KR101465794B1 - 반복 코딩을 이용한 데이터 전송 방법 - Google Patents

반복 코딩을 이용한 데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

데이터 전송 방법은 정보 비트들을 채널 코딩하여 원 부호어를 생성하는 단계, 상기 원 부호어를 반복한 적어도 하나의 반복 부호어를 인터리빙하는 단계 및 상기 원 부호어와 인터리빙된 부호어를 전송하는 단계를 포함한다. 반복 코딩을 이용하여 부호어의 전부 또는 일부가 반복되는 경우, 반복되는 부호어에 대해 인터리빙을 수행하여 이득을 얻는다.

Description

반복 코딩을 이용한 데이터 전송 방법{Method of transmitting data using repetition coding}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 반복 코딩을 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속(braodband radio access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 'WirelessMAN-SC'라는 단일 반송파(single carrier) 물리계층에 기반한다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리계층에 'WirelessMAN-SC'외에 'WirelessMAN-OFDM'과 'WirelessMAN-OFDMA'가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE 802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 'corrigendum'이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1 이 2005년에 완료되었다.
디지털 신호는 무선 통신 시스템에서 다양한 전파 경로(propagation path)를 거치며 전송된다. 전파 경로로 인한 인한 에러를 정정하기 위한 기법 중 하나가 FEC(forward error correction) 코드를 이용한 채널 코딩 기법이다. 채널 코딩은 데이터에 여분의 코드를 추가하여, 데이터에 오차가 포함되더라도 정정된 데이터가 복원되도록 한다.
채널 코딩과 더불어 반복 코딩(repetition coding)도 많이 사용된다. 예를 들어, IEEE 802.16 표준에서 사용되는 제어 정보 중 하나인 DL-MAP은 2, 4, 6 중 하나의 반복 코딩을 사용한다. 또한, DL-MAP의 코딩 관련 정보를 포함하는 프레임 접두(frame prefix)는 4의 반복 코딩을 사용한다.
일반적으로 반복 코딩은 부호어(codeword)를 그대로 복사하여 전송함으로써 동일한 데이터를 여러번 전송하는 것과 같은 다이버시티 이득을 얻기 위해 사용된다. 예를 들어, 16비트의 부호어가 있다면, 2의 반복 코딩은 부호어를 한번 복사하여, 32비트의 원 부호어와 반복 부호어를 함께 전송한다.
그런데, 부호어를 그대로 복사하여 사용하는 경우 채널 상태에 따라 높은 이득을 얻지 못할 수 있다. 반복코딩에 의하더라도 동일한 2개의 부호어가 거의 동일한 시점에 거의 동일한 주파수를 통해 전송되기 때문이다. 반복 코딩을 사용할 때 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반복 코딩을 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는 데 있다.
일 양태에 있어서, 데이터 전송 방법은 정보 비트들을 채널 코딩하여 원 부호어를 생성하는 단계, 상기 원 부호어를 반복한 적어도 하나의 반복 부호어를 인터리빙하는 단계 및 상기 원 부호어와 인터리빙된 부호어를 전송하는 단계를 포함한다.
반복 코딩을 이용하여 부호어의 전부 또는 일부가 반복되는 경우, 반복되는 부호어에 대해 인터리빙을 수행하여 이득을 얻는다. 수신기에서 채널 디코더의 입력 값의 확률 분포를 균일하게 할 수 있어 채널 디코딩의 성능을 향상시킬 수 있다.
