• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.939-947
• /
• 2010

IEEE 802.11n 무선 랜 표준의 채널 부호화 방법 중 하나인 LDPC(Low-Density Parity-Check) 부호는 오류정정 성능이 매우 우수하나 복호기 회로의 복잡도가 커서 복호성능과 하드웨어 복잡도 사이의 trade-off 관계를 고려한 설계가 중요하다. 본 논문에서는 최소합 알고리듬(Min-Sum Algorithm; MSA) 기반 LDPC 복호기에서 LLR(Log-Likelihood Ratio) 근사화가 복호성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 LDPC 복호기의 최적 설계조건을 도출하였다. IEEE 802.11n 무선 랜 표준의 블록길이 1,944 비트, 부호화율 1/2의 LDPC 패리티 검사 행렬과 최소합 기반의 반복복호 알고리듬을 적용하여 LLR 근사화에 따른 비트오율(BER) 성능을 분석하였다. $BER=10^{-3}$에 대해 LLR 비트 폭 (6,4)와 (7,5)의 $E_b/N_o$는 0.62 dB의 차이를 보였으며, 최대 반복복호 횟수 6과 7에 대한 $E_b/N_o$의 차이는 약 0.3 dB로 나타났다. 시뮬레이션 결과로부터, LLR 근사화 비트 폭이 (7,5)이고 반복복호 횟수가 7인 경우에 가장 우수한 비트오율 성능을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.1107-1114
• /
• 2004

시스템 패킷 인터페이스 4레벨 2단계(System Packet Interface Leve14 Phase 2)는 10Gbps 이더넷응용 뿐만 아니라, OC-192 대역폭의 ATM 및 POS를 통한 패킷 또는 셀 전송을 위한 물리계층과 링크계층 소자간의 인터페이스이다. SPI-4.2 코어는 전송 인터페이스 블록과 수신 인터페이스 블록으로 구성되어 있으며, 전이중 통신을 지원한다. 전송부는 사용자 인터페이스로부터 64비트의 데이터와 14비트의 헤더 정보를 비동기 FIFO에 쓰고, PL4 인터페이스를 통해 DDR 데이터를 전송한다. 그리고 수신부의 동작은 전송부와 역으로 동작한다. 전송부와 수신부는 캘런더 메모리를 컨피규레이션함으로서 최대 256개의 채널 지원이 가능하고, 대역폭 할당을 제어할 수 있도록 설계하였다 DIP-4 및 DIP-2 패리티 생성 및 체크를 자동적으로 수행하도록 구현하였다. 설계된 코어는 자일링스 ISE 5.li 툴을 이용하여 VHDL언어를 사용하여 기술하였으며, Model_SIM 5.6a를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 설계된 코어는 라인당 720Mbps의 데이터 율로 동작하였다. 따라서 총 11.52Gbps의 대역폭을 지원할 수 있다. SPI-4.2 인터페이스 코어는 기가비트/테라비트 라우터, 광학 크로스바 스위치 및 SONET/SDH 기반의 전송 시스템에서 라인카드로 사용할 경우 적합할 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권9C호
• /
• pp.801-809
• /
• 2007

LDPC 부호는 4G 이동통신 시스템에 적합한 오류 정정 부호이다. 그러나 알고리듬의 특성상 좋은 BER 성능을 위해서는 반복 복호에 의한 많은 연산량이 요구된다. 본 논문에서는 복호지연과 전력 소모에 대한 복호기의 성능을 증가시키기 위하여 반복 복호 횟수를 줄이는 알고리듬에 대하여 제안한다. 제안된 알고리듬은 현재 LLR 복호값과 이전 LLR 복호값 사이의 변화를 측정하고 변화 방향을 예측하며, 패리티 검사식을 만족시켜 수렴속도를 높이도록 LLR 값의 sign 비트를 반전시킨다. 실험결과, 제안한 방법은 BER 성능의 감소 없이 반복 복호 횟수를 약 33% 정도 줄이는 것이 가능하며 감소된 반복 복호 횟수에 비례하여 소모 전력도 감소시킬 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.73-80
• /
• 2003

