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Técnicas de deteção e correção de erros em transmissões digitais

11 de Outubro de 2012

Depois de usar uma transmissão de dados há sempre a possibilidade de os dados ficarem corrompidos durante a transmissão e de haver erros, independentemente da qualidade da comunicação ou da existência de ruído, vai haver sempre erro na interpretação dos sinais que resultam na deturpação da mensagem recebida.

Seja qual for o mecanismo que se faz a detecção de erros geralmente há a inclusão de um campo contendo informação calculada a partir dos dados.

 

Tipos de erros

  • Erro em rajada em que dois ou mais  bits são corrompidos.
  • Um erro de bit em que um 0 passa a ser 1 e vice-versa.
  • Quando os dados são movidos de um ponto a outro em uma rede de computadores pode haver alterações imprevisíveis por causa das interferências.

Exemplo de um erro em rajada

Métodos de Detecção de Erros

Para detectar os erros há vários métodos, um dos mais simples e mais utilizados é a verificação de paridade ou o “parity check”.

Verificação de Paridade

Esta técnica consiste em  consiste em ser adicionado, pelo transmissor, um bit de paridade após ou antes da sequência de bits, diz-se que é uma sequência é um bit de paridade se a sequência tiver um número par de 1′s, se tiver um numero ímpar a mensagem está incorrecta.

Exemplo:

11001100A mensagem está correcta.
10101011A mensagem está incorrecta.

Checksums

Também conhecida por somas de verificação este método baseia-se na soma do conteúdo do segmento.

Mas este método como também outros métodos de detecção e correcção de erros tem falhas que podem verificar-se quando:

  • se os bits não estiverem ordenados;
  • se tiveram os bits nulos;
  • ocorram múltiplos erros que se anulem entre si

CRC

Esta técnica chamada CRC (Cyclic Redundancy Checking) é mais eficaz do que as outras e também é denominada por detecção polinomial. Consiste em adicionar conjuntos de bits à mensagem original a transmitir. Os bits são calculados através da seguinte expressão:

FCS[x]=resto[M[x]x^n/G[x]]

Método da Repetição

Este método não é muito usado devido à sua pouca eficácia,  pois a única função deste método é repetir a mensagem recebida três vezes e, comparando estas três repetições verifica se há erros ou não.

Por exemplo, se tivermos a frase “Olá Mundo” este método faz a repetição desta frase três assim assim: “Olá Mundo Olá Mundo Olá Mundo” mas se houver um erro como “Olá Mundo Olá Mundo Olá Planeta” então detecta que existe um erro.

Correção de Erros

  • A correcção de erros é mais fácil do que a detecção.
  • Na correcção de erros o receptor precisa de encontrar a palavra de código que foi originalmente transmitida.

Podemos aplicar os seguintes métodos para fazer a correcção de erros:

Pedido automático de repetição (ARQ – Automatic repeat request)

Neste receptor o ARQ irá sempre informar o emissor que que não houve erros na transmissão, caso o emissor não receber essa informação após um período de tempo é porque esse bloco continha erros então o emissor reenvia outra vez o bloco de dados até receber a informação que não houve erros ou até que atinja um determinado número de repetições

Auto-corretores (ECC- error-correcting code)

Se houver erro neste mecanismo ele vai recorrer a um ou mais esquemas de detecção referidos anteriormente para saber exactamente em que bit está o erro para o inverter.

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