無線局域網(wǎng)糾錯(cuò)容錯(cuò)技術(shù)的研究

陳豐

摘要：本文在對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行說明之后，對(duì)于如何在無線局域網(wǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)容錯(cuò)技術(shù)和糾錯(cuò)技術(shù)分別作了討論。

關(guān)鍵詞：無限局域網(wǎng)容錯(cuò)糾錯(cuò)容錯(cuò)技術(shù)糾錯(cuò)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（c）-0009-01

所謂的容錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)其實(shí)在我國十幾年前就已經(jīng)受到了人們的關(guān)注。容錯(cuò)技術(shù)（Fault Tolerant）是系統(tǒng)的恢復(fù)能力指標(biāo)的一種，就是指由于一些人為或者軟硬件故障或者病毒等事因，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和文件被損壞的，局域網(wǎng)支持系統(tǒng)可以啟動(dòng)隱藏的程序?qū)⑦@些數(shù)據(jù)和文件的內(nèi)容恢復(fù)原貌，從而恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，維護(hù)數(shù)據(jù)安全和用戶的利益。糾錯(cuò)技術(shù)（error corre cting）是指在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳送過程中，有些數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生意料之中或者意料之外的錯(cuò)誤，那么系統(tǒng)將這些錯(cuò)誤加以糾正使之符合原有標(biāo)準(zhǔn)。容錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)是通信領(lǐng)域的基本技術(shù)，在無限局域網(wǎng)領(lǐng)域的利用也是常規(guī)的。

1無線局域網(wǎng)容錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

通信的可靠性和保密要求是無線局域網(wǎng)的基本技術(shù)要求規(guī)范，那么如何在無線局域網(wǎng)較為科學(xué)合理地實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)。這就需要在從技術(shù)層面加以落實(shí)，具體地說，我們可以從糾錯(cuò)編碼的實(shí)現(xiàn)、容錯(cuò)功能設(shè)計(jì)等方面來實(shí)現(xiàn)。

1.1 無限局域網(wǎng)糾錯(cuò)編碼的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用

在無限局域網(wǎng)中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)和維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢錯(cuò)所常用的技術(shù)是CRC，而進(jìn)行糾錯(cuò)則會(huì)采用國際通信過程中所使用CRC-16程序系列、802國際信號(hào)工程的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的字長服務(wù)字段。值得我們注意的是，有一種二進(jìn)制補(bǔ)碼在糾錯(cuò)中的作用不容忽視，那就是CCIFT補(bǔ)碼。糾錯(cuò)編碼的碼率一般情況下會(huì)從常用的三種碼率中選擇一種進(jìn)行程序內(nèi)的統(tǒng)一編寫，這樣的編碼也就是通信領(lǐng)域常說的卷積編碼。卷積編碼能夠?qū)Χ嗨俾剩ㄍǔＴ?9Mb/s以下）提供支持，具體來說，其實(shí)現(xiàn)途徑是通過對(duì)多速率條件下的信道卷積編碼速率進(jìn)行調(diào)節(jié)并將其中的子載波的長度進(jìn)行調(diào)制確定。在進(jìn)行長度的確定時(shí)，糾錯(cuò)編碼也就是差錯(cuò)控制編碼的長度必須控制在約束長度以內(nèi)，通常認(rèn)為這個(gè)長度的合理值為7個(gè)長度單位左右，相應(yīng)的卷積編碼的碼率則應(yīng)確定為1/2。但是，這里有一個(gè)例外，那就是在采用截?cái)嗉夹g(shù)的情況下，上述的碼率可以提高到2/3或者3/4。可能在實(shí)際編碼過程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)子載波的控制方式或者說調(diào)制方式似乎不怎么匹配，而本文作者認(rèn)為，一般情況下，我們可以采用64-QAM，這是因?yàn)殡S著QAM的級(jí)數(shù)提升，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸效果就會(huì)隨著傳輸速率的提高而加快。糾錯(cuò)編碼FEC在向系統(tǒng)調(diào)控中心發(fā)出糾錯(cuò)請(qǐng)求的時(shí)候，糾錯(cuò)機(jī)制會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)糾錯(cuò)方案并在一種叫做SCO的內(nèi)部鏈路上識(shí)別有效負(fù)載，并啟動(dòng)相應(yīng)的歸類，然后會(huì)有內(nèi)部的檢查、識(shí)別和重新傳輸。

