Количественная оценка достоверности данных в системах передачи информации характеризуется соотношением достоверно и недостоверно принятых данных. Нарушение достоверности данных на приемной стороне вызывают:
i) частота появления необнаруженных ошибок, равная
числу необнаруженных ошибочных сообщений _______________________________________ ; | |||
общее число переданных сообщений |
ii) частота необнаруженных потерь сообщений, равная
числу необнаруженных потерь сообщений _______________________________________ . | |||
общее число переданных сообщений |
Только частота появления необнаруженных ошибок или потерь сообщений вызывает нарушение достоверности передаваемой информации. В случае обнаруженных ошибок и потерь сообщений они исправляются или выявляются (автоматическая повторная передача или оповещение пользователя). Обнаруживаемые ошибки и потери сообщений могут влиять на готовность системы в целом. При выявлении таких ошибок протокол передачи данных завершает свои функции.
4.1 Количественные требования к достоверности данных в системах телемеханики
Для передачи данных в системах телемеханики установлены три различных класса достоверности данных: I1, I2, I3. Использование того или иного класса зависит от характера данных. На рисунке 1 приведено графическое представление верхних пределов частоты появления необнаруженных ошибок в зависимости от частоты искажений бита для трех указанных классов достоверности данных. Конец графика при частоте искажений бита =0,5 соответствует случаю произвольного приема бита, то есть сигнал отсутствует, а принимаются только помехи. Наклон кривых для соответствует кодовому расстоянию для применяемого метода кодирования. Так получается благодаря введению двойной логарифмической шкалы на рисунке 1 и того факта, что сообщения с инвертированными битами вносят наиболее значительный вклад в число необнаруженных ошибок при .
Рисунок 1 - Классы достоверности данных
Качество каналов передачи должно непрерывно контролироваться. Средняя вероятность ошибки на бит должна быть меньше 10, чтобы получить требуемую общую достоверность данных и общее время передачи информации.
Для низшего класса достоверности данных I1 требуется минимальное кодовое расстояние =2, в то время, как для классов I2 и I3 требуются коды с минимальным кодовым расстоянием =4. Кроме того, существует требование, что в классе I3 частота появления необнаруженных ошибок не должна превышать 10 для любой частоты искажений бита. Для иллюстрации смысла этих трех классов достоверности данных предположим, что имеется канал телемеханики с белым шумом, вызывающим частоту появления искажений бита , что определяет низкое, но не самое худшее качество передачи.
В системе телемеханики с непрерывной передачей по этому каналу блоков сообщений по 100 бит со скоростью 1200 бит/с ожидаемая вероятность появления необнаруженных ошибок в сообщении () и среднее время между необнаруженными ошибками () будут иметь значения, приведенные в таблице.
Таблица - Вероятность появления необнаруженных ошибок в сообщении
и среднее время между необнаруженными ошибками
Значение достоверности для =100 бит при =1200 бит/с и | |||
Класс достоверности данных | Вероятность появления необнаруженных ошибок | Среднее время между необнаруженными ошибками , с |
|
I1 | 10 | 1 день | Циклические системы; телеизмерение |
I2 | 10 | 26 лет | Передача при возникновении переключения (события); телесигнализация; телесчет |
I3 | 10 | 260000 лет | Передача важной и аварийной информации; телеуправление |
Зависимость ожидаемого среднего времени между необнаруженными ошибками , с, и вероятностью появления необнаруженных ошибок задается следующим соотношением: