KR20050046471A

KR20050046471A - 저밀도 패러티 검사 부호를 병렬 연접하는 채널부호화/복호화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050046471A
Application number: KR1020030080741A
Authority: KR
Inventors: 경규범; 정홍실; 김재열
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-05-18
Also published as: US20050149841A1

Abstract

본 발명은 저밀도 패러티 검사 부호를 사용하는 부호화 장치에 관한 것으로,정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 제1 LDPC 부호화기와, 상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 제2 LDPC 부호화기를 포함함을 특징으로 한다.

Description

저밀도 패러티 검사 부호를 병렬 연접하는 채널 부호화/복호화 장치 및 방법{APPARATUS FOR ENCODING/DECODING USING PARALLEL CONCATENATION LOW DENSITY PARITY CHECK CODE AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 이동통신 시스템의 채널 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 병렬 연접 저밀도 패러티 검사 부호를 사용하는 채널 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.

통신에서 가장 근본적인 문제는 채널(channel)을 통하여 얼마나 효율적이고 신뢰성 있게(reliably) 데이터(data)를 전송할 수 있느냐 하는 것이다. 최근에 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 이동 통신에서는 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 통신 시스템이 요구됨에 따라 시스템에 적절한 채널 부호화 기법을 사용하여 시스템의 효율을 높이는 것이 필수적이다.

데이터를 전송할 때 채널의 상황에 따라 잡음, 간섭 그리고 페이딩(fading) 등으로 인한 불가피한 오류가 발생하여 정보의 손실이 생긴다. 일반적으로 이러한 정보의 손실을 감소시키기 위해 채널의 성격에 따라 다양한 오류 제어 기법(error-control technique)을 이용하여 시스템의 신뢰도를 높인다. 이러한 오류 제어 기법 중에 가장 기본적인 방법은 오류 정정 부호(error-correcting code)를 사용하는 것이다.

상기 오류 정정 부호 등을 사용하여 부호화 및 복호화하는 통신 시스템의 기본적인 블록도(block diagram)는 도 1과 같다. 송신측에서 전송하고자 하는 메시지 u는 채널을 통해 전송되기 전 소정의 부호화기(encoder; 101)에 의해 부호화된다. 또한, 상기 부호화기(101)에 의해 부호화된 부호화 심볼 c는 변조기(modulator; 103)에서 다양한 방법에 의해 변조되고, 상기 변조된 신호 s는 채널(105)을 통해 수신측으로 전송된다.

상기 수신측에서 수신된 신호 r은 상기 송신측에서 전송한 신호 s에 채널 상황에 따라 여러가지 잡음 등이 섞인 형태의 왜곡된 신호가 된다. 상기 수신 신호 r은 복조기(demodulator; 107)를 통해 상기 송신측의 변조기(101)에서 변조된 방법에 대응되는 방법으로 복조되고, 상기 복조된 신호 x는 복호화기(decoder; 109)에서 상기 송신측의 부호화기(101)에서 부호화한 방법에 대응되는 방법으로 복호화된다. 상기 복호화기(109)를 통해 복호화된 신호는 이며, 상기 송신시 전송한 신호 u를 수신측에서 오류 없이 복원하기 위하여 보다 성능이 우수한 채널 부호화기 및 복호화기가 요구되고 있다. 특히, 상기 채널이 무선 채널일 경우 채널에 의한 오류는 보다 심각하게 고려되어야 한다. 상기 수신측의 복호화기(109)는 상기 채널을 통해 수신된 데이터를 통해 송신 메시지의 추정치(estimate)를 알아낸다.

한편, 이동 통신 시스템이 급속하게 발전해나감에 따라 무선 네트워크에서도 유선 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다. 이렇게, 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하고 전송할 수 있는 고속 대용량 통신 시스템이 요구됨에 따라 적정한 채널 부호화(channel coding) 방식을 사용하여 시스템 전송 효율을 높이는 것이 시스템 성능 향상에 필수적인 요소로 작용하게 된다. 그러나, 이동 통신 시스템은 이동 통신 시스템의 특성상 데이터를 전송할 때 채널의 상황에 따라 잡음(noise)과, 간섭(interference) 및 페이딩(fading) 등으로 인해 불가피하게 오류(error)가 발생하고, 따라서 상기 오류 발생으로 인한 정보 데이터의 손실이 발생한다.

이러한 오류 발생으로 인한 정보 데이터 손실을 감소시키기 위해서 채널의 성격에 따라 다양한 오류 제어 기술(error-control technique)들을 사용함으로써 상기 이동 통신 시스템의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 상기 오류 제어 기술들 중에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 오류 제어 기술은 오류 정정 부호(error-correcting code)를 사용하는 기술이다. 상기 오류 정정 부호의 대표적인 부호들로는 터보 부호(turbo code)와, 저밀도 패러티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 칭하기로 한다) 부호 등이 있다.

상기 터보 부호는 종래 오류 정정을 위해 주로 사용되던 컨벌루셔널 부호(convolutional code)에 비하여 고속 데이터 전송시에 성능 이득이 우수한 것으로 알려져 있으며, 전송 채널에서 발생하는 잡음에 의한 오류를 효과적으로 정정하여 데이터 전송의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점을 가진다. 또한, 상기 LDPC 부호는 팩터(factor, 이하 'factor'라 칭하기로 한다) 그래프 상에서 합곱(sum-product) 알고리즘(algorithm)에 기반한 반복 복호(iterative decoding) 알고리즘을 사용하여 복호할 수 있다. 상기 합곱 알고리즘에 기반한 반복 복호 알고리즘을 사용하는 복호 방법을 사용함으로써 상기 LDPC 부호의 복호기(decoder)는 상기 터보 부호의 복호기에 비해 낮은 복잡도를 가질 뿐만 아니라 병렬 처리 복호기를 구현함에 있어 용이하게 된다.

한편, 샤논(Shannon)의 채널 부호화 이론(channel coding theorem)은 채널의 용량을 초과하지 않는 데이터 레이트(data rate)에 한해 신뢰성 있는 통신이 가능하다고 밝히고 있다. 하지만 Shannon의 채널 부호화 이론에서는 채널의 용량 한계까지 사용할 수 있는 채널 부호화 및 복호화에 대한 구체적인 방법 제시는 전혀 없었다. 블록(block) 크기가 굉장히 큰 랜덤(random) 부호는 Shannon의 채널 부호화 이론에서 채널 용량 한계에 근접하는 성능을 보이지만, MAP(maximum a posteriori) 또는 ML(maximum likelihood) 복호를 적용할 경우 계산량에 있어 굉장한 로드(load)가 존재하여 실제 구현이 불가능하였다.

상기 터보 부호는 1993년 Berrou와 Glavieux, Thitimajshima에 의해 제안되었으며, 상기 Shannon의 채널 부호화 이론의 채널 용량 한계에 근접하는 우수한 성능을 가지고 있다. 상기 터보 부호의 제안으로 인해 부호의 반복 복호와 그래프 표현에 대한 연구가 활발하게 진행되었으며, 이 시점에서 Gallager가 1962년 제안한바 있는 LDPC 부호가 재발견되었다. 또한, 상기 터보 부호와 LDPC 부호의 factor 그래프상에는 사이클(cycle)이 존재하는데, 사이클이 존재하는 상기 LDPC 부호의 factor 그래프 상에서의 반복 복호는 준최적(suboptimal)이라는 것은 이미 잘 알려져 있는 사실이며, 상기 LDPC 부호는 반복 복호를 통해 우수한 성능을 가진다는 것 역시 실험적으로 입증된 바 있다. 지금까지 알려진 최고의 성능을 가지는 LDPC 부호는 블록 크기 10⁷을 사용하여 비트 에러 레이트(Bit Error Rate; 이하, 'BER'이라 한다) 10^-5에서 Shannon의 채널 부호화의 채널 용량 한계에 단지 0.04[dB] 정도의 차이를 가지는 성능을 나타낸다. 또한, q>2인 갈로아 필드(Galois Field, 이하 ‘GF'라 칭하기로 한다), 즉 GF(q)에서 정의된 LDPC 부호는 복호화에 있어서 복잡도가 증가하긴 하지만 이진(binary) 부호에 비해 훨씬 더 우수한 성능을 보인다. 그러나, 아직 반복 복호 알고리즘의 성공적인 복호에 대한 만족스런 이론적인 설명이 이루어지지 않고 있다.

