Bài giảng Kỹ thuật truyền số liệu

KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU ĐV K2 1. Nội dung: ™ Chương I: Tổng quan về truyền số liệu ™ Chương II: Kỹ thuật truyền số liệu ™ Chương III: Các nghi thức cơ sở và thực tế ™ Chương IV: Mạng truyền số liệu 2. Thời lượng: ™ Lý thuyết: 45 tiết ™ Thực hành: 30 tiết 2NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT 1. Giảng viên: ThS. Phan Trần Thế Uyên email: phanuyentt@gmail.com 2. Cách tính điểm: • Kiểm tra cuối kỳ: 60% • Kiểm tra giữa kỳ, thực hành, chuyên đề, điểm danh: 40%. • Điểm thưởng: 0.5đ/ lần vào điểm KTCK. 3. 3TÀI LIỆU THAM KHẢO ‹ [1]- Trần Văn Sư, Truyền số liệu và mạng thông tin số, 2005, NXB ĐH Quốc Gia TP.HCM ‹ [2]- Nguyễn Hồng Sơn, Kỹ thuật truyền số liệu, 2009, NXB Lao động Xã hội ‹ [3]- James F.Kurose, Computer Networking, 2005, Pearson Education, Inc 41.1. MÔ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN TIN CƠ BẢN 51.2. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG THÔNG TIN SỐ LIỆU TỪ NGUỒN TIN ĐẾN BỘ NHẬN TIN TẠO KHUÔN Mà HÓA NGUỒN MÁY PHÁT Mà HÓA MẬT Mà HÓA KÊNH GHÉP KÊNH KÊNH TRUYỀN TẠO KHUÔN GIẢI Mà NGUỒN MÁY THU GIẢI Mà MẬT GIẢI Mà KÊNH PHÂN KÊNH TỪ CÁC NGUỒN KHÁC ĐẾN CÁC ĐÍCH NHẬN TIN KHÁC ĐỒNG BỘ ~/ 010 010 010 010 010 010 010 010 010 010 XỬ LÝ THÍCH ỨNG MÔI TRƯỜNG XỬ LÝ THÍCH ỨNG MÔI TRƯỜNG 6Hữu tuyến: 1. Loại cáp không xoắn: • Tín hiệu tham chiếu giữa hiệu điện thế (cường độ dòng điện) so với dây nối đất. • Khoảng cách ≤ 50m, tốc độ ≤ 19,2 kbps. 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 7Hữu tuyến: 2. Cáp xoắn đôi (twisted pair cable): • Không bọc giáp (UTP). • Bọc giáp (STP). 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 8Hữu tuyến: 3. Cáp đồng trục (coaxial cable): • Loại mỏng (thinnet) + đầu nối BNC; • Loại dầy (thicknet) + đầu nối 15 chân. 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 9Hữu tuyến: 4. Cáp sợi quang (fiber optic cable): 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 10 Hữu tuyến: Mặt cắt ngang cáp sợi quang 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 11 Hữu tuyến: Mặt cắt dọc cáp sợi quang 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 12 Vô tuyến 1. Vi ba mặt đất 2. Thông tin vệ tinh 3. Điện thoại tế bào 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 13 Vô tuyến: • Phổ sóng điện từ 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN 14 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN Vô tuyến • Băng tần sóng vô tuyến 15 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN Lan truyền sóng bề mặt: Earth Signal propagation Transmit antenna Receive antenna Ground-wave propagation (below 2MHz) 16 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN Lan truyền sóng trời: 17 1.3. CÁC PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN Lan truyền sóng thẳng: Earth Line-of-sight (LOS) propagation (above 