KR20010015863A - 주파수 오프셋을 제거하기 위하여 다중 비코히어런트검출로 디코딩하고 인터리빙하는 방법 및 장치 - Google Patents

주파수 오프셋을 제거하기 위하여 다중 비코히어런트검출로 디코딩하고 인터리빙하는 방법 및 장치 Download PDF

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켄 맥켄둔
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데이비드 모리슨
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Abstract

본 발명은 디지털 통신시스템에서 주파수 오프셋의 문제점을 해결하는데 있다. 송신기측에서, 인터리빙(108)은 에러 보정 코드(104)가 제공되는 심볼의 스트림(120)에 적용된다. 인터리빙(108)은 스트림(102)의 심볼이 두 개의 그룹으로 분할되도록, 즉 교번 심볼이 다른 그룹에 할당되도록 한다. 인터리빙의 결과는 그룹의 제 1그룹의 심볼이 증가 순서로 전송되고 제 2그룹의 심볼이 감소 순서로 전송되는 버스트이다. 일 실시예에 있어서, 제 2그룹은 우선 버스트로 수신된다음, 하나 이상의 동기 심볼은 제 1그룹보다 앞선다.

Description

주파수 오프셋을 제거하기 위하여 다중 비코히어런트 검출로 디코딩하고 인터리빙하는 방법 및 장치 {TRELLIS DECODING WITH MULTIPLE SYMBOL NONCOHERENT DETECTION AND INTERLEAVING TO COMBAT FREQUENCY OFFSET}
비터비 알고리즘은 수신된 심볼의 시퀀스를 수신하여 전송된 심볼의 최대 시퀀스를 결정한다. 비터비 알고리즘은 송신기측에 제공된 컨벌루션 코딩 및 트렐리스 코딩을 디코딩하기 위하여 제공된다. 이 알고리즘은 참고적으로 소위 트렐리스 다이어그램으로 이해될 수 있다. 트렐리스 알고리즘은 시간-인덱스 상태 알고리즘이다. 각 트렐리스 상태 n에는 두 개 이상의 상태가 존재한다. 트렐리스 스테이지 n와 트렐리스 스테이지 n+1사이의 전이는 전송된 심볼을 나타낸다. 트렐리스를 통한 경로는 다수의 연속적인 전이로 이루어지며 심볼의 시퀀스를 나타낸다. 전이 및 심볼사이의 일치와 각 스테이지에서의 상태의 수는 관련된 트렐리스 코드, 컨벌루션 코드 또는 부분적인 응답 채널 특성에 의해 특징지워진다. 비터비 알고리즘은 트렐리스를 통해 특정 경로를 식별하기 위하여 수신된 심볼 정보를 사용하여 전송된 심볼의 최대 시퀀스를 결정한다.
최대 시퀀스의 계산은 단계별로 수행된다. 가능한 경로는 일단 경로가 최대 경로가 아니라는 것이 명확하게 되는 경우 제거된다. 수신된 심볼 정보가 주어지는 경우, 취해진 특정 브랜치의 가능성은 브랜치 매트릭스로서 공지된 측정방법에 따라 평가된다. 각각의 상태에 대하여, 비터비 알고리즘은 그 상태에 앞선 잔존 경로에 대한 브랜치 메트릭스를 계산한다. 브랜치 매트릭스는 전형적으로 경로에 대한 이전에 누적된 브랜치 매트릭스와 새로운 상태에서 취해진 전이에 대한 브랜치 매트릭스로 이루어진다. 상태에 앞선 모든 경로에 대한 누적된 브랜치 매트릭스에 기초하여, 비터비 알고리즘은 상태에 대한 최상의 경로를 선택하고 다른 상태를 제거한다. 단지 하나의 경로만이 각 상태에서 살아남아, 최대 전송 심볼 시퀀스를 식별한다.
도 2는 채널 위상을 안다고 가정한 비터비 디코딩 알고리즘의 종래기술의 동작을 기술한다. 다음과 같은 AWGN 채널 모델을 고려한다.
