NiDSC-ARQ

Projekt studencki z przedmiotu Niezawodność i diagnostyka systemów cyfrowych 2

Opis wybranych części symulatora

Generowanie pakietów

Generowanie pakietów odbywa się z wykorzystaniem funkcji randi(). Można wygenerować dowolną ilość pakietów o wybranym rozmiarze.

Kody detekcyjne

Dane można zakodować przy pomocy następujących kodów detekcyjnych:

Bit parzystości.
CRC-32.

Bit parzystości został samodzielnie zaimplementowany (0 oznacza parzystą ilość jedynek, 1 oznacza nieparzystą ilość jedynek).

Do implementacji CRC-32 użyto biblioteki Communication Toolbox, a dokładniej funkcji comm.CRCGenerator() i comm.CRCDetector().

Kanały transmisyjne

Dane można wysłać następującymi kanałami transmisyjnymi:

Binary Symmetric Channel (BSC).
Model Gilberta.

BSC został zaimplementowany z wykorzystaniem biblioteki Communication Toolbox, a dokładniej użyto funkcji bsc().

Kanał Gilberta zaimplementowano samodzielnie. Kanał może znajdować się w dwóch stanach - dobrym i złym. Opisują go dwa prawdopodobieństwa - przejścia z dobrego stanu do złego (bardzo małe prawdopodobieństwo) i vice versa (bardzo duże prawdopodobieństwo). Jeżeli kanał znajduje się w stanie dobrym to przesyłane są poprawne bity z prawdopodobieństwem 1 - pierwsze prawdopodobieństwo, a jeżeli kanał znajduje się w stanie złym to przesyłane są niepoprawne bity z prawdopodobieństwem drugim.

Protokół ARQ

Użyto najprostszego protokołu ARQ - Stop-and-wait. Pakiety wysyłane są pojedynczo; jeżeli wykryto błąd następuje retransmisja do skutku.

Przygotowanie do uruchomienia

Aby uruchomić symulator wymagane jest posiadanie środowiska MATLAB. Należy pobrać repozytorium np. używając poniższej komendy:

>git clone https://github.com/Denaturatus/NiDSC-ARQ.git

W celu uruchomienia symulatora należy napisać w linii komend MATLAB-a:

>>simulation

Generowanie wyników

Plikiem odpowiedzialnym za przeprowadzanie eksperymentu jest plik: simulation.m. Parametry symulacji można modyfikować zmieniając wartości następujących zmiennych:

packetAmount = 20;
packetSize = 30;
errorProbability = 0.05;
goodToBadProbability = 0.02;
badToGoodProbability = 0.8;
codingType = 'PB';  % 'CRC32' or 'PB'
channel = 'GILBERT'; % 'BSC' or 'GILBERT'
loopRepetitions = 100;

Domyślnie wyświetlanymi wynikami są BER jaką "widzi" użytkownik i całkowita nadmiarowość transmisji:

userBitErrorRateAvg = errorAmountAvg / nAvg;
transmissionRedundancyAvg = (redundantBitsFromCodingAvg + redundantBitsFromRetransmissionAvg)/ allBitsSentAvg;
disp(['BER uzytkownika: ', num2str(userBitErrorRateAvg)]);
disp(['Calkowita nadmiarowosc transmisji: ', num2str(transmissionRedundancyAvg)]);

Można wyświetlić dodatkowe wyniki odkomentowując następujące linijki kodu:

%{
disp(['Ilosc wyslanych pakietow: ', num2str(nAvg)]);
disp(['Ilosc pakietow z bledem: ', num2str(errorAmountAvg)]);
disp(['Wszystkie przeslane bity: ', num2str(allBitsSentAvg)]);
disp(['Nadmiarowe bity wynikające z retransmisji: ', num2str(redundantBitsFromRetransmissionAvg)]);
disp(['Nadmiarowe bity wynikające z kodowania: ', num2str(redundantBitsFromCodingAvg)]);
%}

Autorzy projektu

Michał Dunat
Paweł Maciończyk

Paullo99 / NIDSC-Project