KR100450952B1 - 다중화된 패킷데이터제어 채널의 수신 방법 및 장치 - Google Patents

다중화된 패킷데이터제어 채널의 수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR100450952B1 KR10-2002-0061443A KR20020061443A KR100450952B1 KR 100450952 B1 KR100450952 B1 KR 100450952B1 KR 20020061443 A KR20020061443 A KR 20020061443A KR 100450952 B1 KR100450952 B1 KR 100450952B1
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 부호분할 다중화된 무선채널들을 통해 데이터를 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 복수의 데이터 전송률들 중 하나의 전송률로 전송되는 제1 및 제2 채널들을 수신하기 위하여, 복호기가 상기 제1 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 복호하여 제1 복호된 데이터를 출력하면, 수신 제어기는 상기 제1 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 복수의 데이터 전송률들 중 적어도 하나의 전송률에 따라 복호된 데이터에서 오류가 나타나지 않는 경우, 상기 오류가 나타나지 않는 적어도 하나의 전송률을 후보 전송률로 설정한다. 그리고 상기 적어도 하나의 후보 전송률들에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는 전송률이 존재하지 않으면, 복호기는 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호하여 제2 복호된 데이터를 출력한다. 그러면 수신 제어기는 상기 제2 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률을 검출한다.

Description

다중화된 패킷데이터제어 채널의 수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING MULTIPLEXING PACKET DATA CONTROL CHANNELS}
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 가변 데이터 전송률을 지원하며 부호분할 다중화된 무선채널들을 통해 데이터를 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
고속의 패킷 데이터 서비스를 지원하는 통신 시스템에서는 패킷데이터 채널(PDCH : Packet Data Channel)로 시분할다중화(TDM : Time Division Multiplexing)되어 전송되는 데이터에 대한 여러 가지 제어정보를 패킷데이터제어 채널(PDCCH : Packet Data Control Channel)로 전송한다. 패킷데이터 채널과 패킷데이터제어 채널은 쌍을 이루어 기지국으로부터 동시에 전송되는 특징을 가지고 있기 때문에, 패킷데이터 채널을 수신하기 위해서는 패킷데이터제어 채널의 복호가 먼저 이루어져야 한다. 특히 고속의 데이터 서비스를 진행하기 위해서 패킷데이터제어 채널의 신속하고 정확한 복호는 매우 중요하다.
IS(International Standard)-2000 1xEVDV(Evolution in Data and Voice)와 같은 고속 패킷 데이터 통신 시스템에서는 보다 많은 사용자들의 서비스를 지원하기 위해서 부호분할다중화(CDM : Code Division Multiplexing)를 통해 동시에 2개의 패킷데이터제어 채널들을 전송하는데, 어떤 시간 구간(타임슬롯)에서 동시에 전송되는 2개의 패킷데이터제어 채널들은 동일한 데이터 전송률을 가진다. 그런데 기지국에서는 패킷데이터제어 채널을 전송하는데 사용한 데이터 전송률에 대한 정보를 별도로 전송하지 않는다. 그러므로 이동 단말기는 수신된 프레임 자체에서 그 전송률을 검출하고, 상기 검출된 전송률에 따라 정확히 복호된 제어정보를 획득하여야 한다.
또한 기지국은 패킷데이터제어 채널을 셀(Cell) 내의 사용자들에게 할당하기위해서 시분할 및 부호분할 다중화하므로, 제어정보는 어느 사용자에게 해당하는지를 고유하게 지시하는 사용자 식별정보와 함께 전송된다. 사용자 식별정보는 패킷 데이터 서비스가 개시될 때 기지국 산하의 사용자들에게 각각 할당되는 고유 번호이다. 기지국 산하의 사용자들은 서로 다른 식별번호들을 가지므로, 사용자는 패킷데이터제어 채널을 통해 수신된 데이터 프레임에 포함된 사용자 식별정보를 자신에게 할당된 사용자 식별정보와 비교하여, 상기 수신된 데이터 프레임이 자신에게 수신되는 것인지의 여부를 판단할 수 있다. 이렇게 얻어진 제어정보는 패킷데이터 채널을 수신하는데 이용된다.
