The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Decoding Method of LDPC Codes in IEEE 802.16e Standards for Improving the Convergence Speed

IEEE 802.16e 표준에 제시된 LDPC 부호의 수렴 속도 개선을 위한 복호 방법

  • 장민호 (서울대학교 전기컴퓨터공학부 부호 및 암호연구실) ;
  • 신범규 (서울대학교 전기컴퓨터공학부 부호 및 암호연구실) ;
  • 박우명 (서울대학교 전기컴퓨터공학부 부호 및 암호연구실) ;
  • 노종선 (서울대학교 전기컴퓨터공학부 부호 및 암호연구실) ;
  • 전인산 (한국전자통신연구원 SoC 설계 연구부)
  • Published : 2006.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, the modified iterative decoding algorithm[8] by partitioning check nodes is applied to low-density parity-check(LDPC) codes in IEEE 802.16e standards, which gives us the improvement for convergence speed of decoding. Also, the new method of check node partitioning which is suitable for decoding of the LDPC codes in IEEE 802.16e system is proposed. The improvement of convergence speed in decoding reduces the number of iterations and thus the computational complexity of the decoder. The decoding method by partitioning check nodes can be applied to the LDPC codes whose decoder cannot be implemented in the fully parallel processing as an efficient sequential processing method. The modified iterative decoding method of LDPC codes using the proposed check node partitioning method can be used to implement the practical decoder in the wireless communication systems.

본 논문에서는 체크 노드 분할을 이용한 변형된 반복 복호 방법 [8]을 IEEE 802.16e 표준에서 제시된 low-density parity-check(LDPC) 부호에 적용하여 복호의 수렴 속도 개선을 확인한다 또한 IEEE 802.16e에서 제시된 LDPC 부호에 가장 적합한 체크 노드 분할 방법을 제안한다. 수렴 속도 개선은 반복 횟수를 줄일 수 있다는 의미에서 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다. 이러한 체크 노드 분할을 이용한 복호 방법은 복호기의 하드웨어 구현이 병렬 처리 방식으로 구현되기 어려운 시스템에서 효과적인 직렬 처리 방식으로 적용될 수 있다. 제시된 LDPC 부호의 변형된 반복 복호 방법은 무선 통신 시스템 환경의 실제 복호기를 구현하는데 사용될 수 있다.

Keywords

References

  1. R. G. Gallager, Low-Density Parity-Check Codes, Cambridge, MA: MIT Press, 1963
  2. J. Thorpe, 'Low-density parity-check (LDPC) codes constructed from protograph,' IPN Progress Report, 42-154, JPL, Aug. 2003
  3. IEEE 802.16 Working Group, 'Part 16: Air interlace for fixed and mobile broadband wireless access systems;' IEEE P802.16e/D8, May 2005
  4. Frank R. Kschischang, Brendan J. Frey, and Hans-Andrea Loeliger, 'Factor graphs and the sum-product algorithm,' IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 47, no. 2, pp. 533-547, Feb. 2001
  5. T. J. Richardson and R. L. Urbanke, 'The capacity of low-density parity-check codes under message-passing decoding,' IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 47, no. 2, pp. 599-618, Feb. 2001
  6. J. Chen, A Dholakia, E. Eleftheriou, M P. C. Fossorier, and X. - Y Hu, 'Reduced-complexity decoding of LDPC codes,' IEEE Trans. Commun, vol. 53, no. 8, pp. 1288-1299, Aug. 2005
  7. R. Tanner, 'A recursive approach to low complexity codes,' IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 27, no. 5, pp. 533-547, Sep. 1981
  8. Sunghwan Kim, Min-Ho Jang, Jong-Seon No, Song-Nam Hong, and Dong-Joon Shin, 'Sequential message passing decoding of LDPC codes by partitioning check nodes,' submitted to IEEE Trans. Commun., Sep. 2004