KR100663469B1 - 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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KR100663469B1
KR100663469B1 KR20050134430A KR20050134430A KR100663469B1 KR 100663469 B1 KR100663469 B1 KR 100663469B1 KR 20050134430 A KR20050134430 A KR 20050134430A KR 20050134430 A KR20050134430 A KR 20050134430A KR 100663469 B1 KR100663469 B1 KR 100663469B1
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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서, 송신할 정보 벡터가 발생하면, 상기 정보 벡터를 제1부호화율을 지원하는 구조적 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호화 방식으로 부호화하여 상기 정보 벡터와 매핑되는 제1파트와, 패리티 벡터와 매핑되는 제2파트를 포함하는 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성한 후, 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 신호 수신 장치로 송신하며, 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터에 오류가 발생함을 검출하면 상기 정보 벡터를 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 상기 제1파트와, 상기 제2파트와, 상기 정보 벡터의 추가 패리티 벡터에 매핑되는 제3파트를 포함하는 제2구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성한 후, 상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 상기 신호 수신 장치로 송신한다.
구조적 LDPC 부호, HARQ 방식, Type-II, Type-III, 가변 부호화율, 하드웨어 복잡도, 모 패리티 검사 행렬, 자 패리티 검사 행렬

Description

통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 LDPC 부호를 사용하는 일반적인 통신 시스템의 구조를 도시한 도면
도 2는 일반적인 구조적 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면
도 3은 일반적인 통신 시스템에서 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 일반적인 통신 시스템에서 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 일반적인 통신 시스템에서 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 통신 시스템의 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 구조적(structured) 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 칭하기로 한다) 부호를 사용하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템은 패킷 서비스 통신 시스템(packet service communication system) 형태로 발전되어 왔으며, 패킷 서비스 통신 시스템은 버스트(burst)한 패킷 데이터(packet data)를 다수의 이동 단말기(MS: Mobile Station)들로 송신하는 시스템으로서, 대용량 데이터 송신에 적합하도록 설계되어 왔다. 특히, 차세대 통신 시스템에서는 데이터 송신량을 증가시키기 위해 하이브리드 자동 반복 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'HARQ'라 칭하기로 한다) 방식과 적응적 변조 및 부호화(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식 등과 같은 다양한 방식들이 제안된 바 있으며, 상기 HARQ 방식 및 AMC 방식 등과 같은 방식들을 사용하기 위해서는 다양한 부호화율들을 지원해야만 한다.
또한, 차세대 통신 시스템에서는 터보 부호(turbo code)와 함께 고속 데이터 송신시에 그 성능 이득이 우수한 것으로 알려져 있으며, 송신 채널에서 발생하는 잡음에 의한 오류를 효과적으로 정정하여 데이터 송신의 신뢰도를 높일 수 있는 장점을 가지는 LDPC 부호를 사용하는 것을 적극적으로 고려하고 있다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 LDPC 부호를 사용하는 일반적인 통신 시스템 의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 1은 LDPC 부호를 사용하는 일반적인 통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 통신 시스템은 신호 송신 장치(100)와 신호 수신 장치(150)를 포함하며, 상기 신호 송신 장치(100)는 부호화기(encoder)(111)와, 변조기(modulator)(113)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(115)를 포함하고, 상기 신호 수신 장치(150)는 RF 처리기(151)와, 복조기(de-modulator)(153)와, 복호기(decoder)(155)를 포함한다. 먼저, 상기 신호 송신 장치(100)에서 송신하고자 하는 정보 벡터(information vector)(
Figure 112005078091655-pat00001
)가 발생되면, 상기 정보 벡터(
Figure 112005078091655-pat00002
)는 상기 부호화기(111)로 전달된다. 상기 부호화기(111)는 상기 정보 벡터(
Figure 112005078091655-pat00003
)를 미리 설정되어 있는 부호화 방식으로 부호화하여 부호어 벡터(codeword vector)(
Figure 112005078091655-pat00004
), 즉 LDPC 부호어로 생성한 후 상기 변조기(113)로 출력한다. 여기서, 상기 부호화 방식은 LDPC 부호화 방식이 되는 것이다. 상기 변조기(113)는 상기 부호어 벡터(
Figure 112005078091655-pat00005
)를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 벡터(
Figure 112005078091655-pat00006
)으로 생성하여 상기 RF 처리기(115)로 출력한다. 상기 RF 처리기(115)는 상기 변조기(113)에서 출력한 변조 벡터(
Figure 112005078091655-pat00007
)를 입력하여 RF 처리한 후 안테나를 통해 상기 신호 수신 장치(150)로 송신한다.
상기 신호 송신 장치(100)에서 송신한 신호는 상기 신호 수신 장치(150)의 안테나를 통해 수신되고, 상기 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 RF 처리기(151)로 전달된다. 상기 RF 처리기(151)는 상기 수신 신호를 RF 처리한 후 그 RF 처리된 벡터(
Figure 112005078091655-pat00008
)를 상기 복조기(153)로 출력한다. 상기 복조기(153)는 상기 RF 처리기(151)에서 출력한 벡터(
Figure 112005078091655-pat00009
)를 입력하여 상기 신호 송신 장치(100)의 변조기, 즉 변조기(113)에서 적용한 변조 방식에 상응하는 복조 방식으로 복조한 후 그 복조한 벡터(
Figure 112005078091655-pat00010
)를 상기 복호기(155)로 출력한다. 상기 복호기(155)는 상기 복조기(153)에서 출력한 벡터(
Figure 112005078091655-pat00011
)를 입력하여 상기 신호 송신 장치(100)의 부호화기, 즉 부호화기(111)에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호한 후 그 복호한 신호
Figure 112005078091655-pat00012
를 최종적으로 복원된 정보 벡터로 출력한다. 여기서, 상기 복호 방식은 상기 부호화 방식에 상응하는 복호 방식이다.
다음으로 도 2를 참조하여 상기 LDPC 부호의 한 타입(type)인 구조적(structured) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬(parity check matrix)에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 구조적 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면이다.
