KR101213516B1 - 시간 다이버시티를 이용한 터보 코딩된 데이터의 무선 통신 - Google Patents

시간 다이버시티를 이용한 터보 코딩된 데이터의 무선 통신 Download PDF

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Abstract

시간적으로 서로 분리되는 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신을 위해 터보 코딩된 데이터 블록들 각각의 복수의 부분들을 스케줄링함으로써 무선 통신 링크 상에서 송신을 위해 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들이 처리된다. 이 블록 부분들은 스케줄링에 따라서 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신된다.

Description

시간 다이버시티를 이용한 터보 코딩된 데이터의 무선 통신{WIRELESS COMMUNICATION OF TURBO CODED DATA WITH TIME DIVERSITY}
본 출원은 참조문헌의 목적으로 본원에 전체적으로 포함된 2008년 4월 28일 출원되고, 명칭이 "Turbo Coding Over Multiple Frames with Better Time Diversity" 인 미국 가출원 제 61/048,487 호로부터 우선권의 혜택을 주장한다.
본 개시는 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 터보 코딩을 이용하는 무선 통신에 관한 것이다.
순방향 링크 전용 (Forward Link Only; FLO) 은 무선 제공자의 산업 선도 그룹에 의해 개발되었던 디지털 무선 기술이다. FLO 기술은 실시간 콘텐츠 스트리밍 및 다른 데이터 서비스들 둘 모두에 대해 고품질의 수신 상태를 달성하기 위해 코딩 및 인터리빙에 있어서의 발전을 이용한다. FLO 기술은 전력 소모를 양보함 없이 견고한 이동 성능 및 고 용량을 제공할 수 있다. 또한, 기술은 디플로이될 필요가 있는 송신기들의 수를 급격하게 감소시킴으로써 멀티미디어 콘텐츠를 송신하는 네트워크 비용을 감소시킨다. 이외에도, FLO 기술 기반 멀티미디어 멀티캐스팅은, 3G 네트워크에서 사용된 동일한 셀룰러 이동 단말기들로 콘텐츠를 전달하는, 무선 운영자의 셀룰러 네트워크 데이터 및 음성 서비스들을 보완한다.
오늘날, 다양한 네트워크들을 통해 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 생성하고 많은 수의 이동 가입자들에게 브로드캐스트하기 위해 FLO 기술이 사용된다. 이러한 이동 가입자들은 일반적으로, 통상적으로 "프로토콜 스택"으로 지칭되는 다수의 처리 계층을 포함하는 기준 모델을 이용하여 개념적으로 설명될 수 있는 FLO 수신기를 이용한다. 각각의 처리 계층은 특정 기능을 실시하는 하나 이상의 엔티티들을 포함한다.
FLO 수신기에 의해 사용된 프로토콜 스택의 매력적인 특징은, 각각의 계층이 자체 수용 (self-contained) 이어서, 일 계층에 의해 실시된 기능이 다른 계층들에 의해 실시된 기능들과 무관하게 실시될 수 있다는 것이다. 이것은 다른 계층들에 불리하게 영향을 끼치지 않고 하나의 계층에 대해 FLO 수신기가 개선되게 한다. 그러나, FLO 수신기 내의 계층들 사이에 인터페이스를 설계하는 경우 다양한 도전이 제기된다. 멀티캐스트 서비스의 효율적인 수신에 관하여 계층들을 통한 효율적인 통신은 항상 FLO 수신기 설계자의 목적이다.
도 1은 다양한 네트워크들을 통해 멀티미디어 콘텐츠를 생성하고 다수의 이동 가입자들에게 브로드캐스트하는 통신 시스템 (100) 을 도시한다. 이 통신 시스템 (100) 은 임의의 수의 콘텐츠 제공자들 (102), 콘텐츠 제공자 네트워크 (104), 브로드캐스트 네트워크 (106), 및 무선 액세스 네트워크 (108) 를 포함한다. 통신 시스템 (100) 은 또한 멀티미디어 콘텐츠를 수신하는 이동 가입자들에 의해 사용된 다수의 디바이스들 (110) 과 함께 도시된다. 이러한 디바이스들 (110) 은 이동 전화기 (112), 개인 디지털 보조기 (PDA; 114), 및 랩톱 컴퓨터 (116) 를 포함한다. 디바이스들 (110) 은 통신 시스템 (100) 에서 사용하는데 적합한 디바이스들의 일부만을 도시한다. 3개의 디바이스들만이 도 1에 도시되었지만, 당업자에게 자명한 바와 같이, 사실상 임의의 수의 유사한 디바이스들 또는 임의의 형태들의 디바이스들이 통신 시스템 (100) 에 사용하는데 적합하다는 것을 주목한다.
