Спрощена структурна схема апаратури ПДС.
На рис.1.6представлено спрощену структурну схему апаратури передачі даних, що є типовим представником апаратури передачі дискретних повідомлень. Наведені на малюнку функціональні вузли апаратури відповідають ГОСТ 17657-72 і повністю відображають традиційно сформований і закріплений в нормативних документах зміст дисципліни, що вивчається.
ООД АПД АПД ООД
ПЗВ УПС Канал зв'язку УПС ПЗВ
|
|
Канал постійного струму
Дискретний канал
Канал передачі даних
Рис.1.6
На рис.1.6прийняті такі позначення:
ОУД – кінцева установка даних,
АПД – апаратура передачі,
ООД – кінцеве обладнання даних,
ПЗВ – пристрій захисту від помилок,
УПС - пристрій перетворення сигналів,
РУ - реєструючий пристрій,
УОНС - пристрій оцінки надійності сигналу,
УСП – пристрій синхронізації за елементами,
УЦС – пристрій циклової синхронізації.
Кінцеве обладнання даних(ООД) являє собою сукупність пристроїв введення та виведення даних. Ці пристрої на рис.1.6представлені джерелом та одержувачем повідомлень даних. Як правило, це технічні засоби. Джерело формує повідомлення для подальшої передачі, а приймач відображає повідомлення у вигляді, адекватному його змісту, для подання користувачеві. Повідомлення даних за своєю природою мають вигляд, про який говорилося вище.
У разі аналогових повідомлень вони піддаються додатковій обробці за допомогою перетворювачів "аналог - код" на передавальній стороні і "код - аналог" - на приймальні.
Зазвичай введення повідомлення від джерела даних управляється з боку АПД, а висновок до одержувача – примусове при надходженні повідомлень.
Апаратура передачі даних(АПД)- Сукупність коштів, зазначених на рис.1.6.До них можуть бути додані допоміжні пристрої, наприклад контрольно-вимірювальні пристрої, пристрої автоматичного виклику та відповіді тощо.
Кінцева установка даних(ОУД)- Сукупність кінцевого обладнання даних та апаратури передачі даних, об'єднаних загальним для них пристроєм управління (на малюнку не представлено).
Пристрій захисту від помилок(ПЗВ)призначено зменшення кількості помилок, що з'являються у повідомленні даних під впливом перешкод у каналі зв'язку. ПЗВ включає в свій склад пристрою для завадостійкого кодування та декодування повідомлень (кодер, декодер) та пристрій циклової синхронізації (УЦС). Кодер перетворює простий код, в якому повідомлення надходить в АПД з ООД, на перешкодостійкий, а декодер виділяє з кодових комбінацій помехоустойчивого коду, що прийшли з каналу зв'язку, повідомлення джерела, усуваючи при цьому частина помилок, що з'явилися при передачі повідомлення по каналу зв'язку в результаті впливу перешкод.
Пристрій циклової синхронізації(УЦС)встановлює і підтримує необхідні фазові співвідношення між циклами обробки повідомлень, що передаються в кодері і декодері.
Пристрій перетворення сигналів(УПС)призначено для приведення сигналу повідомлення, сформованого в ОУД, до виду, що забезпечує передачу по каналу електрозв'язку. Основний склад УПС представлений на рис.1.6.
Модулятор - Пристрій, що здійснює модуляцію. Демодулятор здійснює зворотне перетворення. Сукупність модулятора та демодулятора утворює модем .
Реєструючий пристрій(РУ)здійснює визначення та запам'ятовування значущої позиції прийнятого сигналу не більше кожного одиничного інтервалу, тобто. у двійковому випадку визначає та запам'ятовує значення кожного прийнятого біта.
Пристрій оцінки надійності сигналу(УОНС)– пристрій, який вимірює один або кілька параметрів прийнятого сигналу та виробляє спеціальний сигнал, що вказує на можливі помилки. Тут і далі під помилкоюбудемо розуміти подію, яка полягає в тому, що послідовність сигналів, що відтворюється приймачем АПД не відповідає вихідної. Помилковий одиничний елемент з'являється на виході РУ як результат неправильного рішення РУ про значення прийнятого одиничного елемента, помилкова кодова комбінація – на виході декодера як результат неправильного рішення декодера про відповідність прийнятої кодової комбінації, переданої. УОНС покликаний скоротити кількість помилок на виході приймача АПД. Це досягається обробкою - стиранням одиничного елемента на виході РУ або відмовою від декодування - стиранням кодової комбінації. Ці рішення приймаються, зокрема, і на основі результатів роботи УОНЗ.
