通信工程师考试数据通信的差错控制

1.5 数据通信的差错控制

1.5.1 差错类型和差错控制方式

1.差错类型

数据通信要求信息传输具有高度的可靠性，即要求误码率足够低。然而，数据信号在传输过程中不可避免会发生差错。造成误码的原因很多，主要有两个方面：一是信道不理想造成的符号间干扰，二是噪声对信号的干扰。由于信道不理想可以通过均衡办法予以改善以至消除，因此，信号噪声就成为造成传输差错的主要厣因。差错控制是针对这一主要原因而采取的技术措施。

差错控制的根本措施是采用抗干扰编码，或称为纠错编码。它的基本思想是通过对信息序列作某种变换，使原来彼此独立、互不相关的信息码元变成具有一定的相关性、一定规律第1章数据通信基础|17的数据序列，从而在接收端能够根据这种规律性检査（检错）或进而纠正（纠错）码元在信道传输中所造成的差错。采用不同的变换方法也就构成了不同的纠错编码。

噪声的类型不同，引起的差错类型也不同，一般可分为以下两类差错：

（1）随机差错。差错是相互独立、互不相关的；

（2）突发差错。指成串出现的错码。错码与错码之间有相关性，一个差错往往会影响到后面一串字符。

在实际的信道上也可能同时存在两种类型的差错。

在差错控制技术中，编码的设计与差错控制方式的选择都与差错类型有关，因此要根据差错的类型设计编码方案以及选择适宜的控制方式。

2.差错控制的基本方式数据通信系统中，利用纠错编码进行差错控制的方式主要有以下4种。

（1）前向纠错。前向纠错又称为自动纠错（简称FEC方式），是发送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。采用前向纠错方式时，不需要反饿信道，也无霈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。

（2）检错重发。检错重发又称为自动反馈重发（简称ARQ方式），这种方式在是发送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对收到的编码信号进行检查，一旦检测出（发现）有错码时，即向发送端发出询问的信号，要求重发。发送端收到询问信号时，立即重发己发生传输差错的那部分信息，直到正确收到为止。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，但不一定知道差错的准确位置。

（3）反馈校验。反饿校验是发送端不进行纠错编码，接收端收到信息码后，不管有无差错一律通过反向信道反饿到发送端，在发送端与原信息码比较，如有差错则将有差错的部分重发。这种方式的优点是，不需要插入监督码，设备简单。主要缺点是实时性差，需要反饿信道。

（4）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，就向发送端发出询问信号，要求重发。因此，“混合纠错”是“前向纠错”和“反饿纠错”两种方式的混合。

对于不同类型的信道，应采用不同的差错控制技术。

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