An Efficient Iterative Decoding Stop Criterion Algorithm for Reducing Computation of Turbo Code

It is well blown about the fact that turbo code has better the BER performance as the number of decoding iterations increases in the AWGN channel environment. However, as the number of decoding iterations is increased under the several channel environments, any further iteration results in very little improvement, and it requires much delay and computation in proportion to the number of decoding iterations. In this paper, it proposes the efficient iterative decoding stop criterion algorithm which can largely reduce the computation and the average number of decoding iterations of turbo code. Through simulations, it is verifying that the proposed algorithm can efficiently stop the iterative decoding by using the variance value of LLR and can largely reduce the computation and the average number of decoding iterations without BER performance degradation. As a result of simulation, the computation for the proposed algerian is reduced by about $40\%$ compared to conventional CE algorithm. The average number of decoding iterations for the proposed algorithm is reduced by about $9.94\%$ and $8.32\%$ compared to conventional HDA and SCR algorithm respectively, and by about $2.16\%{\~}7.84\%$ compared to conventional CE algorithm.

터보부호의 계산량 감소를 위한 효율적인 반복중단 알고리즘

터보부호는 반복복호가 진행됨에 따라서 AWGN 채널 환경에서 BER 성능이 향상된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그러나 다양한 채널 환경하에서 반복복호 횟수가 증가하면 무의미한 반복이 이루어져서 복호하는데 필요한 복호 지연시간과 계산량이 증가하게 되는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 터보부호의 계산량과 평균 반복복호 횟수를 크게 감소시킬 수 있는 효율적인 반복중단 알고리즘을 제안한다. 제안된 반복중단 알고리즘은 고정된 반복 횟수 이전에 반복복호를 효율적으로 중단시킬 수 있는 기법으로써 터보복호기의 최종 출력값인 LLR의 분산값을 중단조건으로 이용하여 BER 성능의 손실없이 계산량과 평균 반복복호 횟수를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 모의실험 결과, 제안된 알고리즘의 계산량은 SCR 알고리즘과는 비슷하였으나 CE 알고리즘과 비교하여 약 $40\%$ 정도 줄일 수 있었다. 또한, 제안된 알고리즘의 평균 반복복호 횟수는 HDA 알고리즘이나 SCR 알고리즘과 비교하여 높은 SNR에서 각각 최대 $9.94\%$와 $8.32\%$ 정도의 감소효과를 나타냈으며 CE 알고리즘과 비교하여 약 $2.16\%{\~}7.84\%$ 정도의 감소효과를 나타내었다.