在無線通信系統(tǒng)中主要有丟失和錯誤兩種錯誤，錯誤的原因是某些比特數(shù)據(jù)發(fā)生變化；丟失的原因是某些數(shù)據(jù)包沒有被收到。底層協(xié)議通常需要考慮這兩種情況，如鏈路層的前向糾錯算法FEC使用差錯校驗碼對既有丟包又有錯誤碼的情況依然能重建正確的數(shù)據(jù)。它通常由硬件來實現(xiàn)，采用RS編碼，漢明碼等。傳輸差錯反映到通訊高層只是數(shù)據(jù)包的丟失。因此工作在傳輸層或者應用層的FEC可通過丟失矯正碼和已知包數(shù)來處理丟失情況。FEC前向糾錯是一種數(shù)據(jù)編碼的技術(shù)，數(shù)據(jù)的接收方可以根據(jù)編碼檢查傳輸過程中的誤碼。在FEC中，發(fā)送者一般在要發(fā)送的數(shù)據(jù)前加上一段冗余的數(shù)據(jù)，這樣接收者就可以根據(jù)這些冗余數(shù)據(jù)和提前設(shè)計好的算法發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的誤碼并且確定具體錯誤碼子的位置，從而糾正錯誤。當誤碼被確定后，不需要通知發(fā)送端重新發(fā)送，而是自動糾正錯誤。這種機制不同于自動重傳（Automatic Repeat-reQuest, ARQ）需要通知發(fā)送端重新發(fā)送含有錯誤的數(shù)據(jù)，但是FEC編解碼增加了計算的開銷和復雜性。
簡單的說，F(xiàn)EC是一種為數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的差錯控制技術(shù)。發(fā)送端在需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中加入冗余數(shù)據(jù)。接收端則根據(jù)這些冗余數(shù)據(jù)檢測出整個數(shù)據(jù)中的誤碼。當接收端檢測出碼字中的錯誤，立即將它們改正。
FEC利用了香農(nóng)- 哈特利定理中給出的傳輸速率（或信息比特速率）Rb 和信道容量Rmax 的區(qū)別。在一段足夠長的碼字中使用FEC，付出了增加傳輸延遲的代價來降低誤碼率Pb [Schwartz,1987]。增加的延遲主要來自這幾方面：需要組合將要傳送的碼字，接收到數(shù)據(jù)后需要花時間來計算從而檢測出錯誤并改正。然而，差錯控制的好處往往要比由于處理FEC所帶來的延遲重要的多。
上圖表示的是利用了FEC的整個通信過程。在最開始階段，信源將產(chǎn)生一串信息比特。在編數(shù)據(jù)在編碼器中編碼，在這個過程中，將會使用FEC算法在原始數(shù)據(jù)的前面加入（n-k）個冗余比特（也稱作校驗比特）。n表示整個數(shù)據(jù)的比特數(shù)，k表示原始信息的比特數(shù)。冗余比特，也稱作糾錯碼，與原始信息有一種特殊的計算關(guān)系，這樣接收端就可以根據(jù)糾錯碼來糾正數(shù)據(jù)中的錯誤。這里的一個很重要的參數(shù)就是冗余度，表示為(n-k)/n。在特定的帶寬中，整個傳輸數(shù)據(jù)的長度是有限制的。也就是說，冗余度越高，數(shù)據(jù)中的信息含量就越少。然而，當冗余度到達一定高度時，就可以保證接收端接收信息的準確性。之后，經(jīng)過調(diào)制器（Modulator）的數(shù)據(jù)就變成了可以發(fā)送到信道中的信號。經(jīng)過信道的傳輸后，接收端收到信號，解調(diào)信號使其從模擬信號還原為數(shù)字格式。由于冗余碼和原始的信息存在特定的關(guān)系，解碼器（Decoder）則可以檢測其中的錯誤并得到原始的比特。最后將這些數(shù)字信息傳給信宿。
億佰特無線數(shù)傳模塊產(chǎn)品中也應用了FEC算法來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行裕瓤梢酝ㄟ^指令配置，也可以通過上位機進行配置。
上圖是可以通過上位機對我們的模塊進行FEC的配置。打開前向糾錯后，模塊將會啟用FEC算法，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會產(chǎn)生誤碼。
上圖指的是可以通過指令設(shè)置相應位對我們模塊進行FEC的開關(guān)配置。
FEC的優(yōu)勢就是接收端可以自行糾正信號中的錯誤，而不用請求發(fā)送端重新發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣節(jié)省了很多時間。目前，基于不同設(shè)備的需求，不同形式的FEC碼在通信系統(tǒng)中被廣泛應用。而且，一些更先進的編碼也已經(jīng)投入使用。他們應用了更先進的算法來提高編碼解碼的效率使得有限的帶寬能夠得到充分的利用?？梢钥隙ǎ現(xiàn)EC在將來肯定會更加高效。編碼會更加標準化而且性能會提高。而且成本會降低。
總之，無論是目前還是將來，F(xiàn)EC對于通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效都扮演了很重要的角色。
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