KR20070117223A - Method of decoding using a plurality of parity check matrices - Google Patents

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Abstract

A method of decoding using a plurality of parity check matrices is provided to perform decoding of unstable channel information on the basis of stable channel information. According to a method of performing LDPC(Low Density Parity Check) encoding using a parity check matrix, a code word obtained by encoding information bits by a first parity check matrix is received from a transmitter. An NACK signal is transmitted according to the result of decoding the received code word by the first parity check matrix. A retransmission signal for the NACK signal is received from the transmitter. A first part of the received code word is decoded by a second parity check matrix. The retransmission signal includes a parity bit generated by the second parity check matrix for a second part of the information bits.

Description

복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법{Method of decoding using a plurality of parity check matrices}Method of decoding using a plurality of parity check matrices}

도 1은 본 발명 및 종래 기술이 적용되는 이동통신 채널의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the structure of a mobile communication channel to which the present invention and the prior art are applied.

도 2 내지 도 4는 종래 기술에 따른 재전송 기법을 나타내는 도면이다. 2 to 4 illustrate a retransmission scheme according to the prior art.

도 5 내지 도 6은 종래 및 본 발명에 따른 재전송 기법을 나타내는 도면이다. 5 to 6 are diagrams illustrating a retransmission scheme according to the prior art and the present invention.

도 7은 패리티 검사 행렬 상의 서브 블록의 개념을 나타내는 도면이다. 7 is a diagram illustrating the concept of a subblock on a parity check matrix.

도 8은 종래에 제안된 모델 행렬의 일례이다. 8 is an example of a conventionally proposed model matrix.

도 9는 모델 행렬이 패리티 검사 행렬로 확장되는 개념을 나타내는 도면이다. 9 is a diagram illustrating a concept in which a model matrix is extended to a parity check matrix.

도 10은 종래 기술 및 본 발명에 따른 LDPC 복호화 방법을 나타내는 도면이다. 10 is a diagram illustrating a conventional LDPC decoding method according to the present invention.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따라 복호화를 수행하는 방법을 나타내는 블록도이다.11A through 11C are block diagrams illustrating a method of performing decryption according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 실시예에 따라 부호화 및 복호화를 수행할때 사용하는 정보 비트를 선택하는 방법을 나타내는 블록도이다. 12 is a block diagram illustrating a method of selecting information bits used when encoding and decoding according to the present embodiment.

도 13은 본 실시예에 따라 부호화 및 복호화를 수행할때 사용하는 정보 비트를 선택하는 방법의 또 다른 일례를 나타내는 블록도이다. FIG. 13 is a block diagram illustrating still another example of a method of selecting information bits used when encoding and decoding according to the present embodiment.

도 14는 본 실시예에 따라 부호화 및 복호화를 수행할때 사용하는 정보 비트를 선택하는 방법의 또 다른 일례를 나타내는 블록도이다. 14 is a block diagram illustrating still another example of a method of selecting information bits used when encoding and decoding according to the present embodiment.

본 발명은 LDPC(Low Density Parity Check) 부호에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 LDPC 복호화를 수행하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a Low Density Parity Check (LDPC) code, and more particularly, to a method of performing LDPC decoding using a plurality of parity check matrices.

도 1은 본 발명 및 종래 기술이 적용되는 이동통신 채널의 구조를 나타내는 도면이다. 이하, 도 1을 참조하여 이동통신 채널의 구조를 설명한다. 송신 단(Transmitter)에서 전송할 데이터를 무선채널에서 손실이나 왜곡 없이 전송하기 위해 채널 코딩(channel coding) 절차를 거친다. 상기 채널 코딩 기법으로는, Convolutional Coding, Turbo Coding, LDPC Coding 등의 다양한 기술이 있다. 상기 채널 코딩(Channel coding) 절차를 거친 데이터(data)는 무선 채널로 전송될 때 여러 개의 비트들이 모여서 하나의 심볼로 전송될 수 있다. 이때, 여러 비트들을 하나의 심볼(symbol)로 매핑(mapping) 되는 절차를 변조(modulation)라 한다. 1 is a view showing the structure of a mobile communication channel to which the present invention and the prior art are applied. Hereinafter, the structure of a mobile communication channel will be described with reference to FIG. 1. In order to transmit the data to be transmitted from the transmitter without loss or distortion in the radio channel, a channel coding procedure is performed. As the channel coding technique, there are various techniques such as convolutional coding, turbo coding, and LDPC coding. Data that has undergone the channel coding procedure may be transmitted as a single symbol by collecting a plurality of bits when transmitted through a wireless channel. In this case, a procedure in which several bits are mapped to one symbol is called modulation.

변조된 데이터는 다중화(Multiplexing) 과정 또는 다중 접속(Multiple Access) 방법을 거쳐 다중 전송을 위한 신호로 변환된다. 상기 다중화 방법으로는, CDM, TDM, FDM 등의 다양한 방법이 존재하는바, 도 1에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 예를 표시하였다. 상기 다중화(Multiplexing) 블록을 거친 신호는 한 개 이상의 다중 안테나에 전송되기 적합한 구조로 변경되어 무선채널을 통해 수신 단(Receiver)에 전달된다. 무선 채널을 통과하는 과정에서 전송된 데이터는 페이딩(Fading)과 열 잡음을 겪게 되어 데이터에 왜곡이 발생할 수 있다.The modulated data is converted into a signal for multiplex transmission through a multiplexing process or a multiple access method. As the multiplexing method, various methods such as CDM, TDM, and FDM exist. In FIG. 1, an example of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is illustrated. The signal that has passed through the multiplexing block is changed into a structure suitable for transmission to one or more multiple antennas and transmitted to a receiver through a radio channel. Data transmitted in the course of passing through the wireless channel may experience fading and thermal noise, which may cause distortion of the data.

상기 변조(Modulation)된 데이터는 무선 채널을 통해 수신 단(Receiver)에 전달된다. 이 과정에서 전송된 데이터는 페이딩(Fading)과 열 잡음 등을 겪게 되어 데이터에 왜곡이 발생할 수 있다. 수신 단에서는 상기 왜곡된 데이터를 수신한 후 상기 송신 단의 일련의 절차를 역순으로 수행한다. 상기 심볼로 매핑(mapping)된 데이터를 비트열로 바꾸는 복조(demodulation) 작업을 수행하고, 채널 디코딩(Channel Decoding) 절차를 거치며 왜곡된 데이터를 원래 데이터로 복원한다.The modulated data is transmitted to a receiver through a wireless channel. In this process, the transmitted data may experience fading and thermal noise, which may cause distortion of the data. After receiving the distorted data, the receiving end performs a series of procedures in the reverse order. A demodulation operation of converting the data mapped to the symbol into a bit string is performed, and the distorted data is restored to the original data through a channel decoding process.

상기 채널 코딩을 수행하는 장치는, 입력된 데이터(Systematic Bits)에 첨가될 패리티 비트(Parity Bits)을 발생시키는 사용되는 패리티 검사 행렬(Parity Check Matrix)인 H 행렬 또는 H행렬로부터 유도되는 패리티 검사 생성 행렬(Parity Check Generate Matrix)인 G행렬을 저장하고 있다. 즉, 상기 송신 단은, 상기 H 또는 G 행렬과 상기 입력된 데이터를 통해 패리티 비트(Parity Bit)들을 발생하는 인코더(Encoder)를 포함한다. 채널 디코딩(Channel Decoding)을 수행하는 장치는, 수신된 데이터(왜곡된 Systematic Bits + Parity Bits)를 H행렬과 연산을 통하여 상기 입력된 데이터(Systematic Bits)들이 제대로 복구되는지 확인하고 복구 실패시 연산을 재수행한다. The apparatus for performing channel coding generates a parity check derived from an H matrix or an H matrix, which is a parity check matrix used to generate parity bits to be added to input data (Systematic Bits). It stores G matrix, which is a parity check generate matrix. That is, the transmitting end includes an encoder for generating parity bits through the H or G matrix and the input data. The apparatus for performing channel decoding checks whether the inputted data (Systematic Bits) are properly recovered through the H matrix and the operation of the received data (distorted Systematic Bits + Parity Bits). Rerun

상기 변조(Modulation)는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64-QAM, 256-QAM 등이 사용된다. 예를 들어, 16-QAM은 변조(Modulation)시 채널 인코딩(Channel Encoding) 절차를 거친 데이터 열을 4 비트 단위로 하나의 심볼에 매핑(mapping)한다. 16-QAM은 복조(Demodulation) 시 무선 채널을 거쳐 수신된 데이터의 하나의 심볼을 4개의 bit로 디매핑(demapping) 한다.The modulation includes Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Quadrature Amplitude Modulation (16-QAM), 64-QAM, 256-QAM, and the like. For example, 16-QAM maps a sequence of data that has undergone Channel Encoding procedure to one symbol in units of 4 bits during modulation. In demodulation, 16-QAM demaps one symbol of data received through a wireless channel into four bits.

이하, 본 발명과 함께 사용될 수 있는 데이터 재전송 기법에 관하여 설명한다. 상기 데이터 재전송 기법의 종류는 다양한바, 이하 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기법에 대하여 설명한다. HARQ는 통신시스템에서 재전송 기법인 ARQ(Automatic Repeat reQuest)와 FEC(Forward Error Correction) 부호를 결합한 기술이다. ARQ 기법은, 수신단에서 수신된 데이터에서 에러(error)가 검출된 경우, 상기 수신 단(Receiver)은 송신 단(Transmitter)으로 재전송을 요청하는 방법이다. ARQ 기법에는 재전송 방법에 따라, Stop-And-Wait, Selective Repeat, Go-Back-N 등이 있다. 상기 Stop-And-Wait 기법은 도 2와 같이 송신 단은 데이터를 송신하고, 수신 단에서 데이터가 성공적으로 수신되었음을 알리는 ACK(Acknowledgement) 메시지를 송신 단이 받으면, 다음 데이터를 송신하고, 송신단 이 수신 단으로부터 데이터가 성공적으로 수신되지 않았다는 NACK 메시지를 받으면, 전송에 실패한 데이터를 다시 보내는 방법이다.Hereinafter, a data retransmission scheme that can be used with the present invention will be described. The type of the data retransmission scheme is various. Hereinafter, a hybrid automatic repeat request (HARQ) scheme will be described. HARQ is a technology that combines ARQ (Automatic Repeat reQuest) and FEC (Forward Error Correction) codes. In the ARQ scheme, when an error is detected in data received at a receiver, the receiver requests a retransmission to a transmitter. ARQ techniques include Stop-And-Wait, Selective Repeat, and Go-Back-N, depending on the retransmission method. In the Stop-And-Wait scheme, as shown in FIG. 2, when the transmitting end transmits data and the receiving end receives an acknowledgment (ACK) message indicating that data has been successfully received at the receiving end, the transmitting end transmits the next data and the receiving end receives the data. If a NACK message is received from the terminal that data has not been successfully received, the method fails to send the data again.

