Системи документального електрозв’язку

Спеціальність – 6.050903 – “Телекомунікації”

Лабораторна робота №3. Система з ВЗЗ і АДРЕСНИМ ПЕРЕЗАПИТОМ

Мета:

Вивчення та дослідження принципів і алгоритмів функціонування адаптивної системи передачі даних з вирішальним зворотним зв'язком і адресним перезапитом ( ВЗЗ-АП). Необхідно виявити переваги системи передачі даних з ВЗЗ-АП у порівнянні з вивченими раніше адаптивними системами передачі даних з перезапитом.

Теоретичні відомості

Структурна схема системи ВЗЗ-АП представлена на рис. 3.1, а її алгоритм - на рис. 3.2.

У цих системах передача інформації здійснюється інформаційними блоками, що складаються з кадрів, кожний з яких захищається перевірочними бітами за законом використовуваного в системі передачі даних завадостійкого коду, і в приймачі є пам'ять на весь інформаційний блок з регістрами для кожного кадру. Приймач системи ВЗЗ-АП виробляє сигнал перезапиту адрес (умовних номерів) кадрів, у яких виявлені помилки, тобто здійснює адресний перезапит. Відповідно до цих адрес передавач повторює тільки забраковані інформаційні кадри, а не весь блок.

Рисунок 3.1 – Структурна схема системи ПД із ВЗЗ-АП

Рисунок 3.2 - Алгоритм системи ПД із ВЗЗ-АП

На рис. 3.2 показано: А1 – запит чергового інформаційного блоку кадрів від ДІ; А2 – запис чергового інформаційного блоку в Н_{m пер}; А4 – передача по прямому каналі зв'язку ПК; А5 – прийом із ПК; А6 – декодування; А7 – запис одного кадру (його інформаційної частини) в H₁; A8 – запис кадру в Н_mпр із Н₁; А9 – контроль кінця передачі інформаційного блоку; А10 – перевірка зайнятості регістрів Н_{і пр}: All – видача інформаційного блоку з H_{m ін} до ОП; А12 – формування сигналу підтвердження; А13 – формування сигналу перезапиту з адресами перекручених кадрів і заборона видачі інформаційних кадрів з Н_{і пр} до ОІ; А14 – передача по зворотному каналі; А15 – прийом зі зворотного каналу; А16 – дешифрування сигналу ЗЗ; А17 – стирання попереднього інформаційного блоку в Н_{m пер}; A18 – блокування ДП і запис адрес заборонених кадрів у Н_{адр з}; А19 – добування з Н_{m пер} кадрів по прийнятих адресах; А20 – повторення передачі запитаних кадрів з адресами; А21 – запис адрес повторених кадрів у Н_адрі; А22 – порівняння адрес перекручених кадрів з адресами в Н_адрі й визначення помилки в повторених інформаційних кадрах; А23 – визначення адреси кадру з помилкою, запис адреси в Н_{адр і} й стирання інформаційного кадру з H₁.

По сигналу запиту повідомлення від ДП надходить інформаційним блоком з m кадрів (А1). Повідомлення на ст. А кодується кодером, направляється в прямий канал зв'язку й одночасно записується в накопичувач Н_{m пер} ємністю т кадрів А2, A3). Прийняте на ст. Б повідомлення спочатку по одному інформаційному кадрі записується в прийомний накопичувач Н₁ ємністю на один кадр (А4, А5) і декодується (А6, А7). Якщо при декодуванні кадру помилки не виявляються, то ПКР_пр переписує інформаційний кадр із H₁ у накопичувач H_{m пр} ємністю т кадрів (А8). При цьому інформаційний кадр розміщається в регістрі, що відповідає його місцю (по номері) у блоці даних. Якщо ж фіксується наявність помилки, то ПКР_пр стирає кадр із накопичувача H₁ – і відповідному цьому кадру регістр у Н_{m пр} залишається вільним. Номера кадрів, прийнятих з помилками, запам'ятовуються в Н_{адр і}. Після закінчення прийому всього інформаційного блоку адреси перекручених кадрів (2 і 5 на рис. 3.3) по команді ПКР_пр через шифратор сигналів зворотного зв'язка ШСЗЗ передаються по зворотному каналу (А9, А10, А13, А14).

