KR20070061065A - 궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신장치 - Google Patents

궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신 장치에 관한 것이다.
본 발명은 수신단에서 수신된 데이터를 복호하는 시도가 실패하는 경우, 이에 대응하여 복호의 성공/실패 여부 및 재전송이 필요한 정보를 포함하는 피드백 정보를 송신단으로 전송하는 기능을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 수신 장치에서 재전송 부분의 복호를 위해 직전 전송에서 전송된 부호어의 부호 비트를 반복하여 재전송 궤환 정보를 구성함으로써 재전송의 성공 확률을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
재전송, 궤환 정보, ARQ, 오류 정정 부호, 신뢰도

Description

궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신 장치{Codeword Automatic Repeat Request/Decoding Method and Transmitting/Receiving Apparatus by Using Feedback Information}
도 1은 무선 통신 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 단말 사이에 데이터를 송수신하는 과정을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치에서 정보 비트에 추가적인 패리트 비트열을 포함시켜 재전송 부호어를 구성하는 과정을 나타내는 도면이다.다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재전송 궤환 정보와 재전송 궤환 정보로부터 재전송에 필요한 재전송 부호어를 구성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 재전송 부호어의 부호화 과정에서 필요한 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 재전송 부호어의 복호 과정에서 필요한 패리 티 검사 행렬의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치에서 재전송 궤환 정보(280, 281)를 이용한 부호어 재전송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치에서 재전송 궤환 정보를 이용한 부호어를 수신하여 복호하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신 장치에 관한 것으로, 데이터 전송시 에러가 발생하는 경우 데이터 재전송을 요구하여 정정하는 궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신 장치에 관한 것이다.
셀룰러 통신 시스템에서 각 지역은 다수의 셀로 분할된다. 각 셀은 적어도 한 개 이상의 기지국을 포함한다.
각 셀의 기지국은 다수의 모바일 단말과 통신을 하게 되며, 기지국을 포함하는 무선 네트워크와 각 모바일 단말의 연결을 담당하게 된다.
기지국과 단말 사이의 통신은 트래픽 패킷을 통해 많은 데이터의 분할 형태로 이루어진다.
이러한 기지국과 단말 간의 통신은 무선 링크 상에서 데이터 에러가 발생하는 경우, 패킷 데이터를 복구할 수 있는 방안이 필요하다.
이러한 디지털 데이터의 전송 오류를 정정하기 위한 기술로 오류 정정 부 호(Error Correcting Code)가 있다.
오류 정정 부호는 부호를 구성하는 비트 내에 오류가 생겼을 때 그것을 정정할 수 있는 규칙에 따라 구성된 여분의 비트를 추가해서 구성한 부호를 의미한다.
오류 정정 부호는 패리티 검사 행렬에 0이 아닌 원소의 수가 부호의 길이에 비해 적게 존재하는 부호인 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 두 개 이상의 길쌈 부호의 연접을 통해 이용해 생성한 터보 부호가 대표적으로 사용된다.
오류 정정 부호를 통해 전달된 부호에 포함된 정보 비트 내에 오류가 생겼을 때 송신측 또는 수신측은 패킷 데이터에 추가적인 자원을 요구하여 각 정보에 대한 부가적인 정보를 전송한다.
따라서, 추가적인 정보의 필요성에 대한 결정 및 요구 기능이 필요하며, 이러한 추가적인 정보 전송을 자동 재전송 요구(Automatic Repeat Request: ARQ)라고 부른다.
자동 재전송 요구는 통신로(Channel)에서 발생하는 데이터의 오류를 송신측 또는 수신측에서 검출하고, 패킷 데이터에 오류가 발생하는 경우 데이터 재전송을 요구하여 정정하는 방식이다.
송신측(기지국 또는 단말)은 무선 자원을 가용한 시점에 버퍼에 버퍼링된 패킷 데이터를 순차적으로 수신측(단말 또는 기지국)으로 전송한다. 이때 수신측은 수신된 패킷 데이터 중 유실된 패킷 데이터가 있다고 판단하는 경우, 유실된 패킷 데이터에 대한 데이터 재전송 요청 메시지를 생성하여 송신측으로 전송한다.
송신측은 수신측으로부터 데이터 재전송 요청 메시지를 수신하는 경우, 유실 된 패킷 데이터의 일부 및 관련된 데이터 등을 수신측으로 재전송하게 된다.
통신 시스템에서는 데이터 재전송 과정이 데이터 전송의 성공률을 개선하지만, 동일한 정보를 여러 번 전송함으로써 상대적으로 자원 낭비를 초래하게 된다.
또한, 송신측은 유실된 패킷 데이터의 전부 및 관련된 데이터를 일괄적으로 전송하게 된다. 이에 반해, 유실된 패킷 데이터는 일부 비트에 오류가 발생하는 경우가 많다. 따라서, 패킷 데이터의 일괄적 전송은 무선 자원 사용에 있어 문제점을 있다.
통신 시스템은 대역폭의 효과적인 사용을 위해 부가적인 자원 사용을 최소화하도록 요구하며, 효과적인 자원의 이용을 위해 부가적인 정보를 전송하는 즉, 개선된 자동 재전송 요구 방식이 필요하다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 데이터 전송시 에러가 발생하는 경우, 수신 장치에서 데이터 재전송을 요청하는 재전송 궤환 정보를 생성하여 송신 장치로 전송하고, 송신 장치에서는 에러가 발생한 비트의 정보를 부호어로 구성하여 수신 장치로 재전송하는 궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 궤환 정보를 이용하여 재전송 부호어를 송신하는 장치는, 수신 장치로부터 수신한 재전송 요청 정보(-여기서, 재전송 요청 정보는 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 포함함-)에 기초하여 재전송할 데이터가 속한 위치를 기설정된 분할 정보 내에서 인덱스 정보로 나타내는 인덱스 분할부; 패킷 데이터의 재전송을 위해 사용할 무선 자원을 계산하고, 상기 계산된 무선 자원과 상기 분할 정보 중 재전송 분할 정보의 수를 비교하여 결과 정보를 생성하는 재전송 분할 결정부; 및 상기 계산된 무선 자원에 상기 인덱스 정보를 이용하여 전송할 부호 비트를 채워서 재전송을 위한 정보 비트를 완성하고, 상기 완성된 정보 비트에 패리티 비트열을 추가한 재전송 부호어를 형성하여 상기 수신 장치로 전송하는 송신 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 데이터 재전송을 요청받은 송신 장치에서 궤환 정보를 이용하여 부호어를 재전송하는 방법은, (a) 수신 장치로부터 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 포함하는 재전송 요청 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 수신한 재전송 요청 정보에 포함된 위치 정보를 기초하여 기설정된 분할 정보 내에서 인덱스 정보로 표시하는 단계; (c) 상기 패킷 데이터의 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원을 계산하고, 상기 계산된 무선 자원에 상기 인덱스 정보를 이용하여 전송할 부호 비트를 채워서 재전송을 위한 정보 비트를 완성하는 단계; 및 (d) 상기 완성된 정보 비트에 패리티 비트열을 추가한 재전송 부호어를 형성하여 상기 수신 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 수신 장치에서의 복호하는 방법은, (a) 패킷 데이터에 해당하는 전송 부호어를 수신하여 최초 전송 부호어인지 판단하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 수신한 전송 부호어가 최초 전송 부호어라고 판단하는 경우, 상기 (a)단계에서 수신한 전송 부호어에 대한 채널 복호를 수행하여 채널 복호 과 정이 성공적으로 수행되고 있는지 판단하는 단계; (c) 상기 채널 복호 과정이 성공적으로 수행되지 못한 경우, 복호 수단의 출력값에 포함된 부호 비트들에 대한 신뢰도의 절대값을 계산하는 단계; 및 (d) 상기 계산된 신뢰도의 절대값을 기설정된 기준값을 이용하여 상기 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 검색하고, 상기 검색된 신뢰도 정보를 이용하여 데이터 재전송을 요청하는 재전송 궤환 정보를 생성하여 송신 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 재전송 부호어를 복호하는 수신 장치는, 연동되어 있는 복호 수단의 출력값에 포함된 부호 비트들에 대한 신뢰도의 절대값을 계산하고, 상기 계산된 신뢰도의 절대값을 기설정된 기준값을 이용하여 상기 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 검색하여 전송하는 신뢰도 검색부; 및 송신 장치로부터 수신한 최초 전송 부호어 및 상기 재전송 부호어를 상기 복호 수단과 연동하여 복호 과정을 수행하도록 제어하며, 직전 전송에서 전송된 부호어의 복호 과정이 실패한 경우, 상기 검색된 신뢰도 정보를 이용하여 데이터 재전송을 요청하는 재전송 궤환 정보를 생성하여 상기 송신 장치로 전송하는 수신 제어부를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 궤환 정보를 이용한 부호어 재전송/복호 방법 및 송수신 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
무선 통신 시스템은 많은 무선 단말과 한 개 이상의 기지국으로 구성된 많은 셀들을 포함한다.
무선 통신 시스템은 본 발명에서 제안된 방법에 따라 자동 재전송 요구(ARQ)를 수행하도록 설정되어 있다. 무선 통신 시스템은 특정한 다중 접속 방법에 한정되지 않고, 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM)이나 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등과 같은 모든 종류의 다중 접속 방식에 그대로 적용할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 무선 통신 시스템은 다수 개의 셀(101,102,103)을 포함한다.
각 셀들(101,102,103)은 각각 한 개씩의 기지국(104,105,106)을 포함하고 있으며, 이와 함께 기지국의 커버 영역을 타원으로 표시하고 있다.
각 기지국(104,105,106)은 다수의 단말(107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115)과 연결되어 있다.
각 단말(107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115)은 이동 무선 단말일 수도 있고, 고정 무선 단말일 수도 있다. 각 단말(107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115)은 무선 통신 시스템 내에서 자유롭게 통신할 수 있다.
각 기지국(104,105,106)은 네트워크 링크를 통해 네트워크로 연결된다. 여기서, 네트워크는 다른 네트워크나 인터넷으로 연결된다.
이하, 도 2는 기지국과 단말 사이의 관계에서 송신측에서 송신할 데이터의 할당 방법과 송신된 데이터에 대한 수신 상태를 알려주는 인식 정보(ACK, NAK)의 사용에 대한 내용을 설명한다. 여기서, 인식 정보의 성공 인식 표지(ACK)는 패킷 데이터의 전송 성공을 알리기 위한 메시지이고, 실패 인식 표지(NAK)는 패킷 데이터의 전송 실패를 알리기 위한 메시지로 정의한다.
이하, 도 2는 각 기지국과 각 단말이 특정 채널을 통해 서로 패킷 데이터를 송수신하는 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국과 단말 사이에 데이터를 송수신하는 과정을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
도 2를 설명하기 전에, 도 2의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 데이터가 전송되는 특정 자원의 인덱스를 의미하며, 사각형 박스는 데이터를 표시한다.
도 2의 본 발명의 실시예는 하향링크 데이터의 할당 위치를 알려주는 할당 채널 패킷(260), 상향링크 데이터의 할당 위치를 알려주는 할당 채널 패킷(261), 하향링크 정보 데이터 패킷(270), 상향링크 정보 데이터 패킷(271), 하향링크 정보 데이터의 수신 상태를 알려주는 하향링크 인식 채널 패킷(280), 상향링크 정보 데 이터의 수신 상태를 알려주는 상향링크 인식 채널 패킷(281)를 포함한다.
여기서, 인식 채널은 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지를 가리키기 위해 사용되는 인식 정보를 포함한다.
데이터 패킷은 한 개 이상의 무선 자원과 한 개 이상의 시간 슬롯을 통해 전송할 수 있다.
상햐향 링크의 할당 채널 패킷(260, 261)은 데이터의 할당 위치를 알려 주기 위해 하향 링크를 통해 전송한다.
상햐향 링크의 할당 채널 패킷(260, 261)에 포함된 단말 지시자(264, 267)는 하향 링크에 할당된 어떤 단말이 해당 정보 데이터를 수신하는지 할당 단말 정보를 알려준다.
여기서, 할당 단말 정보는 수신 과정을 간단히 하기 위해 하향 링크 정보 데이터 패킷(270)에 포함된 데이터를 처리하기 위해 필요한 채널 부호화 정보와 변조 방법에 대한 정보를 포함할 수 있다.
하향링크 정보 데이터 패킷(270)은 미리 정해진 방법으로 하향링크 할당 채널 패킷(260)과 관련되어 있다. 즉, 할당 채널 패킷과 정보 데이터 패킷은 정보 데이터 패킷의 전송 시간과 위치를 알려주는 지시 정보를 통해서 관계를 설정할 수 있다.
상향링크 정보 데이터 패킷(271)은 기지국 스케줄러에 의해 각 단말이 사용하게 될 자원의 위치 정보가 할당된다.
상하향 링크 할당 채널 패킷(260, 261)과 상하향 정보 데이터 채널 패 킷(270, 271)은 미리 관계가 설정되어 있으면 데이터 할당의 과정을 단순화할 수 있다.
상향링크 인식 채널 패킷(281)은 관련된 하향링크 정보 데이터 패킷(270)을 통해 인식 정보를 전송한다.
여기서, 인식 정보(ACK/NAK)는 최소 1비트 정보를 포함하며, 데이터 수신 성공과 실패를 나타내는 지시자이다.
하향링크 정보 데이터 패킷(270)은 미리 정해진 방법으로 상향링크 인식 채널 패킷(281)과 관련되어 있다. 같은 방식으로 상향링크 정보 데이터 패킷(271)은 하향링크 인식 채널 패킷(280)과 미리 관계가 설정되어 있다.
하향링크 정보 데이터 패킷(270) 또는 상향링크 정보 데이터 패킷(271)은 송신단이 수신단으로 전송하고자 하는 정보 데이터를 전송하기 위해 사용된다.
여기서, 정보 데이터는 이진 비트열로 표현되고, LDPC 부호나 터보 부호와 같은 채널 부호를 통해 부호화할 수 있다.
채널 부호화는 무선 채널을 통한 전송 중 발생할 수 있는 데이터 오류를 방지하기 위해 추가적인 데이터를 패킷에 부착하는 과정을 말한다.
상향링크 할당 채널 패킷(261)은 단말에서 어떤 채널을 통해 기지국으로 데이터를 전송할지에 대한 정보를 포함하고 있다.
하향링크 정보 데이터 패킷(270)은 기지국으로부터 패킷 데이터를 단말로 전송하는 채널로서, 하향링크 할당 채널 패킷(260)과 관련되어 있다.
상향링크 정보 데이터 패킷은 단말로부터 패킷 데이터를 기지국으로 전송하 는 채널로서, 기지국 스케줄러에 의해 각 단말이 사용하게 될 자원의 위치가 할당되며, 상향링크 할당 채널 패킷(261)과 관련되어 있다.
상향/하향링크 할당 채널 패킷(260, 261)과 상향/하향링크 정보 데이터 패킷(270, 271)은 미리 관계가 지어져 있어야 자원 할당 동작을 단순화할 수 있다.
상향링크 인식 채널 패킷(281)은 상향링크 인식 정보를 하향링크 인식 채널패킷(280)은 하향링크 인식 정보를 포함한다.
여기서, 상향링크 인식 정보는 하향링크 데이터가 단말에 정확히 전송되었는지에 대한 정보를 의미한다.
여기서, 하향링크 인식 정보는 상향링크 데이터가 기지국에 정확히 전송되었는지에 대한 정보를 의미한다.
하향링크 데이터를 전송받은 단말은 상향링크 인식 채널 패킷(281)을 통해 인식 정보를 기지국으로 전송한다.
상향링크 데이터를 전송받은 기지국은 하향링크 인식 채널 패킷(280)을 통해 인식 정보를 단말로 전송한다. 여기서, 인식 정보는 최소 1비트 정보로 구성된 데이터 수신의 성공, 실패를 나타내는 성공 인식 표지(ACK)/실패 인식 표지(NAK)이다.
이하, 도 3은 재전송할 정보 데이터와 패리티 정보를 이용하여 재전송 부호어를 구성하는 과정을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치에서 정보 비트에 추가적인 패리트 비트열을 포함시켜 재전송 부호어를 구성하는 과정을 나타내는 도면이다.
LDPC 부호와 터보 부호와 같은 채널 부호의 부호화는 무선 채널을 통한 전송 중에 발생하는 오류를 찾고 수정하기 위해 정보 비트에 추가적인 패리티 비트열을 포함하는 부호어를 부착하는 과정을 말한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 순차적인 복호를 위해 확장된 부호어는 원래 부호어의 각 비트에 대한 새로운 패리티 비트 블록을 포함하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 부호화된 부호어는 데이터를 위한 정보 비트 블록과 패리티 검사를 위한 추가 비트 블록을 포함한다.
추가 비트 블록은 제1 부가 비트 블록(331), 제2 부가 비트 블록(342), 제3 부가 비트 블록(353), 제4 부가 비트 블록(364)을 포함한다.
제1 부호어(330)는 제1 정보 비트 블록(332)과 제1 부가 비트 블록(331)을 포함한다.
따라서, 제1 정보 비트 블록(332)과 제1 부가 비트 블록(331)을 결합하여 첫 번째 전송을 위한 데이터 패킷이 된다.
송신 장치는 수신 장치로부터 인식 정보의 실패 인식 표지(NAK)를 수신하는 경우, 직전 전송에서 전송된 부호어에 부가 비트 블록을 추가하여 새롭게 제2 부호어(340), 제3 부호어(350) 및 제4 부호어(360)를 생성하여 각각 수신 장치로 재전송하게 된다.
송신 장치는 제1 정보 비트 블록(332)과 제1 부가 비트 블록(331)을 결합한 제1 부호어(330)를 생성하여 수신 장치로 전송한다.
송신 장치는 제1 부호어(330)를 생성하여 수신 장치로 전송한 후, 수신 장치 로부터 실패 인식 표지를 수신하는 경우(재전송 요청 신호가 수신되는 경우), 이전에 전송하지 않았던 패리티 비트 블록(제2 부가 비트 블록(342), 제3 부가 비트 블록(353) 및 제4 부가 비트 블록(364))을 직전 전송에서 전송된 부호어에 추가하여 순차적으로 수신 장치로 전송한다.
실패 인식 표지(NAK)의 수신 여부에 따라 전송되는 추가적인 패리티 비트 블록(제2 부가 비트 블록(342), 제3 부가 비트 블록(353) 및 제4 부가 비트 블록(364))은 초기 전송된 부호어를 확장하여 증가된 부가 정보를 형성함으로써 복호 수단에 의한 복호 확률을 높일 수 있게 된다.
이와 같이 전송되는 추가적인 패리티 비트 블록은 비트열의 길이가 길어질수록 성공적으로 정보를 복호할 수 있다. (제1 부호어(330) < 제2 부호어(340) < 제3 부호어(350) < 제4 부호어(360))
이전 부호어에 대한 패리티 검사를 수행하도록 구성된 패리티 비트 블록은 수신 장치에서 복호를 성공하도록 하는 부가 정보이다.
즉, 제1 부호어(330)의 복호에 쓰이는 부가 정보는 제2 부가 비트 블록(342)이고, 제2 부호어(340)의 복호에 쓰이는 부가 정보는 제3 부가 비트 블록(353)이며, 제3 부호어(350)의 복호에 쓰이는 부가 정보는 제4 부가 비트 블록(364)을 사용한다.
재전송에 의해 전송된 정보 비트는 최초 전송의 부호어에 포함된 정보의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
만약, 수신 장치에서 제1 부호어(330)와 제2 부호어(340)에 대한 복호 결과 가 실패 인식 표지(NAK)로 판단되는 경우, 송신장치는 세 번째 전송 시도에서 정보 데이터를 다시 전송할 수 있다.
세 번째 전송되는 제3 부호어(350)에 포함되는 정보는 두 번째 전송되는 제2 부호어(340)에 포함되는 정보와 함께 새로운 패리티 비트 블록(제3 부가 비트 블록(353))을 추가하여 부호어를 생성할 수 있다.
이와 같은 과정은 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 부호어 를 생성하는 과정을 반복하여 3회 실시하고 있지만, 특정한 기준을 만족할 때 까지 반복하여 수행할 수 있다.
이하, 도 4는 도 3에서 설명한 재전송 부호어를 구성하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재전송 궤환 정보(280, 281)와 재전송 궤환 정보(280, 281)로부터 재전송에 필요한 재전송 부호어를 구성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각 부호어(330, 340, 350, 360)는 부호어 안에서 부호 비트들의 위치를 쉽게 표현하기 위해서 미리 결정한 분할 정보(365, 366, 367)를 이용한다.
각 부호어(330, 340, 350, 360)는 수신 장치로부터 수신한 재전송 궤환 정보(280, 281) 중 재전송을 요청할 정보를 이용하여 해당 비트들이 속하는 위치를 분할의 인덱스 정보로 표시한다.
