KR20000014483A

KR20000014483A - 케이블 다운스트림전송을 위한 qam 매퍼 및 디매퍼

Info

Publication number: KR20000014483A
Application number: KR1019980033949A
Authority: KR
Inventors: 제갈헌
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 발명은 케이블모뎀의 다운스트림전송을 위한 QAM 매퍼 및 디매퍼에 관한 것으로서, 특히 시간축에 연속된 QAM심볼간의 미분코딩 방식에 따라 QAM-TCM 변조 모드의 길쌈 부호화된 두비트를 4상 위상중 어느 한 위상에 매핑하여 QAM심볼의 위상정보를 결정하는 매퍼 및 디매퍼에 관한 것이다.

본 발명은 미분코딩 조건에 따라 부호화된 이전 비트쌍과 부호화된 현재 비트쌍을 제공받아 배타논리합 게이트, 앤드 게이트, 반전 게이트 등의 논리 소자를 통하여 QAM심볼의 위상정보를 결정한다. 이와 같이 논리 소자를 통해 연산된 위상 결정 비트와 진폭을 결정하는 비트를 조합하여 하나의 QAM 심볼을 형성한다.

종래의 다중레벨 QAM매퍼/디매퍼는 심볼 매핑을 위한 룩업 테이블 방식을 채용하여 상당한 메모리가 소요되었으나, 본 발명은 위상을 결정하는 비트쌍은 미분 코딩 방식에 따라 논리 조합 회로에 의해 연산처리하고 나머지 진폭을 결정하는 비트쌍은 그대로 사용하므로써 종래에 비해 메모리가 감소되는 효과가 있다. 또한, 채널 환경에 따라 다양한 위상 결정 조건을 지원하는 점을 고려한다면, 본 발명의 연산처리에 의한 매퍼/ 디매퍼는 면적, 비용, 처리속도면에서 효율적이다.

Description

케이블 다운스트림전송을 위한 ＱＡＭ 매퍼 및 디매퍼 (QAM mapper and demapper of the cable transmission system in the downstream direction)

본 발명은 케이블 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 다운스트림 전송시 64 QAM 변조모드 및 256 QAM 변조모드에 대한 미분 QAM 심볼 매퍼 및 디매퍼에 관한 것이다.

케이블모뎀 네트워크는 종합정보통신망(ISDN), 멀티디지털가입자회선(xDSL) 등과 함께 인터넷, 인트라넷에 접속하여 가입자에게 재택근무, 영상회의, 웹검색 등의 다양한 서비스를 제공한다.

도 1은 광대역 서비스를 지원하는 케이블모뎀 네트워크의 기준 구성도이다. 통신망 사업자가 제공하는 사설망이나 공중망을 포함한 백본망(100)에 케이블모뎀 종단시스템(111, Cable Modem Termination System:이하 CMTS라함)을 포함한 헤드엔드(110)가 연결되어 있고, 가입자측(140)에는 케이블 모뎀(130, Cable Modem:이하 CM이라함.)이 연결되어 있다. 헤드엔드(110)와 CM(130)사이에는 광케이블로 연결되어 광신호와 전기신호를 변환시켜 주는 광전변환기(120, Optic/Electro Converter)가 위치해 있으며, 광전변환기(120)와 CM(130)은 동축케이블, CM(130)과 가입자측(140)은 이더넷으로 연결되어 있다. 서비스 제공자와 가입자측간에는 양방향 통신이 가능하며, 두개의 양방향 통신 경로는 헤드엔드(110)에서 합쳐진다. 헤드엔드(110)는 양방향 통신을 가능케 하는 CMTS(111)를 비롯하여, CMTS(111)를 위한 운영지원 시스템(도시안됨), 정보제공자의 각종 응용서비스를 데이터 신호를 결합하여 전송하는 결합기(112) 및 송신버퍼(114), 가입자의 요구 데이터를 수신하여 분배하는 수신버퍼(115) 및 분배기(113), 및 보안 및 접속 제어부(116)등이 포함되어 있다. 상기 CMTS(111)에는 CMTS와 망 인터페이스를 담당하는 네트워크 터미널(111-1)과, 정보제공자의 응용 서비스 데이터(다운스트림 데이터)를 변조하기 위한 변조부(111-2), 가입자의 요구 데이터(업스트림 데이터)를 복조하기 위한 복조부(111-3)로 구성되어 있다. 도 1에 도시된 케이블모뎀 네트워크는 RF신호를 사용하는 광대역 시스템이며, RF 인터페이스는 CM과 케이블 네트워크사이, 다운스트림상에서 CMTS와 케이블 네트워크사이, 업스트림상에서 CMTS와 케이블 네트워크사이에 존재한다.

