KR20000041883A - Burst error reducing system in communication system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A burst error reducing system in a communication system is provided to improve an error performance by rearranging and processing a data stream before and after coding the data stream, and to reduce a delay time by progressing a configuration of an interleaver in a parallel structure. CONSTITUTION: A burst error reducing system in a communication system comprises a transmission serial/parallel part(21) divides a data stream into an even bit and an odd bit, and applies the divided even and odd bits to corresponding small-capacity interleavers(22-1,22-2), respectively. Each of the small-capacity interleavers(22-1,22-2) rearranges divided bits transferred from the transmission serial/parallel part(21), and applies the rearranged bit data to a corresponding coder(23-1/23-2). Each of the coders(23-1,23-2) channel codes the rearranged bit data from the corresponding small-capacity interleaver(22-1/22-2), and applies the coded data to a transmission parallel/serial part(24). The transmission parallel/serial part(24) converts coded data applied from each coder(23-1,23-2) into serial data, and a large-capacity interleaver(25) rearranges the serial data from the transmission parallel/serial part(24), and transfers to a channel. A large-capacity deinterleaver(26) deinterleaves the data transferred through the channel, and applies the deinterleaved data to a reception serial/parallel part(27). The reception serial/parallel part(27) divides the deinterleaved data stream into an even bit and an odd bit, and applies the divided even and odd bits to decoders(28-1,28-2). The decoders(28-1,28-2) decode the transferred even and odd bits, respectively, and small-capacity deinterleavers(29-1,29-2) deinterleave the decoded data transferred from corresponding decoders(28-1,28-2). A reception parallel/serial part(30) converts the deinterleaved data transferred from the small-capacity deinterleavers(29-1,29-2) into serial data.

Description

통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템Aggregation Error Reduction System in Communication System

본 발명은 통신 시스템에서 연집 에러(Burst Error) 감소 시스템에 관한 것으로, 특히 지연 시간을 줄일 수 있고 작은 메모리 셀 크기로도 우수한 오률 특성을 가지는 병렬식 구조의 크로스 인터리버(Parallel Cross Interleaver)를 구현하도록 한 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for reducing burst errors in a communication system. In particular, the present invention relates to a parallel cross interleaver having a parallel structure having a low error rate and excellent error rate even with a small memory cell size. A communication error reduction system in a communication system.

일반적으로, 이동 통신 시스템 및 위성 통신 시스템에서 사용자가 만족할 만한 고품질의 정보를 제공하기 위해서는 다중 경로 페이딩(Multipath Fading)의 감쇠에 대한 문제 해결이 최우선으로 이루어져야 한다. 해당 감쇠의 유형은 서로 다른 길이를 가지는 2 개 또는 그 이상의 경로에 대하여 수신기에서 신호의 도착과 연관되며, 해당 감쇠의 효과는 신호가 서로 다른 위상을 가지고 도착하여 수신된 신호를 왜곡시킨다는 것이다. 이러한 채널 특성은 전송되는 데이터 열(Data Sequence)에 연집 에러를 발생시키며, 시스템의 성능을 저하시키게 된다.In general, in order to provide high quality information satisfactory to users in mobile communication systems and satellite communication systems, the problem of attenuation of multipath fading should be a top priority. The type of attenuation is associated with the arrival of the signal at the receiver for two or more paths with different lengths, and the effect of the attenuation is that the signal arrives with different phases and distorts the received signal. This channel characteristic causes a clustering error in the transmitted data sequence and degrades the performance of the system.

상기 다중 경로 페이딩으로 발생되는 연집 에러를 감소시키기 위해서, 종래에는 연집 에러를 산발 에러(Random Error)화시켜 주는 블록 인터리버(Block Interleaver)를 사용하였다.In order to reduce the aggregation error generated by the multipath fading, a block interleaver for converting the aggregation error into a random error is conventionally used.

업밴드(Upband) IS-95 표준안에 의하면, 해당 블록 인터리버는 채널마다 다른 메모리 셀(Memory Cell)의 크기를 가지는데, 해당 메모리 셀 크기는 1 프레임(Frame)을 기준으로 하며, 순방향 호출 채널(Paging Channel) 및 통화 채널(Traffic Channel)에서 사용하는 블록 인터리버의 경우에는 '384' 메모리 셀 크기이다. 그리고, 해당 블록 인터리버의 메모리 셀 크기는 해당 시스템의 지연 시간(Delay Time)과 연관되는데, 즉 데이터의 전송 및 수신 시에 발생하는 장치로 인한 지연 시간은 실시간 통신이라는 측면에서 매우 중요한 문제이다.According to the upband IS-95 standard, the block interleaver has a different size of memory cell for each channel. The size of the corresponding memory cell is based on one frame. The block interleaver used for paging channel and traffic channel is '384' memory cell size. In addition, the memory cell size of the block interleaver is related to the delay time of the system, that is, the delay time due to the device occurring during data transmission and reception is a very important problem in terms of real time communication.

현재 오률 특성(Error Performance)에서 상당히 개선된 터보 부호(Turbo Code) 및 쇄상 부호(Concatenated Code)의 경우에도 다중 경로 페이딩으로 인한 연집 에러의 산발 에러화를 위하여 상기 블록 인터리버의 사용을 중요시하는데, 이로 인해 연산 시간의 증가를 고려할 경우에 충분히 큰 메모리 셀 크기의 인터리버를 사용하지 못하는 이유가 된다.Even in the case of Turbo Code and Concatenated Code, which are significantly improved in the current error performance, the use of the block interleaver is important for the sporadic error of concatenated errors due to multipath fading. This is a reason why an interleaver with a memory cell size large enough cannot be used when considering an increase in computation time.

그러면, 종래 통신 시스템에서 연집 에러를 감소시키기 위한 일반적인 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 인코더(Encoder; 11)와, 인터리버(12)와, 모듈레이터(Modulator; 13)와, 채널(Channel; 14)과, 디모듈레이터(Demodulator; 15)와, 디인터리버(Deinterleaver; 16)와, 디코더(Decoder; 17)를 포함하여 이루어져 있다.Then, a general configuration for reducing the aggregation error in the conventional communication system, as shown in Figure 1, the encoder (Encoder) 11, the interleaver 12, the modulator (13), the channel (Channel) 14), a demodulator (15), a deinterleaver (16), and a decoder (Decoder) 17.

여기서, 상기 인터리버(12)는 연집 에러를 산발 에러로 변환하는 역할을 수행함에 있어 반드시 상기 인코더(11)와 함께 사용되어야 하는데, 상기 인터리버(12)를 사용한 통신 시스템은 상기 인코더(11)의 에러 정정 능력이 클수록 그리고 상기 인터리버(12)의 메모리 셀 크기가 크며 데이터 열의 중복이 적을수록 가산성 백색 가우스 잡음 및 다중 경로 페이딩 채널에서 우수한 성능을 보인다.Here, the interleaver 12 must be used together with the encoder 11 in performing a role of converting a concatenation error into a scattering error. A communication system using the interleaver 12 is an error of the encoder 11. The larger the correction capability and the larger the memory cell size of the interleaver 12 and the less data string duplication, the better performance is in the additive white Gaussian noise and the multipath fading channel.

