Code-Kombination – Ein Maximum-Likelihood-Dekodierungsansatz zur Kombination einer beliebigen Anzahl von fehlerhaften Paketen

Es ist bekannt, dass eine fehlerfreie Kommunikation möglich ist, wenn die Datenrate unter der verfügbaren Kanal-Kapazität gewählt wird. Darüber hinaus gibt es zahlreiche praktische Fehlerkorrektur-Codierungstechniken, die gewählt werden können, um den Zuverlässigkeitsanforderungen des Benutzers gerecht zu werden. Ein grundlegendes Problem bei der Gestaltung eines zuverlässigen digitalen Kommunikationssystems bleibt jedoch die Wahl der tatsächlichen Codierungsrate. Während die beliebte Codierungsrate von 1/2 eine vernünftige, aber nicht optimale Wahl für additive Gaussche Rauschkanäle darstellt, ist ihre Auswahl für Kanäle, bei denen ein hoher Prozentsatz der übertragenen Bits durch Interferenzen zerstört wird, weit von optimal entfernt. Die Code-Kombination stellt eine Technik dar, die Codierungsrate an die vorherrschenden Kanalbedingungen anzupassen. Informationen werden in Paketformaten übermittelt, die mit einem relativ hochraten Code, z.B. Rate 1/2, kodiert sind, der wiederholt werden kann, um zuverlässige Kommunikation zu ermöglichen, wenn die Redundanz in einem Code von 1/2 nicht ausreicht, um die Kanalinterferenz zu überwinden. Der Empfänger kombiniert fehlerhafte Pakete (Code-Kombination), um ein Paket mit einer Codierungsrate zu erhalten, die niedrig genug ist, sodass zuverlässige Kommunikation auch für Kanäle mit extrem hohen Fehlerraten möglich ist. Durch die Kombination der minimalen Anzahl notwendiger Pakete, um die Kanalbedingungen zu überwinden, optimiert der Empfänger die Codierungsrate und minimiert die benötigte Verzögerung zum Dekodieren eines bestimmten Pakets. Somit passt sich der Empfänger an das tatsächliche Verhältnis von Störsignal zu Signal (J/S) an, was entscheidend ist, wenn das Interferenzniveau J nicht a priori bekannt ist.