상기 LDPC 부호는 Gallager에 의해 제안된 부호이며, 대부분의 엘리먼트들이 0의 값을 가지며, 상기 0의 값을 가지는 엘리먼트들 이외의 극히 소수의 엘리먼트들이 1의 값을 가지는 패리티 검사 행렬에 의해 정의된다.

보다 구체적으로 설명하면 상기 LDPC 부호에 의한 부호화 방법은 블록 코드 부호화 방법으로서, 전송하고자 하는 데이터 I를 소정의 생성 행렬(Generative matrix) G와 연산하여 부호화한다. 여기서 상기 부호화된 데이터를 C라 할때, 상기 부호화된 데이터 C는 하기 <수학식 1>과 같이 표현된다.

상기 부호화된 데이터 C를 복호화할 경우, 상기 부호화된 데이터 C는 상기 패리티 검사 행렬 H와 연산되며, 하기 <수학식 2>에 같이 모든 C에 대하여 상기 패리티 검사 행렬과 연산된 결과가 0이 될 경우 오류가 없는 것으로 판단하게 된다.

따라서, 상기 LDPC 부호는 상기 패리티 검사 행렬 H로서 정의되며, 상기 LDPC 부호화를 위한 연산의 복잡도도 상기 패리티 검사 행렬 H에 의해 결정된다.

일 예로, (N, j, k) LDPC 부호는 블록(block) 길이가 N인 선형 블록 부호(linear block code)로, 각 열(column)마다 j개의 1의 값을 가지는 엘리먼트들과, 각 행(row)마다 k개의 1의 값을 가지는 엘리먼트들을 가지고, 상기 1의 값을 가지는 엘리먼트들을 제외한 엘리먼트들은 모두 0의 값을 가지는 엘리먼트들로 구성된 성긴(sparse, 이하 'sparse'라 칭하기로 한다) 구조의 패리티 검사 행렬에 의해 정의된다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 패러티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수가 j개로 일정하며, 상기 패러티 검사 행렬내 각 행의 웨이트들의 개수가 k개로 일정한 LDPC 부호를 균일(regular) LDPC 부호라고 칭한다. 이와는 달리, 상기 패러티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수가 일정하지 않은 LDPC 부호를 불균일(irregular) LDPC 부호라고 칭한다. 일반적으로, 상기 균일 LDPC 부호의 성능에 비해서 상기 불균일 LDPC 부호의 성능이 더 우수하다고 알려져있다. 그러나, 상기 불균일 LDPC 부호의 경우 패러티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수가 일정하지 않기 때문에 패러티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수를 적절하게 조절해야만 우수한 성능을 보장받을 수 있다.

이하, 상기 LDPC 부호에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 일반적인 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패러티 검사 행렬을 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 먼저 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패러티 검사 행렬 H는 8개의 열들과 4개의 행들로 구성되어 있으며, 각 열의 웨이트들의 개수는 2로 균일하며, 각 행의 웨이트들의 개수는 4로 균일하다. 이렇게, 상기 패러티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수가 균일하므로 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호는 균일 LDPC 부호가 되는 것이다.

상기 도 2에서는 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패러티 검사 행렬에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 상기 도 2에서 설명한 (8, 2, 4) LDPC 부호를 표현하는 factor 그래프를 설명하기로 한다.

도 3은 도 2의 (8, 2, 4) LDPC 부호의 factor 그래프를 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호의 factor 그래프는 8개의 변수 노드(variable node)들, 즉 x1(311), x2(313), x3(315), x4(317), x5(319), x6(321), x7(323) 및 x8(325)과, 4개의 검사 노드(check node)들(327, 329, 331 및 333)로 구성된다. 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패러티 검사 행렬의 i번째 열과 j번째 행이 교차하는 지점에 웨이트(weight), 즉 1의 값을 가지는 엘리먼트가 존재할 경우 변수 노드 xi와 j번째 검사 노드 사이에 브랜치(branch)가 생성된다.

상기에서 설명한 바와 같이 LDPC 부호의 패러티 검사 행렬은 매우 적은 개수의 웨이트들을 가지기 때문에, 비교적 긴 길이를 가지는 블록 부호(block code)에서도 반복 복호를 통해 복호가 가능하며, 블록 부호의 블록 길이를 계속 증가시켜가면 터보 부호와 같이 Shannon의 채널 용량 한계에 근접하는 형태의 성능을 나타낸다. 또한, MacKay와 Neal은 흐름 전달 방식을 사용하는 LDPC 부호의 반복 복호 과정이 터보 부호의 반복 복호 과정에 거의 근접하는 성능을 가진다는 것을 이미 증명한 바가 있다.

또한, 성능이 좋은 LDPC 부호를 생성하기 위해서는 몇 가지 조건들을 만족시켜야만 하는데, 여기서 성능이 좋은 LDPC 부호를 생성하기 위한 조건들을 설명하면 다음과 같다.

(1) LDPC 부호의 factor 그래프상의 사이클을 고려해야만 한다.

상기 사이클이란 LDPC 부호의 factor 그래프에서 변수 노드와 검사 노드를 연결하는 에지(edge)가 구성하는 루프(loop)를 나타내는데, 상기 사이클의 길이는 상기 루프를 구성하는 에지들의 개수로 정의된다. 상기 사이클의 길이가 길다는 것은 상기 LDPC 부호의 factor 그래프에서 루프를 구성하는 변수 노드와 검사 노드를 연결하는 에지들의 개수가 많다는 것을 나타내며, 이와는 반대로 상기 사이클의 길이가 짧다는 것은 상기 LDPC 부호의 factor 그래프에서 루프를 구성하는 변수 노드와 검사 노드를 연결하는 에지들의 개수가 적다는 것을 나타낸다.

상기 LDPC 부호의 factor 그래프상의 사이클을 길게 생성할 수록 상기 LDPC 부호의 성능이 좋아지게 되는데 그 이유는 다음과 같다. 상기 LDPC 부호의 factor 그래프상의 사이클을 길게 생성할 경우, 상기 LDPC 부호의 factor 그래프상에 짧은 길이의 사이클이 많이 존재할 때 발생하는 오류 마루등의 성능 열화가 발생하지 않기 때문이다.

(2) LDPC 부호의 효율적인 부호화를 고려해야만 한다.

상기 LDPC 부호는 상기 LDPC 부호의 특성상 컨벌루셔널 부호나 터보 부호에 비해 부호화 복잡도가 높아 실시간 부호화가 난이하다. 상기 LDPC 부호의 부호화 복잡도를 줄이기 위해서 반복 누적 부호(RA(Repeat Accumulate) code) 등이 제안되었으나, 상기 반복 누적 부호 역시 상기 LDPC 부호의 부호화 복잡도를 낮추는데 있어서는 한계를 나타내고 있다. 따라서, LDPC 부호의 효율적인 부호화를 고려해야만 한다.

(3) LDPC 부호의 factor 그래프상의 차수 분포를 고려해야만 한다.

일반적으로, 균일 LDPC 부호보다 불균일 LDPC 부호가 성능이 우수한데 그 이유는 상기 불균일 LDPC 부호의 factor 그래프상의 차수(degree)가 다양한 차수를 가지기 때문이다. 여기서, 상기 차수란 상기 LDPC 부호의 factor 그래프상에서 각 노드들, 즉 변수 노드들과 검사 노드들에 연결되어 있는 에지의 개수를 나타낸다. 또한, LDPC 부호의 factor 그래프상의 차수 분포란 특정 차수를 갖는 노드들이 전체 노드들 중 얼마만큼 존재하는지를 나타내는 것이다. 특정한 차수 분포를 가지는 LDPC 부호의 성능이 우수하다는 것은 Richardson 등이 이미 증명한 바가 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 LDPC 부호는 터부 부호와 함께 고속 데이터 전송시에 성능 이득이 우수한 것으로 알려져 있으며, 전송 채널에서 발생하는 잡음에 의한 오류를 효과적으로 정정하여 데이터 전송의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점을 가진다.

