KR100434374B1 - Decoding Apparatus and Method for supporting variable data rates - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모든 가능한 데이터 전송률에 대하여 각각 심볼 에너지를 누적하는 제 1 에너지 누산기, 상기 각각의 누적된 심볼 에너지를 일정구간동안 누적하는 제 2 에너지 누산기와, 상기 각각의 구간 에너지 누적값을 모든 가능한 전송률 각각의 임계값과 비교하는 임계 비교기, 상기 임계 비교기를 통과한 가능한 전송률에 대하여 해당 전송률의 구간 에너지 누산값과 해당 전송률보다 낮은 전송률의 구간 에너지 누산값의 차를 구한후, 미리 정해져 있는 차동 임계값과 비교하는 차동 비교기와, 상기 차동 비교기의 비교결과 상기 구해진 차가 상기 차동 임계값이상인 전송률을 선택하는 가능성(Likelihood) 체크기, 상기 가능성(Likelihood) 체크기에서 선택된 가능한 전송률에 대하여 디코딩을 수행하는 디코더로 구성된 것으로서, 가능성이 있는 전송률들 중 가장 가능성이 높은 전송률을 추정하여 디코딩을 수행하게 하므로써, 주어진 단말기 성능에서 최소의 수신 프레임 에러확률을 얻게 할 수 있고, 단말기의 전력소모를 줄일 수 있다.The present invention provides a first energy accumulator for accumulating symbol energy for all possible data rates, a second energy accumulator for accumulating each accumulated symbol energy for a predetermined period, and accumulating each interval energy cumulative value at all possible data rates. A threshold comparator comparing with each threshold value and a difference between the interval energy accumulation value of the corresponding transmission rate and the interval energy accumulation value of the transmission rate lower than the transmission rate for a possible transmission rate passing through the threshold comparator, and the predetermined differential threshold value And a differential comparator for comparing with a differential comparator, a likelihood checker for selecting a transmission rate at which the difference is greater than the differential threshold as a result of the comparison of the differential comparator, and a decoder for performing decoding on a possible transmission rate selected by the likelihood checker. Of possible transmission rates, By estimating the most likely data rate to perform decoding, it is possible to obtain the minimum received frame error probability in a given terminal performance and to reduce the power consumption of the terminal.
Description
본 발명은 IMT-2000 시스템에서 가변 데이터 전송률을 가지는 채널에 관한 것으로, 특히 가변 전송률의 데이터 채널에 대해 데이터 전송률을 추정할 수 있는 가변 전송률 데이터 복조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a channel having a variable data rate in an IMT-2000 system, and more particularly, to a variable rate data demodulation device and a method for estimating a data rate for a data channel having a variable rate.
차세대 CDMA 이동통신인 IMT-2000 시스템에서는 유연한 서비스를 위하여 가변 데이터 전송률을 가지는 데이터 채널을 지원해야 할 것이다.Next generation CDMA mobile communication, IMT-2000 system should support data channel with variable data rate for flexible service.
이때 송신측에서 데이터 전송률을 적시에 자유스럽게 변환시키면 수신단에서는 변환된 데이터 전송률을 알아야 하는데 송신측이 수신측에 그 전송률의 변화를 미리 알릴 수 없으므로 결국 수신측에서는 가능한 모든 전송률에 대하여 수신을 시도하여야 할 것이다.At this time, if the sender freely converts the data rate in a timely manner, the receiver must know the converted data rate. However, since the sender cannot inform the receiver in advance of the change in the data rate, the receiver must attempt to receive all possible rates. will be.
모든 가능한 데이터 전송률에 대하여 수신을 시도하려면 결국은 수신단이 복잡해지고 그로 인해 가변 될 수 있는 전송률의 수에 비례하여 전력소모가 증가하게 될 것이다.Attempting to receive for all possible data rates will eventually increase the complexity of the receiver and thereby increase power consumption in proportion to the number of rates that can be varied.
종래의 이동통신 시스템은 가변 전송률을 가지는 데이터 채널을 지원하지 않았다.Conventional mobile communication systems do not support data channels with variable data rates.
그러나 IMT-2000 시스템에서는 가변 전송률을 가지는 데이터 채널을 지원하도록 진행되고 있고, 이에 따라 스펙에는 이러한 것들이 명시되어 있지만, 현 단계에서는 그 구현 방법에 대해서 언급된 바는 없고, 단지 가능한 모든 가변 전송률에 대한 복조를 수행해야 한다는 기본적인 원칙만이 있을 뿐이다.However, the IMT-2000 system is proceeding to support data channels with variable data rates, and accordingly, these specifications are specified in the specification, but at this stage, there is no mention of the implementation method, but only for all possible variable data rates. There is only a basic principle that demodulation should be performed.
