Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Кафедра "МСИБ"
Реферат на тему:
«Канальное кодирование»
12 Неделя
Выполнил:
ст-ка гр. ПС-91
Акмайкина Т.И.
Проверил:
Фирстова Т.В.
Самара, 2012 г.
Оглавление
Канальное шифрование — способ шифрование, при котором шифруются абсолютно все данные, проходящие через каждый канал связи, включая открытый текст сообщение, а также информацию о его маршрутизации и об используемом коммуникационном протоколе[1]. 3
Общая структура канального кодирования 3
Блочное кодирование 4
Сверточное кодирование 6
Перфорирование материнского кода 8
Перемежение 9
Скремблирование 11
Особенности канального кодирования для различных логических каналов 11
Канальное шифрование — способ шифрование, при котором шифруются абсолютно все данные, проходящие через каждый канал связи, включая открытый текст сообщение, а также информацию о его маршрутизации и об используемом коммуникационном протоколе[1].
Общая структура канального кодирования
Для защиты от ошибок в каналах радиосвязи систем стандарта TETRA используется помехоустойчивое канальное кодирование сигнала, которое осуществляется путем введения в состав передаваемого сигнала достаточно большого объема дополнительной (избыточной) информации. В стандарте TETRA канальное кодирование реализуется в виде 4-х процедур:
блочного кодирования (block-encoding);
сверточного кодирования (convolutional encoding);
перемежения (interleaving);
скремблирования (scrambling).
При блочном кодировании входная информация разбивается на блоки по k символов, которые преобразуются по определенному закону в n-символьные блоки, где n>k [14]. Блочное кодирование предназначено, в основном, для обнаружения одиночных и групповых ошибок в канале связи и в определенных случаях для их исправления.
При сверточном кодировании каждый символ входной информационной последовательности, состоящий из k бит, преобразуется в n-битовый символ выходной последовательности, причем n>k. Сверточное кодирование является мощным средством борьбы с одиночными ошибками, хотя и не обеспечивает их обнаружения.
При перемежении производится изменение порядка следования символов информационной последовательности таким образом, что стояшие рядом символы оказываются разделенными несколькими другими. Перемежение обеспечивает преобразование групповых ошибок в канале связи в одиночные.
Скремблирование состоит в преобразовании входной информационной последовательности в выходную путем ее побитного сложения по модулю 2 со специально формируемой шифровальной последовательностью. Скремблирование используется для определенной защиты передаваемой информации, а также для аутентификации абонентов.
Структура канального кодирования, представленная на рис. 8.1, является общей для всех типов логических каналов, хотя параметры каждой из процедур канального кодирования для различных логических каналов, как правило, отличаются. Поэтому в дальнейшем будут приведены общие алгоритмы преобразований по каждой из процедур, а затем указаны параметры этих преобразований для каждого типа логического канала.
Стандарт TETRA описывает процесс канального кодирования как последовательное преобразование данных на 4-х уровнях, при этом входные данные обозначаются как биты типа 1 в блоках типа 1, данные после блочного кодирования - биты типа 2 в блоках типа 2 и т. д. После блочного кодирования к битам, закодированным блочным кодом, добавляются т. н. "хвостовые" биты.
Рис. 8.1. Общая схема канального кодирования в стандарте TETRA.
Для дальнейшего описания процедур канального кодирования введем следующие обозначения:
x - порядковый номер типа бит и блоков, x = 1,2,3,4,5;
Kx - число битов, переносимых одним блоком типа x;
k - номер бита, k = 1,2,..., Kx;
bx(k) - бит типа x в с номером k в блоке типа x.