KR100860504B1 - 이동통신 시스템에서 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 입력되는 정보 데이터를 부호화하여 제 1 채널로 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하고 제 2 채널로 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하는 부호기와, 상기 부호기로부터의 상기 정보어 비트를 인터리빙하는 제 1 채널 인터리버와, 상기 부호기로부터의 상기 리던던시 비트를 인터리빙하는 제 2 채널 인터리버와, I 및 Q채널에 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 매핑 규칙을 사용하며, I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 제 1 채널 인터리버로부터 입력되는 하나의 채널 데이터와 상기 제 2 채널 인터리버로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 신호점 사상하여 변조 심볼을 생성하는 변조기를 포함하여, 일반적인 직교진폭변조(QAM) 전송 시스템보다 뛰어난 효율을 얻을 수 있고, 나아가 우수한 통신 시스템을 구성할 수 있는 이점이 있다.
비트 신뢰도, QAM 변조 방식, 다이버시티, 송수신 장치

Description

이동통신 시스템에서 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 송신 장치를 도시하는 도면,
도 2는 기존의 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED) 기술에서의 송신 장치를 도시하는 도면,
도 3은 도 1과 도 2의 송신 장치를 이용하여 2비트의 정보비트(information bits) 전송 방법을 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송수신 장치를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송수신 장치를 도시하는 도면,
도 6은 도 5의 송신 장치를 이용하여 2비트의 정보비트(information bits) 전송 방법을 설명하는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 채널 인터리버를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 송수신 장치를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 송수신 장치를 도시하는 도면,
도 10, 11, 12, 13은 일반적인 형태의 변조기에서 16QAM에 관한 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)의 예를 도시하는 도면,
도 14, 15는 본 발명에 따른 변형된 형태의 변조기에서 16QAM에 관한 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)의 예를 도시하는 도면,
도 16은 본 발명에 따른 송신기의 송신 절차를 도시하는 도면,
도 17은 본 발명에 따른 수신기의 수신 절차를 도시하는 도면, 및
도 18은 성능 비교 모의 실험 결과를 도시하는 도면.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
직교진폭변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)는 디지털 신호를 일정량만큼 분류하여 반송파 신호와 위상을 변화시키면서 변조시키는 방법으로, 위상 뿐만 아니라 크기도 변수로 사용하기 때문에 더욱 많은 양의 디지털 데이터를 동시에 전송할 수 있는 이점이 있다.
상기 직교진폭변조(QAM) 방식은 주어진 하나의 파형 심볼에 2개 이상의 비트를 실어 보낼 수 있으며, 이러한 심볼 파형은 수학식 1과 같이 서로 간섭하지 않는 두 수, 즉 실수와 허수로 표현할 수 있다. 다시 말해, x값의 변화가 y값의 변화에 영향을 미치지 않기 때문에 동위상신호성분은 x에, 직교위상신호성분은 y에 대응시킬 수 있다. 여기서, 상기 동위상신호성분을 I채널(In-phase)이라 지칭하고, 상기 직교위상신호성분을 Q채널(Quadrature-phase)이라 지칭한다. 즉, I-Q 채널이라 함은 일반적으로 정현파 신호를 복소수 좌표계에서 표현한 것을 말한다.
도 10을 예로 들어, 16-QAM변조을 설명하면, 16개의 level로 양자화된 디지털 신호가 I/Q 플롯의 16개의 좌표로 분산되어 변조된다. 상기 I/Q 플롯에서 반지름은 신호의 크기를 말하며, I축을 기준으로 신호가 돌아간 각도는 위상을 의미한다. 즉, 위상과 크기가 각각 다른 16개의 신호공간을 통해 한 좌표당 4bit의 2진 디지털 신호를 전송할 수 있다. 이때, 수신측에서는 16개의 신호 좌표들을 구분하는 경계선을 기준으로 수신된 신호가 어느 영역에 위치하는지를 관측하여 원래 신호로 복조하게 된다.
상기 직교진폭변조(QAM) 방식은 변조시에 각 전송 비트들에 대하여 동일한 오류(Error) 확률을 갖지 않는데, 이러한 차이를 비트 신뢰도(Bit reliability)라고 한다. 이는 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)을 사용하는 직교진폭변조(QAM ) 방식의 특성으로써, 전송 비트들을 실-허수축 상의 임의의 심볼로 매핑(Mapping)할 때, 매핑되는 심볼 위치들간의 기하학적 거리가 동일하지 않아 발생한다.
이를 수식적으로 상세히 알아보면, 각 비트들에 대한 추정확률(LLR)은 수학식 1과 같다.
Figure 112005030446860-pat00001
Figure 112005030446860-pat00002
여기서, r은 수신된 임의의 복소수(complex number) 심볼이고, x와 y는 각각 심볼복조기(symbol demodulator) 출력의 동위상신호성분(I)과 직교위상신호성분(Q)을 의미한다. LLR(b)는 송신단에서 전송한 비트 정보가 b일 때 각 비트들에 대한 추정확률(Log Likelihood ratio: 이하 LLR이라 칭함)값으로, 복조기에서 계산된다. 채널 복호기(channel decoder)에서 연성결정복호(soft decision decoding) 과정을 통해 복호하기 위해서는 복조기가 동위상(in-phase) 신호성분과 직교위상(quadrature pahse) 신호성분으로 구성되는 2차원 수신신호로부터 채널부호기(channel enoder)의 출력비트 각각에 상응하는 연판정값(soft decision value)들을 생성해 내야 하는데, 이때, 각 출력비트에 대해 계산된 LLR을 채널 복호기(channel decoder)의 입력 연판정값(soft decision value)으로 사용한다. Pr{A|B}는 사건B가 발생했을 때 사건 A의 발생확률로 정의되는 조건부확률(conditional probability)이다. 즉, Pr{b=1|r}은 심볼 r이 수신되었을 때, 송신단에서 전송한 비트정보가 1일 확률을 의미한다. 여기서, 상기 수학식 1을 가우시안 잡음(Gaussian Noise)의 확률을 감안하여 정리하면 수학식 2와 같다.
Figure 112005030446860-pat00003
Figure 112005030446860-pat00004
여기서, 상기 LLR(i1)은 비트정보 i1에 대한 추정확률이고, 상기 LLR(i2)은 비트정보 i2에 대한 추정확률이다. 상기 수학식 2는 비교적 많은 계산량을 수반하므로, 실제 구현을 위해서는 상기 수학식 2를 근사화(Approximation)할 수 있는 알고리즘이 요구된다. 상기 수학식 2의 결과를 개괄적인 계산에 의해 정리하면 수학식 3과 같다. 여기서, K는 상수이다.
