автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Повышение качества доставки сообщений средствами избыточного кодирования на транспортном уровне ИВС распределенных АСУ

г \

СЛШТ-ШГЕРВУНЧЖИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗЛЕСТРОТЕХНИЧЕСКМИ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Диалло Мохамед Тафсир

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДОСТАВКИ СООБЩЕНИИ СРЕДСТВАМИ ИЗБЫТОЧНОГО КОДИРОВАНИЯ НА ТРАНСПОРТНОМ УРОВНЕ ИВС РАСПРЕДЕЛЕННЫХ АСУ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизированные системы

управления

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

, Санкт-Петербург - 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете '

Научный руководитель - кандидат: технических наук доцент

Аветов Ю.В..

Официальные оппоненты:

доктор технических наук пррф&ссор Чугреев 0. С. кандидат технических наук ст. науч. сотр. Лнчагнн II. И.

Ведущая организация - Северо-Западный политехнический институт

Защита диссертации состоится "2Д " МАГ1 ТА 1994 г. в Л час. на заседании специализированного совета К 063.36.03 Саякт - Петербургского государственного электротехнического университета по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " 6 " НА?ТЛ 1994 г<

Ученый секретарь специализированного совета

Кутузов 0. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные распределенные автоматизированные системы обработки информации и управления строятся на базе информационно-вычислительных сетей (ИБС) в которых используется пакетный режим обмена данными мевду звеньями. Датаграммный режим работы ИБС, при котором появляется возможность разбивать сообщения на произвольное число пакетов, как нам кажется имеет хорошую перспективу на дальнейшее развитие и широкое использование. Исследования, проводимые на кафедре АСОИУ'С.-Петербургского государственного электротехнического университета под руководством Б.Я.Советова, С.А.Яковлева, О.И.Шеховцовз и др., показали, что современные гибридные сети обмена дашшт могут иметь общегосударственный масштаб и использоваться для обслуживания самых разнообразных категорий пользователей: от абонентов различных АСУ и ведомственных региональных ИБС до абонентов локальных вычислительных сетей. Помимо этого, такая сеть может взаимодействовать с другими сетями обмена данными, построенным! на основа аналогичных идеологических концепций. Датаграммный режим работы ИБС является достаточно простим и надежным методом, обеспечивающим ■ прозрачную передачу пользовательских данных в точку доступа получателя. Современное развитие вычислительной техники позволяет оперировать пользователям большими массивами информации в достаточно развитых сетях, - АСУ предприятий, банковские сети, пользовательские локальные сети и т.п., где наиболее полно проявляются преимущества датаграданого режима работы ИБС.

Важнейшей задачей обмена данных является обеспечение своевременной доставки сообщений получателям! и недопустимость превышения времени задержки сообщения выше заданного. Основная причина задержки - это "застревание" части сообщения (пакетов) в узлах коммутации (УК) И8С из-за стояния в очереди на обслуживание в узлах коммутации, временной перегрузки тракта движения пакетов, повышения уровня помех в каналах и др. В сети с коммутацией пакетов средние времена задержки пакета и сообщения могут весьма значительно отличаться'.друг от друга, а их распределения часто подчиняются различным законам. Причем среднее время задержки сообщения зависит как от средней

задержки пакета, так и от дисперсии задержки пакета. Очевидно, что уменьшив среднюю задержку пакета можно уменьшить и среднее время задержки сообщения. Добиться этого можно при увеличении пропускной способности каналов или при изменении топологии сети или при ' уменьшении интенсивности входного потока сообщений. Но изменять 'зти параметры в реальных сетях связи далеко не всегда представляется возможным.

Одним из нетрадиционных и перспективных путей уменьшения задержки сообщений является использование избыточного кодирования в транспортном канале (на уровне пакетов), обеспечивающее существенное уменьшение дисперсии задержки пакета при некотором увеличении средней задержки пакета.

