Анализ способов защиты от ошибок в передаваемой информации в КС

В реальных условиях прием двоичных символов может происходить с ошибками, когда вместо символа «1» принимается символ «0» и наоборот. Ошибки могут возникать из-за помех, действующих в канале связи (особенно помех импульсного характера), изменения за время передачи характеристик канала (например, замирания), снижения уровня сигнала передачи, нестабильности амплитудно- и фазо-частотных характеристик канала и т.п. Критерием оценки качества передачи в дискретных каналах является, нормированная на знак или символ, допустимая вероятность ошибки для данного вида сообщений. Так, допустимая вероятность ошибки при телеграфной связи может составлять 10-3 (на знак), а при передаче данных – не более 10-6 (на символ). Для обеспечения таких значений вероятностей, одного улучшения качественных показателей канала связи может оказаться недостаточным. Поэтому основной мерой защиты данных от искажений является применение специальных методов повышающих качество приема передаваемой информации. Эти методы можно разбить на две группы.

К первой группе относятся технические методы увеличения помехоустойчивости приема единичных элементов (символов) дискретной информации, связанные с выбором уровня сигнала, отношения сигнал-шум, ширины полосы пропускания канала, метода модуляции, способа приема и т. п.

Ко второй группе относятся методы обнаружения и исправления ошибок, основанные на искусственном введении избыточности в передаваемое сообщение.

Практические возможности увеличения помехоустойчивости за счет мощности и ширины спектра сигнала в системах передачи дискретной информации по стандартным каналам сетей коммуникаций резко ограничены. Поэтому для повышения качества приема используют следующие основные способы:

1) многократную передачу кодовых комбинаций (метод повторения);
2) одновременную передачу кодовой комбинации по нескольким параллельно работающим каналам;
3) помехоустойчивое (корректирующее) кодирование, т. е. использование кодов, исправляющих ошибки.

Иногда применяют комбинации этих способов.

Многократное повторение кодовой комбинации является самым простым способом повышения достоверности приема и легко реализуется, особенно в низкоскоростных системах передачи для каналов с быстро меняющимися параметрами.

Способу многократного повторения аналогичен способ передачи одной и той же информации по нескольким параллельным каналам связи. В этом случае необходимо иметь не менее трех каналов связи (например, с частотным разнесением), несущие частоты которых нужно выбирать таким образом, чтобы ошибки в каналах были независимы. Достоинством таких систем являются надежность и малое время задержки в получении информации. Основным недостатком многоканальных систем так же, как и систем с повторением, является нерациональное использование избыточности.

Наиболее рационально избыточность используется при применении помехоустойчивых (корректирующих) кодов.