автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Исследование и разработка транспортных протоколов с прямой коррекцией ошибок в вычислительных сетях
Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка транспортных протоколов с прямой коррекцией ошибок в вычислительных сетях"
МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ СССР Московский ордена Трудового Красного Знамени институт связи
На правах рукописи
Са(Мельникова Светлана Викторовна
УДК 681.3:621.39
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТРАНСПОРТНЫХ ПРОТОКОЛОВ С ПРЯМОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБОК В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ
Специальность 05.ЬЗ. 13 - Вычислительные машины, комплексы,
системы и сети
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паут:
Москва 1991
Работа выполнена на кафедре обработки экономической информация Московского ордена Трудового Красного Знамени института связи (МИС).
Научный руководитель - доктор технических наук,
профессор С.И.Самойленко Официальные оппоненты - доктор технических наук,
профессор Г.Й.Пранявичюс кандидат технических наук, доцент Л.А.Воробейчиков Ведущее предприятие - научно-исследовательский институт систем связи и управления (НИИОСУ).
Защита состоится " # " ¡а^/^_^1991 г. в_
на заседании специализированного совета К 118.06.02 при Московском ордена Трудового Красного Знамени институте связи по адресу: 105855, ГСН, Москва,- Е-24, ул.Авиамоторная, 8-а, МИС.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИС. Автореферат разослан " _ " __ 1991 г.
Ученый секретарь специализированного совета канд. техн. наук
Е.В.Демина
У
fiiiSA«! XJ>F'ЛК'ГК•'/¡I*.
i к i j :i j i нос*!1 I» r о ;.■; :,. i; гоя.;- x ¿ovm-
Ш'гас.гатслы/и-; cm и. охяатньпя вся o>-pi; ¡ "ог^ л! кос
и способствуя редкому ytwjumtntw л- г :;тиг.1К>гта, гк-лу шу распространении по par. »vjtux стеста.
Одной и:> Bil»»<nteHX гч-йШКаЮЧШ nptl piJSJ-V' -"Г" и
эксплуатации пичимаетлыш f.^v.i. лвлжтся йр...3йе?гэ oC^ww-m надежной гранснортироьки-дашшх. в шттстг ¡и с ф/южоя'кыья» рапд«л<ши«м yj*4<!i>!fl эталонной модели t-займе-дпЯстбк4 от.-.р;; ги;: сис г-к* (<>:п ) ptMiinmv1 :>roit гадами ро::\ло:ко:ю нп •••-го уоооня:
•физичоский. •¡■"шальнмй. coiVFoit и трангпс.ртннй. Сеоба я оолъ
ОТ^ОДЛПЧ".I 'Гр :'k-)lopT!!OWy ypuMW. ФУНКИОНОЛЬНУЮ
li.-iijipiiiiMiii.i.MT система передач;' .''mmm.-jx ;; гаг-.пяткрущему сервис трпоуг.м.ч\' (кач'vtr:i нт-.а'меямо ог с-^иншх характеристик сети. Необходимое?!. испилкмс.-шпя .'¡v.vrr * '"сопечению о'днжн ой
передачи на трччо:^ pi':; v гл'и:у о'уо.о.олека возд^йстькеа
нем«*, iu .\vkk :viuiiu\. ocavh;;;-о:-:: со ?р:?нсгсргные объекты.
0'v:i-iтрльео.огп'че иготек-л'"-; н^ч;:0.";?ельн:<х ;1СГ
i'.'MA '.V. iVK". X...V4 /.1 apyn'Oi ЗЛЯ 31,от ошибок,
жааникак^пч при передав тртит.-птшис протокольных блоков лунных. Ш'иодьпунп' Mti'i\.;; контрол.ч ол-кпв данных и их повторной породами в случае isimipya:r'!!i':i ошиоои. При ухудшении характеристик кзнзла li-apapTiit'T »ик'г'сииность повторных передач, что приводит к оттитедытм искаженных блоков и сообщений в целом. Это
¡•1ч»Й1"ГПО транспортных протоколов затрудняет \а применение в ¡кчиышх системах, критичных к средней задерисе- сообщений и 1>">ро>1?!мсги доведения сообщения до транспортного пользователя за 1;рсм>1, но прикипающее заданное.
Одним из р.озмокны}с способов снижения задержки сообщения лшнтся использование в транспортных протоколах помехоустойчивых корректирующих кодов. При этом возникает -задача компромиссного решетя вопроса о соотнозеиии. корректирующей способности кодово й , сложности реализации. - ~
Настоятельная ¡юсоходимость решения перечисленных . проблем определил основную цель работы.
Ц о л ь ю р а'б о т ы является поиск ' методов
снижения задержки при искажениях блоков дзкйнх ,транспортнсгр протокола в процесс*- их передачи. Достижение цели осуществляется
м
решением сформулировэнных ниже функционально взаимосвязанных задач.
Основные задачи.
1. Разработка метода- анализа осноеных характеристик транспортной станции при использовании в транспортных протоколах различных методов защиты от ошибок.
2. Разработка программы имитационного моделирования функционирования транспортной станции, подтверждение возможности использования предложенных аналитических оценок на основе сравнения результатов расчета и моделирования.
3. Исследование влияния различных методов защиты от ошибок на основные характеристики.транспортной передачи в -г широком диапазон^ варьируемых параметров и выдача рекомендаций по выбору метода защиты. • . .
4. Разработка спецификации транспортного протокола, реализующего метод совмещений обнаружения ошибок с прямой коррекцией и вписываюцегося в систему протоколов ISO.
Методы исследования. В процессе решения поставленных выше научно-исследовательскихДзадач.были использованы метода общей алгебры, комбинаторного анализа, . математической статистики, теории массового обслуживания, имитационного моделирования.
Научная новизна работы заключается в следующем:
I. Исследован метод совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией применительно к транспортным протоколам вычислительных сетей. Метод обеспечивает снижение средней задержки искаженных сообщений примерно в 30-40 раз.
. 2. Предложен и исследован метод ■ обнаружения ошибок декодирования для бивоидных кодов, основанный на использовании " линейно-независимых проверок для обнаружения • ошибок после осуществления коррекции. Разработанный метод обеспечивает • снижение вероятности необнарукиваемых ошибок декодирования примерно на 2-3 порядку при незначительном увеличении избыточности и сложности программной реализации.
.3. Разработан метод анализа передачи сообщений на транспортж» уровне для различных 'методов зашиты от ошибок, включая 'мето; совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией,, учитывают»! наличие помех в прямом и обратном каналах и особенносп исследуемых методов защиты.' . Полученные ' теоретические'; оценю
ЬМ- - ....... ..- ..........-■■-■■ ........... W ......
подтверждены на имитационном уровне (использованы реальные- модели "различных-методов защиты от ошибок), что обеспечивает возможность анализа конкретных систем транспортировки'.'"сообщений с заданными параметрами. ■
Практическая ценность работы.
1. Разработанные — .метод анализа передачи сообщений на транспортном уровне для различных методов защиты от ошибок и программа имитационного моделирования функционирования транспортной станции, взаимодействующая с исследователем в интерактивном режиме, позволяют сделать оценку целесообразности применения метода совмещения обнаружения ошибок' с прямой коррекцией в конкретных системах :транспортной передачи и осуществить выбор наиболее эффективного корректирующего кода. -
2. Метод совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией доведен до'" программной, реализации. Разработан механизм его включения в стандартный транспортный протокол на примере транспорного протокола 4-го класса, ■ представленный в составе спецификации транспортного протокола с прямой коррекцией ошибок.
Реализация результатов работы. Инженерная методика расчета основных характеристик транспортной станции.при использовании различных методов защиты от ошибок, алгоритм функционирования транспортной станции, спецификация транспортного протокола с прямой коррекцией ошибок,-- рабочие программы и результаты моделирования передачи сообщений на транспортном урбвне использованы в НИР при разработке методов и средств обеспечения надежности, автоматизированных систем управления, связью и ее элементов, проводимую научно-исследовательским институтом систем связи и управления.
Апроба'ция работы. Основные. результаты диссертационной работы докладывались на. ХП и ХУ Всесоюзных школах-семинарах по вычислительным сетям, научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов МИС 1990 года.
Основные положения, теоретические ' выводы и рекомендации, приведенные в диссертационной работе, получены автором самостоятельно.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 5 печатных работах.
Связь с научно-исследовательскими работами. Основные положения диссертационной
уо^ли, сфурмлонш; ь виде отдельной кн;:ги "7 исследование транспортного протокола АСУ" с :;рлм:-й у.'.^гуу/-?. ошибок", вошли составной частью отчета о Ж?, научни-исследора?«льским'институтом сигт*м связи = .
Структур а и о б ъ * м расе : ы. Ду.сеертащшная работа состоит из -введения, четь;рех разле.-ог заключения. Работа издодамш на 10? страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка и 4 прилокения, список литература ьхявч$*т 85 наименований.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ШКаШЕ НА ЗАЩИТУ
1. Применен».: иеюяя совмташкя обьарузмим олис^к с прямой коррекцией в транспорты»* . протоколах, г к;;;.чадах процедуры контрольного суммирования и таймирования «локсв данных,' обеспечивает в реальных условиях значительное (в' 30-40 раз) снижение задержки искажениях сообщники.
2. Применение биноидных корректирующие .кодов обеспечивает возможность совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией в транспортных протоколах при затратах машинного времини, сопоставимых с соответствующими затратами на программную реализацию метода обнаружения и . повторной передачи искаженных протокольных блоков данных, регламентируемого ко.
3. Применение линейно-независимых проверок в биноидных. кодах обеспечивает снижение . вероятности ошибок_ декодирования на 2-3 порядка при незначительном увеличении избыточности и затрат на реализацию. , '
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, кратко изложено содержание диссертационной работы.
Первый раздел диссертационной работы
посвящен вопросам разработки методов анализа процесса передачи транспортных протокольных блоков данных при наличии помех в прямом и обратном каналах. В разделе предложены аналитические* модели
процесса передачи блоков.данных для различных методов зашита от ошибок, включая метод совмещения обнаружения ошибок с подмой коррекцией.
Для анализз выбран транспортный протокол 4-го класса iso. обладающий самыми мощными средствами борьбы с ошибками по сравнений с другими классами, и его модификации, полученные заменой кода, регламентируемого ISO и предназначенного только для обнаружения ошибок, одним из биноидных кодое, отличающихся простотой машинной реализации и возможностью коррекции пачек ошибок.
Рассматривается следующая модель скеозной передачи транспортных протокольных блоков данных. Два транспортных пользователя связаны транспортным соединением, по которому в одном направлении ведется передача данных, в противоположном - происходит квитирование. Скорость передачи б обоих направлениях одинакова и составляет С бит/с. Вероятность битовой ошибки при передаче по среде в обоих направлениях равна Гв.
Транспортный объект-отправитель получает от пользователя пуассоновский поток однопакетных соо .^ений с интенсивностью л. . Размер сообщения фиксирован и равен байт. Транспортный объект-отправитель осуществляет формирование транспортного протокольного блока данных типа "ДАННЫЕ" от tpbu, передает его нижнему уровню, запускает таймер ожидания положительного подтверждения с интервалом срабатывания т . Если по истечении Бремени т квитанция не получена, происходит повторная передача и TPDU.
Транспортный объект-получатель декодирует принятый протокольный блок- и, если в нем обнаружена . ошибка ( при использовании кода ISO) или обнаружена некорректируемая ошибка (при Использовании биноидного кода), блок сбрасывается. Если в блоке не обнаружена ошибка .или ■ она обнаружена и исправлена (при использовании биноидного кода), дальнейшие действия определяются типом протокольного блока данных.
На принятый блок dt tpdu формируется протокольный блок данных тица "Подтверждение" АК tpbu и передается ншшему уровню.
Если принят блок ак трш, сбрасывается таймер, освобождаются связные ресурсы и начинается передача следующего сообщения.
В разделе получены аналитические выражения для следующих характеристик: -
средней задержки искаженных сообаений, обусловленной наличием
помех е каналах, (TADD);
предельной интенсивности поступления сообщений, не Бывод>пцеЯ систему за пределы стационарности, (^тор).
Аналитическое выражение для средней задержки искаженных сообщений, обусловленной наличием помех в каналах:
таш> = м2,,1: *
где iig - первый момент. числа повторных передач искаженного блока DT ТРОТ до достижения станции-партнера, определяемый соотношением:
. при методе защиты от ошибок, регламентируемом ISO
n2 = 1/(1 - PD) , при методе совмещения^обнаружения ошибок с прямой коррекцией N2 = PD/((1 - PD).(PD + pdc0r)) ;
PD - вероятность обнаружения ошибок в блоке vs трг# (¡три использовании метода защиты от ошибок, регламентируемого ±30) или вероятность обнаружения некорректируемых ошибок в блоке вт тргп (при методе совмещения обнаружения сшибок с прямой коррекцией);
pdcor ~ вероятность коррекции ошибок 'в блоке dt tpdu.
Аналитическое выражение для предельной интенсивности поступления сообщений:
^■iJOP — 1 / ,
-" где Ts - первый момент времени обслуживания сообщения, ■"" определяемый соотношением:
. Ts = т°ч / (1 - Р1).(1 - ра,.рй / (1 - рп)-т11ш? ;
: . - время обслуживания сообщения при отсутствии помех в каналах;
Р1 -'вероятность повторной передачи сообщения, •определяемая соотношением:
j
pi = pD + (1 - V:pA'
pa - вероятность обнаружения ошибок в блоке ак tpdu (при методе защити от ошибок, регламентируемом ISO) иди вероятность обнаружения некорректируемых ошибок в блоке ак tpdu (при методе совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией).
На .основе аналитических моделей разработаны программы на Фортране определения T1DD, A.T&F при различных параметрах передачи для разних методов защиты от ошибок.
Аналитический расчет проведен для трех вариантов защиты от ошибок:
с использованием кода, ■ регламентируемого iso и предназначенного только для обнаружения ошибок;
. с использованием биноидного кода, корректирующего пачки ошибок в одном 8-разрядном символе, с операциями по составному модулю (с D -- 1 и модулем 255);
с использованием биноидного кода, корректирующего пачки ошибок в одном 8-разрядном символе, с операциями по простому модулю (с D = 1 и мо/улем '251).
Рис. I, 2 иллюстрируют . премущество использования. метода совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией перед методом защиты от ошибок, регламентируемым iso.
Из двух рассмотренных корректирующих кодов наибольший эффект дает использование биноидного-кода с D = 1 и модулем 255, более простого в реализации.
Таким образом результаты теоретического расчета показали целесообразность введения в стандартный транспортный протокол средств прямой коррекции ошибок. Однако, поскольку при расчете был сделан ряд допущений, влияние которых на исследуемые характеристики не ясно, возникает необходимость в проведении имитационного моделирования.
Второй раздел диссертационной работы посвящен разработке алгоритма и программы (на. языках Паскаль и Макроассемблер) функционирования транспортной станции в условиях помех в прямом и обратном каналах при использовании различных методов защиты от ошибок.
В имитационной модели реализована возможность передачи
т
'ш' 'ли
-♦О
-10
1'ис. I. Степень уменьшения средней задеряски искаженных сообщений
V«
1И • а 1и»л С. • ♦ М ¡ыяк
. _ ¡и#йтА и) е ,тё> Ш
—I—
-Р
Рис. 2. Предельная интенсивность поступления сообщений ■ ю
однопакетиых и многопакетных сообщений в симплексном и дуплексном (симметричная нагрузка) режимах. Сеть передачи данных представлена совокупностью следующих характеристик: скоростью передачи, уровнем ошибок и величиной тайм-аута ожидания положительной квитанции. Входные потоки предполагаются пуассоновскими, распределение ошибок биномиальным. - . .
В модель включены программные модули, реализующие метод защиты от ошибок, регламентируемый хэо, и метод совмещения обнаружения ошибок с 1 прямой коррекцией на основе различных корректирующих
кодое.
