KR100662076B1 - Apparatus and method for iterative decoding stop control using average value to difference value of LLR output - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 이동통신 시스템 등에서 사용되는 터보부호의 복호기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 출력되는 연판정 출력값과 이전 복호 과정에서 출력되어진 연판정 출력값과의 차이(Difference)에 대한 절대값을 구하고 이 과정에서 구해진 값에 대하여 평균(Average)을 취한 후에 그 평균값을 판정 함수로 이용하여 소정의 반복복호 후에 판정 함수의 판정 결과에 따라서 반복복호를 효율적으로 중단할 수 있는 터보 복호기의 반복중단 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다. 상기 터보 복호기의 반복중단 제어장치는 터보 복호기로서, 터보 부호화된 데이터를 반복복호하여 연판정값을 출력하는 연판정값 출력수단; 상기 연판정값 출력수단에서 이전에 출력된 연판정값과 현재 출력되는 연판정 출력값과의 차이에 대한 절대값을 구하고 이 절대값에 대한 평균값을 판정함수로 이용하여 상기 터보 복호기의 반복복호 횟수를 제어하는 반복중단 제어수단; 및 상기 반복중단 제어수단의 반복복호 수행여부에 따라 상기 연판정값 출력수단의 출력값을 경판정하여 복호화된 결과를 출력하는 경판정값 출력수단을 포함한다.The present invention relates to a decoder of a turbo code used in a wireless mobile communication system, and more particularly, a difference between a soft decision output value output in a current decoding process of a turbo decoder and a soft decision output value output in a previous decoding process. After calculating the absolute value of, and taking the average of the values obtained in this process, the average value is used as the judgment function. An apparatus for repeating interrupt control of a decoder and a method thereof are provided. The repetition stop control apparatus of the turbo decoder includes a turbo decoder, comprising: soft decision value output means for repeatedly decoding the turbo coded data and outputting a soft decision value; The absolute value of the difference between the soft decision value previously output by the soft decision value output means and the soft decision output value currently output is calculated, and the number of iterative decoding times of the turbo decoder is obtained using the average value of the absolute value as a determination function. Iteration control means for controlling; And hard decision value output means for hardly determining the output value of the soft decision value output means and outputting the decoded result according to whether or not iterative decoding control is performed.
Description
도 1은 종래의 터보 부호기의 구성도 이다.1 is a configuration diagram of a conventional turbo encoder.
도 2는 종래의 터보 복호기의 구성도 이다.2 is a configuration diagram of a conventional turbo decoder.
도 3은 본 발명에 따른 터보 복호기의 반복중단 제어장치의 구성도 이다.3 is a block diagram of an iterative stop control apparatus of a turbo decoder according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 반복중단 제어기 및 주변장치의 상세도 이다.4 is a detailed view of the iterative controller and peripheral device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 각각의 Eb/N0에 대한 반복복호 횟수에서의 연판정 출력값과 평균값을 나타낸 테이블 이다.5 is a table showing a soft decision output value and an average value in the number of iteration decoding for each Eb / N0 according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값을 이용한 반복중단 제어방법에 대한 흐름도 이다.6 is a flowchart illustrating a method for controlling an iteration using an average value for a difference value of a soft decision output according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값을 이용한 방법과 교차엔트로피를 이용한 방법에 대한 평균 반복복호 횟수를 비교하여 나타낸 테이블 이다.7 is a table showing a comparison of the average number of repeated decoding for the method using the average value and the cross-entropy method for the difference value of the soft decision output according to the present invention.
본 발명은 무선 이동통신 시스템 등에서 사용되는 터보부호의 복호기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 출력되는 연판정 출력값과 이전 복호 과정에서 출력되어진 연판정 출력값과의 차이에 대한 절대값을 구하고 이 과정에서 구해진 값에 대하여 평균을 취한 후에 그 평균값을 판정 함수로 이용하여 소정의 반복복호 후에 판정 함수의 판정 결과에 따라서 반복복호를 효율적으로 중단할 수 있는 터보 복호기의 반복중단 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a decoder of a turbo code used in a wireless mobile communication system, and more particularly, to an absolute value of a difference between a soft decision output value output in a current decoding process of a turbo decoder and a soft decision output value output in a previous decoding process. Repetitive interrupt control device of a turbo decoder capable of efficiently interrupting repetitive decoding according to the decision result of the decision function after a predetermined iterative decoding using the average value as a judgment function after calculating a value and averaging the value obtained in this process. And to a method thereof.
종래에 무선 이동통신 시스템은 전파지연 및 다중경로 페이딩 등으로 인한 채널잡음 때문에 많은 전송 오류가 발생한다. 이러한 문제점을 개선하고 데이터의 신뢰도를 높이기 위하여 사용되는 오류정정 부호는 상기 무선 이동통신 시스템에서 중요한 요소로 자리잡고 있다.In the conventional wireless mobile communication system, many transmission errors occur due to channel noise due to propagation delay and multipath fading. Error correction codes used to improve these problems and to increase the reliability of data have become an important element in the wireless mobile communication system.
상기 무선 이동통신 시스템은 전송 채널에서 발생하는 잡음이나 간섭으로 인한 오류를 정정하기 위하여 오류정정을 수행한다. 상기 오류정정은 순방향 오류정정(FEC : Forward Error Correction)과 역방향 오류정정(REC : Reverse Error Correction)으로 크게 구분된다. 상기 순방향 오류정정은 기지국으로부터 이동 단말기로의 전송 채널에 대해서 수행하는 오류정정이며, 상기 역방향 오류정정은 이동 단말기로부터 기지국으로의 전송 채널에 대해서 수행하는 오류정정이다. 전술한 오류정정들 가운데 무선 이동통신 시스템에서 보다 중요시되고 있는 것이 순방향 오류정정이다.The wireless mobile communication system performs error correction to correct an error due to noise or interference occurring in a transmission channel. The error correction is roughly divided into forward error correction (FEC) and reverse error correction (REC). The forward error correction is an error correction performed on a transmission channel from a base station to a mobile terminal, and the reverse error correction is an error correction performed on a transmission channel from a mobile terminal to a base station. Among the aforementioned error corrections, forward error correction is more important in the wireless mobile communication system.
