KR100266122B1 - 소프트판정방법및이소프트판정방법을채용하는수신기 - Google Patents

소프트판정방법및이소프트판정방법을채용하는수신기 Download PDF

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마사미 아이자와
루미 타나베
케이스케 하라다
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츠카모토 켄이치
가부시키 가이샤 지세다이 디지타루 테레비죤 호소시스템 겐큐쇼
니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

수신된 심볼이 G, H, I, L, M, N, Q, R, S 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 2개 비트는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되어, 이들 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. 나머지 2개 비트에 대하여서는, I 또는 Q축 방향으로의 소프트 판정에 의해 0 내지 7의 소프트 판정값이 판정된다. 수신된 심볼이 A, E, U, Y 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 4개 비트 모두는 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해지도록 판정된다. 수신된 심볼이 B, C, D, F, J, K, O, P, T, V, W, X 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 3개 비트는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되어, 이들 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. 나머지 1 비트에 대하여서는, I 또는 Q축 방향으로의 소프트 판정에 의해 0 내지 7의 소프트 판정값이 구해진다. 이러한 본 발명에 따르면, 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조에서 소프트 판정을 구현할 수 있으며 최대 가능 코딩의 정정 능력을 충분히 이용할 수 있는 소프트 판정 방법이 제공될 수 있다.

Description

소프트 판정 방법 및 이 소프트 판정 방법을 채용하는 수신기{SOFT DECISION METHOD AND RECEIVER}
본 발명은 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조에 있어서의 소프트 판정 방법(a soft decision method)과 수신 장치에 관한 것이다.
근래, 디지탈 텔레비젼 방송을 위한 광범위한 연구가 행해졌다. 디지털 텔레비젼 방송을 위한 디지탈 신호 송신 기법들중에, 예컨대, 최대 가능 코드들(maximum-likelihood codes)과 같은 수신된 심볼의 소프트 판정 디코딩을 수행함으로써 특성을 개선할 수 있는 FEC(Forward Error Correction) 기법이 많은 주목을 받고 있다.
이 기법의 일 예로서, 콘벌루션 코딩(convolutional coding)-비터비 디코딩(Viterbi decoding)을 이용한 송신 기법을 이하에 설명할 것이다. 송신측에서, 도 1에 도시된 것처럼, 데이터 시퀀스는 콘벌루션에 의해 코딩(11)되고, 다음에 매핑(mapping) 및 변조(modulation)(12)됨으로써 송신 신호가 얻어진다. 수신측에서는, 도 2에 도시된 것처럼, 수신 신호가 복조(demodulation) 및 디매핑(demapping)(13)된 다음, FEC 디코딩(14)으로서 비터비 디코딩(141)됨으로써, 디코딩된 데이터가 얻어진다.
변조 방법으로서 QPSK를 이용하는 송신 기법에 있어서, 예컨대 도 3에 도시된 것처럼, 하드 판정에 필적할만큼 특성을 개선하기 위해 8값 소프트 판정(8-valued soft decision)이 행해진다. 예를 들면, 도 3에 도시된 것처럼, 비트가 획실히 신뢰할 수 있는 0이면, 소프트 판정값은 0으로 설정되고, 비트가 확실히 신뢰할 수 있는 1이면, 소프트 판정값은 7로 설정된다.
그러나, 디지탈 텔레비젼 방송 등은 대량의 코드를 이용한 변조 방법을 채택하는 경향이 있지만, 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조와 관련한 소프트 판정 방법은 널리 보급되어 있지 않다. 하드 판정(hard decision)은 최대 가능 코드들의 정정 능력을 충분히 활용할 수 없다.
본 발명의 목적은, 전술한 문제들을 해결할 수 있고, 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조시 소프트 판정을 구현할 수 있으며, 최대 가능 코드의 정정 능력을 충분히 이용할 수 있는 소프트 판정 방법을 제공하는 것이다. 또한, 이러한 소프트 판정 방법을 이용하는 수신기를 제공하는 것이다.
