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

46937. Сущность экологических проблем. Причины возникновения, пути решения 37.93 KB
  Рост потребления природных ресурсов сопровождается с одной стороны истощением природы с другой увеличением масштабов образования отходов. тонн только твердых отходов в том числе 80 млрд. Особую тревогу вызывает рост складируемых токсичных отходов количество которых достигло 2 млрд. тонн ежегодно образующихся токсичных отходов используется и обезвреживается только одна треть.
46938. Информационная война 38.52 KB
  Informtion wr термин имеющий два значения. Воздействие на гражданское население и или военнослужащих другого государства путём распространения определённой информации. Целенаправленные действия предпринятые для достижения информационного превосходства путём нанесения ущерба информации информационным процессам и информационным системам противника при одновременной защите собственной информации информационных процессов и информационных систем. Шварценберг уточняет что процесс передачи политической информации происходит от одной...
46939. Современная книгоиздательская система России: структура, основные виды издательств, федеральные ведомства в структуре издательского дела 38 KB
  На современном этапе издательская система включает в себя: Государственные структуры управления: Министерство культуры и массовых коммуникаций РФ Федеральное агентство по печати и массовым коммуникациям РКП Предприятия: Издательства Полиграфические Торговли и распространения издательской продукции Библиотеки Общественные организации: Издательские Полиграфические Торговли и распространения издательской продукции Библиотечные Книголюбов Основные виды издательств. Федеральные ведомства в структуре издательского дела Отрасль...
46940. Методи опорядження фасадів при реконструкції житлових територій 38 KB
  Обпалення бетонуале в життя не війшло через надто високу температуру Наплавлення металу на поверхню фасадктеж не працює Метод шовкотрафаретного друку метод пігмент мастило Використання фасадних шпалер Використання декоративної облицювальної цегли ПСБС пропускає воду і повітрято це будиноктюрма Вентильовані фасади 49.Догляд за бетоном Літом: Захист бетону від руйнації від струмунавантаження Захист від пересихання закрита плівкою парниковий метод Якщо без плівкито: поливати 3чі на добу:...
46944. Методы диагностического обследования больных с туберкулезом внелегочной локализации: пиелонефрит, менингит, лимфаденит 38 KB
  Обследование в процессе лечения ведется избирательно в соответствия с течением болезни: ОКО общеклиническое обследование врачебный осмотр клинический анализ крови общий белок и белковые фракции крови билирубин АЛТ АСТ тимоловая проба; обследование органови систем при сопутствующей патологии. Для контроля лечения и течения процесса урографию в категории 4.1 проводят в конце лечения у 4.2 повторяют к концу 2 этапа лечения 1819 неделя и после окончания лечения за 23 недели до выписки.