KR102204320B1

KR102204320B1 - OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM시스템

Info

Publication number: KR102204320B1
Application number: KR1020197005107A
Authority: KR
Inventors: 루오펑 리우; 춘린 지; 씽안 쒸; 샤샤 쟝
Original assignee: 선전 쾅-츠 허종 테크놀로지 엘티디.
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2021-01-15
Also published as: EP3490176A1; JP2019526201A; EP3490176A4; WO2018014733A1; KR20190032481A; JP6723429B2; CN107645360A; US20190238254A1; CN107645360B

Abstract

본 출원은 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM 시스템을 공개하였다. 디코딩 과정중 시스템에 대응하는 격자도의 방문 노드에 대해 선별을 진행하고 누계 분기회로 측도 계산방법의 개선 및 가중인자와의 결합을 통해 비교적 우수한 경로를 선택하고 누계 분기회로 측도 최소 노드에 대해 확장을 진행하여 최적의 디코딩 경로를 선별해 내며, 중첩 다중 횟수 또는 코딩 분기회로수가 비교적 큰 OvXDM 시스템의 디코딩 과정에 본 출원을 활용하면 시스템 설계 복잡도와 계산량을 감소할수 있어 시스템으로 하여금 비교적 적은 오류율을 갖게 하며 또 성능을 제고할수 있다.

Description

OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM시스템

본 출원은 신호처리 분야에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 OvXDM시스템에 적용하는 일종의 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM시스템에 관한 것이다.

중첩 다중 시스템에 있어서OvTDM(Overlapped Time Division Multiplexing) 시스템, OvFDM(Overlapped Frequency Division Multiplexing) 시스템 아니면 OvCDM(Overlapped Code Division Multiplexing) 시스템, OvSDM(Overlapped Space Division Multiplexing) 시스템, OvHDM(Overlapped Hybrid Division Multiplexing) 시스템이든, 이에 대해 디코딩을 진행할때에는 시스템에 대응하는 격자도(Trellis)중의 노드를 끊임없이 방문하고 매개 노드에 2개 메모리를 설치하여 한개는 해당 노드의 상대적인 최적 경로에 저장하는데 사용하고 한개는 해당 노드의 상대적인 최적 경로에 저장하는것과 대응하는 측도에 사용한다. 상기 해당 노드에 도착하는 최적 경로에 대응하는 측도를 계산할때 전통적인 방법은 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에 현재 시각 노드의 순식간 분기회로 측도를 더하여 현재 시각의 누계 분기회로 측도를 얻는다. 이와 같은 노드의 누계 분기회로 측도는 비록 적용성이 광범위 하지만 중첩 다중 시스템에 대해 디코딩을 진행시에는 상기와 같이 모든 상태 노드 및 그 확장경로를 편력해야만 비교적 정확한 디코딩 결과를 얻을수 있다.

상기 문제를 해결하기 위해 본 출원은 OvXDM시스템에 적용하는 일종의 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM시스템을 제공하였다.

본 출원의 첫번째 측면에 근거하여 본 출원은 OvXDM시스템에 적용하는 일종의 디코딩 방법을 제공하였다. 이에는 다음과 같은 절차가 포함된다.

노드의 누계 분기회로 측도를 계산하는 절차.

계산을 통해 얻은 누계 분기회로 측도에 근거하여 디코딩을 진행하는 절차.

그중, 임의의 한개 노드의 누계 분기회로 측도는 아래 절차에 따라 계산한다.

그전 시각 노드에 대해 뒤로 L개 노드 확장하여 길이가 L 인 구간별 데이터 스트림의 전부 분기회로를 획득하고, 그중 L은 1보다 큰 정수이다.

길이가 L인 구간별 데이터 스트림 각 분기회로의 측도를 각기 계산하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 진행한다.

상기 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하여 최소 측도를 선정하는 절차;

상기 최소 측도에서 L을 제하여 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도를 획득하는 절차;

현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 획득하는 절차.

우선적으로, 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더할때, 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에 가중인자를 곱한다.

본 출원의 두번째 측면에 근거하여 본 출원은 OvXDM시스템에 적용하는 일종의 디코딩 장치를 제공한다. 이에는

노드의 누계 분기회로 측도를 계산하는데 사용하는 노드 누계 분기회로 측도 계산 모듈;

계산하여 얻은 누계 분기회로 측도에 근거하여 디코딩을 진행하는 디코딩 모듈이 포함된다.

그중, 노드 누계 분기회로 측도 계산모듈에는

그전 시간 노드에 대해 뒤로 L개 노드를 확장하여 길이가 L인 구간별 데이터 스트림의 전부 분기회로를 얻는 확장모듈. 그중 L은 1보다 큰 정수이다.

길이가 L인 구간별 데이터 스트림의 각 분기회로의 측도를 각기 계산하는데 사용하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 얻는 제1계산모듈.

상기 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하는데 사용하여 최소 측도를 선정하는 비교모듈.

상기 최소 측도에서 L을 나누어 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도를 얻는 평균 분기회로 측도 계산모듈.

현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 추계 분기회로 측도를 얻는 덧셈모듈이 포함된다.

우선적으로, 상기 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 장치에는 또 덧셈모듈에서 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더했을때 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에서 가중인자를 곱하는데 사용하는 가중인자 모듈도 포함된다.

본 출원의 세번째 측면에 근거하여 본 출원은 일종의 OvXDM시스템을 제공하였는데 이에는 상기 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 장치가 포함된다.

본 출원의 유익한 효과는 :

상기 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM시스템은 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 얻음으로써 현재 노드의 누계 분기회로 측도의 정보에 현재 노드간의 분기회로 측도 정보가 포함될 뿐만 아니라 또 현재 노드후의 분기회로 측도의 일정한 정보도 포함되게 하였다. 이는 현재 노드의 누계 분기회로 측도에 더 많은 참조성을 부여하였고 디코딩의 신뢰성이 더 높아지고 선별해낸 디코딩 경로가 더욱 정확하고 신뢰성 있게 되었다. 또한 본 출원은 노드의 누계 분기회로 측도의 계산에 대해 개선을 제출하였으므로 전통적인 방법처럼 모든 상태 노드 및 그 확장경로를 편력하지 않고도 정확한 디코딩 결과를 얻을수 있다.

