KR101328798B1 - 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 제어 메시지를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선 통신 단말기에서 셀 제어 메시지를 수신하는데 적용되는 복호 장치 및 방법에 있어서, 수신된 각 셀의 제어 메시지를 구성하는 정보를 그 가변 특성에 따라 고정부와 변동부로 구분하고, 상기 고정부에 대해서는 소프트 비트 누적기법을 이용하여 복호함으로써 셀 제어 메시지의 수신 효율 및 핸드오버(handover) 효율을 높이고, 이를 바탕으로 셀 데이터의 수신률을 향상시킬 수 있는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법을 제공한다.

무선 통신 시스템, 셀 제어 메시지, 프레임 제어 헤더(FCH), 소프트 비트 누적기법

Description

무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING OF CELL CONTROL MESSAGE IN WIRELESS COMMNUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 무선 광대역 인터넷 시스템의 데이터 프레임 구조도,

도 2는 일반적인 무선 광대역 인터넷 시스템의 데이터 프레임의 프레임 제어 헤더의 포맷도,

도 3은 도 2의 프레임 제어 헤더를 인코딩한 데이터를 본 발명에 따라 고정부와 가변부로 구분한 도면,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선 광대역 인터넷 단말기의 내부 블록 구성도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선 광대역 인터넷 단말기의 셀 제어 메시지의 수신 방법을 보인 제어 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 수신기와 기존의 수신기의 셀 제어 메시지 수신 성능 비교 그래프.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀 제어 메시지를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

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통상적으로 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 통해 신호를 전송하는 경우 송신기와 수신기 사이에는 다양한 장애물들에 의해 전파가 반사되는 다중 경로 채널 환경이 형성된다. 이러한 다중 경로 채널 환경에서는 데이터 수신에 실패하였을 경우, 수신된 부호에 대하여 오류 정정을 시도하고 CRC(Cyclic Redundancy Check)와 같은 간단한 오류 검출 부호를 사용하여 재전송 여부를 결정하는 HARQ(Hybrid Automatic Request) 방식으로 데이터의 재전송 및 복구가 가능하다. 그러나, 프레임 제어 헤더(Frame Control Header : 이하 'FCH'라 함) 또는 하향링크 맵(Down Link MAP : 이하 'DLMAP'이라 함)의 수신이 실패한 경우에는 통신이 단절되어 데이터 자체가 손실되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 무선 통신 단말기에서 셀 제어 정보를 포함하는 셀 제어 메시지의 복호 성공율을 높일 수 있는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 셀 제어 정보를 포함하는 셀 제어 메시지의 복호 성공 여부에 크게 의존하는 셀 접경 부근에서의 수신 성능 및 인접 셀로의 핸드오버 성능을 높일 수 있는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 셀 제어 정보를 포함하는 셀 제어 메시지를 일시적으로 수신하지 못하는 경우에도 이전에 수신한 셀 제어 정보를 이용할 수 있는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치는, 무선 통신 단말기의 무선부를 통해 수신되는 셀 제어 메시지를 복조하여 소프트 비트열을 출력하는 소프트 비트 출력 복조기와; 상기 복조된 소프트 비트열 중 고정 정보를 갖는 고정부는 이전 정보에 누적하고 가변 정보를 갖는 가변부는 갱신하는 부분 누적부와; 상기 부분 누적부에서 출력되는 상기 고정부 및 상기 가변부를 복호하는 디코더; 및 상기 디코더로부터 복호 성공 시 상기 복호 성공한 고정부로 상기 부분 누적기에 누적된 고정부를 교체하여, 이후 수신되는 셀 제어 메시지에 대하여 고정부의 누적 및 복호를 중단하도록 상기 부분 누적부 및 상기 디코더를 제어하는 제어부;를 포함한다.

이때, 본 발명에 따른 상기 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치는, 상기 부분 누적부에서 출력되는 상기 고정부 및 상기 가변부를 복호하기 위해 임시 저장하는 소프트 비트 버퍼;를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 부분 누적기는, 상기 복조된 소프트 비트열 중 상기 고정 정보를 갖는 고정부는 누적하고 상기 가변 정보를 갖는 상기 가변부는 갱신하는 소프트 비트 누적기 및 상기 복조된 소프트 비트열을 상기 고정부와 가변부로 구분하여 설정하고, 상기 소프트 비트 누적기를 제어하는 누적기 제어부로 구성될 수 있다.

