KR20020023164A - 이동 통신 시스템에서 최적 (11,5) 부호어를부호화/복호화하는 장치 및 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 최적 (11,5) 부호어를부호화/복호화하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부호 분할 다중 접속 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 입력 정보비트열을 입력하여 16부호화 심벌들로 구성된 일차 리드뮬러 부호어로 생성하고, 상기 생성된 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16 부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어를 출력한다.

Description

이동 통신 시스템에서 최적 (11,5) 부호어를 부호화/복호화하는 장치 및 방법{APPARATUS FOR OPTIMAL (11, 5) CODEWORD CODING/DECODING IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 부호 분할 다중 접속 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 최적 (11,5) 부호어를 부호화 및 복호화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 부호 분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방식을 사용하는 차세대 이동통신시스템인 'IMT2000 시스템'은 음성 서비스, 화상 서비스, 데이터 서비스를 위한 데이터와 상기 서비스들을 수행하기 위한 제어 데이터를 전송한다. 그래서 이런 데이터들을 전송하는 중에 발생하는 오류를 최소화하는 것은 서비스 품질을 향상시키는데 중요하게 작용하기 때문에상기 데이터들을 전송시 발생하는 오류를 최소화시키기 위해 데이터 비트(data bit)의 오류를 정정하기 위한 오류 정정 부호(Error Correcting Code)를 사용한다. 상기 오류 정정 부호를 사용하는 것은 전송되는 데이터들의 데이터 비트 오류를 최소화하는 것에 목적이 있기 때문에, 이런 오류 정정 보호를 최적 부호(optimal code)로 사용하는 것이 중요하게 여겨진다.
통상적으로, 상기 오류 정정 부호로는 선형 부호(Linear code)를 사용하고 있는데, 상기 선형 부호를 사용하는 이유는 그 성능을 분석하기가 용이하기 때문이다. 상기 선형 부호(Linear Code)의 성능을 나타내는 척도(measure)로서는 오류 정정 부호의 부호어(codeword)의 해밍 거리(Hamming distance) 분포를 들 수 있다. 상기 해밍 거리는 각각의 부호어에서 0이 아닌 심볼(symbol)의 개수를 의미한다. 즉, "0111"이라는 임의의 부호어가 존재할 때 이 부호어에 포함된 1의 개수가 상기 부호어 "0111"의 해밍거리가 되며, 따라서 상기 부호어 "0111"의 해밍거리는 3이 된다. 이러한 해밍거리 값들 중 가장 작은 값을 최소거리(minimum distance)라 하는데, 부호어의 최소거리가 크면 클수록 부호어의 오류 정정 성능이 우수함을 뜻하게 되는 것이다. 결국 상기 최적 부호라 함은 상기 부호어의 해밍거리값이 최소거리가 되도록 하는 부호어로서, 오류 정정 성능이 최적 상태인 부호를 의미하는 것이다.
이렇게, 입력 정보 비트열을 부호화하여 출력하는 부호화 심볼들의 수에 따른 최적부호(optimal code)가 되기 위한 이진 선형 부호의 입력과 출력값에 따른 부호간의 최단 거리는 하기의 참조문헌[1]에 기술되어 있다.