30MHz) Receive antenna Transmit antenna Signal propagation 18 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tín hiệu: 19 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Tần số của tín hiệu: Miền thời gian t v Miền tần số v t t v f v v v 0 f 2f f f f 2f t 20 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Phổ của tín hiệu: khoảng tần số có tín hiệu 300 f (Hz) 600 f (Hz) 700 f (Hz) f (Hz) 700 Hz f = 300 Hz 600 Hz 21 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Băng tần: một dải tần số giới hạn từ tần số thấp nhất đến tần số cao nhất. • Băng thông: là băng tần được gán cho một user để truyền nhận dữ liệu. v 500 f6500550 6000 Bandwidth = 6000 – 1000 = 5000 Hz Bandwidth = 6500 – 500 = 6000 Hz 22 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 23 • Tốc độ truyền: Công thức Shannon xác định tốc độ tối đa cho một kênh truyền: C: tốc độ tối đa của kênh (dung lượng kênh) B: băng thông của kênh S/N: tỷ số tín hiệu trên nhiễu 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN )1(log2 N SBC += 24 • Baud rate (Rs) và Bit rate (R): R = Rs x log2M = Rs x m R: tốc độ bit (bit/s) Rs: tốc độ baud (symbol/s) M: số mức thay đổi tín hiệu m: số bit mã hóa cho một tín hiệu • Công thức Nyquist xác định tốc độ tối đa của kênh: C = 2B x log2M = 2B x m 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 25 BÀI TẬP 1 Đường dây điện thoại có băng thông 3200Hz. Giả sử đường truyền không nhiễu, dung lượng 19200 bps. Cho biết tối đa có bao nhiêu symbol khác nhau có thể được truyền trên đường truyền. 26 BÀI TẬP 2 Cho một đường truyền có băng thông 4000Hz. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu theo công suất là 18 dB. Xác định tốc độ có thể đạt được trên lý thuyết. 27 1.4. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 0 0 0 011 1 1 1s • Tốc độ bit = 8 b/s • Tốc độ baud = 4 s/s 28 1.4. CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DẪN 1. Đơn công (simplex) 2. Bán song công (hafl-duplex) 3. Song công (duplex) 29 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU 1. Truyền dẫn ở băng tần gốc và băng thông dải 2. Mã hóa 3. Ghép kênh và tách kênh 4. Phát hiện và sửa sai 5. Nén dữ liệu 6. Mô hình OSI 30 2.1.TRUYỀN DẪN Ở BĂNG GỐC VÀ BĂNG THÔNG DẢI (Baseband và Passband) 1. Truyền dẫn ở băng gốc/ băng tần cơ sở: • Băng tần kênh phù hợp với băng tần tín hiệu → có thể truyền trực tiếp bản tin. • Tuy nhiên, để phù hợp với các tính chất của kênh truyền, bản tin phải được mã hóa thành tín hiệu phát, gọi là mã đường dây (transmission encoding/ line encoding) 31 2.1. TRUYỀN DẪN Ở BĂNG GỐC VÀ BĂNG THÔNG DẢI 2. Truyền dẫn băng thông dải: • Tần số trung tâm của kênh lớn hơn nhiều tần số cao nhất của tín hiệu. • Trước khi phát, tín hiệu phải được chuyển lên băng tần của kênh, gọi là điều chế (modulation). 