Data Communications 제 10 장 오류 제어와 흐름 제어.

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1 Data Communications 제 10 장 오류 제어와 흐름 제어

2 목차 10.1 오류 제어 (Error Control) 10.2 흐름 제어 (Flow Control)

3 10.1 오류 제어(1/43) 오류 검출 (Error Detection)
송신측에서 보내고자 하는 원래의 정보 이외에 별도로 잉여분의 데이터를 추가 수신측에서는 이 잉여(Redundancy) 데이터를 검사함으로써 오류 검출이 가능 종류 패리티 검사, 블록 합 검사, CRC(Cyclic Redundancy Check), Checksum등

4 1) 패리티 검사(Parity Check) 한 블록의 데이터 끝에 한 비트 추가 구현이 간단하여 널리 사용 종류 동작과정
짝수 패리티 : 1의 전체 개수가 짝수개 홀수 패리티 : 1의 전체 개수가 홀수개 동작과정 송신측 짝수 또는 홀수 패리티의 협의에 따라 패리티 비트 생성 ASCII 문자(7bit) + 패리티 비트(1bit) 전송 수신측 1의 개수를 세어 오류 유무 판단(짝수 또는 홀수) 맞지 않다면 재전송 요청

5 예 단점 홀수 패리티 사용 전송하고자 하는 데이터 : 1101001 1의 개수를 홀수로 하기 위해 패리티 비트를 1로 지정
패리티 비트 추가한 최종 전송 데이터 : 수신측은 패리티 비트를 포함한 데이터 내의 1의 개수를 세어 홀수인 지 판단 홀수가 아니면 재전송 요청 단점 짝수개의 오류는 검출 불가 정상 데이터 : 2개이상 오류 : 짝수개의 오류가 발생하여 1의 개수가 홀수인 경우

6 2) 블록 합 검사(Block Sum Check)
이차원 패리티 검사 : 가로와 세로로 두 번 관찰 검사의 복잡도를 증가 다중 비트 오류와 폭주(집단)오류를 검출할 가능성을 높임 동작과정 데이터를 일정크기의 블록으로 묶음 각 블록을 배열의 열로 보고 패리티 비트를 계산하여 추가 각 블록의 행에 대한 패리티 비트를 계산하여 추가한 후 전송

7 예 전송하고자 하는 데이터 그림의 최하위 비트들이 함께 더해지고 블록 합에 따라 짝수 혹 은 홀수 중 하나의 패리티를 얻음
두 번째 비트들이 더해지고 패리티 비트가 얻어짐 블록 합의 마지막 비트는 블록 합 데이터 단위 자체를 위한 패리 티 비트이고 블록 내의 모든 패리티 비트들을 위한 비트임

8 단점 하나의 블록에서 두개에 오류가 생기고, 다른 블록의 동일한 위치에 서 두개의 오류가 발생한 경우 검출 불가
두번째 블록과 마지막 블록의 동일 위치에 각 두개의 오류발생

9 3) CRC(Cyclic Redundancy Check)
현재 컴퓨터 네트워크에서 널리 사용 오류검출 방법으로 다항식 코드(polynomial codes) 패리티검사 방법은 문자단위로 전송시 효율적이나 연속적인 2진 데이 터에 경우 문자단위로 분리가 어렵다. 따라서 전체 블록 검사를 할 수 있는 방법 => CRC 2진 나눗셈 기반으로 패리티검사보다 효율적이고 올 검사 능력 뛰어남

10 3) CRC(Cyclic Redundancy Check)
전체 블록검사 이진 나눗셈을 기반 (a) 계산 방법 메시지는 하나의 긴 2진수로 간주 특정한 이진 소수에 의해 나누어짐 나머지는 송신되는 프레임에 첨부 나머지를 BCC(Block Check Character)라고도 함 프레임이 수신되면 수신기는 같은 제수(generator)를 사용하여 나눗셈 의 나머지를 검사 나머지가 0이 아니면 오류가 발생했음을 의미

11 (b) 부호화 과정 각 비트들의 값을 보면서 하나의 함수를 만드는 과정 정보 비트를 전송비트의 다항식에 의한 표현으로 변환

12 (c) CRC 비트의 생성 캐리(Carry)가 없는 Modulo-2 연산 윗자리 올리거나 빌리지 않는다.
전송 하고자 하는 데이터 : 원하는 BCC 비트의 길이 : n 제수의 길이 : n+1 연산과정 전송하고자 하는 데이터 뒤쪽에 n개의 0을 삽입 제수로 나눔 데이터 뒤의 n개의 0을 R로 대체 전송 n+1 : 제수 n : 3자리 나머지 : 110 전송데이터 : 원 데이터 와 나머지 ( 과 110 ) 전송

13 (d)오류 검출 방법 수신된 데이터를 송신측과 합의된 제수로 나눔 연산결과 나머지가 0이면 오류 없음
그렇지 않다면 재전송 요청

14 (e) 하드웨어로 구성된 CRC 계산된 BCC는 쉬프트레지스터(Shift register)에 축적
레지스터 중에 있는 각 구분은 생성다항식의 등급과 동일 Exclusive-OR요소들의 수도 또한 그 다항식과 관계되는 수 종류 CRC-12 CRC-16 CRC-CCITT 등

15 CRC-12 12비트보다 작거나 같은 집단오류 100% 12비트보다 큰 집단오류의 경우는 99%이상의 확률 동기방식에서 사용
6비트 캐릭터에 사용하며 이때의 BCC는 12비트 생성다항식(제수) : x12+x11+x3+x2+x+1 = (x+1)(x11+x2+1) (2) 검출능력 12비트보다 작거나 같은 집단오류 100% 12비트보다 큰 집단오류의 경우는 99%이상의 확률

16 CRC-CCITT 유럽시스템들의 표준 BCC 8비트 캐릭터로 조작하는 경우는 BCC축적은 16비트
생성다항식 : x16+x12+x5+1 집단 오류의 검출은 최대 16비트 길이까지 됨

17 CRC-16 8비트 캐릭터용의 동기방식에 응용 BCC축적은 16비트 생성다항식 : x16+x15+x2+1 검출능력
집단오류검출은 최대 16비트 길이까지 가능 오류의 집단이 16비트보다 큰 경우는 99%이상의 확률

18 4) Checksum 데이터의 정확성을 검사하기 위한 용도 제대로 전송 되었는지 확인하기 위해 데이터 맨 마지막에 붙임
보낸 모든 데이터를 다 합한 합계를 보수화하여 전송 수신측에서는 모든 수를 합산하여 검사하는 방법 동작과정 송신측 데이터 단위를 n(보통은 16) 비트의 여러 세그먼트로 나눔 이 세그먼트들은 전체 길이도 또한 n비트가 되도록 1의 보수 연산을 이용하여 합산 전체 합은 보수화되고 원래 데이터 단위의 끝에 삽입 이렇게 확장된 데이터 단위는 네트워크를 통해 전송

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20 수신측 검사 합을 포함하여 모든 세그먼트들을 더했을 때 모든 비트가 1 이 나오지 않으면 오류
송신측에서 검사 합을 최종 삽입할 때 1의 보수를 삽입하기 때문 에 원래의 세그먼트들의 합을 더해주면 1이 되기 때문

21 송신측 전송하고자 하는 데이터 : ( , , ) 최종 데이터 ( , , , ) 수신측 수신된 데이터 : ( , , , ) 최종 합은 1이며, 오류 없음