• Journal of Communications and Networks
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• 제2권1호
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• pp.76-84
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• 2000

Communication systems, including cell-based mobile communication systems, multiple satellite communication systems of multi-beam satellite systems, require reliable handoff methods between cell-to-cell, satellite-to-satellite of beam-to-team, respectively. Recent measurement of a CDMA cellular system indicates that the system is in handoff at about 35% to 70% of an average call period. Therefore, system reliability during handoff is one of the major system performance parameters and eventually becomes a factor in the overall system capacity. This paper presents novel and improved techniques for handoff in cellular communications, multi-beam and multi-satellite systems that require handoff during a session. this new handoff system combines the soft handoff mechanism currently implemented in the IS-95 CDMA with code and packet diversity combining techniques and an iterative decoding algorithm (Turbo Coding). the Turbo code introduced by Berrou et all. has been demonstrated its remarkable performance achieving the near Shannon channel capacity [1]. Recently. Turbo codes have been adapted as the coding scheme for the data transmission of the third generation international cellular communication standards : UTRA and CDMA 2000. Our proposed encoder and decoder schemes modified from the original Turbo code is suitable for the code and packet diversity combining techniques. this proposed system provides not only an unprecedented coding gain from the Turbo code and it iterative decoding, but also gain induced by the code and packet diversity combining technique which is similar to the hybrid Type II ARQ. We demonstrate performance improvements in AWGN channel and Rayleigh fading channel with perfect channel state information (CSI) through simulations for at low signal to noise ratio and analysis using exact upper bounding techniques for medium to high signal to noise ratio.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권9호
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• pp.73-80
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• 2005

로그 맵 복호 알고리즘 기반의 터보 디코더는 뛰어난 복호 성능에도 불구하고, 반복적 연산으로 인한 인터리버 크기에 비례하는 많은 양의 메모리와 높은 하드웨어 복잡도가 단점으로 지적된다. 이에 본 논문에서는 이전 연구 결과를 바탕으로 많은 양의 메모리의 절감과 하드웨어 복잡도를 감소시킨 3G W-CDMA 시스템에 적합한 터보 디코더를 설계하였다. 하드웨어 복잡도와 복호 성능간의 균형을 고려하여 수신정보, 사전정보, 상태 메트릭을 각각 5비트, 6비트 그리고 7비트로 할당하였고, 로그 맵 복호 알고리즘의 주연산인 $MAX^{*}$ 연산 중 계산도가 큰 오류 보정 함수를 근사화한 조합회로로 구성하여 하드웨어 부담을 감소하였으며 윈도우 블록의 길이가 32인 슬라이딩 윈도우 기법을 적용하였다. 본 논문에서 제안한 터보 디코더는 $0.35\mu$m Hynix CMOS technology로 합성한 합성 결과로부터 Eb/No가 1dB, 인터리버 크기가, 5번의 반복 복호에서 $10^{-6}$ 이하의 비트 오율을 달성하였으며, 이때 최고 9Mbps의 복호 성능을 발휘한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권10C호
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• pp.1387-1394
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• 2004

터보부호는 디지별 이동통신 시스템에서 사용되는 오류정정 부호화 기법의 일종으로써 반복복호가 진행됨에 따라서 AWGN 채널 환경에서 BER성능이 향상된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그러나 다양한 채널 환경하에서 반복복호 횟수가 증가하면 무의미한 반복이 이루어져서 복호하는데 필요한 복호 지연시간과 계산량이 증가하게 되고 전력소모 또한 커지게 되는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 터보부호의 평균 반복복호 횟수를 크게 감소시킬 수 있는 효율적인 반복중단 알고리즘을 제안한다. 제안된 반복중단 알고리즘은 고정된 반복 횟수 이전에 반복복호를 효율적으로 중단시킬 수 있는 기법으로써 연판정 출력값에 대한 오류확률의 분산값을 중단조건으로 이용하여 BER성능의 손실없이 평균 반복복호 첫수를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 모의실험 결과, 제안된 알고리즘의 평균 반복복호 횟수는 HDA 알고리즘과 비교하여 약 2.25%~14.31% 정도의 감소효과를 나타냈으며 CE 알고리즘과 비교하여 약 3.79%~14.38% 정도의 감소효과를 나타내었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.157-160
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• 2000

In order to design a low complexity and high performance SOVA decoder for Turbo Codes, we need to analyze the decoding performance with respect to several important design parameters and find out optimal values for them. Thus, we use a scaling factor of soft output and a update depth as the parameters and analyze their effect on the BER performance of the SOVA decoder. finally, we shows the optimal values of them for maximum decoding performance of SOVA decoder for 3GPP complied Turbo codes.

