KR100262934B1 - A method of transmission rate determination due to the change of the rf condition - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 전파환경의 변화에 따른 전송율 가변 방법에 관한 것임.The present invention relates to a variable rate transmission method according to a change in a radio wave environment.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 주변의 전파환경이 악화되는 경우에 전파환경의 변화에 따라 최대 전송율을 조정하고, 심볼 에너지를 유지하여 주변환경의 변화에 따른 무선통신의 음질 저하를 개선하기 위한 전송율 가변 방법을 제공하고자 함.The present invention provides a variable rate transmission method for adjusting the maximum transmission rate according to the change of the radio wave environment when the surrounding radio wave environment is deteriorated, and maintaining the symbol energy to improve the sound quality degradation of the wireless communication according to the change of the environment. To do so.
3. 본 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
본 발명은, 무선통신 시스템의 순방향 채널에 적용되는 전송율 가변 방법에 있어서,전파환경 결정인자를 수신하여 구한 전파환경 결정값이 소정의 제1 임계치보다 큰지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 정상이면, 최대 전송율내의 음성량에 따라 전송율을 결정하여 데이터를 송신하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 악화되었으면, 소정의 프레임 동안 최대 전송율을 낮춘 후에, 낮추어진 최대 전송율의 음성량에 따라 전송율을 결정하여 최대의 송신 출력으로 데이터를 송신하는 제 3 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of varying a rate applied to a forward channel of a wireless communication system, the method comprising: a first step of determining whether a radio wave environment determination value obtained by receiving radio wave environment determination factors is greater than a first predetermined threshold; A second step of transmitting data by determining a transmission rate according to the amount of voices within the maximum transmission rate when the radio wave environment is normal as a result of the determination in the first step; And a third step of transmitting data at the maximum transmission output by determining a transmission rate according to the lowered maximum transmission rate during a predetermined frame and then lowering the maximum transmission rate during a predetermined frame as a result of the determination in the first step. It includes.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 무선통신의 전송율 변경 등에 이용됨.The present invention is used for changing the transmission rate of the wireless communication.
Description
본 발명은 주변환경의 변화에 따른 무선통신의 음질 저하를 개선하기 위한 전송율 가변 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a variable rate transmission method for improving the degradation of sound quality of wireless communication according to the change of the surrounding environment.
현재 부호분할다중접속 방식의 이동통신에서 전송율은 전파환경에 관계없이 중앙처리기가 정해주는 범위 내에서 보코더가 음성량에 따라서 결정한다.In the current code division multiple access mobile communication, the transmission rate is determined by the vocoder according to the voice volume within the range determined by the central processor regardless of the radio environment.
이때, 중앙처리기가 정해주는 전송율은 신호처리를 위한 특별한 경우를 제외하면, 일반적으로 최대 전송율은 1, 최저 전송율은 1/8이다. 그리고, 보코더는 음성량에 따라 정해진 전송율에서 음성 구간은 1(8 kbps)로, 비 음성 구간은 1/8(800 bps)로, 천이 구간은 1/2(4 kbps)과 1/4(2 kbps)로 한다.In this case, except for a special case for signal processing, the transmission rate determined by the central processor is generally the maximum transmission rate is 1 and the lowest transmission rate is 1/8. The vocoder has a voice rate of 1 (8 kbps), a non-voice interval of 1/8 (800 bps), and a transition interval of 1/2 (4 kbps) and 1/4 (2) at a rate determined according to the voice volume. kbps).
이러한 최대 전송율과 최소 전송율 사이에서 결정된 전송율에 따른 통화는 정상적인 전파환경에서는 문제없이 좋은 통화 품질을 유지하나, 전파환경이 나쁜 지역에서는 전송오류로 인해 대부분의 프레임이 무시됨으로 통화 품질이 저하된다.The call according to the transmission rate determined between the maximum transmission rate and the minimum transmission rate maintains a good call quality without problems in a normal propagation environment, but the call quality deteriorates because most frames are ignored due to a transmission error in an area where the propagation environment is bad.
한편, 우리나라는 지리적 사회적인 요인으로 인해 전파환경이 나쁜 곳이 많다. 통칭하여 약전계라고 볼 수 있는데, 이러한 곳에서는 이동전화 통화 품질은 상당히 나쁘다. 특히, 디지털 이동통화의 경우에 비트 오류율(BER : Bit Error Rate)이 높아짐으로 프레임 데이터를 제대로 복구하기가 어렵다.On the other hand, there are many places in Korea where the radio environment is bad due to geographical and social factors. Commonly referred to as the weak electric field, where the quality of mobile phone calls is quite poor. In particular, in the case of digital mobile calls, it is difficult to properly recover frame data due to a high bit error rate (BER).
즉, 몇 개의 비트에서만 에러가 발생하더라도 전체 프레임을 쓸 수 없으므로 정상적인 통화가 불가능할 때가 많다.In other words, even if an error occurs only a few bits, the entire frame cannot be written, so normal calls are often impossible.