여기서 θ는 채널 위상이며, 이하에서는 채널 위상이 알려지고 채널위상이 완전히 알려지지 않는 두가지 경우가 고려된다. 전송된 심볼 Sn은 MPSK 심볼이며, 여기서이며, ??k은 {0,2π/M,...2π(M-1)/M)에서 값을 취한 균일하게 분포된 랜덤 위상이다. 수신된 샘플은 rn이며, wn은 분산 σ2의 제로평균 백색 복합 가우스 잡음의 독립 샘플이다.
컨벌루션 코드에 대한 종래의 비터비 디코딩 알고리즘의 계산은 채널 위상 θ을 안다고 가정하여 지금 기술될 것이다. 설명을 단순화하기 위하여, 컨벌루션 코드가 각각의 상태에서 두 개의 브랜치르 가진다고 가정한다. 도 2는 스테이지 n+1에서 두가지 상태 u 및 v를 가지며 스테이지 n에서 단일 브랜치, 즉 상태 w를 가지는 상태도를 기술한다. Su,0,Su,1,...Su,n-1에 의해 표시된 상태 u로 이전에 결정된 성공경로와 경로 매트릭스 mu는 상태 u와 연관된다. Sv,0,Sv,1,...Sv,n-1에 의해 표시된 상태 v로 이전에 결정된 성공경로와 경로 매트릭스 m는 상태 v와 연관된다. 실제 전송된 제 1 심볼을 S0,S1,...Sn-1,Sn로 놓고 대응하게 수신된 샘플을 r0,r1,...rn-1,rn로 놓는다. 이하에서는 성공 브랜치를 상태 w로 구하고 성공 경로를 상태 w로 구하고 상태 w에 대한 성공 경로 매트릭스를 구함으로써 스테이지에서 상태 w를 갱신하는 방법을 설명한다. 종래의 비터비 알고리즘은 4가지 단계를 거친다.
(1) 두 개의 브랜치 매트릭스를 형성한다.
및
(2) 상단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(2)를 사용한다.
그리고, 하단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(3)를 사용한다.
(3) 식 (4) 및 (5)를 비교하여 승리자, 즉 식(4)를 선택한다.
(4) 스테이지 n에서 상태 w를 갱신한다. 스테이지 n에서 스테이지 w로의 성공 경로는 Sw,0,Sw,1,...,Sw,n-1,Sw,n와 같으며, 여기서
성공 경로 매트릭스는 다음과 같다.
비코히어런트 비터비 디코딩 알로리즘 동작
도 3은 다중 심볼 비코히어런트 검출을 사용하는 비터비 디코딩 알고리즘의 종래 기술을 기술한다. 비코히어런트 비터비 디코딩은 [9] A.N.D'Andrea, U.Mengali, 및 G.M. Vitetta, "Approximate ML decoding of coded PSK with no explicit carrier phase reference, "IEEE Transactions on Communications,Vol. 42, no.2/3/4, February/March/April 1994, pp. 1033-1039에 개시되어 있으며, 이 문헌은 여기에 참조에 의해 통합된다. 이러한 방법은 명백한 위상 기준없이 사용될 수 있으며 (1)에서의 θ가 (-π, π)상에 균일하게 분포된다는 것을 가정한다. 도 3은 각 상태가 그와 연관된 경로 히스토리 곡선을 가지는 것을 제외하고 도 2와 동일하다. 따라서, 스테이지 n-1에서의 상태 u 및 v는 그들과 연관된 경로 히스토리 변수 Wu,n-1및 Wv,n-1를 가지며, 여기서 Wu,n-1및 Wv,n-1는 다음과 같은 식으로 정의된다.