그러나, 상기 LDPC 부호는 부호율(coding rate)면에 있어서 자유롭지 못하다는 단점을 가진다. 현재 제안되어 있는 LDPC 부호의 경우 대부분이 1/2의 코딩 레이트를 가지고, 일부만 1/3의 코딩 레이트를 가진다. 이렇게, 부호율에서의 제한은 결과적으로 고속 대용량 데이터 용량 전송에 치명적인 영향을 미치게 된다. 물론, 밀도 진화(density evolution) 등과 같은 방식을 이용하여 최적의 성능을 나타내는 차수 분포를 구할 수는 있지만, 상기 최적의 성능을 나타내는 차수 분포를 가지는 LDPC 부호를 구현하는 것은 factor 그래프 상의 사이클 구조와 하드웨어 구현(implementation) 등의 측면에서 여러 가지 제약 조건들로 인하여 어려움이 많다.

채널 환경이 좋은 경우에는 오류 정정 능력이 우수한 부호를 사용하지 않더라도 대부분의 오류가 재전송 요구(Automatic Repeat reQuest; ARQ)를 통해 원활히 수정될 수 있다. 이때에는 패리티 비트의 수가 많아지면 오히려 정보 처리량(throughput)을 감소시키거나 복호 복잡도를 증가시킨다. 그러나, 채널 환경이 좋지 않은 경우에는 신호의 왜곡이 크기 때문에 우수한 오류 정정 능력이 없다면 재전송 요구의 효과가 그리 크지 않게 된다. 이러한 경우, 보다 적은 회수의 재전송 요구로 많은 오규를 정정하려면 보다 강력한 오류 정정 능력을 갖는 보호가 필요하게 된다.

이와 같이 채널 환경에 따라 우수한 오류 정정 능력의 필요 여부가 결정되기 때문에 하나의 부호를 갖는 시스템보다 다양한 부호를 보유한 시스템이 실제 환경에 적합하다. 채널 환경에 따라 적절한 부호를 선택하여 송수신을 하게 된다면 더 효율적으로 오류를 정정할 수 있고 정보 처리량도 크게 높일 수 있게 된다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 이동 통신 시스템이 발전해나갈수록 대용량 데이터를 전송하면서도, 자원의 효율성을 증가시키기 위한 다양한 방식들, 즉 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission reQuest; 이하 ‘HARQ’라 한다) 방식과, 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding; 이하 ‘AMC’라 한다) 방식 등과 같은 다양한 방식들이 사용되고 있다. 그러면 여기서 상기 HARQ 방식 및 AMC 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 HARQ 방식을 사용하는 통신 시스템에서는 하나의 컴퍼넌트 부호를 사용하여 다양한 코딩 레이트를 가지는 부호를 구성해야만 한다. 즉, 상기 HARQ 방식에서는 소프트 컴바이닝(soft combining) 방식을 사용하여 효율을 증가시키게 되는데, 상기 소프트 컴바이닝 방식에는 체이스 컴바이닝(Chase Combining; 이하 ‘CC’라 한다) 방식과 중복분 증가(Incremental Redundancy; 이하 ‘IR‘이라 한다) 방식 등이 존재한다. 상기 CC 방식에서 송신측은 최초 전송(initial transmission)과 재전송(retransmission)에 동일한 포맷을 사용한다. 만약 최초 전송에 m개의 심벌(symbol)들이 하나의 코딩 블록(coded block)으로 전송되었다면, 재전송에도 동일한 m개의 심벌들이 전송된다. 여기서, 상기 코딩 블록은 한 전송 시구간(Transmit Time Interval)동안 전송되는 사용자 데이터를 나타낸다. 즉, 최초 전송과 재전송에 동일한 코딩 레이트가 적용된다. 이에 수신측은 최초 전송된 코딩 블록과 재전송된 코딩 블록을 컴바이닝하고, 상기 컴바이닝된 코딩 블록을 이용해서 CRC(Cyclic Redundancy Check) 연산을 하고, 오류 발생 여부를 확인한다.

한편, 상기 IR 방식에서는 송신측은 최초 전송과 재전송에 상이한 포맷을 사용한다. n 비트(bits)의 사용자 데이터(user data)가 채널 코딩을 거쳐 m개의 심벌들로 생성되었다면, 상기 송신측은 최초 전송에서 상기 m개의 심벌들 중 일부만 전송하고, 재전송에서 순차적으로 나머지 부분들을 전송한다. 즉, 최초 전송과 재전송의 코딩 레이트가 상이하다. 이에 수신측은 최초 전송된 코딩 블록의 뒷부분에 재전송분들을 붙여서, 코딩 레이트가 높은 코딩 블록을 구성한 뒤, 오류 정정(error correction)을 실행한다. 상기 IR 방식에서 상기 최초 전송과 각각의 재전송들을 버전 번호(version number)로 구분한다. 최초 전송의 버전 번호가 1, 다음 재전송의 버전 번호가 2, 그 다음 재전송의 버전 번호가 3 으로 명명되며, 수신측은 상기 버전 정보를 이용해서 최초 전송된 코딩 블록과 재전송된 코딩 블록을 올바르게 컴바이닝할 수 있다.

다음으로, 상기 AMC 방식은 각 채널의 채널 응답(channel response) 특성에 따라서 각 채널에 적용되는 변조 방식 및 코딩 방식을 적응적으로 조정하는 방식이다. 여기서, 상기 코딩 방식은 코딩 레이트를 조정하는 방식이다. 상기 AMC 방식은 복수개의 변조 방식들과 복수개의 코딩 방식들을 가지며, 상기 변조 방식들과 코딩 방식들을 조합하여 신호를 변조 및 코딩한다. 통상적으로 상기 변조 방식들과 코딩 방식들의 조합들 각각을 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme; 이하 ‘MCS’라 한다)이라고 하며, 상기 MCS들의 수에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) N까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 결국, 상기 AMC 방식은 기지국과 가입자 단말기의 채널 응답 특성에 따라 상기 MCS의 레벨을 적응적으로 결정하여 시스템 효율을 향상시키는 방식이다.

