KR100736131B1 - 통신 시스템에서의 코드 심볼의 펑처링 및 반복이 결합된 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

통신 시스템에서의 심볼을 펑처링하는 기술이 개시된다. N 개 심볼의 용량을 가진 프레임에 대해 S 개의 심볼이 수신되는데, S 는 N 보다 크다. P 개의 심볼을 펑처링하여 나머지 심볼을 프레임에 맞출 필요가 있다. 다수의 펑처링 거리 (D1 내지 DN) 가 S 및 P 에 기초하여 계산된다. 각각의 계산된 펑처링 거리에서의 심볼 펑처링의 특정한 횟수가 결정된다. 그 다음, P1 내지 PN 심볼 펑처링이 D1 내지 DN 의 거리에서 각각 수행된다. 심볼 펑처링의 보다 균일한 분포를 위해, D1 내지 DN 거리 각각은

로 규정된 최소 펑처링 거리 이상이 되도록 선택될 수 있는데, 여기서

는 하한 연산자를 나타낸다. 각각의 계산된 거리에서의 심볼 펑처링은 다른 거리에서의 심볼 펑처링과 함께 또는 분산되어 수행될 수 있다. 다른 방법에서, 누산기는, 누산기가 사이즈 P 씩 증가하여 S 의 값으로 증가되고 난 후 랩 어라운드하도록 구성될 수 있다. 심볼 인덱스는, 심볼 인덱스가 값 S 를 초과할 때까지, 누산기가 P 씩 증가할 때 마다 1 씩 증가한다. 이 과정 (progress) 은 펑처링으로 시작되는 것이 바람직하다. 누산기가 랩 어라운드할 때마다, 또 한번의 펑처링이 수행된다. 또 다른 방법으로서, 펑처링이 심볼 반복과 결합될 수 있다.

통신 시스템, 코드 심볼, 반복, 펑처링

Description

통신 시스템에서의 코드 심볼의 펑처링 및 반복이 결합된 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMBINED PUNCTURING AND REPEATING OF CODE SYMBOLS IN A COMMUNICATIONS SYSTEM}

배경

Ⅰ. 분야

본 발명은 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 통신 시스템에서의 코드 심볼의 펑처링 및 반복이 결합된 방법 및 장치에 관한 것이다.

Ⅱ. 배경

일반적인 디지털 통신 시스템에서는, 송신기 유닛에서 데이터를 처리하고, 변조하고, 조정하여 변조된 신호를 생성한 다음, 이 신호를 하나 이상의 수신기 유닛으로 송신한다. 데이터 처리 (data processing) 는, 예를 들어, 데이터를 특정한 프레임 포맷으로 포맷팅하는 단계, 포맷된 데이터를 특정한 코딩 방식으로 인코딩하여 수신기 유닛에서의 에러 검출 및/또는 정정 (error detection and/or correction) 을 제공하는 단계, 약간의 코드 심볼 (some of code symbols) 을 펑처링 (즉, 삭제) 하여 특정한 프레임 사이즈 내에 맞추는 단계, 인코딩된 데이터를 채널화 (channelizing ; 즉, 커버링) 하는 단계, 및 채널화된 데이터를 시스템 대역폭을 통해 확산하는 단계를 포함할 수 있다. 일반적으로 데이터 처리는, 구현 중인 시스템 또는 표준에 따라 정해진다.

수신기 유닛에서는, 송신된 신호를 수신하고, 조정하고, 복조하고, 디지털 방식으로 처리하여 송신 데이터를 복구한다. 수신기 유닛에서의 처리는 송신기 유닛에서 수행된 처리에 상보적이며, 예를 들어, 수신 샘플을 역확산하는 단계, 역확산된 샘플을 디커버링 (decovering) 하는 단계, 펑처링된 심볼을 대신하여 "삭제부 (erasures)" 를 삽입하는 단계, 및 심볼을 디코딩하여 송신 데이터를 복구하는 단계를 포함할 수 있다.

일반적으로 디지털 통신 시스템은 컨볼루션 코드 (convolution code) 또는 터보 코드 (Turbo code) 를 채용하여 수신기 유닛에 에러 정정 기능을 제공한다. 송신 에러를 정정하는 기능은 데이터 송신의 신뢰성을 향상시킨다. 통상적으로, 컨볼루션 및 터보 코딩은, 각각의 입력 데이터 비트에 대해 특정 수의 코드 심볼 (예를 들어, 2, 3, 또는 그 이상의 코드 심볼) 을 생성하는 특정한 다항식 생성 매트릭스 (particular polynomial generator matrix) 를 이용하여 수행된다. 예를 들어, 레이트 1/2 인코더 (rate 1/2 encoder) 는 각 데이터 비트에 대해 2 개의 코드 심볼을 생성한다.

일반적으로, 다중 액세스 통신 시스템은, 활성 사용자들 사이에서 시스템 자원이 효율적으로 공유되도록 하기 위해, 데이터를 소정 사이즈의 프레임 또는 패킷으로 송신한다. 예를 들어, 몇몇 통신 시스템은 기본 프레임 사이즈의 배수인 프레임 사이즈 (예를 들어, 768ㆍK 비트, K = 1, 2, ...) 를 지원한다. 효율성을 위해서, 몇몇 통신 시스템은 다중 데이터 레이트 (multiple data rates) 도 지원하다. 다수의 팩터에 따라, 데이터 비트의 변수 (즉, X) 가 인코더에 제공될 수 있고, 이는 대응되는 수의 코드 심볼 (예를 들어, 2X) 을 생성한다.

어떤 경우, 생성된 코드 심볼의 수가 프레임의 용량과 정확히 일치하지 않으면, 심볼 반복 및 펑처링 (symbol repetition and puncturing) 을 이용하여 생성된 코드 심볼을 특정 사이즈의 프레임에 맞춘다. 예를 들어, 코드 심볼의 수가 프레임 용량보다 적으면, 코드 심볼들 중의 약간을 또는 전부를 특정 횟수 반복 (즉, 중복) 할 수 있다. 역으로 또는 부가적으로, 심볼 반복 후에, 코드 심볼의 수가 프레임 용량 보다 많으면, 코드 심볼들 중의 몇몇을 삭제 (즉, 펑처링) 할 수 있다.

코드 심볼을 펑처링하는 종래의 한가지 방법은, 필요한 수의 심볼 펑처링이 실현될 때까지, D 개의 심볼들마다 1 개의 심볼을 규칙적으로 (systematically) 펑처링하는 것이다. 그 다음, 나머지 심볼들은 변경없이 송신된다. 어떤 상황에서, 이 방법은 전체 프레임을 통해 심볼들을 불균일하게 펑처링할 수 있고, 그로 인해, 프레임의 한 부분에서는 보다 많은 심볼들이 펑처링되고 프레임의 몇몇 다른 부분에서는 보다 적은 심볼들이 펑처링되거나 하나의 심볼도 펑처링되지 않는 결과가 발생한다. 심볼들이 불균일하게 펑처링될 경우, 성능 (performance) 이 손상될 수 있다.

알 수 있는 바와 같이, 향상된 성능을 제공하는 방식으로 심볼들을 펑처링하는데 이용될 수 있는 기술이 상당히 바람직하다. 따라서, 심볼 펑처링 및 반복을 위한 향상된 기술이 필요하다.