콘텐츠 제공자들 (102) 은 통신 시스템 (100) 의 이동 가입자들에게 분배하기 위한 콘텐츠를 제공한다. 콘텐츠는 비디오, 오디오, 멀티미디어 콘텐츠, 클립, 실시간 및 비실시간 콘텐츠, 스크립트, 프로그램, 데이터 또는 임의의 다른 형태의 적절한 콘텐츠를 포함할 수도 있다. 콘텐츠 제공자들 (102) 은 광역 또는 근거리 분배를 위해 콘텐츠 제공자에게 콘텐츠를 제공한다.
콘텐츠 제공자 네트워크 (104) 는 이동 가입자들에게 전달하기 위한 콘텐츠를 분배하기 위해 운영되는 유선 및 무선 네트워크들의 임의의 조합을 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 콘텐츠 제공자 네트워크 (104) 는 브로드캐스트 네트워크 (106) 를 통해 콘텐츠를 분배한다. 브로드캐스트 네트워크 (106) 는 고 품질의 콘텐츠를 브로드캐스트하기 위해 설계되는 유선 및 무선의 사유 네트워크들의 임의의 조합을 포함한다. 이러한 사유 네트워크들은, 심리스 커버리지를 이동 디바이스들에게 제공하기 위해 큰 지리적 영역을 전체에 분배될 수도 있다. 통상적으로, 지리적 영역은, 광역 및 근거리 콘텐츠에 대한 액세스를 제공하는 각각의 섹터를 갖는 섹터들로 분할될 것이다.
콘텐츠 제공자 네트워크 (104) 는 또한 무선 액세스 네트워크 (108) 를 통한 콘텐츠의 분배를 위한 콘텐츠 서버 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 콘텐츠 서버는 무선 액세스 네트워크 (108) 의 기지국 제어기 (BSC; 미도시) 와 통신한다. BSC는 무선 액세스 네트워크 (108) 의 지리적 범위에 의존하여 임의의 수의 송수신 기지국 (명시적으로 도시하지 않음) 을 관리 및 제어하는데 사용될 수도 있다. 송수신 기지국 (BTS) 은 광역 및 근거리에 대한 액세스를 다양한 디바이스들 (110) 에 제공한다.
콘텐츠 제공자들 (102) 에 의한 멀티미디어 콘텐츠 브로드캐스트는 하나 이상의 서비스들을 포함한다. 서비스는 하나 이상의 독립 데이터 컴포넌트들의 집합체이다. 서비스의 각각의 독립적인 데이터 컴포넌트는 플로우로 지칭된다. 예로써, 케이블 뉴스 서비스는 3개의 플로우: 비디오 플로우, 오디오 플로우, 및 콘트롤 플로우를 포함할 수도 있다.
서비스들은 하나 이상의 논리 채널들을 통해 전달된다. FLO 애플리케이션들에서, 로지컬 채널은 종종 멀티캐스트 로지컬 채널 (Multicast Logical Channel; MLC) 로도 지칭된다. 로지컬 채널은 다수의 로지컬 서브 채널들로 분할될 수도 있다. 이러한 로지컬 서브 채널들은 스트림으로 지칭된다. 각각의 플로우는 하나의 스트림에서 전달된다. 로지컬 채널을 위한 콘텐츠는 물리 프레임의 다양한 네트워크들을 통해 송신된다. FLO 애플리케이션들에서, 물리 프레임은 종종 슈퍼프레임으로 지칭된다.
도 1에 도시된 다양한 디바이스들 (110) 로 물리적 프레임들을 송신하는데 사용된 에어 인터페이스는 특정 애플리케이션과 전체 설계 제약에 의존하여 변할 수도 있다. 일반적으로, FLO 테크놀러지를 이용하는 통신 시스템은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 이용하며, 이는 또한 DAB (Digital Audio Broadcasting), DVB-T (Terrestrial Digital Video Broadcasting), 및 ISDB-T (Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting) 에 의해 사용된다. OFDM은 전체 시스템 대역폭을 다수 (N개) 의 서브-캐리어들로 효율적으로 분할하는 멀티-캐리어 변조 기술이다. 톤, 빈, 주파수 채널 등으로도 지칭되는 이들 서브캐리어들은 직교성을 제공하기 위해 정확한 주파수로 이격된다. 각각의 서브캐리어들의 위상, 진폭 또는 둘 모두를 조정함으로써 콘텐츠가 서브-캐리어들로 변조될 수도 있다. 통상적으로, 직교 위상 편이 변조 (QPSK) 또는 직교 진폭 변조 (QAM) 가 사용되지만 다른 변조 방식들도 사용될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 하나 이상의 디바이스들 (110) 에 사용된 수신기를 위한 프로토콜 스택 (200) 의 예를 도시하는 개념도이다. 프로토콜 스택은 물리 계층 (202), 중간 액세스 제어 (MAC) 계층 (204), 스트림 플레이어 (206), 제어 계층 (208), 및 다수의 상부 계층들 (210) 로 도시된다. 상부 계층들 (210) 은 멀티미디어 콘텐츠의 압축을 포함하고 멀티미디어 콘텐츠에 대한 액세스를 제어하는 다수의 기능들을 제공한다. 제어 계층 (208) 은 통신 시스템에서의 디바이스의 동작을 용이하게 하는 제어 정보를 처리하는데 사용된다. 수신기는 또한 그것의 제어 정보와 통신 시스템에서의 제어 정보와의 동기를 유지하기 위해서 제어 계층을 이용한다. 스트림 계층 (206) 은 스트림으로의 상부 계층 흐름의 결합을 제공한다. 스트림 계층은 수신기의 프로토콜 스택 (200) 의 제어 계층과 동일한 레벨에 있다. MAC 계층 (204) 은 로지컬 채널들과 연관된 상이한 미디어 스트림들에 속하는 패킷들의 멀티플렉싱을 제공한다. MAC 계층 (204) 은 물리 계층 (202) 을 통해 수신 및 송신하기 위해 사용된 절차들을 정의한다. 물리 계층은 채널 구조, 주파수, 전력 출력 변조 및 에어 인터페이스를 위한 인코딩 사양을 제공한다.