도1은 본 출원 실시례의 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법의 흐름 안내도이다.
도2는 본 출원 실시례의 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법중 노드의 누계 분기회로 측도를 계산하는 흐름 안내도이다.
도3은 본 출원 실시례의 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치의 구조 안내도이다.
도4는 본 출원 실시례의 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치중 노드 누계 분기회로 측도 계산모듈의 구조 안내도이다.
도5는 기존 기술중 OvFDM시스템의 발송단말의 구조 안내도이다.
도6은 기존 기술중 OvFDM시스템의 부호 코딩 중첩의 안내도이다.
도7(a)는 기존 기술중 OvFDM시스템의 접수단말의 신호 접수 블록도이다.
도7(b)는 OvFDM시스템의 접수단말의 접수신호 검측 블록도이다.
도8은 기존 기술중 중첩 다중 횟수가 3일때 OvFDM시스템의 입력-출력 관계를 나타내는 부호나무도이다.
도9는 기존 기술중 중첩 다중 횟수가 3일때 OvFDM시스템의 노드 상태 전이도이다.
도10은 기존 기술중 중첩 다중 횟수가 3일때 OvFDM시스템에 대응하는 격자도이다.
도11은 제1종 실시례중 OvFDM시스템의 디코딩 경로 안내도이다.
도12는 기존 기술중 OvTDM시스템의 발송단말의 구조 안내도이다.
도13은 기존 기술중 OvTDM시스템의 부호 코딩 중첩의 안내도이다.
도14(a)는 기존 기술중 OvTDM시스템의 접수단말의 전처리 유닛 안내도이다.
도14(b)는 OvTDM시스템의 접수단말의 서열 검측 유닛의 안내도이다.
도15는 기존 기술중 중첩 다중 횟수가 3일때 OvTDM시스템의 입력-출력 관계를 나타내는 부호나무도이다.
도16은 기존 기술중 중첩 다중 횟수가 3일때 OvTDM시스템의 노드상태 전이도이다.
도17은 기존 기술중 중첩 다중 횟수가 3일때 OvTDM시스템에 대응하는 격자도이다.
도18은 제2종 실시례중 OvTDM시스템의 디코딩 경로 안내도이다.
도19은 기존 기술중 OvCDM시스템의 구조 안내도이다.
도20은 기존 기술중 OvCDM시스템의 부호기의 구조 안내도이다.
도21은 기존 기술중 OvCDM시스템의 부호 행렬도이다.
도22은 기존 기술중 OvCDM시스템의 디코더의 구조 안내도이다.
도23은 본 출원 제3종 실시례중 OvCDM시스템에 대응하는 격자도이다.
도24는 본 출원 제3 실시례중 OvCDM시스템의 디코딩 경로 안내도이다.

아래에 구체적인 실시방식을 통해 도면과 결합하여 본 출원에 대해 진일보 자세한 설명을 하고자 한다.

본 출원은 OvXDM시스템에 적용하는 일종의 디코딩 방법을 공개하였다. 한개의 실시례 중이에서 OvXDM시스템은 OvTDM시스템, OvFDM시스템, OvCDM시스템, OvSDM시스템 또는 OvHDM시스템이다.

설명해야 할 점은, 본 출원중의 측도는 두개 신호간의 거리를 표시하는 것으로,

으로 정의한다.

p=2일때 유클리디안 거리이며, 유클리디안 거리는 두개 신호간의 진실한 거리로서 실제 신호와 이상 신호간의 거리를 진실하게 반영할수 있다. 본 특허중 유클리디안 거리는

으로 정의한다.

도1과 같이 본 출원의 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 방법에는 절차 S100과 S300이 포함된다. 아래 구체적으로 설명한다.

절차S100은 노드의 누계 분기회로 측도를 계산한다. 도2와 같이 한개 실시례 중에서 임의의 한개 노드의 누계 분기회로 측도는 절차 S101~S109을 통한다. 즉 절차 S100에는 절차 S101~S1109가 포함된다.

S101은 그전 시각 노드에 대해 뒤로 L개 노드 확장하여 길이가 L 인 구간별 데이터 스트림의 전부 분기회로를 획득하고, 그중 L은 1보다 큰 정수이다. M부피의 시스템에 있어 M은 2보다 크거나 같은 정수이며, 매개 노드 확장후 M개 도착 노드가 포함된다. 그러면 그전 시각 노드에 대해 뒤로 L개 노드 확장후 매개 도착 노드는 M^L-1개 확장 분기회로에 대응하며, 모든 도착노드는 총 M^L개 분기회로이다. 한개 실시례 중에서 OvXDM시스템이 OvTDM시스템 또는 OvFDM시스템일 경우, 분기회로 길이 L은 시스템의 중첩 다중 횟수보다 작거나 같으며, 분기회로 길이 L이 시스템으 중첩 다중 횟수와 같을때 이때 디코딩을 진행하면 성능이 가장 좋다. OvXDM시스템이 OvCDM시스템일 경우, 분기회로 길이 L은 디코딩 분기회로수보다 작거나 같으며, 분기회로 길이 L이 시스템의 코딩 분기회로수와 같을때 이때 디코딩을 진행하면 성능이 가장 좋다.

S103은 길이가 L인 구간별 데이터 스트림의 각 분기회로의 측도를 각기 계산하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 얻는다. 다시 말하자면 절차 S101중의 길이가 L인 구간별 데이터 스트림의 매개 도착 노드에 대응하는 M^L-1개의 확장 분기회로의 측도를 계산하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도로 하고, M개 도착 노드가 포함되며, M은 시스템의 부피로서 2보다 크거나 같은 정수를 값으로 선정한다.

S105는 상기 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하여 최소 측도를 선정한다. 다시 말하자면 절차 S103중의 각 도착노드의 M^L-1개 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하여 그중에서 최소 측도를 선정하여 대응하는 도착노드의 최소 측도로 하고, 총 M개 최소 측도를 얻으며, M은 시스템의 부피로서 2보다 크거나 같은 정수를 값으로 선정한다. S107은 상기 최소 측도에서 L을 나누어 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도를 얻는다. 다시 말하자면 각 도착노드에 대응하는 경로의 평균 분기회로 측도를 얻으며 M개의 평균 분기회로 측도를 포함한다.

S109은 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 얻는다. 전통 디코딩 방안에서 현재 시각의 누계 분기회로 측도는 현재 시각 노드의 순식간 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하고, 현재 시각 노드의 순식간 분기회로 측도는 그전 시각 노드에서 현재 시각 노드까지 길이가 1인 분기회로의 측도가다. 때문에 본 출원은 계산시 평균 분기회로 측도로 순식간 분기회로 측도를 대체함으로써 현재 노드의 누계 분기회로 측도로 정보에 현재 노드전의 분기회로 측도 정보가 포함될 뿐만 아니라 또 현재 노드 이후의 분기회로 측도의 일정한 정보도 포함되게 하였음을 알수 있다. 이는 현재 노드의 누계 분기회로 측도에 더 많은 참조성을 부여하였고 절차 S300에서 진행한 디코딩의 신뢰성이 더 높아지고 선별해낸 디코딩 경로가 더욱 정확하고 신뢰성 있게 되었다. 설명해야 할 점은, 초기 시각 노드에는 그전 시각 노드가 존재하지 않으므로 초기 시간 노드의 누계 분기회로 측도를 계산할때 초기 시각 노드의 누계 분기회로 측도는 초기 시각 노드의 평균 분기회로 측도가다. 또한 마지막 몇개 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 계산할때 그뒤에 길이가 부족한 분기회로가 존재할수 있다. 즉 뒤에서 마지막 한개 시각 노드까지 확장한다 해도 그 사이의 분기회로 길이도 L-1보다 작을수 있다. 이때 몇가지 해결방식이 있는데 예하면 데이터 프레임 길이를 N으로 가정하고, 디코딩 깊이가 N-L에 달할때, 마지막 L개 부호는 상기 최소 측도에 대응하는 경로를 선택하여 디코딩 출력으로 할수 있다.