그리고, 상기 인터리버(12)와 업밴드 IS-95 표준안의 호출 채널 및 통화 채널에서 사용하는 1 프레임 크기의 인터리버를 살펴보고 송신단 및 수신단에서의 인터리버로 인한 지연 시간에 관해 다음과 같이 살펴본다.In addition, the interleaver 12 and the interleaver having a size of one frame used in the call channel and the call channel in the upband IS-95 standard will be described as follows with respect to the delay time due to the interleaver at the transmitter and the receiver.

먼저, 상기 인터리버(12)는 상기 인코더(11)로부터 부호화된 심볼을 인가받고 해당 인가받은 심볼들을 치환하여 상기 모듈레이터(13)에 인가시켜 재배열되도록 해 준다. 여기서, 해당 치환 방법으로는 M행N열 배열의 열을 순서대로 채우는 것으로 이루어지며, 해당 배열이 채워진 후에 상기 모듈레이터(13)로 한 번에 한 열씩 공급되어지고 상기 채널(14) 상에 전송되어진다.First, the interleaver 12 receives the encoded symbol from the encoder 11 and replaces the applied symbols with the modulator 13 so as to be rearranged. Here, the substitution method consists of filling the columns of the M row N column arrays in order, and after the array is filled, the columns are supplied to the modulator 13 one at a time and transmitted on the channel 14. Lose.

반대로, 수신기에서는 상기 디인터리버(16)가 실행되는데, 상기 디모듈레이터(15)로부터 심볼들을 인가받고 해당 인가받은 심볼들을 디인터리빙하여 상기 디코더(17)로 공급시켜 준다. 이때, 상기 디인터리버(16)의 배열은 열로 심볼들을 인가받고 행으로 재배치된다.On the contrary, the deinterleaver 16 is executed in the receiver, and the symbols are received from the demodulator 15 and deinterleaved to the decoder 17. At this time, the arrangement of the deinterleaver 16 receives the symbols in columns and rearranges them in rows.

또한, 상기 인터리버(12)가 'M행'을 4 개 가지고 'N열'을 6 개 가질 경우에 치환하는 예를 도 2를 참고하여 설명하면, 해당 도 2의 (a)는 4행6열의 인터리버(12)를 나타낸 것이다.In addition, referring to FIG. 2, an example in which the interleaver 12 has four 'M rows' and six 'N columns' will be described with reference to FIG. 2. The interleaver 12 is shown.

해당 도 2의 (b)는 'N' 개의 인접한 채널 심볼 에러보다 작은 연집 에러, 즉 5 개의 에러가 발생하는 경우를 나타낸 도면으로, 수신단에서는 적어도 'M' 개의 심볼들로 나누어진 디인터리버(16)의 출력에서 연집 에러는 모두 산발화된다.2 (b) shows a case in which a concatenation error smaller than 'N' adjacent channel symbol errors, i.e., five errors occur, is deinterleaver 16 divided into at least 'M' symbols at a receiving end. In the output of), all of the series errors are sporadic.

해당 도 2의 (c)는 9 개의 에러가 발생하는 경우를 나타낸 도면으로, 'b>1'인 'bN' 개의 연집 에러는 디인터리버(16)에서 적어도 '[b]' 개 이상의 심볼 에러를 초래하게 된다. 여기서, 'b'는 '1'보다 큰 값의 실수이고 '[b]'는 'b' 이상을 넘지 않는 양의 정수를 의미한다.2 (c) shows a case where nine errors occur, 'bN' concatenation errors of 'b> 1' result in at least '[b]' or more symbol errors in the deinterleaver 16. Will result. Here, 'b' is a real number greater than '1' and '[b]' is a positive integer not exceeding 'b' or more.

해당 도 2의 (d)는 주기적으로 'N' 심볼의 동일한 위치에 단일 에러가 발생하는 경우를 나타낸 도면으로, 디인터리버(16)에서는 길이가 'M'인 단일 연집 에러가 발생하게 된다.FIG. 2 (d) shows a case in which a single error occurs at the same position of the 'N' symbol periodically. In the deinterleaver 16, a single aggregation error having a length of 'M' is generated.

한편, 상기 인터리버(12)와 상기 디인터리버(16)의 지연 시간은 대략 '2MN' 심볼 시간이 된다. 정확하게 말하면, 전송하기 전에 배열을 채우기 위해서는 적어도 'M(N-1)+1' 개의 메모리 셀이 요구되므로, 상기 디모듈레이터(15)를 통과한 데이터 열들을 복호화하기 전에 수신단에서도 동일한 메모리 셀이 요구되며, 이로 인한 송신단의 인터리버(12) 및 수신단의 디인터리버(16)로 인한 최소 지연 시간은 '2MN-2M+2' 심볼 시간이 된다. 여기서, 상기 인터리버(12) 및 디인터리버(16)로 인한 지연 시간에는 상기 채널의 전파 시에 발생되는 지연 시간을 고려하지 않았다.Meanwhile, the delay time between the interleaver 12 and the deinterleaver 16 is approximately '2MN' symbol time. To be precise, at least M (N-1) +1 'memory cells are required to fill the array before transmission, so that the same memory cell is required at the receiving end before decoding the data strings that have passed through the demodulator 15. Therefore, the minimum delay time due to the interleaver 12 of the transmitter and the deinterleaver 16 of the receiver is '2MN-2M + 2' symbol time. Here, the delay time caused by the interleaver 12 and the deinterleaver 16 does not consider the delay time generated when the channel is propagated.

다시 말해서, 상기 인터리버(12)와 상기 디인터리버(16)가 M행N열의 배열을 사용할 경우에 '2MN-2M+2' 심볼 시간이 지연되므로 실시간 통신이라는 측면에서 중요한 문제가 되고 또한 전송하기 전에 배열을 채우기 위해서는 'M(N-1)+1' 개의 메모리 셀이 요구되어 결국 이러한 메모리와 지연 시간은 시스템을 설계하는데 있어 제약 요소가 되어 왔었다.In other words, when the interleaver 12 and the deinterleaver 16 use an array of M rows and N columns, the '2MN-2M + 2' symbol time is delayed, which is an important problem in terms of real time communication and before transmitting. In order to fill the array, 'M (N-1) +1' memory cells are required, which in turn has been a constraining factor in system design.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 지연 시간을 줄일 수 있고 작은 메모리 셀 크기로도 우수한 오률 특성을 가지는 병렬식 구조의 크로스 인터리버 및 디인터리버를 제공하는데, 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a cross interleaver and a deinterleaver in a parallel structure which can reduce delay time and have excellent error rate characteristics even with a small memory cell size.