통상적으로 무선 이동통신 시스템에서 이루어지는 FEC는 대표적으로 컨벌루 션널 부호(Convolutional Codes)를 이용하는 방법과 터보부호(Turbo Codes)를 이용하는 방법이 있다. 특히 최근 제 3세대 이동통신 시스템으로서 주목받고 있는 동기방식(3GPP2 : 3rd Generation Partnership Project 2)과 비동기방식(3GPP : 3rd Generation Partnership Project) 모두에서 오류정정 부호로서 터보부호가 채택되었다. 상기 터보부호는 기존에 사용되던 컨벌루션널 부호에 비하여 고속 데이터 전송시에 성능이 우수한 것으로 알려져 있다. 또한 상기 FEC의 한 종류인 터보부호는 전송 채널에서 발생하는 잡음에 의한 오류를 효과적으로 정정하여 데이터 전송의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점을 가진다. 그러나 기존에 사용되던 컨벌루션널 부호는 매 입력 프레임마다 한 번의 복호를 수행한 후에 복호된 데이터를 출력하는 반면에 상기 터보부호는 매 입력 프레임마다 여러 번의 복호를 수행한 후에 복호된 데이터를 출력하는 반복복호(Iterative Decoding)방법을 사용한다.In general, FEC in a wireless mobile communication system includes a method using convolutional codes and a method using turbo codes. In particular, the turbo code is adopted as an error correction code in both the synchronous method (3GPP2: 3rd Generation Partnership Project 2) and the asynchronous method (3GPP: 3rd Generation Partnership Project), which are recently attracting attention as the third generation mobile communication system. The turbo code is known to have superior performance in high-speed data transmission compared to the conventional convolutional code. In addition, the turbo code, which is a type of FEC, has the advantage of improving the reliability of data transmission by effectively correcting an error due to noise generated in a transmission channel. However, the conventional convolutional code outputs decoded data after performing one decoding every input frame, whereas the turbo code repeats outputting decoded data after performing several decodings every input frame. Iterative decoding method is used.
도 1은 종래의 터보 부호기의 구성도 로서, 이하 도 1의 터보 부호기를 참조하여 일반적인 터보 부호기의 부호화 과정을 설명한다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional turbo encoder. Hereinafter, the encoding process of a general turbo encoder will be described with reference to the turbo encoder of FIG. 1.
상기 터보 부호기는 입력 정보비트의 입력 순서를 바꾸어 주는 인터리버(Interleaver)와 재귀적 조직형 길쌈부호(RSCC : Recursive Systematic Convolu- tional Codes)를 병렬로 연결한 구조로 되어있다. 상기 터보 부호기는 개의 정보비트가 하나의 프레임(Frames)으로 이루어져 있으며 프레임 단위로 부호화 과정을 수행한다. 도 1에 도시된 터보 부호기는 입력 정보비트 를 이용하여 패리티(Parity)비트를 만드는 두 개의 간단한 RSC(Recursive Systematic Convolutional) 부호기 즉, 제1 부호기(101) 및 제2 부호기(105)가 인터리버(103)를 통해서 병렬로 연결되어 있다.The turbo encoder has a structure in which an interleaver for changing the order of input information bits and a recursive systematic convolutional code (RSCC) are connected in parallel. The turbo encoder consists of one frame of information bits and performs an encoding process in units of frames. The turbo coder illustrated in FIG. 1 includes two simple Recursive Systematic Convolutional (RSC) coders, that is, a
도 1에서와 같이 상기 터보 부호기는 입력 정보비트 dk를 하나의 정보신호 Xk(100)로 출력하고 입력 정보비트 dk를 제1 부호기(101)에 통과시켜 y1k
(102)를 얻는다. 그리고, 입력 정보비트 dk를 N개의 정보비트와 동일한 크기를 갖는 인터리버(103)에 통과시켜 얻은 신호(104)를 또 다른 제2 부호기(105)에 통과시켜 y2k(106)를 얻는다.As shown in FIG. 1, the turbo encoder outputs the input information bit d k as one
따라서, 상기 터보부호의 입력 정보비트는 제1 부호기(101)의 출력뿐만 아니라 인터리버(103)를 통해서 변형된 정보를 이용한 제2 부호기(105)의 출력으로 각각 부호화되며, 터보부호의 출력은 원래의 정보신호 Xk(100)와 제1 부호기(101) 및 제2 부호기(105)를 통해서 생성된 이중의 패리티비트(y1k,y2k)를 지니게 된다.Accordingly, the input information bits of the turbo code are encoded not only by the output of the
또한, 상기 터보 부호기는 원하는 부호율(Coding Rate)을 얻기위해서 y1k(102)와 y2k(106)를 천공기(107)를 이용하여 천공(Puncturing)한다. 이렇게 천공하여 최종적으로 얻은 패리티비트 Yk(108)를 원래의 정보신호 Xk(100)와 함께 채널을 통해서 수신단에 전송한다.In addition, the turbo
상기 터보부호에 의해서 부호화된 부호어(Codeword)를 수신단에서 복호하는데는 도 2와 같은 구조의 복호기 두 개를 직렬로 연결하여 복호한다. 이러한 복호기는 MAP(Maximum a Posteriori)과 SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm) 복호기를 사용하며 일반적인 BER(Bit Error Rate) 성능은 MAP 복호기가 더 우수한 것으로 알 려져 있다.To decode the codeword coded by the turbo code at the receiving end, two decoders having the structure as shown in FIG. 2 are connected in series and decoded. These decoders use the Maximum a Posteriori (MAP) and Soft Output Viterbi Algorithm (SOVA) decoders, and the general bit error rate (BER) performance is known to be superior to the MAP decoder.
상기 터보부호의 복호기는 기존의 연접부호(Concatenated Codes)등과 같은 다단계 부호의 복호기와는 달리 두 복호기 사이에 외부정보의 교환이 이루어져서 복호 동작을 반복적으로 수행할 수 있다.The decoder of the turbo code, unlike conventional multi-level coders such as concatenated codes, can exchange external information between two decoders to repeatedly perform a decoding operation.
도 2는 종래의 터보 복호기의 구성도 로서, 이하 도 2의 터보 복호기를 참조하여 일반적인 터보 복호기의 복호화 과정을 설명한다.2 is a configuration diagram of a conventional turbo decoder, and a decoding process of a general turbo decoder will be described below with reference to the turbo decoder of FIG. 2.