본 논문에서는 시간 다이버시티 효과를 증대시키는 새로운 터보 코드 형태인 ETD-터보 코드(Enhanced Time Diversity-turbo code)를 구성하고, 이를 MC-CDMA 시스템에 적용하여 그 효율성을 입증하였다. ETD-터보 코드는 기존의 터보 코드 구성에 인터리버를 추가하여 구성하고, 모든 패리티 비트가 인터리버 패턴을 갖게 되어 시간 다이버시티 효과가 증대된다. 시스템 성능분석을 위해 인터리버 조합에 따른 ETD-터보 코드의 특성을 비교하고, MC-CDMA 시스템에 채널 부호화 기법으로 기존의 터보 코드와 본 논문에서 제안한 ETD-터보 코드를 적용하여 시스템 성능을 분석한다. 그 결과 ETD-터보 코드는 기존의 터보 코드방식에 비해 비교적 단순한 인터리버 조합으로도 BER을 감소시키고, 반복 복호 횟수를 줄임으로써 복호과정에서의 시간지연을 감소시킬 수 있다. 따라서 ETD-터보 코드를 적용한 MC-CDMA의 전체 시스템 오율특성이 개선됨을 알 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
• /
• pp.81-84
• /
• 2008

최근 센서네트워크와 같은 에너지 제한 환경을 위한 경량화 부호화 기술의 필요성이 대두됨에 따라 분산 소스 부호화 기술(Distributed Source Coding)의 응용기술로 비디오 부호화 복잡도의 대부분을 차지하는 움직임 예측/보상과정을 부호화기가 아닌 복호화기에서 수행하는 분산 비디오 부호화 기술(Distributed Video Coding)에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다. 이에 가장 대표적인 기술인 Wyner-Ziv 코딩 기술은 채널 코드를 이용하여 원본 프레임과 이에 대한 복호화기의 예측영상인 보조정보 사이의 잡음을 제거하여 영상을 복원한다. 일반적으로 보조정보는 원본영상에 유사한 키 프레임간의 프레임 보간을 통하여 생성되며 채널 코드는 Shannon limit에 근접한 성능을 보이는 Turbo 코드나 LDPC 코드가 사용된다. 이와 같은 채널 코드의 복호화는 채널 잡음 모델에 기반하여 수행되어지며 Wyner-Ziv 코딩 기술에서는 이 채널 잡음 모델을 '상관 잡음 모델' (Correlation Noise Modeling)이라 하고 일반적으로 Laplacian이나 Gaussian으로 모델화 한다. 하지만 복호화기에는 원본 영상에 대한 정보가 없기 때문에 정확한 상관 잡음 모델을 알 수 없으며 잡음 모델에 대한 예측의 부정확성은 잡음 제거를 위한 패리티 비트의 증가를 야기해 부호화 기술의 압축 성능 저하를 가져온다. 이에 본 논문은 원본 프레임과 보조정보 사이의 잡음을 정확하게 예측하여 잡음을 정정할 수 있는 향상된 상관 잡음 모델을 제안한다. 제안 방법은 잘못된 잡음 예측에 의해 Laplacian 계수가 너무 커지는 것을 방지하면서 영상내의 잡음의 유무에 별다른 영향을 받지 않는 새로운 문턱값을 사용한다. 다양한 영상에 대한 제안 방법의 실험 결과는 평균적으로 약 0.35dB에 해당하는 율-왜곡 성능 향상을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1355-1362
• /
• 2011

본 논문에서는 IEEE 802.11n 무선 랜 표준에 규정된 3가지 블록길이(648, 1296, 1944)와 4가지 부호율(1/2, 2/3, 3/4, 5/6)을 지원하는 LDPC 복호기를 최소합 알고리듬과 layered 복호방식을 적용하여 설계하였다. 검사노드 값과 패리티 검사 행렬 정보의 효율적인 저장방법을 통해 메모리 용량을 최소화하였으며, 또한 효율적인 검사노드 메모리 어드레싱 방법을 적용하여 stall 없이 메모리 읽기/쓰기가 가능하도록 하였다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.18-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 219,100 게이트와 45,036 비트의 메모리로 구현되었고, 50 MHz@2.5V로 동작하여 164～212 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제11A권1호
• /
• pp.81-88
• /
• 2004

