книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

или .использовать кодовые комбинации большой длины, или разносить по времени повторения. В обоих случаях требуется усложнить аппаратуру (так как расстут емкости накопителей) и увеличить время задержки при приеме информации. Д а ж е при отсутствии времен­ ного разноса повторяемых комбинаций время между мо­ ментом поступления в передатчик кодовой комбинации и моментом получения ее потребителем равно времени, затрачиваемому на передачу трех (или пяти) комбина­ ций, плюс время распространения сигнала по каналу связи.

Таким образом, к недостаткам метода многократного повторения передаваемых комбинаций относятся:

1) большая избыточность передаваемой информации, вследствие чего снижается пропускная способность

УЗО;

2)значительная задержка передаваемой информа­

ции;

3)сложность (громоздкость) решающих устройств вследствие необходимости хранить большой объем при­ нимаемой информации;

4)необходимость применения специальных мер для декорреляции ошибок.

П а р а л л е л ь н а я п е р е д а ч а с о о б щ е н и я по н е с к о л ь к и м к а н а л а м . Этот метод, являясь, по су­ ществу, разновидностью метода повторения, не имеет указанных выше недостатков. Он предусматривает пере­ дачу информации по трем параллельным каналам связи с последующим сравнением принимае-мых с каждого ка­ нала комбинаций и выборкой по критерию большинства. При использовании для передачи географически разне­ сенных каналов ошибки, возникающие в них, являются взаимно независимыми. Поэтому приведенные выше рас­ четные соотношения вероятностей ошибок полностью справедливы.

Время задержки информации в УЗО с параллельной работой не отличается от времени задержки при переда­ че простым кодом без повторений. Решающие устрой-

380

ства, применяемые в УЗО при параллельной работе, проще, чем при повторной передаче, так как сравнение информации осуществляется сразу же по мере поступ­ ления ее из каналов. Единственное, что в этом случае может потребоваться, — это введение линий задержек (регистров) для выравнивания запаздываний в передаче сигналов по различным каналам связи. Таким образом, метод параллельной передачи по нескольким каналам по сравнению с методом многократного повторения при

ки передаваемой информации. Кроме того, преимущест­ вом метода параллельной передачи является повышение надежности связи — при повреждении одного из кана­ лов связи передача информации продолжается, хотя с меньшей достоверностью.

Широкое применение метод параллельной передачи получил при работе избыточными кодами, обнаружива­ ющими ошибки. Использование избыточных кодов поз­ воляет уменьшить число необходимых параллельных ка­ налов до двух, так как при обнаружении искажения ин­ формации в одном канале получателю выдается инфор­ мация, принятая по другому каналу. Вероятность иска­

каналах взаимно независимы. Если же такое событие произойдет, то получателю информации будет выдан сигнал ошибки. Реализация метода параллельной пере­ дачи избыточным кодом предполагает следующий алго­ ритм работы устройства:

1) информация, поступающая по каждому каналу, анализируется согласно структуре примененного избы­ точного кода на наличие ошибок в кодовых комбина­ циях;

2)получателю выдаются все кодовые комбинации, принимаемые по первому каналу, если ошибки в них не обнаружены;

3)в случае обнаружения ошибок в комбинациях, при­ нимаемых по первому каналу, получателю выдаются

комбинации, принимаемые по второму каналу, если в них отсутствуют ошибки;

4) получателю выдается сигнал ошибки, если в одно­ именных комбинациях, принятых по первому и второму каналам связи, обнаружены ошибки.

381

В последнем случае имеет место потеря одной кодо­ вой комбинации. Вероятность такого события весьма мала и равна произведению вероятностей искажений ко­ довых комбинаций в каждом канале:

о выдаче принятой информации потребителю или о ее повторной передаче принимается передающей станцией по результату сравнения переданной комбинации с ком­ бинацией, принятой по обратному каналу связи.

