Bài giảng Truyền số học - Chương 4, Phần 2: Xử lý số liệu truyền
Bipolar
Sử dụng 3 mức điện áp: dương, âm,
zero
Bit 0 tương ứng với mức zero
Bit 1 tương ứng với thay đổi xen kẻ
dương âm
Ba loại thông dụng
AMI
B8ZS
HDB3AMI
AMI = Alternative Mark Inversion
Bit 0 ở mức zero
Bit 1 ở mức âm/dương: các bit 1 gần
nhau nhận xen kẻ mức dương âm
Đồng bộ bit tốt nếu chuỗi có nhiều bit
1, ngược lại không đảm bảo nếu gặp
dãy bit 0 kéo dài
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Truyền số học - Chương 4, Phần 2: Xử lý số liệu truyền", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Truyền số học - Chương 4, Phần 2: Xử lý số liệu truyền
Bipolar Sử dụng 3 mức điện áp: dương, âm, zero Bit 0 tương ứng với mức zero Bit 1 tương ứng với thay đổi xen kẻ dương âm Ba loại thông dụng AMI B8ZS HDB3 AMI AMI = Alternative Mark Inversion Bit 0 ở mức zero Bit 1 ở mức âm/dương: các bit 1 gần nhau nhận xen kẻ mức dương âm Đồng bộ bit tốt nếu chuỗi có nhiều bit 1, ngược lại không đảm bảo nếu gặp dãy bit 0 kéo dài AMI AMI = Alternative Mark Inversion Ví dụ Vẽ xung truyền chuỗi bit [LSB]0010.0001.0010.1000[MSB] B8ZS B8ZS = Bipolar 8-zero Substitution Giải quyết vấn đề đồng bộ trong trường hợp có xuất hiện các chuỗi bit 0 kéo dài Tương tự AMI, có sự đổi cực tính mỗi khi gặp bit 1 Mẫu 8 bit 0 liên tiếp được thay bằng mẫu 8 bit khác Tùy vào cực tính của bit nằm trước mẫu 8 bit 0 này mà sinh ra mẫu bit thay thế: Nếu bit này có cực tính dương thì thay bằng dãy 0 0 0 + - 0 - + Nếu bit này có cực tính âm thì thay bằng dãy 0 0 0 - + 0 + - B8ZS B8ZS = Bipolar 8-zero Substitution 26 Ví dụ • B8ZS • Chuỗi bit truyền:[MSB] 00.1000.0000.0001[LSB] HDB3 HDB3 = High Density Bipolar 3 Mã hóa 4 bit 0 liên tiếp, dựa trên tổng số bit 1 kể từ lần thay thế sau cùng và cực tính của bit nằm liền trước Nếu tổng số bit 1 trước đó là lẻ thì bit 0 thứ 4 sẽ chuyển thành bit vi phạm Nếu tổng số bit 1 trước đó là chẳn thì bit 0 thứ nhất và thứ 4 sẽ chuyển thành bit vi phạm HDB3 HDB3 = High Density Bipolar 3 29 Ví dụ – HDB3 – Chuỗi bit truyền: 00.1000.0000.0001 Số bit 1 kể từ lần thay thế cuối cùng là 1 Số bit 1 kể từ lần thay thế cuối cùng là 0 NỘI DUNG 4.1 Mã hoá số liệu mức vật lý 4.2 Phát hiện lỗi và sữa sai 4.3 Nén số liệu 4.4 Mật mã hoá số liệu Các dạng lỗi Có 2 loại lỗi Lỗi 1 bit (Single-bit errors) Chỉ 1 bit bị lỗi Không ảnh hưởng đến các bit xung quanh Thường xảy ra do nhiễu trắng Lỗi chùm (Burst errors) Một chuỗi liên tục B bit trong đó có bit đầu, bit cuối và các bit bất kỳ nằm giữa chuỗi đều bị lỗi Thường xảy ra do nhiễu xung Ảnh hưởng càng lớn đối với tốc độ truyền cao Phát hiện lỗi Phát hiện lỗi Parity check Là phương pháp phát hiện lỗi đơn giản nhất Gắn một bit parity vào khối dữ liệu sao cho tổng số bit 1 của khối dữ liệu là một số chẵn hoặc lẻ Có 2 kiểu kiểm tra parity Parity chẵn Parity lẻ Đặc điểm: chỉ dò được lỗi sai một số lẻ bit, không dò được lỗi sai một số chẵn bit, không sửa được lỗi, ít dùng trong truyền dữ liệu đi xa, đặc biệt ở tốc độ cao Parity chẵn và lẻ Parity check: bit kiểm tra được thêm vào sao cho tổng số bit 1 của chuỗi bit là số chẵn hoặc lẻ Ví dụ Cho biết tín hiệu truyền là kí tự mã ASCII với 1 bit kiểm tra chẳn thêm vào dữ liệu. Cho biết dữ liệu nhận được đúng hay sai, và nếu đúng thì ký tự đã truyền là gì nếu chuỗi bit nhận được là: a) [LSB]10110010[MSB] b) [LSB]11001011[MSB] Kiểm tra tổng khối (Block Sum Check) Sử dụng khi