Block Coding, Block Code   블록 부호, 블록 부호화, 블록 코딩, 블록 코드

(2017-06-15)

블럭 코딩, 블럭 코드

1. 일정 블록 단위코드/코딩

  ㅇ 블록 부호/코드
     - 고정된 코드길이를 갖는 부호 (고정길이 부호)

  ㅇ 블록 부호화/코딩
     - 데이터를 일정 블록 단위로 묶어서, 블록 마다 부호화복호화를 수행하는 방식

  ※ [비교] 
     - 선로 부호 : 2진 비트 열(列)과 전기적 펄스 신호를 직접 대응시키는 블록부호 일종
     - 블록 부호 : 고정 길이 블록 단위부호화 수행
     - 길쌈 부호 : 가변 길이로 여러 블록에 걸치면서 부호화 수행


2. 블록 부호의 구분Linear Coding (선형 부호 방식)  : 블록 부호의 부분 집합임
     - 어떤 선형조건이 블록부호의 구조에 가해지면 선형 블록 부호가 됨
        . 例) Hamming Code, Hadamard Code, Golay Code 등

  ㅇ Cyclic Coding (순환 부호 방식)  : 선형 블록 부호부분 집합임
     - 선형성에 순환성이 추가로 가해진 구조
        . 아주 단순하고도 효율적이고 쉽게 구현 가능
        . 例) BCH 부호, RS 부호, PN 코드  등

  ※ 블록 부호 > 선형 블록 부호 > 순회 부호


3. 블록 부호화 방식

  ㅇ 수행 단위            (묶음 단위로 수행)
     - 부호화 : 입력되는 메세지 비트들을 일정한 블록 단위의 길이로 잘라서,
        . 메세지 비트들에 대해 계산된 패리티 비트를 추가시켜 한묶음 단위(Block)로 부호화
     - 복호화 : 수신 블록 단위로 데이터 및 패리티를 비교하여 살펴서 에러 검출에러 정정

  ㅇ 기본 조건             (좋은 블록부호화 조건)
     - 부호어들 간에 해밍 최소거리가 가능한 최대가 되도록, 
     - 유효 부호어를 2k개(차원)로 제한

  ㅇ 블록 부호 생성      (수학적 도구)
     - 생성행렬   => 선형블록부호  (블록부호화 과정을 행렬로 표시)
        . 부호화 : 행렬의 곱으로 표현
        . 부호어 : 행 또는 열 벡터로 표현
     - 생성다항식 => 순환부호      (비트의 전후 위치에 따른 순서까지도 표현이 가능)
        . 부호화 : 다항식의 곱으로 표현
        . 부호어 : 다항식으로 표현


4. 블록 부호 특징

  ㅇ 앞뒤 블록들 간에 무 상관성
     - 블록 부호화는 콘볼루션 부호화와 달리, 블록들 간에 기억되는 메모리(기억성) 없음
        . 즉, 연속되어 발생되는 블록들 앞과 뒤 블록 간에는 아무런 관계가 없음

  ㅇ 구현 용이 : 조합 논리회로
     - 기억소자 없이 오직 입력에 의해서 만 출력이 결정되는 조합논리회로 만으로 구현 가능
        . 例) 순회 부호 => 비교적 단순한 LFSR(선형귀환이동레지스터)에 의해 구현 가능

  ㅇ 표현 용이 : 행렬 또는 다항식에 의해 표현 가능
     - 보다 간결한 해석 도구를 제공하며,
     - 부호기 및 복호기의 하드웨어 구현을 용이하게 함

  ㅇ 복잡도 및 에러정정능력오류정정능력 참조
     - 에러정정 능력이 커짐에 따라, 복잡도가 급격하게 증가하는 경향이 있음

  ㅇ 장점 및 활용
     - 콘볼루션 부호화 보다는 Burst Error에 강하여, 주로 고속 전송 방식에 많이 활용


5. 블록부호 요소 명칭 및 부호율부호 용어 참조

  ㅇ 블록 부호의 명칭 例)
     - C = {00000, 10110, 01101, 11011} => 2진 (5,4) 블록 부호
        . 알파벳 {0,1}에 의한 길이가 5이고, 차원이 4인 블록 부호

  ㅇ (n,k) 체계적 블록 부호의 요소 명칭
     - 메세지어(Message Word)
        . 메세지어 길이(Source Message Word Length)  : k   (Dimension)
        . 서로다른 메세지어 갯수                     : 2k
     - 패리티 비트 길이                              : n-k (Redundant Length)
     - 부호어(Code Word)
        . 표현 가능 코드 알파벳 수                   : 2   (2진 Code Alphabet)
        . 부호어 부호길이(Block Code Word Length)    : n   (Blocklength)
        . 총 부호어 갯수(집합의 크기)                : M = 2n (Cardinality)
        . 유효 부호어 갯수                           : 2k
    
      

     * 위 그림은, 부호길이 k 의 메세지어(2k개의 가능한 메세지어)를, 좀더 긴
       부호길이 n 의 부호어(2n개의 가능한 부호어)로 매핑(부호화)을 표현한 것임

  ㅇ 부호율(Code Rate) : R = k / n
     - k : 블록부호의 차원
     - n : 부호어 길이


[블록 부호] 1. 블록 부호 2. 체계적 블록부호 3. 패리티 비트 4. 갈로아 유한체
[선형 블록부호] [블록부호 수학적 표현] [순회부호]

 
        최근수정     참고문헌