VLSI Implementation of High Throughput Turbo Decoder for Mobile WiMAX Modem

오상목; 이정우

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자료유형: 학술저널

저자정보: 오상목 이정우

저널정보: SK텔레콤 Telecommunications Review Telecommunications Review 제19권 제5호

발행연도: 2009.1

수록면: 786 - 801 (16page)

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In this paper, we propose the architecture for the high-throughput turbo (CTC) decoder used in the Mobile WiMAX modem. The proposed CTC decoder uses Min-Log-MAP algorithm, unsigned bits for quantization of metrics, and efficient architecture for finding a minimum value and preventing overflows in the computation of state metrics. Instead of using two stages of comparators to find a minimum value, which is conventional in the state metric computation unit, the proposed CTC decoder replaces the second stage of comparators by AND gates for the Most Significant Bits (MSB) of the first stage outputs. Thanks to the reduction of the complexity resulting from the efficient architecture, the CTC decoder achieves high operating frequency. The proposed CTC decoder architecture allows parallel computation of forward state metrics and backward state metrics. As a result, the number of cycles required to complete one iteration of decoding are reduced by half compared with those of conventional CTC decoders. A permuter, used as interleaver and deinterleaver alternatively, is designed to reduce by half the cycle required for data writing and thus to be compatible with the parallel computation of state metrics. The proposed CTC decoder is implemented by Samsung 0.18um CMOS process. A single CTC decoder designed by proposed architecture supports the operating frequency of 275 MHz and the throughput of 68.3 Mbps. It is verified that the throughput requirement of Mobile WiMAX standard is satisfied by using two CTC decoders in a parallel manner.

#Turbo decoder #mobile WiMAX #VLSI implementation #throughput #operating frequency

참고문헌 (25)

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/ / 3GPP TS 25.212 (release 4), v. 4.6.0, Technical specification group radio access network; multiplexing and channel coding (FDD)

/ / ETSI EN 301 790 V1.4.1, Digital video broadcasting (DVB); interaction channel for satellite distribution systems

/ / WiMAX forum mobile system profile release 1.0 Approved Specification (rev. 1.4.0)

/ 2005 / Part 16: Air interface for fixed and mobile broadband wireless access systems, IEEE Std 802.16 -2005, IEEE standard for local and metropolitan area networks, IEEE

C. Anghel / 2007 / FPGA implementation of a CTC decoder of H-ARQ compliant WiMAX systems / Proc. IEEE Int. Conf. Design & Technology of Integrated Systems in Nanoscale Era : 8

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