KR19990079402A - 적응 채널 부호/복호화 방법 및 그 부호/복호 장치 - Google Patents

적응 채널 부호/복호화 방법 및 그 부호/복호 장치 Download PDF

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Abstract

음성 및 데이타 전송을 보다 효율적으로 전송하기 위한 적응형 부호/복호화 장치 및 그 부호/복호 방법에 관한 것으로, 비교적 데이터 전송 속도가 저속이거나 입력되는 데이터 프레임 길이가 짧은 서비스는 길쌈 부호기의 출력이 선택되어 출력되도록 하고, 데이타 전송 속도가 고속이거나 데이타 프레임의 길이가 긴 서비스는 터보 부호기의 출력을 자동으로 선택하여 전송하므로써 부호기의 성능을 향상시키는 채널 부호화 방법 및 그 장치들을 제공하기 위한 것이다.

Description

적응 채널 부호/복호화 방법 및 그 부호/복호 장치
본 발명은 통신 시스템의 채널 부호/복호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 음성 및 데이타 전송을 보다 효율적으로 전송하기 위한 적응형 부호/복호화 장치 및 그 부호/복호 방법에 관한 것이다.
제3세대 디지탈 통신 시스템에서 제공하는 서비스의 종류는 다양하다. 또한 입력되는 데이터 프레임의 길이도 수십 비트에서 수천 비트에 이르기까지 매우 광범위하다. 이러한 디지탈 통신 시스템 혹은 단말기의 신호처리기에서 사용하는 부호화 및 복호화 방식은 이 기술 분야에서 널리 알려진 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호기, 길쌈 부호(convolutional code), 상기 리드 솔로몬 부호기 및 길쌈 부호기를 연결하여 구성한 쇄상(Concatenated) 부호기 등이 이용된다. 그러나, 상기와 같은 부호 방식을 채택한 단일 채널 부호화기를 이용하여 비트 오류율 및 시간 지연 조건을 만족하기란 매우 어렵다. 따라서 서비스의 종류 및 입력되는 데이터 프레임의 길이에 가장 적합한 채널 부호화기를 선택하는 것이 필요하다. 기존의 길쌈 부호는 비트 오류율이 낮은 데이터 서비스에는 부적합하고, 리드-솔로몬 부호와 길쌈 부호를 연접한 부호는 부호기 및 복호기의 복잡도 뿐만 아니라 긴 시간 지연이 문제가 된다. 낮은 비트 오류율을 요구하는 데이터 서비스에서 입력되는 데이터 프레임의 길이가 매우 긴 경우에는 터보 부호기가 적합한 것으로 알려져 있다.
상기 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호기 및 길쌈(Convolutional) 부호기를 연결하여 구성한 쇄상(Concatenated) 부호기는 비트 오류율(BER: bit error rate)이 10-6정도를 요구하는 데이타 송수신에서 우수한 성능을 가진다. 그러나, 리드 솔로몬 부호기에서 필수적인 외부 인터리버(interleaver)로 인하여 시간 지연이 발생되고, 또한 두 개의 부호기 사용에 따른 시스템의 복잡도가 증가되어 진다. 이에 반해 터보 부호기(Turbo encoder)는 하나의 부호기로서 쇄상 부호기보다 우수한 성능을 가질 뿐만 아니라, 리드 솔로몬 부호기가 필요 없으므로 외부 인터리버가 필요 없고, 따라서 시간 지연 및 시스템의 복잡도도 현저하게 줄일 수 있어 점차적으로 그 보급이 증가되고 있다.
터보 부호기는 N 정보 비트의 프레임으로 이루어진 입력을 두 개의 간단한 병렬 쇄상 부호를 이용하여 패리티 심볼(parity symbol)을 만드는 시스템으로서 구성부호(Componet code)로는 RSC(recursive systematic convolutional) 코드를 이용한다. 이러한 터보 부호기 및 터보 복호기의 대표적인 예로서는 Berrow에 의해 발명된 미합중국 특허 제5,446,747호(ERROR-CORRECTION CODING METHOD WITH AT LEAST TEO SYSTEMATIC CONVOLUTIONAL CODDING IN PARALLEL, CORRESPONDING ITERATIVE MODULE AND DECODER)(이하 "선행기술 자료"이라 함)가 있다.
