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计算机网络与数据通信
第4章差错控制与校验
差错控制技术
差错的定义
通过通信信道后接收的数据与发送的数据不一致的现象称为传输差错
差错产生的原因
数据信号与噪声的叠加导致接收电路在电平判决时出现错误
差错控制技术
差错控制技术--差错控制编码
发送端:在发送数据之前,先按照某种规则在数据位之外附加上一定的冗余位后再发送,称为差错控制编码过程。
接收端:收到编码后,利用相同的规则对信息位和冗余位之间的关系进行检测,判断传输过程中是否发生差错。
噪声种类
差错类型
解决办法
白噪声(信道固有)
随机差错
提高信道的信噪比
冲击噪声(外界)
突发差错
-
差错类型及解决办法
差错控制技术
错误处理方法
差错控制技术
编码规则
现存方法
检错法(通知发送者重发该信息)
反馈重发技术
(检错编码)
检错码
奇偶校验
循环冗余校验码
纠错法(接收方纠正错误而无须重发)
前向纠错技术
(纠错编码)
纠错码
海明码
卷积码
BCH码
传输错误处理方法
反馈重发技术
停—等协议:
发送方发送一块数据后, 就停止发送动作,开始计时,等待接收方的反馈结果。
发送方仅当收到正确的接收确认之后,才继续发送后继块数据;
如果接到否定确认,或者计时器超时,重新传送本数据块。
特点
半双工方式进行通信
控制简单,易于实现。
 传输效率低。
反馈重发技术
滑动窗口协议:
发送方一次连续发送多块数据(称为窗口尺寸);
接收方对每块数据进行差错分析,如果发现错误,立即反馈给发送方;
接收方可对接收到的多个正确的数据块进行一次性确认;
发送方根据反馈的结果,重发指定的数据块,或重发指定数据块及其之后的所有数据块。
特点:
通信双方以全双工方式进行通信
控制复杂。
 传输效率高。尤其对信道质量好、差错率低的情况。
检错码
奇偶校验
将数据分组,每一组数据后附加一个校验位,使得该组数据(包括校验位)中1的个数为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)。
三种方式:
垂直奇偶校验
水平奇偶校验
水平垂直奇偶校验
不能完全检测突发错误:两个相同值的比特位同时变为相反的值
只有在所有列都发送完毕后,错误才能够完全检测出来,而且接收方可能不知道哪个列是不正确,只有重发所有列,对于单个错误,会给通信设备增加很大负担
垂直奇偶校验
编码规则
对一组字符各对应位(垂直方向)加校验位构成校验单元
位\数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
C1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
C2
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
C3
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0
C4
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
C5
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
C6
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
C7
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
偶
C0
0 1 1 0 1 0 0 1 1 0
奇
1 0 0 1 0 1 1 0 0 1
水平奇偶校验
编码规则
以一组字符中对应位(水平方向)作为校验单元进行奇偶校验
位\数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
偶校验
C1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1
C2
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
0
C3
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0
0
C4
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
0
C5
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
C6
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
C7
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
水平垂直奇偶校验
编码规则
将前面两种校验方式相结合而成
位\数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
偶校验
C1
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1
C2
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
0
C3
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0
0
C4
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
0
C5
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
C6
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
C7
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
偶校验
0 1 1 0 1 0 0 1 1 0
1