Principali parametri e caratteristiche del sistema VPS. Dai calcoli si evince che in presenza di un errore di sincronizzazione la probabilità di ricezione CC errata aumenta

La sincronizzazione è la procedura per stabilire e mantenere una specifica relazione temporale tra due o più processi.

Distinguere tra sincronizzazione per elemento, di gruppo e di frame.

Con la sincronizzazione elemento per elemento vengono stabilite e mantenute le necessarie relazioni di fase tra i momenti significativi dei singoli elementi trasmessi e ricevuti. segnali digitali dati. La sincronizzazione elemento per elemento consente alla reception di separare correttamente un singolo elemento dall'altro e garantire migliori condizioni per registrarlo.

Sincronizzazione di gruppo: assicura la corretta divisione della sequenza ricevuta in combinazioni di codici.

Sincronizzazione dei fotogrammi - Garantisce la corretta separazione dei cicli di unione temporale.

Dispositivi di sincronizzazione con addizione e sottrazione di impulsi

Il dispositivo appartiene alla classe senza influenza diretta sulla frequenza del generatore ed è un dispositivo a 3 posizioni.

Con un sistema di sincronizzazione funzionante, sono possibili tre casi:

Gli impulsi del generatore passano invariati all'ingresso del divisore di frequenza.

1 impulso viene aggiunto al treno di impulsi.

1 impulso viene sottratto dal treno di impulsi.

L'oscillatore master genera un treno di impulsi a frequenza relativamente alta. Questa sequenza passa attraverso un divisore con un dato rapporto di divisione. Gli impulsi di clock dall'uscita del divisore assicurano il funzionamento delle unità del sistema di trasmissione e vanno anche al discriminatore di fase per l'arresto.

Il discriminatore di fase determina il segno della differenza di fase tra ZM e TI dell'oscillatore master.

Se la frequenza del MO ricevente è maggiore, allora il PD genera un segnale di sottrazione di impulsi per il DCFD, lungo il quale è vietato il passaggio di un impulso.

Se la frequenza della ricezione MO è inferiore, viene aggiunto l'impulso.

Di conseguenza, la sequenza di clock all'uscita di D k viene spostata di.

La figura seguente illustra la modifica della posizione dell'orologio in seguito all'aggiunta e all'eliminazione di impulsi.

ТИ2 - come risultato dell'addizione, ТИ3 - come risultato della sottrazione.

Il ruolo di un contatore inverso:

In una situazione reale, gli elementi ricevuti hanno distorsioni del bordo che cambiano casualmente la posizione dei momenti significativi in ​​direzioni diverse dallo ZM ideale. Ciò può causare false regolazioni dei tempi.

Con l'azione del CI, sono ugualmente probabili gli spostamenti dello ZM sia nella direzione dell'anticipo che nella direzione del ritardo.

Quando lo ZM viene spostato a causa del guasto del dispositivo di sincronizzazione, la fase viene spostata stabilmente in una direzione.

Pertanto, per ridurre l'influenza del CI sull'errore di sincronizzazione, viene installato un contatore inverso della capacità S. Se i segnali S si susseguono per aggiungere un impulso, indicando un ritardo nel generatore di ricezione, verrà aggiunto l'impulso e il TI successivo apparirà prima.

Se il segnale S-1 arriva prima sul vantaggio, quindi S-1 sul ritardo, non ci saranno addizioni e sottrazioni.

Nelle moderne apparecchiature di comunicazione, le fasi principali delle trasformazioni dei messaggi vengono eseguite da hardware o software appropriati. Nella maggior parte dei casi, questi strumenti vengono eseguiti come unità indipendenti. L'interazione di questi blocchi è illustrata dallo schema a blocchi del sistema PDS, mostrato in Fig. 1.3.

Figura 1.3. Schema a blocchi del sistema PDS

Simboli:

ISS - sorgente-ricevitore di messaggi;

- dispositivo terminale;

UVV - dispositivo di ingresso / uscita;

USA - dispositivo corrispondente;

RCD - dispositivo di protezione dagli errori;

UPS - dispositivo di conversione del segnale;

AKD - apparecchiature di terminazione del canale dati;

OOD - apparecchiature terminali dati;

APD - apparecchiature di trasmissione dati;

AP - stazione dell'abbonato.

Consideriamo lo scopo dei blocchi principali che consentono la trasmissione bidirezionale (modalità half-duplex e full-duplex).

Come fonte-destinatario del messaggio IPS può essere qualsiasi dispositivo di input-output, ad esempio terminale, display, telegrafo, PC. Tipicamente, l'ISS converte i caratteri dell'alfabeto primario in parole in codice dell'alfabeto secondario. Dispositivo corrispondente (interfaccia) Gli USA prevedono il coordinamento dell'ISP con le successive apparecchiature, ad esempio la conversione di un codice parallelo in seriale e viceversa. La combinazione costruttiva di ISS e US si chiama apparecchiature terminali dati OOD. Il dispositivo di protezione dagli errori RCD è progettato per aumentare la fedeltà della trasmissione di messaggi discreti, nella maggior parte dei casi, mediante metodi di codifica a correzione di errori. A volte un RCD è incluso nell'OOD, specialmente quando implementazione del software codifica antidisturbo. Secondo la raccomandazione ITU-T X.92, il DTE è chiamato DTE (Data Terminal Equipment) ed è convenzionalmente designato

Insieme alla funzione di codifica/decodifica immune al rumore, l'RCD fornisce l'impostazione del formato del messaggio e le modalità di funzionamento con feedback o senza di essa. Dispositivo di conversione del segnale L'UPS fornisce il coordinamento di segnali discreti con un canale di comunicazione. In alcuni casi viene utilizzata una combinazione costruttiva di UPS e RCD, che viene chiamata apparecchiature di trasmissione dati ADF. Secondo la raccomandazione ITU-T X.92, ATD è chiamato DCE (Data Circuit Terminating Equipment) ed è convenzionalmente designato

Lo scopo del DCE è facilitare il trasferimento di messaggi tra due o più DTE su un certo tipo di canale. Per fare ciò, il DCE deve fornire, da un lato, l'interfaccia con il DTE e, dall'altro, l'interfaccia con il canale di trasmissione. In particolare, il DCE funge da modulatore e demodulatore (modem) se viene utilizzato un canale di comunicazione continuo (analogico). Usando canale digitale E1 / T1 o ISDN DCE viene utilizzato come canale / unità di servizio dati (CSU / DSU - Channel Service Unit / Data Service Unit).

V sistemi moderni La protezione dagli errori PDS è assegnata al DTE e l'OTP è progettato per interfacciare il DTE con il canale di comunicazione, che in termini ITU-T è chiamato apparecchiatura di terminazione del canale dati DCE. L'apparecchiatura di comunicazione situata presso l'utente e destinata all'organizzazione del sistema PDS è denominata stazione dell'abbonato AP. Il sistema PDS è inteso come un insieme di hardware e software che garantiscono la trasmissione di messaggi discreti dalla sorgente al destinatario nel rispetto dei requisiti specificati di tempi di consegna, fedeltà e affidabilità.

UPS insieme al modulo del canale di comunicazione canale discreto DK, cioè un canale progettato per trasmettere solo segnali discreti (segnali di dati digitali). Distinguere tra canali discreti sincroni e asincroni. V canali discreti sincroni i singoli elementi vengono introdotti in tempi rigorosamente definiti. Questi canali sono chiamati dipendente dal codice o opaco e sono progettati per trasmettere solo segnali isocroni. I canali sincroni comprendono, in particolare, i canali formati dai metodi di divisione temporale dei canali TDM. Qualsiasi segnale può essere trasmesso tramite canali discreti asincroni: isocroni e anisocroni. Pertanto, tali canali sono chiamati trasparente o indipendente dal codice... Questi includono canali formati da metodi di multiplexing a divisione di frequenza.

Viene chiamato un canale discreto in combinazione con un RCD collegamento dati Efficienza. B / 1 / si propone di chiamare questo canale canale discreto esteso RDK.

