Báo cáo khoa học: "ảnh hưởng của lỗi trong kênh thông tin đến chất l-ợng truyền gói tín hiệu thoại"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài báo giới thiệu ph-ơng pháp sử dụng công cụ toán học để đánh giá ảnh h-ởng của những sai số trong kênh truyền thông đến chất l-ợng truyền tín hiệu thoại đ-ợc truyền bằng công nghệ chuyển mạch gói. Xây dựng đ-ợc tham số đánh giá cơ bản và các công thức tính toán tham số đó.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "ảnh hưởng của lỗi trong kênh thông tin đến chất l-ợng truyền gói tín hiệu thoại"

¶nh h−ëng cña lçi trong kªnh th«ng tin ®Õn chÊt l−îng truyÒn gãi tÝn hiÖu tho¹i TS. trÇn quèc thÞnh Bé m«n Kü thuËt ViÔn th«ng Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o giíi thiÖu ph−¬ng ph¸p sö dông c«ng cô to¸n häc ®Ó ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëng cña nh÷ng sai sè trong kªnh truyÒn th«ng ®Õn chÊt l−îng truyÒn tÝn hiÖu tho¹i ®−îc truyÒn b»ng c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi. X©y dùng ®−îc tham sè ®¸nh gi¸ c¬ b¶n vμ c¸c c«ng thøc tÝnh to¸n tham sè ®ã. Summary: The article introduces a method of evaluating impact of errors in transmission channels on quality of package switching speech transmission by means of mathematical tools. Parameters for basic evaluation and computational formulae are also propsed. CT 2 i. §Æt vÊn ®Ò TruyÒn tÝn hiÖu tho¹i trong chuyÓn m¹ch gãi, ®Æc biÖt lµ m¹ng INTERNET lµ mét vÊn ®Ò thêi sù hiÖn nay trong lÜnh vùc viÔn th«ng, ®−îc nhiÒu nhµ khoa häc quan t©m. Do c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi lµ mét c«ng nghÖ cã trÔ vµ kh«ng gi¶i quyÕt tÝnh thêi gian thùc nªn khi truyÒn tho¹i b»ng c«ng nghÖ nµy sai sè sÏ x¶y ra lín h¬n so víi c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch kªnh truyÒn thèng nh−ng l¹i cã −u ®iÓm rÊt lín lµ sö dông hiÖu qu¶ tµi nguyªn cña m¹ng. V× vËy, ®¸nh gi¸ chÊt l−îng truyÒn tho¹i qua m¹ng chuyÓn m¹ch gãi lµ h−íng nghiªn cøu míi, ®Çy hÊp dÉn víi nh÷ng chuyªn gia nghiªn cøu trong lÜnh vùc viÔn th«ng. ii. Néi dung MT Mt M¹ng chuyÓn ĐC m¹ch gãi MT: Mang tin ĐC: Địa chỉ Khi sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi ®Ó truyÒn tÝn hiÖu tho¹i th× do ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè dÉn ®Õn cã thÓ g©y sai ë phÇn mang tin vµ phÇn ®Þa chØ.
