KR101210343B1 - 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템 - Google Patents

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Abstract

중계 네트워크에서 송신국, 중계국, 수신국이 모두 동일하게 길쌈 터보 부호를 이용함으로써 중계 네트워크에서의 데이터 중계 성능을 향상시키는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 개시한다. 데이터 중계 방법은, 길쌈 터보 부호를 이용하여 상기 데이터를 터보 부호어로 부호화하고, 상기 터보 부호어를 제1 천공하여 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신하는 단계와, 상기 중계국으로 수신된 상기 제1 천공된 터보 부호어를 복호화하고, 상기 복호화된 터보 부호어를 제2 천공하여 상기 중계국에서 상기 수신국으로 송신하는 단계, 및 상기 송신국 및 상기 중계국으로부터 상기 수신국으로 각각 수신되는 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 상기 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
길쌈 터보 부호(convolution turbo code), 천공, 중계 시스템

Description

데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템{DATA RELAY METHOD AND DATA RELAY SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 중계 시스템의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 데이터 중계 시스템의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 천공된 터보 부호어를 생성하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 천공된 터보 부호어를 생성하는 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 중계 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 데이터 중계 시스템
210 : 제1 천공 수단
220 : 제2 천공 수단
230 : 데이터 복원 수단
본 발명은 중계 네트워크에서 송신국, 중계국, 수신국이 모두 동일하게 길쌈 터보 부호를 이용함으로써 중계 네트워크에서의 데이터 중계 성능을 향상시키는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템에 관한 것이다.
중계 네트워크는 음영 지역의 통신을 원활히 하고 서비스가 가능한 셀 커버리지를 확장하기 위한 것으로, 중계국과의 협력(cooperation)을 통해 기지국과 이동국 간의 통신 성능 향상을 도모한다.
도 1은 종래 기술에 따른 중계 시스템의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 중계 시스템은 순환 길쌈 부호를 이용하여, 중계국의 중계를 통한 송신국에서부터 수신국으로 데이터를 전송한다. 종래 중계 시스템에서의 데이터 전송은 두 개의 시간 대로 나누어서 이루어질 수 있다.
우선, 첫번째 시간에서는 길쌈 부호화기에서 데이터의 정보 비트를 길쌈 부호화하고, 이를 송신국에서 중계국과 수신국으로 전송한다. 두번째 시간에서는 중계국에서 비터비 복호기를 이용하여 데이터를 복원하고 정보 비트를 얻는다. 즉, 종래 중계 시스템의 중계국은 데이터에 대한 직접적인 복호화 과정을 수행한다.
중계국에서 복원된 상기 정보 비트는 인터리버를 거치고 다시 길쌈 부호기에서 재부호화 된 이후 패리티 비트만을 수신국으로 전송한다.
수신국에서는 송신국으로부터 수신한 순환 길쌈 부호의 정보 비트와, 중계국으로부터 수신한 패리티 비트를 하나의 길쌈 터보 부호어를 구성하게 된다. 이 에 따라, 수신국에서는 최종적으로 터보 복호화기를 통해 원하는 정보 비트를 얻을 수 있다.
하지만, 이러한 종래의 중계 시스템은 중계국에서의 데이터를 복원하는 과정 중 복호 에러가 발생할 수 있으며, 상기 복호 에러가 순환 길쌈 부호에 의해 다른 통신 노드로 지속적으로 전파되는 문제점이 있다.
