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KR20090059893A - 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치 - Google Patents

반복 수신 장치 및 반복 복호 장치 Download PDF

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KR20090059893A
KR20090059893A KR1020070126979A KR20070126979A KR20090059893A KR 20090059893 A KR20090059893 A KR 20090059893A KR 1020070126979 A KR1020070126979 A KR 1020070126979A KR 20070126979 A KR20070126979 A KR 20070126979A KR 20090059893 A KR20090059893 A KR 20090059893A
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남준영
김성락
정현규
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한국전자통신연구원
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Abstract

반복 수신 장치 및 반복 복호 장치가 개시된다. 반복 수신 장치는 수신 신호를 검출하는 내부 검출기, 상기 내부 검출기에 의해 검출된 수신 신호를 복호하는 외부 복호기, 상기 외부 복호기의 출력 신호에 불순물을 첨가하는 불순물 첨가기, 상기 내부 검출기와 상기 외부 복호기 간에 인터리빙(interleaving)을 수행하는 인터리버 및 상기 내부 검출기와 상기 외부 복호기 간에 디인터리빙(de-interleaving)을 수행하는 디인터리버를 포함한다.
직교 주파수 분할 다중화, 반복 수신, 반복 복호, SC-MMSE, MAP

Description

반복 수신 장치 및 반복 복호 장치{APPARATUS FOR ITERATIVE RECEIVING AND APPARATUS FOR ITERATIVE DECODING}
본 발명은 통신 시스템에서의 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식을 사용하는 통신 시스템의 데이터 수신 장치에 적용 가능하다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-001-02, 과제명: 4세대 이동통신용 적응 무선 접속 및 전송 기술 개발].
디지털 이동 통신 시스템은 무선 채널의 특성상 데이터를 전송하는 경우, 여러 가지 원인에 의해서 비트 오류(Bit Error)가 발생할 확률이 매우 높다. 그러므로 비트 오류를 정정하기 위해 이용되는 채널 부호는 매우 중요하다.
구현 가능한 복호 복잡도로 Shannon capacity에 매우 근접하는 채널 코드로서 터보 코드(turbo code)와 LDPC(Low-density parity-check) 코드가 일반적으로 사용된다. 터보 코드와 LDPC 코드는 터보 원리를 기초로 한다.
터보 원리는 여러 모듈 사이에 연판정에 의한 정보를 반복적으로 교환하는 것을 말한다. 즉, 복호기의 외래 LLR(extrinsic log-likelihood ratio) 값을 이용하여 반복적으로 비트의 LLR 값을 갱신하는 방식을 이용한다. 이러한 터보 원리를 이용하여 채널을 부호화하는 과정은 반복 복호의 횟수가 증가할수록 수렴 속도가 증가하여 성능이 개선되는 효과가 있다. 그러나 반복 복호의 횟수가 증가하는 경우 계산량 또한 함께 증가하기 때문에 성능 개선에 문제점이 있다.
따라서, 기존의 터보 원리를 이용하면서도 반복 수신 및 반복 복호의성능과 수렴 속도를 개선시킬 수 있는 발명이 요구된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 외부 복호기로 터보코드나 LDPC코드를 이용하고, 터보 원리를 기반으로 출력신호에 적절한 불순물이 첨가되는 변형된 터보 원리를 적용함으로써, 반복 수신 및 반복 복호의 성능과 수렴속도가 개선될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 내부 검출기로 SC-MMSE검출기뿐 아니라 MAP(maximum a posteriori)검출기와 같은 최적검출기를 이용함으로써, 반복 수신 및 반복 복호의 성능과 수렴 속도를 크게 개선시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 반복 수신 장치는 수신 신호를 검출하는 내부 검출기, 상기 내부 검출기에 의해 검출된 수신 신호를 복호하는 외부 복호기, 상기 외부 복호기의 출력 신호에 불순물을 첨가하는 불순물 첨가기, 상기 내부 검출기와 상기 외부 복호기 간에 인터리빙(interleaving)을 수행하는 인터리버 및 상기 내부 검출기와 상기 외부 복호기 간에 디인터리빙(de-interleaving)을 수행하는 디인터리버를 포함한다.
