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Core Tech

PRATER의 4096QAM 모뎀 IP 코어의 주요 기능은 다음과 같습니다.

   • 광대역 무선 4096-QAM 모뎀에는 강력한 LDPC 코덱, R-S(Reed Solomon)코덱 및 캐리어 추적 회로와 결합된 고급 DFE(Decision Feedback Equalizer)

가 장착되어 있습니다.

   • 모뎀은 LDPC 및 Reed-Solomon 코덱과 결합된 4 / 16 / 64 / 256 / 1024 및 4096-QAM 변조 속도를 지원합니다.

   • 모뎀은 또한 넓은 동적 범위(100dB) 자동 이득 제어(AGC), 전력 제어, 교차 편파 간섭 제거(XPIC) 및 적응형 코딩 및 변조(ACM)를 지원합니다.

   • 모뎀은 어떤 가혹한 통신 채널 환경에서도 안정적인 품질로 고속 데이터 통신을 수행하고 모든 반송파 주파수(셀룰러 대역 반송파 주파수에서 밀리

미터파 대역 반송파 주파수(80GHz)까지) 의 사용을 지원하도록 설계 되었습니다.

   • 모뎀의 성능 테스트는 모뎀이 사용된 변조 기술 및 채널 조건에 따라 이론적인 BER 곡선에서  1-2dB 또는 3-4dB 이내에 있음을 보여줍니다.

   • 모뎀은 또한 모든 채널 환경에서 세계 최고의(즉, 가장 낮은) 수신기 감도를 제공합니다

✔ 매퍼 / 디매퍼

     Mapper / De-mapper

고속 데이터, 높은 스펙트럼 효율성, 짧은 대기 시간 및 안정성을 갖는 직교 진폭 변조(QAM: Quadrature Amplitude Modulation) 기반 통신 시스템의 수신기의 심볼 디매핑. Mapper 모듈은 코딩된 비트 스트림을 가져와서 m 비트 그룹으로 나누고 각 m 비트 그룹을 그레이 코드 매핑 규칙을 사용하여 M(=2m) 신호 성상도 중 하나에 매핑하고 해당 기호 스트림을 다음과 같이 생성합니다.

Sk,m-1 Sk,m-2 Sk,m-3 … Sk,0 Ik,Qk

gray(k)=2n-1+gray(2n-1-k),  2n-1≤k≤2n

Ʌ(Sk,i)=(2nk,i-1)[{(Xk-Uk)2+(Yk-Vk)2}-{(Xk-Uk,i)2+(Yk-Vk,i)2}]

          =(2nk,i-1)[(Uk+Uk,i-2Xk)(Uk-Uk,i)+(Vk+Vk,i-2Yk)(Vk-Vk,i)]


매퍼 모듈은 코딩된 비트를 가져와 비트 스트림을 심볼로 매핑합니다.
매퍼는 최대 4096QAM까지 다양한 배치(constellations)와 다양한 변조를 지원하도록 프로그래밍 할 수 있습니다.

✔ 저밀도 패리티 검사 코덱과 터보 디코딩 메시지 전달 알고리즘

     LDPC(Low Density Parity Check) & TDMP(Turbo Decoding Message Passing) Algorithm

저밀도 패리티 검사(LDPC : Low Density Parity Check) 코드는 뛰어난 오류 정정 기능과 성능으로 인해 최근 몇 년 동안 고속 애플리케이션 분야에서 큰 주목을 받고 있다. 성능(코딩 게인) 측면에서 가장 강력한 선형 블록 코드 중 하나이며, 디코딩 알고리즘은 본질적으로 병렬이므로 고속 애플리케이션에 적합합니다. 메모리 절약, 하드웨어 구현을 기존 알고리즘보다 디코딩 처리량을 향상시킵니다.

○ Two phase message passing algorithm
불규칙 블록 구조의 코드, 불규칙 블록 구조의 패리티 검사 행렬에서 최적의 차수 분포 설계 프로세스 PTDM(Parallel Turbo Decoding Message)를 활용하여 단순성과 수렴 속도 측면에서 우수한 성능과 높은 처리량을 제공하는 LDPC 코덱을 구현함

○ 패리티 검사 방정식

Sk,m-1 Sk,m-2 Sk,m-3 … Sk,0 Ik,Qk

H.Vt=0

H1.sT+H2pT=0        (mod2)

pT=H2-1 H1.sT=0     (mod2)


L(qmj)=L(qj)-Rmj,

Rmj= sign(L(qmj′)) Ψ [ Ψ(L(qmj′ ))]

L(qj)=L(qmj)+Rmj′,

Ψ(x)=-log[thah((|x|)/2)]

✔ 리드-솔로몬 인코더 및 디코더

      R-S(Reed-Solomon) Encoder & Decoder

시스템 매개 변수, 효율성 및 복잡성을 활용하여 실시간 처리 속도를 제공하는 리드-솔로몬 코덱을 구현


○ 통신 환경에서 발생하는 에러에는 랜덤 에러(Random Error)와 버스트 에러(Burst Error)의 두가지 유형이 존재한다.

   • 비터비(Viterbi) 코드, 터보(Turbo) 코드, 또는 LDPC 코드는 랜덤 에러를 처리하는 데 적합하고 리드-솔로몬(Reed-Solomon: 이하, R-S) 코드는 버스트 에러를 처리하는 데 적합하다.

   • R-S 코드는 순방향 에러 정정 코드의 범주에 속하며 랜덤 에러의 정정 보다는 버스트 에러 정정에 최적화되어 있다.


𝑆(𝑖+𝑣)+Λ1𝑆(𝑖+𝑣−1)+Λ𝑣𝑆𝑖=0,    𝑓𝑜𝑟 𝑖=1, 2, …, 2𝑡


Berlekamp 알고리즘과 유클리드(Euclidean) 알고리즘이 에러 위치 다항식 Λ(x)의 계수(Λ1, …, Λυ)를 찾는 데 사용할 수 있다.


Λ′ (x𝑗−1 )=Λ1+Λ3x𝑗−2+Λ5x𝑗−4+…


   • R-S 코드는 효율성과 복잡성 간의 절충안을 제공하므로 하드웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 사용하여 쉽게 구현할 수 있다. 고속 통신에서 하드웨어로의 구현이 용이하면서도 높은 에러 정정 능력과 신뢰성을 제공하기 위한 R-S 부호기 또는 복호기 개발.