br>[0024]為了節(jié)約帶寬，由主裝置分配的時(shí)間戳可以伴隨著(或甚至被其替代)短的多的序列號(hào)。該序列號(hào)可以計(jì)數(shù)由主機(jī)發(fā)送的時(shí)間戳包的數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施方式中，時(shí)間戳是80比特時(shí)間戳而序列號(hào)是8比特識(shí)別符。主機(jī)可存儲(chǔ)時(shí)間戳和對(duì)應(yīng)的序列號(hào)的對(duì)的歷史。在一個(gè)示例中，主機(jī)可以存儲(chǔ)最近的16對(duì)，盡管將理解到依賴于給定實(shí)現(xiàn)方式的需要，可以存儲(chǔ)或更多或更少。該時(shí)間戳和/或序列號(hào)依賴于系統(tǒng)的具體需要在不同實(shí)施方式中可以較短或較長(zhǎng)。
[0025]當(dāng)從裝置從主裝置中接收到時(shí)間戳包時(shí)，其可以存儲(chǔ)該序列號(hào)并開(kāi)始/重開(kāi)始偏移計(jì)數(shù)器。該偏移計(jì)數(shù)器被以從裝置的本地時(shí)鐘速度計(jì)時(shí)，如上所述，該時(shí)鐘速度可使用用于時(shí)鐘恢復(fù)的PLL從等時(shí)同步鏈路中導(dǎo)出。在一些情況下，從裝置可使用本地振蕩器并且使用數(shù)據(jù)恢復(fù)可以校正振蕩器信號(hào)以確定在等時(shí)同步數(shù)據(jù)鏈路上的比特時(shí)間的中點(diǎn)。后面的方案可能會(huì)導(dǎo)致主機(jī)的時(shí)鐘和從裝置的本地時(shí)鐘之間的小的失配，并且在該情況下，數(shù)據(jù)恢復(fù)電路確保在出現(xiàn)時(shí)鐘故障時(shí)數(shù)據(jù)被正確接收。
[0026]該偏移計(jì)數(shù)器跟蹤從在從裝置接收到主機(jī)時(shí)間戳起的時(shí)間(在本地時(shí)鐘循環(huán)中)。如果在從裝置中，在檢測(cè)主機(jī)時(shí)間戳和啟動(dòng)偏移計(jì)數(shù)器的重置之間有固有延遲，則該延遲可被計(jì)入，以將該偏移計(jì)數(shù)器重置成從預(yù)定時(shí)間基值開(kāi)始。之后將會(huì)更為詳細(xì)地描述一個(gè)示例。
[0027]當(dāng)從裝置通過(guò)高速等時(shí)同步鏈路向主裝置發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，從裝置將最近接收到的序列號(hào)和偏移計(jì)數(shù)器中的值插入到數(shù)據(jù)的幀頭。
[0028]該偏移值可能是對(duì)在接收到最近的序列號(hào)和針對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間的測(cè)量結(jié)果。在這種情況下，偏移計(jì)數(shù)器可與一個(gè)或更多個(gè)采樣的發(fā)生同時(shí)被讀取或在傳輸中所報(bào)告的一些其它事件發(fā)生時(shí)被讀取。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，偏移計(jì)數(shù)器值指示在接收到該序列號(hào)和發(fā)送傳出數(shù)據(jù)之間的時(shí)間。在一些情況下，預(yù)先計(jì)算的超額量(overage)可以針對(duì)在采樣時(shí)間和偏移計(jì)數(shù)器值的讀取之間的時(shí)間而被計(jì)入并且被從偏移計(jì)數(shù)器值中減去，使得在傳出傳輸中設(shè)置的值更準(zhǔn)確反映采樣時(shí)間。
[0029]在主裝置，數(shù)據(jù)通過(guò)等時(shí)同步鏈路與相關(guān)的序列號(hào)和偏移值一起接收。自此，主裝置可以根據(jù)所存儲(chǔ)的與序列號(hào)相關(guān)的時(shí)間戳、指示何時(shí)發(fā)生對(duì)應(yīng)于在次裝置中接收到序列號(hào)的抽樣的偏移值以及用于從主機(jī)向從機(jī)傳輸時(shí)間戳的運(yùn)送時(shí)間，確定采樣時(shí)間。這個(gè)運(yùn)送時(shí)間可以通過(guò)主機(jī)向從裝置發(fā)送請(qǐng)求消息并且接收具有偏移值的響應(yīng)消息而被較早地計(jì)算。該偏移值表示在接收到該請(qǐng)求消息和發(fā)送該響應(yīng)消息之間的延遲。小于該偏移值的往返時(shí)間提供了到達(dá)和返回的運(yùn)送時(shí)間，只要該偏移值反映了在消息的接收和響應(yīng)的實(shí)際發(fā)送之間的時(shí)間；可以理解各種時(shí)鐘循環(huán)可以被添加到偏移計(jì)數(shù)器值或從偏移計(jì)數(shù)器值中減去，以基于在從裝置中的已知傳播延遲來(lái)確定實(shí)際偏移值。假設(shè)該運(yùn)送時(shí)間在鏈路的兩個(gè)方向上相同，該主裝置可能隨后確定從主機(jī)到從機(jī)的運(yùn)送時(shí)間。運(yùn)送時(shí)間的確定可被周期地重復(fù)從而計(jì)入鏈路特征上的任何改變。