먼저 제1 복호기(204)는 채널을 통해서 수신된 정보비트 Xk(200)와 패리티비트 y1k(202)를 이용하여 복호 과정을 수행하고 복호된 결과를 출력한다. 인터리버(Interleaver)(206)는 제1 복호기(204)의 출력신호(205)에 존재하는 연집오류(Burst Error)를 랜덤오류(Random Error)로 만들어주기 위해서 인터리빙 과정을 수행하고 인터리빙된 신호(207)를 출력한다. 제2 복호기(208)는 인터리빙된 신호(207)와 패리티비트 y2k(203)을 이용하여 다시 복호 과정을 수행하고 복호된 결과를 출력한다.First, the
이 때, 반복복호를 원하지 않을 경우, 제2 디인터리버(Deinterleaver)(210)는 제2 복호기(208)의 출력신호(209)를 디인터리빙하고, 경판정기(212)는 디인터리빙된 신호(211)를 경판정하여 복호 신호로 내보낸다. 그러나, 반복복호를 하기 위해서는 제2 복호기(208)의 출력신호 중에서 외부정보값을 추출하여 제1 디인터리버(Deinterleaver)(215)를 통하여 제1 복호기(204)로 피드백(Feedback)한다. 이 피드백된 신호가 제1 복호기(204)에서 사전정보값으로 사용되어 반복복호시에 정보비 트의 신뢰도를 향상시켜 주는 역할을 담당한다. 이러한 반복복호는 원하는 성능을 얻을 때까지 계속 수행된다.At this time, if iterative decoding is not desired, the
최근에 발표된 터보부호는 RSC 부호를 병렬로 연결하여 부호화하며 반복복호를 통하여 복호 동작을 수행하게 된다. 상기 터보부호는 인터리버의 크기가 크고 반복복호가 충분히 수행되었을 때 BER 관점에서 샤논 리미트(Shannon Limit)에 근접하는 아주 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다.Recently announced turbo codes are encoded by connecting RSC codes in parallel and performing decoding operations through iterative decoding. The turbo code is known to exhibit a very good performance approaching the Shannon limit in terms of BER when the size of the interleaver is large and repeated decoding is sufficiently performed.
무선 이동통신 시스템에서 사용되는 상기 터보부호는 임의의 반복복호 횟수를 거친 후에 얻어낸 최종출력인 연판정 출력값에 대해서 0(zero)을 임계값으로 하여 경판정(Hard-Decision)하므로서 터보 부호기의 입력 정보비트 dk값을 추정하게 된다. 이러한 경우에 반복복호 횟수가 증가할수록 BER은 점점 좋아지지만 데이터 전송의 지연시간이 제한되어 있고 터보부호의 복호기에서는 반복복호 횟수가 증가하더라도 부호이득(Coding Gain)이 더 이상 좋아지지 않는 현상이 발생하게 된다.또한, BER 성능의 향상을 위한 반복복호 횟수의 증가는 복호 지연시간을 증가시키므로 실제 시스템에서는 반복복호 횟수를 계속해서 증가시킬 수가 없다. 따라서, 종래의 방법은 많은 연산량에 따른 복잡도의 증가, 인터리버와 반복복호에 따른 복호 지연 및 실시간 처리에 대한 어려움이 존재한다. 따라서, 이러한 반복복호 기술은 비효율적일 뿐만 아니라 데이터 전송을 지연시키는 문제점을 가지고 있다.The turbo code used in the wireless mobile communication system is hard-decision with a threshold value of 0 (zero) for a soft decision output value, which is the final output obtained after an arbitrary number of repetitive decoding times. Estimate the bit d k value. In this case, as the number of iterations increases, the BER gets better, but the delay time of data transmission is limited, and in the turbo coder, even if the number of iterations increases, the coding gain no longer improves. In addition, the increase in the number of iteration decoding for the improvement of the BER performance increases the decoding delay time, and therefore, the number of iteration decoding cannot be continuously increased in a real system. Accordingly, the conventional method has difficulty in increasing complexity due to a large amount of computation, decoding delay due to interleaver and iterative decoding, and real time processing. Therefore, this iterative decoding technique is not only inefficient but also has a problem of delaying data transmission.
터보부호를 이용하여 부호화 과정을 거친 후 전송 채널을 통해서 수신된 신호들은 터보부호의 반복복호 특성때문에 아래 3가지의 경우로 분류할 수 있다.Signals received through the transmission channel after the encoding process using the turbo code can be classified into the following three cases due to the repetitive decoding characteristics of the turbo code.
(1) 반복복호 횟수가 증가함에 따라서 소정의 값으로 수렴한 후에 더 이상 변화가 없고 수렴된 값과 입력데이터가 동일하여 오류가 발생하지 않은 경우(1) When the number of repetitive decoding increases after convergence to a predetermined value, there is no change anymore and no error occurs because the converged value and input data are the same.
(2) 반복복호 횟수가 증가함에 따라서 소정의 값으로 수렴한 후에 더 이상 변화가 없고 수렴된 값과 입력데이터가 서로 상이하여 오류가 발생한 경우(2) After convergence to a predetermined value as the number of repeated decoding increases, there is no change anymore, and an error occurs because the converged value and the input data are different from each other.
(3) 반복복호 횟수가 증가함에 따라서 소정의 값으로 수렴하지 않고 오류의 위치가 반복복호 횟수에 따라서 달라지는 경우(3) When the number of repeated decoding increases and does not converge to a predetermined value, the position of the error varies depending on the number of repeated decoding.
상술한 분류 중 (2)와 (3)의 경우는 반복복호를 많이 수행하더라도 오류를 정정할 수 없는 경우이다. 그리고 (1)의 경우는 수렴되기 전까지 반복복호를 수행한 경우에는 오류를 정정할 수 없고 수렴될 때까지 반복복호를 수행해야만 오류를 정정할 수 있는 경우이다. 따라서 반복복호 횟수를 증가시킬수록 (1)의 경우가 발생할 때 수렴하기 전에 반복복호를 중단함으로서 오류를 정정할 수 없는 경우가 줄어들기 때문에 BER 관점에서의 복호 성능은 향상될 수 있다.Among the above classifications, (2) and (3) are cases where an error cannot be corrected even if a lot of repeated decoding is performed. In the case of (1), if iterative decoding is performed before convergence, the error cannot be corrected, and the error can be corrected only by performing iterative decoding until convergence. Therefore, as the number of iteration decoding increases, the decoding performance from the BER perspective can be improved because the case where the error cannot be corrected is reduced by stopping the iterative decoding before convergence when the case (1) occurs.
