58. Методы повышения достоверности при передаче информации

Для обеспечения передачи с требуемой достоверностью в течение за­данного интервала времени используются структурный и информационный резервы, рекомендуемые теорией надежности, а также введение информаци­онной избыточности в передаваемые сообщения, рекомендуемой теорией помехоустойчивого кодирования. Информационная избыточность обеспечи­вается многократным повторением передаваемой информации или примене­нием корректирующего кода, позволяющего на приемной стороне обнару­жить или исправить ошибки.

Введение структурного резерва заключается в использовании для одновременной передачи одного сообщения нескольких каналов связи. Принятые сообщения сравниваются, например, по принципу голосования. Правильной считается информация, принятая одинаковой в большинстве каналов. Для управления процессом передачи необходима обратная связь, которая обеспечивается обратным каналом.

На основе теории надежности и теории помехоустойчивого кодиро­вания для повышения достоверности передачи информации находят при­менение следующие методы:

1) Регенерация формы сигналов в центрах коммутации сетей или в их промежуточных звеньях - ретрансляторах.

Этот метод используется в системах передачи, имеющих длинные линии связи, в которых сигналы могут быть значительно ослаблены и ис­кажены, например, в оптических радиолиниях. В ретрансляторах принятые сигналы усиливаются, восстанавливаются по форме и передаются далее по линии связи.

2) Многократная передача одного итого же блока данных по одному каналу и сравнение принятых блоков с помощью мажоритарных устройств (устройств, работающих по принципу голосования). В этом случае блоки данных передаются последовательно, что увеличивает время передачи со­общения, как минимум, в три раза.

3) Передача одного и того же блока данных одновременно по одному каналу на разных частотах и сравнение принятых блоков по мажоритарно­му принципу. В этом случае полоса частот, отводимая для передачи одного сообщения, увеличивается в несколько раз.

4) Передача одного и того же блока данных одновременно по одному аналоговому каналу несколькими гармоническими несущими одной часто­ты, но сдвинутыми по фазе относительно друг друга. Такой метод не требует расширения полосы частот в канале связи.

5) Использование в передаваемом блоке данных длиной n бит не всех возможных комбинаций N₀=2ⁿ, а лишь некоторого их ограниченного чис­ла разрешенных комбинаций: N_p<N₀. На приемной стороне, хранящей в памяти все разрешенные комбинации, сравниваются принятые блоки с разрешенными. Несовпадение принятой комбинации с разрешенными оз­начает искажение в принятом блоке данных.

6) Использование корректирующих кодов, заключающееся во введе­нии в передаваемый блок данных дополнительных проверочных разрядов, которые позволяют обнаружить искажения. Контрольные биты формиру­ются по алгоритмам.

7) Введение в структуру системы передачи обратного канала связи, который информирует отправителя об искажениях в переданном блоке данных или об их отсутствии. Это позволяет отправителю принимать ре­шения для обеспечения безошибочной передачи блоков данных, следова­тельно, управлять процессами обмена информацией.

Системы передачи информации со структурным резервом могут быть построены как разомкнутые, не имеющие обратной связи, и как замкнутые по структуре - системы с обратной связью. В системах без об­ратной связи, помимо передачи сообщений по нескольким каналам, ис­пользуются корректирующие коды, позволяющие обнаружить и исправить искажения.