The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회논문지)

The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회)
권호 표지

Performance of Turbo Coded OFDM Systems in W-CDMA Wireless Communication Channel

W-CDMA 무선통신 채널에서 터보 부호를 적용한 OFDM 시스템의 성능 분석

  • Received : 2010.06.23
  • Accepted : 2010.08.11
  • Published : 2010.08.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In the recent digital communication systems, the performance of Turbo Code used as the error correction coding method depends on the interleaver size influencing the free distance determination and the iterative decoding algorithms of the turbo decoder. However, some iterations are needed to get a better performance, but these processes require a large time delay. Recently methods of reducing the number of iteration have been studied without degrading original performance. In this paper, the new method of combining ME (Mean Estimate) stopping criterion with SDR (sign difference ratio) stopping criterion among previous stopping criteria is proposed, and the fact of compensating each method's missed detection is verified. Faster decoding is realized that about 1~2 time iterations to reduced through adopting this method into serially concatenated both decoders. System Environments were assumed W-CDMA forward link system with intense MAI (multiple access interference).

디지털 통신 시스템에서 오류 정정 부호화 방식으로 사용되는 터보 부호의 성능은 부호기에 내재되어 부호의 자유 거리 결정에 큰 영향을 미치는 인터리버의 크기와 터보 복호기의 반복 복호 알고리듬에 의한 것이다. 하지만 우수한 성능을 얻기 위해서는 일정 횟수 이상의 반복 복호가 필요하고 이 과정에서 많은 시간 지연이 요구된다. 최근에 터보 부호의 성능을 감소시키지 않으면서 반복 복호 횟수를 감소시키는 방법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 반복복호 감소방식(stopping criteria) 중에서 ME(mean estimate)방식과 SDR(sign difference ratio)방식을 연접시킨 새로운 방식을 제안하고 두 방식의 상호보상을 통해 약 1~2회 정도의 반복복호 횟수를 감소시켜 성능 향상을 가질 수 있음을 확인하였다. 또한 선형으로 연결된 두 개의 복호기 모두에 이 방식을 적용시켜 보다 빠른 복호가 가능하도록 하였다. 시스템 환경은 MAI(multiple access interference)가 극심한 W-CDMA의 순방향 링크로 가정하였다.

Keywords

References

  1. C. Berrou, A. Glavieux, and P. Thitimajshima, "Near shannon limit error-correcting coding and decoding : turbo codes," in Proceedings of the IEEE International Conference on Communications Technical Program Conference Record, vol. 2, pp. 1064-1070, 1993.
  2. P. Robertson, "Improving decoder and code structure of parallel oncatenated recursive systematic (turbo) codes," in Proceedings of the Annual International Conference on Universal Personal Communications Record, pp. 183-187, 1994.
  3. 강경우, 박노진, 강철호, "감소된 복호 지연을 갖는 SOVA 기반 터보 부호에 관한 연구," 2000년 제 13회 신호처리합동학술대회 논문집, vol. 13, no. 1, 2000년.
  4. S. Benedetto, D. Divsalar, G. Montorsi, and F. Pollara, "Soft-output decoding algorithm in iterative decoding of turbo codes," TDA progress report 42-124, Jet Propolusion Lab., Pasadena, CA, pp. 63-87, 1996.
  5. M. C. Valenti, "Iterative detection and decoding for wireless communications," Ph.D. Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University, 1998.
  6. M. Moher, "Decoding via cross entropy minimization," in Proceeding of the IEEE in Houston including a Communications Theory Mini-Conference, Record, Global Telecommunications Conference, Technical Program Conference, vol. 2, pp. 809-813, 1993.
  7. R. Y. Shao, S. Lin, and M. P. C. Fossorier, "Two simple stopping criteria for turbo decoding," in IEEE Transactions on Communications, vol. 47, no. 8, pp. 1117-1120, 1999. https://doi.org/10.1109/26.780444
  8. Y. Wu, B. D. Woerner, and V. J. Ebel, "A simple stopping criterion for turbo decoding" in IEEE Communications Letters, vol. 4, no. 8, pp. 258-260, 2000 https://doi.org/10.1109/4234.864187
  9. F. Zhai and I. J. Fair, "New error detection techniques and stopping criteria for turbo decoding," in Conference on Electrical and Computer Engineering, vol. 1, pp. 58-62, 2000.
  10. B. Unal, "Performance of turbo-codes in time -synchronous BPSK/CDMA systems and rayleigh fading channel," in IEEE Vehicular Technology Conference, vol. 3, pp. 1575-1579, 2005.