KR101182856B1 - 재전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

재전송 장치의 재전송 방법에서, 제1 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑한다. 제1 전송 이후의 제2 전송 시에 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑한다. 이 경우 제2 변조 방식은 제1 변조 방식보다 변조 차수가 낮거나, 제2 변조 방식에 따른 심볼의 비트당 평균 신뢰도의 합이 제1 변조 방식에 따른 심볼의 비트당 평균 신뢰도의 합보다 클 수 있다.
심볼 매핑, LLR, 신뢰도, 재전송, HARQ

Description

재전송 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR RETRASMITTING}
본 발명은 재전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-002-01, 과제명: 차세대 전술국방통신 원천기술개발].
무선 통신 시스템에서는 전송된 패킷이 수신단에서 정상적으로 수신되지 않는 경우 해당 패킷을 재전송하는 방식이 사용된다. 이러한 재전송 방식으로 포워드 오류 정정(forward error correction)을 통해 비트 오류를 일차적으로 방지하며, 오류가 발생한 경우에 자동 반복 요구(automatic repeat request, ARQ)를 통해 패킷의 재전송을 요구하는 복합 ARQ(hybrid ARQ, HARQ) 방식이 있다.
HARQ 방식은 재전송 패킷을 결합하는 방식에 따라 체이스 결합(chase combining, CC)-HARQ 방식과 증분 리던던시(incremental redundancy, IR)-HARQ 방식으로 나눌 수 있다. CC-HARQ 방식에서, 송신단은 동일한 패킷을 재전송하고, 수신단은 수신된 패킷들을 심볼 단위 또는 비트 단위로 소프트 결합한 후에 이를 복호한다. IR-HARQ 방식에서, 송신단은 이전 전송에서 천공된 리던던시 비트를 재전 송하며, 수신단은 이전 전송에서 수신한 패킷과 재전송에서 수신한 리던던시 비트를 연결하여 복호를 수행한다.
한편 변조 방식 중 QAM(quadrature amplitude modulation)은 전송 데이터의 복수의 비트를 하나의 심볼(symbol)의 위상(phase)과 크기(amplitude) 정보로 변환하여 전송하는 변조 방식이다. 4-QAM은 하나의 심볼로 2비트를, 16-QAM은 하나의 심볼로 4비트를, 64 QAM은 하나의 심볼로 6비트를 전송할 수 있다.
이러한 2n-QAM은 전송 데이터를 n비트 단위로 나누어 각각을 2n개의 심볼 중 하나에 매핑한 후 변조하여 전송하는데, 이때 주로 사용되는 심볼 매핑 방식이 그레이 매핑(gray mapping)이다. 그레이 매핑에 따라 변조된 n비트 심볼을 수신한 경우 수신 심볼의 각 비트의 신뢰도에서 차이가 발생하고, 특히 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)가 낮은 상황에서는 이러한 신뢰도의 차이가 크게 발생한다. 수신 비트의 신뢰도는 평균 로그 우도비(log likelihood ratio, LLR) 값으로 나타낼 수 있다.
그러므로 이러한 신뢰도의 차이를 극복하기 위한 재전송 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 신뢰도의 차이를 해결할 수 있는 재전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 재전송 장치의 재전송 방법이 제공된다. 이 방법은, 전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계, 제1 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계, 그리고 상기 제1 전송 이후의 제2 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 재전송 장치는 채널 부호화기, 심볼 매핑기 및 송신기를 포함한다. 상기 채널 부호화기는 전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력한다. 상기 심볼 매핑기는 초기 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하고, 재전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑한다. 상기 송신기는 상기 초기 전송에서 상기 제1 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하고, 상기 재전송에서 상기 제2 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 재전송 장치의 재전송 방법은, 전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계, 초기 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계, 재전송을 위한 제2 변조 방식을 선택하는 단계, 상기 코드워드에서 상기 초기 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 재전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고 상기 재전송할 비트를 상기 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 재전송 시에 심볼 신뢰도를 증가시키는 변조 방식을 선택함으로써, 수신단에서 초기 전송과 재전송에서 수신한 코드워드를 결합하는 경우에 결합한 코드워드의 총 비트 신뢰도의 합을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 이전 전송들 또는 초기 전송에서 상대적으로 낮은 신뢰도로 전송된 비트를 우선적으로 재전송함으로써, 수신단에서 결합한 코드워드 내에서 낮은 신뢰도를 가지는 비트의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 복호 시 오류율을 줄일 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 시퀀스를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저, 전송 데이터를 변조하는 경우에 심볼 내 비트의 신뢰도에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명한다.
