KR0171208B1 - 가변 비트 레이트 판별 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스펙트럼 확산 통신 방식을 이용하는 이동통싱에 있어서, 이동국에 의해 수신된 데이타의 전송 비트 레이트가 간단히 판별될 수 있어서, 복호 처리를 하는데 필요한 시간의 단축화 및 회로 규모의 축소화가 실현될 수 있다. 기지국으로부터 이동국으로 통화 채널의 전송 레이트로서 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 구비하는 가변 비트 레이트가 사용되고, 전송 데이타는 에러 정정을 위한 콘벌루션 부호기를 사용하여 부호화되어 전송된다. 이동국에 있어서, 수신된 데이타는 4개의 개별 전송 비트 레이트에 대하여 비터비 복호기를 사용하여 복호화되고, 복호화된 수신 데이타는 콘벌루션 부호로부터 발생된 부호화 데이타 계열과 비교되어, 수신 데이타의 에러의 총화인 경로 메트릭 값을 얻는다. 그 다음에, 전송 데이타의 전송을 위해 사용된 비트 레이트로서 상기 경로 메트릭 값들 중 가장 작은 갑을 나타내는 전송 비트 레이트 중 하나가 선택된다. 따라서, 비터비 복호후, 더 이상의 부호화가 필요치 않게 된다.

Description

가변 비트 레이트 판별 방법 및 장치
제1도는 본 발명에 따른 이동국이 통화채널에서 수신된 데이타의 복호 처리 수순을 도시하는 흐름도.
제2도는 본 발명에 따른 비터비 복호 및 전송 비트 레이트의 판별 처리를 위한 회로 구성을 도시한 블록도.
제3도는 TIA·IS-95 에 따른 기지국이 통화채널에서 수행된 데이타 부호 처리 수순을 도시하는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 통화 채널의 정보 비트 102 : CRC 에러 검출 데이타의 부가
103 : 테일 비트 8 비트 부가 104 : 콘벌루션 부호화
105 : 전송 심볼의 반복 106 : 블록 인터리브
107 : 데이타 스크램블 108 : 파워 제어 데이타의 삽입
109 : 스펙트럼의 확산, 변조 1011, 1012 : 데시 메이터
1010 : 롱 코드 발생 201 : 스펙트럼의 복조 및 역확산
202 : 디스크램블 203 : 블록 인터리브
204 : 비터비 복호기 205 : 전송 비트 레이트의 판별
301, 304, 307, 3010 : 브랜치 메트릭 계산기
303 : 2 심볼 가산기 306 : 4 심볼 가산기
309 : 8 심볼 가산기 3012 : 비교기
3013 : 스위치
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 이동 통신 시스템에서 가변 전송 비트 레이트를 판별하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히, 1993년 7월에 북미에서 표준화된 스펙트럼 확산이 이용되는 가변 비트 레이트 이동 통신 시스템(TIA·IS-95)에 대한 송신 비트 레이트 판별 방법 및 장치에 관한 것이다.
[종래 기술의 설명]
일반적으로, 스펙트럼 확산을 이용하는 이동 통신에 있어서, 기지국이 이동국과 통신할 때, 전송될 음성이나 데이타등의 신호의 에러 정정 및 블록 인터리빙(다중화)등의 신호처리를 실시하고, PSK(Phase Shift Keying)등을 사용하여 신호 변조를 실시한 후, PN(Pseudo Noise) 확산 부호 등의 부호를 사용하여 광대역으로 스펙트럼을 확산하고 그 확산 스펙트럼의 신호를 전송하고 있다.
상기 방법으로 전송된 데이타는 이동국에서, 기지국에 사용된 것과 동일한 PN 부호계열 및 동기된 것을 사용하여 역 확산되고, 그후 복조되어 베이스 밴드의 신호를 얻고, 상기 베이스 밴드 신호에는 에러 정정 및 디인터리빙등의 신호 처리가 실시되어 음성, 데이타등의 본래 신호가 추출된다.
TIA·IS-95 에 있어서, 기지국이 이동국과 통신할 때, 통화 채널에는 제3도에 도시된 바와 같이 신호 처리가 실시되어, 신호를 전송하고 있다.
