KR100736489B1 - 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율인디케이터 엔코딩 방법 - Google Patents

고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율인디케이터 엔코딩 방법 Download PDF

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본 발명은 고속 무선 데이터 통신(HDR) 시스템에서 역방향 링크의 RRI엔코딩 방법에 관한 것이다.
특히 본 발명은 HDR(High Data Rate) 시스템에서 역방향 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주기 위한 역방향 전송율 인디케이터(RRI: Reverse Rate Indicator)를 엔코딩함에 있어, RRI심볼(Symbols)을 8비트의 RRI 코드워드(Walsh Code)로 변환하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법은, (a). 데이터 전송율 각각에 대응하여 각각의 데이터 전송율을 지시하는 RRI심볼을 구성하는 단계, (b). 상기 RRI심볼 각각에 대하여 직교 코드워드를 할당하는 단계, (c). 상기 RRI심볼 각각에 대하여 직교 코드워드를 할당할 때 어느 하나의 코드워드가 Wi BW이면 이 코드워드로부터 거리 'BW', 웨이트 'BW'인 코드워드 -Wi BW을 다른 하나의 코드워드에 할당하는 단계; 로 엔코딩하는 것을 특징으로 한다.
HDR(High Data Rate)시스템, RRI 엔코딩 방법

Description

고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법{Encoding Method For Reverse Rate Indicator In High Data Rate System}
도1은 HDR 순방향 링크를 설명하기 위한 기본 슬롯의 구조를 나타낸 도면
도2는 HDR 역방향 링크를 설명하기 슬롯의 구조를 나타낸 도면
도3은 종래의 RRI엔코딩 방법을 설명하기 위한 도면
도4는 본 발명의 RRI엔코딩 방법을 설명하기 위한 도면
본 발명은 고속 무선 데이터 통신(HDR) 시스템에서 역방향 링크의 RRI엔코딩 방법에 관한 것이다.
특히 본 발명은 HDR(High Data Rate) 시스템에서 역방향 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주기 위한 역방향 전송율 인디케이터(RRI: Reverse Rate Indicator)를 엔코딩함에 있어, RRI심볼(Symbols)을 8비트의 RRI 코드워드(Walsh Code)로 변환하는 방법에 관한 것이다.
알려진 바와같이 HDR 시스템은 데이터 통신 서비스만을 위한 이동 데이터 통신 시스템으로서 기본적으로 음성 통신 서비스는 지원되지 않고 오직 데이터 통신 서비스만 지원되는 것을 특징으로 하고 있다.
그런데, HDR 시스템을 포함하는 이동통신 시스템은 채널(통신환경)이 열악하기 때문에 열악한 통신환경을 극복하고 고속, 고품질의 서비스를 제공하기 위한 다양한 방안들이 제시되고 있다.
특히, 기지국과 단말기 사이의 안정된 통신선로의 구축과, 안정된 통신선로를 통한 고속 고품질의 정보(신호) 전송 기술에 많은 노력을 기울이고 있다.
특히, HDR 시스템의 경우는 무선 데이터 통신 서비스를 지원하기 때문에 데이터의 정확하고 안정된 전송은 필수 불가결한 요소이다.
HDR 시스템에서 이루어지는 데이터 통신의 과정을 요약해 보면 다음과 같다.
기지국(또는 섹터)으로부터 단말기로 데이터, 파일럿 신호, MAC 채널 등의 정보가 시분할 다중화된 형태의 슬롯 구조로 송신된다.
단말기는 상기 정보를 수신하는데, 이때 기지국(또는 섹터)으로부터 단말기로의 순방향 링크의 파일럿 신호를 수신하면 그 파일럿 신호의 세기(수신 감도)에 따라 기지국(또는 섹터)을 선택한다.
또한 단말기는 상기 파일럿 신호로부터 순방향 데이터 전송율을 결정하여 HDR 역방향 링크의 DRC채널에 상기 기지국(또는 섹터) 선택정보와 순방향 전송율 정보를 실어서 기지국(또는 섹터)으로 보낸다.
해당 기지국(또는 섹터)에서는 이 순방향 전송율에 기초해서 해당 단말기로의 데이터 전송율을 결정하고 그 전송율에 따르는 데이터 전송을 수행하고 있다.
이때 단말기가 n번째 슬롯에 DRC 정보를 전송하게 되면 기지국(또는 섹터)에 서는 n+2번째 슬롯에서 상기 순방향 데이터 전송율을 이용해서 데이터 전송을 수행하며, 이때 전송되는 데이터는 n번째 슬롯에서 DRC 정보를 전송한 사용자에게 부여된 월시코드(Walsh code)를 입혀서 전송함으로써, 사용자(단말기)를 구분한다.
