KR100744343B1

KR100744343B1 - 이동 통신 시스템에서 불균일 오류 확률을 갖는 부호화에따른 데이터 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100744343B1
Application number: KR1020030093944A
Authority: KR
Inventors: 정홍실; 경규범; 김재열; 박성은
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2007-07-30
Also published as: WO2005060141A1; AU2004300404A1; RU2340092C2; CA2545404A1; US20050152408A1; KR20050062942A; CN1898891A; EP1548948A1; RU2006121493A; JP2007515122A; AU2004300404B2

Abstract

본 발명은 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC, Low Density Parity Check) 부호를 통해 상기 정보 비트들을 부호화하여 전송하는 장치에 있어서, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하고, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하여 부호화하는 불균일 저밀도 패리티 검사 부호화기를 포함한다.

최소 사이클 길이, 불균형 블록 LDPC 부호, 웨이트, 저밀도 패리티 검사 행렬

Description

이동 통신 시스템에서 불균일 오류 확률을 갖는 부호화에 따른 데이터 송수신 방법 및 장치{APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING CODED DATA BY ENCODER HAVING UNEQUAL ERROR PROBABILITY IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND THE METHOD THEROF}

도 1은 일반적인 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면.

도 2는 도 1의 (8, 2, 4) LDPC 부호의 팩터(factor) 그래프를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 불균일 오류 확률을 갖는 LDPC 부호의 팩터 그래프를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전송 비트를 신뢰도에 따라 LDPC 부호에 매핑하는 절차를 나타낸 흐름도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 장치를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 장치를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 방법을 나타낸 흐름도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 흐름도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 LDPC 부호의 복호화기 구조를 나타낸 도면.

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 부호에 의한 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.

1970년대 말 미국에서 셀룰라(cellular) 방식의 무선 이동 통신 시스템(Mobile Telecommunication System)이 개발된 이래 국내에서는 아날로그 방식의 1세대(1G; 1st Generation) 이동 통신 시스템이라고 할 수 있는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 방식으로 음성 통신 서비스를 제공하기 시작하였다. 이후, 1990년대 중반에 2세대(2G; 2nd Generation) 이동 통신 시스템이 시작되어 상용화 되었으며 1990년대 말에 향상된 무선 멀티미디어, 고속 데이터 서비스를 목표로 시작된 3세대(3G; 3rd Generation) 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)이 일부 상용화되어 서비스 운영되고 있다.

현재는 3세대 이동 통신 시스템에서 4세대(4G: 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있는 상태이다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하며 상기 3세대 이동 통신 시스템에서보다 고속의 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 기술들이 표준화되고 있다.

한편, 향후 고품질의 신뢰도 높은 통신 시스템을 구축하기 위하여 제어 정보(control information)들의 중요성은 증가하고 있으며, 상기 고품질의 신뢰도 높은 통신을 위해 제안되고 있는 방법들의 예로서 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding; 이하, 'AMC'라 한다) 방식 등이 있다.

상기 AMC 방식은 채널 상태에 따라 부호율과 변조(modulation) 방식 등을 달리 하여 채널 상태가 좋을 때는 부호율과 변조 방식의 차수를 높여 고속의 데이터를 전송하며, 채널의 상태가 좋지 않을 때는 부호율과 변조 방식의 차수를 낮추어 전송되는 신호의 신뢰도를 높이는 방법이다.

이때 상기 채널의 상태를 나타내는 제어 정보에 오류가 발생할 경우에는 채널 상태가 좋지 않음에도 불구하고 잘못 복호되어 채널 상태가 좋을 때의 부호율과 변조 방식으로 전송하게 될 수 있으므로 고품질의 통신 시스템을 구축할 수가 없다.

이하, 상기에서 언급한 AMC에서 사용하는 제어 정보의 예를 이용하여 불균일 오류 확률을 필요로 하는 정보에 대하여 상세히 설명하고자 한다. 상기 AMC에서 사용되는 제어 정보는 채널의 상태를 0부터 최대(Maximum)값까지 나타낸다. 일반적으로 상기 제어 정보는 4비트 내지 5비트로 구성되며, 설명의 편의를 위하여 상기 제어 정보가 4비트로 표현되는 0부터 15까지의 값이라고 가정하면, 상기 제어 정보는 하기 <표 1>과 같이 나타낼 수 있다.

AMC 레벨	제어 정보 비트
0	0000
1	0001
2	0010
3	0011
4	0100
5	0101
6	0110
7	0111
8	1000
9	1001
10	1010
11	1011
12	1100
13	1101
14	1110
15	1111

상기 <표 1>을 참조하면, 예를 들어 15 등급인 1111의 제어 정보를 전송할 때 마지막 비트에 오류가 발생하여 15등급인 1111을 1110으로 잘못 수신하게 되면 상기 AMC 레벨은 15등급에서 14등급으로 잘못 인식되게 된다. 그러나, 상기 15등급인 1111의 첫 번째 비트에서 오류가 발생할 경우에는 1111이 0111이 되어 7등급이 되므로 상기에서 언급한 마지막 비트가 바뀐 경우에 비하여 채널 정보에 대한 손실이 크게 된다. 따라서, 상기와 같은 제어 정보는 마지막 비트보다 첫 번째 비트에 오류가 적게 발생하도록 하여야 한다.

상술한 바와 같이 향후 고품질의 신뢰도 높은 통신 시스템을 구축하기 위하여 제어 정보 등과 같은 각 비트별 신뢰도가 다른 데이터를 보내기 위해서는 마지막 비트보다는 첫 번째 비트에 오류가 발생할 확률이 더 낮을 뿐만 아니라 각 비트별로 중요도가 다른 불균일 오류 확률을 갖게 하는 부호가 필요하다.