truyền dữ liệu dưới dạng một khối các ký tự, trong kiểu kiểm tra này, mỗi ký tự truyền đi sẽ được phân phối 2 bit kiểm tra là parity hàng và parity cột. Các bit parity theo từng cột được gọi là ký tự kiểm tra khối BCC (Block Check Character) Phát hiện và sửa sai nếu lỗi bit đơn Không phát hiện sai nếu các bit sai kiểu chùm như: sai 4 bit, 2 bit cùng hàng và 2 bit cùng cột Các trường hợp còn lại thì phát hiện sai được Kiểm tra tổng khối (Block Sum Check) Kiểm tra tổng khối (Block Sum Check) Cyclic Redundant Check (CRC) Nguyên lý k bit message Bên phát tạo ra chuỗi (n-k) bit FCS (Frame Check Sequence) sao cho frame gửi đi gồm n bit chia hết cho một số xác định trước Bên thu chia frame nhận được cho cùng một số và nếu không có phần dư thì có khả năng không có lỗi Cyclic Redundant Check (CRC) Số học modulo 2 Cộng hai số nhị phân (không nhớ) Exclusive OR (XOR) Cyclic Redundant Check (CRC) Xác định T = frame có n bit cần truyền D = khối dữ liệu k bit (message) (k bit đầu của T F = (n-k) bit FSC (n-k) bit cuối của T P = số chia được xác định trước gồm n-k +1 bit Giả sử Cyclic Redundant Check (CRC) Xác định Nếu lấy F = R thì Chia T cho P ta có Suy ra Mà phép cộng modulo 2 của một số với chính nó bằng 0 Vậy Ví dụ Cho khối dữ liệu D = 1010001101 (10 bit) Số chia xác định trước P = 110101 (6 bit) Tìm FCS = ? , T = ? Giải: Ta có k = 10 n – k + 1 = 6 Suy ra n = 6-1+10 = 15 Lấy 2n-k D chia cho P 2n-kD = 25 D = 101000110100000 Lấy kết quả trên chia cho P ta được thương là 1101010110 dư 01110 Ví dụ Vậy suy ra F = 01110 Từ đó suy ra T = 101000110101110 Cyclic Redundant Check (CRC) Số chia P Dài hơn 1 bit so với FCS mong muốn Được chọn tùy thuộc vào loại lỗi mong muốn phát hiện Yêu cầu tối thiểu: msb và lsb phải là 1 Biểu diễn lỗi Lỗi = nghịch đảo bit (i.e. xor của bit đó với 1) T: frame được truyền Tr: frame nhận được E: error pattern với 1 tại những vị trí lỗi xảy ra Nếu có lỗi xảy ra (E ≠0) thì bộ thu không phát hiện ra lỗi đó khi và chỉ khi Tr chia hết cho P, nghĩa là E chia hết cho P khó có khả năng xảy ra Cyclic Redundant Check (CRC) Cách khác để xác định FCS là dùng đa thức D = 110011 → D(x) = X5 + X4 + X + 1 P = 11001 → P(x) = X4 + X3 + 1 Ví dụ Dữ liệu cần truyền 1010001101 (k = 10) → Đa thức biểu diễn X9 + X7 + X3 + X2 + 1 Cho đa thức sinh: P(x) = X5 + X4 + X2 + 1 (n – k + 1 = 6 hay n – k = 5 hay n = 15) Dữ liệu D dịch trái 5 bit. Xn-k D(x) = X5 D(x) = X14 + X12 + X8 + X7 + X5 Ví dụ Thực hiện phép chia Ví dụ Vậy F = 01110 Dữ liệu được truyền là T= 101110100001110 Cyclic Redundant Check (CRC) Cyclic Redundant Check (CRC) Các lỗi được phát hiện –Tất cả các lỗi bit đơn –Tất cả các lỗi kép nếu P(x) có ít nhất 3 toán hạng – Một số lẻ lỗi bất kỳ nếu P(x) chứa 1 thừa số (x+1) – Bất kỳ lỗi chùm nào mà chiều dài của chùm nhỏ hơn hoặc bằng chiều dài FCS (n=k) –Hầu hết các lỗi chùm lớn hơn CRC là một trong những phương pháp thông dụng và hiệu quả nhất để phát hiện lỗi Sửa lỗi Cách sửa lỗi thông thường là yêu cầu truyền lại khối dữ liệu bị lỗi Không thích hợp cho các ứng dụng trao đổi dữ liệu không dây – Xác suất lỗi cao, dẫn đến việc phải truyền lại nhiều – Thời gian trễ truyền lớn hơn nhiều thời gian truyền 1 khối dữ liệu – Cơ chế truyền lại là truyền lại khối dữ liệu bị lỗi và nhiều khối dữ liệu khác tiếp theo Cần thiết sửa lỗi dựa vào các dữ liệu nhận được
File đính kèm:
- bai_giang_truyen_so_hoc_chuong_4_phan_2_xu_ly_so_lieu_truyen.pdf