및
여기서, α는 범위 0≤α≤1에서 실수이다. 특정 상태 x(x∈{u,v})에 대하여, 경로 히스토리 변수는 x, Sx,0, Sx,1, ...Sx,n-1에 대한 성공 경로의 함수이며, 채널 샘플 히스토리 변수는 r0, r1, ...rn-1, rn이다. 특정 경로에 대한 경로 히스토리 변수는 그 경로에 대한 재변조된 위상 기준으로써 동작하며 단계 (1)-(4)에서 코히어런트 위상 기준항 식 j을 대신한다.
이하에서는 스테이지 n에서 상태 w로 성공 브랜치를 검색하고 성공 경로를 상태 w로 검색하며 상태 w에 대한 성공 경로 매트릭스를 검색하고 스테이지 n에서 상태 w에 대한 경로 히스트로 변수 Ww,n를 검색하는 방법을 설명한다. 수정된 비터리 알고리즘은 4가지 단계를 거친다.
식 (1a) 두가지 브랜치 매트릭스를 형성한다.
및
(2a) 상단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(6)를 사용한다.
및 하단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(7)를 사용한다.
(3a) 식(8) 및 식(9)를 비교하여 승리자, 즉 식(8)를 선택한다.
(4a) 스테이지 n에서 상태 w를 갱신한다. 스테이지 n에서 상태 w로의 성공 경로는 Sw, Sw,0, Sw,1,..., Sw,n-1, Sw,n이다. 여기서
성공 경로 매트릭스는 다음과 같다.
성공 경로 히스토리 변수는 다음과 같다.
단계(1a)-(4a)가 단계(1)-(4)와 매우 유사하며 경로 히스토리 변수는 코히어런트 위상 기준항을 대신한다.
단계(1a)-(4a)는 다중 심볼 비코히어런트 검출로 트렐리스 디코딩을 실행하는 하나의 특정 방식을 기술한다. (1a)의 브랜치 매트릭스가 형성되는 방법과 다른 문장으로 설명된 다중 심볼 비코히어런트 검출로 트렐리스 디코딩을 실행하는 여러 가지 다른 방법이 존재한다. 그러나, 모든 방법은 원리적으로 (1a)의 각 브랜치 매트릭스가 그 브랜치에 대한 성공 경로를 따라 수신된 샘플 및 이전 샘플을 사용하여 형성되는 것과 동일한 방법이다.
디지털 통신의 문제점
디지털 통신의 목적은 전송매체를 통해 디지털 데이터를 에러없이 전송하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 디지털 통신장비의 설계자가 극복해야하는 여러 문제점이 존재한다. 여러 문제점중 하나의 문제점은 수신기 및 송신기사이의 위상 및 주파수 동기를 설정하는 것이다. 위상 및 주파수 동기를 설정하기 위하여 전형적으로 아날로그 추적 루프가 사용되었다. 이들 루프를 사용하면 위상 슬립 및 다른 문제점이 유발된다. 앞서 기술된 비코히어런트 비터비 디코딩방식은 송신기 및 수신기사이에 도입된 위상 시프트를 구하기 위하여 디코더가 필요하지 않다는 점에서 위상동기의 문제점을 부분적으로 해결했다. 그러나, 이러한 방식은 예를들어 송신기, 수신기 및 발진기에 의해 발생할 수 있는 주파수 오프셋과 이동통신에서 발생하는 도플러 시프트를 만족하게 처리하기 못한다.
본 발명은 일반적으로 디지털 통신, 특히 향상된 성능을 제공하는 기술에 관한 것이다. 이하에서의 설명은 당업자에게 공지된 디지털 통신원리의 이해를 가정한다. 디지털 통신분야에 관한 좋은 참고자료는 여기에 참조에 의해 통합되는 John G. Proakis, Digital Communications, (McGraw-Hill 1995) 이다.
도 1A는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 통신시스템의 가장 중요한 도면.
도 1B는 본 발명의 일 실시예에 따른 비코히어런트 비터비 디코더의 동작을 기능적으로 나타낸 도면.
도 2는 채널위상이 알려져 있다고 가정한 비터비 디코딩 알고리즘의 종래 동작을 기술한 도면.