그러나 최소 거리(minimum distance)를 중시하는 종래의 비반복 복호(non-iterative decoding) 방식을 사용하는 일반적인 선형 블록 코드(Linear Block Code)의 경우에는 상술한 불균일 오류 확률을 갖게 하는 부호의 설계가 용이하지 않다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 일반적인 블록 코드의 경우에는 각 비트들이 오류가 날 확률들이 거의 동일하며, 상기 각 전송 비트들에 오류가 날 확률들을 차등적으로 적용하여 부호화할 수 있는 부호화기의 설계가 극히 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 불균일 LDPC 부호를 이용하여 전송 비트의 오류 발생 확률을 차등적으로 적용하여 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 불균일 LDPC 부호를 이용하여 불균일 오류 확률을 필요로 하는 제어 정보를 부호화함으로써 보다 고품질의 데이터를 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC, Low Density Parity Check) 부호를 통해 상기 정보 비트들을 부호화하여 전송하는 장치에 있어서, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하고, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하여 부호화하는 불균일 저밀도 패리티 검사 부호화기를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호를 통해 부호화되어 전송되는 신호를 수신하는 장치에 있어서, 상기 밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 수신된 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하고, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하는 부호기에 상응하여 디매핑(de-mapping)하는 불균일 저밀도 패리티 검사 복호화기를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호의 복호 장치에 있어서, 상기 패리티 검사 부호의 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트에 상응하게 변수 노드들을 연결하여 확률값들을 산출하는 변수 노드 복호기와, 상기 변수 노드 복호기에서 출력한 신호에서 이전 복호시 생성된 신호를 감산하는 제1가산기와, 상기 제1가산기에서 출력한 신호를 상기 패리티 검사 행렬에 상응하게 디인터리빙하는 디인터리버와, 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트에 상응하게 검사 노드들을 연결하여 상기 디인터리버에서 출력한 신호의 확률값들을 산출하는 검사 노드 복호기와, 상기 검사 노드 복호기에서 출력한 신호에서 상기 디인터리버에서 출력한 신호를 감산하는 제2가산기와, 상기 제2가산기에서 출력한 신호를 상기 패리티 검사 행렬에 상응하게 인터리빙하는 인터리버와, 상기 패리티 검사 행렬을 생성하고, 상기 디인터리빙 방식 및 인터리빙 방식을 상기 패리티 검사 행렬에 상응하게 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 정보 비트들의 중요도에 따라 부호화 또는 복호화하는 불균일 오류 확률을 가지는 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬을 저장하는 메모리와, 상기 메모리에 저장된 저밀도 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 상기 제어기의 제어에 의해 구성되는 상기 디인터리버를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호를 통해 상기 정보 비트들을 부호화하여 전송하는 방법에 있어서, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하는 과정과, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하여 부호화하여 전송하는 과정을 포함 정보 비트들을 매핑한 후 부호화하여 전송하는 과정을 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 수신 방법은, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호를 통해 부호화되어 전송되는 신호를 수신하는 방법에 있어서, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 수신된 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하는 방식에 상응하여 디매핑(de-mapping)하는 과정과, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하는 방식에 상응하여 디매핑하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 데이터를 부호화하는 방법에 있어서, 송신할 정보 비트들을 생성하고, 중요도에 따라 부호화기의 입력 노드에 상기 생성된 정보 비트들을 매핑하는 과정과, 상기 매핑된 정보 비트들을 불균일 저밀도 패리티 검사 부호화기의 부호화에 대응하여 채널 부호화를 수행하는 과정과, 상기 채널 부호화된 정보 비트들을 신호 사상하고, 상기 신호 사상된 신호에 대해 시스템 설정에 따른 변조 방식에 대응하여 변조하는 과정과, 상기 변조되어 출력된 최종 데이터를 전송하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 수신된 데이터의 복호화 방법에 있어서, 채널을 통해 송신측으로부터 전송되는 상기 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 변조 방식에 대응하여 복조하는 과정과, 상기 복조된 데이터를 역신호 사상하고, 상기 역신호 사상된 신호를 중요도에 따라 불균일 오류 확률을 가지는 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑하여 채널 복호화하는 과정과, 상기 채널 복호화되어 출력된 데이터를 최종 정보 데이터로 출력하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은, 정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 상기 전송 비트들의 중요도에 따라 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑하는 방법에 있어서, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 패리티 검사 행렬에 따른 팩터 그래프 상에서 각 변수 노드들을 차수가 가장 높은 순으로 정렬하고, 우선순위가 높은 정보 비트들을 할당하기 위한 제1순서 인덱스를 설정하는 과정과, 상기에서 할당하지 않은 변수 노드들 중 가장 높은 차수를 가지는 변수 노드 집합을 설정하고, 상기 변수 노드들의 집합 원소를 확인하는 과정과, 상기 집합의 원소가 하나일 경우, 상기 할당하지 않은 변수 노드들 중 가장 높은 변수 노드를 정보 비트에 할당하고, 상기 집합의 원소가 복수개일 경우 상기 집합에 속한 정보 비트들을 할당하기 위한 제2순서 인덱스를 설정하는 과정과, 상기 제2순서 인덱스 설정에 따라 가장 높은 차수를 가지는 변수 노드들을 결정하고, 동일한 차수를 가지는 변수 노드들에 대해서 사이클이 가장 큰 노드를 선택하여 정보 비트를 할당하는 과정을 포함한다.

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

본 발명은 종래의 선형 블록 코드에서 불균일 오류 확률을 갖는 부호를 구현하지 못하는 문제점을 극복하기 위하여, 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check; 이하, 'LDPC'라 칭하기로 한다) 부호를 이용하여 불균일 오류 확률을 갖는 부호를 구현한다.

이에 따라, 본 발명은 상기 LDPC 부호의 팩터(factor) 그래프 상에서 오류 발생 확률이 낮은 노드에는 높은 신뢰도를 요구하는 비트를 매핑(mapping)시키고, 오류 발생 확률이 높은 노드에는 낮은 신뢰도를 요구하는 비트들 매핑시키는 불균일 LDPC 부호를 제안한다.

한편, 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프 상에서 각 노드들의 오류 발생 확률은 각 노드들에서의 사이클(cycle) 및 차수(degree)에 의해 결정된다. 즉, 각 노드에서 사이클은 길수록 오류 발생 확률이 낮으며, 차수는 높을수록 오류 발생 확률이 낮게 된다.

일반적으로 상기 LDPC 부호의 경우, 변수 노드(variable node)의 차수(degree)가 높을수록 신뢰도(reliability)가 높아진다. 따라서, 이와 같은 성질을 이용하면, 상술한 제어 정보 등의 각 비트별 다른 중요도를 가지는 데이터에 대해서 중요도가 높은 비트(bit)에 더 많은 차수를 할당함으로써 불균일 오류 확률을 가지는 부호를 설계할 수 있다.

또한, 상기 LDPC 부호는 반복 복호를 할 뿐만 아니라 설계하는 방법에 따라 각 비트당 오류가 발생할 확률이 다를 수 있다. 따라서, 상술한 불균일 오류 확률을 갖는 부호를 적합하게 설계할 수 있다.

우선 본 발명의 이해를 돕기 위하여 상기 LDPC 부호에 대하여 간략하게 설명한다.

상기 LDPC 부호는 팩터 그래프 상에서 합곱(sum-product) 알고리즘(algorithm)에 기반한 반복 복호(iterative decoding) 알고리즘을 사용하여 복호할 수 있다. 상기 LDPC 부호의 복호기(decoder)는 상기 합곱 알고리즘에 기반한 반복 복호 알고리즘을 사용하기 때문에 일반적으로 터보 부호의 복호기에 비해 낮은 복잡도를 가질 뿐만 아니라 병렬 처리 복호기로 구현하는 것이 용이하다.

한편, 상기 LDPC 부호를 팩터 그래프로 표현하면 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상에 사이클(cycle)이 존재하게 되는데, 사이클이 존재하는 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프 상에서의 반복 복호는 준최적(sub-optimal)이라는 것은 이미 잘 알려져 있는 사실이다. 또한, 상기 LDPC 부호는 반복 복호를 통해 우수한 성능을 가진다는 것 역시 실험적으로 입증된 바 있다. 그러나, 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프 상에 짧은 길이의 사이클이 많이 존재할 경우에는 상기 LDPC 부호의 성능 열화가 발생되기 때문에, 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상에 짧은 길이의 사이클이 존재하지 않도록 하는 LDPC 부호를 설계하기 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있다.

상기 LDPC 부호의 설계는 기존의 부호화 행렬(generate matrix)을 설계하는 방법과 달리 낮은 웨이트 밀도를 가지는 패리티 검사 행렬(parity check matrix)을 설계하여 복호화 성능을 높일 수 있도록 하였다. 여기서, 상기 웨이트라함은 상기 생성 행렬 및 패리티 검사 행렬을 구성하는 엘리먼트(element)들중 0이 아닌 값을 가지는 엘리먼트의 개수를 나타낸다.

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 패 리티 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 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수가 j개로 일정하며, 상기 패리티 검사 행렬내 각 행의 웨이트들의 개수가 k개로 일정한 LDPC 부호를 균일(regular) LDPC 부호라고 칭한다. 이와는 달리, 상기 패리티 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 알려져 있다. 그러나, 상기 불균일 LDPC 부호의 경우 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수가 일정하지 않기 때문에 패리티 검사 행 렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수를 적절하게 조절해야만 우수한 성능을 보장받을 수 있다.

이하, 상기 LDPC 부호에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 일반적인 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬을 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 먼저 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬 H는 8개의 열들과 4개의 행들로 구성되어 있으며, 각 열의 웨이트들의 개수는 2로 균일하며, 각 행의 웨이트들의 개수는 4로 균일하다. 이렇게, 상기 패리티 검사 행렬내 각 열의 웨이트들의 개수와 각 행의 웨이트들의 개수가 균일하므로 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호는 균일 LDPC 부호가 되는 것이다.

상기 도 1에서는 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패리티 검사 행렬에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 상기 도 1에서 설명한 (8, 2, 4) LDPC 부호를 표현하는 팩터 그래프를 설명하기로 한다.

도 2는 상기 도 1의 (8, 2, 4) LDPC 부호의 팩터 그래프를 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호의 팩터 그래프는 8개의 변수 노드(variable node)들, 즉 x1(211), x2(213), x3(215), x4(217), x5(219), x6(221), x7(223) 및 x8(225)과, 4개의 검사 노드(check node)들(227, 229, 231 및 233)로 구성된다. 상기 (8, 2, 4) LDPC 부호의 패리티 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 패리티 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.

일반적으로 상술한 LDPC 부호의 각 비트에 대하여 좋은 성능을 보장하는 조건들을 설명하면 다음과 같다.

(1) LDPC 부호의 팩터 그래프상의 사이클을 고려해야만 한다.

상기 사이클이란 LDPC 부호의 팩터 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 팩터 그래프에서 루프를 구성하는 변수 노드들과 검사 노드들을 연결하는 에지들의 개수가 많다는 것을 나타내며, 이와는 반대로 상기 사이클의 길이가 짧다는 것은 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프에서 루프를 구성하는 변수 노드들과 검사 노드들을 연결하는 에지들의 개수가 적다는 것을 나타낸다.

상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상의 사이클을 길게 생성할수록 상기 LDPC 부호의 성능이 좋아지게 되는데 그 이유는 다음과 같다. 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상의 사이클을 길게 생성할 경우, 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상에 짧은 길이의 사이클이 많이 존재할 때 발생하는 오류 마루(error floor)등의 성능 열화가 발생하지 않기 때문이다.

(2) LDPC 부호의 팩터 그래프상의 차수가 높은 비트가 좋은 성능을 갖는다.

일반적으로, 상기 팩터 그래프상에서 차수가 높은 비트가 차수가 낮은 비트에 비하여 성능이 우수한데 그 이유는 차수가 높은 비트는 반복 복호를 통하여 에지로 연결된 다른 비트들에 의하여 복원이 될 수 있기 때문이다. 여기서, 상기 차수란 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상에서 각 노드들, 즉 변수 노드들과 검사 노드들에 연결되어 있는 에지의 개수를 나타낸다. 또한, 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프상의 차수 분포란 특정 차수를 갖는 노드들이 전체 노드들 중 얼마만큼 존재하는지를 나타내는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 불균일 LDPC 부호에서 각 노드들의 오류 발생 확률이 상술한 조건들에 의해 차이가 나는 것을 이용하여 각 비트들간의 중요도가 다른 제어 정보 등을 효과적으로 부호화 및 복호화하는 방법을 제안한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 불균일 오류 확률을 갖는 LDPC 부호의 팩터 그래프를 도시한 도면이다. 상기 도 3은 4개의 정보 비트(information bits)를 입력받아 8개의 부호어(coded bits)를 생성하는 부호율이 1/2인 LDPC 부호의 예이다.

상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 불균일 오류 확률을 갖는 LDPC 부호의 팩터 그래프는 변수 노드(Variable Node; 300), 인터리버(Interleaver; 320) 및 검사 노드(Check Node; 330)로 표현될 수 있다. 예 컨대 상기 도 3에서는 V.N1 내지 V.N8의 8개의 변수 노드들(303 내지 309)과 C.N1 내지 C.N4의 4개의 검사 노드들(331 내지 337)이 구성될 수 있다. 상기 인터리버(320)는 결정되는 LDPC 부호에 따라 상기 변수 노드(300)와 검사 노드(330)를 연결하게 된다.

한편, 상기 변수 노드들(300) 중에서 V.N1(303), V.N2(305), V.N3(307) 및 V.N4(309)는 정보어 비트들이 매핑되어 연산되는 정보어 부분(301)의 변수 노드들이며, V.N5(313), V.N6(315), V.N7(317) 및 V.N8(319)은 상기 정보 비트들을 부호화하여 생성된 패리티 비트들이 매핑되어 연산되는 패리티 부분(311)의 변수 노드들이다.

상기 각 변수 노드들에 연결된 선은 상술한 바와 같이 복수의 검사 노드들과 연결되는 에지(edge)들을 나타내며, 상기 각 노드에 연결된 에지들의 개수가 차수(degree)를 의미한다. 즉, 상기 V.N1(303)에 연결된 에지는 6개이므로 차수가 6이 되며, 상기 V.N2(305)에 연결된 에지는 5개이므로 차수가 5가 된다. 상술한 바와 같이 차수가 높을 수록 해당 노드에 매핑되는 정보어 비트의 오류 발생 확률이 적어지게 된다.

따라서, 본 발명에 따라 먼저 상기 각 노드들에 연결된 에지들의 개수, 즉 차수에 따라 정보어 비트들의 중요도를 고려하여 부호화하게 된다. 즉, 부호화하여 전송하고자 하는 정보어 비트들 중에서 중요도가 높은 비트들은 상기 차수가 높은 노드들에 매핑하며, 반대로 중요도가 낮은 비트들은 차수가 낮은 노드들에 매핑한다. 또한, 동일한 차수를 가지는 노드들에 대해서는 사이클이 큰 노드들이 오류 발 생 확률이 낮으므로 상기 사이클이 큰 노드들에 보다 중요도가 높은 비트들을 매핑하여 부호화한다.