Figure 112005030446860-pat00005
Figure 112005030446860-pat00006
상기 수학식 3을 이용하여 도 10의 직교진폭변조(QAM) 변조 방식에서의 각 심볼에 대한 평균적인 추정 확률(LLR)값을 계산하면 표 1과 같다. 표 1과 같이, 수신 심볼의 비트들 간의 LLR값은 각 송신 심볼들의 위치에 따라 차이가 발생하고, 이에 의해서 비트 신뢰도(bit reliability)의 차이가 발생한다.
Symbol(i1q1i2q2) Mean Value of x Mean LLR((i1) Mean LLR(i2)
0q10q2 x0 -4Kx0 2 = -λ -4Kx0 2 = -λ
0q11q2 x1 -12Kx0 2 = -3λ 4Kx0 2 = λ
1q10q2 -x0 4Kx0 2 = λ -4Kx0 2 = -λ
1q11q2 -x1 12Kx0 2 = 3λ 4Kx0 2 = λ
최근에는 이러한 직교진폭변조(QAM)의 특성을 이용하거나 혹은 신뢰도 차이가 발생하지 않도록 하는 방법에 대하여 연구되고 있으며, 일반적으로, 전송되는 모든 데이터 정보 비트들간에 균등한 비트 신뢰도(Bit reliability)를 가지게 한다면 더 좋은 전송 효율을 가질 수 있을 것으로 알려져 있다.
상기 각 비트들간의 비트 신뢰도(Bit reliability)를 동일하게 만들기 위한 연구의 하나로써, 하이브리드 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest : H-ARQ)와 관련하여 직교진폭변조(QAM) 방식으로 재전송할 때 재전송하는 심볼에 대해 다른 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)을 적용하여 전송하는 방법이 제안된 바 있다. 여기서, 상기 하이브리드 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest)란, 무선 환경에서 오류를 제어하는 방식의 하나로써, 수신된 데이터에 에러가 존재하는 경우, 에러를 수정하지 않고 재전송에 의해 데이터 수신 성공율을 높이는 재전송 방법과 수신된 에러를 정정하는 오류정정 채널코딩을 결합시키는 방법이다. 상기 기존의 제안된 방법을 이용하면, 3번의 재전송을 거친 경우에 한하여 모든 비트들이 완전하게 동일한 신뢰도를 가질 수 있다.
도 10, 11, 12, 13은 일반적인 형태의 변조기에서 16QAM에 관한 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)의 예시를 나타내고 있다. 16QAM의 경우, 채널 부호기의 출력인 부호심볼 시퀀스는 4개의 비트 단위로 나눠지며, 이에 해당하는 성좌도(signal constellation)는 16개의 신호점들로 구성된다. 여기서, 상기 부호심볼 시퀀스는 상기 16개의 신호점 가운데 해당되는 특정 신호점으로 사상되며, 이때의 사상은 그레이 코드 방식을 따른다. 여기서, 상기 그레이 코드(Gray Code)는 한 비트만 변환시키면 다른 비트들의 변화 없이도 바로 다음 수의 코드가 되는 방식을 말한다. 각각의 사분면은 4개의 신호점들로 구성되는데, 예를 들어, 제 1사분면을 4개의 영역으로 구분하여 좌상(좌측상위) 영역에는 심볼열 "0001"이 매핑하고, 좌하 영역에는 "0000"이 매핑하며, 우상 영역에는 "0011"이 매핑하고, 우하 영역에는 "0010"이 매핑한다. 여기서, i1은 I 채널의 첫 번째 비트가 1일 경우 할당되는 위치를 나타내고, i2는 I 채널의 두 번째 비트가 1일 경우 할당되는 위치를 나타낸다. 마찬가지로 q1, q2는 각각 Q 채널의 첫 번째, 두 번째 비트가 1일 경우 할당되는 위치를 나타낸다. 상기 I, Q 채널이라 함은 정현파 신호를 복소수 좌표계에서 표현한 것으로써, 실수(Real)축은 I 채널(In-phase), 허수축은 Q 채널(Quadrature-phase)을 의미한다. 상기 도 10, 11, 12, 13에서의 매핑은 그레이 코드 방식을 따르며 I 채널과 Q 채널에 같은 매핑 규칙을 적용함으로써 이루어진다. 도 11을 예로 들어, I 채널의 첫 번째 비트와 두 번째 비트를 "00" "10" "11" "01" 순으로 매핑하였다면, Q 채널의 첫 번째 비트와 두 번째 비트도 "00" "10" "11" "01" 순으로 매핑할 수 있다.
여기서, 상기 도 10, 11, 12, 13을 하이브리드 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest : H-ARQ)기술에 적용하면, 첫 번째 전송에서 도 10의 QAM 형태를 사용하고, 두 번째 전송에서 도 11의 QAM 형태를 사용하며, 세 번째 전송에서 도 12의 QAM 형태를 사용하고, 네 번째 전송에서 도 13의 QAM 형태를 적용함으로써, 세 번의 재전송으로 모든 비트가 완전하게 동일한 비트 신뢰도를 가질 수 있다.
그러나, 상기 기술은 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ)에 국한되어 있고, 3번의 재전송은 실제 상황에서 발생하기 어려우므로, 실질적인 활용 및 성능상의 개선은 제한적일 수 밖에 없는 문제점이 있다.
한편, 변조기 이전의 비트(bit) 신호들을 임의로 반복(Repetition)하여 전송하면, 기존 전송에 비해 부호율(Coding rate)이 높으므로 높은 신호대 잡음비(High SNR)영역에서 이익을 얻을 수 있으며, 페이딩 채널(Fading channel)에서 높은 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이러한 특성을 활용한 기술을 채널 심볼 확장 다이버시티(Channel Symbol Expansion Diversity, 이하 CSED)라고 한다. 여기서, 반복 정보비트의 사용으로 늘어나게 되는 전송 비트수는 높은 차수의 변조(Higher order modulation)를 사용함으로써 전송률(Transmission rate)을 동일하게 맞추어 줄 수 있다.
