ФИЛИАЛ РОСТОВСКОГО ВОЕНННОГО ИНСТИТУТА СВЯЗИ
advertisement
Ставропольский государственный аграрный университет Кафедра информационных систем и технологий ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ по учебной дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети» для студентов направления 240400.62 «Информационные системы и технологии» Занятие №3. Моделирование канала передачи данных. Обсуждено на заседании кафедры ИСиТ “ ” 2013 г. Протокол № Ставрополь, 2013 г. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ 1. Уметь исследовать зависимости показателей эффективности каналов передачи данных от качества используемых дискретных каналов, используемого кода повышения верности передачи информации и числа параллельно работающих дискретных каналов. 2. Уметь делать сравнительный анализ графических зависимостей. ВРЕМЯ – 180 минут. УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 1. Методические разработки. 2. Класс ПЭВМ. УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Исследование зависимости вероятности ошибки в приеме комбинации от содержания информационной части. 2. Исследование зависимости вероятности ошибки в приеме комбинации от коэффициента группирования ошибок. 3. Исследование зависимости вероятности ошибки в приеме комбинации от вероятности ошибки элемента. 4. Исследование зависимости вероятности ошибки в приеме комбинации от числа проверочных символов. Правила и меры безопасности при выполнении работы : кодовой кодовой кодовой кодовой При работе на ЭВМ без разрешения руководителя занятия запрещается : - подавать (снимать) напряжение на ПЭВМ и электрические розетки с распределительного щита ; - включать и выключать блоки питания ПЭВМ и мониторы ; - извлекать ПЭВМ из защитного кожуха ; - устранять неисправности, возникшие в ходе выполнения лабораторной работы. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Ошибки в дискретных каналах и борьба с ними. Под системой передачи данных (СПД) понимают совокупность технических средств, предназначенных для передачи цифровой информации от источника до получателя данных с заданными достоверностью, надежностью и временем доставки. Под информацией понимают определенные свойства материи, воспринимаемые наблюдателем из окружающего материального мира. При этом в качестве наблюдателя могут выступать человек, живой организм или техническое устройство. Информацию, представленную в определенной форме, называют сообщением. Сообщения, вырабатываемые дискретными источниками, называются - дискретными сообщениями, а информация, зафиксированная в дискретном сообщении - дискретной информацией. Для передачи информации от источника получателю необходим какой-либо определенный переносчик, обладающий достаточной устойчивостью своих параметров в пространстве и времени, чтобы имелась возможность его обнаружить на приемной стороне. Физическая природа и характеристика переносчика связаны с определенной физической средой между источником и получателем информации - каналом связи. В каналах электрической связи переносчиком является электромагнитное поле или электрический ток. Переносчик, параметры которого находятся в однозначном информационном соответствии с сообщением, называется сигналом. Процесс передачи информации заключается в том, что сообщение от источника информации превращается в сигнал, который передается по каналу связи получателю. Спектральное согласование сигналов источника и канала осуществляется в устройстве преобразования сигналов (УПС). Преобразование первичного сигнала в линейный сигнал (сигнал в канале) осуществляется в УПС передатчика. Он состоит в изменении тех или иных параметров переносчика (амплитуды, частоты, фазы и т.п.). Этот процесс называется - модуляцией. Соответственно обратная операция в УПС приемника называется - демодуляцией. В реальных каналах связи переданное сообщение претерпевает искажения. Совокупность всех причин, вызывающих неопределенность принимаемого сигнала называют шумами или помехами. При восстановлении переданного сообщения то принятому сигналу в канале с помехами и случайными искажениями, когда связи между Sвых(t) и Sвх(t) отсутствуют по принятому сигналу можно судить только о вероятности того, что был передан тот или иной сигнал. Степень соответствия принятого сообщения, переданному характеризует достоверность. При передаче двоичной информации по дискретным каналам связи наблюдаются ошибки, при которых на приемной стороне вместо переданного нуля фиксируется единица и