KR101268751B1

KR101268751B1 - 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101268751B1
Application number: KR1020090116654A
Authority: KR
Inventors: 조대순; 김대호
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2013-05-29
Also published as: KR20110060151A; DE102010031402A1

Abstract

제1 수신데이터로부터 심볼을 검출하는 심볼 검출부와, 상기 검출된 심볼을 이용하여 제1 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 연산하는 LLR 연산부, 및 상기 연산된 제1 LLR 값에 따라, 상기 제1 수신데이터를 디코딩하는 디코더부를 포함하는 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템이 개시된다.

반복 수신, 레이트 매칭(rate matcher), 디레이트 매칭(de-rate matcher), 간섭 제거, 펑처링데이터(puncturing data), 코드워드(codeword), LLR(Log Likelihood Ratio)

Description

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 및 그 방법{DECODING AND DEMODULATING SYSTEM IN RECEIVING STAGE AND THEREOF METHOD}

본 발명의 실시예들은 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-001-04, 과제명: 4세대 이동통신용 적응 무선접속 및 전송 기술개발].

이동 통신 시스템은 송신단에 포함되는 인코더와 변조기, 및 수신단에 포함되는 복조기 및 디코더로 구성된다. 인코더는 크게 채널 인코더 및 레이트 매칭기로 구성되는데, 레이트 매칭기는 부호화된 비트 수를 할당된 전송량에 맞추기 위하여 일정한 패턴에 따라 반복(repetition)하거나, 또는 천공(puncturing)한다. 그리고, 디코더는 수신데이터를 디레이트 매칭 함으로써, 송신단에서 보낸 데이터의 크기와 일치시킨 후 디코딩한다.

일반적으로, Spatial Multiplexing을 지원하는 MIMO 송수신 시스템에서 송수신되는 데이터가 멀티 코드워드(multi-codeword)를 갖는 경우, 수신단에서는 수신 데이터에 대한 복조 및 디코딩을 수행한 후, 간섭을 제거하는 알고리즘을 반복적으로 수행 함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

종래 수신단에서는 수신데이터에 펑처링데이터(puncturing data)가 포함되는 경우, 상기 펑처링데이터에 0값을 입력시킨 수신데이터를 디코딩한 후, 간섭을 제거하고, 간섭이 제거된 수신데이터에 펑처링데이터가 포함되는 경우, 다시 펑처링데이터에 0 값을 입력시켜 디코딩하는 과정을 반복적으로 수행한다.

본 발명에서는 수신데이터가 멀티 코드워드를 갖는 경우, 수신단에서 복조 및 디코딩을 반복적으로 수행 시, 펑처링된 부분에 단순히 0값만을 삽입하는 것이 아니라, 별도로 연산된 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 더 이용하여 수신단의 수신 성능을 개선시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

