KR20020013869A - 적응성 터보 코딩 및 디코딩 - Google Patents

적응성 터보 코딩 및 디코딩 Download PDF

Info

Publication number
KR20020013869A
KR20020013869A KR1020017014102A KR20017014102A KR20020013869A KR 20020013869 A KR20020013869 A KR 20020013869A KR 1020017014102 A KR1020017014102 A KR 1020017014102A KR 20017014102 A KR20017014102 A KR 20017014102A KR 20020013869 A KR20020013869 A KR 20020013869A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coding
decoding
procedure
redundancy
puncturing
Prior art date
Application number
KR1020017014102A
Other languages
English (en)
Inventor
아노드 궤겐
데이비드 모티어
Original Assignee
다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시, 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
Publication of KR20020013869A publication Critical patent/KR20020013869A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
    • H04L1/005—Iterative decoding, including iteration between signal detection and decoding operation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/27—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes using interleaving techniques
    • H03M13/2771—Internal interleaver for turbo codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/27—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes using interleaving techniques
    • H03M13/2789—Interleaver providing variable interleaving, e.g. variable block sizes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H03M13/2957—Turbo codes and decoding
    • H03M13/296—Particular turbo code structure
    • H03M13/2972—Serial concatenation using convolutional component codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/35—Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
    • H03M13/353—Adaptation to the channel
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/63—Joint error correction and other techniques
    • H03M13/635—Error control coding in combination with rate matching
    • H03M13/6362—Error control coding in combination with rate matching by puncturing
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65—Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6508—Flexibility, adaptability, parametrability and configurability of the implementation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0064—Concatenated codes
    • H04L1/0065—Serial concatenated codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0067—Rate matching
    • H04L1/0068—Rate matching by puncturing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0071—Use of interleaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S707/00—Data processing: database and file management or data structures
    • Y10S707/99931—Database or file accessing

Abstract

코딩 절차는 각각 펑처링 단계와 관련되고 직렬로 연결된 적어도 두 개의 기초 코딩 단계를 포함하며, 두 개의 연속적인 기초 코딩 단계 사이에서는 인터리빙 단계가 행하여진다. 본 발명에 따르면, 전송 조건에 특유한 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위한 전송 조건 관측 단계와, 상기 전체 효율이 동일한 상기 기초 코딩 단계 리던던시의 복수의 분포 중에서 상기 기초 코딩 단계 리던던시의 1 분포를 상기의 적어도 하나의 파라미터의 함수로서 선택하기 위한 리던던시 분포 선택 단계(33; 43)와, 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 코딩 절차를 적응시키기 위한 코딩 절차의 적응 단계(33)를 더 포함한다.

