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7.3.1 差错控制概述

2007-07-05 12:56 王达 电子工业出版社 字号:T | T
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本章主要介绍局域网、广域网,以及OSI各层主要功能及其工作原理这些基本的计算机网络通信技术,同时还将介绍计算机网络数据通信中常见的技术指标和参数。这些都是我们平常进行各种网络工程施工和系统设计的基础和前提。本节是差错控制概述。

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7.3.1  差错控制概述
差错控制功能是数据链路层另一个非常重要的基本功能,也是确保数据通信正常进行的基本前提。数据通信系统必须具备发现并纠正差错的能力,使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内,这就是数据链路层重要的"差错控制"功能。
通信信道的噪声分为两类:热噪声和冲击噪声。其中,热噪声引起的差错是随机差错;冲击噪声引起的差错是突发差错,引起突发差错的位长称为突发长度。在通信过程中产生的传输差错,是由热噪声的随机差错与冲击噪声的突发差错共同构成的。数据通信的差错程度通常是以"误码率"来定义的,它是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率,它在数值上近似等于:Pe = Ne/N。其中,N为传输的二进制比特总数,Ne为被传错的比特数。
注:误码率是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数。对于一个实际的数据传输系统,不能笼统地说误码率越低越好,要根据实际传输要求提出误码率要求。差错的出现具有随机性,在实际测量一个数据传输系统时,只有被测量的传输二进制比特数越大,才会越接近于真正的误码率值。如果传输的不是二进制比特,要折合成二进制比特来计算。
在设计差错控制方法时通常采取以下两种策略。
纠错码方案:让每个传输的分组带上足够多的冗余信息,以便在接收端能发现并自动纠正传输差错。如海明码、正反码。
检错码方案:让分组带上一定的冗余信息,根据这些冗余信息,接收端可以发现差错,但不能确定哪一个或哪一些位是错误的,并且自己不能纠正传输差错。如奇偶检验码(Parity Check Code,PCC)、循环冗余编码(Cyclic Redundancy Code,CRC)。
以上两种技术都有不同的适用环境:在高度可靠的信道上(如光纤),则适宜采用检错码方案,当偶尔发生错误时,只需重新传一个数据分组即可。而在信道上可能频繁发生错误的环境中(如无线链路),则最好是在每一个数据分组中加入足够的冗余信息,以便接收方能计算出原始的数据分组是什么,而不依靠重传来解决问题。
纠错码方案虽然有优越之处,但实现困难,在一般的通信场合中不易采用。检错码方法虽然需要通过重传机制达到纠错的目的,但原理简单,实现容易,编码与解码速度快,目前正得到广泛使用。
除了需要采取一定的检错和纠错编码差错控制方法外,还需要在发生无法自动纠错的情况下进行数据帧重传的相应技术,如本节后面将要介绍的"反馈检测"法和"自动重发"法。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8007】

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