KR100762632B1

KR100762632B1 - 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 채널 다중화/역다중화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100762632B1
Application number: KR1020010064129A
Authority: KR
Inventors: 곽용준; 문용석; 김헌기; 박상환; 윤재승; 김재열; 박수원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2007-10-01
Also published as: KR20030032394A; US20030123409A1

Abstract

본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 임의의 사용자 단말기에 전송할 전송 블록들이 발생하면, 상기 전송 블록들을 연결하여 전송 블록 셋으로 생성하고, 상기 전송 블록 셋을 미리 설정되어 있는 비트수에 따라 다수개의 코드 블록들로 분할한 후, 상기 다수개의 코드 블록들 각각에 CRC 비트를 부가하여 전송 채널을 다중화함으로써 복합 재전송 효율을 증가시킨다.

전송 채널 다중화, 코드 블록, CRC, ACK/NACK, HARQ

Description

부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 채널 다중화/역다중화 장치 및 방법{APPARATUS FOR MULTIPLEXING/DEMULTIPLEXING CHANNEL IN CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

도 1은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 복합 재전송 방식을 개략적으로 도시한 도면

도 2는 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 도시한 도면

도 3은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 역방향 채널의 생성 구조를 도시한 도면

도 4는 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 통상적인 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면

도 6은 도 5에서 MCS 레벨이 QPSK, 1/4 코딩 레이트이고, 코드 채널이 10개인 경우의 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면

도 7은 도 6에 대응하여 전송 채널을 역다중화하는 구조를 도시한 도면

도 8은 도 5에서 MCS 레벨이 16QAM, 3/4 코딩 레이트이고, 코드 채널이 5개인 경우의 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면

도 9는 도 8에 대응하여 전송 채널을 역다중화하는 구조를 도시한 도면

도 10은 도 5에서 MCS 레벨이 64QAM, 3/4 코딩 레이트이고, 코드 채널이 10개인 경우의 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 역방향 채널의 생성 구조를 도시한 도면

도 12는 도 11에 의해 생성된 역방향 채널 구조를 도시한 도면

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 구성을 도시한 블록도

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기 장치 내부 구성을 도시한 블록도

본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 전송 채널(Transport channel)을 다중화 및 역다중화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 고속 순방향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access: 이하 "HSDPA"라 칭한다.)방식은 UMTS(Universal Mobile Terrestrial System) 통신 시스템에서 순방향 고속 패킷 데이터 전송을 지원하기 위한 순방향 데이터 채널인 고속 순방향 공통 채널(High Speed - Downlink Shared Channel:HS-DSCH)과 이와 관련된 제어채널들을 포함한 데이터 전송방식을 총칭한다. 상기 HSDPA를 지원하기 위해서 적응적 변조방식 및 코딩 방식(Adaptive Modulation and Coding: 이하 "AMC"라 한다), 복합 재전송 방식(Hybrid Automatic Retransmission Request: 이하 "HARQ"라 함) 및 빠른 셀 선택(Fast Cell Sellect: 이하 "FCS"라 함)방식이 제안되었다.

첫 번째로, AMC 방식에 대해 설명하기로 한다.

상기 AMC 방식은 특정 기지국(Node B)과 단말기(UE: User Element) 사이의 채널 상태에 따라 서로 다른 데이터 채널의 변조방식과 코딩방식을 결정하여, 상기 기지국 전체의 사용효율을 향상시키는 데이터 전송 방식을 말한다. 따라서 상기 AMC 방식은 복수개의 변조방식들과 복수개의 코딩방식들을 가지며, 상기 변조방식들과 코딩방식들을 조합하여 데이터 채널 신호를 변조 및 코딩한다. 통상적으로 상기 변조방식들과 코딩방식들의 조합들 각각을 변조 및 코딩 스킴(Modulation and Coding Scheme: 이하 "MCS"라 함)라고 하며, 상기 MCS 수에 따라 레벨(level) 1에 서 레벨(level) n까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨(level)을 상기 UE(130)과 현재 무선 접속되어 있는 기지국(123) 사이의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정하여 상기 Node B 전체 시스템 효율을 향상시키는 방식이다.

두번째로, HARQ 방식, 특히 다채널 정지-대기 혼화 자동 재전송 방식(n-channel Stop And Wait Hybrid Automatic Retransmission Request:이하 "n-channel SAW HARQ"라 칭한다.)을 설명하기로 한다.

상기 HARQ 방식은 ARQ(Automatic Retransmission Request) 방식의 전송 효율을 증가시키기 위해 다음과 같은 2 가지 방안을 새롭게 적용한 것이다. 첫 번째 방안은 상기 HARQ는 UE와 Node B 사이에서의 재전송 요구 및 응답을 수행하는 것이고, 두 번째 방안은 오류가 발생한 데이터들을 일시적으로 저장하였다가 해당 데이터의 재전송 데이터와 결합(Combining)해서 전송하는 것이다. 또한 HSDPA 방식에서는 종래의 멈춤-대기 자동 재전송(Stop and Wait ARQ::SAW ARQ) 방식의 단점을 보완하기 위해서 상기 n-channel SAW HARQ라는 방식을 도입하였다. 상기 SAW ARQ방식의 경우 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 수신하여야만 다음 패킷 데이터를 전송한다. 그런데, 이렇게 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 수신한 후에만 다음 패킷데이터를 전송하기 때문에 패킷 데이터를 현재 전송할 수 있음에도 불구하고 ACK을 대기하여야 하는 경우가 발생할 수 있다. 상기 n-channel SAW HARQ 방식에서는 상기 이전 패킷 데이터에 대한 ACK를 받지 않은 상태에서 다수의 패킷 데이터들을 연속적으로 전송해서 채널의 사용 효율을 높일 수 있다. 즉, 단말기와 기지국간에 n 개 의 논리적인 채널(Logical Channel)들을 설정하고, 특정 시간 또는 채널 번호로 상기 n 개의 채널들 각각을 식별 가능하다면, 패킷 데이터를 수신하게 되는 상기 UE는 임의의 시점에서 수신한 패킷 데이터가 어느 채널을 통해 전송된 패킷 데이터인지를 알 수 있으며, 수신되어야 할 순서대로 패킷 데이터들을 재구성하거나, 해당 패킷 데이터를 소프트 컴바이닝(soft combining) 하는 등 필요한 조치를 취할 수 있다.

마지막으로, FCS 방식을 설명하기로 한다.

상기 FCS 방식은 상기 HSDPA 방식을 사용하고 있는 단말기가 셀 중첩지역, 즉 소프트 핸드오버 영역에 위치할 경우 복수개의 셀들 중 채널 상태가 좋은 셀을 빠르게 선택하는 방법이다. 상기 FCS 방식은 구체적으로,(1) 상기 HSDPA를 사용하고 있는 단말기가 이전 기지국과 새로운 기지국의 셀 중첩지역에 진입할 경우, 상기 단말기는 복수의 셀들, 즉 복수개의 기지국과의 무선 링크(이하 "Radio Link"라 칭한다.)를 설정한다. 이때 상기 단말기와 Radio Link를 설정한 셀들의 집합을 액티브 셋(active set)이라 칭한다. (2) 상기 액티브 셋에 포함된 셀들 중에서 가장 양호한 채널상태를 유지하고 있는 셀로부터만 HSDPA용 패킷 데이터를 수신하여 전체적인 간섭(interference)을 감소시킨다. 여기서, 상기 액티브 셋에서 채널상태가 가장 양호하여 HSDPA 패킷 데이터를 전송하는 셀을 베스트 셀(best cell)이라 하고, 상기 단말기는 상기 액티브 셋에 속하는 셀들의 채널 상태를 주기적으로 검사하여 현재 베스트 셀보다 채널 상태가 더 좋은 셀이 발생할 경우 상기 현재의 베스트 셀을 새로 발생한 채널 상태가 더 좋은 셀로 바꾸기 위해 베스트 셀 지시자(Best Cell Indicator) 등을 상기 액티브 셋에 속해있는 셀들로 전송한다. 상기 베스트 셀 지시자에는 베스트 셀로 선택된 셀의 식별자가 포함되어 전송되고, 이에 상기 액티브 셋내의 셀들은 상기 베스트 셀 지시자를 수신하고 상기 베스트 셀 지시자에 포함된 셀 식별자를 검사한다. 그래서 상기 액티브 셋 내의 셀들 각각은 상기 베스트 셀 지시자가 자신에게 해당하는 베스트 셀 지시자인지를 검사하고, 상기 검사결과 베스트 셀로 선택된 해당 셀은 고속 순방향 공통 채널(HS-DSCH)을 이용해서 상기 단말기로 패킷 데이터를 전송한다.

