众文网1.差错控制的差错控制系统的组成及其作用原理
差错控制系统的组成及其作用原理如图。图中虚线内的部分就是数字通信中的差错控制系统。当没有差错控制时，信源输出的数字（也称符号或码元）序列将直接送往信道。由于信道中存在干扰，信道的输出将发生差错。数字在传输中发生差错的概率（误码率）是传输准确性的一个主要指标。在数字通信中信道给定以后，如果误码率不能满足要求，就要采取差错控制。按具体实现方法的不同，差错控制可以分为前向纠错法、反馈重传法和混合法三种类型。 差错控制
前向纠错法 差错控制系统只包含信道编码器和译码器。从信源输出的数字序列在信道编码器中被编码（见信道编码），然后送往信道。由于信道编码器使用的是纠错码，译码器可以纠正传输中带来的大部分差错而使信宿得到比较正确的序列。
前向纠错在接收端检测到接收码元差错后，通过一定的运算，确定差错的具体位置，并自动加以纠正。又称自动纠错，是提高信道利用率的一种有效手段。信息论中的信道编码理论是研究对给定信道的前向纠错能力的极限，而纠错编码理论是研究用于前向纠错的纠错码的具体编译码方法。传统的纠错编码理论认为，为了使一种码具有纠错能力，必须对原码字增加多余的码元以扩大码字间的差别（称为码距离）。一般认为发送时因纠错所增加的多余码元将引起占用带宽的增加而减少单位带宽的传信率。组合编码调制理论是把调制与纠错编码综合起来考虑，通过扩大调制信号集合而能在不增加所需信道带宽的条件下提高编码调制系统的纠错能力。前向纠错已被广泛用于卫星通信、移动通信和频带数据传输之中。
反馈重传法 只利用检错码以发现传输中带来的差错，同时在发现差错以后通过反向信道通知发信端重新传输相应的一组数字，以此来提高传输的准确性。根据重传控制方法的不同，反馈重传法还可以分成若干种实现方式。其中最简单的一种称为等待重传方式。采用这种方式时发信端每送出一组数字就停下来等待收信端的回答。这时信道译码器如未发现差错便通过收信端重传控制器和反向信道向发信端发出表示正确的回答。发信端收到后通过发信端重传控制器控制信源传输下一组数字，否则信源会重新传输原先那组数字。
反馈重传在接收端检测出传输中的差错后，自动通知发送端重发出现差错的消息。与前向纠错不同，自动请求重发能在固定的差错率要求下根据信道传输质量的变化而动态地调整传信率，是一种自适应的差错控制手段，但必须在收发之间有一条反馈信道。自动请求重发在对误码要求严格的端到端差错控制中应用最多。
上述两种方法的主要差别是：①前向纠错不需要反向信道，而反馈重传必须有反向信道。②前向纠错利用纠错码，而反馈重传利用检错码。一般来讲，纠错码的实现比较复杂，可纠正的差错少，而检错码的实现比较容易，可发现的差错也多。③前向纠错带来的消息延迟是固定的，传输消息的速率也是固定的，而反馈重传中的消息延迟和消息的传输速率都会随重传频度的变化而变化。④前向纠错不要求对信源控制，而反馈重传要求信源可控。⑤经前向纠错的被传消息的准确性仍然会随着信道干扰的变化而发生很大变化，而经反馈重传的被传消息的准确性比较稳定，一般不随干扰的变化而变化。因此，两者的适用场合很不相同。
混合法 在信道干扰较大时，单用反馈重传会因不断重传而使消息的传输速率下降过多，而仅用前向纠错又不能保证足够的准确性，这时两者兼用比较有利，这就是混合法。此法所用的信道编码是一种既能纠正部分差错又能发现大部分差错的码。信道译码器首先纠正那些可以纠正的差错，只对那些不能纠正但能发现的差错才要求重传，这会大大降低重传的次数。同时，由于码的检错能力很强，最后得到的数字消息的准确性是比较高的。 差错控制已经成功地应用于卫星通信和数据通信。在卫星通信中一般用卷积码或级连码进行前向纠错，而在数据通信中一般用分组码进行反馈重传。此外，差错控制技术也广泛应用于计算机，其具体实现方法大致有两种：①利用纠错码由硬件自动纠正产生的差错；②利用检错码在发现差错后通过指令的重复执行或程序的部分返回以消除差错。
