KR20020029429A - 데이타 비트 스트림에 대한 에러 보호를 제공하는 방법 - Google Patents

데이타 비트 스트림에 대한 에러 보호를 제공하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020029429A
KR20020029429A KR1020027000906A KR20027000906A KR20020029429A KR 20020029429 A KR20020029429 A KR 20020029429A KR 1020027000906 A KR1020027000906 A KR 1020027000906A KR 20027000906 A KR20027000906 A KR 20027000906A KR 20020029429 A KR20020029429 A KR 20020029429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bits
code
data bit
bit stream
dummy
Prior art date
Application number
KR1020027000906A
Other languages
English (en)
Inventor
벤 쥬
Original Assignee
칼 하인쯔 호르닝어
지멘스 악티엔게젤샤프트
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 칼 하인쯔 호르닝어, 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 칼 하인쯔 호르닝어
Publication of KR20020029429A publication Critical patent/KR20020029429A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/007—Unequal error protection
    • 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
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0054—Maximum-likelihood or sequential decoding, e.g. Viterbi, Fano, ZJ algorithms
    • 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
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0059—Convolutional 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
    • H04L2001/0098—Unequal error protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 디지탈 통신 시스템의 데이타 비트 스트림, 특히 이동 무선 전화 시스템에서 음성을 전송하는 음성 신호에 대해 에러 보호를 제공하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 이러한 데이타 비트 스트림의 비트 에러율을 감소시키는 것이다. 이러한 목적을 위해, 복수의 알려진 더미 비트들이 채널 코딩이 수행되기 전에 중요한 정보를 전달하는 비트들 부근에서 일차 데이타 비트 스트림의 소정 비트 위치에 삽입된다.

Description

데이타 비트 스트림에 대한 에러 보호를 제공하는 방법{METHOD OF PROVIDING ERROR PROTECTION FOR A DATA BIT FLOW}
음성, 사운드, 이미지 및 비디오와 같은 소스 신호들은 대부분 통계적인 리던던시(redundancy)를 포함한다. 소스 디코딩을 통해 이러한 리던던시를 제거할 수 있고, 결과적으로 소스 신호의 효율적인 전송 또는 저장이 가능해진다. 다른 한편으로, 신호를 전송할 때, 채널 간섭을 제거하기 위해 채널 코딩을 통해 이러한 리던던시를 재삽입하는 것이 필요한 경우도 있다.
소스 신호들에 대한 불완전한 지식 및 코딩 방법 복잡성에서의 제한으로 기인하여, 소스 코딩은 최적 방식에 못 미치게 구현되고, 따라서 압축 데이타에는 어느 정도의 리던던시가 존재하게 된다. 이러한 잔류 리던던시는 추가적인 비트 에러 정정을 위한 소위 소스-제어된 또는 공통 채널 디코딩에서 이용될 수 있다(참조: DE 4224214 C2 and J.Hagenauer, "Source-controlled channel decoding", IEEE Trans. Commun.,Vol. 43, pp. 2449-2457, Sept 1995). 여기에서, 채널 디코더의 디코딩 처리는 전송되는 코드 비트들 및 다수의 중요한 소스 비트들의 확률값과 관계되는 선험적-후천적(Apriori-A Posteriori) 정보 아이템 둘 모두에 의해 제어된다. VA(비터비-알고리즘) 디코딩의 경우, 이러한 방법은 선험적(Apri)-VA로 언급되었다. 이는 음성, 사운드, 이미지 및 비디오 전송에 대해 이미 성공적으로 적용되었다.
소스 코딩에 의해 발생된 비트들(정보 비트들)은 디지탈 통신 전송/저장 등에서 발생할 수 있는 비트 에러에 대해 가변 민감도를 가지고 있어서 상이한 비트들에 대해 비동일 에러 보호(UEP)가 필요하게 되고, 따라서 중요한 비트들은 보다 덜 중요한 비트들보다 더 양호하게 보호되어야 한다. GSM 표준에서의 고도 풀-레이트(EFR) 및 적응성 멀티레이트(AMR) 음성 코덱과 같은 음성 코덱이 이러한 예이고, 상기 음성 코덱은 CELP(코드 여기 선형 예측)에 기반한다. GSM-EFR 코덱은 매 20ms(1 프레임에 상응함) 마다 244 비트를 발생시킨다(12.2 kbit/s). 이러한 비트 스트림에서의 에러는 디코딩후에 음성 콸러티에 대해 매우 다양한 효과들을 가진다. 예를 들어 LPC(선형 예측 코딩) 계수 비트들의 많은 에러들은 해독불가 또는 큰 잡음을 야기 시킴에 반해, 고정된 코드 블록으로부터의 비트들의 에러는 매우 미세하다. 이는 음성 코더에 따라 비트들을 클래스들(클래스 1a,1b 및 2)로 나누는 동기를 제공하고, 이러한 클래스들은 에러들에 대해 상이하게 보호된다. 합리적인 음성 콸러티를 획득하기 위해, 코덱 타입 및 콸러티 요구조건에 따라 가장 중요한 비트들은 대략 10-4- 10-5비트 에러율(BER)로 보호하고(채널 디코딩후에) 가장 덜 중요한 비트들은 10-1- 10-2비트 에러율(BER)로 보호하는 것이 필요하다.이러한 방식은 UEP 방법으로 언급된다.
