Тема 12. Системные методы защиты от ошибок с обратной связью

12.1. Системы повышения достоверности с решающей обратной связью с непрерывной последовательной передачей сообщений и блокировкой (рос-пПбл).Общие положения

В системах повышения достоверности с обратной связью, упрощенный вид которых представлен на рис.12.1 введение избыточности в передаваемые сообщения осуществляется с учетом состояния канала связи в момент передачи сообщения. С ухудшением состояния канала вводимая избыточность повышается, а по мере улучшения состояния канала она уменьшается. Устройства защиты от ошибок (УЗО), работающие по такому принципу, называют адаптивными.

В зависимости от характера информации, передаваемой по обратному каналу, различают системы повышения достоверности следующих видов:

- системы с решающей обратной связью (РОС),

- системы с информационной обратной связью (ИОС),

- системы с комбинированной обратной связью (КОС).

Название систем отражает характер информации, передаваемой по обратному каналу в целях повышения достоверности сообщений, передаваемых по прямому каналу.

Рис.12.1 Общий вид системы с обратной связью

В системах РОС активную роль в выявлении ошибок, возникающих в процессе передачи сообщения по прямому каналу, играет приемник.

В этих системах, как правило, используются циклические (n, k) коды в режиме обнаружения ошибок. Обнаружение ошибок осуществляется в декодере приемника, и по обратному каналу передается решение декодера приемника о наличии или отсутствии ошибок в принятом сообщении (кодовой комбинации). Это решение передается в виде специальных служебных комбинаций – «запрос» как требование повторения кодовой комбинации, в которой декодер обнаружил ошибку, или «подтверждение» как решение о передаче следующих кодовых комбинаций сообщения, если декодер не обнаружил ошибок в принятой комбинации (n, k) кода.

В системе ИОС решение о необходимости повторения переданного сообщения или передаче нового сообщения принимает передатчик. Для принятия такого решения по каналу обратной связи от приемной станции к передающей по обратному каналу возвращается вся принятая информация или ее признаки. В таких системах для передачи сообщений могут использоваться простые (неизбыточные) коды.

В системах КОС обратный канал может использоваться как для передачи решения приемника о наличии ошибок в принятом сообщении (как в системах РОС), так и для обратной передачи сообщения или его признака (как в системах ИОС).

Целью нашего рассмотрения является система РОС, характеризующаяся непрерывной последовательной передачей сообщений. Задача сохранения последовательности сообщений, в которой сообщения поступают от датчика, при выдаче их потребителю достигается использованием блокировки передатчики и приемника. Блокировка защищает потребителя от повторного получения сообщений, если они уже поступили к нему.

Блокировка является принципиальной характеристикой рассматриваемой системы и потому отражена в ее полном названии.

В системах РОС-ППбл есть еще одна особенность, требующая наличия блокировки. В целях упрощения логики работы устройства управления (УУ) в УЗО реализована одинаковая реакция УУ на комбинации с обнаруженной ошибкой и поступление на вход приемника комбинации «запрос».

В обоих случаях УУ УЗО обеспечивает передачу к противоположной станции служебной комбинации «запрос» и повторение h ранее переданных кодовых комбинаций. Блокировка приемника позволяет отсечь ненужную информацию, предотвращает реагирование на комбинацию «запрос» при поступлении повторяемой информации к станции, обнаружившей ошибку, а на станции, откуда ожидается повторная передача при приеме комбинации «запрос», устраняется повторный прием ранее правильно принятых сообщений.

Система РОС-ППбл имеет еще две принципиальные особенности, обусловленные необходимостью обеспечивать непрерывную последовательную передачу от передающей станции к приемной.

Это обязательное использование синхронного способа работы и отсутствие необходимости в сигнале «подтверждение».

Система РОС-ППбл имеет два режима работы – режим «нормальной работы» при отсутствии ошибок и режим «переспроса», вызванный обнаружением ошибок или приемом комбинации «запрос». Как правило, системы РОС-ППбл работают в режиме двухсторонней передачи (дуплекс) и при отсутствии ошибок сообщения передаются от двух взаимодействующих станций до тех пор пока приемник одной из станций обнаружит ошибки или примет комбинацию «запрос».

В этом случае обе станции практически одновременно переходят в режим переспроса, обмениваются комбинациями «запрос» и повторно передаваемыми сообщениями. Режим переспроса завершается после того, как станция, обнаружившая ошибку, примет повторяемое сообщение без ошибок. После этого восстанавливается нормальный режим и обе станции начинают вводить новые сообщения от датчиков для передачи по каналам связи.