KR20110055410A - Method and apparatus for transmitting and receiving data in communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다이버시티 효과를 얻기 위한 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a transmission and reception method and apparatus for achieving diversity effect.
무선 통신 시스템에서는 채널의 여러 가지 잡음(noise)과 페이딩(fading) 현상 및 심볼간 간섭(inter-symbol interference, 이하 ISI)에 의해 링크(link)의 성능이 현저히 저하된다. 따라서 차세대 이동 통신, 디지털 방송 및 휴대 인터넷과 같이 높은 데이터 처리량과 신뢰도를 요구하는 고속 디지털 통신 시스템들을 구현하기 위해서 잡음과 페이딩 및 ISI를 극복하기 위한 기술을 개발하는 것이 필수적이다. 이러한 연구의 일환으로, 최근에는 정보의 왜곡을 효율적으로 복원하여 통신의 신뢰도를 높이기 위한 방법으로서 오류정정부호(error-correcting code)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. In a wireless communication system, the performance of a link is significantly degraded due to various noises, fading, and inter-symbol interference (ISI) of a channel. Therefore, in order to implement high-speed digital communication systems requiring high data throughput and reliability such as next-generation mobile communication, digital broadcasting, and portable Internet, it is essential to develop a technique for overcoming noise, fading, and ISI. As part of such research, recently, researches on error-correcting codes have been actively conducted as a method for increasing the reliability of communication by efficiently restoring information distortion.
1960년대에 Gallager에 의해서 처음 소개된 LDPC 부호는 당시 기술을 훨씬 능가하는 구현 복잡도로 인해 오랫동안 잊혀져 왔다. 하지만, 1993년 Berrou와 Glavieux, Thitimajshima에 의해 발견된 터보(turbo) 부호가 셰논(Shannon)의 채널 용량에 근접하는 성능을 보임에 따라, 터보 부호의 성능과 특성에 대한 많은 해석이 이루어지면서 반복 복호(iterative decoding)와 그래프를 기반으로 하는 채널 부호화에 대한 많은 연구가 진행되었다. 이를 계기로 1990년대 후반에 상기 LDPC 부호에 대해 재연구되면서 상기 LDPC 부호에 대응되는 Tanner 그래프(factor 그래프의 특별한 경우)상에서 합곱(sum-product) 알고리즘에 기반한 반복 복호(iterative decoding)를 적용하여 복호화를 수행하면 Shannon의 채널 용량에 근접하는 성능을 가짐이 밝혀졌다. Originally introduced by Gallager in the 1960s, the LDPC code has long been forgotten due to the complexity of implementation far beyond the technology of the time. However, as the turbo code found by Berrou, Glavieux, and Thitimajshima in 1993 showed performance close to Shannon's channel capacity, it was repeatedly decoded with much interpretation of the performance and characteristics of the turbo code. Much research has been done on iterative decoding and channel coding based on graphs. In the late 1990s, the LDPC code was re-studied and iterative decoding based on a sum-product algorithm on a Tanner graph (a special case of a factor graph) corresponding to the LDPC code was applied. It has been found that the performance is close to Shannon's channel capacity.
상기 LDPC 부호는 일반적으로 패리티 검사행렬(parity-check matrix)로 정의되며 Tanner 그래프로 통칭되는 이분(bipartite) 그래프를 이용하여 표현될 수 있다. LDPC 부호는 개의 비트 혹은 심볼들로 구성되어 있는 정보어를 입력 받아 LDPC 부호화를 하여 개의 비트 혹은 심볼들로 구성되어 있는 부호어를 생성한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 개의 비트들로 구성되어 있는 정보어를 입력 받아 개의 비트들로 구성되어 있는 부호어에 대하여서만 설명하고자 한다. 즉, 개의 입력 비트들인 정보어 를 입력 받아 LDPC 부호화를 통해 를 생성한다. 이때 systematic 부호인 경우 로 구성되며, 는 패리티 비트들이라 하고 패리티 비트들의 개수 이다.The LDPC code is generally defined as a parity-check matrix and can be expressed using a bipartite graph collectively referred to as a Tanner graph. LDPC code is LDPC encoding by receiving an information word consisting of four bits or symbols Generates a codeword consisting of four bits or symbols. Hereinafter, for convenience of explanation Receives an information word consisting of four bits Only a codeword consisting of two bits will be described. In other words, Information bits Through the LDPC encoding . In the case of systematic sign Lt; / RTI > Are parity bits and the number of parity bits to be.
상기 패리티 검사 행렬로 정의된다는 의미는, LDPC 부호는 수학식 1을 만족 하는 수열 가 부호어가 됨을 의미한다. Meaning that it is defined by the parity check matrix, LDPC code is a sequence that satisfies
상기 패리티 검사 행렬 는 개의 열(column)들로 구성되어 있으며 i 번째 열은 i 번째 부호어 비트 와 연관 관계가 있음을 의미한다. The parity check matrix Is I columns consists of i columns It means that there is an association with.
또한 LDPC 부호는 패리티 검사 행렬을 기반으로 이분 그래프로 표현할 수도 있다. 상기 이분 그래프는 그래프를 구성하는 정점들이 서로 다른 2 종류로 나누어져 있음을 의미하며, 상기 LDPC 부호의 경우에는 개의 변수 노드(variable node)와 검사 노드(check node)라 불리는 정점들로 이루어진 이분 그래프로 표현된다. 상기 변수 노드는 부호화된 비트와 일대일 대응된다. 즉 i 번째 변수 노드는 i 번째 부호어 비트 에 대응됨을 의미한다. In addition, the LDPC code may be represented by a bipartite graph based on a parity check matrix. The bipartite graph means that the vertices constituting the graph are divided into two different types. In the case of the LDPC code, It is represented by a bipartite graph of two variable nodes and vertices called check nodes. The variable node corresponds one-to-one with the coded bits. That is, the i th variable node is the i th codeword bit. Corresponding to.
도 1 및 도 2를 참조하여 상기 LDPC 부호의 그래프 표현 방법에 대해 설명하기로 한다.A graph representation method of the LDPC code will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 4 개의 행(row)과 8 개의 열(column)로 이루어진 상기 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 H의 예이다. 도 1을 참조하면, 패리티 검사 행렬 H는 열이 8개 있기 때문에 길이가 8인 LDPC 부호어(codeword)를 생성하며, 각 열은 부호화된 8 비트와 대응된다. 1 is an example of the parity check matrix H of the LDPC code consisting of four rows and eight columns. Referring to FIG. 1, since the parity check matrix H has eight columns, the parity check matrix H generates an LDPC codeword having a length of eight, and each column corresponds to the encoded eight bits.
도 2는 도 1의 H에 대응하는 Tanner 그래프를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a Tanner graph corresponding to H of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 상기 LDPC 부호의 상기 Tanner 그래프는 8개의 변수 노드들 x1(202), x2(204), x3(206), x4(208), x5(210), x6(212), x7(214), x8(216)과 4개의 검사 노드(check node)(218, 220, 222, 224)들로 구성되어 있다. 여기서, 상기 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 H의 i번째 열과 j번째 행은 각각 i번째 변수 노드 xi와 j 번째 검사 노드에 대응된다. 또한, 상기 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 H의 i번째 열과 j번째 행이 교차하는 지점의 1의 값, 즉 0이 아닌 값의 의미는, 상기 도 2와 같이 상기 Tanner 그래프 상에서 상기 변수 노드 xi와 j번째 검사 노드 사이에 선분(edge)이 존재함을 의미한다. Referring to FIG. 2, the Tanner graph of the LDPC code includes eight variable nodes x 1 (202), x 2 (204), x 3 (206), x 4 (208), x 5 (210), x 6 (212), x 7 (214), x 8 (216) and four check nodes (218, 220, 222, 224). Here, the i th column and the j th row of the parity check matrix H of the LDPC code correspond to the i th variable node x i and the j th check node, respectively. In addition, a value of 1, i.e., a non-zero value of a point where the i-th column and the j-th row of the parity check matrix H of the LDPC code intersect, may mean the non-zero value of the variable node x i on the Tanner graph as shown in FIG. An edge exists between the j th test nodes.
일반적으로 LDPC 부호는 Tanner 그래프를 이용하여 복호를 수행한다. 즉 변수노드와 검사노드들에서 메세지를 생성하고 각각의 선분을 통해서 상기 메세지를 주고받으면서 반복 복호를 수행한다. 그러므로 하나의 검사노드에 연결된 변수 노드들 사이에는 연관 관계가 형성되며 단축과 천공을 할 때 상기 연관 관계를 잘 고려해야 한다.In general, LDPC codes are decoded using a Tanner graph. That is, a variable node and a check node generate a message and perform repeated decoding while exchanging the message through each segment. Therefore, an association is formed between the variable nodes connected to one test node, and the association must be taken into consideration when shortening and drilling.
상기 LDPC 부호의 Tanner 그래프에서 변수 노드 및 검사 노드의 차수(degree)는 각 노드들에 연결되어 있는 선분의 개수를 의미하며, 이는 상기 LDPC 부호의 패리티 검사행렬에서 해당 노드에 대응되는 열 또는 행에서 0이 아닌 원소(entry)들의 개수와 동일하다. 예를 들어, 상기 도 2에서 변수 노드들 x1(202), x2(204), x3(206), x4(208), x5(210), x6(212), x7(214), x8(216)의 차수는 각각 순서대로 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2가 되며, 검사 노드들(218, 220, 222, 224)의 차수는 각각 순서대로 6, 5, 5, 5가 된다. 또한, 상기 도 2의 변수 노드들에 대응되는 상기 도 1의 패리티 검사 행렬 H의 각각의 열에서 0이 아닌 원소들의 개수는 상기한 차수들 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2와 순서대로 일치하며, 상기 도 2의 검사 노드들에 대응되는 상기 도 1의 패리티 검사 행렬 H의 각각의 행에서 0이 아닌 원소들의 개수는 상기한 차수들 6, 5, 5, 5와 순서대로 일치한다. 상기 변수 노드들은 부호어 비트들과 일대일 대응이 된다. 그러므로 i번째 변수 노드와 i번째 부호어 비트가 일대일 대응이 된다고 하면 i번째 변수 노드의 차수를 i번째 부호어 비트의 차수라고 생각할 수 있다.In the Tanner graph of the LDPC code, the degree of the variable node and the check node means the number of line segments connected to each node, which is determined in the column or row corresponding to the node in the parity check matrix of the LDPC code. It is equal to the number of nonzero entries. For example, in FIG. 2, the variable nodes x 1 202, x 2 204, x 3 206, x 4 208, x 5 210, x 6 212, and x 7 ( 214, and the order of x 8 (216) is 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, respectively, in order, and the order of
이 증가하게 되면 패리티 검사 행렬 내에서 1의 밀도는 계속해서 감소하게 된다. 일반적으로 LDPC 부호는 부호 길이 에 대하여 0이 아닌 원소의 밀도가 반비례하므로, 이 큰 경우에는 매우 낮은 밀도를 가지게 된다. LDPC 부호의 명칭에서 저밀도(low-density)란 말은 이와 같은 이유로 유래되었다. As this increases, the density of 1 in the parity check matrix continues to decrease. Typically LDPC codes are code length Since the density of nonzero elements is inversely proportional to, This large case has a very low density. The term low-density in the name of the LDPC code is derived for this reason.
LDPC 부호는 패리티 검사 행렬에 의해 정의되기 때문에 주어진 시스템에서 LDPC 부호를 적용하기 위해서는 패리티 검사 행렬을 저장하고 있어야 한다. 통상적으로 LDPC 부호를 저장하기 위해서는 패리티 검사 행렬에서 무게 1의 위치 정보를 저장한다. 하지만, 실제 시스템에서 사용되는 LDPC 부호의 부호어 길이는 수백에서 수십만에 이르기 때문에 LDPC 부호의 부호어 길이가 매우 긴 경우에는 상기 무게 1의 위치 정보를 저장하기 위해 필요한 메모리(memory)가 매우 큰 단점이 있다. Since the LDPC code is defined by the parity check matrix, the parity check matrix must be stored in order to apply the LDPC code in a given system. In general, to store the LDPC code, position information of
이러한 단점을 극복하기 위해서 특정 구조를 가지는 다양한 LDPC 부호에 대한 연구가 진행되어 왔다. 특정 구조를 가지는 LDPC 부호는 패리티 검사 행렬에서 무게 1의 위치가 특정 조건에 따라 제한되어 있기 때문에 상기 무게 1의 위치를 매우 효율적으로 저장할 수 있다. In order to overcome this drawback, various LDPC codes with specific structures have been studied. The LDPC code having a specific structure can store the position of the
도 3은 상기 특정 구조를 가지는 LDPC 부호의 예를 도시한 것이다. 이하 LDPC 부호는 부호어가 정보어를 포함하는 구조인 systematic 구조이다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 도 3의 패리티 검사 행렬을 기반으로 설명하고자 하나, 본 발명의 LDPC 부호가 도 3의 패리티 검사 행렬에 국한되는 것은 아니다.3 shows an example of an LDPC code having the specific structure. The LDPC code is a systematic structure in which a codeword includes an information word. Hereinafter, for convenience of description, the description will be made based on the parity check matrix of FIG. 3, but the LDPC code of the present invention is not limited to the parity check matrix of FIG. 3.
상기 도 3을 참조하면, 패리티 검사 행렬은 정보어 파트와 패리티 파트로 구성되며, 정보어 파트는 개의 열(column)로 구성되며, 패리티 파트는 개의 열로 구성된다. 상기 패리티 검사 행렬의 행(row)의 개수는 패리티 파트의 열의 개수와 동일한 로 구성된다. Referring to FIG. 3, the parity check matrix includes an information word part and a parity part, and the information word part is Consists of two columns, the parity part It consists of two columns. The number of rows of the parity check matrix is equal to the number of columns of the parity part. It consists of.
은 LDPC 부호어의 길이, 은 정보어의 길이, 은 패리티 파트의 길이를 의미한다. 상기 부호어의 길이라 함은 부호어를 구성하는 비트들의 개수를 의미한다. 또한 정보어의 길이라 함은 정보어를 구성하는 비트들의 길이를 의미한다. 그리고 이 성립하도록 정수 과 를 결정한다. 이때, 도 정수가 되도록 한다. 상기 과 는 부호어 길이와 부호율에 따라 달라질 수 있다. Is the length of the LDPC codeword, Is the length of the information word, Means the length of the parity part. The length of the codeword means the number of bits constituting the codeword. In addition, the length of the information word means the length of the bits constituting the information word. And Integer to make and . At this time, Is also an integer. remind and May vary according to codeword length and code rate.
상기 도 3의 패리티 검사 행렬에서 패리티 비트에 대응되는 부분인 번째 열(column)부터 번째 열까지의 무게 1의 위치는 이중 대각(dual diagonal) 구조를 가진다. 따라서 상기 패리티 비트에 대응되는 열의 차수(degree)는 상기 번째 열을 제외하고 모두 2이며, 상기 번째 열의 차수는 1 임을 알 수 있다. The part corresponding to the parity bit in the parity check matrix of FIG. From the first column The position of
상기 도 3을 참조하면, 패리티 검사 행렬에서 정보어에 해당하는 부분, 즉 0번째 열부터 번째 열까지의 구조를 이루는 규칙은 다음과 같다. Referring to FIG. 3, the part corresponding to the information word in the parity check matrix, that is, from the 0th column The rules forming the structure up to the first column are as follows.
<규칙 1>: 패리티 검사 행렬에서 정보어에 해당하는 개의 열을 개씩 그룹화(grouping)하여, 총 개의 열 그룹(column group)을 생성한다. 각 열 그룹에 속한 각각의 열을 구성하는 방법은 하기 규칙 2를 따른다. <
<규칙 2>: 먼저 번째 열 그룹의 각 0 번째 열에서의 1의 위치를 결정한다. 여기서, 각 번째 열 그룹의 0 번째 열의 차수를 라 할 때, 1이 있는 각 행의 위치를 이라 가정하면, 번째 열 그룹 내의 번째 열에서 1이 있는 행의 위치 는 하기 수학식 2와 같이 정의된다. <
상기 규칙 1 및 규칙 2에 따르면 번째 열 그룹 내에 속하는 열들의 차수는 모두 로 일정함을 알 수 있다. 이하에서는 상기 규칙에 따라 패리티 검사 행렬에 대한 정보를 저장하고 있는 LDPC 부호의 구조를 쉽게 이해하기 위하여 구체적인 예를 살펴본다. According to
구체적인 예로서 이며, 3개의 열 그룹의 0 번째 열에 대한 1이 있는 행의 위치 정보는 다음과 같은 수열들로 나타낼 수 있다. 여기서 이 수열들을 "무게-1 위치 수열(weight-1 position sequence)"이라 부른다. As a specific example The positional information of a row having 1 for the 0th column of the 3 column group may be represented by the following sequences. These sequences are referred to herein as "weight-1 position sequences."
상기 각 열 그룹의 0 번째 열에 대한 1이 있는 행의 위치에 대한 무게-1 위치 수열은 편의상 다음과 같이 각 열 그룹 별로 해당 수열만 표기하기도 한다. The weight-1 position sequence for the position of the
1 2 8 10 1 2 8 10
0 9 13 0 9 13
0 14 0 14
즉, 상기 번째 무게-1 위치 수열은 번째 열 그룹에 대한 1이 있는 행의 위치 정보를 순차적으로 나타낸 것이다. That is First weight-1 position sequence Positional information of a row with 1 for the first column group is sequentially displayed.
LDPC 부호의 경우 주어진 정보어 비트수 와 부호어 비트수 에 대하여 부호화 및 복호화를 한다. 이때 패리티 비트수 는 이다. 만약 부호화기에 입력되는 정보어 비트수 보다 상기 주어진 정보어 비트수 가 클 경우에는 만큼 단축을 시켜서 전송한다. 또한 필요한 패리티 비트수 가 상기 패리티 비트수 보다 작을 경우 만큼 천공을 시켜서 전송한다. 상기 는 실제 사용되는 패리티의 길이로서, 입력되는 정보어의 길이 와 전송에 필요한 부호율로부터 구할 수 있다. 상기 단축 및 천공에 대한 상세한 설명은 생략한다.Number of bits of information word given for LDPC code And the number of codeword bits Encoding and decoding are performed on the. Number of parity bits Is to be. The number of bits of information words input to the encoder The number of information word bits given above If is large Send by shortening as much. Also, the required number of parity bits Is less than the parity bit number Perforate as much as you send. remind Is the length of parity actually used, and the length of information word inputted And the code rate required for transmission. Detailed descriptions of the above shortening and drilling are omitted.
부호화된 데이터를 전송하는 경우 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널에서는 매우 우수한 성능을 보장 할 수 있으나 페이딩 채널에서는 충분한 다이버시티를 얻지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 그러므로 이를 극복할 수 있는 방법이 필요하다. 이하 본 발명에 대한 상세한 내용을 유럽 디지털 방송 표준(standard)의 하나인 DVB-T2(Digital Video Broadcasting the 2nd Generation Terrestrial) 시스템 및 DVB-NGH(Digital Video Broadcasting Next Genration Handheld) 시스템에 기반하여 설명을 하고자 하나, 본 발명이 이 시스템에 국한되는 것이 아님은 당연하다. 또한 본 발명은 시그널링 정보(signaling information)를 전송하는 방법을 이용하여 설명을 하고자 하나, 본 발명이 시그널링 정보에 대하여 국한되는 것은 아니다.In the case of transmitting the coded data, a very good performance can be guaranteed in an additive white gauge noise (AWGN) channel, but a sufficient diversity may not be obtained in a fading channel. Therefore, we need a way to overcome this. Hereinafter, a detailed description of the present invention will be described based on the Digital Video Broadcasting the 2nd Generation Terrestrial (DVB-T2) system and the Digital Video Broadcasting Next Genration Handheld (DVB-NGH) system. However, it is obvious that the present invention is not limited to this system. In addition, the present invention will be described using a method of transmitting signaling information, but the present invention is not limited to the signaling information.