Nei sistemi con un sistema operativo, la ridondanza viene inserita nelle informazioni trasmesse tenendo conto dello stato canale discreto... Con il deterioramento della condizione del canale, la ridondanza introdotta aumenta e viceversa, al miglioramento della condizione del canale, diminuisce.

A seconda dello scopo del sistema operativo, i sistemi si distinguono:

con feedback decisivo (ROS)

feedback informativo (IOS)

con feedback combinato (KOS)

Figura 21 - Schema del sistema PDS con ROS.

Figura 22 - Schema del sistema PDS con IER.

In un sistema con POC, il ricevitore, dopo aver ricevuto il codice e analizzandolo per errori, prende la decisione finale di rilasciare la combinazione al consumatore di informazioni o di cancellarlo e inviare un segnale sulla ritrasmissione di questo codice tramite il canale inverso . Pertanto, i sistemi con POC sono spesso chiamati sistemi con over-demand, o sistemi con richiesta automatica di errore (ADR).Se una codeword viene ricevuta senza errori, il ricevitore genera e invia un segnale di riconoscimento al canale OS, dopo averlo ricevuto, il Il trasmettitore PKper trasmette la parola di codice successiva. Pertanto, nei sistemi con POC, un ruolo attivo spetta al ricevitore e i segnali di decisione da esso generati vengono trasmessi tramite il canale di ritorno.

Nei sistemi con ITS, le informazioni sulle combinazioni di codici che arrivano al ricevitore vengono trasmesse tramite il canale inverso prima della loro elaborazione finale e delle decisioni finali. Un caso particolare degli ITS è la ritrasmissione completa dei CC o dei loro elementi in arrivo sulla linea ricevente. Questi sistemi sono chiamati sistemi a relè. Se la quantità di informazioni trasmesse tramite il canale del sistema operativo è uguale alla quantità di informazioni nel messaggio trasmesso tramite il canale di inoltro, l'ITS viene chiamato completo. Se le informazioni contenute nella ricevuta riflettono solo alcuni segni del messaggio, allora l'IOS viene chiamato abbreviato. Quindi, o l'intero informazioni utili, o informazioni sulle sue caratteristiche distintive, quindi tale sistema operativo è chiamato informativo.

Le informazioni ricevute tramite il canale OS vengono analizzate dal trasmettitore e, in base ai risultati dell'analisi, il trasmettitore decide sulla trasmissione del CC successivo o sulla ripetizione di quelli trasmessi in precedenza. Successivamente, il trasmettitore trasmette i segnali di servizio sulle decisioni prese e quindi il CC corrispondente. Il ricevitore PCpr invia al destinatario la combinazione di codici accumulata oppure la cancella e memorizza quella appena trasmessa. Nei sistemi con un ITS accorciato, il carico del canale di ritorno è inferiore, ma la probabilità di errori è maggiore rispetto all'ITS completo.

Nei sistemi con CBS, la decisione di emettere il CC al destinatario delle informazioni o di ritrasmetterla può essere presa sia nel ricevitore che nel trasmettitore del sistema PDS e il canale OS viene utilizzato per trasmettere sia le ricevute che le decisioni.

Sistemi operativi:

con un numero limitato di ripetizioni (CC si ripete non più di L volte)

con un numero illimitato di ripetizioni (CC viene ripetuto fino a quando il ricevitore o il trasmettitore non decide di emettere questa combinazione al consumatore).

I sistemi con OS possono scartare o utilizzare le informazioni contenute nei QC rifiutati per prendere una decisione più corretta. Un sistema del primo tipo è chiamato sistema senza memoria e il secondo con memoria.

I sistemi con OS sono adattivi: la velocità di trasmissione delle informazioni attraverso i canali di comunicazione viene automaticamente adattata alle condizioni specifiche di trasmissione del segnale.

Gli studi hanno dimostrato che per una data fedeltà di trasmissione, la lunghezza del codice ottimale nei sistemi con ITS è leggermente inferiore rispetto ai sistemi con DF, il che rende più economica l'implementazione di dispositivi di codifica e decodifica. Tuttavia, la complessità complessiva dell'implementazione dei sistemi con ITS è maggiore di quella dei sistemi con ROS. Pertanto, i sistemi POC hanno trovato un'applicazione più ampia. I sistemi con ITS sono utilizzati nei casi in cui il canale inverso può essere efficacemente utilizzato per la trasmissione delle ricevute fatte salve altre finalità.

