KR20020075908A - 차동 코딩 및 변조 방법 - Google Patents

차동 코딩 및 변조 방법 Download PDF

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에릭슨 인크.
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Abstract

하나의 통신 채널상에서 송신하기 위한 정보 코딩 방법은 다수의 송신 기호를 포함하는 송신 열을 생성하기 위해서 이전의 입력 기호의 비트에 대해서 하나의 입력 열중 선택된 비트를 차동으로 코딩하는 것을 포함한다. 차동으로 코딩하는 방법은 송신중에 비트를 보호하기 위해서 부등 에러 보호구조 및 인터리빙과 결합되어 사용될 수 있다.

Description

차동 코딩 및 변조 방법{METHOD OF DIFFERENTIAL CODING AND MODULATION}
통신 시스템의 목적은 통신 채널상에서 하나의 소스로 부터 하나의 목적지로 정보를 신뢰성있게 전송하는 것이다. 전형적인 통신 시스템에서, 정보 신호는 송신 중에 발생할 수 있는 에러로 부터 정보 신호를 보호하기 위해서 에러 표시 부호화(error coded)된다. 코드된 정보 신호는 이어서 소스로 부터 목적지로 송신하기 위해서 캐리어로 변조된다. 송신된 신호는, 분산, 간섭, 패이딩, 및 잡음과 같은 통신 채널의 역효과에 의해서 훼손될 수 있다. 목적지에서, 원래의 정보 신호는 수신된 신호로 부터 재생되어야 한다. 수신된 신호는 송신된 신호의 추정치를 생성하기 위해서 복조되며, 이러한 추정치는 이어서 원래의 정보 신호의 추정치를 생성하기 위해서 디코드된다. 이상적으로는, 상기 정보 신호의 추정치는 원래의 정보 신호의 정확한 모사가 된다.
종래의 통신 시스템에서, 코딩은 송신기내에서 변조와는 별도로 수행된다.그와같이, 복조 및 디코딩은 수신기내에서 변도로 수행된다. 이러한 분리로 인해서 수신기에서의 복잡성은 합리적인 정도로 제한되는데, 특히 시스템에서 인터리브할 때 그와 같이 될 수 있다. 인터리브할 때, 복조기의 출력은 먼저 인터리브가 해제되며(de-interleaved) 이어서 디코더에 공급된다. 대부분의 시스템에서, 복조기는 어떤 형태의 비트 신뢰성 정보를 생성하는데 이는 디코더에 의해서 이용되어 성능을 강화하게 된다.
정보 원리에 의해서 광 수신기는 복조 및 디코딩을 결합하여 수행한다고 공지되어 있다. 일반적으로, 결합 복조 및 디코딩은 수신기를 현저하게 복잡하게 하는데, 특히 인터리브가 사용될 때 그와 같이 될 수 있다. 결합 복조 및 디코딩에 대한 대안으로서, 디코더로 부터 복조기로 피드백을 사용하여 수신기를 덜 복잡하게 하고도 수신기의 성능을 향상시키게 된다. 이것은 멀티-패스 복조 배후에 있는 사상이다.
본 발명은 2000년 2월 7일자 출원, 미합중국 예비 출원 제60/180,757호에 의한 것이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 멀티-패스 복조 수신기와 결합하여 차동 코딩을 사용하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
도 1은 통신 시스템의 기능 블록도.
도 2는 멀티-패스 복조기의 기능 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 송신기의 기능 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 수신기의 기능 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 사용된 8-상태 이퀄라이저 트렐리스에 대한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 사용된 2-상태 이퀄라이저 트렐리스에 대한 도면.
본 발명은 송신기에서 정보를 코딩 및 변조하기 위한 방법 및 장치와, 수신기에서 수신된 신호를 디코딩 및 복조하기 위한 대응하는 방법 빛 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 다수의 입력 기호를 포함하는 입력 열(sequence)은 차동으로 코드되어 다수의 송신 기호를 포함하는 송신 열을 생성한다. 차동 코딩은 하나 이상의 이전 기호의 비트에 대해서 입력 기호중 선정된 비트를 차동으로 코딩함으로서 수행되어 차동으로 코드된 비트를 갖는 송신 기호를 생성한다. 일부 송신 기호는 배타적으로 그리고 차동으로 코드된 비트를 포함할 수 있다. 다른 송신 기호는 배타적으로 그리고 비-차동으로 코드된 비트를 포함할 수 있다. 차동 코딩에 이어서, 송신 기호는 변조기에 입력되는데 상기 변조기는 송신 열로 반송파를 변조한다.
수신기에서, 수신된 신호는 복조되어 다수의 수신된 기호를 포함하는 수신된 열을 생성한다. 수신된 기호중 어떤 것들은 차동으로 코드된 비트를 포함할 수 있는데, 이는 원래의 입력 열의 추정치를 생성하도록 차동으로 디코드된다. 채널 코딩이 사용되면, 입력 열의 추정치는 하나의 채널 디코더로 통과되며, 이는 원래 송신된 정보 열의 추정치를 생성한다. 복조기는 제 2 패스 복조에서 파일럿 비트로서 디코더로 부터 피드백된 리-인코드된(re-encoded) 비트를 이용하는 멀티-패스 복조기가 될 수 있다.
도 1은 참조 번호 10으로 표시된, 디지털 통신 시스템을 도시한다. 디지털 통신 시스템(10)은 송신기(100) 및 수신기(200)을 포함하는데 이들은 통신 채널(12)에 의해서 결합된다. 통신 시스템(10)의 기본적인 기능은 가능한 에러를 작게 하여 송신기(100)로 부터 수신기(200)로 정보 열을 송신하는 것이다. 정보 소스는 궁국적으로 수신기(200)에 전달되는 소스 데이터 스트림을 제공한다. 소스 데이터 스트림은 디지털화된 포맷이라고 가정하며 소스 코더(102)에 직접적으로 통과된다. 소스 코더(102)는 용장성을 제거하거나 또는 소스 데이터 스트림을 랜덤하게 하여, 최대 정보 내용에 대해서 최적화된 정보 열을 생성한다. 소스 코더(102)로 부터의 정보 열은 채널 코더(104)로 통과된다.
채널 코더(104)는 용장성 요소를 소스 코더(102)에 의해서 출력된 정보 열로 도입하도록 설계되어, 코드된 열을 생성한다. 초기에는 소스 코더(102)의 기능과 부조화라는 것으로 나타나지만, 실제로는, 채널 코더(104)에 의해서 부가되는 용장성은 통신 시스템(10)의 에러 수정 기능을 향상시키는데 사용된다. 용장성 정보를 제어 방식으로 정보 열로 도입함에 따라서, 수신기(200)는 용장성 정보 및 송신기(100)에서 사용된 코드의 사전 지식을 이용함으로서 송신 중에 발생하는 비트 에러를 검출 및 수정할 수 있다. 채널 코더(104)는, 여기서 보호되는 비트로서 일컬어지는, 선택된 비트에 에러 코딩을 적용한다. 에러 코딩에 의해서 보호되지 않는 비트는 여기서는 보호되지 않은 비트로 일컬어진다. 더욱이, 보호되는 비트는 두개 이상의 클래스에 놓이게 되는데, 어떤 비트 클래스가 다른 클래스보다 더 많은 에러 보호구조를 수용하게 된다.
