Turbocode

Turbo code est le nom d'un nouveau type de code correcteur, qui permet de s'approcher bien plus que les anciens codes de la limite de Shannon. Turbo code est actuellement incontournable lorsque l'on touche au codage de l'information ou aux télécommunications de pointe : ils sont un standard pour les systèmes de téléphonie mobile GSM (Global System of Mobile communication) de troisième génération.

Origine

Les turbo codes sont nés au sein de Télécom Bretagne, suite aux travaux de Claude Berrou, Alain Glavieux et Punya Thitimajshima, publiés en 1993 et présentés lors de l'International Conference on Communications de juin 1993 à Genève en Suisse.

Principe des turbo codes

Le principe des turbo codes, comme tout code correcteur d'erreur, est d'introduire une redondance dans le message afin de le rendre moins sensible aux bruits et perturbations subies lors de la transmission. Le décodage, lui, est une collaboration entre deux décodeurs, d'où l'appellation turbo.

Codage

Un turbo codeur classique résulte de l'association de deux codeurs. Il s'agit souvent de codeurs convolutifs récursifs systématiques (RSC : Recursive Systematic Coder) car leur récursivité apportent des propriétés pseudo-aléatoires intéressantes.

Concrètement, le turbo codeur produira typiquement trois sorties à envoyer sur le canal de transmission (après modulation éventuelle) :

1. la sortie y_s dite systématique, c'est-à-dire l'entrée même du codeur (la séquence u)
2. la sortie de parité 1  : la sortie du premier codeur
3. la sortie de parité 2  : la sortie du deuxième codeur. La différence entre ces deux sorties vient du fait que la trame u est entrelacée avant d'entrer dans le deuxième codeur. Elle est mélangée.

Ce codage permet donc de répartir l'information apporté par un bit de la trame u sur ses voisins (avec le codage de parité 1) et même sur toute la longueur de la trame transmise (avec le codage de parité 2). Ainsi, si une partie du message est fortement abîmée pendant la transmission, l'information peut encore se retrouver ailleurs.

Décodage

Le décodage, nous l'avons dit, est le fruit de la collaboration de deux décodeurs. Ceux-ci vont s'échanger de l'information de manière itérative afin d'améliorer la fiabilité de la décision qui sera prise pour chaque symbole.

Utilisation de turbo code

En raison de sa performance, turbo code a été adopté par plusieurs organismes pour être intégré dans leurs standards. C'est ainsi que la NASA a décidé d'utiliser les turbo codes pour toutes ses sondes spatiales, construites à partir de 2003.

De son côté, l'Agence spatiale européenne (ESA) a été la première agence spatiale à utiliser turbo code, avec sa sonde lunaire Smart 1.

Plus près de nous, turbo code est utilisé par l'UMTS et l'ADSL 2.

Lien externe

• (fr) Les turbocodes sur le site de Futura-Sciences