В работах российских авторов Г.А.Кабатянского и Е.А.Крука был предложен метод передачи сообщений в сети, основанный на использовании помехоустойчивого кодирования, который обеспечивает уменьшение дисперсии задержки пакета при некотором увеличении средней задержки пакета. Были найдены условия, при которых увеличение среднего времени задержки пакета при одновременном уменьшении дисперсии ведет к уменьшению среднего времени задержки сообщения. Суть такого кодирования сводится к тому, что оно позволяет полностью восстановить сообщение при пропане (недопустимой задержке) ряда пакетов, однако конкретная • реализация кодирования в транспортном канала наталкивается на ряд трудностей, обусловленных большим объемом кодируемой информации.

Цель работы, является разработка метода избыточного кодирования на транспортном уровне ИБС с коммутацией пакетов, обеспечивающего уменьшение сродней задержи сообщения при значительном упрощении технической реализации.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие основные задачи:

1. Проведение сравнительного анализа существующих методов уменьшения средней задержки сообщения в ИВС с датаграммпым режимом работы.

2. Исследование алгоритмов декодирования максимальных кодов.

3. Анализ существующих методов избыточного кодирования на тарнспортном уровне ИВС.

4. Разработка методики кодирования на транспортном уровне ИВС, основанной на применении простых двоичных кодов.

5. Осуществление» программной реализации разработанного метода и алгоритмов контроля вычислительной эффективности методов кодирования на транспортном уровне.

6. Оценка вычислительной эффективности существующих и предлагаемого метода.

Т., Моделирование методов избыточного кодирования с целью получения качествэшх характеристик.

Методы исследования. Основные результаты работы получены на основании использования теории кодирования, теории массового обслуживания, теории моделирования, методов математического анализа и исследования операций. Достоверность полученных результатов подтверждается использованием корректностью применения .математического аппарата, а также, полученными результатами моделирования.

Научная новизна.

В результате проведенных исследований получены следующие новые научные результаты:.

1. Предложена математическая модель системы передачи данных на транспортном уровне ИБС в датагрэммном режиме.

2. Разработан метод избыточного кодирования пз транспортном уровне ИВС, заключающийся в использовании предложенных двоичных прямоугольных кодов, декодируемых по двухэтапной процедура с. обнаружением ошибок и исправлением стираний.

3. Проанализирована вычислительная эффективность различных алгоритмов избыточного кодирования на транспортном уровне ЮС.

Практическую ценность работы составляют:

1. Принципиальная возможность использования методов избыточного кодирования на базе прямоугольных двоичных кодов на транспортном уровне ИВС, позволяющих существенно упростить техническую реализацию процедур обмена на транспортном уровне ИБС.

2. Разработаные варианты организации СПД с применением избыточного кодирования.

3. Программная реализация алгоритма избыточного кодирования на базе прямоугольных двоичных кодов.

На защиту выносятся следующие научные положения.'

1. Применение прямоугольных двоичных кодов на транспортном уровне ИБС с датаграммшм режимом с целью улучшения характеристик доставки сообщений.

2. Результата моделирования подтвердил!! значительные сокращения накладных расходов на организацию сквозного обмена данными по сравнению с базовыми методами на основе максимальных кодов.

Аппробация работы. Основные результата диссертационного исследования докладывались и обсуждались на:

- Научно-технических конференциях Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета, С.-Петербург, 1992-1994 гг. .

- Российском совещании-семинаре "ОРТ-92" г. Воронеж,

1992 г.

II С.-Петербургской международной конференции "Региональная информатика", г. С.-Петербург, 1993 г.

48-й научно-технической конференции

про<1ессорско-пр9подавательского состава СПГ&ТУ посвященной даю Радио, г. С.-Петербург, 1993 г.

Публикаций. По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 77 наименований, ж одного приложения. Основная часть работы изложена на 121 странице машинописного текста. Работа содержит 9 рисунков и 3 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность разрабатываемой теш, ставится цель диссертационной работы, приводятся основные реиаемые в работе задачи и положения выносимые на защиту.