이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(base station; BS)에서 단말(user equipment; UE)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부분이고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분이고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기와 수신기를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 송신기(100)는 채널 인코더(channel encoder, 110), 반복부(repetition unit, 120), 인터리버(interleaver, 130), 맵퍼(mapper, 140) 및 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 변조부(150)를 포함한다. 채널 인코더(120)는 원본 데이터에 대해 채널 인코딩을 수행하여 부호어(codeword)를 생성한다. 채널 인코딩에는 제한이 없으며, 잘 알려진 길쌈 코딩(convolutional coding), 터보 코딩(turbo coding), LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 등을 사용할 수 있다. 반복부(120)는 부호어에 대해 반복코딩을 수행한다. 인터리버(130)는 반복 코딩된 코드의 일부 또는 전부에 대해 인터리빙을 수행한다. 맵퍼(140)는 인터리빙된 부호를 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 데이터 심벌(data symbol)로 맵핑한다. OFDM 변조부(150)는 데이터 심벌에 대해 IFFT(inverse fast Fourier transform)을 수행하여 OFDM 심벌을 생성하고, OFDM 심벌은 송신 안테나(190)를 통해 전송된다.
수신기(200)는 채널 디코더(channel decoder, 210), 디인터리버(deinteleaver, 230), 디맵퍼(demapper, 240) 및 OFDM 복조부(250)를 포함한다. 수신 안테나(290)를 통해 수신된 신호는 OFDM 복조부(250), 디맵퍼(240), 디인터리버(230), 채널 디코더(210)의 순으로 처리되어, 복원된 데이터가 된다. 채널 디코더(210), 디인터리버(230), 디맵퍼(240) 및 OFDM 복조부(250)는 입력되는 데이터에 대해 채널 인코더(110), 인터리버(130), 맵퍼(140) 및 OFDM 변조부(150)의 역처리에 대응하는 처리를 한다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 프레임은 물리적 사양에 의해 사용되는 고정된 시간 동안의 데이터 시퀀스이다. 이는 IEEE 표준 802.16-2004 "Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" (IEEE 802.16-2004)의 8.4.4.2절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 프레임은 하향링크(DL) 프레임과 상향링크(UL) 프레임을 포함한다. 시간 분할 이중(Time Division Duplex)은 상향링크와 하향링크 전송이 동일 주파수를 공유하지만 서로 다른 시간에 일어나는 방식이다. 하향링크 프레임은 상향링크 프레임보다 시간적으로 앞선다. 하향링크 프레임은 프리앰블(preamble), FCH(frame control header), DL(downlink)-MAP, UL(uplink)-MAP, 버스트 영역의 순서로 시작된다. 상향링크 프레임과 하향링크 프레임을 구분하기 위한 보호시간(guard time)이 프레임의 중간 부분(하향링크 프레임과 상향링크 프레임 사이)과 마지막 부분(상향링크 프레임 다음)에 삽입된다. TTG(transmit/receive transition gap)는 다운링크 버스트와 계속되는(subsequent) 상향링크 버스트 사이 의 갭이다. RTG(receive/transmit transition gap)는 상향링크 버스트와 계속되는 하향링크 버스트 사이의 갭이다.
프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널추정에 사용된다. FCH는 DL-MAP 메시지의 길이와 DL-MAP의 코딩 방식(coding scheme) 정보를 포함하는 프레임 접두(frame prefix)가 맵핑되는 영역이다. 프레임 접두는 FCH를 통해 전송된다. D24비트의 프레임 접두의 포맷의 일 예는 다음과 같다.
Figure 112008010840566-pat00001
사용된 서브채널 비트맵(Used subchannel bitmap) 필드는 PUSC 영역(zone)에 사용되는 서브채널의 그룹을 지시하는 비트맵이다. 반복 코딩 지시(Repetition_Coding_Indication)는 DL-MAP에 사용되는 반복 코드를 지시한다. 코딩 지시(Coding_Indication)는 DL-MAP에 사용되는 FEC 인코딩을 지시한다. DL-MAP은 일반적으로 코드률 1/2의 QPSK(Quarature Phase Shift Keying) 변조를 통해 전송된다. DL-MAP 길이(DL-Map_Length)는 FCH에 후속하는 DL-MAP 메시지를 포함하는 버스트의 슬롯 단위 길이를 정의한다. 상기와 같이 DL-MAP은 2, 4, 6의 반복 코딩을 사용한다. 또한, 프레임 접두도 채널 인코딩 후 반복 코딩을 사용한다. 반복 코딩에 대해 후술하는 인터리빙을 적용할 수 있다.