따라서, 약전계에서는 종래의 방법에 의해 결정된 전송율에 의한 정상적인 통화가 불가능하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, in the weak field, there is a problem in that normal communication by the transmission rate determined by the conventional method becomes impossible.
또한, 코딩된 음성 데이터는 전송을 위해 다시 한 번 채널 코딩이 된다. 이때, 낮은 전송율의 데이터는 블록 인터리빙하기 전에 반복된다. 즉, 전송율 1/2 일 때는 1번 반복(각 심볼은 2번 연속적으로 발생), 1/4 일 때는 3번 반복(심볼은 4번 발생), 1/8 일 때는 7번 반복(심볼은 8번 발생)된다. 코드 심볼 반복이 된 후에 데이터 전송율은 초당 19200인 일정한 변조 심볼율을 갖게 된다. 전송 데이터율이 낮을 때 순방향 링크에서는 에너지를 낮추어 전송하고, 역방향 링크에서는 반복된 신호중 하나만을 전송한다.In addition, the coded speech data is once again channel coded for transmission. At this time, the low data rate is repeated before block interleaving. That is, one repetition at transmission rate 1/2 (each symbol occurs two times in succession), three repetitions at 1/4 (symbol occurs four times) and seven repetitions at 1/8 (symbol 8) Occurs once). After code symbol repetition, the data rate has a constant modulation symbol rate of 19200 per second. When the transmission data rate is low, the forward link lowers the energy and transmits only one of the repeated signals on the reverse link.
따라서, 전파환경과 관계없이 전송율을 조정할 경우에 전송율이 낮을 시(1/2, 1/8)에는 데이터를 반복하지만 송신 전력을 낮추게 되므로 여전히 제대로 복구할 확률이 낮다는 문제점이 있었다.Therefore, when the data rate is adjusted regardless of the radio wave environment, when the data rate is low (1/2, 1/8), the data is repeated, but the transmission power is lowered.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 주변의 전파환경이 악화되는 경우에 전파환경의 변화에 따라 전송율을 조정하고, 심볼 에너지를 유지하여 주변환경의 변화에 따른 무선통신의 음질 저하를 개선하기 위한 전송율 가변 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised to solve the above problems, the wireless communication according to the change of the surrounding environment by adjusting the transmission rate according to the change of the radio wave environment, maintaining the symbol energy when the surrounding radio environment is deteriorated An object of the present invention is to provide a variable rate transmission method for improving the degradation of sound quality.
도 1 은 본 발명이 적용되는 순방향 부호분할다중접속 채널의 개략적인 구조도.1 is a schematic structural diagram of a forward code division multiple access channel to which the present invention is applied;
도 2 는 본 발명이 적용되는 역방향 부호분할다중접속 채널의 개략적인 구조도.2 is a schematic structural diagram of a reverse code division multiple access channel to which the present invention is applied;
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 부호분할다중접속 채널의 전파환경의 변화에 따른 전송율 가변 방법을 나타낸 흐름도.3 is a flowchart illustrating a method of varying a rate according to a change in a propagation environment of a forward code division multiple access channel according to an embodiment of the present invention.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 역방향 부호분할다중접속 채널의 전파환경의 변화에 따른 전송율 가변 방법을 나타낸 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method of varying a rate according to a change in a propagation environment of a reverse code division multiple access channel according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
110 : 보코더 111, 210 : 길쌈 부호화기110: vocoder 111, 210: convolutional encoder
112, 211 : 심볼 반복기 113, 212 : 블록 인터리버112, 211: symbol repeater 113, 212: block interleaver
114 : 중앙처리기 213 : 왈시 변조기114: central processor 213: Walsh modulator
214 : 데이터 버스트 랜덤화기 215 : 전파환경 분석기214: data burst randomizer 215: radio wave environment analyzer
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 무선통신 시스템의 순방향 채널에 적용되는 전송율 가변 방법에 있어서, 전파환경 결정인자를 수신하여 구한 전파환경 결정값이 소정의 제1 임계치보다 큰지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 정상이면, 최대 전송율내의 음성량에 따라 전송율을 결정하여 데이터를 송신하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 악화되었으면, 소정의 프레임 동안 최대 전송율을 낮춘 후에, 낮추어진 최대 전송율의 음성량에 따라 전송율을 결정하여 최대의 송신 출력으로 데이터를 송신하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method of the present invention for achieving the above object is, in the variable rate transmission method applied to the forward channel of the wireless communication system, determining whether the radio wave environment determination value obtained by receiving the radio wave environment determinant is greater than a predetermined first threshold value; First step; A second step of transmitting data by determining a transmission rate according to the amount of voices within the maximum transmission rate when the radio wave environment is normal as a result of the determination in the first step; And a third step of transmitting data at the maximum transmission output by determining a transmission rate according to the lowered maximum transmission rate during a predetermined frame and then lowering the maximum transmission rate during a predetermined frame as a result of the determination in the first step. Characterized in that comprises a.
