1 / 27

Számítógépes Hálózatok

Számítógépes Hálózatok. 4. gyakorlat. Emlékeztető. Hibafelismerés és javítás Hamming távolság Hibafelismerés d bit hiba felismeréséhez a megengedett keretek halmazában legalább d+1 Hamming távolság szükséges . Hibajavítás

seanna
Download Presentation

Számítógépes Hálózatok

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Számítógépes Hálózatok 4. gyakorlat

  2. Emlékeztető Hibafelismerés és javítás Hamming távolság Hibafelismerés d bit hiba felismeréséhez a megengedett keretek halmazában legalább d+1 Hamming távolság szükséges. Hibajavítás d bit hiba javításához a megengedett keretek halmazában legalább 2d+1 Hamming távolság szükséges Definíciók Egy𝑆⊆{0,1}𝑛 kód rátája 𝑅𝑆 = log2|𝑆| / 𝑛. (a hatékonyságot karakterizálja) Egy𝑆⊆{0,1}𝑛 kód távolsága 𝛿𝑆 = 𝑑(𝑆) / 𝑛. (a hibakezelési lehetőségeket karakterizálja) A jó kódoknak a rátája és a távolsága is nagy. Szám.háló

  3. Házi feladat megbeszélése • Adott S kódkönyv: S = [11000000,00000011,11111111,11001111,00000000]. • 1. Adja meg S Hamming tavolságát (d(S))! • d(S) = 2 • 2. Adja meg S kodratajat (R(S)) es tavolsagat(𝛿(S))! • RS = log2 |S| / n = log2 5 / 8 = 0,29 //calc-ba: (log 5)/(log 2) • 2 / 8= 0,25 • 3. Mit tud mondani S hibafelismerő es javító képességéről? Igazolja az állítását! • d hiba felismeréséhez d+1 H távolság kell 1bithiba felismerő • d hiba javításhoz 2d+1 H távolság kell 0bithibát javít Szám.háló

  4. Emlékeztető Szám.háló

  5. Házi feladat megbeszélése • Tekintsünk az adatkapcsolati rétegben egy byte alapú protokollt, melyben a frame-ek egy flagbytetal kezdődnek és végződnek és byte beszúrást használ. Tudjuk, hogy összesen 8 frame-etkűldünk és a frame-ekösszhossza (azaz a médiumon áthaladó byte-ok száma) 4096 Byte. Továbbá tudjuk, hogy az átvitelre szánt, eredeti (byte beszúrás es keretezés előtti adatban) pontosan 24 ESC byte es pontosan 16 FLAG byte fordult elő. Határozza meg, hogy az eredeti adat hány byte-ból állt! 4096 = 2*8 (keret) + 24 (esceloesc) + 16 (esceloflag) +x X = 4040 Szám.háló

  6. Feladat 1 1. A bájt-beszúrásos módszer esetén, hogy kerül átvitelre a következő adat: 2. Tekintsünk az adatkapcsolati rétegben egy bájt-alapú protokollt, melyben a keretek egy FLAG bájttal kezdődnek és végződnek, és bájtbeszúrást használ. Tudjuk, hogy összesen 8 keretet küldünk és a keretek összhossza (azaz a médiumon áthaladó byte-ok száma) 2048B. Továbbá tudjuk, hogy az átvitelre szánt, eredeti (bájt beszúrás és keretezés előtti) adatban pontosan 16 ESC bájt és pontosan 8 FLAG bájt fordult elő. Ez alapján határozza meg, hogy az eredeti adat hány bájtból állt! Szám.háló

  7. Feladat 1 1. A bájt-beszúrásos módszer esetén, hogy kerül átvitelre a következő adat: Flag A B C Esc Flag D Esc Esc Esc Flag E F Esc Flag Esc Flag G Flag 2. Tekintsünk az adatkapcsolati rétegben egy bájt-alapú protokollt, melyben a keretek egy FLAG bájttal kezdődnek és végződnek, és bájtbeszúrást használ. Tudjuk, hogy összesen 8 keretet küldünk és a keretek összhossza (azaz a médiumon áthaladó byte-ok száma) 2048B. Továbbá tudjuk, hogy az átvitelre szánt, eredeti (bájt beszúrás és keretezés előtti) adatban pontosan 16 ESC bájt és pontosan 8 FLAG bájt fordult elő. Ez alapján határozza meg, hogy az eredeti adat hány bájtból állt! 2048 = 2*8 (keret) + 16 (escelt esc) + 8 (escelt flag) +x X = 2008 Szám.háló

  8. Emlékeztető (bitbeszúrás) Minden keret egy speciális bitmintával kezdődik (flagbájt, 01111110) Minden egymást követő 5 hosszú folytonos 1-es bit sorozat után beszúr egy 0-át A bitbeszúrásos módszert a rugalmasabb bitorientált átvitelnél használják. Szám.háló

