KR100580085B1 - 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명은, 입력잡음분산을 추정하는 방식과 적응적 정지 기준 구조를 접목하여 반복 복호수를 프리셋(preset)함으로써, 반복 복호수에 따른 계산량과 지연을 줄이기 위한 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋(preset) 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하고 있는 제 1 저장 수단; 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단; 복호기의 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 상기 제 1 저장 수단을 이용하여 추정한 후에 상기 추정한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 추정하는 추정 수단; 및 상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신시스템 등에 이용됨.
반복 복호수, 입력잡음분산, 신호대 잡음비, 터보 복호

Description

복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치 및 그 방법{A apparatus and method for iteration number in decoding scheme}
도 1 은 일반적인 무선통신시스템 송신단에서의 터보 부호화 장치의 일시시예 구성도.
도 2 는 종래의 정지 기준을 적용한 터보 복호화 장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 터보 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치의 일실시예 구성도.
본 발명은 무선통신시스템에서 터보 부호를 사용할 경우 수신단에서 복호 지연을 줄이기 위한 복호화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 입력잡음분산을 추정하는 방식과 적응적 정지 기준 구조를 접목하여 반복 복호수를 프리셋(preset)함으로써, 반복 복호수에 따른 계산량과 지연을 줄이기 위한 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋(preset) 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이동 통신 등의 무선 통신 분야에서 데이터의 신뢰도를 높이기 위하여 사용하는 오류 정정 부호는 디지틀 이동 통신 시스템에서 중요한 요소로 자리잡고 있다.
터보 부호는 RSC(Recursive Systematic Convolution)부호를 병렬로 연접하여 부호화하며, 준 최적 복호 방법인 반복 복호(Iterative Decoding)를 통하여 복호 동작을 수행하게 된다.
또한, 터보 부호는 인터리버(Interleaver)의 크기가 크고 반복 복호가 충분히 수행되었을 때 BER(Bit Error Rate)의 관점에서 새논 리미트(Shannon Limit)에 근접하는 우수한 성능을 보이며, 차세대 이동통신 시스템(IMT-2000)에서도 오류 정정 부호의 하나로 채택되었다.
도 1 은 일반적인 무선통신시스템 송신단에서의 터보 부호화 장치의 일시시예 구성도로서, 입력된 송신 정보비트를 인터리빙하는 인터리버(111 내지 11(n-1))들과, 입력되는 송신 정보비트를 부호화하기 위한 부호기(121)와, 인터리버(111 내지 11(n-1))중 해당 인터리버를 통해 인터리빙된 신호를 부호화하기 위한 부호기(122 내지 12n)들로 구성된다.
정보비트와 부호기(121 내지 12n)의 출력은 채널(130)을 통해 수신단으로 전송된다.
수신단에서의 터보 부호 복호화 장치는 입력전에 미리 정해진 반복 복호수에 따라 복호를 수행한다. 그러나, 실제적으로 가변적 채널 환경에 따라 반복 복호수를 어느 정도 진행하면 그 이상의 반복 복호수에서는 부호이득이 매우 적게 되며, 임의의 반복 복호수에서 이미 요구하는 성능을 얻게 된다. 그러나, 미리 정해진 반복 복호수만큼 복호를 수행하므로 계산량과 지연이 크게 된다.
이러한 문제점을 해결하는 방법으로 터보 복호화 장치에서는 미리 정해진 반복 복호수가 아닌 요구하는 성능을 얻었을 경우 적응적으로 반복복호를 멈추는 정지 기준(stop criterion)구조가 발표되었다.
로버트슨(Robertson. P)은 복호기의 출력단에서 LLR(Log Likelihood Ratio)의 2차 모멘트를 구하여 이를 이용하여 출력잡음분산을 구하여, 이 값이 어떤 문턱값(threshold)보다 적으면 반복 복호를 멈추는 방법을 제안하였다(Robertson. P, "Illuminating the structure of code and decoder of parallel concatenated Recursive Systematic (Torbo) Codes," Proc. of GLOBECOM '94, San Francisco, CA, USA, Nov. 1994, pp. 1298-1303).
