Конспект лекций по теме 2.5

Сигналы, передаваемые по последовательным линиям связи (витая пара, телефонная линия, коаксиальный кабель), подвержены влиянию ряда факторов, воздействие которых часто приводит к возникновению ошибок в принятой информации. Ошибки могут возникать вследствие различных причин: влияния на канал связи наводок и помех естественного или искусственного происхождения, из-за изменения реконфигурирования системы передачи данных с временным нарушением целостности канала связи или без нарушения (при подключения новых абонентов к существующей локальной вычислительной сети). Некоторые из этих ошибок могут быть обнаружены на основании анализа вида принятого сигнала, так как в нем появляются характерные для них искажения его характеристик.

Способы снижения числа ошибок в принятой информации

          В настоящее время имеется существенный разрыв между требованиями к верности принимаемой информации и возможностями современных каналов связи. Стандартами международных организаций ITU-T и МОС установлено, что вероятность ошибки при телеграфной связи не должна превышать 10-5(на знак), а при передаче двоичных данных – 10-6 (на бит - единичный элемент). На практике допустимая вероятность ошибки при передаче данных может быть еще меньше – 10-9. В то же время используемые каналы связи (особенно проводные каналы большой протяженности и радиоканалы) обеспечивают вероятность ошибки на уровне 10-3...10-4 даже при применении устройств, улучшающих качество информационных каналов.

          Кардинальным способом уменьшения вероятности появления ошибок при приеме является введение избыточности в информацию при передаче. В системах информационного взаимодействия без обратной связи данный способ реализуется в виде одновременной передачи информации по нескольким параллельно работающим каналам, многократной передачи информации или помехоустойчивого кодирования. Последний способ доступнее, при прочих равных условиях он позволяет повысить скорость передачи информации за счет использования меньшей избыточностью.

Характеристики и разновидности помехоустойчивых кодов

          Помехоустойчивое кодирование предполагает введение в передаваемое сообщение, наряду с информационными проверочных разрядов, формируемых в устройствах защиты от ошибок (кодерах на передающем конце, декодерах – на приемном). Эта избыточность позволяет при приеме отличить разрешенную и запрещенную (искаженную за счет ошибок) комбинации символов.

Циклические коды (CRC)

          Циклические коды – это семейство помехоустойчивых кодов, являющихся одной из разновидностей кодов Хэмминга. Они обеспечивает достаточную гибкость с точки зрения возможности использования кодов с необходимой способностью обнаружения и исправления ошибок. Широкое применение циклических кодов в современных сетях обусловлено простотой реализации соответствующей аппаратуры (кодеров и декодеров).

          Все свойства и название этих кодов связаны с тем, что разрешенные комбинации бит в передаваемом сообщении (кодовые слова) могут быть получены путем операции циклического сдвига, определенного исходного кодового слова. При обнаружении декодером неверно принятой информации она может быть проигнорирована либо может быть запрошена повторная передача тех же данных.