KR100778956B1 - 무선 통신 시스템, 송신기 및 무선 통신 시스템에 이용되는복호화 장치 - Google Patents

Abstract

무선-통신-시스템은 송신국과 수신국을 포함한다. 송신국은, 서로 다른 데이터를 이용해서 복수의 패리티 정보를 생성하도록 구성되는 제1 부호화 수단, 복수의 패리티 정보의 각각과 서로 다른 데이터의 각각을 부호화하여 복수의 부호화된 데이터를 생성하도록 구성된 제2 부호화 수단, 복수의 부호화된 데이터에 의한 반송파들을 변조하여 복수의 변조된 신호를 생성하도록 구성된 변조 수단, 및 복수의 변조된 신호를 다중화하여 다중화된 신호를 출력하도록 구성된 다중화 수단을 포함한다. 수신국은, 송신국으로부터 송신된 다중화된 신호를 복수의 변조된 신호로 역다중화하도록 구성된 역다중화 수단, 상기 역다중화 수단에 의해 역다중화된 변조된 신호의 각각을 복조하여 복수의 복조된 신호를 생성하도록 구성된 복조 수단, 제2 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복조된 신호들의 각각을 복호화하여 복수의 복호화된 신호를 생성하도록 구성된 제1 복호화 수단, 및 서로 다른 데이터를 얻기 위해 제1 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 복호화된 신호들의 각각을 복호화하도록 구성된 제2 복호화 수단을 포함한다.

무선 통신 시스템, 송신국, 수신국, 부호화, 복호화, 변조, 복조, 다중화, 역다중화

Description

무선 통신 시스템, 송신기 및 무선 통신 시스템에 이용되는 복호화 장치{RADIO COMMUNICATION SYSTEM, TRANSMITTER AND DECODING APPARATUS EMPLOYED IN RADIO COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 무선 통신 시스템의 송신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 2는 도 1에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 3은 무선 통신 시스템의 송신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 4는 도 3에 나타낸 송신국으로부터 송신되는 신호를 설명하기 위한 도면.

도 5는 도 3에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 6은 무선 통신 시스템의 송신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 7은 도 6에 나타낸 송신국으로부터 송신되는 신호를 설명하기 위한 도면.

도 8은 도 6에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 9는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 송신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 10은 도 9에 나타낸 송신국의 부호화기(90)에 있어서의 부호화를 설명하 기 위한 도면.

도 11은 도 9에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 12는 도 9에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 13은 도 9에 나타낸 송신국의 부호화기(90)에 있어서의 부호화를 설명하기 위한 도면.

도 14는 도 9에 나타낸 송신국의 부호화기(90)에 있어서의 부호화를 설명하기 위한 도면.

도 15는 패리티 비트 열의 생성의 예를 설명하기 위한 도면.

도 16은 도 15에 나타낸 부호화 처리를 실시하는 송신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 17은 도 16에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 18은 도 9에 나타낸 송신국의 변형예의 구성예를 나타내는 블록도.

도 19는 도 18에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 회로 블록도.

도 20은 도 9에 나타낸 송신국의 변형예의 구성예를 나타내는 블록도.

도 21은 도 20에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 22는 ITU-R 권고에 기초한 부호 분할 다중형 방송 시스템의 송신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 23은 도 22에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 24는 도 9에 나타낸 송신국을 ITU-R 권고에 기초한 부호 분할 다중형 방송 시스템의 송신국에 적용한 구성예를 나타내는 블록도.

도 25는 도 24에 나타낸 송신국에 대응하는 수신국의 구성예를 나타내는 블록도.

도 26은 도 24에 나타낸 송신국과 도 25에 나타낸 수신국을 포함하는 무선 방송 시스템의 수신 비트 오류율 특성을 도시하는 그래프.

도 27은 도 9에 나타낸 송신국을 적용하는 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

115a, 115b, 115c : 정보 아이템

111 : 역다중화 처리기

112a~112d : 복조기

113a~113d : 메트릭 생성기

114a~114e : 복호화기

[특허문헌 1] 일본 공개 특허 공보 제2004-80360호

본 발명은, 예를 들면 부호 분할 다중(code division multiplexing; CDM)형 방송 시스템과 같은 무선 통신 시스템의 오류 정정 부호화 방법에 관한 것으로, 특히, 오류 정정 부호화 비트를 다중화하는 방법과 그 복호화에 관한 것이다.

ITU-T(International Telecommunication Union-Radio Communication Sector)의 권고 BO. 1130-4, Digital System E.에 의해 표준 규격화된 부호 분할 다중(CDM: Code Division Multiplexing)형 방송 시스템을, 시가지 등 많은 멀티패스(multipath)가 존재하는 무선 전파 환경에서 이용했을 경우, 멀티패스(multipath)에 의한 지연 파의 영향에 의해 다중화된 신호가 상호 간섭하고, 다중화되어 있는 데이터의 직교성이 무너지기 때문에, 수신 특성이 현저하게 열화 된다는 문제가 있다.

상술한 CDM 통신 시스템에서는, 멀티패스(multipath)에 의한 수신 특성의 열화를 억제하기 위해, RAKE 수신 방식을 이용하여 멀티패스(multipath)에 의해 지연된 신호를 유효하게 이용하고, 다이버시티 이득을 획득한다(예를 들면, 일본 공개 특허 공보 제2004-80360호). 또한, 멀티패스(multipath)에 의한 간섭의 영향을 제거하기 위해, 다중화된 데이터의 복조 결과를 이용하여, 수신한 CDM 신호에 대하여 수신 신호로부터 간섭이 되는 신호를 제거하는 소거 처리(canceling) 등을 행하는 방법이 있다.

그러나, 종래의 RAKE 수신 방식이나 소거 처리는, 수신한 신호 자체에 적용할 필요가 있기 때문에, 수신 측에서 높은 정밀도로 고속인 처리를 행할 필요가 있다. 이는, 수신 측의 소비 전력의 저감을 어렵게 만든다.

특히, 전술한 CDM 방식을 무선 통신 시스템에 적용했을 경우, 데이터를 부호분할에 의해 다중화하기 위한 주파수 확산 처리는, 송신되는 데이터의 전송 속도와 비교할 때 매우 고속으로 실행될 필요가 있다. 수신기에 있어서도 데이터의 전송 속도와 비교해서 고속으로 실행될 필요가 있다. 따라서, 이는 매우 비효율적인 것이라 할 수 있다. 다시 말해, CDM에 대해서는 데이터 전송률(data rate)에 있어 보다 고속으로 동작하는 칩을 이용할 필요가 있기 때문에, CDM을 휴대 단말기에서의 수신에 적용한 경우에는 처리 속도의 관점에서 효율적이지 않다.

본 발명의 양태에 따르면, 송신국이 복수의 서로 다른 데이터를 다중화하고, 다중화된 데이터를 수신국에 송신하는 무선 통신 시스템을 제공한다. 송신국은, 서로 다른 데이터를 이용해서 복수의 패리티 정보를 생성하도록 구성된 제1 부호화 수단과, 복수의 패리티 정보와 복수의 서로 다른 데이터의 각각을 부호화하여 복수의 부호화된 데이터를 생성하도록 구성된 제2 부호화 수단과, 상기 복수의 부호화된 데이터에 의한 반송파들을 변조하여 복수의 변조된 신호를 발생하도록 구성된 변조 수단과, 상기 복수의 변조된 신호를 다중화하여 다중화된 신호를 출력하도록 구성된 다중화 수단을 포함한다. 수신국은, 송신국으로부터 송신된 다중화된 신호를 복수의 변조된 신호로 역 다중화하도록 구성된 역 다중화 수단과, 상기 역 다중화 수단에 의해 역 다중화된 변조된 신호들의 각각을 복조하여 복수의 복조된 신호를 생성하도록 구성된 복조 수단과, 제2 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복조된 신호들의 각각을 복호화하여 복수의 복호화된 신호를 생성하도록 구성된 제1 복호화 수단과, 제1 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복호화된 신호들의 각각을 복호화하여 서로 다른 데이터를 얻도록 구성된 제2 복호화 수단을 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 상세에 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템에서 송신국의 구성을 나타낸다. 이 송신국에서는, 서로 다른 복수의 정보 아이템(11a, 11b, 11c)의 각 정보 비트 열을 그들에 대응하는 부호화기(12a, 12b, 12c)에 의해 부호화한다. 이렇게 얻어진 부호화 비트 열을 이용하여, 각각 대응하는 변조기(13a, 13b, 13c)에 의해 반송파들을 변조한다. 이러한 변조 결과를 다중화 처리기(14)에 의해 다중화하여 송신한다.

