На головну

Захист від помилок.

  1. Вимоги до написання й захисту
  2. Вимоги до написання, оформлення й захисту
  3. Допущено до захисту
  4. Завершення формування української радянської системи соціального захисту в 30-ті роки
  5. Загальна інструкція щодо підготовки та захисту наукової роботи
  6. Загальне поняття про організацію аварійно-рятувальних робіт та гасіння пожеж при роботі одного або декількох підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту.

При передачі даних каналами зв'язку існує імовірність появи помилок. Це пов'язано з тим, що у каналі передачі інформації можливі викривлення, викликані шумом, який може бути як природним, так і створюватись використаним устаткуванням. Наприклад, у телефонній лінії викривлення можуть виникнути через природні електричні розряди, перехресні наводки від інших ліній, тепловий шум, роботи комутуючих пристроїв тощо. Захист від помилок передбачає їх виявлення і виправлення. Виявлення помилок здійснюється, як правило, шляхом аналізу послідовності символів на приналежність її до певного класу структур. Існують два основних підходи до виправлення помилок. Перший підхід ґрунтується на використанні різних методів локалізації і виправлення помилок в приймальному пристрої. Другий передбачає лише визначення появи помилок, "виправлення" яких здійснюється за рахунок повторної передачі повідомлення. Вибір того або іншого способу захисту від помилок залежить від низки чинників, таких як тип використаного каналу, швидкість передачі даних, можливість появи помилок тощо.

Як вже зазначалося, до передачі даних каналами зв'язку висуваються досить високі вимоги щодо надійності і достовірності - значно вищі за ті, що ставляться до аналогових каналів зв'язку. Тому при використанні в системах телеобробки каналів цього типу проблема захисту від помилок набуває особливого значення. Вирішення цієї проблеми звичайно пов'язане з використанням спеціальних методів подання (кодування) інформації. У роботах Шеннона показано, що при відповідному кодуванні інформації кількість помилок може бути зменшена до необхідного рівня. Для цього пропонується використовувати надлишкове кодування, суть якого полягає в тому, що вихідна послідовність символів, звана інформаційною послідовністю, при застосуванні певних правил перетвориться в двійкову послідовність більшої довжини. Сформована таким чином послідовність символів одержала назву кодового слова. Наприклад, за рахунок додавання r перевірочних символів до вихідної послідовності, що складається з k символів, утвориться кодове слово довжиною п = k+r. У загальному випадку число розрядів п дозволяє представити 2п різних комбінацій двійкових послідовностей. Для представлення чисельності слів вихідної інформаційної послідовності достатньо 2к комбінацій кодових слів; частина кодових слів (2) що залишилася, є надлишковою, їх поява при передачі інформації розглядається як помилка. Виявлення в отриманій каналами зв'язку інформації викривлених (заборонених) послідовностей символів і лежить в основі методів виявлення і корекції помилок. Успішне вирішення цієї проблеми значною мірою залежить від правил подання вихідної інформаційної послідовності у вигляді кодового слова, тобто кодування інформації.

Розглянемо один з найпоширеніших способів кодування, при якому неперервна послідовність інформаційних символів розбивається на блоки (повідомлення), кожний з яких містить к символів інформації. Утворений таким способом код одержав назву блокового коду. Кодове слово утворюється шляхом додавання до блокового коду деякого числа додаткових (надлишкових) символів. Надлишкові символи не несуть жодної інформації і використовуються лише для виявлення і виправлення помилок. Як правило, блоковий код позначається як (п, к) код, де п - довжина коду, к - число інформаційних символів. Число додаткових символів, що дорівнює різниці між загальною довжиною коду і числом інформаційних символів, впливає на одну з найважливіших характеристик кодів - відносну швидкість передачі кодів каналами зв'язку (визначається відношенням швидкості передачі інформаційних біт, що утримуються в кодовому слові, до швидкості передачі самого кодового слова за формулою R=k/n).

Найпростіший спосіб формування блокового коду - це додавання спеціального біта парності до блоку даних. Такий код позначається як (к+1,к)-код, його прикладом може бути кодування інформації при "старт-стопному" способу передачі, розглянутому вище. Такий спосіб виявлення помилок, що одержав назву "контроль парності", є досить простим, проте дозволяє виявити тільки парне число помилок і ефективний при аналізі коротких послідовностей бітів даних, наприклад, при використанні семирозрядного коду ASCII. Із збільшенням довжини контрольованої послідовності даних можливість виявлення помилки зменшується до значення 0,5.

Для підвищення швидкості передачі повідомлення, що передаються каналом зв'язку, вони розбиваються на досить великі блоки (пакети) по 1024 байта, це змушує відмовитись від використання контролю парності. З іншого боку, якщо блоковий код не має спеціальної структури, то кодування і декодування його при великих значеннях k є досить складним. У цьому випадку кодуючий пристрій має зберігати 2к кодових слова, а декодуючий пристрій повинен вміти їх розпізнавати, тому необхідно вибрати таку структуру кодового слова, яка забезпечує максимальну простоту шифрування і дешифрування. Залежно від алгоритму кодування, перевірочні символи можуть розміщатися як між інформаційними символами, так і наприкінці їх. Для більшої наочності і зручності дешифрування, бажано щоб кодове слово чітко ділилося на дві частини: інформаційну і перевірочну. Ще однією властивістю кодів, використовуваною в системах кодування, є циклічність. Лінійний (п,к)-код є циклічним, якщо в результаті циклічного зсуву деякого кодового слова Ui=(Un-1.,Un-2.,...,U2,U1,Uo) утворюється нове кодове слово U2=(Uo,Un-1Un-2.,...,U2,U1).

В системах передачі даних циклічні коди часто позначаються як CRC-коди (скорочення від Cyclic Redundancy Check). Властивість циклічності дозволяє досить просто реалізувати кодуючи і декодуючи пристрої на базі зсувових регістрів і схем додавання за модулем 2.

 



Асинхронна і синхронна передача даних. | Способи маршрутизації в мережах передачі даних.

Методи доступу в локальних мережах | Методи доступу в мережах з шинною топологією. | Методи доступу в кільцевих локальних мережах. | Протоколи мереж комутації пакетів. | Транспортні протоколи. | Протоколи прикладного рівня. | Транспортні протоколи. | Типи мережевих з'єднань і класів транспортних протоколів. | Протоколи прикладного рівня. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати