3711

Введение. Коды, контролирующие ошибки (ККО), обнаруживают и исправляют возникающие ошибки при передачи информации через канал с шумом. ККО улучшают исправление битовой ошибки путем добавления избыточности в передаваемое сообщение, позволяя приемному устройству обнаруживать и исправлять битовые ошибки, таким образом, исключая необходимость повторной передачи сообщения. ККО применяются вместе с общей моделью связи, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Общая модель связи

Область применения ККО изменяется от космичекой и спутниковой связей предачи сообщения, хранания информации, до беспроводных мобильных связей [1]. Образец ККО модели связи представлен на рис. 2.

Рис. 2. Модель связи с кодом, корректирующим ошибки

Check - LDPC), широко распространены в современных беспроводных системах связиIEEE 802.11ad, 2nd Gen. DVB, IEEE 802.3an. Преимуще-

ство – высокая корректирующая способность кода и доступность высокопроизводительной аппарат-

щем для кода в общем случае ограниченное число доступных вариантов аппаратных архитектур декодера.

Таким образом, необходимо произвести анализ эффективности базовых архитектур, которые

позволяют достигнуть различных соотношений между пропускной способностью и величиной требуемых аппаратных ресурсов при реализации декодера на ПЛИС.

Введение в LDPC коды. LDPC код – линей-

ный код, исправляющий ошибки, постронный на

HM×N, где номера строк М представлены проверочными узлами {с1, с2, … , сМ} и номера столбцов N представлены переменными узлами {v1, v2, … , vN}.

Проверочный узел с соединяется с переменным

m

узлом vn, только если H(m,n) не ноль.

Рис. 3. Двусторонний граф Таннера для (3,6)-регулярного LDPC кода

LDPC код стандарта IEEE 802.11n и ис-

пользуемые алгоритмы декодирования.

Стандарт IEEE 802.11n предназначен для работы в диапазоне5 ГГц, обеспечивая совместимость с оборудованиемIEEE 802.11а. Однако он отличается от предшественников как на физическом, так и на МАС-уровне. Подробно эти отличия описаны в обзоре [2]. Как и все стандарты IEEE

802.11, он предназначен для создания локальных беспроводных сетей, действующих в нелицензируемых диапазонах частот. Стандарт описывает алгоритмы работы и требования к аппаратуре на физическом уровне (Phy) и на уровне управления доступом к каналу (МАС) (Media access control –

подуровень уровня соединения в тер-минологии модели взаимодействия открытых систем). Новый стандарт призван повысить пропускную способность локальных беспроводных сетей до номинальных скоростей свыше 100 Мбит/с.

Матрица проверки на четностьLDPC кода определяет соотношение ошибок по битам(BER – bit error ratio), пропускную способность и сложность декодера LDPC. Матрицы контроля четности, используемые в стандартеIEEE 802.11n, имеют многоуровневые структуры и состоят из сдвинутых вариантов матриц, удовлетворяющих идентичой, объединены для формирования 12 различных мат-

риц для 648, 1296 и 1944 длин блоков и 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 кодовых скоростей [3]. Проверочная матрица 324 × 648 четности используется в стандартеIEEE 802.11n для блока длиной 648.

В этой статье представлен гибридныйLDPC декодер, аппаратная реализация контроля по четности матриц которого указанна вIEEE 802.11n стандарте, размера блока 648.

Рис. 4. Аппаратная архитектура LDPC декодера

Как показано на рис. 4, аппаратная архитектура похожа на аппаратныйLDPC-декодер, предложенный в [4]. Так размер суб-матрица контроля по четности матриц 27×27, использовали 27 каналов передачи данных проверки узлов для реализации алгоритма декодирования Min-sum для одного слоя параллельно. После обновления переменной узел завершается для одного слоя, следующий слой из матрицы проверки на четность обрабатывается в результате реализации гибридного LDPC-декодер.

Аппаратная архитектура состоит из24×162 переменного узла памяти, 2 сдвигателей (блок чтения, блок записи), 27 проверочных узелов линий даных и 27 12×38 блоков памяти проверочных узлов (CN). Бит памяти 24×162 используется для хранения 648 узлов различных сообщений, каждый из которых 6-разрядный, в том числе 1 бит знака.

