550 likes | 690 Views
การควบคุมสิ่งรบกวน. Telephone. เครือข่ายโทรศัพท์. Telephone. Telephone. การควบคุมเสียงรบกวนโดยผู้ใช้โทรศัพท์อาจบอกให้ ผู้สนทนาทวนซ้ำข้อความ พูดช้าลง พูดดังขึ้น เป็นต้น. การสับเปลี่ยนสวิตช์ที่ชุมสายโทรศัพท์. การเกิดฟ้าแลบ. สัญญาณรบกวน ในระบบสื่อสาร.
E N D
การควบคุมสิ่งรบกวน Telephone เครือข่ายโทรศัพท์ Telephone Telephone การควบคุมเสียงรบกวนโดยผู้ใช้โทรศัพท์อาจบอกให้ ผู้สนทนาทวนซ้ำข้อความ พูดช้าลง พูดดังขึ้น เป็นต้น
การสับเปลี่ยนสวิตช์ที่ชุมสายโทรศัพท์การสับเปลี่ยนสวิตช์ที่ชุมสายโทรศัพท์ การเกิดฟ้าแลบ สัญญาณรบกวน ในระบบสื่อสาร การเปลี่ยนแปลงกำลังไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ สัญญาณรบกวนภายในสายโทรศัพท์
เกิดสัญญาณรบกวนขนาดใหญ่เวลา 0.01 s ส่งข้อมูลด้วยอัตราข้อมูล 2,400 bps ข้อมูลอาจผิดพลาดไปถึง 24 บิต • การแก้ความผิดพลาดอาจใช้วิธีขอให้ผู้ส่งส่งข้อมูลมาอีกครั้งหนึ่ง (Auto-matic ReQuest repeat : ARQ) • หรือใช้วิธีแก้ความผิดพลาดไปหน้า (Forward Error Correction : FEC)
การควบคุมความผิดพลาดของการส่งข้อมูลการควบคุมความผิดพลาดของการส่งข้อมูล • ชั้นดาต้าลิ้งส่งข้อมูลให้ชั้นเน็ตเวอร์ค • ชั้นเน็ตเวอร์คนำไปตรวจสอบและ ส่งการตอบรับกลับมา • ถ้าการตอบรับกลับมาก่อนเวลาที่ตั้งไว้ข้อมูลเฟรมนั้นจะถูก ยกเลิกไป • ถ้าหมดเวลาก่อนที่จะตอบรับกลับมาเนื่องจากเฟรมส่งหรือรับหายไปจะให้ส่งเฟรมเดิมมาอีกครั้ง • การใช้ Timer และหมายเลขลำดับ (Sequence number) ทำให้การส่งเฟรมข้อมูลไม่มีเฟรมหายหรือเกิดการซ้ำกัน
เฟรมข้อมูล A หยุดส่ง n 3 2 1 1 ด้านรับ ด้านส่ง การควบคุมการไหลของข้อมูล (Flow Control) • การควบคุมการไหลของข้อมูลเพื่อป้องกันไม่ให้มีการส่ง ข้อมูลเร็วจนเกินไป จนฝั่งรับๆ ไม่ทัน • การควบคุมทำโดยการส่งข้อมูลกลับไปให้ฝั่งส่งทราบว่า ยังสามารถรับข้อมูลต่อไปได้หรือไม่ เฟรมข้อมูล B หยุดส่ง n 3 2 1 3 ด้านรับ ด้านส่ง 2 รับเฟรม A จบแล้ว ส่งเฟรมต่อไปได้
อัตราการเกิดข้อผิดพลาดอัตราการเกิดข้อผิดพลาด -สัญญาณรบกวนกับข้อมูลที่เสียไปขึ้นกับความเร็วในการส่งข้อมูล ผิดพลาด 1 บิต ผิดพลาด 2 บิต ผิดพลาด 20 บิต แสดงให้เห็นถึงสัญญาณรบกวนขนาดเดียวกันจะทำให้ ข้อมูลเสียไปมากหรือน้อยขึ้นกับความเร็วในการส่งข้อมูล
อัตราการเกิดข้อผิดพลาดของข้อมูลอัตราการเกิดข้อผิดพลาดของข้อมูล ตารางแสดงอัตราการเกิดข้อผิดพลาดของข้อมูลขึ้นกับความเร็วในการส่งข้อมูล
การเกิดคลื่นรบกวนแบบชั่วแล่น (burst) - เปรียบเทียบการผิดพลาดจากการรบกวนแบบชั่วแล่น กับการ ผิดพลาดแบบเกิดทีละบิต (single-bit error) แต่เกิดบ่อยครั้ง • ถ้าบล็อคของบิตข้อมูลมีขนาด 1,000 บิต - แบบชั่วแล่นมีอัตราผิดพลาด 10-3 - แบบเกิดทีละบิตจะมีการผิดพลาดเกือบทุกบล็อค • ถ้าแบบชั่วแล่นเกิดการผิดพลาด 100 บิตติดต่อกัน จะเกิดการ ผิดพลาดเพียงบล็อคเดียว สำหรับการส่งข้อมูล 100 บล็อก • ข้อเสียแบบชั่วแล่น คือ ตรวจหา แก้ไข และวิเคราะห์ข้อมูล ยากกว่าการผิดพลาดแบบเกิดทีละบิต