상기 선행기술 자료에 기술된 터보 부호기는 그 특성상 입력 데이타 프레임의 길이가 길수록 시스템의 성능이 우수하다. 그러나, 프레임의 길이가 길면 터보 부호화기 내부 인터리버의 크기가 커지고, 긴 시간 지연도 발생하게 된다. 반면에 터보 부호기의입력 데이타 프레임의 길이가 짧을 경우 터보 부호기가 그 성능을 제대로 발휘하지 못하는 경우가 발생한다. 즉, 상기 선행기술 자료에 개시된 터보 부호기는 시간 지연이 문제가 되지 않으나, 요구되는 비트 오류율이 10-6인 데이타 서비스에서의 터보 부호의 우수성은 이미 널리 알려져 있으나, 입력되는 프레임의 길이가 100비트 비트 이하로 짧은 음성 서비스에서는 종래의 길쌈 부호 에 비해서 성능이 저하되는 단점이 있다.
반면에 길쌈 부호는 음성 서비스와 같이 입력되는 프레임의 길이가 짧고 비트 오류율이 10-3정도에서는 그 성능이 매우 우수하나, 데이타 서비스와 같이 비트 오류율이 매우 낮은 경우에는 성능이 급격히 저하되는 단점이 있다. 따라서 이것을 만회하기 위해서 데이타 서비스에서는 리드 솔로몬 부호와 길쌈 부호를 함께 사용하는 쇄상부호(연접부호)(Concatenated code)를 사용한다.
따라서, 본 발명의 목적은 입력되는 사용자가 소망하는 서비스의 종류 및 입력되는 데이타 프레임의 길이에 적응하여 최적의 상태로 부호화하는 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 서비스의 종류 및 데이타 프레임이 길이 따라 길쌈 부호 혹은 터보 부호를 선택하여 부호기의 성능을 극대화하여 전송 채널로 전송하는 적응형 채널 부호화기 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 간단한 구성으로서 길쌈 부호와 터보 부호를 동시에 사용할 수 있는 부호화 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 서비스의 종류 및 데이타 프레임의 길이 정보에 따른 정보 메세지의 수신에 응답하여 부호화된 채널 정보를 길쌈 혹은 터보 복호화 하는 적응형 채널 복호화 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 서비스의 종류 및 데이타의 특성에 따라 적절한 오류 및 시간 지연을 갖도록 길쌈 부호기 및 터보 부호기중 하나를 자동으로 선택하여 부호화는 적응형 채널 부호 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력 데이타 프레임의 비트를 길쌈 부호하여 출력하는 길쌈 부호기 및 터보 부호화하여 출력하는 터보 부호기를 가지는 이동 통신 시스템의 적응 채널 부호화 방법에 있어서, 상기 입력 데이타 프레임의 서비스 종류 및 전송율 정보에 적응하여 상기 길쌈 부호기 또는 상기 터보 부호기의 출력을 선택하여 전송 채널로 전송하는 선택 전송 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 원리에 의한 적응형 채널 복호 방법은, 복호 모드 제어 신호의 입력에 따라 길쌈 복호 모드 혹은 터보 복호 모드로 동작되는 적응형 이중화 복호기를 구비하며, 전송 채널을 통해 부호 정보 메세지를 분석하여 상기 적응형 이중화 복호기의 동작 모드를 설정하고, 입력되는 부호화된 데이타 프레임을 상기 적응형 이중화 복호기의 입력으로 제공하는 복호 모드 설정 과정을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 채널 부호 장치의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 적응형 이중화 부호기의 실시예시도.
도 3은 도 1에 도시된 적응형 이중화 부호기의 또다른 실시예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 채널 복호기의 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 적응형 이중화 복호기의 상세 구성도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 적응형 채널 부호 장치의 회로를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 정보 메세지 송수신 장치 10은 단말기 혹은 기지국으로부터 서비스의 종류, 예를 들면, 음성, 문자, 화상 및 동화상 등과 같은 서비스의 종류 및 전송율(전송 속도)에 대한 정보를 제어 정보 전송 채널을 통해 수신하여 중앙 제어 정치 12로 공급한다. 상기와 같은 정보 메세지 등은 물리적인 제어 정보 전송 채널을 통해 수신할 수 도 있으나, 데이타 프레임의 헤더에 실려 송수신될 수도 있다.
중앙 제어 장치 12는 상기 수신된 정보 메세지의 내용을 분석하고, 이 분석된 내용을 어드레스로 하는 제어 명령 저장 장치 14로부터 정보 메세지에 대응하는 제어 명령을 억세스 한다. 여기서, 제어 명령이라 함은 서비스의 종류 및 전송율 정보에 따른 부호 모드(coding mode) CM와, 터보 부호화기의 구성 부호의 생성 다항식에 따른 스위칭 제어 정보(구성 부호의 생성 다항식 제어신호임) SWCi(여기서 i는 0,1,2등의 자연수) 등을 포함한다.
