DCN - Fehlererkennung & -Korrektur
Es gibt viele Gründe, wie Rauschen, Übersprechen etc., welche kann helfen Daten zu bekommen beschädigt während der Übertragung werden. Die oberen Schichten arbeiten einige verallgemeinerte Ansicht der Netzwerkarchitektur und nicht bewusst tatsächlichen Hardwaredaten processing.Hence, die oberen Schichten zu erwarten fehlerfreie Übertragung zwischen den Systemen. Die meisten Anwendungen nicht funktionieren würde erwartungs wenn sie fehlerhafte Daten empfangen. Anwendungen wie Sprache und Video kann nicht so betroffen sein und einige Fehler kann sie immer noch gut funktionieren.
Data-Link-Layer verwendet einige Fehlerkontrollmechanismus, um sicherzustellen, dass die Rahmen (Datenbitströme) mit gewissen Maß an Genauigkeit übertragen. Aber zu verstehen, wie Fehler überwacht wird, ist es wichtig zu wissen, welche Arten von Fehlern auftreten können.
Arten von Fehler
Es können drei Arten von Fehlern sein:
Einzel-Bit- Fehlern
In einem Rahmen, gibt es nur ein bisschen, aber überall, die korrupt ist.
Mehrfach-Bit-Fehlern
Der Rahmen ist mit mehr als einem Bit im beschädigten Zustand empfangen werden.
Platzen Fehlern
Frame enthält mehr dann 1 aufeinanderfolgende Bits beschädigt.
Fehlersteuermechanismus kann zwei Möglichkeiten beinhalten:
Fehlererkennung
Fehlerkorrektur
Fehlererkennung
Fehler in der empfangenen Rahmen sind Mittel auf durch Paritätsprüfung und Cyclic Redundancy Check (CRC) erkannt. In beiden Fällen werden einige zusätzliche Bits zusammen mit Ist-Daten gesendet, um zu bestätigen, dass die Bits im Gegenstation empfangen sind die gleichen wie sie gesendet wurden. Wenn die Zählerprüfung am Empfänger-Ende scheitert, werden die Bits als beschädigt.
Paritätsprüfung
Ein zusätzliches Bit wird sendet zusammen mit den Original-Bits zu machen nummer von 1s entweder im Falle eines von gerader Parität oder ungerader im Falle eines von ungerade Parität.
Der Absender, während die Schaffung eines Rahmens zählt die Anzahl der 1s darin. Zum Beispiel, wenn eine gerade Parität verwendet wird und die Anzahl der 1en ist dann eine Bit mit dem Wert 0 addiert wird. Auf diese Weise Anzahl von 1s bleibt even.If die Anzahl der 1s ungerade ist, zu machen es gerade Bit mit Wert 1 addiert wird.
Der Empfänger zählt einfach die Anzahl der 1s in einem Rahmen. Wenn die Zählung von 1 s ist gerade und gerade Parität verwendet wird, wird der Rahmen ist als betrachtet nicht-beschädigten und wird akzeptiert. Wenn die Zahl von 1 s ist seltsam und ungerade Parität verwendet wird, wird der Rahmen noch nicht beschädigt.
Wenn ein einzelnes Bit Flips auf der Durchreise, der Empfänger kann erkennen es durch Zählen der Anzahl von 1s. Aber wenn mehr als ein Bit irrtümlich, dann ist es sehr schwer für die Empfänger, um den Fehler zu erkennen.
Zyklische Redundanzprüfung(CRC)
CRC ist ein anderer sich nähern zu erkennen, ob der empfangene Rahmen gültige Daten enthält. Diese Technik beinhaltet binäre Aufteilung der Datenbits gesendet. Der Divisor wird durch Polynome erzeugt. Der Sender führt eine Divisionsoperation auf die Bits gesendet werden, und berechnet den Rest. Vor dem Senden der eigentlichen Bits, um den Absender der Rest am Ende der tatsächlichen Bits. Tatsächlichen Datenbits plus der Rest wird als ein Codewort. Der Sender überträgt die Daten-Bits als Codewörter.
Am anderen Ende, führt der Empfänger Divisionsoperation auf Codewörter unter Verwendung des gleichen CRC-Teiler. Wenn der Rest nur Nullen enthält die Daten-Bits werden akzeptiert, andernfalls als da einige Datenverlust aufgetreten ist auf der Durchreise.
Fehlerkorrektur
In der digitalen Welt, die Fehlerkorrektur kann auf zwei Arten erfolgen:
Rückwärts-Fehlerkorrektur Wenn der Empfänger einen Fehler in den empfangenen Daten feststellt, es Anfragen der rücken die Absender zu Weiterverbreitung die Dateneinheit.
Vorwärtsfehlerkorrektur Wenn der Empfänger erkennt einige Fehler in empfangenen Daten, es ausführt Fehlerkorrekturcode, welche hilft der es um automatische Wiederherstellung und einige Arten von Fehlern zu korrigieren.
Die erste, Rückwärts-Fehlerkorrektur, ist einfach und kann nur wirksam eingesetzt werden, wo Weiters ist nicht teuer sein. Zum Beispiel, Faseroptik. Aber im Falle der Funkübertragung Weiters kann zu viel kosten. Im letzteren Fall wird Vorwärtsfehlerkorrektur verwendet.
Um den Fehler in Datenrahmen zu beheben, muss der Empfänger genau, welches Bit in dem Rahmen beschädigt. Um die Bits im Fehler zu lokalisieren, werden redundante Bits als Paritätsbits für die Fehler detection.For Beispiel verwendet, nehmen wir ASCII Wörter (7 Bit-Daten), dann könnte es 8 Art der Informationen, die wir brauchen: ersten sieben Bits zu uns, welche etwas zu sagen wird der Fehler und ein Bit mehr zu sagen, dass es keinen Fehler gibt.
für m Datenbits r redundanten Bits sind verwendet. r Bits 2r Kombinationen von Informationen zur Verfügung. In m + r Bit-Codewort, besteht die Möglichkeit, dass die r Bits selbst beschädigt werden kann. So ist die Zahl der r Bits verwendet werden, müssen über m + r Bit-Stellen und Nichtfehlerinformationen, dh m + r + 1 zu informieren.
