Cùng với sựphát triển mạnh mẽcủa khoa học kỹthuật, ngành viễn
thông đã có nhiều bước tiến vượt bậc, nhiều hệthống thông tin hiện đại đã ra
đời nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin và giải trí của con người.ðặc
biệt là hệthống thông tin sốvới các đường truyền tốc độcao đã dần thay thế
hệthống thông tin tương tự.Vấn đề đặt ra với hệthống thông tin sốlàtruyền
với khoảng cách xa mà vẩn đảm bảo độchính xác thông tin hay chất lượng
dịch vụcủa hệthống.
ðó là sựra đời của các phương pháp phát hiện và sửa lổi, nhằm sửa
chữa những lổi, sai sót trên đường truyền, đảm bảo sựtin cậy, độchính xác
thông tin. ðểhiểu thêm vềquá trình phát hiện lổi và sữa lổi của thông tin
trước hết ta cần hiểu vềhệthống thông tin.
Nhóm em trân trọng cảm ơn sựgiúp đỡtận tình của quý thầy cô
cũng nhưKhoa ðiện – ðiện Tửtrường đại học Tôn ðức Thắng. Và đặc biệt
chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn của chúng em
–TS Hoàng Thu Hà. Nhờsựhướng dẫn tận tình của thầy mà chúng em có
thểhoàn thành tốt đềtài này.
32 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 2377 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tìm hiểu kỹ thuật kiểm soát lỗi ARQ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
TRƯỜNG ðH TÔN ðỨC THẮNG
KHOA ðIỆN-ðIỆN TỬ
NHIỆM VỤ ðỒ ÁN 2
KHOA : ðIỆN-ðIỆN TỬ
NGÀNH: ðIỆN TỬ VIỄN THÔNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. HOÀNG THU HÀ
SINH VIÊN THỰC HIỆN: HỒ THANH TÀI MSSV:910512D
NGUYỄN NAM VŨ MSSV:
ðỀN TÀI: TÌM HIỂU KỸ THUẬT KIỂM SOÁT LỖI ARQ
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Ngày tháng năm 2009
(ký tên)
2
Mục lục:
Lời nói ñầu 3
PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KIỂM SOÁT LỔI 4
I )HỆ THỐNG THÔNG TÍN SỐ 4
II) CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN LỖI 5
II.1 Phương pháp truyền phản hồi 6
II.2 Phương pháp truyền dư thừa 7
II.3 Phương pháp kiểm tra chẳn lẽ 7
II.4 Phương pháp CRC 8
II.5 Phương pháp kiểm tra tổng khối 9
III LỖI DỮ LIỆU KÊNH TRUYỀN 11
PHẦN II KỶ THUẬT KIỂM SOÁT LỔI ARQ 12
I )ðẶC ðIỂM ARQ 12
I.1 Vấn ñề khi trao ñổi dữ liệu 13
I.2PHÂN KHUNG 14
II )PHÂN LOẠI KỸ THUẬT KIỂM SOÁT LỖI ARQ 19
Các cơ chế phát lại ñược chia ra làm 3 loại chính:
-Cơ chế phát lại dừng và ñợi (Stop-and-Wait ARQ)
-Cơ chế phát lại theo nhóm (Go-back-N ARQ)
-Cơ chế phát lại có lựa chọn (Selective repeat ARQ)
II.1 Stop–and–Wait 19
*Cửa sổ trượt ARQ 24
II.2 Go–back–N 25
III.3 Selective Repeat ARQ 28
So sánh giữa Stop and Wait, Go-back-n và Selective-reject ARQ 31
PHẦN III ỨNG DỤNG ARQ 31
3
Lời nói ñầu
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành viễn
thông ñã có nhiều bước tiến vượt bậc, nhiều hệ thống thông tin hiện ñại ñã ra
ñời nhằm ñáp ứng nhu cầu trao ñổi thông tin và giải trí của con người.ðặc
biệt là hệ thống thông tin số với các ñường truyền tốc ñộ cao ñã dần thay thế
hệ thống thông tin tương tự .Vấn ñề ñặt ra với hệ thống thông tin số làtruyền
với khoảng cách xa mà vẩn ñảm bảo ñộ chính xác thông tin hay chất lượng
dịch vụ của hệ thống.
