KR101651683B1 - 통신 시스템에서의 채널 부호화 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서의 채널 부호화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 파운틴 부호(Fountain code)를 이용하여 입력 비트를 채널 부호화하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 사전 부호의 부호율과 LT(Luby-Transform) 부호의 부호화 비트들의 개수를 기반으로 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 차수를 결정하고, 상기 결정된 차수를 이용하여, 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 부호화에 사용되는 적어도 하나의 연관 비트를 LT 부호의 정보 비트들 중에서 선택하는 과정; 및 상기 선택된 연관 비트에 부호화 함수를 적용하여 상기 LT 부호의 부호화 비트를 생성한다.

Description

통신 시스템에서의 채널 부호화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHANNEL ENCODING IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서의 채널 부호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 채널 부호화 기술로써 파운틴 부호(Fountain code)를 이용하여 입력 비트를 부호화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 통신 시스템의 근본적인 목적은 통신 채널을 통하여 정보를 오류 없이 전달하는 것이다. 이때 통신 채널이 에러-프리(error-free) 충실도(fidelity)를 가질 경우에 수신자는 송신자가 전송한 데이터와 정확하게 동일한 데이터를 채널을 통하여 수신할 수 있다.
하지만 실제 응용에서 고려되는 통신 채널에서는 여러 가지 잡음 (noise)과 페이딩 (fading) 현상 및 심볼간 간섭 (inter-symbol interference, ISI) 등에 의한 정보의 왜곡이 발생하므로 이를 극복하기 위한 기술의 개발이 필수적이다.
최근에는 정보의 왜곡을 효율적으로 복원하여 통신의 신뢰도를 높이기 위한 방법으로서 오류정정부호 (error-correcting code)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
통상적으로 데이터 전송 량을 최대화하기 위해서는 통신 채널의 신뢰도와 전송되는 정보의 특성에 따라 최적의 성능을 가지도록 설계된 오류 정정 부호의 사용이 요구된다. 예를 들어 대부분 높은 충실도를 갖지만 특정한 시간 간격 동안 낮은 신뢰도를 갖는 통신 채널의 경우에는 연집 오류(burst error)에 강한 오류 정정 부호의 사용이 요구된다.
예를 들어, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등의 인터넷 기반 프로토콜(protocol)에서는 패킷 손실에 의한 영향을 극복하기 위한 방법으로 ARQ (Automatic Repeat reQuest) 기법이 사용되고 있다.
상기 ARQ 기법에서 수신장치가 패킷을 정상적으로 수신하였을 경우에는 송신장치에게 ACK (ACKnowledgement) 신호를 전송하고, 패킷에 오류가 있을 경우에는 송신장치에게 NACK (negative ACK) 신호를 전송한다. 상기 ARQ 기법에서, 송신장치는 수신장치에게 패킷을 전송하고, 수신장치에게서 상기 패킷에 대한 NACK 신호를 수신하였을 경우와 수신장치에게서 상기 패킷에 대한 ACK 신호를 수신하지 못한 경우 모두에 대하여 상기 패킷을 재전송한다.
이러한 ARQ 기법은 수신장치가 송신장치에 정보를 전달할 수 있는 충실도 높은 피드백 채널(feedback channel)이 존재할 경우에 송신장치와 수신장치 사이의 일대일 통신에서 효율적인 정보의 전달을 보장한다. 그러나 하나의 송신장치가 다수의 수신장치에 정보를 전달할 경우나 다수의 송신장치가 다수의 수신장치에 정보를 전달할 경우에는 ARQ 기법의 효율성은 급격하게 감소한다. 뿐만 아니라 피드백 채널의 충실도가 낮거나 상기 피드백 채널을 이용할 수 없을 경우에는 ARQ 기법의 적용이 어렵다.
따라서 다대다(multi-to-multi) 통신 시스템에서 이러한 ARQ 기법의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 파운틴 부호와 같은 소실 부호들(erasure codes)이 제안되고 있다.
파운틴 부호는 채널 코딩의 부호율(coding rate)을 (기존 정보의 양)/(부호화한 데이터의 양)으로 표현할 때, 부호화한 데이터의 양이 미리 정해지지 않기 때문에 비고정 코딩율(Rateless) 부호라고도 부른다. 상기 파운틴 부호는 송신단측에서 수신단에 대한 정보가 부족하거나 수신단의 수가 매우 많을 때처럼 양방향 정보 전송이 어려운 경우에도 단방향 전송만으로 에러 없이 완벽한 수신을 가능하게 한다는 장점이 있다.
랩터 부호(Raptor code)는 상기 파운틴 부호의 하나이며, 2004년 Amin Shokrollahi에 의하여 개발되었다. 또한 상기 랩터 부호는 DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)의 어플리케이션(application) 계층에서 표준 기술로 채택되었다. 상기 랩터 부호는 기존의 파운틴 부호인 루비 변환 부호(Luby-Transform code, 이하 'LT 부호'라 칭함)보다 복호화 과정의 연산량 측면에서 더 좋은 성능을 지니고 있다. 즉, LT 부호의 가장 큰 단점은 부호화 비트(coded bit)들로부터 정보 비트(information bit)들을 복구하는데 필요한 연산량이 선형적(linear)이지 못하다는 점이나, 상기 랩터 부호는 이러한 단점을 보완하여 부호화(coding) 연산량을 선형적인 범위 이내로 유지하면서 복호화 할 수 있게 한다.
