Структурная схема дуплексной системы с -РОС-нпбп представлена на рис. 2.5. Сигналы решения.

Рис. 2.5. Структурная схема дуплексной системы с РОС-нпбп

кодируются в виде комбинаций такой же длины, что и информационные комбинации, и передаются в обоих направлениях одновременно с информацией в общем потоке. Обмен информацией в такой системе при отсутствии ошибок в дискретных каналах АБ и БА происходит в обоих направлениях независимо в следующей последовательности. Передатчик станции А, запросив (сигнал ЗОК--запрос очередной комбинации) и получив информационную комбинацию от ИИа, вводит в нее избыточность (с помощью кодирующего устройства KУ1) и передает по дискретному каналу АБ на станцию Б. Приемник станции Б с помощью декодирующего устройства ДУ2 декодирует кодовую комбинацию и выдает ее ПИб. Од-новременно по дискретному каналу БА аналогичным образом происходит передача информации от ИИб к ПИа. Такой режим функционирования системы (в условиях отсутствия ошибок) на-зывают режимом работы. При наличии ошибок в дискретных каналах передача информации осуществляется в режиме переспроса. Информационные комбинации по запросу передатчика станции А от ИИа подаются на кодирующее устройство KУ1 и во входной накопитель Нвх1 рассчитанный на хранение М* по-следних информационных комбинаций, расположенных в той последовательности, в которой они должны выдаваться в дискретный канал. Закодированные помехоустойчивым кодом информационные комбинации по каналу АБ передаются через декодирующее устройство ДУ2 в выходной накопитель приемника станции Б Нвых2 и параллельно на дешифратор служебных комбинаций (сигнала переспроса) ДСК2. В тех случаях, когда ДУ2 обнаруживает ошибки в информационной комбинации или ДСК2 -- сигнал переспроса, устройство управления УУ2 переводит приемник стан-ции Б в режим переспроса. Аналогично работает приемник на станции А при передаче в обратном направлении и возникнове-нии ошибки в канале БА. Случай возникновения ошибок одновре-менно в обоих каналах рассмотрен ниже.

Пусть, например, при передаче в направлении АБ искажена кодовая комбинация знака В (рис. 2.6а). После обнаружения ошибки в момент t1 ** по команде УУ2 приемник станции Б блоки-руется на М==5 циклов (стирает в Нвых2 пришедшую комбинацию и следующие М--1==4 комбинации), генератор служебных комбинаций ГСК2 выдает в обратный канал (БА) комбина-цию запроса (КЗ), передатчик передает в канал БА М информационных комбинаций из Нвх2. При этом передатчик станции Б не выдает ИИб запросов на очередные информационные комбинации. Приемник станции А после получения комбинации запроса (момент t2) также блокируется на М=5 циклов и по сигналу ДСК. управляющее устройство дает команду ГСК1 на выдачу комбинации запроса, после передачи которой (момент t3) передатчик станции А повторно передает хранящиеся в Нвх1 М информационных комбинаций. В результате, как видно из диаграммы, в каналах обоих направлений передачи сохраняется нормальный порядок прохождения информации. Необходимость такого, на первый взгляд, переусложненного алгоритма, содержащего, казалось бы, лишние операции повторной передачи информации со станции Б и выдачи запроса со станции А, связана с возможностью искажения комбинации запроса.

Рис. 2.6. Временные диаграммы работы дуплексной системы с РОС-нпвл при искажениях комбинаций в од-ном канале

Действительно, при безыскаженной передаче запросной комбина-ции алгоритм работы системы может быть упрощен: при приеме искаженного знака В станция Б блокирует приемник на М'==4 цикла и посылает комбинацию запроса, а информация не повторяется (рис. 2.6б). Станция А по получении сигнала запроса сразу же осуществляет повторную передачу. Однако в случае, когда запросная комбинация КЗ, посланная со станции Б, также искажается и воспринимается приемником станции А как искаженная информационная комбинация (рис. 2.6в), передатчик А посылает запрос на повторение этой комбинации и продолжает передачу следующей по порядку кодовой комбинации -- знака 3. Однако, поскольку приемник станции Б после посылки запроса заблокировался на М=4 цикла, произойдет выпадение знаков В, Г, Д, Е, Ж. Для избежания такой ситуации используется более сложный алгоритм, временная диаграмма которого показана на рис. 2.6а.

Подобные системы часто называют системами с автомати-ческим запросом ошибок--АЗО. Эти системы использу-ются в основном для передачи данных по каналам ТЧ. При при-менении модемов согласно рекомендации МККТТ V. 23 в канале ТЧ образуются два частотных подканала: прямой со ско-ростью передачи 1200 или 600 бит/с для передачи данных и обрат-ный со скоростью 75 бит/с для передачи служебных комбинаций. В соответствии с рекомендацией МККТТ V 41 и ГОСТ кодовая комбинация содержит 240, 480 или 960 информационных единич-ных элементов, 16 проверочных единичных элементов, соответст-вующих порождающему многочлену х16+х12+х5+1, и четыре слу-жебных единичных элемента. Для борьбы со вставками и выпадениями, возникающими по тем же причинам, которые были рассмотрены выше, применяют циклическую нумерацию вводимых в систему комбинаций с периодом h+1.

