ピーク電力制約下の達成可能レートとその適応変調符号化への応用

摘要

1次元ガウス通信路の通信路容量は，信号対雑音電力比をSNRとすると1／2log（1＋SNR）で与えられ，この容量を達成する最適な入力分布はガウス分布であることがよく知られているが，これは入力の平均電力に制限を与えたときの通信路容量であり，送信信号の絶対値に対して上限がある現実の通信システムでは実現できない変調方式である．一方，ピーク電力制約下のガウス通信路では，通信路容量を達成する入力分布が，ガウス分布とは大きく異なる離散分布となることが知られている．本稿では，ピーク電力制約下のガウス通信路で通信路容量を達成する入力分布と現実的な離散変調方式の信号点配置を比較し，通信路容量と各離散変調方式の達成可能レートを評価する．さらに，それらのレートを様々な符号化率のLDPC（low-density parity-check）符号を用いた各離散変調方式のレートと比較することで，これらの結果を適応変調符号化に応用することを試みる．