ITU-T X 141 SPANISH-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、UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONESUIT-T X.141SECTOR DE NORMALIZACINDE LAS TELECOMUNICACIONESDE LA UITREDES PBLICAS DE DATOSASPECTOS DE REDESPRINCIPIOS GENERALES DE LA DETECCINY CORRECCIN DE ERRORES EN LASREDES PBLICAS DE DATOSRecomendacin UIT-T X.141(Extracto del Libro Azul)NOTAS1 La Recomenda

2、cin UIT-T X.141 se public en el fascculo VIII.3 del Libro Azul. Este fichero es un extractodel Libro Azul. Aunque la presentacin y disposicin del texto son ligeramente diferentes de la versin del Libro Azul,el contenido del fichero es idntico a la citada versin y los derechos de autor siguen siendo

3、los mismos (Vase acontinuacin).2 Por razones de concisin, el trmino Administracin se utiliza en la presente Recomendacin para designar auna administracin de telecomunicaciones y a una empresa de explotacin reconocida. UIT 1988, 1993Reservados todos los derechos. No podr reproducirse o utilizarse la

4、presente Recomendacin ni parte de la misma decualquier forma ni por cualquier procedimiento, electrnico o mecnico, comprendidas la fotocopia y la grabacin enmicropelcula, sin autorizacin escrita de la UIT.Fascculo VIII.3 - Rec. X.141 1Recomendacin X.141Fascculo VIII.3 - Rec. X.141PRINCIPIOS GENERALE

5、S DE LA DETECCIN Y CORRECCIN DEERRORES EN LAS REDES PBLICAS DE DATOS(Mlaga-Torremolinos, 1984)El CCITT,considerandoa) que los errores deben detectarse y corregirse con un grado de fiabilidad muy alto;b) que algunos procedimientos de correccin de errores pueden ser ms ventajosos que otros segn los re

6、tardosde transmisin en la red y la distribucin (en el tiempo) de los errores;c) que la distribucin (en el tiempo) de los errores en los extremos de un trayecto puede depender de losprocedimientos de correccin de errores sin canal de retorno implantados en uno o ms de los segmentos del trayecto;d) qu

7、e la aplicabilidad de algunos procedimientos de correccin de errores puede verse afectada por el nmerode sistemas de satlite de la conexin;e) que en algunas conexiones pueden concatenarse diferentes procedimientos de correccin de errores,recomienda por unanimidadque los principios generales identifi

8、cados en esta Recomendacin se tengan en cuenta en el diseo y aplicacinde procedimientos para la deteccin y correccin de errores en las redes pblicas de datos.1 Consideraciones generales1.1 La presente Recomendacin tiene por finalidad describir los principios generales aplicables a la deteccin ycorre

9、ccin de errores o recuperacin tras errores de transmisin en enlaces de redes pblicas de datos.1.2 Los dos objetivos fundamentales de los procedimientos de control de errores son:- garantizar una incidencia de errores no detectados que se halle dentro de lmites de probabilidadaceptablemente bajos;- g

10、arantizar que los errores detectados son corregidos o recuperados utilizando un procedimiento de control deerrores coherente con los requisitos de secuenciacin e integridad de datos que se aplican cuando la tasa deerrores de la capa fsica est dentro de lmites de la calidad de funcionamiento especifi

11、cada totalmenteaceptables y tolerables.1.3 En el contexto del modelo de referencia de la interconexin de sistemas abiertos (ISA), se seala en laRecomendacin X.200 que cada protocolo entre pares (N) debe comprender suficiente informacin de control parapermitir a las entidades (N) que detecten o recup

12、eren las condiciones de error que se presenten dentro de su alcance. Lanotificacin de los errores detectados pero no recuperados es un servicio que debe proporcionar cada capa.Concretamente, un objetivo de la capa enlace de datos consiste en detectar y en corregir en lo posible los erroresque puedan

13、 producirse en la capa fsica.1.4 En el caso de cualquier disposicin dada de deteccin de errores, la probabilidad de aparicin de errores nodetectados tender a aumentar en general:- con el incremento de la tasa de errores;- para una determinada tasa de errores, a medida que la distribucin de errores r

14、esulta menos aleatoria yaumenta la longitud de las rfagas de errores;2 Fascculo VIII.3 - Rec. X.141- con el incremento de la longitud de trama;- posiblemente con las disposiciones de aleatorizacin que pueden tener factores comunes con el polinomiogenerador utilizado para la deteccin de errores.1.5 E

15、l caudal de datos en presencia de errores depende del diseo del procedimiento de control de errores, quedepende a su vez de las siguientes condiciones:- tasa de errores;- distribucin de errores;- disposiciones de aleatorizacin y/o multiplexacin en la medida en que afecten a la distribucin de errores

16、 oa la tasa de errores;- retardo en el trayecto de transmisin (tiempo de propagacin);- velocidad binaria;- longitud de trama;- tamao de la ventana;- recursos de memoria intermedia en los extremos de envo y de recepcin del enlace.2 Tipos de aparicin de erroresLos tipos de aparicin de errores son habi

