ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРУКТУРИРОВАННЫХ КОДОВ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

July 22, 2012 by admin Комментировать »

Сорокин С. С., Болотная Ю. В. Севастопольский национальный технический университет, Севастополь, Украина

где N число передаваемых слов, Nr число повторений, реализованных при передачи N слов.

В приведенных ниже результатах испытаний использовался частный случай, когда п = г2.

Замечание 1. Благодаря особой организации структурированных кодов в большинстве случаев при обнаружении ошибок, повторной передачи не требуется, т. е. не снижается скорость передачи.

Пусть Ст множество декодированных версий базового кодового слова (а,Ь). Это множество можно получить по следующей формуле:

Cm={(a„b;)},/Je{1,2,…,/77}.                                (2)

В случае обнаружения ошибок кратности t>ti во множество Ст не вносятся те пары (а,,Ь]), в которых они были обнаружены. В этих ситуациях уменьшается р число пар (ai,bj), входящих во множество Ст, что потребует уменьшения порога, определяющего достоверность декодированных символов. Указанное обстоятельство подтверждает справедливость замечания 1.

Запрос на повторную передачу реализуется лишь в тех случаях, когда значение р будет меньше некоторого значения рт,п. Для увеличения чувствительности алгоритма декодирования в нем используется некоторый внутренний параметр А. Результаты применения различных значений этого параметра показаны на примерах (16-19, таблица 1). В данной таблице рассмотрены случаи, когда Ai6<Ai7<…<Ai9. В этих случаях значение qe уменьшается с увеличением Aj, уменьшается так же и скорость передачи кода. Откуда следует, что можно менять значения А для получения необходимого значения qe.

В таблице 1 приведены также результаты испытаний структурированных кодов в условиях действия ошибок байтового типа. Если в канале возникают только байтовые ошибки, не превышающие длины п, то все они исправляются без повторной передачи. В условия появления как независимых помех, так и байтовых, их воздействия на кодовые слова складываются. Это можно увидеть в примерах 2, 6, 10, 14.

Здесь приводятся примеры, в которых вероятность искажения одного символа и вероятность появления помехи байтового типа равны q=0.1.

В таблице 2 приведены примеры вычисления вероятности ошибок на выходах кодов БЧХ, у которых скорость передачи и, естественно, избыточность примерно равны аналогичным показателям рассматриваемых структурированных кодов.

Сравнение вероятностных характеристик структурированных кодов и кодов БЧХ показывает, что структурированные коды не уступают по этим характеристикам кодам БЧХ для каналов без обратной связи. В системах с повторной передачей структурированные коды, исправляя независимые ошибки с той же вероятностью, что и коды БЧХ, обладают дополнительной возможностью исправлять обнаруженные ошибки. Кроме этого структурированные коды используют менее трудоемкие алгоритмы декодирования, чем соответствующие коды БЧХ [1].

III.  Эксперимент

Результаты испытаний структурированных кодов приведены в Таблице 1. Здесь приняты следующие новые обозначения: Code базовый код; В наличие ошибок байтового типа; Invналичие обратной связи; qe =Q/k оценка эквивалентной вероятности ошибки одного информационного символа на выходе декодера, Rs скорость передачи кода, а в случаях каналов с обратной связью Rs вычисляется по формуле (1’). Все структурированные коды имеют /77=3.

Таблица/Table 1

Code

t-i

ti

В

/

n

V

qe

Rs

1

(24,12)

2

5

0.0007

0.17

2

(24,12)

2

5

+

0.0016

0.17

3

(24,12)

2

5

+

6-10′B

0.15

4

(24,12)

2

5

+

+

1-10′b

0.146

5

(24,12)

3

4

7-10′э

0.17

6

(24,12)

3

4

+

0,001

0.17

7

(24,12)

3

4

+

2-10′b

0.164

8

(24,12)

3

4

+

+

0.0001

0.16

9

(32,16)

2

5

0.002

0.17

10

(32,16)

2

5

+

0.03

0.17

11

(32,16)

2

5

+

6-10′B

0.12

12

(32,16)

2

5

+

+

4-10′/

0.11

13

(32,16)

3

4

0.0003

0.17

14

(32,16)

3

4

+

0.001

0.17

15

(32,16)

3

4

+

3-10’°

0.159

16

(32,16)

3

4

+

+

3-10′3

0.153

17

(32,16)

3

4

+

+

1-10′s

0.137

18

(32,16)

3

4

+

+

3-10′b

0.1

19

(32,16)

3

4

+

+

1-10’°

0.05

В таблице 2 приведены значения qe, рассчитанные по формуле (3).

