KR20190053237A - 중첩 다중을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치 - Google Patents

중첩 다중을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

중첩 다중을 기반으로 한 일종의 변조/복조 방법과 장치에 있어서, 변조 방법에서는 프리코딩 구조를 적용하여 발송단말이 입력정보 서열에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하고, 코딩후의 결과를 코딩 규칙에 따라 인자도를 생성하며 그다음 중첩 다중 변조 코딩을 진행하여 코딩후의 신호를 안테나를 통해 발사한다. 복조 방법에서는 신호는 채널을 거쳐 전송하고 접수단말은 안테나를 통해 신호를 받은후 우선 동시화, 균형 등 과정을 포함한 디지털 신호 처리를 진행하고 그다음 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하며, 마지막에 디코딩후의 결과에 대해 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하여 디코딩후의 서열을 얻는다. 본 출원에서는 곱 코드 디코딩 방법을 적용하여 패리티 검사 코드를 서브 코드로 하고 인자도의 신뢰 전파 사상을 디코딩에 적용함으로써 패리티 검사 곱 코드 적용을 실현하였다. 구조가 간단하고 또 디코딩 과정에 인자도를 적용하는 방법으로 인해 연산 복잡도가 감소되었다.

Description

중첩 다중을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치
본 출원은 통신분야에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 변조/복조 방법과 장치에 관한 것이다.
OvXDM(Overlapped X Division Multiplexing)을 기반으로 한 변조/복조 기술에는 여러가지 구체적인 실현방안이 포함된다. 예컨대 OvTDM(Overlapped Time Division Multiplexing)을 기반으로 한 변조/복조 기술, OvFDM(Overlapped Frequency Division Multiplexing)을 기반으로 한 변조/복조 기술, OvCDM(Overlapped Code Division Multiplexing)을 기반으로 한 변조/복조 기술, OvSDM(Overlapped Space Division Multiplexing)을 기반으로 한 변조/복조 기술, OvHDM(Overlapped Hybrid Division Multiplexing)을 기반으로 한 변조/복조 기술 등이 있다.
설명해야 할 점은, 본 출원에 언급한 OvXDM중에서 X는 임의의 영역을 대표하는 바, 예컨대 시간 T, 공간 S, 주파수 F, 부호 분할C, 혼합 H 등이다.
아래 OvTDM만을 예로 하여 간단하게 설명한다.
우선 시간 분할(아래 시분할이라 함) 다중(TDM: Time　Division　Multiplexing)은 디지털 통신에서 비교적 좁은 시간 지속기를 점거한 여러개 신호부호로 하여금 한개의 비교적 넓은 시간 지속기를 공유하게 하는 기술이다. 도1은 일반 분할 다중 기술의 안내도이다.
도1에서 각 다중 신호 부호의 시간 지속기(공정에서는 시간 슬롯 너비라 함)는 각기 T1, T2, T3, T4, ...이며, 공정에서는 일반적으로 그들에게 동일한 시간 슬롯 너비를 점거하게 하며, ΔT는 최소 보호 시간 슬롯이고 실제 보호 시간 슬롯 너비는 좀 더 여유가 있어야 한다. ΔT는 역다중화 게이트 회로의 과도시간 너비에 시스템의 최대 시간 지터를 더한 것보다 커야 한다. 이는 가장 흔히 보는 분할 다중 기술이다. 기존의 대다수 다원 디지털 방송 시스템, 다원 디지털 통신 등 시스템은 모두 이런 기술을 적용하였다.
이런 기술을 디지털 통신에 응요시 최대 특점은 다중화된 신호 부호사이에 시간상에서 완전히 상호 격리되어 서로 방해가 절대 존재하지 않으며 다중화된 신호부호에 대해 어떠한 제한도 없고 각 신호의 부호 지속기(시간 슬롯 너비)는 부동한 너비가 있을 수 있으며 또 시간 슬롯이 서로 중첩 교차되지 않기만 하면 부동한 통신 체제에 적용될 수도 있어 사용이 가장 광범위하다. 하지만 이러한 다중 자체는 시스템의 주파수 스펙트럼 효율을 개선하는데 아무 작용도 하지 못한다.
때문에 전통적인 관점은, 인접한 채널 사이는 시간 영역에서 중첩되지 않아 인접한 채널 간에 방해가 발생하는 것을 피한다. 하지만 이런 기술은 주파수 스펙트럼 효율의 제고를 제약하였다. 기존 기술의 분할 다중 기술의 관점은 각 채널사이에 상호 격리가 필요없을 뿐만 아니라 매우 강한 상호 중첩이 있을 수도 있다. 도2와 같이 기존 기술은 채널간의 중첩을 일종의 새로운 코딩 구속관계로 간주하고 또 해당 구속관계에 근거하여 상응한 변조와 복조 기술을 제출하였다. 때문에 이를 OvTDM(Overlapped Time Division Multiplexing)이라고 부르며, 이런 기술은 주파수 스펙트럼 효율이 중첩 횟수 K의 비례에 따라 증가하게 하였다.
도3을 참조하면, 중첩 분할 다중 시스템에는 신호 발사기 A01과 접수기 A02가 포함된다.
발사기 A01에는 중첩 분할 다중 변조장치 101과 발사장치 102가 포함된다. 중첩 분할 다중 변조장치 101은 입력신호 서열을 가진 다단 변조 엔빌로우프 파형을 생성하는데 사용되며, 발사장치 102는 해당 다단 변조 엔빌로우프 파형을 접수기 A02에 발사하는데 사용된다.
접수기 A02에는 접수장치 201과 서열 검측장치 202가 포함된다. 접수장치 201은 발사장치 102이 발사한 다단 변조 엔빌로우프 파형을 접수하는데 사용되고, 서열 검측장치 202는 접수한 다단 변조 엔빌로우프 파형에 대해 시간 영역내의 데이터 서열 검측을 진행하여 판결출력을 진행하는데 사용된다.
일반적인 경우, 접수기 A02에는 또 접수장치 201과 서열 검측장치 202 사이에 설치된 전처리 장치 203도 포함되어 매 프레임 내의 동시 접수 디지털 신호 서열 형성을 보조하는데 사용된다.
발사기 A01에서는 입력한 디지털 신호 서열이 중첩 분할 다중 변조장치 101을 통해 여러개 부호가 시간 영역에서 상호 중첩된 발사신호를 형성하고, 발사장치 102이 해당 발사신호를 접수기 A02에 발사한다. 접수기 A02의 접수장치 201은 발사장치 102가 발사한 신호를 접수하고, 전처리 장치 203을 거쳐 서열 검측장치 202이 검측 접수를 진행하기에 적합한 디지털 신호를 형성하며, 서열 검측장치 202는 접수신호에 대해 시간 영역내의 데이터 서열 검측을 진행함으로써 판결을 출력한다.