이러한 송신국을 이용하는 통신 시스템에서, 수신국은 도 2과 같이 구성된다. 이 수신국에서, 상기 다중화 처리기(14)에 의해 다중화된 수신 신호는 역 다중화 처리기(21)에 의해, 상기 부호화 비트 열 각각에 대해 분리된다. 이렇게 분리된 복수의 수신 신호는 복조기(22a, 22b, 22c)에 의해 각각 검파된다.

메트릭 생성기(23a, 23b, 23c)는 메트릭 생성기들에 각각 대응하는 검파 결과에 기초하여 메트릭 값을 생성한다. 이렇게 생성된 복수의 메트릭 값은, 각각 복호화기(24a, 24b, 24c)에 의해 복호화가 실시되고, 이로써 원하는 정보 비트 열(25a, 25b, 25c)을 얻을 수 있다.

전술한 바와 같은 부호화가 송신국에서 실시되었을 경우, 수신국에서는, 송신국의 각 부호화기(12a, 12b, 12c)에 대한 복호화가 복호화기(24a, 24b, 24c)에 의해 서로 독립적으로 행해질 수 있다. 그러나, 그 복호화의 수신 특성은, 부호화 비트 열의 부호화에만 의존한다.

일반적으로, 도 1에 도시한 바와 같은 송신국에서 다중화 처리를 행할 경우, 각각의 부호화 비트 열에 각각 대응하는 송신 신호는 상호 직교화된 뒤 다중화된다. 이 때문에, 다중화된 송신 신호는, 통신 경로에서 직교성이 무너지지 않는 한 수신국에서 간섭없이 분리될 수 있다.

통신 경로에서 직교성이 무너진 경우에는, 다중화되어 있는 부호화 비트 열에 대응하는 송신 신호는, 간섭없이 수신국에서 분리될 수 없다. 송신 신호가 서로 간섭하여 이로써 수신 특성이 열화된다.

송신측에서 다중화된 송신 신호를 직교화하는 방법으로서 CDMA(Code Division Multiple Access)나 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 이용된다.

여기에서, CDM 방식을 이용한 통신 시스템에 대해서 설명한다. 도 3은, 상기 통신 시스템의 송신국의 구성을 나타내는 것이다. 이 송신국에서는, 서로 다른 복수의 정보 아이템(31a, 31b, 31c)의 정보 비트 열이 각각 부호화기(32a, 32b, 32c)에 의해 부호화한다.

이렇게 얻어진 부호화 비트 열은 각각 승산기(34a, 34b, 34c)에 의해 확산 부호 계열(33a, 33b, 33c)과 승산되고, 그 다음 확산된다. 확산 부호 계열(33a, 33b, 33c)은 상호 직교한다.

이렇게 얻어진 복수의 승산 결과는 각각 변조기(35a, 35b, 35c)에서 반송파의 변조에 이용된다. 이 변조 결과는 다중화 처리기(36)에 의해 다중화되고 그 다음 송신된다. 이렇게 확산된 송신 신호는 도 4에 도시한 바와 같이 에너지가 중첩된 상태에서 송신된다.

이러한 송신국을 이용하는 통신 시스템에서, 수신국은 도 5과 같이 구성된다. 이 수신국에서, 수신 신호는 역 확산기(51a, 51b, 51c)에 의해 각각 확산 부호 계열(52a, 52b, 52c)과 승산되고, 정보 아이템(31a, 31b, 31c)의 정보 비트 열에 따라 분리된다.

이렇게 분리된 복수의 수신 신호는 각각 복조기(53a, 53b, 53c)에 의해 검파 처리가 실시된다. 메트릭 생성기(54a, 54b, 54c)는 각각의 검파 결과에 기초하여 메트릭 값을 생성한다. 이렇게 생성된 복수의 메트릭 값은 각각 복호화기(55a, 55b, 55c)에 의해 복호화가 실시되고, 이로써 원하는 정보 비트 열(56a, 56b, 56c)을 얻을 수 있다.

그러나, 멀티패스(multipath), 혹은 다중화된 송신 신호들 사이에서 동기화가 실시되지 않는 등의 이유로 인해, 다중화된 송신 신호의 직교성이 유지될 수 없는 경우, 다중화된 신호가 상호 간섭되고 이상적으로 분리될 수 없기 때문에 수신 특성이 열화된다.

다음으로, OFDM 방식을 이용한 통신 시스템에 대해서 설명한다. 도 6은, 상 기 통신 시스템의 송신국의 구성을 나타내는 것이다. 이 송신국에서는, 서로 다른 복수의 정보 아이템(61a, 61b, 61c)의 정보 비트 열을 각각 부호화기(62a, 62b, 62c)에 의해 부호화한다.

이렇게 얻어진 부호화 비트 열은 각각 변조기(63a, 63b, 63c)에서 반송파의 변조에 이용된다. 이 변조 결과에는 역 푸리에 변환기(64)에 의해 역 푸리에 변환이 실시되고, 주파수 축 상의 신호가 시간 축 파형의 신호로 변환되며, 그 다음에 다중화된다. 따라서, OFDM 방식에 의해 다중화된 데이터는, 도 7에 도시한 바와 같이 주파수 축 상에서 직교성을 유지하고 있다.

이러한 송신국을 이용하는 통신 시스템에서, 수신국은 도 8과 같이 구성된다. 이 수신국에서, 수신 신호에는 푸리에 변환기(81)에 의해 푸리에 변환이 실시되고, 도 7에 나타낸 주파수 축 상의 송신 신호로 분리되며, 이로써 원하는 수신 신호를 얻는다.

이렇게 분리된 복수의 수신 신호는 각각 복조기(82a, 82b, 82c)에 의해 검파 처리가 실시된다. 메트릭 생성기(83a, 83b, 83c)는 각각 메트릭 생성기에 대응하는 검파 결과에 기초하여 메트릭 값을 생성한다. 이렇게 생성된 복수의 메트릭 값은 각각 복호화기(84a, 84b, 84c)에서 복호화가 실시되고, 이로써 원하는 정보 비트 열(85a, 85b, 85c)을 얻을 수 있는다.

이러한 통신 시스템에서도, 통신 경로에서 멀티패스(multipath) 등의 영향으로 인해 수신측에서 직교성이 유지될 수 없다면, 다중화된 송신 신호가 서로 간섭되어, 이로써 수신 특성이 열화된다.

전술한 어떤 통신 시스템에서도, 다중화된 데이터에 대하여 다중화 처리 및 부호화가 독립적으로 실시된다. 다중화에 의한 통신 경로에서의 상관 정보는 이용할 수 없기 때문에, 최적의 수신 처리가 행해질 수 없다.

또한, 송신측 및 수신측에서 다중화되는 데이터를 부호화 및 복호화하는데 많은 비용이 필요함에도 불구하고, 통신 경로에서 다중화된 데이터의 상관 정보는 사용되지 않는다. 따라서, 수신측에서 개별적인 부호화에 기초한 수신 특성의 개선 효과만 얻을 수 있다. 송수신 처리의 효율의 관점에서 보면, 데이터가 다중화되는 통신 시스템에서는, 다중화되는 데이터는 그 데이터량에 따라 수신 특성을 얻을 수 있다는 것이 바람직하다.