Пристрій синхронізації за елементами (або поелементної синхронізації ) (УСП) забезпечує синхронізацію переданого та прийнятого сигналів, при якій встановлюються та підтримуються необхідні фазові співвідношення між значущими моментами переданих та прийнятих одиничних елементів цих сигналів.
Коротко опишемо процес передачі в аналізованої системі.
Джерело виробляє повідомлення. Якщо це повідомлення має дискретну природу (літери, цифри тощо), воно на виході джерела представляється як комбінацій простого коду. Зазвичай з цією метою використовуються п'ятиелементні коди або семіелементні коди, звані первинними. Якщо повідомлення, що виробляється, є аналоговим (зміна температури, рівня радіації, освітленості тощо), то за допомогою цифро-аналогового перетворювача («аналог – код») воно наводиться до дискретної форми і потім подається у вигляді послідовності комбінацій первинного коду.
По команді від АПД повідомлення від джерела даних вводяться в кодер. Тут ℓ- елементна комбінація первинного коду перетворюється на n -елементну комбінацію надлишкового коду, де n> ℓ.У комбінації надлишкового коду, крім елементів, що несуть інформацію джерела повідомлень (інформаційні елементи), вводяться за певним правилом надлишкові елементи, що забезпечують коду перешкодостійкі властивості. Далі побитно n -Елементна комбінація вводиться у вигляді сигналів постійного струму модулятор, де сигнали постійного струму перетворюються на вид, узгоджений з використовуваним каналом, і за допомогою каналоутворювальної апаратури через середовище поширення надходять на вхід демодулятора, де здійснюється зворотне перетворення модульованого сигналу сигнали постійного струму. При проходженні електричного сигналу по каналу зв'язку на нього впливають різноманітні перешкоди, які виявляються у вигляді спотворень тривалості сигналів постійного струму на виході демодулятора.
УСП визначає очікувані значущі моменти вступників на вхід РУ імпульсів постійного струму, і РУ відновлює значущі позиції прийнятих сигналів на інтервалах.
З виходу РУ прийняте повідомлення побитно надходить у декодер. За допомогою УЦС визначається початок прийнятих n -Елементних комбінацій. Декодер на основі зв'язків між інформаційними та надмірними елементами виділяє інформаційні елементи, і ПЗВ примусово виводить їх до одержувача даних у вигляді ℓ -Елементних комбінацій. Прийняті повідомлення залежно від їхньої первинної форми видаються одержувачу або в дискретній формі (комбінації первинного коду), або за допомогою цифро-аналогового перетворювача(«код – аналог») у безперервній формі.
Задля більшої цільового призначення аналізованої системи до неї пред'являються певні вимоги.
Оскільки система зв'язку є складною системою, то пред'явлення вимог до неї декомпозується на складові.
На рис.1.6у аналізованої системі зв'язку виділяються три складові:
- канал постійного струму,
- дискретний канал
- канал передачі.
Канал постійного струму, як це видно з рис.1.6, є частиною системи зв'язку від входу модулятора до виходу демодулятора. Сигнали на вході та виході цього каналу є імпульсами постійного струму, яких пред'являються вимоги за величиною спотворень, тобто. канал постійного струму нормується за величиною спотворень тривалості сигналів, що передаються і приймаються.
Дискретний канал - Частина системи зв'язку від виходу кодера до входу декодера. На вході та виході цього каналу сигнали мають вигляд послідовностей кодових символів; у двійковому випадку – послідовностей двійкових одиниць. Вихід цього каналу – вихід РУ, який характеризується можливістю появи помилок внаслідок перевищення допустимої величини спотворення тривалості сигналів на вході РУ. Дискретний канал вводиться завдання вимог, тобто. нормування ймовірності появи помилок у кодовій послідовності на вході декодера ПЗВ.
Канал передачі даних - Частина системи зв'язку від входу кодера до виходу декодера. На вході і виході цього каналу повідомлення, що передаються, мають вигляд кодових комбінацій первинного коду. Цей канал служить завдання вимог, тобто. нормування потоку комбінацій первинного коду за ймовірністю спотворення кодової комбінації первинного коду Реалізація цих вимог дозволяє знизити ймовірність помилки в комбінації первинного коду, що надходить одержувачу, до заданої величини. Тому канал передачі називають захищеним від помилок каналом.
