KR20010064888A - 가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치 - Google Patents

가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 순방향과 역방향 디코딩이 가능한 가변장(RVLC) 기술을 이용하여 코딩 및 디코딩 지연을 줄이고, 반복 디코딩 횟수도 정확히 판단함으로써, 에러가 발생할 수 있는 망에서의 원 데이터를 복구하기 위한 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 에러가 존재하는 전송망에서 데이터를 전송하고자 할 때, 원래의 데이터를 전송하고 에러가 발생하였을 때 이를 보상하기 위한 다수 패리티 정보의 전송시에, 입력 데이터와 출력 데이터간에 서로 연관성있게 부호화시켜 다수 패리티 정보중 제1 패리티 정보를 생성하기 위한 제1 패리티정보 생성수단; 및 직렬 입력 데이터를 병렬 변환한 후에 소정의 크기를 갖는 벡터 형태로 구성하여 가변장 부호화하고, 가변길이의 가변장 부호화된 데이터가 일정 길이를 유지할 수 있도록 더미 데이터를 삽입한 후에 직렬변환시켜 상기 다수 패리티 정보중 제2 패리티 정보를 생성하기 위한 제2 패리티정보 생성수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신시스템 등에 이용됨.

Description

가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치{ERROE RESILIENCE APPARATUS USING REVERSIBLE VARIABLE LENGTH CODING}
본 발명은 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치에 관한 것으로, 특히 터보 코딩과 같은 채널 코딩 과정에서 발생하는 전체 코딩 및 디코딩 지연시간을 최소화할 수 있고, 반복 디코딩 횟수도 정확히 판단함으로써, 에러가 발생할 수 있는 망에서의 원 데이터를 복구하기 위한 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 에러가 존재하는 전송망에서 오리지널 데이터를 전송하고자 할 때 원래의 데이터를 전송하고 에러가 발생하였을 때 이를 보상하기 위한 패리티 정보를 같이 전송하기 위한 것이다.
도 1 은 일반적인 무선통신시스템의 송신단에서 터보 코드를 부호화하기 위한 부호화 장치의 구성도로서, 입력되는 송신정보 비트를 인터리빙(Interleaving)하여 상관성을 줄이는 인터리버(111 내지 11(n-1))들과, 입력되는 송신정보 비트를 부호화하기 위한 부호기(121)와, 인터리버(111 내지 11(n-1))중 해당 인터리버를 통해 인터리빙된 신호를 부호화하기 위한 부호기(122 내지 12n)로 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 송신정보 비트는 부호화 과정 없이 직접 정보 비트로 전송되거나 부호기(121 내지 12n)들에 의해 부호화되어 패리티 비트로 전송된다.
송신단에서 터보 코드를 부호화하기 위한 부호화 장치에 대해 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.
터보 채널 코딩은 오리지널 데이터를 한번 보내고, 패리티 정보로 오리지널 데이터의 RSC(Recursive Systematic Convolution) 부호기(Encoder) 결과와 인터리버 및 RSC 부호기의 결과 데이터를 사용한다. 여기서, 인터리버는 오리지널 데이터와 전혀 연관성이 없는 데이터를 발생시키기 위한 장치이다. 인터리버의 결과를 RSC 부호기에 통과 시킴으로써, 전혀 별개의 출력 데이터를 발생시키면 오리지널 데이터의 에러 위치를 분산시킬 수 있다. 즉, 터보 코더는 1비트의 정보와 2비트의 추가 패리티 정보를 사용한다. 터보 코딩된 데이터를 복구할 때 디코더는 이 3개의 비트 정보를 사용하여 전송단에서 보낸 오리지널 데이터를 복구하게 된다. 이와 같이, 터보 채널 코딩에서 사용되는 일반적인 연접부호화기(Recursive Systematic Convolution Encoder)의 구조는 도 2를 참조한다.
도 3 은 일반적인 무선통신시스템의 수신단에서 터보 코드를 복호화하기 위한 복호화 장치의 구성도이다.