요약

본원에서 개시된 방법 및 장치는, 심볼 펑처링 및 반복을 위한 향상된 기술에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 일 태양에서는, 통신 시스템에서의 심볼의 반복 및 펑처링이 결합된 방법 (method for combined repeating and puncturing) 이 제공된다. 이 방법은, (a) N 개 심볼의 용량을 가진 프레임으로 맞춰질 L 개의 제 1 개수의 심볼을 수신하는 단계; (b) 누산기값 (accumulator value) 및 심볼 인덱스값 (symbol index value) 을 0 으로 초기화하는 단계; (c) 누산기값이 N 미만이면, 누산기값을 L 만큼 증가시키고, 제 1 개수의 심볼에서 심볼 인덱스값에 대응되는 위치로부터의 심볼을 프레임에서 반복하는 단계를, 누산기값이 N 이상이 될 때까지, 수행하는 단계; (d) 누산기값이 N 이상이면, 심볼 인덱스값을 1 만큼 증가시키고 누산기값을 N 만큼 감소시키는 단계; 및 (e) 심볼 인덱스값이 L 이상이 될 때까지, (c)-(d) 를 반복하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 통신 시스템의 간략화된 블록도이다.

도 2 는 다양한 실시형태를 구현하도록 설계될 수 있는 송신 데이터 프로세서의 블록도이다.

도 3A 는, CDMA-2000 표준에 설명된, 종래의 심볼 펑처링 기술의 흐름도이고, 도 3B 및 도 3C 는, 도 3A 에 설명된 종래의 심볼 펑처링 기술을 이용하는 2 개의 간단한 펑처링 일례를 나타내는 도면이다.

도 4A 는 심볼 펑처링 기술에 대한 실시형태의 흐름도이고, 도 4B 는, 도 4A 에 설명된 심볼 펑처링 기술을 이용하는 펑처링 일례를 나타내는 도면이다.

도 5A 는 다른 심볼 펑처링 기술에 대한 실시형태의 흐름도이고, 도 5B 는, 도 5A 에 설명된 심볼 펑처링 기술을 이용하는 펑처링 일례를 나타내는 도면이다.

도 6 은 종래의 펑처링 기술로써 실현된 성능 대 일실시형태에 따른 펑처링 기술로써 실현된 성능의 플롯 (plots) 을 나타낸다.

도 7 은 심볼을 펑처링하는 다른 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8 은 심볼의 펑처링 및 반복이 결합된 기술을 나타내는 흐름도이다.

실시형태의 상세한 설명

도 1 은 통신 시스템 (100) 에 대한 실시형태의 단순화된 블록도이다. 송신기 유닛 (110) 에서, 트래픽 데이터는 데이터 소스 (112) 로부터, 특정한 처리 방식 (particular processing scheme) 에 따라 데이터를 포맷하고, 인코딩하며, 인터리브 (즉, 재배열 (reorder)) 하는 송신 (TX) 데이터 프로세서 (114) 로, 일반적으로 프레임 또는 패킷으로 송신된다. TX 데이터 프로세서 (114) 는 일반적으로 신호 및 제어 데이터 (예를 들어, 파일럿 및 전력 제어 데이터) 를 추가적으로 처리한다. 그 다음, 변조기 (MOD ; 116) 는 처리된 데이터를 수신하고, 채널화하고 (즉, 커버링하고), 확산하여, 아날로그 신호로 변환될 심볼을 생성한다. 아날로그 신호는, 송신기 (TMTR ; 118) 에 의해, 필터링되고, 직교변조되고 (quadrature modulated), 증폭되고, 상향 변환되어 변조 신호를 생성하며, 그 다음, 변조 신호는 안테나 (120) 에 의해 하나 이상의 수신기 유닛으로 송신된다.

수신기 유닛 (130) 에서, 송신 신호는 안테나 (132) 에 의해 수신되어 수신기 (RCVR ; 134) 로 제공된다. 수신기 (134) 내에서, 수신 신호는 증폭되고, 필터링되고, 하향 변환되고, 직교복조되고, 디지털화되어 데이터 샘플들을 제공한다. 샘플들은, 복조기 (DEMOD ; 136) 에 의해, 역확산되고, 디커버링되고, 복조되어 복조 심볼들을 생성한다. 그 다음, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (138) 는 복조 심볼을 재배열 (reorder) 하고 디코딩하여 송신 데이터를 복구한다. 복조기 (136) 및 RX 데이터 프로세서 (138) 에 의해 수행되는 처리는 송신기 유닛 (110) 에서 수행되는 처리에 상보적이다. 그 다음, 복구된 데이터는 데이터 싱크 (140) 에 제공된다.

상술한 신호 처리는 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메세지, 및 다른 형태의 단방향 통신의 송신을 지원한다. 양-방향 통신 시스템 (bi-directional communications system) 은 양방향 데이터 송신을 지원한다. 그러나, 간략화를 위해, 도 1 에, 다른 방향에 대한 신호 처리는 나타내지 않는다.

통신 시스템 (100) 은 CDMA (code division multiple access) 시스템, TDMA (time division multiple access) 통신 시스템 (예를 들어, GSM 시스템), FDMA (frequency division multiple access) 통신 시스템, 또는 지상 링크 (terrestrial link) 를 통해 사용자들 간의 음성 및 데이터 통신을 지원하는 다른 다중 액세스 통신 시스템일 수 있다.

다중 액세스 통신 시스템에의 CDMA 기술의 이용은, 발명의 명칭이 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 인 미국 특허 제 4,901,307 호 및 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국 특허 제 5,103, 459 호에 개시되어 있다. 또 하나의 구체적 CDMA 시스템이, 1997 년 11월 3일에 출원되고, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION" 인 미국 특허출원 제 08/963,386 호에 개시되어 있다 (이하에서는 HDR 시스템이라 한다). 이들 특허 및 특허출원은 본 발명의 양수인에게 양도되며, 본원에서 참조하고 있다.

일반적으로, CDMA 시스템은, "TIA/EIA/IS-95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (이하에서는 IS-95-A 표준이라 한다), "TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station" (이하에서는 IS-98 표준이라 한다), "3rd Generation Partnership Project" (3GPP) 라 명명된 컨소시엄에 의해 제안되고, 문서 번호 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214 를 포함하는 한 세트의 문서에 구체화된 표준 (이하에서는 W-CDMA 표준이라 한다), 및 "TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (이하에서는 CDMA-2000 표준이라 한다) 와 같은 하나 이상의 표준에 따르도록 설계된다. 새로운 CDMA 표준들이 계속적으로 제안되고 이용을 위해 채택된다. 본원에서는 이러한 CDMA 표준들을 참조하고 있다.

도 2 는 TX 데이터 프로세서 (114) 에 대한 실시형태의 블록도이고, 이는 다향한 실시형태들을 구현하도록 설계될 수 있다. 트래픽 데이터가, 각각의 수신 프레임을 특정한 방식으로 포맷하는 프레임 포매터 (212 ; frame formatter) 에 의해 (또한, 일반적으로 프레임 또는 패킷으로) 수신된다. 예를 들어, 프레임 포매터 (212) 는 데이터의 각 프레임에 대해 CRC (cyclic redundancy check) 코딩을 수행하여 프레임에 CRC 비트를 부가할 수 있다. 또한, 프레임 포매터 (212) 는 일반적으로 각 프레임의 끝에 코드-테일 비트 (code-tail bits) 를 더 부가한다. 코드-테일 비트는 일반적으로 0 의 값을 가지며, 프레임이 코딩된 후, 후속 인코더 (subsequent encoder) 를 기지 상태 (예를 들어, 전부 0) 로 설정하는데 이용된다. 프레임 포매터 (212) 에 의해 다른 프레임 포매팅 기능이 수행될 수도 있다.

그 다음, 포맷된 프레임은, 특정한 코딩 방식으로 각 프레임을 코딩하여 코드 심볼의 대응되는 프레임을 생성하는 인코더 (214) 로 제공된다. 예를 들어, 인코더 (214) 는 데이터 프레임의 컨볼루션 또는 터보 코딩을 수행할 수 있다. 이용된 특정한 코딩 방식은 구현되고 있는 특정 시스템 또는 표준에 의존하며, 선택가능하다 (예를 들어, 상이한 형태의 서비스에 대해 상이한 코딩 방식이 이용될 수 있다). CDMA-2000 및 W-CDMA 시스템에 이용된 코딩 방식은 상술한 표준 문서에서 상세히 설명된다.

