CN105162726B - 基于e1链路的远程sv数据传输和延时补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，通过划分E1信道为LV0和LV1两个优先级的逻辑信道，在低优先级LV0上进行延迟测量和链路管理，在LV1信道中映射并传输SV数据，利用端到端连接的E1/SV转换设备进行链路延迟和软件延迟测量，并将总的延迟量附加在SV数据报文中发送给对端的IED设备，实现了IEC61850‑9‑2标准协议格式的SV数据报文经过SDH网络的远程传送和延迟补偿，使得智能站的SV数据报文可方便地进行广域化扩展，具有良好的应用前景。

Description

基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法

技术领域

本发明涉及一种基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，属于智能电网通信技术领域。

背景技术

近年来，我国以特高压电网为骨干网架的各级电网在迅速协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网正在逐步形成。而作为智能电网核心组成部分的智能变电站技术也逐渐成熟，智能变电站的主要优势表现为采用了IEC61850-9-2协议标准，规范了变电站内智能电子设备(以下简称IED设备)之间通过以太网进行信息交互和信息共享的方式，但IEC61850-9-2协议主要针对变电站内通信，对信息如何实现广域共享没有提及。

电力系统是一个广域、动态系统，其本身的形态特征决定了电力系统相关监视、控制、保护和分析技术具有广域、全局的特征，现有安全稳定控制系统通常基于特定的安全稳定问题，在电网网架结构和运行方式变化时适应性差，无法满足智能电网“自愈”要求。因此，迫切需要利用广域测量、高速采集和通信技术成果，系统性、全局性地解决电网安全防御与控制问题，提升电网控制系统的自适应性和协调性，实现基于高速、同步、多态数据融合的电网广域保护与控制。

目前，区域电网内的变电站间数据交互主要采用专用信道和复用信道两种方式，其中使用专用信道实现信息广域化虽然简单，但很多时候没有合适链路，且传送距离不能太远，而借用SDH网络实现多业务共享，不仅可以传输保护信息，还可传输调度电话、远动、以太网等其他业务，因此备受电力系统青睐，但目前的IED设备和数字复用设备之间的光纤通道(E1通道)在接口特性、码型、码速和帧结构等很不规范，表现如下，

(1)IED设备和数字复用设备间接口不规范，使用E1通道的不同厂家的保护设备之间互联互通困难；

(2)传输通道带宽低或带宽利用率低，虽然在E1通道侧带宽为2Mbit/S，但连接E1设备到IED设备时多采用1B4B编码或曼切斯特编码，导致实际净数据带宽下降，传输信息量下降和传送间隔变慢，保护信号传输的快速性下降；

(3)现有E1转接设备不能提供满足IEC61850-9-2格式采样值数据的传输接口，无法直接传送采样率为4000SPS的SV数据，且远传链路延迟必须由IED设备测量完成，IED设备需对两端时间做同步控制，更增加实现的复杂性。

如果能够实现IED设备使用E1接口远距离透明传输满足IEC61850-9-2协议标准的采样值数据，可提高采样点数，为采用更精确的算法提供有利条件，也简化和规范了IED设备，是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决IED设备使用E1接口远距离透明传输IEC61850‐9‐2协议的采样值数据的问题。本发明所述基于E1链路的远程SV(采样值Sampled Value，以下简称SV)数据传输和延时补偿方法，以太网侧采用IEC61850‐9‐2标准定义的SV报文的传送规范，通过E1端口连接SDH网络，再由E1/SV转换设备实现链路延迟测量并补偿软件处理延迟，保证SDH网络对IED设备透明，极大地简化IED设备采样值数据的广域化能力，有效地简化延迟测量和系统测试，延时抖动非常小，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(1)，构建E1链路到SV数据协议转换的E1/SV转换设备；

步骤(2)，通过E1/SV转换设备、IED设备构建基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道，位于近端的IED设备通过IEC61850-9-2协议输入或输出SV数据，并通过以太网连接到E1/SV转换设备，E1/SV转换设备经过E1光端机链接到SDH网络，位于远端的IED设备通过另一台E1/SV转换设备、另一台E1光端机链接到SDH网络，构成基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道；