이 때, 내부 검출기는 SC-MMSE(soft interference cancellation with minimum mean squared error) 검출기이거나 MAP(maximum a posteriori) 또는 MAP을 기반으로 하는 저 복잡도의 유사(suboptimal) MAP 검출기일 수 있다.
이 때, 불순물 첨가기는 상기 외부 복호기의 외래 정보에 대해 상기 외부 복호기의 사전 정보에 가중치가 적용된 불순물을 첨가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 반복 복호 장치는 수신 신호를 복호하는 내부 복호기, 상기 내부 복호기에 의해 복호된 수신 신호를 복호하는 외부 복호기, 상기 외부 복호기의 출력 신호에 불순물을 첨가하는 불순물 첨가기, 상기 내부 복호기와 상기 외부 복호기 간에 인터리빙을 수행하는 인터리버 및 상기 내부 복호기와 상기 외부 복호기 간에 디인터리빙을 수행하는 디인터리버를 포함한다.
이 때, 상기 불순물 첨가기는 상기 가중치를 조절하여 상기 외부 복호기의 외래 정보에 첨가되는 불순물의 정도를 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 순수한 외래 LLR에 사전 LLR의 일부를 첨가함으로써 검출기가 출력하는 외래LLR의 신뢰도가 증가하는 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 내부 검출기로 SC-MMSE검출기뿐 아니라 MAP(maximum a posteriori)검출기와 같은 최적검출기를 이용함으로써, 반복 수신 및 반복 복호의 성능과 수렴 속도를 크게 개선되는 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 외부 복호기로 터보코드나 LDPC코드를 이용하고, 터보 원리를 기반으로 출력신호에 적절한 불순물이 첨가되는 변형된 터보 원리를 적용함으로써, 반복 수신 및 반복 복호의 성능과 수렴속도가 크게 개선된 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치가 제공된다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예 를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 종래 기술에 따른 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에서는 반복 수신 장치를 중심으로 설명된다. 본 발명은 반복 복호 장치에도 동일하게 적용될 수 있다. 그리고, 도 1 내지 도 3은 다중송신다중수신 시스템 모델을 기준으로 설명된다. 다만, 본 발명은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있지만, 이하에서는 다중송신다중수신(Multi Input Multi Output, MIMO) 시스템을 위주로 설명된다.
무선 통신에서의 MIMO 기술은 송수신단에 각각 둘 또는 둘 이상의 안테나를 사용하여 신호를 전송하는 기술을 말한다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 여러 개의 송수신 안테나를 사용하므로, 여러 개의 공간 채널을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 데이터 전송률을 높일 수 있으며 데이터 전송의 신뢰성을 높일 수 있다.
MIMO 시스템에서 N t차원의 수신신호는 하기 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure 112007088293742-PAT00001
여기서,
Figure 112007088293742-PAT00002
는
Figure 112007088293742-PAT00003
채널 행렬이고,
Figure 112007088293742-PAT00004
는 송신 신호 벡터이다. n은 백색 가우시안 잡음으로 로 표현될 수 있다.
즉, x는 송신기(101)가 전송하는 송신 신호의 벡터를 의미하며, 각각의 첨자는 송신기(101)에 구비된 둘 또는 둘 이상의 안테나와 대응된다. 또한 송신신호 벡터의 에너지는
Figure 112007088293742-PAT00005
이고,
Figure 112007088293742-PAT00006
으로 수신안테나당 신호대잡음비는
Figure 112007088293742-PAT00007
가 된다.
MIMO 시스템에서 수신기(102)는 내부 복호기 또는 내부 검출기(103), 디인터리버(104), 외부 복호기(105) 및 인터리버(106)를 포함할 수 있다. 수신기(102)는 복호기(103)가 구비되는 경우 반복 복호 장치가 된다. 또한, 수신기(102)는 내부 검출기(103)가 구비되는 경우 반복 수신 장치가 된다. 도 1 내지 도 3에서는 수신 신호를 검출하기 위한 내부 검출기(103)가 구비된 구성을 기준으로 설명된다. 내부 복호기(103)가 구비되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
내부 검출기(103)는 MIMO 시스템 환경에서 둘 이상의 안테나를 통해 송신기(101)가 전송한 수신 신호를 검출할 수 있다. 외부 복호기(105)는 내부 검출기(103)에 의해 검출된 수신 신호를 복호할 수 있다.
