PERFORMANCE IMPROVEMENT ERROR CORRECTION IN BLOCK LOW-DENSITY CODES USING CODEC COMPONENTS

Abstract

на основе метода передачи суперпозиции цепей Маркова (BMST) представлен новый класс объединенных кодов с низкой плотностью проверок на четность (LDPC) для передачи на основе транспортных блоков (TБ) с целью улучшения эффективности коррекции ошибок. При кодировании предыдущие кодовые LDPC-слова, соответствующие TБ (в предыдущем временном интервале), чередуются и накладываются на текущие кодовые LDPC-слова, в результате чего получаются передаваемые кодовые слова. Для декодирования может быть использован алгоритм декодирования скользящего поля суммы-произведения или минимальной суммы, отличающийся относительно низкой задержкой декодирования. Для анализа эффективности BMST LDPC-кодов на уровне ошибки используем нижнюю границу системы передачи пакетов, использующих механизм случайного множественного доступа, которая позволяет оперативно предсказать эффективность исправления ошибок. Численные результаты показывают, что предложенные коды могут иметь производительность, приближающуюся к пропускной способности, с отрывом в 0,007 дБ от соответствующего предела Шеннона. Они также показывают, что с помощью предложенной конструкции BMST можно значительно улучшить эффективность исправления ошибок исходных блочных LDPC-кодов 5G, достигая выигрыша в кодировании до 1 дБ для каналов с аддитивным белым гауссовским шумом (АБГШ) и до 2 дБ для каналов с быстрыми замираниями this article presents a new class of combined codes with low density parity checks (LDPC) for transmission based on transport blocks (TB) based on the Markov chain superposition transmission method (BMST) in order to improve the efficiency of error correction. During encoding, the previous LDPC code words corresponding to TB (in the previous time interval) are alternated and superimposed on the current LDPC code words, resulting in transmitted code words. For decoding, an algorithm for decoding a sliding sum-product field or a minimum sum can be used, characterized by a relatively low decoding delay. To analyze the effectiveness of BMST LDPC codes at the error level, we use the lower bound of the packet transmission system using the random multiple access mechanism, which allows us to effectively predict the effectiveness of error correction. Numerical results show that the proposed codes can have a performance approaching throughput, with a margin of 0.007 dB from the corresponding Shannon limit. They also show that using the proposed BMST design, the error correction efficiency of the original 5G block LDPC codes can be significantly improved, achieving coding gains of up to 1 dB for channels with additive white Gaussian noise (AWGN) and up to 2 dB for channels with fast fading