GB／T 38618-2020标准规范下载简介

GB／T 38618-2020 信息技术 系统间远程通信和信息交换高可靠低时延的无线网络通信协议规范简介：

GB/T 38618-2020是中国国家标准，全称为《信息技术 系统间远程通信和信息交换 高可靠低时延的无线网络通信协议规范》。该标准主要针对的是在系统间进行远程通信和信息交换时，对于无线网络通信的高可靠性和低时延特性的要求。

在当前的物联网、工业4.0、自动驾驶等应用场景中，实时性、可靠性是通信系统的重要指标。GB/T 38618-2020标准旨在规范这种场景下的无线通信协议设计，包括但不限于数据传输的效率、错误检测和纠正、网络拓扑管理、服务质量（QoS）保障、安全防护等方面，以满足在工业控制、远程监控、智能交通等领域对通信的高可靠性和低时延的需求。

该标准的发布，对于推动无线通信技术在工业互联网、智能基础设施等领域的应用，提升通信系统的整体性能，保障系统稳定运行具有重要意义。同时，它也为相关设备和系统的研发、生产和应用提供了一套标准化的指导依据。

GB／T 38618-2020 信息技术 系统间远程通信和信息交换高可靠低时延的无线网络通信协议规范部分内容预览：

6.4.3.5.2产生条件

6.4.3.5.3使用场合

6.4.3.5.4接收响应

6.4.3.5.5物理层管理实体能量检测时序

GB∕T 34011-2017 建筑用绝热制品 外墙外保温系统抗拉脱性能的测定（泡沫块试验）图5给出了物理层管理实体能量检测时序

6.4.3.6. 1语义

图5物理层管理实体能量检测时序图

GB/T38618—2020

6.4.3.6.2产生条件

6.4.3.6.3使用场合

6.4.3.6.4接收响应

6.4.3.7.1语义

6.4.3.7.2产生条件

GB/T386182020

6.4. 3.7,3使用场合

6.4.3.7.4接收响应

图6给出了物理层管理实体获取信息时序

6.4.3.8.1语义

图6物理层管理实体获取信息时序图

GB/T38618—2020

GB/T38618—2020

GB/T38618—2020

6.4.3.8.2产生条件

6.4.3.8.3使用场合

6.4.3.8.4接收响应

6.4.3.9.1语义

6.4.3.9.2产生条件

6.4.3.9.3使用场合

6.4.3.9.4接收响应

5.4.3.9.5物理层管理实体设置发射机状态时序

图7给出了物理层管理实体设置发射机状态时

6.4.3.10.1语义

图7物理层管理实体设置发射机状态时序图

6.4.3.10.2产生条件

属性标识符设置为所规定的物理层PIB属性

6.4.3.10.3使用场合

6.4.3.10.4接收响应

6.4.3.11.1语义

6.4.3.11.2产生条件

6.4.3.11.3使用场合

出错 6.4.3.11.4接收响应 不适用

6.4.3.11.5物理层管理实体设置时序

7.1数据链路层参考

图8物理层管理实体设置时序图

数据链路层参考如图9所示。图中示出的数据链路层协议栈结构，包括MAC层和数据链路 子层以及相关的服务接入点（SAP）。数据链路子层通过数据链路子层数据实体服务访问点 DLDESAP)为更高次层提供数据服务。数据链路子层通过数据链路子层管理实体服务访问点 DLMESAP）为更高次层提供管理服务。MAC层通过MAC子层数据实体服务访问点（MLDESAP） 为数据链路子层提供数据服务。MAC层通过MAC子层管理实体服务访问点（MLMESAP）为数据链 路子层提供管理服务。