디인터리버(104)는 내부 검출기(103)와 외부 복호기(105) 간에 디인터리빙(de-interleaving)을 수행할 수 있다. 도 1을 참고하면, 내부 검출기(103)의 출력 신호를 디인터리버(104)가 디인터리빙하고, 디인터리빙된 신호가 외부 복호 기(105)의 입력 신호가 된다.
그리고, 인터리버(106)는 내부 검출기(103)와 외부 복호기(105) 간에 인터리빙(interleaving)을 수행할 수 있다. 즉, 도 1을 참고하면, 외부 복호기(105)의 출력 신호를 인터리버(106)가 인터리빙하고, 인터리빙된 신호가 내부 검출기(106)의 입력 신호가 된다. 결국, 도 1의 전체 구성에서 수신된 신호는 반복적으로 디인터리빙과 인터리빙이 적용된다.
도 1은 터보원리에 의한 종래의 반복수신 및 반복복호 기법을 예시한다. 본 발명에서 LA1, LE1, LP1 은 각각 사전(a priori), 외래(extrinsic), 사후(a posteriori) LLR(log-likelihood ratio)를 의미하며, 아래첨자 1과 2는 내부검출/복호기와 외부복호기를 각각 나타낸다. 여기서, LLR은 하기 수학식 2와 같이 정의된다.
Figure 112007088293742-PAT00008
도 1에서 볼 수 있듯이, 내부 검출기(103)의 사후 정보는 인터리버(106)을 거친 내부 검출기의 사전 정보와 내부 검출기(103)에 의한 외래 정보의 합으로 이루어 진다. 즉,
Figure 112007088293742-PAT00009
을 만족한다. 이는 외부 복호기(105)에서도 동일하게 적용된다.
이하에서는, 내부 검출기(103)가 MAP검출기인 경우를 기준으로 설명된다. MAP검출기는 최적의 검출기이나 계산량이 너무 높아 안테나 수와 심볼당 비트수가 많은 경우 구현이 불가능하다. 하지만, 좋은 반복 수신 성능을 보이므로 다른 검출기의 지표가 된다.
도 1을 참조하면, 내부 검출기(103)가 MAP 검출기인 경우, MAP 검출기는 외부복호기(105)에 의해 주어진 사전 LLR값을 이용하여 하기 수학식 3과 같이 사후 LLR을 계산할 수 있다.
Figure 112007088293742-PAT00010
여기서,
Figure 112007088293742-PAT00011
는 jqjsWo 송신 안테나의 송신 심볼의 k번째 비트를 의미한다. 심볼당 비트 수는 Mc이다.
Figure 112007088293742-PAT00012
는
Figure 112007088293742-PAT00013
인 x의 집합으로
Figure 112007088293742-PAT00014
가지의 경우의 수를 갖는다.
Figure 112007088293742-PAT00015
는
Figure 112007088293742-PAT00016
의 원소를 갖는 벡터이고,
Figure 112007088293742-PAT00017
은 사전 LLR로 이루어진 벡터이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치의 구 성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반복 수신 장치에서 내부 검출기(201)는 SC-MMSE(soft interference cancellation with minimum mean squared error) 검출기일 수 있다. 또한, 내부 검출기(201)는 MAP(maximum a posteriori) 검출기 또는 저복잡도의 유사 MAP 검출기일 수 있다.
종래의 터보원리는 도 1과 같이 두 개의 내부 검출기 또는 내부 복호기와 외부 복호기 간에 외래 정보를 주고받음으로써 전역 최적치(global optima)에 수렴하는 반복기법을 중요한 특징으로 한다. 이러한 반복 기법이 적용됨으로써 내부 요소와 외부 요소 간에 통계적 독립성이 유지될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 터보 원리는 도 1과 비교했을 때, 도 2는 불순물 첨가기(205)를 더 구비하고 있다.
이 때, 외래 정보는 사후 정보에서 사전 정보를 제외한 정보에 해당한다. 본발명에 따르면, 사후 정보에 사전 정보를 모두 제거하지 않고, 불순물 첨가기(205)가 일부의 사전 정보를 외래 정보에 첨가할 수 있다.
