KR20120037346A - 복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법 - Google Patents

복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120037346A
KR20120037346A KR1020110098483A KR20110098483A KR20120037346A KR 20120037346 A KR20120037346 A KR 20120037346A KR 1020110098483 A KR1020110098483 A KR 1020110098483A KR 20110098483 A KR20110098483 A KR 20110098483A KR 20120037346 A KR20120037346 A KR 20120037346A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
channel
channel decoder
combined
combining
Prior art date
Application number
KR1020110098483A
Other languages
English (en)
Inventor
김혁
전인산
김성민
구본태
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to GB1117328.3A priority Critical patent/GB2484579B/en
Priority to US13/270,433 priority patent/US8583975B2/en
Publication of KR20120037346A publication Critical patent/KR20120037346A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65—Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6508—Flexibility, adaptability, parametrability and configurability of the implementation
    • H03M13/6513—Support of multiple code types, e.g. unified decoder for LDPC and turbo codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법이 개시된다. 패킷 결합 방법은 결합기가 이전에 수신되어 HARQ 버퍼에 저장된 수신 데이터와 새로 수신된 수신 데이터를 결합하는 단계; 채널 복호기가 상기 결합기로부터 제공된 결합된 결합 수신 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도하는 단계; 및 채널 복호가 실패된 경우 상기 채널 복호기가 결합된 수신 데이터의 시스템 비트 및 패리티 비트에 대해 각각 계산된 LLR 중 하나 이상이 현재 채널 복호에 사용된 데이터에 결합되도록 상기 결합기로 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의해, 기존의 HARQ 방식이 가지는 고유의 결합 및 부호화 이득뿐만 아니라 채널 복호기가 개선시킨 이득까지 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법{PACKET COMBINING DEVICE AND METHOD FOR COMMUNICATION SYSTEM USING HYBRID AUTOMATIC RETRANSMIT}
본 발명은 복합 자동 재전송(HARQ)을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신 시스템이 진화하고 전송하고자 하는 정보가 멀티미디어화 함에 따라 많은 정보를 빠르고 효율적으로 전송하는 일은 더욱 중요해지고 있다. 그러나, 통신 채널에서 발생하는 잡음, 페이딩, 간섭 등에 의해 정보 손실이 발생하며, 이로 인해 발생되는 오류를 효율적으로 극복하기 위해 오류 정정 부호의 사용이 필수적이다.
오류 정정 부호란 송신단에서 정보 비트(information bit)에 부가 비트(parity bit)를 덧붙여 전송하고 채널을 통해 수신된 비트들을 효과적으로 복호하여 정보 비트의 신뢰성을 높이는 기술이다.
디지털 통신 시스템에서 발생하는 채널 오류를 극복하기 위하여, 터보 부호를 사용한 오류정정기술은 1993년 버로우(Claude Berrou)에 의해 처음으로 제안되었다. 터보 부호의 오류정정능력은 반복 횟수에 따라 BER 성능이 향상되는 특징을 가지고 있으며 충분한 반복을 수행하였을 때 새넌(C. E. Shannon)에 의해 발표된 채널용량(channel capacity) 근처까지 오류정정이 가능한 것으로 알려져 있다[C. Berrou, A. Glavieux and P.Thitimajshima, Near Shannon limit errorcorrecting coding and decoding : turbo-codes, ICC 1993, Geneva, Switzerland, pp.1064-1070 May 1993. 논문 참조].
터보 복호기의 기본 복호기는 MAP(Maximum A Posteriori) 알고리즘이나 SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)를 사용하여 구현된다.
