KR101367072B1 - 통신 시스템에서 적응 변조를 갖는 ａｒｑ - Google Patents

Abstract

통신 시스템에서 성능을 개선하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 통신 시스템의 실시간 제약을 유지하기 위하여 여러 가지 실시예에서 인코딩된 데이터의 다음 송신(410)을 표시하고 그리고/또는 강제하기 위하여 시구간(404)과 표시 신호(406)가 이용된다. 표시 신호는 예컨대 다음 송신을 위한 변조 변경 정보를 포함할 수 있다. 여러 가지 다른 실시예에서 통신 채널에 대한 품질 메트릭이 계산되고(1106), 이것은 통신 채널 상에서 다음에 사용될 변조 방식 정보를 변경하는데 이용된다(1110).

통신 채널, 변조 방식, 시구간, 표시 신호, 품질 메트릭, 타이머

Description

통신 시스템에서 적응 변조를 갖는 ＡＲＱ{ARQ WITH ADAPTIVE MODULATION FOR COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것이다.

계층적(layered) 코딩 시스템은 통신 산업에서 널리 알려져 사용된다. 그와 같은 계층적 코딩 시스템의 일례로는 MIMO(Multiple Input, Multiple Output) 구조가 있다. 이들 다중 안테나 시스템은 공간 다중화를 이용하여 스펙트럼 효율을 증가시켜왔다.

MIMO 시스템은 복수의 송신 안테나와 복수의 수신 안테나를 채용한 시스템이다. MIMO 시스템은 일반적으로 산란이 잘 일어나는 환경에서 SISO (single input single output) 시스템에 비해 더 큰 용량을 얻을 수 있다. 여러 가지 방식을 이용이하여 MIMO 용량을 달성할 수 있는데, 복수의 채널 사용에 걸쳐서 복수의 송신 안테나에는 공간-시간 코드(space-time code)를 적용할 수 있고, 각 계층에 1차원 코드만이 적용되는 경우에는 계층적 구조(a layered structure)가 적용될 수 있다. 계층적 구조의 예로는 벨 연구소가 제안한 V-BLAST와 D-BLAST가 있다. V-BLAST에서는 독립적으로 인코딩된 데이터 스트림들이 서로 다른 송신 안테나들을 통해 전송된다. 그러므로 하나의 계층은 V-BLAST 내의 하나의 안테나를 표현한다. D- BLAST에서는 데이터 스트림/안테나 연관이 주기적으로 순환된다.

일반적으로 계층적 구조는 임의 시각에 서로 다른 안테나가 서로 다른 계층에 속하고 임의 시각에 각 안테나 지수(antenna index)가 오직 하나의 계층에 속하도록 하는 인터리빙 방식은 어떤 것이든 모두 포함한다. 계층은 시간 함수로서의 안테나의 지수들이다. 설명 목적상 도 1에는 계층적 구조가 도시되어 있는데, 여기서는 시간 지수 1에서 7까지의 계층 1은 안테나 지수 3, 2, 1, 3, 2, 1, 3으로 표현되어 있다.

[발명의 요약]

본 발명의 일반적인 일 양상에 따라서, 방법은 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드를 송신하는 단계, 소정 시구간을 모니터하는 단계, 및 상기 시구간의 만료에 기초하여 레이트리스 코드로 인코딩된 다음 코드워드를 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따라서, 장치는 소정 시구간을 모니터하는 타이머, 및 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드의 송신을 가능하게 하고 상기 소정 시구간의 만료에 기초하여 상기 레이트리스 코드로 인코딩된 다음 코드워드의 송신을 강행하는 컨트롤러를 포함한다.

다른 양상에 따라서, 방법은 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 코드워드의 성공적인 수신과 소정 시구간의 만료 중 먼저 발생하는 어느 하나에 응답하여 표시 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

또 다른 양상에 따라서, 장치는 소정 시구간들을 모니터하는 타이머, 및 소 정 시구간의 만료와 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드의 성공적인 수신 중 어느 하나를 표시하는 표시 신호를 전송하는 컨트롤러를 포함한다.

하나 또는 그 이상의 실시예들의 상세 사항은 첨부 도면과 하기의 상세한 설명에 기재된다. 다른 특성들도 상세한 설명, 도면 및 청구범위로부터 명확하게 드러날 것이다.

도면 전체에서 동일 도면부호는 유사한 구성요소를 표시한다.

도 1은 시간 함수로서의 안테나의 지수를 보여주는 계층적 통신 구조를 도시한 도.

도 2는 본 발명의 일 양상에 따른 통신 시스템의 블록도.

도 3은 본 발명이 통합될 수 있는 예시적인 MIMO 통신 시스템의 상세 블록도.

도 4는 본 발명의 일 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 5a는 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 5b는 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 6은 본 발명의 일 양상에 따른 장치의 블록도.

도 7은 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 8은 본 발명의 다른 양상에 따른 장치의 블록도.

도 9는 본 발명의 또 다른 양상에 따른 장치의 블록도.

도 10은 본 발명의 또 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 11은 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 11a는 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 12a는 본 발명의 일 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 12b는 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 13은 본 발명의 다른 양상에 따른 방법의 흐름도.

도 14는 본 발명의 일 양상에 따른 디코더의 블록도.

도 15a는 본 발명의 다른 양상에 따른 연쇄 코딩을 이용한 예시적인 송신을 도시한 도.

도 15b는 본 발명의 다른 양상에 따른 연쇄 코딩을 이용한 예시적인 수신을 도시한 도.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템의 송신기측에서 연쇄 코딩을 이용하는 방법의 흐름도.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 통신 시스템의 송신기측에서 연쇄 코딩을 이용하는 방법의 흐름도.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템의 수신기측에서 연쇄 코딩을 이용하는 방법의 흐름도.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 통신 시스템의 수신기측에서 연쇄 코딩을 이용하는 방법의 흐름도.

도 20은 본 발명의 일 양상에 따른 장치의 블록도.

도 21은 본 발명의 일 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 22는 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 23은 본 발명의 일 양상에 따른 변조 방식 변경 장치의 블록도.

도 24는 본 발명의 또 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 25는 본 발명의 또 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 26은 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 27은 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 28은 본 발명의 또 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 29는 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 30은 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 장치의 블록도.

도 31은 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 32는 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 33은 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

도 34는 본 발명의 다른 양상에 따른 변조 방식 변경 방법의 흐름도.

예컨대 V-BLAST나 D-BLAST 구조와 같은 계층적 MIMO 시스템에서는 서브채널에 대해 레이트리스(rateless) 코드를 이용하여 에러를 정정할 수 있다. 그와 같은 시스템에서 충분한 정보가 수신되었을 때에 코드워드가 디코딩될 수 있다. 충분한 정보가 수신된 때를 판단하기 위해서 채널 상태, 예컨대 순간 신호 대 잡음비(SNR)가 모니터된다. 상호 정보(mutual information)는 SNR의 함수이다. 이 상호 정보를 시간에 따라 평균함으로써 최대 전송율이 결정될 수 있다. 한 가지 문제는 열악한 상태에서는 코드워드를 디코딩하기 위하여 충분한 상호 정보를 축적하는데 걸리는 시간이 길수가 있다는 것과, 실시간 제약을 가진 시스템, 예컨대 비디오를 스트리밍하는 시스템은 과도한 지연과 에러를 겪을 것이라는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따라서 레이트리스 코드로 인코딩된 다음(subsequent)의 코드워드의 전송은 타이밍에 기초하거나, 아니면 수신된 상호 정보의 과대평가를 피하도록 통신 계층의 용량 값을 얻기 위해 SNR 정보와 이에 대응하여 저장된 탐색표(LUT;look up table)를 이용하는 것일 수 있다.

