Bài giảng Truyền số liệu: Phần 2 - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Tiếp nối nội dung phần 1, nội dung Bài giảng Truyền số liệu: Phần 2 cung cấp cho người học các kiến thức như sau: Điều khiển liên kết dữ liệu; Mạng chuyển mạch, Mạng chuyển mạch kênh, Mạng chuyển mạch gói. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Truyền số liệu: Phần 2 - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định CHƯƠNG 5: ĐIỀU KHIỂN LIÊN KẾT DỮ LIỆU5.1. Phát hiện lỗi và sửa sai Trong các hệ thống truyền dẫn số, lỗi xảy ra khi có một bit bị biến đổi giữa bêngửi và bên nhận. Có 2 dạng lỗi: Lỗi một bit và lỗi nhiều bit (burst) còn gọi là lỗi cụm. Hình 5. 1. Các dạng lỗi - Lỗi một bit: Chỉ có một bit bị sai trong một đơn vị dữ liệu (byte, ký tự, đơn vịdữ liệu, hay gói) Ví dụ: thay đổi từ 1 0 hoặc từ 0 1. 00000010 (STX: start of text) khi bị sai 1 bit dữ liệu nhận được 00001010 (LF:line feed) Hình 5. 2. Lỗi một bit Lỗi một bit ít xuất hiện trong phương thức truyền nối tiếp, mà thường xuất hiệntrong truyền song song. - Lỗi cụm: có hai hoặc nhiều bit sai trong đơn vị dữ liệu. Hình 5.3. Lỗi nhiều bit (lỗi cụm) Lỗi cụm không có nghĩa là các bit bị lỗi liên tục, chiều dài của bệt tính từ bit saiđầu tiên cho đến bit sai cuối. Một số bit bên trong cụm có thể không bị sai. 114 Lỗi cụm thường xuất hiện trong truyền nối tiếp. Lỗi bit là không thể tránh khỏi trong quá trình truyền dẫn do nhiều nguyênnhân: đường truyền, lưu lượng truyền, loại mã đùng, loại điều chế, loại thiết bị phát,thiết bị thu, hay xuyên nhiễu và kết quả là một hoặc một số bit trong khung truyền bịlỗi. Để tăng xác suất thu đúng thông tin tại bên thu thì hệ thống cần sử dụng các biệnpháp phát hiện và sửa sai tại đầu thu. Một số kỹ thuật thường được dùng: - Dùng bộ giải mã có khả năng tự sửa sai - Truyền lại một bộ phận của dữ liệu để thực hiện việc sửa sai, cách nàygọi là ARQ - Automatic Repeat Request. Hình 5.4. Xử lý phát hiện lỗi Các phương pháp sửa lỗi đều dựa trên nguyên tắc sau: Khi một khung dữ liệuđược truyền đi thì nó sẽ được chèn thêm một số bit kiểm tra gọi là mã phát hiện lỗihay các bit kiểm tra. Mã này được tính toán như một hàm của các bit được truyền. Cụthể, có một khối gồm k bit dữ liệu cần được truyền đi; từ khối bit này, người ta sửdụng một thuật toán phát hiện lỗi để tính ra mã phát hiện lỗi gồm (n – k) bit, với (n –k) < k, để đóng gói cùng dữ liệu tạo thành một khung gồm n bit truyền đi. Bên thu táchkhung thu được thành k bit dữ liệu và (n – k) các bit kiểm tra. Sau đó, dựa vào k bitthông tin thu được, bên thu sử dụng thuật toán phát hiện lỗi tương tự như bên phát đểtính toán lại các bit kiểm tra; đối chiếu với các bit kiểm tra thu được. Nếu chúng khácnhau thì kết luận quá trình truyền tin có lỗi. Nguyên tắc trên được thể hiện như sơ đồhình 5.4. 115 5.1.1. Phương pháp kiểm tra bit chẵn lẻ (parity bit) Phương pháp thông dụng nhất được dùng để phát hiện lỗi của bit trong truyềnkhông đồng bộ và truyền đồng bộ hướng ký tự là phương pháp kiểm tra bit chẵn lẻ(parity bit). Với cách này máy phát sẽ thêm vào mỗi ký tự truyền một bit kiểm traparity đã được tính toán trước khi truyền. Khi nhận được thông tin truyền, máy thu sẽthực hiện các thao tác tính toán trên các ký tự thu được, và so sánh với bit kiểm traparity thu được. Nếu chúng bằng nhau, được giả sử là không có lỗi, ở đây ta dùng từgiả sử, bởi vì cách này có thể không phát hiện được lỗi trong khi lỗi vẫn tồn tại trongdữ liệu. Nhưng nếu chúng khác nhau thì chắc chắn một lỗi xảy ra. Hình 5.5. Mạch tạo bit kiểm tra chẵn (VRC) của một dữ liệu 7 bit: 1100001 Hình 5.6. Mạch kiểm tra chẵn (VRC) của một dữ liệu 8 bit (11000011) Để tính toán bit parity cho một ký tự, số các bit trong mã ký tự được cộngmodule 2 với nhau và bit parity được chọn sao cho tổng số các bit 1 bao gồm cả bitparity là chẵn (even parity) hoặc là lẻ (odd parity). Trong bộ mã ASCII mỗi ký tự có7 bit và một bit kiểm tra. Với kiểm tra chẵn giá trị của bit kiểm tra là 0 nếu số lượng các bit có giá trị 1trong 7 bit là chẵn và có giá trị 1 trong trường hợp ngược lại. Với kiểm tra lẻ thì ngược lại. Thông thường người ta sử dụng kiểm tra chẵn vàbit kiểm tra gọi là P. Giá trị kiểm tra đó cho phép ở đầu thu phát hiện những sai sót 116đơn giản. Ví dụ 5.1: Kí tự Mã ASCII Bit kiểm tra P Từ mã phát đi A 1000001 0 10000010 E 1010001 1 10100011 Phương pháp kiểm tra bit chẵn lẻ chỉ phát hiện các lỗi đơn bit (số lượng bit lỗilà số lẻ) và không thể phát hiện các lỗi 2 bit (hay số bit lỗi là một số chẵn) 5.1.2. Kiểm tra tổng BSC (Block Sum Check) Khi các khối ký tự được truyền đi, xác suất một ký tự chứa lỗi bit gia tăng.Chúng ta có thể mở rộng các khả năng phát hiện lỗi từ một bit parity trên một ký tự(b ...