BCJR 알고리즘으로 알려진 MAP 알고리즘은 버로우에 의해 처음 발표된 터보 복호기의 기본 복호 알고리즘으로 사용되었다[BCJR 알고리즘은 L. R. Bahl, J. Cocke, F. Jelinek and J. Raviv, Optimal decoding of linear codes for minimizing symbol error rate, IEEE Transactions on Information Theory, Vol IT-20, pp 284-287, March 1974. 참조]
또한 SOVA는 하게나우어(J.Hagenauer)에 의해 제안되었으며[J. Hagenauer, A Viterbi algorithm with soft-decision outputs and its application, Proc.GLOBECOM'89 Dallas, Texas, pp47.1.1-47.1.7, Nov. 1989. 논문 참조], SOVA를 기본 복호기로 사용한 터보 복호기의 구조는 버로우에 의해 발표되었다[C. Berrou, P.Adde, E.Angui and S.Faudeil A low complexity soft-output Viterbi decoder ICC 1993, Geneva, Switzerland, pp 737-740, May 1993. 논문 참조].
일반적으로 계산 복잡도면에서 MAP방식을 사용하는 터보 복호기가 SOVA 방식을 사용하는 터보 복호기보다 약 2 내지 4배 정도 복잡하고, 성능면에서 0.5dB에서 0.7dB 정도 뛰어난 것으로 알려져 있다. 한편 LogMAP 방식을 하드웨어 구현이 용이하게 간략화하여 수정한 LogMAP 알고리즘을 사용한 터보 복호기의 구조는 피에트로본(S.S.Pietrobon)에 의하여 발표되었다[S. S. Pietrobon and S. A. Barbulescu, A simplification of the modified Bahl decoding algorithm for systematic convolutional codes, ISITA 1994, Sydney, NSW, pp 1073-1077, Nov. 1994. 논문 참조]. 또한 기존의 LogMAP 방식은 구현이 복잡하기 때문에 성능 저하를 감수하면서 계산량을 줄이기 위한 SubLogMAP 및 MaxLogMAP 방식들도 발표되었다.
터보 부호는 현재 이동통신 시스템뿐 아니라 차세대 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 표준에서 낮은 BER이 요구되는 고속의 데이터 전송을 위한 오류정정을 위해 채택되었고, 디지털 방송 통신 시스템의 오류정정분야의 표준으로 채택되었다.
터보 복호기는 시스템 파트(systematic part)의 로그 상관 함수(LLR, Log Likelihood Ratio)만을 계산하는 것이 일반적이나, 도 1에 도시된 바와 같이, 모토롤라의 미국특허 제6,307,901호는 패리티(parity)의 로그 상관 함수(LLR)까지 계산하는 터보 복호기를 사용하여 이를 피드백(feedback)시켜 터보 복호기 자체의 성능을 개선시키는 기술적 사상을 개시하고 있다.
HARQ는 자동 재전송(Automatic Repeat request, ARQ)의 진보된 형태이며, 패킷의 에러와 손실을 줄이기 위해서 재 전송을 시도하는 방법으로서, 재전송되는 패킷의 신뢰성을 높이기 위해 이전에 전송되었던 패킷들의 정보를 활용하여 패킷의 재 전송을 수행한다.
HARQ는 크게 CC(Chase Combining)방식과 IR(Incremental Redundancy)방식으로 구분할 수 있다.
여기서, CC방식은 재전송된 패킷과 이전에 전송된 패킷들의 신호 정보를 모두 활용하여 동작한다. 이때, 재 전송되는 패킷은 초기 전송된 원본 패킷을 그대로 전송한다. 즉, CC방식은 원본 패킷과 재 전송된 모든 패킷들을 조합하여 수신을 시도하므로 HARQ 고유의 조합 효과(Combining Effect)가 발생하게 된다.
