KR20030041196A

KR20030041196A - 이동통신시스템에서 연성 심볼 결합 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030041196A
Application number: KR1020010071832A
Authority: KR
Inventors: 김민구; 하상혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-27
Also published as: CN100499447C; JP2005510177A; AU2002353620A1; CA2434806A1; CN1493129A; EP1313249A3; JP4046692B2; US20030103585A1; WO2003045002A1; KR100566241B1; US7302012B2; EP1313249A2; AU2002353620B2

Abstract

본 발명에 따른, 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하고 재전송을 지원하는 시스템에서, 수신기가 수신 변조심볼을 연성결합하기 위한 장치가, 상기 복수개의 변조방식들에 대응되며, 수신 변조심볼의 연성매트릭을 산출하여 출력하는 복수개의 복조기들과, 상기 복수개의 변조방식들간의 상대적인 신뢰도의 비를 구하고, 상기 구해진 신뢰도의 비에 따라 상기 복수개의 복조기들로부터의 각각의 연성매트릭에 반영할 신뢰도 가중치들을 결정하는 가중치 계산부와, 상기 복수개의 복조기들로부터의 연성매트릭들과 상기 가중치 계산부로부터의 신뢰로 가중치들에서 서로 대응되는 것을 곱하여 출력하는 과정과, 상기 신뢰도 가중치 제어부의 출력들을 심볼 결합하여 출력하는 연성심볼제어부를 포함한다.

Description

이동통신시스템에서 연성 심볼 결합 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SOFT COMBINING SYMBOL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 재전송방식을 사용하는 통신시스템에 관한 것으로, 특히 수신기에서 연성 심볼 결합을 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 재전송방식(예 : Hybrid ARQ(Automatic Repeat request))를 사용하는 대부분의 통신시스템에서는 성능개선을 위해 수신기에서 연성심볼결합(soft symbol combining) 사용을 고려하고 있다. 도 1은 각각의 전송에서 서로 다른 변조방식과 부호율을 사용하는 재전송방식의 동작을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, 송신기는 1번째 전송에서 16QAM 변조방식과 부호율 1/4을 사용하여 데이터를 전송한다. 이때 수신기에서 상기 데이터를 수신하지 못하면 상기 송신기로 재전송 요청(NAK)를 전송하게 된다. 그러면, 송신기는 재전송 요청(NAK)이 있을 때마다동일하거나 혹은 다른 변조방식으로 추가의 리던던시를 전송하고, 수신기는 이 재전송된 리던던시를 연성심볼결합(soft symbol combining)하게 된다. 여기서, 상기 송신기는 "chase combining"의 경우 동일한 리던던시를 전송하며 "Incremental Redundancy"인 경우 서로 동일하거나 혹은 다른 리던던시를 전송한다.

상기 연성심볼결합(Soft symbol combining)에는 다시 두 가지의 방식이 고려되고 있다.

첫 번째 방식은, 초기전송과 재전송 모두에서 항상 동일한 변조방식을 사용하는 HARQ 방식으로, 동종변조방식(homogeneous modulation scheme)을 사용하고, 수신기에서 초기전송 및 재전송 모두 하나의 복조기에서 출력되는 연성심볼(soft symbol)을 결합하는 방식이다. 이는 일반적으로 하나의 변조방식 만을 사용하는 HARQ 시스템 혹은 복수개의 변조방식을 사용하더라도 임의의 전송에 있어 초기전송으로부터 재전송이 완료되는 시점까지 초기전송의 변조방식을 유지하는 HARQ 시스템에 사용되는 방식이다.

두 번째 방식은, 초기전송과 재전송에서 상이한 변조방식을 사용할 수 있는 이종변조방식(heterogeneous modulation scheme)을 사용하고, 수신기에서 이들 상이한 복조기로부터 매 순간 출력되는 연성 출력(soft symbol)을 결합하는 방식이다. 이 방식은 주로 AMCS(Adaptive Modulation and Coding Scheme)를 사용하고 적응(adaptive) HARQ방식을 사용하는 HARQ 시스템 등에서 자주 사용된다.

상술한 동종변조방식((homogeneous modulation scheme)과 이종변조방식(heterogeneous modulation scheme)을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 2와 도 3은 앞서 설명한 방식1(동종변조방식)과 방식2(이종변조방식)에 관한 종래기술을 보여주는 도면이다. 도 2와 도 3에서 송신기는 HARQ의 알고리즘에 따라서 각각의 전송마다 하나의 변조방식을 결정하여 데이터 전송한다. 이것은 대부분 시스템 설계에 따라 변동되거나 결정되는 부분이므로 여기서는 더 이상 자세히 기술하지 않는다.

한편, 상기 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 수신기는 초기전송과 재전송에 사용되는 변조방식에 따라서 각각의 복조기(201, 202)로부터 연성출력(soft output or soft metric)을 획득한다. 그리고, 연성심볼제어기203은 연성심볼결합(Soft symbol combining)이 사용되는 경우, 상기 연성출력 값들을 산술적으로 더한 값을 최종 결합된 연성심볼출력(combined soft symbol output(metric))으로 출력하고. 연성심볼결합(Soft symbol combining)이 사용되지 않는 경우 심볼들을 부호율에 따른 원래의 위치로 재배열한 후에 출력한다. 여기서, 도시하지는 않았지만 실제 구현에 있어서 고정소수점연산에 따른 오버 플로우를 방지하기 위해서 정규화 블록을 복조기와 터보복호기(Turbo decoder) 사이에 사용할 수도 있다. 그러나 이것은 본 발명과는 별개의 기능이고 또한 본 발명의 기능과 연관이 없으므로 여기서는 더 이상 언급하지 않는다. 참고로, 도 3은 복수개의 변조방식에 따른 복수개의 복조기가 사용되는 경우를 도시한 것으로, 각각의 복조방식이 순차적으로 처리될 수 도 있고 동시에 처리될 수 도 있다. 여기서는 두 가지의 변조방식이 사용되는 예를 설명한다. 물론 여기서는 HARQ를 가정하고 설명하므로 도면에서 하나의 변조방식이 초기전송이 될 수 있고 다른 하나가 재전송으로 간주될 수 있다. 즉, 도 3은 시간적인 순서를 배제하고 연성출력제어기(soft symbol controller)가 동작하는 시점에서 두개의 복조기 출력을 처리하는 과정을 도시한다.

도 2와 도 3에서 각 변조방식에 따른 연성 매트릭(soft metric)을 구하는 방식은 여러 가지가 사용될 수 있다. 한 가지 예로, 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2)의 시스템 시뮬레이션 관련 가이드 북인 "Evaluation Methodology"에 주어진 이중 최소 매트릭(dual minimum metric : DMM)이 있다. 다른 예로, 오차를 최소로 줄이기 위한 "maximum likelihood metric" 등도 고려되는 방식 중의 하나이다. 여기서는 어느 방식을 사용하더라도 본 발명이 제시하고자 하는 기술의 이득과 큰 상관성이 없으므로, 이러한 연성 매트릭(soft metric) 생성방법에 관한 구체적인 제한을 두지 않으며 이후부터 편의상 DMM을 사용하는 것으로 가정한다.

도 2와 도 3에서 보듯이, 종래의 기술은 초기전송과 재전송이 어느 변조방식을 사용하든 관계없이 각각의 연성 매트릭(Soft Metric)을 독립적으로 구한 뒤에, 연성결합(Soft Combining)의 경우 이 두개의 연성 매트릭(Soft Metric)을 산술 평균하는 방식을 사용하고 있다. 또한, 연성결합하지 않는 경우에는 심볼을 재배열하는 방식을 사용하고 있다. 즉, 각 변조기로부터의 연성 매트릭(Soft Metric)에 아무런 가중치를 사용하지 않고 그대로 연성 결합 제어기(Soft Symbol Controller)304로 전송한다. 그러나 터보 부호(Turbo codes)의 성질과 터보복호기(turbo decoder)로 사용되는 MAP 복호기(decoder), LogMAP 복호기,MaxLogMAP 복호기 등의 성능을 고려할 때 상기와 같은 연성 매트릭(Soft Metric)의 직접 전달 방식은 아래와 같은 문제점을 가진다.

즉, 서로 다른 복수개의 변조방식들이 사용되고, 이에 따라 서로 다른 변조방식의 복수개의 복조기들의 출력을 연성결합하고, 그 결과를 하나의 터보복호기(turbo decoder)의 입력으로 제공할때는 몇 가지 주의할 부분이 있다.

일반적으로, 터보 복호화(Turbo decoding)에서 채널 신뢰도(channel reliability)라는 Lc가 연성 매트릭(soft metric)에 곱해진다. 예를 들어 상기 채널 신뢰도는 AWGN 채널(channel)에서 Lc=4Eb/No로 주어지는 값으로 채널의 신호대잡음비(SNR : signal to noise ratio)에 따라 비례 증가하는 특징을 갖는다. 즉, 상기 채널신뢰도(Lc)는 수신된 연성 심볼(soft symbol)의 신뢰도(reliability)를 제시하는 값으로, 일반적으로 터보 복호화(turbo decoding)가 MAP (maximum a posteriori) 복호화(decoding)에 근거하기 때문에, 상기 Lc는 수신 심볼의 품질(quality)에 따라 계산되는 일종의 가중치가 된다. 따라서 채널의 SNR이 변하면 이 가중치 요소(weighting factor)를 달리 해야 한다. AWGN 채널에서는 일반적으로 목적(Target) SNR이 사전에 정해지므로 이를 기준으로 Lc를 결정하고 있다.

또한, 신뢰도 요소(Reliability factor) Lc는 MAP 복호기(decoder)에서 매우 중요한 요소(factor)로 Lc의 추정 오류(estimation error)에 의해서 복호화(Decoding) 성능에 많은 변화가 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 즉, Lc의 추정오류( 예 : "over estimation"이나 "under estimation")에 의해서 MAP 복호기는는 많은 성능 열화를 가진다. 이러한 부정확한 Lc에 따른 성능열화를 최소로 하기 위해서 MaxLogMAP decoding 등이 사용되기도 한다.

이런 관점에서 볼 때, 동종의 변조방식을 사용하고 AWGN 채널과 같은 통계 채널(static channel)을 통해서 신호가 전송되는 경우에는 Lc의 변화가 없으므로, 각각의 복조기로부터의 연성 매트릭(soft metric)을 산술평균해도 된다. 이것은 각각의 연성 매트릭(soft metric)의 채널신뢰도(channel reliability)가 동일하다는 가정이 있는 경우에만 가능하다.

그러나, 만일 이종의 변조방식을 사용하는 경우 즉, 이종 변조 방식(heterogeneous modulation scheme)을 사용하는 경우, 각각의 변조방식에서 제공되는 Lc는 분명히 서로 다른 값을 가진다. 예를들어, QPSK의 연성 매트릭과 8PSK 혹은 16QAM의 연성 매트릭(soft metric)을 결합(combining)하는 경우 각각의 Lc가 상이하며, 따라서 이들 Lc 사이의 신뢰도(reliability)의 차이에 따라서 연성 매트릭에 가중치(weighting)를 주어야 복호기의 복성능을 최적화 할 수 있다. 이것은 앞서 설명한 터보 복호기(Turbo decoder)에서 채널(channel) 상태에 따라서 Lc를 가중치로 사용하는 것과 동일한 이유로 설명이 된다.

실제로, 16QAM과 QPSK의 연성 매트릭(soft metric)을 결합하는 경우, 16QAM:QPSK=1:3와 같이 연성 매트릭에 가중치(weighting)를 적용하는 것이, 하지 않는 경우에 비하여 약 0.8dB의 이득을 보인다. 여기서, 결합이란 연성 심볼 결합(Soft symbol Combining)과 심볼의 재배열을 모두 포함하는 용어로 사용한다. 따라서 이종의 복조기(demodulation)들의 출력을 결합할 때는 반드시 각각의 연성출력에 채널신뢰도에 따른 가중치(weighting)를 적용해야 한다. 이는 기존의 구조가 동종간의 심볼 결합 만을 주로 고려한 것과 이종간의 심볼 결합을 사용하더라도 Lc의 가중치를 반영하지 않고 사용한 것 에 비하여 이종간의 심볼 결합을 사용하는 경우 터보복호기(turbo decode)r에서 Lc를 각각 웨이팅해야 한다는 중요한 사실을 제시하는 것이다. 종래 기술은 각각 동일한 변조방식이 사용되고 Lc의 가중치(weighting factor)가 1:1인 경우로 터보복호기의 복호성능을 저하시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하는 이동통신 시스템에서, 수신기가 복수개의 복조기들 각각의 연성출력에 대해 신뢰도 가중치를 반영하여 연성 심볼 결합하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하고 재전송을 지원하는 시스템에서, 수신기가 수신 변조심볼을 연성결합하기 위한 장치가, 상기 복수개의 변조방식들에 대응되며, 수신 변조심볼의 연성매트릭을 산출하여 출력하는 복수개의 복조기들과, 상기 복수개의 변조방식들간의 상대적인 신뢰도의 비를 구하고, 상기 구해진 신뢰도의 비에 따라 상기 복수개의 복조기들로부터의 각각의 연성매트릭에 반영할 신뢰도 가중치들을 결정하는 가중치 계산부와, 상기 복수개의 복조기들로부터의 연성매트릭들과 상기 가중치 계산부로부터의 신뢰로 가중치들에서 서로 대응되는 것을 곱하여 출력하는 과정과, 상기 신뢰도 가중치 제어부의 출력들을 심볼 결합하여 출력하는 연성심볼제어부를 포함하는 것을 특징으로한다.

도 1은 각각의 전송에서 서로 다른 변조방식과 부호율을 사용하는 재전송방식의 동작을 보여주는 도면.

도 2는 종래기술에 있어 동종변조방식을 사용하는 재전송요청을 사용할 경우 수신기의 심볼결합장치를 보여주는 도면.

도 3은 종래기술에 잇어 이종변조방식을 사용하는 재전송요청을 사용할 경우 수신기의 심볼결합장치를 보여주는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 복수개의 변조방식을 사용하는 통신시스템의 송수신기 구성을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하는 시스템에서 복수개의 복조기들로부터의 연성 매트릭을 결합하기 위한 장치를 보여주는 도면.

도 6은 상기 신뢰도 가중치 제어부(Reliability Weighting Factor Control Block) 501의 한가지 구현 예를 보여주는 도면.

도 7은 8PSK의 성좌도를 보여주는 도면.

도 8은 16QAM의 성좌도를 보여주는 도면.

도 9는 서로 다른 변조방식을 사용하는 경우와 동일한 변조방식을 사용하는 경우의 신뢰도 가중치(Reliability Weighting Factor (RWF)) 사용에 따른 성능비교 결과를 보여주는 그래프.

도 10은 본 발명의 실시 예에 다른 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하는 시스템에서, 수신기가 변조심볼의 연성결정값에 반영할 신뢰도 가중치(RWF)를 산출하기 위한 흐름도를 도시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 이하 설명되는 본 발명은 그 적용범위를 HARQ로 제한하지 않으며 각각의 입력이 모두 초기전송이 되거나 재전송이 될 수 도 있으며 일반적으로 복수개의 복조기들이 동시에 복조하는 경우나 혹은 순차적으로 복조가 이루어지고 이들을 최종적으로 연성 심볼 결합(soft symbol combining) 혹은 심볼을 재배열하는 경우를 모두 포함하여 적용된다. 따라서 본 발명이 제시하는 방식은 복조의 순서에 국한되지 않으며 최종적으로 각각의 복조기의 출력을 어떻게 결합하여 재배열하는 가에 특징이 있음을 유의하여야 한다.

도 4는 본 발명에 따른 복수개의 변조방식을 사용하는 통신시스템의 송수신기 구성을 보여준다.

도 4를 참조하면, 채널부호기(Channel Encoder)401은 채널에서 발생되는 오류를 정정하기위한 오류정정부호(Forward Error Correction Codes : FEC)를 생성하는 부호기이다. 리던던시 선택부(Redundancy Selection)402는 재전송이 요청되는 경우 미리 주어진 리던던시 선택방식에 따라 부호율에 해당되는 특정 리던던시를선택하는 장치이다. 통상 이 장치를 통해서 "Chase combining"과 "Incremental Redundancy (IR)"가 구현된다. 다음으로, 다중화기(MUX) 403은 각각의 전송에서 사용되는 변조방식에 따라서 상기 리던던시 선택부 102의 출력을 해당 변조기로 출력한다. 복수개의 변조기들(404-1 ∼404-N)은 상기 다중화기 403으로부터 출력되는 신호를 정해진 변조방식에 의해 변조를 수행한다. 다음으로, 선택적인 장치로 예를 들어 부호분할다중시스템(CDMA)의 경우에 확산기405 등이 사용된다. 그리고 최종적으로 RF 송신기406를 통해서 채널407로 전송된다.

수신기는 송신기의 각각의 전송 블록들이 수행하는 역 과정을 수행한다. RF수신부 408은 상기 채널407을 통해 수신되는 래디오주파수 신호를 기저대역신호로 변환하여 출력한다. 역확산기 409는 RF수신부 408의 출력을 소정 확산부호에 의해 역확산하여 복조기들(410-1 ∼ 401-N)로 출력한다. 상기 복조기들(401-1 ∼410-N)은 상기 역확산기 409로부터의 신호를 정해진 복조방식에 의해 복조하여 출력한다. 역다중화기 411은 상기 복조기들의 출력을 연성심볼제어기 412로 제공한다. 여기서, 상기 복조기 선택을 위한 역다중화기(DEMUX)411 이후에 있는 상기 연성심볼제어기(Soft Symbol Controller)412는 각각의 복조기(110-1∼110-N)에서 출력되는 연성출력(Soft Output)을 연성심볼결합(Soft symbol Combining)하거나 혹은 송신기에서 채널부호의 부호율에 따라 선택된 부호심벌 즉 리던던시들을 수신하여 원래의 부호심볼들의 위치로 재배열하는 동작을 수행한다. 다음으로, 채널복호기(Channel decoder)413은 상기 연성심볼제어기 412의 출력을 복호하여 오류를 정정한다. 마지막으로, 송신기와 수신기를 공통으로 제어하는 변조 및 코딩 방식제어기(Modulation & Coding Scheme Controller)414는 각각의 전송에 필요한 부호율과 리던던시 그리고 변조방식을 선택하고, 상기 선택에 따라 상기 리던던시 선택부 402, 상기 연성심볼제어기 412, 상기 다중화기 403 및 상기 역다중화기 411을 제어한다. 이러한 선택의 기준은 시스템의 설계에 따라 결정되므로 상세한 설명은 생략한다. 한편, 본 발명의 관심 구성요소는 상기 연성 심볼 제어기 412로, 상기 연성 심볼 제어기 412의 상세한 구성 및 동작은 다음에 상세히 설명될 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하는 시스템에서 복수개의 복조기들로부터의 연성 매트릭을 결합하기 위한 장치를 도시하고 있다. 즉, 상기 연성 심볼 제어기 412의 상세 구성을 보여준다.

도 5를 참조하면, 복조기들(410-1 ∼ 410-N)은 역확산기409로부터의 신호를 입력하고, 상기 입력 신호를 복조하여 출력한다. 여기서, 상기 복조기들은 서로 다른 복조방식을 사용한다. 가중치 계산부(Reliability Weighting Factor Calculation Block) 503은 상기 복조기들의 각각의 연성출력에 적용할 미리 정해진 신뢰도 가중치(RWF)를 출력한다. 여기서, 상기 신뢰도 가중치(RWF)는 사전에 구해지는 값으로 한번 결정되면 구성하는 복수개의 변조방식이 바뀌지 않는한 계속 사용되는 상수 값이다. 상기 신뢰도 가중치를 계산하는 방법은 이후에 자세히 설명될 것이다. 신뢰도 가중치 제어부(Reliability Weighting Factor Control Block) 501은 서로 대응되는 상기 복조기의 연성출력과 상기 가중치 계산부 500의 출력을 곱하여 출력한다. 연성심볼 제어기(Soft symbol Controller)502는 상기 신뢰도 가중치 제어부 501에서 출력되는 복수개의 연성 매트릭들을 연성심볼결합하여 채널복호기 413으로 제공한다.

즉, 상기와 같이 서로 다른 복수개의 변조방식들이 사용되는 경우, 수신기는 각각의 복조기에 대한 상대적인 신뢰도(Lc)를 조절하기 위한 신뢰도 가중치 제어부(Reliability Control Block) 501를 구비한다. 이 신뢰도 가중치 제어부 501은 연성 결합(soft combining) 이후에 터보 복호기(Turbo decoder)에서 최적의 성능을 가질 수 있도록 각각의 복조기에서 출력되는 연성 매트릭(soft metric)에 상대적인 채널 신뢰도(Channel reliability)를 반영하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 신뢰도 가중치 제어부 501은 일종의 가중치(Weighting factor)를 조절하는 기능을 수행한다. 물론 이러한 가중치를 구하는 과정은 사용하는 변조방식과 각각의 변조 심볼의 SNR 등과 관련이 있다.

이하 상기 가중치(Reliability Weighting Factor : RWF)를 산출하는 방법에 대해 자세히 설명한다.

앞서 설명한 도 5의 서로 다른 변조방식들을 사용하는 시스템에서, 각각의 복조기로부터 출력되는 연성 매트릭(soft metric)을 웨이팅(weighting)하는 데 있어 가장 중요한 것은, 상기 연성 매트릭에 곱해질 신뢰도 가중치 요소(RWF ; 이하 "신뢰도 가중치"라 칭함)를 구하는 것이다. 즉, 각각의 패킷(packet)을 전송할 때 사용한 변조방식(modulation scheme)이 서로 다른 경우, 성능을 최적화하기 위한 각각의 연성 출력(soft-output)에 대한 신뢰도 가중치(reliability weighting factor : RWF)를 구한다는 것은, 다시 말하면 서로 다른 변조방식(modulation scheme)을 사용하여 전송된 변조 심볼(modulation symbol)들을 터보복호화(turbodecoding)를 위한 부호심볼(code symbol)로 복조(demodulation)하였을 때 각각의 복조심볼(demodulated symbols)들이 균등한 신뢰도(reliability)를 가지도록 상대적인 수위를 조절하는 것이라고 할 수 있다. 상기 신뢰도 가중치를 계산하는 기능블록이 상기 도 5의 신뢰도 가중치 계산부(Reliability Weighting Factor Calculation Block)503이다. 이는 룩업테이블(Look-Up Table : LUT) 혹은 회로(Circuit) 등의 하드웨어로 구성될 수 있다. 또한 소프트웨어 등으로도 구현이 가능하며, 신뢰도 가중치(Reliability Weighting factor)를 구하는 식을 소프트웨어 프로그램으로 전환해서 롬(ROM)에 장착할 수도 있다. 그리고 실제로 이렇게 구한 신뢰도 가중치(Reliability Weighting factor)들은 상기 신뢰도 제어부(Reliability Weighting Factor Control Block) 501에서 각각의 복조기의 연성 매트릭(soft metric)에 곱해진다. 이 또한 연산기 등을 가진 하드웨어나 혹은 프로그램에 의한 소프트웨어 등으로 다양하게 구현이 가능하다. 따라서 여기서는 국한된 범위에서 이 기능블록을 언급하지 않으며 그 기능에 관해서만 설명할 것이다.

도 6은 상기 신뢰도 가중치 제어부(Reliability Weighting Factor Control Block) 501의 한가지 구현 예를 보여준다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 신뢰도 제어부501은 상기 복조기들의 개수에 해당하는 곱셈기들(601-1∼601-N)을 포함하고 있다. 곱셈기 601-1은 제1복조기 501-1로부터 출력되는 연성 매트릭과 상기 가중치 계산부 500에서 출력되는 신뢰도 가중치(RWF1)을 곱해 출력한다. 곱셈기601-2는 제2복조기501-2로부터 출력되는 연성 매트릭과 상기 가중치 계산부500에서 출력되는 신뢰도 가중치(RWF2)를 곱해 출력한다. 마찬가지로, 곱셈기601-N은 제N복조기 501-N로부터 출력되는 연성 매트릭과 상기 가중치 계산부 500으로부터 출력되는 신뢰도 가중치(RWF N)을 곱해 출력한다. 즉, 상기 신뢰도 제어부 501은 서로 대응되는 복조기의 연성출력과 가중치 계산부의 신뢰도 가중치를 곱해 출력하게 된다.

앞서 언급한 바에 따르면, 16QAM과 QPSK의 가중치의 비, 즉 RWF가 송신기의 출력진폭(transmitted signal amplitude)의 비인 1:3,16=SQRT(10):1과 유사하다는 것을 알 수 있다. 이는 각각의 변조방식이 생성하는 변조심볼의 SNR과 채널 신뢰도(Channel reliability) Lc가 상호 밀접하게 관계되어 있음을 의미한다. 이와 관련된 몇 가지 시뮬레이션 결과를 살펴보면 다음과 같다.

초기전송과 재전송시에 이종변조방식(heterogeneous modulation scheme)이 사용되었을 경우, 수신기에서 각 변조심볼(modulation symbol)에 대하여 터보복호화(turbo decoding)를 위한 연성 출력(soft-output)을 계산할 때, 초기전송과 재전송에 사용된 변조방식(modulation scheme)을 고려하지 않고 동일한 신뢰도 가중치(reliability weighting factor)를 사용하면, 터보복호화(turbo decoding)시 성능 열화를 초래한다는 것은 이미 설명한 사실이다. 예를들어, 초기전송과 재전송에 동일한 개수의 월시부호들(Walsh codes)을 사용하는 경우를 가정하여 실험했을 때, 16-QAM과 8-PSK는 각각 QPSK에 대하여 대략 1/3, 1/4의 가중치(weighting)를 적용하여 연성출력(soft-output)을 계산한 후, 연성결합(combining하여 turbo decoding)할 때 가장 좋은 성능을 보여 주었다. 하기 <표 1>과 <표 2>는 이러한 시뮬레이션 결과를 보여준다.

아래의 <표 1>에서 보듯이, 초기전송이 16QAM이고 재전송이 QPSK이며 초기전송과 재전송의 전송출력이 동일한 경우, 상기 16QAM에 대한 QPSK의 신뢰도 가중치( Reliability Weighting Factor : RWF)를 '3'과 유사한 값으로 정했을 때 가장 작은 PER (Packet Error Rate)을 보이고 있다. 마찬가지로 아래의 <표 2>에서 보듯이 초기전송이 8PSK이고 재전송이 QPSK이며 초기전송과 재전송의 전송출력이 동일한 경우, 8-PSK에 대한 QPSK의 신뢰도 가중치(Reliability Weighting Factor : RWF)를 '4'와 유사한 값으로 정했을 때 가장 작은 PER (Packet Error Rate)을 보이고 있다.

RWF	BER	PER
2	2.42e-03	3.40e-02
2.8	1.90e-03	2.40e-02
2.9	1.60e-03	2.10e-02
2.95	1.45e-03	1.90e-02
3	1.46e-03	1.90e-02
3.1	1.66e-03	2.40e-02
3.16	1.80e-03	2.50e-02
4	3.43e-03	3.50e-02

RWF	BER	PER
2	4,21e-03	2.40e-02
3	4.15e-03	1.70e-02
3.8	5.44e-03	1.50e-02
3.9	8.28e-03	1.20e-02
3.95	8.01e-03	1.20e-02
3.97	7,77e-03	1.20e-02
4	1.05e-03	1.50e-02
4.2	1.10e-03	1.80e-02

상기 표 1과 표 2의 결과로부터 본 발명에서는 다음과 같은 신뢰도 가중치 (RWF) 결정방식을 제시한다. 아래의 방식들은 구현의 복잡도와 성능에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 그러나 시스템에 따라서는 아래의 방식들을 결합하여 사용할 수 있으므로 각각의 조합으로 발생되는 새로운 방식에 관해서는 세부적으로 자세히 기술하지 않는다.

방식 1

각각의 변조방식에서 생성되는 변조심볼(modulation symbol)의 SNR의 비 혹은 에너지의 비를 사용한다. 예를들어, QPSK의 변조심벌의 SNR이 A라고 하고 16QAM의 변조심벌의 SNR이 B라 하면 가중치의 비는 A:B를 사용한다, 여기서 A, B는 선형(linear) 값을 의미한다. 여기서 변조심볼의 에너지(Energy)를 사용할수 있고, 변조심볼의 크기(Amplitude)를 사용할수도 있다. 하기 <수학식 1>은 크기(Amplitude)의 비를 사용하는 경우이고, 하기 <수학식 2>는 에너지(Energy)의 비를 사용하는 경우이다. 아래의 수학식 1 및 수학식 2에서는 동일한 잡음전력을 가정하므로, SNR에서 잡음전력을 1로 정규화 한 값이다.

방식 2

각각의 변조방식에서 하나의 변조심볼에 대응되는 복수개의 부호심볼(code symbol)들의 평균 LLR(Log Likelihood Ratio) 혹은 연성 매트릭(Soft Metric)의 비를 사용한다. 즉, QPSK의 경우는 2개의 부호심볼들(code symbols)이 하나의 QPSK 변조심볼을 구성하므로, 상기 LLR은 (s0, s1) 각각에 대한 2개의 부호심볼(code symbol)에 대해서 구해야 한다. 따라서 이렇게 각각 구한 LLR의 평균값을 구하고 이것을 QPSK의 평균 LLR(Avg_LLR(QPSK))로 정한다. 마찬가지로 도 7에서 보듯이, 8PSK의 경우는 3개의 부호심볼들(s0, s1, s2)이 하나의 8PSK 변조심벌을 구성하므로 (s0, s1, s2) 각각에 대한 3개의 LLR을 구한다. 각각의 LLR은 다른 값을 가질 수 있으므로 이들의 평균값을 8PSK의 평균 LLR(Avg_LLR(8PSK))로 정한다. 마찬가지로, 도 8에서 보듯이, 16QAM도 동일한 방법으로 평균 LLR(Avg_LLR(16QAM))을 구한다. 마찬가지로 64QAM도 동일한 방법으로 평균 LLR(Avg_LLR(64QAM))을 구한다. 최종적으로 이들의 비를 신뢰도 가중치(Reliability Weighting Factor : RWF)로 사용한다. 하기 <수학식 3>은 이러한 과정을 나타내는 수식이다.

방식 3

다른 방법으로 상기 <수학식 3>의 과정이 복잡하므로 이를 단순화하거나 혹은 근사화하여 사용할 수 있다. 이러한 방식으로 Soft_Metric (k, i) 자체를 근사화 할 수도 있으며, 상기 수학식 3 전체를 근사화 할 수 도 있다. 이 방법에 관해서는 아래에서 자세하게 기술한다.

방식 4

다른 방법으로 상기 <수학식 3>의 과정이 복잡하므로 이를 시뮬레이션에 의해 구한 고정된 RWF를 사용하는 방식이다. 예를들어, 상기 표 1 및 표 2와 같은 시뮬레이션 결과를 가지고 신뢰도 가중치(RWF)를 정할수도 있다. 이 방법에 관해서도 아래에서 자세하게 기술한다.