즉, 상기 중앙 제어 장치 12는 정보 메세지 송수신 장치 10로부터 받은 서비스의 종류 및 전송율 정보에 따라 미리 설정되어 있는 채널 부호기 선택 명령을 제어 명령 저장 장치 14로부터 읽어서 부호 모드 CM를 논리 "하이" 혹은 "로우"로 출력하여 길쌈 부호 혹은 터보 부호의 출력을 선택하며, 입력되는 전송율에 따라 심볼 반복기 30을 제어하여 전송될 심볼의 전송율을 조절한다. 이러한 길쌈 혹은 터보 코드의 선택은 하기의 설명에 의해 보다 정확히 이해될 것이다.
본 발명에서는 입력되는 데이타 프레임이 짧거나 요구되는 지연시간이 매우 짧은 경우에는 길쌈 부호기의 출력이 선택되도록 논리 "하이"의 부호 모드 CM를 출력하여 스위치 28이 제1멀티플렉서 22에 접속되도록 하며, 이와 반대로 입력되는 데이타 프레임이 매우 길고 시간 지연이 문제가 되지 않는 데이타 서비스의 경우에는 터보 부호기의 출력이 선택되도록 논리 "로우"의 부호 모드 CM를 출력하여 스위치 28이 제2멀티플렉서 26에 접속되도록 한다. 또한, 상기 중앙 제어 장치 12는 선택된 부호 모드에 따라서 멀티플렉싱 제어신호 MCTL1 혹은 MCTL2와 천공(Punctur) 제어 신호 PCTL를 출력한다.
이와 같은 상태에서, 적응형 이중화 부호화기 16내의 길쌈 부호기 18과 터보 부호기 20들 각각은 입력 데이타 프레임의 정보 비트 dk를 길쌈 부호화 및 터보 부호화하여 길쌈 부호 CONV_i(여기서, i는 0, 1, 2등의 자연수)를 제1멀티플렉서 22로 공급함과 동시에 터보 부호 TC_out_i를 선택적 천공기 24로 공급한다. 상기 터보 부호기 20은 상기 중앙 제어 장치 12로부터 출력되는 스위칭 제어 정보 SWCi에 따라 동작 모드가 설정되어 해당 생성 다항식에 만족하는 부호를 행한다. 이때, 상기 선택적 천공기 24는 상기 중앙 제어 장치 12로부터 출력되는 천공 제어 신호 PCTL에 따라 터보 부호 TC_out0, TC_out1, TC_out3등의 정보를 천공(puncturing)하여 상기 터보 부호기 20의 출력의 전송율을 가변하게 된다.
또한, 상기 제1멀티플렉서 22는 상기 멀티플렉싱 제어신호 PCTL1에 의해 상기 길쌈 부호기 18로부터 출력되는 길쌈 부호 CONV_I(CONV_0, CONV_1)를 멀티플렉싱하여 스위치 28의 일측 입력노드로 공급하며, 제2멀티플렉서 26은 상기 멀티플렉싱 제어신호 PCTL2에 의해 상기 터보 부호 TC_outi(TC_out0, TCout-1, TCout-3)를 멀티플렉싱하여 상기 스위치 28의 또다른 입력 노드로 공급한다.
따라서, 도 1과 같이 구성된 채널 부호화 장치에 데이타 프레임의 길이가 짧은 음성 데이타가 입력되면 전술한 바와 같은 동작에 의해 스위치 28이 제1멀티플렉서 22의 출력을 선택하므로써 길쌈 부호기 18의 출력이 심볼 반복기 30을 통해 채널 인터리버 32에 입력됨을 알 수 있다. 상기 채널 인터리버 32는 부호화되어 입력되는 데이타를 상기 중앙 제어 장치 12의 제어 모드에 따라 인터리빙하여 변조기 33을 통해 전송 채널로 전송한다.
만약, 데이타 프레임의 길이가 길고 요구되는 지연 시간이 비교적 문제시되지 않은 문자, 화상 및 동화상 등과 같은 데이타가 입력되면, 전술한 바와 같은 중앙 제어 장치 12의 동작에 의해 스위치 28이 제2멀티플렉서 26의 출력을 선택하므로써 터보 부호기 20로부터 출력되는 터보 부호 TC_out0, TC_0ut1 및 TC_out3가 멀티플렉싱된 후 심볼 반복기 30, 채널 인터리버 32 및 변조기 33를 통해 전송채널로 전송된다.