도 1은 일반적인 송신 장치를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 부호기(Encoder)(101)는 전송하고자 하는 정보 비트(imformation bit)를 부호화(Encoding)한다. 이때, 상기 부호기(101)는 입력 데이터를 부호화하기 위한 소정의 부호율(Coding Rate) R을 가진다. 상기 부호율 R이 k/n인 경우, 상기 부호기(101)는 k비트의 데이터에 대하여 n비트를 출력한다. 여기서, 상기 n과 k는 서로 소이며, 예를 들어, 상기 부호율은 1/2, 3/4 등이 될 수 있고, 상기 부호율이 작을수록 에러 복원 가능성이 높다. 상기 부호화된 출력은 정보어 비트(Systematic bit)와 패리티 비트(Parity bit)로 구별될 수 있다. 상기 정보어 비트(Systematic bit)는 보내고자 하는 정보 자체를 의미하며, 상기 패리티 비트(\Parity bit)는 전송 중 발생한 오류를 수신기에서 복호 시에 보정할 수 있도록 추가되는 오류 정정 정보를 의미한다.
채널 인터리버(Channel Interleaver)(102)는 채널의 페이딩에 의한 연집 오류를 분산시키기 위해 상기 부호화된 신호들의 비트 위치를 섞어 순서를 재배열한다. 여기서, 상기 연집 오류(burst error)는 특정 부분에 집중적으로 에러가 발생하는 오류를 말한다. 이후, 변조기(Modulator)(103)는 상기 재배열된 비트신호들을 변조 심볼(Symbol)로 변조하고 송신 안테나를 통하여 수신단으로 전송한다.
여기서, 도 3을 참조하여 2비트의 정보비트(information bits)(301) 송신 방법을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 전송 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)이고, 상기 2비트의 신호(301)를 전송하기 위한 부호기의 코드율은 1/2이다. 상기 2비트 정보비트(301)는 부호기를 통해 2비트의 정보부분과 2비트의 잉여부분으로 이루어진 4비트의 부호화된 신호(302)로 출력된다. 이후, 상기 4비트의 부호화된 신호(302)는 인터리버를 통해 재배열(303)되고, 변조기(Modulator)를 통해 2개의 전송 심볼(304)로 변조된다.
도 2는 기존의 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED) 기술에서의 송신 장치를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 부호기(Encoder)(201)는 전송하고자 하는 정보 비트(imformation bit)를 부호화(Encoding)하여 부호화된 데이터(Encoded data) 비트와, 상기 부호화된 데이터 비트의 반복(Repetition) 데이터 비트를 출력한다. 채널 인터리버(Channel Interleaver)(202)는 상기 부호기(Encoder)(201)로부터 입력되는 부호화된 데이터 비트를 재배열하고, 채널 인터리버(Channel Interleaver)(203)는 상기 부호기(Encoder)(201)로부터 입력되는 반복 데이터 비트를 재배열한다. 이후, 변조기(Modulator)(204)는 상기 재배열된 두 데이터 비트를 수신하여 변조 심볼(Symbol)로 매핑(Gray Mapping)한 후 전송한다. 이때, 반복 데이터 비트의 사용으로 늘어나게 되는 전송비트수는 높은 차수의 변조(Higher order modulation)를 사용함으로써 전송률(Transmission rate)을 동일하게 맞추어 줄 수 있다.
여기서, 도 3을 참조하여 2비트의 정보비트(information bits)(305) 전송 방식을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 전송 변조 방식은 16QAM이고, 상기 2비트의 신호(305)를 전송하기 위한 부호기의 부호율은 1/2이다. 상기 2비트 정보비트(305)는 부호기를 통해 4비트의 부호화된 신호(306)로 출력된다. 이때, 상기 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED) 기술에서의 부호기는 다이버시티 효과를 얻기 위해 상기 4비트의 부호화된 신호(306)를 반복(307)하여 두개의 4비트 부호화된 신호, 즉 8비트 신호를 출력한다. 이후, 상기 두개의 4비트 신호는 각각 다른 인터리버를 통해 인터리빙(308)되고, 변조기(Modulator)를 통해 16QAM 변조방식으로 변조되어 2개의 전송 심볼(309)이 된다. 따라서, 상기 일반적인 전송 방식의 경우와 전송율(Transmission rate)면에서는 동일하지만, 하나의 전송 심볼에 더 많은 데이터 비트를 전송할 수 있어 더 효과적인 전송방식이 될 수 있다.
그러나, 실제 채널 환경에서는 변조 차수가 높아지면서 발생하는 오류(Error) 확률 증가로, 상기의 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)기술에 따른 전송 방식은 기존의 일반적인 전송 방식과 비교하였을 때, 이익을 얻기 힘들다. 또한, 비트 신뢰도(Bit reliability)가 균일하지 않은 QAM 변조 방식의 특성상, 단순한 반복 전송 기술은 오히려 각 데이터 비트들간의 신뢰도 차이를 더욱 심화시킬 위험이 있다. 다시 말해, 부호화된 데이터 비트(Encoded data bit) 및 재전송되는 비트(Repeated data bit)는 비트 신뢰도가 높은 곳에 중복 할당될 수 있어, 실질적인 채널 환경에서 성능상의 이익을 찾기 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 비트 신뢰도를 고려하여 성능상의 이익을 얻을 수 있는 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 I, Q 채널간 다른 매핑 규칙을 적용하여 정보 데이터 비트들 간의 비트 신뢰도를 균등하게 하는 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 송신 장치는, 입력되는 정보 데이터를 부호화하여 제 1 채널로 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하고 제 2 채널로 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하는 부호기와, 상기 부호기로부터의 상기 정보어 비트를 인터리빙하는 제 1 채널 인터리버와, 상기 부호기로부터의 상기 리던던시 비트를 인터리빙하는 제 2 채널 인터리버와, I 및 Q채널에 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 매핑 규칙을 사용하며, I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 제 1 채널 인터리버로부터 입력되는 하나의 채널 데이터와 상기 제 2 채널 인터리버로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 신호점 사상하여 변조 심볼을 생성하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 수신 장치는,I 채널 및 Q 채널이 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 디매핑 규칙을 사용하며, 수신 심볼을 복조하여 I 채널 데이터와 Q 채널 데이터를 발생하는 복조기와, 상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 복조기로부터 입력되는 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 정보어 비트(Systematic bits)로써 출력하는 제 1 채널 디인터리버와, 상기 복조기로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 리던던시 비트(redundancy bits)로써 출력하는 제 2 채널 디인터리버와, 상기 정보어 비트와 상기 리던던시 비트를 복호하여 원래의 정보 비트열로 복원하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
종래의 송수신 장치에서의 변복조 방식은 비트 신뢰도 차이를 고려하지 않기 때문에 채널 심볼 확장 다이버시티와 같이 반복되는 특성의 비트 신호열이 있는 경우, 비트 신뢰도간 차이를 더욱 심화시킬 수 있다. 따라서, 상기 반복되는 특성의 비트가 있는 경우, 원래의 비트들과 다른 매핑 규칙(Mapping rule)이 적용되도록 할당할 필요가 있다.
