极化码黄金十年：从基本原理到5G应用
信息论
2023-03-28 v1 math.IT
摘要
经过七十年的追求，极化码的发明表明我们找到了首个具有低复杂度构造与译码的容量可达编码，这是过去二十年来编码理论的重大突破。在本综述中，我们回顾极化码的历史并总结过去十年的进展。首先，研究信道极化的基本原理，从而回顾基本构造、编码方法以及经典连续消除（SC）译码。其次，为改善有限码长性能，我们引入指导原则，并基于文献中的范例方案，总结出实用通信系统中极化码构造、设计与实现的五项设计准则。特别地，我们解释了5G无线系统中极化码级联编码与速率匹配背后的设计原理。此外，研究并比较了改进的SC译码算法，如SC列表（SCL）译码和SC栈（SCS）译码等。最后，探讨了极化码在未来6G通信系统中的研究前景，包括短极化码优化、衰落信道中的编码构造、极化编码调制与HARQ，以及极化编码传输即极化处理。可以预见，作为一种新的编码方法，极化码将照亮通信理论并开启传输技术的革命。
引用
@article{arxiv.2303.14614,
title = {A Golden Decade of Polar Codes: From Basic Principle to 5G Applications},
author = {Kai Niu and Ping Zhang and Jincheng Dai and Zhongwei Si and Chao Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.14614},
year = {2023}
}
备注
29 pages, 21 figures, Published in China Communications