KR100949033B1 - 2채널 Ｒｕｎ－Ｌｅｎｇｔｈ 코딩 방법을 이용한 통신시스템에서의 데이터 전송 방법과 그 기록매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상호 간섭에 의해 시스템 용량이 제한되는 통신 시스템에서 Run-Length 코딩 방법을 사용하여 데이터 전송시간을 단축시킴으로써, 시스템의 용량을 증대시킬 수 있는 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 CDMA 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법과 그 기록매체에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 시간 기반의 부호화 방법을 사용하는 통신시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서, 전송대상이 되는 상기 데이터에 대해 단위데이터 단위로 데이터의 반복회수를 확인하는 제1과정; 상기 확인결과에 따라 상기 데이터로부터 반복되는 데이터를 나타내는 정보데이터와 반복회수를 나타내는 반복회수데이터를 생성하는 제2과정; 상기 단위데이터 단위로 설정된 2 채널을 통해 상기 정보데이터와 반복회수데이터를 각각 전송하는 제3과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

2채널 Ｒｕｎ－Ｌｅｎｇｔｈ 코딩 방법을 이용한 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법과 그 기록매체{Time Matrix Modulation with Run-Length compression method for communication system}
도 1a와 도 1b는 종래 통신시스템에서의 데이터 코딩 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 통신 시스템에서의 데이터 전송 장치의 블럭도.
본 발명은 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 CDMA 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시간 기반의 부호화 방법을 사용하는 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템과 같이 상호 간섭에 의해 용량이 제한되는 통신 시스템에 있어서, 사용 가능한 시스템의 용량을 증대시키며, 데이터 전송을 위해 소모되는 전력을 최소화하면서, 효율적으로 데이터 전송할 수 있 도록 하는 동기적인 시간 기반의 부호화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
CDMA 기반의 시스템에서는 모든 사용자가 주파수를 공유하고, 전송 전력에 의해 다중 접근 방법이 제공되며 서로 다른 직교 코드에 의해 각 사용자가 구분된다. CDMA 기반의 시스템에서는 효율적으로 다양한 서비스들을 제공하기 위하여 서로 다른 전송속도와 서비스 품질 요구 사항들을 요구하는 데이터들이 같은 대역폭 내에서 서로 다른 직교 코드로 확산되어 동시에 전송된다. 이러한 상호 간섭에 의해 용량이 제한되는 통신 시스템에서는 동일 주파수 내의 다른 사용자들로부터의 신호는 잡음으로 인식된다.
IMT-2000 시스템과 같은 종래의 CDMA 시스템에서는 데이터 오류 정정을 위해 컨벌루셔널(convolutional) 코드 등의 방법을 이용하여 채널 코딩을 수행하고, 이를 다른 사용자의 데이터와 구분하기 위한 PN 코드 또는 왈쉬(Walsh) 코드 등의 직교 코드로 다중 접근 부호화를 수행한 후, BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 또는 QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying)와 같이 신호의 위상차를 이용하는 신호 변조 방법을 사용하여 데이터를 신호로 전송하였다. 그러나 상기의 방법 또한 데이터 전송에 다수의 신호를 전송하기 때문에 상호간섭의 발생 확률을 줄이지 못하기 때문에, 통신 시스템의 용량 확보에 불리할 뿐 아니라, 과중한 양의 전송신호들로 인해 데이터 전송시 다량의 전력이 소요되는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제안되어진 대한민국 특허공개번호 2001-0068525호에 개시된 시간 기반의 부호화 방법에 의하면, 전송 신호의 전송시점의 차이 또한 데이터로 이용하기 때문에 동일한 양의 데이터 전송하는 경우 종래의 방 법보다 적은 횟수의 신호 전송으로도 데이터 전송이 가능해진다. 따라서, 상호 간섭에 의해 시스템의 용량이 제한되는 CDMA 통신 시스템에서의 시스템의 용량 증대 및 송신 전력저감을 가능하도록 하였다.
첨부된 도 1a에 도시된 종래의 데이터 송수신 방법에 의한 코딩방법의 예시도와, 도 1b에 도시된 시간 기반의 데이터 송수신 방법에 의한 코딩방법의 예시도를 참조하여, 종래 기술과 특허공개번호 2001-0068526에 제시된 시간 기반의 부호화 방법의 원리를 예들 들어 설명한다.