또, 모허(Moher)와 하겐아우어(J. Hagenauer)는 각각 프러덕트 부호(product code)와 터보 부호에서의 반복 복호를 위해 연속적인 반복 복호수 i-1과 i의 교차 엔트로피(cross-entropy)를 측정하여 적응적으로 반복 복호를 멈추는 구조를 제안하였다(M. Moher, "Decoding via cross-entropy minimization," in Proc., IEEE Globecom Conf.(Houston, TX, Dec 1993), pp. 809-813),(J. Hagenauer, E. Offer and Lutz Papke, "Iterative Decoding of Binary Block and Convolutional Codes," IEEE Transactions on Information Theory, vol.42 no.2, March 1996).
그 이외에도 복호기의 LLR값에서 외부 정보(extrinsic infomation)를 추출하여 분산을 구하고 첫 번째 반복 복호때의 분산과 어떤 임의의 반복 복호 후의 분산 을 비교하여 문턱값을 넘으면 반복 복호를 멈추는 방법을 제안하고 있다(이황수 외1인, "An Efficient Algorithm for Turbo Decoding" 추계 종합 학술대회, pp. 648-651, 1998. 11).
도 2 는 종래의 정지 기준을 적용한 터보 복호화 장치의 일실시예 구성도이다.
상기 터보 복호화 장치가 LLR값을 이용하여 반복 복호수를 제어하는 경우, MAP(Maximum A Posteriori) 복호기2의 출력단에서 LLR값의 2차 모멘트(moment)를 구하여 이를 이용, 출력잡음분산을 추정하는 추정부(202)와, 추정된 출력잡음분산을 문턱값과 비교하여 문턱값보다 적으면 반복 복호를 멈추게 하는 비교 제어부(201), MAP 복호기1(203), MAP 복호기2(204), 인터리버(205), 디인터리버(206, 207)로 구성된다.
상기 터보 복호화 장치가 외부 정보(extrinsic information)를 이용하여 반복 복호수를 제어하는 경우, MAP 복호기2의 출력단에서 외부 정보의 분산을 측정하는 추정부(202)와, 첫 번째 반복 복호 때의 외부 정보 분산과 어떤 임의의 반복 복호 후의 외부 정보 분산을 비교하여 어떤 문턱값을 넘으면 반복 복호를 멈추게 하는 비교 제어부(201), MAP 복호기1(203), MAP 복호기2(204), 인터리버(205), 디인터리버(206, 207)로 구성된다.
그러나, 기존의 적응적 정지 기준 구조의 공통점은 복호기의 출력단에서 어떤 기준값(예를 들어 LLR값이나 외부 정보)을 사용하여 반복 복호를 멈추는 기준으로 이용하고 있어 한 프레임에서 반복 복호 때마다 기준 값을 계산해야 하는 복잡 도를 가진다.
터보 부호는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)채널에서 최소 에러를 만들어 내는 채널상태정보(입력잡음분산)에 의존한다. 만약 수신된 데이터가 복호기 입력 전에 채널상태값(입력잡음분산)을 정확히 알 수 있다면, 복호기 앞단에서 요구한 성능을 만족하도록 반복 복호수를 미리 설정하여 계산 복잡도를 줄일 수 있다. 입력잡음분산을 추정하는 연구 결과들이 몇 가지 있다.
마이클 에이 조단(Michael A Jordan)은 AWGN채널과 BSC(Binary Symmetric Channel)에서 추정된 신호대 잡음비(SNR:signal to noise ratio)로 에러의 효과를 나타낸 연구결과를 발표하였다(Michael A Jordan and Robert A Nichols, "The Effects of Channel Characteristics on Turbo Code Performance," 1996 IEEE Military Communications Conference(MILCOM '96) McLean, Virginia, pp. 17-21 Oct 21-24, 1996).
리드(M. C. Reed)는 복호기의 출력에서 어떤 기준 값을 측정하여, 입력잡음분산을 추정하는 방법을 제안하였으며(M. C. Reed, P. D. Alexander and J. A. Asenstorfer, "Numerical analysis of the maximum a posteriori algorithm," Allerton Conf. on Commun., Control, and Computing, Monticello, USA, Sep-Oct. 1997.),(M. C. Reed, and J. A. Asenstorfer, "A Novel Variance Estimator for Torbo-Code Decoding" International Conference on Telecommunications, Melboume, Australia, pp. 173-178, 2-5 April, 1997), 타드 에이 서머즈(Todd A. Summers)는 잡음분산 추정에서 잘못 추정된 신호대 잡음비의 영향과 정확한 잡음분 산 추정을 위한 방법을 제안하였다(Todd A. Summers and Stephen G. Wilson, "SNR Mismatch and Online Estimation in Turbo Decoding," IEEE Transaction on Communication, Vol. 46, No. 4, pp. 421-423, April 1998).
