通信原理05-透明傳輸課件

數(shù)據(jù)透明傳輸技術(shù)轉(zhuǎn)義字符填充法零比特填充法采用特殊的信號與編碼法確定數(shù)據(jù)長度法數(shù)據(jù)透明傳輸技術(shù)轉(zhuǎn)義字符填充法1概念數(shù)據(jù)透明傳輸就是用戶不受協(xié)議中的任何限制，可隨機地傳輸任意比特編碼的信息。用戶可以完全不必知道協(xié)議中所規(guī)定的結(jié)束段的比特編碼或者其他的控制字符。概念數(shù)據(jù)透明傳輸就是用戶不受協(xié)議中的任何限制，可隨機地傳輸任2轉(zhuǎn)義字符填充法SLIP協(xié)議轉(zhuǎn)義字符填充法SLIP協(xié)議3轉(zhuǎn)義字符填充法PPP幀標志位：01111110、，16進制表示為7Eh信息段中出現(xiàn)7E，則轉(zhuǎn)義為7D5D信息段中出現(xiàn)7D，則轉(zhuǎn)義為信息段中出現(xiàn)ASCII碼控制字符的比特編碼（即小于2Oh）則在該字符前面是國一個7D轉(zhuǎn)義字符填充法PPP幀4HDLC的幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中某一段的比特組合010111110011111100111111100發(fā)送端遇到5個1插0后再發(fā)送010111110001111101001111101100接收端將5個1后的0刪除，恢復原樣010111110011111100111111100零比特填充法8bit888168標志F地址A控制C信息I幀校驗序列FCS標志F校驗區(qū)間透明傳輸區(qū)間HDLC的幀結(jié)構(gòu)零比特填充法8bit888168標志F5采用特殊的信號與編碼法IEEE802.3標準：CSMA/CD不必有結(jié)束符字段，也不必有數(shù)據(jù)長度采用特殊的信號與編碼法IEEE802.3標準：CSMA/C6采用特殊的信號與編碼法IEEE802.5標準：令牌環(huán)違例的曼徹斯特碼起始接入控制結(jié)束起始接入控制控制幀目的地址源地址數(shù)據(jù)FCS結(jié)束幀狀態(tài)令牌幀非令牌幀幀起始標志幀結(jié)束標志V1V00 V1V0000V1V01 V1V0100采用特殊的信號與編碼法IEEE802.5標準：令牌環(huán)起始接入7確定長度法≈≈版本首部長度服務類型總長度標識標志段偏移壽命協(xié)議首部檢驗和源IP地址目的IP地址長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)源端口目的端口長度檢驗和數(shù)據(jù)確定長度法≈≈版本首部長度服務類型總長度標識標志段8固定長度法GFCVPIVPIVCIVCIVCIPTRESCLPHEC數(shù)據(jù)VPIVCIVCIVCIVCIPTRESCLPHEC數(shù)據(jù)固定長度法GFCVPIVPIVCIVCIVCIPTRESCL9差錯控制差錯控制101.概述按照噪聲或干擾的變化規(guī)律，可把信道分為三類：隨機信道：恒參高斯白噪聲信道是典型的隨機信道，其中差錯的出現(xiàn)是隨機的，而且錯誤之間是統(tǒng)計獨立的。突發(fā)信道：具有脈沖干擾的信道，是典型的突發(fā)信道。錯誤是成串成群出現(xiàn)的，即在短時間內(nèi)出現(xiàn)大量錯誤。混合信道1.概述按照噪聲或干擾的變化規(guī)律，可把信道分為三類：11差錯控制的基本工作方式前向糾錯方式FEC發(fā)端發(fā)送能夠糾正錯誤的碼，收端收到信碼后自動地糾正傳輸中的錯誤。特點是單向傳輸，實時性好，但譯碼設備較復雜。檢錯重發(fā)方式ARQ發(fā)端發(fā)送檢錯碼，收端收到信碼后能夠檢查出錯誤?