DL-MAP은 DL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. DL-MAP 메시지는 하향링크 채널의 접속을 정의한다. DL-MAP 메시지는 DCD(downlink channel descriptor)의 구성 변화 카운트 및 기지국 ID(identifier)를 포함한다. DCD는 현재 맵에 적용되는 하향링크 버스트 프로파일(downlink burst profile)을 기술한다. 하향링크 버스트 프로파일은 하향링크 물리채널의 특성을 말하며, DCD는 DCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.
UL-MAP은 UL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. UL-MAP 메시지는 상향링크 채널의 접속을 정의한다. UL-MAP 메시지는 UCD(uplink channel descriptor)의 구성 변화 카운트, UL-MAP에 의해 정의되는 상향링크 할당의 유효 시작 시각을 포함한다. UCD는 상향링크 버스트 프로파일(uplink burst profile)을 기술한다. 상향링크 버스트 프로파일은 상향링크 물리채널의 특성을 말하며, UCD는 UCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.
이하에서, 슬롯(slot)은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 서브채널의 수는 FFT 크기와 시간-주파수 맵핑에 종속한다. 서브채널은 복수의 부반송파를 포함하고, 서브채널 당 부반송파의 수는 순열(permutation) 방식에 따라 따르다. 순열은 논리적인 서브채널을 물리적인 부반송파로 맵핑을 의미한다. FUSC(Full Usage of Subchannels)에서 서브채널은 48 부반송파를 포함하고, PUSC(Partial Usage of Subchannels)에서 서브채널은 24 또는 16 부반송파를 포함한다. 세그먼트(segment)는 적어도 하나의 서브채널 집합을 말한다.
물리계층에서 데이터를 물리적인 부반송파로 맵핑하기 위해 일반적으로 2단계를 거친다. 첫번째 단계에서, 데이터가 적어도 하나의 논리적인 서브채널 상에서 적어도 하나의 데이터 슬롯으로 맵핑된다. 두번째 단계에서, 각 논리적인 서브채널은 물리적인 부반송파로 맵핑된다. 이를 순열이라 한다. IEEE 802.16-2004 표준은 FUSC, PUSC, O-FUSC(Optinal-FUSC), O-PUSC(Optional-PUSC), AMC(Adaptive modulation and Coding) 등의 순열 방식을 개시한다. 동일한 순열 방식이 사용되는 OFDM 심벌의 집합을 순열 영역(permutation zone)이라고 하고, 하나의 프레임은 적어도 하나의 순열 영역을 포함한다.
FUSC와 O-FUSC는 하향링크 전송에만 사용된다. FUSC는 모든 서브채널 그룹을 포함하는 하나의 세그먼트로 구성된다. 각 서브채널은 전체 물리채널을 통해 분포되는 물리적인 부반송파로 맵핑된다. 이 맵핑은 각 OFDM 심벌마다 바뀐다. 슬롯은 하나의 OFDM 심벌상에서 하나의 서브채널로 구성된다. O-FUSC는 FUSC와 파일럿이 할당되는 방식이 다르다.
PUSC는 하향링크 전송과 상향링크 전송 모두에 사용된다. 하향링크에서, 각 물리적인 채널은 2 OFDM 심벌상에서 14 인접하는(contiguous) 부반송파로 구성되는 클러스터(cluster)로 나누어진다. 물리채널은 6 그룹으로 맵핑된다. 각 그룹내에서, 파일럿은 고정된 위치로 각 클러스터에 할당된다. 상향링크에서, 부반송파들은 3 OFDM 심벌상에서 4 인접하는 물리적 부반송파로 구성된 타일(tile)로 나누어진다. 서브채널은 6 타일을 포함한다. 각 타일의 모서리에 파일럿이 할당된다. O-PUSC는 상향링크 전송에만 사용되고, 타일은 3 OFDM 심벌상에서 3 인접하는 물리적 부반송파로 구성된다. 파일럿은 타일의 중심에 할당된다.