Различают две архитектуры LDPC декодера: двухфазный декодер и многоуровневый декодер. Структуры обоих архитектур частично параллель-

на. Архитектуры двух декодеров представлены на рис. 5.

В слоистой архитектуре каждый аппаратный кодовый узел ассоциирован только с одним аппаратным проверочным узлом. Это существенно упрощает аппаратную архитектуру кодового .узла Блок коммутации кодовых и проверочных узлов является переконфигурируемым, т.е. изменяющим связи между кодовыми и проверочными узлами каждый такт в зависимости от номера обрабатываемого слоя.

Данная архитектура декодера использует аппаратные блоки проверочных (Variable Node) и кодовых узлов (Check Node), прямой и обратный коммутаторы (Interconnection и Inverse Interconnection, соответственно) между двумя типами узлов, а также линии задержки сообщений (FIFO) от проверочных к кодовым узлам. Анализ слоистой архитектуры показывает, что являясь концептуально более сложной по сравнению со случаем полностью параллельного декодера и требуя более сложной логики управления, данная архитектура все же позволяет добиться существенного сокращения общего числа используемых -ре сурсов ПЛИС за счет упрощения архитектуры кодовых узлов и уменьшения количества аппаратных проверочных узлов, что будет продемонстрировано далее.

а)

б)

Рис. 5. а) Двухфазная архитектура декодера; б) Слоистая архитектура декодера

Есть некоторые фундаментальные различия между двухфазной архитектурой декодера (рис. 5а) и слоистой архитектурой декодера(рис. 5б). Двух-

фазный декодер содержит два ОЗУ, которые используются для накопления всех входящих сообщений из переменного узла. Во время одной итерации одна сумма ОЗУ используется для вычисления обноленного сообщения, вычитая соответствующее сообщение из ОЗУ и добавления значения канала ОЗУ. Вторая сумма ОЗУ необходимо для построения новой суммы для следующей итерации, следовательно, оба ОЗУ меняются местами после каждой итерации по сравнению со слоистой архитектурой декодера сохраняет апостериорную информацию в оперативной памяти канала.

Заключение. В данной работе исследованы реализации декодера LDPC кода беспроводного стандарта IEEE 802.11n с использование алгоритма Min-Sum. Эффективность реализации различных архитектур определялась на основе критерия отно-

шения пропускной способности к объему используемых аппаратных ресурсов.

Литература

1.Smolyakov V. A Multi-Standard LDPC Decoder/ V. Smolyakov, University of Toronto, 2010.

2.Шахнович И. Стандарт IEEE 802.11n – уж скоро. Примирение непримиримых. – ЭЛЕКТРОНИКА:

НТБ, 2006, №1.

3.“IEEE 802.11n Wireless LAN Medium Access Control MAC and Physical Layer PHY specifications”, IEEE 802.11n-D2.0, 2007.

4.J. Dielissen, A. Hekstra, V. Berg, “Low cost

LDPC decoder for DVB-S2”, Design, Automation & Test in Europe Conference, March 2006.

18 марта 2014 года состоялось важное событие в жизни русского населения - полуостров Крым и город федерального значения Севастополь снова в составе Российской Федерации. Но многие страны были против этого воссоединения и хотели предотвратить выход Крыма из состава Украины. В день проведения в автономии судьбоносного референдума Германия призывала руководство Москвы изме-

нить свою позицию и отказаться признавать итоги голосования. Но если изучить историю полуострова, то можно сказать, что он по несправедливости оказался в Украине.

С древних времен Крым был настоящим -эт ническим котлом, в котором переплавлялись племена, народы и даже целые государства. В VI -V веках до н.э., когда в степях хозяйничали скифы, на побе-

режье Крыма основывали свои торговые колонии греки: Херсонес, Пантикопей и другие. Греческие колонисты привезли на берега свое искусство строить корабли, выращивать виноград, оливковые деревья, возводить прекрасные храмы, театры, стадионы.

Вначале Хlll века Крым захватили монголотатары. Именно они стали называть Крымом весь полуостров. В ХV в. - время заката Золотой Орды. Междоусобицы привели к распаду ее на ряд ханств. Выделилось и Крымское ханство.

ВXVI в. Россия, защищая свою территорию от Крымского ханства, строит две засечные черты. В рамках одной из нихБелгородскойбыл основан город-крепость Воронеж в 1586 г.