이하, 상기 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 비트 매핑 방법을 구체적으로 예를들어 설명한다.

우선, 가장 우선순위가 높은 비트를 할당하기 위하여 차수가 가장 높은 변수 노드 집합을 구하면 {V.N1}이다. 이때 집합의 원소가 하나뿐이므로 가장 우선순위가 높은 비트(즉, 중요도가 높은 비트)를 상기 V.N1(303)에 할당한다.

그런다음, 두 번째로 우선순위가 높은 비트를 할당하기 위하여 할당받지 않은 변수 노드들 중에서 차수가 가장 높은 변수 노드의 집합을 구한다. 상기 기할당된 변수 노드들 제외한 가장 높은 차수는 5이며, 상기 차수가 5인 변수 노드들의 집합은 {V.N2, V.N3}이므로 집합의 원소 개수가 2가 된다. 이때에는 상기 두 변수 노드들의 차수가 같으므로 상기 두 개의 변수 노드들의 사이클을 살펴보고 사이클이 큰 변수노드를 선택한다. 만약, 상기 V.N3(307)이 V.N2(305)보다 사이클이 크다면 두 번째로 우선순위가 높은 비트를 상기 V.N3(307)에 할당하고, 세 번째로 우선순위가 높은 비트를 상기 V.N2(305)에 할당한다. 반대로, 상기 V.N2(305)가 V.N3(307)보다 사이클이 크다면 두 번째로 우선순위가 높은 비트를 V.N2(305)에 할당하고 세 번째로 우선순위가 높은 비트를 V.N3(307)에 할당한다.

다음으로 네 번째로 우선순위가 높은 비트를 할당하기 위하여 차수가 4인 V.N4(305)를 선택한다. 결국, 상기 V.N1(303)은 가장 우선순위가 높은 비트로 매핑하고, V.N3(307)은 두번째로 우선순위가 높은 비트로 매핑하고, V.N2(305)는 세 번째로 우선순위가 높은 비트로 매핑하고, V.N4(309)는 네 번째로 우선순위가 높은 비트로 매핑한다. 한편, 상기 나머지 변수 노드들에는 패리티 비트들이 할당된다.

이때, 상기 정보 비트들과 변수 노드들을 매핑하는 방법으로는 상기 LDPC 부호를 고정시키고, 상기 정보 비트들의 순서를 상기 매핑 순서에 맞게 재배열하여 매핑하는 방법과, 상기 입력되는 정보 비트들을 고정하고, 상기 LDPC 부호에서의 패리티 검사 행렬의 열을 치환하는 방법이 있다.

예컨대 상술한 <표 1>에서와 같이 전송되는 정보 비트들이 최상위 비트(MSB, Most Significant Bit)에서 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)로 갈수록 중요도가 낮아진다고 가정할 경우, 상기 예에서는 처음 배열된 순서에서 V.N2(305)와 V.N3(307)의 중요도가 바뀌었으므로 상기 패리티 검사 행렬의 두 번째 열과 세 번째 열을 바꾸어 줌으로써 중요도에 따라 효과적으로 매핑할 수 있다. 다른 방법으로 상술한 바와 같이 입력되는 정보 비트들의 두번째 비트와 세번째 비트를 바꾸어 줌으로써 매핑할 수도 있다.

한편, 상술한 LDPC 부호의 설계에 있어서 전체적인 부호 성능은 상기 인터리버(interleaver)(320)를 적절히 설계하여 최소 사이클을 개선함으로써 성능을 우수하게 할 수 있다.

이하 상기 도 3에서 상술한 본 발명의 실시예에 따른 LDPC 부호와 정보 비트들의 매핑 방법을 일반화하여 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전송 비트를 중요도에 따라 LDPC 부호에 매핑하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

상기 도 4를 참조하면, 우선 주어진 LDPC 부호의 패리티 검사 행렬에 따른 팩터 그래프를 차수가 가장 높은 순으로 정렬한다(401 단계). 이때, 순차적으로 우선순위가 높은 비트를 먼저 할당하기 위하여 순서를 나타내는 인덱스 i를 0으로 세팅 한다(403 단계). 그런 다음, 상기에서 할당되지 않은 나머지 변수 노드들 중에서 가장 차수가 높은 변수 노드 집합을 구한다(405 단계). 다음으로, 상기에서 구한 변수 노드 집합들의 원소를 판단한다(407 단계).

이때, 상기 407 단계에서의 판단결과 상기 405 단계에서 구한 집합의 원소가 하나일 경우에는, 상기 하나의 할당하지 않은 변수 노드 중에서 가장 높은 변수 노드를 정보 비트에 할당한다(409 단계). 그러나 상기 407 단계에서의 판단결과 상기 405 단계에서 구한 집합의 원소가 복수개일 경우 같은 차수를 가지는 집합에서 각 변수 노드들의 우선순위를 정하기 위하여 다음과 같은 과정을 수행한다.

먼저, 상기 집합에 속한 비트를 할당하기 위하여 순서 인덱스 j를 0으로 설정한다(411 단계). 그런다음, 가장 차수가 높은 변수 노드들 중에서 사이클이 가장 큰 노드를 선택하여 정보 비트를 할당한다(413 단계). 다음으로, 상기 순서 인덱스 j가 집합의 원소 개수와 비교하고(415 단계), 만약 집합의 원소 개수보다 작은 경우 상기 순서 인텍스 j를 하나 증가(417 단계)한 후 상기 과정을 반복한다. 즉, 상기 집합의 모든 변수 노드들이 정보 비트들에 할당될 때까지 동일한 과정을 수행한다.

한편, 상기 415 단계의 비교에 의해 상기 집합의 모든 변수 노드들이 정보 비트들에 할당되면, 상술한 순서 인덱스 i가 입력 비트 개수 K보다 작은지 검사(419 단계)한다. 이때, 만약 상기 i 값이 입력 비트 개수 K보다 작은 경우 상기 순서 인덱스 i를 집합의 원소 개수만큼 증가(421 단계)시킨 후, 상기 405 단계부터 반복 수행한다. 최종적으로 모든 입력 비트들이 할당되면, 상기 할당에 따라 패리티 검사 행렬에서의 변수 노드들의 매핑 순서를 정렬(423 단계)한다. 즉, 전송하고자 하는 정보 비트들의 순서에 따라 변수 노드들의 순서를 정렬한다.
여기서, 상기 전송 비트를 중요도에 따라 LDPC 부호에 매핑하는 절차는, 상기에서 언급한 바와 같이 상기 LDPC 부호를 고정시키고, 상기 정보 비트들의 순서를 상기 매핑 순서에 맞게 재배열하여 매핑하는 방법과, 상기 입력되는 정보 비트들을 고정하고, 상기 LDPC 부호에서의 패리티 검사 행렬의 열을 치환하는 방법이 있다.

