信息传输差错控制PPT课件
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电网监控系统简图
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在远动系统中，调度端也称为监控端（控制 站、主站），厂站端也称为被监控端（被控站、 分站）。
把被控站发往控制站的遥测、遥信信息，称 为上行信息。
把控制站发往被控站的遥调、遥控信息，称 为下行信息。
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控制站（调度端）
被控站（RTU)
(a)遥测遥信信号传输通道
此时，检错1位和3位没问题，部分码组2位错 误能检查出来。另外，还有了一定的纠错能力。 如误码0001的原码可能有0000、0011、0101、 1001（3位出错的概率很小），其中0011、 0101、1001都是禁用码组，所以原码只能是 0000，故对0001能纠错。
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3.3.4几种常用的检错码
(b)遥控遥调信号传输通道
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3.6 电力系统远动通信规约
在电力网通信系统中，调度端与厂站端之间 为了有效地实现信息传输，收发两端需预先对 数码传输速率、数据结构、同步方式等进行约 定，两侧设备应符合并遵守这些约定，称为通 信规约。
电力系统远动通信规约主要有两种：循环式 远动规约和问答式远动规约。
感谢您的观看！
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3、混合纠错(HEC) 混合纠错(HEC)方式是前向纠错方式和检错重
发方式的结合。
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3.3.3差错控制的实现途径
通常，采用差错控制编码来发现并纠正信息传 输中的错误的。
差错控制编码的基本思想就是在数字信号序列 中加入一些冗余码元，这些冗余码元不含有通信 信息，但与信息码元有着某种制约关系，这种关 系在一定程度上可以帮助人们发现或纠正在信息 序列中出现的错误。这些冗余码元被称为监督码 元。
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3.6.1 循环式(CDT)远动规约
1、定义： 循环式远动规约是以厂站端RTU为主动端不断
循环向调度中心上报现场数据的远动数据传输规 约。在厂站端与调度中心的远动通信中，RTU周 而复始的按一定规则向调度中心传送各种遥测和 遥信等信息。同时调度中心也可向RTU传送遥控、 遥调和时钟对时等信息。
1、 奇偶校验码
编码方法是把信息码元先分组，在每组最后加 一位监督码元，使该码中1的数目为奇数或偶数， 奇数时称为奇校验码，偶数时称为偶校验码，统 称奇偶校验码。
2、二维奇偶校验码
它是在上述奇偶校验码的基础上形成的。将奇 偶校验码的若干码组排列成矩阵，每一码组写成 一行，然后再按列的方向增加第二维校验位。
➢遥测是采集并传送电力系统中模拟量的实时信息。 ➢遥信是采集并传送电力系统中数字量的实时信息。 ➢遥调是传送并执行调度中心主站发送的调节命令 信息。 ➢遥控是传送并执行调度中心主站发送的控制命令
信息。
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3.4.3远动装置的基本构成
远动系统由调度端、信息传输通道和厂站端 (RTU)组成。
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3.4 电力系统远动装置功能与结构
3.4.1远动的定义
所谓远动，就是应用远程通信技术，对远方 的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、 远程信号、远程控制和远程调节等各项功能。
第10页/共21页电网监Biblioteka 系统简图第11页/共21页
3.4.2远动装置功能
遥测、遥信、遥调和遥控是远动系统的四项基 本功能，在我国常称之为四遥。
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➢可变帧长帧格式
➢固定帧长帧结构
帧长固定为五个字 节，报文中不用传送 L，启动字符取10H， 控制域、链路地址域 的含义同可变帧长帧 格式。帧校验和是控 制域和链路地址域的 算术和，结束符为 16H 。 它 主 要 用 于 子 站回答主站的确认报 文，或主站向子站的 询问报文。
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3.6.2 问答式(polling)远动规约
1、定义：问答式远动规约是以调度中心为主 的远动数据传输规约。RTU在调度中心查询后 才向调度中心发送信息，否则不发送。调度中 心按一定规则向各个RTU发出各种询问报文， RTU必须在规定的时间内应答，否则视为本次 通信失败。
2、问答式远动规约的帧格式有两种：可变帧长 帧格式和固定帧长帧格式
