KR20010005590A - 송신국과 수신국 사이에서 디지털 정보 블럭을 통신하는 방법 및 장치 - Google Patents

송신국과 수신국 사이에서 디지털 정보 블럭을 통신하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20010005590A
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Abstract

디지털 통신 시스템의 송신국(12)과 수신국(14) 사이에 걸쳐 있는 채널(16)의 효율적인 이용을 가능하게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 송신국에 의해 수신국으로 전송된 심볼 블럭은 병렬-연쇄 부호화 기술을 사용하여 부호화(132)된다. 선택된 부호화 버전 또는 그 일부는 송신국에서 수신국으로 전송(136)된다. 수신국은 수신된 신호를 복호화한다. 만일 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 실시될 수 없다면, 심볼 블럭의 추가 부호화 버전(138) 또는 그 일부의 전송을 위한 요구 신호가 발생된다.

Description

송신국과 수신국 사이에서 디지털 정보 블럭을 통신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMMUNICATING A BLOCK OF DIGITAL INFORMATION BETWEEN A SENDING AND A RECEIVING STATION}
통신 시스템은 최소한 통신 채널에 의해 상호 연결된 송신기 및 수신기로 형성된다. 송신기는 적어도 송신국의 일부를 형성하고, 수신기는 적어도 수신국의 일부를 형성한다. 송신국에 의해 전송되는 통신 신호는 수신국에 수신되기 위해 통신 채널로 전송된다. 송신국에 의해 전송되는 통신 신호에 포함된 정보는 수신국에서 수신되자마자 복구된다. 디지털 통신 시스템에서, 수신국으로 통신되는 정보는 디지털화(digitized) 된다. 디지털화된 정보는 통신 신호를 형성하는데 사용된다.
종래의 디지털 통신 시스템에서는, 통신 신호가 버스트(burst)로 전송된다. 디지털 정보의 블럭은 통신 채널 상의 버스트의 전송 중에 송신국에 의해 수신국으로 통신된다.
실제(non-ideal)의 통신 시스템에서, 통신 신호는 통신 채널 상에서 송신 중에 왜곡(distortion)된다. 이러한 왜곡 때문에, 수신국에서 통신 신호가 수신될 때, 수신된 신호는 송신국으로부터 보내진 통신 신호와 약간 달라지게 된다. 만일 통신 채널이 불량한 품질을 가지고, 왜곡량이 심각하면, 통신 신호의 정보적인 내용은 수신국에서 적절히 복구될 수 없다.
디지털 무선 통신 시스템을 예로 들면, 다중-경로(multi-path) 및 레이라이(Rayleigh) 왜곡이, 송신국에서 수신국으로 통신 채널을 통해 전달되는 통신 신호 상에 가끔 나타난다.
실제적인 채널을 통해 전송된 통신 신호의 정보적인 내용을 수신국에서 확실하게 복구할 수 있도록 하는 여러 가지 방법이 개발되어 왔다. 이러한 방법 중 일부에서는 수신 신호의 정보적인 내용이 제대로 복구될 수 있는지에 대해 수신국이 송신국으로 역으로 통보하는 피드백 장치가 사용된다.
이러한 방법 중 일부는 정보 블럭이 버스트로 통신되는 디지털 통신 시스템에 실현될 수 있다. 수신국은 수신국에서 수신된 정보 블럭이 수용할 수 있는 품질 레벨인가를 결정한다. 피드백 정보의 형성에 대한 결정에 따른 지시(indication)가 피드백 채널을 통해 송신국으로 되돌려진다. 상기 지시는 무조건적으로 송신국으로 역으로 통신할 수도 있다. 다시 말해, 수신국에서 송신국으로의 피드백 정보의 전송이 없이도 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용을 성공적인 복구를 표시할 수 있다. 또는 피드백 정보는 송신국에 직접 걸쳐 있는 직접 피드백 채널을 통하는 것과는 다른 방법으로 송신국에 제공될 수도 있다. 이와 달리 상기 지시는 송신국에 직접 역으로 통신할 수도 있다. 예를 들어, 송신국은 채널 상태를 측정하고, 수신국에서의 디지털 정보 블럭의 성공적인 복호화(decoding) 확률이 디지털 정보 블럭의 재전송이 당연하게 될 정도로 낮게 되도록 결정한다.
더욱 단순하게는, 수신국은 단순히 수신된 신호 버스트가 적절한 품질 레벨인지에 대해서 검출한다. 만일 수신된 신호 버스트의 품질 레벨이 정보적인 내용의 복구가 가능할 만큼 양호하지 않다면, 수신국은 단지 연속되는 버스트에서 디지털 정보 블럭을 재전송하라고 송신국에 요구한다. 이러한 방법을 ARQ(automatic request) 방법이라고 한다.
디지털 정보 블럭의 재전송은 적어도 최소 품질 레벨로 수신국에서 디지털 정보 블럭이 수신될 때까지 연속적인 버스트에서 반복될 수 있다. 수신국은 예를 들어, 오차 검출 부호의 검출, 정보 블럭이 송신된 통신 채널에 대한 지식, 또는 다른 적절한 방법에 응답하는, 수신된 디지털 정보 블럭의 품질을 결정한다.
또한 디지털 정보 블럭은 일반적인 채널 복호화 기술인 제1형 하이브리드 ARQ(type Ⅰ hybrid ARQ(Automatic Repeat Request) 오차 보호 부호(error protecting code)를 사용하여 전송될 수도 있다. 수신국이 디지털 정보 블럭을 수신할 때, 수신된 블럭은 복호기(decoder)에 의해 수신 신호로부터 정보적인 내용을 추출하도록 복호화된다. 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용이 적어도 수용할 만한 품질 레벨로 복구될 수 있을 경우에 결정(determination)이 이루어진다. 오차 보호 때문에, 낮은 품질의 통신 채널로 전송되더라도 디지털 정보 블럭은 더욱 쉽게 복구될 수 있다.
또한, 만일 복호기가 수신된 심볼의 값뿐만 아니라 심볼 상의 신뢰성 정보(reliability information), 이른바 소프트 정보(soft information)까지도 활용할 능력이 있다면, 성능은 충분히 증가할 것이다. 소프트 정보를 사용할 수 있는 수신국에서의 복호기 회로는 소프트 입력 복호기라고 한다.
제2형 및 제3형 하이브리드 ARQ(type Ⅱ and type Ⅲ, hybrid Automatic Repeat Request)과 같은 약간 다른 방법에서는, 손상된 즉 불량한 품질을 가지는 수신국에 의해 결정된 디지털 정보 블럭은 단순히 버려지지 않는다. 대신에, 손상된 블럭은 차후-전송된(subsequently-transmitted) 디지털 정보 블럭과 결합한다. 이전-전송된(previously-transmitted) 블럭에 포함된 정보는 축적되어 축적 정보(accumulated knowledge)를 형성한다. 이러한 축적 정보는 차기-전송 블럭의 복구를 용이하게 하는데 사용된다. 이로 인하여, "축적 정보"는 디지털 정보 블럭이 재전송되는 횟수를 감소시키게 된다. 디지털 정보 블럭의 연속적인 재전송의 결합에 의해 허용되는 축적 정보의 사용은 디지털 정보 블럭에 포함된 정보의 양을 증가시키는 장점이 있다.
단지 최근에 재전송된 블럭을 사용하는 경우보다 오히려 복호화 중에 축적 정보를 사용하는 경우가 일반적으로 정확한 복호화 확률을 증가시키는 장점이 있다.
