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《數(shù)據(jù)鏈路層ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第4章 數(shù)據(jù)鏈路層1本章學習要求：了解：數(shù)據(jù)傳輸過程中差錯產(chǎn)生的原因與性質(zhì)。掌握：誤碼率的定義與差錯控制方法。掌握：數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念。了解：面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實例—BSC。掌握：面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實例—HDLC。掌握：Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。24.1差錯產(chǎn)生與差錯控制方法4.1.1為什么要設計數(shù)據(jù)鏈路層在原始物理傳輸線路上傳輸數(shù)據(jù)信號是有差錯的；設計數(shù)據(jù)鏈路層的主要目的：將有差錯的物理線路改進成無差錯的數(shù)據(jù)鏈路；方法—差錯檢測差錯控制流量控制作用：改善數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，向網(wǎng)絡層提供高質(zhì)量的服務。3
2、4.1.2差錯產(chǎn)生的原因和差錯類型傳輸差錯—通過通信信道后接收的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象;差錯控制—檢查是否出現(xiàn)差錯以及如何糾正差錯；通信信道的噪聲分為兩類：熱噪聲和沖擊噪聲；由熱噪聲引起的差錯是隨機差錯，或隨機錯；沖擊噪聲引起的差錯是突發(fā)差錯，或突發(fā)錯；引起突發(fā)差錯的位長稱為突發(fā)長度；在通信過程中產(chǎn)生的傳輸差錯，是由隨機差錯與突發(fā)差錯共同構(gòu)成的。4傳輸差錯 產(chǎn)生過程54.1.3誤碼率的定義誤碼率定義：二進制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率，它在數(shù)值上近似等于：Pe=Ne/N其中，N為傳輸?shù)亩M制比特總數(shù)；Ne為被傳錯
3、的比特數(shù)。6討論誤碼率應該是衡量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù)；對于一個實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好，要根據(jù)實際傳輸要求提出誤碼率要求；對于實際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M制比特，要折合成二進制比特來計算；差錯的出現(xiàn)具有隨機性，在實際測量一個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時，只有被測量的傳輸二進制比特數(shù)越大，才會越接近于真正的誤碼率值。74.1.4檢錯碼與糾錯碼糾錯碼：每個傳輸?shù)姆纸M帶上足夠的冗余信息；接收端能發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯。檢錯碼:分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯的冗余信息；接收端能發(fā)現(xiàn)出錯，但不
4、能確定哪一比特是錯的，并且自己不能糾正傳輸差錯。8常用的檢錯碼奇偶校驗碼垂直奇（偶）校驗水平奇（偶）校驗水平垂直奇（偶）校驗（方陣碼）循環(huán)冗余編碼CRC——目前應用最廣的檢錯碼編碼方法之一94.1.5循環(huán)冗余編碼工作原理10舉例：11標準CRC生成多項式G（x）CRC-12G（x）=x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16G（x）=x16+x15+x2+1CRC-CCITTG（x）=x16+x12+x5+1CRC-32G（x）=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+
5、x2+x+112CRC校驗碼的檢錯能力CRC校驗碼能檢查出全部單個錯；CRC校驗碼能檢查出全部離散的二位錯；CRC校驗碼能檢查出全部奇數(shù)個錯；CRC校驗碼能檢查出全部長度小于或等于K位的突發(fā)錯；CRC校驗碼能以[1-（1/2）K-1]的概率檢查出長度為（K+1）位的突發(fā)錯；如果K=16，則該CRC校驗碼能全部檢查出小于或等于16位的所有的突發(fā)差錯，并能以1-（1/2）16-1=99.997％的概率檢查出長度為17位的突發(fā)錯，漏檢概率為0.003%；134.1.6差錯控制機制反饋重發(fā)機制停止等待方式(ARQ)連續(xù)工作方式(
6、連續(xù)ARQ)拉回方式選擇重發(fā)方式14dataiACKdatai+1發(fā)出對剛收到的數(shù)據(jù)幀的應答發(fā)出一幀等待，直到收到ACK才發(fā)送下一幀發(fā)送方接收方反饋重發(fā)機制的分類停止等待方式15（有噪聲信道的單工協(xié)議）?前提：實際信道不滿足理想化數(shù)據(jù)傳輸?shù)募俣?流量控制方法：等待發(fā)送差錯控制：發(fā)送方數(shù)據(jù)幀中加入校驗碼（CRC），由接收方檢查；若出錯，返回NAK；發(fā)送方收到NAK后重發(fā)。?幀丟失處理：超時定時器；以序號標識數(shù)據(jù)幀?優(yōu)點：簡單?缺點：信道利用率低反饋重發(fā)機制的分類停止等待方式16反饋重發(fā)機制的分類停止等待方式17framei
7、ACKiframeI+1ACKi+1framei+2framei+2ACKi+2framei+3ACKi+3framei+3ACKi+3發(fā)送方接收方超時超時幀丟失重發(fā)ACK丟失重發(fā)，丟失重復幀反饋重發(fā)機制的分類停止等待方式18停等ARQ算法流程SGet!stDatafromNetworkLayerV(s)=0N(s)=V(s)SaveDateFrametoBufferSendBufferedDataFrametoPhysicalLayerStartTimerWaitEventReceivedACKReceivedNAKT
8、imeOutGetNextDataV(s)=1-V(s)RV(r)=0WaitDataFrameReceivedFrame,andTestifErroroccursCorrectErrorN(s)=V(r)?DiscardFramePassDatatoNetwokLayerSendACKSendNAKSendACKV