도 1은 16-QAM 성상도의 한 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 4-QAM 성상도의 한 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 64-QAM 성상도의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 그레이 매핑 성상도에서는 인접 심볼 간에 한 비트의 값만 다르고 나머지 비트의 값은 동일하다. 이러한 그레이 매핑 성상도는 각 변조 방식에 대해서 복수 개 존재할 수 있으며, 도 1 내지 도 3은 각각 16-QAM, 4-QAM, 16-QAM에 대한 그레이 매핑 성상도의 한 예를 나타낸다.
도 1의 16-QAM 성상도에서는 i1, q1, i2, q2의 순으로 배열된 4개의 비트가 하나의 QAM 심볼을 형성하며, 도 2의 4-QAM 성상도에서는 i1, q1 순으로 배열된 2개의 비트가 하나의 QAM 심볼을 형성하고, 도 3의 64-QAM 성상도에서는 i1, q1, i2, q2, i3, q3의 순으로 배열된 6개의 비트가 하나의 QAM 심볼을 형성한다. 여기서, i1, i2 및 i3 비트는 인페이즈(in-phase) 성분이고, q1, q2 및 q3 비트는 쿼드러쳐(quadrature) 성분이다.
표 1은 도 1에 도시한 16-QAM 성상도에 의해 QAM 심볼의 인페이즈 성분으로 매핑되는 비트(i1, i2)의 평균 LLR 값의 수학적 근사값을 나타낸다.
심볼(i1q1i2q2) x의 평균값 평균 LLR(i1) 평균 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
여기서, x는 수신 심볼의 x축(가로축) 좌표이며, -x1, -x0, x0, x1는 각각 도 1에서 왼쪽에서 오른쪽 방향 순으로의 네 개의 x 좌표를 나타내고, x의 평균값은 수신 잡음을 평균이 0인 백색 잡음으로 가정한 경우이며, K는 상수이다.
표 1을 보면, 인페이즈 성분으로 매핑되는 비트 중 첫 번째 비트(i1)의 평균 LLR의 절대값의 평균(앞으로 "LLR 크기의 평균"이라 함)이 두 번째 비트(i2)의 LLR 크기의 평균의 약 2배임을 알 수 있다. 마찬가지로, 쿼드러쳐(quadrature) 성분으로 매핑되는 비트 중 첫 번째 비트(q1)의 평균 LLR 값도 두 번째 비트(q2)의 평균 LLR 값의 약 2배이다. 이와 같이 16-QAM에서 각 비트의 평균 LLR 값, 신뢰도는 그 위치에 따라 달라질 수 있다.
한편, 표 1은 수신 잡음을 백색 잡음으로 가정, 즉 SNR이 높은 경우를 가정한 경우이며, 실제 오류가 많이 발생하는 SNR이 낮은 상황에서는 비트들 간의 신뢰도 차이가 더 커질 수 있다.
