通道传输过程中的误码一般是随机发生的。按统计规律,误码的发生属于均匀分布。每个位(bit)在通道上传输时发生误码的概率,被称为误码率。通道误码率是由通道的性质和工作状态决定的,是通道性能的一个重要指标。它与传输介质、通信设备、传输方式(技术)和传输速率(波特率)有关。对于远动通道常用的600bps和1200bps的波特率,远动用MODEM正常情况下发送至通道的电平值为0—-20dB,载波通道的误码率一般为10-4数量级,容限很难达到1×10-5,微波通道的误码率一般为10-5数量级。对于一个帧来说,由于帧中任一位的错误都将导致整个帧出错,所以出错的可能性(概率)为:帧长×误码率。出错率小于1才可使该帧在通道上顺利传送,而且出错率越小传输越可靠。
《电网调度
自动化语
信息化技术标准》规定,远动系统中对循环式传输通道的误码率要求小于1×10
-4,若传输报文的帧长为(10
3位),即使使用较好的微波通道(信噪比不大于16dB时,误码率‹1x10
-5),其
信息丢失的概率仍有10
-2之多。对远动通道而言,按每秒传送一帧计,每小时传送的帧数达3600帧,所以10
-2的故障率是不能令人满意的。
对微波通道而言在正常情况下误码率可以达到为1×10
-5,而对载波通道来说已属不易。若要在这两种传输技术的基础上,大幅度降低误码率,提高通道可靠性是很困难的。因此,要想提高远动信息传输的可靠性,仅从通信方面着手还是不够的,还需从
信息传输方式上想办法,一个重要的方法就是出错后的重发技术。
出错重发技术是建立在主站和RTU双方都能互相确认对方所送信息的正确性的基础上。它相当于polling的问答方式:在给定的时间间隔内未收到对方的确认电文,则认为所发信息受到干扰未能被对方收到。即使对方已收到信息,而回送的确认电文被干扰,使得发送方不能得到正确的确认信息,也认为该
信息传送失败。此时,则由发送方再次发出一个相同的电文(重发)。
在此,我们记发送方的
信息帧长为MSG,接收方的确认帧长为ACK,通道的误码率为W,重发次数为T。因此,发送帧的出错率(MSG×W),加上回送的确认帧的出错率(ACK×W),才是一次完整的传送出错率。即
MSG×W+ACK×W=(MSG+ACK)×W
因此,对于具有T次重发能力的
信息传送,发送(包括重发)不成功的概率为
[(MSG+ACK)×W]T。
上式中,(MSG+ACK)×W是一个小于1的小数,T则是自然数。所以降低发送(包括重发)不成功的概率,可通过减小误码率W和增加T来达到。
对于多次传送的平均故障率,式中(MSG+ACK)项应取多次传输的平均值。由于ACK相对于MSG很小,可略去不计,所以平均故障率为:
平均故障率=(平均帧长×误码率)重发次数
4.结论
通信误码率与远动信息传输的可靠性有一定的数量关系,出错重发技术在同样的通道特性下可大大改善传输可靠性。远动
信息传输的可靠性可由下式计算
可靠性=1-(平均帧长×误码率)重发次数
因此,重发技术一方面大大提高了信息发送的成功率,另一方面降低了对通道可靠性的依赖。针对不同的通信方式的可靠性,选取不同的重发次数,可以在保证
信息传送的可靠性的前提下降低对误码率的要求,从而减少对通信设备的投入。