• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.8A
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• pp.1441-1449
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• 2001

차세대 멀티미디어 이동통신인 IMT-2000의 규격에서는 3GPP와 3GPP2에서 모두 터보 코드를 채널 코덱으로 채택하고 있다. 그 중 3GPP 에서는 용도에 따라 길쌈부호와, 제한길이 4인 1/3 터보코드를 선택적으로 사용하도록 정의되어 있다. 터보코드는 복호기의 출력으로 경판정 복호 비트에 대한 신뢰도 값을 동시에 생성하여, 이를 이용한 반복복호로 우수한 BER 특성을 얻을 수 있어야 한다. 본 논문에서는 먼저 3GPP 규격의 터보 복호기에 적용할 수 있는 내부 복호기로서 SOVA 복호기를 설계하였다. 또한 터보 복호기에서의 연판정 출력값의 중요성을 감안하여, 누적메트릭 정규화에 있어서 신뢰도 값에 영향을 주지않는 구조를 제안하여 적용하였다. 본 연구에서는 효율적인 구조의 3GPP SOVA 복호기를 설계하기 위하여 C++를 이용하여 알고리즘에 대한 성능을 검증하였으며, 이를 기반으로 VHDL을 이용하여 복호기를 설계하였다. 마지막으로 Altera사의 EPF10K100GC503 FPGA를 이용하여 복호기를 하드웨어로 구현하였다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.15 no.4 s.64
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• pp.12-22
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• 2000

1993년 Shannon 한계에 근접하는 우수한 성능을 가진 터보 부호가 발표된 이후 그에 대한 많은 연구들이 이루어져 왔지만, 한편으로는 반복 복호의 복잡도와 이로 인한 복호 지연을 고려할 때 실제 시스템에 적용이 가능할 것인가에 대한 의문 역시 함께 제기되어 왔다. 그러나 터보 부호를 구현하고자 하는 노력은 계속되었으며, 현재는 터보 부.복호기를 구현한 제품들이 시장에 등장한 상태이다. 특히 위성통신시스템에서의 적용을 위한 노력이 증가하고 있으며 곧 그 구현을 앞두고 있는 IMT-2000 시스템에서도 터보 부호는 일부 서비스에서 활용될 예정 등으로 앞으로 그 활용도는 급격히 늘어날 전망이다. 터보 부.복호기를 한 칩에 구현한 제품들도 이미 출시되어 있는 상태이다. 터보 부.복호기를 하드웨어로 구현한 제품들은 크게 길쌈 터보 부호를 사용한 것과 블록 터보 부호를 사용한 것으로 양분된다. 본 논문에서는 실제 상용 하드웨어로 구현되어 있는 터보 부호의 특징과 성능을 분석한 내용을 기술하고자 한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.5B
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• pp.582-591
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• 2001

터보 부호는 반복적인 복호 알고리즘을 사용함으로써 가산성 백색 가우시안 잡음(AWGN) 채널 환경에서 Shannon 한계에 가까운 성능을 보이는 오류정정 방식으로 제안되었으나, 반복 연산량에 따른 복호 지연과 인터리버에 따른 지연에 의해 실시간 처리의 어려움이라는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 터보 부호의 성능을 저하시키지 않는 범위에서 적절한 초기 임계값 설정에 따라 불필요한 반복 복호 횟수를 줄일 수 있는 터보 복호기 구조를 제안한다. 적절한 초기 임계값 설정은 LLR(Log-Likelihood Ratio)값의 평균값과 분산, 복호기의 출력에 대한 BER에 근거하여 여러 번의 모의 실험을 통해서 최적의 값으로 결정된다. 제안한 방식은 초기 임계값을 적절히 선택하면 손실이 없는 범위 내에서 반복횟수를 감소시킴으로써 기존의 정해진 반복횟수로 인한 큰 복호 지연을 미연에 방지하고, 이에 따른 계산량 감소는 저전력의 효과도 가져온다. 성능 평가를 위해 BER = $10^{-6}$이내이고, 전송속도가 32kbps 이상인 IMT2000의 고속 데이터 전송 환경에서 모의 실험을 하였다. 실험 결과로 기존의 정해진 반복횟수를 갖는 터보 복호기에 비해 SNR 변동(0~3dB)에서 평균적으로 55~90% 정도의 감소된 반복횟수를 검증하였다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.11 no.4
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• pp.40-46
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• 2006

The performance of iterative multiuser detector and turbo decoder is presented to provide high quality multimedia services in WCDMA (wideband code division multiple access) system in this paper. Especially the relationship between the local iteration of turbo decoder and the global iteration of multiuser detector including the turbo decoder is analyzed. As a result, three local iterations and three global iterations are considered to be sufficient to provide satisfactory error performance with resonable complexity. The interference cancellation capability of global iteration is improved when the number of users is increased.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.3C
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• pp.215-223
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• 2003

