Bittivirheitä

Bittivirheitä tarkoittaa tilaa, jossa vastaanotettu bittijono eroaa lähetyksestä. Tämä ilmiö on keskeinen osa digitaalisia tiedonsiirtoprosesseja ja tallennusmedioita. Virheitä syntyy häiriön, melun, signaalin heikkenemisen tai laitteistovian seurauksena. Yleensä virheet ovat satunnaisia, mutta niitä voi esiintyä myös lyhyinä sarjoina eli räjähdysvirheinä (burst errors).

Mittauksessa käytetään bittivirheen astetta, BER, eli virheellisten bittien osuutta kaikista lähetetyistä biteistä. BER määritellään virheellisten bittien lukumäärän ja kokonaisbittien määrän suhteena. Arviointiin käytetään mittalaitteita kuten bit error rate tester -laitteita sekä eye-diagrammeja.

Bittivirheitä lievittävät ja korjaavat menetelmät perustuvat virheentunnistukseen ja virheenkorjaamiseen. Virheentunnistus sisältää pariteetin ja CRC-tarkistukset. Virheenkorjaus toteutetaan koodauksilla kuten Hamming, Reed-Solomon, LDPC tai turbo-koodit. Lisäksi käytetään ARQ-tekniikkaa, jossa virheet pyydetään uudelleen lähetettäviksi.

Ehkäisyyn kuuluu signaalin suojaaminen, parempi häiriönhallinta, kuidun ja muiden fyysisten yhteyksien laadun parantaminen sekä virheenkorjausta tukeva redundanssi. Interleaving ja equalization voivat vähentää räjähdysvirheitä hajottamalla ne ajan ja taajuuden ulottuvuuksille.

Bittivirheitä mitataan ja sovelletaan laajasti langattomassa viestinnässä, tietoliikenteessä ja tallennuksessa. Ne ovat keskeinen käsite viestinnän suunnittelussa ja datan eheyden varmistamisessa.