Estudo, implementação e análise de métodos de polarização de canal para códigos polares em cenários de 5G NR

Abstract

A crescente demanda por sistemas de comunicação mais eficientes e confiáveis, especialmente no contexto das redes móveis Fifth Generation New Radio (5G NR), impulsionou o desenvolvimento de técnicas avançadas de codificação de canal, como os códigos polares. Este estudo tem como objetivo analisar os métodos de polarização de canal Bhattacharyya e Density Evolution with Gaussian Approximation (DEGA), avaliando sua eficiência na construção de códigos polares para cenários de transmissão sujeitos ao canal Additive White Gaussian Noise (AWGN), como é o caso das tecnologias 5G NR. A pesquisa realiza uma comparação detalhada entre os métodos, considerando diferentes configurações de construção, como códigos sistemáticos e não sistemáticos, destacando os pontos fortes de cada abordagem. Ao final, são apresentados os impactos dessas técnicas no desempenho dos sistemas de comunicação, enfatizando sua aplicabilidade em contextos de alta demanda, como o 5G NR, e oferecendo subsídios para escolhas estratégicas em projetos futuros de comunicação sem fio.

The growing demand for more efficient and reliable communication systems, especially in the context of Fifth Generation New Radio (5G NR) mobile networks, has driven the development of advanced channel coding techniques, such as polar codes. This work aims to analyze the Bhattacharyya and Density Evolution with Gaussian Approximation (DEGA) channel polarization methods, evaluating their efficiency in constructing polar codes for transmission scenarios under Additive White Gaussian Noise (AWGN) channels, as is the case with 5G NR technologies. The research provides a detailed comparison between the methods, considering differentconstruction configurations, such as systematic and non-systematic codes, highlighting the strengths of each approach. Finally, the impacts of these techniques on communication system performance are presented, emphasizing their applicability in high-demand contexts, such as 5G, and offering insights for strategic choices in future wireless communication projects.