이제 맵퍼에서의 동작에 대해 개시한다. 맵퍼에서의 맵핑 방법은 QPSK(Quadrature Phase Shift keying), 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64-QAM 등을 사용할 수 있다.
도 3은 QPSK에서의 성상(constellation)을 나타낸다. QPSK에서는 2비트가 하나의 데이터 심벌을 구성한다. bi를 하나의 비트로 할 때, 데이터 심벌 S={b1 b0}으로 표시할 수 있다.
도 4는 16-QAM에서의 성상을 나타낸다. 16-QAM에서는 4비트가 하나의 데이터 심벌을 구성한다. QPSK와 달리 16-QAM에서는 데이터 심벌을 이루는 4개의 비트는 맵핑되는 위치에 따라 에러가 발생할 확률이 다르다. 도시된 바와 같이 데이터 심벌 S={b3 b2 b1 b0}으로 표시할 경우, 비트 그룹 {b3 b2}의 2 비트는 비트 그룹 {b1 b0}의 2 비트에 비해 에러가 발생할 확률이 작다. 이는 16-QAM의 특성에서 기인하는 것으로, 도시된 바와 다른 형태로 맵핑을 하더라도 2개의 비트는 다른 2개의 비트에 비해 에러 확률이 적게 된다.
도 5는 64-QAM에서의 성상을 나타낸다. 64-QAM에서는 6비트가 하나의 데이터 심벌을 구성한다. 이때, 하나의 데이터 심벌을 이루는 6개의 비트는 맵핑되는 위치에 따라 크게 3개의 비트 그룹으로 나눌 수 있다. 도시된 바와 같이 데이터 심벌 S={b5 b4 b3 b2 b1 b0}으로 표시할 경우, 에러가 발생할 확률이 가장 낮은 비트 그룹인 {b5 b4}, 에러가 발생할 확률이 가장 큰 비트 그룹 {b1 b0} 및 중간 정도의 에러 확률을 갖는 비트 그룹 {b3 b2}가 있다. 이는 16-QAM의 특성에서 기인하는 것으로, 도시된 바와 다른 형태로 맵핑을 하더라도 에러 발생 확률에 따라 3개의 비트 그룹으로 분류할 수 있다.
맵핑 방법에 따라 데이터 심벌을 구성하는 비트의 위치에 따라 다른 에러 발생 확률을 가진다. 따라서, 에러 발생 확률을 고려하여 심벌간 인터리빙을 수행한다면 반복 코딩시 이득을 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 방법을 나타낸 예시도이다.
도 6을 참조하면, 정보 비트들을 채널 인코딩하여 부호어를 생성한다. 여기서는 코드률 1/2을 예시하고 있으나, 채널 코딩 방식이나 코드률에 제한을 두는 것은 아니다. 이어서, 부호어를 반복 코딩하여, 반복된 부호어의 전부 또는 일부를 인터리빙한다. 인터리빙된 코드와 부호어를 결합한 후 전송한다. 여기서는 부호어를 한번 반복하는 2의 반복코딩을 예시하고 있으나, 반복코딩 횟수에 제한을 두는 것은 아니다.
이하에서는 반복 코딩전의 부호어를 원 부호어, 반복 코딩으로 원 부호어가 복사된 코드를 반복 부호어라 한다. 설명을 명확히 하기 위해, 반복 부호어 전체에 대해 인터리빙을 수행하는 것을 개시하나, 반복 부호어 일부에 대해 인터리빙을 수행할 수도 있다.
