Способы передачи сообщений способ обратной проверки

Проверка правильности передачи данных

Проблема обеспечения безошибочности (достоверности) передачи информации в сетях имеет очень большое значение. Если при передаче обычной телеграммы в тексте возникает ошибка или при разговоре по телефону слышен треск, то в большинстве случаев ошибки и искажения легко обнаруживаются по смыслу. Но при передаче данных одна ошибка (искажение одного бита) на тысячу переданных сигналов может серьезно отразиться на качестве информации.

Существует множество методов обеспечения достоверности передачи информации (методов защиты от ошибок), отличающихся по используемым для их реализации средствам, по затратам времени на их применение на передающем и приемном пунктах, по затратам дополнительного времени на передачу фиксированного объема данных (оно обусловлено изменением объема трафика пользователя при реализации данного метода), по степени обеспечения достоверности передачи информации. Практическое воплощение методов состоит из двух частей — программной и аппаратной. Соотношение между ними может быть самым различным, вплоть до почти полного отсутствия одной из частей. Чем больше удельный вес аппаратных средств по сравнению с программными, тем при прочих равных условиях сложнее оборудование, реализующее метод, и меньше затрат времени на его реализацию, и наоборот.

Причины возникновения ошибок

Выделяют две основные причины возникновения ошибок при передаче информации в сетях:

• сбои в какой-то части оборудования сети или возникновение неблагоприятных объективных событий в сети (например, коллизий при использовании метода случайного доступа в сеть). Как правило, система передачи данных готова к такого рода проявлениям и устраняет их с помощью предусмотренных планом средств;
• помехи, вызванные внешними источниками и атмосферными явлениями. Помехи — это электрические возмущения, возникающие в самой аппаратуре или попадающие в нее извне. Наиболее распространенными являются флуктуационные (случайные) помехи. Они представляют собой последовательность импульсов, имеющих случайную амплитуду и следующих друг за другом через различные промежутки времени. Примерами таких помех могут быть атмосферные и индустриальные помехи, которые обычно проявляются в виде одиночных импульсов малой длительности и большой амплитуды. Возможны и сосредоточенные помехи в виде синусоидальных колебаний. К ним относятся сигналы от посторонних радиостанций, излучения генераторов высокой частоты. Встречаются и смешанные помехи. В приемнике помехи могут настолько ослабить информационный сигнал, что он либо вообще не будет обнаружен, либо будет искажен так, что «единица» может перейти в «нуль», и наоборот.

Трудности борьбы с помехами заключаются в беспорядочности, нерегулярности и в структурном сходстве помех с информационными сигналами. Поэтому защита информации от ошибок и вредного влияния помех имеет большое практическое значение и является одной из серьезных проблем современной теории и техники связи.

Классификация методов защиты от ошибок

Среди многочисленных методов защиты от ошибок выделяются три группы методов: групповые методы, помехоустойчивое кодирование и методы защиты от ошибок в системах передачи с обратной связью.

Групповые методы

Из групповых методов получили широкое применение мажоритарный метод, реализующий принцип Вердана, и метод передач информационными блоками с количественной характеристикой блока.

Мажоритарный метод Суть этого метода, давно и широко используемого в телеграфии, состоит в следующем. Каждое сообщение ограниченной длины передается несколько раз, чаще всего три раза. Принимаемые сообщения запоминаются, а потом производится их поразрядное сравнение. Суждение о правильности передачи выносится по совпадению большинства из принятой информации методом «два из трех». Например, кодовая комбинация 01101 при трехразовой передаче была частично искажена помехами, поэтому приемник принял такие комбинации: 10101, 01110, 01001. В результате проверки по отдельности каждой позиции правильной считается комбинация 01101.
Передача блоками с количественной характеристикой Этот метод также не требует перекодирования информации. Он предполагает передачу данных блоками с количественной характеристикой блока. Такими характеристиками могут быть: число единиц или нулей в блоке, контрольная сумма передаваемых символов в блоке, остаток от деления контрольной суммы на постоянную величину и др. На приемном пункте эта характеристика вновь подсчитывается и сравнивается с переданной по каналу связи. Если характеристики совпадают, считается, что блок не содержит ошибок. В противном случае на передающую сторону поступает сигнал с требованием повторной передачи блока. В современных телекоммуникационных вычислительных сетях такой метод получил самое широкое распространение.