도 1은 통상의 콘벌루션 코딩-비터비 디코딩 송신 방법에서 송신측의 신호 처리 장치의 일 예를 도시하는 블럭도,
도 2는 통상의 콘벌루션 코딩-비터비 디코딩 송신 방법에서 수신측의 신호 처리 장치의 일 예를 도시하는 블럭도,
도 3은 통상의 QPSK에서의 소프트 판정의 일 예를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 16QAM에서의 매핑을 도시하는 도면,
도 5는 실시예 1의 소프트 판정 방법의 제 1 예를 도시하는 도면,
도 6은 실시예 1의 소프트 판정 방법의 제 2 예를 도시하는 도면,
도 7은 실시예 1의 소프트 판정 방법의 제 3 예를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 64QAM에서의 매핑을 도시하는 도면,
도 9는 실시예 2의 소프트 판정 방법의 일 예를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 8PSK에서의 매핑과, 소프트 판정 방법의 일 예를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예 4 및 5에 따른 16APSK 및 16DAPSK에서의 매핑과, 실시예 4의 16APSK에서의 소프트 판정 방법의 일 예를 도시하는 도면,
도 12는 실시예 5의 16DAPSK에서의 소프트 판정 방법의 일 예를 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시예 6 및 7에 따른 송신 시스템에서 송신측의 신호 처리의 일 예를 도시하는 블럭도,
도 14는 실시예 6에서의 수신 장치를 도시하는 블럭도,
도 15는 실시에 7에서의 수신 장치를 도시하는 블럭도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31, 41 : 복조 및 디매핑 회로 32, 43 : 소프트 판정 회로
42, 331 : 심볼 디인터리버 332, 441 : 비트 디인터리버
341, 442 : 비터비 디코더
이런 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 소프트 판정 방법은 다음과 같은 처리를 수행한다.
(1) 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조에 기초하는 송신 시스템에서 이용되는 심볼로서, 신호 공간 영역에 의해 결정되는 정확한 심볼(a correct symbol)의 후보 (a candidate)인 적어도 하나의 심볼에 대해 동일한 값들을 갖는 비트들은 하드 판정 처리되고, 이 심볼에 대해 다른 값들을 갖는 비트들은 소프트 판정 처리된다.
(2) (1)의 처리에 의한 소프트 판정 방법에 있어서, 다중 레벨 변조가 다중 레벨 QAM인 경우, 정확한 심볼의 후보인 사전결정된 4개 또는 2개 또는 1개 심볼이 영역에 따라 선택되고, 이 선택된 심볼에 대해 동일한 값들을 갖는 비트들은 하드 판정 처리되며, 이 선택된 심볼에 대해 상이한 값들을 갖는 2개 또는 1개 또는 0개 비트들은 소프트 판정 처리된다.
(3) (1)의 처리에 의한 소프트 판정 방법에 있어서, 다중 레벨 변조가 다중 레벨 DAPSK와 다중 레벨 APSK를 포함하는 다중 레벨 PSK인 경우, 영역에 따라 결정되는 정확한 심볼의 후보인 적어도 한 개의 심볼에 대해 신호 공간 영역에 의해 결정되는 전체 2비트(즉, 진폭 방향으로의 1 비트와 위상 방향으로의 1 비트로 이루어짐)중 2개 또는 1개 또는 0개 비트들은 소프트 판정 처리되고, 다른 비트들은 하드 판정 처리된다.
(4) (1)의 처리에 의한 소프트 판정 방법에 있어서, 다중 레벨 변조가 다중 위상 변조(multi-phase modulation)인 경우, 영역에 따라 결정되는 정확한 심볼의 후보인 적어도 하나의 심볼에 대해, 영역에 따라 결정되는 위상 방향의 1개 또는 0개 비트는 소프트 판정 처리되고, 다른 비트들은 하드 판정 처리된다.
본 발명에 따른 수신 장치는 다음의 구성을 갖는다.
(5) 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조 및 코딩된 신호를 수신하여, 디코딩된 신호를 출력하는 수신기는, 상기한 (1) 내지 (4)의 처리중 어느 하나의 한 소프트 판정 방법에 의해서 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로를 포함한다.
(6) 수신기는 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조된 신호를 수신하여 복조 및 디매핑된 신호를 출력하는 복조 및 디매핑 회로와, 복조 및 디매핑 회로의 출력을 수신하여 상기한 (1) 내지 (4)의 처리중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로와, 소프트 판정 회로의 출력을 수신하여 디인터리브된 신호를 출력하는 디인터리버(a deinterleaver)와, 디인터리버의 출력을 수신하여 FEC 디코딩된 신호를 출력하는 FEC(Forward Error Correction) 디코더를 포함한다.
(7) 수신기는 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조된 신호를 수신하여 복조 및 디매핑된 신호를 출력하는 복조 및 디매핑 회로와, 복조 및 디매핑 회로의 출력을 수신하여 디인터리브된 신호를 출력하는 디인터리버와, 디인터리버의 출력을 수신하여 상기한 (1) 내지 (4)의 처리중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로와, 소프트 판정 회로의 출력을 수신하여 FEC 디코딩된 신호를 출력하는 FEC 디코더를 포함한다.