도 7과 도 8은 각각 8PSK와 16QAM의 성좌도(signal constellation)를 보여주고 있다.

도시된 바와 같이, 각각의 변조심볼(modulation symbol)은 m개의 부호비트들(code bits)을 전달한다. 그리고 각각의 부호비트(code bit) s_k,i(i = 0, 1, …, m-1)와 이와 관련된 연성매트릭(soft metric) 혹은 LLR (log likelihood ratio)은 하기 <수학식 4>에 의해 구할 수 있으며, 이를 채널 복호기(channel decoder)에 입력되는 연성결정 값으로 사용한다.

상기 <수학식 4>에서 K는 상수이며, Pr{A|B}는 사건 B가 발생했을 때 사건 A의 발생 확률로 정의되는 조건부확률(conditional probability)이다. Xk, Yk는 도 7과 도 8에서 각각 수신심볼의 X축 (I channel)과 Y축(Q channel)의 좌표를 의미하며, 통신이론에 의하면 각각 전송된 변조심벌의 "Inphase signal component"와 "Quadrature signal component"를 의미한다. 일반적으로 상기 수학식 4는 비선형(non-linear)이며 비교적 많은 계산량을 수반하므로, 실제 구현을 위해서는 상기 <수학식 4>를 근사화(approximation)할 수 있는 비교적 간단한 알고리듬이 사용된다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 수학식 4의 연성 매트릭(Soft metric)에 관한 새로운 발견을 주장하는 것이 아니므로 더 이상의 구체적인 방법을 제시하지 않으며 기존에 공지된 사실들을 이용한다.

실제로, 변조방식이 각각 M-ary QAM과 8-PSK일 경우에 비교적 간단한 알고리듬으로 상기 수학식 4를 근사화 할 수 있는 방법이 잘 알려져 있으며 그 중에 하나가 앞서 설명한 DMM(Dual Minimum Metric)이다. 또한 일반적으로 변조차수(Modulation order)가 큰 M-ary QAM이나 M-ary PSK도 상기 수학식 4를 사용하여 동일하게 연성 매트릭(Soft Metric)을 구할 수 있으므로 여기서는 더 이상 구체적으로 언급하지 않는다.

일 예로서 16-QAM의 경우, 상기 <수학식 4>로부터 구한 각각의 부호비트(code bit)에 대한 연성 매트릭(Soft Metric) 혹은 LLR은 각각 하기 수학식 5와 같이 근사화할 수 있다. 하기 수학식 5와 수학식 6은 상기 방식 3에 대한 하나의 예이다.

상기 <수학식 5>는 일반적으로 가우시안 잡음채널(AWGN)에서 대해서만 유효하며, 일반적으로 수신신호의 SNR이 매 순간 변하는 페이딩 채널환경에서는 이에 대한 보상과정이 선행되어야 한다. 다음으로, 8PSK의 경우, 상기 <수학식 4>로부터 구한 각각의 부호비트(code bit)에 대한 연성 매트릭(Soft Metric) 혹은 LLR은 각각 하기 수학식 6과 같이 주어진다.

상기 <수학식 5>와 <수학식 6>에서 보듯이, 각각의 부호비트(Code bit)에 대한 연성 매트릭(Soft metric) 값이 동일한 수신심볼 (Xk, Yk)에 대해서 모두 다르며, 또한 변조방식에 대해서도 서로 다른 것을 알 수 있다. 즉, 부연설명하면 동일한 (Xk, Yk)라는 가정은 결국 동일한 변조심벌에너지를 가진 경우, 혹은 변조심벌의 SNR이 동일한 경우를 말한다. 결론적으로 상기 수학식 6과 수학식 7를 살펴봤을 때 동일한 수신심볼이라도 변조방식에 따라서 연성 매트릭(Soft Metric)이 다르다는 것을 알수 있다. 일반적으로, 하나의 변조방식만을 사용하는 경우에는 변조심벌의 SNR이 같으면 부호비트(code bit)의 연성 매트릭(Soft Metric)도 항상 일정한가중치(Weighting)를 사용하게 된다. 예를 들어, BPSK의 경우는 Lc=4Eb/No라는 가중치 요소(Weighting factor)를 사용한다. 하지만, 서로 상이한 변조방식이 사용되는 경우에는 하기 과정을 통하여 신뢰도 가중치(Reliability Weighting Factor(RWF))를 구하고 이를 반영한 연성 매트릭(Soft Metric)을 구해야 한다.

과정 1: 각각의 변조방식에 따른 이들 연성 매트릭(Soft Metric)의 평균을 구하고,

과정 2: 상이한 변조방식 사이의 평균 연성 매트릭의 비를 구하고,

과정 3: 이 연성 매트릭의 비를 신뢰도 가중치(Reliability Weighting Factor (RWF))로 사용하여 각각의 복조기에서 출력되는 연성 매트릭을 웨이팅(Weighting)한다.

위 과정을 모두 수식으로 전개하여 최적의 RWF를 구할 수도 있으나, 이는 매우 정밀한 전개과정과 복잡도를 필요로 한다. 또한 근사적인 수식전개로 인한 오차를 수반할 수도 있다. 또 다른 방법으로 실제로 채널 잡음이 동일한 AWGN 환경(시뮬레이션 환경)에서 각각의 변조방식이 동일한 출력전력을 사용한다는 가정하에 각각의 복조기로부터 출력되는 연성 매트릭(Soft Metric)을 구하고, 이들의 평균을 구하는 것으로 상기 과정1을 대신 할 수도 있다. 이 방법은 시뮬레이션을 통해서 구한 값이므로 앞서와 같이 수식이 오차를 포함하는 경우 보다 정확한 값을 제공할 수도 있다는 장점이 있다. 앞서 설명한 표 1과 표 2가 바로 이러한 방법으로 구한 값이다. 즉, 본 발명에서는 과정 1의 구체적인 방법을 제시하지는 않으며 여러 가지 가능한 방법 중 시뮬레이션에 의해 구한 값을 사용하는 것으로 가정한다.

도 9는 서로 다른 변조방식을 사용하는 경우와 동일한 변조방식을 사용하는 경우의 신뢰도 가중치(Reliability Weighting Factor (RWF)) 사용에 따른 성능비교 결과를 보여주는 그래프이다.

