Основы построения телекоммуникационных сетей и систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

В системах с КОС решение о выдаче кодовой комбинации получателю или о повторной передаче может приниматься и в приемнике, и в передатчике системы ПДС, а канал ОС используется для передачи как квитанций, так и решений.

Системы с ОС подразделяют также на системы с ограниченным числом повторений и с не ограниченным числом повторений. В системах с ограниченным числом повторений каждая кодовая комбинация может повторятся не более раз, и в системах с неограниченным числом повторений передача комбинаций происходит столько раз, пока приемник или передатчик не примет решение о выдаче комбинации пользователю. При ограниченном числе повторений вероятность выдаче не правильной кодовой комбинации потребителю больше, но за то меньше потери по времени на передачу и проще реализация аппаратуры.

Системы с ОС могут отбрасывать либо использовать информацию, содержащуюся в забракованных кодовых комбинациях, с целью принятия более правильного решения. Системы первого типа получили название системы без памяти, а второго типа - систем с памятью.

В системах с РОС приемник, приняв кодовую комбинацию и проанализировав ее на наличие ошибок, принимает окончательное решение о выдаче комбинации потребителю информации или о ее стирании и посылке по обратному каналу сигнала о повторной передаче этой кодовой комбинации (переспрос). Поэтому системы с РОС часто называются системами с переспросом, или системами с автоматическим запросом ошибок. В случае принятия кодовой комбинации без ошибок приемник формирует и направляет сигнал подтверждения в канал ОС. Получив сигнал подтверждения, передатчик передает следующую кодовую комбинацию. Таким образом, в системах с РОС активная роль подлежит приемнику, а по обратному каналу передаются вырабатываемые им сигналы решения. Структурная схема системы с РОС приведена на рис. 4.1.1.

В системах с ИОС (рис. 4.1.2) по обратному каналу передаются сведения о поступающих в канал кодовых комбинациях (или элементов комбинации) до их окончательной обработки и принятия заключительных решений. ИОС может быть полной и укороченной. Если количество информации, передаваемое по каналу ОС (квитанции), равно количеству информации в сообщении, передаваемом по прямому каналу, то ИОС называется полной. Если же содержащаяся в квитанции информация отражает лишь некоторые признаки сообщения, то ИОС называется укороченной.

Полученная по каналу ОС информация (квитанция) анализируется передатчиком, и по результатам анализ передатчик принимает решение о передаче следующей кодовой комбинации или о повторении ранее переданной. После этого передатчик передает служебные сигналы о принятом решении, а затем соответствующие кодовые комбинации. В соответствии с полученными от передатчика служебными сигналами приемник или выдает накопленную кодовую комбинацию получателю, или стирает ее и запоминает вновь переданную.

В системах с КОС решение о выдаче КК получателю информации или о повторной передаче может приниматься и в приемнике, и в передатчике системы ПДС, а канал ОС используется для передачи как квитанций, так и решений.

Системы ОС:

с ограниченным числом повторений (КК повторяется не более L раз)

с неограниченным числом повторений (КК повторяется до тех пор, пока приемник или передатчик не примет решение о выдаче этой комбинации потребителю).

Системы с ОС могут отбрасывать либо использовать информацию, содержащуюся в забракованных КК, с целью принятия более правильного решения. Система первого типа называется системой без памяти, а второго - с памятью.

Системы с ОС являются адаптивными: темп передачи информации по каналам связи автоматически приводится в соответствие с конкретными условиями прохождения сигналов.

Наличие ошибок в каналах ОС приводит к тому, что в системах с РОС возникают специфические потери верности, состоящие в появлении лишних КК - вставок и пропадания КК - выпадений.

Причины возникновения вставок и выпадений:

- если в результате действия помех в ОК сигнал «подтверждения» трансформировался в сигнал «переспроса», то уже принятая КК выдается получателю, а в канал повторно отправится этаже комбинация. Таким образом, ПС последовательно получит две одинаковые комбинации - «вставка».

- если произойдет переход «переспрос» - «подтверждение», то ошибочно принятая комбинация будет стерта, но в канал пойдет следующая. Значит ПС не получит данной комбинации - произойдет выпадение.

4.2. Временные диаграммы для систем с обратной связью и ожиданием для неидеально обратного канала

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рассмотрим работу данного устройства. ИС (источник сообщения) выдает на ПК_пер комбинацию длительностью t_бл, одновременно комбинация поступает в накопитель передачи (служит для запоминания одной кодовой комбинации с целью возможности ее повторения). После чего комбинации по каналу связи в удобном для передаче виде передается на ПК_пр, там он появится через время распространения t_р. После обратного преобразования в ПК_пр, комбинация одновременно поступает на накопитель приема прямого канала и на декодер приемника для обнаружения ошибок. Через время t_ан формируется команда, которая в случае правильного приема выдается в накопитель приема для выдачи информации пользователю и в ОК_пер для выдачи сигнала подтверждения на ОК_пр. В результате принятия данной команды через время t_рОС, и через время ее анализа t_аОС от ИС запрашивается очередная кодовая комбинация и цикл передачи повторяется. В случае обнаружения ошибки формируется сигнал переспроса в обратном канале и управляющее устройство приемника выдает команду запрещающую накопителю выдавать кодовую комбинацию ПС, данная информация стирается.

