Tölvumál - 01.05.2000, Síða 20

ÞricSja kynslócSin
(gaming theory). Þörfm er ekki svo mikil
hvað símaþjónustu snertir, en þar byggja
menn á sterkum tölfræðilegum grunni allt
frá dögum Erlangs, en þegar kemur að
margmiðlunarefni á þessum nýju þráð-
lausu netum virðist hegðanin allt önnur.
Lausnir úr CDMA-kerfum 2. kynslóðar-
innar sem byggðust á tali reynast ekki
góðar. Það er hér sem bundnar eru vonir
við leikjafræðina.
I leikjafræðinni, sem er mjög stærð-
fræðileg og telst í dag til sérgreina innan
tölvugreindar (artificial intelligence), er
leitast við að setja fram margnotendakerfi
á formi hneppis afleiðjujafna sem lýsa
samkeppnisástandi og leysa það með tilliti
til jafnvægisástands milli framboðs og eft-
irspumar. Þegar jafnvægi næst og ef það
næst felst vandamálið svo í því að stýra
þessum leik svæðisbundið svo að kerfinu í
heild sé haldið á þessari hagkvæmu jafn-
vægisbraut. Viðfangsefnið er ekki síður
einkennandi fyrir ýmis önnur svið samfé-
lagsins (örhagfræði, bílaumferð, spila-
mennsku o.fl.) en nýju persónubundnu
þráðlausu fjarskiptakerfin, sökum þess að
fjarskiptakerfin eru mannanna verk, eru
þau betri kerfi til tilrauna en þau félags-
legu og það kynni að fara svo að rann-
sóknir á þessu sviði leggðu leikjafræðinni
og félagsvísindunum nýtt lið. Það hefur átt
sér stað áður í fjarskiptafræðinni.
Minna umfang og öruggari
flutningur
Hér er þörf á smá inngangi að upplýsinga-
og kóðafræðinni svo að unnt sé að flokka
efnið. Fjarskiptakerfi í sinni einföldustu
mynd hefur a.m.k. þrjár einingar, þ.e. upp-
lýsingalind (source), flutningsrás (chann-
el) og viðtæki (sink). Hvað snertir knapp-
ari framsetningu á flutningsefninu og ann-
an spamað, er unnt að vinna að því marki í
öllum þremur einingum, þ.e. með lind-
arkóðun (source coding), rásakóðun
(channel coding) og viðtakskóðun (sink
coding).
Lindarkóðun snýst m.a. um þjöppun og
kembingu efnisins af öllu því sem í skiln-
ingi upplýsingafræðinnar reynist umfremd
umfram kjarna málsins. Það er engin þörf
á að senda þessa umfremd í gegnum rás-
ina. Það er auðvelt að búa hana til að nýju
á viðtökuendanum og bæta henni við.
Dæmi um framfarir á þessu sviði varð-
andi þjöppun stafræns sjónvarpsefnis má
sjá á mynd 6. Skissan var á sínum tíma
gerð fyrir erindið sem er undanfari þessar-
ar greinar og byggði hvað MPEG4 snertir
á upplýsingum frá Japönum sem voru
fyrstir til að prófa kóða og prófa MPEG4
til sendinga vídeóefnis með 3G. Skissan
hefur staðið sig furðu vel í ljósi reynslunn-
ar síðan. Staða MPEG4 í dag er sú að
þjöppunarstaðallinn skilar sömu mynd-
gæðum og MPEGl með 1/3 umfangi þess
síðara eða að sama skapi skemmri tíma í
sendingu. í MPEG4 er beitt blandaðri
tækni merkjafræðiaðferða og myndupp-
byggingar sem grundvallast á líkönum
(líkt og hefur þekkst í þjöppun á tali og
tónlist). Líkanabyggði hlutinn í MPEG4,
sem aðgreinir það frá MPEG-1 og -2, er
komið skammt á veg og MPEG4 á því eft-
ir að gera mun betur í þjöppun í framtíð-
inni en þetta dæmi gefur til kynna.
Þegar kemur að sendingu margmiðlun-
arefnis á þráðlausum miðli eins og í 3G,
sem er tímabreytilegur miðill, er sent með
breytilegum bitahraða (VBR: variable bit
rate). Ef flutningsástandið er sveiflukennt,
er sent í gusum á þeim augnablikum sem
aðstæður eru góðar, en þeim verður svo að
jafna út á ný í viðtæku. Framfarir á þessu
sviði hafa leitt til blandaðrar lindar- og
viðtakskóðunar sem er að skila mun betri
árangri í 3G/4G en áður þekktist. Ég vík
að þeim árangri síðar.
I rásakóðun er bætt aukabitum við efnið
á kerfisbundinn hátt sem gerir kleift að
leiðrétta stafrænar villur sem verða óhjá-
kæmilega við flutning í gegnum rásina
vegna suðs og bjögunar sem rásin veldur.
Síðasta orðið í þeim efnum eru svonefndir
turbo-kóðar sem eru mikil framför. Fyrir
sömu villulíkindi í viðtöku og fylgnikóð-
amir sem notað era í 2. kynslóðinni er
unnt að komast af með 3 - 5 dB minni
styrk ef túrbókóðum er beitt. Þennan
ávinning er unnt að versla með á ýmsa
vegu, í minni sendistyrk, langdrægni,
lengri endingu rafhleðslunnar o.m.fl. Tur-
bókóðarnir ásamt nýrri mótunartækni í 3.
kynslóðinni, sem nefnist fingraviðtæki
(Rake-receivers) sbr. mynd 5, koma miklu
betur til móts við lausnir á vandamálum
fjölvegsdreifingar (mynd 4) og gerir m.a.
kleift að vinna með miklu minni sendi-
20
Tölvumál