ITU-T X 141 FRENCH-1988 GENERAL PRINCIPLES FOR THE DETECTION AND CORRECTION OF ERRORS IN PUBLIC DATA NETWORKS《在公共数据网中差错的发现及修改件的一般原则》.pdf

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1、UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS5)4 4 X.141SECTEUR DE LA NORMALISATIONDES TLCOMMUNICATIONSDE LUIT2 3%!58 05“,)#3 0/52 $/ %3!30%#43 2 3%!502).#)0%3 . 2!58 $% $ 4%#4)/.%4 $% #/22%#4)/. $%3 %22%523 $!.3,%3 2 3%!58 05“,)#3 0/52 $/ %32ECOMMANDATION 5)4 4c0 8 (Extrait du ,IVRE “LEU)NOTES1 La Reco

2、mmandation X.141 de l UIT-T a t publie dans le fascicule VIII.3 du Livre Bleu. Ce fichier est unextrait du Livre Bleu. La prsentation peut en tre lgrement diffrente, mais le contenu est identique celui du Livre Bleuet les conditions en matire de droits dauteur restent inchanges (voir plus loin).2 Da

3、ns la prsente Recommandation, le terme Administration dsigne indiffremment une administration detlcommunication ou une exploitation reconnue. UIT 1988, 1993Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque formeque ce soit et par aucun p

4、rocd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit delUIT.Fascicule VIII.3 - Rec. X.141 1Recommandation X.141Fascicule VIII.3 - Rec. X.141PRINCIPES GNRAUX DE DTECTION ET DE CORRECTIONDES ERREURS DANS LES RSEAUX PUBLICS POUR DONNES(Malaga-Torremolinos, 1984)Le

5、 CCITT,considrant(a) que les erreurs doivent tre dceles et corriges avec un niveau de fiabilit trs lev;(b) que certaines procdures de correction des erreurs peuvent tre plus avantageuses que dautres, selon lestemps de transmission dans le rseau et la distribution (dans le temps) des erreurs;(c) que

6、la distribution des erreurs (dans le temps) aux extrmits dun trajet peut dpendre des procdures decorrection des erreurs sans voie de retour utilises sur une ou plusieurs sections du trajet;(d) que lapplicabilit de certaines procdures de correction des erreurs peut tre influence par le nombre desystm

7、es satellites dans la communication, lesquels peuvent se trouver dans des liaisons nationales ou internationales,ou encore dans le service mobile maritime;(e) que diffrentes procdures de correction des erreurs peuvent tre combines dans certaines communications,recommande lunanimitque les principes g

8、nraux noncs dans la prsente Recommandation soient appliqus lors de la conception et dela mise en oeuvre des procdures de dtection et de correction des erreurs dans les rseaux publics pour donnes.1 Considrations gnrales1.1 La prsente Recommandation a pour but dexposer les principes gnraux applicables

9、 la dtection et lacorrection des erreurs survenant dans les liaisons de transmission des rseaux publics pour donnes.1.2 Les deux objectifs fondamentaux des procdures de protection contre les erreurs sont les suivants:- faire en sorte que le nombre derreurs non dceles reste dans des limites de probab

10、ilit suffisamment faiblespour tre acceptables;- faire en sorte que les erreurs dceles soient corriges laide dune procdure de protection contre leserreurs qui soit compatible avec le dbit de donnes et avec les exigences de la mise en squence applicablesquand le taux derreur de la couche physique rest

11、e dans les limites pleinement acceptables et tolrables dunequalit de fonctionnement spcifie.1.3 Dans le contexte du modle de rfrence pour linterconnexion des systmes ouverts, il est indiqu dans laRecommandation X.200 que chaque protocole dquivalence (N) doit comporter suffisamment dinformation decom

12、mande pour permettre aux entits (N) de dtecter ou de corriger les erreurs qui relvent de ce protocole. Signaler leserreurs dceles mais non corriges est un service que chaque couche doit assurer.Plus particulirement, la couche de la liaison de donnes a pour objet de dtecter et, ventuellement, de corr

13、igerles erreurs qui peuvent survenir dans la couche physique.1.4 Pour un systme de dtection derreurs donn, la probabilit de non-dtection des erreurs tendra gnralement augmenter:- mesure que le taux derreur augmente;- pour un taux derreur donn, mesure que la distribution des erreurs devient moins ala

14、toire et que lalongueur des paquets derreurs augmente;- mesure que la longueur de la trame augmente;- ventuellement, par suite de mesures, lapplication de mthodes dembrouillage qui peuvent avoir desfacteurs en commun avec le polynme gnrateur utilis pour la dtection des erreurs.2 Fascicule VIII.3 - R

15、ec. X.1411.5 Le dbit des donnes en prsence derreurs dpend des procdures de protection contre les erreurs qui, leurtour, dpendent des facteurs ci-aprs:- taux derreur;- distribution des erreurs;- embrouillage et/ou multiplexage, dans la mesure o ces oprations influent sur la distribution des erreurs o