한편, 일반적으로 전송되는 부호어(codeword)의 비트(즉, 부호화 비트) 중에 정보 비트(information bit)들이 포함되어 있는 '구조적 부호(systematic code)'는 부호어(codeword)의 비트 중에 정보 비트(information bit)들이 포함되지 않는 '비 구조적 부호(non-systematic code)'에 비하여 우수한 성능을 보이고 있다. 그러나 현재까지 제안된 랩터 부호는 '구조적인 부호'를 만들기 위하여 k개의 정보 비트에 대하여
Figure 112015043342691-pat00001
의 부호화 복잡도를 필요로 한다. 즉, 높은 부호화 복잡도로 인하여 '구조적인 부호'의 형태를 갖는 랩터 부호를 실질적으로 구현하지 못하였다. 따라서, 부호화 복잡도가 낮은 구조적 랩터 부호의 설계가 요구된다.
또한, 파운틴 부호의 경우 채널 상태에 따라 복호에 사용되는 수신 비트들의 개수가 달라지므로 이에 따른 최적의 부호화 방법이 요구된다.
본 발명에서는 파운틴 부호의 일 예로써 랩터 부호를 사용하는 통신 시스템에서 패리티 비트들과 함께 정보어(information word)를 전송하는 부호화 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명에서는 루비 변환 부호(LT 부호)를 사용하는 통신 시스템에서 부호화 비트(coded bit)의 개수에 따라 부호화 비트의 차수를 제어하는 부호화 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명에서는 LT 부호를 사용하는 통신 시스템에서 부호화 비트의 개수를 고려하여 LT 부호의 정보 비트(information bit)들을 선택하는 부호화 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은; 통신 시스템에서 송신장치의 채널 부호화 방법에 있어서, 사전 부호의 부호율과 LT(Luby-Transform) 부호의 부호화 비트들의 개수를 기반으로 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 차수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 차수를 이용하여, 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 부호화에 사용되는 적어도 하나의 연관 비트를 LT 부호의 정보 비트들 중에서 선택하는 과정과, 상기 선택된 연관 비트에 부호화 함수를 적용하여 상기 LT 부호의 부호화 비트를 생성하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는; 통신 시스템의 송신장치에 구비되는 채널 부호화 장치에 있어서, 사전 부호의 부호율과 LT(Luby-Transform) 부호의 부호화 비트들의 개수를 기반으로 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 차수를 결정하는 부호화 비트 차수 선택부와, 상기 결정된 차수를 이용하여, 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 부호화에 사용되는 적어도 하나의 연관 비트를 LT 부호의 정보 비트들 중에서 선택하는 연관 비트 선택부와, 상기 선택된 연관 비트에 부호화 함수를 적용하여 상기 LT 부호의 부호화 비트를 생성하는 부호화 비트 생성부를 포함한다.
본 발명은 정보 비트를 LT 부호의 부호화 비트로 전송하는 랩터 부호를 설계함으로써 부호화 복잡도가 낮은 구조적 랩터 부호를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 LT 부호를 사용하는 통신 시스템에서 부호어의 길이에 따른 최적의 부호화 비트의 차수 분포를 선택함으로써 부호화 및 복호화 성능을 개선한다.
그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 랩터 부호화기의 구성과 부호화 비트들의 출력 흐름을 예시한 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LT 부호의 부호화 과정을 팩토 그래프로 나타낸 예를 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LT 부호화기의 구성도;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 부호화 비트의 차수를 제어하는 부호화 비트 차수 선택부의 구성도;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 부호화 비트의 개수를 고려하여 LT 부호의 정보 비트들을 선택하는 연관 비트 선택부의 구성도;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 송신장치에 구비된 부호화기에 의해 수행되는 LT 부호화 절차의 흐름도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 랩터 부호를 사용하여 정보어(information word)를 전송하는 통신 시스템에서 부호화 성능을 향상시키기 위한 부호화 장치 및 방법을 제공한다. 이하에서, 정보 비트(information bit)와 부호화 비트(coded bit)는 각각 정보어(information word)와 부호어(codeword)를 구성하는 비트들을 의미한다.
또한, 본 발명은 LT 부호화기를 사용하는 통신 시스템에서 부호율에 상관없이 복호 성능을 향상시기기 위한 부호화 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예로써 새로이 구현하고자 하는 랩터 부호는 선형적으로 증감하는 시간과 연산량으로 부호화 및 복호화가 가능한 파운틴 부호의 일종으로 사전 부호(pre-code)와 LT 부호가 연접한(concatenated) 부호이다. 여기서, 상기 사전 부호는 상기 LT 부호에서 복원되지 못한 정보 비트를 복원하기 위하여 사용된다.
상기 랩터 부호의 부호화 과정에 있어, 사전 부호화기(pre-coder)는 k개의 정보 비트를 사용하여 r개의 용장 비트(redundant bit)를 생성한다. 이때, 상기 k개의 정보 비트와 상기 r개의 용장 비트를 통칭하여 '중간 비트(intermediate bit)'라 칭한다. 상기 랩터 부호의 부호화 비트(coded bit)들은 앞에서 정의된 k+r개의 중간 비트에 LT 부호화 과정을 적용함으로써 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 랩터 부호의 부호화 비트들은 통신 채널을 통하여 전송된다. 상기 채널을 통해 랩터 부호의 부호화 비트들을 수신한 수신장치는 랩터 부호의 복호화를 통해 상기 수신한 부호화 비트들로부터 정보 비트들에 대한 복원을 시도한다.
상기 랩터 부호의 복호화 과정은 LT 부호의 복호화를 통하여 중간 비트를 복원하는 과정과, 사전 부호의 복호화를 통하여 정보 비트를 복원하는 과정으로 분리되어 수행된다. 선택적으로, 상기 사전 부호의 복호화와 상기 LT 부호의 복호화가 하나의 프로세스로 수행될 수도 있다. 이때 수신장치는, 송신장치가 랩터 부호의 부호화 비트를 생성하는데 사용한 부호화 비트의 차수(degree) 및 부호화에 사용된 정보 비트들의 색인(index)을, 송신장치로부터 전달받거나 상기 송신장치와 동일한 과정을 통하여, 생성할 수 있어야 한다.