다른 방법에서는, 동일한 디지털 정보 블럭으로부터 생성된 다른 심볼로 형성되는 시퀀스(sequency)가 대신에 전송된다. 예를 들어, 만일 제1 시퀀스가 패리티 심볼(parity symbol)(디지털 정보 블럭의 비부호 정보 심볼(uncoded information symbol)을 포함할 수 있음)의 원래 세트로 형성되고 전송이 요구되면, 추가적인 패리티 심볼이 재전송 시퀀스에서 송신국에 의해 전송된다. 수신국은 다수의 전송에서의 수신된 심볼을 축적하고 다수의 전송 중에 축적된 심볼은 복호화 처리 중에 함께 사용된다.
종래의 블럭 또는 콘볼루션 저부호화율 처리(convolutional low rate coding process)는 부호화 신호(encoded signal)를 형성하기 위해 실행된다. 이 때, 부호화 신호는 "펑쳐(punctured)"된다. 이것은 부호화 블럭의 선택 심볼이 전송되지 않도록 표시되는 것이다. 심볼이 표시되지 않은, "언펑쳐(unpunctured)" 심볼만이 전송된다. 부호화 신호가 단지 부호화 심볼의 일부만의 전송에 의해 약화되는 반면, 높은 부호화율이 주어진 부호기(encoder) 구조에 대해 가능하게 된다. 만일 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용이 수신국에서 최초로 수신된 심볼로부터 요구되는 품질 레벨로 복구될 수 없다면, 신호의 추가적인 부호화 부분이 전송되도록 수신국 이 요구하게 된다. 이전-펑쳐(previously-punctured)의 일부와 아직 송신되지 않은 심볼은 이후에 수신국으로의 송신에 의해 전송된다. 수신국은 이전-전송 심볼과 새-전송(newly-transmitted) 심볼을 모두 사용한다. 만일 추가 재전송이 요구되면, 추가적인 심볼이 이어서 수신국으로 전송된다. 이러한 방법은 연속 여분 전송 방법(successive redundancy transmission)이라고 한다.
연속 여분 전송 방법은 반대 채널 상태(adverse channel condition)에 대처할 수 있게 설계되지만, 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용을 복구하기 위해 실행되는 복잡한 복호화 프로세서를 필요로 한다. 그리고, 만일 디지털 정보 블럭이 종래의 부호화 방법으로 부호화되면, 정보를 복호화 하는 수신국에서 요구되는 복호화는 부호의 펑쳐량에 관계없이 복잡하다.
펑쳐된 콘볼루션 부호를 사용할 때, 스스로 복호화 오류를 발생할 수 있는 수신된 여분 심볼의 집합은 추가적인 여분 비트로 제공되는 어떤 오류 정정 시도를 상쇄시키는 것과 같은 방법에 여전히 협력한다.
송신국과 수신국 사이에 걸쳐 있는 통신 채널의 채널 상태가 불량한 품질을 가질 경우, 보통의 복잡성(moderate complexity)을 가지는 종래의 부호는 잘 수행되지 않는다. 높은 복잡성 부호는 이러한 상태에서 잘 수행되지만, 채널 상태가 양호한 품질을 가질 때도 불필요한 복잡성이 추가된다. 다시 말해, 채널 상태가 불량한 품질 레벨을 가질 경우 복잡한 부호화가 필수적인 반면, 이러한 채널 부호화는 채널 상태가 양호한 품질 레벨을 가질 때는 불필요하다.
그러므로 송신국과 수신국 사이에 전송되는 디지털 정보 블럭의 부호화에 대한 복잡성을 적절히 선택하는 방법은 유용하다. 채널 상태가 양호한 품질을 가질 때는 단지 부호화 신호의 제한된 부분만 수신국으로 전송되게 해서 정보적인 내용의 복구를 가능하게 한다. 채널 상태가 불량한 품질을 가지면, 부호화 신호의 추가 부분이 전송될 수 있고, 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용은 수신국에서 확실하게 복구될 수 있다.
이러한 디지털 통신 시스템에 관련된 배경 기술을 고려하여 개선된 본 발명을 이끌어 낼 수 있다.
본 발명은 일반적으로 디지털 통신 시스템에서 송신국과 수신국 사이에 부호화된(encoded) 형태의 디지털 정보 블럭의 통신에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 송신국과 수신국 사이에서 디지털 정보 블럭의 선택된 적어도 하나의 선택된 병렬-연쇄 부호화 버전(parallel-concatenated coded version) 중 적어도 일부분으로 형성된 전송 세트를 통신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
만일 수신국이 전송된 전송 세트로부터의 디지털 정보의 정보적인 내용(informational content)을 정확하게 복구할 수 없다면, 선택된 부호화 버전의 추가 부분으로 형성된 부가 전송 세트에 대한 수신국으로의 연속적인 여분 전신이 초기화된다.
송신국과 수신국 사이에 걸쳐 있는 채널의 채널 상태가 양호한 품질을 가질 때, 송신 및 수신국 사이의 정보 처리량은 단지 작은 수의 전송 세트을 수신국으로 보냄으로서 증가될 수 있다. 그리고, 채널 상태가 불량할 때, 추가 전송 세트에 대한 수신국으로의 연속적인 여분의 전송은 디지털 정보의 정보적인 내용이 정확하게 재생산되는 것을 더욱 확실하게 해 준다. 수신국으로부터 송신국으로 되돌려진 피드백(feedback) 신호는 수신국에 대한 추가 전송 세트의 연속적인 여분의 전송이 실현되도록 송신국에 촉구한다.
도 1은 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 통신 시스템의 기능 블럭도,
도 2는 도 1의 통신 시스템의 또 다른 기능 블럭도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신국의 일부를 형성하는 병렬-연쇄 부호기의 기능 블럭도,
도 4는 도 3의 병렬-연쇄 부호기의 또 다른 기능 블럭도,
도 5는 수신 신호의 수신된 순서를 반복적으로 복호화 하는 본 발명의 실시예에 따른 수신국의 복호기 회로의 동작을 나타내는 기능 블럭도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수신국의 일부를 형성하는 병렬-연쇄 복호기의 기능 블럭도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방법의 단계를 나타내는 방법 흐름도.
본 발명은 송신국과 수신국 사이에서 디지털 정보 블럭 중 선택된 적어도 하나의 병렬-연쇄 부호 버전(parallel-concatenated coded version)의 적어도 일부분으로 형성된 전송 세트를 통신하는 장치 및 방법을 제공한다.
수신국에서 수신을 할 때, 어느 전송 세트로부터 형성된 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용이 적절히 복구될 수 있는지에 대한 결정이 이루어진다. 수신국으로 전송되는 전송 세트에서 발생되는 왜곡은 수신국에서의 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용의 적절한 복구를 방해할 수도 있다. 만일 그렇다면, 수신국에 대한 디지털 정보 블럭중 선택된 적어도 하나의 병렬-연쇄 부호 버전의 적어도 일부분으로 형성된 또 다른 전송 세트를 전송할 것을, 수신국은 송신국에 요구한다. 만일 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용을 여전히 적절히 복구할 수 없다면, 수신국으로 추가적인 전송 세트의 연속적인 여분 전송이 일어난다.
송신국에 의해 전송된 전송 세트의 수는 송신국과 수신국 사이에 걸쳐 있는 채널 상태의 품질에 의존한다. 채널의 상태의 품질이 양호할 때, 더 작은 전송 세트가 전송되도록 요구되어, 수신국이 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용을 복구하도록 허용한다. 채널 상태의 품질이 불량할 때, 수신국이 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용을 복구하는 것을 더욱 확실히 할 수 있도록 증가된 수의 전송 세트가 전송된다. 이로 인해, 채널 상태 품질이 양호할 때, 정보 처리량은 개선되고, 채널 상태의 품질이 불량할 때, 디지털 정보 블럭의 부호화 버전의 일부를 형성하는 추가적인 전송 세트의 전송은 디지털 정보 블럭의 복구를 더욱 용이하게 한다. 따라서, 송신국과 수신국에서의 부호화와 복호화의 복잡성은 각각 적절히 제어된다.