본 발명은 통신 경로에서 다중화된 데이터의 상관 정보를 유효하게 이용하여 최적의 수신 처리가 가능하게 되는 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다. 채널의 영향에 의해 발생하는 데이터 오류에 대하여, 멀티패스(multipath)에 의한 간섭의 영향을 경감할 수 있는 오류 정정 방식을 적용한다면, 데이터의 전송 속도에 대해 보다 고속인 처리를 필요로 하지 않고, 수신측에서의 수신 특성의 개선을 예상할 수 있다. 특히, 오류 정정에 대한 복호화는, 데이터의 전송 속도에 비례한 처리 속도로 행하는 것이 가능하기 때문에, 고속인 처리를 필요로 하지 않고 효율적으로 수신 특성을 개선하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 다중화되는 부호화 계열에 기초하는 부호화를 통신 시스템에 가함으로써, 멀티패스(multipath) 등에 의해 상호 간섭하는 다중화 데이터를 최적으로 수신 가능하게 하는 방법을 제안한다. 여기서 제안하는 방식은, 다 중화된 모든 데이터에 대하여, 그 처리량에 따라 수신 특성을 얻을 수 있기 때문에, 효율적으로 수신 특성을 개선할 수 있다.

도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 송신국의 구성을 나타내는 것이다. 이 송신국은, 복수의 정보 아이템(91a, 91b, 91c)의 정보 비트 열을 각각 부호화기(92a, 92b, 92c)에 의해 부호화한다.

이와 동시에, 부호화기(90)는 정보 아이템(91a, 91b, 91c)의 정보 비트 열을 이용하여 부호화한다. 다시 말해, 부호화기(92a, 92b, 92c)는 각각 정보 아이템(91a, 91b, 91c)의 정보 비트 열을 부호화하는 한편, 부호화기(90)는, 이 정보 비트 열을 이용하여 부호화한다.

부호화기(90)에서 실시되는 부호화는, 예를 들면, 도 10에 도시한 바와 같이, 정보 아이템(91a, 91b, 91c)의 정보 비트 열을 이용하여 패리티 비트 열을 생성한다. 부호화기(92d)는, 부호화기(90)가 생성한 패리티 비트 열에 대하여, 부호화기(92a, 92b, 92c)와 같은 방식으로 부호화하고, 이로써 부호화 비트 열을 얻는다.

변조기(93a, 93b, 93c, 93d)는, 각각 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에 의해 얻을 수 있은 부호화 비트 열을 이용하여 반송파들을 변조한다. 이 변조 결과는, 다중화 처리기(94)에 의해 다중화되고, 그 다음에 송신된다.

이러한 송신국을 이용하는 통신 시스템에서, 수신국은 도 11과 같이 구성된다. 이 수신국에서, 상기 다중화 처리기(94)에 의해 다중화된 수신 신호는 역다중화 처리기(111)에 의해, 상기 부호화 비트 열 각각에 대해 분리된다. 이렇게 분리 된 복수의 수신 신호는, 각각 복조기(112a, 112b, 112c, 112d)에 의해 검파 처리가 실시된다.

메트릭 생성기(113a, 113b, 113c, 113d)는 각각 메트릭 생성기에 대응하는 검파 결과에 기초하여 메트릭 값을 생성한다. 메트릭 생성기(113a, 113b, 113c)는 각각 부호화기(92a, 92b, 92c)에 대응한다. 메트릭 생성기(113d)는 부호화기(92d) 및 부호화기(90)에 대응한다.

이 때문에, 메트릭 생성기(113a, 113b, 113c)에 의해, 각각 정보 아이템(91a, 91b, 91c)의 정보 비트 열에 대응하는 메트릭 값을 얻을 수 있다. 또한, 메트릭 생성기(113d)에 의해, 부호화기(90)가 출력하는 패리티 비트 열에 대응하는 메트릭 값을 얻을 수 있다.

반복 복호화기(114)에서는, 메트릭 생성기(113a, 113b, 113c, 113d)에 의해 얻어진 복수의 메트릭 값에 대하여, 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에서의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다. 반복 복호화기(114)에서는, 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에서의 부호화에 대응하는 복호화의 결과에 대해서도, 부호화기(90)에서의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다. 이러한 복호화의 결과를 이용한 반복 복호화하여, 이로써 원하는 정보 비트 열(115a, 115b, 115c)을 얻는다.

도 12는 반복 복호화기(114)의 구성예를 상세히 나타낸다. 반복 복호화기(114)에서는, 메트릭 생성기(113a, 113b, 113c, 113d)에 의해 얻어진 복수의 메트릭 값에 대하여, 각각 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에 의해, 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에서의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다.

복호화기(114e)에서는, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)의 복호화의 결과에 대하여, 부호화기(90)에서의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시하고, 이로써 정보 아이템(91a, 91b, 91c)에 대응하는 비트 열을 얻는다. 복호화기(114e)는, 상기 부호화기(90)에 대응하는 복호화에 기초하여, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)의 복호화 결과를 또 복호화하고, 이 복호화 결과를 각각 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에 출력한다. 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)는, 복호화기(114e)의 복호화 결과에 기초하여 복호화한다.

이후, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)의 복호화와, 복호화기(114e)의 복호화가 반복된다. 오류가 소정 레벨 이하로 낮아질 때, 원하는 정보 아이템(115a, 115b, 115c)을 취출한다.

복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)의 복호화의 결과와, 복호화기(114e)의 복호화의 결과를 도출하는 방법에 대해서 상세히 설명한다.

예를 들면, 다중화되는 서로 다른 데이터 아이템들 각각으로부터 1비트씩 취출하여 짝수 패리티(even parity)를 만족하는 패리티 데이터를 생성할 경우, 패리티 비트는 아래 공식으로 정의된다.

여기서, bit 1, bit 2, bit 3은 각각 다중화되는 정보 비트 나타낸다. 패리티는, 도 9의 부호화기(90)에 의해 생성되는 패리티 비트를 나타낸다. 이렇게 부호화된 경우, bit 1, bit 2, bit 3에 대해서는, 부호화기(90)에 의한 패리티 생성 과는 독립적으로 부호화기(92a, 92b, 92c)에 의해 부호화가 이루어 진다. 따라서, 수신측에서는 패리티 비트를 이용하지 않고, 복호화기(114a, 114b, 114c)에 의해 복호화하는 것이 가능하다.

여기에서, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)와, 복호화기(114e)의 반복 복호화에 대해 설명한다. 도 12에 도시된 수신국에서, 전술된 바와 같이 다중화되는 데이터에 대하여, 부호화기(90)에서 생성되는 패리티 비트 열을 다중화했을 경우, 패리티 비트는 다중화되는 데이터에 기초하여 정의된다.

수신국에서는, 우선, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에 의해 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에 대응하는 복호화 처리를 실시하고, 다중화된 정보 비트 열과, 부호화기(90)에서 생성된 패리티 비트 열 각각에 대해서, 연-판정 사후 확률값(Soft-decision posteriori probability value)을 MAP(Maximum A-posteriori Probability) 복호화에 의해 요구한다.

MAP 복호화 처리를 실시하기 위한 알고리즘으로서, BCJR(Bahl Cocke Jelinek Raviv) 알고리즘이나 min-sum 알고리즘, SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm) 등이 이용된다.

복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에서, MAP 알고리즘에 의해 얻을 수 있는 사후 확률값은, 다중화된 정보 비트 열과 패리티 비트 열의 각각에 대하여, 하기 공식에 의해 획득된다.