상기 랩터 부호는 부호화 비트들이 정보 비트들을 포함하는 구조적인 (systematic) 형태로 사용될 수 있다. 여기서, 전송되는 부호화 비트들 중에 정보 비트(information bit)들이 포함되어 있는 형태의 부호를 '구조적 부호(systematic code)'라고 부른다. 부호어가 채널을 통과할 때 소실이 발생하지 않는 경우 '구조적 부호'를 사용하면 복호 과정을 거치지 않아도 정보 비트를 복원할 수 있다는 장점을 가진다. 하지만, 현재까지 알려진 랩터 부호는이미 설명하였듯이 높은 부호화 복잡도로 인하여 구조적인 특징을 구비하고 있지 못하다.
따라서, 이하 본 발명의 실시 예에서는 랩터 부호의 성능을 향상시키기 위한 부호화 장치 및 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 랩터 부호화기의 구성과 부호화 비트들의 출력 흐름을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 랩터 부호화기(100)는 사전 부호화기(102)와 LT 부호화기(104)가 연접된(concatenated) 형태로 구성된다.
먼저, 상기 사전 부호화기(102)는 입력되는 정보 비트들(information bits)(s)을 사용하여 사전 부호화 패리티 비트들(pre-coded parity bits)(p1)을 출력한다. 상기 정보 비트들(s)과 상기 사전 부호화 패리티 비트들(p1)은 LT 부호화기(104)의 입력으로 제공된다. 그리고, 상기 LT 부호화기(104)는 입력되는 정보 비트들(s)과 사전 부호화 패리티 비트들(p1)에 부호화 함수를 적용하여 LT 부호화 패리티 비트들(LT-coded parity bits)(p2)을 출력한다.
상기 사전 부호화기(102)에 입력되는 비트들(즉, 정보 비트들)(s)과 상기 LT 부호화기(104)에 입력되는 비트들(즉, 정보 비트들)(s 및 p1)을 구분하기 위하여, 전자를 랩터 부호의 정보 비트들(information bits of Raptor code)이라 칭하고 후자를 LT 부호의 정보 비트들(information bits of LT code)이라 칭하도록 한다. 또한 설명의 편의상, 상기 사전 부호화 패리티 비트들(p1)을 제1 패리티 비트들이라 하고, LT 부호의 출력 비트들(output bits of LT code)(p2)인 LT 부호의 부호화 비트들(coded bits of LT code) 을 제2 패리티 비트들(p2)이라 지칭하도록 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 LT 부호의 부호화 비트들은 LT 부호화 패리티 비트들(p2)만을 지칭하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 랩터 부호의 부호화 비트들(coded bits of Raptor code)은 랩터 부호의 정보 비트들(s), 사전 부호화 패리티 비트들(p1), 및 LT 부호의 패리티 비트들(p2)을 모두 지칭하는 것임을 유의하여야 한다.
즉, 상기 랩터 부호화기(100)는 상기 사전 부호화 패리티 비트들(p1) 및 상기 LT 부호화 패리티 비트들(p2)과 함께 정보 비트들(s)을 출력한다. 본 발명에 따른 랩터 부호의 부호화 비트는 정보 비트들(s)을 포함하므로, 본 발명에 따른 랩터 부호의 부호화 비트는 구조적인(systematic) 특성을 갖는다. 그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신장치는 상기 정보 비트들(s), 사전 부호화 패리티 비트들(P1), 및 LT 부호화 패리티 비트들(P2)를 통신 채널을 통하여 수신장치로 전송한다.
삭제
한편, 전술한 바와 같이, 상기 랩터 부호의 복호화는 LT 부호의 복호화를 통하여 중간 비트를 복원하는 과정과, 사전 부호의 복호화를 통하여 정보 비트를 복원하는 과정으로 분리되어 수행된다. 이때, 수신장치는, 송신장치가 랩터 부호의 부호화 비트를 생성하는데 사용한 부호화 비트의 차수 및 부호화에 사용한 정보 비트들의 색인(index)을, 송신장치로부터 전달받거나 상기 송신장치와 동일한 과정을 통하여, 생성할 수 있어야 한다.
상기 LT 부호화 패리티 비트들(p2)의 길이는 제한적이지 않다. 채널 상황이 매우 좋을 경우, 수신장치는 상기 정보 비트들(s)과 사전 부호화 패리티 비트들(p1)을 기반으로 복호화가 가능하다. 상대적으로 채널 상황이 비교적 좋을 경우, 수신장치는 상기 정보 비트들(s)과 사전 부호의 패리티 비트들(p1)외에도 LT 부호화 패리티 비트들(p2) 중 일부 패리티 비트들을 기반으로 복호화한다. 또한, 채널 상황이 매우 좋지 않을 경우, 수신장치는 상기 정보 비트들(s), 사전 부호의 패리티 비트들(p1), 및 모든 LT 부호화 패리티 비트들(p2)을 기반으로 복호화한다. 이처럼, 채널의 상황에 따라 복호에 사용되는 수신 비트들의 개수가 달라지며, 특히 복호에 사용되는 LT 부호화 패리티 비트들의 개수가 크게 달라짐을 알 수 있다.
따라서, 파운틴 부호의 경우, 복호화를 위하여 채널 상태에 따라서 다르게 사용되는 수신 비트들의 개수에 적응적으로 최적의 LT 부호어를 생성하는 방법이 요구된다.
이하에서는, LT 부호를 사용하는 통신 시스템에서 부호율에 상관없이 복호 성능을 향상시기기 위한 부호화 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
특히, LT 부호를 사용하는 통신 시스템에서 부호어 길이(즉, 부호화 비트들의 개수)에 따라 부호화 비트의 차수를 제어하는 방법이 먼저 설명되고, (도 5에 대응하는 설명과 관련하여)부호화 비트의 개수를 고려하여 LT 부호의 정보 비트들을 제한하는 방법에 대해 구체적으로 설명될 것이다.