Значения qe v\ R для кодов БЧХ, приведенные в таблице 2, используются для сравнения с аналогичными параметрами структурированных кодов.

IV.  Заключение

Результаты экспериментов, приведенные в Таблице 1 и вычисленные в Таблице 2, подтверждают, что структурированные коды являются эффективным средством использования структурной, информационной, и временной избыточности для повышения достоверности передачи данных как в каналах с об

Таблица/Table 2

Код

t

Qe,

R

(63,10)

13

0.001

0.158

(127,22)

23

0.0001

0.173

(255,45)

43

0.00001

0.176

(511,85)

63

0.0004

0.166

(1024,173)

122

0.0001

0.169

ратной связью, так и в каналах, не использующих обратную связь. Особенно эффективно применять структурированные коды в каналах с большой вероятностью как независимых ошибок, так и при наличии искусственных помех ошибок байтового типа. Алгоритмы декодирования структурированных кодов менее трудоемки, чем алгоритмы декодирования кодов БЧХ.

V.  Список литературы

[1 ] Сорокин С. С., Болотная Ю. В. и др. Коррекция независимых ошибок и ошибок байтового типа в сетях связи структурированными кодами. — В кн.: 12-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2002). Материалы конференции [Севастополь, 9-13 сентября 2002 г.]. — Севастополь: Вебер, 2002, с. 131-132. ISBN 966-7968-12-Х,

IEEE Cat. Number 02ЕХ570.

ASSESSMENT OF STRUCTURED CODES EFFICIENCY IN FEEDBACK DATA TRANSMISSION SYSTEMS

Sorokin S. S., Bolotnaya Yu. V.

Sevastopol National Technical University Sevastopol, Ukraine

Abstract Results of noiseproof structured codes application in feedback data transmission systems are discussed. A new technique of noiseproof code construction allows for the correction of both independent and byte-type errors. High noise immunity ofthe codes is achieved in the systems realizing the repetition of messages with error recognition. These codes are particularly efficient when the probability of independent and byte-type errors is high (of the order of 0.1), while the error probability at the decoder output should not exceed 10′5.

‘Long’ codes, such as BChH, turbo-codes, etc., are traditionally applied to correct random and byte-type errors other. This report suggests using structured codes for the independent and byte-type errors correction [1]. Features of implementing the above codes in data transmission systems with message repetition capability are described. The data transfer rate is reduced here, but with regard to the fact that large-order errors hardly ever occur, one can assume that the capacity ofthe data transmission systems under discussion decreases insignificantly, which is proved by the tests results.

Byte-type errors ofthe length b<=n, where n is the length of the basic linear code [1], are corrected without the repetition of the received message. To repeat the message may be necessary when the total length of byte-type and random errors exceeds the permissible value b. The comparison between the suggested codes and, for example, BChH codes shows that at a comparable redundancy our codes have a greater errorcorrecting capability.

The results of experiments listed in Tables 1 and 2 confirm structured codes as a highly efficient tool for utilizing structure, information and time redundancy to improve the data transmission validity both over feedback and feedback-less channels. Structured codes are especially efficient for channels that have a high probability of both independent and (in the presence of man-made noise) byte-type errors. Decoding algorithms of structured codes are less time-consuming compared to the BChH decoding algorithms.

Аннотация предложена функция производительности, а также методика определения ее количественного значения. Особенностью предложенной методики является представление данной функции в виде двух сомножителей, один из которых определяется аналитическим путем, а второй путем имитационного моделирования. Полученная функция используется в обобщенной методике расчета системных параметров интегральных сетей спутниковой связи.

I.  Введение

Сегодня в сетях спутниковой связи VSAT находят широкое применение высоко-производительные технологии, нацеленные на обслуживание интегральной нагрузки (голос, видео, данные и пр.). К этой группе относятся такие технологии, как ABCS, SkyWAN, VSAT Plus II и др. [1]. Однако для данного класса технологий до сих пор существует проблема определения адекватных заданным условиям системных параметров, т.к. на сегодняшний день не существует (во всяком случае, в открытых источниках) соответсвующих научно-обоснованных методик. Данная работа посвящена разработке функции производительности сети, которая является неотъемлемым элементом более общей методики определения системных параметров интегральных сетей VSAT.

II.  Основная часть

Под производительностью сети Y будем подразумевать ее способность обслужить некоторый объем трафика за единицу времени. Первичный анализ сетей рассматриваемого класса позволяет утверждать, что их производительность зависит, прежде всего, от системных параметров сети, а также от свойств и характеристик поступающей нагрузки [2].

Поэтому для определения системных параметров необходимо определить функциональную зависимость между этими параметрами и производительностью сети. В общем виде эта зависимость имеет вид:

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты