The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Performance and Construction of Polar Codes with Fixed Code Rate

고정 부호율 극 부호의 성능 및 설계 방법

  • 김종환 (성균관대학교 정보통신공학부 통신 및 부호이론 연구실) ;
  • 강진환 (성균관대학교 정보통신공학부 통신 및 부호이론 연구실) ;
  • 김상효 (성균관대학교 정보통신공학부 통신 및 부호이론 연구실)
  • Received : 2011.03.03
  • Accepted : 2011.06.09
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

In 2009, polar codes, proposed by Arikan, are theoretically proven codes to achieve capacity with acceptable encoding and decoding complexity. Currently, polar codes using channel polarization phenomenon are studied in security and data compression fields etc. In this paper, we consider the practical communication system and propose the construction method of polar codes with finite length and fixed code rate. Also, we show the outstanding performance and corresponding construction method of polar codes found by heuristic simulation.

2009년 Arikan에 의해 처음 제안된 극 부호(polar codes)는 실용적인 부 복호화 복잡도로 채널 용량을 달성하는 것이 종영된 채널 부호이다. 채널 양극화(channel polarization) 현상을 이용하는 극 부호는 현재 보안 및 데이터 압축 등에 응용되어 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 극 부호의 실제 통신 시스템 적용을 고려하여, 유한한 길이와 고정 부호율을 갖는 극 부호의 설계 방법을 제안한다. 그리고 모의실험을 통하여 경험적으로 찾아낸 가장 우수한 성능을 보이는 극 부호의 성능과 설계 방법을 제시한다.

Keywords

References

  1. C. E. Shannon, "A mathematical theory of communication," Bell System Tech. J., Vol.27, pp. 379-423, 623-656, July-Oct. 1948. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
  2. E. Arikan, "Channel polarization: A method for constructing capacity-achieving codes for symmetric binary-input memoryless channels," IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.55, No.7, pp. 3051-3073, July 2009. https://doi.org/10.1109/TIT.2009.2021379
  3. H. Mahdavifar and A. Vardy, "Achieving the secrecy capacity of wiretap channels using polar codes," arXiv:1001.0210v1, Jan. 2010.
  4. M. Andersson, V. Rathi, R. Thobaben, J. Kliewer, M. Skoglund, "Nested polar codes for wiretap and relay channels," arXiv:1006.3573v1, Jun 2010. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2010.08.100875
  5. M. Bakshi, S. Jaggi, and M. Effros, "Concatenated polar codes," IEEE Int. Symp. Inform. Theory, June 2010.
  6. N. Hussami, R.L. Urbanke, and S. B. Korada, "Performance of polar codes for channel and source coding," in Proc. IEEE Int. Symp. Inform. Theory, Seoul, South Korea, June 2009, pp.1488-1492.
  7. S. B. Korada and R. Urbanke, "Polar codes are optimal for lossy source coding," IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.56, No.4, pp.1751-1768, April 2010. https://doi.org/10.1109/TIT.2010.2040961
  8. R. Mori and T. Tanaka, "Performance and construction of polar codes on symmetric binary-input memoryless channels," in Proc, IEEE Int. Symp. Inform. Theory, Seoul, South Korea, June 2009, pp.1496-1500.