삭제
LT 부호의 부호화 비트(즉, 제2 패리티 비트) 하나는 1개 이상의 LT 부호의 정보 비트들을 파라미터로 가지는 부호화 함수를 사용하여 계산될 수 있다. 이때 부호화 비트들 각각은 다른 부호화 비트들과 독립적으로 생성된다. 그리고 생성 가능한 부호화 비트의 개수는 이론적으로 무한대이며, 특정 응용에 있어서는 어떤 값으로 제한될 수 있다.
한편 LT 부호의 부호화 비트의 생성을 위해 사용되는 부호화 함수의 대표적인 예로는 LT 부호의 정보 비트들에 대해 배타적 논리합(XOR) 연산을 취하여 LT 부호의 부호화 비트를 계산하는 방법이 있다. 이때 상기 LT 부호의 부호화 비트를 계산하기 위하여 사용된 LT 부호의 정보 비트들을 LT 부호의 부호화 비트의 '연관 비트(associated bit)'라 하고, 상기 연관 비트의 개수를 ' LT 부호의 부호화 비트의 차수'라 한다.
일반적으로 LT 부호에 있어 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포(degree distribution)는 하기의 <수학식 1>과 같은 다항식 형태로 나타낼 수 있다.
Figure 112010029613118-pat00003
상기 <수학식 1>에서 k는 LT 부호화 절차에서 사용되는 LT 부호의 정보 비트의 총 개수이며, ai는 임의로 선택된 LT 부호의 부호화 비트의 차수가 i일 확률이다. 즉, 상기 <수학식 1>은, 임의의 LT 부호의 부호화 비트의 차수가 1일 확률은 a1 이고, 임의의 LT 부호의 부호화 비트의 차수가 2일 확률은 a2이며, 임의의 LT 부호의 부호화 비트의 차수가 k일 확률은 ak임을 나타낸다. 이때, a1 + a2 + ... + ak= 1 이다.
상기 <수학식 1>과 같은 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포는 LT 부호의 성능을 결정하는 중요한 요소이다.
한편 부호화 함수로 XOR 함수를 사용하는 LT 부호화 과정은 하기와 같이 정리할 수 있다.
< LT 부호화 과정 >
단계 1: 주어진 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포를 고려하여 최적의 차수를 선택(또는 결정)한다.
단계 2: 선택된 차수에 상응하는 개수의 서로 다른 LT 부호의 정보 비트(information bits of LT code)들을 균등한 확률로 랜덤하게 선택한다.
단계 3: 선택된 정보 비트들에 대해 XOR 연산을 수행함으로써 LT 부호의 부호화 비트를 생성한다.
상기 LT 부호화 과정을 통해 생성된 LT 부호의 부호화 비트들은 송신장치에 의해 통신 채널을 통해 전송되며, 수신장치는 상기 LT 부호의 부호화 비트들을 수신하여 LT 부호의 복호화를 통해 LT 부호의 정보 비트들의 복원을 시도한다.
상기 LT 부호의 복호화는, LT 부호를 표현하는 팩토 그래프 상에서의 메시지 전달(message passing)을 통하여 수행되거나, LT 부호의 정보 비트와 LT 부호의 부호화 비트의 관계를 나타내는 선형 방정식(linear equation)의 해를 구하는 과정으로 수행된다. 이때 수신장치는, LT 부호의 부호화 비트의 차수 및 부호화에 사용된 LT 부호의 정보 비트들의 색인(index) 값을, 송신장치로부터 전달받거나 상기 송신장치와 동일한 과정을 통하여, 생성할 수 있어야 한다는 점에 유의한다.
도 2는 LT 부호의 부호화 과정을 팩토 그래프로 나타낸 일 예를 보이고 있다. 도 2에서 보이고 있는 팩토 그래프는 4개의 LT 부호의 정보 비트들 X(1)(202), X(2)(204), X(3)(206), X(4)(208)과 5개의 LT 부호의 부호화 비트들 Z(1)(210), Z(2)(212), Z(3)(214), Z(4)(216), Z(5)(218)로 이루어진다. 그리고 부호화 함수로써 배타적 논리합 (XOR) 연산인
Figure 112015043342691-pat00004
을 사용한다. 그리고 여기서 LT 부호의 정보 비트는 부호화를 위해 입력되는 비트를 의미한다.
정보 비트의 차수는 상기 정보 비트가 부호화 함수에 사용되는 횟수이고, 부호화 비트의 차수는 상기 부호화 비트가 부호화 함수에 사용되는 정보 비트의 개수로 표현될 수 있다. 도 2의 경우를 예를 들면, 정보 비트 X(1), X(2), X(3), X(4)는 각각 2, 3, 2, 1의 차수를 가지며, 부호화 비트 Z(1), Z(2), Z(3), Z(4), Z(5)는 각각 1, 2, 2, 2, 1의 차수를 갖는다.
도 2에 나타낸 LT 부호에서 LT 부호의 정보 비트들과 LT 부호의 부호화 비트들의 관계는 하기 <수학식 2>로 정의될 수 있다.
Figure 112010029613118-pat00005
이때, 도 2에 나타낸 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포는 하기 <수학식 3>과 같다.
Figure 112010029613118-pat00006
만약 상기 LT 부호의 부호화 비트의 개수가 충분히 많다면, LT 부호의 정보 비트들은 통계적으로 동일한 차수를 가지게 된다. LT 부호의 부호화 비트의 개수가 증가함에 따라 복호 성능은 감소하게 된다. LT 부호의 부호화 비트는 LT 부호의 부호화 비트의 개수에 따라 다른 차수 분포를 가지게 된다. 따라서, LT 부호의 부호화 비트의 최적의 차수 분포를 획득하는 방안이 요구된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포는 하기 규칙을 통해 구할 수 있다.