또한, 본 발명은 병렬식 구조의 크로스 인터리버를 사용하여 가산성 백색 가우스 잡음(Additive White Gaussian Noise) 및 레일리 페이딩 채널(Rayleigh Fading Channel)에서 해당 병렬식 크로스 인터리버 및 확장 해밍 부호(Extended Hamming Code)와 확장 골레이 부호(Extended Golay Code)를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)에 결합하여 해당 오률 특성에 대한 실험함으로써, 지연 시간의 감소 및 오률 특성을 비교하고 분석할 수 있다.In addition, the present invention provides a parallel cross interleaver and an extended Hamming Code in Additive White Gaussian Noise and Rayleigh Fading Channel using a parallel interleaver in parallel. By combining the Extended Golay Code with Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) and experimenting on the corresponding error rate characteristics, we can compare and analyze the reduction of delay time and the error rate characteristics.

도 1은 일반적인 통신 시스템에서 연집 에러 감소를 위한 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a configuration for reducing aggregation error in a general communication system.

도 2는 도 1에 있어 인터리버가 4행6열로 동작할 경우의 배열을 나타낸 예시도.FIG. 2 is an exemplary diagram showing an arrangement when the interleaver operates in four rows and six columns in FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템을 나타낸 구성 블록도.3 is a block diagram illustrating a concatenation error reduction system in a communication system according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템을 나타낸 구성 블록도.4 is a block diagram illustrating a concatenation error reduction system in a communication system according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 시스템을 이용한 전체적인 송수신 시스템의 구성을 나타낸 도면.5 is a view showing the configuration of an overall transmission and reception system using the system of the present invention.

도 6은 도 5에 있어 가산성 백색 가우스 잡음 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 그래프.FIG. 6 is a graph of the performance curves in the additive white Gaussian noise channel of FIG. 5; FIG.

도 7은 도 5에 있어 확장된 해밍 부호를 적용한 레일리 페이딩 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 그래프.FIG. 7 is a graph showing a performance curve in a Rayleigh fading channel to which an extended Hamming code is applied in FIG. 5. FIG.

도 8은 도 5에 있어 확장된 해밍 부호 및 확장된 골레이 부호를 포함하는 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 경우와 골레이 부호만을 적용한 경우의 레일리 페이딩 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 그래프.FIG. 8 is a graph illustrating performance curves in a Rayleigh fading channel when the parallel cross interleaver including the extended Hamming code and the extended Golay code and the Golay code are applied in FIG. 5.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

21 : 송신 직/병렬기 22-1 ~ 22-N : 소용량 인터리버(Interleaver)21: Transmission serial / parallel 22-1 ~ 22-N: Small capacity interleaver

23-1 ~ 23-N : 부호화기 24 : 송신 병/직렬기23-1 to 23-N: Encoder 24: Transmit bottle / serializer

25 : 대용량 인터리버 26 : 대용량 디인터리버(Deinterleaver)25: large capacity interleaver 26: large capacity deinterleaver

27 : 수신 직/병렬기 28-1 ~ 28-N : 복호화기27: receiving serial / parallel 28-1 to 28-N: decoder

29-1 ~ 29-N : 소용량 디인터리버 30 : 수신 병/직렬기29-1 ~ 29-N: Small capacity deinterleaver 30: Receive bottle / serializer

본 발명은 인터리버/디인터리버를 병렬로 형성하고 데이터 열을 채널 부호화/복호화하기 전과 후에 재배열 처리하는 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the interleaver / deinterleaver is formed in parallel, and a parallel cross interleaver / deinterleaver for rearranging before and after channel encoding / decoding of data streams is included.

여기서, 상기 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버는 상기 데이터 열을 병렬 구조의 단수만큼 분리시키는 송신 및 수신 직/병렬기와; 상기 송신 및 수신 직/병렬기에서 분리된 데이터 열을 직렬 처리하는 송신 및 수신 병/직렬기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The parallel cross interleaver / deinterleaver may include a transmitting and receiving serial / parallel for separating the data sequence by a singular number of parallel structures; It characterized in that it comprises a transmit and receive parallel / serializer for serial processing the data stream separated from the transmit and receive serial / parallel.

다르게는, 상기 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버는 인터리빙된 데이터를 각각 부호화시켜 상기 송신 병/직렬기로 인가하는 다수 개의 부호화기와; 상기 수신 직/병렬기에서 분리된 데이터를 각각 복호화시키는 다수 개의 복호화기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Alternatively, the parallel cross interleaver / deinterleaver may include: a plurality of encoders for encoding interleaved data and applying the interleaved data to the transmitter / serial serializer; And a plurality of decoders for decoding each of the data separated by the receiving serial / parallel.

또다르게는, 상기 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버는 상기 송신 직/병렬기에서 분리된 데이터를 각각 인터리빙하여 상기 각 부호화기에 인가하는 다수 개의 소용량 인터리버와; 상기 각 복호화기에서 복호화된 데이터를 각각 디인터리빙하여 상기 수신 직/병렬기에 인가하는 다수 개의 소용량 디인터리버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the parallel cross interleaver / deinterleaver includes: a plurality of small-capacity interleavers for interleaving the data separated by the transmitting serial / parallel and applying them to the respective encoders; And a plurality of small capacity deinterleavers which deinterleave the data decoded by the decoders and apply the deserialized data to the receiving serial / parallel.

또다르게는, 상기 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버는 상기 송신 병/직렬기에서 직렬 처리된 데이터를 다시 인터리빙하는 대용량 인터리버와; 상기 대용량 인터리버에서 인터리빙된 데이터를 디인터리빙하여 상기 수신 직/병렬기에 인가하는 대용량 디인터리버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Alternatively, the parallel cross interleaver / deinterleaver may include: a mass interleaver for interleaving data serially processed in the transmission bottle / serializer; And a large capacity deinterleaver for deinterleaving the interleaved data in the large capacity interleaver and applying the interleaved data to the receiving serial / parallel.

그리고, 상기 대용량 인터리버/대용량 디인터리버의 메모리 셀 크기는 상기 소용량 인터리버/소용량 디인터리버의 메모리 셀 크기와 상기 각 부호화기/복호화기의 부호화율/복호화율에 연관되는 것을 특징으로 한다.The memory cell size of the large capacity interleaver / capacity deinterleaver is related to the memory cell size of the small capacity interleaver / capacity deinterleaver and the coding rate / decoding rate of each encoder / decoder.