또한, 메튜 씨 발렌티(Matthew C. Valenti)는 AWGN채널뿐만 아니라 플랫 페이딩 채널(flat fading channel)에서 입력잡음분산을 추정하는 방법을 제안하였으며( Matthew C. Valenti and Brian D. Woerner, "Performance of Turbo Codes in Interleaved Flat Fading Channels with Estimated Channel State Information," in Proc., IEEE Vehicular Technology Conference(VTC), Ottawa Canada, pp. 66-70 May 1998), 리데 정(Li-Der Jeng)은 다경로 페이딩 채널(multipath fading channel)에서 파일럿 톤(pilot tone)과 파일럿 심볼(pilot symbol)을 이용하여 입력잡음분산을 추정하는 연구 결과를 발표하였다(Li-Der Jeng, Yu T. Su and Jung-Tang Chiang, "Performance of Turbo codes in Multipath Fading Channels," in Proc., IEEE Vehicular Technology Conference(VTC), Ottawa Canada, pp. 61-65 May 1998).
그러나, 이와 같은 연구 결과들은 독립적으로 이루어졌으며, 위에서 언급한 두 가지 방법(입력잡음분산 추정방법과 적응적 정지 기준 구조)을 접목한 연구결과들은 발표되지 않았다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 입력잡음분산을 추정하는 방식과 적응적 정지 기준 구조를 접목하여 반복 복호수를 프리셋(preset)함으로써, 반복 복호수에 따른 계산량과 지연을 줄이기 위한 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋(preset) 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 장치는, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서, 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하고 있는 제 1 저장 수단; 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단; 복호기의 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 상기 제 1 저장 수단을 이용하여 추정한 후에 상기 추정한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 추정하는 추정 수단; 및 상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 장치는, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서, 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하고 있는 제 1 저장 수단; 상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단; 복호기 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 저장 수단으로부터 추정하는 추정수단; 및 상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복 호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 3 장치는, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서, 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 1 저장 수단; 복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 입력잡음분산을 이용하여 신호대 잡음비를 추정하는 추정 수단; 및 상기 제 1 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 4 장치는, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서, 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하고 있는 제 1 저장 수단; 상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단; 복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한한 후에 상기 구한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 저장 수단을 이용하여 추정하는 추정 수단; 및 상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 제 1 방법은, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서, 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하는 제 1 단계; 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 2 단계; 복호기의 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 추정하고, 상기 추정한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 추정하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 방법은, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서, 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하는 제 1 단계; 상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 2 단계; 복호기 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 추정하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 3 방법은, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서, 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 1 단계; 복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 입력잡음분산을 이용하여 신호대 잡음비를 추정하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 4 방법은, 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서, 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하는 제 1 단계; 상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 2 단계; 복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한한 후에 상기 구한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 추정하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이처럼 본 발명에서는 MAP 복호기1의 출력단에서 측정한 LLR값의 평균값을 이용하여 출력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00001
2 o)을 구하고, 이 출력잡음분산을 활용하여 입력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00002
2 i)추정한 후에, 이 입력잡음분산을 이용하여 신호대 잡음비를 구하여 모의실험을 통해 이미 얻어진 결과를 저장한 룩 업 테이블을 이용하여 요구하는 성능을 만족하는 반복 복호수를 반복 복호수 프리셋 블럭을 통해 적응적으로 미리 설정함으로써 계산량과 지연을 효율적으로 감소시킨다.
한편, 본 발명에서는 MAP 복호기1의 앞단으로 입력되는 입력값으로부터 입력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00003
2 i)을 추정하고, 이 입력잡음분산을 이용하여 신호대 잡음비를 구하여 모의실험을 통해 이미 얻어진 결과를 저장한 룩 업 테이블을 이용하여 요구하는 성 능을 만족하는 반복 복호수를 반복 복호수 프리셋 블럭을 통해 적응적으로 미리 설정함으로써 계산량과 지연을 효율적으로 감소시킨다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 터보 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 터보 복호화 장치는, MAP 복호기1의 출력잡음분산으로 입력잡음분산을 추정하여 적응적으로 반복 복호수를 프리셋(preset)하는 반복 복호수 프리셋(preset) 장치(310)와, 상기 반복 복호수 프리셋(preset) 장치로부터 설정된 값에 따라 반복 복호수를 제어하는 반복 복호수 제어기(320)와, 상기 반복 복호수 제어기의 제어에 따라 복호화를 수행하는 복호부(330)를 구비한다.
