Коды исправления ошибок в сотовой связи: от GSM до 5G — симулируем в MATLAB

Значимый прорыв формирует отрасль ИИ: В 1992 году первый GSM-звонок прошёл по цифровому каналу с BER около 10⁻³ — и всё равно был разборчивым. Сейчас 5G держит BER ниже 10⁻⁵ при вдвое меньшей энергии.

За 30 лет не изменились ни физика канала, ни формула Шеннона — изменились коды. Каждое поколение сотовой связи — это смена схемы помехоустойчивого кодирования:1G (1981): аналог, никакого канального кодирования 2G GSM (1992): свёрточный код R=1/2, K=5 + декодер Витерби 2G IS-95 / CDMA (1995): свёрточный R=1/2, K=9, полиномы 3G UMTS (2001): турбо-коды (PCCC, R=1/3) — прыжок BER на 3–4 дБ 4G LTE (2009): турбо + хвостово-скусанные свёрточные для управляющих каналов 5G NR (2019): LDPC для данных (eMBB), полярные коды для управленияСтатья идёт по этой цепочке.

К каждому коду — числовой пример, рабочий MATLAB-скрипт и BER-кривая, а в финале — всё на одном графике.

Событие, по словам экспертов, усилит конкуренцию в сфере ИИ.