计算机网络——零碎知识点

1. T1载波：是专用电话连接、时分多路数字传输设施，其支持的数据传输速度为 1.544M 比特/秒。T1 线路实际上是由24个单独的通道组成的，每个通道支持 56K 比特/秒的传输速度。大多数的电话公司只允许用户购买这些被称为部分 T1 接入的单独通道的一部分。T1 载波开发于20世纪60年代，其现在以未屏蔽的双绞线电缆上，以成对的方式执行全双工通讯制。

　　T1载波的帧结构中,包含24个信道数据(每个8bit),1bit帧同步数据,共193bit每帧,传输一帧的时间是125μs,每个信道数据(8bit)中有7bit是数据，1bit是控制信息,所以对每一路话音通道来说，其数据传输的比特率为7b/125μs=56kb/s,控制信息传输的比特率为1b/125μs=8kb/s,总的比特率为193b/125μs=1.544Mb/s（其中125us为一个取样周期）。

 2. 海明码：

　　海明码是由R.HmIMI1ing在1950年首次提出的,它是一种可以纠正一位差错的编码。

    可以借用简单奇偶校验码的生成原理来说明海明码的构造方法。若k(=n-1)位信息位a_n-1a_n-2…a₁加上一位偶校验位a₀,构成一个n位的码字a_n-1a_n-2...a₁a₀,则在接收端校验时,可按关系式

　　　　S=a_n-1+a_n-2+…+a₁+a₀

来计算。若求得S=0,则表示元错;若S=1,则有错。上式可称为监督关系式,S称为校.正因子。.在奇偶校验情况下,只有一个监督关系式和一个校正因子,其取值只有0或1两种情.况,分别代表元错和有错两种结果,还不能指出差错所在的位置。不难设想,若增加冗余位,也即相应地增加了监督关系式和校正因子,就能区分更多的情况。如果有两个校正因子.
S₁和S₀,则S₁S₀取值就有00、01、10或11四种可能的组合,也即能区分四种不同的情况。若其中一种取值用于表示无错(如00),则另外三种(01、10及11)便可以用来指出.不同情况的差错,从而可以进一步区分出是哪一位错。

    设信息位为k位,增加r位冗余位,构成一个n=k+r位的码字。若希望用r个监督关系式产生的r个校正因子来区分元错和在码字中的n个不同位置的一位错,则要求满足以下关系式:
2^r>=n+1  或  2^r>=k+r+1

    以k=4为例来说明,则要满足上述不等式,必须r>=3。假设取r=3,则n=k+r=7,即在4位信息位a₆a₅a₄a₃后面加上3位冗余位a₂a₁a₀,构成7位码字a₆a₅a₄a₃a₂a₁a₀,其中a2、a1和a0分别由4位信息位中某几位半加得到,在校验时,a₂、a₁和a₀就分别和这些位半.加构成三个不同的监督关系式。在无错时,这三个关系式的值S₂、S₁和S₀全为"0"。若a₂错,则S₂=1,而S₁=S₀=0;若a₁错,则S₁=1,而S₂=S₀=0;若a₀错,则s₀=1,而S₂=S₁=0。S₂、S₁和S₀这三个校正因子的其它4种编码值可用来区分a₃、a₄、a₅、a₆中的一位错,其对应关系如表2.1。当然,也可以规定成另外的对应关系,这并不影响讨论的一般性。

表2.1                                S₂ S₁ S_{0 值与错码位置的对应关系}

S2 S1 S0	000	001	010	100	011	101	110	111
错码位置	无错	a0	a1	a2	a3	a4	a5	a6

 

由表可见,a₂、a₄、a₅或a₆的一位错都应使S₂=1,由此可以得到监督关系式..
S₂=a₂+a₄+a₅+a₆....
同理可得:S1=a₁+a₃+a₅+a₆..
S₀=a₀+a₃+a₄+a₆
在发送端编码时,信息位a₆、a₅、a₄和句的值取决于输入信号,它们在具体的应用中有l确定的值。冗余位电、a₁和a_o的值应根据信息位的取值按监督关系式来确定,使上述三式l中的S₂、S₁和S₀取值为零,即
a₂+a₄+a₅+a₆=0
a₁+a₃+a₅+a₆=0
a₀+a₃+a₄+a₆₌0
由此可求得:
a₂=a₄+a₅+a₆
a₁=a₃+a₅+a₆
a₀=a₃+a₄+_a6

已知信息位后,按上述三式即可算出各冗余位。对于本例来说,各种信息位算出的冗余位如表2.2所示。

表2.2                        由信息位算得海明码冗余位

信息位 a6a5a4a3	冗余位 a2a1a0	信息位 a6a5a4a3	冗余位 a2a1a0
0000	000	1000	111
0001	011	1001	100
0010	101	1010	010
0011	110	1011	001
0100	110	1100	001
0101	101	1101	010
0110	011	1110	100
0111	000	1111	111

    在接收端收到每个码字后,按监督关系式算出S₂、S₁和S₀,若它们全为"0",则认为无错;若不全为"0",在一位错的情况下,可查表2.1来判定是哪一位错,从而纠正之。例如码字0010101传输中发生一位错,在接收端收到的为0011101,代入监督关系式可算得S₂=0、S₁=1和S₀=1,由表2.1可查得S₂S₁S₀=011对应于a₃错,因而可将0011101纠正为00101010。

    上述海明码的编码效率为4/7。若K=7,按2r>=k+r+1可算得r至少为4,此时编码.效率为7/11。可见,信息位位数越多时编码效率就越高