KR100651202B1 - 연판정 복조 장치 및 그 방법 - Google Patents

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decision demodulation
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류선희
강군석
안도섭
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 고차원의 변조방식을 사용하여 반복 복호를 수행하는 적응형 전송 통신 시스템 등에서 연판정 복조를 수행하기 위한 연판정 복조 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 수신 심벌을 양자화(quantized)하여 해당 수신신호와의 최근접 성상도 지점을 결정하고 그 반대 비트에 해당하는 성상도 지점 중 최근접 성상도 지점을 미리 저장된 값에서 검출하여 두 성상도 지점과 채널 수신 심벌을 이용하여 연판정 복조값을 생성하기 위한 연판정 복조 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 연판정 복조 방법에 있어서, 변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하는 분할 단계; 각 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하는 저장 단계; 채널 수신 신호를 양자화하는 양자화 단계; 상기 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점을 결정하는 단계; 상기 결정한 최근접 성상도 지점에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점을 상기 저장 단계에서 저장한 값에서 검출하는 단계; 및 상기 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 채널 수신 신호를 이용하여 연판정 복 조값을 연산하는 연산 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 적응형 전송 통신 시스템(adaptive transmission communication system), 신호 처리 시스템, 및 디지털 통신 시스템 등에 이용됨.
연판정, 복조, 성상도 지점, 기 결정 저장, 적응형 전송 통신 시스템, 채널 복호화기

Description

연판정 복조 장치 및 그 방법{Apparatus and method of soft-output demodulation}
도 1은 본 발명이 적용되는 고차원 변조방식을 사용한 적응형 전송 통신 시스템의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 연판정 복조 장치의 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 채널 수신신호의 양자화 및 8PSK 변조방식에서 영역선택 방식을 설명하기 위한 일실시예 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 채널 수신신호의 양자화 및 16QAM 변조방식에서 영역선택 방식을 설명하기 위한 일실시예 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 연판정 복조 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
201 : 양자화부 202 : 영역 선택부
203 : 연판정 복조값 연산부 204 : 반대 성상도 지점 검출부
본 발명은 고차원의 변조방식을 사용하여 반복 복호를 수행하는 적응형 전송 통신 시스템 등에서 연판정 복조(demodulation)를 수행하기 위한 연판정 복조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고차원의 변조방식을 사용하여 반복 복호를 수행하는 디지털 통신 시스템 등에서 반복 복호화기(채널 복호화기)에 입력될 채널 신뢰도 값을 얻기 위한, 보다 낮은 복잡도를 가지는 연판정 복조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 고차원의 변조방식에서는 하나의 심벌에 다수 개의 정보 비트를 실어 전송함으로써 전송 대역의 효율을 높인다. 또한 연판정 복호를 수행하는 채널 부호와 같이 반복 복호를 통하여 성능을 향상시키는 방식을 고차원의 변조방식과 결합함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다. 그리고 통신 시스템에서 터보 부호나 LDPC(Low Density Parity Check) 부호 등의 채널 부호는 연판정 복호 과정을 통하여 반복 복호를 거듭할수록 뛰어난 비트 오율 성능을 보인다. 그러나 이러한 장점은 변조기로부터 정확한 연판정 출력값을 얻을 수 있을 때 가능한 것이다.
한편, 고차원의 변조방식을 반복 복호 방식과 결합한 시스템은 다양한 응용 분야에 적용이 가능하지만, 그 복조 과정에서의 복잡도가 매우 큰 문제점이 발생한다. 선행 기술들에서 제시한 복조방식을 고차원 변조방식에 적용할 경우 채널 복호화기에 입력값으로 필요한 연판정 복조값을 계산하기 위해 수신 심벌과 성상도 상의 모든 심벌 사상 지점들 간의 거리를 연산하는 과정에서 많은 계산상의 복잡도가 파생된다.
특히, 로그(log)와 지수(exponential) 등과 같이 연산 부담이 비교적 큰 계산 과정이 필요하다.