도4를 참조하면, 중첩 분할 다중 변조장치 101(OvTDM변조장치)에는 파형 생성모듈 301, 이동모듈 302, 곱셈모듈 303과 중첩모듈 304가 포함된다.
파형 생성모듈 301은 설계 파라미터에 근거하여 시간 영역내에서 파형이 평활한 초기 엔빌로우프 파형을 생성한다.
이동모듈 302는 중첩 다중 횟수에 근거하여 초기 엔빌로우프 파형을 시간 영역내에서 예정된 이동 간격에 따라 이동을 진행함으로써 각 고정간격의 이동 엔빌로우프 파형을 얻는다.
변조모듈 305는 입력한 디지털 신호 서열을 플러스 마이너스 부호로 표시한 신호 부호 서열로 전환한다.
곱셈모듈 303은 상기 신호 부호 서열과 편이후 각 고정간격의 이동 엔빌로우프 파형을 곱하여 각 변조 엔빌로우프 파형을 얻는다.
중첩모듈 304는 각 변조 엔빌로우프 파형을 시간 영역에서 중첩하여 입력신호 서열을 가진 다단 변조 엔빌로우프 파형을 얻는다.
도5는 접수기 A02의 전처리 장치 203의 블록도이다.
전처리 장치 203에는 싱크로나이저 501, 채널 예측기 502와 디지털화 처리기 503이 포함된다. 그중 싱크로나이저 501은 접수신호가 접수기내에서 부호를 형성하는 시간과 동시화한다. 그다음 채널 예측기 502는 채널 파라미터에 대해 예측을 진행하며, 디지털화 처리기 503은 매 프레임내의 접수신호에 대해 디지털화 처리를 진행함으로써 서열 검측장치가 서열 검측 접수를 진행하기에 적합한 디지털 신호 서열을 형성한다.
도6은 접수기 A02의 서열 검측장치 202의 블록도이다.
서열 검측장치 202에는 분석유닛 메모리 601, 비교기 602 및 다수의 보류경로 메모리 603과 유클리드 거리 메모리 604 또는 가중 유클리드 거리 메모리(도면에 미 표시)가 포함된다. 검측과정에서 분석유닛 메모리 601은 중첩 분할 다중 시스템의 복수 돌림형 코드 모형 및 격상도를 만들고 중첩 분할 다중 시스템의 전체 상태를 열거하고 저장하며, 비교기 602는 분석유닛 메모리 601중의 격상도에 근거하여 접수 디지털 신호 최소 유클리드 거리 또는 가중 최소 유클리드 거리의 경로를 검색해 낸다. 보류경로 메모리 603과 유클리드 거리 메모리 604 또는 가중 유클리드 거리 메모리는 저장 비교기 602가 출력한 보류경로와 유클리드 거리 또는 가중 유클리드 거리에 각기 사용된다. 그중, 보류경로 메모리 603과 유클리드 거리 메모리 604 또는 가중 유클리드 거리 메모리는 매개 안정상태를 위해 각기 하나씩 준비해야 한다. 보류경로 메모리 603의 길이는 4K~5K를 우선 선택하며, 유클리드 거리 메모리 604 또는 가중 유클리드 거리 메모리는 상대거리만 저장하는 것을 우선 선택한다.
OvXDM 시스템 중에서 신호 발사기는 신호를 변조한후 신호 접수기에 발사하고, 신호 접수기는 변조 신호를 받은 후 이에 대해 복조를 진행한다. 복조 과정에는 디코딩 절차(즉 상기 서열 검측장치가 집행하는 서열검측 절차)가 포함된다. 전통 통신 시스템에는 대부분 Chase 알고리즘을 이용하여 디코딩을 진행하고, 알고리즘에는 대량의 정렬 연산이 연관되며, 계산량이 매우 크다.
본 출원은 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 변조/복조 방법과 장치를 제공하여 전통 디코딩중에 대부분 Chase 알고리즘을 이용하여 디코딩을 진행하고, 알고리즘 과정에 대량의 정렬 연산이 연관되며, 계산 복잡도가 비교적 높은 문제를 해결하였다.
본 출원의 첫번째 측면에 근거하여 본 출원은 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 변조방법을 제공하였다. 이에는 입력정보를 획득하는 단계, 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하여 인자도를 생성하는 단계, 중첩 다중 변조 코딩을 진행하는 단계, 및 코딩후의 신호를 발사하는 단계가 포함된다.
본 출원의 두번째 측면에 근거하여 본 출원은 또 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 복조방법을 제공하였다. 이에는 입력정보를 획득하는 단계, 입력정보에 대해 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하는 단계, 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하는 단계, 및 디코딩 결과를 출력하는 단계가 포함된다.
본 출원의 세번째 측면에 근거하여 본 출원은 또 중접 다중을 기반으로 한 일종의 변조장치를 제공하였다. 이에는 입력정보를 획득하는데 사용하는 입력정보 획득모듈, 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하는데 사용하는 패리티 검사 곱 코드 코딩 모듈, 중첩 다중 변조 코딩을 진행하는데 사용하는 중첩 다중 변조 모듈, 및 코딩후의 신호를 발사하는데 사용하는 신호 발사모듈이 포함된다.
한개 실시례 중에서 패리티 검사 곱 코드 코딩모듈에는 입력정보를 코딩구조의 정보위치내에 작성하는데 사용하는 정보위치 작성유닛. 구체적으로는 정보위치 작성유닛은 입력정보서열을
Figure pct00001
의 이차원 구조에 따라 대응한 정보위치에 작성하는데 사용하며, 그중 입력정보 길이
Figure pct00002
,
Figure pct00003
은 행수를 표시하고,
Figure pct00004
는 열수를 표시한다.
정보위치중의 정보에 대해 코딩을 진행하는데 사용하는 행 코딩 유닛. 구체적으로 행 코딩 유닛은 매 행의 제
Figure pct00005
위치 정보는 현재 행의 앞
Figure pct00006
열 모듈러 2 덧셈의 결과에 따라 행 코딩을 진행하는데 사용한다.
정보위치중의 정보에 대해 열 코딩을 진행하는데 사용하는 열 코딩 유닛. 구체적으로 열 코딩 유닛은 매 열의 제
Figure pct00007
위치 정보는 현재 열의 앞
Figure pct00008
행 모듈러 2 덧셈의 결과에 따라 열 코딩을 진행하는데 사용한다.
코딩후의 결과를 코딩규칙에 따라 인자도를 생성하는데 사용하는 인자도 생성유닛이 포함된다.
한개 실시례 중에서 상기 코딩구조는 대각 코딩 구조, 이차원 코딩 구조, 삼차원 코딩 구조 또는 사차원 코딩 구조이다.
본 출원의 네번째 측면에 근거하여 본 출원은 또 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 복조장치를 제공하였다. 이에는 입력정보를 획득하는데 사용하는 입력정보 획득모듈, 입력신호에 대해 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하는데 사용하는 중첩 다중 복조 디코딩 모듈, 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하는데 사용하는 인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈, 및 디코딩 결과를 출력하는데 사용하는 디코딩 결과 출력모듈이 포함된다.