Основними параметрами системи ПДС є достовірність , швидкість і надійність передачі дискретних повідомлень
Достовірність визначається такими характеристиками:
- ймовірністю помилкового прийому кодових символів в результаті неправильного рішення РУ при спотвореннях тривалості одиничних елементів;
p ;
для існуючих дискретних каналів p=10 -4 ÷10 -2 ;
- ймовірністю спотворення кодових комбінацій первинного коду, що надходять на вхід каналу передачі даних і повідомлень, що видаються одержувачу, з помилками в результаті наявності помилок у кодових символах;
для цієї ймовірності прийнято позначення p(≥1,ℓ), що означає наявність хоча б однієї помилки у комбінації первинного коду довжини ℓ ;
для існуючих каналів передачі необхідними значеннями є p(≥1,ℓ)≤10 -9 ÷10 -6 .
Для визначення швидкості передачі дискретних повідомлень є два підходи.
Перший підхід інформаційний . Він вимагає вміння вимірювати кількість інформації в повідомленнях на виході каналу даних щодо вхідних повідомлень. При цьому швидкість передачі інформації визначається як віднесена до одиниці часу кількість інформації про ансамбль вхідних повідомлень, що міститься у вихідних повідомленнях.
Максимальну швидкість передачі інформації при заданих характеристиках каналу, коли максимум береться за всіма можливими імовірнісними характеристиками сигналу, що подається на його вхід, називають пропускною здатністю каналу чи системи зв'язку.
Другий підхід – структурний . Він заснований на підрахунку структурних одиниць повідомлення, що надходять до приймача деякі тимчасові інтервали.
Знаходять застосування такі характеристики швидкості передачі дискретних повідомлень:
- швидкість передачі одиничних елементів(R е) - величина, зворотна одиничному інтервалу, що вимірюється в секундах.
Одиницею виміру цієї швидкості є з 1 ;
- швидкість передачі бітів даних(R б) – кількість бітів, переданих за одиницю часу. Одиницею виміру цієї швидкості є біт/с . Визначається за такою формулою:
R б = R е · log 2 m ,
де m - Число значущих позицій на довжині одиничного елемента;
- відносна швидкість передачі даних(R о) - відношення числа бітів даних, виданих одержувачу даних до загального числа переданих бітів;
- ефективна швидкість передачі даних(R е) - відношення числа бітів даних, виданих одержувачу даних до загального часу передачі:
R е = R про · R б.
- Однією з найчастіше використовуваних характеристик надійності передачі дискретних повідомлень є надійність своєчасної доставки повідомлень , або імовірнісно-часова характеристика доведення повідомлення повідомлення. Вона визначається так:
Р(t дов ≤Т зад)≥Р доп,
що означає: ймовірність доведення(доставки) повідомлення за час t дов , що не перевищує певний заданий час Т зад , має бути не менше допустимої ймовірності Р доп .
1. Синхронізація в системах ПДС 4 1.1 Класифікація систем синхронізації 4 1.2 Поелементна синхронізація з додаванням та відніманням імпульсів (принцип дії). 5 1.3 Параметри системи синхронізації з додаванням та відніманням імпульсів 8 1.4 Розрахунок параметрів системи синхронізації з додаванням та відніманням імпульсів 13 2. Кодування в системах ПДС 19 2.1 Класифікація кодів 19 2.2 Циклічні коди 30 код. Формування кодової комбінації циклічного коду 22 3 Системи ПДС із зворотним зв'язком 28 3.1 Класифікація систем з ОС 28 3.2 Тимчасові діаграми для систем зі зворотним зв'язком та очікуванням для неідеального зворотного каналу 30 Висновок 32 Список литературы 33
Вступ
Проблема передачі інформації на значні відстані за якомога коротший час і з меншими помилками залишається актуальною до теперішнього часу, хоча в процесі розвитку телекомунікаційних технологій, було придумано і з успіхом застосовується безліч способів передачі даних. Кожен з них має свої особливі переваги, а також і недоліки. Пристрої передачі дискретних повідомлень, нині, грають значної ролі у житті людського суспільства. Їхнє повсюдне використання дозволяє забезпечити краще використання обчислювальної техніки за допомогою організації обчислювальних мереж та мереж передачі даних. Сучасне суспільство вже неможливо уявити без досягнень, зроблених у галузі технології передачі дискретних повідомлень, за більш ніж сто років розвитку. Використовувана техніка ПДС дозволяє створити потужні обчислювальні мережі та мережі передачі даних Актуальність даної роботи полягає в тому, що потреба, що безперервно зростає, в передачі потоків інформації на великі відстані, є однією з відмінних рис нашого часу. Крім того, практично жодна організація не може функціонувати без техніки ПДС, без неї неможлива організація корпоративних комп'ютерних мереж, які дозволяють значно скоротити час обміну інформацією між підрозділами. Мета та завдання курсової роботи полягають у розгляді теоретичних питань синхронізації та кодування в системах ПДС, розгляд систем ПДС із зворотним зв'язком ОС, а також вирішення завдань згідно з варіантом. Робота складається з вступу, трьох розділів, висновків та списку літератури. Загальний обсяг роботи складає 33 сторінки.
