數(shù)據(jù)鏈路層課件

第四章數(shù)據(jù)鏈路層

LLC：

數(shù)據(jù)成幀、差錯(cuò)控制、流量控制、鏈路控制

MAC：

分配信道

1

第一節(jié)概述

解決相鄰計(jì)算機(jī)之間傳送幀的問(wèn)題

*成幀

*檢錯(cuò)和糾錯(cuò)

*流控

*保序

*向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)接口

2

第二節(jié)成幀

幀定界問(wèn)題：

*字符計(jì)數(shù)法

EEEE

5267??????

人

幀1幀2

3

帶填充字符的首尾定界法

幀頭DLESTX

幀尾DLEETX

例：

網(wǎng)絡(luò)層發(fā)出：ADLEB

經(jīng)數(shù)據(jù)鏈路層填充：

DLESTXADLEDLEBDLEETX

傳給接收方網(wǎng)絡(luò)層：ADLEB

4

帶填充位的首尾定界法

特殊位模式01111110作為定界符

規(guī)定：數(shù)據(jù)中若有連續(xù)5個(gè)“1”，發(fā)方就添“0”。

收方遇到01111110知幀始或幀尾，遇到

連續(xù)5個(gè)“1”，則去掉后面的一個(gè)“0”。

例：原始數(shù)據(jù)：0111011111011111100

線上數(shù)據(jù)：

0111111001110111110011111010001111110

5

物理層編碼違例法

高——高電平

低——低電平

6

第三節(jié)差錯(cuò)檢驗(yàn)和校正

.差錯(cuò)原因：

噪聲干擾：

隨機(jī)熱噪聲

沖擊噪聲

信道失真：

色散

有限帶寬

限幅

數(shù)據(jù)處理引起：

壓縮、解壓

調(diào)制、解調(diào)

7

.分類

突發(fā)差錯(cuò)

非突發(fā)差錯(cuò)

8

三.幀錯(cuò)誤概率

一發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)

接收的總石馬元數(shù)

一幀(n位)正確傳輸概率P=(l-e)n

一幀(n位)錯(cuò)誤傳輸概率

n

q=l—p=l—(1—e)qne(evv1)

9

四.糾錯(cuò)碼和檢錯(cuò)碼

1.漢明碼

能糾一位錯(cuò)

編碼形式：

rir2^3r4m5m6in7r8rri9Tri10……

校驗(yàn)位下標(biāo)為2的整次幕

信息位，其它

信息位第K位，2左和相應(yīng)2的整次累的校驗(yàn)位

有關(guān)

10

例:

m3和rl/2有關(guān)

m5和rl,r4有關(guān)

m6和r2,r4有關(guān)

m7和rl/2,r4有關(guān)

即：

//=m§?m5?

r2="s田利$田

尸）=mu?m彳?

ii

例：對(duì)0010求漢明碼。

解得：

叮2m3y4m5m6m7

0101010

12

發(fā)方:

編碼：各相關(guān)信息位的異或

收方：

解碼：設(shè)c=o,

仁與相關(guān)信息位的異或?yàn)閛,c+=o

七與相關(guān)信息位的異或?yàn)?,c+=i

C為出錯(cuò)位置。

13

例：若漢明碼為1101101,判定是否有錯(cuò)，并錯(cuò)

在何處？（寫(xiě)出原正確碼）

解：

32^3r產(chǎn)5s6m7

1101101

初始c=o

i=l,異或?yàn)?,C+=i,C=l

i=2,異或?yàn)?,C+=0,C=l+0=l

i=4,異或?yàn)?,C+=i,C=l+4=5

出錯(cuò)位為m5位

即：原正確碼為1101001

14

用漢明碼糾正非突發(fā)性錯(cuò)

將總信息分為K組，每組進(jìn)行漢明編碼,

共能糾正K位錯(cuò)。

15

用漢明碼糾正突發(fā)性錯(cuò)

將信息分為K行N列，對(duì)每行進(jìn)行漢明編

碼，恢復(fù)長(zhǎng)度最多為K的突發(fā)性錯(cuò)。

位

傳

輸

順

序

16

例:

字符ASCII驗(yàn)位

H1001000位ooiiooibooo

1100001"10111001001

傳

m110110111101010101

m1101101輸11101010101

1101001順01101011001

n110111001101010110

序

g1100111"11111001111

17

2.CRC碼

K+l位二進(jìn)制數(shù)，可表示為K階多項(xiàng)式

例：110001

X，+x"+/

18

CRC編碼法:

1).收發(fā)方規(guī)定一個(gè)生成多項(xiàng)式G(x),設(shè)為r階，規(guī)定最高

階和最低階系數(shù)為1。

2).設(shè)幀為m(x)多項(xiàng)式。

3)?xrx)對(duì)應(yīng)于幀的二進(jìn)制數(shù)后加r個(gè)0。

4).用G(x)模2除,得商和余數(shù)。

5)."模2減”余數(shù)，所得便是m(x)按G(x)的CRC

校驗(yàn)碼。

解碼：收方收到碼“模2除”以G(x),余數(shù)為0表示無(wú)錯(cuò)，

否則，有錯(cuò)。

19

例：G(x)=x2+x+/，幀：1010,m(x)=x34-x

求CRC編碼。

53

角星：x2m(x)=x2(x3+x)=X+X

1110

111\1O1OOO

111

100

111

1101O1OOO

1H10

010

000101010

10

CRC編碼為101010

20

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):

—12――xx+x+x+x+1

16152

(312^(27—16=lx+x+x+1

CRC一CCITT=X16+X12+X，+1

21

第四節(jié)基本鏈路協(xié)議

無(wú)限制單向數(shù)據(jù)傳送協(xié)議

條件：

1.一個(gè)機(jī)器發(fā)數(shù)據(jù)，另一機(jī)器收數(shù)據(jù)

2.網(wǎng)絡(luò)層總是準(zhǔn)備好分組傳送

3.通道無(wú)錯(cuò)

4.DLL層處理速度無(wú)窮大

22

發(fā):收:

23

.單向?！葏f(xié)議

條件：

1.一個(gè)機(jī)器發(fā)數(shù)據(jù)，另一機(jī)器收數(shù)據(jù)

2.網(wǎng)絡(luò)層總是準(zhǔn)備好分組傳送

3.通道無(wú)錯(cuò)

4.DLL層處理速度有限

24

發(fā):收:

25

三.有錯(cuò)單向數(shù)據(jù)傳送協(xié)議

條件：

1.一個(gè)機(jī)器發(fā)數(shù)據(jù)，另一機(jī)器收數(shù)據(jù)

2.網(wǎng)絡(luò)層總是準(zhǔn)備好分組傳送

3.通道有錯(cuò)

4.DLL層處理速度有限

26

發(fā):

*

27

收:

希望序號(hào)=0

N

N

t

去頭得packet送網(wǎng)絡(luò)層

t

希望序號(hào)變反

發(fā)

ACK28

協(xié)議性能:

設(shè)數(shù)據(jù)傳輸率Bbps,幀長(zhǎng)Lbit,信號(hào)在信道中來(lái)

回平均傳播時(shí)”是Rsec。

L

信道的實(shí)際有效利用率U==L

LL+BR

——+R

B

例：某衛(wèi)星信