한국   대만   중국   일본 
K??du kontrole ? Vikip?dija P?riet uz saturu

K??du kontrole

Vikip?dijas lapa

K??du kontrole ( ang?u : Error detection and correction jeb EDAC ) ir datu k??du atkl??anas un labo?anas process ierakst??anas un atska?o?anas vai p?rraides laik? pa sakaru l?nij?m.

Datu integrit?tes kontrole un k??du labo?ana ir svar?gi uzdevumi daudzos inform?cijas apstr?des l?me?os (jo ?pa?i OSI t?kla mode?a fiziskaj?, kan?la un transporta l?me?os), jo datu glab??anas un inform?cijas p?rs?t??anas proces? neizb?gami rodas k??das. Da??das k??du kontroles piem?ro?anas jomas nosaka at??ir?gas pras?bas izmantotaj?m strat??ij?m un kodiem.

Komunik?cijas sist?m?s ir iesp?jamas vair?kas k??du nov?r?anas strat??ijas:

  • k??du noteik?ana datu blokos un autom?tisks atk?rtotas nos?t??anas piepras?jums boj?tiem blokiem ? ?o pieeju galvenok?rt izmanto kan?la un transporta l?me?os;
  • k??du noteik?ana datu blokos un boj?to bloku atme?ana ? ?o pieeju da?reiz izmanto straum??anas multivides sist?m?s, kur p?rraides kav??an?s ir svar?ga un nav laika atk?rtotai p?rraidei;
  • prevent?v? p?rs?t??anas k??du labo?ana p?rs?t?tajai inform?cijai pievieno t?dus papildu datus, kas ?auj k??das labot bez papildu piepras?juma.

K??du kontrol? parasti tiek izmantota trok??a korekcijas jeb prettrauc??anas kod??ana ? datu kod??ana, rakstot vai p?rs?tot, un dekod??ana, lasot vai sa?emot, izmantojot korekcijas kodus, kas ?auj atkl?t un, iesp?jams, izlabot datu k??das. Trok??a korekcijas kod??anas algoritmus da??d?s lietojumprogramm?s var ieviest gan programmat?r?, gan aparat?r?.

V?sture [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Lielu ieguld?jumu m?sdienu labojo?o kodu att?st?b? kop? 1947. gada ir veicis Ri?ards Hemmings. [1] Hemminga koda apraksts par?d?j?s Kloda ?enona rakst? "Matem?tisk?s komunik?cijas teorija", [2] un to visp?rin?ja Marsels Golajs. [3]

K??du labo?anas strat??ijas [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Prevent?va k??du labo?ana [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Prevent?va k??du labo?ana (ar? tie?? k??du labo?ana angl. Forward Error Correction, FEC) ir troksni kori??jo?a kod??anas un dekod??anas tehnika, kas ?auj labot k??das, izmantojot paredz??anas metodi. To izmanto, lai nov?rstu datu p?rraides k??mes un k??das, p?rs?tot lieku pakalpojumu inform?ciju, uz kuras pamata var atjaunot s?kotn?jo saturu. Praks? to pla?i izmanto datu p?rraides t?klos, telekomunik?ciju tehnolo?ij?s. P?rs?t??anas k??du labo?anas kodiem p?rs?t?tajos datos nepiecie?ama liel?ka dubl??an?s nek? kodiem, kas tikai atkl?j k??das.

Piem?ram, satel?ta telev?zij?, p?rraidot ciparu sign?lu no FEC 7/8, tiek p?rraid?ti asto?i inform?cijas biti: 7 biti noder?gas inform?cijas un 1 vad?bas bits [4] ; DVB-S tiek izmantoti tikai 5 veidi: 1/2, 2/3, 3/4 (popul?r?kie), 5/6 un 7/8. Ja visas p?r?j?s lietas ir vien?das, var apgalvot, ka jo zem?ka FEC v?rt?ba, jo maz?k paketes ir at?auts pazaud?t, un t?p?c augst?ka ir vajadz?g? sign?la kvalit?te.

