[理學]計算機網(wǎng)絡技術第3章(編輯修改稿)
2025-01-31 18:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 冗余位的對應關系 海明碼糾正突發(fā)性錯誤 ? 海明碼只能糾正 1位錯，為了糾正在傳輸過程中出現(xiàn)的突發(fā)性錯誤，可以采用如下的技巧或方法。將 k個連續(xù)的碼字排成一個矩陣，每行一個碼字，傳輸數(shù)據(jù)時每次發(fā)送一列，從左邊的列開始，如圖所示。 海明碼生成方案 ? 海明碼是一種可以糾正一位差錯的編碼。它是利用在信息位為 k位，增加 r個冗余位，構成一個 n=k+r位的碼字，然后用 r個監(jiān)督關系式產(chǎn)生的 r個校正因子來區(qū)分無錯和在碼字中的 n個不同位置的 1位錯。它必須滿足 2r≥n+1或 2r≥k+r+1 ? 海明碼的生成方案主要有兩種，二者的主要區(qū)別是對冗余位在生成后的碼字中的位置處理方式不一樣。 ? 前面已經(jīng)介紹了第一種方案，它是將 r個冗余位順序放在 k個信息位的后面， ? 另一種方案叫順序生成法，是將 r個冗余位分別放在 k+r位的碼字中位置（按位從右往左數(shù)）為 20到 2r1的那些位上，其余的用信息位來填充。 海明碼的生成與接收過程 ? (1) 假設信息位為 k位，將 k的值代入公式（ 2r≥k+r+1）計算出冗余位的個數(shù) r的取值范圍，從中選擇一個（通常會取最小的那一個），以方案一或順序生成法對 r個冗余位進行處理，構造一個 n=k+r的碼字。 ? (2) 約定 r個校正因子組成的二進制序列 Sr1…S 1S0的取值與錯碼的位置對應關系（通常將其表示成表格的形式）。 ? (3) 確定監(jiān)督關系式。 ? (4) 令監(jiān)督關系式中所有的校正因子均為 0，同時將信息位的值代入相應的監(jiān)督關系式，從而計算出各冗余位的值。 ? (5) 將信息位與冗余位組成的碼字發(fā)送給接收端。 ? (6) 接收端將其收到的碼字，利用監(jiān)督關系式進行校驗。如果 Sr1…S 1S0 =0，則表示沒有錯誤。如果 Sr1…S 1S0不為 0，則根據(jù)約定的 Sr1…S 1S0的取值與錯碼的位置對應關系確定出錯碼的位置，對錯碼位進行取反，得到正確的碼字。 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 ? 為了便于說明，采用一個簡化的通信模型，把數(shù)據(jù)鏈路層以上的各層抽象為一個主機，而把物理層和傳輸媒體抽象成一條簡單的鏈路。 ? 假設全雙工通信，則收發(fā)兩端要同時設有發(fā)送和接收緩沖區(qū)。 理想傳輸條件下的數(shù)據(jù)傳輸 ? 所謂的理想傳輸條件是指滿足以下兩個假定的理想化狀態(tài)。 ? (1) 鏈路是理想的傳輸信道，不會產(chǎn)生差錯，數(shù)據(jù)幀傳輸過程中不會出錯也不會丟失。 ? (2) 不管發(fā)送端以多快的速度發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接收端總是來得及接收，并及時上交主機。 在這樣的理想傳輸條件下，不需要采取任何措施就能實現(xiàn)可靠傳輸，即不需要任何數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議就可保證可靠傳輸。 然而實際的網(wǎng)絡都不具備以上兩個理想條件 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 ? 簡單的停止等待協(xié)議 ? 實用的停止等待協(xié)議 ? 連續(xù) ARQ協(xié)議 ? 選擇重傳 ARQ協(xié)議 ? 滑動窗口 (Sliding Window)協(xié)議 簡單的停止等待協(xié)議 ? 簡單的停止等待協(xié)議的工作原理 ? 假定鏈路是理想的傳輸信道，不會產(chǎn)生差錯，數(shù)據(jù)幀傳輸過程中不會出錯也不會丟失。在發(fā)送端，每發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀就暫停發(fā)送，等待著接收端的確認。如果收到了來自接收端的確認幀，就繼續(xù)發(fā)送下一幀。在接收端每收到一個無差錯的幀，就將其交給上層，并向發(fā)送端發(fā)送一個確認幀。 簡單的停止等待協(xié)議算法 實用的停止等待協(xié)議 ? 實用的停止等待協(xié)議就是在理想傳輸條件的兩個假定都不成立的情況下，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)囊环N協(xié)議。 ? 在簡單的停止等待協(xié)議中 通過引入“確認”解決了流量控制問題，這種方法對于實用的停止等待協(xié)議同樣適用 。 ? 實用的停止等待協(xié)議還要處理數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中出現(xiàn)的差錯，主要包括數(shù)據(jù)幀出錯、數(shù)據(jù)幀丟失、確認幀丟失等幾種情況。 數(shù)據(jù)幀出錯時的兩種解決方法 為了進行重傳，在發(fā)送端必須暫時保存已發(fā)送過的數(shù)據(jù)幀的副本，直到收到對已發(fā)送幀的確認幀為止。 當通信質(zhì)量太差時，可能要進行多次重傳，但當重傳達到一定的次數(shù)后，應立即停止，并向高層報告。 超時定時器設置的超時時間應仔細選擇確定。 兩種不同的幀丟失的解決方法 ? 超時重傳與確認幀丟失的使用可能會引入了新的問題 重復幀 ? 為解決重復幀的問題，引入了給數(shù)據(jù)幀編號的方法 ? 任何一個編號系統(tǒng)的序號所占用的比特數(shù)一定是有限的，經(jīng)過一段時間后序號就會重復。 ? 序號占用的比特數(shù)越少，數(shù)據(jù)傳輸?shù)念~外開銷就越小 實用的停止等待協(xié)議算法 ? 算法描述中，幾個參數(shù)的意義如下 ? V(S)是發(fā)送端的狀態(tài)變量，用來對發(fā)送端將要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀進行編號； ? V(R)是接收端的狀態(tài)變量，用來表示接收端所期望接收到的數(shù)據(jù)幀的序號； ? N(S)是數(shù)據(jù)幀的幀編號。 ? 另外，對于數(shù)據(jù)幀出錯的處理，是使用超時重傳的方法，而沒有采用向發(fā)送端發(fā)送否定確認幀的方法
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