The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Incremental Redundancy Hybrid ARQ (IR-HARQ) Scheme Using Block LDPC Codes

블록 LDPC의 Incremental Redundancy Hybrid ARQ (IR-HARQ) 기법

  • 김동호 (서울과학기술대학교 전자IT미디어공학과) ;
  • 이예훈 (서울과학기술대학교 전자IT미디어공학과)
  • Received : 2013.07.31
  • Accepted : 2013.08.12
  • Published : 2013.08.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Mobile communication systems have been adopting link adaptive transmission schemes such as adaptive modulation and coding (AMC) and hybrid-ARQ (HARQ). Incremental redundancy (IR) HARQ scheme is known to be highly efficient in terms of throughput and power consumption and can be a good solution for mobile communication systems. In this paper, we propose an IR-HARQ scheme based on dual-diagonal parity-type block LDPC codes in which we define a transmission priority of coded bits and propose the sub-packet construction rule. We present the throughput performance of IR-HARQ with various modulation and coding and multi-antenna modes. Consequently, the proposed scheme provides the improvement of system throughput by elaborate link adaptation with CQI information.

무선이동통신 시스템은 무선 채널상황에 맞게 변조 파라미터와 부호율 등을 적응적으로 변화시켜 성능 이득을 얻을 수 있는 다양한 전송기법을 채택해오고 있다. 그 중에서 재전송 기법과 오류정정부호의 패리티 양을 적응적으로 조절하여 전송하는 incremental redundancy hybrid ARQ (IR-HARQ) 방식은 시스템 수율 측면에서 효율적인 것으로 알려져 있으며 다양한 무선이동통신시스템에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 이중 대각 패리티 구조를 갖는 블록 LDPC의 IR-HARQ 방식을 제안한다. IR-HARQ 설계 시 모부호에 의해 부호화된 비트의 전송 순서가 성능을 좌우하는 것을 고려하여 전송 우선순위를 정의하고 전송 패킷 구성 규칙을 제안한다. 제안한 방식의 성능 분석을 다양한 변조 파라미터 및 부호율에서 수행하였으며, 다중 안테나 모드에 따른 시스템 수율 성능을 제시한다. 성능 분석 결과를 통해 제안한 방식은 기존의 방식에 비해 성능 이득을 얻음을 확인할 수 있다.

Keywords

References

  1. J. Ha, J. Kim and S. W. McLaughlin, "Rate-compatible puncturing of low-density parity-check codes," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 50, no. 11, pp. 2824-2836, Nov. 2004. https://doi.org/10.1109/TIT.2004.836667
  2. M. R. Yazdani and A. H. Banihashemi, "On construction of rate-compatible low-density parity-check codes," IEEE Commun. Letters, vol. 8, no. 3, pp. 159-161, Mar. 2004. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2004.825728
  3. J. Kim, A. Ramamoorthy, and S. W. McLaughlin, "The design of efficientlyencodable rate-compatible LDPC codes," IEEE Trans. Commun., vol. 57, no. 2, pp. 365-375, Feb. 2009. https://doi.org/10.1109/TCOMM.2009.02.060233
  4. D. Rastovac, D. Vukobratovic, V. Stankovic, and L. Stankovic, "The design of rate-compatible LDPC codes for IR-HARQ systems over erasure channels," in Proc. IEEE Int. Conf. Commun. (ICC 2010), pp. 1-5, Cape Town, South Africa, May 2010.
  5. S. Sesia, G. Caire, and G. Vivier, "Incremental redundancy hybrid ARQ schemes based on low-density parity-check codes," IEEE Trans. Commun., vol. 52, no. 8, pp. 1311-1321, Aug. 2004. https://doi.org/10.1109/TCOMM.2004.833022
  6. S. Ahn, S. Myung, and K. Yang, "Hybrid ARQ for LDPC coded systems," J. Korean Inst. Commun. Inform. Soc. (KICS), vol. 33, no. 12, pp. 991-996, Dec. 2008.
  7. J. Chen, R. M. Tanner, J. Zhang, and M. P. C, Fossorier, "Construction of irregular LDPC codes by quasi-cyclic extension," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 53, no. 4, pp. 1479-1483, Apr. 2007. https://doi.org/10.1109/TIT.2007.892805
  8. IEEE, Air interface for fixed and mobile broadband wireless access systems. IEEE P802.16e/D12 Draft, Oct. 2005.