ðó là sự ra ñời của các phương pháp phát hiện và sửa lổi, nhằm sửa
chữa những lổi, sai sót trên ñường truyền, ñảm bảo sự tin cậy, ñộ chính xác
thông tin. ðể hiểu thêm về quá trình phát hiện lổi và sữa lổi của thông tin
trước hết ta cần hiểu về hệ thống thông tin.
Nhóm em trân trọng cảm ơn sự giúp ñỡ tận tình của quý thầy cô
cũng như Khoa ðiện – ðiện Tử trường ñại học Tôn ðức Thắng. Và ñặc biệt
chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc ñến giáo viên hướng dẫn của chúng em
–TS Hoàng Thu Hà. Nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy mà chúng em có
thể hoàn thành tốt ñề tài này.
4
PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KIỂM SOÁT LỖI
I )HỆ THỐNG THÔNG TÍN SỐ
Hệ thống thông tin số là hệ thống mà tín hiệu ñược truyền ñược truyền
dưới dạng số nhị phân.Sơ ñồ tổng quát của hệ thống số ñược trình bày ở
hình:
Nguồn tin: là nơi tạo ra hay chứa các tập tin truyền ñi.Nguồn tin có
thể là tương tự hoặc số.
ðịnh dạng:có chứa năng tạo ra tập hợp các tín hiệu rời rạc,riêng biệt.
Khi nguồn tin là tương tự thì ñịnh dạng sẽ rời rạc hóa tín hiệu tương tự thành
các giá trị ñiện áp tại các khoản thời gian lấy mẫu.
Mã hóa nguồn:biến ñổi các tin tức,ký tự..thành các bit nhị phân.Có rất
nhiều loại mã dùng ñể mã hóa nguồn như:mã ACSII,mã BCD,mã tối ưu
Huffman,mã tối ưu Shannon,mã tối ưu Fano..
5
Mã bảo mật:mục ñích là bảo mật nguồn thông tin,chống lại sự ăn cắp
hay sự làm nhiểu làm sai lệch thông tin của các yếu tố bên ngoài tại bất kỳ
một vị trí trên ñường truyền
Mã hóa kênh:mục ñích làm giảm thiểu xác suất sai thông tin khi
truyền qua kênh truyền ñảm bảo ñộ tin cậy của thông tin,có thể sửa lỗi ñược
khi thông tin ñến phía thu bị lỗi.
Việc giảm thiểu xác suất sai dựa vào việc phát hiện sai và sửa sai có
thể dẩn ñến việc giảm tỉ số tín hiệu trên nhiễu(SNR) cần thiết,nhờ ñó sẽ làm
thuận lợi cho việc bảo mật,trải phổ và tăng ñộ chính xác của thông tin
nhận,ñây là mục ñích quan trọng của truyền thông.
Ghép kênh: ghép các nguồn tin lại với nhau ñể truyền trên một kênh
chung.
ðiều chế: biến ñổi tín hiệu thích ứng với kênh truyền,nhằm nâng cao
chất lượng và ñộ tin cậy của quá trình thông tin.
Trải phổ: biến ñổi tín hiệu băng hẹp thành tín hiệu băng rộng,nhằm
bảo mật thông tin và sử dụng băng tần một cách có hiệu quả.
ða truy cập: cho phép nhiều user có thể truy cập vào
Kênh truyền: hữu tuyến (dùng các loại cáp ñồng trục,cáp quang…ñể
truyền dẩn) và vô tuyến
Hai vấn ñề chính cơ bản của hệ thống thông tin :
-Vấn ñề hiệu suất,nói cách khác là tốc ñộ truyền tin của hệ thống.
-Vấn ñề ñộ chính xác,nói cách khác là khả năng chống nhiễu của hệ
thống.
II) CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN LỖI
Phát hiện lỗi là quá trình kiểm tra và giám sát và xác ñịnh xem giữ liệu
thu có bị lỗi không.Việc phát hiện lỗi ñó có khi chỉ cần biết ñoạn từ mã hoặc
ñoạn tin truyền ñó có bị lỗi hay không mà không cần biết bit lỗi cụ thể.
6
Do ñó cần có cơ chế phát hiện lỗi nhằm mục truyền lại hoặc sữa lỗi.Cơ
chế thứ nhất là kiểm soát lỗi thuận và cơ chế thứ hai là kiểm soát lỗi phản
hồi.
