geri bildirim sistemleri. Geri beslemeli sistemlerin sınıflandırılması Geri beslemeli karmaşık sistemler

Çoğu zaman, bilgilerin yalnızca bir muhabirden diğerine değil, aynı zamanda ters yönde de iletilebildiği durumlar vardır. Bu koşullar altında, ileri yönde iletilen mesajların doğruluğunu önemli ölçüde artırmak için ters bilgi akışını kullanmak mümkün hale gelir. Bu durumda, her iki kanalın da (ileri ve geri) mesajları temelde doğrudan iki yönde ("çift yönlü iletişim") iletmesi ve aslına uygunluğu artırmak için tasarlanmış ek verileri iletmek için kanalların her birinin bant genişliğinin yalnızca bir kısmının kullanılması mümkündür.

Geri bildirim sistemini ayrı bir kanalda kullanmanın çeşitli yolları vardır. Genellikle iki türe ayrılırlar: bilgi geri beslemeli sistemler ve kontrol geri beslemeli sistemler. Bilgi geri beslemeli sistemler, mesajın alındığı form hakkında alıcı cihazdan vericiye bilgi alınan sistemlerdir. Bu bilgiye dayanarak, verici cihaz mesaj iletim sürecinde belirli değişiklikler yapabilir: örneğin, hatalı alınan mesaj bölümlerini tekrarlamak, kullanılan kodu değiştirmek (önceden uygun önceden düzenlenmiş sinyali iletmiş ve alındığından emin olmak) veya Hatta durum kötüyse, iyileşmeden önce kanalın iletimini durdurun.

Kontrol geri beslemeli sistemlerde, alıcı cihaz alınan sinyalin analizine göre tekrarlama, iletim yöntemini değiştirme, iletişimi geçici olarak kesme ihtiyacına karar verir ve bu konuda verici cihaza bir emir gönderir. Bazı durumlarda kararın alıcı cihazda ve diğer durumlarda ters kanal yoluyla alınan bilgilere dayanarak iletici cihazda verildiği durumlarda, geri bildirimin kullanılmasına yönelik karma yöntemler de mümkündür.

Teorik olarak en basit bilgi geri bildirimi yöntemi, tam ters kontrol ve tekrarlama (RCP) yöntemidir. Bu durumda, alınan sinyal tamamen verici cihaza yeniden iletilir ve burada alınan her kod kombinasyonu, iletilen kod kombinasyonuyla kontrol edilir. Eşleşmiyorlarsa, verici cihaz yanlış alınan kombinasyonu silmek için bir sinyal iletir ve ardından istenen kombinasyonu tekrarlar. Silmek için bir sinyal olarak, mesaj iletilirken kullanılmayan özel bir kod kombinasyonu kullanılır.

Böyle bir sistemin fonksiyonel diyagramı şekil 2'de gösterilmektedir. 5.L İlkel bir kodla kodlanan iletilen mesaj kanala gönderilir ve aynı anda bir depolama cihazına (depolama) kaydedilir. Alınan kod kombinasyonunun kodu hemen çözülmez, ancak alıcı depoda depolanır ve ters kanal aracılığıyla aktarılan kombinasyonla karşılaştırılacağı verici uca geri gönderilir. Eşleşirlerse bir sonraki kod kombinasyonu iletilir, aksi takdirde silme sinyali iletilir.

Bu yöntemle, bir kod kombinasyonunun son hatalı alımı, ancak alınan kombinasyondaki hataların geri besleme kanalında meydana gelen hatalarla telafi edilmesi durumunda mümkündür. Başka bir deyişle, iletilen kod sözcüğündeki bazı karakterlerin sonunda hatalı bir şekilde alınabilmesi için, öncelikle ileri kanalda bir hatanın oluşması ve ikinci olarak yeniden iletim sırasında yanlış yeniden iletilen karakteri değiştiren bir hatanın meydana gelmesi gerekli ve yeterlidir. gerçekten teslim etmek için. Bu, tespit edilemeyen ve dolayısıyla düzeltilmeyen bir hatanın (sembol başına) olasılığını anında hesaplamanıza olanak tanır:

p n.o \u003d p 1 p 2 (5,33)

burada p 1 - ileri kanaldaki hata olasılığı; p 2 - geri bildirim kanalında ters hatanın olasılığı.

Bu nedenle p 1 ve p 2 büyükse, tam geçişli sistem tatmin edici olmayan sonuçlar verir. Pratikte bu yöntem, geri besleme kanalının çok yüksek bir doğruluk sağladığı (örneğin, Dünya'dan bir uyduya mesaj iletirken) ve ileri kanalın düşük doğrulukta olduğu (örneğin, uydu mesajlarını Dünya'ya ilettiğinde) durumlarda anlamlıdır. verici gücünün uydu üzerinde küçük olması nedeniyle). Tam röle sisteminin önemli bir dezavantajı, geri besleme kanalındaki büyük yüktür. Hata düzeltme kodlarını kullanan daha karmaşık bilgi geri bildirim sistemleri de vardır.

Hata tespiti için yedek kodlar kullanan kontrol geri beslemeli (FBM) en yaygın sistemler (Şekil 5.2). Bu tür sistemlere genellikle ileri itme sistemleri veya otomatik hata sorgulama veya karar geri bildirim (RFC) sistemleri adı verilir.