한개 실시례 주엥서 인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈에는 초기 대수 우도비율을 계산하는데 사용하는 초기 대수 우도비율 계산유닛, 반복의 최대 횟수를 설정하는데 사용하는 최대 반복 횟수 설정유닛, 검사 노드를 계산하고 검사 정보를 업데이트 하는데 사용하는 검사정보 업데이트 유닛, 변량 노드를 계산하고 정보 소식을 업데이트 하는데 사용하는 정보소식 업데이트 유닛, 모든 정보 비트 관련 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 계산하는데 사용하는 대수 우도비율 업데이트 유닛, 정보서열 판결을 진행하는데 사용하는 판결유닛, 및 일정한 미리설정 조건을 만족한후 디코딩 결과를 출력하는데 사용하는 디코딩 결과 출력유닛이 포함된다.
한개 실시례 중에서 검사정보 업데이트 유닛은 공식
Figure pct00009
또는
Figure pct00010
을 적용하여 검사 노드를 계산하고 검사정보를 업데이트 한다. 그중
Figure pct00011
은 검사정보로서 제j개 변량 노드를 제외한 기타 변량 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하며,
Figure pct00012
는 정보소식으로서 제i개 검사노드외 기타 검사노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하며,
Figure pct00013
는 검사노드가 구속하는 국부 코드 요소 정보집을 표시하고
Figure pct00014
는
Figure pct00015
에 제j개 변량 노드가 포함되지 않은 부분 집합을 표시하며,
Figure pct00016
는 연승 연산이다.
및/또는 상기 사전설정 조건은 최대 반복 횟수에 도달하는 것이다.
한개 실시례 중에서 정보소식 업데이트 유닛은 공식
Figure pct00017
을 적용하여 변량 노드를 계산하고 정보소식을 업데이트한다.
대수 우도비율 업데이트 유닛은 공식
Figure pct00018
을 적용하여 모든 정보 비트 관련 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 계산한다.
그중,
Figure pct00019
는 발사기가 발송한 신호중의 발송 부호워드이고,
Figure pct00020
는 접수기가 접수한 입력신호중의 접수 부호워드이다.
Figure pct00021
는 변량 노드가 참가한 검사집이고,
Figure pct00022
는
Figure pct00023
에 제i개 검사 노드가 포함되지 않은 부분 집합을 표시하며
Figure pct00024
는 검사정보로서 제j개 변량 노드외 기타 변량 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시한다.
Figure pct00025
는 접수기가 초기에 접수한 채널 정보의 대수 우도비율 표시형식이며,
Figure pct00026
는 정보소식으로서 제i개 검사 노드외 기타 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시한다.
Figure pct00027
는 모든 정보 비트 관련 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시한다.
본 출원이 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치 중 변조방법에서는 프리코딩 구조를 적용하여 발송단말이 입력정보 서열에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하고, 코딩후의 결과를 코딩 규칙에 따라 인자도를 생성하며 그다음 중첩 다중 변조 코딩을 진행하여 코딩후의 신호를 안테나를 통해 발사한다. 복조 방법에서는 신호는 채널을 거쳐 전송하고 접수단말은 안테나를 통해 신호를 받은후 우선 동시화, 균형 등 과정을 포함한 디지털 신호 처리를 진행하고 그다음 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하며, 마지막에 디코딩후의 결과에 대해 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하여 디코딩후의 서열을 얻는다. 본 출원에서는 곱 코드 디코딩 방법을 적용하여 패리티 검사 코드를 서브 코드로 하고 인자도의 신뢰 전파 사상을 디코딩에 적용함으로써 패리티 검사 곱 코드 적용을 실현하였다. 구조가 간단하고 또 디코딩 과정에 인자도를 적용하는 방법으로 인해 연산 복잡도가 감소되었다.
도1은 일반 분할 다중 기술의 안내도이다.
도2는 중첩 분할 다중 원리 안내도이다.
도3은 중첩 분할 다중 시스템의 구조 안내도이다.
도4는 중첩 분할 다중 변조장치의 구조 안내도이다.
도5는 접수기 전처리 장치의 구조 안내도이다.
도6은 접수기 서열 검측장치의 구조 안내도이다.
도7은 본 출원 일종의 실시례중 패리티 검사 곱 코드의 구조도이다.
도8은 본 출원 일종의 실시례중 이중방향 전달 인자도이다.
도9는 본 출원 일종의 실시례중 패리티 검사 곱 코드 행렬과 인자도의 대응관계 안내도이다.
도10은 본 출원 일종의 실시례중 프리코딩 OvXDM 시스템 발송단말의 블록도이다.
도11은 본 출원 일종의 실시례중 중첩 다중을 기반으로 한 변조방법 절차 안내도이다.
도12는 본 출원 일종의 실시례가 중첩 다중을 기반으로 한 변조방법중 패리티 검사 곱 코드절차의 절차 안내도이다.
도13은 본 출원 일종의 실시례가 중첩 다중을 기반으로 한 변조방법중 중첩 다중 변조 코딩 절차의 절차 안내도이다.
도14는 K회로 파형 다중의 원리 안내도이다.
도15는 K회로 파형의 부호 중첩 과정 원리 안내도이다.
도16은 본 출원 일종의 실시례중 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법 절차 안내도이다.
도17은 본 출원 일종의 실시례가 중첩 분할 다중을 기반으로 한 복조 방법중 디코딩 절차의 절차 안내도이다.
도18은 K＝3일때 중첩 분할 다중 시스템의 입력-출력 관계의 수형도이다.
도19는 노드상태 전이도이다.
도20은 K=3일때 OvTDM 시스템의 Trellis도이다.
도21은 본 출원 일종의 실시례가 중첩 다중을 기반으로 한 복조방법중 인자도 신뢰 전파 디코딩 절차의 절차 안내도이다.
도22는 본 출원 일종의 실시례중 중첩 다중을 기반으로 한 변조장치의 모듈 안내도이다.
도23은 본 출원 일종의 실시례가 중첩 다중을 기반으로 한 변조장치중 패리티 검사 곱 코드 코딩모듈의 유닛 안내도이다.
도24는 본 출원 일종의 실시례중 중첩 다중을 기반으로 한 복조장치의 모듈 안내도이다.
도25는 본 출원 일종의 실시례가 중첩 다중을 기반으로 한 복조장치중 인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈의 유닛 안내도이다.
우선 설명해야 할 점은, 본 출원이 제공한 중첩 다중(OvXDM)을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치 중에서 X는 임의의 영역을 대표하는 바, 예컨대 시간 T, 공간 S, 주파수 F, 부호 분할 C, 혼합 H등. 설명의 편리를 위해 본 출원 실시례는 주로 OvTDM과 OvFDM을 예로 하여 설명을 진행한다. 본 분야의 기술자는 본 출원이 보호를 요구하는 변조/복조 방법과 장치는 기타 분야의 중첩 다중 기술에도 응용될수 있음을 알아야 한다.