Алгоритмы работы УЗО с информационной обратной связью могут быть различны. Рассмотрим простейший алгоритм работы УЗО, реализующий передачу информа­ ции в режиме с подтверждением (рис. 7.2). Поступаю­ щая от источника сообщений кодО'Вая комбинация через ключ Кл подается на формирующее устройство, вводя­ щее в передаваемую комбинацию признак наличия ин­ формации. С выхода формирующего устройства переда­ ваемая кодовая комбинация поступает в накопитель и через выходное устройство посылается в канал связи.

382-

На приемной станции с выхода входного устройства комбинация поступает на накопитель, в котором будет храниться до получения сигнала подтверждения, и на

анализатор принимаемых комбинаций. Если принимае­ мая комбинация является информационной, то с выхода анализатора она выдается на выходное устройство и возвращается на передающую станцию.

Принятая передающей станцией по обратному кана­ лу кодовая комбинация подается на схему сравнения, которая проверяет ее соответствие комбинации, храня­ щейся в накопителе. При совпадении переданной и при­ нятой комбинаций на ИС поступает сигнал запроса оче­ редной комбинации. Если обнаружено несовпадение комбинаций, что может свидетельствовать о наличии ошибки в комбинации, полученной приемной станцией, схема сравнения выдает сигнал «Ошибка» на специаль­ ный датчик. Последний посылает на приемную станцию сигнал «Стирание», после передачи которого посылается комбинация, хранящаяся в накопителе, т. е. осущест­ вляется повторная передача.

Функции решающего устройства в таких УЗО выпол­ няет накопитель совместно со схемой сравнения.

Для отключения источника сообщений на время пе­ редачи сигнала «Стирание» и повторной передачи уста-

383

новленный на входе УЗО ключ запирается сигналом «Ошибка» и отпирается сигналом «Запрос».

Если последующая комбинация, принятая по прямо­ му каналу связи, не является сигналом «Стирание», то комбинация, ранее зарегистрированная в накопителе, выдается получателю информации, а принятая в данный момент комбинация записывается в накопитель. При по­ лучении сигнала «Стирание» кодовая комбинация, хра­ нящаяся в накопителе, стирается, а вместо нее записы­

В этом случае сравнение переданных и принятых знаков производит оператор, который при обнаружении ошибки осуществляет повторную передачу искаженного знака. При передаче коротких сообщений целесообразнее пов­ торять все сообщение, а не отдельные комбинации.

Недостатком УЗО с подтверждением является малая

384

радиоканалов у = 3-10s км/с, для каналов кабельных ма­ гистралей У Я Й 2 , 6 - ' Ю 5 км/с.

Для принятых на рис. 7.4а значений времени распро­ странения емкость накопителя передачи составляет 5 кодовых комбинаций. Поэтому в накопителе приемни-

Ст.А

Ст.б

ка после получения сигнала «Стирание» необходимо сте­ реть предыдущие четыре комбинации (на рис. 7.4а эти знаки подчеркнуты жирной чертой). После обнаружения

щается на ст. А в виде символа у). Вторичная посылка сигнала «Стирание» не требуется, так как все эти сим­ волы будут повторяться. Поэтому после обнаружения ошибки и до возвращения сигнала «Стирание» прием­

386

«Стирание» последняя превратилась в комбинацию сим­ вола и. В этом случае в накопителе приемника ст. Б будут находиться два неправильных символа (т и и). Для исключения этой ошибки передатчик после получе­ ния символа и вместо сигнала «Стирание» должен пос­ лать два сигнала «Стирание», прием которых будет оз­ начать необходимость стирания в накопителе ст. Б вдвое большего числа кодовых комбинаций. Таким образом, при получении одного сигнала «Стирание» в накопителе ст. Б необходимо стереть К символов (считая и сигнал «Стирание»), а при получении подряд двух сигналов «Стирание» — 2К символов.