따라서, 도 1과 같은 구성을 갖는 채널 부호화 장치는 데이터 전송 속도가 저속이거나 입력되는 데이터 프레임 길이가 짧은 서비스는 길쌈 부호기 18의 출력이 선택되어 출력되며, 데이타 전송 속도가 고속이거나 데이타 프레임의 길이가 긴 서비스는 터보 부호기 20의 출력을 자동으로 선택하여 전송하므로써 부호기의 성능을 향상시킬 수 있으며, 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 적응형 이중화 부호기의 실시예시도로서, 생성 다항식 (561, 753 octal)을 사용하고 전송율이 1/2인 길쌈 부호기 18 및 구성 부호(7, 5 octal)를 사용하며, 전송율이 1/2, 1/3, 1/4,,.인 터보 부호기 20의 구성 예를 도시한 것이다. 터보 부호기 20에서 구성 부호가 7, 5옥탈(octal)인 경우 각각의 구성 부호기 40 및 42내에는 메모리가 도 2의 50, 52 혹은 60, 62와 같이 2개만 필요하므로 메모리 개수만큼 간략히 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 길쌈 부호기 18은 직렬 접속되어 입력 정보 비트 dk를 지연하는 8개의 메모리 34a~34f와, 입력 정보 비트 dk와 상기 메모리 34a, 34b, 34c , 34d 및 34h의 출력을 배타적 논리합하는 배타적 논리합 게이트 36과, 상기 입력 정보 비트 dk와 상기 메모리 34a, 34b, 34c, 34e 및 34h의 출력을 배타적 논리합하는 배타적 논리합 게이트 38로 구성되어 있다.
또한, 터보 부호기 20은 입력되는 정보 비트를 부호화하는 제1구성 부호기 40과, 입력되는 정보 비트를 인터리빙하는 인터리버 44와, 상기 인터리버 44에 의해 인터리빙된 신호를 부호화하는 제2구성부호기 42 및 상기 제1, 제2구성 부호기 40과 42의 상태를 터미네이션(termination)시켜 테일비트를 전송해 주는 테일 비트 처리기 46을 포함하여 구성되어 있다. 이때, 상기 정보 비트 dk와 테일 비트 처리기 44, 제1구성 부호기 40, 인터리버 44의 사이의 경로와, 상기 인터리버 44의 출력과 상기 제2구성 부호기 44의 사이의 경로들에는 정보 비트의 입출력을 제어하는 스위치들 66a, 66b, 68a 및 72a가 각각 접속되어 있으며, 이들 스위치들 66a, 66b, 68a 및 72a는 제1, 제2, 제4스위치 제어기 66, 68 및 72들에 의해 제어된다.
도 2의 구성에서, 제1 및 제2구성 부호기 40, 42내의 참조번호 66c, 66d, 66f, 68b, 70a, 72b, 72c 및 72d들 각각은 제1, 제2, 제3 및 제4스위치 제어기 66, 68, 70 및 72들에 의해 스위칭되는 스위치들이며, 48, 53, 54, 56, 58, 63, 64 및 66은 배타적 논리합 게이트들이고, 50, 52, 60, 62들은 메모리들이다.
상기 도 2와 같은 구성을 갖는 적응형 이중화 부호기 16의 동작을 앞서 기술한 도 1의 동작과 관련하여 설명하면 하기와 같다.
지금, 정보 메세지 송수신 장치 10을 통해 데이터 전송 속도가 저속이거나 입력되는 데이터 프레임 길이가 짧은 음성 서비스를 나타내는 정보 메세지가 수신되면, 중앙 처리 장치 12는 제어 명령 저장 장치 14로부터 이에 대응하는 제어 명령을 읽어와 스위치 28을 제1멀티플렉서 22측으로 접속한다. 그리고, 터보 부호기 20으로 모든 경로를 차단하기 위한 스위칭 제어신호 SWC1-SWCn를 출력한다. 이때, 터보 부호기 20내의 스위치 제어기 66, 68, 및 72들은 스위치 66a, 68a 및 72a를 "오프"시켜 터보 부호기 20의 동작을 중지시킨다.
상기와 같이 터보 부호기 20의 동작이 중지된 상태에서, 데이타 프레임의 정보 비트 dk가 입력되면 생성 다항식이 "561, 753 octal"을 사용하고 전송율이 1/2인 길쌈 부호기 18만이 동작되어 부호화된 패리티 심볼 CONV_0, CONV_1을 출력한다. 상기 패리티 심볼 CONV_0, CONV_1은 중앙 제어 장치 12의 제어에 의해 입력을 멀티플렉싱하는 제1멀티플렉서 22에 의해 멀티플렉싱되어진 후 스위치 28을 통해 심볼 반복기 30으로 입력된다. 이때, 상기 심볼 반복기 30은 상기 중앙 제어 장치 12의 제어에 따라 전송될 심볼의 전송율을 조절하여 출력하며, 이는 채널 인터리버 32에서 인터리빙된 후 변조되어 전송 채널로 전송된다.
따라서, 음성 서비스인 데이타 프레임이 입력되면 도 1에 의한 채널 부호화기는 프레임의 길이가 약 100비트 정도로 짧고 비트 오류율이 10-3정도에서 부호화 성능이 우수한 길쌈 부호기 18의 출력을 자동으로 선택하여 출력하게 되어 부호기의 효율을 높일 수 있다.