OvXDM 시스템에서 신호 발사기는 신호에 대해 변조를 진행한후 신호 접수기에 발사하며, 신호 접수기는 변조 신호를 받은후 그에 대해 복조를 진행한다. 변조과정에는 디코딩 절차가 포함된다. 중첩 다중 변조/복조 기술에 대한 연구에서 본 분야 기술자는 모두 전통적인 디코딩 방법을 적용하였으며, 전통 디코딩 방법에서는 대부분 Chase알고리즘을 이용하여 디코딩을 진행하고, 알고리즘에는 대량의 정렬 연산이 연관되며, 계산량이 매우 크다.
하지만 비록 현재 디코딩 방법에 상기 문제가 존재하지만 상기 방법이 광범위하게 사용되어 본 분야의 기술자는 이런 방법을 전면 접수 및 사용하였기에 비용을 들여가며 더 우수한 디코딩 방법을 찾지 않는다.
일반적인 경우, 간단한 OvXDM(X는 시간 T, 주파수 F, 공간 S, 부호 영역 C 또는 혼합 H를 대표) 시스템은 접수단말에서 파형 디코딩을 완성한후 전체 과정이 끝난다. 복잡한 경우에는 OvXDM 시스템과 자주 보는 전통 통신기술을 결합하여 전체 시스템의 성능을 제고하는 바, 예컨대 OvXDM 시스템, 프리코딩 OvXDM 시스템 등을 직렬한다. 또한 에러정정코드는 일반적으로 비교적 우수한 에러정정 능력이 있어 전체 시스템의 성능을 제고하고 오류율을 낮출수 있으므로 대부분은 에러정정코드를 OvXDM 시스템에 응용한다.
곱 코드는 블록 구조의 에러정정코드로서 디코딩 단말에 반복 사상을 도입하는 것을 통해 지금 비교적 유행하는 Turbo곱 코드, 즉 TPC 코딩을 구성하였으며, 상기 코딩은 지금의 통신 시스템 중에서 광범위하게 응용되고 있다. 전통적인 통신 시스템 중에서는 대부분이 Chase 알고리즘을 사용하여 디코딩을 진행하며, 알고리즘에는 대량의 정렬 연산이 연관되며, 계산량이 매우 크다.
본 출원이 제출한 곱 코드는 매우 간단한 패리티 검사 코드를 서브 코드로 하여 코드 길이 제어와 적응을 아주 영활하고 편리하게 진행할 수 있다. 디코딩 단말에서는 인자도 신뢰 전파 사상을 기반으로 한 반복 디코딩 방법을 적용하여 조작이 영활하고 간편하다. 본 출원은 인자도 신뢰 전파를 기반으로 한 디코딩 사상을 패리티 검사 곱 코드의 디코딩 방법에 도입하였다.
자주 사용하는 에러정정코드에는 곱 코드(Turbo Product Code，TPC코드）, 저밀도 패리티 검사 코드(Low Density Parity Check Code, LDPC코드)가 포함된다. 본 출원은 패리티 검사 곱 코드를 예로 하며 그의 코딩 구조는 도7과 같이 구조가 매우 간결하다. 행렬 서브 코드는 동일 코드 길이를 선택할수도 있고 부동한 코드 길이를 선택할수도 있으며 구조가 영할하고 간편하며 코드율을 쉽게 조정할수 있다.
도8과 같이 본 코딩 구조에 근거하여 본 코딩에서 얻은 인자도를 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 그중, 도면 아래의 노드는 변량 노드이며 수량은 코딩 행렬 블록중의 코드 길이이다. 도면 위의 노드는 검사 노드이며 수량은 검사위치의 길이이다. OvXDM 시스템에 응용되며 그에 대응하는 코딩 행렬과 이중방향 인자도의 관계는 도9와 같이 패리티 검사 곱 코드가 구조한 관련 인자도에서 발견할수 있으며, 본 인자도는 비교적 큰 둘레가 있고 신뢰 전파의 방법으로 디코딩을 진행하는데 비교적 적용된다. 신뢰 전파 디코딩을 진행시에는 대수 영역에서의 조작을 통해 소식 전파를 진행할수 있다.
아래 구체적인 실시방식을 통해 도면과 결합하여 본 출원에 대해 진일보 자세한 설명을 진행한다.
실시례 1
본 실시례 중에서 입력정보 서열을 x로, 정보 길이
Figure pct00028
,
Figure pct00029
,
Figure pct00030
, 중첩 횟수 K=5, 체비쉐프창을 다중 파형으로 하고, 변조 방식을 BPSK로 하며, 프리코딩은 TPC 에러정정코드를 예로 한다. 도10의 프리코딩 구조를 적용시 시스템 처리과정은 : 발송단말이 입력정보 서열에 대해 우선 TPC 코딩을 진행하고 그다음 OvXDM 코딩을 진행하며, 코딩후의 신호를 안테나를 통해 발사한다. 신호는 채널 전송을 거치고 접수단말은 안테나를 통해 신호를 받은후 동시화, 균형 등 과정을 포함한 디지털 신호 처리를 진행하며 그다음 OvXDM 디코딩을 진행하고, 마지막에 디코딩후의 결과를 TPC 디코딩을 통해, 즉 본 출원의 인자도 신뢰 전파 디코딩 방법을 적용하여 최종적으로 얻은 디코딩후의 서열은 x'이다.
자주 사용하는 OvXDM(X는 시간 T, 주파수 F, 공간 S, 코드 영역 C 또는 혼합 H 등을 대표) 디코딩에는 비터비 디코딩과 같은 최대 공산 서열 디코딩 알고리즘, BCJR 알고리즘, MAP알고리즘, Log_MAP 알고리즘 등과 같은 최대 사후확률 알고리즘이 포함된다. 아래에 주로 패리티 검사 곱 코드의 코딩 과정 및 그에 대응한 인자도 신뢰 전파 디코딩 방법을 설명한다.
우선, 본 실시례가 사용하게 될 변량에 대해 정의를 내리고
Figure pct00031
를 발송 부호워드로 하고,
Figure pct00032
를 접수 부호워드로 한다.
Figure pct00033
: 검사 노드가 구속하는 국부 코드 요소 정보집.
Figure pct00034
는
Figure pct00035
에 제j개 변량 노드의 부분 집합이 포함되지 않음을 표시한다.
Figure pct00036
: 변량 노드가 참가한 검사집.
Figure pct00037
는
Figure pct00038
에 제i개 검사 노드의 부분 집합이 포함되지 않음을 표시한다.
Figure pct00039
: 초기에 접수한 채널 정보의 대수 우도비율 표시형식.
