2.3 Система с рос и адресным переспросом

Во всех рассмотренных выше системах с РОС с целью обеспечения сохра­нения порядка следования информационных кадров в принимаемом сообщении для определения местоположения забракованной ком­бинации используется момент прихода служебной комбинации БП. При каждом переспросе повторно передается минимально один информационный кадр (например, в системе с РОС-ОЖ) или блок из нескольких кадров (например, в системе с РОС-НПбл). Так как при передаче сообщений с большой скоростью модуляции и на большие расстояния обычно используются систе­мы с РОС-НПбл, то скорость передачи в таких системах при больших значениях h резко уменьшается при росте вероятности обнаруживаемых ошибок, так как при этом резко возрастает число переспросов. Для уменьшения объема информации, повто­ряемой при переспросах, были разработаны системы с РОС и ад­ресным переспросом (РОС-АП). Структурная схема системы РОС-АП представлена на рис. 2.12, а ее алгоритм – на рис. 2.13.

В этих системах передача ин­формации осуществляется информационными блоками, состоящими из кадров, каждый из которых защищается проверочными битами по закону используемого в системе передачи данных помехоустойчивого кода, и в приемнике имеется па­мять на весь информационный блок с регистрами для каждого кадра. Прием­ник системы РОС-АП вырабатывает сигнал переспроса адресов (условных номеров) кадров, в которых обнаружены ошибки, т. е. осуществляет адресный переспрос. В соответствии с этими адресами передатчик повторяет только забракованные информационные кадры, а не весь блок.

Рисунок 2.12 – Структурная схема системы ПД с РОС-АП

На рис. 2.13 показано: А1 – запрос очередного информационного блока кадров от ИС; А2 – запись очередного информационного блока в Н_{m пер}; А4 – передача по прямому каналу связи ПК; А5 – прием из ПК; А6 – декодирование; А7 – запись одного кадра (его информационной части) в H₁; A8 – запись кадра в Н_mпр из Н₁; А9 – контроль конца передачи информационного бло- ка; А10 – про­верка занятости регистров Н_{m пр}: All – выдача информационного блока из H_{m пр} к ПС; А12 – формирование сигнала подтверждения; А13 – формирование сигнала переспроса с адресами искаженных кадров и запрещение выдачи информационных кадров из Н_{m пр} к ПС; А14 – передача по обратному каналу; А15 – прием из обратного канала; А16 – дешифрирование сигнала ОС; А17 – стирание предыдущего информационного блока в Н_{m пер}; A18 – блокировка ИС и запись адресов запрещенных кадров в Н_{адр з}; А19 – извлечение из Н_{m пер} кадров по принятым адресам; А20 – повторение передачи запрошенных кадров с адресами; А21 – запись адресов повторенных кадров в Н_{адр и}; А22 – сравнение адресов искаженных кадров с адресами в Н_{адр и} и определение ошибки в повторенных информационных кадрах; А23 – определение адреса кадра с ошибкой, запись адреса в Н_{адр и} и стира­ние информационного кадра из H₁.

Рисунок 2.13 – Алгоритм системы ПД с РОС-АП

По сигналу запроса сообщение от ИС поступает информационным блоком из m кадров (А1). Сообщение на ст. А кодируется кодером, на­правляется в прямой канал связи и одновременно записывается в накопитель Н_{m пер} емкостью т кадров А2, A3). Принятое на ст. Б сообщение сначала по одному информационному кадру записывается в приемный накопитель Н₁ емкостью на один кадр (А4, А5) идекодируется (А6, А7). Если при декодировании кадра ошибки не обнаруживаются, то УУ_пр переписывает информационный кадр из H₁ в накопитель H_{m пр} емкостью т кадров (А8). При этом информационный кадр размещается в регистре, который соответству­ет его месту (по номеру) в блоке данных. Если же фиксируется на­личие ошибки, то УУ_пр стирает кадр из накопителя H₁ – и соответствующий этому кадру регистр в Н_{m пр} остается сво­бодным. Номера кадров, принятых с ошибками, запоминаются в Н_{адр и}. После окончания приема всего информационного блока адреса искаженных кадров (2 и 5 на рис. 2.14) по команде УУ_пр через шифратор сиг­налов обратной связи ШСОС передаются по обратному каналу (А9, А10, А13, А14).

