Сделай Сам Свою Работу на 5

Основные теоретические сведения

2.1.Выбор длины блока, обеспечивающей максимальную скорость передачи информации.

Скорость передачи информации в системе РОС-ОЖ тем меньше, чем больше потери скорости на передачу проверочных элементов, потери скорости за счет переспросов и потери скорости, обусловленные ожиданием ответа со стороны приемника о качестве приема. Для уменьшения потерь скорости на ожидание следует увеличивать длину блока. При этом уменьшается относительное время на ожидание (см. формулу 11 в [1]). Однако с увеличением длины блока увеличивается вероятность его поражения помехами, и, следовательно, появления в блоке ошибок, что приводит к увеличению потерь на переспросы. Отсюда напрашивается вывод о том, что существует такая длина блока, при которой скорость передачи информации должна быть максимальной.

Обычно, из источника поступают кодовые комбинации, равные по длине 8-ми элементам. Будем формировать информационную часть блока из j кодовых комбинаций, где j 1. Кодирование будем осуществлять, используя циклический код с кодовым расстоянием d0=3. Тогда длины кодовой комбинации должны определяться из соотношения:

2r=n+1

Коды, удовлетворяющие этому соотношению, приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.

k n r k* (n*,k*)
(12,8)
(29,24)
(62,56)
(127,120)
(248,240)
(505,496)
(1018,1008)
(2043,2032)

 

Очевидно, что при j=I следует использовать код, для которого k=11, n=15. Такой код содержит 211 разрешенных кодовых комбинаций, в то время как нам необходимо всего 28 разрешенных кодовых комбинаций. Можно взять любые 28 из 211 кодовых комбинаций. Договоримся брать только те разрешенные кодовые комбинации, которые содержат на первых трех позициях нули. Однако если нам заранее известны первые три элемента, то зачем их передавать? В результате получаем код (12,8). Этот код называется укороченным циклическим кодом (n*,k*). Так как число проверочных элементов осталось по-прежнему равно четырем, то способность кода обнаруживать ошибки по крайней мере хуже не стала.

Следующий код, который мы возьмем – код (31,26). Здесь можно объединить три кодовых комбинации (J=3), и число информационных элементов в блоке k*=24. Рассуждая аналогично. Придем к укороченному циклическому (29,24). Укороченные циклические коды для различных значений приведены в пятой колонке.

Из таблицы 1 видно, что увеличение длины блока при заданном n ведет к увеличению числа проверочных элементов, однако r увеличивается значительно медленнее, чем n. Отсюда следует, что увеличение длины блока приведет не только к уменьшению потерь на ожидание, но и к уменьшению потерь на передачу проверочных элементов.

При определении длины блока, обеспечивающей максимальную скорость, будем выбирать коды из таблицы 1. Следует найти такую длину блока, при которой:

(1)

будем максимально. При этом, как показано в [1],

(2)

(3)

(4)

где l, L определяются экспериментально для случая идеального обратного канала.

В реальных системах передачи используются обычно блоки длиной 120, 240, 480, 960 бит. Блоки должны содержать проверочные биты, число которых 16 (циклический код с производящим полиномом x16+ x12+ x5+ x3+1), и четыре служебных, используемых для нумерации блоков. Кроме того, в блок могут быть введены комбинации НТ и КТ, обозначающие начало и конец блока. Эти комбинации предназначены для кода, используемого для передачи данных, и имеют стандартные значения, НТ – 0000010 и КТ – 0000011. Во многих случаях НТ и КТ водят в состав информации, формируемой отправителем, и нет необходимости формировать их в СПД. Тогда признаком начала блока может быть комбинация НЕ, а прием номера следующего блока свидетельствует об окончании предыдущего.

В состав служебных символов может входить фазирующая кодовая информация (ФК), состоящая из nф единичных элементов, которая служит для синхронизации переключения передающего и приемного распределителей. Таким образом, формат блока сообщения в канале связи имеет вид, показанный на рисунке 1. Количество служебных бит равно сумме:

nсл=nн+nк+nф+nN,

где nн – длина флага начала блока,

nк – длина флага окончания блока,

nN – длина номера блока.

