ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG BÀI THẢO LUẬN CHỦ ĐỀ: BÀI TẬP CHƯƠNG VII PHÁT HIỆN LỖI VÀ SỬA LỖI Giảng viên hướng dẫn: Th.S Lê Hoàng Hiệp Nhóm: 07 Thành viên: Cao Văn Tú Nguyễn Anh Tuấn Trần Anh Tuấn Thào A Tủa Đoàn Quang Tuấn Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014 BÀI TẬP CHƯƠNG VII Bài 1: Cho biết ảnh hưởng lớn nhất của bệt nhiễu 2 – ms lên dữ liệu truyền với tốc độ: a. 1500 bps. b. 12.000 bps c. 96.000 bps. Lời giải a. Ta có tốc độ truyền là 1500 pbs là trong 1 giây (1000 – ms) truyền được 1500 bit. Trong 2ms thì truyền được: bit. Ảnh hưởng lớn nhất nhiễu bệt trên 2ms là 3 bit. b. Ta có tốc độ truyền là 12.000 pbs là trong 1 giây (1000ms) truyền được 12.000 bit. Trong 2ms thì truyền được: bit. Ảnh hưởng lớn nhất nhiễu bệt trên 2ms là 24 bit. c. Ta có tốc độ truyền là 96.000 pbs là trong 1 giây (1000ms) truyền được 96.000 bit. Trong 2ms thì truyền được: bit. Ảnh hưởng lớn nhất nhiễu bệt trên 2ms là 192 bit. Bài 2: Giả sử ta dùng parity chẵn (VRC), hãy cho biết VRC trong các đơn vị dữ liệu sau: a. 1001011 b. 0001100 c. 1000000 d. 1110111 Lời giải a. Bit paraty = 1. b. Bit paraty = 0. c. Bit paraty = 1. d. Bit paraty = 0. Bài 3: Máy thu nhận được mẫu bit 01101011. Hệ thống dùng VRC parity chẵn, cho biết mẫu có nhận đúng không ? Lời giải Mạch trả về 1 – trong quá trình tuyền đã bị lỗi. Hình minh họa dưới đây: Bài 4: Tìm LRC của khối các bit sau: 10011001 01101111 Lời giải Sắp xếp các đơn vị dữ liệu thành các bảng (gồm các hàng và các cột): • Chuỗi bit 1: 1|0|0|1|1|0|0|1 • Chuỗi bit 2: 0|1|1|0|1|1|1|1 Tính VRC cho từng cột: 1|1|1|1|0|1|1|0 Giá trị VRC được xếp theo trật tự là LRC: 11110110 Bài 5: Cho chuỗi 10 bit 1010011110 và bộ chia là 1011. Tìm CRC. Kiểm tra lại kết quả. Lời giải Để tìm CRC ta sử dụng phép chia chũi bit 1010011110 cho bộ chia là 1011: Từ đó ta có CRC là số dư của phép chia trên là: 001 Kiểm tra CRC: Bài 6: Có dư số là111, đơn vị dữ liệu là 10110011, và bộ chia là 1001, cho biết đơn vị dữ liệu có lỗi không? Lời giải Xét phép chia: 10110011111 cho 1001. Ta thấy số dư của phép chia là 0000. Vậy trong quá trình truyền, dữ liệu được đảm bảo, không bị lỗi. Bài 7: Tìm checksum của các chuỗi bit sau. Giả sử dùng các phân đoạn 16 bit: 1001001110010011 1001100001001101 Lời giải Tính Checksum: Tính tổng 2 phần 16bit để ra được phần Sum: 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 Lấy bù 1 của chuỗi bit tổng. Ta được Checksum: 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 Bài 8: Tìm phần bù của 1110010001110011. Lời giải Đổi bit “0” → “1” và “1” →”0” ta có phần bù: 0001101110001100. Bài 9: Cộng 11100011 và 00011100 và lấy phần bù. Giải thích kết quả? Lời giải Cộng 2 chuỗi bít: 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Lấy bù 1: 0 0 0 0 0 0 0 0 Ta thấy các bit ở vị trí trùng nhau thi bù nhau làm cho 2 chỗi bit là 2 chuỗi bù nhau. Bù của tổng 2 chuỗi bit bù nhau thì bằng 