문맥 (context)
본 발명은 터보 부호의 부호화 장치 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 임의 비트를 삽입하는 터보 부호의 부호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 신호는 무선 통신 시스템에서 다양한 전파 경로(propagation path)를 거치며 전송된다. 또한, 디지털 신호는 CD(compact disc)나 DVD(digital versatile disc)와 같은 기록 매체로부터 재생된다. 디지털 신호는 다양한 채널을 통해 전송, 재생되면서 잡음이나 변형으로 인한 다양한 데이터 에러가 포함될 수 있다.
데이터 에러를 정정하기 위한 기법 중 하나가 에러 정정 기법이다. 에러 정정 기법은 데이터에 여분의 코드를 추가하여, 데이터에 오차가 포함되더라도 정정된 데이터가 복원되도록 한다.
에러 정정 기법 중 하나가 터보 부호이다. 고전적인 터보 부호는 하나의 입력에 이중 이진(duo-binary) 재귀적 조직형 길쌈(recursive systematic convilutional) 부호를 이용한다. 고전적인 터보 부호에서 한번에 하나의 입력에 대해서만 처리하는 것과 달리 동시에 다수의 입력을 처리하는 비-이진 터보 부호(non-binary turbo code)가 소개되고 있다. 비-이진 터보 부호에 관한 일례는 C. Berrou, M. Jezequel, C. Douillard, and S. Kerouedan, The advantages of nonbinary turbo codes, Proc. Inf. Theory Workshop, Cairns, Australia, Sep. 2001, pp. 61-63 를 참조할 수 있다.
비-이진 터보 부호의 고전적인 터보 부호에 대한 장점으로 인하여 비-이진 터보 부호의 하나인 이중-이진 터보 부호(duo-binary turbo code)가 DVB-RCS(digital video broadcasting - return channel over satellite) 표준(ETSI 301 790)과 국제전자전기공학회(IEEE) 802.11 및 802.16 표준 등에서 채택되고 있다. 이들 표준에서는 이중-이진 터보 부호를 길쌈 터보 부호(convolutional turbo code)라고도 한다.
부호율(code rate)은 정보 비트열(information bit stream)의 길이/부호화 비트열(coded bit stream)의 길이로 정의할 수 있다. 부호율이 1/3인 경우 부호화 비트열의 길이가 3n일 때, 정보 비트열의 길이는 n이 된다.
터보 부호는 입력되는 정보 비트열의 길이가 길어질수록 부호 비트열의 길이가 길어지므로 성능이 향상된다. 그런데 같은 부호율에서 정보 비트열의 길이가 정해지면 부호화 비트열의 길이가 정해진다. 따라서 터보 부호의 성능을 향상시키는 데 한계가 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
터보 부호의 성능을 향상시키기 위해 정보 비트열의 길이를 조절할 때, 부호율이 1/3로 고정되어 있다면 부호화 비트열의 길이는 어떻게 결정되는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation부호율이 고정된 상태에서 정보 비트열의 길이 변화에 따른 부호화 비트열의 길이 결정 방식을 묻는 질문이다.
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2정보 추출
information_extraction부호율의 정의와 터보 부호의 성능 및 길이 간의 관계를 추출한다.
- 부호율(code rate)은 정보 비트열(information bit stream)의 길이/부호화 비트열(coded bit stream)의 길이로 정의할 수 있다.
- 터보 부호는 입력되는 정보 비트열의 길이가 길어질수록 부호 비트열의 길이가 길어지므로 성능이 향상된다.
- 같은 부호율에서 정보 비트열의 길이가 정해지면 부호화 비트열의 길이가 정해진다.
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3근거 선택
evidence_selection부호율이 1/3일 때의 구체적인 수치 관계와 길이 결정의 종속성을 확인한다.
- 부호율이 1/3인 경우 부호화 비트열의 길이가 3n일 때, 정보 비트열의 길이는 n이 된다.
- 같은 부호율에서 정보 비트열의 길이가 정해지면 부호화 비트열의 길이가 정해진다.
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4논리 통합
logical_integration부호율이 1/3로 고정되어 있다면, 정보 비트열의 길이에 따라 부호화 비트열의 길이가 종속적으로 결정됨을 논리적으로 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation정보 비트열의 길이가 정해지면 부호율 1/3에 따라 부호화 비트열의 길이는 그 3배인 3n으로 결정됨을 도출한다.
- 부호율이 1/3인 경우 부호화 비트열의 길이가 3n일 때, 정보 비트열의 길이는 n이 된다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 정보 비트열의 길이에 따라 부호화 비트열의 길이가 정해진다는 점과 1/3 부호율의 관계를 명시하여 답변한다.
- 같은 부호율에서 정보 비트열의 길이가 정해지면 부호화 비트열의 길이가 정해진다.
최종 답변 (final_answer)
부호율이 1/3로 고정된 경우, 정보 비트열의 길이가 정해지면 부호화 비트열의 길이도 함께 정해지며, 정보 비트열의 길이가 n일 때 부호화 비트열의 길이는 3n이 된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
부호율이 고정된 경우 정보 비트열의 길이에 따라 부호화 비트열의 길이가 정해진다.