JP3636709B2 - 通信システムにおける符号生成及び復号装置及び方法 - Google Patents

通信システムにおける符号生成及び復号装置及び方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信システムにおける符号生成装置に関し、特に、再伝送方式(Automatic Repeat request: 以下、ＡＲＱと称する)を使用するパケット通信システムまたはＡＲＱ方式を使用する一般的な通信システムにおいてターボ符号の特性を考慮した補完ターボ符号(complementary turbo codes)生成装置及び方法に関する。
【０００２】
一般的に、ハイブリッドＡＲＱ(Hybrid ARQ: 以下、ＨＡＲＱと称する)方式を使用するシステムは、伝送効率(throughput)の向上のために軟性結合(Soft combining)を使用し、前記軟性結合は、パケットダイバーシティ結合(packet diversity combining)とパケット符号結合(packet code combining)に分けられる。前記２つの結合方式を軟性パケット結合(Soft Packet Combining)と称する。前記パケットダイバーシティ結合方式は、前記パケット符号結合に比べて、性能面で次善の方式であるが、具現の便宜性のため、性能上の大きな損失が無い場合はよく使用される。
【０００３】
前記パケット符号結合方式は、パケット伝送システムにおいて伝送効率(Throughput)を増加させるために使用される。前記パケット符号結合方式は、伝送されるそれぞれのパケットに対して符号率Ｒを有する多様な符号を伝送する。復号の結果、前記受信されたパケットからエラーが検出される場合、受信器は、前記エラーが検出されたパケットを捨てるより貯蔵した後、前記貯蔵されたパケットを送信器によって再伝送されるパケットと軟性結合(Soft Combining)する。ここで、前記再伝送されるパケットは、異なる符号が使用されることができる。つまり、前記パケット符号結合方式は、符号率Ｒを有するＮ個のパケットを受信する場合、前記パケットを使用して前記符号率を実効符号率(effective code rate)Ｒ／Ｎに転換した後に復号することによって符号化利得(coding gain)を得ることができる。
【０００４】
反面、前記パケットダイバーシティ結合は、伝送されるそれぞれのパケットに対して符号率Ｒを有する同一の符号を伝送し、復号の結果、前記受信されたパケットからエラーが検出される場合、前記受信器は、前記エラーが検出されたパケットを捨てるより貯蔵した後、前記貯蔵されたパケット前記送信器から再伝送されるパケットと軟性結合する。全てのケースにおいて、前記再伝送されるパケットは、同一の符号が使用される。従って、前記パケットダイバーシティ結合は、ランダムチャネルにおいて一種のシンボルエネルギー平均過程(Symbol Energy Averaging process)としてみなされることができ、受信されたシンボルの軟性出力(soft output)を平均することによって得られる雑音電力減少効果、及びフェーディングチャネル(fading channel)において複数のシンボルを伝送することによってダイバーシティチャネルで提供されるダイバーシティ利得(diversity gain)のみを使用する。それに反して、前記パケット符号結合は、前記ダイバーシティ利得の以外にコード構造による追加的な符号化利得を有する。
【０００５】
以下、前記ターボ符号を生成するターボ符号器を説明する。例えば、符号率が１／５であるターボ符号器は、入力される情報シンボルを符号化することによって、情報シンボルＸ、第１パリティシンボＹ0、Ｙ0'、及び第２パリティシンボルＹ1、Ｙ1'を発生する。前記ターボ符号器は、２つの構成符号器(component encoder)及び１つのインターリーバ(interleaver)から構成される。第１構成符号器は、前記入力される情報シンボルを符号化して前記第１パリティシンボＹ0、Ｙ0'を発生し、第２構成符号器は、前記インターリーバを通してインターリーブされた情報シンボルを符号化して第２パリティシンボルＹ1、Ｙ1'を発生する。詳細に、前記Ｙ0は、第１構成符号器から発生される１番目のパリティシンボルの列であり、前記Ｙ0'は、前記第１構成符号器から発生される２番目のパリティシンボルの列である。
【０００６】
現在まで、大部分のパケット通信システムは、具現の容易さのため、パケットダイバーシティ結合を使用した。特に、同期方式のＩＳ−２０００システム及び非同期方式のＵＭＴＳシステムは、前述した理由によって前記パケットダイバーシティ結合方式を使用している。しかしながら、既存の大部分のパケット通信システムはコンボルーション符号(convolutional code)を使用し、低い符号率Ｒを有するコンボルーション符号を使用する場合は、前記パケットダイバーシティ結合を使用するとしても、大きな利得を提供することができない。つまり、Ｒ＝１／３の従来の符号を使用するシステムがＡＲＱ方式を支援する場合、前記パケットダイバーシティ結合方式と前記パケット符号結合方式との性能差があまり大きくないので、前記システムは、前記パケットダイバーシティ結合を使用した。しかしながら、エラー訂正符号(Forward Error Correction Codes : ＦＥＣ)としてターボ符号を使用する場合は、既存とは異なる方式が要求される。これは、前記ターボ符号が反復復号(iterative decoding)によってその性能がシャノンチャンネルキャパシティリミット(Shannon Channel Capacity Limit)に近接するように設計され、既存のコンボルーション符号とは異なって前記符号率による性能差が明確に存在するためである。従って、システムの性能を向上させるためには、パケット通信システムにおいてターボ符号を使用する前記パケット符号結合方式を使用することは望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、通信システムにおいてターボ符号の特性を考慮した補完ターボ符号の生成及び復号装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、通信システムにおいて、準補完ターボ符号(Quasi Complementary Turbo Codes: 以下、ＱＣＴＣと称する)を生成するための装置及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、通信システムにおいて準補完ターボ符号を復号するための装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、通信システムにおいて準補完ターボ符号を発生する装置を提供する。前記装置は、ターボ符号器、所定の規則によって前記ターボ符号器から出力されるシンボルをインターリーブするインターリーバ、及び前記インターリーバからの前記インターリーブされたシンボルを穿孔及び反復することによって前記準補完ターボ符号を発生する符号生成器から構成される。
【０００９】
本発明は、通信システムにおいて準補完ターボ符号を復号する装置を提供する。前記装置は、送信器から伝送された準補完ターボ符号のサブ符号の逆穿孔(depuncturing)を通して伝送される伝送率によって符号シンボルを発生し、前記サブ符号を軟性結合(soft combining)する符号復号器、前記符号復号器から出力されたシンボルをデインターリービングするデインターリーバ、及び前記デインターリーバの出力を復号化するターボ復号器と、から構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
