KR20110011223A - 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법 - Google Patents

저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110011223A
KR20110011223A KR1020090068771A KR20090068771A KR20110011223A KR 20110011223 A KR20110011223 A KR 20110011223A KR 1020090068771 A KR1020090068771 A KR 1020090068771A KR 20090068771 A KR20090068771 A KR 20090068771A KR 20110011223 A KR20110011223 A KR 20110011223A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
decoder
component decoder
decoding
post
information
Prior art date
Application number
KR1020090068771A
Other languages
English (en)
Inventor
송봉섭
김재범
Original Assignee
(주)네스랩
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)네스랩 filed Critical (주)네스랩
Priority to KR1020090068771A priority Critical patent/KR20110011223A/ko
Priority to PCT/KR2010/004841 priority patent/WO2011013949A2/ko
Publication of KR20110011223A publication Critical patent/KR20110011223A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H03M13/2957—Turbo codes and decoding
    • H03M13/2975—Judging correct decoding, e.g. iteration stopping criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/3746—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35 with iterative decoding
    • H03M13/3753—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35 with iterative decoding using iteration stopping criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0052—Realisations of complexity reduction techniques, e.g. pipelining or use of look-up tables
    • H04L1/0053—Realisations of complexity reduction techniques, e.g. pipelining or use of look-up tables specially adapted for power saving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Abstract

본 발명은 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법으로서, 터보복호기의 구성복호기들에서 출력되는 정보비트의 경판정 출력값을 비교하여 터보복호기의 반복복호의 완료여부를 판단한 후, 정보비트들의 복호가 완료되어 더 이상의 반복복호가 필요하지 않다고 판단될 경우에 반복복호과정을 조기에 정지시킴으로써, 터보복호기의 평균적인 반복복호 횟수 및 복호지연을 줄여 전력소모량을 감소시킴과 동시에 비트오류율(BER: Bit Error Rate)을 향상시킬 수 있다.

Description

저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법{EARLY TERMINATION SYSTEM AND METHOD FOR LOW POWER IMPLEMENTATION OF TURBO DECODER}
본 발명은 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터보복호기의 구성복호기들에서 각각 출력되는 정보비트의 경판정 출력값을 비교하고 터보복호기의 반복복호의 완료여부를 판단하여 적은 연산과 적은 메모리 요구량으로 구성복호기 단위에서 터보복호기의 조기정지가 이루어지도록 하는 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 차세대 이동통신에서는 고속 데이터 환경에서 비교적 간단한 복호 알고리즘을 가지면서 18번의 반복복호시에 0.7dB 정도로 신호대 잡음비가 낮은 터보 코드를 채택하여 사용하고 있다.
즉, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access; 고속하향 패킷접속), WiBro(Wireless Broadband Internet; 와이브로) 및 IMT-2000 등의 차세대 이동통신 시스템의 채널부호로서 터보코드가 각광을 받고 있으며 이 터보코드는 터보복호기에 의해 복호된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 터보복호기는 2개의 제 1 및 제 2 구성복 호기(10 및 20), 인터리버(15), 역인터리버(25) 및 경판정출력기(30)로 구성되며, 각각의 제 1 및 제 2 구성복호기(10 및 20)들은 MAP(Maximum a Posteriori) 복호 알고리즘에 의해 복호가 수행된다.
구체적으로, 길이 N인 정보비트블록 u = {u1, u2, ..., uN}에 대한 제 1 구성복호기(10)의 외부출력(LLR; Log Likelihood Ratio)인
Figure 112009046147904-PAT00001
이 인터리버(15)를 통해 인터리빙되어 제 2 구성복호기(20)로 입력되고, 상기 제 2 구성복호기(20)의 외부출력(LLR)인
Figure 112009046147904-PAT00002
이 역인터리버(25)를 통해 역인터리빙되어 다시 제 1 구성복호기(10)로 피드백되어 한번의 반복복호가 이루어진다.
