Формалізація та моделювання процесів кодування/декодування турбокодів для систем зв'язку 5G

D OI: 10.31673/2412-9070.2024.013037

Анотація

Розглянуто питання підвищення ефективності функціонування систем мобільного зв’язку 5G завдяки використанню адаптивного завадостійкого кодування. Удосконалено метод оптимізації роботи кодера та декодера турбокоду через застосування адаптивної ваги шляху та запропонованого показника невизначеності декодування. Реалізація методу дасть змогу підвищити вірогідність передавання за заданою пропускною здатністю трактів систем і мереж мобільного зв'язку покоління 5G.

Ключові слова: моделювання; завадостійке кодування; турбокод; пропускна здатність; вірогідність передавання; показник невизначеності.

Список використаної літератури
1. Berrou C., Glavieux A., Thitimajshima P. Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: turbo-codes // Proc. Int. Conf. On Commun., ICC-93. Geneva, 1993. May. P. 1064–1070.
2. Dahlman E., Parkvall S., Skold J. 4GLTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband. Oxford: Academic Pressis an imprint of Elsevier, 2011. 431 p.
3. Murach A. Elliptic pseudodifferential operators in the improved scale of spaces on a closed manifold // Ukrainian Mathematical Journal. 2007. 59. P. 874–893.
4. Mikhailets V., Murach A. Elliptic boundary-value problem in a two-sided improved scale of spaces // Ukrainian Mathematical Journal. 2008. 60. P. 574–597.
5. Koutsouvelis K. V., Dimakis C. E. Generating Turbo code s-random interleavers with application of the bubble search sorting method // Wireless Personal Communications. 2008. Vol. 46. Р. 365–370.
6. Interleaver Design for Turbo Codes / H. R. Sadjadpour, N. J. A. Sloane, M. Salehi, G. Nebe // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2006. Vol. 19. Р. 831–837.
7. Dolinar S., Divsalar D. Weight distribution for turbo codes using random and nonrandom permutations // The Telecommunications and Data Acquisition Progress (TDA) Progress Report 42–122, Jet Propulsion Lab. (JPL). 1995. P. 56–65.
8. Zaitsev S. V., Kazymyr V. V. Method of Adaptive Decoding in Case of Information Transmission in Condition of Influence of Deliberate Noise// Radioelectronics and Communications Systems. Allerton Press, Inc. New York, 2015. Vol. 58. P. 30–40.
9. Turbo Autoencoder: Deep learning based channel codes for point to point communication channels / Y. Jiang, H. Kim, H. Asnani [et al.] // In Advances in Neural Information Processing Systems. 2019. P. 2754–2764.
10. Adaptive selection of parameters of s-random interleaver in wireless data transmission systems with turbo coding / S. V. Zaitsev, V. V. Kazymyr, V. M. Vasilenko, A. V. Yarilovets // Radioelectronics and Communications Systems. New York, 2018. Vol. 61. P. 13–21.
11. Kujima S., Marti K., Ahn C. Adaptive Modulation and Coding Using Neural Network Based SNR Estimation // IEEE Access. 2019. Vol. 7. P. 183545–183553.
12. A Novel Algorithm to Design Rate-Adaptive Irregular LDPC Codes / R. Mahalakshmi, P. V. Bhuvaneshwari, C. Tharini [et al.] // Wireless Pers Commun. 2020. 113. P. 453–468.
13. Energy Optimization for Hybrid ARQ with Turbo Coding: Rate Adaptation and Allocation / B. Zhang, L. B. Milstein, P. Cosman // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2020. 69(10). P. 11338–11352
14. Berrou C. Codes and Turbo Codes. Springer, 2010. 415 p.
15. Vucetic B., Yuan J. Turbo Codes. Principles and Applications. Springer Science, 2000. 307 p.