KR102422275B1 - 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 및 복호화 방법과 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 정보 비트들에 기초하여 제1 패리티 집합과 제2 패리티 집합을 생성하는 과정과, 상기 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정과, 상기 정보 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과, 상기 정보 비트들, 상기 제1 패리티 집합, 상기 제2 패리티 집합과 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 부호어를 생성하는 과정을 포함한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 정보 비트들에 기초하여 제1 패리티 집합과 제2 패리티 집합을 생성하는 과정과, 상기 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정과, 상기 정보 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과, 상기 정보 비트들, 상기 제1 패리티 집합, 상기 제2 패리티 집합과 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 부호어를 생성하는 과정을 포함한다.
Description
본 개시는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 및 복호화 방법과 장치에 관한 것이다.
4G(generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 셀룰러 기반의 무선 통신 시스템에서 여러 종류의 채널 부호를 이용하여 채널 부호화를 수행한다. 채널 부호화에 사용되는 대표적인 채널 부호는 부호율이 1/3인 터보(turbo) 부호이다. 다수의 셀룰러 기반 무선 통신 시스템이 상기 터보 부호를 기반으로 하고 있다.
한편, 셀룰러 통신 시스템에서는 통신 환경에 따라 요구(required) 부호율이 가변될 수 있는데, 만일 요구 부호율이 1/3 이상인 경우에는 부호율이 1/3인 터보 부호에 천공(puncturing)을 적용한다. 반면, 요구 부호율이 1/3 이하인 경우에는 생성된 터보 부호어를 반복하여 계속 송신하는 방식을 사용하는데, 이러한 방법을 "반복 송신(repetition transmission)"이라고 한다. 부호율이 1/3인 터보 부호를 기반으로 한 채널 부호화는 3G통신 시스템 또는 4G 통신 시스템에서 사용되어 왔으며, 최근 진행되는 CIoT(Cellular Internet of Things) 표준에서도 채널 부호화 방식을 위한 채널 부호의 후보로서 고려되고 있다.
일반적인 채널 부호화 방식은 부호율이 1/3인 터보 부호를 기반으로 하므로 요구 부호율이 1/3 이하인 경우, 생성된 터보 부호어의 "반복(repetition)" 방식에 따라 필요한 패리티를 생성한다. 상기 반복 방식을 사용하면 요구 부호율이 점점 낮아짐에 따라 송신측에서 반복해서 송신한 비트들을 수신측에서 결합하여 복호에 사용함으로써 전력 이득을 얻을 수는 있다. 그러나 이러한 전력 이득은 일반적으로 낮은 부호율의 부호어를 생성해서 얻을 수 있는 부호 이득(coding gain)보다 작다. 즉, 반복 방식은 부호율이 낮아짐으로써 얻을 수 있는 부호 이득을 얻지 못한다. 이러한 성능 열화 요인은 부호율이 1/3 이하가 요구되는 3G/4G 통신이나 CIoT 등에서 시스템 성능 열화의 요인으로 작용한다.
본 개시의 실시예는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 및 복호화 방법과 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예는 무선 통신 시스템에서 요구 부호율에 따라 추가 패리티 비트를 생성하는 채널 부호화 방법 및 장치와 그에 대응하는 복호화 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 시 사용될 추가 패리티 비트 생성에 사용되는 정보 비트 또는 부호어 비트의 개수와 위치를 결정하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예는 무선 통신 시스템에서 소정 부호율을 기반으로 하는 부호화기 및 복호화기에서 상기 소정 부호율 이하의 영역에서 채널 부호화 및 복호화를 지원하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 실시예는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 시 복호 속도를 높이기 위한 복호화 스케줄링 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 정보 비트들에 기초하여 제1 패리티 집합과 제2 패리티 집합을 생성하는 과정과, 상기 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정과, 상기 정보 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과, 상기 정보 비트들, 상기 제1 패리티 집합, 상기 제2 패리티 집합과 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 부호어를 생성하는 과정을 포함한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법은, 정보 비트들과, 상기 정보 비트들에 기초하여 생성되는 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합을 포함하는 제1 부호어를 생성하는 과정과, 상기 제1 부호어의 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정과, 상기 제1 부호어의 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과, 상기 제1 부호어의 비트들과, 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 제2 부호어를 생성하는 과정을 포함한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 방법은, 부호어에 포함된 정보 비트들, 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합에 기초하여 상기 정보 비트들을 복호하는 제1 복호 과정과, 상기 부호어에 포함된 추가 패리티 비트와, 상기 제1 복호 과정의 결과를 이용하여 상기 추가 패리티 비트를 복호하는 제2 복호 과정을 포함하며, 상기 제2 복호 과정의 결과는 상기 제1 복호 과정에서 상기 정보 비트들의 복호를 위한 입력으로 사용됨을 특징으로 한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치는, 정보 비트들에 기초하여 제1 패리티 집합과 제2 패리티 집합을 생성하는 제1 부호화부와, 상기 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하고, 상기 정보 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 추가 패리티 비트 생성부와, 상기 정보 비트들, 상기 제1 패리티 집합, 상기 제2 패리티 집합과 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 부호어를 생성하는 부호어 생성부를 포함한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치는, 정보 비트들과, 상기 정보 비트들에 기초하여 생성되는 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합을 포함하는 제1 부호어를 생성하는 제1 부호화부와, 상기 제1 부호어의 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 추가 패리티 비트 생성부와, 상기 제1 부호어의 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과, 상기 제1 부호어의 비트들과, 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 제2 부호어를 생성하는 부호어 생성부를 포함한다.