** 참조문헌[1] An Updated Table of Minimum-Distance Bounds for Binary Linear Codes
(A.E. Brouwer and Tom Verhoeff, IEEE Transactions on information Theory, VOL 39, NO. 2, MARCH 1993) **
상기 참조문헌[1]을 참조하면 상기 입력 정보 비트열을 구성하는 비트 수가 5이고, 출력되는 부호화 심볼들의 수가 11인 (11,5) 선형부호로 최적의 부호는 최소거리 4를 갖는다. 그러므로, 상기와 같이 (11,5) 선형부호를 사용함에 있어서 최소거리 4를 갖는 최적부호를 사용하는 것과, 이와 동시에 하드웨어 복잡도(hardware complexity)를 최소화시키면서도 최소거리 4를 가지는 최적 부호를 생성하는 것이 동시 고려되어야 한다는 필요성이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 오류 정정 부호를 사용하는 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 최적 (11,5) 부호어를 생성할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드뮬러 부호어를 천공하여 최적의 (11,5) 부호어를 생성하기 위한 천공 위치를 결정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 오류 정정 부호를 사용하는 부호 분할 다중 접속 이동 통신 시스템에서 수신되는 (11,5) 부호어를 복호하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 5비트들로 구성된 입력 정보비트열을 11부호화 심벌들로 구성된 (11,5) 부호어로 부호화하는 장치에 있어서, 상기 입력 정보 비트열을 입력하여 16부호화 심벌들로 구성된 일차 리드뮬러 부호어로 생성하는 리드 뮬러 부호기와, 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어를 출력하는 천공기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 복호화 장치는; 송신기에서 전송한, 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고,그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 전송한 최적 (11,5) 부호어를 수신하여 복호하는 복호화 장치에 있어서, 상기 수신되는 (11,5) 부호어를 입력하고, 상기 수신 (11,5) 부호어를 생성하기 위해 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 천공 위치에서 모두 0인 부호화 심벌을 각각 삽입하는 0삽입기와, 상기 모두 0인 부호화 심벌들이 상기 천공위치에 삽입된 16 부호화 심벌들을 16부호화 심벌들로 구성되는 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 신뢰도들 및 상기 모든 일차 리드뮬러 부호어들에 해당하는 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열들을 쌍으로 출력하는 역 하다마드 변환기와, 상기 구해진 신뢰도들 중 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호비트열로 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 부호화 방법은; 5비트들로 구성된 입력 정보비트열을 11부호화 심벌들로 구성된 (11,5) 부호어로 부호화하는 방법에 있어서, 상기 입력 정보비트열을 입력하여 16 부호화 심벌들로 구성된 일차 리드뮬러 부호어로 생성하는 일차 리드뮬러 부호어 생성과정과, 상기 생성된 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16 부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어를 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 복호화 방법은; 송신기에서 전송한, 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 전송한 최적 (11,5) 부호어를 수신하여 복호하는 복호화 방법에 있어서, 상기 수신되는 (11,5) 부호어를 입력하고, 상기 수신 (11,5) 부호어를 생성하기 위해 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 천공 위치에서 모두 0인 부호화 심벌을 각각 삽입하는 과정과, 상기 모두 0인 부호화 심벌들이 상기 천공위치에 삽입된 16 부호화 심벌들을 16 부호화 심벌들로 구성되는 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 신뢰도들 및 상기 모든 일차 리드뮬러 부호어들에 해당하는 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열들을 쌍으로 출력하는 과정과, 상기 구해진 신뢰도들 중 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호비트열로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 (11,5) 부호어 부호화 장치 구조를 도시하는 블록도
도 2는 도 1의 리드 뮬러 부호기 구조를 도시하는 블록도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 (11,5) 부호어 복호화 장치의 구조를 도시하는 블록도
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 (11,5) 부호어 부호화 과정을 도시한 순서도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 (11,5) 부호어 복호화 과정을 도시한 순서도
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
우선, 본 발명은 부호 분할 다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)방식을 사용하는 통신 시스템에서 최적 (11,5) 부호어(codeword)를 생성하기 위한방법과 상기 생성된 (11,5) 부호어를 복호하는 방법을 제시한다. 즉, 길이 16인 일차 리드 뮬러 부호어에서 출력된 부호화 심볼들 중 5심볼들을 천공함으로써 얻어지는 (11,5) 일차 리드 뮬러 부호어를 상기 부호분할 다중 접속 시스템에 오류 정정 부호로서 적용하는 하는 것이다. 실제로, 선형(linear) (11,5) 부호어를 생성할 수 있는 방법은 무수히 많지만 본 발명의 실시예에서는 일차 리드 뮬러 부호어를 천공함으로써 하드웨어 복잡도(Hardware Complexity)를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 생성되는 (11,5) 부호어가 최적(optimal) 부호어로 발생된다. 또한, 상기 천공하기 전의 일차 리드 뮬러 부호어의 길이를 최대한 줄임으로써 하드웨어 복잡도를 최소화할 수 있고, 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 천공하여 생성된 (11,5) 부호어가 최적 부호어로 생성되기 때문에 오류 정정 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 일차 리드 뮬러 부호어를 가지고 오류 정정 부호를 생성하며, 상기 일차 리드 뮬러 부호어는 상호 직교 부호어(bi-orthogonal codeword)를 일예로 하기로 한다.