Функционирование транспортной станции основано на взаимодействии следующих параллельных процессов: генерации сообщений транспортным пользователем, сегментировании сообщения на фрагменты и формировании блоков иг ТРШ, передачи пакета для транспортировки, транспортировки пакета' нижним уровнем, приема пакета от нижнего уровня и его обработки, сборки сообщения для передачи транспортному пользователю,таймировании передачи блоков иг ТРШ.
Модель позволяет определить среднюю задержку искаженных сообщений, предельную интенсивнасть поступления сообщений, условную вероятность необНаруживаемых ошибок. Для получения доверительного интервала стационарного среднего с заданной относительной погрешностью используется классический метод - проведение некоторого числа экспериментов для вычисления начальных среднего и дисперсии, уточйение требуемого числа экспериментов и проведение их до достижения заданной точности.
Поскольку в модели приходится иметь дело с редкими событиями, реальное время моделирования очень велико и актуальна задача его сокращения. Существенное сокращение времени моделирования (на 1,5-2 порядка в зависимости от уровня ошибок) достигается посредством генерации пауз между передачей искаженных сообщений и учета в статистике прохождения по сети неискаженных сообщений.
В целях сопоставления результатов имитационного моделирования и теоретического расчета проведено моделирование для той же системы входных параметров. При относительной погрешности, равной 0,01, и доверительной вероятности, равной 0,9973, расхождение в средних значениях определяемых характеристик, не превысило 558.
Результаты имитационного моделирования подтвердили сделанный в первом разделе вывод о преимуществе использования метода совмещения
т
обнаружения ошибок с. прямой коррекцией перед методом защиты ЕЮ для снижения средней задержки искаженных сообщений.
? р е т и й р а з д ь л посвящен вопросам проведения экспериментального исследования эффективности использования прямой коррекции ошибок б транспортных протоколах вычислительных сетей. В качестве инструмента экспериментального исследования используется имитационная модель, разработанная в предыдущем разделе.
Экспериментальные исследования проводились для дуплексного режима передачи с симметричной нагрузкой для следующих вариантов защиты от ошибок:
с использованием кола, регламентируемого ISO и предназначенного только для обнаружения ошибок;
с использованием биноидного кода, корректирующего пачки ошибок в одном 3-разрядном символе (с D = 1 и модулем 255);
с использованием биноидного кода, корректирующего пачки ошибок в одном 16-разрядном символе (с D = 1 и модулем 65535);
с использованием биноидного кода, корректирующего пачки ошибок в двух 8-разрядных символах (с D = 2 и модулем 255);
с использованием биноидного кода, корректирующего пачки ошибок в одном 8-разрядном символе и включающего дополнительные проверки для обнаружения ошибок (с D - 1, модулем 255 и дополнительными проверками для обнаружения ошибок).
В качестве критериев эффективности методов защиты от ошибок используются средняя задержка искаженных сообщений TADD, сложность программной реализации процедур кодирования/декодирования N^ условная вероятность необнаруживаемых ошибок РдаЕ.
Для определения TA^D и PJffE моделирование проводилось с относительной погрешностью, равной 0,01, -и доверительной вероятностью, равной 0,9973.
Для определения N^ использован следующий подход. Пусть ncd - общее число операций, требующееся для кодирования информационного блока, на один октет;
ndce " общее число операций,.требующееся' для декодирования искаженного информационного блока, на один октет;
ndcne ~ общее число операций, требующееся для декодирования неискаженного информационного блока, на один октет.
ncd' ndoe- кюогсе определяются на основе реальных процедур кодирования и декодирования данного помехоустойчивого кода. Зная PDIST - вероятность искажения блока, определим
'4rlz cd eist 't)ce rdist; dcne
На рис. 3-5 приведены графические зависимости степени . снижения средней задержки искаженных сообщений, условной вероятности необнаруживаемых ошибок, сложности программной реализации для различных методов защити от ошибок.
-zsf.-tie
г»> ' гш
(.„ • ¿SC Stim С • М Umlc Г » >,eSt
— »-t-i-*—
---¿»мЭм» и) < >4tm*4SS \ '
- hmthIii W V
fon«. »fA^mu.