；旌霞m錯方式HEC是FEC和ARQ方式的結(jié)合。信息反饋方式IF收端將接收的消息原封不動地送回發(fā)端，由發(fā)端將反饋信息和原發(fā)送信息進行比較，發(fā)現(xiàn)錯誤進行重發(fā)，其優(yōu)點是方法和設備簡單，無需糾（檢）錯編譯系統(tǒng)。差錯控制的基本工作方式前向糾錯方式FEC12差錯控制編碼的分類按照差錯控制編碼的用途：檢錯碼、糾錯碼和糾刪碼。按照信息碼元和監(jiān)督碼元之間的函數(shù)關(guān)系：線性碼和非線性碼。按照對信息元處理方式的：分組碼和卷積碼。按照碼組中信息碼元在編碼前后是否相同：系統(tǒng)碼和非系統(tǒng)碼。按照糾（檢）錯誤的類型：糾（檢）隨機錯誤碼、糾（檢）突發(fā)錯誤碼和既能糾（檢）隨機錯誤同時又能糾（檢）突發(fā)錯誤碼。按照每個碼元的取值：二進碼和多進碼。差錯控制編碼的分類按照差錯控制編碼的用途：檢錯碼、糾錯碼和糾13差錯控制編碼的基本原理差錯編碼的基本思想是在被傳輸信息中增加一些冗余碼，利用附加碼元和信息碼元之間的約束關(guān)系加以校驗，以檢測和糾正錯誤，增加冗余碼的個數(shù)可增加糾檢錯能力。差錯控制編碼的基本原理差錯編碼的基本思想是在被傳輸信息中增加14碼長、碼重、碼距編碼碼組的碼元總位數(shù)稱為碼組的長度，簡稱碼長。碼組中，“1”碼元的數(shù)目稱為碼組的重量，簡稱碼重。兩個等長碼組之間對應位上碼元不同的數(shù)目稱為這兩個碼組的距離，簡稱碼距。碼長、碼重、碼距編碼碼組的碼元總位數(shù)稱為碼組的長度，簡稱碼長15編碼效率用差錯控制編碼提高通信系統(tǒng)的的可靠性，是以降低有效性為代價換來的。定義編碼效率R來衡量有效性：R=k/n其中，k是信息元的個數(shù)，n為碼長。編碼效率用差錯控制編碼提高通信系統(tǒng)的的可靠性，是以降低有效性162.常用的幾種簡單編碼奇偶監(jiān)督碼奇偶監(jiān)督碼是在原信息碼后面附加一個監(jiān)督元，使得碼組中“1”的個數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)，或者說，它是含一個監(jiān)督元，碼重為奇數(shù)或偶數(shù)的（n，n-1）系統(tǒng)分組碼。奇偶監(jiān)督碼又分為奇監(jiān)督碼和偶監(jiān)督碼。行列監(jiān)督碼奇偶監(jiān)督碼不能發(fā)現(xiàn)偶數(shù)個錯誤。為了改善這種情況，引入行列監(jiān)督碼。這種碼不僅對水平（行）方向的碼元，而且對垂直（列）方向的碼元實施奇偶監(jiān)督。恒比碼碼字中1的數(shù)目與0的數(shù)目保持恒定比例的碼稱為恒比碼。由于恒比碼中，每個碼組均含有相同數(shù)目的1和0，因此恒比碼又稱等重碼，定1碼。這種碼在檢測時，只要計算接收碼元中1的個數(shù)是否與規(guī)定的相同，就可判斷有無錯誤。2.常用的幾種簡單編碼奇偶監(jiān)督碼173.線性分組碼線性分組碼的定義和特點線性分組碼，是指信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系可以用一組線性方程來表示的分組碼，即在（n，k）分組碼中，每一個監(jiān)督碼元都是碼組中某些信息碼元按模2和而得到的，線性分組碼是一類重要的糾錯碼，應用很廣。3.線性分組碼線性分組碼的定義和特點18漢明碼漢明碼是一類常見的線性分組碼，是一種能夠糾正單個錯誤的完備碼。要糾正碼組中的單個錯誤，則要求與單個錯誤圖樣對應的伴隨式各不相同，且不能為全零。若碼長為n，監(jiān)督碼元的個數(shù)為r，則要求2r-1≥n。碼組為漢明碼時取等號。即用來糾正單個錯誤時，漢明碼所用的監(jiān)督碼元個數(shù)最少，效率最高。