Bài giảng Truyền dẫn số: Chương 3 - Vũ Thị Thúy Hà

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:120

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền dẫn số - Chương 3: Mã hóa kênh, cung cấp cho người học những kiến thức như phát hiện lỗi và sửa lỗi; các mã khối tuyến tính; các mã chập; các mã kết nối và giải mã lặp; các mã nâng cao. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền dẫn số: Chương 3 - Vũ Thị Thúy Hà

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Bài giảng môn học TRUYỀN DẪN SỐ BM: TH & HT KHOA: VT1 Giảng viên: Vũ Thị Thúy Hà 1 1 CSE 501035 – Data Communication 1
Mã hóa kênh Nội dung: Chương 3: Mã hóa kênh 08 lý thuyết/ 02 bài tập/ 0 kiểm tra/01 thảo luận 3.1. Phát hiện lỗi và sửa lỗi 3.2. Các mã khối tuyến tính 3.3. Các mã chập 3.4. Các mã kết nối và giải mã lặp 3.5. Các mã nâng cao 3.6. Kết luận chương 3 Bài tập 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 2 2 2
3.1 Giới thiệu tổng quan Source Channel Pulse Bandpass Format encode encode modulate modulate Digital modulation Channel Digital demodulation Source Channel Demod. Format decode Detect Sample decode 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 3 3 3
Nguyên lý cơ bản DSL Modulation Channel 01001010111010101 Cấu trúc hệ thống truyền dẫn số 01101011010010 01101111010010 Forward error Scrambler correction Interleaver Modulator Shaping Input bit encoder Reducing bit Transmitter 减少误码 error Channel Receiver 01101011010010 01101111010010 Forward De- Interweave error Demodula correction interleave Equalizer r tor Output bit encoder r CSE 501035 – Data Communication 4
MÃ HÓA KÊNH • Mã hóa kênh: Là tìm ra những mã có thể truyền thông nhanh chóng chứa đựng nhiều mã ký hợp lệ và có thể sửa lỗi hoặc ít nhất phát hiện lỗi ( Mã khối tuyến tính: mã chẵn lẻ, mã tuần hoàn, Mã kết hợp...vv) K‘ data k data source reduction/ protection compression n K‘ Message k decoder sink construction 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 5 5 5
Kiểm tra bít và xác định lỗi Information bits Received information bits Recalculate check bits k bits Channel Calculate check bits Compare Sent Received Information check check bits accepted if bits check bits match n – k bits CSE 501035 – Data Communication 6 6
Định lý về mã kênh của Shannon ĐỊNH NGHĨA : Tỷ lệ mã R=k/n
Phân loại lỗi CSE 501035 – Data Communication 8
Lỗi bít đơn Chỉ có 1 bít trong khối dữ liệu thay đổi Single-bit error: 0  1 or 1  0 9
Lỗi chùm- Burst Error 2 hoặc nhiều bít trong chùm dữ liệu bị thay đổi 10
Ví dụ – Xét mã C = { 000, 111 } – Lỗi chùm độ dài bằng 3 không thể sửa được A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 2 errors – Sử dụng khối đan xen (interleaver ) 3X3 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 Interleaver Deinterleaver A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 1 error 1 error 1 error 11 CSE 501035 – Data Communication 11 11
3.1.1 Phân loại mã hóa kênh Mã hóa kênh biến đổi tín hiệu để cải thiện hiệu năng của hệ thống (communications performance), tăng khả năng chống lại nhiễu ( Noice) , suy giảm, can nhiễu (interference) … Có 2 loại: 1. Mã hóa dạng sóng : Mã hóa tín hiệu để giảm lỗi khi tách sóng: đối xứng (antipodal), trực giao (orthogonal), song trực giao (biorthogonal), mã lưới , mã tín hiệu đa mức . 2. Mã chuỗi có cấu trúc : Thêm các bít để giúp phát hiện và sửa lỗi. Mã khối ( mã không nhớ),Mã chập ( mã có nhớ), mã liên kết 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 12 12 12
(tt) 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 13 13 13
3.1.2 Các phương pháp điều khiển lỗi • Yêu cầu lặp lại tự động (Automatic Repeat request ARQ) – Kết nối song hướng, xác định lỗi – Phía nhận gửi phản hồi thông báo với bên phát. Nếu bản tin lỗi NACK, bản tin nhận đúng là ACK – Bên nhận truyền lại các bản tin lỗi nếu nhận được NACK. • Sửa lỗi hướng đi (Forward Error Correction -FEC) – Kết nối đơn hướng , sửa lỗi – Bên nhận sửa được 1 số lỗi • Hybrid ARQ (ARQ+FEC) – Kết nối song hướng, xác định lỗi và sửa lỗi 15-Sep-15 14 14
Phân biệt hệ thống FEC và hệ thống ARQ Hệ thống ARQ (Automatic Repeat Request )  Phát hiện lỗi và yêu cầu truyền lại, không thực hiện việc tự sửa lỗi.  Hệ thống ARQ yêu cầu phải có đường truyền ngược và cần ít bit kiểm tra.  Áp dụng: * Mạng máy tính * Môi trường có tỷ lệ lỗi bit thấp (truyền dẫn hữu tuyến).  Các mã sử dụng: mã lặp, mã kiểm tra chẵn lẻ, mã CRC, vv… 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 15 15 15
Phân biệt hệ thống FEC và hệ thống ARQ: Hệ thống ARQ có ba dạng cơ bản: Cơ chế ARQ dừng và chờ (Stop and Wait ARQ) Cơ chế ARQ quay ngược N từ mã (Go back N ARQ) Cơ chế ARQ lựa chọn việc lặp lại (Selective repeat ARQ) Hệ thống FEC (Forward Error Correction)  Phát hiện lỗi và thực hiện việc tự sửa lỗi, không yêu cầu truyền lại.  Áp dụng: * Hệ thống đơn công * Môi trường truyền dẫn có tỷ lệ lỗi bit cao (vô tuyến).  Các loại mã : mã Hamming, mã tích chập, mã Turbo,vv… 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 16 16 16
Cơ chế dừng và chờ (Stop-and-Wait ARQ) 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 17 17 17
Hiệu suất của phương pháp ARQ Định nghĩa – Hiệu suất của việc truyền tin giữa phía phát và thu là tỷ lệ giữa thời gian phía phát cần để phát xong lượng thông tin đó trên tổng thời gian cần thiết để truyền lượng thông tin đó. Trong điều kiện lý tưởng Trong điều kiện thực tế 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 18 18 18
Cơ chế hoạt động ARQ Go-back-N 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 19 19 19
Cơ chế hoạt động ARQ Go-back-N Trong điều kiện lý tưởng Trong điều kiện thực tế 15-Sep-15 Communication CSE 501035 – Data 20 20 20