본 발명의 일실시예는 통신 시스템의 수신단에서 복조 및 디코딩을 반복적으로 수행 시, 이전의 복조 및 디코딩 과정에서 연산된 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 입력 함으로써, 단순히 0값을 입력하는 경우보다 복조 및 디코딩 성능을 향상시킬 수 있는 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예는 송신단에서 펑처링데이터를 송신하는 경우, 수신단에서 기존의 간섭 제거 및 디코딩 알고리즘을 기반으로 수신 성능을 보다 개선할 수 있는 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템은, 제1 수신데이터로부터 심볼을 검출하는 심볼 검출부와, 상기 검출된 심볼을 이용하여 제1 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 연산하는 LLR 연산부, 및 상기 연산된 제1 LLR 값에 따라, 상기 제1 수신데이터를 디코딩하는 디코더부를 포함한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 디코더부는 상기 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터(puncturing data)에 설정된 값을 입력하여 상기 디코딩할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 LLR 연산부는 상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 수신데이터를 저장하는 버퍼를 더 포함하고, 상기 디코더부는 상기 디코딩된 제1 수신데이터와 상기 저장된 제1 수신데이터를 이용하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 수신데이터에 복수의 코드워드데이터가 포함될 경우, 상기 디코더부는 상기 디코딩에 대한 결과로 생성된 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드데이터를 상기 제1 수신데이터로부터 제거하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 디코더부는 상기 디코딩된 제1 수신데이터에 대해 인코딩 및 변조를 수행하여, 상기 제1 수신데이터로부터 상기 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드데이터를 식별할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 수신데이터로부터 간섭이 제거된 제2 수신데이터가 생성되는 경우, 상기 LLR 연산부는 상기 제2 수신데이터로부터 검출된 심볼과 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 제1 LLR 값을 연산하고, 상기 디코더부는 상기 연산된 제1 LLR 값에 따라, 상기 제2 수신데이터를 디코딩할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 디코더부는 상기 제2 수신데이터에 대한 디코딩 시, 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터에, 선정된 알고리즘에 기초하여 연산된 제2 LLR 값을 입력할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 디코더부는 상기 연산된 제2 LLR 값, 상기 제2 LLR 값을 설정된 가중치로 연산한 값, 또는 상기 제1 LLR 값과 상기 제2 LLR 값을 평균연산한 값 중 어느 하나의 값을 상기 입력할 수 있다. 여기서, 상기 가중치는 신호대잡음비(SNR)일 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 디코더부는 상기 제1 수신데이터에 대한 복조 및 디코딩을 수행하고, 상기 제1 수신데이터에서 간섭이 제거된 제2 수신데이터에 대해 상기 복조 및 디코딩을 반복 수행할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 제1 수신데이터는 통신 시스템의 송신단에서 수신단으로 수신되는 수신데이터이거나, 또는 상기 수신데이터에서 간섭이 제거된 수신데이터일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법은, 제1 수신데이터를 제1 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 이용하여 디코딩하는 단계와, 상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, 선정된 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산하는 단계와, 상기 디코딩된 제1 수신데이터를 이용하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성하는 단계, 및 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터에 상기 연산된 제2 LLR 값을 입력하여 상기 제2 수신데이터를 디코딩하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 통신 시스템의 수신단에서 복조 및 디코딩을 반복적으로 수행 시, 이전의 복조 및 디코딩 과정에서 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) 알고리즘을 이용하여 산출된 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 삽입 함으로써, 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 입력 함으로써, 단순히 0값을 입력하는 경우 보다 복조 및 디코딩 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 이동 통신 시스템의 수신단에서의 복조 및 디코딩 성능을 개선하는 새로운 반복 수신 알고리즘을 제공할 수 있다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 "제1 수신데이터"는 통신 시스템의 송신단에서 수신단으로 수신되는 수신데이터이거나, 또는 상기 수신데이터에서 간섭이 제거된 수신데이터(즉, 제2 수신데이터)가 될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 심볼 검출부(110), LLR 연산부(120), 디코더부(130), 및 버퍼(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

심볼 검출부(110)는 제1 수신데이터로부터 심볼을 검출하는 기능을 한다.

버퍼(140)는 통신 시스템의 송신단에서 수신단으로 수신되는 제1 수신데이터를 저장할 수 있다. 심볼 검출부(110)는 상기 저장된 제1 수신데이터로부터 심볼(symbol)을 검출할 수 있다.

여기서, 심볼 검출부(110)는 MMSE 검출기에 의해 구현될 수 있다. 이하에서 상기 MMSE 검출기의 동작 원리를 설명한다.

전송된 complex-valued symbol을 x (m)이라고 두면, 서로 독립이고 분산이 σ²= Nvar이고 평균이 0인 Gaussian distribution을 따르는 random variable w(m)에 대해, 다음의 식이 성립한다.

전송된 symbol에 대한 mean-squared estimation error를 최소화하는 linear transform

은 다음과 같이 주어진다.

Transform에 대한 필요조건으로 다음 식이 성립한다.

Channel state matrix H는 full-column rank를 가지므로 MMSE weight matrix

는 다음 식으로 계산할 수 있다.

MMSE weight matrix

상기 식을 계산함에 있어, inverse operation의 피연산자인

은 NumLyr-dimensional Hermitian matrix이므로 modified Gaussian elimination(Cholesky)에 의해 비교적 쉽게 3개 행렬의 곱

으로 분해할 수 있다(L은 같은 차원의 complex-valued lower triangular matrix이고 diagonal elements가 모두 1, D는 real-valued diagonal matrix). 다음 수식에 따라 한 row씩 순차적으로 decomposition을 수행할 수 있다.

LDU decomposition for Hermitian matrix 은 아래 식으로 계산된다.

MMSE weight matrix

는 다음 연립방정식의 해로 계산할 수 있다.

이라고 두면, 다음 수식에 따라 순차적으로 MMSE weight matrix의 elements를 구할 수 있다.

Back substitution with given LDU decomposition

출력신호는 estimated symbol과 noise variance의 함수로 다음과 같이 정해진다.

여기서 column vector c는 다음과 같다.

LLR 연산부(120)는 상기 검출된 심볼을 이용하여 제1 LLR(Log Likelihood Ratio, 로그 우도율) 값을 연산하는 기능을 한다.

이때, LLR 연산부(120)는 LLR 디매핑기(LLR Demmapper)에 의해 구현될 수 있다. 상기 LLR 디매핑기는 상기 MMSE 검출기에서 검출된 심볼을 이용하여 상기 제1 LLR 값을 계산할 수 있다.

이에 따라, 디코더부(130) 내 디레이트 매칭기(de-rate matcher)에서는 상기 계산된 제1 LLR 값을 이용하여 디레이트 매칭(de-rate matching)을 수행 함으로써, 제1 수신데이터를 송신단에서 보낸 데이터와 동일한 크기로 맞출 수 있다.

디코더부(130)는 상기 연산된 제1 LLR 값에 따라, 상기 제1 수신데이터를 디코딩하는 기능을 한다.

이때, 디코더부(130)는 상기 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터(puncturing data)에 설정된 값 '0'을 입력하고, 상기 값이 입력된 제1 수신데이터를 상기 연산된 제1 LLR 값에 따라 디코딩할 수 있다.

또한, 디코더부(130)에서 상기 제1 수신데이터가 디코딩 됨에 따라, LLR 연산부(120)는 BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산할 수 있다. 이때, LLR 연산부(120)는 상기 채널 디코더에 포함되어 구현될 수 있다.

또한, 디코더부(130)는 상기 디코딩된 제1 수신데이터와 상기 저장된 제1 수신데이터를 이용하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

예컨대, 상기 제1 수신데이터에 복수의 코드워드데이터가 포함될 경우, 디코 더부(130)는 상기 디코딩에 대한 결과로 생성된 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드데이터를 상기 제1 수신데이터로부터 제거하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

이때, 디코더부(130)는 상기 디코딩된 제1 수신데이터에 대해, 통신 시스템의 송신단에서 이루어지는 인코딩 및 변조를 수행하여 상기 코드워드데이터를 식별하고, 식별된 코드워드데이터를 상기 제1 수신데이터로부터 제거하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

상기 제1 수신데이터로부터 간섭이 제거된 제2 수신데이터가 생성 됨에 따라, 상기 제2 수신데이터를 이용하여 상술한 과정을 반복할 수 있다.

즉, 심볼 검출부(110)는 상기 제2 수신데이터로부터 심볼을 검출하고, LLR 연산부(120)는 상기 제2 수신데이터로부터 검출된 심볼과 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 제1 LLR 값을 다시 연산하고, 디코더부(130)는 상기 다시 연산된 제1 LLR 값에 따라, 상기 제2 수신데이터를 디코딩할 수 있다.

이때, 디코더부(130)는 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터에 상기 연산된 제2 LLR 값을 입력한 뒤, 상기 제2 수신데이터에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 예컨대, 디코더부(130)는 상기 연산된 제2 LLR 값을 그대로 입력하거나, 상기 제2 LLR 값을 설정된 가중치(weight)로 곱셈연산한 값을 입력하거나, 상기 다시 연산한 제1 LLR 값과 상기 연산된 제2 LLR 값을 평균연산한 값을 입력할 수 있다. 이와 같이, 디코더부(130)는 상기 제2 LLR 값을 다양한 방법으로 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터에 입력할 수 있다.

예컨대, 상기 가중치가 신호대잡음비(SNR)인 경우, 디코더부(130)는 제2 LLR = 제2 LLR * alpha(여기서, alpha는 SNR)에 따라 제2 LLR 값을 연산할 수 있다. 결과적으로, 상기 제2 LLR 값은 신호대잡음비에 따라 달라질 수 있다. 참고로, alpha는 최저값이 0이고 최대값은 임의의 상수값이 될 수 있다.

이와 같이, 디코더부(130)는 상기 제1 수신데이터에 대한 복조 및 디코딩을 수행하고, 상기 제1 수신데이터에서 간섭이 제거된 제2 수신데이터에 대해 상기 복조 및 디코딩을 반복 수행 시, 펑처링데이터에 단순히 0값을 입력하는 것이 아니라 이전의 디코딩 과정에서 연산된 제2 LLR 값을 펑처링데이터에 입력 함으로써, 수신단에서의 복조 및 디코딩 성능을 향상시키고, 결과적으로 수신단의 수신 성능을 높일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 통신 시스템의 구성도를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 디코더부는 디레이트 매칭기와 채널 디코더로 구성될 수 있다. 디레이트 매칭기는 제1 수신데이터가 펑처링된 경우, 제1 수신데이터 내 펑처링된 부분에 0값을 삽입하여 채널 디코더로 전달하고, 채널 디코더는 전달된 제1 수신데이터를 디코딩할 수 있다. 이때, 채널 디코더는 BCJR 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산할 수 있다. 참고로, 디레이트 매칭기는 제1 수신데이터가 수신단으로 반복되어 수신되는 경우, 제1 수신 데이터를 합산하여 수신 성능을 좋게 할 수 있다.

제1 수신데이터가 코드워드 A, B로 구성되는 경우, 수신단에서의 복조 및 디 코딩 시스템은 각 코드워드 별로 간섭을 제거하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템은 두 개의 코드워드 중에서 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드 A가 상기 채널 디코더에 의해 디코딩된 데이터 A'를 인코딩 및 변조 후 심벌을 구성하고, 구성된 심벌을 상기 제1 수신데이터에서 제거하면, 간섭이 제거된 다른 코드워드 B를 생성할 수 있다. 이러한 간섭 제거 방법에는 연속적인 간섭 제거(Successive Interference Cancellation) 방법, 또는 병렬 간섭 제거(Parallel Interference Cancellation) 등이 있다.

다시 말해, 간섭 제거를 하기 위해, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템은 먼저 디코딩된 결과를 이용하여 스크램블링, 레이트 매칭, 심볼 매핑 등 인코더와 변조기에서 수행하는 일련의 절차를 수행한 후, 심볼을 만들어낼 수 있다. 이때, 상기 디코딩의 결과로서 생성된 CRC 에러 검출 코드가 정상인 경우, 간섭이 제거된 코드워드 A가 생성될 수 있다. 이 경우, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템은 버퍼에 저장해 둔 원래 수신한 제1 수신데이터를 피드백 받고, 간섭이 제거된 코드워드 A를 상기 제1 수신데이터에서 제거 함으로써, 다른 코드워드의 성분이 없는, 순수한 코드워드 B로 구성된 제2 수신데이터를 생성해 낼 수 있다.

상기 MMSE 검출기는 심볼 추정치를 이용하여 간섭이 제거된 제2 수신데이터에 대한 MMSE 필터링을 수행하여 심볼을 구성하고, 상기 LLR Demapper는 상기 MMSE 검출기의 심볼 단위의 출력을 이용하여 비트 단위의 제1 LLR 값을 다시 연산하고, 채널 디코더는 제2 수신데이터에 대해 디코딩을 다시 수행할 수 있다.

상기 제2 수신데이터에 대해 디코딩 시, 채널 디코더는 상기 제2 수신데이터 내 펑처링된 부분에 0값을 삽입하지 않고, 이전의 디코딩 과정에서 연산된 제2 LLR 값을 삽입할 수 있다. 상기 제2 LLR 값은 BCJR 알고리즘에 기초하여 산출된 값일 수 있다.

상기 제2 LLR 값을 다음 단계의 복조 및 디코딩 수행 시 펑처링된 부분에 삽입하기 위한 알고리즘은 여러 가지로 적용 가능하다. 예컨대, 연산된 제2 LLR 값만을 펑처링된 부분에 적용하는 방법이 있고, 기존의 제1 LLR 값과 새롭게 계산된 제2 LLR 값을 평균하여 적용하는 방법, 그리고 연산된 제2 LLR 값을 상기 제1 수신데이터와 관련된 신호대잡음비(SNR)를 가중치로 설정하여 적용하는 방법 등이 있다. 신호대잡음비(SNR)를 가중치로 설정하여 적용 시, 수신단으로 수신된 제1 수신데이터의 상태가 좋지 않을 경우, 펑처링된 비트에 0값을 삽입하는 것이 성능이 더 좋을 수 있다. 또는, 수신단으로 수신된 제1 수신데이터의 상태가 양호할 경우, 연산된 제2 LLR 값을 삽입하는 것이 성능이 더 좋을 수 있다.

이와 같이, 채널 디코더는 제1 수신데이터에 대한 디코딩을 수행하는 경우에는 펑처링데이터를 알 수 없으므로 0을 삽입하고, 반복 수신 알고리즘을 수행하는 두 번째 이후의 디코딩에서는 펑처링된 부분에 0을 삽입하지 않고, 첫 번째 디코딩을 수행하는 과정에서 연산된 제2 LLR 값을 삽입하여 두 번째 디코딩을 수행할 수 있다. 또한, 채널 디코더는 두 번째 디코딩을 수행하는 과정에서도 제2 LLR 값을 다시 연산하고, 여기서 연산된 제2 LLR 값을 다음 세 번째 디코딩에 이용하는 식으로 계속 반복 적용할 수 있다. 이를 통해 계속 0을 삽입하는 기존의 알고리즘에 비해 복조 및 디코딩 성능의 개선을 기대할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 멀티 코드워드를 지원하는 통신 시스템의 수신단에서 복조 및 디코딩 수행하는 과정을 도시한 도면이다.

도 3에는 멀티 코드워드를 지원하는 통신 시스템의 수신단에서 간섭을 제거하고 복조 및 디코딩 수행하는 과정이 도시되어 있다. 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템은 두 번째 복조 및 디코딩을 수행하기 위해 첫 번째 디코더의 출력값을 입력 받아, 채널 인코딩, 레이트 매칭, 스크램블링, 심볼 매핑, 간섭 제거, MMSE 검출, LLR 계산, 디스크램블링, 디레이트매칭 등을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 설정된 값을 입력하는 과정을 도시한 도면이다.

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 내 디코더부는 첫 번째 디코딩 시, 디레이트 매칭기를 통해 도 4와 같이 제1 수신데이터 내 펑처링된 부분에 0값을 삽입한 후, 채널 디코더를 통해 디코딩할 수 있다. 이때, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 내 LLR 연산부는 상기 제1 수신데이터를 디코딩 시, BCJR 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 제2 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 제2 LLR 값을 입력하는 과정을 도시한 도면이다.

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 내 디코더부는 제1 수신데이터에 대한 첫 번째 디코딩 시, 디레이트 매칭기를 통해 제1 수신데이터 내 펑처링된 부분에 제1 LLR 값 '0'을 삽입한 후, 채널 디코더를 통해 디코딩할 수 있다.