그 다음, 코딩된 프레임은 심볼 반복기 (216) 로 제공된다. 특정한 하나의 프레임에 대해 생성된 코드 심볼의 수 및 프레임 용량에 따라, 0 개 이상의 심볼이 반복될 수 있다. 예를 들어, CDMA-2000 표준에 따르면, 특정한 프레임의 각 심볼은 정배수 (integer number of time) 로 반복되고 (즉, M=1, 2, 3 등), 정수 M 은 반복 후의 심볼 수가 프레임 용량을 극미하게 (minimally) 초과하도록 선택된다. 따라서, 인코더 (214) 에 의해, 하나의 특정 프레임에 대해 L 개의 코드 심볼이 생성되고 그 프레임이 N 개의 심볼 용량을 갖는다면 (여기서 N ≥L), 프레임의 각 심볼은 M 회 반복되는데, 여기서 M 은

로서 계산된다. 심볼

은 상한 연산자 (ceiling operator) 로서, 다음으로 큰 정수 (next greater integer) 를 제공한다. 예를 들어, N/L = 5.2 라면,

이다.

많은 경우, 반복 후의 코드 심볼의 수가 프레임 사이즈와 일치하지 않는다 (즉, 코드 심볼의 수가 프레임의 용량을 초과한다). 이러한 상황이 발생할 경우, 코드 심볼들 중의 약간을 삭제 (즉, 펑처링) 하여, 얻어진 코드 심볼의 수를 프레임의 용량에 맞춘다. 이하, 심볼 반복 및 펑처링을 보다 상세히 설명한다.

그 다음, 펑처링된 프레임은 인터리버 (220 ; interleaver) 로 제공된다. 각 프레임에 대한 코드 심볼들은 일반적으로 특정한 기록 순서로 (예를 들어, 순차적으로) 인터리버 (220) 에 기록되고, 하나의 전체 프레임이 저장되고 난 후, 코드 심볼들은, 일반적으로 기록 순서와는 상이한 특정 판독 순서로 검색되어 심볼의 재배열을 실현한다. 또한, 인터리빙 방식은 일반적으로, 구현되고 있는 특정 시스템 또는 표준에 의해 규정된다.

도 3A 는 종래의 심볼 펑처링 기술의 흐름도이고, 이는 CDMA-2000 표준에 설명되어 있다. 처음에, 단계 312 에서, 생성된 코드 심볼의 수 (S) 및 하나의 특정 프레임에 대해 필요한 펑처링의 수 (P) 가 결정된다. 도 2 를 다시 참조하면, 심볼 반복기 (216) 에 의해, 하나의 특정 프레임에 대해 S 개의 코드 심볼이 생성된다. 프레임이 N 개의 심볼 용량을 가지며 S ≥N 이라면, P = S - N 인 P 개 심볼이 펑처링된다. P 가 0 이라면, 펑처링은 불필요하다. 그렇지 않다면, 단계 314 에서, 결정된 심볼 수 (S) 및 펑처링 수 (P) 에 기초하여, 펑처링 거리 (D) 가 계산된다. 펑처링 거리 (D) 는 2 개의 연속적인 펑처링 심볼 사이의 심볼 수 + 1 이고, 여기서 제 1 펑처링은 프레임의 D 번째 심볼에서 발생한다. 예를 들어, D = 3 이라면, 다음 펑처링 앞에, 2 개의 비펑처링 심볼 (unpunctured symbols) 이 존재하게 된다. CDMA-2000 표준에 따르면, 펑처링 거리는 수학식 1 과 같이 계산되고,

여기서, 심볼

는, 다음으로 작은 정수 (next lower integer) 를 제공하는 하한 연산자 (floor operator) 를 표시한다. 예를 들어, S/P = 5.2 라면,

이다.

그 다음, 계산된 거리 (D) 를 이용하여 프레임의 심볼들을 펑처링한다. 심볼 펑처링을 수행하기 위해, 단계 316 에서는, 제 1 심볼부터 시작하여, 프레임의 심볼들을 카운트하고, D 번째 심볼을 펑처링한다. 심볼을 펑처링한 후, 단계 318 에서, 필요한 펑처링의 수 (P) 는 감소된다. 그 다음, 단계 320 에서, P 개 심볼 전부의 펑처링 여부를 결정한다. 이 결정은, 간단히 P = 0 여부를 체크함으로써 할 수 있다. P 개 심볼 전부가 펑처링되었다면, 프로세스는 종결된다. 그렇지 않으면, 프로세스는 단계 316 으로 복귀하며, 또한 앞에서 계산 된 거리 (D) 에 기초하여, 또 하나의 심볼이 펑처링된다.

도 3A 에서 설명한 종래의 심볼 펑처링 기술은, S 및 P 의 특정값에 따라, 변경된 펑처링 결과를 제공할 수 있다. 구체적으로, 펑처링된 심볼이, 어떤 값의 S 와 P 에 대해서는 프레임 전체에 고르게 분포할 수 있으며, 또는 어떤 다른 값의 S 와 P 에 대해서는 프레임의 한 부분에 집중될 수도 있다. 다음의 간단한 예들로써, 이러한 변형된 펑처링 결과를 나타낼 수 있다.

도 3B 는 도 3A 에서 설명한 종래의 심볼 펑처링 기술을 이용하는 간단한 일례를 나타내는 도면이다. 여기의 구체적 일례에서는, 30 개의 심볼이 생성되지만 (즉, S = 30), (이 예에서는) 20 개의 심볼만이 프레임에 맞춰질 수 있다 (즉, N = 20). 따라서, 10 개의 심볼을 펑처링해야 한다 (즉, P = S - N = 30 - 20 = 10). 수학식 1 을 이용하면, 펑처링 거리 (D) 가 3 으로 계산될 수 있다. 도 3B 에 나타낸 바와 같이, 3 번째 심볼들마다, X 를 가진 박스로 표시한 바와 같이 펑처링된다. 이러한 구체적 예에서는, 펑처링된 심볼이 전체 프레임을 통해 균일하게 분포한다.

도 3C 는, 상이한 값의 S 와 P 값에 대해, 종래의 심볼 펑처링 기술을 이용하는 또 하나의 간단한 예를 나타내는 도면이다. 여기의 구체적인 예에서는, 31 개의 심볼이 생성되고 (즉, S = 31), 20 개의 심볼이 프레임에 맞춰질 수 있다 (즉, N = 20). 따라서, 11 개의 심볼을 펑처링해야 한다 (즉, P = S - N = 31 - 20 = 11). 수학식 1 을 이용하면, 펑처링 거리 (D) 는 2 로서 계산될 수 있다. 도 3C 에 나타낸 바와 같이, 11 개 심볼 모두가 펑처링될 때까지, 2 번째 심볼들마다, X 를 가진 박스로 표시한 바와 같이 펑처링된다. 11 번째 심볼이 펑처링된 후, 나머지 심볼들은 변경없이 통과된다. 이러한 구체적 예에 나타낸 바와 같이, 프레임의 뒷부분은 변경없이 남아 있는 반면, 펑처링된 심볼은 프레임의 앞부분에 집중된다. 펑처링된 심볼의 불균일한 분포는 높은 펑처링 레이트 (즉, 짧은 펑처링 거리 D) 로 심볼을 펑처링한 것에 기인한다.

