Оцінка впливу способів організації обміну в ТКМ на час доставляння повідомлень

Порівняння систем передачі з ВЗЗ і систем передачі при використанні коригувальних кодів за комплексною характеристикою

Аналіз залежностей швидкості передачі і правильності, представлений вище, призводить до висновку про те, що жодна з їх окремо не дає повної інформації, необхідної для вибору типу протоколу. Мабуть, правильне рішення можна прийняти за комплексною характеристикою, зокрема за ефективністю Е СПД, яка б дорівнювала добутку відносної швидкості на правильність інформації:

Е = R∙Р_{оц .}

Тоді для системи передачі даних з найкращою з ВЗЗ

Е = (m/n)∙(1 - λ∙ t_к)∙(1 - 2^{-(n - m )}) ≈ (m/n)∙(1 - λ∙ t_к), (7.3)

а для СПД з коригувальним кодом:

Е = (m_k/n)∙(1 − 2^{−(n − mk)})∙(1 + λ∙ t_к)∙exp (− λ∙ t_к) ≈

≈ (m_k/n)∙(1 + λ∙ t_к)∙exp (− λ∙ t_к). (7.4)

Рис. 7.2. Залежність комплексної ефективності СПД від стану каналу: 1 - СПД з коригувальним кодом, 2 - СПД з ВЗЗ

Залежності комплексної ефективності СПД від стану каналу, наведені на рис. 7.2, з якого видно існування, як і раніше, порогового значення інтенсивності завад. При перевищенні цього порогового значення СПД з коригувальним кодом стають ефективніше систем передачі даних з ВЗЗ.

З виразів (7.3, 7.4) можна визначити і ту надлишковість, за якою використання коригувальних кодів дає більшу ефективність порівняно з ВЗЗ для будь-яких значень інтенсивностей спотворень. Очевидно, це можливо при

Е_к > Е_ВЗЗ,

Тобто при

(m_k / n)∙(1 + λ∙ t_к)∙exp (- λ∙ t_к) > (m / n)∙(1 - λ∙ t_к),

звідси:

m_k > m ∙(1 - λ∙ t_к)∙exp (λ∙ t_к) /(1 + λ∙ t_с) ≥ m ∙ f (λ∙ t_к).

Найважливішою характеристикою телекомунікаційних мереж є час доставляння інформаційних об’єктів від джерела до одержувача та час затримки їх передавання. Попередньо відмітимо, що час доставляння інформаційних об’єктів залежить від їх обсягу, а також від швидкості передачі інформації відповідними пристроями − апаратурою передачі даних, зокрема модемами. Загальновідомо, що однією з характеристик цих пристроїв є швидкість В передачі інформаційних символів, яка часто визначається в бітах за секунду чи інших похідних одиницях інформаційної швидкості (байт/с, КБайт/с та ін.). Ця швидкість називається швидкістю видачі символів повідомлень, або технічною швидкістю. Чи означає це, що при передачі m змістовних символів деякого інформаційного об’єкта час доставляння Т_д визначиться як

Т_д = m/В?

Зрозуміло, що це зовсім не так, оскільки у будь-якому разі для забезпечення достовірності інформації та і передавання її загалом, неминучими є витрати часу для:

1. Передавання надлишкової інформації, яка складається із надлишкових символів відповідних завадостійких кодів для виявлення (у протоколах з ВЗЗ) чи для виявлення і виправлення спотворень (у протоколах з ЗКК), а також службової інформації, необхідної для формування пакетів (кадрів, комірок та ін.), їх адресації в мережах передачі даних тощо.

2. Контролю цілісності, а в разі виявлення наявності спотворень, і для поновлення порушеної цілісності інформаційних об’єктів.

Ці витрати збільшують час доставляння та затримання в доставлянні повідомлень (час затримки в доставлянні) і, як наслідок, зменшують швидкість обміну інформацією. Причому одержувача цікавлять характеристики доставляння достовірної змістовної частини інформації.

Тому будемо називати швидкість передачі цієї достовірної змістовної частини інформації абсолютною швидкістю інформаційного обміну В _а, на відміну від технічної швидкості передачі В.

Як і раніше, будемо вважати, що передача інформації здійснюється у вигляді кадрів чи пакетів з технічною швидкістю В, а вираз для розрахунку відносної швидкості R_j передачі на інтервалі
0 λ λ_г записується у вигляді:

R_j = f (λ, в),

де j − тип способу організації передачі (j = ЗКК, оч, пп, ап), а при λ > λ_г R_в = 0 для усіх способів організації передачі.

З урахуванням того, що відносна швидкість відображає частку, що належить суто інформаційним символам в загальній сукупності символів, які передаються у складі пакету (чи кадру) абсолютну швидкість інформаційного обміну - В_а можна розраховувати як

В_а = В· R_j.

Отже, для уже розглянутих способів організації передачі

1. При використанні ЗКК

В_{а ЗКК} = В · m_k/n.

2. При використанні ВЗЗ з очікуванням

В_{а оч} = В ∙ (m/n)∙[1 − ] = В ∙ (m/n)∙ .

3. При використанні ВЗЗ з послідовною передачею

В_{а пп} = В ·(m/n)∙(1 - λ∙(t_к + t_оч)).

4. При використанні ВЗЗ з адресним перезапитом

В_{а ап} В·(m/n)∙(1 - λ∙ t_к).

Оскільки отримані вирази для розрахунку абсолютних швидкостей відрізняються від відповідних виразів для розрахунку відносних швидкостей тільки наявністю сталого множника В, то зберігаються і всі раніше сформульовані висновки щодо їх залежності від стану каналу.

Тоді час доставляння кадру (пакету) можна обрахувати як результат ділення кількості символів цієї частини кадру на абсолютну швидкість інформаційного обміну.

Т_д = n / В_а.

Неважко побачити, що час доставляння можна визначити із виразів:

1. При використанні ЗКК

Т_{д ЗКК} = n ²/{ В · m_k };

2. При використанні ВЗЗ з очікуванням

Т_доч = n ²/{ В · m ∙ ] = n²/{ В · m ∙ }.

3. При використанні ВЗЗ з послідовною передачею

Т_дпп = n ²/{ В · m ∙(1 - λ∙(t_к + t_оч))}.

4. При використанні ВЗЗ з адресним перезапитом

Т_дап n ²/{ В · m ∙(1 - λ∙ t_к)}.

Рис. 7.3.Залежність часу доставляння інформації від стану каналу:
1 - СПД з коригувальним кодом, 2 - СПД з ВЗЗ та СМП, 3 - СПД з ВЗЗ та ПП, 4 - СПД з ВЗЗ та АП

Залежності часу доставляння інформації від стану каналу для кожного зі способів організації обміну інформацією наведено на рис. 7.3.

З отриманих залежностей видно, що:

1. При хорошому стані каналу усі способи організації обміну з використанням ВЗЗ мають менший час доставляння повідомлень, ніж спосіб організації обміну з використанням ЗКК.

2. Для усіх способів організації обміну з використанням ВЗЗ існують такі межові значення інтенсивностей впливів, коли вони за часом доставляння повідомлень починають поступатися способу організації обміну з використанням ЗКК.

3. Для усіх способів організації обміну і з використанням ВЗЗ, і з використанням ЗКК існують такі порогові значення інтенсивностей впливів, коли час доставляння стрімко зростає, тобто коли доставка інформації фактично припиняється.

Дата добавления: 2014-12-07