Что такое прямое исправление ошибок?

Прямое исправление ошибок - это метод передачи данных, который позволяет получателям автоматически обнаруживать и исправлять многие виды ошибок в информации. Процесс не требует связи с передатчиком. Вместо этого получатели независимо управляют ошибками, когда это возможно. В ситуациях, когда данные становятся безнадежно поврежденными, может потребоваться запрос повторной передачи, чтобы получить чистую копию для использования.

Процесс начинается в передатчике, который добавляет несколько дополнительных битов к сообщению. Характер избыточных данных может варьироваться в зависимости от подхода, используемого для добавления данных; некоторые варианты включают алгебраическое кодирование, алгоритм декодирования Витерби и сверточное кодирование. Они создают шаблон, который получатель может распознать и использовать для проверки остальных данных.

Если передача чистая, проверка покажет, что ошибок нет, и получатель может доставить данные пользователю. В случае возникновения проблемы, получатель использует прямое исправление ошибок, чтобы сравнить известные избыточные данные с явно поврежденной информацией, и использует этот анализ для исправления поврежденных данных и генерирования вывода для пользователя. Если получатель не может исправить ошибку, это может указывать на то, что данные слишком повреждены, или могут содержать пустые места, где невозможно восстановить информацию.

Одним из преимуществ пересылки с исправлением ошибок является то, что передатчик может отправлять пакет данных как можно большему количеству приемников одновременно. Приемникам не нужно рукопожатие с передатчиком, и они не связаны с ответами на его передачи. Это также может снизить нагрузку на систему, поскольку запросы на повторную отправку данных могут быстро поглотить пропускную способность и могут задержать другие передачи. Однако добавление избыточной информации к передачам также может засорить полосу пропускания. Дизайнеры должны учитывать это при разработке метода прямого исправления ошибок, поскольку они хотят отправить достаточно дополнительных данных для использования получателями без перегрузки системы.

Базовая основа для технологии прямого исправления ошибок существует с начала 20-го века с передачами по радио. Значительные исследования в этой области были проведены в 1940-х и 1950-х годах. Компании продолжают разрабатывать новые способы эффективной передачи точных данных с минимально возможной нагрузкой на полосу пропускания. Требования к полосе пропускания растут во многих регионах, что означает, что это может быть важным фактором в алгоритмах передачи.