а) Это множество содержит нулевую последовательность

а) Это множество содержит нулевую последовательность

б) Для каждой пары последовательностей, принадлежащих этому множеству их поразрядная сумма по модулю 2 («исключающее ИЛИ») также является элементом данного множества.

Многоуровневые коды

Основное применение многоуровневые коды получили на абонентских участках для повышения скорости передачи двоичных символов. В этом случае можно говорить не о повышении скорости передачи по каналу, а об увеличении информационного содержания каждого символа. Объем передаваемой информации в единицу времени в двоичных символах достигает

, где

— число уровней, из которых можно производить выбор в каждом такте;

— длительность тактового интервала.

Эта формула показывает скорость передаваемой информации в единицу времени в двоичных символах. Ее размерность определяется в бит/с.

При она действительно равна частоте тактовых импульсов. При она показывает, сколько двоичных символов переносит многоуровневый сигнал в секунду. Это иллюстрирует рис. 9. 3. Каждый один из восьми уровней имеет двоичную нумерацию бита. Если импульсы идут с частотой , то скорость передачи бит/с.

При использовании кодеками недвоичных систем исчисления, например десятичной системы, информационная скорость может возрасти еще больше. Скорость передачи в многоуровневых кодах часто измеряют в бодах, при двоичном сигнале она совпадает со скоростью, передаваемой в битах.

Таблица 9. 4. Пример трехуровневого кодирования

–1

–3

–1

Рис. 9. 3. Пример кодирования двоичной последовательности по таблице 9. 4 четырехуровневым кодом

На рис. 9. 3 показан пример передачи четырехуровневого сигнала, при котором за один такт передается два двоичных бита (содержание бода — два бита). Несмотря на более высокую скорость передачи информации, достигнутую благодаря повышенной информационной емкости символа, многоуровневая передача не применяется. Выше уже было отмечено, что помехи и шумы в канале, а также ограничения на уровень сигнала в усилителях воздействуют прежде всего на амплитуду. Поэтому рассматриваемый способ не нашел применения. Однако в сочетании с другими способами (в частности, частотной модуляцией) он дает высокий эффект и хорошую помехоустойчивость. Наибольшее распространение получило сочетание многоуровневой передачи постоянными импульсами совместно с частотной фазовой манипуляцией. Это позволило резко расширить полосу пропускания на абонентском участке.

18. Пакеты ошибок. Скремблирование и перемежение.

Статистика ошибок в канале связи:

1) Независимые (одиночные) – возникают по различным причинам независимо друг от друга. По статистике большинство ошибок одиночные и почти все коды рассчитаны на их исправление.

2) Группирующиеся ошибки (пакеты ошибок).

Скремблирование (англ. scramble — перемешивать) — разновидность кодирования информации, для передачи по каналам связи и хранения, улучшающая спектральные и статиcтические характеристики. Скремблирование есть приведение информации к виду, по различным характеристикам похожему на случайные данные. Скремблирование выравнивает спектр сигнала, частоты появления различных символов и их цепочек.

Наиболее распространённый способ скремблирования — смешивание сигнала с генератором псевдослучайных чисел.

Одним из эффективных методов уменьшения влияния пакетных ошибок является перемежение или перемешивание (англ. - interleaving). Данные, перед передачей по каналу связи, переставляются в заданном порядке, а в приемной части восстанавливается исходный порядок, т. е. выполняется деперемежение. При этом пакетная ошибка, возникшая в канале связи, превращается в набор рассредоточенных во времени одиночных ошибок, которые проще обнаруживаются и исправляются с помощью кодов, исправляющих ошибки.

19. Модуляция. Множественный доступ с частотным (FDM) и временным (TDM) разделением каналов.

Модуляция – это процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны.

FDM – предполагает, что каждое устройство работает на строго определенной частоте, благодаря чему несколько устройств могут вести передачу данных на одной территории. Это один из наиболее распространенных методов, используемых в самых современных системах беспроводной связи. Характерный пример схемы FDM – работа нескольких радиостанций на одной территории, но на разных частотах. При этом их рабочие частоты должны быть разделены защитным частотным интервалом, позволяющим исключить взаимные помехи. К недостатку этого метода относится большая загрузка частотного ресурса.

