Основные параметры систем с ОС

Для оценки систем с Ос используют следующие параметры:

- верность доставки сообщений, т.е. вероятность выдачи пользователю сообщения с ошибкой;

- время доставки сообщения пользователю;

- скорость передачи сообщений.

Эти параметры такие же, как для других систем ПДС. Системы ПДС с ОС характеризуются ещё рядом специфических параметров:

- вероятности вставок и выпадений кодовых комбинаций. Из – за воздействия помех в канале ОС сигналы обратной связи могут искажаться. Это приводит к тому, что некоторые комбинации, выданные источником, вообще не попадут к получателю, в то же время другие комбинации могут быть выданы получателю дважды, трижды и т.д. Действительно, если в канале ОС сигнал переспроса перейдет в сигнал подтверждения, то произойдет потеря блока, и, наоборот, если сигнал подтверждения перейдет в сигнал переспроса, то приемник будет иметь два одинаковых блока сообщения. Такие явления ведут к сдвигам комбинаций в выходной последовательности, но отношению к комбинациям входной последовательности. Для пользователей эти сдвиги не равноценны ошибкам, связанным с ошибочным приемом двоичных сигналов. Поэтому вероятности вставок и выпадений кодовых комбинаций определяются отдельно и являются важными параметрами системы с ОС.

Верность доставки сообщений характеризуется вероятностью трансформации переданной k – элементной кодовой комбинации в другую комбинацию, т.е. вероятность ошибочного приема Р_ош(k).

Время доставки сообщения или время задержки. Этот параметр в системах с ОС является случайной величиной, поскольку время доставки зависит от числа переспросов. Поэтому для оценки системы с точки зрения задержки сообщения, используют функцию распределения времени задержки F_l (t), равную вероятности задержки сообщения из l двоичных элементов на время, меньше t, т.е:

F _l (t) = Р{t(l) < t}

Кроме того, распределение времени доставки может задаваться первым и вторым моментами, т.е. математическим ожиданием M{t_пер} и дисперсией времени передачи D{t_пер} или среднеквадратическим отклонением С{t_пер}.

Скорость передачи. В системах с ОС число единичных элементов, поступающих на вход системы в единицу времени, меняется в зависимости от состояния канала связи. Поэтому различают текущую и среднюю скорость передачи.

Текущая абсолютная скорость передачи, R_абс, есть отношение числа единичных элементов N(t), поступивших пользователю за время t, к времени t.

N(t)

R_абс(t) = t - случайная величина.

Средняя абсолютная скорость есть величина, к которой сходится R_абс(t) при достаточно больших t.

Текущая относительная скорость передачиR_отн(t) есть отношение R_абс(t) к скорости модуляции, т.е:

R_абс(t) N(t)

R_отн(t) = В = B*t - случайная величина

Средняя относительная скорость передачи или просто скорость передачи R, есть величина, к которой сходится R_отн(t) при достаточно больших t. Скорость передачи R характеризует эффективность использования системой ПДС канала связи в прямом направлении.

5.3 Система ПДС с РОС – ОЖ. Алгоритм работы.

Система ПДС с решающей обратной связью и ожиданием является наиболее простой по алгоритму функционирования из всех других систем с РОС.

Изобразим алгоритм работы передатчика системы с РОЖ – ОЖ:

начало

запросить КК у

источника

сформировать

блок

записать в

накопитель

закодировать блок

помехоустойчивым

кодом

передать в

дискретный канал

посту- нет

пил ли ждать сигнала

сигнал ОС

ОС?

да

пос- пос-

да тупил нет тупил нет

ли сигнал ли сигнал

переспро- подтвер-

са? дения

?

да

стереть содержимое

накопителя

Рис. 5.3 Алгоритм работы передатчика системы РОС – ОЖ

Изобразим алгоритм работы приемника системы РОС – ОЖ:

начало

принять блок из

дискретного канала

сформировать

блок

декодировать

блок

ошибки нет

обнару-

жены?