CMTS에서 각 CM으로 전송되는 다운스트림 채널은 약5Msym/sec의 전송 속도로 광대역의 서비스 데이터를 방송하며, 각 CM에서 CMTS로 전송되는 업스트림 채널은 0.16∼2.56Msym/sec로 가입자의 질의 협대역 데이터를 점대점 방식으로 전송한다.

케이블 전송 시스템의 다운스트림 프로토콜은 ITU-T Recommendations J.83, Annex B에 확정된 바에 따르며, 다운스트림 신호 처리 과정을 도 2에 도시하였다. 다운스트림 변조를 위한 처리는 MPEG프레임부(200)에서 패킷단위로 입력되는 MPEG-2 데이터 스트림을 프레이밍 처리한 후, FEC(Forward Error Correction)인코더(210)에서 순방향 에러 정정 알고리즘을 수행하여 채널(230)에 의한 신뢰성있는 데이터를 얻을 수 있도록 한다. FEC인코더(210)에서 출력된 FEC부호어는 QAM변조부(220)를 통해 QAM 변조된 후 RF 신호로서 케이블 채널(230)을 통해 전송된다. 다운스트림의 복조는 변조와 반대과정으로 QAM복조부(240)와, FEC디코더(250), MPEG프레임부(260)를 통해 수행된다. MPEG프레이밍과정은 송수신측간의 패킷 동기화를 이루기 위한 패리티 검사패턴을 제공하며, QAM변조과정은 64QAM모드와 256QAM모드를 지원한다. FEC 인코딩과정은 연접 부호화(concatenated coding) 기법을 사용하여 외부 부호어(outer coder)는 T개의 에러 정정 능력을 갖는 리드 솔로몬 부호어(Reed-Solomon code)를 사용하고, 내부 부호어(inner coder)는 부호화된 변조 부호를 생성하는 TCM 부호어를 사용하여 내부디코더에서 정정 못한 에러를 외부디코더에서 정정하도록 하므로써 통상적으로 에러율(error rate)이 거의 0이 되도록 한다.

FEC 처리과정을 도 3을 통해 자세히 설명하면, FEC 인코더(210, 도 2 참조)는 리드솔로몬 인코더(300), 인터리버(310), 랜덤화부(320), 트렐리스 인코더(330)로 구성되고, FEC 디코더(250)는 트렐리스 디코더(350), 역랜덤화부(360), 디인터리버(370), 리드솔로몬 디코더(380)로 이루어진다.

리드솔로몬 인코더(300)는 MPEG 트랜스포트스트림을 (128,122)RS블럭코드를 사용하여 부호화한다. (128, 122) RS블럭코드는 블럭당 128개의 심볼로 구성되고 그 중 122심볼만이 정보심볼이고 6심볼은 에러정정을 위한 패리티이므로 RS블럭당 최대 3개의 심볼까지 에러정정한다. RS블럭코드는 64QAM모드와 256QAM모드에서 동일하게 이용된다.