즉, 종래의 터보복호기는 성능이 우수하기는 하지만, 반복복호로 인하여 복호지연이 길어지고 전력소모가 많은 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 미리 정해진 일정한 횟수로 반복복호한 후에 복호비트를 경판정하지 않고 복호가 완료되었다고 판단되면 즉시 반복복호를 중단하고 복호비트를 경판정하는 조기정지 알고리즘이 사용되는데, 이러한 조기정지 알고리즘에는 CE(Cross Entropy ; 교차 엔트로피), SCR(Sign change Ration ; 부호변화비율) 및 HDA(Hard Decision Aided ; 경판정보조) 등이 있다.
구체적으로, CE 조기정지 방법은 반복복호마다 전체 터보복호기를 구성하는 내부 복호기들의 로그 가능성 비율(LLR: Log Likelihood Ratio) 값으로 교차 엔트로피(CE)를 계산하여 임계값보다 작은 경우에 복호 반복을 정지한다.
예를 들어, 아래의 수학식 1과 같이 정의되는 i-번째 반복복호 과정에서 제 1 및 제 2 구성복호기(10 및 20) 출력의 확률분포
Figure 112009046147904-PAT00003
와
Figure 112009046147904-PAT00004
간의 CE T(i)를 이용한다.
Figure 112009046147904-PAT00005
즉, i-번째 반복복호 과정에서의 CE T(i)가 (10-2 ~ 10-4)T(1)을 만족할 때, 터보복호기는 반복복호를 정지하고 복호비트를 경판정하는데, CE 정지기준을 구하기 위해서는 (5N-1)회의 실수 연산과 (N+2)의 실수 메모리를 요구한다.
한편, SCR 조기정지 방법은 반복복호마다 바로 이전의 외부정보(extrinsic)와 현재의 외부정보 간의 변화된 부호의 수를 누적하여 임계값보다 작은 경우에 복호 반복을 정지한다.
예를 들어, SCR 조기정지 방법은 i-번째와 (i-1)-번째 복호과정에서의 제 2 구성복호기(20)의 외부출력(LLR)인
Figure 112009046147904-PAT00006
와
Figure 112009046147904-PAT00007
의 부호변화량 C(i)를 이용하며, C(i)≤(0.005~0.03)N을 만족할 때, 반복복호를 정지하고 복호비트를 경판정하는데, SCR 정지기준을 구하기 위해서는 (3N-1)의 정수연산과 (N+2)의 정수 메모리를 요구한다.
또한, HDA 조기정지 방법은 이전 반복복호 출력의 경판정 부호와 현재 출력 의 경판정 부호를 비교하여 전체 프레임에 대한 부호가 일치하면 복호 반복을 정지한다.
예를 들어, HDA 조기정지 방법은 i-번째와 (i-1)-번째 복호과정에서의 제 2 구성복호기(20)의 사후출력(Posteriori)인
Figure 112009046147904-PAT00008
와
Figure 112009046147904-PAT00009
의 부호변화가 없을 때, 터보복호기는 반복복호를 정지하고 복호비트를 경판정하는데, HDA 정지기준을 구하기 위해서는 N 번의 비트연산과 N 크기의 비트 메모리를 요구한다.
그러나, 상기 CE(교차 엔트로피) 및 SCR(부호변화비율) 조기정지 방법은 연산량에 따른 복호과정이 복잡할 뿐만 아니라 불필요한 복호과정을 수행하게 되어 복호시간이 길어짐과 동시에 복호전력이 과도하게 소모되는 문제점이 있다.
