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MWD序列與5G中的極化序列BLER性能對(duì)比圖
ECBS構(gòu)造方法與現(xiàn)有構(gòu)造方法BLER性能對(duì)比圖
近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)研究室工業(yè)網(wǎng)絡(luò)課題組在工業(yè)5G編碼研究方面取得進(jìn)展，設(shè)計(jì)了面向極化碼串行抵消列表（successive cancellation list,SCL）譯碼算法的最小重量分布（minimum weight distribution,MWD）構(gòu)造方法。極化碼由于在誤碼性能、編譯碼復(fù)雜度以及靈活適配性等方面展現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì)，已成為5G中eMBB業(yè)務(wù)場(chǎng)景中控制信道的編碼方案。極化碼是目前已被證明當(dāng)碼長(zhǎng)趨近于無(wú)窮時(shí)，采用串行抵消（successive cancellation,SC）譯碼算法，可在任意二進(jìn)制輸入離散無(wú)記憶信道達(dá)到信道容量的編碼方案。然而，在中短碼長(zhǎng)條件下，極化碼SC譯碼的誤碼率（block error rate,BLER）較差。為改善這一性能限制，科研人員提出了擴(kuò)展候選路徑的SCL譯碼算法，以降低極化碼誤碼率。
科研人員面向極化碼構(gòu)造進(jìn)行研究，在三個(gè)方面取得了突破：（1）證明了隨著信噪比趨于無(wú)窮，最大似然性能與最小重量一致界（minimum weight union bound,MWUB）的漸近收斂性；（2）提出了一種獨(dú)立于信道信息的嵌套構(gòu)造序列，即MWD序列，并嚴(yán)格證明了該序列在滿足部分序條件的極化碼中，是MWUB評(píng)估下的最優(yōu)構(gòu)造序列；（3）在MWD序列的基礎(chǔ)上，提出了熵約束比特交換（entropy constraint bit-swapping,ECBS）構(gòu)造方法，通過(guò)逐步交換信息位與凍結(jié)位，使信息集合滿足熵約束條件。該研究為工業(yè)5G中的極化碼高性能構(gòu)造提供理論支持與解決方案。
相關(guān)成果發(fā)表于中國(guó)科學(xué)院通信領(lǐng)域期刊IEEE Transactions on Communications (TCOM)。該論文第一作者為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)研究室樸瑨楠副研究員，通訊作者為李棟研究員。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、遼寧省自然科學(xué)基金、沈陽(yáng)自動(dòng)化所基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目的支持。（工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)研究室）
論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10677464
DOI: 10.1109/TCOMM.2024.3458081
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)