KR100322016B1 - Channel transmission apparatus and method of communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통신시스템의 채널송신 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신시스템의 채널 송신장치에 있어서, 복수의 사용자 정보원들을 저장하는 복수의 레지스터들과, 상기 레지스터들로부터의 상기 복수의 사용자 정보원들을 다중화하여 출력하는 다중화기와, 상기 다중화기로부터의 상기 다중화된 사용자 정보원들을 부호화하여 출력하는 채널부호기와, 상기 채널부호기로부터의 출력을 확산변조하여 송신하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a channel transmission apparatus of a communication system. A channel transmitting apparatus of a communication system according to the present invention, comprising: a plurality of registers for storing a plurality of user information sources, a multiplexer for multiplexing and outputting the plurality of user information sources from the registers; And a channel encoder for encoding and outputting the multiplexed user information sources, and a modulator for spreading and modulating the output from the channel encoder.
Description
본 발명은 통신시스템에 관한 것으로, 특히 통신시스템의 채널송신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a channel transmission apparatus and method of a communication system.
도 1은 일반적인 통신시스템의 구조를 보여준다.1 shows a structure of a general communication system.
상기 도 1를 참조하면, 소스부호기112는 사용자 정보111에서 잉여 정보를 제거하여 전송정보량을 압축하여 출력한다. 채널부호기113은 상기 소스부호기112의 출력에 패리티 비트를 추가하여 전송시에 발생할 수 있는 오류에 대해 복구능력을 갖추게 한 다음 출력한다. 변조기114는 상기 채널부호기114는 상기 채널부호기113의 출력을 채널에 적합한 신호 형태로 변조한 후 출력한다. 상기 변조기114의 출력은 채널을 통해 수신측에 도착되는데 이 과정에서 115와 같은 잡음이 추가된다. 수신기에서는 상술한 역과정을 수행하는 복조기116, 채널복호기117, 소스복호기118를 통해 원래의 데이터를 복원한다.Referring to FIG. 1, the source encoder 112 removes the redundant information from the user information 111 to compress and output the amount of transmission information. The channel encoder 113 adds a parity bit to the output of the source encoder 112 so as to be able to recover from errors that may occur during transmission, and then output the parity bit. The modulator 114 outputs the channel encoder 114 after modulating the output of the channel encoder 113 into a signal form suitable for the channel. The output of the modulator 114 arrives at the receiver through the channel, in which noise such as 115 is added. The receiver recovers the original data through the demodulator 116, the channel decoder 117, and the source decoder 118 which perform the above-described reverse process.
도 2는 종래기술에 따른 채널 송신장치의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a channel transmitter according to the prior art.
상기 도 2를 참조하면, 제어/신호정보211은 대응되는 채널부호기221 및 변조기231을 거쳐 부호화되고 채널에 적합한 신호형태로 변조된다. 사용자정보#1 212은 대응도는 채널부호기222 및 변조기232를 거쳐 부호화되고 채널에 적합한 신호형태로 변조된다. 사용자정보#N 213은 대응되는 채널부호기#N 223을 거쳐 부호화되고 채널에 적합한 신호형태로 변조된다. 상기와 같이 변조과정을 마친 신호들은 가산기241을 통해 모두 가산되어 송신된다.Referring to FIG. 2, the control / signal information 211 is encoded through the corresponding channel encoder 221 and modulator 231 and modulated into a signal form suitable for the channel. The user information # 1 212 is encoded through the channel encoder 222 and the modulator 232 and modulated into a signal form suitable for the channel. The user information #N 213 is encoded via the corresponding channel encoder #N 223 and modulated into a signal form suitable for the channel. The signals which have been modulated as mentioned above are added and transmitted through the adder 241.
