RL мобільні телекомунікації з LDPC кодуванням
Вантажиться...
Дата
2026-04-03
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Житомирська політехніка
Анотація
Розглянуто застосування навчання з підкріпленням (Reinforcement Learning) для адаптації лінії зв'язку в мобільних телекомунікаційних системах з LDPC-кодуванням. Запропоновано модель адаптивної системи зв'язку, в якій RL-агент на основі спостереження стану каналу (оцінене SNR, CQI, попередній режим роботи, ACK/NACK, кількість ітерацій декодування) обирає сигнально-кодову конструкцію для наступного фрейму. Описано апаратну реалізацію на FPGA-платформі AXU2CGB, де тракт передавання та приймання реалізується у програмованій логіці, а RL-агент — на процесорній системі. Досліджено залежності BER та середньої затримки декодування від Eb/No для різних кодових швидкостей у режимі early termination. Результати моделювання підтвердили доцільність застосування RL для адаптивного керування параметрами декодування.
Опис
На основі результатів дослідження можна зробити висновок, що застосування навчання з підкріпленням для адаптації лінії зв'язку забезпечує ефективний компроміс між пропускною здатністю, ймовірністю бітової помилки та затримкою декодування. Робота LDPC-декодера в режимі early termination дозволяє суттєво зменшити середню затримку при зростанні Eb/No: при малих значеннях декодер працює в режимі насичення з максимальними 8 ітераціями, тоді як у діапазоні 6–7 dB декодування завершується за 1–2 ітерації, а затримка зменшується більш ніж у 5 разів. Встановлено, що одна ітерація декодування триває 284 системні такти, а базова складова алгоритму — 157 тактів. Застосування Reinforcement Learning найбільш доцільне в області Eb/No ≈ 3…6 dB, де спостерігається значний розкид затримки та кількості ітерацій між фреймами, що уможливлює орієнтоване на фреймах адаптивне керування. За умов низького BER RL може використовуватися для адаптивного зменшення обчислювальної складності декодування, що є критично важливим для систем реального часу з обмеженими ресурсами.
Ключові слова
навчання з підкріпленням, LDPC-кодування, адаптивна модуляція і кодування, лінія зв'язку, декодування з раннім завершенням, FPGA, мобільні телекомунікації
Бібліографічний опис
Пятін І. RL мобільні телекомунікації з LDPC кодуванням / І. Пятін, Ю. Бойко // Інформаційно-комп'ютерні технології : тези XVI Міжнар. наук.-техн. конф. (Житомир, 02–03 квіт. 2026 р.) – Житомир : Житомирська політехніка, 2026. – С. 520–521.