반복 코딩에서 부호어의 일부 또는 전부가 반복되는 경우, 반복되는 부분을 인터리빙하여 성능을 향상시킬 수 있다. 반복 코딩으로 부호어가 적어도 하나이상 반복되는 경우, 생성된 반복 부호어에 대해 인터리빙을 수행한다. 인터리빙은 동일한 데이터 심벌을 구성하는 비트 그룹을 서로 다른 데이터 심벌 또는 서로 다른 비트 그룹으로 재배열한다. 즉, 16-QAM이나 64-QAM과 같이 비트 그룹별로 서로 다른 에러 발생 확률을 가지는 경우, 반복된 부호어에 대해 원 부호어와 서로 다른 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 예를 들어, 원 부호어의 비트가 에러 확률이 가장 높은 비트 그룹에 속한다면, 상기 원 부호어의 비트에 대응하는 반복 부호어의 비트는 에러 확률이 보다 낮은 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다.
다수의 반복 부호어가 생성된다면 (예를 들어, 3의 반복 코딩을 이용하면 2개의 반복 부호어가 생성된다) 재귀적으로 인터리빙할 수 있다. 16-QAM의 경우를 예로 든다면, 원 부호어의 비트가 에러 확률이 낮은 비트 그룹에 속한다면, 상기 원 부호어의 비트에 대응하는 제1 반복 부호어의 비트는 에러 확률이 높은 비트 그룹에 속하도록 인터리빙하고, 상기 원 부호어의 비트에 대응하는 제2 반복 부호어의 비트는 에러 확률이 낮은 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 재귀적인 인터리빙을 통해 전체적인 에러 확률을 균일하게 할 수 있다.
반복 부호어에 대해 변조 방식(또는 변조 차수)을 고려하여 원 부호어와 서로 다른 에러 확률을 갖도록 인터리빙한다. 변조 방식에 따라 인터리빙 패턴을 달리 할 수 있으며, 다수의 반복 부호어 사이에도 인터리빙 패턴을 달리 할 수 있다.
도 7은 QPSK에서 인터리빙의 일 예를 나타낸 예시도이다. QPSK에서 2비트가 한 쌍이 되어 데이터 심벌, 즉 QPSK 심벌을 형성한다. 하나의 QPSK 심벌을 구성하는 2비트가 서로 다른 데이터 심벌에 속하도록 인터리빙한다. 예를 들어, 인터리빙전의 QPSK 심벌(원 부호어에 속하는 데이터 심벌)과 인터리빙후의 QPSK 심벌(반복부호어에 속하는 데이터 심벌)이 달라지도록 쌍을 이루는 비트들을 하나씩 쉬프트시켜 인터리빙한다.
도 8은 16-QAM에서 인터리빙의 일 예를 나타낸 예시도이다. 16-QAM에서 4비트가 하나의 데이터 심벌, 즉 16-QAM 심벌을 형성하고, 4비트는 2비트씩 서로 다른 에러 발생 확률을 갖는 2개의 비트 그룹으로 나뉠 수 있다. 이를 제1 비트 그룹과 제2 비트 그룹이라 한다. 인터리빙 전 제1 비트 그룹에 속하는 비트들이 인터리빙 후 제2 비트 그룹에 속하도록 한다. 즉, 원 부호어의 비트들이 에러 발생 확률이 낮은 제1 비트 그룹에 속한다면, 상기 원 부호어의 비트들에 대응하는 반복 부호어의 비트들은 에러 발생 확률이 높은 제2 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 따라서, 전체적인 평균 에러 발생 확률을 균일하게 할 수 있다.
도 9는 64-QAM에서 인터리빙의 일 예를 나타낸 예시도이다. 64-QAM에서 6비트가 하나의 데이터 심벌, 즉 64-QAM 심벌을 형성하고, 6비트는 2비트씩 서로 다른 에러 발생 확률을 갖는 3개의 비트 그룹으로 나뉠 수 있다. 이를 제1 비트 그룹, 제2 비트 그룹 및 제3 비트 그룹이라 한다. 인터리빙 후에 비트들이 서로 다른 데이터 심벌 또는 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 예를 들어, 원 부호어의 비트들이 에러 발생 확률이 낮은 제1 비트 그룹에 속한다면, 상기 원 부호어의 비트들에 대응하는 반복 부호어의 비트들은 에러 발생 확률이 높은 제2 비트 그룹 또는 제3 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 따라서, 전체적인 평균 에러 발생 확률을 균일하게 할 수 있다. 또한, 하나의 데이터 심벌을 구성하는 6비트를 하나의 비트 그룹에 속하는 2비트씩 서로 다른 데이터 심벌에 속하도록 인터리빙할 수 있다.