또한, 본 발명의 다른 방법은, 무선통신 역방향 채널에 적용되는 전송율 가변 방법에 있어서, 전파환경 결정인자를 수신하여 구한 전파환경 결정값이 소정의 임계치보다 큰지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 정상이면, 데이터 버스트 랜덤화를 수행하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 악화되었으면, 반복된 데이터들을 송신하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, another method of the present invention, a variable rate transmission method applied to a radio communication reverse channel, comprising: a first step of determining whether a radio wave environment determination value obtained by receiving a radio wave environment determination factor is greater than a predetermined threshold; A second step of performing data burst randomization when the radio wave environment is normal as a result of the determination in the first step; And a third step of transmitting repeated data if the radio wave environment is deteriorated as a result of the determination of the first step.
또한, 본 발명의 또 다른 방법은, 무선통신 시스템의 순방향 및 역방향 채널에 적용되는 전송율 가변 방법에 있어서, 전파환경 결정인자를 수신하여 구한 전파환경 결정값이 소정의 제1 임계치보다 큰지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 정상이면, 최대 전송율내의 음성량에 따라 전송율을 결정하여 데이터를 송신하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 전파환경이 악화되었으면, 소정의 프레임 동안 최대 전송율을 낮춘 후에, 낮추어진 최대 전송율의 음성량에 따라 전송율을 결정하여 최대의 송신 출력으로 데이터를 송신하는 제 3 단계; 전파환경 결정인자를 수신하여 구한 전파환경 결정값이 소정의 제2 임계치보다 큰지를 판단하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계의 판단 결과, 전파환경이 정상이면, 데이터 버스트 랜덤화를 수행하는 제 5 단계; 및 상기 제 4 단계의 판단 결과, 전파환경이 악화되었으면, 반복된 데이터들을 송신하는 제 6 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, another method of the present invention is to determine whether a radio wave environment determination value obtained by receiving a radio wave environment determinant in a transmission rate variable method applied to forward and reverse channels of a wireless communication system is larger than a first predetermined threshold. First step; A second step of transmitting data by determining a transmission rate according to the amount of voices within the maximum transmission rate when the radio wave environment is normal as a result of the determination in the first step; If the radio wave environment is deteriorated as a result of the determination in the first step, after lowering the maximum transmission rate for a predetermined frame, determining a transmission rate according to the lowered maximum transmission rate voice and transmitting data at the maximum transmission output; A fourth step of determining whether the radio wave environment determination value obtained by receiving the radio wave environment determinant is larger than a predetermined second threshold value; A fifth step of performing data burst randomization when the radio wave environment is normal as a result of the determination in the fourth step; And a sixth step of transmitting repeated data if the radio wave environment is deteriorated as a result of the determination in the fourth step.
이하, 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1 은 본 발명이 적용되는 순방향 부호분할다중접속 채널의 개략적인 구조도이다.1 is a schematic structural diagram of a forward code division multiple access channel to which the present invention is applied.
도면에 도시된 바와 같이, 순방향 부호분할다중접속 채널의 개략적인 구조는, 보코더(110), 길쌈 부호화기(111), 심볼 반복기(112), 블록 인터리버(113) 및 중앙처리기(114)를 구비하고 있다.As shown in the figure, a schematic structure of a forward code division multiple access channel includes a vocoder 110, a convolutional encoder 111, a symbol repeater 112, a block interleaver 113, and a central processor 114. have.
일반적으로 보코더(110)와 중앙처리기(114)는 8 비트 패러럴 포트를 사용하여 통신한다. 보코더(110)는 중앙처리기(114)의 명령을 받아 적절한 동작을 취한 후에, 응답을 하는 수동적인 모드로 동작한다.In general, the vocoder 110 and the central processor 114 communicate using an 8-bit parallel port. The vocoder 110 operates in a passive mode that responds after taking appropriate commands from the central processor 114.
중앙처리기(114)가 보코더(110)에게 주는 패킷을 명령 패킷이라 하고, 보코더(110)가 중앙처리기(114)에게 주는 패킷을 응답 패킷이라 한다.The packet that the central processor 114 gives to the vocoder 110 is called a command packet, and the packet that the vocoder 110 gives to the central processor 114 is called a response packet.
보코더(110)에 주어지는 명령에는 송신 프레임, 수신 프레임, 초기화, 자체 검사, 절전 모드, 음 소거 등의 명령이 있다. 이중에서, 가장 중요한 명령은 송신 프레임과 수신 프레임 명령이다. 송신 프레임은 보코더(110)가 인코딩한 음성 패킷을 상대편 통화자에게 보내도록 하는 명령이고, 이 때 다음 프레임의 최대, 최소 전송율을 중앙처리기(114)가 정해준다. 수신 프레임은 수신한 패킷을 디코딩하여 음성 파형으로 출력하라는 명령이다.The commands given to the vocoder 110 include commands such as transmission frame, reception frame, initialization, self-check, power saving mode, and mute. Of these, the most important commands are the transmit frame and receive frame commands. The transmission frame is a command to send the voice packet encoded by the vocoder 110 to the other party's caller, and the central processor 114 determines the maximum and minimum transmission rates of the next frame. Receive frame is a command to decode the received packet to output a speech waveform.
