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據發(fā)生變化；丟失的原因是某些數據包沒有被收到。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據。它通常由硬件來實現，采用RS編碼，漢明碼等。傳輸差錯反映到通訊高層只是數據包的丟失。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來處理丟失情況。FEC前向糾錯是一種數據編碼的技術，數據的接收方可以根據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)送的數據前加上一段冗余的數據，這樣接收者就可以根據這些冗余數據和提前設計好的算法發(fā)現數據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)送含有錯誤的數據，但是FEC編解碼增加了計算的開銷和復雜性。
簡單的說，FEC是一種為數據傳輸而設計的差錯控制技術。發(fā)送端在需要傳輸的數據中加入冗余數據。接收端則根據這些冗余數據檢測出整個數據中的誤碼。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- 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，接收到數據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，信源將產生一串信息比特。在編數據在編碼器中編碼，在這個過程中，將會使用FEC算法在原始數據的前面加入（n-k）個冗余比特（也稱作校驗比特）。n表示整個數據的比特數，k表示原始信息的比特數。冗余比特，也稱作糾錯碼，與原始信息有一種特殊的計算關系，這樣接收端就可以根據糾錯碼來糾正數據中的錯誤。這里的一個很重要的參數就是冗余度，表示為(n-k)/n。在特定的帶寬中，整個傳輸數據的長度是有限制的。也就是說，冗余度越高，數據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，經過調制器（Modulator）的數據就變成了可以發(fā)送到信道中的信號。經過信道的傳輸后，接收端收到信號，解調信號使其從模擬信號還原為數字格式。由于冗余碼和原始的信息存在特定的關系，解碼器（Decoder）則可以檢測其中的錯誤并得到原始的比特。最后將這些數字信息傳給信宿。
億佰特無線數傳模塊產品中也應用了FEC算法來保證數據傳輸的有效性，既可以通過指令配置，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，保證數據在傳輸過程中不會產生誤碼。
上圖指的是可以通過指令設置相應位對我們模塊進行FEC的開關配置。
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)送數據，這樣節(jié)省了很多時間。目前，基于不同設備的需求，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?，FEC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，FEC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。
今天的分享就到這里啦，億佰特人每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動化的發(fā)展，提升資源利用率，更多產品更多資料，感興趣的小伙伴可以登錄我們的官網進行了解，還有客服小姐姐在線答疑哦！