도 1a에서의 시간 슬롯의 지속 시간과 도 1b의 시간 슬롯의 지속 시간은 동일하다고 가정한다.
도 1a는 신호가 "0" 또는 "1"의 값만을 갖는 기본적인 이진 신호코딩 방법인 bpsk를 사용하는 기존 방법을 사용한 예이다. 이 예는 이동 단말기에서 기지국으로 전송하는 경우이며, 시간 슬롯 8개로 이루어지는 시간동안 각 단말기는 8개의 신호를 전송하여 8비트(bit)의 정보를 전송한다. 도 1a에서 단말기 1은 첫번째 단위데이터 시간동안 이진수 "1000", 즉 십진수로 "8"의 값을 전송한다. 도 1a에서 단위데이터는 4비트(bit)이며, 단위데이터 시간은 4개의 시간 슬롯으로 구성된다.
도 1b는 시간 기반의 부호화 방법을 데이터 신호 코딩에 적용시킨 예이다.
이 경우 역시 BPSK 방법을 사용하며, 각 단말기는 시간 슬롯 8개로 이루어지는 시간동안 1개의 신호를 전송하여 4비트(bit)의 정보를 전송한다. 이때 시간은 8개의 시간 슬롯으로 나누어 구분되며, 각각의 전송된 신호값과 신호가 전송된 시간 슬롯으로 나누어 구분되며, 각각의 전송된 신호 값과 신호가 전송된 시간 슬 롯의 조합이 4비트(bit)의 정보가 가질 수 있는 하나의 값에 해당한다.
따라서, 각 단말기는 실제 데이터 대신 실제 데이터 값에 해당하는 시간 슬롯에 특정 신호를 보냄으로써 전송한 신호와 전송된 시간 슬롯의 번호를 조합하여 데이터 전송이 가능하다. 예를 들어 단말기 1은 첫번째 단위 데이터 시간 동안 이진수 "1000"을 전송하기 위하여 이진수 "1"이라는 신호를 "000"째 시간 슬롯에 전송하였다. 이 신호를 수신하는 기지국에서는 이진수 "1"의 신호와 신호가 수신된 시간 슬롯 번호 "000"을 조합하여 이진수 "1000"의 정보를 복원하는 것이 가능하다.
도 1b에서 단위 데이터는 역시 4비트(bit)이며, 단위 데이터 시간은 8개의 시간 슬롯으로 구성된다. 이 예에서는 전송할 데이터를 단순하게 분리하여 전송하였으나, 반드시 전송하는데 전송하는 데이터의 일부분만을 신호로 하고, 나머지를 시간 슬롯 정보로 전송할 필요는 없으며, 전송되는 신호와 그 신호가 전송되는 시간 슬롯 정보의 조합으로 원래의 데이터 복원이 가능하기만 하면 된다.
도 1b의 예에서 볼 수 있는 것과 같이, 기존의 방법에서는 4비트(bit)의 전송을 위해 4개의 신호를 전송해야 했으나 시간 기반의 부호화 방법을 적용시킨 경우에는 1개의 신호만을 사용하여 전송한다. 따라서, 동일한 양의 정보를 전송하기 위하여 더 적은 수의 신호만을 사용하므로 시스템에서의 상호 간섭을 감소시킬 수 있다.
