KR101629605B1 - 확산형 분자 나노 통신에서 결합형　런-랭스 변조 방법 및 시스템 - Google Patents

확산형 분자 나노 통신에서 결합형　런-랭스 변조 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

나노네트워크에서 분자 통신 기반 확산을 위한 새로운 하이브리드 변조 방법이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 나노네트워크에서 분자 통신 기반 확산을 위한 새로운 하이브리드 변조 방법은 실행 길이 인코딩(RLE) 방식의 소스코딩 및 제1 변조방식 또는 제2 변조방식 중 어느 하나의 변조방식을 선택하고, 상기 소스코딩 및 상기 선택된 변조방식 통합하여 동시에 변조를 수행하는 단계, 상기 선택된 변조방식과 동일한 방식을 이용하여 수신기에서 수신된 심볼들의 복조를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

확산형 분자 나노 통신에서 결합형　런-랭스 변조 방법 및 시스템{Hybrid Run-Length Modulation Scheme for Diffusive Molecular Communications}
본 발명은 나노네트워크에서 확산형 분자 통신을 위한 새로운 하이브리드 변조에 관한 것이다.
분자 통신은 바이오-나노기기(bio-nanomachine)들의(예를 들어, 인공 세포, 유전자 조작 세포) 행동을 조율하는, 새롭게 출현하고 있는 패러다임이다. 이 분야는 전자기파(electromagnatic wave) 대신 생물학적 분자를 정보 운반체(carrier)로 이용하기 때문에 전통적 통신 시스템과는 크게 차이가 있다. 이는 미생물 사이의 통신과 같이 생물학적 통신 메커니즘을 모방한다. 기존 통신에 비하여 분자를 이용한 통신의 장점은 크기(size), 생체 적합성, 생체 안정성 등 이다.
최근에는 바이오의약, 의료, 군사, 환경 분야에서 응용 사례들이 출현하기 시작하였고, 바이오 의약 분야의 약물 전달 시스템(drug delivery system), 바이오 하이브리드 임플란트(bio-hybrid implants), 의학용 랩온어칩 시스템(lab-on-a-chip systems) 등이 가장 유망하다. 최근에는 나노 기술의 새로운 연구 분야로서 나노 통신 네트워크(Nano Communication Networks)가 출현하였다. 이 통신 네트워크는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 나노 통신 네트워크는 전통적인 RF(radio frequency) 통신 시스템을 채택할 수 있고, 이는 RF의 설계 장벽을 극복해야 할 것이다. 미세거리(예를 들어, 세포내 혹은 세포간) 통신에 특히 유리한 분자 확산 기법을 그 활용 대안으로 제안하고 있으며 보편화까지는 아직 초기 상태이며, 통신 방식 자체가 근본적으로 다르기 때문에 집중적인 연구가 필요하다.
특히, 인체의 세포 간 또는 세포 내 영역에서 작용하는 치료용 나노기기들로 구성된 네트워크, 즉 나노기반 인체네트워크(Nano-based body area nanonetworks, N-BAN)는 정교한 나노 의약 응용에 한층 더 기술발전을 가속화 시키고 있다. 치료용 나노기기들은 정보를 공유하고, 계산 및 논리 연산을 수행하여 복합적 질병의 치료를 위해 의사결정을 내리게 한다. 그러므로 이러한 응용에 있어서 가장 어려운 과제는 나노 규모의 통신 패러다임을 통해 나노기반 인체 네트워크(N-BAN)를 어떻게 구현하느냐 하는 것이다.
