3. Метод многоразовой передачи

Простейшим из методов второй группы является метод многоразовой (повторной, многократной) передачи. Он был предложен Верданом в 1932 г. в Германии и применялся для телеграфной передачи.

Суть его заключается в том, что одна и та же информация передается нечетное число (3, 5, 7,...) раз без изменения. Решение о принятом символе выносится голосованием (рис. 4).

Несмотря на то, что при передаче некоторых символов при трехкратном повторении в разных сеансах имелись ошибки (на рис. 4 они выделены жирным шрифтом), окончательное решение ошибочных символов не имеет. Решение о виде символа принимается в случае, когда все 3 раза символ выглядит одинаково или когда он появляется в двух случаях из трех.

Этот метод очень прост, с точки зрения технической реализации, не требует применения специальной аппаратуры. При использовании кода МТК-2 (n = 5) и частности ошибки в канале при трехкратном повторении верность передачи можно повысить в 7 раз. При тех же условиях и пятикратном повторении верность увеличивается в 21 раз. Однако и в том, и в другом случаях время передачи возрастает соответственно в 3 и 5 раз, что является недостатком метода многоразовой передачи.

Рис. 4. Решение о принятом символе

Для устранения потерь во времени был предложен метод одноразовой передачи одновременно по нескольким каналам, желательно пространственно разнесенным. Однако и он не нашел широкого распространения из-за значительных затрат на каналы.

На сегодня метод многократной передачи и его разновидности в чистом виде не находят практического применения. Однако идея многократной передачи в сочетании с другими методами оказалась плодотворной и нашла применение в системах с обратной связью.

4. Нормы на характеристики канала тональной частоты

Чтобы обеспечить требуемую верность передачи дискретной информации, необходимо выработать нормы на источник ошибок — главным образом, на канал связи.

Стандартный канал тональной частоты (ТЧ), как основной для передачи любого вида информации (аналоговая, дискретная), должен удовлетворять всем нормам МСЭ-Т, а для передачи дискретных сигналов — дополнительным нормам на импульсные помехи, кратковременные перерывы, фазовые искажения. Это объясняется чувствительностью импульсных сигналов к такому роду характеристик.

Кратковременные перерывы и импульсные помехи при телефонной передаче могут вызвать щелчки и треск в микротелефоне, а при телеграфной передаче — привести к неверному определению значащей позиции импульса, т.е. к ошибке. Фазовый сдвиг составляющих сигнала при передаче речи не ощущается человеческим ухом, а при телеграфной передаче неодинаковость времени запаздывания отдельных частотных составляющих нарушает прямоугольность импульса и является причиной появления характеристических искажений. Вот почему при передаче дискретных сигналов по каналу ТЧ устанавливают специальные нормы на указанные его характеристики.

При кратковременных прерываниях канала (до 300 мс) доля времени, в течение которого уровень снижен более чем на 17,37 дБ относительно номинального уровня, должна быть не более 1,5 • 10'5 за 90% часовых отрезков времени для участка длиной 250 км. При изменении длины допустимая доля времени умножается на L/2500, где L — длина канала, км.

Перерывы свыше 300 мс классифицируются как обрыв канала, так как при этом происходит автоматическое разъединение коммутируемого канала.

Амплитуды импульсных помех в каналах связи могут достигать значений, которые превышают уровень полезного сигнала. Такие помехи с большой вероятностью вызывают ошибки в принимаемой последовательности элементарных импульсов. В потоке импульсных помех встречаются помехи очень короткие, следующие друг за другом с малым интервалом. Измерительный прибор объединяет эти помехи в одну, т.е. интегрирует их с определенным временем интеграции. Это время тоже должно учитываться при нормировании.

Доля времени, в течение которого имеют место импульсные помехи с напряжением, превышающим порош анализа 600, 400, 200 мВ, в точке с относительным уровнем +4,34 дЬ должна быть не более соответственно 1 10-5, 2 10-5, 5 10-5 для часовых сеансов измерений на одном переприемном участке длиной 2500 км. При этом для 90% часовых сеансов эта доля времени не должна превышать соответственно 5 10-6, 8 10-6 и 2 10-5. Измерение должно проводиться прибором со временем интеграции 100 мс. При изменении длины канала указанные значения умножаются на L/2500.

Основная причина искажений дискретных сигналов в каналах ТЧ — неравномерность фазочастотной характеристики канала, выражающаяся в неодинаковости группового времени запаздывания для разных гармонических составляющих прямоугольного импульса. Норма на ФЧХ канала была установлена на основе экспериментальных проверок, и она выражается следующим образом: для одного переприемного участка неравномерность группового времени запаздывания (ГВЗ) относительно его значения на частоте 1900 Гц должна располагаться ниже ломаной кривой (рис. 5). При соединении n переприемных участков норма увеличивается в n раз.

Ниже приведены некоторые характеристики канала ТЧ, соблюдение которых обеспечивает требуемое качество передачи дискретных сигналов:

• остаточное затухание для двухпроводного канала должно со­ставлять 0 дБ, для четырехпроводного — 17,4 дБ;

• частотная характеристика остаточного затухания должна удов­летворять нормам, указанным в табл. 2;

• сдвиг передаваемой частоты в канале протяженностью 2500 км не должен превышать 1 Гц, а протяженностью 12500 км — 1,5 Гц;

• уровень среднего невзвешенного шума в течение любого часа работы на одном переприемном участке канала ТЧ протяженнос­тью 2500 км (измеренный прибором с квадратичной характеристи­кой детектирования и полосой частот 300—3400 Гц, имеющим вре­мя интеграции 200 мс), должен быть не более -46 дБ в точке с нуле­вым относительным уровнем;

• коэффициент нелинейных искажений канала ТЧ на одном пере­приемном участке должен быть не более 1,5% (и не более 1 % по третьей гармонике) при номинальном уровне передачи на частоте 800 Гц. При п переприемных участках норма увеличивается в n раз.

Рис. 5. ФЧХ канала

При соблюдении указанных норм в телеграфной связи, органи­зованной с использованием стартстопных аппаратов, работающих со скоростью 50 Бод кодом МТК-2, частость ошибок по знакам не должна превышать 3 • 10"5.

Для систем передачи данных вне зависимости от скорости и спо­соба синхронизации МСЭ-Т нормируемый коэффициент ошибок при приеме знака kош = 1 • 10-6.

Таблица 2

Полоса частот, Гц	Превышение остаточного затухания относительно его значения на частоте 800 Гц, дБ, при числе переприемных участков
	1	2	3	4	5
300-400	2,6	3,9	5,62	6,95	8,68
400-600	1,74	2,6	3,47	3,9	4,34
600-2400	0,87	1,3	1,47	1,91	2,17
2400-3000	1,74	2,6	3,47	3,9	4,34
3000-3400	2,6	3,9	5,62	6,95	8,68

Выводы.

1. Учитывая высокое значение коэффициента ошибок в существующих каналах (kош = 1 • 10-4) необходимо принимать меры повышения верности, т.е. снижать коэффициент ошибок до kош = 1 • 10-6.

2. Все методы повышения верности можно разделить на две группы: методы, направленные на ослабление помех, и методы внесения логической избыточности в передаваемые сообщения.

3. Эффективность методов первой группы относительно невелика, а второй группы — теоретически бесконечна.

4. Соблюдение норм на характеристики канала ТЧ гарантирует получение требуемого качества передачи.