Figure pct00040
: 정보 소식. 제i개 검사 노드 외의 기타 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값.
Figure pct00041
: 정보 소식. 모든 정보 비트와 관련된 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값.
Figure pct00042
: 검사 정보. 제j개 변량 노드 외의 기타 변량 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값.
도11을 참조시, 본 실시례는 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 변조방법을 제공하였으며 이에는 다음 절차가 포함된다.
절차1.1 : 입력정보 획득. 입력정보는 도4에서 입력한 신호 숫자 서열이다.
절차1.2 : 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행한다.
절차1.3 : 중첩 다중 변조 코딩을 진행한다.
절차1.4 : 코딩후의 신호를 발사한다. 즉 도4에서 생성된 다단 변조 엔빌로우프 파형을 발사신호로 하여 접수단말에 발사한다.
도12를 참조시, 절차1.2에는 다음 서브 절차가 포함된다.
서브 절차1-1 : 입력정보를 코딩 구조의 정보위치내에 작성한다. 그중, 코딩구조는 대각 코딩구조, 이차원 코딩구조, 삼차원 코딩구조, 사차원 코딩구조 또는 더욱 고차원의 코딩구조일 수 있다. 본 실시례에서는 이차원 코딩구조를 예로 하여 설명한다.
구체적으로, 입력정보 서열을
Figure pct00043
의 이차원 구조에 따라 대응한 정보위치에 작성한다.
Figure pct00044
은 행수를 표시하고
Figure pct00045
는 열수를 표시한다.
서브 절차 1-2 : 정보위치중의 정보에 대해 행 코딩을 진행한다.
구체적으로, 매개 행의 제
Figure pct00046
위치 정보는 현재 행의 앞
Figure pct00047
열 모듈러 2 덧셈의 결과인 것으로 행 코딩을 진행한다.
서브 절차 1-3 : 정보위치중의 정보에 대해 열 코딩을 진행한다.
구체적으로, 매개 열의 제
Figure pct00048
위치 정보는 현재 열의 앞
Figure pct00049
행 모듈러 2 덧셈의 결과인 것으로 열 코딩을 진행한다.
코딩후의 행렬 크기는
Figure pct00050
, 그 TPC의 비트레이트는
Figure pct00051
이며, 본 실시례중에서는 0.8264이다.
서브 절차 1-4 : 코딩후의 결과를 코딩규칙에 따라 인자도를 생성한다.
도13과 같이 절차1.3에는 다음 서브 절차가 포함된다.
서브 절차 2.1 : 설계 파라미터에 근거하여 시간 영역 내의 초기 엔빌로우프 파형 h(t)를 생성한다.
초기 엔빌로우프 파형을 생성할때 사용자 입력 설계 파라미터를 통해 실제 시스템중에서 시스템 성능지표에 근거한 영활한 배치를 실현한다.
일부 실시례 중에서 초기 엔빌로우프 파형의 옆 돌출부 감퇴가 이미 확정되었을 경우 설계 파라미터에는 초기 엔빌로우프 파형의 창 길이 L이 포함된다. 예컨대 초기 엔빌로우프 파형이 바틀렛 엔빌로우프 파형일때와 같다.
일부 실시례 중에서 설계 파라미터에는 초기 엔빌로우프 파형의 창 길이 L과 옆 돌출부 감퇴 r이 포함된다. 예컨대 초기 엔빌로우프 파형이 체비쉐프 엔빌로우프 파형일 때와 같다.
물론, 초기 엔빌로우프 파형이 기타 형식일 경우, 상응한 초기 엔빌로우프 파형의 특점에 근거하여 설계 파라미터를 확정할수 있다.
서브 절차 2.2 : 중첩 다중 횟수 K에 근거하여 초기 엔빌로우프 파형을 상응한 영역(본 실시례중에서는 시간 영역)내에서 예정된 이동 간격에 따라 이동을 진행하여 각 고정 간격의 이동 엔빌로우프 파형 h(t-i*△T)를 얻는다.
그중, 이동 간격은 시간 간격 △T, 시간 간격 △T는 : △T=L/K. 이때, 신호의 부호 너비는 △T이다.
또한 △T가 시스템 표본 추출 비율의 역수보다 작지 않을것을 보증해야 한다.
I의 값 선정은 입력 부호 길이 N과 관련되며 i는 0부터 N-1까지의 정수를 취한다. 예컨대 N=8일 때 i는 0부터 7까지의 정수를 취한다.
서브 절차 2.3 : 절차1.2 코딩후 얻은 신호 숫자 서열을 플러스 마이너스 부호가 표시한 신호 부호 서열로 전환한다.
구체적으로, 디지털 신호 서열중의 0을 +A로 전환하고 1을 -A로 전환하며 A의 값은 0이 아닌 임의의 숫자로 취하여 플러스 마이너스 부호 서열을 얻는다. 예컨대, A를 1로 할 경우, 입력한 {0,1} 비트 서열은 BPSK(Binary Phase Shift Keying, 위상 시프트 키잉)을 거쳐 {+1、-1} 부호 서열로 변조 전환한다.
서브 절차 2.4 : 전환후의 신호 부호 서열 xi(본 실시례중 xi={+1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1})를 각 고정간격의 이동 엔빌로우프 파형 h(t-i*△T)와 곱하여 각 변조 엔빌로우프 파형xi h(t-i*△T)를 얻는다.
서브 절차 2.5 : 각 변조 엔빌로우프 파형xi h(t-i*△T)를 상응한 영역(본 실시례중에서는 시간영역)에서 중첩하여 입력신호 서열을 가진 다단 변조 엔빌로우프 파형, 즉 발송한 신호를 얻는다.
발송한 신호는 다음과 같이 표시할 수 있다.
Figure pct00052
절차1.4에서는 코딩후의 신호를 발사한다. 즉, 얻은 다단 변조 엔빌로우프 파형을 발송신호로 하여 발사한다.
때문에 본 실시례 중에서 A의 값을 1로 할 때, 중첩후의 출력부호(출력한 신호 부호 서열)는 s(t) = {+1 +2 +1 -1 -3 -1 -1 +1}이다.
도14는 K회로 파형 다중의 원리 안내도로서 평행 사변형 모양을 나타낸다. 그중, 매 행은 발송하고자 하는 부호 xi와 상응한 시각의 엔빌로우프 파형 h(t-i*△T)를 곱한후 얻은 발송대기 신호 파형 xih(t-i*△T)를 표시한다. a0~ak-1은 매개 창 함수 파형(엔빌로우프 파형)이 K회 구분을 진행하여 얻은 매개 부분의 계수값을 표시하는 바, 구체적으로는 폭 값의 계수에 관한 것이다.