제3도를 참조하면, 통화채널에서는 전송될 데이타를 9.6Kbps, 4.8Kbps 및 1.2Kbps의 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 사용하여 가변 비트 레이트가 실현되어 있다. 임의의 전송 비트 레이트로 전송될 전송 데이타인 정보 비트(101)에는 먼저 에러 검출을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check) 데이타의 계산과 그 계산 결과를 정보 비트에 부가하는 처리(102)가 실시된다(단지, 전송 비트 레이트가 4.8Kbps 또는 9.6Kbps 일 경우에만). 그 다음, 콘벌루션 부호하기 위한 테일 비트로서 8비트가 정보 비트(103)에 부가된다.
CRC 에러 검출 데이타 및 테일 비트가 부가되어진 임의의 전송 비트 레이트의 정보 비트에는 에러 정정을 위한 콘벌루션 부호가 실시되고(104), 전송 비트 레이트(105)에 따라서 전송 심볼이 반복적으로 전송된다.
이 경우, 전송 심볼의 반복 횟수는 9.6Kbps에서 0회이고, 4.8Kbps에서 1회이고, 2.4Kbps에서 3회이며, 1.2Kbps에서 7회이다.
그 후, 블록 인터리빙 처리(106)가 실시되고, 42-b PN 부호 발생기에 의해 발생된 롱 코드(1010)를 사용하여, 데시메이터(1011) 및 (1012)를 걸쳐서 전송 데이타가 스크램블된다(107). 또한, 파워 제어를 위한 정보가 전송 데이타(108)에 삽입되어, 전송 데이타의 스펙트럼이 광폭으로 확산되고, 그 전송 데이타가 변조된다(109). 그 다음, 그 변조된 전송 데이타가 전송된다.
상술한 바와 같이 그와 같은 스펙트럼 확산을 이용하는 이동통신 시스템에 있어서, 이동국에서 다양한 방법으로 전송 비트 레이트가 판별된다. 한 방법에 따르면, 상기 이동국에서는 수신된 데이타를 복조하고, 그 복조된 데이타를 역확산하고, 그 역확산된 데이타를 디스크램블 하고, 그 디스크램블된 데이타를 블록 인터리브하여 수신된 데이타의 순서를 변경하고, 4개의 전송 비트 레이트에 대응하는 비터비 복호를 실시하고, 상기 복호 결과를 기지국의 것과 동일한 콘벌루션 부호기를 사용하여 재 부호화하고, 상기 재 부호화 데이타를 비터비 복호화전의 데이타와 비교하여 그들간의 상관관계를 검출하고, 이동국에 전송된 데이타로서 최소 상관 관계를 나타내는 복호의 결과 중 한 결과를 판별하고, 그 판별된 전송 데이타로부터의 전송 비트 레이트를 판별한다.
그러나, 상술한 종래 방법을 사용하여 전송 비트 레이트를 판별하도록 하면, 4개의 상이한 전송 비트 레이트에 대하여 비터비 복호가 실시된 후, 복호된 데이타가 콘벌루션 부호기에 의해 재부호화되어야만 한다. 따라서, 종래의 방법은 수신된 데이타의 처리 시간이 많이 걸린다는 단점을 갖는다. 또한, 각각의 기지국에 콘벌루션 부호기가 필요하게 되므로, 종래의 방법은 회로 규모의 증대화를 초래하며, 장치의 소형화에 방해가 된다는 단점을 갖는다.
