67567

Кодирование информации в информационно-вычислительных сетях

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Поскольку в канале передачи данных по ряду причин (например, по причине электромагнитных волн) могут возникнут помехи, искажающие передаваемую информацию, используется специальное кодирование данных кодами, исправляющими ошибки.

Русский

2014-09-12

46 KB

2 чел.

Кодирование информации

в информационно-вычислительных сетях

Поскольку в канале передачи данных по ряду причин (например, по причине электромагнитных волн) могут возникнут помехи, искажающие передаваемую информацию, используется специальное кодирование данных кодами, исправляющими ошибки.

Кодирование – это представление сообщения последовательностью элементарных символов. Источником информации является, как правило, сообщение, сформированное пользователем или программными средствами управления связью согласно протоколу. Источником информации также может быть передаваемая аппаратура сети, генерирующая специальные сигналы, согласно протоколам физического уровня модели ВОС.

Основная задача, возникающая в технике связи, состоит в том, чтобы построить оптимальный  и эффективный кодер и декодер. Кодер преобразует сообщение в сигналы, которые могут быть переданы по каналу. Эти сигналы в канале искажаются шумом. Затем искаженный сигнал поступает в декодер, который восстанавливает посланное сообщение и направляет его получателю. На рис. 4.1 изображена схема типичной системы связи с использованием кодов, исправляющих ошибки. Полный цикл обнаружения/исправления ошибки, возникшей при передаче данных по сети, называют управлением ошибками.

Существует несколько основных стратегий, позволяющих передающему ООД установить правильность получения принимающим ООД переданного ему кадра. Однако в настоящее время на практике используются только две: автоматический запрос на повторение передачи (АЗП) и усовершенствованное управление ошибками (УУО).

Для первой стратегии применяются коды, обнаруживающие ошибки. При этом в случае обнаружения ошибки  требуется повторная передача данных.

Для второй стратегии применяются коды, исправляющие ошибки передачи данных в сети. К таким кодам относят коды Хэмминга, Рида-Маллера, Рида-Соломона и др. В этом случае к сообщению добавляется достаточное количество бит, чтобы обнаружить искаженный бит и исправить его путем простого инвертирования. При использовании таких кодов могут быть исправлены не только одиночные ошибки, но и пакеты ошибок. Однако эти коды не могут исправлять любую возможную комбинацию ошибок, они предназначены для того, чтобы исправлять наиболее правдоподобные комбинации.

На практике число дополнительных контрольных битов для исправления ошибок достаточно велико, поэтому в большинстве приложений, использующих надежную связь, более эффективными оказываются методы АЗП. Эти методы опираются на наличие обратного тракта для возврата ответов.

Однако во многих случаях обратного пути может и не быть или же задержка от такого кругового обращения может оказаться слишком большой. Например, при получении информации от космических зондов используется только односторонний канал связи. А при использовании спутниковой связи задержки передачи от большинства спутников столь велики, что передающая станция успевает передать несколько сотен сообщений, прежде чем поступит сообщение в обратном направлении, подтверждающее правильность принятия первого. Поэтому в таких сетях совместно с методами АЗП используются методы УУО, что позволяет сократить число повторных передач.

-2-

Рис. 4.1. Схема типичной системы связи с использованием кодов, исправляющих ошибки

получатель

источник

модем,

сетевой адаптер

например, в коды Хэмминга

например, в ASCII или EBCDIC (используются в IBM), КОИ-8, кодировка 1251 (Windows)

модем,

сетевой адаптер

Устройство для исправления ошибок в

двоичных символах

Декодер,  декодирующий сигналы на входе канала в двоичные символы

(демодулятор)

Декодер, декодирующий двоичные символы в сообщения для получателя

Канал или среда

хранения данных

Кодер, кодирующий

сообщение в

символы

Кодер, кодирующий двоичные символы

Кодер, кодирующий двоичные символы в

сигналы на входе канала (модулятор)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34626. Неославянофильство и почвенничество в критике 50 – 60-х гг 29 KB
  Основные идеи неославянофильства и почвенничества: идеализация общинного национального сознания соборность русского народа в силу климата географического положения соборность смиренномудрие национальный характер сохраняется не только в крестьянстве но и в купечестве. Размышляет что такое СОБОРНОСТЬ. Разводит понятия СОБОРНОСТЬ и КОЛЛЕКТИВ. Соборность не уничтожает индивидуальность народа.
34627. Философские искания Белинского. Основные периоды критической деятельности 35.5 KB
  Философские искания Белинского. В отношении к Белинскому всегда были крайности любви и ненависти. После смерти Белинского его имя запретили упоминать в печати. Пыпин в монографии Белинский.
34628. Основные положения эстетического кодекса Белинского 29.5 KB
  Художники все понимают. Великий художник мыслит не образами внешнего мира а категориями внутренней красоты. Художник медиум; он передатчик воли абсолютной разумной силы. Отсюда он выделяет у художника такие категории как естественность правдивость верность действительности.
34629. Теория «реальной» поэзии в эстетике Белинского 30 KB
  Теория реальной поэзии в эстетике Белинского. Бел к середине 30х гг. Бел полностью сбрасывал со щитов самого человека. Белинский о народности и национальной самобытности русской литературы.
34630. Белинский о народности и национальной самобытности русской литературы 23.5 KB
  Белинский о народности и национальной самобытности русской литературы. Бел не признавал космополитическое безоценочное искусство. Ошибка Белинского: Этот характер сохраняется только в низших слоях общества. все больше и больше Бел начинает понимать народность как служение определенной части общества то есть склоняется к простонародности доступности произведения для широких слоев.
34631. Относиться к содержательной теории мотивации 29.37 KB
  Основные значения термина менеджмент с различных сторон: Как процесс управления. Менеджмент совокупность принципов методов средств и форм и форм управления коммерческим производством прежде всего в масштабах фирмы. Осуществляемых на основе постоянного внедрения новых принципов форм структур и методов управления в целях повышения эффективности производства.
34632. Организация и управление 67.74 KB
  Чтобы считаться организацией эта группа должна соответствовать следующим обязательным требованиям: Наличие 2х или более людей осознающих себя частью этой организации Наличие общей цели желаемого конечного результата Добровольность объединения членов организации то есть их осознанное намерение работать вместе для достижения поставленных целей. Ответственность обязательство выполнять имеющиеся задачи и отвечать за их удовлетворительное разрешение Под обязательством понимается то что от индивида ожидается выполнение конкретных рабочих...
34633. Функция контроля 69.25 KB
  Власть возможность и способность оказывать влияние на поведение других людей или групп посредством действия или средства. Не только руководитель имеет власть над подчиненными но и подчиненные имеют власть над руководителями. То есть использовать власть таким образом чтобы не вызвать у подчиненных противодействия ограничить сферу использования инструментов влияния. Власть основанная на страхе или принуждении Власть основанная на вознаграждении Традиционная власть Харизматичная власть Экспертная власть Власть основанная на...
34634. Современные теории мотивации 83.29 KB
  Модель Портера Лоулера Характеристики эффективного контроля Стратегическая направленность контроля должен отображать общие приоритеты организации и поддерживать их. Относительная сложность оценки какого либо вида деятельности в количественном виде или измерение её результативности по принципу затраты эффект никогда не должна служить критерием для решения нужно ли вводить механизм контроля. Соответственно информация о результатах контроля важна только тогда когда доходит до тех лиц которые обладают правом произвести на её...