KR20050081438A

KR20050081438A - 최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티검사 부호 부호화/복호화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050081438A
Application number: KR1020040009681A
Authority: KR
Inventors: 최승훈; 경규범; 정홍실; 김재열
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2005-08-19
Also published as: US7774678B2; KR100981503B1; US20050235195A1

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서, 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬을 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호의 패리티 검사 행렬로 생성하고, 이후 신호가 수신되면 상기 수신 신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 복호화한다. 그래서, 상기 복호화한 신호에 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 복호화한 신호를 복원된 정보 데이터로 출력하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하지 않았음을 나타내는 정보를 출력하며, 상기 복호화한 신호에 오류가 발생하였을 경우 상기 복호화한 신호를 폐기하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력함으로써 상기 LDPC 부호가 최대 오류 정정 능력을 가지면서도, 오류 검출 능력을 가지도록 한다.

Description

최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사 부호 부호화/복호화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ENCODING/DECODING LOW DENSITY PARITY CHECK CODE WITH MAXIMUM ERROR CORRECTION/ERROR DETECTION CAPACITY}

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 최대 오류 정정 능력을 가지면서도 오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사 부호를 부호화/복호화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 상기 4G 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하여 표준화되고 있다. 따라서 무선 통신 네트워크에서 유선 통신 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.

이렇게, 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 대용량 통신 시스템이 요구됨에 따라 적정한 채널 부호화(channel coding) 방식을 사용하여 시스템 전송 효율을 높이는 것이 시스템 성능 향상에 필수적인 요소로 작용하게 된다. 그런데, 이동 통신 시스템에 존재하는 무선 채널 환경은 유선 채널 환경과는 달리 다중 경로 간섭(multipath interference)과, 쉐도잉(shadowing)과, 전파 감쇠와, 시변 잡음과, 간섭 및 페이딩(fading) 등과 같은 여러 요인들로 인해 불가피한 오류가 발생하여 정보의 손실이 생긴다. 상기 정보 손실은 실제 송신 신호에 심한 왜곡을 발생시켜 상기 이동 통신 시스템 전체 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다. 일반적으로 이러한 정보의 손실을 감소시키기 위해 채널의 성격에 따라 다양한 에러 제어 기법(error control technique)을 이용하여 시스템의 신뢰도를 높이는데, 이러한 에러 제어 기법 중에 가장 기본적인 방법은 오류 정정 부호(error correction code)를 사용하는 것이다.

상기 오류 정정 부호는 크게 그 부호화 과정에서의 메모리의 유무에 따라 블록 부호(block code)와 컨벌루셔널 부호(convolutional code)로 분류된다. 상기 블록 부호의 대표적인 부호로는 최근에 활발한 연구가 진행되고 있는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 칭하기로 한다) 부호가 있다. 상기 길쌈 부호는 3세대(3G: 3rd Generation) 이동 통신 시스템에서 사용되고 있는 터보 부호(turbo code)의 요소 부호(constituent code)로써 사용되고 있다.

일반적으로 상기 블록 부호의 오류 정정 능력은 상기 블록 부호의 최소 거리(d_min)와 밀접한 연관을 가진다. 상기 블록 부호의 최소 거리는 해밍 거리(Hamming distance)를 이용하여 정의할 수 있다. 여기서, 상기 해밍 거리는 임의의 두 부호어(codeword)들간에 서로 다른 엘리먼트(element)들의 개수를 나타내며, 상기 블록 부호에서 모든 부호어들간의 해밍 거리들 중 최소의 해밍 거리가 상기 최소 거리가 되는 것이다. 또한, 상기 최소 거리가 d_min인 블록 부호는 RM {d_{min}-1} over{2} 개 이하의 모든 오류를 정정할 수 있음은 이미 잘 알려져 있다.

그러면 여기서 도 1을 참조하여 임의의 두 부호어들간의 최소 거리와 오류 정정(error correction) 능력 및 오류 검출(error detection) 능력에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 1은 임의의 두 블록 부호어들간의 최소 거리, 오류 정정 능력, 오류 검출 능력을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 먼저 송신기가 정보 데이터(information data)를 부호화(encoding)하여 생성한 블록 부호어를 무선 채널을 통해 수신기로 송신한다. 그러면 상기 수신기는 상기 송신기가 송신한 블록 부호어에 잡음(noise)이 가산된 신호를 수신하게 되고, 상기 수신 신호가 상기 송신기에서 송신한 블록 부호어와의 해밍 거리가 t이하일 경우 상기 수신 신호의 오류는 정정되고, 따라서 상기 수신 신호는 상기 송신기가 송신한 블록 부호어로 복호화(decoding)된다. 여기서, 상기 t는 오류 정정이 가능한 해밍 거리를 나타낸다. 그러나, 상기 수신 신호가 상기 송신기에서 송신한 블록 부호어와의 해밍 거리가 상기 t를 초과하고, 최소 거리 d_min 이하일 경우 상기 수신 신호는 상기 송신기가 송신한 블록 부호어로 복호화되지 못하고, 다만 상기 수신 신호에 오류가 존재함만을 검출할 수 있게 된다. 또한, 상기 수신 신호가 상기 송신기에서 송신한 블록 부호어와의 해밍 거리가 상기 최소 거리 d_min를 초과할 경우 상기 수신 신호는 상기 송신기가 송신한 블록 부호어와 전혀 상이한 블록 부호어로 오류 정정되어 결과적으로 신뢰성없는 정보 데이터로 복호화된다. 즉, 임의의 두 블록 부호어간의 해밍거리가 오류 정정 가능한 해밍 거리 t 이하일 경우에는 오류 정정이 가능하고, 상기 임의의 두 블록 부호어간의 해밍거리가 상기 오류 정정 가능한 해밍 거리 t를 초과하고 최소 거리 d_min 이하일 경우에는 오류 정정은 불가능하지만 오류 검출은 가능하고, 상기 임의의 두 블록 부호어간의 해밍거리가 상기 최소 거리 d_min를 초과할 경우에는 오류 정정 및 오류 검출 모두 불가능함을 알 수 있다.

그런데, 임의의 블록 부호에 대한 최소 거리 d_min은 상수(constant)이므로, 상기 블록 부호의 오류 정정을 위한 반경, 즉 오류 정정 가능한 해밍 거리 t를 증가시킬수록 상기 오류 검출을 위한 반경이 감소함을 알 수 있다. 즉, 상기 블록 부호의 오류 정정 능력과 오류 검출 능력은 반비례 관계에 있다. 따라서 상기 블록 부호의 오류 정정 능력을 그대로 유지하면서도 오류 검출 능력을 부여하기 위해 블록 부호어의 마지막에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부가하는 방식이 일반적으로 사용되고 있다. 상기 CRC와 같은 오류 검출을 위한 부분은 상기 블록 부호어의 복호 과정을 완료한 후에 있을 수 있는 블록 부호어의 오류로 인한 시스템의 오동작을 방지하기 위하여 꼭 필요한 부분이라 할 수 있다. 하지만 상기 CRC 부가 방식은 상기 블록 부호의 부호화율(coding rate)를 저하시키므로, 높은 부호화율이 요구되는 통신 시스템에서는 상기 오류 검출을 위한 CRC 사용이 불가능하게 된다. 따라서, 오류 정정 능력을 그대로 유지하면서도 오류 검출 능력을 가지는 블록 부호에 대한 필요성이 대두되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 최대 오류 정정 능력을 가지면서도 오류 검출 능력을 가지는 LDPC 부호를 부호화/복호화하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 짧은 길이의 블록 부호를 사용하여 LDPC 부호를 부호화/복호화하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 최대 오류 정정 능력을 가지면서도 오류 검출 능력을 가지는 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 설계 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 부호화하는 장치에 있어서, 정보 데이터를 입력하고, 상기 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율에 상응하게 결정된 패리티 검사 행렬에 상응하게 부호화하여 상기 LDPC 부호로 부호화하는 부호화기를 포함하며, 상기 패리티 검사 행렬은 상기 정보 데이터를 상기 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가짐을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는; 최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 복호화하는 장치에 있어서, 수신 신호를 입력하고; 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 상기 수신 신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 복호화하는 복호화기와, 상기 복호화기에서 출력한 신호의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호의 패리티 검사 행렬을 생성하는 방법에 있어서, 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬을 검출하는 과정과, 상기 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정된 방식으로 조합하여 종속 패리티 검사식들을 생성하고, 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하는 과정과, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬을 상기 LDPC 부호의 최종 패리티 검사 행렬로 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 부호화하는 방법에 있어서, 정보 데이터를 입력하는 과정과, 상기 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율에 상응하게 결정된 패리티 검사 행렬에 상응하게 부호화하여 상기 LDPC 부호로 부호화하는 과정을 포함하며, 상기 패리티 검사 행렬은 상기 정보 데이터를 상기 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가짐을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 복호화하는 방법에 있어서, 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬을 생성하는 과정과, 이후 신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 복호화하는 과정과, 상기 복호화한 신호의 오류 발생 여부를 검사하는 과정과, 상기 검사 결과 상기 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 복호화한 신호를 복원된 정보 데이터로 출력하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하지 않았음을 나타내는 정보를 출력하는 과정과, 상기 검사 결과 상기 오류가 발생하였을 경우 상기 복호화한 신호를 폐기하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 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.

본 발명은 오류 정정(error correction) 능력의 저하없이, 즉 최대 오류 정정 능력을 가지면서도 오류 검출(error detection) 능력을 가지는 숏 블록(short block, 이하 'short block'이라 칭하기로 한다) 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 칭하기로 한다) 부호를 부호화/복호화하는 방안을 제시한다. 특히, 본 발명은 상기 최대 오류 정정 능력/오류 검출 능력을 가지는 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬(parity check matrix)을 제시한다.

상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 블록 부호(block code)의 오류 정정 능력은 상기 블록 부호의 최소 거리(d_min: minimum distance)와 비례한다. 따라서, 상기 블록 부호의 오류 정정 능력을 증가시키기 위해서는 상기 최소 거리(d_min)를 증가시키고, ML(Maximum Likelihood) 복호화 방법을 이용하여 복호화를 수행해야만 한다. 하지만 상기 ML 복호화 방법을 사용하여 복호화를 수행할 때 상기 블록 부호의 오류 정정 능력을 그대로 유지하면서도 프레임 오류(frame error)를 검출하기 위한 능력, 즉 오류 검출 능력을 가지게 하려면 상기 오류 정정 능력의 저하를 감수해야만 한다.

상기 블록 부호의 대표적인 부호중의 하나가 LDPC 부호이며, 상기 LDPC 부호의 경우 보통의 블록 부호를 사용하더라도 오류 정정 능력을 극대화시키면서, 상기 오류 검출 능력을 가질 수 있는 장점을 가진다. 또한, 상기 LDPC 부호의 경우 패리티 검사 행렬의 1의 개수가 매우 적기 때문에, 즉 패리티 검사 행렬의 웨이트(weight)가 매우 적기 때문에 그 길이가 매우 긴 경우라도 반복 복호화(iterative decoding)를 통해 복호화가 가능하며, 상기 길이가 커질수록 터보 부호(turbo code)처럼 Shannon의 채널 용량 한계에 근접하는 성능을 나타낸다. 여기서, 상기 Shannon의 채널 용량이라 함은 Shannon의 채널 부호화 이론(channel coding theorem)에 상응하는 채널 용량을 나타내며, 상기 Shannon의 부호화 이론은 채널의 용량을 초과하지 않는 전송률(data rate)에 한해 신뢰성 있는 통신이 가능함을 나타내는 이론이다. 상기 Shannon의 부호화 이론에서는 블록 크기가 굉장히 큰 랜덤(random) 블록 부호가 상기 채널 용량 한계에 근접하는 성능을 가진다.

하지만, 본 발명에서 제안하는 LDPC 부호는 short block LDPC 부호이므로, 일반적으로 사용되고 있는 LDPC 부호와는 달리 블록의 길이가 매우 짧다는, 즉 부호어(codeword)의 길이가 매우 짧다는 특성을 가진다. 블록의 길이가 짧은 경우 상기 LDPC 부호의 성능이 좋지 않다는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 short block LDPC 부호의 짧은 블록 길이로 인한 오류 정정 능력의 저하를 극복하기 위해 하기와 같은 2가지 방식들을 제안한다.

< 제1방식 >

short block LDPC 부호에 적용할 블록 부호를 최적의 최소 거리(d_{min_opt}: optimum minimum distance)를 갖는 블록 부호로 선택한다.

< 제2방식 >

선택한 블록 부호의 패리티 검사 행렬에서 패리티 검사식을 추가하여 상기 패리티 검사 행렬의 크기를 증가시킨다.

상기 제1방식은 상기에서 설명한 말한 바와 같이 블록 부호의 오류 정정 능력이 상기 블록 부호의 최소 거리에 비례하기 때문에 고려된 방식으로서, 상기 short block LDPC 부호의 기본 오류 정정 능력을 증가시키기 위해서 사용되는 것이다. short block을 가지는 [n, k] 블록 부호에 대해서는 이미 최적의 최소 거리를 가지는 부호들이 많이 알려져 있으므로 이들중 어느 한 부호를 선택하여 상기 short block LDPC 부호의 기본 오류 정정 능력을 증가시키도록 한다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 일반적으로 사용되고 있는 LDPC 부호의 경우 반복 복호화 과정에서 그 블록 길이가 굉장히 긴, 즉 롱 블록(long block) LDPC 부호에 대해서만 Shannon의 채널 용량에 접근하는 오류 정정 능력을 가진다. 그런데, 상기 short block LDPC 부호의 경우 long block LDPC 부호에 비해서 블록 길이로 인해 오류 정정 능력이 감소되고, 따라서 상기 제2방식을 적용하여 상기 오류 정정 능력의 저하를 패리티 검사 행렬의 패리티 검사식을 증가시켜 증가시키도록 하는 것이다.

그러면 여기서 도 2를 참조하여 본 발명에서 제안하는 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 구조에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 2에 도시되어 있는 패리티 검사 행렬 구조를 참조하여 상기 제2방식을 short block LDPC 부호의 부호화(encoding)에 적용하는 동작을 설명하기로 한다. 일반적으로, LDPC 부호를 설계할 경우, 패리티 검사 행렬의 랭크(rank)가 최대 랭크(full rank)가 되도록 설계한다. 여기서, 상기 패리티 검사 행렬의 랭크가 최대 랭크가 되도록 설계하는 이유는 독립적인 패러티 검사식의 수가 많아지면 많아질수록 상기 LDPC 부호의 에러 정정 능력이 커지기 때문이다. 따라서, 상기 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 설계할 때 최대 랭크를 유지하면서도 상기 패리티 검사 행렬의 패리티 검사식의 개수를 증가시키기 위해서 상기 패리티 검사 행렬의 원래 패리티 검사식에 종속적인 패리티 검사식을 추가시키기로 한다. 상기 도 2에서 H는 상기 short block LDPC 부호의 원래의 패리티 검사식을 나타내며, H'은 상기 short block LDPC 부호의 원래의 패리티 검사식을 가지고 생성하는 종속적인 패리티 검사식을 나타낸다. 여기서, 상기 패리티 검사 행렬에 패리티 검사식의 개수가 추가될 경우 그 연산량 로드(load)가 증가할 수도 있지만, 상기 short block LDPC 부호의 블록 길이가 짧기 때문에 상기 연산량 로드는 실제 구현상에 있어서 문제점으로 작용하지 않는다.

상기 도 2에서는 본 발명의 실시예에 따른 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 설계 방식에 대해서 설명하기로 한다.

그러면 여기서 도 3 및 도 4를 참조하여 패리티 검사 행렬을 구성하는 원래의 패리티 검사식과 종속적인 패리티 검사식에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 3은 일반적인 [16, 5] 리드뮬러(Reed-Muller) 부호의 패리티 검사 행렬을 구성하는 원래의 패리티 검사식을 나타낸 도면이며, 상기 도 4는 도 3의 [16, 5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 종속적인 패리티 검사식을 나타낸 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 [16, 5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬은 RM 11 times 16 행렬이며, 상기 패리티 검사 행렬은 상기 패리티 검사 행렬의 행(row)들인 11개의 패리티 검사식들을 가진다. 상기 도 4에서는 상기 도 3에 도시한 [16,5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 원래의 패리티 검사식들, 즉 상기 [16,5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 서로 다른 행들을 각각의 열(column)별로 modulo-2로 가산한 후 선택한 상기 [16,5] 리드 뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 종속적인 패리티 검사식들이 도시되어 있다.

여기서, 상기 [16,5] 리드 뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 종속적인 패리티 검사식들을 선택하는 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 [16,5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 11개의 기저(basis) 행들에 대해서 각각의 열별로 modulo-2로 가산함에 따라 총 2048개의 종속적인 행들이 얻어진다. 그런데, 상기 LDPC 부호는 패리티 검사 행렬의 1의 개수가 적은, 즉 웨이트가 적은 특성을 가지므로 상기 2048개의 종속적인 행들중 그 웨이트가 적은 행들만을 선택하여 상기 종속적인 패리티 검사식들로 생성하는 것이다. 여기서, 상기 웨이트는 0이 아닌 엘리먼트들의 개수를 나타낸다. 상기 도 4에서는 그 웨이트가 4인 32개의 행들을 선택하여 종속적인 패리티 검사식들을 생성한 것이다.

다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 5는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

싱기 도 5를 참조하면, 먼저 상기 송신기는 부호화기(encoder)(511)와, 신호 사상기(signal mapper)(513)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(processor)(515)로 구성된다. 먼저, 정보 데이터(information data)가 입력되면 상기 부호화기(511)는 미리 설정되어 있는 부호화 방식으로, 즉 미리 설정되어 있는 생성 행렬(generating matrix)에 상응하게 상기 정보 데이터를 부호화하여 부호화 심벌(coded symbol), 즉 short block LDPC 부호어로 생성한 후 상기 신호 사상기(513)로 출력한다. 여기서, 상기 부호화 방식은 본 발명의 실시예에 따른 short block LDPC 부호를 생성하기 위한 부호화 방식으로서, 상기 정보 데이터가 최적의 최소 거리를 가지면서, 패리티 검사식이 원래의 패리티 검사식 뿐만 아니라 종속적인 패리티 검사식까지 추가된 형태를 가지는 패리티 검사 행렬에 상응하도록 블록 부호화를 하는 방식이다.

상기 신호 사상기(513)는 상기 부호화기(511)에서 출력한 short block LDPC 부호어를 미리 설정되어 있는 신호 사상 방식, 일 예로 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식과, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식과, 8QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등과 같은 신호 사상 방식으로 신호 사상한 후 상기 RF 처리기(515)로 출력한다. 상기 RF 처리기(515)는 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter)와, 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 신호 사상기(513)에서 출력한 디지털 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후, 송신 안테나(Tx antenna)(도시되어 있지 않음)를 통해 에어(air)상으로 송신 가능하도록 RF 처리한 후 출력한다.

상기 도 5에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 상기 도 5에서 설명한 송신기의 송신 동작에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 6은 도 5의 이동 통신 시스템의 송신기 동작 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저 611단계에서 상기 송신기는 송신하고자 하는 정보 데이터를 입력받은 후 613단계로 진행한다. 상기 613단계에서 상기 송신기는 상기 입력받은 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화 방식으로 부호화하여 short block LDPC 부호어로 생성한 후 615단계로 진행한다. 상기 정보 데이터를 상기 short block LDPC 부호어로 생성하는 동작은 상기 도 5에서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 615단계에서 상기 송신기는 상기 short block LDPC 부호어를 미리 설정되어 있는 신호 사상 방식으로 신호 사상한 후 617단계로 진행한다. 상기 617단계에서 상기 송신기는 상기 신호 사상된 신호를 에어상에서 송신 가능하도록 RF 처리한 후 종료한다.