도 3B 및 도 3C 는 종래의 펑처링 기술을 이용하여 얻을 수 있는 변형된 펑처링 결과를 나타낸다. 단순히 코드 심볼의 수 (S) 를 1 만큼 증가시킨 결과로서, 펑처링 패턴은 도 3B 의 균일 패턴에서 도 3C 의 불균일 패턴으로 변경된다. 따라서, 종래의 펑처링 기술은, 이산적인 (discrete) 하한 연산자 (└┘) 로 인해, S 가 1 만큼 증가할 경우, 펑처링 거리 (D) 가 전체 유닛에서 1 만큼 변경되는, "임계 (critical)"점들을 가진다.

도 3C 의 펑처링된 심볼의 불균일 분포는 수신기 유닛에서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 심볼의 삭제는 그 심볼에 대한 송신 전력을 0 으로 감소시키는 것과 마찬가지이다. 컨볼루션 코딩된 데이터의 경우, 수신기 유닛에 비터비 디코더 (Viterbi decoder) 를 이용하여, 심볼들을 디코딩한다. 비터비 디코더는, 잘못 수신된 코드 심볼이 전체 프레임을 통해 균일하게 확산되어 있을 경우, 향상된 성능 (즉, 보다 나은 에러 정정 기능 : better error correcting capability) 을 제공한다. 프레임 한 부분에서 보다 많은 심볼을 펑처링하는 것에 의해, 비터비 디코더는 그 부분 프레임의 심볼 에러를 정정하지 못할 수 있고, 전체 프레임이 삭제된 것 (즉, 잘못 수신된 것) 으로 선언될 수 있다.

도 4A 는 일실시형태에 따른 심볼 펑처링 기술의 실시형태의 흐름도이다. 처음에, 단계 412 에서, 생성된 코드 심볼의 수 (S) 및 하나의 특정 프레임에 대해 필요한 펑처링의 수 (P) 가 결정된다. 프레임이 N 개의 심볼 용량을 가지며 S ≥N 이라면, P = S - N 인 P 개 심볼이 펑처링된다. P 가 0 이라면, 펑처링은 불필요하다. 그렇지 않다면, 단계 414 에서, 결정된 심볼 수 (S) 및 펑처링 수 (P) 에 기초하여, 펑처링 거리 (D) 가 계산된다. 수학식 1 을 이용하여, 펑처링 거리 (D) 가 계산될 수 있다.

그 다음, 계산된 거리 (D) 를 이용하여, 프레임의 심볼을 펑처링한다. 심볼 펑처링을 수행하기 위해, 단계 416 에서는, 처음에 제 1 심볼로 시작하여, 프레임의 심볼들을 카운트하고, D 번째 심볼을 펑처링한다. 심볼을 펑처링한 후, 단계 418 에서는, 나머지 심볼의 수가 결정되며 (즉, S_n+1 = S_n - D), 필요한 펑처링 수 (P) 는 감소된다 (즉, P_n+1 = P_n - 1). 그 다음, 단계 420 에서는, P 개 심볼 전부가 펑처링되었는지를 결정한다. 이 결정 또한, 단순히 P = 0 여부를 체크함으로써 할 수 있다. P 개 심볼 모두가 펑처링되었다면, 프로세스는 종결된다. 그렇지 않다면, 프로세스는 단계 414 로 복귀하고, 업데이트된 S 와 P 값에 기초하여, 펑처링 거리 (D) 가 재계산된다. 단계 416 에서는, 거기서부터 심볼이 카운팅되어 D 번째 심볼이 펑처링된다. 그 다음, P 개의 심볼 모두가 펑처링될 때까지, 프로세스가 계속된다.

도 4A 에 나타낸 심볼 펑처링 기술은, 각 펑처링 후에, "실시간" 으로 펑처 링 레이트 (즉, 펑처링 거리 (D)) 를 재계산한다. 새로운 "펑처링 거리" (즉, 다음 펑처링까지의 심볼 수) 는, 아직 남아 있는 심볼 수 및 아직 수행되어야 할 펑처링 수에 기초하여 계산된다. 각 계산은, 남아 있는 심볼 펑처링을 균일하게 분포시키기 위한 새로운 펑처링 거리 (D) 를 생성한다.

보다 분명한 이해를 위해, 31 개의 코드 심볼이 생성되며 (즉, L = 31) 프레임이 20 개 심볼 용량을 갖는 (즉, N = 20) 도 3B 에 나타낸 일례에, 도 4A 에서 설명한 펑처링 기술을 적용할 수 있다. 이 또한, 11 개 심볼 펑처링이 필요하다. 표 1 은 각 펑처링에 대한 (즉, 도 4A 에 나타낸 루프를 통과하는 각 패스에 대한) 파라미터들 (S, P 및 D) 을 열거한다.

도 4B 는 표 1 에 설명한 펑처링 일례의 결과를 나타내는 도면이다. 처음의 2 개 펑처링에 대해서는, 거리가 2 로서 계산된다 (즉, D = 2). 두번째 심볼 펑처링 후, 나머지 심볼들은 3 의 거리 (즉, D = 3) 로써 펑처링된다. 도 4B 에 나타낸 펑처링 패턴과 도 3C 에 나타낸 펑처링 패턴을 비교할 경우, 본 발명 의 심볼 펑처링 기술이 훨씬 더 균일한 펑처링 심볼 분포를 제공한다는 것을 알 수 있다.

도 5A 는 일실시형태에 따른 다른 심볼 펑처링 기술을 나타내는 흐름도이다. 처음에, 단계 512 에서는, 생성된 코드 심볼의 수 (S) 및 하나의 특정 프레임에 대해 필요한 펑처리의 수 (P) 가 계산된다. 이 또한, 프레임이 N 개 심볼의 용량을 가지며 S ≥N 이면, P = S - N 인 P 개 심볼을 펑처링한다. P 가 0 이면, 펑처링은 불필요하다. 그렇지 않다면, 단계 514 에서는, 결정된 심볼 수 (S) 및 펑처링 수 (P) 에 기초하여, 2 개의 펑처링 거리 (D1 및 D2) 가 계산된다.

모든 정수 S 및 P (every integer S and P) 에 대해, 수학식 2 의 등식이 참임을 알 수 있다.

수학식 2 에 기초하여, 2 개의 펑처링 거리 D1 및 D2 는 수학식 3 및 수학식 4 와 같이 계산될 수 있다.

수학식 3 및 수학식 4 로부터, D1 은 한번의 나눗셈 연산으로 계산될 수 있고 D2 는 D1+1 로서 계산될 수 있다. 그러나, D1 및 D2 에 대해 다른 값이 선택될 수도 있으며, 이는 본 발명의 범위 이내이다. 예를 들어, D1 은

로 선택될 수 있고, D2 는

로 선택될 수 있다.

그 다음, 단계 516 에서, 펑처링 거리 D1 을 이용하는 펑처링 수 P1 및 펑처링 거리 D2 를 이용하는 펑처링 수 P2 가 계산된다.

펑처링 수 P1 및 P2 는 수학식 5 및 수학식 6 과 같이 계산될 수 있다.

펑처링 거리 (D1 및 D2) 와 펑처링 수 (P1 및 P2) 는 수학식 7 에 의해 관련이 된다.

펑처링 거리 (D1 및 D2) 와 펑처링 수 (P1 및 P2) 가 계산되고 나면, 단계 518 에서, 계산된 펑처링 거리들 중의 하나가 선택된다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 다양한 방법을 이용하여 D1 또는 D2 중의 하나를 선택할 수 있다. 그 다음, 선택된 펑처링 거리를 이용하여 프레임의 한 심볼을 펑처링한다. 또한, 심볼 펑처링을 수행하기 위해, 단계 520 에서는, 프레임의 첫번째 심볼 또는 마지막으로 펑처링된 심볼에서 시작하여, 프레임의 심볼들을 카운트하며, D1 번째 또는 D2 번째 심볼을 펑처링한다. 심볼을 펑처링하고 난 후, 단계 522 에서는, 선택된 펑처링 거리에 따라, 필요한 펑처링 수 (P1 또는 P2) 를 감소시킨다. 구체적으로, D1 이 선택되었다면 P1 을 감소시키고, D2 가 선택되었다면 P2 를 감소시킨다.

