KR20190005250A

KR20190005250A - 통신시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20190005250A
Application number: KR1020190002251A
Authority: KR
Inventors: 정홍실; 무라드 알랭; 구티에레즈 이스마엘; 명세호; 양현구; 윤성렬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2019-01-15
Also published as: US10432358B2; US20210258101A1; CA3001602A1; KR102123093B1; EP2647151A2; KR20190044039A; US20190052404A1; WO2012074334A2; EP2647151A4; US11552733B2; US10999011B2; KR101938319B1; WO2012074334A3; CA2818126A1; CA2818126C; EP2647151B1; CA3147919A1; US20120290887A1; KR101972131B1; CA3001602C

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 신호를 송수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이때, 신호를 전송하기 위한 방법은, 전송할 신호의 종류를 확인하는 과정과, 상기 신호의 종류에 따라 천공 비트 수를 결정하는 과정과, 부호화된 상기 전송할 신호를 상기 천공 비트 수에 따라 천공하는 과정을 포함한다.

Description

통신시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 방송 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 방송 통신 시스템에서 데이터 송수신에 따른 부호율을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

방송 통신 시스템은 잡음(noise)과 페이딩(fading) 현상 및 심볼 간섭(ISI: Inter-Symbol Interference)에 의해 링크(link) 성능이 저하될 수 있다. 이에 따라, 높은 데이터 처리량과 신뢰도를 요구하는 고속 디지털 방송 통신 시스템들을 구현하기 위해서 잡음과 페이딩 및 ISI를 극복하기 위한 기술을 개발하는 것이 필수적이다. 이러한 연구의 일환으로, 정보의 왜곡을 효율적으로 복원하여 통신의 신뢰도를 높이기 위한 오류정정부호(error-correcting code)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 예를 들어, 오류 정정 부호는 LDPC(Low Density Parity Check) 부호를 포함한다.

LDPC 부호를 사용하는 경우, 부호기는 K_LDPC개의 비트 또는 심볼로 구성되는 정보어를 입력받아 N_parity 개의 부호어 비트 또는 부호어 심볼을 출력한다. 만일, 부호기에 입력할 수 있는 정보어 비트수(K_LDPC)보다 부호화하기 위해 상기 부호기로 입력되는 정보어 비트수(K_sig)가 작은 경우, 송신 단은 K_LDPC - K_sig 비트들을 단축(shortening)하여 전송한다. 또한, 송신 단에서 필요로 하는 패리티 비트 수(N_{tx_parity})가 상기 부호기에서 출력되는 패리티 비트 수(N_parity)보다 작은 경우, 상기 송신 단은 상기 부호기에서 출력되는 패리티 비트를 N_parity - N_{tx_parity} 만큼 천공(puncturing)하여 전송한다.

이때, 단축하는 비트 수가 증가하는 경우, 부호율이 낮아지므로 부호의 BER/FER(Bit Error Rate/Frame Error Rate) 성능이 단축되기 전의 부호보다 좋아질 수 있다. 한편, 천공하는 비트 수가 증가하는 경우, 부호율이 증가하므로 BER/FER 성능이 천공하기 전의 부호보다 열화될 수 있다. 이에 따라, 시스템의 안정성을 위해 정보어의 길이에 상관없이 유사한 성능을 유지할 수 있도록 정보어의 길이에 따라 단축 비트의 개수와 천공 비트의 개수를 적응적으로 선택하는 방법이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 방송 통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 방송 통신 시스템에서 부호율을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 방송 통신 시스템에서 정보어의 길이에 따라 단축/천공 비율을 적응적으로 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 통신 시스템에서 신호를 송신하기 위한 방법은, 전송할 신호의 종류를 확인하는 과정과, 상기 신호의 종류에 따라 천공 비트 수를 결정하는 과정과, 부호화된 상기 전송할 신호를 상기 천공 비트 수에 따라 천공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 견지에 따르면, 통신 시스템에서 신호를 송신하기 위한 장치는, 전송할 신호를 부호화하는 부호기와, 상기 신호의 종류에 따라 천공 비트 수를 결정하는 천공 제어기와, 상기 천공 제어기에서 결정한 천공 비트 수에 따라 상기 부호기로부터 제공받은 부호어를 천공하는 천공기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 견지에 따르면, 통신 시스템에서 신호를 수신하기 위한 방법은, 신호가 수신되는 경우, 상기 신호의 종류를 확인하는 과정과, 상기 신호의 종류를 고려하여 상기 신호를 전송한 송신 단이 상기 신호를 천공한 비트 수를 확인하는 과정과, 상기 송신 단이 상기 신호를 천공한 비트 수를 고려하여 상기 송신 단이 천공한 비트에 대응되는 값을 복조 신호에 추가하는 과정과, 상기 천공한 비트에 대응되는 값이 추가된 복조 신호를 복호하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 견지에 따르면, 통신 시스템에서 신호를 수신하기 위한 장치는, 신호가 수신되는 경우, 상기 신호의 종류를 고려하여 상기 신호를 전송한 송신 단이 상기 신호를 천공한 비트 수를 확인하는 천공 제어기와, 상기 송신 단이 상기 신호를 천공한 비트 수를 고려하여 상기 송신 단이 천공한 비트에 대응되는 값을 복조 신호에 추가하는 천공 처리기와, 상기 천공한 비트에 대응되는 값이 추가된 복조 신호를 복호하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 통신 시스템에서 요구되는 채널 상태 정보에 따라 단축/천공 비율을 적응적으로 선택함으로써, 정보어의 길이에 상관없이 시스템의 안정성을 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 통신 시스템에서 다른 프레임을 통해 전송하는 패리티 비트의 양을 선택적으로 결정함으로써, 시그널링 정보에 대한 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부호율의 변화를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부호율의 변화를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 교차점을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 교차점을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 시그널링 종류에 따라 패리티 비트를 천공하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 두 종류의 패리티 비트를 전송하는 프레임 구성을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명이 실시 예에 따른 패리티 비트의 종류에 따라 천공을 수행하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 천공 비트의 개수를 결정하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 천공 비트의 개수를 결정하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 단에서 신호를 수신하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명에 따른 송신 단의 구성을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명에 따른 수신 단의 구성을 도시하는 도면, 및
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 부호어의 구성을 도시하는 도면.

