基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法和系统，本发明专利技术属于电力载波通讯技术领域。本发明专利技术通过在物理层，对收、发书包进行时间戳处理，在载波通讯应用层进行时间误差测量协议包的调度和响应以及时间误差的计算，由于在通讯应用层进行同步时间信息处理，避免了因进程管理、时隙管理、网络管理等引起的时间误差，从而提高了时间戳处理的精准度，提高了测量结果的精度和可靠性。提高了测量结果的精度和可靠性。提高了测量结果的精度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法和系统


[0001]本专利技术属于电力载波通讯
，具体涉及一种基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法和系统。

技术介绍

[0002]当前，对于电力线载波HPLC通讯的节点间时间误差，一般采用Network Time Protocol(NTP)或Precision Time Protocol(PTP)方式，其中NTP方式从应用层来实现，PTP方式从链路层来实现。
[0003]其中，NTP方式主要处理同步时间信息的区域在应用层，在从物理层传输到应用层的过程或者从应用层传输到物理层的时候，同步信息可能会受到进程的堵塞，导致延迟，并且在发送报文时，报文记录所发送时间并不是准确时间，因此NTP方式实现的时间同步性能在毫秒量级；PTP方式主要处理时间同步信息的区域在链路层，在从物理层传输到链路层的过程或者从链路层传输到物理层的时候，同步信息可能会受到网络时隙管理、路由管理的限制导致延迟，报文记录所发送时间与准确发送时间之间存在误差，因此PTP方式实现的时间同步性能在百微秒量级。

