第七讲 - 差错控制与差错检测v3
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简述差错控制技术
差错控制技术是一种通信系统中用于检测和纠正数据传输过程中出现的错误的技术。
差错控制技术主要包括以下几种方法:
1. 错误检测:通过添加冗余信息来检测数据传输过程中的错误。
常见的错误检测方法包括奇偶校验、循环冗余检验(CRC)、海明码等。
2. 自动重传请求(ARQ):在数据传输过程中,如果发现数
据出现错误,接收端可以向发送端发送一个请求重传的信号,从而实现错误的纠正。
3. 前向纠错(FEC):在数据传输过程中,发送端可通过添加
纠错码使得接收端能够校验和修复一定数量的错误。
4. 正确性确认:接收端在收到数据之后,向发送端发送一个确认信号,以表示数据已被正确接收。
差错控制技术的主要目标是保证数据传输的可靠性和完整性,并尽量降低错误率。
不同的差错控制技术可以根据具体的需求选择使用,例如,在对数据传输的稳定性要求较高的无线通信系统中,可以采用ARQ和FEC结合的方式来保证可靠性。
计算机⽹络学习笔记3.3差错控制⼀、产⽣差错的原因概括来说,传输中的差错都是由于噪声引起的。
全局性由于线路本⾝电⽓特性所产⽣的随机噪声(热噪声),是信道固有的,随机存在的。
解决办法:提⾼信噪⽐来减少或避免⼲扰。
(对传感器下⼿)局部性外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声,是产⽣差错的主要原因。
解决办法:通常利⽤编码技术来解决。
⼆、差错类型差错分为两类:位错(⽐特错)⽐特位出错,1变成0,0变成1帧错发送:[#1]-[#2]-[#3]发⽣帧错:丢失:收到[#1]-[#3]重复:收到[#1]-[#2]-[#2]-[#3]失序:收到[#1]-[#3]-[(2]链路层为⽹络层提供服务:⽆确认⽆连接服务,有确认⽆连接服务,有确认⾯向连接服务。
通信质量好、有线传输链路:不使⽤确认和重传机制通信质量差的⽆线传输链路:使⽤确认和重传机制三、差错控制这⾥主要讨论⽐特错(位错)冗余编码在有效数据(信息位)发送之前,先按某种关系附加上⼀定的冗余位,构成⼀个符合某⼀规则的码字后再发送。
当要发送的有效数据变化时,相应的冗余位也随之变化,使码字遵从不变的规则。
接收端根据收到码字是否仍符合原规则,从⽽判断是否出错。
检错编码检错编码都采⽤冗余编码技术。
仅能检查出错误,不能纠正错误常见的检错编码有奇偶校验码和循环冗余码。
奇偶校验码奇偶校验码是奇校验码和偶校验码的统称,它由n-1位信息元和1位校验元组成奇校验码在附加⼀个校验元后,码长为n的码字中"1"的个数为奇数偶校验码在附加⼀个校验元以后,码长为n的码字中"1"的个数为偶数例:如果⼀个字符S的ASCI编码从低到⾼依次为1100101,采⽤奇校验,在下述收到的传输后字符中,哪种错误不能检测?A. 11000011B. 11001010C. 11001100D.11010011答案:D奇偶校验码特点只能检查出奇数个⽐特错误,检错能⼒为 50% 。
通信常用差错检测及控制方法
通信常用差错检测和控制方法包括以下几种:
1. 奇偶校验:发送和接收方约定一个计算方法,如奇数总位数为奇校验,偶数总位数为偶校验。
发送方计算校验位,将其附加在数据后发送。
接收方计算接收到的数据和校验位的奇偶性是否匹配,如果不匹配则认为出现错误。
2. 循环冗余校验(CRC):发送方通过预设的算法计算一定
位数的校验码,并将其附加在数据后发送。
接收方也通过同样的算法计算接收到的数据和校验码,如果计算结果不一致,则认为出现错误。
3. 奇偶校验位:与奇偶校验类似,但是校验位不是一个比特,而是一个字节。
发送方计算要发送数据的奇偶性,并将结果作为校验位附加在数据后发送。
接收方接收到数据后,再次计算数据和校验位的奇偶性是否一致,如果不一致则认为出现错误。
4. 海明码:海明码是一种能够纠正多位差错的编码方式。
发送方将要发送的数据进行海明编码,附加海明码后发送。
接收方接收到数据后,进行海明解码,如果检测到错误则进行纠正。
5. 自动重传请求(ARQ):当接收方接收到错误数据时,发
送一个重传请求给发送方,要求重新发送数据。
发送方接收到重传请求后,重新发送数据。