본 발명의 하나의 양태로, 송신국은 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전을 형성하는 병렬-연쇄 부호기를 포함한다. 송신기는 부호화 버전의 디지털 정보 블럭 중 선택된 적어도 하나 중 선택된 적어도 일부분으로 형성된 전송 세트를 제공하도록 결합된다. 송신기는 수신국에 전송 세트를 전송하는데 사용할 수 있다. 전송 세트가 송신기에 제공될 때, 선택기(selector)는 전송 세트의 형성을 제어한다. 선택기에 의한 선택은, 수신국으로 이전-전송된 하나 이상의 전송 세트에서의 디지털 정보로부터 수신국이 디지털 정보 블럭을 적절히 복구할 수 있는지에 관한 지시에 대해 응답하도록 만든다. 채널 상태의 품질이 불량할 때, 선택기는 송신기에 의해 수신국으로 전송되어야 할 추가 전송 세트를 선택한다.
본 발명의 또 다른 양태로, 송신국에 의해 수신국으로 보내진 부호화 버전의 디지털 정보 블럭의 일부 중에서 전송 세트에 대한 최소한의 지시를 수신하도록 결합된 병렬-연쇄 복호기를 수신국은 포함한다. 병렬-연쇄 복호기는 수신국에서 수신된 부호화 신호를 복호화 하여 복호화 신호를 형성한다. 결정기는 병렬-연쇄 복호기에 의해 형성된 복호화 신호가 최소한의 선택된 정확도 레벨로 디지털 정보 블럭의 복구를 할 것인지를 결정한다. 요구기(request)는 병렬-연쇄 복호기에 의해 형성된 복호화 신호가 최소한의 선택된 정확도 레벨로 디지털 정보 블럭을 복구하는데 실패했다는 결정기의 결정에 적어도 응답하도록 동작할 수 있다. 요구기는 또 다른 선택된 부호화 버전의 디지털 정보 블럭의 선택된 일부분을 형성하는 또 다른 전송 세트를 전송할 것을 수신국에 요구한다.
하나의 실현 방법으로, 본 발명은 GSM(Global System For Mobile Communication) 통신 시스템과 같은 디지털 통신에 사용되는 셀룰러 통신 시스템에 사용될 수도 있다. 기지국에 설치되고 이동 단말기가 셀룰러 통신 시스템에서 동작 가능할 경우, 본 발명의 실시예의 동작은 기지국과 이동 단말기 사이의 다운링크(downlink) 및 업링크(uplink) 통신 모두에 있어서 통신을 용이하게 한다. 채널 상태의 품질이 좋을 때, 기지국과 이동 단말기 사이에서 통신되는 부호화 데이터의 양은 최소화되어, 최대의 처리량을 나타낸다. 채널 상태의 품질이 불량할 때, 기지국과 이동 단말기 사이에 통신되는 부호화 데이터의 양은 증가되어, 전송의 정보적인 내용을 복구하기가 용이하다.
그러므로 이와 같은 양태에 있어서의 방법과 장치는 디지털 통신에서 송신국에 의해 적어도 하나의 수신국으로 통신되는 디지털 정보 블럭의 여유도(redundancy)를 선택적 및 반복적으로 증가시킨다.
디지털 정보 블럭은 다수의 부호화 디지털 정보 블럭을 형성하도록 병렬-연쇄 부호화된다. 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 선택된 부호화 버전 중 적어도 제1 선택 부분은 송신국으로부터 적어도 하나의 수신국으로 보내진다. 수신국에서 송신국으로의 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 선택된 부호화 버전 중 적어도 제2 선택 부분의 반복적인 송신은, 만일 수신국에서의 디지털 정보 블럭의 복구가 적어도 선택된 정확도 레벨로 될 가능성이 없다면 초기화된다. 제2 선택 부분은 적어도 하나의 선택된 부호화 버전의 제1 선택 부분과 적어도 다른 한 부분을 가진다.
본 발명의 더욱 완전한 평가와 본 발명의 범위는 다음에 간단히 설명된 첨부 도면, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명 및 첨부된 청구 범위로부터 구할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 통신 시스템(10)을 나타낸다. 다음의 설명은 통신 시스템(10)이 셀룰러 통신 시스템으로 이루어지는 바람직한 실시예에 대해 서술하고 있지만, 이것은 어디까지나 일례일 뿐이다. 마찬가지로 통신 시스템(10)은 실제 무선(non-wireline) 및 유선(wireline) 모두에 대해 그 밖의 형태의 통신 시스템의 전형일 수도 있다. 본 발명의 실시예는 이러한 다른 형태의 통신 시스템에서 마찬가지로 실시될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예의 동작은 그 밖의 통신 시스템에 대해서도 마찬가지로 설명될 수 있다.
통신 시스템(10)은 통신 채널(16)을 통해 결합된 송신국(12)과 수신국(14)을 포함한다. 통신 시스템(10)에서, 무선 기지국을 형성하는 송신국(12)에 의해 이동 단말기를 형성하는 수신국(14)으로 전송되는 다운링크 전송에 대한 바람직한 동작이 설명될 것이다. 이동 단말기를 형성하는 송신국에 의해 무선 기지국을 형성하는 수신국으로의 업링크 전송에 대한 동작도 유사하게 설명될 것이다. 바람직한 실시예에서, 통신 시스템은 송신국(12)과 수신국(14) 사이에서 디지털 정보 블럭이 버스트로 전송되는 디지털 통신 시스템을 형성한다.
송신국(12)은, 여기서는 정보 소스(information source)(22)에 의해 형성되는 정보 신호를 수신하거나 발생한다. 정보 소스(22)에 의해 형성된 정보 신호는 소스 부호기(source encoder)(24)에 의해 부호화된다. 소스 부호기는, 한 실시예에서, 인가될 정보 신호를 디지털화하고 포맷(format)한다.
포맷된, 부호기(24)에 의해 발생된 소스-부호화 신호(source-encoded signal)는 채널 부호기(26)에 인가된다. 채널 부호기(26)가 인가된 신호를 채널-부호화 하는 방법은 도 3 및 도 4에 관련하여 다음에 매우 상세하게 설명될 것이다.
바람직한 실시예에서, 채널 부호기는 소스 부호기(24)에 의해 제공된 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전을 형성하는 병렬-연쇄 부호기로 이루어진다. 채널 부호기(26)에 의해 형성된 선택된 부호화 버전의 선택된 부분은, 변조기(modulator)(28)에 선택적으로 인가되는 전송 세트를 형성한다. 채널 부호기(26)에 의해 형성된 부호화 버전의 어느 부분으로 전송 세트를 형성하여 변조기(28)에 제공할 것인가에 대한 선택은 선택기(30)에 의해 만들어진다. 선택기(30)는 예를 들면 처리 소자(processing device)와 같은 것으로 형성된다. 선택기(30)는 수신국(14)에 의해 송신국으로 되돌려 통보된 피드백 정보(feedback information)의 지시에 응답하여 동작할 수 있다. 이러한 피드백 정보는 송신국(12)의 수신 회로(32)에 의해 수신된다.
변조기(28)는 채널 부호기에 의해 제공된 전송 세트를 변조하여 통신 채널(16)로의 전송 세트의 전송을 가능하게 한다. 여기서 채널(16)은 다중-경로(multi-path) 통신 채널을 형성하는 다수의 경로를 포함한다. 송신국(12)에 의해 다중-경로 채널로 전송된 신호에 왜곡이 생길 수 있다. 이러한 왜곡은 수신국(14)에서 수신된 신호가 송신국(12)에서 전송된 신호와 달라지게 할 수 있다.
