JP2004511168A - ターボデコーダの伝送率検出装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
伝送率決定器が複数のデータ伝送率中、一つの伝送率を選択すると、ターボデコーダは選択された伝送率を利用して所定の反復制限回数内で入力データフレームを反復的にデコーディングし、デコーディングされたデータを出力する。CRC検出器はデコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行してCRC検査結果を出力し、デコーディング状態測定器はデコーディングされたデータを利用してデコーディング品質を測定し、デコーディング状態情報を出力する。制御器は最初に反復制限回数を予め設定される最小値に決定し、デコーディング状態情報によって反復制限回数を調節し、伝送率決定器を制御し、CRC検査結果によって入力データの伝送率を判断する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送率を検出するための装置及び方法に関するもので、特に移動通信システムでターボデコーダ(turbo decoder)の伝送率を検出するための装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常的にエンコーダ(Encoder)とデコーダ(Decoder)は、デジタル移動通信システムで順方向チャネルのエラーを訂正するために使用される。このようなデジタル移動通信システムでデータの送信及び受信は無線環境で遂行されるので、伝送チャネルで雑音(Noise)の発生を防止するためにコーディングを使用する。上述したコーディングの種類中、移動通信システムで一般的に使用される方式がターボコーディングである。
【0003】
現在、移動通信システムの標準化作業が進行中である3GPP(3rd Generation Partnership Projection)や3GPP2(3rd Generation Partnership Projection 2)では、送信データごとに伝送率を相異なるようにして伝送することができる。ここで、データ伝送率はターボデコーダでデコーディングされるフレームの大きさに関係される。例えば、2.4kbpsのデータ伝送率は24bit/frameのデコーディングフレーム大きさに対応し、4.8kbpsのデータ伝送率は48bit/frameのデコーディングフレーム大きさに対応する。
【0004】
このように伝送されるデータの伝送率が多様な場合、通常、送信側では受信側に現在伝送するデータの伝送率に対する情報をデータと共に伝達する。しかし、このようにデータの伝送と共にデータの伝送率を伝達するのは、特にデータの伝送率が低い場合、送信する電力(Power)面で多くの浪費をもたらす。従ってデータ伝送率に対する情報を伝送せずに、データを伝送する方法の必要性が要求されている。
【0005】
送信側で伝送率に対する情報を伝送せずに、データのみを伝送し、受信側では受信されたデータのみを有して伝送率を検出する方式をBRD(Blind Rate Detection)とする。前記BRD方式にデータの送受信が遂行され、送受信されるデータがターボコーディングされた場合、伝送率を検出する代表的な方式は、ターボデコーダの出力に対するCRC(Cyclic Redundancy Code)検査結果を利用するものである。
【0006】
即ち、送信器は送信しようとするデータにCRC情報を付加して伝送する。すると、受信器のチャネルデコーダは受信されたデータを可能なすべてのデータ伝送率によってデコーディングした後、CRC検査を通じてそれぞれのデコーディングされたデータに雑音(noise)が含まれているか判断する。もし、特定データ伝送率で遂行されたCRC検査でフレームが損傷されなかったと判断される場合、受信器は該当データ伝送率を検出する。このようにCRC検査を利用して受信器で伝送率を検出する過程について図1を参照して詳細に説明する。
【0007】
図1は従来技術に従って移動通信システムでBRD方式中、CRC検査を通じて伝送率を検出する場合の受信器の制御流れ図である。以下、図1を参照して従来技術によって伝送率を検出する過程を詳細に説明する。
前記ターボデコーディングを遂行する受信器は、10段階で無線チャネルを通じてフレームデータを受信する。前記制御流れ図では無線処理の過程及びチャネルデコーディングなどによる過程に対しては説明しない。このようにフレームデータが受信されると、前記受信器は12段階に進行してカウント値i、jをすべて0に設定する。ここで、iは一つのフレームに対して選択された伝送率でターボデコーディングを遂行するためのデコーディング反復回数をカウントするための値である。そしてjは伝送率の種類数をカウントするための値である。即ち、前記i値は、もしターボデコーディングが6回反復(iteration)され遂行される場合、6回のみまでターボデコーディングが遂行されるように制限するためのデコーディング反復カウントであり、j値は伝送率の種類が7個である場合、7種類のみまでデコーディングを遂行するための伝送率種類カウントである。
【0008】
このように12段階で設定が完了されると、前記受信器は14段階に進行して、反復制限回数を最大値に設定する。ここで、反復制限回数とは前記ターボデコーダの反復カウント値iの臨界値を設定するための値として、一つの伝送率でデコーディングの最大反復回数を意味する。そして16段階に進行してj値に設定された伝送率にターボデコーディングを遂行する。例えば、2Kbps、4Kbps、8Kbpsに音声データのデコーディングが遂行される場合、予め設定される順序によって2Kbps、または8Kbpsに対応するフレーム大きさFL(j)のデータに対してデコーディングを遂行する。即ち、最初一つの伝送率にデコーディングを遂行する。
【0009】
前記デコーディングが完了されると、前記受信器は18段階に進行して前記デコーディングされたデータに対してCRC結果を検査する。前記検査の結果、CRCが良好(Good)であると判断されると、20段階に進行して現在のj値に対する伝送率検出過程を遂行し、そうでない場合、デコーディングを反復制限回数まで反復するためにデコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さいかを検査する。前記検査の結果、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さい場合、24段階に進行し、そうでない場合は26段階に進行する。24段階に進行する場合、前記受信器はデコーディング反復カウント値iを1増加させた後、16段階に復帰する。このように一つの伝送率でデコーディングを反復遂行する理由について、図2乃至図3を参照して説明する。
【0010】
図2はフレーム大きさ60に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを反復遂行したフレームの品質を示すデコーディング状態値であるm(i)値の分布を示した図であり、図3はフレーム大きさ40に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを反復遂行したフレームのm(i)値の分布を示した図である。
【0011】
前記図2で実線に示された部分はデコーディングが正確に遂行されたフレームのm(i)値の部分であり、点に示された部分はデコーディングが正確に遂行されない部分である。二番目のデコーディングを遂行する場合には、前記点に表示されたデコーディングが正確に遂行されないフレームを利用してさらに復元のためのデコーディングを反復遂行する。すると、図2の二番目の図のように、復元されたフレームと復元されないフレームにさらに区分される。このように数回反復する場合、フレームデータはもっと正確にデコーディングされ、これによってCRCが良好な状態に検出される確率が増加するようになる。しかし、もし異なる伝送率のフレーム大きさにデータのデコーディングが遂行される場合、図3に示したように、複数回デコーディングが遂行されても、その結果は続けてエラーの状態を示すようになる。
【0012】
さらに図1を参照して説明すると、前記反復制限回数は一般的に6回に設定される。一つの伝送率に対してデコーディングを6回反復した後、CRCが良好でない場合、26段階に進行して伝送率種類カウント値jが伝送率の数Nより大きいかを検査する。前記検査の結果、前記伝送率種類カウント値jが既に設定された伝送率種類の数N、例えば3より小さくない場合、前記受信器は可能なすべての伝送率に対するデコーディング及びCRC検査が完了されたことと判断し、28段階に進行して伝送率検出失敗に応じた処理を遂行する。しかし、もし前記カウント値jが伝送率の種類をすべてデコーディングしないことを示す場合(即ち、j値が前記Nより小さい場合)、前記受信器は30段階に進行して前記カウント値jを1増加させ、デコーディング反復カウント値iを0に設定した後、16段階に復帰して16乃至30段階を反復するようになる。
【0013】