Çoğu durumda, bu sistemler çift yönlüdür, yani bilgi içlerinde her iki yönde de iletilir. Kodlayıcıda iletilen mesaj, kanalda meydana gelen hataların yüksek olasılıkla tespit edilmesini sağlayacak bir kodla kodlanır. Alınan kod bloğunun kodu hata tespiti ile çözülür. Herhangi bir hata bulunmazsa, mesajın kodu çözülmüş kısmı alıcıya gönderilir. Hata tespit edilirse blok reddedilir ve ters kanal üzerinden özel bir "istek sinyali" iletilir. Çoğu sistemde bu sinyal, iletimi sırasında ters kanaldan geçen bilgi akışının kesildiği özel bir kod kombinasyonudur. Bir tekrarlama talebi sinyalinin alınması, reddedilen bloğun tekrarlanmasına neden olur; bu blok, ters kanal yoluyla bir tekrarlama talebi içermeyen bir sonraki kod kombinasyonu alınana kadar bu amaç için tekrarlayıcı deposunda saklanır.

Kontrol geri beslemeli sistemin değişken hata olasılığı p olan kanallarda (örneğin sönümlü kanallarda) çok etkili olduğu ortaya çıkıyor. P değeri 1/2'ye yaklaştığında yani kanal kapasitesi neredeyse sıfıra düştüğünde sistem sürekli yeniden sorgulama modundadır ancak iyi bir kodla çıkışta neredeyse hiçbir yanlış bilgi yoktur. Hata olasılığı azaldıkça iletim hızı artar ve aslına uygunluk belirli bir seviyede kalmaya devam eder. Böylece, UOS sistemi, kanalı her bir durumunda mümkün olduğu ölçüde kullanarak, kanalın durumuna uyum sağlar (adapte olur).

Sonuç olarak, bilgi teorisinde kanıtlanmış şu gerçeği not ediyoruz: hafızasız kanallarda herhangi bir geri bildirimin varlığı, ileri kanalın verimini artırmaz. Bu nedenle uzun kodlara izin verilirse geri bildirimin bir faydası olmayacaktır. Ancak daha önce de belirtildiği gibi, uzun kodlar çok karmaşık kod çözme aygıtları gerektirir ve bunlar çoğu zaman pratikte gerçekleştirilemez. Bu durumda geri bildirim yardımcı olabilir ve aynı verimi daha basit yöntemlerle uygulamanıza olanak tanır.

5. Bölüm Soruları

Kodlar nasıl sınıflandırılabilir?
Bağımsız mesajların kaynağının alfabesinde P(A) = 0,3 olasılıklı sekiz mesaj vardır; P(B) = P(B) = 0,2; P(G) = 0,15; P(D) = 0,1; P(E) = 0,03; P(W) = P(I) = 0,01. Mesaj entropisini hesaplayın, tekdüze olmayan bir Feno kodu oluşturun ve bunun optimale ne kadar yakın olduğunu belirleyin. Feno kodu ve tek tip kod için gerekli kanal hızlarını karşılaştırın.
Kısa hata düzeltme kodları neden pek verimli değil?
Aynı hata düzeltme kodu bir tespit sisteminde ve bir hata düzeltme sisteminde kullanılabilir mi?
Hafızasız bir ikili silme kanalında (bkz. Bölüm 3, Şekil 3.7), hata olasılığı p = 0 ve silme olasılığı p c > 0. Silme sayısı q ise, d > 1 olan bir kodun böyle bir kanaldaki tüm silinmiş sembolleri düzeltmeye izin verdiğini kanıtlayın. c Uzunluğu n olan bazı A kodlarının d tek değeri olsun. Önceki koda diğer tüm sembollerin toplamına (modülo 2) eşit bir kontrol sembolü ekleyerek, uzunluğu n+1 olan yeni bir В kodu oluşturalım. Bunun d'yi 1 artırdığını gösterin.
Önceki problemde oluşturulan n + 1 uzunluğundaki B kodunun, q≤d/2-1 çokluğuna sahip hataları, yani A kodunun düzelttiği hataları düzeltmenize ve aynı zamanda çokluğa sahip hataları tespit etmenize izin verdiğini gösterin. d/2, burada d - çift minimum mesafe kodu B.
Tek eşlik kontrolü ve d = 2 olan en basit kodun (n, n-1) ikilisi nedir? İkili kod için d nedir?
Hamming kodu (7,4) kontrol matrisi (5.24) ile birlikte kullanıldığında 1100111 dizisi kabul edilir, Hamming algoritması kullanılarak kodu nasıl çözülmelidir? Alınan sıra 1100110 ise aynı soru mu? Peki 1010001 ise?
Hamming kodu (3,1) yalnızca iki kombinasyon içerir: 000 ve 111. Bu kodu, p olasılığı ile bağımsız hataların meydana geldiği simetrik bir kanalda kullanırken eşdeğer hata olasılığını belirleyin.
Aynı kod (3,1), P(1→0) = p, P(0→1) = 0 olan simetrik olmayan bir kanalda kullanılır. Makul bir kod çözme kuralı önerin ve eşdeğer hata olasılığını hesaplayın.
Formül (5.28)'de eşit mesafeli kodun (7,3) sembolü için dört "kontrol yazılır. Bu kodun döngüsel olduğunu dikkate alarak b 2 ve b 3 için kontrolleri yazın ve alınan 0100110, 0110111 dizilerinin nasıl olduğunu belirleyin, 0101010 çoğunluk algoritması tarafından çözülecek mi?
Her biri d = 2 olan iki kod (6,5) ve (4,3) için yinelemeli bir kod derlenir. Bunun için n, k ve d'yi bulun ve "hataların ele alınmasına ve tespit edilmesine" nasıl izin verdiğini gösterin.
* Bilgi geri beslemeli (IFB) ikili sistemde hatalar bağımsızdır ve ileri kanaldaki olasılıkları pi = 0,l ve geri kanaldaki p 2 = 10 -5 . 5 bitlik kod kombinasyonları kullanılır. Tespit edilemeyen bir hatanın olasılığını belirleyin ve tespit edilen hatalar nedeniyle iletimin ne ölçüde yavaşladığını değerlendirin.
* 13. sorudaki koşullar altında p 1 = 0,5 (yani doğrudan kanal üzerinden iletişim yoktur) ve p 2 = 0. Bu durumda bilgi iletmek mümkün müdür? Formül (5.33)'e göre hatanın fark edilmeme olasılığı рн.о = 0'dır. Öte yandan sezgiler burada bilgi aktarımının imkansız olduğunu göstermektedir. Böyle bir çelişki nasıl açıklanır?

