KR100248379B1 - 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신 장치 및 이를 이용한 통신 방법 - Google Patents

단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신 장치 및 이를 이용한 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속 데이터 전송율을 갖는 데이터 서비스를 위한 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신장치 및 이를 이용한 통신방법에 관한 것으로서, 길쌈 부호기와 리드-솔로몬 부호기의 결합으로 이루어진 콘케티네이티드 부호기를 이용하여 무선통신채널에서 데이터 서비스를 제공하는데 있어 아주 낮은 신호대 잡음비에서 통신이 이루어지도록 하고, 다양한 데이터 전송율을 갖는 IMT2000/FPLMTS와 같은 경우 데이터 전송율이 증가해도 동일한 콘케티네이티드 부호기를 이용하여 통신함으로써, 길쌈 부호기를 사용한 경우 보다 낮은 신호대 잡음비에 통신 품질을 유지할 수 있으므로 용량 저하를 가져오지 않고, 가변 데이터 전송율인 경우와 데이터 전송율이 증가하는 시스템에서 동일한 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 사용함으로써, 추가적인 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 구성할 필요가 없으므로 시스템이 간단하고, 궁극적으로 기지국 및 단말기의 하드웨어를 간단하게 구성할 수 있는 효과가 있다.

Description

단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신장치 및 이를 이용한 통신방법
본 발명은 고속 데이터 전송율을 갖는 데이터 서비스를 위한 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신장치 및 이를 이용한 통신방법에 관한 것이다.
종래의 이동통신 분야에서는 데이터 서비스의 제공보다도 음성 서비스를 주로 사용하였다.
따라서 부호화율이 큰 콘케티네이티드 부호기를 사용하기 보다는 길쌈 부호기만을 사용하였는데, ITM2000/FPLMTS와 같이 멀티미디어 서비스를 제공하는 시스템에서 길쌈 부호기 만을 사용하게 되면 요구하는 통신 품질을 유지하기 위하여 큰 신호대 잡음비가 요구되므로 DS/CDMA 시스템에서 용량의 저하를 가져오게 된다.
또한 가변 데이터 전송율인 경우와 데이터 전송율이 증가하는 시스템에서는 추가적인 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 구성하여야 하므로 시스템이 복잡하고, 기지국 및 단말기의 하드웨어가 복잡한 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 데이터 전송율에 따라 부호화율이 다른 리드-솔로몬 부호기를 사용하는 것이 아니라 동일한 부호기를 사용함으로써, 각기 다른 데이터 전송율을 갖는 데이터 서비스에 대하여 동일하게 통신 품질을 유지하는 것을 목적으로 한다.
특히 ITM2000/FPLMTS와 같이 여러 개의 데이터 전송율로써 데이터 서비스를 제공하는 시스템에서는 데이터 서비스 종류에 따라 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 사용하게 되는 경우, 또는 무선 멀티미디어 서비스와 왁티 가변 데이터 전송율을 갖는 서비스의 경우에 통신 품질을 유지하기 위해 동일한 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 사용하는 것을 목적으로 한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 고속 데이터 통신의 블록 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 데이터 블록 형성기의 개념도.
제3도는 본 발명에 따른 부호화율=1/3 및 구속장=9인 길쌈부호기의 구조도.
제4도는 본 발명에 따른 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기의 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 데이터 블록 형성기 2 : 직렬/병렬 변환기
3 : (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기 4 : 병렬/직렬 변환기
5 : (3, 1, 9) 길쌈 부호기 6 : 서브 데이터 블록 형성기
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 프레임 당 일정 비트로 구성된 데이터 블록을 가진 데이터 블록 형성기(1)와, 상기 데이터 블록에 포함된 비트들을 8비트단위로 모아 하나의 메시지 심볼로 변환하여 출력하는 직렬/병렬 변환기(2)와, 변환된 심볼을 받아 다수개의 패리티 심볼을 출력하여 다수개의 리드-솔로몬부호 심볼들을 출력하는 리드-솔로몬 부호기(3)와, 출력된 심볼들을 비트로 변환시키는데 제로 테일 비트를 마지막에 추가하여 길쌈 부호기로 입력하는 병렬/직렬 변환기(4)와, 입력된 비트들을 받아 부호화 과정을 수행하는 길쌈 부호기(5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명이 적용되는 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 고속 데이터 통신의 블록 구성도로서, 프레임 당 일정 비트로 구성된 데이터 블록을 가진 데이터 블록 형성기(1)와, 상기 데이터 블록에 포함된 비트들을 8비트 단위로 모아 하나의 메시지 심볼로 변환하여 출력하는 질력/병렬 변환기(2)와, 변환된 출력을 받아 다수개의 패리티 심볼을 출력하여 다수개의 리드-솔로몬 부호 심볼들을 출력하는 리드-솔로몬 부호기(3)와, 출력된 심볼들을 비트로 변환시키는데 제로 테일 비트를 마지막에 추가하여 길쌈 부호기로 입력하는 병렬/직렬 변환기(4)와, 입력된 비트들을 받아 부호화 과정을 수행하는 길쌈 부호기(5)로 구성된다.
