Процедуры обмена информации

Процедура S1 Принцип передачи информации согласно процедуре S1 отражает рис. 12.

Рис. 12

Одним из основных недостатков процедуры S1 является то, что в системе возможна потеря сообщения. Но более серьезным отрицательным последствием может быть ложный прием, особенно при использовании неизбыточных кодов. Процедура может использоваться, если заранее известно, что в канале связи низкий уровень помех. В протяженных каналах связи процедуру S1 применять нельзя. Для устранения указанных недостатков S1 реализуют часто с использованием принципа дублирования. Понятие дублирования может означать не только двукратное, но и трех-, и четырех-, и пятикратное повторение. Различают три типа дублирования.

Дублирование на заданное число повторений (на заданное число раз). Передаваемое сообщение автоматически повторяется некоторое наперед заданное число раз a.

Приемное устройство получит информацию, если не будет защитного отказа, но нет гарантии, что она принята правильно. Вероятность ложного приема можно определить как разность требуемой вероятности приема и вероятности правильного приема:

Каждый бит передается a раз подряд. Принятое сообщение выполняется сразу же после декодирования. Дублирование производится на случай того, что сообщение вообще не будет принято. Но, как следует из описания процедуры передачи информации, ложный прием недопустим. Поэтому в данном случае возможно только использование помехозащищенных кодов в режиме обнаружения ошибок.

Дублирование с поэлементным накоплением и мажоритарным принципом декодирования

На приемной стороне каждый отдельный элемент накапливается в устройствах регистрации двух его значений: 0 и 1. В результате выявляется то значение каждого бита, которое встретилось b ≥ ]a / 2[ раз (операция ]x[ означает взятие целой части x как результат округления до большего). a желательно выбирать нечетным, чтобы можно было без колебания оценить b.

Рис. 14

В данной системе можно использовать неизбыточный код. Можно говорить об избыточности, которая вводится не как избыточность кода, а как определенное число повторений. В предыдущем случае передают a раз подряд каждый бит отдельно. При дублировании с поэлементным накоплением и мажоритарным декодированием сообщение передается a раз целиком. Помеха может быть случайной, а может быть склонной к пачкообразованию. Поэтому во втором случае передача будет надежнее.

Но у рассматриваемого принципа дублирования есть и недостатки. Если помеха b раз попадет хотя бы на один бит, комбинация будет принята ложно, так как код неизбыточный. Коды, избыточные по структуре, могли бы исправить ошибку, но их использование слишком сильно усложняет процедуру декодирования.

Дублирование с покодовым накоплением и мажоритарным принципом декодирования

Рис. 15

Суть принципа остается почти такой же, как и в предыдущем случае. Отличием является то, что на приемной стороне накапливается информация не о каждом бите, а о номере кодовой комбинации. В итоге декодируется то сообщение, номер которого встретился b ≥ ]a / 2[ раз. Иногда используется проверка на четность, можно использовать и неизбыточный код. При любом a, даже нечетном, обеспечивается защитный отказ, в отличие от предыдущего случая. В процедурах S1 передачи информации с передающего пункта на приемный без требования ответа можно использовать только простейшие избыточные коды (на практике широко используются коды с проверкой на четность). Сложные избыточные коды не применяются.

Процедура S2. Суть процедуры в том, что приемная сторона обязательно передает ответ на передающую сторону. Ответом является положительная квитанция (КВП) или отрицательная квитанция (КВО).

Система может обладать дуплексным каналом связи. Это означает, что существует два независимых канала связи в виде двух физических пар проводов. Канал связи может быть также полудуплексным, когда передача проводится в обоих направлениях поочередно. В этом случае канал связи обладает только одной физической парой проводов.

Если используется процедура S2 с КВП, то сообщение повторяется до тех пор, пока на приемной стороне не будет зафиксирован факт приема (прием может быть и ложным). После этого приемная сторона посылает на передающую специальный сигнал, который может являться как простейшим одиночным импульсом, так и особым кодовым словом.

Рис. 16 Структурная схема системы с КВП

В случае, представленном на рис.16, используется дуплексный метод передачи.

Пуск формируется оператором или автоматическим устройством.

На выходе приемного устройства при защитном отказе появится сигнал. Если выработан сигнал приема (он может быть и ложным), начинает работать устройство формирования КВП.

Устройство повторения должно некоторое время ожидать прихода КВП. В случае обрыва канала связи или короткого замыкания устройство неограниченного повторения надо выключить. Условно принимают конечное число повторений за предел выдачи сообщения. Все повторы подсчитываются счетчиком по модулю Υ.

При использовании процедуры S2 с отрицательным квитированием после Υ попыток передачи констатируется неисправность системы управления.

Рассмотренные разновидности систем передачи по процедуре S2 являются системами с решающей обратной связью. По обратному каналу связи передается решение о необходимости повторения сообщения, причем это решение формируется на приемной стороне.

Рис. 17 Структурная схема системы с КВО

Существуют и другие системы (с информационной обратной связью). В них по обратному каналу связи передается не решение приемной стороны, а та информация, которая получена на приемной стороне. По обратному каналу связи ретранслируется полученное сообщение, которое сравнивается с отправленной кодовой комбинацией. Если они совпадают, то предающая сторона посылает на приемную специальный сигнал разрешения исполнения ранее отправленного сообщения. Если же обнаружено хотя бы одно несовпадение (или несовпадение в недопустимых пределах), то может быть послан сигнал отмены или сообщение повторяется. Таким образом, решение принимает всегда передающая сторона.

Иногда применяется счетчик на Υ для фиксации неисправности системы.

Для разрешения исполнения можно выделить только один бит, который передается затем мощной посылкой (одноимпульсной), которая содержит мощность, распределенную в сигнале из нескольких бит.

Система может быть реализована только в случае, если обратный канал связи является каналом без помех, то есть отношение сигнал/шум должно быть больше 10. Это же требование должно выполняться и для каналов связи, используемых в системах с процедурами S2 с КВП или КВО.

Рис. 18 Структурная схема системы с информационной ОС

Процедура S3 Процедура представляет собой получение информации от контролируемого пункта по запросу пункта управления. При невозможности передачи сообщения контролируемый пункт отвечает отрицательной квитанцией. При обнаружении ошибки при приеме ответа или при приеме КВО запрос повторяется оговоренное число раз, после чего на вышестоящий уровень протокола передается сигнал о неисправности системы.

S3, как и S2, требует двусторонней связи. Запрашиваемая станция принимает запрос на передачу новых сообщений только после успешного приема на пункте управления соответствующей передачи, либо после фиксации на пункта управления ошибки при приеме.

Для S2 это означает, что новая посылка данных возможна лишь после того, как предшествующая передача полностью окончена, либо получена КВО, либо зафиксирована ошибка, требующая повторения.(по прошествии определенного времени).

Для S3 контролируемый пункт принимает запрос на передачу новых данных только после успешного приема пунктом управления предшествующей передачи, либо после фиксации на пункте управления ошибки при приеме. Число запросов и интервал времени между следующими после ошибки передачами оговаривается специальными правилами.

Дата добавления: 2014-01-11