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KR101576816B1 - 적어도 하나의 릴레이를 이용하여 적어도 2개의 송신기와 적어도 하나의 수신기 사이에서 디지털 신호를 전송하는 방법 및 대응하는 프로그램 제품과 릴레이 장치 - Google Patents

적어도 하나의 릴레이를 이용하여 적어도 2개의 송신기와 적어도 하나의 수신기 사이에서 디지털 신호를 전송하는 방법 및 대응하는 프로그램 제품과 릴레이 장치 Download PDF

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KR101576816B1
KR101576816B1 KR1020107022059A KR20107022059A KR101576816B1 KR 101576816 B1 KR101576816 B1 KR 101576816B1 KR 1020107022059 A KR1020107022059 A KR 1020107022059A KR 20107022059 A KR20107022059 A KR 20107022059A KR 101576816 B1 KR101576816 B1 KR 101576816B1
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South Korea
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relay
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digital signal
codewords
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라메쉬 삥디아
안드제이 카바뜨
까린느 아미
프레데릭 길로드
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엥스띠뛰 텔레컴/텔레컴 브레따뉴
오렌지
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Abstract

본 발명은, 적어도 2개의 송신기와 적어도 하나의 수신기 사이에서 디지털 신호를 전송하는 방법에 있어서, 적어도 2개의 코드의 연결을 구현하며, - 상기 송신기에서 적어도 2개의 제1 코드 워드를 전달하는 제1 인코딩 단계; - 적어도 2개의 고유 전송 채널을 통해 상기 제1 코드 워드를 전송하는 제1 전송 단계; - 적어도 하나의 릴레이 장치에서, 중간 코드 워드라고 하는 상기 적어도 2개의 제1 코드 워드를 수신하는 단계; - 인터리빙된 비트를 전달하는 상기 중간 코드 워드의 비트의 적어도 일부를 인터리빙하는 단계; - 상기 릴레이(들)에서 상기 인터리빙된 비트를 인코딩하고, 상기 중간 코드 워드를 고려하는 적어도 하나의 제2 코드를 전달하는 제2 인코딩 단계; 및 - 상기 릴레이 디바이스(들)에 의해 상기 제2 코드 워드(들)를 전송하는 제2 전송 단계를 포함하고, 상기 수신기(들)에서 상기 제1 코드 워드 및 상기 제2 코드 워드(들)에 의해 형성된 리던던시를 고려한 반복 디코딩을 수행하는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 신호 전송 방법에 관한 것이다.

Description

적어도 하나의 릴레이를 이용하여 적어도 2개의 송신기와 적어도 하나의 수신기 사이에서 디지털 신호를 전송하는 방법 및 대응하는 프로그램 제품과 릴레이 장치{Method for transmitting a digital signal between at least two transmitters and at least one receiver, using at least one relay, and corresponding program product and relay device}
본 발명은 적어도 2개의 송신기로부터 적어도 하나의 수신기로의 인코딩된 데이터의 전송에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 이러한 데이터의 전송 품질 및 특히 수신기에서의 에러 보정 디코딩 성능의 품질을 개선하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 실시간 애플리케이션에 대하여 무선 또는 이동 통신 네트워크를 통한 데이터의 전송에 특히 적용될 수 있으나 이에 대하여만 적용되는 것은 아니다.
이러한 무선 또는 이동 통신 네트워크는 용량(capacity), 신뢰성, 소비성(consumption) 등의 견지에서 상당한 진보를 구하고 있다. 유선 네트워크와는 다르게, 무선 네트워크 또는 이동 통신 네트워크의 전송 채널은 난이한 것으로 알려져 있으며, 상대적으로 열등한 전송 신뢰성을 가져다 준다. 최근, 인코딩 및 변조의 분야에서, 특히 소비성과 용량에 대하여 주요 진전이 이루어졌다. 사실, 여러 송신기/수신기가 동일한 리소스(시간, 주파수 및 공간에 대한)를 공유하는 무선 네트워크에서, 전송 파워는 극도로 감소되어야만 한다.
통신을 신뢰성 있게 하기 위하여, 일반적으로 이용된 기술은 ARQ(Automatic Request for Repetition) 기술이며, 여기에서, 수신기가 에러의 존재를 검출하면 정보는 재전송된다. 이 기술은 에러 검출 메카니즘과 시그널링 전용 채널을 요구한다. 그 주요 단점은 전송 시간을 증가시켜, 이에 따라 실시간 애플리케이션(예를 들어, 전화 통신)과의 양립 가능성이 거의 없다는 것이다. 또한, 센서 네트워크 또는 텔레비젼 신호의 이동 통신 유닛으로의 브로드캐스팅과 같은 새롭게 도래하는 애플리케이션은 이러한 해결책과 양립 불가능한 복잡성 및/또는 소비성의 제한을 받는다.
두 번째 및 더욱 최근의 접근 방법은 전송 효율을 개선하기 위한 릴레이에 의존한다. 이 릴레이는 스트림을 "디코드 및 포워드(forward)"할 수 있거나, 또는 수신된 신호를 "증폭 및 포워드"할 수 있다.
마지막으로, 이 릴레이 기술을 "네트워크 코딩"으로 알려진 기술에 결합시키는 것이 제안되었다. 이 접근 방법은 S. Yang and R. Koetter, "Network Coding over a Noisy Relay: a Belief Propagation Approach," in Proc. IEEE ISIT '07, Nice, France, June 2007에 의해 예로서 설명된다. 릴레이는 2개의 소스에 의해 개별적으로 전송된 2개의 수신된 코드 워드(code word)를 디코딩하고, 2개의 코드 워드의 비트별 합계 모듈로(modulo) 2의 LLR(log-likelihood ratio)를 계산하여 전송한다. 따라서, 수신기는 사용가능한 3개의 관찰값을 가진다: 즉 2개의 소스 및 LLR. 이 해결책은 여러 가지 단점을 가진다: 이것은 릴레이에서의 에러에 매우 민감하고, 무엇보다도 LLR의 아날로그 값은 소스에 의해 전송된 스트림의 각 비트에 대하여 릴레이와 수신기 사이에서 충분한 정밀도(적어도 4비트)로 전송되어야 하고, 이는 네트워크의 용량에 손실의 원인이 된다. 유사한 접근 방법이 S. Zhang, Y. Zhu, S.-C. Liew, and K. Ben Letaief, "Joint Design of Network Coding and Channel Decoding for Wireless Networks" in Proc. IEEE WCNC '07, pp. 779-784, 11-15 March 2007에서 제안된다. 그러나, 저자들은 수신기에서의 디코딩에 대하여 다루지 않으면서 릴레이에서의 복잡성의 감소를 연구하였다.