0. Bài 10: Trong các đơn vị dữ liệu sau, tìm số dư tối thiểu cần có để có thể sửa lỗi bit đơn: a. 12 b. 16 c. 24 d. 64 Lời giải a. M = 12. Chọn r = 5 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 5 b. M = 16. Chọn r = 5 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 5 c. M = 24. Chọn r = 5 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 5 d. M = 64 Chọn r = 7 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 7 Bài 11: Tạo mã Hamming cho chuỗi bit 10011101? Lời giải Sô bit dữ liệu là 8 => số bit dư là r thoải mãn: 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 0 0 1 R8 1 1 0 R4 1 R2 R1 R1(3,5,7,9,11) = 1; R2(3,6,7,10,11) = 1; R4(5,6,7) = 0; R8(3,5,7,9,11) = 1. Suy ra: Mã Hamming cho chuỗi bit 10011101 là: 100111100111. Bài 12: Tìm VRC và LRC của các chuỗi bit sau dùng parity bit chẵn: ← 0011101 1100111 1111111 0000000 Lời giải Tính VRC: ← 00111010 11001111 11111111 00000000 Tính LRC: 0011101 1100111 1111111 0000000 0000101 Vậy LRC cần tìm : ← 0011101 1100111 1111111 0000000 0000101 Bài 13: Bộ phát gởi 01110001, máy thu 01000001. Nếu chỉ dùng VRC, cho biết máy thu có thể phát hiện lỗi được không? Lời giải Máy phát: 01110001 Máy thu : 01000001 Đây là lỗi bệt 2 bít sai nên VRC không phát hiện được lỗi. VRC chỉ phát hiện được lỗi bít 1 và lỗi bệt mà tổng số bít sai là 1 số chẵn(1, 3, 5, 7…) Bài 14: Khối bit sau sử dụng LRC, các bit có lỗi không? ← 10010101 01001111 11010000 11011011 Lời giải Kiểm tra LRC: 10010101 01001111 11010000 11011011 11010001 khác 00000000 nên dữ liệu lúc truyền bị sai Bài 15: Hệ thống dùng LRC với khối 8 byte. Cho biết số bit dư phải gởi đi trong mỗi khối? Cho biết tỉ số bit hữu ích trên tổng số bit? Lời giải Ta có phần dữ liệu: 8 byte ~ 8 x (8 bit) Phần mã thừa LRC 8 bit Vậy số bit dư gửi đi để xác nhận thông tin là 8 bit Tỉ số bit hữu ích tổng số bit là: . Bài 16: Bộ chia là 101101, hãy cho biết CRC có độ dài là bao nhiêu? Lời giải Vì độ dài số bit dư CRC nhỏ hơn 1 so với độ dài của bộ chia (divisor), nên CRC ứng với bộ chia này, có độ dài là 5 bit Bài 17: Tìm giá trị nhị phân tương đương cho đa thức: x8 + x3 + x + 1. Lời giải Giá trị nhị phân tưng ứng với đa thức là: 1 0 0 0 0 1 0 1 1 Bài 18: Trình bày thuật toán phát hiện lỗi và sửa sai Hamming. Cho thông điệp gồm các bit: 1101 1111 0001 1010 11. Áp dụng thuật toán trình bày cụ thể các bước để xác định chuỗi bit sửa sai? Lời giải • Thuật toán phát hiện lỗi và sửa sai Hamming: Bài 19: Dựa vào thuật toán Hamming trình bày các bước xác định vị trí bit sai trên chuỗi thông điệp nhận được tại máy thu. Cho thông điệp gồm các bit sau: 111 1010 1101 0000 1100 011. Áp dụng để chỉ ra vị trí bit sai? Sử dụng kỹ thuật kiểm tra Parity bit chẵn lẻ theo quy luật số chẵn. Lời giải • Các bước xác định vị trí bit sai trên chuỗi thông điệp nhận được tại máy thu: Bước 1: Xây dựng bảng theo quy luật kiến tạo mã Hamming. Bước 2: Sử dụng quy luật kiểm tra bit chẵn