17、tualmente tres, que se diferencian por la distribucin caracterstica delos errores en funcin del tiempo:- errores aleatorios,- errores en rfagas,- errores debidos a un deslizamiento incontrolado.Es probable que en un enlace determinado predomine un tipo de aparicin de errores, que depende de la clase

18、 desistema de transmisin empleada (por ejemplo, cable, radioenlace de microondas o satlite, con o sin correccin deerrores sin canal de retorno).En el diseo de los procedimientos de control de errores en un enlace, importa identificar cualquier tendencia alpredominio de un tipo determinado de aparici

19、n de errores.3 Procedimientos de control de errores (o de proteccin contra errores)3.1 Tipos de procedimientosEn las redes pblicas de datos (RPD) se utilizan corrientemente dos tipos de control de errores:- correccin de errores sin canal de retorno, mtodo de codificacin que tiene por objeto detectar

20、 y corregir loserrores en los datos recibidos en lugar de pedir la retransmisin;- procedimientos de peticin automtica de repeticin (ARQ), en los que la informacin transmitida tiene unformato de tramas con codificacin para la deteccin de errores, y en los que la recuperacin tras error selogra por la

21、repeticin automtica, previa peticin del receptor de los datos, de una trama o de toda lainformacin ya transmitida a partir de la trama pedida. La recuperacin por temporizador sirve de respaldo alprocedimiento ARQ.3.2 Correccin de errores sin canal de retornoLa correccin de errores sin canal de retor

22、no (denominada tambin correccin intrnseca de errores o correccinde errores hacia adelante) (forward error correction, FEC) no requiere la provisin de un mecanismo de devolucin parasu funcionamiento. La FEC se aplica habitualmente en la capa fsica del modelo de referencia, tpicamente en sistemasde tr

23、ansmisin con una calidad de funcionamiento ante los errores que no satisfara de otro modo los lmites requeridos.Fascculo VIII.3 - Rec. X.141 3La capacidad de las tcnicas FEC, utilizadas corrientemente en RPD, para controlar los errores tiende arestringirse a la correccin de un nmero limitado de erro

24、res (tpicamente dos o tres errores) dentro de cada bloque deinformacin codificada o longitud de bloque limitada. Por ese motivo, estos procedimientos FEC tienen especial eficaciaen las situaciones en las que los errores aparecen predominantemente en forma aleatoria.Segn las disposiciones de multiple

25、xacin, y a veces en otras disposiciones de la capa fsica como laaleatorizacin y la encripcin, los errores residuales no corregidos despus de la FEC pueden tender a agruparse enracimos o rfagas de errores. Cuando el nmero de errores dentro de una trama de informacin codificada o de unalongitud de cdi

26、go limitada excede a la capacidad de correccin del algoritmo FEC, el nmero total de errores presentesen el racimo o la rfaga puede aumentar en lugar de disminuir por la accin de la facilidad FEC.Habitualmente no se podrn notificar los errores detectados, pero no corregidos, a la capa enlace de datos

27、 a travsde las facilidades FEC de la capa fsica, que puede realizar su propia funcin de control de errores en el nivel de la sealmulticanal, multiplexada, del sistema de transmisin.En la adaptacin de las seales de datos a velocidades binarias recomendadas inferiores a 64 kbit/s para latransmisin a 6

28、4 kbit/s, se introducir suficiente redundancia en algunos casos para que la correccin de errores sin canalde retorno se haga sobre una base de votacin mayoritaria, sin codificacin especial para la correccin de errores sincanal de retorno. Esta disposicin permite detectar y corregir un elevado nmero

29、de distintos tipos de errores.En forma alternativa, o adicional, la secuencia de verificacin de trama del procedimiento de control deerrores ARQ puede utilizarse tambin para distinguir la informacin recibida correcta e incorrectamente en los trenes deseales redundantes.3.3 Procedimientos ARQ3.3.1 Co

30、nsideraciones generalesLos procedimientos ARQ requieren la provisin de canales hacia adelante y hacia atrs, habitualmente conposibilidades de transmisin simultnea.Los procedimientos de control ARQ para deteccin de errores y recuperacin tras error se incluyen en lasfunciones de la capa enlace de dato

31、s y pueden realizarse tambin en las funciones de capas superiores del modelo dereferencia.3.3.2 Deteccin de errores3.3.2.1 Secuencia de verificacin de tramaLa secuencia de verificacin de trama (SVT), de 16 bits descrita ms adelante se utiliza para la deteccin deerrores en los procedimientos de trans

32、ferencia de paquetes de las Recomendaciones X.25 y X.75, en el procedimiento delenlace de sealizacin del sistema de sealizacin N 7 de la Recomendacin Q.703, y en el procedimiento de acceso alenlace por canal D de una RSDI, como se describe en la Recomendacin Q.921 (I.441).Tambin se utiliza el mismo

33、polinomio generador en el proceso de codificacin y verificacin de laRecomendacin V.41.Los 16 bits de la SVT se generan en el transmisor. Son el complemento a uno de la suma (en mdulo 2) de:l) el resto de xh(x15+ x14+ x13+ . + x2+ x + 1) dividido (en mdulo 2) por el polinomio generador x16+ x12+ x5+

