2.通道誤碼對遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)挠绊?/STRONG>
通道傳輸過程中的誤碼一般是隨機(jī)發(fā)生的。按統(tǒng)計(jì)規(guī)律,誤碼的發(fā)生屬于均勻分布。每個(gè)位(bit)在通道上傳輸時(shí)發(fā)生誤碼的概率,被稱為誤碼率。通道誤碼率是由通道的性質(zhì)和工作狀態(tài)決定的,是通道性能的一個(gè)重要指標(biāo)。它與傳輸介質(zhì)、通信設(shè)備、傳輸方式(技術(shù))和傳輸速率(波特率)有關(guān)。對于遠(yuǎn)動通道常用的600bps和1200bps的波特率,遠(yuǎn)動用MODEM正常情況下發(fā)送至通道的電平值為0—-20dB,載波通道的誤碼率一般為10-4數(shù)量級,容限很難達(dá)到1×10-5,微波通道的誤碼率一般為10-5數(shù)量級。對于一個(gè)幀來說,由于幀中任一位的錯(cuò)誤都將導(dǎo)致整個(gè)幀出錯(cuò),所以出錯(cuò)的可能性(概率)為:幀長×誤碼率。出錯(cuò)率小于1才可使該幀在通道上順利傳送,而且出錯(cuò)率越小傳輸越可靠。
《電網(wǎng)調(diào)度
自動化語
信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,遠(yuǎn)動系統(tǒng)中對循環(huán)式傳輸通道的誤碼率要求小于1×10
-4,若傳輸報(bào)文的幀長為(10
3位),即使使用較好的微波通道(信噪比不大于16dB時(shí),誤碼率‹1x10
-5),其
信息丟失的概率仍有10
-2之多。對遠(yuǎn)動通道而言,按每秒傳送一幀計(jì),每小時(shí)傳送的幀數(shù)達(dá)3600幀,所以10
-2的故障率是不能令人滿意的。
對微波通道而言在正常情況下誤碼率可以達(dá)到為1×10
-5,而對載波通道來說已屬不易。若要在這兩種傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,大幅度降低誤碼率,提高通道可靠性是很困難的。因此,要想提高遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)目煽啃裕瑑H從通信方面著手還是不夠的,還需從
信息傳輸方式上想辦法,一個(gè)重要的方法就是出錯(cuò)后的重發(fā)技術(shù)。
出錯(cuò)重發(fā)技術(shù)是建立在主站和RTU雙方都能互相確認(rèn)對方所送信息的正確性的基礎(chǔ)上。它相當(dāng)于polling的問答方式:在給定的時(shí)間間隔內(nèi)未收到對方的確認(rèn)電文,則認(rèn)為所發(fā)信息受到干擾未能被對方收到。即使對方已收到信息,而回送的確認(rèn)電文被干擾,使得發(fā)送方不能得到正確的確認(rèn)信息,也認(rèn)為該
信息傳送失敗。此時(shí),則由發(fā)送方再次發(fā)出一個(gè)相同的電文(重發(fā))。
在此,我們記發(fā)送方的
信息幀長為MSG,接收方的確認(rèn)幀長為ACK,通道的誤碼率為W,重發(fā)次數(shù)為T。因此,發(fā)送幀的出錯(cuò)率(MSG×W),加上回送的確認(rèn)幀的出錯(cuò)率(ACK×W),才是一次完整的傳送出錯(cuò)率。即
MSG×W+ACK×W=(MSG+ACK)×W
因此,對于具有T次重發(fā)能力的
信息傳送,發(fā)送(包括重發(fā))不成功的概率為
[(MSG+ACK)×W]T。
上式中,(MSG+ACK)×W是一個(gè)小于1的小數(shù),T則是自然數(shù)。所以降低發(fā)送(包括重發(fā))不成功的概率,可通過減小誤碼率W和增加T來達(dá)到。
對于多次傳送的平均故障率,式中(MSG+ACK)項(xiàng)應(yīng)取多次傳輸?shù)钠骄怠S捎贏CK相對于MSG很小,可略去不計(jì),所以平均故障率為:
平均故障率=(平均幀長×誤碼率)重發(fā)次數(shù)
4.結(jié)論
通信誤碼率與遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)目煽啃杂幸欢ǖ臄?shù)量關(guān)系,出錯(cuò)重發(fā)技術(shù)在同樣的通道特性下可大大改善傳輸可靠性。遠(yuǎn)動
信息傳輸?shù)目煽啃钥捎上率接?jì)算
可靠性=1-(平均幀長×誤碼率)重發(fā)次數(shù)
因此,重發(fā)技術(shù)一方面大大提高了信息發(fā)送的成功率,另一方面降低了對通道可靠性的依賴。針對不同的通信方式的可靠性,選取不同的重發(fā)次數(shù),可以在保證
信息傳送的可靠性的前提下降低對誤碼率的要求,從而減少對通信設(shè)備的投入。