1. Sai sè truyÒn tÝn hiÖu tho¹i do lçi ë phÇn mang tin Chóng ta xem xÐt sai sè kh«i phôc tÝn hiÖu tho¹i do sö dông ký tù ®Ó truyÒn tÝn hiÖu tho¹i, sai sè g©y ra do lçi ë phÇn mang tin. C¸c xung truyÒn ®−îc m« t¶ b»ng hÖ Vector {Z n }, n = 1, N , chÊt l−îng phÝa thu ®−îc ®Æc tr−ng b»ng ma trËn chuyÓn tÝn hiÖu: P11P12 P13 ...P1N P12 P22 P23 ...P2N ∏λ = (1) M PN2 PN2 PN3 ...PNN ë ®©y, Pij lµ x¸c suÊt nhËn ®−îc th«ng tin møc Zi trong ®iÒu kiÖn truyÒn møc Zj. Khi ®ã lçi c¸c gi¸ trÞ xung kh¸c nhau ë phÝa thu: ξi = Zi − Z j (2) Ph©n bè x¸c suÊt cña th«ng tin nhËn ®−îc trong ®iÒu kiÖn truyÒn møc Zj cã d¹ng: N ∑ PÞj β[λ − (j − i)Δ ] ω(λ / Z i ) = (3) i=1 trong ®ã: δ(x ) - hµm Delta. j.Δ = Zj; i. Δ = Zj Δ - b−íc l−îng tö ∑ Pij δ[λ − (Z j − Z i )] ( ) ω λ / Zj = CT 2 khi ®ã: (4) Trung b×nh (3) theo tÊt c¶ c¸c kh¶ n¨ng Zj chóng ta cã ph©n bè x¸c suÊt cña ph©n bè sai ∑ ∑ ω(Z j )Pij β[λ − (Z j − Z i )] () NN ωλ = sè kh«i phôc: (5) i=1 i=1 T×m ph−¬ng sai ®¹i l−îng ngÉu nhiªn ξ i ®Æc tr−ng cho lçi khi kh«i phôc tÝn hiÖu cã d¹ng: NN ∑ ∑ ξ i .Pij .ω(ξ i ) σ2 = (6) ξ j =1 i=1 ë ®©y, ω(ξ i ) lµ x¸c suÊt lçi ξ i g¾n víi tÝn hiÖu thèng kª vµ ®−îc x¸c ®Þnh: λi +1 ω(ξ i ) = ∫ ω1 (e, t i ).de (7) λi Tõ ®ã cã: λi +1 NN ∑ ∑ ξ i .Pij . ∫ ω1 (e, t i ).de σ2 = (8) ξ j=1 i=1 λi Trong ®ã: ω(e, t i ) - ph©n bè x¸c suÊt lçi l−îng tö t−¬ng øng víi thêi ®iÓm ti.
∏λ Trong tr−êng m· hãa tÝn hiÖu ë d¹ng nhÞ ph©n kh«ng d− thõa, thµnh phÇn ma trËn cã d¹ng: Pij = P0 i (1 − P0 )mn − d j d (9) dj - kho¶ng c¸ch gi÷a møc Zi vµ Zj; mn = log2N - sè ký tù trong phÇn th«ng b¸o; Po - x¸c suÊt biÕn ®æi tõ m· cña bé m·. Khi ®ã sai sè b×nh ph−¬ng trung b×nh g©y ra do biÕn ®æi tõ m· cã d¹ng: ⎧2 ⎫ N2 − 1 2 ⎪N − 1 2⎪ .P0 + (N − 1)2 .P0 + 4M Z 2 .P0 − 4(N − 1)m Z1 P0 ⎬ σ 2 = Δ2 ⎨ 2 2 .P0 − (10) ξ ⎪3 ⎪ 3 ⎩ ⎭ mZ1 ,MZ 2 lµ thêi ®iÓm ®Çu vµ thø hai cña ph©n bè møc truyÒn, khi P0 nhá bá qua sai sè bËc cao. ⎧1 − mn .P0 khi di = 0 ⎪ Pij = ⎨P0 di = 1 (11) ⎪0 di > 1 ⎩ m −1 n N ∑ 2 Z i .P0 ∑ ω(ξi ) σ 2 = Δ2 khi ®ã cã: (12) ξ i =1 j =1 CT 2 mn −1 4 σ 2 = Δ2 .P0 . hay ®¬n gi¶n h¬n: (13) ξ 3 2. Sai sè truyÒn tÝn hiÖu