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极化码简化连续消除译码中并行度与延迟的权衡

信息论 2020-12-25 v1 math.IT

摘要

本文刻画了在硬件资源约束下极化码简化连续消除(SSC)译码方案的延迟。特别地,当能够并行执行 SSC 译码操作的处理单元数量 PP 受限时(实际情况正是如此),SSC 译码的延迟为 O(N11/μ+NPlog2log2NP)O\left(N^{1-1/\mu}+\frac{N}{P}\log_2\log_2\frac{N}{P}\right),其中 NN 为码块长度,μ\mu 为信道的缩放指数。给出了该界限的三个直接推论。第一,在 P=N2P=\frac{N}{2} 的全并行实现中,SSC 译码延迟为 O(N11/μ)O\left(N^{1-1/\mu}\right),即关于块长度次线性。这恢复了我们先前工作中的结果。第二,在 P=1P=1 的全串行实现中,SSC 译码延迟随 O(Nlog2log2N)O\left(N\log_2\log_2 N\right) 缩放。乘性常数亦被算出:我们证明当 P=1P=1 时 SSC 译码延迟为 (2+o(1))Nlog2log2N\left(2+o(1)\right) N\log_2\log_2 N。第三,在半并行实现中,给出与全并行实现相同延迟的最小 PPP=N1/μP=N^{1/\mu}。我们通过大量仿真验证了上述 SSC 译码延迟界限的紧性以及前述结果的适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13378,
  title  = {Parallelism versus Latency in Simplified Successive-Cancellation Decoding of Polar Codes},
  author = {Seyyed Ali Hashemi and Marco Mondelli and Arman Fazeli and Alexander Vardy and John Cioffi and Andrea Goldsmith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13378},
  year   = {2020}
}