또한 채널의 품질에 따라 변조방식과 부호화율을 변화시키는 적응형 전송방식을 사용할 경우 변조방식 차수의 변화에 따라 각각의 복조기를 사용하여야 하기 때문에 구현 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 수신 심벌을 양자화(quantized)하여 해당 수신신호와의 최근접 성상도 지점을 결정하고 그 반대 비트에 해당하는 성상도 지점 중 최근접 성상도 지점을 미리 저장된 값에서 검출하여 두 성상도 지점과 채널 수신 심벌을 이용하여 연판정 복조값을 생성하기 위한 연판정 복조 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하고 해당 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장한 후에, 채널 수신 신호를 양자화하여 그 영역에 속하는 변조방식에 해당하는 최근접 성상도 지점을 결정하고 그 반대 비트에 해당하는 성상도 지점 중 최근접 성상도 지점을 상기 미리 저장된 값에서 검출하여 두 성상도 지점과 채널 수신 심벌을 이용하여 연판정 복조값을 보다 낮은 복잡도를 가지고 생성하고, 또한 채널의 품질에 따라 변조방식과 부호화율을 변화시키는 적응형 전송방식을 사용할 경우 변조방식 차 수의 변화에 따라 각각의 복조기를 사용할 필요없이 동일한 구조를 공유할 수 있는 연판정 복조 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 연판정 복조 장치에 있어서, 변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하여 각 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하고 있는 저장 수단; 채널 수신 신호를 양자화하기 위한 양자화 수단; 상기 양자화 수단에서 양자화한 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점을 결정하기 위한 영역 결정 수단; 상기 영역 결정 수단에서 결정한 최근접 성상도 지점에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점을 상기 저장 수단에 미리 저장되어 있는 값에서 검출하기 위한 반대 성상도 지점 검출 수단; 및 상기 영역 결정 수단에서 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 반대 성상도 지점 검출 수단에서 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 상기 채널 수신 신호를 이용하여 연판정 복조값을 연산하기 위한 연판정 복조값 연산 수단을 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 연판정 복조 방법에 있 어서, 변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하는 분할 단계; 각 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하는 저장 단계; 채널 수신 신호를 양자화하는 양자화 단계; 상기 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점을 결정하는 단계; 상기 결정한 최근접 성상도 지점에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점을 상기 저장 단계에서 저장한 값에서 검출하는 단계; 및 상기 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 채널 수신 신호를 이용하여 연판정 복조값을 연산하는 연산 단계를 포함한다.
또한 상기 본 발명의 방법은, 변조방식의 차수가 변화됨에 따라 해당 변조방식에 따른 최근접 성상도 지점과 그에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점 간의 대응 저장 관계를 변화시키는 단계를 더 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 고차원 변조방식을 사용한 적응형 전송 통신 시스템의 일실시예 구성도로서, 채널 부호화와 고차원의 변조방식을 적용하여 연판정 을 수행하는 적응형 전송 통신 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 고차원 변조방식을 사용한 적응형 전송 통신 시스템은, 채널 부호화기(101)와 변조기(102)를 포함하는 송신단, 채널(103), 및 복조기(104)와 채널 복호화기(105)를 포함하는 수신단으로 이루어져 있다.
상기 각 구성 요소의 동작을 살펴보면, 상기 채널 부호화기(101)는 입력 이진 데이터를 부호화하여 변조기(102)로 전달하고, 그에 따라 상기 변조기(102)는 변조 차수에 해당하는 부호화된 비트들을 하나의 심벌로 사상시킨다. 이후에 상기 변조된 신호가 채널(103)을 통하여 수신단으로 송신된다.
이때, 채널(103)에서는 송신 신호에 잡음이 더해지고, 수신단의 복조기(104)에서는 다시 수신 신호의 복조를 통해 하나의 심벌에 해당하는 변조 차수 개의 부호 비트에 대한 연판정 복조값을 각각 계산하여 채널 복호화기(105)로 출력한다. 그에 따라, 상기 연판정 복조값은 채널 복호화기(반복 복호화기)(105)에서 채널 신뢰도 값으로 사용되게 된다.