<규칙 1>
입력되는 LT 부호의 정보 비트들의 차수 분포는 최대한 균일하다고 가정하고, LT 부호의 부호화 비트의 차수를 다양하게 결정한다. 즉, 상기 수학식 1의 변수 x의 차수들을 다양하게 선택하도록 한다.
<규칙 2>
상기 결정된 LT 부호의 부호화 비트의 차수에 대하여 잡음 임계치를 최대화할 수 있도록 한다. 이때 잡음 임계치 값은 알려져 있는 차분 진화(differential evolution) 방법을 사용하여 구한다.
즉, 상기 LT 부호의 부호화 비트의 차수를 다양하게 변화시켜 가면서 부호화를 수행하고, 상기 부호화가 수행된 부호를 복호 하였을 때 에러가 발생하지 않는 잡음의 최대값인 잡음 임계치 값들을 구한다. 그리고, 각각의 차수 분포들에 대하여 상기 잡음 임계치 값이 가장 높게 나오는 차수 분포를 선택하도록 한다.
<규칙 3>
최적의 차수 분포는 LT 부호의 부호화 비트의 개수에 따라 변경될 수 있다. 그러므로 LT 부호의 부호화 비트의 개수를 구간별로 나누어 최적의 차수 분포를 구한다. 이때 기존 구간에 대하여 최적의 차수 분포를 기반으로 하고 새로운 구간에 대하여 새로운 최적의 차수 분포를 구하도록 한다. 여기서, 상기 구간은 LT 부호의 부호화 비트의 개수가 0~X, X~Y, Y~Z 인 구간 등으로 나눌 수 있다.
이하에서는, 상기 규칙들에 의거하여 LT 부호의 부호화 비트의 최적의 차수 분포를 구하는 방법에 대해 하기 표들을 참조하여 설명하도록 한다.
예를 들어, 하기 표 1은 사전 부호(pre-code)의 부호율이 1/2인 경우 BEC(Binary erasure channel) 채널에서 최적화된 LT 부호의 부호화 비트의 차수를 나타낸다. 정보어 길이를 k라 할 때,
Figure 112015043342691-pat00024
은 부호어 길이가 4.0k보다 짧은 길이에 대해 최적화된 부호화 비트의 차수 분포이며,
Figure 112015043342691-pat00025
는 부호어 길이가 4.0k 이상이고 6.0k보다 짧은 경우에 대해 최적화된 부호화 비트들의 차수 분포이다.
Figure 112015043342691-pat00026
는 부호어 길이가 6.0k 이상인 경우에 대해 최적화된 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포이다.
Figure 112010029613118-pat00010
상기 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포는 채널과 사전 부호의 부호율에 따라 다르게 생성할 수 있다.
하기 표 2는 사전 부호의 부호율이 1/2이고, AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널일 경우 최적화된 LT 부호의 부호화 비트의 차수 분포를 나타낸다.
Figure 112010029613118-pat00011
하기 표 3은 사전 부호의 부호율이 0.95이고, AWGN 채널일 경우 최적화된 부호화 비트의 차수 분포를 나타낸다.
Figure 112010029613118-pat00012
상기 표 2 및 표 3은 수신 비트들의 개수를 기준으로 작성되어 있는데, 전송 비트들의 개수는 상기 표 2, 3에서의 수신 비트들의 개수를 이용하여 하기 수학식 4와 같이 구할 수 있다.
Figure 112015043342691-pat00028
이처럼, 본 발명에 따른 랩터 부호화기는 패리티 비트들과 함께 정보어를 전송함하면서도 부호화 율 및 LT 부호의 부호화 비트들의 길이를 고려함으로써 채널 상태에 따른 최적의 차수 분포를 선택하여 부호화를 수행함으로써, 부호화 및 복호화의 복잡도가 낮은 구조적 랩터 부호를 생성할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LT 부호화기(104)의 구성을 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 상기 LT 부호화기(104)는 LT 부호의 정보 비트 버퍼(310), 부호화 함수 선택부(320), 부호화 비트 차수 선택부(330), 연관 비트 선택부(340), 부호화 비트 생성부(350)을 포함한다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LT 부호화기를 구현함에 있어서 상기 도 3이 도시하고 있는 모든 구성요소를 포함해야만 하는 것은 아니다. 즉, 도 3이 포함하는 구성 요소들의 일부만을 포함하여도 LT 부호화기는 구현될 수 있다.
먼저, 하나의 파일(file) 또는 그 일부를 구성하는 k개의 LT 부호의 정보 비트들 X(0), X(2), …, X(K-1)는 LT 부호의 정보 비트 버퍼(310)에 순차적으로 저장된다.
부호화 비트 차수 선택부(330)는 부호화 비트 생성부(350)의 출력 비트의 개수(즉, LT 부호의 부호화 비트의 개수) N과 사전 부호의 부호율 R을 입력으로 한다. 선택적으로, 상기 사전 부호의 부호율 R과 상기 출력 비트의 개수 N을 다른 구성요소로부터 입력 받을 수 있는데, 상기 다른 구성요소는 별도로 구비되는 제어부(controller)와 같은 구성요소가 될 수 있다. 또한 선택적으로, 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)는 상기 사전 부호의 부호율 R과 상기 출력 비트의 개수 N을 다른 구성요소에서 선택하지 아니하고 스스로 결정할 수도 있다. 그리고 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)는 전술한 규칙들에 의거하여 획득한 차수 분포를 기초로 LT 부호의 부호화 비트의 차수(W)를 선택한다. 여기서, 상기 LT 부호의 부호화 비트의 차수 W는 k개의 입력 비트들(LT 부호의 정보 비트들) 중 LT 부호의 부호화 비트를 생성하기 위해 요구되는 입력 비트의 개수를 의미한다. 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)의 구체적인 동작에 대해서는 이하에서 후술될 것이다.