상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 구조적 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 은 전체 패리티 검사 행렬이 다수의 블록(block)들로 분할되고, 상기 블록들 각각에 순열 행렬(permutation matrix)이 대응되는 형태를 가진다. 여기서, 상기 순열 행렬은
Figure 112005078091655-pat00013
크기를 가진다고 가정하기로 한다. 상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 구조적 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬은
Figure 112005078091655-pat00014
개의 블록들로 분할되며, 상기
Figure 112005078091655-pat00015
개의 블록들 각각에는 순열 행렬이 대응된다. 상기 도 2에서Pmn은 상기 패리티 검사 행렬의 다수의 블록들중 m번째 블록 행(row)과 n번째 블록 열(column)이 교차하는 지점에 위치하는 순열 행렬을 나타낸다. 또한, 상기 블록들 각각에 대응되는 순열 행렬을 '블록 행렬'이라 칭하기로 하며, 상기 패리티 검사 행렬내의 각 블록 행렬을 항등 행렬(identity matrix)로만 선택할 경우, 각 블록의 첫 번째 행의 0이 아닌 엘리먼트(non zero element)의 위치가 결정되면 나머지 0이 아닌 엘리먼트들, 즉
Figure 112005078091655-pat00016
개의 엘리먼트들의 위치가 결정되므로 전체 패리티 검사 행렬의 정보를 저장하기 위해서 필요로 되는 메모리 용량은 불규칙하게 0이 아닌 엘리먼트들의 위치를 선택하는 경우에 필요로 되는 메모리 용량에 비해
Figure 112005078091655-pat00017
로 줄어든다.
한편, 상기 통신 시스템에서는 시스템의 신뢰도 향상을 위해 다양한 오류 제어 방식(error-control scheme)들을 사용하는데, 상기 오류 제어 방식들중 순방향 오류 정정(FEC: Forward Error Correction, 이하 'FEC'라 칭하기로 한다) 방식과 자동 반복 요구(ARQ: Automatic Repeat reQuest, 이하 'ARQ'라 칭하기로 한다) 방 식의 장점을 결합한 방식이 하이브리드 자동 반복 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 'HARQ'라 칭하기로 한다) 방식이다.
상기 HARQ 방식은 상기 FEC 방식을 사용하여 비교적 자주 발생하는 오류 패턴을 정정함으로써 재송신 횟수를 줄이는 방식으로서, 상기 HARQ 방식은 3가지 타입(type), 즉 제1타입(Type-I, 이하 'Type-I'라 칭하기로 한다)과, 제2타입(Type-II, 이하 'Type-II'라 칭하기로 한다)과, 제3타입(Type-III, 이하 'Type-III'라 칭하기로 한다)의 3가지 타입들로 분류된다. 그러면 여기서 상기 HARQ 방식의 3가지 타입들에 대해서 설명하기로 한다.
첫 번째로, 도 3을 참조하여 상기 Type-I HARQ 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 일반적인 통신 시스템에서 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 설명하기에 앞서, 상기 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 오류 정정(error correction)과 오류 검출(error detection) 기능을 동시에 가지는 한 부호를 사용하여 수행될 수도 있고 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 상기 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 수행될 수도 있는데, 상기 도 3에서는 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 상기 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신을 수행하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 Type-I HARQ 방식을 사용할 경우 신호 송 신 장치는 초기 송신(initial transmission)과 재송신(retransmission)시에 동일한 포맷의 부호어 벡터를 송신한다. 즉, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시 크기 k 비트의 정보벡터를 제1부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율(coding rate)을 지원하는 터보 부호화(turbo coding) 방식으로 부호화하여 오류 검출을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00018
를 생성하고, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00019
를 다시 제2부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율을 지원하는 터보 부호화 방식으로 부호화하여 오류 정정을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00020
로 생성한 후, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00021
를 최종 부호어 벡터로 송신한다. 이후 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 오류 발생으로 인한 재송신시 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신시에 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00022
와 동일한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00023
를 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00024
의 부호화율을 R0라고 가정하기로 하며, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00025
는 상기 터보 부호화 방식에 의해 부호화되었으므로 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(information part)(S0)와 패리티 벡터(parity vector)에 매핑되는 패리티 파트(parity part)(P00, P01)로 구성된다. 결과적으로, 상기 Type-I HARQ 방식을 사용할 경우에는 초기 송신시와 재송신시에 동일한 부호화율, 즉 R0이 적용되고 따라서 동 일한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00026
가 송신되는 것이다.
한편, 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치의 초기 송신에 따라 부호어 벡터가 수신되면, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호(decoding) 방식으로 복호하여 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한다. 여기서, 상기 제1복호기의 복호 동작은 상기 송신기의 제2부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00027
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 수신 부호어 벡터가 정확하게 오류 정정될 경우 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00028
로 복원된다. 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한 후 상기 신호 수신 장치는 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터를 제2복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터의 오류를 검출한다. 여기서, 상기 제2복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제1부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00029
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류 발생하였음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 비정상 수신을 나타내는 부정적 인지(NAK: Negative AcKnowledgment, 이하 'NAK'이라 칭하기로 한다) 정보를 송신하여 해당 부호어 벡터의 재송신을 요청한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치는 상기 오류가 발생한 부호어 벡터를 버퍼(buffer)등에 일시적으로 버퍼링하여 상기 재송신 부호어 벡터와의 컴바이닝(combining)을 대비한다. 물론, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 정상 수신을 나타내는 인지(ACK: ACKnowledgement, 이하 'ACK'이라 칭하기로 한다) 정보를 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치의 부호어 벡터 재송신 요청에 따라 상기 신호 송신 장치가 상기에서 설명한 바와 같이 상기 초기 송신시 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00030
와 동일한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00031
를 재송신하면, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 재송신한 부호어 벡터를 수신하고, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 오류 정정하고, 상기 오류 정정한 수신 부호어 벡터를 상기 초기 송신시 오류가 발생하여 버퍼링되어 있는 수신 부호어 벡터와 컴바이닝한 후 상기 제2복호기를 통해 상기 컴바이닝된 수신 부호어 벡터의 오류 발생 여부를 검출한다. 이런 식으로, 미리 설정한 재송신 횟수 혹은 미리 설정한 시간내에서 상기 크기 k의 정보 벡터가 정상적으로 복원될 때까지 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치는 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 것이다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 상기 신호 송신 장치가 초기 송신시와 재송신시 동일한 부호어 벡터를 송신하기 때문에, 채널 상태가 열악해질수록 시스템의 송신량 저하가 급속하게 증가한다는 단점을 가진다.