이와 같은 M진 변조 방식(M은 자연수)에서 하나의 채널 수신 심벌(채널 수신 신호) r에 해당하는 M개의 부호화 비트 c1,c2,..,cM에 대한 각각의 연판정 복조값이 필요하다. 다시 말해서, 채널 복호화기(반복 복호화기)(105)에서는 각각의 부호화된 비트들에 대한 채널 신뢰도 값이 요구되기 때문에, 복조기(104)에서는 이들에 대한 연판정 복조값을 계산하여 출력해 주어야 한다.
채널 수신 신호 r에 대한 부호화 비트 ci의 조건부 확률은 하기의 [수학식 1]과 같다.
Figure 112005065670261-pat00001
여기서 c j,j=0,..,M-1,j≠k ≡ bin(i)는 c j,j=0,..,M-1,j≠k 가 i의 이진 분해 과정에 따라 0이나 1일 될 동시 사건이다.
그리고 복소 가우시안 잡음 채널을 가정하면 채널 수신 심벌에 대한 송신 심벌의 조건부 확률은 하기의 [수학식 2]와 같다.
Figure 112005065670261-pat00002
여기서
Figure 112005065670261-pat00003
은 잡음 분산이고, s는 전송 심벌, r은 채널 수신 신호(채널 수신 심벌)이다. 따라서 상기 [수학식 1]은 하기의 [수학식 3]과 같이 변환된다.
Figure 112005065670261-pat00004
여기서 s k(1,i) 와 s k(0,1) 은 각각 k번째 부호화 비트의 0과 1에 해당하는 변조된 심벌을 나타낸다. 즉,
Figure 112005065670261-pat00005
이다.
그러나 전술한 종래의 연판정 복조 방법은 수신 심벌과 성상도 상의 모든 지점들 간의 거리를 계산해야만 하는 높은 복잡도의 문제가 있다. 복잡도 감소를 위하여, 하기의 [수학식 4]와 같은 최대-로그 근사화(max-log approximation) 수식을 사용하면 계산 복잡도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 반복 복호 진행 시에 신뢰도 값의 포화 현상도 막을 수 있다.
Figure 112005065670261-pat00006
따라서 상기 [수학식 4]를 통해 복잡도를 줄인 복조기의 동작은 하기의 [수학식 5]와 같다.
Figure 112005065670261-pat00007
이제 부호화된 비트 각각에 해당하는 채널 신뢰도를 계산하는 방식을 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 연판정 복조 장치의 일실시예 구성도로서, 고차원 변조방식을 사용한 경우의 연판정 복조 장치의 구성을 나타내고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연판정 복조 장치는, 변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하여 각 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하고 있는 저장부(도면에 도시되지 않음), 채널(103)을 통하여 수신되는 채널 수신 신호를 양자화하기 위한 양자화부(201), 상기 양자화부(201)에서 양자화한 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점을 결정하기 위한 영역 선택부(202), 상기 영역 선택부(202)에서 결정한 최근접 성상도 지점에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점을 상기 저장부에 미리 저장되어 있는 값에서 검출하기 위한 반대 성상도 지점 검출부(204), 및 상기 영역 선택부(202)에서 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 반대 성상도 지점 검출부(204)에서 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 상기 채널 수신 신호를 이용하여 연판정 복조값을 연산하여 채널 복호화기(105)로 출력하기 위한 연판정 복조값 연산부 (203)를 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 연판정 복조 장치의 영역 선택부(202)와 저장부는, 변조방식의 차수가 변화됨에 따라 해당 변조방식에 따른 최근접 성상도 지점과 그에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점 간의 대응 저장 관계를 변화시키는 기능을 더 수행한다.
그리고 상기 양자화부(201)는, 상기 채널(103)을 통하여 수신되는 채널 수신 신호의 실수 성분과 허수 성분을 해당 변조방식의 성상도 영역에 따라 분류한다.
그리고 상기 영역 선택부(202)는 상기 양자화부(201)에서 성상도 영역에 따라 양자화된 채널 수신 신호가 속한 영역에 위치하는 성상도 지점을 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점으로 선택한다.