Ayrık bilgilerin geri bildirimle (OS) iletilmesine yönelik sistemler, daha önce iletilen bilgilerin tekrarının yalnızca OS sinyali alındıktan sonra gerçekleştiği sistemlerdir. Geri bildirimli sistemler, belirleyici bir işletim sistemine ve bir bilgi işletim sistemine sahip sistemlere ayrılır.

Kararlı geri bildirim sistemleri

Sistemin alıcısında doğru alınan kombinasyonlar akümülatörde biriktirilir ve blok alındıktan sonra kombinasyonlardan en az biri kabul edilmezse tüm blok için aynı olan tekrar istek sinyali üretilir. Tüm blok tekrar tekrarlanır ve sistemin alıcısında ilk iletimde kabul edilmeyen kombinasyonlar bloktan seçilir. Bloğun tüm kombinasyonları kabul edilene kadar istekler yapılır. Tüm kombinasyonlar alındıktan sonra bir onay sinyali gönderilir. Verici bunu aldıktan sonra bir sonraki kombinasyon bloğunu iletir (adres talebi olan sistemler - ROS-AP). Bu sistemler birçok yönden birikimli sistemlere benzer, ancak ikincisinden farklı olarak alıcıları, alıcı tarafından kabul edilmeyen blok kombinasyonlarının koşullu sayılarını (adreslerini) gösteren karmaşık bir geri arama sinyali üretir ve iletir. Bu sinyale uygun olarak verici, biriktirme sisteminde olduğu gibi tüm bloğu tekrarlamaz, yalnızca kabul edilmeyen kombinasyonları tekrarlar (kod kombinasyonlarının sıralı iletimi olan sistemler - ROS-PP).

ROS-PP sistemlerini oluşturmak için çeşitli seçenekler vardır; bunların başlıcaları şunlardır:

Kombinasyon sırasının değiştirildiği sistemler (ROS-PP). Bu sistemlerde alıcı, yalnızca silinmesine karar verilen kombinasyonları siler ve vericiye yalnızca bu kombinasyonlar için tekrarlayan sinyaller gönderir. Kalan kombinasyonlar geldikçe PI'ya verilir.

Kombinasyon sırasının restorasyonuna sahip sistemler (ROS-PP). Bu sistemler ROS-PP sistemlerinden yalnızca alıcılarının kombinasyon sırasını geri yükleyen bir cihaz içermesi bakımından farklılık gösterir.

Değişken conta sistemleri (ROS-PP). Burada, verici dönüşümlü olarak dizi kombinasyonlarını iletir ve ikincisinin sayısı, kombinasyonlar iletildiğinde vericinin bu dizinin önceden iletilen kombinasyonu için OS sinyalini zaten almış olacağı şekilde seçilir.

Bir hata tespit edildikten sonra alıcının kombinasyon alma süresi boyunca bloke edildiği ve kombinasyonlardan bir bloğun tekrarlandığı veya aktarıldığı sistemler (ROS-PP).

Engellenen kombinasyonların (ROS-PP) kontrolüne sahip sistemler. Bu sistemlerde bir kod kelimesinde hata tespit edilip geri çağırma sinyali gönderildikten sonra, tespit edilen hata ile kombinasyon sonrasında h-1 kombinasyonlarında tespit edilen hataların varlığına yönelik bir kontrol yapılır.

Bilgi geri beslemeli sistemler

ROS ve IOS'lu sistemlerin çalışma mantığındaki farklılık iletim hızında kendini göstermektedir. Çoğu durumda, hizmet markalarının iletimi, ROS'lu bir sistemdeki doğrudan kimlik kanalı üzerinden iletime göre daha az enerji ve zaman gerektirir. Dolayısıyla IOS'lu sistemde ileri yönde mesaj aktarım hızı daha yüksektir. Ters kanalın gürültü bağışıklığı ileri kanalın gürültü bağışıklığından daha yüksekse, IOS'lu sistemlerde mesaj aktarımının güvenilirliği de daha yüksektir. Tamamen gürültüsüz bilgi geri bildirimi durumunda, mesajların doğrudan kanal üzerinden hatasız iletimini, içindeki parazit düzeyine bakılmaksızın sağlamak mümkündür. Bunu yapmak için, doğrudan kanalda bozulan servis işaretlerinin düzeltilmesini de organize etmek gerekir. Prensip olarak böyle bir sonuç, dağıtılmış KDS'ye sahip sistemlerde elde edilemez. Gruplama hatalarında her iki iletişim sisteminde de kod kombinasyonlarının bilgi ve kontrol kısımlarının iletildiği koşullar önemli rol oynamaktadır. IOS kullanırken, ileri ve geri kanallarda sıklıkla tek bir hata ilişkisizliği vardır.