복호화장치는, 복호기1(311)과, 인터리버(312)와, 복호기2(313)와, 디인터리버(314,315)로 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복호화 장치에서는 데이터 복구시 전송측에서 보낸 데이터가 정확한지를 모르기 때문에 여러번 반복하여 디코딩함으로써, 에러 복구율을 높이고 있다. 또한, 송신단 및 수신단에서 인터리버를 사용함으로써 전체적인 데이터 지연이 발생하고, 에러 복구율을 높이기 위한 반복적인 디코딩을 함으로써 상당한 지연이 발생한다. 게다가, 에러 복구율을 높이기 위한 반복 횟수의 정확한 판단이 힘들다. 즉, 100%의 복구율을 보이기 위해서는 무한대의 반복이 필요할 수도 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 순방향과 역방향 디코딩이 가능한 가변장(RVLC) 기술을 이용하여 코딩 및 디코딩 지연을 줄이고, 반복 디코딩 횟수도 정확히 판단함으로써, 에러가 발생할 수 있는 망에서의 원 데이터를 복구하기 위한 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 일반적인 무선통신시스템의 송신단에서 터보 코드를 부호화하기 위한 부호화 장치의 구성도
도 2 는 일반적인 터보 코드를 부호화하기 위한 부호화 장치중 연접부호기에 대한 구조도.
도 3 은 일반적인 무선통신시스템의 수신단에서 터보 코드를 복호화하기 위한 복호화 장치의 구성도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치의 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 원래 데이터 구조와 가변장 부호화를 실행한 후의 데이터 구조에 대한 설명도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치의 다른 실시예 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
411 : 연접부호기 412 : 직/병렬 변환부
413 : 가변장 부호부 414 : 데이터 정렬부
415 : 병/직렬 변환부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에러가 존재하는 전송망에서 데이터를 전송하고자 할 때, 원래의 데이터를 전송하고 에러가 발생하였을 때 이를 보상하기 위한 다수 패리티 정보의 전송시에, 입력 데이터와 출력 데이터간에 서로 연관성있게 부호화시켜 다수 패리티 정보중 제1 패리티 정보를 생성하기 위한 제1 패리티정보 생성수단; 및 직렬 입력 데이터를 병렬 변환한 후에 소정의 크기를 갖는벡터 형태로 구성하여 가변장 부호화하고, 가변길이의 가변장 부호화된 데이터가 일정 길이를 유지할 수 있도록 더미 데이터를 삽입한 후에 직렬변환시켜 상기 다수 패리티 정보중 제2 패리티 정보를 생성하기 위한 제2 패리티정보 생성수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 전송측 데이터의 복구를 위한 디코딩시에, 연접복호화수단으로부터 전달된 데이터와 외부로부터 전달된 데이터를 입력받아 입력된 데이터의 에러를 보상하기 위해 복호화를 수행하기 위한 가변장 복호화수단; 가변장 복호화수단으로부터 전달된 데이터에 대한 에러의 존재를 검색하기 위한 가변장 복호 에러 검색수단; 상기 연접복호화수단으로부터 전달된 데이터와 가변장 복호화수단으로부터 전달된 데이터를 기준으로 에러가 없는 입력데이터를 판정하기 위한 데이터 판정수단; 및 상기 데이터 판정수단으로부터 판정된 데이터와 상기 가변장 에러 검색수단으로부터 검색된 데이터를 입력받아 반복 복호하기 위한 상기 연접복호화수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 에러가 존재하는 전송망에서 데이터를 전송하고자 할 때 원래의 데이터를 전송하고 에러가 발생하였을 때 이를 보상하기 위한 패리티 정보를 같이 전송하고, 전송하고자 하는 정보 1비트에다 2비트를 추가 패리티 정보로서 사용하여 데이터를 복구하기 위한 것이다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 4 는 본 발명에 따른 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치의 일실시예 구성도로서, 송신단에서 터보 코드를 부호화하기 위한 부호화기에 대한 것으로, 입력데이터와 출력데이터간에 서로 연관성있게 부호화시켜 다수 패리티 정보중 소정의 패리티 정보를 생성하기 위한 연접부호부(411)와, 외부로부터 직렬입력되는 데이터를 병렬데이터로 변환하기 위한 직/병렬 변환부(412)와, 직/병렬 변환부(412)를 통해 입력된 신호를 여러 개의 일정 크기를 갖는 벡터 형태로 구성하여 순방향 및 역방향 인코딩이 가능하도록 가변장 부호화하기 위한 가변장 부호부(413)와, 가변장 부호부(413)로부터 가변길이를 갖는 데이터를 발생한 후 발생된 데이터의 길이를 일정하게 유지하기 위해 더미 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬시키기 위한 데이터 정렬부(414)와, 데이터 정렬부(413)로부터 전달된 병렬데이터를 직렬데이터로 변환하기 위한 병/직렬 변환부(415)를 구비한다.