그리고, 종래기술에 따른 확산형 분자통신은 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하지 않기 때문에 전송 시간 및 채널 용량이 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 이를 개선하기 위한 방안을 필요로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하는 것을 허용하는 CSK 및 MSK 와 같은 기존의 분자 변조 방식(molecular modulation schemes)의 설계를 이용하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하는 것을 허용하는 CSK 및 MSK 와 같은 기존의 분자 변조 방식(molecular modulation schemes)의 설계를 이용하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하는 것을 허용하는 CSK 및 MSK 와 같은 기존의 분자 변조 방식(molecular modulation schemes)의 설계를 이용함으로써, 전송 시간을 절약할 수 있고, 채널 용량을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 종래기술에 따른 확산형 분자통신 아키텍쳐이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스코딩과 변조 개념을 설명하기 위한 아키텍쳐이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 변조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 소스코딩변조방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실행 길이 소스코딩의 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록사이즈 변화에 따른 채널 용량이득(Gain)의 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 종래기술에 따른 확산형 분자통신 아키텍쳐이다.
종래기술에 따른 확산형 분자통신은 변조 전 정보 비트(111)를 입력 받아 변조과정을 거친다. 변조과정에서 에미션 프로세스(Emission Process)(120)를 통해 분자들을 방출하고, 확산 프로세스(Diffusion Process)(130)를 통해 확산된 분자들을 수신할 수 있다. 수신된 분자들을 복조과정에서 리셉션 프로세스(Reception Pocess)(140)를 통해 복조 후 정보 비트(Information bits) (112)를 얻을 수 있다. 하지만 종래기술에 따른 확산형 분자통신은 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하지 않기 때문에 전송 시간 및 채널 용량이 큰 단점을 가지고 있다. 따라서, 이를 개선하기 위한 방안을 필요로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스코딩과 변조 개념을 설명하기 위한 아키텍쳐이다.
일 실시예에 따른 소스코딩과 변조 개념은 변조 전 정보 비트(211)를 입력 받아 변조과정을 거친다. 변조과정에서는 실행 길이 인코딩(RLE: Run Length Ecoding) 방식의 소스코딩(Source Coding)(221) 및 제1 변조방식 또는 제2 변조방식 중 어느 하나의 변조방식을 선택하고, 상기 소스코딩(Source Coding)(221) 및 상기 선택된 변조방식 통합하여 동시에 변조를 수행한다. 그리고, 에미션 프로세스(Emissio Process)(220)를 통해 분자들을 방출하고, 확산 프로세스(Diffusion Process)(230)를 통해 확산된 분자들을 수신할 수 있다. 수신된 분자들을 복조과정에서 리셉션 프로세스(Reception Process)(240) 및 소스 디코딩(Source Decoding)(250)을 거친 후, 복조 후 정보 비트(212)를 얻을 수 있다. 제안하는 방법은 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하는 것을 허용하는 CSK 및 MSK 와 같은 기존의 분자 변조 방식(molecular modulation schemes)의 설계를 이용함으로써, 전송 시간을 절약할 수 있고, 채널 용량을 향상시킬 수 있다.
DMC(Diffusion-based Molecular Communication)에서, 다양한 고유 구별 가능한 특성이 정보 심볼들을 변조하기 위해 전송기에서 사용될 수 있고 동일한 물리적 특성이 수신된 심볼들을 복조하기 위해 수신기에서 사용될 수 있다. 변조에서 통합되는 두 가지 기본적인 특성들은 메신저 분자들의 양(또는 농도) 및 유형이고, 따라서 각각 CSK(Concentration Shift Keying) 및 MSK(Molecular-type Shift Keying) 방식의 결과이다.
CSK 는 전자 통신에서 진폭 편이 방식(amplitude shift keying)과 유사하다. 이러한 변조에서, 분자의 하나의 유형만이 사용될 수 있고, b-비트 심볼들이 메신저 분자들의 m(=2b) 개의 다른 레벨들(수)에 의해 인코딩될 수 있다. 한편, Li 분자들은 심볼 Si 위해 방출될 수 있고, 여기에서
Figure 112015032996717-pat00001
이다. 수신기에서, 심볼들의 디코딩은
Figure 112015032996717-pat00002
의 미리 결정된 임계값의 수에 대하여 수신된 분자들 Nr의 수의 단순 비교를 아래와 같이 수행할 수 있다.