Первая глава "Аналитический обзор существующих методов уменьшения задержки сообщений в ИБС" носит обзорный характер и посвящена рассмотрению существующих методов уменьшения задержки сообщений в ЛВС с дэтаграммным режимом работа.

Одними из основных показателей эффективности функционирования информационно-вычислительных сетей считаются задержка пакетов (сообщений) и пропускная способность транспортной службы или сети связи. Задержка определяет время транспортировки пакетов и 'зависит от длины передаваемых пакетов, числа переприемов на маршруте от узла-отправителя до ■ адресата, быстродействия каналов связи, размеров очередей пакетов в связных процессорах (СП), дисциплины обслуживания сообщений в транспортном канале, и т.д. Поэтому для обеспечения эффективного . функционирования ИБС следует стремиться к динамическому согласованию интенсивности поступления потока данных (нагрузка сети) в сеть связи и скорости вывода его та сети связи, к согласованию работы взаимодействующих абонентов, т.е. к оптимальному управлению.

В главе рассмотрены методы. глобального управления нагрузкой в ИБО, методы сквозной транспортировки данных, метода маршрутизации пакетов сообщения. Отмечены общие недостатки всех методов:

- применение традиционных методов управления в ИБС порождает большие потоки служебной информации, которой вынуждены обмениваться между собой узлы коммутации, что существенно усложняет протоколы транспортировки данных;

- ПВО представляет собой сложную распределенную в пространстве систему управления. В большинстве случаев, скорость управляющих воздействий при использовании традиционных методов, пытающихся оптимальным образом распределить ресурсы сети, не всегда удовлетворяет пользователей;

- как показывает практика и имитационное моделерование, в ИБС с датагракмным режимом работы подавляющее большинство неуспешных передач многопакетных сообщений происходит из-за неприема небольшого числа пакетов сообщения. Традиционные методы не учитывают это достаточно важное обстоятельство.

Вторая глава "Анализ методов кодирования в транспортном канале ИБС" посвящена обзору методов кодирования, применяемых на транспортном уровне сетей передачи данных, рассмотрены структуры и принципы работы систем кодирования на верхних сетевых уровнях.

В главе рассмотрены алгоритмы декодирования кодов Рида-Соломона, доказано,, что наилучшие вычислительные характеристики имеют методы декодирования РС-кодов в частотной области.

Проведен анализ алгоритмов исправлешя стираний. максимальными кодами на примере кода Рида-Соломона.

В последнем параграфе дан обзор существующих методов избыточного кодирования на транспортном уровне ИБС на базе квазициклических, двоичных 9 РС-кодов.

Третья глава "Прямоугольные двоичные коды в задачах избыточного кодирования сообщений на транспортном уровне ПВО" посвящена детальному описанию метода избыточного кодирования на базе прямоугольных двоичных- кодов.

Одним из универсальных и оригинальных методов улучшения параметров передачи информации предложенных в последнее время является использование методов избыточного кодирования на верхних сетевых уровнях. Методы привлекают разработчиков своей универсальностью и оригинальным подходом к решению поставленной задачи. Кодирование используется для повышения надежности передачи в линии связи, причем каждый уровень системы передачи данных (транспортный, сетевой, уровень звена передачи данных)' может рассматриваться как некоторый информационный канал со своей единицей передаваемой информации (бит,, кадр, пакет, сообщение),1 со своим способом передачи, со своими специфическими ошибками (замещение, вставки, дубликаты и т.д.). При. таком рассмотрении задача кодирования становится . достаточно гибкой го отношению к системе передачи данных в целом, что позволяет создать универсальное протокольное обеспечение , сети, согласующее кодирование и методы передачи информации на различных сетевых . уровнях. •

В ряде работ для решения поставленной задачи предлагается использовать кода Рида-Соломона (основной вариант), а также квазициклнческие кода, кода Гоппы, каскадные коды, причем последние значительно уступают по эффективности кодам РС. Кода Рида-Соломона, на первый взгляд, благодаря своей максимальности идеально подходят для решения рассматриваемой задачи. В реальных сетях передачи данных с коммутацией пакетов

