面向短包无线通信的枚举球成形
信号处理
2019-11-13 v2
摘要
概率幅度成形（PAS）将外层成形层与内层系统前向纠错（FEC）层相结合以闭合成形间隙。为 PAS 提出的常组合分布匹配（CCDM）产生具有固定经验分布的幅度序列。我们表明 CCDM 在较小块长度下承受高速率损失，并提议改用枚举球成形（ESS）。ESS 在任何块长度下使速率损失最小。此外，我们讨论 ESS 的计算复杂度，并证明其显著小于另一种执行球成形的方法——壳映射（SM）。然后我们研究 PAS 设计参数的选择。遵循 Wachsmann 等人，我们表明对于给定的星座和目标速率，在 FEC 码率与 Maxwell-Boltzmann 分布的熵之间存在最优平衡，使容量间隙最小。而且，我们演示了如何在 PAS 中利用来自 IEEE 802.11 的非系统卷积码。在加性白高斯噪声（AWGN）和频率选择性信道上的仿真表明，在块长度小至 96 符号时，采用卷积码和低密度奇偶校验（LDPC）码的 ESS 分别比均匀信令能量效率高至多 1.6 和 0.7 dB。
引用
@article{arxiv.1903.10244,
title = {Enumerative Sphere Shaping for Wireless Communications with Short Packets},
author = {Yunus Can Gültekin and Wim J. van Houtum and Arie Koppelaar and Frans M. J. Willems},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10244},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 9 figures