16、usur le taux derreur;- temps de propagation sur le trajet de transmission;- dbit binaire;- longueur de la trame;- taille de la fentre;- ressources de la mmoire tampon aux extrmits mettrice et rceptrice de la liaison.2 Types derreursLes erreurs sont gnralement de trois types qui se distinguent par de

17、s distributions derreur caractristiques enfonction du temps:- erreurs alatoires,- erreurs par paquets,- erreurs dues un glissement non command.Il est probable quun type derreur prdominera sur une liaison donne, selon la nature du systme detransmission employ (cble, faisceau hertzien ou satellite; pr

18、sence ou absence dune correction derreurs sans voie deretour).Pour le choix des procdures de protection contre les erreurs sur une liaison, il est important de reconnatre lestendances la prdominance de tel ou tel type derreurs.3 Procdures de protection contre les erreurs3.1 Types de procduresLes deu

19、x types de protection contre les erreurs communment employs dans les rseaux publics pour donnessont:- la correction des erreurs sans voie de retour, mthode de codage employe afin de dtecter et de corriger leserreurs dans les donnes reues au lieu de demander leur retransmission;- la mthode de demande

20、 automatique de rptition (ARQ) o linformation transmise est structure en tramesavec codage de dtection des erreurs, la correction des donnes errones tant assure par la rptitionautomatique, sur demande la rception, dune trame ou de la totalit de linformation dj transmise, encommenant par la trame dem

21、ande. La rcupration de la temporisation sert de support la procdure ARQ.3.2 Correction derreurs sans voie de retour (CESR)La correction derreurs sans voie de retour (CESR) na pas besoin dun mcanisme de signalisation vers larrirepour fonctionner. Ce type de correction derreurs sapplique gnralement la

22、 couche physique du modle de rfrence,le plus souvent dans des systmes de transmission dont les caractristiques derreur risqueraient autrement de ne passatisfaire aux limites fixes.Les possibilits de protection contre les erreurs offertes par les techniques CESR communment utilises dans lesrseaux pub

23、lics pour donnes semblent limites la correction dun nombre restreint derreurs (gnralement 2 ou 3) lintrieur de chaque bloc dinformation code ou avec un bloc de longueur limite. Pour cette raison, les procduresCESR sont trs efficaces quand lapparition des erreurs est prdominance alatoire.Fascicule VI

24、II.3 - Rec. X.141 3Selon les dispositions prises en matire de multiplexage et, parfois, dautres dispositions prises dans la couchephysique (par exemple, embrouillage, cryptage), les erreurs non corriges qui subsistent aprs lapplication de la CESRont parfois tendance se trouver groupes en grappes ou

25、en paquets derreurs. Quand le nombre derreurs lintrieurdune trame dinformation code ou dune longueur de code limite dpasse les possibilits de correction de lalgorithmeCESR, le nombre total derreurs dans la grappe ou le paquet peut se trouver augment et non pas rduit par le dispositifde CESR.Gnraleme

26、nt, il ne sera pas possible de notifier la couche de la liaison de donnes les erreurs dceles maisnon corriges au moyen des dispositifs CESR de la couche physique, qui peuvent accomplir leur fonction de protectioncontre les erreurs au niveau du signal multivoie, multiplex, du systme de transmission.P

27、our adapter des signaux de donnes transmis des dbits recommands infrieurs 64 kbit/s aux fins detransmission 64 kbit/s, on introduira, dans certains cas une redondance suffisante pour que la CESR soit assure selonun principe de vote majoritaire, sans codage spcial pour cette CESR. Avec ce systme, un

28、nombre important de schmasderreurs diffrents peuvent tre dcels et corrigs.Comme variante, ou titre complmentaire, la squence de vrification de trame de la procdure ARQ peutgalement servir tablir une distinction entre une information reue correctement et une information reueincorrectement, dans les t

29、rains de signaux redondants.3.3 Procdures de correction des erreurs par rptition automatique (ARQ)3.3.1 Considrations gnralesLes procdures ARQ ncessitent la prsence de voies vers lavant et vers larrire ayant en gnral la capacit detransmettre simultanment.Les procdures ARQ pour la dtection et la corr

30、ection des erreurs sont incluses dans les fonctions de la couchede la liaison de donnes, elles peuvent galement tre appliques dans les fonctions des couches suprieures du modlede rfrence.3.3.2 Dtection des erreurs3.3.2.1 Squence de contrle de trame (FCS)La squence de contrle de trame frame checking

31、sequence (FCS) 16 bits expose ci-aprs sert dtecter leserreurs dans les procdures de transfert de paquets indiques dans les Recommandations X.25 et X.75, dans la procdurede la Recommandation Q.703 pour le systme de signalisation n 7 ainsi que dans la procdure daccs la liaison sur lecanal D du RNIS de

32、 la Recommandation Q.921 (I.441).Cest le mme polynme gnrateur qui est galement employ pour le codage et la vrification dans laRecommandation V.41.Les 16 bits de la FCS sont gnrs par lmetteur. Ils sont les complments 1 de la somme modulo 2 du:1) reste de la division (modulo 2) de xh(x15+ x14+ x13+ .