ROS ve IOS ile mesajların iletiminin karşılaştırılmasında önemli bir rol, kullanılan kodun uzunluğu ve s/t yedekliliği tarafından da oynanır. Artıklık küçükse (s/n<0,3), то даже при бесшумном обратном канале ИОС практически не обеспечивает по достоверности преимущества перед РОС. Однако скорость передачи у систем с ИОС по-прежнему выше. Следует указать еще одно преимущество систем с ИОС, обусловленное различием в скорости. Каждому заданному значению эквивалентной вероятности ошибки соответствует оптимальная длина кода, при отклонении от которой скорость передачи в системе с РОС уменьшается. В системах с ИОС при s/n>0.3 Kısa kod kullanarak mesaj göndermek daha avantajlıdır. Önceden belirlenmiş güvenilirlikle bunun iletim hızı artar. Kısa kodlarla kodlamak ve kod çözmek daha kolay olduğundan, bu pratik açıdan faydalıdır. Kod yedekliliğinin artmasıyla birlikte, IOS'lu sistemlerin iletim güvenilirliği açısından avantajı, gürültü bağışıklığı açısından aynı ileri ve geri kanallarda bile artar, özellikle IOS'lu bir sistemde mesajların ve alımların iletimi bu şekilde organize edilmişse içlerindeki hataların düzeltilmediği bir yol. IOS'lu sistemin doğrudan kanalındaki enerji kazancı, ROS'lu sisteme göre çok daha yüksektir. Dolayısıyla her durumda IOS, özellikle büyük s ve gürültüsüz ters kanal için ileri kanal üzerinden mesaj iletimi için eşit veya daha yüksek gürültü bağışıklığı sağlar. IOS, yükünün doğası gereği ters kanalın, bildirim bilgilerinin etkili bir şekilde iletilmesi için diğer amaçlara halel getirmeksizin kullanılabildiği sistemlerde en rasyonel şekilde kullanılır.

Ancak sistemlerin ITS ile uygulanmasının genel karmaşıklığı, ROS'lu sistemlerden daha fazladır. Bu nedenle ROS'lu sistemler daha geniş uygulama alanı bulmuştur. IOS sistemleri, diğer amaçlar saklı kalmak kaydıyla, alındıların iletilmesi için ters kanalın etkin olarak kullanılabileceği durumlarda kullanılır.

İşletim sistemi olan sistemlerde, ayrık kanalın durumu dikkate alınarak iletilen bilgilere artıklık bilgileri girilir. Kanal durumu kötüleştikçe eklenen fazlalık artar ve bunun tersi de kanal durumu iyileştikçe azalır.

İşletim sisteminin amacına bağlı olarak sistemler ayırt edilir: karar geri bildirimi (ROS), bilgi geri bildirimi (IOS) ve birleşik geri bildirim (CFS).

ROS'lu sistemlerde (Şekil 8.4, a), kod kombinasyonunu alan ve onu hatalara karşı analiz eden alıcı, kombinasyonun bilgi tüketicisine verilmesi veya silinmesi ve tersine bir sinyal gönderilmesi konusunda nihai kararı verir. Bu kod kombinasyonunun yeniden iletilmesi için kanal (istek) . Bu nedenle ROS'lu sistemlere sıklıkla yeniden sorgulamalı sistemler veya otomatik hata sorgulamalı sistemler (AZO) adı verilir. Kod kombinasyonu hatasız alınırsa, alıcı bir onay sinyali oluşturur ve OS kanalına gönderir; bunu aldıktan sonra verici bir sonraki kod kombinasyonunu iletir.

Pirinç. 8.4. OS'li PD sisteminin yapısal diyagramları: a - ROS'lu; b - IOS ile; - ileri kanal vericisi; PKPR - baharatlı kanal alıcısı; - ters kanal vericisi; 0KPR - ters kanal alıcısı; RU - karar cihazı

Bu nedenle, ROS'lu sistemlerde aktif rol alıcıya aittir ve onun tarafından üretilen karar sinyalleri ters kanal üzerinden iletilir (dolayısıyla adı belirleyici işletim sistemidir).

ROS ile iletim, zayıf işitme koşullarında bir telefon görüşmesine benzer; muhataplardan biri, bir kelimeyi veya cümleyi zayıf bir şekilde duymuşsa, diğerinden bunları tekrar etmesini istediğinde ve iyi bir duyulabilirlikle ya bilgi alma gerçeğini onaylar, veya hiçbir durumda tekrarlama istemez.

IOS'lu sistemlerde (Şekil 8.4, b), alıcıya gelen kod kombinasyonları (veya kombinasyonun unsurları) hakkındaki bilgiler, son işlemleri ve nihai kararlar alınmadan önce ters kanal aracılığıyla iletilir. Telefonda konuşurken, güçlü parazit koşullarında muhataptan iletilen mesajı doğru algıladığından emin olmak için tekrarlamasını istediklerinde genellikle ITS rölesini kullanırlar. Tekrar doğruysa gönderen onay verir, yanlışsa gönderen mesajı tekrar tekrarlar. IOS'un özel bir durumu, alıcı tarafa gelen kod kombinasyonlarının veya bunların öğelerinin tamamen yeniden iletilmesidir. İlgili sistemlere röle sistemleri denir. Daha genel bir durumda, alıcı, yararlı bilgilerden daha küçük bir hacme sahip, ancak alım kalitesini karakterize eden ve işletim sistemi kanalı aracılığıyla vericiye gönderilen özel sinyaller üretir. İşletim sistemi kanalı (alıntılar) üzerinden iletilen bilgi miktarı, doğrudan kanal üzerinden iletilen mesajdaki bilgi miktarına eşitse, ITS'ye tam denir. Makbuzun içerdiği bilgiler mesajın yalnızca bazı işaretlerini yansıtıyorsa, kısaltılmış ITS olarak adlandırılır.