상술한 인터리빙 방법은 다음과 같이 수식적으로 나타낼 수 있다. 변조 차수(modulation order)를 M이라 할 때, i번째 데이터 심벌을 구성하는 j번째 비트를 Si,j라 하자. 여기서, i는 데이터 심벌의 인덱스, j는 데이터 심벌 내의 비트 인덱스로 j=0, 1, ..., M-1의 값을 가진다. 인터리빙 후의 데이터 심벌의 비트를 Si' , j'라 한다. i'는 인터리빙된 데이터 심벌의 인덱스, j'는 인터리빙된 데이터 심벌의 비트 인덱스이다. j와 j'는 해당하는 변조 차수에서 에러 발생 확률에 따라 결정될 수 있다. 이는 k를 인터리빙전의 비트 인덱스라 하고, k'는 인터리빙 후의 비트 인덱스라 할 때, 일반화된 비트 인덱스 k=M*i+j, k'=M*i'+j' 로 표현할 수 있다. 이는 입력되는 정보 비트들이 변조차수를 고려하여 인터리빙되는 것을 의미한다. 예를 들어, k=0,1,…, N-1 일 때(N은 인터리빙 길이(interleaving depth)), k'=(P*k) mod N (P는 상수)와 같이 나타낼 수 있다.
QPSK에서, 변조 차수 M=2이므로, j=0,1 이다. 따라서, Si ,0 과 Si ,1이 Si' , j', Si",j"으로 인터리빙된다. 이때, i'≠i"이고, j'=1, j"=0이다.
16-QAM에서, 변조 차수 M=4이다. 에러 발생 확률이 낮은 비트 그룹에 속하는 비트의 위치를 Si , j0 과 Si , j1 이라 하고, 에러 발생 확률이 높은 비트 그룹에 속하는 비트의 위치를 Si , j2 과 Si , j3 이라 한다(j0=0, j1=1, j2=2, j3=3). 이 때, Si , j0, Si,j1, Si , j2, Si , j3는 각각 Si' , j0', Si' , j1', Si ", j2', Si ", j3' 로 인터리빙된다. 이때, i'≠i"이고, j0'와 j1'은 2 또는 3이고, j2'와 j3'은 0 또는 1이다. 단, j0'≠j'1, j2'≠j3' 이다.
64-QAM에서, 변조 차수 M=6이다. 에러 발생 확률이 낮은 비트 그룹에 속하는 비트들 순으로 Si , j0 과 Si , j1, Si , j2 과 Si , j3, Si , j4 과 Si , j5이라 한다(j0=0, j1=1, j2=2, j3=3, j4=4, j5=5). 이 때, Si , j0, Si , j1, Si , j2, Si , j3, Si , j4, Si , j5는 각각 Si' , j0', Si',j1', Si ", j2', Si ", j3', Si "', j4', Si "', j5' 로 인터리빙된다.
이때, 인터리빙된 심벌 인덱스 i', i", i"'는 서로 적어도 하나 이상이 달라야 하고, j0'와 j1'은 4 또는 5, j2'와 j3'은 2 또는 3, j4'와 j5'은 0 또는 1이다. 단, j0'≠j1', j2'≠j3', j4'≠j5' 이다.
도 10은 16-QAM에서 인터리빙의 다른 예를 나타낸 예시도이다. 여기서는 서로 다른 비트 그룹에 속하도록 인터리빙할 뿐만 아니라, 동일한 비트 그룹내에서도 비트들끼리 위치를 교환한다(swap).
