KR20160043723A - 복수 프레임 전송 시스템의 패러티 프레임 전송 및 복호 방법 - Google Patents

복수 프레임 전송 시스템의 패러티 프레임 전송 및 복호 방법 Download PDF

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KR20160043723A
KR20160043723A KR1020140138266A KR20140138266A KR20160043723A KR 20160043723 A KR20160043723 A KR 20160043723A KR 1020140138266 A KR1020140138266 A KR 1020140138266A KR 20140138266 A KR20140138266 A KR 20140138266A KR 20160043723 A KR20160043723 A KR 20160043723A
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Abstract

복수 프레임 전송 시스템의 수신기에서, 패러티 프레임(Parity frame)을 이용하여 데이터 프레임의 오류를 정정하는 방법으로서, (a) 수신된 프레임의 복조(Demodulation)를 수행하고, 각 데이터 프레임 및 상기 패러티 프레임에 대해서 소프트 결정 비트(Soft decision bit)를 생성하는 단계; (b) 오류가 발생한 데이터 프레임의 소프트 결정 비트와 상기 패러티 프레임의 소프트 결정 비트 간을 등가 SNR(Signal to Noise Ratio)의 비율로 신호 결합하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는 단계; 및 (c) 상기 소프트 결정 비트의 수정 결과를 반영하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 복호(Decoding)를 수행하는 단계를 포함하는 프레임 오류 정정 방법이 제공된다.

Description

복수 프레임 전송 시스템의 패러티 프레임 전송 및 복호 방법{PARITY FRAME TRANSMISSION AND DECODING METHOD IN MULT-FRAME TRANSMISSION SYSTEM}
본 발명은 복수 프레임 전송 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수 프레임 전송 시스템의 패러티 프레임(Parity Frame)을 이용하여 프레임 오류를 정정하는 방법에 관한 것이다.
패킷을 전송할 때 발생하는 ACK 및 대기 시간 등의 오버헤드를 줄이기 위하여, 여러 개의 패킷 전송 후 하나의 ACK 프레임을 받는 블록(block) ACK 방법을 사용하거나 선택적 재전송 방법 등이 사용되고 있다. 또한 복수의 프레임을 하나의 패킷에 집약하여 전송하는 MSDU(Media Access Control Service Data Unit) 집접(aggregation)이나 MPDU(MAC Protocol Data Unit) 집적방법 등의 프레임 집적방법 등도 사용되고 있다.
패킷 전송 시 프레임 오류가 발생하여 재전송이 이루어질 경우, 재전송이 이루어지는 패킷뿐만 아니라 ACK 및 대기 시간으로 인한 오버헤드가 무시할 수 없으므로 프레임 오류를 줄이는 것이 중요하다. ACK 를 필요로 하지 않는 방송(broadcasting) 등의 경우에도 프레임 오류는 심각한 품질 저하를 가져올 수 있으므로 프레임 오류를 줄이는 것이 중요하다.
이와 같이 복수의 프레임이 전송될 때 도 1과 같이 간단한 형태의 패러티 프레임을 추가하여 전송한다면 프레임 오류 확률을 줄일 수 있다. 여기서, 도 1은 복수 프레임 전송 시스템에서 패러티 프레임이 추가된 전송 프레임을 예시한 도면이다. 그러나 오류가 발생한 프레임의 오류정정을 위해서, 패러티 프레임을 모든 프레임의 복호가 끝난 후 이진 데이터 수준에서 사용한다면, 패러티 프레임의 오버헤드에 비해 성능 향상은 크지 않을 수 있다.
따라서, 복수 프레임 전송 시스템에 있어서 패러티 프레임을 사용함에 있어서, 패러티 프레임에 의한 오버헤드를 증가시키지 않으면서도 프레임 오류 정정의 능력을 향상시킬 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명은 복수 프레임 전송 시스템에서, 복수의 프레임을 전송할 때 패러티 프레임을 추가하여 전송하고 그 전송된 패러티 프레임을 이용하여 오류 정정 능력을 높일 수 있는 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 간단한 패러티 프레임을 유지하면서도 복수의 오류가 있는 프레임을 복구하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수 프레임 전송 시스템의 수신기에서, 패러티 프레임(Parity frame)을 이용하여 데이터 프레임의 오류를 정정하는 방법으로서,
(a) 수신된 프레임의 복조(Demodulation)를 수행하고, 각 데이터 프레임 및 상기 패러티 프레임에 대해서 소프트 결정 비트(Soft decision bit)를 생성하는 단계;
(b) 오류가 발생한 데이터 프레임의 소프트 결정 비트와 상기 패러티 프레임의 소프트 결정 비트 간을 등가 SNR(Signal to Noise Ratio)의 비율로 신호 결합하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는 단계; 및
(c) 상기 소프트 결정 비트의 수정 결과를 반영하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 복호(Decoding)를 수행하는 단계를 포함하는 프레임 오류 정정 방법이 제공된다.
일 실시예에서, (d) 수신된 프레임의 상기 복조가 수행된 이후, 채널 복호를 수행하고, 상기 채널 복호가 수행된 결과에 관하여 채널 부호(Encoding)를 수행하여 채널 부호 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 (b) 단계는, 하기 수학식에 의해 상기 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성할 수 있다.
[수학식]
Figure pat00001

