第2章 差错控制与差错检测方法

计算机网络北京服装学院2.9差错控制与检测方法ErrorControlandDetection™一、差错产生原因\由于线路本身的电气特性\各种外界因素(如：闪电，强电流磁场的变化等)™二、差错控制技术\反馈检测法\自动重发请求法(ARQ一AutomaticRepeatRequest)\向前纠错法（FEC-ForwardErrorCorrection)1．反馈检测法™又称回送校验法或“回声”法。™检测方法：反馈检测法特点™原理简单，易实现，可靠性高。™每个字符均被传输两次，信道利用率很低。１：SendingInformation２：ReturnInformation３：DataComparision４：ContinueOrRepeatSR2．自动重发请求法（ARQ法）™ARQ法实现过程RepeatRequest™ARQ法特点\信道的利用率高\传输的可靠性较高\接受方需要对接受的数据进行判断２：Datadetection１：SendingInformation３：Otherwiseaskingrepeat３：IfrightthencontinueSRR3、向前纠错法（FEC）™FEC实现的过程™FEC法特点\单向信道\接受端设备复杂２：datadetection１：SendingInformation３：ContinueOrErrorCorrectionS１：SendingInformation２：ReturnInformation３：DataComparision４：ContinueOrRepeatSRR２：Datadetection３：Otherwiseaskingrepeat３：IfrightthencontinueS１：SendingInformationRS１：SendingInformation２：datadetection３：ContinueOrErrorCorrection反馈检测法向前纠错法（FEC）自动重发请求法（ARQ法）三、差错控制编码技术™基本理念\通过增加冗余信息(RedundantInformation)使接受方对信息进行检测。™衡量编码性能的两个重要参数\编码效率(CodingEfficiency)\漏检率(OmissionFactor)™差错控制编码\奇偶校验法（ParityCheck)\块校验法（BlockCheckCharacter-BBC)\校验和（CheckSums）\循环冗余校验（CyclicRedundancyChecks）1、垂直奇偶校验编码规则：™以字符为单位。™奇校验：通过添加校验位，使字符中“1”的个数为奇数个。™偶校验：通过添加校验位，使字符中“1”的个数为偶数个。10011011采用垂直奇校验：采用垂直偶校验：100110101001101110111011干扰有错误请求重发™编码效率为：R=p/(p+1)。™漏检率高。\能检测出每列中所有奇数个错，检测不出偶数个的错。™异步传输。1001101110101110如果传输中出现两个错误：？2、水平奇偶校验编码(又称横向奇偶校验)™规则：以字符组为单位，对每组中相同位进行奇偶校验。™编码效率：为R=pq/[p(q+1)]=q/(q+1)。\p为码字的定长位数，q为每组的字符个数™特点：\能检测出各段同一位上的奇数个错，\能检测出突发长度=p的所有突发错误。\其漏检率要比垂直奇偶校验方法低\实现水平奇偶校验时，因为要等所有的信息块都到齐以后才能产生冗余位，因此一定要使用数据缓冲。™主要用于：同步传输，又称“块校验字符”™但对于两个字符分别出了一个错是无法纠错的，例如右图：两个★位置同时出错，和两个●位置同时出错的话，检测码是一样的。0123A1★●A2A3●★A43、水平垂直奇偶校验编码(纵横奇偶校验)™规则：将字符分组进行水平奇偶校验，同时对每个字符进行垂直校验。\编码效率为R=pq/[(p+1)(q+1)]™特点：\它能检测出所有3位或3位以下的错误、奇数个错、大部分偶数个错以及突发长度=p+1的突发错。有部分偶数个错不能测出。\大大降低误码率。\还可以用来纠正部分差错。™适用于中、低速传输系统和反馈重传系统。4、CRC循环冗余码校验CyclicRedundancyCheck™最常用的差错控制技术™使用CRC16，9600b/s传输3000年，才会有一个差错查不出来。CRC校验的基本思想信息码MK位校验码FCSn位TransmitterReceiver发送码TK+n位发送码接受码SK+n位接收码以二进制数R为除数做模2运算除法，生成校验码FCS（FrameCheckSequence）用R做除数做模2运算+能够整除不能整除正确有错误™CRC-4——10011，11001™CRC-8——100000111，100110001™CRC-12——（12，11，3，2，1，0）™CRC-16，CRC-CCITT，CRC-32（1）、如何找到除数R：生成码（CRCPolynomial）0123410011XXXXX++++™例：信息码110011，生成码用CRC-4——11001，求FCS及发送码™1、信息码左移n位；™2、以生成码R为除数做模2除法，余数即为FCS；™3、将除法做得余数作为FCS加在信息码后，形成发送码。FCS：1001发送码：1100111001（2）、如何生成帧校验序列FCS思考：如果余数位数不是四位，而是三位或更少，那么如何生成FCS？5、差错纠错编码——Hamming海明码、Reed-Solomon里德索罗门码™对于一些系统没有反向信道，不能发送回馈响应。或者：线路传输时间太长，重发不经济（如卫星通信，可高达0.5秒）。