Висновок
У ході виконання курсової роботи було вивчено методи стробування, синхронізація в системах ПДС, кодування, системи ПДС з ОС, а також вплив помилок на швидкість передачі інформації. Були виконані всі завдання відповідно до методичних вказівок. За результатами виконаної роботи можна зробити такі висновки: Помилки можуть виникати на різних етапах прийому сигналу: під час реєстрації, при встановленні синхронізації. В умовах сильних спотворень сигналу, в каналі зв'язку будуть помилки при реєстрації, при збільшенні похибки синхронізації, так само буде збільшуватися кількість помилок. Збільшення кількості помилок призводить до зниження швидкості передачі. Для виявлення та виправлення помилок, використовується завадостійке кодування, що також знижує швидкість передачі. Використання ефективного кодування, яке дозволяє усунути надмірність повідомлення, дає змогу зменшити середню кількість елементів на повідомлення і тим самим збільшити швидкість передачі.
Список літератури
1. Ємельянов Г.А., Шварцман В.О. Передача дискретної інформації. Підручник для вишів. - М: Радіо і зв'язок, 1982. - 240 с. 2. Кунегін С.В. Системи передачі. Курс лекцій. - М., 1997 - 317 с. 3.Крук Б. Телекомунікаційні системи та мережі. Т. 1. Навч. допомога. - Новосибірськ.: СП "Наука" РАН, 1998. - 536 с. 4.Оліфер В.Г., Оліфер Н.А.. Основи мереж передачі. - М.: ІНТУІТ. РУ "Інтернет - Університет інформаційних технологій", 2003. - 248 с. 5. Основи передачі дискретних повідомлень. Підручник для вузів/За ред. В.М. Пушкіна. - М: Радіо і зв'язок, 1992. - 288 с. 6. Пєскова С.А., Кузін А.В., Волков О.М. Мережі та телекомунікації. - М.: Асаdema, 2006. 7. Мережі ЕОМ та телекомунікації. Конспект лекцій. СібГУТІ, Новосибірськ, 2016р. 8. Тимченко С.В., Шевніна І.Є. Вивчення пристрою поелементної синхронізації з додаванням та виключенням імпульсів системи передачі даних: Практикум/ГОУ ВПО «СібГУТІ». - Новосибірськ, 2009. - 24с. 9.Телекомунікаційні системи та мережі. 3. Сучасні технології. Вид. 3. Гаряча лінія - Телеком, 2005. 10. Шувалов В.П., Захарченко Н.В., Шваруман В.О. Передача дискретних повідомлень/Под ред. Шувалова В.П. - М.: Радіо та зв'язок - 1990
102 сторінки (Word-файл)
Переглянути всі сторінки
Фрагмент тексту роботи
2.1. Структура курсу. Основні терміни та визначення. Структура єдиної мережі електрозв'язку (ЄСЭ) РФ. Методи комутації у мережах передачі. Види сигналів. Опції цифрових сигналів даних.
2.2. Структурна схема системи передачі дискретних повідомлень Безперервний канал та КПТ. Крайові спотворення та дроблення. Методи реєстрації. Дискретний канал. Канали із пам'яттю. Розширений дискретний канал та його параметри. Характеристики СПДС.
2.3. Принципи ефективного кодування. Метод Хаффмана. Словникові способи ZLW.
