KR20030082699A - Turbo internal interleaving method and device based on golden sequence - Google Patents

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KR20030082699A
KR20030082699A KR1020020021149A KR20020021149A KR20030082699A KR 20030082699 A KR20030082699 A KR 20030082699A KR 1020020021149 A KR1020020021149 A KR 1020020021149A KR 20020021149 A KR20020021149 A KR 20020021149A KR 20030082699 A KR20030082699 A KR 20030082699A
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고태환
김주민
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학교법인 인하학원
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    • H03M13/2782Interleaver implementations, which reduce the amount of required interleaving memory

Abstract

PURPOSE: A method for interleaving the turbo inside by using a golden sequence and a device for the same are provided to improve the performance in comparison with the block interleaving method known for an excellent performance at the short frame by creating an interleaving pattern. CONSTITUTION: A device for interleaving the turbo inside by using a golden sequence includes a memory(316), a golden column table(312), a memory controller(308) and a selector(314). The memory(316) stores the input data when the input enable is applied and outputs the input data when the output enable is applied. The golden column table(312) has a golden sequence generated by the method for interleaving the turbo inside by using the golden sequence. The memory controller(308) controls the memory(316). And, the selector(314) is set as a sequential memory assignment by receiving the control of the memory controller(308) and determines the order of the input and output of the memory(316).

Description

골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 방법 및 그 장치 {TURBO INTERNAL INTERLEAVING METHOD AND DEVICE BASED ON GOLDEN SEQUENCE}Turbo internal interleaving method using golden sequence and device therefor {TURBO INTERNAL INTERLEAVING METHOD AND DEVICE BASED ON GOLDEN SEQUENCE}

본 발명은 무선통신시스템에서 사용되는 터보 부호화기(Turbo encoder) 및 터보 복호화기(Turbo decoder)의 내부 인터리버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음성 데이터 서비스와 같이 비교적 짧은 프레임을 가지는 터보 코드에 있어서 골든 시퀀스를 이용하여 인터리빙하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an internal interleaver of a turbo encoder and a turbo decoder used in a wireless communication system. More particularly, the present invention relates to a golden sequence in a turbo code having a relatively short frame such as a voice data service. It relates to a method and an apparatus for interleaving using.

1993년 'Berrou' 등에 의해 발표된 터보 코드는 두 개 또는 그 이상의 회귀적 조직 길쌈 부호 (Recursive systematic convolutional codes)이며, 그 성능은 샤논의 한계(Shannon Limit)에 근접하는 것으로 알려져 있다. 이러한 터보 코드의 우수한 성능을 결정짓는 요소로서 인터리버의 길이 및 구조, 부호율, 반복 복호 알고리즘 등을 들 수 있다.The turbo code published by Berrou et al. In 1993 is two or more recursive systematic convolutional codes, whose performance is known to approach Shannon's limit. Factors that determine the superior performance of the turbo code include the length and structure of the interleaver, a code rate, an iterative decoding algorithm, and the like.

이하 종래 기술에 따른 터보 코드에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a turbo code according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 터보 부호화기를 나타낸 도면이다. 먼저, 길이가 k 비트인 데이터 블록(0)이 터보 부호화기에 입력되고, 패드(2)에서 입력된 데이터 블록(0)에 N-k 개의 꼬리 비트가 추가되어 N개의 비트를 지닌 프레임이 형성된다. 일반적인 종래의 터보 부호화기는 체계적 회귀부호 체계이므로, 상술한 바와 같은 과정으로 만들어진 N 비트 프레임이 일정 지연 후에 출력 x0(8)이 되며, 동시에 상기 N 비트 프레임은 M 개의 내부 인터리버(4)를 거쳐 각각 프레임 내 비트열의 순차가 섞이며, 각각은 다시 구성 부호화기(6)를 통하여 각각 상관관계가 작은 출력 X1, X2,..., XM(10)이 되어, 전체적으로 각 단위시간에 따라 x0(8), X1, X2,..., XM(10)의 심볼이 생성되어 터보 부호어를 형성하게 된다.1 is a view showing a turbo encoder according to the prior art. First, a data block 0 having a length of k bits is input to the turbo encoder, and Nk tail bits are added to the data block 0 input from the pad 2 to form a frame having N bits. Since a conventional conventional turbo coder is a systematic regression code system, an N bit frame made by the above-described process becomes an output x 0 (8) after a predetermined delay, and at the same time, the N bit frame passes through M internal interleavers (4). The sequence of bit strings in each frame are mixed, and each of them becomes the outputs X 1 , X 2 , ..., X M (10) having small correlations through the constituent encoder 6, respectively, according to the unit time as a whole. Symbols of x 0 (8), X 1 , X 2 ,..., X M (10) are generated to form a turbo codeword.