상술한 바와 같이 (11,5) 부호어는 일차 리드 뮬러 부호어 발생기에서 출력된 16개의 부호화 심볼들로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어에서 5개의 부호화 심볼들을 천공(puncturing)한 것이다. 여기서, 상기 16개의 부호화 심벌들로 구성된일차 리드 뮬러 부호어에서 상기 5개의 부호화 심볼들을 천공하는 천공위치를 다르게 하면 최종적으로 생성되는 (11,5) 부호어의 최소거리(dmin: minimum distance)가 상이하게 된다. 상기 최소거리는 상기 (11,5) 부호어의 해밍거리 값들 중 가장 작은 값을 지칭하고, 상기 최소거리가 클수록 선형 오류 정정 부호(Linear ErrorCorrecting Code)로서 작용시 오류 정정 성능이 우수하게 되는 것이다. 그러므로, 상기 16 부호화 심벌들로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어에서 우수한 오류 정정 성능을 가지는 (11,5) 부호어를 만들기 위해서는 천공할 부호화 심벌들의 천공위치를 구하는 것이 매우 중요하게 된다.
상기와 같은 (11,5) 부호어로서 최적의 부호를 생성하기 위해서 필요한 5개의 천공위치는 실험적으로 구할 수 있는데, 그 중 일 예로 2가지 천공 패턴(pattern)을 나타내면 2,5,8,11,14과 1,4,7,10,13으로 2가지가 있다. 상기 1,4,7,10,13는 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16개의 부호화 심벌들중 두 번째 부호화 심벌 위치부터 3의 등간격을 가지는 부호화 심벌들을 천공하는 천공 패턴이며, 상기 2,5,8,11,14는 상기 16개의 부호화 심벌들중 세 번째 부호화 심벌 위치부터 3의 등간격을 가지는 부호화 심벌들을 천공하는 패턴이다. 상기 2가지 천공 패턴의 천공 위치를 살펴보면 규칙성이 나타나며, 그 규칙성은 상기 천공되는 부호화 심벌들 각각의 위치간의 간격이 3으로 등간격이라는 것이다. 상기에서는 2가지 천공 패턴의 경우를 일 예로 설명하였으나, 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16개의 부호화 심벌들 중 5개의 부호화 심벌들을 천공하는 천공 패턴은 하기 표 1내지 표 9와 같이 총 2688개가 존재한다. 그래서 상기 총 2688개의 천공 패턴들중 하나의 천공 패턴을 선택하여 그 선택된 천공 위치에 따라서 상기 5개의 부호화 심벌들을 천공할 경우 상기 생성된 (11,5) 부호어는 최적 부호어가 되는 것이다.
한편, 5개의 정보비트들, 즉 5개의 비트들로 구성되는 입력 정보 비트열을 전송하기 위하여 본 발명의 부호화/복호화 방법을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기와 수신기는 미리 상기 5개의 부호화 심벌들의 천공 위치를 약속하고 있어야 한다. 이는 통신 규격에서 정하여 두는 것이 일반적이며, 송신기가 미리 상기 천공위치를 알려 주는 것도 가능함은 물론이다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 최적 (11,5) 부호어의 부호화 및 복호화를 도 1내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 (11,5) 부호어 부호화 장치 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도 1을 참조하면, 5개의 비트들(a0,a1,a2,a3,a4)로 구성된 입력 정보 비트열은 (11,5) 부호기(100)의 상호 직교 부호기(리드 뮬러 부호기)(110)로 입력된다. 상기 입력 정보비트열(a0,a1,a2,a3,a4)을 입력받은 상기 상호 직교 부호기(리드뮬러 부호기)(110)는 상기 입력 정보비트열(a0,a1,a2,a3,a4)을 부호화하여 길이 16의, 즉 16개의 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 출력한다. 여기서, 하나의 상기 일차 리드 뮬러 부호어는 16개의 부호화 심벌들로 구성되는 것이다.