페이딩 채널들을 통한 통신의 품질은 시간 다이버시티 기술을 이용함으로써 개선될 수도 있다는 것이 잘 알려져 있다. 따라서, 시간 다이버시티를 개선할 기회를 제공하는 것이 바람직하다.
시간적으로 서로 분리되는 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신을 위해 터보 코딩된 데이터 블록들 각각의 복수의 부분들을 스케줄링함으로써 무선 통신 링크 상에서 송신을 위해 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들이 처리된다. 이 블록 부분들은 스케줄링에 따라서 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신된다.
무선 통신 시스템의 다양한 양태들이 첨부된 도면에서 예시의 방식으로 도시되며, 제한하는 방식이 아니다.
도 1은 종래 기술에 따른 통신 시스템의 예를 도시하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 통신 시스템의 수신기를 위한 프로토콜 스택의 예를 도시하는 개념도이다.
도 3은 종래기술의 MAC 패킷의 구조를 개념적으로 도시한다.
도 4는 도 3의 MAC 패킷 구조를 이용하는 종래기술의 통신 시스템을 다이어그램으로 도시한다.
도 5는 본 작업의 예시적인 실시형태에 따라서 사용된 합성 패킷을 개념적으로 도시한다.
도 6 내지 도 6c는 본 작업의 예시적인 실시형태들에 따른 통신 시스템의 송신단을 다이어그램으로 도시한다.
도 7 내지 도 10은 본 작업의 예시적인 실시형태들에 따른 비트 인터리빙 기술들을 이용하여 성취된 결과들을 도시한다.
도 11 내지 도 11b는 본 작업의 예시적인 실시형태들에 따른 통신 시스템의 수신기 단부를 다이어그램으로 도시한다.
도 12는 본 작업의 예시적안 실시형태들에 따른 통신 시스템의 수신기 단부에서의 터보 디코더 제어를 다이어그램으로 도시한다.
첨부된 도면과 연결하여 아래에 제시되는 상세한 설명은 본 발명의 다양한 실시형태들의 설명으로서 의도되며 본 발명이 실행될 수도 있는 유일한 실시형태들을 나타내도록 의도하는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공할 목적으로 구체적인 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체적인 세부사항 없이도 실시될 수도 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 일부 양태들에서, 잘 알려진 구조들 및 컴포넌트들은 본 발명의 개념을 모호하게 하지 않게 하기 위해서 블록 다이어그램의 형태로 도시된다.
본원의 다양한 개념들을 FLO 기술의 맥락에서 설명된다. 이러한 개념들은 본 출원에 적합할 수도 있지만, 당업자는 이러한 개념들이 마찬가지로 다른 기술에 적용가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, FLO 기술에 대한 임의의 참고는 단지 이러한 개념들을 설명하기 위해 의도되며, 이러한 개념들은 광범위의 적용을 갖는다는 것을 이해한다.
도 1 및 도 2에 관하여 상술된 것과 같은 종래의 시스템에서, 에러들을 검출 및 수정하기 위한 인코딩/디코딩 방식은 터보 인코딩/디코딩과 결합하는 리드 솔로몬 (Reed-Solomon; RS) 인코딩/디코딩을 이용한다. 송신기에서, 데이터 비트들은 RS 인코딩되고 RS 코드 블록들로서 구조화된다. 각각의 RS 코드 블록은 16개의 MAC 패킷들로 구성된다. 각각의 MAC 패킷은 도 3에 31로 나타낸 바와 같이 구조화되는 994 비트들을 포함한다. 각각의 MAC 패킷 (31) 의 비트들은 대응 터보 패킷을 생성하기 위해 터보 코딩된다. 이와같이, 각각의 RS 코드 블록의 터보 인코딩은 16개의 터보 패킷들을 생성한다.