Р исунок 3.3 – Часова діаграма роботи системи пд із взз-ап

У передавачі ст. А адреси після дешифратора ДСЗЗ запам'ятовуються в накопичувачі адреси запитаних кадрів інформаційного блоку Н_адр.з (А15... А17). Під управлінням ПКР_пер відповідно до цих адрес із Н_{m пер} по прямому каналу передаються потрібні кадри з адресами. Джерело повідомлення при цьому відповідно блокується ПКР_пер (А18...А20). Прийняті на ст. Б повторені кадри знову перевіряються на наявність помилок, а супровідні їхні адреси записуються в Н_{адр і} й порівняються з адресами перекручених кадрів (А21, А22). Якщо помилок ні в адресах, ні в кадрах немає, то прийняті комбінації записуються у відповідні регістри H_{m пp} (A23).

Якщо виявляється помилка в адресі або в інформаційному кадрі, то процес перезапиту повторюється.

Коли всі регістри накопичувача Н_пр будуть заповнені, що свідчить про правильний прийом усього інформаційного блоку (або з невиявленою помилкою), те ПКР_пр формує й передає по зворотному каналі сигнал підтвердження, а інформація з Н_mпр видається ОП (A11, A12). Одержавши сигнал підтвердження, ПКР_пер дозволяє ДП видати черговий інформаційний блок кадрів і стирає попередній блок у Н_{m пер.} Вираз для розрахунку швидкості передачі й імовірності помилкового прийому кадрів у системі з ВЗЗ-АП при ідеальному зворотному каналі виходять аналогічно тому, як це було зроблено вище для системи з ВЗЗ-ОЧ, а саме:

,

де t_cp – середній час, затрачуваний на перезапити й очікування сигналу підтвердження при передачі одного інформаційного блоку з т кадрів.

Достоїнством систем з ВЗЗ-АП, крім зменшення втрат часу на повторення, є практично повна незалежність (за умови накопичувача великої ємкості) від довжини лінії, що особливо істотно, наприклад при передачі по супутникових системах зв'язку (ССЗ). Крім того, якщо споживач інформації допускає бракування декількох кадрів у пакеті за умови вказівки адрес забракованих кадрів, то системи з ВЗЗ-АП дозволяють забезпечити при цьому більше ефективне використання пропускної здатності каналу в порівнянні із системами з ВЗЗ-БП. Дійсно, у системах з ВЗЗ-БП, незважаючи на наявність зазначеного допущення, число забракованих кадрів шляхом перезапитів однаково буде доводити до нуля, а в системах з ВЗЗ-АП алгоритм може бути побудований так, що підтвердження на прийом інформаційного блоку (квитанція) буде видаватися в тому випадку, коли число забракованих кадрів у пакеті не перевищує встановленого ОП межі.

Недоліком систем з ВЗЗ-АП є більше складний алгоритм обробки інформації в передавачі й приймачі апаратури ПД у порівнянні з алгоритмом систем з ВЗЗ-БП і, як наслідок, більша складність технічної реалізації. Крім того, трансформації службових команд можуть приводити до перекручувань повідомлень типу “зрушення ” – вставкам і випадінням. Тому застосовуються заходи щодо захисту службових команд від перекручувань, що спричиняє деяке зниження швидкості передачі інформації. У зв'язку з вищевикладеним, застосування систем з ВЗЗ-АП економічно було виправдано тільки на лініях великої довжини й з високою ймовірністю помилок.

Застосування програмних методів дозволяє перебороти зв'язані зі складністю алгоритму недоліки, що відкрило дорогу впровадженню систем передачі даних з ВЗЗ-АП у практику. Особливо це пов'язане з розвитком нових комп'ютерних технологій в області телекомунікації. Дані системи передачі даних добре погодяться з мережними технологіями X.25, Frame Relay, ATM.