2.4. Перешкодостійке кодування. Лінійні коди Виробляє та перевірочна матриці лінійного коду Хеммінгу. Кодер. Декодер. Циклічні коди. Побудова кодера та його робота. Декодер із виявленням помилок.
Алгоритм визначення хибного розряду. Декодери із виправленням помилок. Кодек Ріда-Соломона. Ітеративні та каскадні коди. Згорткові коди. Побудова кодера та його робота. Діаграма станів та гратчаста діаграма. Декодування за алгоритмом Вітербі.
2.5. Адаптивні системи. Системи з ІОС. Системи з РОС-ОЖ. Розрахунок достовірності та швидкості передачі інформації.
2.6. Методи сполучення джерела дискретних повідомлень із дискретним каналом. DTE/DCE, RS-232 та ін.
2.7. Синхронізація. Види поелементної синхронізації. Технічна реалізація. Розрахунок параметрів синхронізації. Групова, циклова синхронізація.
2.8. УПС. Класифікація. Перекодування. АМ, ЧС, ФМ. Модулятори та демодулятори. Відносна фазова модуляція. Багатопозиційна фазова та амплітудно-фазова модуляції. DMT, Треліс модуляція. Огляд технології xDSL. OFDM. Радіомодеми, супутникові модеми.
2.9. Комп'ютерні мережі ПД. Принципи побудови. Класифікація. Призначення ЛОМ. Типи ЛОМ. Топологія мереж. Основні середовища передачі в ЛОМ. Технології мереж передачі в операторських мережах. Корпоративні мережі ПД, VPN. Модель взаємодії відкритих систем. Мережеві моделі OSI та IEEE. Взаємодія між рівнями. Приклади протоколів різних рівнів. Стеки протоколів. Методи доступу до середовища передачі. Мережеві архітектури: Ethernet, Token Ring. Пристрої розширення ЛОМ. Репітер, міст, комутатор, маршрутизатор, адресація IP.
Методи маршрутизації. Взаємодія прикладних процесів через протокол TCP. Шлюзи.
ОСНОВИ ПЕРЕДАЧІ ДИСКРЕНИХ ПОВІДОМЛЕНЬ
лекція №1.
Структура курсу. Основні терміни та визначення.
лекцій 34 години;
Практичні заняття 17 годин;
Лабораторні роботи 17:00.
Теми лекцій:
1. Структура курсу. Основні терміни та визначення;
2. Структурна схема системи ПДС;
3. принцип ефективного кодування;
4. Перешкодостійке кодування;
5. Методи сполучення джерела дискретних повідомлень та дискретним каналом;
6. Синхронізація;
7. Пристрої перетворення сигналів (УПС);
8. Адаптивні системи;
9. Методи комутації у мережі ПДС;
10. Комп'ютерні мережі передачі.
Документальний електрозв'язок– це такий вид електрозв'язку, де повідомлення можна відобразити на якийсь носій (папір, екран монітора).
Служби:
Телеграфні ТГСОП;
Телефонні;
Телексні АТ/Телекс;
Факсимільні СФС:
Факс-сервер; мережі
Дейтафакс;
Передача газетних шпальт ПГП;
Відеотекст (електронна пошта).
Телематичні.
Способи розподілу інформації в мережах ПДК:
1. Комутація каналів;
2. Комутація із накопиченням:
Комутація повідомлень;
Комутація пакетів.
Комутація каналів (КК) – встановлення з'єднання, передача повідомлення з обох боків, руйнація.
Комутація каналів:
Комутація із накопиченням. ТФСОП:
УУ - Керуючий пристрій;
НУ – накопичувальний пристрій;
ВЗП - Зовнішнє запам'ятовуючий пристрій.
Повідомлення передається дільницями мережі, запам'ятовується в КК. Складається із заголовка та даних. Відсутня фаза встановлення та роз'єднання.
Заголовок читається Знаходиться адреса КК Одержувач
Комутація повідомлень (КС) ТГСОП.
Заголовок складається із семи рівнів. На кожному рівні повідомлення обробляється та зберігається у зовнішній пам'яті.
Основний мінус КС у тому, що необхідно мати велику пам'ять, тому що передаються повідомлення різних довжин.
Примітка:ЦКС на ЕОМ (ЦКС – центр. ком. повід.).