그 다음, 단계 524 에서는, P1 및 P2 개 심볼 전부가 펑처링되었는지를 결정한다. 이 결정은, 간단히 P1 = 0 및 P2 = 0 여부를 체크함으로써 행해진다. P1 및 P2 개 심볼 전부가 펑처링되었다면, 프로세스는 종결된다. 그렇지 않다면, 프로세스는 단계 518 로 복귀하여, 펑처링 거리들 중의 하나를 선택한다. 그 다음, P1 및 P2 개 심볼 전부가 펑처링될 때까지, 프로세스는 계속된다.

보다 나은 이해를 위해, 31 개의 심볼이 생성되고 (즉, S = 31), 20 개의 심볼이 프레임에 맞춰질 수 있으며 (즉, N = 20), 11 개의 심볼을 펑처링해야 하는 (즉, P = 11) 상술한 구체적인 일례에, 도 5A 에서 설명한 펑처링 기술을 적용할 수 있다. 수학식 3 및 수학식 4 를 이용하여, 다음과 같이 펑처링 거리 D1 및 D2 를 각각 계산할 수 있다.

, 및

수학식 5 및 수학식 6 을 이용하여, 다음과 같이 거리 D2 및 D1 에서의 펑처리 수를 각각 계산할 수 있다.

, 및

따라서, 2 개의 펑처링이 2 의 거리에서 수행되고 9 개의 펑처링이 3 의 거리에서 수행된다.

상술한 바와 같이, 다양한 방법을 이용하여, 펑처링 거리들 (D1 및 D2) 중에서, 다음 펑처링에 이용할 하나를 선택할 수 있다. 일실시형태에서는, 펑처링 거리들 중의 하나 (예를 들어, D1) 가 선택되어 대응되는 횟수 (예를 들어, P1) 동안 이용되고 난 다음, 나머지 펑처링 거리 (예를 들어, D2) 가 선택되어 나머지 펑처링 (예를 들어, P2) 동안 이용된다. 상술한 일례의 경우, 2 개의 펑처링 (P1) 이 2 의 거리 (D1) 에서 수행된 후, 9 개의 펑처링 (P2) 이 3 의 거리 (D2) 에서 수행될 수 있다.

다른 실시형태에서는, 거리들 중 하나에서의 모든 펑처링이 실현될 때까지, 펑처링 거리 (D1 및 D2) 가 교대로 (alternately) 선택되어 이용된다. 그 다음, 다른 거리를 이용하여 나머지 펑처링을 수행한다. 상술한 예의 경우, 2, 3, 2, 3, 3, 3 등의 거리를 이용하여 펑처링을 수행할 수 있다.

또 다른 실시형태에서는, D1 거리에서의 P1 개 펑처링이 대략적으로 D2 거리에서의 P2 개 펑처링들 사이에 분포된다. 예를 들어, P2 에 대한 P1 의 비 (ratio) 가 R 이면, 거리 D2 를 이용하는 각 펑처링에 대해, R 개의 펑처링이 거리 D1 을 이용하여 수행된다. 상술한 예의 경우, 2 개의 펑처링이 2 의 거리를 이용하여 수행되고 9 개의 펑처링이 3 의 거리를 이용하여 수행된다. 따라서, 거리 2 에서의 각 펑처링에 대해, 4 또는 5 개의 펑처링이 3 의 거리를 이용하여 수행될 수 있다.

또 다른 실시형태에서는, 웨이팅 알고리즘 (weighting algorithm) 을 이용하여, D2 거리에서의 P2 개 펑처링 사이에 D1 거리에서의 P1 개 펑처링을 분포시킬 수 있다. 중간값 (intermediate value) F = P1*N2 - P2*N1 이라 하되, N1 및 N2 는 반복 과정에서의 펑처링 수를 나타내는 가산 카운터 (incremental counters) 이다. N1 및 N2 에 대한 최대값은, 펑처링 거리 (P1 및 P2) 가 프레임 내에 분포되도록 선택된다. 매 프레임의 개시 및 매 펑처링 후이며, N1 + N2 < P 인 동안, F < 0 이면, 거리 D2 가 선택되며 N2 는 1 만큼 증가되고, 그렇지 않으면, 거리 D1 이 선택되며 N1 은 1 만큼 증가된다.

또 다른 실시형태에서는, 심볼 펑처링이 전체 프레임을 통해 (대략적으로) 균일하게 분포된다. 이 실시형태의 한가지 구체적인 구현에서는, "랩-어라운드 (wrap-around)" 누산기를 이용하여, 다음 펑처링을 위한 펑처링 거리를 선택하는데 이용될 값을 저장할 수 있다. 누산기는 0 부터 B 에 이르는 값을 저장하도록 설계되는데, B 는 일반적으로 2 의 거듭제곱 (예를 들어, 256, 512, 1024, 또는 어떤 다른 값) 이다. 또한, B 는 프레임 사이즈 이상이 되도록 선택될 수 있다 (즉, B ≥N). 처음에는, 펑처링의 보다 작은 값 (P1 및 P2) 이 결정된다. 그 다음, 보다 큰 값 (P1 또는 P2) 에 대한 보다 작은 값 (P1 또는 P2) 의 비로서 누산값 A 를 계산하고, B 값 만큼을 곱한다. 예를 들어, P1 = 2, P2 = 9, 및 B = 1024 이면, A = (P1/P2)ㆍB = (2/9)ㆍ1024

227 이다. 그 후, 각 펑처링 전에, 누산값 A 를 누산기의 값에 더해, 다시 누산기에 저장한다. 값 A 로써의 누산 후에 누산기가 랩어라운드하면, 다음 심볼 펑처링에 대해서는, 보다 작은 값 (P1 또는 P2) 에 대응되는 펑처링 거리가 선택된다.

상기 일례의 경우, 1 번째, 2 번째, 3 번째, 4 번째, 5 번째, 6 번째, 7 번째, 8 번째, 9 번째, 10 번째, 및 11 번째 심볼 펑처링 전에, 누산기의 값은 각각 227, 454, 681, 908, 111, 338, 565, 792, 1019, 222 및 449 로서 계산될 수 있다. 누산기의 값이 랩어라운드하여 각각 111 및 222 의 값을 갖기 때문에, 5 번째 및 10 번째 심볼 펑처링에 대해, 펑처링 거리 D1 이 선택된다. 0 이외의 값으로 누산기를 초기화함으로써, 거리 2 에서의 제 1 펑처링이 상이해 질 수 있다. 예를 들어, 누산기가 512 의 값으로 초기화되면, 3 번째 및 7 번째 펑처링이 거리 2 에서 수행되고 나머지 펑처링은 거리 3 에서 수행된다.

도 5A 에 나타낸 실시형태의 경우, 계산 비용 (computational costs) 은 낮게 유지된다. 구체적으로, 단계 514 에서, 도 3A 에 나타낸 종래의 펑처링 기술에 대한 나눗셈 연산과 동일한 횟수인, 한번의 나눗셈 연산만을 수행하여 펑처링 거리 D1 및 D2 를 계산한다. 따라서, 도 5A 에 나타낸 실시형태는 동일한 계산 비용으로 향상된 성능을 제공한다.

