СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО МАСШТАБА ВРЕМЕНИ
METHOD FOR QUALITY CONTROL OF DATA TRANSMISSION CHANNELS IN AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEMS

Изобретение относится к технике передачи данных и может быть использовано в территориальных АСУ реального масштаба времени (РМВ).
Известно устройство для автоматического контроля качества цифровых каналов, связи, используемых для передачи данных [Авторское свидетельство №1252957, класса HO4B 3/46, за 1986 год], осуществляющее последовательно опрос группы каналов связи, используемых для передачи данных. Если опрашиваемый канал занят, то оценка качества данного занятого канала не производится и устройство переключается на следующий канал. Если канал не занят передачей данных, то в таком канале производятся измерения передачей кодовых комбинаций. Измерение производится в течение фиксированного времени сеанса измерения. Затем происходит переключение устройства на следующий канал из группы каналов.
Недостатком известного устройства является то, что контроль используемого канала не является непрерывным. В периоды времени, когда устройство занято контролем других каналов, а таких каналов может быть много, рассматриваемый канал не контролируется. Отказ канала или понижение качества его работы своевременно будет не обнаружено.
ош
общ
Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля качества каналов передачи данных [Авторское свидетельство №2598807 класс H04L 1/16 от 03.02.2014 г.]. Известный способ позволяет оценивать текущее состояние качества работы каналов без остановки передачи данных. Известный способ применим в АСУ РМВ, ведущих обмен информационными кодограммами фиксированной длины, например, в АСУ контроля воздушного пространства, или в АСУ управления воздушным движением. Система передачи данных в таких АСУ работает с решающей обратной связью и с повышением достоверности данных за счет кодирования при передаче и декодирования принимаемых кодограмм. Каждая принимаемая кодовая комбинация проходит проверку делением на полином в блоках повышения достоверности (или программно), в результате чего кодограмма фиксируется как правильно принятая или принятая с ошибками. В результате, количество кодограмм, принятых (декодированных) с ошибками N и отнесенных к общему количеству принятых кодограмм N позволяет получить величину
i
n.
кач
характеризующую качество приема данных в канале. Для получения непрерывной текущей оценки качества работы канала в известном изобретении по а.с.№2598807 использован математический метод «скользящего окна», при использовании которого для набора статистики выделяется некоторое количество N фиксированных по продолжительности временных интервалов или интервалов времени, внутри которых количество принятых кодограмм, равно заранее установленному числу. Каждый из интервалов имеет собственный весовой коэффициент KРезультат K по методу взвешенного скользящего среднего вычисляется по формуле
n
где k - весовые коэффициенты интервалов (окон).
Недостатком способа по а.с.№2598807 является то, что способ недостаточно стабилен в условиях неравномерного во времени поступления передаваемых кодограмм. Так, если в АСУ управления воздушным движением кодограммы, несущие информацию о пролетающих над данной территорией самолетах, появляются неравномерно в течении суток или даже неравномерно по дням недели, оценка качества работы каналов неравномерна и зависит от потока передаваемых данных. В АСУ постоянной готовности контроль текущего состояния каналов передачи данных не может зависеть от внешних обстоятельств, таких как наличие в достаточном количестве воздушных объектов. В АСУ постоянной готовности контроль текущего состояния каналов передачи данных должен быть постоянным и качественным с тем, чтобы своевременно принимать решения о переходе на резерв и/или принимать необходимые меры к восстановлению работы системы обмена данными.
кач
сист
контр
Техническим результатом и целью предлагаемого изобретения является способ контроля качества цифровых каналов передачи данных в автоматизированных системах управления реального масштаба времени. В территориальных автоматизированных системах реального масштаба времени и постоянной готовности передача данных осуществляется кодограммами фиксированной длины с повышением достоверности данных за счет декодирования принимаемых кодограмм алгоритмом с решающей обратной связью. Каждая принимаемая кодовая комбинация проходит проверку делением на полином, в результате чего кодограмма фиксируется как правильно принятая или как принятая с ошибками, оценка Kпроизводится по формуле (1). Но для того, чтобы оценка текущего состояния качества работы канала не зависела от количества воздушных объектов, находящихся в контролируемой зоне, предлагается постоянно передавать по каналу передачи данных фиксированное число кодограмм, соответствующее максимальному количеству кодограмм, которые могут быть переданы по каналу передачи данных за фиксированный интервал времени без его перегрузки. В качестве кодограмм, передаваемых по каналу, могут быть использованы кодограммы порождаемые системой в результате ее работы при контроле воздушного пространства М и кодограммы так называемых контрольных донесений М.
общ
Фиксированный интервал времени должен быть равен периоду обновления информации в системе. Так если период обновления информации в системе равен 10 секундам и связан с периодом обновления информации поступающей от радиолокаторов, то и фиксированный интервал времени равен этим 10 секундам. Для обеспечения контроля каналов передачи данных не зависящего от количества передаваемых информационных кодограмм, общее количество передаваемых по каналу кодограмм в интервале наблюдения, равного 10 секундам, должно быть постоянным и равно М.
контр
Передача контрольных донесений в каналах передачи данных систем РМВ происходит периодически раз в пять секунд (две кодограммы в десятисекундном цикле) и служит для сообщения абоненту информации о качестве приема кодограмм, поступающих от данного абонента. Увеличение количества передаваемых в десятисекундном цикле контрольных донесений до требуемого количества М легко реализуемо и не приводит к избыточной нагрузке канала передачи данных. Общее количество передаваемых по каналу кодограмм
общ
сист
контр
М=М+М
в фиксированный интервал времен Т=10 сек. должно быть постоянным и соответствовать максимальной производительности системы.
общ
общ
При этом, если в текущий период времени количество информационных кодограмм меньше М, происходит дополнение количества передаваемых кодограмм до М=Const за счет передачи контрольных донесений, так чтобы
общ
сист
контр
М=М+М=Const.
сист
Выполнение этого условия позволяет качественно контролировать каналы передачи данных в любой период времени независимо от наличия контролируемых объектов и соответствующего количества информационных кодограмм М.
В предлагаемом способе контроля качества цифровых каналов передачи данных в автоматизированных системах управления РМВ непрерывность контроля и текущее усреднение показателя качества может быть реализовано также как и в прототипе, математическим методом взвешенного «скользящего среднего» по формуле (3).
n
nош
nобщ
где К - весовой коэффициент интервала, М - количество ошибочно принятых кодограмм в интервале n, а М - общее количество принятых кодограмм в интервале n.