상기에서 설명한 바와 같이 HARQ 방식 및 AMC 방식을 사용하는 경우에는 다양한 코딩 레이트를 지원할 수 있어야만 한다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 LDPC 부호의 경우 부호율 면에서 제한이 존재하여 상기 HARQ 방식 및 AMC 방식을 사용하는데 난이점이 있었다. 따라서, 상기 LDPC 부호를 사용하여 다양한 부호율을 지원할 수 있는 채널 부호화/복호화 방안에 대한 채널 신호를 부호화 및 복호화하는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 오류 없이 데이터를 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 여러 개의 LDPC 부호를 연접하여 복호화 복잡도가 낮은 LDPC 부호의 부호화/복호화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 H-ARQ 시스템 등에 쓰일 수 있는 다양한 부호율을 갖는 LDPC 부호의 부호화/복호화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 부호화 장치는; 저밀도 패러티 검사 부호를 사용하는 부호화 장치에 있어서, 정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 제1 LDPC 부호화기와, 상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 제2 LDPC 부호화기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 부호화 방법은; 저밀도 패러티 검사 부호를 사용하는 부호화 방법에 있어서, 정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정과, 상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 복호화 장치는; 정보어 비트들과, 상기 정보어 비트들에 상응하는 제1 패러티 비트들 및 제2 패러티 비트들로 구성된 병렬 연접 저밀도 패러티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 사용하는 복호화 장치에 있어서, 수신 신호가 입력되면, 이전 복호 과정에서 제2 LDPC 복호화기에서 출력한 업데이트 정보와, 상기 정보어 비트들과 제1 패러티 비트들을 입력하여 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 제1 LDPC 복호화기와, 상기 제1 LDPC 복호화기에서 출력한 신호에서 상기 업데이트 정보를 감산하는 제1 배타적 가산기와, 상기 제1 배타적 가산기에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 인터리빙 규칙에 상응하게 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리버에서 출력한 신호를 입력하여 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 제2 LDPC 복호화기와, 상기 제2 LDPC 복호화기에서 출력한 신호에서 상기 인터리버에서 출력한 신호를 감산하는 제2 배타적 가산기와, 상기 제2 배타적 가산기에서 출력한 신호를 입력하여 상기 인터리빙 규칙에 대응하는 디인터리빙 규칙에 상응하게 디인터리빙하여 상기 제1 LDPC 복호화기 및 상기 제1 배타적 가산기로 출력하는 디인터리버를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 복호화 방법은; 정보어 비트들과, 상기 정보어 비트들에 상응하는 제1 패러티 비트들 및 제2 패러티 비트들로 구성된 병렬 연접 저밀도 패러티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 사용하는 복호화 방법에 있어서, 수신 신호가 입력되면, 이전 복호 과정에서 생성된 업데이트 정보와, 상기 정보어 비트들과 제1 패러티 비트들을 입력하여 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 과정과, 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 업데이트 정보를 감산하는 과정과, 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 업데이트 정보를 감산한 신호를 입력하여 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 신호를 입력하여 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 과정과, 상기 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 인터리빙된 신호를 감산하는 과정과, 상기 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 인터리빙된 신호를 감산한 신호를 입력하여 상기 인터리빙 규칙에 대응하는 디인터리빙 규칙에 상응하게 디인터리빙하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 재전송 방법은; 저밀도 패러티 검사 부호를 사용하여 부호화하는 송신 시스템에서, 전송하고자 하는 정보어 비트들을 재전송하는 방법에 있어서, 정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정과, 상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정과, 상기 정보어 비트, 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호 및 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호 중에서 선택된 어느 하나 이상의 데이터를 초기 전송하는 과정과, 상기 전송된 데이터들이 정상적으로 전송되지 못하였을 경우, 상기 정보어 비트, 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호 및 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호 중에서 선택된 어느 하나 이상의 데이터를 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 다양한 부호율(coding rate)를 지원할 수 있는 병렬 연접(parallel concatenation) 저밀도 패러티 검사(LDPC: Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 칭하기로 한다) 부호를 사용하여 채널 신호를 부호화/복호화하는 장치 및 방법을 제안한다. 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 고속 대용량 데이터를 신뢰성있게 송수신하기 위해서 제안된 다양한 방식들, 즉 복합 자동 재전송 요구(HARQ: Hybrid Automatic Retransmission Request, 이하 ‘HARQ’라 칭하기로 한다) 방식과, 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 ‘AMC’라 칭하기로 한다) 방식 등과 같은 다양한 방식들을 사용하는 경우에는 다양한 부호율을 지원할 수 있어야만 한다.

따라서, 본 발명에서는 다양한 부호율을 지원하는 LDPC 부호화기의 구현을 위하여, 하나 이상의 LDPC 부호화기를 병렬 연접하여 사용하는 채널 부호화/복호화 장치 및 방법을 제안한다.

도 4는 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 사용하는 채널 부호화 장치 내부 구조를 도시한 도면이다. 상기에서 설명한 다양한 부호율을 지원할 수 없다는 LDPC 부호의 단점을 극복하기 위해서 도 4와 같은 병렬연접 구조의 LDPC 부호화기가 고려될 수 있다.

상기 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화기는 하나 이상의(예컨대, m개의) LDPC 부호화기들(401, 403, 405)과 하나 이상의(예컨대, m-1개의) 인터리버들(407, 409, 411)을 병렬 연접하여 연결함으로써 구성된다.

부호화하기 위해 입력되는 정보어 비트 u_k는 제1 LDPC 부호화기(401)에 의해 LDPC 부호화되어 제1 패러티 비트 p₁을 출력한다. 또한, 상기 정보어 비트 u_k는 제1 인터리버(407)에 의해 인터리빙되며, 제2 LDPC 부호화기(403)에 의해 LDPC 부호화되어 제2 패러티 비트 p₂를 출력한다. 상기와 동일한 방법으로, p₃, p₄,...p_m이 출력된다. 따라서, 상기 p_m은 제1 인터리버(407) 내지 제m-1 인터리버(411)를 통해 m-1번 인터리빙된 후, 제m LDPC 부호화기(405)에 의해 LDPC 부호화됨으로써 생성된다.

여기서, 상기 제1 내지 제m LDPC 부호화기는 각각 동일한 LDPC 부호화기를 사용할 수도 있고, 다른 LDPC 부호화기를 사용할 수도 있다. 다만 복호화기에서 수신 데이터를 복호할 때, 상기 각 LDPC 부호화기에서 부호화한 방법에 맞게 복호화함으로써 구현될 수 있다. 또한, 상기 각 인터리버(407, 409, 411)들을 상기 정보어 비트 u_k를 입력하여 미리 설정되어 있는 순열 함수에 상응하게 인터리빙(interleaving)하게 되며, 상기 각 인터리버들의 구현 방법에 따라 LDPC 부호화 장치의 성능이 달라질 수 있다. 즉, 상기 각각의 LDPC 부호화기 사이에는 위치한 인터리버들은 순열 함수(permutation function)로 하나의 요소 부호의 특정 정보어 비트가 또 다른 요소 부호의 어떤 정보어 비트에 대응되는가를 나타내는 함수이다.

만약, 상기 도 4에서 각각의 요소 부호를 부호율이 1/2인 부호를 사용한다면 요소 부호의 개수가 m개 이므로 전체 병렬연접 LDPC 부호의 부호화율은 1/(m+1)이 된다. 상기 LDPC 부호의 경우 상술한 바와 같이 다양한 부호율을 우수한 성능을 갖는 부호를 구성하기가 쉽지 않다. 하지만, 본 발명에 따른 방법에 의해 구현된 요소 부호의 부호율과 연접하는 부호의 개수에 따라 다양한 부호율을 자유자재로 구성할 수 있는 병렬연접 LDPC 부호는 H-ARQ 시스템 등에 이용될 수 있다. 또한, 터보 부호의 경우 여러 개의 컨볼루셔널 부호를 연접할수록 복호 지연이 발생하는데 반해, 상기 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호는 복호 지연이 적다는 장점이 있다.

상기 다양한 부호율이 구현될 수 있는 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 도 4에서 도시된 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화 장치에 의해 출력되는 데이터들은 u_k, p₁, p₂, ...p_m 등이 될 수 있으며, 상기 출력되는 데이터들을 적절히 선택함으로써 다양한 부호율을 구현할 수 있다. 예컨대, 상기 u_k 및 p₁을 선택하여 전송하게 되면, 1/2의 부호율을 가지는 LDPC 부호화기가 구현되며, 상기 u_k, p₁ 및 p₂를 선택하여 전송하게 되면, 1/3의 부호율을 가지는 부호화기가 구현된다. 따라서, 1/m의 부효율을 가지는 LDPC 부호화기는 u_k, p₁, p₂,...p_m-1을 선택하여 전송함으로써 구현될 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 2개의 LDPC 부호화기와 1개의 인터리버로 구성하는 병렬 연접 LDPC 부호화기를 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두개의 LDPC 부호로 구성된 병렬 연접 LDPC 부호화기를 나타낸 블록도이다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화기 장치는 제어기(514), 인터리버(interleaver; 504), 제1 LDPC 부호화기(502) 및 제2 LDPC 부호화기(512)로 구성된다. 즉, 본 발명에서 제안하는 채널 부호화 장치는 상술한 바와 같이 LDPC 부호를 병렬 연접하는 구조로 사용함으로써 부호율을 용이하게 가변시킬 수 있다.