본 발명은 연집 에러의 발생을 줄이기 위하여 채널 부호기로 부호화하기 전에 데이터 열을 직/병렬기(Serial to Parallel Converter)에 통과시켜 각각 분리시키고 이를 각각 크기가 작은 메모리 셀을 가지는 인터리버(즉, 블록 인터리버, 컨벌루션(Convolutional) 인터리버 등)에서 재배열시킨 후에 각각 채널 부호화하며, 해당 채널 부호화된 각각의 열들을 다시 병/직렬기(Parallel to Serial Converter)에 통과시킨 후에 크기가 큰 메모리 셀을 가지는 인터리버에서 재배열하여 전송하도록 한다. 또한, 본 발명에서 수신단의 패턴은 해당 송신단의 패턴과 반대로 이루어지도록 한다. 여기서, 크기가 큰 메모리 셀을 가지는 인터리버는 사용하는 부호의 부호율 및 크기가 작은 메모리 셀을 가지는 인터리버의 크기에 연관되어 구현된다.According to the present invention, an interleaver (i.e., a block interleaver) having a memory cell having a small sized memory cell is separated by passing data strings through a serial to parallel converter before encoding them with a channel encoder in order to reduce occurrence of concatenation errors. , Channel coding after rearranging in a convolutional interleaver, and passing each of the channel coded columns back to a parallel to serial converter in an interleaver having a large memory cell. Rearrange and send. In addition, in the present invention, the pattern of the receiving end is made to be opposite to the pattern of the corresponding transmitting end. Here, the interleaver having the large memory cell is implemented in association with the code rate of the code used and the size of the interleaver having the small memory cell.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템을 나타낸 구성 블록도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템을 나타낸 구성 블록도이며, 도 5는 본 발명의 시스템을 이용한 전체적인 송수신 시스템의 구성을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5에 있어 가산성 백색 가우스 잡음 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 그래프이며, 도 7은 도 5에 있어 확장된 해밍 부호를 적용한 레일리 페이딩 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 그래프이며, 도 8은 도 5에 있어 확장된 해밍 부호 및 확장된 골레이 부호를 포함하는 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 경우와 골레이 부호만을 적용한 경우의 레일리 페이딩 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 도면이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 is a block diagram illustrating a concatenation error reduction system in a communication system according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing a concatenation error reduction system in a communication system according to another embodiment of the present invention, 5 is a diagram showing the configuration of an overall transmission / reception system using the system of the present invention. FIG. 6 is a graph showing a performance curve in an additive white Gaussian noise channel in FIG. 5, and FIG. 7 is expanded in FIG. 5. FIG. 8 is a graph illustrating a performance curve in a Rayleigh fading channel to which a Hamming code is applied. FIG. 8 illustrates a case where a parallel cross interleaver including an extended Hamming code and an extended Golay code is applied and only a Golay code is applied. Shows a performance curve in a Rayleigh fading channel.

본 발명의 일실시예에 따른, 즉 병렬 구조가 2 단인 경우에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템은 도 3에 도시한 바와 같이, 송신 직/병렬기(21)와, 두 개의 소용량 인터리버(22-1, 22-2)와, 두 개의 부호화기(23-1, 23-2)와, 송신 병/직렬기(24)와, 대용량 인터리버(25)와, 대용량 디인터리버(26)와, 수신 직/병렬기(27)와, 두 개의 복호화기(28-1, 28-2)와, 두 개의 소용량 디인터리버(29-1, 29-2)와, 수신 병/직렬기(30)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 재배열 구성 과정은 다양한 패턴으로 이루어지며, 해당 재배열 구성 패턴은 채널 특성과 밀접한 연관을 가지며, 또한 병렬식 구조는 연산 시간의 감소 효과를 가지고 이로 인해 시스템의 전체 지연 시간이 감소한다.In the communication system according to an embodiment of the present invention, that is, in the case where the parallel structure is two stages, the aggregation error reduction system includes a transmission serial / parallel 21 and two small interleavers 22, as shown in FIG. -1, 22-2, two encoders 23-1, 23-2, transmission bottle / serializer 24, large capacity interleaver 25, large capacity deinterleaver 26, receiving receiver / Parallel 27, two decoders 28-1 and 28-2, two small-capacity deinterleavers 29-1 and 29-2, and a receiving parallel / serializer 30, Is done. Here, the rearrangement configuration process is made up of various patterns, and the rearrangement configuration pattern is closely related to the channel characteristics, and the parallel structure reduces the computation time, thereby reducing the overall delay time of the system.

상기 송신 직/병렬기(21)는 데이터 열을 짝수 비트(Even Bit)와 홀수 비트(Odd Bit)로 분리시켜 해당 분리된 각 비트를 상기 소용량 인터리버(22-1, 22-2)에 각각 인가시켜 준다.The transmitting serial / parallel 21 separates the data sequence into even bits and odd bits and applies each of the separated bits to the small capacity interleavers 22-1 and 22-2, respectively. Let it be.

상기 소용량 인터리버(22-1, 22-2)는 크기가 작은 메모리 셀을 각각 가지며, 상기 송신 직/병렬기(21)로부터 인가되는 분리된 비트를 각각 재배열시켜 상기 부호화기(23-1, 23-2)에 각각 인가한다.The small capacity interleavers 22-1 and 22-2 have small memory cells, respectively, and rearrange the separated bits applied from the transmitting serial / parallel 21 to the encoders 23-1 and 23, respectively. To -2) respectively.

상기 부호화기(23-1, 23-2)는 선형 및 비선형 부호로 모두 사용할 수 있고 데이터 전송율에 따라 시스템에 적합한 형태로 변환이 가능한데, 상기 각 소용량 인터리버(22-1, 22-2)로부터 인가되는 재배열된 데이터를 각각 채널 부호화시켜 상기 송신 병/직렬기(24)로 각각 인가한다.The encoders 23-1 and 23-2 can be used as both linear and non-linear codes and can be converted into a form suitable for a system according to a data rate, which is applied from each of the small capacity interleavers 22-1 and 22-2. The rearranged data is channel coded and applied to the transmitter / serializer 24, respectively.

상기 송신 병/직렬기(24)는 상기 각 부호화기(23-1, 23-2)로부터 인가되는 부호화된 신호를 직렬 데이터로 변환시켜 상기 대용량 인터리버(25)로 인가한다.The transmitter / serializer 24 converts the encoded signals applied from the encoders 23-1 and 23-2 into serial data and applies them to the large capacity interleaver 25.

상기 대용량 인터리버(25)는 크기가 큰 메모리 셀을 가지며, 상기 송신 병/직렬기(24)로부터 인가되는 직렬 데이터를 재배열시켜 채널로 전송해 준다.The large capacity interleaver 25 has a large memory cell and rearranges serial data applied from the transmission bottle / serializer 24 and transmits the data to the channel.

상기 대용량 디인터리버(26)는 상기 채널로부터 전송되는 데이터를 디인터리빙시켜 상기 수신 직/병렬기(27)에 인가한다.The mass deinterleaver 26 deinterleaves data transmitted from the channel and applies the deinterleaver 27 to the receiving serial / parallel 27.

상기 수신 직/병렬기(27)는 상기 대용량 디인터리버(26)로부터 인가되는 디인터링빙된 데이터 열을 짝수 비트와 홀수 비트로 분리시켜 해당 분리된 각 비트를 상기 복호화기(28-1, 28-2)에 각각 인가시켜 준다.The receiving serial / parallel 27 separates the deinterleaved data sequence applied from the large-capacity deinterleaver 26 into even and odd bits, and divides each of the separated bits into the decoders 28-1 and 28-. 2) respectively.

상기 복호화기(28-1, 28-2)는 상기 수신 직/병렬기(27)로부터 인가되는 분리된 비트를 각각 채널 복호화시켜 상기 소용량 디인터리버(29-1, 29-2)로 각각 인가한다.The decoders 28-1 and 28-2 channel decode the separated bits applied from the receiving serial / parallel 27 to the small capacity deinterleavers 29-1 and 29-2, respectively. .