수신국(14)은 수신국(14)에서 수신된 다운링크 신호를 복조하는 복조기(demodulator)(36)를 포함한다. 복조기(26)는 복조된 신호를 발생하여 채널 복호기(38)에 인가하는데, 채널 복호기(38)는 송신국(12)의 채널 부호기(26)에 의해 사용되는 것과 일반적으로 반대인 방법으로 인가된 복조 신호를 복호화한다. 복호기(38)의 추가적인 상세한 동작은 도 5와 도 6을 참조하여 다음에 설명된다.
채널 복호기는 소스 복호기(42)와 결정기(44)에 제공되는 채널-복호화 신호를 발생한다. 소스 복호기(42)는 인가된 신호를 소스 복호화 하여 정보 싱크(information sink)(46)에 복호화된 신호를 제공하도록 동작할 수 있다.
결정기(44)는 채널 복호기(38)에 인가된 신호를 채널 복호기(38)가 적어도 선택된 정확도 레벨로 복호화될 수 있는지를 결정한다. 만일 결정기(44)에 의해 채널 복호기가 인가된 신호를 적절히 복호화할 수 없다는 결정을 내리면, 송신국으로 역전송을 위해 수신국(14)의 전송기 회로(48)에 의해 하나의 요구 신호(request)가 발생된다. 상기 요구 신호는 송신국이 다른 전송 세트를 전송할 것을 요구한다. 이러한 지시는 송신국(12)의 수신기 회로(38)에 의해 수신된다. 수신국((12)의 선택기(30)는 상기 요구 신호의 지시를 받고 채널 부호기(26)가 변조기(28)에 다른 전송 세트를 제공하게 한다.
연속적으로 여분의, 반복적인 추가 전송 세트의 전송은 송신국(12)에 의해 수신국(14)로 실행될 수 있으며, 필요하다면, 수신국(14)이 디지털 정보 블럭의 정보적인 내용을 확실하게 복구할 수 있게 한다.
추가 전송 세트가 송신국(12)의 선택기(30)에 의해 선택되어 수신국(14)으로 전송될 때, 상기 선택기에 의해 새로-선택된 전송 세트는, 모두는 아니지만, 대응하는 정보 블럭과 결합하는 이전-전송된 전송 세트 중 적어도 하나와는 달라지게 된다. 바람직한 실시예에서, 동일한 전송 세트가 재전송될 수 있지만 여전히 이전에 전송된 전송 세트와는 다른 것이 적어도 하나가 있다. 두 개의 전송 세트가 병렬-연쇄 부호의 가능한 다른 부호화 버전과는 다른 부호 비트의 세트를 가짐에 의해 형성될 경우에 이 두 개의 전송 세트는 다르다고 말한다. 즉, 두 개의 다른 전송 세트로 전송된 실제-전송 심볼값(actually-transmitted symbol values)은 동일하지만, 이것들을 형성하는 위치 및 구성 부호(constituent code)는 상기 세트의 수와 적어도 하나는 다르다.
일례를 통해, 제2 전송 세트는 제1 전송 세트와 달라야 한다. 제3 전송 세트는 제1 전송 세트 또는 제2 전송 세트와 달라야 하지만, 반드시 이전에 전송된 두 전송 세트 모두와 다를 필요는 없다. 제2 전송 세트가 제1 전송 세트와 다르다면, 제3 전송 세트는 제1 전송 세트와 제2 전송 세트 모두에 동시에 동일할 수는 없고, 제3 전송 세트는 자동적으로 제한을 가진다. 따라서, 제3 전송 세트에 대해서 다른 제한은 팔요없다. 연속적으로 전송된 전송 세트는 유사하게 분석된다. 그러므로, 전송 세트 선택에서의 제한은 단지 두 번째로 전송된 전송 세트가 첫 번째로 전송된 세트와 달라야 한다는 것이다. 이러한 세트는 각각 제2 및 제1 전송 세트라고 한다.
도 2에 다시 통신 시스템(10)을 나타내었고, 수신국(14)이 송신국(12)으로 요구 신호를 역으로 통보함으로서 디지털 정보 블럭의 선택된 부호화 버전의 추가 부분으로 형성된 추가 전송 세트를 전송하는 피드백 장치가 나타나 있다. 송신국(12)은 순방향(forward) 채널 부분(16-1)으로 디지털 정보 블럭의 적어도 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 일부로 형성된 전송 세트를 전송하게 동작할 수 있다.
수신국(14)은 순방향 채널 부분(16-1)으로 전송된, 디지털 정보 블럭의 적어도 하나의 부호화 버전의 최소한의 일부로 형성된 전송 세트를 수신한다. 수신국(14)으로 전송된 신호의 정보적인 내용이 선택된 정확도 레벨로 복구될 수 없을 경우에, 수신국(14)은 역방향(reverse) 채널, 여기서는 피드백 채널(16-2)을 통해 역으로 통보한다. 디지털 정보 블럭의 선택된 부호화 버전의 추가 부분의 반복적인 전송이 실시될 수 있고, 필요하다면, 수신국(14)은 전송된 데이터의 정보적인 내용을 확실하게 복구할 수 있다.
반대로, 순방향 채널(16-1)이 양호한 품질 레벨을 가지고 수신국(14)이 전송된 신호의 정보적인 내용을 복구할 수 있을 때에는, 디지털 정보 블럭의 부호화 버전의 일부분에 대해 되풀이되는 반복적 전송은 수신국으로 전송될 필요가 없다. 따라서, 송신국과 수신국 사이에 정보 전달의 처리율(throughput rate)은 개선된다.
도 3은 도 1에 나타낸 송신국의 일부를 형성하는 채널 부호기(26)를 나타낸다. 채널 부호기(26)는 병렬로 다수의 정보 심볼 블럭의 부호화 버전을 형성하는 병렬-연쇄 부호기로 형성된다.
설명을 위해, 디지털 정보 블럭은 K의 길이를 가지는 정보 심볼 I로 형성된다고 한다. 각 I-심볼의 K-길이 블럭은 N 가지(branch)에 인가되고, 여기서 가지는 채널 부호기(26)의 가지(62-1, 62-2, ..., 62-N)이다. 각 가지는 분리 치환(separate permutation)에 의해 제공되는 정보 심볼의 블럭을 치환한다. 각 가지(62-1에서 62-N)는 이러한 치환을 수행하는 치환기(64-1, 64-2, ..., 64-N)를 포함한다. 일괄하여, 치환기는 정보 심볼 블럭을 치환하여 부호기(26)에 제공되는 N 분리 치환 심볼 블럭을 형성한다. 가지 중의 하나에서 실행되는 치환은, 예를 들면, 보통의 식별 치환(identity permutation)을 형성한다.
치환기(62-1에서 62-N)에 의해 치환된 심볼 블럭은 각각의 가지로 분리 부호기, 여기서는 부호기(66-1, 66-2, ..., 66-N)에 제공된다. 부호기는 제공받은 치환된 심볼 블럭을 부호화한다. 하나의 실시예에서, 각 가지의 부호기는 성분 시스템적인(constituent, systematic) 부호기 소자(encoder element)를 형성한다. 다른 가지의 부호기에 의해 추가되는 패리티 비트(parity bit)는 한 실시예에서는 실제로 서로 대응할 수 있으나, 다른 실시예에서는 서로 다를 수도 있다.
기능 스위치 소자(function switch element)(67)는 다른 가지에서 형성된 부호화 버전의 선택된 부분을 선택적으로 통과시킨다. 스위치 소자는 선택기(30)(도 1)에 의해 제어된다. 만일 정보 심볼의 모두와 채널 부호기(26)에 의해 형성되는 패리티 심볼 모두가 변조기(28)에 제공되고 전송된다면, 실효 부호율(effective code rate)(CR)은 각 심볼 블럭에 대해 다음과 같다.
여기서, K는 정보 심볼(I)의 블럭 길이이고, n은 부호기(26)의 N 가지 각각에 의해 추가된 패리티 심볼의 수이다.
