29. Каскадтық код. Оларды құру, қателерді табу және түзету принциптері мен техникалық түрде тарату.

К аскадтық кодтар, итерацияланган сиякты екі немесе одан да коп кодтан турады, бірақ баспалдақты түрде құрылады:бір кодтық кодалар сөздері келесі баспалдакты коды үшін ақпаратты символдар болып табылады.Кодтың құрылуының каскадты принципі 9.1 суретте корсетілген. Суретте көрсетілгендей «Ішкі кодер-дискретті арна –ішкі декодер» жүйесін 2^N сөздігі бар, ішкі кодер және декодерге қатысты кеңейтілген ішкі арна жасайды, мұнда N ішкі код разрядтығы.Егер ішкі кодтық разрядтағы n ге тең болса, онда каскадты кодтық разрядтығы N₀=nN және ол 2^N_n кодалық сөзден тұрады.Каскадты кодпен кодалау процедурасы келесі:ақпаратты символдар бойынша, К₂ кодблокка бөлінеді. К₁ символдан тұратын әр кодблок GF(2^K1) өрісінің элементі сиякты жазылады, оның нәтижесінде GF(2^K1) өрісінің үстінде К₂ символдардан тұратын вектор пайда болады.

Каскадтық кодалардығ артыкшылыктары олардың техникалық жүзеге асуының салыстырмалы күрделі еместігі және тек тәуелсіз кателіктерді гана емес, кателіктер пакетін түзету мүмкіндігі болып табылады.Бұр ішкі код ретінде жалгыз кателіктерді түзетуші код, ал сырткы код ретінде кателіктер пакетін тауып түзетуші кор колданылу есебінен кол жеткізуге болады.Толыгымен каскадты кодтар зерттелген, онда ішкі болып Хэминг коды табылады ал сыртқы Рид Соломон кодтары болып табылады.

33. Гильберт үлгісі. Марков тізбегі. Өшірілуі бар симметриялы арна, кеңейтілген да. Сенімділікті арттыру әдістері.

Марковтьың карапайым тізбегі дегеніміз, куйлердің кездейсок, тізбектілігі, ягни i-шi мезеттегі сол куйдің ықтималдыгы толыгымен (i-l)-шi мезеттегі с_і-1 күйімен анықталады.

Марковтік тізбек негізінде, оның улгімен сипаттау кезіндегі дискреттік симметриялық арнаның баламалық сулбасы

а - 6ip куйден келес! куйге өту мумкіншілігі; б - 2-куйдегі таратудың мумкін болатын нэтижелері 8.2 - сурет. Гильберт улгісімен дискретті симметриялық арнаны сипаттау кезіндегі өтулер диаграммалары

Марковтың карапайым тізбегін сипаттау ушін, (i-l)-шi мезетте C_і-1 куйде болатынын жэне әp6ip мумкін болатын куйлердің эркайсындагы кателердің ыктималдыгы р_кат ^{і) болатын шарт кезіндегі жуйенің i-шi мезетте Cі куйіне көшетінінің өтпелік ыктималдыгын p(c_і/c_і-1) ден беру қажет. Жадысы бар арнаның қарастырылган улгісінде 0 арнаның куй1 KipicTiK жэне шыгыстык танбалардан статикалық тэуелс!з болады. Бул улгінің жетістігі келес1де: ягни, арнанын жетк1л!кт! турдег1 улкен жадысын куйлерд1н салыстырмалы турдег1 аз санымен сипаттауга болады. Куйлердің санын өcipe отырып, нақты арнаны анагурлым дэл сипаттауга болады. Алайда, есептеулердегі улгіні пайдалану курдел1г1 yшiH куйлер санының улгаюымен анагурлым өсед1. Гильбертпен ұсынылган қателер көз1н1н, yлгіci Марковтық тізбектің математикалык. аппаратын қолдануга негізделген карапайым улгі болып табылады.

Осы улгіге сэйкесті арна 2 куйде болуы мумк1н: оның бipi жақсы (1-куй) жэне нашар (2-куй). Бірінші куй кателердің болуымен сипатталады. 2-ші куйде кателіктер р_кат^<2) ьщтималдыгымен пайда болады.

Егер а_і элемент!н тарату кезінде, арна 1-куйде болатын болса, онда келес! a_i+1 элементін тарату кезінде арна сол куйде р₁₁ ьщтималдыгымен жэне 2-куйде P₁₂=l-p₁₁ ьщтималдыгымен болады. Егер де, а_і элементін тарату кезінде арна 2-куйде – P₂₁⁼l-p₂₂ ык,тималдыгымен болады. Bip куйден келес1не өту матрицасын Р әрібімен белгілейміз.