Figure 112015032996717-pat00003
수학식1
CSK, MSK와 다르게, 이것은 전자 통신에서 b-비트 심볼들의 2b의 수를 인코딩하기 위한 메신저 분자들의 2b의 다른 유형을 사용하는 주파수 편이 방식(frequency shift keying)과 유사하다. 한편, 다른 분자 유형은 각 심볼들을 인코딩하기 위해 사용될 수 있다. 하지만, 메신저 분자들의 수는 각 심볼과 같을 수 있다. 수신기에서, 디코딩은 아래의 룰에 따라 수행될 수 있다:
Figure 112015032996717-pat00004
수학식2
여기에서
Figure 112015032996717-pat00005
는 유형 i의 수신된 분자들의 수이다. UD는 아래의 이벤트의 발생 때문에 결정되지 않은 심볼들에 해당한다: (a) 미리 할당된
Figure 112015032996717-pat00006
을 초과하지 않는 어떠한 유형들의 수신된 분자들의 수 (b)
Figure 112015032996717-pat00007
을 초과하는 하나 이상의 분자 유형의 수
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 변조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
나노네트워크에서 분자 통신 기반 확산을 위한 새로운 하이브리드 변조 방법은 실행 길이 인코딩(RLE) 방식의 소스코딩 및 제1 변조방식 또는 제2 변조방식 중 어느 하나의 변조방식을 선택하고, 상기 소스코딩 및 상기 선택된 변조방식 통합하여 동시에 변조를 수행하는 단계(310), 상기 선택된 변조방식과 동일한 방식을 이용하여 수신기에서 수신된 심볼들의 복조를 수행하는 단계(320)를 포함할 수 있다.
단계(310)에서, 실행 길이 인코딩(RLE) 방식의 소스코딩 및 제1 변조방식 또는 제2 변조방식 중 어느 하나의 변조방식을 선택하고, 상기 소스코딩 및 상기 선택된 변조방식 통합하여 동시에 변조를 수행할 수 있다.
상기 제1 변조방식 및 상기 제2 변조방식은 상기 하이브리드 변조를 수행하기 위해 변조 차수, 한 번에 전송될 수 있는 분자의 최대 수, 블록 길이를 이용하여 변조를 수행할 수 있다.
상기 제1 변조방식은 정보 심볼은 MSK를 이용하여 변조되는 반면, 상기 심볼의 실행 길이는 CSK를 이용하여 변조될 수 있다.
상기 제2 변조방식은 정보 심볼은 CSK를 이용하여 변조되는 반면, 심볼의 실행 길이는 MSK를 이용하여 변조될 수 있다. 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 소스코딩변조방식을 설명하기 위한 도면이다.
제안된 하이브리드 변조 방식은 심볼들의 실행 길이(run length)의 아이디어를 기반으로 발전되었기 때문에, 우선, 실행 길이(run length)의 공식적인 정의를 제공할 수 있고, 다음으로 제안하는 변조 및 복조 방식을 설명할 수 있다. 본 발명에서, 실행 길이는 실행에서 심볼의 수로서 정의할 수 있고, 여기에서 실행은 단순하게 연속적으로 반복되는 심볼들의 순서이다. 아래의 예들은 관점에 이러한 정의를 적용하는 것을 돕는다. 이진 정보 심볼들의 임의의 세트를 고려한다. 위 정의에 따라, 상기 세트는 각각 3, 2, 2 및 1의 실행 길이를 갖는 심볼들의 4 실행(4 runs)을 포함한다.
실행 길이 인식 하이브리드 변조(Run Length-aware Hybrid Modulation)는 한 번에 정보 심볼을 변조 및 전송하는 것을 허용하는 CSK 및 MSK 와 같은 기존의 분자 변조 방식(molecular modulation schemes)의 설계를 소환한다. 기존 설계와는 다르게, 새로운 하이브리드 변조 방식을 제안하고, 이것은 한 번에 심볼들의 실행을 전송하고, 변조하는 것을 허용한다. 한 번에 다중 심볼들을 전송하는 것은 전송 시간을 절약할 수 있고, 채널 용량을 향상시킬 수 있다.