도 4는 다시 도 3의 채널 부호기를 나타낸다. 도 4에서는 바람직한 실시예로 채널 부호기(26)의 가지(62-1, 62-2, ..., 62-N)를 나타내었다. 가지(62-2)에서, 분리 치환기(64-1)(도 3)는 보통 식별 치환(trivial identity permutation)이 부호기(66-1)에 제공되는 것처럼 분리되어 나타나지 않는다. 그러나, 치환기(64-2, 64-N)는 각각의 가지(62-2, 62-N)에서 분리되어 나타난다.
부호기(66-1에서 66-N) 각각은 도 3과 관련해 상기한 것과 같은 방법으로 부호화 신호를 형성하기 위해 지연 소자(delay element)(68)와 가산 소자(summation element)를 포함한다. 그리고, 부호기(66-1에서 66-N)에서 형성된 부호화 신호는 스위치 소자(67)에 의해 변조기(28)(도 1)와 선택적으로 결합된다. 스위치 소자(67)는 선택기(30)(도 1)의 선택에 의해 제어되게 다시 나타난다.
본 발명의 실시예를 실행하는 동안에, 임의의 가지(62-1에서 62-N)에 의해 형성된 심볼 블럭의 선택된 하나 이상의 부호화 버전의 선택된 일부가 변조기에 제공될 전송 세트를 형성한다. 한 실시예에서, 단일 가지에 의해 형성된 전체 부호화 버전은 변조기에 제공될 전송 세트를 형성한다. 다른 실시예에서는, 부호화 버전의 선택된 일부분이 변조기에 제공될 전송 세트를 형성하고, 또 다른 실시예에서는, 전송 세트는 부호기(26)의 가지 중 다른 하나에 의해 발생된 다른 부호화 버전으로부터 얻어진 선택된 일부분으로 형성된다. 선택에 대한 제어는 선택기(30)(도 1)에 의해 이루어진다.
바람직한 실시예의 일례를 통해, 제1 가지(62-1)에 의해 발생된 제1 부호화 버전으로 형성된 전송 세트는 수신국(14)으로 첫 번째로 전송된다. 만일 수신국(14)이 통신 채널(16)로 전송된 전송 세트로부터 블럭의 정보적인 내용을 복구할 수 없다면, 추가 정보를 전송하라는 하나의 요구 신호가 송신국에 대해 만들어진다. 선택기(30)는 심볼 블럭의 부호화 버전으로 형성된 제2 전송 세트를 수신국으로 전송하도록 한다. 이러한 과정은 만일 수신국(14)이 심볼 블럭의 정보적인 내용을 복구할 수 없다면 필요에 따라 반복될 수 있다.
따라서, 채널 상태가 양호한 품질을 가지면, 송신국(12)과 수신국(14) 사이에서 전송된 정보의 처리량은 병렬-연쇄 코드화 신호의 단지 일부만이 수신국으로 전송됨에 따라 최대화 될 수 있다. 그리고, 채널 상태가 불량한 품질을 가지면, 채널 부호기(26)에 의해 형성된 병렬-연쇄 부호의 추가 부호화 버전은 수신국으로 전송되어, 심볼 블럭의 정보적인 내용이 더욱 확실하게 복구될 수 있도록 한다.
도 5는 심볼 블럭의 선택된 부호와 버전의 적어도 일부분이 수신국에서 수신될 때, 수신국의 채널 복호기(38)의 바람직한 복호화 동작을 나타낸다. 예시를 위하여, 채널 복호기(38)의 동작은 상기한 실시예와 관련하여 설명될 것이며, 여기서 채널 부호기의 분리된 가지(62-1에서 62-N)에 의해 형성된 전체 부호화 버전은 송신국((12)에 의해 수신국(14)으로 전송된다. 다른 실시예에서는 채널 복호기의 유사한 동작이 대신 설명될 수도 있다.
제1 전송 세트가 수신국(14)에서 수신되고, 변조기(36)에 의해 변조되고, 채널 복호기(38)에 인가되었을 때, 제1 복호화 단계(82)로 표시되는 제1 부호화 버전의 복호화가 수행된다. 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 제1 복호화 단계(82)에 응답하여 이루어질 수 있는지에 관한 결정이 결정기(44)에 의해 발생된다. 만일 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 적절히 실행될 수 있다면, 심볼 블럭을 치환하는 추가적인 정보는 송신국(12)에 의해 전송될 필요가 없다.
그러나, 만일 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 제1 복호화 단계에 응답하여 성공적으로 실시될 수 없다면, 송신국이 다른 전송 세트를 전송하라는 하나의 요구 신호가 만들어진다. 심볼 블럭의 제2 부호화 버전으로 형성된 전송 세트는 이후에 수신국(14)으로 전송되고, 상기 전송 세트는 두 번째의 복호화 단계, 즉 여기서는 제2 복호화 단계(86)에서 복호화 된다. 제1 및 제2 복호화 단계(82, 86)는 블럭(88)에 나타난 바와 같이 Y번 반복된다. 이 때, 결정기는 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 선택된 정확도 레벨로 실시될 수 있는지를 다시 결정한다. 만일 그렇다면, 심볼 블럭을 치환하는 추가 정보의 전송은 송신국에 의해 전송될 필요가 없다.
그러나, 만일 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 선택된 레벨의 정확도로 실시될 수 없다면, 송신국(12)이 블럭 심볼의 다른 부호화 버전으로 형성된 다른 전송 세트를 전송하도록 하는 요구 신호가 만들어진다. 이러한 추가적인 전송 세트가 수신국(14)에서 수신되고 변조기(36)에 의해 변조되면, 제3 복호화 단계로 표시되는 세 번째의 부호화 버전의 복호화가 실행된다.
3개의 복호화 단계(82, 86, 92)는 블럭(94)에 나타낸 바와 같이 Z번 반복된다. 그 다음에, 결정기(44)는 심볼 블럭의 정보적인 내용이 적절히 복구될 수 있는지에 관한 결정을 한다. 만일 그렇다면, 추가 정보의 전송은 필수적인 것이 아니다. 한편, 추가 부호화 버전의 전송과, 복호화 단계(96)로 표시된 연속되는 복호화 단계가 계속해서 실행된다.
채널 상태가 양호한 품질을 가지고 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 단지 하나 또는 소수의 전송 세트의 복호화에 의해 실행될 수 있을 때, 상기 블럭의 정보적인 내용을 복구하기 위해 요구되는 처리는 감소된다. 그리고, 채널 상태가 일반적으로 불량한 품질을 가질 때, 추가 전송 세트는 송신국에 의해 수신국으로 전송되고, 심볼 블럭의 정보적인 내용은 더욱 확실하게 복구될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 채널 복호기(38)를 나타낸다. 수신 심볼 블럭(Ir)은 제1 복호기 가지(106-1)에 제공된다. 도시한 바와 같이, 채널 복호기(38)는 다수의 N 복호기 가지를 포함하는데, 이 복호기 가지(106-2에서 106-N)가 도면에 나타나 있다. 각 복호기 가지는 시스템적 심볼의 수신 블럭을 수신하기 위해 결합된다. 심볼 블럭의 전체 부호화 버전이 송신국과 수신국 사이에 전송되는 실시예에 관련하여 채널 복호기의 동작을 설명할 것이다. 다른 실시예에서는, 채널 복호기(38)의 유사한 동작도 비슷하게 설명될 것이다.
수신된 시스템적 심볼 블럭은 제1 복호기(106) 가지(106-1)에 제공된다. 수신된 블럭은 제1 치환기(108-1)에 인가된다. 치환기(108-1)는 일반적으로 도 3에 나타낸 치환기(64-1)와 동일한 처리를 수행한다. 다음으로, 수신되고 치환된 시스템적 심볼 블럭은 제1-가지 복호기(121-1)에 제공된다. 제1-가지 복호기(112-1)는 여기서 선(114-1)으로 표시한, 채널 부호기(26)에 의해 형성된 심볼 블럭의 제1 부호화 버전의 적어도 일부분을 형성하는 패리티 비트의 지시를 더 수신한다. 그리고, 복호기(112-1)는 추가적으로 우선 정보(a-priori information)를 수신하는데, 이것은 초기에 영의 신뢰 레벨(zero confidence level)로 결합될 수 있다.
