91180部隊11分隊 賈鑫鐸

淺談差錯控制在通信領域中的運用

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通信系統(tǒng)必須具備發(fā)現(xiàn)(即檢測)差錯的能力，并采取措施糾正之，使差錯控制在所能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是差錯控制過程，也是數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能之一。

差錯；噪聲；隨機誤碼；突發(fā)誤碼；檢錯碼；糾錯碼

作為一名從事多年基層工作的老通信兵，如何做好讓黨和人民放心的“傳達兵”，在每一次信息傳送過程中，做到次次無差錯，回回都及時，并且管理好自己手中的通信裝備，成了我們這些基層工作者每天工作的首要事項，隨著近年來，通信裝備日新月異的升級和換代的頻繁，要加強自身業(yè)務能力水來及不斷學習新的通信裝備技術，但百密總有一疏，在我們工作及日常訓練中，也經(jīng)?；蚨嗷蛏倥龅剿^“通信差錯”。

一、通信差錯產(chǎn)生的成因

為什么會出現(xiàn)這個“差錯”呢，那我們就不得不先說說，何謂“差錯”，所謂“差錯”就是在數(shù)字通信中利用編碼方法在傳輸中產(chǎn)生的隨機誤碼和突發(fā)誤碼。而這兩種誤碼為何會在通信過程中出現(xiàn)呢，那我就要給大家講講這“差錯”誤碼，

我大體把它分為兩大類：①類是由于熱噪聲引發(fā)的隨機錯誤；②類是由于沖突噪聲引發(fā)的突發(fā)性錯誤。由此可以看出通信差錯產(chǎn)生的原由了，它是數(shù)據(jù)從信源出發(fā)，經(jīng)過通信信道時，由于通信信道總是有一定的噪聲存在，因此在到達信宿時，接收信號是信號與噪聲的疊加。在接收端，接收電路在取樣時判斷信號電平。如果噪聲對信號疊加的結果在電平判斷時出現(xiàn)錯誤，就會引起通信數(shù)據(jù)的錯誤。 究其原因就可以追述到熱噪聲和沖擊噪聲上。通過在日常接觸通信過程中，我發(fā)現(xiàn)這些奇怪的現(xiàn)象：通信傳輸過程中的突發(fā)性錯誤最多會影響局部一些地區(qū)通信傳送；而隨機性錯誤卻會給通信傳輸帶來致命打擊。那么如何在我們?nèi)粘９ぷ骷把菥氈泻侠?、有效避免此類“差錯”的發(fā)生帶來的損失及如何能更好的控制這些“差錯”呢？這也是我們基層工作者殛待需要解決的問題。

表一 差錯控制編碼分類及作用

二、通信過程中數(shù)據(jù)傳輸是導致差錯產(chǎn)生的原因

在通信技術急速發(fā)展的今天，通信技術與計算機的完美結合，已成為集無線終端、有線網(wǎng)絡和各種新型數(shù)據(jù)終端為一體的高智能、高效率，多媒體綜合通信手段。從宏觀上來看，通信系統(tǒng)必須具備發(fā)現(xiàn)(即檢測)差錯的能力，并采取措施糾正之，使差錯控制在所能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是差錯控制過程，也是數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能之一。數(shù)據(jù)鏈路層通過使用計數(shù)器和序號來保證每幀最終都能被正確地遞交給目標網(wǎng)絡層一次。據(jù)我多年的摸索中發(fā)現(xiàn)，從通信差錯性質的角度來分析其成因，差錯控制分為對隨機誤碼的差錯控制和對突發(fā)誤碼的差錯控制。隨機誤碼指信道誤碼較均勻地分布在不同的時間間隔上；而突發(fā)誤碼指信道誤碼集中在一個很短的時間段內(nèi)。有時把幾種差錯控制方法混合使用，并且要求對隨機誤碼和突發(fā)誤碼均有一定差錯控制能力。差錯控制編碼在我的日常工作經(jīng)常會大量使用，下面我來扼要的介紹下差錯控制編碼（見表一）。

三、通信差錯的解決方法及手段

在日常工作中發(fā)現(xiàn)通信差錯時，通常我們是用如下3種方法來應付出現(xiàn)的通信傳輸差錯的：

①肯定應答

所謂的肯定應答就是當對方接收器對收到我方的幀校驗無誤后要在快速的送回肯定應答信號ACK，這時我方發(fā)送器收到肯定應答信號后確認無誤碼后方可繼續(xù)發(fā)送后續(xù)幀。

②否定應答重發(fā)

所謂的否定應答就是當對方接收器收到我方一個幀經(jīng)較驗后如果發(fā)現(xiàn)錯誤，則送回一個否定應答信號NAK。發(fā)送器必須重新發(fā)送出錯幀。

③超時重發(fā)

發(fā)送器發(fā)送一個幀時就開始計時。在一定時間間隔內(nèi)沒有收到關于該幀的應答信號，則認為該幀丟失并重新發(fā)送。在我們基層日常訓練時通常采用反饋檢測和自動重發(fā)請求(ARQ)兩種基本方法來實現(xiàn)。

此外，我們?nèi)粘９ぷ骷坝柧殨r，還有若干類常用的差錯控制手段，如在跳頻系統(tǒng)中的常用的糾錯編碼技術，有漢明碼、BCH碼、trellis碼、RS碼、Golay碼等。此外，還可以把不同的編碼方法結合在一起，取長補短，進行聯(lián)合編碼。在快跳頻方式下，還可以運用重發(fā)大數(shù)判決來克服跳頻頻段內(nèi)的快衰落。

四、差錯控制在通信系統(tǒng)存在的現(xiàn)實意義

在日常工作中，還有另外一種差錯因素存在，由于人員業(yè)務不熟悉及緊張等原因導致機器操作失誤，這就要求我們從事這項工作的官兵，在平時多下功夫，勤能補拙，多向業(yè)務精湛的老兵學習，提高通信質量，減少誤碼率發(fā)生。雖然通信系統(tǒng)的有效性和可靠性是一對矛盾的統(tǒng)一體，同時做到完美是不現(xiàn)實的，具體表現(xiàn)為若要提高系統(tǒng)的可靠性，可能引起有效性的下降；若要提高系統(tǒng)的有效性，則有可能引起可靠性的下降。因此通常需要根據(jù)實際要求有所側重，互相兼顧達到矛盾的統(tǒng)一。如在滿足一定可靠性指標下，盡量提高消息的傳輸速度；或者，在維持一定有效性指標下，盡量提高消息的傳輸質量。

[1]朱磊．通信網(wǎng)絡的可靠數(shù)據(jù)傳輸控制策略研究與實現(xiàn)[D]．電子科技大學,2009．

[2]黃菲．ATM通信方式的差錯控制討論[J]．電子制作,2012(11)．

[3]王朋飛．基于混沌系統(tǒng)與跳頻技術的數(shù)字水印方法研究[D]．華僑大學,2006．

[4]李淵淵．自適應頻率控制技術的研究[D]．東南大學,2001．

[5]張玉星．分布式數(shù)字網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的設計[D]．電子科技大學,2009．