IEC61850研讨交流之四-服务影射

1、1变电站通讯网络与系统IEC61850系列交流之四通信服务影射 2008.084通信服务映射变电站通讯网络与系统4映射框架变电站通讯网络与系统5MMS通信协议栈 变电站通讯网络与系统5ASN.1概述 变电站通讯网络与系统Abstract Syntax Notation One (ASN.1)对应标准为ISO/IEC8824、ISO/IEC8825抽象语法标记语言，它用于定义通讯规约语法和不同系统之间交换数据的格式，描述在网络上传递的信息独立于具体的实现语言和物理表示，和应用的复杂度无关ASN.1特别适合表示现代通信应用中那些复杂的、变化的及可扩展的数据结构是定义应用程序数据的抽象语法是定义应用

2、程序数据结构和表示协议数据单元（PDUS）5定义数据类型 变电站通讯网络与系统Age := INTEGER (0.120)User := SEQUENCE name IA5String (SIZE(1.128), age Age DEFAULT 18, address IA5String OPTIONAL, .表达简单和复杂类型的能力可对类型根据大小及(或)数值进行约束也可以施加更强的约束字段可标记为 OPTIONAL大写开头表示类型名，小写开头的表示变量名/字段名5简单类型 变电站通讯网络与系统基本类型BOOLEANINTEGERBIT STRING字符串类型(ISO10646-1的子集)N

3、umericString (0-9,)PrintableString (0-9,A-Z,a-z,VisibleStringUTF8String对象类型OBJECT IDENTIFIER其它类型NULLUTCTIME5结构类型Sequence 变电站通讯网络与系统对应于C语言中的struct类型定义UserAccount := SEQUENCE username PrintableString, password PrintableString, accountNr INTEGER赋值myAccount UserAccount := username “tly”, password “guess

4、what”, accountNr 23455Sequence of 变电站通讯网络与系统对应于C语言中的数组类型定义MemberCountries := SEQUENCE OF PrintableStringAccountRegistry := SEQUENCE OF UserAccount赋值eastAsia MemberCountries := “China”, “Japan”, “Korean”, “DPR”5SET 变电站通讯网络与系统类似于SEQUENCE，但不考虑分量顺序类型定义UserAccount := SET username 0 PrintableString, passw

5、ord 1 PrintableString, accountNr 2 INTEGER赋值myAccount UserAccount := accountNr 2345, username “tly”, password “guesswhat”5SET OF变电站通讯网络与系统集合类型，每一分量类型相同，不考虑顺序类型定义Keywords := SET OF PrintableString赋值someASN1Keywords Keywords := “INTEGER”, “BOOLEAN”, “REAL”5BER编码规则 变电站通讯网络与系统BER 基本编码规则(Basic Encoding R

6、ules)ITU-T(X.690)和ISO(8825-1)标准一种编码规格说明描述如何将ASN.1类型的值编码成字节串(string of octets)的方法基于一种称为type-length-value (TLV)结构的方法，在ASN.1中，也称identifier-length-content(ILC)5BER的基本方法 变电站通讯网络与系统5类型标识字段I 变电站通讯网络与系统5基本类型Tag表 变电站通讯网络与系统5其它类型Tag 变电站通讯网络与系统5Tag 超出31范围 变电站通讯网络与系统5长度字段L 变电站通讯网络与系统5编码示例1 变电站通讯网络与系统5编码示例2 变电站通

7、讯网络与系统5用ASN.1定义报文 变电站通讯网络与系统IECGoosePdu := SEQUENCE gocbRef 0 IMPLICIT VISIBLE-STRING, timeAllowedtoLive 1 IMPLICIT INTEGER, datSet 2 IMPLICIT VISIBLE-STRING, goID 3 IMPLICIT VISIBLE-STRING OPTIONAL, t 4 IMPLICIT UtcTime, stNum 5 IMPLICIT INTEGER, allData 12 IMPLICIT SEQUENCE OF Data, 5MMS 变电站通讯网络与系

8、统Manufacturing Message Specification(MMS)制造报文规范出自于通用汽车公司在20世纪80年代初标准化工作MMS是ISO/IEC9506标准所定义的用于工业控制系统的通讯报文规范规范工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备、智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设备之间具有互操作性，使系统集成变得简单、方便。ISO/IEC9506-1：工业自动化系统-制造报文规范第一部分：服务定义（Industrial automation system-Manufacturing Message specification-part 1:Service defi

9、nition）规定MMS所提供的服务的功能和服务过程包含各种对象、服务和属性定义。ISO/IEC9506-2：工业自动化系统-制造报文规范第二部分：协议规范（ part 2: protocol specification）。为客户和服务器之间数据交换提供协议，同时支持第一部分定义的抽象服务包括报文交互顺序、报文格式以及MMS层和其他OSI模型层次之间的关系。5MMS C/S模型 变电站通讯网络与系统5MMS对象 变电站通讯网络与系统MMS使用了抽象对象建模技术描述MMS设备模型和MMS服务过程。MMS定义了若干对象类，每个对象都是某个对象类的一个实例。每个对象具有一定的特性，该特性可以受到某些

10、MMS服务和操作的影响，该特性是由若干属性类型规定的，这些属性类型可以描述属于该类的所有对象的外部可见特征。每个对象虽然都具有相同的属性类型，但它们却有自己的属性值。MMS中最重要的抽象对象是虚拟制造设备VMD。VMD是一个现实设备的一组制定资源和功能的抽象表示，是该抽象表示向现实设备物理方面和功能方面的一个映射。VMD含有域（Domain）、程序调用（Program Invocation）和变量（Variable）等抽象对象。其它对象，数据集NVL；日志JOU；文件FILE等。8相关概念 变电站通讯网络与系统对象域： VMD-Specific：MMS对象属于全局VMD域； Domain-Sp

11、ecific：MMS对象属于Domain域； AA(Application-Association)-Specific： MMS对象属于关联域；命名变量列表NVL： 数据集Named Variable List。Called MMS user 发出初始应答服务原语的的MMS用户。即服务器端。Calling MMS user 发出初始请求服务原语的MMS用户。即客户端。5MMS服务原语变电站通讯网络与系统MMS服务原语有四种：请求(Request)、指示(Indication)、应答(Response)、确认(Confirm)。非确认服务中没有应答和确认。5MMS应用服务 变电站通讯网络与系统诸

12、如域Domain，命名变量NamedVariables等MMS对象包含在服务器VMD中；客户端利用MMS服务访问和操作这些对象；服务器端根据客户端的请求产生程序调用，导致一些行为和动作；59506-1服务定义 变电站通讯网络与系统Read Service89506-2：协议规范 变电站通讯网络与系统8MMS服务 变电站通讯网络与系统6MMS服务报文 变电站通讯网络与系统使用Asn.1定义各种服务报文：Read Read-Request := SEQUENCE specificationWitchResult 0IMPLICIT BOOLEAN DEFAULT FALSE, variableAc

13、cessSpecification 1 VariableAccessSpecification8对象影射 变电站通讯网络与系统8类型映射 变电站通讯网络与系统FC的处理： 按照FC的重新排列，MX、ST、CO、CF、DC、SP、SG、RP、LG、BR、GO、GS、SV、SE、MS、 SHR_UDC501MEAS/MMXU1.A.PhsAMX； SHR_UDC501MEAS/MMXU1$MX$A$PhsA -8-1：7.3.1基本类型： ENUMERATEDInteger； CODED ENUMBit-string； INTxInteger；EntryID：MMS OCTETSTRINGPackedList：VBitString；TIMEST