이에 본 발명은 수신측에서 가변 전송률의 데이터 채널에 대한 데이터 전송률을 추정하여 디코딩하므로써 그를 바탕으로 수신 단에서의 부하를 최소화 할 수 있는 가변 전송률 데이터 복조장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable rate data demodulation apparatus and method capable of minimizing a load at a receiving end by estimating and decoding a data rate for a variable rate data channel at a receiving side.
도 1은 본 발명에 따른 가변 전송률의 데이터 복조기 구조를 나타내는 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram showing the structure of a data demodulator of variable rate according to the present invention.
도 2a는 임계 비교기의 임계치 운용에 대한 예를 나타내는 테이블.2A is a table illustrating an example of threshold operation of a threshold comparator.
도 2b는 차동 비교기의 임계치 운용에 대한 예를 나타내는 테이블.2B is a table illustrating an example of threshold operation of a differential comparator.
도 3은 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 블록도.3 is a block diagram illustrating an embodiment according to the present invention.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 모든 가능한 데이터 전송률에 대하여 각각 심볼 에너지를 누적하는 제 1 에너지 누산기와;The present invention comprises: a first energy accumulator for accumulating symbol energy for all possible data rates, in order to achieve the above object;
상기 각각의 누적된 심볼 에너지를 일정구간동안 누적하는 제 2 에너지 누산기와;A second energy accumulator for accumulating the accumulated symbol energy for a predetermined period;
상기 각각의 구간 에너지 누적값을 모든 가능한 전송률 각각의 임계값과 비교하는 임계 비교기와;A threshold comparator for comparing each interval energy accumulation value with a threshold for each of all possible data rates;
상기 임계 비교기를 통과한 가능한 전송률에 대하여 해당 전송률의 구간 에너지 누산값과 해당 전송률보다 낮은 전송률의 구간 에너지 누산값의 차를 구한후, 미리 정해져 있는 차동 임계값과 비교하는 차동 비교기와;A differential comparator that obtains a difference between the interval energy accumulation value of the transmission rate and the interval energy accumulation value of the transmission rate lower than the transmission rate with respect to the possible transmission rate that has passed through the threshold comparator, and compares the predetermined differential threshold value;
상기 차동 비교기의 비교결과 상기 구해진 차가 상기 차동 임계값이상인 전송률을 선택하는 가능성(Likelihood) 체크기와;A likelihood checker for selecting a transmission rate at which the difference obtained is greater than or equal to the differential threshold as a result of the comparison of the differential comparator;
상기 가능성(Likelihood) 체크기에서 선택된 가능한 전송률에 대하여 디코딩을 수행하는 디코더를 포함하여 이루어진다.And a decoder that performs decoding on the possible data rate selected by the likelihood checker.
또한, 본 발명은 모든 가능한 데이터 전송률에 대하여 각각 심볼 에너지를 누적하는 심볼 에너지 누적단계와;In addition, the present invention further comprises a symbol energy accumulation step of accumulating symbol energy for each possible data rate;
상기 각각이 누적 심볼 에너지를 일정구간동안 누적하는 단계와;Accumulating the accumulated symbol energy for a predetermined period;
상기 각각의 구간 에너지 누적값을 모든 가능한 전송률 각각의 임계값과 비교하여 상기 임계값이상인 전송률을 선택하는 단계와;Selecting a transmission rate that is greater than or equal to the threshold value by comparing the respective interval energy accumulation values with a threshold of each of all possible transmission rates;
상기 선택된 전송률중에서 해당 전송률의 구간 에너지 누산값과 해당 전송률보다 낮은 전송률의 구간 에너지 누산값의 차를 구한 후, 미리 정해진 각각의 차동 임계값과 비교하는 단계와;Calculating a difference between the interval energy accumulation value of the corresponding data rate and the interval energy accumulation value of a data rate lower than the transmission rate among the selected data rates, and then comparing the interval energy accumulation values with respective differential thresholds;
상기 구해진 차가 미리 정해진 차동 임계값이상인 전송률을 선택하는 단계와;Selecting a transmission rate wherein the obtained difference is equal to or greater than a predetermined differential threshold;
상기 선택된 가능한 전송률에 대한 디코딩을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.And performing decoding on the selected possible data rate.
또한, 본 발명에서 상기 구간 에너지 누적은, 모든 가능한 전송률에 대하여 일정 구간동안 상기 심볼 에너지를 누적하며, 상기 일정 구간은 모든 가능한 전송률 중 가장 낮은 전송률에 대한 인코딩된 심볼 구간의 정수배인 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the interval energy accumulation accumulates the symbol energy for a predetermined interval for all possible transmission rates, and the predetermined interval is an integer multiple of the encoded symbol interval for the lowest transmission rate among all possible transmission rates. .
또한, 본 발명에서 상기 Likelihood 체크 결과 남은 가능한 전송률이 두개 이상일 경우 그 가능한 전송률들에 대하여 상기 심볼 에너지 누적 단계부터 Likelihood 체크 단계까지 반복하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if the likelihood check results in two or more remaining available rates, the symbol energy accumulation steps to the Likelihood check step are repeated for the possible rates.
