Порівняння систем передачі по вірності передачі інформації

Цілісність (вірність) передачі інформації можна оцінити імовірністю одержання користувачем неспотвореної (скорегованої на прийомному боці) інформації. Очевидно така подія буде мати місце, якщо:

Порушення цілісності інформації (викривлення) виявлено

Імовірність Р_обн такої події

Р_обн = 1 − 2^{−(n − m)}, Р_обнk = 1 − 2^{−(n − mk)}

Імовірність Р_обн такої події для систем з ВЗЗ:

Р_обн = 1 − 2^{−(n − m)}= 0.5

Порушення цілісності інформації (викривлення) відповідає коригуючим здібностям використовуваної системи. Для СПД із ВЗЗ за рахунок пере запитів імовірність Р_ск цієї події дорівнює одиниці (Р_ск=1).

Імовірність Р_обн такої події для систем з ЗКК:

Р_обнk = 1 − 2^{−(n − mk)}=0.5

Для СПД із корегуючим кодом ця імовірність Р_вк дорівнює імовірності того, що БКС спотворено не більш ніж однією груповою помилкою заданого класу. Якщо прийняти потік помилок (спотворень) пуассонівським, для якого імовірність настання рівно k подій на інтервалі часу t_к

Р_k (t_к) = (λ∙ t_к)^k∙exp (– λ∙ t_к)/(k!),

тоді

Р_вк = Р₀ (t_к) + Р₁ (t_к) = (1 + λ∙ t_к)∙ exp (− λ∙ t_к)

Залежність Р_вк = f (λ∙ t_к) представлена в таблиці 1.

Таблиця 1

λ∙tк		0,125	0,25	0,375	0,5	0, 625	0,75	0,875	1,0
Рвк		0,992	0,973	0,945	0,909	0,869	0,827	0,782	0,736

Виявлене спотворення виправлене.

Очевидно, що як для систем з ВЗЗ, так і для СПД із корегуючим кодом ця імовірність дорівнює одиниці (при дотриманні відзначеного вище умови, що корегуючі можливості коду відповідають характеру порушення цілісності).

Наведемо графіки порівняння СПД по вірності для випадку ФМ і АМ.

ФМ:

Графік 10. Порівняння СПД по вірності передачі передачі інформації, де Pa1 – для системи з ВЗЗ, а Pa2 для ЗКК.

Для даного випадку λ_гр=5*10⁴

АМ:

Графік 11. Порівняння СПД по вірності передачі передачі інформації, де Pа1 – для системи з ВЗЗ, а Pа2 - для ЗКК.

Для даного випадку λ_гр=129000

При невеликій інтенсивності завад переважає ЗКК, але зі збільшенням інтенсивності завад ЗКК стрімко спадає, а ВЗЗ залишається незмінною. Тому є кращою по забезпеченні цілісності в каналах зі значною інтенсивністю завад. Маємо, що при зменшенні значення інтенсивності завад вірогідність вірності отриманої інформації збільшується.

Порівняння систем по комплексній характеристиці

Аналіз залежностей швидкості передачі і вірності, представлений у розділах 1 і 2 приводить до висновку про те, що кожна з них окремо не дає повної інформації, необхідної для вибору типу СПД. Зрозуміло, що більш правильне рішення можна прийняти по комплексній характеристиці, у якості якої можна вибрати ефективність Е СПД, рівну добутку відносної швидкості на вірність інформації:

Е = R∙ Р_оц.

Тоді для СПД із найкращої з ВЗЗ

Е = (m / n)∙ (1 − λ∙ t_к)∙ (1 − 2^{−( n − m )}) ≈ (m / n)∙ (1 − λ∙ t_к),

а для СПД із корегуючим кодом

Е = (m_k / n)∙(1 − 2^{−(n − mk)})∙(1 + λ∙ t_к)∙ exp (− λ∙ t_к) ≈

≈ (m_k / n)∙(1 + λ∙ t_к)∙exp (− λ∙ t_к).

 

Виходячи з цього, розраховуємо комплексні характеристики для даних СПД та будуємо графіки результатів.

Для ФМ:

Графік 12. Порівняння СПД по комплексній харакеристиці, де Eфв– ефективність для системи з ВЗЗ, а Eфз для ЗКК.

Для ЧМ:

Графік 13. Порівняння СПД по комплексній харакеристиці, де Eав – ефективність для системи з ВЗЗ, а Eаз для ЗКК.

В комплексній характеристиці помітно, що при не значній інтенсивності завад переважає ВЗЗ, хоча ЗКК не особливо поступається. Зі збільшенням інтенсивності завад ЗКК значно переважає, тому оптимальний для використання в заданих каналах і на задану відстань.

ВИСНОВКИ

В ході розрахунково-графічної роботи ми розробили спосіб забезпечення вірності даних інформаційно – телекомунікаційної мережі.. В процесі виконання роботи було розгялнуто два види СПД: з викрристанням ЗКК на сонові ЛХ - коду та системи з ВЗЗ на основі коду з контрольним підсумком..

В першому завданні ми робили аналіз умов передачі даних, відповідно жо свого варіанту і можливих показників оцінки ефективності.

У другому – аналіз потрібної глибини перемежування та можливих способів організації передачі даних і обґрунтування заданого (для умов варіанту).

У третьому ми сформували інформаційних кадрів для процедур завадостійкого кодування − декодування;

І в четвертому – ми оцінили ефективність СПД з розробленими процедурами завадостійкого кодування – декодування.

Порівняння по відносній швидкості передачі даних дало наступні результати: усі типи СПД з ВЗЗ при доброму стані каналу є ефективнішими по відносній швидкості передачі ніж СПД, що використовує корегуючий код. Але при перевищенні порогового значення інтенсивності завад λг СПД з корегуючим кодом стають ефективнішими.

Порівняння по забезпечені цілісності даних: при невеликій інтенсивності завад переважає ЗКК, але зі збільшенням інтенсивності завад ЗКК стрімко спадає, а ВЗЗ залишається незмінною. Тому є кращою по забезпеченні цілісності в каналах зі значною інтенсивністю завад. Також при зменшенні значення інтенсивності завад вірогідність вірності отриманої інформації збільшується.

В комплексній характеристиці помітно, при не значній інтенсивності завад переважає ВЗЗ, хоча ЗКК не особливо поступається. Зі збільшенням інтенсивності завад ЗКК значно переважає, тому оптимальний для використання в заданих каналах і на задану відстань.