Kỹ thuật và phương thức truyền số liệu kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phươngpháp phát hiện và sửa lỗi

Chủ đề: Kỹ thuật phương thức truyền số liệu: kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phươngpháp phát sửalỗi GVHD: Trần Thị Huỳnh Vân Sinh viên thực Đồn Việt Huy 18200120 Trịnh Đình Huy 18200131 Hoàng Thế Đại Huynh 18200133 Nguyễn Tuấn Huỳnh 18200134 Lê Nguyễn Anh Kiệt 18200151 Lê Ngọc Lâm 18200155 Nội dung: Chương 1: Tổng quan truyền số liệu Chương 2: Kỹ thuật điều khiển luồng, kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi I Kỹ thuật điều khiển luồng II.Kiểm soát lỗi, phương pháp phát sửa lỗi Chương 1: Tổng quan số liệu I Một số vấn đề bản: Thông tin tín hiệu: Thơng tin Nhu cầu trao đổi thông tin Dữ liệu Thông tin truyền Vật mang Tín hiệu: liên tục, rời rạc, lượng tử, số I Một số vấn đề bản: Tần số Chu kỳ: Pha: Phổ: Băng thơng: • Tần số (f) tín hiệu số dao động tín hiệu đơn vị thi gian • Chu kỳ (T) tín hiệu khoảng thời gian để tín hiệu lặp lại lần • Là đơn vị đo vị trí tương đối thời điểm chu kỳ đơn tín hiệu, đặc trưng cho tính trễ • Phổ tín hiệu dãy tần số mà chứa • Băng thơng tín hiệu độ rộng phổ II Cách truyền thông tin đường dây: Khi truyền thông tin đường dây: • Các bit phải truyền liên thứ tự tăng dần từ b1 đến bn • Bít kiểm tra phải truyền sau Phương thức truyền: Việc truyền dãy bit liệu qua đường truyền liên quan đến nhiều vấn đề hoạt động tương thích thiết bị tham gia II Cáchtruyền thông tin đường dây: Kỹ thuật truyền: Cả tín hiệu tương tự tín hiệu số truyền thiết bị phù hợp Đường truyền: cho phép kết nối vật lý hai điểm mà có đặt DTE, gồm hai loại: hữu tuyến vô tuyến DCE phát: mã hóa, điều chế biến đổi liệu thành tín hiệu tương thích với đường truyền sử dụng DCE thu: ngược lại với DCE phát, chức DCE thu giải điều chế giải mã tín hiệu Giao tiếp: • DCE thu – phát • DCE - đường truyền Các kỹ thuật truyền số liệu: truyền liệu băng tần sở; truyền liệu qua điều biên, điều tần điều pha; truyền nối tiếp đồng bộ; truyền không đồng bộ(ATM) Chương 2: Kỹ thuật điều khiển luồng,kiểm soát lỗi, phương pháp phát lỗi sửa lỗi I Kỹ thuật điều khiển luồng 10 Có liệu dạng lỗi: bị Lỗi lỗiquá nhiều (burst)Đối với truyền thơng đáng tin cậy, Dữ saimột lệchbittrong trìnhbittruyền lỗi phải dị tìm sửa chữa Dị tìm sửa lỗi thực tầng liên kết liệu tầng giao vận mơ hình OSI + Lỗi bit: Chỉ có bit bị sai đơn vị liệu (byte, ký tự, đơn vị liệu, hay gói) + Lỗi burst: có hai nhiều bit sai đơn vị liệu 22 PHÁT HIỆN LỖI Mã thừa (Redundancy) Có bốn dạng kiểm tra lỗi dùng mã thừa truyền liệu: • VRC (vertical redundancy check): kiểm tra tính chẵn lẻ tổng bit ‘1’ đơn vị liệu • LRC (longitudinal redundancy check): kiểm tra tính chẵn lẻ tổng bit ‘1’ khối • CRC (cyclic redundancy check) : kiểm tra chu kỳ dư • Checksum: kiểm tra tổng • Ý tưởng thêm thông tin phụ vào tin nhằm mục đích giúp kiểm tra lớp kết nối liệu Dạng checksum thường dùng lớp lỗi • Thay lặp lại tồn dịng liệu, nhóm nhỏ bit ghép vào cuối đơn vị Bên nhận nhận liệu thực kiểm tra theo tiêu chuẩn xác định, phần liệu đơn vị liệu chấp nhận bỏ phần bit dư thừa VRC - Cơ chế phổ biến chi phí cho dị tìm lỗi - Trong kỹ thuật này, bit dư thừa gọi bit chẵn lẻ ghép vào đơn vị liệu cho tổng số bit đơn vị liệu (bao gồm bit chẵn lẻ) trở thành chẵn - Một bit chẵn lẻ bổ sung vào tất đơn vị liệu cho tổng số bit đơn vị liệu trở thành số chẵn LRC - Trong kỹ thuật LRC, khối bit tổ chức bảng (các hàng cột) - Ví dụ: Thay gửi khối 32 bit, chuyển thành mảng hang cột, sau tính tốn bit chẵn lẻ cho cột tạo hàng bit, bit dùng để kiểm tra tính chẵn lẻ cho tồn khối Sau đính kèm bit chẵn lẻ vào liệu gốc gửi chúng tới bên nhận - Một khối bit chia thành hàng hàngcác bit dư thừa thêm vào toàn khối CRC - làmáy kỹ thuật Tại thu: mạnh •- Dữ đến máychia thunhị vớiphân phần: đầu đến dựaliệu phép Các bit dưliệu thừatiếp sử dụng CRC lấy từ phép chia đơn vị CRC Máy toàn chuỗi phần đem liệu theo số thu chiaxem xác