lẻ để xác định các bit kiểm tra . Bước 3: Viết ngược lại các bit kiểm tra chẵn lẻ từ bit lớn nhất đến bit nhỏ nhất, sau đó đổi ra số thập phân chính là vị trí bit sai. Bài 20: Cho chuỗi bit dữ liệu sau: 1010 1111 0000 110. Cho đa thức chuẩn: 100001. Áp dụng thuật toán phát hiện lỗi CRC, thực hiện cụ thể từng bước để xác định thương số của phép chia modul – 1. Lời giải Bài 21: Dựa vào thuật toán CRC trình bày các bước để xác định bản tin nhận được tại máy thu có lỗi hay không? Máy thu nhận được chuỗi bit sau: 1000 0100 1101 111 0100. Biết đa thức chuẩn có dạng: 11011. Áp dụng để xác định chuỗi bit này có xuất hiện lỗi truyền không? Lời giải TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Nguyễn Việt Hùng, 2010, Kỹ thuật truyền số liệu, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM. 2 Nguyễn Gia Hiểu, 2010, Mạng máy tính, NXB Thống kê. 3 Nguyễn Hồng Sơn, 2009, Kỹ thuật truyền số liệu, NXB Lao động xã hội. 4 William Stallings, 2007, Data and Computer Communications, Pearson Education.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG BÀI THẢO LUẬN CHỦ ĐỀ: BÀI TẬP CHƯƠNG VII PHÁT HIỆN LỖI VÀ SỬA LỖI Giảng viên hướng dẫn: Th.S Lê Hoàng Hiệp Nhóm: 07 Thành viên: Cao Văn Tú Nguyễn Anh Tuấn Trần Anh Tuấn Thào A Tủa Đoàn Quang Tuấn Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014 BÀI TẬP CHƯƠNG VII Bài 1: Cho biết ảnh hưởng lớn nhất của bệt nhiễu 2 – ms lên dữ liệu truyền với tốc độ: a. 1500 bps. b. 12.000 bps c. 96.000 bps. Lời giải a. Ta có tốc độ truyền là 1500 pbs là trong 1 giây (1000 – ms) truyền được 1500 bit. Trong 2-ms thì truyền được: 2.1500 3 1000 = bit. ⇒ Ảnh hưởng lớn nhất nhiễu bệt trên 2-ms là 3 bit. b. Ta có tốc độ truyền là 12.000 pbs là trong 1 giây (1000-ms) truyền được 12.000 bit. Trong 2-ms thì truyền được: 2.12000 24 1000 = bit. ⇒ Ảnh hưởng lớn nhất nhiễu bệt trên 2-ms là 24 bit. c. Ta có tốc độ truyền là 96.000 pbs là trong 1 giây (1000-ms) truyền được 96.000 bit. Trong 2-ms thì truyền được: 2.96000 192 1000 = bit. ⇒ Ảnh hưởng lớn nhất nhiễu bệt trên 2-ms là 192 bit. Bài 2: Giả sử ta dùng parity chẵn (VRC), hãy cho biết VRC trong các đơn vị dữ liệu sau: a. 1001011 b. 0001100 c. 1000000 d. 1110111 Lời giải a. Bit paraty = 1. b. Bit paraty = 0. c. Bit paraty = 1. d. Bit paraty = 0. Bài 3: Máy thu nhận được mẫu bit 01101011. Hệ thống dùng VRC parity chẵn, cho biết mẫu có nhận đúng không ? Lời giải Mạch trả về 1 – trong quá trình tuyền đã bị lỗi. Hình minh họa dưới đây: Bài 4: Tìm LRC của khối các bit sau: 10011001 01101111 Lời giải - Sắp xếp các đơn vị dữ liệu thành các bảng (gồm các hàng và các cột): • Chuỗi bit 1: 1|0|0|1|1|0|0|1 • Chuỗi bit 2: 0|1|1|0|1|1|1|1 - Tính VRC cho từng cột: 1|1|1|1|0|1|1|0 - Giá trị VRC được xếp theo trật tự là LRC: 11110110 Bài 5: Cho chuỗi 10 bit 1010011110 và bộ chia là 1011. Tìm CRC. Kiểm tra lại kết quả. Lời giải Để tìm CRC ta sử dụng phép chia chũi bit 1010011110 cho bộ chia