이렇게 상기 상호 직교 부호기(110)로부터 출력되는 16 부호화 심볼들로 구성된 일차 리드뮬러 부호어는 천공기(120)로 출력된다. 상기 천공기(120)는 상기 16 부호화 심볼들로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어를 입력하여 상기 16개의 부호화 심볼들 중 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제안하고 있는, 즉 상기 표1 내지 표 9에 나타낸 총 2688개의 천공 패턴들 중 하나를 선택하고, 상기 선택한 천공 패턴에 해당하는 천공 위치에서 5개의 부호화 심벌들을 천공하여 출력한다.
일 예로, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 천공기(120)에서 천공하는 5개의 부호화 심벌들의 천공 위치가 2, 5, 8, 11, 14일 때, 상기 천공기(120)는 상기 16개의 부호화 심벌들 중 상기 2, 5, 8, 11, 14번째 심볼들을 천공하고, 상기 천공위치를 벗어난 나머지 11개의 심볼들로 구성된 길이 11의 부호화 심볼열, 즉 (11,5) 부호어를 출력한다. 또 다른 예로, 상기 천공기(120)에서 천공하는 5개의 부호화 심벌들의 천공 위치가 1, 4, 7, 10, 13일 때, 상기 천공기(120)는 상기 16개의 부호화 심벌들 중 상기 1, 4, 7, 10, 13번째 심볼들을 천공하고, 상기 천공위치를 벗어난 나머지 11개의 심볼들로 구성된 길이 11의 부호화 심볼열, 즉 (11,5) 부호어를 출력한다.
여기서, 상기 상호 직교 부호기(리드뮬러 부호기)(110)의 상세한 구성을 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
상기 도 2는 도 1의 리드 뮬러 부호기 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 리드 뮬러 부호기는 상기 5비트들로 구성된 입력 정보비트열 중 4비트들 각각을 기저 직교부호 1, 2, 4, 8중 하나씩과 각각 곱하여 16 부호화 심벌들로 구성된 직교부호어들을 발생하는 직교부호어 생성기와, 상기 입력 정보 비트열중 나머지 한 비트와 모두 1인 신호를 곱하여 상기 직교부호어들의 위상을 반전하여 상호 직교부호어를 생성하기 위한 16부호화 심벌들로 구성된 위상 반전 부호어를 출력하는 위상 반전 부호어 생성기와, 상기 직교부호어들과 상기 위상 반전 부호어를 더하여 상기 일차 리드뮬러 부호어로 출력하는 덧셈기로 구성된다. 여기서, 상기 직교 부호어 생성기는 월시 부호 발생기(210)와승산기들(230),(240),(250),(260)으로 구성되고, 상기 위상 반전 부호어 생성기는 all 1 발생기(200)과 승산기(220)으로 구성된다.
상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 입력 정보 비트열을 구성하는 5비트들a0,a1,a2,a3,a4)은 각각 대응하는 승산기(220), (230), (240), (250), (260)로 입력된다. 이 때, 상기 all 1 발생기(200)에서는 전부 1(all 1)인 부호가 발생되고, 상기 월시부호(walsh code) 발생기(210)에서는 길이 16인 월시부호 W1, W2, W4, W8이 동시에 출력된다. 상기 all 1 발생기(200) 및 월시 부호 발생기(210)에서 동시에 출력되는 상기 all 1 부호와 월시부호 W1, W2, W4, W8 역시 각각 대응하는 승산기(220), (230), (240), (250), (260)로 출력된다. 즉, 상기 all 1 부호는 상기 승산기(220)로 입력되고, 상기 월시부호 W1은 상기 승산기(230)로 입력되고, 상기 월시부호 W2는 상기 승산기(240)로 입력되고, 상기 월시부호 W4는 상기 승산기(250)로 입력되며, 상기 월시부호 W8은 상기 승산기(260)로 입력된다. 여기서, 상기 all 1 부호는 직교부호를 위상이 반대인 직교부호로 변환하여 상호 직교 부호를 생성할 수 있도록 하기 위해 사용되는 것이며, 상기 직교부호를 위상이 반대인 직교부호로 변환하여 상호 직교 부호를 생성할 수 있는 부호라면 상기 all 1 부호 뿐만 아니라 어떤 부호도 상관없음은 물론이다.