• Kiểm soát lỗi thuận thường không yêu cầu truyền lại chỉ nhằm phát
hiện lỗi hoặc có khả năng sửa hạn chế các bit lỗi.Phương pháp này
thường áp dụng cho các ñường truyền có cự ly rất xa với thời gian trể
là quan trọng,hoặc áp dụng trường hợp truyền ñơn công
• Kiểm soát lỗi phản hồi nhằm mục ñích phát hiện sai và yêu cầu phía
phát gửi lại cho ñến khi nhận ñược là chính xác.
Sau ñây là một số phương pháp phát hiện lỗi ñơn giản.
II.1 Phương pháp truyền phản hồi
Hay còn gọi là phương pháp dội.Trong phương pháp này phía phát sẽ
truyền phía thu thông ñiệp hay ñoạn tin,khi phía thu nhận ñược thông ñiệp
hay ñoạn tin,khi phía thu nhận ñược thông ñiệp sẽ phát lại bản sao về phía
phát:
Như vậy phía phát sẽ so sánh dữ liệu nằm trong vùng ñiệm ñể biết là dữ
liệu truyền ñúng hay sai.
◄Ưu ñiểm: phương pháp này có khả năng phát hiện sai rất chính xác từ
trường hợp các bit ở thông ñiệp và bản sao sai trùng nhau,tuy nhiên khả
năng ñể có các sai trùng nhau là rất bé.
Bộ phát Bộ thu
Bản sao
Thông ñiệp
7
◄Nhược ñiểm: phương pháp này cho hiệu suất ñường truyền thấp vì
cùng một thông ñiệp truyền phải truyền hai lần.Trong trường hợp ở phía thu
nhận ñược ký tự ñúng nhưng có thể truyền lại phía phát bị lỗi.
II.2 Phương pháp truyền dư thừa
Hay còn gọi là phương pháp truyền lặp lại.Phía phát sẽ truyền thông ñiệp
và kèm theo bản sao của nó.
Ở bộ thu sẽ so sánh bản thông ñiệp và bản sao,nếu không giống nhau
tức lỗi truyền suất hiện.
◄Ưu ñiểm: phương pháp này có khả năng phát sai rất chính xác trừ
trường hợp các bit ở thông ñiệp và bản sao sai trùng nhau,tuy nhiên khả
năng ñể có các sai trùng nhau rất bé.
◄Nhược ñiểm: phương pháp này có hiệu suất ñường truyền thấp vì
cùng một thông phải truyền hai lần.Trong trường hợp ở phía thu nhận ñược
ký tự ñúng nhưng có thể bản sao bị lỗi,như vậy việc truyền ñúng sẽ trở thành
truyền bị lỗi
II.3 Phương pháp kiểm tra chẳn lẽ
Kiễm tra chẳn lẽ (parity) là phương pháp ñơn giản nhất thường ñược
áp dụng trong các hệ thống truyền dữ liệu ñể phát hiện sai dữ liệu
truyền.Việc kiểm tra chẳn lẽ một ñoạn tin truyền có thể kiểm tra theo hàng
ngang hoặc kiểm tra theo cột dọc.Một bit ñơn ñược gọi là bit kiểm tra ñược
thêm vào hàng hoặc cột ñể thực hiện việc kiểm tra.Phụ thuộc vào số bit 1 có
Bộ phát Bộ thu
Thông ñiệp Bản sao
8
trong hàng và phương thức kiểm tra lẻ hoặc chẳn mà giá trị bit kiểm tra P có
giá trị là o hoặc 1.
◄Ưu ñiểm: phương pháp kiểm tra chẳn lẽ là ñơn giản và rất thích hợp
ñường truyền ngắn hoặc môi trường có nhiễu ít và có khả năng phát hiện tất
cả các bit sai
◄Nhược ñiểm: nếu như có một số chẳn các bit lổi thì phương pháp
kiểm tra chẳn lẽ không phát hiện ñược.
