가중 확률에 기반한 채널 용량 달성을 위한 적응형 채널 코딩 방법

채널 변화에 즉각적으로 대응할 수 있는 가변 코드 속도를 가진 적응형 채널 코딩 방법이 제안되며, 이산 메모리 없는 이진 소스 시퀀스 𝑿가 손실 없이 변환되어 오류 확인이 가능해진다. 변환 후 𝑿는 가중 확률 산술 코딩을 통해 가변 및 고정 코드 속도를 가진다. 고정 코드 속도와 비교했을 때, 가변 코드 속도는 채널 변화에 즉각적으로 대응할 수 있으며 전송 성능을 효과적으로 개선하여 더 복잡한 통신 환경에 적합하다. 코드 길이가 충분히 길 때, 가중 확률 산술 코딩의 디코딩 오류 확률은 0이며 인코딩 속도는 1에 도달할 수 있음을 증명한다. 시퀀스 𝑿의 기호가 균일하게 분포할 때, 전송 속도는 채널 용량에 도달할 수 있다. 가산 백색 가우시안 잡음 채널에서 이진 위상 변조 신호 시뮬레이션 실험에서 다양한 고정 코드 속도 하의 오류 수정 성능이 비교되었다. 고정 코드 속도가 0.5이고 블록 오류율(BLER)이 10−3일 때, 가중 확률 산술 코딩은 Polar CA-SCL을 사용했을 때보다 0.37 dB 개선되었고, BLER이 10−5일 때는 0.48 dB 개선되었다. 이 알고리즘은 통신 시스템, 데이터 저장 및 기타 분야에서 광범위하게 사용될 수 있다.