數(shù)據(jù)鏈路層ppt課件(已修改)
2025-01-31 08:18 本頁面
【正文】 第 4章 數(shù)據(jù)鏈路層 本章學(xué)習(xí)要求 ： ? 了解：數(shù)據(jù)傳輸過程中 差錯產(chǎn)生的原因與性質(zhì)。 ? 掌握：誤碼率的定義與差錯控制方法。 ? 掌握：數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念。 ? 了解 ：面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實例 — BSC。 ? 掌握：面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實例 — HDLC。 ? 掌握： Inter中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 。 差錯產(chǎn)生與差錯控制方法 為什么要設(shè)計數(shù)據(jù)鏈路層 ? 在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號是有差錯的； ? 設(shè)計數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的： 將有差錯的物理線路改進成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路； 方法 — 差錯檢測 差錯控制 流量控制 ? 作用：改善數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡(luò)層提供高質(zhì)量的服務(wù)。 差錯產(chǎn)生的原因和差錯類型 ? 傳輸差錯 — 通過通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù) 不一致的現(xiàn)象 。 ? 差錯控制 — 檢查是否出現(xiàn)差錯以及如何糾正差錯； ? 通信信道的噪聲分為兩類：熱噪聲和沖擊噪聲； ? 由熱噪聲引起的差錯是隨機差錯，或隨機錯； ? 沖擊噪聲引起的差錯是突發(fā)差錯，或突發(fā)錯； ? 引起突發(fā)差錯的位長稱為突發(fā)長度； ? 在通信過程中產(chǎn)生的傳輸差錯，是由隨機差錯與突發(fā)差錯共同構(gòu)成的。 傳輸差錯 產(chǎn)生過程 信源 通信信道 信宿數(shù)據(jù) 噪聲 數(shù)據(jù)+噪 聲(a)0011001 11 100 011111 0000110001000 1 0 1 1 0 0 11 0 0 1 0 1 0傳輸數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信號波形噪聲數(shù)據(jù)信號與噪聲信號疊加后的波形采樣時間接收數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)出錯的位(b) 誤碼率的定義 誤碼率定義 ： 二進制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率 ， 它在數(shù)值上近似等于： Pe = Ne/N 其中， N為傳輸?shù)亩M制比特總數(shù)； Ne為被傳錯的比特數(shù) 。 討論 ? 誤碼率應(yīng)該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài) 下 傳輸可靠性的參數(shù)； ? 對于一個實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ， 不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好 ， 要根據(jù)實際傳輸要求提出誤碼率要求； ? 對于實際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ， 如果傳輸?shù)牟皇嵌M制比特 ，要折合成二進制比特來計算； ? 差錯的出現(xiàn)具有隨機性，在實際測量一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時，只有被測量的傳輸二進制比特數(shù)越大，才會越接近于真正的誤碼率值。 檢錯碼與糾錯碼 ? 糾錯碼 ： 每個傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息； 接收端能發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯 。 ? 檢錯碼 : 分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯的冗余信息； 接收端能發(fā)現(xiàn)出錯，但不能確定哪一比特是錯的，并且自己不能糾正傳輸差錯。 常用的檢錯碼 ? 奇偶校驗碼 垂直奇（偶）校驗 水平奇（偶）校驗水平 垂直奇（偶）校驗（方陣碼） ? 循環(huán)冗余編碼 CRC 目前應(yīng)用最廣的檢錯碼編碼方法之一 循環(huán)冗余編碼工作原理 發(fā)送方 接收方發(fā)送數(shù)據(jù) f (x )生成多項式 G (x )f(x) xk.G(x)=Q(x)+R(x)G(x)實際發(fā)送: f( x) xk.+R(x)數(shù)據(jù)字段 校驗字段f(x) xk. R(x)發(fā)送數(shù)據(jù) f 39。 (x )生成多項式 G (x )R39。(x)=R(x) 接收正確R39。(x)=R(x) 接收出錯發(fā)送f39。(x) xk.G(x)=Q(x)+R39。(x)G(x)? 舉例 ： 1 1 0 0 1 1發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列C R C 校驗碼比特序列1 0 0 1帶C R C 校驗碼的發(fā)送數(shù)據(jù)比特序列1 1 0 0 1 1 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0 101 0 0 0 0 11 1 0 0 1 1 0 0 0 01 1 0 0 1G(x)1 1 0 0 11 0 0 0 01 1 0 0 11
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