본 발명에서는 원래의 비트와 반복되는 특성의 비트를 서로 다른 실수, 허수축(I, Q 채널)에 할당하고, 각 축간 다른 매핑 규칙을 적용함으로써, 원래의 정보 데이터 비트들간의 비트 신뢰도를 균등하게 할 수 있는 방법에 대하여 제안하고자 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일반적인 채널 부호화 기술에서 송수신 장치를 도시하고 있다. 여기서, 상기 일반적인 채널 부호화 기술에는 1/2의 부호화율(Code rate)을 갖는 컨벌루셔널 코드(Convolutional Code) 및 LDPC(low density parity check)등이 있다. 상기 일반적인 채널 부호화 기술(Channel coding scheme)의 경우, 부호기(Encoder)를 통과한 패리티 비트는 해당 정보어 비트의 정보를 담고 있어 상기 정보어 비트에 오류가 생긴 경우, 패리티 비트만으로도 복원이 가능하다. 따라서, 상기 부호기(Encoder)를 통과한 정보어 비트(Systematic bit)와 패리티 비트(Parity bit) 사이에는 반복적 특성이 있는 것으로 판단하여 본 발명에 적용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 부호기(Encoder)(401)는 전송하고자 하는 정보 비트(imformation bit)를 부호화(Encoding)한다. 여기서, 상기 부호화된 데이터 비트는 정보어 비트(Systematic bit)와 패리티 비트(Parity bit)로 구분할 수 있다. 상기 정보어 비트(Systematic bit)는 보내고자하는 정보 자체를 의미하며, 상기 패리티 비트(Parity bit)는 전송 중 발생한 오류를 복호 시에 수신기에서 보정하기 위해 추가되는 오류 정정 정보를 의미한다. 이때, 상기 정보어 비트는 I 채널에 할당되고, 상기 패리티 비트는 Q 채널에 할당된다. 또는, 그 반대 채널에 할당될 수도 있다. 이후, 채널의 페이딩에 의한 연집 오류를 분산시키기 위해 채널 인터리버(Channel Interleaver)(402)는 상기 정보어 비트(Systematic bit)를 채널 인터리빙하고, 채널 인터리버(Channel Interleaver)(403)는 상기 패리티 비트(Parity bit)를 재배열한다. 이후, 변형된 형태의 변조기(Modified Modulator)(404)는 상기 I, Q 채널에 대해 서로 다른 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)을 적용하여 상기 채널 인터리빙된 각각의 비트신호들을 변조하고 전송 심볼을 생성한다. 이로써, 수신기는 각 비트들간의 신뢰도가 균일한 추정값을 수신하게 된다.
변형된 형태의 복조기(Modified demodulator)(405)는 수신기로 수신된 심볼 데이터를 I,Q 채널 각각의 복조 법칙(Demapping rule)에 따라 복조한다. 여기서, 상기 복조된 데이터 비트는 I, Q 채널로 분리되어 채널 디인터리버(406, 407)로 전송된다. 이후, 채널 디인터리버(Channel Deinterleaver)(406, 407)는 각각의 I,Q 채널에 대한 디인터리빙(Deinterleaving)을 수행하고, 복호기(Decoder)(408)는 상기 I 채널에 대한 디인터리빙으로 출력된 정보어 비트(Systematic bit)와 Q 채널에 대한 디인터리빙으로 출력된 패리티 비트(Parity bit)를 복호화(Decoding)하여 최종 수신 정보 데이터 비트를 결정한다. 이로써, 상기 수신기는 비트 신뢰도가 균일한 직교진폭변조(QAM)방식의 수신을 하게 된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED) 기술에서 송수신 장치를 도시하고 있다.
도 5는 참조하면, 부호기(Encoder)(501)는 전송하고자 하는 정보 비트(imformation bit)를 부호화(Encoding)한다. 이때, 상기 부호기(501)는 부호화된 데이터 비트(Encoded data bit)(505)와 함께 상기 부호화된 데이터의 반복(Repetition) 데이터 비트(506)를 출력한다. 여기서, 상기 부호화된 데이터 비트(505)는 I 채널에 할당되고, 상기 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)기술에서의 반복적인 데이터 비트(506)들은 Q 채널에 할당된다. 여기서, 상기 두 데이터 비트는 그 반대 채널로도 할당할 수 있다. 이후, 채널 인터리버(Channel Interleaver)(502)는 상기 부호화된 데이터 비트(505)를 재배열하고, 채널 인터리버(Channel Interleaver)(503)는 상기 반복 데이터 비트(506)를 재배열한다. 이후, 변형된 형태의 변조기(Modified Modulator)(504)는 상기 데이터 비트들을 변조하고, 전송 심볼(Symbol)을 생성한다. 여기서, 상기 변형된 형태의 변조기(Modified Modulator)(504)는 상기 I,Q 채널간에 서로 다른 형태의 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)을 사용하여 변조한다. 이로써, 송신기에서는 재전송되는 비트(506)들이 원래의 부호화된 데이터 비트(505)들과 같은 신뢰도를 갖는 위치에 매핑(Mapping)되는 것을 막을 수 있다.
변형된 형태의 복조기(Modified De-modulator)(507)는 상기 부호화된 데이터 비트와 재전송되는 비트들을 수신하여 I,Q 채널 각각의 복조 법칙(Demapping rule)에 따라 복조한다. 이후, 상기 복조된 데이터 비트는 I, Q 채널로 분리되어 채널 디인터리버(508, 509)로 전송된다. 이때, 상기 채널 디인터리버(Channel Deinterleaver)(508, 509)는 상기 복조된 신호들을 각각 디인터리빙한다. 복호기(Decoder)(510)는 상기 I 채널에 대한 다인터리빙으로 출력된 부호화된 데이터와 상기 Q 채널에 대한 디인터리빙으로 출력된 반복 데이터를 복호화(Decoding)하여 최종 수신 정보 데이터 비트를 결정한다. 이때, 수신기가 수신한 정보 데이터 비트는 균일한 비트 신뢰도를 가진다.
