Оцінка впливу способів організації обміну в ТКМ на час доставляння повідомлень
Порівняння систем передачі з ВЗЗ і систем передачі при використанні коригувальних кодів за комплексною характеристикою
Аналіз залежностей швидкості передачі і правильності, представлений вище, призводить до висновку про те, що жодна з їх окремо не дає повної інформації, необхідної для вибору типу протоколу. Мабуть, правильне рішення можна прийняти за комплексною характеристикою, зокрема за ефективністю Е СПД, яка б дорівнювала добутку відносної швидкості на правильність інформації:
Е = R∙Роц .
Тоді для системи передачі даних з найкращою з ВЗЗ
Е = (m/n)∙(1 - λ∙tк)∙(1 - 2-(n - m)) ≈ (m/n)∙(1 - λ∙tк), (7.3)
а для СПД з коригувальним кодом:
Е = (mk/n)∙(1 − 2−(n − mk))∙(1 + λ∙tк)∙exp (− λ∙tк) ≈
≈ (mk/n)∙(1 + λ∙tк)∙exp (− λ∙tк). (7.4)
Рис. 7.2. Залежність комплексної ефективності СПД від стану каналу: 1 - СПД з коригувальним кодом, 2 - СПД з ВЗЗ
Залежності комплексної ефективності СПД від стану каналу, наведені на рис. 7.2, з якого видно існування, як і раніше, порогового значення інтенсивності завад. При перевищенні цього порогового значення СПД з коригувальним кодом стають ефективніше систем передачі даних з ВЗЗ.
З виразів (7.3, 7.4) можна визначити і ту надлишковість, за якою використання коригувальних кодів дає більшу ефективність порівняно з ВЗЗ для будь-яких значень інтенсивностей спотворень. Очевидно, це можливо при
Ек > ЕВЗЗ,
Тобто при
(mk/n)∙(1 + λ∙tк)∙exp (- λ∙tк) > (m/n)∙(1 - λ∙tк),
звідси:
mk > m∙(1 - λ∙tк)∙exp (λ∙tк) /(1 + λ∙tс) ≥ m∙f(λ∙tк).
Найважливішою характеристикою телекомунікаційних мереж є час доставляння інформаційних об’єктів від джерела до одержувача та час затримки їх передавання. Попередньо відмітимо, що час доставляння інформаційних об’єктів залежить від їх обсягу, а також від швидкості передачі інформації відповідними пристроями − апаратурою передачі даних, зокрема модемами. Загальновідомо, що однією з характеристик цих пристроїв є швидкість В передачі інформаційних символів, яка часто визначається в бітах за секунду чи інших похідних одиницях інформаційної швидкості (байт/с, КБайт/с та ін.). Ця швидкість називається швидкістю видачі символів повідомлень, або технічною швидкістю. Чи означає це, що при передачі m змістовних символів деякого інформаційного об’єкта час доставляння Тд визначиться як
Тд = m/В?
Зрозуміло, що це зовсім не так, оскільки у будь-якому разі для забезпечення достовірності інформації та і передавання її загалом, неминучими є витрати часу для:
1. Передавання надлишкової інформації, яка складається із надлишкових символів відповідних завадостійких кодів для виявлення (у протоколах з ВЗЗ) чи для виявлення і виправлення спотворень (у протоколах з ЗКК), а також службової інформації, необхідної для формування пакетів (кадрів, комірок та ін.), їх адресації в мережах передачі даних тощо.
2. Контролю цілісності, а в разі виявлення наявності спотворень, і для поновлення порушеної цілісності інформаційних об’єктів.
Ці витрати збільшують час доставляння та затримання в доставлянні повідомлень (час затримки в доставлянні) і, як наслідок, зменшують швидкість обміну інформацією. Причому одержувача цікавлять характеристики доставляння достовірної змістовної частини інформації.
Тому будемо називати швидкість передачі цієї достовірної змістовної частини інформації абсолютною швидкістю інформаційного обміну Ва, на відміну від технічної швидкості передачі В.
Як і раніше, будемо вважати, що передача інформації здійснюється у вигляді кадрів чи пакетів з технічною швидкістю В, а вираз для розрахунку відносної швидкості Rj передачі на інтервалі
0 
λ λг записується у вигляді:
Rj = f (λ, в),
де j − тип способу організації передачі (j = ЗКК, оч, пп, ап), а при λ > λг Rв = 0 для усіх способів організації передачі.
З урахуванням того, що відносна швидкість відображає частку, що належить суто інформаційним символам в загальній сукупності символів, які передаються у складі пакету (чи кадру) абсолютну швидкість інформаційного обміну - Ва можна розраховувати як
Ва = В· Rj.
Отже, для уже розглянутих способів організації передачі
1. При використанні ЗКК
ВаЗКК = В· mk/n.
2. При використанні ВЗЗ з очікуванням
Ваоч = В∙ (m/n)∙[1 − 
] = В∙ (m/n)∙ 
.
3. При використанні ВЗЗ з послідовною передачею
Вапп = В·(m/n)∙(1 - λ∙(tк + tоч)).
4. При використанні ВЗЗ з адресним перезапитом
Ваап 
В·(m/n)∙(1 - λ∙tк).
Оскільки отримані вирази для розрахунку абсолютних швидкостей відрізняються від відповідних виразів для розрахунку відносних швидкостей тільки наявністю сталого множника В, то зберігаються і всі раніше сформульовані висновки щодо їх залежності від стану каналу.
Тоді час доставляння кадру (пакету) можна обрахувати як результат ділення кількості символів цієї частини кадру на абсолютну швидкість інформаційного обміну.
Тд = n/Ва.
Неважко побачити, що час доставляння можна визначити із виразів:
1. При використанні ЗКК
ТдЗКК = n2/{В·mk};
2. При використанні ВЗЗ з очікуванням
Тдоч = n2/{В·m∙ 
] = n2/{В·m∙ }.
3. При використанні ВЗЗ з послідовною передачею
Тдпп = n2/{В·m∙(1 - λ∙(tк + tоч))}.
4. При використанні ВЗЗ з адресним перезапитом
Тдап n2/{В·m∙(1 - λ∙tк)}.
Рис. 7.3.Залежність часу доставляння інформації від стану каналу:
1 - СПД з коригувальним кодом, 2 - СПД з ВЗЗ та СМП, 3 - СПД з ВЗЗ та ПП, 4 - СПД з ВЗЗ та АП
Залежності часу доставляння інформації від стану каналу для кожного зі способів організації обміну інформацією наведено на рис. 7.3.
З отриманих залежностей видно, що:
1. При хорошому стані каналу усі способи організації обміну з використанням ВЗЗ мають менший час доставляння повідомлень, ніж спосіб організації обміну з використанням ЗКК.
2. Для усіх способів організації обміну з використанням ВЗЗ існують такі межові значення інтенсивностей впливів, коли вони за часом доставляння повідомлень починають поступатися способу організації обміну з використанням ЗКК.
3. Для усіх способів організації обміну і з використанням ВЗЗ, і з використанням ЗКК існують такі порогові значення інтенсивностей впливів, коли час доставляння стрімко зростає, тобто коли доставка інформації фактично припиняється.