основы передачи. Основы передачи дискретных сообщений
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
Особенности синхронизации при старт-стопной передаче Каждая кодовая комбинация начинается со "старта" и оканчивается "стопом". Генератор приема (приемный распределитель) запускается при поступлении каждого сигнала "старт" и останавливается по сигналу "стоп" Накопившееся за время кодовой комбинации расхождения фазы каждый раз ликвидируется. + Высокая стабильность генераторов не требуется + Быстрое вхождение в синхронизм. 7.2. Групповая и цикловая синхронизация Групповая – обеспечивает правильное разделение принятой последовательности на кодовой комбинацией. Цикловая – циклов временного объединения. В устройствах групповой синхронизации информацию о фазе можно извлеч только при наличии избыточности в передаваемой последовательности. можно использовать избыточность, введенную при помехоустойчивом кодировании, (по резкому возрастанию ошибок). или вводить специальные символы. Безмаркерный и маркерный методы групповой синхронизации Безмаркерный. Используется когда передача ведется сравнительно короткое время и используется только при синхроной передаче и равномерном кодировании. В этом случае достаточно обозначить лишь начало передачи. Далее ведется передача информации. Разделение на кодовые комбинации производится по известной длине. Принцип БМС. Сначала передается фазирующая комбинация (ФК). На приеме идет подстройка распределителя пока приемник ФК не получит ФК. Далее идет передача информации, пока не произойдет срыв синхронизации. (О чем можно судить по большому количеству ошибок). После чего, по обратному каналу передается сигнал о необходимости фазирования. И все повторяется.  Достоинства: фазирование без существенного снижения скорости Недостатки: отсутствие постоянного контроля синхронизма; наличие обратного канала; необходимость прекращения передачи после любого нарушения групповой синхронизации. Маркерный – в течении всего сеанса посылаются специальные сигналы.  К кодовой комбинации добавляется 1 элемент (n+1). На приеме (n+1) разряд поступает в приемник маркера. При расхождении распределителей по фазе, маркер не поступает в приемник и щетки распределителя приема смещаются на один шаг и так до тех пор, пока не будет принят маркер. После установления синхронизма выдача информации получателю возобновляется. Тоже происходит при потере синхронизма. Частным случаем маркерного метода синхронизации является стартстопный. В данном случае маркер = старт + стоп = 2 сигнала. Плюсы: постоянный контроль за синхронизмом Минусы: большее снижение скорости передачи информации за счет введения элементов синхронизации. Контрольные вопросы по теме: Дайте определение понятию синхронизации. Перечислите виды синхронизации и их назначение Перечислите требования к устройствам синхронизации по элементам Нарисуйте структурную схему устройства синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов. Поясните принцип её работы. Дайте определение погрешности синхронизации. Дайте определение времени синхронизации. Дайте определение времени поддержания синхронизации. К чему приводит добавление (вычитание) импульса в системе синхронизации. К чему приведет увеличение емкости реверсивного счетчика. Как можно уменьшить время вхождения в синхронизм. Маркерный и безмаркерный методы групповой синхронизации. 8. Адаптация в ситемах ПДС Большинство реальных каналов связи являются нестационарными. Состояние и качество таких каналов изменяется с течением времени. В каждом состоянии канал может характеризоваться своей величиной вероятности ошибки PLош. При известной PLош, для обеспечения заданной верности передачи можно подобрать способ ПУ кодирования. Но PLош будет изменяться. Тогда возникает противоречие: – если выбирать код, исходя из средней величины PLош, то заданная верность будет обеспечиваться не на всех интервалах стационарности. – если выбирать код по наихудшему состоянию (PLош max), то на других интервалах вносимая избыточность будет неоправданно большой, а скорость передачи информации (R) – маленькой. Очевидно, что для наилучшего использования канала необходимо менять вносимую избыточность (алгоритмы кодирования, декодирования, сигналы и т. п.) в зависимости от состояния канала. Системы, в которых осуществляется процессе целенаправленного изменения параметров, структуры или свойств системы в зависимости от условий передачи сообщения, с целью достижения оптимального функционирования – называются адаптивными. Для реализации адаптивной системы необходимо обеспечить контроль за состоянием канала. По результатам контроля принимается решение на изменение параметров СПДС.  Структурную схему адаптивной системы СПДС, в общем виде, можно представить так: Может контролироваться: искажения формы сигналов, помеховая обстановка в сети электропитания и окружающем пространстве, коэффициент ошибок… . По результатам контроля могут изменяться (параметры УЗО и УПС)