34、1 donde h es el nmero de bits de la trama entre, pero no incluidos, el ltimo bit de la bandera deapertura y el primer bit de la SVT, excluidos los bits insertados para asegurar la transparencia, y2) el resto despus de la multiplicacin por x16seguida de la divisin (en mdulo 2) por el polinomio x16+ x

35、12+ x5+ 1 del contenido de la trama entre, pero no incluidos, el ltimo bit de la bandera de apertura y el primerbit de la SVT; excluidos los bits insertados para asegurar la transparencia.En un caso prctico tpico, en el transmisor, el resto inicial de la divisin se pone a “todos uno” y se modificalu

36、ego dividindolo por el polinomio generador (como se ha descrito anteriormente) en los campos de direccin, control einformacin; el complemento a uno del resto resultante se transmite como la SVT de 16 bits.En el receptor se comprueba la correspondencia entre los bits de verificacin y la parte restant

37、e de la trama. Si nose halla una correspondencia completa, se inicia el procedimiento apropiado de recuperacin tras error.4 Fascculo VIII.3 - Rec. X.141En un caso prctico tpico, en los receptores, el resto inicial se pone previamente a “todos uno”; los bits serieprotegidos entrantes, incluidos los b

38、its de verificacin (despus de eliminar los bits insertados para asegurar latransparencia), multiplicados por x16y divididos luego por el polinomio generador darn lugar a un resto de0001110100001111 (x15a x0, respectivamente), en ausencia de errores de transmisin.En el apndice I figuran notas explica

39、tivas acerca del procedimiento de deteccin de errores por la secuencia deverificacin de trama.El procedimiento detectar:a) todos los nmeros impares de errores dentro de una trama;b) cualquier rfaga de errores que no exceda de una longitud de 16 bits;e) todos los errores de dos bits cuando la longitu

40、d del cdigo sea inferior a 32 768 bits;d) un elevado porcentaje de otros esquemas de errores (con nmeros pares de errores).3.3.2.2 Utilizacin de aleatorizadoresDebe tenerse en cuenta la siguiente consideracin, relativa al diseo del sistema, en lo que respecta al uso dealeatorizadores autosincronizan

41、tes:Cuando se utilicen aleatorizadores autosincronizantes (esto es, aleatorizadores que dividen efectivamente elpolinomio de mensaje por el polinomio del aleatorizador en el transmisor y multiplican el polinomio recibido por elpolinomio del aleatorizador en el receptor), el polinomio del aleatorizad

42、or y el polinomio generador para la deteccin deerrores no debern tener factores comunes a fin de asegurar una calidad satisfactoria del sistema de deteccin de errores.Si no se puede mantener esa condicin, el proceso de aleatorizacin debe preceder al proceso de codificacin para ladeteccin de errores

43、y el proceso de desaleatorizacin debe seguir al proceso de decodificacin para la deteccin deerrores. Si se emplean aleatorizadores aditivos (esto es, no autosincronizantes) o si la aleatorizacin se efecta en el nivelde la seal multicanal multiplexada, entonces no necesita observarse esa precaucin de

44、 diseo.3.3.2.3 Integridad de la tramaLa integridad del formato de trama debe mantenerse a fin de asegurar un correcto funcionamiento delprocedimiento de deteccin de errores descrito en 3.3.2.1.Para todas las transmisiones, la estructura de trama se diferencia por las banderas de apertura y cierre, c

45、onsistentecada una en 0 seguido de seis unos contiguos y un 0. Puede utilizarse una sola bandera como bandera de cierre de unatrama y bandera de apertura de la trama siguiente. Para tener la seguridad de que no se simula la secuencia nica debandera, se examina el contenido entero de la trama compren

46、dida entre dos secuencias de bandera en el transmisor y seinserta un bit 0 despus de todas las secuencias de cinco bits unos consecutivos (incluidos los ltimos cinco bits dela SVT). En el receptor se reexamina el contenido de la trama y se elimina cualquier bit 0 que sigue directamente a cincobits u

47、nos consecutivos.En el receptor se efecta una verificacin de la validez de la trama para descubrir cualquier trama no vlida queno est encuadrada convenientemente por dos banderas o que tiene un nmero de bits inferior al especificado. Las tramasno vlidas se tratan del mismo modo que las tramas con er

48、rores detectados.3.3.3 Procedimiento de recuperacin tras errorDe acuerdo con los conceptos ARQ, la recuperacin tras error est incorporada al procedimiento de control deltrfico de modo que todas las tramas de informacin estn numeradas secuencialmente por orden de transmisin, de 0 almdulo menos uno (e

49、n donde “mdulo” es el mdulo de los nmeros secuenciales). En un caso tpico, el mdulo es iguala 8 128 y el ciclo de nmeros secuenciales pasa por toda la gama.Las tramas vlidas recibidas sin errores en una secuencia correcta van seguidas de un acuse de recibo incluido enlas respuestas enviadas por el receptor al transm