KR100831178B1 - 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 제어 헤더를통신하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 제어 헤더를통신하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 통신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 FCH를 송신하기 위한 장치는, 상기 FCH의 정보를 발생하는 정보발생기와, 상기 정보발생기로부터의 정보 비트열에 소정 길이의 에러체크코드를 부가하여 출력하는 부가기와, 상기 부가기로부터의 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 변조심볼 발생기와, 상기 변조심볼 발생기로부터의 변조 심볼들을 소정 슬롯들에 매핑하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하기 위한 연산기를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 FCH의 디코딩 시간을 줄일 수 있기 때문에 전체 시스템 성능을 향상시킬 있는 이점이 있다.
Figure R1020050109587
프레임 제어 헤더, 디코딩, 처리 지연, 에러체크코드, CRC

Description

광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 제어 헤더를 통신하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMMUNICATING FRAME CONTROL HEADER IN BROADBAND WIRELESS ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 광대역 무선접속 통신시스템에서 프레임 구조를 보여주는 도면.
도 2는 FCH 데이터를 부반송파에 할당하는 방법을 보여주는 도면.
도 3은 종래기술에 따른 직교주파수분할다중접속 통신시스템에서 FCH를 디코딩하기 위한 장치를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH를 생성하는 장치를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH를 디코딩하기 위한 장치를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH를 디코딩하기 위한 절차를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 FCH 디코딩 시간을 시간축으로 도시한 도면.
본 발명은 광대역 무선접속 통신시스템에 관한 것으로, 특히 직교주파수분할다중접속(OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신시스템에서 프레임 제어 헤더(FCH : Frame Control Header)를 통신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 OFDMA 기술은 다중 반송파를 이용하는 다중 접속 무선 통신 기법으로, 기존의 단일 반송파를 사용하는 통신 시스템에 비해 높은 주파수 효율성과 전송률로 차세대 통신 시스템의 핵심 기술로 부각되고 있다.
상기 OFDMA 기술을 사용할 경우, 수신기는 실제 트래픽이 실리는 데이터 버스트(Data Burst)의 할당 위치(또는 자원)를 확인하기 위해서 OFDMA 프레임(Frame)의 전반부에 위치하는 MAP 정보가 필요하다. 또한, 이 MAP의 위치는 FCH(Frame Control Header)이라는 24 비트의 정보에 의해 확인된다. 즉, 수신기는 먼저 FCH를 디코딩(Decoding)하여 MAP의 위치를 알아내고, 해당 위치의 MAP을 디코딩한후 데이터 버스트를 추출한다. 이때, FCH와 MAP 디코딩(Decoding)에 소요되는 시간이 길어질 경우 시스템의 성능 저하를 초래할 수 있다. 현재 IEEE 802.16 기반의 시스템에서는 FCH가 2개의 OFDMA심볼에 걸쳐서 할당되어 있기 때문에, 수신기는 상기 2개의 OFDMA심볼들에 대한 버퍼링을 완료한후 FCH 디코딩을 수행한다. 이 경우 불필요한 디코딩 지연이 발생될 수 있다.
하기 <표 1>은 IEEE 802.16 기반의 시스템에서 사용되는 FCH 메시지의 필드 구성을 보여준다.
Syntax Size Notes
Frame_Control_Header(){
Used Subchannel bitmap 6bits Bit0: Group0(subch 0∼5) Bit1: Group1(subch 6∼9) Bit0: Group0(subch 10∼15) Bit1: Group1(subch 16∼19) Bit0: Group0(subch 20∼25) Bit1: Group1(subch 26∼29)
Ranging_Change_Indications 1bit
Repetition_Coding_Indication 2bits Repetition coding on DL-MAP 00-No Repetition 01-Repetition coding of 2 10-Repetition coding of 4 11-Repetition coding of 6
Coding_Indication 3bits 0b000 - CC 0b001 - BTC 0b010 - CTC 0b011 - ZT CC 0b100 to 0b111 - Reserved
DL_Map_Length 8bits Number of subchannels for DL_MAP
Reserved 4bits Shall be set to zero
}
상기 <표 1>에 보여지는 바와 같이, FCH의 정보는 전체 24 비트로 이루어져 있으며, 한 번 반복시켜 48 비트로 확장된 후에 길쌈부호(CC : Convolutional Code)로 부호화된다. 이 때 사용되는 부호율은 1/2이므로, 부호화된 데이터는 96비트로 확장된다. 상기 96 비트는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 다음 4번 반복되어 전체 192비트로 증가된다. 즉, 상기 FCH의 정보를 전송하기 위해서 총 192개의 부반송파들이 필요하다.
