KR20060040789A - 터보 부호의 복호화 장치 및 방법 - Google Patents

터보 부호의 복호화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

채널 부호로써 터보 부호를 사용하는 경우 수신단에서 터보 부호의 복호화 속도를 향상시킬 수 있는 터보 부호의 복호화 장치 및 방법을 제시한다.
본 발명의 터보 부호의 복호화 장치는 터보 부호화되어 수신되는 정보 프레임의 복조 결과를 순차적으로 입력받아 순방향 가지 천이 메트릭 계산, 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율 계산을 수행하고, 동시에 수신 정보 프레임의 복조 결과를 역순으로 입력받아 역방향 가지 천이 메트릭 계산, 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율 계산을 수행하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 1 디코더, 제 1 디코더의 출력값을 재배열하기 위한 인터리버, 인터리버의 출력값을 입력받아 메트릭 계산 및 로그 우도 비율을 산출하기 위한 제 2 디코더 및 제 2 디코더의 출력값을 원래의 순서로 배열한 후 제 1 디코더로 입력하기 위한 디인터리버를 포함한다.
본 발명에 의하면 터보 복호화기의 복호 속도를 향상시킬 수 있고, 정보 프레임의 길이가 짧은 경우에도 복호화 성능이 열화되지 않으면서 빠른 속도로 복호화를 수행할 수 있다.
터보 부호, 복호화

Description

터보 부호의 복호화 장치 및 방법{Decoding Device and Method of Turbo Code}
도 1은 일반적인 터보 부호의 복호화 장치의 구성도,
도 2a 및 2b는 일반적인 터보 부호의 복호화 장치에서의 메트릭 연산 개념을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 의한 터보 부호의 복호화 장치의 구성도,
도 4는 본 발명에 의한 터보 부호의 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 제 1 디코더 20 : 인터리버
30 : 제 2 디코더 40 : 디인터리버
100, 300 : 순방향 가지 천이 메트릭 계산기
110, 310 : 순방향 메트릭 계산기 120, 320 : 순방향 메트릭 저장기
130, 330 : 가지 천이 메트릭 저장기
140, 340 : 역방향 가지 천이 메트릭 계산기
150, 350 : 역방향 메트릭 계산기 160, 360 : 역방향 메트릭 저장기
170, 370 : 순방향 로그 우도 비율 계산기
180, 380 : 역방향 로그 우도 비율 계산기
190, 390 : 로그 우도 비율 저장기
본 발명은 터보 복호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 채널 부호로써 터보 부호를 사용하는 경우 수신단에서 터보 부호의 복호화 속도를 향상시킬 수 있는 터보 부호의 복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대 인터넷 서비스에서는 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성 있는 전송을 요구하며, 고속 데이터의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 강력한 채널 부호화 및 효율적인 변조 방식이 요구된다. 채널 용량이란 잡음이 있는 채널에서 신뢰성 있는 통신을 보장해 주는 전송률의 한계치로서, 채널 부호는 이러한 채널 용량의 한계에 근접하는 성능과 함께 적당한 부호화, 복호 복잡도, 복호 속도 등의 조건을 만족시키는 방향으로 연구가 진행되고 있다.
터보 코드는 휴대 인터넷과 같은 이동통신에서 고속 데이터 전송을 위한 채널 부호화의 표준으로 채택되었으며, 비교적 간단한 복호 알고리즘을 가지며 페이딩 채널 상에서도 신뢰성 있는 강력한 부호화 기법으로 알려져 있다. 이러한 터보 부호의 우수한 성능은 부호화기에 존재하는 인터리버와 복호화기에서 수행되는 반복 복호에 의해 얻어지는 것으로, 원하는 성능을 얻기 위해서는 많은 지연시간이 요구된다. 즉, 터보 부호화기는 인터리버를 사이에 두고 두 개의 재귀 구조형 길 쌈 부호를 병렬로 연결시킨 구조를 가지며, 채널 용량에 매우 근접하는 우수한 성능을 갖는다. 그러나, 터보 복호화기는 하드웨어 복잡도가 매우 높으며 복호화된 데이터의 신뢰도를 높이기 위해 반복 복호를 수행하기 때문에 복호 속도가 낮고 지연이 큰 단점이 있다.
도 1은 일반적인 터보 복호화 장치의 구성도이다.
제 1 디코더(1)는 정보비트 및 잉여비트(parity bit)를 입력받아 복호화하여 출력하고, 인터리버(2)는 복호화된 신호의 순서를 재배열하여 출력한다. 제 2 디코더(3)는 인터리버(3)의 출력 및 잉여비트를 입력받아 복호화하여 출력한다. 이때, 반복 복호를 원하지 않을 경우에는 제 2 디코더(3)의 출력신호를 디인터리버(4)를 통해 디인터리빙한 후 복호 신호로 출력한다. 그러나. 반복 복호를 위해서는 디인터리버(4)의 출력신호, 정보비트 및 잉여비트를 이용하여 제 1 디코더(1)를 통해 다시 복호화한다. 이러한 반복 복호는 원하는 복호 성능을 얻을 수 있을 때까지 수행할 수 있다.
이와 같이, 터보 복호화 장치는 두 개 이상의 디코더로 이루어져 있으며, 디코더에서 복호화하는 과정에서 몇 가지 메트릭들을 연산하는 동작이 수행된다. 즉, 상태 메트릭, 순방향 상태 메트릭, 역방향 상태 메트릭 및 로그 우도 비율의 값들을 연산한다. 상태 메트릭은 디코더의 한 상태에서 다른 상태로의 천이 확률을 나타내며, 순방향 상태 메트릭은 이전 상태에서 다음 상태로의 상태 메트릭과 이전 상태가 될 확률을 더한 값을 나타낸다. 즉, 순방향 상태 메트릭은 처음의 수신 신호부터 계산하고 있는 신호의 구간에 걸쳐서 누적된 확률을 의미한다. 아울러, 역 방향 상태 메트릭은 현재 상태에서 이전 상태로의 누적 확률을 나타낸다.
순방향 및 역방향 상태 메트릭이 모두 구해지면 로그 우도 비율(Log Likelihood Ratio; LLR)값이 계산된다. 로그 우도 비율은 심볼에 대한 확률을 나타내는 것으로, '1'이 될 확률과 '0'이 될 확률의 비율을 로그 스케일로 표현한 값이다. 로그 우도 비율 계산기는 순방향 상태 메트릭 및 역방향 상태 메트릭에 대한 천이 확률을 근거로 심볼에 대한 확률을 구하는 것으로, 역방향 상태 메트릭은 수신 신호의 역순으로 값을 연산해야 하기 때문에 역방향 상태 메트릭의 연산이 모두 종료되기 전까지는 로그 우도 비율값을 구할 수 없게 된다.
도 2a 및 2b는 일반적인 터보 복호화 장치에서의 메트릭 연산 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a는 순방향 상태 메트릭을 계산하는 원리를 나타내고, 도 2b는 역방향 상태 메트릭을 계산하는 원리는 나타낸다.
도 2a에 도시한 것과 같이, 순방향 상태 메트릭 αk는 이전 값인 (k-1)번째 메트릭(αk-1)로부터 계산되며, 도 2b에 도시한 것과 같이, 역방향 상태 메트릭 βk는 다음 값인 k+1번째 메트릭(βk+1)로부터 계산된다. 이와 같이, 역방향 상태 메트릭을 연산하기 위해서는 수신된 신호를 역순으로 참조하여야 하기 때문에 전체 수신 신호의 길이만큼 초기 지연이 발생하게 된다.
이와 같이, 현재의 터보 복호화 장치는 역방향 상태 메트릭을 수행한 후 순방향 상태 메트릭과 로그 우도 비율값을 연산하기 때문에, 전체 수신 신호의 길이만큼 초기 지연이 발생할 뿐 아니라, 복호 성능을 향상시키기 위한 반복 복호로 인 하여 복호 지연이 큰 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 정보 프레임의 길이(N)보다 작은 길이를 갖는 제한된 복호기 출력 수열을 이용하여 순방향 또는 역방향 메트릭을 계산하는 슬라이딩 윈도우(Sliding window) 방식의 터보 복호화 장치가 제안되었다. 슬라이딩 윈도우 방식에서는 프레임을 복수의 윈도우 블록으로 나누고 순방향 메트릭, 역방향 메트릭 및 로그 우도 비율값 계산 과정을 병렬 수행하는 방식이다. 이 방식을 이용하면 윈도우의 크기가 짧을수록 복호 속도가 향상되는 장점이 있지만 제한된 수신 신호 수열로부터 계산된 메트릭의 신뢰도가 저하되어 복호 성능이 열악해지며, 이러한 현상은 정보 프레임의 길이가 짧을수록 심화되는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점 및 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 터보 부호의 복호 속도를 향상시킬 수 있는 터보 복호화 장치 및 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 정보 프레임의 길이가 짧은 경우에도 복호 성능이 열화되지 않고 복호 속도를 향상시킬 수 있는 터보 복호화 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 터보 부호화되어 수신되는 정보 프레임의 복조 결과를 순차적으로 입력받아 순방향 가지 천이 메트릭 계산, 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율 계산을 수행하고, 동시에 수신 정보 프레임의 복조 결과를 역순으로 입력받아 역방향 가지 천이 메트릭 계산, 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율 계산을 수행하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 1 디코더; 상기 제 1 디코더의 출력값을 재배열하기 위한 인터리버; 상기 인터리버의 출력값을 입력받아 순방향 가지 천이 메트릭 계산, 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율을 계산하고, 동시에 역방향 가지 천이 메트릭 계산, 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율을 계산하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 2 디코더; 및 상기 제 2 디코더의 출력값을 원래의 순서로 배열한 후 상기 제 1 디코더로 입력하기 위한 디인터리버;를 포함한다.
아울러, 본 발명은 터보 부호화되어 수신되는 정보 프레임의 복호화 방법으로서, 상기 수신 정보 프레임을 복조한 후, 복조된 정보 프레임의 상위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 순차적으로 계산하고 저장하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계와 동시에, 복조된 정보 프레임의 하위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 역순으로 계산하고 저장하는 제 2 단계; 상기 복조된 정보 비트의 상위 1/2 프레임에 대하여, 상기 순방향 가지 천이 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하고 저장하며, 하위 1/2 프레임에 대하여, 이전 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하는 제 3 단계; 상기 제 3 단계와 동시에, 상기 복조된 정보 비트의 하위 1/2 프레임에 대하여, 상기 역방향 가지 천이 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하고 저장하며, 상위 1/2 프레임에 대하여, 다음 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하는 제 4 단계; 상기 제 1 단계 및 제 2 단계에서 계산한 가지 천이 메트릭 계산 결과, 상기 제 3 단계에서 계산한 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과 및 상기 제 4 단계에서 계산한 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 입력으로 하여 순방향 로그 우도 비율을 계산하는 제 5 단계; 상기 제 5 단계와 동시에, 상기 제 1 단계 및 제 2 단계에서 계산한 가지 천이 메트릭 계산 결과, 상기 제 3 단계에서 계산한 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과 및 상기 제 4 단계에서 계산한 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 입력으로 하여 역방향 로그 우도 비율을 계산하는 제 6 단계; 및 상기 제 5 단계 및 제 6 단계에서 계산한 로그 우도 비율을 저장하는 제 7 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 터보 부호의 복호화 장치의 구성도이다.