비교적 우수한 실시례 중에서 절차 S109는 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더할때, 우선 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에 한개 가중인자를 곱하고, 그다음 가중인자와 곱한후의 누계 분기회로 측도와 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 얻는다. 가중인자를 도입하는 목적은 현재 시각과 먼 노드일수록 그의 측도가 현재 시각 노드의 측도에 대한 영향을 더 작게 하는 것이다. 가중인자는 시스템의 평탄 페이딩 너비에 의해 결정되며 한개 실시례 중에서 가중인자의 값 선정범위는 ≥0.9 및 ≤1이다.

절차 S300은 계산으로 얻은 누계 분기회로 측도에 근거하여 디코딩을 진행한다. 비교적 우수한 실시례 중에서 절차 S300중의 디코딩 규칙에는 초기 시각의 노드부터 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선정하여 확산을 진행하는 것이 포함된다. 물론 절차 S300중의 디코딩 규칙은 기존의 디코딩 규칙 또는 미래에 나타날수 있는 디코딩 규칙일수 있으며, 해당 디코딩 규칙에 노드의 측도가 필요하기만 하면 본 출원중의 개선된 노드의 누계 분기회로 측도를 적용할수 있다. 본 출원이 노드의 누계 분기회로 측도의 계산에 개선을 제출하였으므로 전통적인 방법처럼 모든 상태 노드 및 그 확장경로를 편력하지 않고도 정확한 디코딩 결과를 얻을수 있다. 예하면 상기와 같이 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드만 선정하여 확장을 진행하지, 매번 모드 노드와 분기회로에 대해 확장을 진행하고 측도를 계산하지 않는다. 구체적으로 말하자면 한개 실시례 중에서 절차 S109는 M개 누계 분기회로 측도를 얻게 되는 바, M개 도착노드에 대응한다. 해당 M개 누계 분기회로 측도와 비교를 진행하여 그중에서 측도 최소자가 대응한 도착상태 노드를 선정하고, 상기 방법에 따라 노드를 확장하고 경로를 선정한다. 상기 절차를 반복하여 제n번째부터 앞

개의 도착노드 및 그 누계 분기회로 측도를 보류하며,

은 시스템이 허용하는 성능 손실에 의해 결정되어 비교적 큰 평균 분기회로 측도를 갖고있는 경로 및 그 측도를 전부 버린다.

이에 대응하여 본 출원은 OvXDM시스템에 적용하는 일종의 디코딩 장치를 제공하였다. OvXDM시스템에 적용하는 해당 디코딩 장치는 OvXDM시스템에 더욱 적용되며, 한개 실시례 중에서 OvXDM시스템은 OvTDM시스템, OvFDM시스템, OvCDM시스템, OvSDM시스템 또는 OvHDM시스템 이다.

도3을 참조시, 본 출원의 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치에는 노드 누계 분기회로 측도 계산모듈 100과 디코딩 모듈 300이 포함된다. 아래 구체적으로 설명하고자 한다.

노드 누계 분기회로 측도 계산모듈 100은 노드의 누계 분기회로 측도를 계산하든데 사용한다. 한개 실시례 중에서 도4를 참조시, 노드 누계 분기회로 측도 계산모듈 100에는 확장모듈 101, 제1계산 모듈 103, 비교모듈 105, 평균 분기회로 측도 계산모듈 107과 덧셈모듈 109가 포함되며, 비교적 우수한 실시례 중에서는 가중인자 모듈 111도 포함될수 있다.

확장모듈 101은 그전 시각 노드에 대해 뒤로 L개 노드 확장하여 길이가 L 인 구간별 데이터 스트림의 전부 분기회로를 획득하는데 사용하고, 그중 L은 1보다 큰 정수이다. 한개 실시례 중에서 OvXDM시스템이 OvTDM시스템 또는 OvFDM시스템일때 분기회로 길이 L은 시스템의 중첩 다중 횟수보다 작거나 같으며, 상기 OvXDM시스템이 OvCDM시스템일때 분기회로 길이 L은 ≤ 시스템의 코딩 분기회로수보다 작거나 같다.

제1계산 모듈 103은 길이가 L인 구간별 데이터 스트림 각 분기회로의 측도를 각기 계산하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 진행하는데 사용된다.

비교모듈 105는 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하여 최소 측도를 선정하는데 사용된다.

평균 분기회로 측도 계산모듈 107은 상기 최소 측도에서 L을 나누어 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도를 얻는데 사용된다.

덧셈모듈 109는 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 얻는데 사용된다.

가중인자 모듈 111은 덧셈모듈 109에서 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더할때 우선 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에 한개 가중인자를 곱한다. 가중인자는 시스템의 평탄 페이딩 너비에 의해 결정되며 한개 실시례 중에서 가중인자의 값 선정범위는 ≥0.9 및 ≤1이다. 가중인자를 도입하는 목적은 현재 시각과 먼 노드일수록 그의 측도가 현재 시각 노드의 측도에 대한 영향을 더 작게 하는 것이다.

디코딩 모듈 300은 계산을 통해 얻은 누계 분기회로 측도에 대해 디코딩을 진행하는데 사용된다. 한개 실시례 중에서 디코딩 모듈 300에는 최소 누계 분기회로 측도 확장모듈이 포함되며, 최소 분기회로 측도 확장모듈은 초기 시각의 노드부터 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선정하여 확산을 진행하는데 사용된다.

본 출원은 또 일종의 OvXDM시스템을 공개하였는데 이에는 본 출원의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 장치가 포함된다. 한개 실시례 중에서 본 출원이 공개한 OvXDM시스템은 OvTDM시스템, OvFDM시스템, OvCDM시스템, OvSDM시스템 도는 OvHDM시스템 이다.

아래 약간의 실시례를 통해 본 출원에 대해 진일보 설명을 진행하고자 한다.

실시례 1

본 실시례는 OvFDM시스템을 예로 설명을 진행한다.