그 구성에 따른 작용을 살펴보면, 상기 데이터 블록 형성기(1)에서 한 프레임에 대한 데이터 블록은 328 비트로 구성된다.
이 328 비트의 데이터 블록은 직렬/병렬 변환기(2)에서 8 비트를 모아서 한메시지 심볼로 하여 41(328/8) 개의 메시지 심볼이 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기(3)로 입력된다.
제4도에서 보면, (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기(3)에서는 41개의 메시지 심볼이 출력됨과 동시에 게이트가 열린 상태(Gatd ON)에서 리드-솔로몬 부호기(3)에 입력된다.
41개의 메시지 심볼이 다 입력된 후에 게이트는 닫힌 상태(Gate OFF)로 되고, 8비트 저장요소들의 내용, 즉 6개의 패리티 체크 심볼들이 출력되어 총 47개의 리드-솔로몬 부호 심볼들이 출력된다.
이 47개의 리드-솔로몬 부호 심볼들은 병렬/직렬 변환기(4)에 의해서 한 심볼이 8개의 비트로 변환되는데, 이의 출력은 376(47×8) 비트이다.
병렬/직렬 변환기(4)의 출력인 376 비트가 (3, 1, 9) 길쌈 부호기(5)에 입력되기 전에 비터비 복호기를 위한 8비트의 제로 테일 비트가 마지막에 추가되어 384 비트가 (3, 1, 9) 길쌈 부호기(5)에 입력된다.
(3, 1, 9) 길쌈 부호기(5)의 부호화 과정은 상기 제3도를 참조하면, 초기에 8비트의 쉬프트 레지스터는 모두 제로로 리셋된 후 1정보 비트 입력에 3 비트의 부호 비트가 출력되는데 총 384 비트가 입력되어 1152(384×3) 부호 비트가 출력되면 길쌈 부호화가 완료된다.
길쌈 부호화된 1152 비트가 I/Q 채널로 양분되어 출력되면 채널 전송율은 57.6kbps가 된다.
데이터 전송율이 32.8kbps인 경우, 한 프레임의 데이터 블록은 328 비트이므로 상기와 같이 콘케티네이티드 부호화를 실현할 수 있다.
그러나 데이터 전송율이 32.8kbps 이상인 경우, 즉 65.6(32.8×2)kbps, 131.2(32.8×4), 524.8(32.8×16)kbps의 데이터 전송율을 갖는 데이터들이 입력되면, 10ms 프레임에 대한 입력 데이터 블록이 각각 656, 1312, 그리고 5428 비트가 되는데, 제2도의 데이터 블록 형성기(6)에 의해 656 비트의 데이터 블록은 2개의 서브 데이터 블록으로 나뉘어 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기(3)에 입력되고, 1312 비트의 데이터 블록은 4개의 서브 데이터 블록으로 나뉘어 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기(3)에 입력되며, 5428 비트의 데이터 블록은 16개의 서브 데이터 블록으로 나뉘어(47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기(3)에 입력된다.
따라서 656 비트의 데이터 블록인 경우는 2개의 서브 데이터 블록에 대하여 2번의 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호화 과정을 수행하고, 1312 비트의 데이터 블록인 경우는 4개의 서브 데이터 블록에 대하여 4번의 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호와 과정을 수행하며, 5428 비트의 데이터 블록인 경우는 16개의 서브 데이터 블록에 대하여 16번의 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호화 과정을 수행한다.
상기 서브 데이터 블록에 따라 부호화된 후 65.6kbps 데이터에 대해서는 2개의 서브 데이터 블록에 대하여 외부 인터리빙을 수행하고, 131.2kbps 데이터에 대해서는 4개의 서브 데이터 블록에 대하여 외부 인터리빙을 수행하며, 524.8kbps인 데이터에 대해서는 16개의 서브 데이터 블록에 대하여 외부 인터리빙을 수행한다.
상기와 같이 데이터 전송율에 따라 외부 인터리빙을 수행한 후 서브 데이터 블록 마다 비터비 복호기를 위한 8 비트의 제로 테일 비트가 추가된 후 (3, 1, 9) 길쌈 부호기(5)에 입력된다.