본 발명에서 제안한 전송율 가변 방법은 송신 프레임 명령을 이용하여 수행된다. 명령 패킷은 전체 바이트 수, 명령, 최대 전송율, 최소 전송율, 오류 검출로 구성된다. 여기에서, 최대 전송율은 보통의 경우 4(전송율 1, 8 kbps)가 되고, 최소 전송율은 1(전송율 1/8, 1 kbps)이다. 전파 환경이 나빠지면, 중앙처리기(114)는 최대 전송룰을 낮춰 보코더(110)에 명령을 내린다. 보코더(110)는 음성 활성도에 따라 가변적으로 전송율을 결정하는데, 중앙처리기(114)가 내린 명령의 범위 내에서 선택하도록 되어 있음으로 통화시(사용자가 말 하고 있을 때)에는 거의 최대 전송율이 선택된다. 이러한 방식을 이용하여 특별한 장치의 추가없이 전송율을 바꿀 수 있다.The variable rate method proposed in the present invention is performed by using a transmission frame command. The command packet consists of the total number of bytes, the command, the maximum data rate, the minimum data rate, and error detection. Here, the maximum transmission rate is usually 4 (transmission rate 1, 8 kbps), and the minimum transmission rate is 1 (transmission rate 1/8, 1 kbps). If the propagation environment worsens, the CPU 114 commands the vocoder 110 by lowering the maximum transmission rule. The vocoder 110 determines the transmission rate variably according to the voice activity. The maximum rate is selected at the time of the call (when the user is speaking) because the processor 114 is to select within the range of the command. . In this way, the data rate can be changed without the addition of special devices.
보코더(110)는 디지털 이동전화에서 음성 신호를 디지털 데이터로 바꾸는 장비를 말한다.Vocoder 110 refers to a device for converting a voice signal into digital data in a digital mobile phone.
부호분할다중접속 방법에서는 가변 데이터율 보코더를 사용한다. 입력 음성 신호는 64kbps 이고, 이를 음성의 활성도에 따라 8 kbps, 4 kbps, 2 kbps, 1 kbps 중의 하나로 인코딩한다. 여기서 만들어진 데이터 패킷에 오류 검출 코드(CRC)와 8개의 '0'(tail bits)을 붙여 9.6 kbps, 4.8 kbps, 2.4 kbps, 1.2 kbps 데이터를 만든다.In the code division multiple access method, a variable data rate vocoder is used. The input speech signal is 64 kbps and is encoded into one of 8 kbps, 4 kbps, 2 kbps and 1 kbps depending on the activity of the speech. An error detection code (CRC) and eight '0' (tail bits) are attached to the data packet to generate 9.6 kbps, 4.8 kbps, 2.4 kbps, and 1.2 kbps data.
길쌈 부호화기(111)는 길쌈 부호화를 수행하는 장치를 말한다. 길쌈 부호화는 아주 강력한 에러 정정 기법으로 한 비트를 출력하기 위하여 이전의 여러 비트를 연관시킨다. 순방향 링크에서 사용되는 길쌈 부호화기(111)의 코드율은 R=1/2, 구속장 k=9이다. 코드율 R=1/2라는 것은 n 비트의 입력에 대해 2n비트의 출력(심볼)을 발생시킨다는 것을 말한다. 길쌈 부호화기(111)를 거치면 데이터율은 각각 19.2 kbps, 9.6 kbps, 4.8 kbps, 2.4 kbps가 된다.The convolutional encoder 111 refers to an apparatus for performing convolutional encoding. Convolutional coding is a very powerful error correction technique that involves concatenating several previous bits to output one bit. The code rate of the convolutional encoder 111 used in the forward link is R = 1/2 and constraint length k = 9. The code rate R = 1/2 means that 2n bits of output (symbol) are generated for n bits of input. Through the convolutional encoder 111, data rates are 19.2 kbps, 9.6 kbps, 4.8 kbps, and 2.4 kbps, respectively.
심볼 반복기(112)는 길쌈 부호화된 심볼을 음성의 데이터율이 9.6 kbps인 경우에는 반복을 하지 않고, 4.8 kbps인 경우에는 1번 반복, 2.4 kbps인 경우는 3번 반복, 1.2 kbps인 경우는 7번을 반복하여, 출력을 19.2 kbps로 통일시킨다. 그리고, 가변율 보코더(110)를 사용하는 이유는 묵음 구간에서 다른 채널로의 간섭을 줄이자는 것이다. 따라서 정상적인 환경에서는 낮은 데이터율일 때는 낮은 전력으로 송신한다.The symbol repeater 112 does not repeat the convolutional coded symbol when the speech data rate is 9.6 kbps, but repeats one time when 4.8 kbps, three times when 2.4 kbps, and seven when 1.2 kbps. Repeat steps 1 to 5 to unify the output at 19.2 kbps. The reason for using the variable rate vocoder 110 is to reduce interference to other channels in the silent period. Therefore, it transmits at low power at low data rate in normal environment.