인터리버(310)는 (128,122)RS블럭코드를 길쌈 인터리빙처리하여 데이터스트림을 재배열한다. 인터리버(310)는 채널전송시 발생된 연속된 에러심볼(군집에러, burst errors)에 효율적으로 대처하기 위한 것이다. 길쌈 인터리버 구조는 64QAM모드와 256QAM모드에서 프로그램가능한 구조(programmable structure) 즉, 다양한 인터리빙 모드를 지원한다.

랜덤화부(320)는 인터리빙처리된 데이터가 특정한 패턴을 갖지 않도록 랜덤화시켜 RF 변조된 신호가 다른 채널과 혼신되는 것을 막고 수신측에서 동기를 추출할 수 있도록 해준다. 수신측과 약속된 의사잡음코드를 발생시켜 입력된 데이터와 더해주므로써 랜덤화된 데이터를 출력한다.

트렐리스 인코더(330)는 트렐리스 부호화 변조(Trellis coded modualtion, 이하 TCM)를 수행한다. TCM은 대역폭이 제한된 전송로(bandwidth-limited channel)에서 높은 부호화 이득(coding gain)을 얻기 위한 채널 부호화 기법으로서, 부호화 기술과 변조 기술을 결합하여 구현된다. TCM 구조는 유한한 상태를 갖는 길쌈 부호기(convolution encoder)와 QAM 변조기(64/256QAM)로 구성된다.

트렐리스 인코더는 도 4에서 보는 바와 같이 64QAM 변조기와 256QAM변조기를 각각 독립적으로 구비하고 있으면서, 채널 환경에 따라 두 변조모드중 적당한 변조기를 선택한다. 여기서, 각 변조 모드에서의 심볼은 다양한 미분코딩 방식에 의해 매핑되며, 그에 따라 입력비트를 해당 심볼의 위상과 진폭을 갖도록 발생해주어야 한다.

종래의 QAM 심볼 매핑 방식은 미리 준비된 메모리에 할당할 심볼을 저장해두고, 입력에 따라 해당 심볼을 읽어 출력하는 룩업 테이블 방식을 채용하였다. 이로 인해 상당한 메모리가 소요되며 하드웨어 구현 및 비용면에서 비효율적인 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 논리 소자를 이용하여 다양한 미분코딩방식에 따른 QAM 심볼의 매핑 및 디매핑을 수행하는 QAM 매퍼 및 디매퍼를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 시간축에 연속된 QAM심볼간의 미분코딩 방식에 따라 QAM-TCM 변조 모드의 길쌈 부호화된 두비트를 4상 위상중 어느 한 위상에 매핑하여 QAM심볼의 위상정보를 결정하는 데 있어서,

부호화된 이전 비트들끼리 배타논리합 연산하고, 부호화된 현재 비트들끼리 배타논리합 연산하여 상기 두 연산 결과를 논리 조합하여 출력하는 공통 연산부; 부호화된 이전 비트의 상위비트와 부호화된 현재 비트의 상위비트를 논리 조합한 중간 비트와, 상기 공통 연산부의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 상위비트를 결정하는 X₁연산부; 및 부호화된 이전 비트의 하위 비트와 부호화된 현재 비트의 하위 비트 를 논리 조합한 중간 비트와, 상기 공통 연산부의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 하위 비트를 결정하는 X₀연산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 광대역 서비스를 지원하는 케이블모뎀 네트워크의 기준 구성도,

도 2은 케이블 전송 시스템의 다운스트림 신호 처리 과정을 보여주는 블록도,

도 3은 도 2의 순방향 에러 정정부에 대한 블럭도,

도 4는 종래의 64QAM 트렐리스 변조 시스템 및 256QAM 트렐리스 변조 시스템에 대한 블럭도,

도 5는 도 4의 64QAM 트렐리스 변조 및 256QAM 트렐리스 변조 시스템의 입출력 비트의 순서를 설명하기 위한 비트포맷도,

도 6은 본 발명에 따른 QAM 미분 매핑을 위한 비트 할당 사상도 및 그에 따라 매핑된 비트를 보여주는 제 1 실시예,

도 7은 도 6의 미분 매핑을 수행하는 제 1 실시 블럭도,

도 8은 본 발명에 따른 QAM 미분 매핑을 위한 비트 할당 사상도 및 그에 따 라 매핑된 비트를 보여주는 제 2 실시예,

도 9은 도 8의 미분 매핑을 수행하는 제 2 실시 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

700 : 공통 연산부 710 : X₁연산부 720 : X₂연산부

XOR1∼XOR6 : 배타논리합 게이트 NOT1,2 : 반전 게이트

AND : 논리곱 게이트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 자세히 살펴보기로 한다.

