A Study on Horizontal Shuffle Scheduling for High Speed LDPC decoding in DVB-S2

DVB-S2 employs LDPC codes which approach to the Shannon's limit, since it has characteristics of a good distance, error floor does not appear. Furthermore it is possible to processes full parallel processing. However, it is very difficult to high speed decoding because of a large block size and number of many iterations. This paper present HSS algorithm to reduce the iteration numbers without performance degradation. In the flooding scheme, the decoder waits until all the check-to-variable messages are updated at all parity check nodes before computing the variable metric and updating the variable-to-check messages. The HSS algorithm is to update the variable metric on a check by check basis in the same way as one code draws benefit from the other. Eventually, LDPC decoding speed based on HSS algorithm improved 30% ~50% compared to conventional one without performance degradation.

DVB-S2 기반 고속 LDPC 복호를 위한 Horizontal Shuffle Scheduling 방식에 관한 연구

DVB-S2에 적용되는 Shannon의 채널 용량 한계에 근접한 LDPC 부호는 복호화의 낮은 복잡도와 좋은 거리 특성으로 오류마루 현상인 나타나지 않고, 완성 병렬 처리가 가능하다. 하지만 구현상에 있어서 큰 블록 사이즈 및 많은 반복 횟수 때문에 복호과정에서 고속화가 어렵다. 이에 본 논문에서는 HSS(Horizontal Shuffle Scheduling) 방식을 연구하여 최적의 반복횟수를 제시한다. 고속 복호를 위한 복호과정의 한 방법으로 HSS 방식은 체크 노드를 중심으로 체크 노드가 업데이트 되는 과정에서 비트 노드도 같이 업데이트 되기 때문에 한 번의 반복이 끝났을 때 비트노드는 여러 번 반복한 효과를 가지게 된다. 결국 기존에 제시된 반복횟수보다 HSS 방식을 적용하였을 때 더 적은 반복 횟수로 동일한 성능을 얻을 수 있다. HSS 방식을 적용하여 시뮬레이션 한 결과, 각각의 부호화율에서 동일한 성능으로 최소 30% ~ 최대 50% 만큼 반복횟수를 줄일 수 있음을 확인하였다.