두 번째로, 도 4를 참조하여 상기 Type-II HARQ 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 일반적인 통신 시스템에서 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 설명하기에 앞서, 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 오류 정정과 오류 검출 기능을 동시에 가지는 한 부호를 사용하여 수행될 수도 있고 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 상기 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 수행될 수도 있는데, 상기 도 4에서는 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저 상기 Type-II HARQ 방식을 사용할 경우에는 신호 송신 장치는 초기 송신시와 재송신시에 상이한 포맷의 부호어 벡터를 송신한다. 즉, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시 크기 k 비트의 정보 벡터를 제1부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율을 지원하는 터보 부호화 방식으로 부호화하여 오류 검출을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00032
를 생성하고, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00033
를 다시 제2부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 가변 부호화율을 지원하는 터보 부호화 방식으로 부호화하여 오류 정정을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00034
로 생성한 후, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00035
를 최종 부호어 벡터로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00036
가 지원할 수 있는 부호화율들을
Figure 112005078091655-pat00037
라고 가정하면, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시에는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00038
(R0)를 송신한다. 여기서,
Figure 112005078091655-pat00039
(R0)는 부호화율 R0의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00040
를 나타내며, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00041
(R0)는 상기 터보 부호화 방식에 의해 부호화되었으므로 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P00, P01)로 구성된다.
이후 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 오류 발생으로 인한 재송신시 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 신시에 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00042
(R0)와 상이한 부호어 벡터, 즉 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00043
(R1)의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00044
(R0) 대비 추가 패리티 벡터(P1)만을 상기 신호 수신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00045
(R1)는 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P00, P01) 및 패리티 파트(P1)로 구성되며, 따라서 상기 신호 송신 장치는 상기 재송신시 상기 패리티 파트(P1)만을 신호 수신 장치로 송신한다.
한편, 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치의 초기 송신에 따라 부호어 벡터가 수신되면, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한다. 여기서, 상기 제1복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제2부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00046
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 수신 부호어 벡터가 정확하게 오류 정정될 경우 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00047
로 복원된다. 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한 후 상기 신호 수신 장치는 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터를 제2복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터의 오류를 검출한다. 여기서, 상기 제2복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제1부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00048
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하였음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 비정상 수신을 나타내는 NAK 정보를 송신하여 해당 부호어 벡터의 재송신을 요청한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치는 상기 오류가 발생한 부호어 벡터를 버퍼 등에 일시적으로 버퍼링하여 상기 재송신 부호어 벡터와의 컴바이닝을 대비한다. 물론, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 재송신한 부호어 벡터의 정상 수신을 나타내는 ACK 정보를 재송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치의 부호어 벡터 재송신 요청에 따라 상기 신호 송신 장치가 상기에서 설명한 바와 같이 상기 초기 송신시 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00049
(R0)에서 추가되는 패리티 벡터, 즉 패리티 벡터(P1)만을 재송신하면, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 재송신한 부호어 벡터를 수신하고, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 오류 정정하고, 상기 오류 정정한 수신 부호어 벡터를 상기 초기 송신시 오류가 발생하여 버퍼링되어 있는 수신 부호어 벡터와 컴바이닝한 후 상기 제2복호기를 통해 상기 컴바이닝된 수신 부호어 벡터의 오류 발생 여부를 검출한다. 이런 식으로, 미리 설정한 재송신 횟수 혹은 미리 설정한 시간내에서 상기 크기 k의 정보 벡터가 정상적으로 복원될 때까지 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치는 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 것이다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 재송신시 이전에 송신한 부호어 벡터에 대한 추가 패리티 벡터만을 송신하기 때문에 상기 신호 송신 장치에서 초기 송신한 부호어 벡터에 심각한 오류가 발생하였었을 경우 정보 벡터를 정상적으로 복원하는 것이 불가능할 경우도 발생하게 된다. 따라서 주기적으로, 일 예로 L회의 재송신 주기마다 초기 송신한 부호어 벡터를 재송신함으로써 정보 벡터의 정상적인 복원이 가능하도록 한다.
그런데, 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송신 동작을 수행할 경우 재송신시에 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00050
를 생성해야만 하므로, 신호 송신 장치는 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00051
를 생성하기 위해 추가적으로 부호화기들을 구비해야만 하며, 신호 수신 장치 역시 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00052
를 복호하기 위해 추가적으로 복호기들을 구비해야만 한다. 또한, 상기 신호 송신 장치는 재송신시 상기 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00053
를 그대로 송신하는 것이 아니라 초기 송신된 부호어 벡터에서 추가된 패리티 벡터만을 송신하기 때문에 상기 추가 패리티 벡터 이외의 부분을 천공하는 천공기들을 구비해야만 한다. 결과적으로, 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우 하드웨어적인 복잡도가 증가하게 된다는 단점을 가진다.
세 번째로, 도 5를 참조하여 상기 Type-III HARQ 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 일반적인 통신 시스템에서 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 오류 정정과 오류 검출 기능을 동시에 가지는 한 부호를 사용하여 수행될 수도 있고 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 상기 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 수행될 수도 있는데, 상기 도 5에서는 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 상기 Type-III HARQ 방식을 사용할 경우에는 신호 송신 장치는 초기 송신시와 재송신시에 상이한 포맷의 부호어 벡터를 송신한다. 즉, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시 크기 k 비트의 정보 벡터를 제1부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율을 지원하는 터보 부호화 방식으로 부호화하여 오류 검출을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00054
를 생성하고, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00055
를 다시 제2부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 가변 부호화율을 지원하는 터보 부호화 방식으로 부호화하여 오류 정정을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00056
로 생성한 후, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00057
를 최종 부호어 벡터로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00058
가 지원할 수 있는 부호화율들을
Figure 112005078091655-pat00059
라고 가정하면, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시에는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00060
(R0)를 송신한다. 여기서,
Figure 112005078091655-pat00061
(R0)는 부호화율 R0의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00062
를 나타내며, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00063
(R0)는 상기 터보 부호화 방식에 의해 부호화되었으므로 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트 (P00, P01)로 구성된다.