- ¡ш*?>пш w> е м MW
— « — ¡жчнЪщЛ и» с
- tt
■ to
4P
•да
Рис. 3. Степень уменьшения средней задержки искаженных,
сообщений.■ '
P/w
H«'
ГГ.
_t_ ЛнмгМ
Рис. 4. Условная вероятность ^обнаруживаемых ошибок
I- • iÍ» W* ю>
И—
___Л*и»е Mi,я*»US.
К }|М>«1. «рягммц - - - Um. н> < i,rt»us¡s _0— /м. И> « >'(< »rf««ï
/
. »-. «
•ií
- if
t
Рис. .5. .Слоаоюсть программной реализм'.-.a
На основании результатов экспериментального исследования можно -сделать выбор наиболее эффективного метода защиты от ошибок в конкретных условиях передачи. Так, при уровне ошибок, превышают^ Ю. , наиболее аф&ияивеа биноидннй код с D = 1, модулем 255 и дополнительными проверками для обнаружения ошибок. При утов™ ошибок в диапазон- от 10,~5 дб Ю"4 наиболее эффективен биноидный код с D = 1 и модулем 255. При уровне ошибок нижа Ю"5 наиболее эффективен биноидны;? код с d = 1 и модулем 255. -
В разделе предложен метод ' снижения ' вероятности необнаружйваемых огибок декодировали' применительно к Оиноилным кодам, суть мето/а заключатся во' . введении дополнительного линейно-независимого избыточного символа, формируемого как
L
Е (L + 1 - -i).'(L + 2 - i ) / 2. а
i=! i '
где L - длина информационного блока, i - номер символа в • • Л..Г!,
информационного блок-;, ai - значение. символа с номером ¡, используемого для обнаружения ошибок после осуществления ¿орг^кшш Метод обеспечивает снижение вероятности ^обнаруживаемых ошибок декодирования примерно на 2-3 _ порядка в зависимости от ург ч<ня ошибок при незначительном увеличении избыточности и ^пэдо--реализации. jlW
Четвертый" раздел диссертационной работы посвящен решению>вопросов, связанных с включением в станпарный
транспортный протокол процедур прямой коррекции ошибок
В качестве базового выбран наиболее расщюстоан.кный транспортный протокол iso. Предложенный транспортный протокол с прямой коррекцией ошибок, обеспечивающий пониженную * ---ержку искаженных сообщений при избыточное и сложности реализации сопостави ^ с аналогичными характеристиками для стандартного варианта, ..редстайлен в качестве модификации стандартного протокола ISO 4-го класса.
Суть предложенных изменений, переводящих транспортный проток-! 4-го класса iso в транспортный протокол с прямой коррекцией о-'ч'-б-'" можно свести к следующему: " ..........'
число параметров транспортных протокольных блоков данных • трш и сс ТРШ расширено за счет включения согласуемого парам-тг-"выбор корректирующего кода"-, содержащего информацию о т;-;-используемого кода и предназначенного для "настройки" трансповткч ••
оО'ьекте£-картйерсЕ ка сеетзететвуздае процедур кодирования и декодирования;
структура транспортного протокольного блока данных, за исключением cr трш и сс tpdu, .дополнена полем "значение контрольной суммы", формируемого транспортным объектом-отправителем и используемого транспортным объектом-получателем для обнаружения и коррекции ошибок в данном протокольном блоке;
принятый транспортный протокольный блок данных, за исключением or tpdu и сс tpdu, подвергается процедуре обнаружения и исправления ошибок в соответствии с алгоритмом, согласованным на фазе установления соединения, причем при невозможности исправить ошибку принятый протокольный блок сбрасывается.
Предложенные изменения оформлены в виде спецификации транспортного протокола с прямой коррекцией ошибок, полностью совместимого с системой протоколов iso и,вписывающегося в семейство транспортных протоколов iso. .
