06 - Códigos detectores de erro

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REDES DE TELECOMUNICAÇÕES
CÓDIGOS DETECTORS DE ERRO
8º PERÍODO – ENGENHARIA ELÉTRICA
Prof. Msc. Fernando Palma Batista
fernandop@fasa.edu.br
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Controle de erros
Detecção e correção
• O controle de erros é baseado na detecção de
erros encontrados na mensagem, e a tomada de
decisão a partir dessa identificação, garantindo a
recuperação da informação.
• Uma metodologia básica utilizada é a inserção
de informações junto a cada bloco de dados a
serem transmitidos, para possibilitar a detecção
e eventual correção de erro no receptor.
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Controle de erros
Detecção e correção
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Detecção de erros
Métodos comuns
• Redundância de caractere (paridade VRC).
• Redundância de bloco (paridade LRC).
• Checksum.
• Códigos polinomiais cíclicos (CRC).
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Detecção de erros
Vertical Redundancy Check - VRC
• Realiza o cálculo de paridade por caractere de
cada bloco, contando o número de bits “1”
presentes no mesmo.
– VRC par: adiciona um bit “1” se a contagem for ímpar,
e bit “0” se a contagem for par, ao final de cada bloco.
– VRC ímpar: adiciona um bit “0” se a contagem for
ímpar, e bit “1” se a contagem for par, ao final de cada
bloco.
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Detecção de erros
Vertical Redundancy Check - VRC
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Longitudinal Redundancy Check -
LRC
• A sequência de dados é dividida em blocos com
mesmo número de bits.
• É verificada a condição de paridade
considerando bits posições iguais em blocos
diferentes.
• Para cada posição, é gerado um bit de
redundância conforme regra do VRC – par ou
ímpar.
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Longitudinal Redundancy Check -
LRC
• O conjunto de bits de redundância gerado é
transmitido ao final de toda a sequência de
dados.
11100111 11011101 00111001 10101001
11100111
11011101
00111001
10101001
10101010
11100111 11011101 00111001 10101001 10101010
Dado Original LRC
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Checksum
• O processo de implementação do checksum
consiste em dividir os dados em blocos com
mesmo número de bit.
• Realiza-se, então, a soma das palavras binárias
correspondentes ao bloco.
• Os bits que compõem o resultado da soma
devem ser invertidos (complemento), e gera-se
o Checksum.
• O Checksum é enviado em sequência após os
bits de dados
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Checksum
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Checksum
• No receptor, há a divisão novamente dos bits
recebidos em blocos de mesmo tamanho do
transmissor.
• Através da soma e do complemento, é calculado
o Checksum do receptor.
• Se o Checksum do receptor for composto
somente de bits “0”, não há detecção de erro.
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Checksum
• O Checksum é empregado nos protocolos IP,
TCP e UDP.
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Cyclic Redundancy Check - CRC
• O CRC é um meio poderoso de controle de
integridade dos dados. Representa o principal
método de detecção de erros utilizado nas
telecomunicações, como por exemplo, o padrão
Ethernet IEEE 802.3.
• Baseia-se em operações polinomiais que
utilizam o polinômio da mensagem M(x), o
polinômio verificador G(x) e o CRC que é
adicionado ao final da mensagem pelo
transmissor.
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Cyclic Redundancy Check - CRC
• Existem códigos verificadores específicos que
podem ser usados no processo.
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Cyclic Redundancy Check - CRC
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Cyclic Redundancy Check - CRC
•
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Cyclic Redundancy Check - CRC
•
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Cyclic Redundancy Check - CRC
• No receptor, os bits recebidos são divididos
novamente, usando a mesma lógica, pelo
polinômio verificador.
• Se o resto for “0”, não há detecção de erro.
• Caso o resto seja diferente de “0”, o(s) erro(s)
é(são) detectado(s).
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Correção de erros
• Pode ser baseada em duas técnicas
– Detecção de erros seguido de retransmissão.
– Detecção com correção automática de erros.
• Para correção, é necessário que se inclua
informações para determinar se há ou não erro e
quais bits foram afetados.
– FEC – Foward Error Correction.
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Exercícios
• Dadas as sequências de bits: 1100101 0111001
0010011, calcule
– As mensagens transmitidas implementando LRV, VRC
e Checksum. Se for necessário, divida a sequência em
blocos de 7 bits.
– Como os bits recebidos são interpretados pelo
receptor?
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Exercícios
• Para a mensagem 10011001 e código
verificador 1101, pede-se
– Gerar o CRC
– Determinar a sequência de bits recebidos.
– Considerando que houve um problema na transmissão
e a sequência de bits passou a ser 00011001, qual é o
CRC calculado na recepção?
– No caso do erro identificado no receptor, como é o
processo de correção?