이후 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 오류 발생으로 인한 재송신시 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신시에 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00064
(R0)와 상이한 부호어 벡터, 즉 정보 파트(S0)와 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00065
(R1)의 부호어 벡터(R0) 대비 추가 패리티 벡터(P1)를 상기 신호 수신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00066
(R1)는 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P00, P01) 및 패리티 파트(P1)로 구성되며, 따라서 상기 신호 송신 장치는 상기 재송신시 상기 정보 파트(S0)와 상기 패리티 파트(P1)를 신호 수신 장치로 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치의 초기 송신에 따라 부호어 벡터가 수신되면, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한다. 여기서, 상기 제1복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제2부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00067
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 수신 부호어 벡터가 정확하게 오류 정정될 경우 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00068
로 복원된다. 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한 후 상기 신호 수신 장치는 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터를 제2복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터의 오류를 검출한다. 여기서, 상기 제2복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제1부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00069
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하였음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 비정상 수신을 나타내는 NAK 정보를 송신하여 해당 부호어 벡터의 재송신을 요청한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치는 상기 오류가 발생한 부호어 벡터를 버퍼 등에 일시적으로 버퍼링하여 상기 재송신 부호어 벡터와의 컴바이닝을 대비한다. 물론, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 정상 수신을 나타내는 ACK 정보를 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치의 부호어 벡터 재송신 요청에 따라 상기 신호 송신 장치가 상기에서 설명한 바와 같이 상기 초기 송신시 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00070
(R0)가 아닌 정보 파트(S0)와 패리티 파트(P1)를 재송신하면, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 재송신한 부호어 벡터를 수신하고, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 오류 정정하고, 상기 오류 정정한 수신 부호어 벡터를 상기 초기 송신시 오류가 발생하여 버퍼링되어 있는 수신 부호어 벡터와 컴바이닝한 후 상기 제2복호기를 통해 상기 컴바이닝된 수신 부호어 벡터의 오류 발 생 여부를 검출한다. 이런 식으로, 미리 설정한 재송신 횟수 혹은 미리 설정한 시간내에서 상기 크기 k의 정보 벡터가 정상적으로 복원될 때까지 상기 신호 송신장치와 신호 수신 장치는 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 것이다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 재송신시 이전에 송신한 부호어 벡터가 아닌 정보 파트와 추가 패리티 파트, 즉 새로운 패리티 파트를 송신하기 때문에 상기 신호 수신 장치는 재송신된 부호어 벡터만을 가지고도 정보 벡터를 정상적으로 복원할 수 있다(self-decodable).
그런데, 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우 재송신시에 가변 부호화율을 지원하는 부호
Figure 112005078091655-pat00071
를 생성해야만 하므로, 신호 송신 장치는 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00072
를 생성하기 위해 추가적으로 부호화기들을 구비해야만 하며, 신호 수신 장치 역시 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00073
를 복호하기 위해 추가적으로 복호기들을 구비해야만 한다. 또한, 상기 신호 송신 장치는 재송신시 상기 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00074
를 그대로 송신하는 것이 아니라 정보 파트와 추가 패리티 파트를 송신하기 때문에 상기 추가 패리티 파트 이외의 부분을 천공하는 천공기들을 구비해야만 한다. 결과적으로, 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우 하드웨어적인 복잡도가 증가하게 된다는 단점을 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 최소 하드웨어 복잡도를 갖는 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템에서 최소 하드웨어 복잡도를 갖는 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
이러한, 본 발명은 통신 시스템에서, 송신할 정보 벡터가 발생하면, 상기 정보 벡터를 제1부호화율을 지원하는 구조적 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호화 방식으로 부호화하여 상기 정보 벡터와 매핑되는 제1파트와, 패리티 벡터와 매핑되는 제2파트를 포함하는 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성한 후, 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 신호 수신 장치로 송신하며, 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터에 오류가 발생함을 검출하면 상기 정보 벡터를 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 상기 제1파트와, 상기 제2파트와, 상기 정보 벡터의 추가 패리티 벡터에 매핑되는 제3파트를 포함하는 제2구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성한 후, 상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 상기 신호 수신 장치로 송신한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설 명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 구조적(structured) 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 칭하기로 한다)를 사용하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 하이브리드 자동 반복 요구(HARQ: Hybrid Automatic Repaet reQuest, 이하 'HARQ'라 칭하기로 한다) 방식중 제2타입(Type-II, 이하 'Type-II'라 칭하기로 한다)과, 제3타입(Type-III, 이하 'Type-III'라 칭하기로 한다)을 적용하여 신호를 송수신할 때 상기 구조적 LDPC 부호를 사용함으로써 하드웨어 복잡도(hardware complexity)가 최소화되는 신호 송수신 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명에서 별도로 도시하여 설명하지는 않지만 본 발명의 종래 기술 부분의 도 1에서 설명한 바와 같은 통신 시스템의 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치 구성에 본 발명에서 제안하는 구조적 LDPC 부호를 사용하여 신호를 송수신하는 동작을 적용할 수 있음은 물론이다.
