FE EXAM

前方誤り訂正(FEC)

送信時に訂正符号を付加し、受信側が再送なしで誤りを訂正する方式。衛星通信や放送など、再送が難しい通信で使われます。

DIAGRAM
送信側データ1011↓ 訂正符号を付加データ+符号1011 010通信路(ノイズで一部ビットが化ける)1010 010↑ 4ビット目が 1→0 に誤り受信側誤りを含む受信1010 010↓ 符号で誤り位置を特定訂正完了1011(復元)✓ 再送なしで自己訂正※ ARQ(再送あり)と違い、FEC は受信側だけで誤りを直すため遅延が小さい
解説

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FECとは

FEC(Forward Error Correction、前方誤り訂正)とは、送信するデータにあらかじめ誤り訂正用の符号を付けて送り、受信側が再送を要求せずに自分だけで誤りを訂正する方式です。

「前方」という言葉は、送る前(前もって)に訂正情報を込めておくという意味。代表的な符号にハミング符号やリードソロモン符号があります。身近な例では、QRコードが汚れても読めるのは FEC のおかげです。

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再送なしで訂正できる仕組み

FEC が再送なしで誤りを直せるのは、データに「冗長な情報」を多めに付けて送るからです。
送信側:データから訂正符号を計算し、データと一緒に送る
通信路:ノイズで一部のビットが化ける
受信側:付いてきた符号を使って、どのビットが誤ったかを計算で特定して訂正する

ARQ(自動再送要求)との違いも押さえておきましょう。ARQ は「誤りを検出 → 送り直してもらう」ので往復の遅延が発生しますが、FEC は受信側だけで完結するため遅延が小さい代わりに、付加する符号が多くデータ量が増えます。

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用途(衛星通信等)

FEC は再送が難しい・コストが高い通信で特に重宝されます。
衛星通信・宇宙通信:往復に時間がかかり再送が現実的でないため FEC が必須
デジタル放送・ストリーミング:一方向の配信で受信側から再送要求できない
QRコード・CD/DVD:物理的な汚れや傷があっても読み取れるよう FEC を内蔵
携帯電話・Wi-Fi:電波状況が悪くてもある程度自己訂正できる

FEC と ARQ は「FEC は再送不要・遅延が小さい/ARQ は再送あり・データ量は少ない」という対比で整理できます。

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