만약, 정보 메세지 송수신 장치 10을 통해 데이터 전송 속도가 고속이거나 입력되는 데이터 프레임 길이가 긴 데이타(문자, 화상 및 동화상 등등) 서비스를 나타내는 정보 메세지가 수신되면, 중앙 처리 장치 12는 제어 명령 저장 장치 14로부터 이에 대응하는 제어 명령을 읽어와 스위치 28을 제2멀티플렉서 26측으로 접속하여 길쌈 부호기 18의 출력을 차단한다. 그리고, 터보 부호기 20의 제1 및 제2구성 부호기 40, 42의 생성 다항식에 따른 스위칭 제어 신호 SWC1~SWCn를 출력하여 제1 내지 제4스위치 제어기 66, 68, 70 및 72들을 제어한다.
상기 제1 내지 제4스위치 제어기 66, 68, 70 및 72들은 초기 제1 및 제2구성 부호기 40, 42의 생성 다항식에 따른 스위칭 제어 신호 SWC1~SWCn에 응답하여 입력 데이타 프레임의 정보 비트 dk의 입력 경로로부터 정보 비트 Xk의 출력 경로, 인터리버 44, 제1 및 제구성 부호기 40, 42로 입력되도록 스위치 66a, 66b, 68a 및 72a를 "온"시키고, 스위치 66c, 72b를 "오프"시킨다. 상기와 같은 상태에서 정보 비트 dk가 입력되면, 제1구성 부호기 40, 인터리버 44 및 제2구성 부호기 42의 동작에 의해 터보 부호의 동작이 실행된다. 입력되는 데이터 프레임이 끝나는 부분에서 터보 부호기 18의 제1, 제2구성 부호기 40, 42의 상태를 터미네이션(Termination) 시켜주기 위하여 테일 비트(Tail Bit)를 삽입하는 과정이 시작된다. 이러한 테일 비트의 삽입은 하기와 같다. 입력 데이터 프레임이 다 입력되면 중앙 제어 장치 12의 제어를 받는 제1 스위치 제어기 66과 제4스위치 제어기 72에 의해서 스위치 66a, 66b 및 72a들은 "오프"되고, 스위치 66e, 66c 및 72b들이 "온"된다. 만약 터보 부호에서 사용하는 메모리의 개수가 2개이면 스위치 66c와 72b가 "온"되어 있는 동안 입력된 테일 비트와 그 테일 비트의 패리티를 포함하여 총 8비트가 출력된다.
상기와 같은 동작에 의해 출력 경로와 제1, 제2구성 부호기 40, 42내의 배타적 논리합 게이트 53 및 63으로부터는 터보 부호 TC_out0, TC_out1 및 TC_out2가 선택적 천공기 24로 공급된다.
한편 원하는 전송율을 맞추기 위하여 중앙 제어 장치 12는 선택적 천공기 24로 천공 제어신호 PCTL를 제공하여 전송율에 따른 천공을 하게된다. 예를 들어, 전송율이 1/2인 경우에는 시간 k일 때 TC_out0, TC_out1 을 보내고, 시간 k+1 일때 TC_out0, TC_out2를 보냄으로써 전송율을 1/2로 유지하고, 전송율이 1/3인 경우에는 시간 k일 때 TC_out0, TC_out1, TC_out2를 보내고, 시간 k+1일 때 TC_out0, TC_out1, TC_out2 를 보냄으로써 전송율이 1/3이 되게 한다. 상기 선택적 천공기 24로부터 전송율이 조절되어진 터보 부호는 제2멀티플렉서 26에 의해 멀티플렉싱되어지며, 이는 스위치 28, 심볼 반복기 30, 채널 인터리버 32 및 변조기 33을 통해 전송 채널로 전송된다.
도 3은 도 1에 도시된 적응형 이중화 부호기의 또다른 실시예시도로서, 도 2에 도시된 적응형 이중화 부호기 16의 구성보다는 비교적 간단한 구성을 갖는다. 즉, 길쌈/터보 부호화기에서 사용하는 메모리를 공유하는 구조이다. 도 3을 참조하면, 길쌈 부호기 18의 메모리를 제1구성 부호기 20의 메모리와 공유한 구성을 제외하고는 그 동작이 모두 도 2와 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 채널 복호기의 구성도로서, 도 1에 도시된 채널 부호기의 정보 메세지 송수신 장치 10으로부터 전송되는 정보 메세지를 수신하는 정보 메세지 수신장치 80과, 상기 수신된 정보 메세지에 의해 수신된 데이타의 서비스의 종류 및 전송율 정보를 분석하여 제어 명령 저장 장치 84로부터 복호 모드 명령을 억세스하는 중앙 제어 장치 82를 포함한다. 여기서, 복호 모드 명령이라함은 길쌈/터보 선택적 복호기 100의 길쌈 복호 혹은 터보 복호를 선택하는 복호 모드 스위칭 제어신호 S1, S2, S3, S4 및 S5등을 포함한다. 본 발명의 실시예에서는 부호기로부터 전송된 정보 메세지를 수신하는 하는 경우의 예를 들어 설명하지만, 송신측에서 전송하는 데이타 서비스의 종류 및 전송율 정보의 수신에 의해 복호 모드를 결정할 수 있음에 유의하여야 한다.