도5는 기존 기술중 OvFDM시스템 발송단말로서, 우선 주파수 영역 신호를 일정한 규칙에 따라 코딩을 진행하고, 그다음 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 전환하여 푸리에 역변환을 진행한후 신호를 발송한다. 구체적으로 볼때 우선 설계 파라미터에 근거하여 한개의 초기 엔빌로우프 파형을 형성하고, 그다음 중첩 다중 횟수에 근거하여 상기 초기 엔빌로우프 파형을 주파수 영역에서 예정된 주파수 스펙트럼 간격에 따라 이동하여 각 부반송파 엔빌로우프 파형을 얻는다. 그다음 입력 데이터 서열과 각자 대응하는 부반송파 엔빌로우프 파형을 곱하여 각 부반송파의 변조 엔빌로우프 파형을 얻으며, 각 부반송파의 변조 엔빌로우프 파형을 주파수 영역에서 중첩시켜 주파수 영역에서의 다단 변조 엔빌로우프 파형을 얻고, 마지막에 상기 주파수 영역위의 다단 변조 엔빌로우프 파형을 시간 영역위의 다단 변조 엔빌로우프 파형으로 변환시켜 발송한다. 그중 주파수 스펙트럼 간격은 부반송파 주파수 스펙트럼 간격 △B이고, 그중 부반송파 주파수 스펙트럼 간격 △B= B/K, B는 상기 초기 엔빌로우프 파형의 광대역이고 K는 중첩 다중 횟수이다. 도6은 상기 과정에서 각 부반송파의 변조 엔빌로우프 파형을 주파수 영역에서 중첩하여 부호 코딩위에 반영하는 중첩 과정 안내도이다. 도7은 기존 기술중 OvFDM시스템 접수단말로, 안테나를 통해 접수한 신호는 시간 영역의 신호이며, 접수신호에 대해 디코딩을 할 경우 우선 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 전환해야 한다. 즉 푸리에 변환을 한 후에야만 처리할수 있다. 구체적으로 볼때, 우선 접수신호를 시간 영역에서 부호 동기화를 형성하고, 그다음 각 부호 시간구간의 접수신호에 대해 샘플링, 양화를 진행하여 이를 접수신호 서열로 변하게 하며, 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 전환한후 다시 해당 주파수 영역 신호에 대해 주파수 스펙트럼 간격 △B으로 구간을 나누어 실제 접수신호 구간별 주파수 스펙트럼을 형성한다. 그다음 접수신호 주파수 스펙트럼과 발송한 데이터 부호 서열간의 대응관계를 형성하고 마지막에 해당 대응 관계에 근거하여 데이터 부호 서열을 검측한다. 구체적인 디코딩 과정은 도8, 도9과 도10과 같이 도8은 중첩 다중 횟수 K=3일때의 시스템 입력-출력관계를 나타내는 부호나무도이고, 도9는 도8중 노드의 상태 전이도이며, 도10은 중첩 다중 횟수 K=3일때의 시스템 대응 격자(Trellis)도로서, 노드의 분기회로 확장과정은 시스템이 대응하는 격자도에서 선명하게 보아낼수 있다. 설명해야 할 점은 OvFDM시스템중의 푸리에 역변환과 푸리에 변환은 모두 샘플링 샘플링 점수의 설정과 관련되는 바, 양자의 샘플링 점수는 일치해야 하고 또 값은 2ⁿ로 하며, n은 양의 정수여야 한다.

OvFDM시스템에 사용한 중첩 다중 변조 코딩방법으로 인해 OvFDM시스템의 시스템 부호간에 상호 연관 특성을 갖게 한다. 하지만 전통적인 디코딩 방법은 이 점을 충분히 이용하지 못했다. 본 출원이 기존 기술중 OvFDM시스템에 대한 한가지 개선은 시스템 디코딩 과정중 노드의 누계 분기회로 측도 계산방법을 개선하여 평균 분기회로 측도로 순식간 분기회로 측도를 대체함으로써 현재 노드의 누계 분기회로 측도 정보에 현재 노드 전의 분기회로 측도 정보가 포함될 뿐만 아니라 또 현재 노드 이후의 분기회로 측도의 일정한 정보도 포함되게 하였다. 이는 현재 노드의 누계 분기회로 측도에 더 많은 참조성을 부여하였고 선별해낸 디코딩 경로가 더욱 정확하고 신뢰성 있게 되었다.

또한 전통적인 OvFDM시스템의 디코딩 규칙은 비터비(Viterbi) 디코딩을 적용하는데, OvFDM시스템에 있어 디코딩 과정중에 격자도중의 매개 노드에 대해 확장을 진행해야 하므로 노드수는 디코딩의 복잡도를 결정하였다. 중첩 횟수가 K인 변조 차원의 M의 시스템(M은 ≥2인 정수)에 대해 대응한 격자도중 안정상태의 노드수는 M^K-1이다. 때문에 디코딩 복잡도는 중첩횟수 K에 따라 지수가 증가한다. OvFDM시스템중에서는 시스템의 주파수 스펙트럼 효율이 2K/부호이므로 중첩횟수 K가 클수록 주파수 스펙트럼 효율도 더 높다. 때문에 한면으로는 주파수 스펙트럼 효율을 제고시키는 요구에 의해 중첩횟수 K는 클수록 좋으며, 또 한면으로는 디코딩 복잡도를 낮추는 요구에 의해 중첩횟수 K는 작을수록 좋다. 특히 중첩횟수 K가 일정한 값까지 증가했을때, 예하면 K가 8보다 큰 후 디코딩 복잡도가 급격하게 증가하여 기존의 디코딩 방법은 실시간 디코딩의 요구를 만족시킬수 없으며, 주파수 스펙트럼 효율과 디코딩 복잡도, 디코딩 효율은 모순된 수요를 형성하였다. 이 문제에 대해 본 실시례에서는 누계 분기회로 측도를 계산할때 분기회로 길이 L이 중첩 다중 횟수 K와 같게 하여 복잡한 비터비 계산법과 같은 효과를 이룰수 있다. 또한 본 출원이 적용한 디코딩 규칙은 비터비 계산법처럼 모든 상태의 노드 및 그 확장경로를 편력할 필요가 없이 초기 시각의 노드부터 시작하여 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선택하여 확장을 진행하기만 하면 된다. 하여 디코딩 복잡도를 대폭 감소하고 디코딩 효율을 제고하며, 디코딩 복잡도는 전통 디코딩 방안처럼 중첩 다중 횟수 K의 증가에 따라 급격하게 증가하지 않아 주파수 스펙트럼 효율과 디코딩 복잡도, 디코딩 효율 등 모순수요를 해결하였다.

아래 구체적으로 설명한다.

시스템 접수단말이 접수한 부호 데이터 스트림은 y₀,y₁,…,y_L _- ₁,y_L,…,y_N이고, 시스템 발송단말이 발송한 부호 데이터는 u₀,u₁,…,u_L- ₁,u_L,…,u_N이라고 가정시, 그중 L은 구간별 경로 길이, 즉 상기 확장 분기회로 길이이고, N은 프레임 데이터 길이이며, 중첩 다중 횟수는 K이고 L은 ≤K이다. L=K일때 가장 우수한 계산법이며 그 성능은 viterbi 계산법과 완전 일치하다. 이원적 입력 데이터 {+1，-1}을 예로 할때 M=2이다. 시스템에서 대응하는 격자도중 노드 전이시 매개 노드는 그뒤의 두개 노드로 전이하며, 그중 전이한 상 노드는 신규 입력 데이터 +1일때의 도착노드를 표시하고, 하 노드는 신규 입력 데이터 -1일때의 도착노드를 표시한다. 우리는 격자도에서의 노드 위치에 근거하여 그들을 각기 원점, 제1노드, 제2노드 등이라 부른다. 인접한 노드간의 연결은 바로 분기회로이며, 분기회로가 완정한 꺾은선으로 연결된 것이 바로 최종 디코딩 경로이다.

(1) 확장 길이가 L인 각 분기회로의 측도 계산

공식 :

;

그중, L은 구간별 경로 길이이고, L ≤ K이다. K가 아주 클때 L은 계산 복잡도를 허용하는 전제하에 클수록 좋다. OvFDM시스템 부호사이 자체에 상호 연관 특성이 있으므로 본 출원의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법을 통해 측도간의 참조성을 강화하여, 선별해낸 디코딩 경로 신뢰성이 더 높게 하였다.

격자도의 노드 i에서 출발하여 길이가 L인 구간별 데이터 스트림은 u_i,u_i ₊₁,…,u_i+L이고, i은 프레임 부호 서열 색인을 표시하며 u_i에서부터 u_i+1까지 2개의 도착노드가 있는데 각기 상 노드 u_i=+1과 하 노드 u_i=-1이다. u_i+1에서부터 u_i+L까지 총 2^L-1가지 이상적인 서열 순서배열이 있는바, 즉 u_i=+1의 상 노드 구간별 데이터 스트림 u_i,u_i ₊₁,…,u_i+L은 총 2^L-1가지 이상적인 서열 순서배열이 있고, u_i=-1의 하 노드 구간별 데이터 스트림 u_i,u_i ₊₁,…,u_i+L도 2^L-1가지 이상적인 서열 순서배열이 있다.

접수부호 데이터 스트림 y_i,y_i ₊₁,…,y_i _+L과 상 노드의 2^L-1가지 서열의 구간별 경로 측도

, 하 노드와의 2^L-1가지 구간별 경로 측도

을 각기 계산한다.

(2) 평균 분기회로 측도 계산

평균 분기회로 측도 공식 :

.

(1)에서 얻은 2^L-1가지 길이가 L인 분기회로에 대한 비교를 통해 최소 측도 대응 경로를 얻고, 상/하 노드에 대응하는 최소 측도의 색인 j는 각기 min₊, min_-이며, 그의 평균을 얻는다. 즉 평균 분기회로 측도를 얻는다. 상 노드의 평균 분기회로 측도는

이고, 하 노드의 평균 분기회로 측도는

이다.

(3) 누계 분기회로 측도 계산

누계 분기회로 측도 공식 :

.

는 가중인자를 표시하고 값은 소수

을 취하며, 시스템 평탄 페이딩 너비에 의해 결정된다. 이는 디코딩 깊이의 증가와 더불어 현재 노드와 멀리 떨어진 노드일수록 측도 영향이 더 작음을 의미한다.

는 현재 노드의 누계 분기회로 측도를 표시한다.

는 현재 노드의 평균 분기회로 측도를 표시한다.

는 현재 노드전의 그전 노드의 누계 분기회로 측도를 표시한다.

(2)를 통해 u_i의 상/하 노드 평균 분기회로 측도를 얻고, u_i-1의 누계 분기회로 측도에 상응한 가중인자를 곱하여 각기 상/하 노드의 평균 분기회로 측도와 더하여 u_i=+1의 누계 분기회로 측도와 u_i=-1의 누계 분기회로 측도를 각기 얻는다.

i=0일때 원점, 즉 초기 시각의 노드이다. 이때에는 평균 분기회로 측도만 존재하고 그전 노드의 누계 측도가 존재하지 않으며, 계산할때 수학적으로 원점의 평균 분기회로 측도를 원점의 누계 분기회로 측도로 직접 할수 있다.

(4) 디코딩 규칙

(3)을 통해 u_i의 상/하 노드의 누계 분기회로 측도를 얻고 이에 대해 크기 비교를 진행하여 측도가 비교적 작은 노드를 선택하여 이에 대해 노드 확장을 진행한다. 마찬가지로 현재 노드에서 길이가 L인 구간별 데이터 스트림을 선택하여 (1)~(3)의 방식에 따라 노드 측도 선정과 확장을 진행하며, 한번 확장시마다 도착노드 한개가 증가된다.

한개 실시례 중에서 모 노드까지 확장한후 앞의 r_n개 도착노드 및 그 누계 분기회로 측도만 보류하고, r_n은 시스템이 허용하는 성능 손실에 의해 결정되어 비교적 큰 평균 분기회로 측도를 갖고있는 경로 및 그 측도를 전부 버린다.

한개 실시례 중에서 신호 대 잡음비가 매우 높을때 모 구간별 경로의 측도가 기타 구간별 경로보다 훨씬 작을때 해당 구간별 경로에서 직접 앞으로 확장하여 디코딩 복잡도를 진일보 대폭 감소시킬수 있다.

(5) 판결 출력

나머지 데이터 프레임 부호에 대해 (1)~(4)의 방식에 따라 선정과 확장을 진행하여 데이터 프레임이 끝날때까지 반복한다. 최소 평균 분기회로 측도 도착노드를 가진 경로를 판결출력하고 해당 경로는 최종 디코딩 결과이다.

상기 과정에 대해 이차원 OvFDM시스템을 예로 하면, 직사각형 다중 창구 H=｛1 1 1 1 1｝를 적용하였다. 설명해야 할 점은 본 출원의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법은 각종 다중 창구 함수 변조의 OvFDM시스템에도 적용할수 있다는 것이다. 중첩중수 K=5로 하면 시스템에 대응하는 격자도를 완전 전개후 2^K-1=16개 노드가 있게 되며, 본 사례중에서 구간별 경로 길이 L=3, r_n =4를 선정한다. 발송코드 서열은 x_i={+1,-1,-1,+1,-1,+1 +1,-1,+1,-1}이고, OvFDM시스템 파형 다중을 거친후 얻은 접수서열은 y_i={ +1,0,-1,0,-1,-1,+1,+1,+1, +1}이다. 본 실시례의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법에 따라 접수한 서열 y_i에 대해 디코딩을 진행하며, 디코딩 경로는 도11을 참조하여 결국 정확한 디코딩 결과를 얻는다.

실시례 2

본 실시례는 OvTDM시스템을 예로 설명을 진행한다.

도12는 기존 기술중 OvTDM시스템 발송단말로서, 우선 설계 파라미터에 근거하여 한개의 초기 엔빌로우프 파형을 형성하고, 그다음 중첩 다중 횟수에 근거하여 상기 초기 엔빌로우프 파형을 시간 영역에서 예정된 시간 간격에 따라 이동하여 각 시각의 편이 엔빌로우프 파형을 얻는다. 그다음 입력 데이터 서열과 각 시각의 편이 엔빌로우프 파형을 곱하여 각 시각의 변조 엔빌로우프 파형을 얻으며, 각 시각의 변조 엔빌로우프 파형을 시간 영역에서 중첩시켜 시각 영역에서의 다단 변조 엔빌로우프 파형을 얻어 발송한다. 그중 시간 간격은 △t이고, △t= T/K, T는 상기 초기 엔빌로우프 파형의 시간 영역 너비이고 K는 중첩 다중 횟수이다. 도13은 상기 과정에 각 시각의 변조 엔빌로우프 파형을 시간 영역에서 중첩하여 부호 코딩위에 반영한 중첩 과정 안내도이다. 도14는 기존 기술중 OvTDM시스템 접수단말로서 매 프레임내의 접수신호 에 대해 접수 숫자 신호 서열을 형성하고, 형성된 접수신호 서열에 대해 검측을 실시함으로써 상기 프레임 길이내의 변조가 전부 부호에서의 변조 데이터의 판결을 얻는다. 구체적으로 말하자면 우선 접수신호에 대해 반송파 동기화, 프레임 동기화, 부호시간 동기화 등을 포함한 동기화를 진행하고 샘플링 정리에 근거하여 매 프레임내의 접수신호에 대해 디지털화 처리를 진행한다. 그다음 접수한 파형에 대해 파형 발송시간 간격에 따라 절단하며 그다음 일정한 디코딩 계산법에 따라 절단후의 파형에 대해 디코딩을 진행한다. 구체적인 디코딩 과정중 도15, 도16과 도17을 참조하며, 도15는 중첩 다중 횟수 K=3일때의 시스템 입력-출력 관계를 나타내는 부호나무도이고, 도16은 도15중의 노드에 대응하는 상태 전이도이며, 도17은 중첩 다중 횟수 K=3일때의 시스템에 대응하는 격자(Trellis)도이다. 노드의 분기회로 확장과정은 시스템에 대응하는 격자도를 통해 선명하게 보아낼수 있다.

