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一种自适应快速SSCL极化码译码算法*

2021-11-02张治中邓炳光

电讯技术 2021年10期

王 玲,张治中,邓炳光

(重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065)

0 引 言

Arikan[1]首次提出极化码(Polar Code),该码是人类已知的第一种能够被严格证明达到信道容量的信道编码方法;同时,他提出的连续消除(Successive Cancellation,SC)译码算法是第一个在Polar码中码长接近无穷时能实现信道容量的译码算法。然而,对于中等码长或短码长的编码,SC译码算法的纠错性能较差。

SC列表(Successive Cancellation List,SCL)译码通过从解码器生成的候选列表中选择码字解决了Polar码有限码长的译码问题[2]。文献[3-4]实现了多种组成节点的快速并行译码,包括R1(Rate-1)节点、R0(Rate-0)节点以及Rep(Repetition)节点等特殊节点,命名为简化连续消除(Simplified Successive Cancellation,SSC)译码算法以及简化SCL(Simplified Successive Cancellation List,SSCL)译码算法。文献[5]给出了SSCL译码路径分裂的精确边界,进一步减少了时间步数。研究发现,在循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)码的辅助下极性码的纠错性能优于目前最先进的低密度校验(Low Density Parity Check,LDPC)码和Turbo码[6-7]。尽管文献[8-14]提出的算法都一定程度改善了Polar译码性能,降低了时间复杂度,但随着5G商用的到来,国际移动通信标准化组织3GPP确定Polar码作为5G增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)场景的控制信道编码方案,其传统译码算法效率也很难达到5G高速率、低时延应用场景的需求。基于文献[15-20]Polar译码算法的研究可知,在能够保证满足一定译码纠错性能的前提下,5G eMBB控制信道场景亟待更优快速的译码算法。

本文在SSCL译码算法基础上提出基于路径度量(Path Metric,PM)的自适应SSCL译码算法,在不增加任何信道先验信息计算的前提下有效消除了译码过程的冗余计算,进一步提高了译码效率。……

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