(8) 수신 장치는 다중 레벨 (진폭 및/또는 위상) 변조된 신호를 수신하여 복조 및 디매핑된 신호를 출력하는 복조 및 디매핑 회로와, 복조 및 디매핑 회로의 출력을 수신하여 심볼 단위로 디인터리브된 신호를 출력하는 심볼 디인터리버와, 심볼 디인터리버의 출력을 수신하여 상기한 (1) 내지 (4)의 처리중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로와, 소프트 판정 회로의 출력을 수신하여 비트 단위로 디인터리브된 신호를 출력하는 비트 디인터리버와, 비트 디인터리버의 출력을 수신하여 FEC 디코딩된 신호를 출력하는 FEC 디코더를 포함한다.
즉, (1) 내지 (4)의 소프트 판정 방법에서, 다중 위상 변조, 다중 진폭 변조, 다중 위상-다중 진폭 변조 등을 포함하는 변조시, 신호 공간 영역에 의해 결정되는 몇몇 신뢰할 수 있는 심볼들에 대해 비트들이 동일한 값들을 가질 경우, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정된다. 그러나, 이런 심볼들에 대해 상이한 값들을 갖는 비트들은 소프트 판정 처리된다. 이런 방법으로, (5) 내지 (8)의 소프트 판정 회로를 이용하는 수신기가 실현될 수 있으며, BER(Bit Error Rate) 대 C/N 특성들은 하드 판정과 비교하여 약 2dB만큼 개선될 수 있다.
본 발명의 또다른 목적들 및 이점들은 이후의 상세한 설명에 개시되며, 상세한 설명으로부터 부분적으로 명확해지거나 혹은 본 발명의 실시에 의해 알 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 이점들은 첨부된 특허청구범위에서 특히 나타낸 것들을 조합하여 실현될 수도 있다.
본원 명세서의 첨부 도면은 제시된 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하며, 전술한 개괄적인 설명 및 이후의 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 이용된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도 4 내지 도 15를 참조하여 이후부터 상세히 설명될 것이다.
(실시예 1)
본 발명의 실시예 1에 따른 16QAM을 위한 소프트 판정 방법이 도 4 내지 도 7를 참조하여 이후에 설명된다. 도 4는 16QAM에 기초한 그레이 코드 매핑(gray code mapping)의 일 예를 도시하고, 도 5 내지 도 7은 도 4에 도시된 I, R, K 영역들의 확대도이다. 이 경우에서, 소프트 판정 처리될 비트들은 도 4에 도시된 A 내지 Y 영역들의 단위에서 상이하다.
도 4에서, 수신된 심볼이 점 a의 위치에 있을 때, I 영역의 4개 모서리(the four corners)의 심볼들은 상위 2개 비트 즉, y3 및 y2가 공통이므로, 비트들 y3 및 y2은 확실히 0인 것으로 판정된다. 즉, y3 및 y2에 대해, (소프트 판정값)＝0 이 구해진다. 하위 2개 비트들, 즉, y1 및 y0에 대하여서는, 도 5에 도시된 것처럼, y1에 대해 I축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝2 가 구해지고, y0에 대해 Q축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝6 이 구해진다.
수신된 심볼이 점 b의 위치에 있을 때에는, R 영역의 4개 모서리의 심볼들은 2개 비트, 즉, y2 및 y1이 공통이므로, 비트들 y2 및 y1은 확실히 1인 것으로 판정된다. 즉, y2 및 y1에 대해, (소프트 판정값)＝7 이 구해진다. 다른 비트들 y3 및 y0에 대하여서는, 도 6에 도시된 것처럼, y3에 대해 I축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝3 이 구해지고, y0에 대해 Q축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝5 가 구해진다.
점 a 및 점 b와 마찬가지로, 수신된 심볼이 G, H, L, M, N, Q, R, S 영역들중 한 영역내에 위치할 경우, 4개 비트중 2개 비트는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되어, 이 비트들에 대해서는 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. 나머지 2개 비트에 대하여서는, I 또는 Q축 방향으로의 소프트 판정에 의해 0 내지 7의 소프트 판정값이 구해진다.
수신된 심볼이 E 영역내에 위치될 때, 4개 비트 모두는 확실히 신뢰할 수 있는 0으로 판정되고, 이들 비트에 대해 0의 소프트 판정값이 구해진다. 마찬가지로, 수신된 심볼이 A, E, U, Y 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 4개 비트 모두는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되고, 이들 비트들에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다.