도 2는 1/3 터보 코드를 복호화하기 위하여 내부에 구성 복호화기1(108)과 구성 복호화기2(124)를 포함하고 있는 터보 복호화기의 블록 구성도이다. 도 2의 블록 구성도에 도시한 바와 같이 터보 복호화기는 두 개 또는 그 이상의 내부 구성 복호화기로 이루어져 있으며 구성 복호화기 간의 외부 정보 (extrinsicinformation)를 교환함으로써 반복적인 복호를 통해 비트 오류율을 지속적으로 향상시키게 된다.2 is a block diagram of a turbo decoder including a component decoder 1 108 and a component decoder 2 124 therein for decoding a 1/3 turbo code. As shown in the block diagram of FIG. 2, the turbo decoder consists of two or more internal component decoders, and the bit error rate is continuously improved through repeated decoding by exchanging extrinsic information between the component decoders. .

상기 도 1에 나타난 바와 같이 터보 부호화기에는 내부 인터리버(4)가 위치하게 되는데, 상기 내부 인터리버(4)는 두 개 또는 그 이상의 내부 구성 부호화기(6)에 의해 형성되는 패리티 비트들의 상관관계가 적은 부호열을 생성시키는 역할을 하며, 일반적으로 오류 정정 부호의 성능 저하를 초래하는 낮은 무게의 부호어의 발생을 억제시키는데 목적이 있다고 할 수 있다.As shown in FIG. 1, an internal interleaver 4 is positioned in a turbo encoder, and the internal interleaver 4 has a low correlation code between parity bits formed by two or more internal component encoders 6. It plays a role in generating heat, and it can be said that the purpose is to suppress the occurrence of low weight codewords that generally cause performance degradation of error correction codes.

이러한 터보 내부 인터리버가 인터리빙 패턴을 형성하는 데는 블록 인터리빙, 대각 인터리빙, 랜덤 인터리빙 등 여러 가지 방법이 있다. 이중 인터리버에 의한 터보 부호의 성능 저하를 최소화하기 위해서는 기본적으로 랜덤 인터리버를 사용하게 된다. 그러한 랜덤 인터리버의 구조가 인터리버의 성능 분석 및 설계에 있어서 어려움을 초래하기 때문에 실제로는 좀더 나은 성능을 보일 것으로 예측되는 특정 구조의 인터리빙 방법을 선택하게 된다. 특히, 음성 서비스와 같이 데이터의 프레임 길이가 비교적 짧은 경우 블록 인터리빙 형태의 인터리버의 성능이 가장 우수한 것으로 알려져 있으나, 터보 코드의 짧은 프레임에서의 응용 효율성을 위해서 좀더 우수한 성능의 인터리빙 방법이 제안되어야 한다.The turbo internal interleaver may form various interleaving patterns such as block interleaving, diagonal interleaving, and random interleaving. Random interleaver is basically used to minimize performance degradation of the turbo code due to the double interleaver. Since the structure of the random interleaver causes difficulties in the performance analysis and design of the interleaver, the interleaving method of the specific structure that is expected to perform better is actually selected. In particular, when the frame length of data is relatively short, such as a voice service, the performance of the interleaver in the form of block interleaving is known to be the best. However, a better performance interleaving method should be proposed for application efficiency in a short frame of the turbo code.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해, 음성 서비스와 같이 프레임의 길이가 짧은 경우에 있어서 규칙적인 인터리빙 방법의 하나로 골든 시퀀스를 이용해 인터리빙 패턴을 생성함으로써 현재 짧은 프레임에서 우수한 성능을 제공하는 것으로 알려져 있는 블록 인터리빙 방법보다도 성능이 우수한 터보 내부 인터리빙 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problem, the present invention is known to provide excellent performance in a short frame by generating an interleaving pattern using a golden sequence as one of regular interleaving methods in the case of a short frame length such as a voice service. An object of the present invention is to provide a turbo internal interleaving method and apparatus which is superior to the block interleaving method.

도 1은 일반적인 터보 부호화기의 구조를 도시한 블록 구성도,1 is a block diagram showing the structure of a typical turbo encoder;

도 2는 1/3 터보 부호를 복호하기 위한 터보 복호화기의 블록 구성도,2 is a block diagram of a turbo decoder for decoding a 1/3 turbo code;

도 3은 종래의 내부 인터리버에서 인터리빙 후에도 부호어의 무게가 변하지 않는 예를 나타내는 도면,3 is a diagram illustrating an example in which the weight of a codeword does not change even after interleaving in a conventional internal interleaver.

도 4는 본 발명에 따른 터보 내부 인터리버의 구조를 나타낸 블록 구성도,4 is a block diagram showing the structure of a turbo internal interleaver according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 터보 내부 인터리버를 적용하였을 때의 터보 코드의 성능 비교를 도시한 그래프.5 is a graph showing a performance comparison of the turbo code when applying the turbo internal interleaver according to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 초기 메모리 어드레스 및 인덱스를 입력으로 하여 상기 초기 인덱스에 황금률을 곱하고 모듈로-1 연산을 수행하는 단계와, 상기에서 변경된 인덱스를 오름차순으로 정리함으로써 재배치된 메모리 어드레스를 인터리빙 패턴으로 하여 골든 시퀀스를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a rearranged by multiplying the initial index by the golden rule and performing a modulo-1 operation by inputting the initial memory address and index, and rearranging the changed index in ascending order. It provides a turbo internal interleaving method using the golden sequence comprising the step of generating a golden sequence by using the memory address as an interleaving pattern.

또한 입력 인에이블이 인가되면 입력 데이터를 저장하고 출력 인에이블이 인가되면 저장된 상기 입력 데이터를 출력하기 위한 메모리, 상기 방법으로 생성된 골든 시퀀스를 저장하는 골든열 테이블, 상기 메모리를 제어하는 메모리 컨트롤러, 상기 메모리 컨트롤러의 제어를 받아 상기 입력 데이터 입력시에는 순차 메모리 지정으로 설정되고 상기 입력 데이터 출력시에는 상기 골든열 테이블에 저장되어 있는 순차로 지정되도록 설정되어 상기 메모리의 입출력 순서를 결정하기 위한 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 장치를 제공한다.Also, a memory for storing input data when an input enable is applied and a outputting of the stored input data when an output enable is applied, a golden column table for storing a golden sequence generated by the method, a memory controller for controlling the memory; Under the control of the memory controller, when the input data is input, the sequential memory is set, and when the input data is output, the selector is set so as to be sequentially stored in the golden column table. It provides a turbo internal interleaving apparatus using a golden sequence comprising a.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 실시 예로부터 더욱 명확하게될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

우선, 본 발명에 적용된 기술적 사상을 간략히 살펴보면, 종래 기술에 있어서 터보 내부 인터리버의 사용 목적은 기존의 채널과 채널 부호화기 사이에 위치하여 연집 오류를 분산시키는데 사용되는 채널 인터리버와 유사하다고 할 수 있다.First, the technical idea applied to the present invention will be briefly described. In the related art, the purpose of using the turbo internal interleaver is similar to that of a channel interleaver used between a conventional channel and a channel encoder and used to distribute a concatenation error.

도 3은 무게 4인 입력열에서 자체 종료열이 발생하는 경우의 예를 도시한 것이다. 일반적으로 낮은 무게의 부호어는 부호간의 상관 관계가 크므로 채널 부호의 성능을 저하시킨다. 이러한 부호어는 도 3에서 도시한 바와 같이 블록 인터리버를 통하여 인터리빙되었을 때, 읽기방향(200)으로 읽어진 비트열(210)과 비트열(212)은 인터리빙 후에도 그 위치가 각각 쓰기방향(202)에 따른 비트열(206)과 비트열(208)로 되므로, 실제 자체 종료열이 인터리빙 후에도 그 위치가 변화하지 않아서 인터리빙 전 낮은 무게의 부호어가 인터리빙 후에도 낮은 무게의 부호어가 생성된다. 우수한 터보 인터리버는 이러한 입력열을 효율적으로 인터리빙하여 부호어의 해밍 거리를 증가시켜 성능향상을 얻는 것이라 할 수 있다.3 illustrates an example in which a self termination sequence occurs in an input string having a weight of 4. In general, low weight codewords have a large correlation between codes, which degrades the performance of channel codes. When the codeword is interleaved through the block interleaver as shown in FIG. 3, the bit string 210 and the bit string 212 read in the read direction 200 are positioned in the write direction 202 even after interleaving. Since the bit string 206 and the bit string 208 are formed, the actual self-terminating string does not change its position even after interleaving, so that a low weight codeword before interleaving is generated even after interleaving. The superior turbo interleaver can be said to obtain performance improvement by efficiently interleaving such input sequence to increase the hamming distance of codewords.

한편, 블록 형태의 인터리버는 프레임 길이가 짧을 경우 자체 종료열이 발생할 확률이 긴 프레임에 비해 상대적으로 적으므로 랜덤 인터리버보다 성능이 우수하다고 알려져 있으나 프레임 길이가 길어질수록 자체 종료열의 발생을 효율적으로 인터리빙하지 못한다는 단점을 지니고 있다. 이러한 부호어의 무게 분포를 파악하여 구조적으로 설계하고자 하는 연구들이 활발히 되고 있으며 이중 인터리빙 인덱스를 거리 S 만큼 강제로 떨어뜨려 자체 종료열의 영향을 줄이는 S-랜덤 인터리버설계 방법이 랜덤 형태의 인터리버의 구조적 설계의 한 방법으로 널리 알려져 있다. 블록 형태의 인터리버에서도 마찬가지로 블록 인터리버의 한계를 극복하고자 대각 인터리버, 오드-이븐(odd-even) 인터리버 등이 발표되었으며, 차세대 통신 서비스인 3GPP에서는 소수(prime)를 이용한 인터리빙 방법, 3GPP2에서는 GF(Galois Field) 인터리빙 방법 등이 연구되고 있다. 따라서, 짧은 프레임에서 일정한 인터리빙 패턴을 가지고도 좋은 성능의 인터리버를 설계할 수 있으며, 이를 위해 본 발명에서는 인터리빙 방법으로 골든 시퀀스(Golden sequence)를 이용한 인터리빙 방법을 사용하고자 한다.On the other hand, the block-type interleaver is known to have better performance than the random interleaver because the frame interleaver has a smaller probability of generating a self-termination string when the frame length is shorter. It does not have the disadvantage. There are active researches on the structural design by grasping the weight distribution of codewords, and the S-Random interleaver design method which reduces the influence of self-termination string by forcibly dropping the double interleaving index by distance S is the structural design of the random interleaver. It is widely known as a method. Similarly, in order to overcome the limitations of the block interleaver, the diagonal interleaver and the odd-even interleaver have been announced. Field) interleaving methods are being studied. Accordingly, an interleaver with good performance can be designed even with a constant interleaving pattern in a short frame. For this purpose, an interleaving method using a golden sequence is used as an interleaving method.

골든 시퀀스는 황금률을 이용하여 생성되는데, 황금률은 길이 1을 g와 1-g의 두 부분으로 나눈다. 나누어진 두 길이 중 긴 부분과 전체 길이의 비는 두 길이 중 짧은 부분과 긴 부분의 길이의 비와 같게 된다. 즉, g/1 = (1-g)/g이다. 이를 통해 g를 구해보면 g는 약 0.618이 되고, 이를 이용해 인터리빙 패턴을 형성하기 위해서 인터리빙 인덱스에 g를 곱한 뒤 모듈로 1(modulo-1) 연산을 수행하고, 전체 인덱스를 다시 정렬한다.The golden sequence is generated using the golden rule, which divides length 1 into two parts, g and 1-g. The ratio of the long to full length of the two divided lengths is equal to the ratio of the length of the short and long parts of the two lengths. That is, g / 1 = (1-g) / g. In this case, g is about 0.618. To form an interleaving pattern, g is multiplied by the interleaving index g, modulo-1 operation is performed, and the entire index is rearranged.

다음은 골든 시퀀스의 발생 절차를 설명한다. 이 절차는 초기 인덱스 및 황금률에 의해 수행되며, 예를 들어 프레임 길이가 16인 인터리빙 패턴 발생 절차를 설명한 것이다.The following describes the generation procedure of the golden sequence. This procedure is performed by the initial index and the golden rule, and describes, for example, an interleaving pattern generation procedure having a frame length of 16.

