- 10 -

Лекция №18 21.05.09

Зав. Кафедры 402 профессор Мазепа Роман Богданович Системы и сети связи.

(Телекоммуникационные системы и сети).

Представление о телекоммуникационных системах с незакреплёнными каналами.

Системы с незакреплёнными каналами, это такие системы, у которых поднесущий сигнал выделяется источнику только тогда, когда он желает побеседовать – не закрепляется на всё время работы системы и в этом плане эти системы более эффективны, чем системы с закреплёнными каналами, и адресация осуществляется цифровая – индивидуальная или групповая цифровая адресация.

Представление о таких системах рассмотрим на примере телекоммуникационной системы с временным разделением кодовых слов различных источников и индивидуальной адресацией/индивидуальным кодовым признаком.

Сокращённо в литературе иногда такие системы именуют ВРК-КП – временное разделение кодовых слов с кодовым признаком.

Упрощённая функциональная схема телекоммуникационной системы ВРК-КП

S_К1(t)

некоторый поток кодовых слов

t

y₁(t)

ζ₁(t)

η₁(t)

И₁

ЭФП₁

БЗУ

КИ₁

И_n

ЭФП_n

y_n(t)

ζ_n(t)

η_n(t)

КИ_n

S_К1(t)

S_Кn(t)

УА₁

УА_n

S_∑и(t)

η₁(t)

S_c(t)

S_нi(t)

ПДК

МН

ГН

КК

А_ПДК

S_Кn(t)

некоторый поток кодовых слов

t

УА – устройство адресации

БЗУ – буферное запоминающее устройство

П₁

ПНФ₁

ДКИ₁

y^*₁(t)

ζ^*₁(t)

η^*₁(t)

S^*_∑и(t)

S^*_∑(t)

S^*_с(t)

А_ПРК

ЛЧП

АК

ДН

ДКК

П_n

ПНФ_n

y^*_n(t)

η^*_n(t)

ДКИ_n

СА

ζ^*_n(t)

АК – адресный коммутатор

СА – селектор адреса

Рис.1

Как работает такая система?

На выходе кодеров источника (КИ) получаем случайный поток цифровых кодовых слов.

η_i(t)

К_А

t

θ₁

θ₂

Рис.2

Интервалы между кодовыми словами случайны и зависят от того, как быстро меняется первичный сигнал. Символично можно такой сигнал представить следующим образом:

η_i(t)

t

условное представление

Рис.3

При таком представлении отвлекаемся от содержания кодовых слов – учитываем только характеристики потока этих кодовых слов: интервалы между кодовыми словами, сколь часто они следуют.

Если использовать такую символику, то в каждом канале мы будем иметь, указанные на рис.1, некоторые потоки кодовых слов.

Эти потоки кодовых слов поступают на вход буферного накопителя (БЗУ) и записываются в нём в порядке поступления.

1^ч 20^м 15^с

l(t)

N

Рис.4

Буферный накопитель объёмом N единиц с очередью. Длина очереди l(t) случайна. На вход в порядке возникновения поступают кодовые слова, изображённые точками (рис.3).

Из буферного накопителя кодовые слова извлекаются на передачу с постоянным интервалом Т_СЛ.

В точке # на рисунке 1 получаем квазирегулярный поток кодовых слов:

Х – пропуск, т.е. может быть такой вариант, когда есть возможность передачи, т.е. свободен поднесущий сигнал, а буферный накопитель пуст. Такая ситуация называется "ситуацией холостого хода"

К кодовым словам, извлечённым из БЗУ, добавляется избыточность в кодере канала (КК) и далее они поступают на модулятор несущего сигнала (МН), передатчик (ПДК) и передаются через приёмную часть системы.

В приёмной части системы осуществляются необходимые процедуры демодуляции, декодирования канала. Далее в селекторе адреса (СА) выделяется адресная часть.

Для того чтобы правильно выделить адресную часть должна работать система синхронизации – символьной и словной синхронизации – необходимо точно знать границы кодовых слов. Из границ кодовых слов определяем какая часть кодового слова является адресом.

Таким образом селектируется адрес. Этот адрес поступает в адресный коммутатор (АК) и по этому адресу соответствующая информационная часть поступает в канал соответствующего потребителя.

Такая система более эффективно использует ресурсы телекоммуникационной системы.

Платой за более эффективное использование ресурсов являются:

1) Прежде всего может оказаться, что длина очереди в БЗУ достигает границы, т.е. буфер полностью переполнен – тогда следующее кодовое слово канального сигнала будет потеряно – возникает вероятность того, что будут потеряны из-за переполнения буфера кодовые слова.

Потеря будет приводить к тому, что будет увеличиваться ошибка передачи первичного сигнала.

Величина этой дополнительной ошибки зависит от вероятности потери. Величина вероятности потери будет зависеть от объёма БЗУ (чем больше, тем вероятность меньше) и от интенсивности потоков которые получает от всех источников, т.е. будет зависеть от свойств всех источников. Таким образом через потери все источники будут мешать каждому. Это явление эквивалентно явлению междуканальных помех. Первая причина междуканальных помех в таких системах – это возникновения потерь из-за переполнения буфера.

2) Каждое кодовое слово, попадая в БЗУ, ждёт своей передачи случайный интервал времени. Этот интервал времени будет равен:

l(t) – число кодовых слов очереди,

θ – некий интервал времени в пределах кодового слова, потому что на вход буфера кодовые слова поступают не в тактовые моменты, а могут поступать между тактовыми моментами.

0^ч 26^м 40^с

Это τ_{задержки} случайно, поскольку случайна длина очереди и случаен момент появления кодового слова в БЗУ. Из-за задержки будет нарушаться реальный масштаб времени по случайному, не известному потребителю закону.

Это будет также приводить к дополнительным ошибками передачи первичного сигнала. Эти ошибки будут тем больше, чем больше величина задержки.

Величина задержки будет зависеть от объёма буферного накопителя (чем больше объём БЗУ, тем больше будет возможная длина очереди и тем больше будет величина задержки) и от самой длины очереди, а длина очереди будет зависеть от интенсивности входных потоков, т.е. будет зависеть от свойств первичных сигналов. Через задержку все источники будут мешать каждому из них.

Следовательно, это явление задержки можно рассматривать как вторую причину междуканальных помех в такого типа системах.

3) Адрес – это кодовое слово, т.е. адрес состоит из символов "1" и "0". При передаче эти символы, так же как и информационные символы могут искажаться под воздействием помех. Если адрес исказится, то кодовое слово одного источника попадёт к другому потребителю, и опять же будет вызывать дополнительную ошибку первичного сигнала. Тут сразу в двух каналах появится ошибка: там, где будет потеряно кодовое слово из-за того, что адрес искажён, и там где оно появится – там тоже будет помеха. Это третья категория междуканальных помех, которые возникают в такого типа системах – из-за искажения адресной части кодового слова.

0^ч 32^м 05^с

0^ч 37^м 03^с