длина пакета может достигать достаточно больших-и критичных -для кодов Рида-Соломона значений, а > 1024. Такая большая длина пакета, т.е. вычисления в шлях ■Галуа /большой, размерности, является серьезным препятствием перед внедрением-кодеров/декодеров избыточного кодирования в современные ,сетц п. не позволяет разработчикам протокольного аппарата подойти к конкретным реализациям предлагаемого метода. ✓

Использование двоичных кодов позволит избавиться от работы в полях Галуа большой размерности, но не решит проблемы .технической реализации декодера (даже при использований циклических кодов), так как необходимость исправления нескольких пакетов потребует в связи с этим существенных затрат на построение декодера. Однако имеется довольно простой путь существенного уменьшения сложности реализации декодера, исправляющего многократные ~ пакеты, заключающийся в использовании двухэталной процедуры декодирования - с обнаружением ошибок на первом этапе л исправлению стираний на втором. Как известно, оба названных режима декодирования .не требуют гипотезы об ошибках в канале и, как следствие этого, обладают весьма простыми алгоритмам! реализации.

При декодировании с обнаружением ошибок го обнаруживается лишь шитожная доля всех возможных сочетаний ошибок Д^, = [(2к-1)/(2!1-1)} % [2к/2п] = 2~г.

Например, при г=30 доля необнаруженных кодом ошибок составит. ^ 10~9, т.е. будет обнаружено абсолютно подавляющее число всех возможных сочетаний ошибок. . Затраты на декодирование при, этом будут незначительны, так как для обнаружения ошибок достаточно зафиксировать лишь факт наличия хотя бы одной ошибки в кодовом слове (пакете), т.е., например, зафиксировать отличие от нуля синдрома принимаемой из канала комбинации и выдать получателю извещение о стертом пакете.

Декодирование второго этапа - с исправлением стярэлий -такие реализуется достаточно просто. В случае использования линейных кодов, процедура декодирования в этом режиме сводится к решению г линейных уравнений, где стирания выступают в качестве неизвестных. При этом гарантированно исправляются все сочетания стираний вплоть до ч =<1-1 и те сочетания стираний, при которых будет разрешима система из г уравнений, т.е.

вплоть до г сочетаний стираний.

Описанная даухэтапная процедура декодирования хорошо применима для двуступенчатых кодов, например,- двухитеративных, кодовые комбинации которых наглядно представляются двумерными (прямоугольными) таблицами.

В нашем случае каждую строку этой таблицы целесообразно представить передаваемым пакетом, а все сообщение - набором этих пакетов, т.е. всей таблицей - кодовой комб.ииацией. Предлагаемое двухэтапное декодирование таких кодов (назовем их прямоугольными двоичными - ПД-коды) сначала по строкам, а затем по столбцам кодовой таблицы позволяет достаточно., простыми средствами решать задачу исправления многократных пакетов, число которых будет прямо зависеть от избыточности кода, используемого во второй ступени. Избыточность же кода первой ступени может использоваться для обнаружения или исправления и обнаружения ошибок, возникающих в .канале. Интересно отметить, что ПД-коды хорошо работают 'при исправлении пакетирующихся ошибок в канале. Ток ИД-код с длиной строки 1 гарантированно исправит все обнаруженные пакеты ошибок длиной 1р<1в и кратности при использовании во второй ступени линейного кода с й=2яи+1' и некоторые сочетания пакетоов ошибок кратности вплоть до г.

ГЩ-коды очень удобны для .решения задачи уменьшения задержки сообщений, состоящих .из ряда пакетов, которая обусловливается неприходом некоторого числа пакетов сообщения к необходимому моменту его сборки при условии возможности восстановления этих "испорченных","задержавшихся" или даже "пропавших" пакетов.

Рассматривается модель сети с коммутацией пкакатов. Сеть содержит N узлов и М каналов. Первоначально предполагаем,что все М каналов одинаковы, имеют пропускную способность 0 и абсолютно бесшумны. Все И узлов - центры коммутации в сети, абсолютно надезиш. Во всех узлах одинаково производится обработка принятых символов, выбирается маршрут и т.д. Пакет в узле обрабатывается мгновенно.

Пакеты, поступающие в каждый узел сети представляют собой пуассоковский поток со средним значением е. Все сообщешм имеют одинаковую длину - К пакетов длины э. Время передачи

пакета по каналу - случайная величина, распределенная по ■экспоненциальному закону со средам значением I/m. Поток пакетов, проходящий по каналу, представляет собой пуассоновский поток со средней интенсивностью 1'.

Пусть сообщение А состоит из к пакетов А = СА(,..., А^} .

Интерпретируем пакеты А ' Ак (Двоичные

последовательности длины з) как строки прямоугольной матрицы прямоугольного кода Sxk. Каждый 1-й символ, 1=1..к, каждого пакета представляет собой информационную последовательность (столбец прямоугольного кода), которая кодируется соответствующим двоичным'кодом. Таким образом, каждый столбец дополняется проверочным хвостом, которые в свою очередь по горизонтали образуют добавочные избыточные пакеты длиной S. Тогда K-пакетному сообщению А будет соответствовать п-пакетное сообщение Х(А), которое в соответствии с базовым методом будем называть кодированным сообщением. В сеть направляется соответсвующее кодированное сообщение Х(А), При этом,1 трафик сети возрастает в I/R = n/К раз, R - скорость используемого двоичного кода.

Для .нас представляет интерес не задержка отдельных пакетов, а задержка сообщения в целом. Математическое ожидание задержи сообщения в целом может существенно отличаться от средней задержки пакетов, поскольку в сети вероятной является ситуация (имитационное моделирование полностью подтвердило ото предаюлокашга), при которой сборка сообщения на приемном узле задерживается из-за непоступления незначительной части входящих в сообщение пакетов (1,2 пакета, при длине сообщения п=15 пакетов).

Для сборки же кодированного сообщения достаточно приема не всех входящих в сообщение пакетов, а только тех, по которым оно может быть однозначно восстановлено. Для используемых двоичных линейных кодов q =n=d-I, для расширенных кодов n=d. п - количество стертых символов, которое может быть однозначно восстановлено.

Для рассматриваемых сетей известно выражение для величины задержки отдельного пакета

' Л • .. t

t =

ЦС G • i-p

где Л = MX - внутренний трафик сети, G - N7 — внешний трафик сети, р = Х/(цС) - загрузка сети.

Задержка пакета в сети представляет собой экспоненту

PA(t) = I - e"t/t(A), t>0 где t1 - задержка 1-го пакета сообщения А. Задержка некодированного сообщения определяется временем задержки, последнего из приходящих пакетов

Т(А) = шах t± ; 1 е П...к).

Кодовая комбинация (n,k) двоичного линейного кода может бить восстановлена по любым из (n-d+I) информационным символам. d-I символов подаразумеваются стертыми. Обозначим через t^ задержки пакетов, кодированного сообщения. Величины t^ распределены по экспоненциальному закону Уд^Ш, Л/R -возрастание сетевого трафика. Следовательно, задержка кодированного сообщения Т(Х(Д)) определится значением t=t^(n_d_(j. Средняя задержка кодированного сообщения равна

i(XCA)) =

т.е. она определяется математическим ожиданием последнего из необходимых для успешного декодирования пакетов. .

Кодирование сообщений выгодно если выполняется

неравенство Т(Х(А)) < 5(A) .

При простейшем управлении в сети, потом! 1 в сети'линейно

зависят от входной нагрузки

- " ^

. t = > - .

7 (М-0—1)

Для кодированных сообщений по аналогии с t имеем выражение

n n-d+I

Ч.-R

|ХС n-d.+1-pn

Достаточное условие выгодности кодирования сообщений

выглядит так • .

1' n-d+I п ■ .

—:-1п(п+1) + 0--In-> 0 .

I - р n-d+I-pn d+I

Оценено," так же влияние введения избыточности на транспортный уровень с помощью прямоугольных двоичных кодов невероятность доведения сообщения за время, не более Тзад, исследовано вйедение кодирования сообщений ГШ-кодами в сетях о ненадежны;,га каналами и показано, что и в этом случае также достигается выигрыш.

Рассмотрены вопросы переноса функции задата информации на транспортный уровень СДЦ, влияния методов избыточного кодирования на временные характеристики системы передачи данных, в случае переноса функции помехозащиты информации с нижних сетевых уровней на верхние, на примере кодов Рида-Соломона. Предложены два способа организации процедуры транспортного кодирования. ,

В главе произведен анализ вычислительной эффективности алгоритмов декодирования кодов Рида-Соломона в частотной области.

Четвертая глава "Вопросы .реализации и моделирование избыточного кодирования на транспортном уровне ИБС" посвящена вопросам сложности реализации избыточного окодирования различными модификациями РС-кода. ■ Дана сценка числа элементарных операций при кодировании ПД-кодами -и некоторые аспекты реализации ГЩ-кодирования в современных СПД.

Для подтверждения аналитических расчетов эффективности различных методов избыточного кодирования и для сравнительного анализа было проведено моделирование функционирования различных алгоритмов обработки сообщений на ЗВМ.

Для сравнительного анализа вычислительной эффективности алгоритмов был введен следующий критерий

Ф - I - Фпд/%5 при тй < Т, где Фщ - сложность реализации декодирования на транспортном уровне с применением кода Рида-Соломона; Фдц - слоашость реализации декодирования па транспортном уровне с применением прямоугольного двоичного кода.

Критерий1 использовался при • программном моделировании-мэтодоз избыточного кодирования на Транспортном уровне ИБС.

Программы моделирования различных алгоритмов избыточного кодирования'"•-реализованы на языке Object Pascal 6.0., turbo Assembler и с использованием пакета прикладных математических

программ РС ?Ш1аЪ. Вычисления проводились на РС АХ 286/287. В программах моделирования имитировались поступления сообщения в Уй, его кодирование, возможное ошибочное возмущение в канале или в УК и его декодирование. Фиксирвались время декодирования и требуемый объем оперативной памяти для каадого алгоритма.

Отдельно рассмотрена модель ошибок, ' используемая в программах моделирования кодирования на транспортном уровне.

Моделирование алгоритмов декодирования позволило сделать следующие выводы:

1. Поскольку в реальных сетях связи чаще всего в качестве узлов ветп выступают ЭВМ, то естественно пытаться выбрать

' ■ программную реализацию для алгоритма восстановления сообщения в узле-адресате. Полученные значения слокности восстановления . сообщения ^ для методов на базе РС-кодов и их модификаций, зачастую выходят за • рамки приемлемых для программной '• реализации. Тагам образом, даже при небольших значениях дани пакета в при использовании модернизированных алгоритмов формирований сообщений значения требуемого объема памяти и вычислительной сложности могут выйти ва разумные пределы. Все это может не позволить- раализочать процедуры кодирования и декодирования максимальных кодов на широком классе ЭВМ.

2.Предложенная наш дзухэтапная процедура обнаружения ошибок и исправления стираний.прямоугольными двоичными кодами, допускающие исправление до г ошибок, по временным характеристикам и по требуемому объему оперативной памяти значительно' превосходят все рассмотренные конкурирующие метода. Простота и надежность ЦЦ-кодов, давно зарекомендовавших себя у разработчиков сетевого программного обеспечения, позволяет создать не только программную, но и аппаратную поддержу двухзтапного алгоритма.

В приложении приведены листинги программ, реализующих алгоритмы кодирования и декодирования РС . и Щ кодами на транспортном уровне ИБС, процедуры контроля за вычислительной эфективностыо. методов, написанные на языках Паскаль в.О и ассемблера.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ К ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Основные результаты диссертационной работы заключаются в "следующих основных выводах.

1.' Предложена модель системы передачи данных с избыточным кодированием на транспортном уровне ИБО. Модель содержит описание транспортного канала передачи данных и обоснование допущений, принятых при описании модели.'

2. Предложен способ ' избыточного кодирования на транспортном уровне ИБС в датаграмшом .режиме работы, отличающийся методом кодирования, способом организации сообщения, что позволяет улучшить параметры функционирования сети (в частности, уменьшается среднее время доставки сообщения, увеличивается вероятность доведения сообщения- за время не более заданного, значительно сокращаются накладные расхода на реализацию процедур транспортного обмена).

3. Произведен анализ существующих методов кодирования на транспортном уровне, получены различные характеристики, позволяющие В51брать оптимальный метод избыточного кодирования в зависимости от конкретных параметров сети.

4. Традиционные методы" повышения качества доставки сообщений, 5 основанные на механизме управления сетью, значительно уступают методам введения избыточности на транспортном уровне, так как последние требуют гораздо меньших затрат и легко реализуются практически в сетях любого вида,

5. Особенно благоприятно использование избыточного кодирования на транспортном уровне в сетях с датаграмминм режимом передачи пакетов, так как это позволяет решить одну из важных проблем принципиальной возможности пропадания пакетов в таких сетях. Кроме того датаграммныа сети,' благодаря своей простоте и дешевизне, весьма привлекательны для разработчиков разнообразных распределенных АСОИУ.

6. Наиболее естественно в качества корректирующего кода на транспортном уровне применять коды с максимально достижимым кодовым расстоянием и особенно коды Рлда-Соломона, так как они хорошо соответствуют принципу пакетирования сообщений. Однако техническая (и особенно - программная) реализация таких кодов наталкивается сегодня на непреодолимые трудности, связанные с тенденциями увеличения в современных информационных системах об§емов передаваемой инфэрмации и длин пакетов.

7. Исследование современных алгоритмов декодирования РС-кодов показало, что наиболее "быстрым", а, следовательно,

экономичным является алгоритм • декодирования в частотной области, поэтому именно этот алгоритм был принят е работе как базовый.

8. На основе предложенной в работе модели системы передачи данных с избыточным кодированием на транспортном уровне получены- аналитические выражения для величин задержек многопакетных сообщений, которые показали, что 'предложенный метод введения избыточности обеспечивает выигрыш по задержке, сообщений при реальных значениях загрузки сети, хотя и несколько уступает базовому.

9. Полученные в работе выражения сложности реализации избыточного кодирования для базового алгоритма и алгоритма декодирования прямоугольного кода, основанные" на оценке числа

■ элементарных операций, показали существенное преимущество предложенного способа, быстро возрастающее с увеличением длины пакета.

10. Моделирование на IBM PC АТ-286/287 процедур базового и предложенного алгоритмов декодирования подтвердили вывода, полученные аналитически.

И. Предложенный метод введения избыточного кодирования позволяет относительно известных существенно улучшить качество доставки сообщений большого объема, 'которое выражается значительным уменьшением затрат iia программою реализацию при неухудшении таких характеристик доставки, как своевременность и верность.

ПУБЛИКАЦИИ ПО TEIffi ДИССЕРТАЦИЙ

1. Диалло Ы-Т-, Аветов Ю.В.," Козлов В.И. Способ уменьшения задержки в ИБС// Российское совещание-семинар "ОРТ-92" , Тез. докл. , Воронеж, 1992, - с.36-37

2. Диалло М.Т., Козлов В.И. Исправление ошибок и стираний PC-кодами в задачах кодирования датаграммных сообщений на транспортном уровне сети передачи данных//. Тез. докл. 48-й науч. техн. конф. посвященной дню Радио. СПГЗТУ, - СПб.: 1992. -с.92

3. Диалло М. Т., Козлов В. Й. Моделирование избыточного кодирования на транспортном уровне сети передачи данных// Тез. докладов II С.-Петербургской мевд. конф. "Региональная шгфэр?,;этика".-СПб.: Интел-Пресс, 1993, -с.81