tho¹i do lçi phÇn ®Þa chØ C¸c ®Þa chØ ®−îc truyÒn trong kªnh liªn l¹c cã thÓ bÞ sai dÉn ®Õn mÊt c¸c xung riªng biÖt vµ xuÊt hiÖn c¸c xung gi¶ ë gãi tiÕp theo. Chóng ta xem xÐt sai sè b×nh ph−¬ng trung b×nh kh«i phôc tÝn hiÖu tho¹i do lçi phÇn ®Þa chØ g©y ra: MÊt xung Cã thÓ chøng minh r»ng sai sè do mÊt xung ë phÇn ®Þa chØ cã thÓ biÓu diÔn b»ng ph−¬ng tr×nh: Pm (1 + Pm ) 2 σ m d = Δ2 (14) (1 − Pm )2 trong ®ã, Pm lµ x¸c suÊt mÊt xung ë ma trËn ®· biÕt (1) dÔ dµng tÝnh x¸c suÊt mÊt xung: ∑ (1 − Pij ).ω(ξ1 ) N Pm = (15) j =1 trong tr−êng hîp m· hãa nhÞ ph©n víi (11) ta t×m ®−îc:
Pm = 1 − (1 − P0 )md ≈ md .P0 (16) ë ®©y, md lµ sè ký tù phÇn ®Þa chØ. Xung gi¶ §¸nh gi¸ sai sè do xuÊt hiÖn c¸c xung gi¶, thêi ®iÓm xuÊt hiÖn cña nã trïng víi thêi ®iÓm xuÊt hiÖn c¸c luång tæng ë trªn cöa ra cña hÖ thèng truyÒn. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c xung gi¶ cã ph©n bè: ( ) Pl(i) = Pla) 1 − Pla (i l −1 i (17) ë ®©y, Pl(i ) lµ x¸c suÊt xuÊt hiÖn kho¶ng thêi gian lT T- ®é dµi th«ng b¸o i Víi Pla nhá luång xung gi¶ cã thÓ coi lµ Poatxong T / Pla . KÕt qu¶ x¸c suÊt xuÊt hiÖn k xung gi¶ trong th«ng b¸o (i) trong kho¶ng thêi gian t ®−îc tÝnh: () (i) k (i) (i) = λ l .t .e − λ i .t Pk (t ) (18) k! P (i) λ(li) = la - c−êng ®é luång xung gi¶. T Ph−¬ng sai cña sai sè kh«i phôc tÝn hiÖu tho¹i do ®Þa chØ gi¶ g©y ra ®−îc tÝnh: CT 2 λ(li) σ2 2σ 2 . = (19) λ(li) + λ i λ dg trong ®ã, λ i - c−êng ®é luång th«ng tin i. Lóc nµy ma trËn ®−îc tÝnh: aaa a P11P12P13 ...P1l aaa a P21P22P23 ...P2l ∏λ = a (20) M Pl1 P12Pla ...Pll aa a 3 ë ®©y, l lµ sè luång cña kªnh. Th«ng tin vÒ c¸c thµnh phÇn cña ma trËn vµ c−êng ®é luång xung cña tÊt c¶ c¸c kªnh cho phÐp x¸c ®Þnh c−êng ®é luång xung gi¶ ë kªnh i: λ(li) = l ∑ λ j .Pjia (21) j =i j≠i
Quan hÖ (19)-(21) cho phÐp ®¸nh gi¸ sai sè kh«i phôc tÝn hiÖu trong tr−êng hîp m· hãa nhÞ vµ bá qua sai sè bËc cao, khi c−êng ®é cña c¸c luång kªnh nh− nhau: λ i = λ cã λ(li).md .P0 md .P0 σ 2 = 2σ 2 . ≈ 2σ 2 .md .P0 khi ®ã cã: (22) λ dg md .P0 + 1 P0: x¸c suÊt nhËn sai ký tù 3. §¸nh gi¸ sai sè t¸c ®éng trong kªnh liªn l¹c T−¬ng øng víi