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Codificación de papel sucio

En telecomunicaciones , la codificación de papel sucio ( DPC ) o precodificación Costa es una técnica para la transmisión eficiente de datos digitales a través de un canal sometido a alguna interferencia conocida por el transmisor. La técnica consiste en precodificar los datos para cancelar la interferencia. La codificación de papel sucio logra la capacidad del canal sin una penalización de potencia y sin requerir que el receptor conozca la señal interferente.

El término codificación de papel sucio fue acuñado por Max Costa [1], quien comparó la técnica con escribir un mensaje en un trozo de papel parcialmente sucio con trazos o manchas de tinta al azar. Al borrar y agregar tinta en los lugares adecuados, el escritor puede transmitir tanta información como si el papel estuviera limpio, aunque el lector no sepa dónde estaba la suciedad. En esta analogía, el papel es el canal, la suciedad es la interferencia, el escritor es el transmisor y el lector es el receptor.

Tenga en cuenta que la DPC en el codificador es un dual teórico de la información de la codificación Wyner-Ziv en el decodificador. [ cita requerida ]

Variantes

Ejemplos de codificación de papel sucio incluyen la precodificación de Costa (1983). [1] Las aproximaciones subóptimas de la codificación de papel sucio incluyen la precodificación de Tomlinson-Harashima (THP) publicada en 1971 [2] [3] y la técnica de perturbación vectorial de Hochwald et al. (2005). [4]

Consideraciones de diseño

Las técnicas DPC y similares requieren el conocimiento del estado de interferencia de una manera no causal, como la información del estado del canal de todos los usuarios y otros datos de los usuarios. Por lo tanto, el diseño de un sistema basado en DPC debe incluir un procedimiento para enviar información secundaria a los transmisores.

Aplicaciones

En 2003, Caire y Shamai [5] aplicaron la DPC al enlace descendente multiantena y multiusuario, al que los teóricos de la información denominan "canal de difusión". Desde entonces, la DPC se ha utilizado ampliamente en redes inalámbricas [6] y en una técnica de codificación que tiene en cuenta las interferencias para redes inalámbricas dinámicas. [7]

Recientemente, DPC también se ha utilizado para " marcas de agua digitales informadas " y es el mecanismo de modulación utilizado por 10GBASE-T .

Véase también

Referencias

  1. ^ ab M. Costa (mayo de 1983). "Writing on dirty paper" (PDF) . IEEE Transactions on Information Theory . 29 (3): 439–441. doi :10.1109/TIT.1983.1056659. Archivado desde el original (PDF) el 21 de enero de 2015.
  2. ^ M. Tomlinson (marzo de 1971). "Nuevo ecualizador automático que emplea aritmética de módulo". Electron. Lett . 7 (5–6): 138–139. Bibcode :1971ElL.....7..138T. doi :10.1049/el:19710089.
  3. ^ H. Harashima; H. Miyakawa (agosto de 1972). "Técnica de transmisión adaptada para canales con interferencia entre símbolos". IEEE Trans. Commun . COM-20 (4): 774–780. doi :10.1109/TCOM.1972.1091221.
  4. ^ BM Hochwald; CB Peel; AL Swindlehurst (marzo de 2005). "Una técnica de perturbación vectorial para comunicación multiantena multiusuario de capacidad cercana - Parte II: Perturbación". IEEE Trans. Commun . 53 (3): 537–544. CiteSeerX 10.1.1.3.9687 . doi :10.1109/TCOMM.2004.841997. S2CID  2384238.  
  5. ^ Caire, Guissepe; Shamai, Shlomo (julio de 2003). "Sobre el rendimiento alcanzable de un canal de transmisión gaussiano multiantena". IEEE Transactions on Information Theory . 49 (3): 1691–1706. doi :10.1109/TIT.2003.813523. S2CID  13926433.
  6. ^ CTK Ng; A. Goldsmith (octubre de 2004). "Cooperación de transmisores en redes inalámbricas ad hoc: ¿la codificación en papel sucio supera a la retransmisión?". Taller sobre teoría de la información del IEEE . San Antonio, Texas. págs. 277–282.
  7. ^ Momin Uppal; Zhixin Liu; Vladimir Stankovic; Anders Høst-Madsen; Zixiang Xiong (febrero de 2007). "Límites de capacidad y diseños de códigos para la diversidad cooperativa". Teoría de la información y aplicaciones .

Enlaces externos