인터리버(106)는 결정론적인 방식으로 채널 코더(104)로 부터 출력되는 코드된 비트의 순서를 바꾼다. 인터리버는 입력에서 코드된 비트를 취하여 출력에서 동일한 비트의 열을 생성하는데, 다른 순서로 생성한다. 따라서, 인터리버는 비트를 시간상으로 분산시킨다. 많은 통신 시스템에서, 일부 소스 비트는 다른 소스 비트 보다 더 중요하다. 예를들어, 음성 코더는 클래스 1 비트라고 하는 여러 중요한 비트를 연속해서 출력한다. 인터리버(106)의 기능은 심한 페이드를 방지하기 위해서 중요한 비트를 시간상으로 분산시키는 것으로서, 여기서 전체 비트 블록이 손실되거나 또는 손상될 수 있다. 인터리빙(interleaving)은 중요한 비트를 시간상으로 효율적으로 분산시켜서 심한 페이드에서도, 충분한 수의 중요한 비트가 수신기(200)에 성공적으로 송신되어 바람직한 신호의 질 표준을 유지하게 된다.
변조기(108)는 인터리버(106)로 부터 인터리브된 출력을 수신하여 파형을 생성하는데 이 둘은 채널(12)의 물리적인 특성에 적합하며 채널(12)상에서 효율적으로 송신될 수 있다. 변조기(108)로 부터의 가능한 신호 파형 출력의 세트는 신호 배열(constellation)로서 일컬어진다. 인터리버(106)로 부터 출력된 신호는 그룹을 이루어 기호를 형성하는데, 이는 신호 배열상의 지점들로 맵핑된다. 예를들어, 복조기(106)에 대한 입력 비트는 각각 세개의 비트를 포함하는 기호 열로 그룹될 수 있으며, 그 각각의 비트는 두개의 가능한 값을 갖는다. 이러한 예에서, 신호 배열은 세개의 비트의 8개의 가능한 조합에 대응하는 8개의 지점을 갖을 수 있다. 신호 배열 또는 변조 스케임은 통신 시스템의 간소화, 최적의 검출 성능, 전력 요구 또는 대역폭 사용가능성에 대해서 선택된다. 디지털 통신 시스템에서 사용되는 전형적인 신호 배열은 16-QAM, 8-PSK, 4-PSK, 및 GMSK를 포함한다. 복조기(108)의 출력은 통신 채널(12)상에서 증폭되어 수신기(200)로 송신되는 송신 신호이다.
수신기(200)의 기본 기능은 송신기(100)로부터 송신된 정보 열을 수신된 신호에서 재구성하는 것으로서, 이는 통신 채널(12)에 의해서 손상될 수도 있다. 수신기(200)는 선단 회로(202), 복조기(204), 디-인터리버(206), 채널 디코더(208), 및 소스 디코더(210)를 포함한다.
선단 회로(202)는 수신 안테나에 결합된다. 선단 회로(202)는 수신된 신호를 기저대역 주파수로 변환하여 기저대역 신호를 발생하게 되는데, 이 신호는 이어서 샘플 및 계수화된다. 샘플 및 계수화된 기저대역 신호는 복조기(204)로 통과된다. 복조기(204)의 기능은 신호 배열내의 가능한 기호 중 어느 것이 송신기(100)에 의해서 송신되었는지를 판단하기 위해서 수신된 신호를 처리하는 것이다. 예를들어, 2진 변조가 사용될 때, 복조기(204)는 수신된 신호를 처리하고 송신된 기호가 "0" 인지 또는 "1"인지를 각각의 기호 간격에서 결정한다. 복조기(204)의 출력은 수신된 열로서 일컬어지며, 이는 반드시 송신 열의 추정치가 된다. 수신된 열은 보통은 일부 비트 에러를 포함하게 된다.
디-인터리버(206)는 수신된 열의 비트를 재배열하여 인터리버(106)의 효과를 되돌리며, 상기 비트는 이어서 채널 디코더(208)에 입력된다. 채널 디코더(208)는 송신중에 수신된 열 및 채널 코더(104)에 의해서 사용된 코드에 대한 사전 지식으로 부터 발생된 비트 에러를 검출하여 수정하고자 한다. 복조기(204) 및 채널 디코더(208)이 얼마나 양호하게 동작하는지에 대한 정도는 비트 에러가 디코드된 열에서 발생하는 빈도로 알 수 있다.
최종 단계로서, 소스 디코더(210)는 채널 디코더(208)로 부터 디코드된 출력을 수용하며, 소스 디코딩 방법에 대한 지식으로 부터 원래의 소스 데이터 스트림을 재구성하고자 한다. 재구성된 소스 데이터 스트림과 원래의 소스 데이터 스트림 사이의 차이는 디지털 통신 시스템(10)에 의해서 도입된 왜곡의 정도이다.
종래의 디지털 통신 시스템(10)에서, 코딩 및 변조는 송신기(100)에서 분리되어 수행된다. 그와같이, 복조 및 디코딩은 수신기(200)에서 분리된 동작으로 수행된다. 복조기(204)는 어떤 기호가 수신된 신호에 기초하여 송신되었는지를 결정한다. 복조기(204)에 의한 결정은 신뢰성 정보를 포함하는 어려운 결정이거나 또는 쉬운 결정이 될 수 있다. 이어서 채널 디코더(208)는, 송신중에 발생될 수도 있는 에러를 검출 및 수정하는데 사용될 때 비트 신뢰성 정보를 이용하여 복조기(204)에 의해서 상기 결정을 처리한다.
하나의 공통으로 사용되는 변조 스케임은 간섭성 위상 시프트 키잉(PSK)이다. 간섭성 8-PSK에서, 각각의 송신된 기호 Y(i)는 y1(i), y2(i) 및 y3(i)라고 하는, 세개의 비트를 포함한다. 각각의 송신 기호 Y(i)는 신호 배열상의 하나의 지점에 맵핑한다. 예를들어, 각각의 송신 기호 Y(i)는 그레이 코딩을 이용하여 신호 배열에 맵핑될 수 있으며, 이는 신호 배열상의 모든 인접한 지점이 단지 신호 비트 위치에서만 변동됨을 의미한다. 간섭성 8-PSK는 적당한 신호-잡음 비를 갖는 플랫 페이딩 채널에서 양호한 성능을 제공한다. 그러나, 수신기 성능은 낮은 신호-잡음비가 될 수 있다. 이러한 환경은, 신호의 위상이 도플러 효과 및 다중경로 전파와 같은 것에 의해서 손상되는 시변 채널에서 발생된다. 그러한 경우에, 차동 변조로 공지된 기술을 채용하는 것이 바람직할 수 있다.
