Системы связи с обратной связью. Характеристика систем с обратной связью и их разновидностей

Наиболее рациональными являются системы передачи информации, в которых избыточные коды используются только для обнаружения ошибок, не исправляя их. Но в этом случае возникает необходимость применения обратного канала связи, т.е. обратной связи (ОС).

В зависимости от назначения ОС различают системы: с реша­ющей обратной связью (РОС), с информационной обратной связью (ИОС) и с комбинированной обратной связью (КОС).

В системах с РОС приемник, приняв кодовую ком­бинацию и проанализировав ее на наличие ошибок, принимает окончательное решение о выдаче комбинации потребителю ин­формации или, если комбинация ошибочная, о ее стирании и посылке по обратному каналу сиг­нала «Запрос» о повторной передаче этой кодовой комбинации. Поэтому системы с РОС часто называют системами с переспро­сом или системами с автоматическим запросом ошибок (АЗО). В случае принятия кодовой комбинации без ошибок приемник формирует и направляет в канал ОС сигнал «Подтверждение», по­лучив который, передатчик передает следующую кодовую комбинацию.

Таким образом, в системах сРОС активная роль принадлежит приемнику, а по обратному каналу передаются вы­рабатываемые им сигналы решения (отсюда и название - решаю­щая ОС).

В системах с ИОС по обратному каналу переда­ется сведения о поступающих на приемник кодовых комбинаци­ях (или элементах комбинации) до их окончательной обработки и принятия заключительных решений. Частным случаем ИОС является полная ретрансляция поступающих па приемную сторону кодовых комбинаций или их элементов. Соответствующие системы получили название ретрансляционных. В общем же случае приемник вырабатывает специальные сигналы, имеющие меньший объем, чем полезная информация, но характеризующие качество ее приема, которые по каналу ОС направляются пере­датчику. Если количество информации, передаваемое по каналу ОС (квитанции), равно количеству информации в сообщении, пе­редаваемом по прямому каналу, то ИОС называется полной. Ес­ли же содержащаяся в квитанции информация отражает лишь некоторые признаки сообщения, то ИОС называется укороченной. Таким образом, по каналу ОС передается или вся полезная информация или сведения об ее отличительных признаках, по­этому такая ОС называется информационной.

Полученные по каналу ОС квитанции анализи­руется передатчиком, и по результатам анализа передатчик при­нимает решение о передаче следующей кодовой комбинации или о повторении ранее переданной. После этого передатчик переда­ет служебные сигналы о принятом решении, а затем соответст­вующие кодовые комбинации. В соответствии с полученными от передатчика служебными сигналами приемник или выдает накопленную кодовую комбинацию получателю информации, или стирает ее и запоминает вновь переданную.

В системах с КОС решение о выдаче кодовой комбинации по­лучателю информации или о повторной передаче может прини­маться и в приемнике, и в передатчике системы ПДС, а канал ОС используется для передачи как квитанций, так и решений.

Системы с ОС подразделяют также на системы с ограничен­ным числом повторений (не более N раз) и с неограниченным числом повторений (пока не будет принято решение о выдаче информации потребителю).

Системы с ОС могут отбрасывать либо использовать информа­цию, содержащуюся в забракованных кодовых комбинациях с целью принятия более правильного решения. Системы первого типа получили название систем без памяти, а второго – систем с памятью.

Системы с ОС являются адаптив­ными: темп передачи информации по каналам связи автоматиче­ски приводится в соответствие с конкретными условиями прохож­дения сигналов.

Наличие ошибок в каналах ОС приводит к тому, что в систе­мах с РОС возникают специфические потери верности, представляющие собой появление лишних кодовых комбинаций (вставки) и пропа­дание кодовых комбинаций (выпадения). Вставки получаются в тех случаях, когда приемник посылает сигнал решения о пра­вильности принятой кодовой комбинации, а в канале ОС он трансформируется в сигнал переспроса. В этом случае передатчик повторяет предыдущую кодовую комбинацию, а приемник вос­принимает ее как следующую, т.е. потребителю одна и та же кодовая комбинация выдается дважды. Выпадения получаются тогда, когда выработанный приемником сигнал переспроса в ка­нале ОС трансформируется в сигнал подтверждения правильно­сти приема. В этом случае передатчик передает следующую ко­довую комбинацию, а предыдущая стирается приемником и к по­лучателю не поступает.

В системах с ИОС также возможны потери верности за счет ошибок в каналах ОС. В укороченных ИОС такие ошибки возникают по причинам, аналогичным вышеизложенным, когда квитан­ция, соответствующая искаженному сигналу в канале ОС, транс­формируется в квитанцию, соответствующую неискаженному сиг­налу. В полных ИОС в каналеОС возможны искажения, полностью компенсирующие искажения в прямом кана­ле, в результате чего ошибки не могут быть обнаружены. Для защиты от искаженных сигналов, передаваемых по каналам ОС, приме­няют те же способы, что и для повышения верности полезной ин­формации: корректирующие коды, многократную и параллельную передачи.

В настоящее время известны многочисленные алгоритмы ра­боты систем с ОС. Наиболее распространенными среди них явля­ются системы: с ожиданием сигнала ОС, с безадресным повторением и блокировкой приемника, с адресным повторе­нием.

Системы с ожиданием после передачи кодовой комбинации либо ожидают сигнал обратной связи, либо передают ту же ко­довую комбинацию, но передачу следующей кодовой комбинации начинают только после получения подтверждения по ранее пере­данной комбинации.

Системы с блокировкой осуществляют передачу непрерывной последовательности кодовых комбинаций при отсутствии сигна­лов ОС по нескольким предшествующим комбинациям.

Системы с адресным повторением отличает то, что кодовые комбинации с ошибками отмечаются условными номерами, в со­ответствии с которыми передатчик производит повторную пере­дачу только этих комбинаций.