KR100511314B1 - 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치 - Google Patents

다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중접속 다중캐리어 통신 시스템에서 연접부호를 적용하고, 채널 상태에 따라 전송심볼을 적절히 소거하는 오류정정 과정을 통해 통신 성능을 향상시키는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 송신할 데이터를 블록 엔코딩하는 블록 엔코더(1)와; 상기 블록 엔코딩된 심볼을 인터리빙하고 Q진수 심볼을 소정 개수의 바이너리 심볼로 변환하는 인터리버(2) 및 Q진수/바이너리 심볼변환기(3)와; 상기 바이너리 비트를 블록 엔코딩하는 블록 엔코더(4)와; 상기 블록 엔코딩된 직렬 형태의 바이너리 비트를 병렬 형태로 변환하여 각각의 서브채널로 전송하는 직렬/병렬 변환기(5)와; 각 서브채널을 통해 수신된 신호의 이득을 임계값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 소거판정하거나 경판정하는 복조 및 소거판정부(6A-6M)와; 상기 복조 및 소거판정부(6A-6M)에서 출력되는 바이너리 블록 코드에 대해 소거오류 정정을 수행하여, 오류가 검출결과에 따라 해당 심볼을 소거판정하거나, 소거 선언을 하지 않는 블록 디코더(7)와; 상기 블록 디코더(7)의 출력 비트를 Q진수의 심볼로 변환하고 디인터리빙하는 비트/Q진수 변환기(8) 및 디인터리버(9)와; 상기 디인터리빙된 블록 코드에 대해 소거오류정정을 수행하는 블록 디코더(10)에 의해 달성된다.