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

이하 본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신에 따른 부호율을 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다.

이하 설명은 유럽 디지털 방송 표준인 DVB-T2(Digital Video Broadcasting the 2nd Generation Terrestrial) 시스템 및 DVB-NGH(Digital Video Broadcasting Next Genration Handheld) 시스템을 기반으로 설명한다. 하지만, 다른 시스템에도 동일하게 부호율을 제어할 수 있다.

이하 설명은 시그널링 정보(signaling information)의 전송에 따른 부호율을 제어하는 것으로 가정하여 설명하지만, 다른 정보를 전송하는 경우에도 동일하게 부호율을 제어할 수 있다.

방송 통신 시스템의 송신 단에서 부호기로 입력되는 정보어 중에서 시그널링 정보는 가변 길이를 갖는다. 이 경우, 상기 송신 단은 상기 부호기에 입력되는 부호어에 대한 단축(shortening) 또는 상기 부호기에서 출력되는 부호어에 대한 천공(puncturing)을 수행한다. 예를 들어, 상기 부호기에 K_sig의 비트 수를 갖는 정보어가 입력되고, K_LDPC -K_sig의 비트들이 단축되는 경우, 상기 단축되는 비트들에 대한 천공되는 비트의 개수는 하기 <수학식 1> 또는 <수학식 2> 또는 <수학식 3> 또는 <수학식 4>와 같이 산출할 수 있다. 여기서, 상기 부호기는 BCH/LDPC (Bose, Chaudhuri, Hocque-nghem/Low Density Parity Check)부호기를 사용하는 것으로 가정한다.

만일, LDPC 부호와 BCH 부호가 연접하고, BCH 부호의 정보어 길이가 K_bch인 경우, 단축되는 비트의 개수는 K_bch-K_sig이므로 천공되는 비트의 개수는 하기 <수학식 1>을 이용하여 산출할 수 있다.

여기서, N_punc는 천공되는 비트의 개수를 나타내고, A는 단축되는 비트 대비 천공되는 비트들의 비율을 나타내며, K_bch는 BCH 부호의 정보어 길이를 나타내고, 상기 K_sig는 단축 후 상기 부호기로 입력되는 정보어의 비트 수를 나타내며, 상기 B는 보정 인자(factor)를 나타낸다.

한편, LDPC 부호와 BCH 부호가 연접하지 않은 경우, 단축되는 비트의 개수는 K_LDPC-K_sig이므로 천공되는 비트의 개수는 하기 <수학식 2>를 이용하여 산출할 수 있다.

여기서, N_punc는 천공되는 비트의 개수를 나타내고, A는 단축되는 비트 대비 천공되는 비트들의 비율을 나타내며, K_LDPC는 LDPC 부호의 정보어 길이를 나타내고, 상기 K_sig는 단축 후 상기 부호기로 입력되는 정보어의 비트 수를 나타내며, 상기 B는 보정 인자(factor)를 나타낸다.

상기 <수학식 1>과 <수학식 2>를 기반으로 천공되는 비트의 개수를 산출하는 경우, 송신 단은 단축 및 천공을 하지 않았을 경우의 부호율보다 낮은 부호율로 데이터를 부호화할 수 있다.

다른 예를 들어, LDPC 부호와 BCH 부호가 연접한 경우, 단축되는 비트의 개수는 K_bch-K_sig이므로 천공되는 비트의 개수는 하기 <수학식 3>을 이용하여 산출할 수 있다.

