Análise de desempenho de códigos LDPC em cenários 5G new radio

• Autor(a) principal: Souza, Raphael Parreira de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/238484
• topic: Codificação; Códigos corretores de erros (Teoria da informação); Sistemas de comunicação sem fio; Teoria da informação; Telecomunicações

A teoria da informação, dissertada por Shannon em 1948, apresenta conceitos que são utilizados para desenvolvimento das técnicas de codificação de canal. A partir da identificação do que são os códigos de bloco lineares, Gallager propôs um modelo de códigos do tipo bloco com matrizes controle de paridade com baixa densidade de 1’s, conhecido como códigos LDPC (Low Density Parity Check). Os estudos sobre este código foram esquecidos na comunidade científica por muitos anos. Redescoberto por Mackay e Neal na década de 90, hoje são usados para diversos padrões como IEEE 802.11, DVB-S2, e o objeto desse estudo, o 5G NR (New Radio). Para a quinta geração das comunicações móveis (5G), adotou-se a codificação através de construções de matrizes base com expansões em matrizes identidades e, para a decodificação, algoritmos de decisão suave como os algoritmos Soma-Produto (SPA) e o Mínima-Soma (MS). Este trabalho, apresenta um estudo de como são construídas essas matrizes seguindo as normas definidas pelo 3rd Generation Partnership Project (3GPP), bem como a decodificação através do algoritmo Mínima-Soma em Camadas (LMS) baseado em tangentes hiperbólicas. A partir deste estudo, simulações serão apresentadas de modo que os resultados obtidos demonstram como é a codificação de uma mensagem enviada no padrão 5G NR, e como um algoritmo de alto custo computacional (SPA) pode ser simplificado (LMS) a fim de obter uma rápida convergência sem prejudicar o desempenho. Serão apresentadas simulações para diferentes comprimentos de bloco de informação e diferentes taxas (o que resulta em diferentes matrizes bases). Como parâmetro a ser analisado, a taxa de erro de bits foi selecionada de acordo com o valor mínimo estabelecido para o 5G NR de 10−6. Para todos os tamanhos e taxas foi possível atingir o valor desejado.