도 4는 DVB-T2/NGH 시스템의 OFDM 프레임(frame) 구조를 도시한 그림이다. 상기 도 4는 다수의 프레임으로 구성되어 있으며, 한 프레임은 다수의 OFDM 심볼(symbol)로 구성되어 있음을 알 수 있다. 하나의 프레임에는 P1/P2 심볼(symbol) 파트와 데이터 파트로 구성되어 있다. P1/P2 심볼 파트에는 시그널링 정보들이 매핑되어 전송되며, 데이터 파트에는 시그널링 정보 외의 데이터들이 매핑되어 다수의 OFDM 심볼로 전송된다. 4 is a diagram illustrating an OFDM frame structure of a DVB-T2 / NGH system. 4 is composed of a plurality of frames, it can be seen that one frame is composed of a plurality of OFDM symbols (symbol). One frame includes a P1 / P2 symbol part and a data part. Signaling information is mapped and transmitted to the P1 / P2 symbol part, and data other than the signaling information is mapped to the data part and transmitted in a plurality of OFDM symbols.
이와 같이 데이터 신호들은 다수의 프레임으로 전송되므로 충분한 다이버시티 이득을 얻을 수 있으나, 시그널링 정보의 경우 충분한 다이버시티 이득을 얻을 수 없음으로 인하여 성능의 열화가 초래될 수 있다. As such, since the data signals are transmitted in a plurality of frames, sufficient diversity gain can be obtained, but in the case of signaling information, sufficient diversity gain can not be obtained, resulting in performance degradation.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다이버시티를 충분히 얻을 수 있도록 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting data to sufficiently obtain diversity.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다이버시티를 충분히 얻을 수 있도록 패리티 부호어 그룹을 생성하는 방법 및 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for generating a parity codeword group to sufficiently obtain diversity.
본 발명의 실시예에 따르면, 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 부호어를 구성하는 정보어를 k+s 번째 프레임에 전송하는 과정과, 상기 정보어를 부호화하여 얻은 패리티 비트들을 기반으로 s개의 그룹을 생성하는 과정과, 상기 s개의 그룹을 각각 k+s 번째 프레임보다 앞선 s개의 프레임에 나누어 전송하는 과정을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, in a method of transmitting data in a communication system, a process of transmitting an information word constituting a codeword in a k + s-th frame, and based on parity bits obtained by encoding the information word generating the s groups and dividing the s groups into s frames preceding the k + s-th frames, respectively.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 부호어를 구성하는 정보어와, 상기 정보어를 부호화하여 얻은 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 우선적으로 k+s 번째 프레임에 전송하는 과정과, 상기 패리티 비트들을 s개의 그룹을 생성하는 과정과, 상기 s개의 그룹을 각각 k+s 번째 프레임보다 앞선 s개의 프레임에 나누어 전송하는 과정을 포함한다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the method for transmitting data in a communication system, except for the punctured bits according to a predetermined puncturing pattern of the information word constituting the codeword and the parity bits obtained by encoding the information word Transmitting the remaining bits in the k + s first frame, generating the parity bits in s groups, and transmitting the s groups in s frames preceding the k + s th frames, respectively. It includes.
본 발명의 실시예에 따르면, 통신 시스템에서 데이터를 전송하는 장치에 있어서, 정보어를 미리 정해진 방법에 따라 부호화하는 부호기와, 상기 부호기에서 부호화된 부호어를 미리 결정된 천공 패턴에 따라 천공하는 천공기와, 상기 부호기에서 출력된 부호어 중 상기 천공기에서 천공된 패리티 비트들을 우선적으로 s개의 그룹으로 구성하는 패리티그룹 생성기와, 상기 부호어를 구성하는 정보어와 상기 패리티 비트들의 그룹을 각각k+s 번째 프레임과 k+s 번째 프레임보다 앞선 s개의 프레임에 나누어 전송하는 송신부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an apparatus for transmitting data in a communication system, comprising: an encoder for encoding an information word according to a predetermined method, and a puncturer for puncturing a code word encoded by the encoder according to a predetermined puncturing pattern. A parity group generator configured to preferentially configure parity bits punctured by the puncturer among s codewords output from the coder into s groups, and an information word constituting the codeword and a group of the parity bits, respectively, in k + sth frames. And a transmitter for dividing and transmitting s frames before the k + s-th frames.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention that operates as described in detail above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
본 발명은 다수의 프레임을 통하여 패리티 비트들을 전송함으로써 추가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. The present invention can obtain additional diversity gain by transmitting parity bits over multiple frames.
또한 본 발명은 추가적인 패리티 비트들을 다수의 프레임을 통하여 전송함으로써 다이버시티 이득을 높이면서 부호화 및 복호화 과정에서 추가적인 모듈을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention can increase the diversity gain by transmitting additional parity bits through a plurality of frames, thereby minimizing additional modules in the encoding and decoding process.
도 1은 길이가 8인 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬의 예를 도시한 도면.
도 2는 길이가 8인 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬의 예의 Tanner 그래프를 도시한 도면.
도 3은 DVB-S2 시스템에서 사용하는 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면
도 4는 DVB-T2/NGH 형태의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 규칙 3에 의한 프레임 구조의 실시예를 도시한 도면.
도 6은 Q ldpc 개의 그룹을 구성하는 패리티들을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 규칙 4에 의한 프레임 구조의 실시예를 도시한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 규칙 5에 의한 프레임 구조의 실시예를 도시한 도면.
도 9는 본 발명을 DVB-T2/NGH 시스템의 프레임 구조에 적용한 실시예에 따른 도면.
도 10은 본 발명을 DVB-T2/NGH 시스템의 프레임 구조에 적용한 다른 실시예에 따른 도면.
도 11은 본 발명을 DVB-T2/NGH 시스템의 프레임 구조에 적용한 또 다른 실시예에 따른 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 실시예를 도시한 도면
도 15는 본 발명의 프레임 구조를 사용하는 송수신 장치의 블록 구성도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 사용하는 송신 장치의 블록 구성도.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 사용하는 수신 장치의 블록 구성도.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 사용하는 송신 장치의 블록 구성도.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 사용하는 수신 장치의 블록 구성도.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 사용하는 송신 장치의 동작 순서도.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 사용하는 수신 장치의 동작 순서도.
도 22는 다양한 프레임 구조에 적용한 실시예에 따른 도면
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 실시예를 도시한 도면1 shows an example of a parity check matrix of an LDPC code of length 8.
2 is a Tanner graph of an example of a parity check matrix of an LDPC code of length 8.
3 is a diagram illustrating a parity check matrix of an LDPC code used in a DVB-S2 system.
4 shows a frame structure in the form of DVB-T2 / NGH.
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of a frame structure according to
FIG. 6 is a diagram illustrating parities constituting Q ldpc groups. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a frame structure according to Rule 4 according to an embodiment of the present invention. FIG.
8A to 8C show an embodiment of a frame structure according to Rule 5 in accordance with an embodiment of the present invention.
9 is a diagram according to an embodiment in which the present invention is applied to a frame structure of a DVB-T2 / NGH system.
10 is a diagram according to another embodiment in which the present invention is applied to a frame structure of a DVB-T2 / NGH system.
11 is a diagram according to another embodiment in which the present invention is applied to a frame structure of a DVB-T2 / NGH system.
12 and 14 illustrate an embodiment of selecting additional parity bits according to an embodiment of the present invention.
15 is a block diagram of a transmission and reception apparatus using the frame structure of the present invention.
16 is a block diagram of a transmitter using a frame structure according to an embodiment of the present invention.
17 is a block diagram of a receiving apparatus using a frame structure according to an embodiment of the present invention.
18 is a block diagram of a transmitter using a frame structure according to an embodiment of the present invention.
19 is a block diagram of a receiving apparatus using a frame structure according to an embodiment of the present invention.
20 is a flowchart illustrating an operation of a transmitting apparatus using a frame structure according to an embodiment of the present invention.
21 is a flowchart illustrating an operation of a receiving apparatus using a frame structure according to an embodiment of the present invention.
22 is a diagram illustrating an embodiment applied to various frame structures.
FIG. 23 illustrates an embodiment for selecting additional parity bits according to an embodiment of the present invention. FIG.
본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것에 유의하여야 한다.
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.
이하에서는 언급하고 있는 부호어들은 모두 2개의 파트로 구성되어 있다. 첫 번째 파트는 정보어 파트로 실제 정보어들을 의미하며, 두 번째 파트는 패리티 파트로 정보어를 입력받아 부호화 과정을 거쳐 얻어지는 부가적인 정보들이며, 상기에서 언급한 바와 같이 필요한 경우 데이터들은 천공과 단축 방법을 사용하여 하나의 부호어를 생성하게 된다.The codewords mentioned below are composed of two parts. The first part is the information word part, which means the actual information words, and the second part is additional information obtained through the encoding process by receiving the information word as the parity part. As mentioned above, the data are punctured and shortened. We generate one codeword using the method.
상기 부호어를 전송함에 있어서 충분한 다이버시티 이득을 얻을 수 없을 경우, 다수의 프레임을 통하여 데이터를 전송함으로써 추가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이하에서는 다수의 프레임을 통하여 데이터를 전송하는 다양한 방법들에 대하여 DVB-T2(2nd Generation Terrestrial) 및 DVB-NGH(Next Generation Handheld) 시스템을 이용하여 상세히 설명한다.
If sufficient diversity gain cannot be obtained in transmitting the codeword, additional diversity gain can be obtained by transmitting data through a plurality of frames. Hereinafter, various methods of transmitting data through a plurality of frames will be described in detail using a 2nd generation terrestrial (DVB-T2) and a next generation handheld (DVB-NGH) system.
<방법 1><
정보어들은 z 번째 프레임에 전송하고 정보어를 부호화해서 얻을 수 있는 패리티 비트들과 정보어 비트들을 기반으로 추가적인 패리티 비트들을 구성한다. 상기 추가적인 패리티 비트들은 s 개의 프레임에 전송한다. 각 프레임에 전송하는 추가적인 패리티 비트들의 그룹은 G(0), G(1), …, G(s-1)이고 각 그룹의 비트들의 개수는 , ,…,이다. 이때 추가적인 패리티 비트들은 소정의 규칙에 의하여 그룹을 형성한다. The information words comprise additional parity bits based on the parity bits and the information word bits that can be obtained by transmitting the z-th frame and encoding the information word. The additional parity bits are sent in s frames. The additional group of parity bits transmitted in each frame are G (0), G (1),... , G (s-1) and the number of bits in each group , ,… , to be. At this time, the additional parity bits form a group by a predetermined rule.
상기에서 추가적인 패리티 비트들이라 함은 정보어들과 동일 프레임으로 전송되는 패리티 비트들과는 별도로, 정보어들과 다른 프레임으로 전송되는 패리티 비트들을 의미한다.The additional parity bits refer to parity bits transmitted in a different frame from the information words, in addition to the parity bits transmitted in the same frame as the information words.
이하에서는 추가적인 패리티 비트들을 형성하는 규칙에 대하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, a rule for forming additional parity bits will be described in detail.
우선, 상기에서 언급한 바와 같이 (Nlpdc, Klpdc)부호를 기반으로 부호를 생성한다. 그러면 상기 부호에 적합한 패리티 비트들의 천공 패턴을 구할 수 있다. 천공 패턴을 구하는 방법에 대한 상세한 설명은 본 발명의 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.First, as mentioned above, a code is generated based on a (N lpdc , K lpdc ) code. Then, a puncturing pattern of parity bits suitable for the code can be obtained. Detailed description of the method for obtaining the perforation pattern will be omitted since it may obscure the subject matter of the present invention.
상기 패리티 비트들의 천공 패턴이라 함은 패리티 비트들의 인덱스(index) 순서로, 천공이 되는 패리티 비트들의 인덱스들의 순서를 의미한다. 즉, 천공해야 하는 패리티 비트의 개수가 인 경우 천공 패턴에서 순차적으로 개의 원소를 선택하여 그 값을 인덱스로 하는 패리티 비트들을 천공한다. 천공하는 순서인 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}이라고 가정할 경우, 천공해야 할 패리티 비트의 개수가 2이면, 상기 천공 패턴 집합 A에서 2개의 숫자를 차례로 선택하면 1과 5이므로, 패리티 비트들 p0, p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7 중에서 p1와 p5은 천공을 하고 p0, p2, p3, p4, p6, p7은 패리티 파트로 선택되어 전송을 한다.The puncturing pattern of the parity bits means an index order of parity bits and an index order of parity bits to be punctured. That is, the number of parity bits that need to be punctured In the sequential pattern Elements are punctured by parity bits whose values are indexed. Assuming a puncturing pattern set A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which is the order of puncturing, if the number of parity bits to be punctured is 2, the puncturing pattern set A in 2 when sequentially selecting the
상기 정보어와 패리티 비트들에 대하여 추가적인 패리티 비트들을 구성하는 규칙은 다음과 같다.The rules for configuring additional parity bits for the information word and parity bits are as follows.
<규칙 3>
추가적인 패리티 비트들은 패리티 비트들과 정보어 비트들 중에서 선택할 수 있다. 패리티 비트들 중에서 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 순서는 천공을 하는 순서를 기반으로 한다. 즉, 천공 패턴에 따라 추가적인 패리티 비트들의 순서를 결정한다. 이때 천공 패턴 순서를 그대로 사용할 수도 있고, 역순을 사용할 수도 있다. 정보어 비트들에서 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 경우에는 우수한 성능을 보장할 수 있는 정보어 비트들을 순서대로 선택한다. Additional parity bits may be selected from parity bits and information word bits. The order of selecting additional parity bits among the parity bits is based on the order of puncturing. That is, the order of additional parity bits is determined according to the puncturing pattern. In this case, the puncturing pattern order may be used as it is, or the reverse order may be used. When additional parity bits are selected from the information word bits, the information word bits are selected in order to ensure excellent performance.
일반적으로 천공 패턴의 순서에서 연접한 비트들은 서로 연관 관계가 적은 것으로 구성된다. 즉, 연접한 두 비트가 모두 deep 페이딩을 겪어서 복원이 힘들다고 하더라도, 다른 비트들에 의하여 복원이 용이하도록 순서를 결정한다. 천공 패턴의 순서나 역순으로 연접한 비트들을 동일 그룹에 매핑하여 동일 프레임으로 전송할 경우, 해당 프레임이 모두 deep 페이딩을 겪는다고 하더라고 다른 패리티 비트들에 의하여 복원이 용이하다. 그러므로 상기 규칙 3과 같이 천공 패턴의 순서나 역순에 의하여 추가 패리티 비트들을 선택하면 복원이 용이하다.In general, the bits concatenated in the order of the puncturing pattern are configured to have little correlation with each other. That is, even though both contiguous bits undergo deep fading and recovery is difficult, the order is determined to facilitate recovery by other bits. When the bits concatenated in the order or reverse order of the puncturing patterns are mapped to the same group and transmitted in the same frame, even if the corresponding frame all undergoes deep fading, it is easy to recover by other parity bits. Therefore, when the additional parity bits are selected in the order or the reverse order of the puncturing patterns as in
상기 규칙 3에서 추가적인 패리티 비트들을 구성함에 있어서 천공되는 비트들을 제외하고 나머지 비트들로 먼저 순서를 결정하고, 천공되지 않은 비트들을 모두 선택한 후 천공되는 비트들을 선택할 수 있다.In
상기 규칙 3에서 천공되는 비트들까지 모두 선택한 후에 추가적인 패리티 비트들을 선택해야 할 경우 정보어 비트와 패리티 비트들 사이에서 우수한 성능을 보장할 수 있는 비트를 그리디 알고리즘을 사용하여 선택할 수 있다. 상기 그리디 알고리즘이란 첫 번째 추가적인 패리티 비트들을 선택할 때 부호어 비트들 중 가장 성능이 우수한 비트들을 선택하고, 두 번째 비트들을 선택할 때 첫 번째 선택한 비트를 이전에 선택된 것으로 고정하고 나머지 비트들 중에서 가장 성능이 우수한 비트를 선택하도록 하는 것이다. 성능이 우수한 비트를 선택할 때 고려해야 할 사항은 다음과 같다.If it is necessary to select additional parity bits after selecting all the bits punctured in
1) 부호어 비트들에 상응하는 변수 노드의 차수1) the order of the variable node corresponding to the codeword bits
2) 부호어 비트들에 상응하는 변수 노드의 최소 사이클2) minimum cycle of the variable node corresponding to the codeword bits
3) 부호어 비트들의 BER 성능
3) BER performance of codeword bits
그리디 알고리즘을 이용한 추가적인 패리티 비트 선택과 관련하여 이하에서는 두 가지 실시예를 살펴볼 것이나, 이 외에도 다양한 방법들이 존재할 수 있음은 당연하다. Regarding the additional parity bit selection using the greedy algorithm, two embodiments will be described below, but it is obvious that various methods may exist.
상기 추가적인 패리티 비트들 그룹의 원소 개수를 , ,…,라 하고, 상기 값들을 모두 합한 값을 라고 한다.The number of elements of the additional parity bit group , ,… , The sum of all the above values It is called.
<실시예 1>≪ Example 1 >
패리티 파트의 길이가 추가적인 패리티 비트들 그룹의 원소 개수의 합보다 큰 경우에는, 부호어의 패리티 비트들을 기반으로 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성함에 있어서 천공 패턴의 순서에 따라 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성한다. When the length of the parity part is larger than the sum of the number of elements of the group of additional parity bits, the group of additional parity bits is formed according to the order of the puncturing pattern in forming the group of additional parity bits based on the parity bits of the codeword. do.
이하 도 5를 이용하여 패리티 비트들의 그룹을 형성하는 규칙 3을 설명한다.Hereinafter,
도 5를 참조하면, 부호어는 정보어 파트와 패리티 파트로 구성되어 있다. 단축한 후의 정보어 파트의 길이를 7이라고 하면 정보어 파트는 이며, 패리티 파트의 길이는 8로 이며, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7} 이라고 가정한다.Referring to FIG. 5, a codeword is composed of an information word part and a parity part. If the length of the information word part after shortening is 7, the information word part The length of the parity part is 8 It is assumed that a set of puncture patterns A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which means a puncturing order.
천공되는 비트 수 , 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수 s=3, 각각의 프레임으로 전송되는 추가적인 패리티 비트들의 개수 = = = 2일 경우에 대하여 다음과 같이 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성한다. Number of bits perforated Number of additional parity bits transmitted s = 3, number of additional parity bits transmitted in each frame = = For the case of = 2, a group of additional parity bits is configured as follows.
먼저, 천공되는 비트수가 2이므로 천공 패턴 집합 A에 따라 p1과 p5는 천공된다.First, since the number of bits to be punctured is 2, p 1 and p 5 are punctured according to the puncturing pattern set A. FIG.