本発明は、準補完ターボ符号(ＱＣＴＣ)を使用してチャネルインターリービングを支援するシステム、または、多様な符号率を有するＱＣＴＣを要求するシステムにおいて、符号長の変化に関係なく準補完ターボ符号を使用する方式を提供する。前記ＱＣＴＣは、ターボ符号を使用して生成される補完符号(Complementary Codes)と定義されている。前記ＱＣＴＣは、準(quasi)という用語を使用することから分かるように、サブ符号が反復されるシンボルを含み、それぞれのサブ符号は異なる特性(例えば、エラー訂正能力など)を有するので、完全な補完符号ではない。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態によるＱＣＴＣ生成装置の構成を示す。図１は、前記ＱＣＴＣ生成装置に使用されるシンボル反復及び穿孔がチャネルインターリービングの後に遂行されることを示す。
図１を参照すると、符号器(encoder)１０１は、入力されるエンコーダパケット(encoder packet)を符号化シンボルに符号化する。ここで、符号器としては、コンボルーション符号器及びターボ符号器を使用することができる。例えば、前記符号器１０１の符号率Ｒが１／５であると仮定する。従って、前記符号器１０１は、３０７２ビットの情報ビットを受信し、１５３６０ビットの符号化シンボルを出力する。チャネルインターリーバ(channel interleaver)１０２は、前記符号器１０１から出力された前記符号化シンボルを所定の規則によってインターリーブする。ここで、前記インターリーバ１０２は、前記符号器１０１がターボ符号器である場合、前記ターボ符号器の性質に基づいて符号語シンボルＸ、パリティシンボルＹ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'を独立的にインターリーブする。ＱＣＴＣ生成器(QCTC generator)(または、QCTC puncturing/repetition block)１０３は、前記チャネルインターリーバ１０２から提供された前記インターリーブされたシンボルに対して穿孔(puncturing)及び反復(repetition)を遂行して準補完ターボ符号を生成する。前述したように、前記チャネルインターリーバ１０２及び前記ＱＣＴＣ生成器１０３は、ＱＣＴＣ生成過程を遂行する。
【００１２】
インターリーブされた符号シンボルの個数が１５３６０であり、与えられたサブ符号の符号率(または、伝送率)が３０７．２ｋｂｐｓである場合、前記ＱＣＴＣ生成器１０３は、前記１５３６０個のインターリーブされた符号シンボル及び反復によって前記インターリーブされた符号シンボルの前半部を選択して、２１５０４個のシンボルを有する１番目のサブ符号を生成する。一方、サブ符号の伝送率が６１４．４ｋｂｐｓである場合、前記ＱＣＴＣ生成器１０３は、前記インターリーブされた符号シンボルの前半部から最初の１０７５２個の符号シンボルを選択して１番目のサブ符号を生成する。さらに、伝送率が１２２８．８ｋｂｐｓまたは２４５７．６ｋｂｐｓである場合、前記ＱＣＴＣ生成器１０３は、前記インターリーブされた符号シンボルから最初の５３７６個の符号シンボルを選択して１番目のサブ符号を生成する。
【００１３】
ここで、前記ＱＣＴＣ(または、サブ符号)を生成するために、前記チャネルインターリーバ１０２は特別に設計されるべきである。これは、前記チャネル符号器１０１から出力される５個のシンボル、つまり、符号語シンボルＸ及びパリティシンボルＹ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'がチャネルインターリーブされた後、分散されるからである。前記ＱＣＴＣを生成するための穿孔及び反復ブロックへの入力として前記分散されたシンボルを使用することは容易でなく、さらに、シンボルＸ、Ｙ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'がミックスされたシンボルを使用してＱＣＴＣの性質を満足するサブ符号を生成することは容易でない。この問題点を解決するために、本発明は、前記サブ符号の符号率に関係なく一定の方式によって前記ＱＣＴＣを生成する方法を提供する。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態による準補完ターボ符号を生成するための手順を示す図である。図２を参照すると、符号器(encoder)２０１は、入力されるエンコーダパケット(encoder packet)をシンボルに符号化する。前記符号器２０１は、多様な符号率の母符号を使用する。例えば、ここでは、Ｒ＝１／５のターボ符号を母符号として使用する。前記符号器２０１は、入力される情報シンボルを符号化することによって、情報シンボルＸ、第１パリティシンボＹ0、Ｙ0'、及び第２パリティシンボルＹ1、Ｙ1'を発生する。前記第１パリティシンボＹ0、Ｙ0'は、第１構成符号器から出力され、前記第２パリティシンボルＹ1、Ｙ1'は第２構成符号器から出力される。前記第１及び第２構成符号器(図示せず)は、前記符号器２０１に含まれる。前記第１及び第２構成符号器から発生される１番目のパリティシンボルＹ0及びＹ1は、２番目のパリティシンボルＹ0'及びＹ1'より高い伝送優先順位を有する。
【００１５】
逆多重化器(demultiplexer)２０２は、前記チャネル符号器２０１から出力される５つのシンボル、つまり、符号語シンボルＸ、パリティシンボルＹ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'を５個のグループに逆多重化する。つまり、符号語シンボルＸ、パリティシンボルルＹ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'は、順次、逆多重化された後、それぞれサブブロックインターリーバ(sub-block interleaver)２０４、２１４、２２４、２３４に提供される。前記サブブロックインターリーバ２０４、２１４、２２４、２３４は、前記逆多重化器２０２から出力されるシーケンスをサブブロックインターリービングによってランダムに位置を変更する。下記の条件を満足するように多様なサブブロックインターリービング方式を使用することができる。
(条件１)インターリーブされたシンボルは、インターリービング以前の符号シンボルの穿孔パターンが均等の穿孔距離を有するように部分的に穿孔される。
【００１６】
前記条件１を満足する理由は、それぞれの符号語シンボルＸ、Ｙ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'から所定の数のシンボルが穿孔される場合、ターボ符号の性能を最適にするためにはサブブロックインターリービング以前の符号語シンボルにおいて穿孔されたシンボル間の距離が均等になるべきであるためである。つまり、ターボ符号に穿孔を使用する場合、均一性(uniformity)が前記ターボ符号の性能を決定する重要な要因になる。本発明によると、前記符号語シンボルＸ、Ｙ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'に対して独立的なサブブロックインターリービングを使用する。それぞれのインターリーバの出力において穿孔が均一である場合、符号器の出力において穿孔された符号シンボル間の距離は均一に維持される。従って、インターリーブされた符号シンボルにおける穿孔がチャネル符号器の出力における穿孔分布を均一に維持することができるようにチャネルインターリービング方式が選択されるべきである。
【００１７】
