[23.03.11] Лекция №5 (Конспект - Основы телекоммуникаций)

Лекция №5 [23.03.11]

Полагаться на корректирующую способность кода нельзя, потому что нам неизвестна разрядность ошибки. Поэтому главное её просто обнаружить.

Код 4B5B

Код избыточный, позволяет при передаче любых кодовых комбинаций наблюдать не больше трёх подряд идущих нулей. 32 – 16.

Используется для методов физического кодирования с минимальной шириной спектра, для обеспечения заданной пропускной способности канала.

Скремблирование (перемешивать, сбивать)

Ещё один способ избавления от постоянной составляющей.

и так далее

Такие методы используются в сетях ISDN.

Были разработаны различные протоколы для коррекции ошибок при модемной связи, например, MNP, V.42. И те, и другие используют циклические коды. Данные передаются блоками, а на канальном уровне кадрами (PDU). В кадре предусматриваются поля для размещения контрольной последовательности.

Ещё протоколы HDLC и LAPM. Используются управляющие кадры(S), информационные кадры(I) и ненумерованные кадры подтверждения и тестирования(U).

Ещё используются протоколы сжатия, когда необходимо сократить время на передачу данных. Сжатие имеет смысл только для низкоскоростных каналов связи (до 64 кбит/сек).

Методы сжатия:

1) с потерями информации – алгоритм, формирующий файлы JPEG, например;

2) без потерь информации - Лемпель-Зив, Хаффман, RLE;

Лемпель-Зив – первое и последующее вхождение некоторого символа или строки символов в сообщение заменяется ссылкой на его первое появление в сообщении.

RLE – для сжатия графики и видео. В этом алгоритме непрерывная последовательность одинаковых символов заменяется двумя байтами, в первом сам символ, во втором число повторений этого символа.

Хаффман

Построение неравномерного кода, длина кодовой комбинации определяется вероятностью (частотой) его появления в сообщении. Реализует построение кодового дерева: задаётся последовательность символов и частота их появления . Построение дерева начинается с висячих вершин, веса вершин упорядочиваются по возрастанию, чтобы сократить число дуг при построении кодового дерева.

Построение дерева:

1) определение числа корней поддеревьев графа, если оно меньше 2, то дерево построено и алгоритм построения на этом заканчивается, а если больше или равно 2, тол дальше;

2) выбираем корни двух поддеревьев с минимальными весами и осуществляем сращивание выбранных поддеревьев с добавлением одной вершины из двух рёбер. Вес вновь образованной вершины равен сумме весов корней выбранных поддеревьев. Левому ребру присваивается вес 1, а правому 0. И возвращаемся на первый шаг;

Методы передачи данных

При передаче данных между двумя взаимодействующими объектами возможны два вида связи:

1) симплексный, – когда передача данных должна осуществляться только в одном направлении;

2) полудуплексный, – когда два взаимодействующих объекта хотят обмениваться данными поочерёдно. При этом каждый из объектов должен иметь возможность переключаться из режима приёма данных на передачу и наоборот;

3) дуплексный (полнодуплексный), - в обоих направлениях одновременно;

При обмене информацией на физическом уровне единицей информации является бит, поэтому средства физического уровня всегда поддерживают побитовую синхронизацию между приёмником и передатчиком.

Чтобы приёмник мог правильно декодировать и интерпретировать набор битов, он должен знать следующее:

1) побитовая синхронизация - скорость передачи битов (определяется битовым интервалом);

2) побайтовая (посимвольная) синхронизация - начало и окончание каждого символа (байта);

3) покадровая синхронизация - начало и конец каждого полного блока данных канального уровня (кадра);

Канальный уровень оперирует блоками данных, называемых кадрами, так что он обеспечивает синхронизацию на уровне кадров. Его обязанности: определение начала кадра, границ полей кадра и признака окончания кадра.

Обычно для обеспечения такой синхронизации достаточно выдержать побитовую и покадровую синхронизацию. Однако, при плохом качестве линии связи дополнительно вводится и побайтовая синхронизация. В этом случае используется асинхронный режим передачи символов. Есть стартовые биты, информационные (5-8) и стоповые(1; 1.5; 2). Если из 10 бит 2 будут служебные, а 8 информационные, то мы используем только 80% пропускной способности, а 20% - затраты.