우선, 본 발명의 이해를 돕기위해 도 4 및 도 5를 참조하여 64QAM 트렐리스 변조 시스템 및 256QAM 트렐리스 변조시스템의 작용을 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 64QAM 트렐리스 변조 시스템은 데이터 포맷부(400)에서 상기 랜덤화부(320, 도 3 참조)로부터 랜덤화된 4개의 RS심볼(28bits)의 비트를 일정한 규칙에 따라 그릅 L1∼L6 로 구분하여 출력하고, 상기 그룹 L1∼L4는 부호화되지 않고 64QAM매퍼(420)로 제공되며, 상기 그룹 L5∼L6는 부호화되어(그룹 L7∼L8) 64QAM매퍼(420)로 제공된다.

상기 그룹 L5∼L6는 미분부호기(411)와 길쌈부호기(Binary Convolution Coder: 412,413)를 포함한 부호기(410)를 통하여 이진길쌈부호화 되기 전에 미분부호화 된다. 미분 부호화로 전처리하는 이유는 연속 심볼마다 90°위상천이를 갖도록 하여 간략반송파 위상 추적를 가능케 하기 위함이다.

256QAM 트렐리스 변조 시스템은 데이터 포맷부(430)에서 상기 랜덤화부(320, 도 3 참조)로부터 랜덤화된 RS심볼 그룹(38bits)의 비트를 일정한 규칙에 따라 그릅 M1∼M8로 구분하여 출력하고, 상기 그룹 M1∼M6은 부호화되지 않고 256QAM매퍼(450)로 제공되며, 상기 그룹 M7∼M8은 부호화되어(그룹 M9∼M10) 256QAM매퍼(450)로 제공된다. 상기 그룹 M7∼M8은 미분부호기(441)와 길쌈부호기(442,443)를 포함한 부호기(440)를 통하여 이진길쌈부호화 되기 전에 미분부호화 된다.

도 5를 참조하면, 상기 64QAM 변조 시스템의 데이터 포맷부(400)로 입력되는 RS심볼은 (b)와 같이 심볼 R-S₀∼R-S₃의 비트스트림이다. (b)의 입력비트스트림은 부호화되지 않는 그룹 L1∼L4 과 부호화되는 그룹 L5∼L6으로 나뉘어 (a)와 같은 포맷을 이룬다.

즉, 5클럭를 주기로 하여 4클럭동안 L5=A₀,A₃,A₆,A₉, L6=B₀,B₃,B₆,B₉비트스트림이 부호기(410)로 입력되어 90°위상불변 미분부호화된 후, 4/5 펑쳐드된 이진 길쌈 부호화 되어 U=U₁,U₂,U₃,U₄,U₅, V=V₁,V₂,V₃,V₄,V₅으로 5클럭동안 출력된다.

따라서, 64QAM 매퍼(420)는 부호화되지 않은 그룹 L1∼L4,U,V의 비트스트림을 매 클럭마다 입력받아 6비트의 64QAM 심볼을 생성한다.

상기 256QAM 변조 시스템의 데이터 포맷부(430)로 입력되는 데이터는 (d)와 같이 38비트스트림이다. (d)의 입력비트스트림은 부호화되지 않는 그룹 M1∼M6과 부호화되는 그룹 M7∼M8로 나뉘어 (c)와 같은 포맷을 이룬다.

