Low-Complexity and High-Speed Multi-Size Circular Shifter With Benes Network Control Signal Optimization for WiMAX QC-LDPC Decoder

Abstract

탁월한 에러 정정 능력으로 인해 최근 통신 표준에서 많이 채택되고 있는 low-density parity-check(LDPC) 코드중, quasi-cyclic LDPC(QC-LDPC) 코드는 복호기 복잡도가 비교적 낮아서 많이 사용되고 있다. QC-LDPC 코드의 복호기 설계에 있어서 중요한 블록 중 하나가 여러 가지 크기의 rotation을 수행할 수 있는 multi-size circular shifter(MSCS)이다. MSCS의 여러 구현 방법 중 많이 사용되는 Benes 네트워크는 일반적인 MSCS 동작에는 효율적이나 rotation 크기 등의 특징을 이용할 수 없는 단점이 있다. 이 논문에서는 Benes 네트워크의 제어 신호 생성을 수정하여서 rotation 크기 특징을 이용할 수 있는 방법을 제시한다. 제안된 제어 신호 생성법을 IEEE 802.16e WiMAX 표준의 QC-LDPC 코드 복호기에 적용하여, MUX의 개수를 줄이고 지연 시간을 단축하였다. One of various low-density parity-check(LDPC) codes that has been adopted in many communication standards due to its error correction ability is a quasi-cyclic LDPC(QC-LDPC) code, which leads to comparable decoder complexity. One of the main blocks in the QC-LCDC code decoder is a multi-size circular shifter(MSCS) that can perform various size rotation. The MSCS can be implemented with many structures, one of which is based on Banes network. The Benes network structure can perform the normal MSCS operation efficiently, but it cannot use the properties coming from specifications like rotation sizes. This paper proposesd a scheme where the Benes network structure can use the rotation size property with the modification of the control signal generation. The proposed scheme is applied to the MSCS of IEEE 802.16e WiMAX QC-LDPC decoder to reduce the number of MUXes and the critical path delay.