现代网络技术基础-2.pptx

北京交通大学计算机学院研究生专业基础课程

现代网络技术基础

第一部分点对点的传输协议

1链路层的差错控制技术

2组帧技术

3标准的数据链路控制协议及其初始化

4网络层和运输层的点对点传输协议

第1节链路层的差错控制技术

1.1差错检测

1.2ARQ协议

1.1差错检测

链路层差错检测的目的是：发现一个传输

帧经过物理信道传输后是否正确。

○奇偶校验

○循环冗余校验CRC(CyclicRedundancyCheck)。

1.奇偶校验码

输入的信息比特为{S₁,S₂,S₃}

校验比特为{C,C₂,C³,C₄}

校验的规则为：C₁=S₁田

S₃,C₂=S₁

田S₂田S₃,C₃=S₁田S₂,C=S₂田S₃。(注：田为模2加

法。)

S₁S₂S₃C₁C₂C3C4校验规则

1001110C₁=S₁④S₃

0100111C2S,④S₂S3

0011101Cs=S₁+S₂

1101001C₁=S₂田S₃

1010011

1110100

0000000

0111010

●如果校验位长度取1,C=S₁田S₂田S₃田.…田Sk即

为

最简单的单比特的奇偶校验码，它使得生成的码字

(信息比特+校验比特)所含“1”的个数为偶数。该

码可以发现所有奇数个比特错误，但是不能发现

任何偶数个错误

在实际应用奇偶校验码时，每个码字中K个信息比

特可以是输入信息比特流中K个连续的比特，也可

以按一定的间隔(如一个字节)取K个比特。为了提

高检测错误的能力，可将上述两种取法重复使用。

2.CRC校验

CRC校验将输入比特(SK-1,SR-2,…,S₁,So)表示为下列多项式

的系数：

S(D)=SKIDk-¹+SK-2DK-²+…+S₁D+S₀

式中，D可以看成一个时延因子，表示相应的比特所处的位置。

校验比特(CL1,CL-2,…,C₁,Co)可由下式求得：

Remainder[·]表示取余数，g(D)是生成多项式。式中的除法

与普通的多项式长除法相同，其差别是系数是二进制，其运算以

模2为基础。例如，(D⁵+D)/(D³+D²+1)的商为D²+D,余数为

D²+D。

发送方：发送数据x(D)=S(D)*DL+C(D)

接收方：如果x(D)/g[D]≠0,则表明出错。

常用的几个L阶CRC生成多项式为：

CRC-16(L=16):

g(D)=D¹⁶+D¹⁵+D²+1(2-3)

CRC-CCITT(L=16):

(2-4)

g(D)=D¹⁶+D¹²+D⁵+1

CRC-32(L=32):

g(D)=D³²+D²⁶+D²³+D¹⁶+D¹²+D¹+D¹⁰

+D⁸+D⁷+D⁵+D⁴+D²+D+1(2-5)

CRC-16和CRC-CCITT产生的校验比特为16比特

CRC-32产生的校验比特为32比特。

上述CRC码能够检测所有奇数个错误。当数据块(信息比特)的

长度小于等于2L-1,CRC码能够检测所有种类的两个错误，CRC码

可以检测突发错误长度为L的突发错误，码字的最小距离为4。该

码的漏检(将一个有错的码字认为是正确的)概率为2-L。

举例

信息字段代码为：1011001;对应

m(x)=x6+x4+x3+1

生成多项式为：g(x)=x4+x3+1;则对应g(x)的代码

为：11001

x4m(x)=x10+x8+x7+x4对应的代码记为：

10110010000;

●采用多项式除法：得余数为：1010(即校验字段

为：1010)

发送方：发出的