도 5B 는, 도 5A 에 나타낸 심볼 펑처링 기술을 이용하는, 상술한 펑처링 일례의 결과를 나타내는 도면이다. 이 도면에서는, 1 번째 및 6 번째 펑처링이 거리 2 를 이용하여 수행되고, 나머지 펑처링은 3 의 거리를 이용하여 수행된다. 또한, 거리 D1 및 D2 에서의 펑처링은 다양한 다른 방식으로 분포될 수 있으며, 이 들 중 몇가지는 상술하였다.

도 5A 에서 설명한 심볼 펑처링 기술은 N 개의 펑처링 거리를 커버 (cover)하도록 일반화될 수 있다. N 개의 펑처링 거리 (D1 내지 DN) 를 S 및 P (및 어쩌면 다른 파라미터들) 에 기초하여 계산하고, S 개의 코드 심볼을 펑처링하는데 이용할 수 있다. 향상된 펑처링 결과 (예를 들어, 심볼 펑처링의 보다 균일한 분포) 를 위해, 거리들 (D1 내지 DN) 각각이 수학식 8 과 같이 규정된 최소 펑처링 거리 Dmin 이상이 되게 선택될 수 있다.

그러나, 상술한 조건으로부터 벗어날 수 있고, 이는 본 발명의 범위 이내이다.

그 다음, N 개의 펑처링 거리에 대해, 펑처리 거리 (D1 내지 DN) 각각에서 수행되어야 할 심볼 펑처링의 수가 결정된다. D1 내지 DN 거리에서의 P1 내지 PN 개의 심볼 펑처링 각각은 다음의 수학식 9 및 수학식 10 이 만족되도록 선택된다.

그 다음, P1 내지 PN 개의 심볼 펑처링이 D1 내지 DN 의 거리에서 각각 수행된다.

상술한 바와 같이, 수신기 유닛에서는 상보적인 프로세스가 수행되어 송신기 유닛에서 수행된 심볼 펑처링을 보상한다. 구체적으로, 펑처링된 심볼 대신에 삭제부 (erasures ; 즉, "don't knows") 가 삽입된다. 이들 삭제부에는, 후속의 디코딩 프로세스 동안, 적절한 웨이팅 (weighting) 이 부여된다.

디코딩에 앞서, 하나의 특정 프레임에 대해 N 개의 코드 심볼이 수신된다. 그 다음, N 개의 수신 심볼을 생성하기 위해, S 개의 코드 심볼 사이에서 수행된 심볼 펑처링 수 P 가 결정된다. 그 다음, S 및 P 에 기초하여, 다수의 펑처링 거리들 (D1 내지 DN) 을 계산한다. 또한, D1 내지 DN 의 거리 각각에서 수행된 P1 내지 PN 개의 심볼 펑처링을 결정한다. 그 다음, D1 내지 DN 거리에서의 P1 내지 PN 개의 심볼 펑처링에 기초하여, S 개의 심볼을 펑처링하여 N 개의 수신 심볼을 생성하는데 이용될 펑처링 패턴을 각각 유도한다. 그 다음, 유도된 펑처링 패턴에 기초하여, N 개의 수신 심볼 사이에 P 개의 삭제부를 삽입하여 S 개의 리커버된 (recovered) 심볼을 생성한 다음, 특정한 디코딩 방식으로 디코딩한다. 또한, 삭제부/심볼 펑처링의 보다 균일한 분포를 위해, D1 내지 DN 거리 각각은 위에서 규정한 최소 펑처링 거리 (Dmin) 이상이 되도록 선택될 수 있다.

간단한 일례로서, D1 거리에서의 P1 개 심볼 펑처링에 수반하여 D2 거리에서의 P2 개 심볼 펑처링이 수행되는 실시형태의 경우, 수신기 유닛은 각각의 D1 번째 수신 심볼 후에 하나씩 P1 개의 삭제부를 삽입한 다음, 각각의 D2 번째 수신 심볼 후에 하나씩 P2 개의 삭제부를 삽입한다. 그 다음, S 개의 리커버된 심볼은, 송신기 유닛에서 사용된 코딩 방식에 상보적인 특정 디코딩 방식으로써, 디코딩된다.

도 6 은, 도 3A 에 설명된 종래의 펑처링 기술로 실현된 성능 대 일실시형태에 따른 펑처링 기술로써 실현된 성능의 플롯을 나타낸다. 성능 결과는 CDMA-2000 시스템의 포워드 (즉, 기지국으로부터 사용자 터미널로의) 링크에 대한 것이다. 수평축은 각 프레임에 대한 데이터 및 CRC 비트의 수를 나타낸다. CDMA-2000 시스템의 경우, 기본적 프레임 사이즈의 정수배인, 다양한 사이즈의 프레임이 이용될 수 있다 (예를 들어, 가용 프레임 사이즈는 768ㆍK 이고, K = 1, 2, ... 이다). 수직축은 1% 의 프레임 에러율 (frame error rate ; FER) 을 위해 필요한 Eb/(No+Ioc) (energy-per-bit-to-total-noise-plus-interference) 를 나타낸다.

종래의 펑처링 기술에 대한 시뮬레이션 결과는 도 6 의 점선 (610) 으로 나타낸다. 결과는 대략적으로 주기적인 간격들 (approximately periodic intervals) 에서의 몇몇 피크를 나타낸다. 예를 들어, 대략적으로 300, 600, 1200, 및 2400 비트에서 피크가 관찰된다. 이들 피크는 종래의 펑처링 기술에 의해 생성된 불균일한 심볼 펑처링에 기인한다. 피크는 동일한 1% 의 FER 을 유지하기 위해 보다 높은 비트당 평균 에너지 (Eb) 가 필요함을 나타낸다.

일실시형태에 따른 펑처링 기술에 대한 시뮬레이션 결과는 도 6 의 실선 (612) 으로 나타낸다. 결과는 몇몇 피크들에서의 성능 향상을 나타낸다. 특히, 300 및 600 비트 각각에서 약 0.5 dB 및 1.0 dB 의 향상이 관찰된다.

일실시형태에서는, 심볼 펑처링 수 (P1 및 P2) 또는 펑처링 거리 (D1 및 D2) 를 이용하지 않고, 펑처링을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 누산기는 S 이상의 값으로 증가된 후에 랩 어라운드하도록 구성되는데, 각 증가는 심볼 펑처링의 소정 수인 사이즈 P 이고, S 는 수신 심볼의 총 수이며, N 은 심볼의 프레임 용량 (즉, 펑처링 후에 남아 있는 심볼 수) 이다. 따라서, 누산기는 모듈로-S 누산기이다. 심볼 인덱스는 1 로 초기화하는 것이 바람직하다. 심볼 인덱스는 그 값이 S 가 될 때까지, 누산기가 P 씩 증가될 때마다 1 씩 증가된다. 프로세스는 펑처링으로 시작하는 것이 바람직하다. 누산기가 랩 어라운드할 때마다, 한번의 펑처링이 수행된다. 그럼에도 불구하고, 당업자라면, 프로세스가 펑처링으로 초기화될 필요는 없음을 알 수 있다. 또한, 누산기는 S 로 초기화되는 것이 바람직하지만, 당업자라면 누산기가 임의의 값, 예를 들어, 0 으로 초기화될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 당업자라면, 처음에 심볼 인덱스를 S 값으로 설정하고, 심볼 인덱스가 0 이 될 때 까지, 누산기가 P 씩 증가할 때마다, 1 씩 감소하도록, 프로세스가 역으로 수행될 수 있음을 알 수 있다.

방금-설명한 실시형태의 일례에서는, 10 개의 심볼이 수신되고 프레임 용량은 단지 7 개이므로, 3 개의 심볼을 펑처링해야 한다. 따라서, P 는 3, N 은 7, 및 S 는 10 이다. 누산기 및 심볼 인덱스에 대한 값을 아래의 표 2 에 나타낸다.

