극성 코드(코딩 이론)
Polar code (coding theory)정보이론에서 극성코드는 선형블록오류수정코드를 말한다. 코드구성은 물리적 채널을 가상의 외부 채널로 변환하는 짧은 커널 코드의 다중 재귀적 결합에 기초한다. 재귀 횟수가 많아지면 가상 채널은 신뢰성이 높거나 신뢰성이 낮은 경향이 있으며(다시 말해 양극화되거나 희박해짐), 데이터 비트는 가장 신뢰할 수 있는 채널에 할당된다. 용량 간극에 다항식 의존성을 갖는 대칭 바이너리 입력, 이산 메모리 없는 채널(B-DMC)의 채널 용량을 실현하기 위한 명시적 구성을 가진 최초의 코드다.[1] 특히 극성 코드는 중간 정도의 인코딩과 디코딩 복잡도 O(n log n)를 가지고 있어 많은 애플리케이션에 매력적이다. 더욱이 일반화된 극성 코드의 인코딩 및 해독 에너지 복잡성은 ε > 0에 대한 O(nε 폴리로그 n) 인자 내에서 2차원 회로의 에너지 소비량에 대한 기본적인 하한에 도달할 수 있다.[2]
산업용 응용 프로그램
극성 코드는 산업 용도에 사용할 때 몇 가지 제한이 있다. 기본적으로 폴라 코드의 원래 설계는 연속적인 취소 디코더로 블록 크기가 점증적으로 클 때 용량을 달성한다. 그러나 산업에서 사용되는 블록크기로 인해 저밀도 패리티-체크 코드(LDPC), 터보 코드(Turbo) 등 잘 정의되고 구현된 코딩 방식에 비해 연이은 취소의 성능이 떨어진다. 폴라 성능은 연속적인 취소 리스트 디코딩으로 개선될 수 있지만, 반복적 접근방식에 의한 구현 효율성이 매우 낮기 때문에 실제 애플리케이션에서의 사용성은 여전히 의문이다.[3]
화웨이는 2016년 10월 채널 코딩에 폴라코드를 활용한 5G 현장 시험에서 27Gbit/s를 달성했다고 발표했다. 개선사항이 도입되어 채널 성능은 이제 주어진 대역폭과 주어진 소음 수준에 대한 최대 속도의 기준을 설정하는 섀넌 한계치와의 격차를 거의 좁혔다.[4]
2016년 11월 3GPP는 5G NR(New Radio) 인터페이스용 eMBB(Enhanced Mobile Broadband) 제어 채널에 극성 코드를 채택하기로 합의했다. 같은 회의에서 3GPP는 해당 데이터 채널에 대해 LDPC를 사용하기로 합의했다.[5]
PAC 코드
아레칸은 최근 양극화 조절식 콘볼루션(PAC) 코드라고 불리는 새로운 극성 부호화 방식을 도입했다. 짧은 블록 길이에서 그러한 코드는 기존 극성 코드의 CRC 지원 리스트 디코딩을 능가한다.[6]
참고 항목
참조
- ^ Arikan, E. (July 2009). "Channel Polarization: A Method for Constructing Capacity-Achieving Codes for Symmetric Binary-Input Memoryless Channels". IEEE Transactions on Information Theory. 55 (7): 3051–73. arXiv:0807.3917. doi:10.1109/TIT.2009.2021379. S2CID 889822.
- ^ Blake, Christopher G. (2017). "Energy Consumption of Error Control Coding Circuits" (PDF). University of Toronto. Retrieved 2019-10-18.
- ^ 아리칸, 에르달 등 "채널 코딩의 도전과 몇 가지 새로운 방향." arXiv:1504.03916(2015)
- ^ "Huawei achieves 27Gbps 5G speeds with Polar Code". Retrieved 2016-10-10.
- ^ "3GPP RAN1 meeting #87 final report". 3GPP. Retrieved 31 August 2017.[데드링크]
- ^ Yao, Hanwen; Fazeli, Arman; Vardy, Alexander (2021). "List Decoding of Arıkan's PAC Codes". Entropy. 23 (7): 841. arXiv:2005.13711. doi:10.3390/e23070841. PMC 8303677. PMID 34209050.