상기 부호화 비트 차수 선택부(330)는 상기 출력 비트의 개수 N 값에 따라 서로 다른 차수 분포들을 선택할 수 있다. 이때, 상기 차수 분포들은 미리 설정되고 테이블 등의 형태로 저장될 수 있다. 그리고, 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)는 상기 선택한 차수 W를 연관 비트 선택부(340)와 부호화 비트 생성부(350)로 제공한다.
상기 연관 비트 선택부(340)는 상기 차수 W를 입력으로 하고, 상기 차수 W를 이용하여 LT 부호의 부호화 비트를 생성하기 위한 적어도 하나의 LT 부호의 정보 비트 즉, 연관 비트를 선택한다. 구체적으로, 상기 연관 비트 선택부(340)는 연관 비트의 인덱스 값을 결정함으로써 상기 연관 비트를 선택하는 방법을 사용할 수도 있다. 상기 연관 비트 선택부(340)가 연관 비트의 인덱스 값을 결정할 때, 소정의 방식에 의하여 상기 인덱스 값들을 저장할 수도 있고, 매번 생성할 수도 있다. 상기 연관 비트 선택부(340)가 상기 인덱스 값들을 매번 생성하는 경우에 소정의 키(key) 값을 이용하여 상기 인덱스 값들을 생성할 수 있는데, 상기 키 값은 수신장치도 알 수 있도록 함으로써 LT 부호화에 사용된 연관 비트의 인덱스를 복호화에 이용할 수 있다. 상기 연관 비트 선택부(340)의 구체적인 동작에 대해서는 이하에서 후술될 것이다.
상기 연관 비트 선택부(340)는 선택된 적어도 하나의 연관 비트에 의해 연관 비트 목록(AL; Associated-bits List)을 생성할 수 있다. 여기서 상기 연관 비트 목록 AL은 k개의 입력 비트들(즉, LT 부호의 정보 비트들) 중 상기 선택된 차수 W 만큼의 입력 비트들을 가리키는 인덱스들의 목록이다. 상기 연관 비트 선택부(340)는 상기 생성한 연관 비트 목록(AL)을 상기 부호화 비트 생성부(350)로 제공한다.
상기 부호화 비트 생성부(350)는 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)에 의해 제공된 LT 부호의 부호화 비트의 차수(W)와 상기 연관 비트 선택부(340)에 의해 제공된 연관 비트 목록(AL)을 이용하여, 상기 LT 부호 정보 비트 버퍼(310)에 저장된 k개의 입력 비트들 중 상기 차수(W)만큼의 입력 비트에 대해 부호화 함수를 적용하여 부호화 비트 (Z)를 생성 및 출력한다.
선택적으로, 상기 부호화 비트를 생성하기 위해 적용되는 부호화 함수 F를 선택적으로 사용하기 위한 부호화 함수 선택부(320)를 추가로 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는 부호화 함수 F로써 XOR 함수를 가정하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부호화 비트 차수 선택부의 구성을 도시하고 있다.
상기 부호화 비트 차수 선택부(330)는 LT 부호의 부호화 비트의 차수를 제어한다. 도 4를 참조하면, 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)는 부호화 비트 개수 카운터(400), 부호화 비트 차수 분포 선택기(410), 부호화 비트 차수 선택기(420) 및 부호화 비트 차수 업데이트기(430)를 포함한다.
부호화 비트 개수 카운터(400)는 상기 부호화 비트 생성부(350)의 출력 비트의 개수(N) 및/또는 사전 부호의 부호율(R)을 상기 부호화 비트 차수 분포 선택기(410)로 출력한다. 상기 출력 비트의 개수(N) 및/또는 사전 부호의 부호율(R)은 제어부와 같은 다른 구성요소로부터 상기 부호화 비트 개수 카운터(400)로 입력된 값일 수도 있고, 상기 부호화 비트 개수 카운터(400)가 스스로 계산한 값일 수도 있다. 상기 부호화 비트 개수 카운터(400)는 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)의 내부에서 구현되는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)의 외부에서 구현될 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
부호화 비트 차수 분포 선택기(410)는 상기 부호화 비트 개수 카운터(400)로부터 입력된 출력 비트의 개수(N)와 사전 부호의 부호율(R)를 기반으로 하여 최적의 부호화 비트의 차수 분포를 선택한다. 예를 들면, 상기 부호화 비트 차수 분포 선택기(410)는 전술한 표 1 내지 표3에서 나타내는 부호화 비트의 차수 분포
Figure 112015043342691-pat00027
중 최적의 차수 분포를 선택한다.
부호화 비트 차수 선택기(420)는 상기 부호화 비트 차수 분포 선택기(410)로부터 입력된 차수 분포(
Figure 112015043342691-pat00014
)를 기초로 현재 부호화 비트의 차수를 결정한다. 부호화 비트 차수 업데이트기(430)는 상기 부호화 비트 차수 선택기(420)에 의해 선택된 차수에 따라 현재 부호화 비트의 차수를 갱신한다.
예를 들어, 상기 부호화 비트 차수 분포 선택기(410)에서 차수 분포
Figure 112010029613118-pat00015
= 2/10 x2 + 8/10 x10를 선택했다면, 부호화 비트 차수 선택기(420)에서는 차수 2와 차수 10 중 하나를 선택한다. 만약, 상기 부호화 비트 차수 선택기(420)가 차수 10을 선택한 경우, 부호화 비트 차수 업데이트기(430)는 차수 분포
Figure 112010029613118-pat00016
의 계수인 2/10와 8/10을 갱신한다. 따라서, 10개의 출력 비트를 생성할 경우 10개 중 1개가 선택되었고 9개가 남았으므로 부호화 비트의 차수 분포
Figure 112010029613118-pat00017
의 계수는 각각 2/9와 7/9로 갱신된다.