차동 PSK(DPSK)는 수신기(200)에서 간섭성 기준 신호를 필요로 하지 않는 비-간섭성 형태의 위상 시프트 키잉이다. 비-간섭성 수신기는 구성이 비교적 용이하고 저렴하며, 무선 통신에서 광범위하게 사용된다. SPSK에서, 각각의 기호(비트의 그룹핑)은 차동 위상 ΔΦ로 맵핑된다. 차동 위상 ΔΦ은 이어서 관계식 Φi= Φi-1+ ΔΦi에 따라서 기호 간격 i로 송신된 신호의 위상을 결정하는데 사용된다. 따라서, DPSK에서, 각각의 송신된 기호 Y1(i)의 위상은 이미 송신된 기호 Y(i-1)의 위상 및 차동 위상 ΔΦ에 의해서 결정된다. 따라서, 수신된 신호는 단지 하나의 기호 주기로 격리되며, 충분히 짧은 시간 간격의 기호들을 비교함으로서 복조될 수 있으며 그로 인해서 채널 위상은 그러한 시간 주기상에서 얼마 변화되지 않는다. 유감스럽게도, 간섭성 변조로 부터 차동 변조로의 변화는 어떤 에러 이벤트의 수를 증가시키며 그 결과로서 3개의 비트 모두에 대해서 약 3dB의 손실을 야기한다.
수신기 성능을 개선하기 위한 한가지 방법은 채널 디코더로부터 복조기로의 피드백을 이용하여 복조 및 채널 디코딩을 결합하는 것이다. 이러한 기술은 멀티-패스 복조로서 일컬어진다. 멀티-패스 복조 수신기에서, 수신된 신호는 초기에는 종래의 방식으로 복조되어 디코드된다. 디코드된 비트는 이어서 재-인코드되어 재-인코드된 비트중 선택된 것들이 복조기로 피드백된다. 수신된 신호는 두번째로 복조된다. 두번째 복조기를 통과하는 동안에, 재-인코드된 비트는 복조기에 의해서 공지된 비트 또는 파이럿 비트로 처리된다. 이러한 처리로 인해서 점점 복잡하고, 여러번 반복될 수 있다.
도 2는 멀티-패스 복조 수신기(300)의 블록도이다. 멀티-패스 복조 수신기(300)는 복조기(302), 디-인터리버(304), 채널 디코더(306), 및 리-인코더(308)를 포함한다. 수신된 신호는 기저대역 주파수로 변환되어 복조기(203)로 입력된다. 복조기(302)를 통한 제 1 패스 동안에, 수신된 신호는 종래의 방식으로 복조된다. 복조기(302)로 부터 수신된 열은 디-인터리버(304)로 공급되는데, 이는 수신된 열의 비트를 재배열한다. 디-인터리버(304)로 부터의 출력은 채널 디코더(306)로 공급되는데, 이는 송신중에 발생되었을 수 있는 에러를 검출 및 수정한다. 채널 디코더(306)로 부터의 출력은 송신기(100)로 부터 송신된 원래의 정보 열의 추정치이다. 채널 디코더(306)로 부터의 출력은 이어서 리-인코더(308)에서 리-인코드되며 리-인코드된 비트중 선택된 것들은 복조기(302)에 피드백되어 제 2의 패스 복조에서 파일럿 비트로서 사용된다. 제 2 패스 복조 동안에, 채널 디코더(306)로 부터 피드백된 것으로서 리-인코드된 비트는 복조기(302)에 의해서 공지된 비트로서 처리된다. 따라서, 제 2 패스 복조 동안에, 복조기(302)는 공지된 비트 패턴을 만족시키는 출력 기호로 제한된다. 채널 디코더(306)에 의해서 출력된 리-인코드된 비트는 "하드 비트" 또는 "소프트 비트"가 될 수 있는데 이는 결정시에 확신의 정도를 반영한다. 어느 경우이든지, 복조기(302)에서 결정을 내리는데 잘 공지된 방법이 존재한다.
멀티-패스 복조는 송신된 기호의 비트가 부등(unequal) 에러 보호구조를 갖을 때 특히 유용할 수 있다. 가장 큰 에러 보호구조를 갖는 비트는 비교적 높은 레벨의 확실성을 갖는 복조기(302)를 통한 제 1 패스 후에 디코드된다. 강하게 코드된 비트는 복조기(302)를 통한 제 2 패스의 공지된 비트로서 처리되어 더 약하게 코드된 비트 또는 인코드되지 않은 비트의 복조를 보조할 수 있다. 멀티-패스 복조 수신기(300)에서의 복조는 복조기(302)를 통한 각각의 통과 후에 공지된 비트로서 처리된 더 많은 비트를 가지고 복조기(302)를 통한 두개 이상의 통과를 포함할 수 있다. 멀티-패스 수신기(300)의 일례는 여기서 참고자료로서 사용되는 것으로서, 덴트에게 허여된 미합중국 특허 제5,673,291호에 기재되어 있다.
본 발명은 수신기 성능을 향상시키기 위해서 더 높은 순서의 변조와 결합하여 차동 코딩으로 일컬어지는 기술을 채용한다. 또한 에러 코딩 및 인터리빙이 사용될 수 있다. 본 발명에 따라서, 차동 관계는 연속되는 송신 기호 사이에서 비트 레벨로 설정된다. 본 발명은 음성을 보호하는데 사용되는 부등 에러 보호구조 및 대각선 인터리빙을 갖는 통신 시스템(10)에 특히 적합하다. 본 발명은 전기통신 산업 연합회(TIA) 와 TIA/EIA-136으로 공지된 전자 산업 연합회(EIA)에서 발표한 표준 및, 블루투스 표준을 포함하여, 광 범위한 통신 프로토콜 및 기술에 적용된다. 차동 코딩 스케임의 여러 변형이 가능한데, 이들중 몇개는 차동 코딩에 의해서 제공되는 융통성을 예시하기 위해서 후술된다.
도 3은 차동 코딩을 채용하는 본 발명에 따른 송신기(400)의 기능 블록도이다. 송신기(400)는 종래의 송신기(100)와 유사하지만 시간상으로 간격을 갖는 송신기호를 간의 차동 관계를 설정하기 위한 차동 코더(408)를 포함한다. 본 발명의 송신기(400)는 소스 코더(402), 채널 코더(404), 인터리버(406), 차동 코더(408), 및 변조기(410)를 포함한다. 소스 코더(402), 채널 코더(404), 인터리버(406)는 종래의 송신기(100)에서 그 대응하는 것과 동일한 기능을 수행한다. 소스 코더(402), 채널 코더(404), 및 인터리버(406)는 본 발명의 수신기(400)의 필수 구성요소가 아니지만 보통은 이러한 구성요소중 하나 이상이 사용된다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 예시된 실시예에서, 차동 코더(408)는 인터리버(406)로 부터의 출력을 수신한다. 또한 차동 코더(408)는 채널 코더(404) 또는 소스 코더(402)로 부터 직접 출력을 수신할 수 있다. 어떤 경우에는, 차동 코더(408)는 여기서 입력 열로서 일컬어지는 그 입력에서 비트 열을 수신하는데, 이러한 비트 열은 여기서 입력 기호로 일컬어지는 연속되는 기호로 분할된다. 차동 코더(408)의 기능은 입력 열의 선택된 비트를 차동으로 코딩함으로서 입력 열에 기초한 다수의 송신 기호를 포함하는 송신 열을 생성하는 것이다. 차동 코딩은 예를들면, 하나 이상의 이전 입력 기호로 부터 하나 이상의 비트에 대한 각각의 입력 기호중 선택된 비트를 코딩함으로서 수행될 수 있다. 이 예에서, 송신 열은 차동으로 코드된 일부 비트와 차동으로 코드되지 않은 다른 비트를 포함한다. 모든 송신 기호가 차동으로 코드된 비트를 포함할 필요는 없다. 일부 송신 기호는 차동으로 코드된 비트를 전체적으로 포함할 수 있는 한편, 다른 송신 기호는 차동으로 인코드된 비트를 포함하지 않는다. 더욱이, 일부 송신 기호는 차동으로 코드된 비트 및 차동으로 코드되지 않은 비트의 혼합을 포함할 수 있다.