본 개시가 제공하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 장치는, 부호어에 포함된 정보 비트들, 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합에 기초하여 상기 정보 비트들을 복호하는 제1 복호부와, 상기 부호어에 포함된 추가 패리티 비트와, 상기 제1 복호 과정의 결과를 이용하여 상기 추가 패리티 비트를 복호하는 제2 복호부를 포함하며, 상기 제2 복호부의 출력은 상기 제1 복호부에서 상기 정보 비트들의 복호를 위한 입력으로 사용됨을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 터보 부호화기에서 다양한 부호율을 지원하는 방식을 설명하는 도면,
도 2는 LTE 통신 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 MCS 테이블을 도시한 도면,
도 3은 현재 표준화가 진행 중인 CIoT 통신 시스템에서 고려되고 있는 MCS 테이블을 도시한 도면,
도 4는 본 개시의 제1 실시예에 의한 터보 부호화기 구성을 설명하는 도면,
도 5는 도 4에서 설명된 본 개시의 제1 실시예에 의한 추가 패리티 비트 생성부(407)에서 추가 패리티 비트를 생성하는 방식의 일 예를 설명하는 도면,
도 6은 본 개시의 제1 실시예에 의한 터보 복호기의 구성을 설명하는 도면,
도 7은 본 개시의 제2 실시예에 의한 터보 부호화기의 구성을 설명하는 도면,
도 8은 도 7에서 설명된 본 개시의 제2 실시예에 의한 추가 패리티 비트 생성부(707)에서 추가 패리티 비트를 생성하는 방식의 일 예를 설명하는 도면,
도 9는 본 개시의 제2 실시예에 의한 터보 복호기의 구성을 설명하는 도면,
도 10은 본 개시의 실시예들에 의한 추가 패리티 비트 복호기(1009)의 상세 동작을 설명하는 도면,
도 11은 본 개시의 실시예에 의한 복호 스케줄링 방식을 설명하는 도면,
도 12는 본 개시의 실시예에 의한 부호화 과정을 설명하는 도면,
도 13은 본 개시의 실시예에 의한 추가 패리티 비트의 생성 과정을 설명하는 도면,
도 14는 본 개시의 실시예들에 따라 추가 패리티 생성에 사용할 정보 비트의 위치를 결정하는 방식의 일 예를 설명하는 도면,
도 15는 본 개시의 실시예에 따라 단일 패리티 검사 부호를 이용하여 추가 패리티 비트를 생성한 경우의 성능을 설명하는 도면.
도 2는 LTE 통신 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 MCS 테이블을 도시한 도면,
도 3은 현재 표준화가 진행 중인 CIoT 통신 시스템에서 고려되고 있는 MCS 테이블을 도시한 도면,
도 4는 본 개시의 제1 실시예에 의한 터보 부호화기 구성을 설명하는 도면,
도 5는 도 4에서 설명된 본 개시의 제1 실시예에 의한 추가 패리티 비트 생성부(407)에서 추가 패리티 비트를 생성하는 방식의 일 예를 설명하는 도면,
도 6은 본 개시의 제1 실시예에 의한 터보 복호기의 구성을 설명하는 도면,
도 7은 본 개시의 제2 실시예에 의한 터보 부호화기의 구성을 설명하는 도면,
도 8은 도 7에서 설명된 본 개시의 제2 실시예에 의한 추가 패리티 비트 생성부(707)에서 추가 패리티 비트를 생성하는 방식의 일 예를 설명하는 도면,
도 9는 본 개시의 제2 실시예에 의한 터보 복호기의 구성을 설명하는 도면,
도 10은 본 개시의 실시예들에 의한 추가 패리티 비트 복호기(1009)의 상세 동작을 설명하는 도면,
도 11은 본 개시의 실시예에 의한 복호 스케줄링 방식을 설명하는 도면,
도 12는 본 개시의 실시예에 의한 부호화 과정을 설명하는 도면,
도 13은 본 개시의 실시예에 의한 추가 패리티 비트의 생성 과정을 설명하는 도면,
도 14는 본 개시의 실시예들에 따라 추가 패리티 생성에 사용할 정보 비트의 위치를 결정하는 방식의 일 예를 설명하는 도면,
도 15는 본 개시의 실시예에 따라 단일 패리티 검사 부호를 이용하여 추가 패리티 비트를 생성한 경우의 성능을 설명하는 도면.
하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 상기한 본 개시의 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.
이하에서 설명되는 본 개시의 실시예들은 설명의 편의를 위하여 분리된 것이지만, 상호 충돌되지 않는 범위 내에서 적어도 둘 이상의 실시예는 결합되어 수행될 수 있다.
이하에서 후술되는 용어들은 본 개시의 실시예들에서의 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 개시의 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 제안하는 장치 및 방법은 롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution: LTE) 이동 통신 시스템과, 롱 텀 에볼루션-어드밴스드(Long-Term Evolution-Advanced: LTE-A) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access: WCDMA) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers: IEEE) 802.16m 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet System: EPS)과, 모바일 인터넷 프로토콜(Mobile Internet Protocol: Mobile IP) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능하다.
본 개시의 설명에 앞서 터보 부호화기에 대하여 간략히 설명한다.
도 1은 일반적인 터보 부호화기에서 다양한 부호율을 지원하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 코드 블록(101)은 터보 부호기(103)로 입력되고, 터보 부호기(103)는 시스티메틱 비트들(111)과 제1 패리티 비트들(113) 및 제2 패리티 비트들(115)을 출력한다. 이 출력 비트들은 각각의 서브 블록 인터리버들(121, 123, 125)로 입력되어 인터리빙되어 출력되고, 인터리빙된 시스티메틱 비트들(131)과, 인터리빙 및 인터레이싱된 제1 패리티 비트들 및 제2 패리티 비트들(133)은 버퍼(140)의 대응하는 위치에 저장된다. 송신기는 요구 부호율에 따라 버퍼(140)에 저장된 비트들로부터 필요한 만큼의 비트들을 송신한다. 만일 요구 부호율이 1/3 이하인 경우에는 버퍼에 저장된 부호어를 계속해서 반복 출력하여 필요한 패리티 비트를 송신할 수 있다.
도 2는 LTE 통신 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 MCS 테이블을 도시한 것이다.
도 3은 현재 표준화가 진행 중인 CIoT 통신 시스템에서 고려되고 있는 MCS 테이블을 도시한 것이다.
