Введение

Современное общество не может прогрессивно развиваться без внедрения новых информационных технологий в области телекоммуникаций. Телекоммуникационные системы являются основными видами оперативного информационного обмена как между людьми, так и при обращении клиентов к базам данных различного целевого назначения. Клиентам службами телекоммуникаций предоставляется широкий круг услуг. Все виды электросвязи, обеспечивающие передачу текстовой информации, неподвижных и подвижных изображений (к примеру, видеоконференции), получили название системы документальной электросвязи. В качестве сети связи может использоваться специальная для данного вида услуг документальной электросвязи сеть либо телефонная сеть общего пользования, цифровая сеть с интеграцией услуг ISDN, корпоративные сети информационного обмена. Во всех случаях предъявляются достаточно высокие требования к верности передаваемой информации, которые на современном уровне развития телекоммуникаций могут решаться различными методами: аппаратно, программно или в комбинации этих реализаций.

В пособии излагаются вопросы построения адаптивных систем передачи данных. Эти системы позволяют передавать информацию с заданными требованиями по вероятности ошибок и даже полностью исключать ошибки. Адаптивные системы с решающей обратной связью используют современные сетевые технологии типа X.25, FRAME RELAY, ATM. Здесь рассматриваются элементы этих названных сетевых технологий применительно к передаче данных.

Повышение верности в адаптивных системах с переспросом обеспечивается применением помехоустойчивых кодов, в частности циклических. При разработках и расчетах систем передачи данных следует исходить из рекомендаций международных организаций по телекоммуникациям. Основные рекомендации для систем передачи данных приводятся в одном из разделов пособия.

Особая благодарность и признательность приносится авторами Н.И. Вараксиной за оказанную помощь при макетировании и компьютерном наборе данного пособия.

1 Общие положения об адаптивных системах передачи данных

1.1 Принципы функционирования

Системы передачи данных без обратной связи

Системы передачи данных (ПД) без обратной связи (ОС) – это системы, в которых имеются каналы связи только одного направления. По­этому такие системы иногда называют односторонними систе­мами. Из-за отсутствия обратного канала передающая часть системы передачи данных не получает никакой информации о состоянии приемника и верности принятой информации, следовательно вынуждена работать в заранее заданном одном режиме, т. е. по одной программе. Для того чтобы обеспе­чить заданные требования по верности передачи, в системе должны быть учтены наихудшие условия работы по исполь­зуемым каналам связи. Для повышения верности в переда­ваемую информацию вводится некоторая избыточность; при­чем она будет тем больше, чем хуже предполагаемые усло­вия работы в реальном канале связи.

В связи с тем, что в приемной части систем ПД без ОС имеется един­ственный способ достижения заданного значения вероятности необнаруженной ошибки р_{но –} это исправление возникших ошибок. В системах без ОС избыточность на передающем конце вводится в такой форме, которая позволяет исправлять ошибки на приеме. При этом, естественно, исправляются не все ошибки. Известны два основных метода введения необходимой избыточ­ности: многократная передача информации и применение кодов, исправляющих ошибки. Очевидно, что возможны также и комбинации этих методов. Класси­фикация систем ПД без ОС приведена на рис. 1.1.

Уместно отметить, что повышение помехоустойчи­вости системы передачи данных обычно достигается использованием также других методов: выбора эффективных видов модуляции, улучшения систем синхронизации, коррекции частотных характеристик ка­налов и т. д.

Рассмотрим функционирование систем передачи данных без обратной связи с многократной передачей информации простым кодом. При многократной передаче каждая кодовая комбинация (или попросту символ) передается несколько раз. На приеме принятые символы сравни­ваются между собой и решение принимается «по большинст­ву», т. е. способом голосования (так называемый мажоритарный прием). Очевидно, что число повторений s должно быть не­четным, в противном случае возможна ситуация неопределен­ности. Алгоритм работы системы имеет вид, изображенный на рис. 1.2.

Имеются две разновидности способов принятия решения: поэлементный и посимвольный. Рассмотрим их особенности на примерах.

Поэлементный мажоритарный прием. Пусть, полученный от ИИ, передается знак Б s = 3 раза. Соответствующая комбинация в двоичной форме имеет вид 10011. На приемной стороне эта комбинация принимается также s = 3 раза. Предположим, что результаты приема такие, какие показаны в табл. 1.1.

Рисунок 1.1 – Классификация систем передачи данных