UEP를 구현하는 일반적인 방식은 다음과 같다:
- UEP 메커니즘을 갖는 특별한 코드들의 사용(참조: 예를 들어, H.Ma, "Binary unequal error-protection block codes formed from convolutional codes by generalized trail-biting," IEEE Trans. Information Theory, Vol. 32, pp. 776-786, 1986)
- 상이한 비트 클래스들에 대해 개별적인 채널 코딩(예를 들어 GSM-EFR 에서; 클래스 1a 및 1b 비트들은 1/2 레이트 및 메모리 m=4 에서 컨벌루셔널 코드에 의해 코딩되고, 클래스 2 비트들은 코딩되지 않은 형태로 전송됨).
- 비트들의 중요성으로 적응되는 뒤이은 펑쳐링 및 채널 코딩의 조합(예: GSM-AMR 표준).
3세대 이동 전화 시스템 3GPP(3세대 파트너 프로젝트) 또는 UMTS(범용 이동 전화 시스템)이 현재 표준화되고 있다. 일반적인 데이타 전송을 위해, 규칙적인 구조가 이미 동의되었다(참조: TS 25.212 V2.0.0의 업 링크에 대한 전송 채널 멀티플렉싱 구조 도 4-1 및 4-2, 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP); 기술 규격 그룹(TSG), 무선 접속망(RAN); 워킹 그룹 1(WG1)).
채널 코딩은 컨벌루셔널 코드(레이트 1/2 및 1/3, 구속장 m+1=9, m은 코드 메모리로 언급됨) 또는 터보 코드로 구현된다. 레이트 매칭은 코드 비트들이 너무 작은 경우 서비스 콸러티 및/또는 전송 채널내 데이타 블록의 가능한 (고정) 길이에 따라 채널 코딩에 의해 발생되는 코드 비트들을 반복시키거나 또는 코드 비트들이 너무 많은 경우 코드 비트들을 펑쳐링함으로써 이루어진다. 모든 기능적 유닛들(CRC, 멀티플렉싱, 채널 코딩, 인터리빙, 레이트 매칭 등)이 일부가 아닌 전체 데이타 블록(즉, 완전한 입력 비트 스트림)에 적용될 수 있다.
이러한 구조는 상이한 서비스들에 대해 시스템을 간단하고 균일적으로 만들지만, 예를 들어 음성 서비스들에 대해 기존의 채널 코딩 방법으로 UEP를 구현하는 것은 어렵다. AMR-코딩된 비트들의 중요성을 적응시키기 위해, 상이한 비트 클래스들은 상이한 보호 레벨로 전송되어야 한다. 간단한 해법은 상이한 비트 클래스들을 상이한 전송 채널들을 통해 전송하는 것이다.
이러한 UEP 해법의 단점은 비트들의 분해 및 조합의 관리가 복잡하고 상기 처리에 필요한 오버헤드가 요구된다는 것이다.
우리는 예로서 AMR 코덱 모드 12.2kbit/s를 고려할 것이다. 이러한 모드는 3개의 클래스 비트를 가진다: 클래스 A(81 비트), 클래스 B(103 비트), 및 클래스 C(60 비트). 3개의 클래스 비트들이 3개의 전송 채널들을 통해 전송되면, (1/3 레이트, 구속장 9를 갖는 컨벌루셔널 코드가 사용되는 경우)각 클래스들은 예를 들어 16 CRC 비트(블록 에러 탐지용), 및 8 테일 비트를 가지게 된다. 채널 코딩후 전체 코드 비트는 3 ×(81+16+8) + 3 ×(103+16+8) + 3 ×(60+16+8)= 948비트이고, 이중 3 ×(16+8) + 3 ×(16+8) + 3 ×(16+8)=216 비트, 즉 총 코드 비트의 216/948≒23%는 오버헤드와 관련된다. 그러나 모든 244 비트들이 하나의 전송 채널로 전송되면, 오버헤드는 3 ×(16+8)=72비트(이러한 비트들은 UMTS 데이타 전송을 위해 필요함), 즉 모든 코드 비트들((244+16+8)×3=804)의 9%(72/804) 이다.
본 발명은 제1항의 서문에서 제시된 에러 보호를 제공하는 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.
도1은 채널 코딩 또는 채널 디코딩에 대한 상응하는 선험적인 지식에 대한 업스트림 이전에 데이타 비트 스트림을 도식적으로 보여주는 도이다.