여기서,
Figure pat00002
는 N(2이상의 자연수)개의 데이터 프레임이 존재할 때, n(1≤n≥N)번째 데이터 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
Figure pat00003
는 N+1 번째에 추가된 패러티 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
Figure pat00004
는 상기 채널 부호 수행 결과에 따른 채널 부호 데이터를 의미하고,
Figure pat00005
는 이진수 기반의 XOR(Exclusive OR) 연산을 의미하고,
Figure pat00006
는 x가 0일 때 1 및 x가 1일 때 0을 출력하는 함수이고,
Figure pat00007
및
Figure pat00008
는 각각 해당 데이터 프레임 및 패러티 프레임의 소프트 결정 비트의 등가 SNR에 의해서 결정됨.
일 실시예에서, 상기
Figure pat00009
은 비트 오류 확률(Bit Error Rate)을 이용하여, 하기 수학식에 의해 계산될 수 있다.
[수학식]
Figure pat00010

여기서, 상기 α는 변조 차수에 의해 결정되는 값을 의미하고, Q()는 Q 함수를 의미함.
일 실시예에서, (e) 수신된 프레임의 상기 복조가 수행된 이후, 데이터 프레임의 하드 결정 비트(Hard decision bit)를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 비트 오류 확률은, 상기 하드 결정 비트인
Figure pat00011
와 상기
Figure pat00012
간의 XOR(Exclusive OR) 연산에 의한 비교를 통해 순간적인 오류 확률로 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기
Figure pat00013
는 상기
Figure pat00014
의 오류 확률을 반영하여 계산될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수 프레임 전송 시스템의 수신기에서, 데이터 프레임의 오류를 정정하기 위해, 패러티 프레임(Parity frame)을 이용하여 데이터 프레임의 소프트 결정 비트를 정정하는 방법으로서,
(a) 수신된 프레임의 복조(Demodulation)를 수행하고, 각 데이터 프레임 및 상기 패러티 프레임에 대해서 소프트 결정 비트(Soft decision bit)를 생성하는 단계; 및 (b) 오류가 발생한 데이터 프레임의 소프트 결정 비트와 상기 패러티 프레임의 소프트 결정 비트 간을 등가 SNR(Signal to Noise Ratio)의 비율로 신호 결합하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는 단계를 포함하고,
상기 (b) 단계는, 하기 수학식에 의해 상기 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는, 데이터 프레임의 소프트 결정 비트 정정 방법.
[수학식]
Figure pat00015
본 발명의 실시예에 의하면, 복수 프레임 전송 시스템에서, 복수의 프레임을 전송할 때 패러티 프레임을 추가하여 전송하고 그 전송된 패러티 프레임을 이용하여 오류 정정 능력을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 간단한 패러티 프레임을 유지하면서도 복수의 오류가 있는 프레임을 복구할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 채널 복호 전의 신호들의 결합을 통해서 SNR(Signal to Noise Ratio)을 증대시키는 방식으로 패러티 프레임을 오류 정정에 사용함으로써, 패러티 프레임을 채널 복호한 이후의 이진 데이터를 오류 정정에 사용하는 방식에 비해, 오류 정정의 성능 및 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 복수 프레임 전송 시스템에서 패러티 프레임이 추가된 전송 프레임을 예시한 도면.
도 2는 복수 프레임 전송 시스템에서 종래 기술에 따른 패러티 프레임을 이용한 프레임 오류 정정 방식을 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패러티 프레임을 이용한 프레임 오류 정정 방식을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패러티 프레임을 이용한 프레임 오류 정정 방식에 관한 순서도.
도 5는 패러티 프레임 전송 복호 기술 간의 FER(Frame Error Rate) 성능을 비교한 시뮬레이션 그래프.
본 발명은 다양한 변환을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 복수 프레임 전송 시스템에서 종래 기술에 따른 패러티 프레임을 이용한 프레임 오류 정정 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1과 같이 N개의 프레임을 전송할 때, 각 프레임의 데이터 길이는 M이며, n번째 프레임의 m번째 데이터를
Figure pat00016
이라고 하자. 그리고 N+1번째에 간단한 패러티 프레임을 붙여서 전송한다고 할 때, 패러티 프레임은 하기 수학식 1과 같이 생성할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00017

여기서,
Figure pat00018
는 패러티 프레임의 m번째 데이터를 의미하며,
Figure pat00019
는 이진수 기반의 XOR(Exclusive OR) 연산을 의미한다.
송신기는 도 2와 같이 각 프레임에 오류 검출 부호를 붙이고, 채널 부호화한 뒤 변조하여 전송한다. 수신기에서는 각 프레임에 대해서 복조 및 채널 복호를 한 뒤, 오류 검출을 통해서 오류가 있는지 확인한다. 만일 N+1개의 프레임 중 한 개의 프레임에 오류가 있다면(예를 들어, n 번째 프레임에 오류가 있다면), 하기 수학식 2와 같은 방법으로 오류가 발생한 프레임을 오류가 없는 다른 프레임들로부터 복구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00020

그러나 위 방법은 하나 이하의 프레임 오류가 발생했을 때만 의미를 가지므로, 오버헤드에 비해서 성능 향상이 크지 않다. 더 많은 프레임의 오류를 정정하기 위해서는 더 많은 양의 패러티 프레임을 붙이는 것이 필요하며, 이것은 오버헤드를 더 크게 한다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 상기 수학식 1과 같은 간단한 패러티 프레임을 유지하면서도, 복수의 오류가 있는 프레임을 복구하는 방법을 제안한다. 이하, 이에 관하여 도 4의 순서도를 중심으로 도 3을 함께 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패러티 프레임을 이용한 프레임 오류 정정 방식을 설명하기 위한 개념도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패러티 프레임을 이용한 프레임 오류 정정 방식에 관한 순서도이다.
패러티 프레임을 이용하여 하나의 프레임 오류뿐만 아니라 복수의 프레임 오류를 정정하기 위해서는, 오류가 발생한 각 데이터 프레임에 대해서 채널 복호를 수행하기 전에 신호 결합(signal combining) 방법에 의해서 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio)를 향상시키는 것이 필요하다. 이에 따른 전반적인 처리 과정이 도 3에 도시되고 있으며, 그 구체적인 방법에 관해서는 도 4의 순서도를 통해 도시되고 있다.
도 4를 참조하면, 패러티 프레임이 부가된 데이터 프레임들이 수신된 경우, 수신기에서는 그 수신된 프레임들에 관한 복조(Demodulation)를 수행한다[도 3 및 도 4의 단계 S110 참조].
수신 프레임들에 관한 복조가 수행된 이후에는, 수신기는 복조된 각 프레임에 대해서 소프트 결정 비트(Soft decision bit)와 함께 하드 결정 비트(Hard decision bit)를 생성한다[도 3 및 도 4의 단계 S120 참조]. 또한, 수신기는 복조된 각 프레임에 대해서 채널 복호(Decoding)를 수행하고, 그 채널 복호 결과에 관하여 다시 채널 부호화를 수행한다[도 3 및 도 4의 단계 S130 참조].
본 발명의 실시예예서, 수신기 측에서의 채널 재부호(Re-encoding) 방식으로는 길쌈 부호(Convolutional enconding)가 이용될 수 있다. 각 프레임의 채널 부호화된 데이터 길이를 L이라고 할 때, n번째 프레임의 l번째 채널 부호화된 데이터를
Figure pat00021
이라고 한다면, 길쌈 부호는 선형(linear) 특성에 의해서 하기 수학식 3을 만족한다.
[수학식 3]
Figure pat00022

