KR100776976B1 - 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템 - Google Patents

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신대교
임기택
박부식
최종찬
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Abstract

본 발명은 다수의 정보 데이터를 입력받아 다중화를 수행하는 다중화부와, 통신 오율 성능을 제어하는 송신단 통신 오율 제어부와, 상기 송신단 통신 오율 제어부의 제어를 기초로 상기 다중화된 정보 데이터를 변조하는 변조부를 포함하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종래의 통신 시스템의 변복조 방식에서 각각의 성좌점들 사이의 거리가 동일한 것에 의해서 정보 데이터의 각 비트들에 대한 통신 오율 성능의 제어가 불가능한 단점을 개선하여 변복조에 적용되는 성좌점 사이의 거리 비율을 제어하여 전송하고자 하는 정보 데이터의 각 비트들이 서로 다른 통신 오율 성능을 가지도록 제어할 수 있다.
통신, 변조, 복조, 성좌점, 거리 비율, 통신 오율 성능, 비트 오율, 정보 데이터

Description

데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM HAVING ERROR RATIO CONTROL ACCORDING TO THE DATA CHARACTERISTICS}
도 1은 종래 기술에 따른 통신 시스템의 블록도.
도 2는 종래의 일반적인 4진 진폭 변복조 방식의 성좌도를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템의 예시적인 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에서의 4진 진폭 변복조 방식의 성좌도를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에서의 제어 파라미터에 따른 비트 위치별 비트 오율 성능을 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 변조기 120: 통신 채널
130: 복조기 210: 다중화부
220: 변조부 230: 통신 채널
240: 복조부 250: 역다중화부
260: 송신단 통신 오율 제어부 270: 수신단 통신 오율 제어부
본 발명은 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 종래의 통신 시스템의 변복조 방식에서 각각의 성좌점들 사이의 거리가 동일한 것에 의해서 정보 데이터의 각 비트들에 대한 통신 오율 성능의 제어가 불가능한 단점을 개선하여 변복조에 적용되는 성좌점 사이의 거리 비율을 제어하여 전송하고자 하는 정보 데이터의 각 비트들이 서로 다른 통신 오율 성능을 가지도록 제어하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 통신 시스템의 블록도이다.
도시되듯이 종래 기술에 따른 통신 시스템은 변조기(110)에 정보 데이터가 인가되면, 변조기(110)에서는 성좌점간의 거리가 일정한 성좌도를 갖는 변조신호를 발생시킨다.
이러한 변조된 신호는 잡음이 존재하는 통신 채널(120)을 통하여 송신기에서 수신기로 전송된다. 수신기에서 수신된 신호는 복조기(130)에서 복조 과정을 거쳐서 각각의 기준 성좌점과의 거리를 비교하여 가장 가까운 기준 성좌점에 해당하는 정보 신호로 복원하는 과정을 거친다.
도 2는 종래의 일반적인 4진 진폭 변복조 방식의 성좌도를 나타내는 도면이다.
도시되듯이 변조기에 입력되는 정보 데이터가 연속적으로 "00"인 경우와 "01"인 경우와 "11"인 경우와 "10"인 경우 각각에 따라서 표시된 성좌점에 해당하 는 신호를 발생시킨다.
이때 각각의 성좌점간의 거리는 d로 일정하여 각각의 성좌점에 해당하는 신호는 통신 채널에서 d/2이상의 잡음이 부가되면 수신기에서 복조시 비트 에러가 발생할 수 있다.
도 2에서 정보 데이터 "11" 또는 "10"을 변조하여 수신기로 전송한 경우를 가정하면, 잡음이 부가되어도 우측 영역으로만 수신이 되면 첫 번째 비트의 경우는 에러가 발생하지 않으나, 두 번째 비트는 "11"과 "10"의 중간경계면을 서로 넘어서게 되면서 비트 에러가 발생한다. 즉 첫 번째 비트는 부가되는 잡음의 진폭이 커도 복원이 용이하게 되지만 두 번째 비트는 부가되는 잡음 진폭이 앞의 경우와 동일하여도 상대적으로 복원이 어렵게 된다. 따라서 첫 번째 비트와 두 번째 비트의 통신 오율(error ratio) 성능이 차이가 있게 된다.