정보 심볼들의 각 실행은 두 개의 파라미터를 사용하여 나타낼 수 있다: (a)실행에서 심볼, (b)심볼의 실행 길이. 제안된 변조 방식은 한 번에 두 파라미터들을 변조할 수 있다. 도 4는 제안된 하이브리드 변조 방식을 구현하기 위한 두 개의 가능한 설계 선택을 나타낸다. 선택1(410), 다시 말해 하이브리드 변조 방식-설계1(HMS-D1: Hybrid Modulation Scheme-Design 1) 및 선택2(420), 다시 말해 하이브리드 변조 방식-설계2(HMS-D2: Hybrid Modulation Scheme-Design 2)로 나타낸다. HMS-D1에있어서, 실행에서의 정보 심볼은 MSK를 이용하여 변조되는 반면, 상기 심볼의 실행 길이는 CSK를 이용하여 변조된다. 이와 같이, HMS-D2에있어서, 실행에서의 정보 심볼은 CSK를 이용하여 변조되는 반면, 심볼의 실행 길이는 MSK를 이용하여 변조될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실행 길이 소스코딩의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5a는 2진 정보 심볼의 정보 심볼(Information Symbol)(510a) 및 실행 길이(520a)를 나타내었다. 도 5b는 4진 정보 심볼의 정보 심볼(Information Symbol)(510b) 및 실행 길이(520b)를 나타내었다.
아래의 알고리즘에서 설명되는 것과 같이, HMS-D1 및 HMS-D2은 하이브리드 변조를 수행하기 위해 아래 3개의 파라미터들을 활용할 수 있다: 변조 차수 m(예를 들어, m=2 이진 변조를 의미, m = 4는 4진(quaternary) 변조를 의미 등.), 한 번에 전송될 수 있는 분자의 최대 수 Lmax, 블록 길이 n. 블록 길이는 1 이상의 정수의 값을 가질 수 있다. 실용적인 이유에서, 큰 블록 길이 값은 HMS-D1 복조기에서 검출 임계값의 증가된 수 및 HMS-D2 변조기에서 분자 타입의 증가된 수의 측면에서 수신기의 복잡도를 증가시키기 때문에 바람직하지 않다. 1의 블록 길이에 대하여 HMS-D1은 MSK까지 돌아가고, HMS-D2는 CSK까지 돌아간다는 점에서 흥미롭다.
Figure 112015032996717-pat00008

단계(320)에서, 상기 선택된 변조방식과 동일한 방식을 이용하여 수신기에서 수신된 심볼들의 복조를 수행할 수 있다.
상기 제1 변조방식을 이용한 실행 길이 인식 하이브리드 복조방식은 수신된 분자들의 각 유형의 분자들의 수를 계산하고, 상기 분자들 중 가장 높은 수를 갖는 분자 유형을 식별하고, 상기 분자 유형을 해당 정보 심볼과 맵핑하고, 실행 길이를 결정하고, 현재 슬롯에서 수신된 정보 심볼들은 상기 실행 길이이다.
상기 제2 변조방식을 이용한 실행 길이 인식 하이브리드 복조방식은 수신된 분자들의 각 유형의 분자들의 수를 계산하고, 분자들 중 가장 높은 수를 갖는 분자 유형을 식별하고, 상기 식별된 분자 유형에 해당하는 심볼을 결정하고, 상기 분자 유형을 해당 실행 길이에 맵핑하고, 현재 슬롯에서 수신된 정보 심볼들은 상기 실행 길이이다.
실행 길이 인식 하이브리드 복조는 전송기에서 하이브리드 변조에 사용된 동일한 속성을 사용하여, 수신기에서 수신된 심볼들의 복조가 수행될 수 있다. 아래에서 HMS-D1 및 HMS-D2 변조된 심볼들의 복조에서 사용된 동작들의 시퀀스를 제시한다.