도2는 AWGN 채널의 VA 디코더의 비트 번호 함수로서의 BER 시뮬레이션을 보여주는 도이다.
도3은 소정 더미 비트들을 갖는 컨벌루셔널 코드의 보호를 보여주는 도이다.
도4는 AWGN 채널의 RSC 코드의 시뮬레이션을 보여주는 도이다.
따라서 본 발명의 목적은 보호(오버헤드)에 대한 감소된 비용을 가지게되어 상대적으로 높은 순 정보 밀도를 가지게 하는 일반적 타입의 개선된 방법 및 그에 상응하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 채널 코딩 단계에 앞서 알려진 비트들의 선택적 삽입이라는 기본적인 개념을 포함한다. 이러한 알려진 비트들-아래에서 더미 비트로 언급됨-이 중요한 정보 비트들 부근에서, 특히 비-종단 방식(알려진 비트 그룹들이 데이타 블록의 끝에 위치하는 알려진 코드 종단과 대조됨)으로, 정보 비트들의 양 측면에서 삽입된다. 정보 비트가 중요할 수록, 그 더미 비트들이 그 정보 비트에 보다 근접하여 위치하거나 또는 보다 잘 알려진 비트들이 그 정보 비트 근처에 삽입된다.
상대적으로 낮은 레이트를 갖는 코드는 상대적으로 높은 레이트를 갖는 코드로부터 이전에 알려진 비트들을 삽입함으로써 바람직하게 형성된다. 계통적 코드에의 적용이 특히 유리하고, 이전에 삽입된 알려진 비트들(더미 비트)은 코드 비트들의 전송에서 포함되지 않는다.
펑쳐링과의 유리한 링킹은 제안된 방식을 적용한 후에 코드 비트들을 펑쳐링함으로써 또한 유리해진다.
소스-제어된 채널 디코딩과 같은 디코딩 방법은 제안된 방식과 결합하여 사용될 수 있고, 알려진 비트들에 대한 최대(절대) 선험 지식(선험적-VA 알고리즘의 경우 로그-우도비(log-likelihood ratio))이 수신단에서 설정된다.
제안된 방식의 잠재적인 장점들은 다음과 같다:
- 구현의 간편성. 선험 지식(예를 들어 정상적인 VA(비터비 알고리즘) 대신 선험적-VA 알고리즘)을 사용하는 채널 디코더가 사용되는 경우를 제외하고, 채널 코덱의 모든 다른 부분들은 변하지 않는다. 결과적으로, 소정 전송 구조(예를 들면 3GPP)에 대해 추가적인 수정없이 UEP가 구현될 수 있다.
- 유연성. UEP를 개별 정보 비트들에 적용하는 것이 용이하다.
- 개별 오버헤드의 생략.
상기 예(UMTS용 12.2kbit/s AMR-코덱)에 있어서, 여기서 제안된 방법을 사용하여 하나의 전송 채널내에서 모든 244 비트들을 전송하는 것이 가능하다.
특히 비동일 에러 보호의 경우에, 실행은 단지 하나의 정보 비트를 2개의 클래스(즉, 보다 중요한 클래스 및 보다 덜 중요한 클래스)로 분류하는 것이 필요하고, 선호되는 실시예에서 정교하게 적어도 3개의 클래스들로의 등급별 분류가 일어나고, 여기서 보다 높은 중요성을 갖는 정보 비트 부근에는 수개의 연속적인 더미 비트들이 삽입되고, 중간 레벨의 중요성을 갖는 정보 비트 근처에는 하나의 더미비트가 삽입된다.
본 발명에 따라 상기 방법을 수행하는데 적합한 장치에 있어서, 상기 코더는 이전에 알려진 데이타 비트(더미 비트)를 중요한 정보 비트가 위치하는 자리에 근접한 위치에 삽입하는 수단을 포함한다. 이러한 장치는 또한 그 중요성에 따라 정보 비트를 분류하는 분류 장치를 포함하거나 또는 적어도 외부 분류 장치의 메모리 장치와 같은 상응하는 분류 신호 소스와 연결된다.
수신된(컨벌루션-코딩된) 비트 스트림을 디코딩함에 있어서, 예를 들어 다음과 같이 수정된 비터비-알고리즘(VA)을 사용하는 것이 가능하다. 컨벌루셔널 코드의 격자 다이아그램은 브랜치(상태 전이) 및 노드로 구성되고, 복수의 브랜치가 각 노드에 모이는 것이 가능하다. 노드는 컨벌루셔널 코드의 메모리 상태를 나타낸다. 어떠한 비트도 미리 정의되지 않으면, 1/n 컨벌루셔널 코드에서 시간상의 특정 지점에서 격자 다이아그램의 시간상의 다음 지점에 2m+1개의 브랜치들이 존재한다. 더미 비트가 삽입되면, 단지 2m개의 브랜치들이 가능하다. 그리고 나서 정상적인 비터비 디코더는 이러한 브랜치들만이 도달되는 방식으로 수정될 수 있다. 환언하면, 2m브랜치들 상에서 움직이지 않는 경로들은 리젝트된다. 이러한 방식은 수개의 더미 비트들 및 다른 코드들로 확장될 수 있다.