일반적으로, IEEE 802.16기반의 시스템에서 한 슬롯(Slot)은 48개의 부반송파들(1 서브채널 × 2 OFDMA심볼)로 이루어져 있으므로, FCH를 전송하기 위해서는 4개의 슬롯들이 필요하다. 상기 4개의 슬롯들은 OFDMA 시스템의 한 프레임(Frame) 내에 도 1과 같이 할당된다. 가로축(x 축)은 심볼 인덱스를 나타내고, 세로축(y 축)은 서브채널 인덱스를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 프레임에서 첫번째 심볼은 프리앰블(Preamble)이 할당되고, FCH는 두번째와 세번째 심볼에 걸쳐 할당되며, 할당되는 위치(또는 영역)는 미리 정해져 있다.
한편, 도 2는 총 192비트의 FCH 데이터를 부반송파에 할당하는 방법을 보여준다. 도시된 바와 같이, 첫 번째 OFDMA심볼에 대하여 세로축으로 먼저 24개의 비트들을 할당하고 두 번째 OFDMA심볼로 이동하여 연이어 24개의 비트들을 할당한다. 이후, 다시 첫 번째 OFDMA심볼로 이동하여 24개의 비트들을 할당하고 두 번째 OFDMA심볼로 이동하여 24개의 비트들을 할당한다. 이와 같이, 송신할 192개의 비트들을 24개 단위로 첫 번째 심볼과 두 번째 심볼에 교대로 할당한다. 이때, 4개의 슬롯들에 할당되는 데이터는 슬롯 단위로 반복될 뿐만 아니라 심볼단위로도 반복되는 특성을 갖는다.
도 3은 종래기술에 따른 직교주파수분할다중접속 통신시스템에서 FCH를 디코딩하기 위한 장치를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 FCH 디코딩 장치는, 버퍼(300), 복조기(302), 길쌈 복호기(304), 선택기(306) 및 FCH 정보분석기(308)를 포함하여 구성된다.
도 3을 참조하면, 먼저 안테나를 통해 수신된 RF(Radio Frequency)신호는 기저대역 샘플데이터로 변환되고, 상기 샘플데이터는 FFT(Fast Fourier Transform)연산된 후 버퍼(300)에 저장된다. 즉, 상기 버퍼(300)에는 FFT연산후의 부반송파 값들이 저장된다. 상기 버퍼(300)는 프리앰블 다음 2개의 OFDMA심볼들의 버퍼링이 감지될 시, 상기 버퍼링된 2개의 OFDMA심볼들의 데이터 중 FCH 데이터를 슬롯 단위로 출력한다. 즉, FCH를 구성하는 총 192 비트의 데이터를 48비트 단위로 출력한다.
복조기(302)는 상기 데이터 버퍼(300)로부터의 데이터를 복조(demodulation)하여 LLR들을 출력한다. 길쌈 복호기(304)는 상기 복조기(302)로부터의 하나의 슬롯에 해당하는 LLR들을 하나의 서브채널로 결합(combine)하고, 상기 결합된 데이터를 연판정(soft decision) 복호하여 정보비트열(24비트)을 발생한다. 선택기(306)는 상기 복호기(304)로부터의 4개의 서브채널들 각각에 대한 정보비트열을 비교하고, 다수를 차지하는 정보비트열을 FCH정보분석기(308)로 제공한다. 그러면, 상기 FCH정보 분석기(308)는 상기 선택기(306)로부터의 정보비트열을 해독하여 FCH 정보(예 : MAP정보의 위치)를 획득한다.