또한 IR방식은, 터보(Turbo) 부호, RCPC(Rate Compatible Punctured Convolutional) 부호, LDPC(Low Density Parity Check) 부호 등과 같은 부호화 기법을 사용하는데, 송신단에서 전송하고자 하는 정보를 부호화하여 잉여 정보(Redundancy Information) 블록을 만들어 내고 초기 전송에는 잉여 정보를 제외한 원본 패킷 만을 전송하고, 전송이 실패할 경우 원본 패킷 전체를 전송하지 않고 잉여 정보 블록을 전송한다. 즉, IR방식의 재 전송 요청에 대해서 원본 패킷이 아닌 부호화에 의해 만들어진 잉여 정보를 전송한다. 이때, 수신단은 초기 전송에서 원본 패킷 만을 수신하게 되고, 재 전송 요청 시 잉여 정보 블록이 수신되면, 원본 패킷과 재 전송된 모든 패킷들을 결합하여 수신을 시도하므로 HARQ 고유의 결합 효과(Combining Effect)가 발생하게 되며 부호화 이득(Coding Gain)도 얻을 수 있다.
그러나, 종래의 방식에 따라 HARQ를 수행하는 경우, 채널 복호기의 입력은 이전에 수신되었던 수신 데이터에 새롭게 수신된 데이터가 결합(combining)된 데이터가 입력된다. 이 경우 HARQ가 가지고 있는 고유의 결합효과 및 부호화 이득을 얻을 수는 있지만, 채널 복호기가 개선하여 놓은 데이터를 이용할 수 없게 된다.
따라서 채널 복호기가 개선하여 놓은 높은 품질의 데이터를 이용할 방법이 요구된다.
본 발명의 배경기술은 미국등록번호 제6,307,901호(2001.10.23)에 개시되어 있다.
본 발명은 종래의 방식에 따라 HARQ를 수행하는 경우, HARQ가 가지고 있는 고유의 결합효과 및 부호화 이득을 얻을 수는 있지만 채널 복호기가 개선하여 놓은 데이터를 이용할 수 없게 되므로, 채널 복호기가 개선하여 놓은 높은 품질의 데이터를 이용하기 위하여 시스템(systematic) LLR(로그 상관 함수) 뿐 아니라 패리티(parity) 비트에 대한 LLR을 계산하는 채널 복호기를 이용하여 패킷을 결합(combining)하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복합 자동 재전송(HARQ)을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치에 있어서, HARQ 버퍼; 이전에 수신되어 상기 HARQ 버퍼에 저장된 수신 데이터와 새로 수신된 수신 데이터를 결합하는 결합기; 및 상기 결합기에 의해 결합된 결합 수신 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도하고, 결합된 수신 데이터의 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상이 현재 채널 복호에 사용된 데이터에 결합되도록 상기 결합기로 제공하는 채널 복호기를 포함하는 패킷 결합 장치가 제공된다.
상기 HARQ 버퍼에 저장된 이전 수신된 수신 데이터는 상기 채널 복호기의 채널 복호가 실패된 경우 다음 재 전송 때의 결합을 위해 유지될 수 있다.
상기 HARQ 버퍼에는 상기 결합기가 상기 결합 수신 데이터와 상기 채널 복호기로부터 제공받은 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상을 결합한 결과 데이터가 저장될 수 있다.
상기 채널 복호기는 반복 복호기(Iterative decoder)일 수 있고, 상기 채널 복호기는 BCH, Reed-Solomon, SOVA, MAP 중 하나 이상의 알고리즘을 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 복합 자동 재전송(HARQ)을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 방법에 있어서, 결합기가 이전에 수신되어 HARQ 버퍼에 저장된 수신 데이터와 새로 수신된 수신 데이터를 결합하는 단계; 채널 복호기가 상기 결합기로부터 제공된 결합된 결합 수신 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도하는 단계; 및 채널 복호가 실패된 경우 상기 채널 복호기가 결합된 수신 데이터의 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상이 현재 채널 복호에 사용된 데이터에 결합되도록 상기 결합기로 제공하는 단계를 포함하는 패킷 결합 방법이 제공된다.
상기 HARQ 버퍼에는 상기 결합기가 상기 결합 수신 데이터와 상기 채널 복호기로부터 제공받은 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상을 결합한 결과 데이터가 저장될 수 있다.