상기 도 6에서는 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 송신기 동작에 대해 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시템의 수신기 구조에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 7은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

싱기 도 7을 참조하면, 먼저 상기 수신기는 RF 처리기(711)와, 신호 역사상기(signal de-mapper)(715)와, 복호화기(decoder)(715)와, 오류 검출기(error detector)(717)로 구성된다. 상기 도 5에서 설명한 바와 같은 송신기에서 송신한 신호는 수신 안테나(Rx. ANT)를 통해 상기 수신기로 수신되며, 상기 수신 신호는 상기 RF 처리기(711)로 입력된다. 상기 RF 처리기(711)는 상기 수신 안테나를 통해 수신된 아날로그 신호를 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 대역으로 다운 컨버팅(down converting)한 후, 다시 디지털 변환하여 상기 신호 역사상기(713)로 출력한다. 상기 신호 역사상기(713)는 상기 RF 처리기(711)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 송신기에서 적용한 신호 사상 방식에 상응하는 방식으로 신호 역사상한 후 상기 복호화기(715)로 출력한다. 상기 복호화기(715)는 상기 신호 역사상기(713)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 송신기에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 방식으로 복호화한 후 상기 오류 검출기(717)로 출력한다.

상기 복호화기(715)는 상기에서 설명한 바와 같이 패리티 검사식이 원래의 패리티 검사식뿐만 아니라 종속적인 패리티 검사식까지 추가된 형태를 가지는 패리티 검사 행렬에 상응하게 복호화를 수행하며, 이는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 오류 검출기(717)는 상기 복호화기(715)에서 출력한 신호를 입력하여 오류 존재 유무를 검사하고, 상기 검사 결과 상기 복호화기(715)에서 출력한 신호에 오류가 존재할 경우에는 상기 복호화기(715)에서 출력한 신호를 폐기하고, 만약 상기 검사 결과 상기 복호화기(715)에서 출력한 신호에 오류가 존재하지 않을 경우에는 상기 복호화기(715)에서 출력한 신호를 최종 정보 데이터로 복원하게 된다. 상기 오류 검출기(717)는 상기 short block LDPC 부호의 팩터(factor, 이하 'factor'라 칭하기로 한다) 그래프상의 검사합(check-sum)을 사용하여 상기 복호화기(715)에서 출력한 신호에 오류가 존재하는지 유무를 검사하게 되며, 이는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 도 7에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 수신기 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 상기 도 7에서 설명한 수신기의 수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 8은 도 7의 이동 통신 시스템의 수신기 동작 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 811단계에서 상기 수신기는 수신 안테나를 통해 신호를 수신하면 813단계로 진행한다. 상기 813단계에서 상기 수신기는 상기 수신 신호를 RF 처리한 후 815단계로 진행한다. 상기 815단계에서 상기 수신기는 상기 RF 처리된 신호를 상기 수신기에 대응하는 송신기에서 적용한 신호 사상 방식에 대응하는 방식으로 신호 역사상한 후 817단계로 진행한다. 상기 817단계에서 상기 수신기는 상기 신호 역사상된 신호를 상기 송신기에서 적용한 부호화 방식에 대응하는 방식으로 복호화한 후 819단계로 진행한다. 상기 신호 역사상된 신호를 복호화하는 동작은 상기 도 7에서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 819단계에서 상기 수신기는 상기 복호화된 신호에 대해서 오류가 존재하는지 여부를 검사하고 819단계로 진행한다. 상기 819단계에서 상기 수신기는 상기 검사 결과 상기 복호화된 신호에 오류가 존재하는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 복호화된 신호에 오류가 존재하지 않을 경우 상기 수신기는 823단계로 진행한다. 상기 823단계에서 상기 수신기는 상기 복호화된 신호를 최종 정보 데이터로 변환하여 출력한다. 만약 상기 821단계에서 검사 결과 상기 복호화된 신호에 오류가 존재할 경우 상기 수신기는 825단계로 진행한다. 상기 825단계에서 상기 수신기는 상기 복호화된 신호를 폐기한 후 종료한다.

상기 도 8에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 수신기 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 상기 도 7에서 설명한 복호화기(715)의 구조에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 9는 도 7의 복호화기(715) 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 상기 복호화기(715)는 변수 노드 파트(900)와, 감산기(915)와, 디인터리버(de-interleaver)(917)와, 인터리버(interleaver)(919)와, 제어기(921)와, 메모리(memory)(923)와, 감산기(925)와, 검사 노드 파트(950)와, 경판정기(hard decision unit)(929)로 구성된다. 상기 변수 노드 파트(900)는 변수 노드 복호화기(911)와, 스위치(913)로 구성되고, 상기 검사 노드 파트(950)는 검사 노드 복호화기(927)로 구성된다.

먼저, 무선 채널을 통해 수신되는 수신 신호는 상기 변수 노드 파트(900)의 변수 노드 복호화기(911)로 입력되며, 상기 변수 노드 복호화기(911)는 상기 입력된 수신 신호의 확률값들을 계산하고, 상기 계산된 확률값들을 업데이트(update)한 후 상기 스위치(913) 및 상기 감산기(915)로 출력한다. 여기서, 상기 변수 노드 복호화기(911)는 상기 복호화기(715)에 미리 설정되어 있는 패리티 검사 행렬에 상응하게 변수 노드(variable node)들을 연결하며, 상기 변수 노드들에 연결된 1의 개수만큼의 입력값과 출력값을 갖는 업데이트 연산이 수행된다. 여기서, 상기 패리티 검사 행렬은 상기에서 설명한 바와 같이 패리티 검사식이 원래의 패리티 검사식뿐만 아니라 종속적인 패리티 검사식까지 추가된 형태를 가진다. 상기 변수 노드들 각각에 연결된 1의 개수는 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트와 동일하다. 따라서, 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트에 따라 상기 변수 노드 복호화기(911)의 내부 연산이 상이하게 된다.

상기 감산기(915)는 상기 변수 노드 복호기(911)에서 출력한 신호와 이전 반복 복호화(iteration decoding) 과정에서의 상기 인터리버(919)의 출력 신호를 입력하고, 상기 변수 노드 복호기(911)에서 출력한 신호에서 이전 반복 복호화 과정에서의 상기 인터리버(919)의 출력 신호를 감산한 후 상기 디인터리버(917)로 출력한다. 여기서, 상기 복호화 과정이 최초의 복호화 과정일 경우, 상기 인터리버(919)의 출력 신호는 0이라고 간주해야함은 물론이다.

상기 디인터리버(917)는 상기 감산기(915)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 방식에 상응하게 디인터리빙(de-interleaving)한 후 상기 감산기(925)와 검사 노드 복호기(927)로 출력한다. 여기서, 상기 디인터리버(917)의 내부 구조는 상기 패리티 검사 행렬에 상응하는 구조를 가지며, 그 이유는 상기 패리티 검사 행렬의 1의 값을 가지는 엘리먼트들의 위치에 따라 상기 디인터리버(917)에 대응하는 인터리버(919)의 입력값에 대한 출력값이 상이해지기 때문이다.

상기 감산기는(925)는 이전 반복 복호 과정에서의 상기 검사 노드 복호기(927)의 출력 신호와 상기 디인터리버(917)의 출력 신호를 입력하고, 상기 이전 반복 복호 과정에서의 상기 검사 노드 복호기(927)의 출력 신호에서 상기 디인터리버(917)의 출력 신호를 감산한 후 상기 인터리버(919)로 출력한다. 상기 검사 노드 복호기(927)는 상기 블록 LDPC 부호의 복호화 장치에 미리 설정되어 있는 패리티 검사 행렬에 상응하게 검사 노드들을 연결하며, 상기 검사 노드들에 연결된 1의 개수만큼의 입력값과 출력값을 갖는 업데이트 연산이 수행된다. 상기 검사 노드들 각각에 연결된 1의 개수는 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트와 동일하다. 따라서, 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트에 따라 상기 검사 노드 복호기(927)의 내부 연산이 상이하게 된다.

여기서, 상기 인터리버(919)는 상기 제어기(921)의 제어에 따라 미리 설정되어 있는 설정 방식으로 상기 감산기(925)에서 출력한 신호를 인터리빙한 후 상기 감산기(915) 및 상기 변수 노드 복호기(911)로 출력한다. 여기서, 상기 제어기(921)는 상기 메모리(923)에 저장되어 있는 인터리빙 방식에 관련된 정보를 읽어 상기 인터리버(919)의 인터리빙 방식을 제어하게 되는 것이다. 또한, 상기 복호화 과정이 최초의 복호화 과정일 경우에는 상기 디인터리버(917)의 출력 신호는 0이라고 간주해야함은 물론이다.

상기와 같은 과정들을 반복적으로 수행함으로써 오류 없이 신뢰도 높은 복호화를 수행하며, 미리 설정한 설정 반복 회수에 해당하는 반복 복호화를 수행한 후에는 상기 스위치(913)는 상기 변수 노드 복호기(911)와 감산기(915)간을 스위칭 오프(switching off)한 후, 상기 변수 노드 복호기(911)와 경판정기(929)간을 스위칭 온하여 상기 변수 노드 복호기(911)에서 출력한 신호가 상기 경판정기(929)로 출력하도록 한다. 상기 경판정기(929)는 상기 변수 노드복호기(911)에서 출력한 신호를 입력하여 경판정한 후, 그 경판정 결과를 출력하게 되고, 상기 경판정기(929)의 출력값이 최종적으로 복호화된 값이 되는 것이다.

상기 도 9에서는 상기 도 7의 복호화기(715)의 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 상기 도 7의 오류 검출기(717) 구조에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 10은 도 7의 오류 검출기(717)의 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 10을 참조하면, 상기 오류 검출기(717)는 다수의 변수 노드들, 즉 변수 노드(1002) 내지 변수 노드(1016)와, 다수의 검사 노드들, 즉 검사 노드(1018) 내지 검사 노드(1024)와, 상기 변수 노드들과 검사 노드들을 연결하는 에지(edge)와, 판단기(1026)로 구성된다. 상기 경판정기(929)의 출력 신호, 즉 복원되는 부호어 비트들 각각은 상기 변수 노드(1002) 내지 변수 노드(1016)에 저장된다. 그러면, 상기 검사 노드(1018) 내지 검사 노드(1024)는 상기 변수 노드(1002) 내지 변수 노드(1016)에 저장된 값들을 가지고 검사합을 수행한 후 그 결과값을 상기 판단기(1026)로 출력한다.

상기 판단기(1026)는 상기 검사 노드(1018) 내지 검사 노드(1024) 각각에서 출력하는 모든 결과값들이 0일 경우 상기 변수 노드(1002) 내지 변수 노드(1016)에 저장되어 있는 부호어 비트들에 오류가 존재하지 않음으로 판단하여 상기 경판정기(929)의 출력 신호를 최종 정보 데이터로 복원하고, 또한 상기 수신 신호에 오류가 존재하지 않음을 나타내는 정보를 출력한다. 이와는 달리, 상기 검사 노드(1018) 내지 검사 노드(1024) 각각에서 출력하는 결과값들중 어느 한 값이라도 0이 아닌 값을 나타내면 상기 판단기(1026)는 상기 변수 노드(1002) 내지 변수 노드(1016)에 저장되어 있는 부호어 비트들에 오류가 존재함으로 판단하여 상기 경판정기(929)의 출력 신호를 폐기하고, 또한 상기 수신 신호에 오류가 존재함을 나타내는 정보를 출력한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 패리티 검사식을 추가한 패리티 검사 행렬을 제안함으로써 short block LDPC 부호의 블록 길이가 짧음으로 인해 발생하는 오류 정정 능력의 저하를 방지한다는 이점을 가진다. 또한, 상기 패리티 검사식을 추가한 패리티 검사 행렬을 제안함으로써 short block LDPC 부호가 오류 정정 능력을 유지하면서도 오류 검출 능력을 가지도록 한다는 이점을 가지며, 따라서 송신 신호에 대한 신뢰도가 향상된다는 이점을 가진다.

도 1은 임의의 두 블록 부호어들간의 최소 거리, 오류 정정 능력, 오류 검출 능력을 개략적으로 도시한 도면

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 short block LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 구조를 도시한 도면

도 3은 일반적인 [16, 5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬을 구성하는 원래의 패리티 검사식을 나타낸 도면

도 4는 도 3의 [16, 5] 리드뮬러 부호의 패리티 검사 행렬의 종속적인 패리티 검사식을 나타낸 도면

도 5는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 6은 도 5의 이동 통신 시스템의 송신기 동작 과정을 도시한 순서도

도 7은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 이동 통신 시스템의 수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 8은 도 7의 이동 통신 시스템의 수신기 동작 과정을 도시한 순서도

도 9는 도 7의 복호화기(715) 내부 구조를 도시한 도면

도 10은 도 7의 오류 검출기(717)의 내부 구조를 도시한 도면

Claims

최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호의 패리티 검사 행렬을 생성하는 방법에 있어서,

정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬을 검출하는 과정과,

상기 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정된 방식으로 조합하여 종속 패리티 검사식들을 생성하고, 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하는 과정과,

상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬을 상기 LDPC 부호의 최종 패리티 검사 행렬로 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 방식은 상기 패리티 검사식들을 상기 제1패리티 검사 행렬의 열별로 modulo-2로 가산하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서,

상기 종속 패리티 검사식들을 선택하는 과정은 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 그 웨이트가 최소인 것부터 순차적으로 상기 설정 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 부호화하는 방법에 있어서,

정보 데이터를 입력하는 과정과,

상기 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율에 상응하게 결정된 패리티 검사 행렬에 상응하게 부호화하여 상기 LDPC 부호로 부호화하는 과정을 포함하며,

상기 패리티 검사 행렬은 상기 정보 데이터를 상기 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가짐을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서,

상기 방식은 상기 패리티 검사식들을 상기 제1패리티 검사 행렬의 열별로 modulo-2로 가산하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서,

상기 선택된 패리티 검사식들은 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 그 웨이트가 최소인 것부터 순차적으로 상기 설정 개수만큼 선택된 패리티 검사식들임을 특징으로 하는 상기 방법.
최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 복호화하는 방법에 있어서,

정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬을 생성하는 과정과,

이후 신호가 수신되면, 상기 수신 신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 복호화하는 과정과,

상기 복호화한 신호의 오류 발생 여부를 검사하는 과정과,

상기 검사 결과 상기 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 복호화한 신호를 복원된 정보 데이터로 출력하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하지 않았음을 나타내는 정보를 출력하는 과정과,

상기 검사 결과 상기 오류가 발생하였을 경우 상기 복호화한 신호를 폐기하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항에 있어서,

상기 방식은 상기 패리티 검사식들을 상기 제1패리티 검사 행렬의 열별로 modulo-2로 가산하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항에 있어서,

상기 종속 패리티 검사식들을 선택하는 과정은 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 그 웨이트가 최소인 것부터 순차적으로 상기 설정 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
제7항에 있어서,

상기 복호화하는 과정은;

상기 수신 신호의 확률값들을 검출한 후 이전 복호시 생성된 신호를 감산하여 제1신호를 생성하는 과정과,

상기 제1신호를 입력하여 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하는 디인터리빙 방식으로 디인터리빙하는 과정과,

상기 디인터리빙된 신호를 입력하여 확률값들을 검출한 후 상기 디인터리빙된 신호를 감산하여 제2신호를 생성하는 과정과,

상기 제2신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하는 인터리빙 방식으로 인터리빙하고, 상기 인터리빙된 신호를 반복 복호하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 부호화하는 장치에 있어서,

정보 데이터를 입력하고, 상기 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율에 상응하게 결정된 패리티 검사 행렬에 상응하게 부호화하여 상기 LDPC 부호로 부호화하는 부호화기를 포함하며,

상기 패리티 검사 행렬은 상기 정보 데이터를 상기 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가짐을 특징으로 하는 상기 장치.
제11항에 있어서,

상기 방식은 상기 패리티 검사식들을 상기 제1패리티 검사 행렬의 열별로 modulo-2로 가산하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
제12항에 있어서,

상기 선택된 패리티 검사식들은 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 그 웨이트가 최소인 것부터 순차적으로 상기 설정 개수만큼 선택된 패리티 검사식들임을 특징으로 하는 상기 장치.
최대 오류 정정/오류 검출 능력을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 복호화하는 장치에 있어서,

수신 신호를 입력하고; 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 부호화율을 고려하여 최적 최소 거리를 가지는 블록 부호로 부호화하는 제1패리티 검사 행렬의 행들인 패리티 검사식들을 미리 설정되어 있는 방식으로 조합하여 생성된 종속 패리티 검사식들중에서 미리 설정된 개수의 종속 패리티 검사식들을 선택하고, 상기 제1패리티 검사 행렬의 패리티 검사식들에 상기 선택한 종속 패리티 검사식들을 추가한 패리티 검사식들을 가지는 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 상기 수신 신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 복호화하는 복호화기와,

상기 복호화기에서 출력한 신호의 오류 발생 여부를 검출하는 오류 검출기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제14항에 있어서, 상기 부호화기는;

상기 제2패리티 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트에 상응하게 변수 노드들을 연결하여 수신 신호의 확률값들을 검출하여 출력하는 변수 노드 복호화기와,

상기 변수 노드 복호기에서 출력한 신호에서 이전 복호시 생성된 신호를 감산하여 출력하는 제1감산기와,

상기 제1감산기에서 출력한 신호를 입력하여 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 설정된 디인터리빙 방식으로 디인터리빙하여 출력하는 디인터리버와,

소정 제어에 따라 상기 제2패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트에 상응하게 검사 노드들을 연결하여 상기 디인터리버에서 출력한 신호의 확률값들을 검출하여 출력하는 검사 노드 복호화기와,

상기 검사 노드 복호기화에서 출력한 신호에서 상기 디인터리버에서 출력한 신호를 감산하는 제2감산기와,

상기 제2감산기에서 출력한 신호를 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 설정된 인터리빙 방식으로 인터리빙하여 상기 변소 노드 복호기 및 상기 제1감산기로 출력하는 인터리버와,

상기 제2패리티 검사 행렬을 생성하고, 상기 디인터리빙 방식 및 인터리빙 방식을 상기 제2패리티 검사 행렬에 상응하게 제어하는 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제14항에 있어서,

상기 오류 검출기는 상기 복호화기에서 출력한 신호에 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 복호화한 신호를 복원된 정보 데이터로 출력하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하지 않았음을 나타내는 정보를 출력하며; 상기 복호화기에서 출력한 신호에 상기 오류가 발생하였을 경우 상기 복호화한 신호를 폐기하고, 상기 수신 신호에 오류가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력함을 특징으로 하는 상기 장치.
제14항에 있어서,

상기 방식은 상기 패리티 검사식들을 상기 제1패리티 검사 행렬의 열별로 modulo-2로 가산하는 것임을 특징으로 하는 상기 장치.
제14항에 있어서,

상기 선택된 패리티 검사식들은 상기 생성된 종속 패리티 검사식들중 그 웨이트가 최소인 것부터 순차적으로 상기 설정 개수만큼 선택된 패리티 검사식들임을 특징으로 하는 상기 장치.