앞서 기술한 바와 같이 패킷데이터제어 채널은 시분할 및 부호분할 다중화되어 전송되며 이때 부호분할 다중화된 한 쌍의 패킷데이터제어 채널들이 함께 전송된다. 따라서 이동 단말기는 다중화된 상기 한 쌍의 패킷데이터제어 채널들 각각에 대해 복호를 수행하여야 하며, 각 패킷데이터제어 채널의 시분할 다중화된 데이터 프레임들 각각에 대해 데이터 전송률을 검출하고 사용자 식별정보를 판단하여야 한다. 이와 같이 다중화된 채널들은 일반적인 데이터 채널에 비해 수신기의 전체 계산량과 처리 시간을 크게 증가시킨다. 따라서 고속 동작 및 저전력을 필요로 하는 이동 단말기를 위해서 수신 성능을 유지하면서 계산량을 최소화하는 방법을 필요로 하게 되었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여창안된 본 발명의 목적은 부호분할 다중화된 패킷데이터제어 채널들을 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 부호분할 다중화된 패킷데이터제어 채널들을 통해 수신된 데이터 프레임들의 데이터 전송률 및 사용자 식별정보를 검출하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동일한 전송률을 가지고 전송되는 패킷데이터제어 채널들을 통해 수신된 데이터 프레임들의 데이터 전송률을 검출하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 복수의 데이터 전송률들 중 하나의 전송률을 가지고 송신기로부터 전송되는 부호분할 다중화된 제1 및 제2 채널들을 수신하는 방법에 있어서,
상기 제1 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 복호하여 제1 복호된 데이터를 출력하는 제1 과정과,
상기 제1 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 복수의 데이터 전송률들 중 적어도 하나의 전송률에 따라 복호된 데이터에서 오류가 나타나지 않는 경우, 상기 오류가 나타나지 않는 적어도 하나의 전송률을 후보 전송률로 설정하는 제2 과정과,
상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률이 존재하지 않으면 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호하여 제2 복호된 데이터를 출력하는 제3 과정과,
상기 제2 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률을 검출하는 제4 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 데이터 전송률들 중 하나의 전송률을 가지고 송신기로부터 전송되는 부호분할 다중화된 제1 및 제2 채널들을 수신하는 장치에 있어서,
상기 제1 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 복호하여 제1 복호된 데이터를 출력하는 복호기와,
상기 제1 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 복수의 데이터 전송률들 중 적어도 하나의 전송률에 따라 복호된 데이터에서 오류가 나타나지 않는 경우, 상기 오류가 나타나지 않는 적어도 하나의 전송률을 후보 전송률로 설정하는 수신 제어기를 포함하고,
상기 적어도 하나의 후보 전송률들에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률이 존재하지 않으면, 상기 복호기는 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호하여 제2 복호된 데이터를 출력하며, 상기 수신 제어기는 상기 제2 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률을 검출한다.
도 1은 다중화된 패킷데이터제어 채널들의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 제1 및 제2 패킷데이터제어 채널들을 통해 수신되는 LWCI들을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명이 적용되는 무선통신시스템에서 제1 및 제2 패킷데이터제어 채널들의 송신을 위한 개략적인 구성도.
도 4는 상기 도 3에 도시하고 있는 송신기들에 대응하여 패킷데이터제어 채널들의 수신을 위한 개략적인 구성도.
도 5는 본 발명에 따라 다중화된 패킷데이터제어 채널들을 수신하는 동작 알고리즘을 도시한 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
하기에서 본 발명에 따른 실시예의 동작을 상세히 설명하기에 앞서 본 발명을 간략히 요약하면, 후술되는 본 발명은 복수의 데이터 전송률들을 지원하는 무선통신시스템에서 수신된 데이터 프레임들 자체로부터 상기 수신 프레임들의 전송률을 검출하는 기술에 대한 것이다. 특히 동일한 데이터 전송률을 가지며 부호분할 다중화되어 수신되는 패킷데이터제어 채널들에 있어서 하나의 패킷데이터제어 채널에 대한 전송률 검출결과를 고려하여 다른 하나의 패킷데이터제어 채널의 전송률을 검출한다.
본 명세서 전반에 걸쳐 본 발명의 동작을 구체적으로 설명하는데 있어, IS(International Standard)-2000 1xEVDV(Evolution in Data and Voice) 무선통신 시스템에서 패킷데이터 채널(PDCH : Packet Data Channel)의 수신에 필요한 제어정보를 전달하기 위해 고안된 패킷데이터제어 채널(PDCCH : Packet Data Control Channel)을 이용할 것이다. 이는 패킷데이터제어 채널이 가변 데이터 전송률을 지원함에도 불구하고 패킷데이터 채널의 복호가 이루어지기 이전에 신속하고 정확하게 복호되어야 하기 때문이다. 하지만, 본 발명의 기본 목적인 효율적인 전송률 검출기술은 유사한 기술적 배경 및 채널특성을 가지는 여타의 무선통신시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며 이는 본 발명의 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 다중화된 패킷데이터제어 채널들의 구성을 보인 것으로서, 도시한 바와 같이 제1 패킷데이터제어 채널(PDCCH1)과 제2 패킷데이터제어 채널(PDCCH2)은 서로 다른 확산부호를 가지고 확산되는 부호분할 다중화된 채널들이다. 상기 제1 및 제2 채널들에서 하나의 데이터 단위가 전송되는 최소 시간구간은 타임슬롯(Time Slot: 이하 "TS"라 칭함.)이라 불리며, 하나의 사용자를 위한 제어정보는 데이터 전송률에 따라 1개, 2개 또는 4개의 타임슬롯들을 점유할 수 있다. 제어정보의 크기와 타임슬롯들의 개수에 따라 데이터 전송률이 정해진다.