여기서, r은 다중화된 수신 신호를 분리해서 얻을 수 있은 각 수신 신호에 대한 메트릭 값이다. p(r｜bit = a)는, 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에 의해 생성되는 부호화 비트 각각의 기원(origin)이 되는 정보 비트가 a인 경우에 수신 신호의 확률 밀도 함수를 나타낸다. Pr[bit=a]는, 각각의 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에 입력된 정보 비트가 a인 사전 확률(prior probability)을 나타낸다. Pr[bit=a｜r] 은 r를 수신한 상태 하에 정보 비트 bit=a가 송신된 사후 확률을 나타낸다.

부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)에 대한 복호화 결과, 즉, 사후 확률 값 Pr[bit=a｜r]을 복호화기(114e)에서의 복호화에서 메트릭 값으로서 이용하여 다시 MAP 복호화 처리를 실시한다. 부호화기(90)의 부호화에 의해 얻을 수 있은 패리티 비트 열에 대한 사후 확률 값은 다음 공식에서 획득된다.

여기서, Pr[bit'=a｜r]은, 수신 신호 r을 수신한 상태 하에 부호화기(90)에 입력된 정보 비트가 bit'=a인 사후 확률을 나타낸다. Pr[bit'=a｜r]은, 부호화기(90)에 입력된 정보 비트가 a인 사전 확률을 나타낸다.

부호화기(92a, 92b, 92c)에 의해 부호화된 정보 비트 열의 데이터는, 부호화기(92a, 92b, 92c)와는 독립적으로 제공된 부호화기(90)에 의해서도 부호화 된다. 다시 말해, 2 종류의 부호화가 실시된다.

이 경우, 원하는 정보 비트 a에 대해서는, 부호화기(92a, 92b, 92c)의 이득 Pr[bit=a]와, 부호화기(90)의 이득Pr[bit'=a]을 동시에 얻을 수 있기 때문에 신뢰도를 더욱 높일 수 있다.

또한, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에 있어서의 사전 정보 Pr[bit=a]과 복호화기(114e)에 있어서의 사전 정보 Pr[bit'=a]은 상호 독립적으로 획득될 수 있기 때문에, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에서 이용하는 사전 정보로서 복호화기(114e)에서 획득되는 이득 Pr[bit'=a]을 이용하고, 마찬가지로 복호화기(114e)에서 이용하는 사전 정보로서 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에서 획득되는 이득 Pr[bit=a]을 이용함으로써, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)와 복호화기(114e)로 이루어져 있는 도 12의 구성에서 복호화를 반복한다. 이로써, 보다 신뢰도를 높이는 것이 가능하게 된다.

제1 복호화에서, 부호화 비트 열의 사전 확률 Pr[bit=a]은 Pr[bit=0]=0.5 및 Pr[bit=1]=0.5로서, 전술한 복호화를 되풀이한다.

전술한 구성을 갖는 통신 시스템에서는, 송신국에서, 정보 아이템(91a, 91b, 91c)의 각 정보 비트 열을 이용해서 패리티 비트 열을 생성하고, 이 패리티 비트 열과, 상기 정보 비트 열에 기초하는 변조 결과를 다중화하여 송신한다. 수신국에서는, 상기 패리티 비트 열을 복호화하고, 이 복호화된 패리티 비트 열을 이용하여 상기 정보 비트 열을 복호화한다.

따라서, 다중화된 복수의 정보 비트 열이 통신 경로에서 직교성을 유지할 수 없게 되었을 경우라도, 수신 특성의 열화를 억제할 수 있다. 송신국에서 다중화된 데이터에 대해서는, 수신국에서, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)에서 복수의 정 보 비트 열을 복호화하고, 복호화기(114e)에서 패리티 데이터를 복호화하여 이득을 얻을 수 있다. 이로써, 도 2에서의 수신 처리와 비교할 때 수신 특성이 개선될 수 있다.

또한, 이러한 효과를 얻기 위해 필요한 처리는 데이터 복호화의 단계에서 실행된다. 종래와 같이 데이터가 다중화되어 있는 상태에서 간섭의 영향을 제거하는 고속 수신 처리는 실행될 필요가 없다. 데이터의 전송 속도에 비례한 속도에서 처리가 구현될 수 있고, 이로써, 효율성이 향상될 수 있다.

도 12에 나타낸 수신국에서는, 복호화기(114a, 114b, 114c, 114d)의 복호화와, 복호화기(114e)의 복호화가 반복된다. 통신 경로에서의 다중화된 데이터의 상관과 멀티패스(multipath) 등에 의한 간섭의 영향이 모든 다중화된 데이터 아이템의 복호화에서 이용될 수 있기 때문에, 수신 품질이 향상된다.

도 9에 나타낸 송신국에서 송신되는 신호는, 정보 비트 열과 패리티 비트 열을 다중화함으로서 얻어진다. 이 비트 열은 상호 완전하게 독립적이다. 이러한 이유로, 도 2에 도시한 바와 같은 수신국 조차, 패리티 비트 열을 수신하지 않고, 도 1에 나타낸 송신국으로부터 송신된 신호를 수신할 경우와 마찬가지로 수신을 행할 수 있다. 그 수신 품질도 도 1에 나타낸 송신국으로부터 송신된 신호를 수신할 경우와 동등하다.

이 때문에, 도 2에 나타낸 수신국과 도 9에 나타낸 송신국이 혼재하는 환경을 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다. 또한, 전술한 구성을 갖는 통신 시스템은 CDM, OFDM 또는 그 밖의 다중화 방식에 대해서도 유효하다.

부수적으로, 패리티 비트 열의 생성은, 도 10에 도시한 바와 같은 패리티 비트의 부가 패턴으로서 위에서 설명하고 있다. 이러한 패리티 비트 열에 대하여, 임의의 패리티 비트와 관련된 다중화된 데이터 역시, 데이터가 다중화되어 송신되는 심볼과 동일 시각이 되어버린다. 이 때문에, 통신 경로에 있어서 페이딩 등에 의해 그 심볼의 수신시의 신뢰도가 현저하게 낮아졌을 경우, 그 심볼에 할당된 모든 데이터에 대한 복호화 결과의 신뢰도가 낮은 것이 되어버린다.

따라서, 패리티 비트 열을 생성하기 위해, 이용하는 데이터의 비트는 도 13과 같이 정보 비트 열들에 있어서 시차를 두도록 해도 된다. 이런 방식으로 패리티 비트 열을 생성할 경우, 다중화되어 동시에 송신되는 심볼에 포함되는 데이터의 비트는, 서로 다른 시각에 송신되는 심볼에 할당된다. 이 때문에, 어떤 다중화된 송신 신호 내의 하나의 심볼의 신뢰도가 낮아졌다고 하더라도, 패리티 비트 열에 대한 복호화에 이용되는 신호는 각각 상이한 심볼에 할당되어 있기 때문에 신뢰도 저하의 영향이 분산되는 것이 가능하다.

또한, 도 13과 같이, 패리티 비트 열의 생성 패턴을 획일적으로 정의하지 않고, 도 14에 도시한 바와 같은 다중화된 데이터로부터 랜덤한 시각의 비트를 선택하는 것과 같은 방식으로 정의해도 된다.

도 14에 도시한 바와 같이, 패리티 비트 열을 생성할 경우, 패리티 비트 열에 대한 복호화에서 이용되는 비트가, 각 시간에 상이한 다중화 심볼에 할당될 수 있다. 이 때문에, 페이딩 등에 의해 동일 시각에 다중화된 데이터의 신뢰도 저하의 영향을 더욱 분산 시킬 수 있어, 한층 더 수신 특성을 개선할 수 있다.

또한, 도 15에 도시한 바와 같이 패리티 비트 열이 상이한 복수의 부호화에 의해 생성되도록 해도 된다. 이런 방식으로 패리티 비트 열을 생성하는 경우에는, 도 16에 도시한 바와 같은 구성을 갖는 송신국에서 부호화기 실시되는 한편, 도 17에 도시한 바와 같은 구성을 갖는 수신국에서 복호화기 실시된다.

