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

75485. Методы оценки финансового состояния предприятия с использованием Project Expert 25.5 KB
  Методы оценки финансового состояния предприятия с использованием Project Expert Финансовая оценка финансовая состоятельность т. Отчет о прибылях и убытках отражает операционную деятельность предприятия здесь и далее под операционной деятельностью понимается процесс производства и сбыта продукции или услуг за определенные периоды времени месяц квартал год. Балансовая ведомость в отличие от Отчета о прибылях и убытках отражает финансовое состояние предприятия определенный момент времени например 31 декабря 2001 года. Балансовая...
75486. Объект планы счетов 33 KB
  Слева от каждой строки находится пиктограмма характеризующая состояние данного счета. Если пиктограмма желтого цвета то это означает что счет является групповым то есть к нему открыты субсчета. Как например счета 01 или 03. Заметим что групповые счета не могут использоваться в проводках в них могут использоваться только его субсчета а сам групповой счет служит для аккумулирования информации по всем субсчетам в целом.
75487. Индексация данных. Индексы в базах данных. Нормализация БД 59.5 KB
  Первичный ключ атрибут или совокупность атрибутов которые уникальным образом однозначно идентифицируют экземпляр объекта запись таблицы. если у таблицы задан первичный ключ то любые записи данной таблицы должны отличаться значениями первичных ключей. Вторичный ключ атрибут или совокупность атрибутов предназначенных для упорядочения таблицы. Нормализация это разбиение таблицы на две или более обладающих лучшими свойствами при включении изменении и удалении данных.
75488. Назначение и основные особенности применения программы PIC Holding 22 KB
  Система обеспечивает контроль хода выполнения проектов. С использованием PE Prof оценивается эффективность реализации группы инвестиционных проектов. Pic Holding модификация Project Expert Professionl предназначена для группы диверсифицированных предприятий реализующих спектр проектов. Программа позволяет создать систему финансового управления холдинговой компанией: одно из предприятий распределяет финансовые ресурсы необходимые для выполнения проектов.
75490. Операции и проводки (1С) 21 KB
  Операции и проводки 1С Исходной информацией в 1С:Бухгалтерии является операция которая отражает реальную хозяйственную операцию произошедшую на предприятии. Каждая операция может содержать бухгалтерские проводки для отражения совершенной хозяйственной операции в бухгалтерском учете. Проводки принадлежат операции и всегда существуют вместе с операцией. Операции могут формироваться автоматически на основе вводимых документов.
75491. Регистры.(1С) 30 KB
  Регистры. 1С Регистры это средство накопления оперативной информации о наличии и движении средств. В системе 1С: Предприятие возможно использование регистров двух типов: регистры остатков и регистры оборотов. Вся работа с объектами метаданных типа Регистр ведется в окне Конфигурация Метаданные по ветви с ключевым именем Регистры.
75493. Журналы расчетов (1С) 43.5 KB
  Журналы расчетов 1С Журналы расчетов это средство проведения периодических расчетов и хранения результатов расчета прошлых периодов. Самое важное свойство журнала расчетов это ссылка на справочник элементы которого являются объектами расчета. Как правило журнал расчетов содержит несколько записей по одному объекту расчета но одна запись журнала не может соответствовать сразу нескольким объектам. Журнал расчетов имеет определенную периодичность т.