제1-가지 복호기는 전송된 심볼 블럭의 제1 부호화 버전에 대응하는 수신된 심볼 블럭을 복호화하도록 동작할 수 있다. 복호화 동작이 완료되었을 때, 제1 부호화 버전의 복호화가 적어도 선택된 레벨의 정확도로 심볼 블럭의 정보적인 내용이 복구되도록 하는지에 대한 결정을 한다(여기서는 연속 쿼리 블럭(success query block)(116)으로 표시). 만일 그렇다면, 심볼 블럭의 추가 부호화 버전의 추가적인 전송은 전송될 필요가 없다. 만일 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 성공적으로 실시될 수 없다면, 앞서 나타낸 것과 같이, 송신국(12)이 또 다른 심볼 블럭의 부호화 버전을 전송하도록 하는 요구 신호가 발생한다.
만일 심볼 블럭의 제2 부호화 버전의 전송이 필수적이라면, 제2 부호화 버전의 심볼은 제2 복호기 가지(106-2)에 제공된다. 제2 복호기 가지(106-2)는 또한 치환기(108-2)와 제2 가지 복호기(112-2)를 포함한다. 이러한 소자들은 제1 복호기 가지(106-1)에 대응하는 비슷한 방법으로 동작할 수 있다. 제2 가지 복호기(112-2)는, 여기서는 선(114-2)을 통해, 부호화 버전의 적어도 일부를 형성하는 패리티 비트의 지시를 수신하고, 제1 가지 복호기(112-1)에 의해 발생되는 우선 정보를 수신하도록 결합된다.
복호기(112-1, 112-2)는 제1 및 제2 수신된 심볼 블럭의 부호화 버전 각각을 선택된 횟수로 교대로 복호화 한다. 복호화 동작이 제2 가지 복호기(112-2)에서 완료되자마자, 이러한 복호화가 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구를 가능하게 하는지에 관한 결정을 한다(블럭(116)으로 표시). 만일 정보적인 내용이 적어도 선택된 레벨의 정확도로 복구될 수 있다면, 상기 심볼 블럭에 대해 송신국에 의한 수신국으로의 추가 전송은 불필요하다.
한편, 심볼 블럭의 또 다른 부호화 버전의 전송에 대해 또 다른 요구 신호가 발생한다. 도시한 바와 같이, 채널 복호기(38)는 N개의 부호화 버전까지 복호화할 있는 N 복호기 가지를 포함한다. 제N 복호기 가지(106-N)가 또한 도면에 나타나 있다. 제N 복호기 가지는 또한 제N 치환기(108-N)와 제N 복호기(112-N)를 포함한다. 복호기(112-N)는 채널 부호기(26)에 의해 제공되는 제N 부호화 버전의 적어도 일부분을 형성하는 패리티 비트의 지시를 수신하도록 결합되어 있다. 그리고, 복호기(112-N)는 또한 이전 복호화 단계에 응답하여 발생된 우선 정보를 수신하도록 결합되어 있다. 선택된 횟수로 복호화 처리를 수행하는 것과 같이, 전송되는 심볼 블럭의 정보적인 내용 복구의 성공에 관한 결정을 결정기(116)에 의해 수행한다.
이러한 방법에서, 만일 채널 상태가 양호한 품질을 가지고 심볼 블럭의 정보적인 내용의 복구가 하나 또는 소수의 심볼 블럭의 부호화 버전의 수령에 응답하여 복구될 수 있다면, 송신국과 수신국 사이에 전송되는 정보의 처리율은 최대화된다. 그리고, 채널 상태가 불량한 품질을 가질 때, 심볼 블럭의 정보적인 내용은 심볼 블럭의 추가 부호화 버전의 전송에 응답하여 복구될 가능성이 있다.
채널 복호기(26)를 형성하는 병렬- 연쇄 부호기는 다수의 전송 세트로 구성된다고 생각할 수 있다. 각 전송 세트는 임의로 선택된 수의 정보 심볼과 임의의 수의 패리티 세트(Pπi)로부터의 심볼로 이루어진다. 반면 이러한 것이 필요없는 실시예에서는, 임의의 두 전송 세트 사이의 교차점은 빈 세트를 형성한다. 유사한 방식으로, 임의의 수의 전송 세트 사이의 결합의 크기는 상기 전송 세트의 결합에 기여한 패리티 세트(성분 부호)의 수가 된다.
제1 전송 세트는 송신국(12)에서 수신국(14)으로 전송된다. 전송 세트가 수신국에서 수신되고 복호기(38)에 제공되자마자, 전송 세트의 복호화가 실행된다. 제1 전송 세트는 제1 복호화 가지(106-1)에 의해 복호화된다. N개의 복호기 가지는 제1 전송 세트의 크기 수에 대응한다. 가능하다면, 다시 도 6에 나타낸 우선 정보{}가 제1 가지 복호기(106-1)에서 복호화를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.
제1 전송 세트의 반복적인 복호화는 반복 변수 k를 넘는 선택된 횟수로 종료 기준에 맞을 때까지 수행된다. 이 때, 블럭(116)으로 도면에 지시된, 복호화의 성공이 평가된다. 예를 들어 정보 세트에 내장된 오류 검출 부호는 복호화의 성공을 결정하는데 사용될 수 있다. 또는, 현재 이용 가능한 고유의 소프트 정보를 사용하는 복호화된 비트 오류의 예상되는 수에 대한 추정을 함으로서 상기한 평가를 수행할 수 있다. 다른 실시예에서는, 제1 전송 세트의 복호화에 대한 성공이 그 점에서 평가되지 않는다. 대신에, 임의의 외부 오류 정정 부호(outer error correcting codes)의 복호화가 상기한 평가를 하기 전에 실행된다.
만일 결과적인 세트가 신뢰할 만하게 결정된다면, 추가 전송은 불필요하고 수신 세트에서의 동작이 더 실행될 수 있다. 한편, 수신국(14)은 제1 전송 세트의 복호화가 실패했다는 피드백 정보를 송신국(12)으로 역으로 통보한다.
만일 복호화가 실패하면, 송신국(12)은 수신국(14)으로 또 다른 다음의 전송세트를 전송한다. 채널 복호기(38)는 두 개의 수신 가능한 전송 세트의 결합으로부터의 임의의 개수의 심볼을 사용하여 상기한 추가 전송을 복호화하고, 여기서 N은 사용된 심볼의 전체 세트의 크기와 같다. 성분 부호의 복호화 순서 또는 기본 복호화 구조는 임의의 두 복호화 사이에서 다를 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에서, 송신국(12)은 수신국(14)에 의해 송신국으로 되돌려지는 명백한 어떤 피드백 정보도 없이 제2 또는 차후의 전송을 초기화한다. 대신에, 송신국(12)은 독립적인 기준으로 추가 정보를 초기화하는 결정, 즉 채널(16)의 대역폭 유용도(bandwidth availability) 또는 타이머와 같은 것에 따른다. 만일 대역폭 유용도가 기준이라면, 채널(16)이 사용 가능하고 전송을 기다리는 다른 전송 세트(높은 우선 순위의)가 없을 경우에 송신국(12)은 자동적으로 정보 심볼 블럭에 대응하는 새로운 전송 세트를 전송한다. 만일 타이머의 시간 종료가 기준이 된다면, 예를 들어 정보 심볼 블럭에 대응하는 이전 전송 세트를 송신한 후 설정 시간 주기(set time period) 내에서 피드백 정보의 손실에 기인하여 승인 신호(acknowledgment)가 수신되지 않은 경우에, 송신국(12)은 자동으로 새로운 전송 세트를 전송한다.
