高効率列処理演算器によるマルチレート対応高スループットイレギュラーLDPC復号器の実装と評価

摘要

Low Density Parity Check (LDPC) code is expected to be an error correcting code for next generation networks since it shows high error correcting performance and is incorporated in IEEE802.11n the next standard of wireless network. In this paper, we propose a multi-rate compatible irregular LDPC decoder enhancing column operation parallelism. Focusing on column-wise parallelism of column operations, uplift usage rate of operational unit and throughput by calculating all inputs simultaneously. The decoder achieves 12% savings in area and 81 % increase in throughput compared to recent architectures.%近年携帯電話や無線LANといった無線端末が普及し放送もデジタル化するなど，無線通信の利用が急激に加速している．通信環境の変動しやすい無線端末において，高い通信品質を保つことが大きな課題となっている．LDPC（Low Density Parity Check）符号は高い誤り訂正能力を持つため次世代の誤り訂正符号として注目され，IEEE802.11nで規格化されている．本稿では，IEEE802.11nの規格に準拠したイレギュラーな検査行列の復号が可能な復号器を提案する．提案する復号器は列処理演算の並列性に着目することで符号化率や符号長が変化しても加算回路を共有し演算器の使用率を向上させる．並列性に行方向と列方向があり，既存研究では行方向の並列性を持たせていないことから，提案復号器では行方向，列方向ともに並列性を持たせることで高スループット化を実現する．さらに高符号化率になるにつれて列処理演算器の演算並列度を向上させることができるとともに，短い符号長でも演算器の使用率の低下を抑えることで従来手法よりも高いスループットを実現できる．提案手法により，既存研究に対して12.5%の面積減少と81%のスループット向上を確認した．