한편, 상기에서와 같은 절차를 수행함으로써 전송하고자 하는 정보 비트들을 중요도에 따라 LDPC 부호에 매핑할 수 있다. 또한, 상기 매핑 방법은 상기 LDPC 부호의 오류 발생 확률을 결정하는 각 변수 노드의 에지 수(즉, 차수)와 상기 각 변수 노드들의 사이클에 의해 결정된다. 즉, 전송하고자 하는 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 비트들은 상기 LDPC 부호의 팩터 그래프 상에서의 변수 노드들 중 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들을 통해 부호화되도록 매핑하고, 반대로 중요도가 낮은 비트들은 상기 변수 노드들 중 오류 발생 확률이 상대적으로 높은 변수 노드들을 통해 부호화되도록 매핑하게 된다.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예에 따른 LDPC 부호화 방법을 적용한 데이터 송수신 장치 및 방법을 설명한다.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 송수신 장치를 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 장치를 나타낸 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 이동통신 시스템에서 일반적인 데이터 송신 장치는 채널 부호화부(501), 신호 사상부(503) 및 변조부(505) 등을 포함하여 구성된다.

먼저 전송하고자 하는 정보 비트가 상기 채널 부호화부(501)에 입력되어지 면, 상기 채널 부호화부(501)는 입력된 정보 비트를 부호화하여 부호어(coded bit)로 변환시킨다. 상기 부호화 과정은 보다 신뢰성 높은 통신 시스템을 위하여 정보 비트에 부가적인 정보를 더 첨가함으로써 채널에서 발생하는 오류를 정정할 수 있도록 하기 위하여 필요하며, 상기 채널 부호화부(501)로는 일반적인 이동통신 시스템에서 길쌈 부호화기, 터보 부호화기 또는 LDPC 부호화기 등이 사용된다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 채널 부호화부로는 불균일 LDPC 부호화기를 사용하며, 상기 입력된 정보 비트들 중 제어 정보 등과 같은 불균일 오류 확률을 필요로 하는 정보 비트에 대하여서는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 방법에 의하여 부호화한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 상기 불균일 LDPC 부호화기는 상술한 바와 같이 입력되는 정보 비트들을 각 비트의 중요도에 따라 오류 발생 확률이 차등 적용되도록 LDPC 부호의 팩터 그래프상에서의 각 변수 노드들에 매핑한다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 따른 매핑 방법의 구현을 위하여 제안하는 본 발명에서는 비트 정렬 제어부(507)를 더 포함한다. 상기 비트 정렬 제어부(507)는 전송되는 상기 정보 비트들을 그 중요도에 따라 상기 LDPC 부호에 매핑되도록 제어할 수 있다. 반면, 송신되는 정보 비트에서 중요도의 순서가 정해져서 상기 채널 부호화부(501)로 입력될 경우에는 상기 비트 정렬 제어부(507)의 추가 없이 상기 LDPC 부호를 상기 중요도의 순서에 따라 매핑될 수 있도록 미리 설정해 놓을 수도 있다.

상기 채널 부호화부(501)의 출력 데이터인 부호화된 비트들은 신호 사상부(503)를 통해 신호 사상된다. 이때, 상기 신호 사상부(503)는 입력되는 비트 심볼들을 상기 통신 시스템에서 사용하고자 하는 변조 방식에 따라 다를 수 있다. 예컨대, 상기 변조 방식으로 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용한다고 하면, 상기 신호 사상부(503)에 입력되는 비트가 0인 경우 1로 사상되며 입력되는 비트가 1인 경우 -1로 사상된다.

한편, 상기 사상된 신호는 변조부(505)를 통하여 송신될 신호로 변조되어 송신된다. 상기 변조부(505)는 상기 신호 사상부(503)로부터 입력되어지는 신호를 수신하여 전송 링크로 보낼 수 있는, 즉 변형된 형태의 전기적 신호로 변환시켜 주는 장치이다. 상기 변조부(505)의 변조 방법으로는 BPSK, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(8 Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 및 64QAM 등의 방식이 사용될 수 있다. 상기 변조 방법은 본 발명과는 직접적인 관련이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 도 5에서 상술한 바와 같은 송신 장치를 통해 전송된 데이터는 후술하는 도 6의 수신 장치를 통해 수신할 수 있으며, 상술한 송신 과정의 역순으로 수신과정이 진행된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 장치를 나타낸 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 데이터 수신 장치는 복조부(601), 역신호 사상부(603) 및 채널 복호화부(605)를 포함한다. 무선 채널을 통해 소정의 안테나(미도시)로 수신된 신호는 소정의 무선 처리부(미도시)에서 무선 처리를 거쳐 복조부(601)로 입력된다. 상기 복조부(601)에서는 상기 도 5의 송신 장치에서 설명한 변조부(505)의 변조 방법에 따라 상기 수신 신호를 복조한다. 예컨대, BPSK 방식으로 변조된 데이터는 상기 BPSK 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 복조하게 된다.

상기 복조부(601)에서의 출력 신호는 상기 복조에 따라 상기 도 5에서 언급한 변조부(505)에서의 변조되기 전 신호 사상의 하나의 원소가 된다. 즉, 송신기에 서 채널로 송신하기 위한 신호로 변형되었던 신호는 다시 변조기 전의 신호로 변환된다.

한편, 상기 복조부(601)의 출력 데이터는 상기 역신호 사상부(603)에 의하여 상기한 도 5의 신호 사상기(503)를 통과하기전의 데이터 값으로 추정되어 변환된다. 즉, 상기 역신호 사상부(603)는 상기 도 5에서 상술한 신호 사상부(503)의 대응하는 블록으로서, 상기 복조부(601)의 출력 데이터를 채널 복호화부(605)의 입력 값으로 변형하기 위하여 상기 신호 사상부(503)를 통과하기 전의 비트에 대한 추정치를 구한다.

다음으로, 상기 역신호 사상부(603)의 출력 데이터는 상기 채널 복호화부(605)에 입력된다. 이때 상기 채널 복호화부(605)는 상기 도 5에서 상술한 채널 부호화부(501)의 역과정을 수행하며, 이때 상기 역신호 사상부(603)의 출력 데이터를 기반으로 하여 송신한 정보 비트를 추정하여 출력한다.

한편, 상기 채널 복호화부(605)는 상기 도 5의 채널 부호화부(501)의 구조에 따라 달라지게 된다. 이때, 상기 채널 복호화부(605)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 불균일 오류 확률을 가지는 LDPC 복호기를 사용한다.

즉, 상기 도 5의 채널 부호화부(501)에서 송신되는 정보 비트들의 중요도를 고려하여 상기 불균일 LDPC 부호화기의 각 변수 노드들에 매핑하였으므로, 상기 채널 복호화부(605)에서는 수신 신호의 복호를 위하여 상기 채널 부호화부(501)에 사용된 불균일 LDPC 부호화기에 따른 불균일 LDPC 복호기를 사용한다.