본 발명의 원리를 좀 더 상세히 살펴보면, 채널 수신 심벌(채널 수신 신호) r의 실수성분을 x, 허수 성분을 y라 두면, r = (x, y)이다. 이때, 변조된 심벌 s에 해당하는 채널 수신 신호 r은 가장 가까운 성상도 지점을 z k , nest = (x nest , y nest )라 둔다. k번째 수신 심벌의 가까운 성상도 지점 z nest 가 정보 비트 1에 해당되는 경우 i번째 부호 비트 c j 의 0의 성상도 지점군 중에서 가장 가까운 지점을 z op (i) = (x op (i) , y op (i) )라 둔다.
이러한 r = (x, y)와 z nest = (x nest , y nest ), z op (i) = (x op (i) , y op (i) )를 이용하여 상기 [수학식 5]를 다시 정리하면 하기의 [수학식 6]과 같다.
Figure 112005065670261-pat00008
이러한 복조방식을 사용할 경우 종래의 방식에서 큰 복잡도를 차지하였던 지수 연산, 및 로그 연산을 수행하지 않아도 된다. 즉, 기본적인 덧셈 연산과 곱셈 연산으로 연판정 복조값을 연산할 수 있으며, 여기서 z nest 와 z op (i) 의 연산의 경우 계산 결과를 미리 표로 저장하여 복잡도를 줄일 수 있다.
종래의 방식에서 가장 가까운 성상도를 선택하는 과정을 수신신호와
Figure 112005065670261-pat00009
개의 모든 성상도 지점과의 거리를 계산하여 비교하는 것과는 달리, 본 발명에서는 변조방식의 차수에 따라 성상도 영역을 분할하고 수신신호를 양자화하여 이에 해당하는 성상도 지점 z nest 를 결정한다.
도 3은 본 발명에 따른 채널 수신신호의 양자화 및 8PSK(Phase Shift Keying) 변조방식에서 영역선택 방식을 설명하기 위한 일실시예 설명도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 8PSK 변조방식의 8개의 성상도 지점을 영역별로 z 1 , z 2 ,..,z 8 로 분할한다. 수신 심벌 r이 도 3의 예와 같이 수신될 경우 영역 z 4 에 속하므로 가장 가까운 성상도 지점은 z 4 가 된다. 또한 변조된 심벌의 3번째 비트에 대응되는 가장 가까운 성상도 지점 z op (3) 는 z 3 지점이 된다.
이러한 8PSK 변조방식에서 수신 심벌의 최근접 성상도 지점 z nest 가 z 1 , z 2 ,..,z 8 각각에 해당되면 이에 대응하는 심벌 성상도 지점 z op (1) , z op (2) , z op (3) 은 다음의 [표 1]과 같다.
Figure 112005065670261-pat00010
도 4는 본 발명에 따른 채널 수신신호의 양자화 및 16QAM(Quadrature Amplitude modulation) 변조방식에서 영역선택 방식을 설명하기 위한 일실시예 설명도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 16QAM 변조방식의 경우에 16개의 성상도 지점을 영역별로 z 1 , z 2 ,..,z 16 으로 분할한다. 도 4의 예에 도시된 바와 같이 수신 심벌 r이 수신될 경우 영역 z 8 에 속하므로 가장 가까운 성상도 지점은 z 8 이 된다. 또한 변조된 심벌의 4번째 비트에 대응되는 가장 가까운 성상도 지점 z op (4) 는 z 4 지점이 된다.
이러한 16QAM 변조방식에서 수신 심벌의 최근접 성상도 지점 z nest 가 z 1 , z 2 ,..,z 16 각각에 해당되면 이에 대응하는 심벌 성상도 지점 z op (1) , z op (2) , z op (3) , z op(4) 는 역시 다음의 [표 2]와 같다.
Figure 112005065670261-pat00011
고차원 변조방식의 차수와 변조방식 성상도의 영역에 따른 수신신호 양자화 과정을 통하여 해당 부호 비트의 영/일 심벌 성상도에서 채널 수신신호와 가까운 z nest 와 z op (i) 를 이용하여 연판정 복조값을 결정하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 연판정 복조 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 적응형 전송 통신 시스템의 채널 복호화기를 위한 효율적인 연판정 복조 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 변조방식 차수 M 에 따라 성상도 지점 영역을 분할하고, 그 성상도 지점 z nest 에 따라 가장 가까운 반대 부호화 비트 성상도 지점 z op (i) 를 결정하여 표로 저장한다(501, 502). 계속해서, 주어진 z nest 에 따라 변조 심벌에 해당하는 M개의 부호화 비트 c1,c2,..,cM에 대하여 성상도 지점 z op (i) 를 결정하여 표로 저장한다(502 내지 504). 이처럼, 변조방식의 차수에 따라
Figure 112005065670261-pat00012
개의 성상도 지점 z 1 에 해당하는 z nest 에 대하여 반대 부호화 비트 성상도 지점을 결정하여 표로 저장한다(501 내지 506). 이러한 과정을 수신단에서 미리 수행함으로써 계산 복잡도를 줄일 수 있다.