OvTDM시스템에 사용한 중첩 다중 변조 코딩방법으로 인해 OvTDM시스템의 시스템 부호간 자체에 상호 연관 특성을 갖게 한다. 하지만 전통적인 디코딩 방법은 이 점을 충분히 이용하지 못했다. 본 출원이 기존 기술중 OvTDM시스템에 대한 한가지 개선은 시스템 디코딩 과정중 노드의 누계 분기회로 측도 계산방법을 개선하여 평균 분기회로 측도로 순식간 분기회로 측도를 대체함으로써 현재 노드의 누계 분기회로 측도 정보에 현재 노드 전의 분기회로 측도 정보가 포함될 뿐만 아니라 또 현재 노드 이후의 분기회로 측도의 일정한 정보도 포함되게 하였다. 이는 현재 노드의 누계 분기회로 측도에 더 많은 참조성을 부여하였고 선별해낸 디코딩 경로가 더욱 정확하고 신뢰성 있게 되었다.

또한 전통적인 OvTDM시스템의 디코딩 규칙은 비터비(Viterbi) 디코딩을 적용하는데, OvTDM시스템에 있어서 디코딩 과정에 격자도중의 매개 노드에 대해 확장을 진행해야 하므로 노드수는 디코딩의 복잡도를 결정하였다. 중첩 횟수가 K인 변조 차원의 M의 시스템(M은 ≥2인 정수)에 대해 대응한 격자도중 안정상태의 노드수는 M^K-1이다. 때문에 디코딩 복잡도는 중첩횟수 K에 따라 지수가 증가한다. OvTDM시스템중에서는 시스템의 주파수 스펙트럼 효율이 2K/부호이므로 중첩횟수 K가 클수록 주파수 스펙트럼 효율도 더 높다. 때문에 한면으로는 주파수 스펙트럼 효율을 제고시키는 요구에 의해 중첩횟수 K는 클수록 좋으며, 또 한면으로는 디코딩 복잡도를 낮추는 요구에 의해 중첩횟수 K는 작을수록 좋다. 특히 중첩횟수 K가 일정한 값까지 증가했을때, 예하면 K가 8보다 큰 후 디코딩 복잡도가 급격하게 증가하여 기존의 디코딩 방법은 실시간 디코딩의 요구를 만족시킬수 없으며, 주파수 스펙트럼 효율과 디코딩 복잡도, 디코딩 효율은 모순된 수요를 형성하였다. 이 문제에 대해 본 실시례에서는 누계 분기회로 측도를 계산할때 분기회로 길이 L이 중첩 다중 횟수 K와 같게 하여 복잡한 비터비 계산법과 같은 효과를 이룰수 있다. 또한 본 출원이 적용한 디코딩 규칙은 비터비 계산법처럼 모든 상태의 노드 및 그 확장경로를 편력할 필요가 없이 초기 시각의 노드부터 시작하여 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선택하여 확장을 진행하기만 하면 된다. 하여 디코딩 복잡도를 대폭 감소하고 디코딩 효율을 제고하며, 디코딩 복잡도는 전통 디코딩 방안처럼 중첩 다중 횟수 K의 증가에 따라 급격하게 증가하지 않아 주파수 스펙트럼 효율과 디코딩 복잡도, 디코딩 효율 등 모순수요를 해결하였다.

아래 구체적으로 설명한다.

시스템 접수단말이 접수한 부호 데이터 스트림은 y₀,y₁,…,y_L _- ₁,y_L,…,y_N이고, 시스템 발송단말이 발송한 부호 데이터는 u₀,u₁,…,u_L- ₁,u_L,…,u_N이라고 가정시, 그중 L은 구간별 경로 길이, 즉 상기 확장 분기회로 길이이고, N은 프레임 데이터 길이이며, 중첩 다중 횟수는 K이고 L은 ≤K이다. L=K일때 가장 우수한 계산법이며 그 성능은 viterbi 계산법과 완전 일치하다. 이원적 입력 데이터 {+1，-1}을 예로 할때 시스템에서 대응하는 격자도중 노드 전이시 매개 노드는 그뒤의 두개 노드로 전이하며, 그중 전이한 상 노드는 신규 입력 데이터 +1일때의 도착노드를 표시하고, 하 노드는 신규 입력 데이터 -1일때의 도착노드를 표시한다. 우리는 격자도에서의 노드 위치에 근거하여 그들을 각기 원점, 제1노드, 제2노드 등이라 부른다. 인접한 노드간의 연결은 바로 분기회로이며, 분기회로가 완정한 꺾은선으로 연결된 것이 바로 최종 디코딩 경로이다.

(1) 확장 길이가 L인 각 분기회로의 측도 계산

공식 :

;

그중, L은 구간별 경로 길이이고, L ≤ K이다. K가 아주 클때 L은 계산 복잡도를 허용하는 전제하에 클수록 좋다. OvTDM시스템 부호사이 자체에 상호 연관 특성이 있으므로 본 출원의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법을 통해 측도간의 참조성을 강화하여, 선별해낸 디코딩 경로 신뢰성이 더 높게 하였다.

접수부호 데이터 스트림y_i,y_i ₊₁,…,y_i _+L과 상 노드의 2^L-1가지 서열의 구간별 경로 측도

, 하 노드와의 2^L-1가지 구간별 경로 측도

을 각기 계산한다.

(2) 평균 분기회로 측도 계산

평균 분기회로 측도 공식 :

;

이고, 하 노드의 평균 분기회로 측도는

이다.

(3) 누계 분기회로 측도 계산

누계 분기회로 측도 공식 :

;

는 가중인자를 표시하고 값은 소수

는 현재 노드의 누계 분기회로 측도를 표시한다.

는 현재 노드의 평균 분기회로 측도를 표시한다.

(4) 디코딩 규칙

(5) 판결 출력

상기 과정에 대해 이차원 OvFDM시스템을 예로 하면, 직사각형 다중 창구 H=｛1 1 1 1 1｝를 적용하였다. 설명해야 할 점은 본 출원의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법은 각종 다중 창구 함수 변조의 OvFDM시스템에도 적용할수 있다는 것이다. 중첩중수 K=5로 하면 시스템에 대응하는 격자도를 완전 전개후 2^K-1=16개 노드가 있게 되며, 본 사례중에서 구간별 경로 길이 L=3, r_n =4를 선정한다. 발송코드 서열은 x_i={+1,-1,-1,+1,-1,+1 +1,-1,+1,-1}이고, OvFDM시스템 파형 다중을 거친후 얻은 접수서열은 y_i={ +1,0,-1,0,-1,-1,+1,+1,+1, +1}이다. 본 실시례의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법에 따라 접수한 서열 y_i에 대해 디코딩을 진행하며, 디코딩 경로는 도18을 참조하여 결국 정확한 디코딩 결과를 얻는다.

실시례 3

본 실시례는 OvCDM시스템을 예로 설명을 진행한다.

OvCDM시스템의 중첩 코드를 다중으로 나누는 핵심은 중첩과 다중으로, 목적은 통신 시스템의 주파수 스펙트럼 효율을 제고하는 것이다. OvCDM시스템은 돌림형 부호 계수를 복수영역의 광의 돌림형 부호 모델까지 널리 보급하여 부호 중첩을 통해 구속관계를 발생한다. 주요 파라미터에는 코딩 분기회로수 K'회로와 코딩 구속 길이 L'이 포함되며, 시스템 구조도는 도19와 같으며, 대응한 부호기 구조는 도20과 같다. OvCDM시스템의 관건은 부호 행렬인바, 즉 돌림계수로서, 선성관계를 만족할것을 요구한다. 이때 입력서열과 출력서열은 하나하나 대응된다. 때문에 이론상에서 오류없는 디코드가 가능하며, 일반적인 경우 컴퓨터를 통해 모든 측도가 비교적 큰 행렬을 검색하여 부호 행렬로 한다. 부호 행렬 배열은 도21와 같다.

전통적인 OvCDM시스템의 코딩과정을 제시하였다.

(1) 발송대기 데이터를 직병렬 연결하고 또 K'회로의 서브 데이터 스트림으로 환산한다. 제i회로위의 데이터 스트림을 u_i=u_i,0u_i,1u_i,2…로 표시한다. 예하면 K'=2일때 u₀=u_0,0u_0,1u_0,2…，u₁=u_1,0u_1,1u_1,2…이다.

(2) 매개 회로 데이터를 시프트 레지스터에 보내 가중 중첩을 진행한다. 제i회로의 가중 계수는 b_i=b_i,0b_i,1b_i,2…이고, 이는 복소벡터이다.

(3) 각 회로 신호를 더한후 출력하여 얻은 최종 OvCDM부호기의 출력은 c=c₀c₁c₂…，

.

OvCDM의 비트레이트는

. 그중 n은 서브 데이터 스트림 길이이다. N이 매우 길때 시프트 레지스터 스미어링으로 인한 비트레이트 손실은 무시할수 있다. 때문에

.

전통적인 이원 영역 돌림형 부호 모델 비트레이트는 일반적인 경우 1보다 작아 주파수 스펙트럼 효율 손실을 초래한다. OvCDM의 복수 영역의 돌림형 부호 비트레이트는 1과 같아 단일 회로이 돌림형 부호 확장은 주파수 스펙트럼 효율 손실을 초래하지 않을뿐만 아니라 별도의 코딩 이득도 증가한다.

접수단말은 신호를 받은후 우선 신호에 대해 동기화, 채널 예상, 디지털화 처리를 진행하고, 그다음 처리후의 데이터에 대해 신속한 디코딩을 진행한다. 디코딩 계산법의 핵심은 계산을 통해 신호와 이상적인 상태의 측도를 접수하고, 경로 메모리와 측도를 적용하여 최적의 디코딩 경로를 판결하고 최종 검측 서열을 얻는다. 서열 검측과정은 도2를 참조한다.

OvCDM시스템에 사용한 변조 코딩방법으로 인해OvCDM시스템의 시스템 부호간에 상호 연관 특성을 갖게 한다. 하지만 전통적인 디코딩 방법은 이 점을 충분히 이용하지 못했다. 본 출원이 기존 기술중OvCDM시스템에 대한 한가지 개선은 시스템 디코딩 과정중 노드의 누계 분기회로 측도 계산방법을 개선하여 평균 분기회로 측도로 순식간 분기회로 측도를 대체함으로써 현재 노드의 누계 분기회로 측도 정보에 현재 노드 전의 분기회로 측도 정보가 포함될 뿐만 아니라 또 현재 노드 이후의 분기회로 측도의 일정한 정보도 포함되게 하였다. 이는 현재 노드의 누계 분기회로 측도에 더 많은 참조성을 부여하였고 선별해낸 디코딩 경로가 더욱 정확하고 신뢰성 있게 되었다.

또한 전통적인OvCDM시스템의 디코딩 규칙은 비터비(Viterbi) 디코딩을 적용하는데, 코딩 분기회로수가 K'인 M부피 변조 OvCDM시스템에 대해 대응한 격자도중 안정상태의 노드수는 M^K'-1이다. 때문에 디코딩 복잡도는 코딩 회로수 K'에 따라 지수가 증가한다. OvCDM시스템중에서는 최대한 큰 코딩 분기회로수 K'가 필요하여 주파수 스펙트럼 효율을 더 높게 해야 한다. 하지만 디코딩 복잡도는 K'의 증가에 따라 급격하게 증가하므로 주파수 스펙트럼 효율과 디코딩 복잡도, 디코딩 효율은 모순된 수요를 형성하였다. 이 문제에 대해 본 실시례에서는 누계 분기회로 측도를 계산할때 분기회로 길이 L이 코딩 분기회로수 K'와 같게 하여 복잡한 비터비 계산법과 같은 효과를 이룰수 있다. 또한 본 출원이 적용한 디코딩 규칙은 비터비 계산법처럼 모든 상태의 노드 및 그 확장경로를 편력할 필요가 없이 초기 시각의 노드부터 시작하여 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선택하여 확장을 진행하기만 하면 된다. 하여 디코딩 복잡도를 대폭 감소하고 디코딩 효율을 제고하며, 디코딩 복잡도는 전통 디코딩 방안처럼 코딩 분기회로수 K'의 증가에 따라 급격하게 증가하지 않아 주파수 스펙트럼 효율과 디코딩 복잡도, 디코딩 효율 등 모순수요를 해결하였다.

아래 구체적으로 설명한다.

(1) 확장 길이가 L인 각 분기회로의 측도 계산

공식 :

.

그중, L은 구간별 경로 길이이고, L ≤ L'이다. L'가 아주 클때 L은 계산 복잡도를 허용하는 전제하에 클수록 좋다. OvFDM시스템 부호사이 자체에 상호 연관 특성이 있으므로 본 출원의 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법을 통해 측도간의 참조성을 강화하여, 선별해낸 디코딩 경로 신뢰성이 더 높게 하였다.

격자도의 노드 i에서 출발하여 길이가 L인 구간별 데이터 스트림은 u_i,u_i ₊₁,…,u_i+L이고, i은 프레임 부호 서열 색인을 표시하며 접수부호 데이터 스트림 y_i,y_i+1,…,y_i+L과 구간별 데이터 스트림 사이의 측도를 각기 계산하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 얻는다.

(2) 평균 분기회로 측도 계산

평균 분기회로 측도 공식 :

;

(1)에서 얻은 각 분기회로의 구간별 경로 측도에 대한 비교를 통해 최소 측도 대응 경로를 얻고, 그의 평균을 얻는다. 즉 평균 분기회로 측도를 얻는다.

(3) 누계 분기회로 측도 계산

누계 분기회로 측도 공식 :

;

는 가중인자를 표시하고 값은 소수

는 현재 노드의 누계 분기회로 측도를 표시한다.

는 현재 노드의 평균 분기회로 측도를 표시한다.

(2)를 통해 u_i의 각 도착노드의 평균 분기회로 측도를 얻고, u_i-1의 누계 분기회로 측도에 상응한 가중인자를 곱하여 각기 각 도착노드의 평균 분기회로 측도와 더하여 각 도착노드의 현재 시각의 누계 분기회로 측도를 얻는다.