또한, 상기 HDA(경판정보조) 조기정지 방법은 상기 CE(교차 엔트로피) 및 SCR(부호변화비율) 조기정지 방법에 비해 훨씬 낮은 복잡도와 적은 메모리 요구량으로 정지기준을 구할 수 있지만 성능 열화가 발생된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 터보복호기의 구성복호기들에서 출력되는 정보비트의 경판정 출력값을 비교하여 터보복호기의 반복복호의 완료여부를 판단한 후, 정보비트들의 복호가 완료되어 더 이상의 반복복호가 필요하지 않다고 판단될 경우에 반복복호과정을 조기에 정지시킴으로써 터보복호기의 복호지연 및 전력소모량을 줄일 수 있는 저전력 터보복호기의 조기정 지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템은, 채널을 통해 수신된 정보비트(u)와 제 1 부호화비트의 복호를 수행하하는 제 1 구성복호기(110); 상기 제 1 구성복호기(110)의 출력 신호를 인터리빙 인터리빙하는 인터리버(115); 상기 인터리버(115)를 통해 인터리빙된 신호와 채널을 통해 수신된 제 2 부호화비트의 복호를 수행하는 제 2 구성복호기(120); 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00010
)로부터의 부호를 저장하는 1 저장부(123); 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00011
)로부터의 부호를 저정하는 제 2 저장부(125); 상기 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00012
)과 상기 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00013
) 간의 부호변화량(SDR)을 비교하는 부호비교기(130); 및 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00014
)과 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00015
) 간의 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00016
)이 0이면 반복복호를 정지하고, 경판정 출력기(150)를 통해 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00017
)을 경판정하 여 정보비트를 복호하는 제어부(140)를 포함한다.
바람직하게는, 터보복호기에서 반복복호가 수행되는 경우, 상기 제 2 구성복호기(120)의 출력신호 중에서 외부정보(
Figure 112009046147904-PAT00018
) 를 추출하여 역인터리빙하고 역인터리빙된 신호를 상기 제 1 구성복호기(110)에 피드백하는 역인터리버(121)를 더 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 제어부(140)는 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00019
)과 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00020
) 간의 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00021
)이 0이면 반복복호를 정지하고, 경판정 출력기(150)를 통해 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00022
)을 경판정하여 정보비트를 복호하는 기능을 더 수행한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법은, (A) 터보복호기의 제 1 구성복호기(110)가 채널을 통해 수신된 정보비트와 제 1 부호화비트의 복호를 수행하는 단계(S210); (B) 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00023
)로부터의 부호를 제 1 저장부(123)에 저장하는 단계(S220); (C) 부호비교기(130)가 상기 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00024
)와, 반복복호를 통해 제 2 저장부(125)에 저 장된 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00025
)를 비교하면 제어부(140)가 부호변화량()을 계산하는 단계(S230); 및 (D) 제어부(140)가 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00027
)와 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00028
) 간의 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00029
)이 0인지의 여부를 판단하여 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00030
)이 0이면 복호를 종료하는 단계(S240)를 포함한다.
바람직하게는, (E) 상기 (D) 단계의 판단 결과, 상기 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00031
)이 0이 아니면, 제어부(140)가 제 1 구성복호기(110)의 외부정보(
Figure 112009046147904-PAT00032
)를 인터리빙하고 인터리빙된 신호를 제 2 구성복호기(120)로 입력시키는 단계(S250); (F) 상기 제 2 구성복호기(120)가 상기 (E) 단계를 통해 입력되는 인터리빙된 신호와 채널을 통해 수신된 제 2 부호화비트의 복호를 수행하는 단계(S260); (G) 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00033
)로부터의 부호를 제 2 저장부(125)에 저장하는 단계(S270); (F) 부호비교기(130)가 상기 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00034
)와, 반복복호를 통해 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00035
)를 비교하 면, 제어부(140)가 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00036
)을 계산하는 단계(S280); 및 (G) 제어부(140)가 제 2 구성복호기(120)의 사후정보()와 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00038
) 간의 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00039
)이 0인지의 여부를 판단하여, 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00040
)이 0이면 복호를 종료하는 단계(S290)를 포함한다.