상기 채널 복호기는 반복 복호기(Iterative decoder)일 수 있고, 상기 채널 복호기는 BCH, Reed-Solomon, SOVA, MAP 중 하나 이상의 알고리즘을 이용할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시스템(systematic) LLR(로그 상관 함수)뿐 아니라 패리티(parity) 비트에 대한 LLR을 계산하는 채널 복호기를 이용함으로써 채널 복호기가 개선하여 놓은 높은 품질의 데이터를 이용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 패리티 LLR을 계산하는 터보 복호기의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 종래기술에 따른 복합 자동 재전송(HARQ) 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 복호기를 이용한 복합 자동 재전송 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 결합 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 터보 복호기를 채널 복호기로 사용한 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 다른 LDPC(Low-Density Parity-Check) 복호기를 채널 복호기로 사용한 구성을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
전술한 바와 같이 HARQ 방식은 CC(Chase Combining)방식과 IR(Incremental Redundancy)방식 등으로 구분될 수 있으나, 본 발명에서 HARQ 방식들 중 어느 하나로 한정하지 않음은 당연하다.
도 2는 종래기술에 따른 복합 자동 재전송(HARQ) 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, HARQ 장치는 복조기(201), 심볼 디매퍼(202), 결합기(203), HARQ 버퍼(204) 및 채널 복호기(207)를 포함한다.
채널에서 수신된 데이터는 복조기(201)에서 복조되어 심볼 디매퍼(202)에서 디매핑된다.
디매핑된 데이터는 결합기(203)에서 이전에 수신되었던 수신 데이터들과 결합된다. 디매핑된 데이터와 수신 데이터간의 결합 방식은 선형 결합 등 종래의 여러 가지 결합 방식이 선택적, 조합적으로 사용될 수 있음은 당연하다.
만일 HARQ 장치가 최초의 전송인 경우 HARQ 버퍼(104)에 기존에 수신되어 저장된 데이터가 없으므로 결합기(203)에서는 결합을 수행하지 않고 데이터를 저장하기만 한다.
그러나 만일 HARQ 버퍼(204)에 이전에 수신되어 저장된 데이터가 존재하면, 이 데이터들이 결합기(203)로 전달되고(경로 205), 결합기(203)는 새로 수신된 데이터와 HARQ 버퍼(204)로부터 제공받은 데이터와 결합한 후, 경로 206을 통해 채널 복호기(207)로 입력한다.
채널 복호기(207)에서는 결합된 새로운 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도하고 성공적으로 복호되면 HARQ 버퍼(204)의 내용을 버리고, 복호가 실패하는 경우 다음의 재 전송 때 결합을 하기 위하여 HARQ 버퍼(204)의 내용을 유지시킨다.
이 때 HARQ 버퍼(204)에 저장되어 있는 데이터들은 HARQ 방식이 가지는 고유의 결합 및 부호화 이득을 얻을 수는 있지만 채널 복호기(207)가 개선하여 놓은 데이터를 이용하지는 못하게 되는 문제점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 복호기를 이용한 복합 자동 재전송 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, HARQ 장치는 복조기(301), 심볼 디매퍼(302), 결합기(303), HARQ 버퍼(304) 및 채널 복호기(307)를 포함한다.
채널에서 수신된 데이터는 복조기(301)에서 복조되어 심볼 디매퍼(302)에서 디매핑되고, 디매핑된 데이터는 결합기(303)에서 이전에 수신되어 HARQ 버퍼(304)에 저장된 수신 데이터들과 결합된다. 결합 방식은 예를 들어 선형 결합 등 종래의 여러 가지 결합 방식이 선택적, 조합적으로 사용할 수 있음은 당연하다.
만일 최초의 전송인 경우라면 HARQ 버퍼(304)에 저장된 데이터가 없으므로 결합기(303)는 데이터들의 결합을 수행하지 않고 데이터를 저장하기만 한다.