Bu nedenle, ya tüm yararlı bilgiler ya da ayırt edici özellikleriyle ilgili bilgiler işletim sistemi kanalı aracılığıyla iletilir, bu nedenle böyle bir işletim sistemine bilgilendirici denir.

OS kanalı aracılığıyla alınan bilgiler (alındı) verici tarafından analiz edilir ve analizin sonuçlarına göre verici, bir sonraki kod kombinasyonunu ileteceğine veya daha önce iletilenleri tekrarlayıp tekrarlamayacağına karar verir. Bundan sonra verici, verilen kararla ilgili servis sinyallerini ve ardından ilgili kod kombinasyonlarını iletir. Vericiden alınan servis sinyallerine göre alıcı, ya biriken kod kombinasyonunu bilginin alıcısına verir ya da silerek yeni iletilen kodu saklar. Kısaltılmış IOS'lu sistemlerde elbette ters kanalın yüklenmesi daha az olur, ancak tam bir IOS ile karşılaştırıldığında hata olasılığı daha yüksektir.

CBS'li sistemlerde, bilginin alıcısına bir kod kombinasyonu verilmesi veya yeniden iletilmesi kararı, PDS sisteminin hem alıcısında hem de vericisinde yapılabilir ve OS kanalı hem alınanları hem de kararları iletmek için kullanılır.

OS'li sistemler ayrıca sınırlı sayıda tekrarlı ve sınırsız sayıda tekrarlı sistemlere bölünmüştür. Tekrar sayısı sınırlı olan sistemlerde, her kod kombinasyonu en fazla 1 defa tekrarlanabilmekte olup, tekrar sayısı sınırsız olan sistemlerde, alıcı veya verici bu kombinasyonu tüketiciye vermeye karar verene kadar kombinasyonların iletimi tekrarlanmaktadır. . Sınırlı sayıda tekrarla, alıcıya yanlış kombinasyon verme olasılığı daha yüksektir, ancak diğer yandan iletim için daha az zaman kaybı olur ve ekipmanın uygulanması daha basittir. OS sistemlerinde mesaj iletim süresinin sabit kalmadığını ve kanalın durumuna bağlı olduğunu unutmayın.

İşletim sistemi sistemleri, daha doğru bir karar verebilmek için reddedilen kod kombinasyonlarının içerdiği bilgileri atabilir veya kullanabilir. Birinci tip sistemlere hafızasız sistemler, ikinci tip sistemlere ise hafızalı sistemler denir.

Geri bildirim sistemin çeşitli bölümlerini kapsayabilir (Şekil 8.5):

1) bir iletişim kanalı, alınan sinyale ilişkin bilgiler herhangi bir karar verilmeden önce OS kanalı üzerinden iletilir;

2) ayrı bir kanal, OS kanalı ise tek sinyal elemanlarının analizine dayalı olarak birinci karar devresi tarafından alınan kararları iletir;

3) bir veri iletim kanalı, ikinci karar devresi tarafından kod kombinasyonlarının analizine dayalı olarak alınan kararlar ise OS kanalı üzerinden iletilir.

Pirinç. 8.5 PDS sisteminde geri bildirim

İlk durumda, alınan sinyalin belirli parametrelerini (genlik, frekans, süre) veya parazit seviyesini analiz eden iletişim kanalını kontrol etmek için kalite dedektörü gibi cihazlar kullanılır. Aynı zamanda, iletilen sinyallerin parametrelerini değiştirmek için işletim sistemi kanalı üzerinden komutlar iletilebilir: güç, spektral bileşim, iletim hızı, kod yedekliliği vb. işletim sistemi kanallarından gelen sinyaller.

İkinci durumda, kalite dedektörleri genellikle bir analizör olarak kullanılır; genliği veya demodülasyondan sonra sinyalin kenar bozulmasını veya her ikisini birden kontrol eder.

Üçüncü durumda, kanal kod çözücünün kendisi analizör görevi görür ve alınan kod sözcüklerinde hataların varlığına veya yokluğuna karar verir.

Yukarıda belirtilenlerden işletim sistemi sistemlerinin uyarlanabilir olduğu sonucu çıkıyor mu? iletişim kanalları üzerinden bilgi aktarım hızı, sinyal geçişinin özel koşullarına göre otomatik olarak ayarlanır.