도 6은 상기 도 5의 예시도로써, 2비트의 정보비트(information bits) 전송방법을 설명하고 있다. 여기서, 전송 변조 방식은 16QAM이고, 상기 2비트의 신호(601)를 전송하기 위한 부호기의 부호율은 1/2이다.
도 6을 참조하면, 상기 2비트 정보비트(601)는 부호기를 통해 4비트의 부호화된 신호(Encoded bit)(602)로 출력된다. 이때, 상기 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED) 기술에서의 부호기는 다이버시티 효과를 얻기 위해 상기 4비트의 부호화된 신호(Repeated bit)(602)를 반복(603)하여 두개의 4비트 부호화된 신호를 출력한다. 여기서, 상기 부호화된 신호(602)는 I 채널로 할당되어 인터리빙되고, 반복된 부호화된 신호(603)은 Q 채널로 할당되어 인터리빙된다. 또는, 그 반대 채널로 할당할 수도 있다. 이후, 변형된 형태의 변조기(Modified Modulator)는 상기 I채널에서 두 비트, Q채널에서 두 비트를 추출하여 그레이 매핑(Gray mapping)(604)한 후, 변조 심볼(605)을 생성한다. 이로써, 수신기는 수신한 정보 데이터 비트는 균일한 비트 신뢰도를 가지는 정보 데이터 비트를 수신하게 된다.
도 7은 인터리버의 실시예이다. 여기서, 상기 인터리빙시, 원래 전송하고자 하는 비트(Originally encoded bit)열과 중복되는 비트(Repeated bit)열은 각각 변조되는 비트 순서가 I,Q 채널의 할당 비트 순서상으로 동일한 위치에 할당되어야 한다.
도 7을 참조하면, I 채널의 원래의 부호화된 비트 신호열(701)을 인터리빙(705)하는 제 1 채널 인터리버와 Q 채널의 반복(혹은 패리티) 신호열(702)을 인터리빙(706)하는 제 2 채널 인터리버는 동일한 패턴으로 상기 비트 신호열들을 인터리빙하고, 변형된 형태의 변조기(Modified Modulator)에 전달한다. 이때, 상기 변형된 형태의 변조기(Modified Modulator)에 전달되는 Q 채널의 반복(혹은 패리티) 신호열(702)은 상기 해당 채널 길이의 1/2만큼 순환 이동(circular shift)(706)된 형태를 가지도록 구현할 수 있다. 이로써, 첫 번째 전송되는 심볼(703)의 I 채널의 첫 번째 비트 위치에 "a"를 전송한다면, 또 다른 전송 심볼(704)의 Q 채널의 첫 번째 비트 위치에 이의 반복 또는 패리티 비트인 "a'"를 전송할 수 있다. 이러한 패턴은 특정 비트 신호의 원래 비트와 패리티 비트간에 일정 거리를 유지하기 때문에 다이버시티 이득(Diversity gain)을 최대로 할 수 있다.
한편, 지금까지의 실시예는 임의의 전송 비트수와 이의 반복적 특성을 갖는 비트수가 동일한 경우에 대하여 설명하였다. 이는 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED), 혹은 1/2의 부호화율(Code rate)을 갖는 컨벌루셔널 코드(Convolutional Code) 및 LDPC(low density parity check)와 같은 경우 적용이 가능하다. 그러나, 터보 코드(Turbo code)와 같이 인코더(Encoder) 내부에 인터리버가 존재하여 각 정보어 비트(Systematic bit)와 패리티 비트(Parity bit) 간의 구분이 명확하지 않은 경우 혹은 부호화율이 1/2이 아닌 경우, 이를 변형하여 적용할 필요가 있다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 터보 코드(Turbo code) 기술에서 송신 장치를 도시하고 있다. 여기서, 터보 코드(Turbo code)의 모부호율(Mother code rate)은 1/3이고, 부호율(Coding rate)은 1/3이다.
도 8을 참조하면, 부호기(801)는 전송하고자 하는 정보 비트(imformation bit)를 부호화(Encoding)한다. 이때, 상기 부호기(801)는 정보어 비트와 패리티 비트 1, 패리티 비트 2를 출력한다. 여기서, 상기 부호기(801)는 상기 정보어 비트를 I 채널로 전송하고, 상기 부호기(801) 내부의 인터리버가 적용되지 않은 패리티 비트 1은 상기 정보어 비트(Systematic bit)와 반복되는 부분으로 간주하여 반대 채널인 Q 채널로 전송한다. 이때, 상기 부호기(801)는 내부의 인터리버가 적용된 패리티 비트 2에 대하여 I 채널 및 Q 채널로 교대 할당한다. 예를 들어, 상기 I 채널로는 홀수번째 비트를 할당하고, 상기 Q 채널로는 짝수번째 비트를 할당할 수 있다. 이후, 채널 인터리버(802)는 상기 정보어 비트와 교대로 할당된 피리티 비트 2를 인터리빙하고, 채널 인터리버(803)는 패리티 비트 1과 교대로 할당된 피리티 비트 2를 인터리빙한다. 변형된 변조기(Modified modulator)(804)는 상기 I 채널에서 두 비트, Q채널에서 두 비트를 추출하여 그레이 매핑(Gray mapping)한 후, 변조 심볼을 생성한다, 이로써, 모부호화율(Mother code rate)이 1/3인 경우에 대해서도 성능 이익을 기대할 수 있게 된다.
이때, 상기 변조 심볼을 수신하는 수신기의 변형된 형태의 복조기(Modified De-modulator)(805)는 채널에 따라 다른 디매핑 규칙을 적용하여 소정의 수신 심볼을 복조하고, 상기 복조된 복조 심볼을 I 채널과 Q 채널로 전송한다. 이후, 채널 디인터리버(Channel Deinterleaver)(806)는 상기 I 채널로 전송된 복조 심볼을 채널 디인터리빙하여 정보어 비트와 패리티 비트 2로 출력하고, 채널 디인터리버(Channel Deinterleaver)(807)는 상기 Q 채널로 전송된 복조 심볼을 채널 디인터리빙하여 패리티 비트 1과 패리티 비트 2로 출력한다. 이때, 복호기(Decoder)(808)는 상기 정보어 비트와 패리티 비트 1과 패리티 비트 2를 수신하여 정보 데이터를 생성한다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 터보 코드(Turbo code) 기술에서 송신 장치를 도시하고 있다. 여기서, 상기 터보 코드(Turbo code)의 모부호율(Mother code rate)은 1/3이고, 실질 전송 부호율(Coding rate)은 1/2이다.