먼저, 정보어 비트 u_k가 입력되면 제1 LDPC 부호화기(502)와, 인터리버(504) 및 출력단으로 전달된다. 상기 제1 LDPC 부호화기(502)는 상기 입력된 정보어 비트 u_k에 상응하게 제1 패러티 비트 p₁을 생성한 후 출력(508)한다. 상기 제1 LDPC 부호화기(502)가 정보어 비트 u_k에 상응하게 제1 패러티 비트 p₁을 생성하는 과정에는 일반적인 LDPC 부호화 과정이 적용될 수 있다. 또한, 상기 인터리버(504)는 상기 정보어 비트 u_k를 입력하여 미리 설정되어 있는 순열 함수에 상응하게 인터리빙(interleaving)한 후 상기 제2 LDPC 부호화기(512)로 출력한다. 상기 제2 LDPC 부호화기(512)는 상기 인터리버(504)로부터 출력된 신호를 입력받아 제2 패러티 비트 p₂를 생성한 후 출력(510)한다.

한편, 상기 제어기(514)는 채널 상태에 따라 출력을 제어한다. 예컨대, 상기 제어기(514)는 채널 상태가 비교적 양호할 경우에는 정보어 비트 u_k와 제1 패러티 비트 p₁만을 송신하도록 제어하며, 채널 상태가 비교적 열악할 경우에는 정보어 비트 u_k와 제1 패러티 비트 p₁뿐만 아니라 제2 패러티 비트 p₂까지 송신하도록 제어한다. 이렇게, 상기 제어기(514)는 송신하는 비트수를 제어함으로써 결과적으로 부호화율을 제어할 수 있는 것이며, 여기서는 일 예로 채널 상태에 따른 부호화율의 제어만을 설명하였으나, 상기에서 설명한 바와 같이 HARQ 방식을 적용함에 따른 부호화율의 제어도 가능하며, 상기 HARQ 적용에 따른 부호화율 제어 방법은 후술하기로 한다.

한편, 상기 도 5에서 설명한 바와 같은 병렬 연접 LDPC 부호는 패리티 검사 행렬(parity check matrix)을 가지는 1개의 LDPC 부호로 간주할 수 있다. 그러면 여기서 도 6을 참조하여 상기 도 5에서 설명한 바와 같은 병렬 연접 LDPC 부호를 1개의 LDPC 부호로 간주할 경우의 패러티 검사 행렬을 설명하기로 한다.

도 6은 도 5의 병렬 연접 LDPC 부호를 1개의 LDPC 부호라고 간주할 경우의 패러티 검사 행렬을 도시한 도면이다.

상기 도 6을 설명하기에 앞서, 상기 도 5에서 설명한 바와 같은 병렬 연접 LDPC 부호는 제1 LDPC 부호화기(502)에서 출력하는 LDPC 부호와, 제2 LDPC 부호화기(512)에서 출력하는 LDPC 부호를 서로 다른 컴퍼넌트 부호로 간주하여 수신측에서 직렬 복호하기 때문에 1개의 LDPC 부호를 복호할 경우와는 복호 성능에 있어 상이하게 됨은 물론이다. 상기 병렬 연접 LDPC 부호를 복호하는 경우와 LDPC 부호를 복호할 경우의 복호 동작의 상이점은 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저 상기 도 5의 첫 번째 컴퍼넌트 부호인, 상기 제1 LDPC 부호화기(502)로부터 출력되는 LDPC 부호는 상기 패러티 검사 행렬의 H₁(611)과 P₁(613)으로 표현 가능하며, 이때 상기 두 번째 컴퍼넌트 부호인, 상기 제2 LDPC 부호화기(512)로부터 출력되는 LDPC 부호의 패러티를 0(615)으로 패딩(padding)한다. 이와 마찬가지로, 두 번째 컴퍼넌트 부호인, 상기 제2 LDPC 부호화기(512)에서 출력하는 LDPC 부호는 상기 패러티 검사 행렬의 H₂(621)과 P₂(625)로 표현 가능하며, 이때 상기 첫 번째 컴퍼넌트 부호인, 상기 제2 LDPC 부호화기(512)에서 출력하는 LDPC 부호의 패러티를 0(623)으로 패딩(padding)한다.

이때, 상기 도 4 및 도 5에서 사용한 p는 부호화된 패러티 비트를 의미하며, 상기 도 6에서 사용한 P는 LDPC 부호의 패러티 연산 부분을 의미한다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 인터리버(504)는 미리 설정되어 있는 순열 함수이기 때문에, 상기 순열 함수를 π₁이라 하면, 상기 H₁ 및 H₂의 관계는 하기 <수학식 3>과 같이 표현이 가능하다.

또한, 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호와 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호를 반드시 동일하게 사용할 필요는 없지만 수신측 채널 복호화기의 복잡도를 고려할 때 동일하게 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 도 6에서는 P₁(613) 및 P₂(625)가 동일하게 된다.

다음으로 도 7을 참조하여 동일한 LDPC 부호를 컴퍼넌트 부호로 사용하는 병렬 연접 LDPC 부호의 factor 그래프를 설명하기로 한다.

도 7은 동일한 LDPC 부호를 컴퍼넌트 부호로 사용하는 병렬 연접 LDPC 부호의 factor 그래프를 도시한 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 참조 부호 710은 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 검사 노드(check node)들을 나타내며, 참조부호 720은 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 factor 그래프 구조를 나타내는 순열 함수 π₂를 나타내며, 참조부호 730은 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 정보어 비트 u_k 를 나타내며, 참보부호 740은 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 제1 패러티 비트 p₁을 나타낸다. 여기서, 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 factor 그래프 구조를 나타내는 순열 함수 π₂(720)는 검사 노드와 변수 노드(variable node)의 연결 관계를 나타내며, 상기 순열 함수 π₂(720)가 결정되면 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 생성할 수 있다.

한편, 여기서 상기 순열 함수 π₂(720)를 어떻게 선택하느냐에 따라 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 factor 그래프의 사이클 구조가 변하게 되므로 상기 순열 함수 π₂(720)를 설계하는 것은 상기 LDPC 부호의 성능을 결정하는 중요한 요인으로 작용하게 된다.

또한, 참조 부호 750은 상기 도 5의 인터리버(504)의 순열 함수 π₁를 나타내며, 참조 부호 760은 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 제2 패러티 비트 p₂을 나타내며, 참조 부호 770은 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 factor 그래프 구조를 나타내는 순열 함수 π₂를 나타내며, 참조부호 780은 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 검사 노드들을 나타낸다. 상기 도 5에서 제1 LDPC 부호화기(502)와 제2 LDPC 부호화기(512)는 동일한 인코더라고 가정하였기 때문에 상기 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 factor 그래프 구조를 나타내는 순열 함수(770) 역시 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 factor 그래프 구조를 나타내는 순열 함수 π₂(720)와 동일하게 되는 것이다.

상기 도 7에서 설명한 바와 같이 병렬 연접 LDPC 부호의 factor 그래프는 단지 2개의 LDPC 부호가 정보어 비트 사이에 인터리버를 통해 연결되는 형태가 된다. 따라서 반복 복호시에 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에 해당하는 부분을 먼저 복호하고, 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호의 정보어 비트 부분에 해당하는 변수 노드의 값을 인터리버를 통해서 전달해주면 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에 해당하는 부분을 복호하는 직렬 복호 방식으로 복호를 진행할 수 있게 된다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같이 HARQ 방식 및 AMC 방식을 사용하는 통신 시스템에서 상기 병렬연접 LDPC 부호를 사용하는 방식에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 무선 통신 시스템에서 기지국(BS: Base Station)이나 단말기의 전력(power)은 한정된 자원이기 때문에, 통신상의 에러 발생을 방지하기 위해서 최대 송신 전력으로 신호를 송신하는 것은 불가능하다. 이렇게 한정된 전력을 사용하여 효율적인 통신을 수행하기 위해 도입된 방식이 상기 HARQ 방식 및 AMC 방식이다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 HARQ 방식을 사용하는 통신 시스템에서는 에러가 발생한 데이터에 대해 다양한 부호율을 가지는 채널 부호화기를 사용하여 상기 에러가 발생한 데이터를 채널 환경에 상응하게 재전송한다.