しかし、上述した過程を通じてデータ伝送率を検出するターボデコーディングは、特にデータフレームの伝送された伝送率とターボデコーディングが遂行される最初伝送率間に大きな差がある場合に、伝送率検出のため多くの時間の浪費が発生する。即ち、例えば検出すべきである伝送率の種類がN個であり、反復回数が8であると仮定すると、最悪の場合、(N−1)*8回の反復デコーディングが遂行される。また、伝送するデータの伝送率の種類数が増加するほど、上述した時間は比例して増加するようになり、前記伝送率を検出するための電力の消耗も非常に増加するとの問題点があった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ターボコーディングされたデータの伝送率をBRD方式に検出する場合、ターボデコーディングの反復制限回数を調節することができる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ターボコーディングされたデータの伝送率をBRD方式に検出する場合、遅延時間と消耗電力を低減することができる装置及び方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明の第1見地によると、複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する方法において、
前記複数のデータ伝送率中、一つの選択された伝送率で前記フレーム内の前記符号化されたデータを前記ターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータに対する前記ターボデコーダのデコーディングされた出力であるllr(Log Likelihood Ratio)値の絶対値の平均値を示す現在のデコーディング状態値を計算する第1過程と、
現在のデコーディング状態値と以前のデコーディング状態値の差により定義される現在のデコーディング進行状態値を計算する第2過程と、
前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きいか、または前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より大きいと、前記デコーディングされたデータに対してCRC(Cyclic Redundancy Check)検査を遂行する第3過程と、
前記CRC検査結果が良好であると、前記選択された伝送率を前記送信側から伝送される前記符号化されたデータの伝送率と判断する第4過程とを含む。
【0016】
本発明の第2見地によると、複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する方法において、
前記複数のデータ伝送率中、一つの選択された伝送率で前記符号化されたデータをデコーディングし、デコーディングされたデータを出力する第1過程と、
前記選択された伝送率でデコーディングを遂行した回数が予め設定される所定の反復制限回数より小さいと、前記デコーディングされたデータに対して測定されたデコーディング状態情報によって前記反復制限回数を調節する第2過程と、
前記デコーディングを遂行した回数が前記反復制限回数より大きいか、同じであると、前記デコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行する第3過程と、
前記CRC検査結果が良好であると、前記選択された伝送率を前記送信側から伝送される前記符号化されたデータの伝送率と判断する第4過程と、
前記CRC検査結果が良好でないと、前記選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率に判断されるまで、前記反復制限回数内で前記第1乃至第4過程を反復する第5過程と、
前記符号化されたデータの伝送率が判断されないと、前記複数のデータ伝送率中、他の選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率と判断されるまで、前記第1乃至第5過程を反復する第6過程とを含む。
【0017】
本発明の第3見地によると、複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する装置において、
複数のデータ伝送率中、一つの伝送率を選択する伝送率決定器と、
前記選択された伝送率を利用して、所定の反復制限回数内で入力データフレームを反復的にデコーディングし、デコーディングされたデータを出力するターボデコーダと、
前記デコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行してCRC検査結果を出力するCRC検出器と、
前記デコーディングされたデータを利用してデコーディング品質を測定し、デコーディング状態情報を出力するデコーディング状態測定器と、
最初に前記反復制限回数を最小値に決定し、前記デコーディング状態情報に基づいて前記反復制限回数を調節し、前記伝送率決定器を制御し、前記CRC検査結果に基づいて前記入力データの伝送率を判断する制御器とを含む。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
図4は本発明の望ましい実施形態に従ってターボデコーディングを遂行するための無線受信器のブロック構成図である。以下、図4を参照して本発明に従ってターボデコーディングを遂行するための無線受信器のブロック構成及び動作を詳細に説明する。
【0019】
送信器で送信された無線信号は無線環境を通じて受信器のアンテナ(ANT)に受信される。すると、復調器101は前記無線信号を復調する。前記復調器101からの信号はデスクランブルラ及び逆拡散器103でデスクランブリング及び逆拡散され出力される。このように出力される信号はバッファ105に入力される。前記バッファ105は受信された信号をデコーディングされる順序によって順次的にバッファリングしてデコーダ107に提供する。
【0020】
デコーダ107は本発明ではターボデコーダとして、伝送率決定器115で決定された伝送率(即ち、フレーム大きさ)によってデコーディングを遂行する。これを移動通信システムで送受信される実データのフレーム大きさに説明すると、39、42、49、55、58、61、65、75、81ビットになる。例えば、伝送率決定器115で39ビットのフレーム大きさにデコーディング遂行を要求する場合、前記ターボデコーダ107はバッファ105から39ビット大きさのデータフレームを読み出してデコーディングする。前記デコーディングされたデータはCRC検出器109とデコーディング状態測定器111に出力される。
【0021】
前記CRC検出器109は前記ターボデコーダ107の出力に対してハードディシジョン(Hard Decision)及びCRC検査を遂行し、前記検査された結果を制御器113に提供する。そしてデコーディング状態測定器111は前記ターボデコーダ107の出力に対してデコーディング品質を測定し、前記測定された結果を制御器113に提供する。前記制御器113はこれを利用してデコーディング反復カウント値i、反復制限回数、伝送率種類カウント値j、伝送率種類の数Nなどの変数を管理し、送信側から伝送された伝送率を検出する。また前記制御器113は前記デコーディング状態測定器111で計算された値を受信し、伝送率決定器115に出力する信号を生成する。伝送率決定器115は前記制御器113で提供された信号を参照してデコーディングを遂行する伝送率によるフレームの大きさを決定し、これをデコーダ107に提供する。
【0022】
前記のように構成される無線受信器の制御動作について図5及び図8を参照してより詳細に説明する。
先ず、図5は本発明の第1実施形態に従ってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図を示したものである。以下、図4及び図5を参照して受信器でBRD方式中、CRCを利用して伝送率を検出する方式の第1実施形態を詳細に説明する。
【0023】
200段階で制御器113はデコーディング反復カウント値i及び伝送率種類カウント値jを0に設定する。例えば、データフレームが39、42、49、55、58、61、65、75、81のビット大きさを有し、無線チャネルを通じて送信されることができる場合、伝送率種類の数Nは9になり、前記jは0から8までカウントされる。デコーディングのための伝送率、即ち、フレームの大きさは前記jによって決定される。この時、制御器113によって決定された前記伝送率種類カウント値jに該当するフレーム大きさ(Frame Length)、即ちFL(j)は伝送率決定器115からデコーダ107に提供される。また、前記制御器111は202段階に進行して反復制限回数を予め設定される最小値に設定する。これは伝送率FL(j)が変更されるごとに、最小限の反復デコーディングのみを遂行するようにするためである。
【0024】
204段階で前記ターボデコーダ107は前記伝送率決定器115から提供された前記FL(j)を利用して、バッファ105から読み出されたデータストリームをデコーディングし、前記デコーディングされたデータをCRC検出器109とデコーディング状態測定器111に出力する。この時、ターボデコーダ107の出力は非バイナリ値であるソフト出力値(soft output)である。前記CRC検出器109は前記デコーディングされたデータに対してハードディシジョン及びCRC検査を遂行し、前記デコーディング状態測定器111は前記デコーディングされたデータの状態(即ち、品質)を測定する。
【0025】
すると、制御器113は206段階に進行して前記デコーディング反復カウント値iが前記202段階で設定した反復制限回数より小さいかを検査する。前記検査の結果、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さい場合、前記制御器113は208段階に進行し、そうでない場合、216段階に進行する。
【0026】
208段階で前記制御部113は現在のデコーディングされたフレームの品質を示すデコーディング状態値m(i)と、現在のデコーディング時のデコーディング状態値と以前のデコーディング時のデコーディング状態値との差に定義されるデコーディング進行状態値Δ(i)を計算する。ここで前記m(i)は下記式(1)のように計算される。
【数4】
【0027】
前記<数式1>で|・|は絶対値を意味し、前記a、bは定数であり、0≦a<b<FL(j)の関係にある。前記llr(Log Likelihood Ratio)は前記ターボデコーダ107でデコーディングされ出力されるソフト出力(非バイナリ値)になる。即ち、llri(n)はFL(j)に対するi番目反復デコーディング時、デコーダ107からのFL(j)のソフト出力値中、n番目ソフト出力値として、ハードディシジョンによりバイナリ値に変換されるのに必要な値である。例えば、llr値が負数であると、そのハードディシジョン結果は“1”であり、llr値が正数であると、そのハードディシジョン結果は“0”である。このようなllr値はその絶対値が大きいほど、ハードディシジョンが正しく遂行される確率が大きくなるので、デコーディング品質を測定するための値に利用される。即ち、llr値の絶対値が大きいほど、デコーディングがよく遂行されたことに判断することができる。この時、前記m(i)は前記デコーダ107から出力されたFL(j)のソフト出力値の絶対値の平均値(average of abs(llr)になることもできるが、実際、デコーディング動作時には前記FL(j)のソフト出力値中の一部、即ちa番目からb番目出力値の絶対値の平均値を使用して類似な効果を得ることができる。
【0028】
また前記デコーディング進行状態値Δ(i)は下記式(2)のように計算される。
【数5】
【0029】
ここで、m(i)は現在のデコーディング時のデコーディング状態値であり、m(i−1)は以前のデコーディング時のデコーディング状態値として、結果的にΔ(i)は一つの伝送率で反復的なデコーディングによりデコーディング品質が改善されていく程度を示すことが分かる。この時、最初デコーディング時のΔ(i)は0である。
【0030】
前記式(2)によって、図6は入力フレーム大きさ(送信時に使用された実際データ伝送率)とデコーダフレーム大きさ(現在のデコーディング中で使用されたデータ伝送率)が一致する場合のΔ(i)の変化を示している。ここでデコーディングが反復されるほど、Δ(i)が変化されることが分かる。また図7は入力フレーム大きさとデコーダフレーム大きさが一致しない場合、Δ(i)の変化を示している。ここでデコーディングが反復されるとしてもΔ(i)は変化しないことが分かる。示したように、Δ(i)の変化も伝送率が検出されたか否かを確認できる根拠になる。
【0031】
前記制御器113は208段階で前記式(1)及び前記式(2)に基づいて、m(i)値とΔ(i)値を計算した後、210段階に進行して前記m(i)の値が第1臨界値より大きいかを検査する。前記検査の結果、前記m(i)の値が前記第1臨界値より大きい場合、214段階に進行し、そうでない場合、212段階に進行する。ここで前記第1臨界値は前記m(i)が正常的なデコーディングが遂行される確率が高い値中、最低値に設定することができる。前記制御器113は212段階に進行して前記Δ(i)が第2臨界値より大きいかを検査する。同様に、前記第2臨界値は前記Δ(i)が正常的なデコーディングが遂行される確率が高い値中、最低値に設定することができる。前記検査の結果、前記第2臨界値より前記Δ(i)が大きい場合、214段階に進行し、そうでない場合216段階に進行する。
【0032】
214段階に進行すると、前記制御器113はデコーディングを最大限反復する必要があると判断し、反復制限回数を最大値に変更した後、216段階に進行する。
216段階に進行すると、制御器113は前記CRC検出器109から受信されたCRC検査結果が良好であるかを検査する。前記CRC検査結果が良好な場合、218段階に進行して伝送率検出成功に応じた処理を遂行する。即ち、前記204段階でデコーディングを遂行する時に使用された伝送率を送信側から伝送された実際伝送率に判断する。
【0033】
しかし、もしCRC検査結果が良好でない場合、制御器113は220段階に進行してデコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さいかを検査する。前記検査の結果、前記i値が前記反復制限回数より小さい場合、222段階でi値を1増加させた後、202段階に復帰する。しかし、前記i値が前記反復制限回数より小さくない場合、即ちターボデコーディングが設定された反復制限回数だけすでに反復遂行された場合、224段階に進行して伝送率種類カウント値jがフレームの種類数Nより小さいかを検査する。前記検査の結果、前記jがフレームの種類数より小さい場合、228段階に進行して伝送率種類カウント値jを1増加させ、デコーディング反復カウント値iを0に設定した後、202段階に復帰する。しかし、前記j値が伝送率種類の数より小さくない場合、226段階に進行して伝送率検出の失敗に応じた処理を遂行する。
【0034】
上述した過程を連続的に説明すると、下記のようである。カウント値i、j及びデコーダフレームの大きさが決定されると、デコーダ107は先ず反復制限回数を最小値に設定してデコーディングを遂行する。そしてm(i)値とΔ(i)値を検査して、二つの値中のいずれか一つの値が該当する臨界値より大きい場合、制御器113は現在のフレーム大きさでCRCが良好に出力される確率が高いと判断し、反復制限回数を最大に増加させた後、デコーディング結果に対してCRC検査を遂行することにより伝送率検出を試みる。最大に設定された反復制限回数だけ反復してデコーディングしたにも関わらず、CRC検査結果が良好でないと、制御器113は現在のデコーディングに使用された伝送率が送信時に使用された伝送率と同一でないものに判断する。伝送率を間違って選択した場合、前記m(i)値、またはΔ(i)値が該当する臨界値より大きい確率はほぼ0に近接するので、現在の伝送率でのデコーディングは最小値に設定された反復制限回数だけ反復されるものである。
【0035】
このように、m(i)値、またはΔ(i)値が該当する臨界値より大きいと、最初CRC検査結果が良好でないといっても、伝送率が検出される可能性が非常に高いと見ることができるので、現在の伝送率でのデコーディングは最大に反復される。上述したように、本発明による受信器は可能性が低い伝送率に対しては最小に反復デコーディングし、可能性が高い伝送率に対しては最大に反復デコーディングすることによって、伝送率検出に必要な時間及び電力を短縮する。
【0036】
図8は本発明の第2実施形態に従ってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図である。以下、図4及び図8を参照して本発明の第2実施形態に従う伝送率検出時の制御過程を詳細に説明する。
図8で300段階乃至304段階は、前記図5の200段階乃至204段階と同一であるので、その説明を省略する。306段階で前記制御器113は反復制限回数よりデコーディング反復カウント値iが小さいかを検査する。
【0037】
前記検査の結果、前記反復制限回数よりデコーディング反復カウント値iが小さい場合、308段階に進行してデコーディング状態測定器111はデコーダ107によりデコーディングされたデータを利用してm(i)とΔ(i)を計算する。前記m(i)とΔ(i)は前記式(1)及び式(2)のように計算される。前記計算が終了されると、前記制御器113は310段階に進行してデコーディング反復カウント値iが0であるかを検査する。これはデコーディング反復カウント値iが0である場合、前記デコーディングは最初のデコーディングであるので、m(i)及びΔ(i)値の検査が不要であるためである。従って、このような場合、前記制御器113は320段階に進行する。しかし、デコーディング反復カウント値iが0ではない場合、前記制御器113は312段階に進行してm(i)値が第1臨界値より大きいかを検査する。314段階で、前記制御器113は反復制限回数を最大値に設定し、320段階に進行する。しかし、m(i)値が前記第1臨界値より大きくない場合、316段階に進行してΔ(i)値が第2臨界値より大きいかを検査する。前記検査の結果、前記Δ(i)が第2臨界値より大きい場合、前記制御器113は318段階に進行し、そうでない場合、324段階に進行する。
【0038】