2.差错控制的差错控制系统的组成及其作用原理
差错控制系统的组成及其作用原理如图。
图中虚线内的部分就是数字通信中的差错控制系统。当没有差错控制时，信源输出的数字（也称符号或码元）序列将直接送往信道。
由于信道中存在干扰，信道的输出将发生差错。数字在传输中发生差错的概率（误码率）是传输准确性的一个主要指标。
在数字通信中信道给定以后，如果误码率不能满足要求，就要采取差错控制。按具体实现方法的不同，差错控制可以分为前向纠错法、反馈重传法和混合法三种类型。
差错控制前向纠错法 差错控制系统只包含信道编码器和译码器。从信源输出的数字序列在信道编码器中被编码（见信道编码），然后送往信道。
由于信道编码器使用的是纠错码，译码器可以纠正传输中带来的大部分差错而使信宿得到比较正确的序列。前向纠错在接收端检测到接收码元差错后，通过一定的运算，确定差错的具体位置，并自动加以纠正。
又称自动纠错，是提高信道利用率的一种有效手段。信息论中的信道编码理论是研究对给定信道的前向纠错能力的极限，而纠错编码理论是研究用于前向纠错的纠错码的具体编译码方法。
传统的纠错编码理论认为，为了使一种码具有纠错能力，必须对原码字增加多余的码元以扩大码字间的差别（称为码距离）。一般认为发送时因纠错所增加的多余码元将引起占用带宽的增加而减少单位带宽的传信率。
组合编码调制理论是把调制与纠错编码综合起来考虑，通过扩大调制信号集合而能在不增加所需信道带宽的条件下提高编码调制系统的纠错能力。前向纠错已被广泛用于卫星通信、移动通信和频带数据传输之中。
反馈重传法 只利用检错码以发现传输中带来的差错，同时在发现差错以后通过反向信道通知发信端重新传输相应的一组数字，以此来提高传输的准确性。根据重传控制方法的不同，反馈重传法还可以分成若干种实现方式。
其中最简单的一种称为等待重传方式。采用这种方式时发信端每送出一组数字就停下来等待收信端的回答。
这时信道译码器如未发现差错便通过收信端重传控制器和反向信道向发信端发出表示正确的回答。发信端收到后通过发信端重传控制器控制信源传输下一组数字，否则信源会重新传输原先那组数字。
反馈重传在接收端检测出传输中的差错后，自动通知发送端重发出现差错的消息。与前向纠错不同，自动请求重发能在固定的差错率要求下根据信道传输质量的变化而动态地调整传信率，是一种自适应的差错控制手段，但必须在收发之间有一条反馈信道。
自动请求重发在对误码要求严格的端到端差错控制中应用最多。上述两种方法的主要差别是：①前向纠错不需要反向信道，而反馈重传必须有反向信道。
②前向纠错利用纠错码，而反馈重传利用检错码。一般来讲，纠错码的实现比较复杂，可纠正的差错少，而检错码的实现比较容易，可发现的差错也多。
③前向纠错带来的消息延迟是固定的，传输消息的速率也是固定的，而反馈重传中的消息延迟和消息的传输速率都会随重传频度的变化而变化。④前向纠错不要求对信源控制，而反馈重传要求信源可控。
⑤经前向纠错的被传消息的准确性仍然会随着信道干扰的变化而发生很大变化，而经反馈重传的被传消息的准确性比较稳定，一般不随干扰的变化而变化。因此，两者的适用场合很不相同。
混合法 在信道干扰较大时，单用反馈重传会因不断重传而使消息的传输速率下降过多，而仅用前向纠错又不能保证足够的准确性，这时两者兼用比较有利，这就是混合法。此法所用的信道编码是一种既能纠正部分差错又能发现大部分差错的码。