도 2와 도 3은 본 발명의 여러 가지 개념을 구현하는 통신 시스템의 송신기(102)와 수신기(104)를 보여준다. 예컨대 도 3은 입력 멀티플렉서(106)와 각자 안테나(109)를 갖고 있는 복수의 채널 인코더(108)를 구비한 송신기(즉, 인코더)를 보여주는 V-BLAST 통신 시스템을 보여준다. 수신기(104)는 디코더(110)와 출력 멀티플렉서(112)를 포함한다. 당업자라면 도 2와 도 3의 통신 시스템은 여기서는 단지 예시적인 것이며 본 발명은 레이트리스 코드를 이용하는 임의의 계층적 통신 시스템(예컨대 모든 MIMO 시스템)에 적용될 수 있음을 잘 알 것이다. 예컨대 송신기와 수신기는 각각 특정한 응용에 따라서 송수신기로 대체될 수 있다. 당업자라면 도 3에는 송신기(102)에 내장된 변조기와 수신기(104)에 내장된 복조기가 간단화를 위해 도시되어 있지 않음을 잘 알 것이다.

도 4를 참조로 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따라서 코드워드가 레이트리스 코드로 인코딩되어 송신된다(402). 송신 시에 또는 이 송신과 거의 같은 시각에 시구간(time-interval)이 모니터된다(404). 시구간은 일반적으로 미리 정해져 있으며, 송신기가 송신된 코드워드가 수신기에 의해 성공적으로 수신되었다는 것을 추정할 수 있도록 하는 길이를 갖고 있다. 당업자라면 이 시구간은 본 발명의 본질로부터 벗어남이 없이 여러 가지 방식으로 설정되고 모니터될 수 있음을 잘 알 것이다. 예컨대 시구간은 프로세서나 기타 컴퓨팅 매체를 이용하여 인터럽트를 설정하고, 타이밍 플래그 기타 다른 표시자를 가진 클록을 이용하고, 소정의 각 시구간에 대해 독립적인 타이머를 유지함으로써 설정 및 모니터될 수 있다.

이 시구간 동안에는 송신기는 응답 신호(ACK) 형태의 표시 신호가 수신되었는지 여부를 판단한다(406). 시구간 동안에 표시 신호(ACK)가 수신된 경우에는 다음 코드워드가 송신된다(410).

시구간 동안에 표시 신호(ACK)가 수신되지 않은 경우에는 시스템은 마치 소거 플래그가 수신된 것처럼 진행하고(408) 다음 코드의 후속 송신을 강제(force)한다(410). 소거 플래그는 송신기에 의해 반드시 수신되지 않을 수 있지만, 송신기가 코드워드 송신을 위한 시구간에 따르도록 강제함으로써 시스템의 실시간 제약이나 요건은 여전히 충족될 수 있다.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는데, 여기서는 소거 플래그는 부정 응답(NACK)의 형태로 구체화된다. 따라서 시구간이 만료했을 때에는(504) 표시 신호의 수신 여부와는 상관없이 다음 코드워드가 송신된다(510). 시구간 중에 표시 신호가 수신되면 표시가 긍정 응답(ACK)인지 부정 응답(NACK)인지 여부에 대해 판단된다(506).

여러 가지 실시예에 따라서 긍정 응답(ACK)은 송신된 코드워드가 성공적으로 수신되었다는 표시, 또는 성공적 수신과 성공적 디코딩의 표시일 수 있다. 부정 응답(NACK)은 송신된 코드워드가 신뢰할 수 없거나 완전히 디코딩될 수 없다는 표시일 수 있다. NACK이 확인되면 송신기는 다음 코드워드를 송신하는데(510) 이용되는 후속 변조 방식을 변경한다(508). 일 실시예에서 NACK는 현재 변조 방식이 디코더측에서 작동하지 않음을 송신기에게 통지하는 기능을 하며, 송신기는 후속 송신을 위한 변조 방식을 변경함으로써 이에 응답한다.

도 5b에 도시된 다른 실시예에 따라서 송신기는 소정 기간(505) 동안 수신된 NACK 수를 모니터 또는 카운트할 수 있다(514). 이 소정 기간(505)은 일반적으로 소정 기간(504)보다 길며 채널이 (NACK의 경우) 실제로 불량한지 아니면 (ACK의 경우 - 도 5c 참조) 양호한지 여부를 확인하도록 선택된다. 수신된 NACK의 수가 소정 기간(505) 중에 수신된 소정의 NACK 수보다 크거나 같다면(516), 송신기는 변조 차수(modulation order)를 (예컨대 16-QAM에서 QPSK로) 낮춤으로써(518) 이에 응답하고, 이에 따라서 수신기로부터 어떤 추가적인 정보도 요구하지 않고(예컨대 변조 변경 지수 등을 요구하지 않고) 다음 코드워드를 송신한다.

반대로, 도 5c에 도시된 바와 같이 수신된 ACK의 수가 소정 기간(505) 중에 수신된 소정의 ACK 수보다 크거나 같다면(522), 송신기는 다음 코드워드의 송신(510) 전에 변조 차수를 (예컨대 QPSK에서 16-QAM으로) 올림으로써(520) 이에 응답한다. 도 5b 및 5c의 실시예도 ACK 및/또는 NACK를 축적하고 카운트하면서 추가적인 코드워드를 계속해서 송신할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기(102)의 블록도이다. 송신기(102)는 컨트롤러(600), 프로세서(602) 및 적어도 하나의 메모리/데이터 저장 장치(608)를 포함한다. 프로세서(602)는 전술한 바와 같이 여러 가지 방식으로 여러 가지 본 발명의 타이머 기능을 제공하는데 이용될 수 있는 내장 클록 또는 타이머(604)를 포함한다. 여러 가지 실시예에 따라서 컨트롤러(600)는 주문형 집적 회로(ASIC), 하나 또는 그 이상의 본 발명에 따라서 기능하도록 프로그래밍된 프로세서, 또는 하나 또는 그 이상의 본 발명에 따라 기능하는데 필요한 로직 또는 집적 회로 설계의 임의의 조합일 수 있다. 메모리(608)는 본 발명의 본질에서 벗어남이 없이 여러 가지 형태로 구체화될 수 있다. 예컨대 메모리(608)는 ROM, RAM, 착탈식 디스크 매체, 하드 드라이브, 플래시 메모리, 또는 기타 다른 적당한 저장 장치일 수 있다.

도 7은 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드를 수신하는 방법(700)의 흐름도를 보여준다. 나타낸 바와 같이 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드가 수신된다(702). 레이트리스 인코딩된 코드워드를 수신하는 동작(702)은 진행 중인 동작이다. 수신 중에 시구간이 만료되었는지를 판단하기 위해 시구간이 모니터된다(704). 시구간이 만료하기 전이라면 코드워드가 성공적으로 수신되고 디코딩되었는지 여부가 (필요하다면 반복적으로) 판단된다(706). 성공적으로 수신 및 디코딩되었다면 코드워드가 성공적으로 수신 및 디코딩되었다는 긍정 표시를 나타내는 표시 신호가 송신되고(708), 다음 코드워드가 수신된다.

단계(704)에서 시구간이 만료하고 코드워드의 성공적인 수신과 디코딩이 확인되지 않으면(단계(706)), 수신기는 다음 코드워드의 수신(710)을 가능하게 하도록 표시 신호의 송신(708)을 강제한다. 전술한 바와 같이 이 경우에 표시 신호는 소거 플래그를 포함하거나, 수신 데이터의 소스에게 다음 송신에 이용되는 변조 방식을 변경하라고 통지하는데 이용되는 부정 확인(NACK)으로 구체화된 것을 갖고 있을 수 있다.