더 바람직하게는, (H) 상기 (G) 단계의 판단 결과, 부호변화량(
Figure 112009046147904-PAT00041
)이 0이 아니면, 제어부(140)가 기설정된 최대 반복복호 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하는 단계(S300); 및 (I) 상기 기설정된 최대 반복복호 횟수에 도달했으면 복호를 종료하고, 최대 반복복호 횟수에 도달하지 않았으면, 제 2 구성복호기(120)의 외부정보(
Figure 112009046147904-PAT00042
) 를 역인터리빙하고 역인터리빙된 신호를 제 1 구성복호기(110)에 피드백한 후 상기 (A) 단계를 수행하게 하는 단계(S310)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법에 따르면, 터보복호기의 구성복호기들에서 출력되는 정보비트의 경판정 출력값을 비교하여 터보복호기의 반복복호의 완료여부를 판단한 후, 정보비트들의 복호가 완료되어 더 이상의 반복복호가 필요하지 않다고 판단될 경우에 반복복호과정을 조기에 정지시킴으로써, 터보복호기의 평균적인 반복복호 횟수 및 복호지연을 줄여 전력소모량을 감소시킴과 동시에 비트오류율(BER: Bit Error Rate)을 향상시킬 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템은, 제 1 구성복호기(110), 인터리버(115), 제 2 구성복호기(120), 역인터리버(121), 제 1 저장부(123), 제 2 저장부(125), 부호비교기(130), 제어부(140) 및 경판정 출력기(150)를 포함한다.
구체적으로, 제 1 구성복호기(110)는 채널을 통해 수신된 정보비트(u)와 채널을 통해 수신된 제 1 부호화비트의 복호를 수행하고 복호된 결과를 출력한다.
인터리버(115)는 상기 제 1 구성복호기(110)의 출력 신호에 존재하는 연집오류(Bust Error)를 랜덤오류(Random Error)로 만들기 위해 인터리빙 과정을 수행하고 인터리빙된 신호를 출력한다.
제 2 구성복호기(120)는 상기 인터리버(115)를 통해 인터리빙된 신호와 채널을 통해 수신된 제 2 부호화비트의 복호를 수행하고 복호된 결과를 출력한다.
역인터리버(121)는 터보복호기에서 반복복호가 수행되는 경우, 상기 제 2 구 성복호기(120)의 출력신호 중에서 외부정보(
Figure 112009046147904-PAT00043
) 를 추출하여 역인터리빙하고 역인터리빙된 신호를 상기 제 1 구성복호기(110)에 피드백한다.
이때, 상기 제 2 구성복호기(120)와 역인터리버(121)를 통해 피드백된 신호가 상기 제 1 구성복호기(110)에서 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00044
)로 사용되며 이러한 반복복호는 사용자가 원하는 성능에 도달할 때까지 계속된다.
제 1 저장부(123)는 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00045
)로부터의 부호를 저장한다.
제 2 저장부(125)는 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00046
)로부터의 부호를 저정한다.
부호비교기(130)는 상기 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00047
)과 상기 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00048
) 간의 부호변화량(SDR ; Sign difference ratio)을 비교한다.
제어부(140)는 모든 정보비트 블록의 인덱스(k) = 1 ~ N에 대한 i-번째와 (i-1)-번째에 대한 복화과정에서, 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00049
)과 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00050
) 간의 부호변화량(SDR)인
Figure 112009046147904-PAT00051
이 0이면 반복복호를 정지하고, 경판정 출력기(150)를 통해 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00052
)을 경판정하여 정보비트를 복호하며, 또한 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00053
)과 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00054
) 간의 부호변화량(SDR)인
Figure 112009046147904-PAT00055
이 0이면 반복복호를 정지하고, 경판정 출력기(150)를 통해 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
Figure 112009046147904-PAT00056
)을 경판정하여 정보비트를 복호한다.
즉, 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00057
) 블록 :
Figure 112009046147904-PAT00058
이고, 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00059
) 블록 :
Figure 112009046147904-PAT00060
일 때, 부호변화량(SDR)의 조기정지 기준은 아래의 수학식 2와 같다.
Figure 112009046147904-PAT00061
Figure 112009046147904-PAT00062
이하, 상기와 같이 구성된 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템을 이용한 저전력 터보복호기의 조기정지 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템을 통한 저전력 터보복호기의 조기정지 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 터보복호기의 제 1 구성복호기(110)가 채널을 통해 수신된 정보비트와 제 1 부호화비트의 복호를 수행한다(S210).
다음에, 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00063
)로부터의 부호를 제 1 저장부(123)에 저장한다(S220).