분할 정보를 나누는 방법은 부호어 내의 연속된 같은 길이의 비트열을 부호 어의 각 비트에 대해 인덱스를 증가시키며 각각 다른 분할에 할당하는 방식(즉, 규칙적인 순서로 부호 비트를 하나의 분할로 정의)과 임의의 약속된 랜덤 패턴을 이용하여 분할 정보를 구성하는 방식 등이 있다.
송신 장치는 기설정 기준치보다 낮은 신뢰도를 가진 비트들이 가장 많이 포함된 분할 정보부터 차례로 재전송을 수행한다.
여기서 신뢰도란 수신 장치의 복호 수단 출력값에 절대값을 구한 결과, 0에 가깝지 않고, 절대값이 클수록 그 비트의 현재값이 맞을 확률이 높다는 것을 의미하고, 0에 가까울수록 복호 실패한 데이터를 의미한다.
재전송을 요청할 정보의 구성 방식은 분할의 개수에 해당하는 길이의 비트열을 준비하고, 이 중 재전송이 필요하다고 판단되는 분할 정보의 에러 위치에 해당하는 비트를 1로 설정하고, 나머지 비트를 0으로 설정한다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 재전송 궤환 정보(280, 281) 중 재전송 요청 정보는 제1 전송 부호어의 재전송이 필요한 위치를 5, 6, 7, 8(368, 369)로 설정하였다.
따라서, 재전송이 필요한 5, 6, 7, 8의 비트 위치(368, 369)는 1로 설정하고 나머지 위치는 0으로 설정한다.
여기서, 재전송 궤환 정보(280, 281)는 패킷 데이터의 전송 실패를 나타내는 성공/실패 인식 정보와 상기 직전 전송에서 전송된 부호어 중 재전송을 요청할 정보를 포함한다.
만약, 분할 정보의 개수를 N이라 하는 경우, 전체 필요한 재전송을 요청할 정보는 N비트가 된다.
송신 장치는 인식 채널을 통해 재전송 궤환 정보(280, 281)를 수신하는 경우, 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원이 재전송이 요청된 분할 정보의 수보다 적은 경우가 발생할 수 있다.
이러한 경우, 송신 장치는 신뢰도가 낮은 비트들을 포함한 분할 정보부터 부호어 재전송을 수행한다. 이를 위해서 재전송 순서를 나타내기 위한 추가적인 무선 자원이 필요하다.
N개의 분할 중에서 상위 M개의 분할에 대한 순서를 표시하기 위해서는 M[log2]N 개의 비트가 필요하다.
예를 들어, 분할의 개수가 54개이고, 재전송이 필요한 분할의 개수가 3개라면, 전체 18비트가 필요한 것이다.
부호어는 분할의 개수가 많아질수록 정교한 재전송 요청을 할 수 있지만, 한 분할 안에 포함되는 비트의 수가 작아지므로 상위 순위 몇 가지에 대한 정보를 나타내기 위해서 많은 비트가 필요하게 된다. 따라서, 부호어의 분할은 비교적 작은 수로 분할할 필요성이 있다.
송신 장치는 미리 정해진 분할의 규칙에 따라 해당 위치의 부호어 비트를 선택한다.
만약, 정보 비트에 대한 분할은 정보 비트만 사용하게 되지만, 직전 전송에 사용하였던 전체 부호어에 대한 분할은 정보 비트와 패리티 비트를 동시에 포함할 수 있다.
이러한 경우 송신 장치는 직전 전송에서 전송된 부호어를 저장하고 있어야 한다.
송신 장치는 재전송을 위해 사용할 무선 자원을 계산하여 재전송을 요청한 부호 비트를 모두 전송할 수 없는 경우, 신뢰도가 낮은 부호어 비트를 가장 많이 포함하고 있는 분할의 정보 비트부터 차례로 재전송이 필요한 분할 정보를 채워서 재전송 부호어를 위한 정보 비트를 완성한다.
따라서, 재전송 정보 비트 분할의 일부 비트는 재전송시 한 번 이상 반복될 수 있다.
이하, 도 5는 재전송 부호어를 구성하는 송신 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 송신 장치는 정보 비트와 추가적인 패리티 비트를 포함하는 부호어를 부호화하여 무선 채널을 통해 수신 장치로 전송한다.
순차적인 복호를 위해 확장된 부호어는 원래의 부호어의 각 부호 비트에 대한 새로운 패리티 비트를 포함하고 있다.
추가적인 패리티 비트를 구성하는 방법은 송신 장치와 수신 장치에서 미리 정의된 패턴을 사용하거나 어떤 임의의 랜덤한 숫자와 대응된 패리티 체크의 형태로 정의된 패턴을 사용할 수 있다.
송신 장치는 송신 제어부(400), 인덱스 분할부(402), 재전송 분할 결정부(404) 및 송신 저장부(406)를 포함한다.
송신 제어부(400)는 수신 장치로부터 인식 채널을 통해 재전송 궤환 정보(280, 281)를 수신하는 경우, 각 부호어 안에서 부호 비트들의 위치를 쉽게 표현하기 위한 분할 정보 요청 신호를 생성하여 인덱스 분할부(402)로 전송한다. 여기서, 부호 비트는 부호어에 형성된 각각의 비트 정보를 의미한다.
분할 정보 요청 신호를 수신한 인덱스 분할부(402)는 기설정된 분할 정보에서 재전송 궤환 정보(280, 281)의 재전송 요청 정보를 이용하여 재전송할 부호 비트가 속한 위치를 인덱스 정보로 표시하는 기능을 한다.
재전송 궤환 정보(280, 281)는 송신 장치로부터 전송된 패킷 데이터의 전송 실패 정보와 재전송 요청 정보를 포함한다.
여기서, 재전송 요청 정보는 직전 전송에서 전송된 부호어 중 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 의미한다.
송신 제어부(400)는 재전송할 부호 비트의 위치를 나타내는 인덱스 정보를 이용하여 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원에 전송할 부호 비트를 순서대로 채워서 재전송을 위한 정보 비트를 완성한다.
송신 제어부(400)는 재전송을 할 수 있는 무선 자원이 일부 남게 되면, 재전송 분할 정보의 일부 비트를 한 번 이상 반복하여 구성할 수 있다.
송신 제어부(400)는 완성된 정보 비트에 패리티 비트열을 추가한 재전송 부호어를 구성하여 수신 장치로 전송한다.
재전송 분할 결정부(404)는 수신 장치로부터 인식 채널을 통해 재전송 궤환 정보(280, 281)를 수신하는 경우, 패킷 데이터의 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원을 계산한다.
재전송 분할 결정부(404)는 계산된 무선 자원과 재전송 분할 정보의 수를 비교한 결과 정보를 생성하여 송신 제어부(400)로 전송한다. 여기서, 재전송 분할 정보는 기설정된 분할 정보 내에 기설정 기준치보다 낮은 신뢰도를 가진 부호 비트들이 일정 개수이상 포함되어 있는 선택된 분할 정보를 의미한다.
송신 제어부(400)는 계산된 무선 자원이 재전송 분할 정보의 수보다 적다는 결과 정보를 수신하는 경우, 기설정 기준치보다 낮은 신뢰도를 가진 부호 비트들이 많이 포함되어 있는 재전송 분할 정보의 순서대로 정보 비트를 완성할 수 있다.
송신 제어부(400)는 재전송 분할 정보의 순서를 나타내기 위해 재전송의 순서 정보를 저장하기 위한 무선 자원이 있다.
송신 제어부(400)는 재전송 분할 정보의 순서에 따라 재전송할 부호어를 구성할 수 있다.
송신 제어부(400)는 재전송을 할 수 있는 무선 자원이 남게 되면, 재전송이 가장 필요한 재전송 분할 정보부터 순서대로 채워서 재전송 부호어를 위한 정보 비트를 완성할 수 있다. 따라서, 재전송 분할 정보의 일부 비트들은 재전송시 한 번 이상 반복될 수 있다.
송신 저장부(406)는 직전 전송에 사용하였던 부호어, 재전송 요청 정보에서 요청된 분할 정보, 재전송 궤환 정보(280, 281), 인덱스 정보 및 재전송할 부호어 등을 저장하고 있다.
이하, 도 6은 재전송 부호어를 수신한 수신 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
수신 장치는 채널에 의하여 왜곡된 비트를 복원하는 동작을 수행하고, 복원된 비트로부터 전송된 정보 비트를 추출한다.
수신 장치는 복원된 정보 비트를 채널 복호를 통해 최종적인 정보 데이터로 복원할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 수신 장치는 수신 제어부(500), 신뢰도 검색부(502) 및 수신 저장부(504)를 포함한다.
수신 제어부(500)는 송신 장치로부터 패킷 데이터에 해당하는 전송 부호어를 수신하는 경우, 복호 수단과 연동하여 전송 부호어에 대한 채널 복호가 성공적으로 수행되고 있는지 판단한다.
수신 제어부(500)는 복호 수단으로부터 전송 부호어에 대한 채널 복호의 실패를 나타내는 재전송 요청 신호를 수신하여 신뢰도 검색부(502)로 전송한다.
신뢰도 검색부(502)는 수신 제어부(500)로부터 재전송 요청 신호를 수신하는 경우, 복호 수단과의 연동을 통해 복호 수단의 출력값을 전송받는다.
복호 수단의 출력값은 부호어를 구성하는 정보 데이터 및 패리티 비트들이 정확한 값을 갖고 있는지 나타내는 로그 우도 비(Log Likelihood Ratio: LLR)(신뢰 도 의미)로 정의한다.
로그 우도 비는 복호 수단의 출력값에 절대값을 구한 결과, 0에 가깝지 않고, 신뢰도의 절대값이 클수록 그 부호 비트의 현재값이 맞을 확률이 높다는 것을 의미하고, 0에 가까울수록 복호 실패한 데이터로 판단한다.
신뢰도 검색부(502)는 복호 수단의 출력값에 포함된 각 부호 비트들에 대한 신뢰도의 절대값을 계산하고, 기설정된 기준값을 통해 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 검색하여 수신 저장부(504)로 전송한다.
수신 저장부(504)는 기설정된 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 전송받아 신뢰도의 크기에 따라 각각 별도의 저장 공간에 저장한다.
수신 제어부(500)는 송신 장치로부터 재전송 부호어를 수신하는 경우, 최초 전송 부호어를 위한 패리티 검사 행렬과 재전송 부호어를 위한 패리티 검사 행렬을 결합한 새로운 행렬을 구성하여 복호 과정을 수행하도록 제어한다.
수신 제어부(500)는 송신 장치로부터 재전송 부호어를 수신하는 경우, 재전송 부호어의 로그 우도 비와 재전송 부호어 중 최초 전송 부호어에 해당하는 부호 비트의 로그 우도 비와 더하여 새로운 로그 우도 비를 산출한다.
수신 제어부(500)는 신뢰도 검색부(502)에서 산출한 신뢰도 정보를 이용하여 재전송 궤환 정보(280, 281)를 생성하고, 생성된 재전송 궤환 정보(280, 281)를 인식 채널을 통해 송신 장치로 전송한다.
여기서, 재전송 궤환 정보(280, 281)는 패킷 데이터의 전송 실패를 나타내는 성공/실패 인식 정보와 직전 전송에서 전송된 부호어 중 재전송을 요청할 정보를 포함한다.
인식 정보의 성공 인식 표지(ACK)는 패킷 데이터의 전송 성공을 알리기 위한 메시지이고, 실패 인식 표지(NAK)는 패킷 데이터의 전송 실패를 알리기 위한 메시지로 정의한다.
이하, 도 7은 재전송 부호어와 재전송 부호어를 복조하는 데 사용되는 패리티 검사 행렬의 구조를 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 재전송 부호어의 부호화 과정에서 필요한 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬의 구조를 나타낸 도면이다.
각 패리티 검사 행렬(600, 610, 620)들은 각각의 재전송을 위해 생성해야 할 부호어를 부호화한다.
각 패리티 검사 행렬(600, 610, 620, 630)은 송신 장치에서 정보 비트를 이용하여 패리티 비트열을 생성하여 재전송에 필요한 부호어를 부호화하고, 수신 장치에서 패리티 비트열을 이용하여 정보 비트를 복호하는 데 사용한다.
송신 장치는 수신 장치로부터 전송된 재전송 요청 정보가 직전 전송에서 전송된 부호어의 정보 비트 일부와 패리티 비트 일부인 경우, 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원만큼 정보 비트 일부와 패리티 비트 일부를 반복하여 구성하고, 제1 패리티 검사 행렬(610)을 이용하여 두 번째 패리티 비트열(612)을 형성하여 수신 장치로 전송할 제1 부호어(614)를 부호화한다.
송신 장치는 두 번째 재전송 요청 정보가 수신된 경우에도 전술한 방식으로 요청된 부호어의 부호 비트를 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원만큼 반복하 여 재전송 부호어의 정보 비트 부분을 구성하고, 제2 패리티 검사 행렬(620)을 이용하여 세 번째 패리티 비트열(622)을 형성하여 전송할 제2 부호어(624)를 부호화한다.
이와 같은 패리티 검사 행렬(600, 610, 620, 630)은 수신 장치에서 재전송 부호어를 복호화하는 데 그대로 사용할 수 있다.
수신 장치는 재전송 부호어에 대한 복호 과정을 수행하기 전에 재전송 부호어의 결합 과정을 수행할 수 있다.
재전송 부호어를 수신한 수신 장치는 최초 전송에서 수신한 부호어와 재전송된 부호어를 적당히 결합해야 한다.
또한, 재전송 부호어를 수신한 수신 장치는 최초 전송에서 수신한 부호어의 부호 비트와 재전송된 부호어의 부호 비트에 대한 로그 우도 비의 값이 다르기 때문에 서로 더해주어야 한다.
수신 장치는 재전송된 부호어 중에 최초 전송된 부호어에 해당하는 부호 비트가 존재하는 경우, 해당 부호 비트의 로그 우도 비를 더하여 새로운 로그 우도 비를 산출한 후, 복호 과정을 수행할 수 있다.
로그 우도 비가 더해진 부호어의 부호 비트는 일반적으로 로그 우도 비가 개선되기 때문에 복호 성능이 개선된다.