Description

적응성 터보 코딩 및 디코딩{ADAPTIVE TURBO-CODING AND DECODING}
디지털 전송 시스템은 케이블, 광섬유 또는 무선 채널 상의 전파, 인공 위성 등의 물리적인 매체를 사용하여 정보를 전달한다. 이런 물리적인 매체는 채널로 언급되어질 것이다. 일반적으로, 이런 시스템은 특히, 전송에 관한 채널 코딩 장치와, 수신에 관한 디코딩 장치를 포함한다.
채널 디코딩 장치는 이른바 에러 보정 코딩 기능(error correction coding function)을 갖는다. 유용한 정보 항목에 대해, 목적지에서의 디코딩 중에 중복된 정보 항목(redundant information item)을 생성하는 에러 보정 코딩의 기능은 채널, 특히 노이즈, 감쇄 및 간섭 형태에 의해 발생하는 방해에 의해 영향을 받아서 목적지에 도착한 정보로부터 유용한 정보를 재구성하는 것을 가능하도록 하는 것이다. 대응하는 목적지 디코딩과 관련된 이런 채널 코딩을 사용한 디지털 전송 방법은 에러 보정 코딩형의 전송 방법으로도 언급된다.
일반적으로, 디지털 전송 시스템의 품질은 전송되는 비트당 에러의 확률을 계산함으로써 평가된다. 이는 명백하게 링크의 신호대 잡음비의 함수이다. 대응하는 디코딩과 관련된 에러 보정 코딩은 신호에 도입되는 리던던시에 의해 전송 품질을 향상시키는 것이 목표이다. 중복된 정보는 코딩 장치에 의해 도입되고 있으며, 디코딩 장치가 수신된 중복된 정보 및 코딩 법칙에 대한 지식을 사용하여 임의의 에러를 보정할 것이다. 즉, 목적지에서, 채널에 의해 손상을 입은 수신된 정보로부터 대응하는 유용한 정보가 재구성되어진다. 예를 들면, 리던던시 때문에 코딩 법칙에 따라, 코딩된 정보의 일정한 시퀀스만이 가능하다. 디코딩될 수신된 정보 시퀀스가 이들 가능한 시퀀스와 다르다면, 이는 수신된 정보 시퀀스가 채널에 의해 손상된 정보에 대응하기 때문이다. 최대 가능 디코딩의 경우에, 디코딩 방법은 수신된 정보의 시퀀스로부터 다른 인가된 시퀀스를 고려하여 가장 가능성 있는유용한 정보 시퀀스를 결정함으로서 유용한 정보를 재구성할 것이다.
모든 코딩 동작에 의해 허용된 시퀀스를 구별하는 능력이 좋아질수록, 에러 보정 능력이 더 좋아진다.
코딩에 의해 도입된 리던던시(redundancy)의 중요한 결과는 디지털 흐름 속도의 증가이다. 따라서, 코더의 중요한 파라미터는 전송되는 비트 당 정보 비트의 개수와 같은 효율이다. 일반적으로, 효율이 작을수록 코드의 로버스트니스(robustness)가 좋아진다.
일반적으로 에러 보정 코딩을 갖는 전송의 성능은 주어진 비 Eb/No(여기에서 Eb는 정보 비트당 에너지이고 No는 노이즈의 전력 스펙트럼 밀도임)에 대해 비트 에러 율(bit error rate) 또는 패킷(packet)으로 측정된다. 주어진 비 Eb/No및 주어진 디코딩 복잡성(complexity)에 대해 낮은 에러 율의 허용 변화에 따라 코드의 효율이 결정된다.
코드의 효율성이 더 낮은 것을 사용함으로써 성능을 향상시키는 것은 가능하다. 그러나, 이것은 전송의 스펙트럼 효율을 손상시키게 된다. 일반적으로, 사용된 효율은 소정의 에러 율을 보장하는 것을 가능하도록 하고, 아마도 이 효율은 전송 조건에 따라 변화될 수 있다.
공지된 에러 보정 코드는 블록 코드이다. 블록 코딩은 k개의 정보 비트를 갖는 각 블록에 n 비트의 블럭(n〉k)을 결합시켜 이루어지므로, (n-k)개의 중복 비트를 갖게된다. k개의 유용한 비트의 블록에 코드 생성 매트릭스로 불리는 k행과 n열의 매트릭스를 곱합으로써 n비트의 블록이 얻어진다. 치환(permutation)에 의해, 생성 매트릭스가 항등 매트릭스(identity matrix)로 되는 형태로 기록됨으로써, n비트의 블록 내에서, k개의 정보 비트와 n-k개의 중복 비트가 분리되어질 경우, 코드는 체계적(systematic)이라고 한다. 코드의 효율은 k/n과 같다. 디코딩 장치는 최소의 해밍 거리(minimum Hamming distance)에 의해 에러를 검출하여 보정한다. 당업계에 공지된 이러한 에러 검출 코드의 예로는 해밍 코드, BCH 코드 및 리드 솔로몬 코드(Reed-Solomon code)를 들 수 있다.
또한 하나 이상의 콘볼루션 코더에 의한 에러 보정 코딩의 실행은 잘 알려져 있다. 이의 동작 원리는 레지스터 장치에 의해, n개의 2진 요소의 블록으로서 입력에서의 상기 블록에 선행하는 m개의 블록을 고려하여 코더의 입력에 존재하는 k개의 2진 요소의 블록을 코딩하는 것이다. 콘볼루션 코더의 출력은 n개의 발생기 다항식(polynomial)에 의해 정의된 코더의 응답과 입력에 존재하는 k개의 2진 요소의 콘볼루션 결과에 의해 생성되는 n개의 코딩된 2진 요소로 구성된다. 코더의 생성기 다항식의 수 n은 코더의 차원으로 언급된다. 코드의 효율은 k/n과 같다. 디코딩 장치는 예컨대 1995년에 MacGrew-Hill이 출간한 J.G. Proakis에 의한 논문 "Digital Communications"에 개시된 바와 같이, 순차식 디코딩, 가장 가능성 높은 심벌에 따른 디코딩, 또는 가장 가능성 높은 시퀀스에 따른 디코딩에 의해서 원래의 데이터를 재구성한다. 예를 들면, 비터비 알고리즘(Viterbi algorithm)은 가장 가능성 높은 시퀀스에 따라 최적의 디코딩을 제공한다.
이러한 유형의 코드의 변형례에 따르면, 코딩은 코딩될 정보에 선행하는 일련의 m개의 유용한 정보 항목을 직접 고려하는 것이 아니라, 유용한 정보 항목과 m개의 앞서 계산된 보조 정보 항목의 수학적 조합에 의해 각각 얻어진 신 레지스터형(shin register type)의 장치에 저장된 일련의 m개의 보조 정보 항목을 사용하며 행하여진다. 이런 콘볼루션 코드는 귀납적(recursive)이라고 한다. 또한, (n-l)개의 코딩된 정보 항목 또는 중복 정보 항목과 함께 코더의 n개의 출력 중에 유용한 정보가 나타날 때, 결과 코드는 체계적인 귀납적 콘볼루션 코드(systematic recursive convolutional code), 또는 RSC 코드로 언급된다.
또한 코딩의 성능을 향상시키기 위하여 다른 코더를 결합시키는 것이 공지되어 있다. 예를 들면, 제 1 코더에 의해 코딩된 데이터가 제 2 코더를 공급할 수 있다. 디코딩은 제 2 코드로 개시하여 대칭적으로 발생한다.
ICC-1993에 발표된 C.Berrou, A. Glavieux, P. Thitimajshima에 의한 "Near shannon Error-Correcting Coding and Decoding: Turbo-codes" 논문의 1064-1070쪽에 확실히 개시되는 바와 같이, 고성능 형태의 코더 결합이 제안되었다. 이러한 형태의 코더 조합은 터보 코드로 당업계에 공지된 코딩 방식의 군으로 나타났다. 터보 코드란 용어는 데이터가 각각의 단일 코드(기초 코드(elementary code)라 함)에 의해 고려되는 순서를 변경하는 순열 동작의 조정(인터리빙(interleaving)이라 함)으로, 일부 단일 코드의 조합(연결(concatenation)이라 함)에 기초한 에러 보정 코드에 적용된다. 기초 코드는 상술한 형태의 리던던시를 도입하는 코드를 뜻한다. 예를 들어, 콘볼루션 터보 코드용 체계적인 귀납적 콘볼루션 코드, 블록 터보 코드용 해밍 블록 또는 BCH 코드의 경우를 들 수 있다. 다른 형태의 연결을 생각할 수 있다. 병렬 연결에서는, 동일한 정보는 인터리빙된 후에 각각의 코더에 의해 개별적으로 코딩된다. 