도시한 것과 같이, 본 발명에 의한 터보 복호화 장치는 하나의 정보 프레임의 길이가 N이라 할 때, 수신 정보 프레임의 복조 결과(정보 비트 및 잉여 비트 포함)를 순차적으로 입력받아 순방향 가지 천이 메트릭 계산, 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율 계산을 수행하고, 동시에 수신 정보 프레임의 복조 결과를 역순으로 입력받아 역방향 가지 천이 메트릭 계산, 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율 계산을 수행하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 1 디코더(10), 제 1 디코더의 출력값을 재배열하기 위한 인터리버(20), 인터리버(20)의 출력값을 순차적으로 입력받아 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율을 계산하고, 동시에 인터리버(20)의 출력값을 역순으로 입력받아 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율을 수행하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 2 디코더(30) 및 제 2 디코더(30)의 출력값을 원래의 순서로 배열한 후 제 1 디코더(10)로 입력하기 위한 디인터리버(40)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제 1 디코더(10)의 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100)는 디인터리버(40)의 출력값과 함께 복조기 출력 중 첫 번째부터 N/2번째 까지의 프레임을 순차적으로 입력받아 가지 천이 메트릭을 계산하여 출력하고, 순방향 메트릭 계산기(110)는 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100)에서 가지 천이 메트릭 계산 결과를 순차적으로 입력받아 첫 번째부터 N번째까지의 순방향 메트릭을 계산한다. 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)는 디인터리버(40)의 출력값과 함께 복조기 출력 중 N번째부터 N/2+1번째 까지의 프레임을 순차적으로 입력받아 가지 천이 메트릭을 계산하고, 역방향 메트릭 계산기(150)는 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)에서 가지 천이 메트릭 계산 결과를 순차적으로 입력받아 N 번째부터 첫 번째까지의 역방향 메트릭을 계산한다.
아울러, 가지 천이 메트릭 저장기(130)는 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100) 및 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)로부터 출력이 발생하는 대로 순차적으로 저장하며, 순방향 메트릭 저장기(120) 및 역방향 메트릭 저장기(160)는 순방향 메트릭 계산기(110) 및 역방향 메트릭 계산기(150)의 출력값을 각각 순차적으로 저장한다.
정보 프레임 길이가 N이라 할 때, 각 정보 비트를 복호화하기 위하여 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100) 및 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)는 각각 N/2개, 순방향 메트릭 계산기(110) 및 역방향 메트릭 계산기(150)는 각각 N-1개의 메트릭을 계산해야 한다. 즉, 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100)는 첫 번째 메트릭부터, 순방향 메트릭 계산기(110)는 두 번째 메트릭부터, 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)는 N 번째 메트릭부터, 역방향 메트릭 계산기(150)는 N-1번째 메트릭부터 계산해 나간다. 첫 번째 순방향 메트릭과 N 번째 역방향 메트릭은 초기화되거나 이전 반복 복호 결과에 의해 주어지는 값이므로 계산할 필요가 없다.
이러한 방법에 의하면 가지 천이 메트릭, 순방향 메트릭 및 역방향 메트릭의 계산을 동시에 진행할 수 있으며, 순방향 가지 천이 메트릭 및 역방향 가지 천이 메트릭을 각각 N/2개씩 계산하여 가지 천이 메트릭 저장기(130)에 저장하면, 정보 프레임 길이 N에 해당하는 모든 가지 천이 메트릭 계산을 완료하게 된다. 이때, N/2번째 가지 천이 메트릭을 이용하여 N/2+1번째 순방향 메트릭을 계산하고, N/2+1번째 가지 천이 메트릭을 이용하여 N/2번째 역방향 메트릭을 계산할 수 있다.
N/2+1번째 순방향 메트릭부터는 순방향 메트릭 저장기(120)에 저장할 필요가 없으며, 이미 계산되어 가지 천이 메트릭 저장기(130) 및 역방향 메트릭 저장기(160)에 각각 저장되어 있는 N/2+1번째 가지 천이 메트릭 및 N/2+2번째 역방향 메트릭과 함께 순방향 로그 우도 비율 계산기(170)로 입력되어 N/2+1번째 순방향 로그 우도 비율이 계산된다. 동일한 방법으로, N/2+1번째부터 N번째 순방향 로그 우도 비율이 계산되어 로그 우도 비율 저장기(190)에 저장된다.
마찬가지로, N/2+1번째 역방향 메트릭부터는 역방향 메트릭 저장기(160)에 저장할 필요가 없으며, 이미 계산되어 가지 천이 메트릭 저장기(130) 및 순방향 메트릭 저장기(120)에 각각 저장되어 있는 N/2번째 가지 천이 메트릭 및 N/2+1번째 순방향 메트릭과 함께 역방향 로그 우도 비율 계산기(180)로 입력되어 N/2번째 역방향 로그 우도 비율이 계산된다. 동일한 방법으로 N/2+1번째부터 첫 번째 역방향 로그 우도 비율이 계산되어 로그 우도 비율 저장기(190)에 저장된다.