對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤，系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)機(jī)制通常來說會(huì)事先在信道中進(jìn)行攔截。系統(tǒng)會(huì)將突發(fā)錯(cuò)誤進(jìn)行識(shí)別，然后運(yùn)用轉(zhuǎn)換程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為隨機(jī)錯(cuò)誤，最后才會(huì)對(duì)隨機(jī)錯(cuò)誤采用常規(guī)方法加以處理。這種處理機(jī)制的出發(fā)點(diǎn)是為了提高系統(tǒng)的抗干擾性。至于說到底是如何實(shí)現(xiàn)信道內(nèi)的糾錯(cuò)的，這里就涉及到一個(gè)程序的問題，也就是交織器的引入問題，在引入交織器以后，系統(tǒng)會(huì)將不同時(shí)段傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行編碼并將信息碼進(jìn)行交錯(cuò)排列，最后送到接收端做預(yù)備處理。預(yù)備處理的誤碼在被轉(zhuǎn)化為分散性的隨機(jī)誤碼以后，會(huì)放置在具體的具備針對(duì)性的糾錯(cuò)編碼表里面進(jìn)行糾錯(cuò)，之后恢復(fù)原排列。

在WLAN中，數(shù)據(jù)傳輸具備短時(shí)間內(nèi)集中的特性，也就是會(huì)在某一個(gè)時(shí)段發(fā)生大量的通信和數(shù)據(jù)傳輸，而通信的空氣環(huán)境、房屋環(huán)境等物體構(gòu)成的障礙會(huì)對(duì)通信的順利進(jìn)行產(chǎn)生干擾，也就是所謂的突發(fā)干擾，那么，交織器的引入就具備了重要的作用，它可以在整個(gè)通信過程中對(duì)信息進(jìn)行編碼長度的識(shí)別和控制，從而減少傳輸和接收的失真，提高通信的正確率和實(shí)效性。

1.2 無線局域網(wǎng)容錯(cuò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于無限局域網(wǎng)中的容錯(cuò)技術(shù)，我們可以分網(wǎng)絡(luò)工作站和數(shù)據(jù)包兩大塊加以實(shí)現(xiàn)。擴(kuò)展來說，就是在數(shù)據(jù)包的收發(fā)過程中和網(wǎng)絡(luò)工作站的故障識(shí)別及排查中實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)技術(shù)。

（1）數(shù)據(jù)包的收發(fā)過程中容錯(cuò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

總所周知，數(shù)據(jù)包是無限局域網(wǎng)通信的最核心的內(nèi)容，數(shù)據(jù)包接收和發(fā)送的精確性直接關(guān)系到通信的效果和效率，那么我們應(yīng)該如何在數(shù)據(jù)包的收發(fā)中實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)呢。這就需要我們運(yùn)用一個(gè)基于netbiOS的實(shí)時(shí)通信函數(shù)，這個(gè)函數(shù)不僅適用于兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)時(shí)通信，而且可以適用于多個(gè)節(jié)點(diǎn)甚至是多個(gè)局域網(wǎng)之間的實(shí)時(shí)通信。這是因?yàn)樵摵瘮?shù)中有一個(gè)重要的要素，那就是容錯(cuò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。容錯(cuò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)單獨(dú)主機(jī)和工作站之間、工作站與服務(wù)器之間的分等級(jí)的容錯(cuò)。其工作機(jī)制是：運(yùn)用跟蹤技術(shù)，在錯(cuò)誤出現(xiàn)以后，快速實(shí)現(xiàn)主編馬和備份編碼之間的輪換，從而做到收發(fā)同步，實(shí)現(xiàn)快速、精確的通信。

（2）網(wǎng)絡(luò)工作站容錯(cuò)功能的實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)工作站的容錯(cuò)主要表現(xiàn)為排除故障后重新入網(wǎng)。這一點(diǎn)很好理解，就是將某一工作站攔截到的錯(cuò)誤進(jìn)行修復(fù)，之后使之回到原來信道，發(fā)往接收設(shè)備。這里的修復(fù)是指對(duì)硬盤數(shù)據(jù)的修復(fù)和內(nèi)存數(shù)據(jù)的修復(fù)，不過值得注意的是，為了不影響其他傳輸?shù)恼＿M(jìn)行，修復(fù)工作必須在備份處理器上面進(jìn)行，并且應(yīng)該錯(cuò)開總線的繁忙時(shí)段。

2結(jié)語

無限局域網(wǎng)的糾錯(cuò)容錯(cuò)技術(shù)雖然不是新興的通信技術(shù)，但是該技術(shù)仍然擁有很廣闊的生存土壤和存在必要，它對(duì)于穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸速度、滿足用戶的及時(shí)性和精確度要求仍然在某些領(lǐng)域具備實(shí)用價(jià)值，因此做好研究和實(shí)踐探索是通信工作者應(yīng)該關(guān)注的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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