한편, 상기 승산기(220)는 상기 입력 정보비트 a0과 상기 all 부호를 입력으로 하고, 상기 입력 정보비트 a0을 상기 all 1 부호를 심볼 단위로 승산하여 위상 반전 부호어로 출력한다. 상기 승산기(230)는 상기 입력 정보비트 a1과 상기 월시부호 W1을 입력으로 하고, 상기 입력 정보비트 a1을 상기 월시부호 W1와 심볼 단위로 승산하여 직교 부호어로 출력한다. 상기 승산기(240)는 상기 입력 정보비트 a2와 상기 월시부호 W2를 입력으로 하고, 상기 입력 정보비트 a2를 상기 월시부호 W2와 심볼 단위로 승산하여 직교 부호어로 출력한다. 상기 승산기(250)는 상기 입력 정보비트 a3과 상기 월시부호 W4를 입력으로 하고, 상기 입력 정보비트 a3을 상기 월시부호 W4과 심볼 단위로 승산하여 직교 부호어로 출력한다. 상기 승산기(260)는 상기 입력 정보비트 a4와 상기 월시부호 W8을 입력으로 하고, 상기 입력 정보비트 a4를 상기 월시부호 W8과 심볼 단위로 승산하여 직교 부호어로 출력한다.
상기 승산기들(220), (230), (240), (250), (260) 각각에서 부호화되어 출력되는 16개의 부호화 심벌들로 구성된 5개의 부호어들, 즉 1개의 위상 반전 부호어와 4개의 직교부호어들은 상기 가산기(270)로 출력된다. 상기 가산기(270)는 상기 승산기들(220), (230), (240), (250), (260) 각각에서 출력되는 5개의 부호어들을 심볼 단위로 가산하여 길이 16인 하나의 부호어, 즉 일차 리드 뮬러 부호어를 출력한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 (11,5) 부호어 복호화 장치의 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도 3을 참조하여 복호화 장치의 동작을 살펴보면, 송신기로부터 수신한 길이 11의 부호화 심볼열, 즉 11개의 부호화 심벌들은 (11,5) 복호기(300)로 입력된다. 상기 (11,5) 복호기(300)로 입력된 길이 11의 부호화 심볼열은 0 삽입기(310)의 입력으로 제공된다. 상기 길이 11의 부호화 심볼열을 입력으로 하는 상기 0 삽입기(310)는 전술한 송신기의 (11,5) 부호기(100)내 천공기(120)에서 사용한 규약된 천공 패턴에 따른 천공 위치에 0을 삽입하여 역 하다마드 변환기(Inverse Fast Hadamard Transform)(320)로 출력한다. 즉, 상기 (11,5) 부호기(100)내 천공기(120)에서 2, 5, 8, 11, 14번째 부호화 심볼들을 천공하였다면 상기 (11,5) 복호기(300)의 0 삽입기(310)는 상기 길이 11 부호화 심볼열의 상기 5개의 천공위치에 0을 삽입하여 길이 16의 부호화 심볼열, 즉 16개의 심벌들로 출력한다. 여기서, 상기 0 삽입기(310)는 상기 0을 삽입할 위치, 즉 상기 천공기(120)에서 사용되어진 천공 패턴에 따른 천공 위치를 알고 있어야 하는데, 이는 상기 송신기측으로부터의 소정 절차에 의해 제공된다. 상기 역 하다마드 변환기(320)는 상기 0 삽입기(310)에서 출력한 길이 16의 부호화 심볼열을 입력하고, 상기 입력한 길이 16의 부호화 심볼열을 길이 16인 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 비교하여 신뢰도를 계산한다. 한편, 상기 역 하다마드 변환기(320)는 상기 계산된 상기 모든 일차 리드 뮬러 부호어들과의 신뢰도들과 상기 모든 일차 리드 뮬러 부호어들에 대응하는 입력 정보비트들을 출력한다. 상기 신뢰도들과 상기 모든 일차 리드 뮬러 부호어들에 대응되는 입력 정보비트들은 쌍으로 구성되며, 상기 쌍의 개수는 상기 일차 리드 뮬러 부호어들의 개수와 동일하다. 한편 상기 역 하다마드 변환기(320)에서 출력된 상기 신뢰도들과 상기 입력 정보비트들의 쌍은 비교기(330)로 출력되고, 상기 비교기(330)는 상기 역 하다마드 변환기(320)로부터 입력되는 상기 신뢰도들 중 가장 신뢰도가 높은 것을 선택하고, 상기 선택된 신뢰도에 대응되는 입력 정보비트들을 복호비트열로 출력하게 된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 (11,5) 부호어 부호화 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 송신기는 411단계에서 5개의 비트들로 구성된 입력 정보 비트열이 입력되면 413단계로 진행한다. 상기 413단계에서 상기 송신기는 상기 입력된 입력 정보 비트열을 16개의 부호화 심벌들로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 415단계로 진행한다. 