전 병렬구조 기반 8.1 Gbps 고속 및 다중 모드 QC-LDPC 복호기

정용민; 정윤호; 이성주; 김재석

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정용민 (연세대학교)
정윤호 (한국항공대학교)
이성주 (세종대학교)
김재석 (연세대학교)

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본 논문은 전 병렬구조를 기반으로 고속으로 동작하며 다중 모드를 지원하는 quasi-cyclic (QC) low-density parity-check (LDPC) 복호기를 제안한다. 제안하는 QC-LDPC 복호기는 고속 throughput을 지원하기 위하여 전 병렬구조를 기반으로 설계되었다. 전 병렬구조를 사용함에 따라 발생하는 인터커넥션의 복잡도 문제는 broadcasting 기반의 sum-product 알고리즘의 사용과 저복잡도 순환 쉬프트 네트워크를 제안함으로써 해결하였다. 또한, 전 병렬구조에서 체크 노드 프로세서와 변수 노드 프로세서의 사용량이 많아 발생하는 복잡도 문제를 제안하는 결합된 체크 및 변수 노드 프로세서를 통하여 해결하였다. 제안하는 QC-LDPC 복호기는 라우팅 방식의 인터커넥션 네트워크, 다중 모드를 지원하는 결합된 체크 및 변수 노드 프로세서와 순환 쉬프트 네트워크를 통하여 다중 모드를 지원할 수 있다. 제안하는 QC-LDPC decoder는 100 MHz 클락 주파수로 동작하며, 다중 모드를 지원하고 (1944, 1620) QC-LDPC 부호에 대해서 8.1 Gbps의 throughput을 지원한다.

This paper proposes a high-throughput and multi-mode quasi-cyclic (QC) low-density parity-check (LDPC) decoder based on a fully parallel structure. The proposed QC-LDPC decoder employs the fully parallel structure to provide very high throughput. The high interconnection complexity, which is the general problem in the fully parallel structure, is solved by using a broadcasting-based sum-product algorithm and proposing a low-complexity cyclic shift network. The high complexity problem, which is caused by using a large amount of check node processors and variable node processors, is solved by proposing a combined check and variable node processor (CCVP). The proposed QC-LDPC decoder can support the multi-mode decoding by proposing a routing-based interconnection network, the flexible CCVP and the flexible cyclic shift network. The proposed QC-LDPC decoder is operated at 100 MHz clock frequency. The proposed QC-LDPC decoder supports multi-mode decoding and provides 8.1 Gbps throughput for a (1944, 1620) QC-LDPC code.

#QC-LDPC 부호 #결합된 체크 및 변수 노드 프로세서 #라우팅 방식의 인터커넥션 네트워크

참고문헌 (23)

참고문헌 신청

1. [단행본] - G. R. Gallager / 1963 / Low-density parity-check codes / M.I.T. Press

2. [학술지(정기간행물)] - M. P. C. Fossorier / 2006 / Quasi-cyclic low density parity check codes from circulant permutation matrices / IEEE Trans. Inform. Theory 50 (8) : 1788 ~ 1794

3. [기타자료] - IEEE 802. 11acTM/D2. 0 / 2012 / Draft standard for information technology part 11: wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications, amendment 4: enhancements for very high throughput for operation in bands below 6GHz

4. [기타자료] - IEEE / 2006 / IEEE standard for local and metropolitan area networks part 16: air interface for fixed and mobile broadband wireless access systems / IEEE Std. 802.16eTM-2005

5. [기타자료] - IEEE / 2009 / Part 15.3: wireless medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications for high rate wireless personal area networks (WPANs) / IEEE Std. P802.15.3c

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