技术实现思路

[0004]为了解决现有节点间时间误差测量技术由于应用系统延时或链路调度延时，导致测量精度较低的问题，本专利技术提供了一种基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法。本专利技术采用载波通讯物理层来进行同步时间信息处理，提升电力载波节点间时间误差测量精度。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，
[0007]该方法基于发送节点实施，包括：
[0008]通过物理层在应用层下发的时间误差测量请求数据包中加入所述请求数据包的发送时刻后将其通过电力线发送给目标节点使得目标节点的物理层将所述请求数据包的接收时刻放入所述请求数据包后上传给目标节点的应用层进行响应并返回时间误差测量响应数据包，所述响应数据包包括所述请求数据包的发送时刻和接收时刻并由目标节点的物理层记录所述响应数据包的发送时刻后通过电力线进行发送；
[0009]接收目标节点发送的所述响应数据包并在物理层中将所述响应数据包的接收时刻放入所述响应数据包中后将其上传至应用层进行时间误差测量结果计算。
[0010]本专利技术提出的测量方法通过在物理层完成同步时间信息处理，避免了因进程管理、时隙管理、网络管理等引起的时间误差，从而提高了时间戳处理的精准度，提高了测量结果的精度和可靠性。
[0011]作为优选实施方式，本专利技术的时间误差测量结果计算过程包括：
[0012]根据所述响应数据包中的所述发送数据包的发送时刻和接收时刻，以及所述响应
数据包的发送时刻和接收时刻，计算得到节点间网络传输时间延迟和节点间时间误差。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的节点间网络传输时间延迟计算方式如下：
[0014]Delay＝(T4
‑
T1)
‑
(T3
‑
T2)
[0015]式中，Delay表示节点间网络传输时间延迟，T1表示请求数据包的发送时刻，T2表示请求数据包的接收时刻，T3表示响应数据包的发送时刻，T4表示响应数据包的接收时刻。
[0016]作为优选实施方式，本专利技术的节点间时间误差计算方式如下：
[0017]Offset＝((T2
‑
T1)+(T3
‑
T4))/2
[0018]式中，Offset表示节点间时间误差，T1表示请求数据包的发送时刻，T2表示请求数据包的接收时刻，T3表示响应数据包的发送时刻，T4表示响应数据包的接收时刻。
[0019]另一方面，本专利技术提出了一种基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，该方法基于接收节点实施，包括：
[0020]接收发送节点发送的请求数据包，所述请求数据包包括在发送节点的物理层放入的所述请求数据包的发送时刻；
[0021]在物理层中将所述请求数据包的接收时刻放入所述请求数据包后将其上传给应用层；
[0022]在应用层记录所述请求数据包的发送时刻和接收时刻，并响应所述请求数据包命令，返回时间误差测量响应数据包，所述响应数据包包括所述请求数据包的发送时刻和接收时刻；
[0023]在物理层中将所述响应数据包的发送时刻放入所述响应数据包后将其通过电力线发送给接收节点使得接收节点的物理层将所述响应数据包的接收时刻放入所述响应数据包后上传给接收节点的应用层进行时间误差测量结果计算。
[0024]第三方面，本专利技术提出了一种基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量装置，该测量装置包括发送节点；所述发送节点采用宽带电力载波通讯模块，所述宽带电力载波通讯模块包括应用层、链路层和物理层；
[0025]所述物理层在所述应用层下发的时间误差测量请求数据包中加入所述请求数据包的发送时刻后将其通过电力线发送给目标节点使得目标节点的物理层将所述请求数据包的接收时刻放入所述请求数据包后上传给目标节点的应用层进行响应并返回时间误差测量响应数据包，所述响应数据包包括所述请求数据包的发送时刻和接收时刻并由目标节点的物理层记录所述响应数据包的发送时刻后通过电力线进行发送；
[0026]所述物理层接收目标节点发送的所述响应数据包并在物理层中将所述响应数据包的接收时刻放入所述响应数据包中后将其上传至应用层进行时间误差测量结果计算。
[0027]作为优选实施方式，发送节点的应用层设置有节点时间误差测量管理和计算单元，所述物理层设置有时间误差测量包时间戳处理单元；
[0028]所述节点时间误差测量管理和计算单元用于本节点时间误差测量的管理和时间误差测量结果的计算；
[0029]所述时间误差测量包时间戳处理单元用于对本节点应用层下发的时间误差测量数据包进行发送时刻的准确时间戳处理或时间误差测量数据包接收时刻的准确时间戳处理。
[0030]作为优选实施方式，本专利技术的发送节点为中央协调器或代理协调器。
[0031]第四方面，本专利技术提出了一种基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量装置，该测量装置包括接收节点，所述接收节点包括宽带电力载波通讯模块，所述宽带电力载波通讯模块包括应用层、链路层和物理层；
[0032]所述物理层接收发送节点发送的请求数据包，所述请求数据包包括在发送节点的物理层放入的所述请求数据包的发送时刻；
[0033]所述物理层将所述请求数据包的接收时刻放入所述请求数据包后将其上传给应用层；
[0034]所述应用层记录所述请求数据包的发送时刻和接收时刻，并响应所述请求数据包命令，返回时间误差测量响应数据包，所述响应数据包包括所述请求数据包的发送时刻和接收时刻；
[0035]所述物理层将所述响应数据包的发送时刻放入所述响应数据包后将其通过电力线发送给接收节点使得接收节点的物理层将所述响应数据包的接收时刻放入所述响应数据包后上传给接收节点的应用层进行时间误差测量结果计算。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，其特征在于，该方法基于发送节点实施，包括：通过物理层在应用层下发的时间误差测量请求数据包中加入所述请求数据包的发送时刻后将其通过电力线发送给目标节点使得目标节点的物理层将所述请求数据包的接收时刻放入所述请求数据包后上传给目标节点的应用层进行响应并返回时间误差测量响应数据包，所述响应数据包包括所述请求数据包的发送时刻和接收时刻并由目标节点的物理层记录所述响应数据包的发送时刻后通过电力线进行发送；接收目标节点发送的所述响应数据包并在物理层中将所述响应数据包的接收时刻放入所述响应数据包中后将其上传至应用层进行时间误差测量结果计算。2.根据权利要求1所述的基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，其特征在于，所述时间误差测量结果计算过程包括：根据所述响应数据包中的所述发送数据包的发送时刻和接收时刻，以及所述响应数据包的发送时刻和接收时刻，计算得到节点间网络传输时间延迟和节点间时间误差。3.根据权利要求2所述的基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，其特征在于，节点间网络传输时间延迟计算方式如下：Delay＝(T4
‑
T1)
‑
(T3
‑
T2)式中，Delay表示节点间网络传输时间延迟，T1表示请求数据包的发送时刻，T2表示请求数据包的接收时刻，T3表示响应数据包的发送时刻，T4表示响应数据包的接收时刻。4.根据权利要求2所述的基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，其特征在于，节点间时间误差计算方式如下：Offset＝((T2
‑
T1)+(T3
‑
T4))/2式中，Offset表示节点间时间误差，T1表示请求数据包的发送时刻，T2表示请求数据包的接收时刻，T3表示响应数据包的发送时刻，T4表示响应数据包的接收时刻。5.基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量方法，其特征在于，该方法基于接收节点实施，包括：接收发送节点发送的请求数据包，所述请求数据包包括在发送节点的物理层放入的所述请求数据包的发送时刻；在物理层中将所述请求数据包的接收时刻放入所述请求数据包后将其上传给应用层；在应用层记录所述请求数据包的发送时刻和接收时刻，并响应所述请求数据包命令，返回时间误差测量响应数据包，所述响应数据包包括所述请求数据包的发送时刻和接收时刻；在物理层中将所述响应数据包的发送时刻放入所述响应数据包后将其通过电力线发送给接收节点使得接收节点的物理层将所述响应数据包的接收时刻放入所述响应数据包后上传给接收节点的应用层进行时间误差测量结果计算。6.基于宽带电力载波的通讯节点间时间误差测量装置，其特征在于，该测量装置包括发送节点；所述发送节点采用宽带电力载波通讯模块，所述宽带电力载波通讯模块包括应用层、链路层和物理层；所述物理层在所述应用层下发的时间误差测量请求数据包中加入所述请求数据包的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何培东，邓舒予，黎小军，沈文琪，涂娅欣，袁世炯，张福州，李显忠，张嘉岷，张君胜，刘丽娜，刘晨，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：