본 발명에 따른 부호화기에 대해 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 송신단 입력 신호 dk를 사용하여 다음과 같은 3가지의 출력 신호를 발생한다. 하나는 원 신호 Xk로 출력하고, 다른 두 신호는 패리티 정보로서 사용되며, 연접부호부(인코더)(411)와 순방향과 역방향 디코딩이 가능한 가변장(RVLC)부호부(413)의 출력이다. 연접부호부(411)는 초기 데이터 발생시 "0"로 초기화 되어져 있다. 입력신호 dk에 따라서 입력 데이터와 출력 데이터간에 서로 연관성을 갖고 코딩된다. 이 연접부호부(411)는 터보 코더 등에서 사용되는 일반적인 구조로서 앞에서 언급된 도 2의 일반적인 구성과 같다.
또한, 입력신호 dk를 여러 개의 일정 크기를 갖는 벡터 형태로 구성하여 가변장(RVLC)부호화를 하게 되는데, 이를 위하여 직/병렬 변환을 거친 후 가변장부호화를 한다. 이어서, 가변장부호부(413)는 일정 크기의 벡터 신호를 받아들여 입력 데이터의 확률을 이용한 테이블에 따라 도표의 가변 인덱스(Index)를 출력하게 된다. 이때, 가변장부호화를 실행한 후에 발생되는 데이터 구조는 가변 길이를 갖게 된다. 이와 같이 데이터의 길이를 일정하게 유지하기 위하여 더미 데이터를 삽입하고 원래의 데이터 구조와 같은 일정한 크기의 데이터 형태를 갖는다. 따라서, 도 5는 원래 데이터 구조와 가변장부호화를 실행한 후의 데이터 구조를 보여주며, 이렇게 정렬된 데이터는 병/직렬 변환을 거친 후 비트 단위의 구조로 전송된다.
도 6 은 본 발명에 따른 가변장(RVLC : Reverce-VLC) 기술을 이용한 에러 강인성 장치의 다른 실시예 구성도로서, 수신단에서 터보 코드를 복호화하기 위한 복호화기에 대한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연접복호부(601)로부터 전달된 데이터와 외부로부터 전달된 데이터를 입력받아 입력된 데이터의 에러를 보상하기 위해 복호화를 수행하기 위한 가변장 복호부(602)와, 가변장 복호부(602)로부터 전달된 데이터에 대한 에러의 존재를 검색하기 위한 가변장 복호 에러 검색부(603)와, 연접복호부(601)로부터 전달된 데이터와 가변장 복호부(602)로부터 전달된 데이터를 기준으로 에러가 없는 입력데이터를 판정하기 위한 데이터 판정부(604)와, 데이터 판정부(604)로부터 판정된 데이터와 상기 가변장 에러 검색부(603)로부터 검색된 데이터를 입력받아 반복 복호하기 위한 연접복호부(601)를 구비한다.
즉, 본 발명에 따른 복호화기에 대해 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 전송된 원래의 신호 Xk와 연접부호기의 출력 신호와 같이 디코더 단에 입력되어 도 3의 복호기에서 처럼 중간 결과를 발생한다. 이 중간 결과는 앞뒤 데이터를 가지고 어느 정도 에러를 복구한 형태가 된다. 중간 결과와 출력 신호를 사용하여 가변장 복호화를 한다. 즉, 중간 결과와 출력 신호를 가변장 복호화를 하면서 서로의 에러에 대한 보상을 하게 된다. 만약 복호시 에러가 양쪽에서 발생되었을 경우 에러 위치 정보를 연접복호화를 하는 디코더단으로 전달하게 된다. 중간 결과와 출력 신호를 사용하여 가변장 복호화를 하는 가변장복호부(602)는 입력 데이터의 앞쪽부터 복호화를 실행하게 된다. 만약, 에러에 의해서 더 이상 진전이 없으면 맨 뒤쪽에서 다시 수행하게 되고, 최종 에러가 발생하는 영역이 가변장 복호 에러 검색부(603)에서 결정되어 연접복호화를 하는 연접복호부(601)로 전달된다. 그러므로, 가변장 복호부(602)는 에러가 없는 정확한 입력 데이터를 결정하게 된다. 이 가변장 복호부(602)의 출력은 데이터 판정부에서 에러가 없는 전송측 입력 신호를 판정하여 출력하게 된다.
판정결과, 가변장 복호 에러 위치 검색부(603)에서 더 이상의 에러가 없는 것으로 판정되면, 더 이상의 수행은 하지 않고 다음 블록을 디코딩한다.
판정결과, 에러가 존재하면 연접복호화를 하는 연접복호부(601)로 되돌아 가며 dk가 원래의 입력 신호 Xk를 대신하게 된다. 그리고, 앞에서 기술된 것과 같이가변장 복호 에러 검색부(603)에서 결정되어 연접복호부(601)로 전송되는 에러 위치 정보와 출력 신호를 사용하여 연접 복호화를 수행하여 중간 결과를 역시 얻어 낸다.
이 중간 결과와 출력 신호를 사용하여 똑같이 가변장 복호화를 수행하여 전송측 데이터를 복구한다. 3번 이상 반복 후에도 가변장 에러 위치블럭에서 에러가 검색되면 더 이상 복구가 불가능한 것으로 판단한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 가변장(RVLC) 기술을 이용함으로써 코딩 및 디코딩 지연을 줄이고, 수신 데이터에 대한 정확한 판단을 함으로서, 반복 횟수를 최소화 할 수 있는 효과가 있다. 본 발명에서는 이와 같은 지연과 반복 횟수도 정확히 판단함으로써 전체적인 기능 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 에러가 존재하는 전송망에서 데이터를 전송하고자 할 때, 원래의 데이터를 전송하고 에러가 발생하였을 때 이를 보상하기 위한 다수 패리티 정보의 전송시에,
    입력 데이터와 출력 데이터간에 서로 연관성있게 부호화시켜 다수 패리티 정보중 제1 패리티 정보를 생성하기 위한 제1 패리티정보 생성수단; 및
    직렬 입력 데이터를 병렬 변환한 후에 소정의 크기를 갖는 벡터 형태로 구성하여 가변장 부호화하고, 가변길이의 가변장 부호화된 데이터가 일정 길이를 유지할 수 있도록 더미 데이터를 삽입한 후에 직렬변환시켜 상기 다수 패리티 정보중 제2 패리티 정보를 생성하기 위한 제2 패리티정보 생성수단
    을 포함하는 가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 패리티정보 생성수단은,
    상기 제2 패리티 정보를 생성하기 위하여, 외부로부터 직렬 입력되는 데이터를 병렬데이터로 변환하기 위한 직/병렬 변환수단;
    상기 직/병렬 변환수단을 통해 입력된 데이터를 소정의 크기를 갖는 벡터 형태로 구성하여 순방향 및 역방향 인코딩이 가능하도록 가변장 부호화하기 위한 가변장 부호화수단;
    상기 가변장 부호화수단으로부터 가변길이를 갖는 데이터를 발생한 후 발생된 데이터의 길이를 일정하게 유지하기 위해 더미 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬시키기 위한 데이터 정렬수단; 및
    상기 데이터 정렬수단으로부터 전달된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환시키기 위한 병/직렬 변환수단
    을 포함하는 가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변장 부호화수단은,
    일정 크기의 벡터 데이터를 입력받고 입력데이터의 확률을 이용한 테이블에 따라 가변 인덱스를 출력하는 것을 특징으로 하는 가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치.
  4. 전송측 데이터의 복구를 위한 디코딩시에,
    연접복호화수단으로부터 전달된 데이터와 외부로부터 전달된 데이터를 입력받아 입력된 데이터의 에러를 보상하기 위해 복호화를 수행하기 위한 가변장 복호화수단;
    가변장 복호화수단으로부터 전달된 데이터에 대한 에러의 존재를 검색하기위한 가변장 복호 에러 검색수단;
    상기 연접복호화수단으로부터 전달된 데이터와 가변장 복호화수단으로부터 전달된 데이터를 기준으로 에러가 없는 입력데이터를 판정하기 위한 데이터 판정수단; 및
    상기 데이터 판정수단으로부터 판정된 데이터와 상기 가변장 에러 검색수단으로부터 검색된 데이터를 입력받아 반복 복호하기 위한 상기 연접복호화수단
    을 포함하는 가변장 기술을 이용한 에러 강인성 장치.
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