前述したチャネルインターリービング方式には、ビット逆順(Bit Reversal Order: ＢＲＯ)インターリービング及び部分ビット逆順(Partial Bit Reversal Order: ＰＢＲＯ)インターリービングがある。前記ＢＲＯインターリービングは、符号器に入力される情報語シンボルの個数及び母符号から発生される前記符号語シンボルＸ、Ｙ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'においてのシンボルの個数が２の自乗の形態、つまり、２mの形態を有する時のみに使用できる。ここで、ｍは、サブブロックインターリーバのブロックサイズＮを２m×Ｊにするためのパラメータである。前記ＰＢＲＯインターリービングは、前記ＢＲＯインターリービングの短所を克服するために、それぞれの符号語シンボルＸ、Ｙ0、Ｙ1、Ｙ0'、Ｙ1'においてのシンボルの数が２の自乗の形態でない場合も前記条件１を満足するように設計された。本発明において、前記サブブロックチャネルインターリービングに関しては具体的に説明せず、前記条件１を満足する全てのチャネルインターリービング方式を使用することができることに注意する。
【００１８】
前記サブブロックインターリービングによってランダム化した符号語シンボルは、対応するブロックに入力される。ここで、第１インターリーバ２０４から出力される前記インターリーブされた情報語シンボルＸは、シンボル結合器(symbol concatenator or symbol combiner)２０７に直接入力される。第２及び第３インターリーバ２１４及び２２４からの前記インターリーブされたパリティシンボルＹ0及びＹ1は第１多重化器２０５に入力され、第４及び第５インターリーバ２３４及び２４４からの前記インターリーブされたパリティシンボルＹ0'及びＹ1'は第２多重化器２１５に入力される。前記第１多重化器２０５は、前記インターリーブされたパリティシンボルＹ0及びＹ1を多重化して前記シンボル結合器２０７に提供する。前記第２多重化器２１５は、前記インターリーブされたパリティシンボルＹ0'及びＹ1'を多重化して前記シンボル結合器２０７に出力する。前記インターリーバから出力される前記インターリーブされた符号語シンボルは、再整列されて３個のサブグループ２０６、２１６、及び２２６に分類される。
【００１９】
前述した過程は、本発明によるＱＣＴＣの生成において重要な部分であるので、より詳細に説明する。図２に示すように、情報語シンボルＸは、サブブロックインターリービングの後に多重化されずに１つの独立的なサブグループを形成する。前記サブブロックインターリーブされたシンボルをＳｂi＿Ｘと定義すると、前記インターリーブされた情報語シンボルＳｂi＿Ｘは、式１のように表現されることができる。
【数１】
Figure 0003636709
ここで、Ｓｂi＿Ｘ(１)は、前記第１インターリーバ２０４によってインターリーブされた１番目のシンボルを示す。Ｓｂi＿Ｘは、シーケンスＡ(sequence A)と称する。
【００２０】
次に、第２及び第３インターリーバ２１４及び２２４から出力される前記インターリーブされた符号語シンボルＹ0及びＹ1は、１つのサブグループに分類される。前記符号語シンボルＹ0がＳｂi＿Ｙ0である場合、Ｓｂi＿Ｙ0は式２によって表現されることができる。
【数２】
Figure 0003636709
【００２１】
ここで、Ｓｂi＿Ｙ0(１)は、前記第２インターリーバ２１４によってインターリーブされた１番目のシンボルを示す。前記符号語シンボルＹ1がＳｂi＿Ｙ1である場合、Ｓｂi＿Ｙ1は式３によって表現されることができる。
【数３】
Figure 0003636709
ここで、Ｓｂi＿Ｙ1(１)及びＳｂi＿Ｙ1(２)は、それぞれ前記第３インターリーバ２２４によってインターリーブされた１番目及び２番目のシンボルを示す。前記符号語シンボルＹ0及びＹ1を多重化器２０５において多重化した後、第１多重化器２０５の出力は式４になる。
【００２２】
【数４】
Figure 0003636709
前記多重化されたシンボルはシーケンスＢ(sequence B)と称する。
前記インターリーブされた符号シンボルＳｂi＿Ｙ0及びＳｂi＿Ｙ1を多重化する理由は、Ｍ個の連続的なシンボルが前記シーケンスＢの前半または後半に関係なく前記シーケンスＢにおいて穿孔される時、Ｍが偶数である場合のみに、Ｓｂi＿Ｙ0における穿孔されたシンボルの数がＳｂi＿Ｙ1における穿孔されたシンボルの数と同一になるからである。つまり、Ｍが奇数である場合、Ｓｂi＿Ｙ0における穿孔されたシンボルの数とＳｂi＿Ｙ1における穿孔されたシンボルの数の差がただ１の分だけ存在する。前記多重化は、穿孔されたパリティシンボルＹ0の数と穿孔されたパリティシンボルＹ1の数が同一であるという前記ＱＣＴＣの特徴を常に満足する。
【００２３】
同一の方式によって、第４及び第５インターリーバ２３４及び２４４から出力される前記インターリーブされた符号語シンボルＹ0'及びＹ1'が１つのサブグループに分類される。前記符号語シンボルＹ0'及びＹ1'がＳｂi＿Ｙ0'及びＳｂi＿Ｙ1'である場合、Ｓｂi＿Ｙ0'及びＳｂi＿Ｙ1'は式５及び式６によって表現されることができる。
【００２４】
【数５】
Figure 0003636709
【数６】
Figure 0003636709
次に、第１多重化器２１５の出力は、式７のようである。
【数７】
Figure 0003636709
前記多重化されたシンボルは、シーケンスＣ(sequence C)と称する。
【００２５】
前記インターリーブされた符号シンボルＳｂi＿Ｙ0'及びＳｂi＿Ｙ1'を多重化する理由は、Ｍ個の連続的なシンボルが前記シーケンスＣの前半または後半に関係なく前記シーケンスＣにおいて穿孔される時、Ｍが偶数である場合のみに、Ｓｂi＿Ｙ0'における穿孔されたシンボルの数がＳｂi＿Ｙ1'における穿孔されたシンボルの数と同一になるからである。つまり、Ｍが奇数である場合、Ｓｂi＿Ｙ0'における穿孔されたシンボルの数とＳｂi＿Ｙ1'における穿孔されたシンボルの数の差がただ１の分だけ存在する。前記多重化は、穿孔されたパリティシンボルＹ0'の数と穿孔されたパリティシンボルＹ1'の数が同一であるという前記ＱＣＴＣの特徴を常に満足する。
【００２６】
前記シンボル結合器(Sequence Concatenation)２０７は、第１、第２、及びサブグループのシーケンスＡ、シーケンスＢ、及びシーケンスＣを順次、結合し、シンボルシーケンス[Ａ：Ｂ：Ｃ]を生成する。
【数８】
Figure 0003636709
【００２７】
前記数式から分かるように、前記シーケンス[Ａ：Ｂ：Ｃ]において、情報語シンボルが前の部分に位置され、続いて、パリティシンボルＹ0及びＹ1が交代に位置され、次に、パリティシンボルＹ0'及びＹ1'が交代に位置される。このシンボル配列は、ＱＣＴＣ生成において非常に重要な意味があり、以下、これに関して説明する。
式８の前記ターボ符号からの符号率を有するサブ符号を生成するためには、穿孔を遂行すべきである。前記穿孔は、“ＱＣＴＣ”として定義される。前記ＱＣＴＣは、下記のような特性を有する。
【００２８】
(１)情報語シンボルは他の全ての符号語シンボルより優先的に伝送される。前記サブ符号の符号率が“１”に近づくほど、この特性はより大切になる。
(２)それぞれの構成符号器(第１構成符号器及び第２構成符号器)から出力されるパリティシンボルの数が同一になるか、それともそれぞれのパリティシンボルの数の差が最小になるように、穿孔パターンを設定する。
【００２９】
(３)第１構成符号器の符号率が常に１より小さくなるように、パリティシンボルＹ0、Ｙ0'の穿孔シンボルの個数を決定する。つまり、少なくとも１つのパリティシンボルＹ0、Ｙ0'の穿孔が存在する場合、ターボ符号の性能が保障される。
(４)穿孔によって発生されるＱＣＴＣの穿孔シンボル間の距離が均一である。
(５)ＱＣＴＣを結合することによって構成されるターボ符号は、準補完符号(Quasi Complementary Code)性質を満足する。
【００３０】