일반적으로 전송되는 정보에는 사용자 정보 외에도 제어/신호정보가 있다. 이때 상기 사용자정보에서 요구되는 비트오류율(BER, Bit Error Rate, 음성의 경우 10-3)은 보통 제어/신호정보 전달에 요구되는 BER(10-4~10-6)에 비해서 큰 값을 가지게 된다. 따라서 서로 다른 부호화율(r=사용자정보량(k)/전송정보량(n))을 사용하는 복수개의 부호기를 사용하여 각각의 정보를 송신한다. 예를 들어, 사용자정보일경우에는 부호화율을 1/2로 사용하는 채널부호기를 사용하며, 제어/신호정보인 경우에는 부호화율이 1/3인 채널부호기를 사용한다.In general, information transmitted includes control / signal information in addition to user information. At this time, the bit error rate (BER, 10 -3 ) required for the user information has a larger value than the BER (10 -4 to 10 -6 ) required for control / signal information transmission. . Therefore, each piece of information is transmitted using a plurality of encoders using different coding rates r = user information amount k / transmission information amount n. For example, in the case of user information, a channel encoder using a coding rate of 1/2 is used. In the case of control / signal information, a channel encoder having a coding rate of 1/3 is used.
또한 한 사용자에게 여러개의 서로 다른 정보원을 전송해야 할 경우(다중 반송파 방식(multi carrier) 또는 다중호부방식(multi code) 등)에도 각각의 정보원을 별도의 채널 부호기를 통해 처리한 다음 결합하여 변조단으로 보내는 방식을 사용하고 있다.In addition, if it is necessary to transmit several different information sources to a user (such as multi carrier or multi code), each source is processed through a separate channel encoder, and then combined and modulated. I'm using the send method.
상술한 바와 같이, 종래기술은 서로 다른 등급의 정보원(예 : 사용자 정보, 제어/신호정보 등)을 처리할 때 서로 다른 성능의 채널부호기를 (예 : 부호화율 1/2, 1/3)을 사용해야 한다. 또한 사용자 정보에 대해서도 한 사용자에게 복수개의 정보원이 연결될 경우에도 정보원의 개수만큼의 채널 부호기가 필요하였다. 결국, 다수개의 채널부호기가 필요하며(복호기도 마찬가지), 따라서 시스템 복잡도(complexity) 및 전력소모, 가격 등에서 여러 가지 문제를 야기할 수 있다.As described above, the prior art uses channel encoders having different performances (e.g., coding rates 1/2, 1/3) when processing different levels of information sources (e.g., user information, control / signal information, etc.). Should be used. In addition, even when a plurality of information sources are connected to one user, as many user information as the number of channel encoders is required. As a result, multiple channel encoders are required (decoders as well), which can lead to various problems in system complexity, power consumption, and price.
이 경우에 부호기와 복호기 상호간에 일정한 규약을 정하면, 여러개의 서로 독립적인 정보원들을 하나의 채널부호기/복호기로 처리할 수 있다. 또한 특별히 설계된 채널 부호화기/복호화기는 프레임내의 비트의 위치에 따라서 서로 다른 오류정정 성능을 발휘한다. 이것을 이용하여 더 중요한 정보는 오류가 적게 일어나는 위치에 배치하고 덜 중요한 정보는 나머지 지역에 배치하면 하나의 부/복호화기로 서로 다른 오류 등급의 2개 이상의 정보원을 처리할 수 있다.In this case, if a certain protocol is defined between the encoder and the decoder, several independent sources of information can be treated as one channel encoder / decoder. In addition, a specially designed channel encoder / decoder exhibits different error correction performances depending on the position of the bits in the frame. With this, more important information can be placed in less error-prone locations and less important information can be placed in the rest of the area so that one sub / decoder can handle two or more sources of information of different error classes.
따라서 본 발명의 목적은 통신시스템에서 복수의 정보원들을 하나의 채널부호기를 이용하여 전송하기 위한 채널송신장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a channel transmitting apparatus and method for transmitting a plurality of information sources using one channel encoder in a communication system.
본 발명의 다른 목적은 통신시스템에서 복수의 정보원들을 프레임 내의 비트 위치에 따라 오류 특성이 다르도록 설계된 부호기를 이용하여 송신함에 있어 오류율이 낮은 부분에 등급이 높은 정보원을 배치하여 전송하기 위한 채널송신장치 및 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to transmit a plurality of information sources in a communication system by using a coder designed to have different error characteristics according to bit positions in a frame, and transmitting the information source having a higher grade in a portion having a lower error rate. And providing a method.