상기에서 설명한 바와 같이 병렬 연접 LDPC 부호를 사용할 경우, 어떤 컴퍼넌트 LDPC 부호를 선택할 것인지와, 몇 개의 컴퍼넌트 LDPC 부호를 연접시킬 것인지에 따라서 부호율을 다양하게 가변시킬 수 있다. 상기 부호율을 가변시킬 수 있는 병렬 연접 LDPC 부호는 상기 HARQ 방식을 사용하는 통신 시스템에 매우 적합한 부호가 된다.

한편, 디지털 통신 시스템에서 기지국이나 단말기의 전력(power)은 한정된 자원이기 때문에 오류가 없는 통신을 하기 위해서 무한히 큰 전력으로 신호를 전송할 수 없다. 따라서 한정된 전력을 사용하여 오류없는 통신을 하기 위해서 상술한 바와 같이 HARQ와 같은 시스템을 이용한다. 상기 HARQ 시스템은 채널에서 오류가 발생한 블록에 대해서 다양한 부호화율을 갖는 채널 부호화기를 이용하여 채널환경에 맞게 재전송하는 시스템이다. 상기 HARQ 시스템의 장점은 부가적으로 수신된 패리티 비트를 이용하여 부호 이득(coding gain)을 얻을 수 있으며 재전송된 정보 비트는 이전 정보 비트와 더해서 컴바이닝 이득(combining gain)을 얻을 수 있다는 것이다.

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 HARQ 시스템에 적용하여 데이터를 송수신하는 과정을 설명한다.

도 8은 상기 HARQ 방식을 적용한 시스템에서 데이터 전송 및 재전송이 이루어지는 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 송신측(800)에서 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화 장치를 통해 송신 데이터를 부호화(802 단계)하여 초기 전송(808 단계)하면, 수신측(816)에서는 상기 전송된 신호를 수신하여 오류 여부를 판단(818 단계)한다. 이때, 오류 여부 판단은 상술한 바와 같이 본 발명에 따라 구성된 병렬 연접 LDPC 부호, 즉 H 행렬과 연산함으로써 수행한다. 만약, 상기 오류 판단 결과 오류가 있는 것으로 판단(820 단계)되면, 상기 송신측(800)에 NACK 메시지를 전송(810 단계)함으로써 재전송을 요청한다. 상기 수신측(816)으로부터 NACK 메시지를 수신하면, 기 정해진 HARQ 재전송 규칙에 따라 주어진 부호율에 맞는 적합한 재전송 블록을 결정(804 단계)한다.

이때, 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화 장치는 부호율을 가변적으로 설정하여 전송하는 것이 가능하므로, 초기 전송 때보다 더 높은 부호율을 적용하여 재전송(812 단계)할 수 있다. 상기 송신측(800)으로부터 재전송된 데이터를 수신한 상기 수신측(816)은 다시 오류 여부를 판단(822 단계)하게 되며, 상기 판단 결과 오류가 없다고 판단(824 단계)될 경우, 상기 송신측(800)으로 ACK 메시지를 전송(814 단계)함으로써 데이터 전송 절차가 완료(806 단계)된다. 상기 과정은 복호 오류가 발생하지 않을 때까지 진행한다. 이때 통상 재전송 블록 결정시 부호율을 낮추어 보내고 컴바이닝 이득을 이용하기 때문에 NACK 신호 발생이 계속해서 일어나는 일은 없게 된다.

이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 적응 변조 부호(즉, AMC) 시스템을 포함한 HARQ 시스템에서 적용하여 전송이 이루어지는 실시 예를 설명한다. 한편, 상기 시스템에 HARQ 만을 적용할 경우, 재전송 횟수가 많아지는 문제가 있으므로, 바람직하게는 AMC를 적용하여 채널 상태에 따라 본발명에서 제안하는 병렬 연접 LDPC 부호화기를 이용하여 부호화율을 변화시켜 전송할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 AMC 및 HARQ 시스템에 적용하였을 경우, 데이터 전송 절차를 나타낸 흐름도이다.

상기 도 9를 참조하면, 송신측에서는 채널 상태 정보를 주기적으로 수신(901 단계)하고, 현재 채널 환경 정보에 따라(903 단계) 변조 방식과 부호율을 적절하게 변화시킬수 있다. 만약 현재 채널 환경이 좋을 경우, 낮은 부호율로 데이터를 부호화하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 도 5에서 상술한 병렬 연접 LDPC 부호화기의 출력 신호 중에서 u_k 신호와, p₁을 천공한 신호를 수신측으로 전송(905 단계)한다. 이때, 두번째 요소 부호에서 출력된 패리티 p₂는 전송하지 않는다. 예를 들어, 첫번째 요소 부호를 부호율 1/2인 LDPC 부호를 사용하고 패리티 부분 p₁의 절반을 천공한다면 상기 병렬 연접 LDPC 부호화기의 전체 부호율은 2/3이 된다. 이처럼 채널 환경이 좋을 때는 부호율을 높여서 전송함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 상기 부호화된 데이터를 전송하였으나, 오류 발생으로 인해 수신측으로부터 ACK 메시지를 수신(907 단계)하지 못하였을 경우, HARQ 적용에 따라 재전송하여야 하며, 채널 상태가 좋을 경우이므로 상기 재전송시에는 상기 p₁에서 초기 전송시 천공한 부분만을 전송(909 단계)하도록 할 수 있다.

반면, 현재 채널 환경이 나쁠 경우, 높은 부호율로 데이터를 부호화하여 전송하는 것이 바람직하므로, 처음부터 상기 도 5에서 상술한 병렬 연접 LDPC 부호화기의 출력 신호 u_k, p₁ 및 p₂를 모두 전송(917 단계)하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 두개의 요소 부호를 부호율 1/2의 LDPC 부호화기를 이용할 경우, 전체 부호율이 1/3인 병렬 연접 LDPC 부호를 구성할 수 있다. 상기 부호화된 데이터를 전송하였으나, 오류 발생으로 인해 수신측으로부터 ACK 메시지를 수신(919 단계)하지 못하였을 경우, HARQ 적용에 따라 재전송하여야 하며, 채널 상태가 좋지 않은 경우이므로 상기 재전송시에는 상기 초기 전송시 전송한 u_k, p₁ 및 p₂를 모두 재전송(921 단계)하는 것이 바람직하다.

상기와 달리 현재 채널 환경이 보통일 경우, 초기 전송시에는 u_k 및 p₁만을 전송하도록 할 수 있다. 그리고, 오류 발생으로 인해 수신측으로부터 ACK 메시지를 수신(913 단계)하지 못하였을 경우, HARQ 적용에 따라 재전송하여야 하며, 채널 상태가 보통인 경우이므로 상기 재전송시에는 u_k 및 p₂를 전송하는 것이 바람직하다.

상기 도 9에서 상술한 바와 같이 AMC 시스템을 포함한 HARQ 시스템에 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화기를 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 상기 병렬 연접 LDPC 부호화기의 부호율을 가변적으로 설정함으로써 LDPC 부호화기를 이용한 시스템에 AMC 및 HARQ를 용이하게 적용할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 AMC 및 HARQ 시스템에 적용하였을 경우, 데이터 수신 절차를 나타낸 흐름도이다.

상기 도 10을 참조하면, 수신측에서는 송신측으로부터 데이터를 수신(1001 단계)하게 되며, 상기 수신된 데이터에 오류가 있는지를 판단(1003 단계)한다. 상기 판단 결과, 오류가 없이 정상적으로 수신되었을 경우 상기 송신측으로 ACK 메시지를 전송(1005 단계)함으로써 정상적으로 수신되었음을 송신측에 알리게 된다.