도 2의 경우, CQI 인덱스 1~4(201)의 경우 유효 코딩율이 1/3(0.333) 이하인 채널 부호화가 필요하다. 또한, 도 3의 경우에도, MCS 인덱스 1~6(301)의 경우 부호율이 1/3 이하의 채널 부호화가 필요함을 알 수 있다. 이와 같이 셀룰러 통신에서는 부호율이 1/3 이하의 채널 부호화가 사용되는 비중이 적지 않다.
본 개시에서는 상술한 도 2 및 도 3의 경우와 같이, 소정 값(일 예로, 1/3) 이하의 부호율에 따라 채널 부호화를 수행할 때 더 효율적으로 채널 부호화를 수행하기 위한 방안을 제안한다.
본 개시의 상세한 설명에 앞서 본 개시의 기본 개념을 간략히 설명한다.
본 개시의 실시예에서는 부호화기에 부호어를 생성할 때 추가 패리티 비트를 생성하고 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하여 부호어를 생성한다. 이때, 추가 패리티 비트가 부호어에 포함되는 방식은, 기존의 부호화기에서 생성되는 부호어에 추가 패리티 비트가 병렬적으로 부가될 수도 있고(제1 실시예), 기존의 부호화기에서 생성되는 부호어에 추가 패리티 비트가 직렬적으로 부가될 수도 있다(제2 실시예). 또한, 이러한 채널 부호화 방법에 대응하는 채널 복호화 방법과 장치가 제안된다.
한편, 본 개시의 채널 복호화 시에는, 기존의 부호기에서 생성된 부호어를 복호하는 복호부와, 상기 추가 패리티 비트를 복호하는 복호부가 함께 존재하기 때문에, 복호 속도를 높이기 위하여 두 개의 복호부의 복호 횟수를 제어하기 위하여 복호 스케줄링을 수행한다.
본 개시의 실시예들의 부호화기는 기존의 터보 부호화기를 기반으로 하는 것으로 설명될 것이며, 그에 따라 기존의 부호율이 1/3인 터보 부호화기 동작은 그대로 유지되면서, 요구 부호율에 따라 필요한 양만큼 추가 패리티가 생성된다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 개시의 실시예들이 터보 부호화기에만 한정되는 것은 아니다.
이하에서 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 제1 실시예에 의한 부호화 및 복호 방식을 설명한다.
도 4는 본 개시의 제1 실시예에 의한 터보 부호화기 구성을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 터보 부호화기(400)는 부호화부 1(401), 인터리버(403), 부호화부 2(405)를 포함한다. 또한, 터보 부호화기(400)는 추가 패리티 비트 생성부(407)를 포함한다. 상기 부호화부 1(401), 인터리버(403), 부호화부 2(405)는 일반적인 터보 부호화기에 포함되는 구성이고, 본 개시에서 추가된 구성은 추가 패리티 비트 생성부(407)이다. 제1 실시예에서 추가 패리티 비트 생성부(407)는 부호화부 1(401), 인터리버(403), 부호화부 2(405)에 병렬로 연결된다. 여기서 추가 패리티 비트 생성부(407)는 하나 또는 이상의 추가 패리티 비트들을 생성하는데, 이때 생성되는 추가 패리티 비트의 개수는 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 결정된다.
한편, 본 개시에서 추가 패리티 비트 생성부(407)는 일 예로, 단일 패리티 검사 부호를 사용하는 것으로 가정한다. 즉, 추가 패리티 비트 생성부(407)는 단일 패리티 검사 부호를 사용하여 추가 패리티 비트를 생성할 수 있는데, 소정 개수(일 예로, 2개 또는 3개)의 정보 비트들을 XOR 연산하여 하나의 추가 패리티 비트를 생성할 수 있다. 이러한 방식으로 생성된 추가 패리티 비트들은 부호율 1/3로 부호화된 터보 부호어와 함께 최종적인 부호어로 생성되어 송신되어 요구 부호율을 만족시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 터보 부호어와 상기 추가 패리티 비트들은 부호어 생성부에서 생성될 수 있다. 이처럼 본 개시에서 제안된 방식으로 추가 패리티 비트를 생성하면, 동일한 방식으로 추가 패리티를 필요한 만큼 계속 생성할 수 있기 때문에 가능한 모든 정보 비트의 개수와 요구 부호율을 만족 시킬 수 있다.
도 4의 부호화기(400)에서 생성되는 부호어는, 정보 비트들(411)과 패리티 집합1(413) 패리티 집합 2(415) 뿐 아니라, 하나 또는 이상의 추가 패리티 비트들(417)을 포함한다.
한편, 상기 추가 패리티 생성 과정에서 주의할 점은 XOR 연산에 사용될 정보 비트의 개수와 위치를 결정하는 것이다. 상기 정보 비트의 개수와 위치는 부호화 성능에 큰 영향을 미치므로 성능 측면에서 최적화되어야 한다. 일반적으로 낮은 부호율을 가지는 채널 부호화는 낮은 SNR(signal-to-noise ratio) 영역에서 동작하며, 이때에는 추가 패리티 비트가 적은 개수의 정보 비트들로부터 생성되는 것이 성능 측면에서 좋다. 이러한 점 때문에 본 개시에서는 XOR 연산에 소정의 적은 개수(예를 들어, 2~3개)의 정보 비트들을 사용한다. 한편, 요구 부호율이 점점 낮아질수록 XOR 연산에 필요한 정보 비트들의 개수도 줄어드는 경향이 있다.
도 5는 도 4에서 설명된 본 개시의 제1 실시예에 의한 추가 패리티 비트 생성부(407)에서 추가 패리티 비트를 생성하는 방식의 일 예를 설명하는 도면이다.
앞서 도 4에서 설명된 바와 같이, 추가 패리티 비트들은 적은 개수(2개 또는 3개)의 정보 비트들에 XOR 연산을 적용하여 생성된다. 이때, 생성되는 추가 패리티 비트의 순서에 따라 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용되는 정보 비트의 위치가 달라진다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 추가 패리티 비트 1(511)은 3개의 정보 비트들(502, 503, 505)에 XOR 연산을 적용하여 생성되고, 추가 패리티 비트 2(513)는 2개의 정보 비트들(501, 504)에 XOR 연산을 적용하여 생성됨을 볼 수 있다. 상술한 도 5에 따란 추가 패리티 비트 생성 동작은 필요한 추가 패리티 비트가 모두 생성될 때까지 계속 수행된다.