요약하면, 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100)는 복조기의 출력 중 상위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 순차적으로 계산하고 그 결과를 순차적으로 가지 천이 메트릭 저장기(130)에 저장하며, 순방향 메트릭 계산기(120)는 복조기의 출력 중 상위 1/2 프레임은 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100)의 출력을 이용하여 계산하고 하위 1/2 프레임은 이전 상태의 메트릭을 이용하여 계산한 후 상위 1/2프레임은 순방향 메트릭 저장기(120)에 저장하여 두고, 하위 1/2 프레임은 직접 순방향 로그 우도 비율 계산기(170)로 입력한다. 아울러, 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)는 복조기의 출력 중 하위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 역순으로 계산하고 그 결과를 순차적으로 가지 천이 메트릭 저장기(130)에 저장하며, 역방향 메트릭 계산기(150)는 복조기의 출력 중 하위 1/2 프레임은 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)의 출력을 이용하여 계산하고 상위 1/2 프레임은 다음 상태의 메트릭을 이용하여 계산한 후 하위 1/2 프레임은 역방향 메트릭 저장기(160)에 저장하여 두고, 상위 1/2 프레임은 직접 역방향 로그 우도 비율 계산기(180)로 입력한다. 이후, 순방향 및 역방향 로그 우도 비율 계산기(170, 180)의 출력은 로그 우도 비율 저장기(190)에 저장된다.
본 발명에 의하면, 가지 천이 메트릭 계산이 완료되는 시점부터 순방향 메트릭과 역방향 메트릭 계산이 완료되는 시점까지 순방향 메트릭, 역방향 메트릭 및 로그 우도 비율을 동시에 계산할 수 있다.
제 2 디코더(30)는 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(300), 순방향 메트릭 계산기(310), 순방향 메트릭 저장기(320), 가지 천이 메트릭 저장기(330), 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(340), 역방향 메트릭 계산기(350), 역방향 메트릭 저장기(360), 순방향 로그 우도 비율 계산기(370), 역방향 로그 우도 비율 계산기(380) 및 로그 우도 비율 저장기(390)를 포함하여 구성되며, 제 1 디코더(10)와 동일한 동작을 수행한다.
제 1 디코더(10)에서 계산한 로그 우도 비율은 인터리버(20)를 제 2 디코더(30)로 입력되어 선험 정보로 사용되며, 제 2 디코더(30)에서 계산한 로그 우도 비율은 디인터리버(40)를 통해 제 1 디코더(10)로 입력되어 선험 정보로 사용된다.
이와 같이, 제 1 디코더(10)와 제 2 디코더(30)를 이용하여 지정된 횟수만큼 반복 복호를 수행한 후, 제 1 디코더(10) 또는 제 2 디코더(30)의 로그 우도 비율 계산기에서 계산된 로그 우도 비율을 이용하여 하나의 정보 프레임에 대한 정보 비트들을 복호화한다.
도 4는 본 발명에 의한 터보 부호의 복호화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
터보 부호화되어 수신된 신호를 복조한 후(S10) 터보 복호화 장치로 입력하 면, 순방향 가지 천이 메트릭 계산기(100)에서 복조된 정보 프레임의 상위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 순차적으로 계산하는 한편, 역방향 가지 천이 메트릭 계산기(140)에서 복조된 정보 프레임의 하위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 역순으로 계산하고, 계산 결과를 가지 천이 메트릭 저장기(130)에 순차적으로 저장한다(S20).
이후, 순방향 메트릭 계산기(110)는 복조된 정보 비트의 상위 1/2 프레임에 대해서는 순방향 가지 천이 메트릭 계산기의 출력을 이용하여 메트릭을 계산하고 저장하며, 하위 1/2 프레임에 대해서는 이전 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하여 순방향 로그 우도 비율 계산기(170)로 입력하며, 역방향 메트릭 계산기(150)는 복조된 정보 비트의 하위 1/2 프레임에 대해서는 역방향 가지 천이 메트릭 계산기의 출력을 이용하여 메트릭을 계산하고 저장하며, 상위 1/2 프레임에 대해서는 다음 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하여 역방향 로그 우도 비율 계산기(180)로 입력한다(S30).
이후, 순방향 로그 우도 비율 계산기(170)는 순방향 메트릭 계산기(110)로부터 입력되는 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과, 가지 천이 메트릭 저장기(130)로부터 입력되는 메트릭 계산 결과 및 역방향 메트릭 저장기(160)에 기 저장된 하위 1/2 프레임에 대한 역방향 메트릭 계산 결과를 입력받아 로그 우도 비율을 계산하며, 역방향 로그 우도 비율 계산기(180)는 역방향 메트릭 계산기(150)로부터 입력되는 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과, 가지 천이 메트릭 저장기(130)로부터 입력되는 메트릭 계산 결과 및 순방향 메트릭 저장기(120)에 기 저장 된 상위 1/2 프레임에 대한 순방향 메트릭 계산 결과를 입력받아 로그 우도 비율을 계산한다(S40).
다음에, 지정된 횟수만큼 반복 복호를 수행하였는지 확인하여(S50), 반복 복호 횟수만큼 복호를 수행하지 않은 경우에는 계산된 로그 우도 비율을 인터리빙한 후, 다음 복호화를 수행하기 위한 디코더의 선험 정보로서 제공되며(S50), 단계 S20부터 S50까지의 과정이 반복 수행된다.
만약, 지정된 횟수만큼 반복 복호가 이루어진 후에는 최종 계산된 로그 우도 비율을 이용하여 정보 프레임을 복호화한다(S70).
본 발명에서는 가지 천이 메트릭 계산을 순방향 및 역방향 가지 천이 메트릭 계산가에서 동시에 수행함으로써, 순방향 메트릭과 역방향 메트릭을 동시에 계산할 수 있으며, 로그 우도 비율 또한 동시에 계산할 수 있어, 복호 속도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 의하면 터보 부호의 복호화 과정에서 계산해야 하는 메트릭들을 동시에 계산함으로써, 터보 복호화기의 복호 속도를 향상시킬 수 있고, 정보 프레임의 길이가 짧은 경우에도 복호화 성능이 열화되지 않으면서 빠른 속도로 복호화를 수행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 터보 부호화되어 수신되는 정보 프레임의 복조 결과를 순차적으로 입력받아 순방향 가지 천이 메트릭 계산, 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율 계산을 수행하고, 동시에 수신 정보 프레임의 복조 결과를 역순으로 입력받아 역방향 가지 천이 메트릭 계산, 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율 계산을 수행하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 1 디코더;
    상기 제 1 디코더의 출력값을 재배열하기 위한 인터리버;
    상기 인터리버의 출력값을 입력받아 순방향 가지 천이 메트릭 계산, 순방향 메트릭 계산 및 순방향 로그 우도 비율을 계산하고, 동시에 역방향 가지 천이 메트릭 계산, 역방향 메트릭 계산 및 역방향 로그 우도 비율을 계산하며, 그 결과에 따른 로그 우도 비율값을 산출하기 위한 제 2 디코더; 및
    상기 제 2 디코더의 출력값을 원래의 순서로 배열한 후 상기 제 1 디코더로 입력하기 위한 디인터리버;
    를 포함하는 터보 부호의 복호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 디코더 및 제 2 디코더는, 입력 프레임 중 상위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 순차적으로 계산하고 그 결과를 순차적으로 가지 천이 메트릭 저장기에 저장하는 순방향 가지 천이 메트릭 계산기;
    입력 프레임 중 하위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭 역순으로 계산하고 그 결과를 순차적으로 가지 천이 메트릭 저장기에 저장하는 역방향 가지 천이 메트릭 계산기;
    상기 입력 프레임 중 상위 1/2 프레임은 상기 순방향 가지 천이 메트릭 계산기의 출력을 이용하여 계산하고 하위 1/2 프레임은 이전 상태의 메트릭 계산 결과를 이용하여 계산한 후, 상기 상위 1/2프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 순방향 메트릭 저장기에 저장하기 위한 순방향 메트릭 계산기;
    상기 입력 프레임 중 하위 1/2 프레임은 상기 역방향 가지 천이 메트릭 계산기의 출력을 이용하여 계산하고 상위 1/2 프레임은 다음 상태의 메트릭 계산 결과를 이용하여 계산한 후, 상기 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 역방향 메트릭 저장기에 저장하기 위한 역방향 메트릭 계산기;
    상기 순방향 메트릭 계산기에서 계산한 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과, 상기 가지 천이 메트릭 저장기에 저장된 가지 천이 메트릭 계산 결과 및 상기 역방향 메트릭 저장기에 저장된 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 입력받아 로그 우도 비율을 계산하기 위한 순방향 로그 우도 비율 계산기;
    상기 역방향 메트릭 계산기에서 계산한 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과, 상기 가지 천이 메트릭 저장기에 저장된 가지 천이 메트릭 계산 결과 및 상기 순방향 메트릭 저장기게 저장된 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 입력받아 로그 우도 비율을 계산하기 위한 역방향 로그 우도 비율 계산기; 및
    상기 순방향 및 역방향 로그 우도 비율 계산기의 계산 결과를 저장하기 위한 로그 우도 비율 저장기;
    를 포함하는 터보 부호의 복호화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 순방향 가지 천이 메트릭 계산기 및 역방향 가지 천이 메트릭 계산기는 가지 천이 메트릭 계산을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 터보 부호의 복호화 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 순방향 메트릭 계산기 및 역방향 메트릭 계산기는 메트릭 계산을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 터보 부호의 복호화 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 순방향 로그 우도 비율 계산기 및 역방향 로그 우도 비율 계산기는 로그 우도 비율을 동시게 계산하는 것을 특징으로 하는 터보 부호의 복호화 장치.
  6. 터보 부호화되어 수신되는 정보 프레임의 복호화 방법으로서,
    상기 수신 정보 프레임을 복조한 후, 복조된 정보 프레임의 상위 1/2 프레임에 대한 가지 천이 메트릭을 순차적으로 계산하고 저장하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계와 동시에, 복조된 정보 프레임의 하위 1/2 프레임에 대한 가 지 천이 메트릭을 역순으로 계산하고 저장하는 제 2 단계;
    상기 복조된 정보 비트의 상위 1/2 프레임에 대하여, 상기 순방향 가지 천이 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하고 저장하며, 하위 1/2 프레임에 대하여, 이전 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하는 제 3 단계;
    상기 제 3 단계와 동시에, 상기 복조된 정보 비트의 하위 1/2 프레임에 대하여, 상기 역방향 가지 천이 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하고 저장하며, 상위 1/2 프레임에 대하여, 다음 메트릭 계산 결과를 이용하여 메트릭을 계산하는 제 4 단계;
    상기 제 1 단계 및 제 2 단계에서 계산한 가지 천이 메트릭 계산 결과, 상기 제 3 단계에서 계산한 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과 및 상기 제 4 단계에서 계산한 하위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 입력으로 하여 순방향 로그 우도 비율을 계산하는 제 5 단계;
    상기 제 5 단계와 동시에, 상기 제 1 단계 및 제 2 단계에서 계산한 가지 천이 메트릭 계산 결과, 상기 제 3 단계에서 계산한 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과 및 상기 제 4 단계에서 계산한 상위 1/2 프레임에 대한 메트릭 계산 결과를 입력으로 하여 역방향 로그 우도 비율을 계산하는 제 6 단계; 및
    상기 제 5 단계 및 제 6 단계에서 계산한 로그 우도 비율을 저장하는 제 7 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보 부호의 복호화 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 7 단계 이후, 지정된 횟수만큼 반복 복호를 수행하였는지 확인하는 제 8 단계; 및
    상기 반복 복호 횟수만큼 복호를 수행하지 않은 경우 상기 제 7 단계에서 저장한 상기 로그 우도 비율을 인터리빙한 후, 상기 제 1 단계로 복귀하여 이후의 과정을 수행하는 제 9 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 부호의 복호화 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지정된 횟수만큼 반복 복호를 수행하였는지 확인하는 제 8 단계에서, 상기 복 복호 횟수만큼 복호를 수행한 경우, 상기 제 7 단계에서 저장한 로그 우도 비율을 이용하여 수신 정보 프레임을 복호화하는 제 10 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보 부호의 복호화 방법.
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