サブ符号の符号率を有するＱＣＴＣは、前記シンボルシーケンス[Ａ：Ｂ：Ｃ]の終端から必要な分だけのシンボルを穿孔または削除することによって生成され、前述した５つの性質を満足する。つまり、前記シンボルシーケンス[Ａ：Ｂ：Ｃ]において必要な分だけのシンボルをシンボルシーケンス反復器(symbol sequence repeater)２０８及びシンボル穿孔器(symbol puncturer)２０９において反復及び穿孔することによって、所望するＱＣＴＣのサブ符号を生成する。前記シンボルシーケンス反復器２０８は、前記シンボル結合器２０７から受信されたシンボルシーケンスを所定の方式によって反復する。前記反復方法は、前記サブ符号の符号率によって決定される。前記シンボル穿孔器２０９は、前記シンボルシーケンス反復器２０８から受信された前記シンボルシーケンスにおいて最後のシンボルから開始して所定の個数のシンボルを穿孔または削除し、それによって、前記ＱＣＴＣ符号のサブ符号を生成する。前記穿孔されるシンボルの数は、前記サブ符号の符号率によって決定される。従って、シーケンス反復及びシンボル穿孔を遂行するためには、前記シンボルシーケンス反復器２０８及びシンボル穿孔器２０９に前記サブ符号の符号率が提供されるべきである。一方、上位制御器(図示せず)が母符号率及びサブ符号の符号率によって反復されるシンボルの数及び穿孔されるシンボルの数を計算し、この情報を前記シンボルシーケンス反復器２０８及びシンボル穿孔器２０９に提供することができる。
【００３１】
言い換えると、前記シンボル穿孔器２０９は、前記シンボルシーケンス反復器２０８から受信された前記シンボルシーケンスにおける所定のシンボル位置からカウントされた所定の数のシンボルを選択し、それによって、前記ＱＣＴＣのサブ符号を生成する。前記所定のシンボル位置は、以前の伝送の間に選択された最後の次のシンボルである。従って、前記シンボル穿孔器２０９は、“シンボル選択器(symbol selector)”と称することもできる。
【００３２】
図２に示す前記インターリーバ２０３、２１３、２２３、２３３、２４３、多重化器２０５、２１５、及びシンボル結合器２０７は、図１に示すチャネルインターリーバ１０２に対応し、前記シンボルシーケンス反復器２０８及び前記シンボル穿孔器２０９は、前記ＱＣＴＣ生成器１０３に対応する。
図１を再び参照すると、母符号率Ｒ＝１／５であり、入力情報語シンボルの数が２０７２であると仮定すると、チャネル符号器１０１は１５３６０個の符号語シンボルを出力する。異なる符号率(または、伝送率)を有するＱＣＴＣを生成に関して説明すると、例えば、前記符号シンボルから、第１ＱＣＴＣ(Ｃ0j)は３０７．２ｋｂｐｓで、第２前記ＱＣＴＣ(Ｃ2j)は６１４.４ｋｂｐｓで、第３前記ＱＣＴＣ(Ｃ3j)は１２８８.８ｋｂｐｓで生成される。
【００３３】
前述したように、前記１５３６０個の符号語シンボルが５つのサブグループに分離されインターリーブされ、＜数８＞のシンボルシーケンスのように再整列される。次に、前記１５３６０個の符号語シンボルが所定の規則によって反復され、所定のサブ符号の符号率によって穿孔(または、削除)される。従って、所望するサブ符号が生成される。
【００３４】
伝送率３０７.２ｋｂｐｓに対して、前記第１前記ＱＣＴＣ(Ｃ0j)のサブ符号が２１５０４ビットの長さを有する場合、第１サブ符号Ｃ00は、前記インターリーブされてから反復されたシンボルシーケンスから最初の２１５０４シンボルを選択することによって生成される。第２サブ符号Ｃ01は、前記反復されたシンボルシーケンスから前記第１サブ符号Ｃ00の以後のシンボルで開始する２１５０４個のシンボルを選択することによって生成される。第３サブ符号Ｃ02は、その後の２１５０４個のシンボルを選択することによって生成される。
【００３５】
同様に、伝送率６１４.４ｋｂｐｓに対して、前記第２ＱＣＴＣ(Ｃ1j)のサブ符号が１０７５２ビットの長さを有する場合、第１サブ符号Ｃ10は、前記インターリーブされたシンボルシーケンスから最初の１０７５２シンボルを選択することによって生成される。言い換えると、前記第１サブ符号Ｃ10は、前記インターリーブされたシンボルシーケンスにおいて最初の１０７５２シンボルに続く全ての次のシンボルを削除することによって生成される。前記削除動作は、前述したシンボル穿孔器２０９において遂行される。前記第２サブ符号Ｃ11は、前記インターリーブされて反復されたシンボルシーケンスから前記第１サブ符号Ｃ10の以後のシンボルで開始する１０７５２シンボルを選択することによって生成される。第３サブ符合Ｃ12は、その以後の１０７５２シンボルを選択することによって生成される。
【００３６】
同様に、１２２８.８ｋｂｐｓに対して、第３ＱＣＴＣ(Ｃ2j)のサブ符号が５３７６ビットの長さを有する場合、第１サブ符号Ｃ20は、前記インターリーブされたシンボルシーケンスから最初の５３７６シンボルを選択することによって生成される。第２サブ符号Ｃ21は、前記インターリーブされたシーケンスから前記第１サブ符号Ｃ20の以後のシンボルで開始する５３７６シンボルを選択することによって生成される。前記第３サブ符合Ｃ22は、その以後の５３７６シンボルを選択することによって生成される。このように、前記１２２８.８ｋｂｐｓに対する前記ＱＣＴＣのサブ符号が生成される。
【００３７】
システムは、各ＱＣＴＣに対して以前に伝送されたサブ符号の最後のシンボルの位置に関する情報を貯蔵する。再伝送のための伝送率(または、符号率)が決定される時、前記システムは、前記伝送率に対するＱＣＴＣを選択し、前記選択されたＱＣＴＣに対して前記貯蔵された最後のシンボルの次の所定の数のシンボルを前記伝送率によって選択することによってサブ符号を生成する。前記選択されるシンボルが１つのインターリーブされたシンボルブロックを超過する場合、残りのシンボルは、その後のブロックから選択される。このように、インターリーブされたシンボルのブロックを反復することによってサブ符号を生成し、そのためには、前記反復されたブロックを貯蔵するための貯蔵領域が必要である。
【００３８】
他の例として、前記インターリーブされたシンボルを回転形バッファメモリ(circular buffer memory)に貯蔵し、シンボルを循環方式によって選択してサブ符号を生成する。つまり、前記インターリーブされたシンボルが全て選択される場合、前記インターリーブされたシンボルの１番目のシンボルで開始する所定の個数のシンボルが選択される。この場合、前記回転形バッファメモリが前記シンボルシーケンス反復器２０８として機能するので、前記シンボルシーケンス反復器２０８は除去されることができる。
前述した本発明の実施形態は、２次元ＱＣＴＣに関する。前記２次元ＱＣＴＣ方式において、各符号率に対するＱＣＴＣを独立的に生成し、前記ＱＣＴＣのサブ符号を順次、伝送する。しかしながら、前記２次元ＱＣＴＣは、下記のような問題点がある。
【００３９】
図２に示すように、前記１番目のＱＣＴＣ(Ｃ0j)の１番目のサブ符号Ｃ00を初期伝送のために使用し、２番目のＱＣＴＣ(Ｃ1j)の１番目のサブ符号Ｃ10を次の伝送のために使用し、３番目のＱＣＴＣ(Ｃ2j)の１番目のサブ符号Ｃ20を３番目の伝送のために使用すると仮定する。そうすると、受信器は、前記３つのサブ符号Ｃ00、Ｃ10、Ｃ20を結合してデータを復号化する。しかしながら、この場合、前記符号結合は、１／５符号率を有する元の符号を復旧することができず、ただ情報語シンボルのシンボルエネルギーを増加させるので、符号化性能が低減する。これは、前記サブ符号の伝送順序、つまり、前記サブ符号の選択に問題があることを意味する。前記問題を解決するために、適応形ＱＣＴＣ(adaptive QCTC)が提案された。前記適応形ＱＣＴＣ方式において、選択される符号シンボルの数は、サブ符号の符号率によって決定され、前記サブ符号は、以前の伝送のために使用された最後のシンボルに続くシンボルで開始する前記決定された個数のシンボルを選択することによって生成される。
【００４０】
図３は、本発明の他の実施形態によるＱＣＴＣ生成装置のブロック図である。図３の構成は、シンボルシーケンス反復器及びシンボル穿孔器の動作方式を除いて、図２の構成と同一である。従って、以下の説明は、シンボルシーケンス反復器３０８及びシンボル穿孔器３０９を主に説明する。
【００４１】