먼저, 구조적 LDPC 부호의 부호화기(encoder) 및 복호기(decoder)는 상기 LDPC 부호 자체의 특성으로 인해 매우 적은 용량의 패리티 검사 행렬(parity check matrix)만을 저장하면 상기 구조적 LPDC 부호를 생성 및 복호하는 것이 가능하다. 즉, 상기 부호화기 및 복호기는 서로 다른 다수의 부호화율(coding rate)들과 블록 크기(block size), 즉 부호어 크기를 갖는 구조적 LDPC 부호에 상응하는 패리티 검 사 행렬들을 메모리(memory)에 저장하여 상기 통신 시스템의 채널 상태에 상응하게 서로 다른 부호화율을 적용하여 구조적 LDPC 부호를 생성 및 복호할 수 있으며, 따라서 상기 구조적 LDPC 부호를 생성 및 복호할 경우 상기 부호화율 및 블록 크기의 변경에 따라 부호화기 및 복호기의 하드웨어 구조 자체의 변경은 필요없고 다만 패리티 검사 행렬만 변경시키면 된다. 그러나, 현재 통신 시스템에서 일반적으로 사용하고 있는 부호들인 컨벌루셔널 부호(convolutional code)와, 상기 컨벌루셔널 부호를 연접한 구조를 가지는 터보 부호(turbo code)는 상기 부호화율 및 블록 크기가 변경될 경우 상기 변경된 부호화율 및 블록 크기에 상응하게 부호화기 및 복호기의 하드웨어 구조 자체가 변경되어야만 한다.
따라서, 본 발명에서는 구조적 LDPC 부호를 사용하여 상기 HARQ 방식에 따른 신호 송수신 장치 및 방법을 제안하는 것이며, 도 6을 참조하여 본 발명에서 제안하는 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작에 대해서, 도 7을 참조하여 본 발명에서 제안하는 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작 및 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작에 대해서 설명하기 전에 제1타입(Type-I, 이하 'Type-I'라 칭하기로 한다)의 HARQ 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 오류 정정(error correction)과 오류 검출(error detection) 기능을 동시에 가지는 한 부호를 사용하여 수행될 수도 있고 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 상기 오류 검출 기능 을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 수행될 수도 있는데, 여기서는 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 상기 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
먼저 상기 Type-I HARQ 방식을 사용할 경우 신호 송신 장치는 초기 송신(initial transmission)과 재송신(retransmission)시에 동일한 포맷의 부호어 벡터(codeword vector)를 송신한다. 즉, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시 크기 k 비트의 정보 벡터(information vector)를 제1부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율(coding rate)을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 오류 검출을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00075
를 생성하고, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00076
를 다시 제2부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 오류 정정을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00077
로 생성한 후, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00078
를 최종 부호어 벡터로 송신한다.
이후 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 오류 발생으로 인한 재송신시 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신시에 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00079
와 동일한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00080
를 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00081
의 부호화율을 R0라고 가정하기로 하며, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00082
는 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(information part)(S0)와 패리티 벡터(parity vector)에 매핑되는 패리티 파트(parity part)(P0)를 포함한다. 결과적으로, 상기 Type-I HARQ 방식을 사용할 경우에는 초기 송신시와 재송신시에 동일한 부호화율, 즉 R0이 적용되고 따라서 동일한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00083
가 송신되는 것이다.
한편, 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치의 초기 송신에 따라 부호어 벡터가 수신되면, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호(decoding) 방식으로 복호하여 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한다. 여기서, 상기 제1복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제2부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00084
를 생성하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 수신 부호어 벡터가 정확하게 오류 정정될 경우 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00085
로 복원된다. 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한 후 상기 신호 수신 장치는 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터를 제2복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터의 오류를 검출한다. 여기서, 상기 제2복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제1부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00086
를 생성하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류 발 생하였음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 비정상 수신을 나타내는 부정적 인지(NAK: Negative AcKnowledgment, 이하 'NAK'이라 칭하기로 한다) 정보를 송신하여 해당 부호어 벡터의 재송신을 요청한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치는 상기 오류가 발생한 부호어 벡터를 버퍼(buffer)등에 일시적으로 버퍼링하여 상기 재송신 부호어 벡터와의 컴바이닝(combining)을 대한다. 물론, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 정상 수신을 나타내는 인지(ACK: ACKnowledgement, 이하 'ACK'이라 칭하기로 한다) 정보를 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치의 부호어 벡터 재송신 요청에 따라 상기 신호 송신 장치가 상기에서 설명한 바와 같이 상기 초기 송신시 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00087
와 동일한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00088
를 재송신하면, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 재송신한 부호어 벡터를 수신하고, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 오류 정정하고, 상기 오류 정정한 수신 부호어 벡터를 상기 초기 송신시 오류가 발생하여 버퍼링되어 있는 수신 부호어 벡터와 컴바이닝한 후 상기 제2복호기를 통해 상기 컴바이닝된 수신 부호어 벡터의 오류 발생 여부를 검출한다. 상기에서는 상기 신호 송신 장치가 상기 신호 수신 장치로부터 NAK 정보를 수신할 경우 상기 NAK 정보에 상응하는 신호 재송신 동작을 설명하였으나, 상기 신호 송신 장치가 신호를 초기 송신한 후 상기 신호 수신 장치로부터 미리 설정된 시 간내에 어떤 응답도 수신하지 못할 경우, 즉 ACK 혹은 NACK을 수신하지 못할 경우 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신한 신호에 오류가 발생함으로 판단하여 상기 신호 재송신 동작을 수행할 수도 있음은 물론이다.
이런 식으로, 미리 설정한 재송신 횟수 혹은 미리 설정한 시간내에서 상기 크기 k의 정보 벡터가 정상적으로 복원될 때까지 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치는 Type-I HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 것이다.
다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 설명하기에 앞서, 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 오류 정정과 오류 검출 기능을 동시에 가지는 한 부호를 사용하여 수행될 수도 있고 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 상기 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 수행될 수도 있는데, 상기 도 6에서는 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 상기 Type-II 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 상기 Type-II HARQ 방식을 사용할 경우에는 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 신호 송신 장치는 초기 송신시와 재송신시에 상이한 포맷의 부호어 벡터를 송신한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 상 기 신호 송신 장치는 초기 송신시 크기 k 비트의 정보 벡터를 제1부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 오류 검출을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00089
를 생성하고, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00090
를 다시 제2부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 가변 부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 오류 정정을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00091
로 생성한 후, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00092
를 최종 부호어 벡터로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00093
가 지원할 수 있는 부호화율들을
Figure 112005078091655-pat00094
라고 가정하면, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시에는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00095
(R0)를 송신한다. 여기서,
Figure 112005078091655-pat00096
(R0)는 부호화율 R0의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00097
를 나타내며, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00098
(R0)는 상기 구조적 LDPC 부호화 방식에 의해 부호화되었으므로 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P0)를 포함한다.
