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电力系统中计算机通信中的传输控制技术探讨

来源:论文联盟  作者:吴逆 [字体: ]

电力系统中计算机通信中的传输控制技术探讨

一、现代通信传输控制技术的发展
  随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起,用户也因此有理由期待这种第四代移动通信技术将会给我们带来更加美好的未来。随着移动电话迅猛发展,用户增长迅速,传统的通信模式已经不能满足人们通信的需求,在这种情况下就出现了GSM通信技术,该技术用的是窄带TDMA,允许在一个射频(即"蜂窝")同时进行8组通话。针对gsm通信出现的缺陷,人们在2000年又推出了一种新的通信技术GPRS,该技术是在gsm的基础上的一种过渡技术。在这之后,通信运营商们又将推出EDGE技术,这种通信技术是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术,因此也有人称它为"二代半"技术,它有效提高了GPRS信道编码效率的高速移动数据标准,它允许高达384kbps的数据传输速率,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。在上述通信技术的基础之上,无线通信技术最终将迈向4G通信技术时代。
  二、计算机通信传输控制技术的原理
  计算机通信的基本原理是将电信号转换成逻辑信号,数据信息等通过不同的二进制序列来表示。转换方式是将高低电平表示成二进制数中的1和0,也就是将数据以二进制中的0和1的比特流的电压表示,产生的脉冲通过媒介(通讯设备)来传输数据,达到通信的功能,这个是OSI的物理层,也就是通信控制传输技术的工作原理。
  三、计算机通信传输控制数据传输技术分析
  MAC层定义了数据包怎样在介质中传输。所谓 MAC,是Media Access Control 的简称,中文的解释为介质访问控制子层协议。MAC 的协议主要是位于OSI七层协议中数据链路层的下半部分,是一种链接和控制物理层的介质。本论文主要阐述了MAC层中的数据传输技术,这些技术又分为主导技术和辅助技术。主导技术主要有令牌控制技术和总线争用技术,辅助技术必须同主导技术一起配合使本文由论文联盟http://www.LWLm.coM收集整理用。本论文介绍数据传输技术中的几种代表性的主导技术。
  1. CSMA 技术
  CSMA 技术是一种总线争用技术,其中文释义为载波监听多路访问。CSMA技术的任何节点都没有特定的发送时间,任何节点都可以随机向总线发送数据;在有多个节点同时向总线发送数据时,就会通过一套规则来定义向总线发送的优先顺序。CSMA 规定:任何准备向总线发送数据的节点,都要先检测总线是否空闲,如果空闲则可以发送数据。如果总线忙,则要等待一段时间后重新检测总线是否空闲。有三种退避算法可以监听总线以决定是否发送:1-坚持算法、P-坚持算法和不坚持算法。CSMA 技术有很多优点,比如实现简单、响应及时,但是随机争用信道使得数据的延时有了很大的不确定性。
  2. 差错控制技术
  在数据传输的过程中,难免会产生差错,因此采用何种的差错控制技术,直接影响了计算机通信的传输控制。数据在传输的过程中通过物理层,最先到达数据链路层。通过某种方式,传输的数据会被进行差错检验,系统会丢弃查出的出错的数据帧。所以数据链路层往往能够比其他各层更早地感知丢失数据包,并且能够更快地做出反应。
  2.1产生差错原因
  衰减是指信号在传输过程将会有部分能转化为热能或者被传输介质吸收,造成信号强度不断减弱;在远距离通信时不可忽视应在适当位置设立转发器来增加强度。
  失真是指信号在传输过程中波形发生的变化。根据产生的原因不同分为两类:振幅失真,由信号不同的频率的分量产生不同的衰减所造成;延迟失真,由各频率分量的传播速度不一致所造成。
  噪声是指信号在传输过程中插入进来不希望有的信号,根据产生原因分为4类:热噪声,由带电粒子在导电介质中的分子热运动造成,绝对存在无法被消除的;交调噪声,通信系统的一些非线性因素造成的不同频率的分量相互叠加后对信号本身的影响;串音,不同信道中的信号由于电磁辐射造成的干扰;脉冲噪声,由一些无法预知的因素如电火花、雷电等耦合到信号通路中的非连续尖峰脉冲引起的干扰。
  2.2 差错控制
  差错控制是一种在可能情况下尽力恢复被破坏的数据的方法,同时在数据通信网络中利用差错控制技术实现对网络数据流的调节,以避免网络的拥塞。在计算机通信技术中常采用的差错控制方法:后向差错控制(BEC)、前向差错控制(FEC)和混合差错控制(HEC)。
  2.2.1 后向差错控制
  应用后向差错控制方法需要一个双向通信信道。发送方,将整个待发送的数据划分为独立的数据块,对各个数据块进行检错编码。接收方,利用差错检测技术,如果检测到接收到的数据发生差错,则利用反向通道请求发送方重发出错的数据块,这一机制也称作自动请求重发(ARQ)。ARQ有两种基本的形式:空闲ARQ和连续ARQ。
  空闲ARQ:也叫停止等待ARQ,是最基本的后向纠错方案。利用差错检测,数据以包的形式在信道中传输。接收方校验收到的带有检错编码的数据包,如果包正确合法,接收方回送确认(ACK)信息给发送方,否则,回送否认(NAK)信息给对方。发送方一般在发送数据包的同时,启动一个定时器,如果在定时范围内收到ACK,就发送下一个数据包,否则如果超时或收到NAK信号,发送方重发已经发送的包。
  连续ARQ:克服了空闲ARQ停止等待的缺点,它允许发送方在收到确认前连续发送若干个分组,接收方也允许连续接收若干个分组,因此必须对分组进行编号,一般利用一种叫滑动窗口的技术对数据传输双方进行同步和控制。接收方收到数据包后,一般回送应答信号(ACK或NAK),如果发送方在规定时间内,没有收到ACK,一般要通过下面两种方式来启动重传机制。一种是返回N(GBN:Go_Back_N)包方式,一旦接收方检测到有错,就简单丢弃其后收到的所有数据包,发送方退回到出错的数据包开始重传;另一种方式是选择性重传(SR:Selective Re-peat),发送方只重传出错的数据包,效率相对GBN来说有所提高,但是它要求接收方要维持一个较大的缓冲区保存出错包后收到的正确的包,控制机制也复杂的多。
  2.2.2 前向差错控制
  利用前向差错控制,仅需要进行单工通信。但是,它需要对数据进行冗余编码,使发送的数据携带足够的冗余信息,以致接收方能准确的定位和纠正通信过程中发生的某些错误。 FEC的关键就是进行纠错编码。
  在计算机电子信息系统中,信息的传输受通信环境的影响(如有线通信、无线通信、宽带等),在以往的信息传输中,互通对象和通信手段单一,信息传输的可靠性差,无法满足信息实时传输的要求,因此,在计算机电子信息系统中的信息传输控制优化设计势在必行。
  结束语
  随着科技的发展,计算机通信在越来越多的领域中得到应用,因此我们就必须保证在计算机的通信过程中有良好的传输控制技术,保证数据传输高效稳定。

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