KR20080084406A

KR20080084406A - 통신 시스템에서 신호 송신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080084406A
Application number: KR1020070026106A
Authority: KR
Inventors: 홍송남; 정수룡; 유현규; 임치우; 박동식; 조재원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-09-19
Also published as: KR101348221B1

Abstract

통신 시스템에서 송신기의 신호 송신 방법에 있어서, 수신기로 전송할 신호가 발생하면, 상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받는 과정과, 각 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보를 피드백 받는 과정과, 상기 채널 품질 정보에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 하는 과정과, 상기 채널 상태에 따른 순서 정보에 상응하여 상기 신호를 각 채널별로 전송하는 과정을 포함한다.

LDPC 부호, 단일 부호, 분산 부호

Description

통신 시스템에서 신호 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 통신 시스템의 송수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 일반적인 (8,2,4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면.

도 3은 도 2의 (8,2,4) LDPC 부호의 factor 그래프를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 첫번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호 송신 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 두번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호 송신 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 세번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호 송신 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 검사행렬을 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 세번째 실시 예에 따른 신호 송신 과정을 도시한 도면.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라칭하기로 한다)통신 시스템에서 신호를 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통신에서 가장 근본적인 문제는 채널(channel)을 통하여 얼마나 효율적이고 신뢰성 있게(reliably) 데이터(data)를 전송할 수 있느냐 하는 것이다. 최근에 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 이동 통신 시스템에서는 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 통신 시스템이 요구됨에 따라 시스템에 적절한 채널 부호화 기법을 사용하여 시스템의 효율을 높이는 것이 필수적이다.

데이터를 전송할 때 채널의 상황에 따라 잡음, 간섭, 그리고 페이딩(fading)등으로 인한 불가피한 오류가 발생하여 정보의 손실이 생긴다. 일반적으로 이러한 정보의 손실을 감소시키기 위해 채널의 성격에 따라 다양한 오류 제어 기법(error-control technique)을 이용하여 시스템의 신뢰도를 높인다. 이러한 오류 제어 기법 중에 가장 기본적인 방법은 오류 정정 부호(error-correcting code)를 사용하는 것이다.

상기 오류 정정 부호 등을 사용하여 부호화 및 복호화하는 통신 시스템의 기본적인 장치를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 통신 시스템의 송수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도1을 참조하면, 먼저 송신기 측에서 전송하고자 하는 메시지 u는 채널 을 통해 전송되기 전 부호화기(encoder)(101)에 의해 미리 설정되어 있는 부호화 방식으로 부호화된다. 또한, 상기 부호화기(101)에 의해 부호화된 심볼 c는 변조기(modulator)(103)에서 미리 설정되어 있는 변조 방식에 의해 변조되고, 상기 변조된 신호 s는 채널(105)을 통해 수신기 측으로 전송된다.

상기 수신기측에서 수신된 신호 r은 상기 송신기측에서 전송한 신호 s에 채널 상황에 따라 여러가지 잡음 등이 섞인 형태의 왜곡된 신호가 된다. 상기 수신 신호 r은 복조기(demodulator)(107)를 통해 상기 송신기측의 변조기(101)에서 적용한 변조 방식에 상응하는 방식으로 복조되고, 상기 복조된 신호 x는 복호화기(decoder)(109)에서 상기 송신기측의 부호화기(101)에서 적용한 부호화 방식에 상응하는 방식으로 복호화된다. 상기 복호화기(109)를 통해 복호화된 신호는

이며, 상기 송신기측에서 송신한 신호 u를 수신기측에서 오류 없이 복원하기 위하여 보다 성능이 우수한 채널 부호화기 및 복호화기가 요구되고 있다. 특히, 상기 채널이 무선 채널일 경우, 채널에 의한 오류는 보다 심각하게 고려되어야 한다. 상기 수신기측의 복호화기(109)는 상기 채널을 통해 수신된 데이터를 통해 송신 메시지의 추정치(estimate)를 알아낸다.

이동 통신 시스템이 급속하게 발전해나감에 따라 무선 네트워크에서 유선 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다. 이렇게, 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 대용량 통신 시스템이 요구됨에 따라 적정한 채널 부호화(channel coding) 방식을 사용하여 시스템 전송 효율을 높이는 것이 시스템 성능 향상에 필수적인 요소로 작용하게 된다. 그러나, 이동 통신 시스템은 이동 통신 시스템의 특성상 데이터를 전송할 때 채널의 상황에 따라 잡음(noise)과, 간섭(interference) 및 페이딩(fading) 등으로 인해 불가피하게 오류(error)가 발생하고, 따라서 상기 오류 발생으로 인한 정보 데이터의 손실이 발생한다.