318段階に進行すると、前記制御器113は反復制限回数を予め設定される中間値に設定する。例えば、最小値は2、または3に設定することができ、中間値は5に設定することができ、最大値は8に設定することができる。このように反復制限回数の設定が完了されると、前記制御器113は前記CRC検出器109から受信されたCRC検査結果を利用してCRC状態が良好であるかを検査する。前記検査の結果、CRC状態が良好であると、前記制御器113は322段階に進行して伝送率検出成功に応じた処理を遂行する。即ち、前記制御器113は前記304段階でデコーディング時に使用された伝送率を送信側から伝送された伝送率に判断する。しかし、CRCが良好でないと、前記制御器113は324段階に進行してデコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さいかを検査する。
【0039】
前記検査の結果、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さい場合、前記制御器113は326段階に進行して前記デコーディング反復カウント値iを1増加させた後、304段階に復帰する。しかし、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さくない場合、328段階に進行して前記伝送率種類カウント値jが伝送率種類の数Nより小さいかを検査する。前記検査の結果、前記伝送率種類カウント値jが前記伝送率種類の数Nより小さくない場合、前記制御器113は330段階に進行して伝送率検出失敗に応じた処理を遂行する。しかし前記伝送率種類カウント値jが前記伝送率種類の数Nより小さい場合、前記制御器113は332段階に進行してjを1増加させ、前記デコーディング反復カウント値iを0に設定した後、302段階に復帰する。
【0040】
前記図8では図5と異なり、m(i)値が第1臨界値より大きい場合、反復制限回数は最大値に設定され、m(i)値が第1臨界値より大きくなく、Δ(i)値が第2臨界値より大きい場合、反復制限回数は中間値に設定される。即ち、伝送率を検出する可能性が高い場合、最大値を設定し、そうでない場合、中間値を設定することによって、もっと速く伝送率を検出することができるようになる。
【0041】
また、前記図8では図5と異なり、m(i)値が第1臨界値を越えず、Δ(i)が第2臨界値を越えないと、CRC検査を遂行しない。これはm(i)とΔ(i)値がそれぞれの臨界値を同時に越えない時、伝送率が検出される可能性が非常に低いと判断されることができるためである。さらに他の理由は、受信されたデータフレームが非常に深刻に損傷され入力フレーム大きさとデコーダフレーム大きさが一致しないにも関わらず、CRC検査結果エラーのない結果がでることができるためである。このような場合、間違った伝送率が検出されるという深刻な結果をもたらす。
【0042】
図5の第1実施形態と図8の第2実施形態でm(i)とΔ(i)による反復制限回数を下記の表1に整理した。
【表1】
【0043】
【発明の効果】
上述したように本発明によるBRD方式に伝送率を検出する方法を利用する場合、伝送率を速く検出することができる利点がある。また伝送率検出の速度が速くなることによって、電力の消耗を低減することができ、遅延時間が減少されることにより速い接続が可能な利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術による移動通信システムでBRD方式中、CRC検査を通じて伝送率を検出する場合、受信器の制御流れ図である。
【図2】フレーム大きさ60に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを遂行したデータのデコーディング状態を示した図である。
【図3】フレーム大きさ40に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを遂行したデータのデコーディング状態を示した図である。
【図4】本発明の望ましい実施形態によってターボデコーディングを遂行するための無線受信器のブロック構成図である。
【図5】本発明の第1実施形態によってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図である。
【図6】速度が一致する場合のΔ(i)の変化を示した図である。
【図7】速度が一致しない場合のΔ(i)の変化を示した図である。
【図8】本発明の第2実施形態によってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図である。
【符号の説明】
101…復調器
103…デスクランブラ及び逆拡散器
105…バッファ
107…デコーダ
109…CRC検出器
111…デコーディング状態測定器
113…制御器
115…伝送率決定器
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送率を検出するための装置及び方法に関するもので、特に移動通信システムでターボデコーダ(turbo decoder)の伝送率を検出するための装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常的にエンコーダ(Encoder)とデコーダ(Decoder)は、デジタル移動通信システムで順方向チャネルのエラーを訂正するために使用される。このようなデジタル移動通信システムでデータの送信及び受信は無線環境で遂行されるので、伝送チャネルで雑音(Noise)の発生を防止するためにコーディングを使用する。上述したコーディングの種類中、移動通信システムで一般的に使用される方式がターボコーディングである。
【0003】
現在、移動通信システムの標準化作業が進行中である3GPP(3rd Generation Partnership Projection)や3GPP2(3rd Generation Partnership Projection 2)では、送信データごとに伝送率を相異なるようにして伝送することができる。ここで、データ伝送率はターボデコーダでデコーディングされるフレームの大きさに関係される。例えば、2.4kbpsのデータ伝送率は24bit/frameのデコーディングフレーム大きさに対応し、4.8kbpsのデータ伝送率は48bit/frameのデコーディングフレーム大きさに対応する。
【0004】
このように伝送されるデータの伝送率が多様な場合、通常、送信側では受信側に現在伝送するデータの伝送率に対する情報をデータと共に伝達する。しかし、このようにデータの伝送と共にデータの伝送率を伝達するのは、特にデータの伝送率が低い場合、送信する電力(Power)面で多くの浪費をもたらす。従ってデータ伝送率に対する情報を伝送せずに、データを伝送する方法の必要性が要求されている。
【0005】
送信側で伝送率に対する情報を伝送せずに、データのみを伝送し、受信側では受信されたデータのみを有して伝送率を検出する方式をBRD(Blind Rate Detection)とする。前記BRD方式にデータの送受信が遂行され、送受信されるデータがターボコーディングされた場合、伝送率を検出する代表的な方式は、ターボデコーダの出力に対するCRC(Cyclic Redundancy Code)検査結果を利用するものである。
【0006】
即ち、送信器は送信しようとするデータにCRC情報を付加して伝送する。すると、受信器のチャネルデコーダは受信されたデータを可能なすべてのデータ伝送率によってデコーディングした後、CRC検査を通じてそれぞれのデコーディングされたデータに雑音(noise)が含まれているか判断する。もし、特定データ伝送率で遂行されたCRC検査でフレームが損傷されなかったと判断される場合、受信器は該当データ伝送率を検出する。このようにCRC検査を利用して受信器で伝送率を検出する過程について図1を参照して詳細に説明する。
【0007】
図1は従来技術に従って移動通信システムでBRD方式中、CRC検査を通じて伝送率を検出する場合の受信器の制御流れ図である。以下、図1を参照して従来技術によって伝送率を検出する過程を詳細に説明する。
前記ターボデコーディングを遂行する受信器は、10段階で無線チャネルを通じてフレームデータを受信する。前記制御流れ図では無線処理の過程及びチャネルデコーディングなどによる過程に対しては説明しない。このようにフレームデータが受信されると、前記受信器は12段階に進行してカウント値i、jをすべて0に設定する。ここで、iは一つのフレームに対して選択された伝送率でターボデコーディングを遂行するためのデコーディング反復回数をカウントするための値である。そしてjは伝送率の種類数をカウントするための値である。即ち、前記i値は、もしターボデコーディングが6回反復(iteration)され遂行される場合、6回のみまでターボデコーディングが遂行されるように制限するためのデコーディング反復カウントであり、j値は伝送率の種類が7個である場合、7種類のみまでデコーディングを遂行するための伝送率種類カウントである。
【0008】