도면에서 실선은 RWF를 사용한 시뮬레이션 결과이며 점선은 RWF를 사용하지 않은 시뮬레이션 결과이다. 도면에서 "-"로 표시된 선들은 초기전송에 (16QAM, R=3/8)을 사용하고 재전송에도 (16QAM, R=3/8)을 사용한 경우이다. "x"로 표시된 선들은 초기전송에 (16QAM, R=3/8)을 사용하고 재전송에는 (QPSK, R=3/4)을 사용한 경우이다. 도면에서 보듯이 초기전송과 재전송에 동일한 변조방식을 사용하는 경우에는 RWF의 사용여부에 따른 성능 차이가 없음을 알 수 있다. 즉, 초기전송과 재전송 모두에 16QAM을 사용하므로 초기전송과 재전송에 RWF를 사용하더라도 미소한 성능차이가 있을 뿐 큰 성능차이가 없음을 알 수 있다. 그러나 초기전송과 재전송에 상이한 변조방식을 사용하는 경우에는 RWF의 사용여부에 따른 성능 차이가 매우 큼을 알 수 있다. 즉, RWF를 사용하는 경우와 사용하지 않는 경우의 성능차이가 동일한 스펙트럼 효율(Spectral Efficiency)을 가정하는 경우 Ec/Nt(dB)를 기준으로 약 1.0dB 이상의 차이를 보이고 있다. 따라서, 상기 성능비교 결과에서도 알수 있듯이, 상이한 변조방식을 사용하는 경우 초기전송과 재전송에 반드시 RWF를 사용해야 한다.

상기 RWF를 사용함에 있어 한가지 더 고려해야 하는 것은, 상이한 변조방식을 사용하는 경우 각 전송에 사용되는 월시부호의 개수(number of available Walsh codes)의 비에 따라서 RWF가 변한다는 것이다. 예를 들어, 16-QAM을 초기전송,QPSK를 재전송에 사용한 경우에, 초기전송에 사용된 월시부호(Walsh codes)의 개수에 대해 재전송에 사용된 월시부호(Walsh codes)의 개수가 증가할수록 16-QAM에 사용된 가중치 요소(weighting factor)의 값이 점점 작아져야 최적의 성능을 얻을 수 있다. 이는 동일한 채널 환경에서, 즉 동일한 잡음전력(noise power)에서 월시부호(Walsh code)의 수에 비례하여 전송하는 부호심볼들(code symbols)의 SNR이 증가하고, 따라서 이에 비례하는 채널 신뢰도(channel reliability)가 반영되어야 하기 때문이다. 이것은 앞서 설명한 변조심볼의 SNR을 이용해 RWF를 결정하는 방식과 유사한 개념으로, 각 전송방식에 제공되는 전송심벌 에너지가 다르다면 당연히 이를 RWF에 반영해야 한다. 따라서 이런 경우 각각의 변조방식에 할당되는 에너지의 비를 상기 RWF에 반영하여야 한다. 다시말해, 각 전송방식에 할당되는 전송심벌 에너지가 다르다면 앞서 제시한 RWF 결정 방식 1, 방식 2, 방식 3에 의한 RWF를 결정한 후에 각각의 변조방식에 할당되는 에너지의 비를 RWF에 반영하여 다시 RWF를 정해야 한다. 즉, RWF는 최종적으로 각각의 변조심볼이 가지는 심볼 에너지의 비를 반영하여 결정한다. 여기서, 상기 전송에 사용되는 월시부호의 개수(월시채널의 수)는 사전에 다른 메시지 채널 혹은 시그널링을 통해 수신기에 전달된다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 다른 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하는 시스템에서, 수신기가 변조심볼의 연성결정값에 반영할 신뢰도 가중치(RWF)를 산출하기 위한 흐름도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 상기 RWF를 구하는 방식에는 LLR을 사용하는 최선의 방법(Optimal Method)과 신호대잡음비(SNR), 에너지(Energy), 크기(Amplitude) 등을 사용하는 차선의 방법(Sub-optimal method)이 있다. 한편, 상기 도 10의 절차는 상기 도 5의 가중치 계산부503에서 수행된다.

상기 도 10을 참조하면, 상기 가중치 계산부 503은 1001단계에서 복수개의 변조방식들을 사용하는지 검사한다. 만일, 복수개의 변조방식들을 사용하면, 1021단계로 진행하고, 그렇지 않고 하나의 변조방식을 사용하면 1003단계로 진행한다. 하나의 변조방식을 사용한다는 것은 복수개의 복조기들이 동일한 변조방식을 사용하는 것을 의미하므로, 상기 가중치 계산부 503은 상기 1021단계에서 각 복조기의 연성출력에 적용할 가중치들을 동일한 값으로 결정하고, 상기 결정된 값을 신뢰도 가중치 제어부50501로 제공한다.

한편, 상기 복수개의 변조방식들을 사용하는 경우, 상기 가중치 계산부 503은 상기 1003단계에서 상기 N개의 변조방식들 각각에 대한 변조심볼(Xk, Yk)로부터 가중치를 계산하는 과정을 시작한다. 여기서, 상기 변조심볼(Xk,Yk)는 M개의 부호비트들(s0, s1, ...sM-1)로 표시된다. 그리고, 상기 가중치 계산부 500은 1005단계에서 상기 N개의 변조방식들 각각에 대해 하나의 변조심볼(Xk,Yk)를 구성하는 M개의 비트(s0,s1,...sM-1)들에 대한 LLR(LLR(i)0, LLR(i)1,...,LLR(i)M-1)을 구한다. 물론 이 과정에서 모든 변조심벌들이 고르게 선택되는 랜덤선택을 사용하여 각 변조심벌들에 대한 평균이 이루어 져야한다. 상기 LLR은 이론적인 산술계산에 의해 산출할수도 있고, 시뮬레이션에 의한 통계적 값으로 사용할수 있다.

이후, 상기 가중치 계산부 500은 1007단계에서 상기 N개의 변조방식들 각각에 대해서 구한 M개의 LLR(i)의 평균을 구하고, 이를 각각 Avg_LLR(1), Avg_LLR(2), Avg_LLR(3),...,Avg_LLR(N)으로 정의한다. 그리고, 상기 가중치 계산부 500은 1009단계에서 상기 N개의 변조방식들 각각에 대해서 구한 N개의 Avg_LLR(i)로부터 상대적인 비를 구한다. 예를들어, QPSK의 Avg_LLR을 Avg_LLR(1)이라 할때, 이를 기준으로 다른 변조방식의 상대적인 비(Avg_LLR(i)/Avg_LLR(QPSK))를 구하고, 상기 구해진 비를 각각 1:H1:H2:...:HN를 하며, 이를 신뢰도 가중치(RWF)로 정한다. 상술한 과정은 신뢰도 가중치를 계산하는 것으로 설명하고 있지만, 변조방식의 조합에 따른 신뢰도 가중치가 미리 결정되어 메모리에 저장되어 있을수도 있다.