그리고, 상기 반복 복호수 프리셋(preset) 장치(310)는, MAP 복호기1의 출력단에서 측정한 LLR값의 평균을 이용하여 출력잡음분산을 구하고, 입력잡음분산 룩 업 테이블(Look up table)(312)에서 상기 출력잡음분산에 해당하는 입력잡음분산을 구하며, 이 값을 이용 신호대 잡음비를 추정하는 추정부(314), 상기 신호대 잡음비를 이용하여 반복 복호수 룩 업 테이블(311)에서 요구하는 성능을 만족하는 반복 복호수를 구하여 두 번째 반복 복호 때부터 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 블럭(313), 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하고 있는 입력잡음분산 룩 업 테이블(Look up table)(312), 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 반복 복호수 룩 업 테이블(Look up table)(311)을 구비한다.
여기서, 상기 입력잡음분산 룩 업 테이블(312)에 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하므로써, 상기 추정부(314)가 이 룩 업 테이블(312)을 이용하여 입력잡음분산을 추정한 후에 후술되는 [수학식 5]에 따라 신호대 잡음비를 계산하도록 하는 상기 방식과 달리, 상기 룩 업 테이블(312)에 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산과 상기 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하거나, 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하므로써, 상기 추정부(314)가 출력잡음분산으로부터 바로 신호대 잡음비를 추정하도록 구현할 수도 있다.
한편, 상기 일예에서는 MAP 복호기1의 출력단에서 측정한 LLR값의 평균값을 이용하여 출력잡음분산을 구한 후에 이 출력잡음분산을 이용하여 입력잡음분산을 추정하는 방식을 설명하고 있으나, 다른 실시예로서 MAP 복호기1의 앞단으로 입력되는 입력값으로부터 입력잡음분산을 추정하는 방식으로 구현할 수도 있다. 물론, 그 이후의 동작은 상기 일예와 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않기로 한다.
단지, 입력잡음분산을 추정한 후에 [수학식 5]에 따라 신호대 잡음비를 계산하는 경우에는 입력잡음분산 룩 업 테이블이 필요없게 된다.
상기 반복 복호수 프리셋 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
MAP 복호기1의 출력인 LLR(Log Likelihood Ratio)값을
Figure 111999015701420-pat00004
k 라 하고, 이 값을 인터리빙한 값을
Figure 111999015701420-pat00005
′k라 하자.
Figure 111999015701420-pat00006
k 을 표현하면 다음의 [수학식 1]과 같다.
Figure 111999015701420-pat00007
여기서, R과 dt는 각각 MAP 복호기1의 입력에서 수신된 심볼, 정보 심볼을 나타낸다.
인터리빙 후에는 다음의 [수학식 2]와 같다.
Figure 111999015701420-pat00008
[수학식 2]를 다시 쓰면 다음의 [수학식 3]과 같다.
Figure 111999015701420-pat00009
여기서, R′,d′,n′은 각각 MAP 복호기1의 출력에서 수신된 심볼, 정보 심 볼, 잡음(noise)을 나타낸다.
[수학식 3]의 양쪽에 평균을 취하면 다음의 [수학식 4]와 같다.
Figure 111999015701420-pat00010
여기서,
Figure 111999015701420-pat00011
0 2은 출력잡음분산을 나타낸다.
그러므로, LLR값의 평균을 이용하여 MAP 복호기 출력 신호의 출력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00012
0 2)을 구할 수 있다.
그리고, 입력잡음분산 룩 업 테이블(Look up table)(212)을 이용하여 상기 출력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00013
0 2)으로부터 입력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00014
i 2)을 추정할 수 있다.
입력잡음분산을 추정하게 되면 다음의 [수학식 5]에 의해 신호대 잡음비를 추정할 수 있다.
Figure 111999015701420-pat00015
여기서, r은 부호율, Eb는 에너지, No는 잡음을 나타낸다.
상기 입력잡음분산 룩 업 테이블(Look up table)(312)의 예는 [표 1], [표 2]와 같다.