16개의 터보 패킷들은 FLO 송신 슈퍼프레임에 동일하게 걸쳐 분배된다. 송신 슈퍼프레임은 1초의 길이를 가지며, 각각이 대략 0.25 초의 길이를 갖는 4개의 프레임들로 구성된다. 슈퍼프레임의 각각의 프레임은 앞에서 언급된 터보 패킷들 중 4개를 포함한다. 각각의 터보 패킷의 터보 인코딩된 비트들은 QPSK, 16QAM, 또는 계층된 QPSK 변조 심볼들로 매핑되고, 이는 동일 프레임 내의 하나의 OFDM 심볼 (또는 약간의 인접한 OFMD 심볼들) 의 서브캐리어들로 변조된다. 슈퍼 프레임 내에 1,200 OFDM 신호들이 있다. 터보 패킷이 하나의 OFDM 심볼 상에서 스케줄링되는 경우 터보 패킷의 인코딩된 비트들이 동일 시각에 송신되거나, 또는 터보 패킷이 인접한 OFDM 심볼들 상에서 스케줄링되는 경우 이들은 서로 시간적으로 접근하여 송신된다. 결과적으로, 종래의 FLO 기술의 터보 인코딩/디코딩은 매우 제한된 시간 다이버시티를 이용하며, 특히 저속으로 이동하는 이동 수신기들을 위한 것이다. 시간 다이버시티는 RS 인코딩/디코딩으로 인해 1차적으로 달성된다.
도 4는 상술된 코딩 및 송신 기술들을 이용하는 (도 1의 시스템과 같은) 종래 기술의 통신 시스템의 세부사항을 다이어그램으로 도시한다. 터보 인코더 (41) 는 MAC 패킷들의 스트림 (31), RS 코드 블록 당 16개를 수신하고, 터보는 MAC 패킷들 (31) 을 인코딩하여 각각 대응하는 터보 패킷들을 생성한다. 슈퍼프레임 콘스트럭터 (42) 는 각각의 RS 코드 블록과 연관되는 16개의 터보 패킷들을, 슈퍼프레임의 4개의 프레임들에 걸쳐 동일하게 프레임 당 4개의 터보 패킷씩 분배한다. 슈퍼프레임은, 무선 통신 링크 (45) 에 관한 적절한 송신 시그널링을 통해 슈퍼프레임들을 송신하는 송신 유닛 (43) 으로 전달된다. 수신 유닛 (44) 은 송신 시그널링을 수신하고, 송신된 슈퍼프레임들을 추출하고, 슈퍼프레임들을 슈퍼프레임 디콘스트럭터 (46) 로 슈퍼프레임들을 전달하며, 슈퍼프레임 디콘스트럭터 (46) 는 슈퍼프레임으로부터 16개의 터보 패킷들을 추출한다. 슈퍼프레임 디콘스트럭터 (46) 는 추출된 터보 패킷들을, 이들이 터보 디코딩될 터보 디코더 (47) 로 제공한다.
터보 패킷들의 길이를 증가시킴으로써, AWGN (가산성 백색 가우시안 잡음) 채널의 성능은 십분의 몇 dB 만큼 개선될 수도 있다. 예를 들어, RS 코드 블록의 MAC 패킷들 (31) 중 4개를 상술된 종래의 터보 패킷의 길이의 4배인 하나의 터보 패킷으로 인코딩하도록 터보 인코더를 구성하는 단계, 또는 MAC 패킷들 (31) 중 8개를 종래의 터보 패킷의 길이의 8배인 하나의 터보 패킷으로 인코딩하는 단계, 또는 RS 코드 블록의 MAC 패킷들 중 16개 모두를 종래의 터보 패킷의 길이의 16배인 하나의 터보 패킷으로 인코딩하는 단계에 의해, 이 성능 개선이 획득될 수 있다. 터보 인코딩을 위해 더 긴, 합성 패킷 (51) 과 함께 그룹화되는 4개의 MAC 패킷들 (31) 의 상술된 예를 도 5에 도시한다. 51로 도시된 것과 같이 더 긴, 합성 패킷을 인코딩함으로써 생성된 터보 패킷들은, 하나의 MAC 패킷 (31) 을 터보 인코딩함으로써 생성된 종래의 터보 패킷으로부터 구별하기 위해서, 본원에서, 연장된 길이의 터보 패킷들 또는 연장된 길이의 터보 블록들 (또는 단순하게 터보 블록들) 로 지칭된다. 도 5의 합성 패킷 (51) 을 터보 인코딩함으로서 생성된 연장된 길이의 터보 블록은, 도 4의 터보 인코더에 의해 생성된 터보 패킷들 중 하나의 길이의 4배이고, 따라서, 도 4에 따른 송신 시 4개의 별개의 터보 패킷들에 의해 점유되는 동일한 OFDM 심볼들을 이용함으로써, 슈퍼프레임 내의 하나의 프레임에 관한 송신을 위해 스케줄링될 수도 있다.
