差错控制方式
简述差错控制技术
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。
arq差错控制方式
arq差错控制方式1 ARQ差错控制方式简介ARQ（Automatic Repeat Request，自动重发请求）是广泛采用的一种差错控制方式，常用于在数据通信中确保传输数据的可靠性。
ARQ控制通过使用肯定应答（ACK）和否定应答（NAK）信号，监测数据包的送达情况，以及需要重传的数据包数量，在数据由发送方传输到接收方时，自动重发那些被识别出来的丢失或损坏数据包。
2 ARQ的工作原理ARQ控制方式是利用发送方和接收方之间的交互式通信实现的。
当发送方传输一个数据包到接收方时，接收方会确认所收到的数据包，并发送一个肯定应答信号（ACK）。
如果数据包存在丢失或损坏的情况，接收方将发送否定应答信号（NAK），请求重传。
发送方一旦接收到否定应答信号，就会自动按照事先设定的机制进行重传操作，以确保数据的可靠性。
ARQ控制方式可以在物理层和数据链路层中使用。
3 ARQ的类型ARQ控制方式有三种主要类型：停止-等待（Stop-and-Wait）、回退N（Go-Back-N）和选择重传（Selective-Repeat）。
1.停止等待（Stop-and-Wait）ARQ控制方式这种ARQ控制方式将传输数据分成一块块的数据包，接着发送一个数据包并等待接收方的肯定应答信号（ACK）。
只有在接收到确认信号后，才会继续发送下一个数据包。
如果接收方在规定的时间内未接收到数据包，则会发送一个否定应答信号（NAK），要求发送方再次发送数据包。
2.回退N（Go-Back-N）ARQ控制方式这种ARQ控制方式是在发送多个数据包之后，接收方仅确认已接收的最新数据包，请求发送方重传其余的数据包。
该方式可以提高数据传输速度，但会增加重传数据包的数量。
3.选择重传（Selective-Repeat）ARQ控制方式这种ARQ控制方式对于发送的多个数据包进行编号，并对于任何丢失的数据包进行单独重传。
接收方在接收到数据后，会向发送方发送一个肯定应答信号（ACK），并同时告诉发送方接下来需要重传哪些数据包，以提高传输效率和可靠性。
差错控制的四种基本方式
差错控制的四种基本方式差错控制是计算机通信中非常重要的一项技术，其目的是在数据传输过程中发现并纠正错误，保证数据的可靠性和完整性。
常见的差错控制方式有四种：1. 奇偶校验码奇偶校验码是最简单的差错控制方式之一，它通过在数据中添加一个奇偶位来检测错误。
具体来说，将每个字节中所有位的值相加，如果结果为奇数，则奇偶位为1；如果结果为偶数，则奇偶位为0。
接收方在接收到数据后也进行相同的计算，并将计算结果与发送方发送的奇偶位进行比较，如果不一致则说明出现了错误。
2. 校验和校验和是一种更复杂但更可靠的差错控制方式。
它将数据分成若干个固定长度（通常为16位或32位）的块，并对每个块进行求和运算得到一个校验和。
发送方将这个校验和添加到数据末尾发送给接收方，在接收方收到数据后也进行相同的操作，并将计算出来的校验和与发送方发送过来的校验和进行比较，如果不一致则说明出现了错误。
3. 循环冗余检测（CRC）循环冗余检测是一种更高级的差错控制方式，它通过生成一个多项式来检测错误。
具体来说，发送方将数据按照一定的规则转换成一个二进制数，并将这个数与一个预设的多项式进行除法运算得到一个余数，这个余数就是CRC校验码。
接收方在接收到数据后也进行相同的操作，并将计算出来的CRC校验码与发送方发送过来的CRC校验码进行比较，如果不一致则说明出现了错误。
4. 奇偶校验位组合奇偶校验位组合是一种将奇偶校验和校验和两种方式结合起来使用的差错控制方式。
具体来说，在每个字节中添加一个奇偶位用于奇偶校验，并对每个块进行求和运算得到一个校验和用于校验和。
发送方将这两个值添加到数据末尾发送给接收方，在接收方收到数据后也进行相同的操作，并将计算出来的奇偶位和校验和与发送方发送过来的值进行比较，如果不一致则说明出现了错误。
总之，不同的差错控制方式有各自优缺点，在实际应用中需要选择适合自己需求的方式。
差错控制的方法
差错控制的方法
差错控制是确保数据或信号在传输过程中的正确性和准确性，常用的差错控制方法包括以下几种：
1. 奇偶校验：对于二进制数字或字符，通过在传输前计算其二进制位上的位数为1的个数的奇偶性，来确定校验位的值，然后通过对传输后数据的奇偶位进行校验，可检查数据是否传输出错。
2. CRC（循环冗余校验）：是一种基于多项式计算的差错控制方法，通过对传输数据进行多项式求余运算并将结果作为校验码，传输方在接收端也进行相同的多项式求余运算，并将结果与发送方传输的校验码比较，确认数据是否传输错误。
3. 海明码：是一种能够纠正多比特错误的编码方式，将发送的数据分解为多个数据块，并增加一些校验位来纠正传输中的错误。
4. 交织编码：将数据分块，通过交错方式进行传输，从而达到一定的纠错能力。
常配合其他差错控制方法一起使用。
