Mengesan dan membetulkan kesilapan

1,265 views
1,158 views

Published on

Mengesan dan Membetulkan Kesilapan
hamming code

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,265
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
41
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Mengesan dan membetulkan kesilapan

  1. 1. M E N G E S A N D A N M E M B E T U L K A N K E S I L A P A N A S A S R A N G K A I A N D A N D A T A K O M U N I K A S I : K E T U J U H E D I T I O N
  2. 2.  Bunyi dan Kesilapan  Bunyi Putih  Bunyi Impulse  crosstalk  echo  ketar  wartawan  Pencegahan Ralat  Pengesanan ralat  Pemeriksaan pariti  Checksum aritmetik  Cyclic Redundancy Checksum  Kawalan Ralat  Suppose The Frame / Paket  Kembali Mesej A  Berhenti-dan-Tunggu Kawalan Ralat  Gelongsor Tetingkap Kawalan Ralat  Membetulkan ralat ini  Pengesanan ralat dalam Tindakan  Rujukan
  3. 3.  Kenal pasti jenis bunyi biasa ditemui dalam rangkaian komputer  Nyatakan teknik ralat pencegahan yang berbeza, dan boleh memohon teknik ralat pencegahan kepada jenis bunyi  Bandingkan teknik pengesanan ralat yang berbeza dari segi kecekapan dan keberkesanan  Lakukan pariti mudah dan pengiraan persamaan membujur, dan menghitung kekuatan dan kelemahan mereka
  4. 4.  Cite kelebihan checksum aritmetik  Cite kelebihan kitaran lebihan checksum, dan menentukan apa jenis kesilapan kitaran lebihan checksum akan mengesan  Membezakan antara bentuk asas kawalan ralat, dan menggambarkan keadaan di mana masing-masing boleh digunakan  Ikut contoh kod Hamming diri membetulkan
  5. 5.  Bunyi sentiasa hadir  Jika satu garis komunikasi mengalami bunyi terlalu banyak, isyarat akan hilang atau rosak  Sistem komunikasi perlu menyemak kesilapan penghantaran  Apabila kesilapan dikesan, sistem boleh melaksanakan beberapa tindakan  Sesetengah sistem tidak melaksanakan kawalan ralat, tetapi hanya membiarkan data dalam kesesatan yang dibuang
  6. 6. Bunyi Putih  Juga dikenali sebagai haba atau bunyi Gaussian  Malar dan boleh dikurangkan  Jika bunyi putih terlalu kuat, ia benar-benar boleh mengganggu isyarat
  7. 7. Bunyi Impulse  Salah satu bentuk yang paling mengganggu bunyi  Pancang rawak kuasa yang boleh memusnahkan satu atau lebih bit maklumat  Sukar untuk menghapuskan dari isyarat analog kerana ia boleh menjadi sukar untuk membezakan daripada isyarat asal  Bunyi Impulse boleh merosakkan lebih bit jika bit adalah lebih dekat bersama-sama (dihantar pada kadar yang lebih cepat)
  8. 8. Crosstalk  Gandingan yang tidak diingini di antara dua laluan isyarat yang berbeza  Sebagai contoh, mendengar perbualan lain semasa bercakap di telefon  Malar dan boleh dikurangkan dengan langkah- langkah yang betul
  9. 9.  Maklum balas yang mencerminkan isyarat dihantar sebagai isyarat bergerak melalui media  Selalunya berlaku pada kabel sepaksi  Jika echo cukup buruk, ia boleh mengganggu isyarat asal  Malar, dan boleh dikurangkan dengan ketara
  10. 10. ketar  Hasil daripada penyelewengan masa kecil semasa penghantaran isyarat digital  Berlaku apabila isyarat digital diulangi berulang  Jika cukup serius, ketar kuasa sistem untuk melambatkan penghantaran mereka  Langkah-langkah yang boleh diambil untuk mengurangkan ketar