일 실시예에 따라서 송신된(708) 표시 신호는 변조 변경 지수 또는 인코딩된 코드워드의 소스에 대한 다른 변조 방식 변경 명령을 포함할 수 있다. 이것은 특히 인코딩된 코드워드가 성공적으로 수신되지 못하고 그리고/또는 성공적으로 디코딩될 수 없을 때에(예컨대 NACK 신호가 발생되어 수신 데이터의 소스로 되돌아간 경우에) 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이 변조 변경 지수나 다른 변조 방식 변경 명령은 소정 시구간 내에서 성공적인 수신 및/또는 디코딩이 여러 번 확인된 경우에 변조 차수의 양의 증가(positive increase)일 수 있다.

도 8은 디코더(110)의 블록도로서 이 디코더(110)의 일부 구성 요소를 보여준다. 디코더(110)는 수신기(800), 컨트롤러(802), 프로세서(804), 적어도 한 가지 형태의 메모리/데이터 저장 장치(806), 및 클록(808)을 포함한다. 도 7을 참조로 전술한 바와 같이, 디코더(110)는 인코딩된 코드워드를 수신하고 긍정 또는 부정 수신 조건에 응답하여 표시 신호를 인코딩된 코드워드의 소스에 제공한다. 긍정 수신 조건은 일 실시예에서는 인코딩된 코드워드의 성공적인 수신을 포함하며, 다른 실시예에서는 수신된 인코딩된 코드워드의 성공적인 수신과 디코딩을 포함한다. 부정 수신 조건은 일 실시예에서는 수신된 데이터가 신뢰성이 없고 디코딩될 수 없다는 것을 표시하며, 다른 실시예에서는 부정 수신 조건은 수신된 데이터가 디코딩될 수 없다는 것을 표시한다.

전술한 바와 같이 계층적 MIMO 시스템에서 통신 중에 (비제약적 채널 용량 공식을 이용하여) 계산된 상호 정보는, 특히 예컨대 QPSK 또는 16-QAM과 같은 일반적인 변조 방식이 시스템에 이용되는 경우에, 수신기에서 얻어진 실제 상호 정보보다 훨씬 높을 수 있다. 이것은 다음 번 송신에 악영향을 미치는 상호 정보의 과 평가이다.

이 문제를 극복하고 수신기에서 얻어진 상호 정보의 과대 평가를 피하기 위하여 각 계층에서 변조를 위한 실제 용량 공식이 이용된다. 예컨대 SNR=5 db일 때 QPSK 변조를 위한 용량은 1.7 비트/심볼이다. 폐형(closed form) 용량 공식이 없거나(예컨대 16-QAM 변조를 위한 폐형 용량 공식이 없거나) 용량 계산이 복잡한(예컨대 처리 시간이 너무 많이 드는) 경우에는, 탐색표(LUT)를 이용하여 통신 시스템에서의 계층/채널을 위한 결정된 품질 메트릭과 이용되고 있는 변조 타입에 기초하여 수신된 상호 정보를 얻을 수 있다. 일 실시예에 따라서 품질 메트릭은 계층에서의 신호 대 잡음비(SNR)이다. 더욱이 탐색표(LUT)를 이용하여 통신 시스템에서의 계층/채널을 위한 결정된 품질 메트릭에 기초하여 통신 채널이 지원하는 최적 변조 형식을 얻을 수도 있다.

도 9과 도 10을 참조로 설명하면, 본 발명의 추가 실시예에 따른 디코더(110)가 도시되어 있다. 이 디코더의 컨트롤러(900)는 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드를 수신하도록(1002) 구성된다. 레이트리스 코드에서 코드워드는 무한 길이를 갖는 것으로 정의될 수도 있지만, 유한 길이만큼 송신 또는 수신된다. 이러한 적용에 있어서 코드워드(codeword)라는 용어는 실제로 송신 또는 수신되는 무한 길이 "코드워드"의 일부를 나타내는데 자주 사용된다. 프로세서(902)는 코드워드가 송신되는 통신 매체의 품질 메트릭을 계산하도록 구성된다. 메모리(904)는 채널이 지원하는 최적 변조 형식을 결정하는데 이용될 수 있는 탐색표(LUT) 데이터를 저장한다. 이 타입의 LUT 데이터는 특정 통신 시스템에서 이용되는 것으로 알려진 변조 방식 각각에 대한 여러 가지 LUT를 포함할 것이다. 그와 같은 변조 방식의 몇 가지 예로는 BPSK, QPSK 및 16-QAM이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

계산된 품질 메트릭은 예컨대 프로세서(902)를 이용하여 통신 매체가 지원하는 최적 변조 형식을 결정하는데(1006) 이용된다. 결정되고 나면 디코더의 컨트롤러는 변경된 변조 방식에 기초하여 다음 번 코드워드를 수신하도록 구성된다. 변경된 변조 방식은 통신 매체가 지원하고 이 통신 매체를 통해 데이터를 전송하는데 이용될 수 있는 결정된 최적 변조 형식으로부터 도출되었다(1008).

도 11에 도시된 또 다른 실시예(1100)에 따라서 코드워드 수신(1102) 후에 디코더는 수신된 데이터의 소스가 이용하고 있는 변조 방식을 식별한다(1104). 그 다음, 예컨대 프로세서를 이용하여 통신 채널을 위한 품질 메트릭이 계산된다(1106). 계산된 품질 메트릭(예컨대 채널 또는 계층의 SNR)과 알려진 변조 방식을 이용하여 메모리(904)에 액세스하여 알려진 변조 방식에 대응하는 LUT 값을 얻는다. 통신 매체가 지원하는 최적 변조 형식이 결정된다(1108). 최적 변조 형식은 예컨대 어느 변조 형식의 LUT가 그 계산된 품질 메트릭에서 최고의 예상 용량을 제공하는 지를 판단하는 프로세서에 의해 결정된다. 만일 결정된 최적 변조 형식이 현재 변조 방식과 다르다면(또는 아마도 변경을 정당화할 정도로 충분히 큰 차이를 갖는다면) 최적 변조 방식은 새로운 변조 방식으로 인식된다. 핑퐁 스위칭 효과(ping-pong switching effect)를 피하는 데는 "이력(hysteresis)"값을 이용할 수 있다. 새로운 변조 방식은 송신된 데이터의 소스로 피드백된다(1110). 이 소스는 피드백된 변경된 변조 방식을 이용하여 다음 번의 코드워드를 송신하는 것으로 가정된다. 다음 번의 인코딩된 코드워드는 이 피드백된 변경된 변조 방식을 이용하여 수신된다(1112). 물론 "최적" 형식은 전체적으로 최적일 필요는 없으며, 많은 실시예는 성능은 개선하지만 (최적화할 필요는 없는) 형식을 결정한다.

도 11a을 참조로 설명하면, 방법(1115)이 나타나 있다. 여러 가지 실시예에서 LUT를 이용하여 수신되고 있는 상호 정보량을 결정할 수도 있다. 방법(1115)은 그와 같은 실시예의 일례이다. 방법(1115)은 레이트리스 코드로 인코딩된 데이터를 수신하는 단계(1002)와 채널에 대한 품질 메트릭(예컨대 SNR)을 결정하는 단계(1004)를 포함한다. 품질 메트릭은 예컨대 메트릭을 계산하거나, 메트릭을 다른 장치로부터 수신하거나 또는 메트릭을 저장 장치로부터 액세스함으로써 결정될 수 있다. 수신된 인코딩된 데이터를 송신하는데 이용된 변조 방식이 식별된다(1104).

방법(1115)은 식별된 변조 방식/형식과 결정된 품질 메트릭에 기초하여 소정의 추정치, 즉 수신된 인코딩된 데이터의 단위 당 수신되고 있는 상호 정보량의 추정치를 결정하는 단계를 더 포함한다. 추정치 결정 단계는 예컨대 폐형 용량식을 이용하는 것과 같은 여러 가지 방식으로 수행될 수 있다. 방법(1115)은 속도를 증가시킬 수 있고 또한 비폐형(not-closed form) 용량식을 수용할 다른 실시예를 설명한다.