따라서, 송신국과 중계국에서 길쌈 터보 부호를 사용함으로써 종래 중계 시스템에서와 같은 재부호화 과정을 없애고 부호 이득을 확대할 수 있는 새로운 중계국 시스템이 절실하게 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중계국에서 데이터를 복원/재복호화하는 대신 터보 부호어를 복원/재복호화하고 있어, 데이터 복원 과정에서 발생된 에러가 다른 통신 노드로 전파되는 것을 방지할 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은, 중계 네트워크를 통한 데이터의 중계시, 송신국, 중계국, 수신국이 동일하게 길쌈 터보 부호를 사용함으로써 종래의 순환 길쌈 부호를 사용하는 것보다 상대적으로 큰 부호 이득을 얻을 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은, 하나의 중계국을 이용하여 독립된 두 개의 경로로 같은 데이터를 전송함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은, 데이터 복원에 대한 신뢰성의 향상을 위해 중계국에서 수신국으로 전송되는 패리티 비트의 전송량을 유연하게 조정할 수 있어 중계 시스템에서 H-ARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 적용할 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루기 위한, 데이터 중계 방법은, 길쌈 터보 부호를 이용하여 상기 데이터를 터보 부호어로 부호화하고, 상기 터보 부호어를 제1 천공하여 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신하는 단계와, 상기 중계국으로 수신된 상기 제1 천공된 터보 부호어를 복호화하고, 상기 복호화된 터보 부호어를 제2 천공하여 상기 중계국에서 상기 수신국으로 송신하는 단계, 및 상기 송신국 및 상기 중계국으로부터 상기 수신국으로 각각 수신되는 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 상기 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서, 데이터 중계 시스템은, 길쌈 터보 부호를 이용하여 상기 데이터를 터보 부호어로 부호화하는 터보 부호화기를 포함하고, 상기 터보 부호어를 제1 천공하여 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신하는 제1 천공 수단과, 상기 중계국으로 수신된 상기 제1 천공된 터보 부호어를 복호화하는 터보 복호화기를 포함하고, 상기 복호화된 터보 부호어를 제2 천공하여 상기 중계국에서 상기 수신국으로 송신하는 제2 천공 수단, 및 상기 송신국 및 상기 중계국으로부터 상기 수신국으로 각각 수신되는 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 상기 데이터를 복원하는 데이터 복원 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 데이터 중계 시스템의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
송신국(Source), 중계국(Relay), 수신국(Destination)의 통신 노드를 포함하여 구성하는 중계 네트워크는, 송신국으로부터의 데이터를, 중계국과의 협력(cooperation)을 통해 음영 지역 내 위치하는 수신국으로 전송하기 위해 고안된 것이다. 이러한 중계 네트워크에서의 신호 처리를 지원하는 중계 시스템에 의해서는 송신국으로부터 송신되는 데이터가 종래에 서비스가 불가능했던 영역까지 전송되도록 할 수 있어 통신 서비스의 가능 영역인 셀 커버리지를 크게 확대시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 데이터 중계 시스템(200)은 중계 네트워크의 송신국, 중계국, 수신국 모두에서 길쌈 터보 부호가 공통으로 이용되고, 중계국에서 데이터를 복원하는 대신에 데이터의 터보 부호어를 복원한다. 이에 따라, 본 발명의 데이터 중계 시스템(200)에 의해서는 종래 순환 길쌈 부호를 이용한 중계 시스템의 문제점, 예컨대 중계국에서 데이터를 복원/재부호화 하는 과정 중 발생할 수 있는 오류가 지속적으로 다른 통신 노드로 전파되는 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 본 발명의 데이터 중계 시스템(200)은 중계국에서 수신국으로 전송되는 일 패리티 비트가, 길쌈 터보 부호에 의한 터보 부호어를 복원 및 재부호화하는 과 정을 통해 생성되도록 함으로써, 패리티 비트의 생성을 위한 중계국에서의 데이터 복원 과정을 생략할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 데이터 중계 시스템(200)은 종래 중계국에서 데이터 복원 및 재부호화 과정 중 발생하는 복호 에러가 다른 통신 노드로 전파되는 문제점을 해결할 수 있습니다.
길쌈 터보 부호를 이용한 중계 네트워크의 신호 처리 지원을 위해, 본 발명의 데이터 중계 시스템(200)은 제1 천공 수단(210), 제2 천공 수단(220), 및 데이터 복원 수단(230)을 포함한다.
우선, 제1 천공 수단(210)은 길쌈 터보 부호를 이용하여 데이터를 터보 부호어로 부호화하고, 상기 터보 부호어를 제1 천공하여 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신한다. 즉, 제1 천공 수단(210)은 전송할 데이터를 길쌈 터보 부호의 부호어로 변환하기 위한 터보 부호화기(211)를 포함하고, 상기 터보 부호화기(211)에 의해 부호화된 터보 부호어를 생성하는 역할을 한다.