본 발명에서 제안한 방법은 나쁜 환경일 때에는 전송 에너지를 전송율에 따라 낮추지 않고 동일하게 전송하는 것이다. 이 때 이러한 동작의 제어는 중앙처리기(114)의 제어신호에 의해 이루어진다.The proposed method of the present invention transmits the same energy without lowering the transmission energy according to the transmission rate in a bad environment. At this time, the control of the operation is performed by the control signal of the central processor 114.
블록 인터리버(113)는 버스트 에러를 랜덤 에러화하기 위해 블록 인터리빙을 수행한다.The block interleaver 113 performs block interleaving to randomize the burst error.
중앙처리기(114)는 송신 및 수신을 제어할 뿐만아니라 본 발명과 관련되어서 외부로부터 입력되는 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)로부터 전파환경 결정값을 계산하여, 계산된 전파환경 결정값으로부터 전파환경의 상태를 인식하여, 전파환경이 악화된 경우에는, 최대 전송율을 낯추는 명령을 보코더(110)에 내리고, 심볼 반복기에 정상 출력을 유지하도록 하는 제어신호를 생성하여 출력한다.The central processor 114 not only controls transmission and reception, but also the ratio of the pilot energy accumulated during one pseudo-noise chip period to the total power spectrum in the reception bandwidth input from the outside (Ec / Io) in connection with the present invention. Calculate the radio wave environment decision value from the frame error rate (FER) and frame error rate (FER), recognize the state of the radio wave environment from the calculated radio wave environment decision value, and if the radio wave environment deteriorates, send a command to reduce the maximum transmission rate. In step 110, a control signal is generated and output to maintain a normal output to the symbol repeater.
도 2 는 본 발명이 적용되는 역방향 부호분할다중접속 채널의 개략적인 구조도이다.2 is a schematic structural diagram of a reverse code division multiple access channel to which the present invention is applied.
도면에 도시된 바와 같이, 역방향 부호분할다중접속 채널의 개략적인 구조는, 길쌈 부호화기(210), 심볼 반복기(211), 블록 인터리버(212), 왈시 변조기(213), 데이터 버스트 랜덤화기(214) 및 전파환경 분석기(215)를 구비하고 있다.As shown in the figure, a schematic structure of a backward code division multiple access channel includes a convolutional encoder 210, a symbol repeater 211, a block interleaver 212, a Walsh modulator 213, and a data burst randomizer 214. And a radio wave environment analyzer 215.
먼저, 길쌈 부호화기(210)는 입력받은 역방향 정보 비트의 길쌈 부호화를 수행하는 장치로서, 역방향에서는 코드율 R=1/3, 구속장 K=9인 인코더를 사용한다. 따라서, 코드율 R이 1/3임으로 순방향보다 높은 데이터율을 가진다.First, the convolutional encoder 210 performs convolutional encoding of input reverse information bits. In the reverse direction, an encoder having a code rate R = 1/3 and a constraint length K = 9 is used. Therefore, since the code rate R is 1/3, the data rate is higher than the forward direction.
심볼 반복기(211)는 입력되는 심볼을 반복하는 장치로서, 28.8 ksps를 가지는 출력신호를 발생시킨다.The symbol repeater 211 is a device for repeating an input symbol and generates an output signal having 28.8 ksps.
블록 인터리버(213)는 버스트 에러를 램덤 에러화하는 블록 인터리빙을 수행하는 장치이다.The block interleaver 213 is a device that performs block interleaving to randomize burst errors.
왈시 변조기(213)는 왈시 변조를 수행하는 장치로, 64-ary 직교변조를 사용하여 수행하며, 각 6개의 코드 심볼에 대해 64개의 가능한 변조심볼중에 하나를 전송한다. 변조 심볼은 왈시 함수를 이용해서 생성되는 64개의 상호 직교인 파형중의 하나이다.Walsh modulator 213 is a device that performs Walsh modulation and uses 64-ary quadrature modulation to transmit one of the 64 possible modulation symbols for each six code symbols. The modulation symbol is one of 64 mutually orthogonal waveforms generated using the Walsh function.
