En teoría de la información , un código polar es un código de corrección de errores de bloques lineales . La construcción del código se basa en una concatenación recursiva múltiple de un código de núcleo corto que transforma el canal físico en canales externos virtuales. Cuando el número de recursiones aumenta, los canales virtuales tienden a tener una confiabilidad alta o baja (en otras palabras, se polarizan o se vuelven dispersos) y los bits de datos se asignan a los canales más confiables. Es el primer código con una construcción explícita que logra de manera demostrable la capacidad de canal para canales simétricos de entrada binaria, discretos y sin memoria (B-DMC) con dependencia polinómica de la brecha de capacidad. [1] En particular, los códigos polares tienen una complejidad de codificación y decodificación modesta O ( n log n ) , lo que los hace atractivos para muchas aplicaciones. Además, la complejidad energética de codificación y decodificación de códigos polares generalizados puede alcanzar los límites inferiores fundamentales para el consumo de energía de circuitos bidimensionales dentro de un factor O ( n ε polilog n ) para cualquier ε > 0 . [2]
Los códigos polares tienen algunas limitaciones cuando se utilizan en aplicaciones industriales. Principalmente, el diseño original de los códigos polares logra capacidad cuando los tamaños de bloque son asintóticamente grandes con un decodificador de cancelación sucesiva. Sin embargo, con los tamaños de bloque utilizados en la industria, el rendimiento de la cancelación sucesiva es deficiente en comparación con esquemas de codificación bien definidos e implementados, como el código de verificación de paridad de baja densidad (LDPC) y el código turbo . El rendimiento de Polar se puede mejorar con la decodificación sucesiva de listas de cancelación, pero su usabilidad en aplicaciones reales aún es cuestionable debido a las muy pobres eficiencias de implementación causadas por el enfoque iterativo. [3]
En octubre de 2016, Huawei anunció que había alcanzado 27 Gbit/s en pruebas de campo de 5G utilizando códigos polares para la codificación de canales. Las mejoras se han introducido de modo que el rendimiento del canal casi ha cerrado la brecha con el límite de Shannon , que establece el listón para la velocidad máxima para un ancho de banda determinado y un nivel de ruido determinado. [4]
En noviembre de 2016, 3GPP acordó adoptar códigos polares para los canales de control eMBB (Enhanced Mobile Broadband) para la interfaz 5G NR (New Radio). En la misma reunión, 3GPP acordó utilizar LDPC para el canal de datos correspondiente. [5]
En 2020, Arıkan introdujo un novedoso método de codificación polar denominado códigos convolucionales ajustados por polarización (PAC). En longitudes de bloque cortas, dichos códigos superan tanto a los códigos convolucionales como a la decodificación de listas asistida por CRC de los códigos polares convencionales. [6] [7]