그러나 만일 HARQ 버퍼(304)에 이전에 수신되어 저장된 데이터들이 존재한다면, 이 데이터들이 경로 305를 통해 결합기(303)로 전달되어 새로 수신된 데이터와 결합된다. 이후, 결합된 데이터는 경로 306을 통해 채널 복호기(307)로 입력된다.
여기서 채널 복호기는 입력된 비트에 대한 LLR을 계산할 수 있는 복호기이면 충분하며 예를 들어 터보 복호기, LDPC 복호기 등 반복 복호기(Iterative decoder)일 수 있다. 또한, 채널 복호기에 사용되는 알고리즘 역시 예를 들어 BCH, Reed-Solomon, SOVA, MAP 등 여러 가지가 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않음은 당연하다.
채널 복호기(307)는 결합된 새로운 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도한다. 만약 성공적으로 복호되면 HARQ 버퍼(304)에 저장된 내용은 제거되고, 복호가 실패한 경우에는 다음의 재 전송 때 결합을 하기 위하여 HARQ 버퍼(304)의 내용이 유지된다.
이때 채널 복호기(307)에서는 경로 308을 통해 입력 비트에 대하여 계산된 LLR이 현재 복호에 사용되었던 수신 데이터와 결합되도록 한다. 이 경우의 결합 방식 역시 전술한 바와 같이 선형 결합 등 종래의 여러 가지 결합 방식이 선택적, 조합적으로 사용될 수 있음은 당연하다.
데이터들의 결합을 수행할 때 수신 데이터의 순서에 따라 결합되는 LLR의 순서를 재 배열하거나 스케일링(scaling)할 필요가 생길 수도 있으며, 이는 각각의 경우에 따라 다르므로 재배열 방법 및 스케일링은 각 상황에 맞게 수행되는 것으로 간주한다. 또한 시스템(systematic) 비트에 대한 LLR만 결합하거나 패리티(parity) 비트에 대한 LLR만 결합하거나 두 가지 모두 결합하는 경우가 있을 수 있으므로 각각의 경우에 맞게 결합하는 것으로 간주한다.
최종적으로 HARQ 버퍼(304)에 저장되는 데이터는 기존의 수신 심볼들이 결합된 데이터에 현재 채널 복호기(307)가 개선시킨 데이터가 함께 결합된 데이터가 저장되며, 이에 따라 HARQ 방식이 가지는 고유의 결합 및 부호화 이득뿐만 아니라 채널 복호기가 개선시킨 이득까지 얻을 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 결합 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 단계 401에서 복조기(301)는 수신 데이터를 복조하고, 심볼 디매퍼(302)는 수신 데이터를 디매핑하며, 결합기(303)는 디매핑된 결과를 이전의 데이터와 결합하고, 채널 복호기(307)가 그 결과를 채널 복호한다.
단계 406의 판단 결과, 채널 복호기(307)에 의해 성공적으로 복호된 경우 다음 수신 데이터에 대한 복조 및 복호를 반복한다.
그러나 단계 406의 판단 결과, 채널 복호기(307)에 의한 채널 복호가 실패인 경우, 단계 408로 진행하여 현재 복호 결과로 생성된 LLR 값들을 결합기(303)로 제공하여 다시 결합하고 그 결과가 HARQ 버퍼(304)에 저장되도록 한다. 이렇게 저장된 결과값은 후속하여 수신된 데이터와 결합되어 다시 복호하게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 터보 복호기를 채널 복호기로 사용한 구성을 나타낸 도면이다.
일반적으로 터보 복호기는 시스템(systematic) 비트에 대한 LLR만을 계산하는데 이 경우 경로 506을 통해 시스템 비트에 대한 LLR을 결합할 수 있으며, 이에 더하여 2개의 parity 비트(즉, 정순서 및 인터리빙 순서)에 대한 LLR을 계산하는 터보 복호기인 경우 각 parity 비트에 대한 LLR들을 경로 507 및 508을 통해 모두 결합할 수 있다.
이 때 수신 데이터의 순서에 따라 결합되는 LLR의 순서를 재 배열하거나 스케일링(scaling)할 필요가 생길 수도 있으며, 이는 각각의 경우에 따라 다르므로 재배열 방법 및 스케일링은 각 상황에 맞게 수행되는 것으로 간주한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 다른 LDPC(Low-Density Parity-Check) 복호기를 채널 복호기로 사용한 구성을 나타낸 도면이다.
채널 복호기로 LDPC 복호기를 사용하는 경우 역시 시스템 비트에 대한 LLR(경로 606) 및 parity 비트에 대한 LLR(경로 607)을 결합에 사용할 수 있으며 이 경우 역시 수신 데이터의 순서에 따라 결합되는 LLR의 순서를 재 배열하거나 스케일링(scaling)할 필요가 생길 수도 있으며, 이는 각각의 경우에 따라 다르므로 재배열 방법 및 스케일링은 각 상황에 맞게 수행되는 것으로 간주한다.
전술한 바와 같이, 종래기술에 따라 HARQ를 수행하는 경우, HARQ가 가지고 있는 고유의 결합 효과 및 부호화 이득을 얻을 수는 있지만, 채널 복호기가 개선하여 놓은 데이터를 이용할 수 없는 문제점이 있었다.
이를 개선하여 채널 복호기가 개선하여 놓은 높은 품질의 데이터를 이용할 수 있도록 하기 위해, 본 실시예들에 따른 패킷 결합 장치는 시스템(systematic) LLR 뿐만 아니라 패리티(parity) 비트에 대한 LLR을 계산하는 채널 복호기를 이용하여 패킷을 결합(combining)할 수 있는 구조를 제시하고 있다. 본 실시예에 따른 패킷 결합 장치를 이용하여 HARQ를 수행하는 경우, 기존의 HARQ 방식이 가지는 고유의 결합 및 부호화 이득뿐만 아니라 채널 복호기가 개선시킨 이득까지 얻을 수 있는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
201, 301 : 복조기
202, 302 : 심볼 디매퍼
203, 303 : 결합기
204, 304 : HARQ 버퍼
207, 307 : 채널 복호기

Claims (9)

  1. 복합 자동 재전송(HARQ)을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치에 있어서,
    HARQ 버퍼;
    이전에 수신되어 상기 HARQ 버퍼에 저장된 수신 데이터와 새로 수신된 수신 데이터를 결합하는 결합기; 및
    상기 결합기에 의해 결합된 결합 수신 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도하고, 결합된 수신 데이터의 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상이 현재 채널 복호에 사용된 데이터에 결합되도록 상기 결합기로 제공하는 채널 복호기를 포함하는 패킷 결합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 HARQ 버퍼에 저장된 이전 수신된 수신 데이터는 상기 채널 복호기의 채널 복호가 실패된 경우 다음 재 전송 때의 결합을 위해 유지되는 것을 특징으로 하는 패킷 결합 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 HARQ 버퍼에는 상기 결합기가 상기 결합 수신 데이터와 상기 채널 복호기로부터 제공받은 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상을 결합한 결과 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 패킷 결합 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 채널 복호기는 반복 복호기(Iterative decoder)인 것을 특징으로 하는 패킷 결합 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널 복호기는 BCH, Reed-Solomon, SOVA, MAP 중 하나 이상의 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 패킷 결합 장치.
  6. 복합 자동 재전송(HARQ)을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 방법에 있어서,
    결합기가 이전에 수신되어 HARQ 버퍼에 저장된 수신 데이터와 새로 수신된 수신 데이터를 결합하는 단계;
    채널 복호기가 상기 결합기로부터 제공된 결합된 결합 수신 데이터를 이용하여 채널 복호를 시도하는 단계; 및
    채널 복호가 실패된 경우, 상기 채널 복호기가 결합된 수신 데이터의 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상이 현재 채널 복호에 사용된 데이터에 결합되도록 상기 결합기로 제공하는 단계를 포함하는 패킷 결합 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 HARQ 버퍼에는 상기 결합기가 상기 결합 수신 데이터와 상기 채널 복호기로부터 제공받은 시스템(systematic) 비트 및 패리티(parity) 비트에 대해 각각 계산된 LLR(로그 상관 함수) 중 하나 이상을 결합한 결과 데이터가 저장되는 것을 특징으로 하는 패킷 결합 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 채널 복호기는 반복 복호기(Iterative decoder)인 것을 특징으로 하는 패킷 결합 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 채널 복호기는 BCH, Reed-Solomon, SOVA, MAP 중 하나 이상의 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 패킷 결합 방법.
KR1020110098483A 2010-10-11 2011-09-28 복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법 KR20120037346A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1117328.3A GB2484579B (en) 2010-10-11 2011-10-07 Packet combining device and method for communication system using hybrid automatic repeat request
US13/270,433 US8583975B2 (en) 2010-10-11 2011-10-11 Packet combining device and method for communication system using hybrid automatic repeat request

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100098999 2010-10-11
KR20100098999 2010-10-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120037346A true KR20120037346A (ko) 2012-04-19

Family

ID=46138565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110098483A KR20120037346A (ko) 2010-10-11 2011-09-28 복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120037346A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440231B1 (ko) * 2013-05-15 2014-09-12 엘에스산전 주식회사 고속철도에서 atc 불연속정보 처리방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440231B1 (ko) * 2013-05-15 2014-09-12 엘에스산전 주식회사 고속철도에서 atc 불연속정보 처리방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7467345B2 (en) Fast H-ARQ acknowledgement generation method using a stopping rule for turbo decoding
US7600172B2 (en) Method and device for decoding packets of data within a hybrid ARQ scheme
JP2002111512A (ja) 復号装置及び方法、並びにデータ受信装置及び方法
US8583975B2 (en) Packet combining device and method for communication system using hybrid automatic repeat request
JP3440092B1 (ja) 誤り訂正復号装置および誤り訂正復号方法
Pai et al. New HARQ scheme based on decoding of tail-biting convolutional codes in IEEE 802.16 e
EP2210360B1 (en) Apparatus and method for decoding in mobile communication system
Lang et al. Improved HARQ based on network coding and its application in LTE
Roongta et al. Reliability-based hybrid ARQ using convolutional codes
Roongta et al. Reliability-based hybrid ARQ and rate-compatible punctured convolutional (RCPC) codes
Souza et al. Hybrid ARQ scheme based on recursive convolutional codes and turbo decoding
Fowdur et al. Performance of modified asymmetric LTE Turbo codes with reliability-based hybrid ARQ
KR20120037346A (ko) 복합 자동 재전송을 사용하는 통신 시스템의 패킷 결합 장치 및 방법
EP1482670A1 (en) A method and receiver for buffering data employing HARQ and two stage matching algorithm with iterative decoding
US8539325B2 (en) Parity generating apparatus and map apparatus for turbo decoding
EP1482669A1 (en) A method and receiver for buffering data employing HARQ and two stage rate matching
Yatribi et al. Hybrid automatic repeat request protocols: Turbo-Codes against Cyclic Binary low-density parity-check codes
Mukhtar et al. Hybrid ARQ with partial retransmission using turbo product codes
Banerjee et al. Comparison of different retransmission strategies for bandwidth efficient hybrid ARQ schemes using turbo codes
Zhang et al. Research and improvement on stopping criterion of Turbo iterative decoding
ur Rehman et al. Iterative Bit Flip Type-II Hybrid-ARQ Scheme for Wireless Networks
El Makhtari et al. Improved turbo decoding using soft combining principle
Chen et al. Constrained decoding for turbo-CRC code with high spectral efficient modulation
Rodrigues et al. Hybrid ARQ scheme based on recursive convolutional codes and turbo decoding
Zhao et al. Joint network and channel decoding for harq in wireless broadcasting system