實際的信道在傳輸中不可避免地都會產生差錯,只有了解了信道的差錯統計特性,才能更有效地進行數據通信。數據通信中常用的差錯統計參數有誤碼率和平均誤組率。誤碼率是最基本的參數,它容易測量,在很多情況下能表示信道可靠性的程度,但它沒有表示差錯分布的密集程度,因此用它來分析實際的通信系統不夠精確。在工程上使用最多的是平均誤組率。平均誤組率不僅具有誤碼率的全部優點,而且可根據不同碼組長度的誤組率表示出信道差錯的密集程度。
基本介紹
- 中文名：信道差錯統計特性
- 套用領域：計算機通信
- 常用參數：誤碼率和平均誤組率
概念詳解,
概念詳解
從信道差錯統計特性分布來看,有兩類差錯分布:隨機差錯和突發差錯。隨機差錯在信道上的差錯是隨機發生的,每個碼元是否有錯彼此無關。電子元件及傳輸媒介的噪聲會產生這類差錯。存在這種差錯的信道稱為無記憶信道或隨機信道,例如,微波接力和衛星轉發等信道。突發差錯是在某一段時間內差錯成片出現而在另一段時間內差錯很少。線路接頭接觸不良、無線信道受雷電干擾等都會產生這類差錯。
若信道只有兩個狀態,即1和0,而且兩者正確傳輸的機率相同,則這樣的信道稱為二元對稱信道。二元對稱信道的特性完全可由一個參數P,即誤碼率來表示,而其他的信道參數都可由P求出。例如,組長為n的誤組率為:
當誤碼率很小時,誤組率成P可近似的表示成PB=nP。
實際信道往往發生突發差錯,所以用一個參數P不能反映這種情況。我們對二元對稱信道進行修正,再加一個參數α來反映差錯的密集程度,這稱為修正二元對稱信道。其誤組率為：
式中：Pe為平均誤碼率,n為碼長,α為差錯密度指數。對於不同的信道,由於差錯密集程度不同,差錯密集指數α也就不同。α的取值可由不同碼組長度的誤組率及誤碼率的統計特性,由公式按統計平均求得。例如某些公用電話交換網,α可取值0.3。
典型數據信道的差錯統計特性決定於信道中套用的通信手段和數據數據機。不同形式的差錯控制碼對應特定形式的信道差錯工作最有效。在差錯率低和主要是隨機差錯的信道里,用長循環碼來檢錯和糾錯可能很有效。這種形式的信道在設計得好的電纜和視距系統中可能遇到。另一方面,高頻和對流層散射系統可能遭到長衰落,將造成等長的差錯群。在這種情況下,為了系統能有效地工作,需要把用時間展寬的循環碼或散布的卷積碼的FEC系統跟ARQ聯合使用（即混合系統）。
在能夠選擇一個效能好效率高的差錯控制之前,系統的設計者必須知道信道干擾造成的差錯的統計特性。分析差錯控制碼時需要的典型信道差錯統計包括碼組差錯統計,無錯間隔的分布和帶有保護間隔的差錯群的分布。數據系統的用戶通常不關心他用來傳送信息的數據信道的差錯統計特性。用戶主要關心的是在合理的費用下準確和有效地得到訊息。系統的設計者有責任去獲得差錯統計特性,作選擇差錯控制過程的開端。
