Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основы теории принятая статистических решений 1051 59 страница

Основы теории принятая статистических решений 1051 48 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 49 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 50 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 51 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 52 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 53 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 54 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 55 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 56 страница | Основы теории принятая статистических решений 1051 57 страница |


Читайте также:
  1. 1 страница
  2. 1 страница
  3. 1 страница
  4. 1 страница
  5. 1 страница
  6. 1 страница
  7. 1 страница

Поскольку уравнения (11.5) и (11.6) идентичны, можно сделать следующий вывод:

Rfd=rtd=R = ^y бит/с. (11.7)

Следовательно, обе системы требуют одинаковой скорости передачи данных — R бит/с.

11.1.4.2. Задержка сообщений в системах FDMA и TDMA

Исходя из предыдущих разделов, можно сделать вывод, что, несмотря на некото­рые различия, FDMA и TDMA не отличаются по производительности. Однако разли­чие становится очевидным, если в качестве единицы измерения производительности используется средняя задержка пакета. Показано [1, 2], что TDMA значительно пре­восходит FDMA по данному параметру, в том смысле, что среднее время задержки пакета при использовании первой схемы меньше, чем при использовании последней.

Как и ранее, предположим, что при FDMA диапазон частот системы разбит на М ортогональных полос; при использовании TDMA кадр разделен на М ортогональных временных интервалов. Для анализа времени задержки сообщения рассмотрим про­стейший случай детерминистических источников данных. Предположим, что ресурс связи используется на 100%. Тогда все частотные диапазоны при FDMA и все вре­менные интервалы при TDMA будут заполнены пакетами данных. Для простоты бу­дем считать, что отсутствуют дополнительные издержки, связанные с защитными полосами или интервалами. В таком случае время задержки сообщения можно выра­зить следующим образом:

D = w + x. (11.8)

Здесь w— среднее время ожидания пакета (до передачи), х — время передачи пакета. При FDMA каждый пакет пересылается в течение Т секунд; передача пакета для тех­нологии FDMA будет следующей:

тго = 7\ (11.9)

При использовании TDMA каждый пакет пересылается в течение временного интер­вала Т/М секунд. С помощью уравнения (11.7) время передачи пакета можно выразить следующим образом:

тто= — = —. (11.10)

MR

Поскольку каналы FDMA доступны постоянно, а пакеты пересылаются непосредст­венно после создания, время ожидания wfd составляет следующее:

= 0. (11.11)

На рис. 11.13 сравниваются потоки данных для схем FDMA и TDMA. Как показано на рис. 11.13, а, при использовании TDMA временные интервалы пользователей начинают­ся в разных точках кадра протяженностью Т секунд. Пакет начинает отправляться по

Г папа 11 Уплптненмо \л мнпжргтгармный лппт\/п

прошествии (т- \)Т!М секунд (1 <т<М) после создания пакета. Таким образом, для TDMA среднее время ожидания пакета перед отправкой составит следующее:

_ 1 Vr л Т Т ^. Т (м-\)м _Т(л п

TD ^ М М2 М2 2 2 V м)'

т-1 п=О

S11 S12 Si.jc-1 Sl((

Источник Si |___ | |_______ J____ | ■■

Sm 1 Sm2 Sm,k- 1 Ac + 1

1 I I 1 I

Smi Sm2 Sm, k-1 SMk Sm, k+ 1

LJL_L

Sik S2k S3/(   Smk   SMk
  -1)J г t  
  VI
 
Скорость Mb передачи битов = —

fc-й кадр TDMA

Smk — к-й пакет объемом b бит, переданный источником 6т

 

а) TDMA

Скорость ь

передачи битов = —

Скорость ь

передачи битов = у

Sm1, SM2,.... SMk,

Скорость ь

передачи битов = —

Полная скорость дд, передачи битов = —

Smk — k-й пакет объемом b бит, переданный источником 6т

б) FDMA


Максимальное время ожидания пакета перед отправкой составляет (М- 1)Т/М секунд. В соответствии с уравнением (11.12), среднее время задержки пакета равно 1/2(М- 1)(Т/М) = (772)(1 - 1/М).

