KR100510643B1

KR100510643B1 - 이동통신 시스템에서의 인터리빙 방법

Info

Publication number: KR100510643B1
Application number: KR10-2000-0064641A
Authority: KR
Inventors: 김만제
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2005-08-30
Also published as: KR20020034400A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 CDMA 이동통신 시스템의 BRO 인터리버 및 순방향-역방향 BRO 인터리버가 효율적으로 동작하도록 하는 이동통신 시스템에서의 인터리빙 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 인터리빙 방법은, 채널 코딩된 코드 심볼들을 인터리빙하는 방법에 있어서, 상기 코드 심볼들을 구성하는 임의 비트 중 짝수 번째 비트에 대해서, 상위 m비트와 나머지 n비트로 이루어지는 상기 임의 비트의 이진 주소값 중 상기 m비트를 비트 리버싱하는 단계; 상기 코드 심볼들을 구성하는 임의 비트 중 홀수 번째 비트에 대해서, 상위 m비트와 나머지 n비트로 이루어지는 상기 임의 비트의 이진 주소값 중, 상기 m비트는 반전한 후 비트 리버싱하고, 상기 n비트는 "J-n비트-1"의 이진 값으로 변환하는 단계; 및 상기 n비트를 상위로 하고 상기 m비트를 하위로 하여 조합되는 주소값에 상응하는 각 비트들을 순차적으로 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

이동통신 시스템에서의 인터리빙 방법{Method for interleaving in Mobile Communication System}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 CDMA 이동통신 시스템의 BRO 인터리버 및 순방향-역방향 BRO 인터리버가 효율적으로 동작하도록 하는 이동통신 시스템에서의 인터리빙 방법에 관한 것이다.

알려진 바와 같이 차세대 이동통신 시스템에서는 고속의 멀티미디어 데이터의 신뢰성있는 전송을 요구하며 고속의 데이터의 신뢰성을 높이기 위해서는 강력한 채널 코딩 및 효율적인 변조방식이 요구된다. 따라서, ITU를 중심으로 2Mpbs급 고속 데이터통신이 가능한 사양 등을 갖추도록 제안되고 있으며 그 규격에 따라 각 국에서 도입이 진행되고 있다. 따라서, 컨벌루션 코드 또는 터보 코드와 같은 채널 코딩 기법이 다양하게 제시되고 있다.

이러한 채널 코딩 기법은 반복 회수와 인터리버 크기에 따라서 더 좋은 성능을 보이고 있으며 cdma2000 및 ARIB 등에서 터보 코드의 성능에 크게 영향을 미치는 인터리버에 대한 연구가 활발히 진행중이다.

일반적으로 채널 코딩된 코드 심볼들의 상관성이 증가할수록 복호화 동작을 위한 많은 정보를 얻을 수는 있겠지만 에러들에 대한 상관성 또한 증가하게 된다. 따라서, 에러들 사이의 상관성을 제거하기 위해 인터리버를 사용하게 되는 반면 인터리버 크기에 따라 상관성을 어느 정도 제거해 줄 것인지도 어려운 문제이며 복잡성이나 지연의 문제도 수반하게 된다. 인터리버의 역할은 일반적인 채널 환경에서는 연집 에러를 랜덤 에러로 전환하여 주는 역할을 하게 된다.

이와 같은 연집 에러를 해소하기 위한 인터리버는 블록 인터리가 가장 대표적이며, 이 블록 인터리버는 다시 인터리빙 방식에 따라 비트 리버싱 연산(Bit Reversing Operation;이하 BRO라 약칭함) 인터리버와, 순방향-역방향 비트 리버싱 연산(BRO) 인터리버로 나뉘어진다.

상기 BRO 인터리버에서 이 BRO 인터리버에 입력되는 비트열의 인덱스 i에 대해, 이 BRO 인터리버에서 출력되는 채널 부호비트열의 어드레스(A_i)는 수학식 1과 같이 표현될 수 있고, 순방향-역방향 BRO 인터리에서는 i의 값에 따라 수학식 2와 수학식 3으로 표현된다.

상기 수학식 1에서 i는 0부터 N-1까지의 값을 갖는다.

상기 수학식 2에서 i는 0부터 N-2의 값을 갖는다.

상기 수학식 3에서 i는 1부터 N-1까지의 값을 갖는다.

상기 수학식 1과, 수학식 2와, 수학식 3에서 N은 인터리버 사이즈를 나타내고, m은 인터리버의 열 주소(column address)를 표현한 이진 주소값을 비트 리버싱시킨 이진 값이며, J는 서로 인접된 채널 코드 심볼들간의 거리를 나타낸다.

또한, 는 x를 넘지 않는 최대 정수를 나타내고, BRO_m(y)는 y의 비트 리버싱된 m 비트 값을 나타낸다.

상기 수학식 1은 다음 도 1의 예를 들어 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 BRO 인터리버에서 m, J가 각각 6, 12에 대하여 출력 어드레스(A_i)를 구하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 1을 참고하면, N은 768(2⁶×12)이고, i_mod_J cnt는 J를 표현할 수 있는 최소 비트를 갖는 카운터로 0부터 J-1까지 카운팅한다. 예를 들어, J가 12이면 1100₂이므로 4비트 카운팅을 수행한다.

i_div_J cnt는 m 비트 카운터이다. i_mod_J가 11(1011)이면 카운팅이 발생하여 0부터 2^m-1까지 카운팅한다.

따라서, BRO 인터리버에 의한 어드레스(A_i)는 도 1과 같은 방식으로 상위 4비트는 i_mod_J cnt로 구현되고, 하위 6비트는 i_div_J cnt를 비트 리버싱한 6비트로 나타내어진다.

순방향-역방향 BRO인 경우는 수학식 2와 수학식 3에서와 같은 방식으로 i가 짝수일 경우와 홀수일 경우로 나누어서 계산이 이루어진다. i가 짝수일 경우는 BRO와 유사한 방식으로 구할 수 있고, 홀수인 경우는 다소 복잡한 계산을 통하여 어드레스를 구할 수 있다.

즉, 플래그는 0과 1의 값을 가지고, i가 짝수이면 0을 갖고, 홀수이면 1의 값을 갖는다. 따라서, i_mod_J cnt는 0부터 J-1까지 카운팅하며 플래그가 1일 경우에만 증가하게된다. 또한, i_div_J cnt는 i_mod_J가 11(1011)이면 카운팅이 발생하여 0부터 2^m-1까지 카운팅한다.

이와 같이, 상기 BRO 인터리버는 가장 간단한 방식으로 일반적으로 행렬의 형태로 구성되며 정보를 쓰는 순서는 각각의 행에 대하여 순차적으로 데이터를 써나가며 인터리빙된 데이터로 전환하기 위해서 행렬의 데이터를 첫 번째 열로부터 계속해서 순차적으로 데이터를 읽어들이게 된다. 이러한 BRO 인터리버는 간단하기는 하지만 부호화된 정보에서 발생하는 에러의 형태가 행렬의 크기를 넘어서게 되면 에러를 랜덤한 형태로 변환시킬 수 없게 된다.

상기 순방향-역방향 BRO 인터리버는 이와 같은 BRO 인터리버의 문제점을 어느 정도 극복할 수 있지만, 이 인터리버를 구현하는데 있어 복잡한 알고리즘을 수행해야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에서는 상기 BRO 인터리버 또는 순방향-역방향 BRO 인터리버를 선택적으로 이용함으로써 수신단에서 이를 디인터리빙하는데 있어, 서로 다른 알고리즘을 이용해야 하는 번거로운 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 송신단에서 전송될 부호 비트열을 인터리빙하는데 있어, 하나의 알고리즘에 의해 두 가지의 인터리빙 방식을 구현하도록 하는 이동통신 시스템의 인터리빙 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 채널 코딩된 코드 심볼들을 인터리빙하는 방법에 있어서, 상기 코드 심볼들을 구성하는 임의 비트 중 짝수 번째 비트에 대해서, 상위 m비트와 나머지 n비트로 이루어지는 상기 임의 비트의 이진 주소값 중 상기 m비트를 비트 리버싱하는 단계; 상기 코드 심볼들을 구성하는 임의 비트 중 홀수 번째 비트에 대해서, 상위 m비트와 나머지 n비트로 이루어지는 상기 임의 비트의 이진 주소값 중, 상기 m비트는 반전한 후 비트 리버싱하고, 상기 n비트는 "J-n비트-1"의 이진 값으로 변환하는 단계; 및 상기 n비트를 상위로 하고 상기 m비트를 하위로 하여 조합되는 주소값에 상응하는 각 비트들을 순차적으로 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.