본 논문에서는 차세대 디지털 방송규격인 지상파 DM용 Outer 인코더/디코더를 설계하고 ALTERA의 FPGA를 이용하여 구현하고 검증하였다. 인코더 부분에서는 입력되는 MPEG-2 TS 패킷(188바이트)으로부터 비트 시리얼 알고리즘을 이용한 RS(Reed-Solomon) 인코더를 이용해 패리티 바이트(16바이트)를 생성하고 군집에러를 효과적으로 수정하기 위해 콘볼루션 인터리버를 구현해 데이터를 분산 출력 시켰다. 디코더 부분에서는 인코더에서 송신된 데이터에서 DMB에 적합한 동기 바이트 검출하는 알고리즘을 제시하였으며, RS디코더는 수정된 유클리드 알고리즘을 적용하여 회로구성을 간략화 하였다. 본 시스템은 하나의 패킷에서 최대 8바이트의 에러를 수정할 수 있고, C언어를 이용하여 알고리즘을 검증하고 VHDL로 작성하였으며, FPGA 칩 상에서 회로를 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권5호
• /
• pp.31-40
• /
• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.11n 무선 랜 표준용 LDPC 복호기 프로세서를 설계하였다. 설계된 프로세서는 IEEE 802.11n 표준의 블록길이 1,944와 부호화율 1/2의 패리티 검사 행렬을 지원하며, 하드웨어 감소를 위해 최소합 알고리듬과 layered 구조를 적용하였다. 최소합 알고리듬의 특징을 이용한 검사노드 메모리 최소화 방법을 고안하여 적용하였으며, 이를 통해 기존방법의 메모리 크기의 25%만을 사용하여 구현하였다. 설계된 프로세서를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 200,400 게이트와 19,400 비트의 메모리로 구현되었으며, 80 MHz@2.5V로 동작하여 약 135 Mbps의 성능을 갖는다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작 검증과 복호성능을 분석하였으며, 이를 통해 설계된 LDPC 복호기의 유용성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권3A호
• /
• pp.213-220
• /
• 2009

협력 다양성 기법은 기기마다 다중 송신 안테나를 쓰지 않고 전송 영역을 확장하거나 다양성 차수를 높일 수 있는 기술로 큰 관심을 얻고 있다. 본 논문에서는 원천 단말의 신호대잡음비가 낮을 때 전송률을 더욱 높이는 하이브리드 ARQ (Automatic Repeat reQuest) 릴레이 전송 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 원천 단말이 기지국과 릴레이 단말에게 부호화 패킷을 전송하고, 재전송이 필요한 경우 기지국이 재전송 기법과 재전송 단말을 선택하다. 제안 기법에서는 터보 부호어의 정보 비트 수신 품질에 따라 반복 재전송과 패리티 증가 재전송 가운데 한 기법을 선택하며, 릴레이 단말의 채널 품질 정보가 있을 때 추가적으로 채널 상태가 가장 좋은 단말이 재전송하도록 한다. 모의실험 결과 제안한 방식은 원천 단말의 신호대잡음비가 낮을 때의 전송률을 크게 향상시킬 수 있음을 볼 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38A권9호
• /
• pp.750-758
• /
• 2013

본 논문은 type I 혼합-자동 반복 요구 (hybrid automatic repeat request: H-ARQ) 시스템에서 저밀도 패리티검사 (low-density parity-check: LDPC)로 부호화된 직교 주파수 분할 다중화 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 서브프레임의 전송 순서를 균등 결합 전력이 할당되도록 조정한 재전송 방법을 기초로 성능 개선을 채널 용량을 사용하여 분석하고, 계층 복호 방법을 적용하여 H-ARQ 재전송 기법의 수렴 속도 개선을 확인한다. 구체적으로 임의의 서브프레임 재전송 패턴에 대하여 채널 용량이 클수록 비트오류율 (bit error rate: BER) 성능도 우수하다는 사실을 검증한다. 그러므로 각 서브프레임에 대하여 균등 결합 전력 할당을 보장하는 서브프레임 재전송 패턴은 채널 용량을 최대로 하며, 임의의 다른 서브프레임 전송 순서 조정을 통한 재전송 패턴보다 성능이 우수하다. 결국 균등 결합 전력 할당을 만족하도록 서브프레임 순서를 조정하는 재전송 방법은 기존 체이스 결합 (Chase combining)보다 복호 복잡도를 증가시키지 않으면서도 주목할 만한 성능 개선을 보인다.