Wat is Forward Error Correction?

Voorwaartse foutcorrectie is een methode voor gegevensoverdracht waarmee ontvangers veel soorten fouten in de informatie automatisch kunnen detecteren en repareren. Het proces vereist geen communicatie met de zender. In plaats daarvan beheren ontvangers, indien mogelijk, onafhankelijk fouten. In situaties waarin gegevens hopeloos beschadigd raken, kan het nodig zijn om een ​​hertransmissie aan te vragen om een ​​schone kopie te gebruiken.

Het proces begint bij de zender, die wat extra bits aan het bericht toevoegt. De aard van de redundante gegevens kan variëren, afhankelijk van de aanpak die wordt gebruikt om gegevens toe te voegen; sommige opties omvatten algebraïsche codering, het Viterbi-decodeeralgoritme en convolutionele codering. Deze creëren een patroon dat de ontvanger kan herkennen en gebruiken om de rest van de gegevens te controleren.

Als de overdracht schoon is, toont de controle dat er geen fouten zijn en kan de ontvanger de gegevens aan de gebruiker leveren. In het geval dat er een probleem is, gebruikt de ontvanger voorwaartse foutcorrectie om de bekende overbodige gegevens te vergelijken met de schijnbaar beschadigde informatie en gebruikt deze analyse om de beschadigde gegevens te repareren en een uitvoer voor de gebruiker te genereren. Als de ontvanger de fout niet kan corrigeren, kan dit erop wijzen dat de gegevens te corrupt zijn of lege plekken bevatten waar het niet mogelijk was de informatie te herstellen.

Een voordeel van foutcorrectie is dat een zender een burst van gegevens naar zoveel ontvangers kan sturen, allemaal tegelijk. De ontvangers hoeven niet met de hand te schudden en zijn niet gebonden aan reacties op zijn uitzendingen. Het kan ook de belasting van het systeem verminderen, omdat verzoeken om gegevens opnieuw te verzenden snel bandbreedte op kunnen eten en andere transmissies kunnen vertragen. Het toevoegen van redundante informatie aan transmissies kan echter ook de bandbreedte verstoppen. Ontwerpers moeten hiermee rekening houden wanneer ze een voorwaartse foutcorrectietechniek ontwikkelen, omdat ze voldoende extra gegevens voor ontvangers willen verzenden, zonder het systeem te overbelasten.

Een basiskader voor voorwaartse foutcorrectietechnologie bestaat al sinds het begin van de 20e eeuw, met uitzendingen via radio. Aanzienlijk onderzoek naar dit onderwerp werd uitgevoerd in de jaren 1940 en 1950. Bedrijven blijven nieuwe manieren ontwikkelen om op efficiënte wijze nauwkeurige gegevens te verzenden met de laagst mogelijke bandbreedtebelasting. De bandbreedtevereisten stijgen in veel regio's, wat betekent dat dit een belangrijke overweging kan zijn in transmissie-algoritmen.