Хазем Мох’д Саід Абдел Маджід Хатамлех. Підвищення ефективності засобів виявлення помилок передачі даних в комп'ютерних системах і мережах

brief description

Хазем Мох’д Саід Абдел Маджід Хатамлех. Підвищення ефективності засобів виявлення помилок передачі даних в комп'ютерних системах і мережах : Дис... канд. наук: 05.13.13 2007

Хазем Мох’д Саід Абдел Маджід Хатамлех. Підвищення ефективності засобів виявлення помилок передачі даних в комп’ютерних системах і мережах. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.13 Обчислювальні машини, системи та мережі. Національний технічний університет України ”Київський політехнічний інститут”, Київ, 2007.
Дисертація присвячена проблемі підвищення ефективності виявлення помилок передачі даних в комп’ютерних системах та мережах шляхом розширення класу гарантовано виявляємих помилок, збільшення вірогідності виявлення помилок та прискорення обчислень, пов’язаних з контролем помилок.
Запропоновано спосіб розширення класу помилок, що гарантовано виявляються за допомогою зваженої контрольної суми. Для гарантованого виявлення помилок, парна кратність яких не перевищує заданого рівня цей спосіб передбачує формування компонент контрольної суми з використанням частково-ортогональних кодів. Розроблено алгоритм одержання таких кодів. З використанням розроблених програмних засобів, що реалізують цей алгоритм, одержані таблиці частково-ортогональних кодів, необхідні для практичного використання запропонованого способу
Розроблено спосіб підвищення ефективності виявлення помилок передачі даних з використанням контрольної суми в каналах зі спектральною модуляцією. Запропоновано технологію кодування компонент контрольної суми. Показано, що запропонована модифікація контрольної суми забезпечує більшу надійність контролю помилок в порівнянні з CRC для каналів зі спектральною модуляцією.
Запропоновано новий підхід для прискорення контролю помилок передачі даних шляхом комбінованого застосування циклічних кодів та контрольної суми.
Ключові слова: виявлення помилок, кодування помилок, зважені контрольні суми, циклічні надлишкові коди, комп’ютерні мережі, периферійні пристрої ЕОМ.

В дисертаційній роботі виконано теоретичне обґрунтування і одержано нове вирішення наукової задачі підвищення ефективності засобів контролю помилок передачі даних в комп’ютерних системах та мережах за рахунок модифікації і вдосконалення засобів виявлення помилок, а також розробки структур високопродуктивних апаратних засобів контролю.
Основні наукові і практичні результати полягають у наступному:

Проведено аналіз вимог щодо виявлення помилок передачі даних в сучасних швидкісних лініях комп’ютерних систем і мереж. Показано, що актуальним напрямком вдосконалення контролю помилок в лініях передачі цифрових даних є забезпечення гарантованого виявлення класів помилок, які найчастіше зустрічаються на практиці. Виділені класи таких помилок для ліній передачі цифрових даних без модуляції та з модуляцією. Доведено, що в сучасних умовах різкого зростання швидкостей передачі даних важливим напрямком вдосконалення засобів виявлення помилок в темпі передачі є прискорення обчислень, пов’язаних з контролем за рахунок їх розпаралелювання при апаратній реалізації.

2. Запропоновано та теоретично обґрунтовано спосіб розширення класу помилок передачі даних, що гарантовано виявляються з використанням зваженої контрольної суми шляхом кодування її компонент з застосуванням частково-ортогональних кодів, за рахунок чого, на відміну від відомих видів контрольних сум та циклічних кодів, забезпечується гарантоване виявлення всіх помилок парної кратності, обмеженої заданим значенням, при тому, що обчислення модифікованої контрольної суми може бути ефективно прискорене шляхом розпаралелювання при апаратній реалізації. Запропонована структура відповідних апаратних засобів.
3. Розроблено спосіб підвищення вірогідності виявлення помилок передачі в мережових лінях з спектральною модуляцією цифрових даних за допомогою контрольних сум, який відрізняється спеціальним кодуванням груп бітів, що модулюються одним канальним сигналом, за рахунок чого забезпечується підвищення ймовірності виявлення бітових спотворень, зумовлених помилками передачі канальних сигналів, в порівнянні з циклічними кодами, а також більшу швидкість контролю за рахунок можливості розпаралелювання обчислень при апаратній реалізації.
4. Запропоновано способи прискорення контролю блокового контролю помилок в темпі передачі даних за рахунок застосування двох рівнів формування перевірочного коду, на яких комбіновано використовуються циклічні надлишкові коди та контрольні суми, що забезпечує можливість ефективного розпаралелювання, при апаратній реалізації, обчислень, пов’язаних з контролем помилок, при збереженні достовірності виявленні помилок, близької до тієї, яка досягається при застосуванні циклічних надлишкових кодів.
5. Теоретично досліджено властивості частково-ортогональних кодів, доведено, що залежність їх розрядності від довжини блоку даних має логарифмічний характер. На основі одержаних теоретичних результатів розроблено алгоритм формування частково-ортогональних кодів, реалізованого програмними засобами, з використанням яких побудовані готові до практичного застосування таблиці частково-ортогональних кодів.