Il concetto di messaggio discreto è più generale del concetto di messaggio di dati o di messaggio telegrafico.Di conseguenza, anche il concetto di sistema PDS è più generale.Il diagramma strutturale di un sistema PDS è mostrato in Fig. 1 8 La sorgente e il destinatario dei messaggi insieme al convertitore da messaggio a segnale non sono inclusi nel sistema PDS.

I simboli dell'IC si presentano sotto forma di combinazioni di codici, che consistono di singoli elementi (messaggi) La combinazione di codici è caratterizzata dalla base del codice m e dal numero di singoli elementi che compongono la combinazione di codice (lunghezza del codice), che rappresenta il simbolo trasmesso

Riso. 1.8 Schema a blocchi del sistema PDS

La base del codice caratterizza il possibile numero di posizioni significative distinguibili del segnale proveniente dall'IC

Nella tecnica del PDS, i più diffusi sono i codici a base 2. Tali codici sono spesso chiamati binari o binari. Le ragioni principali per l'uso diffuso dei codici binari sono la semplicità di implementazione, l'affidabilità degli elementi logici binari, la bassa sensibilità all'azione delle interferenze esterne, ecc. Pertanto, in futuro, in tutti i casi (se non diversamente indicato) sono considerati codici binari Un esempio di codice binario è l'International Telegraph Code No. 2 (MTK-2), in cui ogni simbolo trasmesso corrisponde a un codice di cinque elementi

Utilizzando combinazioni di cinque elementi, possono essere trasmessi solo 32 caratteri. Ricordiamo che l'alfabeto russo è composto da 32 lettere, inoltre, ci sono numeri ed è auspicabile garantire il trasferimento di lettere latine, segni di punteggiatura, ecc. Pertanto, nel codice MTK-2, la stessa combinazione di codici a cinque elementi è utilizzato fino a 3 volte, a seconda della modalità di trasferimento, che è determinata dal cosiddetto registro. Nel codice MTK-2, ci sono tre registri russo, latino e digitale Prima di trasmettere caratteri specifici, il trasmettitore informa il ricevitore utilizzando un carattere di servizio speciale il registro in cui verrà eseguita la trasmissione successiva. Quindi, a seconda del registro, ogni combinazione di codice a cinque elementi ricevuta dall'IC, può avere uno dei tre valori Quindi, la combinazione 11101 nel registro russo significa la lettera I, nel digitale - 1, nei registri latini - Q., il numero di caratteri trasmessi diversi aumenta di circa 3 volte)

Il set di caratteri fornito dal codice MTK-2 è sufficiente per scrivere telegrammi, e in alcuni casi anche per trasmettere dati. Di norma, sono necessari più caratteri per la trasmissione dei dati. A questo proposito, è stato sviluppato il codice a sette elementi MTK-5, raccomandato dalla CCITT. È stato chiamato codice standard trasmissione dati (DPCS). Il codice ha due registri

I codici MTK-2 e MTK-5 nella tecnica PDS sono chiamati codici primari

Il messaggio proveniente dall'IS, in alcuni casi, contiene ridondanza. Quest'ultimo è dovuto al fatto che i simboli che compongono il messaggio possono essere statisticamente correlati. Ciò consente di non trasmettere una parte del messaggio, ripristinandolo in ricezione su una connessione statica nota.

Questo, tra l'altro, viene fatto quando si trasmettono telegrammi, escludendo unioni, preposizioni, segni di punteggiatura dal testo, poiché sono facilmente ripristinabili durante la lettura di un telegramma sulla base delle note regole per la costruzione di frasi e parole. Naturalmente, la ridondanza nel telegramma ricevuto facilita la correzione di alcune parole distorte (leggile correttamente). Tuttavia, la ridondanza porta al fatto che verranno trasmessi meno messaggi in un determinato periodo di tempo e, pertanto, il canale PPP sarà utilizzato in modo meno efficiente. Il compito di eliminare la ridondanza nella trasmissione nel sistema PDS è svolto dal codificatore sorgente e il ripristino del messaggio ricevuto viene eseguito dal decodificatore sorgente. Spesso, il codificatore e il decodificatore sorgente sono inclusi nell'IC e nel PS. Le questioni relative all'eliminazione della ridondanza sono discusse in maggior dettaglio nel cap. 5.