步骤(3)，将E1/SV转换设备内的E1控制器选择为PCM31成帧模式，同时把以太网控制器、E1控制器的数据通道划分为LV1和LV0两个逻辑优先级，其中，逻辑信道LV0用来传送链路延迟测量数据、用户级链路管理数据，逻辑信道LV1用来转发来自IED设备端到端的实时采样值；

步骤(4)，测量在近端的E1/SV转换设备的E1数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟T_delay；

步骤(5)，测量近端的IED设备到远端的IED设备的全路径延时，并计算对应的延迟补偿；

步骤(6)，远端的IED设备根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间t_{s_extern}；

步骤(7)，远端的IED设备通过读取本地采样值采集时刻t_{s_local},根据推断出的对端IED设备的SV报文采集时间t_{s_extern}，通过插值实现采样值的二次采样同步。

前述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(1)所述E1链路到SV数据协议转换的E1/SV转换设备包括E1物理层、E1控制器、E1优先级控制器、以太网物理层、以太网控制器、以太网优先级控制器、时间戳发生器、时间戳记录器和MCU子系统，所述E1物理层通过E1控制器与E1优先级控制器相连接，所述E1优先级控制器与MCU子系统相连接，所述以太网物理层通过以太网控制器与以太网优先级控制器相连接，所述以太网优先级控制器与MCU子系统相连接，所述E1物理层还通过时间戳发生器与时间戳记录器相连接，所述时间戳记录器利用E1控制器恢复出的数据时钟作为工作时钟并分别与E1控制器、以太网控制器相连接，所述E1控制器用于处理E1链路数据，所述以太网控制器用于处理SV报文数据；

所述MCU子系统包括E1数据收发控制单元、E1链路测距及链路管理单元、以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元、SV数据编解码单元和E1/SV数据双向映射单元，所述E1数据收发控制单元、E1链路测距及链路管理单元分别与E1优先级控制器相连接，所述以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元分别与以太网优先级控制器相连接，所述E1数据收发控制单元与E1/SV数据双向映射单元相连接，所述E1/SV数据双向映射单元通过SV数据编解码单元与SV数据收发控制单元相连接。

前述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(4)，逻辑链路延迟T_delay的测量方法，包括以下步骤，

(1)，在近端的E1/SV转换设备内E1控制器的发送侧构建延迟测量请求报文，当延迟测量请求报文被调度发送时，在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录发送时间，并更新到延迟测量请求报文的原始发送时间T_orig，随后传送该延迟测量请求报文；

(2)，在远端的E1/SV转换设备内E1控制器的接收侧，当接收帧的同步信号RSYN到达时，记录当前到达时间T_recv，并与数据报文一起存入接收缓冲区；

(3)，在远端的E1/SV转换设备的识别出延迟测量请求报文后，提取该报文的原始发送时间T_orig和到达时间T_recv构建延迟测量响应报文；

(4)，在远端的E1/SV转换设备的延迟测量响应报文在LV0信道空闲时,在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录当前响应报文发送时间T_xmit，并更新到该报文中发送时间字段随后发出；

(5)，在近端的E1/SV转换设备内E1控制器的发送侧，当E1的接收帧同步信号RSYN上升沿到达时，记录当前到达时间T_arrive，并与数据报文一起存入接收缓冲区；

(6)，在近端的E1/SV转换设备内识别出一个延迟测量响应报文后，提取报文中原始发送时间T_orig、远端达到时间T_recv、远端发送时间T_xmit、响应报文到达时间T_arrive，并根据公式(1)，计算近端的E1/SV转换设备的E1数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟T_delay，

T_delay＝[(T_arrive-T_orig)-(T_xmit-T_recv)]/2

(1)。

前述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(5)，测量近端的IED设备到远端的IED设备的全路径延时，并计算对应的延迟补偿，包括以下步骤，

(1)，当近端IED设备的SV数据报文到达E1/SV转换设备的以太网控制器时，标记接收时间戳t₁，通过MCU平台读取SV数据报文中的修正时间T_correct，对该报文进行协议转换，生成E1逻辑链路上的LV1报文，并根据公式(2)，计算E1逻辑链路上的LV1报文上的时间戳字段T_{desc_correct_e1}，并等待调度发送，