즉, 5클럭를 주기로 하여 4클럭동안 M7=A₀,A₄,A₈,A₁₂, M8=B₀,B₄,B₈,B₁₂비트스트림이 부호기(440)로 입력되어 90°위상불변 미분부호화된 후, 4/5 펑쳐드된 이진 길쌈 부호화 되어 U=U₁,U₂,U₃,U₄,U₅, V=V₁,V₂,V₃,V₄,V₅으로 5클럭동안 출력된다. 따라서, 256QAM 매퍼(450)는 부호화되지 않은 그룹 M1∼M6,U,V의 비트스트림을 매 클럭마다 입력받아 8비트의 256QAM 심볼을 생성한다.

상기 두 변조 모드의 부호기(410,440)의 90°위상불변 미분 부호기(411,441)와 4/5 펑쳐링 길쌈부호기(412,413,442,443)로부터 발생된 부호화된 2비트는, 하위 블록의 QAM매퍼(420, 450)로 제공되어서 심볼의 위상을 결정하는 역할을 수행한다. 즉, 연속된 심볼간의 위상차를 0°,90°,180°,270°(4위상)중 어느 위상에 할당할 것인지를 결정하는 것이다. 이와 같이 미분코딩에 의한 매핑 방식은 채널 환경에 선택적을 채용할 수 있다.

본 실시예에서는 2종류의 매핑방식을 소개하고 그에 따른 논리 조합 회로를 구현하였다. 본 명세서에서는 전송시 매핑 방식을 중심으로 개시하였으며, 이는 수신시 디매핑 방식에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 QAM 미분 매핑을 위한 비트 할당 사상도 및 그에 따라 매핑된 비트를 보여주는 제 1 실시예이며, 도 7은 도 6의 미분 매핑을 수행하는 제 1 실시 블럭도이다.

제 1 실시예의 미분 매핑을 위한 회전 각도는 하기 표 1과 같다.

부호화된비트(C₁C₀)	회전 각도
00	90°
10	0°
11	270°
01	180°

도 6의 (a)를 참조하여 각 사분면에 할당된 비트를 살펴보면, 1사분면은 "11", 2사분면은 "1", 3사분면은 "0", 4사분면은 "10"이다.

도 6의 (b)는 상기 표 1과 도 6의 (a)를 적용하여 시간 t-1에서 입력된 부호화된 이전 비트들(P₁P₀)일 때, 시간 t에서 입력되는 부호화된 현재 비트들(C₁C₀)에 대응하는 매핑된 결과(X₁X₀)를 보여주는 테이블이다.

예를 들어, 이전 비트 P₁P₀=00 일 경우를 살펴보자.

현재 비트 C₁C₀=00 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 90°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=10 이다.

현재 비트 C₁C₀=01 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 180°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=11 이다.

현재 비트 C₁C₀=10 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 0°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=00 이다.

현재 비트 C₁C₀=11 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 270°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=01 이다.

미설명된 나머지 비트 할당 역시 상기와 같이 표 1과 도 6의 (a)에 의해 결정된다.

도 7은 상기 도 6의 (b)의 테이블에 도시된 부호화된 비트 매핑을 구현한 블럭록도이다. 시간축에 연속된 QAM심볼간의 미분코딩 방식에 따라 QAM-TCM 변조 모드의 길쌈 부호화된 두비트를 4상 위상중 어느 한 위상에 매핑하여 QAM심볼의 위상정보를 결정한다. 상기 도 6(b)의 테이블에 도시된 위상 정보 심볼(X₁X₀)은

와 같은 논리 연산식에 의해 간단히 계산될 수 있다.

도 7의 부호화된 비트 매퍼는 공통 연산부(700)와, 위상 정보 심볼의 상위 비트를 결정하는 X₁연산부(710), 및 위상 정보 심볼의 하위 비트를 결정하는 X₀연산부(720)로 구성된다.

