
- •1. Теорія інформації та кодування як основа сучасних технологій
- •Інформація і дані. Визначення інформації
- •Повідомлення та сигнали
- •2. Інформаційні технології. Кодування в інформаційно–телекомунікаційних системах
- •2.1. Кодування повідомлень в інформаційно–телекомунікаційних системах. Поняття про кодування і код
- •2.2. Технологія кодування інформаційних об’єктів. Цифрове кодування
- •Кодування аналогових сигналів
- •Передача цифрової інформації в аналогових каналах
- •Забезпечення цілісності та доступності інформаційних об’єктів
- •Забезпечення цілісності та доступності інформаційних об’єктів у обчислювальних мережах. Методи захисту від спотворень
- •Двійкові завадостійкі коди
- •Характеристики завадостійких кодів
- •Двійкові коди з перевіркою на парність або на непарність (контроль по модулю 2)
- •Завадостійке кодування. Двійкові та узагальнені завадостійкі коди
- •Двійкові матричні коди
- •Код Хеммінга
- •Циклічні коди
- •Узагальнені завадостійкі коди. Контрольне додавання
- •Узагальнені завадостійкі коди. Перемежування та виграш від кодування
- •Метод перемежування
- •Згортальні двійкові коди
- •Виграш від кодування
- •Захист від спотворень при використанні передачі зі зворотним зв’язком
- •Методи захисту від спотворень при використанні передачі зі зворотним зв’язком
- •Системи передачі даних з очікуванням (стартстопний метод передачі)
- •Послідовний (потоковий) метод передачі
- •Системи передачі даних з взз з адресним перезапитом комбінацій (вибіркова передача)
- •Порівняння систем передачі даних із взз і систем передачі при використанні коригувальних кодів за відносною швидкістю передачі
- •Відносна швидкість в процедурах обміну інформацією при використанні зкк
- •Відносна швидкість при використанні взз з очікуванням
- •Відносна швидкість при використанні взз з неперервною передачею
- •Відносна швидкість при використанні взз з адресним перезапитом
- •Порівняння систем передачі з взз і систем передачі при використанні коригувальних кодів. Пропускна спроможність каналу
- •Порівняння систем передачі з взз і систем передачі при використанні коригувальних кодів за правильністю передачі даних
- •Порівняння систем передачі з взз і систем передачі при використанні коригувальних кодів за комплексною характеристикою
- •Оцінка впливу способів організації обміну в ткм на час доставляння повідомлень
- •Підвищення пропускної спроможності неперервного каналу шляхом прямого розширення смуги пропускання каналу
- •Пропускна спроможність неперервного каналу. Шляхи підвищення пропускної спроможності каналу
- •Підвищення пропускної спроможності шляхом дискретизації смуги пропускання каналу
- •Пропускна спроможність та співвідношення сигнал/завада
- •Завадостійкі коди і пропускна спроможність каналу
- •Контрольні запитання для перевірки знань та вмінь
- •Підвищення пропускної спроможності неперервного каналу шляхом прямого розширення смуги пропускання каналу.
- •Підвищення пропускної спроможності шляхом дискретизації смуги пропускання каналу.
- •Пропускна спроможність та співвідношення сигнал/завада.
- •Методи захисту від спотворень при використанні передачі зі зворотним зв’язком.
- •Порівняння систем передачі з взз і систем передачі при використанні коригувальних кодів за комплексною характеристикою.
- •Метод перемежування.
- •Виграш від кодування. Основна та додаткова література
Системи передачі даних з очікуванням (стартстопний метод передачі)
Згідно з процедурою ВЗЗ з очікуванням (стартстопний метод передачі) без підтвердження може бути передано лише один кадр. Після передачі наступного кадру передавальна сторона очікує підтвердження. Якщо надходить від’ємне підтвердження або буде перевищення часу тайм-ауту, кадр передається повторно. Кадр знищується (стирається) з накопичувача передавача лише після отримання позитивного підтвердження. Часова діаграма роботи процедури ВЗЗ типу ВЗЗ ОЧ відображена на рис. 6.1.