도 11은 64-QAM에서 인터리빙의 다른 예를 나타낸 예시도이다. 인터리빙 후에 비트들이 서로 다른 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 다른 비트 그룹에 속하기만 한다면, 동일한 데이터 심벌에 속하더라도 상관없으며, 동일한 비트 그룹에 속하는 비트들끼리 위치를 교환할 수 있다.
도 12는 64-QAM에서 인터리빙의 또 다른 예를 나타낸 예시도이다. 인터리빙 후에 비트들이 서로 다른 비트 그룹에 속하도록 인터리빙한다. 다른 비트 그룹에 속하기만 한다면, 동일한 데이터 심벌에 속하더라도 상관없으며, 모든 비트 그룹에 대해 비트 그룹내에 속하는 비트들끼리 위치를 교환할 수 있다.
상기에서는 QPSK, 16-QAM, 64-QAM에 대해 개시하고 있으나, 당업자라면 보다 높은 변조 차수인 128-QAM이나 256-QAM에 대해서도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기와 수신기를 나타낸 블록도이다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 QPSK에서의 성상을 나타낸다.
도 4는 16-QAM에서의 성상을 나타낸다.
도 5는 64-QAM에서의 성상을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 방법을 나타낸 예시도이다.
도 7은 QPSK에서 인터리빙의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 8은 16-QAM에서 인터리빙의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 9는 64-QAM에서 인터리빙의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 16-QAM에서 인터리빙의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 11은 64-QAM에서 인터리빙의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 12는 64-QAM에서 인터리빙의 또 다른 예를 나타낸 예시도이다.

Claims (5)

  1. 정보 비트들을 채널 코딩하여 원 부호어를 생성하는 단계;
    상기 원 부호어를 반복하여 반복 부호어를 생성하는 단계;
    상기 원 부호어 및 상기 반복 부호어를 변조 차수 m에 따라 인터리빙하여 인터리빙된 부호어를 생성하는 단계;
    상기 인터리빙된 부호어를 상기 변조 차수 m에 따라 신호 성상 상으로 맵핑하여 복수의 데이터 심벌을 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 데이터 심벌을 전송하는 단계를 포함하며,
    하나의 데이터 심벌은 {b0, b1, …, bm-1} 비트에 따라 상기 신호 성상 상의 위치가 결정되고,
    상기 {b0, b1, …, bm-1} 비트는 에러율에 따라 제1 및 제2 비트 그룹으로 나뉘고,
    상기 원 부호어의 비트는 상기 제1 비트그룹에 속하고, 상기 반복 부호어의 비트는 상기 제2 비트그룹에 속하도록 인터리빙되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 비트들은 하향링크 자원 할당을 갖는 DL-MAP 의 길이 및 상기 DL-MAP의 코딩 방식을 포함하는 프레임 접두(frame prefix)를 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조 차수 m은 4 또는 6인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 정보 비트들을 채널 코딩하여 원 부호어를 생성하는 채널인코더;
    상기 원 부호어를 반복하여 반복 부호어를 생성하는 반복부;
    상기 원 부호어 및 상기 반복 부호어를 변조 차수 m에 따라 인터리빙하여 인터리빙된 부호어를 생성하는 인터리버;
    상기 인터리빙된 부호어를 상기 변조 차수 m에 따라 신호 성상 상으로 맵핑하여 복수의 데이터 심벌을 생성하는 맵퍼; 및
    상기 복수의 데이터 심벌을 전송하는 OFDM 변조부를 포함하며,
    하나의 데이터 심벌은 {b0, b1, …, bm-1} 비트에 따라 상기 신호 성상 상의 위치가 결정되고,
    상기 {b0, b1, …, bm-1} 비트는 에러율에 따라 제1 및 제2 비트 그룹으로 나뉘고,
    상기 원 부호어의 비트는 상기 제1 비트그룹에 속하고, 상기 반복 부호어의 비트는 상기 제2 비트그룹에 속하도록 인터리빙되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  5. 삭제
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