여기서, N_punc는 천공되는 비트의 개수를 나타내고, A는 단축되는 비트 대비 천공되는 비트들의 비율을 나타내며, K_bch는 BCH 부호의 정보어 길이를 나타내고, 상기 K_sig는 단축 후 상기 부호기로 입력되는 정보어의 비트 수를 나타내며, 상기 B는 보정 인자(factor)를 나타내고, 상기 K_{sig_min}은 단축 후 상기 부호기로 입력되는 정보어들 중 가장 작은 값을 갖는 정보어의 비트 수를 나타낸다.

한편, LDPC 부호와 BCH 부호가 연접하지 않은 경우, 단축되는 비트의 개수는 K_LDPC-K_sig이므로 천공되는 비트의 수는 하기 <수학식 4>를 이용하여 산출할 수 있다.

여기서, N_punc는 천공되는 비트의 개수를 나타내고, A는 단축되는 비트 대비 천공되는 비트들의 비율을 나타내며, K_LDPC는 LDPC 부호의 정보어 길이를 나타내고, 상기 K_sig는 단축 후 상기 부호기로 입력되는 정보어의 비트 수를 나타내며, 상기 B는 보정 인자(factor)를 나타내고, 상기 K_{sig_min}은 단축 후 상기 부호기로 입력되는 정보어들 중 가장 작은 값을 갖는 정보어의 비트 수를 나타낸다.

상기 <수학식 3>과 <수학식 4>에서

의 조건이 만족되어야 천공되는 비트의 개수(N_punc)가 패리티 비트의 수(N_parity)보다 작게 된다.

상기 <수학식 1>과 <수학식 2>와 <수학식 3> 및 <수학식 4>에서 A와 B 값에 따라 천공되는 비트의 개수가 변경될 수 있다. 즉, A와 B 값에 따라 부호율이 달라질 수 있다. 예를 들어, 하기 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 A와 B 값에 따라 부호율이 달라진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부호율의 변화를 도시하고 있다.

상기 도 1은 K_bch=754, K_LDPC=864, N_LDPC=4320인 경우, A=15/4, B=525를 상기 <수학식 1>에 적용하는 경우와, A=15/4, B=0을 상기 <수학식 1>에 적용하는 경우의 부호율 변화를 나타낸다.

도시된 바와 같이 상기 <수학식 1>에서 B값의 변화에 따라 정보를 전송하는 부호율은 달라진다. 이때, B값이 클수록 부호율이 낮아진다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부호율의 변화를 도시하고 있다.

상기 도 2는 K_bch=3072, K_LDPC=3240, N_LDPC=16200인 경우, A=15/4, B=0을 상기 <수학식 1>에 적용하는 경우와, A=7/2, B=0을 상기 <수학식 1>에 적용하는 경우와, A=11/3, B=0을 상기 <수학식 1>에 적용하는 경우의 부호율 변화를 나타낸다.

도시된 바와 같이 상기 <수학식 1>에서 A값의 변화에 따라 정보를 전송하는 부호율은 달라진다. 이때, A값이 클수록 부호율이 높아진다.

상술한 바와 같이 A값과 B값에 따라 실제 전송되는 부호율이 달라지고 전송되는 부호의 성능이 달라진다. 특히, A값과 B값에 따라 BER/FER(Bit Error Rate/Frame Error Rate) 성능에 차이가 발생하지 않는 교차점(cross point)이 다르게 발생한다. 예를 들어, A값이 큰 경우, 짧은 길이의 입력 비트에 대하여 상대적으로 높은 부호율을 사용하므로 교차점이 하기 도 3에 도시된 바와 같이 높은 영역에서 발생한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 교차점을 도시하고 있다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이 A값이 상기 도 2에서 15/4인 경우, A값이 11/3일 때보다 부호율이 높아지므로 교차점은 FER=10^-3에서 발생한다.

다른 예를 들어, A값이 작은 경우, 짧은 길이의 입력 비트에 대하여 상대적으로 부호율이 낮아지므로 교차점이 하기 도 4에 도시된 바와 같이 낮은 영역에서 발생한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 교차점을 도시하고 있다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이 A값이 상기 도 2에서 11/3인 경우, A값이 15/4일 때보다 부호율이 낮아지므로 교차점은 FER=10^-4에서 발생한다.

상술한 바와 같이 A값과 B값에 따라 결정된 천공 비트의 수에 따라 부호율이 달라지고, 부호율의 변화에 따라 BER/FER의 교차점이 달라진다.

송신 단은 하기 도 5에 도시된 바와 같이 시그널링의 요구사항을 충족하도록 A값과 B값을 적응적으로 선택할 수 있다. 즉, 송신 단은 시그널링의 패리티 비트들을 복호화할 때 시스템에서 요구하는 성능에 따라 A값과 B값을 적응적으로 선택할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 시그널링 종류에 따라 패리티 비트를 천공하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면 송신 단은 501단계에서 전송하기 위한 시그널링의 종류를 확인한다. 예를 들어, DVB-T2 표준 (ETSI EN 302 755)과 같은 DVB(Digital Video Broadcasting) 표준인 경우, 물리(L1) 시그널링 정보는 L1-pre, L1-config 및 L1-dyn를 통해 전송된다. 상기 DVB-T2 표준의 경우, 상기 L1-pre 시그널링은 복호를 위한 기본 정보를 포함하고, 상기 L1-config 시그널링은 일정 구간 동안 동일하게 유지하기 위한 변수를 포함하며, 상기 L1-dyn 시그널링은 변경 가능한 주파수의 변수를 포함한다.