前記シンボルシーケンス反復器(symbol sequence repeater)３０８は、シンボル結合器(symbol concatenator)３０７から受信されたシンボルシーケンスを所定の方式によって反復する。前記反復は、前記シンボルシーケンス反復器３０８において所定のパラメータによって遂行されるか、上位制御器(図示せず)の制御化で遂行されるか、または、前記シンボル列結合器３０７の要求(制御)によって遂行されることもできる。前記過程は、図２における説明と同一に具現される。次に、前記シンボル穿孔器３０９は、前記シンボルシーケンス反復器から受信されたシンボルを図２に示す規則とは異なる規則によって穿孔してサブ符号を生成する。前記穿孔規則は、下記のようである。
【００４２】
任意の時点ｋで伝送が開始すると仮定し、時点(ｋ＋ｈ)で伝送されるサブ符号をＣij(ｋ＋ｈ)として表現し、Ｒ＝１／５を有する母符号の符号シンボルをＣm(０),Ｃm(１), . . .,Ｃm(Ｎ−１)と定義する。前記符号シンボルの数Ｎは、前記母符号率が１／５であるので、Ｌ＿ＩＮＦ×５として定義される。ここで、前記Ｌ＿ＩＮＦは、サブブロックインターリーバのサイズ、または、情報シンボルのサイズを示す。
【００４３】
段階１．初期サブ符号の長さの決定
初期伝送の時は、使用できるＱＣＴＣの１番目のサブ符号Ｃ00、Ｃ10、Ｃ20のうち１つであるＣi0を所定の符号率によって選択し、前記選択されたサブ符号Ｃi0の長さを可変のＬ＿ＳＣとして貯蔵する。前記サブ符号の符号率またはＬ＿ＳＣは、伝送チャネル状況及び入力データレートを含むチャネル環境によってシステムにおいて前もって決定される。この説明は、本発明の理解を容易にするために、図３に示す３つのＱＣＴＣに限って説明するが、サブ符号の数は、同一の値に限定されることではない。
【００４４】
段階２．初期伝送するサブ符号の選択及び伝送
伝送されるサブ符号の長さを決定した後、前記母符号の符号シンボルのうちＣm(０),Ｃm(１), . . .,Ｃm(Ｌ＿ＳＣ-1)を選択する。Ｌ＿ＳＣがＮより大きい場合、Ｃm(０),Ｃm(１), . . .,Ｃm(Ｎ)をＰ回伝送した後、Ｃm(０),Ｃm(１), . . .,Ｃm(ｑ−１)を伝送する。ここで、Ｐは、Ｌ＿ＳＣ／Ｎの分け前であり、ｑは、余りである。それぞれ、Ｐ及びｑは、Ｌ＿ＳＣ ｍｏｄ Ｎによって計算される。次に、変数ｑは、以前に伝送されたサブ符号の最後のシンボルの位置(インターリーブされたシンボルのブロックを基準にする時)を検出する時に使用するために、次の伝送のために貯蔵される。
【００４５】
段階３．次の伝送のサブ符号の開始位置及び前記サブ符号の長さの決定
次の伝送の時に、伝送される新しいサブ符号の伝送率Ｒ＿ＳＣは、伝送チャネル状況によって決定され、前記サブ符号の長さＬ＿ＳＣは、前記決定された符号率によって決定される。前記長さＬ＿ＳＣ及び前記符号率Ｒ＿ＳＣは、式９のような関係を有する。
【数９】
Figure 0003636709
上位階層システムは、各伝送に対して、前記サブ符号Ｌ＿ＳＣ及び前記サブ符号符号率Ｒ＿ＳＣを前記シンボル穿孔器３０８に伝送する。
【００４６】
段階４．次の伝送のサブ符号の選択及び伝送
伝送されるサブ符号の長さＬ＿ＳＣを決定した後、前記母符号の符号シンボルのうちＣm(ｑ),Ｃm(ｑ＋１), . . .,Ｃm(ｑ＋Ｌ＿ＳＣ−１)を選択する。つまり、以前の伝送の時に選択された最後のシンボルの次のシンボルで開始して前記母符号シンボルから前記サブ符号の長さの分だけのシンボルを選択する。ｑ＋Ｌ＿ＳＣがＮより大きい場合、Ｃm(ｑ)からＮ個の符号語シンボルから構成される列をＰ回反復して選択し、残りのｑ'個の符号シンボルを順次、伝送する。ここで、Ｐは、(Ｌ＿ＳＣ)／Ｎの分け前であり、ｑ'は、余りである。前記ｑ'は、(ｑ＋Ｌ＿ＳＣ) ｍｏｄ Ｎによって計算される。それから、次の伝送のために最後に選択されたシンボルの位置の次のシンボル位置値を前記ｑに貯蔵する。前記変数ｑは、最後に伝送されたサブ符号から構成されるシンボルのうち最後のシンボル位置の次のシンボル位置である。前記生成されたサブ符号を伝送した後、前記段階３に戻る。
【００４７】
適応形ＱＣＴＣの伝送は、図３において具体的な例を示す。図３を参照すると、ケース１において、符号率１／７の低符号率の符号(Low rate code)が初期に伝送され、ケース２において、符号率４／７の高符号率の符号(high rate code)が初期に伝送される。前記ケースから分かるように、Ｎ個(＝１５３６０)の連続する母符号語シンボルは反復され、伝送されるサブ符号の長さ(または、サブ符号の符号率)に対応するサイズの符号シンボルが前記反復された母符号シンボルから伝送ごとに順次、選択される。
【００４８】
実際の具現において、(Ｐ−１)回反復された母符号を貯蔵するためのバッファを使用せず、１つの回転形バッファメモリをＮ個の符号語シンボルを貯蔵するために使用し、符号シンボルを反復的に伝送することによって、所望する長さのサブ符号を生成する。つまり、前記回転形バッファメモリを使用することによって、シーケンス反復動作を除去することができる。さらに、受信用バッファは、Ｎ個の軟性メトリック(Soft Metric)を貯蔵することができる限り、受信器に使用できる。
【００４９】
次に、前述した伝送方式によって伝達されるデータを受信する方法及び図３のそれぞれの機能ブロックの具現する方法に関して説明する。
図４は、図１の送信器によって伝送されるデータを受信するための受信器の構造を示す。図４を参照すると、前記送信器によってそれぞれ関連した伝送率によって伝送されたデータ信号４０１、４０２、及び４０３は、前記ＱＣＴＣのサブ符号Ｃijである。前記受信されたデータ信号４０１、４０２、及び４０３は、ＱＣＴＣ処理器(QCTC depuncturing/combining)４１１に提供される。ＱＣＴＣ処理器４１１は、前記ＱＣＴＣの性質によって前記サブ符号から元の符号率Ｒを有するターボ符号に前記受信された信号を転換するために、前記受信された信号に対して逆穿孔(Depuncturing)を遂行し、さらに、前記受信されたサブ符号に対して軟性結合を遂行する。前記逆穿孔は、前記穿孔されたシンボルの位置にイレーザーシンボル(Erasure symbol)を挿入する過程である。前記受信されたサブ符号の軟性結合のためにチェースコンバイン(Chase Combining)を使用することができる。前記ＱＣＴＣの性質において説明したように、前記受信器は、前記送信器から伝送される前記サブ符号Ｃijを軟性結合して、符号率Ｒを有する符号シンボルを生成する。
【００５０】
ここで、前記送信器はＲ＝１／５の例として説明したので、前記受信器も符号率Ｒ＝１／５の例として説明する。前記受信されたサブ符号Ｃijは、前記Ｃij伝送規則によって前記受信器によって同一に再整列され軟性結合される。以下、この過程を具体的に説明する。さらに、前記軟性結合は受信されたシンボル当たりのビット数によって異なるメトリック品質(Metric quality)を有するので、本発明においては、硬性結合(Hard combining)も１ビットの解像度を有する軟性結合としてみなす。実質的に、前記硬性結合によっては性能があまり改善されないので、ここでは、軟性結合に関して説明する。これに関する具体的な説明は、前記受信器のそれぞれの機能ブロックの説明とともに提供される。
【００５１】
前記ＱＣＴＣ処理器４１１は、逆穿孔及び軟性結合によって前記符号器によって生成されるＮ個の軟性結合された符号語シンボルを生成して、これらをチャネルデインターリービングブロック(channel deinterleaving block)４２１に伝送する。前記軟性結合された符号語シンボルは、複数のビットまたは実数によって表現され、ここで、Ｎは、前記送信器において使用された符号器から出力される符号語シンボルの数である。前記チャネルデインターリービングブロック４２１は、前記ＱＣＴＣ処理器４１１から受信された前記軟性結合された符号語シンボルをチャネルデインターリーブし、Ｎ個のデインターリーブされ軟性結合された符号語シンボルをチャネル復号器(channel decoder)４３１に伝送する。前記チャネル復号器４３１は、前記Ｎ個のデインターリーブされ軟性結合された符号語シンボルを復号し、Ｎ×Ｒ個の情報シンボルを出力する。ここで、Ｒは、前記送信器において使用された符号器の符号率である。