또한, 상기 누적기 제어부는, 상기 무선 통신 단말기가 셀을 변경하거나 인접 셀의 FCH(Frame Control Header)를 추정하여야 할 경우, 상기 고정부의 누적을 중단함을 특징으로 한다.

또한, 상기 누적기 제어부는, 상기 셀 제어 메시지의 가변 지시자(Ranging Change Indication) 값이 상기 고정부의 변경을 나타내면 상기 고정부를 누적하고, 상기 가변 지시자 값이 상기 고정부가 이전 프레임과 동일함을 나타내면 상기 고정부를 비누적하도록 상기 누적기를 제어할 수 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 방법은, 무선 통신 단말기가 상기 셀 제어 메시지를 수신하면, 상기 셀 제어 메시지의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)값을 소정 기준값과 비교하는 과정과; 상기 CINR값이 상기 기준값보다 작으면, 상기 수신된 셀 제어 메시지에 포함된 셀 제어 정보를 가변 특성에 따라 고정부와 가변부로 구분하는 과정과; 상기 고정부로 구분된 정보는 이전 고정부에 누적하고 상기 가변부로 구분된 정보는 갱신하는 과정과; 상기 누적된 고정부 및 상기 갱신된 가변부를 복호하는 과정; 및 상기 누적된 고정부의 복호에 성공하면, 이후 수신되는 셀 제어 메시지에 포함된 고정부의 누적 및 복호를 중단하는 과정;을 포함한다.

이때, 상기 CINR값을 상기 소정 기준값과 비교한 결과, 상기 CINR값이 소정 기준값보다 같거나 크면 상기 셀 제어 메시지를, 고정부 및 가변부로 구분하는 과정과 고정부를 누적하는 과정 없이, 복호하는 과정을 수행함이 바람직하다.

한편, 상기 무선 통신 단말기가 셀을 변경하거나 인접 셀의 셀 제어 메시지를 추정하는 경우, 상기 복호에 성공한 고정부를 초기화하는 과정;을 더 포함함이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 무선 통신 단말기에서 셀 제어 메시지를 수신하는 장치 및 방법에 있어서, 수신된 각 셀의 제어 메시지를 구성하는 정보를 그 가변 특성에 따라 고정부와 변동부로 구분하고, 상기 고정부에 대해서는 소프트 비트 누적기법을 이용하여 복호함으로써 셀 제어 메시지의 수신 효율 및 핸드오버(handover) 효율을 높이고, 이를 바탕으로 셀 데이터의 수신률을 향상시킬 수 있는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 셀 제어 메시지를 구성하는 정보가 그 크기가 변하는지의 여부에 따라 고정부와 가변부로 구분할 수 있음에 착안하여 복호 성능을 향상시키는 복호기를 제안한다.

이하, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신장치 및 방법을 설명하는데 있어서, 문서의 전반에 걸쳐 설명의 편의성을 높이고 독자의 이해를 돕기 위하여 특정 시스템(와이브로 시스템)을 일례로 들어 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 셀 제어 메시지가 송수신되는 무선 통신 시스템이라면 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 그 적용이 가능하므로, 본 발명의 적용범위는 와이브로 시스템에 한정되지 아니한다.

또한, 발명의 기술적 요지를 구체적으로 특정하는데 있어서도 와이브로 시스템만의 특정한 용어나 구체적인 프레임 포맷을 통하여 설명하는 것은 설명의 편의 와 이해를 용이하게 하기 위한 것일 뿐, 와이브로 시스템만의 특정한 용어나 구조들이 임의의 무선 통신 시스템에서 유사 또는 동일한 기능을 나타내는 용어나 구조들로 각각 대치 가능할 것은 자명하다.

무선 광대역 인터넷(Wibro ; Wireless Broadband Internet, 이하 와이브로라 함) 시스템은 셀룰러 이동통신 시스템과 무선 LAN의 장단점을 보완한 대표적인 휴대 인터넷 시스템이다. 와이브로 시스템은 2.3GHz 대역의 무선 가입자 회선 (WLL, Wireless Local Loop) 기술에서 한 단계 진화된 기술로 4세대 이동통신 사업 영역을 포함하며, 3세대 IMT-2000보다 넓은 사업 분야를 가지고 있기 때문에 3.5세대 이동통신 기술이라고도 불린다.

