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

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Performance Analysis of a Bit Mapper of the Dual-Polarized MIMO DVB-T2 System

이중 편파 MIMO를 쓰는 DVB-T2 시스템의 비트 매퍼 성능 분석

  • 강인웅 (부산대학교 전자전기컴퓨터공학과 통신및신호처리연구실) ;
  • 김영민 (한국전자통신연구원 지상파방송연구실) ;
  • 서재현 (한국전자통신연구원 지상파방송연구실) ;
  • 김흥묵 (한국전자통신연구원 지상파방송연구실) ;
  • 김형남 (부산대학교 전자공학과 통신및신호처리연구실)
  • Received : 2013.03.07
  • Accepted : 2013.07.26
  • Published : 2013.09.30
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Abstract

The UHDTV system, which provides realistic service with ultra-high definite video and multi-channel audio, has been studied as a next generation broadcasting service. Since the conventional digital terrestrial transmission system is not capable to cover the increased transmission data rate of the UHDTV service, there are great necessity of researches about increase of data rate. Accordingly, the researches has been studied to increase the transmission data rate of the DVB-T2 system using dual-polarized MIMO technique and high order modulation. In order to optimize the MIMO DVB-T2 system where irregular LDPC codes are used, it is necessary to study the design of the bit mapper that matches the LDPC code and QAM symbols in MIMO channel. However, the research related to the design of the bit mapper has been limited to the SISO system. Therefore, this paper defines a new parameter that indicates the VND distribution of MIMO DVB-T2 system and performs the performance analysis according to the parameter which will be helpful for designing a MIMO bit mapper.

초고해상도의 비디오와 다채널 오디오를 통한 극사실적인 방송 서비스를 지향하는 UHDTV (Ultra-High Definition TeleVision)가 차세대 방송 표준으로 논의되고 있으나 기존의 지상파 방송 시스템의 데이터 전송률이 UHDTV 방송 서비스의 요구 전송률에 크게 미치지 못하기 때문에 새로운 지상파 방송 시스템의 개발 또는 현재 시스템의 전송률 증가에 대한 연구가 필요한 상황이다. 이를 위해 기존의 DVB-T2 (Digital Video Broadcasting-2nd generation Terrestrial) 시스템에 고차 성상 변조 및 이중 편파 안테나를 이용한 다중 입출력 시스템을 적용하여 데이터 전송량을 증가시키는 연구가 진행되고 있다. 비정규 LDPC (Low-Density Parity Check) 부호를 사용하는 DVB-T2에 기반한 다중 입출력 시스템의 성능을 최적화하기 위해, 다중 입출력 시스템을 위한 최적의 비트 매퍼 설계에 대한 연구가 필요하다. 그러나 현재까지 진행되어 온 비트 매퍼 설계는 단일 입출력 시스템에 대해 국한되어 있다. 따라서 본 논문에서는 다중 입출력 시스템의 위한 최적의 비트 매퍼를 설계하기 위한 사전 연구로, 이중 편파 다중 입출력 시스템의 VND (Variable Node Degree) 분포를 나타내는 파라미터를 새롭게 정의하고 정의된 파라미터에 따른 시스템의 수신 성능을 분석하였다.

Keywords

References

  1. G. M. Park, Y. J. Lee, K. J. Lee, S. J. Ahn, D. S. Jun, J. S. Choi, and J. W. Kim, "Consideration factors for UHDTV technology and service development," in Proc. Korea Soc. Broadcast Eng. (KSOBE) Fall Conf., pp. 1-3, Seoul, Korea, Nov. 2011.
  2. S. K. Cho, D. S. Jun, and J. S. Choi, "Technology and standardization trends of Ultra-High-Definition TV," J. TTA, vol. 140, pp. 49-54, Apr. 2012.
  3. D. S. Jun, S. K. Cho, S. Y. Jeong, H. Y. Kim, and J. S. Choi, "Technology and standardization trends of Ultra-High-Definition TV," J. ETRI, vol. 26, no. 4, pp. 123-133, Aug. 2011.
  4. T. Shitomi, K. Murayama, M. Taguchi, S. Asakura, and K. Shibuya, "Technology for next-generation digital terrestrial broadcasting - Field experiments of dual-polarized MIMO-OFDM transmission using LDPC codes," in Proc. IEEE Int. Symp. Broadband Multimedia Syst. Broadcasting (BMSB), pp. 1-6, Seoul, Korea, June 2012.
  5. K. Mitani, "Digital broadcasting in Japan now and in the future," in Proc. IRIB 3rd Int. Conf. New Broadcasting: opportunities and challenges-HD production and broadcasting, pp. 16-18, Teheran, Iran, Jul. 2012.
  6. DVB Project, "DVB-T2 - 2nd Generation Terrestrial," DVB Fact Sheet, Aug. 2011.
  7. Y. J. Lee, Y. H. Oh, and H. J. Jung, "Technology and development trends of DVB-T2," J. Korea Soc. Broadcast Eng. (KSOBE), vol. 14, no. 1, pp. 65-84, Mar. 2009.
  8. ETSI, Digital Video Broadcasting(DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), ETSI EN 302 755 V1.2.1, Oct. 2010.
  9. A. Gallager, Low Density Parity Check Codes, Cambridge Press, 1963.
  10. T. J. Richardson and R. L. Urbanke, "The capacity of low-density parity check codes under message-passing decoding," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 47, no. 2, pp. 599-618, Aug. 2002.
  11. ETSI, Digital Video Broadcasting(DVB); second generation framing structure, channel coding and modulation system for broadcasting, interactive services, news gathering and other broadband satellite appliccations, ETSI EN 302 307 V1.1.1, June 2004.
  12. Chinese Standards, Framing structure, channel coding and modulation for digital television terrestrial broadcasting system (in Chinese), GB 20600-2006, Aug. 2006.
  13. M. Lunglmayer and J. Berkmann, "Optimized mapping schemes for LDPC coded higher order modulated QAM transmission," in Proc. 11th Int. Conf. Comput. Aided Syst. Theory (EUROCAST '07), pp. 952-959, Canary Islands, Spain, Feb. 2007.
  14. L. Gong, L. Gui, B. Liu, B. Rong, Y. Xu, Y. Wu, and W. Zhang, "Improve the performance of LDPC coded QAM by selective bit mapping in terrestrial broadcasting system," IEEE Trans. Broadcast., vol. 57, no. 2, pp. 263-269, June 2011. https://doi.org/10.1109/TBC.2011.2115010
  15. K. Yan, T. Cheng, F. Yang, K. Peng, and J. Song, "Improved design of bit mapping based on EXIT-chart analysis for DVB-T2 system," IEEE Trans. Consum. Electron., vol. 57, no. 4, pp. 1579-1585, Nov. 2011. https://doi.org/10.1109/TCE.2011.6131128
  16. J. Jei and W. Gao, "Code-matched interleaver design over surrogate channels," in Proc. IEEE Wireless Commun. Networking Conf. (WCNC '09), pp. 1-6, Budapest, Hungary, May 2009.
  17. G. J. Sullivan, J. R. Ohm, W. J. Han and T. Wiegand, "Overview of the high efficiency video coding (HEVC) standard," IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 22, no. 12, pp. 1649-1668, Dec. 2012. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2012.2221191