Figure 111999015701420-pat00016
상기 [표 1]은 부호율(R) 1/2, 구속장(K) 3, 프레임 크기 256비트(1,000 프레임의 평균값), 랜덤 인터리버, MAP복호 알고리즘에서의 Eb/No에 따른 입력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00017
i 2)과 출력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00018
0 2) 값을 나타낸다.
상기 [표 1]에서의 특징을 살펴보면 입력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00019
i 2)에 따른 출력잡음분 산(
Figure 111999015701420-pat00020
0 2)이 감소되어 나타나고 있음을 알 수 있다. 이는 MAP 복호기1(331)에 의해 에러가 어느 정도 수정이 되기 때문에 나타나는 현상이다. 실제 모의실험 결과 매우 큰 값의 입력잡음분산(예를들어 매우 낮은 신호대 잡음비)에서는 출력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00021
0 2)과 거의 같은 값을 나타낸다. 이는 너무 낮은 신호대 잡음비에서는 MAP 복호기1(331)이 에러를 거의 수정하지 못하기 때문이다.
Figure 111999015701420-pat00022
상기 [표 2]는 부호율(R) 1/3, 구속장(K) 4, 프레임 크기 256비트(1,000 프레임의 평균값), 랜덤 인터리버, MAP복호 알고리즘에서의 Eb/No에 따른 입력잡음분 산(
Figure 111999015701420-pat00023
i 2)과 출력잡음분산(
Figure 111999015701420-pat00024
0 2) 값을 나타낸다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기한 바와 같은 본 발명은, MAP 복호기1의 출력잡음분산으로 입력잡음분산을 추정하고, 신호대 잡음비를 추정하여 요구 성능을 만족하는 반복 복호수를 가변적으로 설정할 수 있도록한다.
또한, 본 발명은, 최종 수신단에서 기준값을 반복 복호때마다 측정하여 반복 복호를 멈추는 기준으로 삼는 기존의 적응적 정지 기준 구조와 달리, 반복 복호수를 적응적으로 미리 설정(preset)하므로써 프레임마다 한번의 기준 값 계산만 수행하면 되므로 계산 복잡도와 지연을 효과적으로 감소시킨다.

Claims (8)

  1. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서,
    출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하고 있는 제 1 저장 수단;
    신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단;
    복호기의 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 상기 제 1 저장 수단을 이용하여 추정한 후에 상기 추정한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 추정하는 추정 수단; 및
    상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단
    을 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치.
  2. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서,
    출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하고 있는 제 1 저장 수단;
    상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단;
    복호기 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 저장 수단으로부터 추정하는 추정수단; 및
    상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단
    을 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치.
  3. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서,
    신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 1 저장 수단;
    복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 입력잡음분산을 이용하여 신호대 잡음비를 추정하는 추정 수단; 및
    상기 제 1 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단
    을 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치.
  4. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 있어서,
    입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하고 있는 제 1 저장 수단;
    상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하고 있는 제 2 저장 수단;
    복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한한 후에 상기 구한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 저장 수단을 이용하여 추정하는 추정 수단; 및
    상기 제 2 저장 수단을 이용하여 상기 추정 수단에서 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 반복 복호수 프리셋 수단
    을 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치.
  5. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서,
    출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 저장하는 제 1 단계;
    신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 2 단계;
    복호기의 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 입력잡음분산을 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 추정하고, 상기 추정한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 추정하는 제 3 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 4 단계
    를 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 방법.
  6. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서,
    출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하는 제 1 단계;
    상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 2 단계;
    복호기 출력단에서 출력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 출력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 추정하는 제 3 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 4 단계
    를 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 방법.
  7. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서,
    신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 1 단계;
    복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한 후에 상기 구한 입력잡음분산을 이용하여 신호대 잡음비를 추정하는 제 2 단계; 및
    상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 3 단계
    를 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 방법.
  8. 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 장치에 적용되는 반복 복호수 프리셋 방법에 있어서,
    입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 저장하는 제 1 단계;
    상기 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 저장하는 제 2 단계;
    복호기의 입력단에서 입력잡음분산을 구한한 후에 상기 구한 입력잡음분산에 상응하는 신호대 잡음비를 상기 제 1 단계에서 기저장된 값을 이용하여 추정하는 제 3 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 기저장된 값을 이용하여 상기 추정한 신호대 잡음비에 상응하는 반복 복호수를 구하여 상기 복호화 장치의 반복 복호수를 미리 설정하는 제 4 단계
    를 포함하는 복호화 장치의 반복 복호수 프리셋 방법.
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