와이브로 서비스는 기존 이동통신망에 의한 무선 인터넷의 낮은 전송 속도 및 비싼 요금 수준의 한계를 극복하고 이동 중에 저렴한 이용 요금으로 고속의 대용량 데이터 사용이 가능하도록 하여 유선 초고속 인터넷 이용 환경에 익숙한 인터넷 이용자들의 무선 인터넷 이용 욕구를 충족시켜준다. 상기 와이브로 서비스는 전송 속도, 단말기 이동성, 셀 반경 등의 서비스 속성상 현재의 이동전화 및 무선 LAN의 중간 영역에 위치한다.

와이브로 서비스 가입자들은 무선 광대역 인터넷 서비스를 제공받을 수 있는 단말기(이하, 와이브로 단말기라 함)를 이용하여 화상전화, 금융거래, MMS(Multimedia Message Service), 이메일, SMS(Short Message Service) 등 중/저속 데이터 서비스뿐만 아니라 초고속 인터넷을 통해서만 가능하던 영화 및 스트리밍, 고용량 VOD(Video On Demand), 파일 다운로드 등 고속 데이터 서비스를 언제 어디서나 이용이 가능하다. 아울러 중저속 이동 중에도 서비스 사용이 가능하여 실시간 교통정보 안내를 위한 텔레매틱스 서비스는 물론 멀티캐스트/브로드캐스트 기술을 이용하여 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스를 제공받을 수 있다.

와이브로 단말기는 사용자가 이동하고 있는 상태에서도 고속 데이터 서비스가 가능하도록 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)전송방식을 사용한다. 또한, 여러 명의 사용자가 동시에 인터넷 서비스를 받을 수 있도록 OFDM에 근간을 둔 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)다중접속 방식을 사용한다.

도 1은 일반적인 와이브로 시스템의 데이터 프레임 구조를 나타낸 도면으로서, 802.16e 통신 시스템에서 사용하는 데이터 프레임 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 와이브로 서비스를 제공하기 위한 802.16e 규격에 따른 데이터 프레임의 기본 구조는 프리앰블 영역(101, Preamble field), FCH 영역(103, Frame Control Header field), DLMAP 영역(105, Down Link MAP) 및 다수의 데이터 버스트 영역(107, Data burst field)들로 구성된다.

상기 프리앰블 영역(101)은 송수신기, 예컨대 기지국과 이동 단말기 간 동기 획득을 위한 동기 신호, 즉 무선에서 송신기/수신기가 데이터 전송에 필요한 동작을 할 수 있는 시간을 확보하기 위하여 추가로 삽입해주는 신호인 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 송신하는 영역으로 각 셀과 세그먼트를 구별하기 위한 서로 다른 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 사용하여 셀을 구별한다. 상기 프리앰블 영 역(101)은 상기 기지국에서 송신된 데이터와의 동기를 맞추기 위해 필요한 부분으로서, 상기 이동 단말기의 모뎀에서는 여러 가지 방법을 통해 상기 프리앰블 영역(101)에서 동기 정보를 추출하게 된다. 하향링크의 프리앰블은 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널 추정에 사용할 수 있다.

상기 FCH 영역(103)은 두 개의 서브채널들로 구성되어 서브채널, 레인징, 변조 방식 등에 대한 기본 정보를 전달한다. 예컨대, 상기 FCH 영역(103)의 정보를 분석하여 DLMAP의 크기를 알 수 있으며, 기지국에서 사용하는 주파수 재사용율(Frequency Reuse Factor)을 확인할 수 있다. 즉, 상기 FCH 영역(103)은 임의의 무선 통신 시스템에서 셀 제어 메시지와 대응하는 셀 제어 정보를 포함한다.

상기 DLMAP 영역(105)은 DLMAP 정보를 송신하는 영역으로서, 상기 DLMAP 영역은 하향링크 프레임 내에 데이터 위치, 크기 등의 데이터 추출 및 이동 단말기에 서비스를 제공하기 위한 여러 가지 정보를 가진다. 따라서, 상기 DLMAP 정보를 분석함으로써, 프레임 내 데이터를 추출할 수 있다.

