差错控制技术

则
余数不为零：有差错
3.5 差错控制技术
3、差错控制编码
循环冗余码
接收端计算：
举
10110110111110 /10011
例
余数= 0001≠全0
有差错
余数= 0
3.5 差错控制技术
3、差错控制编码
循环冗余码
• 仅用CRC 检测差错，只能做到无差错接受。
注意
• “无差错接受”是指
“凡是接受的帧（即不包括丢弃的帧），我们都能以非常接近 于 1 的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。
3.5 差错控制技术
3、差错控制编码
循环冗余码
• 循环冗余码 （CRC）是一种特殊的线性分组码。
特
• 循环冗余码各码组中的码元循环左移(或右移)若干次，所形成的 码组仍然是一个许用码组(全零码组除外)，称为循环性。
性
• 循环冗余码具有较高的检错能力。
3.5 差错控制技术
3、差错控制编码
循环冗余码
方法。
10011
10011
例
10011 10110
10011
10100
10011
1110
xrM(x)
余数
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3、差错控制编码
循环冗余码
发送帧 ：
举
11010110111110（以2为模的减法）
例
3.5 差错控制技术
3、差错控制编码
循环冗余码
检 接收端 计算：T(x) / G(x)
错
规
余数为零：无差错
3.5 差错控制技术
2、差错控制方式
检错重发 前向纠错 混合纠错检错 信息反馈
接收端检测到差错设法通知发送端重发，如 ARQ。 接收端发现差错后，直接纠正错码。 少量差错情况下自动纠正，否则自动请求重传。 接收端将收到的数据全部转发给发送端供发送方比较。
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3、差错控制编码 分类
• 由于这些监督位对于表达信息是“冗余”的，差错控制在一定程度上 会降低信息的传输效率。
3.5 差错控制技术
1、差错控制原理
差错控制的基本思想
• 接收端检测接收的数据码元和监督码元的约束关系，如果发现这种约 束关系被破坏，则接收端可以检测到差错，甚至可以纠正差错。
• 如果这种约束关系没有被破坏，则可以认为没有差错。但也存在差错 未被检测出来的可能性。
检错码Fra Baidu bibliotek
奇偶校验码
循环冗余码
…
纠错码 汉明码
…
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3、差错控制编码 奇偶校验码
编码规则
性质
所传数据后面附加一位监督位，使得数据位 和监督位中包含奇数个或者偶数个 “1”。
可以检测出所有的1位或奇数位错，但无法 确定错码的位置。无法检测出偶数个错。
例如 ： 信息位：1011001 奇校验： 1011001 1 ，奇数个“1” 偶校验： 1011001 0 ，偶数个“1”
1、差错控制原理 差错控制的基本思想
14:00-16:00 开会
下午14:0016:00开会
Error 1. 没有任何差错控制 2. 仅能够检测到差错
下午14:0016:00开会两
小时
3. 能够检测和纠正差错
10:0016:00开会
下午10:0016:00开会
下午10:0016:00开会
两小时
3.5 差错控制技术
解答：已知 数据比特序列M(x) 1101011011 （k =10）
生成多项式对应比特序列 10011
（r = 4 ）
采用模2除法计算：
11010110110000 /10011
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3、差错控制编码
循环冗余码
1100001010
G(x) 10011）11010110110000
举
的情况。
网络层 … 0110 …
… 0100 …
数据链路层 … 0110 … 物理层 … 0110 …
… 0100 … … 0100 …
3.5 差错控制技术
1、差错控制原理
概述
• 由于数据通信系统本身传输特性的不理想和外部干扰的存在，传输中 出现差错是不可避免的。
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
• 要做到“可靠传输”（即发送什么就收到什么）就必须再加 上确认和重传机制。
第3章 数据通信技术基础
本章知识要点总结
• 理解数据、信号基本概念，掌握通信速率、信道容量、时延等性能指标的 计算；
• 了解传输介质及其特性； • 掌握多路复用的基本概念，了解多路复用的各种方法； • 掌握数据交换的概念，了解常用的数据交换技术； • 了解差错产生的原因，理解差错控制的基本原理，掌握CRC的编码和检测
1、差错控制原理
差错控制的基本思想
• 在通信信道中所传输的数据码元是独立的、随 机的，接收方无法判断所接收的码元是否存在 差错。
• 在发送的数据码元序列中加入监督位，并进行 某种变换，使它们和原来相互独立的数据码元 之间具有某种约束关系。
14:00-16:00开会 下午14:00-16:00开会 下午14:00-16:00开会两小时
网络技术与应用
Computer Network Technology and Application
第3章 数据通1 信技术基础
南京邮电大学计算机学院
3.5 差错控制技术
差错控制原理 差错控制方式 差错控制编码
3.5 差错控制技术
1、差错控制原理
概述
• 传输差错指的是，通信接收端收到的数据和发送端发送的数据不一致
• 假设M(x) 是待发送信息对应码多项式，长度k，监督位长度为
编 r，生成多项式是G(x), 。
码 规
• 信息位左移 r 位后，模2除生成多项式G(x)，得到余式 R(x) ;
则 • 得到发送方的循环码多项式
T(x) = xrM(x) － R(x)
比特序列：10110110
码多项式：x7+x5+x4+x2+x1
1*x7+0*x6+1*x5+1*x4+0*x3+1*x2+1*x1+0*x0
3.5 差错控制技术
3、差错控制编码
循环冗余码
[例3-7] 一个报文的比特序列为1101011011，通过数据链路传输，采 用CRC进行差错检测，如所用的生成多项式为G(ｘ)＝ｘ4＋ｘ＋1，试 计算对应的CRC码，并说明实际发送的数据序列是什么？
发送信号波形
接收信号波形
• 差错控制的目的是采取有效的措施来发现和纠正差错，以提高数据传 输的质量。
3.5 差错控制技术
1、差错控制原理
差错的分类及产生的原因 • 随机差错
• 原因： 信道热噪声 • 特点： 随机的、单个的
• 突发差错 • 原因： 脉冲噪声（如闪电） • 特点： 成片的、连续的
3.5 差错控制技术