このように12段階で設定が完了されると、前記受信器は14段階に進行して、反復制限回数を最大値に設定する。ここで、反復制限回数とは前記ターボデコーダの反復カウント値iの臨界値を設定するための値として、一つの伝送率でデコーディングの最大反復回数を意味する。そして16段階に進行してj値に設定された伝送率にターボデコーディングを遂行する。例えば、2Kbps、4Kbps、8Kbpsに音声データのデコーディングが遂行される場合、予め設定される順序によって2Kbps、または8Kbpsに対応するフレーム大きさFL(j)のデータに対してデコーディングを遂行する。即ち、最初一つの伝送率にデコーディングを遂行する。
【0009】
前記デコーディングが完了されると、前記受信器は18段階に進行して前記デコーディングされたデータに対してCRC結果を検査する。前記検査の結果、CRCが良好(Good)であると判断されると、20段階に進行して現在のj値に対する伝送率検出過程を遂行し、そうでない場合、デコーディングを反復制限回数まで反復するためにデコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さいかを検査する。前記検査の結果、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さい場合、24段階に進行し、そうでない場合は26段階に進行する。24段階に進行する場合、前記受信器はデコーディング反復カウント値iを1増加させた後、16段階に復帰する。このように一つの伝送率でデコーディングを反復遂行する理由について、図2乃至図3を参照して説明する。
【0010】
図2はフレーム大きさ60に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを反復遂行したフレームの品質を示すデコーディング状態値であるm(i)値の分布を示した図であり、図3はフレーム大きさ40に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを反復遂行したフレームのm(i)値の分布を示した図である。
【0011】
前記図2で実線に示された部分はデコーディングが正確に遂行されたフレームのm(i)値の部分であり、点に示された部分はデコーディングが正確に遂行されない部分である。二番目のデコーディングを遂行する場合には、前記点に表示されたデコーディングが正確に遂行されないフレームを利用してさらに復元のためのデコーディングを反復遂行する。すると、図2の二番目の図のように、復元されたフレームと復元されないフレームにさらに区分される。このように数回反復する場合、フレームデータはもっと正確にデコーディングされ、これによってCRCが良好な状態に検出される確率が増加するようになる。しかし、もし異なる伝送率のフレーム大きさにデータのデコーディングが遂行される場合、図3に示したように、複数回デコーディングが遂行されても、その結果は続けてエラーの状態を示すようになる。
【0012】
さらに図1を参照して説明すると、前記反復制限回数は一般的に6回に設定される。一つの伝送率に対してデコーディングを6回反復した後、CRCが良好でない場合、26段階に進行して伝送率種類カウント値jが伝送率の数Nより大きいかを検査する。前記検査の結果、前記伝送率種類カウント値jが既に設定された伝送率種類の数N、例えば3より小さくない場合、前記受信器は可能なすべての伝送率に対するデコーディング及びCRC検査が完了されたことと判断し、28段階に進行して伝送率検出失敗に応じた処理を遂行する。しかし、もし前記カウント値jが伝送率の種類をすべてデコーディングしないことを示す場合(即ち、j値が前記Nより小さい場合)、前記受信器は30段階に進行して前記カウント値jを1増加させ、デコーディング反復カウント値iを0に設定した後、16段階に復帰して16乃至30段階を反復するようになる。
【0013】
しかし、上述した過程を通じてデータ伝送率を検出するターボデコーディングは、特にデータフレームの伝送された伝送率とターボデコーディングが遂行される最初伝送率間に大きな差がある場合に、伝送率検出のため多くの時間の浪費が発生する。即ち、例えば検出すべきである伝送率の種類がN個であり、反復回数が8であると仮定すると、最悪の場合、(N−1)*8回の反復デコーディングが遂行される。また、伝送するデータの伝送率の種類数が増加するほど、上述した時間は比例して増加するようになり、前記伝送率を検出するための電力の消耗も非常に増加するとの問題点があった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ターボコーディングされたデータの伝送率をBRD方式に検出する場合、ターボデコーディングの反復制限回数を調節することができる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ターボコーディングされたデータの伝送率をBRD方式に検出する場合、遅延時間と消耗電力を低減することができる装置及び方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するための本発明の第1見地によると、複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する方法において、
前記複数のデータ伝送率中、一つの選択された伝送率で前記フレーム内の前記符号化されたデータを前記ターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータに対する前記ターボデコーダのデコーディングされた出力であるllr(Log Likelihood Ratio)値の絶対値の平均値を示す現在のデコーディング状態値を計算する第1過程と、
現在のデコーディング状態値と以前のデコーディング状態値の差により定義される現在のデコーディング進行状態値を計算する第2過程と、
前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きいか、または前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より大きいと、前記デコーディングされたデータに対してCRC(Cyclic Redundancy Check)検査を遂行する第3過程と、
前記CRC検査結果が良好であると、前記選択された伝送率を前記送信側から伝送される前記符号化されたデータの伝送率と判断する第4過程とを含む。
【0016】
本発明の第2見地によると、複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する方法において、
前記複数のデータ伝送率中、一つの選択された伝送率で前記符号化されたデータをデコーディングし、デコーディングされたデータを出力する第1過程と、
前記選択された伝送率でデコーディングを遂行した回数が予め設定される所定の反復制限回数より小さいと、前記デコーディングされたデータに対して測定されたデコーディング状態情報によって前記反復制限回数を調節する第2過程と、
前記デコーディングを遂行した回数が前記反復制限回数より大きいか、同じであると、前記デコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行する第3過程と、
前記CRC検査結果が良好であると、前記選択された伝送率を前記送信側から伝送される前記符号化されたデータの伝送率と判断する第4過程と、
前記CRC検査結果が良好でないと、前記選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率に判断されるまで、前記反復制限回数内で前記第1乃至第4過程を反復する第5過程と、
前記符号化されたデータの伝送率が判断されないと、前記複数のデータ伝送率中、他の選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率と判断されるまで、前記第1乃至第5過程を反復する第6過程とを含む。
【0017】
本発明の第3見地によると、複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する装置において、
複数のデータ伝送率中、一つの伝送率を選択する伝送率決定器と、
前記選択された伝送率を利用して、所定の反復制限回数内で入力データフレームを反復的にデコーディングし、デコーディングされたデータを出力するターボデコーダと、
前記デコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行してCRC検査結果を出力するCRC検出器と、
前記デコーディングされたデータを利用してデコーディング品質を測定し、デコーディング状態情報を出力するデコーディング状態測定器と、
最初に前記反復制限回数を最小値に決定し、前記デコーディング状態情報に基づいて前記反復制限回数を調節し、前記伝送率決定器を制御し、前記CRC検査結果に基づいて前記入力データの伝送率を判断する制御器とを含む。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の発明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
図4は本発明の望ましい実施形態に従ってターボデコーディングを遂行するための無線受信器のブロック構成図である。以下、図4を参照して本発明に従ってターボデコーディングを遂行するための無線受信器のブロック構成及び動作を詳細に説明する。