상기 HSDPA 방식을 지원하기 위한 상기와 같은 방식들을 지원하기 위해서 물리적인 측면에서 전송 채널의 구조, 또는 물리 채널(physical channel)의 구조 등이 상기 HSDPA 방식을 사용하지 않는 통신 시스템, 일 예로 기존 Release 99 통신 시스템 또는 Release 4 통신 시스템에 사용되는 구조와 상이하게 되었다. 우선적으로 일차 인터리버(interleaver)의 사용이 사라졌고, 전송 시구간(TTI: Transmission Time Interval, 이하 "TTI"라 칭하기로 한다.)이 상기 HSDPA 방식을 사용하지 않는 통신 시스템에서는 10ms, 20ms, 40ms, 80ms가 사용되었던 것과는 달리 2ms가 사용됨에 따라 물리 채널 매핑(Mapping) 방법 등이 달라지게 되었다.

특히, 상기 HSDPA 방식에 사용되는 전송 채널은 상기 HSDPA 방식을 사용하지 않는 기존 통신 시스템의 전송 채널들과는 그 구조가 다를 뿐만 아니라 다중화되어 부호화 혼합 전송 채널(CCTrCH: Coded Composit Transport CHannel: 이하"CCTrCH"라 칭하기로 한다)을 생성하는 방법이 상기 Release 99에서 사용되는 방법과 상이하게 된다. 이렇게 상기 CCTrCH을 생성하는 방법이 상이하게 됨에 따라 인터리빙(interleaving) 방법, 물리 채널 매핑 등의 방법 역시 상기 Release 99에서 사용되는 방법과 상이하게 된다.

도 1은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 복합 재전송 방식을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 기지국(Node B)(10)은 단말기(UE)(20)로 사용자 데이터를 전송하기 위한 HS-DSCH 신호(30)를 전송하게 되는데, 상기 단말기(20)는 상기 기지국(10)에서 전송하는 HS-DSCH 신호(30)를 수신하여 CRC(Cyclic Redundancy Check)을 수행해서 상기 HS-DSCH 신호(30)에 오류가 발생하였는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 HS-DSCH 신호(30)에 오류가 발생하였음을 검출하면, 상기 단말기(20)는 상기 HS-DSCH 신호(30)에 대한 ACK/NACK 신호(40)로 NACK를 결정하고 상기 기지국(10)으로 상기 NACK를 전송한다. 이와는 반대로 상기 검사 결과 상기 HS-DSCH 신호(30)에 오류가 발생하지 않았음을 검출하면, 상기 단말기(20)는 상기 HS-DSCH 신호(30)에 대한 ACK/NACK 신호(40)로 ACK를 결정하고 상기 기지국(10)으로 상기 ACK를 전송한다. 한편, 상기 기지국(10)은 상기 단말기(20)로부터 ACK가 수신되면 새로운 HS-DSCH 채널 신호(30)를 상기 단말기(20)로 전송한다. 이와는 반대로 상기 단말기(20)로부터 NACK이 수신되면 상기 전송하였었던 HS-DSCH 채널 신호(30)를 상기 단말기(20)로 재전송한다.

다음으로 상기 HSDPA 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 2는 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 순방향 채널 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 HSDPA 방식을 사용하는 경우 순방향 전용 물리 채널(DL-DPCH: Downlink Dedicated Physical Channel, 이하 "DL-DPCH"라 칭하기로 한다)은 항상 HS-DSCH에 수반되어 전송된다. 상기 DL-DPCH는 고속 지시자(HI: High-speed Indicator: 이하 "HI"라 칭하기로 한다) 필드(field)(201)가 존재하고, 상기 HI는 상기 HS-DSCH를 통해 전송되는 HSDPA 서비스 데이터가 존재하는지 여부를 나타낸다. 상기 HI가 HS-DSCH를 통해 전송되는 HSDPA 서비스 데이터가 존재함을 나타내면 해당 단말기는 공통 제어 채널(SHCCH: Shared Control Channel, 이하 "SHCCH"라 칭하기로 한다)의 해당 타임 슬럿들(time slots)(203)을 읽는다. 또한, 상기 해당 타임 슬롯들을 읽기 시작한 시점으로부터 소정 시간 간격 후(일 예로 상기 도 2에 도시되어 있는 τ_{HS-DSCH-control}(205))에 상기 HS-DSCH상의 해당 TTI(207)를 읽어 상기 해당 단말기에 대한 HSDPA 서비스 데이터를 수신한다. 여기서, 상기 HS-DSCH TTI는 상기에서 설명한 바와 같이 2ms이다.

다음으로 도 3을 참조하여 상기 HSDPA 방식을 사용하는 통신 시스템의 역방향 채널 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 3은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 역방향 채널의 생성 구조를 도시한 도면으로서, 특히 HS-DSCH 신호를 수신한 단말기가 피드백(feedback) 정보를 기지국으로 전송하는 역방향 채널의 생성 구조를 도시한 도면이다. 상기 HS-DSCH 신호를 수신한 단말기가 피드백(feedback) 정보를 기지국으로 전송하는 역방향 채널은 새로이 정의된 역방향 제2전용 물리 제어 채널(Uplink secondary DPCCH(Dedicated Physical Control CHannel))을 통해 상기 단말기에서 기지국으로 전송하게 되는데, 상기 역방향 제2전용 물리 제어 채널의 구조는 다음과 같다.

ACK/NACK 비트(bit)(301)는 상기 단말기가 수신한 HS-DSCH 신호에 오류가 발생되었는지 여부를 기지국으로 피드백하기 위한 ACK 혹은 NACK를 전송하는 비트이다. 상기 ACK/NACK 비트(301)는 상기 HSDPA 방식에서 지원하는 HARQ 방식에 근거한 것이다. 그리고 상기 ACK/NACK 비트(301)는 1비트로 ACK 혹은 NACK를 나타내나, 상기 ACK 혹은 NACK 신호의 오류에 대한 강인성을 부여하기 위해서 상기 ACK/NACK 비트(301)는 반복기(repeater)(303)를 통해 10비트로 출력한다. 그리고 채널 품질(channel quality) 비트(302)는 상기 단말기가 기지국으로 전송하는 채널의 MCS 레벨을 결정하기 위해 채널 품질에 대한 정보를 전송하는 비트이다. 상기 채널 품질 비트(302)는 4비트로 구성되며, 상기 4비트 채널 품질 비트(302) 역시 오류에 대한 강인성을 부여하기 위해 블록 부호화기(Block Coder)(304)로 입력된다. 여기서, 상기 블록 부호화기(304)는 (20,4) 블록 부호화 방식을 사용하기 때문에 상기 4비트의 채널 품질 비트(302)에 대응하여 20비트의 부호화된 채널 품질정보를 출력한다. 그리고 상기 블록 부호화기(304)에서 출력된 채널 품질 정보와 ACK/NACK 정보는 상기 HSDPA의 한 TTI(= 3slot) 내에서 전송되면 된다. 따라서, 상기 ACK/NACK 정보를 상기 한 TTI의 한 슬롯에, 상기 채널 품질 정보를 상기 TTI의 나머지 두 슬롯들에 다중화하여 역방향 제2 전용 물리 제어 채널을 통해 상기 기지국으로 전송한다.