상술한 도 3의 방식은 각 서브채널을 채널 디코딩한후 다수를 차지하는 정보비트열을 선택하는 방식이다. 다른 예로, 슬롯단위로 데이터를 복조(demodulation)하고, 이를 하나의 서브채널로 결합(combine)한 다음 채널 복호를 수행하여 FCH 정보를 획득할 수도 있다.
상술한 기존의 방식들은 FCH가 2개의 OFDMA심볼들에 할당되기 때문에, 2개의 OFDMA심볼들에 대한 버퍼링을 완료한후 FCH 디코딩을 수행한다. 하지만, 앞서 설명한 바와 같이, FCH는 슬롯 단위로 반복될 뿐만 아니라 OFDMA심볼 단위로도 반복되는 특성을 갖기 때문에, 첫 번째 OFDMA심볼의 데이터만 디코딩해도 원하는 정보를 획득할 수 있다. 두 OFDM심볼의 정보를 결합하면 채널 환경이 열악할 때 더 좋은 성능을 보이지만 그렇지 않은 경우에는 FCH가 점유하는 2개의 OFDMA심볼들을 버퍼링한 다음 디코딩을 수행하는 것은 불필요한 지연으로 작용할 수 있다. 또한, FCH 디코딩 지연은 MAP 디코딩의 지연으로 이어지고, 상기 MAP에 대한 디코딩이 지연될 경우, 계속적으로 수신되는 OFDMA심볼들을 버퍼링해야 되기 때문에 많은 메모리 용량을 필요로 할 뿐만 아니라, 처리 지연으로 인해 시스템의 성능 저하를 초래하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH의 디코딩 시간을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
따라서 본 발명의 목적은 광대역 무선접속 통신시스템에서 하나의 OFDMA심볼 데이터를 이용해서 FCH 을 디코딩하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선접속 통신시스템에서 에러체크코드를 포함하는 FCH 메시지를 통신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 상기 FCH의 정보를 발생하는 정보발생기와, 상기 정보발생기로부터의 정보 비트열에 소정 길이의 에러체크코드를 부가하여 출력하는 부가기와, 상기 부가기로부터의 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 변조심볼 발생기와, 상기 변조심볼 발생기로부터의 변조 심볼들을 소정 슬롯들에 매핑하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하기 위한 연산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 수신하기 위한 장치에 있어서, 상기 FCH가 매핑된 OFDM심볼들 중 첫 번째 OFDM심볼의 데이터를 복조하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 발생하는 복조기와, 상기 복조기로부터의 LLR들을 복호하여 정보 비트열을 발생하는 복원부와, 상기 복원부로부터의 정보 비트열에서 에러체크코드를 검출하고, 상기 에러체크코드가 정상일 경우 상기 정보비트열을 정보분석기로 제공하는 에러검사기와, 상기 에러검사기로부터의 정보비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 상기 정보분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 송신하기 위한 방법에 있어서, 상기 FCH의 정보 비트열에 소정 길이의 에러체크코드를 부가하는 과정과, 상기 에러체크코드가 부가된 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 과정과, 상기 변조 심볼들을 소정 슬롯들에 매핑하여 IFFT연산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 수신하기 위한 방법에 있어서, 상기 FCH가 매핑된 OFDM심볼들 중 첫 번째 OFDM심볼의 데이터를 복조하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 생성하는 과정과, 상기 생성된 LLR들을 복호하여 정보비트열을 발생하는 과정과, 상기 정보 비트열에서 에러체크코드를 검출하고, 상기 에러체크코드가 정상인지 검사하는 과정과, 상기 에러체크코드가 정상일 경우, 상기 정보비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 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 것이 다.
이하 본 발명은 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 효율적으로 통신하기 위한 방안에 대해 살펴보기로 한다. 송신측에서 에러체크코드를 포함하는 FCH메시지를 전송하고, 수신측에서 하나의 OFDMA심볼을 이용해서 FCH를 신뢰성 있게 디코딩하는 방안에 대해 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH를 생성하는 장치를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 FCH 생성장치는, FCH 정보발생기(400), CRC부가기(402), 반복기(404), 부호기(406), 변조기(408) 및 반복기(410)를 포함하여 구성된다.
