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Les turbocodes :
de l'idée naïve aux standards de télécommunications

Historique

Lorsqu'en 1988, Claude Berrou se met en tête d'appliquer au décodage correcteur d'erreurs un principe fort utile en électronique : la contre-réaction, il ne sait pas que les mathématiques ont déjà décrété que cela ne servirait à rien. À cette époque, il était en effet considéré qu'une succession de traitements localement optimaux conduisait à un résultat globalement optimal. Aujourd'hui on sait que l'exploitation optimale de l'information à travers les différentes opérations de la chaîne de réception requiert nécessairement un traitement bidirectionnel. Ce véritable paradigme, le principe turbo, a alimenté de multiples travaux dans la communauté internationale des sciences de la communication et continue d'être l'objet d'une recherche soutenue.
La première application du principe turbo a concerné le codage correcteur d'erreurs et a débouché sur l'invention des turbocodes. En associant la technique de contre-réaction et plusieurs concepts déjà bien connus, Claude Berrou, avec le concours précieux de Gérard Battail, de Patrick Adde et d'Alain Glavieux d'IMT Atlantique (ex Télécom Bretagne), présente en 1990 à France Télécom des résultats étonnants et une performance enfin conforme à la théorie développée par l'américain Claude Shannon au milieu du vingtième siècle. Une nouvelle ère venait de s'ouvrir en matière de codage et plus généralement de codes décodés itérativement, à l'exemple des turbocodes produits développés à l'IMT Atlantique par Ramesh Pyndiah.

Les applications

Après la première présentation publique des turbocodes, en 1993 à Genève, ceux-ci sont rapidement adoptés par le CCSDS (Consultative Committee for Space Data Systems), comité de normalisation pour les agences spatiales mondiales (ESA, NASA, NASDA, ...). La première mission européenne avec turbocode a été la sonde SMART-1 qui tourne aujourd'hui autour de la lune. Rapidement, d'autres comités de normalisation ont intégré les turbocodes dans les standards de télécommunications, notamment la 3e génération de communication mobile : l'UMTS, en Europe, le CDMA2000, aux États-Unis et en Asie. D'autres systèmes avec turbocodes (INMARSAT, EUTELSAT, DVB-RCS, DVB-RCT, HOMEPLUG, WIMAX, enregistrement magnétique...) sont d'ores et déjà normalisés ou en cours de spécification.

La place d'IMT Atlantique dans la recherche sur le principe turbo

L'enjeu pour le groupe de recherche d'IMT Atlantique est de conserver sa place parmi les leaders mondiaux dans le domaine. Ce n’est pas une tâche simple : on évalue à 3 ou 4 milliers à travers le monde, le nombre de chercheurs travaillant aujourd'hui sur les techniques turbo, et les applications de cette nouvelle approche sont nombreuses. Parmi ces techniques, la turbo-détection et la turbo-égalisation, également inventées àl'IMT Atlantique (Catherine Douillard, Claude Berrou, Michel Jézéquel, Alain Glavieux), sont de plus en plus étudiées et exploitées par l’industrie et représentent désormais des améliorations incontestables pour les systèmes de transmission en milieu difficile.
La volonté d'IMT Atlantique de valoriser son activité scientifique au travers de partenariats industriels l’a conduite à créer un pôle de recherche commun École-entreprises dont l’ouverture est prévue en juin 2006 : la chaire PRACOM. La nouvelle structure fera naturellement la part belle aux développements liés au principe turbo.
IMT Atlantique a également participé activement à la mise en place du réseau de recherche européen NEWCOM (Network of Excellence in Wireless COMmunications).

L'invention des turbocodes, et l'extension du principe turbo à des fonctions autres que le codage correcteur, ont valu aux inventeurs un certain nombre de distinctions nationales et internationales.

IMT Atlantique a également été lauréate nationale des Trophées INPI (Institut National de la Propriété Industrielle) de l'Innovation, en 2002.
C'est grâce à sa politique de valorisation de la recherche dans des domaines innovants, en particulier les turbocodes, ainsi qu'à son soutien appuyé à la création d'entreprise, qu'elle a été récompensée.

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