이상 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라 부호화 비트의 차수를 제어하는 부호화 비트 차수 선택부(330)의 구성 요소들에 대해 도 4를 기반으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 구현 방식에 따라 구성 요소들의 입력 신호 및 출력 신호들은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 일부 구성 요소들이 생략될 수 있다. 뿐만 아니라 일부의 구성 요소들이 서로 통합되거나 부가적인 제어 신호를 포함할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연관 비트 선택부의 구성을 도시하고 있다.
상기 연관 비트 선택부(340)는 LT 부호의 부호화 비트의 개수를 고려하여 LT 부호의 정보 비트들을 선택한다.
도 5를 참조하면, 상기 연관 비트 선택부(340)는 부호화 비트 개수 카운터(500), LT 부호어 정보 비트 결정기(510) 및 연관 비트 선택기(520)를 포함한다.
부호화 비트 개수 카운터(500)는 현재까지 출력된 부호화 비트들의 개수 N을 계산하여 LT 부호어 정보 비트 결정기(510)로 출력한다. 여기서, 상기 부호화 비트 개수 카운터(500)는 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)의 내부에서 구현되는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 부호화 비트 개수 카운터(500)는 상기 연관 비트 선택부(340)의 외부에서 구현될 수도 다.
LT 부호어 정보 비트 결정기(510)는 상기 부호화 비트 개수 카운터(500)로부터 입력된 부호화 비트의 개수를 기초로 랩터 부호의 정보 비트들(s)과 사전 부호의 패리티 비트들(p1)중 일부분을 선택하여 연관 비트 선택기(520)로 출력한다.
채널 상태가 좋지 않아 복호화기에서 LT 부호의 부호화 비트들(즉, 제2 패리티 비트들)(p2)을 많이 사용하는 경우에는 사전 부호화 부호어(pre-coded codeword)의 부호율을 높게 하여야 복호 성능이 향상되고, 채널 상태가 좋아서 LT 부호의 부호화 비트들(즉, 제2 패리티 비트들)(p2)를 적게 사용하는 경우에는 사전 부호화 부호어의 부호율을 낮게 하여야 복호 성능이 향상된다. 따라서, LT 부호어 정보 비트 결정기(510)는 상기 입력된 N 값에 따라서 LT 부호화기에 입력되는 비트들(즉, LT 부호의 정보 비트들)을 일부분으로 제한함으로써 복호 성능을 향상 시킬 수 있게 된다.
예를 들면, 도 1에 도시된 랩터 부호의 정보 비트들은 s= (s1, s2, s2, ..., s100)이고, 제1 패리티 비트들은 p1 = (p1,1 , p1,2 , ..., p1,50) 이라고 가정한다. 이때, 상기 랩터 부호의 정보 비트들(s)과 상기 제1 패리티 비트들(p1)은 LT 부호의 정보 비트들이다.
상기 LT 부호어 정보 비트 결정기(510)는 상기 부호화 비트 개수 카운터(500)로부터 입력된 부호화 비트의 개수 N를 기반으로 하여 상기 랩터 부호의 정보 비트들 s= (s1, s2, s2, ..., s100)과 상기 제1 패리티 비트들 중 일부 패리티 비트들 p1' = (p1,1 , p1,2 , ..., p1,10)을 선택할 수 있다.
연관 비트 선택기(520)는 상기 LT 부호어 정보 비트 결정기(510)에서 선택된 비트들 중에서 상기 부호화 비트 차수 선택부(330)에서 선택된 차수(W)만큼 연관 비트들을 선택하고, 선택된 연관 비트들을 부호화 비트 생성부(350)로 제공한다.
이상 전술한 바와 같이, 부호화 비트의 개수를 고려하여 LT 부호의 정보 비트들을 선택하는 연관 비트 선택부(340)의 구성 요소들에 대해 도 5를 기반으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 구현 방식에 따라 구성 요소들의 입력 신호 및 출력 신호들은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 일부 구성 요소들이 생략될 수 있다. 뿐만 아니라 일부의 구성 요소들이 서로 통합되거나 부가적인 제어 신호를 포함할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 송신장치에 구비된 LT 부호화기에 의해 수행되는 LT 부호화 절차의 일 예를 보이고 있다.
도 6을 참조하면, 송신장치의 부호화기는 610 단계에서 입력 비트들(LT 부호의 정보 비트들) X(0), X(1), ..., X(k-1)을 수신한다. 여기서, 상기 입력 비트들은 도 1에 도시된 랩터 부호의 정보 비트들(s)과 사전 부호화 패리티 비트들(p1)을 의미한다.
상기 LT 부호화기는 620 단계에서 상기 입력 비트를 기초로 LT 부호화 과정을 수행하기 전에 LT 부호의 부호화 비트의 색인을 초기화한다. 예를 들어, 상기 색인을 나타내는 변수 i를 1로 초기화 할 수 있다.
상기 LT 부호화기는 630 단계에서 LT 부호의 부호화 비트의 개수(N)와 사전 부호의 부호율(R)을 기반으로 하여 전술한 최적의 차수 분포를 선택하고, 선택된 차수 분포를 기초로 LT 부호의 부호화 비트의 차수(W)를 선택(또는 결정)한다. 여기서, 상기 부호화 비트의 차수(W)는 k개의 입력 비트들 중 LT 부호의 부호화 비트를 생성하기 위해 요구되는 입력 비트의 개수를 의미한다..
상기 LT 부호화기는 640 단계에서 상기 입력 비트 X(0), X(1), ..., X(k-1) 중에서 부호화 비트의 차수 W만큼의 연관 비트를 선택한다.
상기 LT 부호화기는 650 단계에서 LT 부호의 부호화 비트의 차수(W)와 선택된 연관 비트를 기반으로 LT 부호의 부호화 비트를 생성한다. 즉, 상기 LT 부호화기는 k개의 입력 비트들 중 상기 LT 부호의 부호화 비트의 차수(W) 개의 연관 비트들에 대해 부호화 함수를 적용하여 부호화 비트를 생성한다.