สายทองแดง ชุมสายโทรศัพท์ Line Conditioning เงื่อนไขของการใช้สายส่ง - Line Conditioning เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนคุณลักษณะของสัญญาณไฟฟ้า เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสายส่งประเภท สายทองแดง และลดอัตราการเกิดข้อผิดพลาด ทำให้ส่งข้อมูลได้ถึง 9,600 bps
คำถาม ที่ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล 9,600 bps จะเกิดอัตราความผิดพลาดของข้อมูลเท่าไร ก. 0.000005 ข.0.00001 ค.0.00001 – 0.0001 ง.0.0001 – 0.001
เฉลย ที่ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล 9,600 bps จะเกิดอัตราความผิดพลาดของข้อมูลเท่าไร ก. 0.000005 ข.0.00001 ค.0.00001 – 0.0001 ง.0.0001 – 0.001
Multidrop lines อิควอไลเซอร์ Line Conditioning อิควอไลเซอร์ โมเดม อิควอไลเซชัน
การใช้เทคนิคในการสะท้อนกลับ การใช้เทคนิคในการสะท้อนกลับ การส่งตัวอักษร R จากเทอร์มินอลไปยังคอมพิวเตอร์และใช้ระบบตรวจสอบแบบสะท้อนกลับ
ข้อมูล อุปกรณ์ส่งข้อมูล อุปกรณ์รับข้อมูล ข้อมูลที่จะถูกส่งไป ผ่านการคำนวณ ทางคณิตศาสตร์ ได้ค่า FCS เทคนิคในการตรวจสอบข้อผิดพลาดแบบอัตโนมัติ การสร้างรหัสตรวจสอบ Frame Check Sequence: FCS
ข้อมูล FCS อุปกรณ์ส่งข้อมูล อุปกรณ์รับข้อมูล ข้อมูลที่ได้รับ FCS ที่ได้รับมา ในเฟรม ผ่านการคำนวณ ทางคณิตศาสตร์ ค่า FCS ที่ได้รับ จากการคำนวณ เปรียบเทียบ วิธีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่รับโดยใช้ FCS
คำถาม • เทคนิคในการตรวจสอบข้อผิดพลาดแบบอัตโนมัติแบบ Frame Check Sequence : FCS ที่ภาครับจะใช้วิธีการการตรวจสอบข้อผิดพลาดอย่างไร • นำค่า FCS ที่รับมาจากเครื่องส่งเปรียบเทียบกับค่า FCS ที่ได้จากการคำนวณ • นำค่า FCS ที่รับมาจากเครื่องส่งมาคำนวณเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง • นำค่า FCS ที่สร้างขึ้นมาจากเครื่องรับมาตรวจสอบข้อมูลที่รับได้ • ตรวจสอบ FCS ที่รับได้กับบิตข้อมูล
เฉลย • เทคนิคในการตรวจสอบข้อผิดพลาดแบบอัตโนมัติแบบ Frame Check Sequence : FCS ที่ภาครับจะใช้วิธีการการตรวจสอบข้อผิดพลาดอย่างไร • นำค่า FCS ที่รับมาจากเครื่องส่งเปรียบเทียบกับค่า FCS ที่ได้จากการคำนวณ • นำค่า FCS ที่รับมาจากเครื่องส่งมาคำนวณเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง • นำค่า FCS ที่สร้างขึ้นมาจากเครื่องรับมาตรวจสอบข้อมูลที่รับได้ • ตรวจสอบ FCS ที่รับได้กับบิตข้อมูล
การตรวจสอบพาริตี้ 2 แกน (Two-Coordinate Parity Check)
b) แสดงรายละเอียดบิตของกลุ่มข้อมูล การตรวจพาริตี้ 2 แกน