[0030]在一些實(shí)施方式中，通過(guò)等時(shí)同步數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)可以經(jīng)編碼的。在一些情況中，8b/10b編碼可被使用來(lái)實(shí)現(xiàn)DC-均衡并且允許時(shí)鐘恢復(fù)。DC-均衡允許在等時(shí)同步鏈路路徑中使用變壓器以及其它電隔離技術(shù)，當(dāng)在電力系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，這是有利的。其它編碼方案可以用于其它實(shí)施方式中。
[0031]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，其示出了示例性電力測(cè)量系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化框圖。該系統(tǒng)100包括主裝置102，其在這個(gè)示例中包括信號(hào)處理器104、GPS鎖定的DDS 106、存儲(chǔ)器107以及鏈路接口 108。該系統(tǒng)100包括多個(gè)從裝置110，也就是采樣裝置。從裝置110包括用于時(shí)鐘恢復(fù)的PPL 112、鏈路接口 114以及用于對(duì)電力系統(tǒng)信號(hào)采樣并且生成高頻DSM比特流的德?tīng)査?西格瑪調(diào)制器(DSM) 111 (例示了一個(gè))。
[0032]主裝置102以及每個(gè)從裝置110通過(guò)專用等時(shí)同步鏈路130通信。每個(gè)等時(shí)同步鏈路130可包括從主機(jī)-到-從機(jī)以及從從機(jī)-到-主機(jī)的等時(shí)同步鏈路或信道。將理解的是對(duì)各種從裝置110的等時(shí)同步鏈路130可以通過(guò)相同的物理鏈路中的至少一些操作。電隔離電路以及其它這類細(xì)節(jié)沒(méi)有示出。物理鏈路可以包括光纖、雙絞線、或?qū)τ诮o定環(huán)境合適的其它介質(zhì)。
[0033]在一個(gè)實(shí)施方式中，等時(shí)同步鏈路130以125Mbps或更高來(lái)操作。電力系統(tǒng)信號(hào)通過(guò)DSM 116的德?tīng)査?西格瑪調(diào)制生成12.5Mbps的經(jīng)德?tīng)査?西格瑪調(diào)制的數(shù)據(jù)的比特流。從裝置110可緩沖經(jīng)德?tīng)査?西格瑪調(diào)制的數(shù)據(jù)并且規(guī)則地將其打包并且在用最近序列號(hào)和當(dāng)前偏移值加標(biāo)簽的數(shù)據(jù)幀中向主裝置102發(fā)送。該主裝置102提取該經(jīng)德?tīng)査?西格瑪調(diào)制的數(shù)據(jù)并且根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器107中的序列號(hào)、相關(guān)聯(lián)的時(shí)間戳以及序列對(duì)、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器107中的預(yù)先測(cè)量的運(yùn)送時(shí)間、以及從數(shù)據(jù)幀中提取的偏移值來(lái)確定采樣發(fā)生的時(shí)間。
[0034]在一些實(shí)施方式中，從裝置110包括用于生成德?tīng)査?西格瑪比特流的多個(gè)DMS116，每個(gè)德?tīng)査?西格瑪比特流表示用于多相系統(tǒng)的一個(gè)相的電力系統(tǒng)信號(hào)(電流或電壓)。因此，從裝置110，具體地鏈路接口 114，可以將針對(duì)多個(gè)相的德?tīng)査?西格瑪比特流數(shù)據(jù)打包在一個(gè)數(shù)據(jù)幀中。
[0035]在一個(gè)具體示例中，DSM數(shù)據(jù)的4個(gè)通道被一起打包到數(shù)據(jù)幀中。如果每個(gè)通道的64個(gè)樣本被包括在各個(gè)幀中，則該數(shù)據(jù)幀可具有32個(gè)字(64*4通道/8)的載荷長(zhǎng)度。采用幀開(kāi)銷(overhead)的8附加字，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸L(zhǎng)度可以是40個(gè)字。如果等時(shí)同步鏈路以125Mbps操作并且使用8b/10b編碼，則字傳輸率是12.5*106 (也就是，80ns每字)。以80ns每字，40字幀持續(xù)時(shí)間是3.2 μ S。如果DSM 116以12.5Μ bps生成樣本的經(jīng)德?tīng)査?西格瑪調(diào)制的比特流，則這64個(gè)樣本在5.12 μ s的采樣的過(guò)程中發(fā)生。因此，等時(shí)同步鏈路的速度充分快使得能夠以5.12-3.2 μ s = 1.92 μ s的數(shù)據(jù)幀間間隙來(lái)傳輸4個(gè)通道的數(shù)據(jù)，并且提供62.5%的鏈路帶寬使用率。數(shù)據(jù)幀間間隙(如果需要)允許給從裝置110時(shí)間以響應(yīng)于來(lái)自主機(jī)的其它寄存器讀取或配置指令?？梢岳斫獾氖?，其它載荷長(zhǎng)度、成幀開(kāi)銷、編碼方案、采樣速度、鏈路速度或通道數(shù)量可被用于其它實(shí)施方式中。