  9. Feladat 2 • Az 111111100110111 üzenet, hogy fog kinézni ezen módszer alkalmazása után? Szám.háló

  10. Feladat 2 • A bitbeszúrásos módszert a rugalmasabb bitorientált átvitelnél használják. Minden keret egy speciális 01111110 bitmintával kezdődik és végződik. Ha az ADÓ öt egymást követő 1-est tartalmazó mintát talál az adatmezőben, akkor egy 0 bitet szúr be utána. A VEVŐ a másik oldalon pedig ezt a beszúrt bitet az öt egymás utáni 1-es bit érzékelése után kiveszi a bitfolyamból. • Az 111111100110111 üzenet, hogy fog kinézni ezen módszer alkalmazása után? 01111110111110110011011101111110 Szám.háló

  11. Feladat 3 Egy adatkapcsolati protokollban a karaktereket a következő módon kódolják: A: 01000111; B: 11100011; FLAG: 01111110; ESC: 11100000 írja le (binárisan), hogy milyen bitsorozat kerül továbbításra az „A B ESC FLAG" négykarakteres keret elküldésekor, a következő keretszervezési eljárások használata esetén: (a) Karakterszámlálás. (b) Jelzőbájtok bájtbeszúrással. (c) A keret elejét és végét jelzőbájtok jelölik, bitbeszúrással. Szám.háló

  12. Feladat 3 (a) 00000101 01000111 11100011 11100000 01111110 (b) 01111110 01000111 11100011 11100000 11100000 11100000 01111110 01111110 (c) 01111110 01000111 110100011 111000000 011111010 01111110 Szám.háló

  13. Feladat 4 Egy, a szövegben ismertetett bájtbeszúrási algoritmust alkalmazó adatfolyam közepén az „A B ESC C ESC FLAG FLAG D" adattöredék érkezik. Mi a kimenet a bájtbeszúrás után? Szám.háló

  14. Feladat 4 Egy, a szövegben ismertetett bájtbeszúrási algoritmust alkalmazó adatfolyam közepén az „A B ESC C ESC FLAG FLAG D" adattöredék érkezik. Mi a kimenet a bájtbeszúrás után? A B ESC ESC C ESC ESCESC FLAG ESC FLAG D Szám.háló

  15. Emlékeztető a paritásbitet úgy választjuk meg, hogy a kódszóban levő 1-ek száma páros (vagy páratlan) Oddparity–ha az egyesek száma páratlan, akkor 0 befűzése; egyébként 1-es befűzése Evenparity–ha az egyesek száma páratlan, akkor 1 befűzése; egyébként 0-es befűzése Egy paritást használó módszer a kódszó bitjeit számozzuk meg 1-gyel kezdődően; 2 egészhatvány sorszámú pozíciói lesznek az ellenőrző bitek, azaz 1,2,4,8,16,…; a maradék helyeket az üzenet bitjeivel töltjük fel; mindegyik ellenőrző bit a bitek valamilyen csoportjának (beleértve önmagát is) a paritását állítja be párosra (vagy páratlanra) egy bit számos paritásszámítási csoportba tartozhat: k pozíciót írjuk fel kettő hatványok összegeként, a felbontásban szereplő ellenőrző pozíciók ellenőrzik a k-adik pozíciót Példa: k=13-ra k=1+4+8, azaz az első, a negyedik illetve a nyolcadik ellenőrző bit fogja ellenőrizni Szám.háló

  16. Emlékeztető A vevő az üzenet megérkezésekor 0-ára állítja a számlálóját, ezt követően megvizsgálja a paritás biteket, ha a k-adik paritás nem jó, akkor a számlálóhoz ad k-t Ha a számláló 0 lesz, akkor érvényes kódszónak tekinti a vevő a kapott üzenetet; ha a számláló nem nulla, akkor a hibás bit sorszámát tartalmazza, azaz ha például az első, a második és nyolcadik bit helytelen, akkor a megváltozott bit a tizenegyedik. Szám.háló

  17. Feladat 5 16 bites üzeneteket továbbítunk. Hány ellenőrző bitre van szükség ahhoz, hogy a vevő oldalán biztosíthassuk az egybites hibák felderítését és javítását? írja le az átvitt bitmintázatot arra az esetre, amikor az üzenet 1101001100110101! Használj páros paritást (páratlan db 1-es = 1)! Sérüljön meg az 5 pozíció! Hogyan ismerjük javítjuk ezt a hibát? Szám.háló

  18. Feladat 5 • 011010110011001110101 • Paritás vizsgálatok • 1 – összes páratlan • 2 – 2,3,6,7,10,11 • 4 – 4,5,6,7 • 8 – 8,9,10,11 • 011000110011001110101 • Ez az 1-es és 4-es paritás nem fog egyezni, ezeknek az összege 5. Szám.háló