Для сравнения среднего времени задержки Dro и DTO при использовании FDMA и TDMA, соответственно, подставим уравнения (11.9) и (11.11) в (11.8) и уравне­ния (11.10) и (11.12) в (11.8). В результате получим следующее:

(11.13)

 

 

(11.14)

С помощью уравнения (11.7) формулу (11.14) можно записать в следующем виде:

Dtd - OfD '(л/-1).

Результат свидетельствует о том, что FDMA значительно уступает TDMA по времени задержки сообщения. Несмотря на то что уравнение (11.5) строго справедливо для де­терминистического источника данных, малые задержки передачи сообщений для TDMA сохраняются для любого независимого процесса получения данных [1, 2].

11.1.5. Множественный доступ с кодовым разделением

В случае FDMA (рис. 11.3) плоскость ресурса связи была разделена на горизон­тальные отрезки, соответствующие частотным диапазонам. Та же плоскость на рис. 11.7 была разбита по вертикали на временные интервалы TDMA. Эти два подхода являются наиболее распространенными в приложениях множественного доступа. На рис. 11.14 приводится иллюстрация метода множественного доступа, яв­ляющегося результатом совмещения FDMA и TDMA. Этот метод называется множе­ственным доступом с кодовым разделением (code-division multiple access — CDMA). CDMA является практическим приложением методов расширения спектра (spread- spectrum — SS), которые можно разделить на две основные категории: расширение спектра методом прямой последовательности (direct sequence — DS) и расширение спектра методом скачкообразной перестройки частоты (frequency hopping — FH). В данной главе будет рассмотрена схема CDMA с перестройкой частоты (FH-CDMA), описание схемы множественного доступа с кодовым разделением методом прямой по­следовательности приводится в главе 12.

Простейший пример CDMA с перестройкой частоты, кратковременное распределе­ние частотного диапазона для различных источников сигнала, изображен на рис. 11.14. В каждом из коротких временных интервалов происходит перераспределение частотных диапазонов. Как показано на рисунке, в течение интервала 1 сигнал 1 использует диапа­зон 1, сигналы 2 и 3 — диапазоны 2 и 3. Во время интервала 2 сигнал 1 “перескакивает” в диапазон 3, сигнал 2 — в диапазон 1, сигнал 3 — в диапазон 2 и т.д. Таким образом, ресурс связи используется полностью, причем диапазоны пользователей перераспреде­ляются в каждый последующий момент времени. Каждому пользователю присваивается псевдошумовой (pseudonoise — PN) код, который указывает последовательность пере­стройки частоты. Псевдошумовые коды ортогональны друг другу (или близки к ортого­нальным). Более подробно псевдошумовые коды будут рассмотрены в разделе 12.2.

На рис. 11.14 представлена существенно упрощенная модель схемы CDMA с перестрой­кой частоты, поскольку в приведенном примере из требований симметрии вытекает, что каждый сигнал изменяет частоту синхронно со всеми остальными сигналами. Однако в действительности этого не происходит. Одним из преимуществ схемы CDMA в сравне­нии с TDMA является то, что группы пользователей не нуждаются в синхронизации (синхронизироваться должны только передатчики и приемники каждой группы).


 

На блок-схеме, представленной на рис. 11.15, показан процесс модуляции с ис­пользованием перестройки частоты. Во время каждого изменения частоты генератор псевдошумовой последовательности направляет кодовую последовательность на устройство скачкообразной перестройки частоты. Данное устройство выдает одну из допустимых для скачка частоту. Допустим, что используется М-арная частотная ма­нипуляция (M-ary frequency shift keying — MFSK). При обычной системе MSFK данные модулируют несущую волну с фиксированной частотой. В случае MFSK с пе­рестройкой частоты (FH-MFSK) частота несущей скачет по всему диапазону частот. FH-модуляцию на рис. 11.15 можно рассматривать как процесс, состоящий из двух этапов: модуляции данных и модуляции перестройки частоты. Указанные действия могут быть совмещены — в этом случае модулятор на основе псевдошумового кода и собственно данных генерирует тон передачи. Подробно системы с перестройкой час­тоты рассматриваются в разделе 12.4.