한편, 상기 판단 결과, 오류가 검출되었을 경우, 상기 송신측으로부터 데이터를 다시 수신하여야 하므로, 재전송을 요청하는 신호를 전송(1007)한다. 이때, 상기 수신기는 NACK 메시지를 전송하거나, 일정 시간 이내에 ACK 메시지를 전송하지 않음으로써 상기 송신측으로 하여금 전송한 메시지가 정상적으로 수신측에 도달하지 않은 것으로 판단하게 할 수 있다.

상기 재전송 요청에 의해 상기 송신측으로부터 재전송 데이터가 수신(1009)되면, 현재 채널 환경에 따라 수신된 데이터를 복호한다. 즉, 상기 도 9에서 상술한 바와 같이 HARQ 시스템에 AMC를 적용할 경우, 상기 채널 환경에 따라(1011 단계) 초기 전송 및 재전송시 전송되는 데이터의 부호율이 달라질 수 있다.

따라서, 수신측에서는 현재 채널 환경에 따라 전송된 데이터를 송신측에서 전송한 변조 방식 및 부호율에 맞게 복호하게 된다.

만약, 채널 환경이 좋을 경우, 상기 도 9에서 상술한 실시예에서와 같이 송신측에서 초기 전송때는 p₁을 천공하여 전송하고, 상기 재전송 시에는 상기 천공된 p₁의 나머지 부분을 전송하게 되므로, 상기 수신측에서는 상기 재전송에 의해 수신(1013 단계)된 상기 p₁의 나머지 부분을 이용하여 수신된 데이터를 복호(1015 단계)한다.

반면, 채널 환경이 좋지 않은 경우, 상기 도 9에서 상술한 실시예에서와 같이 송신측에서 초기 전송때는 u_k 및 p₁을 전송하고, 상기 재전송 시에는 u_k 및 p₂를 전송하게 되므로, 상기 수신측에서는 상기 재전송에 의해 수신(1017 단계)된 u_k를 초기 전송시 수신된 u_k와 컴바이닝함으로써 전체 u_k, p₁ 및 p₂를 복호(1019 단계)한다.

상기와 달리 현재 채널 환경이 보통일 경우, 상기 도 9에서 상술한 실시예에서와 같이 송신측에서 초기 전송 및 재전송시 동일하게 u_k, p₁ 및 p₂를 전송하므로, 상기 수신측에서는 상기 재전송에 의해 수신(1021 단계)된 u_k, p₁ 및 p₂를 상기 초기 전송시 수신된 u_k, p₁ 및 p₂와 컴바이닝함으로써 전체 u_k, p₁ 및 p₂를 복호(1023 단계)한다. 즉, 상기와 같은 경우에는 정보 부분인 uk만 컴바이닝 되며, 상기 p₁ 및 p₂를 함께 묶어 전체 불록 (u_k, p₁, p₂)를 직렬 반복 복호하게 된다. 이렇게 하면 컴바이닝 된 u_k 블록에서 컴바이닝 이득을 얻을 수 있으며, 상기 p₁ 및 p₂를 함께 복호하여 코딩 이득을 얻을 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 이용하면, 어떤 요소 부호를 선택할 것인가 및 몇 개의 요소 LDPC 부호를 연접시킬 것인가에 따라 다양한 부호율의 부호를 만들 수 있으므로, 채널 상황에 효율적으로 대처하며 컴바이닝 이득을 얻을 수 있게 된다. 따라서, 상기 병렬 연접 LDPC 부호는 컴바이닝 이득을 얻을 수 있는 HARQ 시스템에 매우 적합한 부호가 된다.

이상으로 병렬 연접 LDPC 부호를 이용하여 AMC 및 HARQ를 구현한 실시예를 설명하였으며, 이하, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 패러티 검사 행렬을 사용하여 병렬 연접 LDPC 부호를 복호화하는 장치에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 11은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 병렬 연접 LDPC 부호의 복호화 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 11을 참조하면, 상기 병렬 연접 LDPC 부호의 복호화 장치는 제1 컴퍼넌트 LDPC 복호화기(1100), 제1 배타적 가산기(1103), AMC 제어기(1105), 인터리버(1111), 제어기(1109), 메모리(memory; 1107), 디인터리버(de-interleaver; 1113), 제2 배타적 가산기(1115), 제2 컴퍼넌트 LDPC 복호화기(1150) 및 경판정기(1121)로 구성된다.

상기 제1 컴퍼넌트 LDPC 복호화기(1100)는 제1 LDPC 복호화기(1101)로 구성되고, 상기 제2 컴퍼넌트 LDPC 복호화기(1150)는 제2 LDPC 복호화기(1117)와, 스위치(1119)로 구성된다.

먼저, 무선 채널을 통해 수신되는 수신 신호중 정보어 비트 u_k와 제1 패러티 비트 p₁은 상기 제1 컴퍼넌트 LDPC 복호화기(1100)의 제1 LDPC 복호화기(1101)로 입력된다. 이때, 상기 제2 LDPC 복호화기(1117)에서 출력한 이전 복호시의 업데이트된 정보 역시 상기 제1 LDPC 복호화기(1101)로 입력된다. 여기서, 상기 복호 과정이 최초의 복호 과정일 경우에는 업데이트된 정보가 존재하지 않으므로 상기 정보어 비트 u_k와 제1패러티 비트 p₁만 상기 제1 LDPC 복호화기(1101)로 입력된다.

상기 제1 LDPC 복호화기(1101)는 상기 입력된 정보어 비트 u_k와 제1 패러티 비트 p₁및 제2 LDPC 복호화기(1117)에서 출력한 이전 복호시의 업데이트된 정보를 가지고 복호 동작을 수행한 후 상기 제1 배타적 가산기(1103) 및 AMC 제어기(1105)로 출력한다.

상기 제1 배타적 가산기(1103)는 상기 제1 LDPC 복호화기(1101)에서 출력한 신호에서 상기 제2 LDPC 복호화기(1117)에서 출력한 이전 복호시의 업데이트된 정보를 감산한 후 상기 인터리버(1111)로 출력한다. 한편, 상기 제어기(1109)는 상기 메모리(1107)에 미리 저장되어 있는 순열 함수를 읽어 상기 인터리버(1111)와 디인터리버(1113)로 출력함으로써, 상기 인터리버(1111)와 디인터리버(1113)가 상기 순열 함수에 상응하게 인터리빙 동작 및 디인터리빙 동작을 수행하도록 제어한다. 상기 인터리버(1111)는 상기 제1 배타적 가산기(1103)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 순열 함수에 상응하게 인터리빙한 후 상기 제2 컴퍼넌트 LDPC 복호화기(1150)의 제2 LDPC 복호화기(1117)와 제2 배타적 가산기(1115)로 출력한다.

상기 제2 LDPC 복호화기(1117)는 상기 인터리버(1111)에서 출력한 신호를 입력하여 복호 동작을 수행한 후 상기 스위치(1119)로 출력한다. 여기서, 상기 제2 LDPC 복호화기(1117)로는 상기 정보어 비트 u_k와 제2패러티 비트 p₂만 입력되는 것이다. 상기 스위치(1119)는 미리 설정된 설정 횟수의 반복 복호 동작이 완료된 후 스위칭 온(switching on)되어 상기 제2 LDPC 복호화기(1117)에서 출력한 신호를 상기 경판정기(1121)로 입력되도록 한다. 여기서, 상기 스위치(1119)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 설정 횟수의 반복 복호 동작이 완료된 후에 스위칭 온 될 수도 있으며, 이와는 또 달리 상기 반복 복호 동작이 완료될 때마다 스위칭 온될 수도 있다.