상기 중앙 제어 장치 82는 수신된 정보 메세지에 대응하는 복호 모드 명령에 따라 길쌈 복호 혹은 터보 복호를 결정하여 복호를 수행한다. 예를 들어, 현재 수신된 정보 메세지가 길쌈 복호 모드인 경우 상기 중앙 제어 장치 82는 스위치 92를 제1디멀티플렉서 94측으로 접속함과 동시에 복호 모드 제어신호 S1, S2, S3, S4 및 S5를 길쌈 복호 모드로 설정하여 출력한다. 만약, 현재 수신된 정보 메세지가 터보 복호 모드인 경우 상기 중앙 제어 장치 82는 스위치 92를 제2디멀티플렉서 96측으로 접속함과 동시에 복호 모드 제어신호 S1, S2, S3, S4 및 S5를 터보 복호 모드로 설정하여 출력한다. 상기 제1 및 제2디멀티플렉서 94, 96의 디멀티플렉싱의 동작은 중앙 제어 장치 82로부터 출력되는 디멀티플렉싱 제어신호 DMCTL1, DMCTL2에 의해 이루어진다.
우선, 길쌈 복호 과정부터 설명하면 그 동작은 하기와 같다. 수신되는 데이타 프레임의 서비스 종류 및 전송율의 정보 메세지에 의해 길쌈 복호 모드로 동작되면, 스위치 92는 전술한 바와 같이 제1디멀티플렉서 94로 접속되며, 길쌈/터보 선택적 복호기 100은 길쌈 복호 모드로 설정되어 진다. 이와 같은 상태에서 변조된 데이타 프레임이 수신되면, 복조기 86이 이를 복조 하여 채널 디인터리버 88에 공급한다. 이때, 상기 채널 디인터리버 88은 상기 중앙 제어 장치 82의 제어에 의해 복조된 데이타를 디인터리빙하여 심볼 결합기 90으로 공급한다. 상기 심볼 결합기 90은 상기 중앙 제어 장치 82의 제어에 따라 입력되는 데이타 심볼을 결합하여 전송율을 조정하여 스위치 92를 통해 제1디멀티플렉서 94에 공급한다. 상기 제1디멀티플렉서 94는 상기 중앙 제어 장치 82로부터 출력되는 디멀티플렉싱 제어신호 DMCTL1에 따라 입력되는 데이타 심볼을 디멀티플렉싱 하여 길쌈 부호 CONV_0, CONV_1를 길쌈/터보 선택적 복호기 100으로 공급한다. 이때, 상기 길쌈/터보 선택적 복호기 100은 상기 중앙 제어 장치 82로부터 출력되는 복호 모드 제어신호 S1, S2, S3, S4에 의해 길쌈 복호 모드로 설정되어 있어 입력되는 길쌈 부호를 길쌈 복호하여 단자 CON으로 출력한다. 상기 단자 CON으로 출력되는 길쌈 복호신호는 스위치 102의 스위칭에 의해 경판정회로 104를 통해 완전한 길쌈 복호신호로서 출력된다. 상기와 같이 복호 모드 제어신호 S1, S2, S3, S4의 제어에 의해 길쌈 혹은 터보 복호 모드로 절환되는 선택적 복호기는 도 5도에서 상세하게 설명된다.
