Sửa lỗi chuyển tiếp – Wikipedia

kỹ thuật kiểm soát lỗi trong truyền dữ liệu

Trong viễn thông, lý thuyết thông tin và lý thuyết mã hóa, sửa lỗi chuyển tiếp ( FEC ) hoặc mã hóa kênh [1][2] là một kỹ thuật được sử dụng để kiểm soát lỗi trong việc truyền dữ liệu qua các kênh truyền thông không đáng tin cậy hoặc ồn ào. Ý tưởng trung tâm là người gửi mã hóa tin nhắn theo cách dư thừa bằng cách sử dụng mã sửa lỗi (ECC).

Sự dư thừa cho phép người nhận phát hiện một số lỗi giới hạn có thể xảy ra ở bất kỳ đâu trong thông báo và thường sửa các lỗi này mà không truyền lại. FEC cung cấp cho người nhận khả năng sửa lỗi mà không cần kênh ngược để yêu cầu truyền lại dữ liệu, nhưng với chi phí băng thông kênh cố định, cao hơn. Do đó, FEC được áp dụng trong các tình huống truyền lại là tốn kém hoặc không thể, chẳng hạn như liên kết truyền thông một chiều và khi truyền tới nhiều máy thu trong phát đa hướng. Ví dụ, trong trường hợp vệ tinh quay quanh Sao Thiên Vương, việc truyền lại vì lỗi giải mã có thể tạo ra độ trễ 5 giờ. Thông tin FEC thường được thêm vào các thiết bị lưu trữ dung lượng lớn (từ tính, quang và trạng thái rắn / flash) để cho phép khôi phục dữ liệu bị hỏng, được sử dụng rộng rãi trong các modem, được sử dụng trên các hệ thống có bộ nhớ chính là bộ nhớ ECC và trong các tình huống phát sóng, trong đó người nhận không có khả năng yêu cầu truyền lại hoặc làm như vậy sẽ gây ra độ trễ đáng kể.

Xử lý FEC trong máy thu có thể được áp dụng cho luồng bit kỹ thuật số hoặc trong giải điều chế của sóng mang được điều chế kỹ thuật số. Về sau, FEC là một phần không thể thiếu của chuyển đổi tương tự sang số ban đầu trong máy thu. Bộ giải mã Viterbi thực hiện thuật toán quyết định mềm để giải điều chế dữ liệu số từ tín hiệu tương tự bị hỏng do nhiễu. Nhiều bộ mã hóa FEC cũng có thể tạo tín hiệu tỷ lệ lỗi bit (BER) có thể được sử dụng làm phản hồi để tinh chỉnh các thiết bị điện tử nhận tương tự.

Phân số tối đa của các lỗi hoặc các bit bị thiếu có thể sửa được được xác định bởi thiết kế của ECC, do đó các mã sửa lỗi chuyển tiếp khác nhau phù hợp với các điều kiện khác nhau. Nói chung, một mã mạnh hơn gây ra sự dư thừa cần truyền đi bằng băng thông có sẵn, làm giảm tốc độ bit hiệu quả trong khi cải thiện tỷ lệ nhiễu tín hiệu hiệu quả nhận được. Định lý mã hóa kênh ồn ào của Claude Shannon trả lời câu hỏi băng thông còn lại bao nhiêu để truyền dữ liệu trong khi sử dụng mã hiệu quả nhất biến xác suất lỗi giải mã thành 0. Điều này thiết lập giới hạn về tốc độ truyền thông tin tối đa theo lý thuyết của một kênh với một số mức nhiễu cơ bản nhất định. Bằng chứng của ông không mang tính xây dựng, và do đó không có cái nhìn sâu sắc về cách xây dựng mã đạt được năng lực. Tuy nhiên, sau nhiều năm nghiên cứu, một số hệ thống FEC tiên tiến như mã cực [2] đã tiến rất gần đến mức tối đa về mặt lý thuyết.

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]