도 3은 다중 심볼 비코히어런트 검출을 사용하여 비터비 디코딩 알고리즘의 종래 동작을 기술한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미지의 위상을 가진 채널에서 N 인코딩 MPSK 심볼을 전송하는 것을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 버스트로 수신된 심볼 그룹에서 동작하는 비코히어런트 비터비 디코더의 동작을 기술한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 버스트로 수신된 심볼의 다른 그룹에서 동작하는 비코히어런트 비터비 디코더의 동작을 기술한 도면.
본 발명은 디지털 통신 시스템에서 주파수 오프셋의 문제젬을 해결하는 것이다. 송신기측에서, 코딩된 심볼의 스트림에 인터리빙이 적용된다. 인터리빙 방식의 결과는 인터리빙된 버스트이다. 버스트내에서, 스트림중 가장 앞에 있는 심볼은 중심에 가장 근접하게 발견된다. 스트림중 짝수 심볼은 버스트의 중심으로부터 버스트의 한 에지로 연속적인 순서로 할당된다. 스트림중 홀수 심볼은 버스트 중심으로부터 버스트의 다른 에지로 연속적인 순서로 할당된다. 일 실시예에 있어서, 버스트 중심은 홀수 및 짝수 심볼을 분리하는 하나 이상의 동기 심볼을 포함한다.
수신기측에서, 비코히어런트 비터비 검출은 수신된 버스트에 적용된다. 비코히어런트 비터비 기술에 대한 브랜치 매트릭스를 평가할 때, 위상 기준은 짝수 심볼 및 홀수 심볼에 대해 개별적으로 유지된다. 짝수 심볼에 대하여, 양의 주파수 오프셋은 2차원 배열로 도시되는 심볼 신호 지점의 반시계방향 회전을 야기한다. 버스트를 역순서로 배열하는 홀수 심볼에 대하여, 양의 주파수오프셋은 심볼 신호 지점의 시계방향 회전을 야기한다(짝수 및 홀수 심볼이 버스트 절반사이에서 스위칭될 수 있다는 것을 이해해야 한다). 따라서, 연속적인 브랜치 매트릭스가 형성될 때, 브랜치 매트릭스는 주파수 오프셋으로인해 한 방향으로 그다음에 다른 방향으로 우선 바이어스된다. 이러한 현상은 주파수 오프셋에 의해 야기된 바이어스를 감소시킨다.
본 발명의 제 1 특징은 주파수 오프셋을 보정하면서 디지털 데이터를 통신하는 방법을 제공한다. 이 방법은 다음과 같은 단계들, 즉 심볼의 버스트를 전개하기 위하여 에러 보정코드가 제공되는 심볼 스트림을 인터리빙하는 단계를 포함하는데, 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹중 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1 섹션과 상기 스트림의 제 1 심볼 그룹의 나중 심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함하며; 상기 채널로부터 상기 심볼의 버스트를 수신하는 단계와; 상기 제 1 그룹 및 상기 제 2그룹에 대해 위상 기준이 개별적으로 유지되는 수정된 비터비 기술에 따라 상기 심볼의 버스트를 비코히어런트적으로 검출하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명의 방법은 상기 검출단계 이전에 발생된 주파수 오프셋이 개선된다.
본 발명의 제 2 특징은 송신기 및 수신기를 포함하는 디지털 통신 시스템을 제공한다. 상기 송신기는 에러 보정 코드가 심볼의 버스트에 제공되는 심볼의 스트림을 인터리빙한다. 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1섹션과 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 나중심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함한다. 상기 송신기는 채널을 통해 상기 버스트를 전송한다. 상기 수신기는 위상 기준이 상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹에 대해 개별적으로 유지되는 수정된 비터비 기술에 따라 상기 심볼의 버스트를 비코히어런트적으로 검출한다. 따라서, 본 발명의 장치는 주파수 오프셋 현상을 개선한다.