변조기(410)는 차동 코더(408)로 부터 송신 열을 수신하여 송신 열을 반송파로 변조한다. 변조기(410)는 예를들면, 간섭성 8-PSK 변조기 또는 간섭성 16-QAM 변조기를 포함할 수 있다. 그러나, 본 기술 분야의 당업자라면 차동 코딩 스케임이 더 높은 다른 배열 변조 스케임으로 사용될 수 있음을 알 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 수신기(500)가 도시된다. 수신기(500)는 이퀄라이저(502), 디-인터리버(504), 채널 디코더(506), 소스 디코더(508), 및 리-인코더(510)를 포함한다. 디코더(5040, 채널 디코더(506), 및 소스 디코더(508)는 수신기(200, 300)내의 대응하는 것과 동일한 기능을 수행한다. 이러한 구성요소는 본 발명의 수신기(500)의 필수 부품이 아니다. 그러나, 보통은 이러한 구성요소중 하나 이상이 존재한다. 유사하게, 리-인코더(510)는 수신기(300)내의 대응하는 것과 동일한 기능을 수행한다. 리-인코더(510)는 멀티-패스 복조기가 사용될 때 유리하게 사용되지만, 그것은 본 발명의 필수 구성요소는 아니다.
이퀄라이저(502)의 기능은 수신된 신호를 복조하고 차동으로 디코드하는 것이다. 예시된 실시예에서, 복조 및 차동 디코딩은 이퀄라이저(502)에 의해서 결합되어 수행된다. 그러나, 본 기술 분야에 숙련된 당업자라면 복조 및 디코딩이 분리되어 수행될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 이퀄라이저(502)는 별도의 복조기 및 차동 디코더에 의해서 교체될 수 있다. 그 경우에, 복조기는 다수의 수신된 기호를 포함하는 수신된 열을 출력할 수 있으며 이어서 상기 기호는 차동 디코더에 공급될 수 있다. 수신된 열은, 본질적으로, 송신기(400)에서 변조기(410)로 입력된 송신 열의 추정치이다. 그 경우에, 차동 디코더는 수신될 열을 차동으로 디코드하며 출력 열을 발생하는데, 이는 본질적으로 송신기(400)에서 차동 코더(408)에 대한 원래의 입력 열의 추정치이다. 그러나, 이퀄라이저(502)는 양쪽 동작을 수행할 수 있는데, 이는 수신된 열을 생성하는 중간 단계가 없이도, 출력 열을 생성하기 위해서 수신된 신호를 처리한다. 대신에, 수신된 열의 차동 디코딩은 복조와 결합되어 이퀄라이저(502)에 의해서 수행된다.
본 발명의 차동 디코딩 방법의 여러 예가 후술된다. 이러한 예는 동일 코딩 스케임이 각각의 입력 기호에 적용되어 송신 열내의 각 송신 기호가 적어도 하나의 차동으로 코딩된 비트를 포함한다고 가정한다.
후술되는 예에서, 채용된 복조 스케임은 간섭성 8-PSK 이다. 일반적으로 Y(i)라고 하는, 송신 기호는 8-PSK 신호 배열에서 한 지점에 직접적으로 맵핑된다. 송신 기호 Y(i)는 세개의 비트 y1(i), y2(i) 및 y3(i)를 포함한다. 송신 기호 Y(i)는 입력 기호로 부터 도출되며, 일반적으로 X(i)라 명명된다. 후술되드시, 송신 기호 Y(i)의 비트는 차동으로 인코드된다.
예 1
제 1 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)로 부터 도출된다; 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i) + y3(i-1)
y3(i) = x3(i)식 1
식 1에 표시된 바와같이, 송신 기호 Y(i)의 비트 y1및 y3는 입력 기호 X(i)의 비트 x1및 x3와 각각 동일하며, 비트 y2는 차동으로 코드된 비트이다. 즉, 송신 기호 Y(i)의 비트 y2는 이전에 송신된 기호로 부터 비트 y3에 대해서 차동으로 코드되는데, y3(i-1)로 명명된다. 송신 기호의 비트 x2(i)는 보호되는 비트가 될 수 있거나, 또는 보호되지 않는 비트가 될 수 있다. 유사하게, 차동 관계로 사용되는, 이전의 입력 기호 X(i-1)의 비트 x3는 보호되는 비트가 되거나 또는 보호되지 않는 비트가 될 수 있다.
본 발명의 발명자에 의해서 수행된 컴퓨터 모의에서, 본 발명의 차동 코딩 및 변조는 종래의 간섭성 8-PSK 변조에 비교되었다. 특히, 모의는 발명의 수신기(500)의 비트 에러 율(BER) 대 C/N 성능을 간섭성 8-PSK 변조를 채용하는 종래의 수신기(200)와 비교하였다. 입력 기호 X(i)의 비트 x2에 대한 비트 에러 율은 간섭성 8-PSK내의 대응하는 것의 두배 이상이다. 이처럼 증가된 비트 에러 율은 이전의 송신 기호 Y(i-1)의 비트 y3에 대해서 송신 기호 Y(i)의 비트 y2의 차동 관계로 인한 것이다.
멀티-패스 복조는 수신기가 약간 더 복잡한데 따른 비트 에러 성능을 개선하는데 사용될 수 있다. 비트 x1및 x2가 코드된 비트이며, 비트 x3가 코드되지 않은 비트라고 가정한다. 또한 비트 x1및 x2가 x3에 대해서 새로운 추정치를 생성하는 복조기로 피드백된다고 가정한다. x2에 대한 지식으로 인해서 x3에 대한 비트 에러 율을 개선할 수 있다. 모의에서, 복조기를 통한 제 2 패스 후의 x3의 비트 에러 율은 간섭성 8-PSK 변조와 비교하여 비트 에러 성능에서 2 dB을 개선시킨다는 것을 알게 되었다.
예 2
이 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)에 관련되어 있다; 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i) + y1(i-1)
y3(i) = x3(i)식 2
식 2에서 볼 수 있드시, 송신 기호 Y(i)의 y1및 y3는 입력 기호 X(i)의 x1및 x3와 각각 동일하다. 그러나, 송신 기호 Y(i)의 비트 y2는 이전의 송신 기호 Y(i-1)의 비트 y1(i-1)에 대해서 차동으로 코드된다. 일반적으로, 8-PSK 변조에서 비트 y1에 대한 비트 에러 율은 비트 y3에 대한 비트 에러 율 보다 작다. 결국, 입력 비트 x2에 대한 비트 에러 율은 이전의 예와 비교할 때 약간 개선되지만, 종래의 간섭성 8-PSK 변조보다는 훨씬 작다. 이처럼 성능의 감소는 차동 관계에 기인한다. 다시, 멀티-패스 복조는 성능을 더 개선하는데 사용될 수 있다. 제 2 패스 복조에서, 입력 비트 x2및 x3가 피드백되어 제 2 패스 복조 동안에 입력 비트 x1의 비트 에러 율을 개선하기 위해서 파일럿 비트로서 사용된다. 그 결과 입력 비트 x1에 대한 비트 에러 율을 개선시킨다. 종래의 간섭성 8-PSK와 비교할 때 입력 비트 x1에 대한 이득은 약 4 dB 이다. 부가적으로, 입력 비트 x2및 x3에 대한 비트 에러 성능은 동일하다는 것을 알 수 있다. 이것은 이러한 양 비트가 디코더(506)에 피드백되며 표준 디코더가 동일한 신뢰성의 비트를 예상하므로 유리하다.