상기 소용량 디인터리버(29-1, 29-2)는 상기 각 복호화기(28-1, 28-2)로부터 인가되는 복호화된 데이터를 각각 디인터리빙시켜 상기 수신 병/직렬기(30)에 각각 인가한다.The small capacity deinterleavers 29-1 and 29-2 deinterleave the decoded data applied from the decoders 28-1 and 28-2, respectively, and apply them to the receiving jar / serializer 30, respectively. do.

상기 수신 병/직렬기(30)는 상기 각 소용량 디인터리버(29-1, 29-2)로부터 인가되는 디인터리빙된 데이터를 직렬 데이터로 변환시켜 출력한다.The receiving bottle / serializer 30 converts the deinterleaved data applied from the small capacity deinterleavers 29-1 and 29-2 into serial data and outputs the serial data.

한편, 상기 제1소용량 인터리버(22-1)와 제2소용량 인터리버(22-2)의 메모리 셀의 크기를 각각 'M1', 'M2'라 하고 각각의 부호화기(23-1, 23-2)의 부호율을 각각 'R1', 'R2'라고 하고 상기 대용량 인터리버(25)의 메모리 셀의 크기를 'M`'이라고 하는 경우, 해당 'M`'의 크기는 다음의 수학식 1과 같다.Meanwhile, the sizes of the memory cells of the first small interleaver 22-1 and the second small interleaver 22-2 are referred to as 'M 1 ' and 'M 2 ', respectively. When the code rates of 2) are referred to as 'R 1 ' and 'R 2 ', respectively, and the size of the memory cell of the large capacity interleaver 25 is referred to as 'M`, the size of the corresponding' M` is represented by the following equation. Same as 1.

M` = M1/R1+ M2/R2 M` = M 1 / R 1 + M 2 / R 2

그리고, 송신단에서의 최소 지연 시간은 먼저 상기 제1소용량 인터리버(22-1)와 제2소용량 인터리버(22-2)의 경우에는 행렬의 길이가 'A×B'이면 심볼 시간은 'A(B-1)+1'이며, 상기 대용량 인터리버(25)의 경우에는 행렬의 길이가 'C×D'이면 심볼 시간은 'C(D-1)+1'이므로, 전체 송수신단에서의 최소 지연 시간을 'Td'라면 해당 'Td'는 다음의 수학식 2와 같다.In the case of the first small interleaver 22-1 and the second small interleaver 22-2, the symbol time is 'A (B)' when the length of the matrix is 'A × B'. -1) +1 ', and in the case of the large-capacity interleaver 25, if the length of the matrix is' C × D', the symbol time is' C (D-1) +1 ', so the minimum delay time of all the transceivers If 'Td' the 'Td' is the same as the following equation (2).

Td = 2A(B-1) + 2C(D-1) + 4Td = 2A (B-1) + 2C (D-1) + 4

본 발명의 다른 실시예에 따른, 즉 병렬 구조가 N 단인 경우에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템은 도 4에 도시한 바와 같이, 송신 직/병렬기(21)와, 다수 개의 소용량 인터리버(22-1 ~ 22-N)와, 다수 개의 부호화기(23-1 ~ 23-N)와, 송신 병/직렬기(24)와, 대용량 인터리버(25)와, 대용량 디인터리버(26)와, 수신 직/병렬기(27)와, 다수 개의 복호화기(28-1 ~ 28-N)와, 다수 개의 소용량 디인터리버(29-1 ~ 29-N)와, 수신 병/직렬기(30)를 구비하여 이루어진다. 여기에서는, 상기 송신 직/병렬기(21)는 데이터 열을 입력되는 순서대로 'N' 회씩 분리시켜 해당 분리된 각 비트를 상기 소용량 인터리버(22-1 ~ 22-N)에 각각 인가시켜 주도록 한다.In the communication system according to another embodiment of the present invention, that is, in the case where the parallel structure is N stages, as shown in FIG. 4, the aggregation error reduction system includes a transmitting serial / parallel 21 and a plurality of small capacity interleaver 22. -1 to 22-N, a plurality of encoders 23-1 to 23-N, a transmission bottle / serializer 24, a large capacity interleaver 25, a large capacity deinterleaver 26, and a receiving module. / Parallel 27, a plurality of decoders 28-1 to 28-N, a plurality of small-capacity deinterleavers 29-1 to 29-N, and a receiving parallel / serializer 30, Is done. In this case, the transmitting serial / parallel 21 separates the data strings 'N' times in order of input so as to apply each of the separated bits to the small capacity interleavers 22-1 to 22-N, respectively. .

상술한 바와 같이 구성된 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the aggregation error reduction system in the communication system configured as described above is as follows.

먼저, 입력 데이터 열은 송신 직/병렬기(21)를 통과하면서 제1소용량 인터리버(22-1)에서부터 제N소용량 인터리버(22-N)까지 순서대로 분리되어 인가되는데, 예를 들어 {1,2,3,4,5,6,7,8,9}의 입력 데이터 열에 대하여 병렬 구조가 3 단인 경우에 해당 제1소용량 인터리버(22-1)에 입력되는 데이터는 {1,4,7}이 되고 해당 제2소용량 인터리버(22-2)에 입력되는 데이터는 {2,5,8}이 되고 해당 제3소용량 인터리버(22-3)에 입력되는 데이터는 {3,6,9}가 된다.First, the input data stream is separated and applied in order from the first small interleaver 22-1 to the Nth small interleaver 22-N while passing through the transmission serial / parallel 21, for example, {1, 2,3,4,5,6,7,8,9} When the parallel structure has three stages with respect to the input data string, the data input to the first small interleaver 22-1 is {1,4,7}. And the data input to the second small interleaver 22-2 is {2,5,8} and the data input to the third small interleaver 22-3 is {3,6,9}. .

상술한 바와 같은 분리 기능을 가지게 되어 배열의 구성을 보다 효과적으로 하기 위하여 보다 랜덤하게 할 수도 있다.The separation function as described above may be made more random in order to more effectively configure the arrangement.

이에, 상기 각 소용량 인터리버(22-1 ~ 22-N)는 크기가 작은 메모리 셀을 가지며, 상기 송신 직/병렬기(21)로부터 인가되는 데이터 열을 각각 재배열시켜 주는데, 이때 재배열 방법으로 입력되는 데이터를 가로 방향으로 받아들이고 세로 방향으로 출력하는 형식을 사용하거나 반대로 입력되는 데이터를 세로 방향으로 받아들이고 가로 방향으로 출력하는 형식을 사용한다.Accordingly, each of the small-capacity interleavers 22-1 to 22-N has a small memory cell and rearranges the data strings applied from the transmission serial / parallel 21, respectively. The format of receiving input data in the horizontal direction and outputting in the vertical direction is used or the format of receiving input data in the vertical direction and outputting in the horizontal direction.