입력한 디지털 신호 서열을 플러스 마이너스 부호 서열로 전환시, 입력한 디지털 신호 서열중의 0,1을 ±A로 전환하고, A의 값은 0이 아닌 임의의 숫자로 취하여 플러스 마이너스 부호 서열을 얻는다. 예컨대, A를 1로 할 경우, 입력한 {0,1} 비트 서열은 BPSK를 거쳐 {+1、-1} 부호 서열로 변조 전환하여 플러스 마이너스 부호 서열을 얻는다. 때문에 도15는 K회로 파형의 부호 중첩 과정 원리 안내도이다. 도15 중첩 과정에서 제1행 왼쪽 3개 숫자는 제1개 입력부호 +1을 표시, 제2행 왼쪽 3개 숫자는 제2개 입력부호 +1을 표시, 제3행 왼쪽 3개 숫자는 제3개 입력부호 -1을 표시, 제1행 중간 3개 숫자는 제4개 입력부호 -1을 표시, 제2행 중간 3개 숫자는 제5개 입력부호 -1을 표시, 제3행 중간 3개 숫자는 제6개 입력부호 +1을 표시, 제1행 오른쪽 3개 숫자는 제7개 입력부호 -1을 표시, 제2행 오른쪽 3개 숫자는 제8개 입력부호 +1을 표시한다. 때문에 3개 파형 중첩후 얻은 입력부호는 ｛+1 +2 +1 -1 -3 -1 -1 +1｝이다.
물론, 입력부호의 길이가 기타 수치일 경우, 도14와 도15의 방법에 따라 중첩하여 출력부호를 얻을 수 있다.
설명해야 할 점은, 절차1.3에서 중첩 다중 변조 코딩을 진행시 상기 방법을 적용하는 것 외에 기존 기술중의 임의의 한가지 가능한 방법을 적용할수도 있다.
실시례 2
상기 실시례 1이 제공한 중첩다중을 기반으로 한 변조방법에 근거하여 본 실시례는 중첩다중을 기반으로 한 일종의 복조방법을 제공하였다. 도16을 참조시, 중첩다중을 기반으로 한 복조방법에는 아래 절차가 포함된다.
절차3.1 : 입력신호 획득. 입력신호는 도4에서 발사한 다단 변조 엔빌로우프 파형 신호이다.
절차3.2 : 입력신호에 대해 중첩 다중 복조 디코딩을 진행한다.
절차3.3 : 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행한다.
절차3.4 : 디코딩 결과를 출력한다.
도17을 참조시, 본 실시례 중에서 절차3.2에는 다음 서브 절차가 포함된다.
(1) 우선 접수신호에 대해 동시화를 진행한다. 이에는 반송파 동시화, 프레임 동시화, 부호시간 동시화 등이 포함된다.
(2) 표본 추출 정리에 근거하여 매개 프레임내의 접수신호에 대해 디지털화 처리를 진행한다.
(3) 접수한 파형에 대해 파형 발송시간 간격에 따라 절단한다.
(4) 일정한 디코딩 알고리즘에 따라 절단후의 파형에 대해 디코딩을 진행한다. 디코딩 과정을 볼때, 도18은 K=3일때 중첩 시분할 입력-출력 관계도이이며 도19는 노드상태 전이도이며, 도20은 K=3일때 OvTDM 시스템 Trellis도이다. 비터비(Viterbi) 디코딩은 돌림 코드중 가장 광범위하게 응용되는 방법으로, 이의 기본사상은 편력 Trellis도중의 모든 경로이며, Trellis도 상태 전이 과정중 매개 상태에 도달하는 여러 지로와 정확한 경로의 거리를 비교한후 거리가 가장 작은 경로만 보류하고, 비교 선별을 통해 정확한 경로의 예측을 얻어 디코딩을 실현한다.
설명해야 할 점은, 절차3.2중의 중첩 다중 복조 디코딩은 상기 방법을 적용할수도 있고 기존 기술중의 기타 가능한 방법을 적용할수도 있다.
도21은 디지털 신호 처리후 얻은 소음 분산이
Figure pct00053
이고, OvXDM 디코딩후의 서열이
Figure pct00054
이라고 가정시, 절차3.3에는 다음 서브 절차가 포함된다.
서브 절차 3-1 : 초기 대수 우도비율을 계산한다.
구체적으로, 대수 우도비율의 결과는 일반적인 경우 변조방식, OvXDM 시스템의 디코딩 방법(즉, 중첩 다중 복조 디코딩 방법) 등과 관련되며 최종 목적은 소프트값을 취하는 것이다.
서브 절차 3-2 : 반복 최대 횟수를 설정한다.
구체적으로, 본 실시례가 설정한 반복 횟수는 50으로, 반복 횟수가 클수록 최종 디코딩 서열은 이론 서열에 더 가깝다. 하지만 너무 클 경우 알고리즘의 복잡도를 상응하게 증가시킨다.
서브 절차 3-3 : 검사 노드를 계산하고 검사정보를 업데이트한다.
구체적으로, 공식
Figure pct00055
에 따라 매 행과 매 열의 검사노드를 계산하고 이에 대해 업데이트를 진행하며, 그중
Figure pct00056
는 연승 연산이다.
서브 절차 3-4 : 변량 노드를 계산하고 정보소식을 업데이트한다.
구체적으로, 공식
Figure pct00057
에 근거하여 매 행과 매 열의 정보소식을 업데이트한다.
서브 절차 3-5 : 모든 정보 비트와 관련된 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값
Figure pct00058
를 계산한다.
구체적으로, 공식
Figure pct00059
에 근거하여 새로운 정보소식을 계산한다.
서브 절차 3-6 : 판결을 진행한다.
구체적으로, 본 실시례는 하드 판결 방식으로 BPSK 변조방식을 적용하며, 이곳에 대응한 변조 매핑이 1->-1, 0->+1이라고 가정시
Figure pct00060
이다.
서브 절차 3-7 : 일정한 예설조건을 만족한후 디코딩 결과를 출력한다. 본 실시례 중에서 예설조건은 최대 반복 횟수에 달하는 것이다.
최대 반복 횟수 달성여부를 판단하여 만족할 경우 이번 디코딩은 종료되어 디코딩 서열을 출력하며 그러지 않을 경우에는 서브 절차 3-3으로 돌아가 다시 계산한다. 이때의 정보소식
Figure pct00061
는 그전 반복 연산의 결과이다.
실시례 3
도22는 실시례 1을 기반으로 하여 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 변조방법이다. 본 실시례는 상응하게 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 변조장치를 제공하였는 바, 이에는 입력정보 획득모듈 A11, 패리티 검사 곱 코드 코딩모듈 A12, 중첩 다중 변조 코딩모듈 A13과 신호발사모듈 A14가 포함된다.
입력정보 획득모듈 A11은 입력정보를 획득하는데 사용한다.
패리티 검사 곱 코드 코딩모듈A12는 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하는데 사용한다.
중첩 다중 변조 코딩모듈 A13은 중첩 다중 변조 코딩을 진행하는데 사용한다.