전송 데이타를 부호화/복호화 하는 다른 여러 가지 기술이 이미 공지되어 있다. 그 중 공지된 부호화/복호화 기술의 하나가 예컨대, 비터비 복호기내에 고주파 자족 클록이 내장되어, 내부 신호 처릭 시분할 관계로 고속 직렬 처리될 수 있도록 한 일본 특허 공개 헤이세이 1-44056 호에 기재되어 있다. HDTV 수상기의 복호 신소가 벡터 코드북 및 그 곳에 전송된 양자화 벡터 신호에 응답하여 동작하는 양자화 복호기에 통과되고 그 양자화 복호기의 출력 신호가 역 DCT(inverse discrete cosine transform) 회로에 통과되는 일본 특허 공개 공보 헤이세이 4-314289 호에 또 다른 부호화/복호화 기술이 기재되어 있다. 포맷이 상이한 음성 부호기/복호기의 속도에 순응하여 데이타가 동일한 프레임에서 가변속도로 전송될 수 있도록 한 일본 특허 공개 공보 헤이세이 4-331519 호에 또한 부호화/복호화 기술이 기재되어 있다. 그러나, 이들의 기술은 상술한 종래 방법의 단점을 성공적으로 해결할 수 없었다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적은 스펙트럼 확산 방법을 이용하는 이동 통신에 있어서 수신된 데이타의 전송 비트 레이트가 간단히 판별될 수 있어서, 수신된 데이타의 처리 시간을 단축시킬 수 있고 기지국의 회로 규모의 소형화를 실현시킬 수 있는 가변 비트 레이트 판별 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따르면, 기지국으로부터 이동국으로 통화채널의 전송 레이트로서 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 포함하는 가변 비트 레이트가 사용되고, 전송 데이타가 에러 정정을 위하 콘벌루션 부호기를 사용하여 부호화되어 전송되는 이동 통신 시스템의 가변 비트 레이트를 판별하는 방법에 있어서, 이동국에서, 비터비 복호기를 사용하여 상기 4개의 개별 전송 비트 레이트에 대해 수신된 데이타를 복호하는 단계와; 상기 복호화된 수신 데이타와 콘벌루션 부호기로부터 발생된 부호화 데이타 계열을 비교하여, 수신된 데이타의 에러 총화인 경로 메트릭 값을 구하는 단계와; 4개의 전송 비트 레이트에 대한 경로 메트릭 값의 크기를 서로 비교하는 단계와; 상기 전송 데이타가 전송되어지는 비트 레이트로서 가장 적은 경로 메트릭 값을 나타내는 전송 비트 레이트 중 하나의 레이트를 선택하는 단계를 포함하는 이동 통신 시스템의 가변 비트 레이트 판별 방법이 제공되어 있다.
본 발명의 또 다른 면에 따르면, 기지국으로부터 이동국으로 통화 채널의 전송 레이트로서 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 구비하는 가변 비트 레이트가 사용되고, 전송 데이타가 에러 정정을 위한 콘벌루션 부호기를 사용하여 부호화되어서 전송되는 이동 통신 시스템용으로, 이동국에 제공되는 가변 비트 레이트 판별 장치에 있어서, 기지국으로부터 수신된 데이타를 복조하여 상기 수신된 데이타의 스펙트럼을 역 확산하는 수단과; 기지국으로부터 동기 채널상에서 통과된 정보에 기초로 하여 수신된 데이타를 디스크램블하는 수단과; 상기 디스크램블되어 수신된 데이타를 블록 인터리브하여 상기 수신된 데이타의 본래 순서를 되돌리는 수단과; 상기 개별 전송 비트 레이트의 상기 블록 인터리브되어 수신된 데이타를 상기 전송 비트 레이트에 대응하는 반복 심볼 레이트만큼 가산하는 수신 심볼 가산기와; 상기와 같이 가산된 수신 데이타에 기초하여 비터비 복호를 사용하기 위해 브랜치 메트릭을 계산하는 계산기와; 상기와 같이 계산된 브랜치 메트릭의 값에 기초하여 비터비 복호를 실시하고 동시에 개별 전송 비트 레이트마다 복호 결과와 경로 메트릭 값을 출력하는 비터비 복호기와; 상기 비터비 복호기로부터 출력된 경로 메트릭값의 크기를 서로 비교하고, 상기 경로 메트릭 값들 중 가장 작은 값을 선택하여 출력하는 비교기와; 상기 비교기의 출력에 응답하여, 가장 작은 경로 메트릭 값을 갖는 전송 비트 레이트의 수신 데이타가 출력되는 상기 비터비 복호기의 출력 단자들 중 하나를 선택하여, 상기 선택된 출력 단자를 수신된 데이타의 정보 비트의 정보원 복호기에 접속하는 스위치를 포함하는 이동 통신 시스템의 가변 비트 레이트 판별 장치가 제공되어 있다.