상기 부호화기는 660 단계에서 추가로 생성할 부호화 비트가 존재하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 생성하고자 하는 상기 LT 부호의 부호화 비트의 개수 N과 상기 색인 i가 동일한지 여부로 판단할 수 있다. 만약 추가적인 부호화 비트의 생성이 필요하다고 판단되면(예를 들어, i < N 이면), 상기 부호화기는 670 단계에서 상기 색인 i의 값을 1 증가 시키고 상기 630 단계 내지 상기 650 단계를 반복하여 수행한다.
한편, 추가적인 부호화 비트의 생성이 필요하지 않다면(예를 들어, i >= N 이면), 상기 부호화기는 입력 비트에 의해 부호화 비트를 생성하는 부호화 작업을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기 통신 채널은 송신장치와 수신장치가 공간적으로 떨어져 있는 유선 및 무선 채널뿐만 아니라 저장 매체에 정보를 저장한 이후에 필요한 시간에 원하는 정보를 추출하여 사용하는 시간적인 채널 및 상기 공간적인 채널과 상기 시간적인 채널의 혼합된 형태를 포함한다.
또한 상기 통신 채널을 통해 전달되는 정보는 통상적인 텍스트 및 음성 정보 이외에도 비디오나 오디오 파일 등의 멀티미디어 정보와 특정 응용을 위한 시그널링 정보와 데이터 파일 등을 포함하는 포괄적인 개념이다.

Claims (14)

  1. 통신 시스템에서 송신장치의 채널 부호화 방법에 있어서,
    사전 부호의 부호율과 LT(Luby-Transform) 부호의 부호화 비트들의 개수를 기반으로 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 차수 분포를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 차수 분포를 기반으로 상기 부호화 비트들의 차수를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 부호화 비트들의 차수를 기반으로, 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 부호화에 사용되는 적어도 하나의 연관 비트를 상기 LT 부호의 정보 비트들 중에서 선택하는 과정과,
    상기 선택된 적어도 하나의 연관 비트에 부호화 함수를 적용하여 적어도 하나의 부호화 비트를 생성하는 과정을 포함하며,
    상기 LT 부호의 부호화 비트들은 상기 부호화 비트들의 개수를 기반으로 복수개의 구간들로 나뉘며, 상기 차수 분포는 상기 구간들 각각에 대하여 선택됨을 특징으로 하는 채널 부호화 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차수 분포는 차분 진화(differential evolution) 방법에 의해 구해진 잡음 임계치를 최대화하는 차수 분포임을 특징으로 하는 채널 부호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연관 비트를 선택하는 과정은;
    상기 LT 부호의 부호화 비트들의 개수를 이용하여, 상기 연관 비트로 선택될 수 있는 상기 LT 부호의 정보 비트들을 일부분으로 제한하는 과정과,
    상기 LT 부호의 정보 비트들의 일부분에서 상기 적어도 하나의 연관 비트를 선택하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 채널 부호화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 생성된 LT 부호의 부호화 비트들과 함께 상기 LT 부호의 정보 비트들을 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 채널 부호화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 LT 부호의 정보 비트들은 사전 부호에 입력되는 정보 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 부호화 방법.
  7. 통신 시스템의 송신장치에 구비되는 채널 부호화 장치에 있어서,
    사전 부호의 부호율과 LT(Luby-Transform) 부호의 부호화 비트들의 개수를 기반으로 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 차수 분포를 선택하고, 상기 선택된 차수 분포를 기반으로 상기 부호화 비트들의 차수를 선택하는 부호화 비트 차수 선택부와,
    상기 선택된 부호화 비트들의 차수를 기반으로, 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 부호화에 사용되는 적어도 하나의 연관 비트를 상기 LT 부호의 정보 비트들 중에서 선택하는 연관 비트 선택부와,
    상기 선택된 적어도 하나의 연관 비트에 부호화 함수를 적용하여 적어도 하나의 부호화 비트를 생성하는 부호화 비트 생성부를 포함하며,
    상기 LT 부호의 부호화 비트들은 상기 부호화 비트들의 개수를 기반으로 복수개의 구간들로 나뉘며, 상기 차수 분포는 상기 구간들 각각에 대하여 선택됨을 특징으로 하는 채널 부호화 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 차수 분포는 차분 진화(differential evolution) 방법에 의해 구해진 잡음 임계치를 최대화하는 차수 분포임을 특징으로 하는 채널 부호화 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 연관 비트 선택부는, 상기 LT 부호의 부호화 비트들의 개수를 이용하여 상기 연관 비트로 선택될 수 있는 상기 LT 부호의 정보 비트들을 일부분으로 제한하고, 상기 LT 부호의 정보 비트들의 일부분에서 상기 적어도 하나의 연관 비트를 선택함을 특징으로 하는 채널 부호화 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 부호화 장치는, 상기 부호화 비트 생성부로부터 출력된 상기 LT 부호의 부호화 비트와 함께 상기 LT 부호의 정보 비트들을 전송함을 특징으로 하는 채널 부호화 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 LT 부호의 정보 비트들은 사전 부호에 입력되는 정보 비트들을 포함함을 특징으로 하는 채널 부호화 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 차수 분포는 상기 부호화 비트들이 각 구간에서 설정되고 최적의 차수 분포들 각각이 구간들 각각에 링크되는 테이블로부터 선택됨을 특징으로 하는 채널 부호화 방법.
  14. 제 7항에 있어서,
    상기 부호화 비트 차수 선택부는, 상기 부호화 비트들이 각 구간에서 설정되고 최적의 차수 분포들 각각이 구간들 각각에 링크되는 테이블로부터 선택된 차수 분포를 기반으로 상기 부호화 비트들의 차수를 선택함을 특징으로 하는 채널 부호화 장치.
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