본 발명의 제 3특징은 디지털 통신시스템에 사용하는 송신기 장치를 제공한다. 송신기 장치는 에러 보정 코드가 심볼의 버스트에 제공되는 심볼의 스트림을 인터리빙하는 인터리버를 포함한다. 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1섹션과 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 나중 심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함한다.
본 발명의 제 4특징은 디지털 통신시스템에 사용되는 수신기를 제공한다. 디지털 통신시스템에서, 에러 보정 코드가 제공되는 심볼의 스트림은 심볼의 버스트를 전개하기 위하여 인터리빙된다. 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1섹션과 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 나중심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함한다. 상기 수신기 장치는 상기 제 1그룹 및 상기 제 2그룹에 대해여 위상기준이 개별적으로 유지되는 수정된 비터비 알고리즘에 따라 동작하는 비코히어런트 검출기를 포함한다. 따라서, 본 발명의 수신기는 주파수 오프셋 현상이 개선된다.
본 발명은 도면을 참조로하여 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
도 1A는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 통신시스템(100)의 가장 중요한 도면을 도시하고 있다. 디지털 데이터는 데이터 소스(102)로부터 발생한다. 컨벌루션 코더(104)는 에러 보정 코드를 데이터에 공급한다. 변조 형태에 따르면, 코드 데이터의 1이상의 비트의 그룹은 심볼 맵퍼(106)에 의해 심볼로 매핑된다. 인터리버(108)는 본 발명의 따른 심볼의 순서를 변화시킨다. 인터리버(108)의 동작은 도 4를 참조로하여 더 상세히 설명될 것이다. 변조 블록(110)은 변조, 업컨버트, 증폭 및 전송을 나타내도록 도시되어 있다. 궁극적으로, 변조된 신호는 전송 매체(112)를 통해 전송된다.
수신기측에서, 복조기(114)는 전송부(112)에 의해 수신된 신호로부터 심보를 복원한다. 복조기(114)는 동조, 전치-증폭, 다운컨버트 및 복조의 기능을 통합한다. 복조기(114)는 비코히어런트 비터비 디코더(116)에 복원된 심볼을 출력한다. 변조 블록(110), 전송 매체(112), 및 복조기(114)는 인터리버(108) 및 비코히어런트 비터비 디코더(116)사이의 "채널"인 것으로 고려된다. 비코히어런트 비터비 디코더(116)는 도 5-6을 참조로하여 설명될 본 발명에 따라 수정된다.
도 1B는 비코히어런트 비터비 디코더(116)의 동작을 기능적으로 표현한 도면이다. 수신된 심볼 스트림은 입력 포트(118)에 의해 허용된다. 비터리 처리동안, 경로 평가기(124)는 각각의 스테이지에서 각각의 상태에 대한 잔존 경로를 식별한다. 잔존 경로에 대한 정보는 트렐리스 트레이스백 메모리(120)에 저장된다. 잔존 경로의 평가 및 선택은 연속적인 스테이지에서의 상태사이의 전이를 평가되는 다중 브랜치 매트릭스의 기능이다. 이들 평가는 브랜치 매트릭스 평가기(122)에 의해 실행된다. 트레이스백 동작은 전송 심볼을 추정하는 성공 경로를 식별한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미지의 위상을 가진 채널에서 N 인코딩된 MPSK 심볼의 전송을 기술한 도면이다. 인터리버(108)로의 입력은 심볼 맵퍼(106)에 의해 출력되는 심볼의 스트림이다. 인터리버(108)는 스트림의 S0내지 SN-1로부터 심볼의 버스트를 전개한다. 버스트의 중심은 L(L≥1)로 알려진 동기 심볼이다. 스트림의 인코딩된 스트림은 심볼이 동기 심볼상에 해당하고 다음 심볼이 다른 측면상에 해당하도록 명확한 패턴으로 인터리빙된다. 따라서, 스트림의 심볼의 제 1그룹은 동기 심볼을 따르며 스트림의 심볼의 제 2그룹은 동기 심볼을 앞선다. 제 1 그룹의 심볼은 스트림과 동일한 순서로 발생한다. 제 2 그룹의 심볼은 스트림에서 그들의 순서와 비교하여 역순서로 발생한다. 제 1 그룹으로부터의 심볼과 제 2 그룹으로부터의 심볼은 스트림에서 교번한다.