32 2.2. LINE CODING 33 POLAR ENCODING 1. NRZ (NonReturn to Zero): chỉ có 2 mức tín hiệu: âm hoặc dương. • NRZ-L (NRZ-Level) • NRZ-I (NRZ-Invertered) 34 2. RZ (Return to Zero): tín hiệu có 3 mức: âm, dương và zero. 3. Biphase: Manchester và Manchester vi sai. +v -v POLAR ENCODING 35 1.AMI (Alternate Mark Inversion) 2.B8ZS (Bipolar 8 Zero Subtitution) 3.HDB3 (High Density Bipolar 3). BIPOLAR ENCODING 36 AMI và PSEUDOTERNARY The 0s are positive and negative alternately Amplitude Time 0 1 00 1 1 01 AMI Pseudoternary 37 BIPOLAR ENCODING 38 BIPOLAR ENCODING 39 ƯU NHƯỢC ĐIỂM LOẠI ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM NRZ • Đơn giản • Băng thông dùng hiệu quả • Có thành phần một chiều • Thiếu khả năng đồng bộ RZ • Đồng bộ bit hiệu quả • Tốc độ mã tối đa bằng 2 lần so với NRZ Manchester và Manchester vi sai • Đồng bộ tốt (self clocking) • Thành phần DC = 0 • Phát hiện được lỗi • Tốc độ mã tối đa bằng 2 lần so với NRZ AMI • Thành phần DC = 0 • Tốc độ mã tối đa bằng 2 lần so với NRZ • Không đồng bộ được khi có chuỗi bit 0 kéo dài B8ZS và HDB3 • Đồng bộ bit rất hiệu quả ngay cả đối với chuỗi bit 0 kéo dài •Phát hiện được lỗi •Tốc độ mã tối đa bằng 2 lần so với NRZ 40 BÀI TẬP 1 41 ĐÁP ÁN BT1 42 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 NRZ-L NRZ-I AMI Pseudo-Ternary Manchester Differential Manchester BÀI TẬP 2 43 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 NRZ-L NRZ-I AMI Pseudo-Ternary Manchester Differential Manchester ĐÁP ÁN BT2 44 BÀI TẬP 3 45 ĐÁP ÁN BT2 46 2.3. CHUẨN GIAO TIẾP Ở BĂNG TẦN GỐC 1. Đồng bộ 2. Phát hiện sai 3. Băng thông 4. Giao thoa giữa các symbol 47 2.4. ĐIỀU CHẾ GIẢI ĐIỀU CHẾ SỐ (Modulation – Demodulation) 1. AM (Amplitude Modulation) 2. FM (Frequency Mod.) 3. PM (Phase Mod.) 4. Điêu chế kết hợp biên độ và pha. 48 2.5. Mà HÓA 1. Baudot (Emile Baudot) ‹ 5 bit ‹ dùng 2 mã letter và figure để tăng số lượng mã 2. ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ‹ 7 bit ‹ Phổ biến nhất hiện nay được sử dụng trong giao tiếp dữ liệu tuần tự. 3. Unicode ‹ 16 hoặc 32 bit ‹ Đang được nghiên cứu và sử dụng 49 Mà BAUDOT “JAMES BOND 007 SAYS HI!” $ 50 MÃ ASCII 51 2.6. GHÉP KÊNH (Multiplexing) 1. FDM (Frequency Division Multiplexing) → FDMA (FDM Access) 2. TDM (Time Division Multiplexing) → TDMA 3. CDM (Code Division Multiplexing) → CDMA 52 FDM 53 TDM 1 frame = 125µs f 1 frame = 125µs t 54 TDM • 1 frame time (F) đủ ghép n kênh thông tin, tương ứng n time slot (TS) • 1TS ghép được 8 bit tín hiệu kênh # i • Tốc độ truyền dẫn của hệ thống: Rb = 8n/125µs = n.64 kbps • Dung lượng của hệ thống phụ thuộc số kênh n • Có 2 chuẩn cơ bản: Châu Âu n= 32 (E1), Châu Mỹ n = 24 (T1) 55 CẤU TRÚC KHUNG PCM 32 56 CẤU TRÚC ĐA KHUNG PCM 32 15 30 CHANNEL 14 CHANNEL 29 57 CẤU TRÚC ĐA KHUNG PCM 24 A 58 PDH (Plesiosynchronous Digital Hierachy) Phương pháp ghép kênh TDM gọi là cận đồng bộ PDH • Ghép xen liên tục từng byte của kênh #i vào từng khe thời gian. • Tín hiệu đồng bộ khung, đa khung, báo hiệu được ghép vào đa khung. • Sau khi bố trí các luồng số vào khung ghép, cần hiệu chỉnh tốc độ bằng phương pháp chèn. 59 PDH CẤP CAO Ghép kênh PDH có 5 cấp và 3 tiêu chuẩn khác nhau: • Chuẩn ghép kênh PDH Châu Âu, ký hiệu là Ei • Chuẩn ghép kênh PDH Bắc Mỹ, ký hiệu là Mi (DSi) • Chuẩn ghép kênh PDH Nhật Bản, ký hiệu là DS (JDS) 60 PDH CẤP CAO 61 BÀI TẬP MUX Analog B=4kHz, PCM 8bit Digital 3 x 200 kbps R = ? 62 2.7. CẤU TRÚC KÊNH TRUYỀN 1. Truyền nối tiếp (serial) 2. Truyền song song (parallel) 63 TRUYỀN DẪN NỐI TIẾP • Bất đồng bộ: đồng bộ theo bit start và bit stop • Đồng bộ: đồng bộ bằng cờ hiệu hoặc ký tự điều khiển -> Bit-oriented 64 TRUYỀN DẪN NỐI TIẾP • Đồng bộ: đồng bộ bằng ký tự điều khiển -> Character-oriented SYN SYN STX DATA ETX BCC SYN: sychronous character STX: start of text ETX: end of text BCC: Block check count 65 MÃ ASCII 66 • Đồng bộ bit TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ 67 • Đồng bộ bit TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ 68 • Đồng bộ ký tự TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ 69 TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ • Đồng bộ khung STX F R L ETX Start bit Stop bit STX ETX F Frame contents (printable characters) STXDLE DLE ETX DLE STX DLE ETX Frame contents (binary data)DLE DLEInserted DLE • STX: Start of Text ETX: End of Text • DLE: Data Link Escape 70 TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ • Hiệu suất kém • Thích hợp cho dữ liệu truyền ngắt quãng và ngẫu nhiên về thời gian. • Dùng cho đường truyền tốc độ thấp. 71 Mã hóa chuỗi dữ liệu “TIGER 2010” bằng mã ASCII, parity lẻ, 1 stop bit. 1. Tính tổng số bit truyền trên đường truyền. 2. Tính hiệu suất đường truyền. 3. Vẽ chuỗi bit truyền BÀI TẬP 72 BA ̀I TẬP T PARITY BIT STOP BIT I G E R 2 0 1 0 START BIT 73 • Không cần bit start /stop. • Phải có tín hiệu đồng bộ riêng. • Truyền các khối dữ liệu hoàn chỉnh. • Dùng cho đường truyền tốc độ cao. TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ 74 1. Đồng bộ bit: ‹ Time stamp (Clock encoding and extraction) ) Gán thông tin đồng bộ vào dữ liệu truyền ) RZ, Manchester, differential Manchester ‹ Digital Phase-Lock-Loop ) Dùng đường tín hiệu đồng bộ riêng ) Mã hóa thông tin phải đảm bảo có sự thay đổi bit trong một khoảng thời gian đủ để nguồn clock tái đồng bộ ) AMI, HDB3, B8ZS ) Thích hợp khi truyền một khoảng cách ngắn ) Tín hiệu đồng bộ dễ bị suy giảm trên đường truyền ‹ Hybrib: kết hợp hai phương pháp trên TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ 75 ĐỒNG BỘ DỮ LIỆU Clock encoder Local clockPISO Clock extract circuit SIPO TxD RxD Transmiter Receiver Manchester encoded signal (TxD/RxD) Extracted clock (RxC) Received data TxC Bit stream TimeStamp 76 Bit encoder Local clockPISO DPLL SIPO TxD RxD Transmiter Receiver Bit decoder xN local clock Clock encoder Local