매 타임슬롯마다 이동 단말기는 먼저 제1 패킷데이터제어 채널의 수신 프레임을 복호하여 사용자 식별정보를 획득하고 획득된 사용자 식별정보가 자신의 사용자 식별정보와 일치하는지를 확인한 결과, 만일 일치하면 제2 패킷데이터제어 채널을 복호하지 않는다. 반면 일치하면 제2 패킷데이터제어 채널의 수신 프레임을 복호하여 얻은 사용자 식별정보가 자신의 사용자 식별정보와 일치하는지 확인한다. 제2 패킷데이터제어 채널에서 얻은 사용자 식별정보도 자신의 것과 일치하지 않으면 현재 타임슬롯에서 자신에게 수신되는 제어정보가 없는 것으로 판단한다.
제1 및 제2 패킷데이터제어 채널을 통해 수신되는 제어정보는, 패킷데이터 채널의 현재 타임슬롯이 할당된 이동 단말기를 지시하는 사용자 식별정보와, 패킷데이터 채널에 할당된 월시부호들을 지시하는 월시 스페이스 지시자(Walsh Space Indicator), 패킷데이터의 크기, 동일 패킷데이터에 대한 재전송 회수 등에 관한 정보를 포함한다. 여기서 사용자 식별정보는 MAC ID(Media Access Control Identifier)라고도 하며, 이동 단말기는 패킷데이터제어 채널의 수신 프레임에서 먼저 사용자 식별정보를 확인하고 자신의 사용자 식별번호와 일치하지 않으면 상기 수신 프레임을 폐기한다. 또한 월시 스페이스 지시자는 미리 정해지는 전체 월시 스페이스에서 할당된 마지막 월시부호를 지시하는 최종 월시채널 인덱스(Last Walsh Channel Index: LWCI)이다.
도 2는 제1 및 제2 패킷데이터제어 채널들을 통해 수신되는 LWCI들을 나타낸 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 제1 패킷데이터제어 채널(PDCCH1)을 통해 제1 제어정보를 수신하는 이동 단말기는, 전체 월시 스페이스에서 첫 번째 왈시부호로부터 상기 제1 제어정보에 포함된 LWCI1에 의해 지정되는 왈시부호까지로 정해지는 제1 월시 스페이스를 사용한다. 제2 패킷데이터제어 채널(PDCCH2)을 통해 제2 제어정보를 수신하는 다른 이동 단말기는, 전체 월시 스페이스에서 상기 LWCI1에 의해 지정되는 왈시부호로부터 상기 제2 제어정보에 포함된 LWCI2에 의해 지정되는 왈시부호까지로 정해지는 제2 월시 스페이스를 사용한다.
LWCI와 같이, 제어정보 중 어떤 정보는 두 개의 패킷데이터제어 채널들에서 전송된 정보들을 결합하여야만 의미를 가진다. 이는 제2 패킷데이터제어 채널의 수신을 위해서는 제1 패킷데이터제어 채널의 복호 결과에 대한 신뢰성 또한 보장되어야 함을 의미한다. 따라서 본 발명에서는 제1 패킷데이터제어 채널에 대한 복호 결과에서 오류가 나타나면, 제2 패킷데이터제어 채널에 대한 복호 여부와 관계없이 현재 타임슬롯의 제어정보를 신뢰할 수 없다고 판단한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 무선통신시스템에서 제1 및 제2 패킷데이터제어 채널들(PDCCH1,2)의 송신을 위한 개략적인 구성도를 보인 것으로서, 도시된 바와 같이 각각의 송신기는 CRC 추가부(Cyclic Redundancy Check bit Adder)(110a,110b)와 테일비트 추가부(Tail bits adder)(120a,120b)와 길쌈 부호화부(Convolutional Encoder)(130a,130b)와 심볼 반복/천공부(Symbol Repetition/Puncturing unit)(140a,140b)와 인터리버(Interleaver)(150a,150b)와 변조부(160a,160b)로 구성된다. 특히 상기 송신기들은 IS-2000 1xEVDV 표준에 따라 복수의 데이터 전송률들을 지원한다.
상기 도 3을 참조하여 송신기의 구성을 살펴보면, CRC 추가부(110a,110b)는 사용자에게 할당된 패킷데이터 채널의 부호화율 및 변조방식을 나타내기 위한 소정 비트(예를 들어 21비트)의 제1 또는 제2 제어정보를 입력으로 하고, 상기 입력되는 제어정보에 오류 검사를 위한 소정 비트(예를 들어 8비트)의 CRC 비트들을 추가한다. 테일비트 추가부(120a,120b)는 CRC 추가부(110a,110b)의 출력에 특정 상태로의 수렴을 위한 소정 비트(예를 들어 8비트)의 테일비트들을 추가한다.
길쌈 부호화부(130a,130b)는 상기 제어정보와 CRC 비트들 및 테일비트들을 포함하는 정보비트들을 입력으로 하고 상기 입력되는 정보비트들을 소정 부호화 기법을 이용하여 부호화한 뒤 부호화 심볼들을 출력한다. 상기 소정 부호화 기법은 상기 정보비트들을 부호화함으로서 전송하고자 하는 상기 정보비트들과 함께 오류 제어 비트들을 출력하도록 하기 위해 사용되는 부호화 기법으로서, 특히 길쌈 부호화를 칭한다.