추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성하는 원소들은 천공된 비트들(p1과 p5)을 제외한 비트들(p0, p2, p3, p4, p6, p7) 중에서 천공 순서와 동일하게 결정되므로, 첫 번째 그룹 G(0)={p2, p6}, 두 번째 그룹 G(1)={p4, p0}, 세 번째 그룹 G(2)={p3, p7}이 된다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임으로 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임으로 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임으로 전송한다. The elements constituting the group of additional parity bits are identical to the puncturing order among the bits p 0 , p 2 , p 3 , p 4 , p 6 , p 7 except for the punctured bits p 1 and p 5 . First group G (0) = {p 2 , p 6 }, second group G (1) = {p 4 , p 0 }, third group G (2) = {p 3 , p 7 } Becomes The first group transmits in the k + 2th frame, the second group transmits in the k + 1th frame, and the third group transmits in the kth frame.
혹은, 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성하는 원소들을 천공된 비트들을 제외한 비트들 중에서 천공 순서의 역순서와 동일하게 결정하는 경우에는, 첫 번째 그룹 G(0)={p7, p3}, 두 번째 그룹 G(1)={p0, p4}, 세 번째 그룹 G(2)={p6, p2}가 된다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임으로 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임으로 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임으로 전송한다. Alternatively, when the elements constituting the group of additional parity bits are determined to be identical to the reverse order of the punctuation order among the bits except the punctured bits, the first group G (0) = {p 7 , p 3 }, two The first group G (1) = {p 0 , p 4 }, and the third group G (2) = {p 6 , p 2 }. The first group transmits in the k + 2th frame, the second group transmits in the k + 1th frame, and the third group transmits in the kth frame.
상기 실시예에서는 결정된 그룹들을 순차적으로 전송하는 것으로 설명을 하였으나, 그룹 전송 순서는 바뀔 수 있음은 당연하다.In the above embodiment, the determined groups are sequentially transmitted, but the order of group transmission may be changed.
<실시예 2><Example 2>
패리티 파트의 길이가 추가적인 패리티 비트들 그룹의 원소 개수의 합보다 작거나 같은 경우에는, 상기 부호어의 패리티 비트들 및 정보어를 기반으로 추가적인 패리티 비트들을 구성한다.If the length of the parity part is less than or equal to the sum of the number of elements of the additional parity bits group, additional parity bits are configured based on the parity bits and the information word of the codeword.
부호어는 정보어 파트와 패리티 파트로 구성되어 있다. 단축한 후의 정보어 파트의 길이를 7이라고 하면 정보어 파트는 이며, 패리티 파트의 길이는 8로 이며, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7} 이라고 가정한다.A codeword is composed of an information word part and a parity part. If the length of the information word part after shortening is 7, the information word part The length of the parity part is 8 It is assumed that a set of puncture patterns A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which means a puncturing order.
천공되는 비트 수 , 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수 s=3, 각각의 프레임으로 전송되는 추가적인 패리티 비트들의 개수 = = = 3일 경우에 대하여 다음과 같이 추가적인 패리티 비트들을 구성한다. Number of bits perforated Number of additional parity bits transmitted s = 3, number of additional parity bits transmitted in each frame = = For case of = 3, additional parity bits are configured as follows.
먼저, 천공되는 비트수가 2이므로 천공 패턴 집합 A에 따라 p1과 p5는 천공된다.First, since the number of bits to be punctured is 2, p 1 and p 5 are punctured according to the puncturing pattern set A. FIG.
추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성하는 원소들은 천공 순서와 동일하게 결정되므로, 첫 번째 그룹 G(0)={p2, p6, p4}, 두 번째 그룹 G(1)={p0, p3, p7}, 세 번째 그룹 G(2)={p1, p5, i0}이 된다. 이때 세 번째 그룹에서는 천공되었던 패리티 비트(p5, p1)와 부호어 비트들 중에서 하나의 비트(i0)가 선택되었음을 알 수 있다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임으로 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임으로 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임으로 전송한다.The elements that make up the group of additional parity bits are determined in the same order of puncturing, so that the first group G (0) = {p 2 , p 6 , p 4 }, the second group G (1) = {p 0 , p 3 , p 7 }, the third group G (2) = {p 1 , p 5 , i 0 }. In this case, it can be seen that one bit i 0 is selected from the parity bits p 5 and p 1 and the codeword bits that were punctured in the third group. The first group transmits in the k + 2th frame, the second group transmits in the k + 1th frame, and the third group transmits in the kth frame.
또한 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성하는 원소들을 천공 순서와 역순으로 결정하는 경우에는, 첫 번째 그룹 G(0)={p7, p3, p0}, 두 번째 그룹 G(1)={p4, p6, p2}, 세 번째 그룹 G(2)={p5, p1, i0}이 된다. 이 경우에도 세 번째 그룹에서는 천공되었던 패리티 비트(p5, p1)와 부호어 비트들 중에서 하나의 비트(i0)가 선택되었음을 알 수 있다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임으로 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임으로 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임으로 전송한다.In addition, when the elements constituting the group of additional parity bits are determined in the reverse order of puncturing, the first group G (0) = {p 7 , p 3 , p 0 } and the second group G (1) = {p 4 , p 6 , p 2 }, and the third group G (2) = {p 5 , p 1 , i 0 }. Even in this case, it can be seen that one bit i 0 is selected from the parity bits p 5 and p 1 and the codeword bits that were punctured in the third group. The first group transmits in the k + 2th frame, the second group transmits in the k + 1th frame, and the third group transmits in the kth frame.
상기 실시예에서는 결정된 그룹들을 순차적으로 전송하는 것으로 설명을 하였으나, 그룹 전송 순서는 바뀔 수 있음은 당연하다.
In the above embodiment, the determined groups are sequentially transmitted, but the order of group transmission may be changed.
이하에서는 정보어 비트들과 패리티 비트들을 기반으로 상술한 규칙 3에 의하여 다수의 추가적인 패리티 비트들을 그룹을 생성하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of generating a group of a plurality of additional parity bits according to
상기 도 3에서 설명한 LDPC 부호어의 길이가 N ldpc이고 정보어의 길이가 K ldpc 인 경우를 예로 들면, 패리티 비트들은 {p 0 , p 1 , …, p N ldpc- K ldpc -1}로 나타낼 수 있으며, Q ldpc 개의 패리티 비트들 그룹을 구성할 수 있다. FIG. The length of the LDPC codeword is mentioned in 3 N ldpc an example a case in which the length of an information word is K ldpc example, the parity bits are {p 0, p 1, ... , p N ldpc- K ldpc -1 } and can configure a group of Q ldpc parity bits.
도 6은 Q ldpc 개의 그룹을 구성하는 패리티 비트들을 도시하였다.6 illustrates parity bits constituting Q ldpc groups.
상기 그룹들 중 j번째 그룹을 구성하는 패리티 비트들의 인덱스 값을 나타내는 인덱스 그룹은 하기의 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.An index group representing an index value of parity bits constituting the j-th group among the groups may be expressed as in
상기 수학식 3을 기반으로 천공 순서를 의미하는 천공 패턴에 대한 패리티 비트들의 인덱스 그룹은 하기의 수학식 4와 같이 구할 수 있다.Based on
즉, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴 집합 A의 번째 원소는 인덱스 그룹의 i번째 원소와 같다. 상기 는 하기의 표 1과 같다.That is, the puncturing pattern set A The first element Same as the i th element of the index group. remind Is shown in Table 1 below.
상기 표 1은 변경될 수 있음은 당연하다.Naturally, Table 1 may be changed.
천공되는 비트의 수를 Npunc라고 하고, 그룹 의 원소의 개수를 라고 하면 그룹 ()의 패리티 비트의 인덱스 그룹은 다음 수학식 5와 같이 구할 수 있다. The number of bits to be punched is called N punc , and the group The number of elements in Speaking of groups ( The index group of the parity bit of) can be obtained as shown in Equation 5 below.
즉, 번째 추가적인 패티리 비트들의 그룹을 구성하는 패리티 비트의 인덱스는 상기 천공 순서를 의미하는 천공 패턴 집합 A에서 천공이 되는 패리티 비트에 상응하는 인덱스들을 제외하고, 순차적으로 개를 선택한 것을 의미한다. In other words, The indexes of the parity bits constituting the first additional group of parity bits are sequentially except for the indexes corresponding to the parity bits to be punctured in the puncturing pattern set A representing the puncturing order. Means choosing a dog.
또는 추가적인 패티리 비트들의 그룹을 구성하는 패리티 비트의 인덱스를 천공 패턴의 역순으로 선택할 수 도 있으며, 이 경우에는 다음 수학식 6를 사용하여 그룹 의 패리티 비트의 인덱스 그룹을 구할 수 있다.Alternatively, the index of the parity bits constituting the group of additional parity bits may be selected in the reverse order of the puncturing pattern, in which case, the following equation (6) An index group of parity bits of may be obtained.
상기 수학식 6에서 는 패리티 비트들의 개수이다. 즉, 번째 추가적인 패티리 비트들의 그룹을 구성하는 패리티 비트의 인덱스는 상기 천공 순서를 의미하는 패턴 집합 A에서 마지막 비트부터 역순으로 개를 선택한 것을 의미한다.In Equation 6 Is the number of parity bits. In other words, The index of the parity bits constituting the first additional group of parity bits is reversed from the last bit in the pattern set A representing the puncturing order. Means choosing a dog.
상기 수학식 5 또는 수학식 6을 이용하여 구한 인덱스들의 그룹을 기반으로 다수의 프레임으로 전송되는 패리티 비트들의 그룹의 원소는 다음 수학식 6과 같이 표현 할 수 있다.An element of a group of parity bits transmitted in a plurality of frames based on a group of indices obtained using Equation 5 or Equation 6 may be expressed as Equation 6 below.
상기 수학식 7에서 pk는 상기 패리티 검사 부호의 k번째 패리티 비트를 의미한다. 그러므로 상기 수학식 7은 상기 수학식 6에서 구한 번째 인덱스들의 그룹 에 속한 값들을 인덱스로 하는 패리티 비트들이 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 을 구성함을 의미한다.In Equation 7, p k denotes a k th parity bit of the parity check code. Therefore, Equation 7 is obtained from Equation 6 above. Of the first index Parity bits that index the values in Group of the first additional parity bits It means to configure.
그러므로 상기 수학식 7은 기 상술한 규칙 3을 만족하도록 그룹을 생성하였음을 의미한다.
Therefore, Equation 7 indicates that the group is generated to satisfy the above-described
<규칙 4>Rule 4
패리티 비트들 및 정보어를 기반으로 추가적인 패리티를 구성함에 있어서 패리티 비트들을 순차적으로 선택하여 각 그룹 G(0), G(1), …, G(s-1)에 차례로 매핑한다. 정보어를 선택할 때에는 우수한 성능을 보장할 수 있는 정보어들을 순서대로 선택한다.
In configuring additional parity based on the parity bits and the information word, the parity bits are sequentially selected to select groups G (0), G (1),... , And then maps to G (s-1). When selecting information words, information words are selected in order to ensure excellent performance.
상기 규칙 4에 따라 추가적인 패리티 비트들을 구성함에 있어서, 먼저 천공되는 비트들을 제외하고 나머지 비트들 중에서 추가적인 패리티 비트들을 구성할 순서를 결정할 수 있으며, 천공되지 않은 비트들을 모두 선택한 후에는 천공되는 비트들을 선택할 수 있다.In configuring the additional parity bits according to the rule 4, it is possible to determine the order of configuring the additional parity bits among the remaining bits except the bits that are first punctured, and to select the punctured bits after selecting all the unpunctured bits. Can be.
상기 규칙 4에서 천공되는 비트들까지 모두 선택한 후에 추가적인 패리티 비트들을 선택해야 할 경우에는 정보어 비트와 패리티 비트들 사이에서 우수한 성능을 보장할 수 있는 비트를 그리디 알고리즘을 사용하여 선택할 수 있다. 상기 그리디 알고리즘이란, 첫 번째 추가적인 패리티 비트들을 선택할 때 부호어 비트들 중 가장 성능이 우수한 비트들을 선택하고, 두 번째 비트들을 선택할 때에는 첫 번째 선택한 비트를 이전에 선택된 것으로 고정하고 나머지 비트들 중에서 가장 성능이 우수한 비트를 선택하도록 하는 것이다. 성능이 우수한 비트를 선택할 때 고려해야 할 사항은 다음과 같다.If additional parity bits are to be selected after selecting all the bits punctured in rule 4, bits that can guarantee excellent performance between the information word bits and the parity bits can be selected using the greedy algorithm. The greedy algorithm selects the best performing bits of the codeword bits when selecting the first additional parity bits, and fixes the first selected bit as the previously selected one when selecting the second bits, and selects the most among the remaining bits. The best bit is to choose a good performance. When choosing a good bit of performance, consider the following:
1) 부호어 비트들에 상응하는 변수 노드의 차수1) the order of the variable node corresponding to the codeword bits
2) 부호어 비트들에 상응하는 변수 노드의 최소 사이클2) minimum cycle of the variable node corresponding to the codeword bits
3) 부호어 비트들의 BER 성능
3) BER performance of codeword bits
패리티 검사 행렬에서 패리티 파트가 이중 대각 구조인 경우, 연접한 비트들은 동일 검사 노드와 연결되어 있으므로, 연접한 비트들 사이에는 연관관계가 형성되어 동일 채널로 전송하지 않는 것이 좋다. 그러므로 패티리 비트들을 순차적으로 다른 그룹에 매핑시킴으로써 다른 채널을 겪도록 한다.In the parity check matrix, when the parity part has a double diagonal structure, contiguous bits are connected to the same check node, and therefore, an association is formed between the contiguous bits and it is not preferable to transmit them on the same channel. Therefore, you will experience different channels by mapping the parity bits to different groups sequentially.
<실시예 3> <Example 3>
도 7은 규칙 4에 의한 프레임 구조의 실시예를 도시한 것이다.7 illustrates an embodiment of a frame structure according to rule 4. FIG.
도 7을 참조하면, 부호어는 정보어 파트와 패리티 파트로 구성되어 있다. 단축한 후의 정보어 파트의 길이를 7이라고 하면 정보어 파트는 이며, 패리티 파트의 길이는 8로 이며, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7} 이라고 가정한다.Referring to FIG. 7, a codeword is composed of an information word part and a parity part. If the length of the information word part after shortening is 7, the information word part The length of the parity part is 8 It is assumed that a set of puncture patterns A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which means a puncturing order.
천공되는 비트 수 , 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수 s=3, 각각의 프레임으로 전송되는 비트들의 개수 일 경우에 대하여 다음과 같이 추가적인 패리티 비트들을 구성한다. 이때, 패리티 파트에 해당하는 패리티 검사 행렬의 구조는 이중 대각 행렬이라고 가정한다. Number of bits perforated , Number of frames in which additional parity bits are transmitted, s = 3, number of bits transmitted in each frame For one case, additional parity bits are configured as follows. In this case, it is assumed that the structure of the parity check matrix corresponding to the parity part is a double diagonal matrix.
천공되는 비트수가 2이므로 천공 패턴 집합 A에 따라 p1과 p5는 천공된다. Since the number of bits to be punctured is 2, p 1 and p 5 are punctured according to the puncturing pattern set A.
규칙 4에 따라 각 비트들을 각 그룹에 순차적으로 매핑시키므로, 천공된 패리티비트를 제외한 p0, p2, p3, p4, p6, p7 중에서 p0는 첫 번째 그룹에, p2는 두 번째 그룹에, p3는 세 번째 그룹에, p4는 첫 번째 그룹에, p6는 두 번째 그룹에, p7는 세 번째 그룹에 매핑 시킨다. 따라서 첫 번째 그룹 G(0)={p0, p4}, 두 번째 그룹 G(1)={p2, p6}, 세 번째 그룹 G(2)={p3, p7}이 된다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임에 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임에 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임에 전송한다. 상기 예시에서는 결정된 그룹을 순서대로 전송하는 것으로 설명을 하였으나, 그룹 전송 순서는 바뀔 수 있음은 당연하다.Rule 4 maps each bit to each group sequentially, so that p 0 is the first group, and p 2 is the first of p 0 , p 2 , p 3 , p 4 , p 6 , p 7 , except for the punctured parity bits. in the second group, the p 3 is, p 4 is, p 7 are mapped to the third group in the first group, p 6 is the second group to the third group. Thus, the first group G (0) = {p 0 , p 4 }, the second group G (1) = {p 2 , p 6 }, and the third group G (2) = {p 3 , p 7 } . The first group transmits on the k + 2 th frame, the second group transmits on the k + 1 th frame, and the third group transmits on the k th frame. In the above example, it is described that the determined groups are transmitted in order, but the order of group transmission may be changed.
<실시예 4><Example 4>
단축한 후의 정보어 파트의 길이를 7이라고 하면 정보어 파트는 이며, 패리티 파트의 길이는 8로 이며, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7} 이라고 가정한다.If the length of the information word part after shortening is 7, the information word part The length of the parity part is 8 It is assumed that a set of puncture patterns A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which means a puncturing order.
천공되는 비트 수 , 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수 s=3, 각각의 프레임으로 전송되는 비트들의 개수 일 경우에 대하여 다음과 같이 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성한다. 이때, 패리티 파트에 해당하는 패리티 검사 행렬의 구조는 이중 대각 행렬이라고 가정한다.
Number of bits perforated , Number of frames in which additional parity bits are transmitted, s = 3, number of bits transmitted in each frame For one case, a group of additional parity bits is configured as follows. In this case, it is assumed that the structure of the parity check matrix corresponding to the parity part is a double diagonal matrix.
천공되는 비트수가 2이므로 천공 패턴 집합 A에 따라 p1과 p5는 천공된다.Since the number of bits to be punctured is 2, p 1 and p 5 are punctured according to the puncturing pattern set A.
그룹을 형성하는 추가적인 패리티 비트들의 개수 는 상기 패리티 비트들의 개수 8보다 크므로, 마지막 그룹을 구성하는 비트들을 선택할 때는 정보어를 선택한다. 즉, 첫 번째 그룹 G(0)={p0, p4, p1}, 두 번째 그룹 G(1)={p2, p6, p5}, 세 번째 그룹 G(2)={p3, p7, i0}이 된다. The number of additional parity bits forming a group Since P is greater than 8 of the parity bits, an information word is selected when selecting bits forming the last group. That is, the first group G (0) = {p 0 , p 4 , p 1 }, the second group G (1) = {p 2 , p 6 , p 5 }, the third group G (2) = {p 3 , p 7 , i 0 }
첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임에 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임에 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임에 전송한다. 상기 실시예에서는 결정된 그룹들을 순서대로 전송하는 것으로 설명을 하였으나, 그룹 전송 순서는 바뀔 수 있음은 당연하다.
The first group transmits on the k + 2 th frame, the second group transmits on the k + 1 th frame, and the third group transmits on the k th frame. In the above embodiment, it is described that the determined groups are transmitted in order, but the order of group transmission may be changed.
이하에서는 상기에서 설명한 방법 외의 다른 방법을 사용하여 추가적인 패리티 비트들을 생성하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of generating additional parity bits using a method other than the method described above will be described.
천공되지 않은 패리티 비트들과 부호어를 동일 프레임으로 전송하고, 추가적인 다이버시티 이득을 얻기 위하여 추가적인 패리티 비트들을 다른 프레임에 전송함으로써 실제 부호율을 낮추면서 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. Diversity gain can be obtained while lowering the actual code rate by transmitting unperforated parity bits and codewords in the same frame and transmitting additional parity bits in another frame to obtain additional diversity gain.