방법(1115)은 식별된 변조 방식/형식과 결정된 품질 메트릭에 기초하여 특정 LUT에 액세스하는 단계(1120)와 수신된 인코딩된 데이터의 단위 당 수신되고 있는 상호 정보량의 추정치를 제공하는 특정 LUT 내의 엔트리에 액세스하는 단계(1130)를 더 포함한다. 방법(1115)은 액세스된 엔트리에 기초하여 수신된 상호 정보량을 결정하는 단계(1140)를 더 포함한다. 일 실시예에서 LUT는 주어진 변조 형식을 위한 상호 정보를 포함하는 1차원 테이블(예컨대 리스트)이며, 여기서 각 엔트리는 서로 다른 SNR에 대응한다. 다른 실시예에서 LUT는 2차원 테이블(예컨대 매트릭스)이며, 여기서 행은 변조 형식에 대응하고, 열은 SNR에 대응하며, 엔트리는 특정 행(변조 형식)과 열(SNR)을 위한 상호 정보 표시자에 대응한다. 상호 정보 표시자(LUT 내의 엔트리)는 예컨대 식별된 변조 방식과 SNR에 대응하는 용량 공식에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 LUT 이용은 이 출원에서 설명된 여러 가지 개념과 양상을 이용하지 않고도 수행될 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 다른 개념 및 양상과 결합하여 이용될 수 있다.

MIMO 및 기타 다른 통신 시스템에서는, 비록 수신된 상호 정보를 계산하기 위해 용량 산출이 수행되지만, 아쉽게도 이것은 통상적으로 근사일 뿐이며, 시간에 따라 제한적으로만 정확하다. 따라서 수신된 전체 상호 정보가 수신기에 의한 디코딩에 충분한 것으로 선언되더라도 실제로는 코드워드를 디코딩하기에 여전히 불충분할 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따라서 이 불충분은 수신된 코드워드의 정확한 디코딩을 가능하게 하는 것으로 생각되는 통상적인 양 이상으로 수신기에 추가적인 상호 정보를 축적하는 것을 가능하게 함으로써 해결된다. 추가적인 상호 정보의 축적에 따라 디코딩이 성공할 확률은 더 높아진다.

따라서 도 12a와 12b를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법(1200)이 나타나 있다. 초기에는 레이트리스 코드로 인코딩된 데이터 블록에 대한 데이터가 수신된다(1202). 그 다음에 이 데이터 블록에 대한 초기의 소정량의 상호 정보(MI)가 수신기에 의해 수신되었는지에 대해 판단된다(1203). 이 "초기의 소정량"은 수신기가 수신된 코드워드를 성공적으로 디코딩할 수 있을 만큼 충분하다고 생각되는 양이다. 당업자라면 이 "초기의 소정량"은 통신 시스템마다 다르며, 잡음 등과 같은 임의의 알려진 통신 매체 변수를 고려한다는 것을 잘 알 것이다.

"초기의 소정량"의 상호 정보가 수신되고 나면, 데이터 블록에 대한 추가적인 인코딩된 데이터가 수신되고(1204), 데이터 블록에 대한 여분의 소정량의 상호 정보가 초기의 소정량 이상으로 수신되었는지 여부에 대해 더 판단된다(1205). 추가량 또는 "여분의 소정량"의 상호 정보가 축적되고 나면, 수신기는 수신된 코드워드를 디코딩하고(1206), 그 다음에 다음 번 수신된 송신을 위해 MI와 인코딩된 코드워드를 계속 수신한다. 이 실시예에서 코드워드의 디코딩(1206)은 초기의 소정량의 인코딩된 데이터 만을 이용하여 수행된다. 도 12b에 도시된 바와 같이 다른 실시예에서 디코딩(1206)은 초기에 수신된 인코딩된 데이터와 추가적으로 수신된 인코딩된 데이터를 모두 이용하여 수행될 수 있다(1208). 데이터 블록에 대한 여분의/추가적인 인코딩된 데이터(1204)와 연관된 여분의 축적된 MI를 이용함으로써 수신기에 의한 디코딩 성공 확률이 증가된다.

당업자라면 "여분의 소정량"의 실제량은 본 발명의 본질에서 벗어남이 없이통신 시스템마다 다를 수 있음을 잘 알 것이다.

다른 실시예에 따라서 축적되는 초기의 상호 정보와 여분의 상호 정보의 양은 타이밍에 기초할 수 있다. 예컨대 도 13을 참조로 설명하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법(1300)이 나타나 있다. 나타낸 바와 같이 레이트리스 코드로 인코딩된 데이터 블록에 대한 인코딩된 데이터가 수신된다(1302). 그 다음에 인코딩된 데이터와 연관된 초기의 소정량의 MI가 수신되었는지 여부가 판단된다(1304). 이 판단(1304)은 예컨대 시구간 또는 통신 매체의 용량 공식에 기초할 수 있다. 더욱이 주어진 변조 및 신호 대 잡음 비에 대한 용량 공식에 기초하여 수신된 데이터의 단위 당 상호 정보의 추정치를 포함하는 탐색표가 이용될 수 있다. (시구간의 만료나 기타 다른 것에 의해) 디코더가 초기의 소정량의 MI가 수신되었다고 판단하면 수신기는 데이터 블록에 대한 추가적인 인코딩된 데이터를 축적(수신)하기 시작한다(1306). 수신기는 여분의 소정량의 MI가 수신 완료될 때까지(1308) 추가적인 또는 여분의 인코딩된 데이터와 이에 대응하는 MI를 축적한다. 여분의 소정량의 MI에 대한 판단은 시간, 비트 길이, 또는 수신된 데이터의 예상량을 결정하는 임의의 기타 다른 공지된 방법에 기초할 수 있다. 여분의 소정량의 MI가 수신되었다고 판단되었을 때에는 코드워드가 디코딩되고(1310), 수신기/디코더는 시작 단계로 되돌아가서 인코딩된 코드워드의 다음 송신을 수신하기 시작한다.

전술한 바와 같이 제1의 소정의 시구간은 디코더가 인코딩된 코드워드를 성공적으로 수신하여 디코딩할 수 있게 하기에 충분하다고 생각되는 길이이다. 이 제1의 소정의 시구간은 통신 시스템마다 그리고 그와 같은 시스템이 채용한 변조 기법마다 다를 수 있다. 실시예들은 2개의 타이머를 결합하여 하나의 타이머로 할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코더(1400)를 보여준다. 디코더는 상호 정보(상호 정보량은 수신된 인코딩된 코드워드나 기타 다른 수신된 데이터에 기초하여 산출됨)를 수신하도록 구성된 컨트롤러(1402)를 포함한다. 프로세서(1404)와 메모리(1406)의 적용을 통해 컨트롤러는 초기의 소정량의 상호 정보와 여분의 또는 추가적인 소정량의 상호 정보 모두를 수신하도록 더 구성된다. 일 실시예에서 디코더(1400)는 상호 정보를 수신하도록 구성된 수신기(1410)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따라서 여분의 또는 추가적인 상호 정보의 축적은 신뢰성을 높일 수 있으나 이것은 통상적으로 추가된 정보로 인한 데이터율 저하라는 불이익이 따라 온다. 게다가 여분의 또는 추가적인 상호 정보의 축적에 따라 디코더가 디코딩할 코드워드의 길이가 더 길어지며, 따라서 일반적으로 디코딩 복잡성이 더 커지게 된다. 이러한 불이익은 많은 응용에 있어서 용인될 수 있다. 그러나 추가적인 상호 정보의 축적으로 인한 디코딩 복잡성의 증가 및/또는 데이터율 저하를 고려하여 일부 실시예는 코드워드에 대해 연쇄 코딩(concatenated coding)을 이용하는데, 여기서 외부 코드는 예컨대 리드 솔로몬이나 BCH 코드와 같은 블록 코드이고 내부 코드는 레이트리스 코드이다.

