计算机网络-差错控制（奇偶校验码 CRC循环冗余码）

差错从何而来

• 噪声通常指的是任何未预期的、随机的信号干扰，这些干扰可能源自多种物理来源，如电子设备的热噪声、无线信号的环境干扰等。

不同链路采用不同链路层的服务

从传感器层面提高信道比来减少线路本身的随机噪声的一个例子

在通信系统中，信号在通过信道传输时会出现衰减，并且信道上的干扰和噪声也会对信号产生影响，导致信号失真。为了确保信号在到达接收端时能够被正确译码而不出现太大的错误，需要采取措施提高信噪比。具体如下：

改善传输手段：例如，使用光缆或同轴电缆代替传统的铜线电缆，因为这些介质提供的传输质量更高，能够有效减少信号在传输过程中的损失和外部电磁干扰。

增大设备能力：比如在传感器输出端使用低噪声放大器（LNA）来增强信号强度，或者在信号处理阶段使用数字滤波器来去除噪声，从而提高信号的质量。

热噪声和冲击噪声

冲击噪声和热噪声是两种不同的干扰，它们各自有不同的特点和解决办法。具体如下：

• 冲击噪声：

特点：冲击噪声通常是由外界因素引起的突发性干扰，可能是由于电磁干扰或电源开关跳变等原因造成的。它的幅度较大，可能会导致数据传输中相邻多个比特同时出错

解决办法：为了解决冲击噪声的问题，可以采用纠错编码技术，如奇偶校验码、循环冗余校验（CRC）或更复杂的前向纠错（FEC）编码。这些编码能够在接收端检测并纠正由冲击噪声引起的突发错误。

• 热噪声：

特点：热噪声又称为白噪声，是由导体中电子的热震动引起的，存在于所有电子器件和传输介质中。它是温度变化的结果，但不受频率变化的影响。热噪声是不能被消除的，它是通信系统中不可避免的一部分。

解决办法：尽管热噪声无法完全消除，但可以通过提高信噪比（SNR）来减少其影响。这可以通过使用低噪声放大器（LNA）、高质量的电缆和连接器、以及在信号处理中使用滤波器来实现。此外，通过增加信号的传输功率也可以在一定程度上抵消热噪声的影响。

数据链路层的差错控制

检错编码-奇偶校验码

检验元是添加的，为0还是为1根据奇校验码还是偶校验码
奇校验码：1的个数是奇数个则正确
偶校验码：1的个数是偶数个则正确

如果发现是奇数个1，但依然可能存在少了偶数个1的情况。所以正确率是一半

检错编码-CRC循环冗余码

生成多项式会给出，注意是先算出r位的检验序列，然后再加到原数据后面

例子

注意

凡是接收端数据链路层接收的帧均无差错一般是正确的：此时的接收有最终的意思，这是因为有差错的没有被最终接收。但注意此时余数对应的比特可能也是不一样的，所以均无差错还是有可能存在差错的，但因为概率小，所以认为均无差错

CRC检验实现比特无差错（不是百分之百的），但对于帧的丢失或者重复等没有保证。所以并不是说发送啥就能接收到啥，不是可靠传输