近年來，對有效而可靠的數據傳輸的需要日益增長。數字信息交換、處理和存儲用的大規模、高速數據網的出現更加劇了這一需要。在這些系統的設計中，要求將通信和計算機技術結合起來。設計者主要關心的是控制差錯，以實現數據的可靠重現。
那么如何實現差錯控制以提高數據傳輸中的正確性呢？讓我們來看一個例子。假如有人打電話給你，告訴你“今天下午四點鐘開會。”你在接電話的過程中，除了聽到這句話以外，還得到了其他多餘的信息，如來電者是男還是女，來電者是誰，情緒如何等。另外，人類的語言中每個字之間以及句子之間有一定的相關性和冗餘度。大家都知道聽外語，只要抓住關鍵字、詞，就可了解聽到的語句的意思，可見不一定要每個字都聽得很清楚。所以，根據這些，經過人的大腦思維，即可判斷出哪一句可能聽錯。如“四點鐘”聽成“十點鐘”。下午十點鐘不合理，一般也不可能。因此，反問一句“幾點鐘”，或“再講一遍”，來話者可以複述，直至聽清楚為止。
從以上的例子中我們可以得到以下啟示：
① 增加冗餘度，我們可以在原來不相關的碼元中按一定的規則增加一些碼元，使它們變為相關，以便接收端根據相關性來檢查傳輸中發現的錯誤。
② 反向傳話，我們可以增加一個反饋信道，使傳送端了解接收的情況，從而決定是否重發。
③ 複述，如有需要進行重傳。
基本介紹
- 中文名：差錯控制技術
- 所屬技術：電信技術
基本形式,反饋重傳糾錯,前向糾錯,混合糾錯,
基本形式
反饋重傳糾錯
反饋重傳糾錯，Automatic Repeat for Request，簡稱ARQ。
a.等待重發ARQ系統
圖1所示為ARQ系統原理圖。
圖1 ARQ原理框圖
信源發出信息序列，至存儲器和檢錯碼編碼器。檢錯碼編碼器把它編成可以檢測錯誤的碼，通過發射機發往信道。在傳輸的過程中受到噪聲的干擾。接收機收到傳輸來的序列，送至解碼器進行解碼判決。如無錯，則通過反饋控制通知信宿接收序列並經反饋信道把確認信號送至傳送端，傳送端抹去先前在存儲器中的存儲的序列，並發下一組信息；如發現錯誤，則由反饋控制器通知信宿拒收序列並經反饋信道向傳送端發出重發指令，傳送端收到重發指令，暫停發新信息，把存儲器中所存儲的原信息重發，直至接收端的解碼器判決無錯為止。
等待重發ARQ的主要缺點如下：
Ⅰ. 必須有一反饋信道。
Ⅱ. 只能進行一對一通信，不能用於點到多點的通信。
Ⅲ. 若信道干擾頻繁，則系統經常處於重發訊息狀態，從而造成傳送訊息連慣性差。
Ⅳ. 系統兩端必須密切配合，控制電路較複雜。
主要優點為：
Ⅰ. 只要求傳送能檢測錯誤的碼，不管差錯是離散的，還是成串的，只要能發現，就能糾正，而且解碼設備相當簡單。
Ⅱ. 適用於要求誤碼率很低的場合，如遙控。
b．退N步ARQ系統
等待重發ARQ系統要在確認已傳送碼組被對方正確接收後才能發下一個碼組，等待時間太長。退N步ARQ系統，則是為了克服這一缺點而提出的一種方案。
退N步ARQ系統原理是：碼組連續傳送，不再等待接收端確認信號。由於一個碼組的確認信號要經過一個傳輸往返延遲後才達接收端，此時，另N－1個碼組已被傳送，如果收到的是NAK而不是ACK，傳送端要傳送包括該N－1個碼組(即使無錯)的N個碼組。
退N步ARQ的工作原理如圖2所示(圖中N=7)。
圖2 退N(N=7)步ARQ
c．選擇重傳ARQ系統
退N步ARQ雖然有了很大改進，但在數據傳輸速率較高，往返延遲較大時，一旦有一個碼組有錯就要重發很多根本沒錯的碼組。
選擇重傳ARQ系統，也是連續不斷地傳送信號。與退N步ARQ系統不同的是，當它收到NAK信號時，只重發有錯誤的那一碼組。選擇重傳ARQ效率顯然是最高的，但它要求的控制較為複雜，而且在傳送端和接收端都要數據快取器。圖3給出了選擇重傳ARQ的工作原理。
圖3選擇重傳ARQ
ARQ還有其他的方法，如混合傳送形式，它是將等待傳送和連續傳送結合起來的一種方式。傳送端連續傳送多個碼組後，再等待應答信號，以決定是重發還是連續傳送新的碼組。在ISO建議的高級數據鏈路控制規程(HDLC)和原CCITT X.25的建議就利用的是這一種形式。
前向糾錯
前向糾錯，Forward Error Correcting，簡稱FEC。
在前向糾錯系統中，傳送端要求傳送能糾錯的碼。接收端的信道解碼器能夠檢查出錯誤，並能自動糾錯。因此前向糾錯系統不需要反饋信道，並且可進行點到多點的廣播式的通信。缺點是，解碼設備複雜，所選擇的糾錯碼必須與信道的干擾特性密切配合，而且，如果希望糾正較多錯誤，要求附加的校驗碼元也就多，從而降低了傳輸效率。
混合糾錯
混合糾錯，Hybrid Error Correcting ，簡稱HEC。
混合糾錯方式是ARQ和FEC的結合。在這種系統中，傳送端傳送的碼不僅能夠發現錯誤，而且還具有一定的糾錯能力。接收端的信道解碼器在收到後，檢查出錯情況，如果在糾錯能力之內，則自動糾正，否則通過反饋信道要求重發。這種系統的優點是避免了FEC複雜的解碼設備和ARQ連續性差的缺點。但它需要反饋信道，不能進行1對N的通信。