도 4를 참조하면, 먼저 정보발생기(400)는 표준 규격에 따라 FCH 정보를 발생한다. 상기 FCH정보로는, 앞서 표 1에서 나타낸 바와 같이, 사용되는 서브채널 비트맵(Used Subchannel bitmap) 정보(6비트), 레인징 변경 지시(Raging_Change_Indication) 정보(1비트), DL-MAP의 반복 코딩 지시(Repetition_Coding_Indication) 정보(2비트), 코딩지시(Coding_Indication) 정보(3비트), DL-MAP 길이 정보(8비트)를 포함할 수 있다.
CRC부가기(402)는 상기 정보발생기(400)로부터의 정보비트열에 대하여 소정 길이의 에러체크코드를 생성하고, 상기 에러체크코드를 상기 정보비트열에 부가하여 출력한다. 여기서, 상기 에러체크코드는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드와 같은 순방향 에러 정정(FEC : Forward Error Correction) 코드가 사용될 수 있다.
반복기(404)는 상기 CRC부가기(402)로부터의 정보비트열을 2번 반복(2 Repetition)하여 출력한다. 부호기(406)는 상기 반복기(404)로부터의 정보비트열을 소정 부호율로 부호화하여 부호 심볼들을 발생한다. 여기서, 상기 부호기(406)는 길쌈부호기(convolutional coder)이고, 부호율은 1/2인 것으로 가정하기로 한다.
변조기(408)는 상기 부호기(406)로부터의 부호 심볼들을 소정 변조방식으로 변조하여 변조 심볼들을 발생한다. 여기서, 상기 변조기(408)는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용하는 것으로 가정하기로 한다. 반복기(410)는 상기 변조기(408)로부터의 변조 심볼들을 4번 반복(4 Repetition)하여 출력한다.
예를 들어, 상기 정보발생기(400)에서 발생되는 정보비트의 개수가 '20'이고, 상기 CRC부가기(402)에서 부가되는 에러체크코드의 비트개수가 '4'일 경우, 최종적으로 상기 반복기(410)에서 발생되는 변조심볼의 개수는 '192'가 된다. 이렇게 생성된 192개의 변조심볼들은 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이 4개의 슬롯들에 할당되어 전송된다. 이때, 4개의 슬롯들에 할당되는 데이터는 슬롯 단위로 반복될 뿐만 아니라 심볼단위로도 반복되는 특성을 갖는다. 따라서, 수신기는 첫 번째 OFDMA 심볼의 데이터만 디코딩해도 FCH 정보를 획득할수 있다. 이하 수신기의 동작도 상기한 예를 이용해서 설명하기로 한다.
한편, 상기 반복기(410)에서 발생되는 변조심볼들은 각각 해당 부반송파에 매핑되어 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산되고, 상기 IFFT연산된 데이터 (샘플데이터)는 아날로그 신호로 변환된후 RF(Radio Frequency)처리되어 안테나를 통해 송신된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH를 디코딩하기 위한 장치를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 FCH 디코딩 장치는, 버퍼(500), 복조기(502), LLR버퍼(504), 제1선택기(506), 서브채널 결합기(508), 슬롯 결합기(510), 제2선택기(512), 복호기(514), 에러검사기(516) 및 FCH 정보분석기(518)를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면, 먼저 안테나를 통해 수신된 RF(Radio Frequency)신호는 기저대역 샘플데이터로 변환되고, 상기 샘플데이터는 FFT(Fast Fourier Transform)연산된 후 버퍼(500)에 저장된다. 즉, 상기 버퍼(500)에는 FFT연산후의 부반송파 값들이 저장된다. 본 발명에 따라 상기 버퍼(500)는 프리앰블 다음의 첫 번째 OFDMA심볼에 대한 버퍼링을 완료할시, 상기 첫 번째 OFDMA심볼 데이터중 FCH 데이터를 서브채널 단위로 출력한다. 즉, 상기 첫 번째 심볼에 할당된 96 비트의 데이터를 24비트 단위로 출력한다.