Помехоустойчивое (избыточное) кодирование

Этот метод предполагает разработку и использование корректирующих (помехоустойчивых) кодов. Он применяется не только в телекоммуникационных сетях, но и в ЭВМ для защиты от ошибок при передаче информации между устройствами машины. Помехоустойчивое кодирование позволяет получить более высокие качественные показатели работы систем связи. Его основное назначение заключается в обеспечении малой вероятности искажений передаваемой информации, несмотря на присутствие помех или сбоев в работе сети.

Существует довольно большое количество различных помехоустойчивых кодов, отличающихся друг от друга по ряду показателей и прежде всего по своим корректирующим возможностям.

К числу наиболее важных показателей корректирующих кодов относятся:

• значность кода n , или длина кодовой комбинации, включающей информационные символы ( m) и проверочные, или контрольные, символы (К): n = m + K
  (Значения контрольных символов при кодировании определяются путем контроля на четность количества единиц в информационных разрядах кодовой комбинации. Значение контрольного символа равно 0, если количество единиц будет четным, и равно 1 при нечетном количестве единиц);
• избыточность кода К_изб, выражаемая отношением числа контрольных символов в кодовой комбинации к значности кода: К_изб = К/ n ;
  
• корректирующая способность кода К_кс, представляющая собой отношение числа кодовых комбинаций L , в которых ошибки были обнаружены и исправлены, к общему числу переданных кодовых комбинаций M в фиксированном объеме информации: К_кс = L / M

Выбор корректирующего кода для его использования в данной компьютерной сети зависит от требований по достоверности передачи информации. Для правильного выбора кода необходимы статистические данные о закономерностях появления ошибок, их характере, численности и распределении во времени. Например, корректирующий код, обнаруживающий и исправляющий одиночные ошибки, эффективен лишь при условии, что ошибки статистически независимы, а вероятность их появления не превышает некоторой величины. Он оказывается непригодным, если ошибки появляются группами. При выборе кода надо стремиться, чтобы он имел меньшую избыточность. Чем больше коэффициент К_изб, тем менее эффективно используется пропускная способность канала связи и больше затрачивается времени на передачу информации, но зато выше помехоустойчивость системы.

В телекоммуникационных вычислительных сетях корректирующие коды в основном применяются для обнаружения ошибок, исправление которых осуществляется путем повторной передачи искаженной информации. С этой целью в сетях используются системы передачи с обратной связью (наличие между абонентами дуплексной связи облегчает применение таких систем).

Системы передачи с обратной связью

Системы передачи с обратной связью делятся на системы с решающей обратной связью и системы с информационной обратной связью.

Системы с решающей обратной связью Особенностью систем с решающей обратной связью (систем с перезапросом) является то, что решение о необходимости повторной передачи информации (сообщения, пакета) принимает приемник. Здесь обязательно применяется помехоустойчивое кодирование, с помощью которого на приемной станции осуществляется проверка принимаемой информации. При обнаружении ошибки на передающую сторону по каналу обратной связи посылается сигнал перезапроса, по которому информация передается повторно. Канал обратной связи используется также для посылки сигнала подтверждения правильности приема, автоматически определяющего начало следующей передачи.
Системы с информационной обратной связью В системах с информационной обратной связью передача информации осуществляется без помехоустойчивого кодирования. Приемник, приняв информацию по прямому каналу и зафиксировав ее в своей памяти, передает ее в полном объеме по каналу обратной связи передатчику, где переданная и возвра0щенная информация сравниваются. При совпадении передатчик посылает приемнику сигнал подтверждения, в противном случае происходит повторная передача всей информации. Таким образом, здесь решение о необходимости повторной передачи принимает передатчик.

Обе рассмотренные системы обеспечивают практически одинаковую достоверность, однако в системах с решающей обратной связью пропускная способность каналов используется эффективнее, поэтому они получили большее распространение.

Источник

Тактико-специальные требования к подвижному узлу связи

При определении требований к узлу связи необходимо учитывать два положения:

— узлы связи[2] — важнейшие элементы системы связи;

— на узлах связи пунктов управления (ПУ) выполняются задачи по обеспечению связи, то есть должны выполняться требования к связи, как процессу передачи информации (сообщений).

С этих позиций к УС ПУ можно предъявить следующие требования:

— постоянная готовность к немедленной передаче (приему) информации (обеспечению переговоров) в заданные сроки с требуемой достоверностью и безопасностью;

— обеспечение максимальных удобств пользования средствами связи и автоматизации должностным лицам ПУ;

— высокие живучесть, разведзащищенность и надежность;

— возможность широкого маневра средствами, каналами и видами связи;

— удовлетворение требований ЭМС всех РЭС, развернутых в составе УС.