이러한 상이한 경우에 있어서, 디코딩은 난이하며, 수신기에서의 처리를 위한 간단하고 효율적인 해결책이 없다.
본 발명은 적어도 2개의 송신기와 적어도 하나의 수신기 사이에서 디지털 신호를 전송하는 방법에 있어서, 적어도 2개의 코드의 연결(concatenatin)을 구현하며,
- 상기 송신기에서 적어도 2개의 제1 코드 워드를 전달하는 제1 인코딩 단계;
- 상기 제1 코드 워드를 전송하는 제1 전송 단계;
- 적어도 하나의 릴레이 장치에서, 중간 코드 워드라고 하는 상기 적어도 2개의 제1 코드 워드를 수신하는 단계;
- 인터리빙된 비트를 전달하는 상기 중간 코드 워드의 비트의 적어도 일부를 인터리빙하는 단계;
- 상기 중간 코드 워드를 고려하여 적어도 하나의 제2 코드를 전달하는 상기 인터리빙된 비트를 상기 릴레이 또는 릴레이들에서 인코딩하는 제2 인코딩 단계; 및
- 상기 릴레이 장치 또는 장치들에 의해 상기 제2 코드 워드 또는 상기 제2 코드 워드들을 전송하는 제2 전송 단계
를 포함하고,
상기 수신기 또는 수신기들에서 상기 제1 코드 워드 및 상기 제2 코드 워드 또는 상기 제2 코드 워드들에 의해 형성된 리던던시를 고려한 반복 디코딩을 수행하는 것을 가능하게 하는 디지털 신호 전송 방법을 제공한다.
제1 전송 단계는 다양성을 증가시키기 위하여 특히 적어도 2개의 고유 전송 채널을 통해 구현될 수 있다. 이러한 채널은, 예를 들어 송신기가 고유하거나, 상기 적어도 2개의 송신기 중 적어도 하나가 여러 가지 전송 안테나를 구현하거나, 릴레이가 여러 가지 수신기 안테나를 구현하거나, 또는 상기 적어도 2개의 송신기 및/또는 릴레이가 그 사이에 전송 채널에서 변동을 얻는 수단(예를 들어, 가변 딜레이를 적용하는 수단)을 포함한다는 점에서 고유하다(distinct).
따라서, 본 발명은 릴레이 장치 또는 장치들에서의 인터리빙 및 인코딩의 도입에 특히 의존하여, 모든 분산된 송신기가 터보 코드의 인코딩 이득의 이점을 가지도록 한다. 인코딩은 특히 릴레이에 의해 수신된 중간 코드 워드 중 적어도 2개의 비트별 조합일 수 있다. 사실, 본 발명의 접근 방법은 송신기에서의 터보 인코딩의 구현을 필요로 하지 않으면서 릴레이에서 생성된 리던던시에 의존하는 반복 디코딩을 수신기에서 구현하는 것을 가능하게 한다.
이러한 접근 방법은 각 송신기에서 구현될 수 있고, 송신기의 처리 및 복잡성을 단순하게 하면서 실시간 애플리케이션과 양립하지 않을 수 있는 종래의 터보 인코딩 연산에 비하여 인코딩 딜레이를 감소시킨다.
다른 말로 하면, 본 발명은 에러 보정 코드 또는 터보 인코딩의 네트워크 분산을 제안하는 새로운 접근 방법에 의존한다.
많은 다른 구현 실시예가 인터리빙의 종류, 인코딩의 종류, 송신기와 릴레이(케스케이드될 수 있는)의 개수, 코드의 연결(병렬, 직렬 또는 임의의 것)에 따라 예견될 수 있다.
제1 실시예에 따르면, 상기 인터리빙하는 단계는 의사 랜덤 인터리빙을 구현한다.
제2 실시예에 따르면, 상기 인터리빙하는 단계는 프로덕트 코드(product code)의 행(row)/열(column) 매트릭스를 구현한다.
이 경우에, 상기 제1 코드 워드는 행 정보 비트 및 행 리던던시 비트를 포함할 수 있고, 상기 제2 코드 워드는 열 리던던시 비트로부터 리던던시 코드를 형성하여, 상기 수신기 또는 수신기들에서 프로덕트 코드 매트릭스의 구축을 가능하게 한다.
따라서, 예를 들어 블록 코드를 위한 Chase-Pyndiah 알고리즘 또는 고려된 코드를 위한 임의의 다른 변형된 디코딩 방법을 이용하여 반복적으로 디코딩될 수 있는 프로덕트 코드를 수신기에서의 가진다.
상기 제1 및 제2 전송 단계는 시분할 다중 액세스(TDMA, time division multiple access) 기술, 주파수 분할 다중 액세서(FDMA, frequecy division multiple access) 기술 및/또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA, code division multiple access) 기술이나, 수신기에서 상이한 기여분(contribution)을 분리하는데 사용되는 임의의 다른 다중 액세스 기술을 구현할 수 있다.
제1 접근 방법에서, 상기 수신하는 단계는, 릴레이 장치에서 상기 중간 코드 워드를 형성하기 위하여 상기 릴레이에서 수신된 각 비트의 값에 하드 결정(hard decision)을 구현한다.
이 접근 방법은 구현하기 간단하고 빠르다.
제2 접근 방법에 따르면, 상기 릴레이 장치 중 하나에서, 상기 수신하는 단계는, 상기 릴레이 장치에서 수신된 각 비트의 값을 문턱값 처리(thresholding)하고 문턱값 처리된 데이터를 전달하는 서브 단계와, 상기 중간 코드 워드를 형성하도록 상기 문턱값 처리된 데이터의 에러를 보정하는 서브 단계를 구현한다.
제3 접근 방법에 따르면, 상기 릴레이 장치 중 하나에서, 상기 수신하는 단계는, 상기 중간 코드 워드를 형성하기 위하여 상기 릴레이에서 수신된 각 비트의 소프트 값에 대한 소프트 디코딩을 하는 단계가 이어진다.
이 경우에, 상기 소프트 디코딩을 하는 단계는 특히 수신된 상기 소프트 값에 대한 평균 제곱 에러를 최소화하는 코드 워드를 찾는 단계를 구현한다.
이것은 릴레이에서 에러의 개수를 감소시키기 때문에 제1 접근 방법보다 훨씬 더 효율적이다.
