Классификация систем с ОС

В системах с ОС ввод в передаваемую информацию избыточности производится с учетом состояния дискретного канала. С ухудшением состояния канала вводимая избыточность увеличивается и наоборот, по мере улучшения состояния канала она уменьшается.

В зависимости от назначения ОС различают системы:

- с решающей обратной связью (РОС)

- информационной обратной связью (ИОС)

-
с комбинированной обратной связью (КОС)

В системе с РОС приемник, приняв кодовую комбинацию и проанализировав ее на наличие ошибок, принимает окончательное решение о выдаче комбинации потребителю информации или о ее стирании и посылке по обратному каналу сигнала о повторной передаче этой кодовой комбинации. Поэтому системы с РОС часто называют системами с переспросом, или системами с автоматическим запросом ошибок (АЗО). В случае принятия кодовой комбинации без ошибок приемник формирует и направляет в канал ОС сигнал подтверждения, получив который, передатчик ПКпер передает следующую кодовую комбинацию. Таким образом, в системах с РОС активная роль принадлежит приемнику, а по обратному каналу передаются вырабатываемые им сигналы решения.

В системах с ИОС по обратному каналу передаются сведения о поступающих на приемник кодовых комбинациях до их окончательной обработки и принятия заключительных решений. Частным случаем ИОС является полная ретрансляция поступающих на приемную строку КК или их элементов. Эти системы получили название ретрансляционных. Если количество информации, передаваемое по каналу ОС, равно количеству информации в сообщении, передаваемому по прямому каналу, то ИОС называется полной. Если содержащаяся в квитанции информация отражает лишь некоторые признаки сообщения, то ИОС называется укороченной. Таким образом, по каналу ОС передается или вся полезная информация, или информация о ее отличительных признаках, по этому такая ОС называется информационной.

Полученная по каналу ОС информация анализируется передатчиком, и по результатам анализа передатчик принимает решение о передаче следующей КК или о повторении ранее переданных. После этого передатчик передает служебные сигналы о принятых решениях. а затем соответствующие КК. Приемник ПКпр или выдает накопленную кодовую комбинацию получателю, или стирает ее и запоминает вновь переданную. В системах с укороченной ИОС меньше загрузка обратного канала, но больше вероятность появления ошибок по сравнению с полной ИОС.

В системах с КОС решение о выдаче КК получателю информации или о повторной передаче может приниматься и в приемнике, и в передатчике системы ПДС, а канал ОС используется для передачи как квитанций, так и решений.

Системы ОС:

- с ограниченным числом повторений (КК повторяется не более L раз)

- с неограниченным числом повторений (КК повторяется до тех пор, пока приемник или передатчик не примет решение о выдаче этой комбинации потребителю).

Системы с ОС могут отбрасывать либо использовать информацию, содержащуюся в забракованных КК, с целью принятия более правильного решения. Система первого типа называется системой без памяти, а второго – с памятью.

Системы с ОС являются адаптивными: темп передачи информации по каналам связи автоматически приводится в соответствие с конкретными условиями прохождения сигналов.

Наличие ошибок в каналах ОС приводит к тому, что в системах с РОС возникают специфические потери верности, состоящие в появлении лишних КК – вставок и пропадания КК – выпадений.

4.2 Временные диаграммы для систем с обратной связью и ожиданием для неидеального обратного канала.

Временная диаграмма работы системы с POC-ОЖ. Д - сигнал подтверждения (да), Н-сигнал переспроса (нет). Источник сигнала ИС выдает КК сообщения передатчику прямого канала Пкпер за время t_бл. Приемник прямого канала ПКпр принимает сигнал через время распространения t_р. Через время ожидания t_oж передатчик обратного канала ПКпер формирует сигнал "подтверждение", который подтверждает в ОКпр и информация поступает к потребителю ПС без искажений. Следующая КК выдается источником сообщений через время ожидания ответа подтверждения по обратному каналу.

t_ож=t_р+t_ан+t_ос+t_р+t_рOC+t_аОС,

где t_ос - длительность сигнала обратной связи (1да,1нет).

