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Une protection renforcée des données pour les communications courtes

Les méthodes de protection des données ont été optimisées pour les longues transmissions. Mais aujourd'hui, les communications utilisent principalement de courtes bouffées de données, aussi des chercheurs de l'UE ont œuvré pour améliorer les méthodes de préservation de l'intégrité des informations.
Une protection renforcée des données pour les communications courtes
La tendance récente aux communications brèves a remis en cause les bases de l'analyse théorique dans ce domaine. Il faut donc trouver des méthodes convenant à des transmissions de courte durée, pour remplacer les outils mathématiques validés pour des transmissions très longues, comme l'analyse asymptotique qui est implicite dans le principe de grandes déviations.

Le projet MDITWACM (Mismatched decoding in information theory with applications to channel modelling) a cherché à concevoir de nouveaux outils et méthodes résolvant les problèmes du décodage dépareillé (mismatched decoding) pour des transmissions de longueur quelconque.

Les chercheurs ont généralisé l'ensemble de Gallager contraint par les coûts pour inclure de nombreux coûts secondaires. Cet ensemble vient remplacer les codes de composition constante, pour rendre plus performant le codage de variables aléatoires indépendantes et de probabilités identiques (i.i.d.). L'usage d'une nouvelle méthode simple (la renormalisation à énergie fixe) a réduit les erreurs de la modulation codée et de la modulation codée à bits entrelacés (BICM) pour des canaux additifs de bruit blanc gaussien. L'ensemble de Gallager généralisé convient aussi dans le cas de codage commun source et canal, et pour l'analyse d'exposants expurgés.

Les chercheurs ont proposé et étudié une méthode de codage source-canal, quasiment sans perte et à plusieurs catégories. Ils ont assigné les messages source à des catégories différentes, et les ont encodés avec un code de canal qui dépend de l'indice de la catégorie. Ils ont dérivé deux autres caractérisations exactes de la probabilité d'erreur minimale pour le test d'hypothèse bayésien M-aire.

Les chercheurs ont appliqué une extension de l'ensemble des limites de Gallager contraint par les coûts à un canal dépareillé, discret, sans mémoire et à accès multiple. Ils ont obtenu des exposants d'erreur proches de la moyenne de l'ensemble, et positifs dans la région du taux possible de Lapidoth. Ils ont appliqué des techniques d'analyse similaires dans le contexte d'un décodage dépareillé à un seul utilisateur, pour deux types de codage par superposition. Enfin, ils ont utilisé cette méthode par superposition pour le problème de décodage dépareillé sur des canaux discrets, sans mémoire et à entrées binaires.

L'approximation de Laplace (approximation de point de selle) s'est avérée une amélioration prometteuse du principe de grandes déviations, efficace dans de nombreux cas en physique. Le chercheurs ont amélioré notablement l'estimation des probabilités d'erreur, sans surcoût en calculs, ce qui a des conséquences notables dans les technologies de l'information et de la communication.

Informations connexes

Mots-clés

Protection des données, intégrité des données, décodage dépareillé, i.i.d., Bruit gaussien, région du taux possible de Lapidoth, codage par superposition, Laplace, approximation de point de selle
Numéro d'enregistrement: 188709 / Dernière mise à jour le: 2016-10-26
Domaine: TI, Télécommunications