5. 重传机制：传输方在接收到数据后，需要对数据进行确认。
如果传输的数据有错误，发起重传请求重新传输数据，以确保数据的正确传输。
6. 故障检测和修复技术：通过制定完善的故障检测和修复方案，对传输过程中发生的故障进行及时检测和修复，保证数据传输的正确性。
需要根据实际情况选择合适的差错控制方法，以确保数据在传输过程中的正确性和可靠性。
第六章差错控制
第六章差错控制第六章差错控制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。
オ(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。
差错控制的四种基本方式
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。
ch3(3)_常用差错控制方法
Get !st Data from Network Layer
S
R
V(r) = 0 Wait Data Frame Received Frame, and Test if Error occurs
• 因为TN_S=1的数据帧未被正确接收，所以 LN_R不增加，并给发送端回送NAK(TN_R=1) 帧。 • 当收到TN_S= 2的数据帧，因为LN_R不等于 TN_S，所以接收端将此帧丢失，并给发送端 返回一个NAK(TN_R=2)帧。 • 发送端收到NAK(TN_R=2)帧，立即发现重发 表中显然有两个未被确认的数据帧，即 TN_S=1和TN_S=2的两个帧，因此将此两帧 重发。若从LN_S=1的角度来看，同样说明原 来TN_S=1的数据帧未被确认，应该回退到此 帧开始重发。
(6)Go_Back_N中的状态序号
• The functions of the state number are nearly same in the Go_Back_ N and Stop_and _Wait error-controlling methods;But their operations are not same.
连续重发请求ARQ
• 为了保证接收端的数据链路层按照发送的顺序 将数据帧提交给上层（网络层），接收端对后 继的正确帧的处理方式决定了发送端重发错误 帧的方法。 – 返回N帧（Go-Back-N）ARQ: GBN – 选择性重发ARQ(Selective Repeat): SR
• 连续重发请求，能够提高传输效率，但是在实 现上相应需要更大的缓冲区（存贮空间， Buffer）
链路数据传输过程：正常
链路数据传输过程：数据帧出错
链路数据传输过程：数据帧丢失
差错控制编码的归纳总结
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。
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– 混合纠错（HEC:hybrid error correction）
• 前向纠错方式和检错重发方式的结合与折衷 • 外层先采用前向纠错，当前向纠错不能解决问题时，内层再采用检错 重发。
通信原理简明教程（第2版）
1 差错控制方式
• 常用的差错控制方式有三种：
– 前向纠错（FEC:forward error correction）
• 发送能纠错的码，在译码时自动发现并纠正传输中的错误 • 只需正向信道，实时性好 • 编译码设备复杂，适合单向信道和一发多收系统
– 检错重发（ARQ:automatic repeat request）
返回重发和选择重发方式需要全双工数据链路，而
停发等候重发方式 只要求半双工的数据链路。
通信原理简明教程（第2版）
检错重发 – 优点
• 只需少量的多余码元（一般为总码元的5％～20％）就能获得 极低的误码率；
• 要求使用的检错码基本上与信道的差错统计特性无关，即对 各种信道的不同差错特性，有一定的自适应能力； • 其检错译码器与前向纠错法中的纠错译码器相比，成本和复 杂性均低得多；
– 缺点
• 有反向信道，不能用于单向传输系统，也难以用于广播（一 发多收）系统，并且实现重发控制比较复杂； • 当信道干扰增大时，整个系统可能处于重发循环中，因而通 信效率降低，甚至不能通信； • 不太适合严格实时传输的系统；
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通信原理简明教程（第2版）
Hale Waihona Puke （a） FEC方式（b） ARQ方式
（c） HEC方式
2
通信原理简明教程（第2版）
检 错 重 发 的 三 种 方 式
停发等候重发
返回重发
选择重发
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通信原理简明教程（第2版）
检错重发的三种方式比较：
选择重发方式传输效率最高，但成本最贵：控制机
制复杂，发端和收端都要有数据缓冲器；