<방법 2><
천공되지 않는 패리티 비트들은 부호어와 동일 프레임인 z 번째 프레임에 전송하고, 정보어 비트들 및 패리티 비트들로부터 구한 추가적인 패리티 비트들을 소정의 규칙에 따라 그룹 G(0), G(1), …, G(s-1)로 구성하여 s 개의 프레임으로 전송한다. Parity bits that are not punctured are transmitted in the z-th frame, which is the same frame as the codeword, and additional parity bits obtained from the information word bits and the parity bits are grouped according to a predetermined rule, group G (0), G (1),... It consists of G (s-1) and transmits s frames.
상기 추가적인 패리티(additional parity) 비트들은, 정보어와 동일 프레임으로 전송하는 패리티 비트들 외에, 정보어와 동일 프레임으로 전송되지 않고 이전 프레임에서 전송하는 패리티 비트들을 의미한다. 상기 G(0), G(1), …, G(s-1)은 추가적인 패리티 비트들로 구성되어 있는 비트들의 그룹을 의미한다.The additional parity bits mean parity bits transmitted in a previous frame without being transmitted in the same frame as the information word, in addition to parity bits transmitted in the same frame as the information word. The G (0), G (1),... , G (s-1) means a group of bits consisting of additional parity bits.
<규칙 5>Rule 5
추가적인 패리티 비트들을 패리티 비트들과 정보어 비트들 중에서 선택하며, 정보어와 동일 프레임으로 전송되지 않는 패리티 비트들을 우선적으로 선택한다. 상기 정보어와 동일 프레임으로 전송되지 않는 패리티 비트들이라 함은 천공된 패리티 비트들을 의미한다. 추가적인 패리티 비트들을 패리티 비트들 중에서 선택할 경우, 천공 패턴의 순서에 따라 각 그룹을 구성하는 추가적인 패리티 비트들의 순서를 결정한다. 이때 천공 패턴 순서를 그대로 사용할 수도 있고, 역순을 사용할 수도 있다. 정보어를 선택할 때에는 우수한 성능을 보장할 수 있는 정보어들을 순서대로 선택한다. The additional parity bits are selected from the parity bits and the information word bits, and the parity bits that are not transmitted in the same frame as the information word are preferentially selected. Parity bits that are not transmitted in the same frame as the information word mean punctured parity bits. When the additional parity bits are selected from the parity bits, the order of the additional parity bits constituting each group is determined according to the order of the puncturing patterns. In this case, the puncturing pattern order may be used as it is, or the reverse order may be used. When selecting information words, information words are selected in order to ensure excellent performance.
상기 규칙 5에 따라 추가적인 패리티 비트들을 구성함에 있어서, 먼저 정보어가 전송되는 프레임에서 전송되지 않는 패리티 비트들을 추가적인 패리티 비트들로 선택할 수 있으며, 정보어와 동일 프레임에 전송되지 않는 패리티 비트들을 모두 선택한 후에는 정보어(information) 비트들과 패리티(parity) 비트들로 구성된 부호어 비트들 중에서 추가적인 패리티 비트들을 구성할 비트를 선택한다.In configuring the additional parity bits according to rule 5, first, parity bits that are not transmitted in a frame in which an information word is transmitted may be selected as additional parity bits, and after selecting all parity bits that are not transmitted in the same frame as the information word, From among codeword bits consisting of information bits and parity bits, a bit to configure additional parity bits is selected.
상기 규칙 5에서 천공되는 패리티 비트들까지 모두 선택한 후에 추가적인 패리티 비트들을 선택해야 할 경우에는 정보어 비트와 패리티 비트들 사이에서 우수한 성능을 보장할 수 있는 비트를 그리디 알고리즘을 사용하여 선택할 수 있다. 상기 그리디 알고리즘이란 첫 번째 추가적인 패리티 비트들을 선택할 때 부호어 비트들 중 가장 성능이 우수한 비트들을 선택하고, 두 번째 비트들을 선택할 때 첫 번째 선택한 비트를 이전에 선택된 것으로 고정하고 나머지 비트들 중에서 가장 성능이 우수한 비트를 선택하는 것이다. 성능이 우수한 비트를 선택할 때 고려해야 할 사항은 다음과 같다.If additional parity bits are to be selected after selecting all the parity bits punctured in Rule 5, a bit can be selected using the greedy algorithm between the information word bits and the parity bits. The greedy algorithm selects the best performing bits of the codeword bits when selecting the first additional parity bits, fixes the first selected bit as the previously selected one when selecting the second bits, and performs the most performance among the remaining bits. This is an excellent bit to choose. When choosing a good bit of performance, consider the following:
1) 부호어 비트들에 상응하는 변수 노드의 차수1) the order of the variable node corresponding to the codeword bits
2) 부호어 비트들에 상응하는 변수 노드의 최소 사이클2) minimum cycle of the variable node corresponding to the codeword bits
3) 부호어 비트들의 BER 성능3) BER performance of codeword bits
<실시예 5>Example 5
도 8a 내지 도 8c는 규칙 5에 의한 프레임 구조의 실시예를 도시한 것이다.8A to 8C show an embodiment of a frame structure according to rule 5. FIG.
도 8a를 참조하면, 부호어는 정보어 파트와 패리티 파트로 구성되어 있다. 단축한 후의 정보어 파트의 길이를 7이라고 하면 정보어 파트는 이며, 패리티 파트의 길이는 8로 이며, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7} 이라고 가정한다.Referring to FIG. 8A, a codeword is composed of an information word part and a parity part. If the length of the information word part after shortening is 7, the information word part The length of the parity part is 8 It is assumed that a set of puncture patterns A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which means a puncturing order.
정보어와 동일 프레임으로 전송되는 패리티 비트의 개수를 5라고 하면 천공되는 패리티 비트 수 =3, 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수 s=3, 각각의 프레임으로 전송되는 추가적인 패리티 비트들의 개수 일 경우에 대하여 다음과 같이 추가적인 패리티 비트들을 구성한다. If the number of parity bits transmitted in the same frame as the information word is 5, the number of parity bits to be punctured = 3, the number of additional parity bits transmitted in the frame s = 3, the number of additional parity bits transmitted in each frame For one case, additional parity bits are configured as follows.
상기 =3이므로 는 천공되며, 정보어와 동일 프레임에 전송되는 패리티 비트들은 이다. remind = 3 Is punctured, and the parity bits transmitted in the same frame as the information word are to be.
규칙 5에 따라 각 비트들을 천공 순서대로 각 그룹에 매핑시키므로 첫 번째 그룹은 천공 패턴의 첫 번째와 두 번째 원소인 1과 5를 인덱스 값으로 하는 패리티 비트들 를 선택하여 G(0)={p1, p5}를 구성한다. 두 번째 그룹은 천공 패턴의 세 번째 원소인 2를 인덱스로 하는 패리티 비트 를 선택한다. 천공되는 패리티 비트들을 모두 선택하였으므로 정보어 내지 천공되지 않는 패리티 비트들 중에 하나를 선택하여 두 번째 그룹을 구성한다. 만약 첫 번째 정보어 비트를 선택하였다고 하면, G(1)={p2, i0}이다. 세 번째 그룹을 구성하기 위하여 정보어 내지 천공되지 않는 패리티 비트들 중에서 선택하도록 하며 를 선택하였다고 하면, 세 번째 그룹 G(2)={i1, i2}가 된다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임에 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임에 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임에 전송한다. Since each bit is mapped to each group in puncture order according to rule 5, the first group is parity bits whose index values are the first and second elements of the puncturing pattern, 1 and 5 Select to configure G (0) = {p 1 , p 5 }. The second group is a parity bit with an index of 2, the third element of the perforation pattern Select. Since all the parity bits are punctured, one of the information words or the non-punctured parity bits is selected to form a second group. If the first information word bit is selected, G (1) = {p 2 , i 0 }. In order to form a third group, one of the information words or the non-perforated parity bits is selected. If is selected, the third group G (2) = {i 1, i 2 }. The first group transmits on the k + 2 th frame, the second group transmits on the k + 1 th frame, and the third group transmits on the k th frame.
도 8b를 참조하면, 각 비트들을 천공 패턴의 역순서대로 각 그룹에 매핑시키는 경우에는 천공 패턴 집합 A의 원소 중 천공되는 패리티 비트들 {p1, p5, p2} 중 마지막 비트부터 선택하면 첫 번째 그룹 G(0)={p2, p5}, 두 번째 그룹 G(1)={p1, i0}, 세 번째 그룹 G(2)={i1, i2}이 된다. 첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임에 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임에 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임에 전송한다. Referring to FIG. 8B, when each bit is mapped to each group in the reverse order of the puncturing pattern, if the first bit is selected from the last bit among the parity bits {p 1 , p 5 , p 2 } that are punctured among the elements of the puncturing pattern set A, FIG. The first group G (0) = {p 2 , p 5 }, the second group G (1) = {p 1 , i 0 }, and the third group G (2) = {i 1, i 2 }. The first group transmits on the k + 2 th frame, the second group transmits on the k + 1 th frame, and the third group transmits on the k th frame.
도 8c를 참조하면, 각 프레임에 전송되는 패리티 비트들의 선택을 용이하게 하기 위하여, 천공 패턴의 역순에 의하여 패리티 비트들을 치환(permutation)한 후 순차적으로 전송한다. 즉 천공 패턴이 A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}이므로 패리티 비트들을 천공 패턴의 역순인 로 나열하고, 정보어와 동일 프레임으로 전송하는 패리티 비트들은 상기 나열된 패리티 비트들중에서 5개 비트들을 순차적으로 선택하므로 이고, G(0)은 를 선택한다. 또한 G(1)은 을 선택하고 정보어중에서 한 비트를 선택한다. 또한 G(2)는 그리디 알고리즘에 따라 정보어중에서 두 비트를 선택한다.Referring to FIG. 8C, in order to facilitate selection of parity bits transmitted in each frame, the parity bits are sequentially transmitted after permutation of the parity bits in the reverse order of the puncturing pattern. That is, since the puncture pattern is A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, the parity bits are in the reverse order of the puncture pattern. The parity bits transmitted in the same frame as the information word are selected sequentially from five bits among the parity bits listed above. And G (0) is Select. G (1) is also Select and select one bit from the information word. G (2) also selects two bits from the information word according to the greedy algorithm.
상기 실시예에서는 결정된 그룹을 순서대로 전송하는 것으로 설명을 하였으나, 그룹 전송 순서는 바뀔 수 있음은 당연하다.
In the above embodiment, it is described that the determined groups are transmitted in order, but the order of group transmission may be changed.
<실시예 6> <Example 6>
단축 한 후의 정보어 파트의 길이를 7이라고 하면 정보어 파트는 이며, 패리티 파트의 길이는 8로 이며, 천공 순서를 의미하는 천공 패턴(pattern) 집합 A={1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7} 이라고 가정한다.If the length of the information word part after shortening is 7, the information word part The length of the parity part is 8 It is assumed that a set of puncture patterns A = {1, 5, 2, 6, 4, 0, 3, 7}, which means a puncturing order.
천공되는 비트 수 =3, 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수 s=3, 각각의 프레임으로 전송되는 비트들의 개수 일 경우에 대하여 다음과 같이 추가적인 패리티 비트들을 구성한다. Number of bits perforated = 3, the number of frames in which additional parity bits are transmitted s = 3, the number of bits in each frame For one case, additional parity bits are configured as follows.
상기 =3이므로 는 천공되며, 정보어와 동일 프레임에 전송되는 패리티 비트들은 이다. remind = 3 Is punctured, and the parity bits transmitted in the same frame as the information word are to be.
규칙 5에 따라 상기 정보어와 동일 프레임에 전송되는 패리티 비트들을 제외한 나머지 패리티 비트들을 천공 순서대로 각 그룹에 매핑시키면, 첫 번째 그룹 G(0)={p1, p5, p2, i0}, 두 번째 그룹 G(1)={i1, i2, i3 i4}, 세 번째 그룹 G(2)={i5 , i6, p6, p4}가 된다. 세 번째 그룹 G(2)를 구성할 때, 천공 패턴에 따라 패리티 비트들을 나열하면 이며, 이중 가 첫 번째 그룹 G(0)으로 전송되었으므로 세 번째 그룹 G(2)에서는 를 전송한다.According to rule 5, if the remaining parity bits except for the parity bits transmitted in the same frame as the information word are mapped to each group in puncture order, the first group G (0) = {p 1 , p 5 , p 2 , i 0 } , The second group G (1) = {i 1, i 2, i 3 i 4 }, and the third group G (2) = {i 5, i 6 , p 6 , p 4 }. When configuring the third group G (2), list the parity bits according to the puncturing pattern Is, double Was sent to the first group G (0), so in the third group G (2) Send it.
상기 패리티 비트들 P를 제외한 패리티 비트들에 대하여 각 비트들을 천공 역순서대로 각 그룹에 매핑시키는 경우에는 첫 번째 그룹 G(0)={p2, p5, p1, i0}, 두 번째 그룹 G(1)={i1, i2, i3, i4}, 세 번째 그룹 G(2)={i5 , i6, p7, p3}이 된다. 세 번째 그룹 G(2)를 구성할 때, 천공 패턴의 역순으로 패리티 비트들을 나열하면 이며, 이중 이 첫 번째 그룹 G(0)으로 전송되었으므로 세 번째 그룹 G(2)에서는 패리티 비트들을 천공 패턴의 역순으로 나열하였을 경우 첫 번째와 두 번째 패리티 비트인 를 전송한다.For each of the parity bits except for the parity bits P, the first group G (0) = {p 2 , p 5 , p 1 , i 0 }, and the second group are mapped to each group in the reverse order of puncturing. Group G (1) = {i 1, i 2, i 3 , i 4 }, and the third group G (2) = {i 5, i 6 , p 7 , p 3 }. When configuring the third group G (2), if you list the parity bits in the reverse order of the puncturing pattern, Is, double Is transmitted to the first group G (0), so when the third group G (2) lists the parity bits in the reverse order of the puncturing pattern, the first and second parity bits Send it.
첫 번째 그룹은 k+2 번째 프레임에 전송하며, 두 번째 그룹은 k+1 번째 프레임에 전송하며, 세 번째 그룹은 k 번째 프레임에 전송한다. The first group transmits on the k + 2 th frame, the second group transmits on the k + 1 th frame, and the third group transmits on the k th frame.
상기 실시예에서는 결정된 그룹들을 순서대로 전송하는 것으로 설명을 하였으나, 그룹 전송 순서는 바뀔 수 있음은 당연하다. 또한 상기 실시예에서 정보어 비트들을 선택하는 방법은 다양한 방법들이 존재함은 당연하다.In the above embodiment, it is described that the determined groups are transmitted in order, but the order of group transmission may be changed. In addition, the method of selecting the information word bits in the above embodiment is a matter of course.
이하에서는 DVB-S2와 DVB-T2, DVB-C2 및 DVB-NGH 시스템에서 사용하는 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 부호화 및 복호화를 할 경우 추가적인 패리티 비트들을 구성하는 방법에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, a method of configuring additional parity bits when encoding and decoding based on a parity check matrix used in DVB-S2, DVB-T2, DVB-C2, and DVB-NGH systems will be described.
우선 패리티 검사 행렬의 부호율은 4/9로 정보어 비트 수 Klpdc = 7200이며, 부호어 비트 수 Nlpdc = 16200, 패리티 비트 수 = Nlpdc - Klpdc = 9000이다. 상기에서 설명한 바와 같이 LDPC 부호의 부호어 파트는 360단위로 블록을 구성하고 있다. 패리티 검사 행렬에서 정보어에 해당하는 7200개의 열을 360개씩 그룹화(grouping)하여, 총 20개의 열 그룹(column group)을 생성한다. 또한 패리티 파트는 상기 수학식 2와 같이 360개의 원소로 구성되어 있는 패리티들의 인덱스들을 나타내는 Qldpc개의 그룹을 표현할 수 있다. 부호율 4/9일 경우 Qldpc = 25이다. 또한 천공 패턴은 상기 표 1 중에 하나를 사용할 수 있다. First, the code rate of the parity check matrix is 4/9. The number of bits of information word K lpdc = 7200, the number of bits of codeword N lpdc = 16200, the number of parity bits. = N lpdc -K lpdc = 9000. As described above, the codeword part of the LDPC code forms a block in 360 units. A total of 20 column groups are generated by grouping 7200 columns corresponding to information words in the parity check matrix by 360. In addition, the parity part may express Q ldpc groups representing indices of parities composed of 360 elements as shown in
설명의 편의를 위하여 정보어 파트의 열 그룹을 구성하는 인덱스들의 집합은 다음 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.For convenience of explanation, the set of indices constituting the column group of the information word part may be expressed as in Equation 8.
상기 수학식 8에서 기호 [a]는 a보다 작은 정수를 의미한다. 예를 들어, [0.2] = 0 이고 [11.8]=11이다. 또한 Ninfo는 정보어 파트의 열 그룹의 개수를 의미하며 상기 R=4/9인 경우 Ninfo = 20이다. 또한 Kbch는 LDPC부호와 BCH 부호를 연접하여 사용하였을 경우 BCH의 정보어 비트 수를 의미한다. In Equation 8, the symbol [a] means an integer smaller than a. For example, [0.2] = 0 and [11.8] = 11. In addition, N info refers to the number of column groups of the information word part, and when N = R, 4/9 , N info = 20. In addition, K bch means the number of information word bits of the BCH when the LDPC code and the BCH code are concatenated.
이하에서는 길이에 따라 최적의 추가적인 패리티 비트들을 구성하는 순서에 대하여 설명한다. 이때 패리티 비트에서 추가적인 패리티 비트들을 선택할 경우 천공의 역순으로 한다고 가정한다.Hereinafter, a procedure of configuring optimal additional parity bits according to length will be described. In this case, it is assumed that the additional parity bits are selected in the reverse order of puncturing.
입력되는 부호어 비트수가 7200일 경우 추가적인 패리티 비트들을 생성하는 순서는 이하와 같다.When the number of input codeword bits is 7200, an order of generating additional parity bits is as follows.
우선 입력되는 부호어 비트수가 7200인 경우 천공과 단축이 필요 없으므로, 우선적으로 천공 순서의 역순으로 추가적인 패리티 비트들을 선택한다. 즉, 다음 순서대로 인덱스 값을 선택하여 상기 인덱스 값에 상응하는 정보어 비트들과 패리티 비트들을 선택한다. 이하에서 I(a)는 상기 수학식 3에서 정의한 바와 같이 패리티 비트들의 인덱스의 집합 의미하며, X(a)는 상기 수학식 8에서 정의한 바와 같이 정보어 비트들의 인덱스의 집합을 의미한다. 그러므로 이하에서 I(a)는 I(a)의 원소들을 인덱스로 하는 패리티 비트들을 선택해야 하는 것을 의미하며, X(a)는 X(a)의 원소들을 인덱스로 하는 정보어 비트들을 선택해야 한다는 것을 의미한다.Since a puncturing and a shortening are not necessary when the number of codeword bits to be input is 7200, first, additional parity bits are selected in the reverse order of puncturing. That is, the index value is selected in the following order to select information word bits and parity bits corresponding to the index value. Hereinafter, I (a) means a set of indices of parity bits as defined in
I(11)→ I(7) → I(19)→ I(21)→ I(0)→ I(14)→ I(1)→ I(23)→ I(16)→ I(3)→ I(12)→ I(22)→ I(10)→ I(24)→ I(2)→ I(17)→ I(5)→ I(20)→ I(15)→ I(8)→ I(13)→ I(9)→ I(18)→ I(4)→ I(6)I (11) → I (7) → I (19) → I (21) → I (0) → I (14) → I (1) → I (23) → I (16) → I (3) → I (12) → I (22) → I (10) → I (24) → I (2) → I (17) → I (5) → I (20) → I (15) → I (8) → I (13) → I (9) → I (18) → I (4) → I (6)
I(9)→ I(26) → I(3)→ I( 15)→ I( 30)→ I( 13)→ I( 6)→ I( 19)→ I( 34)→ I( 16)→ I( 1)→ I( 23)→ I( 4)→ I(17)→ I( 22)→ I( 24)→ I( 7)→ I( 11)→ I( 31)→ I( 10)→ I( 8)→ I( 2)→ I( 35)→ I( 28)→ I( 20)→ I( 18)→ I( 25)→ I( 33)→ I( 0)→ I( 21)→ I( 12)→ I( 5)→ I( 32)→ I( 29)→ I( 14)→ I( 27) I (9) → I (26) → I (3) → I (15) → I (30) → I (13) → I (6) → I (19) → I (34) → I (16) → I (1) → I (23) → I (4) → I (17) → I (22) → I (24) → I (7) → I (11) → I (31) → I (10) → I (8) → I (2) → I (35) → I (28) → I (20) → I (18) → I (25) → I (33) → I (0) → I (21) → I (12) → I (5) → I (32) → I (29) → I (14) → I (27)
상기 패리티 비트들 외의 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 아래 순서대로 선택한다.If additional parity bits other than the parity bits are needed, they are selected in the following order.