그 다음, 부호비교기(130)는 상기 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00064
)와, 반복복호를 통해 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00065
)를 비교하며, 제어부(140)가 부호변화량(SDR)인
Figure 112009046147904-PAT00066
을 계산한다(S230).
이후, 제어부(140)는 모든 정보비트 블록의 인덱스(k) = 1 ~ N에 대한 i-번째와 (i-1)-번째에 대한 복화과정에서, 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00067
) 와 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00068
) 간의 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00069
)이 0인지의 여부를 판단하여, 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00070
)이 0이면 복호를 종료한다(S240).
한편, 상기 S240 단계의 판단 결과, 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00071
)이 0이 아니면, 제어부(140)는 제 1 구성복호기(110)의 외부정보(
Figure 112009046147904-PAT00072
)를 인터리빙하고, 이 인터리빙된 신호를 제 2 구성복호기(120)로 입력시킨다(S250).
다음에, 제 2 구성복호기(120)는 상기 S250단계를 통해 입력되는 인터리빙된 신호와 채널을 통해 수신된 제 2 부호화비트의 복호를 수행한다(S260).
그 다음, 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00073
)로부터의 부호를 제 2 저장부(125)에 저장한다(S270).
이후, 부호비교기(130)는 상기 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00074
)와, 반복복호를 통해 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00075
)를 비교하며, 제어부(140)가 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00076
)을 계산한다(S280).
다음에, 제어부(140)는 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00077
)와 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
Figure 112009046147904-PAT00078
) 간의 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00079
)이 0인지의 여부를 판단하여, 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00080
)이 0이면 복호를 종료한다(S290).
한편, 상기 S290 단계의 판단 결과, 부호변화량(SDR)(
Figure 112009046147904-PAT00081
)이 0이 아니면, 제어부(140)는 기설정된 최대 반복복호 횟수에 도달했는지의 여부를 판단한다(S300).
다음에, 사용자에 의해 기설정된 최대 반복복호 횟수에 도달했으면 복호를 종료하고, 최대 반복복호 횟수에 도달하지 않았으면, 제 2 구성복호기(120)의 외부정보(
Figure 112009046147904-PAT00082
) 를 역인터리빙하고 역인터리빙된 신호를 제 1 구성복호기(110)에 피드백한 후, 상기 S210단계를 수행하게 한다(S310).
따라서, 종래의 터보복호단위에서 이루어지는 조기정지 방법과는 달리, 각각의 제 1 구성복호기 및 제 2 구성복호기 단위에서 조기정지가 이루어지도록 하여 불필요하게 제 2 구성복호기의 복호과정이 수행되는 것을 방지한다. 즉, 터보복호기의 평균 반복복호 횟수를 감소시킴과 동시에 터보복호기의 전력 소모량을 감소시킨다.
이하, 컴퓨터 모의 실험을 이용하여 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법의 효율성을 종래의 방법과 비교 및 분석한 실험예를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 실험예에서는 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법을 WCDMA 터보복호기에 적용하고 비트오류율(BER) 성능 및 평균 반복복호를 분석하여 저전력화 효율을 평가하였다.
실험 컴퓨터의 모의실험 환경은 AWGN(Additive White Gaussion Noise ; 가산성 백색 가우스 잡음) 채널에 BPSK(Binary Phase Shift Key) 변조방식을 사용하며 터보복호기의 최대 반복복호 횟수는 8번으로 설정하였으며, CE(교차 엔트로피) 정지기준은 T(i)≤ 10-2T(1)으로 설정하였고, SCR(부호변화비율) 정지기준은 C(i)≤0.03N 으로 설정하였다.
<실험예 1>
도 4는 정보비트의 길이(N)가 작은 N=333인 WCDMA 터보복호기에 본 발명에 따른 조기정지 방법을 적용하였을 때 SNR(Signal to noise power ratio)에 따른 BER 성능곡선을 나타내고 있다.