İşletim sistemi kanallarında hataların varlığı, ROS'lu sistemlerde, ekstra kod kombinasyonlarının (ekler) ortaya çıkması ve kod kombinasyonlarının ortadan kalkması - bırakmalar gibi belirli aslına uygunluk kayıpları olmasına neden olur. Alıcının olduğu durumlarda eklemeler elde edilir. alınan kod kombinasyonunun doğruluğu hakkında bir karar sinyali gönderir ve OS kanalında bir geri arama sinyaline dönüştürülür. Bu durumda verici bir önceki kod kombinasyonunu tekrarlar, alıcı ise bunu bir sonraki kod kombinasyonu olarak algılar, yani tüketiciye aynı kod kombinasyonu iki kez verilir. Düşmeler, alıcı tarafından OS kanalında üretilen tekrarlama isteği sinyali, doğru alımın onay sinyaline dönüştürüldüğünde elde edilir. Bu durumda verici bir sonraki kod kombinasyonunu iletir ve bir önceki kod kombinasyonu alıcı tarafından silinir ve alıcı tarafından alınmaz.

IOS'lu sistemlerde OS kanallarındaki hatalardan dolayı aslına uygunluk kayıpları da mümkündür.

Kısaltılmış IOS'lerde bu tür hatalar, yukarıda açıklananlara benzer nedenlerle, OS kanalındaki bozuk bir sinyale karşılık gelen bir alındı, bozulmamış bir sinyale karşılık gelen bir alındıya dönüştürüldüğünde ortaya çıkar. Sonuç olarak verici, hatalı alım gerçeğini tespit edemez. Tam IOS'larda, geri besleme kanalında bozulmalar mümkündür, bu da ileri kanaldaki bozulmaları tamamen telafi eder ve bunun sonucunda hatalar tespit edilemez. Bu nedenle PDS sistemlerinde OS kanallarının oluşumuna çok dikkat edilmektedir. İşletim sistemi kanalları genellikle veri yükü kanallarından frekans veya zaman bölme yöntemleri kullanılarak ters yöndeki kanallarda oluşturulur. FDM yöntemleri genellikle nispeten düşük spesifik iletim hızına sahip sistemlerde, örneğin PM kanalları üzerinden 600...1200 bps hızında veri iletirken kullanılır. Birçok POC sistemi, sorgulama sinyali için özel bir kod sözcüğünün kullanıldığı ve alıcıda izin verilen herhangi bir kod sözcüğünün bir onay sinyali olarak ve herhangi bir yetkisiz modelin bir sorgulama sinyali olarak şifresinin çözüldüğü yapısal bir ayırma yöntemi kullanır. İşletim sistemi kanalları üzerinden iletilen bozuk sinyallere karşı koruma sağlamak için, yararlı bilgilerin doğruluğunu artırmaya yönelik aynı yöntemler kullanılır: düzeltme kodları, çoklu ve paralel iletimler.

Şu anda işletim sistemi bulunan işletim sistemleri için çok sayıda algoritma bilinmektedir. Bunlar arasında en yaygın olanları şunlardır: OS sinyali beklentisiyle ROS'lu; alıcının adressiz tekrarı ve bloke edilmesi ve adres tekrarı ile.

Bir kod sözcüğü iletildikten sonra gecikme yaşayan sistemler ya bir geri bildirim sinyali bekler ya da aynı kod sözcüğünü iletir, ancak bir sonraki kod sözcüğün iletimi yalnızca daha önce iletilen model için bir onay alındıktan sonra başlatılır.

Engelleme sistemleri, önceki S kombinasyonları için OS sinyallerinin yokluğunda sürekli bir kod kombinasyonları dizisi iletir. Kombinasyondaki hataların tespit edilmesinden sonra, sistem çıkışı S kombinasyonlarının alındığı süre boyunca bloke edilir, önceden alınan S kombinasyonlar PDS sistem alıcısının hafıza cihazında silinir ve bir tekrar istek sinyali gönderilir. Verici, en son iletilen S modellerinin aktarımını tekrarlar.

Adres tekrarı olan sistemler, hatalı kod kombinasyonlarının koşullu sayılarla işaretlenmesi ve buna göre vericinin yalnızca bu kombinasyonları yeniden iletmesi ile ayırt edilir.

ROS'lu bir sistemde, tekil elemanların uzunluğundan oluşan bilgi kombinasyonları ve karar komutları doğrudan kanal üzerinden, hizmet kombinasyonları ise geri bildirim kanalı üzerinden iletilir.

IOS'lu bir sistemde, tekli elemanların k uzunluğundaki bilgi kombinasyonları ve çözüm komutları doğrudan kanal üzerinden iletilir ve tekli elemanların uzunluğunun kontrol kombinasyonları OS kanalı üzerinden iletilir. ROS'lu bir sistem, kısaltılmış işletim sistemine sahip bir sisteme benzer; tam işletim sistemine sahip bir IOS sistemi için. Çoğu zaman ROS ve IOS'lu sistemleri karşılaştırırken bu durum göz ardı edilir ve tam (röle) işletim sistemine sahip bir sisteme sahip ROS'lu sistemler karşılaştırılır.Farklı sistemlerin karşılaştırılması sonucunda, ROS'lu bir sistemdeki iletim hızının olduğu sonucuna varılır. Belirtilen türün ROS'u, IOS'lu dikkate alınan sistemdekinin iki katıdır.

Karşılaştırılabilir sistemleri ROS ve IOS ile karşılaştırırken sonuçlar farklıdır. Hata düzeltme kodu kullanarak ROS ve IOS'lu karşılaştırma sistemlerinin nesneleri olarak seçim yapalım: İleri ve geri iletim yönleri aynıysa ve içlerindeki hatalar bağımsızsa, o zaman aynı dönüşüm olasılıkları Her iki kanaldaki test bitleri aynıdır. Bu nedenle, kodun tespit etme yeteneği, eşlik bitlerinin nerede karşılaştırıldığına bağlı değildir: sistemin verici (IOS'lu bir sistemde) veya alıcı (ROS'lu bir sistemde) tarafında. Bu nedenle, ileri ve geri kanalların eşit gürültü bağışıklığıyla ve servis sinyallerinin hatasız iletimi koşuluyla, IOS ve ROS'lu sistemler aynı iletim doğruluğunu sağlar. Bu, her iki sistemdeki ortalama yeniden iletim (talep) sayısının aynı olduğu anlamına gelir.