T_{desc_correct_e1}＝t₁-T_correct (2)；

(2)，当LV1报文被调度发送时，硬件读取发送时刻t₂和LV1报文上的时间戳字段T_{desc_correct_e1}，计算两者的差值，根据公式(3)，作为新的修正时间写入E1逻辑链路LV1报文的采样值修正时间字段T_{correct_e1}，

T_{correct_e1}＝t₂-T_{desc_correct_e1}＝(t₂-t₁)+T_correct

(3)；

(3)，E1逻辑链路上的LV1报文通过SDH网络数据到达远端的E1/SV转换设备的E1控制器时，记接收时间t₃，读取报文中的修正时间字段T_{correct_e1}和当前E1链路上的延迟T_delay，进行LV1报文到SV数据报文的映射，根据公式(4)，计算以太网发送描述符中时间修正值T_{desc_correct_eth}，

T_{desc_correct_eth}＝t₃-T_{correct_e1}-T_delay

(4)；

(4)，当SV数据报文被远端E1/SV转换设备调度发送时，在以太网控制器发送信号TX_EN的上升沿标记当前时间t₄,并读取描述符中的修正时间T_{desc_correct_eth}，根据公式(5)，计算两者差值T_{new_correct}，硬件更新到发送的SV数据报文中的修正时间字段T_{new_correct}，

T_{new_correct}＝t₄-T_{desc_correct_eth}＝(t₄-t₃)+(t₂-t₁)+T_correct+T_delay

(5)。

前述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(6)远端的IED设备根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间t_{s_extern}，根据公式(6)计算得到，

t_{s_extern}＝t₄-T_{new_correct}＝t₃-[(t₂-t₁)+T_correct+T_delay]

(6)。

前述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：所述E1/SV转换设备采用E1物理层恢复的系统时钟作为时间戳发生器的工作时钟，而该时间戳发生器为E1链路延迟测量和以太网侧延迟测量提供统一的定时参考。

前述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：E1控制器的数据通道划分为LV1和LV0两个逻辑优先级，其中低优先级LV0信道用于延迟测量，高优先级的LV1用于透传SV数据，保证SV数据低抖动优先传送。

本发明的有益效果是：本发明的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，通过划分E1信道为LV0和LV1两个优先级的逻辑信道，在低优先级LV0上进行延迟测量和链路管理，在LV1信道中映射并传输SV数据，利用端到端连接的E1/SV转换设备进行链路延迟和软件延迟测量，并将总的延迟量附加在SV数据报文中发送给对端的IED设备，实现了IEC61850-9-2标准协议格式的SV数据报文经过SDH网络的远程传送和延迟补偿，使得智能站的SV数据报文可方便地进行广域化扩展，并具有如下特点：

1)时间戳发生器采用从E1信道恢复的数据时钟作为计时参考，不受本地晶体漂移和老化影响；

2)延迟测量时间戳标记和修正时间计算均由硬件计算完成，测量精度高；

3)采用100M以太网连接IED设备和E1/SV转换设备，可适应4000SPS的高采样率数据传输；

4)E1/SV转换设备的以太网接口的协议采用IEC61850-9-2，直接传输目前智能变电站IED的SV数据报文，便于智能变电站SV数据的广域化；

5)延迟测量由E1/SV转换设备完成，链路总延迟附加在SV数据报文的保留字段，端到端的IED设备对SDH网络协议透明，实现智能变电站过程层接口的标准化。

附图说明

图1是本发明的E1/SV转换设备的系统框图。

图2是本发明的基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道的系统框图。

图3是本发明的逻辑链路延迟T_delay的延迟测量示意图。

图4是本发明的延时补偿的示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，通过划分E1信道为LV0和LV1两个优先级的逻辑信道，在低优先级LV0上进行延迟测量和链路管理，在LV1信道中映射并传输SV数据，利用端到端连接的E1/SV转换设备进行链路延迟和软件延迟测量，并将总的延迟量附加在SV数据报文中发送给对端的IED设备，实现了IEC61850-9-2标准协议格式的SV数据报文经过SDH网络的远程传送和延迟补偿，使得智能站的SV数据报文可方便地进行广域化扩展，具体包括以下步骤，