상술한 단계 S110 ~ 단계 S130이 수행된 이후, 본 발명의 실시예에서는 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 SNR을 향상시키기 위해서, 오류 발생 데이터 프레임의 소프트 결정 비트와 패러티 프레임의 소프트 결정 비트 간을 등가 SNR 비율로 신호 결합한다[도 3 및 도 4의 단계 S140 참조]. 이때, 신호 결합은 하기 수학식 4의 방식에 의해 수행될 수 있다. 즉, n번째 데이터 프레임에 오류가 검출되었다고 할 때, l번째 소프트 결정 비트는 하기 수학식 4와 같이 재생성(수정)될 수 있다[도 4의 단계 S150 참조].
[수학식 4]
Figure pat00023
여기서,
Figure pat00024
는 N(2이상의 자연수)개의 데이터 프레임이 존재할 때, n(1≤n≥N)번째 데이터 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
Figure pat00025
는 N+1 번째에 추가된 패러티 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미한다. 그리고
Figure pat00026
는 앞선 단계 S130에 의한 채널 부호 수행 결과에 따른 채널 부호 데이터를 의미한다.
Figure pat00027
는 이진수 기반의 XOR(Exclusive OR) 연산을 의미하고,
Figure pat00028
는 x가 0일 때 1 및 x가 1일 때 0을 출력하는 함수이다. 그리고
Figure pat00029
및
Figure pat00030
는 각각 해당 데이터 프레임 및 패러티 프레임의 소프트 결정 비트의 등가 SNR을 의미한다.
또한 여기서, 상기 수학식 4에서
Figure pat00031
은 비트 오류 확률(Bit Error Rate)을 이용하여, 하기 수학식 5에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00032