한편, 상기 송신 장치에 구비된 비트 정렬 제어부(507)는 수신 장치에서도 동일하게 적용가능하며, 상술한 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 불균일 LDPC 부 호에 매핑하는 방법에 대한 매핑 정보를 포함하여 상기 채널 복호화부(605)를 제어하게 된다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 송수신 방법을 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신 방법을 나타낸 흐름도이다.

상기 도 7을 참조하면, 먼저 송신할 정보 비트를 생성(701 단계)하게 되며, 상기 송신할 정보 비트의 중요도에 따라 부호화기의 입력 노드에 상기 정보 비트를 매핑(703 단계)한다. 이어서, 상기 매핑 방법에 대응하는 불균일 LDPC 부호화기의 부호화에 따라 채널 부호화(705 단계)를 수행한다. 상기 채널 부호화된 정보 비트들은 신호 사상기에서 신호 사상(707 단계)되며, 상기 신호 사상된 신호는 변조기로 입력된다. 상기 변조기로 입력된 신호는 시스템 설정에 따른 변조 방식에 대응하는 변조 방식에 따라 변조(709 단계)되어 수신측으로 최종 데이터를 전송(711 단계)하게 된다.

상기 도 7에서는 본 발명에서 제안하는 송신 방법에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명에서 제안하는 수신 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 이때, 상기 수신 방법은 상술한 송신 방법의 역순으로 수행된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 나타낸 흐름도이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 채널로부터 신호를 수신(801 단계)하고, 상기 수신된 신호를 변조되기 전의 데이터로 복조(803 단계)한다. 이때, 상기 복조 방법은 상기 송신측의 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 복조된다. 한편, 상기 복조된 데이터는 역신호 사상기를 통해 역신호 사상(805 단계)되며, 이때, 상기 역신호 사상을 할 때에는 상술한 바와 같이 상기 신호 사상되기 전의 데이터에 대한 추정을 수행한다.

다음으로, 상기 역신호 사상기를 통해 역신호 사상된 출력 값은 복호기에 입력되며, 상기 복호기에서는 상기 부호화되기 전의 데이터 값으로 그 중요도에 따라 복호(807 단계)한다. 상술한 바와 같이 상기 복호 방법은 상기 도 7에서 상술한 부호 방식에 따라 달라지며, 본 발명의 실시예에 따라 불균일 오류 확률을 가지는 LDPC 부호에 의해 복호된다. 마지막으로 상기 복호된 신호는 정보 데이터로 최종 출력(809 단계)된다.

이하, 도 9를 참조하여 상술한 불균일 LDPC 복호기를 통해 본 발명의 실시예에 따른 불균일 LDPC 부호의 복호하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.

삭제

상기 도 9는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 불균일 블록 LDPC 부호의 복호화 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 상기 블록 LDPC 부호의 복호 장치는, 변수 노드 복호 파트(900), 가산기(915), 디인터리버(de[-]interleaver)(917), 인터리버(interleaver)(919), 제어기(921), 메모리(memory)(923), 가산기(925), 검사 노드 복호 파트(950) 및 경판정기(929)를 포함한다. 또한, 상기 변수 노드 복호 파트(900)는 변수 노드 복호기(911) 및 스위치(913)를 포함하고, 상기 검사 노드 복호 파트(950)는 검사 노드 복호기(927)를 포함한다.

먼저, 무선 채널을 통해 수신되는 수신 신호는 상기 변수 노드 복호 파트(900)의 변수 노드 복호기(911)로 입력[되며,]된다. 상기 변수 노드 복호기(911)는 상기 입력된 수신 신호의 확률값들을 계산하고, 상기 계산된 확률값들을 업데이트(update)한 후 상기 스위치(913) 및 상기 가산기(915)로 출력한다. 여기서, 상기 변수 노드 복호기(911)는 상기 블록 LDPC 부호의 복호 장치에 미리 설정되어 있는 패리티 검사 행렬에 상응하게 변수 노드들을 연결하며, 상기 변수 노드들에 연결된 1의 개수만큼의 입력값과 출력값을 갖는 업데이트 연산이 수행된다. 상기 변수 노드들 각각에 연결된 1의 개수는 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트(weight)와 동일하다. 따라서, 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트에 따라 상기 변수 노드 복호기(911)의 내부 연산이 상이하게 된다.
상기 가산기(915)는 상기 변수 노드 복호기(911)에서 출력한 신호와 이전 반복 복호화(iteration decoding) 과정에서의 상기 인터리버(919)의 출력 신호를 입력하고, 상기 변수 노드 복호기(911)에서 출력한 신호에서 이전 반복 복호화 과정에서의 상기 인터리버(919)의 출력 신호를 감산한 후 상기 디인터리버(917)로 출력한다. 여기서, 상기 복호화 과정이 최초의 복호화 과정일 경우, 상기 인터리버(919)의 출력 신호는 0이라고 간주해야함은 물론이다.

상기 디인터리버(917)는 상기 가산기(915)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 방식에 상응하게 디인터리빙(de-interleaving)한 후 상기 가산기(925)와 검사 노드 복호기(927)로 출력한다. 여기서, 상기 디인터리버(917)의 내부 구조는 상기 패리티 검사 행렬에 상응하는 구조를 가진다. 그 이유는 상기 패리티 검사 행렬의 1의 값을 가지는 엘리먼트들(elements)의 위치에 따라 상기 디인터리버(917)에 대응하는 인터리버(919)의 입력값에 대한 출력값이 상이해지기 때문이다.
한편, 상기 가산기(925)는 이전 반복 복호 과정에서의 상기 검사 노드 복호기(927)의 출력 신호와 상기 디인터리버(917)의 출력 신호를 입력하고, 상기 이전 반복 복호 과정에서의 상기 검사 노드 복호기(927)의 출력 신호에서 상기 디인터리버(917)의 출력 신호를 감산한 후 상기 인터리버(919)로 출력한다. 이때, 상기 검사 노드 복호기(927)는 상기 블록 LDPC 부호의 복호 장치에 미리 설정되어 있는 패리티 검사 행렬에 상응하게 검사 노드들을 연결하며, 상기 검사 노드들에 연결된 1의 개수만큼의 입력값과 출력값을 갖는 업데이트 연산이 수행된다. 상기 검사 노드들 각각에 연결된 1의 개수는 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트와 동일하다. 따라서, 상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트에 따라 상기 검사 노드 복호기(927)의 내부 연산이 상이하게 된다.
따라서, 제안하는 본 발명에서는 패리티 검사 행렬을 이용하여 불균일 오류 확률을 가지는 부호를 설계함으로써 복호기의 구조를 구성하도록 한다.
한편, 상기 인터리버(919)는 상기 제어기(921)의 제어에 따라 미리 설정되어 있는 설정 방식으로 상기 가산기(925)에서 출력한 신호를 인터리빙한 후 상기 가산기(915) 및 상기 변수 노드 복호기(911)로 출력한다. 여기서, 상기 제어기(921)는 본 발명에서 설계한 패리티 검사 행렬에 따라 메모리(923)에 저장되어 있는 인터리빙 방식에 관련된 정보를 읽어 상기 인터리버(919)의 인터리빙 방식을 제어하게 되는 것이다. 또한, 상기 복호화 과정이 최초의 복호화 과정일 경우에는 상기 디인터리버(917)의 출력 신호는 0이라고 간주해야함은 물론이다. 여기서, 전술한 바와 같이 본 발명에서 구성한 불균일 오류 확률을 가지는 부호에 대한 패리티 검사 행렬은 메모리에 저장되어 있으며, 디인터리버는 상기 메모리에 저장되어 있는 패리티 검사 행렬을 기반으로 제어기에 설정되어 있는 방법에 의해 구성된다.