1) HMS-D1 변조된 심볼들의 복조
[S1] 수신된 분자들
Figure 112015032996717-pat00009
의 각 유형의 분자들의 수를 계산
[S2] 분자들 중 가장 높은 수를 갖는 분자 유형을 식별(
Figure 112015032996717-pat00010
라고 함)
[S3] 분자 유형 Ts 을 해당 정보 심볼 Ss 와 맵핑
[S4] Determine run length (r) using 아래 식을 이용하여 실행 길이(r)를 결정
Figure 112015032996717-pat00011
수학식(3)
[S5] 현재 슬롯에서 수신된 정보 심볼들은 r 연속적 Ss
2) HMS-D2 변조된 심볼들의 복조
[S1] 수신된 분자들
Figure 112015032996717-pat00012
의 각 유형의 분자들의 수를 계산
[S2] 분자들 중 가장 높은 수를 갖는 분자 유형을 식별(
Figure 112015032996717-pat00013
라고 한다)
[S3] 수학식(1)에서
Figure 112015032996717-pat00014
에 해당하는 심볼 Ss 를 결정
[S4] 분자 유형 Ts 를 해당 실행 길이 r에 맵핑
[S5] 현재 슬롯에서 수신된 정보 심볼들은 r 연속적 Ss
아무 전송 오류 없는 이상적인 채널을 고려했음에도 불구하고, 채널 용량(channel capacity)의 텀에서 제안된 변조 방식의 성능 게인(gain)을 보여주기 위한 이론에 대하여 설명한다. 채널 용량은 통신 채널을 통해 확실하게 전송될 수 있는 최고 성능 비율을 나타낸다. 채널 용량은 단위 시간당 심볼의 수(numbers of symbols per unit time)(예를 들어, 슬롯 기간(slot duration))으로 표현하고, 채널 용량이득(Gain)(channel capacity gain)은 단위가 없는 양이다.
블록 길이 n 및 변조-차수 m을 갖는 제안된 HMS-D1 및 HMS-D2는 블록 당
Figure 112015032996717-pat00015
의 전송 슬롯의 수를 필요로 한다.
n 개의 정보 심볼들이 블록에 배열되었다고 가정한다.
Figure 112015032996717-pat00016
에 대하여, Zj 가 1의 값을 취하는 확률 변수를 나타낸다고 하고, j번째 및 (j + 1)번째 정보 심볼들은 다르거나 그러지 않으면 0이다. 그러면, HMS-D1 또는 HMS-D2을 이용하는 n 개의 심볼들을 전송하기 위해 요구되는 슬롯들의 수는 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015032996717-pat00017
수학식(4)
그리고, 기대 값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015032996717-pat00018
수학식(5)
Zj 가 이진 랜덤 값이기 때문에, E[Zj]은 Pr(Zj = 1)와 같고, 그러므로 위의 식은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015032996717-pat00019
수학식(6)
Figure 112015032996717-pat00020
수학식(7)
위 식을 정리하면 아래와 같다.
Figure 112015032996717-pat00021
수학식(8)
상기 이론에 기반하여, 에러가 없는 채널을 가정한 하이브리드 방식의 기대되는 채널 용량은 아래와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112015032996717-pat00022
수학식(9)
에러가 없는 채널에서의 상기 기존 CSK 및 MSK 방식의 채널 용량 Cconv 은 슬롯 당 1에 불가 한다. 그러므로, 상기 제안된 방식에 의한 예상되는 채널 용량이득(Gain) G는 아래와 같이 얻어질 수 있다.
Figure 112015032996717-pat00023
수학식(10)
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록사이즈 변화에 따른 채널 용량이득(Gain)의 변화를 나타내는 도면이다.