상기 시그널링의 종류를 확인한 후, 상기 송신 단은 503단계로 진행하여 상기 시그널링 종류에 따라 요구되는 FER을 확인한다. 예를 들어, 시그널링 종류가 L1-pre인 경우, 상기 송신 단은 수신 단이 상기 송신 단으로부터 제공받은 L1-pre의 신호를 복호화할 때 요구하는 성능을 확인한다.

이후, 상기 송신 단은 505단계로 진행하여 상기 503단계에서 확인한 요구되는 FER의 교차점을 만족시키기 위한 변수를 선택한다. 여기서, 상기 변수는 상기 <수학식 1>과 상기 <수학식 2>와 <수학식 3> 및 <수학식 4>에서 천공하기 위한 비트 수를 결정하는데 사용되는 A값과 B값을 포함한다.

상기 변수를 선택한 후, 상기 송신 단은 507단계로 진행하여 상기 선택한 변수를 이용하여 천공하기 위한 비트 수를 확인한다. 예를 들어, 송신 단은 상기 선택한 A값과 B값을 상기 <수학식 1> 또는 <수학식 2>에 적용하여 천공하기 위한 비트 수를 산출한다.

천공하기 위한 비트 수를 확인한 후, 상기 송신 단은 509단계로 진행하여 상기 507단계에서 확인한 비트 수에 따라 패리티 비트를 천공한다.

이후, 상기 송신 단은 본 알고리즘을 종료한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 두 종류의 패리티 비트를 전송하는 프레임 구성을 도시하고 있다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이 송신 단이 정보어를 (i+1)번째 프레임에 전송하는 경우, 상기 송신 단은 첫 번째 패리티를 상기 정보어와 함께 (i+1)번째 프레임을 통해 전송하고, 두 번째 패리티(610)를 i번째 프레임을 통해 전송한다.

이 경우, 수신 단은 (i+1)번째 프레임을 통해 수신한 정보어와 첫 번째 패리티를 복호화한다. 만일, (i+1)번째 프레임을 통해 수신한 정보어와 첫 번째 패리티에 대한 복호가 실패한 경우, 상기 수신 단은 i번째 프레임을 통해 수신한 두 번째 패리티까지 함께 이용하여 복호화한다. 다른 예를 들어, (i+1)번째 프레임을 통해 수신한 정보어와 첫 번째 패리티에 대한 복호가 실패한 경우, 상기 수신 단은 시그널링 복호가 실패했다고 인식한다. 이에 따라, 상기 수신 단은 (i+1)번째 프레임에 포함된 두 번째 패리티를 저장한 후 (i+2)번째 프레임을 수신한다.

상술한 바와 같이 수신 단에서 정보어를 복호화하는 경우, 상기 정보어와 첫 번째 패리티를 복호하는데 요구되는 FER 성능과 상기 정보어와 첫 번째 패리티 및 두 번째 패리키를 함께 복호하는데 요구되는 FER 성능은 달라질 수 있다. 이에 따라, 상기 송신 단은 하기 도 7에 도시된 바와 같이 첫 번째 패리티와 두 번째 패리티의 A값과 B값을 다르게 사용할 수 있다.

도 7은 본 발명이 실시 예에 따른 패리티 비트의 종류에 따라 천공을 수행하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면 송신 단은 701단계에서 전송하기 위한 시그널링의 종류를 확인한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 상기 도 6에 도시된 바와 같이 해당 정보어의 첫 번째 패리티와 두 번째 패리티를 확인한다.

이때, 상기 송신 단은 703단계에서 상기 확인한 시그널링이 첫 번째 패리티인지 확인한다.

상기 시그널링이 첫 번째 패리티인 경우, 상기 송신 단은 705단계로 진행하여 상기 첫 번째 패리티에서 요구되는 FER을 확인한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 수신 단이 상기 송신 단으로부터 제공받은 정보어와 첫 번째 패리티를 복호하는 경우에 요구하는 FER 성능을 확인한다.

이후, 상기 송신 단은 707단계로 진행하여 상기 705단계에서 확인한 요구되는 FER의 교차점을 만족시키기 위한 변수를 선택한다. 여기서, 상기 변수는 상기 <수학식 1>과 상기 <수학식 2>에서 천공하기 위한 비트 수를 결정하는데 사용되는 A값과 B값을 포함한다.

상기 변수를 선택한 후, 상기 송신 단은 709단계로 진행하여 상기 선택한 변수를 이용하여 천공하기 위한 비트 수를 확인한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 도 8에 도시된 바와 같이 천공하기 위한 비트 수를 산출한다.

천공하기 위한 비트 수를 확인한 후, 상기 송신 단은 711단계로 진행하여 패리티를 전송한다. 만일, 상기 709단계에서 천공하기 위한 비트 수가 존재하는 경우, 상기 송신 단은 상기 709단계에서 확인한 천공하기 위한 비트 수에 따라 패리티를 천공하여 전송한다.

한편, 상기 703단계에서 시그널링이 두 번째 패리티인 경우, 상기 송신 단은 713단계로 진행하여 상기 두 번째 패리티에서 요구되는 FER을 확인한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 수신 단이 상기 송신 단으로부터 제공받은 정보어와 첫 번째 패리티 및 두 번째 패리티를 함께 복호하는 경우에 요구하는 FER 성능을 확인한다.

이후, 상기 송신 단은 715단계로 진행하여 상기 확인한 요구되는 FER의 교차점을 만족시키기 위한 변수를 선택한다. 여기서, 상기 변수는 상기 <수학식 1>과 상기 <수학식 2>와 <수학식 3> 및 <수학식 4>에서 천공하기 위한 비트 수를 결정하는데 사용되는 A값과 B값을 포함한다.

상기 변수를 선택한 후, 상기 송신 단은 717단계로 진행하여 상기 선택한 변수를 이용하여 천공하기 위한 비트 수를 확인한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 도 9에 도시된 바와 같이 천공하기 위한 비트 수를 산출한다.

또한, 상기 변수를 선택한 후, 상기 송신 단은 719단계로 진행하여 추가 패리티 비트의 개수를 확인한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 도 9에 도시된 바와 같이 정보어가 포함되는 프레임의 이전 프레임에 추가한 두 번째 패리티의 길이를 결정한다.

천공하기 위한 비트 수를 확인한 후, 상기 송신 단은 상기 711단계로 진행하여 패리티를 전송한다. 만일, 상기 717단계에서 천공하기 위한 비트 수가 존재하는 경우, 상기 송신 단은 상기 717단계에서 확인한 천공하기 위한 비트 수에 따라 패리티를 천공하여 전송한다.

이후, 상기 송신 단은 본 알고리즘을 종료한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 천공 비트의 개수를 결정하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 8을 참조하면 상기 송신 단에서 첫 번째 패리티의 천공할 비트 수를 확인하는 경우, 상기 송신 단은 801단계에서 임시 천공 비트 수를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 상기 도 7의 707단계에서 확인한 A값과 B값을 상기 <수학식 1>에 적용하여 임시 천공 비트 수(N_{punc_temp})를 산출한다.

임시 천공 비트 수를 산출한 후, 상기 송신 단은 803단계로 진행하여 상기 임시 천공 비트 수를 이용하여 임시 N_post(N_{post_temp})를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 <수학식 5>를 이용하여 도 13에 도시된 바와 같은 임시 N_post(N_{post_temp})를 산출한다. 여기서, 상기 임시 N_post는 임시적으로 결정한 실제 전송되는 비트들의 개수를 나타낸다.

여기서, 상기 N_{post_temp}는 임시 N_post를 나타내고, 상기 K_sig는 부호기로 입력되는 정보어의 비트 수를 나타내며, 상기 N_{bch_parity}는 BCH 부호를 사용할 경우 BCH 부호의 패리티 비트를 나타내고, 상기 N_LDPC는 LDPC 부호의 부호어 비트의 개수를 나타내며, 상기 R_{eff_LDPC}는 천공 및 단축을 하지 않았을 경우의 부호율을 나타내고, 상기 N_{punc_temp}는 임시 천공 비트 수를 나타낸다. 즉, 상기

는 천공하기 전의 패리티 비트의 개수를 나타낸다. 만일, BCH 부호를 사용하지 않는 경우, 상기 송신 단은 상기 <수학식 5>에서 N_{bch_parity}를 0으로 설정한다.

이후, 상기 송신 단은 805단계로 진행하여 상기 임시 N_post를 이용하여 N_post를 산출한다. 즉, 상기 송신 단은 전송되는 비트들의 개수에 대한 제약 사항이 존재하는 경우를 고려하여 임시 N_post를 보정할 필요가 있다. 예를 들어, 16QAM을 사용하는 경우, 전송되는 비트의 수는 변조 신호를 구성하는 비트 수(η_MOD)의 두 배가 되어야 한다. 이에 따라, 상기 송신 단은 하기 <수학식 6>을 이용하여 상기 도 13에 도시된 바와 같은 실제 전송되는 비트 수인 N_post를 산출한다.

여기서, 상기 N_post는 실제 전송되는 비트들의 개수를 나타내고, 상기 η_MOD는 변조 차수(modulation order)를 나타내며, 상기 N_{post_temp}는 임시 N_post를 나타낸다. 여기서, 상기 변조 차수는 BPSK, QPSK, 16-QAM 및 64-QAM을 나타내기 위한 1, 2, 4 및 6을 포함한다.