표 2, 표 3 및 표 4는 각각 4-QAM, 16-QAM 및 64-QAM에서 SNR에 따른 평균 LLR 값의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
SNR 심볼(i1q1) 평균 LLR(i1) 심볼 LLR
0 dB 0q1 -2.0
1q1 2.0
LLR 크기의 평균 2.0 2.0
3 dB 0q1 -3.99
1q1 3.99
LLR 크기의 평균 3.99 3.99
6 dB 0q1 -7.96
1q1 7.96
LLR 크기의 평균 7.96 7.99
SNR 심볼(i1q1i2q2) 평균 LLR(i1) 평균 LLR(i2) 심볼 LLR
0 dB 0q10q2 -2.03 -0.28
0q11q2 -0.67 0.23
1q11q2 0.67 0.23
1q10q2 2.03 -0.28
LLR 크기의 평균 1.35 0.255 1.61
3 dB 0q10q2 -3.68 -0.72
0q11q2 -1.17 0.58
1q11q2 1.17 0.58
1q10q2 3.68 -0.72
LLR 크기의 평균 2.425 0.65 3.075
6 dB 0q10q2 -6.77 -1.57
0q11q2 -1.96 1.37
1q11q2 1.96 1.37
1q10q2 6.77 -1.57
LLR 크기의 평균 4.365 1.47 5.835
SNR 심볼(i1q1i2q2i3q3) 평균 LLR(i1) 평균 LLR(i2) 평균 LLR(i3) 심볼 LLR
0 dB 0q10q20q3 -2.19 -0.40 -0.07
0q10q21q3 -1.55 -0.09 -0.008
0q11q20q3 -0.31 0.26 0.05
1q10q20q3 2.19 -0.40 -0.07
1q11q20q3 0.31 0.26 0.05
1q10q21q3 1.55 -0.09 -0.008
0q11q21q3 -0.93 0.14 0.03
1q11q21q3 0.93 0.14 0.03
LLR 크기의 평균 1.245 0.223 0.04 1.508
3 dB 0q10q20q3 -3.88 -0.95 -0.14
0q10q21q3 -2.69 -0.26 0.01
0q11q20q3 -0.52 0.65 0.06
1q10q20q3 3.88 -0.95 -0.14
1q11q20q3 0.52 0.65 0.06
1q10q21q3 2.69 -0.26 0.01
0q11q21q3 -1.58 0.32 0.06
1q11q21q3 1.58 0.32 0.06
LLR 크기의 평균 2.168 0.545 0.068 2.781
6 dB 0q10q20q3 -6.89 -1.91 -0.07
0q10q21q3 -4.55 -0.58 -0.008
0q11q20q3 -0.81 1.45 0.05
1q10q20q3 6.89 -1.91 -0.07
1q11q20q3 0.81 1.45 0.05
1q10q21q3 4.55 -0.58 -0.008
0q11q21q3 -2.54 0.64 0.03
1q11q21q3 2.54 0.64 0.03
LLR 크기의 평균 3.698 1.145 0.04 4.883
표 3 및 표 4를 참고하면, 비트들(i1, i2, i3) 사이에 LLR 크기의 평균의 차이가 있으므로, 표 1을 참고하여 설명한 것처럼 16-QAM, 64-QAM 등의 변조 방식에서는 QAM 심볼의 비트들 사이에 신뢰도의 차이가 있다는 것을 알 수 있다. 그러나 4-QAM에서는 인페이즈 성분의 비트(i1)와 쿼드러쳐 성분의 비트(q1)가 각각 1개씩 존재하므로, 두 비트 사이에 신뢰도의 차이는 존재하지 않는다.
표 2 내지 표 4를 참고하면, SNR이 높을수록 LLR 크기의 평균이 큰 것을 알 수 있다. 이는 SNR이 높을수록 심볼 내의 비트들의 신뢰도가 높다는 것을 의미한다.
또한 표 2 내지 표 4의 평균 LLR 값은 평균 심볼 에너지를 1이 되도록 정상화(normalization)을 한 결과이므로, 각 비트의 평균 LLR 값은 변조 차수와 관계없이 신뢰도를 나타낼 수 있다. 그러므로 표 2 내지 표 4를 비교하면, 같은 SNR에서 변조 차수가 낮아질수록 인페이즈 성분 비트의 LLR 크기의 평균의 합, 즉 심볼 LLR이 큰 것을 알 수 있다. 이는 변조 차수를 낮추면 심볼 하나를 전송하여 얻을 수 있는 비트들의 총 평균 신뢰도가 높아지는 것을 의미한다.
다음, 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 방법 및 장치에 대해서 도 4 내지 도 7을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 장치의 개략적인 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 방법에서 재전송할 비트의 선택 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 장치(400)는 채널 부호화기(channel coder)(410) 및 심볼 매핑기(420) 및 송신기(430)를 포함한다.