步骤(1)，构建E1链路到SV数据协议转换的E1/SV转换设备，

如图1所示，E1/SV转换设备包括E1物理层、E1控制器、E1优先级控制器、以太网物理层、以太网控制器、以太网优先级控制器、时间戳发生器、时间戳记录器和MCU平台，E1物理层通过E1控制器与E1优先级控制器相连接，E1优先级控制器与MCU子系统相连接，以太网物理层通过以太网控制器与以太网优先级控制器相连接，以太网优先级控制器与MCU子系统相连接，E1物理层还通过时间戳发生器与时间戳记录器相连接，时间戳记录器分别与E1控制器、以太网控制器相连接，E1控制器用于处理E1链路数据，以太网控制器用于处理SV报文数据；

所述MCU子系统包括E1数据收发控制单元、E1链路测距及链路管理单元、以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元、SV数据编解码单元和E1/SV数据双向映射单元，所述E1数据收发控制单元、E1链路测距及链路管理单元分别与E1优先级控制器相连接，所述以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元分别与以太网优先级控制器相连接，所述E1数据收发控制单元与E1/SV数据双向映射单元相连接，所述E1/SV数据双向映射单元通过SV数据编解码单元与SV数据收发控制单元相连接。

所述E1物理层用于对外提供符合G.703要求的E1信号接口；E1用于控制器完成E1的帧格式控制、帧同步及数据时钟恢复，利用E1控制器恢复出的数据时钟作为内部时间戳发生器的工作时钟；时间戳发生器将连接E1物理层和以太网控制器并将记录外部数据到达E1端口或以太网端口的时标；

所述E1控制器的数据来自E1优先级收发控制单元，该单元在E1控制器的发送帧同步信号TSYN到达时优先选择发送LV1数据，仅在信道空闲时才选择发送LV0数据，而E1控制器的LV1数据源则来自以太网接收的SV数据。E1优先级收发控制模块还负责将接收到的数据按优先级分组，并将对端传来的采样值数据传送给随后的E1/SV双映射单元，而低优先级的LV0数据则转交给链路测距和链路管理单元；E1控制器的数据通道划分为LV1和LV0两个逻辑优先级，其中低优先级LV0信道用于延迟测量，高优先级的LV1用于透传SV数据，保证SV数据低抖动优先传送。

所述以太网物理层对外连接IED设备,对内连接以太网控制器，而以太网优先级控制器，则负责将接收到的数据报文分类，将来自IED设备的SV数据报文提交到SV编解码单元进行SV数据解析并将解析结果送E1/SV数据双向映射单元，由该单元将接收到的SV数据报文映射到E1的LV1信道，相反地，SV编解码单元接收来自E1/SV数据双向映射单元提交的来自对端的SV数据报文并对其进行数据封装，转换成符合IEC61850-9-2的帧格式后送给SV数据收发控制单元进行排队等待发送；

所述E1/SV数据双向映射单元需要对SV报文解码后的数据进行改造，以适应而E1成帧模式时帧间隔为125us/32字节的传送速率,具体改造方法如下：

(a).使用SV报文的头部的保留字段传送修正时间T_correct；

(b).裁剪不必要的SV数据的描述信息如svID、dataset等，此类数据通过配置文件在对端恢复；

(c).根据应用裁剪不必要的数据通道；

(d).对于远传SV数据品质位进行合并与压缩，仅保留必要的信息；

(e).数据位宽的压缩，目前IED使用的ADC位宽为16bit也即SV的原始数据位宽为16bit，故在端到端双方约定数据变换比例的前提下，将SV数据位宽由32bit压缩到16bit并不会导致数据精度降低，但却大幅度降低数据带宽。

经上述压缩和改造后进入双向映射单元的有效SV数据带宽被控制为125uS/32字节，而来自E1链路测距和管理单元的LV0数据量很小，故LV0和LV1数据能够合并到E1的2M带宽中。而对于远端的E1/SV转换设备，根据双方约定的配置文件，利用相反的方法从E1的数据包中恢复出满足IEC61850-9-2协议SV报文的数据，并将测量得到的修正时间T_correct填充到SV报文头部的保留字段，实现端到端的协议转换；

步骤(2)，通过E1/SV转换设备、IED设备构建基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道，位于近端的IED设备通过IEC61850-9-2协议输入或输出SV数据，并通过以太网连接到E1/SV转换设备，E1/SV转换设备经过E1光端机链接到SDH网络，位于远端的IED设备通过另一台E1/SV转换设备、另一台E1光端机链接到SDH网络，构成基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道，如图2所示；