만약, 수신되는 데이타 프레임의 서비스 종류 및 전송율의 정보 메세지에 의해 터보 복호 모드로 동작되면, 스위치 92는 전술한 바와 같이 제2디멀티플렉서 96으로 접속되며, 길쌈/터보 선택적 복호기 100은 터보 복호 모드로 설정되어 진다. 이와 같은 상태에서 변조된 데이타 프레임이 수신되면, 전술한 바와 같은 경로에 의해 복조, 디인터리빙 및 심볼 결합된 데이타 심볼이 스위치 92를 통해 제2멀티플렉서 96으로 공급된다. 상기 제2디멀티플렉서 96은 상기 중앙 제어 장치 82로부터 출력되는 디멀티플렉싱 제어신호 DMCTL2에 따라 입력되는 데이타 심볼을 디멀티플렉싱하여 선택적 역천공기 98로 공급한다. 상기 선택적 역천공기 98은 역천공 제어신호 SPCTL에 의해 데이타 심볼을 역천공하여 전송율을 조절하여 터보 부호 TC_out0, TC_out1, TC_out2를 길쌈/터보 선택적 복호기 100으로 공급한다. 이때, 상기 길쌈/터보 선택적 복호기 100은 상기 중앙 제어 장치 82로부터 출력되는 복호 모드 제어신호 S1, S2, S3, S4에 의해 터보 복호 모드로 설정되어 있어 입력되는 터보 부호를 복호하여 단자 TC를 통해 경판정회로 104로 제공되어 완전한 터보 복호신호로서 출력된다.
따라서, 도 4와 같은 구성을 갖는 적응형 채널 복호화기에 의해 송신측에서 데이타의 서비스 종류 및 전송율에 따라 길쌈 혹은 터보 부호로 선택적으로 부호화되어 전송된 데이타 프레임의 심볼을 정확하게 복호할 수 있게된다.
도 5는 도 4에 도시된 적응형 이중화 복호기의 상세 구성도로서, 부호화된 길쌈 부호 CONV_0, CONV_1 혹은 터보 부호 TC_out0 및 피이드백된 터보 부호 부가 정보 Zk의 입력을 연판정 복호하는 연판정 비터비 복호기 102와, 상기 연판정 비터비 복호기 102의 출력을 인터리빙하는 인터리버 112와, 상기 인터리빙된 정보와 터보 부호 TC_out2의 연판정 복호하는 제2연판정 비터비 복호기 114와, 상기 제2연판정 비터비 복호기 114의 출력을 디인터리빙하여 상기 연판정 비터비 복호기 102로 피이드백 하는 디인터리버 116 및 상기 연판정 비터리 복호기 102로 입력되는 정보들을 스위칭하는 스위치들 104 내지 110으로 구성되어 있다.
중앙 제어 장치 82의 제어에 의해 복호 모드 신호 S1, S2, S3, S4 및 S5들이 길쌈 복호 모드로 출력되면, 스위치 104, 106은 "오프"되고 스위치 108, 110들이 "온"된다. 또한, 스위치 102는 단자 CON으로 접속된다. 이와 같은 상태에서, 도 4에 도시된 제1디멀티플렉서 94로부터 길쌈 부호 CONV_0, CONV_1이 출력되면 상기 연판정 비터비 복호기 102는 이를 길쌈 복호하여 출력하며, 이는 스위치 102 및 경판정회로 104를 통해 완전환 길쌈 복호 신호로서 출력된다.
만약, 상기 중앙 제어 장치 82로부터 출력되는 복호 모드 신호 S1, S2, S3, S4 및 S5들이 터보 복호 모드로 출력되면, 스위치 104, 106은 "온"되고 스위치 108, 110들이 "오프"되며, 스위치 102는 단자 TC로 접속된다. 이와 같은 상태에서, 도 4에 도시된 선택적 역천공기 98로부터 터보 부호 TC_out0, TC_out1 및 TC_out2가 출력되면, 상기 연판정 비터비 복호기 102는 디인터리버 116으로부터 피이드백된 부가 정보 Zk와 상기 터보 부호 TC_out0을 연판정 복호하여 출력한다. 이때, 인터리버 112는 상기 연판정 비터비 복호기 102의 출력을 인터리빙하며, 제2연판정 비터리 복호기 114는 인터리빙된 정보와 터보 부호 TC_out2를 복호하여 출력한다. 상기 제2연판정 비터리 복호기 114의 출력에 접속된 디인터리버 116은 반복 복호된 출력을 디인터리빙하여 스위치 102를 통해 경판정회로 104로 출력함과 동시에 이를 연판정 비터비 복호기 102로 피이드백 시킨다. 즉, 터보 부호를 복호시는 반복 복호를 하기 때문에 연판정 비터리 복호기 114의 출력은 디인터리버 116를 거쳐 다시 피드백되어 연판정 비터비 복호기 102에 입력된다. 이와 같은 반복 복호 후 최종 단계에서는 경판정 회로 104를 통해 최종 복호가 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 입력되는 데이터 프레임이 매우 길고, 시간 지연이 문제가 되지 않는 데이터 서비스의 경우에는 매우 우수한 성능을 가지는 터보 부호기의 출력을 선택하고, 입력되는 데이터 프레임 및 요구되는 시간 지연이 짧은 음성 서비스의 경우에는 길쌈 부호의 출력을 선택하도록 하므로써 매우 간단한 구조로서 적응형 부호화기를 구현할 수 있으며, 부호화기에서 사용한 채널 부호화 방법에 따라 그에 상응하는 복호 방법을 자동으로 선택함으로써 하나의 구조로써 복호를 수행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 입력 데이타 프레임의 비트를 길쌈 부호하여 출력하는 길쌈 부호기 및 터보 부호화하여 출력하는 터보 부호기를 가지는 이동 통신 시스템의 적응 채널 부호화 방법에 있어서,
    상기 입력 데이타 프레임의 서비스 종류 및 전송율 정보에 적응하여 상기 길쌈 부호기 또는 상기 터보 부호기의 출력을 선택하여 전송 채널로 전송하는 선택 전송 과정을 포함함을 특징으로 하는 적응형 채널 부호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선택 전송 과정은 입력 데이타 프레임의 길이가 길고, 시간 지연이 문제되지 않는 데이타 서비스의 경우 터보 부호기의 출력을 선택함을 특징으로 하는 적응형 채널 부호화 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 선택 전송 과정은, 입력 데이타 프레임의 길이가 짧고 요구되는 시간 지연이 짧은 음성 서비스인 경우에 응답하여 상기 길쌈 부호기의 출력을 선택함을 특징으로 하는 적응형 채널 부호화 방법.
