ターボ符号とは？
たーぼふごう
ターボ符号とは、2つの再帰的組織畳み込み符号をインターリーバーと反復復号で組み合わせることで、シャノン限界に近い誤り訂正性能を実現する符号化方式です。
ターボ符号（Turbo Code）とは、1993年にフランスの研究者C. BerouとA. Glavieuxらが発表した誤り訂正符号で、2つの再帰的組織畳み込み符号（RSC符号）をインターリーバー（ビット並べ替え器）で結合し、反復的な復号アルゴリズム（ターボ復号）によってシャノンの通信路容量限界に非常に近い性能を達成した画期的な技術です。
従来の畳み込み符号やビタビ復号では到達が難しかった低誤り率を、ターボ符号は反復復号によって実現します。復号器はMAP（最大事後確率）アルゴリズムを用いた2つのソフト入出力デコーダを交互に動作させ、互いの推定情報（外部情報）を受け渡しながら繰り返し精度を高めます。この「ターボ」という名称はターボエンジンの排気再利用に着想を得た比喩です。
ターボ符号の主な採用例は以下の通りです。
- 3G（WCDMA/CDMA2000）：データチャネルの誤り訂正として標準採用
- 4G LTE：ユーザーデータチャネル（PDSCH/PUSCH）に採用
- 宇宙・衛星通信：深宇宙探査機との通信など、電力制限の厳しい環境
5G NRでは高速処理に有利なLDPC符号とポーラー符号に置き換えられましたが、ターボ符号の登場は誤り訂正符号の理論と実装に革命をもたらし、情報理論の重要なマイルストーンとなっています。
使い方・例文
3G・4G LTEのスマートフォン通信で、ノイズの多い電波環境でもデータを正確に復元するために、基地局と端末の間でターボ符号による誤り訂正が適用されています。
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