Полевые узлы связи должны быстро развертываться (свертываться), в короткие сроки устанавливать связь и обеспечивать бесперебойное ее действие т.е. обладать высокой мобильностью.

Требование постоянной готовности УС к немедленной передаче (приему) информации (обеспечению переговоров) в заданные сроки с требуемой достоверностью и безопасностью охватывает несколько составляющих:

— своевременное установление запланированных связей;

— обеспечение своевременного прохождения сообщений (ведения пере­говоров) с требуемой достоверностью и безопасностью;

— пропускную способность УС, рассчитанную на передачу (прием) заданного потока сообщений (переговоров).

Своевременность установления запланированных связей обеспечивает готовность узлов связи к обмену сообщениями в заданные сроки, а следовательно, и способность узлов связи выполнять задачу по обеспечению связи в интересах управления силами МЧС в соответствии с оперативной обстановкой.

В общем виде в качестве показателя оценки своевременности установления запланированных связей может быть применена вероятность того, что на УС заданное количество связей будет установлено за время, не превышающее требуемого (нормативного), т.е.

Источник

Порядок радиообмена в традиционных сетях радиосвязи ОВД

При осуществлении радиообмена в традиционных сетях радиосвязи необходимо помнить об особенностях данных радиосетей. В частности, о том, что в данных сетях организуется преимущественно симплексная, в отдельных случаях полудуплексная, связь. При этом передача сообщений в зоне радиопокрытия одновременно возможна лишь от одной радиостанции сети. Указанная особенность организации связи в традиционных радиосетях требует от абонентов соблюдения определенных ограничений и рекомендаций – правил радиообмена.

Информация по радиоканалам ОС и ДС в ходе радиообмена может передаваться как по мере ее появления, так и по расписанию или в ином установленном порядке, обеспечивающем выполнение задач ОВД. Радиообмен – процесс двухсторонней радиосвязи, по содержанию передаваемой информации делится на два вида: служебный и оперативный.

В ходе служебного радиообмена передаются установленные руководящими документами слова, фразы и выражения, обеспечивающие вызов корреспондента, его ответ, оценку качества радиоканала, реализацию мер по улучшению качества приема (при необходимости) и завершение сеанса связи.

В ходе оперативного радиообмена передается оперативная информация. Оперативный радиообмен, в отличие от служебного, не регламентирован жестко, сообщения передаются в произвольной, но краткой и понятной форме. Сообщения, подлежащие скрытной передаче, кодируются. Радиообмен при этом осуществляется с помощью переговорных таблиц.

Сведения, необходимые любому корреспонденту для вхождения в связь и ее ведения (частоты приема и передачи, позывные свои и корреспондентов, другие сведения), называются радиоданными. Радиоданные разрабатываются централизованно и до каждого абонента радиосети доводятся в установленном порядке. Радиоданные являются информацией ограниченного доступа и не подлежат разглашению.

При организации и осуществлении связи в радиосетях ОС и ДС радиостанция старшего должностного лица (старшего ОВД) является главной. Оператор (абонент, корреспондент) главной станции обязан контролировать соблюдение определенных правил ведения радиообмена всеми корреспондентами, пресекать их нарушения. Его команды и распоряжения, касающиеся радиообмена, являются обязательными для исполнения всеми абонентами радиосети. Радиостанции могут настраиваться только на частоты (каналы), указанные в радиоданных. Работа на передачу (выход в эфир) допускается только после прослушивания радиоканала и установления факта, что он не занят. Прерывать работу передающего корреспондента разрешается корреспонденту главной станции (иным – лишь в экстренных случаях, при чрезвычайных обстоятельствах). Вызов корреспондентов должен осуществляться с использованием присвоенных им позывных. Например, позывные главных (стационарных) станций радиосети – названия городов, рек и пр., позывные иных (возимых, носимых) станций радиосети – цифровые.

Первый вызов в радиосетях при организации сеанса связи должен содержать двукратное обращение, первый ответ должен сопровождаться оценкой качества связи. При этом оценка качества связи осуществляется по пятибалльной шкале:

«5» – отлично – отсутствие помех, громкий и разборчивый сигнал;

«4» – хорошо – громкий и разборчивый сигнал при наличии незначительных помех;

«3» – удовлетворительно – разборчивый сигнал на фоне достаточно сильных помех;

«2» – неудовлетворительно – сильные помехи, возможно понять только отдельные слова и фразы;

«1» – связь невозможна.