แสดงการตรวจสอบข้อมูลผิดพลาดโดยวิธี Two-Coordinate Parity Check
E T X B C C S S S S S Y Y Y Y T N N N N X ข้อความ ช่วงคำนวณสร้าง BCC S T X E T B B C C S S S S S Y Y Y Y O N N N N H เฮดเดอร์ ข้อความ ช่วงคำนวณสร้าง BCC การสร้าง BCC 2 รูปแบบ
คำถาม • วิธีการแก้การผิดพลาดด้วยการตรวจสอบพาริตี้ 2 แกน (Two-Coordinate Parity Check) มีลักษณะการตรวจสอบอย่างไร • พารีตี้บิตตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ BCC ตรวจสอบตามแนวดิ่ง • พารีตี้บิตตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ FCS ตรวจสอบตามแนวดิ่ง • FCS ตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ BCC ตรวจสอบตามแนวดิ่ง • BCC ตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ FCS ตรวจสอบตามแนวดิ่ง
เฉลย • วิธีการแก้การผิดพลาดด้วยการตรวจสอบพาริตี้ 2 แกน (Two-Coordinate Parity Check) มีลักษณะการตรวจสอบอย่างไร • พารีตี้บิตตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ BCC ตรวจสอบตามแนวดิ่ง • พารีตี้บิตตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ FCS ตรวจสอบตามแนวดิ่ง • FCS ตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ BCC ตรวจสอบตามแนวดิ่ง • BCC ตรวจสอบอักขระตามแนวนอนและ FCS ตรวจสอบตามแนวดิ่ง
/ / การเพิ่มค่าตรวจสอบผลรวมโดยไม่คำนึงถึงความยาวของบิต ขบวนการตรวจสอบความถูกต้องแบบ CRC
- ใช้สัญลักษณ์พิเศษเข้าแทนที่ (Symbol Substitution) - การแก้ไขที่เครื่องรับปลายทางด้วยตัวเอง ( Forward Error Correction ) - ให้มีการส่งข้อมูลซ้ำมาใหม่ ( Retransmission ) การแก้ไขข้อผิดพลาดของข้อมูล (Error Correction)
0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 ข้อมูล ข้อมูล พาริตี้บิตคู่ พาริตี้บิตคี่ การควบคุมความผิดพลาดด้วยพาริตี้ (Parity Error Control) พาริตี้อักขระ (CharacterParity) บล๊อคพารีตี้ (Block Parity) พาริตี้อักขระ (CharacterParity) พาริตี้อักขระ ตามคำแนะนำของ ITU – T(V4)
วงจรกำเนิดพารีตี้บิตโดยใช้ EXOR เกท
แสดงสถานะเอ๊าพุทลอจิกของเกททุกตัว โดยเอ๊าพุทที่เกท F เป็นตัวกำหนดพารีตี้บิต
การตรวจสอบ cyclic redundancy • ระบบข้อมูลที่ใช้โปรโตคอล HDLC (High-level Data Link Control) นั้นใช้บางรูปแบบในการตรวจสอบความผิดพลาดด้วย cyclic redundancy • HDLC จะส่งข้อมูลเป็นเลขฐานสองยาวติดต่อกัน • ข้อมูลเลขฐานสองที่จะส่ง ขั้นแรกจะถูกหารด้วย modulo-2 ผลจากการหารไม่นำมาใช้ แต่เศษที่เหลือจะถูกนำมาใช้เป็น cyclick check code : CRC • CRC จะถูกส่งไปยังสถานีรับทันทีตามหลังบล็อคของข้อมูล