  19. Feladat 6 Tekintsük a következő paritás-technikát. Tekintsük az n küldendő adatbitet, mint egy k×l bit-mátrixot. Minden oszlophoz számoljon ki egy paritás-bitet (pl. odd parity) és egészítse ki a mátrixot egy új sorral, mely ezeket a paritás-biteket tartalmazza. Küldje el az adatokat soronként. Példa k = 2, l = 3 esetén (odd-parity): 1 0 1 0 1 1 0 0 1 • Adjon egy példát k = 3, l = 4 esetén. • Hogy viselkedik ez a módszer egyszerű bit-hibák és löketszerű bit-hibák esetén? Milyen hosszú lehet egy bitsorozat, melynek minden bitje hibás, hogy a hibát felismerjük? • Egészítse ki a mátrixot egy új oszloppal is, amely minden sorhoz paritás-bitet tartalmaz (két dimenziós paritás technika). Hogyan használható ez a módszer 1-bithiba javítására? Mi a helyzet több bithibával és löketszerű-hibákkal. Szám.háló

  20. Feladat 6 • Adjon egy példát k = 3, l = 4 esetén. • Hogy viselkedik ez a módszer egyszerű bit-hibák és löketszerű bit-hibák esetén? Milyen hosszú lehet egy bitsorozat, melynek minden bitje hibás, hogy a hibát felismerjük? 1-bit hibát jelez, de nem javít. Löketszerűeknél 7 bit jöhet hogy a hibát észlelni tudjuk. 1100 1111 0011 1100 1001 0001 10011101 • Egészítse ki a mátrixot egy új oszloppal is, amely minden sorhoz paritás-bitet tartalmaz (két dimenziós paritás technika). Hogyan használható ez a módszer 1-bithiba javítására? Mi a helyzet több bithibával és löketszerű-hibákkal. 1100 1 1 bithibát a paritások egyértelműen meghatározzák, javítani tudjuk. 0011 1 2-3 bithibát csak jelezni tudjuk. 4 bithiba ha négyzetesen helyezkedik el,akkor 1001 1 jelezni se tudjuk. Löketszerű hibákat szintén 7 bitig tudjuk jelezni. 1001 Szám.háló

  21. Feladat 7 Szám.háló

  22. Feladat 7 Számolja ki a 0101.1011.1101.0010 inputhoz a 3-bit CRC kontrollösszeget, ha a generátor polinom x3 + x2 + 1. Adjon egy olyan inputot, amely 1-gyel kezdődik és ugyanezt a kontrollösszeget eredményezi. Szám.háló

  23. Feladat 7 Számolja ki a 0101.1011.1101.0010 inputhoz a 3-bit CRC kontrollösszeget, ha a generátor polinom x3 + x2 + 1. Adjon egy olyan inputot, amely 1-gyel kezdődik és ugyanezt a kontrollösszeget eredményezi. 0101101111010010000:1101 1101 1000 1-el kezdődő pl: 01100 1101 1101 0101 1011 1101 0010 1101 01011 0001111 1101 1101 01100 001010 1101 1101 0001000 01111 1101 1101 0101 0010 Szám.háló

  24. Feladat 8 Tekintsünk az adatkapcsolati rétegben egy bájt alapú protokollt, amely bájt beszúrást használ. Legyen p annak a valószínűsége, hogy egy bájt hibásan kerül átvitelre. Összesen m keretet küldünk. Legyen n a keretek összhossza (azaz a médiumon áthaladó bájtok száma). • Határozza meg a bájt hibák várható értékét. • Határozza meg a hibásan fogadott keret-határoló FLAG-ek számának várható értékét. • Tegyük fel, hogy egy FLAG bájt gyakorisága az (eredeti) adatokban 1/256. Határozza meg a hibás FLAG bájtok számának a várható értékét a hasznos adatok között. Emlékeztető: Ha egy esemény q valószínűséggel következik be egy kísérlet során és a független kísérletek száma k, akkor az esemény bekövetkezéseinek a számának a várható értéke kq. Szám.háló

  25. Feladat 8 Tekintsünk az adatkapcsolati rétegben egy bájt alapú protokollt, amely bájt beszúrást használ. Legyen p annak a valószínűsége, hogy egy bájt hibásan kerül átvitelre. Összesen m keretet küldünk. Legyen n a keretek összhossza (azaz a médiumon áthaladó bájtok száma). • Határozza meg a bájt hibák várható értékét. n byte halad át rajta, minden byte-ra p a hiba valószínűsége, ezért np a byte hibák várhatóértéke • Határozza meg a hibásan fogadott keret-határoló FLAG-ek számának várható értékét. m frame, frame-enként 2 flag byte van, mindegyikre p a hiba valószínűsége, ezért 2mp a várható érték Szám.háló

  26. Feladat 8 • Tegyük fel, hogy egy FLAG bájt gyakorisága az (eredeti) adatokban 1/256. Határozza meg a hibás FLAG bájtok számának a várható értékét a hasznos adatok között. n–2m a hasznos byte-ok száma, de a flag-byte-ot két byte-on tudjuk kódolni az adatok között, ezek gyakorisága 1/256, tehát 256 byte-nyi átküldendő adatban átlagosan egy flag-byte,ezért átlagosan 256 átküldendő byte-ot 257 byte-on ábrázolunk. Hogy ezek közül pont a flag byte-ot értelmezzük rosszul, annak várható értéke: Szám.háló

  27. Vége

More Related