(4.1.2)--3-2_差错处理概述计算机网络课件.pdf

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1、差错处理差错处理第三章第三章 数据链路层数据链路层为什么需要差错处理？任何信道，即使是光纤，也会出错。怎么处理差错？首先要检查出错误处理错误的手段 纠错 检错差错的类型 单个错误：分散在各块中 突发错误：集中在某个块中 例子：块大小：1000 bits（100个块），出错率是：每个比特 0.001（1）单个错误：分散在各个数据块中突发错误：集中于一个数据块，整个块都是错误 突发错误比单个错误更加难于处理通常利用处理单个处理的方法来应对突发错误差错的处理 纠错码 前向纠错技术：发现错误，从错误中恢复出正确的来。因其需要太多的冗余位，纠错开销太大，在有线网络中极少使用，主要用于无线网络(Why?)

2、中。检错码：只能发现错误，不能从错误中恢复，但可采用重传)计算机网络中主要采用循环冗余码(CRC)。两种不同的处理方法适用于不同的环境海明距离（Hamming Distance）码字：包含数据位和校验位的n位单元。海明距离两个码字(codeword)的海明距离:两个码字之间不同位的数目。如：10001001 和10110001 的海明距离为3。异或的结果中，1的个数海明距离（Hamming Distance）全部码字的海明距离全部码字中任意两个码字之间海明距离的最小值。海明距离的意义在于：如果海明距离为d，则一个码字需要发生d个1位错误才能变成另外一个码字海明距离与检错的关系 海明距离为d+1

3、的编码能检测出d位差错。因为在距离为d+1的检验码中，只改变d位的值，不可能产生另一个合法码。如奇偶校验码，海明距离为2，能查出单个错。合法码字1合法码字2合法码字2m-1合法码字2md+1d+1系统中既有合法的码字，也有非法（错误）的码字例：检错码（奇偶位）奇偶校验码 一个校验位（Parity Bit）追加到数据后。校验位的值取“0”还是“1”，取决于整个码字的总的“1”的个数。（奇数还是偶数）。Data:1011010Even:1011010 0（偶校验）Odd:1011010 1（奇校验）例：检错码（奇偶位）海明距离等于 2。如果1个比特发生了跳变错误，可以检测出来。如果2个比特发生了跳

4、变错误，接收方无法检测出错误，认为码字正确。例：偶校验 一个系统要传输的原始码字：00、01、10、11 编码后的偶校验码字（合法/正确）是：（海明距离2）000、011、101、110 如果接收方收到一个码字001，这是一个非法码字，所以，出错了。如果系统收到000，这是一个合法码字，正确。不排除这是110跳变2后的错误码字。海明距离与纠错的关系 海明距离为2d+1的编码，能纠正d位差错。因为此时，如果一个码字有d位发生差错，它仍然距离原来的码字距离最近，可以直接恢复为该码。合法码字1合法码字2合法码字2m-1合法码字2m2d+12d+1d+1d例：纠错码 一个系统有4个合法码字：00000

5、00000,0000011111,1111100000 和 1111111111 海明距离是 5=2*2+1，所以可纠正2位错误 发送：0000011111 接收：0000000111 收方纠正后:0000011111 发送：0000000000 接收：0000000111 收方纠正后：0000011111发生3个错，无法纠正！注意 随着海明距离的增加，纠错的能力也增加；即海明距离越大，纠错能力越强。海明距离为3，可以纠正1个错误；而海明距离为5，才可以纠正2个错误。当一个系统中的海明距离增加的时候，合法码字就减少了；即传输效率降低矛盾!检错：d+1纠错：2d+1 不存在完美信道，传输总会出错。错误分成单个错误和突发错误两类。处理错误的两类手段，适用于不同的传输环境。检错纠错 海明距离量度了两个码字之间的不同位数。海明距离了决定了能够纠错或检错的位数。小结小结 什么是码字？什么是两个码字的海明距离？什么是全部码字的海明距离？差错的类型有哪两种？海明距离跟检错有什么关系？海明距离跟纠错有什么关系？思考题思考题谢谢观看谢谢观看