먼저 채널 부호화기(410)는 전송 데이터를 부호화한다(S510). 그러면 채널 부호화기(410)는 복수의 정보 비트(information bits)에 복수의 리던던시 비트(redundancy bits)가 추가된 형태의 코드워드(620)를 출력된다. 정보 비트는 부호화 전의 전송 데이터에 해당하는 비트이고, 리던던시 비트는 전송 데이터에 대한 리던던시 정보를 포함하고 있는 비트이다. 심볼 매핑기(420)는 코드워드를 초기 전송을 위한 변조 방식(예를 들면 16-QAM)을 사용하여 복수의 심볼에 매핑한다(S520). 한편 심볼 매핑기(420)가 심볼 매핑을 하기 전에 리던던시 비트 중 일부는 천공(puncturing)될 수 있으며, 또한 정보 비트와 리던던시 비트는 각각 인터리빙될 수 있다. 송신기(430)는 이와 같이 매핑된 심볼들을 포함하는 패킷을 수신단으로 전송한다(초기 전송)(S530).
도 6에서는 심볼 매핑기(420)가 코드워드를 예를 들어 도 1의 16-QAM 성상도에 따라 심볼 매핑하고, 코드워드의 리던던시 비트 중 일부가 천공된 경우를 가정하였다. 이 경우 QAM 심볼의 i1과 q1 비트에 할당된 비트의 신뢰도가 b, QAM 심볼의 i2와 q2 비트에 할당된 비트의 신뢰도가 a, 천공된 비트의 신뢰도가 0이고, 신뢰도의 크기는 b＞a＞0으로 된다.
다시 도 5를 참고하면, 수신단으로부터 긍정 응답(acknowledge, ACK)을 수신하면, 즉 재전송 요구가 없으면(S540), 심볼 매핑 장치는 다음 코드워드를 심볼에 매핑하여 전송한다(S550). 이와는 달리 송신기(430)가 수신단으로부터 부정 응답(negative acknowledge, NAK), 즉 재전송 요구를 수신하는 경우(S540), 심볼 매핑기(420)는 재전송에 사용할 변조 방식(앞으로 "재전송 변조 방식"이라 함)을 선택하고(S560), 또한 심볼 매핑기(420)는 코드워드 중에서 재전송할 비트를 선택한다(S570). 이어 심볼 매핑기(420)는 선택한 재전송 변조 방식에 따라 재전송할 비트를 심볼에 매핑하고(S580), 송신기(430)는 이와 같이 매핑된 심볼들을 포함하는 패킷을 수신단으로 전송한다(첫 번째 재전송)(S590).
심볼 매핑기(420)는 재전송 변조 방식으로 초기 전송에 사용한 변조 방식보다 낮은 변조 차수를 가지는 변조 방식을 선택할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼 변조 차수가 낮을수록 심볼 내의 비트당 평균 신뢰도의 합(심볼 신뢰도)이 높아지므로, 전체 코드워드의 총 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이 경우 심볼 매핑기(420)는 4-QAM 방식과 같이 비트간에 신뢰도의 차이가 없는 변조 방식을 선택할 수 있다. 심볼 매핑기(420)가 초기 전송에 비해 낮은 변조 차수를 가지는 변조 방식을 선택하는 경우에 재전송에서 송신할 수 있는 비트의 수가 초기 전송보다 적으므로, 심볼 매핑기(420)는 초기 전송에서 낮은 신뢰도를 가지는 비트에 매핑된 비트를 우선적으로 심볼에 매핑한다.
예를 들면, 도 6에 도시한 것처럼, 초기 전송에서 천공된 비트의 신뢰도가 가장 낮으므로, 심볼 매핑기(420)는 초기 전송에 천공된 비트를 우선적으로 선택하여 심볼에 매핑한다. 이어 심볼 매핑기(420)는 초기 전송에서 i2 및 q2 비트에 매핑된 비트를 다음 우선 순위로 선택하여 심볼에 매핑하고, i1 및 q1 비트에 매핑된 비트를 마지막으로 선택한다. 실제 초기 전송에 16-QAM을 사용하고 첫 번째 재전송에 4-QAM을 사용하는 경우, 초기 전송에 i2 및 q2 비트에 매핑된 비트 중 일부와 i1 및 q1 비트에 매핑된 비트는 첫 번째 재전송에서 전송되지 않을 수 있다.
다시 도 5를 참고하면, 첫 번째 재전송 후에도 송신기(430)가 수신단으로부터 재전송 요구를 수신하는 경우(S540), 심볼 매핑기(420)와 송신기(430)는 S560 내지 S590 단계를 통하여 다시 패킷을 재전송한다(두 번째 재전송).
