ПРАЙМ (ЛЭП связи)

ОСНОВНОЙ
Международный стандарт	ИТ G.9904
Разработано	ПРАЙМ Альянс
Промышленность	Умная сеть, Промышленность, Наука

PRIME (аббревиатура от «эволюция интеллектуальных измерений в линиях электропередачи») — это спецификация для узкополосной связи по линиям электропередачи, опубликованная консорциумом PRIME Alliance. Для связи по линиям электропередачи в качестве средства передачи используются линии электропередачи.

ПРАЙМ был задуман в 2007 году. ^[1]Первые публикации датируются 2008 годом. В 2009 году совместимость с различными поставщиками.был продемонстрирован и запущен PRIME Alliance. Альянс ПРАЙМ имеетпроводятся испытания на совместимость, которые проводятся несколькими аккредитованными испытательными лабораториями. На данный момент испытания прошли более 40 изделий. ^[2]

Основное использование PRIME – в развитой инфраструктуре учета . По данным ПРАЙМАльянса развернуто более 5 миллионов метров в 9 странах. ^[3]

Обзор спецификаций

Спецификация ПРАЙМ ^[4] состоит из физического уровня, уровня MAC и уровня конвергенции. Для операций и контроля указывается «Плоскость управления».

Физический уровень

Распределительные сети обычно состоят из проводников различных типов и заканчиваются нагрузками с разными импедансами, которые также меняются со временем. Такая инфраструктура приводит к созданию канала связи, который имеет зависящую от времени амплитудную и фазовую характеристику, которая меняется в зависимости от частоты. Помехи и импульсные шумы, создаваемые двигателями, импульсными источниками питания и галогенными лампами, снижают надежность сигналов связи. Из-за затухания в линии шум зависит от местоположения. ^[1]

PRIME Физический уровень основан на OFDM (мультиплексировании с ортогональным частотным разделением каналов) и дифференциальной фазовой манипуляции (BPSK, DQPSK и D8PSK) в качестве модуляции несущей . Для решения проблем с обратными свойствами канала линии электропередачи механизм устойчивости сверточного кодирования (дополнительно), скремблирования и перемежения используется .Спецификация PRIME v1.4 также вводит кодирование повторения. ^[5] как дополнительный механизм устойчивости.

Первоначально PRIME использовал несущие частоты (42–89 кГц) в диапазоне CENELEC A и предлагал скорости необработанных данных от 5,4 кбит/с (надежный режим: DBPSK со сверточным кодированием и кодом повторения) до 128,6 кбит/с (D8PSK). Начиная с версии спецификации 1.4, было введено больше частотных диапазонов для использования более высоких частот (до 471 кГц) в ARIB и FCC диапазонах . При использовании полного диапазона FCC скорость передачи необработанных данных в восемь раз выше, чем в диапазоне CENELEC A.

MAC-уровень

Уровень MAC определяет уровень канала передачи данных модели OSI .

В подсети PRIME существует два типа устройств: базовые узлы и сервисные узлы. Базовые узлы управляют ресурсами и соединениями подсети. Все устройства, не являющиеся Базовыми узлами, являются Сервисными узлами. Сервисные узлы регистрируются на базовых узлах, чтобы стать частью подсети.

Топология, созданная подсетью PRIME, представляет собой дерево с базовым узлом в качестве ствола. Чтобы расширить диапазон подсети, базовый узел может перевести сервисный узел из состояния терминала в состояние переключения. Коммутаторы ретранслируют данные в подсети и создают точки ветвления дерева.

Powerline — это общая среда связи. Базовые узлы и коммутаторы сообщают о своем присутствии с помощью маячковых сообщений через четко определенные интервалы времени. Эти маяки обеспечивают общее представление времени для подсети. Время разделено на общий период конкуренции (SCP) и период отсутствия конкуренции (CFP). Во время SCP узлы могут получить доступ к каналу, используя CSMA/CA . В течение периода CFP базовый узел решает доступ к каналу.

Чтобы уменьшить накладные расходы на передачу, PRIME использует динамические адреса для адресации узлов в подсети. Схема адресации напоминает древовидную структуру подсети и состоит из идентификатора локального коммутатора, идентификатора локального узла и идентификатора локального соединения. Маршруты устанавливаются во время регистрации сервисного узла. PRIME использует структуру адресов для маршрутизации пакетов, что сокращает количество информации о состоянии, необходимой узлам обслуживания. Базовый узел и сервисные узлы контролируют сетевое подключение на основе периодических обменных управляющих сообщений, так называемых «сообщений поддержания активности».

PRIME обеспечивает связь, ориентированную на соединение . Уровень PRIME MAC включает в себя механизм/сообщения управления для открытия и закрытия одноадресных, многоадресных и широковещательных соединений. Для обеспечения надежных соединений выборочный повторный ARQ между двумя конечными точками соединения используется .

PRIME определяет профиль безопасности для шифрования пакетов уровня MAC. Шифрование основано на AES-CCM со 128-битными ключами и механизмом получения ключей, рекомендованным NIST. ^[5]

Уровень конвергенции

Уровень конвергенции PRIME разделен на подуровень конвергенции общей части (CPCS) и подуровень конвергенции конкретной услуги (SSCS). CPCS обеспечивает механизм сегментации и повторной сборки для всех SSCS.

В настоящее время PRIME определяет четыре SSCS:

IPv4 СКСС
IPv6 СКСС
NULL SSCS, прозрачный SSCS для управления узлами и индивидуального использования.
IEC 61334-4-32 SSCS для использования с DLMS/COSEM

Плоскость управления

PRIME Management Plane определяет интерфейсы для локального и удаленного управления узлами, а также для обновления встроенного ПО.

Ссылки

↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Берганса, Иниго, Альберто Сендин и Хавьер Арриола. ПРАЙМ: Эволюция интеллектуальных измерений Powerline . Семинар CIRED. 2008.
^ «Сертифицированная продукция ПРАЙМ» . Архивировано из оригинала 28 января 2015 г. Проверено 24 декабря 2014 г.
^ Информационное письмо Prime Alliance . Архивировано 4 марта 2016 г. в Wayback Machine, декабрь 2014 г.
^ Узкополосные приемопередатчики связи по линиям электропередачи с ортогональным частотным разделением каналов для сетей PRIME . Международный союз электросвязи. 2012.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Черновой вариант спецификации для PoweRline Intelligent Metering Evolution. Архивировано 21 марта 2016 г. на Wayback Machine . ПРАЙМ Альянс TWG. Версия 1.4. 2014.

Внешние ссылки

Загрузки спецификаций Prime Alliance, заархивированные 28 января 2015 г. на Wayback Machine.
Рекомендация МСЭ G.9904

[cired2008_prime-1] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Берганса, Иниго, Альберто Сендин и Хавьер Арриола. ПРАЙМ: Эволюция интеллектуальных измерений Powerline . Семинар CIRED. 2008.

[2] «Сертифицированная продукция ПРАЙМ» . Архивировано из оригинала 28 января 2015 г. Проверено 24 декабря 2014 г.

[3] Информационное письмо Prime Alliance . Архивировано 4 марта 2016 г. в Wayback Machine, декабрь 2014 г.

[prime1_3_6-4] Узкополосные приемопередатчики связи по линиям электропередачи с ортогональным частотным разделением каналов для сетей PRIME . Международный союз электросвязи. 2012.

[prime1_4-5] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Черновой вариант спецификации для PoweRline Intelligent Metering Evolution. Архивировано 21 марта 2016 г. на Wayback Machine . ПРАЙМ Альянс TWG. Версия 1.4. 2014.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]