【0019】
送信器で送信された無線信号は無線環境を通じて受信器のアンテナ(ANT)に受信される。すると、復調器101は前記無線信号を復調する。前記復調器101からの信号はデスクランブルラ及び逆拡散器103でデスクランブリング及び逆拡散され出力される。このように出力される信号はバッファ105に入力される。前記バッファ105は受信された信号をデコーディングされる順序によって順次的にバッファリングしてデコーダ107に提供する。
【0020】
デコーダ107は本発明ではターボデコーダとして、伝送率決定器115で決定された伝送率(即ち、フレーム大きさ)によってデコーディングを遂行する。これを移動通信システムで送受信される実データのフレーム大きさに説明すると、39、42、49、55、58、61、65、75、81ビットになる。例えば、伝送率決定器115で39ビットのフレーム大きさにデコーディング遂行を要求する場合、前記ターボデコーダ107はバッファ105から39ビット大きさのデータフレームを読み出してデコーディングする。前記デコーディングされたデータはCRC検出器109とデコーディング状態測定器111に出力される。
【0021】
前記CRC検出器109は前記ターボデコーダ107の出力に対してハードディシジョン(Hard Decision)及びCRC検査を遂行し、前記検査された結果を制御器113に提供する。そしてデコーディング状態測定器111は前記ターボデコーダ107の出力に対してデコーディング品質を測定し、前記測定された結果を制御器113に提供する。前記制御器113はこれを利用してデコーディング反復カウント値i、反復制限回数、伝送率種類カウント値j、伝送率種類の数Nなどの変数を管理し、送信側から伝送された伝送率を検出する。また前記制御器113は前記デコーディング状態測定器111で計算された値を受信し、伝送率決定器115に出力する信号を生成する。伝送率決定器115は前記制御器113で提供された信号を参照してデコーディングを遂行する伝送率によるフレームの大きさを決定し、これをデコーダ107に提供する。
【0022】
前記のように構成される無線受信器の制御動作について図5及び図8を参照してより詳細に説明する。
先ず、図5は本発明の第1実施形態に従ってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図を示したものである。以下、図4及び図5を参照して受信器でBRD方式中、CRCを利用して伝送率を検出する方式の第1実施形態を詳細に説明する。
【0023】
200段階で制御器113はデコーディング反復カウント値i及び伝送率種類カウント値jを0に設定する。例えば、データフレームが39、42、49、55、58、61、65、75、81のビット大きさを有し、無線チャネルを通じて送信されることができる場合、伝送率種類の数Nは9になり、前記jは0から8までカウントされる。デコーディングのための伝送率、即ち、フレームの大きさは前記jによって決定される。この時、制御器113によって決定された前記伝送率種類カウント値jに該当するフレーム大きさ(Frame Length)、即ちFL(j)は伝送率決定器115からデコーダ107に提供される。また、前記制御器111は202段階に進行して反復制限回数を予め設定される最小値に設定する。これは伝送率FL(j)が変更されるごとに、最小限の反復デコーディングのみを遂行するようにするためである。
【0024】
204段階で前記ターボデコーダ107は前記伝送率決定器115から提供された前記FL(j)を利用して、バッファ105から読み出されたデータストリームをデコーディングし、前記デコーディングされたデータをCRC検出器109とデコーディング状態測定器111に出力する。この時、ターボデコーダ107の出力は非バイナリ値であるソフト出力値(soft output)である。前記CRC検出器109は前記デコーディングされたデータに対してハードディシジョン及びCRC検査を遂行し、前記デコーディング状態測定器111は前記デコーディングされたデータの状態(即ち、品質)を測定する。
【0025】
すると、制御器113は206段階に進行して前記デコーディング反復カウント値iが前記202段階で設定した反復制限回数より小さいかを検査する。前記検査の結果、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さい場合、前記制御器113は208段階に進行し、そうでない場合、216段階に進行する。
【0026】
208段階で前記制御部113は現在のデコーディングされたフレームの品質を示すデコーディング状態値m(i)と、現在のデコーディング時のデコーディング状態値と以前のデコーディング時のデコーディング状態値との差に定義されるデコーディング進行状態値Δ(i)を計算する。ここで前記m(i)は下記式(1)のように計算される。
【数4】
【0027】
前記<数式1>で|・|は絶対値を意味し、前記a、bは定数であり、0≦a<b<FL(j)の関係にある。前記llr(Log Likelihood Ratio)は前記ターボデコーダ107でデコーディングされ出力されるソフト出力(非バイナリ値)になる。即ち、llri(n)はFL(j)に対するi番目反復デコーディング時、デコーダ107からのFL(j)のソフト出力値中、n番目ソフト出力値として、ハードディシジョンによりバイナリ値に変換されるのに必要な値である。例えば、llr値が負数であると、そのハードディシジョン結果は“1”であり、llr値が正数であると、そのハードディシジョン結果は“0”である。このようなllr値はその絶対値が大きいほど、ハードディシジョンが正しく遂行される確率が大きくなるので、デコーディング品質を測定するための値に利用される。即ち、llr値の絶対値が大きいほど、デコーディングがよく遂行されたことに判断することができる。この時、前記m(i)は前記デコーダ107から出力されたFL(j)のソフト出力値の絶対値の平均値(average of abs(llr)になることもできるが、実際、デコーディング動作時には前記FL(j)のソフト出力値中の一部、即ちa番目からb番目出力値の絶対値の平均値を使用して類似な効果を得ることができる。
【0028】
また前記デコーディング進行状態値Δ(i)は下記式(2)のように計算される。
【数5】
【0029】
ここで、m(i)は現在のデコーディング時のデコーディング状態値であり、m(i−1)は以前のデコーディング時のデコーディング状態値として、結果的にΔ(i)は一つの伝送率で反復的なデコーディングによりデコーディング品質が改善されていく程度を示すことが分かる。この時、最初デコーディング時のΔ(i)は0である。
【0030】
前記式(2)によって、図6は入力フレーム大きさ(送信時に使用された実際データ伝送率)とデコーダフレーム大きさ(現在のデコーディング中で使用されたデータ伝送率)が一致する場合のΔ(i)の変化を示している。ここでデコーディングが反復されるほど、Δ(i)が変化されることが分かる。また図7は入力フレーム大きさとデコーダフレーム大きさが一致しない場合、Δ(i)の変化を示している。ここでデコーディングが反復されるとしてもΔ(i)は変化しないことが分かる。示したように、Δ(i)の変化も伝送率が検出されたか否かを確認できる根拠になる。
【0031】
前記制御器113は208段階で前記式(1)及び前記式(2)に基づいて、m(i)値とΔ(i)値を計算した後、210段階に進行して前記m(i)の値が第1臨界値より大きいかを検査する。前記検査の結果、前記m(i)の値が前記第1臨界値より大きい場合、214段階に進行し、そうでない場合、212段階に進行する。ここで前記第1臨界値は前記m(i)が正常的なデコーディングが遂行される確率が高い値中、最低値に設定することができる。前記制御器113は212段階に進行して前記Δ(i)が第2臨界値より大きいかを検査する。同様に、前記第2臨界値は前記Δ(i)が正常的なデコーディングが遂行される確率が高い値中、最低値に設定することができる。前記検査の結果、前記第2臨界値より前記Δ(i)が大きい場合、214段階に進行し、そうでない場合216段階に進行する。
【0032】
214段階に進行すると、前記制御器113はデコーディングを最大限反復する必要があると判断し、反復制限回数を最大値に変更した後、216段階に進行する。
216段階に進行すると、制御器113は前記CRC検出器109から受信されたCRC検査結果が良好であるかを検査する。前記CRC検査結果が良好な場合、218段階に進行して伝送率検出成功に応じた処理を遂行する。即ち、前記204段階でデコーディングを遂行する時に使用された伝送率を送信側から伝送された実際伝送率に判断する。
【0033】
しかし、もしCRC検査結果が良好でない場合、制御器113は220段階に進行してデコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さいかを検査する。前記検査の結果、前記i値が前記反復制限回数より小さい場合、222段階でi値を1増加させた後、202段階に復帰する。しかし、前記i値が前記反復制限回数より小さくない場合、即ちターボデコーディングが設定された反復制限回数だけすでに反復遂行された場合、224段階に進行して伝送率種類カウント値jがフレームの種類数Nより小さいかを検査する。前記検査の結果、前記jがフレームの種類数より小さい場合、228段階に進行して伝送率種類カウント値jを1増加させ、デコーディング反復カウント値iを0に設定した後、202段階に復帰する。しかし、前記j値が伝送率種類の数より小さくない場合、226段階に進行して伝送率検出の失敗に応じた処理を遂行する。
