Этот протокол применяется в сети передачи данных АСУЖТ при межмашинном обмене между ВЦ дорожного и сетевого уровней.
В этом протоколе каждый передаваемый блок дополняется следующими служебными символами: «Заполнитель» (1 символ), «Синхронизация» (2 символа), «Начало текста» (1 символ), «Конец блока» (1 символ), «Контрольная последовательность блока» (2 символа циклического кода с образующим полиномом 16-й степени) и «Заполнитель» (1 символ). Отсюда nд=8.
Циклическим кодом при передаче защищается полезная информация, а также «Конец блока» и два символа «Контрольной последовательности блока», поэтому nз=3.
Блок подтверждения в протоколе BSC состоит из 6 символов (1 символ-заполнитель, 2 символа синхронизации, 2 символа положительного или отрицательного подтверждения, 1 символ-заполнитель). Следовательно, nп=6, nс = nд + nз =14.
Каждый символ при передаче протоколом BSC кодируется восемью битами, r=8.
Тогда для протокола BSC среднее время t2 передачи блока длиной b символов полезной информации с учетом повторений (см. формулу 7) составит
(15)
Из (9) коэффициент эффективной скорости для протокола BSC
(16)
а оптимальную длину блока можно определить из (10):
(17)
1.3 Результаты сравнения эффективности протоколов
Сравнение эффективности протоколов производится по среднему времени t2 передачи блока длиной b символов для протоколов АП-70 и BSC по формулам (12) и (15), а также по коэффициенту эффективной скорости по формулам (13) и (16).
Кроме того, для каждого протокола вычисляется оптимальная длина блока и максимум коэффициента эффективной скорости передачи для каналов связи с вероятностью искажения бита р от 10-3 до 10-5.
|
|
Результаты расчета среднего времени передачи блока длиной b символов полезной информации приведены в таблице 1. Расчеты произведены для наиболее типичных значений вероятности искажений бита в каналах связи (р =10-3; 10-4; 10-5).
Таблица 1 – Среднее время передачи блока длиной b для протоколов АП-70 и BSC и каналов различного качества на скорости 1200 бит/с
| Длина блока b (символов) | Значения среднего времени передачи для различных значений вероятности появления ошибок | |||||
| р =10-3 | р =10-4 | р =10-5 | ||||
| t 2 (АП-70) | t 2 (BSC) | t 2 (АП-70) | t 2 (BSC) | t 2 (АП-70) | t 2 (BSC) | |
| 0,15 | 0,18 | 0,13 | 0,16 | 0,13 | 0,16 | |
| 0,28 | 0,27 | 0,23 | 0,23 | 0,22 | 0,23 | |
| 0,45 | 0,38 | 0,32 | 0,30 | 0,31 | 0,29 | |
| 0,89 | 0,65 | 0,52 | 0,44 | 0,50 | 0,43 | |
| 2,96 | 1,73 | 1,07 | 0,82 | 0,96 | 0,77 | |
| 17,46 | 7,24 | 2,34 | 1,68 | 1,91 | 1,45 | |
| 78,23 | 23,67 | 3,89 | 2,67 | 2,88 | 2,14 | |
| 312,51 | 69,48 | 5,77 | 3,81 | 3,87 | 2,85 |
Из таблицы 1 видно, что асинхронный протокол АП-70 несколько эффективнее протокола BSC только при передаче данных блоками длиной до 10–15 символов. Такие длины, как будет показано ниже, не соответствуют оптимальным значениям длин блоков, при которых достигается максимум эффективной скорости для реальных каналов связи со значениями р от 10-3 до 10-6.
Для больших значений длин блоков протокол BSC в 1,3–1,5 раза более эффективен, чем протокол АП-70 (см. таблицу 1), причем эффективность протокола BSC по сравнению с АП-70 резко возрастает при передаче данных по каналам связи с низким качеством (столбец таблицы 1 для р =10-3).
Оптимальные значения длин блоков и максимумы коэффициента эффективной скорости для протоколов АП-70 и BSC и каналов связи различного качества приведены в таблице 2.
|
|
Таблица 2 – Оптимальные значения длин блоков b для протокола АП-70 и BSC и каналов связи с р от 10-2 до 10-6 и соответствующие значения максимального коэффициента эффективной скорости передачи данных
| Вероятность появления ошибки р | АП-70 | BSC | ||
| Оптимальная длина блока bопт | Коэффициент эффективной скорости ηmax | Оптимальная длина блока bопт | Коэффициент эффективной скорости ηmax | |
| 10-3 | 0,47 | 0,51 | ||
| 10-4 | 0,64 | 0,81 | ||
| 10-5 | 0,70 | 0,94 |
По таблице 2 можно определить, что на реальных каналах связи СПД АСУЖТ (р =10-4; 10-5) оптимальная длина блока для протокола АП-70 составит 58; 188 символов, а для протокола BSC – 126; 410 символов. При этом соответствующие значения максимального коэффициента эффективной скорости передачи равны 0,64; 0,70 и 0,81; 0,94.
Приведенные выше численные результаты показывают, что эффективность синхронного протокола BSC на реальных каналах связи СПД АСУЖТ значительно превосходит эффективность асинхронного протокола АП-70. В связи с этим в СПД АСУЖТ, а также и в других сетях необходимо переходить на использование синхронных протоколов, что позволит уменьшить время занятия каналов, загрузку узлов коммутации и повысить общую эффективность сети передачи данных.
Одновременно следует заметить, что и при использовании синхронных протоколов для обеспечения максимальной эффективной скорости передачи необходимо для каналов определенного качества выбирать соответствующие значения оптимальной длины блока полезной информации.