N_post를 산출한 후, 상기 송신 단은 807단계로 진행하여 상기 임시 천공 비트 수와 N_post 및 임시 N_post를 이용하여 첫 번째 패리티에서 천공할 비트 수를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 <수학식 7>을 이용하여 첫 번째 패리티에서 천공할 비트 수를 산출한다.

여기서, 상기 N_punc는 첫 번째 패리티에서 천공할 비트 수를 나타내고, 상기 N_{post_temp}는 임시 천공 비트 수를 나타내며, 상기 N_post는 실제 전송되는 비트들을 나타내고, 상기 N_{post_temp}는 임시 N_post를 나타낸다.

이후, 상기 송신 단은 본 알고리즘을 종료한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 천공 비트의 개수를 결정하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 9를 참조하면 상기 송신 단에서 두 번째 패리티의 천공할 비트 수를 확인하는 경우, 상기 송신 단은 901단계에서 임시 천공 비트 수를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 상기 도 7의 715단계에서 확인한 A값과 B값을 상기 <수학식 1>에 적용하여 임시 천공 비트 수(N_{punc_temp})를 산출한다.

임시 천공 비트 수를 산출한 후, 상기 송신 단은 903단계로 진행하여 상기 임시 천공 비트 수를 이용하여 임시 N_post(N_{post_temp})를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 <수학식 8>을 이용하여 임시 N_post(N_{post_temp})를 산출한다.

여기서, 상기 N_{post_temp}는 임시 N_post를 나타내고, 상기 N_punc는 첫 번째 패리티의 천공 비트 수를 나타내며, 상기 N_{post_temp_add}는 두 번째 패리티의 임시 천공 비트 수를 나타낸다.

이후, 상기 송신 단은 905단계로 진행하여 상기 임시 N_post를 이용하여 N_post를 산출한다. 여기서, 상기 송신 단은 상기 <수학식 6>을 이용하여 N_post를 산출한다.

N_post를 산출한 후, 상기 송신 단은 907단계로 진행하여 상기 임시 천공 비트 수와 N_post 및 임시 N_post를 이용하여 두 번째 패리티에서 천공할 비트 수를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 상기 <수학식 7>을 이용하여 두 번째 패리티에서 천공할 비트 수를 산출한다.

상기 두 번째 패리티에서 천공할 비트 수를 산출한 후, 상기 송신 단은 909단계로 진행하여 두 번째 패리티의 비트 개수를 산출한다. 예를 들어, 상기 송신 단은 하기 <수학식 9>를 이용하여 두 번째 패리티의 비트 개수를 산출한다.

여기서, 상기 Nadd_parity는 두 번째 패리티의 비트 개수를 나타내고, 상기 N_punc는 첫 번째 패리티의 천공 비트 수를 나타내며, 상기 N_{punc_add_parity}는 두 번째 패리티의 임시 천공 비트 수를 나타낸다.

이후, 상기 송신 단은 본 알고리즘을 종료한다.

이하 설명은 수신 단에서 송신 단이 단축 및 천공하여 전송한 신호를 수신하기 위한 방법에 대해 설명한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 단에서 신호를 수신하기 위한 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 송신 단은 시그널링 정보를 단축 및 천공하여 전송하는 것으로 가정한다.

상기 도 10을 참조하면 수신 단은 1001단계에서 송신 단이 전송한 신호가 수신되는지 확인한다.

송신 단이 전송한 신호가 수신되는 경우, 상기 수신 단은 1003단계로 진행하여 상기 송신 단의 변조 방식을 고려하여 상기 수신 신호를 복조한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 수신 신호의 각 비트가 송신 단에서 1이었을 확률과 0이었을 확률을 산출한다. 이후, 상기 수신 단은 상기 1이었을 확률과 0이었을 확률의 비율에 대한 LLR(Log Likelehood Ratio)를 산출한다.

이후, 상기 수신 단은 1005단계로 진행하여 상기 송신 단에서 전송 신호를 천공한 비트 수를 확인한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 도 5에 도시된 바와 같이 시그널링 종류에 따라 송신 단에서 천공한 비트의 개수를 확인한다. 다른 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 도 7에 도시된 바와 같이 시그널링 종류 및 패리티 비트의 종류에 따라 송신 단에서 천공한 비트의 개수를 확인할 수도 있다.

송신 단에서 천공한 비트 수를 확인한 후, 상기 수신 단은 1007단계로 진행하여 상기 1005단계에서 확인한 천공 비트의 개수를 고려하여 상기 송신 단에서 신호를 전송하기 위해 해당 신호에서 단축 및 천공한 비트의 값을 상기 복조된 신호에 추가한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 1003단계에서 복조한 신호에 송신 단에서 단축 및 천공한 비트들의 값을 '0'으로 추가한다.

이후, 상기 수신 단은 1009단계로 진행하여 상기 단축 및 천공 비트의 값을 추가한 신호를 복호하여 송신 단에서 전송한 정보어를 확인한다.

이후, 상기 수신 단은 본 알고리즘을 종료한다.

상술한 실시 예에서 수신 단은 신호가 수신되는 경우, 수신 신호를 복조한 후, 송신 단에서 천공한 비트 수를 확인한다.

다른 실시 예에서 수신 단은 신호가 수신되는 경우, 송신 단에서 천공한 비트 수를 확인한 후, 수신 신호를 복조할 수도 있다.

이하 설명은 시스템에서 요구하는 성능에 따라 단축/천공 비율을 조절하기 위한 송신 단의 구성에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 송신 단의 구성을 도시하고 있다.

상기 도 11에 도시된 바와 같이 상기 송신 단은 부호기(1101), 천공기(1103), 천공 제어기(1105), 변조기(1107) 및 RF 처리기(1109)를 포함하여 구성된다.

상기 부호기(1101)는 전송하기 위한 정보어 비트를 부호화하여 생성한 부호화비트를 출력한다. 예를 들어, 상기 부호기(1101)가 BCH/LDPC 부호기인 경우, 상기 부호기(1101)는 K_bch 개의 정보어 비트들을 BCH 부호화하여 K_LDPC개의 비트들로 구성된 BCH 부호어를 생성한다. 이후, 상기 부호기(1101)는 상기 BCH 부호어를 LDPC 부호화하여 N_LDPC 개의 비트들로 구성된 LDPC 부호어를 생성하여 출력한다.

상기 천공기(1103)는 상기 천공 제어기(1105)로부터 제공받은 천공 패턴 및 천공 비트 수에 따라 상기 부호기(1101)로부터 제공받은 부호어를 천공한다.

상기 천공 제어기(1105)는 시스템에서 요구하는 성능에 따라 천공 비트 수를 산출한다. 예를 들어, 상기 천공 제어기(1105)는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 송신 단에서 전송하기 위한 시그널링의 종류에 따라 시스템에서 요구하는 성능을 만족시키는 A값과 B값을 결정한다. 이후, 상기 천공 제어기(1105)는 상기 A값과 B값을 상기 <수학식 1> 또는 <수학식 2> 또는 <수학식 3> 또는 <수학식 4>에 적용하여 천공 비트 수를 결정한다. 다른 예를 들어, 상기 천공 제어기(1105)는 상기 도 7에 도시된 바와 같이 패리티의 종류에 따라 천공 비트 수를 결정할 수도 있다

상기 변조기(1107)는 상기 천공기(1103)로부터 제공받은 신호를 해당 변조 방식에 따라 변조하여 출력한다.

상기 RF처리기(1109)는 상기 변조기(1107)로부터 제공받은 변조된 신호를 고주파 신호로 변환하여 안테나를 통해 전송한다.

이하 설명은 송신 단이 단축 및 천공하여 전송한 신호를 수신하기 위한 수신 단의 구성에 대해 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 단의 구성을 도시하고 있다.

상기 도 12에 도시된 바와 같이 수신 단은 RF 처리기(1201), 복조기(Demodulator)(1203), 천공 처리기(1205), 복호기(decoder)(1207) 및 천공 제어기(1209)를 포함한다.

상기 RF 처리기(1201)은 안테나를 통해 수신된 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 상기 복조기(1203)로 제공한다.

상기 복조기(1202)는 상기 RF처리기(1201)로부터 제공받은 기저대역 신호를 해당 변조 방식에 따라 복조한다. 예를 들어, 상기 복조기(1203)는 상기 도 11에 도시된 변조기(1107)의 입력 비트들 각각에 대하여 해당 입력 비트가 1이였을 확률과 0이였을 확률에 대한 비율의 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 산출한다. 여기서, 상기 해당 변조 방식은 상기 수신 단에서 수신한 신호를 전송한 송신 단의 변조기에서 전송 신호를 변조하는데 사용한 변조 방식을 포함한다.

상기 천공 처리기(1205)는 상기 천공 제어기(1209)로부터 제공받은 송신 단의 천공 비트 수를 고려하여 상기 복조기(1203)로부터 제공받은 복조된 신호에 송신 단에서 신호를 전송하기 위해 해당 신호에서 단축 및 천공한 비트의 값을 추가한다. 예를 들어, 상기 천공 처리기(1205)는 상기 복조기(1203)로부터 제공받은 복조된 신호에 송신 단에서 단축 및 천공한 비트들의 값을 '0'으로 추가한다.