이후 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 오류 발생으로 인한 재송신시 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신시에 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00099
(R0)와 상이한 부호어 벡터, 즉 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00100
(R1)의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00101
(R0) 대비 추가 패리티 파트(P1)만을 상기 신호 송신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00102
(R1)는 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P0) 및 패리티 파트(P1)를 포함하며, 따라서 상기 신호 송신 장치는 상기 재송신시 상기 패리티 파트(P1)만을 신호 수신 장치로 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치의 초기 송신에 따라 부호어 벡터가 수신되면, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 상기 신호 송신 장치 에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한다. 여기서, 상기 제1복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제2부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00103
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 수신 부호어 벡터가 정확하게 오류 정정될 경우 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00104
로 복원된다. 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한 후 상기 신호 수신 장치는 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터를 제2복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터의 오류를 검출한다. 여기서, 상기 제2복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제1부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00105
를 생성하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하였음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 비정상 수신을 나타내는 NAK 정보를 송신하여 해당 부호어의 재송신을 요청한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치는 상기 오류가 발생한 부호어 벡터를 버퍼 등에 일시적으로 버퍼링하여 상기 재송신 부호어 벡터와의 컴바이닝을 대비한다. 물론, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 정상 수신을 나타내는 ACK 정보를 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치의 부호어 벡터 재송신 요청에 따라 상기 신호 송신 장치가 상기에서 설명한 바와 같이 상기 초기 송신시 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00106
(R0)에서 추가되는 패리티 벡터, 즉 패리티 파트(P1)만을 재송신하면, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 재송신한 부호어 벡터를 수신하고, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 오류 정정하고, 상기 오류 정정한 수신 부호어 벡터를 상기 초기 송신시 오류가 발생하여 버퍼링되어 있는 수신 부호어 벡터와 컴바이닝한 후 상기 제2복호기를 통해 상기 컴바이닝된 수신 부호어 벡터의 오류 발생 여부를 검출한다. 상기에서는 상기 신호 송신 장치가 상기 신호 수신 장치로부터 NAK 정보를 수신할 경우 상기 NAK 정보에 상응하는 신호 재송신 동작을 설명하였으나, 상기 신호 송신 장치가 신호를 초기 송신한 후 상기 신호 수신 장치로부터 미리 설정된 시간내에 어떤 응답도 수신하지 못할 경우, 즉 ACK 혹은 NACK 을 수신하지 못할 경우 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신한 신호에 오류가 발생함으로 판단하여 상기 신호 재송신 동작을 수행할 수도 있음은 물론이다. 이런 식으로, 미리 설정한 재송신 횟수 혹은 미리 설정한 시간내에서 상기 크기 k의 정보 벡터가 정상적으로 복원될 때까지 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치는 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 것이다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 재송신시 이전에 송신한 부호어 벡터에 대한 추가 패리티 벡터만을 송신하기 때문에 상기 신호 송신 장치에서 초기 송신한 부호어 벡터에 심각한 오류가 발생하였었을 경우 정보 벡터를 정상적으로 복원하는 것이 불가능할 경우도 발생하게 된다. 따라서 주기적으로, 일 예로 L회의 재송신 주기마다 초기 송신한 부호어 벡터를 재송신함으로써 정보 벡터의 정상적인 복원이 가능하도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우 재송신시에 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00107
를 생성해야만 하는데, 본 발명에서는 구조적 LDPC 부호를 사용함으로써 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00108
를 생성하기 위해 추가적으로 부호화기들을 구비해야할 필요가 없으며, 신호 수신 장치 역시 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00109
를 복호하기 위해 추가적으로 복호기들을 구비해야할 필요가 없으며, 다만 상기 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00110
를 생성하기 위해 해당 패리티 검사 행렬만을 저장하고 있 으면 되는 것이다.
즉, 상기 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치는 가변 부호화율을 지원하기 위한, 즉 다수의 부호화율들을 지원하기 위한 다수의 패리티 검사 행렬들만을 저장하고 있으면 된다. 여기서, 상기 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치는 상기 가변 부호화율을 지원하기 위한 패리티 검사 행렬로 상기 통신 시스템에서 최초로 주어진 패리티 검사 행렬, 즉 모 패리티 검사 행렬(parent parity check matrix)을 그대로 사용하거나, 혹은 상기 모 패리티 검사 행렬을 변형하여 생성되는 자 패리티 검사 행렬(child parity check matrix)을 사용할 수 있다. 또한, 상기 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치는 미리 상기 다수의 부호화율들 각각에 대응하는 다수의 패리티 검사 행렬들을 모두 저장하고 있다가, 필요에 따라 해당 부호화율에 상응하는 패리티 검사 행렬을 사용할 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 구조적 LDPC 부호를 사용할 경우에는 일반 LDPC 부호를 사용할 경우에 비해 그 패리티 검사 행렬을 저장하는데 소요되는 메모리 용량이 감소하게 된다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 상기 구조적 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬은 종래 기술 부분에서도 설명한 바와 같이 전체 패리티 검사 행렬이 다수의 블록(block)들로 분할되고, 상기 블록들 각각에 순열 행렬(permutation matrix)이 대응되는 형태를 가진다. 여기서, 상기 순열 행렬은
Figure 112005078091655-pat00111
크기를 가지고, 상기 구조적 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬이
Figure 112005078091655-pat00112
개의 블록들로 분할되고, 상기
Figure 112005078091655-pat00113
개의 블록들 각각에는 순열 행렬이 대응된다고 가정하기로 한다. 또한, 상기 블록들 각각에 대응되는 순열 행렬을 '블록 행렬'이라 칭하기로 하며, 상기 패리티 검사 행렬내의 각 블록 행렬을 항등 행렬(identity matrix)로만 선택할 경우, 각 블록의 첫 번째 행의 0이 아닌 엘리먼트(non zero element)의 위치가 결정되면 나머지 0이 아닌 엘리먼트들, 즉
Figure 112005078091655-pat00114
개의 엘리먼트들의 위치가 결정되므로 전체 패리티 검사 행렬의 정보를 저장하기 위해서 필요로 되는 메모리 용량은 불규칙하게 0이 아닌 엘리먼트들의 위치를 선택하는 경우에 필요로 되는 메모리 용량에 비해
Figure 112005078091655-pat00115
로 줄어든다.