도 6은 본 개시의 제1 실시예에 의한 터보 복호기의 구성을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 터보 복호기(600)는 BCJR 복호부 1(601), 인터리버(603), 역인터리버(605), BCJR(Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) 복호부 2(607) 및 추가 패리티 비트 복호부(609)를 포함한다. 상기 BCJR 복호부 1(601), 인터리버(603), 역인터리버(605) 및 BCJR 복호부 2(607) 일반적인 터보 복호기에 포함되는 구성이고, 본 개시에서 추가된 구성은 추가 패리티 비트 복호부(609)이다.
상기 추가 패리티 비트 복호부(609)는 도 4에서 생성된 추가 패리티 비트들을 처리한다. 즉, 추가 패리티 비트 복호부(609)는 추가 패리티 비트로부터 소정의 정보를 생성하여 터보 부호어의 복호 성능을 향상시키는 데 사용한다. 구체적으로, 추가 패리티 비트 복호부(609)에는 수신된 추가 패리티 비트들(417), BCJR 복호부들(601, 607) 사이에서 교환되는 정보 비트들의 LLR(log-likelihood ratio) 값들(604, 608)이 입력되고, 상기 입력들을 이용하여 정보 비트들을 위한 소정의 정보(611)를 출력하고, 상기 소정의 정보는 터보 복호기에 입력되는 정보 비트들의 LLR 값에 더해진다. 본 개시에 의한 터보 복호기는 이렇게 추가 패리티 비트 복호부(611)에서 출력된 값이 반영된 LLR 값을 이용하여 터보 복호를 수행한다. 이 같은 동작은 터보 부호의 반복 복호(iterative decoding)가 수행되는 매 반복(iteration)마다 반복되어 수행된다.
이하에서 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 개시의 제2 실시예에 의한 부호화 및 복호 방식을 설명한다.
도 7은 본 개시의 제2 실시예에 의한 터보 부호화기의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4의 부호화기(400)에서는 추가 패리티 비트 생성부(407)가 다른 구성들(401, 403, 405)과 병렬로 연결된 상태에서 정보 비트만을 이용하여 추가 패리티 비트를 생성하였다. 한편, 도 7의 부호화기(700)에서 추가 패리티 비트 생성부(707)는 다른 구성들(701, 703, 705)에 직렬로 연결되어, 상기 다른 구성들(701, 703, 705)에 의하여 부호율 1/3로 부호화되어 생성된 제1 부호어 비트들을 이용하여 추가 패리티 비트를 생성한다. 즉, 도 7의 부호화기(700)는 추가 패리티 비트들을 생성할 때에 정보 비트들과, 패리티 집합 1 및/또는 패리티 집합 2에 포함된 패리티 비트들을 이용한다는 점에서 도 4의 부호화기(400)와 다르다.
구체적으로, 도 7에서 터보 부호화기(700)는 부호화부 1(701), 인터리버(703), 부호화부 2(705)와, 직렬 연결된 추가 패리티 비트 생성부(707)를 포함한다. 터보 부호화기(700)에서는 정보 비트들과 패리티 집합 1(713) 및/또는 패리티 집합 2(715)에 포함된 패리티 비트들을 이용하여 제1 부호어(717)가 생성되고, 추가 패리티 비트 생성부(707)는 상기 생성된 제1 부호어(717)를 이용하여 추가 패리티 비트를 생성하고, 상기 제1 부호어(717)에 추가 패리티 비트를 부가하여 완전한 부호어인 제2 부호어(719)를 생성한다. 다만, 제2 부호어를 생성하기 위한 별도의 구성인 부호어 생성부(미도시)가 구비될 수도 있다.
도 8은 도 7에서 설명된 본 개시의 제2 실시예에 의한 추가 패리티 비트 생성부(707)에서 추가 패리티 비트를 생성하는 방식의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 8에서 생성되는 추가 패리티 비트들(811, 813)은 제1 부호어 비트들(717)을 이용하여 생성된다. 이는 도 5에서 생성되는 추가 패리티 비트들(511, 513)이 정보 비트들(411)을 이용하여 생성되는 점과 다르다. 즉, 도 8에서는 정보 비트들과 함께 부호율 1/3로 부호화된 터보 부호어 비트들에 XOR 연산을 적용하여 추가 패리티 비트들을 생성한다.
도 9는 본 개시의 제2 실시예에 의한 터보 복호기의 구성을 설명하는 도면이다.
도 9의 터보 복호기(900)의 구성은 도 6에서 설명된 터보 복호기(600)와 기본적으로 동일한 구성을 가지며, 기본적인 동작도 유사하다. 즉, 도 9를 참조하면, 터보 복호기(900)는 BCJR 복호부 1(901), 인터리버(903), 역인터리버(905), BCJR 복호부 2(907) 및 추가 패리티 비트 복호부(909)를 포함한다.
다만, 제2 실시예의 부호화기(700)에서 추가 패리티 비트들을 생성할 때에 정보 비트들(711)과 패리티 비트 집합들(713, 715)도 이용되기 때문에, 추가 패리티 복호기(909)의 입력으로 정보 비트들(717)의 LLR 값들 외에 패리티 집합 1(713) 및/또는 패리티 집합 2(715)에 포함된 패리티 비트들의 LLR 값도 필요하다. 이는 도 9에서 참조 번호 904의 "정보 비트들과 패리티 집합 1의 LLR 값"과 참조 번호 908의 "정보 비트들과 패리티 집합 2의 LLR 값"로 도시되어 있다.
한편, 추가 패리티 복호기(909)에서 상기 입력된 정보들로부터 정보 비트들(711), 패리티 집합 1(713)의 패리티 비트들, 패리티 집합 2(715)의 패리티 비트들을 위한 소정의 정보가 생성되고, 상기 생성된 소정의 정보들은 터보 복호기(700)에 입력되는 LLR 값들에 더해진다.