심볼 매핑기(420)는 두 번째 재전송에도 초기 전송에 사용하는 변조 방식보다 낮은 변조 차수를 가지는 변조 방식(예를 들면 4-QAM)을 재전송 변조 방식으로 선택할 수 있다. 그리고 심볼 매핑기(420)는 초기 전송과 첫 번째 재전송을 통해 코드워드의 각 비트에 할당된 신뢰도를 기초로 낮은 신뢰도가 할당된 비트를 우선적으로 선택하여 심볼에 매핑한다.
예를 들면, 도 7에 도시한 것처럼, 첫 번째 재전송을 통해 전송된 비트의 신뢰도를 c라 하면, 4-QAM 심볼의 각 비트의 평균 신뢰도가 16-QAM 심볼의 각 비트의 평균 신뢰도보다 높으므로, c＞b＞a＞0의 관계가 성립한다. 초기 전송 및 첫 번째 재전송 후의 신뢰도를 비교하여 보면, 초기 전송에서 i2 및 q2 비트에 매핑된 비트 중 첫 번째 재전송에서 전송된 비트의 신뢰도가 (a＋c)이고, 첫 번째 재전송에서만 전송된 비트(초기 전송에서 천공된 비트)의 신뢰도가 c이고, 초기 전송에서 i1 및 q1 비트에 매핑된 비트의 신뢰도가 b이고, 초기 전송에서 i2 및 q2 비트에 매핑된 비트 중 첫 번째 재전송에서 전송되지 않은 비트의 신뢰도가 a이다. 이 경우 (a＋c)＞c＞b＞a의 관계가 성립하므로, 심볼 매핑기(420)는 초기 전송과 첫 번째 재전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 비트를 우선적으로 선택하여 심볼에 매핑한다.
두 번째 재전송 후에도 수신단으로부터 재전송 요구를 수신하는 경우, 심볼 매핑기(420)와 송신기(430)는 초기 전송, 첫 번째 및 두 번째 재전송을 통해 할당된 신뢰도를 고려하여 패킷을 재전송할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면 재전송 시에 심볼 신뢰도를 증가시키는 변조 방식을 선택함으로써, 수신단에서 초기 전송과 재전송에서 수신한 코드워드를 결합하는 경우에 결합한 코드워드의 총 비트 신뢰도의 합을 증가시킬 수 있다. 또한 이전 전송에서 상대적으로 낮은 신뢰도로 전송된 비트를 우선적으로 재전송함으로써, 수신단에서 결합한 코드워드 내에서 낮은 신뢰도를 가지는 비트의 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 복호 시 오류율을 줄일 수 있다.
한편 본 발명의 한 실시예에서는 도 6 및 도 7을 참고하여 초기 전송에서 16-QAM을 사용하고 재전송에서 4-QAM을 사용하는 경우를 예시하였지만, 다른 변조 방식에서도 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 장치 및 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 초기 전송에서 도 3에 도시한 64-QAM을 사용한 경우, 신뢰도의 크기는 천공된 비트, i3 및 q3에 할당된 비트, i2 및 q2에 할당된 비트, i1 및 q1에 할당된 비트의 순으로 커지므로, 이러한 신뢰도를 기초로 재전송할 비트가 선택될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재전송 방법의 개략적인 흐름도이다.
심볼 매핑기(420)에서 재전송 변조 방식과 재전송할 비트를 선택할 때(S560, S570), 재전송 변조 방식으로 16-QAM, 64-QAM 등과 같이 비트간에 신뢰도의 차이가 있는 변조 방식이 선택될 수 있으며, 또한 재전송할 비트에는 이전 전송을 통해 동일한 신뢰도가 할당되어 있을 수도 있다.
도 8을 참고하면, 심볼 매핑기(420)가 비트간에 신뢰도의 차이가 있는 변조 방식을 재전송 변조 방식으로 선택할 수 있다(S571). 이 경우, 이전 전송을 통해 재전송할 비트에 할당되어 있는 신뢰도에 차이가 있으면(S572), 심볼 매핑기(420)는 이전 전송을 통해 할당된 신뢰도와 심볼 내의 각 비트의 신뢰도를 고려하여 재전송할 비트를 심볼에 매핑한다(S581). 구체적으로 심볼 매핑기(420)는 이전 전송을 통해 낮은 신뢰도가 할당된 비트를 심볼 내에서 신뢰도가 높은 비트에 매핑하고, 이전 전송을 통해 높은 신뢰도가 할당된 비트를 심볼 내에서 신뢰도가 낮은 비트에 매핑할 수 있다(S581).