II.4 Phương pháp CRC
CRC (cyclic redundancy check) là một loại hàm băm, ñược dùng ñể
sinh ra giá trị kiểm thử, của một chuỗi bit có chiều dài ngắn và cố ñịnh, của
các gói tin vận chuyển qua mạng hay một khối nhỏ của tệp dữ liệu. Giá trị
kiểm thử ñược dùng ñể dò lỗi khi dữ liệu ñược truyền hay lưu vào thiết bị
lưu trữ. Giá trị của CRC sẽ ñược tính toán và ñính kèm vào dữ liệu trước khi
dữ liệu ñược truyền ñi hay lưu trữ. Khi dữ liệu ñược sử dụng, nó sẽ ñược
kiểm thử bằng cách sinh ra mã CRC và so khớp với mã CRC trong dữ liệu.
CRC rất phổ biến, vì nó rất ñơn giản ñể lắp ñặt trong các máy tính sử
dụng hệ cơ số nhị phân, dễ dàng phân tích tính ñúng, và rất phù hợp ñể dò
các lỗi gây ra bởi nhiễu trong khi truyền dữ liệu.
Giải thuật ñơn giản nhất cho việc sửa sai là tự ñộng lặp lại thông ñiệp:
- ðầu thu tính toán CRC của thông ñiệp và so sánh với CRC ñã nhận
ñược
- Nếu kết quả không khớp thì ñầu thu sẽ không xác nhận dữ liệu hợp
lệ
- ðầu phát sẽ tự ñộng truyền lại thông ñiệp ñó nếu không nhận ñược
xác nhận dữ liệu hợp lệ
Tính toán CRC
ðể tính toán một mã nhị phân n bit CRC, xếp các bít biểu diễn ñầu
vào thành một hàng, và ñặt mẫu (n+1) bit biểu diễn số chia của CRC (gọi là
9
một "ña thức") vào bên dưới bên trái ở cuối hàng. Sau ñây là phép tính ñầu
tiên ñể tính một hàm CRC 3 bít:
11010011101100 <--- ðầu vào
1011 <--- Số chia (4 bit = 3 + 1 bit)
--------------
01100011101100 Lại ñưa vào ñầu vào của phép tính tiếp
theo)
Nếu dãy nhị phân ñầu vào bên trên có bít cực tả (ñầu tiên bên trái) là
0, không làm gì hết và dịch số chia sang phải một bít. Nếu dãy nhị phân ñầu
vào bên trên có bít cực tả là 1, lấy dãy số ñầu vào trừ ñi số chia (hay nói
cách khác, lấy từng bít ở dãy số ñầu vào trên trừ ñi từng bít ở số chia). Số
chia sau ñó dịch vị trí 1 bít sang phải, quá trình cứ tiếp diễn như vậy ñến khi
số chia chạm tới tận cùng bên phải của dãy số ñầu vào. ðây là phép tính cuối
cùng:
00000000001110 <--- Kết quả của phép nhân
1011 <--- Số chia
--------------
00000000000101 <--- Số dư (3 bits)
Do cực tả của số chia sẽ làm các bít tương ứng của dãy số ñầu vào trở
về 0 qua mỗi lần dịch, khi quá trình này kết thúc, chỉ còn những bít ở dãy
ñầu vào có thể không là 0 trở thành n bit cuối bên phải của dãy số. n bit này
là số dư của bước chia, và cũng sẽ là giá trị hàm CRC (trừ khi hàm CRC
ñược chọn ñặc biệt ñược gọi cho một số công ñoạn tiền xử lý).
II.5 Phương pháp kiểm tra tổng khối
ðể khắc phục nhược ñiểm của kiểm tra chẳn lẽ là không thể phát hiện
ñược tổng số bit sai là chẳn.Hơn nữa thường dữ liệu thường ñược truyền
thành từng khối tự nên,cho nên ñể cải thiện khả năng phát hiện lổi thì
phương pháp kiểm tra tổng khối ñược sử dụng
Phương pháp kiểm tra tổng khối thực hiện kiểm tra chẳn lẽ trên cả hàng
ngang lẩn cột dọc.
10
• Kiểm tra theo cột dọc : là mạch phát hiện lổi sử dụng phương pháp
kiểm tra chẳn lẻ ñể xác ñịnh lổi truyền trong một ký tự.Theo phương
pháp VRC (vertical redundancy checking) thì mỗi bit ký tự ñược
cộng thêm bit P trước khi truyền.Việc cộng thêm bit P ñó có thể là
kiểm tra chẳn hoặc kiểm tra lẽ.