한편, 터보 복호기(900)에 포함되는 BCJR 복호부들(901, 907)은 정보 비트들에 대한 LLR 값만을 교환한다. 따라서 도 9의 터보 복호기(900)가 동작하기 위해서는 BCJR 복호부들(901, 907)에서 패리티 집합 1(713)의 패리티 비트들의 LLR 값 및/또는 패리티 집합 2(715)의 패리티 비트들의 LLR 값을 계산하여 출력해야 한다. 이와 같이 BCJR 복호부들(901, 907)의 출력을 위하여, 기존의 터보 복호기의 구성이 변경될 필요가 있다.
이하에서는 본 개시의 실시예들에 의한 추가 패리티 비트 복호기의 동작을 설명한다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 의한 추가 패리티 비트 복호기(1009)의 상세 동작을 설명하는 도면이다.
도 10에서 추가 패리티 비트 복호기(1009)는 도 6의 추가 패리티 비트 복호기(609)에 대응하고, 도 9의 추가 패리티 비트 복호기(909)에 대응한 것일 수 있다.
상술한 제1 실시예의 경우, 추가 패리티 비트 복호기(1009)는 소정 개수(2~3개)의 정보 비트들에 XOR 연산을 수행하여 생성된 추가 패리티 비트를 복호한다. 상술한 제2 실시예의 경우, 추가 패리티 비트 복호기(1009)는 소정 개수(2~3개)의 부호어 비트들에 XOR 연산을 수행하여 생성된 추가 패리티 비트를 복호한다. 참고로 상기 복호 과정은 LDPC 부호의 경우에서 검사 노드의 연산과 유사하다.
추가 패리티 비트 복호기(1009)의 출력 정보 R은 입력 정보들(Q1, Q2, Q3)로부터 아래 <수학식 1>에 따라 계산될 수 있다.
상기 함수 
이며, 상기 함수는 룩업 테이블(Look-up table)의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 추가 패리티 비트 복호기(1009)의 입력은 터보 복호기에 수신된 추가 패리티 비트의 값들과, BCJR 복호기들(1001, 1003)의 출력 신호들을 포함한다. 제1 실시예에서 상기 BCJR 복호기들(1001, 1003)의 출력 신호들은 터보 복호기의 출력 값인 정보 비트들의 LLR값이 되고, 제2 실시예에서 상기 BCJR 복호기들(1001, 1003)의 출력 신호들은 터보 복호기의 출력 값인 부호어 비트들의 LLR 값이다.
추가 패리티 비트 복호기(1009)의 출력 신호는 추가 패리티 비트의 생성에 이용된 모든 정보 비트들(또는 부호어 비트들)에 전달되어야 한다. 따라서 도 10에서와 같이 XOR 연산에 사용된 비트들의 개수가 3개라면, 추가 패리티 비트 복호기(1009)에서 출력되는 신호도 3개가 된다.
이하에서는 본 개시의 실시예에 따라 복호 수렴 속도를 높이기 위한 복호 스케줄링 방식을 설명한다.
도 11은 본 개시의 실시예에 의한 복호 스케줄링 방식을 설명하는 도면이다.
도 11의 복호기(1100)는 앞서 도 6에서 설명된 복호기(600)와 동일한 것이다. 이하의 복호 스케줄링 방식은 상술한 제1 실시예의 복호기(600)를 기준으로 설명할 것이다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 개시의 복호 스케줄링 방식은 도 9에서 설명된 복호기(900)에도 적용된다.
본 개시에서 제안된 복호기(1100)는 기존의 터보 복호기에 추가 패리티 비트 복호기 (611)가 결합된 것이다. 다만, 설명의 편의상 이하에서 기존의 터보 복호기에서 수행되는 복호를 복호 A(1101)라 칭하고, 추가 패리티 비트 복호기에서 수행되는 복호를 복호 B(1103)라 칭할 것이다. 본 개시에서는 복호 A(1101)와 복호 B(1103)의 동작 횟수를 스케줄링하여 복호의 수렴 속도 및 성능을 개선할 수 있다. 본 개시에서 제안하는 스케줄링 방식은 아래와 같다.
(1) 스케줄링 방안 1: 기존의 터보 부호 복호기에서 수행되는 복호 A(1101)를 한번 수행할 때마다 복호 B(1103)를 x번 (x >= 1) 수행한다.
(2) 스케줄링 방안 2: 기존 터보 부호기에 수행되는 복호 A(1101)를 수행하기 전에 복호 B(1103)를 소정 횟수(n)만큼 충분히 수행한다.
(3) 스케줄링 방안 3: 방안 1과 방안 2를 결합하여 수행한다.
도 12는 본 개시의 실시예에 의한 부호화 과정을 설명하는 도면이다.
1201단계에서는 정보 비트의 개수와 요구 부호율이 결정된다. 이 결정은 기지국에서 수행될 수 있으나 반드시 기지국에 한정되는 것은 아니다. 1203 단계에서 부호화기는 상기 정보 비트의 개수와 요구 부호율에 따라 정보 비트들을 입력받는다. 1205단계에서 요구 부호율이 소정 값(이하에서 소정 값은 1/3로 가정한다.) 이상인지 여부를 판단하고, 요구 부호율이 1/3 이상이라면, 1213단계로 진행한다.
1213단계 및 1215단계에서는 기존의 부호화 방식에 따라 부호화가 수행된다. 즉, 1213단계에서 부호율 1/3인 터보 부호화를 수행하여 부호어를 생성한다. 1215단계에서는 요구 부호율이 되도록 생성된 터보 부호어를 천공하여 출력한다.
