Soft-decision decoding algorithms significantly improve the error-correcting performance compared to hard-decision ones. However, the main technical issue of soft-decision decoding is the high required complexity. Belief-propagation (BP) decoding algorithms are known as efficient soft-decision decoding algorithms. The BP decoder achieves capacity approaching performance if there are no short cycles in the Tanner graph of the code. Applying BP decoders directly to high-density parity-check (HDPC) codes leads to poor error-correcting performance due to a large number of short cycles. In this thesis, we proposed a low complexity soft-decision decoding for HDPC codes. This proposed decoding algorithm can achieve the same error-correcting performance as the existing algorithms at significantly reduced complexity. In addition, we design a hybrid decoding, which is a clever combination of the iterative hard-decision decoding and our proposed soft-decision decoding to decode the product codes. We conduct extensive performance evaluations with continuously interleaved BCH (CI-BCH) codes, a type of product code widely used in optical communication systems.
오류 정정 부호의 연판정 복호 알고리즘은 경판정 복호 알고리즘보다 향상된 오류 정정 성능을 갖지만 높은 복호 복잡도를 요구한다. 대표적인 연판정 복호 알고리즘 중 하나로, 신뢰 전파 복호 알고리즘이 있으며 이는 부호의 구조 내에 사이클이 없는 경우 채널 용량에 근접한 높은 오류 정정 성능을 갖는다. 하지만 많은 개수의 사이클을 갖는 고밀도 패리티 검사 (high density parity check, HDPC) 부호의 경우, 낮은 오류 정정 성능으로 인해 신뢰 전파 복호기의 사용이 어려운 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 논문은 HDPC 부호를 위한 저복잡도 연판정 복호 알고리즘을 제안한다. 제안하는 복호 알고리즘은 기존 제안된 알고리즘보다 낮은 복잡도로 동일한 오류 정정 성능을 달성할 수 있다. 또한 제안하는 알고리즘을 기반으로, 반복적인 경판정 알고리즘과 결합한 효율적인 곱 부호의 하이브리드 저복잡도 복호 알고리즘을 설계한다. 이를 바탕으로, 실제로 최근 광통신 분야에서 제안된 곱 부호의 구조 중 하나인 연속 인터리브 BCH (continuously interleaved BCH, CI-BCH) 부호에 대한 성능 평가를 통해 제안하는 알고리즘이 기존 방식의 성능을 개선함을 확인하였다.