수신된 심볼이 점 c의 위치에 있을 때, K 영역의 2개 모서리의 심볼들은 비트들, 즉, y3, y1 및 y0이 공통이므로, 이 비트들 y3, y1 및 y0은 확실히 신뢰할 수 있는 1 또는 0인 것으로 판정된다. 즉, y3에 대해 (소프트 판정값)＝7, y1에 대해 (소프트 판정값)＝0, y0에 대해 (소프트 판정값)＝7 이 구해진다. y2에 대하여서는, 도 7에 도시된 것처럼, Q축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝3 이 구해진다.
점 c의 경우와 마찬가지로, 수신된 심볼이 B, C, D, F, J, K, O, P, T, V, W, X 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 4개 비트중 3개 비트는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되어, 이들 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. 나머지 1비트에 대하여서는, I 또는 Q축 방향의 소프트 판정에 의해 0 내지 7의 소프트 판정값이 구해진다.
소프트 판정값은 8개의 값으로만 한정되는 것이 아니며, 다른 값들을 이용하는 유사한 판정 방법들이 이용될 수도 있음을 유의하자. 또한, 비선형적인 소프트 판정 방법이 이용될 수도 있다. 본 실시예에서, 소프트 판정값은 0 내지 7로 표현되었지만, 2진값 "000" 내지 "111"로 표현될 수도 있다. 더욱이, -4에서 4까지의 9개 값을 이용한 소프트 판정이 이용될 수도 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2에 따른 64QAM을 위한 소프트 판정 방법이 도 8 및 도 9를 참조하여 이하에 설명된다. 도 8은 64QAM에 기초한 그레이 코드 매핑(gray code mapping)의 일 예를 도시하고, 도 9는 도 8에 도시된 H5 영역의 확대도이다.
도 8에서, 수신된 심볼이 점 d의 위치에 있을 때, H5 영역의 4개 모서리의 심볼들은 상위 4개 비트들이 공통이므로, 도 9에 도시된 것처럼, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정된다. 더 구체적으로, 이들 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. y5에 대해서는 (소프트 판정값)＝0 이 구해지고, y4에 대해서는 (소프트 판정값)＝0, y3에 대해서는 (소프트 판정값)＝7, y2에 대해서는 (소프트 판정값)＝7 이 각각 구해진다. 하위 2개 비트에 대하여서는, 도 9에 도시된 바와 같이, y1에 대해, I축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝5 가 구해지고, y0에 대해서는, Q축 방향의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝1 이 구해진다.
점 d의 경우와 마찬가지로, 수신된 심볼이 F1 내지 F7, G1 내지 G7, H1 내지 H7, I1 내지 I7, J1 내지 J7, K1 내지 K7, L1 내지 L7의 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 각 영역의 4개 모서리의 심볼들의 4개 비트는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되어, 이들 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. 나머지 2비트에 대하여서는, I 또는 Q축 방향의 소프트 판정이 행하여져서 0 내지 7의 소프트 판정값이 구해진다.
수신된 심볼이 A1 내지 A4 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 각 영역의 1개 모서리의 심볼들의 6비트 모두는 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되고, 이 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다.
수신된 심볼이 B1 내지 B7, C1 내지 C7, D1 내지 D7, E1 내지 E7의 영역들중 한 영역내에 위치될 때, 각 영역의 2개 모서리의 심볼들의 5개 비트들은 신뢰할 수 있는 것으로 판정되고, 이들 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다. 나머지 1비트에 대하여서는, I 또는 Q축 방향으로 소프트 판정이 행하여져서 0 내지 7의 소프트 판정값이 구해진다.
본 실시예에서도, 소프트 판정값은 8개의 값으로만 한정되는 것이 아니며, 다른 값들을 이용하는 유사한 판정 방법들이 이용될 수도 있다. 또한, 비선형적인 소프트 판정 방법이 이용될 수도 있다. 본 실시예에서, 소프트 판정값은 0 내지 7로 표현되었지만, 2진값 "000" 내지 "111"로 표현될 수도 있다. 더욱이, -4에서 4까지의 9개 값을 이용한 소프트 판정이 이용될 수도 있다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3에 따른 8PSK를 위한 소프트 판정 방법이 도 10을 참조하여 이하에 설명된다. 도 10은 8PSK에 기초한 그레이 코드 매핑의 일 예를 도시한 것이다.
도 10에서, 수신된 심볼이 점 e의 위치에 있을 때, A 영역의 2개의 심볼들은 상위 2개 비트들이 공통이므로, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정된다. 즉, 이들 비트에 대해 (소프트 판정값)＝0 이 구해진다. 하위 1개 비트에 대하여서는, 도 10에 도시된 것처럼, 위상에 근거하여 (소프트 판정값)＝5 가 구해진다.
