5G-NR信道编码 本书特色

本书以5G主要应用场景和性能指标为基础，对适合5G的几大编码技术逐一进行系统的描述。本书介绍的编码技术主要包含低密度校验码（LDPC）、极化码（Polar Code）、咬尾卷积码（TBCC）和Turbo码。除此之外，对外层编码和其他的编码都有专门的章节介绍。每一种编码技术的描述包括码的结构、编解码算法、性能仿真和算法复杂度分析。

5G-NR信道编码 内容简介

本书以5G主要应用场景和性能指标为基础, 对适合5G的几大编码技术逐一进行系统的描述。本书介绍的编码技术主要包含低密度校验码 (LDPC) 、极化码 (Polar Code) 、咬尾卷积码 (TBCC) 和Turbo码。除此之外, 对外层编码和其他的编码都有专门的章节介绍。每一种编码技术的描述包括码的结构、编解码算法、性能仿真和算法复杂度分析。

5G-NR信道编码 目录

第 1章　背景介绍 1

1.1　前几代移动通信的演进 3

1.2　第五代移动通信系统（5G-NR）的系统要求 5

1.2.1　主要场景 5

1.2.2　关键性能指标和评估方法 7

1.2.3　调制编码的性能仿真参数 9

1.3　信道编码的主要方案 9

1.3.1　低密度校验码（LDPC） 9

1.3.2　极化码（Polar Code） 10

1.3.3　卷积码（Convolutional Code） 10

1.3.4　Turbo码 11

1.3.5　外层编码（Outer Code） 11

1.3.6　其他高级编码方案 12

1.4　本书的目的和篇章结构 13

参考文献 14

第 2章　低密度校验码（LDPC） 17

2.1　LDPC的产生和发展 18

2.2　LDPC码的基本原理 20

2.2.1　Gallager码 20

2.2.2　规则LDPC和非规则LDPC 22

2.2.3　置信度传播的基本原理及其应用 23

2.2.4　实用的解码方法 27

2.2.5　性能的理论分析 29

2.3　准循环LDPC码（QC-LDPC） 32

2.3.1　扩展矩阵 33

2.3.2　基础矩阵的基本结构 38

2.3.3　编码算法 39

2.3.4　准循环LDPC码的多码长设计 42

2.3.5　基于QC-LDPC码的多码率设计 45

2.3.6　基于QC-LDPC码的精细码率调整 46

2.3.7　一般LDPC码的短圈特性 46

2.3.8　QC-LDPC码的短圈特性 48

2.4　QC-LDPC码的译码结构 50

2.4.1　全并行译码（Full-parallel） 52

2.4.2　行并行译码（Row-parallel） 54

2.4.3　块并行译码（Block-parallel） 57

2.5　LDPC在5G-NR中的标准进展 59

2.5.1　提升值设计 59

2.5.2　紧凑型基本图设计 62

2.5.3　基本图 63

2.5.4　速率匹配 69

2.5.5　交织 71

2.5.6　分段 73

2.5.7　信道质量指示（CQI）表格和编码调制方案（MCS）表格 75

2.5.8　传输块大小（TBS，Transport Block Size）的确定 78

2.6　复杂度、吞吐量和解码时延 83

2.6.1　复杂度 83

2.6.2　吞吐量 84

2.6.3　解码时延 84

2.7　链路性能 85

2.7.1　短码 85

2.7.2　中长码 86

2.7.3　长码 86

2.8　LDPC码在3GPP中的应用 87

2.9　未来发展 94

2.10　小结 94

参考文献 95

第3章　极化码 99

3.1　Polar码的起源 101

3.2　Polar码在国内外的研究状况 102

3.3　Polar码的基本原理 106

3.3.1　信道 106

3.3.2　信道合并 107

3.3.3　信道分离 109

3.3.4　信道极化 110

3.4　极化码基本的编码和解码方法 112

3.4.1　编码简介 112

3.4.2　解码简介 113

3.5　Polar码构造 116

3.5.1　错误检测 117

3.5.2　编码矩阵生成 123

3.6　Polar码序列 127

3.6.1　基本概念 127

3.6.2　若干序列介绍 129

3.6.3　序列的特性 136

3.6.4　序列的选择准则 137

3.6.5　序列的融合、3GPP*终选择的序列及未来发展 138

3.6.6　速率匹配对序列的预冻结 139

3.7　Polar码的速率匹配 140

3.8　交织 141

3.8.1　等腰直角三角形交织 141

3.8.2　双矩形交织 143

3.8.3　速率匹配过程中的交织 143

3.9　Polar码的重传 145

3.10　分段 147

3.11　系统Polar码 148

3.12　2D Polar码 151

3.13　Polar码解码算法 153

3.13.1　SC算法 153

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