도 16에 나타내는 송신국에서는, 서로 다른 정보 아이템들(161a, 161b, 161c)의 정보 비트 열이 각각 부호화기(162a, 162b, 162c)에서 부호화된다.

부호화기(160A)는 각각의 정보 아이템(161a, 161b, 161c)의 정보 비트 열을 이용하여 부호화한다. 부호화기(160B)는 상기 부호화기(160A)의 부호화 결과와, 각 정보 아이템(161a, 161b, 161c)의 정보 비트 열을 이용하여 부호화한다. 예를 들면, 도 15에 도시한 바와 같이, 부호화기(160A)의 부호화에서는, 각 정보 아이템(161a, 161b, 161c)의 정보 비트 열을 이용하여 패리티 비트 열이 생성되는 한편, 부호화기(160B)의 부호화에서는, 부호화기(160A)의 부호화 결과와, 각 정보 아이템(161a, 161b, 161c)의 정보 비트 열을 이용하여 패리티 비트 열이 생성된다.

부호화기(162d)에서는, 부호화기(160A)가 생성한 패리티 비트 열에 대하여, 부호화기(162a, 162b, 162c)와 동일한 부호화를 실시하고, 이로써, 부호화 비트 열을 얻는다. 마찬가지로, 부호화기(162e)에서는, 부호화기(160B)가 생성한 패리티 비트 열에 대하여, 부호화기(162a, 162b, 162c)와 동일한 부호화를 실시하여, 이로써, 부호화 비트 열을 얻는다.

변조기(163a, 163b, 163c, 163d, 163e)는 각 부호화기(162a, 162b, 162c, 162d, 162e)의 부호화 비트 열을 이용하여 반송파들을 변조한다. 이러한 변조 결 과는 다중화 처리기(164)에 의해 다중화되고 그 다음 송신된다.

도 17에 나타난 수신국에서는, 상기 다중화 처리기(164)에 의해 다중화된 수신 신호를 역다중화 처리기(171)에 의해 각 부호화 비트 열에 대해 분리한다. 이렇게 분리된 수신 신호들은 각각 복조기(172a, 172b, 172c, 172d, 172e)에서 검파 처리가 실시된다.

메트릭 생성기(173a, 173b, 173c, 173d, 173e)는 각각 복조기(172a, 172b, 172c, 172d, 172e)의 검파 결과에 기초하여 메트릭 값을 생성한다. 메트릭 생성기(173a, 173b, 173c)는 각각 부호화기(162a, 162b, 162c)에 대응한다. 메트릭 생성기(173d)는 부호화기(162d) 및 부호화기(160A)에 대응한다. 메트릭 생성기(173e)는 부호화기(162e) 및 부호화기(160B)에 대응한다.

이 때문에, 메트릭 생성기(173a, 173b, 173c)에 의해, 각 정보 아이템(161a, 161b, 161c)의 정보 비트 열에 대응하는 메트릭 값을 얻을 수 있다. 메트릭 생성기(173d)에 의해, 부호화기(160A)가 출력하는 패리티 비트 열에 대응하는 메트릭 값을 얻을 수 있다. 메트릭 생성기(173e)에 의해, 부호화기(160B)가 출력하는 패리티 비트 열에 대응하는 메트릭 값을 얻을 수 있다.

반복 복호화기(174)에서는, 메트릭 생성기(173a, 173b, 173c, 173d, 173e)에 의해 얻어진 메트릭 값에 대하여, 각각 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d, 174e)에 의해, 부호화기(162a, 162b, 162c, 162d, 162e)의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다.

복호화기(174f)는, 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d)의 복호화의 결과에 대 하여, 부호화기(160A)의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다. 복호화기(174g)는, 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d, 174e)의 복호화의 결과에 대하여, 부호화기(160B)의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다.

복호화기(174f)는, 부호기(160A)에 대응하는 패리티 비트 열에 기초하여, 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d)의 복호화 결과를 각각 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d)에 출력한다. 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d)는, 정정된 복호화 결과에 기초하여 다시 복호화한다.

복호화기(174g)는, 부호기(160B)에 대응하는 패리티 비트 열에 기초하여, 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d, 174e)의 복호화 결과를 각각 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d, 174e)에 출력한다. 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d, 174e)는, 정정된 복호화 결과에 기초하여, 다시 복호화한다.

이후, 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d) 및 복호화기(174e)의 복호화와, 복호화기 (174g) 및 (174f)의 오류 정정 처리가 반복해서 실시된다. 오류가 소정 레벨 이하로 낮아질 때, 원하는 정보 아이템(175a, 175b, 175c)을 취출한다.

이상과 같은 구성의 통신 시스템에서도, 도 9 및 도 11에 나타낸 통신 시스템과 마찬가지로, 다중화된 복수의 정보 비트 열이 통신 경로에서 직교성을 유지할 수 없게 된 경우에서도, 수신 특성의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 송신국에서 다중화된 데이터에 대하여, 수신국에서는, 복호화기(174a, 174b, 174c, 174d, 174e)에서 정보 비트 열을 복호화하고, 복호화기(174f) 및 (174g)에서 패리티 데이터를 복호화함으로써 이득이 얻어질 수 있다. 이로써, 도 2에서의 수신 처리와 비교해서 수신 특성이 개선될 수 있다.

또한, 다른 정보 비트 열을 이용한 패리티 비트 열 생성이 다중화된다. 예를 들면, 도 16 내의 부호화기(160A)의 복호화 결과가 페이딩 등의 영향으로 인해 신뢰도의 낮질 수도 있다. 부호화기(160B)의 복호화 결과가 페이딩 등의 영향이 작은 것이라면, 신뢰도의 개선을 유효하게 행할 수 있다. 이 때문에, 통신 경로에서의 신뢰도의 저하의 영향을 보다 분산시킬 수 있어, 수신 특성의 개선이 가능하게 된다.

도 9에 나타낸 송신국에서는, 부호화기(90)에서 생성한 패리티 비트 열을 부호화기(92d)에서 부호화한다. 그러나, 도 18에 나타내는 송신국과 같이, 도 9에 나타낸 수신국으로부터, 부호화기(92d)를 생략해도 된다. 이러한 송신국을 이용할 경우, 수신국은 도 19에 도시한 바와 같이 구성한다. 즉, 도 12에 나타낸 수신국으로부터, 상기 부호화기(92d)에 대응하는 복호화기(114d)를 생략한다.

이러한 구성의 통신 시스템에 의하면, 송신국에 있어서의 부호화의 부하와, 수신국에 있어서의 복호화의 부하를 경감할 수 있다. 도 9 및 도 12에 나타낸 통신 시스템과 비교할 때 신뢰도는 저하되지만, 통신 경로에서의 다중화된 데이터의 상관 관계는 유사한 방식으로 이용되기 때문에, 수신 특성을 개선시킬 수 있다.

또한, 통신 경로 등에서의 연속적인 페이딩에 의한 수신 심볼의 신뢰도의 저하를 분산시키기 위해, 부호화된 데이터에 대하여 인터리브 처리를 행하는 것이 유효하다. 인터리브 처리를 행하는 송신국의 구성을 도 20에 나타낸다.

도 20에 나타내는 송신국은, 도 9에 나타낸 송신국에 인터리버(20a, 20b, 20c, 20d)를 부가한 것이다. 인터리버(20a, 20b, 20c, 20d)는 각각 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d)의 부호화 결과에 인터리브 처리를 실시한다. 변조기(93a, 93b, 93c, 93d)는 각각 인터리버(20a, 20b, 20c, 20d)의 처리 결과를 이용하여 반송파의 변조를 행한다.

한편, 수신국은 도 21에 도시한 바와 같이 구성한다. 도 21에 나타내는 수신국은, 도 11에 나타낸 수신국에 디인터리버(21a, 21b, 21c, 21d)를 부가 한 것이다.