Может возникнуть вопрос: если схемы FDMA и TDMA достаточно эффективны при распределении ресурса связи, какой смысл в использовании смешанного метода? Ответом могут служить уникальные преимущества CDMA.

1. Конфиденциальность. Если код группы пользователей известен лишь разрешен­ным членам этой группы, CDMA обеспечивает конфиденциальность связи, по­скольку несанкционированные лица, не имеющие кода, не могут получить дос­туп к передаваемой информации.

2. Каналы с замираниями. Если для определенной части используемого спектра ха­рактерно замирание, сигналы в данной части будут ослабленными. При исполь-

111 Рдрппопопоимо

зовании схемы FDMA пользователь данной части спектра может испытывать по­стоянные затруднения со связью. При схеме FH-CDMA пользователь будет ис­пытывать аналогичные проблемы только при изменении частоты в соответст­вующую часть спектра. Таким образом, возможные проблемы со связью равно­мерно распределяются между всеми пользователями.

  Синхронизатор Рис. 11.15. Процесс модуляции схемы FH-CDMA

 

3. Сопротивляемость подавлению. В течение времени между изменениями частоты поло­са сигнала идентична полосе обычной схемы MFSK, т.е. обычно равна минимальной ширине полосы, достаточной для передачи символа MFSK. В то же время в течение нескольких временных интервалов система совершает скачки в диапазоне частот, ширина которого намного превышает ширину полосы данных. Такое использование полосы называется расширением спектра. Расширение спектра и вытекающая из него сопротивляемость подавлению подробно описаны в главе 12.

4. Гибкость. Наиболее важным преимуществом CDMA, по сравнению с TDMA, яв­ляется отсутствие необходимости синхронизации одновременно передающих устройств. Разные передачи не влияют на ортогональность процессов передачи с различными кодами. Данное утверждение станет понятнее при подробном опи­сании в главе 12 автокорреляционных и взаимно корреляционных свойств кодов.

11.1.6. Множественный доступ с поляризационным и пространственным разделением

На рис. 11.16, а показано, как спутник INTELSAT IVA использует метод множе­ственного доступа с пространственным разделением (space-division multiple ac­cess — SDMA), также называемый многолучевым многократным использованием частоты. INTELSAT IVA применяет двулучевую принимающую антенну, которая пе­редает сигнал на два приемника. Это позволяет осуществлять одновременный доступ к спутнику из двух разных точек на Земле. Полосы частот, выделенные двум таким пользователям, одинаковы, поскольку сигналы этих пользователей разнесены в про­странстве. В таких случаях полосу называют многократно используемой.

На рис. 11.16, б показано применение спутником COMSTAR 1 множествен­ного доступа с поляризационным разделением (polarization-division multiple ac­cess — PDMA), который также называют двухполяризационным многократным ис­пользованием частоты.

Гпяая 11 Уппптнрнмр и мнпжр гврнный nncTvn


 

 

а) б) в)

Рис. 11.16 SDMA и FDMA: a) INTELSATIVA; б) COMSTAR 1; в) INTELSAT V(атлантическое покрытие)


В данном случае используются раздельные антенны с разными поляризациями, каж­дая из которых соотнесена со своим приемником. Это позволяет получить одновре­менный доступ к спутнику пользователям, находящимся на небольшом расстоянии друг от друга. Каждая из передающих антенн на Земле должна быть поляризована в соответствии с антенной спутника. (Обычно наземная станция оснащается антенной с двойной поляризацией). Полосы частот, используемые двумя антеннами, могут быть идентичными, поскольку они поляризованы ортогонально друг другу. Как и при SDMA, полосу частот PDMA называют многократно используемой. На рис. 11.16, в показано одновременное использование спутником INTELSAT V схем SDMA и PDMA. В данном случае покрытие спутника делится на два полушария: восточное и западное. В каждом используется пара зональных лучей. Зональные лучи внутри каж­дого луча полушария взаимно ортогональны. Следовательно, в данном случае имеем четырехкратное использование спектра.