상기 415단계에서 상기 송신기는 상기 생성한 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16개의 부호화 심벌들중 상기 송신기에 미리 설정되어 있는 다수개의 천공 패턴들중 하나를 선택하고, 상기 선택한 천공 패턴에 따른 천공위치에서 해당 부호화 심벌들을 천공하여 11개의 부호화 심벌들로 구성된 최적 (11,5) 부호어를 생성한 후 종료한다. 여기서, 상기 송신기는 상기 도 1에서 설명한 최적 (11,5) 부호어 부호화 장치와 동일하며 그 각각의 구성들이 상기 도 4의 단계들에 상응하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 상기 송신기가 직접 상기 다수개의 천공 패턴들중 하나를 선택하여 사용할 수도 있고, 혹은 상기 다수개의 천공 패턴들중 하나를 미리 규약하여 놓고서 그 규약된 천공 패턴을 사용할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 (11,5) 부호어 복호화 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 수신기는 511단계에서 11개의 부호화 심벌들로 구성된 (11,5) 부호어가 입력되면 513단계로 진행한다. 상기 513단계에서 상기 수신기는 상기 입력된 (11,5) 부호어에 상기 송신기측에서 천공한 천공 패턴에 따른 위치들, 즉 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 위치들에 모두 0인 심벌을 각각 삽입하여 길이 16의 부호화 심벌열로 출력한 후 515단계로 진행한다. 상기 515 단계에서 상기 수신기는 상기 길이 16의 부호화 심벌열과 길이 16을 가지는 모든 일차 리드 뮬러 부호어들간의 신뢰도를 계산하고, 또한 상기 모든 일차 리드 뮬러 부호어들에 대응하는 입력 정보비트열을 쌍으로 출력한 후 517단계로 진행한다. 상기 517단계에서 상기 수신기는 상기 계산된 신뢰도들중에 가장 높은 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드 뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호 비트열로 출력한 후 종료한다. 상기 도 5에서 상기 수신기는 상기 도 3의 (11,5) 부호어 복호화 장치와 동일하며 그 각각의 구성들이 상기 도 5의 단계들에 상응하는 기능을 수행하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 부호 분할 다중 접속 시스템에서 오류 정정 부호를 최적 (11,5) 부호어로 부호화 및 복호화함으로써 최적의 최소거리를 얻을 수 있어 오류 정정 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 상기 최적 (11,5) 부호어를 생성하기 위한 천공위치가 3의 등간격을 가지는 규칙성을 가지고 결정함으로써, 부호화를 위한 하드웨어 구성과 복호화를 위한 하드웨어 구성을 간소화할 수 있어 하드웨어 복잡도를 최소화할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (20)

  1. 5비트들로 구성된 입력 정보비트열을 11부호화 심벌들로 구성된 (11,5) 부호어로 부호화하는 장치에 있어서,
    상기 입력 정보 비트열을 입력하여 16부호화 심벌들로 구성된 일차 리드뮬러 부호어로 생성하는 리드 뮬러 부호기와,
    상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어를 출력하는 천공기를 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 천공위치는 1, 4, 7, 10, 13번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 부호화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 천공위치는 2, 5, 8, 11, 14번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 부호화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리드뮬러 부호기는;
    상기 5비트들로 구성된 입력 정보비트열 중 4비트들 각각을 기저 직교부호 1, 2, 4, 8중 하나씩과 각각 곱하여 16 부호화 심벌들로 구성된 직교부호어들을 발생하는 직교부호어 생성기와,
    상기 입력 정보 비트열중 나머지 한 비트와 모두 1인 신호를 곱하여 상기 직교부호어들의 위상을 반전하여 상호 직교부호어를 생성하기 위한 16부호화 심벌들로 구성된 위상 반전 부호어를 출력하는 위상 반전 부호어 생성기와,
    상기 직교부호어들과 상기 위상 반전 부호어를 더하여 상기 일차 리드뮬러 부호어로 출력하는 덧셈기를 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 장치.