Р =

Р₁₁ Р₁₂ Р₂₁ Р₂₂

Егер р 11 жэне р22 жетк1л1кт1 турде улкен, бірак, өзара тең емес болса, онда 1 немесе 2 куйлерін сактап калуга мумюндік бары байкалады жэне бул кубылыс кателер пакетімен арнасын қателер бумасымен арнасын иммиттірлейд1.

8.2,а-суретте келт1рілген графта арнаның куйі дөңгелекшелер түрінде келтр1лген. Багытталган багыттауыштар 6ip куйден келес1не өтулерд1 ал әp6ip багыттауыштагы сандар өтудің ьқтималдылыгын керсетед}. Мысал р'етінде алынган арна yшiH, 2 куйде 0,4 ыктималдыгымен к;ател1ктер туындайды. 8.2,а- суреттегі графпен берілген арна кандай куйде келген болса, сондай куйде калатын болады. Арна уақыттың көп бөлігінде жаксы куйде (1-куй), ягни р_Кат⁼0 болган жагдайынан табылады. 10^-5 ықтималдықпен арна нашар куйге өтеді, ягни 0,4-ке жуық элемент арнаның шыгысында қате болып алынады. 1-куй орта шамамен кабылдау кезінде 10⁵ элементке, ал 2-куй - он элементке узарады. Алдынгы элементі тарату кезінде, арнаның кандай куйде болганына тэуелді, арнада берілген элементті жаксы турде тарату кез1ндегі ыктималдыкта сол куйде болады. Мысалы, берілген элементті жаксы куйде тарату мезетіндегі арнаның ьщтималдыгы 1-10^-5-ке тең, егер де ол алдыңғы элементт1 кабылдау мезетінде жак,сы куйде болган болса, онда ыктималдыгы 10^-1-ге те4 болады.

Кеңейтілген дискретт! арна.

Сенімділікті көтеру әдістерi. Yзілістi арнадагы бөгеулер, сонымен 6ipre идеалды емес куйлер кателердің пайда болуының негізгі ce6e6i болып табылады. Байланыс арнасының эртурл1 бөл1мшелерін, сондай-ак. ДХТ аппаратурасын пайдалану сияктыларды жузеге асыру ушін персоналдың дұрыс емес эрекеттер1 де к;aтeлepдiң себеб! болып табылады.

Шартты турде сенімділікті көтеру эд1стер1н 3 топка бөлем1з. Біріншi топка байланыс арнасының сапалық көрсеткштер1н жаксартуга багытталган пайдалану жэне сауықтыру сипатындагы шарттарды косамыз, олар: генераторлык кондыргының жұмысының тұрактылыгын көтеру, тарату жуйесінің электр коректеу көзін резервтеу, жөнделмейтін курылгыны жэне онын элементтер1н табу жэне оларды дер кезінде алмастыру, техникалық кызмет ету мэдениетін көтеру жэне жекелеп алганда, дискретті хабарларды тарату уакыты кезінде арналарда өлшеу жэне сауықтыру жұмыстарын жургізу сактылықтардын арнайы шарттарын кабылдау. Тэж1рибе KөpceTiп отыргандай, нускалган шаралар кателер коэффициентін орта есеппен 5 есеге төмендетуге мумкіндік береді

Бірлік элементтерд1 таратудың бөгеуілге турактылыгын улгайтуга багытталган шаралар, шаралардың екінші тобына жатады. Ягни, келесі шаралар жөнінде айтылады: амплитуданың, узактылыктың немесе пайдалы сигналдың жиіліктерінің спектр1н улгайту есебінен, сигнал-бөгеуіл катынастарын көтеру, модуляциялау жэне курдел! сигналдардың әдістерінің бөгеуілге турактылыгын колдану. Айтылган әдістердің көпшілігін колдану б1ршама киындыктарга экеп согады. Физикалық линия бойынша таратылатын сигналдардың амплитудасын улгайту көрші тізбектерде руқсат етілетін өтулердің пайда болу кауіптілігіне руқсат етілмейд1. Егер дискретті хабарларды беру ТЖ арнасы бойынша жургізілетін болса, онда дискретті сигналдардың куаты топтың кушейткіштердің асыра жуктемесін болдырмау кажеттілігінен барып шектеледі

Дискретті арна бойынша, таратылатын тізбектілікке артылыкшылыкты енгізумен байланыскан шаралар, сенімділікті көтеруден шаралардың 3-тобы болып табылады.

