SJ T 11314-2005 家庭控制子网通讯协议规范.pdf
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1、ICS 33.040.40 L 78 备案号:16374-2005 SJ 中华人民共和国电子行业标准SJ/T 11314-2005 家庭控制子网通信协议规范Specification for home sub-network communication protocol 2005-06-28发布2005-09-01实施中华人民共和国信息产业部发布SJ/T 11314-2005 目次. II 引言.IIIl 范田.12 规范性引用文件.13 术语、定义和缩略语.13.1 术语和定义.13.2 缩略语.24 家庭控制子网通信协议.24.1 物理层.34. 1.1 无线物理层.34. 1.2 有线物
2、理层.44.2 MAC层.54.2.1 兀线MAC层通信协议.54.2.2 有线MAC层.164.3 家庭控制子网的网络层协议.194.3.1 家庭控制子网网络层帧格式.194.3.2 广播.204.3.3 异种物理介质E连.204.4 统-设备管理协议CUDCP).21 4.4.1 UDCP报文格式.214.4.2 注册和注销.294.4.3 设备注册表和设备描述文件的下载.29SJ/T 11314一-2005目IJ1=1 数字电视接收设备与家庭网络平台接口系列标准由如下标准组成:(家庭控制子网通信协议规范、家庭网络系统体系结构及参考模型、家庭主网通信协议规范、家庭主网接口一致性测试规范、家
3、庭控制子网接口一致性测试规范、家庭网络设备描述文件规范。本标准由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会归口。本标准由中国电子技术标准化研究所总归口。本标准由家庭网络标准工作组负责起草。本标准起草单位:北京长信嘉信息技术有限公司、上海贝岭股份有限公司、深圳数视通数字技术有限公司、上海广电信息产业股份有限公司、杭州智源电子有限公司、无锡小天鹅股份有限公司、联想、集团公司、青岛海信集团有限公司、中国电子科技集团公司第五研究所、南京东大移动互联技术有限公司、中国电子技术标准化研究所、中国电子科技集团公司第三气研究所、TCL多媒体电子研发中心、北京阜国数字技术有限公司、贵州以太科技公司、上海华
4、虹集成电路有限公司、夏新电子股份有限公司、清华同方股份有限公司、中科院软件研制中心、海尔集团公司、杭州大道科技有限公司、春生集团公司、四川长虹电器股份有限公司。本标准主要起草人:曹京伟、郭彬、黄泽强、黄则清、胡继红、古学农、姜珊、刘景华、刘尚文、沈连丰、田晨燕、田玉静、王冰、王钢、徐翔、谢后贤、谢文录、许少波、杨士元、张倪、张汉奇、郑振华、仲伟曦、周均。11 SJ/T 11314-2005 寻|_._ E司家庭网络是把家庭范畴里的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、水电气热计量表、照明系统和安全系统连接在一起,组成的4种局域网,其主要功能是集中控制各种东用电器并接入互联网,以只字网络信息资
5、源和l字受网络服务。家庭网络系统扩展至整幢住宅和l整个杜|疚,而成为智能住宅小区和智能社会的基础。信息化家庭是信息化社会的基本单元。家庭网络将成为全球信息基础设施的重要组成部分。家庭信息系统是以家庭网络为中心的智能家庭信息中心平台,它提供面向家庭的多种应用和服务,是通用的系统和软件的应用平台。本标准规定了家庭控制子网通信协议规范。本标准的发布机构提请注意如下事实,声明符合本标准时,可以使用涉及大部分条款中有关内容的如F专利。小;标准的发布机构对于专利的范田、有放性和验证资料不提出任何看陆。专利持有人已向本标准的发布机构保证,他愿意|司任何申请人在合理和非歧视的条款和条件下,就使用授权许可证进行
6、谈判。在这方面,该专利持有人的声明己在本标准的发布机构备案。有关资料可从以F地士11:获得:a) 专利名称种通用j亘控器及利用其对家电设备进行控制的1JL专利权人:北京长信嘉信息技术有限公司:联系人:王钢:地址:北京市海淀区中关村大街四十号当代商城九层。b) 专利名称:数字家庭网络通信方法:专利权人:北京长信嘉信息技术有限公司:联系人:王钢:地111:北点市海淀区中关村大街四十号当代商城九层。c) 专利名称:数7家庭网络电1;5远程控制系统和方法;专利权人:北京长信嘉信息技术有限公司:联系人:王钢:地址:北京市海淀|灭中关村大街四十号当代商城九层。d) 专利名称:智能家庭网络系统总线接口单元;
7、专利权人:清华|司方股份有限公司:联系人:叶朝辉:地址:北京市海淀区清华园清华大学。e) 专利名称:家庭网络遥控器的控制方法及其装置:专利权人:清华同方股份有限公司:联系人:叶朝辉:地址:北京市海淀区清华园清华大学。专利名称:斗中智能电话远程控制方法及其装置:专利权人:清华同方股份有限公司:联系人:叶朝辉:III SJ/T 11314-2005 地址:北京市海淀区清华园清华大学og) 专利名称:网络家电控制装置:专利权人:海尔集团公司:青岛制冷技术研究所;联系人:李莉:地址:山东省青岛市海尔路海尔工业园。h) 专利名称:一种网络热水器:专利权人:海尔集团公司:青岛海尔微波制品有限公司;联系人:
8、李莉:地址:山东省青岛市海尔路海尔工业园。i) 专利名称:网络空调:专利权人:海尔集团公司;联系人:李莉:地址:山东省青岛市海尔路海尔工业园。j) 专利名称:网络微波炉:专利权人:海尔集团公司:联系人:李莉:地址:山东省青岛市海尔路海尔工业园。请注意除上述已经识别出的专利外,本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。IV SJ/ T 11314-2005 家庭控制子网通信协议规范1 范围本标准规定了家庭控制子网通信协议。本标准适用于家庭或类似的室内场所构建的网络。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准修改单(不包括勘误的内容)是否可使用这些文件的最3.