信道译码器首先纠正那些可以纠正的差错，只对那些不能纠正但能发现的差错才要求重传，这会大大降低重传的次数。同时，由于码的检错能力很强，最后得到的数字消息的准确性是比较高的。
差错控制已经成功地应用于卫星通信和数据通信。在卫星通信中一般用卷积码或级连码进行前向纠错，而在数据通信中一般用分组码进行反馈重传。
此外，差错控制技术也广泛应用于计算机，其具体实现方法大致有两种：①利用纠错码由硬件自动纠正产生的差错；②利用检错码在发现差错后通过指令的重复执行或程序的部分返回以消除差错。
3.差错与控制报文是什么
差错与控制报文任何网络体系中，控制功能必不可少。
互联层使用的控制协议是互联网控制报文协议（IcMP）。ICMP不仅用于传输控制报文，还可用于传输差错报文。
实际上，ICMP报文是作为IP数据报的数据部分传输的（将ICMP封装在报文中传输）。1.ICMP差错控制ICMP作为互联层的差错报文传输机制，最基本的功能是提供差错报告，但ICMP不严格规定对于何种差错采用何种处理方式。
实际上，源主机接到ICMP后，常常需要将差错报告与应用程序联系起来，才能进行相应的差错处理。ICMP差错报告都是采用路由器到源主机的模式，即所有的差错的信息都需要向源主机报告。
ICMP差错报文具有以下3个特点：①差错报告不享受特别优先权和可靠性，作为一般数据传输。 ②ICMP差错报告数据中除包含故障IP数据报头外，还包含故障IP数据报数据区的前64位数据。
③ICMP差错报告是伴随着抛弃出错IP数据报而产生的。IP软件一旦发现传输错误，首先把出错报文丢弃，然后调用ICMP向源主机报告差错信息。
ICMP出错报告包括目的地不可达报告、超时报告、参数出错报告等。 2.ICMP控制报文互联层控制主要包括拥塞控制、路由控制两大内容。
ICMP提供相应的控制报文。（1）拥塞挖掘与源抑制报文所谓拥塞就是路由器被大量涌入的IP数据报“淹没”的现象。
为控制拥塞，IP软件采用了“源站抑制（Source Quench）”技术。 利用ICMP源抑制报文抑制源主机发送IP数据报的速率。
路由器对每个接口进行密切监视，一旦发现拥塞，立即向相应源主机发送ICMP源抑制报文，请求源主机降低发送IP数据报的速率。（2）路由控制与重定向报文路由器一旦检测到某IP数据报经非优路径传输，它将向主机发送一个路由重定向ICMP报文，通知主机去往相应目的主机的最优路径。
ICMP重定向机制的优点是保证主机拥有一个动态的、既小且优的路由表。3.ICMP请求/应答报文ICMP还设计了ICMP请求和应答报文对，利用ICMP请求/应答报文对便于进行故障诊断和网络控制，获得某些有用的信息。
（1）回应请求与应答回应请求/应答ICMP报文对用于测试目的主机或路由器的可达性。 如果请求者成功的收到一个应答（应答报文中的数据副本与请求报文中的任选数据完全一致），则可以说明：①目的主机（或路由器）可达。
②源主机与目的主机（或路由器）的ICMP软件和IP软件工作正常。③回应请求与应答ICMP报文经过的中间路由器的路由选择功能正常。
（2）时戳请求与应答时戳请求/应答ICMP报文的作用是同步互联网上主机时钟。（3）掩码请求与应答当主机不知道自己所处网络的子网掩码时，可利用掩码请求ICMP报文向路由器询问自己所处网络的子网掩码，路由器在收到请求后以掩码应答ICMP报文形式告知请求主机所在网络的子网掩码。
以上是我对于这个问题的解答，希望能够帮到大家。
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