도1은 HDR 시스템의 순방향 링크를 설명하기 위한 슬롯의 구조를 도시하고 있으며, 도2에는 HDR 시스템의 역방향 링크를 설명하기 위한 트래픽 채널의 MAC 채널 구조를 도시하였으며, 도3은 HDR 시스템의 역방향 링크에서 RRI심볼을 엔코딩하기 위한 방법을 나타낸 코딩 테이블이다.
먼저, 도1에 의하는 바와같이 HDR 시스템의 순방향 링크에서 채널구조를 살펴보면, 1슬롯(1 slot)에 파일럿 채널(pilot channel)과 MAC채널(Medium Access Control Channel), 그리고 데이터 채널(data channel)이 시분할 다중화(time division multiplexing)된 형태로 구성되어 전송된다.
MAC채널에는 FA채널(Forward Activity Channel), RA채널(Reverse Activity Channel), RPC(Reverse Power Control)가 할당되어 있다.
도1에서 1슬롯(101)은 2048칩(2048 chips)을 가지고, 전반부 1/2슬롯(101a)과 후반부 1/2슬롯(101b)으로 나뉜다.
전반부 1/2슬롯(101a)은 464칩의 데이터(102), 96칩의 파일럿(103), 464칩의 데이터(104)를 포함하여 1024칩이고, 후반부 1/2슬롯(101b)은 400칩의 데이터(105), 64칩의 MAC채널(106), 96칩의 파일럿(107), 64칩의 MAC채널(108), 400칩의 데이터(109)를 포함하여 1024칩이다.
파일럿 채널(103,107)은 모든 사용자가 수신하는 공통 채널이며, 사용자에게 데이터를 전송하기 위한 전송율을 결정하는데 사용되고, MAC채널(106,108)은 사용자들의 순방향과 역방향 링크 상태를 알려주고 역방향 링크를 전력제어하기 위해서 사용된다.
파일럿 채널과 MAC 채널은 모든 사용자들에게 매 슬롯마다 전송되며, 데이터는 특정 사용자(단말기)를 위하여 전송된다.
데이터 채널(102,104,105,109)은 QPSK, 8PSK, 16QAM의 변조 형태와 코딩방식을 통해 38.4kbps,76.8kbps,...,2457.6kbps 의 데이터 전송율 중의 어느 하나로 특정 사용자(단말기)에게 전송된다.
HDR 시스템에서는 사용자에게 전용(dedicated)의 채널을 할당하지 않고 도1과 같은 구조의 채널을 통해 시간에 따라 데이터를 전송한다(시분할 다중화 전송).
즉, 데이터는 한 슬롯에서부터 여러개의 슬롯이 사용자에게 할당되어(슬롯1∼슬롯n) 전송되는데, 기지국(또는 섹터)으로부터 데이터를 수신하는 사용자들은 길이 32의 32개 월시코드(Walsh code) 중에서 하나씩을 부여받게 되며, 자신에게 부여된 월시코드가 입혀진 데이터만을 수신하게 된다.
이때 순방향으로 전송되는 모든 채널은 순방향 전력제어 없이 기지국(또는 섹터)이 전송할 수 있는 최대 전력으로 전송하게 된다.
한편, 도2는 HDR 역방향 링크를 설명하기 위한 MAC 채널의 슬롯 구조를 나타낸 도면이다.
HDR 역방향 링크에서는 액세스(Access)채널과 역방향 트래픽 채널(Reverse Traffic Channel)로 이루어진다.
액세스 채널은 파일럿 채널(Pilot Channel)과 데이터 채널(Data Channel)로 구성되고, 역방향 트래픽 채널은 파일럿 채널, MAC(Mdium Access Control)채널, ACK채널(Acknowledgenent Channel), 데이터 채널로 구성된다.
그리고, 역방향 트래픽 채널에서 MAC채널은 RRI채널과 데이터 전송율 제어채널(DRC: Data Rate Control Channel)로 이루어지는데, DRC채널(201)은 순방향 링크의 데이터 전송율 즉, 기지국(또는 섹터)에서 사용자(단말기)로 전송할 데이터의 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주는데 사용하고 또한, 이 전송율로 데이터를 송신할 기지국(또는 섹터) 즉, 사용자(단말기)가 데이터 통신 서비스를 받을 기지국(또는 섹터)이 어떤 곳인지를 알려주는데 사용되며, DRC정보는 기본적으로 한 슬롯 동안은 같은 정보를 전송하고, 슬롯 단위로 그 내용이 갱신된다.