• ETRI Journal
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• 제28권4호
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• pp.453-460
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• 2006

In this article, we introduce a new class of product codes based on convolutional codes, called convolutional product codes. The structure of product codes enables parallel decoding, which can significantly increase decoder speed in practice. The use of convolutional codes in a product code setting makes it possible to use the vast knowledge base for convolutional codes as well as their flexibility in fast parallel decoders. Just as in turbo codes, interleaving turns out to be critical for the performance of convolutional product codes. The practical decoding advantages over serially-concatenated convolutional codes are emphasized.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.17-23
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• 2003

Turbo decoding in combination with detection strategy for Multi Access Interference (MAI) cancellation has been shown to be very effective for MC-CDMA system in Rayleigh multi-path fading environment. This paper reports new simulation results on the efficacy of joint decoding and detection for MC-CDMA in nonlinear and fading channel.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.44-54
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• 2008

In this paper, an iterative multiple symbol differential detection for turbo coded differential unitary space-time modulation using a posteriori probability (APP) demodulator is investigated. Two approaches of different complexity based on linear prediction are presented to utilize the temporal correlation of fading for the APP demodulator. The first approach intends to take account of all possible previous symbols for linear prediction, thus requiring an increase of the number of trellis states of the APP demodulator. In contrast, the second approach applies Viterbi algorithm to assist the APP demodulator in estimating the previous symbols, hence allowing much reduced decoding complexity. These two approaches are found to provide a trade-off between performance and complexity. It is shown through simulation that both approaches can offer significant BER performance improvement over the conventional differential detection under both correlated slow and fast Rayleigh flat-fading channels. In addition, when comparing the first approach to a modified bit-interleaved turbo coded differential space-time modulation counterpart of comparable decoding complexity, the proposed decoding structure can offer performance gain over 3 dB at BER of $10^{-5}$.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.50-57
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• 2013

본 논문은 하나 이상의 다양한 길이의 패킷을 동시에 복호할 수 있는 고 처리율 병렬 터보 복호기의 설계를 보인다. 터보 복호기의 병렬 구조는 반복 복호로 인한 긴 디코딩 시간을 절감시키며, 입/출력의 이중 버퍼 구조 설계는 패킷들의 연속적인 복호를 가능하게 함으로써 복호기의 처리율을 향상시킨다. 병렬 터보 복호기는 가장 긴 길이의 패킷을 복호할 수 있도록 설계되기 때문에, 이보다 짧은 길이의 패킷의 복호 시에는 사용하지 않는 PE(Processing Element)가 존재한다. 본 논문의 아이디어는 이 유휴 PE들을 연속적으로 이어지는 다음 패킷의 복호에 즉시 이용함으로써, 복호기 내의 PE 사용 효율을 높이고 처리율을 향상시키는 데 있다. 이를 위하여 여러 패킷의 복호를 동시에 가능하게 하는 제어가 필요하며, 본 논문에서는 이러한 제어 방법을 기술한다. 제안한 방법을 적용하여, 32개의 PE를 사용하면서 최대 6144비트 길이의 패킷을 복호 할 수 있는 병렬 터보 복호기를 구현하였으며, 기존 터보 복호기와 비교하여 약 16% 의 면적 증가가 있었으나, 짧은 패킷의 경우 기존 복호기에 비해 최대 28배의 높은 처리율 향상 효과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.139-147
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• 2010

본 논문에서는 deep-space 광통신을 위한 터보 부호화 변조 기법을 설계한다. 설계한 기법의 송신 단에서는 터보 부호기와 누적기, 펄스 위치 변조기(PPM)를 연접한 구조를 사용하고, 수신 단에서는 터보 부호 자체의 복호를 위한 반복 복호와 연접 부호 간의 반복 복호를 동시에 사용하는 복호 기법을 제시한다. 광통신 채널로는 이상적인 광자 직접 검파기를 사용하는 경우를 가정하여 Poisson 채널을 사용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 설계한 기법이 기존에 광통신 부호화 변조 기법으로 제시되었던 LDPC-APPM, RS-PPM, SCPPM 등 보다 우월한 성능을 보임을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.219-228
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• 2010

본 논문에서는 이진 대칭 소실 채널에서 RS 부호 터보부호 및 저밀도 패리티 검사부호의 성능을 비교 분석한다. RS 부호는 심벌 단위로 복호가 이루어지므로 평균 소실 길이가 짧아지면 소실 심벌 수가 증가하여 매우 심각한 성능열화를 보인다. 하지만 소실 길이가 길어지면 소실 심벌 수가 감소하여 오류 성능이 크게 개선된다. 이와는 달리 터보부호는 소실 길이가 증가하면 메시지와 연관된 정보를 가진 다수의 심벌들이 함께 소실되므로 반복 복호를 수행하더라도 성능이 개선되지 않는다. 저밀도 패리티 검사부호는 평균 소실 길이가 변하더라도 현격한 오류 성능의 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 저밀도 패리티 검사부호의 복호과정에서 발생하는 가상 인터리빙 효과에 의한 것으로 분석된다. 이로 인하여 이 부호는 RS 부호나 터보부호에 비하여 훨씬 우수한 소실 복호 성능을 보인다.