상기와 같은 과정들을 반복적으로 수행함으로써 오류 없이 신뢰도 높은 복호화를 수행하며, 미리 설정한 설정 반복 회수에 해당하는 반복 복호화를 수행한 후에는 상기 스위치(913)는 상기 변수 노드 복호기(911)와 가산기(915)간을 스위칭 오프(switching off)한 후, 상기 변수 노드 복호기(911)와 경판정기(929)간을 스위칭 온하여 상기 변수 노드 복호기(911)에서 출력한 신호가 상기 경판정기(929)로 출력하도록 한다. 상기 경판정기(929)는 상기 변수 노드복호기(911)에서 출력한 신호를 입력하여 경판정한 후, 그 경판정 결과를 출력하게 되고, 상기 경판정기(929)의 출력값이 최종적으로 복호화된 값이 되는 것이다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 불균일 LDPC 부호는 상기 메모리(923)에 저장되며, 상기 저장된 불균일 LDPC 부호는 송신하는 정보 비트를 중요도를 고려하여 LDPC 부호화 및 복호화하기 위하여 설정된 부호이다. 따라서, 상기 전송되는 정보 비트에서 각 비트들에 대한 중요도의 순서가 변경될 경우, 상기 LDPC 부호의 열을 치환하거나, 매핑 순서를 변경함으로써 본 발명을 적용할 수 있게 된다.

이상 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.

상술한 바와 같은 본 발명은 이동 통신 시스템에서 다양한 차수를 가지는 LDPC 부호를 이용하여 불균일 오류 확률을 가지는 부호를 설계하여 제어 정보 등과 같은 각 비트들의 중요도가 다른 정보의 부호화에 사용함으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims

정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(LDPC, Low Density Parity Check) 부호를 통해 상기 정보 비트들을 부호화하여 전송하는 장치에 있어서,

상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하고, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하여 부호화하는 불균일 저밀도 패리티 검사 부호화기를 포함함을 특징으로 하는 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 차수(degree)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 전송 장치.
제2항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 차수가 높을수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 사이클(cycle)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 전송 장치.
제4항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드에서 사이클이 길수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 각각 매핑되어 출력되는 상기 정보 비트들을 변조하여 전송하는 변조부를 더 포함함을 특징으로 하는 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬의 각 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시킨 후, 상기 정보 비트들의 순서를 중요도의 차이에 따라 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 전송 장치.
제1항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑되도록 제어하는 비트 정렬 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 전송 장치.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호를 통해 부호화되어 전송되는 신호를 수신하는 장치에 있어서,

상기 밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 수신된 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하고, 상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하는 부호기에 상응하여 디매핑(de-mapping)하는 불균일 저밀도 패리티 검사 복호화기를 포함함을 특징으로 하는 수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 차수(degree)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 수신 장치.
제11항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 차수가 높을수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 사이클(cycle)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 수신 장치.
제13항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 사이클이 길수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 수신된 정보 비트들을 송신측의 변조 방식에 대응하여 복조를 수행하는 복조부를 더 포함함을 특징으로 하는 수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬의 각 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시킨 후, 상기 정보 비트들의 순서를 중요도의 차이에 따라 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 수신 장치.
제10항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑되도록 제어하는 비트 정렬 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 수신 장치.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호를 통해 상기 정보 비트들을 부호화하여 전송하는 방법에 있어서,

상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하는 과정과,

상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑한 후 부호화하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 전송 방법.
제19항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 차수(degree)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 전송 방법.
제20항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 차수가 높을수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 전송 방법.
제19항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 사이클(cycle)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 전송 방법.
제22항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 사이클이 길수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 전송 방법.
제19항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 각각 매핑되어 출력되는 상기 정보 비트들을 변조하여 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 전송 방법.
제19항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬의 각 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 전송 방법.
제19항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시킨 후, 상기 정보 비트들의 순서를 중요도의 차이에 따라 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 전송 방법.
제19항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑되도록 제어하는 비트 정렬 제어 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 전송 방법.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호를 통해 되어 전송되는 신호를 수신하는 방법에 있어서,

상기 저밀도 패리티 검사 부호의 팩터 그래프 상에서의 각 변수 노드들 중에서, 오류 발생 확률이 낮은 변수 노드들에 상기 수신된 정보 비트들 중에서 중요도가 높은 정보 비트들을 매핑(mapping)하는 방식에 상응하여 디매핑(de-mapping)하는 과정과,

상기 오류 발생 확률이 높은 변수 노드들에 상기 정보 비트들 중에서 중요도가 낮은 정보 비트들을 매핑하는 방식에 상응하여 디매핑하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 수신 방법.
제28항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 차수(degree)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 수신 방법.
제29항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 차수가 높을수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 수신 방법.
제28항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들의 사이클(cycle)에 의해 결정됨을 특징으로 하는 수신 방법.
제31항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드들에서 사이클이 길수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 수신 방법.
제28항에 있어서,

상기 수신된 정보 비트들을 송신측의 변조 방식에 대응하여 복조하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 수신 방법.
제28항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬의 각 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 수신 방법.
제28항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시킨 후, 상기 정보 비트들의 순서를 중요도의 차이에 따라 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 수신 방법.
제28항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑되도록 제어하는 비트 정렬 제어 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 수신 방법.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 데이터를 부호화하는 방법에 있어서,

송신할 정보 비트들을 생성하고, 중요도에 따라 부호화기의 입력 노드에 상기 생성된 정보 비트들을 매핑하는 과정과,

상기 매핑된 정보 비트들을 불균일 저밀도 패리티 검사 부호화기의 부호화에 대응하여 채널 부호화를 수행하는 과정과,

상기 채널 부호화된 정보 비트들을 신호 사상하고, 상기 신호 사상된 신호에 대해 시스템 설정에 따른 변조 방식에 대응하여 변조하는 과정과,

상기 변조되어 출력된 최종 데이터를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 부호화 방법.
제37항에 있어서,