수신 장치는 재전송된 부호어 중에 최초 전송에서 전송되지 않은 부호어의 부호 비트를 복호하기 위해서 재전송된 부호어에 대한 패리티 검사 행렬(600, 610, 620, 630)과 최초 전송에서 전송된 부호어에 대한 패리티 검사 행렬(600, 610, 620, 630)을 결합시켜야 한다.
수신 장치는 재전송된 부호어에 최초 전송된 부호어의 반복된 정보를 포함하고 있는 경우, 각각의 패리티 검사 행렬(600, 610, 620, 630)을 결합하는 과정이 필요하다.
이러한 결합 과정은 직접 부호어 비트를 더하지 않고 복호를 위한 추가적인 패리티 검사 행렬(600, 610, 620, 630)의 연결을 통해 완성할 수도 있다.
이하, 도 8은 재전송 부호어를 복호하기 위해 필요한 채널 부호를 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 재전송 부호어의 복호 과정에서 필요한 패리티 검사 행렬의 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 복호를 위한 패리티 검사 행렬(710, 720, 730)은 도 7에서 부호화를 위해 사용했던 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 구조와는 다르게 구성한다.
재전송을 위한 제1 패리티 검사 행렬(710)은 재전송 요청에 의해 수신한 재전송 부호어를 복호하기 위해 최초 전송에서 사용된 패리티 검사 행렬(700)의 일부를 분리하여 재전송을 위한 제1 패리티 검사 행렬에(710) 포함하여 구성한다.
다시 말해, 재전송을 위한 제1 패리티 검사 행렬(710)의 각 부분 행렬(712, 714, 716)은 최초 전송을 위한 패리티 검사 행렬(700)에서 재전송 부호어의 에러 비트를 검색할 수 있는 정보를 가져와서 구성한다.
제2 패리티 검사 행렬(720) 및 제3 패리티 검사 행렬(730)은 제1 패리티 검 사 행렬(710)과 같은 방식대로 직전 전송에서 전송된 패리티 검사 행렬을 일부를 포함하여 구성된다.
부분 행렬 H1-1(712)과 H1-2(716)은 같은 정보 비트를 반복하여 전송하므로 같은 형태의 행렬을 공유한다.
제1 패리티 검사 행렬(710)의 부분 행렬 I1(718, 720)은 각각 항등 행렬에 해당하므로 두 항등 행렬의 열과 행의 개수가 서로 같다.
패리티 검사 행렬(710, 720, 730)의 항등 행렬 배치는 부호어의 복호 과정에서 로그 우도 비를 미리 더하는 선처리 과정 없이 복호 도중에 반복되어 전송된 두 부분의 로그 우도 비가 더해지는 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 각 패리티 검사 행렬(710, 720, 730)은 반복된 정보를 결합하기 위한 추가적인 항등 행렬을 포함하고 있다.
부호어는 전술한 패리티 검사 행렬을 통해 최초 수신 부호어, 첫 번째 재전송 부호어에 대해 순차적으로 복호를 수행한다.
수신 장치는 복호 수단을 통해 복호 과정을 성공적으로 완료하는 경우, 해당 부호어의 정보 비트를 추출한다.
추출한 정보 비트는 복호 과정이 성공적으로 완료했으므로 항상 그 값이 유효하다고 판단한다.
따라서, 추출한 정보 비트는 오류가 존재하는 정보 비트에 의하여 그 신뢰도가 영향을 받지 않도록 재전송 정보 비트에 대한 로그 우도 비의 절대값을 무한대로 설정한다.
수신 장치에서는 추출한 정보 비트에 대한 신뢰도를 무한대로 설정하는 경우, 최초 전송 부호어 중에서 재전송 부호어에 포함되었던 부호 비트의 신뢰도를 무한대로 재설정할 수 있다.
이로 인해 최초 전송 부호어의 각 부호 비트의 신뢰도를 개선하여 계속되는 정보 데이터에 대해 다시 복호를 수행할 수 있다.
수신 장치는 복호 수단을 통해 재전송 부호어에 포함된 오류 정보를 판단하지 못하는 경우, 추출된 정보 비트의 신뢰도가 잘못 평가될 수 있다.
따라서, 수신 장치는 추출한 정보 비트에 대한 신뢰도를 무한대로 설정하는 대신 적당히 큰 값으로 설정할 수도 있다.
또한, 수신 장치는 재전송 부호 비트에 대한 복호 과정이 실패하는 경우, 재전송 부호어에 대한 복호를 수행하는 대신 최초 전송 부호어의 부호 비트에 대한 복호 과정을 수행할 수 있다.
수신 장치는 최초 전송에 포함되었던 부호어의 부호 비트만 추출하여 신뢰도를 더하는 경우, 최초 전송된 부호어와 그 부호어를 위한 패리티 검사 행렬만 필요하다.
그러나, 수신 장치는 최초 전송된 부호어와 재전송 부호어를 복호시 모두 사용하게 되면, 최초 전송 부호어를 위한 패리티 검사 행렬과 재전송 부호어를 위한 패리티 검사 행렬을 결합한 새로운 행렬로 복호를 수행한다.
수신 장치는 최초 전송 부호어와 재전송 부호어에 동시에 포함된 부호 비트의 결합시 재전송 부호어의 로그 우도 비를 사용하지 않고, 재전송 부호어의 복호 수단의 출력 로그 우도 비와 재전송 부호어의 수신 로그 우도 비의 차를 외부 정보(Extrinsic Information)라고 정의하고, 외부 정보를 최초 전송 부호어에 더함으로써 복호 성능을 개선할 수 있다.
위와 같은 과정은 세 번째 재전송, 네 번째 재전송에서 각각의 패리티 검사 행렬을 이용하여 재전송 부호어에 대한 처리와 같은 방법으로 부호어 복호 과정을 수행할 수 있다.
수신 장치는 터보 부호를 사용하여 복호 과정을 수행하는 경우, 추가적인 패리티 검사 행렬의 재구성 과정 없이 각각의 재전송 부호어를 독자적으로 복호한 후, 각 비트의 신뢰도를 각각 더함으로써 복호 성능을 개선할 수 있다.
이하, 도 9는 재전송 궤환 정보(280, 281)를 이용하여 부호어를 구성한 송신 장치에서 부호어를 전송하는 방법을 상세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치에서 재전송 궤환 정보(280, 281)를 이용한 부호어 재전송 방법을 나타낸 순서도이다.
송신 장치는 정보 비트와 패리티 비트를 포함한 전송 부호어를 부호화하여 무선 채널을 통해 수신 장치로 전송한다.
수신 장치는 송신 장치로부터 수신한 전송 부호어를 복호 수단을 통해 순차적인 복호 과정을 수행한다.
수신 장치는 전송 부호어의 일부 데이터에 오류가 발생하여 복호 과정이 실패로 완료되는 경우, 전송 부호어 중 오류가 발생한 부분을 송신 장치로부터 재전송받기 위한 재전송 궤환 정보(280, 281)를 생성하여 송신 장치로 전송한다.
여기서, 재전송 궤환 정보(280, 281)는 송신 장치로부터 전송된 패킷 데이터의 전송 실패 정보와 직전 전송에서의 전송 부호어 중 재전송을 요청할 정보를 포함한다.
송신 장치의 송신 제어부(400)는 수신 장치로부터 재전송 궤환 정보(280, 281)를 수신하는 경우(S100), 전송 부호어 안에서 부호 비트들의 위치를 쉽게 표현하기 위한 분할 정보 요청 신호를 생성하여 송신 장치의 인덱스 분할부(402)로 전송한다.
인덱스 분할부(402)는 기설정된 분할 정보에서 재전송 궤환 정보(280, 281)의 재전송 요청 정보를 이용하여 재전송할 부호 비트가 속한 위치를 인덱스 정보로 표시한다(S102).
여기서, 재전송 궤환 정보(280, 281)는 송신 장치로부터 전송된 패킷 데이터의 전송 실패 정보와 재전송 요청 정보를 포함한다.
여기서, 재전송 요청 정보는 직전 전송에서의 전송 부호어 중 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 의미한다.
인덱스 분할부(402)는 기설정되어 있는 분할 정보 중 재전송이 필요하다고 판단되는 분할의 위치 정보에 해당하는 부호 비트를 1로 두고, 나머지 부호 비트들은 0으로 설정하여 오류가 발생한 데이터의 인덱스를 표시한다.
송신 장치의 재전송 분할 결정부(404)는 수신 장치로부터 재전송 궤환 정보(280, 281)를 수신하는 경우, 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원을 계산하여 재전송 분할 정보의 수와 비교한다(S104).
여기서, 재전송 분할 정보는 기설정된 분할 정보 내에 기설정 기준치보다 낮은 신뢰도를 가진 부호 비트들이 일정 개수이상 포함되어 있는 선택된 분할 정보를 의미한다.
송신 장치의 재전송 분할 결정부(404)는 계산된 무선 자원과 재전송 분할 정보의 수를 비교한 결과 정보를 생성하여 송신 제어부(400)로 전송한다(S106).
송신 제어부(400)는 계산된 무선 자원이 재전송 분할 정보의 수보다 크다는 결과 정보를 수신하는 경우, 재전송 분할 정보 중 인덱스 정보를 이용하여 재전송을 위해 사용하는 무선 자원에 차례로 채워서 정보 비트를 형성한다(S108).
송신 제어부(400)는 무선 자원이 남게 되면, 재전송 분할 정보의 일부 비트를 한 번 이상 반복하여 정보 비트를 구성할 수 있다.
송신 제어부(400)는 계산된 무선 자원이 재전송 분할 정보의 수보다 작다는 결과 정보를 수신하는 경우, 기설정 기준치보다 낮은 신뢰도를 가진 부호 비트들이 많이 포함되어 있는 재전송 분할 정보의 순서대로 정보 비트를 완성한다(S110).
송신 제어부(400)는 완성된 정보 비트에 패리티 비트열을 추가한 재전송 부호어를 형성하여 수신 장치로 전송한다(S112).
송신 제어부(400)는 형성된 재전송 부호어를 수신 장치로 전송하고, 수신 장치로부터 재전송 부호어에 대한 제2 재전송 궤환 정보(280, 281)가 수신되고 있는지 판단한다(S114).
송신 제어부(400)는 제2 재전송 궤환 정보(280, 281)가 수신되었다고 판단하는 경우, 단계 S102부터 단계 S112를 반복하여 재전송 부호어 생성 과정을 수행한 다.
이하, 도 10은 수신 장치에서 부호어를 복호하는 방법을 상세하게 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치에서 재전송 궤환 정보(280, 281)를 이용한 부호어를 수신하여 복호하는 방법을 나타낸 순서도이다.
수신 장치의 수신 제어부(500)는 패킷 데이터에 해당하는 전송 부호어를 수신하고, 수신한 전송 부호어가 최초 전송 부호어인지 판단한다(S200, S202).
단계 S202에서 최초 전송 부호어라고 판단하는 경우, 수신 장치의 수신 제어부(500)는 복호 수단과 연동하여 전송 부호어에 대한 채널 복호를 수행한다(S204).
수신 장치의 수신 제어부(500)는 전송 부호어에 대한 채널 복호가 성공적으로 수행되고 있는지 판단한다(S206).
단계 S206에서 수신 제어부(500)는 복호 수단으로부터 최초 전송 부호어에 대한 채널 복호의 실패를 나타내는 재전송 요청 신호를 수신하는 경우, 복호 수단의 출력값에 절대값을 구하여 로그 우도 비를 산출한다(S208).
여기서, 로그 우도 비는 0에 가깝지 않고 신뢰도의 절대값이 클수록 그 부호 비트의 현재값이 맞을 확률이 높다는 것을 의미하며, 0에 가까울수록 복호 실패한 데이터로 간주된다.
수신 장치의 신뢰도 검색부(502)는 수신한 복호 수단의 출력값에 포함된 각 부호 비트들에 대한 신뢰도의 절대값을 계산하고, 기설정된 기준값을 통해 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 검색하여 신뢰도의 크기에 따라 수신 저장부(504)에 저장한다(S210).
수신 장치의 수신 제어부(500)는 신뢰도 검색부(502)로부터 검색된 신뢰도 정보를 이용하여 재전송 궤환 정보(280, 281)를 생성하고, 생성된 재전송 궤환 정보(280, 281)를 인식 채널을 통해 송신 장치로 전송한다(S212).
재전송 궤환 정보(280, 281)는 송신 장치로부터 전송된 패킷 데이터의 전송 실패 정보와 재전송 요청 정보를 포함한다. 여기서, 재전송 요청 정보는 직전 전송에서 전송된 부호어 중 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 의미한다.
단계 S202에서 최초 전송 부호어가 아니라고 판단하는 경우, 수신 장치의 수신 제어부(500)는 최초 전송 부호어의 패리티 검사 행렬과 재전송 부호어의 패리티 검사 행렬을 결합한 후 채널 복호 과정을 수행한다(S214).
이러한 패리티 검사 행렬의 결합 과정은 최초 전송에서 사용된 패리티 검사 행렬의 일부를 분리하여 재전송을 위한 패리티 검사 행렬에 포함시킴으로써 이루어진다.
다시 말해, 재전송을 위한 패리티 검사 행렬의 각 부분 행렬은 최초 전송을 위한 패리티 검사 행렬에서 재전송 부호어에 해당하는 정보(에러 비트를 검색할 수 있는 정보)를 가져와서 구성한다.
패리티 검사 행렬의 부분 행렬은 항등 행렬로서, 복호 도중에 반복되어 전송된 두 부분의 로그 우도 비가 더해지는 효과를 얻을 수 있다.
단계 S206에서 전송 부호어에 대한 채널 복호가 성공적으로 수행된다고 판단하는 경우, 수신 장치의 수신 제어부(500)는 복호 수단을 통해 재전송 부호어의 복호 과정을 성공적으로 완료했으므로 항상 그 값이 유효하다고 판단한다.
따라서, 수신 제어부(500)는 추출한 정보 비트가 오류가 존재하는 정보 비트에 의하여 그 신뢰도가 영향을 받지 않도록 재전송 정보 비트에 대한 로그 우도 비의 절대값을 무한대로 설정한다(S216).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 수신 장치에서 재전송 부분의 복호를 위해 직전 전송에서 전송된 부호어의 부호 비트를 반복하여 재전송 궤환 정보를 구성함으로써 재전송의 성공 확률을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 수신 장치로부터 전송된 패킷 데이터의 구체적인 오류 부분을 파악할 수 있는 추가 정보를 송신 장치로 제공함으로써 추가적인 품질 개선을 가능하게 하고 보조적인 부호화 이득을 얻을 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 최초 전송된 데이터 및 재전송된 데이터의 신뢰도 정보를 개선함으로써 재전송이 요구된 해당 데이터 부분의 복호 성능을 개선할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 최초 전송에서 신뢰도가 낮았던 부분의 데이터 신뢰도를 개선하여 추가적인 부호화 이득을 얻음으로써 셀 가장 자리 사용자의 통신 환경을 개선시키는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (14)

  1. 궤환 정보를 이용하여 재전송 부호어를 송신하는 장치에 있어서,
    수신 장치로부터 수신한 재전송 요청 정보(-여기서, 재전송 요청 정보는 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 포함함-)에 기초하여 재전송할 데이터가 속한 위치를 기설정된 분할 정보 내에서 인덱스 정보로 나타내는 인덱스 분할부;
    패킷 데이터의 재전송을 위해 사용할 무선 자원을 계산하고, 상기 계산된 무선 자원과 상기 분할 정보 중 재전송 분할 정보의 수를 비교하여 결과 정보를 생성하는 재전송 분할 결정부; 및
    상기 계산된 무선 자원에 상기 인덱스 정보를 이용하여 전송할 부호 비트를 채워서 재전송을 위한 정보 비트를 완성하고, 상기 완성된 정보 비트에 패리티 비트열을 추가한 재전송 부호어를 형성하여 상기 수신 장치로 전송하는 송신 제어부
    를 포함하는 송신 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 재전송 요청 정보는 직전 전송에서 전송된 부호어 중 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 재전송 분할 정보는 상기 분할 정보 내에 기설정 기준치보다 낮은 신뢰 도를 가진 부호 비트들이 일정 개수이상 포함되어 있는 상기 수신 장치로 전송할 분할 정보인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 송신 제어부는 상기 계산된 무선 자원이 일부 남게 되면, 상기 재전송 분할 정보의 일부 비트를 한 번 이상 반복하여 정보 비트를 구성하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  5. 데이터 재전송을 요청받은 송신 장치에서 궤환 정보를 이용하여 부호어를 재전송하는 방법에 있어서,
    (a) 수신 장치로부터 재전송을 요청할 부호 비트의 위치 정보를 포함하는 재전송 요청 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 수신한 재전송 요청 정보에 포함된 위치 정보를 기초하여 기설정된 분할 정보 내에서 인덱스 정보로 표시하는 단계;
    (c) 상기 패킷 데이터의 재전송을 위해 사용할 수 있는 무선 자원을 계산하고, 상기 계산된 무선 자원에 상기 인덱스 정보를 이용하여 전송할 부호 비트를 채워서 재전송을 위한 정보 비트를 완성하는 단계; 및
    (d) 상기 완성된 정보 비트에 패리티 비트열을 추가한 재전송 부호어를 형성하여 상기 수신 장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 부호어 재전송 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 계산된 무선 자원이 상기 재전송 분할 정보의 수보다 작은 경우, 상기 재전송 분할 정보에서 기설정 기준치보다 낮은 신뢰도를 가진 부호 비트들이 포함되어 있는 수에 따라 상기 재전송 분할 정보의 재전송 순서를 정하는 것을 특징으로 하는 부호어 재전송 방법.
  7. 수신 장치에서의 복호하는 방법에 있어서,
    (a) 패킷 데이터에 해당하는 전송 부호어를 수신하여 최초 전송 부호어인지 판단하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계에서 수신한 전송 부호어가 최초 전송 부호어라고 판단하는 경우, 상기 (a)단계에서 수신한 전송 부호어에 대한 채널 복호를 수행하여 채널 복호 과정이 성공적으로 수행되고 있는지 판단하는 단계;
    (c) 상기 채널 복호 과정이 성공적으로 수행되지 못한 경우, 복호 수단의 출력값에 포함된 부호 비트들에 대한 신뢰도의 절대값을 계산하는 단계; 및
    (d) 상기 계산된 신뢰도의 절대값을 기설정된 기준값을 이용하여 상기 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 검색하고, 상기 검색된 신뢰도 정보를 이용하여 데이터 재전송을 요청하는 재전송 궤환 정보를 생성하여 송신 장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 복호 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 상기 수신한 전송 부호어가 상기 최초 전송 부호어라고 판단되지 않는 경우, 상기 최초 전송 부호어에서 사용된 패리티 검사 행렬의 일부를 분리하여 재전송 부호어의 패리티 검사 행렬에 구성하는 단계를 더 포함하는 복호 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 재전송 부호어의 패리티 검사 행렬의 부분 행렬 중 일부를 항등 행렬로 형성하고, 상기 최초 전송 부호어의 패리티 검사 행렬 중 재전송 부호어에 해당하는 정보를 상기 항등 행렬에 포함시키는 것을 특징으로 하는 복호 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 상기 채널 복호 과정이 성공적으로 수행되었다고 판단하는 경우, 상기 채널 복호 과정을 수행한 재전송 부호어의 정보 비트에 대한 로그 우도 비의 절대값을 무한대로 설정하는 것을 특징으로 하는 복호 방법.
  11. 재전송 부호어를 복호하는 수신 장치에 있어서,
    연동되어 있는 복호 수단의 출력값에 포함된 부호 비트들에 대한 신뢰도의 절대값을 계산하고, 상기 계산된 신뢰도의 절대값을 기설정된 기준값을 이용하여 상기 기준값보다 작은 절대값을 가진 신뢰도 정보를 검색하여 전송하는 신뢰도 검색부; 및
    송신 장치로부터 수신한 최초 전송 부호어 및 상기 재전송 부호어를 상기 복호 수단과 연동하여 복호 과정을 수행하도록 제어하며, 직전 전송에서 전송된 부호어의 복호 과정이 실패한 경우, 상기 검색된 신뢰도 정보를 이용하여 데이터 재전송을 요청하는 재전송 궤환 정보를 생성하여 상기 송신 장치로 전송하는 수신 제어부
    를 포함하는 수신 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 재전송 궤환 정보는 상기 패킷 데이터의 전송 실패를 나타내는 성공/실패 인식 정보와 상기 직전 전송에서 전송된 부호어 중 재전송을 요청할 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 수신 장치는 상기 송신 장치로부터 상기 재전송 부호어를 수신하는 경우, 상기 수신한 최초 전송 부호어의 패리티 검사 행렬과 상기 수신한 재전송 부호어의 패리티 검사 행렬을 결합하여 새로운 행렬을 구성하여 상기 복호 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 수신 장치는 상기 송신 장치로부터 상기 재전송 부호어를 수신하는 경우, 상기 최초 전송 부호어의 로그 우도 비와 상기 재전송 부호어의 로그 우도 비를 더한 새로운 로그 우도 비를 구성하여 상기 복호 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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