笫五讲差错检测与校正

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1、《数据通信与计算机网络（第二版）》电子教案笫五讲差错检测与校正本讲内容第三章数据链路层3.1数据链路层的功能3.1.1帧同步*3.1.2差错控制3.1.3流量控制*3.1.4链路管理*3.2差错检测与校正3.2.1传输差错的特性3.2.2常用的简单差错控制编码3.2.3海明码3.2.4循环冗余码*是要求同学了解的，这些内容在本电子教案中并未讲解而是要求同学自己阅读教材。3.1数据链路层的功能基本功能：将物理层提供的原始的传送比特流的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路最基本的服务就是将源机器网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层要完成许多特定的功能主要有如何将比

2、特组合成帧（frame）；处理传输中出现的差错；调节发送方的发送速率不至于使较慢的接收方不能承受，以及数据链路层连接的建立、维持和释放，称之为链路管理。本讲内容第三章数据链路层3.1数据链路层的功能3.1.1帧同步*3.1.2差错控制3.1.3流量控制*3.1.4链路管理*3.2差错检测与校正3.2.1传输差错的特性3.2.2常用的简单差错控制编码3.2.3海明码3.2.4循环冗余码*是要求同学了解的，这些内容在本电子教案中并未讲解而是要求同学自己阅读教材。3.1.2差错控制由差错控制码产生的校验和可以检查出一帧在传输中是否发生了错误。一旦检查出错误后，通常采用反馈重发的方法来纠正错

3、误。实现复杂一点的机制，要用：保留己发的帧：以便出错后重发计时器(timer)：避免无限等待帧编号：保证每帧最终都能正确地交付给接收方网络层一次本讲内容第三章数据链路层3.1数据链路层的功能3.1.1帧同步*3.1.2差错控制3.1.3流量控制*3.1.4链路管理*3.2差错检测与校正3.2.1传输差错的特性3.2.2常用的简单差错控制编码3.2.3海明码3.2.4循环冗余码*是要求同学了解的，这些内容在本电子教案中并未讲解而是要求同学自己阅读教材。3.2差错检测与校正为什么需要差错检测？有如下原因造成信号幅度、频率和相位的衰减或畸变（又称为失真）线路本身电气特性造成的随机噪声（又称

4、热噪声）的影响电信号在线路上产生反射造成的回音效应相邻线路间的串扰以及各种外界因素（如大气中闪电、开关的跳火、外界强电流磁场的变化和电源的波动等）3.2差错检测与校正（续）差错：数据通信中，前面的原因就会造成接收端收到的二进制数位（或称为码元）和发送端实际发送的二进制数位不一致由“1”变为“0”，或由“0”变为“1”什么是差错检测与校正在一个实用的通信系统中一定要能发现（检测）这种差错并采用措施纠正（校正），把差错控制在所能允许的尽可能小的范围内本讲内容第三章数据链路层3.1数据链路层的功能3.1.1帧同步*3.1.2差错控制3.1.3流量控制*3.1.4链路管理*3.2差错检测与校

5、正3.2.1传输差错的特性3.2.2常用的简单差错控制编码3.2.3海明码3.2.4循环冗余码*是要求同学了解的，这些内容在本电子教案中并未讲解而是要求同学自己阅读教材。3.2.1传输差错的特性噪声分类：信道所固有的，持续存在的随机热噪声由于外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声噪声比较：随机错通常较少冲击噪声的幅度可以相当大，它是传输中产生差错的重要原因3.2.1传输差错的特性（续）衡量一个信道质量的重要参数是误码率：通常用10的负若干次方来标志信道的误码率Pe。例子：在一条话频线路中，误码率若为，则意味着平均十万位中有一位出错。差错控制最常用的方法是差错控制编码。差错控制编码的原理：

6、信息位：要发送的数据冗余位：在向信道发送之前，先按照某种关系加上一定～发送与接收的过程：发送时：信息位+冗余位构成码字发送；接收时：收到码字后查看信息位和冗余位，并检查它们之间的关系（校验过程），以发现传输过程中是否有差错发生。差错控制编码分类：检错码指能自动发现差错的编码纠错码指不仅能发现差错而且能自动纠正差错的编码衡量编码性能的参数编码效率R意思是码字中信息位所占的比例若码字中信息位为k位，编码时外加冗余位为r位，则编码后得到的码字长为n=k+r位。判定规律编码效率越高，即R越大，则信道中用来传送信息码元的有效利用率就越高。3.2.1传输差错的特性（续）数据通信中，利用编码方法来

7、进行差错控制的方式，基本上有两类：自动请求重发ARQ（AutomaticReQuestforrepeat）接收端检测出有差错时，就设法通知发送端重发，直到正确的码字收到为止。前向纠错FEC（ForwardErrorCorrection）接收端不但能发现差错，而且能确定二进制错码元的位置，从而就可以加以纠正。比较ARQ与FECARQFEC使用编码种类只要用检错码必须用纠错码是否需要双向信道必须不需发送方是否需要缓冲区需要不需其他冗余位多（编码效率低）设备复杂