Приложения содержат программы Теоретического расчета основных характеристик транспортной станции при использовании различных методов защиты от ошибок, таблицы расчетных значений этих характеристик, алгоритм и программу имитационного моделирования функционирования транспортной станции, таблицы модельных значений основных характеристик транспортной станции для разных методов защиты от ошибок, программные макеты метода защиты, регламентируемого ISO, и метода совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией. В последнем приложении представлен акт о внедрении результатов диссертационной работы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТА1Щ0НН0Й РАБОТЫ
1. Исследован метод совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией применительно к транспортным протоколам вычислительных сетей. Показано, что в реальных условиях (уровень ошибок меньше Ю-5) метод обеспечивает снижение средней задержки искаженных сообщений примерно в 30-40 раз при избыточности и сложности реализации, сопоставимых с аналогичными характеристиками метода защиты стандарта ISO.
2. Получены расчетные формулы, определяющие зависимости средних' временных задержек искаженных сообщений, предельной
интенсивности поступления сообщений от условий транспортировки . сообщений для различных методов защиты от ошибок. На их основе получены теоретические оценки выигрыша от использования метода совмещения обнаружения ошибок с прямой коррекцией в транспортных .протоколах.
3. Разработана имитационная модель функционирования транспортной станции, включающая реальные процедуры обслуживания сообщений и программные модули, реализующие различные методы защиты от ошибок. На разработанной модели проверена правильность теоретических расчетов, проведено исследование эффективности различных методов защиты при варьируемых параметрах транспортной передачи и даны рекомендации по выбору наиболее эффективного кода.
4. Предложен и исследован метод снижения вероятности необнаруживаемнх ошибок декодирования применительно к биноидным кодам, основанный на использовании линейно-независимых проверок. Показано, 1 что метод обеспечивает снижение вероятности необнаруживаемых ошибок декодирования примерно на 2-3 порядка при незначительном увеличении избыточности и сложности программной реализации.
5. Разработаны алгоритмы и программы кодирования и декодирования для группы биноидных кодов. На их основе проведена оценка сложности реализации различных бинойдных кодов.
6. Разработана спецификация транспортного протокола с прямой коррекцией ошибок, являющаяся основой для программной реализации транспортного протокола с прямой коррекцией ошибок. Предложенный протокол полностью совместим с системой нротоколов iso и вписывается в семейство транспортных протоколов ISO..
• СПИЙОК ПУБЛИКАЦИИ
1. .Оценка эффективности использования прямой коррекции ошибок в транспортных лротоколахУ/Тез.докл. ХУ Всесоюзной школы-семинара по вычислительным сетям. - М.-Ленинград; 1990. 4.2. СЛ40-144. -Соазт.: С.И.Самойленко. -
2. Анализ задержки блоков на транспортном уровне. - М., . 1990. - 5 с. - Деп-. в ЦИГИ "Ивформсвязь" 29-10.90, N 1723- , .
3. Программное обеспечение канального уровня ЛВС//Тез.докл.- XII Всесоюзного семинара по вычислительным сетям. - М.-Одесса, 1987.
Ш г :.....■'■. ■- - "' ' .■:.-.■..—
^ J ■ • ■ ( «-7 ■ . ■ ■ .............
1.1. с. '.ь' -160. - соаьт.: А.П.Куцый, В.В.Олзоева, И.В.Васильева. 4. Нотационное моделирование процесса сквозной передачи для различных »этодов вашиты от ошибок. - М., 1990. - 12
. ШП'И "Ла:-ж .вязь" г7.12.9й, К 1757.
галсг:;тт)ий „.х":.окол с прямой коррекцией ошибок. - М.. '£0. В шл "йнформсвязь" 27.12.90, N 1756. -
ал.; • .Л. Сам' Ш'ежо.
Подписано в печать 28.06.91. Фермат .60x84/16. Печать офсетная. Объем 1,0 усл.п.л. Тираж 100 экз. Заказ 419. Бесплатно.
Отдел оперативной печати MIIC. Мооква, ул. Авиамоторная, 8.
-
Похожие работы
- Адаптивная схема управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов
- Разработка, реализация и анализ производительности модифицированного транспортного протокола
- Разработка и исследование метода повышения скорости передачи данных в мультисервисных сетях на основе стека протоколов TCP/IP
- Оптимизация операционных характеристик сети передачи данных с коммутацией пакетов
- Математическое моделирование пакетной передачи данных в территориально-распределенных вычислительных сетях
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность