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電気通信において、ダーティ ペーパー コーディング( DPC ) またはコスタ プリコーディングは、送信側が認識している干渉を受けるチャネルを介してデジタル データを効率的に送信するための手法です。この手法は、干渉をキャンセルするためにデータをプリコーディングします。ダーティ ペーパー コーディングは、電力ペナルティなしで、また受信側が干渉信号を認識する必要もなく、 チャネル容量を実現します。
ダーティ ペーパー コーディングという用語は、マックス コスタ[1]によって造語されました。彼はこの技術を、ランダムなインクのストロークやしみで部分的に汚れた紙にメッセージを書くことに例えました。適切な場所にインクを消して追加することで、書き手は紙がきれいであるのと同じくらい多くの情報を伝えることができますが、読者は汚れがどこにあったかわかりません。このアナロジーでは、紙がチャネル、汚れが干渉、書き手が送信者、読者が受信者です。
エンコーダにおける DPC は、デコーダにおけるWyner-Ziv 符号化の情報理論的双対であることに注意してください。 [引用が必要]
バリエーション
ダーティペーパーコーディングの例としては、コスタプリコーディング（1983）がある。[1]ダーティペーパーコーディングの準最適近似としては、1971年に発表されたトムリンソン・ハラシマプリコーディング（THP）[2] [3]や、ホッホワルドら（2005）のベクトル摂動法[4]がある。
設計上の考慮事項
DPC および DPC のような技術では、すべてのユーザーのチャネル状態情報やその他のユーザー データなど、非因果的な方法での干渉状態に関する知識が必要です。したがって、DPC ベースのシステムの設計には、送信機にサイド情報を供給する手順を含める必要があります。
アプリケーション
2003年、CaireとShamai [5]は、情報理論家によって「ブロードキャストチャネル」と呼ばれるマルチアンテナマルチユーザーダウンリンクにDPCを適用しました。それ以来、DPCは無線ネットワーク[6]で広く使用され、動的無線ネットワークの干渉を考慮したコーディング技術にも使用されています。[7]
最近では、DPC は「情報に基づくデジタル透かし」にも使用され、 10GBASE-Tで使用される変調メカニズムとなっています。
参照
参考文献
- ^ ab M. Costa (1983年5月). 「Writing on dirty paper」(PDF) . IEEE Transactions on Information Theory . 29 (3): 439–441. doi :10.1109/TIT.1983.1056659. 2015年1月21日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ M. Tomlinson (1971 年3 月)。「モジュロ演算を採用した新しい自動イコライザー」。Electron . Lett . 7 (5–6 ) : 138–139。Bibcode :1971ElL.....7..138T。doi :10.1049/el:19710089。
- ^ H. Harashima; H. Miyakawa (1972 年 8 月). 「符号間干渉のあるチャネルの整合伝送技術」. IEEE Trans. Commun . COM-20 (4): 774–780. doi :10.1109/TCOM.1972.1091221.
- ^ BM Hochwald、CB Peel、AL Swindlehurst (2005 年 3 月)。「容量に近いマルチ アンテナマルチユーザー通信のためのベクトル摂動法 - パート II: 摂動」。IEEE Trans. Commun . 53 ( 3): 537–544。CiteSeerX 10.1.1.3.9687。doi : 10.1109 /TCOMM.2004.841997。S2CID 2384238 。
- ^ Caire , Guissepe; Shamai, Shlomo (2003 年 7 月)。「マルチアンテナ ガウス ブロードキャスト チャネルの達成可能なスループットについて」IEEE Transactions on Information Theory 49 ( 3): 1691–1706。doi :10.1109/TIT.2003.813523。S2CID 13926433 。
- ^ CTK Ng、A. Goldsmith (2004 年 10 月)。「アドホック無線ネットワークにおける送信機の連携: ダーティペーパーコーディングはリレーよりも優れているか?」IEEE 情報理論ワークショップ。テキサス州サンアントニオ。pp. 277–282。
- ^ Momin Uppal、Zhixin Liu、Vladimir Stankovic、Anders Høst-Madsen、Zixiang Xiong (2007 年 2 月)。「協調的多様性のための容量境界とコード設計」。情報理論とアプリケーション。
外部リンク
- マックス・コスタの原著「汚れた紙に書く」