Повышение достоверности передачи

При передаче данных по каналам связи всегда возникают ошибки. Причины их могут быть самые различные, но результат оказывается один — данные искажаются и не могут быть использованы на приемной стороне для дальнейшей обработки. В тоже время со стороны пользователей и многих прикладных процессов часто выдвигается требование к вероятности ошибок в принимаемых данных не хуже 10-6...10-1 . Борьба с возникающими ошибками ведется на разных уровнях семиуровневой модели OSI (в основном на первых четырех). Для борьбы с возникающими ошибками известно много различных способов. Все их можно подразделить на две группы: не использующие обратную связь и использующие ее.

В первом случае на передающей стороне передаваемые данные кодируются одним из известных кодов с исправлением ошибок. На приемной стороне, соответственно, производится декодирование принимаемой информации и исправление обнаруженных ошибок. Исправляющая возможность применяемого кода зависит от числа избыточных битов, генерируемых кодером. Если вносимая избыточность невелика, то есть опасность того, что принимаемые данные будут содержать необнаруженные ошибки, которые могут привести к ошибкам в работе прикладного процесса. Если же использовать код с высокой исправляющей способностью (большой избыточностью), то это приводит к необоснованно низкой реальной скорости передачи данных.
В системах с обратной связью применяются процедуры обнаружения ошибок и переспроса также называемые решающей обратной связью или обнаружением ошибок с автоматическим запросом повторения (АЗП, ARQ — Automatic Repeat Request). В этом случае код применяется только в режиме обнаружения ошибок, что дозволяет достичь очень низкой вероятности необнаруженной ошибки (до 10~ ...10~1 ) при незначительном уровне вводимой избыточности.

При передаче данных модемами наиболее широкое применение нашел второй подход, основанный на использовании методов ARQ. Иногда также применяется комбинация двух рассмотренных подходов, заключающаяся в реализации на передающей стороне сначала кодирования с обнаружением ошибок, а затем кодирования кодом с исправлением ошибок. Такие методы гибридного ARQ особенно эффективны при передаче данных по каналам очень низкого качества. Одним из примеров использования методов гибридного ARQ может служить сотовый протокол ZyCELL фирмы ZyXEL.
Для реализации механизма ARQ передаваемые данные организуются в специальные блоки, которые называются кадрами.