Відносна швидкість при використанні ВЗЗ із 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) передаюча сторона чекає підтвердження. У разі виявлення на приймальній стороні помилки, це повідомлення стирається, а на передаючу сторону видається сигнал перезапиту W, по якому повторюється передача попереднього пакету (кадру, комірки). Якщо поступає негативне підтвердження або відбудеться 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 час

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 і аналізу сигналів V або W.

Надалі уточнимо, 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 (стартостопний метод передачі) реальна кількість N_р.п.max переданих пакетів (кадрів, комірок) за цей же час t 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 втрачена можливість щодо передачі:

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

пакетів.

Таким чином кількість прийнятих на приймальному боці пакетів буде дорівнювати:

N_пр = N_п.max – (N_ст + N_втр).

На приймач інформації при цьому буде видано m∙N_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

R_оч = m∙N_пр/(n∙N_п.max) = (m/n)∙N_пр∙t_k/t = (m/n)∙[1 −] =
=(m/n)∙[1 −] (2)

З виразу (2) виходить, що при використанні ВЗЗ з очікуванням, по-перше, при λ = 0

R_оч = (m/n)∙ ,

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

.

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

. (3)

Звернемо увагу на те, що відносна швидкість передачі лінійно залежить від інтенсивності завад:

R_k = m_k/n = f(λ)

і має вигляд, наданий на рис. 5.

Рис. 5. Залежність відносної швидкості передачі від стану каналу для процедури ВЗЗ із очікуванням