計(jì)算機(jī)通信中的傳輸控制技術(shù)研究

【摘要】計(jì)算機(jī)的使用在人們的生活中已經(jīng)越來(lái)越普遍，人們可以依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的傳輸，為工作和生活上帶來(lái)了便利和快捷。而信息數(shù)據(jù)想要成功傳輸，就要通過(guò)計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制技術(shù)來(lái)完成。因此，相關(guān)技術(shù)員要高度重視計(jì)算機(jī)通信中的傳輸控制技術(shù)，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝Х€(wěn)定性，文本針對(duì)計(jì)算機(jī)通信中的傳輸控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并對(duì)所存在的問(wèn)題，提出了相關(guān)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)通信傳輸技術(shù)差錯(cuò)

計(jì)算機(jī)通信是將信息數(shù)據(jù)通過(guò)一種數(shù)據(jù)通信的傳輸形式，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備之間的信息傳輸。在通信技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善改進(jìn)下，才形成了計(jì)算機(jī)通信這種數(shù)據(jù)傳輸形式，在不同領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，并取得了非常好的反響。本文以計(jì)算機(jī)通信中的傳輸控制技術(shù)為重點(diǎn)，進(jìn)行了探討和分析，希望可以為相關(guān)人員提供幫助。

1、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

MAC數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是相對(duì)先進(jìn)的，其英文全稱為Media Access Control，學(xué)術(shù)含義指的是介質(zhì)訪問(wèn)控制子層協(xié)議。MAC的協(xié)議數(shù)據(jù)路層是一種鏈接和控制物理層的介質(zhì)。就目前而言該數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在計(jì)算機(jī)通信方面的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)普及，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的表現(xiàn)也被業(yè)界所認(rèn)同。

1.1CSMA技術(shù)

所謂的CSMA技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)總線爭(zhēng)用的技術(shù)，中文意思是載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)。CSMA技術(shù)的特點(diǎn)是任何節(jié)點(diǎn)都沒(méi)有固定的發(fā)送時(shí)間，卻可以隨時(shí)向計(jì)算機(jī)總線傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向計(jì)算機(jī)總線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)自身所帶的規(guī)則將會(huì)決定發(fā)送的優(yōu)先順序。而且，CSMA還有明確的規(guī)定，任何節(jié)點(diǎn)在準(zhǔn)備向計(jì)算機(jī)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，需要檢測(cè)計(jì)算機(jī)總線狀態(tài)是否繁忙，如果計(jì)算機(jī)總線空閑的情況下，就可以傳輸數(shù)據(jù)，反之，計(jì)算機(jī)總線處于繁忙的情況下，就要等待一定時(shí)間后再進(jìn)行計(jì)算機(jī)總線檢測(cè)，確保信息數(shù)據(jù)可以成功傳輸。一般情況下，通過(guò)1-堅(jiān)持算法、P-堅(jiān)持算法和不堅(jiān)持算法，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出計(jì)算機(jī)總線的狀態(tài)。

CSMA技術(shù)是一種有效的計(jì)算機(jī)總線爭(zhēng)用技術(shù)，反應(yīng)快速，操作簡(jiǎn)單。然而，隨機(jī)爭(zhēng)用通道也使數(shù)據(jù)的延時(shí)性無(wú)法得到保證。

1.2集中式令牌技術(shù)

集中式令牌技術(shù)也是一種時(shí)間觸發(fā)的介質(zhì)訪問(wèn)控制機(jī)制。這種技術(shù)的原理是：由內(nèi)部的任務(wù)調(diào)度表來(lái)決定總線上的哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有總線仲裁權(quán)，然后該節(jié)點(diǎn)獲得信道的使用權(quán)，將緩存的信息發(fā)送到總線上。

2、差錯(cuò)控制技術(shù)

信息數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)傳輸過(guò)程時(shí)，由于個(gè)別因素，信息數(shù)據(jù)傳輸會(huì)產(chǎn)生差錯(cuò)，從而使信息數(shù)據(jù)無(wú)法成功發(fā)出。因此，有效的差錯(cuò)控制技術(shù)可以影響計(jì)算機(jī)通信中的傳輸控制。首先，信息數(shù)據(jù)先要達(dá)到數(shù)據(jù)鏈路層，其次，通過(guò)某種方式，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進(jìn)行掃描和檢測(cè)，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)刪除部分錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)幀。最終，數(shù)據(jù)鏈路層能夠準(zhǔn)確感應(yīng)到丟失的數(shù)據(jù)包，并能做出非常快的反應(yīng)。

2.1產(chǎn)生差錯(cuò)原因

信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生差錯(cuò)的原因有很多，其中最重要的部分就是與計(jì)算機(jī)通信傳輸中通信信號(hào)的強(qiáng)弱有關(guān)，如果通信信號(hào)不斷衰減，將會(huì)導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)傳輸無(wú)法順利進(jìn)行傳輸，從而影響信息數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量水平。

我們把通信信號(hào)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生的波形變化，叫做失真。而失真的產(chǎn)生種類，具體分為：振幅失真和延遲失真，振幅失真的產(chǎn)生是因?yàn)橥ㄐ判盘?hào)頻率不穩(wěn)定而造成通信信號(hào)的衰減，而延遲失真的產(chǎn)生時(shí)由于通信信號(hào)傳播速度不穩(wěn)定所導(dǎo)致的。