복조기(502)는 상기 버퍼(500)로부터의 데이터를 소정 방식으로 복조(demodulation)하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 발생한다. LLR버퍼(504)는 상기 복조기(502)로부터의 LLR들을 버퍼링하며, 상기 버퍼링된 LLR들을 제1선택기(506)로 출력한다.
상기 제1선택기(506)는 상위 제어기(도시하지 않음)의 제어하여 상기 LLR버퍼(506)로부터의 LLR들을 서브채널 결합기(508) 또는 슬롯결합기(510)로 제공한다. 만일, FCH의 첫 번째 OFDMA심볼에 대한 디코딩이면, 상기 제1선택기(506)는 입력되는 LLR들을 서브채널 결합기(508)로 제공한다.
서브채널 결합기(508)는 상기 제1선택기(506)로부터의 LLR들을 서브채널 단위로 결합(combine)하여 출력한다. 즉, 4개의 서브채널들을 하나의 서브채널로 결합하여 출력한다.
슬롯 결합기(510)는 상기 제1선택기(506)로부터의 LLR들을 슬롯 단위로 결합하고 다시 서브채널 단위로 결합하여 출력한다. 상기 슬롯결합기(510)는 FCH의 첫 번째 OFDMA심볼에 대한 디코딩이 실패했을 경우 동작된다.
제2선택기(512)는 상기 제어기의 제어하에 상기 서브채널 결합기(508)와 상기 슬롯결합기(510)의 출력 중 하나를 선택하여 출력한다. 복호기(514)는 상기 제2선택기(512)로부터의 LLR들을 연판정(soft decision) 복호하여 정보비트열을 발생한다. 여기서, 상기 복호기(514)는 송신기가 송신한 FCH 정보(24비트)를 발생한다.
에러검사기(516)는 상기 복호기(514)로부터의 정보비트열에서 에러체크코드(4비트)를 검출하고, 상기 검출된 에러체크코드를 이용해서 상기 정보비트열에 에러가 발생했는지 검사한다.
만일, 에러가 감지되지 않으면, 상기 에러검사기(516)는 상기 복호기(514)로부터의 정보비트열을 FCH정보분석기(518)로 제공한다. 그러면, 상기 FCH 정보분석기(518)는 상기 에러검사기(516)로부터의 정보비트열을 해독하여 FCH정보(예 : MAP 정보의 위치 등)를 획득한다.
만일, 에러가 감지되면, 상기 에러검사기(516)는 상기 버퍼(500)에서 FCH의 두 번째 OFDMA심볼 데이터를 발생하도록 제어신호를 발생한다. 그러면, 상기 버퍼(500)는 FCH의 두 번째 OFDMA심볼 데이터를 서브채널 단위로 출력한다. 즉, 상기 두 번째 OFDMA심볼에 할당된 96 비트의 데이터를 24비트 단위로 출력한다.
상기 복조기(502)는 상기 버퍼(500)로부터의 데이터를 복조(demodulation)하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 발생한다. 그리고, 상기 LLR버퍼(504)는 상기 복조기(502)로부터의 LLR들을 버퍼링하며, 상기 첫 번째 OFDMA심볼의 LLR들과 두 번째 OFDMA심볼의 LLR들을 제1선택기(506)로 출력한다. 그러면, 상기 제1선택기(506)는 상기 LLR버퍼(504)로부터의 LLR들을 슬롯결합기(510)로 제공한다.
