计算机络欐论 差错控制 西安电子科技大学 刘怀亮
计算机网络概论 ——差错控制 西安电子科技大学 刘怀亮
内容提要 ■差错的产生及控制方法 ■奇偶校验 循环冗余校验 海明码 广域网中数据交换技术 电路交换 存储转发 ATM交换
内容提要 ◼ 差错的产生及控制方法 ◼ 奇偶校验 ◼ 循环冗余校验 ◼ 海明码 广域网中数据交换技术 电路交换 存储转发 ATM交换
、差错的产监及控制方法 数据通信系统的基本任务是高效率无差 错地传送数据,但在任何一种通信线路 上都不可避免地存在一定程度的噪声。 信源变换器 信道 反变换器 信宿 信源 噪声源 接收端 信道噪声所造成的后果是使得接收端接 收到的数据和发送端所发送的数据不 致,即造成传输差錯
数据通信系统的基本任务是高效率无差 错地传送数据，但在任何一种通信线路 上都不可避免地存在一定程度的噪声。 信道噪声所造成的后果是使得接收端接 收到的数据和发送端所发送的数据不一 致，即造成传输差错。 一、差错的产生及控制方法
信源}x 通信信道 信宿 数据 噪声数据+噪声 传输数据 010110011001010 数据信号波形 」「L 噪声 数据信号 与噪声信号 叠加后的波形 采样时间 接收数据 010 0111001000 原始数据 010 0010 错的位
信源 通信信道 信宿 数据 噪声 数据+噪声 (a) 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 传输数据 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 数据信号波形 噪声 数据信号 与噪声信号 叠加后的波形 采样时间 接收数据 原始数据 出错的位 (b)
■噪声可分为两类,一类是热噪声,另一类是冲击 噪声 ■热噪声引起的差错是一种随机差错,亦即某个 码元的出错具有独立性,与前后码元无关。随机 差错 冲击噪声是由短暂原因造成的,例如电机的启动 停止,电器设备的放弧等,冲击噪声引起的差错 是成群的,其差错持续时间称为突发错的长度。 突发差错 ■误码率:P=Me
◼ 噪声可分为两类，一类是热噪声，另一类是冲击 噪声 ◼ 热噪声引起的差错是一种随机差错， 亦即某个 码元的出错具有独立性，与前后码元无关。随机 差错 ◼ 冲击噪声是由短暂原因造成的，例如电机的启动、 停止，电器设备的放弧等，冲击噪声引起的差错 是成群的，其差错持续时间称为突发错的长度。 突发差错 ◼ 误码率： P=Ne/N
■差错控制在数据通信过程中能发现或纠正 差错,把差错限制在尽可能小的允许蔸围 内的技术和方法。 差错控制编码检错码纠错码 编码效率 R=k/n=k/(ktr 停止等待方式 反馈重发机制ARQ 拉回方式 连续工作方式 选择重发方式 x前向纠错机制FEC
◼ 差错控制在数据通信过程中能发现或纠正 差错，把差错限制在尽可能小的允许范围 内的技术和方法。 反馈重发机制ARQ 前向纠错机制FEC 停止等待方式 连续工作方式 拉回方式 选择重发方式 •差错控制编码 检错码 纠错码 •编码效率 R=k/n=k/(k+r) 差 错 控 制 方 法
反馈重发机制的分类 停止等待方式 连续工作方式 停止等待方式: 发送端 2 ACK NAK ACK 接收端 2 2
反馈重发机制的分类 接收端 发送端 ACK NAK ACK 1 2 2 3 1 2 2 3 ◼ 停止等待方式 ◼ 连续工作方式 停止等待方式：
重传 发送端 连续工作方式: 拉回方式 接收端 ACKO NAK丢弃 ACKI ACK ACK2 重传 发送端0 选择重发方式 接收端 丢弃 ACKI/ACK3 ACK5/ ACK6 ACKO NAK ACK4 ACK2 (b)
连续工作方式： ◼ 拉回方式 ◼ 选择重发方式 发送端 接收端 ACK0 ACK1 NAK ACK2 ACK3 (a) ACK0 ACK1 NAK ACK2 ACK6 (b) ACK3 ACK4 ACK5 丢 弃 重 传 重 传 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 2 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 2 6 7 8 9 发送端 接收端 丢 弃
二、奇偶校验码 奇偶校验码是一种通过增加冗佘位使得码字中“1” 的个数汋奇数或偶数的编码方法,它是一种检错码。 垂直奇偶校验 水平奇偶校验 水平垂直奇偶校验
二、奇偶校验码 ◼ 奇偶校验码是一种通过增加冗余位使得码字中“１” 的个数为奇数或偶数的编码方法，它是一种检错码。 垂直奇偶校验 水平奇偶校验 水平垂直奇偶校验
垂直奇偶校验:纵向奇偶校验 11-12 1 g 发送顺序 信 21-22 q 自 位 p1-p2 pq 1-2 冗余位 1)编码规则: 偶校验:r;=I1;+I;+.+;(i=1,2,,q) 奇校验:x:=1:+2:+…+pi+1(i=1,2 式中p为码字的定长位数 q为码字的个数 垂直奇偶校验的编码效率为R=p/(p+1)
垂直奇偶校验 ：纵向奇偶校验