도 4에서 GENIE 모드란 터보복호기의 컴퓨터 모의실험상에서 출력과 부호기의 입력을 비교하여 차이가 없을 때 반복복호를 정지하는 현실적으로 불가능한 복호상황을 뜻한다. 따라서, GENIE모드가 터보복호기의 평균반복복호 횟수의 하향 한계치라고 할 수 있으며, N=333인 터보복호기의 경우 BER성능은 종래의 CE, SCR 및 HDA와 본 발명에 따른 조기 정지기준 방법이 모두 거의 성능열화가 없음을 알 수 있다.
<실험예 2>
도 5는 N=333인 WCDMA 터보복호기에 본 발명에 따른 조기정지 방법을 적용하였을 때 터보복호기의 평균 반복복호 횟수를 나타내고 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 평균 반복복호의 경우 종래의 CE, SCR 및 HDA 조기정지 방법이 GENIE모드에 비해 약 0.9회 정도 많은 평균 반복복호 횟수를 가지는반면, 본 고안에 따른 조기정지 방법은 GENIE모드에 비해 약 0.2회 정도 많은 평균 반복복호 횟수를 가지는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 조기정지 방법이 종래의 CE, SCR 및 HDA 조기정지 방법에 비해 성능열화가 없으면서 가장 낮은 평균 반복복호 횟수를 가지므로 성능열화 없이 가장 높은 저전력 효율을 가지는 것을 알 수 있다.
<실험예 3>
도 6은 정보비트의 길이(N)가 큰 N=5114인 WCDMA 터보복호기에 본 발명에 따른 조기정지 방법을 적용하였을 때 SNR에 따른 BER 성능곡선을 나타내고 있다.
상기 실험예 1의 결과와는 달리, 본 실험예에서는 본 발명에 따른 조기정지 방법의 성능이 종래의 CE 및 HDA 조기정지 방법에 비해 높은 SNR 영역에서 약간의 성능열화를 가지는 것을 알 수 있다.
<실험예 4>
도 7은 N=5114인 WCDMA 터보복호기에 본 발명에 따른 조기정지 방법을 적용 하였을 때 터보복호기의 평균 반복복호 횟수를 나타내고 있다.
상기 실험예 2의 N=333일 때와 같이 본 발명에 따른 조기정지 방법이 가장 낮은 평균 반복복호 횟수를 가지는 것을 알 수 있으며, N이 클 때 약간의 성능열화가 발생하지만 여전히 저전력 효율은 높다는 것을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
도 1은 종래의 터보복호기의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일측면에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 측면에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법을 나타내는 순서도.
도 4는 N=333일 때 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법이 적용된 WCDMA 터보복호기의 비트오류율(BER)을 나타내는 도면.
도 5는 N=333일 때 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법이 적용된 WCDMA 터보복호기의 평균 반복복호 횟수를 나타내는 도면.
도 6은 N=5114일 때 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법이 적용된 WCDMA 터보복호기의 비트오류율(BER)을 나타내는 도면.
도 7은 N=5114일 때 본 발명에 따른 저전력 터보복호기의 조기정지 방법이 적용된 WCDMA 터보복호기의 평균 반복복호 횟수를 나타내는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 제 1 구성복호기 115 : 인터리버
120 : 제 2 구성복호기 121 : 역인터리버
123 : 제 1 저장부 125 : 제 2 저장부
130 : 부호비교기 140 : 제어부
150 : 경판정 출력기

Claims (6)

  1. 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템으로서,
    채널을 통해 수신된 정보비트(u)와 제 1 부호화비트의 복호를 수행하하는 제 1 구성복호기(110);
    상기 제 1 구성복호기(110)의 출력 신호를 인터리빙 인터리빙하는 인터리버(115);
    상기 인터리버(115)를 통해 인터리빙된 신호와 채널을 통해 수신된 제 2 부호화비트의 복호를 수행하는 제 2 구성복호기(120);
    상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00083
    )로부터의 부호를 저장하는 1 저장부(123);
    상기 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00084
    )로부터의 부호를 저정하는 제 2 저장부(125);
    상기 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00085
    )과 상기 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00086
    ) 간의 부호변화량(SDR)을 비교하는 부호비교기(130); 및
    상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00087
    )과 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00088
    ) 간의 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00089
    )이 0이면 반복복호를 정지하고, 경판정 출력기(150)를 통해 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00090
    )을 경판정하여 정보비트를 복호하는 제어부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    터보복호기에서 반복복호가 수행되는 경우, 상기 제 2 구성복호기(120)의 출력신호 중에서 외부정보(
    Figure 112009046147904-PAT00091
    ) 를 추출하여 역인터리빙하고 역인터리빙된 신호를 상기 제 1 구성복호기(110)에 피드백하는 역인터리버(121)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(140)는 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00092
    )과 제 2 구성복호기(120)의 사후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00093
    ) 간의 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00094
    )이 0이면 반복복호를 정지하고, 경판정 출력기(150)를 통해 상기 제 2 구성복호기(120)의 사 후출력(
    Figure 112009046147904-PAT00095
    )을 경판정하여 정보비트를 복호하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 조기정지 시스템.