33、. . + x2+ x + 1) par le polynme gnrateurx16 + x12+ x5+ 1, o h est le nombre dlments binaires contenus dans la trame existant entre(mais nincluant pas) le dernier lment binaire du drapeau douverture de trame et le premier lmentbinaire de la FCS, lexclusion des lments binaires insrs pour la transparen

34、ce; et du2) reste obtenu aprs multiplication par x16puis division (modulo 2) du contenu de la trame existant entre, maisnincluant pas, le dernier lment binaire du drapeau douverture de trame et le premier lment binaire de laFCS, lexclusion des lments binaires insrs pour la transparence par le polynm

35、e gnrateurx16+ x12+ x5+ 1.Comme exemple de ralisation lmission, le reste initial est tout dabord fix une srie de 1 conscutifs. Il estensuite modifi par division des champs dadresse, de commande et dinformation, par le polynme gnrateur(comme dcrit ci-dessus). Le complment 1 du reste ainsi obtenu est

36、transmis comme tant la squence FCS de16 lments binaires.A la rception, il y a contrle de la correspondance entre les bits de contrle et le reste de la trame. Sil ny a pascorrespondance complte, la procdure approprie de correction derreur est dclenche.4 Fascicule VIII.3 - Rec. X.141Comme exemple de r

37、alisation la rception, le reste initial est tout dabord fix une srie de 1 conscutifs. Lasuite des lments binaires protgs reus, y compris les lments de contrle (aprs limination des lments insrs auxfins de transparence), est multiplie par x16puis divise par le polynme gnrateur et doit donner un reste

38、de0001110100001111 (respectivement de xl5 x0) en labsence derreurs de transmission.Lappendice I contient des notes explicatives concernant la procdure FCS de dtection des erreurs exposeci-dessus.Cette procdure permet de dtecter:a) tous les nombres impairs derreurs lintrieur dune trame;b) tout paquet

39、 derreurs dont la longueur ne dpasse pas 16 bits;c) toutes les erreurs sur deux bits, quand la longueur du code est infrieure 32 768 bits;d) un grand pourcentage dautres configurations derreurs (quand le nombre des erreurs est pair).3.3.2.2 Emploi dembrouilleursPour lemploi des embrouilleurs autosyn

40、chronisateurs, il convient de tenir compte des considrations suivantes:Si lon utilise des embrouilleurs autosynchronisateurs (cest-dire des embrouilleurs qui divisent le polynmetransmis par le polynme de lembrouilleur lmission et qui multiplient le polynme reu par le polynme delembrouilleur la rcept

41、ion), il faut, pour que le systme de dtection des erreurs fonctionne bien, que le polynme delembrouilleur et le polynme gnrateur naient pas de facteur commun. Si cette condition ne peut tre assure,lembrouillage doit prcder le codage pour dtection des erreurs et le dsembrouillage doit suivre le dcoda

42、ge pourdtection des erreurs. Si lon utilise des embrouilleurs de type additif (cest-dire des embrouilleurs qui ne sont pasautosynchronisateurs) ou si lembrouillage a lieu au niveau dun signal multiplex multivoie, il nest pas ncessairedobserver cette prcaution.3.3.2.3 Intgrit de la trameLintgrit du f

43、ormat de la trame doit tre prserve afin dassurer la bonne application de la procdure dedtection des erreurs dcrite au 3.3.2.1.Pour toutes les transmissions de donnes, la structure de trame est dlimite par des drapeaux douverture et desdrapeaux de fermeture, chacun compos dun 0 suivi de six 1 contigu

44、s et dun 0. Un mme drapeau peut la fois servirde drapeau de fermeture dune trame et de drapeau douverture de la suivante. Afin dassurer que cette squencespcifique du drapeau ne puisse tre simule, le contenu complet de la trame comprise entre deux squences de drapeauest examin lmission et un lment bi

45、naire 0 est insr aprs chaque squence de 5 lments binaires 1 conscutifs (ycompris les cinq derniers lments binaires de la squence FCS). A la rception, le contenu de la trame est rexamin ettout lment binaire 0 qui suit immdiatement cinq lments binaires 1 conscutifs est limin.A la rception, un contrle

46、de validit de trame est effectu de faon dtecter toute trame non valable, cest-dire non dlimite par deux drapeaux ou ayant moins dlments binaires que le nombre minimum dlments binairesspcifi. Les trames non valables sont traites de la mme faon que celles dans lesquelles on a dtect des erreurs.3.3.3 P

47、rocdures de rcupration des erreursDans le systme de correction des erreurs par rptition automatique (ARQ), cest de la procdure de rgulationdu trafic, selon laquelle toutes les trames sont numrotes squentiellement par ordre de transmission, de 0 jusquaumodulo moins un (le modulo tant le modulo de la suite des numros) que relve la rcupration des erreurs. En gnral,ce modulo est gal 8 ou 128, les numros de squence variant cycliquement par utilisation de la gamme complte desv