마찬가지로, A 영역 내지 H 영역의 각각에 포함된 두 개의 심볼들의 2비트에 대하여, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정되어, 0 또는 7의 소프트 판정값이 구해진다.
본 실시예에서도, 소프트 판정값은 8개의 값으로만 한정되는 것이 아니며, 다른 값들을 이용하는 유사한 판정 방법들이 이용될 수도 있다. 또한 비선형적인 소프트 판정 방법이 이용될 수도 있다. 본 실시예에서, 소프트 판정값은 0 내지 7로 표현되었지만, 2진값 "000" 내지 "111"로 표현될 수도 있다. 더욱이, -4에서 4까지의 9개 값을 이용한 소프트 판정이 이용될 수도 있다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4에 따른 16APSK를 위한 소프트 판정 방법이 도 11을 참조하여 이하에 설명된다. 도 11은 16APSK와 함께 다음 실시예에서 설명될 16DAPSK에 기초한 그레이 코드 매핑의 일 예를 도시한 것이다. 본 실시예에서, 판정은 위상과 진폭 방향에서 별개로 행해진다. 즉, y2, y1, y0은 위상 방향의 비트들이고, y3은 진폭 방향의 비트이다.
도 11에서, 수신된 심볼이 점 f의 위치에 있을 때, H 영역의 4개 심볼들은 하위 2개 비트가 공통이므로, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정된다. 즉, y1과 y0에 대해서는 (소프트 판정값)＝0 이 구해진다. 또한, y2에 대해서는, 위상 방향으로의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝4 가 구해지고, y3에 대해서는 진폭 방향으로의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝2 가 구해진다.
수신된 심볼이 점 g에 위치될 때, H 영역의 4개 심볼들은 하위 2개 비트가 공통이므로, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정된다. 즉, y1과 y0에 대해 (소프트 판정값)＝0 이 구해진다. 또한, y2에 대해서는 위상 방향으로의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝3 이 구해지고, y3에 대해서는 진폭 방향으로의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝7 이 구해진다.
수신된 심볼이 점 h에 위치될 때, H 영역의 4개 심볼들은 하위 2개 비트가 공통이므로, 이들 비트들은 확실히 신뢰할 수 있는 것으로 판정된다. 즉, y1과 y0에 대해 (소프트 판정값)＝0 이 구해진다. 또한, y2에 대해서는 위상 방향으로의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝1 이 구해지고, y3에 대해서는, 진폭 방향으로의 소프트 판정에 의해 (소프트 판정값)＝0 이 구해진다.
본 실시예에서도, 소프트 판정값은 8개의 값으로만 한정되는 것이 아니며, 다른 값들을 이용하는 유사한 판정 방법들이 이용될 수도 있다. 또한 비선형적인 소프트 판정 방법이 이용될 수도 있다. 본 실시예에서, 소프트 판정값은 0 내지 7로 표현되었지만, 2진값 "000" 내지 "111"로 표현될 수도 있다. 더욱이, -4에서 4까지의 9개 값을 이용한 소프트 판정이 이용될 수도 있다.
(실시예 5)
본 발명의 실시예 5에 따른 16DAPSK를 위한 소프트 판정 방법이 도 11 및 도 12를 참조하여 이하에 설명된다. 본 실시예에서도, 판정은 위상 방향과 진폭 방향으로 각각 행해진다. 즉, y2, y1, y0은 위상 방향의 비트들이고, y3은 진폭 방향의 비트이다. 송신기는 y2, y1 및 y0로 정의되는 8개의 값에 대해 사전에 그레이 코드를 부가함으로써 상이하게 코딩한다. 비트 y3도 송신측에서 상이하게 코딩된다.
수신기는 지연 검출된 두 개의 심볼간의 위상차 혹은 동기 검출된 두 개의 심볼간의 위상차를 계산하고, 실시예 4에서와 같은 방식으로 y2, y1, y0중 확실히 신뢰할 수 있는 2개 비트에 대해 0 또는 7의 소프트 판정값을 구한다. 나머지 1비트에 대해서는 0 내지 7의 소프트 판정값이 구해진다.