데이터 버스트 랜덤화기(214)는 데이터 버스트 랜덤화를 수행하는 장치로서, 정상동작 환경(전송율 모드 0)에서 왈시 변조기(213)을 거친 역방향 통화 채널의 블록 인터리버(212)의 출력을 입력받아 데이터 버스트 랜덤화를 수행하며, 그 일예로 전송속도가 9600 bps인 경우에는 블록 인터리버(212)에서 출력되는 모든 심볼을 전송하고, 4800 bps일 때는 블록 인터리버(212)에서 출력되는 심볼의 반만 전송한다.The data burst randomizer 214 is a device for performing data burst randomization. The data burst randomizer 214 receives an output of the block interleaver 212 of the reverse call channel through the Walsh modulator 213 in a normal operation environment (rate 0). Randomization is performed. For example, when the transmission rate is 9600 bps, all symbols output from the block interleaver 212 are transmitted. When 4800 bps, only half of the symbols output from the block interleaver 212 are transmitted.
이러한 개폐 처리 과정은 20 ms 프레임을 전력제어 그룹이라 부르는 폭 1.25 ms인 16개의 등간격으로 나누어 동작한다. 따라서, 어떤 전력제어 그룹은 전송되고, 다른 전력 제어 그룹은 전송되지 않는다.This open / close process is performed by dividing a 20 ms frame into 16 equal intervals of 1.25 ms in width, called a power control group. Thus, some power control groups are transmitted and no other power control groups are transmitted.
그리고, 전파환경이 악화된 경우에는 전파환경 분석기(215)로부터 입력받은 제어신호에 따라 모든 전력제어 그룹을 다 전송한다. 즉, 데이터 버스트 랜덤화기(214)에서 시간 필터링은 전구간 통과 필터링을 수행한다. 이렇게하여 나쁜 전파 환경에서 송/수신 에러를 최소화한다.When the radio wave environment is deteriorated, all power control groups are transmitted according to the control signal received from the radio wave environment analyzer 215. That is, the time filtering in data burst randomizer 214 performs all-pass filtering. This minimizes transmission and reception errors in poor propagation environments.
전파환경 분석기(215)는 외부로부터 측정된 전파환경 결정인자를 입력받아 전파환경을 분석하고, 분석결과에 따른 제어신호를 생성하여 데이터 버스트 랜덤화기(214)로 출력한다.The radio wave environment analyzer 215 receives the radio wave environment determinants measured from the outside, analyzes the radio wave environment, generates a control signal according to the analysis result, and outputs the control signal to the data burst randomizer 214.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 부호분할다중접속 채널의 전송율 가변 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of changing a rate of a forward code division multiple access channel according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 순방향 부호분할다중접속 채널의 전송율 가변 방법은, 먼저 중앙처리기가 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate) 등 전파환경 결정인자를 수신한다(301). 일예로, 하나의 의사잡음칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율이 -12db이고, 프레임 오류율이 5%인 경우를 상정한다.As shown in the figure, a method for varying the rate of a forward code division multiple access channel is described below, in which the central processor first accumulates the ratio of pilot energy (Ec / Io) accumulated over one pseudo-noise chip period to the total power spectrum in the reception bandwidth. And a propagation environment determinant such as a frame error rate (FER) (301). For example, it is assumed that the ratio of the pilot energy accumulated during one pseudo noise chip period is -12db and the frame error rate is 5%.
이후에, 중앙처리기가 전파환경 결정인자로부터 전파환경 결정값을 계산하고(302), 소정의 제1 임계치보다 큰지를 판단한다(303).Thereafter, the central processor calculates a radio wave environment determination value from the radio wave environment determinant (302), and determines whether it is greater than a predetermined first threshold (303).
여기서, 전파환경 결정값은 상기의 인자들로부터 일정한 함수를 통하여 구할 수 있으며, 일예로 전파환경 결정 함수 f(Ec/Io, FER)는 (수학식 1)로 나타낼 수도 있다.Here, the propagation environment determination value can be obtained from the above factors through a constant function. For example, the propagation environment determination function f (Ec / Io, FER) may be represented by Equation (1).
상기 (수학식 1)에서 구한 값을 임계치와 비교하여 전파환경을 판단한다.The propagation environment is determined by comparing the value obtained in Equation 1 with a threshold.
상기 예에서 전파환경 결정값은 18이고, 제1 임계치는 23이라고 가정한다.In the above example, it is assumed that the radio wave environment determination value is 18 and the first threshold value is 23.
판단 결과, 소정의 제1 임계치보다 크지 않으면 정상동작 환경으로 인식하고, 최대 전송율을 1로 놓고 최소 전송율을 1/8로 한 후에(315), 중앙처리기가 명령신호를 생성하여 보코더로 출력한다. 상기 예에서 전파환경 결정값이 제1 임계치보다 크지 않음으로 상기의 과정을 수행한다.As a result of the determination, if it is not larger than the predetermined first threshold value, it is recognized as a normal operating environment, and after setting the maximum data rate to 1 and the minimum data rate to 1/8 (315), the central processor generates a command signal and outputs the command signal to the vocoder. In the above example, since the radio wave environment determination value is not greater than the first threshold value, the above process is performed.