  4. 저전력 터보복호기의 조기정지 방법으로서,
    (A) 터보복호기의 제 1 구성복호기(110)가 채널을 통해 수신된 정보비트와 제 1 부호화비트의 복호를 수행하는 단계(S210);
    (B) 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00096
    )로부터의 부호를 제 1 저장부(123)에 저장하는 단계(S220);
    (C) 부호비교기(130)가 상기 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00097
    )와, 반복복호를 통해 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00098
    )를 비교하면 제어부(140)가 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00099
    )을 계산하는 단계(S230); 및
    (D) 제어부(140)가 상기 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00100
    )와 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00101
    ) 간의 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00102
    )이 0인지의 여 부를 판단하여 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00103
    )이 0이면 복호를 종료하는 단계(S240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 터보복호기의 조기정지 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    (E) 상기 (D) 단계의 판단 결과, 상기 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00104
    )이 0이 아니면, 제어부(140)가 제 1 구성복호기(110)의 외부정보(
    Figure 112009046147904-PAT00105
    )를 인터리빙하고 인터리빙된 신호를 제 2 구성복호기(120)로 입력시키는 단계(S250);
    (F) 상기 제 2 구성복호기(120)가 상기 (E) 단계를 통해 입력되는 인터리빙된 신호와 채널을 통해 수신된 제 2 부호화비트의 복호를 수행하는 단계(S260);
    (G) 상기 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00106
    )로부터의 부호를 제 2 저장부(125)에 저장하는 단계(S270);
    (F) 부호비교기(130)가 상기 제 2 저장부(125)에 저장된 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00107
    )와, 반복복호를 통해 제 1 저장부(123)에 저장된 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00108
    )를 비교하면, 제어부(140)가 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00109
    )을 계산하는 단계(S280); 및
    (G) 제어부(140)가 제 2 구성복호기(120)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00110
    )와 제 1 구성복호기(110)의 사후정보(
    Figure 112009046147904-PAT00111
    ) 간의 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00112
    )이 0인지의 여부를 판단하여, 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00113
    )이 0이면 복호를 종료하는 단계(S290)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 터보복호기의 조기정지 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    (H) 상기 (G) 단계의 판단 결과, 부호변화량(
    Figure 112009046147904-PAT00114
    )이 0이 아니면, 제어부(140)가 기설정된 최대 반복복호 횟수에 도달했는지의 여부를 판단하는 단계(S300); 및
    (I) 상기 기설정된 최대 반복복호 횟수에 도달했으면 복호를 종료하고, 최대 반복복호 횟수에 도달하지 않았으면, 제 2 구성복호기(120)의 외부정보(
    Figure 112009046147904-PAT00115
    ) 를 역인터리빙하고 역인터리빙된 신호를 제 1 구성복호기(110)에 피드백한 후 상기 (A) 단계를 수행하게 하는 단계(S310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 터보복호기의 조기정지 방법.