반면, 1205단계에서 요구 부호율이 1/3 미만이라면, 1207단계 이하로 진행하여 본 개시에서 설명된 방식에 따른 부호화를 수행한다. 즉, 1207단계에서는 필요한 추가 패리티 비트의 개수를 결정한다. 여기서 추가 패리티 비트의 개수는 {정보 비트 개수 X (1/요구 부호율-3)}으로 결정될 수 있다. 이후 1209단계에서, 부호율 1/3로 부호화를 수행하고, 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성한다. 1211단계에서는 상기 생성된 터보 부호어 비트들과 생성된 추가 패리티 비트들을 모두 출력한다.
도 13은 본 개시의 실시예에 의한 추가 패리티 비트의 생성 과정을 설명하는 도면이다.
1301단계에서는 필요한 추가 패리티 비트의 개수를 결정하고, 1303단계에서 결정된 추가 패리티 비트의 개수와 추가 패리티 비트의 순서에 따라 미리 결정된 규칙에 따라 정보 비트들(또는 부호어 비트들)의 위치를 선택한다. 1305단계에서는 선택된 위치의 정보 비트들(또는 부호어 비트들)에 XOR 연산을 적용하여 추가 패리티 비트를 생성한다. 앞서 설명한 것처럼, 본 개시에서 추가 패리티 비트는 단일 패리티 검사 부호를 사용하여 추가 패리티 비트를 생성할 수 있다. 1309단계에서는 필요한 추가 패리티 비트의 개수가 생성된 추가 패리티 비트의 개수보다 큰지 여부를 판단하고, 크지 않다면 다시 1303단계로 되돌아가서 필요한 개수의 추가 패리티 비트들이 생성될 때까지 상술한 과정들을 반복한다.
이하에서는 본 개시의 실시예들에 따라 추가 패리티 생성에 사용할 정보 비트(또는 부호어 비트)의 개수와 위치를 결정하는 방식을 설명한다. 이하에서 별도의 언급이 없이 사용되는 "비트"는 정보 비트 또는 부호어 비트를 포함하는 개념을 포함한다.
셀룰러 통신에서 요구되는 다양한 정보 비트의 개수를 만족하기 위해서 채널 부호화는 다양한 정보 비트의 개수를 지원해야 한다. 따라서 가능한 비트의 개수 및 요구 부호율마다 추가 패리티 비트 구성에 참여할 비트들의 개수와 위치가 미리 결정되어야 하고, 이렇게 결정된 비트의 개수와 위치가 송신측과 수신측에서 함께 공유되어야 한다. 본 개시에서 제안하는 비트의 개수 및 위치의 결정 방식은 크게 아래의 두 가지로 나눌 수 있다.
(1) 방식 1: 추가 패리티 비트의 생성에 사용되는 비트들의 위치를 비트의 개수에 대한 함수로 결정하는 방식이다. 이러한 방식을 "시스티메틱(systematic)" 방식이라고 칭한다.
(2) 방식 2: 추가 패리티 비트의 생성에 참여하는 비트들의 위치를 일정한 규칙에 따라 랜덤(random)하게 결정하는 방식이다. 이러한 방식을 "랜덤(random)" 방식이라 칭한다.
도 14는 본 개시의 실시예들에 따라 추가 패리티 생성에 사용할 정보 비트의 위치를 결정하는 방식의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 14에서는 요구 부호율이 1/6이고 필요한 추가 패리티 비트의 개수는 7개로 결정된 것으로 가정하였고, 이러한 가정 하에 상기 시스티메틱 방식에 따라 7개의 추가 패리티 비트들의 생성에 필요한 정보 비트의 위치가 결정되는 것으로 가정하였다. 도 14에서 "L"은 정보 비트들의 개수를 나타내고 ①② ,..., ⑦... 은 생성되는 추가 패리티 비트의 순서를 나타낸다.
도 14의 예에서, 각각의 추가 패리티 비트의 생성 순서마다 각각의 추가 패리티 비트 생성을 위한 XOR 연산에 사용될 비트의 위치는 도 14의 매트릭스(matrix)에서 각각의 사선들이 지나가는 위치에 해당하는 위치로 결정될 수 있다. 한편, 이 같은 방식을 사용할 때, 부호율 1/3에서 1/6 사이의 요구 부호율을 만족할 수 있는 추가 패리티 생성 방식은 하기 <수학식 2>와 같이 표현될 수 있다.
상기 <수학식 2>는 부호율 1/3에서 1/6 사이에서 XOR 연산에 사용되는 비트의 개수가 3인 경우가 66.7%이고, 2인 경우가 33.3%라는 것을 나타내고, 또한 각각의 추가 패리티 비트마다 XOR 연산에 사용되는 비트들의 위치에 대한 정보를 나타낸다.
이 같은 방식을 사용하면 임의의 L값에 대해서 추가 패리티 비트의 생성에 참여하는 비트들의 개수와 위치를 표현할 수 있다. 한편, 송신측과 수신측은 상기 <수학식 2>와 같은 간단한 정보를 미리 공유한다. 수신측은, 공유된 정보에 따라 송신측의 부호화기에서 생성된 추가 패리티 비트의 생성 방식에 대한 정보를 획득할 수 있다.
한편, 상기 방식 2의 랜덤 방식에 의할 경우, 송신측과 수신측은 랜덤 시드(random seed)를 공유하고, 상기 랜덤 시드를 이용하여 랜덤하게 비트의 위치를 결정할 수 있다. 다만, 본 개시에서 제안하는 추가 패리티 비트 생성 방식에서는 XOR 연산에 사용되는 비트의 개수가 성능에 큰 영향을 미치기 때문에, 상기 랜덤 방식에 따라 XOR 연산에 사용될 비트를 선택하더라도 아래의 두 가지 기준이 충족되도록 비트들이 선택되어야 한다.