【0034】
上述した過程を連続的に説明すると、下記のようである。カウント値i、j及びデコーダフレームの大きさが決定されると、デコーダ107は先ず反復制限回数を最小値に設定してデコーディングを遂行する。そしてm(i)値とΔ(i)値を検査して、二つの値中のいずれか一つの値が該当する臨界値より大きい場合、制御器113は現在のフレーム大きさでCRCが良好に出力される確率が高いと判断し、反復制限回数を最大に増加させた後、デコーディング結果に対してCRC検査を遂行することにより伝送率検出を試みる。最大に設定された反復制限回数だけ反復してデコーディングしたにも関わらず、CRC検査結果が良好でないと、制御器113は現在のデコーディングに使用された伝送率が送信時に使用された伝送率と同一でないものに判断する。伝送率を間違って選択した場合、前記m(i)値、またはΔ(i)値が該当する臨界値より大きい確率はほぼ0に近接するので、現在の伝送率でのデコーディングは最小値に設定された反復制限回数だけ反復されるものである。
【0035】
このように、m(i)値、またはΔ(i)値が該当する臨界値より大きいと、最初CRC検査結果が良好でないといっても、伝送率が検出される可能性が非常に高いと見ることができるので、現在の伝送率でのデコーディングは最大に反復される。上述したように、本発明による受信器は可能性が低い伝送率に対しては最小に反復デコーディングし、可能性が高い伝送率に対しては最大に反復デコーディングすることによって、伝送率検出に必要な時間及び電力を短縮する。
【0036】
図8は本発明の第2実施形態に従ってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図である。以下、図4及び図8を参照して本発明の第2実施形態に従う伝送率検出時の制御過程を詳細に説明する。
図8で300段階乃至304段階は、前記図5の200段階乃至204段階と同一であるので、その説明を省略する。306段階で前記制御器113は反復制限回数よりデコーディング反復カウント値iが小さいかを検査する。
【0037】
前記検査の結果、前記反復制限回数よりデコーディング反復カウント値iが小さい場合、308段階に進行してデコーディング状態測定器111はデコーダ107によりデコーディングされたデータを利用してm(i)とΔ(i)を計算する。前記m(i)とΔ(i)は前記式(1)及び式(2)のように計算される。前記計算が終了されると、前記制御器113は310段階に進行してデコーディング反復カウント値iが0であるかを検査する。これはデコーディング反復カウント値iが0である場合、前記デコーディングは最初のデコーディングであるので、m(i)及びΔ(i)値の検査が不要であるためである。従って、このような場合、前記制御器113は320段階に進行する。しかし、デコーディング反復カウント値iが0ではない場合、前記制御器113は312段階に進行してm(i)値が第1臨界値より大きいかを検査する。314段階で、前記制御器113は反復制限回数を最大値に設定し、320段階に進行する。しかし、m(i)値が前記第1臨界値より大きくない場合、316段階に進行してΔ(i)値が第2臨界値より大きいかを検査する。前記検査の結果、前記Δ(i)が第2臨界値より大きい場合、前記制御器113は318段階に進行し、そうでない場合、324段階に進行する。
【0038】
318段階に進行すると、前記制御器113は反復制限回数を予め設定される中間値に設定する。例えば、最小値は2、または3に設定することができ、中間値は5に設定することができ、最大値は8に設定することができる。このように反復制限回数の設定が完了されると、前記制御器113は前記CRC検出器109から受信されたCRC検査結果を利用してCRC状態が良好であるかを検査する。前記検査の結果、CRC状態が良好であると、前記制御器113は322段階に進行して伝送率検出成功に応じた処理を遂行する。即ち、前記制御器113は前記304段階でデコーディング時に使用された伝送率を送信側から伝送された伝送率に判断する。しかし、CRCが良好でないと、前記制御器113は324段階に進行してデコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さいかを検査する。
【0039】
前記検査の結果、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さい場合、前記制御器113は326段階に進行して前記デコーディング反復カウント値iを1増加させた後、304段階に復帰する。しかし、前記デコーディング反復カウント値iが前記反復制限回数より小さくない場合、328段階に進行して前記伝送率種類カウント値jが伝送率種類の数Nより小さいかを検査する。前記検査の結果、前記伝送率種類カウント値jが前記伝送率種類の数Nより小さくない場合、前記制御器113は330段階に進行して伝送率検出失敗に応じた処理を遂行する。しかし前記伝送率種類カウント値jが前記伝送率種類の数Nより小さい場合、前記制御器113は332段階に進行してjを1増加させ、前記デコーディング反復カウント値iを0に設定した後、302段階に復帰する。
【0040】
前記図8では図5と異なり、m(i)値が第1臨界値より大きい場合、反復制限回数は最大値に設定され、m(i)値が第1臨界値より大きくなく、Δ(i)値が第2臨界値より大きい場合、反復制限回数は中間値に設定される。即ち、伝送率を検出する可能性が高い場合、最大値を設定し、そうでない場合、中間値を設定することによって、もっと速く伝送率を検出することができるようになる。
【0041】
また、前記図8では図5と異なり、m(i)値が第1臨界値を越えず、Δ(i)が第2臨界値を越えないと、CRC検査を遂行しない。これはm(i)とΔ(i)値がそれぞれの臨界値を同時に越えない時、伝送率が検出される可能性が非常に低いと判断されることができるためである。さらに他の理由は、受信されたデータフレームが非常に深刻に損傷され入力フレーム大きさとデコーダフレーム大きさが一致しないにも関わらず、CRC検査結果エラーのない結果がでることができるためである。このような場合、間違った伝送率が検出されるという深刻な結果をもたらす。
【0042】
図5の第1実施形態と図8の第2実施形態でm(i)とΔ(i)による反復制限回数を下記の表1に整理した。
【表1】
【0043】
【発明の効果】
上述したように本発明によるBRD方式に伝送率を検出する方法を利用する場合、伝送率を速く検出することができる利点がある。また伝送率検出の速度が速くなることによって、電力の消耗を低減することができ、遅延時間が減少されることにより速い接続が可能な利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術による移動通信システムでBRD方式中、CRC検査を通じて伝送率を検出する場合、受信器の制御流れ図である。
【図2】フレーム大きさ60に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを遂行したデータのデコーディング状態を示した図である。
【図3】フレーム大きさ40に無線チャネルを通じて伝送されたデータをフレーム大きさ60にターボデコーディングを遂行したデータのデコーディング状態を示した図である。
【図4】本発明の望ましい実施形態によってターボデコーディングを遂行するための無線受信器のブロック構成図である。
【図5】本発明の第1実施形態によってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図である。
【図6】速度が一致する場合のΔ(i)の変化を示した図である。
【図7】速度が一致しない場合のΔ(i)の変化を示した図である。
【図8】本発明の第2実施形態によってターボデコーディングを遂行する受信器でBRD方式の伝送率検出時の制御流れ図である。
【符号の説明】
101…復調器
103…デスクランブラ及び逆拡散器
105…バッファ
107…デコーダ
109…CRC検出器
111…デコーディング状態測定器
113…制御器
115…伝送率決定器
Claims (24)
- 複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する方法において、
前記複数のデータ伝送率中、一つの選択された伝送率で前記フレーム内の前記符号化されたデータを前記ターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータに対する前記ターボデコーダのデコーディングされた出力であるllr(Log Likelihood Ratio)値の絶対値の平均値を示す現在のデコーディング状態値を計算する第1過程と、
現在のデコーディング状態値と以前のデコーディング状態値の差により定義される現在のデコーディング進行状態値を計算する第2過程と、