상기 정비 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 각 변수 노드들의 차수(degree)에 의해 결정되는 오류 발생 확률에 대응하여 매핑함을 특징으로 하는 부호화 방법.
제38항에 있어서,

상기 각 변수 노들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노들들에서 차수가 높을수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 부호화 방법.
제37항에 있어서,

상기 정비 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 각 변수 노드들의 사이클(cycle)에 의해 결정되는 오류 발생 확률에 대응하여 매핑함을 특징으로 하는 부호화 방법.
제40항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드에서 사이클이 길수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 부호화 방법.
제37항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬의 각 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 부호화 방법.
제37항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시킨 후, 상기 정보 비트들의 순서를 중요도의 차이에 따라 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 부호화 방법.
제37항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑되도록 제어하는 비트 정렬 제어 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 부호화 방법.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 수신된 데이터의 복호화 방법에 있어서,

채널을 통해 송신측으로부터 전송되는 상기 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 변조 방식에 대응하여 복조하는 과정과,

상기 복조된 데이터를 역신호 사상하고, 상기 역신호 사상된 신호를 중요도에 따라 불균일 오류 확률을 가지는 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑하여 채널 복호화하는 과정과,

상기 채널 복호화되어 출력된 데이터를 최종 정보 데이터로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 복호화 방법.
제45항에 있어서,

상기 정비 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 각 변수 노드들의 차수(degree)에 의해 결정되는 오류 발생 확률에 대응하여 매핑함을 특징으로 하는 복호화 방법.
제46항에 있어서,

상기 각 변수 노들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노들들에서 차수가 높을수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 복호화 방법.
제45항에 있어서,

상기 정비 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 각 변수 노드들의 사이클(cycle)에 의해 결정되는 오류 발생 확률에 대응하여 매핑함을 특징으로 하는 복호화 방법.
제48항에 있어서,

상기 각 변수 노드들의 오류 발생 확률은, 상기 각 변수 노드에서 사이클이 길수록 오류 발생 확률이 낮아짐을 특징으로 하는 복호화 방법.
제45항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬의 각 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 복호화 방법.
제45항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따른 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시킨 후, 상기 정보 비트들의 순서를 중요도의 차이에 따라 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 복호화 방법.
제45항에 있어서,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 상기 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑되도록 제어하는 비트 정렬 제어 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 복호화 방법.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 상기 전송 비트들의 중요도에 따라 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑하는 방법에 있어서,

상기 저밀도 패리티 검사 부호의 패리티 검사 행렬에 따른 팩터 그래프 상에서 각 변수 노드들을 차수가 가장 높은 순으로 정렬하고, 우선순위가 높은 정보 비트들을 할당하기 위한 제1순서 인덱스를 설정하는 과정과,

상기에서 할당하지 않은 변수 노드들 중 가장 높은 차수를 가지는 변수 노드 집합을 설정하고, 상기 변수 노드들의 집합 원소를 확인하는 과정과,

상기 집합의 원소가 하나일 경우, 상기 할당하지 않은 변수 노드들 중 가장 높은 변수 노드를 정보 비트에 할당하고, 상기 집합의 원소가 복수개일 경우 상기 집합에 속한 정보 비트들을 할당하기 위한 제2순서 인덱스를 설정하는 과정과,

상기 제2순서 인덱스 설정에 따라 가장 높은 차수를 가지는 변수 노드들을 결정하고, 동일한 차수를 가지는 변수 노드들에 대해서 사이클이 가장 큰 노드를 선택하여 정보 비트를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 매핑 방법.
제53항에 있어서,

상기 제2순서 인덱스를 상기 집합의 원소 개수와 비교하여 상기 집합의 모든 변수 노드들이 정보 비트에 할당되면, 상기 제1순서 인덱스가 입력 비트들의 개수와 비교하여 모든 입력 비트들이 할당되면, 상기 할당에 따라 패리티 검사 행렬에서의 변수 노드들의 매핑 순서를 전송하고자 하는 정보 비트들의 순서에 따라 정렬하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 매핑 방법.
제53항에 있어서,

상기 제2순서 인덱스를 상기 집합의 원소 개수와 비교하여, 상기 집합의 원소 개수보다 작은 경우 상기 제2순서 인텍스를 하나 증가한 후 상기 과정을 반복하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 매핑 방법.
제53항에 있어서,

상기 제1순서 인덱스가 입력 비트들의 개수와 비교하여, 상기 입력 비트들의 개수보다 작은 경우 상기 제1순서 인덱스를 상기 집합의 원소 개수만큼 증가시킨 후 상기 과정을 반복하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 매핑 방법.
제53항에 있어서,

상기 우선순위에 따라 상기 정보 비트들을 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑은, 상기 저밀도 패리티 검사 부호를 고정시키고, 상기 정보 비트들의 순서를 매핑 순서에 대응하게 재배열하여 매핑함을 특징으로 하는 매핑 방법.
제53항에 있어서,

상기 우순순위에 따라 상기 정보 비트들을 저밀도 패리티 검사 부호에 매핑은, 상기 입력되는 정보 비트들을 고정하고, 상기 저밀도 패리티 검사 부호의 패리티 검사 행렬의 열을 치환하여 매핑함을 특징으로 하는 매핑 방법.
정보 비트들을 채널 부호화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서, 불균일 오류 확률(unequal error probability)을 가지는 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check) 부호의 복호 장치에 있어서,

상기 패리티 검사 부호의 검사 행렬을 구성하는 열들 각각의 웨이트에 상응하게 변수 노드들을 연결하여 확률값들을 산출하는 변수 노드 복호기와,

상기 변수 노드 복호기에서 출력한 신호에서 이전 복호시 생성된 신호를 감산하는 제1가산기와,

상기 제1가산기에서 출력한 신호를 상기 패리티 검사 행렬에 상응하게 디인터리빙하는 디인터리버와,

상기 패리티 검사 행렬을 구성하는 행들 각각의 웨이트에 상응하게 검사 노드들을 연결하여 상기 디인터리버에서 출력한 신호의 확률값들을 산출하는 검사 노드 복호기와,

상기 검사 노드 복호기에서 출력한 신호에서 상기 디인터리버에서 출력한 신호를 감산하는 제2가산기와,

상기 제2가산기에서 출력한 신호를 상기 패리티 검사 행렬에 상응하게 인터리빙하는 인터리버와,

상기 패리티 검사 행렬을 생성하고, 상기 디인터리빙 방식 및 인터리빙 방식을 상기 패리티 검사 행렬에 상응하게 제어하는 제어기를 포함하고,

상기 정보 비트들의 중요도에 따라 부호화 또는 복호화하는 불균일 오류 확률을 가지는 저밀도 패리티 검사 부호에 대한 저밀도 패리티 검사 행렬을 저장하는 메모리와,

상기 메모리에 저장된 저밀도 패리티 검사 행렬을 기반으로 하여 상기 제어기의 제어에 의해 구성되는 상기 디인터리버를 포함함을 특징으로 하는 복호 장치.