all (960719), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таким образом, благодаряогромному количеству каналов, почти невозможно встретить другихпользователей данной технологии на случайном канале. Также, из-затого, что частота постоянно меняется, становится невозможнымпрослушивание сигнала с помощью свободно доступныхрадиосканеров.20. Технология расширенного спектра. DHSS(ПроDHSS нифига нету, есть DSSS, описка?)Метод прямой последовательности для расширенияспектра (DSSS - англ. direct sequence spread spectrum) —широкополосная модуляция с прямым расширением спектра, являетсяодним из трёх основных методов расширения спектра, используемых насегодняшний день (см.
методы расширения спектра). Это методформирования широкополосного радиосигнала, при котором исходныйдвоичный сигнал преобразуется в псевдослучайнуюпоследовательность, используемую для модуляции несущей.Используется в сетях стандарта IEEE 802.11 и CDMA дляпреднамеренного расширения спектра передаваемого импульса.Прямое последовательное расширение спектра (Direct SequenceSpread Spectrum - DSSS)В методе прямого последовательногорасширения спектра также используется весь частотный диапазон,выделенный для одной беспроводной линии связи. В отличие отметода FHSS, весь частотный диапазон занимается не за счетпостоянных переключений с частоты на частоту, а за счет того, чтокаждый бит информации заменяется N-битами, так что тактоваяскорость передачи сигналов увеличивается в N раз.
А это, в своюочередь, означает, что спектр сигнала также расширяется в N раз.Достаточно соответствующим образом выбрать скорость передачиданных и значение N, чтобы спектр сигнала заполнил весь диапазон.Цель кодирования методом DSSS та же, что и методом FHSS, повышение устойчивости к помехам. Узкополосная помеха будетискажать только определенные частоты спектра сигнала, так чтоприемник с большой степенью вероятности сможет правильнораспознать передаваемую информацию.Код, которым заменяется двоичная единица исходной информации,называется расширяющей последовательностью, а каждый бит такойпоследовательности - чипом.Соответственно, скорость передачи результирующего коданазывают чиповой скоростью. Двоичный нуль кодируется инверснымзначением расширяющей последовательности.
Приемники должнызнать расширяющую последовательность, которую используетпередатчик, чтобы понять передаваемую информацию.Количество битов в расширяющей последовательности определяеткоэффициент расширения исходного кода. Как и в случае FHSS, длякодирования битов результирующего кода может использоватьсялюбой вид модуляции, например BFSK.Чем больше коэффициент расширения, тем шире спектррезультирующего сигнала и выше степень подавления помех. Но приэтом растет занимаемый каналом диапазон спектра. Обычнокоэффициент расширения имеет значение от 10 до 100.Беспроводные локальные сети DSSS используют каналы шириной 22МГц, благодаря чему многие WLAN могут работать в одной и той жезоне покрытия. В Северной Америке и большей части Европы, в томчисле и в России, каналы шириной 22 МГц позволяют создать вдиапазоне 2,4- 2,473 ГГц три неперекрывающихся канала передачи.21.
Методы обнаружения ошибок. Основные понятия.Методы обнаружения ошибок основаны на передаче в составе блокаданных избыточной служебной информации, по которой можно судитьс некоторой степенью вероятности о достоверности принятых данных.Избыточную служебную информацию принято называть контрольнойсуммой, или контрольной последовательностью кадра (Frame CheckSequence, FCS). Контрольная сумма вычисляется как функция отосновной информации, причем не обязательно путем суммирования.Принимающая сторона повторно вычисляет контрольную сумму кадрапо известному алгоритму и в случае ее совпадения с контрольнойсуммой, вычисленной передающей стороной, делает вывод о том, чтоданные были переданы через сеть корректно.
Рассмотрим несколькораспространенных алгоритмов вычисления контрольной суммы,отличающихся вычислительной сложностью и способностьюобнаруживать ошибки в данных.Обнаружение ошибок в технике связи — действие, направленное наконтроль целостности данных призаписи/воспроизведении информации или при её передаче по линиямсвязи.Корректирующие коды — коды, служащие для обнаружения или исправления ошибок,возникающих при передаче информации под влиянием помех, а также при её хранении.Коды с обнаружением ошибок:Мы рассмотрим три кода с обнаружением ошибок. Все они относятся клинейнымсистематическим блочным кодам:1.