상기 슬롯결합기(510)는 상기 제1선택기(506)로부터의 LLR들을 슬롯 단위로 결합하고, 다시 서브채널 단위로 결합하여 출력한다. 상기 슬롯결합기(510) 이후의 처리는 앞서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다. 한편, 두 개의 OFDMA심볼들을 가지고 FCH 디코딩을 수행할때는 상기 에러검사기(516)의 동작을 생략할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH를 디코딩하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 먼저 수신기는 601단계에서 FCH의 첫 번째 OFDMA심볼이 수신되는지 검사한다. 상기 첫 번째 OFDMA심볼이 수신된 경우, 상기 수신기는 603단 계로 진행하여 상기 첫 번째 OFDMA심볼에 할당된 FCH 데이터를 서브채널 단위로 복조(demodulation)하여 LLR들을 생성하고, 605단계에서 상기 생성된 LLR들을 버퍼링한다.
이후, 상기 수신기는 607단계에서 상기 LLR들을 서브채널 단위로 결합(combine)하고, 609단계에서 상기 결합된 LLR들을 연판정(soft decision) 복호하여 정보비트열을 획득한다. 그리고 상기 수신기는 611단계로 진행하여 상기 정보비트열에서 에러체크코드(4비트)를 검출하고, 상기 에러체크코드를 가지고 에러검사를 수행한다. 상기 에러검사를 완료한후, 상기 수신기는 613단계에서 상기 정보비트열에 에러가 발생했는지 판단한다.
만일, 에러가 감지되지 않으면, 상기 수신기는 623단계로 진행하여 상기 정보비트열을 분석해서 FCH정보를 획득한다.
만일, 에러가 감지되면, 상기 수신기는 615단계로 진행하여 상기 FCH의 두 번째 OFDM심볼을 복조하여 LLR들을 생성한다. 그리고 상기 수신기는 617단계에서 앞서 생성한 첫 번째 OFDM심볼의 LLR들과 상기 두 번째 OFDMA심볼의 LLR들을 슬롯 단위로 결합하고, 619단계에서 다시 서브채널 단위로 결합한다.
이후, 상기 수신기는 621단계에서 상기 결합된 LLR들을 연판정 복호하여 정보비트열을 획득한다. 그리고 상기 수신기는 상기 623단계에서 상기 정보비트열을 분석해서 FCH 정보를 획득한다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 FCH의 반복 특성을 이용해서 첫 번째 OFDMA심볼의 데이터만 가지고 FCH 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 한 개의 OFDMA심볼만 가지고 디코딩을 수행할 경우 두 개의 OFDMA심볼들을 가지고 디코딩할 때보다 코딩 이득이 줄어들기 때문에, 본 발명은 FCH 메시지의 예약된 4비트를 에러체크코드로 이용한다. 즉, CRC코드와 같은 순방향 에러 정정 코드를 사용하여 디코딩된 정보비트열(24비트)에 대한 에러유무를 확인할 수 있다. 에러가 감지되지 않으면 정상적으로 FCH가 수신된 것으로 판단하여 디코딩 결과를 바로 사용하지만, 에러가 감지되면 기존의 방식대로 두 개의 OFDMA심볼들을 가지고 다시 디코딩하여 FCH 정보를 획득한다.
한편, 상술한 실시예는 FCH 메시지의 예약된 4비트를 모두 에러체크코드로 사용하는 것으로 설명하였지만, 4비트중 첫 번째 비트는 에러체크코드의 사용유무를 나타내는 지시비트로 사용하고 나머지 3비트를 에러체크코드로 사용할 수 있다.
여기서, 본 발명과 기존 방식을 디코딩 지연시간을 기준으로 비교해보면 다음과 같다.
도 7은 본 발명에 따른 FCH 디코딩 시간을 시간축으로 도시한 도면이다.
(a)는 종래기술에 따른 FCH 디코딩 시간을 나타낸 것이고, (b)는 에러체크코드가 정상일 때 본 발명에 따른 FCH 디코딩 시간을 나타낸 것이며, (c)는 에러체크코드가 비정상일 때 본 발명에 따른 FCH 디코딩 시간을 나타낸 것이다. 디코딩 시간이 한 심볼 간격 내에 종료된다고 가정한 것이며, 각각의 경우에 대한 전체 처리 시간은 다음과 같다.