Во второй половине XVIII в. в период правления Екатерины II Россия вела войны с Турцией. Крым являлся тогда вассалом Турции. Сначала Турция признает независимость Крыма. Затем поднимает там мятеж, пытаясь его вернуть. Тогда в Крым вступают русские войска.

8 апреля 1783 года Екатерина II подписала манифест о вхождении Крыма в состав Российской империи. Турция развязывает новую войну. И толь-

ко после подписания мирного договора1791 г. Крым окончательно был признан русским. В 1796 году область вошла в состав Новороссийской губернии, а в 1802 года опять выделена в самостоятельную административную единицу. В начале XIX века в Крыму развивается виноградарство и судостроение в Севастополе, прокладываются дороги. При князе Воронцове начинает обустраиваться Ялта, закладывается Воронцовский дворец, а южный берег Крыма превращается в курорт. В 1874 году Симферополь был соединён с Александровском же-

лезной дорогой. Курортный статус Крыма повысился после того, как в Ливадии появилась летняя царская резиденция - Ливадийский дворец.

Тяжелые испытания выпали на долю крымчан в годы Великой Отечественной войны. Почти весь полуостров был оккупирован. 12 сентября 1941 — 9 июля 1942 происходила битва за Крым и вторая героическая оборона Севастополя. Не смотря на тяжелые бои, территория Крыма была оккупирована нацистской Германией и Румынией, но стойкое сопро-

тивление севастопольцев отвлекло значительные германские силы от действий на Сталинградском направлении, что в итоге способствовало победе под Сталинградом и в целом в Великой Отечественной войне. 11 апреля 1944 года Советская армия начала операцию по освобождению Крыма, были отбиты Джанкой и Керчь. К 13 апрелю были освобождены Симферополь и Феодосия. 9 мая — Севастополь. Дольше всего немцы держались на мысе Херсонес, однако их эвакуация была сорвана гибелью конвоя «Патрия». Война резко обострила межнациональные противоречия в Крыму, и в мае-июне1944 года с территории полуострова были выселены крымские татары (183 тыс. человек), армяне, греки и болгары.

В апреле 1944 г. Крым был освобожден от фашистов.

В1948 г. Указом Президиума Верховного Совета РСФСР Севастополь стал городом республиканского подчинения. Таким образом, статус Севастополя стал равен статусу Крымской области.

В1954 г. - Н.С.Хрущев передал Крым Украи-

не, но Севастополь остался в формате Союзного подчинения. В 1991 г. в ходе распада СССР Крым и Севастополь отошли Украине.

23 февраля 2014 года над городским советом Керчи был спущен украинский флаг и поднят государственный российский флаг. Массовое снятие украинских флагов происходило 25 февраля в Севастополе. С резкой критикой новых властей в Киеве выступили казаки в Феодосии. К пророссийским акциям подключились и жители Евпатории. 6 марта 2014 года Верховный совет Крыма принял постановление о вхождении республики в состав Российской Федерации в качестве её субъекта и назначил Референдум о статусе Крыма, а 11 марта 2014 года Верховный Совет Автономной Республики Крым и Севастопольский городской совет приняли Декларацию о независимости Автономной Республики Крым и города Севастополя

16 марта 2014 года состоялся референдум по вопросу о будущем статусе полуострова. На всена-

родном голосовании были вынесены два вопроса: вхождение Крыма в состав России в качестве субъекта федерации или восстановление Конституции 1992 года при сохранении Крыма в составе Украины. Явка в городе-герое Севастополе на референдуме составила 89,5 %, в Республике Крым — 81,36 %, по Крыму в целом82,71 %, а самую высокую явку показал город-герой Керчь — 94,59 %. За воссоединение Крыма с Россией проголосовали95,7 % крымчан. Референдум прошёл в мирной и праздничной атмосфере.

Можно выделить интересный факт, что ровно 70 лет назад, 16 марта 1944 г, ставкой Верховного главнокомандующего был отдан приказ начать операцию освобождения Крыма.

Итеперь уже в 2014 г. 18 марта был подписан договор о вхождении Крыма в состав Российской Федерации.

