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        計算機網(wǎng)絡(luò)通信中實時差錯控制技術(shù)研究

        2018-12-27 10:00:22法代東
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年23期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)通信計算機

        摘 要:自我國經(jīng)濟發(fā)展以來,科技技術(shù)不斷提升,以科技技術(shù)為基礎(chǔ)的新型業(yè)務(wù)的出現(xiàn),對計算機網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量要求越來越高,并且對數(shù)據(jù)傳輸速度要求也不斷提升,增加了計算機網(wǎng)絡(luò)通信負擔(dān),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)很難正確對所有數(shù)據(jù)進行傳輸,為此采用實時差錯控制技術(shù)能夠在較大程度上解決數(shù)據(jù)傳輸問題,對計算機網(wǎng)絡(luò)通信的正常運行尤為重要。

        關(guān)鍵詞:計算機;網(wǎng)絡(luò)通信;實時差錯控制技術(shù)

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.094

        0 前言

        人類經(jīng)濟的發(fā)展帶動科學(xué)技術(shù)的不斷革新,也極大提高人們生活質(zhì)量,計算機網(wǎng)絡(luò)融入于人們生活中的各個角落,使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁堵的情況發(fā)生,比如數(shù)據(jù)傳輸超時、傳輸錯誤以及傳輸誤差等問題,數(shù)據(jù)包丟失會對數(shù)據(jù)的解壓與接收質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。采用實時差錯控制技術(shù)能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,并提高數(shù)據(jù)傳輸速度,給人們生活帶來更大便利。

        1 實時差錯方式類別

        (1)FEC差錯控制。網(wǎng)絡(luò)在實施數(shù)據(jù)傳輸時,無法保證傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,需通過數(shù)據(jù)編碼對數(shù)據(jù)進行處理以保證其準(zhǔn)確性[1]。FEC差錯控制在使用數(shù)據(jù)編碼傳輸時,接收者能夠通過譯碼器進行錯誤的糾正,此種方法在廣播消息傳輸中應(yīng)用較為廣泛。

        (2)HEC糾錯方式。HEC糾錯也叫混合糾錯,主要是有兩種方法進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募m錯,分別是前向糾錯與重傳反饋,其中在進行糾錯時需要通過傳輸?shù)腻e誤情況來判斷并糾正。此外,發(fā)送端與接收端兩者在糾錯時無分工限制,能夠進行協(xié)調(diào)工作。

        (3)ARQ糾錯方式。ARQ糾錯具有較強的反饋機制,也叫重傳反饋,主要將發(fā)送端的信息進行編碼處理,再發(fā)送給接收端,在接受過程中若出現(xiàn)數(shù)據(jù)不正確,能夠?qū)㈠e誤反饋到發(fā)送端并重發(fā)。ARQ糾錯最大優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸具有較高準(zhǔn)確性,但重發(fā)率相對增加。

        2 實時差錯檢測方法

        (1)奇偶校驗。奇偶校驗是實時差錯檢測中使用頻率較高的檢測碼,主要是在數(shù)據(jù)后附加信息,根據(jù)附加數(shù)字的奇偶進行判斷,若碼字中出現(xiàn)奇數(shù)個錯誤,易對差錯進行檢測,反之則無法檢測,因此只能檢測奇數(shù)個錯誤[2]。

        (2)CRC校驗。CRC有較強的檢錯能力,在所有檢測方法中有較高的知名度,主要是進行不同區(qū)域的校驗,在進行編碼過程中,會由一段具體長度的數(shù)據(jù)生成不同長度的校驗碼,并與信息同時傳輸至接收端。

        (3)校驗和。檢驗和主要是指在對數(shù)據(jù)進行處理時,進行校驗的一組數(shù)據(jù)項的總和,此數(shù)據(jù)可以是字符串或者數(shù)字[3]。此種檢測方法相對較為簡單,是通過對數(shù)據(jù)進行求和而得,并傳輸于接收端,但是校驗和會出現(xiàn)各數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)相同情況,無法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

        3 編碼方式分類

        (1)分組碼。分組碼主要是對信息實施編碼,并將數(shù)據(jù)通過校驗元進行檢測,保證數(shù)據(jù)正確性,且每組校驗元與其他組數(shù)據(jù)無關(guān)。此外,信息位數(shù)目與碼長的比值叫做分組碼碼率,由于分組碼結(jié)構(gòu)各異,分為非循環(huán)碼與循環(huán)碼。