наоборот. Обозначим Р01 вероятность ошибки в дискретном канале, при которой вместо переданного нуля на приемной стороне фиксируется единица, a Р10 будет, вероятностью ошибки при передаче единицы. Дискретные каналы связи, в которых выполняется условие Р01 = Р10 = Р называются симметричными дискретными каналами связи. Свойством симметричности обладают дискретные каналы, образованные из аналоговых каналов с помощью устройств преобразования сигналов, формирующих сигналы-переносчики методом частотной, фазовой или относительной фазовой модуляции. Дискретные каналы, образованные с помощью аналоговых каналов и устройств преобразования сигналов, формирующих сигналы -переносчики методом амплитудной модуляции однополярными импульсами тока, не являются симметричными. Это объясняется различным мешающим действием помех, возникающих в аналоговом канале, на сигналы нуля и единицы, передаваемые соответственно бестоковой и токовой посылками. Дискретные каналы , образуемые с помощью световодных линий, тоже обычно являются несимметричными, так как в них передача единиц ведется световыми импульсами, а нули передаются гашением излучателя. Совокупность канала связи и устройств преобразования сигнала называют дискретным каналом Совокупность дискретного канала и устройств защиты от ошибок называют каналом передачи данных.(рис. 1). В каналах передачи данных передача информации ведется кодограммами, которые состоят из информационной и служебной части. ООД УЗО УПС Аналоговый канал УПС УЗО ООД Дискретный канал Канал передачи данных Рис. 1. Структура канала передачи данных. УЗО – устройство защиты от ошибок, УПС – устройство преобразования сигналов, ООД – оконечное оборудование данных. По причине возникновения ошибок в дискретном канале связи кодограммы, поступающие из дискретного канала в приемное УЗО, могут с определенной вероятностью содержать ошибочно принятые элементы как в информационной, так и в служебной частях. Кроме вероятности ошибочного приема элементов кодограмм в дискретном канале связи их качество характеризуется так же законом группирования ошибок. Причиной группирования ошибок в дискретном канале является резкое ухудшение качества используемого аналогового канала, при котором на некоторое непродолжительное время вероятность ошибок становится почти равной 0,5. Причинами появления группирующих ошибок, называемых также пакетами ошибок, являются временные нарушения контактов коммутационных устройств, через которые проходит аналоговый канал, а также временные нарушения условий распространения радиоволн и замирания сигналов в случае использования каналов, образованных радиосистемами. Наличие ошибок в канале вызывает необходимость принятия мер по их уменьшению. Для этого существуют два основных пути: 1. Применение систем сигналов, обеспечивающих наименьшую вероятность ошибок; 2. Исправление ошибок путем использования помехоустойчивых кодов (внесение избыточности). В сетях передачи данных предъявляются высокие требования к верности передачи информации по каналам передачи данных. Допустимая вероятность появления ошибок при передаче каждого элемента дискретной информации в канал передачи данных обычно не должна превышать 10-6 – 10-9 . Дискретные каналы связи обеспечивают при передачи каждого элемента дискретной информации вероятность ошибок от 10-6 до10-1. Для достижения требуемой верности передачи информации в каналах, передачи данных применяется информационная избыточность. При этом по прямому и обратному каналам передаются кроме полезных информационных элементов также служебные информационные элементы и квитанции, служащие для обнаружения и исправления возникающих ошибок. При использовании каналов передачи данных, содержащих несколько параллельных независимых дискретных каналов, повышение верности передачи информации может быть достигнуто и за счет мажоритарного сравнения элементов информация, поступивших из разных каналов. В каналах передачи данных с одним дискретном каналом, если используется решающая обратная связь, полезные информационные элементы и проверочные служебные элементы передаются в рамках единой кодограммы. Аппаратным методом наиболее просто формировать проверочные элементы кодограмм с использованием циклических кодов, при которых поучается наиболее простая техническая реализация кодирующих и декодирующих устройств. При этом чаще всего используется метод кодирования с разделимыми символами, при котором после k информационных элементов кодограммы добавляется L проверочных