다음으로 도 4를 참조하여 상기 HSDPA 방식을 사용하는 통신 시스템의 HS-DSCH의 생성 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 4는 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 통상적인 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 4에 도시한 전송 채널, 일 예로 HS-DSCH 다중화 구조는 현재 상기 HSDPA 방식의 HS-DSCH에 대해 표준화가 논의되고 있는 구조로서, 매개 접근 채널(MAC: Medium Access Channel, 이하 "MAC"라 칭하기로 한다) 계층(layer)에서 물리 계층(physical layer)으로 전송 블록(TrBk: Transport Block)들이 내려오면(401) 상기 전송 블록들을 연결하여 하나의 전송 블록 셋(TBS: Transport Block Set)을 구성한다(TrBk concatenation)(402). 그리고 상기 전송 블록 셋에 CRC를 부가한 후(CRC attachment)(403) 오류정정 부호를 위한 코드 블럭들로 분할한다(Code Block Segmentation)(404). 여기서, 상기 CRC는 24비트이다. 상기 코드 블록들에 대해서는 채널전송을 위해 채널코딩(Channel Coding)을 수행하고(405), 상기 채널 코딩을 수행한 후 레이트 매칭(Rate Matching)을 수행한다(406). 여기서, 상기 레이트 매칭은 상기 채널 코딩된 데이터 블록을 천공(Puncturing) 혹은 반복하여 전송에 적합한 크기를 갖도록 하는 것이다. 상기 레이트 매칭된 데이터 블록은 실제 물리 채널에서 전송되는 전송 프레임 단위로 분할된 후(Physical channel segmentation)(407) 연집 오류(burst error)를 방지하기 위해 2차 인터리빙 된다(2nd interleaving)(408). 상기 2차 인터리빙된 프레임 단위의 데이터 블록은 실제 물리채널에 매핑되어(Physical Channel mapping)(409) 해당 물리 채널들, 즉 PhCH#1, PhCH#2을 통해 전송된다(410).

그런데, 상기에서 설명한 HS-DSCH, 즉 전송 채널 다중화 구조에서 상기 CRC를 부가하는 위치는 상위에서 수신된 전송 블록들을 전송 블록 셋으로 연결한 직후인데, 이렇게 상기 전송 블록 셋으로 연결한 직후에 상기 CRC를 부가하는 전송 채널 다중화 구조는 상기 HSDPA 방식의 HARQ 방식을 사용함에 있어서 비효율적이고 단말기의 부담을 가중시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 전송 채널 신호에 대한 복합 재전송 효율을 향상시키는 전송 채널 다중화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 광대역 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 채널 다중화 장치에 있어서, 임의의 사용자 단말기에 전송할 전송 블록들이 발생하면, 상기 전송 블록들을 연결하여 전송 블록 셋으로 생성하는 전송 블록 연결기와, 상기 전송 블 록 셋을 미리 설정되어 있는 비트수에 따라 다수개의 코드 블록들로 세그멘테이션하는 코드 블록 분할기와, 상기 다수개의 코드 블록들 각각에 CRC 비트를 부가하는 CRC 부가기와, 상기 CRC 비트가 부가된 코드 블록들을 미리 설정되어 있는 코딩 레이트로 코딩한 후 가산하여 물리 계층에서 전송 가능한 비트수에 상응하게 레이트 매칭한 후, 상기 물리 채널에서 전송하는 전송 단위 비트수로 분할하여 다중화하는 물리 채널 생성기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 광대역 부호 분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송 채널 다중화 방법에 있어서, 임의의 사용자 단말기에 전송할 전송 블록들이 발생하면, 상기 전송 블록들을 연결하여 전송 블록 셋으로 생성하는 과정과, 상기 전송 블록 셋을 미리 설정되어 있는 비트수에 따라 다수개의 코드 블록들로 세그멘테이션하는 과정과, 상기 다수개의 코드 블록들 각각에 CRC 비트를 부가하는 과정과, 상기 CRC 비트가 부가된 코드 블록들을 미리 설정되어 있는 코딩 레이트로 코딩한 후 가산하여 물리 계층에서 전송 가능한 비트수에 상응하게 레이트 매칭한 후, 상기 물리 채널에서 전송하는 전송 단위 비트수로 분할하여 다중화하여 물리 채널 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설 명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템의 전송 채널 다중화 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 참조부호 501내지 502와, 참조부호 505 내지 510은 상기 도 4에서 설명한 HSDPA 방식을 사용하는 통신 시스템의 통상적인 전송 채널(Transport Channel) 다중화 구조와 동일하다. 다만 본 발명의 일 실시예에서는 전송 블록 셋을 코드 블록들로 분할한 후(Code Block Segmentation)(503) 상기 분할한 코드 블록 단위로 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부가한다(CRC attachment)(504). 이때, 상기 코드 블록의 최대 크기 값은 5114 비트이다. 상기에서 설명한 바와 같이 전송 블록 셋을 코드 블록들로 분할한 후 CRC를 부가하는 것은 상기 HSDPA 방식에서 지원하는 HARQ 방식에 있어서 다음과 같은 성능 향상을 가져오게 된다.

첫째, 전송채널, 즉 HS-DSCH의 오류를 판단하여 ACK(ACKnowledgment) 혹은 NACK(uNACKnowledment)으로 나타내는 피드백(feedback) 정보를 생성함에 있어서 성능 향상을 가져온다. 상기 ACK 혹은 NACK 신호를 생성하는 것은 상기 HS-DSC 신호에 대해 CRC 검사를 통해 이루어진다. 즉, 상기 CRC 검사 결과 상기 HS-DSCH 신호에 오류가 있으면 NACK 신호를 피드백 정보로 생성하여 기지국으로 전송하며, 상기 HS-DSCH 신호에 오류가 없으면 ACK 신호를 피드백 정보로 생성하여 상기 기지국으로 전송하게 된다. 그런데, 상기 도 4에서 설명한 통상적인 전송 채널 다중화 구조에서는 상기 전송 블록 셋에 먼저 CRC를 부가한 후 코드 블록들로 분할하기 때문에 상기 기지국에서는 모든 코드 블록들에 대해서 채널 복호화를 완료한 후에야 CRC 검사를 통한 오류 판단이 가능하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서처럼 상기 전송 블록 셋을 코드 블록들로 분할한 후 각 코드별로 CRC를 부가하면 상기 코드블록들 단위로의 CRC 검사를 통한 오류 판단이 가능하다. 그로 인해, 복호화된 코드 블록에 대해서 실시간으로 오류 판단이 가능하다. 따라서 상기 해당 코드 블록에 대해 실시간으로 ACK 혹은 NACK 피드백 정보를 생성하는 것이 가능하게 되어 HARQ 성능 향상을 가져오게 된다.

둘째, HARQ를 통한 재전송에 있어서 이전 전송된 정보들의 버퍼링(buffering) 크기를 축소시킬 수 있어 단말기 메모리 용량 부담을 감소시키게 된다. 즉, 상기 전송 블록 셋에 대해 코드 블록들로 분할한 후 CRC를 부가함으로써, 다수개의 코드 블록들 각각에 대해서 복호화후 바로 오류 판단을 할 수 있게 된다. 따라서, 상기 오류 판단 결과 오류가 발생한 코드 블록만을 저장하게 되어 상기 단말기 메모리 용량 부담이 감소하게 되는 것이다. 결국, 상기 코드 블록들 전체를 복호화한 후 오류판단을 하는 통상적인 전송 채널 다중화 구조에서보다 훨씬 적은양의 데이터만을 버퍼링하면 되기 때문이다. 또한 재전송된 데이터를 소프트 컴바이닝(soft combing)함에 있어서도 오류가 발생했던 데이터만을 소프트 컴바이닝함으로써 수행시간을 단축시켜 배터리(battery) 소모를 줄일 수 있다.