이렇게 출력되는 데이터들은 각각의 부호화기(23-1 ~ 23-N)로 입력되며, 해당 각 부호화기(23-1 ~ 23-N)는 해당 부호율 및 특성을 결정하는데 자유롭고 이는 구현하고자하는 시스템의 성능 파라미터를 고려하여 적절한 것으로 취한다.The output data is input to each of the encoders 23-1 to 23-N, and each of the encoders 23-1 to 23-N is free to determine the corresponding code rate and characteristics, which is the performance of the system to be implemented. Take into consideration the parameters and take them as appropriate.

그리고, 상기 각 부호화기(23-1 ~ 23-N)를 통과한 후에 채널 부호화된 데이터 열은 송신 병/직렬기(24)에서 대용량 인터리버(25)로 입력되며, 이때 해당 대용량 인터리버(25)로의 입력은 병렬 구조가 2 단인 경우에 상기 각 소용량 인터리버(22-1, 22-2)의 메모리 셀 크기가 동일하다고 하면 해당 메모리 셀 크기의 2 배수만큼씩이 되고 3 단인 경우에 상기 각 소용량 인터리버(22-1 ~ 22-3)의 메모리 셀 크기가 동일하다고 하면 해당 메모리 셀 크기의 3 배수만큼씩이 된다.After passing through each of the encoders 23-1 to 23-N, the channel-coded data string is input from the transmitting bottle / serializer 24 to the large-capacity interleaver 25, and at this time, to the large-capacity interleaver 25. In the case where the parallel structure has two stages, if the memory cell sizes of the small interleavers 22-1 and 22-2 are the same, the inputs are divided by two times the size of the corresponding memory cell size. If the memory cell sizes of 22-1 to 22-3 are the same, the size of each memory cell is increased by three times the size of the corresponding memory cell.

여기서, 상기 대용량 인터리버(25)의 메모리 셀 크기는 N 개의 각 소용량 인터리버(22-1 ~ 22-N)의 크기와 상기 각 부호화기(23-1 ~ 23-N)의 부호율과 연관되는데, 만약 상기 각 소용량 인터리버(22-1 ~ 22-N)의 메모리 셀의 크기를 각각 'M1' ~ 'MN'라 하고 상기 각 부호화기(23-1 ~ 23-N)의 부호율을 각각 'R1' ~ 'RN'이라고 하고 상기 대용량 인터리버(25)의 메모리 셀의 크기를 'M"'이라고 하는 경우, 해당 'M"'의 크기는 다음의 수학식 3과 같다.Here, the memory cell size of the large capacity interleaver 25 is related to the size of each of the N small capacity interleavers 22-1 to 22-N and the code rate of each of the encoders 23-1 to 23-N. The sizes of the memory cells of the small-capacity interleavers 22-1 to 22-N are referred to as 'M 1 ' to 'M N ', respectively, and the code rates of the respective encoders 23-1 to 23-N are referred to as 'R'. When 1 'to' R N 'and the size of the memory cell of the large-capacity interleaver 25 are referred to as'M'', the size of the' M '' is expressed by Equation 3 below.

여기서, 상기 대용량 인터리버(25)도 세로 방향으로 입력을 받아 가로 방향으로 출력하거나 가로 방향으로 입력을 받아 세로 방향으로 출력하는데, 이때 전송율을 감안하여 입출력의 비트수를 결정한다.Here, the large-capacity interleaver 25 also receives the input in the vertical direction and outputs it in the horizontal direction or receives the input in the horizontal direction and outputs it in the vertical direction.

한편, 수신단의 동작 수행은 상술한 바와 같은 송신단의 동작과 반대로 이루어진다.On the other hand, the operation of the receiving end is the reverse of the operation of the transmitting end as described above.

다르게는, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템을 적용한 전체적인 송수신 시스템의 구성도는 도 5에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있는데, 해당 도 5는 QPSK 변조 방식을 사용하였고 각각의 신호점들은 그레이 매핑(Gay Mapping)되어 있다.Alternatively, in the communication system according to an embodiment of the present invention, the overall transmission / reception system to which the concatenation error reduction system is applied may be represented as shown in FIG. 5, which uses a QPSK modulation scheme and each signal. The points are gray mapped.

여기서, 하기할 실험은 입력 데이터로 랜덤 비트 발생기를 적용하는데, 이는 32 개의 쉬프트 레지스터를 이용한 불린 방정식(Boolean Equation)을 통하여 얻을 수 있고 '232- 1'의 주기를 가진다.Here, the following experiment applies a random bit generator as input data, which can be obtained through a Boolean equation using 32 shift registers and has a period of '2 32-1 '.

또한, 실험의 정확도를 위하여 입력 데이터를 108회 이상 발생시켜 주며, 상기 랜덤 비트 발생기에 관한 생성 다항식은 아래의 수학식 4와 같다.Further, gives to the data input to the accuracy of the experiment occurred more than 10 8 times, the generator polynomial for the random bit generator is shown in Equation 4 below.

g(x) = x32+ x22+ x2+ x + 1g (x) = x 32 + x 22 + x 2 + x + 1

그리고, 상기 실험에 적용된 채널은 가산성 백색 가우스 잡음 및 레일리 페이딩 채널이며, 확장된 해밍 부호 및 확장된 골레이 부호를 포함하는 구조의 병렬식 크로스 인터리버를 구성하고 이를 QPSK와 결합하여 상기 도 5와 같이 전체 시스템을 구성한다.In addition, the channel applied to the experiment is an additive white Gaussian noise and Rayleigh fading channel, and constitutes a parallel cross interleaver having a structure including an extended Hamming code and an extended Golay code, and combines it with the QPSK. Configure the whole system together.

비교 대상은 업밴드 IS-95에서 사용되는 384 메모리 셀 크기의 인터리버와 동일한 메모리 셀 크기를 가지는 인터리버를 적용한 QPSK로 하고 이때 병렬식 크로스 인터리버에 포함된 부호와 동일한 부호를 사용하며, 성능 비교의 기준점으로는 사용자 간의 음성 통신이 가능한 10-3의 오률로 한다.The comparison target is QPSK applying the interleaver with the same memory cell size as the interleaver with the 384 memory cell size used in the upband IS-95. At this time, the same code as the code included in the parallel cross interleaver is used. The error rate is 10 -3 , which enables voice communication between users.

이에, 병렬식 크로스 인터리버의 송신단 또는 수신단에서의 총 메모리 셀 크기와 전체 송수신 시스템에서의 지연 시간을 계산하면, 아래의 표 1과 같다. 여기서, 지연 시간의 단위는 심볼 시간이다.Accordingly, when the total memory cell size and the delay time in the entire transmission / reception system of the parallel cross interleaver are calculated, they are shown in Table 1 below. Here, the unit of delay time is symbol time.