Дану процедуру зручно використовувати при напівдуплексному зв’язку, коли передача сторін чергується чи коли час передачі усієї сукупності не є критичним. Однак вона неефективна у випадку організації повнодуплексного зв’язку, особливо, якщо час розповсюдження сигналу в каналі значно більший від часу передачі кадру, що є типовим для супутникових і багатьох інших каналів.
Рис.
6.1. Передача кадрів
згідно з
процедурою ОЧ
Послідовний (потоковий) метод передачі
У цьому випадку кадри передаються неперервно без очікування підтвердження приймання визначеної кількості кадрів − блоку (вікна). У разі отримання негативного підтвердження або по закінченню установленого часу очікування непідтверджений і всі наступні кадри передаються повторно. Приклад такого передавання за процедурою ПМП подано на рис. 6.2.
У практичних версіях процедур ПМП, наприклад у складі протоколу V.42, не усі кадри вимагають підтвердження. Позитивне підтвердження може служити підтвердженням правильній передачі не лише даного кадру, але й усіх попередніх.
Рис. 6.2. Передача кадрів згідно з процедурою ПМП
Системи передачі даних з взз з адресним перезапитом комбінацій (вибіркова передача)
Згідно з процедурою ВЗЗ з адресним перезапитом (вибіркової передачі, вибіркового повторення, МВП ВЗЗ АП) повторне передавання даних здійснюється лише для кадру, на який надійшло від’ємне підтвердження або закінчився час тайм-ауту підтвердження. Ця процедура порівняно з процедурами ВЗЗ–ОЧ і ВЗЗ–ПП, істотно збільшує пропускну здатність СПД. Але для передавання і приймання кадрів не в порядку їх номерів на приймальній стороні повинен знаходиться буферний накопичувач з довільним доступом. Зі збільшенням затримки розповсюдження сигналу в каналі зв’язку необхідно збільшувати буферну пам’ять.
Зрозуміло, реалізація процедури ВЗЗ–АП є більш складною і дорогою. З цієї причини вона тривалий час не знаходила широкого комерційного застосування. Навіть у найбільш досконалому на сьогоднішній день протоколі V.42 процедура селективного повтору не є обов’язковою. Часова діаграма передачі кадрів згідно з процедурою ВЗЗ − АП показана на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Передача кадрів згідно з процедурою ВЗЗ—АП
Порівняння систем передачі даних із взз і систем передачі при використанні коригувальних кодів за відносною швидкістю передачі
Поняття відносної швидкості траплялося нам, коли розглядали характеристики завадостійких кодів:
,
де
–
кількість суто інформаційних, а
–
кількість надлишкових символів коду.
Відносна швидкість в процедурах обміну інформацією при використанні зкк
Для процедур, що використовують завадостійкий коригувальний код (ЗКК), відносна швидкість обміну визначається відносною швидкістю коду Rk як
RЗКК = Rk = mk/n,
де
–загальне,
а mk
кількість інформаційних символів у
базовому кодовому слові (БКС).
Зрозуміло, що дане співвідношення є справедливим, доки тривалість і інтенсивність завад λ є такими, що виникаюча при цьому в інформації помилка не перевищує коригувальних можливостей вибраного коду. Подальші міркування є справедливими для випадків, коли коригувальний код вибрано з умови виправлення спотворення одного символу в межах одного базового кодового слова (БКС). Для цих умов, коли за час передавання одного БКС tk може виникнути не більше ніж одна завада, вираз, що визначає критичне значення інтенсивності завад (з можливістю здійснювати подальший обмін інформацією) за показником швидкості передачі при використанні ЗКК має вигляд:
λг ≤ 1/tk = 1/(В/n) = n/В.
Це значення вважається критичним, тому що в разі збільшення інтенсивності завад на приймальному боці буде отримуватися інформація з такими спотвореннями, які не можливо виправити даним ЗКК, що в інформаційному сенсі слід вважати еквівалентним припиненню обміну (RЗКК = 0).