길쌈 부호화부(130a,130b)에서 부호화를 수행하기 위해 사용하는 부호화율(Code Rate)은 패킷데이터제어 채널의 데이터 전송률에 따라 결정된다. 앞서 설명한 바와 같이 패킷데이터제어 채널을 통해 전달되는 제어정보는 데이터 전송률에 따라 1개, 2개 또는 4개의 타임슬롯들을 점유한다. 여기서 제어정보의 크기와 상기 타임슬롯의 개수를 이용하면 데이터 전송률이 계산된다. 즉 13비트의 제어비트가 2개의 타임슬롯들 동안 전송되면, 하나의 타임슬롯 길이가 1.25ms라고 할 때 데이터 전송률은 21/(1.25*2) = 8.4kbps가 된다. 그러면 예를 들어 제어정보가 1 타임슬롯(N=1이라고 함) 동안 전송되는 경우 상기 부호화율은 1/2이고 2 타임슬롯들(N=2이라고 함) 또는 4 타임슬롯들(N=4라고 함) 동안 전송되는 경우 상기 부호화율은 1/4이다.
심볼 반복/천공부(140a,140b)는 길쌈 부호화부(130a,130b)에서 출력되는 부호화 심볼들을 패킷데이터제어 채널의 전송률에 따라 적절하게 반복 및 천공하여 출력한다. 즉, N=1 또는 N=2이면 입력 부호화 심볼들은 반복되지 않으며, N=4이면 입력 부호화 심볼들 중 44개가 1회 반복된다. 상기 반복된 심볼들은 미리 정해진 천공패턴에 따라 소정 개수(예를 들어 26N개) 만큼 천공된다. 이로써 심볼 반복/천공부(140a,140b)에서 출력되는 데이터 프레임의 크기가 일정하게 유지된다.
인터리버(150a,150b)는 상기 N의 값에 따라 인터리빙 메모리 크기를 설정하고, 상기 설정된 크기를 가지는 인터리빙 메모리를 이용하여 상기 심볼 반복/천공부(140a,140b)에서 출력되는 심볼들을 랜덤하게 인터리빙한다. 변조부(160a,160b)는 상기 인터리빙된 심볼들을 미리 정해지는 소정의 변조방식에 따라 소정 변조 심볼들에 맵핑하여 송신 데이터로서 출력한다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2 패킷데이터제어 채널 송신기들은 제1 및 제2 제어정보에 대하여 각각 부호화 및 변조를 수행한다. 도시하지 않았지만, 변조결과 생성된 상기 송신 데이터는 의사잡음(Pseudo-random Noise: PN)부호에 의한 확산 및 기저대역 필터링을 거쳐서 고주파 대역으로 변환된 다음 안테나를 통해서 전송된다.
도 4는 상기 도 3에 도시하고 있는 송신기들에 대응하여 패킷데이터제어 채널들의 수신을 위한 개략적인 구성도를 보인 것으로서, 도시된 바와 같이 제1 및 제2 복조부들(Demodulators)(210a,210b)과 제1 및 제2 심볼 버퍼들(Symbol Buffers)(220a,220c)과 디인터리버(De-interleaver)(230)와 심볼 삽입/결합부 (Symbol Inserting/Combining Unit)(240)와 비터비 복호부(Viterbi Decoder)(250)와 CRC 검사부(CRC Checker)(260)와 수신 제어부(Reception Controller)(270)로 구성된다.
상기 도 4에서 다중화되어 전송된 2개의 패킷데이터제어 채널들의 복조된 데이터는 각각 별도의 심볼버퍼들(220a,220b)에 저장되며, 공유된 하나의 복호부(250)에 의해 선택적으로 복호된다. 상기 수신기는 IS-2000 1xEVDV 표준에따라 복수의 데이터 전송률들을 지원하는 송신기에 대응하여, 상기 송신기에서 사용한 데이터 전송률을 검출한다.
상기 도 4를 참조하여 수신기의 동작을 살펴보면, 제1 및 제2 복조부들(210a,210b) 각각은 송신기로부터 수신되는 한 프레임의 데이터를 입력으로 하고, 상기 수신 데이터를 송신기의 변조부들(160a,160b)에서 사용한 변조 방식에 대응하는 복조 방식에 의해 복조를 수행하여 심볼들을 복원한다. 상기 복원된 심볼들은 제1 및 제2 심볼버퍼들(220a,220b)에 각각 저장된다. 수신 제어부(270)의 제어하에, 먼저 제1 패킷데이터제어 채널에 대응하는 제1 심볼버퍼(220a)에 저장된 심볼들이 복호되고, 상기 복호 결과에 따라 제2 패킷데이터제어 채널에 대응하는 제1 심볼버퍼(220b)에 저장된 심볼들이 선택적으로 복호된다.
먼저 제1 패킷데이터제어 채널을 통해 수신되어 제1 심볼버퍼(220a)에 저장된 심볼들의 복호절차에 대해 설명하면 하기와 같다.