  11. 11. kelewatan Penyelewengan  Berlaku kerana halaju perambatan isyarat melalui media berbeza dengan kekerapan isyarat  Boleh dikurangkan
  12. 12. wartawan  Kerugian berterusan kekuatan isyarat kerana ia bergerak melalui medium
  13. 13. Pencegahan Ralat  Untuk mengelakkan kesilapan daripada berlaku, beberapa teknik boleh digunakan:  Melindungi betul kabel untuk mengurangkan gangguan  Line dingin, telefon, atau persamaan  Menggantikan media lebih tua dan peralatan dengan yang baru, komponen mungkin digital  Penggunaan yang betul pengulang dan amplifier digital analog  Perhatikan kapasiti dinyatakan media
  14. 14. Pengesanan ralat  Walaupun teknik-teknik pencegahan yang terbaik, kesilapan masih boleh berlaku  Untuk mengesan kesilapan, sesuatu yang lebih perlu ditambah kepada data / isyarat  Tambahan ini merupakan kod pengesanan ralat  Tiga teknik asas untuk mengesan ralat: semakan pariti, checksum aritmetik, dan kitaran lebihan checksum
  15. 15. Pemeriksaan pariti  pariti mudah  Jika melaksanakan pariti genap, tambah sedikit persamaan seperti yang nombor genap 1s dikekalkan  Jika melaksanakan pariti ganjil, tambah sedikit persamaan seperti yang nombor ganjil 1s dikekalkan  Sebagai contoh, menghantar 1001010 menggunakan pariti genap  Sebagai contoh, menghantar 1001011 menggunakan pariti genap
  16. 16.  Persamaan mudah (sambungan)  Apakah yang akan berlaku jika watak 10010101 dihantar dan dua yang pertama 0-an sengaja menjadi dua 1s?  Oleh itu, ciri-ciri yang berikut diterima: 11110101  Akan ada satu kesilapan pariti?  Masalah: pariti Mudah hanya mengesan nombor ganjil bit dalam kesesatan
  17. 17.  pariti membujur  Menambah sedikit kuasa beli meningkat kepada setiap watak kemudian menambah deretan bit pariti selepas blok watak  Barisan bit pariti sebenarnya sedikit persamaan bagi setiap "ruangan" watak-watak  Barisan bit pariti ditambah bit pariti ruang menambah sejumlah besar lebihan kepada blok watak-watak
  18. 18.  Kedua-dua persamaan mudah dan pariti membujur tidak menangkap semua kesilapan  Pariti mudah hanya menangkap nombor ganjil kesilapan sedikit  Pariti membujur adalah lebih baik menangkap kesilapan tetapi memerlukan bit cek terlalu banyak ditambah kepada blok data  Kita perlu lebih baik ralat kaedah pengesanan  Bagaimana pula checksum aritmetik?
  19. 19. Checksum aritmetik  Digunakan dalam TCP dan IP di Internet  Watak dihantar ditukar kepada bentuk angka dan merumuskan  Jumlah diletakkan dalam bentuk tertentu pada akhir penghantaran
  20. 20.  Ringkas contoh:  56  72  34  48  210  Kemudian membawa 2 ke bawah dan menambah kepada kedudukan yang paling kanan  10 2  12
  21. 21.  Penerima melakukan penukaran sama dan menjumlahkan dan membandingkan jumlah baru dengan jumlah yang dihantar  TCP dan proses IP sedikit lebih kompleks tetapi idea adalah sama  Tetapi checksum aritmetik boleh membiarkan kesilapan slip melalui. Adakah terdapat sesuatu yang lebih kuat lagi?