clockPISO DPLL SIPO TxD RxD Transmiter Receiver xN local clock Hybrid DPLL ĐỒNG BỘ DỮ LIỆU 77 1. Character-oriented ) Dùng các ký tự điều khiển: SYN, STX, ETX, DLE... ) Nghi thức BSC (Binary Synchronous Communication) → byte stuffing TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ 78 BSC ‰ Định dạng khung ‹ Khung dữ liệu SYN: Synchronous SOH: Start Of Header Id: Identity STX: Start Of teXt BCC: Block Check Count ETX: End Of teXt 79 BSC - KHUNG ĐIỀU KHIỂN EOT: end of transmission ENQ: request to response Connection establishment S Y N S Y N E N Q S Y N S Y N E N Q Selecting add. S Y N S Y N NAK S Y N S Y N E N Q Polling add. S Y N S Y N E O T point point con. request Select primary Select secondary negative response to select/ not ready to receive data Poll primary Poll secondary S Y N S Y N ACK positive response to select/ ready to receive data negative response to poll/ not ready to send data 80 BSC - KHUNG ĐIỀU KHIỂN Flow and error control S Y N S Y N ACK 0 S Y N S Y N NAK S Y N S Y N RVI S Y N S Y N ACK 1 S Y N S Y N TTD Positive ACK of even frames/ Frame number 0 received Negative ACK of even frames/ Error in frame received Reverse interrupt/ Request for interrupt/ Urgent data to sen Positive ACK of odd frames/ Frame number 1 received S Y N S Y N WACK Wait and ACK/ ACK of previous frame/ Not ready to receive more Temporary delay/ Temporary delayed but not relinquish the line 81 BSC – BYTE STUFFING • Mở rộng nghi thức BSC cho truyền nhận bản tin nhị phân bất kỳ. DLE (Data Link Escape): data transparency marker 82 BSC ‹Đặc điểm: )IBM (ISO 1745, ANSI X3.28) )Half-duplex )Multipoint )Truyền dẫn đồng bộ hoặc bất đồng bộ )Điều khiển lỗi “Idle RQ” ‹Hạn chế: )Chỉ truyền half-duplex )Phụ thuộc mã điều khiển )Không kiểm soát lỗi cho các trường điều khiển )Không có khả năng mở rộng 83 2. Bit-orientered ) Dùng các mẫu bit điều khiển (flag) → bit stuffing ) Nghi thức HDLC (High-level Data Link Control) ) Nghi thức SDLC (Synchronous Data Link Control) TRUYỀN NỐI TIẾP ĐỒNG BỘ 84 HDLC • Truyền dẫn đồng bộ • Truyền dẫn theo khung • Định dạng khung chung cho việc trao đổi dữ liệu và điều khiển 85 HDLC – CỜ ĐIỀU KHIỂN • Cờ là chuỗi 8 bit: 01111110 • Kết thúc khung này và bắt đầu khung khác • Bên thu quét tìm cờ để đồng bộ • Kỹ thuật chèn thêm bit (bit stuffing) được dùng để tránh lẫn lộn dữ liệu giống cờ và cờ ‹ 0 được chèn thêm vào mỗi khi chuỗi 5 số 1 liên tiếp xuất hiện ‹Nếu bộ thu phát hiện 5 số 1, nó kiểm tra bit kế tiếp )Nếu bit đó là 0, nó xóa bit 0 đó )Nếu bit là 1 và bit thứ 7 là 0, nó biết đây là cờ )Nếu bit thứ 6 và 7 đều là 1, dữ liệu 86 HDLC – CỜ ĐIỀU KHIỂN • Một số lỗi trùng cờ: 87 HDLC – TRƯỜNG ĐỊA CHI ̉ • Dùng để nhận diện trạm gởi hoặc nhận khung • Thường dài 8 bit • Có thể mở rộng thành bội số của 8 bit • Địa chỉ “11111111” là địa chỉ broadcast 88 HDLC -TRƯỜNG ĐIỀU KHIỂN 89 HDLC -TRƯỜNG ĐIỀU KHIỂN • Khác nhau tùy thuộc vào loại khung ‹Thông tin – dữ liệu cần truyền đến người dùng ‹Giám sát – dùng ARQ ‹Không đánh số – hỗ trợ cho việc điều khiển liên kết • 1 hoặc 2 bit đầu tiên của truờng điều khiển dùng để nhận dạng loại khung • Bit Poll/Final: chỉ có ý nghĩa khi là 1 ‹Là Poll khi được gởi từ primary đến secondary ‹Là Final khi được gởi từ secondary đến primary 90 HDLC – HOẠT ĐỘNG • Trao đổi khung thông tin, khung giám sát và khung không đánh số • 3 giai đoạn ‹Khởi tạo kết nối ‹Trao đổi dữ liệu ‹Ngắt kết nối 91 BISYNC và HDLC Feature BISYNC HDLC Transmission technique Async/Sync Sync Transmission mode Half-duplex Half/Full duplex Framing Start SYN SYN Flag Stop Characters Flag Frame formats Numerous 1 (3 types) Control information Header, control frames Header (1-2 bytes) Addressing Contention or polling Header Error detection LRC, CRC-16, CRC-12 CRC-CCITT Error checking Transmission block only Entire frame Error control Stop-and-wait Go-back-N or selective repeat Flow control WACK Sliding window Window size 1 7 or 127 Transparency DLE Bit stuffing 92 BÀI TẬP 1. Tính lại hiệu suất đường truyền đồng bộ khi phát chuỗi bit “TIGER 2010” 2. So sánh với hiệu suất đường truyền bất đồng bộ 3. Giả sử cần truyền văn bản chứa 100, 200 và 500 ký tự. So sánh hiệu suất đường truyền đồng bộ và bất đồng bộ. 93 2.8. PHÁT HIỆN VÀ SỬA SAI 94 PHÁT HIỆN SAI 95 KIỂM TRA PARITY ‹Parity chẵn: tổng số bit 1, kể cả bit parity là số chẵn ‹Parity lẻ: tổng số bit 1, kể cả bit parity là một số lẻ D a t a D a t a ( ASCII ) B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 Parity bit (odd ) h 1 0 0 0 0 1 1 0 e 1 0 0 0 0 0 1 1 96 • Chỉ dò được lỗi với số lẻ bit sai • Không sửa được lỗi • Hiệu suất truyền thông tin kém. KIỂM TRA PARITY 97 BLOCK SUM CHECK Block Sum Check (BSC): kết hợp parity hàng và cột • Phát hiện được lỗi sai một số lẻ bit. • Dò được các lỗi sai một số chẵn bit, ngoại trừ những lỗi xảy ra đồng thời trên cả hàng và cột. • Chỉ sửa được sai một bit đơn. D a t a D a t a Start B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 7 Parity (even) Stop H 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 E 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 L 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 L 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 O 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 BCC (odd) 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 98 BLOCK SUM CHECK M O D E M 5 6 K PH PV 99 1 1 1 1 + 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 x 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 CYCLIC REDUNDANCY CHECK 100 1. Tính FCS • M: dữ liệu cần truyền (k bit) • P: đa thức sinh (n+1 bit) • F: FCS (n bit) • T: frame truyền đi (k+n bit) 2. Kiểm tra: CYCLIC REDUNDANCY CHECK P RQ P Mn2 += FMn2T +=x x R RMn2T += Q P R P RQ P RMn2 P T =++=+= x x 101 CYCLIC