(a) Ttotal = Tsym + TCC + TFCH
(b) Ttotal = TCC + TEC + TFCH
(c) Ttotal = Tsym + TCC + TFCH
도시된 바와 같이, 에러체크코드가 정상이면 종래기술(a)과 비교해서 Tsym - TEC 만큼의 지연을 줄일 수 있다. 4비트의 에러체크코드를 처리하는 하드웨어는 비교적 단순하게 구현 가능하기 때문에, 본 발명은 적은 하드웨어의 추가로 FCH 디코딩 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 FCH의 디코딩 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다. 특히, FCH 메시지의 예약된 비트들을 이용해 에러체크를 수행함으로써, 규격의 강제 사항에 위배되지 않는 범위 내에서 구현 가능하며, 이 기능이 없는 시스템과 의 호환도 가능한 이점이 있다. 이와 같이, FCH의 디코딩 시간을 줄일 경우, 이후 MAP정보라든지 트래픽 처리를 신속히 수행할 수 있기 때문에 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (28)

  1. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 송신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 FCH의 정보를 발생하는 정보발생기와,
    상기 정보발생기로부터의 정보 비트열에 에러체크코드를 부가하여 출력하는 부가기와,
    상기 부가기로부터의 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 변조심볼 발생기와,
    상기 변조심볼 발생기로부터의 변조 심볼들을 슬롯들에 매핑하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하기 위한 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에러체크코드는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드이고, 상기 CRC코드의 길이는 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 변조심볼 발생기는,
    상기 부가기로부터의 정보 비트열을 반복하여 출력하는 제1반복기와,
    상기 반복기로부터의 정보 비트열을 부호화하여 부호 심볼들을 발생하는 부호기와,
    상기 부호기로부터의 부호 심볼들을 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 변조기와,
    상기 변조기로부터의 변조 심볼들을 반복하여 출력하는 제2반복기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1반복기의 반복계수(repetition factor)는 '2'이고, 상기 부호기의 부호율은 1/2이며, 상기 변조기의 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)이고, 상기 제2반복기의 반복계수는 '4'인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 부호기는 길쌈부호기(Convolutional Coder)인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 FCH의 정보 길이는 20비트이고, 상기 에러체크코드의 길이는 4비트인 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연산기로부터의 샘플데이터를 RF(Radio Frequency)처리하여 송신하기 위한 RF처리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 수신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 FCH가 매핑된 OFDM심볼들 중 첫 번째 OFDM심볼의 데이터를 복조하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 발생하는 복조기와,
    상기 복조기로부터의 LLR들을 복호하여 정보 비트열을 발생하는 복원부와,
    상기 복원부로부터의 정보 비트열에서 에러체크코드를 검출하고, 상기 에러체크코드가 정상일 경우 상기 정보비트열을 정보분석기로 제공하는 에러검사기와,
    상기 에러검사기로부터의 정보비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 상기 정보분석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에러체크코드는 CRC(Cyclic Redundancy Check)코드이고, 상기 CRC코드의 길이는 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복원부는,
    상기 복조기로부터의 LLR들을 서브채널 단위로 결합(combing)하여 출력하는 결합기와,
    상기 결합기로부터의 LLR들을 연판정 복호하여 정보 비트열을 발생하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복호기는 길쌈부호(convolutional code) 복호기인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 에러체크코드가 비정상일 경우, 상기 복조기는 상기 FCH가 매핑된 OFDM심볼들중 두 번째 OFDM심볼의 데이터를 복조하여 LLR들을 발생하며,
    상기 첫 번째 OFDM심볼의 LLR들과 상기 두 번째 OFDM심볼들의 LLR들을 결합하기 위한 슬롯 결합기를 더 포함하며,
    상기 복호기는 상기 슬롯 결합기로부터의 LLR들을 연판정 복호하여 정보 비트열을 발생하고, 상기 정보분석기는 상기 복호기로부터의 정보 비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 샘플데이터로 변환하기 위한 RF처리기와,
    상기 RF처리기로부터의 샘플데이터를 FFT(Fast Fourier Transform)연산하기 위한 연산기와,