직렬 연결에서는, 각 코드의 출력은 인터리빙된 후에 후속하는 코드에 의해 코딩된다. 터보 코드의 차원은 이 터보 코드를 구현하는데 사용된 기초 코더의 개수를 뜻한다. 잘 알려진 터보 코딩 방식은 체계적인 회귀적 콘볼루션 코드(RSC) 형의 기초 코드의 병렬 연결로 구성된다. 이 터보 코드는 PCCC라 한다. 직렬 연결 터보 코드의 예는 콘볼루션 코드 형의 기초 코드를 사용하는 SCCC 및 블록 코드 형의 기초 코드를 사용하는 블록 터보 코드를 들 수 있다.직렬 연결 터보 코드는 특히 1996년 8월에 S. Benedeno, G Montorsi, D. Divsalar 및 F. Pollara에 의해 JPLTDA Prog. Rep., vol.42-126에 쓰여진 "Serial concatenation of interleaved codes: Performance analysis, design and iterative decoding" 및 1998년 2월에 S. Benedetto, D. Divsalar, G. Montorsi 및 F. Pollara에 의해 IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS의 vol 16, No 2, 231-244쪽에 쓰여진 "Analysis Design Iterative Decoding of Double Serially Concatenated Codes with Iderleavers" 에 언급되어 있다.
터보 코드에 의해 코딩된 정보는 이하에서 터보 디코딩으로 언급되는 반복적 방법에 의해 디코딩될 수 있다. 이러한 터보 디코딩을 행하기 위해서는 코딩 장치의 기초 코더에 각각 대응하는 웨이팅된 입출력을 가진 몇 개의 기초 디코더가 결합되어진다. 웨이팅된 입출력은 확률(probability), 가능 율(likelihood ratio) 또는 로그 가능 율(log likelihood ratio)의 견지에서 행하여진다. 인터리버 및 디인터리버(deinterleaver)는 각 디코더가 대응하는 코더의 입력 또는 출력에서의 정보에 대응하는 항목과 동일한 순서로 주어지는 정보의 항목을 고려하는 것을 가능하게 한다. 각 기초 디코더는 대응하는 코더로부터 출력된 정보의 항목에 대응하는 정보의 항목과, 대응하는 코더의 입력 정보에 대응하는 정보의 항목을 수신하고, 신뢰도가 향상된 정보를 생성한다. 기초 디코더에 의해 생성된 보충 정보는 비고유 정보(extrinsic information)라 한다. 비고유 정보는 인터리빙 또는 디인터리빙을 채택한 후에 하나 이상의 다른 기초 디코더에 의해 사용되어진다. 비고유 정보의 변화는 동일한 단계 내의 기초 디코더 사이에서, 및 이 단계로부터 다음단계까지의 기초 디코더 사이에 발생한다. 따라서, 각각의 새로운 단계는 출력에 생성되는 정보의 신뢰성을 향상시킨다. 기초 디코더는 예컨대 1997년 3-4월에 유럽 전자 통신상에 vol. 8, 119-125쪽에, P. Robertson, P. Hoeher 및 E. Villebrun에 의해 발표된 "Optimal and sub-optimal maximum a posteriori algorithms suitable for turbo decoding" 및 "Proc. IEEE Globecom 1996"의 101-105쪽에 R. Pyndiah, P. Combelles 및 P. Adde에 의해 "A very low complexity block turbo decoder for product codes" 논문에 설명된 MAP, LogMAP, MaxLogMAP, SOYA, 또는 체이스(chase) 알고리즘을 사용한다. 디코딩된 정보를 생성하기 위하여 마지막 디코딩 단계로부터 출력된 정보에 임계치가 인가된다.
터보 디코딩이란 용어는 예를 들어 사용된 터보 코딩의 종류에 따라 고려될 수 있는 여러가지 연결 방식을 포함한다. 예를 들어, 직렬 연결 터보 코드에 대응하는 터보 디코딩에서는, 기초 디코더는 기초 코더의 반대 순으로 결합되고, 각각의 기초 디코더는 대응하는 기초 코더로부터의 출력 정보에 대응하는 하나와, 대응하는 기초 코더의 입력 정보의 나머지 하나에 대응하는 두 개의 독립적 웨이팅 정보 항목(priori weighted information item)을 수신한다. 이러한 기초 디코더는 두 개의 다음 웨이팅 정보 항목을 생성하는데, 그 중 하나는 대응하는 기초 코더의 출력에 대응하므로, 다음 반복(iteration) 중, 대응하는 인터리빙 후에, 선행하는 기초 디코더의 독립적 입력이 되며, 다른 하나는 대응하는 기초 코더의 입력에 대응하므로 동일한 반복 내에서, 대응하는 디인터리빙 후에, 후속하는 기초 디코더의 독립적 입력이 된다. 직렬 연결 터보 코드에 대한 터보 디코딩의 예는 전술한 논문인 1996년 8월 JPLTDA Prog. Rep., vol.42-126에 S. Benedetto, G Montorsi, D. Divsalar 및 F. Pollara에 의해 쓰여진 "Serial concatenation of interleaved codes: Performance analysis, design and iterative decoding" 및 1998년 2월 S. Benedetto, D. Divsalar, G. Montorsi 및 F. Pollara에 의해 IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, vol 16, No 2, 231-244쪽에 쓰여진 "Analysis Design and Iterative Decoding of Double Serially Concatenated Codes with Interleavers"에 명백히 설명되어 있다. 일반적으로 기초 디코더는 직렬 연결이지만, 다른 형태의 연결도 고려할 수 있다.
어떤 경우더라도, 비고유 정보는 항상 기초 디코딩의 입력에서 동작하는 독립적 정보 항목에 관한 기초 코딩에 관련된 기초 디코딩에 의해 생겨난 부가 정보로서 정의될 수 있다.
예를 들어 J. Hagenauer에 의해 IEEE Trans., Vol COM-36.4, 1988의 389-400쪽에 발표된 "Rate-Compatible Punctured Convolutional(RCPC) codes and their application" 또는 L.H.C. Lee에 의해 IEEE Trans., Vol. COM-42.2, 1994의 3073-3079쪽에 발표된 "New Rate Compatible Punctured Convolution Codes for Viterbi Decoding" 논문에 설명되는 바와 같이, 정보의 시퀀스 내에 특정 비트를 전송하지 않는 것으로 구성된 펑처링 동작에 의해 코드의 효율을 향상시킬 수 있다. 일반적으로 이러한 비전송 비트는 중복 정보 비트이다. 하나 이상의 코딩 동작 후에, 하나 이상의 펑처링 동작이 전송 시에 일어난다. 목적지에서, 하나 이상의 상반되는 디펑처링 동작은 하나 이상의 디코딩 동작 전에 실행된다. 중복 정보 비트의 펑처링은 코드의 보정 용량을 감소시키고 코드의 효율을 향상시킨다.
직렬 연결 터보 코드의 경우에, 전송 시의 펑처링은 각 기초 코딩 동작후, 인터리빙 동작 전에 발생한다. 일반적으로, 직렬 연결 터보 코드의 경우에는, 기초 코더 만큼이나 많은 펑처링 매트릭스가 있을 것이다. 기초 코드의 효율은 일반적으로 동일하지 않고 펑처링은 일반적으로 불균일하게 분포되어지며, 주어진 인터리브의 크기는 한편으로는 선행하는 기초 코드의 효율에 의존하고 다른 한편으로는 이 기초 코드와 이 인터리브 사이에 삽입된 펑처링 매트릭스에 의존할 것이다. 직렬 터보 코드의 전체적인 효율은 대응하는 펑처링에 의해 각각 변경되는 기초 코드의 효율의 곱과 같을 것이다.