nh÷ng tr×nh bµy ë trªn, sai sè tæng trong kªnh th«ng tin khi truyÒn tÝn hiÖu tho¹i: εk (t ) = εn (t ) + εmd (t ) + ε dg (t ) (23) Theo gi¶ thiÕt c¸c thµnh phÇn trªn kh«ng phô thuéc lÉn nhau. Ph−¬ng sai cña chóng ®Æc tr−ng cho sai sè ®−îc ®¸nh gi¸ nh− sau: σk = σ 2 + σm + σ 2 2 2 (24) ξ dg d Tõ ®ã ta cã kÕt qu¶ sau: σ 2 + σm + σ 2 2 2 σk ξ dg 2 δk = = d (25) σ2 σ2 λ λ Sö dông quan hÖ (13), (14), (19), (22) cã thÓ nhËn ®−îc mét sè tr−êng hîp: CT 2 Tr−êng hîp m· hãa ®Þa chØ kh«ng d− thõa ë phÇn ®Þa chØ vμ phÇn tin: (i) ⎞ P0 .md .(1 + P0 .md ) 2 4 mn −1 ⎛ Δ λl Δ2 +⎜ ⎟. 2 δk = + 2. (26) .P0 . λ(li) + λ i ⎜σ ⎟ (1 − P0 .md )2 σ2 3 ⎝λ ⎠ λ Tr−êng hîp m· hãa kh«ng d− thõa phÇn tin vμ ®Þa chØ (m· hãa kiÓm tra ch½n lÎ) ⎡ 4 mn − 1 m .(1 + P .m ) ⎤ 2 ⎛Δ ⎞ =⎜ ⎟ .P0 .⎢ 2 0 d⎥ δk +d (27) ⎜σ ⎟ (1 − P0 .md )2 ⎥ ⎢3 ⎝λ ⎠ ⎣ ⎦ ë phÝa thu cã kiÓm tra ®Þa chØ vμ phÇn tin, kiÓm tra ch½n lÎ c¶ phÇn tin vμ ®Þa chØ: 2 2 ⎛Δ ⎞ m .(1 + P0 .mc ) ⎛ Δ ⎞ =⎜ ⎟ .P0 . c ≈⎜ ⎟ .P0 .mc 2 δk (28) (1 − P0 .mc ) ⎜ σ λ ⎜σ ⎟ ⎟ ⎝λ ⎠ ⎝ ⎠ Trong ®ã, mc = md + mn + 2 - TrÞ sè trong bËc cña th«ng b¸o III. KẾT LUẬN C¸c ph−¬ng tr×nh nhËn ®−îc ë trªn cho phÐp ®¸nh gi¸ sai sè truyÒn tÝn hiÖu tho¹i qua kªnh th«ng tin sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi. Víi bÊt kú ph−¬ng ph¸p m· hãa ®Þa chØ vµ c¸c
kiÓu m· ®−îc sö dông trong viÖc m· hãa nguån tin cÇn truyÒn. §©y lµ c«ng cô to¸n häc h÷u Ých gióp cho c«ng viÖc tÝnh to¸n ¶nh h−ëng sai sè cña c¸c yÕu tè c«ng nghÖ ®Õn chÊt l−îng truyÒn tÝn hiÖu tho¹i khi sö dông m¸y tÝnh, trî gióp ®¾c lùc cho viÖc thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng truyÒn tho¹i. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Raquo MockBa. C¬ së lý thuyÕt truyÒn tin, 1991-321. [2]. Raquo. Ph−¬ng ph¸p gia c«ng vµ truyÒn sè tÝn hiÖu tho¹i, 1999-316. [3]. Raquo. Hệ thống truyền số liệu, 2001-412. [4]. Raquo. M« h×nh nguån lçi trong kªnh truyÒn tin sè, 1998-360. [5]. Raquo, Internet-Telephone, 2000- 236. [6]. Raquo, §iÖn tho¹i gãi, 2001- 324. [7]. Raquo, M¹ng chuyÓn m¹ch gãi, 1999- 216. [8]. Raquo MockBa. HÖ thèng truyÒn sè tÝn hiÖu tho¹i, 2003-345♦ CT 2