У комп'ютерних мережах, телематичних службах (поштові повідомлення).
Комутація пакетів:
Повідомлення розбивається на пакунки. Немає НУ. Час затримки повідомлень є меншим. Висока швидкість обробки.
Застосовується у:
Комп'ютерні мережі;
Ethernet: на 1 та 2 рівні заголовок зберігається, а потім ні;
ТФСОП; ССПО
Використовують комутацію пакетів протоколів.
NGN - Next Generation Network (пакетна мережа);
IP – телефонія.
На транспортному рівні використовуються такі протоколи:
ТСР (із встановленням віртуального з'єднання (віртуальний канал));
UDP – (без встановлення з'єднання (датаграмний режим)).
ВВК - Тимчасовий віртуальний комутатор (встановлюється користувачем).
ПВК - Постійний тимчасовий канал (встановлюється адміністратором).
У датаграмному режимі кожен пакет передається незалежно один від одного. Використовується для надсилання коротких повідомлень.
Протокол ТСР надійніший.
Перемішування пакетів– пакети проходять різними шляхами, з'являються у різний час.
Лекція №2.
Структурна схема системи ПДС.
Здебільшого система передачі використовує комутацію пакетів.
Усі системи використовують дискретні повідомлення. Для передачі яких використовуються дискретні сигнали (дворівневі).
е.е – одиничний елемент.
Такий сигнал надходить у канал зв'язку, в залежності від каналу необхідно робити перетворення. У каналі зв'язку на сигнал діють перешкоди – зовнішні та внутрішні. Тому використовується завадостійке кодування.
Джерело ДС (0:1) Канал зв'язку (0:1) ДС Одержувач
У телеграфному зв'язку перешкодостійке кодування застосовується рідко.
Для телематичних служб та СПД – обов'язково.
Для передачі повідомлень крім завадового кодування часто використовують методи стиснення інформації.
Структурна схема системи ДЕС:
ІС - джерело повідомлення, поступ. дискр. повід., ще називається кодером джерела або обладнанням обробки даних.
ПЗВ – пристрій захисту від помилок, додає перевірочні "r" бітів до біт інформації "к", ще називається канальним кодером.
УПС – пристрій перетворення сигналу – перетворює сигнал у форму, придатну передачі у канал зв'язку.
ПЗВ та УПС об'єднуються в АПД – апаратуру передачі даних.
ПС – приймач повідомлень.
ДК – дискретний канал.
ККД - канал передачі даних.
Як первинний код використовується МКТ-2 (n=5, 
).
На чоловікоміському зв'язку – МКТ-5 (СКПД) 
=128.
Первинні коди не можуть виявляти та виправляти помилки.
ІС – джерело повідомлень;
Н 1 – накопичувач передавача;
УУ 1 - пристрій управління передавача;
УАС - пристрій аналізу сигналів рішення;
ГДК - прямий дискретний канал;
ОДК – зворотний дискретний канал;
Н 2 – накопичувач приймача;
УУ 2 - пристрій управління приймача;
УФС - пристрій формування сигналів рішення;
ПС – отримувач повідомлень.
ІС Н 1 Кодер ГДК Декодер Н 2 ПС
УУ 1 УАС ОДК УФС УУ 2
Передавач дискретний приймач
Рис. 5.5 Структурна схема системи з РОС - ОЖ.
Робота схеми відбувається в такий спосіб. За командою від пристрою управління передавача (УУ) джерело повідомлень (ІС) видає кодові комбінації, які записуються в накопичувач передавача (Н 1), де формується блок передачі. Далі блок надходить у кодер, де здійснюється запровадження надмірності, тобто. кодування кодом, що дозволяє виявляти помилки. Потім закодований блок надходить у прямий дискретний канал. У приймачі декодер визначає, чи відбулася помилка при передачі блоку по прямому каналу. Крім того, прийнятий блок записується в накопичувач приймача (Н2). Якщо в блоці помилка не виявлена, то пристрій управління приймача видає команду пристрій формування сигналів рішення (УФС) на формування команди «підтвердження». УФС формує команду та відправляє її по зворотному дискретному каналу. Крім того, УУ 2 видає команду на Н 2 і прийнятий блок передається одержувачу повідомлень. Якщо в прийнятому блоці виявлена помилка, то УУ 2 видає команду Н 2 на стирання прийнятого блоку, а також команду в УФС на формування команди «перепитування». Передавач, прийнявши зворотний дискретний канал сигнал зворотного зв'язку, аналізує сигнал в блоці аналізу сигналів рішення. Якщо отриманий сигнал підтвердження, УУ 1 посилає команду в джерело повідомлень для видачі наступних кодових комбінацій і цикл передачі повторюється. Якщо УАС дешифрує сигнал «перепитування», то УУ 1 видає команду Н 1 для повторення попереднього блоку. Так повторюється до правильного прийому блоку приймачем.
