RU2700551C2 - Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems - Google Patents

Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems Download PDF

Info

Publication number
RU2700551C2
RU2700551C2 RU2018102505A RU2018102505A RU2700551C2 RU 2700551 C2 RU2700551 C2 RU 2700551C2 RU 2018102505 A RU2018102505 A RU 2018102505A RU 2018102505 A RU2018102505 A RU 2018102505A RU 2700551 C2 RU2700551 C2 RU 2700551C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
codograms
data transmission
data
quality
total
Prior art date
Application number
RU2018102505A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018102505A (en
RU2018102505A3 (en
Inventor
Валерий Иванович Колесниченко
Владимир Сергеевич Савватеев
Анастасия Михайловна Аношкина
Андрей Михайлович Прохоров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2018102505A priority Critical patent/RU2700551C2/en
Publication of RU2018102505A publication Critical patent/RU2018102505A/en
Publication of RU2018102505A3 publication Critical patent/RU2018102505A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2700551C2 publication Critical patent/RU2700551C2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to computer engineering. Method for quality control of data transmission channels in automated control systems of real time scale is based on two-way transmission over data channels of fixed-length codograms with checking correct reception of codegrams by division into a generating polynomial, wherein to assess the quality of data transmission channels operating data are used, periodically with a cycle of data updating generated by an automated real-time control system during operation thereof, and control reports, also periodically created by this system.EFFECT: technical result consists in quality control of digital data transmission channels.2 cl

Description

Изобретение относится к технике передачи данных и может быть использовано в территориальных АСУ реального масштаба времени (РМВ).The invention relates to techniques for data transmission and can be used in territorial automated control systems for real time (RMV).

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.A device is known for automatic quality control of digital channels, communications used for data transmission [Copyright certificate No. 1252957, class HO4B 3/46, for 1986], which sequentially polls a group of communication channels used for data transmission. If the channel being interviewed is busy, then the quality of this busy channel is not evaluated and the device switches to the next channel. If the channel is not busy transmitting data, then in such a channel measurements are made by transmitting code combinations. Measurement is carried out for a fixed time of the measurement session. Then the device switches to the next channel from the group of channels.

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.A disadvantage of the known device is that the control of the channel used is not continuous. In periods of time when the device is busy monitoring other channels, and there may be many such channels, the channel in question is not controlled. A channel failure or a decrease in the quality of its operation will not be detected in a timely manner.

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 Nош и отнесенных к общему количеству принятых кодограмм Nобщ позволяет получить величинуClosest to the proposed is a method for monitoring the quality of data transmission channels [Copyright certificate No. 2598807 class H04L 1/16 of 03/03/2014]. The known method allows to evaluate the current state of the quality of the channels without stopping data transfer. The known method is applicable in ACS RMV, exchanging information codograms of a fixed length, for example, in ACS for airspace control, or in ACS for air traffic control. The data transmission system in such ACS works with crucial feedback and with increasing the reliability of the data due to encoding during transmission and decoding of the received codograms. Each received code combination is checked by dividing by polynomial in blocks of increasing reliability (or programmatically), as a result of which the codogram is recorded as correctly received or received with errors. As a result, the number of codograms received (decoded) with errors N OSH and referred to the total number of received codograms N total allows us to obtain the value

Figure 00000001
Figure 00000001

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 Ni фиксированных по продолжительности временных интервалов или интервалов времени, внутри которых количество принятых кодограмм, равно заранее установленному числу. Каждый из интервалов имеет собственный весовой коэффициент Kn. Результат Kкач по методу взвешенного скользящего среднего вычисляется по формулеcharacterizing the quality of data reception in the channel. To obtain a continuous current assessment of the quality of the channel in the well-known invention according to AS No. 2598807, the “sliding window” mathematical method is used, when using which a number of N i fixed by the duration of time intervals or time intervals, within which the number of received codogram is equal to a predetermined number. Each of the intervals has its own weight coefficient K n. The result K Kach by the method of weighted moving average is calculated by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где kn - весовые коэффициенты интервалов (окон).where k n are the weighting coefficients of the intervals (windows).

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.The disadvantage of the method according to AS No. 2598807 is that the method is not stable enough in conditions of uneven arrival time of transmitted codograms. So, if in the ACS of air traffic control the codograms carrying information about aircraft flying over a given territory appear unevenly during the day or even unevenly on the days of the week, the assessment of the quality of the channels is uneven and depends on the flow of transmitted data. In the ACS of constant readiness, monitoring the current state of data transmission channels cannot depend on external circumstances, such as the presence of a sufficient number of air objects. In an automated control system of constant readiness, monitoring of the current state of data transmission channels should be constant and high-quality in order to make timely decisions on the transition to the reserve and / or take necessary measures to restore the operation of the data exchange system.