삭제

본 발명에서는 순방향-역방향 비트 리버싱 연산(Bit Reversing Operation : BRO) 인터리버에 대해서 추가된 카운터 없이 2개의 카운터(i_mod_J, i_div_J)만을 이용하여 인터리버로부터 출력될 비트의 주소를 계산할수 있는 방식과, 이와 동시에 BRO 인터리버에서 주소를 계산할 때, 사용된 두 개의 카운터와 추가된 1비트의 레지스터만을 이용하여 순방향-역방향 BRO 인터리버의 주소도 계산할 수 있는 방법을 제안한다.

즉, 본 발명은 BRO 인터리버와 순방향-역방향 BRO 인터리버에서 어드레스(A_i)계산시 별도의 독립된 엔진을 사용하지 않고 하나의 엔진만으로 구현할 수 있는 방법을 제안한다.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 인터리버에서 m, J가 6, 12에 대하여 출력 어드레스(A_i)를 구하는 방식을 나타낸 도면이다.

상기 m은 인터리버의 열 주소(column address)를 표현한 이진 주소값을 비트 리버싱시킨 이진값이며, J는 서로 인접된 코드 심볼들간의 거리를 나타낸다.

여기서, 비트 리버싱에 대한 간단히 설명하면, 인터리버의 크기가 (8×8)일 경우 열(column)을 나타내는 이진 주소값은 차례로 "0=000₂, 1=001₂, 2=010₂, 3=011₂, 4=100₂,5=101₂, 6=110₂, 7=111₂"이다. 이를 각각 비트 리버싱 시키면, "000₂=0, 100₂=4, 010₂=2, 110₂=6, 001₂=1, 101₂=5, 011₂=3, 111₂=7"이 된다.

도 2를 참조하면, 채널 코딩에 의해 부호화된 코드 심볼들은 본 발명에 따른 인터리버에 순차적으로 저장된다. 즉, 도 2에서와 같이 상기 부호화된 코드 심볼들을 구성하는 각 비트들의 인덱스 i에 대해 순차적으로 저장된다.

이후에 상기 부호화된 코드 심볼들의 각 비트 인덱스(i)는 상기 인터리버에 의해 출력될 비트열의 어드레스를 계산하는데 이용된다.

즉, 인터리버에 의해 출력될 비트열의 어드레스(A_i)의 상위 4비트는 상기 부호화된 코드 심볼들을 구성하는 각 비트들의 상위 4비트에서 i_mod_J cnt를 함수 F(x)에 의하여 변환된 4비트와, 상기 부호화된 코드 심볼들을 구성하는 각 비트들의 상위 6비트에서 i_div_J cnt를 함수 G(x)에 의하여 변환된 6비트로 이루어진다.

최종적으로, 상기 인터리버에 의해 출력될 비트열의 어드레스(A_i)는 상기 F(x)에 의하여 변환된 4비트와, 상기 G(x)에 의하여 변환된 6비트로 이루어진다.

상기 F(x)와, G(x)에 대한 설명을 자세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 순방향-역방향 BRO 인터리버에서 플래그는 0과 1의 값을 가지고 i가 짝수이면 0, i가 홀수이면 1의 값을 갖는다.

도 2에서 N은 768(2⁶×12)이고, i_mod_J cnt는 J를 표현할 수 있는 최소 비트를 갖는 카운터로 0부터 J-1까지 카운팅한다. 예를 들어, J가 12이면 1100₂이므로 4비트 카운팅을 수행한다.

i_div_J cnt는 m 비트 카운터이다. i_mod_J가 11(1011)이면 카운팅이 발생하여 0부터 2^m-1-1까지 카운팅한다.

따라서, 인터리버에 입력되는 채널 코드 심볼들을 구성하는 각 비트들의 인덱스 i에 대해 출력 어드레스(A_i)는 도 2와 같은 방식으로 J가 2ⁿ보다 작거나 같은 값을 갖는 경우 상위 n 비트를 구성하는 4비트는 i_mod_J cnt로 구현되고, 하위 m 비트를 구성하는 6비트는 i_div_J cnt를 비트 리버싱한 6비트로 나타내어진다. 그리고, 어드레스(A_i)는 상위 4비트는 i_mod_J cnt를 함수 F(x)에 의하여 변환된 4비트와 하위 6비트는 i_div_J cnt를 함수 G(x)에 의하여 변환된 6비트로 나타내어진다. 상기 F(x)와 G(x)는 각각 이하 수학식 4와 수학식 5로 나타내어진다.