본 작업의 예시적인 실시형태들은, 슈퍼프레임의 다수의 프레임들에 걸친 각각의 연장된 길이의 터보 블록을 구별함으로써, 시변 페이딩 채널 하에서 더 양호한 시간 다이버시티 및 개선된 시스템 성능이 달성될 수도 있다. 몇몇 실시형태들에서, 도 5의 합성 패킷 (51) 을 터보 인코딩함으로써 생성된 터보 블록은 4개의 서브 블록들로 분할되고, 각각의 서브 블록은 슈퍼프레임의 상이한 프레임에서 스케줄링된다. 각각 상이한 프레임들에서 스케줄링된 서브 블록들의 이용은 시간 다이버시티를 제공하므로, (추가적인 사용자 데이터의 송신을 위한 능력을 없애는) 몇몇 실시형태들에서 RS 코딩이 제거된다.
도 6은 본 작업의 예시적인 실시형태들에 따른 통신 시스템의 송신단을 다이어그램으로 도시한다. 도 6의 송신단은 도 4의 송신단과 일반적으로 유사하지만, 상술된 연장된 길이의 터보 블록들을 인코딩하는 터보 인코더 (61) 를 이용한다. 도 5의 합성 패킷들 (51) 의 예를 취하면, 터보 인코더 (61) 는 합성 패킷들의 스트림을 수신하고, 합성 패킷들을 터보 인코딩하여 각각 대응하는 터보 블록들을 생성한다. 도 6은, (상기 언급된 종래의 터보 패킷의 길이의 4배인) 각각의 터보 블록이 슈퍼 프레임 내의 각각 대응하는 프레임의 송신을 위해 슈퍼프레임 콘스트럭터 (42) 에 의해 스케줄링되는 상기 언급된 실시형태들을 도시한다. 슈퍼프레임은 도 4에서와 같이 송신을 위해 송신 유닛 (43) 으로 전달된다.
도 6a 및 도 6b는 상기 언급된 예시적인 실시형태들을 다이어그램으로 도시하며, 각각의 터보 블록이 4개의 서브 블록들로 분할되고, 각각의 서브 블록은 슈퍼프레임의 상이한 프레임에서 스케줄링된다. 도 6a의 인터리버 (66) 는 터보 블록들, 예를 들어, 터보 인코더 (61) 로부터, 도 5의 합성 패킷들 (51) 로부터 생성된 터보 블록들 (510; 도 6b) 을 수신한다. 몇몇 실시형태들에서, 인터리버 (66) 는 도 6b에 도시된 바와 같이 터보 블록들 각각을 4개의 동일한 사이즈의 서브 블록들로 분할하고, 서브 블록들을 적절하게 인터리빙하여 슈퍼프레임 콘스트럭터 (42) 로 하여금 슈퍼프레임의 각각의 상이한 프레임들에서 각각의 서브 블록을 스케줄링하게 한다. 예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 4개의 서브 블록들 중 첫번째는 슈퍼프레임의 제 1 프레임 (프레임 1) 을 위해 스케줄링될 수도 있고, 4개의 서브 블록들 중 두번째는 제 2 프레임 (프레임 2) 을 위해 스케줄링될 수도 있다. 프레임들 중에서 서브 블록들을 나누는 이 특정 방식은 일반적으로 라운드-로빈 방식으로 지칭된다. FLO 송신 슈퍼프레임의 상기 언급된 예를 취하여, 도 6b의 송신된 서브 블록들은 대략 0.25 초만큼 시간에 있어서 서로 분리된다.
일부 실시형태들은 비트 레벨 인터리빙을 각각의 터보 블록에 적용함으로써 추가적인 시간 다이버시티를 달성한다. 이러한 실시형태들에서, 도 6a의 인터리버 (66) 는 터보 블록의 비트들을 적절하게 인터리빙하여 스케줄러 (42) 로 하여금 상이한 프레임 내의 터보 블록의 인접한 비트들을 스케줄링하게 한다. 도 7 및 도 8은 본 작업의 예시적인 실시형태들에 따른 비트-레벨 인터리빙의 결과를 도시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 일부 종래의 시스템들은 1/5, 1/3, 1/2 및 2/3의 터보 코드 레이트들을 지원하며, 마지막 3개의 코드 레이트들은 1/5 코드 레이트로부터 펑쳐링된다. 레이트 1/3 터보 코드의 일 종래의 실시예에서, 터보 인코더의 출력 비트들은 X0, Y0 ,0, Y'0 ,1, X1, Y1 ,0, Y'1 ,1, X2, Y2 ,0, Y'2 ,1, X3, X3 ,0, Y'3 ,1의 순서이고, Xi는 시스터메틱 비트들이고, Yi ,0은 제 1 구성 코드의 대응 제 1 패리티 비트들이고, Y'i ,1은 제 2 구성 코드의 대응 제 2 패리티 비트들이다.