비코히어런트 비터비 디코더(110)는 주파수 오프셋 현상을 완화하기 위하여 도 4에 도시된 인터리빙된 특정 버스트 구조의 장점을 취한다. 지금 설명되는 바와같이, 브랜치 매트릭스는 두 개의 연속적인 심볼 Sn및 Sn+1에 대해 개별적으로 평가된다. 동기 버스트의 우측에 있는 심볼 Sn에 대한 브랜치 매트릭스는 동기 패턴, 즉 S0,S2,...Sn-2,의 우측에 있는 심볼로 단독으로 형성되며, 동기 버스트의 좌측에 있는 심볼 Sn+1에 대한 브랜치 매트릭스는 동기 패턴, 즉 S1,S3,...,Sn-1의 좌측에 있는 심볼로 단독으로 형성된다. 심볼 S0,S2,...Sn-2,Sn은 변조되지 않고 심볼 신호 지점은 신호처리가 S0로부터 S2으로, S4등으로, 그리고 최종적으로 Sn으로 진행하는 것으로 관찰되는 것을 가정한다. 수신기의 주파수 오프셋이 양이며 연속적인 심볼 신호 지점이 시계방향으로 회전한다는 것을 가정하라. 지금, 동기 버스트의 좌측을 보면 심볼은 S1,S3,...Sn-1,Sn+1이며, 이들 심볼이 변조되지 않는다고 가정하면 동일한 양의 주파수 오프셋에 대하여 심볼 신호 지점이 반시계방향으로 회전한다. 그 다음에,연속적인 브랜치 매트릭스를 형성할 때, 먼저 한측면으로부터 그다음에 다른 측면으로부터, 브랜치 매트릭스는 우선 한방향으로 바이어스되고 그 다음에 주파수 오프셋으로부터 바이어스된다. 이는 비터비 디코딩의 경로 매트릭스가 주파수 오프셋으로부터 덜 바이어스된다는 것을 의미한다.
특히, 만일 브랜치에 할당된 두 개의 심볼이 동기 버스트의 한측면으로부터 발생되며 다른 심볼이 동기 버스트의 다른 측면으로부터 발생되는 4차원 코드를 사용하는 것이 가능하면, 비터비 디코더에 의해 형성된 경로 매트릭스는 주파수 오프셋에 대해 바이어되지 않는다. 종래의 2D 코드 또는 4D 코드의 사용여부에 따라, 이 방식에서 브랜치 매트릭스를 형성하는 순수한 효과는 주파수 오프셋에 의해 영향을 덜 받으며 따라서 성공 경로의 선택이 주파수 오프셋에 의해 덜 바이어스된다는 것이다. 위상 오프셋이 존재할 때 비터비 디코더의 성능을 개선하기 위하여 위상 에러를 랜덤화하는 인터리버를 사용하면 상기와 같은 유사한 효과를 얻을 수 있다.
브랜치 매트릭스가 심볼 Sn및 Sn+1에 대해 형성되는 방법이 지금 기술될 것이다. 도 5는 심볼 Sn에 대한 브랜치 매트릭스의 형성을 도시한다. 도 3과 대조적으로, 각각의 경로와 연관된 두 개의 경로 히스토리 변수, 즉 상단 경로에 대한 Wu,n-2및 Wu,n-1및 하단 경로에 대한 Wv,n-2,Wv,n-1이 존재한다. 이들은 다음과 같이 정의 된다.
(n-2가 짝수인 것에 유의하라)
(n-1이 홀수인것에 유의하라)
본 발명은 스테이지 n에서 성공 브랜치를 상태 w로 검색하고 성공경로를 상태 w로 검색하고 상태 w에 대한 성공 경로 매트릭스를 검색하고 스테이지 n에서 상태 w에 대한 경로 히스토리 변수 Ww,n를 검색하는 특정 기술을 제공한다. 도 6은 이들 결과가 스테이지 n+1에서 개별적으로 달성되는 방법을 도시한다. 스테이지 n에서, 수정된 비터비 알고리즘은 4개의 단계를 거친다.
(1b) 두 개의 브랜치 매트릭스를 형성한다.
및
(2b) 상단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(10)를 사용한다.
그리고, 하단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(11)를 사용한다.
(3b) 식(12) 및 식 (13)을 비교하여 승리자, 즉 식(12)을 선택한다.
(4b) 스테이지 n에서 상태 w를 갱신한다. 스테이지 n에서 상태 w에 대한 성공 경로는 Sw,0, Sw,1, ..., Sw,n-1, Sw,n이다.
성공 경로 매트릭스는 다음과 같다.
성공 경로 히스토리 변수는 다음과 같다.
Ww,n-1=Wu,n-1로 설정한다. 경로 히스토리 변수 및 스테이지 n에 대한 브랜치 매트릭스는 버스트내의 동기심볼의 동일한 측면상의 이전 심볼의 파라미터에 따른다.
도 6은 스테이지 n+1에서 상태 y에 대한 성공 브랜치, 성공 경로, 성공 경로 매트릭스 및 경로 히스토리 변수를 결정하는 방법을 도시하며, 여기서 스테이지 v,w에서 이전에 고려된 상태는 스테이지 y에 접속된다. 전술한 바와같이, 수정된 비터비 알고리즘은 4개의 단계를 거친다.
(5b) 두 개의 브랜치 매트릭스를 형성한다.
및
여기서 Wx,n-1은 Wx,n-1와 유사하게 한정된다.
(6b) 상단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭스(14)를 사용한다.
하단 경로에 대한 후보 경로 매트릭스를 형성하기 위하여 브랜치 매트릭(15)를 사용한다.
(7b) 식(16) 및 (17)를 비교하여 승리자, 즉 식(16)을 선택한다.
(8b) 스테이지 n+1에서 스테이지 y를 갱신한다. 스테이지 n+1상태 y에 대한 성공 경로는 Sy,0,Sy,1,...,Sy,n,Sy,n+1이다. 여기서,
성공 경로 매트릭스는 다음과 같다.
성공 경로 히스토리 변수는 다음과 같다.
Wy,n=Ww,n로 설정한다. 다시 한번, 스테이지 n+1에 대한 경로 히스토리 변수 및 경로 매트릭스에 대한 계산은 버스트내의 동기 심볼의 동일측면상에서 이전의 심볼과 연관된 이전 값에 따른다.
단계(1b)-(8b)는 (1a)-(4a)로 설명된 다중 심볼 비코히어런트 검출의 특정 실행을 기준으로 하는 주파수 오프셋을 완화하기 위하여 다중 심볼 비코히어런트 검출로 트렐리스 디코딩을 실행하는 특정 방법을 기술한다. 그러나, (1a)-(4a)와 관련하여 설명된바와같이, 본 발명은 다중 심볼 비코히어런트 검출을 수행하는 특정 방식을 용이하게 수정할 수 있으며, 기본적인 원리에서 설명된 것과 동일한 다른 실시예를 실행하는 것이 가능하다.
예를들어, 비록 MPSK 변조에 대해 설명하였을지라도 동일한 다이버시티 결합기술이 다른 변조와 함께 사용될 수 있다. 비록 AWGN 채널에 대해 설명하였을지라도, 동일한 기술이 다른 채널 결함, 예컨대 페이딩 채널을 위해 사용될 수 있다.