여기서, 이러한 시스템은 더미 비트의 위치 및 값들에 대해 격자 다이아그램에서 복수의 경로를 통해 처리되는 데이타 스트림에 대한 상응하는 테스트를 제어하는 시퀀스 제어기를 포함하고, 또한 비교 장치와 연결되어 각각 이루어지는 비교 결과의 함수로서 경로를 리젝트(reject)하거나 컨펌(confirm) 또는 선택 결정을 수행하는 결정 유닛을 포함한다.
선호되는 실시예에서, 이러한 전체 시스템은 특히 선험적-비터비 알고리즘 또는 MAP-알고리즘을 구현하는 소스-제어된 채널 디코더를 포함한다. 이러한 채널 디코더는 삽입되는 알려진 비트들의 소위 "L 값"(로그-우도비의 값)에 대한 데이타 베이스를 포함한다.
제안된 방법은 소스 신호, 특히 음성 신호의 에러-보호된 전송에 대한 실질적인 중요성을 가지고 있다. 따라서, 본 방법은 이동 전화 시스템에서 특히 적합하다.
본 발명의 추가적인 장점들은 하기 도면을 참조하여 실시예에서 상세히 기술된 것이다.
도1에서 제시되듯이, 비트(u3및 u4)는 u8및 u9보다 더 양호하게 보호되어야 하고, u8및 u9는 u1,u6,u7,... 보다 양호하게 보호된다. 2개의 알려진 비트들("0" 또는 "1")이 u3및 u4사이에서 삽입될 수 있고, 알려진 비트("0" 또는 "1")가 u8및 u9사이에 삽입될 수 있다. u3및 u4사이의 2 비트는 0이고 u8및 u9사이의 비트는 1이라는 이러한 선험 지식은 디코딩 단에서 사용되어야한다.
다음 방법들이 디코딩에 있어서 가능하다:
- 정상적인 VA의 경우, 예를 들어 이러한 선험 지식을 가능한 경로 선택에있어서 사용하는 것이 가능하고, 부정확하게 디코딩되는 경로들은 리젝트된다. 이는 컨벌루셔널 코드 종료(termination)와 유사하다.
- 선험적-VA 또는 유사한 알고리즘, 예를 들어 MAP(최대 사후 확률) 디코딩 알고리즘이 사용되는 경우, 알려진 더미 비트들에 대한 선험적 L 값들이 수용 가능한 최대 값으로 사용될 수 있다(예를 들어, 비트 "0"에 대해 L=+∞, 비트"1"에 대해 L=-∞). 어떠한 선험 정보도 존재하지 않으면, 정보 비트들(u1,u2,u3,u4,...)에 대해 LI=0 이다.
- 예를 들어 GSM-AMR 채널 코딩에서 이미 사용되는 귀납 계통적 컨벌루셔널 코드 및 터보 코드의 성분 코드와 같은 계통적 코드에 있어서, 정보 비트의 선험적 L 값이 우선 대응 계통적 코드 비트(정보 비트)의 채널 소프트 값(즉, 채널 디코더의 소프트 입력값)에 더해지고, 그 결과 소프트 값은 채널 디코더의 소프트 입력값으로 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 선험 지식(예를 들면 선험적-VA 알고리즘)을 사용하는 채널 디코더가 수정없이 기존 VA를 통해 구현될 수 있다.
도2는 AWGN(가산 백색 가우션 잡음) 채널하에서 구속장 m+1=5 및 1/3 레이트를 갖는 컨벌루셔널 코드에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도이다. 블록 길이는 200(비트 0,..,199)이다. 사용되는 다항식 발생기는 다음과 같다;
G1=1+D3+D4
G2=1+D+D2+D4
G3=1+D2+D3+D4
코드들은 알려진 초기 상태를 가지고 있고, m 테일 비트들을 가지고 데이타 블록의 끝에서 종료된다(우리의 경우 4비트=0).
실선(심벌 "+"를 가짐)은 더미 비트 없이 정상 코딩/디코딩을 사용하여 모든 200 정보 비트들의 BER을 보여주고, 점선(심벌 "×"를 가짐)은 알려진 더미 비트들이 비트 위치 9,11,15,49,89,90,129,130,131,169,170,171,172 에서 있는 경우의 BER을 보여준다(여기서 선험적-VA가 사용됨). 그 BER=0인 더미 비트들을 고려하지 않으면, 더미 비트 바로 옆의 정보 비트들은 더미 비트에서 다소 떨어진 정보 비트보다 낮은 BER을 갖는다. 결과적으로, UEP가 달성된다. 다양한 병렬 라인들은 다양한 채널 조건들을 나나낸다(상단에서 하단으로, 신호대 잡음비 S/N= -5.0, -4.5, -4.0, -3.5, -2.5, -2.0, -1.5, -1.0...)
