[論文レビュー] Performance of CRC Concatenated Pre-transformed RM-Polar Codes

Bin Li, Jiaqi Gu+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 15, 2021

Error Correcting Code Techniques参考文献 7被引用数 7

ひとこと要約

本稿では、短符号長通信における誤り訂正を向上させるために、事前変換を施したRM-Polar符号とCRCを連結する手法を提案する。リストデコードを用いることで、(256, 128+9)および(512, 256+9)の符号はそれぞれEb/No = 1.95 dBおよび1.6 dBでフレーム誤り率0.001を達成し、RCU限界から0.05 dBおよび0.15 dBの差で、ほぼ最適に近い性能を示す。

ABSTRACT

In this paper, we discuss pre-transformed RM-Polar codes and cyclic redundancy check (CRC) concatenated pre-transformed RM-Polar codes. The simulation results show that the pre-transformed RM-Polar (256, 128+9) code concatenated with 9-bit CRC can achieve a frame error rate (FER) of 0.001 at Eb/No=1.95dB under the list decoding, which is about 0.05dB from the RCU bound. The pre-transformed RM-Polar (512, 256+9) concatenated with 9-bit CRC can achieve a FER of 0.001 at Eb/No=1.6dB under the list decoding, which is 0.15dB from the RCU bound.

研究の動機と目的

• 短符号長における極性符号の誤り訂正性能を向上させること。
• 事前変換がRM-Polar符号のデコードゲイン向上に与える影響を調査すること。
• リストデコード下でのCRC連結事前変換RM-Polar符号の性能を評価すること。
• 有限長符号に対する提案符号の性能をRCU限界と比較すること。

提案手法

• 符号化の前に、誤り訂正能力を向上させるためにRM-Polar符号に事前変換を適用する。
• 長さ9の巡回冗長検査（CRC）符号を、事前変換を施したRM-Polar符号に連結して、デコードの信頼性を向上させる。
• 連結符号のデコードにリストデコードを採用し、フレーム誤り率性能を改善する。
• 符号長256および512、情報ビット数128および256の符号を設計する。
• 性能は、加法的白色ガウスノイズ（AWGN）チャネル下でのフレーム誤り率（FER）とEb/Noの関係を指標として評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 短符号長環境下において、事前変換はRM-Polar符号の性能にどのように影響を与えるか？
• RQ2 リストデコード下でのCRC連結事前変換RM-Polar符号のフレーム誤り率性能はどのようになるか？
• RQ3 提案符号設計は、有限長符号に対するRCU限界からどの程度近いか？
• RQ4 事前変換RM-Polar符号にCRC連結を適用することで、Eb/No性能にどの程度の向上が得られるか？

主な発見

• 事前変換を施したRM-Polar（256, 128+9）符号は、リストデコード下でEb/No = 1.95 dBでフレーム誤り率0.001を達成する。
• この性能はRCU限界から0.05 dBの差であり、指定された符号長においてほぼ最適な性能であることを示している。
• (512, 256+9)符号は、Eb/No = 1.6 dBでフレーム誤り率0.001を達成し、RCU限界から0.15 dBの差である。
• CRC連結はデコード性能を顕著に向上させ、短符号長符号においてほぼ容量限界性能を達成可能にした。