Hva er blokkkoding?

En del av kodeteorien, blokkkoding er en form for fremtidig feilretting (FEC), også kjent som en kanalkode, som konverterer meldinger til spesifikke koder og sender informasjonen som en blokk med data med en forhåndsbestemt lengde. Større datablokker gjør det enklere for den mottakende datamaskinen å avkode informasjonen og rette feil som oppstår under overføringen. Blokkoder og konvolusjonskoder er to kodetyper som ofte brukes i FEC. Disse kodetyper gjør at en melding kan sendes over en upålitelig tilkobling og kan fremdeles avkreftes når den kommer.

Bruk av blokkkoding er nødvendig på grunn av støy som oppstår når en melding sendes. Når data trenger å reise over lang avstand eller over en upålitelig forbindelse, brukes Hamming-vekten og avstanden for å bestemme sannsynligheten for feil. Hammingsvekt er antall sifre som trengs for å uttrykke alle mulige kodekombinasjoner, og hammingsavstanden er hvor mange feil som måtte oppstå før litt representerte en legitim, men feil informasjon.

For eksempel, hvis en avsender som bruker blokkeringskode ønsket å sende en melding som bare kunne bruke tre mulige koder som var hver tre sifre, ville Hamming-vekten være tre. Kodene kan være 000, 010 og 011. Hvis en feil resulterte i at ett siffer endret seg, for eksempel 000 som endret til 010, vil koden lese som en legitim kode (010), men ikke koden som avsenderen hadde til hensikt (000) . Dermed er Hamming-avstanden for denne koden en fordi bare ett siffer trenger å endre for å forårsake en feil datamaskinen ikke kan fikse.

For å senke Hamming-avstanden og redusere feil, blir data sendt som en blokkblokk som er kodet til spesifikke kodeord med en viss lengde. De originale meldingsdatabitene blir referert til som k-biter. K-bitene blir oversatt til tilsvarende n-biter, som er koder som er valgt å stå i som lengre koder for hver k-bit. Ener eller nuller legges til for å gjøre bitene en jevn lengde og redusere Hamming-avstanden. Deretter overføres disse blokkene med n biter til mottakermaskinen.

Å tenke på blokkeringskoding er enklest når du sammenligner det med to personer som har en samtale. Når du snakker i et støyende rom eller roper over lang avstand, er det mer rom for feil i det mottakeren hører. Hvis setningen er lang, kan personen rette flere feil ved å ta hele setningen i sammenheng, men korte setninger har høyere feilfrekvens fordi det er vanskeligere å tyde hva personen sier.

Som et eksempel, hvis den ene personen roper, "rød katt" og den andre personen hører "Fed katt", avbryter de dommen feil. Hvis den første personen derimot sa: "Jeg har en rødfarget katt" og den andre personen hørte "jeg har en matet farget katt", gjør sammenhengen til setningen det enkelt å bestemme personen som faktisk sa "rød" og ikke "matet." Dette er det grunnleggende prinsippet bak blokkkoding og bruk av lengre, ensartede koder for å hjelpe datamaskiner med å oversette en blokk med informasjon.