В передатчике ст. А адреса после дешифратора ДСОС запоминаются в накопителе адресов запрошенных кадров информационного блока Н_адр.з (А15... А17). Под управлением УУ_пер в соответствии с этими адресами из Н_{m пер} по прямому каналу передаются нужные кадры с адресами. Источник информации при этом соответ­ственно блокируется УУ_пер (А18...А20). Принятые на ст. Б повторенные кадры опять проверя­ются на наличие ошибок, а сопровождающие их адреса записы­ваются в Н_{адр и} и сравниваются с адресами искаженных кадров (А21, А22). Если ошибок ни в адресах, ни в кадрах нет, то принятые комбинации записываются в соответствующие регистры H_{m пp} (A23). Если обнаруживается

Рисунок 2.14 – Временная диаграмма работы системы ПД с РОС-АП

ошибка в адресе или в информационном кадре, то процесс переспроса повторяется.

Когда все регистры накопителя Н_пр будут заполнены, что свидетельствует о правильном приеме всего информационного блока (или с необ­наруженной ошибкой), то УУ_пр формирует и передает по обрат­ному каналу сигнал подтверждения, а информация из Н_{m пр} вы­дается ПС (A11, A12). Получив сигнал подтверждения, УУ_пер разрешает ИС выдать очередной информационный блок кадров и стирает предыдущий блок в Н_{m пер}. Выражения для расчета скорости передачи и вероятности ошибочного приема кадров в системе с РОС-АП при иде­альном обратном канале получаются аналогично тому, как это было сделано выше для системы с РОС-ОЖ, а именно:

,

где t_cp – среднее время, затрачиваемое на переспросы и ожида­ние сигнала подтверждения при передаче одного информационного блока из т кадров. Достоинством систем с РОС-АП, помимо уменьшения потерь времени на повторения, является практически полная независи­мость (при условии накопителя большой емкости) от длины линии, что особенно существенно, например при передаче по спутниковым системам связи (через ИСЗ). Кроме того, если потре­битель информации допускает браковку нескольких кадров в ко­дограмме при условии указания адресов забракованных кадров, то системы с РОС-АП позволяют обеспечить при этом более эф­фективное использование пропускной способности канала по сравнению с системами с РОС-НП. Действительно, в системах с РОС-НП, несмотря на наличие указанного допущения, число забракованных кадров путем переспросов все равно будет дово­диться до нуля, а в системах с РОС-АП алгоритм может быть построен так, что подтверждение на прием информационного блока (квитанция) будет выдаваться в том случае, когда число забракованных кадров в кодограмме не превышает установленного ПС предела.

Недостатком систем с РОС-АП является более сложный ал­горитм обработки информации в передатчике и приемнике аппа­ратуры ПД по сравнению с алгоритмом систем с РОС-НП и, как следствие, большая сложность технической реализации. Кроме то­го, трансформации служебных команд могут приводить к искажениям сообщений типа “cдвига” – вставкам и выпадениям. Поэтому применяются меры по защите служебных команд от искажений, что влечет за собой некоторое снижение скорости передачи информации. В связи с вышеизложенным, при­менение систем с РОС-АП экономически было оправдано толь­ко на линиях большой протяженности и с высокой вероятностью ошибок.

Применение программных методов позволяет преодолеть свя­занные со сложностью алгоритма недостатки, что открыло доро­гу внедрению систем передачи данных с РОС-АП в практику. Особенно это связано с развитием новых компьютерных технологий в области телекоммуникаций [12…15]. Данные системы передачи данных хорошо согласуются с сетевыми технологиями X.25, Frame Relay, ATM.