2.3 Métodos para la detección y corrección de errores.
Chequeo de paridad vertical ó paridad de carácter (VRC).
Este método, como todos los que siguen, hace uso del agregado de bits de control.
Se trata de la técnica más simple usada en los sistemas de comunicación digitales (Redes Digitales, Comunicaciones de Datos) y es aplicable a nivel de byte ya que su uso está directamente relacionado con el código ASCII.
Como se recordará, el código ASCII utiliza 7 bits para representar los datos, lo que da lugar a 128 combinaciones distintas. Si definimos un carácter con 8 bits (un byte) quedará un bit libre para control, ese bit se denomina bit de paridad y se puede escoger de dos formas:
• Paridad par
• Paridad impar
Según que el número total de unos en esos 8 bits, incluyendo el octavo bit (el de paridad), sea par ó impar, tal como se muestra en la sig. Figura. Por sus características la técnica se denomina también paridad de carácter.
El uso de un bit adicional para paridad disminuye la eficiencia, y por lo tanto la velocidad en el canal, el cálculo es sencillo pasamos de 7 bits de datos a 7+1, ello conduce de acuerdo a la expresión 2.10 a un overhead de: (1 - 7/8)100 % = 12.5% de disminución en la eficiencia.
En el extremo de transmisión el Codificador de Canal calcula el bit de paridad y lo adosa a los 7 bits de datos. El Decodificador de Canal recibe los 8 bits de datos calcula la paridad y la compara con el criterio utilizado, tal como describe la sig. Figura.
Este método tampoco asegura inmunidad a errores, basta con que dos bits cambien su valor simultáneamente para que el error no sea detectado pues la paridad será correcta y el dato no. Sin embargo, este sencillo sistema permite que en una línea telefónica discada que transmita entre 103 y 104 bps con una tasa de error (BER) de 10-5 mejore a 10-7.
Debe mencionarse que en transmisión serial la interpretación de una secuencia 0 y 1 presenta un problema, pues el bit menos significativo (LSB) se transmite primero y el más significativo (MSB) de último.
En una secuencia de tres letras ABC no hay duda de identificar a la A como la primera letra, sin embargo si escribimos sus códigos ASCII (debe hacerse notar que no todos los autores numeran de b0 a b7 algunos lo hacen de b1 a b8) con el bit de paridad tendremos:
Esta presentación induce a confusión pues no es la de transmisión serial. Tenemos dos alternativas para mejorarla:
Caso 1: flecha a la derecha
El bit del extremo derecho del primer carácter es el primero en ser transmitido (b0 de A) y el último corresponderá al extremo izquierdo del último carácter (b7 de C, bit de paridad P de C), la flecha indica el sentido en que fluyen los bits. Los datos para ser interpretados deben tomarse en grupos de 8 y ser leídos de derecha a izquierda.
Caso 2: flecha a la izquierda
este caso, común cuando se utiliza un osciloscopio para monitorear líneas de datos ya que el primer bit recibido queda en el extremo izquierdo de la pantalla, la flecha indicará aquí también el sentido en que fluyen los bits, requiere para interpretar correctamente los caracteres tomar grupos de 8 bits y leerlos de izquierda a derecha.
Chequeo de paridad horizontal (LRC), longitudinal ó de columna.
Este chequeo de paridad horizontal ó longitudinal (HRC ó LRC) en vez de estar orientado al carácter lo está al mensaje, y consiste en que cada posición de bit de un mensaje tiene bit de paridad, así por ejemplo se toman todos los bits b0 de los caracteres que componen el mensaje y se calcula un bit de paridad par o impar, según el criterio definido, este bit de paridad es el bit b0 de un carácter adicional que se transmite al final del mensaje, y se procede luego sucesivamente con los demás bits incluyendo el de paridad. El carácter así construido se denomina BCC (Block Check Character), también se le denomina BCS (Block Character Sequence), ver la sig. Figura.
Históricamente entre el 75 y el 98% de los errores presentes son detectados por LRC, los que pasan desapercibidos se deben a limitaciones propias del método, así por ejemplo un error en b2 en dos diferentes caracteres simultáneamente produce un LRC válido.
Chequeo de paridad bidimensional (VRC/LRC).
La combinación de los dos métodos precedentes proporciona mayor protección y no supone gran consumo de recursos y, aunque tiene la misma sencillez conceptual de los métodos de paridad lineal, es más complicado y por ello menos popular.
El uso simultáneo de VRC y LRC hace que pasen indetectados los errores en un número par de bits que ocupan iguales posiciones en un número par de caracteres, circunstancia muy poco probable.
Aunque no es el objeto de esta Sección debe hacerse notar que en caso que se trate de un solo error el uso simultáneo de VRC y LRC permite determinar con precisión cuál es el bit erróneo y por lo tanto corregirlo. Otras combinaciones de errores pueden ser detectadas y algunas además corregidas. Las siguientes Figuras ilustran algunas circunstancias del chequeo bidimensional.
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