【００５２】
図５は、本発明の実施形態による受信器において前記受信された信号を処理するための過程の機能ブロック図である。図５を参照して、それぞれの機能ブロックの構成及び動作を説明する。
図５を参照すると、受信サブ符号バッファ(Buffering of the received sub code Cij)５０１は、前記送信器から受信されるサブ符号Ｃijを貯蔵する。前記バッファのサイズは、前記符号語シンボルの数Ｎによって決定され、１つの受信シンボル当たりにＱビットが使用される場合、Ｑ×Ｎビットのメモリが前記受信サブ符号バッファ５０１のために使用される。さらに、毎瞬間に受信されるサブ符号の種類及びＲ＝１／５符号語のサブ符号の伝送開始点に関する情報は、前記サブ符号とともに伝送される制御チャネルまたは制御メッセージを通して前記受信器によって確認されることができる。前記受信サブ符号バッファ５０１に前記情報を前もって伝達することによって、前記受信シンボルは前記サブ符号に関連して貯蔵される。前記受信シンボルをＮ個の貯蔵空間を有するバッファに貯蔵する方式は、図７を参照して詳細に説明する。
【００５３】
シーケンス結合／シンボル結合器(Sequence Combining/Symbol Combining of the received Sub codes with puncturing)５０２は、前記受信過程が進行されると同時に、前記送信器のシンボル反復器３０８及びシンボル穿孔器３０９によって遂行されるシーケンス反復及びシンボル穿孔の逆過程を遂行する。つまり、前記受信サブ符号バッファ５０１は、以前に受信されたシンボルと現在チャネルから受信された受信シンボルを軟性結合する。それぞれのサブ符号及び受信符号シンボルの数がＮより小さい場合、これは、前記送信器が穿孔を使用したことを意味する。この場合、前記受信サブ符号バッファ５０１は、符号語シンボルの対応する位置にイレーザーシンボル(Erasure symbols)を挿入して軟性結合する。チェースコンバイン(Chase Combining)がシーケンス結合のために使用される場合、前記受信サブ符号 バッファ５０１は、以前に受信されたシンボルの符号語及び現在チャネルから受信された受信シンボルの符号語に異なる加重値を適用して、これを軟性結合する。つまり、前記受信サブ符号バッファ５０１に貯蔵された前記以前に受信されたシンボルの符号語の加重値をｗ１で表し、現在チャネルから受信されたシンボルの符号語の加重値をｗ２で表すと仮定する場合、結合のためにそれぞれの軟性メトリックに前記加重値ｗ１及びｗ２を提供する。前記加重値は、前記受信器にあるチャネル推定器(Channel Estimator)によって与えられる。前記シーケンス(または、符号語)軟性結合方式であるチェースアルゴリズム(Chase algorithm)は周知の技術であるので、具体的な説明は省略する。最終的に、前記シーケンス結合／シンボル結合器(Sequence Combining/Symbol Combining of the received Sub codes with puncturing)５０２は、Ｎ個の符号語シンボルに対する軟性メトリックを生成して、符号語分割器(Codeword De-concatenation or Separation into (A:B:C))５０３に伝送する。図５において、Ｎ個の符号語シンボルに対する軟性メトリックを便宜のために‘Ｄ’で表す。
【００５４】
前記符号語分割器５０３は、前記Ｎ個の軟性結合された符号語シンボルに対する軟性メトリックを情報語シンボルＸ、１番目のパリティシンボルＹ0及びＹ1、及び２番目のパリティシンボルＹ0'及びＹ1'に分割する。逆多重化器(demultiplexer)Ｍ１(５１５)及びＭ２(５２３)は、前記１番目のパリティシンボルＹ0、Ｙ1及び２番目のパリティシンボルＹ0'、Ｙ1'をそれぞれ逆多重化することによって、情報語シンボルＸ、多重化された１番目のパリティシンボル部分Ｙ0、Ｙ0'、及び逆多重化された２番目のパリティシンボルＹ1、Ｙ1'として再整列する。この動作は、順次、または同時に遂行することができる。次に、前記情報語シンボルＸ、多重化された１番目のパリティシンボルＹ0、Ｙ0'、及び逆多重化された２番目のパリティシンボルＹ1、Ｙ1'は、さらに５個の符号語シンボルの列であるＸ、Ｙ0、Ｙ0'、Ｙ1、Ｙ1'に分離され、それぞれサブブロックデインターリービングブロック５０６、５１６、５２６、５３６、５４６に伝送される。
【００５５】
前記サブブロックデインターリービングブロック(Sub block Deinterleaving block)は、Ｎ＊Ｒ＝５(ここで、Ｒ＝１／５)個の符号語シンボル列Ｘ、Ｙ0、Ｙ0'、Ｙ1、Ｙ1'に対して、前記送信器において遂行されるサブブロックインターリービングの逆過程を遂行する。前記サブブロックデインターリービングは、１つのサブブロックデインターリービングによって５個の符号語シンボルをデインターリービングすることができるように設計することもでき、または、前記符号語シンボルの数の分だけのデインターリーバによって前記符号語シンボルを独立的にデインターリービングすることができるように設定することもできる。本発明の説明は、特定のサブブロックインターリービングの具現に限定されていないが、一般的に前記送信器において使用されるサブブロックインターリービングの逆過程を前記受信器のサブブロックデインターリービングによって遂行されると仮定して説明する。
【００５６】
前記５つの結合／デインターリーブされたシンボル５０７、５１７、５２７、５３７、５４７は多重化され、ここで、前記送信器において逆多重化器３０２によって遂行される逆過程によって再結合される。最終的に、復号器５０９は、前記サブブロックデインターリービングから伝達されるＮ個の符号語シンボルに対する軟性メトリックを復号し、送信された情報語シンボル、つまり、符号化したパケットを出力する。
【００５７】
前記受信器においてそれぞれの機能ブロックによって遂行される過程を、図６に示す。図６に示すように、現在まで前記送信器によって伝送されたサブ符号がＣ00、Ｃ10、Ｃ20、Ｃ21であると仮定する。つまり、Ｃ00は、２１５０４符号語シンボルを有するサブ符号であり、Ｃ10は、１０７５２符号語シンボルを有するサブ符号であり、Ｃ20及びＣ21は、それぞれ５３７６符号語シンボルを有するサブ符号である。従って、現在まで、前記受信器は、総４個のサブ符号を受信し、これは、全て１つの３０７２ビットの情報語ブロックであるエンコーディングパケット(Encoded Packet)によって異なるサブ符号の符号率を有するサブ符号として伝送される。従って、前記受信器は、前述した方式によって前記サブ符号を軟性結合することによってＮ個の符号語に対する軟性メトリックを生成すべきである。従って、前記受信器は、図６に示すように、Ｒ＝１／５の符号語の１５３６０(＝３０７２×５)個の符号語シンボルの位置が各サブ符号の符号語シンボルの位置と一致するように前記４個のサブ符号を軟性結合する。さらに、図６に示すようにサブ符号長２１５０４を有するＣ00がＮ(つまり、１５３６０)より大きいので、前記受信器は、前記シーケンス反復方式のように１５３６０個のシンボルを整列した後、残りの６１４４(=21504-15360)個の符号語シンボルを再び前から順に整列し、前記整列された符号語シンボルを軟性結合する。同様に、Ｃ10は、前述した伝送方式によって前記送信器によってＣ00に続いて伝送されるので、前記受信器においてＣ00の最後の部分に続いて貯蔵されてから軟性結合される。同様に、Ｃ20及びＣ21も、前述した伝送方式によって前記送信器によって前記Ｃ10に続いて伝送されているので、前記受信器においてＣ10の最後の部分に続いて貯蔵されてから軟性結合される。
【００５８】
