Early detection using CRC precoding and polar codes for low latency communications

Résumé

L’un des défis prévus de la cinquième génération (5G) des communications sans fil est de supporter des latences ultra-faibles pour de nouvelles applications en temps réel. Les applications à venir sont basées sur des communications machine à machine (M2M) qui exigent des latencies plus faibles que les communications centrées sur l’homme. Le but de ce travail est de réduire la latence de détection d’un système de multiplexage par répartition en fréquence orthogonale (OFDM) tout en maintenant le taux d’erreur de son système de détection synchrone. Un schéma de détection précoce séquentielle ou de détection asynchrone, basé sur la verification de redondance cyclique (CRC) et les codes polaires, est utilisé à cet effet. La detection séquentielle s’effectue par une boucle de vérification de message entre le décodeur CRC et un tampon d’échantillonnage. Considérant un système de communication sans rétroaction de l’état du canal, nous nous assurons que la méthode de construction Bhattacharyya génère les meilleurs codes polaires possibles sur les chaînes AWGN. Ceci est obtenu en déterminant la conception meilleur du rapport signal sur bruit (SNR) de la construction du code polaire. Basés sur la méthode de recherche de Vangala, les taux d’erreur de blocs (BLER) des SNR de conceptions possibles sont compares pour déterminer le meilleur paramètre de conception. Dans des SNR de conception meilleur, la méthode de construction de Bhattacharrya obtient des taux d’erreur de blocs similaires à ceux de la méthode de construction Tal & Vardy pour des plages spécifiques de SNR. Un système de communication à porteuses multiples est utilisé en considérant qu’un bloc de symboles, constituant un message, peut être transmis en parallèle et reçu simultanément. En outre, le temps de traitement de réception d’un message court dans un système OFDM est bien inférieur à la durée de la période de symbole OFDM. En profitant de cela, la stratégie de détection anticipée itérative avant la fin de la durée du symbole peut réduire la latence de détection d’un message. Cependant, le réglage approprié d’un schéma de détection précoce basé sur des codes CRC-polarisés concaténés n’est pas encore connu. Nous proposons deux processus de sélection pour déterminer les polynômes CRC et les temps de détection initiaux (IDT) du schéma de détection précoce. Bien que les résultats de latence n’atteignent pas la latence optimale dans le régime des blocs finis, le système de détection précoce sequential basé sur le CRC utilisant des paramètres appropriés réalise ne amélioration de la latence de détection de 40% pour une SNR de 4dB. La performance d’erreur résultante se rapproche du BLER d’un schéma sans détection précoce lorsque la longueur de bloc du code polaire augmente. De plus, trois distributions de détection sont analysées en fonction de leurs latencies statistiques moyennes dans le régime des blocs finis et des codes CRC-polaires. Les résultats montrent que la latence moyenne de détection s’améliore avec de courts intervalles de temps entre les détections asynchrones.

Date	5 juin 2017
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	François Gagnon (Directeur(-trice))