송신기의 인터리버들(150a,150b)에서 수행된 인터리빙 동작에 대응하여, 디인터리버(230)는 제1 심볼버퍼(220a)에서 출력되는 심볼들을 디인터리빙한다. 심볼 삽입/결합부(240)는 상기 디인터리빙 동작에 의해 출력되는 심볼들을 입력으로 하고, 상기 심볼들을 패킷데이터제어 채널의 데이터 전송률에 따라 적절하게 심볼 삽입 및 결합하여 소정 크기의 부호화 심볼들을 출력한다.
여기서 심볼 결합/삽입부(240)는 수신 제어부(260)의 제어하에, 송신기에서 가능한 모든 데이터 전송률들 각각에 대하여 해당하는 심볼 반복/천공 패턴에 따라 입력 심볼들을 결합/삽입한다. 즉 앞서 언급한 예에 따르면 슬롯길이 N에 따라 N=1또는 N=2인 경우 입력 심볼들 사이에는 미리 정해진 역천공패턴에 따라 소정개수(도 3에 언급한 예에 따르면 26N개)만큼의 '0'이 삽입되며, N=4인 경우에는 미리 정해진 역반복패턴에 따라 소정개수(앞서 언급한 예에 따르면 44개)만큼의 심볼들이 1회 누적되어 다음에 입력되는 심볼들과 결합된다.
비터비 복호부(250)는 수신 제어부(270)의 제어하에, 가능한 모든 데이터 전송률들 각각에 대해 심볼 결합/삽입부(240)에서 출력되는 부호화 심볼들을 복호하여 정보비트들을 출력한다. 여기서 비터비 복호부(250)에서 복호를 수행하기 위해 사용하는 부호화율은, 패킷데이터제어 채널의 데이터 전송률에 따라 N=1인 경우 1/2이고, N=2 또는 N=4인 경우 1/4이다.
비터비 복호부(250)는 알려진 바와 같이 길쌈 부호화된 입력 프레임에 대하여 크게 브랜치 메트릭(Branch Metric)의 계산, 격자(Trellis)상의 경로 선택, 추적(Trace-Back)으로 이루어진 비터비 복호 알고리즘을 수행하고 복호된 데이터를 출력한다.
CRC 검사부(260)는 수신 제어부(270)의 제어하에, 가능한 모든 데이터 전송률들 각각에 대해 상기 비터비 복호화부(250)로부터 복호화되어 출력되는 데이터를 입력으로 하여 CRC 비트들을 추출하고 오류 발생 여부를 검사한다. 여기서 상기 CRC 검사결과가 성공(Good)이면 복호된 데이터가 오류를 가지고 있지 않으므로 복호에 성공한 것으로 판단하고, 실패(Bad)이면 복호된 데이터가 오류를 가지고 있으므로 복호에 실패한 것으로 판단한다.
수신 제어부(270)는 가능한 모든 데이터 전송률들 각각에 대하여 복호된 데이터와 CRC 검사결과를 수집하여 데이터 전송률을 검출하고, 상기 검출된 데이터 전송률에 해당하는 복호된 데이터를 출력한다. 상기 복호된 데이터는 패킷데이터 채널을 위한 제어정보로서, 사용자 식별정보와 월시 스페이스 지시자 등을 포함한다. 상기 제어정보에 포함된 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하면 수신 제어부(270)는 상기 제어정보를 패킷데이터 채널의 수신 제어부로 제공한다. 패킷데이터 채널의 수신 제어부는 상기 제어정보에 따라 패킷데이터 채널을 수신한다.
상기 전송률 검출에 대해 보다 상세히 설명하면, 수신 제어부(270)에서는 후결정(post-decision) 방식에 따라, 프레임의 복호 이후에 전송률을 검출한 다음 상기 검출된 전송률에 해당하는 복호 결과 데이터를 취한다. 즉, 후결정 방식은 일반적으로 모든 가능한 전송률들에 대해 복호를 수행한 다음 복호 결과들을 바탕으로 하여 전송률을 결정한다. 이때 전송률 결정에 기준이 되는 복호 결과로서는 프레임 상의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트들을 이용한다. 정상적인 경우, 정확한 전송률에 따른 복호 결과의 CRC 검사 결과는 성공하고 다른 전송률에 따른 복호 결과의 CRC 검사는 실패한다. 따라서, 대부분 CRC 검사 결과만으로도 송신기에서 사용한 전송률을 결정할 수 있다.
따라서 수신 제어부(270)는 제1 패킷데이터제어 채널의 복호 결과 어떤 데이터 전송률에 대해 CRC 검사 결과가 성공이고 사용자 식별정보가 일치하는 경우 제1 패킷데이터제어 채널이 자신에게 전송되었다고 판단하고, 상기 데이터 전송률을 현재 타임슬롯의 검출된 전송률로 선택한다.