• Kiểm tra theo hàng ngang (HRC-hozontal redundancy checking) là
một kiểu phát hiện lổi sử dụng phương pháp kiểm tra chẳn lẻ ñể xác
ñịnh lổi truyền trong một ñoạn tin.Ở phương pháp HRC thì ứng với
mỗi vị trí bit có một bit kiểm tra .Các bit b0 của các từ mã khác nhau
trong ñoạn tin cũng ñược XOR với nhau.Tương tự như vậy các bit
b1,b2,b3…b6 của các từ mã trong ñoạn tin cũng ñược XOR với
nhau.Kết quả sẽ cho bit kiểm tra HRC.Dãy bit HRC ñược thực hiện ở
phía phát trước khi truyền dữ liệu.Tại phía thu,bit HRC cũng sẽ ñược
kiểm tra so sánh giống như kiểm tra so sánh lổi bit ký tự bit.
◄Ưu ñiểm:
-Có khả năng phát hiện tất cả các bit sai lẽ
-Có khả năng phát hiện tất cả các bit lổi chẳn thậm chí cùng hàng cùng cột.
PR B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
0 0 0 0 0 0 1 0
1 0 1 0 1 0 0 0
0 1 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 0 0 0 0
1 0 1 0 1 1 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 1 1
1 0 0 0 0 0 1 1
1 1 0 0 0 0 0 1
= STX
= ETX
= BCC
Duyệt theo cột (chẵn)
Duyệt theo
hàng (lẻ)
Frame Data
Kiểm tra tổng BSC (Block Sum Check)
Hướng
Truyền
Vị trí tổ hợp lỗi không
phát hiện ñược
11
-Có khả năng sửa ñược một bit sai,vì nếu chỉ có một bit sai thì hàng và cột
tương ứng sẽ chỉ ra tọa ñộ bit sai.
◄Nhược ñiểm: không phát hiện ñược lỗi truyền nếu như trong ñoạn tin
còn số chẳn các ký tự có vị trí lỗi bit giống nhau.
III LỖI DỮ LIỆU KÊNH TRUYỀN
Các ñường truyền dữ liệu có thể có khoảng cách ngắn vài m và cũng
có thể dài hàng nghìn km,môi trường truyền dữ liệu có thể là hệ thống dây
ñồng ,vi ba,vệ tinh,sợi cáp quang,hoặc vô tuyến.Do các ñặc tính không lý
tưởng của kênh truyền cũng như tác ñộng của các yếu tố can nhiễu bên
ngoài.Trong thực tế không bao giờ ñạt ñược ñộ tin cậy hoàn toàn hoàn
hảo.Sai hoặc lổi xuất hiện trong quá trình truyền dữ liệu là không tránh khỏi.
Trong các kênh truyền tin số,nếu như xem rằng các chuỗi ký hiệu
truyền vẩn ñược giữ nguyên trật tự và chỉ sai số ở dạng bit,các lổi kênh
truyền,các lổi trong kenh truyền nhị phân ñó có thể chia làm 2 loại:
-Lổi xác suất có ký hiệu một,xảy ra ở các kênh truyền có tốc ñộ
thấp,ñộ tin cậy truyền tin lớn.xác lỗi thường ñộc lập không phụ thuộc vào
nhau.
-Lổi có tính chất cụm:thường do các yếu tố tạp nhiễu bên ngoài tác
ñộng làm cho 1 số bít liên tiếp hay 1 cụm bit nào ñó bị sai lệt.
* Kiểm soát lổi
Khi nhập dữ liệu ñược nhập vào máy tính bằng bàn phím thì chương
trình sẽ ñọc và chứ ký tự nhận ñược rồi gửi lên màn hình.Như vậy nếu ký tự
nhập bị sai thì người sử dụng có thể dùng các ký tự ñiều khiển như “delete”
hoặc “backspace” ñể loại bỏ lý tự sai và nhập lại.Công việc như vậy gọi là
kiểm soát lỗi bằng tay.
