문. Polar code

문. Polar code

답.

1. Polar code의 개념

- 2008년 터키의 Arikan 교수에 의해 제안된 채널 양극화 현상을 이용하는 코드

- 채널 양극화 현상으로 발생한 안정한 채널에는 메시지를 전송하고 불안정한 채널에는 패리티를 보내는 방식

 

2. Polar code 개념도 및 특징

가. 개념도

<그림. 채널양극화 현상>

<그림. 부호어 생성 방법>

  - 채널 합성과정을 통해 채널 Index별로 에러확률을 구하면 에러 발생확률이 100%와 0%로 양극화됨

  - 에러발생확률이 100% Index는 패리티비트를 삽입하고 0%인 Index는 메시지 비트를 삽입하여 전송함.

 

나. 특징

구 분	설 명
성능	- 부호어의 길이가 충분히 크면(2^20이상) 샤논의 한계(-1.6dB) 만족가능
복잡도	- 부호화/복호화 복잡도 : NlogN(N : 부호어 길이)
coderate	- 메시지길이/부호어길이 = 0.5 - 패리티비트 인덱스가 고정됨
추가 정보	- 채널 오류확률에 대한 추정 필요 - 패리티비트 Index 설정 시 필요

 

3. LDPC와 Polar code 비교

구 분	LDPC	Polar code
복잡도		NlogN
에러정정성능	우수	보통
처리속도	고속	보통
부호어길이	512bit이상	최소 1024bit 이상
활용	4G, 5G 데이터블록	5G 제어채널

 

4. 채널코딩 기술 진화과정

  - Polar code는 5G 데이터 채널에서 CRC와 연접하여 사용됨

  - 현재 실용적인 길이에서 하드웨어 설계 복잡도를 줄이기 위한 연구가 진행 중

 

5. Polar code 인코딩 및 채널 통과 과정

  - U1과 U2 메시지와 패리티비트를 의미하고 X1과 X2는 인코딩된 값 Y1과 Y2는 에러가 삽입된 인코딩된 값을 의미함.