그러나, CDMA 시스템과 같은 상호 간섭에 의해 시스템의 용량이 제한되는 통신 시스템의 용량을 증가시키기 위해서는 전송데이터의 수를 획기적으로 감소시 킬 수 있는 최적화방법이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, Run-Length 코딩 방법을 사용하여 데이터 전송시간을 단축시킴으로서 상호 간섭에 의해 시스템 용량이 제한되는 통신 시스템에서 시스템의 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 Run-Length 코딩 방법을 사용하여 데이터 전송시간을 단축시킴으로서 상호 간섭에 의해 시스템 용량이 제한되는 통신 시스템에서 시스템의 용량을 증대시킬 수 있도록 하는 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 CDMA 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법은,
시간 기반의 부호화 방법을 사용하는 통신시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,
전송대상이 되는 상기 데이터에 대해 단위데이터 단위로 데이터의 반복회수를 확인하는 제1과정;
상기 확인결과에 따라 상기 데이터로부터 반복되는 데이터를 나타내는 정보데이터와 반복회수를 나타내는 반복회수데이터를 생성하는 제2과정;
상기 단위데이터 단위로 설정된 서로 다른 두 채널을 통해 상기 정보데이터와 반복회수데이터를 각각 전송하는 제3과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 CDMA 통신 시스템에서의 데이터 전송을 위한 프로그램이 저장된 기록매체는,
시간 기반의 부호화 방법을 사용하는 통신시스템에서의 데이터 전송 방법이 저장된 기록매체에 있어서,
전송대상이 되는 상기 데이터에 대해 단위데이터 단위로 데이터의 반복회수를 확인하는 제1프로그램과;
상기 확인결과에 따라 상기 데이터로부터 반복되는 데이터를 나타내는 정보데이터와 반복회수를 나타내는 반복회수데이터를 생성하는 제2프로그램;
상기 단위데이터 단위로 설정된 서로 다른 두 채널을 통해 상기 정보데이터와 반복회수데이터를 각각 전송하는 제3프로그램을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 2에서는 본 발명의 실시예에 따른 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 CDMA 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법의 원리를 예를 들어 도시하였다. 본 발명에서는 동기적인 시간 기반의 데이터 전송방법을 사용한다. 본 발명의 경우에는 기존의 비동기적인 시간 기반의 데이터 전송 방법과는 달리 두개의 신호가 하나의 전송 단위가 된다.
CDMA 통신 시스템에서는 0과 1로 조합된 숫자열을 전송하므로, 예를 들어 "010010010010010 011011011011011011011"과 같은 데이터열을 전송하고자 하는 경 우에 실제로는 전송데이터 (010, 101) (011, 111)을 전송한다.
도 2에서는 이 예를 도시하였다. 이 예에서는 보다 쉬운 이해를 위해 ON-OFF 신호만을 보낸다고 가정한 경우이다. 동기적인 시간 기반의 데이터 전송 방법에서 QPSK 신호 또는 BPSK 신호를 이용하여 데이터를 전송하는 방법도 이 실시예에서의 ON-OFF 신호 전송과 마찬가지의 방법으로 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 채널 1로는 전송할 데이터를 전송하고, 채널 2로는 데이터가 반복되는 경우 반복횟수를 전송한다. 단위 시간동안 채널 1에만 데이터가 있고, 채널 2에는 전송된 데이터가 없는 경우에는 하나의 채널 즉, 채널 1을 이용하는 종래의 동기적인 시간 기반의 데이터 전송 방법과 동일하게 동작한다. 즉 채널 1의 데이터를 1회 반복한다.
도 2에 의하면 첫번째 단위 데이터 시간동안 채널 1로 "010"을 전송하고, 채널 2로 "101"을 전송하면 수신측에서는 "010"이 "101"번 즉 5번 전송된 것으로 처리한다. 그리고, 두번째 단위 데이터 시간 동안 채널 1로는 "011"을 전송하고, 채널 2로 "111"을 전송하면 수신측에서는 "011"이 "111"번 즉 7번 전송된 것으로 처리한다.
상술되어진 데이터 전송방법에 따르면, 데이터열 "010010010010010 011011011011011011011"을 전송하기 위해서 12개의 신호를 전송하면 되지만, 종래 데이터 전송방법에서는 36개의 신호를 전송해야 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 데이터 전송 방법이 적용되는 CDMA 통신 시스템의 구성도이다.
송신측은 2채널 Run-Length 코딩방법을 이용하여 입력되는 데이터를 분석하여 상기 데이터를 채널 1로 전송되어질 정보데이터와 채널 2로 전송되어질 반복회수데이터를 생성하는 채널 부호화(Channel Encoding) 모듈(10), 서로 다른 채널간의 구분을 위한 부호화를 행하는 다중 접근 부호화(Multiple Access Encoding) 모듈(20), 다중 접근 부호화 모듈(20)로부터 전송된 데이터가 무선통신방식으로 수신측으로 전송될 수 있도록 변조하는 신호변조(Modulate) 모듈(30), 신호변조 모듈(30)에 의해 변조된 데이터를 안테나를 통해 송출하는 송신장치(Transmitter)(40)로 구성된다.