또한, 수신기는 지연 검출된 두 개의 심볼간의 진폭비(amplitude ratio) 혹은 동기 검출된 두 개의 심볼간의 진폭비를 계산하다. 이러한 진폭비에 근거하여, y3에 대한 소프트 판정값이 계산된다. 이 경우에 있어서, 진폭비가 0일 때 y3이 (하드 판정값)＝0 을 갖는 것으로 판정되고, 진폭비가 α 또는 1/α일 때 y3이 (하드 판정값)＝1 을 갖는 것으로 판정되면, 도 12에 도시된 것처럼 소프트 판정이 행해진다.
본 실시예에서, 인접 소프트 판정값들 사이의 경계는 동일한 간격을 가질 수도 있고, 선형 간격이나 혹은 비선형 간격을 가질 수도 있다.
(실시예 6)
본 발명의 실시예 6에 따른 수신기는 도 14를 참조하여 이하에 설명된다. 본 실시예에서는, 16QAM이 이용되며, 송신기는 도 13에 도시된 절차로 코딩을 수행한다.
송신측에서, 데이터 시퀀스는 콘벌루션 코딩(21)된 다음, 인터리브(22)된다. 인터리브는 먼저 비트 단위로 행하여진 다음(221), 그 후에 심볼 단위, 즉, 4비트 단위로 행하여진다(222). 마지막으로, 인터리브된 데이터 시퀀스는 16QAM 변조에 의해 매핑 및 변조(23)되어 송신 신호가 얻어진다.
도 14는 전술한 채널 코딩 시스템에서 이용되는 수신기의 구성을 도시한 것이다.
도 14에서, 복조 및 디매핑 회로(31)는 입력 신호를 수신하여, 이 수신된 신호를 복조 및 디매핑함으로써, IQ 데이터를 출력한다. 소프트 판정 회로(32)는 복조 및 디매핑 회로(31)의 출력을 수신하고, 실시예 1에 따른 소프트 판정 방법으로 소프트 판정을 수행하여, 소프트 판정값을 출력한다.
디인터리버(33)는 소프트 판정 회로(32)의 출력을 수신한다. 이 회로에서, 심볼 디인터리버(331)는 심볼의 단위로 데이터를 디인터리브하고, 비트 디인터리버(332)는 비트 단위로 데이터를 디인터리브한다. FEC 디코더(34)는 디인터리버(33)의 출력을 수신하고, 비터비 디코더(341)는 소프트 판정 비터비 디코딩을 수행하여, 디코딩된 데이터를 출력한다.
전술한 구성의 처리 내용을 이하에 설명한다.
예를 들면, 정보의 비트당 소프트 판정값은 3비트로 표현된다. 이 경우, 복조 및 디매핑 회로(31)는 수신 신호를 복조 및 디매핑하여, 5비트 이상으로 이루어진 출력 IQ 데이터를 획득한다. 계속해서, 소프트 판정 회로(32)는 IQ 데이터에 기초하여 정보 비트당 3비트의 소프트 판정값을 획득한다.
디인터리버(33)에서는, 심볼 디인터리버(331)가 12비트의 단위, 즉, 3비트(소프트 판정값)×4비트(정보) 단위로 디인터리브하고, 비트 디인터리버(332)는 3비트 단위 즉, 3비트(소프트 판정값)×1비트(정보) 단위로 디인터리브한다.
FEC 디코딩 회로(34)는 정보의 2비트에 대해, 즉, 6비트 단위로 비트 디인터리브된 소프트 판정값을 수신해서, 소프트 판정 비터비 디코딩을 순차적으로 수행하여, 디코딩된 데이터를 출력한다.
전술한 구성의 수신기에 따르면, 소프트 판정 회로(32)가 실시예 1의 소프트 판정 방법으로 소프트 판정을 수행하므로, 소프트 판정 비터비 디코딩에 의한 에러 정정(error correction)을 수행할 수 있고, 최대 가능 코드들의 정정 능력을 충분히 활용할 수 있다.
본 실시예에서, 디인터리브는 소프트 판정 후에 수행된다. 대안적으로, 도 14의 소프트 판정 회로(32)와 디인터리버(33)는 서로 위치를 바꿀 수도 있는데, 이 경우 소프트 판정은 디인터리브 이후에 행하여질 것이다.
(실시예 7)
본 발명의 실시예 7에 따른 수신기는 도 15를 참조하여 이하에 설명된다. 본 실시예에서도 16QAM이 이용되며, 송신기는 도 13에 도시된 절차로 코딩을 수행한다.
도 15는 전술한 채널 코딩 시스템에서 이용되는 수신기의 또다른 구성을 도시한다.