RRI채널(202)은 역방향 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주는데 사용하며, 역방향으로는 단말기당 9.6kbps∼153.6kbps 의 전송속도를 제공한다.
파일럿 채널(203)은 역방향 링크의 전력제어를 위해서 사용된다.
RRI채널(202)은 역방향 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주기 위해서 RRI코드워드로 변환(엔코딩)하여 전송한다.
엔코딩 방법은 도3에 나타낸 바와같이 역방향 링크의 데이터 전송율에 대응하여 미리 정해진 3비트의 RRI심볼 중 하나를 선택하고, 선택된 RRI심볼을 코드워드 반복과 맵핑 및 월시 커버링(Walsh Covering) 단계를 거쳐서 8비트의 직교 코드워드(bi-orthognal code word)(월시코드 Wi 8) 중의 하나로 엔코딩하여 전송한다.
여기서, Wi 8는 길이 8칩의 월시코드로서 8개의 코드워드로 구성되며, 이 것을 이용해서 역방향 링크의 데이터 전송율 즉, 9.6kbps∼153.6kbps 중의 어느 하나를 기지국(또는 섹터)에 알려주는 것이다.
도3에서 RRI 코드워드의 최소 해밍(Hamming)거리, dmin=4이고, 8개의 코드워드들 사이의 거리도 모두 '4'임을 알 수 있다. 예를 드면 W0 8=(0000 0000)과 W1 8=(0101 0101) 사이의 거리는 '4'이다.
한편, DRC채널은 단말기가 수신 신호(파일럿 신호)의 상태를 측정하여 4비트의 DRC심볼을 상기 RRI엔코딩과 같은 방법으로 엔코딩하여 전송해 줌으로써, 총 16가지의 가능한 순방향 데이터 전송율(38.4kbps,76.8kbps,...,2457.6kbps) 중의 어느 하나를 기지국(또는 섹터)이 보내도록 하는 것이다.
상기한 바와같이 HDR시스템에서는 시분할 다중화된 슬롯 구조를 통해서 기지국과 단말기 사이의 데이터 통신이 이루어지고, HDR 순방향 링크와 역방향 링크의 채널들을 이용해서, 최적 통신환경을 구성해 줄 기지국(또는 섹터)의 선택과 역방향 전력제어 및 단말기와의 데이터 전송이 수행되고 있다.
본 발명은 고속 무선 데이터 통신(HDR)시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주기 위한 RRI정보를 엔코딩하는 방법을 제시한다.
본 발명은 고속 무선 데이터 통신(HDR)시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주기 위한 RRI정보를 엔코딩할 때, 코드워드들 사이의 거리를 최대화시키는 것을 특징으로 하는 RRI엔코딩 방법을 제시한다.
본 발명은 고속 무선 데이터 통신(HDR)시스템에서 역방향 링크의 데이터 전송율을 기지국(또는 섹터)에 알려주기 위한 RRI정보를 엔코딩할 때, 코드워드들 사이의 거리가 '8'이고 웨이트(Weight) ='8'인 코드워드를 갖도록 엔코딩함으로써, 엔코딩 성능을 향상시킬 수 있도록 한 RRI엔코딩 방법을 제시한다.
본 발명의 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법은, (a). 데이터 전송율 각각에 대응하여 각각의 데이터 전송율을 지시하는 RRI심볼을 구성하는 단계, (b). 상기 RRI심볼 각각에 대하여 직교 코드워드를 할당하는 단계, (c). 상기 RRI심볼 각각에 대하여 직교 코드워드를 할당할 때 어느 하나의 코드워드가 Wi BW이면 이 코드워드로부터 거리 'BW', 웨이트 'BW'인 코드워드 -Wi BW을 다른 하나의 코드워드에 할당하는 단계; 로 엔코딩하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 RRI심볼은 역방향 데이터 전송율 각각에 대하여 3비트 데이터로 구성되고 상기 i=0,1,2,3이고 BW=8일 때, 이 것에 의해서 (a). RRI심볼 '000' = W0 8(0000 0000), (b). RRI심볼 '001' = -W0 8(1111 1111), (c). RRI심볼 '010' = W1 8(0101 0101), (d). RRI심볼 '011' = -W1 8(1010 1010), (e). RRI심볼 '100' = W2 8(0011 0011), (f). RRI심볼 '101' = -W2 8(1100 1100), (g). RRI심볼 '110' = W3 8(0110 0110), (h). RRI심볼 '111' = -W3 8(1001 1001), ; 로 엔코딩되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와같이 이루어지는 본 발명의 RRI엔코딩 방법을 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 역방향 링크의 데이터 전송율은 9.6kbps, 19.2kbps, 38.4kbps, 76.8kbps, 153.6kbps 중의 어느 하나가 선택된다.