한편, Go-Back-N 방법에서는 송신 단은 N개의 데이터를 우선 보내고, 수신 단으로부터 ACK메시지를 차례대로 수신한다. 도 3은 N=7인 경우를 나타내는데, 이때, ACK을 받지 않고 보내는 데이터의 개수(N)를 윈도우 크기(window size)라고 한다. 송신단은 k 번째 데이터에 대한 NACK 메시지를 받으면, k번째 데이터부터 순차적으로 데이터를 전송한다On the other hand, in the Go-Back-N method, the transmitting end first sends N pieces of data, and sequentially receives ACK messages from the receiving end. 3 shows a case where N = 7, where the number N of data sent without receiving an ACK is called a window size. When the transmitting end receives the NACK message for the k-th data, the transmitter sequentially transmits data from the k-th data.

도 4는 Selective Repeat 방법을 나타낸다. 상기 Selective Repeat 방법에서는, 상기 Go-Back-N 방법에서와 같이 ACK 또는 NACK 메시지를 받지 않고, 윈도우 크기(Window Size)를 N으로 하여 데이터를 전송하고, NACK 메시지를 받은 데이터에 대해서만 선택적으로 재전송을 수행한다.4 shows a Selective Repeat method. In the Selective Repeat method, as in the Go-Back-N method, data is transmitted with a window size of N without receiving an ACK or NACK message, and selectively retransmission is performed only for data receiving the NACK message. Perform.

상술한 HARQ 기법은 상기 ARQ 방식에서 재전송을 하는 경우에, 먼저 전송된 데이터와 재전송된 데이터를 결합하여, FEC 부호를 통해 복구하는 방법이며, 두 데이터를 결합하는 방법에 따라, Chase Combining과 Incremental Redundancy로 나뉘어진다. Chase Combining 기법은 도 5와 같이 수신단에서 전송 데이터와 재전송 데이터를 결합하여 수신 SNR(Signal to Noise Ratio)를 높여 수신단에서 데이터에 대한 수신 성공율을 높이는 방법이다. In the above-described HARQ scheme, when retransmission is performed in the ARQ scheme, the HARQ scheme is a method of combining the transmitted data and the retransmitted data and restoring the data through an FEC code. Divided into Chase Combining technique is a method of increasing the reception success rate for the data at the receiver by increasing the reception signal to noise ratio (SNR) by combining the transmission data and retransmission data at the receiver as shown in FIG.

한편, Incremental Redundancy 기법(이하, 'IR 기법'이라 칭함)은 도 6와 같이 송신단에서 재전송 시, Chase Combining 방법과는 달리, 처음 전송에 사용되지 않았던 부호화된 데이터의 일부를 전송하여 수신단에서 수신된 데이터의 부호율(code rate)을 낮추는 방법을 통해 수신 성공률을 높이는 방법이다.On the other hand, the Incremental Redundancy technique (hereinafter referred to as 'IR technique'), when retransmitted by the transmitter as shown in FIG. It is a method of increasing reception success rate by lowering a code rate of data.

이하 LDPC 부호에 관하여 설명한다. LDPC 부호의 개념을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the LDPC code will be described. The concept of the LDPC code is as follows.

선형 부호는 생성행렬 G 또는 패리티 체크 행렬 H로 기술될 수 있다. 선형 부호의 특징은 모든 부호어 c 에 대하여,

Figure 112006040090621-PAT00001
을 만족하도록 부호가 구성된다는 점이다. 이 선형 부호의 일종으로서, 최근에 주목받는 LDPC 부호는 1962년 Gallager에 의하여 처음 제안되었다. 이 부호의 특징으로는 패리티 체크 행렬의 원소가 대부분 0으로 이루어지고, 0이 아닌 원소의 수는 부호 길이에 비하여 적은 수를 가지도록 하여 확률을 기반으로 한 반복적 복호가 가능한 점이다. 처음 제안된 LDPC 부호는 패리티 체크 행렬을 비체계적인(non-systematic) 형태로 정의하였고, 그것의 행과 열에 균일하게 적은 무게(weight)를 갖도록 설계되었다. The linear code can be described by the generation matrix G or parity check matrix H. The characteristic of linear code is that for all codewords c,
Figure 112006040090621-PAT00001
The sign is constructed to satisfy. As a form of this linear code, a recent notable LDPC code was first proposed by Gallager in 1962. The characteristic of this code is that the elements of the parity check matrix are mostly 0, and the number of non-zero elements has a smaller number than the code length, so that it is possible to perform iterative decoding based on probability. The first proposed LDPC code defines the parity check matrix in a non-systematic form and is designed to have a uniformly low weight in its rows and columns.

여기서, 무게(weight)란 행렬에서 열(column) 또는 행(row)에 포함된 1의 개수를 의미한다.Here, the weight means the number of 1s included in a column or a row in the matrix.

LDPC 부호의 패리티 체크 행렬 H 상에 0이 아닌 원소의 밀도가 적기 때문에 낮은 복호 복잡도를 가지게 된다. 아울러, 복호 성능도 기존의 부호들보다 우수하여 Shannon의 이론적인 한계에 근접하는 좋은 성능을 보인다. 하지만 LDPC 부호는 당시 하드웨어 기술로서 구현이 어려워서 30여 년이 넘게 많은 사람의 관심을 끌지 못하였다. 1980년대 초반 그래프를 이용하여 반복적 복호를 하는 방법이 개발되어, 이를 이용하여 LDPC 부호를 실제로 복호할 수 있는 여러 알고리즘들이 개발되었다. 이를 대표하는 알고리즘으로 합곱 알고리즘(sum-product Algorithm)을 뽑을 수 있다. Since the density of nonzero elements on the parity check matrix H of the LDPC code is small, the decoding complexity is low. In addition, the decoding performance is also better than the existing codes, showing a good performance close to Shannon's theoretical limit. The LDPC code, however, was a hardware technology that was difficult to implement at the time and has not attracted much attention for more than 30 years. In the early 1980s, a method of iterative decoding using a graph was developed, and various algorithms were developed to actually decode the LDPC code using the graph. The sum-product algorithm can be extracted as the representative algorithm.

이하, LDPC 부호의 특징을 설명한다. LDPC 부호는 높은 오류 정정 성능을 갖 고 있으며, 이로 인해 통신 속도와 용량의 개선을 가능하게 한다. 상기 LDPC 부호는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템과 결합하여 수백 Mbit/s의 전송이 가능한 고속 무선 LAN에 적용될 수 있고, 또한 250km/h에서 1Mbit/s 이상의 전송 속도를 갖는 고속 이동 통신에 적용될 수 있고, 또한 40Gbits/s 이상의 광통신에 적용될 수 있다. 또한, 상기 LDPC 부호의 높은 오류 정정 성능으로 인해 전송 품질이 개선되어 저품질의 통신 경로에서 재전송의 회수를 감소시키는 양자 암호화 통신을 가능하게 할 수 있다. 또한, LDPC 부호의 낮은 복잡도와 뛰어난 손실 보상으로 인해, 유실된 패킷을 용이하게 복원할 수 있으며, 이는 인터넷과 이동 통신을 통해 TV 품질과 동일한 품질의 컨텐츠를 전송할 수 있게 한다. LDPC의 장점인 넓은 적용 범위와 큰 용량으로 인하여, 전에는 불가능한 것으로 여겨졌던 100m 범위까지의 10GBASE-T 전송이 LDPC 부호를 통해 실현 가능하다. 동시에 36MHz 대역의 단일 위성 송신기의 전송 용량을 1.3배 늘어난 80M비트/s까지 늘릴 수 있다. 이런 장점으로 높은 주파수 효율을 지향하는 IEEE802.16 시스템과 IEEE802.11 시스템 등에서 차세대 채널코딩 방법으로 채택되고 있다.Hereinafter, the features of the LDPC code will be described. LDPC codes have high error correction performance, which allows for an improvement in communication speed and capacity. The LDPC code may be applied to a high speed wireless LAN capable of transmitting hundreds of Mbit / s in combination with a multiple input multiple output (MIMO) system, and may be applied to high speed mobile communication having a transmission speed of 1 Mbit / s or more at 250 km / h. It can also be applied to optical communication of 40Gbits / s or more. In addition, the high error correction performance of the LDPC code may improve the transmission quality, thereby enabling quantum encrypted communication that reduces the number of retransmissions in a low quality communication path. In addition, due to the low complexity and excellent loss compensation of the LDPC code, lost packets can be easily recovered, which makes it possible to transmit content of the same quality as TV quality through the Internet and mobile communication. Due to the wide coverage and large capacity of LDPC, 10GBASE-T transmissions up to the 100m range, previously considered impossible, are possible with LDPC codes. At the same time, the transmission capacity of a single satellite transmitter in the 36MHz band can be increased by 1.3 times to 80Mbit / s. These advantages are being adopted as the next generation channel coding method in IEEE802.16 system and IEEE802.11 system for high frequency efficiency.

이하, 구조화된(structured) LDPC를 설명한다. The structured LDPC is described below.