Зобразимо тимчасову діаграму роботи системи з РОС - ОЖ.
nτ 0 t p t аб t с t p t p
в пдк 1 2 2 3 t
t p t p t ас t ас
ПЗМ 1 2 2 3 t
з пдк t аб t аб t аб
ПРД П 3 П t
τ з РОС – ОЖ τ з τ з
Рис. 5.6 Тимчасова діаграма РОС – ОЖ
На часовій діаграмі зазначено:
t р - час поширення сигналу по дискретному каналу зв'язку
t аб – час аналізу блоку у приймачі (декодування)
t с – тривалість сигналу у зворотному дискретному каналі
t ас - час аналізу сигналу-рішення з ОДК
t ож - час очікування, тобто. час простою прямого дискретного каналу
С – час циклу роботи системи ПДС
Безпосередньо з часової діаграми можна записати таке співвідношення:
t ож = t р + t аб + t с + t р + t ас = 2 t р + t с + t аб + t ас
Дискретні повідомлення, які від джерела і призначені передачі віддаленому одержувачу, піддаються у системах ПДС різним перетворенням. Ці перетворення можуть бути як спеціально передбаченими та спрямованими на досягнення певних результатів, так і небажаними, що призводять до спотворень та помилок.
Послідовність основних перетворень у системах ПДС може бути представлена схемою, зображеною на рис.1.2 і відображає три групи перетворень:
перетворення в передавачі,
перетворення в приймачі,
перетворення на безперервному каналі зв'язку (НКС).
Мета обробки в передавачі полягає в перетворенні повідомлення α(t) в електричний сигнал S(t), максимально пристосований для передачі по НКС. Сигнал S(t) піддається в НКС дії перешкод та спотворень і тому на вхід приймача надходить сигнал S*(t), який відрізняється від S(t). Завдання приймача полягає в перетвореннях сигналу S * (t), що забезпечують отримання повідомлення α * (t) з мінімальними помилками щодо повідомлення α (t).
Рис.1.2. Структура перетворень у системі ПДС
Умовні позначення:
ІС – джерело дискретних повідомлень;
КІ – кодер джерела;
М – модулятор;
КК – кодер каналу;
ПРД – передавач;
НКС – безперервний канал зв'язку;
ДМ – демодулятор;
ДКП – декодер отримувача;
ДКК – декодер каналу;
ПС – отримувач повідомлень;
ПЗМ – приймач.
Повідомлення, що надходить від джерела ІС, у деяких випадках містить надмірність, зумовлену статистичним зв'язком символів. У ряді випадків надмірність джерела грає позитивну роль, наприклад, у телеграфії при виправленні частини спотворених слів у телеграмі. Однак, через наявність надмірності зменшується швидкість передачі інформації, тому один із шляхів підвищення швидкості передачі інформації пов'язаний з усуненням надмірності джерела. Завдання усунення надмірності на передачі у системі ПДС виконує кодер джерелаКІ, а відновлення прийнятого повідомлення – декодер одержувачаДКП. Часто КІ та ДКП включаються до складу ІС та ПС. Один із способів усунення надмірності пов'язаний із застосуванням ефективного (економного) кодування, основи якого розглядаються у 3.1.
Для підвищення вірності передачі застосовується завадостійке кодування, що передбачає внесення надмірності в кодові комбінації. На передачі для цього використовується кодер каналуКК, але в приймальному боці – декодер каналу ДКК, виконує зворотне перетворення.
Для узгодження кодера і декодера каналу з безперервним каналом зв'язку передачі використовується модулятор М, але в прийомі – демодулятор.
Розглянуті перетворення орієнтовані на симплексний режим роботи, але можуть бути узагальнені на полудуплексный і дуплексний режими. Для цієї мети кожну із взаємодіючих сторін потрібно забезпечити приймальною та передавальної апаратурою.
