• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.325-334
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• 2016

Recently, Open Computing Language (OpenCL) has been proposed to provide a framework that supports heterogeneous computing platforms. By using an OpenCL framework, digital communication systems can support various protocols in a unified computing environment to achieve both high portability and high performance. This article introduces a parallel software decoder of Low Density Parity Check (LDPC) codes for China Multimedia Mobile Broadcasting (CMMB) on a heterogeneous platform. Each step of LDPC decoding has different parallelization characteristics. In this paper, steps suitable for task-level parallelization are executed on the CPU, and steps suitable for data-level parallelization are processed by the GPU. To improve the performance of the proposed OpenCL kernels for LDPC decoding operations, explicit thread scheduling, loop-unrolling, and effective data transfer techniques are applied. The proposed LDPC decoder achieves high performance by using heterogeneous multi-core processors on a unified computing framework.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.415-418
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• 2011

WiMAX, WLAN 등의 무선통신 시스템에 사용되는 LDPC(low-density parity check) 복호기의 핵심 기능블록인 DFU(decoding function unit)의 회로 최적화를 제안한다. 최소합(min-sum) 복호 알고리듬 기반의 DFU는 2의 보수 값과 sign-magnitude 값 사이의 변환이 필요하여 회로가 복잡해진다. 본 논문에서는 sign-magnitude 연산 기반의 DFU를 설계하여 수체계 변환과정을 제거함으로써 회로를 간소화시키고 동작속도를 향상시켰다.

• 스마트미디어저널
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• 제2권2호
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• pp.39-43
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• 2013

본 논문은 오류정정부호의 하나인 LDPC 패리티검사 행렬을 생성 하는 방법에 관한 논문으로 또 다른 오류정정부호의 하나인 길쌈부호를 이용하여 LDPC 패리티검사 행렬을 생성하면 터보부호처럼 LDPC 부호에서도 다양한 부호율을 쉽게 얻을 수 있다는 장점을 가진다. 또한 복호기에서 LDPC에서의 복호방식 뿐 아니라 길쌈부호의 복호방식인 비터비알고리즘도 적용할 수 있는 장점을 가진다. 또한 보통의 오류정정부호의 경우 프레임크기가 커야 오류정정성능이 안정적으로 나오는데, 새로 제시하는 방식을 통해 프레임크기가 작은 부호의 경우에도 성능열화를 어느 정도 막을 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.1262-1270
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• 2017

Among various decoding algorithms of low-density parity-check (LDPC) codes, the min-sum (MS) algorithm and its modified algorithms are widely adopted because of their computational simplicity compared to the sum-product (SP) algorithm with slight loss of decoding performance. In the MS algorithm, the magnitude of the output message from a check node (CN) processing unit is decided by either the smallest or the next smallest input message which are denoted as min1 and min2, respectively. It has been shown that multiplying a scaling factor to the output of CN message will improve the decoding performance. Further, Zhong et al. have shown that multiplying different scaling factors (called a 2-dimensional scaling) to min1 and min2 much increases the performance of the LDPC decoder. In this paper, the simplified 2-dimensional scaled (S2DS) MS algorithm is proposed. In the proposed algorithm, we figure out a pair of the most efficient scaling factors which multiplications can be replaced with combinations of addition and shift operations. Furthermore, one scaling operation is approximated by the difference between min1 and min2. The simulation results show that S2DS achieves the error correcting performance which is close to or outperforms the SP algorithm regardless of coding rates, and its computational complexity is the lowest comparing to modified versions of MS algorithms.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.473-476
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• 2004

Low-Density Parity-Check (LDPC) codes are recently emerged due to its excellent performance to use. However, the parity check matrices (H) of the previous works are not adequate for hardware implementation of encoders or decoders. This paper proposes a hybrid parity check matrix for partially parallel decoder structures, which is efficient in hardware implementation of both decoders and encoders. Using proposed methods, the encoding design can become practical while keeping the hardware complexity of partially parallel decoder structures.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2023-2024
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• 2006

1962년 Gallager에 의해 처음 제안된 LDPC 부호는 복호를 수행하는 부호방식으로 패리티 행렬(H)의 대부분이 0으로 구성되어 복호시에 적은 연산량을 요구하며, shannon의 한계에 도달하는 복호 능력으로, 차세대 통신의 주된 부호 방식으로 고려되고 있다. 하지만, LDPC는 부호화에 있어서 여타 다른 부호방식에 비해 복잡한 특성을 가지고 있으므로, 이를 개선하기 위한 부호방식의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 효율 적인 부호화를 위하여 Dual-diagonal H parity행렬을 구성 하고, 쉽게 부호 길이를 확장 할 수 있는 Quasi-Cyclic 방식을 적용한 복호기를 구현하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.2465-2473
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• 2011