За данными:

Nopt=511 B=1200 V=80000 L=5500

За формулами:

=0,426

=0,069

=3,323 4

Временная диаграмма работы системы с РОС-нпбл представлена на Рис 2.7.

Рис. 2.7. Временные диаграммы работы дуплексной системы с РОС-нпвл.

3. Выбор оптимальной длины кодовой комбинации при использовании циклического кода в системе с РОС

Длина кодовой комбинации n должна быть выбрана таким образом, чтобы обеспечить наибольшую пропускную способность канала связи. При использовании корректирующего кода кодовая комбинация содержит n разрядов, из которых к разрядов являются информационными, а r разрядов - проверочными: n = k+r;

Если в системе связи используются двоичные сигналы (сигналы типа 1 и 0) и каждый единичный элемент несет не более одного бита информации, то между скоростью передачи информации и скоростью модуляции существует соотношение: C = k/nB

где С - скорость передачи информации, бит/с,

В - скорость модуляции. Бод.

Очевидно, что чем меньше r, тем больше отношение k/n приближается к 1, тем меньше отличается С от В, т.е. тем выше пропускная способность системы связи.

Известно также, что для циклических кодов с минимальным кодовым расстоянием d0=3 справедливо соотношение:

r log (n+1);

С точки зрения внесения постоянной избыточности в кодовую комбинацию выгодно выбирать длинные кодовые комбинации, так как с увеличением n относительная пропускная способность: R = C/B = k/n;

увеличивается, стремясь к пределу равному 1.

В реальных каналах связи действуют помехи, приводящие к появлению ошибок в кодовых комбинациях. При обнаружении ошибки декодирующим устройством в системах с РОС производится переспрос группы кодовых комбинаций. Во время переспроса полезная информация не передается, поэтому скорость передачи информации уменьшается.

В этом случае:

C = B k/n[1- Poo(M+1)/Pпп+Poo(M+1)]

где Pоо - вероятность обнаружения ошибки декодером (вероятность переспроса);

Рпп - вероятность правильного приема (безошибочного приема) кодовой комбинации;

М - емкость накопителя передатчика в числе кодовых комбинаций.

При малых вероятностях ошибки в канале связи (Рош<0.005) вероятность Роо также мала, поэтому знаменатель мало отличается от 1 и можно считать:

CBk/n[1-Poo(M+1)];

При независимых ошибках в канале связи, при nРош1

Poo nPoш;

тогда C Bk/n[1-nPoш(M+1)];

Емкость накопителя M= [3+2tp/tкомб];

где tр-время распространения сигнала по каналу связи, с

tкомб - длительность кодовой комбинации из n разрядов, с

Но tp = L/v; tкомб = n/B;

После подстановок имеем R = k/n[1-Poш (4n+2LB/v)]; (1)

При наличии ошибок в канале связи величина R является функцией Рош, n, k, L, В, v. следовательно, существует оптимальное n при котором относительная пропускная способность будет максимальной.

Формула (1) еще более усложняется в случае зависимых ошибок в канале связи (при пакетировании ошибок).

Выведем эту формулу для модели ошибок Пуртова. Необходимо определить вероятность:

Р(tоб,n ) = (n/ tоб) Pош = (n/do-1) Pош

Рно1/2 P(tоб, n);

Подставляя значение заменой tоб на dо-1, имеем

r = {3.32[(1-)lg n/dо-1+lg Pош - lg Pно]} (2)

Окончательно

R = {1-3.32/n [(1-)lg n/d0-1+lg Pош - lg Pно]} 1- Pош n (4+2LB/vn) (3)

К параметрам циклического кода относятся:

n- длина кодовой комбинации;

k- длина информационной части кодовой комбинации;

r- длина проверочной части кодовой комбинации;

Определим оптимальную длину кодовой комбинации n, обеспечивающую наибольшую относительную пропускную способность R и число проверочных разрядов r обеспечивающих заданную вероятность необнаруженной ошибки Рош при заданной кратности ошибок tоб внутри кодовой комбинации и заданной вероятности ошибок Рош в канале связи.

По результатам расчетов составляем таблицы для Рош = 0,0005 и Рош = 0,005:

L=5500 км; =0.55; 0=4; V=80000 ; B=1200 Бод; Рно=3.010-6

n=2-1 ,где m=5...12

R = {1-3.32/n [(1-)lg n/d0-1+lg Pош - lg Pно]} 1- Pош n (4+2LB/vn)

r = {3.32[(1-)lg n/dо-1+lg Pош - lg Pно]}

k=n-r

Таблица 1 Рош = 0,0005

nопт=511

Из таблицы 1 видно, что наибольшую пропускную способность R=0.94402 обеспечивает циклический код с параметрами n= 511, r= 11. k=500

Таблица 1 Рош = 0,005

nопт=127

Из таблицы 2 видно, что наибольшую пропускную способность R= 0,6865 обеспечивает циклический код с параметрами n= 127, r= 14 k=113.

Для полученой длинны блока построить граф розделения вероятности кратности ошибки.

Граф вероятностей P(t,n=n опт).

tn/3

n=n оптимальный

n=511 P=0.0005

n=127 P=0.005

Страницы: 1, 2