이때, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템 내 LLR 연산부는 상기 제1 수신 데이터를 디코딩 시, BCJR 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산할 수 있다.

또한, 상기 디코더부는 첫 번째 디코딩한 결과를 이용하여 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 디코더부는 제2 수신데이터에 대한 두 번째 디코딩 시, 디레이트 매칭기를 통해 제2 수신데이터 내 펑처링된 부분에 제2 LLR 값 'L3, L6, L9, L12, … '를 삽입한 후, 채널 디코더를 통해 디코딩할 수 있다.

또한, 상기 디코더부는 두 번째 디코딩을 수행하는 과정에서도 BCJR 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 다시 연산하고, 여기서 연산된 제2 LLR 값을 다음 세 번째 디코딩에 이용하는 식으로 계속 반복 적용할 수 있다. 이를 통해 계속 0을 삽입하는 기존의 알고리즘에 비해 복조 및 디코딩 성능의 개선을 기대할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.

상기 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법은 도 1에 도시된 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)에 의해 구현될 수 있다. 이하, 도 6의 설명에서는 상술한 도 1을 함께 참조하여 도 6를 설명하여 발명의 이해를 도모한다.

단계 610에서 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 제1 수신데이터로부터 심볼을 검출한다.

버퍼(140)는 통신 시스템의 송신단에서 수신단으로 수신되는 제1 수신데이터를 저장할 수 있다. 심볼 검출부(110)는 상기 저장된 제1 수신데이터로부터 심볼(symbol)을 검출할 수 있다. 여기서, 심볼 검출부(110)는 MMSE 검출기에 의해 구현될 수 있다. 상기 MMSE 검출기의 동작 원리는 도 1에서 설명한 바 있다.

단계 620에서 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 상기 검출된 심볼을 이용하여 상기 제1 LLR 값을 연산한다.

단계 630에서 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 상기 연산된 제1 LLR 값을 이용하여, 상기 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터(puncturing data)에 설정된 값을 입력한다.

디코더부(130)는 상기 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 설정된 값 '0'을 입력할 수 있다.

단계 640에서 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 제1 수신데이터를 제1 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 이용하여 디코딩하고, 상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, 선정된 알고리즘을 이용하여 제2 LLR 값을 연산한다.

즉, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 상기 값이 입력된 제1 수신데이터를 상기 연산된 제1 LLR 값을 이용하여 디코딩하고, 상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) 알고리즘을 이용하여 상기 제2 LLR 값을 연산할 수 있다. 이때, LLR 연산부(120)는 상기 채널 디코더에 포함되어 구현될 수 있다.

단계 650에서 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 상기 디코딩된 제1 수신데이터를 이용하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성한다.

예컨대, 상기 제1 수신데이터에 복수의 코드워드데이터가 포함될 경우, 디코더부(130)는 상기 디코딩에 대한 결과로 생성된 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드데이터를 상기 제1 수신데이터로부터 제거하여, 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성할 수 있다.

단계 660에서 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템(100)은 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터에 상기 연산된 제2 LLR 값을 입력하여 상기 제2 수신데이터를 디코딩한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판 독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 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(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템

110: 심볼 검출부

120: LLR 연산부

130: 디코더부

140: 버퍼

Claims

제1 수신데이터로부터 간섭이 제거된 제2 수신데이터가 생성되는 경우,

상기 제2 수신데이터로부터 심볼을 검출하는 심볼 검출부;

상기 제2 수신데이터로부터 검출된 심볼과 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 제1 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 연산하는 LLR 연산부; 및

상기 연산된 제1 LLR 값에 따른 상기 제2 수신데이터에 대한 디코딩 시, 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터(puncturing data)에, 선정된 알고리즘에 기초하여 연산된 제2 LLR 값을 입력하는 디코더부

를 포함하는 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제1항에 있어서,

상기 심볼 검출부는, 상기 제1 수신데이터로부터 심볼을 검출하고,

상기 LLR 연산부는, 상기 제1 수신데이터로부터 검출된 심볼을 이용하여 상기 제1 LLR을 연산하고,

상기 디코더부는, 상기 연산된 제1 LLR 값에 따른 상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, 상기 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 설정된 값을 입력하여 상기 제1 수신데이터를 디코딩하는

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제2항에 있어서,

상기 LLR 연산부는,

상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) 알고리즘을 이용하여 상기 제2 LLR 값을 연산하는

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제2항에 있어서,

상기 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템은,

상기 제1 수신데이터를 저장하는 버퍼

를 더 포함하고,

상기 디코더부는,

상기 디코딩된 제1 수신데이터와 상기 버퍼에 저장된 제1 수신데이터를 이용하여, 상기 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성하는

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제2항에 있어서,

상기 제1 수신데이터에 복수의 코드워드데이터가 포함될 경우,

상기 디코더부는,

상기 디코딩에 대한 결과로 생성된 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드데이터를 상기 제1 수신데이터로부터 제거하여, 상기 간섭이 제거된 제2 수신데이터를 생성하는

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제5항에 있어서,

상기 디코더부는,

상기 디코딩된 제1 수신데이터에 대해 인코딩 및 변조를 수행하여, 상기 제1 수신데이터로부터 상기 CRC 에러 검출 코드가 정상인 코드워드데이터를 식별하는, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 디코더부는,

상기 연산된 제2 LLR 값 대신에, 상기 제2 LLR 값을 설정된 가중치로 연산한 값, 또는 상기 제1 LLR 값과 상기 제2 LLR 값을 평균연산한 값 중 어느 하나의 값을 입력하는

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제9항에 있어서,

상기 가중치는,

신호대잡음비(SNR)인, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제2항에 있어서,

상기 디코더부는,

상기 제1 수신데이터에 대한 복조 및 디코딩을 수행하고, 상기 제1 수신데이터에서 간섭이 제거된 제2 수신데이터에 대해 상기 복조 및 디코딩을 반복 수행하는

수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 수신데이터는,

통신 시스템의 송신단에서 수신단으로 수신되는 수신데이터이거나, 또는 상기 수신데이터에서 간섭이 제거된 수신데이터인, 수신단에서의 복조 및 디코딩 시스템.
제1 수신데이터로부터 간섭이 제거된 제2 수신데이터가 생성되는 경우,

상기 제2 수신데이터로부터 심볼을 검출하는 단계;

상기 제2 수신데이터로부터 검출된 심볼과 신호대잡음비를 이용하여 제1 LLR값을 연산하는 단계; 및

상기 연산된 제1 LLR 값에 따른 상기 제2 수신데이터에 대한 디코딩 시, 상기 제2 수신데이터 내 펑처링데이터에, 선정된 알고리즘에 기초하여 연산된 제2 LLR 값을 입력하는 단계

를 포함하는 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법.
제13항에 있어서,

상기 제1 수신데이터로부터 심볼을 검출하는 단계;

상기 제1 수신데이터로부터 검출된 심볼을 이용하여 상기 제1 LLR을 연산하는 단계; 및

상기 연산된 제1 LLR 값에 따른 상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, 상기 제1 수신데이터에 포함된 펑처링데이터에 설정된 값을 입력하여 상기 제1 수신데이터를 디코딩하는 단계

를 더 포함하는 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법.
제14항에 있어서,

상기 제1 수신데이터에 대한 디코딩 시, BCJR 알고리즘을 이용하여 상기 제2 LLR 값을 연산하는 단계

를 더 포함하는 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법.
제13항에 있어서,

상기 제2 LLR 값을 입력하는 단계는,

상기 연산된 제2 LLR 값 대신에, 상기 제2 LLR 값을 설정된 가중치로 연산한 값, 또는 상기 제1 LLR 값과 상기 제2 LLR 값을 평균연산한 값 중 어느 하나의 값을 입력하는 단계

를 포함하는 수신단에서의 복조 및 디코딩 방법.