그와 같은 일 실시예에서 먼저 K 정보 비트가 (N,K) 외부 블록 코드를 이용하여 길이 N의 코드워드가 되도록 인코딩된다. 각 코드워드는 더 작은 크기의 서브 블록으로 분해된다. 예컨대 N-비트 코드워드는 각각이 N/4 비트의 길이를 가진 4개의 서브 블록으로 분해된다. 내부 레이트리스 코드는 코드워드의 각 서브 블록에 적용된다. 내부 레이트리스 코드로 인코딩하기 전에 블록 코드워드를 서브 블록으로 분해함으로써 성공적인 디코딩에 필요한 레이트리스 코드워드의 크기가 더 작게 될 것으로 예상되므로 레이트리스 코드워드의 디코딩 복잡성이 줄어들 수 있다. 대안적으로, 레이트리스 코드로 인코딩하기 전에 코드워드를 서브 블록으로 분해함으로써 외부 블록 코드가 더 커질 수 있으며 그에 따라 직렬로 사용된 몇 개의 더 작은 블록 코드로 달성될 수 있는 것보다 주어진 수의 패리티 비트에 대한 더 나은 에러 정정을 제공할 수 있다. 게다가 더 큰 블록 코드는, 예컨대 더 작은 블록 코드는 정정할 수 없었을 버스트를 정정함으로써, 이런 더 작은 블록 코드에 비해 버스트 에러 정정이 더 양호하게 된다. 더욱이 더 큰 블록 코드와 더 작은 레이트리스 코드의 이점들 중 적어도 일부는 동일한 실시예에서 함께 달성될 수 있다.

도 15a와 도 15b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 내부 레이트리스 코드로 인코딩된 코드워드의 송신과 수신에 대한 구성도이다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 송신기/인코더 시퀀스는 외부 인코더(1502) 내로 입력되고, 외부 인코더(1502)는 입력 데이터 시퀀스의 블록을 인코딩하여 외부 인코더(1502)의 출력에 서 제공되는 코드워드로 만든다. 분할기(1503)는 데이터 블록 출력을 서브 블록들로 분할하고, 내부 인코더(1504)는 레이트리스 코드를 가지고 이 서브 블록들을 인코딩한다. 인코딩된 송신 시퀀스는 변조기(1506)에 입력되고, 여기서 변조되어 안테나를 통해 송신된다. 도 15b는 수신기/디코더측을 보여주는데, 여기서는 복조기(1508)가 수신된 피변조 신호를 수신하여 복조한다. 내부 레이트리스 코드 디코더(1510)는 서브 블록을 결정하기 위하여 먼저 서브 블록의 레이트리스 코드를 디코딩하고, 그 다음에 결합기(1511)가 서브 블록들을 결합하여 외부 코드워드로 만들고, 이 외부 코드워드는 잔류 에러를 더 제거하고 디코딩을 깨끗이 하기 위해 외부 디코더(1512) 내로 통과된다. 결합기(1511)와 분할기(1503)는 예컨대 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 일 소프트웨어 구현은 레지스터와 적당한 명령어를 이용하고, 일 하드웨어 구현은 시프트 레지스터와 적당한 로직을 이용한다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 인코딩된 데이터를 송신하는 방법(1600)을 보여준다. 데이터가 액세스되고(1602), 이 데이터에 대해 외부 블록 코드가 발생되고(1604), 외부 블록 코드워드는 서브 블록들로 분해된다(1606). 서브 블록으로 분해되고 나면 서브 블록 코드워드는 레이트리스 코드를 이용하여 인코딩된다(1608). 레이트리스 코드로 인코딩되고 나면 서브 블록에 대한 레이트리스 코드워드는 수신기로 송신된다(1610).

또 다른 실시예에 따라서 방법(1700)은 데이터의 입력 블록에 대해 외부 블록 코드워드를 발생하고(1710), 그 외부 블록 코드워드의 서브 블록에 대해 내부 레이트리스 코드워드가 결정된다(1720). 그 다음에 방법(1700)은 소정량의 레이트리스 코드워드를 송신하기 시작한다(1730). 제1 시구간이 만료된 후에는(1740), 상기 소정량이 송신된 것으로 가정되며, 방법(1700)은 제2의 소정량의 레이트리스 코드워드를 송신하기 시작한다(1750). 제2 시구간이 만료된 후에는(1750), 상기 제2의 소정량이 송신된 것으로 가정된다. 방법(1700)은 각 서브 블록에 대한 레이트리스 코드워드를 송신하기 위해 반복될 수 있다. 더욱이 일 실시예에서 타이머들은 결합될 수 있다.

도 18 내지 도 20은 수신기측에서의 본 발명의 다른 실시예를 보여준다. 도 18을 참조로 설명하면 수신기는 연쇄 코드로 인코딩된 코드워드에 대한 소정량의 상호 정보를 수신함으로써(1802) 개시한다. 상기 소정량이 수신되면 수신기는 상기 소정량 이상의 여분의 상호 정보량을 축적 또는 수신하는 것을 계속한다(1804). 여분의 상호 정보가 수신되면 수신기는 먼저 내부 레이트리스 코드를 디코딩하여 서브 블록을 결정함으로써(1806) 연쇄 인코딩된 코드워드를 디코딩하도록 구성된다. 내부 레이트리스 코드가 디코딩되면 블록 코드워드를 리졸브(resolve)하도록 서브 블록들이 결합된다(1808). 블록 코드워드가 리졸브되고 나면 잔류 에러를 제거하기 위해 외부 코드가 디코딩된다(1810).

도 19는 충분한 정보가 수신되었다고 판단하기 위하여 수신기에 의해 타이머가 설정된 다른 실시예를 보여준다. 본 예에서 수신기는 연쇄 코드로 인코딩된 코드워드에 대한 소정량의 상호 정보를 수신하기 시작한다(1902). 제1의 소정 기간(1903)의 만료가 모니터된다. 수신기는 제1의 소정 기간이 만료될 때까지 소정량의 상호 정보를 수신하는 것을 계속한다. 제1의 소정 기간이 만료되면 수신기에서 "여분" 또는 추가적인 상호 정보가 수신(축적)된다(1904). 이 여분의 상호 정보 축적은 제2의 소정 기간 동안 수행된다(1905). 제2의 소정 기간이 만료되면 먼저 내부 레이트리스 코드를 디코딩하여 블록 코드워드의 서브 블록을 결정함으로써(1906) 코드워드가 디코딩된다. 그 다음에 서브 블록들은 결합되어 블록 코드워드를 리졸브한다(1907). 결합되고 나면 외부 블록 코드가 디코딩되어(1908) 잔류 에러를 제거한다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 디코더(2000)의 블록도이다. 도시된 바와 같이 디코더(2000)는 컨트롤러(2002), 프로세서(2004) 및 메모리(2006)를 포함한다. 컨트롤러(2002)는 수신기(2010)를 통해 (상호 정보를 제공하는) 인코딩된 코드워드를 수신하도록 구성된다. 프로세서(2004)는 클록(2008)을 포함하며, 상호 정보를 수신하는데 필요한 모든 시구간을 설정하도록 프로그램될 수 있다. 메모리(2006)는 디코더(2000)의 일부이며 예컨대 인코딩된 데이터를 송신하는데 이용되고 있는 변조 방식과 같은 것에 따라서 예컨대 상호 정보 수신을 위한 필수 시구간 또는 기간과 같은 정보를 포함할 수 있다. 디코더(2000)는 서브 블록들이 결합되어 코드워드를 리졸브할 수 있도록 서브 블록의 내부 레이트리스 코드를 디코딩하도록 더 구성된다. 외부 코드의 디코딩은 내부 레이트리스 코드의 디코딩과 서브 블록의 결합에 의해 코드워드가 분해된 후에 수행된다.

당업자라면 컨트롤러와 프로세서는, 함께 기능하면서도 별개로 구성될 수 있으며, 대안적으로는 여기서 설명된 것과 같이 기능하는 대응 프로그램과 로직을 가진 단일의 장치 내에서 구체화될 수 있다.