그러나 반복복호 횟수를 증가시킬수록 반복복호 횟수에 따른 터보부호의 복호성능의 향상 정도는 줄어들고, 반복복호에 따른 계산량은 비례적으로 증가하므로 적절하게 반복복호 횟수를 결정해야 한다. 또한, 복호 지연 등의 문제를 일으키므로 이를 해결하기 위해서 소정의 반복복호후에 복호를 중단하기 위한 정지기준(Stop Criterion)을 필요로 하게 된다. 상기 반복복호는 어느 시점에서 복호를 중단해야 하는가를 판단하는 것이 매우 중요한 변수가 된다. 즉, 반복복호 과정에서 복호 지연시간을 단축하고 복호에 따른 전력소모를 최소화하기 위해서는 복호하는 프레임의 오류 발생 유무를 수시로 점검해야 한다. 최근까지, 하겐워(Hagenauer) 가 제안한 교차엔트로피(CE : Cross Entropy)를 이용한 방법을 많이 사용하고 있으나, 이 방법은 다소 복잡한 계산을 포함하고 있어서 많은 연산량으로 인한 복잡도의 증가 및 하드웨어 구현상의 어려움 등의 많은 문제점이 존재한다.However, as the number of times of repeated decoding increases, the degree of improvement of the decoding performance of the turbo code according to the number of times of repeated decoding decreases, and the amount of calculation according to the number of repeated decoding increases proportionally, so the number of times of repeated decoding should be appropriately determined. In addition, since a problem such as a decoding delay is caused, a stop criterion for stopping decoding after a predetermined iterative decoding is required to solve the problem. In the iterative decoding, it is very important to determine at what point the decoding should be stopped. That is, in order to shorten the decoding delay time in the iterative decoding process and minimize the power consumption due to the decoding, it is necessary to check the occurrence of errors in the decoding frame at any time. Until recently, Hagenauer has used a lot of methods using Cross Entropy (CE). However, this method involves more complicated calculations, which leads to increased complexity due to a large amount of computation and difficulty in hardware implementation. Many problems exist.
따라서 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 터보부호의 반복복호 과정에서 반복을 효과적으로 중단하고자 하는 방법들이 연구된 바 있다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, methods for effectively stopping the repetition in the iterative decoding process of the turbo code have been studied.
예를들면, 터보부호의 반복복호 과정에서 매 복호 과정마다 복호기에서 출력되는 연판정 출력값에 대한 절대 최소값이 어느 문턱값(Threshold) 이상이 되면 복호를 중단하는 방법이다. 이러한 방법은 비교적 우수한 BER 성능을 보이고, 평균 반복복호 횟수를 감소시켜 전력소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어적으로 구현이 매우 쉽다는 장점을 가지고 있다. 그러나 전술한 방법은 우수한 BER 성능을 보장하기 위한 문턱값이 Eb/No와 프레임 크기에 종속적이다. 이로 인해 이 값들이 변화할 때마다 민감하게 변해야 한다는 문제점이 존재한다. 특히, 수신신호에 대한 Eb/No를 정확하게 추정하기 어려운 실제 시스템에서는 전송 환경의 변화에 따른 이 값들의 변화를 정확하게 예측(Estimation)한다는 것이 매우 큰 문제점으로 지적되고 있다. 따라서, 반복복호의 정지기준으로 사용하기에는 부적합하다고 판단된다.For example, in an iterative decoding process of turbo encoding, decoding is stopped when the absolute minimum value of the soft decision output value output from the decoder is greater than a certain threshold in every decoding process. This method has the advantage of showing relatively good BER performance, reducing power consumption by reducing the average number of iterations, and being very easy to implement in hardware. However, in the aforementioned method, the threshold for ensuring good BER performance is dependent on Eb / No and frame size. As a result, there is a problem that these values must be changed whenever they change. In particular, it is pointed out that in real systems where it is difficult to accurately estimate Eb / No for a received signal, it is very important to accurately predict the change of these values according to the change of the transmission environment. Therefore, it is judged to be unsuitable for use as a stop criterion for repetitive decoding.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 무선 이동통신 시스템에서 반복복호를 보다 효율적인 방법으로 중단하기 위한 반복중단 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다. The technical problem to be solved by the present invention to solve the above problems is to provide a repeat stop control device and method for stopping repeat decoding in a more efficient way in a wireless mobile communication system.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적인 과제는 무선 이동통신 시스템에서 복호기의 반복복호에 따른 복호 지연시간을 단축시키기 위한 효율적인 정지기준을 가지는 반복중단 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an iterative stop control apparatus and method having an efficient stop criterion for reducing the decoding delay time according to the iterative decoding of a decoder in a wireless mobile communication system.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적인 과제는 무선 이동통신 시스템에서 복호기의 반복복호에 따른 소비전력을 감소시키기 위한 반복중단 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an iterative stop control apparatus and method for reducing power consumption due to repeated decoding of a decoder in a wireless mobile communication system.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적인 과제는 무선 이동통신 시스템에서 복호기의 반복복호를 중단하는 척도로서 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값을 판정 함수로 이용하는 반복중단 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an iterative stop control apparatus and method using a mean value of a difference value of soft decision output as a determination function as a measure of stopping repetitive decoding of a decoder in a wireless mobile communication system. .
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위해서 상기 터보 복호기의 반복중단 제어장치는 터보 복호기로서, 터보 부호화된 데이터를 반복복호하여 연판정값을 출력하는 연판정값 출력수단; 상기 연판정값 출력수단에서 이전에 출력된 연판정값과 현재 출력되는 연판정 출력값과의 차이에 대한 절대값을 구하고 이 절대값에 대한 평균값을 판정함수로 이용하여 상기 터보 복호기의 반복복호 횟수를 제어하는 반복중단 제어수단; 및 상기 반복중단 제어수단의 반복복호 수행여부에 따라 상기 연판정값 출력수단의 출력값을 경판정하여 복호화된 결과를 출력하는 경판정값 출력수단을 포함하는 것이 바람직하다.In order to solve the above technical problem to be solved by the present invention, an iterative control apparatus for a turbo decoder includes a soft decoder value output means for repeatedly decoding a turbo coded data to output a soft decision value; The absolute value of the difference between the soft decision value previously output by the soft decision value output means and the soft decision output value currently output is calculated, and the number of iterative decoding times of the turbo decoder is obtained using the average value of the absolute value as a determination function. Iteration control means for controlling; And hard decision value output means for hardly determining the output value of the soft decision value output means and outputting the decoded result according to whether or not the iteration decoding control means repeatedly performs the decoding.