설명의 목적으로, 1/3 레이트 터보 코드는, 슈퍼프레임 당 4개의 프레임들의 상기 언급된 예들과 함께 취해진 예로서 사용될 것이다. 이 예시적인 시나리오에서, 인터리버 (66) 의 일부 실시형태들은 라운드-로빈 인터리빙 방식을 이용하여 터보 블록의 인접한 비트들을 상이한 프레임들로 확정적으로 분리한다. 라운드-로빈 방식에서, 터보 블록의 제 1 비트가 제 1 프레임 (프레임 1) 에서 스케줄링되지만, 제 2 비트는 제 2 프레임 (프레임 2) 에서 스케줄링되고, 제 3 비트는 제 3 프레임 (프레임 3) 에서 스케줄링되고, 제 4 비트는 제 4 프레임 (프레임 4) 에서 스케줄링된다. 이후, 프로세스는 랩 백 어라운드 (wraps back around) 로 처리하여 제 5 비트가 프레임 1에 스케줄링된다. 결과는, 터보 블록의 연속하는 인접 비트들이 슈퍼프레임의 각각의 상이한 프레임들로 할당되는 도 7에 도시된다. 도 8은 슈퍼프레임 당 4개의 프레임들을 갖는 레이트 2/3 터보 코드를 위한 라운드-로빈 비트 인터리빙 방식을 이용하여 획득된 결과의 예를 도시한다.
도 9는 레이트 1/2 터보 인코더에 의해 생성된 출력 비트들을 도시한다. 도 9로부터 알 수 있듯이, 라운드-로빈 방식을 이용하여, 시스터메틱 비트들의 절반이 프레임 1로 스케줄링되며, 시스터메틱 비트들의 다른 절반은 프레임 3에 스케줄링된다. 또한, 이 현상은 사실상 도 8에 도시된 레이트 2/3 코드 실시예에서 발생한다. 그러나, 레이트 1/2 코드에 있어서, 일부 실시형태들을 하나의 사이클릭 비트 시프트를 터보 블록 내 4개의 비트들의 모든 다른 그룹에 적용하는데, 제 5 비트에서 시작하여 제 8 비트로, 다시 제 13 비트 내지 제 16 비트 등이다. 이 사이클릭 비트 시프팅은, 라운드 로빈 인터리빙 방식이 구현되기 전에 실시된다. 슈퍼프레임 당 4개의 프레임들과 라운드 로빈 비트 인터리빙을 갖는, 도 9의 레이트 1/2 코드 실시예를 위한 사이클릭 비트 시프트를 이용함으로써 획득된 결과를 도 10에 도시한다. 비트 그룹 1은 제 5 내지 제 8 비트들의 사이클릭 시프트 버전 (시프트되지 않았다면 X2가 나타났을 위치 주위에서 순환된 Y'3 ,1) 을 포함하고, 비트 그룹 3은 제 13 내지 제 16 비트들의 사이클릭 시프트 버전 (시프트되지 않았다면 X6가 나타났을 위치 주위에서 순환된 Y'7 ,1) 을 포함한다. 도 10은, 사이클릭 비트 시프트를 이용하여, 시스터메틱 비트들이, 프레임 1 및 3으로 한정되기 보다는, 슈퍼프레임의 모든 4개의 프레임들로 유리하게 분포되는 것을 도시한다.
도 6c는 상술된 사이클릭 비트 시프팅을 이용하는 예시적인 실시형태들을 다이어그램으로 도시한다. 사이클릭 비트 시프터 (68) 는 터보 인코더 (61) 로부터 각각 터보 블록을 수신하고, 대응 사이클릭 시프트 블록을 생성하며, 비트들의 선택된 그룹들이 선택된 양만큼 그들 자신들 간에 사이클릭 시프트된다. 이 사이클릭 시프트된 블록은, 상술된 방식으로 대응 비트 인터리빙 블록을 생성하는 인터리버 (66) 로 제공된다. 이후, 비트 인터리빙된 블록은 슈퍼프레임 콘스트럭터 (42) 에 의해 처리된다.
도 6 내지 도 6c로부터, 다양한 실시형태들에서, 인터리버 (66), 사이클릭 비트 시프터 (68) 및 슈퍼프레임 콘스트럭터 (42) 의 조합은 터보 블록들의 콘텐츠를 송신 유닛 (43) 에 의한 송신을 위해 원하는 대로 스케줄링하는 스케줄러로서 역할을 하기 위해 협력한다는 것을 이해할 것이다.