(1) 기준 1: 각각의 추가 패리티 비트의 생성에 사용되는 비트의 개수에 대한 미리 결정된 값
(2) 기준 2: 비트가 추가 패리티 비트의 생성에 사용되는 횟수에 대한 미리 결정된 값
상기 기준 1과 기준 2에서 미리 결정된 값들은, 통계적 방식에 의한 시뮬레이션에 따라 높은 효율을 발휘하는 값으로 미리 결정될 수 있으며, 랜덤 방식의 경우에서 이렇게 시뮬레이션 결과에 따라 미리 결정된 값들을 사용할 수 있다. 한편, 상기 통계적 방식에 의한 시뮬레이션 결과는 부호율에 대응하는 기준 1의 값과 기준 2의 값의 형태로 테이블로 구성될 수 있고, 이 테이블을 이용하여 각각의 부호율에 대응하는 기준 1의 값과 기준 2의 값이 사용될 수 있다. 한편, 상기 기준 1의 값 또는 기준 2의 값은 하나의 값일 수도 있으나, 어떠한 범위 내의 값이 될 수도 있다. 예를 들어, 부호율이 1/6인 경우 추가 패리티 비트의 생성에 사용되는 비트의 개수는 1개~3개로 설정될 수도 있다.
상술한 본 개시의 실시예들은, 추가 패리티 비트를 생성할 때 단일 패리티 검사 부호를 사용하는 경우를 예로 들어 설명되었다. 다만, 본 개시의 실시예는 단일 패리티 검사 부호 외에도 LDPC (low-density parity-check) 부호, BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 부호 및 RM(Reed-Muller) 부호 등과 같이 다른 채널 부호화 코드를 사용하는 부호화 및 복호화기에도 적용될 수 있다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따라 단일 패리티 검사 부호를 이용하여 추가 패리티 비트를 생성한 경우의 성능을 설명하는 도면이다.
참조 번호 1501은 부호율 1/6에서 기존의 부호화 방식을 사용한 경우의 성능을 도시한 것이고, 참조 번호 1503은 부호율 1/6에 따라 본 개시의 실시예의 부호화 방식을 사용한 경우의 성능을 도시한 것이다. 참고로 1503에서는 추가 패리티 비트 생성 시 단일 패리티 검사 부호가 사용되었다. AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널에서 정보어 비트의 개수가 1024개인 경우일 때, 본 개시(1503)의 부호화 방식은 기존의 부호화 방식(1501)에 비하여 0.5 dB 정도의 성능 이득을 가짐을 볼 수 있다. 또한, 기존의 부호화 방식(1501)은 부호율 1/3 이하에서 부호화 이득이 없지만, 본 개시(1503)의 경우 부호화 이득을 가지므로 본 개시(1503)는 기존의 부호화 방식(1501)에 비하여 성능 이득이 발생한다.
상술한 본 개시의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(Read-Only Memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(Random-Access Memory: RAM)와, CD-ROM들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 개시를 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 개시가 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 개시의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 개시는 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 개시는 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 콘텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 콘텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 송신하는 제어부를 포함할 수 있다.
Claims (34)
- 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법에 있어서,
정보 비트들에 기초하여 제1 패리티 집합과 제2 패리티 집합을 생성하는 과정과,
상기 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정과,
상기 정보 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과,
상기 정보 비트들, 상기 제1 패리티 집합, 상기 제2 패리티 집합과 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 부호어를 생성하는 과정을 포함하고,
상기 추가 패리티 비트를 생성하는 과정은,
상기 결정된 추가 패리티 비트의 개수 및 상기 추가 패리티 비트의 생성 순서에 기초하여, 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 적어도 두 개의 정보 비트들의 위치를 결정하는 과정과,
상기 결정된 위치의 상기 적어도 두 개의 정보 비트들에 XOR 연산을 수행하여 상기 해당 추가 패리티 비트를 생성하는 과정을 포함하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제1항에 있어서,
상기 추가 패리티 비트를 생성하는 과정은, 상기 추가 패리티 비트가 상기 결정된 개수만큼 생성될 때까지 수행됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 정보 비트들의 위치를 결정하는 과정은,
상기 정보 비트들의 개수의 함수로 결정함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 정보 비트들의 위치를 결정하는 과정은,
랜덤 시드에 의하여 랜덤하게 결정함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제1항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정은,
상기 요구 부호율이 미리 결정된 부호율 미만인 경우에 수행됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제 1항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
단일 패리티 검사 부호, LDPC(low-density parity-check) 부호, BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 부호 및 RM(Reed-Muller) 부호 중 하나를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법.
- 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법에 있어서,
정보 비트들과, 상기 정보 비트들에 기초하여 생성되는 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합을 포함하는 제1 부호어를 생성하는 과정과,
상기 제1 부호어의 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정과,
상기 제1 부호어의 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 과정과,
상기 제1 부호어의 비트들과, 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 제2 부호어를 생성하는 과정을 포함하고,
상기 추가 패리티 비트를 생성하는 과정은,
상기 결정된 추가 패리티 비트의 개수 및 상기 추가 패리티 비트의 생성 순서에 기초하여, 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 제1 부호어의 비트들의 위치를 결정하는 과정과,
상기 결정된 위치의 제1 부호어의 비트들에 XOR 연산을 수행하여 상기 해당 추가 패리티 비트를 생성하는 과정을 포함하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제7항에 있어서,
상기 추가 패리티 비트를 생성하는 과정은, 상기 추가 패리티 비트가 상기 결정된 개수만큼 생성될 때까지 수행됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제 7항에 있어서, 상기 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 상기 제1 부호어의 비트들의 위치를 결정하는 과정은,
상기 제1 부호어의 비트들의 개수의 함수로 결정함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제 7항에 있어서, 상기 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 상기 제1 부호어의 비트들의 위치를 결정하는 과정은,
랜덤 시드에 의하여 랜덤하게 결정함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제7항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트의 개수를 결정하는 과정은,
상기 요구 부호율이 미리 결정된 부호율 미만인 경우에 수행됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법. - 제 7항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
단일 패리티 검사 부호, LDPC(low-density parity-check) 부호, BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 부호 및 RM(Reed-Muller) 부호 중 하나를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법.