상기 목적들을 달성하기 위한 통신시스템의 채널 송신장치가, 복수의 사용자 정보원들을 저장하는 복수의 레지스터들과, 상기 레지스터들로부터의 상기 복수의 사용자 정보원들을 다중화하여 출력하는 다중화기와, 상기 다중화기로부터의 상기 다중화된 사용자 정보원들을 부호화하여 출력하는 채널부호기와, 상기 채널부호기로부터의 출력을 확산변조하여 송신하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A channel transmitter of a communication system for achieving the above objects includes a plurality of registers for storing a plurality of user information sources, a multiplexer for multiplexing and outputting the plurality of user information sources from the registers, and And a channel encoder for encoding and outputting the multiplexed user information sources, and a modulator for spreading and modulating the output from the channel encoder.
도 1은 일반적인 통신시스템의 구조를 도시한 도면.1 is a diagram showing the structure of a general communication system.
도 2는 종래기술에 따른 통신시스템에서 채널 송신장치를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a channel transmitter in a communication system according to the prior art.
도 3은 종래기술에 따른 채널 프레임을 도시한 도면.3 illustrates a channel frame according to the prior art.
도 4는 본 발명에 따른 채널 프레임을 도시한 도면.4 shows a channel frame according to the invention;
도 5는 프레임 위치에 따른 비트 오류율을 그래프로 도시한 도면.5 is a graph showing the bit error rate according to the frame position.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통신시스템의 채널 송신장치를 도시한 도면.6 is a diagram illustrating a channel transmitter of a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통신신스템의 채널 수신장치를 도시한 도면.7 is a diagram illustrating a channel receiving apparatus of a communication system according to a preferred embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일 부호를 가지도록 하였다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding the reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 복수의 정보원들을 하나의 채널부호기를 통해 전송하는 채널송신기에 대해 설명할 것이다. 즉, 다양한 정보원들을 다중화하고, 상기 다중화된 정보원들을 프레임내의 비트 위치에 따라 오류특성이 다르게 설계된 하나의 고속채널부호기(예 : 터보코더)를 이용하여 부호화하여 송신한다.Hereinafter, the present invention will be described with respect to a channel transmitter for transmitting a plurality of information sources through one channel encoder. That is, the multiplexed information sources are multiplexed, and the multiplexed information sources are encoded and transmitted using one high speed channel encoder (eg, a turbo coder) designed with different error characteristics according to bit positions in a frame.
도 3은 일반적인 전송 프레임 구조를 도시하고 있다. 상기 도 3을 참조하면, 각각의 정보원들은 각기 다른 프레임에 실려 전송된다. 즉, 프레임 단위를 10ms라 했을 경우, 하나의 프레임 내에 실리는 정보는 하나의 정보원이다. 그러나 본 발명에서는 다수의 정보원을 다중화하여 하나의 프레임 내에 실어 전송하게 된다. 그 형태는 도 4에 도시되어 있다.3 shows a general transmission frame structure. Referring to FIG. 3, each of the information sources is transmitted in different frames. That is, when the frame unit is 10ms, the information carried in one frame is one information source. However, in the present invention, multiple information sources are multiplexed and transmitted in one frame. The form is shown in FIG.
상기 도 4를 참조하면, 프레임 길이는 이전과 동일하지만, 10ms 프레임 구간내에 복수의 정보원들이 시간적으로 다중화되어 실려있는 것을 보여준다. 이때 각 정보원들이 점유하는 프레임내의 시간 슬롯 길이는 동일하게 할 수도 있고, 정보용량에 따라 다르게 설정할 수도 있다. 물론, 상기 프레임내의 시간슬롯의 길이는 송신측과 수신측 사이에 약속된 길이이다.Referring to FIG. 4, the frame length is the same as before, but it is shown that a plurality of information sources are multiplexed in time within a 10 ms frame interval. At this time, the length of time slot in the frame occupied by each information source may be the same, or may be set differently according to the information capacity. Of course, the length of the timeslot in the frame is the length agreed between the transmitting side and the receiving side.
