본 논문에서는 사용 전원이 제한적인 이동통신 기기에 사용되는 터보 복호기의 전력 소모 원인이 되는 반복 복호 횟수를 줄이기 위한 알고리듬을 제안한다. 기존의 반복 횟수를 제어하는 방법의 경우, CRC를 사용하는 방법은 하드웨어 복잡도가 낮은 반면 BER 성능의 감소가 큰 단점이 있으며 LLR을 이용하는 방법은 BER 성능이 임계값에 의존적이며 임계값을 계산하는 추가적인 하드웨어가 필요한 단점이 있다. 제안된 알고리듬은 터보 코드의 우수한 오류 정정 성능을 이용하여 하나의 데이더 프레임에 대한 연속된 두 번의 복호 출력이 동일한 경우 복호를 종료하는 방법으로 간단한 버퍼와 계수기를 이용하여 하드웨어의 부담을 최소화하는 구현이 가능하며 BER 성능의 감소 없이 전력 소모를 줄일 수 있음을 확인하였다. 실험 결과, 제안한 방법은 BER 성능의 감소 없이 반복 복호 횟수를 60% 정도 줄이는 것으로 나타났으며, 반복 복호 횟수의 감소 정도에 비례하여 소모 전력도 절약된다.
This paper proposes a novel algorithm for a low power turbo decoder based on reduction of number of decoding iterations, targeting power-critical mobile communication devices. Previous researches that attempt to reduce number of decoding iterations, such as CRC-aided and LLR methods, either show degraded BER performance in return for reduced complexity or require additional hardware resources for controlling the number of iterations to meet BER performance, respectively. The proposed algorithm can reduce power consumption without degrading the BER performance, and it is achieved with minimal hardware overhead. The proposed algorithm achieves this by comparing consecutive hard decision results using a simple buffer and counter. Simulation results show that the number of decoding iterations can be reduced to about 60% without degrading the BER performance in the proposed decoder, and power consumption can be saved in proportion to the number of decoding iterations.