상기 데이터 버스트 영역(107)은 셀 데이터 정보들을 포함하는 영역으로서, 예컨대 상기 DLMAP을 해석하여 획득하는 정보를 기반으로 상기 데이터 버스트 영역(107)으로부터 데이터를 추출한다.

도 2는 일반적인 무선 광대역 인터넷 시스템의 FCH의 포맷을 도시한 도면으로서, FCH 데이터는 총 24비트로 구성됨을 보여준다. 와이브로 시스템은 셀룰러 시스템으로서 각각의 셀은 소정 개수의 세그먼트(섹터)로 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 첫번째 6비트는 수신기와 통신 중인 기지국에서 사용하고 있는 부채널 집합 정보를 비트맵으로 나타낸다. 이때 각 세그먼트에는 단말기에서 상기 FCH 영역(103)을 복호하기 전에 알 수 있는 최소한 2개의 부채널 집합이 할당된다. 실제 적용에 있어서, 사업자와 네트워크 및 단말기 제조업자 간에 협의를 통하여 고정된 부채널 집합들을 각 세그먼트에 할당하는 경우가 빈번히 발생한다. 이 경우, 6비트의 사용된 서브 채널 비트맵(Used subchannel bitmap)(203), 즉 할당된 부채널 비트맵의 데이터는 단말기가 세그먼트 ID를 검출하면 상기 FCH 영역(103)을 복호 하지 않고 얻을 수 있다.

도 2의 다음 1비트는 레이닝 체인지 지시(Ranging Change Indication)(205), 즉 현재 프레임에서 주기적 레인징/대역폭 요청(Periodic ranging/BW request)을 위한 할당이 변경되었는지를 알려주는 플래그로서, 이 값이 '1'이면 변경 발생을 의미하고, '0'이면 이전 프레임과 동일함을 의미하는 지정 비트로 고정되어 있다.

도 2의 다음 2비트는 DL MAP 전송에 이용되는 반복 코딩 지시(Repetition Coding Indication)(207), 즉 반복 횟수를 나타낸다.

도 2의 다음 3비트는 DLMAP 전송에 이용되는 코딩 지시(Coding Indication)(209)로서, 인코딩 방법을 나타낸다. 이때, 상기 DLMAP은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 1/2 코드율로 전송된다고 가정한다.

도 2의 다음 8비트는 DL 프레임 프리픽스( Frame Prefix)에 바로 뒤이어 나타나는 DLMAP 길이(Length)(211)로서, DLMAP 메시지의 길이를 나타내는 부채널 단위이다. 상기 반복 코딩 지시(Repetition Coding Indication)(207)와 코딩 지시(Coding indication)(209)는 사업자 및 각 셀 별로 다를 수 있지만, 일반적으로 각 셀에는 고정된 값으로 사용되거나 그 변경 빈도가 매우 적다.

도 2의 마지막 4비트는 Reserved(213)로서, 예약된 지정 비트들은 0으로 고정되어 있다.

따라서, FCH 영역(103)에 실린 상기 셀 제어 정보 중 8비트의 DLMAP 길이( Length)(211) 및 4비트의 Reserved(213)를 제외한, 총 12비트를 각 셀에 따른 고정 데이터로 간주할 수 있다. 이때, 인코더에서 메모리가 6인 1/2 코드율을 갖는 콘볼루셔널 코드(Convolutional Code)를 사용하므로, 인코딩 된 데이터의 길이는 48비트가 되고, 그 최초 24비트는 상기 사용된 서브 채널 비트맵(Used subchannel bitmap)(203), 레인징 체인지 지시(Ranging Change Indication)(205), 반복 코딩 지시(Repetition Coding Indication)(207)와, 코딩 지시(Coding Indication)(209)에 해당하는 데이터로 고정되게 된다. 마지막 DLMAP 길이(Length)(211)에 해당하는 데이터의 경우, 인코더의 메모리 길이가 6이므로, DLMAP 길이(Length)(211)의 가변 데이터의 영향을 받게 되어, 인코딩 된 데이터 역시 가변하게 된다. 따라서 FCH 영역(103)을 도 3과 같이 고정부와 가변부로 분리하여 나타낼 수 있다. 도 3은 도 2의 FCH를 인코딩한 데이터를 본 발명에 따라 고정부와 가변부로 구분한 도면이다.