디인터리버(21a, 21b, 21c, 21d)는 각각 메트릭 생성기(113a, 113b, 113c, 113d)에서 요구한 메트릭 값에 디인터리브 처리를 실시한다. 반복 복호화기(114)는, 디인터리버(21a, 21b, 21c, 21d)에 의해 얻을 수 있은 복수의 메트릭 값에 대하여, 각각 부호화기(92a, 92b, 92c, 92d) 및 부호화기(90)의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시한다.

이러한 구성의 통신 시스템에 따르면, 페이딩 등으로 인해 연속적으로 신뢰도가 저하한 동일 다중화 심볼에 할당된 데이터의 메트릭 값을 분산할 수 있다. 따라서, 연속적인 신뢰도 저하의 영향을 분산할 수 있고, 수신 특성의 열화를 억제하는 것이 가능하게 된다.

다음으로, 상술한 방식을 ITU-R 권고 BO.1130-4, Digital System E에서 표준 규격화한 부호 분할 다중형 방송 시스템에 적용할 경우에 대해서 설명한다. 도 22에는 송신국의 구성을 나타내고, 도 23에는 수신국의 구성을 나타낸다.

도 9의 구성예에서는, 정보원으로부터의 정보로서 3개의 정보 아이템(91a, 91b, 91c)이 입력된다. 상기 부호 분할형 방송 시스템에서는, 도 22와 같이, 파일럿 신호(221), 전자 프로그램 가이드(221a), 디스크램블 정보(221b), 가입자 제어 정보(221c)와 함께, 각 방송 채널의 데이터(221d(1)~221d(n))가 CDM 방식에 의해 다중화되어서 송신된다.

전자 프로그램 가이드(221a), 디스크램블 정보(221b), 가입자 제어 정보(221c), 및 방송 채널의 데이터(221d(1)~221d(n))의 정보 비트 열을 각각 부호화기(222a, 222b, 222c, 222d(1)~222d(n))에서 부호화하여, 부호화 비트 열을 얻는다.

인터리버(223a, 223b, 223c, 223d(1)~223d(n))는 각각 부호화기(222a, 222b, 222c, 222d(1)~222d(n))에서 얻어진 부호화 비트 열에 인터리브 처리를 실시한다. 확산기(224, 224a, 224b, 224c, 224d(1)~224d(n))는, 각각 파일럿 신호나, 인터리버(223a, 223b, 223c, 223d(1)~223d(n))의 처리 결과를 이용하여 반송파를 확산시킨다.

변조기(225, 225a, 225b, 225c, 225d(1)~225d(n))는, 각각 확산기(224, 224a, 224b, 224c, 224d(1)~224d(n))의 확산 결과를 이용하여 변조를 행한다. 이 변조기들의 변조 결과는, 다중화 처리기(226)에 의해 다중화되어 송신된다.

모든 방송 채널의 데이터(221d(1)~221d(n))는, 수신국이 시청하고 있는 채널에 상관없이 항상 송신된다.

한편, 도 23에 도시된 수신국에서, 역확산기(231, 231a, 231b, 231c, 231d)는, 수신 채널 제어기(230)로부터 공급되는 역확산 코드를 이용하여, 프레임 동기 정보에 기초하는 타이밍에서 각각 수신 신호를 역확산한다. 역확산기(231)는 파일럿 신호(221)을 포함하는 신호를 수신한다. 역확산기(231a)는 전자 프로그램 가이드(221a)를 포함하는 신호를 수신한다. 역확산기(231b)는 디스크램블 정보(221b)를 포함하는 신호를 수신한다. 역확산기(231c)는 가입자 제어 정보(221c)를 포함하는 신호를 수신한다. 역확산기(231d)는 방송 채널 데이터(221d(1)~221d(n))중, 사용자가 선택한 채널의 데이터를 포함하는 신호를 수신한다.

복조기(232, 232a, 232b, 232c, 232d)는, 수신 채널 제어기(230)로부터 공급된 채널 상태 정보에 기초하여, 각각 역확산기(231, 231a, 231b, 231c, 231d)의 역확산 결과를 복조한다. 복조기(232)에 의해 파일럿 신호(221)가 복조된다.

프레임 동기 채널 추정기(233)는, 복조기(232)의 복조 결과, 즉, 파일럿 신호에 기초하여, 프레임 동기 정보를 검출하고 채널을 추정한 채널 상태 정보를 얻어, 그 프레임 동기 정보 및 채널 상태 정보를 역확산기(231, 231a, 231b, 231c, 231d)나 복조기(232, 232a, 232b, 232c, 232d)에 제공한다.

메트릭 생성기(233a, 233b, 233c, 233d)는, 각각 복조기(232a, 232b, 232c, 232d)의 복조 결과에 기초하여 메트릭 값을 생성한다.

디인터리버(234a, 234b, 234c, 234d)는, 각각 메트릭 생성기(233a, 233b, 233c, 233d)에서 얻어진 메트릭 값에 디인터리브 처리를 실시한다. 복호화기(235a, 235b, 235c, 235d)는, 각각 디인터리버(234a, 234b, 234c, 234d)의 처리 결과를 복호화한다.

복호화기(235a, 235b, 235c)는 부호화기(222a, 222b, 222c)에 대응하는 복호 화 처리를 실시한다. 복호화기(235d)는, 복호화기(222d(1)~222d(n))중 어느 하나에 대응하는 복호화를 선택적으로 실시한다. 상기 복호화의 결과로서, 전자 프로그램 가이드(236a), 디스크램블 데이터(236b), 및 가입자 제어 정보(236c)와 함께, 시청되는 방송 채널 데이터 아이템2(36d)를 얻는다.

이상의 구성을 갖는 수신국에서는, 모든 방송 채널의 데이터가 다중화된 송신 신호로부터, 시청자가 선택한 방송 채널의 데이터를 분리하기 위해, 수신 채널 제어기(230)가 사용자에 의해 지정되는 방송 채널에 대응하는 확산 부호를 역확산기(231d)에 출력한다. 이에 따라, 역확산기(231d)는 상기 확산 부호를 수신 신호에 승산하여 수신을 행한다.

이 때문에, CDM 신호를 수신하기 위해 필요한 프레임 동기 정보나 전송 경로 정보의 추정을 위한 파일럿 신호(221), 전자 프로그램 가이드(221a), 방송 데이터의 디스크램블 정보(221b) 및 가입자 제어 정보(221c)가 항상 수신된다. 또한, 사용자가 선택한 단지 하나의 채널의 방송 데이터가 복호화된다. 따라서, 수신국은, 송신측에서 다중화된 모든 데이터 중에, 5 다중 분(five kinds of multiplexed data)의 데이터에 대해서 항상 수신 처리하게 된다.

다음으로, 전술한 바와 같은 부호 분할 다중형 방송 시스템에, 본 발명을 적용한 경우에 대해 설명한다. 도 24는 송신국의 구성을 나타내고, 도 25는 수신국의 구성을 나타낸다.

도 24에 나타내는 송신국에서는, 도 22에 나타낸 송신국에, 부호화기(240), 부호화기(242), 인터리버(243), 확산기(244) 및 변조기(245)를 부가한 것이다. 이 하의 설명에서는, 도 24에 나타낸 송신국에 있어서 도 22에 나타낸 송신국과 다른 구성에 대해서만 설명한다.

부호화기(240)는, 부호화기(222a, 222b, 222c, 222d(1)~222d(n))의 부호화에 따라, 전자 프로그램 가이드(221a), 디스크램블 정보(221b), 가입자 제어 정보(221c), 방송 채널의 데이터(221d(1)~221d(n))의 정보 비트 열을 이용하여 부호화한다. 부호화기(240)에서 실시되는 부호화는, 예를 들면, 도 10, 도 13이나 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 정보 비트 열을 이용하여 패리티 비트 열을 생성한다.