При передаче двух сигналов «Стирание» также мо­ жет произойти искажение хотя бы одного из них. После обнаружения этой ошибки нужно послать подряд три сигнала «Стирание» и соответственно уничтожить в на­ копителе ст. Б утроенное число комбинаций. В этом слу­ чае накопитель приемника должен иметь емкость

(ЗК+.1) символ.

Окончательная емкость накопителя приемника рас­ считывается на основании требуемой достоверности пе­ редачи и вероятности искажения комбинации в канале. Соответственно устанавливается максимальное число повторений искаженной информации.

Рассмотренный принцип работы УЗО с информаци­ онной обратной связью позволяет сделать следующие выводы.

1. Помехоустойчивость обратного канала должна быть выше (или, по крайней мере, равной), чем прямо­ го. В противном случае большее количество повторений

2. Помехозащищенность комбинации сигнала «Сти­ рание» должна быть значительно выше помехозащищен­ ности информационных кодовых комбинаций. Это обус­ ловлено тем, что искажение сигнала «Стирание» удваи­ вает время повторной передачи информации, а прини­ маемые меры по устранению ошибочной регистрации информации, обусловленной искажениями сигнала «Сти­ рание» значительно усложняют сами УЗО,

Увеличение помехозащищенности сигнала «Стира­ ние» достигается введением избыточности. Так, напри­ мер, при работе простым кодом в качестве сигнала «Сти­ рание» используется последовательность из нескольких кодовых комбинации. Кроме того, помехозащищенность сигнала «Стирание» может повышаться применением из­ быточных кодов. Этим также достигается уменьшение общего числа повторении, которые производятся только в том случае, когда кратность ошибки превышает кор­ ректирующую способность кода.

•Кроме описанных выше алгоритмов работы УЗО с информационной ОС, при которых информация с прием­ ной станции возвращается на передающую, известны алгоритмы, позволяющие вместо кодовых комбинации посылать по обратному каналу лишь результаты их про­ верок в соответствии с выбранным кодом. .При совпаде­ нии этих результатов с соответствующими результата­ ми проверок, полученными непосредственно на передаю­ щей станции, передается следующая комбинация, а при несовпадении повторяется ранее переданная.

скольку обратный канал для передачи полезной инфор­ мации не используется. В УЗО с подтверждением, рабо­ тающих по телеграфным каналам, этот недостаток как бы компенсируется простотой реализации. Поэтому та­ кие УЗО сравнительно широко применяются при низко­ скоростной передаче данных. УЗО с опережающей кор­ рекцией применяются сравнительно редко, так как по сложности реализации они соизмеримы с УЗО с решаю­ щей обратной связью и при одинаковой достоверности обеспечивают вдвое меньшую пропускную способность.

§ 7.4. А Л Г О Р И Т М Ы Р А Б О Т Ы Д У П Л Е К С Н Ы Х УЗО С Р Е Ш А Ю Щ Е Й ОС

В устройствах защиты от ошибок с решающей обрат­ ной связью (РОС) решение о необходимости повторения информации, полученной с искажениями, принимается приемником противоположной станции. О своем решении приемник сообщает передатчику, который и посылает на противоположную станцию сигнал о необходимости пов­ торения неправильно принятой информации. Для обна­ ружения ошибочно принятой информации в УЗО с РОС,

388

пользовать как информационный канал связи, так и спе­ циально выделенный служебный канал. П о принципу действия (алгоритму повышения достоверности) УЗО с РОС делятся на:

—УЗО с передачей комбинации «Запрос»;

—УЗО с нумерацией передаваемых блоков;

—УЗО с адресным переспросом.

Рассмотрим алгоритмы работы перечисленных выше УЗО в случае использования информационного канала (рис. 7.5) для передачи сигнала ошибки на противопо­ ложную станцию.

происходит независимо в следующей последовательно­ сти: передатчик УЗО ст. А, получив информацию от ис­ точника, вводит в нее избыточность (кодирует) и в по­ следовательном коде подает ее на вход УПС. Первичный

В случае отсутствия ошибок информация выдается по­

389