1.4. Структурна схема системи ПДС
У сучасній апаратурі зв'язку основні етапи перетворень повідомлення виконуються відповідними апаратними чи програмними засобами. Найчастіше ці кошти виконуються як автономних блоків. Взаємодія цих блоків ілюструється структурною схемою системи ПДС, яка представлена на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Структурна схема системи ПДС
Умовні позначення:
ІПС - джерело-одержувач повідомлень;
ОУ - кінцевий пристрій;
УВВ - пристрій введення/виводу;
УС - пристрій узгодження;
ПЗВ – пристрій захисту від помилок;
УПС - пристрій перетворення сигналів;
АКД - апаратура закінчення каналу даних;
ООД - кінцеве обладнання даних;
АПД – апаратура передачі;
АП – абонентський пункт.
Розглянемо призначення основних блоків, що дозволяють реалізувати двосторонню передачу (напівдуплексний та дуплексний режими).
В якості джерела-одержувача повідомленняІПС може бути якийсь пристрій введення-виводу, наприклад, термінал, дисплей, телеграфний апарат, ПЕОМ. Зазвичай ІПС перетворює символи первинного алфавіту кодові комбінації вторинного алфавіту. Пристрій узгодження (сполучення)УС забезпечує узгодження ІПС з наступною апаратурою, наприклад, перетворення паралельного коду на послідовний і навпаки. Конструктивне об'єднання ІПС та УС називається кінцевим обладнанням данихООД. Пристрій захисту від помилок ПЗВ призначений для підвищення вірності передачі дискретних повідомлень, у більшості випадків, методами стійкого кодування. Іноді ПЗВ включається до складу ООД, особливо при програмній реалізації завадостійкого кодування. За рекомендацією Х.92 МСЕ-Т ООД називається DTE (Data Terminal Equipment) та умовно позначається
Поряд з функцією завадостійкого кодування/декодування ПЗВ забезпечує завдання формату повідомлень та режимів роботи зі зворотним зв'язком або без нього. Пристрій перетворення сигналівУПС забезпечує узгодження дискретних сигналів із каналом зв'язку. У ряді випадків використовується конструктивне об'єднання УПС та ПЗВ, яке називається апаратурою передачі данихАПД. За рекомендацією Х.92 МСЕ-Т АПД називається DCE (Data Circuit Terminating Equipment) та умовно позначається
Призначення DCE полягає у забезпеченні передачі повідомлень між двома або більшим числом DTE каналом певного типу. Для цього DCE повинен забезпечувати з одного боку пару з DTE, а з іншого боку – пару з каналом передачі. Зокрема DCE виконує функції модулятора та демодулятора (модему), якщо використовується безперервний (аналоговий) канал зв'язку. При використанні цифрового каналу E1/T1 або ISDN як DCE застосовується пристрій обслуговування каналу/даних (CSU/DSU – Channel Service Unit/Data Service Unit).
У сучасних системах ПДС захист від помилок покладається на ООД, а УПС призначений для поєднання ООД з каналом зв'язку, який термінах МСЕ-Т називають апаратурою закінчення каналу даних АКД. Обладнання зв'язку, розташоване у користувача та призначене для організації системи ПДС, називається абонентським пунктомАП. Під системою ПДС розуміється сукупність апаратних та програмних засобів, що забезпечують передачу дискретних повідомлень від джерела до одержувача з дотриманням заданих вимог щодо часу доставки, вірності та надійності.
УПС разом із каналом зв'язку утворюють дискретний каналПК, тобто. канал призначений передачі лише дискретних сигналов.(цифровых сигналів даних). Розрізняють синхронні та асинхронні дискретні канали. В синхронних дискретних каналахпоодинокі елементи вводяться в певні моменти часу. Ці канали називаються кодозалежнимиабо непрозоримиі призначені для передачі лише ізохронних сигналів. До синхронних каналів відносяться зокрема канали, утворені методами тимчасового поділу каналів ВРК. Асинхронними дискретними каналами можна передавати будь-які сигнали: ізохронні та анізохронні. Тому такі канали отримали назву прозорихабо кодонезалежних. До них відносяться канали, утворені методами частотного розподілу каналів ЧРК.
Дискретний канал у сукупності з ПЗВ називається каналом передачі данихККД. У /1/ цей канал пропонується називати розширеним дискретним каналомРДК.