또한, 본 발명에서 상기 디코딩은, 매 프레임 종료시까지 하나 이상의 가능한 전송률이 남은 경우, 그들 중 가장 낮은 전송률에 대한 디코딩을 먼저 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the decoding is characterized in that if one or more possible data rates remain until the end of each frame, decoding for the lowest data rate among them is performed first.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 가변 전송률의 데이터 복조기 구조를 나타내는 블록도이고, 도 2a는 임계 비교기의 임계치 운용에 대한 예를 나타내는 테이블이고, 도 2b는 차동 비교기의 임계치 운용에 대한 예를 나타내는 테이블이고, 도 3은 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a data demodulator of a variable data rate according to the present invention, FIG. 2A is a table illustrating an example of threshold operation of a threshold comparator, and FIG. 2B is a table illustrating an example of threshold operation of a differential comparator. 3 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.
차세대 이동통신 시스템인 IMT-2000에서는 가변 전송률을 가지는 데이터 채널을 지원할 수 있어야 한다.The next generation mobile communication system, IMT-2000, must support data channels with variable data rates.
이때 송신 측에서는 그 데이터 채널의 전송률의 변화를 수신측에 계속하여 알려 줄 수 있다면 좋겠지만 이것은 현실적으로 매우 힘든 일이다.At this point, it would be nice if the sender could keep the receiver informed of the change in the data rate of the data channel.
따라서 수신단에서는 모든 가능한 가변 전송률을 가정하고 이에 대한 복조를 수행하여야 할 것이다.Therefore, the receiver should assume all possible variable rates and perform demodulation.
CDMA를 기반으로 하는 IMT-2000 시스템에서는 채널을 데이터의 전송률에 따라 길이가 다른 Walsh 시퀀스를 이용하여 구분한다.In an IMT-2000 system based on CDMA, channels are classified using Walsh sequences having different lengths according to data rates.
고정된 전송률을 가지는 채널에 대해서는 Walsh 시퀀스를 할당함에 있어 인코딩된 심볼의 길이와 같은 길이의 Walsh 시퀀스를 선택하는 것이 Walsh 리소스 활용 측면에서 최적임은 이미 잘 알려져 있다.It is well known that selecting a Walsh sequence having a length equal to the length of an encoded symbol is optimal in terms of Walsh resource utilization in assigning Walsh sequences to channels having a fixed bit rate.
그러나 가변 전송률의 채널에서는 어느 순간에 어떠한 전송률의 데이터가 전송될지 모르기 때문에 가능한 모든 전송률에 대해서 항상 쓸 수 있는 Walsh 채널을 할당해 주어야 하며, 이것은 가장 높은 전송률을 가정한 채널에 적합한 Walsh 시퀀스가 될 것이다.However, in a variable bit rate channel, it is necessary to allocate a Walsh channel that can always be used for all possible bit rates because it does not know at what moment the data rate will be transmitted. This will be a Walsh sequence suitable for the channel that assumes the highest bit rate. .
이하 이 예상 가능한 가장 높은 전송률을 기준 전송률이라 하겠다.Hereinafter, the highest predictable data rate will be referred to as a reference data rate.
만약 송신측에서 기준 전송률보다 낮은 전송률의 데이터를 보내고자 할 때에는 채널 인터리빙 된 심볼을 적절히 반복하므로써 기준 전송률과 같은 전송률을 만들어 낼 수 있다.If the sender wants to send data with a lower rate than the reference rate, it can generate the same rate as the reference rate by properly repeating the channel interleaved symbols.
이렇게 되면 원래 데이터의 전송률은 다르지만 인코딩 및 인터리빙을 거친 신호의 전송률은 항상 일정하게 될 것이다.This will result in different rates for the original data, but will always be constant for the encoded and interleaved signals.
본 발명은 상기와 같은 가정하에서 수신측에서 어떻게 송신 데이터를 효과적으로 복조해 낼 것인지에 관한 방법을 제시한다.The present invention proposes a method for effectively demodulating transmission data at the receiving side under the above assumption.
먼저, 가능한 모든 전송률을 RH(Rate Hypothesis)라 하고, 각각의 전송률은 R1, R2, R3, ..., Rn 로 표현할 수 있다.First, all possible transmission rates are called RH (Rate Hypothesis), and each transmission rate can be expressed as R1, R2, R3, ..., Rn.
즉, 전송률 군, That is, rate group ,
도 1은 본 발명에 따른 가변 전송률의 데이터 복조기 구조를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a data demodulator of a variable data rate according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 가변 전송률의 데이터 복조기는 심볼 에너지 누산기(SEA, Symbol Energy Accumulation)(10)와, 구간 에너지 누산기(IEA, Interval Energy Accumulator)(20)와, 임계 비교기(TC, Threshold Comparator)(30)와, 차동 비교기(DC, Differential Comparator)(40)와, 가능성(Likelihood) 체크기(50)와, 디코더(60)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a variable data rate demodulator includes a symbol energy accumulator (SEA) 10, an interval energy accumulator (IEA) 20, and a threshold comparator (TC). Comparator 30, a differential comparator (DC) 40, a Likelihood checker 50, and a decoder 60.