도 9를 참조하면, 부호기(901)는 정보어 비트(systematic bit)를 I 채널로 할당하고, 내부의 인터리버가 적용되지 않은 첫 번째 패리티 비트(Parity bit)와 내부의 인터리버가 적용된 두 번째 패리티 비트를 교대로 천공(Pucturing)한 비트를 Q 채널로 할당한다. 여기서, 상기 천공 과정은 전송되는 비트열을 시스템에서 사용하고자하는 부호율에 맞추기 위해 수행된다. 이후, 각 채널 인터리버(902, 903)는 상기 I, Q 채널에 할당된 데이터 비트를 인터리빙하고, 변형된 형태의 변조기(Modified modulator)(904)는 상기 I 채널에서 두 비트, Q채널에서 두 비트를 추출하여 그레이 매핑(Gray mapping)한 후, 변조 심볼을 생성한다,
이때, 상기 변조 심볼을 수신하는 수신기의 복조기(Modified De-modulator)(905)는 채널에 따라 다른 디매핑 규칙을 적용하여 소정의 수신 심볼을 복조하고 상기 복조된 복조 심볼을 I 채널과 Q 채널로 전송한다. 이후, 채널 디인터리버(Channel Deinterleaver)(906)는 상기 I 채널로 전송된 복조 심볼을 채널 디인터리빙하여 정보어 비트로 출력하고, 채널 디인터리버(Channel Deinterleaver)(907)는 상기 Q 채널로 전송된 복조 심볼을 채널 디 인터리빙하여 패리티 비트로 출력한다. 복조기(Decoder)(908)는 상기 정보어 비트와 패리티 비트를 수신하여 정보 데이터를 생성한다.
여기서, 상기 도 8과 도 9는 각 심볼내에서의 비트 위치가 서로 바뀌지 않도록 하기 위해 상기 터보 부호기(Turbo Encoder) 내부 인터리버에 대하여 각 I, Q 채널로 할당되는 동일한 비트 위치들간의 인터리빙(Interleaving)이 이루어 지도록 해야 할 필요가 있다. 예를 들면, 16QAM의 경우, Q 채널로 2비트가 할당 될 것이므로 내부 인터리버를 거쳐야 하는 패리티 비트 2의 경우, 내부 인터리버를 홀수비트간, 짝수비트간 적용되게 하여 서로 혼합되는 일이 없도록 해야한다.
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도 14, 15는 본 발명에서 제안하는 변형된 형태의 변조기에서 QAM에 대한 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)을 나타내고 있다. 각각의 I 채널과 Q 채널은 기본적인 그레이 매핑 규칙(Gray mapping rule)을 따르지만 실수 허수축간 다른 비트 신뢰도(Bit reliability) 분포를 갖도록 구성되어 있다. 도 14를 예로 들어, I 채널의 첫 번째 비트와 두 번째 비트를 "10" "11" "01" "00" 순으로 매핑하였다면, Q 채널의 첫 번째 비트와 두 번째 비트는 "01" "11" "10" "00" 순으로 매핑함으로써, 상기 I, Q 채널 간 다른 매핑 규칙을 적용하여 변조 심볼을 생성할 수 있다. 따라서, 동일 비트 위치로 반복되는 신호에 대해서도 I,Q 채널로 다르게 할당되기 때문에, 다른 비트 신뢰도 분포를 갖게되어 각 데이터 비트들은 균일한 신뢰도를 유지할 수 있다.
여기서, 상기 도 14, 15를 하이브리드 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest : H-ARQ)기술에 적용하여, 첫 번째 전송에서 도 14의 QAM 형태를 사용하고, 두 번째 전송에서 도 15의 QAM 형태를 사용한다면, 한 번의 재전송으로 모든 비트가 완전하게 동일한 비트 신뢰도(Bit reliability)를 가질 수 있다. 이는 상기 4가지의 QAM 매핑(Mapping) 규칙(rule)을 적용하여 세 번의 재전송을 통해 비트 신뢰도를 동일하게 하는 기존 기술에 비하여 현실적인 효과를 거둘 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 송신단의 송신 절차를 도시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 우선 송신기는 1601단계에서 전송할 정보 데이터 비트가 존재하는지 확인한다. 상기 전송할 정보 데이터 비트가 존재시, 1603단계에서 상기 데이터 비트를 부호화(Encoding)하고, 1605단계로 진행하여 I, Q 채널에 부호 심볼을 할당한다. 여기서, 일반적인 송신기의 부호기는 정보어 비트와 패리티 비트를 출력하고, 채널 심볼 확장 다이버시티 기술에서 송신기의 부호기는 부호화된 데이터 비트와 반복 데이터 비트를 출력한다. 이때, 1/2의 부호화율(Code rate)을 갖는 컨벌루셔널 코드(Convolutional Code) 및 LDPC(low density parity check)를 사용하는 송신기의 경우, 상기 정보어 비트와 패리티 비트를 I 채널과 Q 채널에 각각 할당하고, 상기 채널 심볼 확장 다이버시티 기술에서 송신기의 경우, 상기 부호화된 데이터 비트와 상기 부호화된 데이터 비트의 반복 데이터 비트를 I 채널과 Q 채널에 각각 할당한다. 또한, 모부호율(Mother code rate)이 1/3이고, 부호율(Coding rate)이 1/3인 터보 코드(Turbo code)인 경우, 상기 정보어 비트와 패리티 비트 2의 홀수번째 비트를 I 채널에 할당하고, 패리티 비트 2의 짝수번째 비트와 패리티 비트 1을 Q 채널에 할당할 수도 있다. 또한, 모부호율(Mother code rate)이 1/3이고, 실질 전송 부호율(Coding rate)이 1/2인 터보 코드(Turbo code)의 경우, 정보 어 비트를 I 채널에 할당하고, 부호율을 맞추기 위해 천공된 패리티 비트를 Q 채널에 할당할 수도 있다.