Al fine di migliorare la fedeltà di trasmissione, viene utilizzata una codifica ridondante, che consente di rilevare o addirittura correggere errori in ricezione. Nel processo di codifica eseguito dall'encoder di canale, la parola di codice originale viene convertita e viene introdotta la ridondanza in essa. All'estremità ricevente, il decodificatore di canale esegue la trasformazione inversa (decodifica), che risulta in una combinazione del codice sorgente. L'encoder e il decoder di canale sono spesso indicati come dispositivi di protezione dagli errori (RCD).

Per abbinare l'encoder e il decoder del canale ad un canale di comunicazione continua (l'ambiente in cui vengono solitamente trasmessi segnali continui), vengono utilizzati dispositivi di conversione del segnale (SPS), che vengono accesi durante la trasmissione e la ricezione. In un caso particolare, è un modulatore e un demodulatore. Insieme al canale di comunicazione, l'UPS forma un canale discreto, cioè un canale progettato per trasmettere solo segnali discreti (segnali dati digitali).

Distinguere tra canali segreti sincroni e asincroni. Nei canali discreti sincroni, ogni elemento dell'unità viene introdotto in momenti rigorosamente definiti. Questi canali sono progettati per trasportare solo segnali isocroni. Qualsiasi segnale può essere trasmesso su un canale asincrono: isocrono, anisocrono. Pertanto, tali canali sono chiamati trasparenti o indipendenti dal codice. I canali sincroni sono opachi o dipendenti dal codice.

Un canale discreto in combinazione con un codificatore e decodificatore di canale (RCD) è chiamato canale esteso (RDK). Se, in relazione ad un canale discreto, si considera la trasmissione di singoli elementi che assumono il valore "0" o "1" e l'alfabeto della "sorgente" operante sul canale discreto si può considerare uguale a 2, allora, in relazione all'RDK, si considera la trasmissione di combinazioni di codice con la lunghezza degli elementi e quando si utilizza un codice binario il numero di combinazioni possibili è uguale.

Di conseguenza, l'alfabeto della “sorgente” operante presso l'RDK può essere considerato uguale, da qui il nome “esteso”. Nella tecnica di trasmissione dati, RDK è chiamato canale di trasmissione dati.

Un canale discreto è caratterizzato dalla velocità di trasferimento delle informazioni misurata in bit al secondo (bit/s). Un'altra caratteristica di un canale discreto è la velocità di trasmissione B, misurata in baud. È determinato dal numero di elementi unitari trasmessi al secondo. Nella tecnologia TD, viene utilizzato il termine tasso di modulazione invece del termine tasso di cablaggio.

Esempio 1 1. Calcoliamo la velocità della telegrafia B e della trasmissione dell'informazione R in un canale discreto. La durata di un singolo elemento, ogni elemento informativo porta 1 bit di informazione e ne fa controllare uno ogni sette elementi informativi.

Velocità di cablaggio e quindi Baud. La velocità di trasferimento delle informazioni sarà determinata dal numero di informazioni trasmesse al secondo, ad es.

Nella determinazione del tasso effettivo si tiene conto del fatto che non tutte le combinazioni che arrivano all'ingresso del canale PD vengono emesse al destinatario. Alcune combinazioni possono essere rifiutate. Inoltre, si tiene conto del fatto che non tutti gli elementi trasmessi al canale portano informazioni (vedi Cap. 8).

Un'altra caratteristica di un canale discreto è la fedeltà della trasmissione dei singoli elementi. È determinato attraverso il tasso di errore per gli elementi

cioè dal rapporto tra il numero di elementi erroneamente ricevuti e il numero totale di rper trasmessi durante l'intervallo di analisi.