상기 신뢰도 가중치를 구한후, 상기 가중치 계산부 500은 1011단계에서 각 변조방식간의 최종 전송이득이 다른지를 검사한다. 상기 최종 전송이득은 전송에서 사용되는 월시부호의 개수에 영향을 받는다. 따라서, 상기 사용되는 월시부호의 개수를 이용해 상기 최종 전송이득을 추정할수 있다. 여기서, 상기 전송에 사용되는 월시부호의 개수는 통상 송신기(또는 기지국)에서 다른 메시지 채널 혹은 시그널링을 통하여 수신기에게 전달된다. 만일, 변조방식간의 최종 전송이득이 동일하면, 상기 가중치 계산부 500은 1013단계로 진행하여 상기 구해진 RWF를 상기 신뢰도 제어부 502로 제공하여 각각의 복조기에서 출력되는 연성출력에 가중치를 반영하도록 한다. 한편, 상기 변조방식간의 최종 전송이득이 상이하면, 상기 가중치 계산부500은 1015단계로 진행하여 각각의 변조방식에 따른 상대적인 전송이득의 선형값을 상기 구해진 RWF에 곱한 새로운 비값을 상기 RWF로 정한후 상기 1013단계로 진행한다. 이상은 최선의 방법(optimal method)으로 상기 RWF를 상기 LLR를 이용해 구하는 방법을 설명하고 있다. 다음은 RWF를 수신 변조심볼의 신호대잡음비(SNR), 에너지(Energy), 크기(Amplitude) 등을 이용해 구하는 방법에 대해 설명할 것이다.

상기 1003단계에서 N개의 변조방식들 각각에 대한 변조심볼(Xk,Yk)로부터 가중치를 계산하는 과정을 시작한다. 상기 가중치 계산부 500은 1017단계에서 상기 N개의 변조방식들 각각에 대해서 변조심볼(Xk,Yk)의 평균 신호대잡음비(SNR) 혹은 에너지(Energy) 혹은 크기(Amplitude)를 계산한다. 그리고, 상기 가중치 계산부 500은 1019단계에서 상기 N개의 변조방식들 각각에 대해서 상기 구해진 값들간의 상대적인 비를 구하고, 이를 1:H1:H2:...:HN이라 하며, 이 상대적인 비를 신뢰도 가중치(RWF)로 정한후 상기 1011단계로 진행한다.

즉, 상기한 바와 같이, 처음에 각각의 변조방식에 따른 LLR 혹은 SNR, 에너지(energy), 크기(amplitude) 등을 구하고 이를 각각의 변조방식에서 평균을 취하여 대표 값을 구한다. 그리고 상기 대표 값들의 비로부터 RWF를 구한다. 단, 변조방식 간에 전송심벌의 전송이득(Transmission Gain)이 다르게 주어지는 경우에는 앞서 설명하였듯이 이를 반영하여 각각의 RWF에 각각의 전송이득을 곱한 값을 새로운 RWF로 사용한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정 해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하는 재전송 시스템에서, 수신시가 복수개의 복조기들 각각의 연성출력에 신뢰도 가중치를 반영하여 연성심볼 결합함으로써, 후단의 채널복호기의 복호 성능을 최적화할수 있는 효과를 가진다.

Claims

서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하고 재전송을 지원하는 시스템에서, 수신기가 수신 변조심볼을 연성결합하기 장치에 있어서,

상기 복수개의 변조방식들에 대응되며, 수신 변조심볼의 연성매트릭을 산출하여 출력하는 복수개의 복조기들과,

상기 복수개의 변조방식들간의 상대적인 신뢰도의 비를 구하고, 상기 구해진 신뢰도의 비에 따라 상기 복수개의 복조기들로부터의 각각의 연성매트릭에 반영할 신뢰도 가중치들을 결정하는 가중치 계산부와,

상기 복수개의 복조기들로부터의 연성매트릭들과 상기 가중치 계산부로부터의 신뢰로 가중치들에서 서로 대응되는 것을 곱하여 출력하는 과정과,

상기 신뢰도 가중치 제어부의 출력들을 심볼 결합하여 출력하는 연성심볼제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 상대적인 신뢰도의 비는 미리 정해져 메모리 테이블에 저장되어 있음을 특징으로 장치.
제1항에 있어서,

상기 가중치 계산부는, 상기 복수개의 변조방식들의 각각에 대한 연성매트릭의 평균을 산출하고, 상기 산출된 복수개의 평균값들의 상대적인 비를 상기 신뢰도의 비로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 가중치 계산부는, 상기 복수개의 변조방식들의 각각에 대한 LLR(Log Likelihood Ratio)의 평균을 산출하고, 상기 산출된 복수개의 LLR평균값들의 상대적인 비를 상기 신뢰도의 비로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 가중치 계산부는, 상기 복수개의 변조방식들 각각에 대한 변조심볼(Xk,YK)의 평균 수신신호대잡음비(SNR)를 산출하고, 상기 산출된 복수개의 수신신호대잡음비들의 상대적인 비를 상기 신뢰도의 비로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
서로 다른 복수개의 변조방식들을 사용하고 재전송을 지원하는 시스템에서,수신기가 수신 변조심볼을 연성결합하기 방법에 있어서,

상기 복조방식들에 대응하는 복수개의 복조기들이 수신 변조심볼의 연성매트릭을 산출하여 출력하는 과정과,

상기 복수개의 변조방식들간의 상대적인 신뢰도의 비를 구하고, 상기 구해진 신뢰도의 비에 따라 상기 복수개의 복조기들로부터의 각각의 연성매트릭에 반영할 신뢰도가중치들을 결정하는 과정과,

상기 복조기들로부터의 연성매트릭들과 상기 결정된 신뢰도가중치들에서 서로 대응되는 것을 곱하는 과정과,

상기 신뢰도 가중치가 곱해진 연성매트릭들을 심볼 결합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.