Code

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Code-taxa e a troca entre confiabilidade e taxa de 
dados 
O princípio fundamental do ECC é adicionar bits redundantes para ajudar o 
decodificador a descobrir a verdadeira mensagem que foi codificada pelo 
transmissor. A taxa de código de um determinado sistema ECC é definida 
como a razão entre o número de bits de informação e o número total de bits 
(isto é, informação mais bits de redundância) em um determinado pacote de 
comunicação. 
A taxa de código é, portanto, um número real. Uma taxa de código baixa 
próxima de zero implica um código forte que usa muitos bits redundantes 
para atingir um bom desempenho, enquanto uma taxa de código grande 
próxima a 1 implica um código fraco. 
Os bits redundantes que protegem as informações devem ser transferidos 
usando os mesmos recursos de comunicação que estão tentando proteger. 
Isso causa uma troca fundamental entre confiabilidade e taxa de dados. 
Em um extremo, um código forte (com baixa taxa de código) pode induzir 
um aumento importante no SNR do receptor (razão sinal-ruído) diminuindo 
a taxa de erro de bit, ao custo de reduzir a taxa de dados efetiva. 
Por outro lado, não usar qualquer ECC (ou seja, uma taxa de código igual a 
1) usa o canal completo para fins de transferência de informações, ao custo 
de deixar os bits sem qualquer proteção adicional. 
Uma questão interessante é a seguinte: quão eficiente em termos de 
transferência de informações pode ser um ECC com uma taxa de erro de 
decodificação insignificante? Esta questão foi respondida por Claude 
Shannon com seu segundo teorema, que diz que a capacidade do canal é a 
taxa de bits máxima atingível por qualquer ECC cuja taxa de erro tende a 
zero: Sua prova se baseia na codificação aleatória Gaussiana, que não é 
adequada para aplicativos do mundo real. 
O limite superior dado pelo trabalho de Shannon inspirou uma longa jornada 
na concepção de ECCs que podem chegar perto do limite máximo de 
desempenho. Vários códigos hoje podem atingir quase o limite de Shannon. 
No entanto, a capacidade de alcançar ECCs geralmente é extremamente 
complexa para implementar. 
Os ECCs mais populares têm um compromisso entre desempenho e 
complexidade computacional. Normalmente, seus parâmetros fornecem uma 
gama de taxas de código possíveis, que podem ser otimizadas dependendo 
do cenário. 
Normalmente, essa otimização é feita para atingir uma baixa probabilidade 
de erro de decodificação, minimizando o impacto na taxa de dados. Outro 
critério para otimizar a taxa de código é equilibrar a taxa de erro baixa e o 
número de retransmissões em relação ao custo de energia da comunicação.