Description

다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치{ERROR CORRECTION APPARATUS FOR MULTIPLE ACCESS AND MULTI-CARRIER COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서 연접부호를 적용하고 오류정정을 수행하는 기술에 관한 것으로, 특히 다중접속 다중캐리어 통신 시스템에서 연접부호를 적용하고, 채널 상태에 따라 전송심볼을 적절히 소거하는 오류정정 과정을 통해 성능을 향상시킬 수 있도록 한 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치에 관한 것이다.
오류정정 부호화 기술이 점점 발달하여 초기에는 단순히 패리티를 체크하고 그 중에서 간단한 수학적인 비교연산만을 통해 초보적인 오류정정을 수행하였지만, 초고속 디지털 신호처리 기술의 발달로 좀더 높은 차원의 오류정정부호화 기술을 상용화할 수 있게 되었다.
상기 오류정정부호화에는 크게 블록부호(block code)와 길쌈부호 (convolutional code)가 사용된다. 상기 블록부호화는 데이터를 일정 블록 단위로 부호화와 복호화를 수행하는 것이며, 길쌈부호화는 일정 길이의 메모리를 이용해 이전 데이터와 현재 데이터를 비교해 부호화를 수행하는 것이다.
그런데, 종래의 다중접속 다중캐리어 통신 시스템에서는 오류정정 능력이 기대치에 못 미쳐 통신 성능을 향상시키는데 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중접속 다중캐리어 통신 시스템에서 연접부호를 적용하고, 채널 상태에 따라 전송심볼을 적절히 소거하는 오류정정 과정을 수행하는 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 의한 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 송신할 데이터를 Q진수 블록 엔코딩하는 블록 엔코더(1)와; 상기 블록 엔코더(1)의 출력 심볼을 인터리빙하는 인터리버(2)와; 상기 인터리빙된 Q진수 심볼을 소정 개수의 바이너리 심볼로 변환하는 Q진수/바이너리 심볼변환기(3)와; 상기 변환된 바이너리 심볼을 블록 엔코딩하는 블록 엔코더(4)와; 상기 블록 엔코딩된 직렬 형태의 바이너리 비트를 병렬 형태로 변환하여 각각의 서브채널로 전송하는 직렬/병렬 변환기(5)와; 각 서브채널의 이득을 임계값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 소거판정하거나 경판정하는 복조 및 소거판정부(6A-6M)와; 상기 복조 및 소거판정부(6A-6M)에서 출력되는 바이너리 블록 코드에 대해 소거오류 정정을 수행하여, 오류가 검출결과에 따라 해당 Q진수 심볼을 소거판정하거나, 소거 선언을 하지 않는 블록 디코더(7)와; 상기 블록 디코더(7)에서 출력되는 비트를 Q진수의 심볼로 변환하는 비트/Q진수 변환기(8)와; 상기 비트/심볼 변환기(8)의 출력신호를 디인터리빙하는 디인터리버(9)와; 상기 디인터리버(9)에서 출력되는 블록 코드에 대해 소거오류정정을 수행하는 블록 디코더(10)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
M개의 다중 캐리어로 이루어진 통신 시스템에서 외부 부호화(outer coding)가 수행된 각각의 Q진수(Q-ary) 심볼이 개의 바이너리 심벌로 분리된 후 바이너리 (M,k2) 내부 부호화(inner coding)가 수행된다. 즉, 각각의 Q-ary 외부 코드 심볼이 하나의 바이너리 (M,k2) 블록 코드로 부호화 처리된 후 M개의 캐리어를 통해 각각 전송된다.
다시말해서, 송신단에서 데이터가 블록 엔코더(1)에 의해 Q-ary 블록 엔코딩된 후 인터리버(2)를 통해 인터리빙되고, Q진수/바이너리 심볼변환기(3)에 의해 각 Q-ary 심볼이 개의 바이너리 비트(binary bits)로 변환되어 블록 엔코더(4)에서 바이너리 (M,k2) 블록 엔코딩된다. 이후, 직렬/병렬 변환기(5)에 의해 병렬로 변환된 각 (M,k2) 블록 코드의 M bits는 각각의 서브채널로 전송된다.
여기서, 송신단의 채널이 M(=log2 Q)개의 서브채널로 이루어져 있으므로, 각 서브채널의 수신단 채널 이득(gain)은 (k번째 사용자에 대한 i번째 서브채널의 이득)가 된다.
한편, 각 캐리어의 수신단에서는 채널 상태에 따라 이진 심볼들에 대해 다음과 같이 소거 판정을 내리게 된다. 즉, M개의 복조 및 소거판정부(6A-6M)에서 각 서브채널의 이득을 임계값(T)과 비교하여 그 임계값(T)보다 작으면 그 해당 심볼을 소거판정(편의상 "?"로 표시)하고, 임계값(T)보다 크면 일반적인 경판정을 한다. 따라서, 상기 복조 및 소거판정부(6A-6M)의 출력단에서 가능한 값은 (0,1,?)가 된다.
블록 디코더(7)에서는 바이너리 (M,k2) 블록 코드에 대해 소거오류 정정을 수행하여, 오류가 검출되면 해당 Q-ary 심볼을 다시 소거판정하게 되지만, 오류가 검출되지 않으면 소거 선언을 하지 않게 된다. 다시 말해서, 각각의 바이너리 (M,k2) 블록 코드에 대해 소거오류정정을 수행한 후 오류가 검출되면 그에 해당하는 외부 코드의 해당 Q-ary 심볼을 소거로 판정하고, 그렇지 않은 경우에는 소거로 판정하지 않고 외부 부호 복호단으로 출력한다.
즉, 상기 블록 디코더(7)에서는 M개의 서브채널의 판정값{가능한 값=(0,1,?)}을 이용하여 바이너리 (M,k2) 블록 코드의 소거오류정정을 수행하게 되는데, 해당 바이너리 (M,k2) 블록 코드에서 오류가 검출되면 그 해당 Q-ary 심볼을 소거판정(편의상 X로 표시)하고, 그렇지 않으면 일반적인 판정값(0,1,.....Q-1) 중의 하나로 선택한다. 따라서, 상기 블록 디코더(7)에서의 출력 가능한 값은 (0,1,.....Q-1,X)가 된다.
이후, 외부 부호화 복호단으로 입력되는 Q-ary 심볼들은 소거로 판정되거나 그렇지 않은 경우 중 어느 하나에 해당하게 되며, 입력되는 Q-ary 심볼들에 대해 (n,k1) 오류소거정정 방식의 복호를 수행하게 된다.
즉, 비트/Q진수 변환기(8)에서 K2 비트가 Q-ary 심볼로 변환되어 디인터리버(9)를 통해 디인터리빙된 후 블록 디코더(10)에 전달되는데, 여기서 n개의 판정값{가능한 값=(0,1,....,Q-1,X)}을 이용하여 Q-ary (n,k1) 블록 코드의 소거오류정정을 수행한다.
한편, 도 2는 본 발명에서 멀티 캐리어에 대한 파워 스펙트럼 및 채널 이득을 나타낸 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 다중접속 다중캐리어 통신 시스템에서 연접부호를 적용하고, 채널 상태에 따라 전송심볼을 적절히 소거하는 오류정정 과정을 수행함으로써, 동일한 조건에서 통신 성능을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치에 대한 블록도.
도 2는 본 발명에서 멀티 캐리어에 대한 파워 스펙트럼 및 채널 이득 설명도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
1,4, : 블록 엔코더 2 : 인터리버
3 : Q진수/바이너리 심볼변환기 5 : 직렬/병렬 변환기
6A-6M : 복조 및 소거판정부 7,10 : 블록 디코더
8 : 비트/Q진수 변환기 9 : 디인터리버

Claims (4)

  1. 송신할 데이터를 블록 엔코딩하는 블록 엔코더(1)와; 상기 블록 엔코딩된 심볼을 인터리빙하고 Q진수 심볼을 소정 개수의 바이너리 심볼로 변환하는 인터리버(2) 및 Q진수/바이너리 심볼변환기(3)와; 상기 바이너리 비트를 블록 엔코딩하는 블록 엔코더(4)와; 상기 블록 엔코딩된 직렬 형태의 바이너리 비트를 병렬 형태로 변환하여 각각의 서브채널로 전송하는 직렬/병렬 변환기(5)와; 각 서브채널을 통해 수신된 신호의 이득을 임계값과 비교하여 그 비교 결과에 따라 소거판정하거나 경판정하는 복조 및 소거판정부(6A-6M)와; 상기 복조 및 소거판정부(6A-6M)에서 출력되는 바이너리 블록 코드에 대해 소거오류 정정을 수행하여, 오류가 검출결과에 따라 해당 심볼을 소거판정하거나, 소거 선언을 하지 않는 블록 디코더(7)와; 상기 블록 디코더(7)의 출력 비트를 Q진수 심볼로 변환하고 디인터리빙하는 비트/Q진수 변환기(8) 및 디인터리버(9)와; 상기 디인터리빙된 블록 코드에 대해 소거오류정정을 수행하는 블록 디코더(10)로 구성한 것을 특징으로 하는 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치.
  2. 제1항에 있어서, Q진수/바이너리 심볼변환기(3)는 Q진수 심볼을 개의 바이너리 심벌로 변환하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 복조 및 소거판정부(6A-6M)는 각 서브채널의 이득을 임계값과 비교하여 그 임계값보다 작으면 그 해당 심볼을 소거판정하고, 임계값보다 크면 일반적인 경판정을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 블록 디코더(7)는 각각의 바이너리 (M,k2) 블록 코드에 대해 소거오류정정을 수행한 후 오류가 검출되면 그에 해당하는 외부 코드의 해당 Q진수 심볼을 소거로 판정하고, 그렇지 않은 경우에는 소거로 판정하지 않고 외부 부호 복호단으로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다중접속 다중 캐리어 통신 시스템의 오류정정 장치.
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