본 발명에 있어서, 상기 연판정값 출력수단의 연판정값으로부터 반복복호 횟수를 카운트하여 상기 반복중단 제어수단 및 경판정값 출력수단에 출력하는 카운터 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, it is characterized in that it further comprises a counter for counting the number of iterative decoding from the soft decision value of the soft decision value output means and output to the iteration stop control means and hard decision value output means.
본 발명에 있어서, 상기 반복중단 제어수단은 터보 복호기의 현재 복호 과정을 통해서 상기 연판정값 출력수단에서 출력되는 연판정 출력값을 저장하는 연판정값 저장부; 상기 연판정값 저장부에 저장되어 있는 연판정 출력값과 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 출력되는 연판정 출력값과의 차이값을 계산하는 차이값 계산부; 상기 차이값 계산부에서 계산된 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 절대값 계산부; 상기 절대값 계산부에서 계산된 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 이용하여 평균값을 계산하는 평균값 계산부; 및 상기 평균값 계산부에서 계산된 평균값을 판정 함수로 이용하여 소정의 반복복호 후에 판정 함수의 판정 결과에 따라서 터보 복호기의 반복복호 횟수를 제어하는 반복중단 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the repeat stop control means comprises a soft decision value storage unit for storing the soft decision output value output from the soft decision value output means through the current decoding process of the turbo decoder; A difference value calculator for calculating a difference value between the soft decision output value stored in the soft decision value storage unit and the soft decision output value output in the current decoding process of the turbo decoder; An absolute value calculator for calculating an absolute value of the difference value of the soft decision output value calculated by the difference value calculator; An average value calculator for calculating an average value using an absolute value of a difference value of the soft decision output value calculated by the absolute value calculator; And an iteration stop controller for controlling the number of iteration decoding of the turbo decoder according to the determination result of the determination function after a predetermined iterative decoding using the average value calculated by the average value calculation unit as a determination function.
본 발명에 있어서, 상기 반복중단 제어부는 상기 평균값 계산부를 통해서 첫 번째 반복 과정에서 출력되는 평균값을 임계값 저장부로 보내고 두 번째 반복 과정에서 출력되는 평균값부터는 비교부로 출력되도록 제어하는 멀티플렉서; 상기 평균값 계산부로부터 상기 멀티플렉서를 통해서 첫 번째 반복 과정에서 출력되는 평균값을 반복복호 중단 판정을 위한 임계값으로 저장하는 임계값 저장부; 상기 임계값 저장부에 저장되어 있는 임계값에 소정의 가중치를 부여하는 가중치부; 상기 임계값 저장부에 저장되어 있는 임계값에 상기 가중치부에서 부여한 가중치값을 곱셈 연산하는 연산부; 상기 연산부의 출력값과 상기 평균값 계산부에서 현재 출력된 평균값을 비교하여 현재 출력된 평균값이 크거나 같을 경우에는 0(zero)을, 현재 출 력된 평균값이 작을 경우에는 1(one)을 출력하는 비교부; 및 상기 비교부가 제0 레벨 신호를 출력하거나 상기 연판정값 출력부가 소정의 횟수동안 반복복호를 수행했다면, 상기 연판정값 출력수단에 반복복호 중단 신호를 출력하는 반복복호 중단신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the iteration stop controller is a multiplexer for controlling the output of the average value output in the first iteration process through the average value calculation unit to the threshold storage unit to output the average value output in the second iteration process to the comparison unit; A threshold value storage unit for storing the average value output in the first iteration process from the average value calculator through the multiplexer as a threshold value for repetition decoding stop determination; A weighting unit for assigning a predetermined weight to a threshold stored in the threshold storing unit; An operation unit for multiplying a threshold value stored in the threshold value storage unit with a weight value given by the weighting unit; The comparison unit outputs 0 (zero) when the average value currently output is greater than or equal to the average value currently output by the average value calculator, and 1 (one) when the average value currently output is small. ; And a repetition decoding stop signal output unit for outputting a repetition decoding stop signal to the soft decision value output unit if the comparison unit outputs a zero level signal or the soft decision value output unit performs repetitive decoding for a predetermined number of times. It features.
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위해서 상기 터보 복호기의 반복중단 제어 방법은 터보 복호기에 적용되는 반복중단 제어방법으로서, (a) 터보 부호화된 데이터를 터보 복호기에서 반복복호하여 현재 복호 과정을 통해서 출력되는 연판정 출력값을 저장하는 단계; (b) 상기 과정에서 저장된 터보 복호기의 연판정 출력값 중에서 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 출력되는 연판정 출력값과 이전 복호 과정에서 출력되어진 연판정 출력값과의 차이값을 계산하는 단계; (c) 상기 과정에서 계산된 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 단계; (d) 상기 과정에서 계산된 절대값을 이용하여 평균값을 계산하는 단계; 및 (e) 상기 과정에서 계산된 평균값을 판정 함수로 이용하여 소정의 반복복호 후에 판정 함수의 판정 결과에 따라서 터보 복호기의 반복복호 횟수를 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In order to solve the above technical problem to be solved by the present invention, the repetition control method of the turbo decoder is a repetition control method applied to a turbo decoder, and (a) iteratively decodes the turbo-coded data in the turbo decoder to perform a current decoding process. Storing a soft decision output value output through the control unit; (b) calculating a difference value between the soft decision output value output in the current decoding process of the turbo decoder and the soft decision output value output in the previous decoding process among the soft decision output values of the turbo decoder stored in the above process; (c) calculating an absolute value of a difference value of the soft decision output value calculated in the process; (d) calculating an average value using the absolute value calculated in the process; And (e) controlling the number of iteration decoding of the turbo decoder according to the determination result of the determination function after the predetermined iterative decoding using the average value calculated in the above process as the determination function.