là 1011: Từ đó ta có CRC là số dư của phép chia trên là: 001 Kiểm tra CRC: Bài 6: Có dư số là111, đơn vị dữ liệu là 10110011, và bộ chia là 1001, cho biết đơn vị dữ liệu có lỗi không? Lời giải Xét phép chia: 10110011111 cho 1001. Ta thấy số dư của phép chia là 0000. Vậy trong quá trình truyền, dữ liệu được đảm bảo, không bị lỗi. Bài 7: Tìm checksum của các chuỗi bit sau. Giả sử dùng các phân đoạn 16 bit: 1001001110010011 1001100001001101 Lời giải Tính Checksum: - Tính tổng 2 phần 16bit để ra được phần Sum: 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 - Lấy bù 1 của chuỗi bit tổng. Ta được Checksum: 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 Bài 8: Tìm phần bù của 1110010001110011. Lời giải Đổi bit “0” → “1” và “1” →”0” ta có phần bù: 0001101110001100. Bài 9: Cộng 11100011 và 00011100 và lấy phần bù. Giải thích kết quả? Lời giải Cộng 2 chuỗi bít: 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Lấy bù 1: 0 0 0 0 0 0 0 0 Ta thấy các bit ở vị trí trùng nhau thi bù nhau làm cho 2 chỗi bit là 2 chuỗi bù nhau. Bù của tổng 2 chuỗi bit bù nhau thì bằng 0. Bài 10: Trong các đơn vị dữ liệu sau, tìm số dư tối thiểu cần có để có thể sửa lỗi bit đơn: a. 12 b. 16 c. 24 d. 64 Lời giải a. M = 12. 2 1 2 12 1 13 r r r m r → − ≥ + ⇔ − ≥ + = Chọn r = 5 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 5 b. M = 16. 2 1 2 16 1 17 r r r m r → − ≥ + ⇔ − ≥ + = Chọn r = 5 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 5 c. M = 24. 2 1 2 24 1 25 r r r m r → − ≥ + ⇔ − ≥ + = Chọn r = 5 Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 5 d. M = 64 2 1 2 64 1 65 r r r m r → − ≥ + ⇔ − ≥ + = Chọn r = 7 + + Suy ra, số dư tối thiểu cần có thể sửa lỗi bit đơn là: 7 Bài 11: Tạo mã Hamming cho chuỗi bit 10011101? Lời giải Sô bit dữ liệu là 8 => số bit dư là r thoải mãn: 2 8 1 4 r r r ≥ + + ⇒ = 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 0 0 1 R 8 1 1 0 R 4 1 R 2 R 1 R 1 (3,5,7,9,11) = 1; R 2 (3,6,7,10,11) = 1; R 4 (5,6,7) = 0; R 8 (3,5,7,9,11) = 1. Suy ra: Mã Hamming cho chuỗi bit 10011101 là: 100111100111. Bài 12: Tìm VRC và LRC của các chuỗi bit sau dùng parity bit chẵn: ← 0011101 1100111 1111111 0000000 Lời giải Tính VRC: ← 00111010 11001111 11111111 00000000 Tính LRC: 0011101 1100111 1111111 0000000 0000101 Vậy LRC cần tìm : ← 0011101 1100111 1111111 0000000 0000101 Bài 13: Bộ phát gởi 01110001, máy thu 01000001. Nếu chỉ dùng VRC, cho biết máy thu có thể phát hiện lỗi được không? Lời giải Máy phát: 01110001 Máy thu : 01000001 Đây là lỗi bệt 2 bít sai nên VRC không phát hiện được lỗi. VRC chỉ phát hiện được lỗi bít 1 và lỗi bệt mà tổng số bít sai là 1 số chẵn(1, 3, 5, 7…) Bài 14: Khối bit sau sử dụng LRC, các bit có lỗi không? ← 10010101 01001111 11010000 11011011 Lời giải Kiểm tra LRC: 10010101 01001111 11010000 11011011 11010001 khác 00000000 nên dữ liệu lúc truyền bị sai Bài 15: Hệ thống dùng LRC với khối 8 byte. Cho biết số