计算机网络技术基础05-差错控制技术课件.ppt
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- 计算机网络技术 基础 05 差错 控制 技术 课件
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1、计算机网络技术基础计算机网络技术基础第二章物理层第二章物理层 差错控制技术差错控制技术重点:差错控制技术重点:差错控制技术数据通信差错控制技术数据通信差错控制技术 传输中的差错分为两大类:由热噪声引起的传输中的差错分为两大类:由热噪声引起的随机差错随机差错和由脉冲型噪声引起的和由脉冲型噪声引起的突发差错突发差错。 差错控制的差错控制的核心是抗干扰编码核心是抗干扰编码。 基本思想:基本思想:通过对信息序列作某种变换,使通过对信息序列作某种变换,使原来彼此独立、没有相关性的信息码元序列,经原来彼此独立、没有相关性的信息码元序列,经过这种变换后,产生某种规律性(相关性),从过这种变换后,产生某种规律
2、性(相关性),从而在接收端有可能根据这种规律性来检查,进而而在接收端有可能根据这种规律性来检查,进而纠正传输序列中的差错。纠正传输序列中的差错。3数据通信差错控制技术 差错类型及差错控制的基本工作方式差错类型及差错控制的基本工作方式 1 1、差错类型、差错类型 从差错控制角度看,按加性干扰引起的错码分布规律的不同,从差错控制角度看,按加性干扰引起的错码分布规律的不同,信道可以分为三类,即信道可以分为三类,即随机信道,突发信道和混合信道随机信道,突发信道和混合信道。 在随机信道中,错码的出现是随机的,而且错码之间是统计独在随机信道中,错码的出现是随机的,而且错码之间是统计独立、互不相关的。立、互
3、不相关的。 在突发信道中,错码是成串集中出现的。产生突发错码的主要在突发信道中,错码是成串集中出现的。产生突发错码的主要原因:原因:脉冲干扰脉冲干扰;无线信道中的;无线信道中的衰落现象衰落现象。突发错误的影响一般用。突发错误的影响一般用“突发长度突发长度”来表示。来表示。 既存在随机错码又存在突发错码,且哪一种都不能忽略不计的既存在随机错码又存在突发错码,且哪一种都不能忽略不计的情况称为情况称为混合差错混合差错,这种信道称为,这种信道称为混合信道混合信道。4数据通信差错控制技术数据通信差错控制技术 差错类型及差错控制的基本工作方式差错类型及差错控制的基本工作方式 2 2、差错控制的基本工作方式
4、、差错控制的基本工作方式发端发端检错重发(检错重发(ARQARQ)收端收端检错码检错码判决信号判决信号发端发端混合纠错(混合纠错(HECHEC)收端收端检错和纠错码检错和纠错码判决信号判决信号发端发端前向纠错(前向纠错(FECFEC)收端收端纠错码纠错码发端发端信息反馈(信息反馈(IFIF)收端收端信息信号信息信号信息信号信息信号数据通信差错控制技术数据通信差错控制技术 (1 1)前向纠错)前向纠错 前向纠错又称前向纠错又称自动纠错自动纠错。这种方式是发送端的编码器。这种方式是发送端的编码器将输入的信息序列变换成能够纠正错误的码,接收端的译将输入的信息序列变换成能够纠正错误的码,接收端的译码器
5、根据编码规律校验出错码及其位置并自动纠正。该方码器根据编码规律校验出错码及其位置并自动纠正。该方式的主要式的主要优点优点是实时性好,不需要反向信道。主要是实时性好,不需要反向信道。主要缺点缺点是是插入的监督码较多,传输效率低,译码设备复杂。插入的监督码较多,传输效率低,译码设备复杂。发端发端前向纠错(前向纠错(FECFEC)收端收端纠错码纠错码数据通信差错控制技术数据通信差错控制技术 (2 2)检错重发)检错重发 检错重发又称检错重发又称自动反馈重发自动反馈重发(ARQARQ)。其方法是发送)。其方法是发送端采用某种能够检查出错误的码,在接收端根据编码规端采用某种能够检查出错误的码,在接收端根
6、据编码规律校验有无错码,并把校验结果通过反向信道反馈到发律校验有无错码,并把校验结果通过反向信道反馈到发送端,如有错码就反馈重发信号,于是发送端重发,如送端,如有错码就反馈重发信号,于是发送端重发,如无错码就反馈继续发送信号。如重发后仍有错码,则再无错码就反馈继续发送信号。如重发后仍有错码,则再次重发,直至检不出错码为止。次重发,直至检不出错码为止。发端发端检错重发(检错重发(ARQARQ)收端收端检错码检错码判决信号判决信号数据通信差错控制技术数据通信差错控制技术 (3 3)反馈校验)反馈校验 反馈校验法反馈校验法是发送端不进行纠错编码,直接发送信是发送端不进行纠错编码,直接发送信息码,接收
7、端收到信息码以后,不管有无差错一律通过息码,接收端收到信息码以后,不管有无差错一律通过反向信道反馈到发送端,在发送端与原信息码比较,如反向信道反馈到发送端,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。这种方式的有差错则将有差错的部分重发。这种方式的优点优点是,不是,不需要插入监督码,设备简单。主要需要插入监督码,设备简单。主要缺点缺点是实时性差,需是实时性差,需要反向信道。要反向信道。发端发端信息反馈(信息反馈(IFIF)收端收端信息信号信息信号信息信号信息信号数据通信差错控制技术数据通信差错控制技术 (4 4)混合纠错)混合纠错 发送端发送纠错码,接收端经校验如果错码较少且在纠错能
8、力发送端发送纠错码,接收端经校验如果错码较少且在纠错能力之内,则译码器自动纠错,如果错码较多,已超过纠错能力,但未之内,则译码器自动纠错,如果错码较多,已超过纠错能力,但未超过检错能力,即能判决有无错码而不能判决错码的位置,此时译超过检错能力,即能判决有无错码而不能判决错码的位置,此时译码器自动发出信号,通过反向信道控制发送端重发。码器自动发出信号,通过反向信道控制发送端重发。 混合纠错具有前向纠错和自动反馈重发的特点,需要反向信道混合纠错具有前向纠错和自动反馈重发的特点,需要反向信道和复杂的设备,但它能更好地发挥检错和纠错能力,在极差的信道和复杂的设备,但它能更好地发挥检错和纠错能力,在极差
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