(13)-4.2 差错控制计算机网络基础

差错控制1.差错及类型在数据通信系统中产生传输差错主要由随机差错和突发差错共同构成。热噪声:传输媒体的电子热运动产生，是随机噪声引起随机差错。特点是随机存在、幅度小、与频率无关、单码元出错。冲击噪声:由外界电磁干扰引起，主要有脉冲干扰、信号衰落、瞬时中断造成突发性错误。特点是幅度大、持续时间长、成批码元出错。差错控制2.差错控制的基本方法差错控制是指在通信过程中能有效地检测出错误并进行纠正,从而提高通信质量。常用下面两种差错控制方案。(1)纠错编码方案。(2)检错编码方案。（容易实现）差错控制差错控制的目的保证帧正确，按序送交上层。在接收方能够判断接收的数据是否正确，若错误还可能要恢复错误。差错控制的方法自动纠错机制检错反馈重发机制差错控制的基本方法3.差错控制编码（1）奇偶校验码（最基本的检错码）在数据后填加一个奇偶位（paritybit） 例：使用偶校验（“1”的个数为偶数） 10110101——>101101011 10110001——>101100010若接收方收到的字节奇偶结果不正确，就可以知道传输中发生了错误。差错控制1位奇偶校验：增加1位校验位，可以检查奇数位错误。1011010010110101偶校验：保证1的个数为偶数个，例如：奇校验：保证1的个数为奇数个，例如：数据位校验位数据位校验位考虑二维奇偶校验，是否可以进行纠错？奇偶校验码举例（2）循环冗余校验（CRC码，多项式编码）一种被广泛采用的多项式编码。所谓多项式码，就是将二进制形式的码元看作是仅具有“0”或“1”两种取值的多项式的系数，k个码元看做是k项多项式xk-1+…+x0表达式的系数。例如110001对应的多项式是x5+x4+1,而多项式x5+x4+1对应的代码为110001。差错控制生成多项式G(x)：发方、收方事前约定；生成多项式的高位和低位必须为1生成多项式必须比传输信息对应的多项式短。CRC校验基本思想CRC码（即校验和）加在帧尾，使带CRC码的帧的多项式能被G(x)除尽；接收方接收时，用G(x)去除它，若有余数，则传输出错。差错控制CRC校验码计算方法设原始数据D为k位二进制位模式如果要产生n位CRC校验码，事先选定一个n+1位二进制位模式G(称为生成多项式，收发双方提前商定)，G的最高位为1将原始数据D乘以2n（相当于在D后面添加n个0），产生k+n位二进制位模式，用G对该位模式做模2除，得到余数R（n位，不足n位前面用0补齐）即为CRC校验码原始数据DCRC校验码发送数据k

位n

位k+n

位CRC校验能力：能检测出少于n+1位的突发错误接收端如何计算？典型检错码—循环冗余校CRCCRC校验码计算示例D=

1010001101n=5G=110101或G=x5+x4+x2+1R=01110实际传输数据：101000110101110

1101010110

G→

110101101000110100000

←

2nD

110101

111011

110101

111010

110101

111110

110101

101100

110101

110010

110101

01110

←

R检错码—循环冗余校验CRCCRC的校验能力很强，既能检测随机差错，也能