5.5 Mecanismos de detección y corrección de errores.

Los errores pueden ocurrir debido a diversos factores como interferencias en el canal de transmisión, problemas de sincronización, ruido eléctrico, entre otros. Para garantizar la integridad de los datos transmitidos, se utilizan mecanismos específicos de detección y corrección de errores.

Mecanismos de Detección de Errores

1. Checksums: Consiste en sumar los valores de los datos transmitidos y agregar este valor al final del mensaje. Al receptor se le envía también este checksum. Si al calcularlo nuevamente no coincide con el recibido, se asume que hubo un error.

2. Paridad: Añade un bit adicional al dato que se transmite. La paridad puede ser par o impar, y el receptor puede verificar si el número de unos en el conjunto de bits transmitidos es consistente con la paridad especificada.

3. CRC (Cyclic Redundancy Check): Es un algoritmo matemático más sofisticado que utiliza un polinomio generador para calcular un valor de verificación. El receptor utiliza el mismo polinomio para verificar si los datos recibidos contienen errores.

Mecanismos de Corrección de Errores

1. Repetición automática de solicitud (ARQ): En este método, el receptor detecta un error y solicita al transmisor que retransmita los datos erróneos. Algunos protocolos ARQ incluyen:

   - ARQ en espera: El transmisor espera una confirmación positiva antes de enviar nuevos datos.

   - ARQ selectivo: El receptor solicita únicamente la retransmisión de los datos erróneos.

   - ARQ de retroalimentación: El receptor envía una confirmación con información sobre los errores detectados.

2. Códigos correctores de errores (FEC): Utilizan técnicas matemáticas para agregar bits redundantes a los datos transmitidos, permitiendo que el receptor identifique y corrija los errores sin necesidad de retransmisión. Algunos tipos de FEC incluyen:

   - Códigos de Hamming: Permiten la detección y corrección de errores de un solo bit.

   - Códigos de Reed-Solomon: Adecuados para la corrección de errores en datos digitales como imágenes, audio y vídeo.

   - Turbo códigos: Utilizados en aplicaciones de alta velocidad y baja latencia, como en comunicaciones satelitales.

Implementación y Selección de Mecanismos

La elección del mecanismo adecuado de detección y corrección de errores depende de varios factores como la tasa de error del canal de transmisión, la capacidad de procesamiento de los dispositivos, el tipo de datos que se transmiten y el nivel de redundancia aceptable. 

Los sistemas modernos suelen combinar diferentes métodos para optimizar la eficiencia y la fiabilidad de las comunicaciones. Por ejemplo, muchos sistemas de comunicación utilizan CRC para la detección de errores y ARQ para la corrección, proporcionando así una robustez adecuada frente a errores en las transmisiones de datos.