Особливості застосування компаундних кодів в телекомунікаціях
DOI:
https://doi.org/10.31861/sisiot2025.1.01008Ключові слова:
компаундні коди, завади, коригуюча властивість, оптимальність, надлишковістьАнотація
У телекомунікаційних системах і мережах, призначених для передачі інформації, можливе одночасне виникнення незалежних і пакетних помилок. Для виправлення цього типу помилок доцільно використовувати код, який може виправляти як і пакетні, так і незалежні помилки. До таких циклічних кодів відносяться компаундні коди. Це різновид систематичних кодів. Вони є рівномірними, подільними, блочними. Мають виняткову властивість - якщо кодова комбінація належить коду, то нова комбінація, яка отримана циклічною перестановкою бітів, також належить до цього коду. Ці коди мають просту апаратну реалізацію схем кодування/декодування і високу ефективність виявлення і виправлення помилок. Що в свою чергу забезпечило їх широке застосування. Для побудови циклічних кодів використовують неприводимі многочлени (поліноми). Для отримання компаундного коду необхідно перемножити породжуючий поліном коду Файра на породжуючий поліном коду Боуза-Чоудхурі-Хоквінгема (БЧХ). У довідниковій літературі компаундні коди переважно позначаються як ФхБЧХУ. Порівнюючи коди, які виправляють лише пакети помилок і компаундні коди, показало, що компаундні коди мають більшу кількість перевірочних розрядів. Більшість з отриманих оптимальних компаундних кодів можливо використовувати на практиці в системах кодування. У статті проведено дослідження компаундних кодів, які поєднують кілька методів кодування для підвищення надійності передачі даних у телекомунікаційних системах. Розглянуто їхню структуру, переваги та недоліки порівняно з традиційними кодами, такими як коди Хеммінга та Ріда-Соломона. Проведено аналіз ефективності компаундних кодів у каналах із завадами, включаючи числові розрахунки ймовірності помилок і порівняння продуктивності. Результати представлено у вигляді таблиць і графіків, що демонструють залежність ефективності від параметрів каналу. Робота спрямована на визначення оптимальних умов застосування компаундних кодів у сучасних телекомунікаційних системах, зокрема в контексті 5G і перспективних технологій 6G.
Завантажити
Посилання
M. Burachok, M. Klymash, and B. V. Koval, Telecommunication Systems for Information Transmission. Encoding Methods. Lviv: Lviv Polytechnic Publishing House, 2015.
I. P. Panfilov, V. Yu. Dyda, and A. V. Kapatsin, Theory of Electrical Communication. Kyiv: Tekhnika, 1998.
C. Berrou, A. Glavieux, and P. Thitimajshima, “Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo codes,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 44, no. 10, pp. 1064–1070, 1996.
F. J. MacWilliams and N. J. A. Sloane, The Theory of Error-Correcting Codes. North-Holland, 1977.
C. E. Shannon, “A mathematical theory of communication,” Bell Syst. Tech. J., vol. 27, pp. 379–423, 623–656, 1948.
J. G. Proakis, Digital Communications, 5th ed. New York: McGraw-Hill, 2008.
T. K. Moon, Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms. Hoboken, NJ: Wiley-Interscience, 2005.
S. Lin and D. J. Costello, Error Control Coding: Fundamentals and Applications, 2nd ed. Pearson, 2004.
L. Hanzo, T. Liew, and B. Yeap, Turbo Coding, Turbo Equalisation and Space-Time Coding. Wiley, 2002.
ETSI EN 302 307, “Digital Video Broadcasting (DVB); Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications (DVB-S2),” ETSI, 2009.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Безпека інфокомунікаційних систем та Інтернету речей
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