가변 전송률의 데이터 복조기는 모든 전송률(RH)에 대하여 심볼 에너지 누산기(SEA)(10)를 두는데, 각 심볼 에너지 누산기(10)들은 해당 데이터 전송률을 가정할 때 인터리빙된 심볼들이 얼마만큼 반복되었을지에 대한 정보를 이용하여 반복된 만큼 심볼 에너지 누산을 수행한다.The variable rate data demodulator has a symbol energy accumulator (SEA) 10 for every rate (RH), each symbol energy accumulator (10) having a number of repeated interleaved symbols assuming that data rate. The symbol energy accumulation is performed as much as the repeated information.
만약 가정된 전송률이 실제 전송률보다 낮은 경우에는 누적구간동안 수신 심볼의 부호가 인터리빙에 의해 랜덤하게 되므로 가정된 전송률이 실제 전송률과 일치하는 경우에 비해 그 누적되는 양이 상당히 작게 될 것이다.If the hypothesized data rate is lower than the actual data rate, since the code of the received symbol is randomized by interleaving for the cumulative period, the accumulated amount will be considerably smaller than the case where the hypothesized data rate matches the actual data rate.
그 다음 단의 구간 에너지 누산기(IEA)(20)는 상기 심볼 에너지 누산기(10)의 결과를 일정시간(T) 누적하는 것으로서, 그 결과를 비교해 볼때 가정된 전송률이 실제 전송률보다 낮은 경우에는 그 값이 다른 경우들(가정된 전송률이 실제 전송률보다 큰 경우 및 같은 경우)에 비해 훨씬 작게 될 확률이 크다.The next stage energy accumulator (IEA) 20 accumulates the result of the symbol energy accumulator 10 for a predetermined time (T). When comparing the results, the value is assumed to be lower than the actual data rate. It is more likely to be much smaller than in these other cases (assuming that the rate is greater than and equal to the actual rate).
이때 모든 전송률(RH)에 대하여 누산 시간 T는 동일하게 적용되어야 한다.At this time, the accumulation time T should be equally applied to all transmission rates (RH).
그 다음 단은 임계 비교기(TC)(30)로서, 이 단에서는 주어진 목표 Eb/No(비트당 에너지 대 잡음전력 밀도비)에 대하여 각 전송률(RH)에 대한 구간 에너지 누산기(20)의 결과를 임계값과 비교하여 RH가 실제 전송률과 일치할 가능성을 체크한다.The next stage is the threshold comparator (TC) 30, which shows the result of the interval energy accumulator 20 for each transmission rate (RH) for a given target Eb / No (energy to noise / noise power density ratio). Check the likelihood that the RH will match the actual rate against the threshold.
만약 해당 전송률(RH)의 구간 에너지 누산기(20)의 결과가 임계값보다 낮은 경우 현재 프레임에 대하여 그 RH는 복조항목에서 제외된다.If the result of the section energy accumulator 20 of the corresponding data rate (RH) is lower than the threshold value, the RH is excluded from the demodulation item for the current frame.
그 다음 단은 차동 비교기(DC)(40)로, 상기 차동 비교기(DC)(40)는 상기 임계 비교기(30)를 통과한 각 전송률(RH)에 대하여 해당 전송률의 구간 에너지 누산값과 해당 전송률보다 낮은 전송률의 구간 에너지 누산값의 차를 구하여 그 차를 미리 정해져 있는 차동 임계치와 비교한다.상기 비교결과 상기 구해진 차가 미리 정해져 있는 차동 임계치 이상이면, 해당 전송률은 복조항목으로 설정되고, 차동 임계치 이상이 아니면, 복조항목에서 제외된다.The next stage is a differential comparator (DC) 40, the differential comparator (DC) 40 is the interval energy accumulation value of the corresponding data rate and the corresponding data rate for each data rate (RH) passed through the threshold comparator 30 The difference between the energy accumulation values of the lower data rates is obtained and the difference is compared with a predetermined differential threshold. If the difference is greater than or equal to the predetermined differential threshold, the corresponding data rate is set as a demodulation item, and the differential threshold is greater than or equal to the differential threshold. Otherwise, the demodulation item is excluded.
즉, 아래의 조건에서 높은 전송률은 전송률의 가능성에서 제외된다.In other words, under the following conditions, high data rates are excluded from the possibility of data rates.
복조 항목 제외 조건 : (해당 전송률에 대한 구간 에너지 누산값 - 해당 전송률보다 낮은 전송률에 대한 구간 에너지 누산값) < 임계값.Exclusion conditions for demodulation items: (Interval energy accumulation value for the corresponding transmission rate-Interval energy accumulation value for the transmission rate lower than that transmission rate) <Threshold value.