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 Kкач производится 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 Мсист и кодограммы так называемых контрольных донесений Мконтр.The technical result and the aim of the invention is a method for controlling the quality of digital data channels in automated real-time control systems. In territorial automated systems of a real time scale and constant readiness, data transmission is carried out by fixed length codograms with increasing data reliability by decoding the received codograms by a decisive feedback algorithm. Each received code combination is checked by dividing by polynomial, as a result of which the codogram is fixed as correctly received or as received with errors, the estimate of K Kach is made according to formula (1). But in order to assess the current state of the channel’s quality of operation not depend on the number of airborne objects located in the controlled area, it is proposed to continuously transmit a fixed number of codograms over the data channel corresponding to the maximum number of codograms that can be transmitted over a data channel for a fixed interval time without overloading it. As codified transmitted on the channel can be used overheads generated by the system as a result of its operation under the control of airspace M chem overheads and so-called M counter control reports.

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 Мобщ.The fixed time interval should be equal to the period of updating information in the system. So if the period of updating information in the system is 10 seconds and is associated with the period of updating information coming from radars, then a fixed time interval is equal to these 10 seconds. To ensure control of data transmission channels that does not depend on the number of transmitted information codes, the total number of codes transmitted over the channel in the observation interval of 10 seconds should be constant and equal to M total .

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 Мконтр легко реализуемо и не приводит к избыточной нагрузке канала передачи данных. Общее количество передаваемых по каналу кодограммThe transmission of control reports in the data transmission channels of the RMB systems occurs periodically every five seconds (two codograms in a ten-second cycle) and serves to inform the subscriber of information about the quality of reception of codograms received from this subscriber. An increase in the number of control reports transmitted in a ten-second cycle to the required number M counter is easily realized and does not lead to an excessive load on the data transmission channel. The total number of codograms transmitted over the channel

Мобщ=Мсист+Мконтр M total = M syst + M counter

в фиксированный интервал времен Т=10 сек. должно быть постоянным и соответствовать максимальной производительности системы.in a fixed time interval T = 10 sec. should be consistent and consistent with maximum system performance.

При этом, если в текущий период времени количество информационных кодограмм меньше Мобщ, происходит дополнение количества передаваемых кодограмм до Мобщ=Const за счет передачи контрольных донесений, так чтобыMoreover, if in the current period of time the number of information codes is less than M total , the number of transmitted codes is supplemented to M total = Const due to the transmission of control reports, so that

Мобщ=Мсист+Мконтр=Const.M total = M syst + M counter = Const.

Выполнение этого условия позволяет качественно контролировать каналы передачи данных в любой период времени независимо от наличия контролируемых объектов и соответствующего количества информационных кодограмм Мсист.The fulfillment of this condition makes it possible to qualitatively control the data transmission channels at any time period, regardless of the presence of controlled objects and the corresponding number of information codograms M system .

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).In the proposed method of quality control of digital data transmission channels in the RMV automated control systems, the continuity of control and the current averaging of the quality indicator can be implemented as in the prototype, using the mathematical method of the weighted "moving average" according to formula (3).

Figure 00000003
Figure 00000003

где Кn - весовой коэффициент интервала, Мnош - количество ошибочно принятых кодограмм в интервале n, а Мnобщ - общее количество принятых кодограмм в интервале n.where K n is the weight coefficient of the interval, M nosh is the number of erroneously received codegrams in the interval n, and M ntotal is the total number of received codeograms in the interval n.

Claims (7)