도 11은 도 6에 대하여 도시되고 설명된 것과 같은 송신단 배열을 갖는 통신 시스템에서의 사용을 위한 수신기 단부 배역의 예시적인 실시형태들을 다이어그램으로 도시한다. 도 11의 수신기 단부는 일반적으로 도 4에 도시되고 도 4에 관하여 설명된 수신기 단부와 유사하지만, 슈퍼프레임 디콘스트럭터 (46) 로부터 수신된 연장된 길이의 터보 블록들을 디코딩하는 터보 디코더 (12) 를 포함한다. 터보 디코더 (112) 는 합성 패킷들, 도 6의 송신단에서 터보 인코더 (61) 에 의해 터보 인코딩되었던, 예를 들어, 도 5의 합성 패킷들 (51) 의 수신된 버전들을 생성한다.
도 11a는, 도 6a의 인터리버 (66) 에 대하여 상술된 것과 같은 인터리빙 기술들을 지원하는 예시적인 수신기 단부 실시형태들을 다이어그램으로 도시한다. 다양한 실시형태들에서, 도 11a의 디인터리버 (116) 는 슈퍼프레임 디콘스트럭터 (46) 로부터 터보 블록들을 수신하고, 도 6a의 인터리버 (66) 에 의해 실시된 인터리빙 동작들에 대하여 상호 보완적인 디-인터리빙 동작들을 실시한다. 디-인터리버 (116) 는 그 결과를, 다양한 실시형태들에 있어서, 도 6의 터보 디코더 (112) 로, 또는 도 11b에 도시되고 아래에 설명되는 사이클릭 시프터 (118) 로 제공한다.
도 11b는 도 6c의 사이클릭 시프터 (68) 에 대하여 상술된 것과 같은 사이클릭 비트 시프팅 기술들을 지원하는 예시적인 수신기 단부 실시형태들을 다이어그램으로 도시한다. 다양한 실시형태들에서, 도 11b의 사이클릭 시프터 (118) 는 디-인터리버 (116) 의 출력을 수신하고, 도 6c의 사이클릭 시프터 (68) 에 의해 실시된 사이클릭 시프팅 동작들에 대하여 상호 보완적인 사이클릭 시프팅 동작들을 실시한다. 사이클릭 시프터 (118) 에 의해 생성된 사이클릭 시프트된 결과들은 터보 디코더 (112) 에 제공된다.
도 9에 대하여 상기 언급된 바와 같이, 라운드-로빈 인터리빙을 이용한 레이트 1/2 터보 코드가 도 6c의 68에서 제공된 사이클릭 시프팅을 이용하지 않고 구현된다면, 모든 시스터메틱 비트들은 슈퍼프레임의 프레임 1 및 3으로 한정될 것이다. 더욱이, 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 패리티 비트들 모두는 프레임 2 및 4에서 송신된다. 본 작업의 예시적인 실시형태들은, 수신기 단부에서 레이트 2/3 터보 디코딩을 구현하고, 프레임 2에서 송신된 패리터 비트들만을 이용하고, 그리고 프레임 4에서 송신된 나머지 패리티 비트들을 무시함으로써 통신 링크 (45) 와 연관된 신호대 잡음 비 (SNR) 가 수용할 수 있게 높은 상황에서 이 현상을 이용한다. 프레임 4에 포함된 터보 블록의 일부분들이 무시되기 때문에, 프레임 4 동안 이들을 수신하기 위해 수신기 단부가 "웨이크 업"될 필요가 없고, 이것에 의해, 수신기가 휴대용 (예를 들어, 핸드 헬드) 디바이스인 경우 중요할 수도 있는 전력을 절약하게 한다. 도 12는 본 작업의 예시적인 실시형태들에 따른 이러한 수신기 단부 배열을 다이어그램으로 도시한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 선택기 (122) 는 레이트 1/2 또는 레이트 2/3 터보 디코딩이 사용되었는지 여부에 관한 표시를 터보 디코더 (112)(도 11 또한 참고) 에 제공한다. 선택기 (122) 에 의해 이루어진 선택은 통신 링크 (45) 와 현재 연관된 SNR을 임계값 TH와 비교하는 비교기 (121) 의 출력에 의해 제어된다. SNR이 임계값 TH를 초과한다면, 비교기 출력은 선택기 (122) 로 하여금 레이트 2/3 터보 디코딩을 선택하게 함으로써, 터보 디코더 (112) 로 하여금 레이트 2/3 터보 디코딩을 이용하고, 프레임 4 패리티 비트들을 무시하도록 지시한다. SNR이 임계 TH를 초과하지 않는다면 또는 레이트 2/3 코드의 디코딩이 실패라면, 비교기 출력은 선택기 (122) 로 하여금 제 4 프레임 내의 수신 신호 샘플들을 포함하는 것에 의해 레이트 1/2 터보 디코딩을 선택하게 함으로써, 터보 디코더 (112) 로 하여금 평소대로 레이트 1/2 터보 디코딩을 사용하도록 지시한다.
