1.3. Основные преобразования в системе пдс

Дискретные сообщения, поступающие от источника и предназначенные для передачи удаленному получателю, подвергаются в системах ПДС различным преобразованиям. Эти преобразования могут быть как специально предусмотренными и направленными на достижение определенных результатов, так и нежелательными, приводящими к искажениям и ошибкам.

Последовательность основных преобразований в системах ПДС может быть представлена схемой, изображенной на рис.1.2 и отображающей три группы преобразований:

• преобразования в передатчике,

• преобразования в приёмнике,

• преобразования в непрерывном канале связи (НКС).

Цель обработки в передатчике заключается в преобразовании передаваемого сообщения α(t) в электрический сигнал S(t), максимально приспособленный для передачи по НКС. Сигнал S(t) подвергается в НКС действию помех и искажений и поэтому на вход приёмника поступает сигнал S^*(t), отличающийся от S(t). Задача приёмника заключается в преобразованиях сигнала S^*(t), обеспечивающих получение сообщения α^*(t) с минимальными ошибками относительно передаваемого сообщения α(t).

Рис.1.2. Структура преобразований в системе ПДС

Условные обозначения:

ИС – источник дискретных сообщений;

КИ – кодер источника;

М – модулятор;

КК – кодер канала;

ПРД – передатчик;

НКС – непрерывный канал связи;

ДМ – демодулятор;

ДКП – декодер получателя;

ДКК – декодер канала;

ПС – получатель сообщений;

ПРМ – приёмник.

Сообщение, поступающее от источника ИС, в некоторых случаях содержит избыточность, обусловленную статистической связью символов. В ряде случаев избыточность источника играет положительную роль, например, в телеграфии при исправлении части искаженных слов в телеграмме. Однако, из-за наличия избыточности уменьшается скорость передачи информации, поэтому один из путей повышения скорости передачи информации связан с устранением избыточности источника. Задачу устранения избыточности на передаче в системе ПДС выполняет кодер источника КИ, а восстановление принятого сообщения – декодер получателя ДКП. Часто КИ и ДКП включаются в состав ИС и ПС. Один из способов устранения избыточности связан с применением эффективного (экономного) кодирования, основы которого рассматриваются в 3.1.

Для повышения верности передачи применяется помехоустойчивое кодирование, предполагающее внесение избыточности в предаваемые кодовые комбинации. На передаче для этой цели используется кодер канала КК, а на приёмной стороне – декодер канала ДКК, выполняющий обратное преобразование.

Для согласования кодера и декодера канала с непрерывным каналом связи на передаче используется модулятор М, а на приёме – демодулятор.

Рассмотренные преобразования ориентированы на симплексный режим работы, но легко могут быть обобщены на полудуплексный и дуплексный режимы. Для этой цели каждую из взаимодействующих сторон нужно обеспечить приёмной и передающей аппаратурой.

1.4. Структурная схема системы пдс

В современной аппаратуре связи основные этапы преобразований сообщения выполняются соответствующими аппаратными или программными средствами. В большинстве случаев эти средства выполняются в виде автономных блоков. Взаимодействие этих блоков иллюстрируется структурной схемой системы ПДС., которая представлена на рис. 1.3.

Рис 1.3. Структурная схема системы ПДС

Условные обозначения:

ИПС – источник-получатель сообщений;

ОУ – оконечное устройство;

УВВ – устройство ввода/вывода;

УС – устройство согласования;

УЗО – устройство защиты от ошибок;

УПС – устройство преобразования сигналов;

АКД – аппаратура окончания канала данных;

ООД – оконечное оборудование данных;

АПД – аппаратура передачи данных;

АП – абонентский пункт.

Рассмотрим предназначение основных блоков, позволяющих реализовать двухстороннюю передачу (полудуплексный и дуплексный режимы).

В качестве источника-получателя сообщения ИПС может быть какое-либо устройство ввода-вывода, например, терминал, дисплей, телеграфный аппарат, ПЭВМ. Обычно ИПС преобразует символы первичного алфавита в кодовые комбинации вторичного алфавита. Устройство согласования (сопряжения) УС обеспечивает согласование ИПС с последующей аппаратурой, например, преобразование параллельного кода в последовательный и наоборот. Конструктивное объединение ИПС и УС называется оконечным оборудованием данных ООД. Устройство защиты от ошибок УЗО предназначено для повышения верности передачи дискретных сообщений, в большинство случаев, методами помехоустойчивого кодирования. Иногда УЗО включается в состав ООД, особенно при программной реализации помехоустойчивого кодирования. По рекомендации Х.92 МСЭ-Т ООД называется DTE (Data Terminal Equipment) и условно обозначается

Наряду с функцией помехоустойчивого кодирования / декодирования УЗО обеспечивает задание формата сообщений и режимов работы с обратной связью или без нее. Устройство преобразования сигналов УПС обеспечивает согласование дискретных сигналов с каналом связи. В ряде случаев используется конструктивное объединение УПС и УЗО, которое называется аппаратурой передачи данных АПД. По рекомендации Х.92 МСЭ-Т АПД называется DCE (Data Circuit Terminating Equipment) и условно обозначается

Назначение DCE заключается в обеспечении передачи сообщений между двумя или большим числом DTE по каналу определенного типа. Для этого DCE должен обеспечивать с одной стороны сопряжение с DTE, а с другой стороны – сопряжение с каналом передачи. В частности DCE выполняет функции модулятора и демодулятора (модема), если используется непрерывный (аналоговый) канал связи. При использовании цифрового канала E1 / T1 или ISDN в качестве DCE применяется устройство обслуживания канала / данных (CSU / DSU – Channel Service Unit / Data Service Unit).

В современных системах ПДС защита от ошибок возлагается на ООД, а УПС предназначен для сопряжения ООД с каналом связи, который в терминах МСЭ-Т называют аппаратурой окончания канала данных АКД. Оборудование связи, расположенное у пользователя и предназначенное для организации системы ПДС, называется абонентским пунктом АП. Под системой ПДС понимается совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих передачу дискретных сообщений от источника к получателю с соблюдением заданных требований по времени доставки, верности и надежности.

УПС совместно с каналом связи образуют дискретный канал ДК, т.е. канал предназначенный для передачи только дискретных сигналов.(цифровых сигналов данных). Различают синхронные и асинхронные дискретные каналы. В синхронных дискретных каналах единичные элементы вводятся в строго определенные моменты времени. Эти каналы называются кодозависимыми или непрозрачными и предназначены для передачи только изохронных сигналов. К синхронным каналам относятся, в частности, каналы, образованные методами временного разделения каналов ВРК. По асинхронным дискретным каналам можно передавать любые сигналы: изохронные и анизохронные. Поэтому такие каналы получили название прозрачных или кодонезависимых. К ним относятся каналы, образованные методами частотного разделения каналов ЧРК.

Дискретный канал в совокупности с УЗО называется каналом передачи данных КПД. В /1/ этот канал предлагается называть расширенным дискретным каналом РДК.