REDUNDANCY CHECK • Cách khác để xác định FCS: đa thức ‹ M = 111101 → M(x) = X5 + X4 + X3 + X2 + 1 ‹ P = 1101 → P = X3 + X2 + 1 ⇒ FCS có 3 bits (n = 3) ‹ Dữ liệu dịch trái n bits: x3M(x) = X8 + X7 + X6 + X5 + X3 T = 111101011 X8 + X7 + X5 X3 + X2 + 1X8 + X7 + X6 + X5 + X3 X6 + X3 X6 + X5 + X3 X5 X5 + X4 + X2 X4 + X2 X4 + X3 + X X3 + X2 + X X3 + X2 + 1 X + 1 ⇒ FCS = 011 102 CYCLIC REDUNDANCY CHECK 1 1 1 1 0 1 1 1 0 11 1 1 1 0 10 0 0 M P 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 FCS 111101011 T 103 • Các lỗi phát hiện được ‹Tất cả các lỗi bit đơn ‹Tất cả các lỗi kép nếu P có ít nhất 3 toán hạng ‹Một số lẻ lỗi bất kỳ nếu P chứa 1 thừa số (X+1) ‹Bất kỳ lỗi chùm nào mà chiều dài của chùm nhỏ hơn chiều dài FCS ‹Hầu hết các lỗi chùm lớn hơn CYCLIC REDUNDANCY CHECK 104 CYCLIC REDUNDANCY CHECK • 4 P được sử dụng rộng rãi ‹CRC-12: X12 + X11 + X3 + X2 + X + 1 ‹CRC-16 : X16 + X15 + X2 + 1 ‹ CRC-CCITT: X16 + X12 + X5 +1 ‹ CRC-32: X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X5 + X4 + X2 + X + 1 105 FCS1+FCS0 FCS2+ FCSn - 2+ FCSn - 1++ X X X X P1 P2 Pn - 2 Pn - 1 Message A B + C D E + + P = 110101 ABCDE+ P = 111011 + + + ABCDE+ P = 101011 + + CYCLIC REDUNDANCY CHECK 106 A B C D E Input Initial 0 0 0 0 0 Step 1 0 0 0 0 1 1 Step 2 0 0 0 1 0 0 Step 3 0 0 1 0 1 1 Step 4 0 1 0 1 0 0 Step 5 1 0 1 0 0 0 Step 6 1 1 1 0 1 0 Step 7 0 1 1 1 0 1 Step 8 1 1 1 0 1 1 Step 9 0 1 1 1 1 0 Step 10 1 1 1 1 1 1 Step 11 0 1 0 1 1 0 Step 12 1 0 1 1 0 0 Step 13 1 1 0 0 1 0 Step 14 0 0 1 1 1 0 Step 15 0 1 1 1 0 0A B + C D E + + 1010001101 x2 1 x4 x5 M=1010001101 P=110101 FCS = 01110 CYCLIC REDUNDANCY CHECK 107 BÀI TẬP • M = 100101101 • P = 1001101 • Vẽ sơ đồ mạch và tính FCS 108 A B C D E F Input Initial Step 15 Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Step 5 Step 6 Step 7 Step 8 Step 9 Step 10 Step 11 Step 12 Step 13 Step 14 Step 16 M=100101101 P=1001101 CYCLIC REDUNDANCY CHECK 109 2.9. MẬT Mà HÓA (cryptology) • Mật mã khóa bí mật • Mật mã khóa công khai 110 MẬT Mà KHÓA BÍ MẬT Nguồn tin Bộ mã hóa Bộ giải mã Thám mã Kênh mở Kênh an toàn Nguồn khóa Nhận tin Bản rõ Bản mã (Alice) KD (Bob) (Oscar) KD 111 MẬT Mà KHÓA BÍ MẬT 1.Các hệ mật thay thế: • Hệ mã dịch vòng: C = M + k mod n M = C - k mod n k: giá trị khóa n: giá trị mã Ký tự A B C D E F G H I J K L M Mã 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ký tự N O P Q R S T U V W X Y Z Mã 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 112 MẬT Mà KHÓA BÍ MẬT • Mã Xeda k = 3 • M = meet me at sunset 12.44.19 • C = 15.7.7.22... 113 • Hệ mật dùng bảng thay thế: 9 Có 26! Các bảng thay thế 9 Hệ mã dịch vòng là trường hợp riêng của mã thay thế. MẬT Mà KHÓA BÍ MẬT 114 MẬT Mà KHÓA BÍ MẬT • Các hệ mật thay thế khác: A B C D E F G H I J. K. L. M. N. O. P. Q. R. S V UT W Y . zX . . . • Meet me at sunset 115 MẬT Mà KHÓA BÍ MẬT 3. Các hệ mật hoán vị: • Hệ mật Spa