예 3
이 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)에 관련된다. 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i)
y3(i) = x3(i) + y2(i-1) + y1(i-1)식 3
송신 기호 Y(i)의 비트 y1및 y2는 입력 기호 X(i)의 비트 x1및 x2와 같다. 송신 기호의 비트 y3는 비트 y2및 y1에 대해서 이전의 송신 기호 Y(i-1)과 차이가 난다. 멀티-패스 복조가 없을 때, 복조에 이어서 비트 x1및 x2에 대한 비트 에러 성능은 간섭성 8-PSK와 동일하며, 비트 x3에 대한 비트 에러 성능은 더 열악하다. 멀티-패스 복조를 이용하여 성능이 개선될 수 있다. 특히, 비트 x3는 제 2 패스 복조 동안에 비트 x1및 x2의 복조를 보조하기 위해서 디코더(506)로 부터 피드백될 수 있다. 본 발명의 발명자에 의해서 수행된 모의에서, 제 2 패스 복조에 이은 양 비트 x1및 x2에서 약 2dB이 개선된다. 이 예에서 예시된 차동 코딩 및 복조 스케임은 입력 기호 X(i)의 비트 x3가 보호되는 비트인 상황에서 유용하게 될 수 있으며, 비트 x1및 x2는 코드되지 않거나 또는 비트 x3보다 더 작게 에러가 보호된다.
예 4
이 예에서, 송신된 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)에 관련된다. 즉,
y1(i) = x1(i) + y2(i-1)
y2(i) = x2(i) + y3(i-1)
y3(i) = x3(i)식 4
송신 기호 Y(i)의 비트 y3는 입력 기호 X(i)의 비트 x3와 같다. 송신 기호 Y(i)의 비트 y1은 비트 y2에 대해서 이전의 송신 기호 Y(i-1)와 차이가 나며 비트 y2는 비트 y3에 대해서 이전의 송신 기호 Y(i-1)와 다르다. 단일 통과 복조 후에, 비트 x3에 대한 비트 에러 성능은 간섭성 8-PSK 보다 작으며 예 2에서 비트 x2의 비트 에러 성능과 같다. 비트 x2에 대한 비트 에러 성능은 차동 코딩이 없는 간섭성8-PSK를 이용하는 동일 비트의 비트 에러 성능보다 대체로 낮다. 기선된 비트 에러 성능은 멀티-패스 복조를 이용하여 얻어질 수 있다. 특히, 송신 기호 X(i)의 비트 x1은 디코더(506)로 부터 피드백되어 제 2 패스 복조 동안에 비트 x2의 복조를 개선한다. 그 대신에, 송신 기호 X(i)의 비트 x1및 x2는 모두 피드백되어 제 2 패스 복조 동안에 비트 x2의 비트 에러 성능을 개선한다. 첫번째 경우에, 개선점은 작은데 이유는 도 4에 도시된 바와같이 비트 x1이 차동 관계의 "간섭성" 부분이기 때문이다. 두번째 경우에, 비트 x2에 대해서 비트 에러 성능의 중요한 개선점이 실현될 수 있다. 간섭성 8-PSK와 비교할 때 이득은 약 4.5dB이다. 두번째 예에서와 같이, 비트 x1및 x3는 디코딩에 유리한 동일 신뢰성(즉, 비트 에러 성능)을 갖는다.
예 5
이 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)에 관련된다. 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i) + y1(i-1)
y3(i) = x3(i) + y1(i-1)식 5
송신 기호의 비트 y1은 입력 기호의 비트 x1과 동일하다. 송신 기호의 비트 y2및 y3는 비트 y1에 대해서 이전의 송신 기호 Y(i-1)와 모두 다르다. 단일 경로 복조에 이어서, 비트 x1에 대한 비트 에러 성능은 간섭성 8-PSK에서와 동일하며, 비트 x2및 x3에 대한 비트 에러 성능은 차동 관계로 인해서 더 낮다. 비트 x2에 대한 비트 에러 성능은 예 2의 비트 x2에 대해서와 동일하다. 비트 x3에 대한 비트 에러 성능은 예 3의 비트 x3보다 약간 양호하며, 이는 본 예의 것 대신에 두개의 비트에 대해서 차이가 난다. 또 다시, 비트 에러 성능의 개선점은 멀티-패스 복조에 의해서 얻어질 수 있다. 멀티-패스 복조를 이용하여, 비트 x2는 비트 x1및 x3의 비트 에러 성능을 개선시키기 위해서 피드백될 수 있다. 그 대신에, 비트 x2및 x3는 비트 x1의 비트 에러 성능을 개선시키기 위해서 피드백될 수 있다. 이 첫번째 경우에, 비트 x3의 비트 에러 성능의 개선점은 작은데 그 이유는 비트 x3가 비트 x2에 간접적으로만 관련되기 때문이다. 두번째 경우에, 비트 x1의 비트 에러 성능이 개선된다. 간섭성 8-PSK 상에서 이득은 약 5dB이다.
전술된 모든 예에서, 이퀄라이저(502)는 8개의 상태 이퀄라이저로서 수행될 수 있다. 간섭성 복조가 사용되며, 여기서 채널이 복조 과정에서 추정 및 사용된다고 가정한다. 채널 추정은 종래 기술에 숙련된 사람에게는 공지된 것으로서 본 출원에서는 더 이상 설명되지 않는다.
도 5는 이퀄라이저(502)에 의해서 사용될 수 있는 8-상태 이퀄라이저 트렐리스의 도면이다. 상태들은 송신 기호 Y(n)에 대한 가능한 값을 표시한다. 하나의 상태로 부터 다음 상태로 전이를 야기시키는 입력 기호 X(n)와 전이가 연관되어 있다. 전이를 야기시키는 입력 기호 X(n)의 값은 차동 관계에 의해서 결정된다. 예를들어, 예 1을 수행하는 이퀄라이저(502)에서, 전이 값은 식 1에서 도출되는 다음 관계에 의해서 결정된다. 즉,
x1(i) = y1(i)
x2(i) = y2(i) + y3(i-1)
x3(i) = y3(i)식 6
예 1-6은 예 2-5에 대한 적당한 관계에 의해서 상기 교체된 식 6으로 동일한 8-상태 이퀄라이저(502)에 의해서 모두 처리될 수 있다. 모든 경우에, 8개의 가능한 시작 상태 Y1(i-1) 각각으로 부터 8개의 가능한 인코딩 상태 Y1(i) 각각으로 전이가 일어난다. 이러한 트렐리스가 주어지면, 모두 종래 기술에서 공지된 것으로서, 비터비 알고리즘 또는 MAP 알고리즘을 이용하여, 복조 및 디코딩이 수행될 수 있다.