특히, 제1 천공 수단(210)은 상기 제1 천공을 위한 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00001
를 마련하고, 상기 터보 부호어의 패리티 비트 쌍이 타임 슬롯에 대해 교대로 중계국 및 수신국으로 송신되도록 한다.
즉, 제1 천공 수단(210)은 터보 부호화기(211)에 의해 제1 패리티 비트 및 제2 패리티 비트로 이루어지는 데이터와 관련한 터보 부호어를 생성하고, 타임 슬롯에 따라 상기 터보 부호어의 특정 비트가 송신국에서 중계국 및 수신국으로 전송되도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 천공된 터보 부호어를 생성하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3의 ⅰ)에서는 터보 부호화기(211)의 개략적인 구성을 도시하며, 도 3의 ⅱ)에서는 터보 부호어에 대한 제1 천공 과정의 일례를 도시한다.
도 3의 ⅰ)에서와 같이, 터보 부호화기(211)는 길쌈 부호화기 두 개와 이 두 개의 부호화기를 연결하는 인터리버로 구성될 수 있다. 데이터와 연관된 입력 시퀀스
Figure 112006065182888-pat00002
는 첫 번째 길쌈 부호화기를 통해서 부호화하지 않은 출력
Figure 112006065182888-pat00003
와 부호화된 출력
Figure 112006065182888-pat00004
(제1 패리티 비트)를 발생시킨다. 또한, 상기 입력 시퀀스
Figure 112006065182888-pat00005
는 인터리버를 통과한 후 두 번째 길쌈 부호화기를 통과하여 부호화된 출력
Figure 112006065182888-pat00006
(제2 패리티 비트)를 발생시키게 된다. 여기서, 제1 패리티 비트
Figure 112006065182888-pat00007
는 정보 비트가 그대로 입력이 되는 첫 번째 길쌈 부호화기의 출력을 의미하고, 제2 패리티 비트
Figure 112006065182888-pat00008
는 인터리버에 의해 정보 비트가 믹싱된 형태로 입력이 되는 두 번째 길쌈 부호기의 출력을 의미할 수 있다.
이에 따라, 터보 부호화기(211)에 의해 생성되는 터보 부호어는 도 3의 ⅱ)에서와 같이, 타임 슬롯을 고려하여,
Figure 112006065182888-pat00009
로 표현할 수 있다.
제1 천공 수단(210)은 타임 슬롯에 대해 패리티 비트가 교대로 전송되도록 하는 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00010
를 마련하고, 상기 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00011
에 의해 상기 터보 부호어를 제1 천공한다.
본 실시예에서 제1 천공 수단(210)은 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00012
로서
Figure 112006065182888-pat00013
을 마련하고, 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00014
와의 연산을 통해, 제1 천공된 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00015
를 생성한다.
즉, 제1 천공 수단(210)은 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00016
에 의해 정보 비트와 천공된 패리티 비트를 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신되도록 한다.
다시, 도 2를 살펴보면, 제2 천공 수단(220)은 중계국으로 수신된 제1 천공된 터보 부호어를 복호화 한 후, 제2 천공하여 상기 중계국에서 상기 수신국으로 송신한다. 즉, 제2 천공 수단(220)은 송신국으로부터 수신한 제1 천공된 터보 부호어를 반복 복호화하여 터보 부호어를 복원하기 위한 터보 복호화기(221)를 포함하고, 상기 터보 복호화기(221)에 의해 복원된 터보 부호어를 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00017
에 의해 제2 천공을 수행하는 역할을 한다.
상기 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00018
은 복원된 터보 부호어 중에서 송신국에서 송신하지 않 은 터보 부호어의 패리티 비트 만이 선택되도록 하기 위한 것으로, 종래와 달리 중계국에서 데이터의 복원/재부호화 과정 없이도 수신국으로 전송할 패리티 비트를 생성하는 환경을 조성할 수 있다.