본 발명의 적어도 일 실시예에서, 방법은, 릴레이 장치에서 상기 제2 코드 워드의 적어도 하나의 비트에 신뢰성에 대한 정보를 할당하는 단계를 포함한다.
따라서, 가중치(weighting) 연산을 도입함으로써 디코딩 품질을 더 개선하는 것이 가능하다.
신뢰성에 대한 상기 정보는 특히 상기 제2 코드 워드에서 적어도 하나의 낮은 신뢰성 비트의 위치를 나타내는 적어도 하나의 시그널링 비트를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 많은 종류의 코드로 구현될 수 있다. 상기 제1 인코딩 단계 및/또는 상기 제2 인코딩 단계는,
- 콘볼루션 코드(convolutive code);
- BCH 코드;
- RS 코드;
- 터보 코드;
- 이진 또는 비이진(non-binary) LDPC 코드; 및
- 패리티 코드
를 포함하는 그룹에 속하는 선형 코드를 구현할 수 있다.
적어도 하나의 특정 실시예에서, 적어도 하나의 제1 릴레이 장치는 제2 릴레이 장치에 의해 전송된 적어도 하나의 중간 코드 워드를 수신한다.
다른 말로 하면, 릴레이 장치를 케스케이드식으로 연결하는 것이 가능하다. 더욱 일반적으로, 디코딩 품질을 개선하도록 송신기 및 릴레이를 결합하기 위하여 필요하다면 시간 및/또는 공간에서 가변하는 많은 배치를 예견하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 전술한 전송 방법을 구현하기 위한 프로그램 코드 명령어를 포함하는, 통신 네트워크로부터 다운로드 가능하거나, 컴퓨터 판독 가능한 캐리어에 기록되거나, 그리고/또는 프로세서에 의해 실행가능한, 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 본 방법을 구현하는 릴레이 장치에 관한 것이다. 이러한 방법은, 특히,
- 적어도 2개의 송신기 장치 및/또는 적어도 하나의 다른 릴레이 장치에 의해 전송된 적어도 2개의 중간 코드 워드를 수신하는 수단;
- 인터리빙된 비트를 전달하는 상기 중간 코드 워드의 비트의 적어도 일부를 인터리빙하는 수단;
- 상기 중간 코드 워드를 고려한 적어도 하나의 제2 코드를 형성하기 위하여 상기 인터리빙된 비트를 인코딩하는 수단; 및
상기 제2 코드 워드 또는 코드 워드들을 전송하는 수단
을 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 특징 및 이점은 예시적이고 배타적이지 않은 예로서 주어지는 이어지는 설명과 다음과 같은 첨부된 도면으로부터 명백할 것이다:
도 1은 본 발명을 구현하는 전송 시스템의 제1 예이다;
도 2는 도 1의 시스템에 구현된 전송 방법의 간략화된 플로우차트이다;
도 3은 일 특정 실시예에서 본 발명에 의해 얻어진 프로덕트 코드를 도시한다;
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 장치에 있는 메인 리소스를 설명한다;
도 5는 4개의 송신기, 하나의 릴레이 및 하나의 수신기를 갖는 본 발명에 따른 시스템의 제2 예이다;
도 6a 내지 6d는 도 5의 시스템으로 얻어진 성능을 도시한다;
도 7은 3개의 송신기, 2개의 릴레이 및 하나의 수신기를 갖는 본 발명에 따른 시스템의 제3 예이다;
도 8은 상이한 종류의 인코딩으로 도 7의 시스템으로 얻어진 신호대 잡음비에 대한 에러 레이트를 도시한다;
도 9는 애드혹 네트워크에서의 본 발명에 따른 시스템의 제4 예를 도시한다.
1. 일반적인 요점
따라서, 본 발명은 수신기에서 간단하고 효율적인 디코딩을 가능하게 하면서도 전송 품질을 개선하기 위한 릴레이 장치(또는 릴레이)를 이용하는 새로운 접근 방법을 제안한다.
이 목적으로, 릴레이 또는 릴레이들은 송신기에 의해 생성된 코드 워드(code word)(또는 적어도 그 일부)를 수신하고, 수신된 코드 워드의 함수로서 적어도 하나의 추가 코드 워드를 생성한다. 이 코드 워드는 접근 방법이 그 자체로 공지된 반복 디코딩(iterative decoding)에 따라 전체로서 송신기 및 릴레이 또는 릴레이들로부터 수신된 모든 코드 워드를 처리하는 수신기(또는 수신기들)로 전송된다.
상이한 실시예에 따르면, 하나 또는 하나 이상의 전송 안테나를 갖는 단지 하나 또는 그 이상의 송신기가 있을 수 있다. 대부분의 경우에, 릴레이 또는 릴레이들(그리고 수신기 또는 수신기들)은 고유 전송 채널을 통해 전송된 코드 워드를 수신할 수 있다.
따라서, 각 릴레이 장치는 디코딩을 개선하는 리던던시(redundancy) 코드 워드를 제공한다. 이러한 리던던시 코드 워드는 수신된 코드 워드에 대한 인터리빙과, 인터리빙된 비트의 인코딩을 적용함으로써 형성된다. 본 발명의 관심 접근 방법에서, 인터리빙은 수신된 코드 워드를 매트릭스의 행(row)에 배치하고, 매트릭스의 열(column)을 인코딩함으로서 얻어진다. 그 다음, 열 리던던시 비트는 전통적인 프로덕트 코드와 같이 수신기에서 디코딩될 추가 코드 워드를 형성할 수 있다.
이 접근 방법에 따르면, 수신기측으로부터 알 수 있듯이, 코드의 직렬 연결(series concatenation)이 수행된다. 또한, 리던던시 비트에 따라 열을 처리하지 않고서 병렬 연결을 수행하는 것도 가능하다.
또한, 예를 들어 의사 랜덤(pseudo-random) 인터리빙, 필요하다면 시간에 따라 가변하는 것(시그널링이 구현된 인터리빙을 수신기에 알리도록 계획되어야만 할 수 있다)과 같은 임의의 특정되지 않은 인터리빙을 적용하는 것도 가능하다.
수신된 비트는 새로운 인코딩을 받기 전에 하드(hard) 또는 소프트(soft) 모드에서 또는 문턱값 처리(thresholding)에 의해 디코딩된다. 소프트 디코딩은 예를 들어 수신된 값에 대한 평균 제곱 에러를 최소화하는 코드 워드에 대한 탐색을 구현할 수 있다. 이 경우에, 신뢰 또는 신뢰성에 대한 하나의 정보를 인코딩된 데이터와 관련지을 수 있다. 특히, 이것은 제2 코드 워드 중 하나에서 적어도 하나의 낮은 신뢰성 비트의 위치를 나타내는 시그널링 비트일 수 있다.