图9数据链路层参考棒

GB/T38618—2020

7.2.1MAC层功能

MAC层负责物理无线射频信道的访问以及以下的任务： a）如果设备类型为接人点设备或者充当父节点的终端节点设备，负责生成信标顿 b 利用信标顿实现网络同步； C 支持网络一跳范围内的加人和离开； 支持设备安全功能； e 利用CSMA/CA实现设备的加入过程； 处理和维护GTS； g MAC层具备相应的信道访问控制功能，以合理分配信道资源； h 为对等设备的MAC层之间提供可靠链路； 现场设备对应RFD； 充当父节点的终端节点设备和接入点设备对应FFD。 MAC层顿格式支持TSCHLLDN、DSME。LLDNMAC通用顿格式如图10所示

图10LLDNMAC通用顿格式

图11顿控制字段格式

LLDNMAC命令顿格式如图12所示。不同类型的低时延MAC命令顿，它们命令顺格式相同 令载荷上不同

图12LLDNMAC命令顿格式

LLDNMAC命令帧的字段顺序符合通用LLDNMAC顿的顺序。在顿控制字段中，顿类型字段 指示LLDN顿的值，并且顿类型字段将包含指示LLDNMAC命令帧的值。命令帧标识符字段

只正在使用的MAC命令。命令顿载荷字段包含MAC命令本身。命令顿载荷字段具有可变长度，并 且包含特定目不同于命令顿类型的数据。

7.2.2精准时间同步

7.2.2.2信标顿时间同步

建技术主要分为广告顿/信标帧时间同步方式以及

信标顿时间同步是基于广播的单向时间同步，为了减少由时间同步带来的能量开销，在采用IEEE 02.15.4一2011物理层的工业级无线网络中，可利用信标顿来完成时间同步。信标顿时间同步步骤 如下： a 接入点周期性广播时间同步信标顺给它的邻居交节点，并且将信标发送时间装载到信标顺的 指定字段： b） 父节点在接收信标帧时产生SFD中断，记录本地的信标接收时间； c）父节点通过发送和接收得到的时间戳计算本节点时钟与标准时钟的时间偏差，补偿本地时钟 这样就实现了与时间源节点的同步 同样的，在星型网中，父节点周期性的广播信标帧，星型网中的终端节点同样接收信标顿完成同步， 这样网络中所有节点都能与自已的时间源同步，最终完成全网的时间同步

7.2.2.3命令顿时间同步

为了满足不同工业应用对精度的要求，使时间同步的精度达到毫秒（ms)甚至几十微秒（us)级，高 靠低时延无线网络还可使用专门的时间同步命令顿进行二次同步， 时间同步命令顿可由接入点和充当父节点的终端节点周期性的发送： 接人点利用簇间通信时段发送时间同步命令顿，实现网状网络的时间同步； 父节点利用簇内通信时段发送时间同步命令顿，实现星型网络的时间同步。 在时间同步命令顿的具体设计上，宜采用以下两种命令顿同步方式： a 周期广播同步。时间源节点周期性的发送时间同步命令顿，这种情况与信标顺同步相类似。 b）点到点按需同步。节点向时间源申请时间同步命令帧。其步骤如下： 1）节点向时间源节点发出装载发送时间戳T，的同步请求； 2） 时间源节点接收到请求，记录接收到的请求时间T2，并且解析请求中时间信息； 3） 时间源节点在T：时刻发送时间同步命令顿给节点，需同步节点在T。时刻接收到命令顿 需同步节点计算时间偏差0值和同步顿传输时间d由式（1）和式（2）给出

式（1)和式（2)中： 时间偏差； d——同步帧传输时间； T1——节点发送时间； T2—源节点接收请求时间：

式（1)和式（2)中： 时间偏差； d—同步帧传输时间； T1——节点发送时间； T2—源节点接收请求时间

T。一一命令帧接收时间。 4）申请同步节点根据计算的时间偏差补偿自已的本地时钟

7.2.2.4多跳网络时间同步补偿

7.2.2.4.1同步补偿

在大规模千点级的高可靠低时延无线网络应用中，终端节点发送的数据报文往往需要通过多跳传 输才可到达接入点，而时间同步精度误差会随着跳数的增加不断的积累。多跳网络时间同步应进行同 步补偿。