따라서, '0'과 여유분(Reserved)을 고려해서 총 8가지의 경우에 대한 RRI심볼을 각각 000∼111로 대응시킨다.
RRI심볼 000∼111은 길이 8칩의 코드워드 8개로 엔코딩된다.
즉, 역방향 링크의 데이터 전송율에 대응하여 미리 정해진 3비트의 RRI심볼 중 하나를 선택하고, 선택된 RRI심볼을 코드워드 반복과 맵핑 및 월시 커버링(Walsh Covering) 단계를 거쳐서 8비트의 직교 코드워드(bi-orthognal code word)(월시코드 Wi 8) 중의 하나로 엔코딩하여 전송한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 엔코딩되는 코드워드의 관계는 도4에 의하는 바와같이, 데이터 전송율값이 '0'인 경우 RRI심볼 3비트 '000' = W0 8(0000 0000)의 RRI 코드워드를 할당하고, 데이터 전송율값이 '9.6kbps'인 경우 RRI심볼 3비트 '001' = -W0 8(1111 1111)의 RRI 코드워드를 할당한다.
데이터 전송율값이 '19.2kbps'인 경우 RRI심볼 3비트 '010' = W1 8(0101 0101)의 RRI 코드워드를 할당하고, 데이터 전송율값이 '38.4kbps'인 경우 RRI심볼 3비트 '011' = -W0 8(1010 1010)의 코드워드를 할당한다.
데이터 전송율값이 '76.8kbps'인 경우 RRI심볼 3비트 '100' = W2 8(0011 0011)의 RRI 코드워드를 할당하고, 데이터 전송율값이 '153.6kbps'인 경우 RRI심볼 3비트 '101' = -W2 8(1100 1100)의 RRI 코드워드를 할당한다.
또한, 향후 할당할 수 있도록 유보된(Reserved) 2개의 데이터 전송율값에 대해서는, RRI심볼 3비트 '110' = W3 8(0110 0110)의 RRI 코드워드를 할당하고, RRI심볼 3비트 '111' = -W3 8(1001 1001)의 RRI 코드워드를 할당한다.
위와같이 엔코딩하면 dmin='4'로 종래의 방법과 동일하지만 코드들 사이의 거리가 '8'이 되는 경우가 웨이트='8'인 코드워드가 있기 때문에 엔코딩 성능이 개선된다.
예를 들어 W0 8(0000 0000)과 -W0 8(1111 1111), 두 코드워드의 거리는 '8'이 된다.
본 발명의 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법에 의하면 직교 코드워드 엔코딩된 최적의 RRI 엔코딩이 가능하다.
또한 본 발명의 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법에 의하면 엔코딩된 RRI 코드워드가 코드워드들 사이의 거리가 '8'이 되는 경우가 웨이트='8'인 코드워드가 있기 때문에 엔코딩 성능의 향상을 가져온다.

Claims (3)

  1. HDR 시스템의 역방향 데이터 전송율 각각에 대응하여 각각의 데이터 전송율을 지시하는 RRI심볼에 대하여 직교 코드워드를 할당하는 단계, 상기 RRI심볼 각각에 대하여 직교 코드워드를 할당할 때 어느 하나의 코드워드가 Wi BW이면 코드워드 -Wi BW을 다른 하나의 코드워드에 할당하는 단계; 로 엔코딩하는 것을 특징으로 하는 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 코드워드에서 i=0,1,2,3 이고 BW=8 인 것을 특징으로하는 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, RRI심볼은 역방향 데이터 전송율 각각에 대하여 3비트 데이터로 구성되고 상기 i=0,1,2,3 이고 BW=8일 때, 이 것에 의해서 (a). RRI심볼 '000' = W0 8(0000 0000), (b). RRI심볼 '001' = -W0 8(1111 1111), (c). RRI심볼 '010' = W1 8(0101 0101), (d). RRI심볼 '011' = -W1 8(1010 1010), (e). RRI심볼 '100' = W2 8(0011 0011), (f). RRI심볼 '101' = -W2 8(1100 1100), (g). RRI심볼 '110' = W3 8(0110 0110), (h). RRI심볼 '111' = -W3 8(1001 1001), ; 로 엔코딩되는 것을 특징으로 하는 고속 무선 데이터 통신 시스템의 역방향 전송율 인디케이터 엔코딩 방법.
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