Iii республикалық студенттік ғылыми-практикалық конференциясының баяндамалар жинағЫ

1. Ворожцов А.С., Тутова Н.В. Оптимизация ресурсов центров обработки данных в сетях электронного бизнеса // «Труды Московского технического университета связи и информатики». Том 1. – М.: «ИД Медиа Паблишер». – 2008. – С. 133 - 136.

2. Liu Z., Squillante M.S., Wolf J.L., Optimal Control of Resource Allocation in e-Business Environments with Strict Quality-of-Service Performance Guarantees,  Proceedings of the 41st IEEE Conference on Decision and Control, 2002, pp. 4431- 4439 vol.4.

3. Ranjan, S., Rolia, J., Fu, H., and Knightly, E. QoS-Driven Server Migration for Internet Data Centers. In Proceedings of the Tenth International Workshop on Quality of Service, Miami, FL (2002).

4. Pacifici G., Spreitzer M., Tantawi A., Youssef A., Performance Management for Cluster Based Web Services, IBM TJ Watson Research Center, TechReport, May 13, 2003

5. Zhang L., Ardagna D., SLA Based Profit Optimization in Web Systems, — 13th International Conference on World Wide Web (WWW’04), New York, USA, 2004. — pp. 462-463.

6. Тутова Н.В., Ворожцов А.С. Модели оптимизации технологий обработки данных в сетях электронного бизнеса // «Труды Московского технического университета связи и информатики». – М.: «ИД Медиа Паблишер». – 2007. – С. 249 - 254.

ОӘК 519.725

Кодтау жүйесі бірнеше деңгейде жүзеге асырылатын кодтар каскадтық деп аталады. Мұнда ішкі және сыртқы кодтар бар, олардың көмегімен хабарды жіберудің қажетті сенімділігіне жетуге болады. Ішкі код модулятор (демодулятор) және арнамен байланысқан, ол ереже бойынша, көптеген арналық қателерді түзетуге бағытталған. Сыртқы кодтың жылдамдықғы көбінесе жоғары (төмен артықтықпен) болады, берілген мәнге дейін қатенің пайда болу ықтималдығын төмендетеді. Каскадтық кодтарды қолданудың басты себебі, кодтаудың төмен деңгейі және кодтаудың бөлек процедурасын жүзеге асырудан аз болатын, іске асырудың жалпы күрделілігі болып табылады [1].

Қарапайым жағдайда сыртқы кодталу блоктық кодтармен, ал ішкісі – жималаушы кодтармен орындалады. Каскадтық кодтау тәжірибеде кеңінен, атап айтқанда, GSM форматындағы ұялы байланыс жүйесінде ақпаратты бөгеуілге орнықты етіп кодтау барысында қолданылады [2].

Каскадтық кодтың ұзындығы N1=N*n болатындай екілік символдармен алынады, мұнда N – сыртқы кодтың ұзындығы, ал n – ішкі кодтың ұзындығы. Сонымен қатар кодтың ақпараттық ұзындығы K1=K*k болатын екілік кодтарды құрайды, ал кодтың жылдамдығы R1=R*r тең болады. Кодтың жалпы ұзындығының үлкендігіне қарамастан, сәйкесінше оның түзету қабілеті де артады. Оның декодталуы оны құрайтын n және N кодтардың ұзындығына есептелген екі декодермен орындалуы мүмкін. Бұл дегеніміз, яғни егер осындай түзетуші қабілеттілік бір деңгейлі кодтаумен жүзеге асырылса, онда қарастырылған жағдай онымен салыстырғанда, декодер күрделілігін бірнеше рет төмендетуге мүмкіндік береді.

Каскадтық кодтардың артықшылығы кодтаушы және декодтаушы құрылғылардың күрделі еместігі болып табылады. Өйткені, каскадтық кодтар әрбір кезеңде жеткілікті қысқа кодтарды қолдана отырып, кодтау және декодтау процедурасын кезеңдер бойынша орындауға мүмкіндік береді. Каскадтық кодтардың екінші артықшылығы ішкі және сыртқы кодтардың аз ғана ұзындығында қателерді және өшіруді түзету үшін әр түрлі конструкциялық әдістерді ғана емес, сонымен қатар шамадан тыс әдістерді де қолданудан тұрады.

Жоғарыда айтылғандарды негізге ала отырып, кодтау мен декодтаудың каскадтық әдісін жүзеге асыру программасы құрылды. Кодтау мен декодтаудың каскадтық әдісін жүзеге асыру үшін құрылған программаның мақсаты – байланыс арнасымен жіберілген хабарламаның бөгеуілге орнықтылығын қамтамасыз ету.

Берілген программадағы каскадтық әдістің қолданысы Хаффман және Рид-Соломон кодтарына негізделеді. Хаффман коды – аз артықтығы бар, тиімді код болғандықтан сыртқы код ретінде, ал Рид-Соломон коды – бөгеуілге орнықтылықты қамтамасыз ету және қателерді анықтап, түзету үшін ішкі код ретінде қолданылды.