결과적으로, 본 발명에서는 구조적 LDPC 부호를 사용함으로써 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우라도 하드웨어적인 복잡도가 전혀 증가하지 않게 되어 최소의 하드웨어 복잡도를 가지고 상기 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 수 있다.
상기 도 6에서는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-II HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 설명하기에 앞서, 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 오류 정정과 오류 검출 기능을 동시에 가지는 한 부호를 사용하여 수행될 수도 있고 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 상기 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 수행될 수도 있는데, 상기 도 7에서는 상기 오류 정정 기능을 가지는 부호와 오류 검출 기능을 가지는 서로 다른 2개의 부호들을 사용하여 상기 Type-III 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 도 을 참조하면, 먼저 상기 Type-III HARQ 방식을 사용할 경우에는 신호 송신 장치는 초기 송신시와 재송신시에 상이한 포맷의 부호어 벡터를 송신한다. 즉, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시 크기 k 비트의 정보 벡터를 제1부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 미리 설정된 고정 부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 오류 검출을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00116
를 생성하고, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00117
를 다시 제2부호화기를 통해 미리 설정된 부호화 방식, 일 예로 가변 부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 오류 정정을 위한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00118
로 생성한 후, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00119
를 최종 부호어 벡터로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00120
가 지원할 수 있는 부호화율들을
Figure 112005078091655-pat00121
라고 가정하면, 상기 신호 송신 장치는 초기 송신시에는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00122
(R0)를 송신한다. 여기서,
Figure 112005078091655-pat00123
(R0)는 부호화율 R0의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00124
를 나타내며, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00125
(R0)는 상기 터보 부호화 방식에 의해 부호화되었으므로 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P0)를 포함한다.
이후 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 오류 발생으로 인한 재송신시 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신시에 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00126
(R0)와 상이한 부호어 벡터, 즉 정보 파트(S0)와 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00127
(R1)의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00128
(R0) 대비 추가 패리티 파트(P1)를 상기 신호 송신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00129
(R1)는 상기 정보 벡터에 매핑되는 정보 파트(S0)와 패리티 벡터에 매핑되는 패리티 파트(P0) 및 패리티 파트(P1)를 포함하며, 따라서 상기 신호 송신 장치는 상기 재송신시 상기 정보 파트(S0)와 상기 패리티 파트(P1)를 신호 수신 장치로 송신한다.
한편, 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치의 초기 송신에 따라 부호어 벡터가 수신되면, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 수신 부호어 벡터 의 오류를 정정한다. 여기서, 상기 제1복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제2부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00130
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 수신 부호어 벡터가 정확하게 오류 정정될 경우 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00131
로 복원된다. 상기 수신 부호어 벡터의 오류를 정정한 후 상기 신호 수신 장치는 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터를 제2복호기를 통해 상기 신호 송신 장치에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 복호 방식으로 복호하여 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터의 오류를 검출한다. 여기서, 상기 제2복호기의 복호 동작은 상기 신호 송신 장치의 제1부호화기의 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00132
를 부호화하는 동작에 상응하는 복호 동작으로서, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류 발생하였음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 비정상 수신을 나타내는 NAK 정보를 송신하여 해당 부호어 벡터의 재송신을 요청한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치는 상기 오류가 발생한 부호어 벡터를 버퍼 등에 일시적으로 버퍼링하여 상기 재송신 부호어 벡터와의 컴바이닝을 대비한다. 물론, 상기 오류 정정된 수신 부호어 벡터에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치로 상기 초기 송신한 부호어 벡터의 정상 수신을 나타내는 ACK 정보를 송신한다.
한편, 상기 신호 수신 장치의 부호어 벡터 재송신 요청에 따라 상기 신호 송신 장치가 상기에서 설명한 바와 같이 상기 초기 송신시 송신한 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00133
(R0)가 아닌 정보 파트(S0)와 패리티 파트(P1)를 재송신하면, 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 재송신한 부호어 벡터를 수신하고, 상기 수신 부호어 벡터를 제1복호기를 통해 오류 정정하고, 상기 오류 정정한 수신 부호어 벡터를 상기 초기 송신시 오류가 발생하여 버퍼링되어 있는 수신 부호어 벡터와 컴바이닝한 후 상기 제2복호기를 통해 상기 컴바이닝된 수신 부호어 벡터의 오류 발생 여부를 검출한다.
상기에서는 상기 신호 송신 장치가 상기 신호 수신 장치로부터 NAK 정보를 수신할 경우 상기 NAK 정보에 상응하는 신호 재송신 동작을 설명하였으나, 상기 신호 송신 장치가 신호를 초기 송신한 후 상기 신호 수신 장치로부터 미리 설정된 시간내에 어떤 응답도 수신하지 못할 경우, 즉 ACK 혹은 NACK을 수신하지 못할 경우 상기 신호 송신 장치는 상기 초기 송신한 신호에 오류가 발생함으로 판단하여 상기 신호 재송신 동작을 수행할 수도 있음은 물론이다.
이런 식으로, 미리 설정한 재송신 횟수 혹은 미리 설정한 시간내에서 상기 크기 k의 정보 벡터가 정상적으로 복원될 때까지 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치는 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행하는 것이다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작은 재송신시 이전에 송신한 부호어 벡터가 아닌 정보 파트와 추가 패리티 파트, 즉 새로운 패리티 파트를 송신하기 때문에 상기 신호 수신 장치는 재송신된 부호어 벡터만을 가지고도 정보 벡터를 정상적으로 복원할 수 있다(self-decodable).