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2、帧结构
(1) 同步字。同步字为6个字节。该部分主要实现 收发双方的同步功能。 (2) 控制字。控制字为6个字节，共占48位。该 部分对帧的类别、长度、传送地址等信息进行说 明。 (3) 信息字。每个信息字由6个字节构成，功能码1 个字节，信息、数据码4个字节和校验码1个字节。
1、前向纠错(FEC) 在前向纠错系统中，发信端将信息码经信道编
码后变成能够纠正错误的码，然后通过信道发送 出去；收信端收到这些码组后，根据与发信端约 定好的编码规则，通过译码能自动发现并纠正因 传输带来的数据错误。
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2、检错重发（ARQ）
检错重发系统中，发送端将信息码编成能够检 错的码组发送到信道，接收端收到一个码组后进 行检验，将检验结果通过反向信道反馈给发送端 作为对发送端的一个应答信号。发送端根据收到 的应答信号做出是继续发送新的数据还是把出错 的数据重发的判断。
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3、重复码
重复码是在每位信息码元之后，用简单重复 多次的方法编码，例如重复两次时，用111传 输1码，用000传输0码。接收端译码时采用多 数表决法，当出现2个或3个1时判为1，当出现 2个或3个0时判为0。
4、 恒比码 恒比码是从某确定码长的码组中挑选那些1和
0的比例为恒定值的码组作为许用码。在检测时， 只要计算接收码组中1的数目是否正确，就可知 道有无错误。
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为了克服这一缺点，可在每组码后面再加1位 码元，使2位码组变成3位码组（添加码元的原则 是使码组中1的个数为偶数）。
实际上，由于3位码组有八种组合，除此之外 还有四种组合。
只有前四组是许用码组，而后四种被称为禁用码组。
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若在前表中再加1位监督码元变成4位编码， 添加添加码元的原则是使码组中1的个数为偶数。
差错控制编码就是寻找合适的方法将信息码元 和监督码元编排在一起的过程。
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从一个简单的例子出发，假设要发送一组具 有四种状态的数据信息，比如，一个电压信号 的四个值，1V、2V、3V、4V，用二进制码对 数据信息进行编码，用两位2进制码就可完成， 如下。
若传输时受到噪声的干扰，而使信息码元发生 错误，比如码组00变成10，由于都是许用码组， 故无法检错更谈不上纠错了。
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在远动系统中，调度端也称为监控端（控制 站、主站），厂站端也称为被监控端（被控站、 分站）。
把被控站发往控制站的遥测、遥信信息，称 为上行信息。
把控制站发往被控站的遥调、遥控信息，称 为下行信息。
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控制站（调度端）
被控站（RTU)
(a)遥测遥信信号传输通道
此时，检错1位和3位没问题，部分码组2位错 误能检查出来。另外，还有了一定的纠错能力。 如误码0001的原码可能有0000、0011、0101、 1001（3位出错的概率很小），其中0011、 0101、1001都是禁用码组，所以原码只能是 0000，故对0001能纠错。
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3.3.4几种常用的检错码
(b)遥控遥调信号传输通道
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3.6 电力系统远动通信规约
在电力网通信系统中，调度端与厂站端之间 为了有效地实现信息传输，收发两端需预先对 数码传输速率、数据结构、同步方式等进行约 定，两侧设备应符合并遵守这些约定，称为通 信规约。
电力系统远动通信规约主要有两种：循环式 远动规约和问答式远动规约。
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3、混合纠错(HEC) 混合纠错(HEC)方式是前向纠错方式和检错重
发方式的结合。
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3.3.3差错控制的实现途径
通常，采用差错控制编码来发现并纠正信息传 输中的错误的。
差错控制编码的基本思想就是在数字信号序列 中加入一些冗余码元，这些冗余码元不含有通信 信息，但与信息码元有着某种制约关系，这种关 系在一定程度上可以帮助人们发现或纠正在信息 序列中出现的错误。这些冗余码元被称为监督码 元。
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3.6.1 循环式(CDT)远动规约
1、定义： 循环式远动规约是以厂站端RTU为主动端不断