Код с проверкой на четность.2. Код с контрольными суммами.3. Циклический избыточный код.22. Коды обнаружения ошибок. Контроль попаритетуКонтроль по паритету представляет собой наиболее простой методконтроля данных. В то же время это наименее мощный алгоритмконтроля, так как с его помощью можно обнаружить только одиночныеошибки в проверяемых данных. Метод заключается в суммировании помодулю 2 всех битов контролируемой информации. Нетрудно заметить,что для информации, состоящей из нечетного числа единиц,контрольная сумма всегда равна 1, а при четном числе единиц - 0.Например, для данных100101011 результатом контрольногосуммирования будет значение 1.
Результат суммирования такжепредставляет собой один дополнительный бит данных, которыйпересылается вместе с контролируемой информацией. При искажении впроцессе пересылки любого бита исходных данных (или контрольногоразряда) результат суммирования будет отличаться от принятогоконтрольного разряда, что говорит об ошибке.
Однако двойная ошибка,например 110101010, будет неверно принята за корректные данные.Поэтому контроль по паритету применяется к небольшим порциямданных, как правило, к каждому байту, что дает коэффициентизбыточности для этого метода 1/8. Метод редко применяется вкомпьютерных сетях из-за значительной избыточности и невысокихдиагностических способностей.Вертикальный и горизонтальный контроль попаритету представляет собой модификацию описанного выше метода.Его отличие состоит в том, что исходные данные рассматриваются ввиде матрицы, строки которой составляют байты данных. Контрольныйразряд подсчитывается отдельно для каждой строки и для каждогостолбца матрицы.
Этот метод обнаруживает значительную частьдвойных ошибок, однако обладает еще большей избыточностью. Онсейчас также почти не применяется при передаче информации по сети.23. Коды обнаружения ошибок. CRC32Циклический избыточный контроль (Cyclic Redundancy Check - CRC)является в настоящее время наиболее популярным методом контроля ввычислительных сетях (и не только в сетях; в частности, этот методшироко применяется при записи данных на гибкие и жесткие диски).Метод основан на рассмотрении исходных данных в виде одногомногоразрядного двоичного числа.
Например, кадр стандарта Ethernet,состоящий из 1024 байт, будет рассматриваться как одно число,состоящее из 8192 бит. Контрольной информацией считается остатокот деления этого числа на известный делитель R. Обычно в качестведелителя выбирается семнадцати- или тридцатитрехразрядное число,чтобы остаток от деления имел длину 16 разрядов (2 байт) или 32разряда (4 байт). При получении кадра данных снова вычисляетсяостаток от деления на тот же делитель R, но при этом к данным кадрадобавляется и содержащаяся в нем контрольная сумма. Если остаток отделения на R равен нулю, то делается вывод об отсутствии ошибок вполученном кадре, в противном случае кадр считается искаженным.Этот метод обладает более высокой вычислительной сложностью, ноего диагностические возможности гораздо шире, чем у методовконтроля по паритету. Метод CRC обнаруживает все одиночныеошибки, двойные ошибки и ошибки в нечетном числе битов.
Методтакже обладает невысокой степенью избыточности. Например, длякадра Ethernet размером 1024 байта контрольная информация длиной 4байта составляет только 0,4 %.24. Автоматический запрос повторной передачи.ПрименениеПротоколы, в которых отправитель ожидает положительногоподтверждения, прежде чем перейти к пересылке следующего кадра,часто называются PAR (Positive Acknowledgement withRetransmission — положительное подтверждение с повторнойпередачей) или ARQ (Automatic Repeat reQuest — автоматическийзапрос повторной передачи).
Этот подход применяется, в основном, на канальноми транспортном уровнях;В простейшем случае защита от ошибок заключается только в ихобнаружении. Система должна предупредить передатчик обобнаружении ошибки и необходимости повторной передачи. Такиепроцедуры защиты от ошибок известны как методы автоматическогозапроса повторной передачи (Automatic Repeat Request - ARQ). Вбеспроводных локальных сетях применяется процедура "запрос ARQ состановками" (stop-and-wait ARQ).В этом случае источник, пославший кадр, ожидает полученияподтверждения (Acknowledgement - ACK), или, как еще его называют,квитанции, от приемника и только после этого посылает следующийкадр. Если же подтверждение не приходит в течение тайм-аута, токадр (или подтверждение) считается утерянным и его передачаповторяется.