가능성(Likelihood) 체크기(50)에서는 상기 차동비교기(40)의 결과로부터 조건을 만족하는 가능한 전송률을 선별하고, 하나의 가능한 전송률만 존재하면 해당 프레임에서의 전송률 추정을 종료한다. 즉, 상기 가능성 체크기(50)는 상기 차동 비교기(40)의 비교결과 상기 구해진 차가 미리 정해진 차동 임계치 이상인 전송률을 가능한 전송률로 선택한다.Likelihood checker 50 selects a possible data rate that satisfies the condition from the result of the differential comparator 40, and if there is only one possible data rate, it ends the rate estimation in the frame. That is, the likelihood checker 50 selects a transmission rate at which the difference obtained is greater than or equal to a predetermined differential threshold as a result of the comparison of the differential comparator 40.
만약 차동 비교기(40)를 통과해서 남은 전송률(RH)의 수가 하나라면 전송률은 이미 결정되었으므로 하나의 고정된 전송률을 가지는 데이터 프레임을 처리하는 것과 동일하게 처리하면 될 것이다.If the number of remaining data rates (RH) through the differential comparator 40 is one, the data rate is already determined, and thus may be the same as processing a data frame having one fixed data rate.
또한, 만약 차동 비교기(40)를 통과해서 남은 RH의 수가 두개 이상이라면 해당 RH들에 대하여 다음 T 구간동안 상기 심볼 에너지 누산부터 Likelihood 체크까지의 동작을 반복한다.In addition, if the number of RHs remaining through the differential comparator 40 is two or more, the operation from the symbol energy accumulation to the Likelihood check is repeated for the corresponding RHs during the next T period.
이때 그 이전의 T 구간동안 결과를 누적한다.At this time, the result is accumulated during the previous T section.
해당 프레임이 끝날 때까지 하나 이상의 RH가 남아 있다면 해당 RH들에 대한 디코딩을 독립적으로 수행하여야 할 것이다.If one or more RHs remain until the end of the frame, decoding of the RHs should be performed independently.
디코딩 순서는 해당 RH들 중 가장 낮은 전송률에 대한 것을 먼저 수행하고 그 다음에는 그보다 높은 전송률의 RH에 대하여 수행하는 식으로 진행한다.The decoding order is performed by first performing the lowest data rate among the corresponding RHs, and then performing a higher data rate RH.
CRC(Cyclic Redundancy Check) 체크가 성공하거나 디코더의 성능제한에 의해 더이상 디코딩을 수행할 수 없게 되면 해당 프레임에 대한 복조는 종료되고 그 결과를 수신 프레임 처리부에 넘겨준다.If the CRC (Cyclic Redundancy Check) check succeeds or can no longer perform decoding due to the decoder's performance limitation, demodulation for the frame is terminated and the result is returned to the receiving frame processor.
구간 에너지 누산기(20)의 누적구간 T가 너무 작으면 잘못된 전송률 결정이 될 확률이 높아지므로 T는 어느정도 크게 해야 한다.If the cumulative interval T of the section energy accumulator 20 is too small, the probability of an incorrect rate determination is increased, so that T must be somewhat large.
도 2a는 임계 비교기의 임계치 운용에 대한 예를 나타내는 테이블이고, 도 2b는 차동 비교기의 임계치 운용에 대한 예를 나타내는 테이블이다.2A is a table illustrating an example of threshold operation of a threshold comparator, and FIG. 2B is a table illustrating an example of threshold operation of a differential comparator.
도 2a에 도시된 바와 같이, 예를 들어 수신 Eb/No가 4dB인 경우 임계 비교기의 임계치는 다음과 같다.As shown in FIG. 2A, for example, when the reception Eb / No is 4 dB, the threshold of the threshold comparator is as follows.
전송률 9.6kbps인 경우는 1000, 전송률 19.2kbps인 경우는 1800, 전송률38.4kbps인 경우는 3000이다.The data rate is 9.6kbps, 1000, the data rate 19.2kbps is 1800, and the data rate 38.4kbps is 3000.
그러나 상기 임계값들이 최적의 값을 의미하는 것은 아니다.However, the thresholds do not mean optimal values.
또한, 차동 임계기의 임계치는 도 2b에 도시된 바와 같다.In addition, the threshold of the differential threshold is as shown in Fig. 2b.
낮은 전송률이 9.6kbps이고 높은 전송률이 19.2kbps인 경우는 차동 임계치가 200이고, 높은 전송률이 38.4kbps이고 낮은 전송률이 9.6kbps인 경우는 차동 임계치가 400이고, 높은 전송률이 38.4kbps이고 낮은 전송률이 19.2kbps인 경우는 차동 임계치가 200이다.A low threshold of 9.6 kbps and a high bit rate of 19.2 kbps have a differential threshold of 200, a high bit rate of 38.4 kbps, a low bit rate of 9.6 kbps, a differential threshold of 400, a high bit rate of 38.4 kbps, and a low bit rate of 19.2 kbps. In the case of kbps, the differential threshold is 200.