この動作は、図７を参照してより具体的に説明する。図７に示すように、前期受信器は、Ｎ個のバッファまたはＮ×Ｑビットバッファを使用して回転形バッファを具現することができ、または、固定したサイズのバッファを使用し、回転形アドレスが発生するようにバッファアドレス発生器を設計することができる。さらに、図７に示すように、前記Ｃ00は、開始アドレスであるａｄｄｒ：００から始めてＮ個のシンボルを貯蔵し、その後、６１４４(=21504-15360)個のシンボルをバッファに貯蔵する。この時は、前記Ｎ個のシンボルを貯蔵した後にシンボルを貯蔵する段階であるので、前記シンボルは、前述した方式によって以前に貯蔵されたシンボルと軟性結合される。ここで、軟性結合の一部が完了したのアドレスをａｄｄｒ＿Ａとする。そうすると、次に前記Ｃ10が同一に受信されると、前記ａｄｄｒ＿Ａから１０７５２ビットの分だけ進行して前記バッファに前記受信シンボルを貯蔵する。この時も、Ｎ個のシンボルを貯蔵した後のシンボルを貯蔵する段階であるので、前記シンボルは、前述した方式によって以前に貯蔵されたンボルと軟性結合される。この時、軟性結合の一部が完了したアドレスをａｄｄｒ＿Ｂとする。そうすると、次にＣ20が受信される場合、前記ａｄｄｒ＿Ｂから５３７６ビットの分だけ進行して前記バッファに受信シンボルを貯蔵する。ここで、軟性結合の位置部が完了したアドレスをａｄｄｒ＿Ｃとする。そうすると、次にＣ21が受信される場合、前記ａｄｄｒ＿Ｃから５３７６ビットの分だけ進行して前記バッファに受信シンボルを貯蔵する。この時、軟性結合の一部が完了したアドレスをａｄｄｒ＿Ｄと称する。そうすると、前記送信器は、前述した方式によって１つのエンコーディングパケットによって伝送されるサブ符号に対して継続して軟性結合を遂行し、この過程が完了すると、総Ｎ個の符号語シンボルに対する軟性メトリックを生成する。この方式は、前記送信器において前記ＱＣＴＣのサブ符号生成方式を具現する方式としてみなされる。つまり、前述した内容を再び記述すると、初期サブ符号の長さを決定する段階１、初期に伝送されるサブ符号を決定及び伝送する段階２、次に伝送される符号シンボルの位置決定及び伝送長さを決定する段階３、及び次に伝送されるサブ符号を決定及び伝送する段階４の過程を含む。従って、前記受信器は、前記回転形バッファリング方式によって前記送信器によって伝送された前記サブ符号の種類に関する情報によって前記サブ符号をＲ＝１／５の符号語に対応させて軟性結合することができる。
【００５９】
図６を参照すると、前記符号語分割器は、Ｎ個の軟性結合された符号語シンボルに対する軟性メトリックを情報語シンボルＸ、１番目のパリティシンボルＹ0及びＹ1、２番目のパリティシンボルＹ0'及びＹ1'に分割する。それから、前記逆多重化器Ｍ１(５１５)及びＭ２(５２５)は、それぞれ１番目のパリティシンボルＹ0、Ｙ1及び２番目のパリティシンボルＹ0'、Ｙ1'を逆多重化することで、情報語シンボルＸ、逆多重化された１番目のパリティシンボルＹ0、Ｙ0'、及び逆多重化された２番目のパリティシンボルＹ1、Ｙ1'に再整列する。この動作は、順次、または同時に遂行されることができる。次に、情報語シンボルＸ、逆多重化された１番目のパリティシンボルＹ0、Ｙ0'、及び逆多重化された２番目のパリティシンボルＹ1、Ｙ1'は、５個の符号語シンボルの列Ｘ、Ｙ0、Ｙ0'、Ｙ1、Ｙ1'に分離され、それぞれサブブロックデインターリービングブロック５０６、５１６、５２６、５３６、５４６に伝送される。
【００６０】
前記サブブロックデインターリービングブロック(Sub block Deinterleaving block)は、Ｎ＊Ｒ＝５個の符号語シンボル列Ｘ、Ｙ0、Ｙ0'、Ｙ1、Ｙ1'に対して、前記送信器において遂行されるサブブロックインターリービングの逆過程を遂行する。前記サブブロックデインターリービングは、１つのサブブロックデインターリービングによって５個の符号語シンボルをデインターリービングすることができるように設計されることもでき、または、前記符号語シンボルの数の分だけのデインターリーバによって前記符号語シンボルを独立的にデインターリービングすることができるように設定することもできる。本発明の説明は、特定のサブブロックインターリービングの具現に限定されていないが、一般的に前記送信器において使用されるサブブロックインターリービングの逆過程を前記受信器のサブブロックデインターリービングが遂行すると仮定して説明する。
【００６１】
最終的に、前記復号器は、前記サブブロックデインターリービングブロックから伝達されるＮ個の符号語シンボルに対する軟性メトリックを復号し、送信された情報語シンボル、つまり、エンコーディングパケット(Encoded packet)を出力する。
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００６２】
【発明の効果】
前述してきたように、本発明による通信システムは、補完ターボ符号及び準補完ターボ符号を生成することができる。前記通信システムは、前記補完ターボ符号をＡＲＱ方式に適用して伝送効率(throughput)を非常に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態によるＱＣＴＣ符号生成装置の構造図である。
【図２】 本発明の実施形態による準補完ターボ符号生成のための過程を示す図である。
【図３】 本発明の実施形態による準補完ターボ符号のサブ符号を選択する方法を示す図である。
【図４】 本発明の実施形態によって図１に示す送信器によって伝送されるデータを受信するための受信器の構成図である。
【図５】 本発明の実施形態による受信器において受信された信号を処理するための過程の機能ブロック図である。
【図６】 本発明の実施形態による受信器において受信されたデータを処理するための過程を示す図である。
【図７】 本発明の実施形態による受信器において受信されたデータを分割して貯蔵し、前記データを復号する過程を示す図である。
【符号の説明】
１０１，２０１…符号器
１０２…インターリーバ
１０３…ＱＣＴＣ生成器 ２０２…逆多重化器
２０４，２１４，２２４，２３４…サブブロックインターリーバ
２０４…第１インターリーバ
２０５…第１多重化器
２０７，３０７…シンボル結合器
２０８，３０８…シンボルシーケンス反復器
２０９，３０９…シンボル穿孔器
２１５…第２多重化器
３０２…逆多重化器
４０１，４０２，４０３…データ信号
４１１…ＱＣＴＣ処理器
４２１…チャネルデインターリービングブロック
４３１…チャネル復号器
５０１…受信サブ符号バッファ
５０２…シーケンス結合／シンボル結合器
５０３…符号語分割器
５０６，５１６，５２６，５３６，５４６…サブブロックデインターリービングブロック
５０７，５１７，５２７，５３７，５４７…シンボル
５０９…復号器

Claims (26)

  1. 準補完ターボ符号を受信して復号する装置において、
    受信されたシンボルを伝送率によって逆穿孔(depuncturing)し、前記逆穿孔されたシンボルを順次、貯蔵することによって受信されたサブ符号に対して軟性結合(soft combining)を遂行する準補完ターボ符号逆穿孔器と、
    前記逆穿孔器の出力を情報シンボル列と少なくとも１つのパリティシンボル列に区分し、前記パリティシンボル列を対のパリティシンボル列に逆多重化した後、前記パリティシンボル列と前記情報シンボル列を区分して出力するチャネルデインターリーバと、
    前記チャネルデインターリーバの出力を多重化し、前記伝送率によって前記多重化された出力を復号化して情報シンボル列を出力するターボ復号器と
    から構成されることを特徴とする装置。
  2. 前記チャネルデインターリーバは、
    前記ＱＣＴＣ逆穿孔器の出力を情報シンボル列と少なくとも１つのパリティシンボル列に区分する分離器と、
    前記分離器から出力された前記パリティシンボル列を対のパリティシンボル列に逆多重化する少なくとも１つの逆多重化器と、
    前記逆多重化器の出力及び前記情報シンボル列をデインターリーブする少なくとも１つデインターリーバと