그러나 비록 첫 번째 비트와 두 번째 비트의 통신 오율 성능이 차이가 있더라도 종전의 통신 방식의 경우 동일한 신호 대 잡음비인 경우에 첫 번째 비트와 두 번째 비트의 통신 오율 성능이 일정하게 정해지게 되며 사용자의 요구에 따라 각각의 비트의 통신 오율 성능을 제어할 수는 없다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 종래의 통신 시스템의 변복조 방식에서 각각의 성좌점들 사이의 거리가 동일한 것에 의해서 정보 데이터의 각 비트들에 대한 통신 오율 성능의 제어가 불가능한 단점을 개선하여 변복조에 적용되는 성좌점 사이의 거리 비율을 제어하여 전송하고자 하는 정보 데이터의 각 비트들이 서로 다른 통신 오율 성능을 가지도록 제어하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 정보 데이터를 입력받아 다중화를 수행하는 다중화부와, 통신 오율 성능을 제어하는 송신단 통신 오율 제어부와, 상기 송신단 통신 오율 제어부의 제어를 기초로 상기 다중화된 정보 데이터를 변조하는 변조부를 포함하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 다중화부는 상기 다수의 정보 데이터 각각에 대해서 요구되는 통신 오율을 기초로 상기 다중화를 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 송신단 통신 오율 제어부는 상기 변조부의 변조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 변조 방식은 4진 펄스 진폭 변조 방식일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 변조부는 상기 거리 비율에 의해서 상기 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호를 생성할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 통신 오율 성능을 제어하는 수신단 통신 오율 제어부와, 통신 채널을 통하여 수신된 상기 변조부에 의해서 변조된 신호를 상기 수신단 통신 오율 제어부의 제어에 따라서 복조하는 복조부와, 상기 복조부에서 복조된 신호를 역다중화하여 상기 정보 데이터를 출력하는 역다중화부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 수신단 통신 오율 제어부는 상기 복조부의 복조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 복조 방식은 4진 펄스 진폭 복조 방식일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서,
상기 복조부는 상기 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호로부터 상기 수신단 통신 오율 제어부의 거리 비율을 기초로 복조를 수행하는 것일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 송신단 통신 오율 제어부와 상기 수신단 통신 오율 제어부 각각의 통신 오율 성능을 제어를 위한 상기 거리 비율은 동일한 것일 수 있다.
또한 본 발명은 다수의 정보 데이터가 각 성좌점 사이의 거리 비율이 다르도록 변조된 신호를 수신하여 복원하는 통신 시스템에 있어서, 복조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어하는 수신단 통신 오율 제어부와, 통신 채널을 통하여 수신된 상기 변조된 신호를 상기 수신단 통신 오율 제어부의 제어에 따라서 복조하는 복조부와, 상기 복조부에서 복조된 신호를 역다중화하여 상기 정보 데이터를 출력하는 역다중화부를 포함하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 복조 방식은 4진 펄스 진폭 복조 방식일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 복조부는 상기 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호로부터 상기 수신단 통신 오율 제어부의 거리 비율을 기초로 복조를 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에 있어서, 상기 변조된 신호의 거리 비율과 상기 수신단 통신 오율 제어부의 상기 거리 비율은 동일한 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템을 첨부한 도면을 참조로 하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템의 예시적인 블록도이다.
도시되듯이 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템은 다중화부(210)와, 변조부(220)와, 복조부(240)와, 역다중화부(250)와, 송신단 통신 오율 제어부(260)와, 수신단 통신 오율 제어부(270)를 포함하며, 통신 채널(230)을 통하여 송신단과 수신단 사이의 데이터 전송이 수행된다.
또한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템은 송신단, 즉 다중화부(210)와, 변조부(220)와, 송신단 통신 오율 제어부(260)를 포함하는 송 신 시스템일 수도 있으며, 또는 복조부(240)와, 역다중화부(250)와, 수신단 통신 오율 제어부(270)를 포함하는 수신 시스템일 수도 있지만, 송신단과 수신단을 모두 포함하는 송수신 시스템을 기준으로 설명한다.
도시되듯이 송신단을 통하여 전송되는 정보 데이터는 다수 개 존재한다. 예컨대 도시되듯이 정보 데이터 1과 정보 데이터 2로 가정하자.
정보 데이터 1과 정보 데이터 2는 통신 오율 성능이 다른 것으로서 예컨대 정보 데이터 1은 영상 정보 데이터의 고주파 성분, 정보 데이터 2는 영상 정보 데이터의 저주파 성분이라고 가정하다.
이 경우 정보 데이터 1은 통신 상태가 상대적으로 고품질인 것이 요구되고 정보 데이터 2는 통신 상태가 상대적으로 저품질인 경우에도 데이터의 전송이 가능하다는 특징이 있다.
이러한 수신되는 정보 데이터들, 예컨대 정보 데이터 1과 정보 데이터 2는 다중화부(210)에서 다중화(multiplexing)된다.
이 경우 다중화부(210)는 다수의 정보 데이터 예컨대 정보 데이터 1과 정보 데이터 2 각각에 대해서 요구되는 통신 오율을 기초로 다중화를 수행한다.