부호화기(242)에서는, 패리티 비트 열에 대하여, 부호화기(222a, 222b, 222c, 222d(1)~222d(n))와 동일한 부호화를 실시하고, 이로써, 부호화 비트 열을 얻는다.

인터리버(243)는 부호화기(242)에서 얻은 부호화 비트 열에 인터리브 처리를 실시한다. 확산기(244)는 인터리버(243)의 처리 결과를 이용하여 반송파의 확산을 행한다. 변조기(245)는 확산기(244)의 확산 결과를 이용하여 변조를 행한다. 이 변조 결과는 다중화 처리기(226)에 의해 변조기(225, 225a, 225b, 225c, 225d(1)~225d(n))의 변조 결과와 다중화되어, 송신된다.

도 25에 나타내는 수신국은, 도 23에 나타낸 수신국에, 역확산기(251), 복조기(252), 메트릭 생성기(253), 디인터리버(254)를 부가한 것이다. 또한, 복호화기(235a, 235b, 235c, 235d)를 대신하여 반복 복호화기(255)를 구비하는 것이다.

이하의 설명에서는, 도 25에 나타낸 수신국에 있어서 도 23에 나타낸 수신국 과 다른 구성에 대해서만 설명한다.

역확산기(251)는, 수신 채널 제어기(230)로부터 공급되는 역확산 코드를 이용하여, 프레임 동기 정보에 기초하는 타이밍에서 수신 신호를 역확산한다. 이로써, 상기 역확산기(251)는 상기 패리티 비트 열을 포함하는 신호를 수신한다. 복조기(252)는, 수신 채널 제어기(230)로부터 공급되는 채널 상태 정보에 기초하여, 역확산기(251)의 역확산 결과를 복조한다.

메트릭 생성기(253)는, 복조기(252)의 복조 결과에 기초하여, 메트릭 값을 생성한다. 디인터리버(254)는, 메트릭 생성기(253)에 의해 얻은 메트릭 값에 디인터리브 처리를 실시한다.

반복 복호화기(255)는, 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e, 255f)를 구비한다. 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e)는 각각 디인터리버(234a, 234b, 234c, 234d, 254)의 처리 결과를 복호화한다.

복호화기(255a, 255b, 255c)는, 부호화기(222a, 222b, 222c)에 대응하는 복호화 처리를 실시한다. 복호화기(255d)는, 복호화기(222d(1)~222d(n)) 중 어느 하나에 대응하는 복호화를 선택적으로 실시한다. 복호화기(255e)는, 복호화기(242)에 대응하는 복호화 처리를 실시한다.

복호화기(255f)에서, 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e)의 복호화의 결과에 대하여, 부호화기(240)의 부호화에 대응하는 복호화 처리를 실시하고, 이로써, 패리티 비트 열을 얻는다. 복호화기(255f)는, 부호기(240)에 대응하는 패리티 비트 열에 기초하여, 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e)의 복호화 결과를 각 각 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e)에 출력한다. 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e)는, 정정된 복호화 결과에 기초하여, 다시 복호화한다.

그 이후, 복호화기(255a, 255b, 255c, 255d, 255e, 255f)의 복호화와, 복호화기(255f)의 오류 정정 처리가 반복해 실시된다. 잠시 후 오류가 소정 레벨 이하로 낮아지고, 전자 프로그램 가이드(236a), 디스크램블 데이터(236b), 가입자 제어 정보(236c), 시청하는 방송 채널의 데이터(236d)를 얻는다.

상기 구성의 방송 시스템에서는, 전자 프로그램 가이드(236a), 디스크램블 데이터(236b), 가입자 제어 정보(236c), 방송 채널 데이터(221d(1)~221d(n))의 정보 비트 열에 기초하여 패리티 비트 열을 생성하고, 이 패리티 비트열과 상기의 정보 비트 열에 기초하는 변조 결과를 다중화해서 송신한다. 수신국에서는, 상기 패리티 비트 열을 복호화하고, 복호화된 패리티 비트열에 기초하여 상기정보 비트 열을 복호화한다. 따라서, 다중화된 복수의 정보 비트 열이 통신 경로에서 직교성을 유지할 수 없게 되었을 경우라도, 수신 특성의 열화를 억제할 수 있다. 도 22 및 도 23에서 나타낸 방송 시스템 (1)은, 제어 정보를 포함하는 다중화된 데이터의 30 채널을 갖는다고 가정한다. 또한, 도 24 및 도 25에서 나타낸 방송 시스템 (2)은, 제어 정보를 포함하는 다중화된 데이터의 30 채널을 갖고, 패리티 비트열을 포함하는 31 채널이 다중화된다고 가정한다. 양쪽 방송 시스템의 수신 비트 오류율 특성을 도 26에 나타낸다.

이 특성을 얻기 위한 조건으로서, 3GPP(the 3rd Generation Partnership Project)에 의해 모델화되어 있는 시가지 멀티패스(multipath) 환경인 IMT2000(International Mobile Telecommunication 2000)이 통신 경로로서 설정된다.

방송 시스템 (2)에서는, 다중화되어 있는 데이터 채널이 방송 시스템 (1)보다 1개 많기 때문에, 멀티패스(multipath)에 의한 데이터 간의 간섭량이 더 크다. 그러나, 방송 시스템 (2)에서는, 수신국에서 방송 시스템 (1)의 복호화와, 새로운 패리티 비트 열에 대한 복호화를 반복적으로 실시한다. 따라서, 도 26에 도시한 바와 같이 수신 비트 오류율 특성이 개선된다.

이러한 특성의 개선은, 통신 경로에 있어서 다중화되는 데이터의 상관 정보가, 부호화기(240)에 대응하는 복호화기(255f)에서의 복호화 시에, 다중화된 데이터에 대해 이상적으로 이용될 수 있기 때문에, 다중화된 수신 신호가 최적으로 수신될 수 있다는 것을 보여준다.

방송 시스템 (2)에서, 새롭게 부가된 부호화기(240)에 의해 생성된 패리티 비트 열이, 통상의 다른 데이터와 유사하게 다중화된다. 이 때문에, 도 23에서 도시된 수신국에 있어서도, 송신국이 도 22에 도시된 구성인 경우와 마찬가지로, 수신 동작이 행해질 수 있다.

방송 시스템 (2)에서는, 도 24에 나타낸 송신국의 다중화된 채널의 수보다, 도 25에 나타낸 수신국에서의 수신 채널의 수가 더 적고, 상기 수신국에서는, 부호화기(240)에서 이용하는 모든 채널을 이용하지는 않는다. 수신국에서는, 해당 수신국에서 수신하지 않는 채널의 데이터는 펑처되는(punctured) 것으로 간주하고, 복호화기(255f)는 상기 채널의 데이터는 이용하지 않고 복호화하도록 할 수도 있 다.

부수적으로, 상기 ITU-R에 의해 표준화된 부호 분할 다중형 방송 시스템은, 방송 위성을 이용한 방송 데이터의 배신과, 지상 중계국을 이용한 방송 데이터의 배신을 동시에 행하는 시스템으로 구성되어 있다.

도 24에 나타낸 송신국은, 도 27a에 도시한 바와 같이 지상 방송국(271)에 적용하거나, 도 27b에 도시한 바와 같이 위성 중계국(272)에 적용하거나, 혹은 도 27c에 도시한 바와 같이 지상 중계국(273)에 적용할 수 있다. 어떠한 구성이더라도, 수신 특성의 개선 효과를 얻을 수 있다. 도 27에서, 수신 단말기(274)는 도 25에 나타낸 수신국에 상당한다.

또한, 도 27a에 도시한 바와 같이 지상 방송국에 상기 송신국을 적용했을 경우에는, 기존의 위성 중계국 및 기존의 지상 중계국이 변경없이 이용될 수 있다.