상술한 당업계의 상태에 따른 터보 코드 계열의 에러 보정 코드는 충분히 고 효율을 관측하고 또한 코드의 복잡성에 비하여 디코딩 동작의 복잡성을 낮게하면서 고성능 에러 보정을 획득하는 것을 가능케 한다.
그러나, 에러 보정 코드를 사용하는 전송의 성능이 전송 조건에 따라 변하는 것은 공지되어 있다. 전송 조건은 특히 신호 대 잡음비 뿐만 아니라, 비트 또는 패킷 에러 율, 신호 대 간섭 및 잡음 비(signaa to interference plus noise ratio), 통신 시스템의 실제 사용자의 수, 전송 시스템에 의해 요구되는 서비스 품질, 전송 시스템의 사용자의 움직임 속도 또는 다른 파라미터 등의 전송 성능 상에 영향을 주는 파라미터를 뜻한다.
전송 조건에 대한 적응 상태에서, 채널의 조악함(harshness)의 정도에 따라 코드의 로버스트니스를 변화시키기 위해 효율의 증감이 행하여진다..
본 발명의 일 목적은 일정한 효율로, 직렬 연결 터보 코드 형태의 에러 보정 코드 전송 방법의 전송 조건에 대해 동적 적응(dynamic adaptation)을 하도록 하는 것이다.
본 발명은 일반적으로 에러 보정 코딩형의 디지털 전송에 관한 것이고, 상세하게는 대량의 간섭을 갖는 채널을 통한 디지털 전송용 시스템에 관한 것이다. 더 자세하게는, 직렬 연결을 갖는 터보 코드형의 코딩 방식을 사용하고 전송 조건에 대해 적응할 수 있는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법에 대한 개선에 관한 것이다.
상술한 본 발명의 특징은 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면과 관련하여 설명하는 것에 의해 보다 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전송 방법의 코딩 절차의 실시예의 기본 원칙에 대한 설명도.
도 2는 도 1의 코딩 절차에서 실행되는 리던던시의 동적 선택의 설명도.
도 3은 본 발명에 따른 전송 방법의 디코딩 절차의 실시예의 기본 원칙에 대한 설명도.
도 4는 도 3의 디코딩 절차에서 실행되는 터보 디코딩 방식의 동적 선택의 설명도.
도 5는 n차원 직렬 터보 코드용 터보 코더의 설명도.
도 6은 3차원 직렬 터보 코드용 터보 디코더의 설명도.
이 목적을 달성하기 위하여, 채널을 통한 전송 단계 전의, 유용한 정보 항목으로부터 전체 효율에 의해 특징지어진 일정한 전체 리던던시를 갖는 코딩된 정보 항목을 생성하기 위한 코딩 절차와 - 상기 코딩 절차는 각각의 펑처링 단계와 관련되고 직렬로 연결된 적어도 두 개의 기초 코딩 단계를 포함하며, 두 개의 연속적인 기초 코딩 단계 사이에 인터리빙 단계가 행하여지며, 상기 각각의 기초 코딩 단계는 입력 정보 항목으로부터 대응하는 펑처링에 의해 변경된 기초 코딩 단계 효율에 의해 특정지어진 일정한 기초 코딩 단계 리던던시를 갖는 출력 정보 항목을 생성시키며, 상기 전체 효율은 대응하는 펑처링에 의해 각각 변경된 상기 기초 코딩 단계의 효율의 곱과 동일함 -
상기 채널을 통한 상기 전송 단계 후의, 디코딩될 정보 항목으로부터 전송 에러를 보정함으로써 상기 유용한 정보 항목 평가를 얻기 위한 디코딩 절차 - 상기 디코딩 절차는 반복적이고 각각의 디코딩 절차의 반복은 각각의 기초 디코딩 단계가 대응하는 코더로 입력되고 코더로부터 출력되는 각각의 정보에 대응하는 정보에 대해 고려하는 것을 가능케 하는 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 기초 코딩 단계에 대응하는 기초 디코딩 단계를 포함함 - 를 포함하며,
상기 전송 방법은 전송 조건에 특유한 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위하여 전송 조건을 관측하는 단계와, 상기 전체 효율이 동일한 상기 기초 코딩 단계 리던던시의 복수의 분포 중에서 상기 기초 코딩 단계 리던던시의 분포를 상기의 적어도 하나의 파라미터의 함수로서 선택하기 위한 리던던시 분포 선택 단계와, 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 코딩 절차 및 상기 디코딩 절차를 적응시키기 위한 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법을 제공한다.
따라서, 코딩 절차의 최소 효율 Rm보다 큰 목표 효율 Rc를 고정함으로써, 리던던시의 분포는 최상의 성능을 보장하기 위하여 전송 조건에 따라서 시간에 따라 동적으로 조정된다. 상술한 바와 같이, 전송 조건의 특유의 파라미터는 비트 에러 율, 패킷 에러 율, 신호 대 잡음비, 신호 대 간섭 및 잡음 비, 통신 시스템의 실제 사용자의 수, 전송 시스템에 의해 요구되는 서비스 품질, 전송 시스템의 사용자의 움직임 속도 또는 전송 시스템의 성능에 영향을 주기 쉬운 다른 파라미터가 될 수 있다. 이 파라미터는 전송 시에 직접 구해질 수 있는데, 예를 들면 전송된 신호 상에서 이루어진 측정으로부터 구해질 수 있다. 이 파라미터는 또한 외부 제어 신호에의해 제공될 수도 있다. 각각의 전체 효율 Rc에 대한 다수의 리던던시 분포는 전송 조건의 함수로서 앞선 코딩 성능의 연구에 따라 미리 결정되어져서, 각각의 전송 조건에 대하여 최상의 성능을 발휘하는 리던던시 분포를 결정할 수 있게 된다. 다른 전송에 대응하는 펑처링 방식은 조사표(look-up table)에 저장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계는 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 디코딩 절차의 상기 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 상기 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 코딩 절차의 상기 펑처링 및 인터리빙 단계를 변경시키는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 상기 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계는 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 디코딩 절차의 기초 디코딩 단계와 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 대응하는 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 코딩 절차의 기초 코딩 단계와 대응하는 펑처링 및 인터리빙 단계중 하나 이상을 제거하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법이 제공된다.
물론, 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계는 지금 언급한 두 개의 동작 모드를 합칠 수 있다.
기초 코딩 단계는 콘볼루션 코드 또는 블록 코드를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 전송 조건 관측 단계 및 상기 리던던시 선택 단계는 상기 코딩 절차가 실행되는 송신기에서 실행되고, 상기 선택된 리던던시 분포는 상기 디코딩 절차가 실행되는 수신기로 전송된다.