да

стереть содержимое выдать блок из накопителя

накопителя получателю

сформировать сигнал сформировать сигнал

“переспроса” “подтверждения”

передать в обратный

дискретный канал

Рис. 5.4 Алгоритм работы приемника системы РОС – ОЖ

Зная алгоритм работы системы с РОС – ОЖ можно изобразить структурную схему данной системы.

5.4. Структурная схема системы ПДС с РОС – ОЖ.

ИС – источник сообщений;

Н₁ – накопитель передатчика;

УУ₁ – устройство управления передатчика;

УАС – устройство анализа сигналов решения;

ПДК – прямой дискретный канал;

ОДК – обратный дискретный канал;

Н₂ – накопитель приемника;

УУ₂ – устройство управления приемника;

УФС – устройство формирования сигналов решения;

ПС – получатель сообщений.

ИС Н₁ Кодер ПДК Декодер Н₂ ПС

УУ₁ УАС ОДК УФС УУ₂

Передатчик дискретный приемник

канал

Рис. 5.5 Структурная схема системы с РОС – ОЖ.

Работа схемы происходит следующим образом. По команде от устройства управления передатчика (УУ) источник сообщений (ИС) выдает кодовые комбинации, которые записываются в накопитель передатчика (Н₁), где формируется блок для передачи. Далее блок поступает в кодер, где осуществляется введение избыточности, т.е. кодирование кодом, позволяющим обнаруживать ошибки. Затем закодированный блок поступает в прямой дискретный канал. В приемнике декодер определяет произошла ли ошибка при передаче блока по прямому каналу. Кроме того, принятый блок записывается в накопитель приемника (Н₂). Если в блоке ошибка не обнаружена, то устройство управления приемника выдает команду в устройство формирования сигналов решения (УФС) на формирование команды «подтверждение». УФС формирует команду и отправляет ее по обратному дискретному каналу. Кроме того, УУ₂ выдает команду на Н₂ , и принятый блок передается получателю сообщений. Если в принятом блоке обнаружена ошибка, то УУ₂ выдает команду в Н₂ на стирание принятого блока, а также команду в УФС на формирование команды «переспрос». Передатчик, приняв по обратному дискретному каналу сигнал обратной связи, анализирует сигнал в блоке анализа сигналов решения. Если получен сигнал подтверждения, то УУ₁ посылает команду в источник сообщений для выдачи следующих кодовых комбинаций и цикл передачи повторяется. Если УАС дешифририует сигнал «переспрос», то УУ₁ выдает команду на Н₁ для повторения предыдущего блока. Так повторяется до правильного приема блока приемником.

Изобразим временную диаграмму работы системы с РОС – ОЖ.

nτ₀ t_p t_аб t_с t_p t_p

kτ₀

ИС 1 2 3 t

ПРД t_ож

в пдк 1 2 2 3 t

t_p t_p t_ас t_ас

^ошибка

ПРМ 1 2 2 3 t

из пдк t_аб t_аб t_аб

ПРД П 3 П t

в пдк

t_p t_p t_p

П 3 П t

ПРМ

из пдк

ПС 1 2 t

τ_с РОС – ОЖ τ_с τ_с

Рис. 5.6 Временная диаграмма РОС – ОЖ

На временной диаграмме обозначено:

t_р – время распространения сигнала по дискретному каналу связи

t_аб – время анализа блока в приемнике (декодирование)

t_с – длительность сигнала в обратном дискретном канале

t_ас – время анализа сигнала-решения из ОДК

t_ож – время ожидания, т.е. время простоя прямого дискретного канала

_с – время цикла работы системы ПДС

Непосредственно из временной диаграммы можно записать следующее соотношение:

t_ож = t_р + t_аб + t_с + t_р + t_ас =2 t_р + t_с + t_аб + t_ас

τ_с = n τ₀ + t_ож