레이트리스 코드를 채용하는 계층적 통신 시스템에서 응답 신호를 이용하는 것은 전술한 바와 같은 이점을 갖고 있다. 특히 충분한 상호 정보가 수신된 것으로 생각되면 즉시 응답이 전송될 수 있다. 그러나 그와 같은 응답의 전송은 유용하기는 하지만 통신 채널을 완전히 이용하지 못할 수가 있다(예컨대 데이터율을 증가시키도록 채널 전체 용량을 활용하는 것을 못할 수가 있다).

예컨대 각 채널에 대한 변조가 BPSK 또는 QPSK인 경우에 채널은 더 고차의 변조(예컨대 16-QAM)를 지원할 여지가 있으며, 이는 더 높은 데이터율을 지원할 수 있는 것이다.

그와 같은 변조 방식 변경이 가능한지 여부를 판단하는데는 몇 가지 방법이 있다. 도 21 내지 34를 참조로 도시되고 설명된 실시예들은 예시적인 것이며 통신 품질 결정의 용법을 보여준다. 당업자라면 본 발명의 본질에서 벗어남이 없이 동일한 개념의 다른 방법 및/또는 실시예도 가능함을 잘 알 것이다.

도 21을 참조로 설명하면 본 발명의 일 실시예에 따른 방법(2100)이 나타나 있다. 초기에는 적어도 하나의 통신 채널을 통한 통신의 품질에 관한 정보가 액세스된다(2102). 액세스된 정보에 기초하여 레이트리스 코드로 인코딩된 채널을 통해 데이터를 전송하는데 이용될 변조 방식에 대한 표시가 제공된다(2104). 이 예에서 통신 채널의 품질에 관한 정보는 미리 지정된 또는 미리 결정된 기간 내의 표시 신호의 발생 빈도일 수 있다.

도 22는 도 21의 방법의 변형된 실시예를 보여준다. 이 방법(2200)에서는 적어도 하나의 통신 채널을 통한 통신의 품질에 관한 정보가 액세스되고(2202), 표시 신호가 식별된다. 이 액세스의 개시시에 시구간이 설정된다(2208). 이 시구간 동안에 식별된 표시 신호의 발생 회수 또는 빈도가 카운트된다(2206). 이 시구간이 만료되면 품질에 관한 상기 액세스된 정보에 응답하고 이에 기초하여 다음의 데이터를 송신하는 변조 방식이 표시된다(2204). 이 소정 시구간의 길이(2208)는, 예컨대 현재 이용되고 있는 변조 방식에 기초한 임의의 적당한 시간 길이, 예상된 결과에 기초한 추정된 기간 등일 수 있다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(2300)를 보여준다. 이 장치는 컨트롤러(2302), 클록(2306)을 가진 프로세서(2304), 메모리(2308), 및 양방향 통신 채널(2310)에의 접속부를 포함한다. 전술한 바와 같이 통신 채널(2310)을 통한 통신의 품질이 결정되어 그 채널에 이용될 변조 방식을 표시하는데 이용된다. 이런 식으로 컨트롤러(2302)는 통신 채널(2310)의 품질에 관한 정보에 액세스한다. 프로세서(2304)는 이 액세스된 품질 정보를 이용하여 통신 채널(2310)을 통해 레이트리스 코드로 인코딩된 데이터의 다음 번 전송을 위한 변경된 변조 방식에 대한 표시를 제공하도록 구성된다.

예컨대 프로세서(2304)는 클록(2306)을 가지는 것으로 도시되어 있다. 당업자라면 클록(2306)이 본 발명의 본질에서 벗어남이 없이 여러 가지 많은 방식으로 구현될 수 있음을 잘 알 것이다. 이 예의 목적상 클록(2306)은 컨트롤러(2302)가 통신 채널(2310)의 품질에 관한 정보에 액세스하는 소정 시구간을 설정하는데 이용될 수 있다. 이런 식으로 채널(2310)을 통한 통신 품질의 모니터링은 미리 설정된 또는 미리 결정된 기간으로 제한될 수 있으며, 이는 통신 시스템의 실시간 제약을 충족하는데 도움이 된다.

도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법을 보여준다. 이 예에서 디코더는 적어도 하나의 통신 채널을 통해 표시 신호가 수신되는 발생 빈도를 모니터한다(2402). 이들 표시 신호는 적어도 하나의 통신 채널을 통한 통신의 품질을 나타낸다. 그와 같은 표시 신호의 모니터된 발생 빈도에 기초하여 통신 채널 상에서 데이터를 송신하는데 이용되고 있는 변조 방식이 다음 번의 데이터 송신을 위해 변화 또는 변경될 수 있다(2404). 이러한 변화 또는 변경은 예컨대 더 높은 데이터율을 위해 변조 차수를 증가시키는 명령, 또는 통신 채널이 더 낮은 변조 차수를 더 잘 지원할 수 있다고 판단되었을 때는 비트율은 더 낮게 되나 데이터의 신뢰도는 증가시키도록 변조 차수를 감소시키는 명령일 수 있다.

몇 가지 예시적인 실시예에 따라서 표시 신호의 형태는 응답 신호(예컨대 ACK), 부정 응답 신호(NACK) 또는 그 발생이나 수신이 통신 채널 품질을 결정하는데 이용될 수 있는 임의의 기타 다른 지정 신호일 수 있다. ACK와 NACK의 이용예에 대해서는 전술하였다.

도 25는 도 24의 실시예의 더 변형된 방법을 보여주는데, 여기서는 수신된 표시 신호의 발생 빈도의 모니터링에 시구간이 부여된다. 나타낸 바와 같이, 수신된 표시 신호의 발생 빈도는 소정 시구간 중(2504)에 모니터된다(2502). 소정 시구간이 만료되면(2504), 적어도 하나의 통신 채널을 통해 다음 데이터를 송신하는데 이용되는 변조 방식이, 변조 방식을 최대화하고, 채널이 지원할 수 있는 최고의 데이터율로 데이터율을 증가시키도록 변화된다(2506). 그러나 전술한 바와 같이 통신 채널이 더 높은 변조 차수를 지원못할 수 있으므로 변조 방식의 변화는 더 낮은 차수의 변조를 위한 감소 또는 요구일 수 있다. 실시예들은 채널이 더 높은 차수의 변조를 지원할 수 있는지 여부를 판단하는 방법에 있어 서로 다를 수 있다. 예컨대 일 실시예는 채널을 통해 전송된 데이터에서 모든 에러가 (통상의 순방향 에러 정정 코드를 이용하여) 정정될 것이라는 점이 크게 기대되는 경우에만, 채널이 특정의 변조 형식을 지원할 수 있음을 표명한다.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법(2600)을 보여준다. 초기에는 수신된 표시 신호의 발생 빈도가 모니터된다(2602). 이 시점에서 "양호한" 처리량(올바르게 수신되고 디코딩되는 단위 시간 당 데이터량)을 개선하거나 아마도 극대화할 것으로 기대되는 변조 형식에 대한 판단이 이루어진다(2604). 결정된 형식은 표시 신호 데이터의 발생 빈도를 이용하여 적어도 하나의 통신 채널이 지원할 수 있는 최적 변조 형식일 수 있다. LUT는 예컨대 (주어진 변조 형식에 대한) ACK 빈도를 지원될 수 있는 최고 변조 형식과 상관시키도록 전개(develop)될 수 있다. 다음 번에 변조 방식을 변화시키는 것(2606)은 채널이 지원하는 결정된 변조 형식을 이용하여 수행된다.