이후에, 보코더가 명령신호를 수신하면 수신된 최대 전송율내에서 음성량에 따라 전송율을 결정하고(316), 결정된 전송율에 따라 데이터를 생성하여(317), 출력한다.Subsequently, when the vocoder receives the command signal, the transmission rate is determined according to the voice amount within the maximum transmission rate received (316), and data is generated (317) according to the determined transmission rate and output.
다음에, 음성량에 따라 결정된 데이터를 심볼 반복기가 입력받으면 전송율에 따른 반복을 한 후에, 전송율에 따른 송신 출력으로 데이터를 출력하고(318), 중앙처리기가 최대 전송율수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)을 수신하는 과정(301)부터 반복한다.Next, when the symbol repeater receives the data determined according to the voice amount, the symbol repeater repeats the transmission according to the transmission rate, and then outputs the data to the transmission output according to the transmission rate (318), and the central processor for the total power spectrum within the maximum transmission bandwidth. The process repeats from step 301 of receiving the ratio Ec / Io and the frame error rate (FER) from the pilot energy accumulated during one pseudo-noise chip period.
한편 판단 결과, 소정의 제1 임계치보다 크면 전파환경 악화로 인식하고 5프레임동안 최대 전송율을 1/2로 한 후에(304), 중앙처리기가 명령신호를 생성하여 보코더로 출력한다.On the other hand, if the determination result is greater than the predetermined first threshold, the radio wave environment is deteriorated and the maximum transmission rate is 1/2 for 5 frames (304). Then, the central processor generates a command signal and outputs the command signal to the vocoder.
이후에, 보코더가 명령신호를 수신하면 수신된 최대 전송율내에서 음성량에 따라 전송율을 결정하고(305), 결정된 전송율에 따라 데이터를 생성하여(306), 출력한다.Thereafter, when the vocoder receives the command signal, the transmission rate is determined according to the voice amount within the maximum transmission rate received (305), and the data is generated (306) according to the determined transmission rate and output.
다음에, 음성량에 따라 결정된 데이터를 심볼 반복기가 입력받으면 전송율에 따른 반복을 한 후에, 최대 송신 출력으로 데이터를 출력하고(307), 중앙처리기가 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate) 등 전파환경 결정 인자를 수신한다(308).Next, if the symbol repeater receives the data determined according to the speech volume, it repeats according to the transmission rate, then outputs the data at the maximum transmission power (307), and the central processor generates one pseudo noise for the total power spectrum in the reception bandwidth. Propagation environment determination factors such as the ratio of the pilot energy accumulated during the chip period (Ec / Io) and the frame error rate (FER) are received (308).
이후에, 중앙처리기가 전파환경 결정 인자로부터 전파환경결정값을 계산하고(309), 소정의 제2 임계치보다 큰지를 판단한다(310). 일예로 제2 임계치는 30이 된다.Thereafter, the central processor calculates a radio wave environment determination value from the radio wave environment determination factor (309), and determines whether it is greater than a predetermined second threshold (310). In one example, the second threshold is 30.
판단 결과, 소정의 제2 임계치보다 크지 않으면 전파환경 결정값이 제1 임계치보다 큰지여부를 판단하는 과정(303)부터 반복하고, 소정의 제2 임계치보다 크면전파환경 악화로 인식하고 5프레임동안 최대 전송율을 1/4로 한 후에(311), 중앙처리기가 명령신호를 생성하여 보코더로 출력한다.As a result of the determination, if it is not greater than the predetermined second threshold, the process of determining whether the radio wave environment determination value is greater than the first threshold is repeated (303). After the data rate is 1/4, the central processor generates a command signal and outputs the command signal to the vocoder.
이후에, 보코더가 명령신호를 수신하면 수신된 최대 전송율내에서 음성량에 따라 전송율을 결정하고(312), 결정된 전송율에 따라 데이터를 생성하여(313), 출력한다.Subsequently, when the vocoder receives the command signal, the transmission rate is determined according to the voice amount within the maximum transmission rate (312), and the data is generated (313) according to the determined transmission rate and output.
다음에, 음성량에 따라 결정된 데이터를 심볼 반복기가 입력받으면 전송율에 따른 반복을 한 후에, 최대 송신 출력으로 데이터를 출력하고(314), 중앙처리기가 최대 전송율수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)을 수신하는 과정(301)부터 반복한다.Next, if the symbol repeater receives the data determined according to the speech volume, it repeats according to the transmission rate, then outputs the data at the maximum transmission power (314), and the central processor outputs one data for the total power spectrum within the maximum transmission bandwidth. The process repeats from step 301 of receiving the ratio Ec / Io and the frame error rate (FER) from the pilot energy accumulated during the pseudo-noise chip period.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 역방향 부호분할다중접속 채널의 전송율 가변 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of changing a rate of a reverse code division multiple access channel according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 역방향 부호분할다중접속 채널의 전송율 가변 방법은, 전파환경 분석기가 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)을 수신한다(401). 일예로 하나의 의사잡음칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율을 -10db이라 하고, 프레임 오류율을 4%라 한다.As shown in the figure, a method of varying the rate of a reverse code division multiple access channel is characterized by the ratio of pilot energy accumulated in one pseudo-noise chip period to the total power spectrum in the reception bandwidth (Ec / Io). And a frame error rate (FER: 401). For example, the ratio of pilot energy accumulated during one pseudo noise chip period is -10db, and the frame error rate is 4%.
