信道可靠性计算机网络

在计算机网络中，致使物理信道出错的原因，大体上可以分为噪声和畸变两类。妨碍信号传输的噪声来源于多个方面，如物理信道中的导线或连接件中的热噪声，各种电子器件的内在噪声，各种天电干扰，电机或电器设备的电磁干扰，其它信道信号通过感应串到本信道来的串扰等等。这些噪声中有的噪声功率服从正态分布，有的则属于脉冲形式。对付正态噪声一般用滤波的方法提高信噪比，但信噪比的提高是有限的，从而限制了信道的最高数据速率。对付脉冲噪声则常用冗余编码方法。

畸变是由于信道对各种电参数的特性不一致造成的。如信道的衰减—频率特性使信号的不同频率成份经传输后幅度哀减不一致，就会产生信号畸形。对付畸形常采用均衡的方法。均衡可采用固定式均衡器、自动式均衡器及自适应式均衡器等。

信道的差错可分为随机差错和突发差错两类。作为网络系统的设计者关心的是这两种差错的统计特性，即误码率和误组率。

误码率全称平均二进制码元差错率，是描述数据信道性能的最常用参量。因为它容易测量，且与任何特定的数据传输系统参量（如组长）无关。平均误码率Pe的定义为

Pe=错误接收的比特数/接收的总比特数

表3.1.2列出了随机选择的电话电路的典型差错统计数据。

表3.1.2

因为误码率大于5×10-6～10-5是一般数据传输所不能接受的，所以许多国家把1200b/s作为普通电话线数据速率的上限。(www.xing528.com)

由于数据报文通常是按组传输的，而且突发差错比随机差错更主要，因此误组率实际上是人们更感兴趣的参数。如一个组内包含了一个比特或多个比特差错，即定义该组出错。误组率取决于组的大小、突发差错等特性因素。

突发差错的定义是（Bell Lab贝尔实验室）：开始并结束一次差错的一个比特或多个比特的集合，且此集合与相邻的突发差错间有50个以上正确的比特。

为了刻划突发差错特性，可引入以下参数：

①突发性：每一有错的组的平均差错比特数，即突发性 =误码率×组长/误组率；

②突发权：一次突发差错中的差错比特数；

③突发差错长度：一次突发差错中的比特数。设突发差错长度为e，即（i+1）比特和（i+e）比特是错的，（i+2）至（i+e-1）比特之间的任一比特和多个比特也可能是错的。e为2、3、4的概率比e为更大时的概率大；

④突发差错率：一次呼叫中的突发差错次数与传输的比特数之比。

通常，在系统设计中，需要计算“n比特长的组中发生 ≥m个差错比特的概率P（n，m）”这样更为一般的参量，为此需要针对不同的数据速率进行专门测试，绘制P（n，m）与组大小n的函数关系图（取m为参数）。在此基础上才能获得真正感兴趣的信道可靠性参量。更详细的内容请参阅有关数据通信的书籍。