또한, 상기 전송 조건 관측 단계 및 상기 리던던시 선택 단계는 상기 코딩 절차를 실행되는 송신기와 상기 디코딩 절차가 실행되는 수신시 모두에서 실행된다.
물론, 리던던시 분포의 결정이 송신기와 수신기에서 같다는 것은 필수적이다. 따라서, 후자의 변형례는 송신기가 고려될지 또는 수신기가 고려될지의 여부에 따라 전송 조건에 특유한 파라미터가 변화하지 않을 경우에만 사용될 것이다. 물론, 상기 리던던시 분포를 결정하기 위해 사용되는 알고리즘 및/또는 참조 테이블은 송신기 및 수신기에서 동일할 것이다.
전체적으로, 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법에서, 본 발명은 펑처링 단계에 의해 각각 변경된 기초 코딩 단계의 효율의 곱과 같고, 에러 보정 코드의최소 효율 Rm보다 큰 소정의 목표 효율 Rc와 같은, 전체 효율 상수를 일정하게 관측함으로서, 전송 조건에 따라, 전체 효율이 목표 효율 Rc와 같은 복수의 중복 분포 중에 기초 코딩 단계의 리던던시의 분포를 선택하도록 해서, 에러 보정 코딩을 갖는 디지털 전송 방법의 성능이 이들 전송 조건에 대해서 최적이 되게 한다. 코딩 절차에 관해서 형성된 변경은 디코딩 절차에 대응하는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예는 전송 시에, 코딩 절차가 직렬로 연결된 각각의 펑처링 단계와 관련된 n개의 기초 코딩 단계를 포함하고, 두 개의 연속적인 기초 코딩 단계 사이에서 인터리빙 단계가 행하여지는 에러 보정 코딩형의 전송 방법에 관한것이다. 직렬 연결 터보 코드 형태의 에러 보정 코드를 사용하는 전송 방법에 관한 경우일 수 있다. 코딩 절차는 유용한 정보 항목으로부터 전체 효율에 의해 특징지어진 일정한 전체 리던던시를 갖는 코딩된 정보를 생성한다. 각각의 기초 코딩 단계는 입력 정보 항목으로부터, 대응하는 펑처링에 의해 변경된 기초 코딩 단계 효율에 의해 특징지어진 일정한 기초 코딩 단계 리던던시를 갖는 출력 정보를 생성한다. 전체 효율은 대응하는 펑처링에 의해 각각 변경된 기초 코딩 단계의 효율의 곱과 같다.
목적지에서, 디코딩 절차는 n개의 기초 코딩 단계에 대응하는 n개의 기초 디코딩 단계에 의해 정보를 재구성한다. 디코딩 절차는 반복적이고 각각의 디코딩 절차의 반복은 각각의 기초 디코딩 단계가 대응하는 코더로 입력되고 코더로부터 출력되는 각각의 정보에 대응하는 정보를 고려하게 하는 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, n개의 기초 코딩 단계에 대응하는n개의 기초 디코딩 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 전송 방법의 코딩 절차의 실시예에 대한 기본 원칙의 설명도이다. 코딩 절차(30)는 직렬 터보 코드에 의해 유용한 정보 시퀀스의 코딩에 영향을 준다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 시작점에서, 코딩 절차(30I)는 초기 차원 n 및 초기 효율 Rm을 갖는 직렬 터보 코드를 구비한다. Rm보다 더 큰 목표 효율 Rc가 고정되어 있다. 이 목표 효율에 대해, 리던던시는 펑처링 단계에 의해 변경됨으로써, 기초 코딩 단계 사이에서 다른 방법으로 분포될 수 있다. 예를 들면, 코딩되는 정보 시퀀스가 비트 시퀀스라면,
(1)
의 식이 주어진다.
여기에서 Nin,i는 i번째 기초 코딩 단계의 입력 비트의 개수이고, Nout,i는 이 i번째 기초 코딩 단계후의 펑처링 단계로부터 출력된 비트의 개수이고, Ri는 대응하는 펑처링에 의해 변경되는 바와 같은 i번째 기초 코딩 단계의 효율이다.
그러므로, 동일한 목표 효율 Rc에 대해, 펑처링 단계와 관련된 기초 코딩 단계 중에 복수의 리던던시의 분포가 고려될 수 있다.
본 발명에 의하면, 주어진 리던던시의 분포의 선택은 전송 조건의 함수로서 동적으로 형성된다.
코딩 절차에 병행하여, 제 1 단계(35)(도 2 참조)에서, 전송 조건을 관측하고 리던던시(33)를 동적으로 선택하는 공정(도 1 참조)은 전송 조건을 분석한다. 이 공정은 하나 이상의 파라미터에 의해서 전송 조건을 측정한다. 예를 들면, 이 공정은 신호 대 잡음비를 계산할 수 있다. 전송 조건의 분석은 주어진 순간에서 연속적으로 또는 단독으로 실행될 수 있다. 전송 조건의 분석은 시퀀스가 코딩될 때마다, 또는 시퀀스의 그룹동안, 또는 특정한 시퀀스 동안 실행될 수 있다.
제 2 단계에서, 신호 대 잡음비 등의 전송 조건 관측 공정(35)에 의해 계산되는 파라미터는 공정(33)이 리던던시 분포를 선택하는 것을 가능케한다. 이 선택은 목표 효율 Rc에 대해 (1)식을 만족시키는 다수의 소정의 리던던시 분포 중에 이루어진다. 예를 들어, 이 리던던시 분포는 참조 테이블에 저장된다. 또한, 리던던시 분포는 소정의 알고리즘에 의해 계산될 수 있다. 주어진 전송 조건에 대해, 각각의 이 리던던시 분포는 최적의 리던던시 분포, 즉 예를 들면 최상의 전송 성능을 발휘하는 리던던시 분포에 대응한다. 예를 들면, 성능은 비트 에러 율의 견지에서 측정된다. 앞선 연구는 전송 조건을 특징짓는 파라미터의 각각의 값과 최적 분포를 관련시키는 것을 가능케한다. 이런 방법으로, 각각의 주어진 전송 조건에 대해, 공정(33)은 목표 효율 Rc의 변경없이 최적 리던던시 분포를 선택한다.
도 2는 동적 리던던시 선택 단계가 코딩 절차를 변경하는 방법을 더 자세히 설명한다. 상술한 바와 같이, 일반적으로 기초 코딩 단계의 리던던시는 두가지 방법으로 변경되며, 이 두 방법은 서로 합쳐질 수도 있다.
도 2의 단계(31)에 묘사된, 기초 코딩 단계 리던던시를 변경하는 제 1 방법은 대응하는 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 하나 이상의 기초 코딩 단계를 제거하는 것으로 구성된다. 다음으로 코딩 절차에 의해 인가된 에러 보정 코드는 n보다 작은 n'차원의 직렬 터보 코드이다.
도 2의 단계(32)에 묘사된, 기초 코딩 단계 리던던시를 변경하는 제 2 방법은 펑처링 단계에 대한 펑처링 매트릭스를 변경하고 코딩 방법의 인터리빙 단계에 대해 인터리빙 매트릭스를 대응하게 변경하는 것으로 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이 두 개의 방법이 합쳐질 때, 우선 단계(31)가 행해질 것이다. 이 방법에서는 n이하의 n'차원 및 Rm이하의 전체 효율R'm의 직렬 터보 코드가 얻어진다. 다음으로 단계(32)는 식 (1)에 따라 펑처링 및 인터리빙 매트릭스를 선택해서 n' 차원 및 효율 Rc의 직렬 터보 코드가 획득된다(단계(30M)).
코딩되는 각각의 시퀀스에 대해 최상으로 적응된 리던던시 분포를 선택하는 것을 바라는 한, 전송 조건 관측 단계(35)는 각각의 현 시퀀스가 코딩되기 전에, 전송 조건의 적어도 하나의 측정을 행하여, 전송 조건에서 변화를 검출한다면, 단계(31 및 32)가 다시 한번 실행될 것이다.
수신 시, 전송에 관해 형성된 변경은 대응하는 변경 동작을 요구한다.
도 3은 본 발명에 따른 전송 방법의 디코딩 절차의 실시예의 기본 원칙의 개략도를 제공한다.
디코딩 절차(40)는 전송에 사용된 직렬 터보 코드에 기초하여 수신된 정보 시퀀스의 디코딩을 행한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 처음에, 디코딩 절차(40I)는 n개의 기초 디코딩 단계를 갖는다.
