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

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Faster Than Nyquist Transmission with Multiple Channel Codes

다중 채널 부호를 이용한 FTN 전송 시스템

  • Received : 2015.11.19
  • Accepted : 2016.01.12
  • Published : 2016.02.29
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Abstract

The performance of turbo-like codes highly depends on their frame size and thus, the bit error rate performance of turbo-like codes can be improved by increasing the frame size. Unfortunately, increasing the frame size of channel codes induces some drawbacks such as the increase of not only encoding and decoding complexity but also transmission and decoding latencies. On the other hand, a faster than Nyquist (FTN) transmission causes intentional inter-symbol interference (ISI) and thus, induces some correlation among the transmission symbols. In this paper, we propose an FTN transmission with multiple channel codes. By exploiting the correlation among the modulated symbols, multiple code frames can be regarded as a code frame with a lager frame size. Due to the inherent parallel encoding scheme of proposed scheme, parallel decoding can be easily implemented.

FTN (Faster Than Nyquist) 전송 방식은 나이퀴스트 (Nyquist) 율보다 빠르게 신호를 전송할 수 있으나 필연적으로 ISI (Inter-Symbol Interference)가 발생하고 이로 인하여 송신 심볼 간 상관관계가 발생한다. 한편 터보류 채널 부호화 방식에서는 정보 프레임의 길이가 길어질수록 성능이 개선되나 정보 프레임의 길이가 길어짐에 따라 전송 지연, 복호기의 복잡도 및 복호 지연이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 FTN 전송으로 인하여 발생한 심볼 간 상관관계를 활용하여 부호어 (codeword)들 간에 상관관계를 부여하고 이를 통하여 보다 큰 정보 프레임을 사용하는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 부호어 간 상관관계로 인하여 보다 큰 정보 프레임을 사용하는 것과 유사한 성능을 나타낼 뿐만 아니라 복호기에서는 다수의 구성 복호기 (constituent decoder)가 병렬로 연결된 구조를 갖고 있어 병렬 복호가 용이한 장점이 있다.

Keywords

References

  1. J. E. Mazo, "Faster-than-Nyquist signaling," Bell Syst. Tech. J., vol. 54, no. 8, pp. 1451-1462, Oct. 1975. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1975.tb02043.x
  2. A. Prlja, J. B. Anderson, and F. Rusek, "Receivers for Faster-than-Nyquist signaling with and without turbo equalization," in Proc. 2008 IEEE Int. Symp. Inf. Theory, pp. 464-468, Jul. 2008.
  3. F. Rusek and J. B. Anderson, "Multistream faster than Nyquist signaling," IEEE Trans. Commun., vol. 57, no. 5, pp. 1329-1340, May 2009. https://doi.org/10.1109/TCOMM.2009.05.070224
  4. D. Dasalukunte, F. Rusek, and V. Owall, "Multicarrier faster-than-Nyquist signaling transceivers: Hardware architecture and performance analysis," IEEE Trans. Circuits and Syst. I: Regular Papers, vol. 58, no. 4, pp. 827-838, Apr. 2011. https://doi.org/10.1109/TCSI.2010.2089549
  5. S. Benedetto and G. Montorsi, "Unveiling turbo codes: Some results on parallel concatenated coding schemes," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 42, no. 2, pp. 409-428, Mar. 1996. https://doi.org/10.1109/18.485713
  6. D. H. Kim and H. G. Ryu, "Adaptive Decision Feedback Equalizer Based on LDPC Code for the Phase Noise Suppression and Performance Improvement," J. KICS, vol. 37A, no. 3, pp. 179-187, Mar. 2012.
  7. F. Tosato and P. Bisaglia, "Simplified soft-output demapper for binary interleaved COFDM with application to HIPERLAN/2," in Proc. IEEE Int. Conf. Commun., pp. 664-668, Sept. 2002.
  8. A. Dejonghe and L. Vanderdorpe, "Turbo equalization for multilevel modulation: An efficient low-complexity scheme," in Proc. IEEE Int. Conf. Commun., pp. 1863-1867, 2002.
  9. C. Douillard, et al., "Iterative correction of intersymbol interference: Turbo- equalization," Eur. Trans. Telecommun., vol. 6, no. 5, pp. 507-511, Sept.-Oct. 1995. https://doi.org/10.1002/ett.4460060506
  10. 3GPP: "3G Technical Specification, Multiplexing and Channel Coding, 25.212v4.4.0," 2001.
  11. C. Berrou and A. Glavieux, "Near optimum error correcting coding and decoding: Turbo-codes," IEEE Trans. Commun., vol. 44, no. 10, pp. 1261-1271, Oct. 1996. https://doi.org/10.1109/26.539767

Cited by

  1. FTN 기반 전송 시스템의 성능 평가 기준에 관한 연구 vol.41, pp.11, 2016, https://doi.org/10.7840/kics.2016.41.11.1645
  2. 나이퀴스트 율보다 빠른 전송 시스템에서 반복 MAP을 이용한 ISI 추정 기법 vol.42, pp.5, 2016, https://doi.org/10.7840/kics.2017.42.5.967