А.В. Петраков - Основы практической защиты информации (1022811), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Невозможноиметь абсолютную фазу для сравнения. Если произойдет случайныйсдвиг фазы, а каждая фаза имеет однозначное цифровое представление, то все эти цифровые значения будут сдвинуты. Чтобы избежатьэтого, цифровые величины посылаются не как значения фаз, а как разности фаз (относительная фазовая модуляция). В четырехфазной системе каждый элемент сигнала переносит два бита. Существуют также восьмифазная система, переносящая три бита на элемент сигнала,и более чем восьмифазная.На рис. 8.2, б включение модема показано подробнее.
Телефонныйаппарат соединен с телефонной линией до тех пор, пока не сделан вызов для СПД. Между модемом и терминалом данных абонента имеетсясопряжение. Через сопряжение не только проходят передаваемые и принимаемые данные, но оно содержит также управляющие цепи, которыепомогают установить вызов. Сопряжение является предметом важнойрекомендации МККТТ V.24, которая относится к модемам для передачи со скоростью до 20 Кбит/с.Устройство защиты от ошибок. Основным "способом повышения верности принимаемых дискретных сообщений является введение впередаваемую последовательность избыточности с целью обнаруженияи исправления ошибок в принятой информации.
Все устройства защитыот ошибок (УЗО) делятся на две группы: симплексные (без обратнойсвязи) и дуплексные (с обратной связью).В симплексных (односторонних) УЗО повышение верности можетбыть достигнуто тремя способами: путем многократного повторениясимволов, одновременной передачи одной и той же информации понескольким параллельным каналам, применением кодов, исправляющих ошибки.
'Многократное повторение является наиболее простым способом повышения верности, который состоит в том, что передатчик посылает вканал нечетное число раз одну и ту же информацию, а на приемной стороне происходит сравнение между собой одноименных кодовых комбинаций (либо одноименных двоичных разрядов). Потребителю выдаетсятот символ (или бит), который был принят большее число раз (мажоритарный метод). Однако при выборе такого способа защиты следуетиметь ввиду, что избыточность информации растет пропорциональночислу повторений одних и тех же символов, аналогично возрастают изатраты времени на передачу массива.Вероятность ошибочного приема символа рк.к.
состоящего из п кразрядной комбинации, при трехкратном повторении и посимвольномсравнении не превышает значения рк,к ?s Zn^po, где ро —. вероятностьошибочного приема единичного элемента.299При пятикратном повторении п к-элементной комбинации вероятность р к . к « lOnlpl.При поразрядном сравнении принимаемых символов, состоящих изhK бит, вероятности ошибочной регистрации кодовой комбинации притрехкратном и пятикратном повторении соответственно равны: р кк и~ Зп к Ро; р кк w ЮпкРд. Выражения справедливы при независимыхошибках в дискретном канале. При пакетировании ошибок вероятностьпоражения соседних символов, тем более бит, высока, что может при^вести к значительному снижению помехоустойчивости. Для устраненияэтого явления следует произвести декорреляцию ошибок путем увеличения интервала между повторяемыми символами (битами), т.е.
следуетповторять не отдельные символы блока, а их группы либо весь блок [83].Способ одновременной передачи по нескольким каналам по помехоустойчивости эквивалентен способу м'ногократной передачи. Он преду- "сматривает наличие нечетного числа каналов, по которым передаютсяодни и те же кодовые последовательности. Ш в этом случае используетсямажоритарный прием. Основное требование таких систем — наличие параллельных каналов с независимыми ошибками.
Для обеспечения этоготребования каналы связи должны быть разнесены географически или покрайней мере выбираться в разных линиях связи. Недостатком способаодновременной передачи является резкое повышение стоимости системыпередачи информации из-за использования нескольких каналов дляпередачи сообщений от одного источника.Наибольшей эффективностью в симплексных системах передачиобладает способ защиты от ошибок, основанный на использовании кодов с исправлением ошибок.
В таких системах передаваемый блок кромеинформационных единичных элементов, полученных от источника информации содержит и проверочные биты, которые формируются кодирующим устройством на основании информационных разрядов по определенным правилам. На приемной стороне декодером по тем же правилам осуществляются аналогичные проверки, при которых учитываютсяи проверочные элементы. В результате проверки определяется номерпозиции.в принятом блоке, значение которой необходимо в процессеисправления проинвертировать. Вероятность ошибочного приема символа зависит не только от вероятности ошибки в дискретном канале,но и от применяемого кода.В односторонних системах передачи при выборе корректирующегокода для УЗО приходится рассчитывать на худшее состояние канала,т.е. избыточность в таких системах является постоянной, независимоот того, имеются ошибки в канале или нет, и пропускная способностьканала используется неэффективно. Вторым недостатком систем с исправлением ошибок является резкое возрастание сложности аппаратурыс увеличением числа исправляемых ошибок.
Существенное снижениеаппаратурных затрат достигается применением в качестве кодирующихи декодирующих устройств микропроцессоров.300,'■..'iК дуплексным УЗО относятся устройства, в которых повышение верности принимаемой информации достигается за счет введения обратной'связи. Они, в свою очередь, делятся на системы с решающей (РОС), информационной (1/I0C) и комбинированной (КОС) обратной связью.