본 발명에 있어서, 상기 (e)단계는 (e-1) 상기 계산된 첫 번째 평균값을 임계값으로 설정하고 가중치를 곱하는 단계; (e-2) 현재 출력되는 평균값과 상기 가중치가 곱해진 임계값을 서로 비교하는 단계; 및 (e-3) 비교결과, 반복복호를 수행한 후 계산된 현재의 평균값이 가중치가 곱해진 임계값보다 크지 않으면 다음 반복복호를 계속 수행하고, 크거나 같을 경우에는 반복복호를 중단하는 단계를 포함하 는 것을 특징으로 한다.In the present invention, step (e) comprises: (e-1) setting the calculated first average value as a threshold and multiplying a weight; (e-2) comparing a currently output average value with a threshold value multiplied by the weight; And (e-3) if the current average value calculated after the iterative decoding is not greater than the threshold multiplied by the weight, the next iterative decoding is continued, and if it is greater than or equal to, the step of stopping the iterative decoding is performed. It is characterized by including.
이하, 첨부된 도를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 터보 복호기의 반복중단 제어장치의 구성도 로서, 반복중단 제어기(317)를 제외한 구성은 도 2와 동일하여 설명을 생략한다.FIG. 3 is a block diagram of an iterative control apparatus for a turbo decoder according to the present invention. The configuration except for the
도 4는 본 발명에 따른 반복중단 제어기 및 주변 장치의 상세도 로서, 연판정값 출력부(400), 카운터(401), 경판정값 출력부(402) 및 반복중단 제어기(317)로 구성된다. 본 발명에서 상기 반복중단 제어기(317)는 연판정값 저장부(317-1), 차이값 계산부(317-2), 절대값 계산부(317-3), 평균값 계산부(317-4) 및 반복중단 제어부(317-5)로 구성된다. 본 발명에서 상기 반복중단 제어부(317-5)는 멀티플렉서(MUX)(317-51), 임계값 저장부(317-52), 가중치부(317-53), 연산부(317-54), 비교부(317-55) 및 반복복호 중단신호 출력부(317-56)로 구성된다.4 is a detailed view of a repeat controller and a peripheral device according to the present invention, and includes a soft decision
상기 구성에 따른 동작은 다음과 같다.The operation according to the configuration is as follows.
연판정값 출력부(400)는 터보 부호기에서 부호화된 데이터를 수신하고 복호하여 i 번째 출력 정보비트에 대해서 연판정 출력값인 LLR(Log Likelihood Ratio)을 출력한다. 상기 LLR이란 입력 정보비트 dk가 1(one)일 사후확률(APP : A Posteriori Probability)값과 입력 정보비트 dk가 0(zero)일 사후확률 값의 비율에 대한 로그(logarithm)값을 의미한다. 터보 복호기에서 출력되는 LLR에 대한 정의식은 수학식 1과 같다.The soft decision
[수학식 1][Equation 1]
상기 수학식 1에 의해서, L(dk)값이 (＋)이면 정보비트 dk는 1(one)로, L(dk
)값이 (－)이면 정보비트 dk는 0(zero)으로 추정할 수 있다. LLR 값이 클수록 추정의 신뢰성은 더욱 높아진다고 할 수 있다. LLR 값은 수학식 2와 같이 세 가지 성분으로 분류할 수 있다.According to
[수학식 2][Equation 2]
여기서, 우변의 첫 번째 항 Lcxk는 정보비트 dk의 채널정보값을 의미하고, Lc는 채널의 신뢰도(the reliability of the channel)를 의미한다. 두 번째 항 La(dk)는 정보비트 dk에 대한 사전정보(a Priori Information)값을 의미한다. 세 번째 Le(dk)항 는 외부정보(EI : Extrinsic Information)값을 의미한다. 이와 같이 세 가지 성분으로 분류된 LLR 값은 제1 복호기(도 2의 204)에서 제2 복호기(도 2의 208)로 전달 및 갱신된다. 상기 연판정값 출력부(400)는 기존의 MAP(Maximum a Posteriori) 알고리즘이나 SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)을 수행하는 터보 복호기를 사용할 수 있다.Here, the first term L c x k on the right side means channel information value of the information bit d k , and L c means the reliability of the channel. The second term L a (d k ) means a Priori Information value for the information bit d k . The third L e (d k ) term means the Extrinsic Information (EI) value. The LLR values classified into the three components are transferred and updated from the
연판정값 저장부(317-1)는 상기 연판정값 출력부(400)에서 터보 복호기의 현재 복호 과정을 통해서 출력되는 연판정 출력값을 저장한다.The soft decision value storage unit 317-1 stores the soft decision output value output from the soft decision
차이값 계산부(317-2)는 i-1 번째 연판정값 즉, 터보 복호기의 이전 복호 과정에서 출력되어 상기 연판정값 저장부(317-1)에 저장되어 있는 연판정 출력값과 i 번째 연판정값 즉, 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 출력되는 연판정 출력값과의 차이값을 계산한다.The difference value calculating unit 317-2 outputs the i-1th soft decision value, that is, the soft decision output value and the i th delay that are output in the previous decoding process of the turbo decoder and stored in the soft decision value storage unit 317-1. The determination value, that is, the difference value from the soft decision output value output in the current decoding process of the turbo decoder is calculated.
절대값 계산부(317-3)는 상기 차이값 계산부(317-2)에서 계산된 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 계산한다. 터보 복호기의 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 계산하는 식은 수학식 3과 같다.The absolute value calculator 317-3 calculates an absolute value of the difference value of the soft decision output value calculated by the difference value calculator 317-2. The equation for calculating the absolute value of the difference value of the soft decision output value of the turbo decoder is shown in
[수학식 3][Equation 3]
여기서, i 는 반복복호 횟수를 의미하며, k 는 한 프레임내에서 k 번째 입력 정보비트를 의미한다. 또한, 
평균값 계산부(317-4)는 상기 절대값 계산부(317-3)에서 계산된 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 이용하여 평균값을 계산한다. 터보 복호기의 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 이용하여 평균값을 계산하는 식은 수학식 4와 같 다.The average value calculator 317-4 calculates an average value using the absolute value of the difference value of the soft decision output value calculated by the absolute value calculator 317-3. The equation for calculating the average value using the absolute value of the difference value of the soft decision output value of the turbo decoder is shown in
[수학식 4][Equation 4]
여기서, N 은 한 프레임의 총 길이를 의미하며, Mn(i)는 i 번째 반복 과정에서 [수학식 3]을 이용하여 계산된 연판정 출력값의 차이값에 대한 절대값을 의미한다.Here, N denotes the total length of one frame, and M n (i) denotes the absolute value of the difference value of the soft decision output value calculated using
다음에 반복중단 제어부(317-5)를 설명한다.Next, the repeat interrupt control unit 317-5 will be described.