Дискреттік арналарды улестіру тәсілдері: кеңістіктік, жиіліктік, синхронды жэне асинхронды (мекен-жайлык;) уакыттык;, к;исындастырылган. Көпарналы тарату жуйелер1ндег1 сигналдарды бөлу жуйелерінен хабарларды улестіру жуйелернің айырмашылыгы (ерекшелігі) болады.

Дискретті сигналдарды тарату кезінде әдетте көпарналык жуйелер пайдаланылады, олардагы арналар сигналдарды бөлудің эр Typлi әдістерінің көмегімен кұралган арналар болып табылады. ДХТ жуйелерінде сигналдарды бөлудің келесі турлері кеңінен пайдаланылады: кеңістіктік (К), жи1л1кт1к (Ж), синхронды уакыттык (СУ), кисындастырылган (К) жэне асинхронды уакыттық (мекен-жайлық) (АУМЖ). Хабарларды уйлест1ру жуйес1н1н (ХУЖ) сигналдарды белу жуйесінен (СБЖ) айырмашылыгы - СБЖ тарату жуйелерінде сигналдар 6ip-6ipiHe бектілген жуптарга бөл1нет1ндер1нде. Хабарлар кез1 -хабарларды алушы (XK_{і -}XA_і), ал ХУЖ-де шак,ырушы XKі адрес1 мен шакырылушы XAі адрес1нің сэйкестігімен XKіXAj уйлестігінде жургізілеі! (8.3-сурет).

Кеңістік бөлу бастапқы болып табылады, демек, байланыстың кез келген желісінің абоненттер1 дәл өзгерісінін кеңістіктік куйлер1мен ажыратылатын болады. Кең1ст1ктен өзге кез келген баска бөлу кандай да 6ip турленд1румен байланыскан. Мысалы, жиіліктін бөлу кеңістікті бөл1нген арналарды жиілік бойынша бөл1нген арналарга турленд1ред1 («кеңістіктік-жиіліктік» турленд1ру1).

Байланыс техникасынын дамуының бастапкы кезең1нде сигналдарды ТУ (ПР) кеңіст1кт1к коммутациясымен 6ipre уйлестір1лд1. Содан соң ЖБ жэне УБ бар. тарату жуйелер! пайда болды, ал коммутациялау кеңістіктік болып кала берді Осы ку-б^{Ь1ЛЫС eK}i еселенген турленд1руге әкел1п соктырды, мысалы, «жиілік-КҚ) кірісіндегі кңц1ст1к>> жэне «кеңістік-оның шыгысындагы жиілік». Демек, осындай турленд1руден, ягни бөлу мен коммутациялаудың біртутас әдістер!н пайдаланудан максатка сэйкесті кашқан жөн. Соңгысы, 6ipiHшi текті интеграция аталымына ие болды, екінші тект! интеграциядан айырмашылыгы

келесіде, ягни хабарлардың эр алуан турлерін тарату жэне коммутациялау жуйелерін білдіреді. Сигналдарды бөлуд! 6ip тур1нен KeлeciciHe турленд1ру, бөлу немесе улестіру тэciлдepiнің 6ipiH карастырудан туратын тарату жэне коммутациялау жуйелерін тургызуга мумкіндік беред1. Мысалы, канша багыттардан жэне кандай бөлу тэсілінен куралганынан тэуелс1з таза уакыттык улестіру жуйесі турғызылуы мумкін. Шындыгында, КҚ-сына н багыттардан жэне олардыц эркайсысы N арналардан туратын тізбектер Kipeдi дел1к. Бул жагдайда, барлық нN арналар 6ip бөлу туріне, мысалы, уакыттыққа Keлтірілyi мумкін.

Көптеген белгілеріне байланысты, дискретті хабарлардың сигналдарын улест1руд1 жургізуге болады, тэж1рибелік колданыска кеңістік жэне уакыттык. коммутация, жэне олардың уйлест1р1мділіктері ие болды. Тарату жуйелерінде кең колданысқа ие ЖБ әдісі коммутациялау жуйес1нде тэж1рибел!к колданыс таппады, ce6e6i барлык усынылган іске асырулардың барлыгы да кымбат эрі киын болып отыр. Ең тиімдісі ЖБ тарату жуйес1 болып отыр, бул жуйеге уакыттык коммутация сэйкес келед1, сондықтан да ДХТ жана желілерінде интеграциялау нег!з1не уак;ыттық әдіс Kipeді.