Окончание сеанса должно завершаться фразой «конец связи» или аналогичной. Информация может доводиться до корреспондента (корреспондентов) одним из трех способов. Способы доведения информации:

• бесквитанционный;
• квитанционный;
• способ обратной проверки.

Бесквитанционный способ не требует подтверждения о приеме сообщения получателем. Как правило, он используется для передачи коротких команд, сигналов и циркулярных сообщений большому числу корреспондентов.

Квитанционный способ предполагает передачу получателем так называемой «квитанции» о приеме сообщения, например, при организации сеанса радиотелефонной связи двух корреспондентов радиальной сети с позывными «КРЫМ» и «1113»:

1-й вызов: КРЫМ, я 1113. КРЫМ, я 1113. Я 1113. Прием.

1-й ответ: 1113, я КРЫМ. Слышу хорошо, я КРЫМ. Прием.

КРЫМ, я 1113. С проспекта Героев от универсама «Центральный» угнан автомобиль. я 1113. Прием.

1113, я КРЫМ. Информацию принял. Постарайтесь найти и опросить свидетелей происшествия. Результаты доложите по телефону, я КРЫМ, подтвердите получение команды. Прием.

КРЫМ, я 1113. Вас понял. Конец связи.

Способ обратной проверки предполагает повтор получателем принятой информации либо ее части. Практикуется при передаче важных сообщений, в которых недопустимо появление искажений, например:

1113, я КРЫМ. К назначенному объекту выйти в 13.45. Повторите принятое сообщение, я КРЫМ. Прием.

КРЫМ, я 1113. Вас понял: «Выйти в 13.45». Конец связи.

При плохом качестве связи корреспонденты обязаны принять меры для его улучшения: выключить устройство шумоподавления радиостанции (увеличив при этом чувствительность ее приемника), выйти из «теневой» зоны, иные, возможные в конкретных условиях, меры. При отсутствии возможности улучшения качества связи, а также при передаче труднопроизносимых слов либо важных сведений они (либо их часть) могут передаваться раздельно, по буквам. Вместо заменяемой буквы в этом случае передается слово. Как правило, это слово – наиболее популярное полное имя, начинающееся с соответствующей буквы, например:

КРЫМ, я 1113. Задержан гражданин по фамилии Гербердт, я 1113. Прием.

1113, я КРЫМ. Повторите фамилию задержанного, по буквам, я КРЫМ. Прием.

КРЫМ, я 1113. Повторяю фамилию задержанного, по буквам: Григорий, Елена, Роман, Борис, Елена, Роман, Дмитрий, Тимофей. КРЫМ, я 1113. Как понял? Прием.

1113, я КРЫМ. Уточняю особенности фамилии задержанного: всего восемь букв, седьмая буква – Дмитрий, восьмая – Тимофей. Фамилия – Гербердт. Подтвердите соответствие принятой информации. Я КРЫМ. Прием.

КРЫМ, я 1113. Подтверждаю, я 1113. Прием.

1113, я КРЫМ. Вас понял. Конец связи.

Закрытие связи и выключение радиостанции корреспондента может производиться только по инициативе или с разрешения главной станции радиосети (радионаправления).

Циркулярная связь – это многоадресная связь, при которой сообщение от одного корреспондента передается одновременно нескольким корреспондентам. Порядок вызова при циркулярной передаче отличается от обычной двухсторонней связи, например:

Внимание всем! Я КРЫМ. Подготовиться к приему. Внимание всем, я КРЫМ. Подготовиться к приему.

Затем следует пауза длительностью несколько секунд, после которой дважды передается текст сообщения.

Если информацию необходимо адресовать только части корреспондентов радиосети, то используют позывные этих корреспондентов, например:

Внимание! ЕНИСЕЙ, ОКА, ЛЕНА, КУБАНЬ, я КРЫМ. Подготовиться к приему. Внимание! ЕНИСЕЙ, ОКА, ЛЕНА, КУБАНЬ, я КРЫМ. Подготовиться к приему.

При хорошем и отличном качестве связи рекомендуется, с целью экономии времени, при вызове корреспондента свой позывной сообщать лишь перед переводом радиостанции в режим приема.

При радиообмене необходимо постоянно помнить о возможности перехвата передаваемой информации, ее утечки.

Источник