ПКпр принимает комбинацию 2 с ошибкой, ОКпер формирует сигнал переспроса, запрещающий выдачу информации потребителю (информация "стирается"), то есть произошло "выпадение". Затем при повторной передаче второй КК сигнал запроса транслируется в сигнал подтверждения, приемник получает вторую КК без искажений, которая выдается получателю.

Таким образом, вставка может произойти при необнаруженной ошибки в прямом канале, когда происходит трансформация сигнала подтверждения в сигнал запроса в обратном канале, то есть система повторяет передачу той же КК. Выпадение происходит если при передачи по прямому каналу приемник обнаруживает ошибки, и в обратном канале сигнал запроса трансформируется в сигнал подтверждения, передатчик выдает новые сообщения, а предыдущее сообщение стирает. Вставки и выпадения могут происходить не только на первом цикле передачи КК, но и на последующих. Эти два явления, характерные для всех систем с ОС, получили общее название "сдвига".

4.3.Расчет параметров системы с ОС и ожиданием.

Задача №1: Построить временные диаграммы для системы РОС-ОЖ (ошибки в канале не зависимы). В канал передаются кодовые комбинации 1,2,3,4,5,6.Искажена вторая кодовая комбинация ДА®НЕТ (искажение сигнала подтверждением).

В системе РОС-ОЖ источник сообщения - управляемый, очередная КК источником выдается тогда, когда пришел сигнал подтверждения о правильности приема предыдущей комбинации.

При передаче первой КК, правильно, на приеме эта комбинация без искажений, появится через интервал t_p, где t_p-время распространения сигнала. При передаче синхросигнала через время ожидания то появляется сигнал подтверждения (ДА), на приеме первый элемент подтверж7дается и получатель сообщений получает первый элемент кодовой комбинации с временем задержки (t_з), относительно исходного сигнала. Второй элемент кодовой комбинации принимается с искажением, соответственно этот элемент не подтверждается (сигнал НЕТ). Получатель не получает 2 элемент, так как он выпадает или стирается. Второй элемент передается повторно. В этом случае правильность передачи и приема подтверждается, получатель сообщений принимает второй элемент без искажений. При передаче третьего элемента передается сигнал подтверждения, а принимается сигнал переспроса, но получатель принимает элемент без искажений. То есть ошибка не обнаружена и происходит трансформация сигнала подтверждения в сигнал запроса в обратном канале, и система повторяет передачу той же кодовой комбинации в результате появляется "вставка". Остальные элементы кодовой комбинации передаются и принимаются без искажений.

Задача №2. Рассчитать скорость передачи информации для системы РОС-ОЖ. Ошибки в канале не зависимы Р_ош=(N/2)×10^-3. Построить графики зависимости R (R₁,R₂,R₃) от длины блока. Если время ожидания t_ож=0.6×t_бл (при к=8). Блок, передаваемый в канал имеет значения: к=8,16,24,32,40,48,56. Число проверочных элементов: r=6. Длина блока в канале определяется по формуле n=k_i+r.

Р_ош=8.5×10^-3.

РЕШЕНИЕ:

Скорость передачи информации в системе РОС-ОЖ определяется тремя составляющими:

, потери скорости за счет избыточности;

потери скорости за счет ожидания, t_бл=nt₀=> при к=8, n=14, t_бл=14t₀=> t_ож=0.6×14t₀=8.4t₀;

потери скорости за счет переспросов, т.к. Р_ош=8.5×10^-3 => R₃=(0.9915)ⁿ.

R=R₁×R₂×R₃

Найдем скорость R для различных значений k:

Из графиков видно, что при заданных параметрах системы с увеличением длины блока n, скорость передачи информации R уменьшается.

Оптимальная длина блока из графика при R_max=0.35 оптимальная длина блока n=22.

Задача №3. Определить вероятность неправильного приема в системе с РОС-ОЖ в зависимости от длины блока и построить график. Ошибки в канале считать независимыми. Вероятность ошибки на элемент: Р_ош=(N/2)×10^-3 =8.5×10^-3.

РЕШЕНИЕ:

- вероятность появления в КК длинной n элементов t – кратной ошибки, где

- доля вероятности необнаружения ошибки.

P_o.o = 1 - (1 - P_ош)ⁿ - вероятность обнаружения ошибки.

P_o.o = 1 - (0.9915)ⁿ

- вероятность неправильного приема в системе РОС-ОЖ.