선형(linear) 코드라면, 많은 종류의 코드가 송신기 및 릴레이에서 사용될 수 있다. 이러한 코드는 특히 다음과 같을 수 있다:
- 콘볼루션 코드;
- BCH 코드;
- RS 코드;
- 터보 코드;
- 이진 또는 비이진(non-binary) LDPC 코드;
- 패리티 코드.
송신기 및 릴레이에서 동일한 코드 또는 상이한 코드를 사용하는 것이 가능하다.
다중 액세스 방법이 상이한 코드 워드를 수신기가 독립적으로 수신하게 하는데 사용된다. 아래에서, 시분할 다중 액세스(TDMA, time division multiple access) 기술의 구현을 고려한다. 그러나, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA, frequecy division multiple access) 기술 또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA, code division multiple access) 기술 및 그 조합이 가능하다.
2. 제1 실시예
2.1 원리
2개의 송신기(T1, T2), 하나의 릴레이(R) 및 하나의 수신기(BS)(구현된 실시예에서, 베이스 스테이션(base station))를 구현하는 도 1에 도시된 간단한 전송 시스템의 경우, 릴레이는 C1 및 C2를 수신하고, 시컨스 C'3을 전달한다.
따라서, 베이스 스테이션은 사용가능한 3개의 코드 워드 또는 시컨스(C1, C2 및 C'3)를 가지며, 이를 반복 디코딩 방법에 따라 디코딩할 수 있다.
구현된 방법은 도 2에서 간단한 형태로 도시한다.
각 송신기는 하나의 코드 워드(C1, C2)를 전송한다(21, 22). 실시예에 따라, 수신기가 여러 코드 워드를 필요하다면 상이한 비트 레이트로 그리고/또는 시간에 따라 가변적으로 동시에 전송하게 하는 것도 가능하다. 다시, 이 경우에, 바람직하게는, 적응된 시그널링(adapted signalling)이 구현된다.
릴레이는 이러한 코드 워드를 수신하고 관찰값에 대한 비트별 문턱값 처리를 적용하여 C'1과 C'2를 제공한다(23). C'1과 C'2는 아마도 에러 때문에 반드시 초기의 코드 워드일 필요는 없다.
이러한 중간 코드 워드는 인터리빙되고(24), 인터리빙된 데이터 부분은 인코딩되어(25) C'3을 제공한다. 상술한 바와 같이, 인터리빙(24)은 특히 매트릭스의 행을 기록하는 연산으로 이루어질 수 있으며, 인코딩(25)은 매트릭스의 열에 적용되어야만 한다.
그 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, n1 열과 n2 행을 갖는 일반화된 형태의 프로덕트 코드를 얻는다. 이것은 송신기로부터 수신된 코드 워드에 각각 대응하며 각각 k1 정보 비트와 n1-k1 리던던시 또는 패리트 행 비트를 포함하는 k2 행을 가진다.
n2-k2의 잔여 행은 릴레이에 구축되고 열 패리티 비트에 대응하는 리던던시 코드 워드이다.
프로덕트 코드를 구축하는 본 실시예에서, 인코딩(25)은 C'1 및 C'2의 비트별 합계 모듈로 2에 대응하여 C'3을 형성할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
그 다음, 릴레이는 베이스 스테이션(BS)에 이진 시컨스(C'3)를 전송한다.
이러한 릴레이의 일 실시예에 대한 구조가 도 4에 도시된다. 이는 송신기에 의해 전송된 코드 워드를 수신하는 수단(41), 및 디코딩된 비트를 반환하기 위하여 코딩된 비트를 디코딩하는 수단(42)을 포함한다. 디코딩하는 수단은 문턱값 처리에 의한 하드 결정 수단(421) 및 필요하다면 신뢰값을 하드 결정에 관련짓는 소프트 결정 수단(422)을 포함한다.
중간 접근 방법은 상기 중간 코드 워드를 형성하기 위하여 릴레이에서 문턱값 처리된 데이터(하드 디코딩)에 대한 에러 보정을 포함할 수 있다. 릴레이에서의 인코딩이 물리 계층(physical layer) 위에 수행되면, 소프트 결정은 없지만, 문턱값 처리에 대한 성능이 하드 디코딩 연산에 의해 개선될 수 있다.
다음으로, 디코딩된 비트가 예를 들어 행별로 매트릭스(43)에서 인터리빙되고 열별로 판독된다. 하나 이상의 리던던시 코드 워드는 하나 이상의 패리티 비트를 각 열에 관련짓는 인코딩 수단(44)에 의해 결정된다.
따라서, 형성된 리던던시 코드 워드는 수신기로 전송된다(45).
그러므로, 베이스 스테이션(BS)은 C1, C2 및 C'3의 관찰값을 수신한다. 이것은 C1, C2 및 C'3의 관찰값으로부터 C1, C2를 디코딩하여야만 한다.
C1, C2 및 C'3가 여기에서 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 터보 디코딩에 의해 디코딩될(27) 수 있는 프로덕트 코드를 형성한다는 것을 알 수 있다.
2.2 터보 디코딩
특히 "Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes (1)," IEEE Int. Conf. on Comm. ICC' 93, pp. 1064-1071, vol 2/3, May 1993에서 C. Berrou와 A. Glavieux에 의해 제공된 터보 코드는 비균일(non-uniform) 인터리빙에 의해 병렬로 연결된 2개의 재귀(recursive) 시스템 콘볼루션 코드의 구현에 의존한다. 이 디코딩은 예를 들어 외부 정보(extrinsic information)를 이용한 SISO(soft input and soft output) 반복 디코딩이다.
R. Pyndiah는 터보 코드가 블록 코드로 변형될 수 있다는 것을 보였다. 이 접근 방법은 균일한 행/열 인터리빙에 의해 직렬로 2개의 블록 코드를 연결하는 것을 포함한다. 이 기술은 프로덕트 코드로서 알려져 있다(P. Elias, "Error-free coding," IRE Trans. on Inf. Theory, pp. 29-37, vol. IT-4, September 1954 참조). 또한, 이 디코딩은 예를 들어 "Near optimum decoding of product codes: block turbo-codes" (IEEE, Trans. on Communications, Vol. 46, n° 8, August 1998)에 설명된 Chase-Pyndiah 알고리즘을 이용한 SISO 반복 디코딩을 구현할 수 있다.