步骤(3)，将E1/SV转换设备内的E1控制器选择为PCM31成帧模式，同时把以太网控制器、E1控制器的数据通道划分为LV1和LV0两个逻辑通道优先级，其中，逻辑信道LV0用来传送链路延迟测量数据、用户级链路管理数据，逻辑信道LV1用来转发来自IED设备端到端的实时采样值；

步骤(4)，测量在近端的E1/SV转换设备的E1数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟T_delay，如图3所示，包括以下步骤:

(1)，在近端的E1/SV转换设备内E1控制器的发送侧构建延迟测量请求报文，当延迟测量请求报文被调度发送时，在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录发送时间，并更新到延迟测量请求报文的原始发送时间T_orig，随后传送该延迟测量请求报文；

(2)，在远端的E1/SV转换设备内E1控制器的接收侧，当接收帧的同步信号RSYN到达时，记录当前到达时间T_recv，并与数据报文一起存入接收缓冲区；

(3)，在远端的E1/SV转换设备的识别出延迟测量请求报文后，提取该报文的原始发送时间T_orig和到达时间T_recv构建延迟测量响应报文；

(4)，在远端E1/SV转换设备的延迟测量响应报文在LV0信道空闲时,在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录当前响应报文发送时间T_xmit，并更新到该报文中发送时间字段随后发出；

(5)，在近端的E1/SV转换设备内E1控制器的发送侧，当E1的接收帧同步信号RSYN上升沿到达时，记录当前到达时间T_arrive，并与数据报文一起存入接收缓冲区；

(6)，在近端的E1/SV转换设备内识别出一个延迟测量响应报文后，提取报文中原始发送时间T_orig、远端达到时间T_recv、远端发送时间T_xmit、响应报文到达时间T_arrive，并根据公式(1)，计算近端的E1/SV转换设备的E1数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟T_delay，

T_delay＝[(T_arrive-T_orig)-(T_xmit-T_recv)]/2 (1)

所述延迟测量方法的时间戳标记均由硬件标记为E1物理层的帧同步信号的上升沿即TSYN和RSYN；

步骤(5)，测量近端的IED设备到远端的IED设备的全路径延时，并计算对应的延迟补偿，如图4所示，包括以下步骤，

(1)，当近端的IED设备的SV数据报文到达E1/SV转换设备的以太网控制器时，标记接收时间戳t₁，通过MCU平台读取SV数据报文中的修正时间T_correct，对该报文进行协议转换，生成E1罗辑链路上的LV1报文，并根据公式(2)，计算E1罗辑链路上的LV1报文上的时间戳字段T_{desc_correct_e1}，并等待调度发送，

T_{desc_correct_e1}＝t₁-T_correct (2)；

(2)，当LV1报文被调度发送时，读取发送时刻t₂和LV1报文上的时间戳字段T_{desc_correct_e1}，计算两者的差值，根据公式(3)，作为新的修正时间写入E1逻辑链路LV1报文的采样值修正时间字段T_{correct_e1}，

T_{correct_e1}＝t₂-T_{desc_correct_e1}＝(t₂-t₁)+T_correct

(3)；

(3)，E1逻辑链路上的LV1报文通过SDH网络数据到达远端的E1/SV转换设备的E1控制器时，记接收时间t₃，读取报文中的修正时间字段T_{correct_e1}和当前E1链路上的延迟T_delay，进行LV1报文到SV数据报文的映射，根据公式(4)，计算以太网发送描述符中时间修正值T_{desc_correct_eth}，

T_{desc_correct_eth}＝t₃-T_{correct_e1}-T_delay

(4)；

(4)，当SV数据报文被远端E1/SV转换设备调度发送时，在以太网控制器发送信号TX_EN的上升沿标记当前时间t₄,并读取描述符中的修正时间T_{desc_correct_eth}，根据公式(5)，计算两者差值T_{new_correct}，更新到发送的SV数据报文中的修正时间字段T_{new_correct}，

T_{new_correct}＝t₄-T_{desc_correct_eth}＝(t₄-t₃)+(t₂-t₁)+T_correct+T_delay

(5)；

步骤(6)，远端IED根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间t_{s_extern}，根据公式(6)得到，