 

НТ ФК НБ информация пров. элем. КТ

Рисунок 1 – Формат блока сообщения в системе с РОС-ОЖ

 

Достижение максимального значения скорости передачи позволит передать информацию за минимальный отрезок времени. Однако не следует забывать о необходимости обеспечения других показателей. Поэтому задача ставится таким образом: обеспечить максимально возможное значение скорости передачи информации при Рнп<P*нп (где P*нп – максимально допустимое значение вероятности неправильного приема), при tзад<t*зад (t*зад – максимально допустимое время задержки выдачи сообщения получателю) и, если ограничено число повторений, то и при Рс<P*с (P*с – максимально допустимое значение вероятности стирания сообщения (блока)).

 

2.2.Влияние ошибок в обратном канале на работу РОС-ОЖ.

Рассмотрим временные диаграммы работы системы РОС-ОЖ для случая, когда обратный канал неидеальный, т.е. когда в нем тоже возможны ошибки. При этом возможны ситуации, когда 1) сигнал подтверждения правильного приема (сигнал «Да») переходит в сигнал «Нет», (сигнал об обнаружении ошибки на приеме), и 2) «Нет» переходит в «Да». В первом случае происходит повторный прием уже выданной получателю верной комбинации (блока), т.е. будет иметь место вставка. Вероятность вставки определяется, как

Рвст Pнп (5)

где Pнп – вероятность искажения сигнала подтверждения («Да»). Во втором случае не происходит повторной передачи ошибочно принятого блока, и поскольку при обнаружении ошибки на приеме кодовая комбинация (блок) стирается, то происходит выпадение. Вероятность выпадения определяется формулой

Рвып Pооиз (6)

Риз – вероятность искажения сигнала переспроса («Нет»),

Pоо – вероятность обнаружения ошибки в кодовой комбинации.

На рисунке 2 символом «?» обозначена кодовая комбинация, в которой обнаружена ошибка.

Рисунок 2 – Диаграмма появления выпадений и вставок.

 

Для уменьшения вероятности вставок и выпадений вводится циклическая нумерация блоков в прямом канале. В простейшем случае, для передачи номера сообщения используется один бит. Тогда при J=1 будет использоваться код (13,8), содержащий 8 информационных, 4 проверочных и один элемент для циклической нумерации.

Работа передающей станции осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом:

а) Сообщения, поступающие от источника, кодируются двоичным линейным (n,k)-кодом. Кодовые слова нумеруются по модулю 2. Кодовые слова записываются в накопитель передающей станции и передаются по прямому каналу;

б) При приеме сигнал «Да» передающая станция стирает предыдущее слово из накопителя, запрашивает от источника новый блок, кодирует его, записывает в накопитель и передает по прямому каналу с номером, отличным от номера предыдущего блока.

Работа приемной станции осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом:

а) При обнаружении ошибки в принятой из прямого канала последовательности она стирается, а по обратному каналу передается сигнал «Нет».

б) Если в принятой последовательности ошибки не были обнаружены, то по обратному каналу передается сигнал «Да». При этом сообщение выдается получателю, если его номер отличается от номера сообщения, ранее выданного получателю, и стирается, если его номер совпадает с номером предыдущего сообщения.

Временная диаграмма работы системы с РОС-ОЖ для случая циклической нумерации изображена на рисунке 3. Здесь символом «?» обозначена кодовая комбинация, в которой обнаружены ошибки.

 

Рисунок 3 – Временная диаграмма работы сети РОС-ОЖ при

использовании циклической нумерации.

 

 

Выпадение комбинаций 2 и 3 произошло в результате двух следующих событий:

- комбинация 2 пришла с обнаруженной ошибкой, следовательно, получателю она не выдается;

- сигнал «переспрос» («Нет») из-за ошибок принят как «подтверждение» («Да»);

- следующая комбинация (3) принята правильно, и правильно выдан сигнал «подтверждение», но номер этой комбинации (30) не соответствует ожидаемому.

Вставка комбинации 5 была обусловлена тем, что:

- комбинация 5 была принята правильно;

- сигнал «подтверждение» принят как «переспрос»;

- при повторной передаче комбинации 5 ошибок не было обнаружено, однако номер комбинации искажен так, что он соответствует ожидаемому – номеру следующего сообщения.

Обычно в системе передачи данных любое искажение сигнала «Да» воспринимается как переспрос («Нет»). Следовательно, вероятность перехода «Да» в «Нет» выше, чем вероятность перехода «Нет» в «Да». Однако при переходе «Да» в «Нет» и при отсутствии искажения номера комбинации вставки не происходит.

Таким образом, благодаря нумерации, мы избежали двукратного приема кодовой комбинации №4.

 

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.