Відносна швидкість при використанні ВЗЗ з очікуванням

У протоколах, що використовують ВЗЗ з очікуванням, передавач передає кожен черговий пакет (кадр, комірку) тільки після отримання з приймальної сторони сигналу правильності прийому V. Після передачі чергового пакету (кадру, комірки) передавальна сторона чекає на підтвердження. У разі виявлення приймальною стороною помилки, це повідомлення стирається, а на передавальну сторону видається сигнал перезапиту W, за яким повторюється передача попереднього пакету (кадру, комірки). Якщо надходить негативне підтвердження або відбувається перевищення часу тайм-ауту, пакет передається повторно. Пакет скидається (стирається) з накопичувача передавача лише після отримання позитивного підтвердження.

При цьому передавач видасть черговий або повторить попередній пакет через проміжок часу

t_оч = 2 t_р + t_п + t_q + t_ас,

після передачі попереднього пакету, де:

t_р - час розповсюдження сигналу від передавача до приймача, t_р = Д/V_с, Д - довжина лінії зв’язку для передачі сигналу, V_с - швидкість передачі сигналу в середовищі розповсюдження;

t_п - час формування і видачі сигналів підтвердження V або W;

t_q - час декодування (пошуку наявності помилки) прийнятого пакету;

t_ас - час прийому й аналізу сигналів V або W.

Надалі визначимо, що при організації обміну максимально можлива кількість N_п.max переданих за деякий час t пакетів (кадрів, комірок) дорівнює

N_п.max = t/t_k.

Врахуємо, що при організації обміну з очікуванням (стартстопний метод передачі) реальна кількість N_р.п.max переданих за цей же час t пакетів (кадрів, комірок) дорівнює (передача під час t_оч не ведеться):

N_р.п.max = t/(t_k + t_оч),

де t_k - уже визначений раніше час передачі одного БКС, а t_оч–уже визначений час очікування.

Тоді часовий інтервал довжиною t буде розподілено на час передачі цієї кількості повідомлень:

Т_пер = N_р.п.max∙ t_k = t∙ t_k /(t_k + t_оч)

і на час очікування:

Т_оч = N_р.п.max∙ t_оч = t∙ t_оч /(t_k + t_оч).

За час передачі Т_пер при інтенсивності спотворень λ буде спотворено і стерто

N_ст = Т_пер∙λ = t∙t_k∙λ /(t_k + t_оч)

пакетів, а за час очікування Т_оч буде втрачено можливість передачі:

N_втр = Т_оч/t_k = t∙t_оч /( t_k∙(t_k + t_оч))

пакетів.

Отже, кількість прийнятих на приймальному боці пакетів буде дорівнювати:

N_пр = N_п.max–(N_ст + N_втр).

На приймач інформації при цьому буде видано mּN_пр інформаційних символів.

Тоді очевидним є співвідношення:

N_пр = N_п.max − N_нпр = t /t_k–{t∙t_оч/(t_k∙(t_k + t_оч)) + t∙t_k∙λ/(t_k + t_оч)}.

Тому відносна швидкість передачі при використанні таких протоколів дорівнює відношенню кількості прийнятих інформаційних символів m∙N_пр до максимальної кількості усіх переданих символів n∙N_п.max:

R_оч = m∙N_пр/(n∙N_п.max) = (m/n)∙N_пр∙t_k/t =
= (m/n)∙[1 − ] =
= (m/n)∙[1 − ]. (6.1)

З аналізу виразу (6.1), як функції інтенсивності завад λ, виходить, що при використанні ВЗЗ з очікуванням, по-перше, при λ = 0 максимальне значення R_оч:

R_оч = (m/n)∙ ,

а, по-друге, існує критичне значення інтенсивності завад, коли відносна швидкість R_оч = 0, тобто коли система обміну переходить у режим неперервного перезапиту:

.

Останнє, в свою чергу, є можливим при критичній інтенсивності завад:

.