상기 가변 비트 레이트 판별 방법 및 장치에 있어서, 기지국은 전송 데이타의 에러 정정을 위해 콘벌루션 부호화 처리를 실시하고 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 사용하여 가변 비트 레이트로 전송 데이타를 전송하지만, 이동국은 4개의 상이한 전송 비트 레이트이 각각마다 콘벌루션 부호 데이타를 복호하는 가능성이 가장 큰 복호 방식 중 하나인 비터비 복호 방식을 실시한다. 그와 같이 복호할 시에, 수신된 데이타와 콘벌루션 부호기에 의해 발생될 수 있는 부호화 데이타를 비교하여 생성된 에러의 총화인 경로 메트릭은 서로 비교되고, 가장 작은 경로 메트릭을 나타내는 복호화된 데이타가 가능성이 가장 큰 복호화의 결과로서 결정된다. 다음에, 가능성이 가장 큰 복호화의 결과에 기초하여 비트 레이트가 판별된다. 따라서, 종래의 방법에서처럼 콘벌루션 부호기를 사용하여 복호화 데이타를 비터비 복호화한 후, 다시 부호화 할 필요성이 삭제된다. 따라서, 가변 비트 레이트 판별 방법 및 장치는 복호화하는데 필요한 처리 시간이 단축되고, 회로 규모의 증대가 방지될 수 있어 장치의 소형화가 달성되는 것이 장점이다.
본 발명의 상기와 다른 목적, 특징 및 장점은 이하 설명과 첨부된 청구범위로부터 첨부도면과 협력하여 분명하게 될 것이다.
[양호한 실시예의 설명]
먼저, 제1도를 참조하면, 스펙트럼 확산 통신 방식을 사용하는 이동 통신에서의 이동국에 의해 통화 채널에서 수신된 데이타의 복호 처리의 수순을 흐름도로 도시되어 있다. 상기 이동국에 의해 수신된 데이타는 먼저 복조되고, 그 다음에 스펙트럼의 역확산 처리가 수행된다(201). 그 다음에, 기지국으로부터 동기 채널상의 이동국에 전송된 정보에 기초하여 롱 코드가 발생되어 복조된 역확산 데이타를 디스크램블시킨다(202). 그 후, 블록 인터리브가 수행되어 수신 데이타의 순서를 되돌리고, 그 다음에 4개의 상이한 전송 비트 레이트에 대해 병렬적으로 비터비 복호가 수행된다(204). 다음에 상기 비터비 복호에 의해 얻어진 4개의 경로 메트릭 값에 기초하여 전송 비트 레이트가 판별된다(205).
제2도는 전송 비트 레이트의 판별 처리에 대한 회로 구성을 도시하고, 제1도에 도시된 비터비 복호 처리(204) 및 전송 비트 레이트 판별 처리(205)의 세부를 설명한다.
제2도를 참조하면, 도시된 상기 회로는 수신 심볼용의 가산기(303,306 및 309), 브랜치 메트릭을 계산하기 위한 계산기(301, 304, 307 및 3010), 개별 전송 비트 레이트에 대응하는 비터비 복호기(302, 305, 308 및 3011), 상기 경로 메트릭의 값을 서로 비교하기 위한 비교기(3012), 및 상기 비교기(3012)에 의한 비교결과에 응답하여 전환하는 스위치(3013)를 구비한다.
제1도에서 블록 인터리브(203)에 의해 처리되어지는 수신 데이타는 수신된 심볼의 가산기(303, 306 및 309)에 의해 반복 심볼 레이트만큼 개별 심볼마다 가산된다. 특히, 9.6Kbps 에서는 0회; 4.8Kbps 에서는 1회; 2.4Kbps 에서는 3회; 1.2Kbps 에서는 7회의 가산이 수행된다.
그와 같이 가산된 개별 수신 데이타는 제각기 계산기(301, 304, 307 및 3010)에 입력되어 비터비 복호화를 하기 위한 브랜치 메트릭의 계산이 각각 수행된다. 따라서, 경로 메트릭의 값과 복호값이 비터비 복호기(302, 305, 308 및 3010)로부터 출력된다.