멀티플렉서(MUX)(317-51)는 상기 평균값 계산부(317-4)를 통해서 첫 번째 반복 과정에서 출력되는 평균값을 임계값 저장부(317-52)로 보내고 두 번째 반복 과정에서 출력되는 평균값부터는 비교부(317-55)로 출력되도록 제어하는데 사용된다.The multiplexer (MUX) 317-51 sends the average value output in the first iteration process through the average value calculator 317-4 to the threshold storage unit 317-52 and starts from the average value output in the second iteration process. It is used to control the output to the comparators 317-55.
임계값 저장부(317-52)는 상기 평균값 계산부(317-4)로부터 상기 멀티플렉서(MUX)(317-51)를 통해서 첫 번째 반복 과정에서 출력되는 평균값을 반복복호 중단 판정을 위한 임계값으로 저장하고 있다.The threshold storage unit 317-52 may use the average value output in the first iteration process from the average calculator 317-4 through the multiplexer (MUX) 317-51 as a threshold for the determination of repetition of decoding. Saving.
가중치부(317-53)는 상기 임계값 저장부(317-52)에 저장되어 있는 임계값에 소정의 가중치를 부여한다. 가중치부(317-53)에서 상기 임계값 저장부(317-52)에 부여하는 가중치값은 시스템이 요구하는 BER에 부합하는 상수값으로서 시스템의 요구사항에 따라 각 BER에 대해서 가변적으로 결정된다.The weighting unit 317-53 gives a predetermined weight to the threshold stored in the threshold storage unit 317-52. The weight value assigned to the threshold storage unit 317-52 by the weighting unit 317-53 is a constant value corresponding to the BER required by the system and is variably determined for each BER according to the requirements of the system.
연산부(317-54)는 상기 임계값 저장부(317-52)에 저장되어 있는 임계값에 상 기 가중치부(317-53)에서 부여한 가중치값을 곱셈 연산한다.The calculation units 317-54 multiply the weight values given by the weighting units 317-53 to the threshold values stored in the threshold storage units 317-52.
비교부(317-55)는 상기 연산부(317-54)의 출력값과 상기 평균값 계산부(317-4)에서 현재 출력된 평균값을 비교하여 현재 출력된 평균값이 크거나 같을 경우에는 0(zero)을, 현재 출력된 평균값이 작을 경우에는 1(one)을 출력한다.The comparator 317-55 compares the output value of the calculator 317-54 with the average value currently output from the average value calculator 317-4 and returns 0 (zero) when the average value currently output is equal to or greater than. If the average value currently output is small, 1 (one) is output.
반복복호 중단신호 출력부(317-56)는 상기 비교부(317-55)가 제0 레벨 신호를 출력하거나 상기 연판정값 출력부(400)가 소정의 횟수동안 반복복호를 수행했다면, 상기 경판정값 출력부(402)에 반복복호 중단신호를 출력한다. 상기 반복복호 중단신호 출력부(317-56)는 상기 비교부(317-55)의 출력과 카운터(401)의 출력을 논리합(OR)하고 그 결과를 상기 경판정값 출력부(402)에 출력한다. 여기서, 카운터(401)의 출력은 소정의 반복복호 횟수동안 반복복호를 수행하였음을 나타내도록 출력되는 MAX_CNT 신호이다.The repeat decoding stop signal output unit 317-56 outputs a zero level signal or the soft decision
본 발명에서는 터보 복호기의 현재 반복 과정에서 출력되는 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값이 상기 가중치가 곱해진 임계값보다 작은 상태에서 MAX_CNT까지 반복복호가 진행되었을 때에도 반복복호를 중단한다. 그 이유는 반복복호 횟수를 늘리더라도 복호 데이터가 특정한 값으로 수렴(Converge)하지 않고 복호되는 데이터에 오류가 존재하며 그 오류의 위치가 반복복호 횟수에 따라서 달라진다고 간주되기 때문이다. 따라서 MAX_CNT까지 반복복호를 수행하였다면 반복복호를 중단하도록 한다.In the present invention, the iterative decoding is stopped even when the iterative decoding is performed up to MAX_CNT while the average value of the difference value of the soft decision output output in the current iteration process of the turbo decoder is smaller than the threshold value multiplied by the weight. The reason is that even if the number of times of repeated decoding increases, an error exists in the data to be decoded without converging the decoded data to a specific value, and the position of the error is considered to vary depending on the number of times of repeated decoding. Therefore, if repeated decoding is performed up to MAX_CNT, stop the repeated decoding.
경판정값 출력부(402)는 반복복호 중단신호 출력부(317-56)에서 출력되는 반복복호 중단 신호에 의해서 턴-온(Turn-on)된다. 즉, 반복복호 횟수가 최대이거나 터보 복호기의 현재 반복 과정에서 출력되는 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값이 상기 가중치가 곱해진 임계값보다 크거나 같을 경우 반복복호를 중단하고 복호된 정보비트를 출력한다.The hard decision
경판정값 출력부(402)가 반복복호 중단신호 출력부(317-56)에서 출력되는 반복복호 중단 신호에 의해서 턴-온(Turn-on)되면, 소정 반복복호 횟수동안 반복복호 수행여부에 따라서 연판정값 출력부(400)의 출력값을 경판정하여 복호된 결과를 출력한다. 경판정값은 연판정값 출력부(400)에서 현재 출력된 연판정 출력값이 양수일 때는 1(one)로, 음수일 때는 0(zero)으로 경판정한다. 경판정값에 대한 식은 수학식 5와 같다.When the hard decision
[수학식 5][Equation 5]
여기서, 
도 5는 본 발명에 따른 각각의 Eb/N0에 대한 반복복호 횟수에서의 연판정 출력값과 평균값을 나타낸 테이블 로서, 인터리버의 크기를 1024(32×32)로, 부호율(Coding Rate)을 1/3로 가정했을 때의 결과를 나타내고 있다. 도 5에 따르면, 반복복호 횟수가 어느 정도 증가할 때까지는 평균값이 증가하다가 어느 시점부터는 평균값이 급격하게 감소하는 결과를 볼 수 있다. 또한, 반복복호가 진행됨에 따라서 평균값이 증가하는 시점까지는 터보 복호기의 연판정 출력값이 증가하다가 평균값이 급격하게 감소하는 시점에 도달하면 터보 복호기의 연판정 출력값이 임의의 어떤 값으로 수렴하고 있음을 확인할 수 있다.FIG. 5 is a table showing a soft decision output value and an average value in the number of iterations for each Eb / N0 according to the present invention. The size of the interleaver is 1024 (32 × 32), and the coding rate is 1 /. The result of assuming 3 is shown. According to FIG. 5, the average value increases until the number of times of repeated decoding increases to some extent, and then the average value decreases rapidly from a certain point. In addition, it is confirmed that the soft decision output value of the turbo decoder converges to an arbitrary value when the soft decision output value of the turbo decoder increases until the average value increases as the iterative decoding progresses, and when the average value rapidly decreases. Can be.