도 5는 본 발명에 따른 채널부호기에서 프레임 단위로 부호화를 수행하는 경우, 프레임 내에 비트 위치에 따라 다른 오류 특성을 다른 것을 그래프로 보여주는 도면이다. 상기 도 5는 터보코더(Turbo coder)인 경우를 예를 들고 있다.5 is a graph showing different error characteristics according to bit positions in a frame when encoding is performed in units of frames in the channel encoder according to the present invention. 5 illustrates an example of a turbo coder.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 터보코더는 프레임의 처음 및 끝 부분이 오류율이 낮은 것으로 나타나고 있다. 따라서, 상기 터보코더를 채널부호기로 사용할 경우, 제어/신호정보은 오류율이 낮은 프레임의 처음과 끝 부분에 배치되며, 사용자 정보는 중간 부분에 배치된다. 또한, 복수의 사용자 정보원들은 시간 다중화하여 프레임의 중간 부분에 배치하여 전송한다.As shown in FIG. 5, the turbo coder is shown to have a low error rate at the beginning and end of the frame. Therefore, when the turbo coder is used as a channel encoder, control / signal information is disposed at the beginning and end of a frame having a low error rate, and user information is disposed at the middle portion. In addition, the plurality of user information sources are time-multiplexed and placed in the middle of the frame for transmission.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 복수의 정보원들을 하나의 채널부호기를 통해 전송하는 채널송신장치를 도시하고 있다.6 illustrates a channel transmitter for transmitting a plurality of information sources through one channel encoder according to an embodiment of the present invention.
상기 도 6을 참조하면, 레지스터 611은 제어/시간정보를 저장하는 버퍼이다. 레지스터 612-614는 각기 다른 사용자 정보원을 저장하고 있는 버퍼들이다. 일예를 들어, 상기 사용자 정보로 음성정보, 고속데이타 정보, 영상 정보 등이 있을 수 있다. 스위치615는 상기 레지스터 612-614의 출력을 시분할 다중화하여 출력한다. 스위치 616은 상기 제어/신호정보를 저장하는 레지스터 611의 출력과 상기 스위치 615의 출력을 선택하여 전달한다. 즉, 상기 스위치615 및 616은 미리 사용자 정보를 다중화하고, 상기 다중화된 정보를 다시 제어/신호정보와 다중화한다. 만일, 제어/신호정보와 사용자 정보 4개를 다중화할 경우, 생성되는 프레임은 하기 표 1과 같다.Referring to FIG. 6, the register 611 is a buffer that stores control / time information. Registers 612-614 are buffers that store different sources of user information. For example, the user information may include voice information, high speed data information, and video information. The switch 615 time-division multiplexes the outputs of the registers 612-614. The switch 616 selects and delivers the output of the register 611 and the output of the switch 615 that store the control / signal information. That is, the switches 615 and 616 multiplex user information in advance, and multiplex the multiplexed information again with control / signal information. If multiple control / signal information and user information are multiplexed, the generated frames are shown in Table 1 below.
상기 표 1은 프레임 위치에 따른 오류 특성이 처음 부분이 좋은 것을 예로 든 것이다. 즉, 정보원들을 다중화함에 있어, 등급이 높은 정보원은 오류특성이 좋은 부분에 배치되도록 다중화한다.Table 1 shows an example in which an error characteristic according to a frame position has a good initial portion. In other words, in multiplexing the information sources, the high-level information sources are multiplexed so that the error characteristics are arranged in a good part.
채널부호기617은 상기 표 1과 같은 스트림을 입력받아 부호화 과정을 거쳐 부호화된 심볼 데이터를 출력한다. 여기서 상기 채널부호기617은 프레임 내의 비트위치에 따라 오류 특성이 다르도록 설계한 고속 채널부호화기로서, 일예로 터보코더(Turbo coder)를 들 수 있다. 변조기618은 상기 채널부호기617을 거쳐 부호화된 데이터를 확산변조하여 송신한다.The channel encoder 617 receives the stream shown in Table 1 and outputs encoded symbol data through an encoding process. The channel encoder 617 is a high-speed channel encoder designed to have different error characteristics according to bit positions in a frame. For example, a turbo coder may be used. The modulator 618 spreads modulated data through the channel encoder 617 and transmits the modulated data.
상기 도 6의 구성에 근거한 동작을 살펴본다.An operation based on the configuration of FIG. 6 will be described.