먼저 초기 메모리 어드레스 및 인덱스를First we need to set the initial memory address and index

int1 = {00000(1), 0000l(2), 00010(3), 000ll(4), 00100(5), 00101(6), 00110(7), 00111(8), 01000(9), 01001(10), 01010(11), 01011(12), 01100(13),01101(14), 01111(15), 10000(16)}int1 = (00000 (1), 0000l (2), 00010 (3), 000ll (4), 00100 (5), 00101 (6), 00110 (7), 00111 (8), 01000 (9), 01001 ( 10), 01010 (11), 01011 (12), 01100 (13), 01101 (14), 01111 (15), 10000 (16)}

라 하고, 각 인덱스에 g를 곱한 후 모듈로-1 연산을 수행하면If you multiply each index by g and then perform a modulo-1 operation

int2 = {00000(0.6180), 00001(0.2361), 00010(0.8541), 00011(0.4721), 00100(0.0902), 00101(0.7082), 00110(0.3262), 00111(0.9443), 01000(0.5623), 01001(0.1803), 01010(0.7984), 01011(0.4164), 0ll00(0.0344), 01101(0.6525), 01111(0.2705), 10000(0.8885)}int2 = (00000 (0.6180), 00001 (0.2361), 00010 (0.8541), 00011 (0.4721), 00100 (0.0902), 00101 (0.7082), 00110 (0.3262), 00111 (0.9443), 01000 (0.5623), 01001 ( 0.1803), 01010 (0.7984), 01011 (0.4164), 0ll00 (0.0344), 01101 (0.6525), 01111 (0.2705), 10000 (0.8885)}

과 같다. 마지막으로 각 인덱스를 오름차순 정리하면Same as Finally, ascending each index

int3 = {01100(0.0344), 00100(0.0902), 01001(0.1803), 00001(0.2361), 01111(0.2705), 00l10(0.3262), 01011(0.4164), 00011(0.4721), 01000(0.5623), 00000(0.6180), 01101(0.6525), 00101(0.7082), 01010(0.7984), 00010(0.8541), 10000(0.8885), 00111(0.9443)}int3 = (01100 (0.0344), 00100 (0.0902), 01001 (0.1803), 00001 (0.2361), 01111 (0.2705), 00l10 (0.3262), 01011 (0.4164), 00011 (0.4721), 01000 (0.5623), 00000 ( 0.6180), 01101 (0.6525), 00101 (0.7082), 01010 (0.7984), 00010 (0.8541), 10000 (0.8885), 00111 (0.9443)}

가 되며 이때의 어드레스가 새로운 인터리빙 패턴이 된다.At this time, the address becomes a new interleaving pattern.

상기 인터리빙 방법을 이용하여 프레임 길이가 192비트일 때 인터리빙 패턴을 구하여 S 랜덤 인터리빙 관점에서 S1과 S2를 구해보면 S1 = 55이며 S2=9임을 알 수 있으며 이는 일반적으로 S 랜덤 인터리버 설계시 고려되는 S1, S2 = (N/2)l/2= (192/2)l/2= 9.79 보다 매우 큰 S1 값을 가짐을 알 수 있다. 여기서 S1은 이웃하는 인덱스와의 거리 차를 나타내며, S2는 관찰 인덱스를 중심으로 S2 내의 모든 인덱스가 S1만큼의 거리차를 가지고 있음을 나타낸다.Using the interleaving method, when the frame length is 192 bits, the interleaving pattern is obtained, and S1 and S2 are obtained from the viewpoint of S random interleaving, and S1 = 55 and S2 = 9, which is generally considered in S random interleaver design. , S2 = (N / 2) l / 2 = (192/2) l / 2 = 9.79. Here, S1 represents a distance difference from a neighboring index, and S2 represents that all indexes in S2 have a distance difference of S1 around the observation index.

이하 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 도 4는 3GPP와 같은 차세대 이동통신에 상기 인터리빙 방법을 사용한 인터리빙 장치의 실시 예이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 4 is an embodiment of an interleaving apparatus using the interleaving method for next generation mobile communication such as 3GPP.