본 발명의 응용 시스템은 방송 시스템에 한정되지 않는다. 예를 들면, 가입자 전화에 있어서의 중계국 회선에서의 다중화를 이용한 대용량 중계 통신에도 응용 가능하다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본원의 구성 요소들은 본원의 의도 및 범주에서 벗어나지 않는 한 여러 방식으로 변형될 수 있다. 본원의 여러 양태들 또한 실시예들에 개시된 복수의 구성 요소들에 대한 임의의 적절한 조합으로부터 추론해 낼 수 있다. 상기 실시예에 개시된 구성 요소 전체 중 일부의 구성 요소는 제거될 수도 있다. 서로 다른 실시예에서 기술된 구성 요소들이 임의로 조 합될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 데이터 전송률에 상응하는 처리 속도에서 수신 처리를 행할 수 있고, 멀티패스(multipath)에 의한 수신 특성의 열화를 억제가능한 무선 통신 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 서로 다른 데이터를 다중화하고 다중화된 데이터를 수신국에 송신하는 송신국을 갖는 무선 통신 시스템으로서,

   상기 송신국은,

   상기 서로 다른 데이터를 이용하여 패리티 정보를 생성하도록 구성되는 제1 부호화 수단과;

   상기 패리티 정보와 상기 서로 다른 데이터의 각각을 부호화하여 복수의 부호화된 데이터를 생성하도록 구성되는 제2 부호화 수단과;

   상기 복수의 부호화된 데이터에 의한 반송파들을 변조하여 복수의 변조된 신호를 생성하도록 구성되는 변조 수단과;

   상기 복수의 변조된 신호를 다중화하여 다중화된 신호를 출력하도록 구성되는 다중화 수단

   을 포함하고,

   상기 수신국은,

   상기 송신국으로부터 송신된 상기 다중화된 신호를 상기 복수의 변조된 신호로 역다중화하도록 구성되는 역다중화 수단과;

   상기 역다중화 수단에 의해 역다중화된 상기 변조된 신호들의 각각을 복조하여 복수의 복조된 신호를 생성하도록 구성되는 복조 수단과;

   상기 제2 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복조된 신호들의 각각을 복호화하여 복수의 복호화된 신호를 생성하도록 구성되는 제1 복호화 수단과;

   상기 제1 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복호화된 신호들의 각각을 복호화하여 상기 서로 다른 데이터를 얻도록 구성되는 제2 복호화 수단

   을 포함하는 무선 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 부호화 수단은, 상기 서로 다른 데이터에 포함된 비트 열들 중에서 동일 타이밍에서 송신되는 비트들을 추출하여, 상기 패리티 정보를 생성하는 무선 통신 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 부호화 수단은, 상기 서로 다른 데이터에 포함된 비트 열들 중에서 일정한 서로 다른 타이밍에서 송신되는 비트들을 추출하여, 상기 패리티 정보를 생성하는 무선 통신 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1 부호화 수단은, 상기 서로 다른 데이터에 포함된 비트 열들로부터 랜덤하게 비트들을 추출하여, 상기 패리티 정보를 생성하는 무선 통신 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 송신국은, 상기 제2 부호화 수단의 상기 부호화된 데이터의 각각을 인터리브하도록 구성되는 인터리브 수단을 더 포함하고,

   상기 변조 수단은, 상기 인터리브 수단에 의해 인터리브된 데이터를 변조하고,

   상기 수신국은, 상기 복조 수단의 복조된 신호들을 디인터리브하도록 구성되는 디인터리브 수단을 더 포함하고,

   상기 제1 복호화 수단은, 상기 제2 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 디인터리브 수단의 출력을 복호화하는 무선 통신 시스템.
6. 서로 다른 데이터를 다중화하고 다중화된 데이터를 수신국에 송신하는 송신국을 갖는 무선 통신 시스템으로서,

   상기 송신국은

   상기 서로 다른 데이터를 이용하여 제1 패리티 정보를 생성하도록 구성되는 제1 부호화 수단과;

   상기 제1 패리티 정보와 상기 서로 다른 데이터를 이용하여 제2 패리티 정보를 생성하도록 구성되는 제2 부호화 수단과;

   상기 제1 패리티 정보, 상기 제2 패리티 정보와 상기 서로 다른 데이터의 각각을 부호화하여 복수의 부호화된 데이터를 생성하도록 구성되는 제3 부호화 수단과;

   상기 복수의 인코딩된 데이터에 의한 반송파들을 변조하여 복수의 변조된 신호를 생성하도록 구성되는 변조 수단과;

   상기 복수의 변조된 신호를 다중화하여 다중화된 신호를 출력하도록 구성되는 다중화 수단

   을 포함하고,

   상기 수신국은,

   상기 송신국으로부터 송신된 상기 다중화된 신호를 상기 복수의 변조된 신호로 역다중화하도록 구성되는 역다중화 수단과;

   상기 역다중화 수단에 의해 역다중화된 상기 변조된 신호들의 각각을 복조하여 복수의 복조된 신호를 생성하도록 구성되는 복조 수단과;

   상기 제3 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복조된 신호들 각각을 복호화하여 제1 복호화된 신호를 생성하도록 구성되는 제1 복호화 수단과;

   상기 제2 부화화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 제1 복호화된 신호를 복호화하여 제2 복호화된 신호를 생성하도록 구성되는 제2 복호화 수단과;

   상기 제1 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 제2 복호화된 신호를 복호화하여 상기 서로 다른 데이터를 얻도록 구성되는 제3 복호화 수단

   을 포함하는 무선 통신 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 송신국은, 방송용 지상국인 무선 통신 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 송신국은, 방송용 지상국으로부터 송신된 신호를, 다른 중계국 혹은 방송을 수신하는 수신 단말기에 중계하는 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템.
9. 서로 다른 데이터를 포함하는 다중화된 신호를 수신기에 송신하기 위해 무선 통신 시스템에서 이용되는 송신기로서,

   상기 서로 다른 데이터를 이용하여 패리티 정보를 생성하도록 구성되는 제1 부호화 수단과;

   상기 패리티 정보와 상기 서로 다른 데이터의 각각을 부호화하여 복수의 부호화된 데이터를 생성하도록 구성되는 제2 부호화 수단과;

   상기 복수의 부호화된 데이터에 의한 반송파들을 변조하여 복수의 변조된 신호를 생성하도록 구성되는 변조 수단과;

   상기 복수의 변조된 신호를 다중화하여 다중화된 신호를 출력하도록 구성되는 다중화 수단

   을 포함하는 송신기.
10. 서로 다른 데이터를 이용하여 패리티 정보를 생성하도록 구성되는 제1 부호화 수단, 상기 패리티 정보와 상기 서로 다른 데이터의 각각을 부호화하여 복수의 부호화된 데이터를 생성하도록 구성되는 제2 부호화 수단, 상기 제2 부호화 수단의 상기 부호화된 데이터의 각각을 변조하여 복수의 변조된 신호를 생성하도록 구성되는 변조 수단, 및 상기 변조된 신호들을 다중화하여 다중화된 신호를 출력하도록 구성되는 다중화 수단을 포함하는 송신국으로부터 송신된 신호를 수신하는 무선 통신 시스템에서의 복호화 장치로서,

    상기 복호화 장치는,

    상기 송신국으로부터 송신된 상기 다중화된 신호를, 상기 복수의 변조된 신호로 역다중화하도록 구성되는 역다중화 수단과;

    상기 역다중화 수단에 의해 역다중화된 상기 변조된 신호들의 각각을 복조하여 복수의 복조된 신호를 생성하도록 구성되는 복조 수단과;

    상기 제2 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복조된 신호들의 각각을 복호화하여 복수의 복호화된 신호를 생성하도록 구성되는 제1 복호화 수단과;

    상기 제1 부호화 수단의 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 따라 상기 복호화된 신호들의 각각을 복호화하여 상기 서로 다른 데이터를 얻도록 구성되는 제2 복호화 수단

    을 포함하는 무선 통신 시스템에서의 복호화 장치.

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