여기서, 상기 α는 변조 차수에 의해 결정되는 값을 의미하고, Q()는 Q 함수를 의미한다. Q 함수는 "S. Haykin and M. Moher, Introduction to Analog & Digital Communication, John Wiley & Sons, 2007."의 공개된 논문을 통해 정의되어 있다.
그리고 비트 오류 확률(
Figure pat00033
)은, n번째 프레임의 l번째 비트의 하드 결정 비트인
Figure pat00034
와 앞선 단계 S130에 의한 채널 부호 수행 결과에 따른 채널 부호 데이터인
Figure pat00035
간의 XOR(Exclusive OR) 연산에 의한 비교를 통해 순간적인 오류 확률로 계산될 수 있다.
상기 순간적인 오류 확률은 예를 들어 다음과 같은 방식으로 계산될 수 있다. 하드 결정 비트인
Figure pat00036
와 채널 부호 데이터인
Figure pat00037
을 XOR 한 것을
Figure pat00038
이라고 할 때(즉,
Figure pat00039
),
Figure pat00040
및 주변 값을 필터를 통과시켜 BER을 예측하고, 이에 근거하여 상기
Figure pat00041
를 계산할 수도 있다. 물론
Figure pat00042
을 계산하기 위한 전제로서, BER을 계산하는 방법은 이외에도 다양할 수 있음은 물론이다.
즉, 하드 결정 비트와 채널 복호 뒤 다시 채널 부호화한 비트 사이의 차이가 작다면 높은 등가 SNR 값을 가지게 될 것이고, 그 차이가 크다면 등가 SNR이 낮은 값을 갖게 될 것이다. 따라서, 등가 SNR 값이 낮은 값을 갖는 경우라면, 패러티 프레임의 도움을 더 많이 받아야 한다는 의미가 된다.
그리고 상기 수학식 4에서
Figure pat00043
는 상기
Figure pat00044
의 오류 확률을 반영하여 계산될 수 있다. 패러티 프레임의 소프트 결정 비트에 관한 등가 SNR은
Figure pat00045
의 오류 확률에 영향을 받기 때문이다.
상술한 도 4의 단계 S150에 따라, 오류가 발생한 프레임의 소프트 결정 비트가 수정되면, 그 소프트 결정 비트의 수정 결과를 반영하여, 오류 발생 데이터 프레임에 관한 복호를 수행한다[도 3 및 도 4의 단계 S160 참조].
위와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 신호 결합의 방법으로 SNR을 향상시킨 데이터 프레임에 관하여 최종적인 채널 복호 과정을 수행하게 되므로, 종래 기술에서와 동일한 패러티 프레임 구조를 유지하면서도 데이터 프레임 오류의 정정 능력이 향상되는 이점이 있다. 이는 도 5를 통해 명확히 확인할 수 있다.
도 5는 패러티 프레임 전송 복호 기술 간의 FER(Frame Error Rate) 성능을 비교한 시뮬레이션 그래프이다.
본 발명의 실시예에 따른 방식이 종래 기술보다 우수함을 간단한 실험을 통해 확인할 수 있다. 도 5에서는, 패러티 프레임을 붙이지 않는 방법, 패러티 프레임을 전송하지만 채널 복호 후 오류가 발생한 프레임을 오류 정정하는 일반적인 패러티 프레임 전송 방법, 그리고 채널 복호 전 신호 결합을 통해서 오류 정정 능력을 향상시키는 제안 방법을 FER (Frame Error Rate) 측면에서 비교하였다.
전송하는 프레임의 수
Figure pat00046
은 10으로 하였으며, 패킷의 길이
Figure pat00047
은 1100 bit로 하였다. 변조 방식은 BPSK(Binary Phase Shift Keying), 채널 부호는 구속장(constraint length) 7의 길쌈 부호(Convolutional coding)를 사용하였다. 또한, 공정한 비교를 위해, 전송되는 패킷 길이를 동일하게 맞추기 위하여 채널 부호화율을 패러티 프레임을 붙이지 않는 방법은 1/2, 패러티 프레임을 붙이는 방법은 10/22를 사용하였다. 채널은 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널을 고려하였으며, 주어진 변조 방식에서 오류가 발생하기 시작하는 부분을 중점적으로 살펴 보았다. 도 5의 실험 결과에서 일반적인 패러티 프레임 전송 방법은, 패러티 프레임을 붙이지 않는 방법과 동일한 양의 부호화된 비트를 전송할 경우, 부호화율이 떨어짐으로 인해 대부분의 구간에서 성능 감소가 발생하며, 이에 따라 효용성이 제한된다는 것을 볼 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 제안 방법은 패러티 프레임을 붙이지 않는 방법보다 의미 있는 구간에서 더 우수한 성능을 보이는 것을 볼 수 있다.
이상에서는 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 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 복수 프레임 전송 시스템의 수신기에서, 패러티 프레임(Parity frame)을 이용하여 데이터 프레임의 오류를 정정하는 방법으로서,
    (a) 수신된 프레임의 복조(Demodulation)를 수행하고, 각 데이터 프레임 및 상기 패러티 프레임에 대해서 소프트 결정 비트(Soft decision bit)를 생성하는 단계;
    (b) 오류가 발생한 데이터 프레임의 소프트 결정 비트와 상기 패러티 프레임의 소프트 결정 비트 간을 등가 SNR(Signal to Noise Ratio)의 비율로 신호 결합하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 소프트 결정 비트의 수정 결과를 반영하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 복호(Decoding)를 수행하는 단계
    를 포함하는 프레임 오류 정정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (d) 수신된 프레임의 상기 복조가 수행된 이후, 채널 복호를 수행하고, 상기 채널 복호가 수행된 결과에 관하여 채널 부호(Encoding)를 수행하여 채널 부호 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 프레임 오류 정정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 하기 수학식 1에 의해 상기 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는, 프레임 오류 정정 방법.

    [수학식 1]
    Figure pat00048


    여기서,
    Figure pat00049
    는 N(2이상의 자연수)개의 데이터 프레임이 존재할 때, n(1≤n≥N)번째 데이터 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
    Figure pat00050
    는 N+1 번째에 추가된 패러티 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
    Figure pat00051
    는 상기 채널 부호 수행 결과에 따른 채널 부호 데이터를 의미하고,
    Figure pat00052
    는 이진수 기반의 XOR(Exclusive OR) 연산을 의미하고,
    Figure pat00053
    는 x가 0일 때 1 및 x가 1일 때 0을 출력하는 함수이고,
    Figure pat00054
    및 는 각각 해당 데이터 프레임 및 패러티 프레임의 소프트 결정 비트의 등가 SNR에 의해서 결정됨.
  4. 제3항에 있어서,
    상기
    Figure pat00056
    은 비트 오류 확률(Bit Error Rate)을 이용하여, 하기 수학식 2에 의해 계산되는, 프레임 오류 정정 방법.

    [수학식 2]
    Figure pat00057


    여기서, 상기 α는 변조 차수에 의해 결정되는 값을 의미하고, Q()는 Q 함수를 의미함.
  5. 제4항에 있어서,
    (e) 수신된 프레임의 상기 복조가 수행된 이후, 데이터 프레임의 하드 결정 비트(Hard decision bit)를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 비트 오류 확률은, 상기 하드 결정 비트인
    Figure pat00058
    와 상기
    Figure pat00059
    간의 XOR(Exclusive OR) 연산에 의한 비교를 통해 순간적인 오류 확률로 계산되는, 프레임 오류 정정 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기
    Figure pat00060
    는 상기
    Figure pat00061
    의 오류 확률을 반영하여 계산되는, 프레임 오류 정정 방법.
  7. 복수 프레임 전송 시스템의 수신기에서, 데이터 프레임의 오류를 정정하기 위해, 패러티 프레임(Parity frame)을 이용하여 데이터 프레임의 소프트 결정 비트를 정정하는 방법으로서,
    (a) 수신된 프레임의 복조(Demodulation)를 수행하고, 각 데이터 프레임 및 상기 패러티 프레임에 대해서 소프트 결정 비트(Soft decision bit)를 생성하는 단계; 및 (b) 오류가 발생한 데이터 프레임의 소프트 결정 비트와 상기 패러티 프레임의 소프트 결정 비트 간을 등가 SNR(Signal to Noise Ratio)의 비율로 신호 결합하여, 상기 오류가 발생한 데이터 프레임에 관한 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계는, 하기 수학식 3에 의해 상기 수정된 소프트 결정 비트를 다시 생성하는, 데이터 프레임의 소프트 결정 비트 정정 방법.

    [수학식 3]
    Figure pat00062


    여기서,
    Figure pat00063
    는 N(2이상의 자연수)개의 데이터 프레임이 존재할 때, n(1≤n≥N)번째 데이터 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
    Figure pat00064
    는 N+1 번째에 추가된 패러티 프레임의 l번째 소프트 결정 비트를 의미하고,
    Figure pat00065
    는 상기 복조가 수행된 이후, 채널 복호를 수행하고 상기 채널 복호가 수행된 결과에 관하여 채널 부호를 수행한 채널 부호 데이터를 의미하고,
    Figure pat00066
    는 이진수 기반의 XOR(Exclusive OR) 연산을 의미하고,
    Figure pat00067
    는 x가 0일 때 1 및 x가 1일 때 0을 출력하는 함수이고,
    Figure pat00068
    및
    Figure pat00069
    는 각각 해당 데이터 프레임 및 패러티 프레임의 소프트 결정 비트의 등가 SNR에 의해서 결정됨.
  8. 제7항에 있어서,
    상기
    Figure pat00070
    은 비트 오류 확률(Bit Error Rate)을 이용하여, 하기 수학식 4에 의해 계산되는, 데이터 프레임의 소프트 결정 비트 정정 방법.

    [수학식 4]
    Figure pat00071


    여기서, 상기 α는 변조 차수에 의해 결정되는 값을 의미하고, Q()는 Q 함수를 의미함.
  9. 제7항에 있어서,
    (c) 수신된 프레임의 상기 복조가 수행된 이후, 데이터 프레임의 하드 결정 비트(Hard decision bit)를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 비트 오류 확률은, 상기 하드 결정 비트인
    Figure pat00072
    와 상기
    Figure pat00073
    간의 XOR(Exclusive OR) 연산에 의한 비교를 통해 순간적인 오류 확률로 계산되는, 데이터 프레임의 소프트 결정 비트 정정 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기
    Figure pat00074
    는 상기
    Figure pat00075
    의 오류 확률을 반영하여 계산되는, 데이터 프레임의 소프트 결정 비트 정정 방법.
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