LDPC code를 사용하기 위해서는 패리티 체크 행렬 H를 사용하는데, 사용하는 행렬 H는 대부분의 0과 일부의 1을 원소(elemnet)로 포함하는데, H 행렬의 크기가 105 비트 이상으로 크기 때문에 H 행렬을 표현하는데 큰 크기의 메모리가 필요하다. 상기 구조화된 LDPC 기법은 LDPC 부호화 및 복호화에 사용되는 상기 H 행렬의 원소 들을 도 7과 같이 일정한 크기의 서브 블록(sub-block)으로 표현하는 방법이다. IEEE802.16e에서는 상기 서브 블록을 하나의 정수 인덱스(index)로 표시하여, 상기 H 행렬을 저장하는데 필요한 메모리의 크기를 줄인다. 상기 서브 블록은 다양한 행렬일 수 있는바, 예를 들어 일정한 크기의 퍼뮤테이션 행렬(Permutation Matrix)일 수도 있다.In order to use the LDPC code includes a matrix H to use, uses a parity check matrix H is most 0 and a part 1 of an element (elemnet), the H matrix, since the size of the H matrix size by more than 10 5 bits It requires a large amount of memory to represent. The structured LDPC technique is a method of representing elements of the H matrix used for LDPC encoding and decoding as sub-blocks having a constant size as shown in FIG. 7. In IEEE802.16e, the subblock is represented by one integer index to reduce the size of memory required to store the H matrix. The subblock may be various matrices, for example, a permutation matrix of a constant size.

상기 구조화된 LDPC 기법을 사용하게 되면 특정한 메모리에 1 또는 0으로 구성되는 일정 크기의 행렬을 저장하는 대신, 하나의 정수(즉, 인덱스)만 저장하면 되기 때문에 상기 H 행렬을 표시하는데 필요한 메모리의 크기를 줄일 수 있다.In the structured LDPC technique, instead of storing a matrix of 1 or 0 in a specific memory, only one integer (that is, an index) needs to be stored. Can be reduced.

일례로, IEEE802.16e 표준에 반영된 코드워드(codeword)의 크기가 2304이고, 부호율(code rate)이 2/3인 경우에, LDPC 부호화/복호화를 위해 사용되는 모델 행렬(model matrix)은 도 8과 같다. For example, when the size of the codeword reflected in the IEEE802.16e standard is 2304 and the code rate is 2/3, the model matrix used for LDPC encoding / decoding is shown in FIG. Same as 8.

도 8에 도시된 바와 같이, IEEE802.16e의 구조화된 LDPC 행렬은 -1, 0 과 양의 정수의 원소들로 이루어진다. -1은 원소가 모두 0인 영 행렬(zero matrix)이며 0은 단위 행렬(identity matrix)을 나타낸다. -1과 0을 제외한 양의 정수 원소들은 양의 정수만큼 상기 단위 행렬(identity matrix)이 오른쪽으로 쉬프트(shift)된 형태의 퍼뮤테이션 행렬(permutation matrix)이다. 즉, 행렬의 구성 원소가 3이면 상기 단위 행렬을 오른쪽으로 3번 쉬프트(shift)시킨 형태의 퍼뮤테이션 행렬을 표현하는 것이다.As shown in FIG. 8, the structured LDPC matrix of IEEE802.16e consists of -1, 0 and positive integer elements. -1 is a zero matrix of all elements 0 and 0 represents an identity matrix. Positive integer elements other than -1 and 0 are permutation matrices in which the identity matrix is shifted to the right by a positive integer. That is, when the constituent elements of the matrix are three, the permutation matrix is expressed by shifting the unit matrix three times to the right.

도 9는 상술한 양의 정수, 즉 쉬프트 넘버에 따른 행렬의 표현 방법을 나타낸 도면이다. 특정한 H 행렬을 4*4 크기의 행렬(즉, 서브 블록)로 구조화하여 표현 하는 경우, 상기 특정한 서브 블록을 3이라 표시하면, 상기 서브 블록은 도 9의 행렬이 된다.9 is a diagram illustrating a method of expressing a matrix according to the aforementioned positive integer, that is, shift number. When a specific H matrix is structured and expressed as a matrix of 4 * 4 size (that is, a sub block), if the specific sub block is denoted as 3, the sub block becomes the matrix of FIG.

이하, LDPC 부호화 방법을 설명한다. Hereinafter, the LDPC encoding method will be described.

일반적인 LDPC 부호화(Encoding) 방법은, LDPC 패리티 검사행렬(Parity Check Matrix) H로부터 생성행렬(Generation Matrix) G를 유도해 내어, 정보 비트(information bit)를 부호화(encoding)한다. 상기 생성행렬 G를 유도하기 위해, 상기 검사행렬 H를 가우스 소거(Gaussian Reduction) 방법을 통해 [ PT : I ] 형태로 구성한다. 상기 정보 비트(Information bit)의 수를 k이라 하고, 인코딩된 코드 워드(codeword)의 크기를 n이라고 할 때, 상기 P 행렬은 행의 개수가 k이고 열의 개수가 n-k인 행렬이고, 상기 I는 행 크기가 k 열 크기가 k인 단위 행렬(Identity Matrix)이다. In the general LDPC encoding method, a generation matrix G is derived from an LDPC parity check matrix H to encode an information bit. In order to derive the generation matrix G, the inspection matrix H is configured in the form of [P T : I] through a Gaussian Reduction method. When the number of information bits is k and the size of an encoded codeword is n, the P matrix is a matrix in which the number of rows is k and the number of columns is nk, and I is K is the identity matrix whose k column size is k.

상기 생성행렬 G 는, 상기 검사행렬 H 가 [ PT : I ]와 같이 표현되었을 때, [ I : P ] 행렬이 된다. 인코딩(Encoding) 되는 k 비트 크기의 정보 비트를 행렬로 표시하면, 행의 개수는 1이고 열의 개수는 k인 행렬 x로 표현할 수 있다. 이 경우 코드 워드 c는 다음과 같은 식으로 설명된다. The generation matrix G becomes a [I: P] matrix when the check matrix H is expressed as [P T : I]. If the encoded information bits of k-bit size are represented in a matrix, the number of rows is 1 and the number of columns is k. In this case, the code word c is described as follows.

Figure 112006040090621-PAT00002
Figure 112006040090621-PAT00002

상기 수식에서, x는 정보어 부분(systematic part)을 나타내고, xP는 패리티 부분(parity part)을 나타낸다. In the above formula, x represents a systematic part and xP represents a parity part.

한편, 위와 같이 가우스 소거(Gaussian Reduction) 방법으로 부호화하는 경우에는 계산량이 많아, 상기 H 행렬의 형태를 특수한 구조로 디자인(design)하여 상기 G 행렬을 유도하지 않고, 상기 H 행렬에서 직접 부호화하는 방법을 사용한다. 즉, 상기 G 행렬과 상기 H 행렬에 대한 전치(Transpose) 형태의 HT 간의 곱이 0 이라는 성질(즉,

Figure 112006040090621-PAT00003
)을 이용하여, 상기 수학식 1에서 HT을 곱하면, 하기 수학식 2 같은 수학식을 얻을 수 있다. 하기 수학식 2에 부합하는 패리티 비트를 정보 비트(x) 뒤에 추가하여 코드워드 c를 얻을 수 있다. On the other hand, in the case of encoding by the Gaussian Reduction method as described above, a large amount of calculation is performed, and a method of directly encoding the H matrix without inducing the G matrix by designing the shape of the H matrix into a special structure. Use That is, H T in the form of a transpose of the G matrix and the H matrix. The product of 0 (that is,
Figure 112006040090621-PAT00003
By multiplying H T by Equation 1, Equation 2 can be obtained. A codeword c may be obtained by adding a parity bit corresponding to Equation 2 after the information bit x.

Figure 112006040090621-PAT00004
Figure 112006040090621-PAT00004

이하, LDPC 복호화 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, the LDPC decoding method will be described.

통신시스템에서 부호화된 데이터는 도 1의 무선 채널을 통과하는 과정에서 잡음을 포함하게 되는데, 수신 단에서는 도 10과 같은 절차를 통해 데이터의 복호 과정을 나타낸다. 수신 단의 복호화 블록에서는 부호화된 코드워드(c)에 잡음이 첨가된 수신신호(c')로부터 정보 비트(x)를 구하는데, cHT=0인 성질을 이용하여 찾아낸다. 즉, 수신된 코드워드를 c'라 할 때, c'HT의 값을 계산하여 결과가 0이면, c' 에서 처음 k개의 비트를 상기 정보 비트(x)로 결정한다. 만약, c'HT의 값이 0이 아닌 경우, 그래프를 통한 합곱(sum-product) 알고리즘 등의 복호화 기법을 사용하 여, c'HT의 값이 0을 만족하는 c'을 찾아 상기 정보 비트(x)를 복구한다.The coded data in the communication system includes noise in the process of passing through the wireless channel of FIG. 1, and the receiving end represents a process of decoding data through the procedure of FIG. 10. The decoding block of the receiving end obtains the information bit (x) from the received signal (c ') with noise added to the coded code (c), and finds it using the property of cH T = 0. That is, when the received codeword is c ', the value of c'H T is calculated, and if the result is 0, the first k bits in c' are determined as the information bits x. If the value of c'H T is not 0, a decoding technique such as a sum-product algorithm through a graph is used to find c 'whose value of c'H T satisfies 0. Recover bit (x).

이하, LDPC 부호의 부호율(code rate)를 설명한다. Hereinafter, the code rate of the LDPC code will be described.

일반적으로, 부호율(R: code rate)은 상기 정보 비트의 크기가 k이고, 실제 전송되는 코드워드의 크기가 n일 때 다음과 같다. In general, a code rate (R) is as follows when the size of the information bit is k and the size of the codeword actually transmitted is n.

R = k/nR = k / n

LDPC 부호화 및 복호화에 필요한 상기 H 행렬의 행의 크기가 m, 열의 크기가 n인 경우, 부호율은 다음과 같다. The code rate is as follows when the row size of the H matrix required for LDPC encoding and decoding is m and the size of the column is n.

R = 1 - m/nR = 1-m / n

상술한 바와 같이, 종래의 LDPC 부호는 상기 H 행렬에 의해 부호화 및 복호화를 수행하는바 상기 H 행렬의 구조가 매우 중요하다. 즉, 부호화 및 복호화의 성능이 상기 H 행렬의 구조에 크게 영향을 받기 때문에, 상기 H 행렬의 설계가 무엇보다 중요하다. As described above, in the conventional LDPC code, since the encoding and decoding are performed by the H matrix, the structure of the H matrix is very important. That is, since the performance of encoding and decoding is greatly affected by the structure of the H matrix, the design of the H matrix is most important.

LDPC 부호를 이용한 통신을 수행하는 경우, 재전송 기법을 적용하는데 문제가 있었다. 즉, 초기 전송시와 NACK 전송에 따른 재전송시에 사용되는 패리티 검사 행렬이 상이하므로, NACK에 따른 재전송을 수행할때 코드워드의 전부를 재전송해야하는 문제가 있다. In case of performing communication using LDPC code, there is a problem in applying a retransmission scheme. That is, since the parity check matrix used during initial transmission and retransmission following NACK transmission is different, there is a problem in that all of the codewords need to be retransmitted when performing retransmission according to NACK.

본 발명의 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 부호화를 수행하는 경우에 재전송 기법을 적용하는 방법을 제안하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to propose a method of applying a retransmission scheme when encoding is performed using a plurality of parity check matrices.

본 발명의 다른 목적은, 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 재전송을 수행하는 경우에 적용될 수 있는 복호화 방법을 제안하는 것이다. Another object of the present invention is to propose a decoding method that can be applied to retransmission using a plurality of parity check matrices.

본 발명의 또 다른 목적은, HARQ 등의 다양한 재전송 기법을 적용할 수 있는 LDPC 복호화 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an LDPC decoding method that can apply various retransmission schemes such as HARQ.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 패리티 검사 행렬을 이용하여 LDPC 복호화를 수행하는 방법에 있어서, 정보 비트를 제1 패리티 검사 행렬에 의해 부호화한 코드워드를 송신 단으로부터 수신하는 단계; 상기 수신된 코드워드를 상기 제1 패리티 검사 행렬에 의해 복호화한 결과에 따라 NACK 신호를 전송하는 단계; 상기 NACK 신호에 대한 재전송 신호를 상기 송신 단으로부터 수신하는 단계; 및 상기 재전송 신호를 이용하여 상기 수신된 코드워드의 제1 부분을 제2 패리티 검사 행렬에 의해 복호화하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 재전송 신호는, 상기 정보 비트 중 제2 부분에 대하여 상기 제2 패리티 검사 행렬에 의해 생성된 패리티 비트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of performing LDPC decoding using a parity check matrix, the method comprising: receiving a codeword encoded with an information bit by a first parity check matrix from a transmitting end; Transmitting a NACK signal according to a result of decoding the received codeword by the first parity check matrix; Receiving a retransmission signal for the NACK signal from the transmitting end; And decoding the first portion of the received codeword by a second parity check matrix using the retransmission signal, wherein the retransmission signal is the second portion of the second portion of the information bits. And parity bits generated by the parity check matrix.

바람직하게, 상기 제2 패리티 검사 행렬에 의해 복호화에 성공하는 경우,Preferably, when the decoding is successful by the second parity check matrix,

복호화된 상기 제1 부분을 이용하여 상기 수신된 코드워드를 상기 제1 패리티 검사 행렬에 의하여 재복호화하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include re-decoding the received codeword by the first parity check matrix using the decoded first portion.

본 발명에 따른 수신 단은, 송신 단으로부터 전송되는 신호를 수신하고, 상기 송신 단에 재전송을 요구하는 제어 신호를 전송하는 무선 모듈; 상기 송신 단이 전송하는 코드워드 및 복수의 패리티 검사 행렬을 저장하는 메모리; 및 상기 무선 모듈 및 메모리 중 적어도 어느 하나로부터 신호를 획득하여 LDPC 복호화를 수행하고 복호화 결과에 따라 NACK 신호 전송 여부를 결정하는 복호화 모듈을 포함한다.The receiving end according to the present invention comprises: a radio module for receiving a signal transmitted from a transmitting end and transmitting a control signal for requesting retransmission to the transmitting end; A memory for storing a codeword transmitted by the transmitting end and a plurality of parity check matrices; And a decoding module for acquiring a signal from at least one of the radio module and the memory, performing LDPC decoding, and determining whether to transmit a NACK signal according to the decoding result.

본 발명에 따른 수신 단은, 복수의 패리티 검사 행렬을 구비하고 LDPC 복호화를 수행한다. 상기 수신 단은, 송신 단으로부터 최초 전송되는 데이터를 수신하고 복호한다. 상기 데이터는 정보 비트와 패리티 비트를 포함한다. 상기 데이터를 복호하여 실패하는 경우 상기 송신 단으로 NACK 신호를 전송한다. The receiving end according to the present invention includes a plurality of parity check matrices and performs LDPC decoding. The receiving end receives and decodes the data first transmitted from the transmitting end. The data includes information bits and parity bits. In case of failure by decoding the data, a NACK signal is transmitted to the transmitting end.

본 발명의 구성, 동작 및 효과는 이하에서 설명되는 본 발명의 일 실시예에 의해 구체화될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.The construction, operation and effects of the present invention will be embodied by one embodiment of the present invention described below. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

상술한 구조화된(structured) LDPC에 따라 특정한 크기(예를 들어, z * z 크기)의 서브 블록으로 패리티 검사 행렬을 나타내는 행렬을 모델 행렬(model matrix)이라 한다. 상기 모델 행렬의 각 서브 블록은 특정한 인덱스에 의해 다양한 종류의 행렬로 확장될 수 있는바, 상기 모델 행렬은 상기 인덱스를 상기 모델 행렬의 성분으로 한다. 상기 모델 행렬의 각 서브 블록은 상기 인덱스에 따라 다양한 방식으로 결정될 수 있는바, 이하에서 상기 인덱스는 특정한 크기(z*z)의 단위 행렬에 대한 쉬프트 수(shift number)인 경우를 가정한다. 또한, 상기 인덱스가 -1인 경우에는, 상기 -1의 인덱스를 갖는 서브 블록은 특정한 크기(z*z)의 영 행렬(zero matrix)이다.According to the structured LDPC described above, a matrix representing a parity check matrix with a subblock having a specific size (for example, z * z size) is called a model matrix. Each sub block of the model matrix may be extended to various kinds of matrices by a specific index, and the model matrix has the index as a component of the model matrix. Each sub block of the model matrix may be determined in various ways according to the index. Hereinafter, it is assumed that the index is a shift number for a unit matrix of a specific size z * z. In addition, when the index is -1, the sub block having the index of -1 is a zero matrix of a specific size z * z.

상기 모델 행렬은 상기 인덱스에 따라 특정한 패리티 검사 행렬로 확장되는바, 상기 모델 행렬에 의해 부호화 및 복호화가 수행된다는 것은, 상기 모델 행렬에 의해 생성되는 특정한 패리티 검사 행렬에 의해 부호화 및 복호화가 수행되는 것을 의미한다.을The model matrix is extended to a specific parity check matrix according to the index, so that encoding and decoding are performed by the model matrix, and that encoding and decoding is performed by a specific parity check matrix generated by the model matrix. Means.

도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따라 복호화를 수행하는 방법을 나타내는 블록도이다. 도 11a 내지 도 11c의 각각의 블록은 상기 서브 블록을 의미한다. 즉, 도 11a 내지 도 11c에 따른 복호화의 일례는 모델 행렬을 기초로 한다. 다만, 본 발명에 따른 복호화는 모델 행렬 또는 패리티 검사 행렬에 의해 수행될 수 있으므로, 본 발명이 도 11a 내지 도 11c의 일례에 한정되지 아니한다. 도 11a 내지 도 11c의 각각의 블록은 임의의 인덱스(즉, 쉬프트 수)를 갖을 수 있다. 11A through 11C are block diagrams illustrating a method of performing decryption according to an embodiment of the present invention. Each block of FIGS. 11A to 11C refers to the sub block. That is, the example of decoding according to FIGS. 11A-11C is based on the model matrix. However, since the decoding according to the present invention may be performed by a model matrix or a parity check matrix, the present invention is not limited to the example of FIGS. 11A to 11C. Each block of FIGS. 11A-11C may have any index (ie, shift number).

본 실시예에 따른 복호화 방법은 서로 다른 패리티 검사 행렬들을 구비하는 수신 단에서 수행될 수 있다. 상기 수신 단은 LDPC 부호화를 수행하는 송신 단과 동일한 패리티 검사 행렬 또는 모델 행렬을 구비하고 이러한 행렬을 이용하여 복호화를 수행한다. The decoding method according to the present embodiment may be performed at a receiving end having different parity check matrices. The receiving end has the same parity check matrix or model matrix as the transmitting end performing LDPC encoding, and performs decoding using this matrix.

이하 도 11a에 따른 복호화 방법을 설명한다. Hereinafter, the decoding method according to FIG. 11A will be described.

우선, 송신 단은 특정한 제1 행렬을 이용하여 부호화를 수행한다. 상기 특정한 제1 행렬은 정보 비트와 일대일 대응하는 정보어 부분(A)과 패리티 비트를 생성하는 패리티 부분(B)을 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해 상기 제1 행렬의 정보어 부분(A)에 대응하는 적어도 하나의 정보 비트를 제1 정보 비트(a)라 칭하고, 상 기 제1 행렬의 패리티 부분(B)에 의해 생성되는 적어도 하나의 패리티 비트를 제1 패리티 비트(b)라 칭한다. 상기 송신 단은 상기 제1 정보 비트(a)와 제1 패리티 비트(b)가 포함된 코드워드를 상기 수신 단에 전송한다. 상기 코드워드를 전송하는데에는 다양한 변조 방법이 적용될 수 있으며, 다양한 안테나 기법이 적용될 수 있다. First, the transmitting end performs encoding by using a specific first matrix. The particular first matrix comprises an information word portion A corresponding to the information bits one-to-one and a parity portion B for generating parity bits. For convenience of explanation, at least one information bit corresponding to the information word portion A of the first matrix is referred to as a first information bit a, and is generated by the parity portion B of the first matrix. The at least one parity bit being referred to is referred to as a first parity bit (b). The transmitting end transmits a codeword including the first information bit a and the first parity bit b to the receiving end. In order to transmit the codeword, various modulation methods may be applied and various antenna techniques may be applied.

