حشوة صغيرة

في مجال نقل البيانات والاتصالات ، يُعرف حشو البتات (أو ما يُسمى - بشكل غير شائع - بالتبرير الإيجابي ) بأنه إدخال بتات غير معلوماتية في البيانات . يجب عدم الخلط بين البتات المحشوة وبتات البيانات الإضافية .

يشير مصطلح "حشو البتات" إلى إضافة بتات إضافية لا تحتوي على أي معلومات فعلية إلى تدفق البيانات. وتختلف هذه البتات المحشوة عن بتات البيانات الإضافية. بتات البيانات الإضافية هي أيضًا بتات غير متعلقة بالبيانات، ولكنها ضرورية للإرسال، مثل تلك المستخدمة في الرؤوس، ومجاميع التحقق، ومعلومات التحكم الأخرى. ^{[ 1 ]}

تُستخدم تقنية حشو البتات لأغراضٍ متعددة، مثل توحيد معدل نقل البيانات بين تدفقات بتات لا تتطابق معدلاتها أو لا ترتبط ارتباطًا منطقيًا ، أو لملء المخازن المؤقتة أو الإطارات . ويتم إبلاغ الطرف المُستقبِل لوصلة البيانات بموقع بتات الحشو ، حيث تُزال هذه البتات الزائدة لإعادة تدفقات البتات إلى معدلاتها أو شكلها الأصلي. كما يُمكن استخدام حشو البتات لمزامنة عدة قنوات قبل دمجها، أو لمطابقة معدل نقل البيانات بين قناتين منفردتين.

يُستخدم حشو البتات أيضًا في التشفير ذي طول التشغيل المحدود : للحد من عدد البتات المتتالية ذات القيمة نفسها في البيانات المراد إرسالها. يُضاف بت ذو قيمة معاكسة بعد الحد الأقصى المسموح به من البتات المتتالية. ولأن هذه قاعدة عامة، لا يحتاج المُستقبِل إلى معلومات إضافية حول موقع بتات الحشو لإجراء عملية إزالة الحشو. يُستخدم هذا لإنشاء انتقالات إشارة إضافية لضمان استقبال موثوق أو لتجنب كلمات الترميز المحجوزة الخاصة، مثل تسلسلات مزامنة الإطارات ، عندما تحتوي البيانات عليها. تُعد هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في الحالات التي تُرسل فيها إطارات البيانات عبر قنوات غير موثوقة، مثل الشبكات اللاسلكية أو أسلاك النحاس ذات التشويش العالي. ^{[ 2 ]}

لا يضمن حشو البتات سلامة البيانات المرسلة ( أي عدم تلفها بسبب أخطاء الإرسال)؛ بل هو مجرد وسيلة لمحاولة ضمان بدء الإرسال وانتهاءه في المواضع الصحيحة. تُستخدم تقنيات كشف الأخطاء وتصحيحها لفحص الإطار بحثًا عن أي تلف بعد تسليمه، وإذا لزم الأمر، يُعاد إرسال الإطار.

تعتمد خوارزمية ترميز NRZI على إرسال بت 0 كإشارة انتقال، وبت 1 كإشارة عدم تغيير. في هذه الحالة، يمكن وصف حشو البتات ببساطة بأنه إدخال بت 0 بعد سلسلة طويلة من بتات 1.

وقد شاع استخدامه بفضل تقنية SDLC من شركة IBM (التي أعيد تسميتها لاحقًا إلى HDLC )، ويستخدم أيضًا في USB منخفض السرعة وكامل السرعة .

بعد سلسلة طويلة من البتات التي قيمتها 1، لن تحدث أي انتقالات في البيانات المرسلة، وقد يفقد كل من جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال تزامن ساعتيهما. بإدخال بتة قيمتها 0 بعد خمس بتات متتالية (SDLC) أو ست بتات متتالية (USB) قيمتها 1، يضمن جهاز الإرسال حدًا أقصى قدره ست (SDLC) أو سبع (USB) من فترات البتات بين الانتقالات. يستطيع جهاز الاستقبال مزامنة ساعته مع هذه الانتقالات لضمان استعادة البيانات بشكل سليم.

في بروتوكول SDLC، تُعتبر سلسلة البتات المرسلة "01111110"، التي تحتوي على ستة بتات متجاورة قيمتها 1، بمثابة بايت العلم . يضمن حشو البتات عدم ظهور هذا النمط مطلقًا في البيانات العادية، وبالتالي يمكن استخدامه كعلامة لبداية ونهاية الإطار دون أي احتمال للخلط بينه وبين البيانات العادية. ^{[ 3 ]}

إن العيب الرئيسي لتقنية حشو البتات هو أن معدل الترميز غير قابل للتنبؤ؛ فهو يعتمد على البيانات التي يتم إرسالها.

المصدر: من المعيار الفيدرالي 1037C لدعم MIL-STD-188

• حشو بايتات علوية متسق