본 발명은 상기 도 3에 도시된 바와 같이 FCH를 인코딩한 데이터를 고정부와 가변부로 구분하고, 상기 고정부에 대해서는 소프트 비트 누적기법을 이용하여 복호한다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치 및 방법을 보다 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이브로 단말기의 내부 블록 구성도로서, 본 발명에 따른 셀 제어 메시지 수신 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 부분 누적부(410)를 이용하여 도 3의 고정부를 누적한다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 와이브로 단말기의 내부 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

상기 와이브로 단말기는 통신을 하기 위한 안테나(ANT)와 무선부(422)를 포함하며, 본 발명에 따라 FCH 영역(103)에 포함된 정보 중 고정부만을 누적하기 위한 부분 누적부(410), 소프트 비트 버퍼(424), 디코더(425), L1스위치(426) 및 제어부(421)를 구비한다. 한편, 상기 와이브로 단말기는 상기에서 언급한 구성부 외에도 다양한 기능을 수행하기 위한 구성부들을 포함하지만 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되어 언급을 생략한다. 또한, 생략된 구성부들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로 특별히 언급하지 않더라도 본 문서의 전반에 걸쳐 기재된 내용으로부터 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안테나(ANT)와 무선부(422)를 통해 수신된 셀 제어 메시지는 소프트 비트 출력 복조기(423)로 인가된다. 상기 소프트 비트 출력 복조기(423)는 수신한 데이터를 기존의 1과 -1의 경판정(hard decision)된 값이 아닌 소프트 비트를 생성하여 출력한다.

상기 부분 누적부(410)는 소프트 비트 누적기(412)와 누적기 제어부(411)로 구성된다. 상기 누적기 제어부(411)는 FCH 영역(103)에 포함된 정보의 가변 특성에 따라, 고정부와 가변부를 설정한다. 그리고, 상기 소프트 비트 누적기(412)를 제어하여 상기 고정부로 설정된 정보를 누적하도록 고정부 누적 방법 및 가중치를 제어한다. 또한, 상기 누적기 제어부(411)는 핸드오버(handover) 등 셀을 변경하거나 인접 셀의 FCH를 추정하여야 할 경우, 상기 고정부의 누적을 중단하는 등의 제어도 담당한다.

상기 소프트 비트 누적기(412)는 FCH 영역(103)에 포함된 정보의 가변 특성에 따라, 고정부는 해당 소프트 비트를 누적하고, 가변부는 누적하지 않고 갱신한다.

상기 소프트 비트 버퍼(424)는 상기 부분 누적부(410)에서 누적된 고정부의 소프트 비트를 임시적으로 기억한다.

상기 디코더(425)는 상기 누적기 제어부(411)의 제어에 의해 상기 소프트 비트 버퍼(424)에 저장되어 있는 데이터를 복호한다.

상기 제어부(421)는 상기 무선부(422)를 통해 수신되는 메시지가 셀 제어 메시지인지 판단하고, 상기 판단결과, 셀 제어 메시지이면 상기 소프트 비트 출력 복조기(423)를 제어하여 소프트 비트를 생성하도록 한다. 또한, 상기 제어부(421)는 상기 L1스위치(426)를 제어하여 상기 소프트 비트 출력 복조기(423)에서 생성된 소프트 비트의 셀 변경 정보 및 CINR 정보가 상기 누적기 제어부(411)에 인가되도록 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이브로 단말기의 셀 제어 메시지의 수신방법을 보인 제어 흐름도로서, 이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 와이브로 단말기가 셀 제어 메시지를 복호하는 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 도 4의 제어부(421)는 대기상태에서 임의의 신호가 수신될 시 501단계로 진행하여 수신되는 메시지가 셀 제어 메시지인지 여부를 판단한다. 상기 501단 계에서 수신되는 메시지가 셀 제어 메시지인 경우에는 505단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 503단계로 진행하여 해당 기능을 수행한 후 다시 대기상태를 유지한다.