도 4에 도시한 바와 같이 데이터 입력시에 메모리 컨트롤러(308)의 선택기(314) 제어에 의하여 메모리(316) 주소 입력이 카운터(310)의 순차 메모리 지정으로 설정됨으로써, 입력 데이터(306)는 메모리(316)에 순차적으로 저장된다. 입력데이터(306) 블록이 저장 완료되면, 메모리 컨트롤러(308)가 메모리(316) 주소 입력으로 골든열 테이블(312)에 기저장되어 있는 순차로 지정되도록 선택기(314)를 설정한다. 따라서 입력시에 메모리(316)에 순차적으로 저장되었던 입력데이터(306)는 출력 인에이블(318)이 인가되었을 때 클럭(304)에 동기되어 골든 시퀀스를 이용해 인터리빙된 순차로 그 순서가 바뀌어 출력데이터(320)로 출력된다.As shown in Fig. 4, the memory 316 address input is set to the sequential memory designation of the counter 310 by the control of the selector 314 of the memory controller 308 at the time of data input, whereby the input data 306 is stored in memory. And are sequentially stored at 316. When the input data 306 block is completed, the memory controller 308 sets the selector 314 to be sequentially assigned to the memory 316 address input in the golden column table 312. Therefore, the input data 306 which was sequentially stored in the memory 316 at the time of input is changed in the order interleaved using the golden sequence in synchronism with the clock 304 when the output enable 318 is applied. Is output to 320.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 골든 시퀀스 기반의 터보 내부 인터리버를 짧은 프레임에의 터보코드의 인터리버로 제공하면, 일반적으로 음성서비스와 같은 짧은 프레임에서 우수한 성능을 보이는 블록 인터리버보다 더 나은 성능을 가지는 터보 코드를 설계할 수 있다. 더불어 짧은 프레임에서 랜덤 형태의 인터리버로서는얻기 불가능한 성능의 인터리버의 설계가 가능하게 된다. 즉 블록 인터리버보다 우수하면서도 부가적인 인터리빙 방법을 통해 부호어의 최소 해밍거리를 증가시킬 수 있는 랜덤성, 즉 자체 종료 열을 효율적으로 치환시킬 수 있는 인터리버의 설계가 가능하다.As described above, when the golden sequence-based turbo internal interleaver according to the present invention is provided as an interleaver of turbo codes in a short frame, a turbo having a better performance than a block interleaver which generally shows excellent performance in a short frame such as a voice service is provided. You can design your code. In addition, it becomes possible to design an interleaver with a performance that cannot be obtained by a random interleaver in a short frame. That is, it is possible to design an interleaver that can replace the self-terminating sequence efficiently, which is superior to the block interleaver, but which can increase the minimum hamming distance of the codeword through an additional interleaving method.

도 5는 본 발명에 따른 블록, 랜덤, 3GPP 규격의 프라임 인터리버와 골든 시퀀스를 사용한 인터리버의 오류 성능을 비교하여 나타낸 예시도로서, 프레임의 크기가 192 비트인 경우 비트 오류율을 비교하였다.5 is an exemplary diagram illustrating error performance of a block, random, and 3GPP standard prime interleaver according to the present invention and an interleaver using a golden sequence. When the frame size is 192 bits, bit error rates are compared.

모의 실험에서는 가산성 백색 정규 잡음(Additive White Gaussian Noise : AWGN) 채널을 가정하였고, 부호율이 1/3이고 구성 부호화기의 생성 다항식이 {13, 15}8인 부호화기를 사용하였다. 또한 두 부호화기의 트렐리스를 종료시켜 3GPP 규격의 터보 부호화기 및 복호화기와 동일하게 설계하였으며, 복호화기의 복호 알고리 즘으로는 Log-MAP(Maximum A Posteriori) 알고리즘을 사용하였다.In the simulation, an Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel is assumed, and an encoder with a code rate of 1/3 and a generation polynomial of the constituent encoder is {13, 15} 8 . In addition, the trellis of the two encoders was terminated and designed in the same manner as the turbo encoder and decoder of the 3GPP standard. The decoding algorithm of the decoder was a Log-MAP (Maximum A Posteriori) algorithm.

도 5에 도시된 바와 같이 랜덤 인터리버를 적용하였을 때의 터보 코드 성능(406)(414)보다는 블록 인터리버를 적용하였을 때의 터보 코드 성능(404)(412)이 우수하게 나타난다는 것은 이미 알려진 바이며, 3GPP 규격의 터보 인터리버인 프라임 인터리버를 적용하였을 때의 터보코드 성능(408)(416)은 블록 인터리버를 적용하였을 때의 터보코드 성능(404)(412)과 비슷한 성능을 나타냈다. 더불어 본 발명에 따른 골든 시퀀스를 이용한 인터리버를 적용하였을 때 터보코드의 성능(410)(418)이 가장 우수함을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, it is known that the turbo code performance 404 and 412 of the block interleaver are superior to the turbo code performance 406 and 414 of the random interleaver. The turbocode performance 408 and 416 when the prime interleaver, which is a turbo interleaver of the 3GPP standard, is similar to the turbocode performance 404 and 412 when the block interleaver is applied. In addition, it can be seen that the performance (410, 418) of the turbo code is the best when the interleaver using the golden sequence according to the present invention.