KR1020090068771A 2009-07-28 2009-07-28 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법 KR20110011223A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090068771A KR20110011223A (ko) 2009-07-28 2009-07-28 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법
PCT/KR2010/004841 WO2011013949A2 (ko) 2009-07-28 2010-07-23 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090068771A KR20110011223A (ko) 2009-07-28 2009-07-28 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110011223A true KR20110011223A (ko) 2011-02-08

Family

ID=43529829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090068771A KR20110011223A (ko) 2009-07-28 2009-07-28 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20110011223A (ko)
WO (1) WO2011013949A2 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105187073B (zh) * 2015-10-13 2018-07-27 东南大学 一种极化码的bp译码方法及装置
CN115579013B (zh) * 2022-12-09 2023-03-10 深圳市锦锐科技股份有限公司 一种低功耗音频解码器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100713331B1 (ko) * 2000-12-23 2007-05-04 삼성전자주식회사 부호분할다중접속 이동통신시스템의 반복복호 중지 장치 및 방법
US20030023920A1 (en) * 2001-07-26 2003-01-30 Gibong Jeong Method and apparatus for reducing the average number of iterations in iterative decoding
FR2850810B1 (fr) * 2003-02-03 2005-05-13 Nortel Networks Ltd Procede de controle du nombre d'iterations d'un processus de decodage iteratif et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
EP1499025A1 (en) * 2003-07-17 2005-01-19 Evolium S.A.S. Stop criterion for an iterative data processing method
KR100738250B1 (ko) * 2005-06-28 2007-07-12 원광대학교산학협력단 Ｌｌｒ의 부호 비교를 이용한 터보 복호기의 반복복호제어장치 및 방법
KR100849085B1 (ko) * 2006-02-03 2008-07-30 한국전자통신연구원 가변 이득계수를 이용한 저복잡도 및 저전력 터보 복호기

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011013949A3 (ko) 2011-04-21
WO2011013949A2 (ko) 2011-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6829313B1 (en) Sliding window turbo decoder
US7526711B2 (en) Decoding method and device for repeatedly decoding first and second encoded data
JP5479580B2 (ja) Ｌｔｅにおける並列ｔｕｒｂｏデコーディングの方法及び装置
JP4778441B2 (ja) サブブロック処理及びサブブロックをベースとする停止基準を伴うｓｉｓｏ復号器
JP4227481B2 (ja) 復号装置および復号方法
KR20120090856A (ko) 반복적 디코더 및 반복적 디코딩 방법
JP2009095008A (ja) ターボ符号復号装置、ターボ符号復号方法及び通信システム
JP2004343716A (ja) 畳み込み符号化信号の伝送形式をブラインド検出する方法および復号器
CN111224676B (zh) 一种自适应串行抵消列表极化码译码方法及系统
CN101674094A (zh) 一种Turbo码信道自适应实现方法
CN108134612B (zh) 纠正同步与替代错误的级联码的迭代译码方法
KR20110011223A (ko) 저전력 터보복호기의 조기정지 시스템 및 방법
JP2004349901A (ja) ターボ復号器及びそれに用いるダイナミック復号方法
CN114422084B (zh) 基于高低llr占比的ad-scl译码方法
KR100738250B1 (ko) Ｌｌｒ의 부호 비교를 이용한 터보 복호기의 반복복호제어장치 및 방법
JP2005167513A (ja) 復号装置及び復号方法
Reddy et al. A low complexity stopping criterion for reducing power consumption in turbo decoders
Huahua et al. Analysis of turbo decoding algorithm in lte system
KR100530339B1 (ko) 터보 복호기의 복호 지연시간 감소장치 및 그 방법
KR100849085B1 (ko) 가변 이득계수를 이용한 저복잡도 및 저전력 터보 복호기
US20140281789A1 (en) Adaptive multi-core, multi-direction turbo decoder and related decoding method thereof
US7096410B2 (en) Turbo-code decoding using variably set learning interval and sliding window
Lin et al. An efficient soft-input scaling scheme for turbo decoding
Wu et al. Combining iterative SOVA and Log-MAP algorithms for turbo decoding
KR100662076B1 (ko) 연판정 출력의 차이값에 대한 절대평균값을 이용한 반복중단 제어장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application