bit dư phải gởi đi trong mỗi khối? Cho biết tỉ số bit hữu ích trên tổng số bit? Lời giải Ta có phần dữ liệu: 8 byte ~ 8 x (8 bit) Phần mã thừa LRC 8 bit Vậy số bit dư gửi đi để xác nhận thông tin là 8 bit Tỉ số bit hữu ích/ tổng số bit là: 8.8 64 8.8 8 72 = + . Bài 16: Bộ chia là 101101, hãy cho biết CRC có độ dài là bao nhiêu? Lời giải Vì độ dài số bit dư CRC nhỏ hơn 1 so với độ dài của bộ chia (divisor), nên CRC ứng với bộ chia này, có độ dài là 5 bit Bài 17: Tìm giá trị nhị phân tương đương cho đa thức: x 8 + x 3 + x + 1. Lời giải Giá trị nhị phân tưng ứng với đa thức là: 1 0 0 0 0 1 0 1 1 Bài 18: Trình bày thuật toán phát hiện lỗi và sửa sai Hamming. Cho thông điệp gồm các bit: 1101 1111 0001 1010 11. Áp dụng thuật toán trình bày cụ thể các bước để xác định chuỗi bit sửa sai? Lời giải • Thuật toán phát hiện lỗi và sửa sai Hamming: Bài 19: Dựa vào thuật toán Hamming trình bày các bước xác định vị trí bit sai trên chuỗi thông điệp nhận được tại máy thu. Cho thông điệp gồm các bit sau: 111 1010 1101 0000 1100 011. Áp dụng để chỉ ra vị trí bit sai? Sử dụng kỹ thuật kiểm tra Parity bit chẵn lẻ theo quy luật số chẵn. Lời giải • Các bước xác định vị trí bit sai trên chuỗi thông điệp nhận được tại máy thu: Bước 1: Xây dựng bảng theo quy luật kiến tạo mã Hamming. Bước 2: Sử dụng quy luật kiểm tra bit chẵn lẻ để xác định các bit kiểm tra . Bước 3: Viết ngược lại các bit kiểm tra chẵn lẻ từ bit lớn nhất đến bit nhỏ nhất, sau đó đổi ra số thập phân chính là vị trí bit sai. Bài 20: Cho chuỗi bit dữ liệu sau: 1010 1111 0000 110. Cho đa thức chuẩn: 100001. Áp dụng thuật toán phát hiện lỗi CRC, thực hiện cụ thể từng bước để xác định thương số của phép chia modul – 1. Lời giải Bài 21: Dựa vào thuật toán CRC trình bày các bước để xác định bản tin nhận được tại máy thu có lỗi hay không? Máy thu nhận được chuỗi bit sau: 1000 0100 1101 111 0100. Biết đa thức chuẩn có dạng: 11011. Áp dụng để xác định chuỗi bit này có xuất hiện lỗi truyền không? Lời giải TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Việt Hùng, 2010, Kỹ thuật truyền số liệu, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM. [2] Nguyễn Gia Hiểu, 2010, Mạng máy tính, NXB Thống kê. [3] Nguyễn Hồng Sơn, 2009, Kỹ thuật truyền số liệu, NXB Lao động xã hội. [4] William Stallings, 2007, Data and Computer Communications, Pearson Education. . ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG BÀI THẢO LUẬN CHỦ ĐỀ: BÀI TẬP CHƯƠNG VII PHÁT HIỆN LỖI VÀ SỬA LỖI Giảng viên hướng dẫn: Th.S Lê Hoàng Hiệp Nhóm: 07 Thành. sai nên VRC không phát hiện được lỗi. VRC chỉ phát hiện được lỗi bít 1 và lỗi bệt mà tổng số bít sai là 1 số chẵn(1, 3, 5, 7…) Bài 14: Khối bit sau sử dụng LRC, các bit có lỗi không? ← 10010101. năm 2014 BÀI TẬP CHƯƠNG VII Bài 1: Cho biết ảnh hưởng lớn nhất của bệt nhiễu 2 – ms lên dữ liệu truyền với tốc độ: a. 1500 bps. b. 12.000 bps c. 96.000 bps. Lời giải a. Ta có tốc độ truyền là