步骤(7)，远端的IED设备，通过读取本地采样值采集时刻t_{s_local},根据推断出的对端IED设备的SV报文采集时间t_{s_extern}，通过插值实现采样值的二次采样同步。

所述E1/SV转换设备采用E1物理层恢复的系统时钟作为时间戳发生器的工作时钟，而该时间戳发生器为E1链路延迟测量和以太网侧延迟测量提供统一的定时参考。

为保证端到端连接的IED设备可靠稳定工作，以下几点在本发明实施时应予以考虑：

1)由于E1链路带宽有限，不能将SV中的全部信息映射到E1，实施本发明时，固定的数据应通过配置文件约定,端到端连接E1/SV转换设备应使用同一个配置文件；

2)实施SV到E1的数据映射时应利用E1信道的每个比特，并保留必要的品质；

3)E1端到端的延迟测量应采用多次测量值平滑后的结果，且在延迟测量结果没有计算出来前应向连接的IED发送品质为无效的数据；

4)E1端到端的延迟测量应该定时进行，以适应逻辑链路变换和克服本地晶体漂移的影响；

5)E1/SV转换设备和IED之间路径延迟超过1uS时，在延迟补偿时应予以考虑。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(1)，构建E1链路到SV数据协议转换的E1/SV转换设备；

步骤(2)，通过E1/SV转换设备、IED设备构建基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道，位于近端的IED设备通过IEC61850-9-2协议输入或输出SV数据，并通过以太网连接到E1/SV转换设备，E1/SV转换设备经过E1光端机链接到SDH网络，位于远端的IED设备通过另一台E1/SV转换设备、另一台E1光端机链接到SDH网络，构成基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道；

步骤(3)，将E1/SV转换设备内的E1控制器选择为PCM31成帧模式，同时把以太网控制器、E1控制器的数据通道划分为LV1和LV0两个逻辑优先级，其中，逻辑信道LV0用来传送链路延迟测量数据、用户级链路管理数据，逻辑信道LV1用来转发来自IED设备端到端的实时采样值；

步骤(4)，测量在近端的E1/SV转换设备的E1数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟T_delay；

步骤(5)，测量近端的IED设备到远端的IED设备的全路径延时，并计算对应的延迟补偿；

步骤(6)，远端的IED设备根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间t_{s_extern}；

步骤(7)，远端的IED设备通过读取本地采样值采集时刻t_{s_local}，根据推断出的对端IED设备的SV报文采集时间t_{s_extern}，通过插值实现采样值的二次采样同步。

2.根据权利要求1所述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(1)所述E1链路到SV数据协议转换的E1/SV转换设备包括E1物理层、E1控制器、E1优先级控制器、以太网物理层、以太网控制器、以太网优先级控制器、时间戳发生器、时间戳记录器和MCU子系统，所述E1物理层通过E1控制器与E1优先级控制器相连接，所述E1优先级控制器与MCU子系统相连接，所述以太网物理层通过以太网控制器与以太网优先级控制器相连接，所述以太网优先级控制器与MCU子系统相连接，所述E1物理层还通过时间戳发生器与时间戳记录器相连接，所述时间戳记录器利用E1控制器恢复出的数据时钟作为工作时钟并分别与E1控制器、以太网控制器相连接，所述E1控制器用于处理E1链路数据，所述以太网控制器用于处理SV报文数据；

所述MCU子系统包括E1数据收发控制单元、E1链路测距及链路管理单元、以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元、SV数据编解码单元和E1/SV数据双向映射单元，所述E1数据收发控制单元、E1链路测距及链路管理单元分别与E1优先级控制器相连接，所述以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元分别与以太网优先级控制器相连接，所述E1数据收发控制单元与E1/SV数据双向映射单元相连接，所述E1/SV数据双向映射单元通过SV数据编解码单元与SV数据收发控制单元相连接。

3.根据权利要求1所述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(4)，逻辑链路延迟T_delay的测量方法，包括以下步骤，

(41)，在近端的E1/SV转换设备内E1控制器的发送侧构建延迟测量请求报文，当延迟测量请求报文被调度发送时，在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录发送时间，并更新到延迟测量请求报文的原始发送时间T_orig，随后传送该延迟测量请求报文；