이러한 오류 발생으로 인한 정보 데이터 손실을 감소시키기 위해서 채널의 성격에 따라 다양한 오류 제어 기술(error-control technique)들을 사용함으로써 상기 이동 통신 시스템의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 상기 오류 제어 기술들 중에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 오류 제어 기술은 오류 정정 부호(error-correcting code)를 사용하는 기술이다. 상기 오류 정정 부호의 대표적인 부호들로는 터보 부호(turbo code)와, LDPC부호 등이 있다.

상기 터보 부호는 종래 오류 정정을 위해 주로 사용되던 컨벌루셔널 부호(convolutional code)에 비하여 고속 데이터 전송시에 성능 이득이 우수한 것으로 알려져 있으며, 전송 채널에서 발생하는 잡음에 의한 오류를 효과적으로 정정하여 데이터 전송의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점을 가진다. 또한, 상기 LDPC 부호는 팩터(factor, 이하 'factor'라 칭하기로 한다) 그래프 상에서 합곱(sum-product) 알고리즘(algorithm)에 기반한 반복 복호화(iterative decoding) 알고리즘을 사용하여 복호화할 수 있다. 상기 합곱 알고리즘에 기반한 반복 복호화 알고리즘을 사용하는 복호화 방법을 사용함으로써 상기 LDPC 부호의 복호화기(decoder) 는 상기 터보 부호의 복호화기에 비해 낮은 복잡도를 가질 뿐만 아니라 병렬 처리 복호화기를 구현함에 있어 용이하게 된다.

또한, 상기 LDPC 부호는 Gallager에 의해 제안된 부호이며, 대부분의 엘리먼트들이 0의 값을 가지며, 상기 0의 값을 가지는 엘리먼트들 이외의 극히 소수의 엘리먼트들이 1의 값을 가지는 패리티 검사 행렬(parity check matrix)에 의해 정의된다. 일 예로, (N, j, k) LDPC 부호는 블록(block) 크기가 N인 선형 블록 부호(linear block code)로, 각 열(column)마다 j개의 1의 값을 가지는 엘리먼트들과, 각 행(row)마다 k개의 1의 값을 가지는 엘리먼트들을 가지고, 상기 1의 값을 가지는 엘리먼트들을 제외한 엘리먼트들은 모두 0의 값을 가지는 엘리먼트들로 구성된 성긴(sparse, 이하 'sparse'라 칭하기로 한다) 구조의 패리티 검사 행렬에 의해 정의된다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트가 j개로 일정하며, 상기 패리티 검사 행렬내 각 행의 웨이트가 k개로 일정한 LDPC 부호를 균일(regular) LDPC 부호라고 칭한다. 이와는 달리, 상기 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트와 각 행의 웨이트가 일정하지 않은 LDPC 부호를 불균일(irregular) LDPC 부호라고 칭한다. 일반적으로, 상기 균일 LDPC 부호의 성능에 비해서 상기 불균일 LDPC 부호의 성능이 더 우수하다고 알려져 있다. 그러나, 상기 불균일 LDPC 부호의 경우 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트와 각 행의 웨이트가 일정하지 않기 때문에 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트와 각 행의 웨이트를 적절하게 조절해야지만 우수한 성능을 보장 받을 수 있다.

그러면 여기서 도 2를 참조하여 (N,j,k) LDPC 부호, 일 예로 (8,2,4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 설명하기로 한다.

도 2는 일반적인 (8,2,4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면이다.

상기 도2를 참조하면, 먼저 상기 (8,2,4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 H는 8개의 열들과 4개의 행들로 구성되어 있으며, 각 열의 웨이트는 2로 균일하며, 각 행의 웨이트는 4로 균일하다. 이렇게 상기 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트는 각 행의 웨이트와 균일하므로 상기 도2에 도시되어 있는 상기 (8,2,4) LDPC 부호는 균일 LDPC 부호가 되는 것이다.

상기 도2에서는 (8,2,4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬에 대하여 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 상기 도2에서 설명한 (8,2,4) LDPC 부호의 factor 그래프를 설명하기로 한다.