噪聲是對(duì)信號(hào)在傳輸過(guò)程中一種不利的信號(hào)，由于產(chǎn)生原因的不同，噪聲種類也不同，具體分為：熱噪聲、交調(diào)噪聲、串音和脈沖噪聲。熱噪聲是由于帶電粒子的分子熱運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，而且是無(wú)法消除的；交調(diào)噪聲是因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)內(nèi)非線性因素造成的不同頻率的疊加后產(chǎn)生的，從而影響了通信信號(hào)本身的強(qiáng)弱；串音是因?yàn)椴煌ㄐ判诺乐械男盘?hào)受到電磁輻射的干擾而形成的，而脈沖噪聲是由于某些個(gè)別因素影響了信號(hào)傳輸?shù)倪B續(xù)性，從而導(dǎo)致了通信信號(hào)的干擾。

2.2差錯(cuò)控制

差錯(cuò)控制可以使被刪除或破壞的數(shù)據(jù)得以恢復(fù)，而且，差錯(cuò)控制技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而防止網(wǎng)絡(luò)線路的堵塞，一般在計(jì)算機(jī)通信技術(shù)中常見(jiàn)的差錯(cuò)控制方法為：后向差錯(cuò)控制（BEC）、前向差錯(cuò)控制（FEC）和混合差錯(cuò)控制（HEC）。

2.2.1后向差錯(cuò)控制

后向差錯(cuò)控制方法需要雙向通信信道的相互配合，由發(fā)送方和接送方共同組成。首先，發(fā)送方將準(zhǔn)備傳輸?shù)男畔⑿畔⑦M(jìn)行劃分，形成數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)編碼。其次，接收方將檢測(cè)出的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)通過(guò)反向信道發(fā)出請(qǐng)求，發(fā)送方會(huì)出現(xiàn)發(fā)送錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)塊部分，這以操作就是自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)（ARQ），而其變現(xiàn)形式為：空閑ARQ和連續(xù)ARQ?？臻eARQ：也叫停止等待ARQ，是最基本的后向糾錯(cuò)方案。利用差錯(cuò)檢測(cè)，數(shù)據(jù)以包的形式在信道中傳輸。接收方校驗(yàn)收到的帶有檢錯(cuò)編碼的數(shù)據(jù)包，如果包正確合法，接收方回送確認(rèn)（ACK）信息給發(fā)送方，否則，回送否認(rèn)（NAK）信息給對(duì)方。連續(xù)ARQ：克服了空閑ARQ停止等待的缺點(diǎn)，它允許發(fā)送方在收到確認(rèn)前連續(xù)發(fā)送若干個(gè)分組，接收方也允許連續(xù)接收若干個(gè)分組，因此必須對(duì)分組進(jìn)行編號(hào)，一般利用一種叫滑動(dòng)窗口的技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸雙方進(jìn)行同步和控制。

2.2.2前向差錯(cuò)控制

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)通信過(guò)程中我們要重視差錯(cuò)控制相關(guān)問(wèn)題，尤其是利用前向差錯(cuò)控制，大水牛因?yàn)橛?jì)算機(jī)通信過(guò)程中主要是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和編碼操作，所以編碼方法的自動(dòng)糾錯(cuò)能力以及容錯(cuò)率都需要我們根據(jù)實(shí)際工作需要進(jìn)行系統(tǒng)的考慮而選擇選取方法。我們?cè)趯?shí)際工作中常用的糾錯(cuò)編碼方式主要有三種，下面我們丟這三種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。（1）海明碼：海明碼是一種（n，k）的線性分組碼，其中碼字長(zhǎng)度n=2m-1，信息位長(zhǎng)k=n-m （m≥3），其校驗(yàn)位為m位，故其最小距離為3，根據(jù)海明定理，海明碼可糾正1位錯(cuò)。從這一思路出發(fā)，再增加校驗(yàn)位，其檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力會(huì)進(jìn)一步提高。（2）卷積碼：其校驗(yàn)碼不僅與當(dāng)前碼組有關(guān)，而且與前一碼組有關(guān)，每一個(gè)監(jiān)督碼對(duì)其前后分組具有連環(huán)監(jiān)督的作用。其解碼過(guò)程比較復(fù)雜，主要采用概率譯碼算法，常用的有維特比（Viterbi）譯碼和序列譯碼方法，在數(shù)據(jù)通信中維特比譯碼有著廣泛應(yīng)用。（3）Golay碼：這種數(shù)據(jù)編碼形式主要是講比特信息編碼中的12和23比特碼組通過(guò)循序的編排方式，進(jìn)行組碼的，所以能夠?qū)τ谕话l(fā)錯(cuò)誤尤其是3位數(shù)以內(nèi)的解編碼錯(cuò)誤能夠自我糾正，所以譯碼性能表現(xiàn)的比較突出，主要應(yīng)用在需要低時(shí)延以及進(jìn)行短碼需要的通信中，而且就目前的實(shí)際表現(xiàn)來(lái)看還是相對(duì)優(yōu)秀的。

3、結(jié)語(yǔ)

隨著科技發(fā)展的腳步越來(lái)越快，計(jì)算機(jī)通信已經(jīng)成為社會(huì)中的一個(gè)標(biāo)志，在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，使其充分發(fā)揮自身的作用，能夠高效率的完成信息數(shù)據(jù)的傳輸，促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，因此，我們要在計(jì)算機(jī)通信過(guò)程中，不斷完善和提高傳輸控制技術(shù)水平，從而提高信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝Х€(wěn)定行，為用戶帶來(lái)更多的便利。