셋째, HARQ 방식에 대한 새로운 방식이 구현될 경우 그 새로운 방식을 구현함에 용이성을 증가시키게 된다. 상기 HARQ의 동작에 있어서 다중 피드백, 즉 하나 이상의 ACK과 NACK을 쌍으로 피드백하는 것이 가능해져 오류가 발생한 코드 블록만을 재전송함으로써 HARQ의 성능을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 상기에서 설명한 본 발명의 실시예, 즉 전송 블록 셋을 코드 블록들로 분할한 후 CRC를 부가하는 구체적인 방안들을 설명하기로 한다.

하기 표 1은 MCS 레벨에 따른 HS-DSCH 다중화 구조에서 전송 블록들의 크기 값을 나타내고 있다.

상기 표 1을 가지고서, 본 발명의 실시예에 따른 <규칙 1>을 설명하기로 한 다.

상기 표 1을 참조하면, 우선 인덱스(index) 6은 MCS 레벨이 QPSK이고, 1/4을 코딩 레이트(rate)로 하는 터보 코드(turbo code) 및 코드 채널 10개를 사용하는 경우에 있어 블록들의 크기 값들을 나타낸다. 상기 인덱스 6의 경우를 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 6은 상기 표 1에 있어 인덱스 6의 조건을 상기 도 5에 적용한 예를 도시한 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 하나의 전송 블록(TrBk)(601) 크기(size)가 240비트(bits)이고, 10개의 전송 블록들이 하나의 전송 블록 셋(TBS)을 구성한다. 그래서 상기 10개의 전송 블록들(601)은 하나의 전송 블록 셋으로 결합된다(602). 이때, 상기 전송 블록 셋은 2400비트(bits)의 크기를 가짐으로 코드 블록(code block)의 최대 크기값인 5114비트(bits)보다 작아 코드 블록 분할 과정이 불필요하게 된다. 따라서, 상기 전송 블록 셋은 하나의 코드 블록으로 생성되고, 상기 코드 블록에는 24비트의 CRC가 부가된다(603). 이렇게 CRC가 부가된 2424비트(bits)의 코드 블록은 1/4 코딩 레이트의 터보 코더를 통해 9708비트(bits)로의 채널 코딩(404)이 이루어진 후 레이트 매칭을 수행한다(605). 여기서, 확산율(SF: Spreading Factor, 이하 "SF"라 칭하기로 한다)이 16(SF=16)이고, QPSK 변조 방식이 사용되기 때문에 한 TTI내에서 하나의 코드 채널로 보내지는 데이터량은 960비트이다. 앞서 상기 코드 채널이 10개가 사용되는 경우를 가정하였기 때문에 총 전송 가능 비트수는 9600비트가 된다. 그런데 상기 채널 코딩된 부호화 비트들이 9708비트이기 때문에 상기 실제 물리 채널 전송에 적합하도록 상기 9600비트로의 레이트 매칭을 수행하게 된다. 상기 레이트 매칭된 부호화 비트들은 물리 채널별(코드 채널별)로 분할한다. 예컨대, 앞에서 상기 코드 채널이 10개인 경우를 가정하였음에 따라 상기 9600비트를 10으로 분할하여 960비트로 분할한다(606). 상기 코드 채널의 수에 대응하여 분할된 부호화 비트들은 연집오류를 방지하기 위한 인터리빙을 수행(607)하며, 상기 인터리빙된 부호화 비트들은 상기 10개의 코드 채널들, 즉 10개의 물리 채널들을 통해서 전송한다(608). 여기서, 상기 물리 채널은 고속 물리 순방향 공통 채널(HS-PDSCH: High speed Physical downkink shared channel, 이하 "HS-PDSCH"라 칭하기로 한다.)일 수 있다.

다음으로 상기 도 6에 의해 MCS 레벨로 QPSK, 코딩 레이트로 1/4을 사용하고, 10개의 코드 채널들을 통해 다중화된 전송채널을 역다중화하는 구조를 도 7을 참조하여 설명한다.

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상기 도 7을 참조하면, 기지국으로부터 다중화되어 전송되는 HS-PDSCH 신호를 단말기에서 수신하면, 상기 단말기는 상기 수신한 HS-PDSCH 신호에 대해서 역다중화를 수행하게 된다. 즉, 각각이 960비트를 가지는 10개의 HS-PDSCH 신호들이 수신되면(701) 상기 수신된 10개의 HS-PDSCH 신호별로 디인터리빙(De-Interleaving)이 수행한다(702). 상기 디인터리빙이 수행된 후 상기 10개의 HS-PDSCH 신호들은 하나의 물리 채널 데이터로 결합된다(PhCH concatenation)(703). 상기 결합된 하나의 물리 체널 데이터는 9600비트를 가지며 상기 9600 비트의 물리 채널 데이터는 역 레이트매칭(inverse Rate Matching)되어 원래의 9708비트로 출력된다(704). 상기 역 레이트 매칭된 9708비트는 1/4 코딩 레이트로 터보 디코딩(turbo decoding)되어 2424비트로 출력된다(705). 상기 2424비트는 2400비트의 정보비트들과 24비트의 CRC 비트들로 이루어진다. 상기 터보 디코딩된 2424비트 데이터는 CRC 검사(CRC check)를 통해 오류가 발생하였는지 여부를 검사하게 된다(706). 상기 CRC 검사 결과 상기 수신된 HS-PDSCH 데이터에 오류가 발생하였다면 상기 단말기는 NACK 신호를 생성하여 상기 기지국에 대한 피드백 정보로 전송한다. 하지만, 상기 CRC 검사 결과 상기 수신된 HS-PDSCH 데이터에 오류가 발생하지 않았다면 상기 CRC 검사된 데이터, 즉 상기 24비트 CRC가 제거된 2400비트의 전송 블록 셋은 전송 블록 단위로 분할(TrBk segmentation)되어(707) 10개의 240비트 전송 블록들로 출력된다(708).

상기 도 6 및 상기 도 7에서 설명한 바와 같은 MCS 레벨로 QPSK, 코딩 레이트로 1/4을 사용하고, 10의 코드 채널들을 통해 전송 채널을 다중화 및 역다중화 구조는 전송 블록 셋의 크기가 코드 블록의 크기보다 작다. 따라서, 기지국에서는 코드 블록을 분할하지 않고 CRC를 부가하여 전송하고, 이에 대응한 단말기 역시 코드 블록 별로 CRC를 확인한 후 ACK 혹은 NACK 신호를 생성한다. 즉, 전술한 경우(표 1의 인덱수 6의 경우)에는 상기 HSDPA 방식을 사용하는 통신 시스템의 통상적인 전송 채널 다중화 구조와 동일하게 동작하며, 상기 표 1에서의 인덱스 1, 인덱스 2 및 인덱스 3의 경우에도 상기 인덱스 6의 경우와 동일하게 동작한다.

하지만, 상기 표 1에서 상기 인덱스 1, 인덱스 2, 인덱스 3 및 인덱스 6을 제외한 나머지 인덱스들은 그 전송 블록 셋의 크기가 코드 블록 크기보다 크기 때문에 본 발명의 실시예에 따른 다중화 구조의 이점을 가져오게 된다.

도 8을 참조하여 상기 표 1의 인덱스 4의 경우, 즉 MCS 레벨로 16QAM, 코딩 레이트로 3/4을 사용하고, 5개의 코드 채널들을 통해 전송 채널을 다중화하는 구조를 설명하기로 한다.

