Correcció d'errors cap a avant

En telecomunicacions, teoria de l'informació i teoria de la codificació, la correcció d'errors cap a avant (en anglés, forward error correction o FEC) o codificació de canal és una tècnica utilisada per a controlar els errors en la transmissió de senyes a través de canals de comunicació poc fiables o sorollosos. L'idea central és que l'emissor codifica el mensage de forma redundante, casi sempre utilisant un Còdic de correcció d'errors (CCE). El mecanisme permet la correcció en el receptor sense retransmissió de l'informació original. S'utilisa en sistemes sense tornada o sistemes en temps real a on no es pot esperar a la retransmissió per a mostrar les senyes. Este mecanisme de correcció d'errors s'utilisa per eixemple, en les comunicacions via satèlit, en les gravadores de DVD i CD o en les emissions de TDT per a terminals mòvils (estàndar DVB-H).

Principis generals

La protecció contra errors és un dels diversos elements que formen el procés de la radiodifusió digital.

La tècnica consistix en una série de modificacions sobre la senyal principal (les senyes útils) abans de ser transmés que, una volta aplega al receptor alterat pel soroll del canal, són decodificados i ajuden a detectar els errors i, per lo tant, a minimisar a gran escala la taxa d'errors per bit. Estes modificacions es porten a terme en un orde determinat i a nivells de profunditat diferents. De manera que al receptor se seguix l'orde invers per a descodificar i anar corregint errors fins a les capes superiors a on, finalment, dispondrem de la senyal original enviada per l'emissor. A grans traces, les modificacions consistixen en dos conceptes:

• Sincronisme alt entre emissor i receptor.
• Redundància a nivells de byte i de bit.

Els dos ajuden a reduir la taxa d'errors de bit (BER, Bit error rate) en recepció.

Sincronisme

El sincronisme del receptor és un factor important en l'hora de mantindre unes taxes d'error de bit baixes. En radiodifusió de seqüències binarias (digital), les senyes s'envien segons la modulació digital que es trobe més adequada (depenent de les taxes de bit desijades, l'ample de banda disponible, etc.). Depenent d'esta modulació, cert número de bits s'agrupen en símbols i totes les diferents combinacions possibles en este número de bits es mapeen en lo que es denomina constelació. El sincronisme no és una atra cosa que el fet que el receptor sàpia en alta precisió a on escomença i on acaba cada símbol (en quins instants de temps). Per cada possible símbol l'emissor envia una senyal diferenciable dels atres durant un temps que es denomina temps de símbol. Quan, despuix d'un temps de símbol, canvia la seqüència binaria que tenim que enviar, veem un canvi en la senyal transmesa que es denomina transició. Quan es dona el cas a on es té que transmetre consecutivament un mateix símbol no hi ha transicions durant cert temps. La falta de transicions perjudica la sincronisació del receptor, per lo tant, el que es fa a sovint en telecomunicacions és forçar les transicions de manera que, durant estos periodos a on es transmet el mateix, el receptor puga mantindre el sincronisme.

Un eixemple prou simple d'una codificació que force les transicions és el còdic de marques bifase (BMC-Biphaseal Mark Code, en anglés).

En l'estàndart de radiodifusió digital de televisió DVB, el bloc de protecció contra errors (FEC) inclou un sistema que força les transicions per a mantindre el sincronisme del receptor: el aleatorizador.