우선, 제어/신호정보 및 다수의 사용자 정보원들은 미리 하나의 스트림으로 시간 다중화되어 채널부호기631로 입력된다. 이때 상기 다중화하는 방식은 상기 채널부호기631의 특성에 따라 결정된다. 즉, 등급이 높은 제어/신호정보는 프레임 내에서 오류특성이 좋은 부분에 배치하고, 일반 정보원들은 나머지 부분에 다중화하여 배치한다. 이렇게 하나의 프레임 내에 다중화되어 배치된 정보원들은 채널부호기617를 거쳐 부호화되고, 변조기618를 통해 확산 변조된 후 채널로 전송된다.First, the control / signal information and a plurality of user information sources are time multiplexed into one stream in advance and input to the channel encoder 631. In this case, the multiplexing method is determined according to the characteristics of the channel encoder 631. That is, high-grade control / signal information is arranged in a part having a good error characteristic in a frame, and general information sources are arranged in multiplex with the rest. The information sources multiplexed and arranged in one frame are encoded through the channel encoder 617, spread-modulated through the modulator 618, and then transmitted to the channel.
도 7은 상기 도 6의 채널 송신장치에 대응되는 채널수신장치를 도시하는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a channel receiver corresponding to the channel transmitter of FIG. 6.
상기 도 7을 참조하면, 복조기711은 채널을 통해 수신된 신호를 역확산 복조처리하여 출력한다. 채널복호기712는 상기 채널부호기617에 대응되는 복호기로서 상기 복조기711의 출력을 복호화하여 원래의 데이터로 복원하여 출력한다. 스위치713은 상기 채널복호기712의 출력을 역다중화하여 제어/신호정보와 사용자정보들을 해당 레지스터로 출력한다. 여기서 레지스터 714는 제어/신호정보를 저장하는 버퍼이고, 나머지 레지스터들 715-717은 다양한 사용자 정보원을 저장하는 버퍼이다.Referring to FIG. 7, the demodulator 711 despreads and demodulates a signal received through a channel and outputs the demodulated signal. The channel decoder 712 is a decoder corresponding to the channel encoder 617, decodes the output of the demodulator 711, and recovers the original data. The switch 713 demultiplexes the output of the channel decoder 712 and outputs control / signal information and user information to a corresponding register. Here, the register 714 is a buffer for storing control / signal information, and the remaining registers 715-717 are buffers for storing various user information sources.
상기 도 7의 구성에 따른 동작을 살펴본다.An operation according to the configuration of FIG. 7 will be described.
상기 표 1과 같이 제어/신호정보 및 사용자 정보원들이 다중화되어 수신되었다고 가정하면, 먼저 복조기711 및 채널복호기712는 일반적인 복조 및 복호를 통해 프레임 데이터를 복원한다. 그리고 상기 스위치713은 미리 송신측과 약속한 규칙에따라 역다중화를 수행하여 각 정보원들을 추출한다. 즉, 상기 스위치713은 프레임내 처음 소정 부분에 실려 있는 제어/신호정보를 레지스터 714로 전달하고, 이후 데이터들 또한 슬롯 단위로 해당 레지스터로 전달한다.Assuming that control / signal information and user information sources are multiplexed and received as shown in Table 1, first, demodulator 711 and channel decoder 712 reconstruct frame data through general demodulation and decoding. The switch 713 demultiplexes the information sources according to rules previously agreed with the transmitter. That is, the switch 713 transfers control / signal information contained in the first predetermined portion of the frame to the register 714, and then transfers data to the corresponding register in units of slots.
본 발명은 기본적으로 하나의 프레임내에 다수의 정보원을 실어 전송하므로써 하나의 채널부호기만을 사용하고자 하는 것이다. 여기서 상기 채널부호기는 예를들어, 프레임 내의 위치에 따라 오류특성이 다르도록 설계된 고속 부호기를 사용한다. 그리고 프레임내에 정보원을 배치함에 있어 등급이 높은 정보는 오류율이 낮은 부분에 배치한다.The present invention basically intends to use only one channel encoder by carrying a plurality of information sources in one frame. In this case, the channel encoder uses, for example, a high speed encoder designed such that an error characteristic is different according to a position in a frame. And in arranging the information source in the frame, the high grade information is placed in the part with low error rate.
상술한 바와 같이, 본 발명은 하나의 사용자에 대응하여 복수의 정보원들을 전송할 경우, 상기 복수의 정보원들을 다중화하여 하나의 고속 부호기를 통해 부호화하여 전송하기 때문에, 시스템의 복잡도, 가격 및 기기의 전력소모를 감소시킬 수 있는 이점을 가진다.As described above, in the present invention, when a plurality of information sources are transmitted corresponding to one user, the plurality of information sources are multiplexed and encoded and transmitted through a single high-speed encoder. Has the advantage that can be reduced.
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20090102 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |