Structured LDPC Codes for Mobile Multimedia Communication Systems

이동 멀티미디어 통신 시스템을 위한 구조적인 저밀도패리티검사 부호

  • Yu, Seog-Kun (School of Electronics Engineering, College of IT Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Joo, Eon-Kyeong (School of Electronics Engineering, College of IT Engineering, Kyungpook National University)
  • 유석근 (경북대학교 IT 대학 전자공학부) ;
  • 주언경 (경북대학교 IT 대학 전자공학부)
  • Received : 2010.10.22
  • Accepted : 2011.03.10
  • Published : 2011.03.25

Abstract

Error correcting codes with easy variability in code rate and codeword length in addition to powerful error correcting capability are required for present and future mobile multimedia communication systems. And low complexity is also needed for the compact mobile terminals. In general, the irregular random LDPC(low-density parity-check) code is known to have the superior performance among various LDPC codes. But it has inefficiency since the various parity check matrices for various services should be stored for encoding and decoding. The structured LDPC codes which can easily provide various rates and lengths are studied recently. Therefore, the flexibility, memory size, and error performance of various structured LDPC codes are compared and analyzed in this paper. And the most appropriate structured LDPC code is also suggested.

현재 및 미래의 이동 멀티미디어 통신시스템들은 전송 고도화를 위한 강력한 오류정정 성능뿐만 아니라 다양한 서비스를 위하여 쉽게 부호어 길이와 부호율을 가변 할 수 있는 오류정정 부호들을 요구한다. 또한 소형의 이동 단말기를 위하여 가능한 한 낮은 복잡도를 가지는 것이 바람직하다. 일반적으로 여러 저밀도패리티검사(low-density parity-check; LDPC) 부호 중에서 비균일 랜덤 LDPC 부호가 가장 우수한 오류성능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 비균일 랜덤 LDPC 부호는 부복호를 위해 여러 서비스에 해당하는 모든 패리티검사행렬을 저장해야하는 비효율성을 가진다. 최근 효율적으로 가변 부호율 및 길이를 가지는 구조적인 LDPC 부호들이 많이 연구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 여러 구조적인 LDPC 부호들의 가변성, 메모리 크기 그리고 오류성능을 비교 및 분석한다. 그리고 이 중 이동 멀티미디어 통신시스템에 가장 적합한 구조적인 LDPC 부호를 제시한다.

Keywords

References

  1. R. G. Gallager, "Low-density parity-check codes," IRE Trans. Inform. Theory, vol. 8, no. 1, pp. 21-28, Jan. 1962. https://doi.org/10.1109/TIT.1962.1057683
  2. D. J. C. Mackay and R. M. Neal, "Near Shannon limit performance of low density parity check codes," Electron. Lett., vol. 33, no. 6, pp. 457-458, Mar. 1997. https://doi.org/10.1049/el:19970362
  3. ETSI TS 102 377 v1.1.1, Digital Video Broadcasting (DVB); DVB-H Implementation Guidelines, ETSI , Feb. 2005.
  4. J. Lin, et. al., "Efficient shuffle network architecture and application for WiMAX LDPC decoders," IEEE Trans. Circuits Syst. II, Exp. Briefs, vol. 56, no. 3, pp. 215-219, Mar. 2009. https://doi.org/10.1109/TCSII.2009.2015353
  5. L. Ping, et. al., "Low density parity check codes with semi-random parity check matrix," Electron. Lett., vol. 35, no. 1, pp. 38-39, Jan. 1999. https://doi.org/10.1049/el:19990065
  6. B. Honary, et. al., "Construction of wellstructured quasi-cyclic low-density parity check codes," Proc. IEE Commun., vol. 152, pp. 1081-1085, Dec. 2005. https://doi.org/10.1049/ip-com:20050202
  7. Y. Zhang, et. al., "Design of structured eIRA codes with applications to wireless channels," Proc. IEEE WCNC 2006, Las Vegas, NV, vol. 3, pp. 1390-1395, Apr. 2006.
  8. O. Milenkovic, et. al., "Shortened array codes of large girth," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 52, no. 8, pp. 3702-3722, Aug. 2006.
  9. H. T. Lim, et. al., "Performance of concatenated code with hierarchical modulation in T-DMB system," Proc. ICECE '06, Dhaka, Bangladesh, pp. 282-285, Dec. 2006.
  10. S. K. Yu, et. al., "Performance comparison of varialble-rate and variable-length LDPC codes," Proc. KICS Summer Conf. 2008, p232, July 2008.