数据透明传输技术

转义字符填充法 零比特填充法 采用特殊的信号与编码法 确定数据长度法

概念

数据透明传输就是用户不受协议中的任何限制，可随机地传输任意比特编码的信息。

用户可以完全不必知道协议中所规定的结束段的比特编码或者其他的控制字符。

转义字符填充法

SLIP 协议

转义字符填充法 PPP 帧 标志位： 01111110 、， 16 进制表示为 7Eh 信息段中出现 7E ，则转义为 7D5D 信息段中出现 7D ，则转义为 信息段中出现 ASCII 码控制字符的比特编码

（即小于 2Oh ）则在该字符前面是国一个 7D

HDLC 的帧结构

数据中某一段的比特组合 010111110011111100111111100

发送端遇到 5 个 1 插 0 后再发送 010111110001111101001111101100

接收端将 5 个 1 后的 0 删除，恢复原样 010111110011111100111111100

零比特填充法

8bit 8 8 8 16 8

标志 F 地址 A 控制 C 信息 I帧校验序列 FC

S标志 F

校验区间透明传输区间

采用特殊的信号与编码法

IEEE802.3 标准： CSMA/CD 不必有结束符字段，也不必有数据长度

采用特殊的信号与编码法 IEEE802.5 标准：令牌环 违例的曼彻斯特码

起始 接入控制 结束

起始 接入控制 控制帧 目的地址 源地址 数据 FCS 结束 帧状态

令牌帧

非令牌帧

帧起始标志

帧结束标志

V1 V0 0 V1 V0 0 0 0

V1 V0 1 V1 V0 1 0 0

确定长度法

≈

≈

版本 首部长度 服务类型 总长度

标 识 标 志 段 偏 移寿 命 协 议 首部检验和

源 IP 地址目的 IP 地址

长度可变的任选字段 填 充数 据

源端口 目的端口 长 度 检验和 数 据

固定长度法

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PT RES CLP

HEC

数据

VPI

VCI VCI

VCI

VCI PT RES CLP

HEC

数据

差错控制

1. 概述

按照噪声或干扰的变化规律，可把信道分为三类： 随机信道：恒参高斯白噪声信道是典型的随机信道，

其中差错的出现是随机的，而且错误之间是统计独立的。

突发信道：具有脉冲干扰的信道，是典型的突发信道。错误是成串成群出现的，即在短时间内出现大量错误。

混合信道

差错控制的基本工作方式 前向纠错方式 FEC

发端发送能够纠正错误的码，收端收到信码后自动地纠正传输中的错误。

特点是单向传输，实时性好，但译码设备较复杂。 检错重发方式 ARQ

发端发送检错码，收端收到信码后能够检查出错误。 混合纠错方式 HEC

是 FEC和 ARQ方式的结合。 信息反馈方式 IF

收端将接收的消息原封不动地送回发端，由发端将反馈信息和原发送信息进行比较，发现错误进行重发，其优点是方法和设备简单，无需纠（检）错编译系统。

差错控制编码的分类

按照差错控制编码的用途：检错码、纠错码和纠删码。 按照信息码元和监督码元之间的函数关系：线性码和非线性

码。 按照对信息元处理方式的：分组码和卷积码。 按照码组中信息码元在编码前后是否相同：系统码和非系统

码。 按照纠（检）错误的类型：纠（检）随机错误码、纠（检）

突发错误码和既能纠（检）随机错误同时又能纠（检）突发错误码。

按照每个码元的取值：二进码和多进码。

差错控制编码的基本原理

差错编码的基本思想是在被传输信息中增加一些冗余码，利用附加码元和信息码元之间的约束关系加以校验，以检测和纠正错误，增加冗余码的个数可增加纠检错能力。

码长、码重、码距

编码码组的码元总位数称为码组的长度，简称码长。

码组中，“ 1” 码元的数目称为码组的重量，简称码重。

两个等长码组之间对应位上码元不同的数目称为这两个码组的距离，简称码距。

编码效率

用差错控制编码提高通信系统的的可靠性，是以降低有效性为代价换来的。定义编码效率 R来衡量有效性：

R=k/n 其中， k是信息元的个数， n为码长。

2.常用的几种简单编码 奇偶监督码

奇偶监督码是在原信息码后面附加一个监督元，使得码组中“ 1” 的个数是奇数或偶数，或者说，它是含一个监督元，码重为奇数或偶数的（ n， n-1 ）系统分组码。奇偶监督码又分为奇监督码和偶监督码。

行列监督码 奇偶监督码不能发现偶数个错误。为了改善这种情况，引入

行列监督码。这种码不仅对水平（行）方向的码元，而且对垂直（列）方向的码元实施奇偶监督。

恒比码 码字中 1 的数目与 0 的数目保持恒定比例的码称为恒比码。

由于恒比码中，每个码组均含有相同数目的 1 和 0 ，因此恒比码又称等重码，定 1 码。这种码在检测时，只要计算接收码元中 1 的个数是否与规定的相同，就可判断有无错误。

3.线性分组码

线性分组码的定义和特点 线性分组码，是指信息码元与监督码元之

间的关系可以用一组线性方程来表示的分组码，即在（ n， k）分组码中，每一个监督码元都是码组中某些信息码元按模 2和而得到的，线性分组码是一类重要的纠错码，应用很广。

汉明码

汉明码是一类常见的线性分组码，是一种能够纠正单个错误的完备码。要纠正码组中的单个错误，则要求与单个错误图样对应的伴随式各不相同，且不能为全零。若码长为 n，监督码元的个数为 r，则要求2r-1≥n。码组为汉明码时取等号。即用来纠正单个错误时，汉明码所用的监督码元个数最少，效率最高。

循环码

循环码是另一类重要的线性分组码，它除了具有线性码的一般性质外，还具有循环性，即循环码组中任一码组循环移位所得的码组仍为该循环码中的一许用码组。