FTN 시스템을 위한 동시 복조 및 복호 기법

강동훈; 오왕록

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강동훈 (충남대학교)
오왕록 (충남대학교)

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본 논문에서는 FTN (Faster than Nyquist) 방식을 이용한 데이터 전송기법에서 효율적으로 ISI (Inter Symbol Interference)를 제거하기 위한 기법을 제안한다. FTN 방식을 이용한 통신 시스템은 나이퀴스트 (Nyquist) 율 보다 빠르게 신호를 전송하는 방식으로 필연적으로 ISI가 발생한다. FTN 시스템에서 ISI를 제거하기 위한 여러 방안들이 제안되었으며 대표적으로 BCJR (Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv) 알고리듬 기반의 ISI 제거 기법을 들 수 있다. 그러나 제안된 기법들은 매우 큰 구현 복잡도를 갖으며, 특히 고차 변조 기법을 사용할 경우 복잡도는 변조 차수에 따라 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 구현 복잡도를 줄이기 위하여 길쌈부호가 적용된 시스템에서 SIC (Successive Interference Cancellation) 기법을 이용하여 ISI를 제거하는 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 반복 복호가 가능한 채널 부호화 기법과 고차 변조가 적용된 시스템에서 복호기에서 생성된 정보를 이용하여 FTN 복조를 효율적으로 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존에 제안된 기법들에 비하여 낮은 구현 복잡도를 나타낼 뿐만 아니라 우수한 ISI 추정 성능으로 인하여 주어진 신호 대 잡음비 (Signalto-Noise Ratio) 영역에서 보다 나은 비트오율 (Bit Error Rate) 성능을 나타낸다. 또한 고차 변조 기법이 적용된 시스템에서도 큰 복잡도 증가 없이 적용이 가능하다.

In this paper, we propose an efficient joint demodulation and decoding scheme for FTN (Faster than Nyquist) systems. Several previous works have demonstrated that ISI (Inter Symbol Interference) cancellation schemes based on BCJR (Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv) algorithm are suitable for FTN systems. Unfortunately, required complexity of the previous ISI cancellation schemes is very high, especially when a multi-level modulation scheme is employed. In this paper, we propose a joint demodulation and decoding scheme for FTN systems with an iteratively decodable channel coding scheme and a multi-level modulation. Compared with the previously proposed schemes, the proposed scheme not only offers reliable performance but also requires relatively low complexity. Also, the proposed scheme can be easily applied to the FTN system with a multi-level modulation with a minor modification.

#FTN system #Turbo code #Multi-level modulation #ISI cancellation