주의해야할 사항에 대해 살펴보도록 한다.
- 데이타 블록의 시작 지점 및 끝 지점에서의 비트들은 낮은 BER을 갖는다. 이는 컨벌루션 코드의 알려진 시작 상태 및 최종 상태(종료되는 경우)의 결과이다. 사실, 여기서 제안된 방법은 코드 종결(termination)과 유사한 원리에 기초한다. 차이점은 종결 기간동안 알려진 비트들이 데이타 블록의 끝에서만 동시에 사용된다는 것이고, 그렇지 않으면 종결없이 데이타 블록의 끝단에 있는 비트들이 다른 비트들보다 덜 양호하게 보호되기 때문이다. 다른 한편으로, 우리의 제안에서 보다 양호하게 보호되는 비트들 부근의 알려진 비트들이 일반적으로 한번을 초과하여 사용된다.
- 추가적인 더미 비트들을 사용함으로써(즉, 추가적인 리던던시를 삽입함으로써), 정보 비트들은 항상 보다 양호하게 보호된다. 성능 저하는 존재하지 않는다.
- 더미 비트들의 추가적인 보호적 효과는 컨벌루셔널 코드 종결과 유사하게 코드의 구속장으로 제한된다. 얼마나 많은 더미 비트들이 사용되는지에 따라, 보호 범위는 구속장(m+1)의 2내지 3배가 될 수 있다. 예를 들어, 구속장이 5이면, 더미 비트들로부터 10-15 비트까지의 거리에 있는 비트들이 추가적으로 보호될 수 있다.
- 정상적인 비-계통적 컨벌루셔널 코드에 있어서, 기껏해야 m 비트들이 더미 비트로서 연속적으로 사용되는데(m=코드 메모리), m 비트를 가지고 코드가 이미 종결되어서 m 비트 이상에 의한 BER의 추가적인 감소가 불가능하기 때문이다.
도3은 m=4인 비-계통적 컨벌루셔널 코드에 대해 8개의 더미 비트(좌측 4개 우측 4개)에 의해 가장 잘 보호되는 비트(u4)를 보여주는 도이다.
상기 설명은 컨벌루셔널 코드에 대해 적용되지만, 상기 원리는 일렬로 배치되는 코드 비트들 사이의 상관관계가 코딩 이후 존재하는 모든 코드들에 적용될 수 있다(예를 들면, 터보 코드).
제안된 방법은 계통적 코드(예를 들면, 귀납 계통적 컨벌루셔널/RSC 코드 또는 터보 코드)에 특히 효율적인데, 이는 동일한 삽입 더미 비트들(예를 들면 "0"들)이 코드 워드들 내에서 계통적 코드 비트들로서 미러화(mirror)되어 전송될 필요가 없기 때문이다.
예를 통해 이것에 대해 설명하도록 하겠다: 비트들(a-b-c-0-d-0-e-f-g-....)이 1/2 레이트를 갖는 코드로 채널-코딩되어 전송된다고 가정하면(여기서 a-b-c-d-e-f-g 는 데이타 비트이고 d는 2개의 0을 삽입함으로써 보다 양호하게 코딩된다), 코딩된 비트들(코드 비트 또는 코드 워드)은 계통적 코딩인 경우 aA-bB-cC-0X-dD-0X-eE-fF-gG-...형태를 갖는다. 여기서 X∈{0,1}은 a,A,b,B,...,에 적용되고, 일반적으로 X=원하는 수 이고, 첫번째 X가 반드시 두번째 X와 동일할 필요는 없다. 수신단에서의 2개의 더미 비트들 0 이 알려지기 때문에, 우리는 단지 비트들(aA-bB-cC-X-dD-X-eE-fF-gG-...)만을 전송하면 된다. 적절하다면, 전송되지 않는 더미 비트들은 디코딩 전에 최대 신뢰성을 가지고 리셋될 수 있다. 이는 낮은 등가 코드 레이트에 상응한다. 비-계통적 코드의 경우, 코딩된 비트는 일반적으로 AA-BB-CC-XX-DD-XX-EE-FF-GG 형태를 갖고, 이러한 형태는 모두 전송되어야 한다.
상대적으로 저 레이트를 갖는 모든 코드들은 이러한 방법을 사용하여 상대적으로 높은 레이트를 갖는 코드들로부터 계통적 또는 비-계통적으로 형성될 수 있다(하기 예를 참조하라). 따라서 이러한 방법은 펑쳐링과 결합될 수 있고, 이를 통해 요구하는 코드 레이트 및/또는 최적 성능을 달성하기 위해 상대적으로 높은 레이트를 갖는 코드들이 상대적으로 낮은 레이트를 갖는 코드들로부터 발생될 수 있다.
