差错控制方式
计算机网络 差错控制的基本方式
计算机网络 差错控制的基本方式
在通信系统中，差错控制方式基本上分为两类，即反馈纠错和前向纠错。
在这两类基础上又演变出一种称为混合纠错。
1．反馈纠错
该纠错方式是在数据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。
在接收端接收到编码信号后，根据编码规则对编码信号进行检查，一旦检查到错码时，向发送端发出询问信号，要求重发。
发送端接收到询问信号后，重发已发生传输差错的那部分信息，直到接收端正确接收为止。
所谓的发现差错是指在接收到码元中，知道有一个或一些错码，但不一定知道错码的准确位置。
如图3-25所示，为反馈纠错示意图。
图3-25 反馈纠错
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。
如图3-26所示，为前向纠错示意图。
图3-26 前向纠错
3．混合纠错
混合纠错方式是：少量纠错在接收端自动纠正，差错较严重，超出自行纠正能力范围时，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与反馈纠错两种方式的混合。
对不同类型的信道，采用不同的差错控制方式，反馈纠错方式主要用于双向数据通信，而前向纠错方式主要用于单项数字信号的传输，例如广播数字电视系统。
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。
差错控制方式
差错控制方式嘿，朋友们！今天咱来聊聊差错控制这个有意思的事儿。
你想想看，咱平时生活里是不是经常会出些小差错呀？就好比走路不小心绊了一跤，做饭盐放多了之类的。
这差错控制呢，就像是给这些小意外上一道保险。
比如说吧，你正在电脑上写一篇很重要的文章，突然停电了，要是没有差错控制，那你辛辛苦苦写的东西不就全没啦？多让人抓狂啊！这就好像你盖房子，盖到一半突然一场暴风雨把材料都吹跑了，那多可惜呀！差错控制就像是一个贴心的小助手。
它能在数据传输的过程中，及时发现错误并改正。
就好像有一双敏锐的眼睛，时刻盯着，一旦有问题，马上出手解决。
再打个比方，差错控制就像是足球比赛里的守门员。
对方球员就是那些可能出现的错误，而守门员要做的就是把这些“错误球”一一挡在门外，确保比赛的顺利进行，保障球门不失。
在通信领域，差错控制可是非常重要的呢！要是没有它，那信息传递得乱成什么样呀！可能你发出去的是“我想吃苹果”，对方收到的却是“我想吃蛤蟆”，那不是闹笑话嘛！我们日常的交流其实也需要差错控制呀。
有时候一句话没说清楚，可能就会引起误会。
这时候我们就得赶紧去解释，去纠正，这不也是一种差错控制嘛！还有啊，在工作中要是不注意差错控制，那后果可能很严重哦！一个小错误可能就会引发一系列的大问题。
就像多米诺骨牌一样，一个倒了，后面一连串都跟着倒了。
那怎么做好差错控制呢？首先得细心呀，做事的时候多留个心眼，别马虎大意。
然后呢，要养成检查的好习惯，就像做完作业要检查一遍一样。
总之，差错控制可太重要啦！它就像我们生活中的隐形守护者，默默地为我们的各种活动保驾护航。
没有它，我们的生活可能会变得一团糟呢！所以呀，大家可都得重视起来哦，别小瞧了这差错控制的大作用！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
差错控制方式
– 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
差错控制
3.1.4 差错控制编码原理
2．码重和码距的概念
（1）码重 在信道编码中，定义码组中非零码元的数目为码组的重量， 简称码重。 （2）码距与汉明距离 把两个码组中对应码位上具有不同二进制码元的个数定义为 两码组的距离，简称码距。 而在一种编码中，任意两个许用码组间的距离的最小值，称 为这一编码的汉明（Hamming）距离，用dmin来表示。
3.1 差错控制的基本概念
3.1.3 差错控制方式
2．前向纠错（FEC） 前向纠错（Forward Error Correcting，FEC）方式。前向纠 错系统中，发送端的信道编码器将输入数据序列按某种规 则变换成能够纠正错误的码，接收端的译码器根据编码规 律不仅可以检测出错码，而且能够确定错码的位置并自动 纠正。 这种方式的优点是不需要反馈信道，也不存在由于反复重 发而延误时间，实时性好。其缺点是要求附加的监督码较 多，传输效率低，纠错设备比检错设备复杂。
c2 = c6 ⊕ c5 ⊕ c4 c1 = c6 ⊕ c5 ⊕ c3 c = c ⊕ c ⊕ c 6 4 3 0
3.2 常用的差错控制编码
3.2.2 线性分组码及汉明码
（2）线性分组码的监督矩阵和生成矩阵
表3-5 （7，4）线性分组码的编码表
信息位 c6 c5 c4 c3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 监督位 c2 c1 c0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 信息位 c6 c5 c4 c3 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 监督位 c2 c1 c0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1
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。
差错控制拉回方式
差错控制拉回方式一、差错控制拉回方式的理解差错控制拉回方式呢，就像是我们在玩游戏时，如果走错了一步，有个机制能把我们拉回到正确的轨道上。
在数据传输或者其他类似的过程中，差错控制拉回方式是非常重要的。
想象一下，我们要从A地往B地送一批货物，可是在运输途中可能会出现货物丢失或者损坏的情况。
差错控制拉回方式就像是一个超级英雄，它能发现这些问题，然后想办法把货物重新调整到正确的状态，就好像把丢失的货物找回来，把损坏的货物修复好一样。
二、差错控制拉回方式的类型1. 基于时间的拉回方式这种方式就像是按照一个固定的时间表来检查差错。
比如说，每隔一段时间，就像每隔一个小时，我们就去看看数据传输有没有问题。
如果发现了差错，就把数据拉回到之前正确的状态，然后重新开始传输。
这就好比我们按照课程表上课，每节课下课的时候都检查一下有没有遗漏什么知识点，如果有，就重新复习一下前面的内容。
2. 基于事件的拉回方式这是根据特定的事件来触发差错控制拉回。
比如说，当数据传输中出现了一个特定的错误代码，就像我们玩游戏时遇到了特定的Bug，这个时候就启动拉回方式。
就好像游戏里遇到了某个特定的敌人或者陷阱，就触发了重新开始这一关的机制。
三、差错控制拉回方式的应用场景在网络通信中，差错控制拉回方式可太有用了。
当我们在网上看视频或者下载文件的时候，如果网络出现波动，数据可能会出错。
这时候，差错控制拉回方式就能检测到错误，把出错的数据拉回来重新传输，这样我们就能流畅地看视频或者完整地下载文件了。
在自动化生产线上也有应用。
如果某个生产环节的数据出现了差错，可能会导致整个产品不合格。
差错控制拉回方式可以及时发现问题，把生产线拉回到正确的状态，保证产品的质量。
四、差错控制拉回方式的重要性差错控制拉回方式就像是一个安全网。
如果没有它，一旦出现差错，可能会导致整个系统崩溃或者产生严重的后果。
就像一座大楼，如果没有安全防护措施，一旦有一点小问题，可能就会引发大灾难。
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。
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通信原理简明教程（第2版）
（a） FEC方式
（b） ARQ方式
（c） HEC方式
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通检信原理简明教程（第2版） 错 重 发 的 三 种 方 式
停发等候重发
返回重发
Hale Waihona Puke 选择重发3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；
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；
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）
• 发送端发出能够检错的码，接收端检验，接收端发出反馈应答信号， 发送端重新传输 直到正确接收为止
• 工作原理简单，正向信道+反向信道，传输效率低
– 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
• 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；