前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きいか、または前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より大きいと、前記デコーディングされたデータに対してCRC(Cyclic Redundancy Check)検査を遂行する第3過程と、
前記CRC検査結果が良好であると、前記選択された伝送率を前記送信側から伝送される前記符号化されたデータの伝送率と判断する第4過程と
からなることを特徴とする前記方法。 - 前記CRC検査結果が良好でないと、前記選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率に判断されるまで、所定の反復制限回数内で前記第1乃至第4過程を反復する第5過程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。
- 前記選択された伝送率で前記符号化されたデータの伝送率が検出されないと、前記複数のデータ伝送率中、他の選択されたデータ伝送率が前記符号化されたデータの伝送率と判断されるまで、前記第1乃至第5過程を反復する第6過程をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の前記方法。
- 前記反復制限回数は、デコーディングごとに前記現在のデコーディング状態値と前記現在のデコーディング進行状態値によって調節されることを特徴とする請求項3に記載の前記方法。
- 前記第1過程は、前記反復制限回数を予め設定される最小値に設定する段階を含むことを特徴とする請求項4に記載の前記方法。
- 前記現在のデコーディング状態値が前記第1臨界値より大きいか、または前記現在のデコーディング進行状態値が前記第2臨界値より大きいと、前記反復制限回数は予め設定される最大値に設定されることを特徴とする請求項5に記載の前記方法。
- 前記現在のデコーディング状態値が前記第1臨界値より大きく、前記現在のデコーディング進行状態値が前記第2臨界値より小さいか、同じであると、前記反復制限回数は予め設定される最大値に設定されることを特徴とする請求項5に記載の前記方法。
- 前記現在のデコーディング状態値が前記第1臨界値より小さいか、同じであり、前記現在のデコーディング進行状態値が前記第2臨界値より大きいと、前記反復制限回数は前記最小値より大きく、前記最大値より小さい中間値に設定されることを特徴とする請求項7に記載の前記方法。
- 前記現在のデコーディング状態値が前記第1臨界値より小さいか、同じであり、前記現在のデコーディング進行状態値が前記第2臨界値より小さいか、同じであると、前記デコーディングされたデータに対するCRC検査を遂行せずに前記第1過程に復帰する過程をさらに含むことを特徴とする請求項6、または8に記載の前記方法。
- 複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する方法において、
前記複数のデータ伝送率中、一つの選択された伝送率で前記符号化されたデータをデコーディングし、デコーディングされたデータを出力する第1過程と、
前記選択された伝送率でデコーディングを遂行した回数が予め設定される所定の反復制限回数より小さいと、前記デコーディングされたデータに対して測定されたデコーディング状態情報によって前記反復制限回数を調節する第2過程と、
前記デコーディングを遂行した回数が前記反復制限回数より大きいか、同じであると、前記デコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行する第3過程と、
前記CRC検査結果が良好であると、前記選択された伝送率を前記送信側から伝送される前記符号化されたデータの伝送率と判断する第4過程と、
前記CRC検査結果が良好でないと、前記選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率に判断されるまで、前記反復制限回数内で前記第1乃至第4過程を反復する第5過程と、
前記符号化されたデータの伝送率が判断されないと、前記複数のデータ伝送率中、他の選択された伝送率が前記符号化されたデータの伝送率と判断されるまで前記第1乃至第5過程を反復する第6過程と
からなることを特徴とする前記方法。 - 前記デコーディング状態情報は、
前記デコーディングされたデータのソフト出力値であるllr(Log Likelihood Ratio)値の絶対値の平均値を示す現在のデコーディング状態値と、現在のデコーディング状態値と以前のデコーディング状態値の差により定義される現在のデコーディング進行状態値と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の前記方法。 - 前記第1過程は、
前記反復制限回数を予め設定される最小値に設定する段階を含むことを特徴とする請求項12に記載の前記方法。 - 前記第2過程は、
前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きいか、または前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より大きいと、前記反復制限回数を予め設定される最大値に設定することを特徴とする請求項14に記載の前記方法。 - 前記第2過程は、
前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きく、前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より小さいか、同じであると、前記反復制限回数を予め設定される最大値に設定することを特徴とする請求項14に記載の前記方法。 - 前記第2過程は、
前記現在のデコーディング状態値が前記第1臨界値より小さいか、同じであり、前記現在のデコーディング進行状態値が前記第2臨界値より大きいと、前記反復制限回数を前記最小値より大きく、前記最大値より小さい中間値に設定することを特徴とする請求項16に記載の前記方法。 - 前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より小さいか、同じであり、前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より小さいか、同じであると、前記デコーディングされたデータに対するCRC検査を遂行せずに前記第1過程に復帰する過程をさらに含むことを特徴とする請求項15、または17に記載の前記方法。
- 複数のデータ伝送率中、一つのデータ伝送率で送信側から伝送される一つのフレーム内の符号化されたデータを、前記符号化されたデータを伝送する前記データ伝送率の情報を知らない受信側のターボデコーダによりデコーディングし、前記符号化されたデータの伝送率を検出する装置において、
複数のデータ伝送率中、一つの伝送率を選択する伝送率決定器と、
前記選択された伝送率を利用して、所定の反復制限回数内で入力データフレームを反復的にデコーディングし、デコーディングされたデータを出力するターボデコーダと、
前記デコーディングされたデータに対してCRC検査を遂行してCRC検査結果を出力するCRC検出器と、
前記デコーディングされたデータを利用してデコーディング品質を測定し、デコーディング状態情報を出力するデコーディング状態測定器と、
最初に前記反復制限回数を最小値に決定し、前記デコーディング状態情報によって前記反復制限回数を調節し、前記伝送率決定器を制御し、前記CRC検査結果によって前記入力データの伝送率を判断する制御器と
からなることを特徴とする前記装置。 - 前記デコーディング状態情報は、
前記デコーディングされたデータのソフト出力値であるllr(Log Likelihood Ratio)値の絶対値の平均値を示す現在のデコーディング状態値と、現在のデコーディング状態値と以前のデコーディング状態値の差により定義される現在のデコーディング進行状態値とを含むことを特徴とする請求項19に記載の前記装置。 - 前記制御器は、前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きいか、または前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より大きいと、前記反復制限回数を予め設定される最大値に設定することを特徴とする請求項20に記載の前記装置。
- 前記制御器は、前記現在のデコーディング状態値が第1臨界値より大きく、前記現在のデコーディング進行状態値が第2臨界値より小さいか、同じであると、前記反復制限回数を予め設定される最大値に設定することを特徴とする請求項20に記載の前記装置。
- 前記制御器は、前記現在のデコーディング状態値が前記第1臨界値より小さいか、同じであり、前記現在のデコーディング進行状態値が前記第2臨界値より大きいと、前記反復制限回数を前記最小値より大きく、前記最大値より小さい中間値に設定することを特徴とする請求項23に記載の前記装置。
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