Нейросети в эфире: как студенты МИЭТ сделали связь будущего умнее и надежнее

Почему LDPC и нейросети — это связь будущего

LDPC-коды (Low-Density Parity-Check) – основной тип корректирующих кодов, применяемый в последних поколениях стандартов мобильной связи, включая 5G и будущие версии 6G. Они обеспечивают защиту от помех при передаче данных, но традиционные алгоритмы их декодирования требуют значительных вычислительных ресурсов.

Гибридный подход, предложенный в МИЭТ, включает классический принцип кодирования с возможностями машинного обучения. Нейросеть «подстраивает» параметры декодера при определенных условиях канала, повышая точность без роста нагрузки на процессор. Этот путь обеспечивает более энергоэффективное и быстрое внедрение — как на базовых станциях, так и на конечных устройствах.

Проект реализуется в рамках конкурса «Молодой исследователь» и получил до 400 тысяч рублей на разработку.

Экосистема инноваций: как рождаются прорывы

Проект не возник на пустом месте. За последние годы в МИЭТ сформирована целая инфраструктура для прикладных телеком-исследований: в 2023 году на кафедре ТКС открылась студенческая лаборатория «Мобильные системы связи», оснащённая современным оборудованием вовлечённая в сотрудничество с индустриальными партнёрами.

«Мы создадим алгоритм декодирования LDPC-кодов, который сочетает в себе два ключевых преимущества: достоверность декодирования, близкую к оптимальным алгоритмам, при сохранении вычислительной сложности упрощенных алгоритмов. Наш гибридный подход, объединяющий нейросетевые методы с модифицированным Min-Sum алгоритмом, на предварительных тестах уже демонстрирует снижение вероятности битовых ошибок по сравнению с традиционными методами при сопоставимой вычислительной сложности. Это особенно важно для практического применения в системах связи нового поколения, где критически важны как пропускная способность, так и надежность передачи данных. Полученное решение в перспективе может быть использовано в стандарте связи 5G NR и адаптировано для различных сценариев использования — от маломощных IoT-устройств до базовых станций с высокой нагрузкой».

Михаил Звягин

магистрант 2 года обучения кафедры телекоммуникационных систем. Один из победителей конкурса «Молодой исследователь»

Программа «Приоритет-2030» обеспечивает устойчивое финансирование и междисциплинарные связи, а конкурс «Молодой исследователь» дает старт амбициозным идеям. Всё это создаёт «замкнутый контур»: от идеи — к прототипу, от прототипа — к пилоту. От публикации — к «железу» и рынку.

В ближайшие 6–18 месяцев планируется провести серию экспериментов, зафиксировать метрики (BER, задержка, энергопотребление) и представить результаты на профильных площадках, где тематика кодирования и приема сигналов находится в фокусе внимания.

При утверждении алгоритма возможен переход к «железному» прототипированию на ПЛИС или ASIC. Это уже не просто научная работа, а потенциальный компонент приема приемных трактов. Отметим, что МИЭТ ранее создал первую в прототипе России станцию 5G, обеспечивающую высокие темпы индустриальной интеграции.

Российский вклад в глобальную телеком-повестку

Работа студентов МИЭТ вписывается в мировой тренд: исследования по нейросетевому декодированию LDPC активно публикуются в международных журналах и обсуждаются на конференциях. Но в отличие от многих зарубежных аналогов, российский проект сочетает академические подходы с ориентацией на практическое применение.

При успешной реализации он может стать частью технологического трансфера или попасть в публикации зарубежных СМИ, что укрепит позиции России в важной сфере цифровых коммуникаций.

Важно, что прорывные технологии рождаются не только в частных R&D-центрах, но и в университетских лабораториях — при фундаментальной научной базе, инфраструктуре и смелых молодых исследователях. МИЭТ сегодня — один из таких очагов инноваций, где реализуется технологический суверенитет завтрашнего дня России.