Forscher am Skolkovo Institute of Science and Technology (Skoltech) haben einen innovativen GLDPC-Code (Generalized Low-Density Parity-Check) vorgeschlagen. Dieses neuartige Kodierungsschema übertrifft bestehende Lösungen für 5G-Standards in Bezug auf die Geschwindigkeit und gewährleistet gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Datenübertragung. Als neue Entwicklung in der Kodierungstechnologie sind GLDPC-Codes entscheidend für die Entwicklung drahtloser Systeme der nächsten Generation, insbesondere für die Reduzierung der Kommunikationslatenz und die Gewährleistung einer zuverlässigen Datenübertragung.

Obwohl herkömmliche LDPC-Codes Fehler bei der Datenübertragung effektiv erkennen und korrigieren können, stellt die durch die mehrfache iterative Verarbeitung verursachte Verzögerung ein Hindernis für ihre Anwendung in Systemen der nächsten Generation dar. GLDPC-Codes hingegen bieten eine höhere Leistung und ihre schnellen Konvergenzeigenschaften ermöglichen eine Fehlerkorrektur mit weniger Iterationen. Um die Herausforderung der hohen Komplexität des GLDPC-Code-Dekodierungsalgorithmus zu bewältigen, schlug das Forschungsteam des Skolkovo Institute of Science and Technology eine neue GLDPC-Codefamilie auf Basis der Cordaro-Wagner-Code-Dualität vor und entwickelte einen dazu passenden effizienten Dekodierungsalgorithmus. Untersuchungen zeigen, dass der neu vorgeschlagene GLDPC-Code bei einer hohen Iterationszahl nicht nur eine gleichwertige Leistung wie der LDPC-Code im 5G-Standard erbringt, sondern auch bei einer geringen Iterationszahl bessere Fehlerkorrekturfähigkeiten und eine schnellere Konvergenzgeschwindigkeit aufweist.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Fehlerkorrekturleistung des neuen Codes nach 50 Iterationen mit der von 5G-LDPC-Codes vergleichbar ist und klassische 5G-Codes bereits nach 10 Iterationen deutlich übertrifft, da er mehr Fehler in kürzerer Zeit korrigiert und die Kommunikationslatenz direkt reduziert“, sagte Professor Alexey Frolov, Direktor des Next Generation Wireless and Internet of Things Project Center des Skolkovo Institute of Science and Technology. Zum Forschungsteam gehören Dawit Simegn und Dmitry Artemasov, Forschungsingenieure am 6G Technologies Laboratory, sowie Assistant Professor Kirill Andreev, Chief Research Scientist Pavel Rybin und Professor Alexey Frolov, Leiter des Projektzentrums, alle von Skoltech.

Weitere Informationen: Dawit Simegn et al., „Generalized LDPC Codes with Low-Complexity Decoding and Fast Convergence“, IEEE Wireless Communications Letters (2025).