    상기 연산기로부터의 부반송파값들을 버퍼링하며, 상기 버퍼링된 부반송파값들을 상기 복조기로 제공하기 위한 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 FCH의 정보 비트열에 에러체크코드를 부가하는 과정과,
    상기 에러체크코드가 부가된 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 과정과,
    상기 변조 심볼들을 슬롯들에 매핑하여 IFFT연산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 에러체크코드는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드이고, 상기 CRC코드의 길이는 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 변조심볼 발생 과정은,
    상기 에러체크코드가 부가된 정보 비트열을 반복하는 과정과,
    상기 반복된 정보 비트열을 부호화하여 부호 심볼들을 생성하는 과정과,
    상기 부호 심볼들을 변조하여 변조 심볼들을 생성하는 과정과,
    상기 변조 심볼들을 반복하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 정보 비트열의 반복횟수는 '2'이고, 부호율은 1/2이며, 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)이고, 상기 변조 심볼들의 반복횟수는 '4'인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 부호화 방식은 길쌈 부호(Convolutional Coding)인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 FCH 정보의 길이는 20비트이고, 상기 에러체크코드의 길이는 4비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 IFFT연산 후의 샘플데이터를 RF(Radio Frequency)처리하여 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 FCH가 매핑된 OFDM심볼들 중 첫 번째 OFDM심볼의 데이터를 복조하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 LLR들을 복호하여 정보비트열을 발생하는 과정과,
    상기 정보 비트열에서 에러체크코드를 검출하고, 상기 에러체크코드가 정상인지 검사하는 과정과,
    상기 에러체크코드가 정상일 경우, 상기 정보비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 에러체크코드는 CRC(Cyclic Redundancy Check)코드이고, 상기 CRC코드의 길이는 3 또는 4인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 정보비트열을 발생하는 과정은,
    상기 생성된 LLR들을 서브채널 단위로 결합하는 과정과,
    상기 결합된 LLR들을 연판정 복호하여 상기 정보비트열을 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 에러체크코드가 비정상일 경우, 상기 FCH가 매핑된 OFDM심볼들중 두 번째 OFDM심볼의 데이터를 복조하여 LLR들을 생성하는 과정과,
    상기 첫 번째 OFDM심볼의 LLR들과 상기 두 번째 LLR심볼의 LLR들을 결합하는 과정과,
    상기 결합된 LLR들을 연판정 복호하여 정보비트열을 획득하는 과정과,
    상기 획득된 정보 비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 송신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 FCH의 정보를 발생하는 정보발생기와,
    상기 정보발생기로부터의 정보 비트열에 에러체크코드를 부가하여 출력하는 부가기와,
    상기 부가기로부터의 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 변조심볼 발생기와,
    상기 변조심볼 발생기로부터의 변조 심볼들을 슬롯들에 매핑하는 매핑기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 수신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 FCH가 매핑된 심볼들 중 하나의 심볼의 데이터를 복조하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 발생하는 복조기와,
    상기 복조기로부터의 LLR들을 복호하여 정보 비트열을 발생하는 복원부와,
    상기 복원부로부터의 정보 비트열에서 에러체크코드를 검출하고, 상기 에러체크코드가 정상일 경우 상기 정보비트열을 정보분석기로 제공하는 에러검사기와,
    상기 에러검사기로부터의 정보비트열을 해독하여 FCH 정보를 획득하는 상기 정보분석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 송신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 FCH의 정보 비트열에 에러체크코드를 부가하는 과정과,
    상기 에러체크코드가 부가된 정보 비트열을 부호 및 변조하여 변조 심볼들을 발생하는 과정과,
    상기 변조 심볼들을 슬롯들에 매핑하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 광대역 무선접속 통신시스템에서 FCH(Frame Control Header)를 수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 FCH가 매핑된 심볼들 중 하나의 심볼의 데이터를 복조하여 LLR(Log Likelihood Ratio)들을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 LLR들을 복호하여 정보비트열을 발생하는 과정과,
    상기 정보 비트열에서 에러체크코드를 검출하고, 상기 에러체크코드가 정상인지 검사하는 과정과,
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