이후에, 수신된 인자들로부터 전파환경 결정값을 계산하여(402), 전파환경 결정값이 제3 임계치보다 큰지를 판단한다(403). 상기 예에서 전파환경 결정값은 4-(-10)=14로 그 값은 14가 된다. 그리고, 제3 임계치를 역방향 채널임으로 10이라고 가정한다.Thereafter, the radio wave environment determination value is calculated from the received factors (402), and it is determined whether the radio wave environment determination value is larger than the third threshold (403). In the above example, the radio wave environment determination value is 4-(-10) = 14, which is 14. In addition, it is assumed that the third threshold is 10 as the reverse channel.
판단 결과, 제3 임계치보다 크면, 전파환경이 악화된 것으로 인식하고, 비데이터 버스트 랜덤화 수행 명령을 생성하여 송신한다(404). 상기 예에서는 제3 임계치보다 전파환경 결정값이 큼으로 상기의 과정을 수행한다.If the determination result is greater than the third threshold, the radio wave environment is deteriorated, and a non-data burst randomization execution command is generated and transmitted (404). In the above example, the above process is performed because the radio wave environment determination value is larger than the third threshold value.
이후에, 데이터 버스트 랜덤화기는 비데이터 버스트 랜덤화 수행 명령을 수신하면, 반복된 데이터를 모두 전송하는 비데이터 버스트 랜덤화를 수행하고(405), 전파환경 분석기가 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)을 수신하는 과정(401)부터 반복한다.Subsequently, when the data burst randomizer receives a non-data burst randomization command, the data burst randomizer performs non-data burst randomization for transmitting all repeated data (405), and the radio environment analyzer analyzes the total power spectrum in the reception bandwidth. The process repeats from step 401 of receiving the ratio Ec / Io and the frame error rate (FER) from the pilot energy accumulated during one pseudonoise chip period.
한편, 판단 결과, 제3 임계치보다 작으면 정상 전파환경으로 인식하여, 데이터 버스트 랜덤화를 수행하는 명령을 생성하여 송신한다(406).On the other hand, if the determination result is less than the third threshold, it is recognized as a normal radio wave environment, and generates and transmits a command for performing data burst randomization (406).
이후에, 데이터 버스트 랜덤화기는 데이터 버스트 랜덤화 명령을 수신하면 데이터 버스트 랜덤화, 즉 입력받은 심볼 중에 일정량을 통과시키는 시간 필터링을 수행한다(407).Subsequently, upon receiving the data burst randomization command, the data burst randomizer performs data burst randomization, that is, time filtering for passing a predetermined amount of the received symbols (step 407).
다음에, 전파환경 분석기가 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)을 수신하는 과정(401)부터 반복한다.Next, the radio environment analyzer receives a ratio (Ec / Io) and a frame error rate (FER) from the pilot energy accumulated during one pseudo-noise chip period for the total power spectrum in the reception bandwidth (401). Repeat from).
한편, 정상 동작 상황에서 전파 환경 분석은 매 20프레임마다 한 번씩 수행하며, 나쁜 전파환경에 따른 전송율 결정모드에서는 매 5프레임마다 수행된다. 그리고, 전파환경분석을 수행하지 않는 프레임들은 이전 프레임의 값을 따른다.On the other hand, the propagation environment analysis is performed once every 20 frames in the normal operation situation, and every 5 frames in the rate determination mode according to the bad propagation environment. And, frames that do not perform propagation environment analysis follow the value of the previous frame.
또한, 전파환경분석은 수신대역폭내의 총전력 스펙트럼에 대한 하나의 의사잡음 칩 주기동안 누적된 파일럿 에너지와의 비율(Ec/Io)과 프레임 오류율(FER : Frame Error rate)을 이용하여 수행하며, 비트 오류율(BER : Bit Error Rate)등 다른 인자들도 이용할 수 있다.In addition, radio wave environment analysis is performed using the ratio of pilot energy accumulated during one pseudo-noise chip period (Ec / Io) and frame error rate (FER: Frame Error rate) for the total power spectrum in the reception bandwidth. Other factors, such as the error rate (BER), are available.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited to the drawing.
상기와 같은 본 발명은, 약전계에서 음질 저하를 막아 정상 환경보다는 못하지만 어느 정도 수준의 통화가 가능하도록 하고, 현재 설치되어 있는 기지국의 커버리지(coverage)를 넓히는 효과가 있다.As described above, the present invention prevents the degradation of sound quality in the weak electric field, so that a certain level of communication is possible, but the coverage of the currently installed base station is broadened.
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