ðối với việc truyền dữ liệu ,khi 1 thiết bị ñầu cuối chuyển các khối ký
tự hay là khung dọc theo 1 ñường truyền nối tiếp ñến các thiết bị ñầu cuối
khác,chương trình bên phía thu sẽ thực 1 một thủ tục kiểm soát lỗi tự ñộng
trong suốt ñối với người sử dụng.Thông thường bên phía thu sẽ kiểm tra các
khung vừa nhận ñược và trả về phía phát một thông ñiệp ñể xác nhận là
12
ñúng hoặc yêu cầu gửi một bản sao khác.Loại kiểm soát lỗi như vậy gọi là
ARQ(AUTOMATIC REPEAT REQUEST).
PHẦN II KỸ THUẬT KIỂM SOÁT LỖI ARQ
I )ðẶC ðIỂM ARQ
Trong thực tế có 2 loại cơ sở ARQ ñó là idle RQ ñược dùng với
truyền ñịnh hướng ký tự ,continious RQ ñược dùng với các loại truyền lại
selective repeat hoặc goback N.Loại RQ liên tục thường dùng với truyền
ñịnh hướng bit.
Nguyên lý kiểm soát lỗi idle RQ ñược ñịnh nghĩa ñể cho phép các
khung của ký tự ñược truyền một cách tin cậy .ðể phân biệt phía gửi
(nguồn),và phía nhận ñích các thuật ngữ P (primary) và S(secondary) sẽ
ñược sử dụng.ðể phân biệt các khung dữ liệu và các khung giám sát ta
thường dùng các thuật ngữ I-Frame và ACK hay NAK Frame.
Idle RQ hoạt ñộng ở chế ñộ mode bán song công,bởi vì sau khi P gửi
một I-Frame nó phải chờ bên S báo cho biết là khung trước ñó ñã nhận ñúng
hay sai.Và P sẽ truyền một khung mới nếu thông tin nhận ñược là ñúng ,và
yêu cầu gửi lại khung cũ nếu thông tin nhận ñược là sai.
Có 2 cách thực hiện nguyên lý này là truyền hiểu ngầm và truyền
tường minh
Khi truyền thông tin trong mạng, thông tin truyền từ phía phát sang
phía thu có thể bị sai lỗi hoặc mất. Trong trường hợp thông tin bị mất, cần
phải thực hiện truyền lại thông tin. Với trường hợp thông tin bị sai, có thể
sửa sai bằng một trong hai cách:
-Sửa lỗi trực tiếp bên thu: phía thu sau khi phát hiện lỗi có thể sửa lỗi
trực tiếp ngay bên thu mà không yêu cầu phải phát lại. ðể có thể thực hiện
ñược ñiều này, thông tin trước khi truyền ñi phải ñược cài các mã sửa lỗi
(bên cạnh việc có khả năng phát hiện lỗi, cần có khả năng sửa lỗi).
-Yêu cầu phía phát truyền lại: phía thu sau khi kiểm tra và phát hiện
có lỗi sẽ yêu cầu phía phát truyền lại thông tin.
13
ARQ (Automatic Repeat Request) , có thể dịch là cơ chế tự ñộng phát
lại , ở giao thức TCP có sử dụng ñến cơ chế này . Nó dùng ñể ñiều khiển
luồng và ñiều khiển chống tắc nghẽn .
I.1 Vấn ñề khi trao ñổi dữ liệu
Một số vấn ñề khi hai thiết bị kết nối trực tiếp truyền nhận dữ liệu
ðồng bộ khung
ðiều khiển tốc ñộ truyền dữ liệu
Xử lý lỗi gặp phải trên ñường truyền
ðịnh vị ñịa chỉ (trong cấu hình multipoint)
Phân biệt dữ liệu và thông tin ñiều khiển
Quản lý liên kết
Nội dung
ðiều khiển dòng dữ liệu
ðiều khiển lỗi
Một số nghi thức ñiều khiển liên kết dữ liệu
ðiều khiển dòng dữ liệu
Bên nhận thường có bộ ñệm ñể nhận dữ liệu
Khi dữ liệu ñến, bên nhận thường thực hiện một số xử lý trước khi
gửi lên lớp cao hơn
ðiều khiển dòng: ñảm bảo bên phát không gởi dữ liệu quá nhanh.
Ngăn ngừa việc tràn bộ ñệm
14
*Mô hình truyền khung
I.2 PHÂN KHUNG
Khối lớn dữ liệu có thể chia thành các khung nhỏ.