신호발사모듈 A14는 코딩후의 신호를 발사하는데 사용한다.
도23을 참조시, 본 실시례 중에서 패리티 검사 곱 코드 코딩모듈A12에는 정보위치 기입유닛 A21, 행 코딩유닛 A22, 열 코딩유닛 A23과 인자도 생성유닛 A24가 포함된다.
정보위치 기입유닛 A21은 입력정보를 코딩구조의 정보위치내에 기입하는데 사용한다. 그중, 코딩구조는 대각 코딩구조, 이차원 코딩구조, 삼차원 코딩구조, 사차원 코딩구조 또는 더 높은 차원의 코딩구조일수 있으며, 본 실시례에서는 이차원 코딩주로를 예로 하여 설명한다.
구체적으로, 정보위치 기입유닛은 입력정보 서열을
Figure pct00062
의 이차원 구조에 따라 대응한 정보위치에 기입하는데 사용하며 그중 입력정보 길이
Figure pct00063
,
Figure pct00064
은 행수를 표시하고
Figure pct00065
는 열수를 표시한다.
행 코딩유닛 A22는 정보위치중의 정보에 대해 행 코딩을 진행하는데 사용한다. 구체적으로, 행 코딩유닛은 매 행의 제
Figure pct00066
위치 정보가 현재 행의 제
Figure pct00067
열 모듈러 2 덧셈의 결과로 하여 행 코딩을 진행하는데 사용한다.
열 코딩유닛 A23은 정보위치중의 정보에 대해 열 코딩을 진행하는데 사용한다. 구체적으로, 열 코딩유닛은 매 열의 제
Figure pct00068
위치 정보가 현재 열의 제
Figure pct00069
행 모듈러 2 덧셈의 결과로 하여 열 코딩을 진행하는데 사용한다.
인자도 생성유닛A24는 코딩후의 결과를 코딩규칙에 따라 인자도를 생성하는데 사용한다.
본 실시례가 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 변조장치와 실시례 1이 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 변조 방법은 대응되므로 그 원리에 대해 더이상 설명하지 않기로 한다.
실시례 4
도24는 실시례 2가 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법을 기반으로 하여 본 실시례에서는 상응하게 중첩 다중을 기반으로 한 일종의 복조 장치를 제공하였다. 이에는 입력신호 획득모듈 B11, 중첩 다중 복조 디코딩 모듈 B12, 인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈 B13과 디코딩 결과 출력모듈 B14가 포함된다.
입력신호 획득모듈 B11은 입력신호를 획득하는데 사용한다.
중첩 다중 복조 디코딩 모듈 B12는 입력신호에 대해 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하는데 사용한다.
인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈 B13은 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하는데 사용한다.
디코딩 결과 출력모듈 B14는 디코딩 결과를 출력하는데 사용한다.
도25를 참조시, 본 실시례 중에서 인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈 B13에는 초기 대수 우도비율 계산유닛 B21, 최대 반복 횟수 설정유닛 B22, 검사정보 업데이트 유닛 B23, 정보소식 업데이트 유닛 B24, 대수 우도비율 업데이트 유닛 B25, 판결유닛 B26과 디코딩 결과 출력유닛 B27이 포함된다.
초기 대수 우도비율 계산유닛 B21은 초기 대수 우도비율을 계산하는데 사용한다.
최대 반복 횟수 설정유닛 B22는 반복 최대 횟수를 설정하는데 사용한다.
검사정보 업데이트 유닛 B23은 검사노드를 계산하고 검사정보를 업데이트하는데 사용한다.
정보소식 업데이트 유닛 B24는 변량노드를 계산하고 정보소식을 업데이트하는데 사용한다.
대수 우도비율 업데이트 유닛 B25는 모든 정보 비트와 관련된 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 계산하는데 사용한다.
판결유닛 B26은 판결을 진행하는데 사용한다.
디코딩 결과 출력유닛 B27은 일정한 예설조건을 만족한후 디코딩 결과를 출력하는데 사용한다. 상기 예설조건은 최대 반복 횟수에 달하는 것일수 있다.
구체적으로, 본 실시례는 하드 판결 방식으로 BPSK 변조방식을 적용하며, 이곳에 대응한 변조 매핑이 1->-1, 0->+1이라고 가정시
Figure pct00070
이다.
본 실시례 중에서 검사정보 업데이트 유닛 B23은 공식
Figure pct00071
또는
Figure pct00072
에 따라 검사노드를 계산하고 검사정보를 업데이트한다. 그중,
Figure pct00073
는 검사정보로서 제j개 변량노드외의 기타 변량노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하며,
Figure pct00074
는 정보소식으로 제i개 검사노드외의 기타 검사노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하며,
Figure pct00075
는 검사노드가 구속한 국부 코드 요소 정보집을 표시하고,
Figure pct00076
는
Figure pct00077
에 제j개 변량노드가 포함되지 않은 부분 집합을 표시하며,
Figure pct00078
는 연승 연산이다.
정보소식 업데이트 유닛 B24는 공식
Figure pct00079
을 이용하여 변량 노드를 계산하고 정보소식을 업데이트하는데 사용한다.
대수 우도비율 업데이트 유닛 B25는 공식
Figure pct00080
을 이용하여 모든 정보 비트와 관련된 검사노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 계산하는데 사용한다.
그중,
Figure pct00081
은 발사기 발사신호중의 발송 부호워드이고,
Figure pct00082
는 접수기가 접수한 입력신호중의 접수 부호워드이며,
Figure pct00083
는 변량노드가 참가한 검사 집합이고,
Figure pct00084
는
Figure pct00085
에 제i개 검사노드가 포함되지 않은 부분 집합을 표시한다.
Figure pct00086
는 검사정보로서 제j개 변량노드외의 기타 변량노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값이며,
Figure pct00087
는 접수기가 초기 접수한 채널 정보의 대수 우도비율 표시형식이며,
Figure pct00088
는 정보소식으로 제i개 검사노드외의 기타 검사노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하고,
Figure pct00089
는 모든 정보 비트와 관련된 검사노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시한다.
본 실시례가 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 복조장치와 실시례 2가 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법은 대응되므로그 원리에 대해 더이상 설명하지 않기로 한다.
본 실시례가 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치에 있어서, 변조 방법에서는 프리코딩 구조를 적용하여 발송단말이 입력정보 서열에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하고, 코딩후의 결과를 코딩 규칙에 따라 인자도를 생성하며 그다음 중첩 다중 변조 코딩을 진행하여 코딩후의 신호를 안테나를 통해 발사한다. 복조 방법에서는 신호는 채널을 거쳐 전송하고 접수단말은 안테나를 통해 신호를 받은후 우선 동시화, 균형 등 과정을 포함한 디지털 신호 처리를 진행하고 그다음 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하며, 마지막에 디코딩후의 결과에 대해 인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하여 디코딩후의 서열을 얻는다. 본 출원에서는 곱 코드 디코딩 방법을 적용하여 패리티 검사 코드를 서브 코드로 하고 인자도의 신뢰 전파 사상을 디코딩에 적용함으로써 패리티 검사 곱 코드 적용을 실현하였다. 구조가 간단하고 또 디코딩 과정에 인자도를 적용하는 방법으로 인해 연산 복잡도가 감소되었다.