漢明碼漢明碼是一類常見的線性分組碼，是一種能夠糾正單個錯誤的19循環(huán)碼循環(huán)碼是另一類重要的線性分組碼，它除了具有線性碼的一般性質(zhì)外，還具有循環(huán)性，即循環(huán)碼組中任一碼組循環(huán)移位所得的碼組仍為該循環(huán)碼中的一許用碼組。循環(huán)碼循環(huán)碼是另一類重要的線性分組碼，它除了具有線性碼的一般20數(shù)據(jù)透明傳輸技術(shù)轉(zhuǎn)義字符填充法零比特填充法采用特殊的信號與編碼法確定數(shù)據(jù)長度法數(shù)據(jù)透明傳輸技術(shù)轉(zhuǎn)義字符填充法21概念數(shù)據(jù)透明傳輸就是用戶不受協(xié)議中的任何限制，可隨機地傳輸任意比特編碼的信息。用戶可以完全不必知道協(xié)議中所規(guī)定的結(jié)束段的比特編碼或者其他的控制字符。概念數(shù)據(jù)透明傳輸就是用戶不受協(xié)議中的任何限制，可隨機地傳輸任22轉(zhuǎn)義字符填充法SLIP協(xié)議轉(zhuǎn)義字符填充法SLIP協(xié)議23轉(zhuǎn)義字符填充法PPP幀標志位：01111110、，16進制表示為7Eh信息段中出現(xiàn)7E，則轉(zhuǎn)義為7D5D信息段中出現(xiàn)7D，則轉(zhuǎn)義為信息段中出現(xiàn)ASCII碼控制字符的比特編碼（即小于2Oh）則在該字符前面是國一個7D轉(zhuǎn)義字符填充法PPP幀24HDLC的幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中某一段的比特組合010111110011111100111111100發(fā)送端遇到5個1插0后再發(fā)送010111110001111101001111101100接收端將5個1后的0刪除，恢復原樣010111110011111100111111100零比特填充法8bit888168標志F地址A控制C信息I幀校驗序列FCS標志F校驗區(qū)間透明傳輸區(qū)間HDLC的幀結(jié)構(gòu)零比特填充法8bit888168標志F25采用特殊的信號與編碼法IEEE802.3標準：CSMA/CD不必有結(jié)束符字段，也不必有數(shù)據(jù)長度采用特殊的信號與編碼法IEEE802.3標準：CSMA/C26采用特殊的信號與編碼法IEEE802.5標準：令牌環(huán)違例的曼徹斯特碼起始接入控制結(jié)束起始接入控制控制幀目的地址源地址數(shù)據(jù)FCS結(jié)束幀狀態(tài)令牌幀非令牌幀幀起始標志幀結(jié)束標志V1V00 V1V0000V1V01 V1V0100采用特殊的信號與編碼法IEEE802.5標準：令牌環(huán)起始接入27確定長度法≈≈版本首部長度服務類型總長度標識標志段偏移壽命協(xié)議首部檢驗和源IP地址目的IP地址長度可變的任選字段填充數(shù)據(jù)源端口目的端口長度檢驗和數(shù)據(jù)確定長度法≈≈版本首部長度服務類型總長度標識標志段28固定長度法GFCVPIVPIVCIVCIVCIPTRESCLPHEC數(shù)據(jù)VPIVCIVCIVCIVCIPTRESCLPHEC數(shù)據(jù)固定長度法GFCVPIVPIVCIVCIVCIPTRESCL29差錯控制差錯控制301.概述按照噪聲或干擾的變化規(guī)律，可把信道分為三類：隨機信道：恒參高斯白噪聲信道是典型的隨機信道，其中差錯的出現(xiàn)是隨機的，而且錯誤之間是統(tǒng)計獨立的。突發(fā)信道：具有脈沖干擾的信道，是典型的突發(fā)信道。錯誤是成串成群出現(xiàn)的，即在短時間內(nèi)出現(xiàn)大量錯誤?