여기서, 상기 성상도 지점 영역 분할 과정은, 변조방식에 따라 해당되는 성상도에서 각 성상도 지점간의 중간 지점을 경계로 설정하여 분할한다.
그리고 상기 반대 부호화 비트 성상도 지점 z op (i) 는, 선택된 성상도 지점이 부호 비트 1에 해당할 경우 0의 변조 성상도 지점군 중에서, 선택된 성상도 지점이 부호 비트 0에 해당할 경우 1의 성상도 지점군 중에서 가장 가까운 성상도 지점을 선택한다.
이때, 상기 반대 부호화 비트 성상도 지점 z op (i) 는, 채널 수신 심벌의 최근접 성상도 지점 하나에 대응하여 변조방식의 차수인 M개가 존재한다.
이후, 채널을 통하여 수신되는 채널 수신 심벌 r에 대하여 복조가 시작되면(507) 변조방식의 차수에 따라 채널 수신 심벌 r을 양자화하여(508) 영역 결정을 통해 가장 가까운 성상도 상의 지점 z nest 를 결정한다(509).
이후, 상기 반대 부호화 비트 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하고 있는 성상도 관계표에서 m개의 z op (i) 를 검출한다(511).
이후, 채널 수신 심벌 r과 z nest 그리고 m개의 z op (i) 를 이용하여 상기 [수학식 6]과 같이 연판정 복조값을 연산하여(512) 이를 채널 복호화기(예 : 터보 복호화기)(105)의 채널 신뢰도 값으로 출력한다(513). 여기서, 상기 연판정 복조값 연산 과정은 채널 수신 심벌과 채널 수신 심벌의 최근접 성상도 지점, 및 반대 비트 최근접 성상도 지점의 함수인 상기 [수학식 6]을 이용하여 연판정 복조값을 계산한다.
한편, 부가적으로 적응형 전송 방식을 사용하는 경우 변조방식의 차수가 변화될 수 있는데(514) 만약 변조방식의 차수가 변화되면 그에 따라 z nest 와 z op (i) 대응표(성상도 관계표)를 변조방식의 차수에 맞게 변화시킨 후에(517) "508" 과정으로 진행한다.
이처럼 변조방식의 차수가 변화되더라도 연판정 복조식은 동일하므로 수신단에서는 변조방식의 차수별로 서로 다른 복조기를 구현하는 것이 아니라 하나의 복조기로 연판정 복조값을 생성할 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 고차원 변조기와 복조기와 반복 복호기가 연접한 시스템에서 채널 신뢰도를 계산하는 연판정 복조 방식을 보다 낮은 복잡도를 가지고 설계할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 적응형 전송 통신 시스템의 요구 사항에 따라 변조방식의 차수가 변화되어도 각각의 복조기를 사용할 필요없이 동일한 복조기를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 연판정 복조값을 이용하여 반복 복호화함으로써 고효율의 대역폭과 뛰어난 성능을 가지는 통신 시스템을 설계할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 연판정 복조 장치에 있어서,
    변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하여 각 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하고 있는 저장 수단;
    채널 수신 신호를 양자화하기 위한 양자화 수단;
    상기 양자화 수단에서 양자화한 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점을 결정하기 위한 영역 결정 수단;
    상기 영역 결정 수단에서 결정한 최근접 성상도 지점에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점을 상기 저장 수단에 미리 저장되어 있는 값에서 검출하기 위한 반대 성상도 지점 검출 수단; 및
    상기 영역 결정 수단에서 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 반대 성상도 지점 검출 수단에서 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 상기 채널 수신 신호를 이용하여 연판정 복조값을 연산하기 위한 연판정 복조값 연산 수단
    을 포함하는 연판정 복조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역 결정 수단과 상기 저장 수단은,
    변조방식의 차수가 변화됨에 따라 해당 변조방식에 따른 최근접 성상도 지점 과 그에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점 간의 대응 저장 관계를 변화시키는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연판정 복조값 연산 수단은,
    상기 영역 결정 수단에서 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 반대 성상도 지점 검출 수단에서 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 상기 채널 수신 신호의 함수인 하기 [수학식 6]을 이용하여 연판정 복조값을 연산하여 채널 복호화기의 채널 신뢰도 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 장치.