인터리버Interleaver 2레벨(4배)2 levels (4 times) 3레벨(6배)3 levels (6 times) 4레벨(8)Level 4 (8) 크기size 지연시간Delay time 크기size 지연시간Delay time 크기size 지연시간Delay time 4×44 × 4 9696 140140 144144 196196 192192 252252 6×46 × 4 144144 208208 2121 304304 288288 392392 8×48 × 4 192192 276276 288288 404404 384384 532532 6×66 × 6 216216 328328 324324 460460 432432 604604 8×68 × 6 288288 436436 432432 624624 8×88 × 8 384384 594594

상기 표 1은 실험 시스템에서 부호기의 부호율이 모두 '1/2'이라고 가정하고 소용량 인터리버는 동일한 크기를 가진다는 가정 하에 연산된 결과로, 이때 대용량 인터리버의 크기는 병렬식 구성이 2 단, 3 단 및 4 단인 경우에 따라 4 배, 6 배 및 8 배의 크기를 가지게 된다.Table 1 is a result calculated on the assumption that the code rates of the encoders are '1/2' in the experimental system and that the small interleavers have the same size. In this case, the size of the large interleaver is 2 stages, 3 In the case of stages and 4 stages, the sizes are 4, 6 and 8 times.

종래의 블록 인터리버의 메모리 셀 크기는 1 프레임 단위인 384이고 이때 동일한 메모리 셀 크기를 가지는 단일 블록 인터리버를 사용하는 경우의 지연 시간은 722 심볼 시간이다. 그런데, 상기 표 1에서의 지연 시간과 이를 비교하면, 실험된 2 단 구조의 216 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 사용하는 경우에는 지연 시간이 약 54.6(%) 감소하며, 2 단 구조의 288 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 사용하는 경우에는 지연 시간이 약 44(%) 감소하며, 동일한 메모리 셀 크기를 가지는 2 단 구조의 병렬식 크로스 인터리버를 사용하는 경우에는 지연 시간이 약 17.7(%) 감소하며, 4 단 구조의 동일한 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 사용하는 경우에는 지연 시간이 약 26.3(%) 감소함을 알 수 있다.The memory cell size of a conventional block interleaver is 384, which is a unit of one frame, and the delay time when a single block interleaver having the same memory cell size is used is 722 symbol times. However, when compared with the delay time of Table 1, the delay time is reduced by about 54.6 (%) when the parallel cross interleaver having the size of 216 memory cells of the two-stage structure is tested, and the 288 of the two-stage structure is reduced. The delay time is reduced by about 44 (%) when using the parallel cross interleaver with the memory cell size, and the delay time is about 17.7 (% when using the parallel cross interleaver with the same memory cell size. In the case of using a parallel cross interleaver with the same memory cell size having a four-stage structure, the delay time is reduced by about 26.3 (%).

도 6은 가산성 백색 가우스 잡음 채널에서의 성능 곡선을 나타낸 그래프인데, 이때 적용된 병렬식 크로스 인터리버의 메모리 셀 크기는 사용하는 부호에 따라 해당 크기가 달라지며, 확장된 해밍 부호와 함께 적용한 경우에는 216 메모리 셀 크기로 구성하고 확장된 골레이 부호와 함께 사용한 경우에는 288 메모리 셀 크기로 구성한다.FIG. 6 is a graph showing performance curves in an additive white Gaussian noise channel. The memory cell size of the parallel cross-interleaver applied in this case varies depending on the code used, and when applied with an extended Hamming code, 216. If the memory cell size is used and the extended Golay code is used, the memory cell size is 288.

여기서, 상기 가산성 백색 가우스 잡음에서 성능을 실험한 결과 오률 10-3에서 확장된 해밍 부호 및 216 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 6에 도시된 (c) 곡선)은 부호화하지 않은 QPSK 오률 특성 곡선(도 6에 도시된 (a) 곡선)보다 약 3(dB)의 성능 향상을 보이며, 확장된 골레이 부호 및 288 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 6에 도시된 (d) 곡선)은 부호화하지 않은 QPSK 오률 특성 곡선보다 약 4(dB)의 성능 향상을 보인다. 그리고, 도 6에 도시된 (b) 곡선은 골레이 부호만 적용한 QPSK 오률 특성 곡선을 나타내고 있다.Here, as a result of experimenting with the additive white Gaussian noise, a QPSK error rate characteristic curve using a Hamming code extended at an error rate of 10-3 and a parallel cross interleaver with a size of 216 memory cells ((c) curve shown in FIG. 6) Shows an improvement of about 3 (dB) over the uncoded QPSK error rate characteristic curve ((a) curve shown in FIG. 6), and the QPSK error rate with an extended Golay code and parallel cross interleaver of 288 memory cell sizes The characteristic curve (curve (d) shown in FIG. 6) shows a performance improvement of about 4 (dB) over the uncoded QPSK error rate characteristic curve. And, the curve (b) shown in FIG. 6 shows a QPSK error rate characteristic curve to which only a Golay code is applied.

또한, 실험 결과 확장된 해밍 부호 및 확장된 골레이 부호와 384 메모리 셀 크기의 단일 블록 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선은 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 각각의 경우와 모두 동일한 성능을 보인다.In addition, the experimental results show that the QPSK error rate curve using the extended Hamming code, the extended Golay code, and the single block interleaver with the size of 384 memory cells shows the same performance as that of the parallel cross interleaver.

도 7은 레일리 페이딩 채널에서 확장된 해밍 부호를 적용한 경우에 메모리 셀 크기에 따른 성능 곡선을 나타낸 그래프인데, 해당 도 7에 도시된 (b),(c) 및 (d)의 곡선으로부터 216 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버가 384 메모리 셀 크기의 단일 블록 인터리버보다 성능이 좋음을 알 수 있다.FIG. 7 is a graph showing performance curves according to memory cell sizes when an extended Hamming code is applied in a Rayleigh fading channel, and 216 memory cells from the curves of (b), (c) and (d) shown in FIG. It can be seen that the parallel parallel interleaver of the size outperforms the single block interleaver of 384 memory cell size.

여기서, 실험한 성능 분석 결과 오률 10-3에서 확장된 해밍 부호 및 216 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 7에 도시된 (d) 곡선)은 384 메모리 셀 크기의 단일 블록 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 7에 도시된 (c) 곡선)보다 약 2(dB)의 성능 향상을 보이며, 확장된 해밍 부호 및 384 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 7에 도시된 (e) 곡선)은 384 메모리 셀 크기의 단일 블록 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선보다 약 3(dB)의 성능 향상을 보인다. 또한, 상기 도 7에 도시된 (a) 곡선은 부호화하지 않은 QPSK 오률 특성 곡선을 나타내며, 상기 도 7에 도시된 (b)의 곡선은 확장된 해밍 부호와 196 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선을 나타낸다.Here, the experimental performance analysis results show that the QPSK error rate characteristic curve ((d) curve shown in FIG. 7) with the Hamming code extended at the error rate 10 -3 and the parallel cross interleaver of 216 memory cell size is a single 384 memory cell size. It shows about 2 (dB) improvement over the QPSK error rate characteristic curve with block interleaver ((c) curve shown in Fig. 7), and the QPSK error rate characteristic with parallel cross interleaver with extended Hamming code and 384 memory cell size The curve (curve (e) shown in Figure 7) shows a performance improvement of about 3 (dB) over the QPSK error rate characteristic curve with a single block interleaver of 384 memory cell size. In addition, the curve (a) shown in FIG. 7 represents an uncoded QPSK error rate characteristic curve, and the curve of (b) shown in FIG. 7 represents an extended Hamming code and a parallel cross interleaver having a size of 196 memory cells. The applied QPSK error rate characteristic curve is shown.