；旌闲诺?.概述按照噪聲或干擾的變化規(guī)律，可把信道分為三類：31差錯控制的基本工作方式前向糾錯方式FEC發(fā)端發(fā)送能夠糾正錯誤的碼，收端收到信碼后自動地糾正傳輸中的錯誤。特點是單向傳輸，實時性好，但譯碼設備較復雜。檢錯重發(fā)方式ARQ發(fā)端發(fā)送檢錯碼，收端收到信碼后能夠檢查出錯誤?；旌霞m錯方式HEC是FEC和ARQ方式的結(jié)合。信息反饋方式IF收端將接收的消息原封不動地送回發(fā)端，由發(fā)端將反饋信息和原發(fā)送信息進行比較，發(fā)現(xiàn)錯誤進行重發(fā)，其優(yōu)點是方法和設備簡單，無需糾（檢）錯編譯系統(tǒng)。差錯控制的基本工作方式前向糾錯方式FEC32差錯控制編碼的分類按照差錯控制編碼的用途：檢錯碼、糾錯碼和糾刪碼。按照信息碼元和監(jiān)督碼元之間的函數(shù)關(guān)系：線性碼和非線性碼。按照對信息元處理方式的：分組碼和卷積碼。按照碼組中信息碼元在編碼前后是否相同：系統(tǒng)碼和非系統(tǒng)碼。按照糾（檢）錯誤的類型：糾（檢）隨機錯誤碼、糾（檢）突發(fā)錯誤碼和既能糾（檢）隨機錯誤同時又能糾（檢）突發(fā)錯誤碼。按照每個碼元的取值：二進碼和多進碼。差錯控制編碼的分類按照差錯控制編碼的用途：檢錯碼、糾錯碼和糾33差錯控制編碼的基本原理差錯編碼的基本思想是在被傳輸信息中增加一些冗余碼，利用附加碼元和信息碼元之間的約束關(guān)系加以校驗，以檢測和糾正錯誤，增加冗余碼的個數(shù)可增加糾檢錯能力。差錯控制編碼的基本原理差錯編碼的基本思想是在被傳輸信息中增加34碼長、碼重、碼距編碼碼組的碼元總位數(shù)稱為碼組的長度，簡稱碼長。碼組中，“1”碼元的數(shù)目稱為碼組的重量，簡稱碼重。兩個等長碼組之間對應位上碼元不同的數(shù)目稱為這兩個碼組的距離，簡稱碼距。碼長、碼重、碼距編碼碼組的碼元總位數(shù)稱為碼組的長度，簡稱碼長35編碼效率用差錯控制編碼提高通信系統(tǒng)的的可靠性，是以降低有效性為代價換來的。定義編碼效率R來衡量有效性：R=k/n其中，k是信息元的個數(shù)，n為碼長。編碼效率用差錯控制編碼提高通信系統(tǒng)的的可靠性，是以降低有效性362.常用的幾種簡單編碼奇偶監(jiān)督碼奇偶監(jiān)督碼是在原信息碼后面附加一個監(jiān)督元，使得碼組中“1”的個數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)，或者說，它是含一個監(jiān)督元，碼重為奇數(shù)或偶數(shù)的（n，n-1）系統(tǒng)分組碼。奇偶監(jiān)督碼又分為奇監(jiān)督碼和偶監(jiān)督碼。行列監(jiān)督碼奇偶監(jiān)督碼不能發(fā)現(xiàn)偶數(shù)個錯誤。為了改善這種情況，引入行列監(jiān)督碼。這種碼不僅對水平（行）方向的碼元，而且對垂直（列）方向的碼元實施奇偶監(jiān)督。恒比碼碼字中1的數(shù)目與0的數(shù)目保持恒定比例的碼稱為恒比碼。由于恒比碼中，每個碼組均含有相同數(shù)目的1和0，因此恒比碼又稱等重碼，定1碼。這種碼在檢測時，只要計算接收碼元中1的個數(shù)是否與規(guī)定的相同，就可判斷有無錯誤。2.常用的幾種簡單編碼奇偶監(jiān)督碼373.線性分組碼線性分組碼的定義和特點線性分組碼，是指信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系可以用一組線性方程來表示的分組碼，即在（n，k）分組碼中，每一個監(jiān)督碼元都是碼組中某些信息碼元按模2和而得到的，線性分組碼是一類重要的糾錯碼，應用很廣。3.線性分組碼線性分組碼的定義和特點38漢