수신측은 상술되어진 송신측과 대응되는 구조를 갖는데, 안테나를 통해 송신장치(40)로부터 송출된 무선데이터를 수신하기 위한 수신장치(Receiver), 수신장치(50)에서 수신된 무선데이터에 대해 신호변조모듈(30)에서 적용한 변조방식에 대응하는 복조방식을 행하여 상기 무선데이터를 복조하는 신호복조(DeModulate) 모듈(60), 신호복조모듈(60)에서 복조된 신호에 대해 다중 접근 복호화를 행하를 행하는 모듈(70), 다중 접근 복호화 모듈(70)에서 출력된 데이터에 대해 2채널 Run-Length 디코딩을 행하여 채널 1과 채널 2를 통해 전송되어진 데이터를 원래의 데이터열로 복원시키는 채널복호화(Channel Decording) 모듈(80)로 구성된다.
송신측에서는 데이터 전송 요청을 받으면, 채널 부호화 모듈(10)이 입력되는 데이터를 특정 비트(본 발명에서는 3비트)의 유닛으로 구분한 후, 상기 단위데이터 단위로 데이터가 반복되는가를 확인하고, 데이터의 반복이 판단되면 동기적인 시간 기반의 부호화 방법을 이용하여 채널 1로 전송되어질 정보데이터와 채널 2 로 전송되어질 반복회수데이터를 생성한다.
상기 정보데이터와 상기 반복회수데이터를 다중접근부호화 모듈(20), 신호변조모듈(30)을 거치면서 다중접근부호화와 특정 방식으로 변조가 행해진 후 송신장치(40)를 통해 채널 1로는 정보데이터가 전송되고, 채널 2로는 반복데이터가 전송된다.
이에, 수신측에서는 상기 채널 1을 통해 전송된 정보데이터와 상기 채널 2를 통해 전송된 반복회수데이터를 수신장치(50)를 통해 수신하여, 신호복조모듈(60)과, 다중접근 복호화 모듈(70)을 거치면서 특정 방식으로 복조를 행한 후, 다중접근 복호화를 행한 후, 채널 복호화 모듈(80)로 전송한다. 채널 복호화 모듈(80)은 상기 채널 1을 통해 전송된 정보데이터와 상기 채널 2를 통해 전송된 반복회수데이터를 복호화시켜 비트열로 복구시킨다.
상술되어진 바로 알 수 있듯이, 전송대상이 되는 데이터는 "010010010010010 011011011011011011011"로 36개의 신호이지만, 송신장치(40)를 통해 수신측으로 전송되는 신호는 010(채널 1), 101(채널 2), 011(채널 1), 111(채널 2)로 12개로 감소된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 시간 기반의 데이터 전송 방법을 이용하는 CDMA 통신 시스템에서 2채널 Run-Length 방법을 이용하여 데이터를 전송함으로서, 전송되는 신호를 최적화시켜 CDMA와 같이 상호 간섭에 의해 시스템 용량이 제한되는 통신 시스템에서 효율적으로 데이터를 전송하여 양질의 데이터 서비 스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 시간 기반의 부호화 방법을 사용하는 통신시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,
    전송대상이 되는 상기 데이터에 대해 단위데이터 단위로 데이터의 반복회수를 확인하는 제1과정;
    상기 확인결과에 따라 상기 데이터로부터 반복되는 데이터를 나타내는 정보데이터와 반복회수를 나타내는 반복회수데이터를 생성하는 제2과정;
    상기 단위데이터 단위로 설정된 서로 다른 두 채널을 통해 상기 정보데이터와 반복회수데이터를 각각 전송하는 제3과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2과정은
    제1과정에서의 판단결과, 상기 데이터에서 단위데이터 단위로 소정 데이터의 반복이 확인되면 상기 데이터로부터 반복되는 데이터를 나타내는 정보데이터와 반복회수를 나타내는 반복회수데이터를 생성하고, 상기 데이터에서 단위데이터 단위로 소정 데이터의 반복이 확인되지 않으면 상기 데이터로부터 정보데이터만을 생성하는 것을 특징으로 하는 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터에서 단위데이터 단위로 소정 데이터의 반복이 확인되지 않는 경우 상기 데이터로부터 생성되는 정보데이터는 상기 데이터와 동일함을 특징으로 하는 2채널 Run-Length 코딩 방법을 이용한 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법.
  4. 삭제
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