즉, 제2 천공 수단(220)은 터보 복호화기(221)에 의해, 제1 천공된 터보 부호어를, 정보 비트, 제1 패리티 비트 및 제2 패리티 비트로 이루어지는 완전한 형태의 터보 부호어로 복원하고, 제2 천공을 통해 송신국에서 송신하지 않은 패리티 비트를 선택적으로 수신국으로 전송한다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 천공된 터보 부호어를 생성하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4의 ⅰ)에서는 터보 복호화기(221)의 개략적인 구성을 도시하며, 도 4의 ⅱ)에서는 터보 부호어에 대한 제2 천공 과정의 일례를 도시한다.
터보 복호화기(221)에서의 복호화 방법으로, 예컨대 각각의 비트에 대하여 정보를 발생시키는 MAP 알고리즘이 이용될 수 있으며, 상기 MAP 알고리즘을 이용한 복호화 방법에서는 복호의 성능을 향상시키기 위해 반복 복호를 수행한다.
도 4의 ⅰ)에서와 같이, 터보 복호화기(221)는 반복 복호를 수행하기 위한, 두 개의 MAP 복호화기와, 인터리버 및 디인터리버로 이루어질 수 있다. 터보 복호화기(221)는 각각의 MAP 복호화기에서 정보 비트와 잉여 비트, 부가 비트 (extrinsic bit)를 입력으로 받아 들여서 각 비트에 대한 로그 상관 함수(Log likelihood Ratio)를 출력함으로써 터보 부호어를 복원할 수 있다. 이때, 상기 로그 상관 함수를 구성하고 있는 부가 정보는 다음 복호화기 단의 사전 정보(Priori Information)가 되어 복호의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 터보 복호화기(221)에 의해 복원되는 터보 부호어는 도 4의 ⅱ)에서와 같이, 타임 슬롯을 고려하여,
Figure 112006065182888-pat00019
로 표현할 수 있다.
즉, 제2 천공 수단(220)은 터보 복호화기(221)에 의해 제1 천공된 터보 부호어를 원래 형태의 터보 부호어로 복원한다.
또한, 제2 천공 수단(220)은 송신국에서 송신하지 않은 터보 부호어의 패리티 비트를 선택적으로 수신국으로 전송되도록 하는 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00020
를 마련하고, 상기 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00021
에 의해 상기 복원된 터보 부호어를 제2 천공한다.
본 실시예에서 제2 천공 수단(220)은 천공 패턴 로서
Figure 112006065182888-pat00023
을 마련하고, 상기 복원된 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00024
와의 연산을 통해, 제2 천공된 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00025
를 생성한다.
즉, 제2 천공 수단(220)은 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00026
에 의해 송신국과 다른 패턴의 패리티 비트만 중계국에서 수신국으로 송신되도록 한다.
다시 도 2를 살펴보면, 데이터 복원 수단(230)은 송신국 및 중계국으로부터 수신국으로 각각 수신되는 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 데이터를 복원한다. 상기 합산된 터보 부호어에 대한 복호화를 위해, 데이터 복원 수단(230)은 도 4와 같은 터보 복호화기(221)를 포함할 수 있다. 즉, 데이터 복원 수단(230)은 송신국으로부터 수신국으로 수신되는 터보 부호어의 정보 비트와 일 패리티 비트, 및 중계국으로부터 수신국으로 수신되는 다른 패리티 비트를 하나의 터보 부호어로 하여 복호화를 수행한다.
도 3 및 도 4의 예시에서, 반복되는 타임 슬롯 중 제1 타임 슬롯에서 송신국은 정보 비트와 천공된 패리티 비트를 중계국과 수신국으로 전송한다. 이 때, 데이터 복원 수단(230)은 수신된 정보 비트, 제1 패리티 비트, 제2 패리티 비트를 합산하여 완전한 터보 부호어를 생성할 수 있다.
유사하게 반복되는 타임 슬롯 중 제2 타임 슬롯에서 중계국은 송신국과 다른 천공 패턴의 패리티 비트를 수신국으로 전송한다. 이 때, 데이터 복원 수단(230)은 송신국과 중계국으로부터 수신된 정보 비트, 제1 패리티 비트, 제2 패리티 비트를 합산하여 완전한 터보 부호어를 생성할 수 있다.