도 3은 도 2의 (8,2,4) LDPC 부호의 factor 그래프를 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 (8,2,4) LDPC 부호의 factor 그래프는 8개의 변수 노드(variable node)들, 즉 x1(311)과, x2(313)과, x3(315)와, x4(317)와, x5(319)와, x6(321)와, x7(323)와, x8(325)와, 4개의 검사 노드(check node)들(327,329,331,333)을 포함한다. 상기 (8,2,4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬의 I번째 열과 j번째 행이 교차하는 지점에 웨이트, 즉 1의 값을 가지는 엘리먼트가 존재할 경우 변수 노드 xi와 j번째 검사 노드 사이에 브랜치(branch) 가 생성된다.

상기에서 설명한 바와 같이 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬은 매우 적은 값의 웨이트를 가지기 때문에, 비교적 긴 크기를 가지는 블록 부호(block code)에서도 반복 복호화를 통해 복호화가 가능하며, 블록 부호의 블록 크기를 계속 증가시켜가면 터보 부호화 같이 Shamon의 채널 용량 한계에 근접하는 형태의 성능을 나타낸다. 또한 MacKay와 Neal은 흐름 전달 방식을 사용하는 LDPC 부호의 반복 복호화 과정이 터보 부호의 반복 복호화 과정에 거의 근접하는 성능을 가진다는 것을 이미 증명한 바가 있다.

그런데, 현재는 통신 시스템에서 상기 LDPC 부호의 사용을 적극적으로 고려하고만 있을 뿐, 상기 LDPC 부호를 사용하는 통신 시스템에서, 특히 불균일 채널을 가지는 LDPC 부호를 효율적으로 송신하는 방안에 대해 구체적으로 제시된 바가 없다.

따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 신호 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 통신 시스템에서 불균일 채널에서 LDPC 부호를 효율적으로 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 통신 시스템에서 송신기의 신호 송신 방법에 있어서, 수신기로 전송할 신호가 발생하면, 상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받는 과정과, 각 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보를 피드백 받는 과정과, 상기 채널 품질 정보에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 하는 과정과, 상기 채널 상태에 따른 순서 정보에 상응하여 상기 신호를 각 채널별로 전송하는 과정을 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 통신 시스템에서 송신기의 신호 송신 장치에 있어서, 수신기로 전송할 신호가 발생하면, 상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받고, 각 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보를 피드백 받고, 상기 채널 품질 정보에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 하고, 상기 채널 상태에 따른 순서 정보에 상응하여 상기 신호를 각 채널별로 전송하는 송신기를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 불균일 채널에서 LDPC 부호를 사용하는 통신 시스템에서 신호 송신 방법 및 장치를 제안한다. 이를 위해 본 발명에서는 수신기로 전송할 신호가 발생하면, 상기 신호를 수신기로부터 피드백 되는 채널 품질 정보를 통해 적절한 MCS 레벨을 결정하여 부호화 및 변조화 하고, 채널 상태에 따른 순서 정보를 통해 상기 신호를 적절하게 송신하는 방법 및 장치를 제안한다.

그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 첫번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호 송신 장치를 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 첫번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호를 송신 하기 위한 장치를 도시한 도면이다. 상기 도 4는 일 예로 분산 부호 방법으로 신호를 송신 한다고 가정하여 설명하기로 한다. 또한 본 발명은 일 예로 불균일 채널이 4개 존재한다고 가정하기로 하여 설명하기로 한다.

상기 분산 부호 방법은 일 예로 4개의 채널이 존재할 경우, 4개의 독립적인 채널 품질 정보(CQI : Channel Quality Indicator, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)값이 피드백 되어야만 하는 방법을 의미한다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 신호 송수신 장치는 정보입력기(400-1, 400-2,..,400-N)와, 부호화기(410-1,410-2,..,410-N)와, 매핑기(420-1,420-2,..,420-N)와, 다수개의 채널들(430-1,430-2,..,430-N)과, 채널 품질 정보 피드백 기(440-1,440-2,..,440-N)를 포함한다.

상기 신호 송신 장치는 정보 입력기(400-1,400-2,..,400-N)를 통해 신호가 입력되면, 각각의 부호화기(410-1,410-2,..,410-N)들과 각각의 매핑기(420-1,420-2,..,420-N)를 통해 각 채널별(430-1,430-2,..,430-N)로 상기 신호가 송신된다. 이 때, 상기 채널 품질 정보 피드백기(440-1,440-2,..,440-N)로 입력되는 CQI값들에 상응하는 소정의 변조 및 코딩(MCS:Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다) 레벨로 신호를 부호화하고 변조화하여 각 채널별(430-1,430- 2,..,430-N)로 전송한다.

예컨대, 먼저 정보입력기(400-1)에 신호가 입력되면, 상기 정보는 부호화기(410-1)로 전달된다. 이 때, 상기 채널 품질 정보 피드백 기(440-1)는 상기 CQI를 피드백 받아 상기 부호화기(410-1)로 전달한다. 이에 기지국은 상기 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 결정하고, 상기 정보입력기(400-1)로부터 수신한 신호를 부호화하고 변조화하여 상기 MCS 레벨에 상응하게 전송한다.

또한 정보기(400-2)에 신호가 입력되면, 상기 정보는 부호화기(410-2)로 전달된다. 이 때, 상기 채널 품질 정보 피드백 기(440-2)는 상기 CQI를 피드백 받아 상기 부호화기(410-2)로 전달한다. 이에 기지국은 상기 CQI에 상응하는 MCS 레벨을 결정하고, 상기 정보기(400-2)로부터 수신한 신호를 부호화하고 변조화하여 상기 MCS 레벨에 상응하게 전송한다.

즉, 각 채널별(430-1,430-2,..,430-N)로 상이한 CQI에 따라 MCS 레벨이 결정되어지고, 상기 결정된 MCS 레벨을 이용하여 각각을 부호화 한후 매핑기에서 변조화하여 전송한다. 상기와 같은 과정은 불균일 채널의 개수에 상응하게 반복하여 이루어진다.

좀 더 자세히 설명하자면, 일 예로 다중 사용 다중 출력(MIMO : Multi Input Multi Output)을 적용하는 시스템에서 각 안테나 마다 CQI를 피드백 받는다. 다음으로 시스템은 각 안테나마다 상기 CQI에 상응하는 소정의 MCS 레벨을 결정한다. 상기 안테나 별로 MCS 레벨을 결정하면, 상기 MCS 레벨에 상응하여 부호화한 뒤, 변조화하여 단말기로 전송한다.

상기 도 4에서는 본 발명의 첫번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호를 송신하기 위한 장치에 대해 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여, 본 발명의 두번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호 송신 장치를 설명하기로 한다

도 5는 본 발명의 두번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호를 송신 하기 위한 장치를 도시한 도면이다.

상기 도 5는 단일 부호 방법으로 신호를 송신 한다고 가정하여 설명하기로 한다. 상기 단일 부호 방법이라 함은 일 예로 4개의 불균일 채널이 존재할 경우, 4개의 독립적인 CQI 값을 하나의 CQI 평균값으로 산출하고, 상기 산출된 CQI 평균값을 피드백하여 부호화기로 전달하고, 수신된 신호를 상기 평균 CQI 값에 상응하게 부호화하여 각 채널로 송신하는 것을 의미한다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 정보입력기(500)와, 부호화기(510)와, 매핑기(520)와, 다수개의 채널들(540-1,540-2,..,540-N)과, 채널 품질 정보 피드백 기(530)를 포함한다.

상기 신호 송신 장치는 정보 입력기(500)를 통해 신호가 입력되면, 부호화기(510)와 매핑기(520)를 통해 각 채널 별(540-1,540-2,540-3,540-4)로 상기 신호가 송신된다. 이 때, 상기 채널 품질 정보 피드백 기(530)로 4개의 채널에 대한 평균 CQI 값을 입력받고, 상기 평균 CQI 값에 상응하는 소정의 MCS 레벨로 상기 신호를 부호화하고 변조화하여 각 채널별(540-1,540-2,540-3,540-4)로 전송한다.

예컨대, 먼저 정보입력기(500)에 신호가 입력되면, 상기 정보는 부호화기(510)로 전달된다. 이 때, 상기 채널 품질 정보 피드백 기(530)는 상기 4개의 채 널에 대한 평균 CQI 값을 입력받아 상기 부호화기(510)로 전달한다. 이에 기지국은 상기 평균 CQI 에 상응하는 MCS 레벨을 결정하고, 상기 정보입력기(500)로부터 수신한 신호를 부호화하고 변조화하여 상기 MCS레벨에 상응하게 전송한다.

즉, 각 채널별(540-1,540-2,540-3,540-4)에 따른 상이한 CQI값에 따른 평균 CQI값을 산출하고, 상기 평균 CQI 값에 따른 MCS 레벨이 결정되어 지고, 상기 결정된 MCS 레벨을 이용하여 입력된 신호를 부호화한 후, 매핑기에서 변조화하여 각 채널별로 전송한다.

상기 도 5에서는 본 발명의 두번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호를 송신하기 위한 장치에 대해 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 세번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호를 송신하기 위한 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 세번째 실시 예에 따른 통신 시스템에서 신호를 송신하기 위한 장치를 도시한 도면이다.

상기 도 6은 상기 도 5와 마찬가지로 단일 부호 방법으로 신호를 송신한다고 가정하여 설명하기로 한다. 또한 일 예로 2개의 불균일 채널이 존재한다고 가정하여 설명하기로 한다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 정보입력기(600)와, 부호화기(610)와, 매핑기(620)와, 분산기(distributor)(630)와, 다수개의 채널들(670-1,670-2,..,670-N)과, 채널 품질 정보 입력기(640)와, 채널 상태에 따른 순서 정보 입력기(650)와, 채널 품질 정보 및 채널 상태에 따른 순서 정보 피드백 기(660)를 포함한다.

상기 도 6에 도시된 신호 송신 장치는 상기 도 5에서 상술한 구성 요소들과 동일하다. 따라서 이하에서는 도 6에서 새롭게 제안하는 채널 상태에 따른 순서 정보 입력기(650)와 분산기(630)와 관련하여 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 신호 송신 장치는 정보 입력기(600)를 통해 신호가 입력되면, 부호화기(610)와 매핑기(620)를 통해 각 채널 별(670-1,670-2)로 상기 신호가 송신된다. 이 때, 채널 품질 정보 및 채널 상태에 따른 순서 정보 피드백 기(660)로 상기 2개의 채널에 따른 CQI 평균값이 입력이 되고, 각 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보가 입력된다.

이에 따라, 상기 CQI 평균값은 부호화기(610)로, 상기 채널 상태에 따른 순서 정보는 분산기(630)에 입력된다. 상기 신호는 상기 부호화기(610)에 입력된 상기 CQI 평균 값에 상응하는 MCS 레벨에 따라 부호화하고 변조화하여 분산기로 전달된다. 한편, 상기 분산기(630)에 입력된 채널 상태에 따른 순서 정보에 따라 상기 신호가 각 채널 별로 송신된다.

좀 더 자세히 설명하면, 2개의 불균일 채널이 존재할 경우, 상기 CQI 는 4비트 정보라 가정한다. 그러나 상기 도 6은 평균 CQI 정보를 피드백 하므로 4비트의 정보가 필요하다. 만일, 상기 도 4와 같이 각 채널 별 CQI 정보를 모두 피드백 받는다면, 상기 CQI 정보는 8비트가 필요할 것이다.

또한 또 6은 각 채널별 채널 상태에 따른 순서 정보, 즉 1비트의 정보가 더 필요하므로, 총 5비트의 정보가 필요하다.

만일 상기 2개의 불균일 채널 중 첫번째 채널이 양호한 채널이면 1이라 표현되고, 두번째 채널이 양호한 채널이면 0으로 표현되어 상기 분산기(630)로 전송된다.

또한 상기 분산기(630)는 상기 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보를 입력 받고, 상기 채널 상태에 따라 각 채널로 신호를 전송하는 역할을 수행한다. 이 때, 상기 분산기(630)에 입력되는 신호들은 해당하는 변수 노드의 차수에 따라서 분류할 수 있다.

다음으로 도 7에 도시한 검사행렬을 통해 불규칙 채널의 신호들이 분류되는 과정을 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 검사행렬을 도시한 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 상기 변수 노드의 차수가 i에 해당하는 신호(부호어)의 집합을

라 정의하기로 한다. 이 때, 상기 신호(부호어)의 집합을 하기 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.

상기 분산기(630)로 입력되는 각 채널별 채널 상태에 따른 순서 정보에 따라 어떤 채널이 양호한지를 획득할 수 있다.

다음으로 상기 채널 품질 정보 피드백기로 입력되는 평균 CQI 값에 따른 MCS레벨과 입력되는 신호에 따라서 하기 수학식 2를 통해 상기 수학식 1에서 분류된 신호의 그룹들의 신호의 성능을 분석할 수 있다.

상기

는 l번째 반복 복호 후 검사 노드에서 변수 노드로 전송하는 메시지의 평균값을 나타내고, 상기

는 j번째 채널로 수신되는 신호들에 대한 초기 메시지의 평균값을 나타내고,

는 j번째 채널로 수신되는 신호들의 비율을 나타낸다. 또한 상기

와 상기

는 LDPC 부호의 검사 노드와 변수 노드의 차수의 분포를 나타낸다.

또한 함수

는 하기 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.

다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 세번째 실시 예에 따른 신호 송신 과정을 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 세번째 실시 예에 따른 신호 송신 과정을 도시한 도면이다.

먼저 801단계에서 기지국은 정보 입력기로부터 신호를 입력받고, 채널 품질 정보 피드백기로부터 입력받은 평균 CQI 값에 상응하는 MCS 레벨을 결정하고 803단계로 진행한다. 상기 803단계에서 상기 기지국은 상기 MCS 레벨에 따른 부호율에 의해 상기 신호를 부호화하고 805단계로 진행한다. 상기 805단계에서 상기 기지국은 상기 MCS 레벨에 따른 변조에 의해 상기 부호화한 신호를 변조하고 807단계로 진행한다. 상기 807단계에서 상기 기지국은 상기 입력된 신호의 차수 분포를 이용하여 수학식 1에 정의된 그룹 Gi를 찾고 809단계로 진행한다. 상기 809단계에서 상기 기지국은 분산기를 통해 상기 수학식 2를 통해 미리 결정한 전송 방법과, 채널 상태 순서 정보에 상응하게 상기 변조된 신호를 분류하고 811단계로 진행한다. 상기 811단계에서 상기 기지국은 상기 분류된 신호를 각 채널로 전송하고 종료한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 통신 시스템에서, 불균일 채널에서 LDPC 부호를 전송하는 방법을 제안하였다. 상기 불균일 채널에 따른 평균 채널 품질 정보와 각 채널에 따른 채널 상태 순서 정보를 피드백 받아 각 채널 품질 정보에 따른 MCS 레벨을 결정하고, 상기 MCS 레벨에 상응하여 신호를 부호화하고 변조화 한다. 또한 상기 각 채널에 따른 채널 상태 순서 정보를 통해 각 채널별로 효율적으로 신호를 전송할 수 있다는 이점이 있다.

Claims

통신 시스템에서 송신기의 신호 송신 방법에 있어서,

수신기로 전송할 신호가 발생하면, 상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받는 과정과,

각 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보를 피드백 받는 과정과,

상기 채널 품질 정보에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 하는 과정과,

상기 채널 상태에 따른 순서 정보에 상응하여 상기 신호를 각 채널별로 전송하는 과정을 포함하는 송신기의 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 채널 상태에 따른 순서 정보에 상응하여 상기 신호를 각 채널별로 전송하는 과정은,

상기 채널 상태에 따른 순서 정보를 제1장치에 입력하는 과정과,

상기 제1장치는 상기 부호화 및 변조화 한 신호를 각 채널별로 분류하여 전송함을 특징으로 하는 송신기의 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 송신기는 상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 채널 품질 정보에 상응하여 변조 및 부호화(Modulation and Scheme, MCS) 레벨을 결정하는 과정과,

상기 MCS 레벨에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 하는 과정을 더 포함하는 송신기의 신호 송신 방법.
제2항에 있어서,

상기 제1장치는 분산기임을 특징으로 하는 송신기의 신호 송신 방법.
통신 시스템에서 송신기의 신호 송신 장치에 있어서,

수신기로 전송할 신호가 발생하면, 상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받고, 각 채널 별 채널 상태에 따른 순서 정보를 피드백 받고, 상기 채널 품질 정보에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 하고,

상기 채널 상태에 따른 순서 정보에 상응하여 상기 신호를 각 채널별로 전송하는 송신기를 포함하는 신호 송신 장치.
제5항에 있어서,

상기 채널 상태에 따른 순서 정보를 제1장치에 입력하고, 상기 제1장치는 상기 부호화 및 변조화 한 신호를 각 채널별로 분류하여 전송하는 송신기를 포함하는 신호 송신 장치.
제5항에 있어서,

상기 수신기로부터 채널 품질 정보를 피드백 받고, 상기 피드백 받은 채널 품질 정보에 상응하여 변조 및 부호화(Modulation and Scheme, MCS) 레벨을 결정하고, 상기 MCS 레벨에 상응하여 상기 신호를 부호화 및 변조화 함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1장치는 분산기임을 특징으로 하는 송신기를 포함하는 신호 송신 장치.