  5. 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 11부호화 심볼들로 구성된 (11,5) 부호어로 부호화하는 장치에 있어서,
    상기 입력 정보 비트열을 입력하여 16 부호화 심볼들로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성하는 리드 뮬러 부호기와,
    상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16 부호화 심벌들 중 하기 표 10 내지 18에 나타낸 천공패턴들중 하나로 미리 결정되어 있는 천공패턴에 따라 해당 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어로 출력하는 천공기를 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 장치.
  6. 제5항에 있어서.
    상기 리드뮬러 부호기는;
    상기 5비트들로 구성된 입력 정보비트열 중 4비트들 각각을 기저 직교부호 1, 2, 4, 8중 하나씩과 각각 곱하여 16 부호화 심벌들로 구성된 직교부호어들을 발생하는 직교부호어 생성기와,
    상기 입력 정보 비트열중 나머지 한 비트와 모두 1인 신호를 곱하여 상기 직교부호어들의 위상을 반전하여 상호 직교부호어를 생성하기 위한 16부호화 심벌들로 구성된 위상 반전 부호어를 출력하는 위상 반전 부호어 생성기와,
    상기 직교부호어들과 상기 위상 반전 부호어를 더하여 상기 일차 리드뮬러 부호어로 출력하는 덧셈기를 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 장치.
  7. 송신기에서 전송한, 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 전송한 최적 (11,5) 부호어를 수신하여 복호하는 복호화 장치에 있어서,
    상기 수신되는 (11,5) 부호어를 입력하고, 상기 수신 (11,5) 부호어를 생성하기 위해 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 천공 위치에서 모두 0인 부호화 심벌을 각각 삽입하는 0삽입기와,
    상기 모두 0인 부호화 심벌들이 상기 천공위치에 삽입된 16 부호화 심벌들을 16부호화 심벌들로 구성되는 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 신뢰도들 및 상기 모든 일차 리드뮬러 부호어들에 해당하는 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열들을 쌍으로 출력하는 역 하다마드 변환기와,
    상기 구해진 신뢰도들 중 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호비트열로 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 상기 복호화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 천공위치는 1, 4, 7, 10, 13번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 복호화 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 천공위치는 2, 5, 8, 11, 14번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 복호화 장치.
  10. 송신기에서 전송한, 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 하기 표 19 내지 27에 나타낸 천공 패턴들 중 임의로 하나를 선택하고, 그 선택한 천공패턴에 따라 해당 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 전송한 최적 (11,5) 부호어를 수신하여 복호하는 복호화 장치에 있어서,
    상기 수신되는 (11,5) 부호어를 입력하고, 상기 수신 (11,5) 부호어를 생성하기 위해 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 천공 위치에서 모두 0인 부호화 심벌을 각각 삽입하는 0삽입기와,
    상기 모두 0인 부호화 심벌들이 상기 천공위치에 삽입된 16 부호화 심벌들을 16 부호화 심벌들로 구성되는 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 신뢰도들 및 상기 모든 일차 리드뮬러 부호어들에 해당하는 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열들을 쌍으로 출력하는 역 하다마드 변환기와,
    상기 구해진 신뢰도들 중 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호비트열로 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 상기 복호화 장치.
  11. 5비트들로 구성된 입력 정보비트열을 11부호화 심벌들로 구성된 (11,5) 부호어로 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 입력 정보비트열을 입력하여 16 부호화 심벌들로 구성된 일차 리드뮬러 부호어로 생성하는 일차 리드뮬러 부호어 생성과정과,
    상기 생성된 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16 부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어를 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 천공위치는 1, 4, 7, 10, 13번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 부호화 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 천공위치는 2, 5, 8, 11, 14번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 부호화 상기 방법.
  14. 제11항에 있어서.