그런데 무선 환경의 예측 불가능한 왜곡이나 잡음으로 인하여 2개 이상의 전송률들에 대해 CRC 검사 결과가 성공하게 될 수 있다. 이러한 경우 수신 제어부(270)는 2개 이상의 데이터 전송률에 대해 CRC 검사 결과가 성공이고 사용자 식별정보가 일치하는 경우, 알려진 보조 척도를 이용하여 그 중 하나의 전송률을 선택한다. 보조 척도로는 예를 들어 알려진 심볼오류율(Symbol Error Rate: SER) 등이 사용될 수 있다. 상기 심볼오류율은 수신된 프레임의 복호 결과를 재부호화(re-encoding)한 다음, 재부호화된 결과를 원래의 수신 프레임과 심볼 단위로 비교한 결과에 따른 심볼 개수의 차이를 의미한다. 한편 전송률 선택을 위한 보조 척도로는 알려진 어떠한 방식을 사용하여도 무방하며, 이는 본 발명의 요지를 벗어나는 것이므로 상세한 설명을 생략할 것이다.
이동 단말기에서 제1 패킷데이터제어 채널이 자신에게 전송되지 않은 것으로 판단된 경우, 제2 패킷데이터제어 채널에 대한 복호가 수행된다. 그런데 제2 패킷데이터제어 채널을 수신하는 경우라 할 지라도 왈시채널 인덱스 LWCI와 같이 제1 패킷데이터제어 채널의 정보가 함께 필요하기 때문에, 제1 패킷데이터제어 채널의 복호결과 오류가 나타난 데이터 전송률에 대해서는 제2 패킷데이터제어 채널을 복호할 필요가 없다. 게다가 제1 및 제2 패킷데이터제어 채널들은 동일한 무선환경을 거쳐 전송되기 때문에 제1 패킷데이터제어 채널이 오류를 가진다면 제2 패킷데이터제어 채널 또한 오류를 가지게 될 것이다.
따라서 본 발명에서는, 제2 패킷데이터제어 채널의 복호시에는 제1 패킷데이터제어 채널을 복호한 결과에 따라 CRC 검사가 성공인 전송률에 대해서만 복호를 수행한다. 따라서 제1 패킷데이터제어 채널에서 모든 전송률들에 대한 CRC 검사 결과가 실패인 경우, 이동 단말기는 제2 패킷데이터제어 채널의 복호를 수행하지 않는다.
제1 패킷데이터제어 채널에서 CRC 검사 결과가 성공인 적어도 하나의 전송률에 대해서 제2 패킷데이터제어 채널의 복호를 수행한 결과 CRC 검사가 성공하고 사용자 식별정보가 일치하는 경우, 제2 패킷데이터제어 채널이 자신에게 해당되며 해당 전송률이 선택이 된다. 이 때 첫번째 채널의 경우와 마찬가지로 다수의 전송률에 대해 CRC 검사가 성공하고 동시에 사용자 구분(MAC ID)정보가 자신의 것과 일치하면, 보조척도를 사용하여 전송률을 최종 선택한다.
이에 따라 제2 패킷데이터제어 채널을 통해 수신되어 제2 심볼버퍼(220b)에 저장된 심볼들의 복호절차에 대해 설명하면 하기와 같다.
수신 제어부(270)는 가능한 모든 데이터 전송률들 중 제1 패킷데이터제어 채널의 복호된 데이터를 이용한 CRC 검사결과가 성공인 적어도 하나의 데이터 전송률들을 후보 데이터 전송률(Candidate Rate)로 설정하고, 상기 제1 패킷데이터제어 채널의 복호 결과 사용자 식별정보가 일치하지 않는 경우, 제2 패킷데이터제어 채널의 복호를 시작한다.
그러면 디인터리버(230)는 송신기의 인터리버들(150a,150b)에서 수행된 인터리빙 동작에 대응하여, 제2 심볼버퍼(220b)에서 출력되는 심볼들을 디인터리빙한다. 심볼 삽입/결합부(240)는 상기 디인터리빙 동작에 의해 출력되는 심볼들을 입력으로 하고, 상기 심볼들을 패킷데이터제어 채널의 데이터 전송률에 따라 적절하게 심볼 삽입 및 결합하여 소정 크기의 부호화 심볼들을 출력한다. 여기서 심볼 결합/삽입부(240)는 수신 제어부(270)의 제어하에, 상기 설정된 후보 데이터 전송률들 각각에 대하여 해당하는 심볼 반복/천공 패턴에 따라 입력 심볼들을 결합/삽입한다.
비터비 복호부(250)는 수신 제어부(270)의 제어하에, 상기 설정된 후보 데이터 전송률들 각각에 대해 심볼 결합/삽입부(240)에서 출력되는 부호화 심볼들을 복호하여 정보비트들을 출력한다. 비터비 복호부(250)는 알려진 바와 같이 길쌈 부호화된 입력 프레임에 대하여 크게 브랜치 메트릭(Branch Metric)의 계산, 격자(Trellis)상의 경로 선택, 추적(Trace-Back)으로 이루어진 비터비 복호 알고리즘을 수행하고 복호된 데이터를 출력한다.