  22. 22. Cyclic Redundancy Checksum  CRC kesilapan kaedah pengesanan merawat paket data untuk dihantar sebagai polinomial besar  Pemancar mengambil polinomial mesej dan menggunakan aritmetik polinomial, dibahagikan dengan polinomial menjana diberikan  Quotient dibuang tetapi selebihnya adalah "melekat" kepada akhir mesej
  23. 23.  Mesej (dengan bakinya) dihantar kepada penerima  Penerima membahagikan mesej dan bakinya oleh polinomial penjanaan yang sama  Jika baki tidak sama dengan sifar keputusan, terdapat ralat semasa penghantaran  Jika baki sifar keputusan, tidak ada kesilapan semasa penghantaran
  24. 24.  Some standard generating polynomials:  CRC-12: x12 + x11 + x3 + x2 + x + 1  CRC-16: x16 + x15 + x2 + 1  CRC-CCITT: x16 + x15 + x5 + 1  CRC-32: x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1  ATM CRC: x8 + x2 + x + 1
  25. 25. Kawalan Ralat  Apabila kesilapan dikesan, apa yang penerima akan lakukan?  Melakukan apa-apa (hanya melontarkan bingkai atau paket)  Kembali mesej ralat untuk pemancar  Betulkan kesilapan tanpa bantuan lagi dari pemancar
  26. 26. Adakah Tiada apa-apa (Baling Kerangka / paket)  Seolah-olah seperti cara yang aneh untuk mengawal kesilapan tetapi beberapa protokol yang lebih rendah lapisan seperti frame relay melakukan ini jenis kawalan ralat  Sebagai contoh, jika frame relay mengesan ralat, ia hanya lambungan bingkai  Tiada mesej dikembalikan  Frame relay menganggap protokol yang lebih tinggi (seperti TCP / IP) akan mengesan bingkai dilambung dan meminta penghantaran semula
  27. 27. Kembali Mesej A  Apabila kesilapan dikesan, mesej ralat akan dikembalikan kepada penghantar  Dua bentuk asas:  Berhenti-dan-tunggu kawalan ralat  Gelongsor tingkap kawalan ralat
  28. 28. Berhenti-dan-Tunggu Kawalan Ralat  Berhenti-dan-tunggu adalah yang paling mudah daripada protokol kawalan ralat  Penghantar A menghantar bingkai kemudian berhenti dan menunggu pengakuan  Jika pengakuan positif (ACK) diterima, bingkai seterusnya dihantar  Jika pengakuan negatif (NAK) diterima, rangka yang sama dihantar lagi
  29. 29. Gelongsor Tetingkap Kawalan Ralat  Teknik-teknik ini menganggap bahawa pelbagai bingkai dalam penghantaran pada satu masa  Satu protokol tingkap gelongsor membolehkan penghantar untuk menghantar beberapa paket data pada satu-satu masa sebelum menerima apa-apa penghargaan  Bergantung kepada saiz tingkap  Apabila penerima tidak mengakui penerimaan, ACK kembali mengandungi bilangan kerangka yang dijangka akan datang
  30. 30.  Protokol tingkap gelongsor lebih tua bernombor setiap bingkai atau paket yang telah dihantar  Lebih moden gelongsor tingkap protokol bilangan setiap bait dalam tempoh satu  Satu contoh di mana paket yang bernombor, diikuti dengan contoh di mana bait yang bernombor:
  31. 31.  Notis bahawa ACK tidak selalu dihantar selepas setiap frame diterima  Ia adalah lebih cekap untuk menunggu beberapa bingkai yang diterima sebelum kembali satu ACK  Berapa lama anda perlu menunggu sehingga anda kembali satu ACK?
  32. 32.  Menggunakan TCP / IP, terdapat beberapa peraturan asas mengenai ACKs:  Peraturan 1: Jika penerima sahaja menerima data dan mahu menghantar data sendiri, piggyback ACK yang bersama-sama dengan data  Peraturan 2: Jika penerima tidak mempunyai data untuk kembali dan baru sahaja ACKed paket lepas, penerima menunggu 500 ms untuk paket lain  Jika semasa menunggu, paket lain tiba, menghantar ACK serta-merta  Kaedah 3: Jika penerima tidak mempunyai data untuk kembali dan baru sahaja ACKed paket lepas, penerima menunggu 500 ms  Tiada paket, hantar ACK
  33. 33.  Apa yang berlaku apabila satu paket yang hilang?  Seperti yang ditunjukkan dalam slaid seterusnya, jika bingkai hilang, kerangka berikut akan "keluar dari urutan"  Penerima akan mengadakan daripada bait urutan dalam buffer dan meminta pengirim untuk hantar semula frame yang hilang