        (2)卷積碼。卷積碼對數(shù)據(jù)實施劃分得到一段數(shù)據(jù),卷積碼與分組碼有一定差異,編碼后的校驗元不但與信息元有關(guān),而且與n段信息元有關(guān)。卷積碼可以對編碼過程實施描述,但解碼過程較為復(fù)雜。

        4 實時差錯方案分析與能效分析

        (1)前向糾錯方案分析。 前向糾錯技術(shù)主要是通過信道編碼將通信數(shù)據(jù)符號建立成不同信息集合的文件,在傳輸過程中根據(jù)自身規(guī)律進行差錯檢測,同時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)差錯位置并實施糾正。前向糾錯技術(shù)具有較高糾錯效率,如果出現(xiàn)通信錯誤,不需要重新發(fā)送,只需通過編碼進行糾正,大大降低了傳輸時間,同時還能夠在系統(tǒng)中構(gòu)建廣播通信過程,并將數(shù)據(jù)在同一時段發(fā)送于不同發(fā)送端,被通信廣泛使用。但是接收端不能對傳出數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確判斷,只能翻譯結(jié)果并傳輸。此外,若在通信過程中信道差,編碼在運行時會大量耗能,大大增加了運行成本。

        (2)自動重傳方案分析。自動重傳技術(shù)主要使用在傳輸數(shù)據(jù)錯誤時檢測過程中,當(dāng)檢測到錯誤時自動發(fā)送重新傳輸指令,發(fā)送端收到指令后自動消除錯誤數(shù)據(jù),但是在較大程度上浪費了原始數(shù)據(jù)[4]。此外,此種技術(shù)主要采用雙向通信方法,通過編碼器接收信息,在編碼時再通過緩沖儲存器對信息進行保存,并由不同路徑對信息進行解碼,再把檢測正確的數(shù)據(jù)傳輸至重發(fā)控制器,最后消除無用數(shù)據(jù)。自動重傳技術(shù)主要通過對數(shù)據(jù)的重新傳輸,達到數(shù)據(jù)傳輸時的準(zhǔn)確性,具有操作簡單,運行成本較低并且數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確等優(yōu)點。

        (3)混合自動請求重傳方案分析?;旌献詣诱埱笾貍骷夹g(shù)和前向糾錯技術(shù)形成較為完整的技術(shù)體系,在進行數(shù)據(jù)傳輸過程中,前段首先進入前向糾錯系統(tǒng),由信道編碼進行錯誤糾正,主要目的是減少重傳次數(shù),如果接收器無法實施解碼,需要將重傳機制進行開啟?;旌献詣诱埱笾貍骷夹g(shù)能夠有效彌補其他兩種技術(shù)缺點,并發(fā)揮各自優(yōu)勢,在接收端與發(fā)送端都可以進行編碼糾錯,并且實施自動檢測,如果檢測信息正確則發(fā)送端反饋已成功接收,反之則進行對數(shù)據(jù)實施重新發(fā)送,以達到最優(yōu)傳輸。然而,如果通信良好,依然需要進行數(shù)據(jù)傳輸時的糾錯程序,在一定程度上會造成能源浪費。

        5 結(jié)語

        綜上所述,由于人們生活需要通過計算機來完成,對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性與傳輸速度要求越來越高,在某些傳輸過程中難免會出現(xiàn)傳輸錯誤以及傳輸超時等情況,這就需要對網(wǎng)絡(luò)通信實施實時差錯控制技術(shù),不但有較為完整的編碼方法,而且還能對服務(wù)質(zhì)量進行評估,以保證差錯控制系統(tǒng)的正常運行,由此可以看出,實時差錯控制技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)通信中越來越重要。

        參考文獻:

        [1]趙冬,張夢宇,尹鴻鹍.計算機網(wǎng)絡(luò)通信中實時差錯控制技術(shù)分析[J].通訊世界,2016(15):120-121.

        [2]呂志恒.剖析網(wǎng)絡(luò)通訊實施差錯控制技術(shù)[J].數(shù)碼世界, 2017(06):133.

        [3]萬曉燕,陳姍.CRC算法在計算機網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用策略探究[J]. 信息系統(tǒng)工程,2016(05):144.

        [4]郭銳,王美潔,王杰.基于縮短極化碼的MLC NAND Flash差錯控制技術(shù)研究[J].電子與信息學(xué)報,2017(07):1658-1665.

        作者簡介:法代東(1987-),男,回族,山東濟南人,本科學(xué)士,中級網(wǎng)絡(luò)工程師,研究方向:網(wǎng)絡(luò)通訊、網(wǎng)絡(luò)編碼。

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