ที่ภาครับข้อมูลที่เข้ามาจะมีรหัส CRC ส่งมาด้วยและจะถูกหารโดยตัวเลขเดียวกันกับที่ถูกใช้ที่สถานีส่ง และ ถ้าบล๊อคที่ได้รับไม่มีความผิดพลาดเศษที่เหลือจะเป็น “0” • เลขฐานสองที่ใช้เป็นตัวหารอาจจะเรียกชื่อว่า generating polynomial และจะมีความยาวบิตมากกว่า CRC ที่ต้องการ 1 บิต • ถ้า CRC มีความยาว n บิต ข้อมูลเลขฐานสองจะถูกคูณด้วย 2n คือ 0 เท่ากับจำนวน n เพิ่มเข้าที่บิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดคือที่ส่วนท้ายของข้อมูล ITU-T V41 แนะนำว่าควรต้องใช้ CRC จำนวน 16 บิตและใช้ generating polynomial เป็น X16 + X12 + X5 + 1 หรือ 10001000000100001
การหาร Modulo-2 กฎการหารmodulo-2 ของเลขไบนารี (a)ถ้าตัวหารมีเลขเหมือนกันกับตัวถูกหาร ผลลัพธ์จะเป็น 1 ถ้าตัวหารมีบิตน้อยกว่าตัวถูกหารผลลัพธ์ คือ 0 (b)ไม่มีการทดเลข โดย 1-1 = 0 , 0- 0 = 0 , 1- 0 = 1 และ 0-1 = 1 การหารเลขไบนารีที่มีเศษเกิดขึ้น จะมีบิตที่สั้นกว่าตัวหารอยู่ 1 บิต
ตัวอย่างวิธีทำ พิจารณาตัวเลขข้อมูลที่ให้มาคือ 1010110101 และสมมุตว่า CRC มีความยาว 4 บิต ตัวหารจะต้องมีความยาว 5 บิตจะต้องมีบิตที่มีความสำคัญน้อยที่สุด และบิตที่มีความสำคัญมากที่สุดเท่ากับ 1 ถ้าให้ตัวหารเป็น 11001 หรือ X4+X3+1 ข้อมูลต้องคูณด้วย 24, คือ 0 สี่ตัว เพิ่มเข้าที่ด้านบิตตัวที่มีความสำคัยน้อยที่สุด ดังนี้
1100000110 11001 ) 10101101010000 11001 1100 11001 11001 010100 11001 1101 11010 11001 0110 เศษที่เหลือ
การแก้ไขความผิดพลาดไปข้างหน้า (Forward Error Correction) รหัสแฮมมิง (Hammingcode)
การหาความผิดพลาดแบบบิตเดียว และการแก้ไข
คำถาม • การแก้ไขความผิดพลาดไปข้างหน้า (Forward Error Correction) มีลักษณะตามข้อใด • ใช้พารีตี้บิต (Parity bit) ที่บิตที่มีนัยสำคัญต่ำสุด • ใช้รหัสแฮมมิง (Hamming code) ที่ตำแหน่งบิต 2n • ใช้ cyclic check code (CRC) ด้วยการหาร Modulo-2 • ใช้ block check character (BCC) ที่ส่วนท้ายของข้อมูล
เฉลย • การแก้ไขความผิดพลาดไปข้างหน้า (Forward Error Correction) มีลักษณะตามข้อใด • ใช้พารีตี้บิต (Parity bit) ที่บิตที่มีนัยสำคัญต่ำสุด • ใช้รหัสแฮมมิง (Hamming code) ที่ตำแหน่งบิต 2n • ใช้ cyclic check code (CRC) ด้วยการหาร Modulo-2 • ใช้ block check character (BCC) ที่ส่วนท้ายของข้อมูล
ITU-T V42 - คำแนะนำของ ITU – T V42 กล่าวอ้างถึงการใช้เทคนิคการแปลง non – synchronous to – synchronous สำหรับการตรวจสอบความผิดพลาดที่โมเดมด้านรับการสนับสนุนนี้เป็นการยอมรับกันระหว่างโปโตรคอลแก้ไขความผิดพลาดทั้ง 2เรียกว่า MNP ( Microcom networking protocol ) โดยแบ่งเป็นคลาสต่างๆ - การทำงาน V42 bis ให้อัตราส่วนการบีบอัด 4 : 1 เมื่อ V42 และ V42 bis ถูกใช้ด้วยกัน มันสามารถเพิ่มความเร็วของ V32 bismodem จาก 14400 bits/s เป็น 57600 bits/s คือ ใช้ factor เท่ากับ 4
แอมปลิจูด-เพสโมดูเลชั่น (AM-PM) หรือ Quadri PSK : QPSK