АНАЛІЗ ПРИНЦИПІВ РЕАЛІЗАЦІЇ ЗАВАДОСТІЙКИХ КОДІВ ЛАБІ

DOI: 10.31673/2412-4338.2024.035461

Анотація

Телекомунікаційні мережі з пакетною комутацією широко використовуються для передачі різноманітної інформації. При цьому, проблема втрати пакетів значно впливає на якість обслуговування користувачів. Було показано, що цифрові фонтанні коди є популярним класом кодів стирання у сфері зв'язку. Нескінченні закодовані пакети надсилаються безперервно, що є важливою властивістю фонтанних кодів які називаються безрейтовими або безшвидкісними. Оскільки вихідні дані можна відновити незалежно від того, які пакети отримано, фонтанні коди також вважаються надійними для вирішення проблеми втрати пакетів. Продемонстровано, що сучасним підходом до відновлення втрачених пакетів є застосування кодів Лабі, які являються першою практичною реалізацією фонтанних кодів. Ці коди використовують спеціальний закон розподілу ймовірностей який є ключовою характеристикою для визначення ефективності коду. Було розглянуто особливості щільності розподілу ймовірностей степенів згідно солітонового та робастного розподілу. Представлено основні характеристики даних кодів які являють собою ефективність, безшвидкісне кодування та надійність. Проаналізовано підходи до оптимізації кодів на основі перетворення Лабі. Показано принцип роботи, а також наведено приклади і особливості процесу кодування та декодування кодами на основі перетворення Лабі. Виявлено, що коди перетворення Лабі є потужним інструментом для забезпечення надійної та ефективної передачі даних у телекомунікаційних системах. Вони дозволяють досягти високої надійності навіть у складних умовах передачі, що робить їх надзвичайно корисними для сучасних телекомунікаційних систем та мереж. Оптимізація кодів Лабі є складним та багатогранним завданням, яке включає використання різних методів. Тому, було запропоновано декілька підходів щодо оптимізації розглянутих кодів у телекомунікаційних системах. Застосування цих методів дозволить значно підвищити ефективність та надійність даних кодів у телекомунікаційних системах.

Ключові слова: завадостійкі коди, кодування, декодування, коди Лабі, оптимізація.

Список використаної літератури
1. Штомпель Н. А. Биоинспирированный метод оптимизации кодов на основе преобразования Лаби. Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка. 2016. №2 (23) С. 153-157
2. Chen, C.-M., Chen, Y.-P., Shen, T.-C., Zao, J.K. Optimizing Degree Distributions in LT Codes by Using The Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition. NCLab Report No. NCL-TR-2010002 February 2010.
3. Ryan W., Lin. S. Channel Codes: Classical and Modern – New York: Cambridge University Press, 2009. – 674 p.
4. Luby M. LT codes. Proceedings of the 43rd Symposium on Foundations of Computer Science, IEEE Computer Society, 2002. – pp. 271 – 280 5. Hyytia E., Tirronen T., Virtamo J. Optimal degree distribution for LT codes with small message length. Proceedings of the 26th IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM 2007), 2007. – pp. 2576 – 2580.
6. Асауленко І.О., Приходько С.І., Штомпель М.А. Аналіз методів відновлення даних у телекомунікаційних мережах з комутацією пакетів. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. 2015. Вип. 4. С. 27 – 38.
7. Bodine E.A., Cheng M. K. Characterization of Luby transform codes with small message size for low latency decoding. IEEE International Conference on Communications (ICC ’08), 2008. – pp. 1195 – 1199.
8. Штомпель Н. А. Многокритериальная оптимизация кодов Лаби на основе природных вычислений. Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. 2017. Вип. 1. С. 24 – 27.
9. Joe Louis Paul I., Radha S., Raja J. Throughput and Bit Error Rate Analysis of Luby Transform Codes with Low and Medium Nodal Degree Distributions. American Journal of Applied Sciences 11 (9): 1584-1593, 2014
10. Штомпель Н. А. Тенденции развития методов помехоустойчивого кодирования информации в телекоммуникациях. Зв'язок, радіотехніка, радіолокація, акустика та навігація. 2017. 1(50). С. 35-37