정보 심볼 블럭이 만족스럽게 수신되거나, 또는 수신국의 무능력에 기인하여 설정 시간 간격 또는 재전송 제한 계수(retransmission count limit) 내에서 수용 가능한 결과에 도달하는 것이 중단될 때까지, 반복적이 전송과 복호화 처리가 계속된다.
본 발명의 실시예의 실행에 있어서, 각 전송 세트에 대해 다른 부호인 하나의 특정한 성분 부호로부터 구해진 정보 및 패리티 비트만으로 각각의 전송 세트가 구성된다. 따라서, 각 전송 세트에 대한 크기는 단지 하나의 크기만을 가진다. 또한, 수신국(12)에서, 수신된 전송 세트의 결합은 각 전송에 대해 하나의 증가된 크기를 가진다. 따라서, 정확하게 하나 이상의 성분 복호기가 전송 세트가 수신된 각 시간에 대해 필요하다는 의미에서, 전송이 진행될수록 복호기의 복잡성은 증가하고, 점진적인 복호기 복잡성의 증가를 발생시킨다.
본 발명의 또 다른 실시예의 실행에 있어서, 각 전송 세트는 모든, 예를 들어 N, 성분 부호로부터의 심볼로 이루어진다. 따라서 전송 세트의 크기는 N이다. 그러므로, 채널 복호기(38)는 항상 N 성분 복호화 가지를 필요로 하며, 성분 복호기의 수에 있어서, 더 높고 고정된 복호기 복잡성을 발생한다. 그러나, 아마도 더 높은 크기의 부호가 더 낮은 크기의 부호보다 더 좋은 오류 정정 능력을 가지는 결과에 따라, 복호화 구조에서 가능한 더 작은 전송 및/또는 더 작은 복호화의 반복이 필연적일 수도 있다.
도 7은 일반적으로 132로 표시한 본 발명의 실시예에 따른 방법을 나타낸다. 상기 방법은 디지털 통신 시스템에서 송신국에 의해 적어도 하나의 수신국으로 통신되는 디지털 정보 블럭의 여유도를 선택적으로 반복해서 증가시킨다.
먼저, 블럭(134)에 표시된 것과 같이, 디지털 정보 블럭은 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전을 형성하기 위해 병렬-연쇄 부호화된다. 이 때, 블럭(136)으로 표시한 것과 같이, 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 일부분은 송신국에서 수신국으로 전송된다. 블럭(138)으로 표시된 것과 같이, 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 추가 버전의 적어도 선택된 일부분에 대한 전송은, 만일 수신국에서의 디지털 정보 블럭의 복구가 적어도 선택된 레벨의 정확도로 복구될 수 없다면, 초기화된다.
본 발명의 실시예에 따른 동작을 통해서, 송신국과 수신국 사이에 걸쳐 있는 채널의 상태가 양호한 품질을 가질 때, 송신국과 수신국 사이의 정보 처리량은 최대로 될 수 있다. 채널 상태가 불량한 품질을 가질 경우에는, 선택된 부호화 버전의 추가 부분에 대한 연속적인 여분 전송은 디지털 정보의 정보적인 내용이 정확하게 재생될 수 있도록 하는 것을 더욱 확실하게 보장한다. 수신국에서 송신국으로의 피드백 신호는 송신국이 수신국으로 선택된 부호화 버전의 추가 부부에 대한 연속적인 여분 전송을 실행할 수 있도록 한다.
상기한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이고, 본 발명의 범위는 상기한 설명으로 반드시 제한되는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 다음의 청구 범위에 의해 정해진다.

Claims (43)

  1. 디지털 통신 시스템에서 송신국에 의해 적어도 하나의 수신국으로 통신되는 디지털 정보 블럭의 여유도를 선택적으로 반복해서 증가시키는 방법에 있어서,
    디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전을 형성하기 위해 디지털 정보 블럭을 병렬-연쇄 부호화하는 단계,
    상기 부호화 단계 중에 부호화된 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 선택된 부호화 버전 중 적어도 제1 선택 부분을 송신국에서 수신국으로 전송하는 단계,
    수신국에서의 디지털 정보 블럭이 적어도 선택된 레벨의 정확도로 복구될 수 없다면 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 선택된 부호화 버전의 제2 선택된 부분에 대한 전송을 초기화 하고, 여기서 상기 제2 선택된 부분은 상기 전송 단계 중에 전송된 상기 제1 선택된 부분과 다른 적어도 하나의 부분을 가지는, 전송 초기화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전송 초기화 단계는
    적어도 하나의 디지털 정보 블럭의 추가 버전을 전송하기 위해 수신국에서 송신국으로 요구 신호를 보내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계 중에 전송된 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분은 모든 제1 선택된 부호화 버전으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계 중에 전송된 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분은 제1 선택된 부호화 버전의 선택된 부분과 다수의 부호화 버전 중 적어도 제2 선택된 부호화 버전의 선택된 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계에 이어지는 단계로서, 적어도 선택된 레벨의 정확도로 수신국에서의 디지털 정보 블럭의 복구가 가능할 것인지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결정 단계는
    상기 전송 단계 중에 전송된 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분을 반복 복호화 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반복 복호화 단계는
    디지털 정보 블럭의 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분을 병렬-연쇄 복호화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반복 복호화 단계는
    선택된 횟수로 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분을 반복 복호화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 제1 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분이 반복적으로 복호화되는 중에 선택된 횟수는, 허용된 값의 선택 범위 내로 복호화를 수렴시키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 병렬-연쇄 부호화 단계 중에 디지털 정보 블럭이 부호화된 다수의 부호화 버전은 N개의 부호화 버전을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  11. 제10항에 있어서, N개의 부호화 버전을 형성하는 상기 병렬-연쇄 부호화 단계는
    N 치환을 형성하기 위해 N개의 치환에 의해 디지털 정보 블럭을 치환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 병렬-연쇄 부호화 단계는
    디지털 정보 블럭의 N 치환 각각의 블럭 부호화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 병렬-연쇄 부호화 중에 디지털 정보 블럭의 N 치환 각각은 성분 시스템적 부호에 의해 부호화되는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 전송을 초기화하는 단계 중에 전송이 초기화된 다수의 부호화 버전 중의 적어도 하나의 버전 중 적어도 선택된 부분은 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 버전 모두로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 전송을 초기화하는 단계 중에 전송이 초기화된 다수의 부호화 버전 중 적어도 하나의 버전 중 적어도 선택된 부분은 다수의 버전 중 제1 버전의 선택된 부분과 다수의 부호화 버전 중 적어도 제2 선택된 부호화 버전의 선택된 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 디지털 통신 시스템은 디지털 다중 액세스(multiple access) 통신 시스템인 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 디지털 다중 액세스 통신 시스템은 다중 액세스 프로토콜(protocol)의 일부로서 시분할(time-division)을 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 디지털 다중 액세스 통신 시스템은 다중 액세스 프로토콜의 일부로서 부호-분할(code-division)을 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 디지털 다중 액세스 통신 시스템은 다중 액세스 프로토콜의 일부로서 주파수-분할(frequency-division)을 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 디지털 통신 시스템은 디지털 무선 통신 시스템인 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 디지털 무선 통신 시스템은 디지털 셀룰러 무선 통신 시스템인 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 디지털 무선 통신 시스템은 로컬 루프 시스템(local loop system)에서 라디오의 무선 링크(the radio link of a radio)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 디지털 무선 통신 시스템은 마이크로파 무선 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 디지털 무선 통신 시스템은 디지털 위성 무선 통신 시스템으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  25. 