이와는 달리 이전 전송을 통해 재전송할 비트에 할당되어 있는 신뢰도에 차이가 없는 경우(S572), 심볼 매핑기(420)는 심볼 내에서의 신뢰도를 고려하지 않고 재전송할 비트를 심볼에 매핑할 수 있다(S582).
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재전송 방법에서 재전송할 비트의 선택 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참고하여 설명한 실시예에서는 재전송 시에 이전 전송들을 모두 고려하여 재전송할 비트를 선택하는 것으로 설명하였지만, 이와는 달리 초기 전송만을 고려하여서 재전송할 비트를 선택할 수도 있다.
도 9를 참고하면, 심볼 매핑기(420)는 도 6에서 예시한 것처럼 초기 전송에서 할당된 신뢰도의 크기에 따라 우선 순위를 결정하고, 낮은 신뢰도가 할당된 비트부터 차례로 재전송할 비트로 선택한다. 즉, 심볼 매핑기(420)는 첫 번째 재전송에서는 가장 낮은 신뢰도가 할당된 비트부터 차례로 선택하여 심볼에 매핑하고, 두 번째 재전송에서는 첫 번째 재전송에서 선택한 비트의 다음 비트부터 차례로 선택하여 심볼에 매핑한다. 이러한 형태로 재전송 장치가 코드워드의 모든 비트를 심볼에 매핑하여 전송한 후에, 심볼 매핑기(420)는 다시 초기 전송에서 가장 낮은 신뢰도가 할당된 비트부터 차례로 선택하여 심볼에 매핑한다. 그러면 재전송 시마다 신뢰도를 계산하여 다시 우선 순위를 결정하지 않아도 되므로, 복잡도를 줄일 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에서는 초기 전송에서 천공된 리더던시 비트를 재전송에서 전송하는 IR-HARQ 방식을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 실시예는 다른 재전송 방식에도 적용될 수 있다. 예를 들면, CC-HARQ 방식을 사용하는 경우 재전송 장치는 초기 전송에서 천공된 비트를 제외하고 초기 전송에서 전송한 비트를 다시 재전송한다. 이 경우 재전송 장치는 코드워드에서 천공된 비트를 제외한 비트에 대해서 우선 순위를 적용하여서 재전송할 비트를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 16-QAM 성상도의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 4-QAM 성상도의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 64-QAM 성상도의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5 및 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 6, 도 7 및 도 9는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 재전송 방법에서 재전송할 비트의 선택 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.

Claims (20)

  1. 재전송 장치의 재전송 방법에 있어서,
    전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계,
    제1 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계, 그리고
    상기 제1 전송 이후의 제2 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제2 변조 방식에 따른 심볼의 비트당 평균 신뢰도의 합이 상기 제1 변조 방식에 따른 심볼의 비트당 평균 신뢰도의 합보다 큰
    재전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변조 방식은 상기 제1 변조 방식보다 변조 차수가 낮은 재전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전송은 초기 전송인 재전송 방법.
  4. 삭제
  5. 재전송 장치의 재전송 방법에 있어서,
    전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계,
    제1 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계, 그리고
    상기 제1 전송 이후의 제2 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 코드워드에서 상기 제2 전송 이전의 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고
    상기 전송할 비트를 상기 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하는 재전송 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 재전송 장치의 재전송 방법에 있어서,
    전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계,
    제1 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계,
    상기 제1 전송 이후의 제2 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계, 그리고
    상기 제2 전송 이후의 제3 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부를 상기 제1 변조 방식과 다른 제3 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 코드워드에서 상기 제1 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 상기 제2 전송에서 전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고
    상기 제2 전송에서 전송할 비트를 상기 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제3 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 코드워드 내의 상기 제2 전송을 통해 선택되지 않는 비트 중에서 상기 제1 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 상기 제3 전송에서 전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고
    상기 제3 전송에서 전송할 비트를 상기 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하는 재전송 방법.