TDM – реализуется за счет того, что каналы связи распределяются по времени, то есть каждый передатчик работает на одной и той же частоте, но в различные циклически повторяющиеся промежутки времени при строгой синхронизации процесса передачи. При этом временные интервалы могут динамично перераспределяться между устройствами сети: устройствам с большим трафиком могут предоставляться более длительные интервалы, чем устройствам с меньшим объемом трафика.

20. Цифровая модуляция: АМ, ЧМ, ФМ.

Способы модуляции подразделяются на аналоговые и дискретные.

Аналоговая модуляция применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, например, по каналу тональной частоты телефонных сетей. Информация кодируется изменением амплитуды, частоты или фазы гармонического сигнала несущей частоты.

^ Амплитудная модуляция (АМ) выполняется модуляцией амплитуды несущей частоты информационным (модулирующим) сигналом. Амплитудную модуляцию кодовых последовательностей называют амплитудной манипуляцией (АМн). В зависимости от значения передаваемого двоичного элемента (бита) несущий сигнал может принимать одно из двух состояний: " включено" (наличие сигнала) – при передаче «1», либо " выключено" (отсутствие сигнала) – при передаче «0». Двоичную АМн называют on-off манипуляцией. В большинстве случаев амплитудную модуляцию объединяют с фазовой модуляцией (квадратурная модуляция), что повышает помехоустойчивость передачи данных и обеспечивает большую скорость передачи.

^ Частотная модуляция (ЧМ). При ЧМ под воздействием модулирующих сигналов изменяется частота несущего колебания. В случае частотной манипуляции (ЧМн) несущая частота выбирается из дискретного набора значений частот в соответствии с передаваемым битом или битовой последовательностью. В общем случае, для ЧМн может использоваться М=2n частот, каждая из которых представляет соответствующую n-битную последовательность. Так, в двоичной ЧМн используются две несущих частоты f01 и f02, одна для двоичного нуля, другая – для двоичной единицы. Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с. При квадратурной частотной манипуляции применяются четыре частоты для передачи битных последовательностей: 00, 01; 10; 11.

^ Фазовая модуляция (ФМ). При ФМ в соответствии с последовательностью передаваемых информационных бит, изменяется фаза несущего синусоидального колебания f0. В случае фазовой манипуляции (ФМн) фаза несущей частоты может принимать одно из нескольких дискретных значений. В двоичной схеме ФМн (биты 0 и 1) значение фазы несущей может равняться либо 0о, либо 180о, в одном периоде несущего сигнала передается один бит информации. Для передачи двойных битов 00, 01, 10 и 11 в одном периоде сигнала используется квадратурная ФМн, при которой фаза может принимать одно из четырех значений соответственно: 45о, 135о, 225о, 315о или 0о, 90о, 180о, 270о.

Дискретная (цифровая) модуляция применяются для преобразования аналоговых сигналов, например речевых, в цифровые. Для этих целей наиболее широко используются амплитудно-импульсная, кодово-импульсная и время-импульсная модуляция.

28. Способы коммутации в компьютерных сетях: коммутация каналов, сообщений, и пакетов. Сравнительный анализ.

Коммутация каналов (КК, circuit switching) — организация составного канала через несколько транзитных узлов из нескольких последовательно «соединённых» каналов на время передачи сообщения (оперативная коммутация) или на более длительный срок (постоянная/долговременная коммутация — время коммутации определяется административно, то есть пришёл техник и скоммутировал каналы физически на час, день, год, вечно и т. п., потом пришёл и раскоммутировал).
Коммутация сообщений (КС, message switching) — разбиение информации на сообщения, которые передаются последовательно к ближайшему транзитному узлу, который, приняв сообщение, запоминает его и передаёт далее сам таким же образом. Получается нечто вроде конвейера.
Коммутация пакетов (КП, packet switching) — разбиение сообщения на «пакеты», которые передаются отдельно. Разница между сообщением и пакетом: размер пакета ограничен технически, сообщения — логически. При этом, если маршрут движения пакетов между узлами определён заранее, говорят о виртуальном канале (с установлением соединения). Пример: коммутация IP-пакетов. Если же для каждого пакета задача нахождения пути решается заново, говорят о датаграммном (без установления соединения) способе пакетной коммутации.

⇐ Предыдущая 12