당업자는, 정보 및 신호가 다양한 상이한 테크놀러지들 및 테크닉들 중 어느 것을 이용하여 나타내어질 수도 있다는 것을 이해한다. 예를 들어, 상기 설명에서 언급될 수도 있는 데이터, 명령들 (instructions), 명령어들 (commands), 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자기 입자, 광학계 또는 광학 입자 또는 임의의 조합으로 나타내어질 수도 있다.
당업자는 또한, 본원에 개시된 실시형태와 연결하여 설명된 다양한 예시적인 로지컬 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자식 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그 조합으로 구현될 수도 있다는 것을 더욱 이해한다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환 가능성을 명백하게 설명하기 위해서, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 그 기능성에 관하여 일반적으로 상술되었다. 이러한 기능성은 전체 시스템에 부과된 설계 제약 및 특정 애플리케이션에 의존하여 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현된다. 당업자는 설명된 기능성을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방법으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정은 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것으로 해석되어서는 않된다.
본원에 개시된 실시형태들과 연결하여 설명된 다양한 예시적인 로지컬 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 별도의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별도의 하드웨어 컴포넌트, 또는 본원에 기재된 기능들을 실시하도록 설계된 그 임의의 조합으로 구현되거나 실시될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 일 수도 있지만, 대안으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 또는 스테이트 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연결된 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
본원에 개시된 실시형태들과 연결하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행된 소프트웨어 모듈에서, 또는 2개의 조합으로 직접적으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 본 기술에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 존재할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 이러한 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 대안으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내의 별도의 컴포넌트들로서 상주할 수도 있다.
개시된 실시형태들의 앞의 설명은 본 기술의 숙련된 기술자가 본 발명을 제작하거나 사용할 수 있게 제공된다. 이들 실시형태들의 다양한 수정은 당업자에게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 정신 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 나타낸 실시형태들로 제한되는 것을 의도하지 않으며 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 최광의 범위를 따른다.

Claims (11)

  1. 무선 통신 링크 상에서의 송신을 위해 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법으로서,
    시간적으로 서로 분리되는 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신을 위해 상기 터보 코딩된 데이터 블록들 각각의 복수의 부분들을 스케줄링하는 단계; 및
    각각의 송신 인터벌로 상기 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들의 부분들을 송신하는 단계를 포함하여, 상기 스케줄링에 따라서 상기 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 상기 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들의 부분들을 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 송신 인터벌들은 길이가 동일한, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 인터벌들은 시간적으로 서로 동일하게 분리되는, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터보 코딩된 데이터 블록의 복수의 부분들 각각은 복수의 비트들을 포함하는, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 터보 코딩된 데이터 블록의 복수의 부분들 각각은 하나의 비트로 구성되는, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스케줄링 단계 이전에 상기 터보 코딩된 블록의 비트들을 재순서화하는, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링 단계 이전에 상기 터보 코딩된 블록의 비트들을 재순서화하는, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 방법.
  9. 무선 통신 링크 상에서의 송신을 위해 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 장치로서,
    시간적으로 서로 분리되는 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신을 위해 상기 터보 코딩된 데이터 블록들 각각의 복수의 부분들을 스케줄링하도록 구성되는 스케줄러; 및
    상기 스케줄러에 커플링되고, 각각의 송신 인터벌로 복수의 상기 터보 코딩된 데이터 블록들의 부분들을 송신하는 것을 포함하여, 상기 스케줄링에 따라서 상기 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 상기 터보 코딩된 데이터 블록의 복수의 부분들을 송신하도록 구성되는 송신기를 포함하고,
    상기 송신 인터벌들은 길이가 동일한, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 장치.
  10. 무선 통신 링크 상에서의 송신을 위해 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 장치로서,
    시간적으로 서로 분리되는 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신을 위해 상기 터보 코딩된 데이터 블록들 각각의 복수의 부분들을 스케줄링하는 수단; 및
    각각의 송신 인터벌로 복수의 상기 터보 코딩된 데이터 블록들의 부분들을 송신하는 것을 포함하여, 상기 스케줄링에 따라서 상기 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 상기 터보 코딩된 데이터 블록의 복수의 부분들을 송신하는 수단을 포함하고,
    상기 송신 인터벌들은 길이가 동일한, 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들을 처리하는 장치.
  11. 적어도 하나의 데이터 프로세서로 하여금, 시간적으로 서로 분리되는 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 송신을 위해 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들 각각의 복수의 부분들을 스케줄링하게 하는 코드; 및
    상기 적어도 하나의 데이터 프로세서로 하여금, 각각의 송신 인터벌로 복수의 상기 터보 코딩된 데이터 블록들의 부분들을 송신하는 것을 포함하여, 상기 스케줄링에 따라서 상기 각각의 대응 송신 인터벌들 동안 상기 복수의 터보 코딩된 데이터 블록들의 부분들의 송신을 실시하게 하는 코드를 포함하고,
    상기 송신 인터벌들은 길이가 동일한, 컴퓨터 판독가능 매체.
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