구체적으로, 불순물 첨가기(205)는 외부 복호기(203)의 외래 정보에 대해 외부 복호기(203)의 사전 정보에 가중치가 적용된 불순물을 첨가할 수 있다. 그리고, 불순물 첨가기(205)는 가중치를 조절하여 외부 복호기(203)의 외래 정보에 첨가되는 불순물의 정도를 조절할 수 있다.
외부 복호기(203)의 외래 정보에 불순물을 첨가함으로써 발생되는 효과는 도 5 및 도 6에서 설명된다. 도 2에서 내부 복호기/내부 검출기(201), 디인터리 버(202), 외부 복호기(203) 및 인터리버(204)는 도 1의 내부 복호기/내부 검출기(103), 디인터리버(104), 외부 복호기(105) 및 인터리버(106)에 각각 대응된다.
일례로, 외부 복호기(203)는 터보 원리에 기초한 터보 코드(turbo code) 또는 터보 원리에 기초한 LDPC 코드(low-density parity-check code)를 이용하여 내부 검출기(201)에 검출된 수신 신호 또는 내부 복호기(201)에 의해 복호된 수신 신호를 복호할 수 있다. 또한, 불순물 첨가기(205)는 외부 복호기(203)의 사전 정보에 불순물 정도를 조절하는 가중치를 각각 적용할 수 있다.
그러면, 인터리버(204)는 외부 복호기(203)의 입력 신호인 사전 정보에 가중치를 적용한 불순물이 외부 복호기(203)의 외래 정보에 첨가된 결과를 인터리빙할 수 있다.
도 2에서 내부 검출기(201)의 사전 LLR은 하기 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112007088293742-PAT00018
여기서,
Figure 112007088293742-PAT00019
는 내부 검출기(201)의 사전 LLR를 의미한다.
Figure 112007088293742-PAT00020
는 외부 복호기(203)에 의한 사후 정보를 의미하고,
Figure 112007088293742-PAT00021
는 불순물이 첨가되지 않았을 때 외부 복호기(203)의 외해 LLR이다.
Figure 112007088293742-PAT00022
는 불순물 첨가기(205)에 의해 불순물이 첨가된 외래 LLR을 의미한다. 또한,
Figure 112007088293742-PAT00023
는 외부 복호기(203)을 통한 순수한 사전 LLR을,
Figure 112007088293742-PAT00024
는 첨가된 사전 LLR이며 도 2에서는 불순물을 의미한다.
Figure 112007088293742-PAT00025
는 인터리버(204)에 의해 인터리빙되는 것을 의미한다.
또한,
Figure 112007088293742-PAT00026
는 불순물의 정도를 조절하는 가중치를 의미하며,
Figure 112007088293742-PAT00027
이면 종래의 반복 수신 장치가 된다. 가중치
Figure 112007088293742-PAT00028
를 적절하게 선정하도록 시스템을 설계할 수 있다. 즉, 불순물 첨가기(205)에 의해 내부 검출기(201)의 사전 LLR은 도 1일 때 보다 더 증가할 수 있다.
즉, 수학식 4에 의하면, 내부 검출기(201)의 사전 정보(
Figure 112007088293742-PAT00029
)는 외부 복호기(203)를 통한 사후 정보(
Figure 112007088293742-PAT00030
)와 외부 복호기(203)의 사전 정보(
Figure 112007088293742-PAT00031
)에
Figure 112007088293742-PAT00032
를 곱한 불순물의 차인 외래 정보(
Figure 112007088293742-PAT00033
)를 인터리빙한 것을 의미한다.
다시 말해서, 본 발명에 따른 불순물 첨가기(205)는 외부 복호기(203)의 순 수한 외래 정보인
Figure 112007088293742-PAT00034
에 외부 복호기(203)의 사전 정보에 일정한 가중치인
Figure 112007088293742-PAT00035
가 적용된 불순물을 첨가하는 것을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SC-MMSE 검출기가 구비된 반복 수신 장치의 일례를 도시한 도면이다.
비 최적 내부검출기인 SC-MMSE검출기는 연성간섭제거(soft interference cancellation)한 신호의 잔여간섭을 MMSE필터를 통해 완화는 기법으로 하기 수학식 6을 통해 표현된다. 이 연성간섭제거 후의 j번째 안테나 심볼은 다음과 같다.