Однако, референдум не был признан западным сообществом («Большая семёрка», государствачлены НАТО, Евросоюза, Совета Европы), страны которого ссылаются на его несоответствие Конституции Украины и ряд других причин. При рассмотрении вопроса о ситуации в Крыму в Совете Безопасности ООН тринадцать его членов поддержали проект резолюции, объявляющей референдум не имеющим законной силы, Россия наложила на неё вето.

После того как Россия, вопреки прозвучавшим предупреждениям и заявлениям, признала итоги общекрымского референдума, США и Евросоюз, Австралия, Новая Зеландия и Канада ввели в действие первый пакет санкций. Помимо ограничений, было также предпринято сворачивание контактов и сотрудничества с Россией и российскими организациями в различных сферах. Последующее расширение санкций (апрель-май) было связано с обострением ситуации на востоке Украины. Организаторы санкций обвинили Россию в действиях, направленных на подрыв территориальной целостности -Ук раины.

Но не смотря на все санкции и заявления западных стран крымчане очень рады вернуться в состав России. «После тяжелого, длительного, изнурительного плавания Крым и Севастополь возвращаются в родную гавань — в Россию, к родным берегам, в порт постоянной приписки», — поддерживая их настроение, подчеркнул президент В. В. Путин.

Исегодня, спустя год, крымчане так же уверены в правильности своего решения. Пришедшие на участки, проголосовали за воссоединение с Россией. И этот референдум точно войдет в мировую историю так как96,77% участников решили быть вместе с Россией!

«Могу сказать о себе и своих коллегах: никто из нас ни секунды не колебался и никогда не жалел

отом, что сделал. Это был единственно правильный путь», - высказал свое мнение Глава Республики Крым Сергей Аксенов.

Спустя год результаты опросов, подтверждают это решение. Поддержка жителей того решения

по-прежнему колоссальная. Даже по данным GfKUkraine, 93% крымчан полностью или скорее поддерживают воссоединение Крыма и России.

За это время жизнь в Крыму изменилась в лучшую сторону. Здесь увеличена в два раза пенсия, полным ходом идет модернизация медицины, решаются вопросы, которых за долгие двадцать три года накопилось немало. Одним из самых насущных

– транспортная инфраструктура. Только за полгода отремонтировано столько дорог, сколько здесь не делали за последние два десятилетия.

Главный проект для Крыма – это мост через Керченский пролив. В районе возведения уже -ве дутся изыскательские работы. Масштабность этого объекта уже сравнивают с сочинской олимпиадой. Крымчане называют его«дорогой жизни». Мост соединит полуостров с материком, а значит, все попытки соседней Украины заблокировать жителей будут безуспешными. Объект планируют сдать к 2019 году. К этому времени здесь будут праздновать уже пятилетний юбилей воссоединения с Россией. И это, без сомнения, будет уже совсем другой Крым.

Литература 1. Абдулатипов, Р.Г. // Культурная динамика

России в XXI веке: ресурсы, преемственность, перспективы / Р.Г. Абдулатипов, А.Г. Бусыгин, И.Д. Кобзон и др. М.: Издательский дом МГУКИ, 2011. С. 97. [Электронный ресурс] Режим доступа: World Wide Web. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/krym- novaya-stranitsa-regionalnoy-kulturologii. (Дата обращения: 02.06.2015)

2. В Крыму отмечают годовщину присоединения к России // [Электронный ресурс] Режим дос-

тупа: World Wide Web. URL: http://www.tvc.ru/news/show/id/63534 . (Дата обращения: 03.06.2015)

3.Власти Крыма приняли решение о вхождении в состав России[Электронный ресурс]: Режим доступа: World Wide Web. URL: http://www.bbc.co.uk/russian/international/2014/03/140 306_ukraine_crimea_referendum.shtml. (Дата обращения: 03.06.2015)

4.История Крыма // Электронный ресурс]:

Режим доступа: World Wide Web. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%F1%F2%EE%F0% E8%FF_%CA%F0%FB%EC%E0. (Дата обращения: 01.06.2015)

5. Мезин, В. Г. Цена присоединения Крыма // [Электронный ресурс] / В.Г. Мезин, В.В. Кудряшов Вестник Екатерининского института. 2014. № 2 (26).

03.06.2015)

6. Якобсон А. Л. Средневековый Крым: Очерки истории и истории материальной культуры.

— М.-Л.: Наука, 1964. — 232 с. (Дата обращения: 04.06.2015)