간섭성 8-PSK의 경우에, 복조기는 송신 기호 X(i)의 각각의 가능한 값에 대한 상태를 필요로하지 않는데 그 이유는 변조가 분산이 없을 때 메모리되지 않기 때문이다. 따라서, 8 상태는 단일 상태로 붕괘될 수 있다. 동일 방법이 본 발명의 차동 코딩 및 변조 스케임에 채택될 수 있다. 모두 8개의 상태에 지식이 필요치 않은 비-분산 채널에 대해서, 차동 관계가 설명되면 상태의 수를 줄이는 것이 가능하다. 첫번째 예에서, 식 1로 부터 이퀄라이저(502)가 비트 y3에 대한 상태를 갖는 것이 필요하며, 따라서 8개의 상태가 y3의 가능한 값을 표시하는 두개의 상태로 붕괘될 수 있다. 두번째 예에서, 식 2는 8개의 상태가 y3를 표시하는 두개의 상태로 분할될 수 있음을 표시한다. 세번째 예에서, 식 3은 8개의 상태가 y3의 모든 가능한 조합을 표시하는 네개의 상태로 붕괘될 수 있음을 표시한다. 예 4에서, 식 4는 y2및 y3의 가능한 조합을 표시하는 네개의 상태로 붕괘될 수 있음을 표시한다. 마지막으로, 마지막 예에서, 식 5는 8개의 상태가 y1을 표시하는 두개의 상태로 붕괘될 수 있음을 표시한다.
도 6은 예 1에 대응하는 2- 상태 트렐리스를 예시하는 도면이다. 시작 상태 y3(i-1)에 대해서 두개의 가능한 값이 있으며 마지막 상태 y3(i)에 대해서 두개의 가능한 값이 있다. 두개의 시작하는 상태 y3(i-1)의 각각으로 부터 두개의 마지막 상태 y3(i)의 각각까지 네개의 전이가 있다. 네개의 전이는 y1(i) 및 y2(i)의 네개의 가능한 조합에 대해서 설명한다. 예 2-5에 대응하는 감소된 크기의 트렐리스는 유사한 방식으로 고안될 수 있다.
더 적은 수의 상태가 충분할지라도, 복조 및 디코딩에 대한 8-상태 이퀄라이저를 사용하는 것이 항상 가능하다. 여분의 상태는 비트 에러 성능을 손상시키는 것이 아니고 어떤 장점을 제공하지 않으면서 부가적인 계산 및 메모리를 요구한다.그러나, 수신기(500)가 다수의 다양한 차동 코딩 스케임을 처리하도록 설계되면, 예를들어, 효율적인 하드웨어 회로로서 구성될 수 있는 동일한 8개의 상태 이퀄라이저(502)를 항상 이용하는 것이 유리하다는 것을 알 수 있다. 더 일반적으로, 이퀄라이저 트렐리스는 차동 코딩에 의해서 정의되는 관계를 완전히 표시하는데 요구되는 상태의 수를 갖는 것이 필요하다. 따라서, 이전의 송신 기호 Y(i-1)로 부터 모두 세개의 비트가 현재의 송신 기호 Y(i)에 대해서 차동 관계로 사용되면, 이퀄라이저(502)는 8개의 상태를 갖는 것이 필요하다. 유사하게, 차동 관계가 현재의 기호보다 두개의 주기가 앞서는 송신 기호로 부터 세개의 비트는 물론이고, 이전의 송신 기호의 모두 세개의 비트를 포함하면, 이퀄라이저(502)는 육십 사개의 상태를 갖는 것이 필요하다.
더욱이, 통신 채널이 이퀄라이저(502)에서 단일의 채널 탭에 의해서 표시될 수 있는, 플랫한 페이딩 채널이라고 가정되었다. 분산 채널의 경우에, 이퀄라이저(502)는 분산을 고려할 것이 요구된다. 다행히도, 차동 디코딩을 처리하는 동일 이퀄라이저(502)는 채널 분산도 처리하는 것이 가능하다. 전술된 8-상태 이퀄라이저(502)는 2-탭 기호로 간격진 분산 채널을 처리할 수 있다. 64-상태 이퀄라이저(502)는 3-탭 채널을 처리할 수 있는 등등의 방식이다. 차동 코딩 및 채널 분산은 상태를 공유할 수 있다는 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 그것들이 도입하는 메모리는 반드시 부가되는 것은 아니다. 대조적으로, 부분 응답 변조 스케임 및 분산 채널로 인한 메모리가 부가되어, 이퀄라이저 상태 공간은 이들 둘을 처리하기 위해서 성장할 필요가 있다.
차동 코딩 방법은 다른 더 높은 배열의 변조 스케임으로 사용될 수도 있다. 다음 예는 본 발명의 차동 코딩 스케임을 16-쿼드로쳐 진폭 변조(QAM)와 결합하여 사용하는 것을 예시한다. 표준 간섭성 16-QAM에서, 송신 기호 Y(i)는 신호 배열상에서 한 지점을 직접 맵핑하는 네개의 비트 y1(i), y2(i), y3(i), y4(i)를 포함한다.다음 설명에서는, 그레이 코드 맵핑이 사용된다고 가정한다. 그레이 코드 맵핑이 사용되면, 비트 x1(i) 및 x3(i)가 동일 성능을 갖는다. 비트 x2(i) 및 x4(i)는 2보다 약간 작은 인수일 때 최악의 성능을 보인다. 비트 x1 및 x3는 "양호한" 비트로 일컬어지고 비트 x2및 x4는 "불량한" 비트로 일컬어진다. 후술되는 각각의 예에서, 플랫 레일리-적합 채널의 BER 대 C/N 성능이 모의되었다.
예 6
이 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)에서 도출된다. 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i) + y1(i-1)
y3(i) = x3(i)
y4(i) = x4(i) + y3(i-1)식 7
이 예에서, 송신 기호 Y(i)의 비트 y1및 y3는 간섭성 16-QAM에서와 같다. 송신 기호 Y(i)의 비트 y2및 y4는 y1(i-1)로 명명된 이전의 송신 기호의 제 1 및 제 3 비트에 대해서 차이가 난다. 입력 기호 X(i)의 비트 x1및 x3에 대한 비트 에러 성능은 16-QAM에서와 동일하다. 제 2 패스 복조에서, 입력 기호 X(i)의 비트 x2및 x4는 이퀄라이저(502)에 피드백되어 비트 x1및 x3의 복조를 보조하는데 파일럿으로서 사용된다. 16-QAM에 대한 동일 비트와 비교할 때 비트 x1및 x3에 대한 이득은 약 2dB이다. 피드백되어 파이럿 비트로서 사용되는 비트 x2및 x4는 동일한 비트 에러 성능을 갖음을 알 수 있다. 전술된 바와같이, 이것은 디코딩에 유리한데 그 이유는 표준 디코더가 비트의 신뢰성이 동일하다고 예상하기 때문이다.
예 7
이 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 기호 X(i)로 부터 도출된다. 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i)
y3(i) = x3(i) + y1(i-1)
y4(i) = x4(i)식 8
이 예에서, 송신 기호 Y(i)의 비트 y1및 y3는 간섭성 16-QAM에서와 같다. 송신 기호 Y(i)의 비트 y2및 y4는 y1(i-1)로 명명된, 이전의 송신 기호의 제 1 및 제 3 비트에 대해서 차이가 난다. 비트 x1, x2및 x4에 대한 비트 에러 성능은 제 1 패스 복조 후에 간섭성 16-QAM과 같다. 일부 개선점은 멀티-패스 복조에 이해서 얻어질 수 있다. 특히, 비트 x3는 이퀄라이저(502)에 피드백되어 비트 x1의 복조를 보조하기 위해서 파일럿 비트로서 사용된다. 이 경우에, 비트 x1에 대한 비트 에러 성능은 간섭성 16-QAM상에서 약 4dB 정도가 개선된다. 비트 x2및 x4의 비트 에러 성능에서는 개선점이 없다.