예컨대 정보 데이터 1은 상대적으로 고품질의 통신 상태를 요구하므로 수신시 통신 오율이 낮도록 비트 별로 정보 데이터 2와 다중화를 수행할 수 있다.
송신단 통신 오율 제어부(260)는 통신 오율 성능을 제어한다.
송신단 통신 오율 제어부(260)의 통신 오율 성능 제어를 설명하기 위해서 예컨대 4진 펄스 진폭 변조(4PAM)를 가정하자.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에서의 4진 진폭 변복조 방식의 성좌도를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조로 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에서의 송신단 통신 오율 제어부(260)를 설명한다.
도시되듯이 다중화부(210)에 의해서 다중화되어 변조부(220)에 입력되는 정보 데이터는 연속적으로 "00"인 경우와 "01"인 경우와 "11"인 경우와 "10"인 경우 각각에 따라서 표시된 성좌점에 해당하는 신호를 발생시킨다.
이 경우 각각의 성좌점간의 거리는 도 2의 경우와는 달리 각 데이터 비트에 따라서 d1 내지 d2의 값을 가진다. 따라서 각각의 성좌점에 대한 에러 발생 확률이 기존의 4진 펄스 진폭 변조 방식과는 차이가 있다.
본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에서의 송신단 통신 오율 제어부(260)는 이러한 변조부(220)의 변조 방식의 각 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어할 수 있다.
성좌점 사이의 거리 비율을 나타내는 제어 파라미터를 β라고 하면, β는 다음 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
β = d2/d1
이 경우 β는 0보다 크고 1보다 같거나 작은 값을 가질 수 있다. 이러한 제어 파라미터 β값을 조절하는 것에 의해서 데이터 비트 별로 통신 오율 성능을 제어하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템에서의 제어 파라미터에 따른 비트 위치별 비트 오율 성능을 나타내는 도면이다.
도시되듯이 전송되는 다중화된 정보 데이터의 2비트를 생각하면, β가 0에 가까울수록 첫 번째 비트의 비트 오율 성능은 향상되고, 두 번째 비트의 비트 오율 성능은 저하된다. 따라서 첫 번째 비트와 두 번째 비트의 오율 성능 차이가 커지게 된다. 또한 β가 1에 가까울수록 첫 번째 비트와 두 번째 비트의 오율 성능 차이는 작아지게 된다.
즉 β를 0에 가깝게 하면 할수록, "11"에 해당하는 성좌점과 "10"에 해당하는 성좌점의 진폭은 커지게 되지만 성좌점 사이의 거리는 거리가 좁혀지게 된다. 따라서 첫 번째 비트는 에러 확률이 낮아지고 두 번째 비트는 에러 확률이 높아지게 된다.
따라서 종래의 일반적인 4진 펄스 진폭 변조("4PAM"으로 표시됨)의 경우는 비트별로 오율 성능 차이가 없지만 도시되듯이 본 발명에 따른 구성의 경우에는 β값의 조절에 의해서 각 비트별로 오율 성능을 다르게 설정할 수 있다. 이에 따라서 송수신시 요구되는 통신 오율 성능이 서로 다른 두 종류의 정보 데이터, 예컨대 정보 데이터 1과 정보 데이터 2를 동시에 전송하는 것이 가능하다.
변조부(220)는 송신단 통신 오율 제어부(260)의 제어를 기초로 다중화부(210)에서 다중화된 정보 데이터를 변조한다. 이 경우에도 종래의 변조와는 다르게 송신단 통신 오율 제어부(260)에서 설정되는 거리 비율, 즉 제어 파라미터 β에 의해서 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호를 생성하게 된다.
이러한 변조부(220)에서 변조된 신호는 통신 채널(230)을 통하여 수신단으로 전송된다.
수신단에서도 송신단에서의 송신단 통신 오율 제어부(260)에 대응하여 통신 오율 성능을 제어하는 수신단 통신 오율 제어부(270)를 구비한다.
수신단 통신 오율 제어부(270) 역시 복조부(240)의 복조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어한다.
이 경우 송신단과 수신단의 변복조 방식은 동일한 것이 일반적이므로 수신단 통신 오율 제어부(270)에서 조절되는 성좌점 사이의 거리 비율은 송신단 통신 오율 제어부(260)에서의 거리 비율, 즉 제어 파라미터 β와 동일한 것이 바람직하다.
복조부(240)는 상기 변조부(220)에 의해서 변조되고 통신 채널을 통하여 수신된 신호를 수신단 통신 오율 제어부(270)의 제어에 따라서 복조한다.
