Low-Complexity Zuverlässigkeitsbasierte Nachrichtenaustausch-Decoder-Architekturen für Nicht-binäre LDPC-Codes

Nicht-binäre Niederdichte-Paritätsprüfzifferncodes (NB-LDPC) können bei moderater Codewortlänge eine bessere Fehlerkorrekturleistung erzielen als ihre binären Pendants, jedoch auf Kosten einer höheren Dekodierungskomplexität. Die kürzlich entwickelte iterative zuverlässig basierte Mehrheitslogik-NB-LDPC-Dekodierung bietet bessere Leistungs-Komplexitäts-Abwägungen als frühere Algorithmen. In diesem Papier werden zunächst Verbesserungsschemata für die iterative harte zuverlässigkeitsbasierte Mehrheitslogik-Dekodierung (IHRB-MLGD) vorgeschlagen. Im Vergleich zum IHRB-Algorithmus kann unser verbessertes (E-)IHRB-Algorithmus einen signifikanten Codierungsgewinn mit geringem Hardwareaufwand erzielen. Anschließend werden Niedrigkomplexitäts-Teillateral-NB-LDPC-Decoderarchitekturen auf der Grundlage dieser beiden Algorithmen entwickelt. Viele bestehende Methoden zur Konstruktion von NB-LDPC-Codes führen zu quasi-zylindrischen oder zylindrischen Codes. Beide Codearten werden in unserem Design berücksichtigt. Darüber hinaus werden neuartige Schemata entwickelt, um einen kleinen Anteil an Nachrichten zu behalten, um die Speicheranforderungen zu reduzieren, ohne spürbare Leistungseinbußen zu verursachen. Zusätzlich wird eine Shiftnachrichtenstruktur vorgeschlagen, die Speicher verwendet, die mit variablen Knoteneinheiten verkettet sind, um eine effiziente Teillateral-Dekodierung für zylindrische NB-LDPC-Codes zu ermöglichen. Im Vergleich zu früheren Entwürfen, die auf dem Min-Max-Dekodierungsalgorithmus basieren, weisen unsere vorgeschlagenen Decoder eine um mindestens das Zehnfache geringere Komplexität bei moderatem Codierungsgewinnverlust auf.