Turbo codes are selected as FEC(Forward error correction) codes with convolution code in 3GFP(3rd generation partnership project) and 3GPP2 standard of IMT2000. Especially, l/3 turbo code with K=4 is employed for 3GPP standard. In this paper, we proposed a hardware structure of a turbo decoder and denveloped the decoder for 3GPP standard turbo code. For its efficient operation, we design a SOVA decoder by employing a register exchange decoding block and new path metric normalization block as a SISO constituent decoder. In addition, we estimate its performance under MATLAB 6.0 and designed the turbo decoder including control block, input control buffer, SOVA constituent decoder with VHDL. Finally, we synthesized the developed turbo decoder under Synopsys FPGA Express and verified it with ALTERA EPF200SRC240-3 FPGA device.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.6B
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• pp.709-716
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• 2001

반복 복호 알고리듬에 의해 복호화된 터보 코드는 가산성 백색 가우시안 잡음(AWGN) 채널 환경에서 이론적으로 Shannon의 한계에 근접한 뛰어난 코딩 이득을 나타내는 것으로 보여지고 있다. 그러나, 터보 코드의 성능은 터보 부호화기에서 프레임의 크기 즉, 인터리버의 크기에 의존한다. IMT-2000과 같은 이동 통신 채널 환경에서 음성을 전송하는 경우에는 터보 코드의 프레임 크기는 매우 작다. 그리고, 그것은 터보 코드의 성능을 떨어뜨리는 직접적인 원인이 된다. 본 논문에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 프레임 크기가 작은 음성 프레임을 이용하여 터보 코드의 성능을 검증하며, 작은 프레임 크기에 알맞은 3개의 직렬 MAP(Maximum A Posteriori probability) 복호기를 이용한 반복 복호의 터보 코드를 제안하고 부호율 1/3, 구속장의 길이 3 또는 4, 프레임 크기 24, 192 비트에 대하여 컴퓨터 모의실험을 통해 터보 코드의 성능을 분석한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.5B
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• pp.592-598
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• 2001

IMT-2000에서는 이미 터보코드가 채널코딩 기법으로 제안되어 있으며 특별히 3GPP 규격에서는 제한길이 4인 1/3 터보코드가 채택되어 있다. 기존의 논문에서는 일반적인 터보 코드의 성능에 대한 분석이 많이 제시되어 왔으나, 3GPP 규격의 터보 복호를 위한 SOVA 복호기의 성능 파라미터 추출과 그에 따른 성능 분석 수행되지 않았다. 본 연구에서는 효율적인 구조의 3GPP SOVA 복호기를 설계하기 위해서 외부정보의 스케일링과 신뢰도 갱신길이 라는 두 가지 파라미터에 따른 SOVA 복호기의 성능을 분석하고 최적의 파라미터 값을 제시하고자 한다. 이 파라미터의 최적화를 위하여 C++를 이용한 모의실험 결과, 3GPP 규격의 (13,15) 1/3 코드에서 스케일링 값은 1/2로 신뢰도 갱신길이는 10으로 최적화 되었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.11C
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• pp.1052-1061
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• 2003

This paper proposes a novel normalization scheme in the state metric calculation unit for the Block-wise MAP Turbo decoder. The proposed scheme subtracts one of four metrics from the state metrics in a trellis stage and shifts, if necessary, those metrics for normalization. The proposed architecture can reduce power consumption and memory requirement by reducing the number of the state metrics by one in a trellis stage in the Block-wise MAP decoder which requires an intensive state metric calculations. Simulation results show that dynamic power has been reduced by 17.9% and area has been reduced by 6.6% in the Turbo decoder employing the proposed normalization scheme, when compared to the conventional Block-wise MAP Turbo decoders.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.765-768
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• 2001

본 논문에서는 터보 TCM(Turbo Trellis Coded Modulation)에서 복호기 입력 전에 수신데이터를 이용하여 SNR을 추정하고, SNR에 따라 요구하는 성능을 만족하는 반복 복호수를 적응적으로 복호기 앞단에서 미리 설정하는 반복복호 제어기법을 제안한다. 성능분석결과 최대 반복 복호를 수행했을 때와 비교하여 성능 감소 없이 평균 반복 복호수를 줄일 수 있었다. 따라서 제안구조는 터보 TCM의 복호화 과정에서 문제점 중 하나인 복호 계산량과 지연을 성능 저하 없이 효율적으로 감소시킬 수 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.6B
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• pp.856-866
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• 2001

본 논문에서는 radix-4 방식을 이용한 고속 터보 MAP 복호 알고리즘을 제안하고 이를 설계하기 위해 VHDL 모델링 하였다. VHDL 시뮬레이션을 하기 위해 radix-4 방식의 터보 MAP 복호기의 구조를 설계하였으며, 복호속도 효율성을 분석하기 위해 기존의 Radix-2 방식의 복호기도 VHDL 시뮬레이션 하였다. 구현 결과, 약 2.4배의 복호속도 향상을 알 수 있었다.