Vorwärtsfehlerkorrektur (fec)

Definition - Was bedeutet Forward Error Correction (FEC)?

Die Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) ist eine digitale Signalverarbeitungstechnik, die zur Verbesserung der Datenzuverlässigkeit verwendet wird. Dies geschieht durch Einführen redundanter Daten, die als Fehlerkorrekturcode bezeichnet werden, vor der Datenübertragung oder -speicherung. FEC bietet dem Empfänger die Möglichkeit, Fehler ohne Rückkanal zu korrigieren, um die erneute Übertragung von Daten anzufordern.

Der erste FEC-Code, Hamming-Code genannt, wurde Anfang der 1950er Jahre eingeführt. Es ist ein Verfahren, das angewendet wird, um eine Fehlerkontrolle bei der Datenübertragung zu erhalten, bei der der Sender redundante Daten sendet. Nur ein Teil der Daten ohne offensichtliche Fehler wird vom Empfänger erkannt. Auf diese Weise können Broadcast-Daten von einer einzigen Quelle an mehrere Ziele gesendet werden.

Die Vorwärtsfehlercodierung wird auch als Kanalcodierung bezeichnet.

Technische.me erklärt Forward Error Correction (FEC)

FEC fügt übertragenen Informationen unter Verwendung eines vorbestimmten Algorithmus Redundanz hinzu. Die redundanten Bits sind komplexe Funktionen der ursprünglichen Informationsbits. Bits werden mehrmals gesendet, da in jedem der übertragenen Samples ein Fehler auftreten kann. FEC-Codes erfassen im Allgemeinen den letzten Satz von Bits, um die Decodierung einer kleinen Handvoll Bits zu bestimmen.

Bei FAC wird jedes Zeichen zwei- oder dreimal gesendet, und der Empfänger überprüft die Instanzen jedes Zeichens. Es wird nur akzeptiert, wenn in beiden Fällen Konformität auftritt. Wenn die Konformität für eine Instanz erfüllt ist, wird das dem Protokoll entsprechende Zeichen akzeptiert. Wenn keine Zeichen dem Protokoll entsprechen, wird das Zeichen abgelehnt und an seiner Stelle ein Unterstrich oder Leerzeichen angezeigt.

FEC-Codes können Bitfehlerratensignale erzeugen, die als Rückkopplung zur Feinabstimmung der analogen Empfangselektronik verwendet werden. Die maximale Anzahl fehlender Bits, die korrigiert werden können, wird durch das FEC-Code-Design bestimmt. Zwei wichtige Kategorien von FEC-Codes sind Faltungscodes und Blockcodes. Die Blockcodes arbeiten mit Bitpaketen fester Größe, bei denen die Teilcodeblöcke in Polynomzeit auf die Blocklänge decodiert werden. Ein weit verbreiteter Blockcode ist die Reed-Solomon-Codierung. Faltungscodes verarbeiten Ströme beliebiger Länge und werden unter Verwendung eines Viterbi-Algorithmus decodiert. Ein wichtiges Merkmal des Faltungscodes ist, dass jede Bitcodierung durch die vorhergehenden Bits beeinflusst wird.