(42)，在远端的E1/SV转换设备内E1控制器的接收侧，当接收帧的同步信号RSYN到达时，记录当前到达时间T_recv，并与数据报文一起存入接收缓冲区；

(43)，在远端的E1/SV转换设备的识别出延迟测量请求报文后，提取该报文的原始发送时间T_orig和到达时间T_recv构建延迟测量响应报文；

(44)，在远端的E1/SV转换设备的延迟测量响应报文在LV0信道空闲时，在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录当前响应报文发送时间T_xmit，并更新到该报文中发送时间字段随后发出；

(45)，在近端的E1/SV转换设备内E1控制器的发送侧，当E1的接收帧同步信号RSYN上升沿到达时，记录当前到达时间T_arrive，并与数据报文一起存入接收缓冲区；

(46)，在近端的E1/SV转换设备内识别出一个延迟测量响应报文后，提取报文中原始发送时间T_orig、远端达到时间T_recv、远端发送时间T_xmit、响应报文到达时间T_arrive，并根据公式(1)，计算近端的E1/SV转换设备的E1数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟T_delay，

T_delay＝[(T_arrive-T_orig)-(T_xmit-T_recv)]/2 (1)

所述延迟测量方法的时间戳均由硬件标记为E1物理层的帧同步信号的上升沿TSYN和RSYN。

4.根据权利要求1所述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(5)，测量近端的IED设备到远端的IED设备的全路径延时，并计算对应的延迟补偿，包括以下步骤，

(51)，当近端IED设备的SV数据报文到达E1/SV转换设备的以太网控制器时，标记接收时间戳t₁，通过MCU平台读取SV数据报文中的修正时间T_correct，对该报文进行协议转换，生成E1逻辑链路上的LV1报文，并根据公式(2)，计算E1逻辑链路上的LV1报文上的时间戳字段T_{desc_correcte1}，并等待调度发送，

T_{desc_correct_e1}＝t₁-T_correct (2)；

(52)，当LV1报文被调度发送时，硬件读取发送时刻t₂和LV1报文上的时间戳字段T_{desc_correct_e1}，计算两者的差值，根据公式(3)，作为新的修正时间写入E1逻辑链路LV1报文的采样值修正时间字段T_{correct_e1}，

T_{correct_e1}＝t₂-T_{desc_correct_e1}＝(t₂-t₁)+T_correct (3)；

(53)，E1逻辑链路上的LV1报文通过SDH网络数据到达远端的E1/SV转换设备的E1控制器时，记接收时间t₃，读取报文中的修正时间字段T_{correct_e1}和当前E1链路上的延迟T_delay，进行LV1报文到SV数据报文的映射，根据公式(4)，计算以太网发送描述符中时间修正值T_{desc_correct_eth}，

T_{desc_correct_eth}＝t₃-T_{correct_e1}-T_delay (4)；

(54)，当SV数据报文被远端E1/SV转换设备调度发送时，在以太网控制器发送信号TX_EN的上升沿标记当前时间t₄，并读取描述符中的修正时间T_{desc_correct_eth}，根据公式(5)，计算两者差值T_{new_correct}，硬件更新到发送的SV数据报文中的修正时间字段T_{new_correc}t，

T_{new_correct}＝t₄-T_{desc_correct_eth}＝(t₄-t₃)+(t₂-t₁)+T_correct+T_delay (5)。

5.根据权利要求4所述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：步骤(6)远端的IED设备根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间t_{s_extern}，根据公式(6)计算得到，

t_{s_extern}＝t₄-T_{new_correct}＝t₃-[(t₂-t₁)+T_correct+T_delay] (6)。

6.根据权利要求1所述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：所述E1/SV转换设备采用E1物理层恢复的系统时钟作为时间戳发生器的工作时钟，而该时间戳发生器为E1链路延迟测量和以太网侧延迟测量提供统一的定时参考。

7.根据权利要求1所述的基于E1链路的远程SV数据传输和延时补偿方法，其特征在于：E1控制器的数据通道划分为LV1和LV0两个逻辑优先级，其中低优先级LV0信道用于延迟测量，高优先级的LV1用于透传SV数据，保证SV数据低抖动优先传送。