예를 들어 설명하기로 한다: 규칙적인 0의 삽입에 의해(a-0-b-0-c-0-d-0-...) 1/2 레이트 계통적 코드로부터 1/3 레이트 계통적 코드를 형성할 수 있다. 이러한 비트들이 1/2 레이트 코드로 코딩되면, aA-0X-bB-0X-cC-0X-dD-0X-... 가 획득된다. 1/3 레이트 코드는 동일한 수의 코드 비트들, 특히 aAX-bBX-cCX-dDX-..를 발생하기 때문에, 등가 코드 레이트는 1/3이다. 유사하게, 1/2 레이트 계통적 코드로부터 등가의 2/5 레이트(a-b-c0-c-d-0-e..), 3/7 레이트(a-b-c-0-d-e-f-0-...), ... 코드들을 형성할 수 있다. 우리의 시뮬레이션에서 이러한 방식으로 형성되는 1/3 레이트 코드가 최적 1/3 레이트 코드와 거의 동일한 성능을 제공하는 것이 관측된다.
다음 정보가 도4에 제공된다; m=8, AWGN 채널, TS 25.212 V2.0.0(1996-06) 으로 부터의 RSC 코드, 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP); 기술 규격 그룹(TSG), 무선 접속망(RAN); 워킹 그룹 1(WG1), 여기서,
- m8r2rscvach0.pro.-3 = 1/2 레이트를 갖는 코드, 채널 Es/No = -3 dB
- m8r3rscvach0.pro.-3 = 1/3 레이트를 갖는 코드, 채널 Es/No = -3 dB
- m8r2rscvach0_alp2.pro.-3 = 1/3 등가 레이트를 갖는 코드, 채널 Es/No = -3 dB(제안된 방법)
- m8r2rscvach0_alp3.pro.-3 = 2/5 등가 레이트를 갖는 코드, 채널 Es/No = -3 dB(제안된 방법)
- m8r2rscvach0_alp4.pro.-3 = 3/7 등가 레이트를 갖는 코드, 채널 Es/No = -3 dB(제안된 방법)
- m8r2rscvach0_alp5.pro.-3 = 4/9 등가 레이트를 갖는 코드, 채널 Es/No =-3 dB(제안된 방법)
본 발명은 상기 예들로 제한되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다.

Claims (15)

  1. 비트 에러율을 감소시키기 위해 디지탈 통신 전송 시스템의 데이타 비트 스트림에 대해 에러 보호를 제공하는 방법으로서,
    채널 코딩에 앞서, 비-종단 방식(non-terminating fashion)으로 다수의 이전에 알려진 더미 비트들이 정보 전달 비트 근처의 일차(primary) 데이타 비트의 소정 비트 위치, 특히 정보 전달 비트의 양측면에 삽입되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    이전에 알려진 더미 비트들을 삽입함으로써 상대적으로 낮은 레이트를 갖는 코드가 상대적으로 높은 레이트를 갖는 코드로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방법이 계통적(systematic) 코드에 적용되고, 상기 더미 비트는 코드 비트들에서 전송되지 않는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코드 비트들이 뒤이어서 펑쳐링되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일차 데이타 비트 스트림의 정보 비트들이 그 중요성에 따라 적어도 2개의 클래스들로 분류되고, 더미 비트들이 중요성 정도에 따라 정보를 전달하는 비트들 근처에 삽입되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법이 이동 전화 시스템에 적용되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법이 소스 신호, 특히 음성 신호 전송에 대해 적용되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법이 컨벌루셔널 코드에 적용되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    수신단에서 경로 선택이 수행되고, 특히 비터비 알고리즘 프레임워크 내에서, 보호되는 데이타 비트 스트림을 기초로 하여 처리되는 데이타 비트 스트림 및 보호되는 데이타 비트 스트림 사이의 유사성이 더미 비트들의 위치들에서 각각 검사되고, 대응이 존재하지 않으면 각 경로가 리젝트(reject)되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    보호되는 데이타 비트 스트림은 특히 선험적(Apri)-비터비 알고리즘 또는 MAP 알고리즘에 의해 소스-제어된 채널 디코딩으로서 디코딩되는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    정보 비트의 선험적-L 값이 계통적 채널 코드, 특히 귀납 계통적 컨벌루셔널 코드에 대한 대응 계통적 코드 비트의 소프트 입력값에 더해지는 것을 특징으로 하는 에러 보호 제공 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 장치로서,
    이전에 알려진 데이타 비트들을 코딩될 일차 데이타 비트 스트림의 소정 비트 위치에 삽입하는 수단을 구비한 코더에 의해 특징 지워지는 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    일차 데이타 비트 스트림의 정보 비트들의 중요도를 분류하는 분류 장치에 의해 특징 지워지며, 상기 분류 장치의 출력은 이전에 알려진 데이타 비트들의 삽입을 제어하는 수단과 연결되는 장치.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    수신되는 데이타 비트 스트림에 대한 복수 경로들의 검사를 제어하는 시퀀싱 제어 유닛, 더미 비트들의 위치 및 더미비트들 값을 참조로하여 복수 경로들에 의해 처리되는 데이타 비트 스트림들을 검사하는 비교기 유닛, 그리고 상기 비교기 유닛 출력과 연결되어 상기 비교 결과에 따라 각각 테스트되는 데이타 비트 스트림에 지정된 경로를 거절 또는 승인하는 결정 유닛이 정보 비트들을 특히 비터비-알고리즘에 의해 디코딩하기 위해 제공되는 장치.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    소스-제어된 채널 디코더에 의해 특징지워지며, 특히 선험적(Apri)-비터비 알고리즘 또는 MAP-알고리즘을 수행하는 소스-제어된 채널 디코더에 의해 특징지워지는 장치.