6. 前向纠错编码(FEC):发送方使用纠错编码方法对数据进
行编码,生成冗余数据,并发送给接收方。
接收方使用冗余数据对接收到的数据进行纠错。
这些差错检测和控制方法可以结合使用,以提高通信系统的可靠性和误码率性能。
差错控制与差错检测方法一、基本概念1、差错:就是在数据通信中,接收端接收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。
2、热噪声:在导体中带电粒子热骚动而产生的随机噪声,是物理信道固有的。
3、差错产生的原因:噪声是引起数据信号畸变产生差错的主要原因。
噪声会在数据信道上叠加高次谐波,从而引起接收端判断错误。
4、差错类型:1)随机差错:由信道的热噪声引起的数据信号差错。
2)突发差错:由冲击噪声引起的数据信号差错,是数据信号在传输过程中产生差错的主要原因。
5、差错控制的基本方法:1)反馈纠错:是数据在发送端采用一种能够发现传输差错的简单编码方法对发送的信息进行编码,附加少量的冗余码元。
2)前向纠错:这种方式是在数据发送端采用一种在解码时能够纠正传输差错的复杂编码方法,使接收端在接收到的编码信号中不仅能够发现错误,还能够纠正错误。
在前向纠错方式中,不需要反馈信道,也不需要反复重发而造成的延时,适合用在实时传输系统中,但纠错设备较复杂。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.10.如果有一天,你发现吃饭时间他们老是咳个不停,千万别误以为他们感冒或着凉(那是吞咽神经老化的现象);如果有一天,你发觉他们不再爱出门……也许是因为身体一天不如一天……每个人都会老,父母会比我们先老。
当父母不能照顾自己的时候,很多事情做得不好的时候,请不要嫌弃他们,并请维持他们的“自尊心”.当他们不爱洗澡时,请抽空定期帮他们洗身体,因为纵使他们自己洗也不可能洗干净;当我们享受美食的时候,请替他们准备大小适当、容易咀嚼的一小碗。
他们不爱吃,可能是因为牙齿咬不动了。
曾经听到过这样一个说法:其实,每位母亲都是一位漂亮的仙女,她们有一件非常美丽的衣裳。
可是当她决定做某个孩子母亲的时候,当她准备呵护某个生命的时候,就会褪去这件美丽的衣裳,变成一名普通的女子,一辈子,平淡无奇。
第六章差错控制1.差错控制的基本概念1.1 差错的特点由于通信线路上总有噪声存在,噪声和有用信息中的结果,就会出现差错。
噪声可分为两类,一类是热噪声,另一类是冲击噪声,热噪声引起的差错是一种随机差错,亦即某个码元的出错具有独立性,与前后码元无关。
冲击噪声是由短暂原因造成的,例如电机的启动、停止,电器设备的放弧等,冲击噪声引起的差错是成群的,其差错持续时间称为突发错的长度。
衡量信道传输性能的指标之一是误码率PO。
PO=错误接收的码元数/接收的总码元数目前普通电话线路中,当传输速率在600~2400bit/s时,PO在之间,对于大多数通信系统,PO在之间,而计算机之间的数据传输则要求误码率低于。
1.2 差错控制的基本方式差错控制方式基本上分为两类,一类称为“反馈纠错”,另一类称为“前向纠错”。
在这两类基础上又派生出一种称为“混合纠错”。
(1)反馈纠错这种方式在是发信端采用某种能发现一定程度传输差错的简单编码方法对所传信息进行编码,加入少量监督码元,在接收端则根据编码规则收到的编码信号进行检查,一量检测出(发现)有错码时,即向发信端发出询问的信号,要求重发。
发信端收到询问信号时,立即重发已发生传输差错的那部分发信息,直到正确收到为止。
所谓发现差错是指在若干接收码元中知道有一个或一些是错的,但不一定知道错误的准确位置。
图6-1给出了“差错控制”的示意方框图。
(2)前向纠错这种方式是发信端采用某种在解码时能纠正一定程度传输差错的较复杂的编码方法,使接收端在收到信码中不仅能发现错码,还能够纠正错码。
在图6-1中,除去虚线所框部分就是前向纠错的方框示意图。
采用前向纠错方式时,不需要反馈信道,也无需反复重发而延误传输时间,对实时传输有利,但是纠错设备比较复杂。
(3)混合纠错混合纠错的方式是:少量纠错在接收端自动纠正,差错较严重,超出自行纠正能力时,就向发信端发出询问信号,要求重发。
因此,“混合纠错”是“前向纠错”及“反馈纠错”两种方式的混合。