도 6는 다양한 블록 길이에 대하여 제안된 HMS-D1 및 HMS-D2에 의해 달성된 채널 용량이득(Gain)을 나타낸다. 주어진 변조 차수에 대하여, 상기 채널 용량이득(Gain)은 블록 길이가 증가할수록 증가한다. 하지만, 용량이득(Gain)에서 증가의 비율은 블록 길이가 증가할수록 감소한다. 이러한 정보는 채널 용량이득(Gain) 및 수신기 복잡도 사이의 명확한 트레이드 오프 특성이기 때문에 변조기 설계에 있어서 매우 중요하다. 실용적인 관점에서, 이것은 작은 블록 길이를 사용하는 것이 좋은 것을 알려 준다: (1) 이것은 HMS-D1에서 요구되는 임계값의 수 및 HMS-D2에서 요구되는 분자 유형의 수에 비례하고 두 수신기 구조를 복잡하게 하기 때문에, 그리고, (2)최대 달성 가능한 채널 이득의 상당 부분이 블록 길이가 작을수록 달성될 수 있다(예를 들어, 이진 변조의 경우, n=4에서 상기 용량이득(Gain)은 거의 60%이지만, n=4로 증가함에 따라 35% 밖에 안 되는 추가 용량이득(Gain)을 얻을 수 있다.).
도 6는 또한 사용되는 변조 차수에 매우 의존하는 제안된 하이브리드 변조 방식의 달성 가능한 용량이득(Gain)을 나타낸다. 제안된 하이브리드 변조 방식의 더 낮은 변조 차수는 기존 변조 방식에 비해 채널 용량이득(Gain)을 더 높일 것이다. 예를 들어, 이진 변조에서, 채널 용량이득(Gain)은 거의 100%에 가까운 반면, 4진(quaternary) 변조는 33% 정도 이다. 이것은 심볼 스페이스가 더 적은 다른 심볼들의 수로 구성되기 때문에 DMC 에서 정보 심볼의 반복 차수가 높을수록 낮은 찬수 변조를 적용한다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (6)

  1. 하이브리드 변조 방법에 있어서,
    실행 길이 인코딩(RLE) 방식의 소스코딩 및 제1 변조방식 또는 제2 변조방식 중 어느 하나의 변조방식을 선택하고, 상기 소스코딩 및 상기 선택된 변조방식 통합하여 동시에 변조를 수행하는 단계; 및
    상기 선택된 변조방식과 동일한 방식을 이용하여 수신기에서 수신된 심볼들의 복조를 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 변조방식을 이용한 실행 길이 인식 하이브리드 변조 방법은,
    수신된 분자들의 각 유형의 분자들의 수를 계산하고, 상기 분자들 중 가장 높은 수를 갖는 분자 유형을 식별하고, 상기 분자 유형을 해당 정보 심볼과 맵핑하고, 실행 길이를 결정하고, 현재 슬롯에서 수신된 정보 심볼들은 상기 실행 길이인 것을 특징으로 하는 하이브리드 변조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변조방식 및 상기 제2 변조방식은 상기 하이브리드 변조를 수행하기 위해 변조 차수, 한 번에 전송될 수 있는 분자의 최대 수, 블록 길이를 이용하여 변조를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변조방식은,
    정보 심볼은 MSK를 이용하여 변조되는 반면, 상기 심볼의 실행 길이는 CSK를 이용하여 변조되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변조방식은,
    정보 심볼은 CSK를 이용하여 변조되는 반면, 심볼의 실행 길이는 MSK를 이용하여 변조 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 변조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변조방식을 이용한 실행 길이 인식 하이브리드 변조 방법은,
    수신된 분자들의 각 유형의 분자들의 수를 계산하고, 분자들 중 가장 높은 수를 갖는 분자 유형을 식별하고, 상기 식별된 분자 유형에 해당하는 심볼을 결정하고, 상기 분자 유형을 해당 실행 길이에 맵핑하고, 현재 슬롯에서 수신된 정보 심볼들은 상기 실행길이인 것을 특징으로 하는 하이브리드 변조 방법.
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