數(shù)據(jù)差錯控制基本方法
發(fā)布于2022-10-26 17:29
12
3
標(biāo)簽:差錯控制
數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸時,由于各種各樣的干擾和噪聲的影響,往往會使接收端不能收到正確的數(shù)據(jù),這就產(chǎn)生了差錯,即誤碼。產(chǎn)生誤碼是不可避免的,但要盡量減小誤碼帶來的影響。為了提高通信質(zhì)量,就必須檢測差錯并糾正差錯,把差錯控制在能允許的盡可能小的范圍內(nèi),這就是通信過程中的差錯控制。
要想提高通信質(zhì)量,可以采取兩種方法;首先可以提高通信線路的質(zhì)量,但使用高質(zhì)量的電纜只是降低了內(nèi)部噪聲,而對外部的干擾無能為力,并且明顯地增加了硬件成本另外一種最可行的方法是進(jìn)行差錯控制。差錯控制方法能在一定限度內(nèi)能容忍差錯的存在,并能夠發(fā)現(xiàn)錯誤,設(shè)法加以糾正。差錯控制是目前通信系統(tǒng)中普遍采用的提高通信質(zhì)量的方法。
進(jìn)行差錯控制的具體方法有兩種策略∶一是糾錯碼方案,這種方案是讓傳輸?shù)膱笪膸献銐虻娜哂嘈畔?,在接收端不僅能檢測錯誤,而且還能自動糾正錯誤二是檢錯碼方案,這種方案是讓報文分組時包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)錯誤的冗余信息,但不能確定哪一位是錯誤的,而且自己也不能糾正傳輸錯誤。糾錯碼方法雖然有優(yōu)越之處,但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、造價高另外它使用的冗余位多,所以編碼效率低,一般情況下不會采用。檢錯碼方法雖然需要重傳機(jī)制達(dá)到糾錯,但原理簡單,代價小,容易實(shí)現(xiàn),并且編碼與解碼的速度快,所以得到了廣泛的使用。
下面簡要介紹幾種常用的檢錯碼。
1.奇偶檢錯碼
奇偶檢驗(yàn)(Parity Check)是最為簡單的一種檢錯碼,它的編碼規(guī)則是∶首先將要傳遞的信息分組,各組信息后面附加一位校驗(yàn)位,校驗(yàn)位的取值使得整個碼字(包含校驗(yàn)位)中“1”的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。如果所形成的碼字中“1”的個數(shù)為奇數(shù),則稱做奇校驗(yàn)如果所形成的碼字中“1”的個數(shù)為偶數(shù),則稱做偶校驗(yàn)。奇偶檢驗(yàn)有可能會漏掉大量的錯誤,但用起來簡單。另外奇偶檢驗(yàn)碼在每一個信息字符后都要加一位校驗(yàn)位,所以在傳輸大量數(shù)據(jù)時,則會增加大量的額外開銷。這種方法一般用于簡單的,并且對通信錯誤的要求不十分嚴(yán)格的場合。
2. 循環(huán)冗余校驗(yàn)
循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC,Cyclic Redundancy Check)是一種檢錯率高,并且占用通信資源少的檢測方法。循環(huán)冗余校驗(yàn)的思想是∶在發(fā)送端對傳輸序列進(jìn)行一次除法操作,將進(jìn)行除法操作的余數(shù)附加在傳輸信息的后邊。在接收端,也進(jìn)行同樣的除法過程,如果接收端的除法結(jié)果不是零,則表明數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)了錯誤,這種方法能檢測出大約99.95%的錯誤。
傳送介質(zhì)
目前普遍使用的傳送介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纜其他介質(zhì)如無線電、紅外線、微波等在PLC網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用很少。其中雙絞線(帶屏蔽)成本低、安裝簡單光纜尺寸小、質(zhì)量輕、傳輸距離遠(yuǎn),但成本高、安裝維修需專用儀器,具體性能如表8-1所列。
表8-1 傳送介質(zhì)性能比較