    [수학식 6]
    Figure 112005065670261-pat00013
    여기서, 채널 수신 신호 r의 실수성분을 x, 허수 성분을 y라 하면, r = (x, y)임. 채널 수신 신호 r의 가장 가까운 성상도 지점 z k , nest = (x nest , y nest )임. i번째 부호 비트 c j 의 가장 가까운 지점 z op (i) = (x op (i) , y op (i) )임.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 양자화 수단은,
    상기 채널 수신 신호의 실수 성분과 허수 성분을 해당 변조방식의 성상도 영역에 따라 분류하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영역 결정 수단은,
    상기 양자화 수단에서 성상도 영역에 따라 양자화된 채널 수신 신호가 속한 영역에 위치하는 성상도 지점을 상기 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점으로 선택하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 장치.
  6. 연판정 복조 방법에 있어서,
    변조방식에 따라 성상도 지점 영역을 분할하는 분할 단계;
    각 성상도 지점별로 대응되는 반대 비트의 최근접 성상도 지점을 미리 결정하여 저장하는 저장 단계;
    채널 수신 신호를 양자화하는 양자화 단계;
    상기 채널 수신 신호에 상응하는 최근접 성상도 지점을 결정하는 단계;
    상기 결정한 최근접 성상도 지점에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점 을 상기 저장 단계에서 저장한 값에서 검출하는 단계; 및
    상기 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 채널 수신 신호를 이용하여 연판정 복조값을 연산하는 연산 단계
    를 포함하는 연판정 복조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    변조방식의 차수가 변화됨에 따라 해당 변조방식에 따른 최근접 성상도 지점과 그에 대응하는 반대 비트 최근접 성상도 지점 간의 대응 저장 관계를 변화시키는 단계
    를 더 포함하는 연판정 복조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 연판정 복조값 연산 과정은,
    상기 결정한 최근접 성상도 지점과 상기 검출한 반대 비트 최근접 성상도 지점과 상기 채널 수신 신호의 함수인 하기 [수학식 6]을 이용하여 연판정 복조값을 연산하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 방법.
    [수학식 6]
    Figure 112005065670261-pat00014
    여기서, 채널 수신 신호 r의 실수성분을 x, 허수 성분을 y라 하면, r = (x, y)임. 채널 수신 신호 r의 가장 가까운 성상도 지점 z k , nest = (x nest , y nest )임. i번째 부호 비트 c j 의 가장 가까운 지점 z op (i) = (x op (i) , y op (i) )임.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 분할 단계,
    변조방식에 따라 해당되는 성상도에서 각 성상도 지점간의 중간 지점을 경계로 설정하여 분할하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 방법.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 저장 단계는,
    해당 성상도 지점이 부호 비트 1에 해당할 경우 0의 변조 성상도 지점군 중에서, 해당 성상도 지점이 부호 비트 0에 해당할 경우 1의 성상도 지점군 중에서 가장 가까운 성상도 지점을 반대 비트 최근접 성상도 지점으로 선택하여 저장하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 방법.
  11. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 저장 단계는,
    상기 채널 수신 신호의 최근접 성상도 지점 하나에 대응하여 변조방식의 차수 개의 반대 비트 최근접 성상도 지점을 저장하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 방법.
  12. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 양자화 단계는,
    상기 채널 수신 신호의 실수 성분과 허수 성분을 해당 변조방식의 성상도 영역에 따라 분류하는 것을 특징으로 하는 연판정 복조 방법.
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