  4. 복호 모드 제어 신호의 입력에 따라 길쌈 복호 모드 혹은 터보 복호 모드로 동작되는 적응형 이중화 복호기를 가지는 이동 통신 시스템의 적응 채널 복호화 방법에 있어서,
    부호 정보 메세지를 분석하여 상기 적응형 이중화 복호기의 동작 모드를 설정하고, 입력되는 부호화된 데이타 프레임을 상기 적응형 이중화 복호기의 입력으로 제공하는 복호 모드 설정 과정을 포함함을 특징으로 하는 적응형 채널 복호화 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복호 모드 설정 과정은, 상기 부호 정보 메세지의 내용이 데이타 프레임의 길이가 길고, 시간 지연이 문제되지 않는 데이타 서비스일 때 터보 복호기 모드로 설정함을 특징으로 하는 적응형 채널 복호화 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 복호 모드 설정 과정은, 상기 부호 정보 메세지의 내용이 입력 데이타 프레임의 길이가 짧고 요구되는 시간 지연이 짧은 음성 서비스인 경우에 응답하여 상기 길쌈 복호기 모드로 설정함을 특징으로 하는 적응형 채널 복호화 방법.
  7. 적응형 채널 부호화 장치에 있어서,
    입력되는 데이타 프레임의 정보 비트를 길쌈 부호 및 터보 부호화하여 길쌈 부호와 터보 부호를 발생하는 데이타 프레임 적응형 이중화 부호화기와,
    데이타 프레임의 서비스 종류와 데이타 전송 속도에 대응하여 부호화 모드를 설정하고, 상기 설정된 부호화 모드에 대응하여 상기 길쌈 혹은 터보 부호를 선택적으로 전송 채널로 전송하는 제어기를 구비함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 부호화 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어기는 입력 데이타 프레임의 데이터 전송 속도가 저속이거나 입력되는 데이터 프레임 길이가 짧은 사용자 데이타의 입력에 응답하여 부호 모드를 길쌈 부호 모드로 선택함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 부호화 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 데이타 전송 속도가 고속이거나 데이타 프레임의 길이가 긴 사용자 데이타의 입력에 응답하여 부호 모드를 터보 부호 모드로 설정함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 부호화 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 데이타 프레임 적응형 이중화 부호화기는 일정한 크기의 메모리와 배타적 논리합 게이트를 이용하여 상기 입력되는 정보 비트를 각각 길쌈 부호화 및 터보 부호화하는 길쌈 부호화기 및 터보 부호화기로 구성함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 부호화 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 터보 부호화기는 입력되는 데이타 프레임의 정보 비트를 부호화하는 제1구성 부호기 및 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리버의 출력을 부호화하는 제2구성 부호기로 구성함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 부호화 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 길쌈 부호화기의 메모리는 상기 터보 부호화기의 제1 혹은 제2구성 부호기내의 메모리를 공용함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 부호화 장치.
  13. 적응형 채널 복호화 장치에 있어서,
    소정 제어에 의해 입력되는 패리티 심볼을 길쌈 복호 혹은 터보 복호 모드로서 선택적으로 복호 출력하는 데이타 프레임 적응형 이중화 복호기와,
    데이타 프레임의 서비스 종류와 데이타 전송 속도에 대응하여 복호 모드를 설정하여 상기 데이타 프레임 적응형 이중화 복호기를 제어하는 복호 제어기로 구성함을 특징으로 하는 통신 시스템의 적응형 채널 복호화 장치.
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