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상기 도 8을 참조하면, 하나의 전송 블록 크기가 240비트(bits)이고, 30개의 전송 블록들이 하나의 전송 블록 셋을 구성한다. 그래서 상기 30개의 전송 블록들(801) 하나의 전송 블록 셋으로 결합된다(802). 상기 30개의 전송 블록들이 결합된 전송 블록 셋은 그 크기가 7200비트(bits)로써 코드 블록의 최대 크기 값인 5114비트보다 큼으로 블록 분할 과정이 필요하게 된다. 따라서, 상기 전송 블록 셋은 상기 코드 블록 분할을 통해 3600비트를 가지는 2개의 코드 블록들(803, 804)로 생성된다. 상기 2개의 코드 블록들 각각에는 24 비트의 CRC가 부가된다(805, 806). 상기 CRC가 부가된 3624 비트의 코드 블록들 각각은 3/4의 부호율로써 채널 코딩되어 12비트의 테일 비트들이 삽입된 4844비트(bits)로 이루어진 두 개의 부호화 비트 열들로 생성된다(807,808). 상기 생성된 두 개의 부호화 비트 열들은 가산되고, 상기 가산된 9688비트는 9600비트로 레이트 매칭된다(809). 여기서는, SF가 16(SF=16)이고, 상기 16QAM 변조 방식이 사용되기 때문에 한 TTI내에서 하나의 코드 채널로 보내지는 데이터량은 1920비트이다. 그리고, 5개의 코드 채널들이 사용되는 경우를 가정하였기 때문에 총 전송 비트수는 9600비트가 되는 것이다. 따라서, 상기 채널 코딩된 비트들이 9688비트이기 때문에 상기 실제 물리 채널 전송에 적합하도록 상기 9600비트로의 레이트 매칭을 수행하는 것이다. 상기 레이트 매칭된 부호화 비트 열은 실제 물리 채널 전송에 적합하도록 물리 채널별로의 분할을 수행한다. 따라서, 상기 9600비트로 이루어진 부호화 비트 열을 코드 채널의 개수인 5로 분할하여 1920비트 단위로 출력한다(810). 상기 물리채널, 즉 코드 채널별로 분할된 5개의 부호화 비트 열들 각각은 연집오류를 방지하기 위한 인터리빙(811)이 이루어지고, 상기 인터리빙이 이루어진 부호화 비트들은 상기 5개의 코드 채널들, 즉 5개의 물리채널들을 통해 전송한다(812). 여기서, 상기 물리 채널은 HS-PDSCH이다.

다음으로 상기 도 8에 의해 MCS 레벨로 16QAM, 코딩 레이트로 3/4을 사용하고, 5개의 코드 채널들을 통해 다중화된 전송채널을 역다중화하는 구조를 도 9를 참조하여 설명한다.

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상기 도 9를 참조하면, 단말기는 기지국으로부터 다중화된 HS-PDSCH 신호를 수신하면, 상기 수신한 HS-PDSCH 신호에 대해서 역다중화를 수행하게 된다. 이때, 상기 HS-PDSCH 신호는 5개의 물리채널들을 통해 수신되며, 각 물리채널들을 통해 수신되는 HS-PDSCH 신호는 1920비트로 이루어진다. 각각이 1920비트를 가지는 5개의 HS-PDSCH 신호들이 수신되면(901) 상기 수신된 5개의 HS-PDSCH 신호별로 디인터리빙(De-Interleaving)이 이루어진다(902). 상기 디인터리빙이 수행된 후 상기 5개의 HS-PDSCH 신호들은 하나의 물리 채널 데이터로 결합된다(PhCH concatenation)(903). 상기 결합된 하나의 물리 체널 데이터는 9688비트를 가지며, 상기 9688 비트의 물리 채널 데이터는 역 레이트 매칭(inverse Rate Matching)되어 원래의 9708비트로 출력된다(904). 상기 역 레이트 매칭된 9708비트는 4844비트를 가지는 두 개의 코드 블록들로 분할되며, 상기 코드 블록들 각각은 3/4의 코딩 레이트로써 터보 디코딩(turbo decoding)된다(905, 906). 상기 터보 디코딩을 통해 출력되는 각 복호화 비트 열들은 3626 비트를 가진다. 상기 복호화 비트 열들 각각에 대해서는 CRC 검사(CRC check)를 통해 오류가 발생하였는지 여부를 검사하게 된다(907,908). 즉 상기 CRC 검사는 코드 블록 별로 이루어지게 된다. 상기 CRC 검사 결과 특정 코드 블록에서의 오류가 발생하였다면 상기 단말기는 상기 특정 코드 블록에 대응하여 NACK 신호를 생성하여 상기 기지국에 대한 피드백 정보로 전송한다. 따라서 상기 단말기는 코드 블록별로 CRC 검사를 하기 때문에 모든 데이터가 복조된 후가 아니라 코드 블록별로 NACK 정보를 피드백 시킬 수 있어 HARQ의 수행 시간을 단축시키는 결과를 얻을 수 있다. 만약 상기 CRC 검사 결과 모든 코드 블록들에 있어 오류가 발생하지 않았다면 상기 CRC 검사된 데이터, 즉 상기 24비트 CRC가 제거된 3600비트의 코드 블록들은 하나의 비트 열로서 결합(code block concatenation)된다(909,910). 상기 하나의 비트 열로서 연결된 7200 비트의 코드 블록은 30개의 전송 블록들로 분할된 후 출력된다(911,921). 상기 30개의 전송 블록들 각각은 240비트로써 구성된다.

만약, 전술한 절차에 의해 상기 기지국으로 NACK 정보를 피드백하게 되면 상기 기지국은 HARQ 방법에 따라 상기 NACK 정보에 대응하는 코드 블록을 상기 단말기로 재전송하게 된다. 여기서, 상기 재전송되는 코드 블록의 정보는 앞서 전송했던 정보와 동일하거나 상이할 수 있다. 이때, 상기 앞서 전송했던 정보와 상이한 정보를 전송하는 것은 상기 앞서 전송했던 정보와 관련성이 큰 새로운 패리티 정보를 전송하는 경우라 할 수 있다. 상기 재전송 정보가 상기 앞서 전송했던 정보와 상이할 경우 상기 재전송 정보의 비트수는 상기 앞서 전송했던 정보의 비트수와 다를 수 있기 때문에 상기 도 8 및 도 9에서 설명한 각 블록들의 크기와 상이할 수도 있다.

상기 단말기는 상기 NACK 정보에 대응하여 상기 기지국로부터 재전송되는 HS-PDSCH 신호를 수신하여 전술한 역다중화 과정을 수행한다. 이때, 수행되는 역다중화 과정 역시 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 절차에 의해 수행된다.

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도 10을 참조하여 상기 표 1의 인덱스 10의 경우, 즉 MCS 레벨로 64QAM, 코딩 레이트로 3/4을 사용하고, 10개의 코드 채널들을 통해 전송 채널을 다중화하는 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 10을 참조하면, 하나의 전송 블록 크기가 240비트(bits)이고, 하나의 전송 블록 셋은 90개의 전송 블록들로서 구성한다. 따라서, 상기 90개의 전송 블록들(1001)은 하나의 전송 블록 셋으로 결합된다(602). 상기 전송 블록 셋의 크기는 21600비트(bits)이다. 따라서, 상기 전송 블록 셋의 크기는 코드 블록의 최대 크기인 5114비트보다 큼으로써 코드 블록 분할이 필요하게 된다. 이러한 이유로 상기 전송 블록 셋은 상기 코드 블록 분할을 통해 4320비트의 크기를 가지는 5개의 코드 블록들로 생성된다(1003). 이후 상기 5개의 코드 블록들 각각에는 24 비트의 CRC 비트들이 부가된다(1004). 상기 CRC 비트들이 부가된 4344 비트를 가지는 코드 블록들 각각은 3/4 코딩 레이트의 터보 코드로 채널 코딩되어 12비트의 테일비트를 가지는 5804비트(bits)의 부호화 비트 열들로 생성된다(1005). 상기 생성된 부호화 비트 열들은 하나의 비트 열로 가산되고, 상기 하나의 비트 열은 레이트 매칭된다(1006). 여기서, SF가 16(SF=16)이고, 상기 64QAM 변조 방식이 사용되기 때문에 한 TTI내에서 하나의 코드 채널로 보내지는 데이터 량은 2880비트이고, 상기 코드 채널이 10개가 사용되는 경우를 가정하였기 때문에 총 전송 비트수는 28800비트가 된다. 하지만, 상기 하나의 비트 열은 29020비트이기 때문에 상기 실제 물리 채널 전송에 적합하도록 상기 28800비트로의 레이트 매칭이 요구되는 것이다. 상기 레이트 매칭된 부호화 비트 열은 실제 10개의 물리 채널들을 통한 전송에 적합하도록 물리 채널 분할을 수행한다. 즉, 상기 28800비트를 가지는 부호화 비트 열을 코드 채널의 개수인 10으로 분할하여 2880비트[로 세그멘테이션 한 후] 단위로 출력한다(1007). 상기 물리 채널, 즉 코드 채널별로 분할된 5개의 부호화 비트 열들 각각은 연집오류를 방지하기 위한 인터리빙(1008)이 이루어지고, 상기 인터리빙이 이루어진 부호화 비트들은 상기 10개의 코드 채널들, 즉 10개의 물리채널들을 통해 전송한다(609). 여기서, 상기 물리 채널은 HS-PDSCH이다.

