오류 제어·HDLC

실기 학습 목표

오류 검출과 정정·재전송을 구별하고 비트 연산을 수행한다.

핵심 이론

패리티는 1의 개수를 홀수·짝수로 맞춘다. 단일 패리티는 홀수 개 비트 반전을 검출하지만 짝수 개 반전은 검출하지 못한다. 해밍 코드는 정정 비트로 오류 위치를 찾아 수정하는 대표 예다.

CRC는 생성 다항식의 차수만큼 0을 붙이고 XOR 나눗셈의 나머지를 계산한다. 이진 뺄셈의 자리 빌림을 하지 않는다.

FEC는 수신 측 정정 정보로 오류를 복구하고 BEC·ARQ 계열은 오류를 검출해 재전송에 의존한다. 검출 코드만 있다고 모든 오류를 수정하는 것은 아니다.

HDLC는 비트 지향 프로토콜이다. 전송 순서 기준 선두 0은 I, 10은 S, 11은 U 프레임이다. I는 정보, S는 감독, U는 비번호 제어에 사용한다. 연속 1 다섯 개 뒤 0을 넣는 비트 스터핑을 추적한다.

HDLC 응답 모드는 NRM(주국 허가에 따른 종국 응답), ARM(비동기 응답), ABM(복합국의 균형 동작)으로 비교한다.

검출·수정·재전송은 다른 기능이다

오류 검출은 전송 내용이 틀렸음을 알아내는 것, 수정은 원래 값을 복원하는 것, 재전송은 송신자에게 다시 보내도록 요청하는 것이다. FEC는 추가 정보로 수신자가 수정하고, BEC 방식은 검출 후 재전송을 활용한다. CRC를 쓴다는 사실만으로 수신자가 원래 비트를 수정할 수 있다고 단정하지 않는다.

짝수 패리티는 데이터와 패리티를 합한 1의 개수를 짝수로 만든다. 데이터 1011001의 1은 네 개이므로 패리티는 0이다. 서로 다른 두 비트가 반전되면 홀짝이 유지될 수 있어 단일 패리티 검사로 반드시 검출할 수 없다.

비트 스터핑은 데이터가 제어 패턴처럼 보이지 않도록 약속된 비트를 삽입하는 방식이다. ‘연속된 1 다섯 개 뒤에 0 삽입’이라는 규칙이 주어지면 왼쪽부터 1을 세고 삽입 또는 원래 0을 만나면 연속 개수를 다시 시작한다. 삽입 후 길이와 삽입한 비트 수를 구별한다.

HDLC I·S·U 프레임은 정보 전송·감독 제어·비번호 제어라는 역할로 비교한다. 비트 판별 규칙을 지문이 주면 그 표를 적용한다. 기본 학습은 이러한 역할과 간단한 비트 추적으로 제한하며 CRC 생성 다항식의 장제법 계산은 제외한다.

풀이 예시

전송 데이터 영역에 연속된 1이 다섯 개 나타날 때마다 바로 뒤에 0 하나를 삽입한다. 삽입한 0 뒤에서는 연속된 1의 개수를 다시 0부터 센다. 플래그와 그 밖의 필드는 제외한다. 데이터 01111110111110에 삽입할 0의 총 개수를 쓰시오.

예시 정답

2

풀이 과정

첫 번째 여섯 개의 1 중 다섯 번째 뒤에 한 번 삽입한다. 원래 0에서 연속 개수가 끊긴 뒤 나오는 다섯 개의 1 뒤에 한 번 더 삽입한다. 전체 삽입 수는 2이다.

답안 점검

위 풀이 예시의 답을 가린 뒤, 핵심 이론의 규칙을 적용해 직접 풀어 보세요. 코드와 계산 문제는 중간값·단위·최종 출력의 순서를, 용어 문제는 지문의 핵심 단서와 답의 의미를 점검하세요. 해설과 다른 부분이 있으면 어느 조건을 놓쳤는지 확인하고 연결된 실기 문제로 다시 연습하세요.