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One and Two Bit Message Passing for SC-LDPC Codes with Higher-Order Modulation

Steiner, Fabian und Ben Yacoub, Emna und Matuz, Balazs und Liva, Gianluigi und Graell i Amat, Alexandre (2019) One and Two Bit Message Passing for SC-LDPC Codes with Higher-Order Modulation. Journal of Lightwave Technology, 37 (23), Seiten 5914-5925. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/jlt.2019.2943324. ISSN 0733-8724.

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674kB

Kurzfassung

Low complexity decoding algorithms are necessary to meet data rate requirements in excess of 1 Tbps. In this paper, we study one and two bit message passing algorithms for belief propagation decoding of low-density parity-check (LDPC) codes and analyze them by density evolution. The variable nodes (VNs) exploit soft information from the channel output. To decrease the data flow, the messages exchanged between check nodes (CNs) and VNs are represented by one or two bits. The newly proposed quaternary message passing (QMP) algorithm is compared asymptotically and in finite length simulations to binary message passing (BMP) and ternary message passing (TMP) for spectrally efficient communication with higher-order modulation and probabilistic amplitude shaping (PAS). To showcase the potential for high throughput forward error correction, spatially coupled LDPC codes and a target spectral efficiency (SE) of 3 bits/QAM symbol are considered. Gains of about 0.7 dB and 0.1 dB are observed compared to BMP and TMP, respectively. The gap to unquantized belief propagation (BP) decoding is reduced to about 0.75 dB. For smaller code rates, the gain of QMP compared to TMP is more pronounced and amounts to 0.24 dB in the considered example.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/133395/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:One and Two Bit Message Passing for SC-LDPC Codes with Higher-Order Modulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Steiner, FabianTUMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ben Yacoub, Emnaemna.ben-yacoub (at) tum.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Matuz, BalazsBalazs.Matuz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0133-6564NICHT SPEZIFIZIERT
Liva, GianluigiGianluigi.Liva (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Graell i Amat, Alexandrealexandre.graell (at) chalmers.seNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Dezember 2019
Erschienen in:Journal of Lightwave Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:37
DOI:10.1109/jlt.2019.2943324
Seitenbereich:Seiten 5914-5925
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:0733-8724
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Quantized LDPC decoders, binary message passing, ternary message passing, quaternary message passing, higher-order modulation, probabilistic amplitude shaping
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - keine Zuordnung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Satellitennetze
Hinterlegt von: Matuz, Balazs
Hinterlegt am:13 Jan 2020 13:38
Letzte Änderung:14 Jun 2023 14:07

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