상기 도 10에서 보이고 있는 다중화 절차에 대응하는 역다중화는 사용되는 파라이터들만이 상이할 뿐 상기 도 9에서 설명한 바와 동일한 절차로 수행된다. 따라서, 상기 도 8 내지 상기 도 10을 참조하여 살펴본 본 발명의 실시 예에 따른 물리채널의 다중화 및 역 다중화 방법은 다음과 같은 이점을 가진다.
첫째, 본 발명의 실시 예에 따른 다중화 및 역다중화는 코드 블록별로 CRC 검사가 가능하여 신속한 피드백 정보 전송 및 그에 따른 재전송이 가능하게 된다.
둘째, 본 발명의 실시 예에 따른 다중화 및 역다중화는 수신된 코드 블록들 중에서 오류 발생한 코드 블록에 대해서만 NACK 정보를 피드백하고, 그 NACK 정보에 따라 재전송 정보들만을 소프트 컴바이닝하도록 한다. 따라서, 소프트 컴바이닝을 위해 수신 정보를 임시 저장하는 버퍼의 크기를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 소프트 컴바이닝 수행시간을 단축시키게 된다. 그리고, 통상적인 HARQ 방식에서 오류가 발생한 코드 블록뿐만 아니라 오류가 발생하지 않은 정상적인 코드 블록을 소프트 컴바이닝함으로써 발생할 수 있던 정상 코드 블록에 대한 오류를 제거한다.
셋째, 본 발명의 실시 예에 따른 다증화 및 역다중화는 HARQ를 수행함에 있어서 재전송 정보에 대해 소프트 컴바이닝이 불가능한 경우는 오류가 발생한 코드 블록만을 새롭게 디코딩하여 CRC 검사하고, 상기 CRC 검사 결과 오류가 발생하지 않았을 경우 상기 CRC 검사한 코드 블록에 대해서는 상기 재전송 정보만을 가지고서 데이터를 획득한다.

다음으로 상기 HARQ 방식에 있어 코드 블록 단위로의 재전송이 가능하다는 가정하에서 단말기가 기지국으로 ACK 혹은 NACK 정보를 피드백함에 있어 앞서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 다중화 구조, 즉 전송 블록 셋을 코드 블록으로 분할한 후 CRC 비트들을 부가하는 다중화 구조의 성능을 향상시키게 하는 방법을 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다중화 구조를 참조한 HARQ 방식에서는 코드 블록 단위로의 재전송이 가능하도록 하기 위해서 상기 ACK 혹은 NACK 정보 역시 상기 코드 블록 단위로 생성해서 전송해야 한다. 이와 같이 상기 ACK 혹은 NACK 정보를 분리하여 전송(이하 "다중 ACK/NACK 정보 전송"이라 칭함)하는 것이 가능하다면 상기 기지국은 오류가 발생한 코드 블록들만을 재전송함으로써 재전송 효율을 높이고, HARQ의 성능 향상을 가져 올 수 있다. 하지만, 상기 다중 ACK/NACK 정보 전송을 위해서는 역방향 제2 전용 물리 제어 채널의 ACK/NACK 정보 필드 구조를 변형하여야 할 것이다.

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도 11은 본 발명의 실시 예를 적용하기 위해 요구되는 역방향 제2전용물리제어채널의 생성 구조를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 11에서 보이고 있는 역방향 제2전용물리제어채널의 생성 구조는 도 3을 통해 살펴본 통상적인 역방향 제2전용물리제어채널의 생성 구조와 동일하다. 하지만, 반복기(1102)의 입력으로 제공되는 ACK/NACK 비트(1101)를 1비트가 아니라 다중 ACK/NCAK 정보 전송을 위해서 다수개의 비트들로 구현한다. 즉, 상기 다수개의 ACK/NACK 비트(1101)는 코드 블록별 ACK 혹은 NACK 정보가 되는 것이며, 상기 ACK/NACK 비트(1101)의 개수가 하나의 전송 채널 신호를 통해 수신된 코드 블록들의 개수가 되는 것이다.

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도 12는 상기 도 11에서 보이고 있는 역방향 제2전용물리제어채널의 생성 구조에 의한 다중 ACK/NACK 정보 전송의 예들을 도시한 도면이다. 즉, 상기 도 12에서의 참조번호 1201 내지 1205는 하나의 전송 채널, 일 예로 HS-PDSCH에 다수개의 코드 블록들이 전송되고, 상기 다수개의 코드 블록들 별로 ACK/NACK 정보를 전송하는 역방향 제2전용물리제어채널의 구조를 도시한 것이다.

상기 도 12를 참조하면, 참조번호 1201은 상기 하나의 HS-PDSCH에 2개의 코드 블록들이 전송되는 경우이며, 참조번호 1202는 상기 하나의 HS-PDSCH에 3개의 코드 블록들이 전송되는 경우이다. 참조번호 1203은 상기 하나의 HS-PDSCH에 4개의 코드 블록들이 전송되는 경우이며, 참조번호 1204는 상기 하나의 HS-PDSCH에 5개의 코드 블록들이 전송되는 경우이다. 마지막으로, 참조번호 1205는 상기 하나의 HS-PDSCH를 통해 전송되는 코드 블록들이 개수가 정해지지 않은 경우이다. 따라서 상기 참조번호 1205의 경우는 하나의 HS-PDSCH를 통해 전송되는 코드 블록들이 다수 개일 경우 상기 다수 개의 코드 블록들을 2개의 그룹(group)으로 분할하고, 상기 분할된 그룹별로 ACK 혹은 NACK 정보를 전송하는 방법이다. 따라서, ACK/NACK 필드의 고정성을 고려하여 복잡성을 줄인 방법이 된다.

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다음으로 도 13을 참조하여 본 발명의 실시예를 적용하기 위한 기지국의 구성을 설명하기로 한다.

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상기 도 13을 참조하면, 상위 계층으로부터의 전송 블록(1301)들은 전송 블록 연결기(1302)로 입력된다. 상기 전송 블록 연결기(1302)는 상기 상위계층에서 내려온 전송 블록(1301)들을 연결하여 전송 블록 셋으로 생성한다. 상기 코드 블록 분할기(1303)는 상기 전송 블록 셋을 입력하여 그 크기가 코드 블록의 크기보다 작을 경우에는 상기 전송 블록 셋을 코드 블록으로 생성한다. 하지만, 상기 전송 블록 셋의 크기가 상기 코드 블록의 크기보다 클 경우에는 상기 코드 블록 단위로 상기 전송 블록 셋을 분할한다. 상기 CRC 부가기(1304)는 상기 코드 블록 분할기(1303)로부터의 코드 블록들을 입력하고, 상기 입력된 코드 블록들 각각에 대해서 CRC를 부가한다. 상기 터보 부호기(1305)는 상기 CRC 부가기(1304)로부터 CRC가 부가된 코드 블록들 별로 설정 코딩 레이트에 의한 터보 코딩을 수행하며, 상기 터보 코딩에 의한 부호화 비트 열들을 하나의 부호화 비트 열로서 출력한다.

