Новые коды коррекции ошибок гарантируют максимально быструю передачу данных

Коды коррекции ошибок – один из триумфов цифрового века. Они представляют собой способ кодирования информации и предназначены для передачи последней по коммуникационному каналу (например, по оптоволокну или посредством беспроводного соединения) с идеальной точностью, даже при наличии так называемого «шума».

Зашифрованное сообщение называется кодовым словом. Чем шумнее канал, тем длиннее должно быть кодовое слово, чтобы обеспечить идеальную коммуникацию. Однако с увеличением длины кодового слова увеличивается время передачи сообщения. Поэтому в идеале максимально эффективная и точная коммуникация требует точного соответствия длины кодового слова уровню шума в канале.

Беспроводные устройства, например, мобильные телефоны или Wi-Fi передатчики регулярно посылают тестовые сообщения для оценки уровня шума, поэтому могут соответственно корректировать свои коды. Однако не только профессионалам, занимающимся разработкой мобильных приложений development apps for iPad, но и любому пользователю мобильного телефона известно, что качество приема в одном месте может отличаться от качества в другом, даже если эти места находятся всего в нескольких метрах друг от друга. Измерения шума могут быстро устаревать, и обычно все заканчивается тем, что беспроводные устройства используют либо слишком длинные, либо слишком короткие кодовые слова.

В новом выпуске журнала IEEE Transactions on Information Theory Грегори Уорнелл из Массачусетского технологического института (США), Ури Эрез из Университета Тель-Авива (Израиль) и Митчелл Тротт из компании Google привели описание новой схемы кодирования, которая гарантирует максимально возможную передачу данных по беспроводным соединениям, причем не требует для этого оценки уровня шума.

Схема работает за счет создания для каждого сообщения одного длинного кодового слова, которое само состоит из все увеличивающихся кодовых слов. Как пояснил Уорнелл, сначала посылается первая часть кодового слова, в случае неудачи – вторая, и т.д. Сами передачи не повторяются – осуществляется лишь досылка следующей части, предыдущие повторно не отправляются. Таким образом, каждый раз создается новый, улучшенный код сообщения, пригодный для более высокого уровня шума, но не чрезмерно длинный. Как только приемник получит достаточное количество символов, он даст сигнал о прекращении. В научном докладе на эту тему исследователи привели математическое доказательство того, что в этот момент длина кодового слова максимально короткая для данного уровня шума.