상기 차동 임계값들도 예를 들어 표현한 것일뿐 최적의 값을 의미하는 것은 아니다.The differential thresholds are also expressed by way of example only, and do not mean optimal values.
도 3은 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an embodiment according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 가능한 전송률(RH)이 9.6kbps, 19.2kbps, 38.4kbps인 경우를 살펴보자.As shown in FIG. 3, a case in which possible transmission rates (RH) are 9.6 kbps, 19.2 kbps, and 38.4 kbps will be described.
이때 K는 전송률이 낮은 데이터를 전송률을 높이기 위해 인터리빙시켜 반복시키는 횟수를 의미한다.In this case, K means a number of times of interleaving and repeating data having a low data rate to increase a data rate.
전송률과 반복횟수는 반비례한다고 볼 수 있다.The transmission rate and the number of repetitions are inversely proportional.
구간 에너지 누산기(200)의 누산 구간(T)는 1.25msec이고, 목표 Eb/No는 모두 4dB이다.The accumulation section T of the section energy accumulator 200 is 1.25 msec, and the target Eb / No is 4 dB.
그리고 상기 도 2a와 도 2b의 테이블에 도시된 바와 같이, 임계비교기(300)의 임계값은 낮은 전송률부터 높은 전송률 순으로 각각 TC 1, TC 2, TC 3로 명명할 수 있고, 그 각각의 값은 도 2a의 테이블에 의하면 1000, 1800, 3000이다.As shown in the tables of FIGS. 2A and 2B, the thresholds of the threshold comparator 300 may be named TC 1, TC 2, and TC 3, respectively, in order of low data rate to high data rate, and their respective values. Is 1000, 1800, 3000 according to the table of FIG.
또한, 차동 비교기(400)의 임계값은 두번째 전송률(19.2kbps)과 첫번째 전송률(9.6kbps)의 임계값을 DC 2_1이라 명명할 수 있고, 그 값은 도 2b의 테이블에 의하면 200이다.In addition, the threshold of the differential comparator 400 may be referred to as the DC 2_1 threshold value of the second data rate (19.2kbps) and the first data rate (9.6kbps), the value is 200 according to the table of FIG.
그리고, 세번째 전송률(38.4kbps)과 첫번째 전송률(9.6kbps)의 임계값을 DC 3_1이라 명명할 수 있고, 그 값은 도 2b의 테이블에 의하면 400이다.The threshold of the third data rate (38.4 kbps) and the first data rate (9.6 kbps) may be named DC 3_1, and the value is 400 according to the table of FIG. 2B.
그리고, 세번째 전송률(38.4kbps)과 두번째 전송률(19.2kbps)의 임계값을 DC 3_2이라 명명할 수 있고, 그 값은 도 2b의 테이블에 의하면 200이다.The threshold of the third data rate (38.4 kbps) and the second data rate (19.2 kbps) may be named DC 3_2, and the value is 200 according to the table of FIG. 2B.
먼저, 각각의 심볼 에너지 누산기(100)들이 해당 데이터 전송률을 가정할 때 인터리빙된 심볼들이 얼마만큼 반복되었을지에 대한 정보를 이용하여 반복된 만큼 심볼 에너지 누산을 수행한다.First, when each symbol energy accumulator 100 assumes a corresponding data rate, symbol energy accumulate as much as it is repeated using information on how much the interleaved symbols have been repeated.
그리고, 구간 에너지 누산기(IEA)(200)에서 상기 심볼 에너지 누산기(100)의 결과를 일정시간(T=1.25msec)동안 누적한다.Then, the result of the symbol energy accumulator 100 is accumulated in a section energy accumulator (IEA) 200 for a predetermined time (T = 1.25 msec).
이때 모든 전송률(RH)에 대하여 누산 시간 T는 동일하게 적용된다.At this time, the accumulation time T is equally applied to all the data rates (RH).
임계 비교기(TC)(300)에서 주어진 목표 Eb/No = 4dB에 대하여 각각의 전송률(RH)에 대한 상기 구간 에너지 누산기(200)의 결과를 각각의 임계값과 비교한다.The threshold comparator 300 compares the result of the interval energy accumulator 200 for each transmission rate RH with a respective threshold value for a given target Eb / No = 4 dB.
첫번째 가능한 전송률의 경우, 구간 에너지 누산기(200)의 값은 300인데 임계 비교기(300)의 임계값은 1000이므로 임계치를 넘지 못한다.In the case of the first possible data rate, the interval energy accumulator 200 has a value of 300 but the threshold of the comparator 300 has a threshold value of 1000 and thus cannot exceed a threshold.
그러므로 첫번째 가능한 전송률(9.6kbps)은 전송률 추정에서 제외된다.Therefore, the first possible rate (9.6kbps) is excluded from the rate estimate.