상기 스위치(1119)가 반복 복호 동작이 완료될 때마다 스위칭 온되는 경우는 패러티 검사를 수행하여 반복 복호의 종료 기준으로 사용될 수도 있다. 한편, 상기 AMC 제어기(1105)는 AMC 방식을 적용함에 있어 채널 상태에 따라 상기 2개의 LDPC 디코더들, 즉 제1 LDPC 복호화기(1101)와 제2 LDPC 복호화기(1117)를 모두 사용할 것인지 혹은 상기 제1 LDPC 복호화기(1101)와 제2 LDPC 복호화기(1117) 중 어느 1개만을 사용할 것인지를 결정한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 통신 시스템에서 다양한 부호율을 요구하는 HARQ 시스템에서 부호화율이 자유로운 병렬연접 LDPC 부호를 사용하여 오류 없이 데이터를 전송 할 수 있으며, 상기 병렬연접 LDPC 부호를 사용하여 수신된 데이터를 정확히 복원함으로서 고품질의 신뢰도를 얻을 수 있다. 또한 적응 변조 부호 시스템에 적용하여 채널, 대역폭 등의 자원을 효율적으로 사용하는 시스템을 설계할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1은 통상적인 통신 시스템의 송수신기 구조를 도시한 도면.

도 2는 일반적인 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패러티 검사 행렬을 도시한 도면.

도 3은 일반적인 (8, 2, 4) LDPC 부호의 팩터(factor) 그래프를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 병렬 연접 LDPC 부호화기를 나타낸 블록도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두개의 LDPC 부호로 구성된 병렬 연접 LDPC 부호화기를 나타낸 블록도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패리티 검사 행렬을 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호의 팩터 그래프를 도시한 도면.

도 8은 복합 재전송 기법을 적용한 시스템에서 데이터 전송 및 재전송이 이루어지는 과정을 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 사용한 시스템에서의 복합 재전송 송신 절차를 나타낸 흐름도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호를 사용한 시스템에서의 복합 재전송 수신 절차를 나타낸 흐름도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 연접 LDPC 부호의 복호화 장치 내부 구조를 도시한 도면.

Claims

저밀도 패러티 검사 부호를 사용하는 부호화 장치에 있어서,

정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 제1 LDPC 부호화기와,

상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 인터리버와,

상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 제2 LDPC 부호화기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서,

상기 장치는,

상기 부호화 장치에서 필요로 하는 부호율에 상응하게 상기 정보어 비트들, 제1 패러티 비트들 및 제2 패러티 비트들 중에서 선택된 어느 하나 이상의 비트들을 조합하여 출력하도록 제어하는 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서,

상기 장치는,

상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 m개의 인터리버와,

상기 m개의 인터리버에 의해 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 각각 m개의 패러티 비트들을 생성하여 m개의 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 m개의 LDPC 부호화기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제3항에 있어서,

상기 m개의 LDPC 부호화기는 병렬 연결됨을 특징으로 하는 상기 장치.
제3항에 있어서,

상기 m개의 LDPC 부호화기들 각각의 사이에 상기 m개의 인터리버들을 배치함을 특징으로 하는 상기 장치.
저밀도 패러티 검사 부호를 사용하는 부호화 방법에 있어서,

정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정과,

상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 과정과,

상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제6항에 있어서,

상기 채널 부호화 과정에서 필요로 하는 부호율에 상응하게 상기 정보어 비트들, 제1 패러티 비트들 및 제2 패러티 비트들 중에서 선택된 어느 하나 이상의 비트들을 조합하여 출력하도록 제어함을 특징으로 하는 상기 방법.
제6항에 있어서,

상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 m번의 인터리빙 과정과,

상기 m번의 인터리빙 과정을 통해 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 각각 m개의 패러티 비트들을 생성하여 m개의 컴퍼넌트 LDPC 부호로 출력하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제8항에 있어서,

상기 m번의 컴퍼넌트 LDPC 부호 출력 과정은 병렬 처리됨을 특징으로 하는 상기 방법.
정보어 비트들과, 상기 정보어 비트들에 상응하는 제1 패러티 비트들 및 제2 패러티 비트들로 구성된 병렬 연접 저밀도 패러티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 사용하는 복호화 장치에 있어서,

수신 신호가 입력되면, 이전 복호 과정에서 제2 LDPC 복호화기에서 출력한 업데이트 정보와, 상기 정보어 비트들과 제1 패러티 비트들을 입력하여 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 제1 LDPC 복호화기와,

상기 제1 LDPC 복호화기에서 출력한 신호에서 상기 업데이트 정보를 감산하는 제1 배타적 가산기와,

상기 제1 배타적 가산기에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 인터리빙 규칙에 상응하게 인터리빙하는 인터리버와,

상기 인터리버에서 출력한 신호를 입력하여 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 제2 LDPC 복호화기와,

상기 제2 LDPC 복호화기에서 출력한 신호에서 상기 인터리버에서 출력한 신호를 감산하는 제2 배타적 가산기와,

상기 제2 배타적 가산기에서 출력한 신호를 입력하여 상기 인터리빙 규칙에 대응하는 디인터리빙 규칙에 상응하게 디인터리빙하여 상기 제1 LDPC 복호화기 및 상기 제1 배타적 가산기로 출력하는 디인터리버를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제10항에 있어서,

상기 장치는,

상기 인터리빙 방식 및 디인터리빙 방식을 소정의 순열 함수에 따라 제어하는 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제11항에 있어서,

상기 장치는,

상기 인터리빙 방식에 대한 정보가 기록된 메모리를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제10항에 있어서,

상기 복호화 장치에서 필요로 하는 부호율에 상응하게 상기 제1 LDPC 복호화기의 출력 혹은 상기 제2 LDPC 복호화기의 출력을 최종 복호 비트로 출력하도록 제어하는 적응적 변조 및 코딩 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
정보어 비트들과, 상기 정보어 비트들에 상응하는 제1 패러티 비트들 및 제2 패러티 비트들로 구성된 병렬 연접 저밀도 패러티 검사(LDPC: Low Density Parity Check) 부호를 사용하는 복호화 방법에 있어서,

수신 신호가 입력되면, 이전 복호 과정에서 생성된 업데이트 정보와, 상기 정보어 비트들과 제1 패러티 비트들을 입력하여 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 과정과,

상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 업데이트 정보를 감산하는 과정과,

상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 업데이트 정보를 감산한 신호를 입력하여 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 과정과,

상기 인터리빙된 신호를 입력하여 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호로 복호하는 과정과,

상기 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 인터리빙된 신호를 감산하는 과정과,

상기 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호에서 상기 인터리빙된 신호를 감산한 신호를 입력하여 상기 인터리빙 규칙에 대응하는 디인터리빙 규칙에 상응하게 디인터리빙하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제14항에 있어서,

현재 필요로하는 부호율에 상응하게 상기 첫 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호 혹은 두 번째 컴퍼넌트 LDPC 부호를 최종 복호 비트로 출력하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
저밀도 패러티 검사 부호를 사용하여 부호화하는 송신 시스템에서, 전송하고자 하는 정보어 비트들을 재전송하는 방법에 있어서,

정보어 비트들이 입력되면 상기 정보어 비트들에 상응하게 제1 패러티 비트들을 생성하여 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정과,

상기 입력된 정보어 비트들을 소정의 순열 함수에 의해 인터리빙하는 과정과,

상기 인터리빙된 정보어 비트들을 입력하고, 상기 인터리빙된 정보어 비트들에 상응하게 제2 패러티 비트들을 생성하여 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호로 생성하는 과정과,

상기 정보어 비트, 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호 및 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호 중에서 선택된 어느 하나 이상의 데이터를 초기 전송하는 과정과,

상기 전송된 데이터들이 정상적으로 전송되지 못하였을 경우, 상기 정보어 비트, 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호 및 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호 중에서 선택된 어느 하나 이상의 데이터를 재전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제16항에 있어서,

상기 초기 전송되는 상기 정보어 비트, 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호 및 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호 중에서 선택하는 어느 하나 이상의 데이터는 채널 환경에 따라 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
제16항에 있어서,

상기 재전송되는 상기 정보어 비트, 제1 컴퍼넌트 LDPC 부호 및 제2 컴퍼넌트 LDPC 부호 중에서 선택하는 어느 하나 이상의 데이터는 채널 환경에 따라 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
제16항에 있어서,

수신측에서는 상기 초기 전송된 데이터 및 재전송된 데이터를 컴바이닝하여 복조함을 특징으로 하는 상기 방법.