Dirty Paper Coding for Consecutive Messages with Heterogeneous Decoding Deadlines in the Finite Blocklength Regime

To improve reliability in latency-critical applications, a point-to-point communication system with heterogeneous decoding deadlines is considered. Unlike existing work, this system allows for a message to arrive before the decoding deadline of a prior message. A new coding scheme with finite blocklength codewords is introduced exploiting the dirty paper coding principle. Rigorous bounds are derived for achievable error probabilities. Moreover, numerical results illustrate that the proposed scheme outperforms time sharing for a wide range of blocklengths

Joint Channel Coding of Consecutive Messages with Heterogeneous Decoding Deadlines in the Finite Blocklength Regime

A standard assumption in the design of ultra-reliable low-latency communication systems is that the duration between message arrivals is larger than the number of channel uses before the decoding deadline. Nevertheless, this assumption fails when messages rapidly arrive and reliability constraints require that the number of channel uses exceeds the time between arrivals. In this paper, we study channel coding in this setting by jointly encoding messages as they arrive while decoding the messages separately, allowing for heterogeneous decoding deadlines. For a scheme based on power sharing, we analyze the probability of error in the finite blocklength regime. We show that significant performance improvements can be obtained for short packets by using our scheme instead of standard approaches based on time sharing.Une hypothèse standard dans la conception de systèmes de communication ultra-fiables et de latence ultra-faible est que la durée entre les arrivées de messages est plus grande que le nombre d'utilisations de canaux avant la date limite de décodage. Néanmoins, cette hypothèse échoue lorsque les messages arrivent rapidement et que les contraintes de fiabilité nécessitent que le nombre d'utilisations du canal dépasse le temps entre les arrivées. Dans cet article, nous étudions le codage de canal dans ce contexte en codant conjointement les messages à mesure qu'ils arrivent tout en décodant les messages séparément, ce qui permet des délais de décodage hétérogènes. Pour un schéma basé sur le partage de puissance, nous analysons la probabilité d'erreur dans le régime de longueur de bloc finie. Nous montrons que des améliorations significatives des performances peuvent être obtenues pour les paquets courts en utilisant notre schéma au lieu d'approches standard basées sur le partage du temps