공통 연산부(700)는 부호화된 이전 비트들끼리 배타논리합 연산하는 제 1 배타논리합 게이트(XOR1)와, 부호화된 현재 비트들끼리 배타논리합 연산하는 제 2 배타논리합 게이트(XOR2)와, 상기 제 2 배타논리합 게이트(XOR2) 출력을 반전시키는 제 1 반전게이트(NOT1) 및 상기 제 1 배타논리합 게이트의출력과 상기 제 1 반전 게이트의 출력을 논리곱 연산하는 논리곱 게이트(AND)로 구성된다.

X₁연산부(710)는 부호화된 이전 비트쌍의 상위비트(P₁)와 부호화된 현재 비트쌍의 상위비트(C₁)를 배타논리합 연산하는 제 3 배타논리합 게이트(XOR3)와, 상기 제 3 배타논리합 게이트(XOR3)의 출력을 반전시키는 제 2 반전 게이트(NOT2)와, 상기 제 2 반전 게이트(NOT2)의 출력과 상기 공통 연산부(700)의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 상위비트(X₁)를 결정하는 제 4 배타논리합 게이트(XOR4)로 구성된다.

X₂연산부(720)는 부호화된 이전 비트쌍의 하위비트(P₀)와 부호화된 현재 비트쌍의 상위비트(C₁)를 배타논리합 연산하는 제 5 배타논리합 게이트(XOR5)와, 상기 제 5 배타논리합 게이트(XOR5)의 출력과 상기 공통 연산부(700)의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 하위비트(X₀)를 결정하는 제 6 배타논리합 게이트(XOR6)로 구성된다.

도 8은 본 발명에 따른 QAM 미분 매핑을 위한 비트 할당 사상도 및 그에 따라 매핑된 비트를 보여주는 제 2 실시예이며, 도 9은 도 8의 미분 매핑을 수행하는 제 2 실시 블럭도이다.

제 2 실시예의 미분 매핑을 위한 회전 각도는 하기 표 2와 같다.

부호화된비트(C₁C₀)	회전 각도
00	270°
10	180°
11	90°
01	0°

도 8의 (a)를 참조하여 각 사분면에 할당된 비트를 살펴보면, 1사분면은 "11", 2사분면은 "1", 3사분면은 "0", 4사분면은 "10"이다.

도 8의 (b)는 상기 표 2와 도 8의 (a)를 적용하여 시간 t-1에서 입력된 부호화된 이전 비트쌍(P₁P₀)일 때, 시간 t에서 입력되는 부호화된 현재 비트쌍(C₁C₀)에 대응하는 매핑된 결과(X₁X₀)를 보여주는 테이블이다.

예를 들어, 이전 비트 P₁P₀=00 일 경우를 살펴보자.

현재 비트 C₁C₀=00 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 270°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=01 이다.

현재 비트 C₁C₀=01 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 0°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=00 이다.

현재 비트 C₁C₀=10 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 180°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=11 이다.

현재 비트 C₁C₀=11 이면 이전 비트가 할당된 3사분면에서 반시계방향으로 90°회전하여 매핑된 결과 비트 X₁X₀=10 이다.

미설명된 나머지 비트 할당 역시 상기와 같이 표 2과 도 8의 (a)에 의해 결정된다.

도 9는 상기 도 8의 (b)의 테이블에 도시된 부호화된 비트 매핑을 구현한 블럭록도이다. 시간축에 연속된 QAM심볼간의 미분코딩 방식에 따라 QAM-TCM 변조 모드의 길쌈 부호화된 두비트를 4상 위상중 어느 한 위상에 매핑하여 QAM심볼의 위상정보를 결정한다. 상기 도 8(b)의 테이블에 도시된 위상 정보 심볼(X₁X₀)은

와 같은 논리 연산식에 의해 간단히 계산될 수 있다.

도 9의 부호화된 비트 매퍼는 공통 연산부(700)와, 위상 정보 심볼의 상위 비트를 결정하는 X₁연산부(710), 및 위상 정보 심볼의 하위 비트를 결정하는 X₀연산부(720)로 구성된다.