제1항에 있어서, 상기 디지털 통신 시스템은 아날로그 통신 시스템에 디지털 제어 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  26. 제1항에 있어서, 상기 병렬-연쇄 부호화 단계는 디지털 정보 블럭을 콘볼루션적 부호화(convolutionally coding)하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 콘볼루션적 부호화 단계는 병렬 연쇄 콘볼루션 부호기에 의해 실행되며, 적어도 두 개의 상기 병렬 연쇄 콘볼루션 부호기는 실제로 동일한 값의 다항식 발생기(generator polynomial)를 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 병렬-연쇄 부호화 단계는 "터보(turbo)" 부호를 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  29. 제1항에 있어서, 상기 병렬-연쇄 부호화 단계는 디지털 정보 블럭의 블럭 코드화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  30. 제1항에 있어서, 상기 디지털 정보 블럭의 부호화 버전 중 적어도 두 개는 실제로 동일한 부호를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  31. 송신국과 수신국 사이에서 비트 시퀀스를 통신하는 방법에 있어서,
    다수의 병렬 부호 부분을 형성하기 위해 병렬 부호화 기술에 따라 송신국에서 비트 시퀀스를 부호화 하는 단계,
    적어도 제1 선택된 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부를 수신국으로 전송하는 단계,
    수신국에서 적어도 제1 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부에 대한 수령에 이어서 적어도 제1 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부를 복호화하는 단계,
    상기 복호화 단계 중에 복호화에 이어서 적어도 제1 선택된 병렬 부호 부분중 적어도 선택된 일부로부터 상기 비트 시퀀스가 선택된 정확도 레벨로 복구될 수 있는지를 결정하는 단계,
    만일 상기 결정 단계 중에 비트 시퀀스가 선택된 정확도 레벨로 복구될 수 없다면 수신국으로 적어도 하나의 추가 병렬 부호 부분의 선택된 일부를 전송하는 단계,
    만일 상기 전송 단계에서 전송된다면 그 이후에, 수신국에서의 수령에 이어 적어도 하나의 추가 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 부호화 단계 중에 상기 비트 시퀀스를 부호화하는 병렬 부호화 기술은 병렬 연쇄 부호화 기술로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 병렬 부호화 기술은 N개의 병렬 부호 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 N개의 병렬 부호 부분을 형성하는 상기 비트 시퀀스의 부호화 단계는 N 치환을 형성하기 위해 N개의 치환에 의해 비트 시퀀스를 치환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 부호화 단계는 비트 시퀀스의 N 치환 각각을 블럭 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 블럭 부호화 단계 중에 부호화된 비트 시퀀스의 N 치환 각각은 서로 다른 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 블럭 부호화 단계 중에 부호화된 비트 시퀀스의 N 치환 각각은 성분 시스템적 부호기에 의해 블럭-부호화되는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  38. 제31항에 있어서, 상기 적어도 제1 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부를 복호화하는 단계는 병렬 연쇄 복호화 기술을 사용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 적어도 제1 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부를 복호화하는 단계는 선택된 횟수로 적어도 제1 병렬 부호 부분 중 적어도 선택된 일부를 반복적으로 부호화하는 단계를 포함하며, 각 반복 부호화는 이전 반복 부호화 중에 얻어진 차후 정보(a-posteriori information)를 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 방법.
  40. 적어도 하나의 수신국으로 디지털 정보 블럭을 송신하는 송신국을 가지는 디지털 통신 시스템에서, 상기 송신국과 결합하고 상기 디지털 정보 블럭의 여유도를 선택적으로 반복해서 증가시키는 장치에 있어서,
    상기 디지털 정보 블럭을 수신하도록 결합되고, 상기 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전을 형성하기 위해 상기 디지털 정보 블럭을 부호화하는 병렬-연쇄 부호기와,
    상기 병렬-부호기에 의해 부호화된 디지털 정보 블럭의 다수의 부호화 버전 중 적어도 선택된 하나 중의 적어도 선택된 부분을 제공하도록 선택적으로 결합되고, 제공된 다수의 부호화 버전 중 적어도 선택된 하나 중의 적어도 선택된 부분을 전송하는 전송기와,
    상기 다수의 부호화 버전 중 적어도 선택된 하나 중의 적어도 선택된 부분 중 어느 것이 상기 전송기에 제공될 것인지를 제어하도록 결합되고, 상기 전송기에 제공되는 디지털 정보 블럭의 적어도 제1 선택된 부호화 버전의 일부분을 선택한 후, 수신국에서 정보 블럭의 복구가 적어도 선택된 레벨의 정확도로 복구될 수 없음을 나타내는 디지털 정보 블럭의 적어도 하나의 추가 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분을 선택하는 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭의 여유도 증가 장치.
  41. 부호화된 형태로 송신국에 의해 전송된 디지털 정보 블럭을 수신하는 수신국을 가지고 디지털 정보 블럭의 적어도 하나의 선택된 부호화 버전 중 적어도 선택된 부분을 형성하는 디지털 통신 시스템에서, 상기 수신국과 결합하고 디지털 정보 블럭을 재생하는 장치에 있어서,
    상기 부호화된 형태로 상기 수신국으로 전송된 디지털 정보 블럭의 적어도 하나의 지시를 수신하도록 결합되고, 상기 지시에 응답하여 복호화 신호를 형성하는 병렬-연쇄 복호기와,
    상기 병렬-연쇄 복호기에 의해 형성된 복호화 신호에 응답하고, 상기 병렬-연쇄 복호기에 의해 형성된 복호화 신호가 적어도 선택된 레벨의 정확도로 디지털 정보 블럭의 재생을 할 수 있는지를 결정하는 결정기와,
    상기 병렬-연쇄 복호기에 의해 형성된 복호화 신호가 적어도 선택된 레벨의 정확도로 디지털 정보 블럭을 재생할 수 있는지에 대한 상기 결정기의 결정에 적어도 응답하여 동작하고, 디지털 정보 블럭의 또 다른 선택된 부호화 버전의 선택된 부분을 전송하도록 송신국에 요구 신호를 보내는 요구기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 정보 블럭 재생 장치.
  42. 송신국과 수신국 사이에서 심볼 시퀀스를 통신하는 방법에 있어서,
    선택된 수의 부호 심볼을 각각 가지는 다수의 병렬-부호 부분을 형성하기 위해 송신국에서 상기 시퀀스를 병렬-연쇄 부호화하는 단계와,
    선택된 수의 전송 세트를 형성하고, 각각의 전송 세트는 상기 병렬-연쇄 부호화 단계 중에 형성된 병렬 부호 부분 중 적어도 하나로부터 선택되어진 적어도 선택된 수의 부호 심볼을 가지며, 상기 전송 세트 중 적어도 하나의 값은 상기 전송 세트 중 다른 하나와는 다른 값을 가지는, 전송 세트 형성 단계와,
    상기 형성 단계 중에 형성된 전송 세트 중 제1 전송 세트를 상기 수신국으로 전송하는 단계와,
    상기 형성 단계 중에 형성된 전송 세트 중 적어도 하나의 추가 전송 세트를 선택적으로 전송하고, 여기서 상기 적어도 하나의 추가 전송 세트는 상기 제1 전송 세트의 값과 다른 적어도 하나의 추가 전송 세트를 포함하는, 선택적 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심볼 시퀀스 통신 방법.
  43. 제42항에 있어서, 적어도 제1 전송 세트의 수신국에서의 수령에 응답하여 상기 심볼 시퀀스의 수령 가능한 복구에 대한 상기 수신국에 의한 지시를 상기 송신국에서 검출하고, 여기서 수령 가능한 심볼 시퀀스의 복구에 대한 지시를 검출하는 상기 단계 중에 적어도 선택된 기간 동안은 검출이 없이 상기 선택적 전송 단계 중에 적어도 하나의 추가 전송 세트가 전송되는, 검출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심볼 시퀀스 통신 방법.
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