Claims (4)

터보코드의 짧은 프레임에서의 응용 효율성을 위하여, 초기 메모리 어드레스 및 인덱스를 입력으로 하여 상기 초기 인덱스에 황금률을 곱하고 모듈로-1 연산을 수행하는 단계; 그리고For application efficiency in a short frame of turbocode, multiplying the initial index by a golden ratio and performing a modulo-1 operation with an initial memory address and an index as input; And 상기에서 변경된 인덱스를 정렬함으로써 재배치된 메모리 어드레스를 인터리빙 패턴으로 하여 골든 시퀀스를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 방법.And generating a golden sequence using the relocated memory address as an interleaving pattern by aligning the changed indexes. 제 1 항에 있어서, 상기 인터리빙 패턴이 터보 복호화기의 내부 구성 복호화기로부터 출력되는 프레임 길이와 입력 인에이블 신호에 의거하여 요구되는 프레임 길이에 맞게 생성되는 것을 특징으로 하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 방법.The turbo internal interleaving according to claim 1, wherein the interleaving pattern is generated according to a frame length required based on a frame length output from an internal component decoder of the turbo decoder and an input enable signal. Way. 터보코드의 짧은 프레임에서의 응용 효율성을 위하여, 입력 인에이블이 인가되면 상기 입력 인에블 신호에 동기화시켜 입력 데이터를 메모리에 저장시키고, 출력 인에이블이 인가되면 상기 출력 인에이블 신호에 동기화시켜 상기 메모리로부터 골든 시퀀스의 순차로 상기 저장된 입력 데이터를 출력하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 방법에 있어서,For application efficiency in a short frame of turbo code, when an input enable is applied, the input data is stored in memory by synchronizing with the input enable signal, and when an output enable is applied, the input data is synchronized with the output enable signal. A turbo internal interleaving method using a golden sequence for outputting the stored input data sequentially in a golden sequence from a memory. 상기 골든 시퀀스는 초기 메모리 어드레스 및 인덱스를 입력으로 하여 상기초기 인덱스에 황금률을 곱한 후 모듈로-1 연산을 수행하고, 상기에서 변경된 인덱스를 정렬함으로써 재배치된 메모리 어드레스를 인터리빙 패턴으로 하여 발생되는 것을 특징으로 하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 방법.The golden sequence is generated by multiplying the initial index by an initial memory address and an index, performing a modulo-1 operation, and then aligning the changed index as an interleaving pattern. Turbo internal interleaving method using golden sequence. 입력 인에이블이 인가되면 입력 데이터를 저장하고 출력 인에이블이 인가되면 저장된 상기 입력 데이터를 출력하기 위한 메모리;A memory for storing input data when an input enable is applied and outputting the stored input data when an output enable is applied; 제 1 항의 방법으로 생성된 골든 시퀀스를 가지는 골든열 테이블;A golden column table having a golden sequence generated by the method of claim 1; 상기 메모리를 제어하는 메모리 컨트롤러; 그리고A memory controller controlling the memory; And 상기 메모리 컨트롤러의 제어를 받아, 상기 입력 데이터 입력시에는 순차 메모리 지정으로 설정되고, 상기 입력 데이터 출력시에는 상기 골든열 테이블에 저장되어 있는 순차로 지정되도록 설정되어 상기 메모리의 입출력 순서를 결정하기 위한 선택기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골든 시퀀스를 이용한 터보 내부 인터리빙 장치.Under the control of the memory controller, when the input data is input, the memory is set to a sequential memory designation, and when the input data is output, the memory controller is set to a sequential memory stored in the golden column table to determine the input / output order of the memory. Turbo internal interleaving apparatus using a golden sequence, characterized in that it comprises a selector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100918819B1 (en) * 2002-10-19 2009-09-25 삼성전자주식회사 Apparatus and method for transmission of digital broadcasting system which has the inner interleaver of improving structure

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