Tie??s k??du labo?anas tehnika tiek pla?i izmantota da??d?s datu glab??anas ier?c?s ? cietajos diskos, zibatmi??, br?vpiek?uves atmi??. Jo ?pa?i servera lietojumprogrammas izmanto ECC atmi?u ? br?vpiek?uves atmi?u, kas sp?j atpaz?t un labot spont?ni radu??s k??das.

Autom?tiskas retransl?cijas piepras?jums [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Autom?tisk?s atk?rtojuma piepras??anas (Automatic Repeat Request, ARQ) sist?mas ir balst?tas uz k??du noteik?anas tehnolo?iju. Ir izplat?tas ??das autom?tisk?s piepras??anas metodes:

ARQ piepras?juma ar apst??anos (stop-and-wait ARQ) ideja ir t?da, ka raid?t?js gaida, kam?r uztv?r?js apstiprina iepriek??j? datu bloka veiksm?gu sa?em?anu, pirms s?k n?kam? nos?t??anu. Gad?jum?, ja datu bloks tika sa?emts k??daini, uztv?r?js nos?ta negat?vu apstiprin?jumu (negative acknowledgement, NAK), un raid?t?js atk?rto bloka p?rraidi. ?? metode ir piem?rota pusdupleksam sakaru kan?lam.

Nep?rtrauktai ARQ ar atgrie?anos (continuous ARQ with pullback) metodi nepiecie?ams pilns duplekss kan?ls. Datu p?rs?t??ana no raid?t?ja uz uztv?r?ju tiek veikta vienlaikus. K??das gad?jum? p?rraide tiek ats?kta no k??dain? bloka (t.i., k??dainais bloks un visi n?kamie tiek p?rs?t?ti).

Nep?rtraukt? ARQ ar selekt?vu atk?rto?anas metodi nos?ta tikai k??daini sa?emtus datu blokus.

T?kla kod??ana [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

Par t?kla kod??anu sauc Inform?cijas teorijas sada?u, kur? tiek p?t?ts jaut?jums par datu p?rraides optimiz??anu t?kl?, izmantojot pa??mienus datu pake?u modific??anai pagaidu mezglos. Lai izskaidrotu t?kla kod??anas principus, tiek izmantots "tauri?u" t?kla piem?rs, kas pirmo reizi tika apskat?ts pirmaj? t?kla kod??anas darb? "T?kla inform?cijas pl?sma". [5] At??ir?b? no statisk? t?kla kod??anas, kur sa??m?js zina visas ar paketi veikt?s manipul?cijas, taj? tiek run?ts ar? par nejau?u t?kla kod??anu, gad?jumos, kad ?? inform?cija nav zin?ma. Pirmie darbi par ?o t?mu pieder Ketteram, K?i?angam un Silvam. [6] [7] [8] [9] ?o pieeju sauc ar? par t?kla kod??anu ar nejau?iem koeficientiem ? kad koeficienti, zem kuriem, p?rs?t?t?s s?kotn?j?s paketes tiks iek?autas rezult?ta paket?s, kuras sa??m?js ir sa??mis ar nezin?miem koeficientiem, kuri var b?t atkar?gi no pa?reiz?j?s t?kla strukt?ras un pat no nejau?ajiem l?mumiem, kas pie?emti starpposma mezglos.

Ener?ijas pieaugums [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

P?rraidot inform?ciju pa sakaru kan?lu, k??das varb?t?ba ir atkar?ga no sign?la un trok??a attiec?bas demodulatora ieej?, t?d?j?di past?v?g? trok??a l?men? raid?t?ja jaudai ir iz??iro?a noz?me. Satel?tu un mobilaj?s sist?m?s, k? ar? citos sakaru veidos ener?ijas taup??anas jaut?jums ir aktu?ls. Turkl?t da??s sakaru sist?m?s (piem?ram, telefon?) tehniskie ierobe?ojumi nedod neierobe?otu sign?la stipruma pieaugumu.