도 15에서, 복조 및 디매핑 회로(41)는 입력 신호를 수신하여, 이 수신된 신호를 복조 및 디매핑함으로써, IQ 데이터를 출력한다. 심볼 디인터리버(42)는 복조 및 디매핑 회로(41)의 출력을 수신하여, 심볼 단위로 입력 신호를 디인터리브함으로써, 디인터리브된 데이터를 출력한다. 소프트 판정 회로(43)는 심볼 디인터리버(42)의 출력을 수신하여, 실시예 1의 소프트 판정 방법을 수행함으로써, 소프트 판정값을 출력한다.
소프트 판정값은 FEC 디코더(44)에 입력된다.
FEC 디코더(44)는 비트 디인터리버(441)와 비터비 디코더(442)로 이루어진다. 비트 디인터리버(441)는 소프트 판정 회로(43)에서 출력된 소프트 판정값을 디인터리브한다. 비터비 디코더(442)는 비트 디인터리버(441)의 출력, 즉, 디인터리브된 소프트 판정값에 대해 비터비 디코딩을 수행한다.
전술한 구성의 처리 내용을 이하에 설명한다.
예를 들면, 정보의 비트당 소프트 판정값은 3비트로 표현된다. 이 경우에 있어서, 복조 및 디매핑 회로(41)는 수신 신호를 복조 및 디매핑하여, 5비트 이상으로 구성된 출력 IQ 데이터를 획득한다. 계속해서, 심볼 디인터리버(42)는 전체 10비트 즉, 두 개의 5비트 IQ 데이터의 단위로 심볼 디인터리브를 수행한다.
소프트 판정 회로(43)는 IQ 데이터에 기초하여 정보 비트당 3비트 소프트 판정값을 구한다. 소프트 판정값은 FEC 디코더(44)로 입력된다. FEC 디코더(44)에서, 비트 디인터리버(441)는 소프트 판정값을 3비트 단위 즉, 3비트(소프트 판정값)×1비트(정보) 단위로 디인터리브한다. 또한, FEC 디코더(44)에서, 비터비 디코더(442)는 정보의 2비트에 대해 6비트 단위로 소프트 판정값을 수신해서, 이 소프트 판정값에 대해 비터비 디코딩을 순차적으로 수행하여, 최종적으로 디코딩된 소프트 판정값을 출력한다.
전술한 구성의 수신기에 있어서도, 소프트 판정 회로(43)는 실시예 1의 소프트 판정 방법으로 소프트 판정을 수행하므로, 소프트 판정 비터비 디코딩에 의한 에러 정정을 수행할 수 있으며, 최대 가능 코드들의 정정 능력을 충분히 활용할 수 있다.
도 14의 수신기는 12비트의 단위로 심볼 디인터리브를 수행하지만, 도 15의 수신기는 10비트 단위로 디인터리브를 수행할 수 있으며, 따라서, 작은 하드웨어 규모의 수신기를 실현할 수 있다.
(그 밖의 실시예들)
실시예 6 및 실시예 7에서는, 16QAM이 변조 방법으로서 이용되고, 실시예 1의 소프트 판정 방법이 이용되었다. 변조 방법들(64QAM, 8PSK, 16APSK, 16DAPSK)에 따라 실시예 2 내지 실시예 5의 소프트 판정 방법들을 이용하여, 전술한 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
물론, 다중 위상 변조, 다중 진폭 변조, 다중 위상-다중 진폭 변조 등을 포함하는 그 밖의 변조 방법의 경우에도, 신호 공간 영역에 의해 결정되는 몇몇 유력한 심볼들(probable symbols)에 대해 비트들이 동일한 값을 갖는다면, 이들 비트들은 유력한 것으로 판정된다. 그러나, 이런 심볼들에 대해 상이한 값들을 갖는 비트들은 소프트 판정 처리된다. 이런 식으로 소프트 판정 디코딩을 구현할 수 있으며, 최대 가능 코드들의 정정 능력을 충분히 활용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 다중값 변조로 소프트 판정을 구현할 수 있으며 최대 가능 코딩의 정정 능력을 충분히 활용할 수 있는 소프트 판정 방법이 제공되며, 동시에 이런 소프트 판정 방법을 채용하는 수신 장치가 제공된다.