Figure 112007088293742-PAT00036
여기서,
Figure 112007088293742-PAT00037
는 심볼 추정기(306)에서 추정되는 심볼 벡터이다. SC-MMSE 검출기(301)는 간섭 제거된 신호인
Figure 112007088293742-PAT00038
를 필터링하여
Figure 112007088293742-PAT00039
의 신호를 발생한다. 또한, 가우시안 근사에 의해
Figure 112007088293742-PAT00040
의 조건부 확률은 하기 수학식 7과 같이 표현된다.
Figure 112007088293742-PAT00041
여기서,
Figure 112007088293742-PAT00042
는 가우시안 근사에 의해 통상적으로 구해지는
Figure 112007088293742-PAT00043
의 평균이며,
Figure 112007088293742-PAT00044
는
Figure 112007088293742-PAT00045
의 분산이다. 따라서, SC-MMSE 검출기(301)에서 계산되는 외래LLR은 하기 수학식 8에 의해 표현된다.
Figure 112007088293742-PAT00046
여기서,
Figure 112007088293742-PAT00047
는
Figure 112007088293742-PAT00048
인 x의 집합으로 가지의 경우의 수를 갖는다.
도 4는 종래 기술에 따른 MAP 검출기, SC-MMSE 검출기 및 터보 복호기의 EXIT 그래프이다.
EXIT(Extrinsic Information Transfer) 그래프는 내부 검출기와 외부 복호기간에 주고받는 외래 정보를 형상화하여 반복수행의 궤적을 보여주는 분석 도구이다. MAP (maxlog)는 maxlog 근사 기법에 의한 정확한(exact) MAP검출기의 근사치를 나타낸다.
도 4에서 MAP검출기의 곡선은 터보 복호기(Turbo decoder) 곡선과의 간격에 충분히 넓어서 반복수행의 결과로 오류 없이 수신신호를 복호할 수 있음을 알 수 있다. 이에 반해 SC-MMSE검출기는 터보복호기 곡선과 접한 것을 볼 수 있다. 즉, 아무리 많은 반복수행을 하여도 수신성능이 좋아지지 않고, 수신신호에 어느 정도의 오류가 있음을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터보 원리에 기초한 SC-MMSE 검출기가 구비된 반복 수신 장치의 EXIT 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 변형된 터보원리에 의한 SC-MMSE검출기의 EXIT 그래프를 나타낸다. 도 5에서 볼 수 있듯이,
Figure 112007088293742-PAT00050
인 경우의 SC-MMSE검출기와 터보 복호기의 접한 영역의 간격이 커진 것을 알 수 있다.
따라서, 반복수행 결과 MAP검출기와 같이 오류 없는 수신이 가능하다. 이와 같은 결과는 외래 정보에 첨가된 불순물에 의해 접한 부분의 상호 정보가 증가되는 원인에 의해 발생된다.
즉, 복호기의 외래LLR이 일정한 수준 이상으로 신뢰할 수 있는 경우, 순수한 외래 LLR에 사전 LLR의 일부를 첨가하면 검출기가 출력하는 외래LLR의 신뢰도를 높일 수 있다는 것이다. 신뢰도가 높아진 검출기의 외래LLR은 연쇄적으로 복호기의 외래 LLR의 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
한편, 종래의 터보 원리와는 달리, 본 발명에 따른 변형된 터보원리는 불순물에 의해 검출기와 복호기간의 통계적 독립성을 저해하는 부작용이 발생할 수 있다. 즉, 도 5에서 볼 수 있듯이, 반복 수행이 진행됨에 따라 검출기와 복호기간의 간격이 도 4에 비해 좁아지는 것을 볼 수 있다.
하지만, 상기와 같은 부작용은 불순물에 의한 순작용에 비해 미미한 편이고, 적절한 가중치의 선택으로 인해 해결될 수 있다. 일례로, SC-MMSE검출기는 하기 수학식 9와 같이 순작용과 부작용간의 좋은 트레이드오프(tradeoff)를 나타낸다.
Figure 112007088293742-PAT00051
여기서, i는 반복 순차를 의미한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 가중치로 인한 성능 최적화 효과를 수신 비트 오류율을 나타낸 그래프이다.
일례로, 도 6은 수학식 9의 가중치로 인한 성능 최적화 효과를 수신 비트오류율(Bit Error Ratio: BER)을 통해 나타내고 있다. 일례로, 도 6에 대한 실험환 경은 4×4 다중송신다중수신, QPSK, 16QAM, 반복회수 10회, 터보코드, 8192개의 메시지 비트를 사용하였다.