프로덕트 코드의 구현은 도 3에 도시된 바와 같이 n2 행 n1 열의 매트릭스 형태를 취할 수 있다는 것이 상기될 수 있다. 그 다음, 프로덕트 코드는 다음에 의해 얻어진다:
- 파라미터 행 코드 (n1, k1, δ1)을 이용한 k2개의 제1 행의 정보 비트의 인코딩;
- 파라미터 열 코드 (n2, k2, δ2)를 이용한 n1개의 열의 인코딩.
n2개의 행과 n1개의 열은 각각 코드 (C1, C2)의 코드 워드를 형성한다. 대응하는 프로덕트 코드의 파라미터는 (N=n1*n2, K=k1*k2, Δ=δ1*δ2)이다. 이러한 코드는 최소 거리를 가지며, 이는 매우 크다. 코드는 모두 BCH 코드(전술된 문헌 "Near optimum decoding of product codes: block turbo-codes" 에서 제안된 바와 같은) 및 더욱 특별하게는 콘볼루션 코드, Golay 코드, 패티티 코드 등과 같은 선형 코드의 임의의 조합과 같은 시스템 선형 블록 코드일 수 있다.
행과 열은 Chase-Pyndiah 알고리즘에 의해 연속적으로 디코딩된다.
도 1의 실시예의 경우, 2개의 터미널(T1, T2)은 동일한 코드 (n, k, δ)를 이용하는 것으로 간주되며, 코드 워드는 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널에서 BSPK(Binary Phase-Shift Keying) 변조에 의해 전송되는 것으로 간주된다.
터미널(T1)은 코드 워드 C1을 전송하며, 터미널(T2)은 코드 워드 C2를 전송한다. 릴레이(R)는 대응하는 신호를 수신하고, 평가 C'1, C'2를 전달한다. 이 평가는 하드 결정의 경우에 예를 들어 복조기의 출력에서 LLR(log-likelihood ratio)에 대한 문턱값 처리에 의해 얻어진다. 또한, 각 코드 워드의 LLR 값의 에러 보정 소프트 디코딩을 수행하는 것도 가능하다.
그 다음, 릴레이(R)는 C'1 및 C'2의 비트별 조합을 하여 청구의 범위에서 이해되는 바와 같이 수신기의 기능을 충족하는 베이스 스테이션(BS)에 전송되는 코드 워드 C'3을 제공한다.
Figure 112010063686789-pct00001
와 같이 적을 수 있으며, E1과 E2는 C1과 C2의 평가 동안 릴레이로 유입된 에러이다.
C'3을 다음과 같이 적을 수 있다:
Figure 112010063686789-pct00002
여기에서, C3는 C1과 C2의 선형 조합에 의해 얻어진 코드 워드이고, E는 E1과 E2의 선형 조합에 대응하는 에러이다.
그 다음, 베이스 스테이션(BS)은 C1, C2 및 C'3에 각각 대응하는 3개의 신호를 수신한다. 베이스 스테이션에서, 본 발명에 따라, 이 신호들은 프로덕트 코드로 디코딩될 것이다. 시컨스 C1, C2 및 C'3는 3*n 매트릭스 내에 배치되어 다음의 3개의 시컨스 행을 각각 형성한다:
Figure 112010063686789-pct00003
에러(E)가 null이면, 즉 릴레이에 의해 에러가 유입되지 않으면, 이 매트릭스는 프로덕트 코드이다.
에러(E)가 null이 아니면, 상기 적어도 2개의 수신기 중 하나는 에러를 갖는 코드 워드를 전송할 것이다. 수신된 매트릭스는 릴레이로 유입된 것이 더해질 수 있는 (릴레이로의 적어도 2개의 수신기의 그리고/또는 릴레이로부터 베이스 스테이션으로의) 전송에 의해 유입된 에러를 포함하는 프로덕트 코드로 간주될 수 있다.
후자의 경우, 릴레이로부터 나오는 비트의 신뢰성은 높지 않으며(높은 신뢰성을 갖는 폴스(false) 비트), 이는 디코더의 성능을 보다 악화시킨다. 블록 터보 코드는 이전의 스킴(병렬 연결을 이용한 RSC 콘볼루션 코드와 같은)보다 훨씬 더 강력하기 때문에 이러한 상황에서 주요 이점을 가진다. 사실, RSC 코드는 블록 코드와는 다르게, 입력에서 하나의 분리된 에러에 대하여 긴 시컨스의 에러를 생성한다. 또한, 병렬 연결로, 리던던시 비트는 프로덕트 코드와 다르게 외부 정보로부터의 이익을 얻지 않는다. 반복 디코딩 동안, 릴레이에서 생성된 에러는 보정될 수 있으며, 따라서 유입된 품질 저하를 제한한다.
매트릭스의 행은 블록 코드 (n, k, δ)의 코드 워드이며, 열은 패리티 코드 (3, 2, 2)의 코드 워드이다. 따라서, 프로덕트 코드는 Chase-Pyndiah 알고리즘 또는 임의의 다른 적합한 방법에 따라 반복적으로 디코딩될 수 있다.
본 발명에 따른 이러한 접근 방법은 분산 채널 인코딩을 갖는 무선 네트워크에서 터보 코드와 유사한 성능을 제공한다.
3. 제2 실시예
도 5는 4개의 송신기, 하나의 릴레이 및 하나의 수신기를 갖는 본 발명의 구현의 일례를 도시한다. 도 6a 내지 6d는 이러한 종류의 시스템에 대하여 얻어진 시뮬레이션 결과를 제공한다.
따라서, 4개의 터미널(T1, T2, T3, T4)가 릴레이(R)를 이용하여 베이스 스테이션(BS)(청구의 범위에서 이해되는 바와 같이 수신기)에 전송하는 경우를 고려한다. 터미널은 BCH 코드 (64, 51, 6)의 코드 워드를 전송하고, 릴레이(R)는 4개의 수신된 코드 워드 C1 내지 C4의 선형 조합을 형성하고, 전술한 방법과 동일한 방법으로 제5 코드 워드(C'5)를 전송한다.
베이스 스테이션은 대응하는 프로덕트 코드(BCH (64, 51, 6) * 패리티 (5, 4, 2))의 반복 디코딩을 수행하며, 이는 12의 최소 거리를 갖는다.