F(x)=x, 플래그=0

J-x-1, 플래그=1

G(x)=BRO_m(x), 플래그=0

BRO_m(), 플래그=1

상기 수학식 4와 수학식 5에서 BRO_m(y)는 y의 비트 리버싱된 m 비트값이다. 또한, 는 x의 반전(inverting) 값이다.

예를 들어, i가 24와 25인 경우, 24인 경우에는 "i_div_J=000001", "i_mod_J=0000", 플래그는 0이다. 수학식 4와 수학식 5를 통하여 어드레스(A_i)의 상위 4비트는 플래그가 0이므로 i_mod_J cnt값인 0000이고 하위 6비트는 BRO₆(i_div_J)가 되어서 "100000"이다. 그러므로, 어드레스(A_i)는 "0000100000" 즉 32가 된다.

i가 25인 경우는 "i_div_J=000001", "i_mod_J=0000", 플래그는 1이다. 위 방법과 유사하게 수학식 4와 수학식 5를 통하여 어드레스(A_i)의 상위 4비트는 (J-(i_mod_J)-1)를 적용하여 "1100-0000-0001=1011"이다. 그리고, 하위 6비트는 를 적용하여 "011111"이다. 그러므로, 어드레스(A_i)는 "1011011111" 즉 735가 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 인터리버에서는 BRO 인터리버의 출력 어드레스(A_i)를 계산하기 위해서는 플래그 레지스터는 0의 값을 가지고, i_mod_J cnt는 플래그 레지스터가 1인 경우에 증가하는 것이 아니라, BRO 인터리버 방식과 동일하게 계속 증가한다. 즉, 상기 BRO 인터리버 방식에 의한 인터리버 출력값은 F(x)와 G(x)에서 플래그가 "0"인 경우로써, 각각 x, BRO_m(x)에 의한 수학식에 의하여 계산되어진다.

또한, 본 발명에 따른 인터리버는 디인터리버에서도 상기 상위 4비트에 대해서는 상기 F(x)의 역함수인 를 적용하고, 상기 상위 6비트에 대해서는 상기 G(x)의 역함수인 를 적용하여, 하나의 알고리즘에 의한 디인터리빙을 수행하는 것도 가능하다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 기존의 BRO 인터리버에 의한 인터리빙시 상기 어드레스 계산 방법을 응용하여 하나의 엔진으로 BRO 인터리빙 및 순방향-역방향 BRO 인터리버의 어드레스를 계산하는 방식으로 BRO 인터리버의 경우보다 1비트 레지스터만을 추가하여 구현할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 BRO 인터리버에서 m, J가 각각 6, 12에 대하여 출력 어드레스(A_i)를 구하는 방식을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 인터리버에서 m, J가 6,12에 대하여 출력 어드레스(A_i)를 구하는 방식을 나타낸 도면.

Claims

채널 코딩된 코드 심볼들을 인터리빙하는 방법에 있어서,

상기 코드 심볼들을 구성하는 임의 비트 중 짝수 번째 비트에 대해서, 상위 m비트와 나머지 n비트로 이루어지는 상기 임의 비트의 이진 주소값 중 상기 m비트를 비트 리버싱하는 단계;

상기 코드 심볼들을 구성하는 임의 비트 중 홀수 번째 비트에 대해서, 상위 m비트와 나머지 n비트로 이루어지는 상기 임의 비트의 이진 주소값 중, 상기 m비트는 반전한 후 비트 리버싱하고, 상기 n비트는 "J-n비트-1"의 이진 값으로 변환하는 단계; 및

상기 n비트를 상위로 하고 상기 m비트를 하위로 하여 조합되는 주소값에 상응하는 각 비트들을 순차적으로 출력하는 단계

를 포함하여 이루어지는 이동통신 시스템에서의 인터리빙 방법.

(단, J는 2ⁿ(n은 정수)보다 작거나 같은 정수로서 상기 서로 인접된 코드 심볼들간의 거리이고, m은 상기 인터리버의 열(column) 주소를 표현한 이진 주소값을 비트 리버싱 시킨 값이다.)
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