.2.2.4.2拟合频率漂移

时间同步误差的来源除了两个设备时钟的初始时间偏差之外，时钟的晶振漂移是最主要的因素， 利用多次同步对时钟的晶振频率漂移做线性拟合的算法能对漂移值做补偿。算法建立了一次函数的时 钟同步如式（3）所示

式中： T。 同步帧的接收时间； 晶振频率漂移； Tm 发送时间； 3 原始时间偏差。 周期性多次同步可得到多个时间数据点，对这些点进行参数拟合可得到频率漂移和时间偏差值

7.2.2.4.3统计参数估计

时间同步误差的另一个重要来源是同步报文的发送、传输和接收过程中产生的时间延迟，其中包括 确定性延时和不确定性延时。为了减小时延误差，利用统计信号处理的方法对时间偏差做参数估计。 时钟同步如式（4）所示。

7.2.2.4.4监听同步

监听同步用来减小多跳网络同步误差积累。该方法是利用无线信道的广播特性而产生的“监听” 于下一跳的节点可监听广播范围内的本层节点与上一跳的节点之间的同步过程来达到同步的 这样就可有效控制和减少同步报文传递的跳数，减少误差积累

DB14∕T 2311-2021 输气管道线路水工保护工程施工质量验收规范3.1数据链路子层功能

7.3.1.1功能概述

高可靠低时延无线网络的DLSL为网络层和MAC层提供服务接口。DLSL包括数据链路子月 实体（DLDE）和数据链路子层管理实体（DLME）。DLDE负责提供数据服务接口，DLME用于酉 LSL的参数和监视DLSL的运作。

高可靠低时延无线网络需要考虑与其他工业级无线网络的共存问题，最低限度地保证网络不全 其他外界因素而出现运行上的干扰问题。在共存问题解决后，可考虑网络的互连问题。即与不同 线网络相连，提高工业应用的互操作性

7.3.1.3时隙通信

时隙通信的关键是顿的传输要在限定的时间内完成JTS∕T 164-2-2021 内河船舶射频识别系统工程技术规范，即帧要在规定的时隙内进行传输，不能被延 迟。高可靠低时延无线网络中数据链路子层的时隙长度与IEEE802.15.4一2011协议的时隙长度保持 兼容 高可靠低时延无线网络支持可变长时隙 时原的

高可靠低时延无线网络可有选择性地使用超顺结构，可存在多种超顿，每个超顿在相邻的工作范围 内有互不相同的跳信道序列，而且拥有多个时隙，其中每个时隙可被配置为相应链路。超顺格式由网络 管理者定义。超帧可分为管理超帧和数据超顿两种： a）管理超顿一般用于完成对节点的管理； b）数据超顿一般用于配置与用户应用进程有关的通信， 超顿由网络信标来限定，并由充当父节点的终端节点发送，第一个时隙为PAN的信标顺。信标顿 主每一个超顺的第一个时隙中进行传输。如果主节点不使用超顿结构，那么，它将关掉信标的传输。信 示主要用于使各从节点与主协调器同步、识别PAN以及描述超顿的结构。任何从节点如果想在两个 信标之间的竞争接人期间（CAP）进行通信，则需要使用具有时隙和冲突载波检测多路接人（CSMA/ CA)机制同其他节点进行竞争通信，只有在当前时隙获得信道访问权限的节点才能在该时隙内进行发 送或接收顺。需要处理的所有事务将在下一个网络信标时隙前处理完成。在免竞争期（CFP），数据的 专输不使用CSMA/CA机制。只要设备分配了GTS，则设备就可在该GTS包含时隙内直接进行数据 的传输。 为减小节点的功耗，将超顿分为两个部分，即活动部分和静止部分。在静止部分时，主协调器与 AN的节点不发生任何联系，进入一个低功率模式，以达到减小节点功耗的目的