Đánh giá chất lượng một số thuật toán giải mã mới cho mã NB-LDPC

Bài viết này đánh giá chất lượng sửa lỗi của một số thuật toán giải mã mới cho mã NB-LDPC trên các trường khác nhau với các mã có độ dài từ mã khác nhau. Kết quả cho thấy độ lớn của trường hữu hạn và độ dài từ mã sẽ quyết định đến phẩm chất của bộ giải mã.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá chất lượng một số thuật toán giải mã mới cho mã NB-LDPC Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) Đánh giá chất lượng một số thuật toán giải mã mới cho mã NB-LDPC Đàm Đức Thuận, Lại Tiến Đệ, Phạm Xuân Nghĩa Khoa Vô tuyến điện tử Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn Email: thuandd@mta.edu.vn, tiendelai@gmail.com, nghiapx@mta.edu.vnAbstract - Mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp phi nhị một bộ giải mã thích nghi có độ phức tạp thấp dựaphân (NB-LDPC - Nonbinary Low-Density Parity- trên thuật toán này. Công trình [10] đã kết hợp thuậtCheck Codes) cho phẩm chất sửa lỗi tốt hơn so với toán Tổng-tích trên miền Logarit và phép biến đổiphiên bản mã nhị phân cùng loại. Tuy nhiên, bộ giải FFT nhằm giảm độ phức tạp của bộ giải mã. Tuymã NB-LDPC có độ phức tạp rất cao, đặc biệt là quá nhiên, phương pháp này thực hiện giải mã theo thuậttrình xử lý nút kiểm tra. Bài báo này đánh giá chất toán tràn (flooding) khiến bộ giải mã khó thực hiệnlượng sửa lỗi của một số thuật toán giải mã mới cho việc giải mã song song. Các phương pháp thực hiệnmã NB-LDPC trên các trường khác nhau với các mãcó độ dài từ mã khác nhau. Kết quả cho thấy độ lớn giải mã theo lớp (layered) cho phép giải mã songcủa trường hữu hạn và độ dài từ mã sẽ quyết định đến song, giúp giảm yêu cầu tài nguyên phần cứng sẽphẩm chất của bộ giải mã. Với độ phức tạp thấp, các được nghiên cứu trong bài báo này. Trong [6], thuậtthuật toán này thể hiện tính khả thi cao trong việc hiện toán Trellis min-max đơn giản hóa (S-TMM -thực hóa bộ giải mã trên nền tảng phần cứng, có khả Simplified Trellis Min-Max) được đề xuất dựa trênnăng ứng dụng trong các thiết bị thuộc hệ thống nghiên cứu trong [4], không chỉ tăng được thôngtruyền thông tiên tiến hay các bộ nhớ đọc ghi tốc độ lượng bộ giải mã mà còn giúp giảm độ phức tạp củacao. CNU. Bài báo tiến hành đánh giá chất lượng giải mãKeywords - NB-LDPC, thuật toán giải mã, S-TMM, của hai thuật toán giải mã mới cho mã NB-LDPC làTEC-TMM. S-TMM và TEC-TMM (Two-Extra- Column Trellis I. GIỚI THIỆU Min-Max), đánh giá khả năng của các bộ mã NB- Mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp phi nhị phân LDPC với các tham số độ dài và độ lớn của trường(NB-LDPC) được định nghĩa trên trường GF(q) (q > hữu hạn khác nhau. Các kết quả mô phỏng cho thấy2) gồm q phần tử được phát triển bởi Davey và phẩm chất giải mã rất tốt của mã NB-LDPC, và sựMacKay [1]. Mã NB-LDPC tốt hơn dạng nhị phân phụ thuộc của phẩm chất bộ giải mã vào độ lớncủa nó về phẩm chất sửa lỗi và khả năng sửa lỗi cụm trường hữu hạn và độ dài từ mã. Các thuật toán nàykhi độ dài từ mã thay đổi. Tuy nhiên, cấu trúc bộ có độ phức tạp giảm đi rất nhiều so với các thuậtgiải mã lại có độ phức tạp cao và yêu cầu bộ nhớ toán gốc, kết hợp với khả năng cho phép giải mãlớn, đặc biệt cho bộ xử lý nút kiểm tra (CNU - phân lớp đã thể hiện tính khả thi cao trong quá trìnhCheck Node Unit). Điều này làm hạn chế thông hiện thực hóa trên các nền tảng phần cứng.lượng tối đa và tài nguyên tối thiểu cho cấu trúc bộ Phần tiếp theo của bài báo được trình bày nhưgiải mã. sau: Mục II giới thiệu tổng quan về mã NB-LDPC Thuật toán giải mã nguyên bản cho mã NB- và các thuật toán giải mã S-TMM, TEC-TMM.LDPC là thuật toán tổng tích (QSPA Q-ary Sum- Trong mục III, bài báo trình bày kết quả đánh giáProduct Algorithm) [1] được coi là thuật toán giải phẩm chất một số mã NB-LDPC trên cơ sở sử dụngmã cho phẩm chất sửa lỗi tối ưu, với trả giá là độ các thuật toán giải mã được trình bày ở Mục II quaphức tạp cao. Để giảm độ phức tạp giải mã, một số kết quả mô phỏng, cuối cùng là phần Kết luận.thuật toán xấp xỉ như thuật toán min-sum mở rộng II. KHÁI QUÁT MÃ NB-LDPC VÀ MỘT SỐ(EMS - Extended Min-Sum) [2] và thuật toán min- THUẬT TOÁN GIẢI MÃ MỚImax [3] đã được đề xuất nhằm giảm độ phức tạp của 2.1. Giới thiệu mã NB-LDPCCNU chính là quá trình phức tạp nhất của bộ giải mã Mã NB-LDPC được xác định bởi một ma trậnNB-LDPC. ...