신호대 잡음비(SNRi)는 수신된 비트당 에너지를 단일 사이드밴드 잡음의 파워 스펙트럼으로 나눈 것으로 정의한다. SNR1은 터미널과 베이스 스테이션 사이의 링크에 대응하고, SNR2는 터미널과 릴레이 사이의 링크에 대응하며, SNR3는 릴레이와 베이스 스테이션 사이의 링크에 대응한다. 도 6a의 시뮬레이션에 대하여, 다음이 확정된다:
SNR2 = SNR1 + 3 dB
SNR3 = SNR1
이는, 릴레이가 터미널과 베이스 스테이션 사이에 배치되기 때문에 현실적이다.
도 6a는 SNR1에 대한 BER(bit error rate - 표지 B)와 FER(frame error rate - 표지 F)을 도시한다. 3개의 상황이 각각 다음에 대응하여 도시된다:
- 베이스 스테이션이 단독으로 터미널에 의해 전송된 4개의 BCH 코드 워드를 처리하는 릴레이 없는 디코딩: 곡선 61B, 61F;
- 릴레이에서 LLR 값으로 하드 결정 디코딩: 곡선 62B, 62F;
- 릴레이에서 LLR 값에서 소프트 결정 디코딩: 곡선 63B, 63F.
본질적으로, 최상의 결과는 마지막 접근 방법으로 획득된다. 블록 터보 디코딩 종류의 디코딩 64B, 64F와 유사한 성능이 각 터미널이 프로덕트 코드를 구현할 수 있는 BCH 프로덕트 코드 (64, 51, 6) * 패리티 (5, 4, 2)로 얻어지며, 실시간 애플리케이션과 양립할 수 없는 실질적인 인코딩 딜레이를 제공한다.
따라서, 본 발명은 터미널에서의 터보 코드의 구현을 반드시 필요로 하지 않으면서 터보 코드로 얻어지는 것과 유사한 효율적인 디코딩을 얻는 것을 가능하게 한다.
또한, 단순히 하드 결정을 이용함으로써 릴레이에서의 처리를 단순화하는 것이 가능하다. 성능에서의 손실은 10-5의 비트 에러 레이트(BER)에 대하여 대략 0.5 dB로 낮다.
도 6b는 터미널과 릴레이에 의해 사용된 코드가 BCH(64, 51, 6) 코드이고,
SNR2 = SNR1 + 6 dB
SNR3 = SNR1
일 때의 성능 특성을 도시한다.
곡선들은 각각 다음을 나타낸다:
- 릴레이 없는 디코딩: 65B, 65F;
- 하드 결정을 갖는 릴레이: 66B, 66F;
- 소프트 결정을 갖는 릴레이: 67B, 67F;
- 비교를 위한 터보 디코딩: 68B, 68F.
4 dB 이상의 이득이 10-5의 비트 에러 레이트(BER)에 대하여 얻어지고, 릴레이에서의 하드 디코딩 및 소프트 디코딩 사이의 차이는 0.2 dB의 범위로 낮다는 것을 알 수 있다. 이것은 릴레이가 매우 적은 에러를 유입시킨다는 사실 때문이다.
도 6c는 하드 결정의 경우에 SNR2와 SNR3의 상이한 값에 따른 SNR1에 대한 에러 레이트를 도시한다. 릴레이에 의해 유입된 에러가 더 작기 때문에, SNR2에서의 증가는 수신기에서의 성능을 증가시킨다는 것을 알 수 있다. 모든 송신기는 본 발명에 의한 신호대 잡음비(SNR3)의 이익을 가진다.
곡선들은 각각 다음을 나타낸다:
- 69B, 69F : SNR2 = SNR1 + 6 dB, SNR3 = SNR1;
- 610B, 610F : SNR2 = SNR1 + 6 dB, SNR3 = SNR1 + 3 dB;
- 611B, 611F : SNR2 = SNR1 + 8 dB, SNR3 = SNR1;
- 612B, 612F : SNR2 = SNR1 + 8 dB, SNR3 = SNR1 + 3 dB.
따라서, 베이스 스테이션이 릴레이의 파워를 베이스 스테이션에서의 에러 레이트를 제어하도록 변형시킬 수 있게 하는 것이 가능하다는 것이 이해될 것이다.
도 6d는 이득 변동이 릴레이에서 소프트 이득에서의 경우에 유사하다는 것을 도시한다. 그러나, SNR2가 6 dB보다 더 크면 릴레이에서 에러가 없기 때문에 베이스 스테이션에서의 성능은 SNR2에 독립적인 것으로 보인다.
곡선들은 각각 다음을 나타낸다:
- 613B, 613F : SNR2 = SNR1 + 6 dB, SNR3 = SNR1;
- 614B, 614F : SNR2 = SNR1 + 6 dB, SNR3 = SNR1 + 3 dB;
- 615B, 615F : SNR2 = SNR1 + 8 dB, SNR3 = SNR1;
- 616B, 616F : SNR2 = SNR1 + 8 dB, SNR3 = SNR1 + 3 dB.
4. 분산 에러 보정 인코딩
여기에서 전술된 접근 방법은 물론 이른바 분산 에러 보정 인코딩 또는 터보 네트워크 인코딩이 되도록 일반화될 수 있다.
각 터미널 또는 더 일반적으로는 각 송신기는 예를 들어 BCH(n, k, δ) 종류의 코드 워드를 TDMA의 경우에 각 시간 슬롯에서 전송할 수 있다.
터미널의 개수는, 터미널에 따라 상이할 수 있는 상이한 터미널에 의해 전송된 코드 워드의 개수와 같이, 필요하다면 시간에 가변할 수 있다. n개의 시간 슬롯에 의해 형성된 주어진 프레임에서, 터미널은 k개의 슬롯을 사용하고, 따라서, k개의 코드 워드를 전송한다.
릴레이(R)는 이러한 k개의 코드 워드를 수신하여 평하하고, k*n 매트릭스에서 평가를 배열한다. 그 다음, 매트릭스의 열을 제2 BCH(n, k, δ)로 인코딩하고, 이에 따라 형성된 n-k개의 리던던시 코드 워드를 전송한다.
베이스 스테이션 또는 더욱 일반적으로는 수신기는 신호대 잡음비(SNR1)를 갖는 k개의 코드 워드와, 신호대 잡음비(SNR3)를 갖는 n-k개의 리던던시 코드 워드를 수신한다.
5. 여러 가지 릴레이의 구현예
본 발명은 물론 여러 가지 릴레이가 도 7
에 도시된 바와 같이 구현되는 경우에 적용될 수 있다. 본 실시예는 3개의 터미널(T1, T2, T3) 및 베이스 스테이션(수신기)를 향하여 전송하는 2개의 릴레이(R1, R2)를 제공한다.
