IEC61850研讨交流之四_服务影射

上海思弘瑞电力控制技术有限公司1变电站通讯网络与系统IEC61850系列交流之四通信服务影射研发部柳凤夙2008.08上海思弘瑞电力控制技术有限公司4通信服务映射变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司4映射框架变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS通信协议栈变电站通讯网络与系统应用层（7）表达层（6）会话层（5）传输层（4）网络层（3）链路层（2）物理层（1）应用层（7）表达层（6）会话层（5）传输层（4）网络层（3）链路层（2）物理层（1）应用层协议表达层协议会话层协议传输层协议网络网络链路连接链路连接物理物理A-ProfileT-Profile上海思弘瑞电力控制技术有限公司5ASN.1概述变电站通讯网络与系统AbstractSyntaxNotationOne(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是定义应用程序数据结构和表示协议数据单元（PDUS）上海思弘瑞电力控制技术有限公司5定义数据类型变电站通讯网络与系统Age::=INTEGER(0..120)User::=SEQUENCE{nameIA5String(SIZE(1..128)),ageAgeDEFAULT18,addressIA5StringOPTIONAL,...}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/字段名上海思弘瑞电力控制技术有限公司5简单类型变电站通讯网络与系统基本类型BOOLEANINTEGERBITSTRING字符串类型(ISO10646-1的子集)NumericString(0-9,space)PrintableString(0-9,A-Z,a-z,space,s[ecialVisibleStringUTF8String对象类型OBJECTIDENTIFIER其它类型NULLUTCTIME上海思弘瑞电力控制技术有限公司5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{usernamePrintableString,passwordPrintableString,accountNrINTEGER}赋值myAccountUserAccount::={username“tly”,password“guesswhat”,accountNr2345}上海思弘瑞电力控制技术有限公司5Sequenceof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::=SEQUENCEOFPrintableStringAccountRegistry::=SEQUENCEOFUserAccount赋值eastAsiaMemberCountries::={“China”,“Japan”,“Korean”,“DPR”}上海思弘瑞电力控制技术有限公司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,password[1]PrintableString,accountNr[2]INTEGER}赋值myAccountUserAccount::={accountNr2345,username“tly”,password“guesswhat”}上海思弘瑞电力控制技术有限公司5SETOF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::=SETOFPrintableString赋值someASN1KeywordsKeywords::={“INTEGER”,“BOOLEAN”,“REAL”}上海思弘瑞电力控制技术有限公司5BER编码规则变电站通讯网络与系统BER–基本编码规则(BasicEncodingRules)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(stringofoctets)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)上海思弘瑞电力控制技术有限公司5BER的基本方法变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5类型标识字段I变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5基本类型Tag表变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5其它类型Tag变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5Tag超出31范围变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5长度字段L变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5编码示例1变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5编码示例2变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司5用ASN.1定义报文变电站通讯网络与系统IECGoosePdu::=SEQUENCE{gocbRef[0]IMPLICITVISIBLE-STRING,timeAllowedtoLive[1]IMPLICITINTEGER,datSet[2]IMPLICITVISIBLE-STRING,goID[3]IMPLICITVISIBLE-STRINGOPTIONAL,t[4]IMPLICITUtcTime,stNum[5]IMPLICITINTEGER,……………allData[12]IMPLICITSEQUENCEOFData,}上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS变电站通讯网络与系统ManufacturingMessageSpecification(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（Industrialautomationsystem-ManufacturingMessagespecification-part1:Servicedefinition）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（part2:protocolspecification）。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。上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMSC/S模型变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司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（ProgramInvocation）和变量（Variable）等抽象对象。其它对象，数据集NVL；日志JOU；文件FILE等。上海思弘瑞电力控制技术有限公司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-Specific：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NamedVariableList。CalledMMSuser发出初始应答服务原语的的MMS用户。即服务器端。CallingMMSuser发出初始请求服务原语的MMS用户。即客户端。上海思弘瑞电力控制技术有限公司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。上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS应用服务变电站通讯网络与系统诸如域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；上海思弘瑞电力控制技术有限公司59506-1服务定义变电站通讯网络与系统ReadService上海思弘瑞电力控制技术有限公司89506-2：协议规范变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司8MMS服务变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司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：ReadRead-Request::=SEQUENCE{specificationWitchResult[0]IMPLICITBOOLEANDEFAULTFALSE,variableAccessSpecification[1]VariableAccessSpecification}上海思弘瑞电力控制技术有限公司8对象影射变电站通讯网络与系统ServerLD:K01LLN0LN:Q0CSWISGCBBRCB:BRptCo1LCB:LogCo1DATA:PosDA:stVal[ST]NumOfSGLD:K02DA:ctlVal[CO]RptIdVMD:E1Q1SB1Domain:E1Q1SB1K01Var:LLN0Var:Q0CSWIVar:SPVar:BRptCo1Var:LogCo1Var:PosVar:stValVar:NumOfSGDomain:K02Var:ctlValVar:Q0XCBRVar:RptIdDS:DSet2K01K01K01/LLN0K01/LLN0K01/LLN0.SGCBK01/LLN0$SP$SGCBK01/LLN0.SGCB.NumOfSGK01/LLN0$SP$SGCB$NumOfSGDS:DSet1VList:LLN0$DSet1VList:Q0CSWI$DSet2K01/Q0CSWIK01/Q0CSWI.BRptCo1K01/Q0CSWI.BRptCo1.RptIdK01/Q0CSWI.LogCo1K01/Q0CSWI.Pos.stVal[ST]K01/Q0CSWI.Pos.ctlVal[CO]K01/Q0CSWI$BRK01/Q0CSWI$BR$BRptCo1K01/Q0CSWI$LGK01/Q0CSWI$LG$LogCo1K01/Q0CSWI$ST$PosK01/Q0CSWI$ST$Pos$stValK01/Q0CSWI$COK01/Q0CSWI$CO$PosK01/Q0CSWI$CO$Pos$ctlValK01/Q0CSWI$DSet2K01/Q0XCBRDS:DSetVmd1VList:DSetVmd1K01/LLN0.DSet1K01/LLN0$DSet1Var:BRVa