방금-설명한 실시형태에 따른 알고리즘 단계를 나타내는 흐름도를 도 7 에 나타낸다. 단계 700 에서, ACC_VALUE 로 지시된 필드는 값 S 로 초기화되고, SYMBOL_IDX 로 지시된 필드는 1 로 초기화된다. 다른 실시형태에서는, ACC_VALUE 가 S 이외의 값, 예를 들어, 0 으로 초기화된다. 그 다음 제어 흐름은 단계 702 로 진행한다. 단계 702 에서, ACC_VALUE 는 수 S 와 비교된다. ACC_VALUE 가 S 이상이면, 제어 흐름은 단계 704 로 진행한다. 한편, ACC_VALUE 가 S 보다 작으면, 제어 흐름은 단계 706 으로 진행한다. 단계 704 에서는, ACC_VALUE 가 S 만큼 감소된다 (즉, ACC_VALUE 는 ACC_VALUE 와 S 사이의 차이와 동일하게 설정된다). 그 다음, 제어 흐름은 708 로 진행한다. 단계 708 에서는, SYMBOL_IDX 의 값에 대응되는 심볼이 펑처링된다. 그 다음, 제어 흐름은 706 으로 진행한다. 단계 706 에서는, ACC_VALUE 가 P 만큼 증가한다 (즉, ACC_VALUE 는 ACC_VALUE 와 P 의 합과 동일하게 설정된다). 그 다음, 제어 흐름은 단계 710 으로 진행한다. 단계 710 에서는, SYMBOL_IDX 가 1 만큼 증가된다 (즉, SYMBOL_IDX 는 SYMBOL_IDX 와 1 의 합으로 설정된다). 그 다음, 제어 흐름은 단계 712 로 진행한다. 단계 712 에서, SYMBOL_IDX 는 값 S 와 비교된다. SYMBOL_IDX 가 S 보다 크면, 제어 흐름은 단계 714 로 진행하며, 여기에서 프로세스는 중지된다. 한편, SYMBOL_IDX 가 S 이하이면, 제어 흐름은 단계 702 로 복귀하며 프로세스는 계속된다. 다른 실시형태에서, SYMBOL_IDX 는 값 S 로 초기화되며, SYMBOL_IDX 가 1 미만으로 떨어질 경우, 알고리즘은 종결된다.

값 S 및 P 가 공통 분모 M 을 갖는 다른 실시형태에서는, 도 7 의 흐름도의 ACC_VALUE 필드 (SYMBOL_IDX 필드는 아닌) 에 대해, 값 S/M 가 값 S 를 대체할 수 있고, 값 P/M 가 값 P 를 대체할 수 있다. 따라서, ACC_VALUE 필드는 S/M 으로 초기화되고, 모듈로-S/M 레지스터가 누산기로 사용된다. 누산기는 각각의 증가시 P/M 만큼씩 증가된다. 누산기값이 S/M 을 초과할 때마다, 모듈로-S/M 동작이 수행되며 심볼 펑처링이 행해진다.

일실시형태에서는, 심볼 펑처링이, 도 8 의 흐름도에 의해 나타낸 바와 같이, 심볼 반복과 결합되는 것이 바람직하다. 이 실시형태에 따르면, N 은 반복과 펑처링 후의 심볼 수 (즉, 소정의 심볼 프레임 길이) 로서 규정되고, L 은 반복 전의 입력 길이 (즉, (나타내지 않은) 인코더 출력에서의 심볼의 프레임 사이즈) 로서 규정된다. 당업자라면, 도 7 을 참조하여 상술한 실시형태들에서, N + P 와 동일한 S 는 K * L 과도 동일함을 알 수 있는데, 여기서 K 는 정수인 반복 수 (integer number of repetitions) 로서 규정된다.

도 8 의 단계 800 에서, SYMBOL_IDX 로 표시된 필드를 가진 심볼 인덱스는 0 으로 초기화되며, ACC_VALUE 로 표시된 필드를 가진 누산기 또한 0 으로 초기화된다. 그 다음, 제어 흐름은 단계 802 로 진행한다. 단계 802 에서, 알고리즘은 ACC_VALUE 가 N 미만인지를 결정한다. ACC_VALUE 가 N 미만이면, 제어 흐름은 단계 804 로 진행한다. 한편, ACC_VALUE 가 N 이상이면, 제어 흐름은 단계 806 으로 진행한다. 단계 804 에서, ACC_VALUE 는 L 만큼 증가된다. 그 다음, 제어 흐름은 단계 808 로 진행한다. 단계 808 에서는, SYMBOL_IDX 값이 출력된다. 그 다음, 알고리즘은 단계 802 로 복귀하여 또 하나의 반복을 수행한다. 단계 806 에서, SYMBOL_IDX 는 1 만큼 증가하며, ACC_VALUE 는 N 만큼 감소한다. 그 다음, 제어 흐름은 단계 810 으로 진행한다. 단계 810 에서, 알고리즘은 SYMBOL_IDX 가 L 이상인지를 결정한다. SYMBOL_IDX 가 L 이상이면, 제어 흐름은 단계 812 로 진행하며, 알고리즘은 중지된다. 한편, SYMBOL_IDX 가 L 미만이면, 알고리즘은 단계 802 로 복귀하여 또 하나의 반복을 수행한다.

당업자라면, SYMBOL_IDX 가, (나타내지 않은) 반복 및 펑처링 결합 로직 (combined repeating and puncturing logic) 으로 입력되는 길이 L 을 가진 프레임에서의 심볼 위치를 특정한다는 것을 알 수 있다. 단계 808 이 수행될 때 (즉, SYMBOL_IDX 가 출력될 때) 마다, SYMBOL_IDX 위치에서의 심볼이, 반복 및 펑처링 결합 로직에 의해 생성되는 L 의 길이를 가진 프레임에서 수차례 반복된다. 특정한 일실시형태에서는, N/L 의 몫과 동일한 정수 횟수 (N/L 이 정수가 아니면, 올리거나 내리며, 이러한 올림 및 내림은 SYMBOL_IDX 가 증가될 때마다 교체되는 것이 바람직하다) 로 심볼을 반복한다. 당업자라면, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도, 길이 N 의 출력 프레임을 다른 방법으로 정렬할 수 있음을 알 수 있다.

일실시형태에 따르면, 이하의 의사-코드 단계에 따라, 심볼 반복 및 펑처링을 수행한다.

당업자라면, 의사-코드로 그리고 도 8 의 흐름도를 참조하여 상술한 기술들이, (나타내지 않은) 반복 및 펑처링 로직에 대한 입력 또는 출력 길이 (L 및 N) 에 어떤 제한도 없이, 반복 및/또는 펑처링의 균일한 패턴을 제공한다는 것을 알 수 있다. 또한, 당업자라면, 도 8 에 나타낸 실시형태에 따른 방법 및 위에서 열거한 의사-코드를 병렬 터보 코더 (parallel Turbo coder) 의 각 브랜치에 상이하게 적용하여 (즉, 각 브랜치에 대한 N 및 L 에 상이한 값을 할당함으로써), 체계적 비트 (systematic bits) 및 패리티 비트에 대해 불균일한 반복 및/또는 펑처링 패턴을 실현할 수 있다. 체계적 비트를 반복되는 패리티 비트보다 훨씬 많이 반복하는 것은 일반적으로 코더 성능을 향상시킨다.