11.2. Системы связи множественного доступа и архитектура

Информация об использовании времени, частоты и кодовых функций, необходимая пользователям для сообщения между собой с помощью спутника, содержится в про­токоле или алгоритме множественного доступа (multiple access algorithm — МАА). Система множественного доступа является объединением аппаратного и программ­ного обеспечения, поддерживающим МАА. Основная задача такой системы — свое­временное, упорядоченное и эффективное предоставление пользователю услуг связи.

На рис. 11.17 приводится несколько основных архитектур спутниковых систем свя­зи множественного доступа. В условных обозначениях представлены символы, ис­пользуемые для наземных станций, имеющих или не имеющих контроллер МАА. На рис. 11.17, а показана система, в которой одна из наземных станций определяется как основная (контроллер). На данной станции размещают компьютер, реагирующий на запросы на обслуживание, приходящие от всех остальных пользователей. Отметим, что пользовательский запрос влечет за собой передачу данных от контроллера к спут­нику и обратно. Реакция контроллера приводит к другой передаче посредством спут­ника. Таким образом, каждая услуга требует двух сеансов передачи данных с Земли на спутник и обратно. Рис. 11.17, б соответствует случаю распределения управления МАА между всеми наземными станциями; выделенного контроллера не существует. Все наземные станции используют одинаковый алгоритм и располагают идентичными знаниями о запросах на доступ и распределении доступа. Следовательно, каждая ус­луга в этом случае требует одного цикла связи станция-спутник-станция. На рис. 11.17, в показан контроллер МАА, находящийся непосредственно на спутни­ке. Запрос пользователя поступает на спутник, который может немедленно послать ответный сигнал. Таким образом, в данной системе для предоставления услуги связи достаточно одного цикла связи.

11.2.1. Информационный поток в системах множественного доступа

На рис. 11.18 представлена блок-схема потока данных между алгоритмом множе­ственного доступа (multiple access algorithm — МАА), или контроллером, и назем­ной станцией связи; нумерация пунктов в приведенном ниже списке соответству­ет нумерации на рисунке. Как указывалось в предыдущем разделе, за управление

может отвечать спутник или одна наземная станция; также управление может быть распределено между всеми наземными станциями. Передача данных проис­ходит в следующем порядке.


 

 


i i ■ ii

б)

Условные обозначения

| | Наземная станция без контроллера МАА ^ Наземная станция с контроллером МАА (^) Спутник без контроллера МАА Спутник с контроллером МАА

Рис. 11.17. Архитектура спутниковой системы мно­жественного доступа: а) управление осуществляет одна наземная станция; б) управление распределено между всеми наземными станциями; в) управление осуществляет спутник


 


  Рис. 11.18. Информационный поток в системах мно­жественного доступа

 

1. Распределение по каналам. Данный термин относится к распределению информа­ции (например, каналы 1-N могут быть предоставлены пользователю X, а каналы (N + 1)-М — пользователю У). Данная информация изменяется редко и может распространяться между наземными станциями без использования системы свя­зи, например, посредством информационного бюллетеня.

2. Состояние сети (network state — NS). Этот термин связан с состоянием ресурса связи. Наземная станция получает указания относительно доступности ресурса

связи, а также о том, как следует использовать время, частоту, кодовые позиции ресурса для передачи запроса на обслуживание.

3. Запрос на обслуживание. Станция передает запрос (запросы) на обслуживание (например, на выделение ресурса для передачи т сегментов сообщения).