각 터미널은 코드 워드(Ci(i=1 내지 3))를 전송한다. 릴레이(R1)는 C1 및 C2를 수신하고, 릴레이(R2)는 C2 및 C3를 수신한다. 릴레이는 하드 결정을 구현하고, C'4와 C'5를 각각 전달한다.
따라서, 베이스 스테이션(BS)은 C1, C2, C3, C'4 및 C'5를 수신하고,
행에 따른 코드 워드 BCH(n, k, δ)와 패리티 방정식에 의해 정의된 블록 코드(5,3)에 의해 형성된 프로덕트 코드의 반복 디코딩을 수행한다.
Figure 112010063686789-pct00004
이 코드는 2의 최소 거리를 가지며, 8 코드 워드로 구성된다. 따라서, 소프트 입력 및 소프트 출력 디코딩은 구현하기 매우 용이하다. 도 8은 SNR3 = SNR1일 때 터미널에 의해 전송된 코드 워드 BCH(32, 21, 6)의 경우에서의 신호대 잡음비(SNR2)의 함수로서 에러 레이트를 도시한다.
곡선들은 각각 다음을 나타낸다:
- 릴레이 없는 디코딩: 81B, 81F;
- SNR2 = SNR1 + 3 dB 및 SNR3 = SNR1인 본 발명에 따른 디코딩: 82B, 82F;
- SNR2 = SNR1 + 6 dB 및 SNR3 = SNR1인 본 발명에 따른 디코딩: 83B, 83F;
- 비교를 위한 터보 디크딩: 84B, 84F.
SNR2 = SNR1 + 6 dB일 때, 성능은 터보 디코딩과 유사하다.
6. " 애드혹 " 로컬 네트워크
또한, 본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이 예를 들어 애드혹(ad hoc) 로컬 네트워크에서 구현될 수 있다. 이러한 네트워크는 예를 들어 효율을 개선하고 전송 딜레이를 제한하기 위한 비상 네트워크일 수 있다.
터미널(T1 내지 T4 및 T/R)은 제한된 영역에 분산된다. 터미널 중 하나(T/R)는 릴레이(또한, 전용 릴레이일 수 있다)로서 선택된다. 각 터미널(T1 내지 T4)은 릴레이(T/R)가 디코딩하고 4개의 코드 워드(C1 내지 C4)의 선형 조합인 .코드 워드(C'5)를 전송하도록 처리하는 코드 워드(C1 내지 C4)를 전송한다. 각 터미널은 자신을 전송하고 5개의 코드 워드에 의해 형성된 매트릭스의 터보 디코딩을 수행하는 것을 제외한 모든 코드 워드를 복조한다.
7. 2개의 문턱값의 사용
릴레이에서 단지 하나의 문턱값을 사용하는 대신에, 릴레이에서 2개의 문턱값(+S 및 -S)을 사용하는 것이 가능하다. 이 경우에, 처리는 S의 절대값 이하인 경우 LLR의 값이 불연속이 되는 것으로 간주함으로써 개선될 수 있다. 그 이상이면, 하드 결정이 취해진다.
제1 접근 방법에 따르면, 릴레이는 시그널링 채널을 통해 중요하지 않은 코드 워드의 비트를 식별하는 정보를 전송할 것이라는 것이 계획될 수 있다. 패리티 방정식에 참여하는 비트가 S 이하의 신뢰성에 관계되면, 패리티 비트는 믿을만하지 않는 것으로 선언된다.
제2 접근 방법에 따르면, 릴레이는 3개의 상태 {-1, 0, 1}에 의해 데이터를 전송한다. 이러한 마지막 접근 방법은 추가 대역폭 또는 특별한 시그널링을 필요로 하지 않고 정보 비트당 평균 에너지를 감소시키는 이점을 가진다. 그에 반하여, 이것은 이러한 3가지 세트를 고려하기 위하여 수신기와 송신기에서 작은 변형이 있을 것이라는 가정을 수반한다.
8. 일반화 및 변형물
본 발명은 종래 기술에 대한 주요 변화를 나타낸다. 릴레이에서의 인코딩 연산의 도입을 통해서, 터보 코드의 인코딩 이득의 이점을 갖는 모두 분산된 송신기를 제공하는 것을 가능하게 한다. 이는 다양한 가능성을 연다:
- 선형이라면 송신기에서 상이한 종류의 코드(콘볼루션, BSH, RS, 터보 코드, LDPC 등)를 사용하는 것이 가능하다;
- 릴레이에서, 열을 인코딩하는데 사용되는 패리티 코드는 임의의 선형 코드(콘볼루션, BSH, RS, 터보 코드, LDPC 등)로 대체될 수 있다;
- 릴레이에서, 3개의 옵션이 예견될 수 있다: 수신에서 에러 보정을 가지는 또는 에러 보정 없는 인코딩, 또는 낮은 신뢰성 패리티 비트의 위치를 나타내도록 시그널링 비트의 전송을 이용한 릴레이 레벨에서의 보정 없는 인코딩;
- 여러 인코딩 릴레이가 예견될 수 있다.
설명된 실시예들이 행/열 인터리빙에 의존하지만, 다른 종류의 인터리빙(예를 들어, 터보 인코딩에 대하여 사용된 종류)이 터미널에서 사용될 수 있다.
릴레이는 리던던시 정보의 모두 또는 일부(그리고 예를 들어 정보 비트의 열과 관련된 리던던시만)를 전송할 수 있다.
본 발명은 물론 3차원 이상을 갖는 프로덕트 코드로 확장될 수 있다.