I(11)→ I(7) → I(19)→ I(21)→ I(0)→ I(14)→ I(1)→ I(23)→ I(16)→ I(3)→ I(12)→ I(22)→ I(10)→ I(24)→ I(2)→ I(17)→ I(5)→ I(20)→ I(15)→ I(8)→ I(13)→ I(9)→ I(18)→ I(4)→ I(6) → X(5) → X(6) → X(7) → X(8) → X(9) → X(10) → X(11) → X(12) → X(13) → X(14) → X(15) → X(16) → X(17) → X(18) → X(19) → X(0) → X(1) → X(2) → X(3) → X(4)I (11) → I (7) → I (19) → I (21) → I (0) → I (14) → I (1) → I (23) → I (16) → I (3) → I (12) → I (22) → I (10) → I (24) → I (2) → I (17) → I (5) → I (20) → I (15) → I (8) → I (13) → I (9) → I (18) → I (4) → I (6) → X (5) → X (6) → X (7) → X (8) → X (9) → X (10) → X (11) → X (12) → X (13) → X (14) → X (15) → X (16) → X (17) → X (18) → X (19) → X (0) → X (1) → X (2) → X (3) → X (4)
X(4) → X(5) → I(9)→ I(26) → X(6) → X(7) → X(8) → I(3)→ I(15)→ I(30)→ I(13)→ I(6)→ I(19)→ I( 34)→ I( 16)→ I( 1)→ I( 23)→ I( 4)→ I(17)→ I( 22)→ I( 24)→ I( 7)→ I( 11)→ I( 31)→ I( 10)→ I( 8)→ I( 2)→ I( 35)→ I( 28)→ I( 20)→ I( 18)→ I( 25)→ I( 33)→ I( 0)→ I( 21)→ I( 12)→ I( 5)→ I( 32)→ I( 29)→ I( 14)→ I( 27)X (4) → X (5) → I (9) → I (26) → X (6) → X (7) → X (8) → I (3) → I (15) → I (30) → I (13) → I (6) → I (19) → I (34) → I (16) → I (1) → I (23) → I (4) → I (17) → I (22) → I (24) → I (7) → I (11) → I (31) → I (10) → I (8) → I (2) → I (35) → I (28) → I (20) → I (18) → I (25) → I (33) → I (0) → I (21) → I (12) → I (5) → I (32) → I (29) → I (14) → I (27)
이후에 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우에는 상기에서 전송했던 순서와 동일하게 반복해서 전송한다.
If additional parity bits are needed later, the transmission is repeated in the same order as the above transmission.
입력되는 부호어 비트수가 3600일 경우 추가적인 패리티 비트들을 생성하는 순서는 다음과 같다.When the number of input codeword bits is 3600, the order of generating additional parity bits is as follows.
우선 입력되는 부호어 비트수가 3600인 경우 10개의 정보어 블록을 단축하고, 12개의 패리티 블록을 천공한다. 그러므로 천공되지 않는 블록들의 개수는 25-12=13블록이며, 먼저 다음과 같은 순서로 천공되지 않는 블록들을 선택한다.First, when the number of codeword bits input is 3600, 10 information word blocks are shortened and 12 parity blocks are punctured. Therefore, the number of blocks that are not punctured is 25-12 = 13 blocks. First, the blocks that are not punctured are selected in the following order.
I(11)→ I(7) → I(19)→ I(21)→ I(0)→ I(14)→ I(1)→ I(23)→ I(16)→ I(3)→ I(12)→ I(22)→ I(10)I (11) → I (7) → I (19) → I (21) → I (0) → I (14) → I (1) → I (23) → I (16) → I (3) → I (12) → I (22) → I (10)
I(9)→ I(26) → I(3)→ I( 15)→ I( 30)→ I( 13)→ I( 6)→ I( 19)→ I( 34)→ I( 16)→ I( 1)→ I( 23)→ I( 4)→ I(17)→ I( 22)→ I( 24)→ I( 7)→ I( 11)→ I( 31)→ I( 10)→ I( 8)→ I( 2)→ I( 35)→ I( 28)→ I( 20)→ I( 18)→ I( 25)→ I( 33)→ I( 0)I (9) → I (26) → I (3) → I (15) → I (30) → I (13) → I (6) → I (19) → I (34) → I (16) → I (1) → I (23) → I (4) → I (17) → I (22) → I (24) → I (7) → I (11) → I (31) → I (10) → I (8) → I (2) → I (35) → I (28) → I (20) → I (18) → I (25) → I (33) → I (0)
상기 패리티 비트들 외의 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 아래 순서대로 선택한다.If additional parity bits other than the parity bits are required, they are selected in the following order.
X(5) → X(6) → X(7) → X(8) → X(9) → X(19) → X(0) → X(1) →I(11) → I(7) → X(2) → X(3) → I(19)→ I(21)→ I(0)→ I(14)→ I(1)→ I(23)→ I(16)→ I(3)→ I(12)→ I(22)→ I(10)→ I(24)→ I(2)→ I(17)→ I(5)→ I(20)→ I(15)→ I(8)→ I(13)→ I(9)→ I(18)→ I(4)→ I(6)X (5) → X (6) → X (7) → X (8) → X (9) → X (19) → X (0) → X (1) → I (11) → I (7) → X (2) → X (3) → I (19) → I (21) → I (0) → I (14) → I (1) → I (23) → I (16) → I (3) → I (12) → I (22) → I (10) → I (24) → I (2) → I (17) → I (5) → I (20) → I (15) → I (8) → I (13) → I (9) → I (18) → I (4) → I (6)
I( 21)→ I( 12)→ I( 5)→ I( 32)→ I( 29)→ I( 14)→ I( 27) → X(4 → X(5 → X(6) → I(9) → X(8) → I(26) → I(3)→ I( 15)→ I( 30)→ I( 13)→ I( 6)→ I( 19)→ X(4) →I( 34)→ I( 16)→ I( 1)→ I( 23)→ I( 4)→ I(17)→ I( 22)→ I( 24)→ I( 7)→ X(5) I( 11)→ I( 31)→ I( 10)→ I( 8)→ X(6) → I( 2)→ I( 35)→ I( 28)→ I( 20)→ I( 18)→ I( 25)→ I( 33)→ I( 0)→ I( 21)→ I( 12)→ I( 5)→ I( 32)→ I( 29)→ I( 14)→ I( 27)I (21) → I (12) → I (5) → I (32) → I (29) → I (14) → I (27) → X (4 → X (5 → X (6) → I ( 9) → X (8) → I (26) → I (3) → I (15) → I (30) → I (13) → I (6) → I (19) → X (4) → I ( 34) → I (16) → I (1) → I (23) → I (4) → I (17) → I (22) → I (24) → I (7) → X (5) I (11 ) → I (31) → I (10) → I (8) → X (6) → I (2) → I (35) → I (28) → I (20) → I (18) → I (25 ) → I (33) → I (0) → I (21) → I (12) → I (5) → I (32) → I (29) → I (14) → I (27)
이후에 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우에는 부호어 비트들부터 반복해서 전송한다.If additional parity bits are needed later, the codeword bits are repeatedly transmitted.
상기에서 알 수 있듯이 입력되는 정보어 길이에 따라 최적의 성능을 갖는 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 순서가 다를 수 있다. 그러나 시스템을 간단하게 구성하기 위하여 이하에서 설명하는 바와 같은 순서로 선택할 경우 최적의 성능을 갖는 결과와 유사하면서 시스템의 효율을 최적으로 할 수 있다.As can be seen from above, the order of selecting additional parity bits having optimal performance may vary according to the length of the information word input. However, in order to simplify the configuration of the system, the selection in the order described below can optimize the efficiency of the system while similar to the result having the best performance.
방법 1은 패리티 비트들을 정보어와 동일한 프레임으로 전송하지 않으므로 추가적인 패리티 비트들을 선택할 경우 다음과 같은 순서로 선택한다.
1) 천공되지 않는 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.1) Select non-perforated parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
2) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 천공되었던 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹의 역순서대로 선택한다.2) If additional parity bits are needed, select the parity bits that were punctured in the order of the puncturing pattern or the reverse order.
3) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 3인 정보어 비트들부터 선택한다.3) If additional parity bits are needed further, select from
4) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.4) If more parity bits are needed, select the parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
5) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 12인 정보어 비트들을 선택한다.5) If more parity bits are needed, select information word bits of order 12.
6) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 상기 1)번부터 반복한다.6) If additional parity bits are needed, repeat from step 1).
상기 순서 외에 아래의 순서와 같이 선택할 수도 있다. In addition to the above-described order, it may be selected in the following order.
1) 천공되지 않는 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.1) Select non-perforated parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
2) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 천공되었던 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹의 역순서대로 선택한다.2) If additional parity bits are needed, select the parity bits that were punctured in the order of the puncturing pattern or the reverse order.
3) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 3인 정보어 비트들부터 선택한다.3) If additional parity bits are needed further, select from
4) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 12인 정보어 비트들을 선택한다.4) If more parity bits are needed, select information word bits of order 12.
5) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.5) If more parity bits are needed, select the parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
6) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 상기 1)번부터 반복한다. 6) If additional parity bits are needed, repeat from step 1).
상기 순서 외에 아래의 순서와 같이 선택할 수도 있다. In addition to the above-described order, it may be selected in the following order.
1) 천공되지 않는 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.1) Select non-perforated parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
2) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 천공되었던 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹의 역순서대로 선택한다.2) If additional parity bits are needed, select the parity bits that were punctured in the order of the puncturing pattern or the reverse order.
3) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.3) If additional parity bits are needed, select the parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
4) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 12인 정보어 비트들부터 선택한다.4) If additional parity bits are needed, select from the order 12 information word bits.
5) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 2인 정보어 비트들을 선택한다.5) If more parity bits are needed, select information word bits of order two.
6) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 상기 1)번부터 반복한다.
6) If additional parity bits are needed, repeat from step 1).
방법 2는 패리티 비트들을 정보어와 동일한 프레임으로 전송하므로 천공되지 않은 패리티 비트들은 정보어와 동일한 프레임으로 전송한다. 또한 추가적인 패리티 비트들을 선택할 경우 다음과 같은 순서로 선택한다.
1) 추가적인 패리티 비트들이 필요할 경우 천공되었던 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹의 역순서대로 선택한다.1) If additional parity bits are needed, select the parity bits that were punctured in the order of the puncturing pattern or the reverse order.
2) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 3인 정보어 비트들부터 선택한다.2) If additional parity bits are needed further, select from
3) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.3) If additional parity bits are needed, select the parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
4) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 12인 정보어 비트들을 선택한다.4) If more parity bits are needed, select information word bits of order 12.
5) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 천공되지 않은 패리티 비트들을 천공패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.5) If additional parity bits are needed, select non-perforated parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
6) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 상기 1)번부터 반복한다.6) If additional parity bits are needed, repeat from step 1).
상기 순서 외에 아래의 순서와 같이 선택할 수도 있다.In addition to the above-described order, it may be selected in the following order.
1) 추가적인 패리티 비트들이 필요할 경우 천공되었던 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹의 역순서대로 선택한다.1) If additional parity bits are needed, select the parity bits that were punctured in the order of the puncturing pattern or the reverse order.
2) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 3인 정보어 비트들부터 선택한다.2) If additional parity bits are needed further, select from
3) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 12인 정보어 비트들을 선택한다.3) If more parity bits are needed, select information word bits of order 12.
4) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 천공되는 패리티와 천공되지 않는 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.4) If additional parity bits are needed, select the parity bits to be punctured and the parity bits not to be punctured in the order or reverse order of the puncturing pattern.
5) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 상기 1)번부터 반복한다.
5) If more parity bits are needed, repeat from step 1).
상기 순서 외에 아래의 순서와 같이 선택할 수도 있다. In addition to the above-described order, it may be selected in the following order.
1) 추가적인 패리티 비트들이 필요할 경우 천공되었던 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹의 역순서대로 선택한다.1) If additional parity bits are needed, select the parity bits that were punctured in the order of the puncturing pattern or the reverse order.
2) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 패리티 비트들을 천공 패턴의 순서 혹은 역순서대로 선택한다.2) If additional parity bits are needed, select the parity bits in the order or reverse order of the puncturing pattern.
3) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 3인 정보어 비트들부터 선택한다.3) If additional parity bits are needed further, select from
4) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요할 경우 차수가 12인 정보어 비트들을 선택한다.4) If more parity bits are needed, select information word bits of order 12.
5) 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우 상기 1)번부터 반복한다.5) If more parity bits are needed, repeat from step 1).
상기에서는 DVB-S2 내지 DVB-T2, DVB-C2 및 DVB-NGH에서 사용하는 LDPC 부호 중 부호율이 1/2인 부호를 기반으로 설명하였으나 다른 부호율에 대하여서도 동일한 방법을 적용할 수 있다.In the above description, the LDPC codes used in the DVB-S2 to DVB-T2, DVB-C2, and DVB-NGH have been described based on codes having a code rate of 1/2, but the same method can be applied to other code rates.
이하에서는 DVB-T2/NGH에서 시그널링 비트들을 전송하기 위하여 구성되는 프레임 구조를 기반으로 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on a frame structure configured for transmitting signaling bits in DVB-T2 / NGH.
도 9는 시그널링 정보를 효과적으로 전송할 수 있는 방법을 도시한 도면이다. 이하 도 9을 이용하여 시그널링 비트들을 전송할 때 추가적인 다이버시티 효과를 얻기 위한 방법에 대하여 상세히 설명한다. 9 is a diagram illustrating a method for effectively transmitting signaling information. Hereinafter, a method for obtaining additional diversity effects when transmitting signaling bits will be described in detail with reference to FIG. 9.
DVB-T2/NGH 시스템에서 사용하는 시그널링 정보어는 configure 정보 파트와 dynamic 정보 파트로 구성된다. The signaling information word used in the DVB-T2 / NGH system includes a configure information part and a dynamic information part.
상기 정보 파트들 중 configure 정보 파트는 수 프레임 동안 변하지 않는 정보들을 의미한다. dynamic 정보 파트는 매 프레임 마다 변화하는 정보들로 구성된다. 상기 configure 정보 파트와 dynamic 정보 파트는 현재 프레임의 데이터에 대한 정보(information)들을 포함하고 있으므로 오류 없이 수신하는 것이 매우 중요하다. 만약 CRC 검사 결과 오류가 발생하였을 경우에는 해당 프레임의 데이터 정보를 수신할 수 없다고 판단할 수도 있다. The configure information part of the information parts means information that does not change for several frames. The dynamic information part is composed of information that changes every frame. Since the configure information part and the dynamic information part include information on data of the current frame, it is very important to receive the error information without error. If an error occurs as a result of the CRC test, it may be determined that data information of the corresponding frame cannot be received.
상기 configure 정보 파트는 수 프레임 동안 동일 정보가 수신되므로 수신된 정보를 저장하고 있다면, 저장된 정보들을 이용하여 다이버시티 이득을 얻음으로써 오류를 정정할 수 있는 능력이 있다. 반면에, dynamic 정보 파트는 매 프레임마다 변화하는 정보로서 반복 전송되지 않으며, P2 심볼로 짧은 시간 간격 동안에만 전송되므로 충분한 다이버시티 이득을 얻지 못하며, 오류 정정 능력이 현저히 떨어질 수 있다. Since the same information is received for several frames, the configure information part has the capability of correcting an error by obtaining a diversity gain using the stored information. On the other hand, since the dynamic information part is not repeatedly transmitted as information that changes every frame, and is only transmitted for a short time interval as a P2 symbol, sufficient diversity gain may not be obtained, and error correction capability may be significantly degraded.
그러므로 도 9와 같이 상기 기술한 방법 1을 dynamic 정보 파트에만 적용하여, 추가적인 패리티 비트들을 다수의 프레임에 전송한다. 즉, dynamic 정보 파트에 대하여 소정의 방법에 의하여 부호화를 한 후 추가적인 패리티 비트들을 생성하고 상기 추가적인 패리티 비트들을, 그룹의 원소의 개수를 로 하는 다수 그룹 G(0), G(1), …, G(s-1)으로 분리하고 s개의 프레임에 전송한다. 상기 도 9에서는 s=3인 경우에 한하여 도시하고 있지만 s는 임의로 결정할 수 있음은 당연하다. 각 그룹에 속한 비트들은 동일 프레임에 전송한다. 상기에서 패리티 부호어 비트들을 다수의 그룹으로 분리하는 방법은 상술한 규칙 3과 규칙 4를 적용할 수 있다. 또한 상기 예에서는 G(0), G(1), …, G(s-1) 이 순차적으로 프레임에 매핑되어 있으나, 그룹을 프레임에 매핑하는 방법은 다양하게 변경할 수 있음은 당연하다.Therefore, as illustrated in FIG. 9, the above-described
상기에서 언급한 바와 같이 시그널링 정보에 대하여 오류(error)가 발생했는지는 CRC 검사(check)를 통하여 알 수 있다. 그러므로 만약 CRC 검사 결과 오류가 발생했다고 판단되면, G(0), G(1),…, G(s-1)를 입력받아서 dynamic 정보에 대하여서 추가적인 복호화(decoding) 작업을 수행한다. 복호화 작업을 수행한 후 시그널링에 대한 CRC 검사를 다시 한 번 수행하여 오류의 발생 유무를 파악할 수 있다. As mentioned above, it is possible to know whether an error has occurred in the signaling information through a CRC check. Therefore, if the CRC check determines that an error has occurred, G (0), G (1),... , G (s-1) is input to perform additional decoding on the dynamic information. After performing the decoding operation, CRC check for signaling can be performed once again to determine whether an error has occurred.
만약 시그널링 정보어 파트들 중 추가적인 패리티 비트들에 오류가 발생할 경우에는 dynamic 정보가 상기 추가적인 복호화를 통해 복원이 되었더라도 CRC 검사 오류가 계속 발생하게 된다는 치명적인 문제가 있다. 그러므로 이러한 문제를 해결하기 위하여 dynamic 정보에 추가적인 CRC를 사용한다. If an error occurs in additional parity bits in the signaling information parts, a CRC check error may continue even though dynamic information is restored through the additional decoding. Therefore, to solve this problem, additional CRC is used for dynamic information.
도 10은 상기 dynamic 정보를 위하여 추가적인 CRC를 사용하였을 경우를 나타낸 도면이다. 10 is a diagram illustrating a case where an additional CRC is used for the dynamic information.
dynamic 정보를 k+3번째 프레임으로 전송한다고 하면, dynamic 정보를 위한 CRC는 추가적인 패리티 비트가 전송되는 프레임 중 하나의 프레임에 전송할 수 있다. 도 10에서는 k+2번째 프레임으로 전송되는 것을 나타내었다. 또한 상기 방법에서 dynamic 정보를 부호화 할 때 CRC를 정보어에 포함시킬 수도 있고 포함시키지 않을 수도 있다.If the dynamic information is transmitted in the k + 3 th frame, the CRC for the dynamic information may be transmitted in one of the frames in which an additional parity bit is transmitted. In FIG. 10, it is shown that the k + 2th frame is transmitted. In the above method, CRC may or may not be included in an information word when dynamic information is encoded.
DVB-T2/NGH 시스템에서는 시그널링 정보인 configurable 정보, dynamic 정보, extension 파트, CRC, padding 비트들을 정보어로 하여 부호화를 한다. 본 발명에서는 상기 정보어 중 dynamic 정보에 대하여서는 추가적인 부호화를 수행하여 다이버시티 이득을 얻고자 한다. In the DVB-T2 / NGH system, encoding information includes configurable information, dynamic information, extension part, CRC, and padding bits as information information. In the present invention, to obtain a diversity gain by performing additional encoding on the dynamic information among the information words.
본 발명에서 제시한 방법을 사용한다고 가정하면, 상기 도 9 및 도 10과 같이 전송하였을 경우 송신기에서는 dynamic 정보에 대하여 추가적인 부호화를 수행하여야 하며, 수신기에서는 시그널링 정보에 대한 CRC 오류가 발생하면 dynamic 정보에 대한 추가적인 복호화 과정을 수행해야 한다. 또한 dynamic 정보의 부호화를 위한 천공 및 단축 패턴이 시그널링을 위한 천공 및 단축 패턴과 다를 경우, dynamic 정보의 부호화 및 복호화를 위하여 추가적인 모듈(module)이 필요할 수 있다.Assuming that the method proposed by the present invention is used, when transmitting as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the transmitter should perform additional encoding on the dynamic information, and when the CRC error of the signaling information occurs in the receiver, An additional decoding process should be performed. In addition, when the puncturing and shortening patterns for encoding the dynamic information are different from the puncturing and shortening patterns for the signaling, an additional module may be needed for encoding and decoding the dynamic information.
상기 도 9 및 도 10의 방법은 시그널링 정보를 위하여 부호화 및 복호화을 두 번 수행해야 하지만, 상기에서 언급한 방법 2를 사용함으로써 부호화는 한 번만 수행할 수 있고, 추가적인 천공 및 단축 패턴이 불필요하므로 부호화 및 복호화 과정에서도 추가적인 모듈을 최소화 할 수 있다.9 and 10 need to perform encoding and decoding twice for signaling information. However, by using the above-mentioned
도 11은 DVB-T2/NGH 시스템에 방법 2를 적용한 실시예를 도시한 것이다. 11 shows an embodiment in which
상기 configurable 정보, dynamic 정보들을 입력받아 LDPC 부호화를 수행한다. 일반적으로 시그널링은 가변적이므로 가변적인 길이에 대하여 적응적으로 부호화하기 위해 단축과 천공을 수행한다. LDPC encoding is performed by receiving the configurable information and dynamic information. In general, since signaling is variable, shortening and puncturing are performed to adaptively encode a variable length.
NGH 시스템에서는 configurable 정보, dynamic 정보들이 각각 부호화되므로 도 11의 L1 signalling은 configurable 및 dynamic에 국한된 것이 아닌 모든 종류의 L1 signalling 정보를 의미한다.In the NGH system, since configurable information and dynamic information are encoded, the L1 signaling of FIG. 11 refers to all kinds of L1 signaling information that is not limited to configurable and dynamic.
천공된 비트들을 제외한 패리티 비트들은 도 11의 시그널링 비트들과 동일한 프레임인 k+3번째 프레임으로 전송된다. 규칙 5에 의하여 구해진 원소의 개수가 인 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0), G(1), G(2)는 k+2 번째 프레임, k+1 번째 프레임, k 번째 프레임으로 각각 전송된다.Parity bits other than the punctured bits are transmitted in a k + 3 th frame, which is the same frame as the signaling bits of FIG. 11. The number of elements determined by Rule 5 Groups of additional parity bits, G (0), G (1), and G (2), are transmitted in k + 2 th frames, k + 1 th frames, and k th frames, respectively.
도 11에서는 추가적인 패리티 비트들이 전송되는 프레임의 개수를 3개로 가정하였으나 상기에서 언급한 바와 같이 이는 가변적이다. 또한 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0), G(1), G(2)를 전송하는 위치도 다양하게 변경할 수 있다. 즉, P1/P2 심볼에 전송할 수도 있고 보조 스트림(auxiliary stream)에 전송할 수도 있다. 또한 일반적인 데이터 스트림을 이용하여 전송할 수도 있다. In FIG. 11, it is assumed that the number of frames in which additional parity bits are transmitted is three, but as mentioned above, this is variable. In addition, the location of transmitting the group of additional parity bits G (0), G (1), G (2) can also be variously changed. That is, it may be transmitted in a P1 / P2 symbol or may be transmitted in an auxiliary stream. It can also be transmitted using a general data stream.
또한 상기에서 언급한 바와 같이 k+2 번째 프레임, k+1 번째 프레임, k번째 프레임으로 전송되는 것으로 국한되는 것이 아니라 s개의 이전 프레임으로 전송되는 것으로 생각할 수 있다. In addition, as mentioned above, it is not limited to being transmitted in the k + 2 th frame, the k + 1 th frame, the k th frame, but may be considered to be transmitted in s previous frames.
도 22는 s개의 이전 프레임으로 추가적인 패리티 비트들을 전송하는 방법에 대하여 도시한 것이다.22 illustrates a method for transmitting additional parity bits in s previous frames.
도 22의 (a)는 추가적인 패리티 비트들이 연접된 이전 프레임으로 전송되지 않고 수 프레임 이전으로 전송되는 것을 도시한 것이다. DVB-NGH 시스템에서는 DVB-T2에 존재하는 FEF(Future Extension Frame)를 이용하여 NGH 프레임들을 전송한다. 그러므로 본 발명의 추가적인 패리티 비트들은 s개의 연접한 프레임으로 전송하는 것으로 국한하지 않고, 정보어를 전송하는 프레임 이전의 s개의 프레임으로 전송하는 것으로 응용이 가능하다.FIG. 22A illustrates that additional parity bits are transmitted to several frames before the concatenated previous frame. In the DVB-NGH system, NGH frames are transmitted using a Future Extension Frame (FEF) present in the DVB-T2. Therefore, the additional parity bits of the present invention are not limited to transmitting in s contiguous frames, but may be applied by transmitting in s frames before a frame for transmitting an information word.
도 22의 (B)는 추가적인 패리티 비트들이 다른 RF 밴드로 전송되는 것으로 응용이 가능함을 도시한 것이다. 즉, 본 발명의 추가적인 패리티 비트들은 동일 RF 채널로 전송되는 프레임으로 한정되는 것은 아니다.FIG. 22B illustrates that additional parity bits may be applied to other RF bands. That is, the additional parity bits of the present invention are not limited to frames transmitted on the same RF channel.
DVB-T2 시스템에서 사용하는 시그널링은 두 가지 type이 존재 하는데, 하나는 L1 pre 시그널링이고, 다른 하나는 configurable 파트와 dynamic 파트와 extension 파트로 구성된 L1 post 시그널링이다. 상기 도 9에서는 방법 2를 T2 type 시그널링 중 L1 post 시그널링을 기반으로 설명하였으나, 다른 L1 pre 타입의 시그널링에도 적용할 수 있음은 당연하다.There are two types of signaling used in DVB-T2 system, one is L1 pre signaling and the other is L1 post signaling composed of configurable part, dynamic part and extension part. In FIG. 9, the
이하에서는 유럽향 차세대 모바일 방송 시스템인 DVB-NGH를 기반으로 본 발명의 상세한 동작을 설명하고자 한다. 하지만 본 발명이 DVB-NGH에 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, a detailed operation of the present invention will be described based on DVB-NGH, which is a European next-generation mobile broadcasting system. However, the present invention is not limited to DVB-NGH.
방법 2에서와 같이 signalling 정보를 부호화 하여, 천공되지 않는 패리티 비트들은 정보어와 동일 프레임으로 전송하고, 정보어와 패리티 비트들로 구성된 추가적인 패리티 비트들은 이전 프레임으로 전송한다. 이때 추가적인 패리티 비트들은 천공된 패리티 비트들을 우선적으로 선택하며, 선택하는 순서는 천공 패턴의 순서 혹은 역순으로 한다. As in
주어진 개의 패리티 비트들(parity bits)을 개의 그룹으로 나눌 수 있으며 j번째 패리티 그룹는 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.given Parity bits J parity group Can be expressed as in Equation (9).
여기서 는 상기 도 3에서 언급한 열 그룹을 구성하는 열의 개수 , 와 를 기반으로 하여 수학식 10과 같이 구할 수 있다. here Is the number of columns constituting the column group mentioned in FIG. , Wow Based on the equation (10) can be obtained.
그러므로 패리티 비트들은 개의 그룹으로 나누어지며 각 그룹은 개의 비트들로 구성된다. Therefore parity bits Divided into groups, each group It consists of three bits.
주어진 천공 비트의 개수 에 대하여 이하와 같이 천공되는 패리티 비트들을 구할 수 있다. The number of puncture bits given For parity bits can be obtained as follows.
단계 1: 수학식 11과 같이 모든 패리티 비트들이 천공되는 그룹의 개수 를 구할 수 있다. 이하 수학식 11에서의 연산 는 a를 넘지 않는 최대 정수를 의미한다. 예를 들어, 이다.Step 1: the number of groups in which all parity bits are punctured as shown in
단계 2: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들이 천공된다. 상기 는 패리티 그룹의 인덱스를 나타내는 것으로 천공을 하는 순서를 의미한다. 예를 들어 표 1과 같이 정의할 수 있다. 단 가 표 1의 값에 국한된 것은 아니며, 본 명세서에서는 구체적인 값들은 언급하지 않도록 한다. 즉, 상기에서 언급한 천공 패턴을 의미하며 이다. 이는 상기 표1에서 설명한 바 있다. 상기 의 상세한 값은 변경이 가능하며, 이에 대한 상세한 설명은 본 발명의 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.Step 2: above Parity bit groups Is punctured for all parity bits belonging to the group. remind Denotes the index of the parity group, and indicates the order of puncturing. For example, it can be defined as shown in Table 1. only Is not limited to the values in Table 1, and specific values are not mentioned herein. That is, it means the above-mentioned perforation pattern to be. This has been described in Table 1 above. remind The detailed value of may be changed, and a detailed description thereof will be omitted since it may obscure the subject matter of the present invention.
단계 3: 그룹 에 대하여서는 상기 그룹의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 비트들을 천공한다. 천공되지 않는 패리티 비트들은 정보어와 동일 프레임으로 전송한다.Step 3: Group For the first parity bits of the group Punctures two bits. Parity bits that are not punctured transmit in the same frame as the information word.
<실시예 7> <Example 7>
이하에서는 천공된 비트들 중에서 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 방법을 설명하고자 한다. Hereinafter, a method of selecting additional parity bits among the punctured bits will be described.
첫 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0)를 구하는 방법은 이하와 같다. 설명의 편의를 위하여 단계 1부터 단계 3의 과정을 수행한 후, 이하 단계 4부터의 과정을 수행한다고 가정한다. A method of obtaining the first group of additional parity bits G (0) is as follows. For convenience of explanation, it is assumed that the processes from step 4 are performed after the
단계 4: 추가적인 패티리 비트들을 선택하기 위하여 패리티 비트 그룹 내의 모든 원소들이 선택되는 그룹의 개수를 수학식 12와 같이 구한다.Step 4: The number of groups in which all elements in the parity bit group are selected to select additional parity bits is obtained as shown in Equation 12.
상기에서 는 첫 번째 추가적인 패리티 비트들의 개수를 의미한다. From above Denotes the number of first additional parity bits.
단계 5: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구성하며 정보어가 전송되는 프레임보다 앞선 프레임으로 전송된다. 상기 앞선 프레임이라 함은 도 14 또는 도 22를 통하여 설명한 바와 같이 다른 RF 채널에서도 적용할 수 있다.Step 5: above Parity bit groups All parity bits belonging to the group constitute the first additional parity bits group G (0) and are transmitted in a frame preceding the frame in which the information word is transmitted. The foregoing frame may be applied to other RF channels as described with reference to FIG. 14 or 22.
단계 6: 그룹 에 대하여서는 그룹 내의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 패리티 비트들은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구성한다. Step 6: Group For the first parity bits in the group Parity bits constitute the first additional parity bits group G (0).
첫 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0) 내의 비트들의 순서를 결정하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 일예로 도 12 (a)와 도 12 (c)에서 도시한 바와 같이 패리티 비트들의 그룹 의 순서대로 패리티 비트들의 그룹 단위로 나열한다. 또는 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, G(0)로 선택된 패리티 비트들을 패리티 비트들의 인덱스 순서대로 비트 단위로 정렬할 수도 있다.There may be several ways to determine the order of the bits in the first group of additional parity bits G (0). For example, as shown in FIGS. 12A and 12C, a group of parity bits Group of parity bits in the order of List them in units. Alternatively, as shown in (b) of FIG. 12, parity bits selected by G (0) may be aligned bit by bit in the index order of the parity bits.
이하에서는 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)을 구성하는 방법을 서술한다.The following describes how to configure the second additional parity bits group G (1).
단계 7: 이하와 같이 그룹 에서 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹을 구성하지 않은 패리티 비트들의 개수를 수학식 13과 같이 구할 수 있다. 와 에 대해서는 도 12에 도시하였다.Step 7: Group as below In Equation 13, the number of parity bits that do not form the first additional parity bit group can be obtained. Wow It is shown in FIG.
그러므로 그룹 에서 번째 비트부터 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)를 구성할 수 있다. 상기 a번째 비트라 함은 그룹의 처음 비트를 0번째 비트라고 하였을 때 a번째에 위치한 비트를 의미한다. 또한 함수 min(a,b)는 a와 b중 작은 값을 선택하는 것을 의미하는 것으로, 만약 a≤b이면 min(a,b)=a이고 a>b이면 min(a,b)=b이다.Therefore groups in The second additional parity bits group G (1) may be configured from the first bit. The a-th bit is a group When the first bit of is called 0th bit, it means the bit located in the ath. Also, the function min (a, b) means to select the smaller value of a and b. If a≤b, min (a, b) = a and if a> b, min (a, b) = b. .
단계 8: 만약 인 경우, 추가적인 패티리 비트들을 선택하기 위하여 패리티 비트 그룹 내의 모든 원소들이 선택되는 그룹의 개수를 이하 수학식 14와 같이 구한다.Step 8: If In the following case, the number of groups in which all elements in the parity bit group are selected in order to select additional parity bits is obtained as in Equation 14 below.
단계 9: 그룹 의 패리티 들은 모두 두 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성한다.Step 9: Group The parities of make up the second group of additional parity bits.
단계 10: 그룹 에서는 개의 패리티 비트들이 두 번째 추가적인 패리티 비트들로 구성된다.Step 10: Group In Parity bits are composed of second additional parity bits.
이하에서는 세 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(2)를 구성하는 방법을 서술한다. The following describes how to configure the third additional parity bits group G (2).
단계 11: 그룹 에서 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹을 구성하지 않은 패리티 비트들의 개수 를 수학식 15와 같이 구할 수 있다.Step 11: Group Number of parity bits that do not form a second group of additional parity bits in May be obtained as shown in Equation 15.
그러므로 그룹 에서 번째 비트부터 y개의 비트들을 세 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(2)를 구성할 수 있다.Therefore groups in From the first bit to y bits may constitute a third additional parity bit group G (2).
단계 12: 만약 인 경우, 세 번째 추가적인 패리티 비트들을 선택하기 위하여 패리티 비트 그룹 내의 모든 원소들이 선택되는 그룹의 개수를 수학식 16과 같이 구한다.Step 12: If In Equation 16, the number of groups in which all elements in the parity bit group are selected in order to select third additional parity bits is obtained as in Equation 16 below.
단계 13: 그룹 의 패리티들은 모두 세 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성한다.Step 13: Group The parities of all make up the third group of additional parity bits.
단계 14: 그룹 에서는 개의 패리티 비트들이 두 번째 추가적인 패리티 비트들로 구성된다.Step 14: Group In Parity bits are composed of second additional parity bits.
두 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(1) 내의 비트들의 순서를 결정하는 방법은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(1) 내의 비트들의 순서를 결정하는 방법과 동일하다. The method of determining the order of bits in the group G (1) of the second additional parity bits is the same as the method of determining the order of bits in the group G (1) of the first additional parity bits.
추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0) 내지 G(1)의 비트들이 에어(air)상으로 전송되는 순서는 본 발명의 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.
The order in which the bits of groups G (0) through G (1) of additional parity bits are transmitted on air may be obscured by the subject matter of the present invention.
<실시예 8> <Example 8>
이하에서는 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 방법에 있어서 천공 패턴의 역순으로 선택하는 방법에 대하여 도 13을 참조하여 서술한다.Hereinafter, a method of selecting the reverse parity pattern in the method of selecting additional parity bits will be described with reference to FIG. 13.
정보어와 동일 프레임으로 전송되는 패리티 비트들을 구하는 방법은 상기 단계 1 내지 단계 3과 동일하다.The method for obtaining the parity bits transmitted in the same frame as the information word is the same as the
첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구하는 방법은 이하와 같다.A method of obtaining the first additional parity bits group G (0) is as follows.
단계 4: 수학식 17과 같이 그룹 에서 그룹 G(0)으로 선택되는 비트들의 개수 를 구할 수 있다. Step 4: Group as shown in Equation 17 Number of bits selected as group G (0) in Can be obtained.
단계 5: 그룹 에서는 그룹 내의 첫 번째 비트부터 개의 비트들을 첫 번째 추가적인 패리티 비트들로 선택한다.Step 5: Group From the first bit in the group Bits are selected as the first additional parity bits.
만약 상기 단계 3에서 그룹 에 대하여서는 상기 그룹의 마지막 패리티 비트들부터 개의 비트들을 천공하고, 천공되지 않는 비트들은 정보어와 동일 프레임으로 전송한다면 상기 단계 5에서 그룹 에서는 그룹 내의 마지막 패리티 비트부터 개의 비트들을 첫 번째 추가적인 패리티 비트들로 선택한다.If group in
만약 가 보다 클 경우 이하의 과정을 수행한다. if end If larger, perform the following procedure.
단계 6: 수학식 18과 같이 그룹 내의 모든 비트들이 전송되는 패리티 비트들의 그룹의 개수를 구한다. Step 6: Obtain the number of groups of parity bits in which all bits in the group are transmitted as shown in Equation 18.
단계 7: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 , ,..., 은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구성하며 정보어가 전송되는 프레임보다 앞선 프레임으로 전송된다. Step 7: Remind Parity bit groups , , ..., All parity bits belonging to the group constitute the first additional parity bits group G (0) and are transmitted in a frame preceding the frame in which the information word is transmitted.
단계 8: 그룹 에 대해서는 그룹 내의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 패리티 비트들은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구성한다. Step 8: Group For, from the first parity bits in the group Parity bits constitute the first additional parity bits group G (0).
첫 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0) 내의 비트들의 순서를 결정하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 일예로, 도 13 (a)와 도 13 (c)에 도시한 바와 같이, 패리티 비트들의 그룹 의 역순으로 패리티 비트 그룹 단위로 나열한다. 또는 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 추가적인 패리티 비트들로 선택된 패리티 비트들을 패리티 비트들의 인덱스 순서대로 비트 단위로 정렬할 수도 있다. There may be several ways to determine the order of the bits in the first group of additional parity bits G (0). For example, as shown in FIGS. 13A and 13C, a group of parity bits Group of parity bits in reverse order List them in units. Alternatively, as shown in (b) of FIG. 13, parity bits selected as additional parity bits may be arranged in bit units in the index order of parity bits.
이하에서는 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)을 구성한다.Hereinafter, a second additional parity bit group G (1) is configured.
단계 9: 수학식 19와 같이 그룹 에서 그룹 G(1)으로 선택되는 비트들의 개수 를 구할 수 있다. Step 9: Group as shown in Equation 19 Number of bits selected as group G (1) in Can be obtained.
단계 10: 그룹 에서는 그룹 내의 처음 비트부터 개의 비트들을 선택한다. Step 10: Group From the first bit in the group Bits are selected.
만약 가 보다 클 경우 이하의 과정을 수행한다.if end If larger, perform the following procedure.
단계 11: 수학식 20과 같이 그룹 내의 모든 비트들이 전송되는 그룹의 개수를 구한다. Step 11: Find the number of groups in which all the bits in the group are transmitted as shown in Equation 20.
단계 12: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 ,,..., 은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들은 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)를 구성하며 정보어가 전송되는 프레임보다 앞선 프레임으로 전송된다. Step 12: above Parity bit groups , , ..., All parity bits belonging to the group constitute a second additional parity bit group G (1) and are transmitted in a frame preceding the frame in which the information word is transmitted.
단계 13: 그룹 에 대하여서는 그룹 내의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 패리티 비트들은 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)를 구성한다. Step 13: Group For the first parity bits in the group Parity bits constitute a second additional parity bit group G (1).
두 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(1) 내의 비트들의 순서를 결정하는 방법은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(1) 내의 비트들의 순서를 결정하는 방법과 동일하다. The method of determining the order of bits in the group G (1) of the second additional parity bits is the same as the method of determining the order of bits in the group G (1) of the first additional parity bits.
추가적인 패리티 비트들의 그룹 G(0) 내지 G(1) 내의 비트들이 에어상으로 전송되는 순서는 본 발명의 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.
The order in which the bits in groups G (0) to G (1) of additional parity bits are transmitted on air is obscure, as this may obscure the subject matter of the present invention.
<실시예 9> Example 9
이하에서는 도 14를 이용하여 패리티 비트들을 인터리빙(interleaving) 하여 보다 효율적으로 추가적인 패리티 비트들을 구하는 방법에 대하여 서술하고자 한다.Hereinafter, a method of more efficiently obtaining additional parity bits by interleaving the parity bits will be described with reference to FIG. 14.
LDPC 부호화를 통해 얻은 패리티 비트들 에 대하여 수학식 21과 같이 인터리빙을 한다.Parity Bits Obtained by LDPC Coding The interleaving is performed as in Equation 21.
상기 패리티 비트 그룹에 대하여 상기에서 언급한 를 기반으로 하여 그룹 인터리빙을 하며 수학식 22와 같이 나타낼 수 있다.As mentioned above with respect to the parity bit group The group interleaving is performed based on, and can be expressed as Equation 22.
상기 수학식 21과 같이 인터리빙을 하면, 도 14의 (a)와 같이 구성된 LDPC 부호어가 도 14 (b)와 같이 다수의 패리티 비트 그룹 단위로 정렬된다.When interleaving as shown in Equation 21, the LDPC codeword configured as shown in FIG. 14A has a plurality of parity bit groups as shown in FIG. 14B. Sorted by unit.
상기 그룹 인터리빙 한다는 의미는 그룹 단위의 인터리빙을 하는 것으로 그룹 내의 비트들은 동일하게 인터리빙 된다는 의미로, 그룹 의 비트들은 의 비트들과 동일하다. 상기 는 천공을 하는 순서를 나타내는 값으로 상기에서 언급한 천공 패턴을 의미 하며 이다. 이는 상기 표1에서 설명한 바 있다. 상기 의 상세한 값은 변경이 가능하여 상세한 설명은 본 발명의 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다.The group interleaving means interleaving in group units, which means that bits in the group are equally interleaved. Bits of Is the same as the bits of. remind Is a value indicating the order of drilling and means the above-mentioned drilling pattern. to be. This has been described in Table 1 above. remind The detailed value of can be changed so that the detailed description will be omitted since it may obscure the subject matter of the present invention.
상기 수학식 22와 같이 인터리빙을 하면, 도 14의 (b)와 같이 구성된 LDPC 부호어가 도 14 (c)와 같이 다수의 패리티 비트들의 그룹들이 천공 패턴의 역순으로 정렬된다. When interleaving as shown in Equation 22, the LDPC codeword configured as shown in FIG. 14 (b) is arranged in the reverse order of the puncturing pattern as shown in FIG. 14 (c).
이하에서는 정보어와 동일한 프레임으로 전송하는 패리티 비트들을 구하는 방법에 대하여 서술한다.Hereinafter, a method of obtaining parity bits transmitted in the same frame as the information word will be described.
단계 1: 수학식 23과 같이 천공이 되는 패리티 비트들의 개수를 기반으로 모든 패리티 비트들이 전송되는 그룹의 개수 를 구할 수 있다.Step 1: the number of groups in which all parity bits are transmitted based on the number of parity bits to be punctured as shown in Equation 23 Can be obtained.
단계 2: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들이 전송된다. Step 2: above Parity bit groups All parity bits belonging to the group are transmitted.
단계 3: 그룹 에 대하여서는 그룹의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 비트들을 정보어와 동일 프레임으로 전송한다.Step 3: Group For the first parity bits of the group Bits are transmitted in the same frame as the information word.
첫 번째 추가적인 패리티 비트들을 구하는 방법은 이하와 같다.The method of obtaining the first additional parity bits is as follows.
단계 4: 수학식 24와 같이 그룹 에서 그룹 G(0)로 선택되는 비트들의 개수 를 구할 수 있다. Step 4: Group as shown in Equation 24 Number of bits selected as group G (0) in Can be obtained.
단계 5: 그룹 에서는 그룹 내의 첫 번째 비트부터 개의 비트들을 첫 번째 추가적인 패리티 비트들로 선택한다. Step 5: Group From the first bit in the group Bits are selected as the first additional parity bits.
만약 가 보다 클 경우 이하의 과정을 수행한다.if end If larger, perform the following procedure.
단계 6: 수학식 25와 같이 그룹 내의 모든 비트들이 전송되는 그룹의 개수를 구한다. Step 6: Obtain the number of groups in which all the bits in the group are transmitted as shown in Equation 25.
단계 7: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 ,...은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구성하며 정보어가 전송되는 프레임보다 앞선 프레임으로 전송된다. Step 7: Remind Parity bit groups , ... All parity bits belonging to the group constitute the first additional parity bits group G (0) and are transmitted in a frame preceding the frame in which the information word is transmitted.
단계 8:그룹 에 대하여서는 그룹 내의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 패리티 비트들은 첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구성한다. Step 8: Group For the first parity bits in the group Parity bits constitute the first additional parity bits group G (0).
상기에서 언급한 바와 같이 추가적인 패리티 비트들의 그룹을 구성하면 도 14(d)와 같다.As mentioned above, a group of additional parity bits is configured as shown in FIG. 14 (d).
이하에서는 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)을 구성한다.Hereinafter, a second additional parity bit group G (1) is configured.
단계 9: 수학식 26과 같이 그룹 에서 그룹 G(1)로 선택되는 비트들의 개수 를 구할 수 있다. Step 9: Group as shown in Equation 26 Number of bits selected by group G (1) in Can be obtained.
단계 10: 그룹 에서는 그룹 내의 처음 비트부터 개의 비트들을 선택한다. Step 10: Group From the first bit in the group Bits are selected.
만약 가 보다 클 경우 이하의 과정을 수행한다.if end If larger, perform the following procedure.
단계 11: 수학식 27과 같이 그룹 내의 모든 비트들이 전송되는 그룹의 개수를 구한다. Step 11: Obtain the number of groups in which all the bits in the group are transmitted as shown in Equation 27.
단계 12: 상기 개의 패리티 비트 그룹들 , ,..., 은 그룹에 속한 모든 패리티 비트들은 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)를 구성하며 정보어가 전송되는 프레임보다 앞선 프레임으로 전송된다. Step 12: above Parity bit groups , , ..., All parity bits belonging to the group constitute a second additional parity bit group G (1) and are transmitted in a frame preceding the frame in which the information word is transmitted.
단계 13: 그룹 에 대하여서는 그룹 내의 첫 번째 패리티 비트들부터 개의 패리티 비트들은 두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)를 구성한다.
Step 13: Group For the first parity bits in the group Parity bits constitute a second additional parity bit group G (1).
상기 수학식 22의 그룹 인터리빙을 수학식 28과 같이 표현할 수 있다.Group interleaving of Equation 22 may be expressed as Equation 28.
이 경우 패리티 비트들은 로 나타낼 수 있다. In this case the parity bits It can be represented as.
그러므로 상기 수학식 23에서 구한 정보어와 동일 프레임으로 전송되는 값과 추가적인 패리티 비트들인 을 기반으로 추가적인 패리티 비트들을 사용하지 않을 경우에도 선택되는 패리티 비트들을 선택할 수 있다.Therefore, the information transmitted in the same frame as the information word obtained in Equation 23 Value and additional parity bits Based on this, even when no additional parity bits are used, parity bits selected may be selected.
이 외에도 본 발명을 구현하는 방법에는 여러 가지가 존재할 수 있음은 당연하다. In addition, there are many ways to implement the present invention may be present.
상기에서는 추가적인 패리티 비트들의 개수의 총합 이 천공되는 패리티 비트들의 개수 보다 작은 경우에 대하여 설명하였다. 그런데 만약 상기 추가적인 패리티 비트들의 개수의 총합 이 보다 클 경우 비트 만큼에 대해서는 상기 실시예를 따르며, 추가적인 패리티 비트들이 더 필요한 경우에는 상기 정보어 및 패리티 비트들 및 추가적인 패리티 비트들을 순차적으로 반복하여 선택한다. 이를 도 23에 간단히 도시 하였다.
In the above, the sum of the number of additional parity bits The number of these perforated parity bits A smaller case has been described. But if the sum of the number of additional parity bits this Greater than As for the bits, the above-described embodiment is used. When additional parity bits are required, the information word and the parity bits and the additional parity bits are sequentially selected repeatedly. This is shown briefly in FIG.
<실시예 10><Example 10>
이하에서는 추가적인 패리티 비트들을 선택하는 방법에 있어서 천공 패턴의 역순으로 선택하는 방법에 대하여 서술한다. 특히 추가적인 패리티 비트들의 개수의 총합 이 보다 클 경우에 대하여 고려하도록 한다.Hereinafter, a method of selecting the additional parity bits in the reverse order of the puncturing pattern will be described. Specifically the sum of the number of additional parity bits this Consider larger cases.
정보어와 동일 프레임으로 전송되는 패리티 비트들을 구하는 방법은 상기 단계 1 내지 단계 3과 동일하다.The method for obtaining the parity bits transmitted in the same frame as the information word is the same as the
첫 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(0)를 구하는 방법은 다음과 같다.A method of obtaining the first additional parity bits group G (0) is as follows.
단계 4: 만약 인 경우 비트들을 그룹 G(0)로 선택하고, 비트에 대해서는 부호어 중에서 G(0)를 선택한다. 이때 가장 간단한 방법은 부호어 및 추가적인 패리티 비트들을 순차적으로 반복하여 선택하는 것이다. 이를 도 23에 간단히 도시 하였다.Step 4: If If Select bits into group G (0), For the bit, G (0) is selected from the code words. In this case, the simplest method is to sequentially select a codeword and additional parity bits. This is shown briefly in FIG.
만약 인 경우, 상기 실시예 8의 단계4 내지 단계 8을 동일하게 수행한다.if In the case of, step 4 to step 8 of the eighth embodiment is performed in the same manner.
두 번째 추가적인 패리티 비트들 그룹 G(1)을 구성하는 방법은 다음과 같다.A method of configuring the second additional parity bits group G (1) is as follows.
단계 9: 만약 상기 단계 4에서 인 경우 부호어 중에서 G(1)를 선택한다. 이때 가장 간단한 방법은 이전에 전송했던 비트들을 순차적으로 선택하는 것이다. Step 9: If in step 4 above In case of, G (1) is selected from codewords. In this case, the simplest method is to sequentially select previously transmitted bits.
만약 이고 인 경우, 부호어 중에서 G(1)를 선택한다. 이때 가장 간단한 방법은 상기 정보어 및 패리티 비트들 및 추가적인 패리티 비트들을 순차적으로 반복하여 선택하는 것이다. 이를 도 23에 간단히 도시하였다.if ego In the case of, G (1) is selected from codewords. In this case, the simplest method is to sequentially select the information word, the parity bits, and the additional parity bits. This is shown briefly in FIG.
만약 이면, 상기 실시예 8의 단계 9 내지 단계 13과 동일하다.if In this case, the process is the same as the steps 9 to 13 of the eighth embodiment.
상기에서 그룹 내의 비트들이 전송되는 순서에 대해서는 본 발명의 논지를 흐릴 수 있으므로 생략한다. Group above The order in which the bits within are transmitted are omitted because they may obscure the subject matter of the present invention.
이 외에도 본 발명을 구현하는 방법에는 여러 가지가 존재할 수 있음은 당연하다.In addition, there are many ways to implement the present invention may be present.
도 15는 본 발명에서 제안한 다이버시티 효과를 얻을 수 있는 통신 시스템의 블록도이다. 15 is a block diagram of a communication system capable of obtaining the diversity effect proposed in the present invention.
도 15를 참조하면, 메시지 u는 전송되기 전에 송신기(1500)의 부호화기(encoder)(1502)를 통해 부호화되고, 변조기(Modulator)(1504)에 의해 변조되고, 프레임 구성기(1506)에 의하여 프레임이 구성된 후 채널(1508)을 통해 전송된다. 이렇게 전송된 신호는 수신기(1510)에서 수신되어 프레임 역구성기(1516)에 의하여 역 구성되어 복조기(Demodulator)(1514)에 입력되며, 복호기(Decoder)(1533)는 복조기(1514)에 의해 복조된 신호로부터 메시지의 추정치(estimate)를 추정해낸다. Referring to FIG. 15, the message u is encoded through an
상기 부호화기(1502)는 미리 설정되어 있는 방식으로부터 메시지의 크기에 따라 천공 및 단축을 사용하여 패리티 비트들을 생성한다.The
LDPC 부호의 단축 과정을 실현하기 위한 송신 장치를 보다 구체적으로 보이기 위해 구체적인 예를 도 16에 나타내었다. 상기 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단축된 LDPC 부호를 사용하는 송신 장치의 블록 구성도이다.A specific example is shown in FIG. 16 to show a transmission apparatus for realizing a shortening process of the LDPC code in more detail. 16 is a block diagram of a transmitter using a shortened LDPC code according to an embodiment of the present invention.
송신 장치는 부호기(1602), 제어부(1604), 천공기(1606), 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1608) 및 프레임 구성기(1610)을 포함하며, 경우에 따라 단축 적용부(1600)를 포함할 수 있다. The transmitting device includes an
상기 제어부(1604)는 단축 적용부(1600)에서 정보어의 길이에 따라 단축할 비트 수를 결정하도록 제어하고, 상기 단축 적용부(1600)는 단축된 비트에 해당되는 위치에 0 값을 가지는 비트를 삽입(insertion)하거나, 주어진 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬에서 단축된 비트에 해당되는 열을 제거한다. 상기 단축 패턴을 결정하는 방법으로는 메모리를 이용하여 저장된 단축 패턴을 사용하거나, 수열 생성기(도면에 도시하지 않음) 등을 이용하여 단축 패턴을 생성하거나, 패리티 검사 행렬과 주어진 정보어 길이에 대하여 밀도 진화 분석 알고리즘 등을 이용하여 얻는 방법 등이 있다.The
상기 LDPC 부호화기(1602)는 상기 제어부(1604)와 단축 적용부(1600)에 의해서 단축된 LDPC 부호를 기반으로 부호화를 수행한다. 또한 적절한 천공의 적용이 필요할 경우 천공기(1606)에 의해서 생성된 LDPC 부호어에 대해 천공을 적용한다. 상기 천공기(1606)에서 천공해야 할 비트 수와 천공의 위치는 천공 패턴에 따라 상기 제어부(1604)에 의해 결정된다. 즉, 상기 제어부에서는 천공이 되는 순서인 천공 패턴을 알고 있어서 그 순서에 따라 천공되는 비트들을 선택한다. 상기 천공 패턴은 메모리에 저장되거나 수열 생성기(도면에 도시 하지 않음) 등을 이용하여 천공 패턴을 생성할 수도 있다.The
상기 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1608)은 상기 제어부(1604)와 상기 부호기(1602)의 출력 데이터와 상기 천공기(1606)의 데이터를 입력 받아 상술한 규칙들에 의하여 추가 패리티 비트 그룹들을 생성한다.The additional parity
상기 프레임 구성기(1610)은 상기 천공기(1606), 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1608), 제어부(1604)에 의하여 방법 1 내지 방법 2에 상응하는 프레임을 구성한다.The
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 추가 패리티 비트 그룹을 적용한 LDPC 부호를 사용하는 수신 장치의 블록 구성도이다. 17 is a block diagram of a receiving apparatus using an LDPC code to which an additional parity bit group is applied according to an embodiment of the present invention.
상기 도 17에는 상기 추가 패리티 비트 그룹을 사용하는 통신 시스템에서 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호로부터 추가 패리티 비트 그룹을 구성하는 추가 패리티 비트들의 정보를 알게 되었을 때 상기 수신된 신호로부터 사용자가 원하는 데이터를 복원하는 수신 장치의 예를 나타내었다. In FIG. 17, when a user receives a signal transmitted from a communication system using the additional parity bit group, and knows information of additional parity bits constituting the additional parity bit group from the received signal, the user may receive information from the received signal. An example of a receiving device for restoring desired data is shown.
수신 장치는 제어부(1700), 단축 또는 천공 처리기(1702), 복조기(1704), 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1706) 및 복호기(1708)를 포함한다.The receiving apparatus includes a
상기 복조기(1704)는 LDPC 부호를 수신하여 복조하고, 제어부에 의하여 프레임을 재구성하고 수신된 신호를 기반으로 상기 도 16의 LDPC 부호기의 입력 값을 추정한다. 복조된 신호를 단축 또는 천공 처리기(1702)와 복호기(1708)와 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1706)로 전달한다.The
상기 단축 또는 천공 처리기(1702)는 제어부(1700)의 제어 하에, 상기 복조기(1704)에서 복조된 신호로부터 LDPC 부호의 단축 또는 천공된 비트들에 대한 정보를 판단하고, 단축된 비트와 천공된 비트의 위치 정보를 복호기(1708)로 전달한다. The shortening or puncturing
복호기(1708)는 복조기(1704)의 출력 값과 상기 단축 또는 천공 처리기(1702)로부터 입력되는 단축 및 천공된 부호의 길이 및 해당 비트들의 위치 정보를 이용하여 상기 수신된 신호로부터 사용자가 원하는 데이터를 복원할 수 있다. 복호기(1708)는 또한 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1706)로부터 추가적인 패리티 비트들의 위치 정보 및 복조 값을 입력 받아 복호를 할 수 있다. The
상기 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1706)는 상기 제어부(1700)의 제어 하에 추가적인 패리티 비트들의 위치 및 복조된 데이터들을 처리하여 복호기(1708)로 전달한다. 상기 복조된 데이터들을 처리한다는 의미는 다양할 수 있으며, 일 예로 동일 비트가 여러 번 수신되었을 경우 복조된 값을 처리해 준다.
The additional parity
LDPC 부호의 단축 과정을 실현하기 위한 송신 장치를 보다 구체적으로 보이기 위해 또 다른 구체적인 예를 도 18에 나타내었다. 상기 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 단축된 LDPC 부호를 사용하는 송신 장치의 블록 구성도이다.Another specific example is shown in FIG. 18 to more specifically show a transmitting apparatus for realizing a shortening process of the LDPC code. 18 is a block diagram of a transmitter using a shortened LDPC code according to an embodiment of the present invention.
송신 장치는 부호기(1802), 제어부(1804), 천공기(1806), 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1808), 프레임 구성기(1810) 및 패리티 인터리버(1812)를 포함하며, 경우에 따라 단축 적용부(1800)를 포함할 수 있다. The transmitting apparatus includes an
상기 제어부(1804)는 단축 적용부(1800)에서 정보어의 길이에 따라 단축할 비트 수를 결정하도록 제어하고, 상기 단축 적용부(1800)는 단축된 비트에 해당되는 위치에 0 값을 가지는 비트를 삽입(insertion)하거나, 주어진 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬에서 단축된 비트에 해당되는 열을 제거한다. 상기 단축 패턴을 결정하는 방법으로는 메모리를 이용하여 저장된 단축 패턴을 사용하거나, 수열 생성기(도면에 도시하지 않음) 등을 이용하여 단축 패턴을 생성하거나, 패리티 검사 행렬과 주어진 정보어 길이에 대하여 밀도 진화 분석 알고리즘 등을 이용하여 얻는 방법 등이 있다.The controller 1804 controls the
상기 부호기(1802)는 상기 제어부(1804)와 단축 적용부(1800)에 의해서 단축된 LDPC 부호를 기반으로 부호화를 수행한다. 또한 부호기(1802)의 출력값들은 패리티 인터리버(1812)로 입력되어 상기 <실시예 9>에서 언급한 바와 같이 패리티 인터리빙을 한다. 이때 그룹 단위로 패리티 인터리빙을 할 수도 있고, 비트 단위로 인터리빙 할 수도 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 상기 패리티 인터리버(1812)는 상기 제어부(1808)에 의하여 천공 패턴에 따라 인터리빙 된다. 또한 적절한 천공의 적용이 필요할 경우 천공기(1806)에 의해서 생성된 LDPC 부호어에 대해 천공을 적용한다. 상기 천공기(1806)에서 천공해야 할 비트 수와 천공의 위치는 천공 패턴에 따라 상기 제어부(1804)에 의해 결정된다. 즉, 상기 제어부에서는 천공이 되는 순서인 천공 패턴을 알고 있어서 그 순서에 의하여 천공되는 비트들을 선택한다. 상기 천공 패턴은 메모리에 저장되거나 수열 생성기(도면에 도시 하지 않음) 등을 이용하여 천공 패턴을 생성할 수 있다.The
상기 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1808)는 상기 제어부(1804)와 상기 부호기(1802)의 출력 데이터와 상기 천공기(1806)의 데이터를 입력 받아 상술한 규칙들에 의하여 추가 패리티 비트 그룹들을 생성한다.The additional parity
상기 프레임 구성기(1810)는 상기 천공기(1806), 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1808), 제어부(1804)에 의하여 방법 1 내지 방법 2에 상응하는 프레임을 구성한다.The
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 추가 패리티 비트 그룹을 적용한 LDPC 부호를 사용하는 수신 장치의 블록 구성도이다. 19 is a block diagram of a receiving apparatus using an LDPC code to which an additional parity bit group is applied according to an embodiment of the present invention.
상기 도 19에는 상기 추가 패리티 비트 그룹을 사용하는 통신 시스템에서 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호로부터 추가 패리티 비트 그룹을 구성하는 추가 패리티 비트들의 정보를 알게 되었을 때 상기 수신된 신호로부터 사용자가 원하는 데이터를 복원하는 수신 장치의 예를 나타내었다. In FIG. 19, when a user receives a signal transmitted from a communication system using the additional parity bit group and learns information of additional parity bits constituting the additional parity bit group from the received signal, the user may receive information from the received signal. An example of a receiving device for restoring desired data is shown.
수신 장치는 제어부(1900), 단축 또는 천공 처리기(1902), 복조기(1904), 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1906), 복호기(1908) 및 패리티 디인터리버(1910)를 포함한다. The receiving apparatus includes a
상기 복조기(1904)는 LDPC 부호를 수신하여 복조하고, 복조된 신호를 단축 또는 천공 처리기(1902)와 복호기(1908)와 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1906)로 전달한다.The
상기 단축 또는 천공 처리기(1902)는 상기 제어부(1900)의 제어 하에, 상기 복조기(1904)에서 복조된 신호로부터 LDPC 부호의 단축 또는 천공된 비트들에 대한 정보를 판단하고, 단축된 비트와 천공된 비트의 위치 정보를 복호기(1908)로 전달한다. The abbreviation or puncturing
패리티 디인터리버(1910)는 상기 도 18의 패리티 인터리버(1812)의 상응하는 블록으로, 복조기(1904)의 출력 값과 상기 단축 또는 천공 처리기(1902)로부터 입력되는 단축 및 천공된 부호의 길이 및 해당 비트들의 위치 정보를 이용하여 패리티 비트들을 재구성하고 패리티 디인터리빙을 수행한다. The parity deinterleaver 1910 is a corresponding block of the parity interleaver 1812 of FIG. 18, which outputs the
복호기(1908)는 패리티 디인터리버(1910)의 출력 값과 상기 단축 또는 천공 처리기(1902)로부터 입력되는 단축 및 천공된 부호의 길이 및 해당 비트들의 위치 정보를 이용하여 상기 수신된 신호로부터 사용자가 원하는 데이터를 복원할 수 있다. 복호기(1908)는 또한 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1906)로부터 추가적인 패리티 비트들의 위치 정보 및 복조 값을 입력 받아 복호를 할 수 있다. The
상기 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1906)는 상기 제어부(1900)의 제어 하에 추가적인 패리티 비트들의 위치 및 복조된 데이터들을 처리하여 복호기(1908)로 전달한다. 상기 복조된 데이터들을 처리한다는 의미는 다양할 수 있으며, 일 예로 동일 비트가 여러 번 수신되었을 경우 복조된 값을 처리해 준다.The additional parity
도 20은 본 발명의 프레임 구조 및 전송 방법을 사용하는 실시예에 따른 송신기의 순서도이다. 20 is a flowchart of a transmitter according to an embodiment using the frame structure and transmission method of the present invention.
제어부(1604,1804)는 2000 단계에서 상술한 방법 및 규칙에 따라 천공 및 단축을 위한 비트의 개수와 패리티 비트를 다수의 프레임으로 전송하기 위한 프레임 개수 및 각 프레임으로 전송되는 비트들의 개수와 그룹을 결정한다. The
단축 적용부(1600,1800)에서는 2002단계에서 필요한 경우 단축 처리한다. 부호기(1602,1802)에서는 2004 단계에서 상기 결정된 파라미터들을 가지고 LDPC 부호화를 한다. 천공기(1606,1806)에서는 2006단계에서 부호화된 비트들에 대해 단축 및 천공을 한다. 추가 패리티 비트 그룹 생성기(1608,1808)에서는 2008단계에서 상기 부호어 비트 및 패리티 비트들에 대하여 규칙 3 내지 규칙 5에 따라 다수의 추가적인 패리티 비트 그룹을 생성한다. 또는 이 과정에서 패리티 인터리빙 과정을 포함할 수 있다. 프레임 구성기(1610,1810)에서는 2010단계에서 부호어 및 다수의 추가적인 패리티 그룹들을 상기 기술한 다수의 실시예에 따라 복수의 프레임에서 다양한 방법으로 전송한다.
The
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서의 수신 동작을 도시한 흐름도이다.21 is a flowchart illustrating a receiving operation in a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
수신기는 2100단계에서 부호를 수신한다. 복조기(1704,1904)는 2102 단계에서 수신된 신호를 복조한다. 이후 단축 또는 천공 처리기(1702,1902)는 2104 단계에서 복조된 신호로부터 단축 또는 천공 값을 처리한다. The receiver receives a sign in
만약 단축 또는 천공된 비트가 존재하지 않은 경우, 2106 단계를 수행하지 않고 복호기(1708,1908)는 2108 단계에서 복호화를 수행한다. 그러나 단축 또는 천공된 비트가 존재한 경우 단축 또는 천공 처리기(1702,1902)는 2106 단계에서 단축/천공된 비트의 위치 정보를 복호기(1708,1908)로 전달하고, 상기 추가 패리티 비트 그룹 처리기(1706,1906)는 추가 패리티 비트들의 위치 정보를 복호기(1708,1908)로 전달한다.If there are no shortened or punctured bits, the
상기 복호기(1708,1908)는 2108 단계에서 상기 단축/천공된 비트의 위치 정보를 바탕으로 단축된 비트의 값은 0일 확률이 1인 것으로 판단하고, 천공된 비트는 소실(erasure)된 비트인 것으로 판단한 후, LDPC 복호화를 수행한다.
The
Claims (25)
부호어를 구성하는 정보어를 k+s 번째 프레임에 전송하는 과정과,
상기 정보어를 부호화하여 얻은 패리티 비트들을 기반으로 s개의 그룹을 생성하는 과정과,
상기 s개의 그룹을 각각 k+s 번째 프레임보다 앞선 s개의 프레임에 나누어 전송하는 과정을 포함하는 데이터 전송 방법.In a method for transmitting data in a communication system,
Transmitting the information word constituting the codeword in the k + s-th frame,
Generating s groups based on parity bits obtained by encoding the information words;
And dividing the s groups into s frames, each of which precedes a k + s-th frame.
상기 그룹을 생성하는 과정은,
상기 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공 패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 상기 천공 패턴에 따라 순서대로 또는 상기 천공 패턴의 역순으로 s개의 그룹으로 생성하는 데이터 전송 방법.The method of claim 1,
The process of creating the group,
And generating the remaining bits except the bits punctured according to a predetermined puncturing pattern among the parity bits into s groups in order according to the puncturing pattern or in reverse order of the puncturing pattern.
상기 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들 중 상기 천공 패턴에서 연접한 비트들을 동일한 그룹에 매핑하는 데이터 전송 방법.The method of claim 2,
And mapping bits contiguous in the puncturing pattern among the remaining bits except the punctured bits to the same group.
상기 그룹을 생성하는 과정은,
상기 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공 패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 순서대로 각각 s개의 그룹에 매핑하는 데이터 전송 방법.The method of claim 1,
The process of creating the group,
And mapping the remaining bits except the bits punctured according to a predetermined puncturing pattern among the parity bits into s groups, respectively.
상기 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들 중 연접한 비트들을 서로 다른 그룹에 매핑하는 데이터 전송 방법.The method of claim 4, wherein
And mapping contiguous bits among the remaining bits except the punctured bits to different groups.
상기 패리티 비트들은 이중 대각 구조인 데이터 전송 방법.The method of claim 5,
And the parity bits are a double diagonal structure.
상기 그룹을 생성하는 과정은,
상기 나머지 비트들을 모두 선택한 후에 상기 천공 패턴에 따라 천공된 비트들을 순차적으로 선택하여 상기 그룹을 생성하는 데이터 전송 방법.The method according to claim 2 or 4,
The process of creating the group,
And after selecting all the remaining bits, generating the group by sequentially selecting the punctured bits according to the puncturing pattern.
상기 그룹을 생성하는 과정은,
상기 그룹을 형성하는 비트들의 총 개수가 상기 패티티 비트들의 개수보다 클 경우, 상기 패리티 비트들을 모두 선택한 후에 상기 부호어의 비트들을 순차적으로 선택하여 상기 그룹을 생성하는 데이터 전송 방법.The method of claim 7, wherein
The process of creating the group,
And generating a group by sequentially selecting bits of the codeword after selecting all of the parity bits when the total number of bits forming the group is larger than the number of the parity bits.
부호어를 구성하는 정보어와, 상기 정보어를 부호화하여 얻은 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 우선적으로 k+s 번째 프레임에 전송하는 과정과,
상기 천공된 비트들을 상기 천공 패턴에 따라 순차적으로 또는 상기 천공 패턴의 역순으로 선택하여 s개의 그룹을 생성하는 과정과,
상기 s개의 그룹을 각각 k+s 번째 프레임보다 앞선 s개의 프레임에 나누어 전송하는 과정을 포함하는 데이터 전송 방법.In a method for transmitting data in a communication system,
Transmitting the information word constituting the code word and the remaining bits except for the bits punctured according to a predetermined puncturing pattern among the parity bits obtained by encoding the information word in a k + s th frame;
Generating the s groups by selecting the punctured bits sequentially or in the reverse order of the puncture pattern according to the puncture pattern;
And dividing the s groups into s frames, each of which precedes a k + s-th frame.
상기 그룹을 생성하는 과정은,
상기 천공된 비트들을 모두 선택한 후에는 상기 정보어의 비트들을 순차적으로 선택하여 상기 s개의 그룹으로 생성하는 데이터 전송 방법.10. The method of claim 9,
The process of creating the group,
And after selecting all the punctured bits, sequentially selecting the bits of the information word to generate the s groups.
상기 그룹을 생성하는 과정은,
상기 정보어 비트들을 모두 선택한 후에는 상기 나머지 비트들을 상기 천공 패턴에 따라 순차적으로 또는 상기 천공 패턴의 역순으로 선택하여 상기 s개의 그룹으로 생성하는 데이터 전송 방법.The method of claim 10,
The process of creating the group,
And after selecting all of the information word bits, the remaining bits are sequentially selected according to the puncturing pattern or in the reverse order of the puncturing pattern to generate the s groups.
상기 천공패턴에서 서로 인접한 패리티 비트들을 동일한 그룹에 매핑하는 데이터 전송 방법.10. The method of claim 9,
And transmitting parity bits adjacent to each other in the puncturing pattern to the same group.
정보어를 미리 정해진 방법에 따라 부호화하는 부호기와,
상기 부호기에서 부호화된 부호어를 미리 결정된 천공 패턴에 따라 천공하는 천공기와,
상기 부호기에서 출력된 부호어 중 상기 천공기에서 천공된 패리티 비트들을 우선적으로 s개의 그룹으로 생성하는 패리티그룹 생성기와,
상기 부호어를 구성하는 정보어와 상기 패리티 비트들의 그룹을 각각 k+s 번째 프레임과 상기 k+s 번째 프레임보다 앞선 s개의 프레임에 나누어 전송하는 송신부를 포함하는 데이터 전송 장치.An apparatus for transmitting data in a communication system,
An encoder for encoding the information word according to a predetermined method,
A puncturer for puncturing the codeword coded by the encoder according to a predetermined puncturing pattern;
A parity group generator for generating parity bits punctured by the puncturer among the codewords output from the encoder into s groups;
And a transmitter for dividing and transmitting the information word constituting the codeword and the group of parity bits into k + s-th frames and s frames preceding the k + s-th frames, respectively.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공 패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 상기 천공 패턴에 따라 순서대로 또는 상기 천공 패턴의 역순으로 상기 s개의 그룹에 매핑하는 데이터 전송 장치.The method of claim 13,
The parity group generator,
And mapping the remaining bits excluding the bits punctured according to a predetermined puncturing pattern among the parity bits to the s groups in order according to the puncturing pattern or in reverse order of the puncturing pattern.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들 중 상기 천공 패턴에서 연접한 비트들을 동일한 그룹에 매핑하는 데이터 전송 장치.The method of claim 14,
The parity group generator,
And a bit concatenated in the puncturing pattern among the remaining bits except the punctured bits to the same group.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공 패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 순서대로 각각 s개의 그룹에 매핑하는 데이터 전송 장치.The method of claim 13,
The parity group generator,
And a plurality of bits except for the bits punctured according to a predetermined puncturing pattern among the parity bits in order to s groups.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들 중 연접한 비트들을 서로 다른 그룹에 매핑하는 데이터 전송 장치.The method of claim 16,
The parity group generator,
And a concatenated bit among the remaining bits except for the punctured bits to different groups.
상기 패리티 비트들은 이중 대각 구조인 데이터 전송 장치.The method of claim 17,
And the parity bits have a dual diagonal structure.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 나머지 비트들을 모두 선택한 후에 상기 천공 패턴에 따라 천공된 비트들을 순차적으로 선택하여 상기 그룹을 생성하는 데이터 전송 장치.The method according to claim 14 or 16,
The parity group generator,
And selecting all the bits that are punctured sequentially according to the puncturing pattern after generating all the remaining bits to generate the group.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 그룹을 형성하는 비트들의 총 개수가 상기 패리티 비트들의 개수보다 클 경우, 상기 패리티 비트들을 모두 선택한 후에 상기 부호어의 비트들을 순차적으로 선택하여 상기 그룹을 생성하는 데이터 전송 장치.The method of claim 19,
The parity group generator,
And generating a group by sequentially selecting the bits of the codeword after selecting all of the parity bits when the total number of bits forming the group is larger than the number of parity bits.
상기 송신기는, 상기 정보어와, 상기 패리티 비트들 중 미리 정해진 천공패턴에 따라 천공된 비트들을 제외한 나머지 비트들을 우선적으로 k+s 번째 프레임에 전송하는 데이터 전송 장치.The method of claim 13,
The transmitter is a data transmission apparatus for transmitting the information word and the remaining bits, except the bits punctured according to a predetermined puncturing pattern among the parity bits, preferentially in a k + s-th frame.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 천공된 비트들을 상기 천공패턴에 따라 순서대로 또는 상기 천공 패턴의 역순으로 선택하여 상기 s개의 그룹으로 생성하는 데이터 전송 장치.The method of claim 21,
The parity group generator,
And generating the s groups by selecting the punctured bits in order according to the puncturing pattern or in reverse order of the puncturing pattern.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 천공된 비트들을 모두 선택한 후에는 상기 정보어의 비트들을 순차적으로 선택하여 상기 s개의 그룹으로 생성하는 데이터 전송 장치.The method of claim 22,
The parity group generator,
And after selecting all of the punctured bits, sequentially selecting the bits of the information word to generate the s groups.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 정보어 비트들을 모두 선택한 후에는 상기 나머지 비트들을 상기 천공 패턴에 따라 순차적으로 또는 상기 천공 패턴의 역순으로 선택하여 상기 s개의 그룹으로 생성하는 데이터 전송 장치.The method of claim 22,
The parity group generator,
And after selecting all the information word bits, the remaining bits are sequentially selected according to the puncturing pattern or in the reverse order of the puncturing pattern to generate the s groups.
상기 패리티 그룹 생성기는,
상기 천공패턴에서 서로 인접한 패리티 비트들을 동일한 그룹에 매핑하는 데이터 전송 장치.The method of claim 22,
The parity group generator,
And transmitting parity bits adjacent to each other in the puncturing pattern to the same group.
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