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연판정 Reed-Solomon 리스트 디코딩의 Factorization을 위한 효율적인 VLSI 구조
Efficient VLSI Architecture for Factorization in Soft-Decision Reed-Solomon List Decoding 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SD, 반도체, v.47 no.11 = no.401, 2010년, pp.54 - 64  

이성만 (가톨릭대학교 정보통신전자공학부) ,  박태근 (가톨릭대학교 정보통신전자공학부)

초록
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Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 Sudan에 의해 Reed-Solomon 코드의 리스트 디코딩 알고리즘이 정립되었다. 리스트 디코더는 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도와 latency가 매우 큰 Interpolation 과 Factorization 단계를 포함하므로 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. Factorization 은 latency가 매 단계마다 변하는 특성을 가져 복잡도가 높으며, 하드웨어 효율 저하의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 하드웨어의 재사용을 높인 구조와 알고리즘의 효율적인 처리 스케쥴을 제안한다. 제안한 구조는 각 단계를 작은 단위의 R-MAC 유닛으로 나누어 매 단계마다 하드웨어를 재구성하여 처리함으로서 높은 하드웨어 효율과 효율적인 메모리 구조를 통해 복잡도가 낮은 순차처리를 적용하면서도 높은 처리량을 보이며, 여러 가지 어플리케이션에 적용가능하다. 제안한 구조는 동부 아남 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 330MHz이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Reed-Solomon (RS) codes are the most widely used error correcting codes in digital communications and data storage. Recently, Sudan found algorithm of list decoder for RS codes. List decoder has larger decoding radius than conventional hard-decision decoding algorithms and return more than one candi...

주제어

#Reed-Solomon codes   #soft-decision list decoder   #factorization   #VLSI architecture  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Reed-Solomon코드란 무엇인가? Reed-Solomon(RS) 코드는 에러정정코드로써, 데이터 저장, 유, 무선 통신, 위성 통신 등 다양한 어플리케이션에 사용된다. 이러한 광범위한 사용은 RS 코드가 적은 수의 패리티만으로도 뛰어난 에러정정 능력을 보이며, Berlekamp-Massey 알고리즘, Euclid 알고리즘[1]과 같은 효율적인 디코딩 알고리즘이 연구되어 왔기 때문이다.
다항시간(polynomial time)복잡도를 가진 알고리즘의 특성은 무엇인가? 최근, Sudan[2]과 Guruswami and Sudan(GS)[3]은 다항시간(polynomial time)복잡도를 갖는 리스트 디코딩 알고리즘을 제안했다. 이 리스트 디코더는 t′ > ⌊dmin/2⌋의 디코딩 반경을 가지며, 하나 이상의 코드워드 리스트를 찾고 이중 가장 확률이 큰 코드 워드를 고른다. GS 알고리즘은 n - #에 이르는 에러정정능력을 가지므로 코드율이 낮아질수록 더 높은 성능을 보인다[3].
RS 코드워드는 어디에 적합한가? RS 코드는 k 개의 메시지 심볼에 n - k 개의 패리티 심볼을 덧붙여 n 개의 코드워드 심볼을 만든다. RS 코드워드는 일반적으로 GF(2q)의 원소인 q비트 심볼로 이루어지고 하나의 심볼의 정정은 q비트의 정정의 효과를 보이므로 연집에러정정에 매우 적합하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. R. E. Blahut, Theory and practice of Error Control Codes, Addison-Wesley, Reading MA, 1983. 

  2. M. Sudan, "Decoding of Reed-solomon codes beyond the error correction bound," J. complexity, vol. 12, pp. 180-193, 1997. 

  3. V. Guruswami and M. Sudan, "Improved decoding of Reed-Solomon and algebraic- geometric codes," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 45, no. 6, pp. 1755-1764, Sep. 1999. 

  4. R. Koetter and A. Vardy, "Algebraic soft-ecision decoding of Reed-Solomon codes," IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 49, no. 11, pp. 2809-2825, Nov. 2003. 

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  5. W. J. Gross, F. R. Kschischang, R. Koetter, and P. Gulak, "Simulation results for algebraic soft-decision decoding of Reed-Solomon codes," in Proc. 21st Biennial symp. Commun., pp. 356-360, 2002. 

  6. W. J. Gross, F. R. Kschischang, R. Koetter, and P. Gulak, "Applications of algebraic soft-decision decoding of Reed-Solomon codes," IEEE Trans. Commun., vol. 54, no. 7, pp. 1224-1234, Jul. 2006. 

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  7. I. S. Reed and G. Solomon, "Polynomial codes over certain finite fields," SIAM Journal of Applied Mathematics, vol. 8, pp. 300-304, 1960. 

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  8. R. M. Roth and G. Ruckenstein, "Efficient decoding of Reed-Solomon codes beyond half the minimum distance," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 46, pp.246-258, 2000. 

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  9. X. Zhang and K. Parhi, "Fast factorization architecture in soft decision Reed-Solomon decoding," IEEE Trans. VLSI. Syst., vol. 13, no. 4, pp. 413-426, April. 2005. 

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  10. X. Zhang, "Further exploring the strength of prediction in the factorization of soft-decision Reed-Solomon decoding," IEEE Trans. VLSI. Syst., vol. 15, no. 7, pp. 811-820, July. 2007. 

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  11. J. Ma, A. Vardy, and Z. Wang, "Low-latency factorization arhitecture for algebraic soft- decision decoding of Reed-Solomon codes," IEEE Trans. VLSI. Syst., vol. 15, no. 11, pp. 1225-1238, Nov. 2007. 

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  12. A. Ahmed, R. Koetter, and N. Shanbhag, "VLSI architectures for soft-decision decoding of Reed-Solomon codes," in Proc. ICC, 2004, pp. 2584-2590. 

  13. R. Koetter and A. Vardy, "A Complexity Reducing Transformation in Algebraic List Decoding of Reed-Solomon Codes," IEEE ITW2003, pp. 10-13, Paris, France, Mar. 2003. 

  14. Z. Wang and J. Ma, "High-speed interpolation architecture for soft-decision decoding of Reed-Solomon codes," IEEE Trans. VLSI systems, vol. 14, no. 9, pp. 937-950, Sep. 2006. 

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  15. W. J. Gross, F. R. Kschischang, and P. Gulak, "Architecture and implementation of an interpolation processor for soft-decision Reed- solomon decoding," IEEE Trans. VLSI systems, vol. 15, no. 3, pp. 309-318, Mar. 2007. 

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