상기 레이트 매칭기(1306)는 상기 터보 부호기(1305)로부터의 부호화 비트 열을 실제 물리 채널을 통한 전송 단위에 적합하도록 레이트 매칭을 수행한다. 상기 물리 채널 분할기(1307)는 상기 레이트 매칭기(1306)로부터 레이트 매칭이 이루어진 부호화 비트 열을 물리 채널의 전송 단위로 분할한다. 상기 인터리버(1308)는 상기 물리 채널 분할기(1307)로부터 물리채널 단위로 분할된 부호화 비트 열들 별로 미리 설정되어 있는 인터리빙 방식으로 인터리빙한다. 상기 직렬/병렬 변환기(1309)는 상기 인터리버(1308)로부터의 출력 신호을 병렬 변환하여 I채널 신호 및 Q 채널 신호로 출력한다. 상기 I 채널 신호는 곱셈기(1311)로 출력되고, 상기 Q 채널 신호는 곱셈기(1312)로 출력된다. 상기 곱셈기(1311)는 상기 I 채널 신호를 채널화 코드(channelization code) C_OVSF와 곱셈하여 채널 부호화하며, 상기 곱셈기(1312)는 상기 Q 채널 신호를 상기 채널화 코드 C_OVSF(910)와 곱셈하여 채널 부호화한다. 상기 곱셈기(1313)는 상기 곱셈기(1312)에서 출력한 신호와 j 신호를 곱셈하여 가산기(1314)로 출력한다. 상기 가산기(1314)는 상기 곱셈기(1311)에서 출력한 신호와 상기 곱셈기(1313)에서 출력한 신호를 가산하여 다중화기(1315)로 출력한다. 상기 다중화기(915)는 상기 가산기(1314)에서 출력한 신호와 상기 다른 채널 신호들(1330)을 입력하여 다중화한다. 상기 곱셈기(1317)는 상기 다중화기(1315)에서 출력한 신호와 스크램블링 코드 C_SCRAMBLE(1316)와 곱셈한 후 곱셈기(1318)로 출력한다. 여기서 상기 곱셈기(1317)는 스크램블러(scrambler)로서 동작하는 것이다. 상기 곱셈기(1318)는 상기 곱셈기(1317)에서 출력한 신호와 채널 이득(gain)(1319)을 곱셈하여 합산기(1321)로 출력한다. 상기 합산기(1321)는 상기 곱셈기(1318)에서 출력한 신호와 다른 채널 신호들(1320)을 합산하여 변조기(1322)로 출력한다. 상기 변조기(1322)는 상기 합산기1321)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 변조방식으로 변조한 후 RF(Radio Frequency) 처리기(1323)로 출력한다. 상기 RF 처리기(1323)는 상기 변조기(1322)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있는 RF 대역으로 변환한 후 안테나(antenna)(1324)를 통해서 에어상으로 전송한다.

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상기 도 14를 참조하여 상기 도 13에서 보이고 있는 기지국의 구성에 대응하는 단말기 구성에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 도 14를 참조하면, 안테나(1401)를 통해 에어상에서 RF 신호를 수신하면, 상기 안테나(1401)를 통해 수신된 RF 신호는 RF 처리기(1402)로 출력된다. 상기 RF 처리기(1402)는 상기 RF 신호를 처리한 후 필터(filter)(1403)로 출력한다. 상기 필터(1403)는 상기 RF 처리기(1402)로부터의 신호를 상기 단말기의 처리 주파수 대역에 상응하게 필터링한다. 상기 곱셈기(1405)는 상기 필터(1403)에서 출력한 신호를 기지국에서 사용한 스크램블링 코드와 동일한 스크램블링 코드 C_SCRAMBLE(1404)와 곱셈한 후 conmplex to I/Q stream(1406)으로 출력한다. 여기서, 상기 곱셈기(1404)는 디스크램블러(de-scrambler)로서 동작하는 것이다..

상기 conmplex to I/Q stream(1406)는 상기 곱셈기(1404)에서 출력한 신호를 입력하여 I 채널 신호와 Q 채널 신호로 분리한 후 상기 I 채널 신호는 곱셈기(1409)로 출력하고, 상기 Q 채널 신호는 곱셈기(1407)로 출력한다. 상기 곱셈기(1409)는 상기 I 채널 신호를 기지국에서 사용한 채널화 코드와 동일한 채널화 코드 C_OVSF(1408)와 곱산 후 병렬/직렬 변환기(1411)로 출력한다. 그리고 상기 곱셈기(1407)는 상기 Q 채널 신호와 j 성분을 곱셈한 후 곱셈기(1410)로 출력한다. 상기 곱셈기(1410)는 상기 곱셈기(1407)에서 출력한 신호를 상기 채널화 코드 C_OVSF(1408)와 곱산 후 상기 병렬/직렬 변환기(1411)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(1411)는 상기 곱셈기(1409) 및 곱셈기(1410)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 디인터리버(1412) 및 스위치(1420)로 출력한다. 이후 상기 병렬/직렬 변환기(1411)에서 출력된 신호를 가지고서 역다중화가 수행되는 것이다.

상기 디인터리버(1412)는 상기 병렬/직렬 변환기(1411)에서 출력한 신호를 상기 기지국에서의 인터리빙 방식에 상응한 방식으로 디인터리빙한다. 이때, 상기 디인터리버(1412)는 물리 채널 단위로 분리된 복수의 부호화 비트 열들 각각에 대해 디인터리빙을 수행한다. 상기 물리 채널 합산기(1413)는 상기 디인터리버(1412)로부터 물리 채널 단위로 출력되는 부호화 비트 열들을 합산하여 하나의 부호화 비트 열로서 출력한다. 역 레이트 매칭기(1414)는 상기 물리 채널 합산기(1413)로부터의 부호화 비트 열을 입력하여 기지국에서 수행한 레이트 매칭에 상응하게 역 레이트 매칭한 후 상기 스위치(1420) 및 터보 복호화기(1415)로 출력한다. 여기서, 상기 스위치(1420)는 상기 병렬/직렬 변환기(1411)에서 출력한 신호, 즉 심볼(symbol) 레벨의 수신 데이터와, 상기 역 레이트 매칭기(1414)에서 출력한 신호, 즉 비트 레벨의 수신 데이터를 입력하여 시스템에 상응하여 상기 심볼 레벨 혹은 비트 레벨 수신 데이터 중에 하나를 선택하여 버퍼(buffer)(1421)로 출력한다..

한편, 상기 터보 복호화기(1415)는 상기 역 레이트 매칭기(1414)로부터의 부호화 비트 열을 복수의 코드 블록들로 분할하고, 상기 코드 블록별로 기지국에서 수행한 코딩 레이트에 상응하여 터보 디코딩한다. CRC 검사기(1416)는 상기 터보 복호화기(1415)로부터 코드 블록별로 출력되는 복호화 비트 열들에 대해 CRC 검사를 수행한다. 상기 CRC 검사 결과 특정 코드 블록에서의 오류가 발생하였으면 상기 특정 코드 블록에 오류가 발생하였음을 제어기(1422)로 보고한다. 상기 제어기(1422)는 상기 오류가 발생하였음을 보고받으면 ACK/NACK 생성기(1423)를 제어하여 상기 특정 코드 블록에 대응한 NACK 정보를 생성하도록 한다. 상기 생상된 NACK 정보는 피드백 정보로써 역방향 제2전용물리제어채널을 통해 기지국으로 전송된다. 한편, 상기 제어기(1422)는 오류가 발생하였음을 보고받으면 상기 버퍼(1421)가 상기 오류가 발생한 해당 수신 데이터를 저장하도록 제어한다. 하지만, 상기 CRC 검사 결과 오류가 발생하지 않았으면 상기 CRC 검사기(1416)는 오류가 발생하지 않았음을 상기 제어기(1422)로 보고한다. 이를 보고 받은 상기 제어기(1422)는 상기 ACK/NACK 생성기(1423)를 제어하여 ACK 정보를 생성하도록 한다. 상기 ACK 정보는 피드백 정보로써 상기 역방향 제2전용물리제어채널을 통해 기지국으로 전송된다. 이때, 상기 ACK,NACK 생성기(1423)로부터의 NACK 정보는 코드 블록별로 생성될 수 있다. 상기 CRC 검사기(1416)는 상기 CRC 검사가 완료되면 상기 복호화 비트 열들 각각에 포함된 CRC 비트들을 제거한 후 코드 블록 합산기(1417)로 출력한다. 상기 코드 블록 합산기(1417)는 상기 CRC 비트들이 제거된 코드 블록들을 합산한 후 하나의 복호화 비트 열로써 전송 블록 분할기(1418)로 출력한다. 상기 전송 블록 분할기(1418)는 [상기 코드 블록 합산기(969)에서 출력한 신호를 입력하여]상기 하나의 복호화 비트 열을 전송 블록(1419) 단위로 분할한다.