Таким образом, источнику разрешается выдавать только по одной комбинации с паузой между двумя соседними, равной времени ожидания ответа подтверждения по обратному каналу. Минимальное время ожидания можно легко определить по рисунку:

, где

длительность сигнала обратной связи.

4.3 Расчёт параметров системы с ОС и ожиданием

Задача1: построить временные диаграммы для системы с РОС-ОЖ (ошибки в канале независимы). В канале передаются кодовые комбинации 1,2,3,4,5,6. Искажении комбинация номер n=5. На n+1=4ой комбинации ДаРазмещено на http://www.allbest.ru/

Нет (искажение сигнала подтверждением).

Решение:

Рис. 4.3.1.

В системах с РОС-ОЖ следующая кодовая комбинация передается только после получения подтверждения о правильности приема предыдущей комбинации. При передаче кодовых комбинаций с 1 по 4, поступав на приемник через время t_р комбинация проверялась на наличие ошибок за время t_а , и определив что ошибок нет, был передан сигнал подтверждения, который передавался t_рОС. Вследствие чего после анализа принятого решения за время t_аОС, источнику была дана команда передать очередную КК, а приемнику выдать данную комбинацию ПС (потребителю сообщения). Далее передавалась комбинация 5. На приемной стороне была обнаружена ошибка, вследствие чего, была сформирована команда «переспроса», при этом эта кодовая комбинация потребителю не передавалась. Получив команду переспроса, на передающей стороне формируется команда повторной передачи сообщения (оно к тому моменту должно быть сохранено в накопителе), при этом источнику дается команда на запрещение выдачи очередного сообщения. После повторного приема КК 5 на приемной стороне ошибок не было обнаружено и была сформирована команда на выдачу следующей КК. Дальше передавалась комбинация 6. На приемной стороне в этой КК не было обнаружено ошибок и информация была передана ПС, также была сформирована команда «подтверждение», но при передаче по обратному каналу связи под действием помех произошло искажение, в результате чего на передающей стороне была получена команда «переспроса». По этой команде была дана команда ИС о запрещении передачи очередной кодовой комбинации и команда о повторной выдаче КК. После этого на приемной стороне была проверенна полученная КК, ошибки также не были обнаружены, и данная комбинация была снова передана ПС. В результате чего произошла «вставка». Остальные сигналы предавались аналогично первому, без ошибок и искажений в канале ОС.

Задача 2: рассчитать скорость передачи информации для системы РОС-ОЖ. Ошибки в канале не зависимы Р_ОШ=7*10^-5. Построить графики зависимости R(R₁, R₂, R₃) от длины блока. Найти оптимальную длину блока. Если время ожидания t_ож=0,6t_бл (при k=8). Блок передаваемый в канал имеет значения k=8, 16, 24, 32, 40, 48, 56. Число проверочных элементов 3. Длина блока в канале определяется по формуле n=k_i+r.

Решение:

Основной недостаток - снижение скорости R, из-за:

- введение избыточных (проверочных) элементов(г₁)

- наличие tож - сигнала решения о качестве приема(г₂)

- повторные передачи КК(г₃)

Учитывая все три фактора, для двоичного кода можно записать

, где

, n - длина информационного блока

=

Табл.4.3.1. Зависимости R от длины блока

Рис.4.3.2. Зависимости R от длины блока

Оптимальная длина блока 59, так как при ней достигается максимальная скорость передачи.

Задача 3: определить вероятность неправильного приема в системе с РОС-ОЖ в зависимости от длины блока и построить график. Ошибки в канале считать независимыми. Вероятность ошибки на элемент Р_ОШ=7*10^-5.

Решение:

- вероятность появления в КК длинной n элементов t - кратной ошибки, где

Доля вероятности не обнаружения ошибки:

Вероятность обнаружения ошибки:

вероятность неправильного приема в системе РОС-ОЖ.

Табл. 4.3.2. Зависимость вероятности неправильного приема в системе с РОС-ОЖ от длины блока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.4.3.3. Зависимость вероятности неправильного приема в системе с РОС-ОЖ от длины блока

Заключение

В данной курсовой работе мы рассмотрели процессы передачи информации в системах ПДС. Изучили основные методы регистрации сигналов, синхронизацию в системах ПДС. Синхронизация является важным звеном, так как в процессе распространению по каналу связи сигнал подвергается искажениям и запаздывания, и сигнализация необходима для установления соответствия между сигналом на передаче и приеме. В настоящее время проблема реализации единой системы синхронизации в нашей стране остается открытой. Так же мы рассмотрели основные методы кодирования, использующиеся в системах передачи данных. Кодирование необходимо для защиты информации от ошибок, для защиты от получения передаваемой информации злоумышленником. Научились сроить кодеры и декодеры циклического кода. В последней части курсовой работы мы рассмотрели системы передачи данных с обратной связью.

Список литературы

1. Шувалов В.П., Захарченко Н.В., Шварцман В.О. и др. "Передача дискретных сообщений", под ред. Шувалова В.П. - М.: "Радио и связь" 1990г.

2. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. "Телекоммуникационные системы и сети: учебное пособие" в 3х томах. под ред. Шувалова В.П. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004г.

3. Конспект лекций

Размещено на Allbest.ru