T? k? k??du labojo?ais kod?jums ?auj labot k??das, to lietojot, raid?t?ja jaudu var samazin?t, inform?cijas p?rraides ?trumu atst?jot nemain?gu. Ener?ijas pieaugumu defin? k? SNR starp?bu kod??anas kl?tb?tn? un neesam?b?.

Piez?mes [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

  1. Thomas M. Thompson. From error-correcting codes through sphere packings to simple groups . [Washington] : Mathematical Association of America, 1983. ISBN   978-1-61444-021-5 . OCLC   681278322 .
  2. Shannon, C. E. (1948-07). "A Mathematical Theory of Communication" . Bell System Technical Journal 27 (3): 379?423. doi : 10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x . ISSN   0005-8580 .
  3. "Correspondence" . Proceedings of the IRE 37 (6): 657?657. 1949-06. doi : 10.1109/jrproc.1949.233620 . ISSN   0096-8390 .
  4. Lundstrom, Lars-Ingemar (2012-08-21). Understanding Digital Television . doi : 10.4324/9780080492391 .
  5. Ahlswede, R.; Ning Cai; Li, S.-Y.R.; Yeung, R.W. (2000-07). "Network information flow" . IEEE Transactions on Information Theory 46 (4): 1204?1216. doi : 10.1109/18.850663 . ISSN   0018-9448 .
  6. Koetter, Ralf; Kschischang, Frank R. (2007-06). "Coding for Errors and Erasures in Random Network Coding" . 2007 IEEE International Symposium on Information Theory (IEEE). doi : 10.1109/isit.2007.4557321 . ISBN   978-1-4244-1397-3 .
  7. Silva, Danilo; Kschischang, Frank R. (2007-06). "Using Rank-Metric Codes for Error Correction in Random Network Coding" . 2007 IEEE International Symposium on Information Theory (IEEE). doi : 10.1109/isit.2007.4557322 . ISBN   978-1-4244-1397-3 .
  8. Koetter, Ralf; Kschischang, Frank R. (2008-08). "Coding for Errors and Erasures in Random Network Coding" . IEEE Transactions on Information Theory 54 (8): 3579?3591. doi : 10.1109/tit.2008.926449 . ISSN   0018-9448 .
  9. Silva, Danilo; Kschischang, Frank R.; Koetter, Ralf (2008-09). "A Rank-Metric Approach to Error Control in Random Network Coding" . IEEE Transactions on Information Theory 54 (9): 3951?3967. doi : 10.1109/tit.2008.928291 . ISSN   0018-9448 .

Literat?ra [ labot ?o sada?u | labot pirmkodu ]

  • Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки = Theory and Practice of Error Control Codes. ? М.: Мир, 1986. ? 576 с.
  • Мак-Вильямс Ф. Дж., Слоэн Н. Дж. А. Теория кодов, исправляющих ошибки. М.: Радио и связь, 1979.
  • Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение / пер. с англ. В. Б. Афанасьева. ? М.: Техносфера, 2006. ? 320 с. ? (Мир связи). ? 2000 экз. ? ISBN 5-94836-035-0.
  • Clark, George C., Jr., and J. Bibb Cain. Error-Correction Coding for Digital Communications . New York: Plenum Press, 1981. ISBN 0-306-40615-2.
  • Lin, Shu, and Daniel J. Costello, Jr. ≪Error Control Coding: Fundamentals and Applications≫. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1983. ISBN 0-13-283796-X.
  • Mackenzie, Dana. ≪Communication speed nears terminal velocity≫. New Scientist 187.2507 (9 июля 2005): 38-41. ISSN 0262-4079.
  • Wicker, Stephen B. Error Control Systems for Digital Communication and Storage . Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1995. ISBN 0-13-200809-2.
  • Wilson, Stephen G. Digital Modulation and Coding , Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1996. ISBN 0-13-210071-1.