상기 4개의 경로 메트릭의 값은 크기를 서로 비교하는 비교기(3012)에 입력된다. 상기 비교기(3012)는 전송 레이트로서 가장 작은 경로 메트릭 값을 나타내는 복호 결과들 중 한 결과가 전송 데이타를 전송 시키도록 사용되는지를 판별한다. 따라서, 비교기(3012)는 그와 같이 판별된 전송 비트 레이트의 신호를 출력한다.
스위치(3013)는 상기 비교기(3012)로부터의 신호에 응답하여, 비터비 복호기에 의한 복호 결과를 출력하는 4 개의 단자(302a, 305a, 308a 및 3011a)중 한단자, 즉, 가장 작은 경로를 메트릭 값을 가진 전송 비트 레이트의 수신 데이타가 출력되게 되는 단자로 전환된다. 따라서, 그 다음의 처리 단계에서 정보원을 복호하는 수단에 전송 비트 레이트의 수신 데이타만이 전송되는 것이 가능케 된다.
지금까지 본 발명을 충분히 설명하였으나, 본 기술분야에 숙련된 사람은 본원 명세서에서 설명한 바와 같이 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어남이 없이 많은 변형 및 수정이 행해질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 기지국으로부터 이동국으로 통화채널의 전송 레이트로서 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 포함하는 가변 비트 레이트가 사용되고, 전송 데이타가 에러 정정을 위한 콘벌루션 부호기를 사용하여 부호화되어 전송되는 이동 통신 시스템의 가변 비트 레이트를 판별하는 방법에 있어서, 이동국에서, 비터비 복호기를 사용하여 상기 4개의 개별 전송 비트 레이트에 대해 수신된 데이타를 복호하는 단계와; 상기 복호화된 수신 데이타와 콘벌루션 부호기로부터 발생된 부호화 데이타 계역을 비교하여, 수신된 데이타의 에러 총화인 경로 메트릭 값을 구하는 단계와; 4개의 전송 비트 레이트에 대한 경로 메트릭 값의 크기를 서로 비교하는 단계와; 상기 전송 데이타가 전송되어지는 비트 레이트로서 가장 적은 경로 메트릭 값을 나타내는 전송 비트 레이트 중 하나의 레이트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 가변 비트 레이트 판별방법.
  2. 기지국으로부터 이동국으로 통화 채널의 전송 레이트로서 4개의 상이한 전송 비트 레이트를 구비하는 가변 비트 레이트가 사용되고, 전송 데이타가 에러 정정을 위한 콘벌루션 부호기를 사용하여 부호화되어서 전송되는 이동 통신 시스템용으로, 이동국에 제공되는 가변 비트 레이트 판별 장치에 있어서, 기지국으로부터 수신된 데이타를 복조하여 상기 수신된 데이타의 스펙트럼을 역 확산하는 수단과; 기지국으로부터 동기 채널상에서 통과된 정보에 기초로하여 수신된 데이타를 디스크램블하는 수단과; 상기 디스크램블되어 수신된 데이타를 블록 인터리브하여 상기 수신된 데이타의 본래 순서를 되돌리는 수단과; 상기 개별 전송 비트 레이트의 상기 블록 인터리브되어 수신된 데이타를 상기 전송 비트 레이트에 대응하는 반복 심볼 레이트만큼 가산하는 수신 심볼 가산기와; 상기와 같이 가산된 수신 데이타에 기초하여 비터비 복호를 사용하기 위해 브랜치 메트릭을 계산하는 계산기와; 상기와 같이 계산된 브랜치 메트릭의 값에 기초하여 비터비 복호를 실시하고 동시에 개별 전송 비트 레이트마다 복호 결과와 경로 메트릭 값을 출력하는 비터비 복호기와; 상기 비터비 복호기로부터 출력된 경로 메트릭 값의 크기를 서로 비교하고, 상기 경로 메트릭 값들 중 가장 작은 값을 선택하여 출력하는 비교기와; 상기 비교기의 출력에 응답하여, 가장 작은 경로 메트릭 값을 갖는 전송 비트 레이트의 수신 데이타가 출력되는 상기 비터비 복호기의 출력 단자들 중 하나를 선택하여, 상기 선택된 출력 단자를 수신된 데이타의 정보 비트의 정보원 복호기에 접속하는 스위치을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 가변 비트 레이트 판별 장치.
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