1. Способ контроля качества каналов передачи данных в автоматизированных системах управления реального масштаба времени, основанный на двусторонней передаче по каналам данных кодограмм фиксированной длины с проверкой правильности приема кодограмм делением на образующий полином, отличающийся тем, что для оценки качества каналов передачи данных (Kкач) используются рабочие данные, периодически с циклом обновления данных (Тобн) создаваемые автоматизированной системой управления реального масштаба времени в процессе ее работы в количестве (Мсист), и контрольные донесения, также периодически создаваемые этой системой, но в количестве (Мконтр), при котором выполняется условие1. A method for monitoring the quality of data transmission channels in real-time automated control systems based on two-sided transmission of fixed length codograms via data channels with verification of correct reception of codograms by dividing by a generating polynomial, characterized in that for evaluating the quality of data transmission channels (K qual ) uses operating data periodically with a cycle of updating data (T upd) to create automated real-time control system during its operation in Included Quantity TBE (M chem) and control reports, periodically generated by this system, but in an amount (counter M), wherein the following condition is satisfied Мобщ=Мсист+Мконтр=Const,M total = M syst + M counter = Const, а оценка качества каналов передачи данных (Kкач) осуществляется подсчетом отношения количества кодограмм, принятых с ошибкой (Мош), к общему количеству кодограмм, передаваемых за время Тобн and the quality assessment of data transmission channels (K Kach ) is carried out by calculating the ratio of the number of codograms received with an error ( Msh ) to the total number of codograms transmitted during T obn Kкач=Мош/Мобщ.K Kach = M OSH / M total . 2. Способ контроля качества каналов передачи данных в автоматизированных системах управления реального масштаба времени, основанный на двусторонней передаче по каналам данных кодограмм фиксированной длины с проверкой правильности приема кодограмм делением на образующий полином, отличающийся тем, что при текущем непрерывном контроле качества обмена данными передачей информационных кодограмм, создаваемых системой (Мсист), и контрольных донесений (Мконтр) оценка Kкач осуществляется методом взвешенного скользящего среднего и вычисляется по формуле2. A method for monitoring the quality of data transmission channels in real-time automated control systems based on two-sided transmission of fixed length codograms through data channels with verification of correct reception of codograms by dividing by a generating polynomial, characterized in that in the current continuous quality control of data exchange by transmitting information codograms generated by the system (M chem) and control reports (Rear M) K Qual score performed by the weighted moving average and calculate is given by the formula Kкач=К1(М1ош/М1общ)+К2(М2ош/М2oбщ)+…+Кn(Мnош/Мnобщ),K Kach = K 1 (M1 Osh / M 1 total ) + K 2 (M 2osh / M 2 total ) + ... + K n (M nosh / M total ), где Кn - весовой коэффициент интервала, Мnош - количество ошибочно принятых кодограмм в интервале n, а Мnобщ - общее количество принятых кодограмм в интервале n.where K n is the weight coefficient of the interval, M nosh is the number of erroneously received codegrams in the interval n, and M ntotal is the total number of received codeograms in the interval n.
RU2018102505A 2018-01-22 2018-01-22 Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems RU2700551C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018102505A RU2700551C2 (en) 2018-01-22 2018-01-22 Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018102505A RU2700551C2 (en) 2018-01-22 2018-01-22 Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018102505A RU2018102505A (en) 2019-07-23
RU2018102505A3 RU2018102505A3 (en) 2019-07-24
RU2700551C2 true RU2700551C2 (en) 2019-09-17

Family

ID=67513129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018102505A RU2700551C2 (en) 2018-01-22 2018-01-22 Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700551C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2474067A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-31 Alexandre Joly A method of qualitatively evaluating a digital audio signal
EP1995978A1 (en) * 2007-05-25 2008-11-26 Psytechnics Ltd Video quality assessment
US20110090811A1 (en) * 2008-03-26 2011-04-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Available Bandwidth Estimation in a Packet-Switched Communication Network
RU2598807C2 (en) * 2014-02-03 2016-09-27 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО"НПО"Алмаз") Method of control of quality of data transmission channels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2474067A1 (en) * 2002-01-24 2003-07-31 Alexandre Joly A method of qualitatively evaluating a digital audio signal
EP1995978A1 (en) * 2007-05-25 2008-11-26 Psytechnics Ltd Video quality assessment
US20110090811A1 (en) * 2008-03-26 2011-04-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Available Bandwidth Estimation in a Packet-Switched Communication Network
RU2598807C2 (en) * 2014-02-03 2016-09-27 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО"НПО"Алмаз") Method of control of quality of data transmission channels

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018102505A (en) 2019-07-23
RU2018102505A3 (en) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102106113B (en) Data streaming through time-varying transport media
Kohlenberg et al. Convolutional coding for channels with memory
CN108011780B (en) A kind of message transmission rate measurement method, device, equipment and computer-readable medium
US10050909B2 (en) Method and device for determining transmission buffer size
KR20060113574A (en) The measuring and monitoring system of a rail to diagnose the safety of a railway
CN111245670A (en) Method and system for measuring real-time packet loss rate of link
CN107919016B (en) Traffic flow parameter missing filling method based on multi-source detector data
RU2700551C2 (en) Method for quality control of data transmission channels in automated real-time control systems
CN113473514A (en) Electric power wireless private network fault diagnosis model training method, diagnosis method and apparatus
US11044636B2 (en) Method and device for detecting congestion in data transmission path
US20080159410A1 (en) Methods and systems for computing the quality of an MPEG-2 video stream
US20240098573A1 (en) Optimal burst transmission times through single modems
WO2015132223A1 (en) Method to determine the quality of a video stream
CN112822700A (en) Method and device for determining category
CN110086592B (en) Data processing method and device based on virtual time axis and electronic equipment
RU2598807C2 (en) Method of control of quality of data transmission channels
EP2075946A1 (en) Method for predicting a fault in a security system
US10546506B2 (en) Method and system for tracking distance travelled by aircraft
RU2602347C1 (en) Method of estimating efficiency of data exchange of communication system
KR20220169733A (en) Bridge water level prediction system based on machine learning and bridge water level prediction method using the same
RU2461125C2 (en) Method of increasing data transmission rate in meteor-burst communication packet network
US10255553B2 (en) Estimation of a deleted fluid consumption
SE516228C2 (en) Fädningsmarginaltest
CN111629281A (en) Online continuous inspection method based on network packet loss rate distribution in video transmission
CN111385814A (en) Method, device, equipment and medium for evaluating cell network load

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200123

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210407