Об использовании низкоплотностных кодов в канале Гилберта
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-4-55-63
Аннотация
Коды с низкой плотностью проверок на четность для современных стандартов связи были тщательно изучены при использовании в каналах без памяти, но исправление пакетных ошибок с их помощью не было тщательно проанализировано. В статье исследуется декодирование различных типов кодов с низкой плотностью проверок на четность в каналах с памятью и приводятся оценки минимального расстояния и пакетной корректирующей способности для набора низкоплотностных кодов. Рассматриваются различные сценарии декодирования для канала Гилберта, включая обычный алгоритм распространения доверия, алгоритм распространения доверия с дополнительным этапом оценки состояния канала, введение буфера с перемежением внутри буфера. Передача по каналу Гилберта сравнивается с каналом без памяти. Полученные результаты показывают, что вероятность ошибки сильно зависит от характеристик, связанных с памятью канала.
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, соглашение № FSRF-2020-0004, «Научные основы построения архитектур и систем связи бортовых информационно-вычислительных комплексов нового поколения для авиационных, космических систем и беспилотных транспортных средств».
Об авторах
А. А. Овчинников
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия
Россия
Овчинников Андрей Анатольевич, кандидат технических наук, доцент кафедры инфокоммуникационных технологий и систем связи
Санкт-Петербург, 190000
А. М. Вересова
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия
Россия
Вересова Алина Максимовна, аспирант кафедры инфокоммуникационных технологий и систем связи
Санкт-Петербург, 190000
А. А. Фоминых
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия
Россия
Фоминых Анна Александровна, ассистент кафедры инфокоммуникационных технологий и систем связи
Санкт-Петербург, 190000
Список литературы
1. Lin S., Li J. Fundamentals of Classical and Modern Error-Correcting Codes. Cambridge: Cambridge University Press, 2022. 840 p.
2. Gallager R. Low-density parity-check codes // IRE Transactions on Information Theory. 1962. Vol. 8. Iss. 1. PP. 21–28. DOI:10.1109/TIT.1962.1057683
3. ETSI TS 138 212 V15.3.0 (2018-10). 5G. NR. Multiplexing and channel coding (3GPP TS 38.212 version 15.3.0 Release 15). Technical Specification. 101 p.
4. Holton T. Digital Signal Processing: Principles and Applications. Cambridge: Cambridge University Press, 2021. 1058 p.
5. Eckford A.W., Kschischang F.R., Pasupathy S. Analysis of low-density parity-check codes for the Gilbert-Elliott channel // IEEE Transactions on Information Theory. 2005. Vol. 51. Iss. 11. PP. 3872–3889. DOI:10.1109/TIT.2005.856934
6. Eckford A.W., Kschischang F.R., Pasupathy S. On designing good LDPC codes for Markov channels // IEEE Transactions on Information Theory. 2006. Vol. 53. Iss. 1. PP. 5–21. DOI:10.1109/TIT.2006.887467
7. Veresova A.M., Ovchinnikov A.A. Comparison of the Probability of Reed ‒ Solomon and LDPC Codes Decoding Error in the Gilbert-Elliott Channel // Proceedings of the Conference on Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF, St. Petersburg, Russia, 30 May‒03 June 2022). IEEE, 2022. DOI:10.1109/WECONF55058.2022.9803501
8. Shannon C.E. A mathematical theory of communication // The Bell System Technical Journal. 1948. Vol. 27. Iss. 1. PP. 379–423. DOI:10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
9. Gilbert E.N. Capacity of a Burst-Noise Channel // Bell System Technical Journal. 1960. Vol. 39. Iss. 5. PP. 1253–1265. DOI:10.1002/j.1538-7305.1960.tb03959.x
10. Elliott E.O. Estimates of error rates for codes on burst-noise channels // The Bell System Technical Journal. 1963. Vol. 42. Iss. 5. PP. 1977–1997. DOI:10.1002/j.1538-7305.1963.tb00955.x
11. Richardson T., Urbanke R. Modern Coding Theory. Cambridge: Cambridge University Press, 2008. 590 p.
12. Stern J. A method for finding codewords of small weigh // Proceedings of the 3rd International Colloquium on Coding Theory and Applications (Toulon, France, 2‒4 November 1988). Lecture Notes in Computer Science. Vol. 388. Berlin, Heidelberg: Springer, 1988. PP. 106–113. DOI:10.1007/BFb0019850
13. Hu X.-Y., Fossorier M.P.C., Eleftheriou E. On the computation of the minimum distance of low-density parity-check codes // Proceedings of the International Conference on Communications (IEEE Cat. No.04CH37577, Paris, France, 20‒24 June 2004). IEEE, 2004. Vol. 2. PP. 767–771. DOI:10.1109/ICC.2004.1312605
14. MacKay D.J.C. Good error-correcting codes based on very sparse matrices // IEEE Transactions on Information Theory. 1999. Vol. 45. Iss. 2. PP. 399–431. DOI:10.1109/18.748992
15. Krouk E., Ovchinnikov A. Exact Burst-Correction Capability of Gilbert Codes // Informatsionno-upravliaiushchie sistemy. 2016. Vol. 1. PP. 80–87. DOI:10.15217/issn1684-8853.2016.1.80
16. Fossorier M.P.C. Quasi-cyclic low-density parity-check codes from circulant permutation matrices // IEEE Transactions on Information Theory. 2004. Vol. 50. Iss. 8. PP. 1788–1793. DOI:10.1109/TIT.2004.831841
17. Krouk E., Ovchinnikov A. 2-Stripes Block-Circulant LDPC Codes for Single Bursts Correction // Proceedings of the 9th International KES Conference on Intelligent Interactive Multimedia: Systems and Services (KES-IIMSS-16, Puerto de la Cruz, Tenerife, Spain, 15‒17 June 2016). Smart Innovation, Systems and Technologies. Vol. 55. Cham: Springer, 2016. PP. 11–23. DOI:10.1007/978-3-319-39345-2_2
18. Veresova A.M., Ovchinnikov A.A. About One Algorithm for Correcting Bursts Using Block-Permutation LDPC-Codes // Proceedings of the Conference on Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF, St. Petersburg, Russia, 03‒07 June 2019). IEEE, 2019. DOI:10.1109/WECONF.2019.8840580
Рецензия
Для цитирования:
Овчинников А.А., Вересова А.М., Фоминых А.А. Об использовании низкоплотностных кодов в канале Гилберта. Труды учебных заведений связи. 2022;8(4):55-63. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-4-55-63
For citation:
Ovchinnikov A., Veresova A., Fominykh A. Usage of LDPC Codes in a Gilbert Channel. Proceedings of Telecommunication Universities. 2022;8(4):55-63. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-4-55-63
Просмотров:
476
Послать статью по эл. почте 