ROS'lu sistemlerde ileri kanal üzerinden ortalama mesaj aktarım hızı, IOS'lu sistemlere göre daha düşüktür, çünkü ilkinde, k uzunluğundaki her mesajda, daha fazla kontrol tekli elemanı ek olarak iletilir.IOS'lu sistemlerde, bu kontrol elemanları, ters kablo üzerinden iletilir. Ters kanalın gürültü bağışıklığı ileri kanalınkinden daha yüksekse, IOS'lu sistemlerde iletim doğruluğu da ROS'lu sistemlere göre daha yüksektir. Böyle bir durum, örneğin yapay bir Dünya uydusundan (AES) dünyaya bilgi aktarılırken, geri dönüş kanalının güçlü bir verici ve yüksek verimli bir anten kullanılarak düzenlenebildiği durumlarda meydana gelebilir. IOS'lu sistemlerde hataların gruplanması durumunda, ileri ve geri kanallardaki hataların doğal olarak (ileri ve geri kanallardaki iletim süresindeki farklılıktan dolayı) bozulması sıklıkla meydana gelir. ROS'lu sistemlerde bilgi ve test bitleri birlikte iletilir ve böyle bir korelasyon söz konusu değildir.

Söz konusu her iki sistem türünde de iletilen bilginin aslına uygunluğu, büyük ölçüde seçilen hata tespit kodunun özellikleri tarafından belirlenir.

Toplu hata dağıtımında doğruluk yalnızca kodun özelliklerine göre değil aynı zamanda engelleme süresine göre de belirlenir. Bu durum, ilk paket hatasını tespit eden alıcının S kod kombinasyonları için bloke edilmesi, dolayısıyla bu paketin bazı hatalarının kendisi tarafından algılanmaması ile açıklanmaktadır. Böylece, verici depolama kapasitesindeki bir artış, iletim doğruluğunda bir miktar artışa yol açar. Ancak bu, istek alıcıyı daha uzun süre bloke ettiğinden sistemin verimini azaltır.

Kısa kod kombinasyonları da elverişsizdir, çünkü verilen düzeltici özellikleri sağlamak için içlerindeki oran uzun kod kombinasyonlarına göre daha azdır, yani göreceli artıklık daha fazladır. Bu nedenle, belirli özelliklere ve belirli modülasyon hızlarına sahip kanallar için maksimum bilgi aktarım hızını sağlayan kod uzunluklarının optimal değerleri vardır.

Çalışmalar, belirli bir aktarım doğruluğu için, IOS'lu sistemlerdeki optimum kod uzunluğunun POC'li sistemlere göre biraz daha az olduğunu, bu da kodlama ve kod çözme cihazlarının uygulama maliyetini azalttığını göstermiştir. Ancak sistemlerin ITS ile uygulanmasının genel karmaşıklığı, ROS'lu sistemlerden daha fazladır. Bu nedenle ROS'lu sistemler daha geniş uygulama alanı bulmuştur. IOS sistemleri, diğer amaçlar saklı kalmak kaydıyla, alındıların iletilmesi için ters kanalın etkin olarak kullanılabileceği durumlarda kullanılır.

İşletim sisteminin amacına bağlı olarak sistemler ayırt edilir:

belirleyici geri bildirim (ROS) ile;

bilgi geri bildirimi (IOS) ile;

kombine geri bildirim (KOS) ile.

ROS'lu sistemlerde, kod kombinasyonunu alan ve hatalar açısından analiz eden alıcı, bilgi kombinasyonunun tüketiciye verilmesi veya silinmesi ve bu kod kombinasyonunun yeniden iletilmesi için ters kanal üzerinden bir sinyal gönderilmesi konusunda nihai kararı verir ( rica etmek). Bu nedenle ROS'lu sistemlere sıklıkla yeniden sorgulamalı sistemler veya otomatik hata sorgulamalı sistemler (AZO) adı verilir. Kod kombinasyonu hatasız alınırsa, alıcı bir onay sinyali oluşturur ve OS kanalına gönderir; bunu aldıktan sonra verici bir sonraki kod kombinasyonunu iletir. Bu nedenle, ROS'lu sistemlerde aktif rol alıcıya aittir ve onun tarafından üretilen karar sinyalleri ters kanal üzerinden iletilir (dolayısıyla adı belirleyici işletim sistemidir). ROS ile iletim, zayıf işitme koşullarında bir telefon görüşmesine benzer; muhataplardan biri, bir kelimeyi veya cümleyi zayıf bir şekilde duymuşsa, diğerinden bunları tekrar etmesini istediğinde ve iyi bir duyulabilirlikle ya bilgi alma gerçeğini onaylar, veya hiçbir durumda tekrarlama istemez.