예 8
이 예에서, 송신 기호 Y(i)는 다음과 같이 입력 X(i)로 부터 도출된다. 즉,
y1(i) = x1(i)
y2(i) = x2(i) + y1(i-1)
y3(i) = x3(i) + y1(i-1)
y4(i) = x4(i) + y1(i-1)식 9
송신 기호 Y(i)의 비트 y1(i)는 입력 기호 X(i)의 비트 x1(i)와 동일하다. 송신 기호 Y(i)의 비트 y2, y3및 y4는 이전의 송신 기호의 비트 y1에 대해서 차이가 난다. 제 1 패스 복조에 이어서, 비트 x1의 비트 에러 성능은 간섭성 16-QAM에서와동일하다. 비트 x2, x3및 x4의 성능은 간섭성 16-QAM 보다 덜 바람직하다. 제 2 패스 복조에서, 비트 x2, x3및 x4는 피드백되어 비트 x1의 복조를 보조하기 위해서 파일럿 비트로서 사용된다. 이 경우에, 비트 x1의 에러 성능의 개선은 간섭성 16-QAM에 비해서 약 5dB 이다.
본 발명에서 사용된 차동 코딩의 다수의 예들이 주어져있는데 이들은 8-PSK 및 16-QAM 변조와 관련되어 사용된 차동 코딩 방법을 보여준다. 본 기술 분야에 숙련된 당업자라면 본 발명의 차동 코딩 방법이 더 높은 순서의 변조 기술에 사용될 수 있음을 알 수 있다.
여기서 제시된 차동 코딩 및 변조 스케임은 특히 부등으로 에러가 보호되는 통신 시스템(10)에 대해서 적합하다. 예를들어, 강하게 코딩된 일련의 비트, 약하게 코딩된 일련의 비트, 및 인코드되지 않은 일련의 비트를 갖는 시스템을 고려해 볼 수 있다. 또한, 멀티-패스 복조가 사용된다고 가정해 볼 수 있다. 제 1 패스 복조에 이어서, 강하게 코드된 비트는 제 2 패스 변조에서 약하게 코드된 비트가 복조되도록 디코더(506)로 부터 피드백된다. 제 2 패스 복조에 이어서, 약하게 코드된 비트는 인코드되지 않은 비트의 복조를 보조하기 위해서, 강하게 코드된 비트와 함께, 디코드되어 피드백된다. 각각의 통과에서, 차동 코딩은 다른 비트에 코딩하는 효과를 분산시켜서, 비트 에러 성능을 개선한다.
차동 코딩 및 멀티-패스 복조가 이용가능한 또 다른 상황은 대각선 인터리빙을 채용하는 통신 시스템(10)에 있다. 대각선 인터리빙의 가장 간단한 경우에, 인코더의 출력에서 데이터 프레임은 하나의 채널상에서 송신된 두개의 버스트 중에서 동일하게 분할된다. 각각의 버스트는 두개의 연속되는 프레임으로 부터 동일한 량의 데이터를 포함한다. 수신기(500)에서, 하나의 버스트가 복조될 때, 복조된 출력의 반은 하나의 프레임을 디코드하는데 요구되는 일련의 데이터를 완성하는데 사용되며 다른 반은 저장되어, 다음 버스트를 대기한다. 하나의 프레임이 디코드되어 제 2 패스 복조를 위해서 이퀄라이저(502)에 피드백될 때, 저장된 반 프레임이 개선된다. 따라서, 차동 코딩 및 멀티-패스 복조는, 부등 에러 보호구조가 없을 때에도, 대각선 인터리빙으로 통신 시스템(10)을 향상시킨다. 더 일반적인 형태의 대각선 인터리빙이 존재하는데, 다수의 프레임 및 다수의 버스트를 포함하지만, 동일 원리가 이들에게도 잘 적용된다.
차동 코딩 및 멀티-패스 복조를 이용하여 시스템을 설계할 때, 하나의 시스템내의 파일럿 및 비-파일럿 비트의 배치가 고려되어야 한다. 전술된 예에서, 각각의 기호내의 동일 비트 또는 비트들이 파일럿으로 사용되며, 이들은 제 2 패스 복조에서 보조하기 위해서 피드백된다. 하나의 간단한 예는 동일 기호가 파일럿으로만 구성되며, 다른 기호는 파일럿 및 비-파일럿 비트가 혼합된 것을 포함하는 경우이다. 이러한 비대칭적인 방법은 예를들면, 그 번호가 일관된 할당 스케임에 쉽게 맞지 않을 때 인코드된 비트와 인코드되지 않은 비트를 하나의 버스트에 수용하는데, 유용하게 사용될 수 있다. 또 다른 간단한 경우는 파일럿 비트가 모두 사용되었기 때문에 비-파일럿으로만 이루어지는 경우이다. 일반적으로, 가변 차동 코딩 관계는 물론이고, 매 기호 당 가변 수의 파일럿 비트를 사용하는 것이 가능하다.
물론, 본 발명은 본 발명의 범위 및 필수적인 특징으로 부터 벗어나지 않는 한 여개서 설명된 것 이외의 다른 특정 방식으로 수행될 수도 있다. 그러므로, 본 실시예는 모든 부면에서 예시를 위한 것이며 따라서 이것에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위의 사상 및 균등한 범주내에서 이루어지는 모든 변경은 청구범위에 속하는 것으로 본다.

Claims (43)

  1. 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    하나의 송신 열을 생성하는 단계로서, 상기 송신 열에서 하나 이상의 차동으로 코드된 비트를 발생하기 위해서 상기 입력 열의 선택된 비트를 차동으로 코딩함으로서 다수의 입력 기호를 포함하는 입력 열에 기초하여 다수의 송신 기호를 포함하는 송신 열을 생성하는 단계를 포함하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 열내의 하나 이상의 차동으로 코드된 비트를 생성하기 위해서 상기 입력 열의 선택된 비트를 차동으로 코딩하는 것은, 하나 이상의 이전의 입력 기호에 대해서 제 1 입력 기호를 차동으로 코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 이전 입력 기호로 부터의 하나 이상의 비트에 한 상기 제 1 입력 기호의 하나 이상의 비트를 차동으로 코딩하는 것은, 상기 제 1 입력 기호중 적어도 하나의 보호되는 비트를 차동으로 코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 기호중 상기 적어도 하나의 보호되는 비트를 차동으로 코딩하는 것은, 이전의 송신 기호중 덜 보호되는 비트에 대해서 상기 제 1 입력 기호중 적어도 하나의 보호되는 비트를 차동으로 코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 이전의 송신 기호로 부터 하나 이상의 비트에 대해서 제 1 입력 기호중 하나 이상의 비트를 차동으로 코딩하는 것은, 상기 제 1 입력 기호중 적어도 하나의 보호되지 않은 비트를 차동으로 코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 기호중 적어도 하나의 보호되지 않은 비트를 차동으로 코딩하는 것은, 이전의 송신 기호중 보호되는 비트에 대해서 상기 제 1 입력 기호중 상기 보호되지 않은 비트를 차동으로 코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    정보 열에 기초한 상기 입력 열을 생성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  8. 제 8 항에 있어서,
    상기 정보 열에 기초한 상기 입력 열을 생성하는 것은, 코드된 열을 생성하기 위해서 상기 정보 열의 채널 코딩 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코드된 열을 생성하기 위해서 상기 정보 열의 채널 코딩 비트는, 부등 에러 보호구조 스케임을 이용하여 상기 정보 열을 에러 코딩하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 정보 열에 기초한 상기 입력 열을 생성하는 것은, 상기 입력 열을 생성하기 위해서 상기 코드된 열의 비트를 인터리빙하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 입력 열을 생성하기 위해서 상기 코드된 열의 비트를 인터리빙하는 것은, 상기 입력 열을 생성하기 위해서 상기 코드된 열의 비트를 대각선으로 인터리빙하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    송신 신호를 생성하기 위해서 상기 송신 열로 반송파를 변조하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하나의 통신 채널상에서 송신 정보를 코딩하는 방법.