당업자는 본발명의 권리범위를 벗어나지 않고 본 발명을 변형할 수 있다. 따라서, 본 발명은 청구범위의 사상 및 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (13)

  1. 디지털 통신 시스템에서, 주파수 오프셋을 보정하면서 디지털 데이터를 통신하는 방법에 있어서,
    심볼의 버스트를 전개하기 위하여 에러 보정코드가 제공되는 심볼의 스트림을 인터리빙하는 단계를 포함하는데, 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹중 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1 섹션과 상기 스트림의 제 2 심볼 그룹의 나중 심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함하며;
    채널을 통해 상기 심볼의 버스트를 전송하는 단계와;
    상기 채널로부터 상기 심볼의 버스트를 수신하는 단계와;
    상기 제 1 그룹 및 상기 제 2그룹에 대해 위상 기준이 개별적으로 유지되는 수정된 비터비 기술에 따라 상기 심볼의 버스트를 비코히어런트적으로 검출하는 단계를 포함하여, 상기 검출단계 이전에 발생된 주파수 오프셋을 개선하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1그룹의 심볼과 상기 제 2그룹의 심볼은 상기 스트림에서 교번하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 심볼은 상기 버스트에서 상기 하나 이상의 동기 심볼의 다음에 놓이고, 상기 제 2 그룹의 심볼은 상기 버스트에서 상기 하나 이상의 동기 심볼보다 앞서는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 송신기 및 수신기를 포함하는 디지털 통신 시스템에 있어서,
    상기 송신기는 심볼의 버스트를 전개하기 위하여 에러 보정 코드가 제공되는 심볼의 스트림을 인터리빙하며, 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1섹션과 상기 스트림의 제 2 심볼그룹의 나중 심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함하며, 상기 송신기는 채널을 통해 상기 버스트를 전송하며;
    상기 수신기는 상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹에 대해 위상 기준이 개별적으로 유지되는 수정된 비터비 기술에 따라 상기 심볼의 버스트를 비코히어런트적으로 검출하여, 주파수 오프셋 현상을 개선하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 심볼 및 상기 제 2그룹의 심볼은 상기 스트림에서 교번하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신시스템.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 심볼은 상기 버스트에서 하나 이상의 동기 심볼의 다음에 놓이며, 상기 제 2그룹의 심볼은 상기 버스트에서 하나 이상의 동기 심볼보다 앞서는 것을 특징으로 하는 디지털 통신시스템.
  7. 디지털 통신시스템에 사용하기 위한 송신기 장치에 있어서,
    심볼의 버스트를 전개하기 위하여 에러 보정 코드가 제공되는 심볼의 스트림을 인터리빙하는 인터리버를 포함하며, 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1섹션과 상기 스트림의 제 2 심볼그룹의 나중 심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 심볼과 상기 제 2그룹의 심볼은 상기 스트림에서 교번하는 것을 특징으로 하는 송신기 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 심볼은 상기 버스트에서 하나 이상의 동기 심볼의 다음에 놓이며, 상기 제 2 그룹의 심볼은 상기 하나 이상의 동기 심볼보다 앞서는 것을 특징으로 하는 송신기 장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 심볼의 스트림을 제공하는 종래의 코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기 장치.
  11. 에러 보정 코드가 제공되는 심볼의 스트림은 심볼의 버스트를 전개하기 위하여 인터리빙되며, 상기 버스트는 상기 스트림의 제 1 심볼그룹의 초기 심볼이 상기 제 1 그룹의 나중 심볼보다 먼저 전송되는 제 1섹션과 상기 스트림의 제 2 심볼그룹의 나중 심볼이 상기 제 2그룹의 초기 심볼보다 먼저 전송되는 제 2섹션을 포함하는 통신시스템에 사용하기 위한 수신기 장치에 있어서,
    상기 수신기 장치는 상기 제 1그룹 및 상기 제 2그룹에 대해여 위상기준이 개별적으로 유지되는 수정된 비터비 알고리즘에 따라 동작하는 비코히어런트 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 심볼 및 상기 제 2그룹의 심볼은 상기 스트림에서 교번하는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제 1그룹의 심볼은 상기 버스트에서 하나 이상의 동기 심볼의 다음에 놓이며, 상기 제 2그룹의 심볼은 상기 하나의 이상의 동기 심볼보다 앞서는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.
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