Phù hợp với bộ nhớ ñệm giới hạn
Phát hiện các lỗi nhanh hơn ( khi cả khung ñược nhận xong )
Trong trường hợp lỗi, chỉ cần truyền lại các khung nhỏ hơn.
Tránh trường hợp một trạm bất kỳ chiếm ñường truyền quá lâu
ðiều kiện giả ñịnh
Tất cả frame ñều ñến ñích
Không có frame lỗi
Các frame ñến ñúng thứ tự
Nghi thức Idle RQ (Stop–and–Wait)
ðặc ñiểm
Phương pháp ñơn giản nhất
ðược dùng chủ yếu trong các ứng dụng character-oriented.(byte-
oriented)
Sử dụng kênh truyền hoạt ñộng trong chế ñộ half-duplex
15
Cơ chế hoạt ñộng
Nguồn phát dữ liệu (dưới dạng các frame)
ðích nhận dữ liệu và trả lời bằng ACK
Nguồn phải ñợi ACK trước khi phát tiếp dữ liệu
ðích có thể ngưng truyền dữ liệu bằng cách không gởi ACK
Idle RQ – Hiệu suất
Khái niệm
Thời gian truyền (tframe): thời gian cần thiết ñể gởi tất cả các bit dữ
liệu lên ñường truyền
Thời gian lan truyền (tprop): thời gian cần thiết ñể 1 bit ñi từ nguồn
ñến ñích
Thời gian tổng cộng TD= n(2tprop + tframe)
Hiệu suất ñường truyền
Thời gian tổng cộng TD= n(2tprop + tframe)
Hiệu suất ñường truyền
Vấn ñề kích thước frame
Hiệu quả ñường truyền cao nếu frame kích thước lớn
Thực tế dữ liệu lớn ñược chia thành các frame có kích thước nhỏ
Kích thước bộ ñệm có giới hạn
Frame kích thước nhỏ khó xảy ra lỗi
Lỗi ñược phát hiện sớm
Khi có lỗi, chỉ cần truyền lại frame nhỏ
16
Ngăn ngừa tình trạng 1 trạm làm việc chiếm ñường truyền lâu
Sliding windows
Cơ chế hoạt ñộng
Cho phép nhiều frame có thể truyền ñồng thời
Bên thu có bộ ñệm với kích thước W (có thể nhận W frame)
Bên phát có thể truyền tối ña W-1 frame mà không cần ñợi ACK
ðánh số thứ tự cho các frame
ACK có chứa số thứ tự của frame kế tiếp có thể truyền
Số thứ tự ñược quay vòng bởi kích thước cửa sổ (modulo 2k)
17
Cải tiến
Bên thu có thể gởi ACK mà không cho phép bên phát gởi tiếp dữ liệu
(Receive Not Ready)
Trong trường hợp này, bên thu phải gởi ACK ñể bình thường hóa
việc truyền nhận dữ liệu khi nó sẵn sàng
Nếu ñường truyền là full-duplex, dùng cơ chế “piggybacking”: tích
hợp ACK vào frame dữ liệu
Nếu không có dữ liệu ñể truyền, dùng ACK frame
Nếu có dữ liệu ñể truyền nhưng không có ACK ñể truyền, gởi lại
ACK cuối cùng, hoặc có cờ ACK hợp lệ (TCP)
Hiệu suất
Full- Duplex
ðiều khiển lỗi là gì ?
ðiều khiển lỗi là các kỹ thuật ñể phát hiện và sữa lỗi xảy ra trong quá
trình truyền các frame
Bảo ñảm truyền nhận dữ liệu chính xác
Kỹ thuật ñiều khiển lỗi
Phân loại lỗi ñối với frame
18
Mất frame: frame không ñến ñích hoặc ñến nhưng thông tin ñiều khiển
trên frame bị hư (bên nhận không thể xác ñịnh là frame nào)
Frame hư: thông tin ñiều khiển trên frame xác ñịnh ñược, nhưng dữ
liệu trong frame bị lỗi
Phát hiện lỗi (CRC, Parity, …)
Positive ACK – xác nhận các frame nhận ñược
Negative ACK (NAK) – yêu cầu truyền lại cho các frame bị hư
Truyền lại sau một thời gian time-out
Cơ chế
Dựa trên ñiều khiển dòng
Kỹ thuật ARQ (Automatic Repeat Reque