Обратная связь в телекоммуникационных системах

Нередко телекоммуникационная системы работают в условиях, когда интенсивность помех

(отношение мощности сигнала к мощности помехи) меняется в широком диапазоне. При этом требуется сохранить качество (точность) передачи первичных сигналов. Для решения этой задачи используют обратный канал связи (обратную связь). Общая идея обратной связи состоит в следующем: цифровой сигнал передаётся блоками (минимальным блоком может быть кодовое слово, но могут быть и пакеты), каждый такой блок перед передачей запоминается в запоминающем устройстве (ЗУ – это НЕ БУФЕРНОЕ запоминающее устройство, это запоминающее устройство для одного блока) в передающей части системы. После запоминания поступает в модулятор несущего сигнала (МН) и передаётся по радиолинии. В приёмной части системы или в передающей части системы, в зависимости от способа организации обратной связи, осуществляется оценка достоверности передачи блока (оценка уровня возникшей ошибки при передаче). Если уровень возникшей ошибки приемлем для потребителя, тогда предшествующий переданный ему блок, содержащийся в ЗУ, стирается и в ЗУ поступает следующий блок, который передаётся по радиоканалу. Если же уровень ошибки является неудовлетворительным для потребителя, то осуществляется повторная передача того же блока, который содержится в ЗУ передающей части. Формально передача повторяется до тех пор, пока уровень ошибки не будет удовлетворяющим для потребителя. Фактически для того чтобы устранить тупиковую ситуацию количество повторов ограничивается.

Существует два основных подхода к оценке точности передачи блока и соответственно два варианте организации обратной связи.

Первый вариант состоит в следующем: принятый блок, т.е. то, что получили на выходе демодулятора несущего сигнала, после декодирования канала (исправления всех ошибок, которые способен исправить декодер канала) ретранслируется по обратному каналу связи в передающую часть системы. В передающей части системы ретранслированный код сравнивается с тем, который содержится в ЗУ. Если блоки совпадают, то считается, что ошибки нет и передаётся следующий блок. При несовпадении повторяется передача того же блока. Такой вариант обратной связи называются информационной обратной связью. В этом случае пропускная способность обратного канала связи должна быть такой же, как и пропускная способность прямого канала связи. Но любая ошибка, возникающая и в прямом и в обратном канале связи, в этом случае определяется.

Второй вариант состоит в том, что оценка точности передачи блока осуществляется в приёмной части системы. Либо на основе анализа сигнала огибающей, который мы получаем в первой части демодулятора несущего сигнала (ДН), либо с помощью декодера канала (ДКК), который способен обнаружить некоторые категории ошибок. Оценка путём анализа сигнала огибающей является более точной (больше используется) но и более сложна в реализации. Использование ДКК с точки зрения реализации более простое, но и менее точное. Если полученная оценка удовлетворительна для потребителя, то по обратному каналу связи передаётся команда, разрешающая передачу следующего блока, в противном случае передаётся команда на передачу того же блока. В этом случае при двоичном кодировании по обратному каналу связи достаточно передать один символ – либо "1" если точность удовлетворяет, либо "0" если не удовлетворяет. Но если в обратный канал связи в этом символе возникла ошибка, то ценой этой ошибки может быть искажённая передача блока. Пропускная способность обратного канала связи в этом варианте меньше пропускной способности прямого канала связи – число символов содержащихся в блоке меньше, но и цена ошибки гораздо больше. Поэтому приходится добавлять символы, защищая от воздействия помех команду в обратном канале связи. Этот вариант называется решающая обратная связь.