AG Optimierung

Entwicklung und Implementierung effizienter Decodieralgorithmen für lineare Blockcodes

Das Forschungsprojekt EIDelB wird von der DFG vom 01. Januar 2016 bis 31. Dezember 2018 gefördert.

Motivation 

Pro Sekunde werden weltweit ca. 66.000 Google-Suchen durchgeführt, 2.700.000 E-Mails versendet und insgesamt 60.000 GB Daten über das Internet geteilt. Darum ist heutzutage eine gute und stabile Verbindung zum Internet essentiell. Während einer Datenübertragung, bspw. dem Ansehen eines Videos auf dem Smartphone, können diese Daten durch schlechtes Wetter, Hindernisse oder andere Datenströme verrauscht werden. Dementsprechend ist es wichtig, die zu übertragenden Daten so zu gestalten, dass sie möglichst stabil gegenüber Störungen sind. Zu diesem Zweck wird Redundanz hinzugefügt, mithilfe dieser der Empfänger Fehler entdecken und korrigieren kann.

Innovation

Fehler können mit einer sogenannten Parity-Check-Matrix erkannt und korrigiert werden. Die Korrektur funktioniert mithilfe eines sogenannten Tanner-Graphen, der von der Matrix induziert wird. Probleme treten auf, wenn der Algorithmus entweder zu lange braucht oder fehlerhaft entschlüsselt. Das äußert sich in langen Ladezeiten beim Video-Streaming oder undeutlichen, verrauschten Bildern.

Um die Häufigkeit dieser Probleme zu reduzieren, möchten wir die Matrix und damit den dazugehörigen Graphen verändern. Es hat sich herausgestellt, dass eine reduzierte Anzahl an Kanten im Graphen die Dekodiergeschwindigkeit erhöht, während eine reduzierte Anzahl an kurzen Kreisen die Fehlerhäufigkeit verbessert. Ein Ziel ist es, Algorithmen und Heuristiken zu entwickeln, die die gegebenen Matrizen so transformieren, dass die gewünschten Eigenschaften möglichst gut ausgeprägt sind.

Partner 

  • Technische Universität Kaiserslautern
    • AG Optimierung (Prof. Dr. Stefan Ruzika, Tobias Dietz)
    • Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik (Prof. Dr. Norbert Wehn, Kira Kraft)
  • Universität Koblenz Landau
    • Fachbereich Mathematik (Florian Gensheimer)

Förderung

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