상기 수신 단은, 상기 송신 단이 전송하는 신호를 수신하여 상기 코드워드를 획득할 수 있다. 상기 코드워드에 포함된 상기 제1 정보 비트와 제1 패리티 비트는 채널에 의해 왜곡된다. 따라서, 수신 단이 획득한 코드워드에는 왜곡된 제1 정보 비트(a')와 왜곡된 제1 패리티 비트(b')가 포함된다. 상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')를 별도의 메모리에 저장하는 것이 바람직하다. 상기 수신 단은 왜곡된 제1 정보 비트(a')와 제1 패리티 비트(b')에 대하여 오증 검사(syndrome check)를 수행한다. LDPC 부호는 오류 검사 및 오류 정정이 가능한 부호이므로, 복호화를 수행하여 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')를 왜곡 없는 상기 제1 정보 비트(a)로 복원할 수 있다. 만약, 수신 단에서 오증 검사에 실패(syndrome check fail)하는 경우 송신 단에 NACK(Negative Acknowledge) 신호를 전송한다. The receiving end may obtain a codeword by receiving a signal transmitted by the transmitting end. The first information bit and the first parity bit included in the codeword are distorted by the channel. Therefore, the codeword acquired by the receiving end includes a distorted first information bit a 'and a distorted first parity bit b'. The receiving end preferably stores the distorted first information bit a 'in a separate memory. The receiving end performs a syndrome check on the distorted first information bit a 'and the first parity bit b'. Since the LDPC code is a code capable of error checking and error correction, decoding may be performed to restore the distorted first information bit a 'to the first information bit a without distortion. If the reception end fails in the synthesis check (syndrome check fail), the NACK (Negative Acknowledge) signal is transmitted to the transmitting end.

상기 NACK 신호를 수신한 송신 단은, 특정한 제2 행렬을 이용하여 부호화를 수행한다. 상기 송신 단은 최초에는 상기 제1 정보 비트(a)를 전송하기 위해 부호화를 시도한다. 상기 송신 단이 NACK을 수신한 이후에는, 상기 제1 정보 비트(a) 중 어느 일부에 해당하는 제2 정보 비트(ap)에 대하여 다시 부호화를 시도한다. 상 기 제2 행렬은 정보 비트와 일대일 대응하는 정보어 부분(C)과 패리티 비트를 생성하는 패리티 부분(D)을 포함한다. 상기 제2 정보 비트(ap)는 상기 제1 정보 비트(a) 중 어느 일부에 해당하고, 상기 제2 행렬의 정보어 부분(C)에 일대일로 대응한다. 상기 제2 행렬의 패리티 부분(D)에 의해 생성되는 적어도 하나의 패리티 비트를 제2 패리티 비트(d)라 칭한다.The transmitting end receiving the NACK signal performs encoding using a specific second matrix. The transmitting end first tries to encode to transmit the first information bit (a). After the transmitting end receives the NACK, the second end of the information bit (a p ) corresponding to any one of the first information bit (a p ) to try to encode again. The second matrix includes an information word portion C corresponding to the information bits one-to-one and a parity portion D for generating parity bits. The second information bit a p corresponds to any part of the first information bit a, and corresponds one-to-one to the information word part C of the second matrix. At least one parity bit generated by the parity portion D of the second matrix is called a second parity bit d.

상기 송신단은 상기 제2 패리티 비트(d)를 전송한다. 즉, NACK 신호에 대한 재전송 신호는 상기 제2 패리티 비트(d)이다. 상기 수신 단은 무선 채널에 의해 왜곡된 제2 패리티 비트(d')를 획득한다.The transmitting end transmits the second parity bit d. That is, the retransmission signal for the NACK signal is the second parity bit (d). The receiving end obtains the second parity bit d 'distorted by the wireless channel.

상술한 바와같이, 상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')를 별도의 메모리에 저장할 수 있다. 상기 수신 단은, 메모리에 저장된 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 중 제1 부분 및 상기 왜곡된 제2 패리티 비트(d')를 통하여 복호화를 수행한다. 이하, 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 중 제1 부분을 ap' 비트라 칭한다. 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')는 상기 ap' 비트와 나머지 ar' 비트로 구분된다. 상기 수신 단은 상기 제2 행렬에 의하여 상기 ap' 비트 및 상기 왜곡된 제2 패리티 비트(d')를 복호화 한다. 만약, 수신 단에서 성공적으로 복호화를 수행하는 경우, 즉, 오증 검사에 성공(syndrome check success)하거나 CRC 검사에서 성공(CRC check success)하는 경우에는 도 11a의 A 과정(Procedure A)을 수행한다. 반면, 상기 수신 단에서 성공적으로 복호하지 못한 경우에는, 상기 송신 단에 NACK 신호를 전송한다. As described above, the receiving end may store the distorted first information bit a 'in a separate memory. The receiving end performs decoding through a first portion of the distorted first information bits a 'and a distorted second parity bit d' stored in a memory. Hereinafter, a first portion of the distorted first information bits a 'is referred to as an a p ' bit. The distorted first information bit a 'is divided into the a p ' bit and the remaining a r 'bit. The receiving end decodes the a p 'bit and the distorted second parity bit d' by the second matrix. If decryption is successfully performed at the receiving end, that is, if the succession of the succession test (syndrome check success) or the CRC check success (CRC check success) is performed A (Procedure A) of FIG. 11A. On the other hand, when the receiving end does not successfully decode, the NACK signal is transmitted to the transmitting end.

이하, 상기 A 과정을 설명한다. Hereinafter, the process A will be described.

상기 A 과정은 상기 제2 행렬에 의해 복호화에 성공한 경우이다. LDPC 부호는 오류 검출 뿐만 아니라 오류 정정이 가능한 부호이므로, 상기 ap' 비트는 복호화 과정으로 통해 ap'' 비트로 정정된다. 상기 ap'' 비트는 복호에 성공한 비트들이므로 알려진 값(known value)이고, 상기 ap' 비트는 아직 복호에 성공하지 않은 비트들이므로 미지의 값(unknown value)이라 할 수 있다. 상기 A 과정에서는 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')에 대한 복호화를 다시 수행한다. 그러나, 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')에 대한 복호화를 수행하면 동일한 결과를 얻게 된다. 따라서, 현재 미지의 값인 ar' 비트와 알려진 값인 ap'' 비트에 대한 복호화를 수행한다. 정리하면 상기 A 과정에서는 상기 제1 행렬에 의해 복호화를 수행하되, ar' 비트와 ap'' 비트 및 b' 비트에 대한 복호화를 수행한다. The process A is a case where the decoding is successful by the second matrix. Since the LDPC code is a code capable of error correction as well as error detection, the a p 'bit is corrected to a p ''bit through a decoding process. The a p '' bit is a known value because the bits have been successfully decoded, and the a p '' bit is a unknown value since the bits have not been successfully decoded. In step A, decoding of the distorted first information bit a 'is performed again. However, if the decoding of the distorted first information bit a 'is performed, the same result is obtained. Therefore, decoding is performed on the currently unknown value a r 'bit and the known value a p ''bit. In summary, in step A, decoding is performed by the first matrix, but decoding is performed on a r 'bit, a p ''bit, and b' bit.

상기 A 과정을 통해 복호화를 수행한 결과가 성공이면, 상기 송신 단은 상기 송신 단이 최초로 전송한 제1 정보 비트(a)를 복구한 것이므로 재전송 스킴(retransmission scheme)은 정지된다. 상기 A 과정을 통해 복호화를 수행한 결과가 실패이면 상기 송신 단이 최초로 전송한 제1 정보 비트(a)를 복구할 수 없는 것이므로 재전송 스킴(retransmission scheme)은 정지된다. 상기 A 과정이 실패한 경우 상기 제1 행렬 이외의 행렬로 부호화 및 복호화를 수행하는 것이 바람직하다. If the result of the decoding through the process A is successful, the transmitting end recovers the first information bit (a) first transmitted by the transmitting end, and thus the retransmission scheme is stopped. If the result of decoding through the A process is unsuccessful, the first information bit (a) transmitted by the transmitting end cannot be recovered, and thus the retransmission scheme is stopped. If the process A fails, it is preferable to perform encoding and decoding with a matrix other than the first matrix.

이하, 상기 수신 단에서 상기 제2 행렬에 의한 복호화가 실패하여 상기 송신 단에 NACK 신호를 전송한 경우를 도 11b를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a case in which the decoding end by the second matrix fails in the receiving end and transmits a NACK signal to the transmitting end will be described with reference to FIG. 11B.

상기 송신 단은 제3 행렬을 이용하여 특정한 제3 정보 비트를 부호화한다. 상기 제3 정보 비트는 상기 제1 정보 비트(a) 또는 제2 정보 비트(ap)의 일부이다. 특정한 규칙에 따라 상기 제2 정보 비트(ap)를 ap0 비트와 ap1 비트로 구분하는 경우, 상기 제3 정보 비트는 상기 ap1 비트일 수 있다. 상기 제3 행렬은 상기 제3 정보 비트에 일대일 대응되는 정보어 부분(E)과 패리티 부분(F)으로 이루어진다. 송신 단은 상기 제3 행렬을 이용하여 부호화를 수행한 제3 패리티 비트(f)를 상기 수신 단으로 전송한다. 상기 수신 단은 왜곡된 제3 패리티 비트(f')를 획득한다. The transmitting end encodes a specific third information bit using a third matrix. The third information bit is part of the first information bit a or the second information bit a p . According to a specific rule, when the second information bit a p is divided into a p0 bit and a p1 bit, the third information bit may be the a p1 bit. The third matrix includes an information word part E and a parity part F that correspond one-to-one to the third information bit. The transmitting end transmits the third parity bit f, which has been encoded using the third matrix, to the receiving end. The receiving end obtains a distorted third parity bit f '.

수신 단에서는 상기 제3 행렬을 이용하여 복호화를 수행한다. 상술한 바와 같이, 상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')를 별도의 메모리에 저장한다. 상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 중 제2 부분 및 상기 왜곡된 제3 패리티 비트(f')를 통하여 복호화를 수행한다. 상술한 바와 같이 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')는 특정한 규칙에 따라 상기 ap' 비트와 상기 나머지 ar' 비트로 구분된다. 또한, 상기 ap' 비트는 특정한 규칙에 따라 ap0' 비트 및 ap1' 비트로 구분될 수 있다. 이 경우, 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 중 제2 부분을 ap1' 비트라 한다. The receiving end performs decoding using the third matrix. As described above, the receiving end stores the distorted first information bits a 'in a separate memory. The receiving end performs decoding through a second portion of the distorted first information bits a 'and the distorted third parity bits f'. As described above, the distorted first information bit a 'is divided into the a p ' bit and the remaining a r 'bit according to a specific rule. In addition, the a p 'bit may be divided into a p0 ' bit and a p1 'bit according to a specific rule. In this case, a second portion of the distorted first information bit a 'is referred to as a p1 ' bit.

상기 수신 단은 상기 제3 행렬에 의하여 상기 ap1' 비트 및 상기 왜곡된 제3 패리티 비트(d')를 복호화한다. 만약, 수신 단에서 성공적으로 복호화를 수행하는 경우, 즉, 오증 검사에 성공(syndrome check success)하거나 CRC 검사에서 성공(CRC check success)하는 경우에는 도 11b의 B 과정(Procedure B)을 수행한다. 반면, 상기 수신 단에서 성공적으로 복호화를 수행하지 못한 경우에는, 상기 송신 단에 NACK 신호를 전송한다. The receiving end decodes the a p1 'bit and the distorted third parity bit d' by the third matrix. If the decoding process is successfully performed at the receiving end, that is, if the succession of the check of the syndrome (syndrome check success) or the success of the CRC check (CRC check success), the process B of FIG. 11B is performed. On the other hand, if the receiving end has not successfully decoded, the NACK signal is transmitted to the transmitting end.

이하, 상기 B 과정을 설명한다. Hereinafter, the process B will be described.

상기 B 과정은 상기 제3 행렬에 의해 복호화에 성공한 경우이다. 이 경우, LDPC 부호의 에러 정정 특성에 따라 상기 ap1' 비트는 복호화 과정으로 통해 ap1'' 비트로 정정된다. 상기 ap1'' 비트는 복호에 성공한 비트들이므로 알려진 값(known value)이고, 상기 ap1' 비트는 아직 복호에 성공하지 않은 비트들이므로 미지의 값(unknown value)이라 할 수 있다. 상기 B 과정에서는 상기 ap'에 대한 복호화를 다시 수행한다. 단, 상기 왜곡된 제1 정보 비트(ap')에 대한 복호화를 수행하면 동일한 결과를 얻게 되므로, 현재 미지의 값인 ap0' 비트와 알려진 값인 ap1'' 비트에 대한 복호화를 수행한다. 정리하면 상기 B 과정에서는 상기 제2 행렬에 의해 복호화를 수행하되, ap0' 비트와 ap1'' 비트 및 d' 비트에 대한 복호화를 수행한다.The process B is a case where the decoding is successful by the third matrix. In this case, according to the error correction characteristic of the LDPC code, the a p1 'bit is corrected to a p1 ''bit through a decoding process. The a p1 '' bit is a known value because the bits have been successfully decoded, and the a p1 '' bit is a unknown value because the bits have not been successfully decoded yet. In the process B, the decoding on the a p 'is performed again. However, since decoding of the distorted first information bit a p ′ results in the same result, decoding of the current unknown value a p0 ′ and a known value a p1 ″ bit is performed. In summary, in the process B, decoding is performed by the second matrix, but decoding is performed on a p0 'bit, a p1 ''bit, and d' bit.

상기 B 과정을 통해 복호화를 수행한 결과가 성공이면, 상기 수신 단은 상기 ap' 비트를 복구한 것이다. 상술한 바와 같이, 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')는 상기 ap' 비트와 상기 ar'비트로 구분될 수 있으므로, 상기 ar' 비트를 복구하면 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 전부를 복구할 수 있다. 따라서, 상기 수신 단은 도 11 a의 A 과정을 다시 수행한다. 즉, 상기 B 과정를 통해 복구한 정보 비트와 메모리에 저장된 상기 ar' 비트 및 상기 b' 비트에 대하여 상기 제1 행렬을 이용하여 복호화를 수행한다. If the result of decoding through the process B is successful, the receiving end recovers the a p 'bit. As described above, since the distorted first information bit a ′ may be divided into the a p ′ bit and the a r ′ bit, when the a r ′ bit is recovered, the distorted first information bit a a. ') Can restore everything. Therefore, the receiving end performs process A of FIG. 11A again. That is, decoding is performed using the first matrix with respect to the information bits recovered through the process B and the a r 'bits and the b' bits stored in the memory.

상기 B 과정을 통해 복호화를 수행한 결과가 실패이면 상기 송신 단이 최초로 전송한 제1 패리티 비트(a)를 복구할 수 없는 것이므로 재전송 스킴(retransmission scheme)은 정지된다. If the result of decoding through the B process is unsuccessful, the first parity bit (a) transmitted by the transmitting end cannot be recovered, and thus the retransmission scheme is stopped.

이하, 상기 수신 단에서 상기 제3 행렬에 의한 복호화가 실패하여 상기 송신 단에 NACK 신호를 전송한 경우를 도 11c를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a case in which a decoding by the third matrix fails at the receiving end and transmits a NACK signal to the transmitting end will be described with reference to FIG. 11C.

상기 송신 단은 제4 행렬을 이용하여 특정한 제4 정보 비트를 부호화한다. 상기 제4 정보 비트는 상기 제1 정보 비트 또는 상기 ap1 비트의 일부이다. 특정한 규칙에 따라 상기 ap1 비트를 ap10 비트와 ap11 비트로 구분하는 경우, 상기 제4 정보 비트는 상기 ap11 비트로 구분될 수 있다. 상기 제4 행렬은 상기 제4 정보 비트에 일대일 대응되는 정보어 부분(G)와 패리티 부분(H)로 이루어진다. 상기 송신 단은 상기 제4 행렬을 이용하여 부호화를 수행한 제4 패리티 비트(h)를 상기 수신 단으로 전송한다. 상기 수신 단은 왜곡된 제4 패리티 비트(h')를 획득한다. The transmitting end encodes a specific fourth information bit using a fourth matrix. The fourth information bit is part of the first information bit or the a p1 bit. According to a specific rule, when the a p1 bit is divided into a p10 bit and a p11 bit, the fourth information bit may be divided into the a p11 bit. The fourth matrix includes an information word part (G) and a parity part (H) corresponding one-to-one to the fourth information bit. The transmitting end transmits the fourth parity bit h, which has been encoded using the fourth matrix, to the receiving end. The receiving end obtains a distorted fourth parity bit h '.

수신 단에서는 상기 제4 행렬을 이용하여 복호화를 수행한다. 상술한 바와같이, 상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')를 별도의 메모리에 저장한다. 상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 중 제3 부분 및 상기 왜곡된 제4 패리티 비트(h')를 통하여 복호화를 수행한다. 상술한 바와 같이 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a')는 특정한 규칙에 따라 상기 ap' 비트와 상기 나머지 ar' 비트로 구분된다. 또한, 상기 ap' 비트는 특정한 규칙에 따라 ap0' 비트 및 ap1' 비트로 구분될 수 있다. 또한, 상기 ap1'비트는 특정한 규칙에 따라 ap10' 비트와 ap11' 비트로 구분된다. 이 경우, 상기 왜곡된 제1 정보 비트(a') 중 제3 부분을 ap11' 비트라 한다. The receiving end performs decoding using the fourth matrix. As described above, the receiving end stores the distorted first information bits a 'in a separate memory. The receiving end performs decoding through a third portion of the distorted first information bits a 'and the distorted fourth parity bits h'. As described above, the distorted first information bit a 'is divided into the a p ' bit and the remaining a r 'bit according to a specific rule. In addition, the a p 'bit may be divided into a p0 ' bit and a p1 'bit according to a specific rule. In addition, the a p1 'bit is divided into a p10 ' bit and a p11 'bit according to a specific rule. In this case, a third portion of the distorted first information bit a 'is referred to as a p11 ' bit.

상기 수신 단은 상기 제4 행렬에 의하여 상기 ap11' 비트 및 상기 왜곡된 제4 패리티 비트(h')를 복호화한다. 만약, 수신 단에서 성공적으로 복호화를 수행하는 경우, 즉, 오증 검사에 성공(syndrome check success)하거나 CRC 검사에서 성공(CRC check success)하는 경우에는 도 11b의 B 과정(Procedure B)을 수행한다. 반면, 상기 수신 단에서 성공적으로 복호화를 수행하지 못한 경우에는, 정상적인 수신이 불가능하다고 판단하여 재전송 스킴(scheme)은 정지된다.The receiving end decodes the a p11 'bit and the distorted fourth parity bit h' by the fourth matrix. If the decoding process is successfully performed at the receiving end, that is, if the succession of the check of the syndrome (syndrome check success) or the success of the CRC check (CRC check success), the process B of FIG. 11B is performed. On the other hand, if the receiving terminal does not successfully decode, it is determined that normal reception is impossible and the retransmission scheme is stopped.

도 11a 내지 도 11c의 일례에 따른 수신 단은 4개의 패리티 검사 행렬을 이용한다. 또한, 각각의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화를 수행하는 경우, 최초 수신된 왜곡된 정보 비트(a') 중 일부를 선택하여 복호화를 수행한다. 상기 최초 수신된 왜곡된 정보 비트(a') 중 일부를 선택하는 방법은 일정한 규칙에 따른다. 상기 일정한 규칙은, 송신 단에서 재전송되는 패리티 비트를 생성할때 사용되는 정보 비트를 선택하는 방법에도 적용된다. The receiving end according to the example of FIGS. 11A to 11C uses four parity check matrices. In addition, when decoding is performed using each parity check matrix, decoding is performed by selecting a part of the first received distorted information bits a '. The method of selecting some of the first received distorted information bits a 'follows a certain rule. The above rule also applies to a method of selecting information bits used when generating parity bits retransmitted at the transmitting end.

이하, 상기 최초 수신된 왜곡된 정보 비트(a') 중 일부를 선택하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of selecting some of the first received distorted information bits a 'will be described.

도 12는 본 실시예에 따라 부호화 및 복호화를 수행할때 사용하는 정보 비트를 선택하는 방법을 나타내는 블록도이다. 12 is a block diagram illustrating a method of selecting information bits used when encoding and decoding according to the present embodiment.

도 12의 일례는 수신 단에 수신되는 45 비트의 왜곡된 정보 비트와 전송 단에서 전송하는 45비트의 정보 비트를 나타낸다. 상기 수신 단은 45 비트의 왜곡된 정보 비트를 도 12 (a), 도 12 (b), 도 12 (c), 도 12 (d)와 같이 분류할 수 있다. 또한, 상기 송신 단은 45 비트의 정보 비트를 도 12 (a), 도 12 (b), 도 12 (c), 도 12 (d)와 같이 분류할 수 있다. 즉, 도 12는 송수신단에서 송수신하는 45비트의 정보 비트를 분류하는 4가지 방법을 나타낸다. 12 shows 45 bits of distorted information bits received at the receiving end and 45 bits of information bits transmitted at the transmitting end. The receiving end may classify the 45-bit distorted information bits as shown in FIGS. 12 (a), 12 (b), 12 (c), and 12 (d). In addition, the transmitter may classify the 45-bit information bits as shown in Figs. 12 (a), 12 (b), 12 (c), and 12 (d). That is, FIG. 12 illustrates four methods of classifying 45-bit information bits transmitted and received by the transceiver.

도 12의 (a)와 같이, 송신 단이 제1 정보비트(a)를 전송하고 그에 따른 패리티 비트(미도시)를 송신하면, 수신 단은 이를 수신하여 왜곡된 제1 정보비트(a')를 복호화한다. 상기 수신 단이 상기 왜곡된 제1 정보비트(a')에 대한 복호에 실패하여 NACK을 보낸 이후 상기 송신 단이 재전송을 수행하면, 상기 수신 단은 상기 재전송된 비트와 도시된 ap' 비트를 복호화 한다. 즉, 상기 a' 비트 중에서 ap' 비트를 선택하여 복호화를 수행한다. 또한, 상기 수신 단이 상기 ap' 비트에 대한 복호화가 실패하여 NACK을 보낸 이후 상기 송신 단이 재전송을 수행하면, 상기 수신 단은 상기 재전송된 비트와 상기 ap1' 비트에 대한 복호화를 수행한다. 또한, 상기 apl' 비트에 대한 복호화가 실패하여 NACK을 보낸 이후 상기 송신 단이 재전송을 수 행하면, 상기 수신 단은 상기 재전송된 비트 및 도시된 ap11' 비트에 대한 복호화를 수행한다.As shown in FIG. 12A, when the transmitting end transmits the first information bit a and the corresponding parity bit (not shown), the receiving end receives the distorted first information bit a '. Decode If the transmitting end performs retransmission after the receiving end fails to decode the distorted first information bit a 'and sends a NACK, the receiving end reconstructs the retransmitted bit and the illustrated a p ' bit. Decrypt That is, decoding is performed by selecting a p 'bits among the a' bits. In addition, if the transmitting end retransmits after the receiving end fails to decode the a p 'bit and sends a NACK, the receiving end decodes the retransmitted bit and the a p1 ' bit. . In addition, if the transmitting end performs retransmission after the NPL fails to decode the a pl 'bit, the receiving end performs decoding on the retransmitted bit and the illustrated a p11 ' bit.

상기 수신 단은 상기 왜곡된 제1 정보비트(a')를 수신 단에 구비된 메모리에 저장하고, 각각의 복호화 작업을 수행할때 상기 메모리에 접근하여 상기 제1 정보비트(a') 중 일부 비트를 사용한다. The receiving end stores the distorted first information bit a 'in a memory provided in the receiving end, and when the decoding operation is performed, the receiving end accesses the memory and partially selects the first information bit a'. Use bits.

수신 단이 다단계의 복호화 작업에 사용되는 정보 비트를 결정하는 규칙과, 송신 단이 다단계의 부호화 작업에 사용되는 정보 비트를 결정하는 규칙은 동일하다. 도 12에 도시된 바와 같이, 송신 단이 제2 정보비트(ap)에 대한 부호화를 수행하여 전송하면, 수신 단은 상기 메모리에 저장된 상기 a' 비트 중 상기 제2 정보비트에 대응하는 ap' 비트를 읽어온다. 또한, 송신 단이 제3 정보비트(ap1)에 대한 부호화를 수행하여 전송하면, 수신 단은 상기 메모리에 저장된 상기 a' 비트 중 상기 제3 정보비트에 대응하는 ap1' 비트를 읽어온다.The rules for determining the information bits used by the receiving end for the multi-stage decoding operation and the rules for determining the information bits used for the multi-stage encoding operation are the same. As shown in FIG. 12, when the transmitting end performs encoding on the second information bit a p , the receiving end transmits a p corresponding to the second information bit among the a 'bits stored in the memory. 'Read bit. In addition, when the transmitting end performs encoding on the third information bit a p1 and transmits it, the receiving end reads a p1 'bit corresponding to the third information bit among the a' bits stored in the memory.

도 12에 도시된 4가지 구분 방법은 패리티 검사 행렬에 따라 결정될 수 있다. 즉, 특정한 제1 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화를 수행하는 경우에는 도 12(a)의 방법에 따라 왜곡된 정보 비트를 선택하여 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 특정한 제2 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화를 수행하는 경우에는 도 12(b)의 방법에 따라 왜곡된 정보 비트를 선택하여 복호화를 수행할 수 있다. The four division methods illustrated in FIG. 12 may be determined according to the parity check matrix. That is, when decoding is performed by using a specific first parity check matrix, decoding may be performed by selecting a distorted information bit according to the method of FIG. 12 (a). In addition, when decoding is performed using a specific second parity check matrix, decoding may be performed by selecting a distorted information bit according to the method of FIG. 12 (b).

상기 도 12의 (a), (b), (c), (d)의 정보 비트의 복호화를 위해 사용되는 패리티 검사 행렬이 모두 상이할 수 있으나, 송수신 단이 부호화 및 복호화를 위해 사용해야하는 정보 비트의 위치를 알고 있으므로, 송신 단에서 정보 비트를 재전송하지 않고 패리티 비트만을 재전송하더라도 재전송되는 패리티 비트를 이용하여 복호화를 수행할 수 있다. Although parity check matrices used for decoding the information bits of (a), (b), (c), and (d) of FIG. 12 may all be different, information bits that a transmitting and receiving end should use for encoding and decoding. Since the location of the signal is known, even if the transmitter retransmits only the parity bits without retransmitting the information bits, decoding can be performed using the retransmitted parity bits.

도 13은 본 실시예에 따라 부호화 및 복호화를 수행할때 사용하는 정보 비트를 선택하는 방법의 또 다른 일례를 나타내는 블록도이다. FIG. 13 is a block diagram illustrating still another example of a method of selecting information bits used when encoding and decoding according to the present embodiment.

도 13은 45비트의 정보 비트를 4가지 방법으로 구분하는 또 다른 일례를 설명한다. 즉, 도 13의 (a)와 같이 수신 단이 45비트(a') 전부와 그에 상응하는 제1 패리티 비트(미도시)를 수신하는 경우, 상기 a' 비트 및 패리티 비트를 복호화하여 ACK/NACK 신호를 전송한다. 만약, NACK 신호가 전송되면, 수신 단은 도 13의 (b)의ap 비트에 의해 생성되는 제2 패리티 비트(미도시)를 수신하고, 상기 제2 패리티 비트와 도 13의 (b)의 ap' 비트를 복호할 수 있다. 13 illustrates another example of dividing 45 bits of information bits into four methods. That is, when the receiving end receives all of the 45 bits (a ') and the first parity bit (not shown) corresponding thereto as shown in FIG. 13 (a), ACK / NACK by decoding the a' bit and the parity bits. Send a signal. If the NACK signal is transmitted, the receiving end receives the second parity bit (not shown) generated by the a p bit of FIG. 13 (b), and the second parity bit of FIG. 13 (b). The ap 'bit can be decoded.

도 14는 본 실시예에 따라 부호화 및 복호화를 수행할때 사용하는 정보 비트를 선택하는 방법의 또 다른 일례를 나타내는 블록도이다. 14 is a block diagram illustrating still another example of a method of selecting information bits used when encoding and decoding according to the present embodiment.

본 실시예에 따라, 상기 수신 단은 송신 단에 재전송을 요구하고 종전과는 다른 정보 비트를 이용하여 복호화를 수행한다. 도 12 내지 도 14은 본 실시예에 따라 정보 비트를 선택하는 다양한 방법의 일례를 설명하는 것에 불과하는바, 본 발명이 도 12 내지 도 14의 구체적 수치에 제한되지 아니한다. According to the present embodiment, the receiving end requests retransmission from the transmitting end and performs decoding using information bits different from the former. 12 to 14 only illustrate an example of various methods of selecting information bits according to the present embodiment, and the present invention is not limited to the specific numerical values of FIGS. 12 to 14.

도 11a 내지 도 11c의 일례는 4가지 패리티 검사 행렬에 따라 복호화를 수행하였고, 도 12 내지 도 14의 일례는 상기 4가지 패리티 검사 행렬에 따라 수신된 비트를 선택한다. 상기 4가지 패리티 검사 행렬은 서로 별개의 패리티 검사 행렬일 수 있다. 즉, 상기 4가지 패리티 검사 행렬의 특징이 서로 상이해도 본 실시예에 따른 복호화 방법을 적용할 수 있다. 다만, 본 실시예에서 사용하는 복수의 패리티 검사 행렬은 복수의 부호율에 상응하는 행렬인 것이 바람직하다. 도 11a 내지 도 11c의 일례는 제1 행렬 내지 제4 행렬을 사용하여 복호화를 수행한다. 상기 제1 행렬은 특정한 제1 부호율에 상응하고, 제2 행렬은 특정한 제2 부호율에 상응하고, 제3 행렬은 특정한 제3 부호율에 상응하고, 제4 행렬은 특정한 제4 부호율에 상응하는 것이 바람직하다. 11A to 11C perform decoding according to four parity check matrices, and examples of FIGS. 12 to 14 select received bits according to the four parity check matrices. The four parity check matrices may be separate parity check matrices. That is, even if the characteristics of the four parity check matrices are different from each other, the decoding method according to the present embodiment can be applied. However, it is preferable that the plurality of parity check matrices used in this embodiment are matrices corresponding to the plurality of code rates. 11A through 11C perform decoding using the first to fourth matrices. The first matrix corresponds to a specific first code rate, the second matrix corresponds to a specific second code rate, the third matrix corresponds to a specific third code rate, and the fourth matrix corresponds to a specific fourth code rate. It is preferable to correspond.

만약 상기 제1 부호율이 가장 높은 부호율이고, 제2 부호율이 2번째 높은 부호율이고, 제3 부호율이 3번째 높은 부호율이고, 제4 부호율이 4번째 높은 부호율인 경우, 본 실시예에 따른 복호화 방법은 상기 IR 기법에 적용될 수 있다. If the first code rate is the highest code rate, the second code rate is the second highest code rate, the third code rate is the third high code rate, and the fourth code rate is the fourth high code rate, The decoding method according to the present embodiment can be applied to the IR technique.

즉, 상기 수신 단은 상기 제1 행렬을 이용하여 복호화를 수행하고, 복호화에 실패한 경우 송신 단에 NACK 신호를 전송한다. 이후 상기 송신 단은 정보 비트를 다시 전송하지 않고 패리티 비트만을 재전송한다. 재전송을 하는 경우, 상기 수신 단에서의 올바른 복호화를 위해 제1 부호율(예를 들어, 3/4)에서 제2 부호율(예를 들어 2/3)로 부호율을 변화시킨다. 상기 수신 단은 상기 제2 행렬을 이용하여 복호화를 수행한다. 만약, 복호화에 실패한 경우 상기 송신 단에 더 낮은 부호율(즉,제3 부호율 또는 제4 부호율)로 부호화할 것을 지시하는 NACK 신호를 전송할 수 있다. 또한, 상기 제2 부호율에 해당하는 패리티 비트를 수신하여 복호화에 성공하는 경우, 도 11a의 A 과정을 수행하여 제1 부호율에 해당하는 코드워드를 복호화할 수 있다. 정리하면, 본 실시예에 따른 수신 단은 복호화에 성공하면 더 높은 부호율에 상응하는 코드워드를 복호화하고, 복호화에 실패하면 더 낮은 부호율에 상응하는 코드워드를 복호화한다. That is, the receiver performs decoding by using the first matrix, and transmits a NACK signal to the transmitter when decoding fails. Thereafter, the transmitting end retransmits only parity bits without transmitting information bits again. In case of retransmission, the code rate is changed from the first code rate (for example, 3/4) to the second code rate (for example, 2/3) for correct decoding at the receiving end. The receiving end performs decoding using the second matrix. If decoding fails, a NACK signal may be transmitted to the transmitting end instructing to encode at a lower code rate (that is, a third code rate or a fourth code rate). In addition, when decoding is successfully received by receiving the parity bit corresponding to the second code rate, process A of FIG. 11A may be performed to decode the codeword corresponding to the first code rate. In summary, the receiving end according to the present embodiment decodes the codeword corresponding to the higher code rate if the decoding succeeds, and decodes the codeword corresponding to the lower code rate if the decoding fails.

본 실시예에 따른 복호화 방법은 구조화된 LDPC 부호에 기초할 수 있다. 상술한 바와 같이 구조화된 LDPC 부호는 특정한 크기(예를 들어, z * z 크기)의 서브 블록으로 패리티 검사 행렬을 나타내는 방법이다. 즉, 특정한 모델 행렬로부터 패리티 검사 행렬을 확장한다. 본 실시예는 다양한 정보 비트를 선택하여 복호화하는데, 상기 서브 블록의 크기(z factor)를 가변적으로하면 다양한 크기의 정보 비트에 대한 복호화를 수행할 수 있는 유리한 점이 있다. The decoding method according to this embodiment may be based on a structured LDPC code. The LDPC code structured as described above is a method of representing a parity check matrix in sub-blocks having a specific size (for example, z * z size). That is, the parity check matrix is extended from a specific model matrix. The present embodiment selects and decodes various information bits. If the z factor of the sub-block is varied, decoding of information bits of various sizes is advantageous.

상술한 구체적인 부호율(code rate)와 행렬의 크기 및 무게의 특성은 본 발명을 설명하기 위한 일례에 불과한바, 본 발명이 상술한 구체적인 수치에 제한되지 아니한다. 즉, 상기 부호율 등의 조건은 자유롭게 변경될 수 있다. The specific code rate and the size and weight of the matrix are just examples for describing the present invention, and the present invention is not limited to the above-described specific numerical values. That is, the conditions such as the code rate can be freely changed.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

이하, 본 발명에 따른 효과를 설명한다. Hereinafter, the effect of the present invention will be described.

본 발명에 따른 복호화 방법은 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 부호화 를 수행하는 경우에 재전송 기법을 적용하는 방법을 제안한다. The decoding method according to the present invention proposes a method of applying a retransmission scheme when encoding is performed using a plurality of parity check matrices.

본 발명에 의하면 낮은 부호율에서부터 복호화를 성공 시킬 수 있다. 즉, 안정된 채널 정보를 기반으로 불안정한 채널 정보를 채널 정보에 대한 복호를 수행할 수있다. According to the present invention, it is possible to succeed in decoding from a low code rate. That is, the unstable channel information may be decoded on the channel information based on the stable channel information.

종래의 LDPC 복호의 문제는 반복 회수가 많아지는 경우, 복호 복잡도가 급격하게 증가하는 것이었다. 그러나, 본 발명은 불안정한 채널 정보를 신속하게 안정한 채널 정보로 전환하는 방법을 제안한다. 따라서, 본 발명에 따른 복호화 방법을 이용하면 전체적인 시스템의 비용을 낮출 수 있다. The problem of conventional LDPC decoding is that the complexity of decoding increases rapidly when the number of repetitions increases. However, the present invention proposes a method for quickly converting unstable channel information into stable channel information. Therefore, the cost of the overall system can be reduced by using the decoding method according to the present invention.

Claims (9)

패리티 검사 행렬을 이용하여 LDPC 복호화를 수행하는 방법에 있어서, In a method for performing LDPC decoding using a parity check matrix, 정보 비트를 제1 패리티 검사 행렬에 의해 부호화한 코드워드를 송신 단으로부터 수신하는 단계;Receiving a codeword obtained by encoding an information bit by a first parity check matrix from a transmitting end; 상기 수신된 코드워드를 상기 제1 패리티 검사 행렬에 의해 복호화한 결과에 따라 NACK 신호를 전송하는 단계; Transmitting a NACK signal according to a result of decoding the received codeword by the first parity check matrix; 상기 NACK 신호에 대한 재전송 신호를 상기 송신 단으로부터 수신하는 단계; 및Receiving a retransmission signal for the NACK signal from the transmitting end; And 상기 재전송 신호를 이용하여 상기 수신된 코드워드의 제1 부분을 제2 패리티 검사 행렬에 의해 복호화하는 단계를 포함하여 이루어지되, Decoding the first portion of the received codeword by a second parity check matrix using the retransmission signal; 상기 재전송 신호는, 상기 정보 비트 중 제2 부분에 대하여 상기 제2 패리티 검사 행렬에 의해 생성된 패리티 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법The retransmission signal includes a parity bit generated by the second parity check matrix with respect to a second portion of the information bits. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 패리티 검사 행렬에 의해 복호화에 실패하는 경우,If decoding fails by the second parity check matrix, 상기 송신 단에 NACK 신호를 전송하는 단계Transmitting a NACK signal to the transmitting end 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법Decoding using a plurality of parity check matrix, characterized in that further comprising 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 패리티 검사 행렬에 의해 복호화에 성공하는 경우,If decoding is successful by the second parity check matrix, 복호화된 상기 제1 부분을 이용하여 상기 수신된 코드워드를 상기 제1 패리티 검사 행렬에 의하여 재복호화하는 단계Re-decoding the received codeword by the first parity check matrix using the decoded first portion 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법Decoding using a plurality of parity check matrix, characterized in that further comprising 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 재복호화하는 단계는, The re-decoding step, 상기 수신된 코드워드 중 상기 제1 부분을 제외한 부분에 상응하는 적어도 하나의 비트와 복호화된 상기 제1 부분에 대하여 복호화하는 단계인 것을 Decoding at least one bit corresponding to a portion of the received codeword except for the first portion and the decoded first portion. 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법A method of decoding using a plurality of parity check matrices 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수신된 코드워드는 메모리에 저장되는 것을The received codeword is stored in memory 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법A method of decoding using a plurality of parity check matrices 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 패리티 검사 행렬은 특정한 제1 부호율에 상응하고, The first parity check matrix corresponds to a specific first code rate, 상기 제2 패리티 검사 행렬은 특정한 제2 부호율에 상응하는 것을 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법The second parity check matrix is a method of decoding using a plurality of parity check matrix, characterized in that corresponding to a specific second code rate 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제1 부호율이 상기 제2 부호율에 비해 높은 것을 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법The first code rate is higher than the second code rate decoding method using a plurality of parity check matrix, characterized in that 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 패리티 검사 행렬 및 제2 패리티 검사 행렬 중 적어도 어느 하나는 특정한 크기의 서브 블록을 포함하는 특정한 모델 행렬로부터 확장되어 생성되는 것을 특징으로 하는 복수의 패리티 검사 행렬을 이용하여 복호화하는 방법At least one of the first parity check matrix and the second parity check matrix is decoded using a plurality of parity check matrices, wherein the at least one of the first parity check matrix and the second parity check matrix is extended from a specific model matrix. LDPC 복호화 장치에 있어서,In the LDPC decoding apparatus, 송신 단으로부터 전송되는 신호를 수신하고, 상기 송신 단에 재전송을 요구하는 제어 신호를 전송하는 무선 모듈;A wireless module for receiving a signal transmitted from a transmitting end and transmitting a control signal for requesting retransmission to the transmitting end; 상기 송신 단이 전송하는 코드워드 및 복수의 패리티 검사 행렬을 저장하는 메모리; 및A memory for storing a codeword transmitted by the transmitting end and a plurality of parity check matrices; And 상기 무선 모듈 및 메모리 중 적어도 어느 하나로부터 신호를 획득하여 LDPC 복호화를 수행하고 복호화 결과에 따라 NACK 신호 전송 여부를 결정하는 복호화 모듈A decoding module for acquiring a signal from at least one of the wireless module and the memory to perform LDPC decoding and determining whether to transmit a NACK signal according to the decoding result. 을 포함하여 이루어지되, Including but not limited to, 상기 복호 모듈은, 상기 송신 단이 전송한 코드워드를 제1 패리티 검사 행렬로 복호화하여 실패하는 경우, 재전송되는 패리티 비트와 상기 코드워드 중 일부에 대하여 제2 패리티 검사 행렬로 복호화하는 것을 특징으로 하는 LDPC 복호화 장치. The decoding module decodes a codeword transmitted by the transmitting end into a first parity check matrix and decodes a part of the retransmitted parity bit and the codeword into a second parity check matrix. LDPC decoding device.
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