Адаптивные системы предполагают использование обратных связей. Системы с обратной связью В зависимости от назначения ОС различают системы: с решающей ОС (РОС) с информационной (ИОС) Общее в алгоритме работы систем с ОС в простейшем случае, то что после передачи некоторой порции информации передатчик прямого канала ожидает сигнала, либо на выдачу следующей порции, либо на повторную передачу предыдущей. Принципиальное отличие систем РОС и ИОС состоит в том, где принимается решение о дальнейшем поведении системы. В системах с РОС решение принимается на приёме, а в системах с ИОС – на передаче. Для организации обратной связи и в тех и в других системах используется обратный канал. Рассмотрим структуру системы ПДС с ИОС  Алгоритм. Кодовые комбинации, поступающие в приёмник передаются по обратному каналу в передатчик. На передающей стороне сравниваются комбинации, которые передавались – с возвращёнными. Если они совпадают, то решающее устройство формирует сигнал на продолжение передачи и в прямой канал выдаются новые данные, а приёмник выдаёт принятые кодовые комбинации получателю. Если при сравнении обнаруживаются отличия, то передатчик вновь повторяет переданные ранее КК. Информация передаваемая по каналу с ОС – называется квитанцией. Системы с ИОС в которых осуществляется полная передача принятых кодовых комбинаций по обратному каналу называются ретрансляционные. Чаще приёмник формирует специальные сигналы, имеющие меньший объём, чем полезная информация переданная по прямому каналу т. е. квитанция меньше – укороченная ИОС. Большее применение находят системы с РОС. Системы передачи с РОС Наиболее распространёнными среди систем с РОС являются : системы с ожиданием (РОС - ОЖ); с непрерывной передачей информации и блокировкой с адресным переспросом Рассмотрим более подробно систему (РОС - ОЖ) В данной системе после передачи кодовой комбинации система ожидает сигнала подтверждения, и только после этого происходит передача следующей КК.  Структурная схема СПД с РОС – ОЖ Алгоритм работы: КК выдаваемая ИС поступает в кодер, и одновременно в накопитель передачи Н пер. Кодер добавляет проверочные разряды в соответствии с алгоритмом ПУ кодирования. Далее КК модулируется (УПС) и выдаётся в прямой канал связи. Спустя некоторое время, необходимое для передачи по каналу tp , КК поступает в приёмник. После УПС приёма информационная часть КК записываются в накопитель приёма, и одновременно с этим вся КК поступает в ПУ декодер. Если декодер не обнаружил ошибку, то РУ принимает решение о качестве приёма и выдаёт соответствующий сигнал на УУ. УУ – формирует сигнал для выдачи принятой порции информации получателю и команду для формирования сигнала ''подтверждения''. Данный сигнал пройдя через ОК дешифруется ДСОС и поступает в УУ пер. По его приходу УУ передачи стирает старую комбинацию из Н пер и сигнализирует ИС о выдачи следующей порции информации (КК). Если в результате декодирования обнаружена ошибка, то решающее устройство выдаёт соответствующий сигнал в УУ приёма. УУ стирает принятую КК из Н пр и даёт команду на формирование сигнала ''переспрос''. После получения сигнала ''переспрос'' УУ пер запрещает ИС выдавать следующую КК, и подаёт сигнал накопителю, который посылает записанную в нём КК в декодер – повторно. В системах РОС – ОЖ всегда присутствует задержка на время ожидания tож. Это время складывается из нескольких интервалов:  tpпк – время распространения сигнала в прямом канале tан –– время анализа правильности приёма toc – длительность сигнала ОС tpoc – распространение сигнала ОС taoc – анализ сигнала ОС Следует отметить, что в системах с ОС появляются специфические искажения, в следствии ошибок в канале обратной связи. Такие искажения называют ''вставками'' и ''выпадениями''. Причины и их возникновения: если в результате действия помех в ОК сигнал ''подтверждения'' трансформировался в сигнал ''переспроса'', то уже принятая КК выдаётся получателю, а в канал повторно отправится этаже комбинация. Таким образом ПС получит две последовательно идущие одинаковые комбинации – ''вставка''. если произойдёт переход ''переспрос''  ''подтверждение'', то ошибочно принятая комбинация будет стёрта, но в канал пойдёт следующая. Значит ПС не получит данной комбинации - произойдёт ''выпадение''.Явления ''вставки'' и выпадения получили общее название ''сдвига''. Ниже изобразим временные диаграммы рассмотренных процессов.  