武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院施詩《機車網(wǎng)絡(luò)控制》課程網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)——差錯控制方法目錄CONTENTS

反饋請求重發(fā)ARQ一

向前糾錯FEC二

混合糾錯HEC三一、自動請求重發(fā)ARQ反饋重發(fā)機制反饋重發(fā)的機制：當(dāng)接收方檢出錯誤的幀時，首先將該幀丟棄，然后接收方給發(fā)送方反饋信息請求對方重發(fā)相應(yīng)的幀。反饋重發(fā)也被稱為自動請求重傳（AutomaticRepeatRequest，簡稱ARQ）。ARQ通過使用確認(rèn)和超時這兩個機制，在不可靠服務(wù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)可靠的信息傳輸。如果發(fā)送方在發(fā)送后一段時間之內(nèi)沒有收到確認(rèn)幀，它通常會重新發(fā)送。ARQ包括停止等待ARQ協(xié)議和連續(xù)ARQ協(xié)議。一、反饋請求重發(fā)ARQ停止等待ARQ協(xié)議發(fā)送端時間接收端數(shù)據(jù)幀DATA0接收端接收并返回確認(rèn)幀確認(rèn)幀ACK數(shù)據(jù)幀DATA1接收端接收并返回確認(rèn)幀確認(rèn)幀ACK在停止-等待方式中，發(fā)送方每發(fā)送一幀后就等待應(yīng)答，只有接收到一個應(yīng)答（ACK）后，才發(fā)送下一個幀，直到發(fā)送方發(fā)送一個傳輸結(jié)束幀。若未收到應(yīng)答發(fā)送方就重發(fā)該幀。幀傳輸正常情況一、自動請求重發(fā)ARQ停止等待ARQ協(xié)議幀破壞造成數(shù)據(jù)重傳數(shù)據(jù)幀DATA0出錯接收端出錯并返回否認(rèn)幀否認(rèn)幀NAK重新發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀DATA0確認(rèn)幀ACK發(fā)送端接收端一、自動請求重發(fā)ARQ停止等待ARQ協(xié)議數(shù)據(jù)幀DATA0數(shù)據(jù)幀DATA0丟棄重復(fù)幀，返回確認(rèn)幀確認(rèn)幀ACK超時丟失重傳確認(rèn)幀ACK丟棄確認(rèn)幀丟失情況一、自動請求重發(fā)ARQ停止等待ARQ協(xié)議發(fā)送端接收端數(shù)據(jù)幀DATA0數(shù)據(jù)幀DATA0接收端接收并返回確認(rèn)幀確認(rèn)幀ACK超時丟失重傳幀丟失情況一、自動請求重發(fā)ARQ連續(xù)ARQ協(xié)議一、自動請求重發(fā)ARQ連續(xù)ARQ協(xié)議的特點是發(fā)送端在發(fā)送一個幀后，不是停下來等待確認(rèn)幀的到來，而是可以連續(xù)再發(fā)送多個幀，幀的個數(shù)取決于發(fā)送方的發(fā)送能力和接收端的接收能力。在連續(xù)發(fā)送的多個幀中，可能會有一個或多個幀出現(xiàn)傳輸差錯。針對這種情況，連續(xù)ARQ分別采用了兩種不同的處理方式，即拉回方式和選擇性重傳方式。NAK2拉回方式連續(xù)ARQ協(xié)議一、自動請求重發(fā)ARQ發(fā)送端接收端數(shù)據(jù)幀DATA0接收DATA0,返回確認(rèn)幀ACK0數(shù)據(jù)幀DATA1數(shù)據(jù)幀DATA2數(shù)據(jù)幀DATA3數(shù)據(jù)幀DATA4ACK0接收DATA1,返回確認(rèn)幀ACK1ACK1DATA2出錯,返回否認(rèn)幀NAK2出錯緩存DATA3數(shù)據(jù)幀DATA2重傳緩存DATA4ACK3ACK4數(shù)據(jù)幀DATA5數(shù)據(jù)幀DATA6確認(rèn)DATA2，返回ACK2ACK2確認(rèn)DATA5，返回ACK5ACK5二、前向糾錯FEC前向糾錯(FEC，F(xiàn)orwordError-Correction)方式。發(fā)送端發(fā)送能夠糾正錯誤的碼，接收端收到信碼后自動地糾正傳輸中的錯誤。其特點是單向傳輸，實時性好，但譯碼設(shè)備較復(fù)雜優(yōu)點：它不需要反饋信道，能用于一點發(fā)送多點接收的組播或廣播通信中，而ARQ方式則不行；另外發(fā)送和接收端都不必設(shè)數(shù)據(jù)緩沖器，適合于實時通信的要求。缺點：糾錯碼的糾錯能力是有限的，從而降低了數(shù)據(jù)傳輸效率；如何選擇冗余碼以達到最佳的糾錯能力與最高的傳輸效率也是很困難的；另外，前向糾錯所需的設(shè)備比反饋重發(fā)要復(fù)雜一些。這種方式具有突出的優(yōu)點，編碼/譯碼器易于大規(guī)模集成電路化，無論在軍用通信還是在常用的通信中都有廣泛的應(yīng)用前景。三、混合糾錯HEC混合糾錯(HEC，HybridError-Correction)方式是FEC和ARQ方式的結(jié)合。發(fā)送端發(fā)送具有自動糾錯同時又具有檢錯能力的碼。接收端收到碼后，檢查差錯情況，如果錯誤在碼的糾錯能力范圍以內(nèi)，則自動糾錯，如果超過了碼的糾錯能力，但能檢測出來，則經(jīng)過反饋信道請求發(fā)送端重發(fā)。這種方式具有自動糾錯和檢錯重發(fā)的優(yōu)點，可達到較低的誤碼率，因此近年來得到廣泛應(yīng)用。另外，按照噪聲或干擾的變化規(guī)律，可把信道分為三類：隨機信道、突發(fā)信道和混合信道。恒參高斯白噪聲信道是典型的隨機信道，其中差錯的出現(xiàn)是隨機的，而且錯誤之間是統(tǒng)計獨立的。具有脈沖干擾的信道是典型的突發(fā)信道，錯誤是成串成群出現(xiàn)的，即在短時間內(nèi)出現(xiàn)大