LDPC符号とは？
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LDPC符号とは、疎なパリティ検査行列を用いた線形符号で、信頼性伝播復号による反復処理によってシャノン限界に極めて近い誤り訂正性能を発揮する通信技術です。
LDPC符号（Low-Density Parity-Check Code、低密度パリティ検査符号）とは、1960年にRobert Gallagerが提案し、1990年代後半に再発見・実用化された誤り訂正符号です。パリティ検査行列に「1」の要素が少ない（疎な）構造を持ち、この特性を利用した信頼性伝播（Belief Propagation）アルゴリズムによる反復復号によって、理論上の通信路容量限界（シャノン限界）に非常に近い誤り訂正能力を実現します。
LDPC符号はタナーグラフと呼ばれる二部グラフで視覚化でき、変数ノードとチェックノードの間でメッセージを繰り返しやり取りすることで確率的に誤りを訂正します。ターボ符号と性能は同等レベルですが、LDPC符号は長ブロック長で並列処理しやすく、ハードウェア実装が高速・大規模化に向いている利点があります。
主な採用例は以下の通りです。
- 5G NR：eMBB（大容量通信）のユーザーデータチャネルに採用（4G LTEのターボ符号を置き換え）
- Wi-Fi（IEEE 802.11n以降）：無線LAN規格の誤り訂正
- DVB-S2：衛星放送の伝送規格
- ストレージ：NANDフラッシュメモリ・ハードディスクの誤り訂正
5G時代の主要な誤り訂正符号として、現代の通信インフラに不可欠な技術となっています。
使い方・例文
5G対応スマートフォンでの大容量動画ストリーミング通信において、基地局と端末間のデータ誤りをLDPC符号が高速かつ高精度に訂正することで、安定した高速通信が実現されています。
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