(4) 디코딩 규칙

(3)을 통해 u_i의 각 도착노드의 현재 시각의 누계 분기회로 측도를 얻고 이에 대해 크기 비교를 진행하여 측도가 비교적 작은 노드를 선택하여 이에 대해 노드 확장을 진행한다. 마찬가지로 현재 노드에서 길이가 L인 구간별 데이터 스트림을 선택하여 (1)~(3)의 방식에 따라 노드 측도 선정과 확장을 진행하며, 한번 확장시마다 도착노드 한개가 증가된다.

(5) 판결 출력

상기 과정에 대해 입력 데이터 스트림을 u={+1, -1, -1, -1, -1, +1, -1, +1,+1, -1, +1, -1,-1, -1, -1, +1}，K'=2，L'=2，L=2，r_n=4，부호 행렬

인 OvCDM을 예로 하면, 상기 파라미터 설계에서 대응한 OvCDM시스템의 격자도는 도23과 같다.

(1)코딩

우선 K'=2에 대해 입력 데이터 스트림

를 두개로 전환하여 다음과 같이 대응한다.

매개 회로의 돌림계수는

로 표시한다. 도20 코딩 구조와 도23의 격자도를 참조하여 그의 코딩 출력은

이다.

(2)디코딩

신호 동기화, 채널 예상, 디지털화 처리를 거친후 접수단말은 신호 서열을 얻는다. 설명의 편리를 위해 이상적인 상태로 가정하고 이때 접수신호 서열은

이다. 상기 응용 구간별 경로 측도의 디코딩 방법에 따라 접수한 서열에 대해 디코딩을 진행하며, 디코딩 경로는 도24와 같고 결국 정확한 디코딩 결과를 얻게 된다.

본 출원에 공개한 OvXDM시스템에 적용한 디코딩 방법, 장치 및 OvXDM시스템은 디코딩 과정에서 시스템에 대응하는 격자도중 방문노드에 대해 선별을 진행하고, 누계 분기회로 측도 계산방법 개선을 통해 또한 가중인자와 결합여 비교적 우수한 경로를 공동으로 선별하며, 누계 분기회로 측도 최소 노드에 대해 확장을 진행하여 최적의 디코딩 경로를 선별해 낸다. 중첩 다중 횟수 또는 코딩 분기회로수가 비교적 큰 OvXDM시스템 디코딩과정에 본 출원을 응용하면 시스템 설계 복잡도와 계산량을 감소하여 시스템의 오류율을 줄이고 성능을 제고할수 있다.

상기 내용은 구체적인 실시방식과 결합하여 본 출원에 대한 진일보 자세한 설명으로, 본 출원의 구체적인 실시는 상기 설명에한 한정된것으로 이해해서는 아니된다. 본 출원의 통상적인 기술을 갖춘 자는 본 출원 발명의 구상에서 벗어나지 않는 전제하에 약간의 간단한 추론 또는 교체도 진행할수 있다.

Claims

노드의 누계 분기회로 측도를 계산하는 절차; 및
계산을 통해 얻은 분기회로 측도에 근거하여 디코딩을 진행하는 절차를 포함하고;
그중, 임의의 한개 노드의 누계 분기회로 측도가 아래 절차에 따라 계산됨:
그전 시각 노드에 대해 뒤로 L개 노드 확장하여 길이가 L 인 구간별 데이터 스트림의 전부 분기회로를 획득하는 절차, 그중 L은 1보다 큰 정수이고, 길이가 L인 구간별 데이터 스트림 각 분기회로의 측도를 각기 계산하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 진행하며,
상기 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하여 최소 측도를 선정하는 절차;
상기 최소 측도에서 L을 제하여 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도를 획득하는 절차; 및
현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 획득하는 절차에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 OvXDM 시스템에 적용하는 디코딩 방법.
청구항 1에 있어서,
현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더할때, 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에 가중인자를 곱하고,
상기 가중인자의 값 선정범위는 0.9 이상 및 1 이하 인 것을 특징으로 하는 OvXDM 시스템에 적용하는 디코딩 방법.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 OvXDM 시스템은 OvTDM시스템, OvFDM시스템, OvCDM시스템, OvSDM시스템 또는 OvHDM시스템인 것을 특징으로 하는 OvXDM 시스템에 적용하는 디코딩 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 OvXDM시스템이 OvTDM시스템 또는 OvFDM시스템일때 분기회로 길이 L은 시스템의 중첩 다중 횟수 이하 이고, 상기 OvXDM시스템이 OvCDM시스템일때 분기회로 길이 L은 시스템의 코딩 분기회로수 이하 인 것을 특징으로 하는 OvXDM 시스템에 적용하는 디코딩 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 계산을 통해 얻은 누계 분기회로 측도에 대해 디코딩을 진행하는데 이에는 초기 시각의 노드부터 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선정하여 확산을 진행하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 OvXDM 시스템에 적용하는 디코딩 방법.
노드의 누계 분기회로 측도를 계산하는데 사용하는 노드 누계 분기회로 측도 계산 모듈;
계산하여 얻은 누계 분기회로 측도에 근거하여 디코딩을 진행하는 디코딩 모듈이 포함되고,
그중, 노드 누계 분기회로 측도 계산모듈에는
그전 시간 노드에 대해 뒤로 L개 노드를 확장하여 길이가 L인 구간별 데이터 스트림의 전부 분기회로를 얻는 확장모듈, 그중 L은 1보다 큰 정수이고,
길이가 L인 구간별 데이터 스트림의 각 분기회로의 측도를 각기 계산하는데 사용하여 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 얻는 제1계산모듈,
상기 각 분기회로의 구간별 경로 측도를 비교하는데 사용하여 최소 측도를 선정하는 비교모듈,
상기 최소 측도에서 L을 나누어 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도를 얻는 평균 분기회로 측도 계산모듈, 및
현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더하여 현재 시각 노드의 추계 분기회로 측도를 얻는 덧셈모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치.
청구항 7에 있어서,
덧셈모듈에서 현재 시각 노드의 평균 분기회로 측도에 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도를 더했을때 그전 시각 노드의 누계 분기회로 측도에서 가중인자를 곱하는데 사용하는 가중인자 모듈을 더 포함하고,
상기 가중인자 모듈중의 가중인자의 값 선정 범위는 0.9 이상 및 1 이하 인 것을 특징으로 하는 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치.
삭제
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 OvXDM시스템이 OvTDM시스템 또는 OvFDM시스템일 경우, 분기회로 길이 L이 시스템의 중첩 다중 회수 이하 이며, 상기 OvXDM시스템이 OvCDM시스템일 경우, 분기회로 길이 L는 시스템의 코딩 분기회로수 이하 인 것을 특징으로 하는 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 디코딩 모듈에는 최소 누계 분기회로 측도 확장모듈이 포함되어 초기 시각의 노드부터 매번 최소 누계 분기회로 측도의 노드를 선정하여 확산을 진행하는 것을 특징으로 하는 OvXDM시스템에 적용하는 디코딩 장치.
청구항 7 또는 청구항 8에 따른 디코딩 장치를 포함하고,
상기 OvXDM시스템은 OvTDM시스템, OvFDM시스템, OvCDM시스템, OvSDM시스템 또는 OvHDM시스템 인 것을 특징으로 하는 OvXDM시스템.
삭제