CRC 검사부(260)는 수신 제어부(270)의 제어하에, 상기 설정된 후보 데이터 전송률들 각각에 대해 상기 비터비 복호화부(250)로부터 복호화되어 출력되는 데이터를 입력으로 하여 CRC 비트들을 추출하고 오류 발생 여부를 검사한다. 여기서 상기 CRC 검사결과가 성공(Good)이면 복호된 데이터가 오류를 가지고 있지 않으므로 복호에 성공한 것으로 판단하고, 실패(Bad)이면 복호된 데이터가 오류를 가지고 있으므로 복호에 실패한 것으로 판단한다.
수신 제어부(270)는 상기 설정된 후보 데이터 전송률들 각각에 대하여 복호된 데이터와 CRC 검사결과를 수집하여 데이터 전송률을 검출하고, 상기 검출된 데이터 전송률에 해당하는 복호된 데이터를 출력한다. 상기 복호된 데이터는 패킷데이터 채널을 위한 제어정보로서, 사용자 식별정보를 적어도 포함한다. 상기 제어정보에 포함된 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하면 수신 제어부(270)는 상기 제어정보를 패킷데이터 채널의 수신 제어부로 제공한다. 패킷데이터 채널의 수신 제어부는 상기 제어정보에 따라 패킷데이터 채널을 수신한다.
이상과 같이 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제안한 수신 제어부의 동작에 따라 도 4에서 복호는 최소 N번(제1 패킷데이터제어 채널 수신시)에서 최대 2*N번(제2 패킷데이터제어 채널 수신시)까지 이루어 질 수 있다.
다른 경우, 두 개의 패킷데이터제어 채널들이 동일한 전송률을 가진다는 특성을 이용하면, 제1 패킷데이터제어 채널의 CRC 검사 결과만으로 전송률 검출을 수행하여 제2 패킷데이터제어 채널을 복호할 수도 있다. 이 경우 복호는 최소 3번(제1 채널 수신시)에서 최대 4번(제2 채널 수신시)까지 이루어지므로 복호 시의 계산량을 최대한 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러나 제2 채널의 수신시, 다수의 전송률들에 대해 제1 채널의 CRC 검사결과가 성공인 경우, 제1 채널의 복호 결과를 가지고 별도의 보조 척도에 따라 결정한 전송률을 제2 채널에 적용하는 데에는 문제가 있다. 즉, 이 방법은 제2 채널에서 사용자 식별정보까지 비교하여 선택한 전송률보다 신뢰도가 떨어진다는 점 때문에, 상대적으로 수신 성능이 저하될 수 있다.
본 발명에 따라 제1 채널에서 CRC 검사 결과가 성공인 적어도 하나의 전송률에 대해서만 제2 채널의 복호를 수행하면, 제1 채널만으로 전송률을 검출하는 방법에 비해 복호 계산량이 늘어나지만 전송률 검출의 신뢰도는 제1 채널의 수신시에 비해 떨어지지 않는다. 실제로 다수의 전송률들에 대해 CRC 검사가 성공하는 경우는 거의 없으므로 제1 채널의 복호 결과만으로 전송률 검출을 수행하는 방법에 비해 사실상의 복호 계산량 증가는 미미하다고 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 다중화된 패킷데이터제어 채널들을 수신하는 동작 알고리즘을 도시한 흐름도로서, 여기서 나타낸 동작은 수신 제어부(270)에 의하여 수행되는 것이다.
상기 도 5를 참조하면, 과정(300)에서 수신 제어부(270)는 제1 패킷데이터제어 채널에 대해 가능한 모든 데이터 전송률들 각각에 대한 복호된 데이터와 CRC 검사 결과를 수집한다. 과정(310)에서 적어도 하나의 데이터 전송률에 대한 CRC 검사 결과가 성공인지를 판단하고, 만일 그렇지 않다면 과정(390)으로 진행하여 현재 타임슬롯에서 검출된 채널 및 전송률이 없는 것으로 판단하고 실패 처리한다. 이는 제1 패킷데이터제어 채널에 대한 CRC 검사 결과가 모두 실패이면 제2 패킷데이터제어 채널의 복호 여부와 관계없이 수신된 제어정보를 신뢰할 수 없다고 판단할 수 있기 때문이다.
상기 과정(310)에서 적어도 하나의 데이터 전송률에 대한 CRC 검사 결과가 성공이면, 과정(320)에서는 CRC 검사 결과가 성공인 상기 적어도 하나의 데이터 전송률에서 복호된 데이터를 이용하여, 상기 복호된 데이터에 포함된 사용자 식별정보, 즉 MAC ID가 자신의 것과 일치하는지를 판단한다. 상기 과정(320)에서 적어도 하나의 전송률에서 추출된 MAC ID가 자신의 것과 일치하면, 과정(330)으로 진행하여 제1 채널에 대한 전송률 검출을 수행한다. 상기 과정(330)에서 만일 CRC 검사 결과가 성공이고 MAC ID가 일치하는 전송률이 1개이면 그 전송률을 선택하고, 2개 이상이면 예를 들어 심볼오류율 등과 같은 보조 척도를 이용하여 하나의 전송률을선택한다.