도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법(2700)을 보여준다. 이 실시예에서 송신된 데이터의 수신기는 적어도 하나의 통신 채널을 통해 수신된 데이터의 안전한 수신과 디코딩을 표시하는 표시 신호를 발생하여 송신기에 전송한다(2702). 발생되는 표시 신호의 발생 빈도는 모니터된다(2704). 모니터된 표시 신호 발생 빈도에 기초하여 채널을 통해 다음 데이터를 송신하는 변조 방식의 표시는 수신된 데이터의 소스에 제공된다(2706).

도 28은 도 27에 나타낸 방법의 변형된 방법(2800)을 보여준다. 이 실시예에서 발생된 표시 신호의 발생 빈도의 모니터링(2804) 시간을 조정하기 위하여 소정 시구간이 설정된다(2805). 소정 시구간이 만료되면 수신기는 적어도 하나의 통신 채널을 통해 송신되는 다음 데이터에 대한 변조 방식을 표시한다(2806).

도 29는 본 발명에 따른 방법(2900)의 다른 실시예를 보여준다. 나타낸 바와 같이 수신기는 표시 신호를 발생하여 이것을 수신된 데이터의 소스에 전송하며(2902), 이 표시 신호의 발생 빈도는 모니터된다(2904). 전과 같이 이 실시예에서는 소정 시구간 동안 모니터링 수행된다(2906). 이 시구간이 만료되면 수신기는 적어도 하나의 통신 채널을 통해 다음 데이터를 전송하는데 이용되는 변조 방식을 변경하기 위하여 변조 지수를 들어오는(incoming) 데이터의 소스에 전송한다(2908).

이 변조 지수는 송신기/인코더가 인식하여 작용하는 임의 형태의 신호일 수 있다. 예컨대 변조 지수는 수신기로부터 송신기로 피드백되고 있는 다른 데이터의 헤더에 있는 제어 신호일 수 있다. 다른 실시예에서 이것은 표시 신호(ACK 또는 NACK)의 일부일 수 있다. 당업자라면 변조 지수의 형태는 임의의 적당한 형태일 수 있음을 잘 알 것이다.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 디코더(3000)를 보여준다. 디코더(3000)는 적어도 하나의 통신 채널(3012)을 통해 입력 데이터를 수신하도록 구성된 수신기(3002)를 포함한다. 입력 데이터는 레이트리스 코드로 인코딩될 수 있다. 컨트롤러(3004)는 통신 채널(3012)에 대한 품질 메트릭을 계산하도록 구성된다. 품질 메트릭은 적어도 하나의 통신 채널의 용량을 나타낸다. 품질 메트릭이 계산되고 나면 컨트롤러는 프로세서(3006)와 결합하여 디코더가 상기 계산된 품질 메트릭을 이용하여 변조 지수를 발생하도록 한다. 전술한 바와 같이 변조 지수는 송신된 데이터의 소스에게 통신 채널(3012)을 통해 다음 데이터를 전송하는데 이용되고 있는 변조 방식을 변경하라는 명령을 제공하기 위하여 상기 소스에 피드백되는 제어 신호이다. 디코더(3000)는 메모리/데이터 유닛(3008)과 클록(3010)도 포함한다.

이 실시예에 따라서 품질 메트릭은 통신 채널(3012) 상에서 얻어질 수 있는 품질 정도에 대한 실체적인 판단이다. 그와 같은 품질 메트릭의 일례는 채널(3012)의 신호 대 잡음비(SNR)일 수 있다. 예컨대 현재 변조 방식과 같은 다른 알려진 정보와 함께 채널의 SNR을 이용하여 채널의 이용을 극대화하기 위해 새로운 또는 변경된 변조 방식이 식별될 수 있다. 변조된 데이터를 전송하기 위한 복수의 통신 채널이 있는 계층적 통신 시스템과 같은 시스템에서는 모든 채널에 대한 평균 SNR이 품질 메트릭으로서 이용될 수 있으며, 또는 각 채널에 대한 평균 SNR이 각 채널의 품질 메트릭으로서 이용될 수 있다. 이 평균은 층(layer)들에 대한 평균, 시간에 대한 평균 등일 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서는 본 발명의 본질에서 벗어남이 없이 블록 방식 SNR도 이용될 수 있다. 다른 실시예는 품질 메트릭으로서 이용되는 피크 SNR 판단을 포함할 수 있다.

도 31을 참조로 설명하면 본 발명의 일 양상에 따른 디코더(3000)에 의해 구현된 예시적인 방법(3100)이 나타나 있다. 초기에 디코더는 적어도 하나의 통신 채널을 통한 통신의 품질에 관한 정보에 액세스한다(3102). 그 다음 적어도 하나의 통신 채널을 통해 신호를 전송하는데 현재 사용되고 있는 변조 형식에 대한 결정이 이루어진다(3104). 현재 변조 형식이 결정되고 나면 디코더는 그 정보를 액세스된 품질 정보와 함께 이용할 수 있으며, 다음 데이터를 전송하는데 이용되는 변조 형식을 변경하라는 명령을 수반하여 수신된 데이터의 소스에 표시를 제공할 수 있다(3106).

다른 실시예에 따라서 도 32에 나타낸 바와 같이 방법(3200)은 통신 품질에 관한 정보에 액세스하는 것(3202)과 적어도 하나의 통신 채널 상에서 이용되고 있는 현재 변조 형식을 결정한 것(3204)을 제공한다. 그 다음, 통신 채널의 품질에 관한 상기 액세스된 정보로부터 품질 메트릭(예컨대 SNR 또는 ACK 빈도)이 계산된다(3206). 그 다음, 계산된 품질 메트릭을 알려진 또는 현재 변조 형식과 함께 이용하여 채널을 통해 다음 데이터를 전송하는데 이용될 변조 방식을 표시한다(3208).

도 33은 본 발명에 따른 방법(3300)의 다른 실시예를 보여준다. 이 실시예에서 디코더는 레이트리스 코드로 인코딩된 데이터를 수신한다(3302). 디코더는 이 데이터를 이용하여 적어도 하나의 통신 채널이 지원하는 최적 변조 형식에 관한 정보를 제공하는 품질 메트릭을 계산한다(3304).

디코더는 상기 계산된 품질 메트릭을 이용하여 상기 수신된 데이터의 소스에게 적어도 하나의 통신 채널을 통해 다음 데이터를 전송하는데 이용되는 변조 방식을 변경하라고 지시한다(3306).

도 34는 도 33에 나타낸 방법(3300)의 변경된 방법 실시예(3400)를 보여준다. 전과 같이 디코더는 레이트리스 코드로 인코딩된 데이터를 수신하고(3402), 적어도 하나의 통신 채널이 지원하는 최적 변조 형식을 표시하는 품질 메트릭을 계산한다(3404). 그 다음, 디코더는 상기 계산된 품질 메트릭에 응답하여 적어도 하나의 통신 채널을 통해 다음 데이터를 전송하기 위해 상기 수신된 데이터의 소스에 의해 사용될 변조 방식을 표시하는 변조 지수 신호를 발생한다.

명확하게 본 출원에서 설명된 많은 실시예는 수신기, 송신기, 또는 이 둘 다에 의해 실시될 수 있다.

특정한 방식을 참조하지 않고 또는 단 한가지 방식을 이용하여 전술하였더라도 여러 가지 방식들 중 하나 또는 그 이상으로 여러 가지 양상, 실시예 및 특성들이 구현될 수 있다. 예컨대 방법, 장치, 방법을 수행하는 장치나 처리 디바이스, 프로그램이나 명령어 세트, 프로그램이나 명령어 세트를 포함하는 장치, 및 컴퓨터 판독 매체 중 하나 또는 그 이상을 이용하여 여러 가지 양상, 실시예 및 특성들이 구현될 수 있다.

장치는 예컨대 개별적 또는 집적된 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 일례로서 장치는 예컨대 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스를 포함하는, 일반적으로 프로세싱 디바이스를 말하는 프로세서를 포함할 수 있다. 다른 예로서 장치는 하나 또는 그 이상의 프로세스를 실시하기 위한 명령어를 가진 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 판독 매체를 포함할 수 있다.