WiMAX, WLAN 등의 무선통신 시스템에 사용되는 LDPC(low density parity check) 복호기의 핵심 기능블록인 DFU(decoding function unit)의 회로 최적화를 제안한다. DFU를 2의 보수 연산 대신에 sign-magnitude 연산 기반으로 설계함으로써 수체계 변환과정을 제거하였으며, 모바일 WiMAX용 다중모드 LDPC 복호기에 사용되는 96개 DFU 배열의 게이트 수를 18% 감소시켰다. 제안된 DFU 구조를 적용하여 모바일 WiMAX 표준을 지원하는 다중모드 LDPC 복호기를 설계하였다. 설계된 LDPC 복호기는 0.18-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리를 이용하여 50 MHz 클록주파수로 합성한 결과 268,870 게이트와 71,424 비트의 메모리로 구현되었으며, FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권7호
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• pp.515-520
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• 2014

본 논문에서는 기존의 해양 위성 방송 통신을 위해 사용되어온 2세대 위성 디지털 방송 표준 (Digital Video Broadcasting Satellite Second Generation : DVB-S2) 의 저밀도 패리티 검사 (Low Density Parity Check : LDPC) 부호 성능 개선과 부호화 및 복호화 복잡도를 줄일 수 있는 프로토그래프 (protograph) 기반 블록 저밀도 패리티 검사 부호를 제안한다. 모의 실험을 통하여 기존의 DVB-S2의 저밀도 패리티 검사 부호 대비 우수한 비트 오류확률 및 프레임오류확률 성능을 갖는 것을 보이며, 또한 부호화 및 복호화 계산 복잡도 분석 및 비교를 통하여 제안하는 부호가 효율적인 부호화 및 복호화 구조를 가짐을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권1호
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• pp.22-30
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• 2011

본 논문에서는 CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting) 표준의 LDPC(Low Density Parity Check) 부호 복호기를 효과적으로 구현하는 방법을 제안한다. 본 논문은 AGU(Address Generation Unit)와 Index 행렬을 이용하여 효율적으로 주소 값을 생성함으로써, 메모리 사용량을 줄이고 복잡도를 감소시켰다. 또한 LDPC 부호 복호기의 throughput을 향상시키기 위해 한 클럭에 여러 메시지를 전달하는 부분 병렬 구조를 사용하였고, 하나의 주소를 사용하여 병렬적으로 동작이 가능하도록 노드 그룹핑을 진행하였다. 제안하는 LDPC 부호 복호기는 Verilog HDL로 구현하였으며, Synopsys사의 Design Compiler를 이용하여 Chartered $0.18{\mu}m$ CMOS cell library 공정으로 합성하였다. 제안된 복호기는 455K(in NAND2)의 크기를 가지며, 185MHz의 클럭에서 1/2 부호는 14.32 Mbps의 throughput을 갖고, 3/4 부호는 26.97Mbps의 throughput을 갖는다. 또한 기존의 CMMB용 LDPC의 메모리와 비교하여 0.39% 의 메모리만 사용된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2637-2642
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• 2015

Low-density parity-check(LDPC) 코드는 그 탁월한 에러 정정 능력으로 인해 많은 통신 표준에서 사용되고 있다. 여러 종류의 LDPC 코드 중 quasi-cyclic LDPC(QC-LDPC) 코드가 많이 사용되는데 QC-LDPC 코드의 복호기에는 여러 크기의 rotation을 수행할 수 있는 multi-size circular shifter(MSCS)가 필요하다. MSCS의 구현 방법 중 Benes 네트워크에 기반한 구조가 많이 사용되는데, rotation할 데이터의 개수가 3의 배수일 경우에는 $3{\times}3$ 스위치가 필요하다. 이 논문에서는 기존의 제어 신호 생성에 비해 복잡도가 줄어든 생성법과 기존의 $3{\times}3$ 스위치 구조 보다 더 빨리 동작할 수 있는 $3{\times}3$ 스위치 구조를 제안한다. IEEE 802.16e WiMAX 표준에서 사용되는 QC-LDPC 코드 복호기의 MSCS 에 적용하여 지연 시간을 8.7% 정도 줄이고 면적도 조금 감소시켰다.