循环向调度中心上报现场数据的远动数据传输规 约。在厂站端与调度中心的远动通信中，RTU周 而复始的按一定规则向调度中心传送各种遥测和 遥信等信息。同时调度中心也可向RTU传送遥控、 遥调和时钟对时等信息。
1、 奇偶校验码
编码方法是把信息码元先分组，在每组最后加 一位监督码元，使该码中1的数目为奇数或偶数， 奇数时称为奇校验码，偶数时称为偶校验码，统 称奇偶校验码。
2、二维奇偶校验码
它是在上述奇偶校验码的基础上形成的。将奇 偶校验码的若干码组排列成矩阵，每一码组写成 一行，然后再按列的方向增加第二维校验位。
➢遥测是采集并传送电力系统中模拟量的实时信息。 ➢遥信是采集并传送电力系统中数字量的实时信息。 ➢遥调是传送并执行调度中心主站发送的调节命令 信息。 ➢遥控是传送并执行调度中心主站发送的控制命令
信息。
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3.4.3远动装置的基本构成
远动系统由调度端、信息传输通道和厂站端 (RTU)组成。
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3.4 电力系统远动装置功能与结构
3.4.1远动的定义
所谓远动，就是应用远程通信技术，对远方 的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、 远程信号、远程控制和远程调节等各项功能。
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3.4.2远动装置功能
遥测、遥信、遥调和遥控是远动系统的四项基 本功能，在我国常称之为四遥。
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➢可变帧长帧格式
➢固定帧长帧结构
帧长固定为五个字 节，报文中不用传送 L，启动字符取10H， 控制域、链路地址域 的含义同可变帧长帧 格式。帧校验和是控 制域和链路地址域的 算术和，结束符为 16H 。 它 主 要 用 于 子 站回答主站的确认报 文，或主站向子站的 询问报文。
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3.6.2 问答式(polling)远动规约
1、定义：问答式远动规约是以调度中心为主 的远动数据传输规约。RTU在调度中心查询后 才向调度中心发送信息，否则不发送。调度中 心按一定规则向各个RTU发出各种询问报文， RTU必须在规定的时间内应答，否则视为本次 通信失败。
2、问答式远动规约的帧格式有两种：可变帧长 帧格式和固定帧长帧格式
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2、帧结构
(1) 同步字。同步字为6个字节。该部分主要实现 收发双方的同步功能。 (2) 控制字。控制字为6个字节，共占48位。该 部分对帧的类别、长度、传送地址等信息进行说 明。 (3) 信息字。每个信息字由6个字节构成，功能码1 个字节，信息、数据码4个字节和校验码1个字节。
1、前向纠错(FEC) 在前向纠错系统中，发信端将信息码经信道编
码后变成能够纠正错误的码，然后通过信道发送 出去；收信端收到这些码组后，根据与发信端约 定好的编码规则，通过译码能自动发现并纠正因 传输带来的数据错误。
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2、检错重发（ARQ）
检错重发系统中，发送端将信息码编成能够检 错的码组发送到信道，接收端收到一个码组后进 行检验，将检验结果通过反向信道反馈给发送端 作为对发送端的一个应答信号。发送端根据收到 的应答信号做出是继续发送新的数据还是把出错 的数据重发的判断。
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3、重复码
重复码是在每位信息码元之后，用简单重复 多次的方法编码，例如重复两次时，用111传 输1码，用000传输0码。接收端译码时采用多 数表决法，当出现2个或3个1时判为1，当出现 2个或3个0时判为0。
4、 恒比码 恒比码是从某确定码长的码组中挑选那些1和
0的比例为恒定值的码组作为许用码。在检测时， 只要计算接收码组中1的数目是否正确，就可知 道有无错误。
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为了克服这一缺点，可在每组码后面再加1位 码元，使2位码组变成3位码组（添加码元的原则 是使码组中1的个数为偶数）。
实际上，由于3位码组有八种组合，除此之外 还有四种组合。
只有前四组是许用码组，而后四种被称为禁用码组。
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若在前表中再加1位监督码元变成4位编码， 添加添加码元的原则是使码组中1的个数为偶数。
差错控制编码就是寻找合适的方法将信息码元 和监督码元编排在一起的过程。
第4页/共21页
从一个简单的例子出发，假设要发送一组具 有四种状态的数据信息，比如，一个电压信号 的四个值，1V、2V、3V、4V，用二进制码对 数据信息进行编码，用两位2进制码就可完成， 如下。
若传输时受到噪声的干扰，而使信息码元发生 错误，比如码组00变成10，由于都是许用码组， 故无法检错更谈不上纠错了。