9、1. 1 家庭控制家庭控水电气热表3. 1. 3 设备注朋表device reg istration table 日期的引用文件,其随后所有的据本标准达成协议的各方研究于本标准。监控)装置及庭控制子网中的设备可以获得各种设备注册表是由子网关保存的描述家庭控制子网中各个家庭控制子网设备信息的文件。3.1 . 4 家庭控制子网设备devices in the home control sub-network 家庭控制子网设备是接入家庭控制子网中具有网络接口、符合相应网段通信协议、支持必要网络功能的设备。3. 1.5 设备描述文件device description f i le 设备描述文件是用来
10、描述设备自身功能和命令的数据结构文件。SJ/T 11314-2005 3. 1.6 移动控制终端mobile control terminal 移动控制终端是家庭控制子网中的设备之一,通过友好的人机交互界面,在家庭控制子网的范围内,以无线的方式实现对家庭控制子网设备的网络配置、控制、参数设置等功能。3. 1. 7 通信模块communication module 通信模块是家庭网络设备的通信接口单元。通信模块可以采用与家庭网络终端设备控制系统分离的结构,也可采用与家庭网络终端设备控制系统一体化的结构。3.1.8 字节排序byte order 在家庭控制子网通信协议中编码序列遵循高位优先格式。M
11、SB是第一个发送位,在协议中,MSB在最左边。例如,r层收到上层发下来的x=3(011) ,发送的比特序列是0,1, 10 所有多位比特数的表示为最高有效位(MSB)在左边,最低有效位(LSB)在右边。需要超过8位比特来表示的数量,在协议中占有一个以上的字节,对于所有这些数量来说,比特排列次序是:最高有效字节(MSB)在最前面,而最低有效字节(LSB)在最后。左边或其更高的字节是最高有效字节,右边或其更低的字节是最低有效字节。3.2 缩略语CTS 清除发送(c1earto send) DEA 目的地址(destinationaddress) ID 标识符(identification)MAC
12、介质访问控制(mediaaccess contro11ayer ) NETL 网络层(network layer) PHYL 物理层(physicallayer) RTS 请求发送(requestto send) SOA 源地址(source address) UDCP 统一设备控制协议(uni versal device control protocol) UDS 统一设备序列号(uni versal device sequence) WIPL 有线物理层(wired physicallayer ) WPL 无线物理层(wireless physicallayer ) 4 家庭控制子网通信协
13、议2 家庭控制子网通信协议使遵循规范的各个家庭控制子网设备之间实现通信。家庭控制子网通信协议结构如图1所示。UDCP:统设备管理协议其它应用协议aNETL:网络应W MAC L MAC 无线MAC层有线MAC层其它物理协议bWPL:无线物理层(wireless physicallayer ) WIPL:有线物理层(wired physicallayer ) a 是指未纳入本标准的,将来作为协议扩充部分的应用协议。b 是指未纳入本标准的,将来作为协议扩充部分的物理层协议。图1家庭控制子网通信协议结构图SJ/T 11314-2005 4. 1 物理层4. 1. 1 无线物理层4. 1. 1. 1
14、频带及射频(盯信道无线通信的工作频率范围为787MHz797 MHz频段和430MHz435 MHz频段。未来可扩展到2.4GHz的1SM频段上。4.1.1.2 无线通信参数工作频段:787 MHz797 MHz, 430 MHz435 MHz。频道间隔:787 MHz797 MHz频段的频道间隔为lMHz;430 MHz435 MHz频段的频道间隔为0.5 MHz。载波频率见表l和表2。4-5-6-7-8-9 432.250 432 .750 433 .250 433.750 434.250 434.750 调制数据速率:38.4 kb/s。调制方式:FSK (2扣velFSK)。最大调制频
15、偏:;80 kHz (窄带应用);三三500回z(宽带应用)。发射机有效辐射功率(ERP): :;lOdBm。3 SJ/T 11314-2005 载波频率容限:三三20X10-60 杂散发射:电场强度在距设备3m处不得超过1250V/m(采用平均值检波)。灵敏度限值:主三-85dBmo 占用带宽:三三1.0MHz。4. 1. 1. 3 无线物理层通用帧格式无线通信的物理层提供的无线链路,无线物理层通用帧格式如图2所示。开始序列(preamble)载荷Cpayloadl训练序列开始位MAC帧bit bit bit 80/64/40/8 8 运1024图2无线物理层通用帧格式4. 1. 1. 3.
16、 1 开始序列域开始域包括训练序列域和开始位域两部分,它可使无线收发电路达到解调的稳定状态,使接收时钟和发送时钟同步,并确定帧接收的开始。其中:a) 训练序列域:训练序列域是一-个101010序列,长度可变,缺省值是80bito RF器件长时间不通信后,需要-个较长时间的训练序列,为接收基准电容充电。在连续通信时,不需要长的训练序列。发送帧序列时,以80bit训练序列发送RTS帧,后续帧可以使用40bit的训练序列发送:b)开始位域:开始位域长8bit,用-独特宇确定一帧数据的开始。开始位域的值设为01111011(7BH)。4. 1. 1.3.2 载荷域无线物理层帧载荷是无线物理层实际传输的
17、数据。它是无线MAC层的帧。4.1.2 有线物理层4.1.2.1 功能有线物理层向有线数据链路层提供服务,负责将字节按位发送到总线t和从总线上接收位。有线物理层在双绞线通信线路上传输由其数据链路层生成的比特序列信号。4.1.2.2 结构有线物理层包括逻辑单元和介质附属单元,如图3所示。逻辑单元:将待发送字节分解成位和将接收位组成字节。介质附属单元:将待发送的逻辑位编码成物理位发送到总线上以及将从总线上接收到的物理位解码成逻辑位。物理层逻辑单元L逻辑位发送?逻辑位接收介质附属单元位编码位解码 二E发送器接收器电L 图3物理层结构图4 4.1 . 2.3 传输介质采用一对屏蔽双绞线作为传输介质,双
18、绞线特点如下:a) 既作为节点的直流电源传输线又作为数据传输线:b) 采用半双工异步双向传输方式:c) 双绞线上传输的直流电压范围为21V到32V; d) 信号传输速率为10kbps。驱动双绞线的电源为直流电源,其要求如下:u ( V ) 字节与字节之间的间隔时间为2到3个位的时间,如图6所示。前一位2-3位后一位寸II 4.2 MAC层4.2.1 无线MAC层通信协议4. 2. 1. 1 无线MAC层帧格式图6字节与字节之间的间隔时间 无线MAC层实现数据包的差错控制和流量控制。MAC层帧格式如图7所示。SJ/T 1131 4-2005 十位。数据位传传输,直至结束。5 SJ/T门314-2
19、005图7无线MAC帧通用格式4. 2. 1. 1. 1 帧长度(framelength)域帧长度域长度为16bit,其格式如图8所示。帧长度域传输速度帧头帧体加密方式保留长度CRC确认位FEC确认位3 bit 1 bit 1 bit 2 bit 1 bit 8 bit 图8帧长度(framelength)域格式其中:a) 传输速度域:传输速度域长度为3bit,确定自化的MAC帧域的RF发送速率,在本标准中只采用一种速率传输。传输速度域的默认值为000,其他值保留:b) 帧头CRC确定位域:CRC确定位域的长度为1bit,确定帧头是否使用CRC校验。该域值为0,对帧头域进行CRC校验:域值为1
20、,不对帧头域进行CRC校验,帧头CRC校验域无效:c) 帧体FEC确定位域:FEC纠错确认位域的长度为1bit,确定帧体是否使用FEC纠错。该域值为1,对帧体进行FEC纠错:域值为0,不对帧体进行FEC纠错:d) 加密方式域:加密方式域的长度为2bit,确定帧体是否使用加密。域值为00,不对帧体进行力口密:其他域值,对应不同的加密方式:的长度域:帧长度域中低8bit标示帧体的长度,单位为字节。为保证无线传输质量,帧体的最大长度是118字节。4.2. 1. 1. 2 帧控制(framecontrol)域6 帧控制域长度为16bit,其格式如图9所示。协议版本类型子类型分段结束标志重试功率管理分段
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- SJ 11314 2005 家庭 控制 子网 通讯 协议 规范