- 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 방법에 있어서,
부호어에 포함된 정보 비트들, 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합에 기초하여 상기 정보 비트들을 복호하는 제1 복호 과정과,
상기 부호어에 포함된 추가 패리티 비트와, 상기 제1 복호 과정의 결과를 이용하여 상기 추가 패리티 비트를 복호하는 제2 복호 과정을 포함하며,
상기 제2 복호 과정의 결과는 상기 제1 복호 과정에서 상기 정보 비트들의 복호를 위한 입력으로 사용되며,
상기 제1 복호 과정이 수행되는 횟수와, 상기 제2 복호 과정이 수행되는 횟수는, 제1 스케줄링 방식과 제2 스케줄링 방식 중 적어도 하나에 의하여 스케줄링됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 방법. - 삭제
- 제13항에 있어서,
상기 제1 스케줄링 방식은, 상기 제1 복호 과정이 1회 수행 시에 상기 제2 복호 과정이 x 번 수행되는 방식이며,
상기 제2 스케줄링 방식은, 상기 제1 복호 과정이 수행되기 이전에 상기 제2 복호 과정이 n번 수행되는 방식임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 방법. - 제13항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
상기 정보 비트들을 이용하여 부호화 과정에서 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 방법. - 제13항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
정보 비트들과, 상기 정보 비트들에 기초하여 생성되는 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합을 포함하는 제1 부호어를 이용하여 부호화 과정에서 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 방법.
- 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치에 있어서,
정보 비트들에 기초하여 제1 패리티 집합과 제2 패리티 집합을 생성하는 제1 부호화부와,
상기 정보 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하고, 상기 정보 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 추가 패리티 비트 생성부와,
상기 정보 비트들, 상기 제1 패리티 집합, 상기 제2 패리티 집합과 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 부호어를 생성하는 부호어 생성부를 포함하고,
상기 추가 패리티 비트 생성부는,
상기 결정된 추가 패리티 비트의 개수 및 상기 추가 패리티 비트의 생성 순서에 기초하여, 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 적어도 두 개의 정보 비트들의 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치의 상기 적어도 두 개의 정보 비트들에 XOR 연산을 수행하여 상기 해당 추가 패리티 비트를 생성하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제18항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트 생성부는,
상기 추가 패리티 비트가 상기 결정된 개수만큼 생성될 때까지 상기 추가 패리티 비트를 생성함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제18항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 정보 비트들의 위치는, 상기 정보 비트들의 개수의 함수로 결정됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제18항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 정보 비트들의 위치는, 랜덤 시드에 의하여 랜덤하게 결정됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제18항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트 생성부는,
상기 요구 부호율이 미리 결정된 부호율 미만인 경우에, 상기 추가 패리티 비트의 개수를 결정함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제 18항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
단일 패리티 검사 부호, LDPC(low-density parity-check) 부호, BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 부호 및 RM(Reed-Muller) 부호 중 하나를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치.
- 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치에 있어서,
정보 비트들과, 상기 정보 비트들에 기초하여 생성되는 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합을 포함하는 제1 부호어를 생성하는 제1 부호화부와,
상기 제1 부호어의 비트들의 개수와 요구 부호율에 기초하여 추가 패리티 비트의 개수를 결정하고, 상기 제1 부호어의 비트들을 이용하여 상기 결정된 개수의 추가 패리티 비트를 생성하는 추가 패리티 비트 생성부와,
상기 제1 부호어의 비트들과, 상기 생성된 추가 패리티 비트를 포함하는 제2 부호어를 생성하는 부호어 생성부를 포함하고,
상기 추가 패리티 비트 생성부는,
상기 결정된 추가 패리티 비트의 개수 및 상기 추가 패리티 비트의 생성 순서에 기초하여, 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 제1 부호어의 비트들의 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치의 제1 부호어의 비트들에 XOR 연산을 수행하여 상기 해당 추가 패리티 비트를 생성하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제24항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트 생성부는,
상기 추가 패리티 비트가 상기 결정된 개수만큼 생성될 때까지 상기 추가 패리티 비트를 생성함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제 24항에 있어서,
상기 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 상기 제1 부호어의 비트들의 위치는, 상기 제1 부호어의 비트들의 개수의 함수로 결정됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제 24항에 있어서,
상기 해당 추가 패리티 비트의 생성에 사용될 상기 제1 부호어의 비트들의 위치는, 랜덤 시드에 의하여 랜덤하게 결정됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제24항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트 생성부는,
상기 요구 부호율이 미리 결정된 부호율 미만인 경우에, 상기 추가 패리티 비트의 개수를 결정함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치. - 제 24항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
단일 패리티 검사 부호, LDPC(low-density parity-check) 부호, BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 부호 및 RM(Reed-Muller) 부호 중 하나를 이용하여 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 장치.
- 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 장치에 있어서,
부호어에 포함된 정보 비트들, 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합에 기초하여 상기 정보 비트들을 복호하는 제1 복호부와,
상기 부호어에 포함된 추가 패리티 비트와, 상기 제1 복호부의 복호 결과를 이용하여 상기 추가 패리티 비트를 복호하는 제2 복호부를 포함하며,
상기 제2 복호부의 출력은 상기 제1 복호부에서 상기 정보 비트들의 복호를 위한 입력으로 사용되며,
상기 제1 복호부에서 수행되는 복호 횟수와, 상기 제2 복호부에서 수행되는 복호 횟수는, 제1 스케줄링 방식과 제2 스케줄링 방식 중 적어도 하나에 의하여 스케줄링됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 장치. - 삭제
- 제30항에 있어서,
상기 제1 스케줄링 방식은, 상기 제1 복호부의 복호가 1회 수행 시에 상기 제2 복호부의 복호가 x 번 수행되는 방식이며,
상기 제2 스케줄링 방식은, 상기 제1 복호부의 복호가 수행되기 이전에 상기 제2 복호부의 복호가 n번 수행되는 방식임을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 장치. - 제30항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
상기 정보 비트들을 이용하여 부호화 과정에서 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 장치. - 제30항에 있어서, 상기 추가 패리티 비트는,
정보 비트들과, 상기 정보 비트들에 기초하여 생성되는 제1 패리티 집합 및 제2 패리티 집합을 포함하는 제1 부호어를 이용하여 부호화 과정에서 생성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 채널 복호화 장치.
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