第4章数据链路层 4.物理层编码违例法 物理层编码违例法就是利用物理层信息编码中未用的电信号来作为帧的边界。例如曼 彻斯特编码，在传输之前将数据位“1”编码成高-低电平对，数据位“0”编码成低高电平 对，因此可以利用高-高电平对和低-低电平对作为帧边界的特殊编码。这种方法在EEE802 局域网标准中用到。 实际上，很多数据链路层协议使用字符计数法与其他方法相结合作为其成帧的方法。 这里不再赘述。 4.3差错控制 4.3.1差错原因与类型 所谓差错是指接收端收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。之所以 产生差错，主要是因为在通信线路上噪声干扰的结果。根据噪声类型不同，可将差错分为 随机错和突发错。热噪声所产生的差错称为随机错，冲击噪声所产生的错误称为突发错， 电磁干扰、无线电干扰等都属于冲击噪声。 差错的严重程度由误码率来衡量，误码率P等于错误接收的码元数与所接收的码元总 数之比。显然，误码率越低，信道的传输质量越高，但是由于信道中的噪声是客观存在的， 所以不管信道质量多高，都要进行差错控制。 4.3.2差错控制的作用与机制 差错控制的主要作用是通过发现数据传输中的错误，以便采取相应的措施减少数据传 输错误。差错控制的核心是对传送的数据信息加上与其满足一定关系的冗余码，形成一个 加强的、符合一定规律的发送序列。所加入的冗余码称为校验码(Frame Check Sequence, 简称FCS)。举一个形象的例子同学们就可以理解冗余码的作用。假定有朋友托人给你捎来 一个水果篮，里面放了五只苹果和一盒巧克力。结果为你挡该水果篮的人禁不住这盒巧克 力的诱惑将其吃掉了，然后将剩下的五只苹果交给了你，而你还以为原来就只有五只苹果。 但假如你的朋友在水果蓝里同时放上了一张卡片或纸条，上面写若五只苹果和一盒巧克力 的传送信息，则你就可以发现该水果篮在捎带过程中出了问题。显然，这张卡片或纸条不 是真正要送给你的礼物，但却是保证礼物被正确送给你所必需的额外信息，即冗余信息。 校验码在顿传输中的作用就相当于该例子中的卡片或纸条。校验码按功能的不同被分为纠 错码和检错码。纠错码不仅能发现传输中的错误，还能利用纠错码中的信息自动纠正错误， 其对应的差错控制措施为自动前向纠错。汉明编码(Hamming code)为典型的纠错码，具 有很高的纠错能力。检错码只能用来发现传输中的错误，但不能自动纠正所发现的错误， 需要通过反馈重发来纠错。常见的检错码有奇偶校验码和循环冗余校验码。由于目前计算 第 4 章 数据链路层 5 4．物理层编码违例法 物理层编码违例法就是利用物理层信息编码中未用的电信号来作为帧的边界。例如曼 彻斯特编码，在传输之前将数据位“1”编码成高-低电平对，数据位“0”编码成低-高电平 对，因此可以利用高-高电平对和低-低电平对作为帧边界的特殊编码。这种方法在 IEEE802 局域网标准中用到。 实际上，很多数据链路层协议使用字符计数法与其他方法相结合作为其成帧的方法。 这里不再赘述。 4.3 差错控制 4.3.1 差错原因与类型 所谓差错是指接收端收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。之所以 产生差错，主要是因为在通信线路上噪声干扰的结果。根据噪声类型不同，可将差错分为 随机错和突发错。热噪声所产生的差错称为随机错，冲击噪声所产生的错误称为突发错， 电磁干扰、无线电干扰等都属于冲击噪声。 差错的严重程度由误码率来衡量，误码率 Pe 等于错误接收的码元数与所接收的码元总 数之比。显然，误码率越低，信道的传输质量越高，但是由于信道中的噪声是客观存在的， 所以不管信道质量多高，都要进行差错控制。 4.3.2 差错控制的作用与机制 差错控制的主要作用是通过发现数据传输中的错误，以便采取相应的措施减少数据传 输错误。差错控制的核心是对传送的数据信息加上与其满足一定关系的冗余码，形成一个 加强的、符合一定规律的发送序列。所加入的冗余码称为校验码(Frame Check Sequence ， 简称 FCS)。举一个形象的例子同学们就可以理解冗余码的作用。假定有朋友托人给你捎来 一个水果篮，里面放了五只苹果和一盒巧克力。结果为你捎该水果篮的人禁不住这盒巧克 力的诱惑将其吃掉了，然后将剩下的五只苹果交给了你，而你还以为原来就只有五只苹果。 但假如你的朋友在水果篮里同时放上了一张卡片或纸条，上面写着五只苹果和一盒巧克力 的传送信息，则你就可以发现该水果篮在捎带过程中出了问题。显然，这张卡片或纸条不 是真正要送给你的礼物，但却是保证礼物被正确送给你所必需的额外信息，即冗余信息。 校验码在帧传输中的作用就相当于该例子中的卡片或纸条。校验码按功能的不同被分为纠 错码和检错码。纠错码不仅能发现传输中的错误，还能利用纠错码中的信息自动纠正错误， 其对应的差错控制措施为自动前向纠错。汉明编码（Hamming code）为典型的纠错码，具 有很高的纠错能力。检错码只能用来发现传输中的错误，但不能自动纠正所发现的错误， 需要通过反馈重发来纠错。常见的检错码有奇偶校验码和循环冗余校验码。由于目前计算