3.1 기존 고전송 효율 알고리즘
3.2.2 P-FTN 터보 등화 모델
기와 채널 복호기 간의 반복적인 연산을 수행한다면 FTN의 적용으로 인한 성능 저하를 완화할 수 있게 된다. 이에 본 논문에서 제안하는 터보 등화 모델이 적용된 FTN 시스템의 구조는 Fig. 3.9와 같다[47].
Fig. 3.9 The block diagram of turbo equalization model for FTN system 기존의 간섭 제거 알고리즘에 터보 등화 모델을 적용하여 복호기에서 계산되어 추정된 LLR 값 을 인터리버를 통하여 BCJR 등화기에 업데이트 시켜주는 방식이다. BCJR 등화기에 업데이트 되어진 LLR 값을 이용하여 BCJR 등화기에 서는 새롭게 추정된 값을 계산하게 된다. 추정된 은 이전 복호기의 LLR 값과의 차를 구하여 역-인터리버 후에 복호기에 입력하게 된다. 따라서 등화기와 복호기 간의 반복적인 연산을 통하여 원 신호에 가까운 결과 값을 얻게 된다.
비트의 선택 방법에 따른 성능 차이가 발생 한다는 단점을 가지고 있다. FTN 알고리즘의 경우 일정 비율 이상의 간섭 비율을 적용할 경우 너무 많은 신호의 왜곡으로 인하여 신호를 복호할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이러한 두 알고리즘의 문제를 극복하기 위해 punctured 알고리즘과 FTN 알고리즘을 접목 시킨 P-FTN 알고리즘을 제안한다[48].
P-FTN 알고리즘은 개별 알고리즘의 단점을 보완하기 위해 적은 puncturing 비트 수의 적용과 낮은 FTN의 간섭 비율을 동시에 적용하여 전체적으로는 높은 전송효율을 달성하게 된다. P-FTN 시스템의 터보 등화 모델의 구조는 Fig. 3.10과 같다.
Fig. 3.10 The block diagram of turbo equalization for P-FTN
Fig. 3.10에서 전송하고자 하는 원 신호 은 식 (3.15)와 같이 나타낼 수 있 다.
(3.15)전송하고자 하는 원 신호 비트 열은 의 크기를 가지며, 먼저 부호화율 1/2을
가지는 LDPC 부호화기 를 통하여 부호화되어진다. 반복 부호화 후 부호어 비트 열 는 식 (3.16)과 같다.
(3.16)은 부호화 된 비트의 길이를 나타낸다. 부호어 비트열 에 punctured 알고 리즘이 적용되어진다. puncturing 된 신호 비트열 은 식 (3.17)과 같다.
(3.17)식 (3.17)에서 × 은 puncturing 알고리즘을 통해 출력되는 데이터 의 길이이며 는 puncturing 비율 을 의미한다. Puncturing 된 신호는 인터리버를 통과한 후 FTN이 적용되고 전송 신호 은 식 (3.18)과 같다.
(3.18)이때, ×
′ 은 FTN이 적용된 전송 신호의 길이를 나타낸다. 전체 부호율은 아래 식 (3.19)와 같다.
(3.19)
는 원 신호에 대한 주기이며, 는 FTN이 적용 된 전송 신호의 주기이다.
수신 신호는 등화기/채널 추정기를 통과 한후 BCJR 등화기를 통해 FTN 적용 으로 인한 인접 심볼 간의 간섭을 제거 하고 De-punctured 과정을 통해 puncturing 되어 전송되어지지 않은 비트 노드의 초기 값을 “0”으로 설정하 여 LDPC 복호를 진행한다. 터보 등화 모델의 적용을 위해 LDPC 복호기의 출 력 LLR 값을 다시 puncturing 한 후 인터리버를 통해 BCJR 등화기와 연결하여 반복을 통해 성능 향상을 이루게 된다.