그리고 두번째 가능한 전송률의 경우, 구간 에너지 누산기(200)의 값은 3000이고 임계 비교기(300)의 임계값은 1800이므로 임계치를 충분히 만족한다.In the case of the second possible data rate, since the value of the interval energy accumulator 200 is 3000 and the threshold of the threshold comparator 300 is 1800, the threshold is sufficiently satisfied.
그래서 두번째 가능한 전송률(19.2kbps)은 계속 다음단으로 넘어간다.So the second possible bit rate (19.2 kbps) continues to the next stage.
그리고 마지막 세번째 가능한 전송률의 경우, 구간 에너지 누산기(200)의 값은 3100이고 임계 비교기(300)의 임계값은 3000이므로 임계치를 만족하여 세번째 가능한 전송률(38.4kbps)도 다음단으로 과정이 넘어간다.In the case of the last third possible data rate, since the value of the interval energy accumulator 200 is 3100 and the threshold of the threshold comparator 300 is 3000, the third possible data rate (38.4 kbps) is also passed to the next stage by satisfying the threshold.
차동 비교기(DC)(400)에서는 상기 임계 비교기(300)의 임계를 통과한 전송률(19.2kbps, 38.4kbps)에 대하여 해당 전송률의 구간 에너지 누산값과 해당 전송률보다 낮은 전송률의 구간 에너지 누산값을 비교하여 그 차가 미리 정해져 있는 차동 임계값보다 크지 않으면 높은 전송률을 복조항목에서 제외한다.The differential comparator (DC) 400 compares the interval energy accumulation value of the corresponding rate with the interval energy accumulation value of the rate lower than the corresponding rate for the rate (19.2 kbps, 38.4 kbps) passing the threshold of the threshold comparator 300. Therefore, if the difference is not greater than the predetermined differential threshold, the high data rate is excluded from the demodulation item.
먼저, 상기 차동 비교기(400)는 상기 임계 비교기(300)를 통과한 전송률 19.2kbps에 대하여 19.2kbps의 구간 에너지 누산값(3000)과 상기 19.2kbps보다 낮은 전송률 즉, 9.6kbps의 구간 에너지 누산값(300)의 차를 구한다.그럼다음 상기 차동 비교기(400)는 상기 구해진 차와 미리 정해져 있는 차동 임계값 DC 2_1과 비교한다. 상기 19.2kbps의 구간 에너지 누산값(3000)과 상기 9.6kbps의 구간 에너지 누산값(300)의 차는 2700이므로 임계값 DC 2_1 = 200를 만족한다.First, the differential comparator 400 has an interval energy accumulation value 3000 of 19.2 kbps and a transmission rate lower than 19.2 kbps, that is, an interval energy accumulation value of 9.6 kbps, for the transmission rate 19.2 kbps passed through the threshold comparator 300. The differential comparator 400 then compares the obtained difference with a predetermined differential threshold DC 2_1. Since the difference between the section energy accumulation value 3000 of 19.2 kbps and the section energy accumulation value 300 of 9.6 kbps is 2700, the threshold value DC 2_1 = 200 is satisfied.
그러므로 다음의 Likelihood 체크단(500)에서 상기 19.2kbps를 실제 전송률로 추정할 수 있고, 이 전송률(19.2kbps)로 데이터를 디코딩할 수 있다.Therefore, the following Likelihood check stage 500 can estimate the 19.2kbps as the actual data rate, and can decode the data at this data rate (19.2kbps).
다음으로 상기 차동 비교기(400)는 상기 임계 비교기(300)를 통과한 38.4kbps에 대하여 전송률 만족 여부를 판단한다. 즉, 상기 차동 비교기(400)는 상기 38.4kbps의 구간 에너지 누산값(3100)과 상기 38.4kbps보다 낮은 전송률 즉, 9.6kbps와 19.2kbps의 구간 에너지 누산값의 차를 각각 구하여 미리 정해져 있는 차동 임계값(DC 3_1, DC 3_2)과 각각 비교한다.Next, the differential comparator 400 determines whether the rate is satisfied with respect to 38.4 kbps passing through the threshold comparator 300. That is, the differential comparator 400 obtains the difference between the interval energy accumulation value 3100 of 38.4 kbps and the transmission rate lower than the 38.4 kbps, that is, the interval energy accumulation value of 9.6 kbps and 19.2 kbps, respectively, and is determined in advance. Compare to (DC 3_1, DC 3_2), respectively.
첫번째로, 상기 차동 비교기(400)는 9.6kbps의 구간 에너지 누산값(300)와 38.4kbps의 구간 에너지 누산값(3100)의 차를 구한후, 미리 정해져 있는 차동 임계값 DC 3_1과 비교한다.First, the differential comparator 400 obtains the difference between the interval energy accumulation value 300 of 9.6 kbps and the interval energy accumulation value 3100 of 38.4 kbps, and compares the differential threshold value DC 3_1.