당업자라면 또다른 이점들과 변형들을 쉽게 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 넓은 의미에서 본원 명세서에 설명 및 도시된 상세한 설명과 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되는 발명의 개념과 그들의 등가물의 사상과 범주를 이탈함이 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 소프트 판정 방법에 있어서,
    그레이 코드로 매핑된 다중 위상변조, 다중 진폭 변조를 포함하는 다중값 변조에 의한 전송 방식에 이용되고, 수신 심볼이 위치하는 영역에 의해 결정되는 정확한 심볼의 후보로 되는 1개 이상의 심볼에 대해 동일한 비트에 대해서는 소프트 판정의 최소치, 최대치중 택일적 판정을 행하고, 상이한 비트에 대해서는 소프트 판정을 처리하는 것을 특징으로 하는 소프트 판정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중값 변조가 다중값 QAM인 경우, 수신 심볼이 위치하는 영역에 의해 정확한 심볼의 후보인 사전결정된 4개 또는 2개 또는 1개의 심볼을 선택하고, 선택된 심볼에 대해 동일한 값들을 갖는 비트들에 대해서는 소프트 판정의 최소치, 최대치중 택일적 판정을 행하고, 상이한 값들을 갖는 2개 또는 1개 또는 0개 비트에 대해서는 소프트 판정 처리하는 것을 특징으로 하는 소프트 판정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중값 변조가 다중값 DAPSK와 다중값 APSK를 포함하는 다중값 PSK인 경우, 수신 심볼이 위치하는 영역에 의해 결정되는 정확한 심볼의 후보인 1개 이상의 심볼에 대해, 진폭 방향으로의 1 비트와 영역에 의해 결정되는 위상 방향으로의 1 비트를 포함하는 전체 2비트중에 2개 또는 1개 또는 0개 비트에 대해서 소프트 판정 처리하고, 다른 비트에 대해서는 소프트 판정의 최소치, 최대치중에서 택일적 판정 처리하는 것을 특징으로 하는 소프트 판정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중값 변조가 다중 위상 변조(multi-phase modulation)인 경우, 수신 심볼이 위치하는 영역에 의해 결정되는 정확한 심볼의 후보인 1개 이상의 심볼에 대해, 영역에 의해 결정되는 위상 방향 1비트의 1 또는 0 비트를 소프트 판정 처리하고, 다른 비트는 소프트 판정의 최소치, 최대치중 택일적 판정 처리하는 것을 특징으로 하는 소프트 판정 방법.
  5. 그레이 코드로 매핑된 다중값 변조된 부호화 신호를 수신하여, 디코딩해서 출력하는 수신 장치에 있어서,
    상기 제 1 항 내지 제 4 항의 소프트 판정 방법중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로를 포함하는 수신 장치.
  6. 수신 장치에 있어서,
    그레이 코드로 매핑된 다중값 변조된 수신 신호를 수신하여, 복조 및 디매핑해서 출력하는 복조 및 디매핑 회로와,
    상기 복조 및 디매핑 회로의 출력을 수신하여, 상기 제 1 항 내지 제 4 항의 소프트 판정 방법중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로와,
    상기 소프트 판정 회로의 출력을 수신하여, 디인터리브를 행해서 출력하는 디인터리버(a deinterleaver)와,
    상기 디인터리버의 출력을 수신하여, FEC(Forward Error Correction) 디코딩을 행해서 출력하는 FEC 디코더
    를 포함하는 수신 장치.
  7. 수신 장치에 있어서,
    그레이 코드로 매핑된 다중값 변조된 수신 신호를 수신하여, 복조 및 디매핑해서 출력하는 복조 및 디매핑 회로와,
    상기 복조 및 디매핑 회로의 출력을 수신하여, 디인터리브를 행해서 출력하는 디인터리버와,
    상기 디인터리버의 출력을 수신하여, 상기 제 1 항 내지 상기 제 4 항의 소프트 판정 방법중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로와,
    상기 소프트 판정 회로의 출력을 수신하여, FEC(Forward Error Correction) 디코딩을 행해서 출력하는 FEC 디코더
    를 포함하는 수신 장치.
  8. 수신 장치에 있어서,
    그레이 코드로 매핑된 다중값 변조된 수신 신호를 수신하여, 복조 및 디매핑해서 출력하는 복조 및 디매핑 회로와,
    상기 복조 및 디매핑 회로의 출력을 수신하여, 심볼 단위로 디인터리브를 행해서 출력하는 심볼 디인터리버와,
    상기 심볼 디인터리버의 출력을 수신하여, 상기 제 1 항 내지 제 4 항의 소프트 판정 방법중 어느 하나의 소프트 판정 방법에 의해 구해진 소프트 판정값을 출력하는 소프트 판정 회로와,
    상기 소프트 판정 회로의 출력을 수신하여, 비트 단위로 디인터리브를 행해서 출력하는 비트 디인터리버와,
    상기 비트 디인터리버의 출력을 수신하여, FEC(Forward Error Correction) 디코딩을 행해서 출력하는 FEC 디코더
    를 포함하는 수신 장치.
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