    상기 일차 리드뮬러 부호어 생성 과정은;
    상기 5비트들로 구성된 입력 정보비트열 중 4비트들 각각을 기저 직교부호 1, 2, 4, 8중 하나씩과 각각 곱하여 16 부호화 심벌들로 구성된 직교부호어들을 발생하는 과정과,
    상기 입력 정보 비트열중 나머지 한 비트와 모두 1인 신호를 곱하여 상기 직교부호어들의 위상을 반전하여 상호 직교부호어를 생성하기 위한 16부호화 심벌들로 구성된 위상 반전 부호어를 발생하는 과정과,
    상기 직교부호어들과 상기 위상 반전 부호어를 더하여 상기 일차 리드뮬러 부호어로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 방법.
  15. 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 11부호화 심볼들로 구성된 (11,5) 부호어로 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 입력 정보 비트열을 입력하여 16 부호화 심볼들로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성하는 일차 리드 뮬러 부호어 생성 과정과,
    상기 생성된 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16 부호화 심벌들 중 하기 표 28 내지 표 36에 나타낸 천공패턴들중 하나로 미리 결정되어 있는 천공패턴에 따라 해당 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 최적 (11,5) 부호어로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 방법.
  16. 제15항에 있어서.
    상기 일차 리드뮬러 부호어 생성 과정은;
    상기 5비트들로 구성된 입력 정보비트열 중 4비트들 각각을 기저 직교부호 1, 2, 4, 8중 하나씩과 각각 곱하여 16 부호화 심벌들로 구성된 직교부호어들을 생성하는 과정과,
    상기 입력 정보 비트열중 나머지 한 비트와 모두 1인 신호를 곱하여 상기 직교부호어들의 위상을 반전하여 상호 직교부호어를 생성하기 위한 16부호화 심벌들로 구성된 위상 반전 부호어를 생성하는 과정과,
    상기 직교부호어들과 상기 위상 반전 부호어를 더하여 상기 일차 리드뮬러 부호어로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 부호화 방법.
  17. 송신기에서 전송한, 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 두 번째 부호화 심벌 위치 혹은 세 번째 부호화 심벌 위치중 하나를 선택하고, 그 선택한 위치의 부호화 심벌과 3의 간격을 가지는 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 전송한 최적 (11,5) 부호어를 수신하여 복호하는 복호화 방법에 있어서,
    상기 수신되는 (11,5) 부호어를 입력하고, 상기 수신 (11,5) 부호어를 생성하기 위해 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 천공 위치에서 모두 0인 부호화 심벌을 각각 삽입하는 과정과,
    상기 모두 0인 부호화 심벌들이 상기 천공위치에 삽입된 16 부호화 심벌들을 16 부호화 심벌들로 구성되는 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 신뢰도들 및 상기 모든 일차 리드뮬러 부호어들에 해당하는 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열들을 쌍으로 출력하는 과정과,
    상기 구해진 신뢰도들 중 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호비트열로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 복호화 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 천공위치는 1, 4, 7, 10, 13번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 복호화 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 천공위치는 2, 5, 8, 11, 14번째 부호화 심벌들임을 특징으로 하는 상기 복호화 방법.
  20. 송신기에서 전송한, 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열을 16 부호화 심벌로 구성된 일차 리드 뮬러 부호어로 생성한 후 상기 일차 리드 뮬러 부호어를 구성하는 16부호화 심벌들 중 하기 표 37 내지 표 45에 나타낸 천공 패턴들 중 하나로 미리 결정되어 있는 천공패턴에 따라 해당 위치들의 부호화 심벌들을 천공하여 전송한 최적 (11,5) 부호어를 수신하여 복호하는 복호화 방법에 있어서,
    상기 수신되는 (11,5) 부호어를 입력하고, 상기 수신 (11,5) 부호어를 생성하기 위해 상기 송신기측에서 천공한 부호화 심벌들의 천공 위치에서 모두 0인 부호화 심벌을 각각 삽입하는 과정과,
    상기 모두 0인 부호화 심벌들이 상기 천공위치에 삽입된 16 부호화 심벌들을 16 부호화 심벌들로 구성되는 모든 일차 리드뮬러 부호어들과 신뢰도들 및 상기 모든 일차 리드뮬러 부호어들에 해당하는 5비트들로 구성된 입력 정보 비트열들을 쌍으로 출력하는 과정과,
    상기 구해진 신뢰도들 중 최대 신뢰도를 가지는 일차 리드뮬러 부호어에 해당하는 입력 정보 비트열을 복호비트열로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 복호화 방법.
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