도 8은 레일리 페이딩 채널에서 확장된 해밍 부호 및 확장된 골레이 부호를 포함하는 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 경우 그리고 확장된 골레이 부호만을 적용한 경우에 대한 QPSK 성능 곡선을 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating a QPSK performance curve when a parallel cross interleaver including an extended Hamming code and an extended Golay code is applied to Rayleigh fading channel and only an extended Golay code is applied.

여기서, 실험한 성능 분석 결과 오률 10-3에서 확장된 해밍 부호 및 216 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 8에 도시된 (c) 곡선)은 확장된 해밍 부호 및 384 메모리 셀 크기의 단일 블록 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 8에 도시된 (b) 곡선)보다 약 2(dB)의 성능 향상을 보이고 부호화하지 않은 QPSK 오률 특성 곡선(도 8에 도시된 (a) 곡선)보다 약 9(dB)의 성능 향상을 보이며, 확장된 골레이 부호 및 288 메모리 셀 크기의 병렬식 크로스 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 8에 도시된 (f) 곡선)은 확장된 골레이 부호 및 384 메모리 셀 크기의 단일 블록 인터리버를 적용한 QPSK 오률 특성 곡선(도 8에 도시된 (e) 곡선)보다 약 2(dB)의 성능 향상을 보이고 부호화하지 않은 QPSK 오률 특성 곡선보다 약 12(dB)의 성능 향상을 보인다.Here, the experimental performance analysis results show that the QPSK error rate characteristic curve ((c) curve shown in FIG. 8) with an extended Hamming code at error rate 10 -3 and a parallel cross interleaver with 216 memory cell size is shown as an extended Hamming code and 384. A performance improvement of about 2 (dB) over the QPSK error rate characteristic curve (curve (b) shown in FIG. 8) applying a single block interleaver of memory cell size, and the uncoded QPSK error rate characteristic curve (a shown in FIG. 8) (Q curve) characteristic curve ((f) curve shown in FIG. 8) with an extended Golay code and a parallel cross interleaver of 288 memory cells. A performance improvement of about 2 (dB) over the QPSK error rate characteristic curve ((e) curve shown in FIG. 8) with a Golay code and a single block interleaver of 384 memory cell size, and about 12 (12%) over the uncoded QPSK error rate characteristic curve. (dB) performance improvement It looks.

그리고, 상기 도 8에 도시된 (d)의 곡선은 확장된 골레이 부호만을 적용한 QPSK 오률 특성 곡선을 나타낸 것이다.And, the curve of (d) shown in FIG. 8 shows a QPSK error rate characteristic curve to which only the extended Golay code is applied.

이상과 같이, 본 발명에 의해 인터리버(예로, 블록 인터리버, 컨벌루션 인터리버 등)의 구성을 병렬의 구조로 진행시켜 지연 시간을 줄일 수 있고 데이터 열을 채널 부호화하기 전 및 후에 데이터 열을 재배열하여 처리하므로써 우수한 오률 특성을 가질 수 있다.As described above, according to the present invention, the structure of the interleaver (for example, the block interleaver, the convolutional interleaver, etc.) can be advanced in a parallel structure to reduce the delay time, and the data sequence is rearranged and processed before and after the data channel encoding. Therefore, it can have excellent error rate characteristics.

Claims (4)

인터리버/디인터리버를 병렬로 형성하고 데이터 열을 채널 부호화/복호화하기 전과 후에 재배열 처리하는 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템.And a parallel cross interleaver / deinterleaver for forming interleaver / deinterleaver in parallel and rearranging before and after channel encoding / decoding of data streams. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버는 상기 데이터 열을 병렬 구조의 단수만큼 분리시키는 송신 및 수신 직/병렬기와;The parallel cross interleaver / deinterleaver includes: a transmitting and receiving serial / parallel for separating the data sequence by the singular number of the parallel structure; 상기 송신 및 수신 직/병렬기에서 분리된 데이터 열을 직렬 처리하는 송신 및 수신 병/직렬기와;A transmit and receive parallel / serializer for serially processing data streams separated from the transmit and receive serial / parallel; 인터리빙된 데이터를 각각 부호화시켜 상기 송신 병/직렬기로 인가하는 다수 개의 부호화기와;A plurality of encoders for encoding interleaved data and applying the encoded interleaved data to the transmitter / serial serializer; 상기 수신 직/병렬기에서 분리된 데이터를 각각 복호화시키는 다수 개의 복호화기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템.And a plurality of decoders for decoding the data separated by the receiving serial / parallel, respectively. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 병렬식 크로스 인터리버/디인터리버는 상기 송신 직/병렬기에서 분리된 데이터를 각각 인터리빙하여 상기 각 부호화기에 인가하는 다수 개의 소용량 인터리버와;The parallel cross interleaver / deinterleaver includes: a plurality of small-capacity interleavers for interleaving data separated by the transmitting serial / parallel and applying them to the encoders; 상기 각 복호화기에서 복호화된 데이터를 각각 디인터리빙하여 상기 수신 직/병렬기에 인가하는 다수 개의 소용량 디인터리버와;A plurality of small capacity deinterleavers which deinterleave the data decoded by the decoders and apply the deserialized data to the receiving serial / parallel; 상기 송신 병/직렬기에서 직렬 처리된 데이터를 다시 인터리빙하는 대용량 인터리버와;A large interleaver for interleaving data serially processed in the transmission bottle / serializer; 상기 대용량 인터리버에서 인터리빙된 데이터를 디인터리빙하여 상기 수신 직/병렬기에 인가하는 대용량 디인터리버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템.And a large capacity deinterleaver for deinterleaving the interleaved data in the large capacity interleaver and applying the interleaved data to the receiving serial / parallel. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 대용량 인터리버/대용량 디인터리버의 메모리 셀 크기는 상기 소용량 인터리버/소용량 디인터리버의 메모리 셀 크기와 상기 각 부호화기/복호화기의 부호화율/복호화율에 연관되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템.The memory cell size of the large interleaver / capacity deinterleaver is related to the memory cell size of the small interleaver / capacity deinterleaver and the coding rate / decoding rate of each encoder / decoder. .
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KR20060059499A (en) * 2004-11-29 2006-06-02 엘지전자 주식회사 Turbo code encoder or turbo code decoder, and method for selecting internal-interleaver in the same
KR100832535B1 (en) * 2005-12-08 2008-05-27 한국전자통신연구원 Data transmission/reception process method and apparatus for reducing loss of packet in unity network channel
KR101234247B1 (en) * 2006-01-26 2013-02-18 삼성전자주식회사 Apparatus and method for transmission in broadband wireless communication system

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