X₁연산부(710)는 부호화된 이전 비트쌍의 상위비트(P₁)와 부호화된 현재 비트쌍의 상위비트(C₁)를 배타논리합 연산하는 제 3 배타논리합 게이트(XOR3)와, 상기 제 3 배타논리합 게이트(XOR3)의 출력과 상기 공통 연산부(700)의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 상위비트(X₁)를 결정하는 제 4 배타논리합 게이트(XOR4)로 구성된다.

X₂연산부(720)는 부호화된 이전 비트쌍의 하위비트(P₀)와 부호화된 현재 비트쌍의 상위비트(C₁)를 배타논리합 연산하는 제 5 배타논리합 게이트(XOR5)와, 상기 제 5 배타논리합 게이트(XOR5)의 출력을 반전시키는 제 2 반전 게이트(NOT2)와, 상기 제 2 반전 게이트(NOT2)의 출력과 상기 공통 연산부(700)의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 하위비트(X₀)를 결정하는 제 6 배타논리합 게이트(XOR6)로 구성된다.

도 7과 도 9에서 각각 구현된 송신측의 QAM 위상 매퍼는 수신측에서 디매퍼로 동일하게 구현될 수 있으며, 이 때 입출력 데이터는 다음과 같은 관계에 있다. 매퍼의 부호화된 이전 비트쌍은 디매퍼의 수신된 이전 비트쌍에 해당하고, 매퍼의 부호화된 현재 비트쌍은 디매퍼의 수신된 현재 비트쌍에 해당하고, 매퍼의 할당된 전송값은 디매퍼에 의해 복원된 원래 정보비트쌍에 해당한다.

이와 같이, 다중레벨 QAM 변조시 위상 결정 정보 비트에 해당하는 이전 비트쌍과 현재 비트쌍의 논리 조합에 의해 미분 코딩방식에 의한 심볼 매핑 및 디매핑을 수행한다. 다양한 미분 코딩방식을 지원하기 위해 소정의 제어신호를 이용하여 해당 조건에 맞는 출력을 선택적으로 채용할 수도 있다.

종래의 다중레벨 QAM매퍼/디매퍼는 심볼 매핑을 위한 룩업 테이블 방식을 채용하여 상당한 메모리가 소요된다. 본 발명의 다중레벨 QAM매퍼/디매퍼는 위상을 결정하는 비트쌍은 미분 코딩 방식에 따라 논리 조합 회로에 의해 연산처리하고 나머지 진폭을 결정하는 비트쌍은 그대로 사용한다. 따라서, 종래에 비해 메모리가 감소되는 효과가 있다. 또한, 채널 환경에 따라 다양한 위상 결정 조건을 지원하는 점을 고려한다면, 본 발명의 연산처리에 의한 매퍼/ 디매퍼는 면적, 비용, 처리속도면에서 효율적이다.

Claims

시간축에 연속된 QAM심볼간의 미분코딩 방식에 따라 QAM-TCM 변조 모드의 길쌈 부호화된 두비트를 4상 위상중 어느 한 위상에 매핑하여 QAM심볼의 위상정보를 결정하는 데 있어서,

부호화된 이전 비트들끼리 배타논리합 연산하고, 부호화된 현재 비트들끼리 배타논리합 연산하여 상기 두 연산 결과를 논리 조합하여 출력하는 공통 연산부;

부호화된 이전 비트의 상위비트와 부호화된 현재 비트의 상위비트를 논리 조합한 중간 비트와, 상기 공통 연산부의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 상위비트를 결정하는 X₁연산부; 및

부호화된 이전 비트의 하위 비트와 부호화된 현재 비트의 하위 비트 를 논리 조합한 중간 비트와, 상기 공통 연산부의 출력비트를 배타논리합 연산하여 위상 정보 심볼의 하위 비트를 결정하는 X₀연산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 다운스트림전송을 위한 QAM 매퍼 및 디매퍼.