상기 천공 제어기(1209)는 신호를 전송한 송신 단에서 전송 신호를 천공한 비트 수를 확인한다. 예를 들어, 상기 천공 제어기(1209)는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 송신 단에서 전송하기 위한 시그널링의 종류에 따라 시스템에서 요구하는 성능을 만족시키는 A값과 B값을 결정한다. 이후, 상기 천공 제어기(1209)는 상기 A값과 B값을 상기 <수학식 1> 또는 <수학식 2> 또는 <수학식 3> 또는 <수학식 4>에 적용하여 송신 단에서 전송 신호를 천공한 비트 수를 결정한다. 다른 예를 들어, 상기 천공 제어기(1209)는 상기 도 7에 도시된 바와 같이 패리티의 종류에 따라 송신 단에서 전송 신호를 천공한 비트 수를 결정할 수도 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 천공 제어기(1209)는 송신 단으로부터 제공받은 제어 신호에서 상기 송신 단에서 전송 신호를 천공한 비트 수를 확인할 수도 있다.

상기 복호기(1207)는 상기 천공 처리기(1205)로부터 제공받은 신호를 복호하여 정보어 비트들을 출력한다. 예를 들어, BCH/LDPC 부호가 사용되는 경우, 상기 복호기(1207)는 N_LDPC개의 LLR 값들을 입력받아 LDPC 복호화하여 K_LDPC개의 비트들을 복원한 후, BCH 복호화를 통해 K_bch 개의 정보어 비트들을 출력한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법에 있어서,
수신된 신호에서 시그널링 데이터의 유형을 확인하는 과정과,
상기 유형에 기반하여 제1 파라미터와 제2 파라미터를 결정하는 과정과,
상기 제1 파라미터와 상기 제2 파라미터에 기반하여 천공 비트 수를 결정하는 과정과,
상기 천공 비트 수에 대응하는 적어도 하나의 비트를 상기 시그널링 데이터에 부가하여 출력 신호를 획득하는 과정과,
상기 출력 신호를 복호하는 과정을 포함하고,
상기 제1 파라미터는 단축될 비트 수 대비 천공될 비트 수의 비율과 관련되고, 상기 제2 파라미터는 정수 값인 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 천공 비트 수를 결정하는 과정은,
상기 제1 파라미터와 단축된 비트들의 수를 곱하여 곱셈 결과를 획득하는 과정과,
상기 곱셈 결과에 상기 제2 파라미터를 더하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 천공 비트 수를 결정하는 과정은,
상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터에 기반하여 임시 천공 비트 수를 결정하는 과정과,
상기 시그널링 데이터의 변조 차수에 기반하여 상기 임시 천공 비트 수를 조절함으로써, 상기 천공 비트 수를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 시그널링 데이터의 유형은, 상기 시그널링 데이터가 패리티 비트들뿐만 아니라 추가적인 패리티 비트들을 더 포함하는지 여부를 나타내고,
상기 추가적인 패리티 비트들의 수는, 상기 패리티 비트들에 대한 상기 천공 비트 수에 기반하여 결정되는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 시그널링 데이터의 유형은, 상기 시그널링 데이터에 대한 보호 수준에 대응하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 시그널링 데이터는, BCH/LDPC(Bose, Chaudhuri, Hocque-nghem/low density parity check)부호 중 적어도 하나에 기반하여 복호되는 방법.
통신 시스템에서 수신 장치에 있어서,
수신된 신호에서 시그널링 데이터의 유형을 확인하고, 상기 유형에 기반하여 제1 파라미터와 제2 파라미터를 결정하고, 상기 제1 파라미터와 상기 제2 파라미터에 기반하여 천공 비트 수를 결정하는 천공 제어기와,
상기 천공 비트 수에 대응하는 적어도 하나의 비트를 상기 시그널링 데이터에 부가하여 출력 신호를 획득하는 천공 처리기와,
상기 출력 신호를 복호하는 복호기를 포함하고,
상기 제1 파라미터는 단축될 비트 수 대비 천공될 비트 수의 비율과 관련되고, 상기 제2 파라미터는 정수 값인 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 천공 처리기는, 상기 천공 비트 수를 결정하기 위해, 상기 제1 파라미터와 단축된 비트들의 수를 곱하여 곱셈 결과를 획득하고, 상기 곱셈 결과에 상기 제2 파라미터를 더하는 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 천공 제어기는, 상기 제1 파라미터 및 상기 제2 파라미터에 기반하여 임시 천공 비트 수를 결정하고, 상기 시그널링 데이터의 변조 차수에 기반하여 상기 임시 천공 비트 수를 조절함으로써, 상기 천공 비트 수를 결정하는 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 시그널링 데이터의 유형은, 상기 시그널링 데이터가 패리티 비트들뿐만 아니라 추가적인 패리티 비트들을 더 포함하는지 여부를 나타내고,
상기 추가적인 패리티 비트들의 수는, 상기 패리티 비트들에 대한 상기 천공 비트 수에 기반하여 결정되는 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 시그널링 데이터의 유형은, 상기 시그널링 데이터에 대한 보호 수준에 대응하는 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 시그널링 데이터는, BCH/LDPC(Bose, Chaudhuri, Hocque-nghem/low density parity check)부호 중 적어도 하나에 기반하여 복호되는 장치.