Кодтау мен декодтаудың каскадтық әдісін жүзеге асыру программасының функциялары:

• 
  байланыс арнасымен жіберілген хабарламаның шынайылығын сақтау;
  
• 
  әр түрлі бөгеуілдерге байланысты арнада пайда болатын бүлінулерді анықтау;
  
• 
  сыртқы және ішкі кодтар арқылы хабарламада пайда болған қателерді және өшірулерді түзету.
  
• 
  кодтау мен декодтаудың каскадтық әдісін жүзеге асыру программасы тиімді жұмыс жасауы үшін C# программалау тілінде жазылды.
  

Төмендегі 1-суретте программаның «Каскадтық кодтау» жобасының негізгі терезесі көрсетілген. Жобаның негізгі терезесінің жоғарғы бөлігінде мәзірлер тақтасы және қосымша мәзір орналасқан. Орта бөлігінде бастапқы мәтінді енгізу және кодтау нәтижесін көру аймағы орналасқан. Төменгі бөлігінде қалып күй қатары орналасқан.

Мәзірлер тақтасы «Бас мәзір», «Баптау», «Кодтау және жіберу», «Есеп беру», «Анықтама» сияқты бес мәзірден тұрады. Бас мәзірде «Ашу» және «Өрісті тазалау» батырмалары бар. «Ашу» батырмасын баса отырып біз кодталуы тиіс мәтінді аша аламыз. «Өрісті тазалау» батырмасы қайтадан жаңа мәтінді енгізу үшін өрістерді тазалауға арналған. «Өрісті тазалау» батырмасын басқан кезде барлық өрістер тазаланып, «Өріс тазаланды!» хабарламасы шығады. «Баптау» мәзірінде қажетті баптауларды жасауға болады. Бұл мәзірде «Қосылу» және «Рид-Соломонды баптау» бөлімдері бар. Нақты айтатын болсақ, IP-адрес, порт, түзетілетін қателер саны және блок өлшеміне әр түрлі қажетті өзгертулерді енгіземіз.

«Кодтау және жіберу» мәзірінде берілген мәтінді кодтап, оны жіберуге арналған батырмалар орналасқан. Мұнда алдымен, кодталатын бастапқы мәтінді енгізіп, әрі қарай «Хаффман коды бойынша» батырмасын басу арқылы хабарламаны Хаффман кодымен кодтаймыз. Содан соң келесі деңгейде «Рид-Соломон коды бойынша» батырмасының көмегімен Хаффман кодымен кодталған хабарламаны Рид-Соломон кодымен кодтаймыз. Осылайша каскадтық кодтау әдісі жүзеге асады. Рид-Соломон кодымен кодталған хабарламаны жіберу үшін «Жіберу» батырмасын басу керек. Хабарлама толық жіберілген соң «Хабарлама жіберілді!» немесе белгілі бір себептерге байланысты хабарлама жіберілмеген жағдайда «Хабарлама жіберілмеді!» деген хабарламалар терезелері шығады. Жобаның қалып-күй қатарында жіберілген хабарламаның көлемі көрсетіліп тұрады. Осы арқылы біз қандай көлемде хабарлама жібергенімізді біле аламыз.

«Есеп беру» мәзірінде орналасқан «Есеп беруге экспорт» батырмасы арқылы есеп беру терезесін ашып, кодталған хабарлама жайында толық есеп беруді көреміз және оны басқа файлдарға экспорт жасай аламыз.

«Анықтама» мәзірінде орналасқан «Анықтама», «Программа туралы», «Автор жайлы» батырмалары арқылы каскадтық кодтар туралы, программа және оның авторы туралы және «Көбірек білгіңіз келе ме?» сілтемесі арқылы басқа да қосымша мағлұматтар алуға болады.

Төмендегі 2-суретте программаның «Каскадтық декодтау» жобасының негізгі терезесі көрсетілген. Жобаның негізгі терезесінің орта бөлігінде қабылданған (кодталған) мәтінді және декодтау нәтижесін көре аламыз.

2- сурет. «Каскадтық декодтау» жобасының негізгі терезесі

Каскадтық әдісті жүзеге асырудың осы программасы келесі мүмкіндіктерді береді:

• 
  программада каскадтық әдіс жүзеге асырылған;
  
• 
  программада екі тілдік режим ұсынылған (қазақ және орыс тілдері);
  
• 
  программада каскадтық әдіспен кодталған хабарды екі компьютер арасында жіберуге болады;
  
• 
  программаға кодталатын ақпаратты тікелей теруге, сондай-ақ файл арқылы да енгізуге болады;
  
• 
  программада кодталған және декодталған мәтін туралы есеп беруді көруге болады.