IEEE 802.11n 무선 랜 표준의 채널 부호화 방법 중 하나인 LDPC(Low-Density Parity-Check) 부호는 오류정정 성능이 매우 우수하나 복호기 회로의 복잡도가 커서 복호성능과 하드웨어 복잡도 사이의 trade-off 관계를 고려한 설계가 중요하다. 본 논문에서는 최소합 알고리듬(Min-Sum Algorithm; MSA) 기반 LDPC 복호기에서 LLR(Log-Likelihood Ratio) 근사화가 복호성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 LDPC 복호기의 최적 설계조건을 도출하였다. IEEE 802.11n 무선 랜 표준의 블록길이 1,944 비트, 부호화율 1/2의 LDPC 패리티 검사 행렬과 최소합 기반의 반복복호 알고리듬을 적용하여 LLR 근사화에 따른 비트오율(BER) 성능을 분석하였다. $BER=10^{-3}$에 대해 LLR 비트 폭 (6,4)와 (7,5)의 $E_b/N_o$는 0.62 dB의 차이를 보였으며, 최대 반복복호 횟수 6과 7에 대한 $E_b/N_o$의 차이는 약 0.3 dB로 나타났다. 시뮬레이션 결과로부터, LLR 근사화 비트 폭이 (7,5)이고 반복복호 횟수가 7인 경우에 가장 우수한 비트오율 성능을 나타내었다.
The LDPC(Low-Density Parity-Check) code, which is one of the channel encoding methods in IEEE 802.11n wireless LAN standard, has superior error-correcting capabilities. Since the hardware complexity of LDPC decoder is high, it is very important to take into account the trade-offs between hardware complexity and decoding performance. In this paper, the effects of LLR(Log-Likelihood Ratio) approximation on the performance of MSA(Min-Sum Algorithm)-based LDPC decoder are analyzed, and some optimal design conditions are derived. The parity check matrix with block length of 1,944 bits and code rate of 1/2 in IEEE 802.11n WLAN standard is used. In the case of $BER=10^{-3}$, the $E_b/N_o$ difference between LLR bit-widths (6,4) and (7,5) is 0.62 dB, and $E_b/N_o$ difference for iteration cycles 6 and 7 is 0.3 dB. The simulation results show that optimal BER performance can be achieved by LLR bit-width of (7,5) and iteration cycle of 7.
