通道傳輸過程中的誤碼一般是隨機發生的。按統計規律,誤碼的發生屬于均勻分布。每個位(bit)在通道上傳輸時發生誤碼的概率,被稱為誤碼率。通道誤碼率是由通道的性質和工作狀態決定的,是通道性能的一個重要指標。它與傳輸介質、通信設備、傳輸方式(技術)和傳輸速率(波特率)有關。對于遠動通道常用的600bps和1200bps的波特率,遠動用MODEM正常情況下發送至通道的電平值為0—-20dB,載波通道的誤碼率一般為10-4數量級,容限很難達到1×10-5,微波通道的誤碼率一般為10-5數量級。對于一個幀來說,由于幀中任一位的錯誤都將導致整個幀出錯,所以出錯的可能性(概率)為:幀長×誤碼率。出錯率小于1才可使該幀在通道上順利傳送,而且出錯率越小傳輸越可靠。
《電網調度
自動化語
信息化技術標準》規定,遠動系統中對循環式傳輸通道的誤碼率要求小于1×10
-4,若傳輸報文的幀長為(10
3位),即使使用較好的微波通道(信噪比不大于16dB時,誤碼率‹1x10
-5),其
信息丟失的概率仍有10
-2之多。對遠動通道而言,按每秒傳送一幀計,每小時傳送的幀數達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的基礎上,大幅度降低誤碼率,提高通道可靠性是很困難的。因此,要想提高遠動信息傳輸的可靠性,僅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,一個重要的方法就是出錯后的重發技術。
出錯重發技術是建立在主站和RTU雙方都能互相確認對方所送信息的正確性的基礎上。它相當于polling的問答方式:在給定的時間間隔內未收到對方的確認電文,則認為所發信息受到干擾未能被對方收到。即使對方已收到信息,而回送的確認電文被干擾,使得發送方不能得到正確的確認信息,也認為該
信息傳送失敗。此時,則由發送方再次發出一個相同的電文(重發)。
在此,我們記發送方的
信息幀長為MSG,接收方的確認幀長為ACK,通道的誤碼率為W,重發次數為T。因此,發送幀的出錯率(MSG×W),加上回送的確認幀的出錯率(ACK×W),才是一次完整的傳送出錯率。即
MSG×W+ACK×W=(MSG+ACK)×W
因此,對于具有T次重發能力的
信息傳送,發送(包括重發)不成功的概率為
[(MSG+ACK)×W]T。
上式中,(MSG+ACK)×W是一個小于1的小數,T則是自然數。所以降低發送(包括重發)不成功的概率,可通過減小誤碼率W和增加T來達到。
對于多次傳送的平均故障率,式中(MSG+ACK)項應取多次傳輸的平均值。由于ACK相對于MSG很小,可略去不計,所以平均故障率為:
平均故障率=(平均幀長×誤碼率)重發次數
4.結論
通信誤碼率與遠動信息傳輸的可靠性有一定的數量關系,出錯重發技術在同樣的通道特性下可大大改善傳輸可靠性。遠動
信息傳輸的可靠性可由下式計算
可靠性=1-(平均幀長×誤碼率)重發次數
因此,重發技術一方面大大提高了信息發送的成功率,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,選取不同的重發次數,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,從而減少對通信設備的投入。