Борьба с явлением ''сдвига'' в системах с РОС - ОЖ Повышение помехоустойчивости обратного канала. Циклическая нумерация передаваемых КК. Каждой КК присваивается циклический номер например: 1,2,3,4, 1,2,3,4, 1,2,3, .. Приёмник системы контролирует номера принимаемых комбинаций. И знает комбинация с каким номером должна быть получена следующей. То есть ожидаемый номер КК – известен. Таким образом: если номер полученной КК предшествует ожидаемому, то в обратный канал посылается сигнал подтверждения, что инициирует передачу следующей по номеру КК. если номер принятой КК оказывается следующим за ожидаемой, то приёмник формирует сигнал ''выпадения''. По этому сигналу передача либо прекращается, либо производится запрос на повторение предыдущей комбинации. Методика расчёта вероятности неправильного приёма (без учёта искажений в Канале ОС) Приём каждой КК имеет три исхода: КК принята верно и ошибок в ней нет (Рппр) КК принята и в ней обнаружена ошибка (Роо) КК с ошибкой, но ошибка не обнаружена (Рнпр) Для наглядности анализе нарисуем граф состояний рассматриваемой системы с РОС – ОЖ.  Комбинацию можно сразу принять правильно или не правильно (такие вероятности можно получить – легко), однако при обнаружении ошибок после переспросов ситуация повторяется и так далее. Вопрос? Какова же вероятность неправильного приёма P*нп при неограниченном числе циклов переспроса? P*нп - будет включать в себя вероятность НП в первом цикле, вероятность НП после первого, второго и т. д. переспросов.   получили бесконечную геометрическую прогрессию. Сумма членов бесконечно убывающей геометрической прогрессии:  где i – число членов Þ  т. к. Pоо  1 то P iоо→0 окончательно получим  .Скорость передачи информации в системах с РОС и ОЖ К основным недостаткам систем РОС – ОЖ относится значительное снижение скорости R. Причины снижения R следующие: введение избыточных (проверочных) элементов (  );наличие tож – сигнала решения о качестве приёма (  );повторные передачи KК (  ); Учитывая все три фактора, для двоичного кода можно записать    найдём эти коэффициенты.коэффициенты уменьшения скорости за счёт введения проверочных элементов, очевиден =  =  для определения проведём следующие рассуждения. При передачи без избыточности, при длительности ед. эл.  необходимо время k .В системе с РОС – ОЖ n + tож. Таким образом учитывая и избыточность и ожидание получим: =  таким образом получим  .3.  где Pooвероятность обнаружения ошибок в КК.Анализируя и - видим, что для ↑R (или снижения потерь скорости) необходимо увеличивать длину блока n.Увеличение длины блока n снижает относительное количество избыточных элементов необходимых для обеспечения заданной верности. снижает относительные потери на ожидание решения о качестве приёма. Эти причины диктуют необходимость наращивания n. Однако, при увеличении длины блока возрастает вероятность его поражения ошибкой (Kош↑), а значит увеличивается вероятность переспроса и увеличивается время необходимое для повторения длинной комбинации.  Вывод: для получения максимальной скорости R в системах с РОС и ОЖ требуется оптимизация длины блока. Контрольные вопросы по теме: Что такое адаптивная система передачи и в чем ее преимущество перед неадаптивной. Что такое система с информационной обратной связью. Нарисуйте ее структурную схему. Что такое система с решающей обратной связью. Нарисуйте ее структурную схему. Что общего и в чем разница между системами с ИОС и РОС. Что такое "вставка" и "выпадение" в системах с решающей обратной связью и ожиданием (РОС-ОЖ). Каковы причины их возникновения. Как можно бороться с явлениями сдвига. Поясните влияние длины кодовой комбинации на скорость передачи информации в системах с решающей обратной связью и ожиданием (РОС-ОЖ). 9. Методы коммутации в сетях ПДС Рассмотрим методы коммутации в соответствии с структурой показанной на рисунке  Известны два основных принципа коммутации: непосредственное соединение; соединение с накоплением информации. Непосредственное соединение предполагает физическое соединение входящих в УК каналов с соответствующими адресу исходящими каналами. Принцип непосредственного соединения реализуется в системе коммутации каналов (КК). Под коммутацией каналов понимается совокупность операций по соединению каналов для получения сквозного канала, связывающего через узлы коммутации один оконечный пункт с другим. Таким образом, при коммутации каналов сначала организуется сквозной канал передачи сообщений между взаимодействующими абонентами через узлы коммутации, а затем осуществляется передача сообщений. До тех пор пока взаимосвязанные абоненты не сообщат о своем решении ликвидировать установленное соединение, выделенные ресурсы сети находятся в их монопольном владении, независимо от того, используются ли они в данный момент или нет. |