Страница: 2/8
важнейших проблем современной теории и техники связи.
Существует несколько источников возникновения помех. Например
атмосферные помехи возникают вследствие электрических возмущений в
земной атмосфере. Космические помехи могут прийти с Солнца или
других звезд, которые излучают электромагнитную энергию в очень
широком частотном спектре. Помехи можно также обнаружить в
проволоке-проводнике или коаксиальном проводнике вследствие того,
что случайное движение электронов в проводнике приводит к
образованию тепловой энергии.
Чтобы успешно бороться с тепловым шумом (а также с другими
видами шумов, например разрядными помехами флуктуациями мощности и
так далее), приемники в системах связи должны проверять данные и в
случаях обнаружения "нарушений" запрашивать повторную передачу.
"Нарушения" или ошибки можно широко классифицировать как случайные,
импульсные и смешанные. В каналах со случайными ошибками для
каждого бита данных существует вероятность Р неправильного приема и
Р-1 правильного приема. Ошибки происходят случайно в блоках
принятых данных. Большинство каналов с вещественными носителями (а
также спутниковые каналы) подвержены случайным ошибкам.
Каналы с импульсными ошибками демонстрируют состояние,
свободное от ошибок, большую часть времени, но иногда появляются
групповые или разовые ошибки. Объектом таких ошибок являются
радиосигналы, так же как кабели и провода, например телефонные
каналы из витых проводных пар.
Проблема канального шума обусловлена свойствами самого канала
и никогда не может быть устранена полностью.
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОШИБОЧНОСТИ
ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СЕТЯХ
Для повышения достоверности и качества работы систем связи
применяются групповые методы защиты от ошибок, избыточное
кодирование и системы с обратной связью. На практике часто
используют комбинированное сочетание этих способов.
К групповым методам защиты от ошибок можно отнести давно уже
используемый в телеграфии способ, известный как принцип Вердана:
вся информация (или отдельные кодовые комбинации) передается
несколько раз, обычно не четное число раз (минимум три раза).
Принимаемая информация запоминается специальным устройством и
сравнивается. Суждение о правильности передачи выносится по
совпадению большинства из принятой информации методами "два из
трех", "три из пяти" и так далее. Например кодовая комбинация 01101
при трехразовой передаче была частично искажена помехами, поэтому
приемник принял следующие комбинации: 10101, 01110, 01001. В
результате проверки каждой позиции отдельно правильной считается
комбинация 01101.
Другой метод, также не требующий перекодирования информации,
предполагает передачу информации блоками, состоящими из нескольких
кодовых комбинаций. В конце каждого блока посылается информация,
содержащая количественные характеристики переданного блока,
например число единиц или нулей в блоке. На приемном конце эти
характеристики вновь подсчитываются, сравниваются с переданными по
каналу связи, и если они совпадают, то блок считается принятым
правильно. При несовпадении количественных характеристик на
передающую сторону посылается сигнал ошибки.
Среди методов защиты от ошибок наибольшее распространение
получило помехоустойчивое кодирование, позволяющее получить более
высокие качественные показатели работы систем связи. Его основное
назначение - принятие всех возможных мер для того, чтобы
вероятность искажений информации была достаточно малой, несмотря на
присутствие помех или сбоев в работе сети.
Помехоустойчивое кодирование предполагает разработку
корректирующих (помехоустойчивых) кодов, обнаруживающих и
исправляющих определенного рода ошибки, а также построение и
реализацию кодирующих и декодирующих устройств.
Специалистами доказано, что при использовании
помехоустойчивого кодирования вероятность неверной передачи во
много раз снижается. Так, например, с помощью кода M из N,
используемого фирмой IBM в вычислительных сетях, можно обнаружить в
блоке, насчитывающем около тридцати двух тысяч символов, все
ошибки, кратные трем или меньше, или пачки ошибок длиной до
шестнадцати символов.
При передаче информации в зависимости от системы счисления
коды могут быть двухпозиционными и многопозиционными. По степени
помехозащищенности двухпозиционные коды делятся на обыкновенные и
помехоустойчивые.
Двухпозиционные обыкновенные коды используют для передачи
данных все возможные элементы кодовых комбинаций и бывают
равномерными, когда длина всех кодовых комбинаций одинакова,
Реферат опубликован: 28/08/2006