  9. 재전송 장치의 재전송 방법에 있어서,
    전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계,
    제1 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계, 그리고
    상기 제1 전송 이후의 제2 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제2 변조 방식은 심볼 내의 비트 위치에 따라 신뢰도가 다른 변조 방식이며,
    상기 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 코드워드에서 상기 제2 전송에서 전송할 비트를 선택하는 단계,
    상기 전송할 비트 중에서 이전 전송을 통해 상대적으로 높은 신뢰도가 할당된 비트를 상기 심볼 중에서 상대적으로 낮은 신뢰도를 가지는 비트에 매핑하는 단계, 그리고
    상기 전송할 비트 중에서 이전 전송을 통해 상대적으로 낮은 신뢰도가 할당된 비트를 상기 심볼 중에서 상대적으로 높은 신뢰도를 가지는 비트에 매핑하는 단계
    를 포함하는 재전송 방법.
  10. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신뢰도는 평균 로그 우도비(log likelihood ratio, LLR) 값이 클수록 높은 재전송 방법.
  11. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재전송은 복합 자동 재전송 요구(hybrid automatic retransmit request, HARQ) 방식에 따른 재전송인 재전송 방법.
  12. 전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 채널 부호화기,
    초기 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하고, 재전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 심볼 매핑기, 그리고
    상기 초기 전송에서 상기 제1 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하고, 상기 재전송에서 상기 제2 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하는 송신기
    를 포함하며,
    상기 심볼 매핑기는, 상기 코드워드에서 상기 초기 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 비트를 선택하고, 선택한 비트를 상기 재전송을 위한 심볼에 매핑하는
    재전송 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 변조 방식은 상기 제1 변조 방식보다 변조 차수가 낮은 재전송 장 치.
  14. 삭제
  15. 전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 채널 부호화기,
    초기 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하고, 재전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 심볼 매핑기, 그리고
    상기 초기 전송에서 상기 제1 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하고, 상기 재전송에서 상기 제2 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하는 송신기
    를 포함하며,
    상기 심볼 매핑기는, 두 번째 재전송 시에 상기 코드워드에서 상기 초기 전송과 첫 번째 재전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 비트를 선택하고, 선택한 비트를 상기 두 번째 재전송을 위한 심볼에 매핑하는 재전송 장치.
  16. 전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 채널 부호화기,
    초기 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하고, 재전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 상기 제1 변조 방식과 다른 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 심볼 매핑기, 그리고
    상기 초기 전송에서 상기 제1 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하고, 상기 재전송에서 상기 제2 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 송신하는 송신기
    를 포함하며,
    상기 심볼 매핑기는, 두 번째 재전송 시에 상기 코드워드 중 첫 번째 재전송에서 선택되지 않은 비트 중에서 상기 초기 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 비트를 선택하고, 선택한 비트를 상기 두 번째 재전송을 위한 심볼에 매핑하는 재전송 장치.
  17. 재전송 장치의 재전송 방법에 있어서,
    전송 데이터를 부호화하여 코드워드를 출력하는 단계,
    초기 전송 시에 상기 코드워드 중 적어도 일부 비트를 제1 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계,
    재전송을 위한 제2 변조 방식을 선택하는 단계,
    상기 코드워드에서 상기 초기 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 재전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고
    상기 재전송할 비트를 상기 제2 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 포함하는 재전송 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 변조 방식은 상기 제1 변조 방식보다 변조 차수가 낮은 재전송 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    두 번째 재전송을 위한 제3 변조 방식을 선택하는 단계,
    상기 코드워드에서 상기 초기 전송과 첫 번째 재전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 두 번째 재전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고
    상기 두 번째 재전송할 비트를 상기 제3 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 더 포함하는 재전송 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    두 번째 재전송을 위한 제3 변조 방식을 선택하는 단계,
    상기 코드워드 중 첫 번째 재전송에서 선택되지 않은 비트 중에서 상기 초기 전송을 통해 할당된 신뢰도가 낮은 순서대로 두 번째 재전송할 비트를 선택하는 단계, 그리고
    상기 두 번째 재전송할 비트를 상기 제3 변조 방식에 따라 심볼에 매핑하는 단계
    를 더 포함하는 재전송 방법.
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