Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu – Chương 3 Tổng quan về điều khiển lỗi

Chương 3
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN LỖI


Tổng quan về điều khiển lỗi
• 1/Các phương pháp điều khiển lỗi
• 2/Phân loại mã điều khiển lỗi


Tởng quan về điều khiển lỡi
• MĐ : làm giảm tỷ lệ lỗi trong một hệ thống
khi tỷ lệ này lớn quá mức cho phép.
• Phương pháp
1.
2.
3.
4.

Tăng cơng śt phát
Phân tập
Truyền song công
Yêu cầu lặp lại tự động ARQ (Automatic
Repeat reQuest)
5. Mã hóa sửa lỗi không phản hồi FECC
(Forward Error Correctiong Coding)


Mã hóa kênh
• Mã hóa điều khiển lỗi cịn được gọi là
mã hóa kênh (channel encoding) được
sử dụng để phát hiện và sửa các ký tự

hay các bit thu bị lỗi
• Mã hóa điều khiển lỗi được dùng khi kỹ
thuật ARQ khơng thích hợp


Tổng quan về điều khiển lỗi

• 1/Các phương pháp điều khiển lỗi
• 2/Phân loại mã điều khiển lỗi



Khả năng phát hiện và sửa lỡi của mã khới
• Mối quan hệ giữa khoảng cách Haming và
khả năng phát hiện và sửa lỡi :
d≥r+s+1
• d : khoảng cách Haming
• r : sớ lỡi phát hiện được
• s : sớ lỗi sửa được


2/Các loại mã điều khiển lỗi

• 2.1.Mã khối
• 2.2.Mã chập


2/Các loại mã điều khiển lỗi
• 2.1.Mã khối
• 2.2.Mã chập

2.1.Mã khối
• Mã khối được đặc trưng bởi hai số
nguyên n và k,và một ma trận sinh hay
đa thức sinh.


Khả năng phát hiện và sửa lỡi của mã khới
• Tập M gồm 8 phần tử sau
Ký
tự

A

B

C

D

E

F

G

H

Từ 000 001 010 011 100 101 110 111

mã

• Tập M1 gờm các phần tử có khoảng cách
Haming đều bằng 2
Ký B C E H
tự
Từ 001 010 100 111
mã


Trường hợp sai 1 lỡi
•
•
•
•

B(001)
C(010)
E(100)
H(111)

A(000),
A(000),
A(000),
D(011),

D(011),
D(011),
F(101),
F(101),

F(101)
G(110)
G(110)
G(110)

• NX : Phát hiện được từ mã sai nhưng khơng
sửa được.
• Trường hợp sai 2 lỗi ????


Khả năng phát hiện và sửa lỡi của mã khới
• Tập M gồm 8 phần tử sau
Ký
tự

A

B

C

D

E

F

G

H

Từ 000 001 010 011 100 101 110 111
mã

• Tập M2 gờm các phần tử có khoảng cách
Haming đều bằng
Ký B G
tự
Từ 001 110
mã


Trường hợp sai 1 lỡi
• B(001)
• G(110)

•
•
•
•
•

A(000),
C(010),

D(011),
E(100),

F(101)

H(111)

NX : Phát hiện được từ mã sai và sửa được.
Trường hợp sai 2 lỗi
B(001)
C(010), E(100), H(111)
G(110)
A(000), D(011), F(101)
NX ????


Mối quan hệ giữa độ dài tổng cộng của từ
mã và sớ bit tin
• Vecto lỡi : Là vecto biểu diễn vị trí các bit
lỗi xuất hiện trong từ mã thu
• Ví dụ
• Từ mã phát là 1110010 và từ mã thu được là
1100110➔ e=0010100
• Từ mã có chiều dài là n , có k bit tin
➔ Số từ mã là 2n
Số từ mã dùng là 2k
Số từ mã cấm là 2n-2k


Mối quan hệ giữa độ dài tổng cộng của từ
mã và sớ bit tin
• Gọi E là sớ lượng vecto lỡi
E=E1 + E2 +…. En ; Ei :sai i lỡi
• Mỡi từ mã trùn đi có E trường hợp lỡi
• ➔Với 2k từ mã dùng thì sẽ có E*2k trường

hợp lỡi
• Vậy, n và k phải thỏa mãn :
E*2k ≤ 2n – 2k
Hay :


Một số loại mã khối
• a/Mã kiểm tra chẵn lẻ (parity)
• b/Mã kiểm tra độ dư vịng CRC (Cyclic
Redundancy Check)
• c/Mã Hamming sửa 1 lỗi đơn


Một số loại mã khối
• a/Mã kiểm tra chẵn lẻ (parity)
• b/Mã kiểm tra độ dư vịng CRC (Cyclic
Redundancy Check)
• c/Mã Hamming sửa 1 lỗi đơn


Mã kiểm tra chẵn lẻ (parity)
• Khi có n bit thơng tin cần truyền thì người ta
sẽ gắn thêm vào đó 1 bit kiểm tra chẵn lẻ
(parity bit) sao cho tổng số bit 1 là chẵn hay
là lẻ (tuỳ thuộc vào nhà thiết kế). Bên nhận
sẽ dựa vào đặc điểm đó của luồng thơng tin
để kiểm tra lỗi tổng.


Mạch tính tốn parity

3.Mã ASCII


Mã kiểm tra độ dư vịng CRC (Cyclic
Redundancy Check)
• Phương pháp :
• Phía phát
– k

bit tin thêm vào n bit để kiểm tra
➔Tín hiệu phát đi gồm (
) bit
– n bit thêm vào được xác định nhờ một đa thức sinh cho
trước

• Phía thu
– Nhận được (
) bit.
– Dựa vào đa thức sinh xác định bản tin có lỗi hay ko


Mã kiểm tra độ dư vịng CRC (Cyclic
Redundancy Check)
• Ngun tắc tạo mã :
• N bit thêm vào được gọi là CRC
• Sớ n phụ tḥc vào bậc của đa thức sinh (ln
bằng sớ bậc của đa thức sinh)
• Dịch sang trái n bit sau đó thực hiện chia modul 2

cho đa thức sinh đã chọn.Kết quả dư chính là
CRC
• Bên thu nhận được thông báo cũng chia cho đa
thức sinh như bên phát.Kết quả dư của phép chia
sẽ biết được quá trình truyền tin có lỗi hay ko.


Mạch tạo mã CRC
• Mạch điện bao gờm các bợ ghi dịch và cợng
Modul 2.
• Tḥt toán Modul 2 được thực hiện bởi các
cởng EX_OR.
• Dời bit được thực hiện bởi thanh ghi dịch
• Ví dụ : Tạo mã với đa thức sinh
G(x) = 11001
Dòng bit đầu vào là 10011011


Ví dụ