[0036]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，其示出了用于電力信號(hào)測(cè)量的從裝置110的示例性框圖。該從裝置110，也就是采樣裝置，在這個(gè)示例中，包括用于從遠(yuǎn)程主裝置的等時(shí)同步數(shù)據(jù)鏈路的時(shí)鐘恢復(fù)的PLL 112。在這個(gè)示例中，PLL 112輸出以與在鏈路上的等時(shí)同步比特率相同的頻率輸出時(shí)鐘信號(hào)，其在這個(gè)例示中是125MHz。在其它示例中，該P(yáng)LL112可以生成比等時(shí)同步鏈路上的快或慢的用于從裝置110的時(shí)鐘信號(hào)。
[0037]在這個(gè)示例性從裝置110中，所生成的時(shí)鐘信號(hào)被輸入到分頻器140中從而產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)對(duì)電力信號(hào)的采樣的第二時(shí)鐘信號(hào)。德?tīng)査?西格瑪調(diào)制器116可被第二時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)并可以輸出表示在電力系統(tǒng)中的電壓或電流信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)的德?tīng)査?西格瑪比特流。在一個(gè)示例中，所輸出的比特流可以是12.5Mbps的比特流。
[0038]從裝置110還包括用于存儲(chǔ)值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，諸如序列號(hào)寄存器150、偏移計(jì)數(shù)器160以及數(shù)據(jù)緩沖器170。在不同的實(shí)現(xiàn)方式中，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元可通過(guò)固態(tài)存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或任何其它數(shù)字存儲(chǔ)器裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0039]序列號(hào)寄存器150存儲(chǔ)主裝置(或其它時(shí)間分配源)發(fā)送的時(shí)間戳消息中被從裝置110最近接收到的序列號(hào)。當(dāng)新的時(shí)間戳被接收到時(shí)，該序列號(hào)寄存器150覆寫(xiě)存儲(chǔ)在其中的序列號(hào)。
[0040]偏移計(jì)數(shù)器160 (在這個(gè)示例中)由PLL 112生成的時(shí)鐘信號(hào)計(jì)時(shí)。在一些情況下，偏移計(jì)數(shù)器160可以快于或慢于等時(shí)同步鏈路的速率而遞增，這依賴于實(shí)施方式的細(xì)節(jié)，只要主裝置能夠確定由偏移值表示的時(shí)間。也就是，主裝置必須知道偏移計(jì)數(shù)器遞增的速度，使得其可以根據(jù)該偏移值確定采樣是何時(shí)被從裝置110進(jìn)行的。
[0041]來(lái)自德?tīng)査?西格瑪調(diào)制器116的比特流數(shù)據(jù)在被打包以向主裝置發(fā)送之前，被數(shù)據(jù)緩沖器170存儲(chǔ)。
[0042]從裝置110還包括成幀控制器180，該成幀控制器180用于管理生成所輸出的成幀的數(shù)據(jù)，以在等時(shí)同步鏈路上向主裝置發(fā)送。該成幀控制器180將來(lái)自數(shù)據(jù)緩沖器170的德?tīng)査?西格瑪比特流(可能有多個(gè)緩沖器用于數(shù)據(jù)采樣的多個(gè)通道)打包作為定義的幀結(jié)構(gòu)的載荷。在幀結(jié)構(gòu)的預(yù)定字段內(nèi)，成幀控制器180插入從序列號(hào)寄存器150讀取的序列號(hào)以及從偏移計(jì)數(shù)器160讀取的偏移值。下面將提供描述在一些實(shí)施方式中關(guān)于處理偏移值的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)的描述。
[0043]在一些實(shí)施方式中，從裝置110不包括用于時(shí)鐘恢復(fù)的PLL 112。相反，從裝置110可以具有用于生成時(shí)鐘信號(hào)的其自己的本地振蕩器并且其可以在等時(shí)同步鏈路上執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。在