이후, 상기 송신기는 1607단계로 진행하여 상기 I, Q 채널로 할당된 부호심볼들을 각각의 채널 인터리버를 통해 인터리빙(Interleaving)한다. 이후, 상기 송신기는 1609단계에서 상기 I, Q 채널에 다른 변조 법칙(Mapping rule)을 적용하여 신호점을 사상한 후, 1611단계에서 변조 심볼을 전송하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 17은 본 발명에 따른 수신단의 수신 절차를 도시하는 도면이다.
도 17을 참조하면, 수신기는 1701단계에서 심볼이 수신되는지를 검사한다. 만약, 수신되는 심볼이 있으면, 상기 수신기는 1703단계에서 상기 수신된 전송 심볼에 I,Q 채널 각각의 복조 법칙(Demapping rule)을 적용하여 복조 심볼을 생성한다. 이후, 상기 수신기는 1705단계에서 상기 복조 심볼을 분리하여 I,Q 채널로 전송하고, 1707단계로 진행하여 상기 I, Q 채널로 전송된 각각의 복조 심볼을 채널 디인터리버를 통해 디인터리빙(Deinterleaving)을 수행한다. 이후, 상기 송신기는 1709단계로 진행하여 상기 I, Q 채널로부터 받은 정보들을 결합하여 복호화함으로써, 최종 수신 정보 데이터 비트를 결정하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 18은 상기 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)를 기존의 방식으로 사용하였을 때와 제안된 방식으로 사용하였을 때의 성능을 비교한 모의 실험이다. 여기서, 부호율은 1/4이고, 16QAM 변조 방식을 사용하였다. 그 결과, 상기 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)를 기존의 방식으로 사용하였을 때보다 제안된 방식으로 사용하였을 때 전송 성능(performance)상의 이득을 확인할 수 있다. 예를 들어, 패킷 오류율(Packet Error Rate : PER)이 10-2 때, 신호대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio : SNR)인 Es/No는 약 0.8dB정도 향상됨을 알 수 있다. 또한, Es/No가 6.8dB일 때, 패킷 오류율(PER)은 10-1에서 10-2으로 감소함을 알 수 있다. 여기서, 상기 모의 실험(Simulation)은 5GHz 대역을 사용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 통신 시스템을 모델로 사용하였고, 채널환경은 레일라이(Rayleigh) 페이딩(fading)채널 환경을 사용하였다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이동통신 시스템에서 비트 신뢰도를 고려한 변복조 방식을 적용함으로서, 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED) 기술과 같이 반복되는 특성의 비트가 있는 경우, 원래의 비트와 반복되는 특성의 비트를 서로 다른 실수, 허수축(I, Q 채널)에 할당하고, 각 축간 다른 매핑 규칙을 적용하여 추가적인 하드웨어의 구성없이 원래의 정보 데이터 비트들간의 비트 신뢰도를 균등하게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 동일 신호 반복 또는 정보어 비트(systematic bit)에 대한 패리티 비트(parity bit)의 반복특성을 이용하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있으며, 따라서, 채널의 상황이 유동적일 때 더 많은 이득을 얻을 수 있고, 속도가 빠른 이동국의 채널(fast fading channel) 또는 주파수 선택 특성이 강한 채널(frequency selective channel)에 대하여 이득을 얻을 수 있다. 그리하여, 일반적인 직교진폭변조(QAM) 전송 시스템보다 뛰어난 효율을 얻을 수 있고, 나아가 우수한 통신 시스템을 구성할 수 있는 이점이 있다.

Claims (44)

  1. 송신 장치에 있어서,
    입력되는 정보 데이터를 부호화하여 제 1 채널로 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하고 제 2 채널로 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하는 부호기와,
    상기 부호기로부터의 상기 정보어 비트를 인터리빙하는 제 1 채널 인터리버와,
    상기 부호기로부터의 상기 리던던시 비트를 인터리빙하는 제 2 채널 인터리버와,
    I 및 Q채널에 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 매핑 규칙을 사용하며, I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 제 1 채널 인터리버로부터 입력되는 하나의 채널 데이터와 상기 제 2 채널 인터리버로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 신호점 사상하여 변조 심볼을 생성하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 부호심볼열이고, 상기 리던던시 비트는 상기 부호심볼의 반복인것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부호기는 길쌈부호기, LDPC(low density parity check)부호기, 터보부호기, 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)부호기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 매핑은 그레이 매핑 코드를 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 인터리버는 상기 제 1 채널 인터리버와 동일한 패턴으로 상기 리던던시 비트열을 인터리빙하며, 상기 인터리빙된 비트열을 소정 길이 만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 수신 장치에 있어서,
    I 채널 및 Q 채널이 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 디매핑 규칙을 사용하며, 수신 심볼을 복조하여 I 채널 데이터와 Q 채널 데이터를 발생하는 복조기와,
    상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 복조기로부터 입력되는 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 정보어 비트(Systematic bits)로써 출력하는 제 1 채널 디인터리버와,
    상기 복조기로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 리던던시 비트(redundancy bits)로써 출력하는 제 2 채널 디인터리버와,
    상기 정보어 비트와 상기 리던던시 비트를 복호하여 원래의 정보 비트열로 복원하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 부호심볼열이고, 상기 리던던시 비트는 상기 부호심볼의 반복인것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복호기는 길쌈복호기, LDPC(low density parity check)복호기, 터보복호기, 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)복호기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 디매핑은 그레이 디매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 디인터리버는 상기 제 1 채널 디인터리버와 동일한 패턴으로 상기 채널 데이터를 디인터리빙하며, 상기 디인터리빙된 데이터를 소정 길이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 송신 방법에 있어서,
    입력되는 정보 데이터를 부호화하여 제 1 채널로 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하고 제 2 채널로 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하는 과정과,
    상기 정보어 비트를 제 1 채널 인터리버로 인터리빙하고, 상기 리던던시 비트를 제 2 채널 인터리버로 인터리빙하는 과정과,
    서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 매핑 규칙을 가지는 I 및 Q 채널을 사용하며, I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 인터리빙된 제 1 채널로부터의 하나의 채널 데이터와 제 2 채널로부터의 나머지 하나의 채널 데이터를 신호점 사상하여 변조 심볼을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 부호심볼열이고, 상기 리던던시 비트는 상기 부호심볼의 반복인것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 부호화는 길쌈부호, LDPC(low density parity check)부호, 터보부호, 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)부호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 매핑은 그레이 매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 인터리버는 상기 제 1 채널 인터리버와 동일한 패턴으로 상기 리던던시 비트열을 인터리빙하며, 상기 인터리빙된 비트열을 소정 갈이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 수신 방법에 있어서,