이에 근거하여, 반복복호를 제어하기 위한 정지기준을 식으로 표현하면 수학식 6과 같다.Based on this, the stop criterion for controlling the repetitive decoding is expressed by the equation (6).
[수학식 6][Equation 6]
여기서, i 는 반복복호 횟수를 의미하고, 
도 6은 본 발명에 따른 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값을 이용한 반복중단 제어방법에 대한 흐름도 로서, 먼저 터보 부호기에 의해서 부호화된 코드워드(Codeword)를 제1 복호기(304)로 복호하고(601단계), 이어서 제2 복호기(308)로 반복복호를 수행한다(602단계).FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling an iteration using an average value of difference values of soft decision outputs according to the present invention. First, a codeword coded by a turbo encoder is decoded by a first decoder 304 ( In
반복복호 과정이 수행되면 복호 지연시간을 단축시키기 위해서 연판정 출력값을 저장한다(603단계).When the iterative decoding process is performed, the soft decision output value is stored to reduce the decoding delay time (step 603).
이어서, 터보 복호기의 현재 복호 과정에서 출력되는 연판정 출력값과 이전 복호 과정에서 출력되어진 연판정 출력값과의 차이값 및 절대값을 계산하고(604단계), 평균값을 계산한다(605단계). 그리고, 상기 계산된 첫 번째 평균값을 임계값으로 설정한다.Subsequently, a difference value and an absolute value of the soft decision output value output in the current decoding process of the turbo decoder and the soft decision output value output in the previous decoding process are calculated (step 604), and an average value is calculated (step 605). Then, the calculated first average value is set as a threshold.
이어서, 현재 출력되는 평균값과 가중치가 곱해진 임계값을 서로 비교한다(606단계). 비교결과, 반복복호를 수행한 후 계산된 현재의 평균값이 가중치가 곱해진 임계값보다 크지 않으면 다음 반복복호를 수행하는 과정(601)으로 넘어가고, 크거나 같을 경우에는 반복복호를 중단한다.Subsequently, the average value currently output and the threshold value multiplied by the weight are compared with each other (step 606). As a result of the comparison, if the current average value calculated after the iterative decoding is not greater than the threshold value multiplied by the weight, the process proceeds to the next iteration decoding process (601).
도 7은 본 발명에 따른 연판정 출력의 차이값에 대한 평균값을 이용한 방법과 교차엔트로피를 이용한 방법에 대한 평균 반복복호 횟수를 비교하여 나타낸 테이블 로서, BER=10-6 영역에서 부호율이 1/3이고 16-상태(State)를 가지는 터보부호에 대해서 모의실험을 수행한 결과이다.7 is a table showing by comparing the average number of iterations for the method using the method and the cross-entropy with the average value for the difference value of the soft decision according to the present invention, the output, the code rate BER = 10 -6 in the region of 1 / Simulation results for a turbo code with 3 and 16-state are shown.
연판정 출력값의 평균값을 이용한 방법은 기존의 교차엔트로피를 이용한 방 법과 비교하면 평균 반복복호 횟수는 약 0.08회∼3.72회 정도의 감소 효과가 있었으며 계산량은 약 2.81%∼32.84% 정도의 감소 효과가 있음을 확인하였다.The method using the average value of the soft decision output value has a reduction effect of about 0.08 ~ 3.72 times and the calculation amount decreases by about 2.81% ~ 32.84% compared with the conventional cross-entropy method. It was confirmed.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 터보부호의 문제점 중의 하나인 반복 복호로 인한 계산량과 복호 지연시간을 단축시킬 수 있고, 반복복호 횟수를 결정하는데 이용할 수 있는 효과가 있는데 이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. As described above, according to the present invention, it is possible to shorten the calculation amount and decoding delay time due to repetitive decoding, which is one of the problems of turbo encoding, and to use the same to determine the number of repetitive decoding. Same as
첫째, 본 발명에 따르면, 터보 복호기에서 출력되는 연판정 출력값의 평균값을 판정 함수로 이용하여 상기 판정 함수가 소정의 조건을 만족하면 복호 결과가 수렴하는 것으로 판단하여 반복복호를 중단시키고, 복호 결과가 수렴하지 않을 경First, according to the present invention, if the determination function satisfies a predetermined condition using the average value of the soft decision output values output from the turbo decoder, it is determined that the decoding result converges, and the iterative decoding is stopped, and the decoding result is If you don't converge
우에도 지정된 반복복호 횟수동안 진행한 후에 중단시킴으로서 데이터의 전송지연을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.In this case, it is possible to reduce data transmission delay as much as possible by stopping after proceeding for the specified number of repeated decoding times.
둘째, 본 발명에 따르면, 복호 지연시간 감소로 인하여 전력소모를 줄일 수 있고, 양질의 고속 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다. Second, according to the present invention, the power consumption can be reduced due to the reduction of the decoding delay time, and the high speed multimedia service can be provided.
셋째, 본 발명에 따르면, 종래의 반복복호 기법인 하겐워(Hagenauer)의 교차엔트로피를 이용한 방법보다도 비교적 간단한 계산을 수행하므로 계산량을 줄일 수 있는 효과가 있다.Third, according to the present invention, since the calculation is relatively simpler than the method using the cross-entropy of the Hagenwar (Hagenauer), which is a conventional iterative decoding technique, the amount of calculation can be reduced.
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