컴퓨터 판독 매체는 예컨대 하드 디스크, 컴팩트 디스켓, RAM, 또는 ROM과 같은 소프트웨어 캐리어나 기타 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 매체는 예컨대 명령어를 인코딩하거나 전송하는 포맷된 전자기파도 포함할 수 있다. 명령어는 예컨대 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 전자기파 내에 있을 수 있다. 명령어는 예컨대 운영 체제, 독립적인 애플리케이션 또는 이들 둘의 조합에서 찾을 수 있다. 그러므로 프로세서는 예컨대 프로세스를 실시하도록 구성된 디바이스와 프로세스를 실시하기 위한 명령어를 가진 컴퓨터 판독 매체를 포함하는 디바이스 모두로서 특징지워질 수 있다.

지금까지 많은 실시예들에 대해서 설명하였지만 여러 가지 변경이 가능함은 물론이다. 예컨대 여러 가지 실시예들의 구성요소들은 조합, 보충, 변경 또는 제거되어 다른 실시예들을 구현할 수 있다. 따라서 다른 실시예들은 다음의 청구 범위의 범위 내에 있는 것이다.

Claims (37)

1. 송신기에 의해 수행되는 방법으로서,

   연속적인 비트들의 초기 코드워드(initial codeword)를 송신하는 단계(402, 502) - 상기 초기 코드워드는 레이트리스 코드(rateless code)로 인코딩되어, 상기 초기 코드워드의 인코딩은 무한 길이를 가짐 -;

   시구간(time interval)을 모니터하는 단계(404, 504);

   표시 신호가 수신되었는지의 여부를 판단하는 단계(406);

   상기 표시 신호가 상기 송신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩 또는 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하는지의 여부를 판단하는 단계;

   상기 표시 신호가 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시한다고 판단되면 다음 코드워드(subsequent codeword)를 송신하기 위한 변조 방식을 변경하는 단계(508); 및

   상기 표시 신호가 상기 시구간내에 수신되면, 상기 시구간의 만료 후에 또는 상기 시구간의 만료 이전에, 상기 레이트리스 코드로 인코딩된 연속적인 비트들의 다음 코드워드를 송신하는 단계(410, 510) - 상기 다음 코드워드는 상기 초기 코드워드와 상이함 -

   를 포함하는 송신기에 의해 수행되는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 다음 코드워드를 송신하는 단계(410)는, 상기 표시 신호가 상기 시구간내에 수신되고 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩을 표시하는 경우 상기 시구간의 만료 전에 수행되는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 표시 신호는 상기 송신된 코드워드에 대한 완전히 디코딩할 수 있는 수신 응답(acknowledgement of complete decodable receipt)을 포함하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 표시 신호는 상기 송신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 신뢰할 수 없는 표시에 응답하여 상기 다음 코드워드를 송신하기 위한 변조 방식을 변경하는 단계(508)

   를 더 포함하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
6. 제3항에 있어서,

   상기 다음 코드워드를 송신하는 단계는, 상기 완전히 디코딩할 수 있는 수신 응답이 수신된 경우에 상기 시구간의 만료 전에 수행되는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 시구간은 상기 코드워드의 송신과 동일한 시각에 시작하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
8. 제1항에 있어서,

   표시 신호가 상기 시구간 내에 수신되었는지의 여부를 판단하는 단계(512); 및

   제2의 시구간 내에 수신된 표시 신호의 수를 카운트하는 단계(514)

   를 더 포함하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 표시 신호가 상기 송신된 코드워드의 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 나타내는 것과, 상기 제2의 시구간 동안에 상기 카운트된 표시 신호의 수가 소정의 표시 신호의 수 이상인 것에 기초하여 상기 송신을 위한 변조 차수(modulation order)를 낮추는 단계(518)

   를 더 포함하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 표시 신호가 상기 송신된 코드워드의 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩을 나타내는 것과, 상기 제2의 시구간 동안에 상기 카운트된 표시 신호의 수가 소정의 표시 신호 수 이상인 것에 기초하여 상기 송신을 위한 변조 차수를 올리는 단계(520)

    를 더 포함하는, 송신기에 의해 수행되는 방법.
11. 수신기에 의해 수행되는 방법으로서,

    연속적인 비트들의 초기 코드워드를 수신하는 단계(702) - 상기 초기 코드워드는 레이트리스 코드로 인코딩되어, 상기 초기 코드워드의 인코딩은 무한 길이를 가짐 -;

    시구간을 모니터하는 단계;

    상기 수신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩 또는 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩이 존재하는지 여부를 표시하는 표시 신호를 전송하는 단계;

    상기 표시 신호가 상기 수신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하면, 다음 코드워드를 송신하기 위한 변조 방식을 변경하는 명령을 전송하는 단계; 및

    상기 표시 신호가 상기 시구간내에 전송되면, 상기 시구간의 만료 후에 또는 상기 시구간의 만료 이전에, 상기 레이트리스 코드로 인코딩된 연속적인 비트들의 다음 코드워드를 수신하는 단계 - 상기 다음 코드워드는 상기 초기 코드워드와 상이함 -

    를 포함하는, 수신기에 의해 수행되는 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 표시 신호는 상기 수신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하는, 수신기에 의해 수행되는 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 코드워드의 일부에 대한 성공적인 수신 및 디코딩, 및 상기 코드워드의 수신된 부분의 디코딩에 기초하는 상기 코드워드의 성공적인 디코딩 - 이 경우에 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩의 표시가 전송됨 -, 또는

    시구간의 만료 - 이 경우에 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩이 전송됨 -

    중 먼저 발생하는 것에 응답하여, 표시 신호를 전송하는 단계(708)

    를 더 포함하는, 수신기에 의해 수행되는 방법.
14. 연속적인 비트들의 초기 코드워드를 송신하는 수단(402, 502) - 상기 초기 코드워드는 레이트리스 코드로 인코딩되어, 상기 초기 코드워드의 인코딩은 무한 길이를 가짐 -;

    시구간을 모니터하는 수단(404, 504);

    표시 신호가 수신되었는지의 여부를 판단하는 수단(406);

    상기 표시 신호가 상기 송신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩 또는 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하는지의 여부를 판단하는 수단;

    상기 표시 신호가 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시한다고 판단되면 다음 코드워드를 송신하기 위한 변조 방식을 변경하는 수단(508); 및

    상기 표시 신호가 상기 시구간내에 수신되면, 상기 시구간의 만료 후에 또는 상기 시구간의 만료 이전에, 상기 레이트리스 코드로 인코딩된 연속적인 비트들의 다음 코드워드를 송신하는 수단(410, 510) - 상기 다음 코드워드는 상기 초기 코드워드와 상이함 -

    를 포함하는 장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 표시 신호는 상기 송신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하는 장치.
16. 연속적인 비트들의 초기 코드워드를 수신하는 수단(702) - 상기 초기 코드워드는 레이트리스 코드로 인코딩되어, 상기 초기 코드워드의 인코딩은 무한 길이를 가짐 -;

    시구간을 모니터하는 수단;

    상기 수신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 있는 수신 및 디코딩 또는 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩이 존재하는지 여부를 표시하는 표시 신호를 전송하는 수단;

    상기 표시 신호가 상기 수신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하면, 다음 코드워드를 송신하기 위한 변조 방식을 변경하는 명령을 전송하는 수단; 및

    상기 표시 신호가 상기 시구간내에 전송되면, 상기 시구간의 만료 후에 또는 상기 시구간의 만료 이전에, 상기 레이트리스 코드로 인코딩된 연속적인 비트들의 다음 코드워드를 수신하는 수단 - 상기 다음 코드워드는 상기 초기 코드워드와 상이함 -

    를 포함하는 장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 표시 신호는 상기 수신된 코드워드에 대한 신뢰할 수 없는 수신 및 디코딩을 표시하는 장치.
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