Abstract
In this paper, in order to mitigate ISI(inter-symbol interference) in a diffusion-based molecular communication channel, an ISI Hamming code is proposed in which ISI characteristics are applied to a channel decoding algorithm. In order to prove the bit error rate performance of the proposed channel code, the bit error rate performance of the major channel codes applied to the molecular communication channel with ISI was compared and analyzed through simulation. From the simulation results, it can be seen that the bit error rate performance of the ISI Hamming code is the best when the number of radiated molecules is less than or equal to 1100. In addition, when the number of transmitted molecules is M=1000, the decoding method of the ISI Hamming code proposed in this paper has improved the bit error rate of approximately 5.9×10-5 compared to the Hamming code using only soft values. Compared with the ISI-mitigating channel code, which is effective for removing ISI in the molecular communication channel, the ISI Hamming code proposed in this paper is the most advantageous in a channel environment where the number of transmitted molecules is not big (M<1100). And we can see that the ISI-mitigating channel code is more advantageous when the number of transmitted molecules is large(M>1100).
본 논문에서는 확산기반 분자통신 채널에 존재하는 ISI(inter-symbol interference)를 완화하기 위해 ISI 특성을 채널 복호 알고리즘에 적용한 ISI 해밍부호를 제안하였다. 제안된 채널부호의 비트 오율 성능을 입증하기 위해 ISI가 존재하는 분자통신 채널에서 시뮬레이션을 통해 비트 오율을 측정하였으며 ISI 분자통신 채널에 적용되고 있는 주요한 채널부호들의 비트 오율 성능을 비교·분석하였다. 시뮬레이션 결과 방사되는 분자 수가 1100개 이하인 경우 본 논문에서 제안한 (8,4) ISI 해밍부호의 비트 오율이 다른 부호에 비해 가장 우수함을 알 수 있었다. 또한, 방사 분자 수가 1000개 일 때 본 논문에서 제안한 ISI 해밍부호의 복호 기법은 소프트 값만을 활용한 (7,4) 해밍부호에 비해 약 5.9×10-5의 오율이 개선되었다. ISI 제거 성능이 우수한 것으로 인정되고 있는 ISI-완화 채널부호와 비교해 보면 방사 분자 수가 크지 않은(M<1100) 채널 환경에서는 본 논문에서 제안한 ISI 해밍부호가 가장 유리하고 방사 분자 수가 큰 M>1100인 경우에는 ISI-완화 채널부호가 더 유리함을 알 수 있었다.