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상술한 바와 같은 본 발명은 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 통신 시스템에서 단말기로 전송될 전송 채널에 대해서 먼저 코드 블록 분할을 수행한 후 각 코드 블록별로 CRC 비트들을 부가하는 다중화 구조를 구현하고 있다. 따라서, 상기 고속 순방향 패킷 접속 방식을 사용하는 경우의 복합 재전송에 있어 수신 데이터에 대한 재전송을 결정할 때 코드 블록별로 CRC 검사를 하기 때문에 ACK 혹은 NACK 정보가 피드백되는 시간이 최소화할 수 있어 상기 복합 재전송 효율이 최대화된다는 이점을 가진다. 또한 상기 코드 블록별로 CRC 검사가 수행되고, 상기 CRC 검사에 대한 오류 판단에 따라서 오류가 발생된 코드 블록만을 버퍼링하기 때문에 버퍼의 용량을 최소화시킨다는 이점을 가진다. 뿐만 아니라, 코드 블록별로 오류가 발생한 코드 블록만을 버퍼링한 후 해당 재전송 코드 블록만을 상기 오류 발생한 코드 블록과 소프트 컴바이닝함으로써 소프트 컴바이닝 성능 향상을 가져온다는 이점을 가진다.

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임의의 사용자 단말로 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송블록을 입력하고, 상기 전송블록을 복수의 물리채널들에 매핑하여 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 송신장치에서 상기 물리채널들을 다중화하는 방법에 있어서,

상기 적어도 하나의 전송블록을 연결하여 전송블록 셋을 구성하고, 상기 전송블록 셋이 코드 블록의 최대 크기보다 크면 상기 최대 크기보다 작거나 같은 크기를 가지는 복수의 코드블록들로 분할하는 과정과,

상기 복수의 코드블록들 각각에 대해 에러 정정(CRC) 비트들을 부가한 후 상기 복수의 코드블록들 각각을 동일한 부호율로써 채널 코딩하여 복수의 부호화 비트 열들을 출력하는 과정과,

상기 부호화 비트열들을 하나의 부호화 비트 열로써 입력하고, 상기 하나의 부호화 비트 열을 상기 물리채널들을 통해 전송 가능한 총 비트 수를 가지도록 레이트 매칭하는 과정과,

상기 레이트 매칭이 이루어진 부호화 비트 열을 상기 물리채널들에 대응되도록 분할한 후 상기 물리채널들에 매핑하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 다중화 방법.
제11항에 있어서, 상기 분할한 부호화 비트 열들 각각을 인터리빙하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 다중화 방법.
제11항에 있어서, 상기 코드 블록의 최대 크기는 5114 비트임을 특징으로 하는 다중화 방법.
제11항에 있어서, 상기 물리채널은 고속 하향 물리공통채널임을 특징으로 하는 다중화 방법.
임의의 사용자 단말로 전송하고자 하는 적어도 하나의 전송블록을 입력하고, 상기 전송블록을 복수의 물리채널들에 매핑하여 전송하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 송신장치에서 상기 물리채널들을 다중화 장치에 있어서,

상기 적어도 하나의 전송블록을 연결하여 전송블록 셋을 구성하는 전송블록 연결기와,

상기 전송블록 셋이 코드 블록의 최대 크기보다 크면 상기 최대 크기보다 작거나 같은 크기를 가지는 복수의 코드블록들로 분할하는 코드블록 분할기와,

상기 복수의 코드블록들 각각에 대해 에러 정정(CRC) 비트들을 부가하는 에러 정정 비트 부가기와,

상기 에러 정정 비트를 부가한 복수의 코드블록들 각각을 동일한 부호율로써 채널 코딩하여 복수의 부호화 비트 열들로 출력하는 부호화기와,

상기 부호화 비트열들을 하나의 부호화 비트 열로써 입력하고, 상기 하나의 부호화 비트 열을 상기 물리채널들을 통해 전송 가능한 총 비트 수를 가지도록 레이트 매칭하는 레이트 매칭부와,

상기 레이트 매칭이 이루어진 부호화 비트 열을 상기 물리채널들에 대응되도록 분할한 후 상기 물리채널들에 매핑하여 전송하는 물리채널 생성기를 포함함을 특징으로 하는 다중화 장치.
제15항에 있어서, 상기 분할한 부호화 비트 열들 각각을 인터리빙하는 인터리버를 더 구비함을 특징으로 하는 다중화 장치.
제15항에 있어서, 상기 코드 블록의 최대 크기는 5114 비트임을 특징으로 하는 다중화 장치.
제15항에 있어서, 상기 물리채널은 고속 하향 물리공통채널임을 특징으로 하는 다중화 장치.
송신장치로부터 복수의 물리채널들에 매핑되어 전송되는 데이터들을 수신하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 수신장치에서 상기 물리채널들을 역다중화하는 방법에 있어서,

상기 복수의 물리채널들에 매핑되어 수신되는 데이터들을 연결하여 하나의 데이터 열로써 구성하고, 상기 데이터 열을 동일한 크기를 가지는 복수의 부호화 비트 열들로 분할하고, 상기 부호화 비트 열들 각각을 동일한 부호율로 채널 디코딩하여 코드블록들을 출력하는 과정과,

상기 코드블록들 각각에 포함된 에러 정정 비트들(CRC)에 의해 해당 코드 블록에 대한 에러 검사를 수행하고, 상기 코드블록들 각각의 에러 검사 결과를 역방향 채널을 통해 상기 송신장치로 전송하는 과정과,

상기 코드블록들을 연결하여 하나의 전송블록 셋을 구성하고, 상기 전송블록 셋을 동일한 크기를 가지는 복수의 전송블록들로 분할하여 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 역다중화 방법.
제19항에 있어서, 상기 물리채널은 고속 하향 물리공통채널임을 특징으로 하는 역다중화 방법.
제19항에 있어서, 상기 역방향 채널은 역방향 제2전용물리제어채널임을 특징으로 하는 역다중화 방법.
송신장치로부터 복수의 물리채널들에 매핑되어 전송되는 데이터들을 수신하는 부호분할다중접속 이동통신시스템의 수신장치에서 상기 물리채널들을 역다중화하는 장치에 있어서,

상기 복수의 물리채널들에 매핑되어 수신되는 데이터들을 연결하여 하나의 데이터 열로써 구성하는 물리채널 합산기와,

상기 데이터 열을 동일한 크기를 가지는 복수의 부호화 비트 열들로 분할하고, 상기 부호화 비트 열들 각각을 동일한 부호율로 채널 디코딩하여 코드블록들을 출력하는 채널 복호화기와,

상기 코드블록들 각각에 포함된 에러 정정 비트들(CRC)에 의해 해당 코드 블록에 대한 에러 검사를 수행하고, 상기 코드블록들 각각의 에러 검사 결과를 역방향 채널을 통해 상기 송신장치로 전송하는 에러 검사 및 결과 생성기와,

상기 코드블록들을 연결하여 하나의 전송블록 셋을 구성하는 코드블록 합산기와,

상기 전송블록 셋을 동일한 크기를 가지는 복수의 전송블록들로 분할하여 출력하는 전송블록 분할기를 포함함을 특징으로 하는 역다중화 장치.
제22항에 있어서, 상기 물리채널은 고속 하향 물리공통채널임을 특징으로 하는 역다중화 장치.
제22항에 있어서, 상기 역방향 채널은 역방향 제2전용물리제어채널임을 특징으로 하는 역다중화 장치.