상기 과정(320)에서 상기 적어도 하나의 전송률에서 추출된 MAC ID가 자신의 것과 일치하지 않으면, 과정(340)에서 수신 제어부(270)는 제1 패킷데이터제어 채널이 검출되지 않은 것으로 판단하고 제2 패킷데이터제어 채널에 대한 검출 여부를 판단하기 위하여 상기 CRC 검사 결과가 성공인 상기 적어도 하나의 데이터 전송률을 후보 전송률로 각각 설정한다. 그리고 과정(350)에서 수신 제어부(270)는 제2 패킷데이터제어 채널에 대해 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 대한 복호된 데이터와 CRC 검사 결과를 수집한다.
과정(360)에서 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 대한 CRC 검사 결과가 성공인지를 판단하고, 만일 그렇지 않다면 과정(390)으로 진행하여 현재 타임슬롯에서 검출된 채널 및 전송률이 없는 것으로 판단하고 실패 처리한다.
상기 과정(360)에서 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 대한 CRC 검사 결과가 성공이면, 과정(370)에서는 상기 CRC 검사 결과가 성공인 복호된 데이터에 포함된 MAC ID가 자신의 것과 일치하는지를 판단한다. 상기 과정(370)에서 상기 적어도 하나의 후보 전송률에서 추출된 MAC ID가 자신의 것과 일치하면, 과정(380)으로 진행하여 제2 채널에 대한 전송률 검출을 수행한다. 상기 과정(380)에서 만일 CRC 검사 결과가 성공이고 MAC ID가 일치하는 후보 전송률이 1개이면 그 전송률을 선택하고, 2개 이상이면 예를 들어 심볼오류율 등과 같은 보조 척도를 이용하여 하나의 전송률을 선택한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 고속 패킷 데이터 전송 시스템에서 다수의 사용자를 동시에 지원하기 위해 부호분할되어 다중 전송되는 채널들에 대해, 수신 성능을 저하시키지 않는 범위에서 계산량에 직접적인 관계가 있는 복호 회수를 감소시켜 전력 소모를 절약한다. 따라서 고속 처리를 요하는 IS-2000 1xEVDV 표준에 따른 패킷데이터제어 채널들을 보다 빠르게 처리할 수 있으며 저전력 수신기의 구현이 가능한 이점이 있다.

Claims (9)

  1. 복수의 데이터 전송률들 중 하나의 전송률로 전송되는 부호분할 다중화된 제1 및 제2 채널들을 수신하는 방법에 있어서,
    상기 제1 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 복호하여 제1 복호된 데이터를 출력하는 제1 과정과,
    상기 제1 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 복수의 데이터 전송률들 중 적어도 하나의 전송률에 따라 복호된 데이터에서 오류가 나타나지 않는 경우, 상기 오류가 나타나지 않는 적어도 하나의 전송률을 후보 전송률로 설정하는 제2 과정과,
    상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률이 존재하지 않으면 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호하여 제2 복호된 데이터를 출력하는 제3 과정과,
    상기 제2 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률을 검출하는 제4 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 과정은,
    상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 정해지는 소정 부호화율들에 따라 상기 제1 채널을 통해 수신된 데이터를 복호하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 과정은,
    상기 적어도 하나의 후보 전송률들에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법,
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제3 과정은,
    상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 정해지는 소정 부호화율에 따라 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 복호하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제4 과정은,
    상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률이 하나 이상이면, 상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 방법,
  6. 복수의 데이터 전송률들 중 하나의 전송률로 부호분할 다중화된 제1 및 제2 채널들을 수신하는 장치에 있어서,
    상기 제1 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 복호하여 제1 복호된 데이터를 출력하는 복호기와,
    상기 제1 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 복수의 데이터 전송률들 중 적어도 하나의 전송률에 따라 복호된 데이터에서 오류가 나타나지 않는 경우, 상기 오류가 나타나지 않는 적어도 하나의 전송률을 후보 전송률로 설정하는 수신 제어기를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 후보 전송률들에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률이 존재하지 않으면, 상기 복호기는 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 상기 적어도 하나의 후보 전송률에 따라 복호하여 제2 복호된 데이터를 출력하며, 상기 수신 제어기는 상기 제2 복호된 데이터에 대해 오류검사를 수행하여 상기 적어도 하나의 후보 전송률 중 오류가 나타나지 않는 전송률을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 복호기는,
    상기 복수의 데이터 전송률들 각각에 따라 정해지는 소정 부호화율들에 따라 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널을 통해 수신된 데이터를 복호하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 수신 제어기는,
    상기 적어도 하나의 후보 전송률들에 따라 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률이 존재하면, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 장치,
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 수신 제어기는,
    상기 제2 복호된 데이터 중 오류가 나타나지 않는 복호된 데이터에 포함되어 있는 사용자 식별번호가 자신의 것과 일치하는지를 확인하여, 상기 사용자 식별번호가 일치하는 전송률을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 장치,
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