설명해야 할 점은, 본 출원 실시례가 제공한 중첩 다중을 기반으로 한 변조/복조 방법과 장치는 이동통신, 위성통신, 극초단파 가시거리 통신, 산란파 통신, 대기층 광통신, 적외선 통신, 수중음 통신 등 무선통신 시스템에 응용할수 있으며 대용량 무선 전송에 응용될수도 있고 소용량 경형 무선전 시스템에 응용될수도 있다.
본 분야의 기술자는 상기 실시방식중의 각종 방법의 전부 또는 일부 절차는 프로그램을 통해 관련 하드웨어 완성을 통제할수 있으며, 해당 프로그램은 컴퓨터 가독 저장 매체에 저장할수 있음을 이해해야 한다. 저장 매체에는 읽기 전용 기억장치, 램, 디스크 또는 시디 등이 포함된다.
상기 내용은 구체적인 실시방식과 결합하여 본 출원에 대한 진일보 자세한 설명으로, 본 출원의 구체적인 실시가 상기 설명에만 한정된것으로 이해해서는 아니된다. 본 출원의 통상적인 기술을 갖춘 자는 본 출원 발명의 구상에서 벗어나지 않는 전제하에 약간의 간단한 추론 또는 교체도 진행할 수 있다.

Claims (10)

  1. 중첩 다중을 기반으로 한 변조 방법에 있어서
    입력정보를 획득하는 단계;
    상기 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하여 인자도를 생성하는 단계;
    중첩 다중 변조 코딩을 진행하는 단계; 및
    코딩후의 신호를 발사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 변조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하는 단계에는
    상기 입력정보를 코딩구조의 정보위치 내에 작성하는 단계;
    상기 정보위치 중의 정보에 대해 코딩을 진행하는 단계;
    상기 정보위치 중의 정보에 대해 열 코딩을 진행하는 단계; 및
    코딩후의 결과를 코딩규칙에 따라 인자도를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 변조 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 코딩 구조는 대각 코딩 구조, 이차원 코딩 구조, 삼차원 코딩 구조 또는 사차원 코딩 구조인 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 변조 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하는 단계에는
    입력정보 서열을
    Figure pct00090
    의 이차원 구조에 따라 대응한 정보위치에 작성하는 단계, 그중 입력정보 길이
    Figure pct00091
    ,
    Figure pct00092
    는 행수를 표시하고
    Figure pct00093
    는 열수를 표시하고;
    매 행의 제
    Figure pct00094
    위치 정보는 현재 행의 앞
    Figure pct00095
    열 모듈러 2 덧셈의 결과에 따라 행 코딩을 진행하는 단계;
    매 열의 제
    Figure pct00096
    위치 정보는 현재 열의 앞
    Figure pct00097
    행 모듈러 2 덧셈의 결과에 따라 열 코딩을 진행하는 단계;
    코딩후의 결과를 코딩 규칙에 따라 인자도를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 변조 방법.
  5. 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법에 있어서
    입력정보를 획득하는 단계;
    상기 입력정보에 대해 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하는 단계;
    인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하는 단계; 및
    디코딩 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 인자도 신뢰 전파 디코딩에는
    초기 대수 우도비율을 계산하는 단계;
    반복의 최대 횟수를 설정하는 단계;
    검사 노드를 계산하고 검사 정보를 업데이트 하는 단계;
    변량 노드를 계산하고 정보 소식을 업데이트 하는 단계;
    모든 정보 비트 관련 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 계산하는 단계;
    판결을 진행하는 단계; 및
    일정한 미리설정 조건을 만족한후 디코딩 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    공식
    Figure pct00098
    또는
    Figure pct00099
    을 적용하여 검사 노드를 계산하고 검사정보를 업데이트 하고, 그중
    Figure pct00100
    은 검사정보로서 제j개 변량 노드를 제외한 기타 변량 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하며,
    Figure pct00101
    는 정보소식으로서 제i개 검사노드외 기타 검사노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하며,
    Figure pct00102
    는 검사노드가 구속하는 국부 코드 요소 정보집을 표시하고
    Figure pct00103
    는
    Figure pct00104
    에 제j개 변량 노드가 포함되지 않은 부분 집합을 표시하며,
    Figure pct00105
    는 연승 연산이고 및/또는 상기 사전설정 조건은 최대 반복 횟수에 도달하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    공식
    Figure pct00106
    을 적용하여 변량 노드를 계산하고 정보소식을 업데이트하고,
    공식
    Figure pct00107
    을 적용하여 모든 정보 비트 관련 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 계산하며,
    그중,
    Figure pct00108
    는 발사기가 발송한 신호중의 발송 부호워드이고,
    Figure pct00109
    는 접수기가 접수한 입력신호중의 접수 부호워드이고
    Figure pct00110
    는 변량 노드가 참가한 검사집이며,
    Figure pct00111
    는
    Figure pct00112
    에 제i개 검사 노드가 포함되지 않은 부분 집합을 표시하며
    Figure pct00113
    는 검사정보로서 제j개 변량 노드외 기타 변량 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하고,
    Figure pct00114
    는 접수기가 초기에 접수한 채널 정보의 대수 우도비율 표시형식이며,
    Figure pct00115
    는 정보소식으로서 제i개 검사 노드외 기타 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하고,
    Figure pct00116
    는 모든 정보 비트 관련 검사 노드가 정보를 제공한 상황에서의 대수 우도비율값을 표시하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 복조 방법.
  9. 중첩 다중을 기반으로 한 변조장치에 있어서,
    입력정보를 획득하는데 사용하는 입력정보 획득모듈;
    상기 입력정보에 대해 패리티 검사 곱 코드 코딩을 진행하는데 사용하는 패리티 검사 곱 코드 코딩 모듈;
    중첩 다중 변조 코딩을 진행하는데 사용하는 중첩 다중 변조 모듈; 및
    코딩후의 신호를 발사하는데 사용하는 신호 발사모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 변조장치.
  10. 중첩 다중을 기반으로 한 복조장치에 있어서,
    입력신호를 획득하는데 사용하는 입력신호 획득모듈;
    상기 입력신호에 대해 중첩 다중 복조 디코딩을 진행하는데 사용하는 중첩 다중 복조 디코딩 모듈;
    인자도 신뢰 전파 디코딩을 진행하는데 사용하는 인자도 신뢰 전파 디코딩 모듈; 및
    디코딩 결과를 출력하는데 사용하는 디코딩 결과 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중첩 다중을 기반으로 한 복조장치.
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