通信工程師考試數(shù)據(jù)通信的差錯(cuò)控制

1.5 數(shù)據(jù)通信的差錯(cuò)控制

1.5.1 差錯(cuò)類型和差錯(cuò)控制方式

1.差錯(cuò)類型

數(shù)據(jù)通信要求信息傳輸具有高度的可靠性，即要求誤碼率足夠低。然而，數(shù)據(jù)信號(hào)在傳輸過(guò)程中不可避免會(huì)發(fā)生差錯(cuò)。造成誤碼的原因很多，主要有兩個(gè)方面：一是信道不理想造成的符號(hào)間干擾，二是噪聲對(duì)信號(hào)的干擾。由于信道不理想可以通過(guò)均衡辦法予以改善以至消除，因此，信號(hào)噪聲就成為造成傳輸差錯(cuò)的主要厴因。差錯(cuò)控制是針對(duì)這一主要原因而采取的技術(shù)措施。

差錯(cuò)控制的根本措施是采用抗干擾編碼，或稱為糾錯(cuò)編碼。它的基本思想是通過(guò)對(duì)信息序列作某種變換，使原來(lái)彼此獨(dú)立、互不相關(guān)的信息碼元變成具有一定的相關(guān)性、一定規(guī)律第1章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)|17的數(shù)據(jù)序列，從而在接收端能夠根據(jù)這種規(guī)律性檢査（檢錯(cuò)）或進(jìn)而糾正（糾錯(cuò)）碼元在信道傳輸中所造成的差錯(cuò)。采用不同的變換方法也就構(gòu)成了不同的糾錯(cuò)編碼。

噪聲的類型不同，引起的差錯(cuò)類型也不同，一般可分為以下兩類差錯(cuò)：

（1）隨機(jī)差錯(cuò)。差錯(cuò)是相互獨(dú)立、互不相關(guān)的；

（2）突發(fā)差錯(cuò)。指成串出現(xiàn)的錯(cuò)碼。錯(cuò)碼與錯(cuò)碼之間有相關(guān)性，一個(gè)差錯(cuò)往往會(huì)影響到后面一串字符。

在實(shí)際的信道上也可能同時(shí)存在兩種類型的差錯(cuò)。

在差錯(cuò)控制技術(shù)中，編碼的設(shè)計(jì)與差錯(cuò)控制方式的選擇都與差錯(cuò)類型有關(guān)，因此要根據(jù)差錯(cuò)的類型設(shè)計(jì)編碼方案以及選擇適宜的控制方式。

2.差錯(cuò)控制的基本方式數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，利用糾錯(cuò)編碼進(jìn)行差錯(cuò)控制的方式主要有以下4種。

（1）前向糾錯(cuò)。前向糾錯(cuò)又稱為自動(dòng)糾錯(cuò)（簡(jiǎn)稱FEC方式），是發(fā)送端采用某種在解碼時(shí)能糾正一定程度傳輸差錯(cuò)的較復(fù)雜的編碼方法，使接收端在收到信碼中不僅能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼，

還能夠糾正錯(cuò)碼。采用前向糾錯(cuò)方式時(shí)，不需要反餓信道，也無(wú)霈反復(fù)重發(fā)而延誤傳輸時(shí)間，對(duì)實(shí)時(shí)傳輸有利，但是糾錯(cuò)設(shè)備比較復(fù)雜。

（2）檢錯(cuò)重發(fā)。檢錯(cuò)重發(fā)又稱為自動(dòng)反饋重發(fā)（簡(jiǎn)稱ARQ方式），這種方式在是發(fā)送端采用某種能發(fā)現(xiàn)一定程度傳輸差錯(cuò)的簡(jiǎn)單編碼方法對(duì)所傳信息進(jìn)行編碼，加入少量監(jiān)督碼元，在接收端則根據(jù)編碼規(guī)則對(duì)收到的編碼信號(hào)進(jìn)行檢查，一旦檢測(cè)出（發(fā)現(xiàn)）有錯(cuò)碼時(shí)，即向發(fā)送端發(fā)出詢問(wèn)的信號(hào)，要求重發(fā)。發(fā)送端收到詢問(wèn)信號(hào)時(shí)，立即重發(fā)己發(fā)生傳輸差錯(cuò)的那部分信息，直到正確收到為止。發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)是指在若干接收碼元中知道有一個(gè)或一些是錯(cuò)的，但不一定知道差錯(cuò)的準(zhǔn)確位置。

（3）反饋校驗(yàn)。反餓校驗(yàn)是發(fā)送端不進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，接收端收到信息碼后，不管有無(wú)差錯(cuò)一律通過(guò)反向信道反餓到發(fā)送端，在發(fā)送端與原信息碼比較，如有差錯(cuò)則將有差錯(cuò)的部分重發(fā)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，不需要插入監(jiān)督碼，設(shè)備簡(jiǎn)單。主要缺點(diǎn)是實(shí)時(shí)性差，需要反餓信道。

（4）混合糾錯(cuò)?；旌霞m錯(cuò)的方式是：少量糾錯(cuò)在接收端自動(dòng)糾正，差錯(cuò)較嚴(yán)重，超出自行糾正能力時(shí)，就向發(fā)送端發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，要求重發(fā)。因此，“混合糾錯(cuò)”是“前向糾錯(cuò)”和“反餓糾錯(cuò)”兩種方式的混合。

對(duì)于不同類型的信道，應(yīng)采用不同的差錯(cuò)控制技術(shù)。

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