Механизм повышения верности в этих системах состоит в том, что приобнаружении искажений в принятом сообщении происходит запрос блока, в котором один или несколько неправильно принятых знаков. Всистемах с РОС передаваемые данные кодируются избыточными кодами, позволяющими обнаруживать одиночные ошибки или пачки (группы)ошибок. Решение о необходимости повторения передачи блока информации, в котором обнаружена ошибка, принимается приемником наосновании анализа поступившей последовательности. В случае обнаружения в принятом блоке ошибок он стирается, и по каналу обратнойсвязи (ОС) приемная станция посылает сигнал «Запрос», на основаниикоторого передатчик высылает этот же блок.
При безошибочном приеме блока данные поступают потребителю, а по каналу ОС передаетсясигнал «Подтверждение».В УЗО с I/IOC нет необходимости вводить избыточность в передаваемые данные. Двоичная последовательность, зафиксированная приемником, запоминается и затем по каналу ОС передается (вся или ввиде укороченной кодовой комбинации, содержащей определенные признаки всей последовательности) на передающую сторону.
Полученнаяпо каналу ОС информация анализируется передающей станцией, которая по результатам анализа принимает решения о передаче следующегоблока либо о повторении ошибочно принятого. Это решение сообщается на приемную сторону и на его основании полученная информациявыдается потребителю или стирается.УЗО с КОС представляют собой сочетание информационной и решающей ОС. В них решения о необходимости повторной передачи могут приниматься как на передающей, так и на приемной сторонах, апо каналу обратной связи передаются информационные элементы илисигналы «Запрос» и «Подтверждение».С о с т а в л е н и е а л г о р и т м а ф ун к ц и о н и р о в а н и я У З О . Е с л иреализация УЗО предполагается аппаратно, то разработку алгоритмафункционирования целесообразно производить параллельно с разработкой структурной схемы УЗО. Алгоритм определяет основные функцииустройства и последовательность их выполнения, а структурная схемапредставляет собой его техническую реализацию.
Основные функцииУЗО определяются сначала в общем виде. Приведем перечень основныхфункций, которые являются типовыми для всех видов УЗО:начальная установка блоков УЗО;прием, преобразование и контроль информации, поступающей отисточника на передающей стороне, и выдача ее потребителю на приемной;■;.,■'301обмен управляющими сигналами между отправителем и потребителем;генерирование тактовых импульсов и синхронизация (в случае работы без УПС);групповое фазирование (по циклам);»формирование служебных символов начала и конца блока, номераблока, сигналов «Подтверждение», «Запрос», «Стирание» и др.;подсчёт числа бит в блоке;·формирование номеров блоков при передаче и проверка соответствия очередности их поступления на приемной стороне;кодирование и декодирование сообщений;формирование информационных блоков и хранение их в буферныхнакопителях передатчика и приемника до принятия решения о приеме их с заданной верностью;подсчет числа переданных подряд одних и тех же блоков;формирование сигналов аварийной ситуации и их индикация;индикация состояния аппаратуры [83].В зависимости от конкретного типа устройства перечень функцийможет быть дополнен и расширен, а также возможно исключение частифункций.
Очевидно, что для реализации этих функций в УЗО с «жесткой логикой» должны находиться соответствующие блоки, а в программируемом — соответствующие подпрограммы.Первую функцию реализует, например, блок начальной установкиустройства, который формирует импульс установки всех остальных блоков в исходное состояние. Начальная установка аппаратуры производится после включения питания или при переключении режимов работы.Вторую функцию реализует блок приема и преобразования вводимогосообщения, который обеспечивает кратковременное хранение поступаютщих кодовых комбинаций (байтов) и преобразование их в соответствующую форму (чаще всего в последовательный код).
В этом блоке может происходить также согласование уровней сигналов, поступающихс 00Д, с уровнями УЗО.Устройство защиты от ошибок состоит из передающей (рис. 8.3) иприемной (рис. 8.4) частей. Передающая часть содержит следующиеустройства: блок проверки и преобразования информации (БППИ), буферный накопитель (БН), датчик номера блока (ДНБ), датчик служебных комбинаций (ДСК), кодер, формирователи сигналов обмена с 00Ди УПС (ФС01 и ФС02), блок начальной установки (БНУ), устройствоуправления (УУ), формирователь тактовых импульсов (ΦΤΙ/1), блок аварийной сигнализации и индикации (БАСИ), счетчик числа повторныхзапросов (СПЗ), анализатор обратного канала связи (АОКС).В состав приемной части входят блоки: регистр служебных комбинаций (РгСК), декодер (ДК), входной регистр (ВхРг), формировательсигналов обратной связи (ФСОС), дешифратор служебных комбинаций302σИнформацияБНКодерБППИДанныеJдекДНБУправляюФСО2щийисигналУУФТИБНУСинхросигналФС01БАСИСПЗАОКСокеРис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