  13. 수신된 열을 디코딩하는 방법에 있어서,
    다수의 출력 기호를 포함하는 출력 열을 생성하기 위해서 다수의 수신된 기호를 포함하는 수신된 열을 차동으로 디코딩하는 단계를 포함하며, 상기 수신된 열은 하나 이상의 차동으로 코드된 비트를 갖는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수신된 열을 생성하기 위해서 수신된 신호를 복조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 수신된 열을 생성하기 위해서 상기 수신된 신호를 복조하며 상기 출력열을 생성하기 위해서 상기 수신된 열을 차동으로 디코딩하는 것은 하나의 이퀄라이저에서 공동으로 수행되는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    디코드된 열을 생성하기 위해서 상기 출력 열을 채널 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신된 열을 생성하기 위해서 수신된 신호를 복조하는 단계는, 파일럿 비트로서 채널 디코더로부터 피드백된 리-인코드된 비트를 이용하여 상기 수신된 신호를 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 채널 디코더로 부터 상기 리-인코드된 비트를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 리-인코드된 비트를 생성하기 위해서 상기 디코드된 열을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 출력 기호를 포함하는 상기 출력 열을 발생하기 위해서 상기 다수의 수신된 기호를 포함하는 상기 수신된 열을 차동으로 디코딩하는 단계는, 하나 이상의 이전에 수신된 기호로 부터 하나 이상의 비트에 대해서 제 1의 수신된 기호중 하나 이상의 비트를 차동으로 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    하나 이상의 이전에 수신된 기호로부터 하나 이상의 비트에 대해서 제 1의 수신된 기호중 하나 이상의 비트를 차동으로 디코딩하는 단계는, 상기 제 1의 수신된 기호중 적어도 하나의 보호되는 비트를 차동으로 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 수신된 기호중 상기 적어도 하나의 보호되는 비트를 차동으로 디코딩하는 것은 이전에 수신된 기호중 더 적게 보호되는 비트에 대해서 상기 제 1 수신된 기호중 상기 적어도 하나의 보호되는 비트를 차동으로 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이전에 수신된 기호로 부터의 하나 이상의 비트에 대해서 상기 제 1의 수신된 기호중 하나 이상의 비트를 차동으로 디코딩하는 단계는, 상기 제 1의 수신된 기호중 적어도 하나의 보호되지 않은 비트를 차동으로 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1의 수신된 기호중 상기 적어도 하나의 보호되지 않은 비트를 차동으로 디코딩하는 단계는, 이전에 수신된 기호중 보호되는 비트에 대해서 상기 제 1의 수신된 기호중 상기 보호되지 않은 비트를 차동으로 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하는 방법.
  25. 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치에 있어서,
    상기 송신 열에서 하나 이상의 차동으로 코딩된 비트를 생성하기 위해서 상기 입력 열의 선택된 비트를 차동으로 코딩함으로서 다수의 입력 기호를 포함하는 입력 열에 기초한 다수의 송신 기호를 포함하는 송신 열을 생성하기 위한 차동 코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 차동 코더는 하나 이상의 이전의 송신 기호중 하아 이상의 비트에 대해서 제 1의 입력 기호중 하나 이상의 비트를 차동으로 코딩하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  27. 제 26 에 있어서,
    상기 차동으로 코딩된 비트는 적어도 하나의 보호되는 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보호되는 비트는 이전의 송신 비트중 더 적은 보호되는 비트에 대해서 차동으로 코딩되는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 차동으로 코딩되는 비트는 적어도 하나의 보호되지 않은 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보호되지 않은 비트는 이전의 송신 기호중 보호되는 비트에 대해서 차동으로 코딩되는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 입력 열을 생성하기 위해서 하나의 정보 열을 채널 코딩하기 위한 채널 코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 채널 코더는 부등 에러 보호구조 스케임을 이용하여 상기 정보 열을 코딩하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 입력 열을 생성하기 위해서 상기 채널 코더에 의해서 출력된 코딩된 비트를 인터리브하도록 인터리버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 인터리버는 대각선 인터리버인 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  35. 제 25 항에 있어서,
    상기 송신 열을 하나의 반송파로 변조하기 위해서 상기 차동 코더에 이어서 하나의 변조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 열을 생성하기 위해 하나의 입력 열을 코딩하기 위한 장치.
  36. 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치에 있어서,
    다수의 출력 기호를 포함하는 출력 열을 생성하기 위해서 다수의 수신된 기호를 포함하는 하나의 수신된 열을 차동으로 디코드하기 위한 이퀄라이저를 포함하며, 상기 수신된 열은 하나 이상의 차동으로 코드된 비트를 갖는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 수신된 열을 생성하기 위해서 하나의 수신된 신호를 복조하기 위한 복조기를 더 포함하는 것을 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 복조기 및 상기 차동 디코더는 복조 및 차동 디코딩을 공동으로 수행하는 이퀄라이저로서 수행되는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    디코드된 열을 생성하기 위해서 상기 차동 디코더로 부터 출력된 상기 출력 열을 디코드하기 위한 채널 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 복조기는 상기 채널 디코더로부터 피드백된 리-인코드된 비트를 수신하는 멀티-패스 복조기를 포함하며, 상기 리-인코드된 비트는 상기 수신된 신호를 복조하기 위해서 상기 복조기에 의해서 파일럿 비트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  41. 제 36 항에 있어서,
    상기 차동 디코더는 이전에 수신된 기호로부터의 하나 이상의 비트에 대해서 제 1의 수신된 기호중 하나 이상의 비트를 차동으로 디코드하는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    적어도 하나의 차동으로 코드된 비트는 하나의 보호되는 비트를 포함하며,상기 보호되는 비트는 이전에 수신된 기호중 더 적게 보호되는 비트에 대해서 차동으로 디코드되는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
  43. 제 41 항에 있어서,
    적어도 하나의 차동으로 코드된 비트는 보호되지 않은 비트를 포함하며, 상기 보호되지 않은 비트는 보호되는 비트에 대해서 차동으로 디코드되는 것을 특징으로 하는 수신된 열을 디코딩하기 위한 장치.
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