Claims (15)

  1. 적어도 2개의 송신기와 적어도 하나의 수신기 사이에서 디지털 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    적어도 2개의 코드의 연결을 구현하며,
    - 상기 송신기에서, 적어도 2개의 제1 코드 워드를 전달하는 제1 인코딩 단계;
    - 상기 제1 코드 워드를 전송하는 제1 전송 단계;
    - 중간 코드 워드라고 하는 상기 적어도 2개의 제1 코드 워드를 수신하는 수신 단계;
    - 상기 중간 코드 워드의 비트의 적어도 일부를 인터리빙하여 인터리빙된 비트를 전달하는 인터리빙 단계로서, n1 열(column)과 n2 행(row)의 매트릭스의 일부 행에서 기록 동작을 구현하고, 상기 n2 행 중에서, k2 행은 각각 상기 적어도 2개의 송신기로부터 수신된 상기 적어도 2개의 제1 코드 워드에 대응하고, n2>k2+1이며, 상기 k2 행의 각각은 k1 정보 비트 및 n1-k1 리던던시 또는 패리티 행 비트를 포함하는, 상기 인터리빙 단계;
    - 상기 인터리빙된 비트를 인코딩하고, 상기 n1 열과 n2 행의 매트릭스를 이용하여 프로덕트 코드(product code)를 구현하고, 상기 중간 코드 워드를 고려하여 적어도 하나의 제2 코드 워드를 전달하는 제2 인코딩 단계로서, 상기 적어도 하나의 제2 코드 워드는 상기 매트릭스의 n2-k2의 나머지 행의 열 패리티 비트에 대응하는 리던던시 코드 워드인, 상기 제2 인코딩 단계; 및
    - 상기 수신기 또는 수신기들에서 상기 제1 코드 워드, 및 상기 제2 코드 워드 또는 코드 워드들에 의해 형성된 리던던시를 고려한 반복 디코딩을 수행하는 것을 가능하게 하도록, 상기 제2 코드 워드 또는 코드 워드들을 전송하는 제2 전송 단계
    를 포함하고,
    상기 수신 단계, 상기 인터리빙 단계, 상기 제2 인코딩 단계 및 상기 제2 전송 단계는, 하나의 릴레이 장치에서 모두 수행되거나, 복수의 릴레이 장치의 각각의 릴레이 장치에서 모두 수행되는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전송 단계 또는 제2 전송 단계는,
    - 시분할 다중 액세스(TDMA, time division multiple access) 기술;
    - 주파수 분할 다중 액세스(FDMA, frequecy division multiple access) 기술; 및
    - 코드 분할 다중 액세스(CDMA, code division multiple access) 기술
    을 포함하는 그룹에 속하는 기술을 구현하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 릴레이 장치에서, 상기 수신 단계는, 상기 중간 코드 워드를 형성하기 위하여 상기 릴레이에서 수신된 각 비트의 값에 하드 결정을 구현하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  7. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 릴레이 장치에서, 상기 수신 단계는, 상기 릴레이 장치에서 수신된 각 비트의 값을 문턱값 처리하고 문턱값 처리된 데이터를 전달하는 서브 단계와, 상기 중간 코드 워드를 형성하도록 상기 문턱값 처리된 데이터의 에러를 보정하는 서브 단계를 구현하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 릴레이 장치에서, 상기 수신 단계는, 상기 중간 코드 워드를 형성하기 위하여 상기 릴레이에서 수신된 각 비트의 소프트 값에 대한 소프트 디코딩을 하는 단계가 이어지는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소프트 디코딩을 하는 단계는 수신된 상기 소프트 값에 대한 평균 제곱 에러를 최소화하는 코드 워드를 찾는 단계를 구현하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    릴레이 장치에서 상기 제2 코드 워드의 적어도 하나의 비트에 신뢰성에 대한 정보를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    신뢰성에 대한 상기 정보는 상기 제2 코드 워드에서 적어도 하나의 낮은 신뢰성 비트의 위치를 나타내는 적어도 하나의 시그널링 비트를 포함하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  12. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 인코딩 단계 및/또는 상기 제2 인코딩 단계는,
    - BCH 코드;
    - RS 코드;
    - 터보 코드;
    - 이진 또는 비이진 LDPC 코드; 및
    - 패리티 코드
    를 포함하는 그룹에 속하는 선형 코드를 구현하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  13. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 릴레이 장치는 제2 릴레이 장치에 의해 전송된 적어도 하나의 중간 코드 워드를 수신하는 것을 특징으로 하는,
    디지털 신호 전송 방법.
  14. 제1항 또는 제5항에 따른 디지털 신호 전송 방법을 구현하기 위한 프로그램 코드 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  15. 제1항 또는 제5항에 따른 디지털 신호 전송 방법을 구현하는 릴레이 장치에 있어서,
    - 적어도 2개의 송신기 장치 및/또는 적어도 하나의 다른 릴레이 장치에 의해 전송된 적어도 2개의 중간 코드 워드를 수신하는 수단;
    - 상기 중간 코드 워드의 비트의 적어도 일부를 인터리빙하여 인터리빙된 비트를 전달하는 수단;
    - 상기 중간 코드 워드를 고려한 적어도 하나의 제2 코드 워드를 형성하기 위하여 상기 인터리빙된 비트를 인코딩하는 수단; 및
    상기 제2 코드 워드 또는 코드 워드들을 전송하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    릴레이 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2937480B1 (fr) * 2008-10-22 2011-05-06 Commissariat Energie Atomique Turbocodeur distribue pour canaux a evanouissements par blocs
JP5296748B2 (ja) * 2010-06-30 2013-09-25 株式会社バッファロー 送信装置及び送信方法
US20130198582A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-01 Broadcom Corporation Supercharged codes
WO2013147774A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 Intel Corporation Processing elementary check nodes of an iterative decoder
US9558782B2 (en) 2012-05-29 2017-01-31 International Business Machines Corporation Partial reverse concatenation for data storage devices using composite codes
US9190076B2 (en) 2012-05-29 2015-11-17 International Business Machines Corporation Data format using an efficient reverse concatenated modulation code for magnetic tape recording
US9178534B2 (en) 2012-05-29 2015-11-03 International Business Machines Corporation Methods for partial reverse concatenation for data storage devices using composite codes
CN108173550A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 南京大学 一种适用于几乎所有nb-ldpc译码方法的通用简化方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006093286A1 (ja) * 2005-03-03 2006-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1729435B1 (en) * 2005-06-01 2008-02-27 NTT DoCoMo, Inc. Communication relay apparatus
KR100915806B1 (ko) * 2006-09-12 2009-09-07 삼성전자주식회사 다중홉 릴레이 시스템에서 분산적 공간 다중화 및 분산적공간 다이버시티 수행 장치 및 방법
CN101150515B (zh) * 2007-11-15 2011-06-22 复旦大学 一种基于双时隙交织迭代的宽带再生多跳中继通信方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006093286A1 (ja) * 2005-03-03 2006-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C. Hausl 외 1명, "Joint Network-Channel Coding for the Multiple-Access Relay Channel," (2006.09)*
S. W. Kim, "CONCATENATED RANDOM PARITY FORWARDING IN LARGE-SCALE MULTI-HOP RELAY NETWORKS,"Military Communications Conference 2007, (2007.10)*
S. Yang 외 1명, "Network Coding over a Noisy Relay : a Belief Propagation Approach,"ISIT 2007, p. 801, (2007.06)*

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