마찬가지로 수신단 통신 오율 제어부(270)에서 조절되는 거리 비율을 기초로 하여 변조부(220)에 의해서 변조된 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호를 복조하게 된다. 즉 제어 파라미터 β에 의해서 조절된 기준 성좌점과의 거리를 비교하여 가장 가까운 기준 성좌점에 해당하는 정보신호로 복조하는 과정을 수행한다.
역다중화부(250)는 복조부(240)에서 복조된 신호를 역다중화하여 원래의 다수개의 정보 데이터, 즉 정보 데이터 1 및 정보 데이터 2를 각각 출력한다.
이러한 본 발명에 따른 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템을 이용하면 특히 통신 오율 성능이 다른 다수개의 정보 데이터를 동시에 전송이 가능하다.
비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시 하기 위한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위의 기재를 통하여 정하여진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 통신 시스템의 변복조 방식에서 각각의 성좌점들 사이의 거리가 동일한 것에 의해서 정보 데이터의 각 비트들에 대한 통신 오율 성능의 제어가 불가능한 단점을 개선하여 변복조에 적용되는 성좌점 사이의 거리 비율을 제어하여 전송하고자 하는 정보 데이터의 각 비트들이 서로 다른 통신 오율 성능을 가지도록 제어할 수 있다.
특히 본 발명은 음성 데이터와 기타 데이터의 동시전송, 영상 정보의 고주파성분과 저주파 성분의 동시 전송 등의 경우와 같이 요구되는 통신 오율 성능이 서로 다른 두 종류의 정보 데이터를 동시에 송수신해야 하는 통신 시스템에 적용하여 활용할 수 있다. 예컨대 영상 정보를 전송할 때에 고품질이 요구되는 저주파 성분의 데이터와 상대적으로 저품질 전송이 가능한 고주파 성분의 데이터를 동시에 전송함으로써 영상 정보의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 다수의 정보 데이터를 입력받아 다중화를 수행하는 다중화부와,
    통신 오율 성능을 제어하는 송신단 통신 오율 제어부와,
    상기 송신단 통신 오율 제어부의 제어를 기초로 상기 다중화된 정보 데이터를 변조하는 변조부
    를 포함하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다중화부는 상기 다수의 정보 데이터 각각에 대해서 요구되는 통신 오율을 기초로 상기 다중화를 수행하는 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신단 통신 오율 제어부는 상기 변조부의 변조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어하는 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변조 방식은 4진 펄스 진폭 변조 방식인 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 변조부는 상기 거리 비율에 의해서 상기 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호를 생성하는 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    통신 오율 성능을 제어하는 수신단 통신 오율 제어부와,
    통신 채널을 통하여 수신된 상기 변조부에 의해서 변조된 신호를 상기 수신단 통신 오율 제어부의 제어에 따라서 복조하는 복조부와,
    상기 복조부에서 복조된 신호를 역다중화하여 상기 정보 데이터를 출력하는 역다중화부
    를 더 포함하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신단 통신 오율 제어부는 상기 복조부의 복조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어하는 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복조 방식은 4진 펄스 진폭 복조 방식인 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복조부는 상기 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호로부터 상기 수신단 통신 오율 제어부의 거리 비율을 기초로 복조를 수행하는 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  10. 제3항 또는 제7항에 있어서,
    상기 송신단 통신 오율 제어부와 상기 수신단 통신 오율 제어부 각각의 통신 오율 성능을 제어를 위한 상기 거리 비율은 동일한 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  11. 다수의 정보 데이터가 각 성좌점 사이의 거리 비율이 다르도록 변조된 신호를 수신하여 복원하는 통신 시스템에 있어서,
    복조 방식의 성좌점 사이의 거리 비율을 조절하는 것에 의해서 통신 오율 성능을 제어하는 수신단 통신 오율 제어부와,
    통신 채널을 통하여 수신된 상기 변조된 신호를 상기 수신단 통신 오율 제어부의 제어에 따라서 복조하는 복조부와,
    상기 복조부에서 복조된 신호를 역다중화하여 상기 정보 데이터를 출력하는 역다중화부
    를 포함하는 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복조 방식은 4진 펄스 진폭 복조 방식인 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복조부는 상기 성좌점 사이의 거리가 다른 변조 신호로부터 상기 수신단 통신 오율 제어부의 거리 비율을 기초로 복조를 수행하는 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 변조된 신호의 거리 비율과 상기 수신단 통신 오율 제어부의 상기 거리 비율은 동일한 것인 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템.
KR1020060072008A 2006-07-31 2006-07-31 데이터 가변적 통신 오율 제어 통신 시스템 KR100776976B1 (ko)

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