전자공학회논문지 IE

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A Low Density Parity Check Coding using the Weighted Bit-flipping Method

가중치가 부과된 Bit-flipping 기법을 이용한 LDPC 코딩

  • Joh, Kyung-Hyun (School of Electrical Electronic Engineering, Dongyang Technical College) ;
  • Ra, Keuk-Hwan (Dept. of Electronic Engineering, Kwangwoon University)
  • 조경현 (동양공업전문대학 전기전자통신공학부) ;
  • 나극환 (광운대학교 전자공학과)
  • Published : 2006.12.25
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we proposed about data error check and correction on channel transmission in the communication system. LDPC codes are used for minimizing channel errors by modeling AWGN Channel as a VDSL system. Because LDPC Codes use low density parity bit, mathematical complexity is low and relating processing time becomes shorten. Also the performance of LDPC code is better than that of turbo code in long code word on iterative decoding algorithm. This algorithm is better than conventional algorithms to correct errors, the proposed algorithm assigns weights for errors concerning parity bits. The proposed weighted Bit-flipping algorithm is better than the conventional Bit-flipping algorithm and we are recognized improve gain rate of 1 dB.

본 논문에서는 통신 시스템에서 채널 전송에 의한 데이터의 오류 체크와 정정문제에 대해서 제안하였다. 제안된 LDPC 코드는 VDSL 시스템에서의 AWGN 채널 모델링에 의해 최소화된 채널 에러를 위해 사용된다. LDPC 코드는 낮은 밀도 패리티비트를 사용하기 때문에, 수학적인 복잡도가 낮고 처리 시간이 짧다. 또한 LDPC 코드의 성능은 반복 복호 알고리즘에서 긴 코드 워드에 대해 터보 코드보다 더 나은 성능을 가지고 있다. 제안된 시스템의 송신기에서 발생 행렬에 의해서 부호어가 발생되고, 수신기에서 사용된 에러 정정 알고리즘은 가중치를 갖는 Bit-flipping 방식이다. 이 방식은 기존의 Bit-flipping 방식과 달리 더 정확한 에러를 검출하고, 정정하기 위해 발생된 패리티 비트에 대해서 가중치를 주어 에러 정정을 하는 방식이다. 제안된 가중치를 갖는 Bit-flipping 알고리즘은 기존의 Bit-flipping 알고리즘에 비해서 1 dB 이상의 이득 개선을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Rajiv Mathur, Dirk Pesch, Ashutosh Mundra, Gaurav Nolkha, Shcelraj Agarwal, 'Design and Implementation of a Distributed Telecommunications Supermarket' IEEE, pp.76-80, 2004
  2. Liangyuan Wang, Linlin Wang, Yi Wang , 'The Research on the Development of the Teleconununication Service & the Telecommunication's Interactive and Comprehensive Service Model' IEEE, pp.1398-1402, 2005
  3. Draft American National Standard for Teleconununications - Network and Customer Installation Interlaces, 'Asymmetric digital subscriber line (ADSL) metallic interface,' TIEl.4/98-007R5, Dec. 1998
  4. 정진욱, 한정수, '데이터 통신', 생능 출판사, Aug, 2002
  5. D. J. Raushmayer, ADSL/VDSL Principles : A Praiical and Precise Study of Asymmetric Digital Subscriber Lines and Very High Speed Digital Subscriber Lines, Macmillan, New York, 1999
  6. R.G Gallager, 'Low-density parity-check codes', IRE Trans. Info. Theory, vol.IT-8, pp.21-28, Jan, 1962
  7. D.J.C.MacKay and R.M.Neal, 'Near Shannon limit performance of low density parity check codes', Electron. Lett. Vol.32, no. 8, pp.1645 -1646, Aug. 1996 https://doi.org/10.1049/el:19961141
  8. D.J.C.MacKay, 'Good error-correcting coding and decoding: Turbo-codes', IEEE Trans. On Inform. Theory, Vol.45 No.2, pp.399- 431,Mar.1999 https://doi.org/10.1109/18.748992
  9. 김진우, 조경현, 나극환 '페이딩 채널에서 적응 LDPC 부호화 MIMO-OFDM의 성능 분석', 전자공학회논문지 제43권 IE편 제2호, pp.152-158, 2006년 6월
  10. Y. Kou, S. Lin, M. Fossorier, 'Construction of Low Density Parity Check Codes: A Geometric Approach', Proceedings of the 2nd International Symposium on Turbo Codes, pp. 137-140, Brest, France, Sep. 2000
  11. D. J. C. Mackay, 'Good error-correcting codes based on very sparse matrices', IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, pp. 399-431, Mar. 1999 https://doi.org/10.1109/18.748992
  12. D. J. C. Mackay and R. M. Neal, 'Near Shannon Limit Performance of Low Density Parity Check Codes', Electronic Letters, vol. 33, pp, 457 -458, Mar. 1997 https://doi.org/10.1049/el:19970362
  13. R. M. Tanner, 'A Recursive approach to Complexity Codes', IEEE Transactions on Information Theory, vol. 27. No.5, pp. 533-547 https://doi.org/10.1109/TIT.1981.1056404