định trước; dưvàcủa phépchuỗi chia cho làcùng CRC.số chia dùng tạo CRC chia - Có số bit nhỏ số bit chia bit •- Khi chuỗi dữvào liệu cuối đến máy Được gắn chuỗithu dữkhông liệu lỗi, kiểm tra CRC có số dư chấp nhận đơn vị liệu • Khi chuỗi bị thay đổi trình truyền, số dư khác không thu không chấp nhận đơn vị CRC Bộ tạo CRC: Bộ CRC dùng phép chia modulo–2 Trong bước đầu, chia bốn bit trừ Mỗi bit chia trừ với bit tương ứng mà không ảnh hưởng đến bit Bộ kiểm tra CRC: Bộ hoạt động giống hệt phát Sau nhận liệu có gắn thêm phần CRC, mạch thực lại phép chia modulo – Nếu kết 0, cắt bỏ phần CRC nhận liệu, ngược lại loại bỏ liệu yêu cầu gởi lại Giả sử khơng có lỗi, dư số liệu chấp nhận CHECKSUM Ở bên gửi, sinh checksum chia nhỏ đơn vị liệu thành phân đoạn n bit (thường 16) Các phân đoạn cộng vào với sử dụng phép tính phần bù số học cho tổng số n bit Tổng sau lấy phần bù ghép vào cuối đơn vị liệu gốc với vai trò bit dư thừa gọi trường checksum Đơn vị liệu mở rộng truyền qua mạng Vì tổng đơn vị liệu T checksum – T CHECKSUM Bên gửi thực bước sau: • Đơn vị liệu chia thành k phần, phần n bit • Tất phần cộng với sử dụng phép lấy phần bù để lấy tổng • Tổng lấy phần bù trở thành checksum • Checksum gửi với liệu Bên nhận thực bước sau: • Đơn vị liệu chia thành k phần, phần n bit • Tất phần cộng với sử dụng phép lấy phần bù để lấy tổng • Tổng lấy phần bù • Nếu kết 0, liệu chấp nhận, không chúng bị loại bỏ SỬA LỖI Có hai cách sửa lỗi là: • Khi phát lỗi, máy thu phải yêu cầu máy phát truyền lại liệu • Máy thu dùng mã sửa lỗi, để sửa tự động số lỗi Theo lý thuyết, sửa lỗi mã nhị phân cách tự động Tuy nhiên mã sửa lỗi phức tạp nhiều so với mã dị tìm lỗi địi hỏi nhiều bit thừa Số bit cần để sửa lỗi nhiều bit lớn nên phần lớn phương pháp sửa lỗi giới hạn sửa lỗi cho một, hai ba bit lỗi a.Lỗi bit đơn Để tính số bit dư (r) cần có để sửa lỗi số bit liệu (m), ta cần tìm quan hệ m r Trong hình sau cho thấy m bit liệu r bit dư Độ dài mã có m+r r có khả m+r+1 trạng thái khác nhau: trạng thái khơng có lỗi m+r trạng thái thị vị trí lỗi vị trí m+r Giá trị r xác định từ cách gắn vào giá trị m a.Lỗi bit đơn Mã Hamming Định vị bit dư r Mã Hamming áp dụng vào đơn vị liệu có chiều dài dùng quan hệ liệu bit dư khảo sát trước Tiếp tính toán giá trị r để kiểm tra chuỗi liệu mã hóa b Sửa lỗi hàng loạt bit Mã Hamming thiết kế để sửa lỗi hàng loạt bit có chiều dài cụ thể Số bit dư thừa cần thiết để tạo sửa lỗi lớn nhiều so với sửa lỗi bit đơn Ví dụ, để sửa lỗi bit đôi, cần phải xem xem hai bit tổ hợp bit toàn chuỗi bit hay không Sửa lỗi bit nghĩa bit tồn chuỗi bit, vân vân…Vì thế, giải pháp đơn giản sử dụng mã Hamming để sửa lỗi bit đơn phải thiết kế lại để áp dụng cho sửa lỗi đa bit TĨM TẮT CHƯƠNG - Lỗi chia thành: +Lỗi bit +Burst: sai hai hay nhiều bit - Redundancy ý niệm nhằm gởi thêm bit dư dùng phát lỗi Có bốn phương pháp kiểm tra lỗi thông thường là: VRC (vertical redundancy check) LRC (longitudinal redundancy check) CRC (cylic redundancy check) Checksum - Trong VRC, parity bit thêm vào đơn vị liệu VRC phát bit bit lẻ bị lỗi; phát số bit chẵn - Trong LRC, có liệu thừa theo sau đơn vị liệu n bit - CRC, phương pháp mạnh phương pháp kiểm tra lỗi dùng bit dư, có sở phép chia nhị phân - Checksum dùng giao thức cấp cao (TCP/IP) để phát lỗi Để tính checksum, cần: a Chia liệu thành nhiều phần nhỏ b Cộng phần lại dùng phương pháp bù c Lấy bù tổng cuối cùng, checksum Tại máy thu, dùng phương pháp checksum, liệu checksum phải cộng lại thành giá trị khơng có lỗi - Mã Hamming phương pháp sửa lỗi bit dùng bit thừa Số bit hàm độ dài đơn vị liệu - Trong mã Hamming, đơn vị liệu m bit dùng cơng thức để xác định r, số bit dư cần có Tài liệu tham khảo • Kỹ Thuật Truyền Số Liệu - Đh Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh - Nguy ễn Việt Hùng (cuuduongthancong.com) • Kỹ Thuật Truyền Số Liệu (c10mt.com) • Ky thuat-truyen-so-lieu (slideshare.net) • Kỹ thuật truyền số liệu (tnu.edu.vn) thank you