디코딩 절차와 병행하여, 전송 조건의 관측 및 터보 디코딩 방식의 동적 선택의 공정(43)(도 3 참조)은 제 1 단계(45)에서의 전송 조건을 분석한다(도 4 참조). 이 공정은 전송 시의 경우와 동일한 방법으로 전송 조건을 측정해서, 전송 상에 채택된 코딩 방식에 대응하는 터보 디코딩 방식의 선택을 행할 수 있다. 전송 조건의 관측 공정은 전송 상에 채택된 코딩 솔루션을 직접 지시하는 송신기에 의해 보내진 정보로 대체될 수 있다. 또한 복수의 전송 리던던시 분포에 대응하는 복수의 디코딩 방식은 참조 테이블에 저장되거나 또는 소정의 알고리즘에 의해 계산될 수 있다.
도 4는 디코딩 방식 동적 선택 단계가 디코딩 절차를 변경하는 방법을 좀 더 자세히 설명한다.
코딩 절차가 단계(31)에 의해 변경되는 경우, 디코딩 절차는 디인터리빙 및 디펑처링 단계 및 관련된 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 단계(31)에 의해 제거된 기초 코딩 단계에 대응하는 기초 디코딩 단계를 제거하는 단계(41)에 의해 변경된다.
다음으로, 터보 디코딩 절차는 변경된 코딩 절차의 n'개의 기초 코딩 단계에 대응하는 n'개의 기초 디코딩 단계로 구성된다.
코딩 절차가 단계(32)에 의해 변경되는 경우, 디코딩 절차는 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 펑처링 및 인터리빙 단계를, 대응하는 코딩 절차의 펑처링 및 인터리빙 매트릭스에 인가된 변경 함수로서 변경하는 단계(42)에 의해 변경된다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 앞선 두가지의 방법이 합쳐지는 경우, 단계(41)가 처음으로 실행될 것이다. 이 방법에서는 n이하의 n'개의 기초 디코더를 가진 터보 디코딩 절차가 얻어진다. 그 다음 단계(42)가 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 펑처링 및 인터리빙 단계를 변경해서 터보 코딩 절차(30M)에 대응하는 터보 디코딩 절차(40M)가 얻어진다.
전송과 마찬가지로, 코딩되는 각 시퀀스에 대해 가장 잘 적응된 리던던시 분포를 선택하기를 바라는 한, 전송 조건 분석 단계(45)는 전송 조건 분석 단계(35)와 무관할 경우, 각 새로운 시퀀스가 디코딩되기 전에 적어도 하나의 측정을 할 것이고, 전송 조건에서 변화를 검출할 경우, 단계(41 및 42)가 새로운 전송 조건에 기초해서 다시 한번 실행될 것이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 n차원 직렬 터보 코더 형태의 코더를 제공한다.
직렬 터보 코더는 n개의 기초 콘볼루션 코드 또는 블록 코드 코더의 직렬 연속에 의해 형성된다. 도5는 각각 참조 번호(10, 15 및 18)에 의해 각각 표시되는 제 1, 제 2 및 마지막 기초 코더를 묘사한다. 코더 뒤에 동작하는 펑처기(puncturer)는 각각의 기초 코더와 관련이 있다. 도 5에서, 펑처기(12 및 19)는 기초 코더(10 및 18)에 대응한다. 도시되진 않았지만 펑처기(16)는 끝에서 두 번째 기초 코더에 대응한다. 기초 코더는 (n-1)개의 인터리버에 의해 분리되어 있다. 각각의 인터리버는 앞선 코더와 뒤따르는 코더의 펑처(puncture) 사이에서 동작한다. 도 5에서, 인터리버(14)는 코더(10)와 코더(15)를 분리하고인터리버(17)는 도시되지 않은 끝에서 두 번째 코더와 코더(18)을 분리한다.
본 발명의 단계(31)에서는 하나 이상의 기초 코더를 비활성화 시킨다. 기초 코더를 비활성화시키는 것은 이 코더를 뒤따르는 펑처기 및 인터리버를 비활성화시키는 것을 뜻한다. 도 5에서, 이것은 코더, 펑처기 및 인터리버로된 구성을 단락 회로로 만드는 것, 즉 이 블록에 선행하는 인터리버의 출력을 이 블록에 뒤따르는 코더의 입력에 접속하는 것에 해당한다. 단계(32)가 적당한 방식으로 펑처링 및 인터리빙 매트릭스를 변경한다. 도 6은 직렬 3차원 코더로부터 생기는 디코딩 정보에 대한 터보 디코더를 제공한다.
이 터보 디코더는 코더의 세 개의 기초 코더에 대응하는 세 개의 기초 디코더(21, 24 및 29)를 갖는다. 각 기초 디코더는 두 개의 웨이팅된 입출력을 갖는다. 앞선 정보를 수신하는 웨이팅된 입력은 디코더의 참조 번호에 문자 E를 부가하여 표시한다. 뒤의 정보를 생성하는 웨이팅된 출력은 디코더의 참조 번호에 문자 S를 부가하여 표시한다. 또한 첨자 S가 할당된 참조 번호를 갖는 웨이팅된 입력은 대응하는 코더의 출력에 대응하는 웨이팅된 정보 항목을 수신한다. 또한 첨자 E가 할당된 참조 번호를 갖는 웨이팅된 입력은 대응하는 코더의 입력에 대응하는 웨이팅된 정보를 수신한다. 또한 첨자 S가 할당된 참조 번호를 갖는 웨이팅된 출력은 대응하는 코더의 출력에 대응하는 웨이팅된 정보를 생성한다.
또한 첨자 E가 할당된 참조 번호를 갖는 웨이팅된 출력은 대응하는 코더의 입력에 대응하는 웨이팅된 정보를 생성한다. 수신된 시퀀스는 복조 후에, 제 3 및 마지막 기초 코더와 관련된 펑처기에 대응하는 디펑처기(20)에 전송되고, 다음으로이 제 3 기초 코더에 대응하는 디코더(21)의 입력(21ES)에 전송된다. 하나의 동일한 반복(iteration)내에서, 이 디코더(21)로부터의 출력 정보(21SE)는 디인터리버(22) 및 디펑처기(23)[마지막 세 개의 요소는 터보 코더의 기초 코더, 펑처기 및 인터리버로 구성된(제 2 어셈블리에 대응함)]에 의해 기초 디코더(24)의 입력(24ES)으로 전송된다. 동일한 반복 내에서, 디코더(24)로부터의 정보(24SE)는 디인터리버(27) 및 디펑처기(28)[마지막 세 개의 요소는 터보 코더의 기초 코더, 펑처기 및 인터리버로 구성된(제 1 어셈블리에 대응함)]에 의해 기초 디코더(29)의 입력(29ES)에 전송된다. 다음 반복 동안, 디코더(24)로부터 출력된 정보(24SS)는 펑처기(26) 및 인터리버(25)(마지막 세 개의 요소는 터보 코더의 기초 코더, 펑처기 및 인터리버로 구성된 제 2 어셈블리에 대응함)에 의해 디코더(21)의 입력(21EE)에 전송된다. 디코더(29)로부터 출력된 정보(29SS)도 마찬가지로, 펑처기(31) 및 인터리버(30)(마지막 세 개의 요소는 터보 코더의 기초 코더, 펑처기 및 인터리버로 구성된 제 1 어셈블리에 대응함)에 의해 디코더(24)의 입력(24EE)에 전송된다. 일정 횟수의 반복 후에 디코더(29)의 출력(29SE)에서 결정이 이루어진다.
본 발명의 단계(41)에서는 하나 이상의 기초 디코더가 비활성화된다. 기초 디코더의 비활성화는 이 디코더의 후속하는 반복의 하류측에서 동작하는 펑처기 및 인터리버 뿐만 아니라, 이 디코더의 동일한 반복의 상류측에서 동작하는 디인터리버 및 디펑처기를 비활성화하는 것을 뜻한다. 예를 들어, 코딩 절차에서 비활성화된 코더가 제 2 코더라면, 디코딩 단계에서 디코더(24), 디인터리버(22), 디펑처기(23), 펑처기(26) 및 인터리버(25)가 비활성화될 것이다. 도 6에서 보면 이는, 디코더(21)의 출력(21SE)은 인터리버(27)에, 인터리버(30)를 디코더(21)의 입력(21EE)에 접속하는 것에 해당한다. 단계(42)는 나머지 디인터리버, 디펑처기, 펑처기 및 인터리버의 매트릭스를 적절하게 변경한다.