도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 검출기인 SC-MMSE(proposed)는 상기 수학식4의 가중치에 의한 SC-MMSE 검출기를 이용한 반복 수신 장치를 의미한다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 변형된 터보원리에 의한 SC-MMSE(proposed)검출기를 사용하는 경우, 16QAM에서 종래의 터보원리에 의한 반복 수신 장치보다 1dB이상의 개선 효과를 얻을 수 있었다.
또한, MAP검출기의 경우, 본 발명에 따른 변형된 터보원리에 의한 MAP(proposed)검출기를 사용하는 경우, 종래의 터보 원리에 의한 반복 수신 장치보다 에 비해 0.2dB 정도의 성능개선 효과를 보였다. 일례로, 도 6의 그래프는 하기 수학식 10에 의한 가중치가 적용되었다.
Figure 112007088293742-PAT00052
상기 본 발명의 효과는 도 5에서 유추할 수 있듯이 안테나 수와 심볼당 비트 수가 증가함에 따라 MAP검출기 EXIT차트의 기울기도 증가하게 되므로 성능개선의 폭은 더욱 커지게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그 러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반복 수신 장치 및 반복 복호 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SC-MMSE 검출기가 구비된 반복 수신 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 종래 기술에 따른 MAP 검출기, SC-MMSE 검출기 및 터보 복호기의 EXIT 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터보 원리에 기초한 SC-MMSE 검출기가 구비된 반복 수신 장치의 EXIT 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 가중치로 인한 성능 최적화 효과를 수신 비트 오류율을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
201: 내부 검출기/내부 복호기
202: 디인터리버
203: 외부 복호기
204: 인터리버
205: 불순물 첨가기

Claims (10)

  1. 수신 신호를 검출하는 내부 검출기;
    상기 내부 검출기에 의해 검출된 수신 신호를 복호하는 외부 복호기;
    상기 외부 복호기의 출력 신호에 불순물을 첨가하는 불순물 첨가기;
    상기 내부 검출기와 상기 외부 복호기 간에 인터리빙(interleaving)을 수행하는 인터리버; 및
    상기 내부 검출기와 상기 외부 복호기 간에 디인터리빙(de-interleaving)을 수행하는 디인터리버
    를 포함하는 반복 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 검출기는 SC-MMSE(soft interference cancellation with minimum mean squared error) 검출기인 것을 특징으로 하는 반복 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내부 검출기는 MAP(maximum a posteriori) 또는 저복잡도의 유사 MAP 검출기인 것을 특징으로 하는 반복 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부 복호기는,
    터보 코드(turbo code)를 이용하여 상기 내부 검출기에 의해 검출된 수신 신호를 복호하는 것을 특징으로 하는 반복 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 복호기는,
    LDPC 코드(low-density parity-check code)를 이용하여 상기 내부 검출기에 의해 검출된 수신 신호를 복호하는 것을 특징으로 하는 반복 수신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 불순물 첨가기는,
    상기 외부 복호기의 외래 정보에 대해 상기 외부 복호기의 사전 정보에 가중치가 적용된 불순물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 반복 수신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 불순물 첨가기는,
    상기 가중치를 조절하여 상기 외부 복호기의 외래 정보에 첨가되는 불순물의 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 반복 수신 장치.
  8. 수신 신호를 복호하는 내부 복호기;
    상기 내부 복호기에 의해 복호된 수신 신호를 복호하는 외부 복호기;
    상기 외부 복호기의 출력 신호에 불순물을 첨가하는 불순물 첨가기;
    상기 내부 복호기와 상기 외부 복호기 간에 인터리빙을 수행하는 인터리버; 및
    상기 내부 복호기와 상기 외부 복호기 간에 디인터리빙을 수행하는 디인터리버
    를 포함하는 반복 복호 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 불순물 첨가기는,
    상기 외부 복호기의 외래 정보에 대해 상기 외부 복호기의 사전 정보에 가중치가 적용된 불순물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 반복 복호 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 불순물 첨가기는,
    상기 가중치를 조절하여 상기 외부 복호기의 외래 정보에 첨가되는 불순물의 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 반복 복호 장치.
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