KR1020027000906A 1999-07-22 2000-04-20 데이타 비트 스트림에 대한 에러 보호를 제공하는 방법 KR20020029429A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934505.8 1999-07-22
DE19934505 1999-07-22
PCT/DE2000/001253 WO2001008340A1 (de) 1999-07-22 2000-04-20 Verfahren zum fehlerschutz eines datenbitstromes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020029429A true KR20020029429A (ko) 2002-04-18

Family

ID=7915751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027000906A KR20020029429A (ko) 1999-07-22 2000-04-20 데이타 비트 스트림에 대한 에러 보호를 제공하는 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6973610B1 (ko)
EP (1) EP1198913B1 (ko)
JP (1) JP3638554B2 (ko)
KR (1) KR20020029429A (ko)
CN (1) CN1134131C (ko)
AU (1) AU767445B2 (ko)
BR (1) BR0012670B1 (ko)
DE (1) DE50010933D1 (ko)
HU (1) HUP0201902A2 (ko)
WO (1) WO2001008340A1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100868299B1 (ko) * 2008-03-20 2008-11-11 주식회사 아나패스 클록 정보와 함께 데이터를 전송하는 방법 및 장치
WO2009014403A2 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Device for processing streams and method thereof
KR100899781B1 (ko) * 2008-12-18 2009-05-28 주식회사 아나패스 클록 정보와 함께 데이터를 전송하는 방법 및 장치
US8074125B2 (en) 2008-03-20 2011-12-06 Anapass Inc. Apparatus and method for transmitting and receiving data bits
KR101272886B1 (ko) * 2008-10-09 2013-06-11 주식회사 아나패스 클록 정보와 함께 데이터를 전송하는 방법 및 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002007325A1 (en) * 2000-07-17 2002-01-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Signal coding
US7702986B2 (en) * 2002-11-18 2010-04-20 Qualcomm Incorporated Rate-compatible LDPC codes
WO2004098118A1 (de) * 2003-04-29 2004-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, sendevorrichtung und empfangsvorrichtung zur paketorientierten datenübertragung mit ungleicher fehlerkorrektur
EP1914897A4 (en) 2005-08-12 2012-01-11 Fujitsu Ltd STATION DEVICE
US7987415B2 (en) 2006-02-15 2011-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for application of unequal error protection to uncompressed video for transmission over wireless channels
JP4858312B2 (ja) * 2007-05-31 2012-01-18 日本電気株式会社 送信装置、受信装置、無線通信システム、送信方法、受信方法、通信方法、及びプログラム
US8259867B2 (en) * 2008-01-04 2012-09-04 Qualcomm Incorporated Methods and systems for turbo decoding in a wireless communication system
US8259866B2 (en) * 2008-01-04 2012-09-04 Qualcomm Incorporated Decoding scheme using A-priori information about transmitted messages
US8000411B2 (en) * 2008-01-04 2011-08-16 Qualcomm Incorporated Decoding scheme using multiple hypotheses about transmitted messages
US8392811B2 (en) * 2008-01-07 2013-03-05 Qualcomm Incorporated Methods and systems for a-priori decoding based on MAP messages
JP4450073B2 (ja) * 2008-01-08 2010-04-14 ソニー株式会社 送信装置、及び送信方法、情報処理装置、及び情報処理方法、並びにプログラム
JP4922242B2 (ja) * 2008-06-05 2012-04-25 パナソニック株式会社 符号化装置、符号化方法、及びビタビ復号装置
US8406342B2 (en) * 2008-06-19 2013-03-26 Qualcomm Incorporated Methods and systems for improving frame decoding performance using known information
DE102008055139B4 (de) * 2008-12-23 2010-12-09 Secutanta Gmbh Verfahren zum Empfangen eines Datenblocks
US8726137B2 (en) * 2009-02-02 2014-05-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Encoding and decoding methods for expurgated convolutional codes and convolutional turbo codes
ES2720629T3 (es) * 2009-11-27 2019-07-23 Qualcomm Inc Mayor capacidad en comunicaciones inalámbricas
JP4841684B2 (ja) * 2010-09-24 2011-12-21 富士通株式会社 送信装置及び送信方法
JP5195989B2 (ja) * 2011-09-09 2013-05-15 富士通株式会社 送信方法
WO2018163433A1 (ja) * 2017-03-10 2018-09-13 株式会社Ｎｔｔドコモ 通信装置、及び復号方法
CN114337690A (zh) * 2020-10-12 2022-04-12 瑞昱半导体股份有限公司 数据译码电路及方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04181833A (ja) * 1990-11-16 1992-06-29 Canon Inc 同期誤り訂正システム
US5517508A (en) * 1994-01-26 1996-05-14 Sony Corporation Method and apparatus for detection and error correction of packetized digital data
JPH07254861A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 N T T Idou Tsuushinmou Kk ヴィタビ復号方法及び畳み込み符号化伝送方法
JP3234130B2 (ja) * 1995-05-30 2001-12-04 三菱電機株式会社 誤り訂正符号復号化方法およびこの方法を用いる回路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014403A2 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Device for processing streams and method thereof
WO2009014403A3 (en) * 2007-07-26 2009-03-19 Samsung Electronics Co Ltd Device for processing streams and method thereof
US8458554B2 (en) 2007-07-26 2013-06-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Device for processing streams and method thereof
US8489963B2 (en) 2007-07-26 2013-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Device for processing streams and method thereof
KR100868299B1 (ko) * 2008-03-20 2008-11-11 주식회사 아나패스 클록 정보와 함께 데이터를 전송하는 방법 및 장치
US8074125B2 (en) 2008-03-20 2011-12-06 Anapass Inc. Apparatus and method for transmitting and receiving data bits
KR101272886B1 (ko) * 2008-10-09 2013-06-11 주식회사 아나패스 클록 정보와 함께 데이터를 전송하는 방법 및 장치
KR100899781B1 (ko) * 2008-12-18 2009-05-28 주식회사 아나패스 클록 정보와 함께 데이터를 전송하는 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE50010933D1 (de) 2005-09-15
BR0012670A (pt) 2002-04-09
CN1134131C (zh) 2004-01-07
WO2001008340A1 (de) 2001-02-01
AU767445B2 (en) 2003-11-13
CN1364362A (zh) 2002-08-14
JP3638554B2 (ja) 2005-04-13
US6973610B1 (en) 2005-12-06
JP2003505975A (ja) 2003-02-12
BR0012670B1 (pt) 2014-08-12
AU5207300A (en) 2001-02-13
EP1198913B1 (de) 2005-08-10
HUP0201902A2 (en) 2002-10-28
EP1198913A1 (de) 2002-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020029429A (ko) 데이타 비트 스트림에 대한 에러 보호를 제공하는 방법
US7752522B2 (en) Method and apparatus for recovery of particular bits of a frame
US6769091B2 (en) Encoding method and apparatus using squished trellis codes
US5923679A (en) Error correction encoder, error correction decoder, and communication system
KR19990080592A (ko) 통신시스템의 반복 복호 제어기를 이용한 채널 부호/복호 장치및 방법
US5737345A (en) Method for arithmetic decoding
KR20000046050A (ko) 이동통신시스템에서 터보 인코더의 펑처링 장치 및 방법
US7716554B2 (en) System and method for blind transport format detection with cyclic redundancy check
KR20000077417A (ko) 단일 오류 턴 정정을 이용한 비터비 디코딩 방법
KR100484555B1 (ko) 에러 정정 방법 및 장치
CA2176765C (en) Terminal of a code division multiple access cellular communication system, and a transmit and receive data processing method thereof
US6519740B1 (en) Bit detection method in a radio communications system
KR19990081470A (ko) 터보복호기의 반복복호 종료 방법 및 그 복호기
Fazel et al. Robust transmission of MELP-compressed speech: An illustrative example of joint source-channel decoding
KR19990001577A (ko) 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신 장치 및 이를 이용한 통신 방법
KR100535783B1 (ko) 정보를 코딩, 디코딩 및 전송하는 방법, 신호 처리기 및 무선 장치
US7684521B2 (en) Apparatus and method for hybrid decoding
US20120326898A1 (en) Coding and Decoding by Means of a Trellis Coded Modulation System
US6876706B1 (en) Method for common source and channel coding
Xu Joint source-channel coding with a redundancy-matched binary mapping in GSM speech transmission
Bégin et al. Performance of sequential decoding of high-rate punctured convolutional codes
Liu et al. Hybrid symbol-and bit-based source-controlled channel decoding for MELP speech parameters
KR100317377B1 (ko) 변복조 시스템의 부호화 및 복호화 장치
Hindelang et al. QUALITY ENHANCEMENT OF CODED AND CORRUPTED SPEECHES IN
Pelz et al. Error concealment for robust arithmetic decoding in mobile radio environments

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application