Метод послойного декодирования QC-LDPC-кодов с постоянной выходной пропускной способностью (ZLayer)

Аннотация

Введение: при использовании QC-LDPC-кодов требования к зависимости пропускной способности аппаратного декодера от длины кода различаются. Например, для Solid State Drive выгодно, чтобы пропускная способность декодера была постоянной для разных длин кода. Однако существующие алгоритмы декодирования QC-LDPC имеют линейную зависимость между размером кода и пропускной способностью. Цель: модифицировать метод декодирования QC-LDPC-кодов таким образом, чтобы он обеспечивал постоянную выходную пропускную способность декодирования. Результаты: предложена модификация метода послойного декодирования, заключающаяся в изменении способа формирования слоев и их количества. Каждый слой сформирован из компонент классических слоев. Количество слоев определяется коэффициентом расширения Z для QC-LDPC-кода, а размер слоя – количеством строк базового графа QC-LDPC-кода. В связи с этим метод получил название ZLayer. Увеличение количества слоев с увеличением длины кода позволяет сохранять постоянную выходную пропускную способность аппаратуры, реализующей метод. Предложена микроархитектура аппаратного ZLayer-декодера. Проведенный анализ корректирующей способности предлагаемого метода и декодера показал улучшение по сравнению с классическим послойным декодированием на 0,3 дБ. Представлены оценки корректирующей способности метода при использовании коэффициентов масштабирования и смещения, а также результаты подбора этих коэффициентов для различных параметров QC-LDPC-кода, применяемого в мобильных сетях пятого поколения. Практическая значимость: представленное решение предлагается использовать в системах с QC-LDPC-кодированием, где требуется постоянная пропускная способность. Увеличение корректирующей способности по сравнению с общепринятым решением также положительно скажется на общей эффективности системы с QC-LDPC.