  34. 34.  Apa yang berlaku apabila ACK hilang?  Seperti yang ditunjukkan dalam slaid seterusnya, jika ACK hilang, penghantar akan menunggu ACK tiba dan akhirnya masa keluar  Apabila masa keluar berlaku, penghantar akan menghantar semula frame yang lalu
  35. 35. Membetulkan Ralat  Bagi penerima untuk membetulkan kesilapan dengan tidak ada bantuan lagi dari pemancar memerlukan sejumlah besar maklumat yang diperlukan untuk mengiringi data asal  Ini maklumat berlebihan membolehkan penerima untuk menentukan kesilapan dan membuat pembetulan  Ini jenis kawalan ralat sering dipanggil pembetulan ralat ke hadapan dan melibatkan Kod Hamming dipanggil Kod
  36. 36. Membetulkan Ralat  Hamming Kod menambah bit cek tambahan untuk watak  Ini bit cek melakukan pemeriksaan pariti mengenai pelbagai bit  Contoh: Satu boleh mewujudkan kod Hamming di mana 4 bit cek ditambah kepada aksara 8-bit  Kami boleh nombor bit cek C8, c4, c2 dan c1  Kami akan bilangan bit data B12, B11, B10, B9, B7, B6, b5, dan b3  Meletakkan bit dalam perintah yang berikut: B12, B11, B10, B9, C8, B7, B6, b5, c4, b3, c2, c1
  37. 37.  Contoh (sambungan):  C8 akan melakukan pemeriksaan pada pariti bit B12, B11, B10, dan B9  c4 akan melakukan pemeriksaan pada pariti bit B12, B7, B6 dan b5  c2 akan melakukan pemeriksaan pada pariti bit B11, B10, B7, B6 dan b3  c1 akan melakukan pemeriksaan pada pariti bit B11, B9, B7, b5, dan b3  Slaid seterusnya menunjukkan bit cek dan nilai-nilai mereka
  38. 38.  Penghantar akan mengambil aksara 8-bit dan menjana 4 bit cek seperti yang dinyatakan  4 bit cek kemudian ditambah kepada 8 bit data dalam urutan seperti yang ditunjukkan dan kemudian dihantar  Penerima akan melaksanakan 4 cek pariti menggunakan 4 bit cek  Jika tiada bit dibalik semasa penghantaran, maka tidak ada kesilapan pariti  Apakah yang akan berlaku jika salah satu bit dibalik semasa penghantaran?
  39. 39.  Sebagai contoh, bagaimana jika sedikit B9 lambungan?  C8 memeriksa bit cek bit B12, B11, B10, B9 dan C8 (01000)  Ini akan menyebabkan kesilapan pariti  Sedikit cek c4 memeriksa bit B12, B7, B6, b5 dan c4 (00101)  Ini tidak akan menyebabkan kesilapan pariti (walaupun beberapa 1s)  The c2 bit cek cek bit B11, B10, B7, B6, b3 dan c2 (100111)  Ini tidak akan menyebabkan kesilapan pariti
  40. 40. Pengesanan Ralat Dalam Tindakan  FEC digunakan dalam penghantaran isyarat radio, seperti yang digunakan dalam transmisi televisyen digital (Reed-Solomon dan trellis encoding) dan 4D- PAM5 (Viterbi dan trellis pengekodan)  Beberapa FEC adalah berdasarkan Kod Hamming
  41. 41.  Bunyi sentiasa hadir dalam rangkaian komputer, dan jika tahap bunyi bising yang terlalu tinggi, kesilapan akan diperkenalkan semasa penghantaran data  Jenis-jenis bunyi termasuk bunyi putih, bunyi gerak hati, crosstalk, echo, ketar, dan wartawan  Antara teknik-teknik untuk mengurangkan bunyi adalah wajar melindungi kabel, telefon talian dingin atau persamaan, dengan menggunakan peralatan digital moden, dengan menggunakan pengulang digital dan penguat analog, dan memerhatikan kapasiti dinyatakan media
  42. 42.  Tiga bentuk asas pengesanan ralat pariti, checksum aritmetik, dan kitaran lebihan checksum  Cyclic lebihan checksum adalah unggul skim kesilapan pengesanan dengan hampir 100 peratus keupayaan mengiktiraf data paket rosak  Apabila kesilapan telah dikesan, terdapat tiga pilihan yang mungkin: berbuat apa-apa, kembali mesej ralat, dan membetulkan kesilapan
  43. 43.  Protokol berhenti-dan-tunggu membenarkan hanya satu paket yang akan dihantar pada satu masa  Gelongsor tingkap protokol membolehkan beberapa paket yang akan dihantar pada satu-satu masa  Pembetulan ralat kemungkinan jika data yang dihantar mengandungi maklumat yang cukup diperlukan supaya penerima betul boleh membetulkan kesilapan itu tanpa meminta penghantar untuk maklumat tambahan

×