Per caratterizzare il canale PD, vengono utilizzati i seguenti parametri: il tasso di errore del codeword e l'effettiva velocità di trasmissione delle informazioni. Il tasso di errore delle parole di codice caratterizza la fedeltà di trasmissione ed è determinato dal rapporto tra il numero di parole di codice ricevute erroneamente e il numero trasmesso in un dato intervallo di tempo.

Introduzione 3 1. Sincronizzazione nei sistemi PDS 4 1.1 Classificazione dei sistemi di sincronizzazione 4 1.2 Sincronizzazione degli elementi con addizione e sottrazione di impulsi (principio di funzionamento). 5 1.3 Parametri del sistema di sincronizzazione con addizione e sottrazione di impulsi 8 ​​1.4 Calcolo dei parametri del sistema di sincronizzazione con addizione e sottrazione di impulsi 13 2. Codifica nei sistemi PDS 19 2.1 Classificazione dei codici 19 2.2 Codici ciclici 20 2.3 Costruzione del codificatore e decodificatore del codice ciclico. Formazione di una combinazione di codici di un codice ciclico 22 3 Sistemi PDS con feedback 28 3.1 Classificazione dei sistemi con OS 28 3.2 Diagrammi temporali per sistemi con feedback e in attesa di un canale di ritorno non ideale 30 Conclusione 32 Riferimenti 33

introduzione

Il problema della trasmissione di informazioni su lunghe distanze nel più breve tempo possibile e con meno errori rimane rilevante fino ad oggi, sebbene nel processo di sviluppo delle tecnologie di telecomunicazione siano stati inventati e applicati con successo molti metodi di trasmissione dei dati. Ognuno di loro ha i suoi vantaggi e svantaggi speciali. I dispositivi per la trasmissione di messaggi discreti svolgono attualmente un ruolo significativo nella vita della società umana. Il loro uso diffuso consente un migliore utilizzo della tecnologia informatica attraverso l'organizzazione di reti informatiche e reti di trasmissione dati. È già impossibile immaginare la società moderna senza i risultati ottenuti nel campo della tecnologia per la trasmissione di messaggi discreti, per poco più di cento anni di sviluppo. La tecnica PDS utilizzata permette di realizzare potenti reti informatiche e reti di trasmissione dati.La rilevanza di questo lavoro risiede nel fatto che la sempre crescente necessità di trasmissione di flussi informativi su lunghe distanze è una delle caratteristiche distintive del nostro tempo. Inoltre, praticamente nessuna organizzazione può funzionare senza la tecnologia PDS, senza di essa è impossibile organizzare aziende reti di computer, che può ridurre notevolmente i tempi di scambio delle informazioni tra i reparti. Obiettivo e compiti tesina sono da considerare questioni teoriche di sincronizzazione e codifica nei sistemi PDS, considerazione di sistemi PDS con sistema operativo di feedback, nonché risoluzione dei problemi in base all'opzione. Il lavoro consiste in un'introduzione, tre sezioni, una conclusione e un elenco di riferimenti. Il volume totale del lavoro è di 33 pagine.

Conclusione

Durante il lavoro del corso sono stati studiati i metodi di strobing, sincronizzazione nei sistemi PDS, codifica, sistemi PDS con OS, nonché l'effetto degli errori sulla velocità di trasferimento delle informazioni. Tutte le attività sono state completate secondo le linee guida. Sulla base dei risultati del lavoro svolto, si possono trarre le seguenti conclusioni: Gli errori possono verificarsi in diverse fasi della ricezione del segnale: durante la registrazione, quando viene stabilita la sincronizzazione. In condizioni di forti distorsioni del segnale, saranno presenti errori nel canale di comunicazione durante la registrazione, con un aumento dell'errore di sincronizzazione, aumenterà anche il numero di errori. Un aumento del numero di errori comporta una diminuzione della velocità di trasmissione. Per rilevare e correggere gli errori, viene utilizzata la codifica di correzione degli errori, che riduce anche la velocità di trasmissione. L'utilizzo di una codifica efficiente, che elimina la ridondanza del messaggio, consente di ridurre il numero medio di elementi per messaggio e quindi di aumentare la velocità di trasmissione.

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