    서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 디매핑 규칙을 가지는 I 및 Q 채널을 사용하고, 수신 심볼을 복조하여 I 채널 데이터와 Q 채널 데이터를 발생하는 과정과,
    상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하는 과정과,
    나머지 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하는 과정과,
    상기 정보어 비트와 상기 리던던시 비트를 복호하여 원래의 정보 비트열로 복원하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 부호심볼열이고, 상기 리던던시 비트는 상기 부호심볼의 반복인것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 복호는 길쌈복호, LDPC(low density parity check)복호, 터보복호, 채널 심볼 확장 다이버시티(CSED)복호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 디매핑은 그레이 디매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 하나의 채널 데이터의 디인터리빙은 상기 나머지 하나의 채널 데이터의 디인터리빙과 동일한 패턴으로 상기 채널 데이터를 디인터리빙하며, 상기 디인터리빙된 데이터를 소정 길이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 송신 장치에 있어서,
    입력되는 정보 데이터를 부호화하여 제 1 채널로 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하고 제 2 채널로 내부 인터리버가 적용되지 않은 제 1 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하며 제 1 채널과 제 2 채널로 내부 인터리버가 적용된 제 2 리던던시 비트(redundancy bits)를 교대로 출력하는 부호기와,
    상기 부호기로부터의 상기 정보어 비트와 제 2 리던던시 비트를 수신하여 인터리빙하는 제 1 채널 인터리버와,
    상기 제 1 리던던시 비트와 제 2 리던던시 비트를 수신하여 채널 인터리빙하는 제 2 채널 인터리버와,
    I 및 Q 채널이 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 매핑 규칙을 사용하며, I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 제 1 채널 인터리버로부터 입력되는 하나의 채널 데이터와 상기 제 2 채널 인터리버로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 신호점 사상하여 변조 심볼을 생성하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 부호기는 터보부호기인 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 매핑은 그레이 매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 인터리버는 상기 제 1 채널 인터리버와 동일한 패턴으로 상기 제 1 리던던시 비트와 제 2 리던던시 비트를 인터리빙하며, 상기 인터리빙된 비트열을 소정 길이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 수신 장치에 있어서,
    I 채널 및 Q 채널이 서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 디매핑 규칙을 사용하며, 수신 심볼을 복조하여 I 채널 데이터와 Q 채널 데이터를 발생하는 복조기와,
    상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 복조기로부터 입력되는 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 정보어 비트(Systematic bits)와 송신 장치의 내부 인터리버가 적용된 제 2 리던던시 비트(redundancy bits)로 출력하는 제 1 채널 디인터리버와,
    상기 복조기로부터 입력되는 나머지 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 송신 장치의 내부 인터리버가 적용되지 않은 제 1 리던던시 비트(redundancy bits)와 제 2 리던던시 비트(redundancy bits)로 출력하는 제 2 채널 디인터리버와,
    상기 정보어 비트와 제 1 리던던시 비트와 제 2 리던던시 비트를 복호하여 원래의 정보 비트열로 복원하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 복호기는 터보복호기인 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 디매핑은 그레이 디매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 디인터리버는 상기 제 1 채널 디인터리버와 동일한 패턴으로 상기 채널 데이터를 디인터리빙하며, 상기 디인터리빙된 데이터를 소정 길이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 송신 방법에 있어서,
    입력되는 정보 데이터를 부호화하여 제 1 채널로 정보어 비트(Systematic bits)를 출력하고 제 2 채널로 내부 인터리버가 적용되지 않은 제 1 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하며 제 1 채널과 제 2 채널로 내부 인터리버가 적용된 제 2 리던던시 비트(redundancy bits)를 교대로 출력하는 과정과,
    상기 정보어 비트와 제 2 리던던시비트를 제 1 채널 인터리버로 인터리빙하는 과정과,
    상기 제 1 리던던시 비트와 제 2 리던던시 비트를 제 2 채널 인터리버로 인터리빙하는 과정과,
    서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 매핑 규칙을 가지는 I 및 Q 채널을 사용하며, I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 인터리빙된 제 1 채널로부터의 하나의 채널 데이터와 제 2 채널로부터의 나머지 하나의 채널 데이터를 신호점 사상하여 변조 심볼을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 35 항에 있어서,
    상기 부호화는 터보부호인 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 35 항에 있어서,
    상기 매핑은 그레이 매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 인터리버는 상기 제 1 채널 인터리버와 동일한 패턴으로 상기 제 1 리던던시 비트와 제 2 리던던시 비트를 인터리빙하며, 상기 인터리빙된 비트열을 소정 길이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 수신 방법에 있어서,
    서로 다른 비트 신뢰도 분포를 가지는 디매핑 규칙을 가지는 I 및 Q 채널을 사용하고, 수신 심볼을 복조하여 I 채널 데이터와 Q 채널 데이터를 발생하는 과정과,
    상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 정보어 비트(Systematic bits)와 송신 장치의 내부 인터리버가 적용된 제 2 리던던시 비트(redundancy bits)를 출력하는 과정과,
    나머지 하나의 채널 데이터를 디인터리빙하여 송신 장치의 내부 인터리버가 적용되지 않은 제 1 리던던시 비트(redundancy bits)와 제 2 리던던시 비트를 출력하는 과정과,
    상기 정보어 비트와 상기 제 1 리던던시 비트와 상기 제 2 리던던시 비트를 복호하여 원래의 정보 비트열로 복원하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 정보어 비트는 원래의 정보 비트열이고, 상기 리던던시 비트는 패리티 비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 복호는 터보복호인 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 40 항에 있어서,
    상기 디매핑은 그레이 디매핑 코드를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 I 채널과 Q 채널 데이터 중 상기 하나의 채널 데이터의 디인터리빙은 상기 나머지 하나의 채널 데이터의 디인터리빙과 동일한 패턴으로 상기 채널 데이터를 디인터리빙하며, 상기 디인터리빙된 데이터를 소정 길이만큼 순환 이동시키는 것을 특징으로 하는 방법.
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