Claims (9)

  1. 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법에 있어서,
    채널을 통한 전송 단계 전의, 유용한 정보 항목으로부터 전체 효율에 의해 특징지어진 일정한 전체 리던던시를 갖는 코딩된 정보 항목을 생성하기 위한 코딩 절차와 - 상기 코딩 절차는 각각의 펑처링 단계와 관련되고 직렬로 연결된 적어도 두 개의 기초 코딩 단계를 포함하며, 두 개의 연속적인 기초 코딩 단계 사이에 인터리빙 단계가 행하여지며, 상기 각각의 기초 코딩 단계는 입력 정보 항목으로부터 대응하는 펑처링에 의해 변경된 기초 코딩 단계 효율에 의해 특정지어진 일정한 기초 코딩 단계 리던던시를 갖는 출력 정보 항목을 생성시키며, 상기 전체 효율은 대응하는 펑처링에 의해 각각 변경된 상기 기초 코딩 단계의 효율의 곱과 동일함 -
    상기 채널을 통한 상기 전송 단계 후의, 디코딩될 정보 항목으로부터 전송 에러를 보정함으로써 상기 유용한 정보 항목 평가를 얻기 위한 디코딩 절차 - 상기 디코딩 절차는 반복적이고 각각의 디코딩 절차의 반복은 각각의 기초 디코딩 단계가 대응하는 코더로 입력되고 코더로부터 출력되는 각각의 정보에 대응하는 정보에 대해 고려하는 것을 가능케 하는 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 기초 코딩 단계에 대응하는 기초 디코딩 단계를 포함함 -
    를 포함하며,
    상기 전송 방법은 전송 조건에 특유한 적어도 하나의 파라미터를 결정하기위하여 전송 조건을 관측하는 단계와, 상기 전체 효율이 동일한 상기 기초 코딩 단계 리던던시의 복수의 분포 중에서 상기 기초 코딩 단계 리던던시의 분포를 상기의 적어도 하나의 파라미터의 함수로서 선택하기 위한 리던던시 분포 선택 단계와, 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 코딩 절차 및 상기 디코딩 절차를 적응시키기 위한 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계는 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 디코딩 절차의 상기 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 상기 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 코딩 절차의 상기 펑처링 및 인터리빙 단계를 변경시키는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계는 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 디코딩 절차의 기초 디코딩 단계와 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 대응하는 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 코딩 절차의 기초 코딩 단계와 대응하는 펑처링 및 인터리빙 단계중 하나 이상을 제거하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코딩 및 디코딩 절차의 적응 단계는 상기 선택된 리던던시 분포의 함수로서 상기 디코딩 절차의 상기 나머지 디인터리빙 및 디펑처링 단계와 상기 나머지 펑처링 및 인터리빙 단계 뿐만 아니라, 상기 코딩 절차의 상기 나머지 펑처링 및 인터리빙 단계를 변경하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기초 코딩 단계는 콘볼루션 코드(convolutional code)를 사용하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기초 코딩 단계는 블록 코드(block code)를 사용하는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    전송 조건에 특유한 파라미터는 비트 에러 율(bit error rate), 패킷 에러 율(packet error rate), 신호 대 잡음비, 신호 대 간섭 및 잡음비(signal to interference plus noise ratio), 통신 시스템의 실제 사용자의 수, 전송 시스템에 의해 요구되는 서비스 품질, 전송 시스템의 사용자의 움직임 속도인 것을 특징으로하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전송 조건 관측 단계 및 상기 리던던시 선택 단계는 상기 코딩 절차가 실행되는 송신기에서 실행되고, 상기 선택된 리던던시 분포는 상기 디코딩 절차가 실행되는 수신기로 전송되는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전송 조건 관측 단계 및 상기 리던던시 선택 단계는 상기 코딩 절차가 실행되는 송신기와 상기 디코딩 절차가 실행되는 수신기 모두에서 실행되는 것을 특징으로 하는 에러 보정 코딩형의 디지털 전송 방법.
KR1020017014102A 2000-03-13 2001-03-09 적응성 터보 코딩 및 디코딩 KR20020013869A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR00/03339 2000-03-13
FR0003339A FR2806177B1 (fr) 2000-03-13 2000-03-13 Procede de transmission numerique de type a codage correcteur d'erreurs
PCT/JP2001/001875 WO2001069795A1 (en) 2000-03-13 2001-03-09 Adaptive turbo-coding and decoding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020013869A true KR20020013869A (ko) 2002-02-21