명료화를 위해, 본원에 개시된 방법 및 장치의 몇가지 측면을 CDMA-2000 시 스템의 포워드 링크에 대해 구체적으로 설명하였다. 그러나, 본원에 개시된 방법 및 장치가, 동일한, 유사한, 또는 상이한 펑처링 방식을 채용하는 다른 통신 시스템에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 본원에 개시된 방법 및 장치는 W-CDMA 시스템 및 다른 CDMA 시스템에서의 펑처링을 수행하는데 사용될 수 있다. 또한, 본원에 개시된 방법 및 장치의 심볼 펑처링 기술은 리버스 (즉, 사용자 터미널로부터 기지국으로의) 링크 상에서도 사용될 수 있다. 본원에 개시된 방법 및 장치의 펑처링 기술은, 이것이 사용되는 특정 시스템 또는 표준에 보다 적합하도록 변경될 수 있다.

본원에 개시된 방법 및 장치의 심볼 펑처링 기술은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 펑처링 기술은 하나 이상의 ASIC (application specific integrated circuit), DSP (digital signal processor), PLD (programmable logic device), 컨트롤러, 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합 내에 하드웨어로 구현될 수 있다. 다른 방법으로, 본원에 개시된 방법 및 장치의 펑처링 기술은 프로세서 또는 컨트롤러 상에서 수행되는 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 본원에 개시된 방법 및 장치의 펑처링 기술은 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수도 있다.

이와 같이, 통신 시스템에서의 코드 심볼의 펑처링 및 반복이 결합되는 신규하고 향상된 방법 및 장치를 설명하였다. 당업자라면, 상술한 설명 전체에서 참조할 수 있는 데이터, 지시, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩들이 전압, 전류, 전자파, 자장 또는 자분 (magnetic particles), 광필드 (optical fields) 또는 광분 (optical particles), 또는 이들의 어떠한 조합에 의해 표현되는 것이 바람직함을 알 수 있다. 또한, 당업자라면, 본원에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들을 전자적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로서 구현할 수 있음을 알 수 있다. 다양한 예시적 구성 요소, 블록, 모듈, 회로, 및 단계들은 일반적으로 그들의 기능 (functionality) 에 의해 설명된다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될지의 여부는 전반적 시스템에 부여된 특정 애플리케이션 및 설계 제한조건에 의존한다. 당업자라면, 이러한 상황하에서 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성 및 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명된 기능을 구현하는 최선의 방법을 알 수 있다. 일례로서, 본원에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계들이 DSP, ASIC, FPGA (field programmable gate array) 또는 다른 프로그램 가능한 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 예를 들어, 레지스터 및 FIFO 와 같은 이산 하드웨어 구성 요소, 한 세트의 펌웨어 명령을 실행하는 프로세서, 또는 본원에서 설명한 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의적 조합으로써 구현되거나 수행될 수 있다. 프로세서는 마이크로프로세서인 것이 바람직하지만, 다른 방법으로, 프로세서는 임의적인 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 스테이트 머신 (state machine) 일 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 이동 디스크 (removable disk), CD-ROM, 업계에 공지된 임의적 형태의 다른 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 프로세서는, 저장 매체로부터 정보를 판독하고 정보 매체에 정보를 기록할 수 있도록, 정보 매체에 접속되는 것이 바람직하다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수 있다. ASIC 은 전화기에 상주할 수 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 전화기에 상주할 수 있다. 프로세서는 DSP 및 마이크로프로세서의 조합으로서 또는 DSP 코어 (core) 등과 접속된 2 개의 마이크로프로세서로서 구현될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태를 나타내고 설명하였다. 그러나, 당업자라면, 본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않으면서도, 본원에 개시된 실시형태들에 다양한 변형을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하의 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (4)

1. 통신 시스템에서의 심볼의 반복 및 펑처링이 결합된 방법으로서,

   (a) N 개 심볼의 용량을 가진 프레임에 맞출 L 개의 제 1 개수 심볼을 수신하는 단계;

   (b) 누산기값 및 심볼 인덱스값을 0 으로 초기화하는 단계;

   (c) 상기 누산기값이 N 미만이면, 상기 누산기값을 L 만큼 증가시키고 상기 제 1 개수의 심볼에서 상기 심볼 인덱스값에 대응되는 위치로부터의 심볼을 상기 프레임에서 반복하는 단계를, 상기 누산기값이 N 이상이 될 때까지 수행하는 단계;

   (d) 상기 누산기값이 N 이상이면, 상기 심볼 인덱스값을 1 만큼 증가시키고 상기 누산기값을 N 만큼 감소시키는 단계; 및

   (e) 상기 심볼 인덱스값이 L 이상이 될 때까지, (c) 및 (d) 를 반복하는 단계를 포함하는, 통신 시스템에서의 심볼의 반복 및 펑처링이 결합된 방법.
2. 복수의 데이터 비트를 인코딩하여 복수의 코드 심볼을 생성하도록 동작하는 인코더; 및

   상기 인코더에 결합되며,

   (a) N 개 심볼의 용량을 가진 프레임에 맞출 L 개의 제 1 개수 심볼을 수신하고;

   (b) 누산기값 및 심볼 인덱스값을 0 으로 초기화하고;

   (c) 상기 누산기값이 N 미만이면, 상기 누산기값을 L 만큼 증가시키고 상기 제 1 개수의 심볼에서 상기 심볼 인덱스값에 대응되는 위치로부터의 심볼을 상기 프레임에서 반복하는 것을, 상기 누산기값이 N 이상이 될 때까지 수행하고;

   (d) 상기 누산기값이 N 이상이면, 상기 심볼 인덱스값을 1 만큼 증가시키고 상기 누산기값을 N 만큼 감소시키고;

   (e) 상기 심볼 인덱스값이 L 이상이 될 때까지, (c) 및 (d) 를 반복하도록 구성된, 심볼 반복 및 펑처링 결합 로직 (combined symbol repeating and puncturing logic) 을 구비하는, 통신 시스템용 송신 데이터 프로세서.
3. 프로세서; 및

   상기 프로세서에 결합되며,

   (a) N 개 심볼의 용량을 가진 프레임에 맞출 L 개의 제 1 개수 심볼을 수신하고;

   (b) 누산기값 및 심볼 인덱스값을 0 으로 초기화하고;

   (c) 상기 누산기값이 N 미만이면, 상기 누산기값을 L 만큼 증가시키고 상기 제 1 개수의 심볼에서 상기 심볼 인덱스값에 대응되는 위치로부터의 심볼을 상기 프레임에서 반복하는 것을, 상기 누산기값이 N 이상이 될 때까지 수행하고;

   (d) 상기 누산기값이 N 이상이면, 상기 심볼 인덱스값을 1 만큼 증가시키고 상기 누산기값을 N 만큼 감소시키고;

   (e) 상기 심볼 인덱스값이 L 이상이 될 때까지, (c) 및 (d) 를 반복하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능한 한 세트의 명령을 포함하는 저장 매체를 구비하는, 통신 시스템용 송신 데이터 프로세서.
4. N 개 심볼의 용량을 가진 프레임에 맞출 L 개의 제 1 개수 심볼을 수신하는 수단;

   누산기값 및 심볼 인덱스값을 0 으로 초기화하는 수단;

   상기 누산기값이 N 미만이면, 상기 누산기값을 L 만큼 증가시키고 상기 제 1 개수의 심볼에서 상기 심볼 인덱스값에 대응되는 위치로부터의 심볼을 상기 프레임에서 반복하는 것을, 상기 누산기값이 N 이상이 될 때까지 수행하는 수단;

   상기 누산기값이 N 이상이면, 상기 심볼 인덱스값을 1 만큼 증가시키고 상기 누산기값을 N 만큼 감소시키는 수단; 및

   상기 심볼 인덱스값이 L 이상이 될 때까지, 상기 누산기값을 L 만큼 증가시키는 단계, 상기 프레임에 심볼들을 반복하는 단계, 상기 심볼 인덱스값을 1 만큼 증가시키는 단계, 및 상기 누산기값을 N 만큼 감소시키는 단계를 반복하는 수단을 구비하는, 통신 시스템용 송신 데이터 프로세서.

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