Введение к работе
Актуальность проблемы. Широкое использование в различных отраслях знаний и человеческой деятельности современных информационных технологий предопределяет бурное развитие и внедрение информационно-вычислительных систем и сетей ЭВМ. Особенностью современных ;етей ЭВМ является повсеместное использование каналов связи различной физической природы. В рамках эталонной модели архитектуры взаимодействия открытых систем, созданной Международной организацией стандартов (МОС), вопросы эффективной передачи дискретной ин-Іюрмации по каналам связи возложены на канальный уровень, основным элементом которого является звено передачи данных, а управление этой системой осуществляется канальным (линейным) протоколом.
Каналы связи, входящие в состав звена передачи данных, характеризуются двумя основными особенностями: сложным групповым характером ошибок и нестационарностьюпараметров во времени. В соответствии с этим наиболее эффективными методами передачи и запреты ин-Іюрмации от ошибок считаются адаптивные методы. В составе современных средств телекоммуникационного взаимодействия (модемы, протоколы) предусмотрены адаптивные стратегии управления передачей информации и адаптивные методы (процедуры) обработки информации, позволяющие организовать надежную передачу данных. Например, средства адаптивной передачи информации широко используются в протоколах, реализация которых регламентируется рекомендациями MNP, Y.42bis, Х.25 и др.
Вопросам повышения эффективности средств и систем передачи информации посвящены работы таких ученых России, как В.В.Котельни-fCOB, Л.Ф.Финк, А.Д.Харкевич, Б.Р.Левин, А.Г.Зюко, В.О.Шварцман, И.А.Миэин, Г.П.Захаров, В.П.Шувалов, Л.П.Коричнев, Б.Я.Советов, О.Г.Дадаев, В.В.Золотарев и др.
Важнейшим элементом адаптивных протоколов управления звеном передачи данных являются процедуры идентификации текущего состояния канала связи. В практических приложениях наибольшее распространение получили процедуры идентификации, основанные на выводах теории оценивания процессов (статистические процедуры) и, в частности, процедуры, описываемые в терминах проверки статистических гипотез.
Вопросам разработки и исследования эффективности процедур
идентификации текущего квазистационарного состояния адаптивных протоколов управления звеном передачи данных посвящена диссертационная работа.
Целью работы является разработка эффективных процедур идентификации, позволяющих с заданной достоверностью и высокой оперативностью идентифицировать текущее состояние дискретного канала, а также создание методики расчета параметров этих процедур и средств их исследования в форме пакета прикладных программ имитационного моделирования.
Методи исследования. Исследования осуществлялись на основе теории вероятностей, математической статистики, системного анализа, математического и имитационного моделирования, технологий структурного и объектно-ориентированного программирования.
Научная новизна.
1. В диссертационной работе разработана методика расчета па
раметров процедур идентификации квазистационарных состояний диск
ретного канала при следующих особенностях последовательности бло
ков на выходе декодирующего устройства:
отсутствие данных о законе распределения оценки контролируемого параметра;
оценка контролируемого параметра распределена по нормальному (или близкому к нему) закону;
последовательность блоков на выходе декодирующего устройства является последовательностью независимых событий;
последовательность блоков на выходе декодирующего устройства представляется простой цепью Маркова с двумя состояниями.
-
В работе предложено проводить идентификацию текущего квазистационарного состояния дискретного канала по совокупности (вектору) оценок; разработаны модификации известных процедуры "скользящего среднего" и рекуррентной процедуры, реализующих идентификацию по вектору оценок контролируемого параметра.
-
Разработана процедура идентификации по доверительному интервалу оценки контролируемого параметра и устройство, реализующее эту процедуру (получено положительное решение ВНИИГПЭ о выдаче патента на изобретение по заявке N 97121826/09(023483) от 30.05.98).
-
Проведен сравнительный анализ эффективности процедур идентификации по данным имитационного моделирования.
Практическая ценность работы. Результаты работы являются основой для проведения расчетов параметров процедуры идентификации квазистационарных состояний с заданной степенью достоверности при различных особенностях и характеристиках процесса передачи информации в дискретном канале. Разработанные процедуры идентификации позволяют повысить оперативность принятия решения о смене квазистационарного состояния. Созданный пакет прикладных программ обеспечивает проведение имитационного моделирования процессов получения оценок, контролируемого параметра и принятия решения о смене кваэистационарного состояния; моделирование может быть проведено в режиме получения статистических оценок времени запаздывания в принятии решения о смене состояния или в режиме изучения процессов идентификации; разработан удобный оконный интерфейс пользователя с пакетом.
Практическая ценность. Результаты диссертационной работы использованы на Научно-производственном предприятии "ТЭТ" (г.Рязань) при выборе элементов и обосновании состава "Комплекса средств удаленного доступа", предназначенного для оперативного доступа удаленных пользователей к региональным базам данных. Методика построения оконного интерфейса для имитационных моделей внедрена в учебный процесс Рязанской государственной радиотехнической академии для студентов специальности 2204 - "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем" по курсу "Системный анализ и машинное моделирование".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:
-
Международный научно-технический семинар "Проблемы передачи и обработки информации в информационно-вычислительных сетях". 18-21 сентября 1995 г., Москва.
-
Всероссийская научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники". 21-24 мая 1996 г., г.Рязань.
-
Всероссийская научно-практическая конференция "Современные информационные технологии в образовании". 23-25 апреля 1996 г.
-
Международный научно-технический семинар "Проблемы передачи и обработки информации в информационно-вычислительных сетях". 29 сентября - 2 октября 1997 г., г.Рязань.
-
2-я научно-практическая конференция "Человек, экология, здоровье". 20-21 ноября 1997 г., г.Рязань.
-
35-я научно-техническая конференция РГРТА. 2-6 февраля 1998 г., г.Рязань.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ. В том числе 1 статья в межвузовском сборнике, 5 тезисов и материалов докладов международных и всероссийских конференций и семинаров, положительное решение о выдаче патента РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Основной текст содержит 138 страниц,6 таблиц, 49 рисунков.