計算機網絡通信中實時差錯控制技術研究

摘 要：自我國經濟發展以來，科技技術不斷提升，以科技技術為基礎的新型業務的出現，對計算機網絡通信系統服務質量要求越來越高，并且對數據傳輸速度要求也不斷提升，增加了計算機網絡通信負擔，導致網絡很難正確對所有數據進行傳輸，為此采用實時差錯控制技術能夠在較大程度上解決數據傳輸問題，對計算機網絡通信的正常運行尤為重要。

關鍵詞：計算機；網絡通信；實時差錯控制技術

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

0 前言

人類經濟的發展帶動科學技術的不斷革新，也極大提高人們生活質量，計算機網絡融入于人們生活中的各個角落，使網絡出現擁堵的情況發生，比如數據傳輸超時、傳輸錯誤以及傳輸誤差等問題，數據包丟失會對數據的解壓與接收質量產生較大影響。采用實時差錯控制技術能夠有效提升網絡服務質量，并提高數據傳輸速度，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。網絡在實施數據傳輸時，無法保證傳輸的準確性，需通過數據編碼對數據進行處理以保證其準確性[1]。FEC差錯控制在使用數據編碼傳輸時，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據傳輸的糾錯，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的錯誤情況來判斷并糾正。此外，發送端與接收端兩者在糾錯時無分工限制，能夠進行協調工作。

（3）ARQ糾錯方式。ARQ糾錯具有較強的反饋機制，也叫重傳反饋，主要將發送端的信息進行編碼處理，再發送給接收端，在接受過程中若出現數據不正確，能夠將錯誤反饋到發送端并重發。ARQ糾錯最大優點是數據傳輸具有較高準確性，但重發率相對增加。

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，主要是在數據后附加信息，根據附加數字的奇偶進行判斷，若碼字中出現奇數個錯誤，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，主要是進行不同區域的校驗，在進行編碼過程中，會由一段具體長度的數據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據進行處理時，進行校驗的一組數據項的總和，此數據可以是字符串或者數字[3]。此種檢測方法相對較為簡單，是通過對數據進行求和而得，并傳輸于接收端，但是校驗和會出現各數據塊數據相同情況，無法保證數據傳輸的準確性。

3 編碼方式分類

（1）分組碼。分組碼主要是對信息實施編碼，并將數據通過校驗元進行檢測，保證數據正確性，且每組校驗元與其他組數據無關。此外，信息位數目與碼長的比值叫做分組碼碼率，由于分組碼結構各異，分為非循環碼與循環碼。

（2）卷積碼。卷積碼對數據實施劃分得到一段數據，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，而且與n段信息元有關。卷積碼可以對編碼過程實施描述，但解碼過程較為復雜。

4 實時差錯方案分析與能效分析

（1）前向糾錯方案分析。 前向糾錯技術主要是通過信道編碼將通信數據符號建立成不同信息集合的文件，在傳輸過程中根據自身規律進行差錯檢測，同時準確發現差錯位置并實施糾正。前向糾錯技術具有較高糾錯效率，如果出現通信錯誤，不需要重新發送，只需通過編碼進行糾正，大大降低了傳輸時間，同時還能夠在系統中構建廣播通信過程，并將數據在同一時段發送于不同發送端，被通信廣泛使用。但是接收端不能對傳出數據進行準確判斷，只能翻譯結果并傳輸。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。自動重傳技術主要使用在傳輸數據錯誤時檢測過程中，當檢測到錯誤時自動發送重新傳輸指令，發送端收到指令后自動消除錯誤數據，但是在較大程度上浪費了原始數據[4]。此外，此種技術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，再把檢測正確的數據傳輸至重發控制器，最后消除無用數據。自動重傳技術主要通過對數據的重新傳輸，達到數據傳輸時的準確性，具有操作簡單，運行成本較低并且數據傳輸準確等優點。

（3）混合自動請求重傳方案分析。混合自動請求重傳技術和前向糾錯技術形成較為完整的技術體系，在進行數據傳輸過程中，前段首先進入前向糾錯系統，由信道編碼進行錯誤糾正，主要目的是減少重傳次數，如果接收器無法實施解碼，需要將重傳機制進行開啟。混合自動請求重傳技術能夠有效彌補其他兩種技術缺點，并發揮各自優勢，在接收端與發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送端反饋已成功接收，反之則進行對數據實施重新發送，以達到最優傳輸。然而，如果通信良好，依然需要進行數據傳輸時的糾錯程序，在一定程度上會造成能源浪費。

5 結語

綜上所述，由于人們生活需要通過計算機來完成，對數據傳輸的準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傳輸錯誤以及傳輸超時等情況，這就需要對網絡通信實施實時差錯控制技術，不但有較為完整的編碼方法，而且還能對服務質量進行評估，以保證差錯控制系統的正常運行，由此可以看出，實時差錯控制技術在計算機網絡通信中越來越重要。

參考文獻：

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

[2]呂志恒.剖析網絡通訊實施差錯控制技術[J].數碼世界， 2017（06）：133.

[3]萬曉燕，陳姍.CRC算法在計算機網絡通信中的應用策略探究[J]. 信息系統工程，2016（05）：144.

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

作者簡介：法代東（1987-），男，回族，山東濟南人，本科學士，中級網絡工程師，研究方向：網絡通訊、網絡編碼。