Family

ID=8848132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017014102A KR20020013869A (ko) 2000-03-13 2001-03-09 적응성 터보 코딩 및 디코딩

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7127443B2 (ko)
EP (1) EP1134902A1 (ko)
JP (1) JP4786108B2 (ko)
KR (1) KR20020013869A (ko)
CN (1) CN1180538C (ko)
FR (1) FR2806177B1 (ko)
WO (1) WO2001069795A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50105116D1 (de) * 2001-04-09 2005-02-24 Alcatel Sa Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Turbo Dekodierung mehrerer Funkkanäle unter Bestimmung eines CRC am Ende jeder Iteration
US6829470B2 (en) * 2002-04-08 2004-12-07 Lucent Technologies Inc. Per stream rate control using APP decoding
EP1414158A1 (en) * 2002-10-24 2004-04-28 STMicroelectronics N.V. Method of decoding an incident turbo-code encoded signal in a receiver, and corresponding receiver, in particular for mobile radio systems
GB2395636A (en) * 2002-11-19 2004-05-26 Cit Alcatel Serial concatenated coding or parallel concatenated coding in an optical fibre transmission system
KR100739182B1 (ko) * 2005-12-08 2007-07-13 엘지전자 주식회사 시공간 ｈａｒｑ 기법을 제공하는 이동 통신 단말기 및 그방법
JP4709119B2 (ja) * 2006-10-13 2011-06-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 復号装置及び復号方法
US8599824B2 (en) * 2008-01-11 2013-12-03 Broadcom Corporation Method and system for bluetooth conditional synchronization
CN101697492B (zh) * 2009-11-02 2013-06-26 广州杰赛科技股份有限公司 双二元卷积Turbo码译码方法和装置
US8533550B2 (en) 2010-06-29 2013-09-10 Intel Corporation Method and system to improve the performance and/or reliability of a solid-state drive

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2160392B (en) * 1984-05-02 1987-08-19 Racal Res Ltd Data transmission
DE19736625C1 (de) * 1997-08-22 1998-12-03 Siemens Ag Verfahren zur Datenübertragung auf Übertragungskanälen in einem digitalen Übertragungssystem
DE19736653C1 (de) * 1997-08-22 1998-12-10 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zur Abschätzung der Dienstqualität auf Übertragungskanälen in einem digitalen Übertragungssystem
US6370669B1 (en) * 1998-01-23 2002-04-09 Hughes Electronics Corporation Sets of rate-compatible universal turbo codes nearly optimized over various rates and interleaver sizes
KR100416987B1 (ko) * 1998-03-19 2004-08-04 삼성전자주식회사 통신시스템의부가정보삽입장치및방법
FR2776873B1 (fr) * 1998-03-25 2000-06-02 Matra Communication Procede de detection d'une sequence de symboles discrets a partir d'un signal d'observation, et processeur de viterbi mettant en oeuvre un tel procede
DE19846721B4 (de) * 1998-10-12 2009-09-10 Ipcom Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Kodierung und Dekodierung und Vorrichtung zum Kodieren oder Dekodieren
US6014411A (en) * 1998-10-29 2000-01-11 The Aerospace Corporation Repetitive turbo coding communication method

Also Published As

Publication number Publication date
CN1180538C (zh) 2004-12-15
WO2001069795A1 (en) 2001-09-20
US7127443B2 (en) 2006-10-24
FR2806177A1 (fr) 2001-09-14
FR2806177B1 (fr) 2003-10-03
JP2003527028A (ja) 2003-09-09
CN1381096A (zh) 2002-11-20
EP1134902A1 (fr) 2001-09-19
US20030061190A1 (en) 2003-03-27
JP4786108B2 (ja) 2011-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6289486B1 (en) Adaptive channel encoding method and device
JP3610329B2 (ja) 大最小距離を用いたターボ符号化方法及びそれを実現するシステム
EP1601109B1 (en) Adaptive channel encoding method and device
JP3494994B2 (ja) 通信システムで直列鎖相構造を有する符号化及び復号化装置
KR100860733B1 (ko) 디코딩 디바이스, 디코딩 방법, 및 수신 장치
KR100522263B1 (ko) 병렬연결테일-바이팅콘벌루션코드및이코드용디코더
CA2337161C (en) Interleaving apparatus and method for use in serial concatenated convolutional code encoder in a mobile communication system
JP2001237809A (ja) エラー訂正符号化型デジタル送信方法
JP4386587B2 (ja) 符号化または復号化方法および符号化または復号化装置
US6606724B1 (en) Method and apparatus for decoding of a serially concatenated block and convolutional code
KR100374787B1 (ko) 대역 효율적인 연쇄 티.씨.엠 디코더 및 그 방법들
CA2366592A1 (en) A system and method employing a modular decoder for decoding turbo and turbo-like codes in a communications network
JP4229948B2 (ja) 復号装置、復号方法、及び受信装置
US6574291B2 (en) Turbo-code decoder and turbo-code decoding method with iterative channel parameter estimation
US7027521B2 (en) Digital transmission method of the error correcting coding type
KR20020013869A (ko) 적응성 터보 코딩 및 디코딩
US6961894B2 (en) Digital transmission method of the error-correcting coding type
KR19990017546A (ko) 터보부호기의 복호기
Jasim Harbi PERFORMANCE EVALUATION OF TURBO CODE ENDCODING AND DECODING

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20041210

Effective date: 20060629