4. По получении запроса (запросов) на обслуживание контроллер передает станции расписание, в соответствии с которым данные должны распреде­ляться в ресурсе связи.

5. Станция передает данные в соответствии с указанным расписанием.

11.2.2. Множественный доступ с предоставлением каналов по требованию

Системы множественного доступа, позволяющие передающей станции периодически получать доступ к каналу независимо от реальных потребностей, называются систе­мами с фиксированным распределением. Существуют также системы с динамическим распределением, которые предоставляют доступ к каналу только при соответствующем запросе передающей станции. Их именуют системами множественного доступа с пре­доставлением каналов по требованию (demand-assignment multiple access — DAMA). Ес­ли передача данных станцией связи ведется нерегулярно или скачкообразно, схема DAMA может быть значительно эффективнее схемы фиксированного распределения. Полезность схемы DAMA объясняется тем, что фактическая потребность в ресурсах редко совпадает с максимальным спросом. Если пропускная способность системы равна общему максимальному спросу, а обмен данными производится нерегулярно, большую часть времени возможности системы будут использоваться не полностью. В то же время система с более низкой пропускной способностью, использующая буфе­ризацию и схему DAMA, может успешно поддерживать скачкообразный процесс об­мена данными, хотя в этом случае все же возможны некоторые задержки передачи данных. На рис. 11.19 обобщаются основные различия между системой с фиксиро­ванным распределением, пропускная способность которой равна сумме требований всех пользователей, и динамической системой, пропускная способность которой оп­ределяется средними требованиями пользователей.


 

11.3. Алгоритмы доступа

11.3.1. ALOHA

В 1971 году Гавайский университет разработал и начал использовать систему ALOHA. Спутник применялся для связи нескольких университетских компьютеров посредст­вом протокола произвольного доступа [3-7]. Принцип работы системы чрезвычайно прост и включает в себя следующие режимы.

1. Режим передачи. Пользователи передают данные в любой момент времени, коди­руя свои сообщения с помощью кода обнаружения ошибок.

2. Режим ожидания. После передачи сообщения пользователь ожидает от приемника подтверждения (acknowledgment — АСК) приема данных. Иногда передачи различ­ных пользователей перекрываются во времени, что приводит к возникновению ошибок в каждой передаче. В таком случае сообщения пользователей называют конфликтующими. Ошибки обнаруживаются, после чего пользователи получают от­рицательное подтверждение приема (negative acknowledgment — NAK).

3. Режим повторной передачи. После получения сообщения NAK информация пере­дается повторно. Естественно, если пользователи попытаются осуществить по­вторную передачу непосредственно после возникновения ошибки, конфликтная ситуация может повториться. Поэтому повторная передача производится после случайной задержки.

4. Режим истечения времени ожидания. Если после передачи пользователь в течение определенного времени не получил сообщения АСК или NAK, производится по­вторная передача.

11.3.1.1. Статистика получения сообщений

Предположим, что для работы некоторой системы необходима определенная сред­няя частота успешного поступления сообщений (пакетов) X. Вследствие конфликтных ситуаций некоторые из сообщений не будут получены либо будут отклонены. Следо­вательно, общую частоту поступления сообщений X, можно определить как сумму час­тоты успешного поступления сообщений К и частоты отклонения данных Кг.

— А. + Хг

Обозначим размер сообщения или пакета через b бит. Тогда средний объем успешно переданных данных, иначе говоря пропускную способность канала, р', можно предста­вить следующим образом:


 


р' = ЬХ бит/с.

Также можно определить полный информационный обмен канала, G'.

G' = ЬХ, бит/с


 


Если считать максимальную скорость передачи битов (емкость канала) равной R бит/с, нормированную пропускную способность можно записать следующим образом:

 

 

(11.19)


  R

 

Нормированная пропускная способность р выражает пропускную способность как часть (0 < р < 1) емкости канала. Нормированный полный информационный обмен G выражает полный информационный обмен как часть (0 < G < °°) емкости канала. Сле­дует отметить, что G может иметь значения, превышающие 1.

Время передачи пакета может быть выражено в следующем виде:

х = — секунд/пакет.

Подставляя уравнение (11.21) в (11.19) и (11.20), можем записать следующее:

р = Х.х

и

G = Xtx.

Пользователь может успешно передавать данные, если ни один из пользователей не начал передачу в течение предыдущих х секунд или не начнет ее в течение следующих х секунд. В противном случае возникнет конфликт. Поэтому для успешной передачи каждого сообщения требуется 2х секунд.

Статистика получения сообщений независимыми пользователями системы связи часто моделируется пуассоновским процессом. Вероятность поступления К новых со­общений в течение х секунд описывается распределением Пуассона [8]

 

 

(11.24)

где X — средняя частота поступления сообщений. Поскольку в системе ALOHA пользо­ватели передают данные независимо друг от друга, приведенное выше выражение может быть использовано для вычисления вероятности события, когда в течение временного интервала 2х будет получено точно К=0 других сообщений. Таким образом, получаем Ps — вероятность успешной (бесконфликтной) передачи пользовательского сообщения. Для вычисления Ps предположим, что информационный обмен описывается распреде­лением Пуассона, после чего подставим в уравнение (11.24) значения Л, и 2т.

 

 

(11.25)

В уравнении (11.16) общая частота поступления сообщений X, определялась как сумма частоты успешного поступления сообщений X и частоты отклонения данных Хг. Тогда, по определению, вероятность успешного получения пакета может быть выражена в следующем виде:

 

 

(11.26)

гпяпя 11 Vnпптирнмр и множественный nocTvn


Подставив в формулу (11.27) выражения (11.22) и (11.23), можно записать

р = Ge~2G. (11.28)

Уравнение (11.28) связывает нормированную пропускную способность р и нормиро­ванный полный информационный обмен G при использовании канала системы ALOHA. График данной зависимости отмечен на рис. 11.20 как “чистый алгоритм ALOHA”. По мере роста G увеличивается и р до тех пор, пока большое количество конфликтных ситуаций не приведет к снижению пропускной способности. Максимум р, равный 1/2е = 0,18, достигается при G = 0,5. Таким образом, в канале с чистым алго­ритмом ALOHA может быть использовано лишь 18% ресурса связи. Простота управ­ления в данном алгоритме достигается за счет снижения емкости канала [7, 9].

  Рис. 11.20. Пропускная способность каналов ALOHA (зависимость доли успешных передач от их общего числа)

 

11.3.2. ALOHA с выделением временных интервалов

Чистый алгоритм ALOHA можно улучшить, если ввести небольшую координацию между станциями. Примером подобного алгоритма является система ALOHA с выделением вре­менных интервалов (slotted ALOHA — S-ALOHA). Всем станциям передается последова­тельность синхронизирующих импульсов. Как и в случае чистой системы ALOHA, размер пакетов является постоянным. Сообщения могут передаваться только в течение времен­ного интервала между синхронизирующими импульсами, а начало передачи пакета обяза­тельно должно совпадать с началом интервала. Внесение таких незначительных дополне­ний в алгоритм ALOHA позволяет вдвое снизить число конфликтных ситуаций, поскольку теперь конфликтовать могут только сообщения, передаваемые в течение одного времен­
ного интервала. Можно показать [9, 10], что при использовании алгоритма S-ALOHA со­кращение конфликтного промежутка с 2т до т дает следующее соотношение между норми­рованной пропускной способностью р и нормированным полным информационным об­меном G.

р = Ge~

График зависимости (11.29) приведен на рис. 11.20, где он отмечен как “система ALOHA с выделением временных интервалов”. В данном случае максимальное значение р равно 1/е = 0,37, что в два раза больше аналогичного показателя чистого алгоритма ALOHA.