그리하여 656 비트의 데이터 블록의 경우 길쌈 부호화가 완료되면 10ms의 프레임에 대하여 2304(768×3) 비트가 되어 I/Q 채널이 양분되면 채널 전송율은 115.2kbps가 되고, 1312 비트의 데이터 블록인 경우는 길쌈 부호화가 완료되면 10ms의 프레임에 대하여 4608(1536×3) 비트가 되어 I/Q 채널이 양분되면 채널 전송율은 230.4kbps가 되며, 끝으로 5428 비트의 데이터 블록의 경우에 대해서는 길쌈 부호화가 양분되면 10ms의 프레임에 대하여 18432(6144×3) 비트가 되어 I/Q 채널이 양분되면 채널 전송율은 921.6kbps가 된다.
일반적으로 기존의 통신시스템에서 리드-솔로몬 부호화는 각각의 데이터 전송율 마다 각기 다른 부호화율을 갖는 리드-솔로몬 부호기를 사용하였는데, 본 발명에서는 데이터 전송 속도에 따라 부호화율이 다른 리드-솔로몬 부호기를 사용하는 것이 아니라 동일한 부호기를 사용함으로써, 각기 다른 데이터 전송율을 갖는 데이터 서비스에 대하여 동일한 통신 품질을 유지하고, 동일한 리드-솔로몬 부호기 및 복호기를 사용할 수 있다는 장점을 가진다.
상술한 바와 같이 본 발명으로 인하여 ITM2000/FPLMTS에서 무선 멀티미디어 서비스를 제공함에 있어 길쌈 부호기를 사용한 경우 보다 콘케티네이티드부호기를 사용하면 낮은 신호대 잡음비에 통신 품질을 유지할 수 있으므로 용량 저하를 가져오지 않으며, 가변 데이터 전송율인 경우와 데이터 전송율이 증가하는 시스템에서 동일한 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 사용함으로써, 추가적인 콘케티네이티드 부호기 및 복호기를 구성할 필요가 없으므로 시스템이 간단하고 궁극적으로 기지국 및 단말기의 하드웨어를 간단하게 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. ITM2000/FPLMTS에서 무선 멀티미디어 서비스를 제공함에 있어서, 프레임당 일정 비트들로 구성된 데이터 블록을 가진 데이터 블록 형성기(1)와; 상기 데이터 블록에 포함된 비트들을 8비트 단위로 모아 하나의 메시지 심볼로 변환하여 출력하는 직렬/병렬 변환기(2)와; 변환된 출력을 받아 다수개의 패리티 심볼을 출력하여 다수개의 리드-솔로몬 부호 심볼들을 출력하는 리드-솔로몬 부호기(3)와; 출력된 심볼들을 비트로 변환시키는데 제로 테일 비트를 마지막에 추가하여 길쌈 부호기로 입력하는 병렬/직렬 변환기(4)와; 입력된 비트들을 받아 부호화 과정을 수행하는 길쌈 부호기(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신장치.
  2. 일정한 비트수의 데이터 블록으로 구성된 데이터 블록 형성기와, 상기 데이터 블록에 포함된 비트들을 8개의 비트로 모아 한 개의 메시지 심볼로 변환하는 직렬/병렬 변환기와, 변환된 심볼을 받아 리드-솔로몬 부호 심볼들을 출력하는 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기와, 출력된 심볼들을 길쌈 부호기를 위해 비트들로 변환한 후 제로 테일 비트를 마지막에 추가하는 병렬/직렬 변환기와, 변환된 비트를 받아 부호화 과정을 수행하는 (3, 1, 9) 길쌈 부호기를 포함하여 통신을 하는 방법에 있어서, 프레임에 대한 데이터 블록이 일정한 비트수로 구성되게 하는 데이터 블록 형성기에서 데이터 블록을 메시지 심볼로 하여 (47, 41, 8) 리드-솔로몬 부호기에 입력하는 제1단계와; 입력 후 8비트의 저장요소들의 내용을 출력하여 다수개의 리드-솔로몬 부호 심볼들을 출력하는 제2 단계와; 출력된 심볼을 비터비 복호기를 위한 8비트의 제로 테일 비트를 마지막에 추가하여 길쌈 부호기로 입력하는 제3 단계와; 입력후 길쌈 부호기에서 부호화 과정을 수행하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 콘케키네이티드 부호기를 이용한 통신방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제3단계는 데이터 전송율이 65.6kbps 범위 이상을 갖는 서비스에서 지정 프레임에 해당하는 데이터 블록을 서브 데이터 블록으로 나눈 후 서브 데이터 블록별로 리드-솔로몬 부호화를 수행한 다음 이의 출력에 대하여 외부 인터리빙을 수행하여 길쌈 부호기로 입력하는 것을 특징으로 하는 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제4단계는 초기에 일정 비트의 쉬프트 레지스터를 모두 리셋하고, 다수의 부호비트를 출력한 후 길쌈 부호화를 완료하는 것을 특징으로 하는 단일 콘케티네이티드 부호기를 이용한 통신방법.
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