Введение. Цель лабораторной работы - исследование способов защиты от ошибок в системе передачи данных (СПД) на канальном уровне стека протоколов OSI коммуникационных

Цель лабораторной работы - исследование способов защиты от ошибок в системе передачи данных (СПД) на канальном уровне стека протоколов OSI коммуникационных систем.

Канальный уровень, обеспечивает необходимую достоверность передачи информации, которая характеризуется степенью соответствия принятого сообщения переданному. На этом уровне происходят такие операции как формирование кадра, вычисление контрольной последовательности кадра, контроль ошибок в принятом кадре. В состав каждого кадра вводятся избыточные разряды, которые вычисляются по определенному алгоритму. Принятый кадр анализируется на соответствие правилу кодирования, и в случае нарушения правила принимающая сторона передает сообщение об этом на передающую сторону. Следует отметить, что канальные протоколы некоторых скоростных сетей не исправляют ошибки. Эту задачу решают протоколы верхних уровней стека OSI.

Вероятность возникновения ошибки p в канале является основной характеристикой физического уровня СПД. Эта величина равна отношению числа ошибочно принятых бит к общему количеству переданных за определенное время и зависит от уровня помех, вида модуляции, правила принятых решений и других условий. В аналоговых каналах, например, она находится в пределах 10 ^-3… 10 ^-5, что недопустимо для системы передачи данных. С помощью протоколов канального уровня вероятность ошибки может быть уменьшена на несколько порядков. Системы передачи данных используют каналы без обратной связи и каналы с обратной связью.

В канале без обратной связи передатчик не получает сведений о результатах передачи. Кадр может быть потерян, искажен ошибками. Передача очередного кадра зависит лишь от темпа передачи. Принимающая сторона на основе анализа состояния кадра может принять правильное решение и исправить некоторые ошибки (если они были). Однако, нет гарантии что любые ошибки будут исправлены. Канал без обратной связи применим, например, для передачи оцифрованной речи, цифрового изображения, в командных системах управления.

В канале с обратной связью передатчик получает сведения о состоянии кадра, принятого другой стороной. Поэтому передающая сторона может принять решение о повторной передаче искаженных кадров с целью обеспечения правильного приема.

Скорость передачи информации будет зависеть от уровня помех в канале и алгоритма работы протокола канала. Протоколы каналов с обратной связью реализуют различные дисциплины повторной передачи искаженных кадров.

В лабораторной работе выполняется моделирование на ЭВМ протоколов канального уровня. Основной параметр физического уровня СПД - вероятность ошибки бита p вводится в программу моделирования канала и изменяется в широких пределах с целью исследования эффективности различных кодов, алгоритмов декодирования и протоколов управления передачей информации.