    から構成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 準補完ターボ符号を受信して復号する装置において、
    前記受信されたシンボルをシーケンス結合(Sequence Combining)する結合器と、
    前記結合されたシンボルを情報シンボル列とパリティシンボル列に分割し、前記パリティシンボル列を所定の符号率によって少なくとも１つのパリティシンボル列に逆多重化し、前記情報シンボルの列と前記逆多重化されたパリティシンボルの列を独立的にデインターリーブして出力するチャネルデインターリーバと、
    前記独立的にデインターリーブされたパリティシンボル列と前記情報シンボル列を多重化し、これを所定の復号率によって復号した後、前記情報シンボルの列を出力する準補完ターボ符号復号器と、
    から構成されることを特徴とする装置。
  4. 前記チャネルデインターリーバは、
    前記結合されたシンボルから前記情報シンボル列と前記パリティシンボル列を分割して出力するシンボル分離器と、
    前記パリティシンボル列を逆多重化し、前記それぞれのパリティシンボル列に分離する逆多重化器と、
    前記逆多重化されたパリティシンボル列と前記それぞれの情報シンボルの列を独立的にデインターリーブするデインターリーバと、から構成されることを特徴とする請求項３記載の装置。
  5. 前記準補完ターボ符号復号器は、
    前記独立的にデインターリーブされたパリティシンボル列と前記情報シンボル列を多重化して出力する多重化器と、
    前記多重化器の出力シンボルを所定の復号率によって復号した後、情報シンボル列を出力するターボ復号器と
    から構成されることを特徴とする請求項３記載の装置。
  6. 前記結合器は、
    前記受信されたシンボルを貯蔵するための回転形バッファメモリと、
    開始位置から所定の符号率によって前記回転形バッファメモリに貯蔵されたシンボルの内の、所定の個数のシンボルを選択して出力するシーケンス／シンボル結合器と
    から構成されることを特徴とする請求項３記載の装置。
  7. 前記回転形バッファメモリの開始位置は、シンボル列が受信される度に、最終的に伝送されたシンボルの最後のシンボルの次のシンボルの位置であることを特徴とする請求項６記載の装置。
  8. 前記シーケンス／シンボル結合器は、前記受信されたシンボルの再伝送シンボルが存在する場合、以前に伝送されたシンボルと結合されて前記チャネルデインターリーバに出力することを特徴とする請求項６記載の装置。
  9. 前記結合は、軟性結合であることを特徴とする請求項８記載の装置。
  10. 前記結合は、硬性結合であることを特徴とする請求項８記載の装置。
  11. 準補完ターボ符号を受信して復号する方法において、
    (ａ)受信されたシンボルをシーケンス結合する過程と、
    (ｂ)前記結合されたシンボルを情報シンボル列とパリティシンボル列に分割し、前記パリティシンボル列を所定の符号率によって少なくとも１つのパリティシンボル列に逆多重化し、前記情報シンボル列と前記逆多重化されたパリティシンボル列を独立的にデインターリーブして出力する過程と、
    (ｃ)前記独立的にデインターリーブされたパリティシンボルの列と前記情報シンボルの列を多重化し、これを所定の復号率によって復号した後、前記情報シンボルの列を出力する過程と、
    を含むことを特徴とする方法。
  12. 前記過程(ｂ)は、
    (ａ)前記結合されたシンボルから前記情報シンボル列と前記パリティシンボル列に分割して出力する段階と、
    (ｂ)前記パリティシンボル列を逆多重化し、それぞれのパリティシンボル列に分離する段階と、
    (ｃ)前記逆多重化されたパリティシンボル列及び前記それぞれの情報シンボル列を独立的にデインターリーブする段階と、を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 前記過程(ｃ)は、
    (ａ)前記独立的にデインターリーブされたパリティシンボル列及び前記情報シンボル列を多重化して出力する段階と、
    (ｂ)前記多重化器からの出力シンボルを所定の復号率によって復号した後、前記情報シンボル列を出力する段階と
    を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
  14. 前記過程(ａ)は、
    前記受信されたシンボルを回転形に貯蔵する段階と、
    開始位置からの符号率によって前記回転形に貯蔵されたシンボルの所定の個数のシンボルを選択して出力する段階と
    を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
  15. 前記過程(ａ)において、回転形バッファメモリの開始位置は、各シンボル列が受信される度に、最終的に伝送されたシンボルの最後のシンボルの次のシンボル位置であることを特徴とする請求項１４記載の方法。
  16. 前記過程(ｂ)において、受信されたシンボルの再伝送シンボルが存在する場合、以前に伝送されたシンボルと結合されてチャネルデインターリーバに出力することを特徴とする請求項１４記載の方法。
  17. 前記結合は軟性結合であることを特徴とする請求項１６記載の方法。
  18. 前記結合は、硬性結合であることを特徴とする請求項１６記載の方法。
  19. 前記過程(ｂ)において、前記情報シンボル及び複数のパリティシンボル列は、部分ビット逆順(ＰＢＲＯ : Partial Bit Reversal Order) デインターリービング方式によってそれぞれ独立的にデインターリーブされることを特徴とする請求項１１記載の方法。
  20. 準補完ターボ符号を受信して復号する装置において、
    受信されたシンボルをシーケンス結合する結合器と、
    前記結合されたシンボルから情報シンボル列及びパリティシンボル列を分割して出力するシンボル分離器(De-Concatenation or Separation)と、
    前記パリティシンボル列を逆多重化してそれぞれのパリティシンボルに分離する逆多重化器と、
    前記逆多重化されたパリティシンボル列及びそれぞれの情報シンボル列を独立的にデインターリーブするデインターリーバと、
    前記独立的にデインターリーブされたパリティシンボル列及び前記情報シンボル列を多重化し、これを所定の復号率によって復号した後、前記情報シンボル列を出力する準補完ターボ符号復号器と、
    から構成されることを特徴とする装置。
  21. 前記インターリーバは、部分ビット逆順デインターリービング(ＰＢＲＯ)方式によって前記情報シンボル列及び複数のパリティシンボル列を独立的にインターリーブすることを特徴とする請求項２０記載の装置。
  22. 前記結合器は、
    前記受信されたシンボルを貯蔵するための回転形バッファメモリと、
    開始位置からの符号率によって前記回転形バッファメモリに貯蔵されたシンボルの所定の個数のシンボルを選択して出力するシーケンス／シンボル結合器と
    から構成されることを特徴とする請求項２０記載の装置。
  23. 前記回転形バッファメモリの開始位置は、各シンボル列が受信される度に、最終的に伝送されたシンボルの最後のシンボルの次のシンボルの位置であることを特徴とする請求項２２記載の装置。
  24. 前記シーケンス／シンボル結合器は、受信されたシンボルの再伝送シンボルが存在する場合、以前に伝送されたシンボルと結合されて前記チャネルデインターリーバに出力することを特徴とする請求項２２記載の装置。
  25. 前記結合は、軟性結合であることを特徴とする請求項２４記載の装置。
  26. 前記結合は、硬性結合であることを特徴とする請求項２４記載の装置。
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