IOS'lu sistemlerde, alıcıya gelen kod kombinasyonları (veya kombinasyonun unsurları) hakkındaki bilgiler, son işlemleri yapılmadan ve nihai kararlar verilmeden önce ters kanal aracılığıyla iletilir. Telefonda konuşurken, güçlü parazit koşullarında muhataptan iletilen mesajı doğru algıladığından emin olmak için tekrarlamasını istediklerinde genellikle ITS rölesini kullanırlar. Tekrar doğruysa gönderen onay verir, yanlışsa gönderen mesajı tekrar tekrarlar. IOS'un özel bir durumu, alıcı tarafa gelen kod kombinasyonlarının veya bunların öğelerinin tamamen yeniden iletilmesidir. İlgili sistemlere röle sistemleri denir. OS kanalı aracılığıyla alınan bilgiler (alındı) verici tarafından analiz edilir ve analizin sonuçlarına göre verici, bir sonraki kod kombinasyonunu ileteceğine veya daha önce iletilenleri tekrarlayıp tekrarlamayacağına karar verir. Bundan sonra verici, verilen kararla ilgili servis sinyallerini ve ardından ilgili kod kombinasyonlarını iletir. Vericiden alınan servis sinyallerine göre alıcı, ya biriken kod kombinasyonunu bilginin alıcısına verir ya da silerek yeni iletilen kodu saklar.

OS'li sistemler ayrıca sınırlı sayıda tekrarlı ve sınırsız sayıda tekrarlı sistemlere bölünmüştür. Tekrar sayısı sınırlı olan sistemlerde her kod kombinasyonu en fazla tekrarlanabilir. ben kez ve sınırsız sayıda tekrarın olduğu sistemlerde, kombinasyonların iletimi, alıcı veya verici bu kombinasyonu tüketiciye vermeye karar verene kadar tekrarlanır. Sınırlı sayıda tekrarla, alıcıya yanlış kombinasyon verme olasılığı daha yüksektir, ancak diğer yandan iletim için daha az zaman kaybı olur ve ekipmanın uygulanması daha basittir. OS sistemlerinde mesaj iletim süresinin sabit kalmadığını ve kanalın durumuna bağlı olduğunu unutmayın.

İşletim sistemi kanallarında hataların varlığı, ROS'lu sistemlerde ekstra kod kombinasyonlarının ortaya çıkmasından oluşan belirli aslına uygunluk kayıplarına yol açar - ekler ve kod kombinasyonlarının ortadan kalkması - araları açılmak. Alıcı, alınan kod kombinasyonunun doğruluğu hakkında bir karar sinyali gönderdiğinde eklemeler elde edilir ve OS kanalında bu bir sorgulama sinyaline dönüştürülür. Bu durumda verici önceki kod kombinasyonunu tekrarlar ve alıcı bunu bir sonraki kod kombinasyonu olarak algılar, yani. aynı kod kombinasyonu tüketiciye iki kez verilir. Düşmeler, alıcı tarafından OS kanalında üretilen tekrarlama isteği sinyali, doğru alımın onay sinyaline dönüştürüldüğünde elde edilir. Bu durumda verici bir sonraki kod kombinasyonunu iletir ve bir önceki kod kombinasyonu alıcı tarafından silinir ve alıcı tarafından alınmaz.

IOS'lu sistemlerde OS kanallarındaki hatalardan dolayı aslına uygunluk kayıpları da mümkündür. Kısaltılmış IOS'lerde bu tür hatalar, yukarıda açıklananlara benzer nedenlerle, OS kanalındaki bozuk bir sinyale karşılık gelen bir alındı, bozulmamış bir sinyale karşılık gelen bir alındıya dönüştürüldüğünde ortaya çıkar. Sonuç olarak verici, hatalı alım gerçeğini tespit edemez. Tam IOS'larda, geri besleme kanalında bozulmalar mümkündür, bu da ileri kanaldaki bozulmaları tamamen telafi eder ve bunun sonucunda hatalar tespit edilemez.

Şu anda işletim sistemi bulunan işletim sistemleri için çok sayıda algoritma bilinmektedir. Bunlar arasında en yaygın sistemler şunlardır:

İşletim sistemi sinyali bekleyen ROS;

Alıcının adreslenmemiş tekrarı ve bloke edilmesiyle ROS;

Adres tekrarlı ROS.

Bekleme Sistemleri Kod sözcüğünün iletilmesinden sonra, ya bir geri bildirim sinyali beklerler ya da aynı kod sözcüğünü iletirler, ancak bir sonraki kod sözcüğün iletimi yalnızca daha önce iletilen modele ilişkin onay alındıktan sonra başlatılır.

Kilitleme sistemleriÖnceki işletim sistemi sinyallerinin yokluğunda sürekli bir kod kombinasyonları dizisinin iletimini gerçekleştirmek N kombinasyonlar. (n + 1)'inci kombinasyonda hatalar tespit edildikten sonra sistem çıkışı, n kombinasyonun alındığı süre boyunca bloke edilir; N daha önce alınan kombinasyonlar ve tekrar istek sinyali gönderilir. Verici iletimi tekrarlar N son iletilen kod kombinasyonları.

Adres tekrarı olan sistemler Aradaki fark, hatalı kod kombinasyonlarının, vericinin yalnızca bu kombinasyonları yeniden iletmesine göre koşullu sayılarla işaretlenmesidir.

ROS'lu bir sistemde uzunluk bilgi kombinasyonları N tekli öğeler ve çözüm komutları ve geri bildirim kanalı - hizmet kombinasyonları aracılığıyla. IOS'lu bir sistemde uzunluk bilgi kombinasyonları k birim öğeleri ve çözüm komutları ve işletim sistemi kanalı aracılığıyla uzunluk kombinasyonlarını test edin N- k tek elementler.