각 타임 슬롯에서 합산된 터보 부호어로부터 데이터를 복원하는 과정은, 도 4의 설명으로 갈음하고 여기서는 생략한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 중계국에서 데이터를 복원/재복호화하는 대신 터보 부호어를 복원/재복호화하고 있어, 데이터 복원 과정에서 발생된 에러가 다른 통신 노드로 전파되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 중계 네트워크를 통한 데이터의 중계시, 송신국, 중계국, 수신국이 동일하게 길쌈 터보 부호를 사용함으로써 종래의 순환 길쌈 부호를 사용하는 것보다 상대적으로 큰 부호 이득을 얻을 수 있다.
더불어, 본 발명에 의하면, 하나의 중계국을 이용하여 독립된 두 개의 경로로 같은 데이터를 전송함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 데이터 복원에 대한 신뢰성의 향상을 위해 중계국에서 수신국으로 전송되는 패리티 비트의 전송량을 유연하게 조정할 수 있어 중계 시스템에서 H-ARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 중계 시스템(200)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 중계 방법을 구체적으로 도시한 작업 흐름도이다.
본 실시예에 따른 데이터 중계 방법은 상술한 데이터 중계 시스템(200)에 의해 수행될 수 있다.
우선, 데이터 중계 시스템(200)은 길쌈 터보 부호를 이용하여 데이터를 터보 부호어로 부호화한다(S510). 본 단계(S510)는 전송할 데이터를 길쌈 터보 부호의 부호어로 변환하여 터보 부호어를 생성하는 과정이다.
특히, 본 단계(S510)에서의 데이터 중계 시스템(200)은 제1 천공을 위한 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00027
를 마련하고, 상기 터보 부호어를 중계국 및 수신국으로 송신되도록 한 다.
즉, 데이터 중계 시스템(200)은 터보 부호화기(211)에 의해, 정보 비트, 제1 패리티 비트 및 제2 패리티 비트로 이루어지는 터보 부호어를 생성하고, 터보 부호어의 특정 비트를, 송신국에서 중계국 및 수신국으로 전송한다.
본 실시예에서, 터보 부호어는
Figure 112006065182888-pat00028
로 표현할 수 있으며, 데이터 중계 시스템(200)은, 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00029
,
Figure 112006065182888-pat00030
와 상기 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00031
와의 연산을 통해, 제1 천공된 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00032
를 생성하는 것을 예시한다.
이에 따라, 데이터 중계 시스템(200)은 반복되는 타임 슬롯 중 제1 타임 슬롯에서 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00033
에 의해 정보 비트와 천공된 패리티 비트가 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신되도록 할 수 있다.
또한, 데이터 중계 시스템(200)은 중계국으로 수신된 상기 제1 천공된 터보 부호어를 복호화한다(S520). 본 단계(S520)는 송신국으로부터 수신한 제1 천공된 터보 부호어를 반복 복호화하여 터보 부호어를 복원하는 과정이다.
특히, 본 단계(S520)에서의 데이터 중계 시스템(200)은 터보 부호어에 대한 복호화를 통해 상기 송신국에서 송신하지 않은 터보 부호어의 패리티 비트를 복원하고, 상기 복원된 패리티 비트를 수신국으로 송신되도록 하는 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00034
을 마련한다. 상기 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00035
은 복원된 터보 부호어 중에서 송신국에서 송신하지 않은 터보 부호어의 패리티 비트 만이 추출되도록 하기 위한 것으로, 종래와 달리 중계국에서 데이터의 복원 과정 없이도 수신국으로 전송할 패리티 비트를 생성하는 환경을 조성할 수 있다.
즉, 데이터 중계 시스템(200)은 제1 천공된 터보 부호어를, 정보 비트, 제1 패리티 비트 및 제2 패리티 비트로 이루어지는 완전한 형태의 터보 부호어로 복원하고, 제2 천공을 통해 송신국에서 송신하지 않은 패리티 비트를 선택적으로 수신국으로 전송한다.
본 실시예에서 터보 부호어에 대한 복호화를 통해 복원되는 터보 부호어는 타임 슬롯을 고려하여
Figure 112006065182888-pat00036
로 표현할 수 있고, 데이터 중계 시스템(200)은 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00037
,
Figure 112006065182888-pat00038
과, 상기 복원된 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00039
와의 연산을 통해, 제2 천공된 터보 부호어
Figure 112006065182888-pat00040
를 생성하는 것을 예시한다.
이에 따라, 데이터 중계 시스템(200)은 반복되는 타임 슬롯 중 제2 타임 슬롯에서 천공 패턴
Figure 112006065182888-pat00041
에 의해 송신국과 다른 패턴의 패리티 비트만 중계국에서 수신국으로 송신되도록 할 수 있다.
계속해서, 데이터 중계 시스템(200)은 송신국 및 중계국으로부터 수신국으로 각각 수신되는 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 상기 데이터를 복원한다(S530). 본 단계(S530)는 송신국으로부터 수신국으로 수신되는 터보 부호어의 정보 비트와 일 패리티 비트, 및 중계국으로부터 수신국으로 수신되는 다른 패리티 비트를 하나의 터보 부호어로 하여 복호화를 수행하는 과정이다.
예컨대, 반복되는 타임 슬롯 중 제1 타임 슬롯에서 송신국은 정보 비트와 천공된 패리티 비트를 중계국과 수신국으로 전송한다. 이 때, 중계국의 데이터 복원 수단(230)은 수신된 정보 비트, 제1 패리티 비트, 제2 패리티 비트를 합산하여 완전한 터보 부호어를 생성할 수 있다. 유사하게 반복되는 타임 슬롯 중 제2 타임 슬롯에서 중계국은 송신국과 다른 천공 패턴의 패리티 비트를 수신국으로 전송한다. 이 때, 데이터 복원 수단(230)은 송신국과 중계국으로부터 수신된 정보 비트, 제1 패리티 비트, 제2 패리티 비트를 합산하여 완전한 터보 부호어를 생성할 수 있 다. 이후, 데이터 중계 시스템(200)은 합산된 터보 부호어로부터 데이터를 복원한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 중계국에서 데이터를 복원/재복호화하는 대신 터보 부호어를 복원/재복호화하고 있어, 데이터 복원 과정에서 발생된 에러가 다른 통신 노드로 전파되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 중계 네트워크를 통한 데이터의 중계시, 송신국, 중계국, 수신국이 동일하게 길쌈 터보 부호를 사용함으로써 종래의 순환 길쌈 부호를 사용하는 것보다 상대적으로 큰 부호 이득을 얻을 수 있다.
더불어, 본 발명에 의하면, 하나의 중계국을 이용하여 독립된 두 개의 경로로 같은 데이터를 전송함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 데이터 복원에 대한 신뢰성의 향상을 위해 중계국에서 수신국으로 전송되는 패리티 비트의 전송량을 유연하게 조정할 수 있어 중계 시스템에서 H-ARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 적용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같 은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 중계국에서 데이터를 복원/재복호화하는 대신 터보 부호어를 복원/재복호화하고 있어, 데이터 복원 과정에서 발생된 에러가 다른 통신 노드로 전파되는 것을 방지할 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 중계 네트워크를 통한 데이터의 중계시, 송신국, 중계국, 수신국이 동일하게 길쌈 터보 부호를 사용함으로써 종래의 순환 길쌈 부호를 사용하는 것보다 상대적으로 큰 부호 이득을 얻을 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 하나의 중계국을 이용하여 독립된 두 개의 경로로 같은 데이터를 전송함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 데이터 복원에 대한 신뢰성의 향상을 위해 중계국에서 수신국으로 전송되는 패리티 비트의 전송량을 유연하게 조정할 수 있어 중계 시스템에서 H-ARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 적용할 수 있는 데이터 중계 방법 및 데이터 중계 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 송신국에서, 길쌈 터보 부호를 이용하여 데이터를 터보 부호어로 부호화하고, 상기 터보 부호어를 제1 천공하며, 상기 제1 천공된 터보 부호어를 중계국 및 수신국으로 송신하는 단계;
    상기 중계국에서, 상기 제1 천공된 터보 부호어를 복원하고, 상기 복원된 터보 부호어를 제2 천공하며, 상기 제2 천공된 터보 부호어를 상기 수신국으로 송신하는 단계; 및
    상기 수신국에서, 상기 송신국으로부터 수신한 상기 제1 천공된 터보 부호어와 상기 중계국으로부터 수신한 상기 제2 천공된 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 상기 데이터를 복원하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 천공된 터보 부호어를 중계국 및 수신국으로 송신하는 단계는,
    상기 터보 부호어의 패리티 비트 쌍이 타임 슬롯에 대해 교대로 상기 중계국 및 수신국으로 송신되도록 하는 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00055
    을 마련하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부호화된 터보 부호어가 제1 패리티 비트와 제2 패리티 비트를 포함하여 이루어지는 경우,
    상기 제1 천공된 터보 부호어를 중계국 및 수신국으로 송신하는 단계는,
    상기 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00056
    에 의해 천공되는 제1 패리티 비트 또는 제2 패리티 비트를 송신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 천공된 터보 부호어를 상기 수신국으로 송신하는 단계는,
    상기 송신국에서 송신하지 않은 상기 터보 부호어의 패리티 비트를 복원하는 단계; 및
    상기 복원된 패리티 비트를 상기 수신국으로 송신되도록 하는 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00057
    을 마련하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 천공된 터보 부호어가 제1 패리티 비트와 제2 패리티 비트를 포함하여 이루어지는 경우,
    상기 제2 천공된 터보 부호어를 상기 수신국으로 송신하는 단계는,
    상기 제1 천공된 것과 다른 패턴으로, 상기 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00058
    에 의해 천공되는 제1 패리티 비트 또는 제2 패리티 비트를 송신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 방법.
  6. 제1 내지 5항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  7. 길쌈 터보 부호를 이용하여 데이터를 터보 부호어로 부호화하는 터보 부호화기를 포함하고, 상기 터보 부호어를 제1 천공하며, 상기 제1 천공된 터보 부호어를 송신국에서 중계국 및 수신국으로 송신하는 제1 천공 수단;
    상기 제1 천공된 터보 부호어를 복원하는 터보 복호화기를 포함하고, 상기 복원된 터보 부호어를 제2 천공하며, 상기 제2 천공된 터보 부호어를 상기 중계국에서 상기 수신국으로 송신하는 제2 천공 수단; 및
    상기 송신국으로부터 수신한 상기 제1 천공된 터보 부호어와 상기 중계국으로부터 수신한 상기 제2 천공된 터보 부호어를 하나의 터보 부호어로 합산하고, 상기 합산된 터보 부호어를 복호화하여 상기 데이터를 복원하는 데이터 복원 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 천공 수단은,
    상기 터보 부호어의 패리티 비트 쌍이 타임 슬롯에 대해 교대로 상기 중계국 및 수신국으로 송신되도록 하는 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00059
    을 마련하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 부호화된 터보 부호어가 제1 패리티 비트와 제2 패리티 비트를 포함하여 이루어지는 경우,
    상기 제1 천공 수단은,
    상기 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00060
    에 의해 천공되는 제1 패리티 비트 또는 제2 패리티 비트를 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 천공 수단은,
    상기 송신국에서 송신하지 않은 상기 터보 부호어의 패리티 비트를 복원하고, 상기 복원된 패리티 비트를 상기 수신국으로 송신되도록 하는 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00061
    을 마련하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 천공된 터보 부호어가 제1 패리티 비트와 제2 패리티 비트를 포함하여 이루어지는 경우,
    상기 제2 천공 수단은,
    상기 제1 천공된 것과 다른 패턴으로, 상기 천공 패턴
    Figure 112012072863744-pat00062
    에 의해 천공되는 제1 패리티 비트 또는 제2 패리티 비트를 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 중계 시스템.
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