즉, 9.6kbps의 구간 에너지 누산값(300)와 38.4kbps의 구간 에너지 누산값(3100)의 차는 2800이므로 임계값 DC 3_1 = 400를 만족한다.That is, since the difference between the section energy accumulation value 300 of 9.6 kbps and the section energy accumulation value 3100 of 38.4 kbps is 2800, the threshold value DC 3_1 = 400 is satisfied.
두번재로, 상기 차동 비교기(400)는 19.2kbps의 구간 에너지 누산값(3000)과 38.4kbps의 구간 에너지 누산값(3100)의 차를 구한후, 미리 정해져 있는 차동 임계값 DC 3_2과 비교한다.즉, 19.2kbps의 구간 에너지 누산값(3000)과 38.4kbps의 구간 에너지 누산값(3100)의 차는 100으로써 임계값 DC 3_2 = 200보다 작으므로 임계치를 만족하지 못한다.Secondly, the differential comparator 400 obtains the difference between the interval energy accumulation value 3000 of 19.2 kbps and the interval energy accumulation value 3100 of 38.4 kbps, and compares the differential threshold value DC 3_2 with a predetermined value. That is, the difference between the interval energy accumulation value 3000 of 19.2 kbps and the interval energy accumulation value 3100 of 38.4 kbps is 100, which is smaller than the threshold value DC 3_2 = 200, and thus the threshold value is not satisfied.
그러므로 38.4kbps의 전송률의 경우는 실제 전송률로 추정하기는 어렵다.Therefore, it is difficult to estimate the actual rate in the case of 38.4kbps.
상기와 같은 실시예의 경우 차동 비교기(400)를 통과해서 남은 가능한 전송률의 수가 하나로 결정되었으므로 하나의 고정된 전송률을 가지는 데이터 프레임을 처리하는 것과 동일하게 처리하면 된다.In the above embodiment, since the number of possible data rates remaining after passing through the differential comparator 400 is determined as one, the same process as the processing of a data frame having one fixed data rate may be performed.
만약 차동 비교기(400)를 통과해서 남은 가능한 전송률의 수가 두개 이상이라면 해당 전송률들에 대하여 다음 T 구간동안 상기 심볼 에너지 누산부터 Likelihood 체크까지의 동작을 반복한다.If the number of possible transmission rates remaining through the differential comparator 400 is two or more, the operation from the symbol energy accumulation to the Likelihood check is repeated for the corresponding transmission rates for the next T interval.
해당 프레임이 끝날 때까지 하나 이상의 가능한 전송률(RH)가 남아 있다면 해당 RH들에 대한 디코딩을 해당 RH들 중 가장 낮은 전송률부터 높은 전송률의 순서로 진행한다.If one or more possible data rates (RHs) remain until the end of the frame, decoding of the RHs is performed in order from the lowest data rate to the highest data rate.
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 전송률 데이터 복조장치및 방법은 송신단의 데이터 전송률이 수시로 변할때 수신단에서 가변 전송률의 데이터 채널에 대해 각 데이터 전송률의 구간 에너지 누산값을 임계 비교기 및 차동 비교기의 임계값과 비교하여 임계치를 만족하는 전송률을 찾아서 실제 전송률로 추정하여 데이터를 디코딩하므로써 수신 단말기의 성능이 향상됨을 알 수 있다.As described above, the apparatus and method for variable data rate demodulation according to the present invention is to calculate the interval energy accumulation value of each data rate for the data channel of variable rate at the receiving end when the data rate of the transmitting end is changed from time to time. It can be seen that the performance of the receiving terminal is improved by finding a data rate that meets the threshold compared to the threshold value, estimating the actual data rate, and decoding the data.
본 발명은 전술한 바와 같이, CDMA를 기반으로 한 IMT-2000 시스템에서 가변 전송률을 가지는 데이터 서비스를 위한 효과적인 복조장치 및 방법에 관한 것으로 디코딩 후 CRC 체크와, 복조시의 심볼 에너지를 누적하여 이를 함께 적절히 이용하므로써 수신단의 부하를 덜 수 있고, 결국 수신단의 전력소모도 줄일 수 있다.As described above, the present invention relates to an effective demodulation apparatus and method for a data service having a variable data rate in an IMT-2000 system based on CDMA. The present invention relates to a CRC check after decoding and accumulates symbol energy during demodulation. Appropriate use can reduce the load on the receiver and, consequently, reduce the power consumption of the receiver.
본 발명은 가능성이 있는 전송률들 중 가장 가능성이 높은 전송률을 추정하여 디코딩을 수행하게 하므로써, 주어진 단말기 성능에서 최소의 수신 프레임 에러확률을 얻게 할 수 있고, 단말기의 전력소모를 줄일 수 있다.The present invention estimates the most likely transmission rate among the possible transmission rates and performs decoding so that a minimum received frame error probability can be obtained at a given terminal performance and the power consumption of the terminal can be reduced.
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