элементов, образуемых путей вычисления остатка от деления полинома, представляющего исходную информацию, на образующий полином. Число получающихся при этом проверочных элементов равно степени образующего полинома. Каналы передачи данных могут быть двух типов: КПД без обратной связи (ОС) и КПД с обратной связью. В зависимости от алгоритма работы обратная связь может быть информационной и решающей. В каналах передачи данных без обратной связи на передающей стороне не возможно оценить качество используемого дискретного канала в текущий момент времени. Поэтому в передаваемую информацию необходимо вносить такую избыточность, чтобы даже при наихудшем качестве дискретного канала обеспечивалась бы требуемая верность передачи информации. При этом используемый код должен позволять исправлять обнаруженные ошибки. Так как для исправления ошибок необходимо, чтобы в кодограммах, передаваемых по дискретному каналу избыточной информации было значительно больше, чем полезной, то и R - средняя относительная скорость передачи информации в канале передачи данных будет малой. Типовые каналы первичной сети связи, создаваемые проводными, радиорелейными и спутниковыми системами передачи, всегда являются двухсторонними. Благодаря этому успешность передачи информации в каждом направлении, зависящая от качества дискретного канала, может оперативно контролироваться по служебной информации, получаемой на передающей стороне с приемной стороны. Благодаря наличию обратной связи нет необходимости использовать коды, исправляющие ошибки, имеющие очень высокую избыточность проверочной информации. В таких каналах передачи данных можно использовать коды обнаруживающие ошибки, у которых для обеспечения требуемой верности передачи информации избыточность проверочной информации будет небольшой. В периоды времени отсутствия ошибок в дискретном канале относительная скорость передачи информации будет высокой. С ухудшением качества используемого дискретного канала повышается вероятность появления ошибок в передаваемых кодограммах и возрастает вероятность приема кодограмм с обнаруженными ошибками. Исправление ошибок при этом может быть осуществлено только повторной передачей искаженных кодограмм. Пока вероятность появления на приемной стороне кодограмм с обнаруживаемыми ошибками будет пренебрежимо малой, средняя относительная скорость передачи информации в канале передачи данных с обратной связью будет примерно равна отношению k/n, где k - число информационных, а n - общее число элементов кодограмм, передаваемых по дискретному каналу. С увеличением вероятности приема кодограмм с обнаруживаемыми ошибками увеличивается частота повторных передач, от чего снижается количество полезной информации, передаваемой через канал передачи данных. Каналы передачи данных с решающей обратной связью (РОС) и ожиданием квитанций По способам взаимодействия передающего и приемного УЗО различают каналы передачи данных с решающей и информационной обратной связью. Рассмотрим вначале принцип функционирования канала передачи данных с решающей обратной связью и ожиданием квитанций. Структурная схема такого канала представлена на рисунке 2. На этом рисунке обозначены: ООД - оконечное оборудование данных. ИЛИ - логический элемент ИЛИ. И1, И2 - логические элементы И. Н1,Н2 - накопители информации, в которых может храниться по одной кодограмме. УУ1,УУ2 - управляющие устройства передающего и приемного УЗО, соответственно. КУ - кодирующее устройство передающего УЗО. ДКУ - декодирующее устройство приемного УЗО. ПРКВ - приемник квитанций. ПЕРКВ - передатчик квитанций. Передающее оконечное оборудование данных (ООД) через элемент ИЛИ подает на вход кодирующего устройства и накопителя H1 k - элементную кодограмму. Кодирующее устройство по содержимому k информационных элементов кодограммы формирует L - элементный опозна- ватель ошибок О и передает его в дискретный канал после передачи k информационных элементов. Таким образом, на каждые k информационных элементов, принятых от ООД, передающее УЗО отправляет в дискретный канал n = k + L элементную кодограмму. В дискретном канале могут возникать ошибки в передаче как k информационных элементов, так и L элементов опознавателя ошибок О. Поэтому приемное устройство защиты от ошибок примет кодограмму с опознавателем ошибок О’. Декодирующее устройство приемного УЗО производит операцию кодирования над принятыми из дискретно канала k информационными элементами по тому же правилу, как это делало передающее УЗО, и вырабатывает при этом опознаватель ошибок О’’. Если принятый в составе кодограммы опознаватель ошибок О’ совпадает с выработанном в приемном УЗО опознавателем ошибок О’’, то считается, что ошибки в дискретном канале во время передачи кодограмм не возникли. В этом случае k элементов кодограммы, записанные из декодирующего устройства в накопитель Н2, через элемент И2 выдаются приемному оборудованию данных, а в обратный дискретный канал выдается положительная квитанция. Если же не произошло совпадение в приемном УЗО опознавателей ошибок О’ и O”, то из накопителя Н2 принятые k элементов кодограммы приемному ООД не выдаются, а в обратный дискретный канал посылается отрицательная квитанция. После приема отрицательной квитанции передающим УЗО очередная кодограмма из передающего ООД не берется, а в дискретный канал повторяется ранее передававшаяся кодограмма путем выдачи ее из накопителя H1 через элемент ИЛИ на вход кодирующего устройства передающего УЗО. Если во время передачи кодограммы по дискретному каналу связи возникла такая комбинация ошибок, наложившаяся на k информационных элементов и L элементов опознавателя, что при ее декодировании в приемном УЗО выполнится условие O’ = O”, то ошибки не будут обнаружены и принятая с ошибками кодограмма будет выдана в приемное ООД . Вероятность возникновения такого события, называемого трансформацией кодограммы, зависит от длины кодограммы n, длины опознавателя ошибок - L, используемого кода и закона возникновения ошибок в дискретном канале. Так как ошибки возникают не только в прямом, но и в обратном дискретном канале, то это может приводить к трансформациям положительных квитанций в отрицательные и наоборот. В первом случае передающее УЗО в ответ на ошибочно принятую квитанцию повторит ранее переданную кодограмму и если она будет успешно принята приемным УЗО, то приемное ООД примет две одинаковые кодограммы вместо одной, принятой от передающего ООД. В этом случае канал передачи данных размножает кодограммы. Если же отрицательная квитанция трансформируется в положительную, то передавшее УЗО не будет повторно передавать запрошенную кодограмму, уничтоженную в приемном УЗО, а передает следующую, взятую от передающего ООД. В этом случае в канале передачи данных произойдет потеря кодограммы. Для борьбы с ошибками в обратном канале необходимо вводить нумерацию кодограмм, передаваемых по прямому каналу, а в квитанции, передаваемой по обратному каналу записывать номер подтверждаемой кодограммы. Для сокращения объема поля нумерации кодограмм, ее осуществляют в сеансе связи не последовательно, а циклически. При этом для нумерации кодограмм используют не более 8 бит. Средняя относительная скорость передачи информации в каналах передачи данных с обратной связью и ожиданием квитанций определяется из соотношения R= k ( U + T) n ( К + Z + H) где k и n - соответственно число информационных и общее число элементов в передаваемых кодограммах ; U - число успешно переданных кодограмм; Т - число кодограмм, принятых с необнаруживаемыми ошибками; К - число испытаний, выполненных при моделировании канала передачи данных; Z - число кодограмм , принятых с обнаруживаемыми ошибками, на которые были сделаны запросы повторной передачи; H - число кодограмм, повторно передаваемых совместно с наждой кодограммой, при приеме которой были обнаружены ошибки. ООД ИЛИ И1 КУ ДКУ Н1 УУ1 Пер УЗО Н2 И2 УУ2 ПЕР КВ ПР КВ ДК Пр УЗО Канал передачи данных Рис.2 Структура канала передачи данных с решающей обратной связью и ожиданием квитанций ООД Каналы передачи данных с информационной обратной связью(ИОС) и ожиданием квитанций Рассмотрим работу канала передачи данных с информационной обратной связью, структура которого представлена на рисунке 3. На этом рисунке использованы следующие обозначения: ИЛИ1, ИЛИ2 - логические элементы ИЛИ; И1, И2 - логические элементы И; Н1, Н2 - накопители информации, емкость которых рассчитана на хранение одной k элементной кодограммы; КУ1, КУ2 - кодирующие устройства; ПЕР KB, ПР КВ - передатчик и приемник квитанций, соответственно; ПEP О, ПР О - передатчик и приемник опознавателя ошибок; УУ1, УУ2 - устройства управления передающего и приемного УЗО, соответственно. Работа канала передачи данных с информационной обратной связью протекает следующим образом. По команде из УУ1 передающего УЗО ООД через схемы ИЛИ1 и ИЛИ2 выдает k - элементную кодограмму в прямой дискретный канал, накопитель H1 и на вход кодирующего устройства КУ. Перед передачей в прямой дискретный канал k информационных элементов передатчик квитанций ПЕР KB выдает в прямой дискретный канал квитанцию на ранее переданную кодограмму. Кодирующее устройство вo время передачи k информационных элементов формирует L - элементный опознаватель ошибок О и запоминает его. Информационные элементы в приемном УЗО записываются в накопитель Н2 и подаются на кодирующее устройство КУ2, которое по ним формирует опознаватель ошибок О’ по тому же алгоритму, который применяется и в КУ1. Сформированный в приемном УЗО опознаватель ошибок O’ передается в обратный дискретный канал с помощью ПЕР O. На передающей стороне из обратного канала из-за действия в нем ошибок вместо опознавателя ошибок О’ принимается O" и сравнивается с опознавателем ошибок О, хранящемся в КУ1. При совпадении О” и O принимается решение, что записанные в накопитель Н2 приемного УЗО k информационных элементов кодограммы не имеют ошибок. В этом случае перед k информационными элементами очередной кодограммы на приемную сторону будет послана положительная квитанция. При получении приемным УЗО положительной квитанции его устройство управления выдает приемному ООД k информационных элементов ранее принятой кодограммы. Затем в накопитель Н2 записывается очередная кодограмма. Если на передающей стороне будет выявлено несовпадение О" и О, то передающее УЗО выдает отрицательную квитанцию, а вслед за ней повторно посылает в прямой дискретный канал ранее переданную кодограмму. Если приемное УЗО перед очередной кодограммой получает отрицательную квитанцию, то из накопителя Н2 записанная там информация в приемное ООД не выдается и в накопитель Н2 записывается повторно принимаемая кодограмма. Таким образом в канале ПД с ИОС, в отличие от канала ПД с РОС, в прямом дискретном канале передаются только информационные элементы кодограмм и квитанции на ранее переданные кодограммы. А по обратному каналу передаются, опознаватели ошибок. При трансформации положительных квитанций в канале ПД с ИОС происходит потеря переданных кодограмм, а трансформация отрицательных квитанций приведет к вставке лишней кодограммы. То есть в канале ПД с ИОС воздействие ошибок на передачу квитанций приводит к обратным последствиям по сравнению с каналом ПД с РОС. Если канал ПД используется только для односторонней передачи информации, что встречается относительно редко, то в качестве опознавателей ошибок по обратному каналу можно передавать принимаемые k информационных элементов кодограмм. В этом случае отпадает необходимость в использовании кодирующих устройств на обеих сторонах канала ПД в составе его УЗО. В общем случае функционирование канала ПД по алгоритму с ИОС при использовании двухсторонних дискретных каналов, образованных одной системой передачи, не дает каких либо заметных преимуществ или недостатков по сравнению с РОС. Но так как передача информации по методу с РОС стала применяться раньше, то она и получила практически исключительное использование в известных ныне образцах аппаратуры передачи данных. Если же прямой и об- ратный дискретные каналы создаются независимыми системами передачи, то применение ИОС дает некоторые преимущества по сравнению с РОС по верности передачи информации. Это достигается за счет независимого появления ошибок в информационных элементах кодограммы, передаваемых по прямому каналу, и ошибок, возникающих в элементах опознавателя ошибок, передаваемых по обратному каналу. В канале ПД с РОС пакетом ошибок может поражаться сразу вся n элементная кодограмма и при этом весьма вероятно появление не обнаруживаемых ошибок. В канале ПД с ИОС одновременное воздействие пакетов ошибок на информационные элементы кодограммы в прямом канале и на элементы опознавателя ошибок в обратном канале менее вероятно. За счет этого вероятность трансформации кодограммы в канале ПД с ИОС независимыми прямым и обратным дискретными каналами при прочих равных условиях будет меньше, чем в канале ПД с РОС. Средняя относительная скорость передачи информации в каналах передачи данных с обратной связью и ожиданием квитанций определяется из соотношения R= kN (n + t ож / t )( N + M) , где t ож = 2t p + t aккд + t кв + t акв - время ожидания квитанции; tp - время распространения сигнала в дискретном канале; ta кдг - время анализа принятой кодограммы; tкв - время передачи квитанции; tа кв - время анализа принятой квитанции; t - время передачи одного элемента информации, n, k - общее число и число информационных элементов кодограмм соответственно; N - число кодограмм, переданных через канал передачи данных; M - число кодограмм переданных через дискретных канал повторно. ООД ИЛИ1 И1 ИЛИ2 Н1 КУ1 Н2 ПЕР КУ2 КВ ПР О УУ1 Пер УЗО И2 ПЕР О ДК ПР КВ УУ2 Пр УЗО Канал передачи данных Рис. 3. Структура канала передачи данных с информационной обратной связью и ожиданием квитанций. ООД Из рассмотренного соотношения видно, что в каналах передачи данных с обратной связью средняя относительная скорость передачи информации уменьшается при увеличении длины канала связи, скорости передачи информации и увеличении вероятности появления ошибок в дискретном канале. Скорость передача информации в канале передачи данных можно повысить, если устранить простои дискретного канала во время ожидания квитанций из обратного канала. Однако при этом надо позаботиться о сохранении порядка следования кодограмм на выходе канала передачи данных. Если за время ожидания квитанции в прямой дискретный канал успевает передаваться небольшое число k кодограмм, то сохранения порядка следования кодограмм можно добиться следующим способом. Приемное УЗО после приема кодограммы с обнаруженными ошибками посылает отрицательную квитанцию и временно прекращает прием очередных поступающих к ней k кодограмм, предшествующие повторяемой кодограмме. Передающее УЗО после получения отрицательной квитанции повторяет как запрашиваемую кодограмму, так и k переданных ранее вслед за ней кодограмм. Если же в дискретном канале используется высокая скорость передачи информации или он имеет большую протяженность, то такой способ исправления ошибок будет малоэффективен из-за необходимости бесполезной повторной передачи большого числа кодограмм, не имеющих ошибок вслед за каждой повторяемой, имевшей обнаруженные ошибки. В таких случаях можно применить более сложный алгоритм исправления ошибок, при котором в случае необходимости будет повторяться только кодограмма, имевшая обнаруженные ошибки. Для реализации этого алгоритма все передаваемые кодограммы необходимо последовательно или циклически нумеровать, а после окончания каждого цикла или сеанса передачи всех кодограмм производить повторную передачу тех кодограмм, которые были для этого запрошены с приемной стороны. Реализация этого способа передачи информации требует использования на приемной и передающей сторонах канала передачи данных запоминающих устройств большого объема с произвольным порядком записи и считывания информации. 2. ЭКСПИРЕМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью выполняемой работы является исследование зависимости показателей эффективности каналов передачи данных от качества используемых дискретных каналов, используемого кода повышения верности передачи информации и числа параллельно работающих дискретных каналов. Эффективность канала передачи данных оценивается достоверностью и средней относительной скоростью передачи информации R. Достоверность передачи информации оценивается по вероятности появления ошибочных элементов на выходе канала передачи данных Pош.КПД. Качество дискретных каналов задается вероятностью появления ошибок и законом группирования ошибок. В канале передачи данных может моделироваться использование одного или двух параллельных дискретных каналов. Для обнаружения ошибок кодирование информации в моделируемом канале передачи данных может вестись одним из трех кодов, имеющих общее число элементов n = 15 и число информационных элементов k = 11, 7 или 5 при этом используется соответственно один из трех следующих образующих полиномов: g1 ( x ) = x 4 + x + 1 , g 2 (x) = x 8 + x 7 + x 6 + x 4 + 1 , g 3 ( x ) = x10 + x 8 + x 5 + x 4 + x + 1 . Исследование зависимости показателей эффективности КПД с РОС от коэффициента группирования ошибок. Для проведения исследований необходимо: 1. Выбрать переключатель КПД с одним ДК. 2. В окно Вероятность ошибки в ДК ввести значение вероятности ошибки 0.05. Примечание. Ввод десятичных дробей осуществлять через точку «.» 3. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение 11. 4. В окно Коэффициент группирования ошибок ввести значение коэффициента группирования, взятое из диапазона 0.1 до 1. 5. Нажать кнопку Старт. 6. Рассчитанные значения из окон Вероятность ошибки в КПД и Средняя относительная скорость передачи информации занести в таблицу № 1 7. Повторить пункты 4, 5, 6 для 5 10 значений коэффициента группирования. 8. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение 7. 9. Повторить пункты 4, 5, 6 для 5 10 значений коэффициента группирования. 10. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение 5. 11. Повторить пункты 4, 5, 6 для 5 10 значений коэффициента группирования. Таблица № 1 Рош.КПД R 11 . . . . . . . . . 7 . . . . . . . . . 5 . . . . . . . . . r D Рош.ДК Исследование зависимости показателей эффективности КПД с РОС от вероятности ошибки в дискретном канале. Для проведения исследований необходимо: 1. Выбрать переключатель КПД с одним ДК. 2. В окно Коэффициент группирования ошибок ввести значение 0.5. 3. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение 11. 4. В окно Вероятность ошибки в ДК ввести значение вероятности ошибки взятое из диапазона 0.1 до 0.0003. 5. Нажать кнопку Старт. 6. Рассчитанные значения из окон Вероятность ошибки в КПД и Средняя относительная скорость передачи информации занести в таблицу № 2. 7. Повторить пункты 4, 5, 6 для 5 10 значений вероятности ошибки. 8. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение 7. 9. Повторить пункты 4, 5, 6 для 5 10 значений вероятности ошибки. 10. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение 5. 11. Повторить пункты 4, 5, 6 для 5 10 значений коэффициента вероятности ошибки. Таблица № 2 R r Рдк Ркпд 11 . . . . . . . . . 7 . . . . . . . . . 5 . . . . . . . . . D Исследование зависимости показателей эффективности КПД с РОС от используемого кода повышения верности передачи информации. Для проведения исследований необходимо: 1. Выбрать переключатель КПД с одним ДК. 2. В окно Коэффициент группирования ошибок ввести значение 0.3. 3. В окно Вероятность ошибки в ДК ввести значение 0.05. 4. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение, соответствующее 4-м проверочным элементам. 5. Нажать кнопку Старт. 6. Рассчитанные значения из окон Вероятность ошибки в КПД и Средняя относительная скорость передачи информации занести в таблицу № 3. 7. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение, соответствующее 8-ми проверочным элементам. 8. Повторить пункты 5, 6. 9. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение, соответствующее 10-ти проверочным элементам. 10. Повторить пункты 5, 6. L 4 8 10 Кол-во КПД 1 D Рдк Ркпд Таблица № 3 R Исследование зависимости показателей эффективности КПД с РОС от числа параллельно работающих дискретных каналов. Для проведения исследований необходимо: 1. Выбрать переключатель КПД с двумя ДК. 2. В окно Коэффициент группирования ошибок ввести значение 0.3. 3. В окно Вероятность ошибки в ДК ввести значение 0.05. 4. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение, соответствующее 4-м проверочным элементам. 5. Нажать кнопку Старт. 6. Рассчитанные значения из окон Вероятность ошибки в КПД и Средняя относительная скорость передачи информации занести в таблицу № 4. 7. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение, соответствующее 8-ми проверочным элементам. 8. Повторить пункты 5, 6. 9. В окно Количество информационных элементов в кодограмме ввести значение, соответствующее 10-ти проверочным элементам. 10. Повторить пункты 5, 6. Таблица № 4 L 4 8 10 Кол-во КПД D Рдк Ркпд R 2 Построение графических зависимостей. По результатам исследований необходимо провести сравнительный анализ графических зависимостей показателей эффективности канала передачи данных с РОС от параметров кодограммы и характеристики дискретного канала связи Для этого построить графики зависимости вероятности ошибки в канале передачи данных и средней относительной скоростью передачи информации от: коэффициента группирования ошибок в дискретном канале связи по данным из таблицы № 1. вероятности ошибки в дискретном канале по данным из таблицы № 2. числа проверочных элементов кодограммы по данным из таблицы № 3. числа дискретных каналов по данным таблиц № 3, № 4. По результатам сравнительного анализа сделать вывод о влиянии параметров кодограммы и характеристик дискретного канала на качество канала передачи данных. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Определения: СПД, информация, сообщение, дискретное сообщение, переносчик, сигнал. 2. Нарисовать и описать структуру канала передачи данных. 3. Пути уменьшения ошибок. 4. Каналы без обратной связи. 5. Каналы с обратной связью. 6. Структура и принцип действия каналов передачи данных с решающей обратной связью (РОС) и ожиданием квитанций. 7. Структура и принцип действия каналов передачи данных с информационной обратной связью(ИОС) и ожиданием квитанций. Методическую разработку составил доцент кафедры ИСиТ Д. Гайчук