Режим повторной передачи системы S-ALOHA отличается от соответствующего режи­ма чистого алгоритма тем, что при получении пользователем отрицательного подтвержде­ния (NAK) следующая попытка производится после случайной паузы, длительность кото­рой кратна протяженности временного интервала. Работа алгоритма S-ALOHA представ­лена на рис. 11.21. После успешной передачи пакета данных пользователь k получает со спутника подтверждение о получении. Также показаны пользователи тип, которые одно­временно начинают передачу пакетов, что приводит к конфликту, и спутник передает сиг­нал NAK обоим пользователям. Для определения времени повторной передачи обе стан­ции используют генератор случайных чисел. Далее на рисунке показано возможное про­должение: повторная передача пользователями тип после случайно выбранной паузы. Разумеется, существует вероятность повторения конфликтной ситуации сразу же после конфликта. В этом случае после очередной случайной паузы будет предпринята еще одна попытка повторной передачи.

  Рис. 11.21. Система произвольного доступа: работа алгоритма ALOHA с выделением временных интервалов

 

Пример 11.1. Процесс Пуассона

Пусть передачу и повторную передачу пакетов можно описать как пуассоновский процесс. Определите вероятность возникновения в процессе передачи пакета конфликта с еще одним пользователем (используется алгоритм S-ALOHA). Полная частота передачи пакетов равна X, = 10 пакетов в секунду; длительность пакета Т = 10 мс.

Решение


 


= (Юх0,01)'е“01 = 0,le”al = 0,09


11.3.3. Алгоритм ALOHA с использованием резервирования

Работа систем ALOHA была значительно улучшена в результате введения резервиро­вания (reservation-ALOHA — R-ALOHA) [11]. Системы R-ALOHA могут использовать­ся в двух основных режимах.

Режим без резервирования (состояние покоя)

1. Выделенный интервал времени разбивается на небольшие подынтервалы резер­вирования.

2. Эти подынтервалы используются для резервирования интервалов передачи со­общений.

3. После запроса резервирования пользователь ожидает подтверждения и распреде­ления интервалов.

Режим с резервированием

1. Если не выполняется резервирование, временной интервал разбивается на М+ 1 интервалов.

2. Первые М интервалов используются для передачи сообщений.

3. Последний интервал разбивается на подынтервалы, которые используются для резервирования или передачи запросов.

4. Пользователи передают пакеты данных только в выделенных им элементах М интервалов.

Рассмотрим пример использования схемы R-ALOHA, представленный на рис. 11.22. В состоянии покоя время (с целью резервирования) разбивается на небольшие подынтер­валы. После резервирования система конфигурируется так, что после М-5 интервалов пе­редачи сообщений следуют V=6 подынтервалов резервирования; далее эта структура по­вторяется. На рисунке показан процесс отправления запроса и получения подтверждения. В данном примере передающей станции необходимо зарезервировать три интервала вре­мени. В подтверждении спутника содержатся инструкции относительно.размещения пер­вого пакета данных. Управление распределено, поэтому все пользователи получают сигнал со спутника и, соответственно, информацию о резервировании и распределении времени. Поэтому в сигнале-подтверждении спутника находится вся необходимая информация, ко­торая заключается в сообщении о выделении первого временного интервала. Как показано на рис. 11.22, в течение следующего интервала времени станция передает второй пакет. Далее пользователь знает, что следующий интервал состоит из шести подынтервалов, предназначенных для резервирования, поэтому передача информационных пакетов в тече­ние этого времени не производится. Третий (последний) пакет отсылается в течение чет­вертого интервала. Если резервирование не производится, система возвращается в состоя­ние покоя. Поскольку управление выполняется распределение, все пользователи получают от спутника информацию об изменении состояния системы и соответствующие синхрони­зирующие импульсы. Другие интересные методы резервирования рассмотрены в [12, 13].


Дата добавления: 2015-10-28; просмотров: 79 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Основы теории принятая статистических решений 1051 58 страница| Основы теории принятая статистических решений 1051 60 страница

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.027 сек.)