상기에서 설명한 바와 같이 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우 재송신시에 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00134
를 생성해야만 하는데, 본 발명에서는 구조적 LDPC 부호를 사용함으로써 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00135
를 생성하기 위해 추가적으로 부호화기들을 구비해야할 필요가 없으며, 신호 수신 장치 역시 상기 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00136
를 복호하기 위해 추가적으로 복호기들을 구비해야할 필요가 없으며, 다만 상기 가변 부호화율을 지원하는 부호어 벡터
Figure 112005078091655-pat00137
를 생성하기 위해 해당 패리티 검사 행렬만을 저장하고 있으면 되는 것이다. 결과적으로, 본 발명에서는 구조적 LDPC 부호를 사용함으로써 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 경우라도 하드웨어적인 복잡도가 전혀 증가하지 않게 되어 최소의 하드웨어 복잡도를 가지고 상기 Type-III HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 통신 시스템에서 구조적 LDPC 부호를 사용하여 HARQ 방식에 따른 신호 송수신 동작을 수행함으로써 최소의 하드웨어 복잡도로 신호 송수신을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 특히, 본 발명은 가변 부호화율을 지원해야만 하는 Type-II 타입 및 Type-III 타입의 HARQ 방식에 따른 신호 송수신시 추가적인 부호화기 및 복호기를 구비하지 않고도 신호 송수신을 가능하게 한다는 이점을 가진다.

Claims (16)

  1. 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    송신할 정보 벡터가 발생하면, 상기 정보 벡터를 제1부호화율을 지원하는 구조적 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호화 방식으로 부호화하여 상기 정보 벡터와 매핑되는 제1파트와, 패리티 벡터와 매핑되는 제2파트를 포함하는 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성하는 과정과,
    상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 신호 수신 장치로 송신하는 과정과,
    상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터 수신에 오류가 발생하였음을 검출하면 상기 정보 벡터를 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 상기 제1파트와, 상기 제2파트와, 상기 정보 벡터의 추가 패리티 벡터에 매핑되는 제3파트를 포함하는 제2구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성하는 과정과,
    상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하는 과정은 상기 제3파트를 상기 신호 수신 장치로 송 신하는 것임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하는 과정은 상기 제1파트와 상기 제3파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하는 것임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 제1자 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식이며, 상기 제1자 패리티 검사 행렬은 상기 제1부호화율에 상응하게 모 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 생성됨을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 제2자 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식이며, 상기 제2자 패리티 검사 행렬은 상기 제2부호화율 에 상응하게 상기 모 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 생성됨을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 상기 제1부호화율에 상응하게 미리 설정되어 있는 다수의 패리티 검사 행렬들중 어느 한 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 상기 제2부호화율에 상응하게 미리 설정되어 있는 다수의 패리티 검사 행렬들중 어느 한 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 방법.
  8. 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치에 있어서,
    소정 제어에 따라 정보 벡터를 제1부호화율을 지원하는 구조적 저밀도 패리 티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호화 방식으로 부호화하여 상기 정보 벡터와 매핑되는 제1파트와, 패리티 벡터와 매핑되는 제2파트를 포함하는 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성하고, 상기 정보 벡터를 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 상기 제1파트와, 상기 제2파트와, 상기 정보 벡터의 추가 패리티 벡터에 매핑되는 제3파트를 포함하는 제2구조적 LDPC 부호어 벡터를 생성하는 부호화부와,
    소정 제어에 따라 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터 혹은 상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 신호 수신 장치로 송신하는 송신부와,
    상기 정보 벡터를 초기 송신시 상기 제1부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터를 상기 신호 수신 장치로 송신하도록 제어하고, 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터 수신에 오류가 발생하였음을 검출하면 상기 정보 벡터를 상기 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식으로 부호화하여 상기 제2구조적 LDPC 부호어 벡터가 포함하는 파트들중 적어도 1개의 파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터 수신에 오류가 발생하였음 을 검출하면 상기 송신부가 상기 제3파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하도록 제어함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1구조적 LDPC 부호어 벡터 수신에 오류가 발생하였음을 검출하면 상기 송신부가 상기 제1파트와 제3파트를 상기 신호 수신 장치로 송신하도록 제어함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 제1자 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식이며, 상기 제1자 패리티 검사 행렬은 상기 제1부호화율에 상응하게 모 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 생성됨을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 제2자 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식이며, 상기 제2자 패리티 검사 행렬은 상기 제2부호화율 에 상응하게 상기 모 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 생성됨을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 상기 제1부호화율에 상응하게 미리 설정되어 있는 다수의 패리티 검사 행렬들중 어느 한 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식은 상기 제2부호화율에 상응하게 미리 설정되어 있는 다수의 패리티 검사 행렬들중 어느 한 패리티 검사 행렬을 기반으로 하는 방식임을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치.
  15. 통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    수신 신호를 신호 송신 장치에서 적용한 제1부호화율을 지원하는 구조적 저 밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호화 방식에 대응하는 복호 방식으로 복호하여 오류 발생 여부를 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 수신 신호에 오류가 발생하였을 경우 상기 신호 송신장치로 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 통보하는 과정과,
    상기 신호 송신 장치로 상기 오류 발생을 통보한 후 신호가 수신되면, 현재 수신한 신호를 상기 오류가 발생한 수신 신호와 컴바이닝한 후 상기 신호 송신 장치에서 적용한 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식에 대응하는 복호 방식으로 복호하여 오류 발생 여부를 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 컴바이닝된 신호에 오류가 발생하였을 경우 상기 신호 송신 장치로 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 통보하고, 상기 검사 결과 상기 컴바이닝된 신호에 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 컴바이닝된 신호를 정보 벡터로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  16. 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치에 있어서,
    소정 제어에 따라 수신 신호를 신호 송신 장치에서 적용한 제1부호화율을 지원하는 구조적 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호화 방식에 대응하는 복호 방식으로 복호하고, 이후에 수신되는 수신 신호를 미리 저장되어 있는 오류가 발생한 이전의 수신 신호와 컴바이닝한 후 상기 신호 송신 장치에서 적용한 제2부호화율을 지원하는 구조적 LDPC 부호화 방식에 대응하는 복호 방식으로 복호하는 복호부와,
    상기 복호된 수신 신호에 오류가 발생하였을 경우 상기 신호 송신 장치로 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 통보하도록 제어하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 수신 신호를 정보 벡터로 출력하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치.
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