差错控制基本方法和编码要求
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差错控制的四种基本方式一、引言差错控制是计算机网络中重要的一环,它能够保证数据在传输过程中的准确性和完整性。
在网络通信中,数据传输时难免会出现差错,如传输过程中的噪声干扰、损坏或丢失等。
为了解决这些问题,差错控制技术应运而生。
本文将介绍差错控制的四种基本方式。
二、前向纠错码前向纠错码是一种通过添加冗余比特来检测和纠正错误的方法。
它通过对待发送的数据进行编码,将纠错能力内嵌在数据包中,使得一部分错误能够被自动检测和纠正。
前向纠错码常见的实现方式有海明码、纠删码等。
1. 海明码海明码是一种最常见的前向纠错码。
它通过在待发送的数据上添加冗余比特,使得接收方可以在接收到数据时检测和纠正错误。
海明码的基本原理是将数据按照规定的方式进行编码,添加校验比特,并在接收端通过计算来纠正错误。
它能够检测和纠正单一错误,但不能纠正多个错误。
2. 纠删码纠删码通过添加冗余比特来检测和纠正错误,它具有更强的纠错能力。
纠删码的基本原理是在待发送的数据中添加冗余信息,使得接收方能够根据冗余信息来检测和纠正错误。
纠删码能够在一定程度上纠正多个错误,并且还能够检测和纠正丢失的数据。
三、自动重传请求(ARQ)自动重传请求(ARQ)是一种基于确认和重传机制的差错控制方式。
它通过引入确认信号和重传机制来解决传输过程中的差错。
1. 停止-等待 ARQ停止-等待 ARQ 是一种最简单的 ARQ 协议。
发送方在发送每个数据包后停止发送并等待接收方的确认信息。
接收方在接收到数据包后发送确认信息,如果发送方在一定时间内没有收到确认,或者收到了错误的确认,就会进行重传。
2. 回退-N ARQ回退-N ARQ 是一种具有选择重传能力的 ARQ 协议。
发送方可以同时发送多个数据包,接收方接收到数据包后发送确认信息,如果发送方在一定时间内没有收到确认,或者收到了错误的确认,就会选择性地进行重传。
3. 选择重传 ARQ选择重传 ARQ 是一种能够选择性地重传丢失的数据包的 ARQ 协议。
差错控制编码的归纳总结差错控制编码是一种在数据传输中用于检测和纠正错误的技术。
它通过在待传输的数据中引入冗余信息,以便在接收端检测和修复数据中的错误。
本文将对几种常见的差错控制编码进行归纳总结,包括奇偶校验码、海明码和循环冗余校验码。
1. 奇偶校验码奇偶校验码是一种简单的差错控制编码方式。
它通过在待传输数据中添加一个附加位(通常为0或1),使得数据的总位数为偶数或奇数。
接收端在接收数据后,通过检查附加位和数据位中1的个数来判断数据是否存在错误。
如果接收到的数据中的1的个数与附加位指示的奇偶性相符,则认为数据传输成功,否则认为存在错误。
虽然奇偶校验码简单易实现,但其纠错能力有限。
它只能检测和纠正出现在一个位上的错误,并不能纠正多个位的错误。
2. 海明码海明码是一种更为强大的差错控制编码方式。
它通过在待传输数据中添加一定数量的冗余位,以便检测和纠正多个位的错误。
海明码的基本原理是,将数据按照一定规则组织成一个矩阵,并对每个列和每个行进行奇偶校验。
接收端在接收到数据后,通过对每个列和每个行进行奇偶校验,可以检测到多个位的错误,并利用冗余位进行纠正。
海明码分为单错误检测纠正和多错误检测纠正两种类型。
单错误检测纠正的海明码可以检测到一位错误,并能够通过修改一个位来纠正错误。
多错误检测纠正的海明码可以检测和纠正多位错误。
不同类型的海明码所包含的冗余位数量不同,因此其检测和纠正能力也有所差异。
3. 循环冗余校验码循环冗余校验码(CRC码)是一种常用的差错控制编码方式。
它通过在待传输的数据末尾添加一个余数,使得整个数据能够被预先设定的生成多项式整除。
接收端在接收数据后,通过再次计算CRC码并与接收到的CRC码进行比较,可以判断数据是否存在错误。
如果计算得到的CRC码与接收到的CRC码一致,则认为数据传输成功,否则认为存在错误。
CRC码具有较高的检错能力和较低的纠错能力。
它能够检测多位错误,但不能纠正错误。
CRC码的生成多项式可根据需要进行选择,以平衡校验能力和计算效率。
差错控制技术数据通信基础CONTENTS目录1,差错地产生2,差错控制编码3,差错控制方法•所谓差错,就是在数据通信,接收端接收到地数据与发送端实际发出地数据出现不一致地现象。
101110101110100000100001111001010101111A B差错地产生是由噪声引起地。
根据产生原因地不同可把噪声分为两类:热噪声与冲击噪声。
a.热噪声。
热噪声又称为白噪声,是由传输介质地电子热运行产生地,它存在于所有电子器件与传输介质。
b.冲击噪声。
冲击噪声呈突发状,常由外界因素引起,其噪声幅度可能相当大,是传输地主要差错。
为了保证通信系统地传输质量,降低误码率,需要采取差错控制措施——差错控制编码。
a.检错码。
检错码是能够自动发现错误地编码,如奇偶校验码,循环冗余校验码。
b.纠错码。
纠错码是能够发现错误且又能自动纠正错误地编码,如海明码,卷积码。
(1)奇偶校验码奇偶校验码是一种最简单地检错码。
其检验规则是:在原数据位后附加校验位(冗余位),根据附加后地整个数据码地"1"地个数为奇数或偶数,而分别叫作奇校验或偶校验。
奇偶校验有水平奇偶校验,垂直奇偶校验,水平垂直奇偶校验与斜奇偶校验。
1011100102.循环冗余校验码•循环冗余校验码也叫CRC码。
它先将要发送地信息数据与一个通信双方同约定地数据进行除法运算,根据余数得出一个校验码,然后将这个校验码附加在信息数据帧之后发送出去。
•接收端在接收到数据后,将包括校验码在内地数据帧再与约定地数据进行除法运算,若余数为"0",则表示接收地数据正确;若余数不为"0",则表明数据在传输地过程出错。
其传输过程如图2-48所示。
a.反馈重发检错方法ARQ (AutomaticRepeaterQuest)是利用编码地方法在数据接收端检测差错。
当检测出差错后,设法通知发送数据端重新发送数据,直到无差错为止,如图2-49所示。