상기 제어부(421)는 상기 501단계의 판단에서 수신되는 메시지가 셀 제어 메시지인 경우, 505단계로 진행하여 상기 L1스위치(426)를 제어하여 상기 수신되는 메시지의 CINR을 소정 기준값과 비교하도록 한다. 상기 제어부(421)는 상기 505단계의 비교결과, CINR이 소정 기준값보다 낮을 경우 507단계로 진행하여 누적기 제어부(411)에서 고정부와 가변부를 설정하도록 한다. 이에 따라, 상기 누적기 제어부(411)는 509단계에서 소프트 비트 누적기(412)를 제어하여 소프트 비트 출력 복조기(423)으로부터 인가되는 복조된 소프트 비트 중 고정부는 누적하고 가변부는 갱신하도록 하고, 이를 소프트 비트 버퍼(424)에 저장한다. 이어, 상기 제어부(421)는 511단계에서 상기 디코더(425)를 제어하여 상기 소프트 비트 버퍼(424)에 저장된 소프트 비트를 복호한다.

한편, 상기 505단계의 비교결과, CINR이 소정 기준값보다 같거나 높은 경우에는 해당 메시지가 성공적으로 수신된 경우이므로 본 발명에 따른 상기 507단계 및 509단계의 부분 누적을 수행하지 않고 바로 511단계로 진행하여 해당 소프트 비트를 복호한다.

상기 제어부(421)는 상기 511단계에서 복호에 실패하였을 경우에는 처음의 대기상태로 복귀하여 복호가 성공적으로 이루어질 때까지 고정부는 누적하고 가변부는 갱신한다. 한편, 상기 511단계에서 복호에 성공하였을 경우에는 515단계로 진행하여 소프트 비트 누적기(412)의 고정부를 상기 복호가 성공한 데이터를 이용하 여 교체한다. 상기 소프트 비트 누적기(412)의 고정부는 상기 515단계에서 상기 복호가 성공한 데이터로 교체되었으므로 핸드오버 등에 의한 셀 변경에 의하여 변경된 FCH가 수신되는 경우를 제외하고는 더 이상의 누적이나 복호가 불필요하다.

상기 제어부(421)는 상기 515단계에서 FCH의 고정부에 해당하는 정확한 정보를 알게된 후, 메시지가 수신되는 경우에는 517단계에서와 같이 수신되는 메시지가 셀 제어 메시지인지 판단하고, 셀 제어 메시지인 경우에는 521단계로 진행하여 누적기 제어부(411)를 제어하여 가변부만을 갱신하고 고정부는 누적을 중단하도록 한다. 한편, 상기 수신되는 메시지가 셀 제어 메시지가 아닐 경우, 519단계에서 해당 기능을 수행한다. 그리고, 상기 제어부(421)는 523단계로 진행하여 상기 갱신된 가변부만을 복호하도록 디코더(425)를 제어한다. 상기 제어부(421)는 L1스위치(426)를 통해 셀 변경 정보가 수신되지 않는 동안은 517단계 내지 523단계를 반복한다. 한편, 상기 제어부(421)는 상기 L1스위치(426)으로부터 셀 변경 정보가 수신되었을 경우에는 527단계로 진행하여 소프트 비트 버퍼(527)를 초기화하고 대기상태로 되돌아간다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따라 누적되는 고정부는 반복 복호와 같은 효과를 얻을 수 있으므로, 누적 횟수와 비례하여 데이터의 신뢰도가 점점 증가하게 된다. 따라서 기존 수신기가 수신하는데 실패하는 FCH에 대하여도, 본 발명에 따라 제안된 수신기는 성공적으로 수신 가능하다. FCH 복호의 성공 여부는 DLMAP 처리 및 버스트 데이터 처리 과정에서 알 수 있는데, 이 때, 고정부의 값을 정확히 알게 되므로, 소프트 비트 누적기에서 누적된 고정부에 소프트 비트의 신뢰도를 최대로 고정하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 반복 복호와 유사한 누적 기법을 적용한 누적기를 제안함으로써 추가적인 계산량없이 간단한 하드웨어 구성으로 셀 제어 메시지의 수신성능을 향상시킬 수 있다. 또한, FCH 복호 성공 후 초기 고정부에 대한 복호가 불필요하므로, 복호 연산 과정을 감소시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 각 셀마다 FCH정보가 주기적으로 갱신되는 경우, 고정부 또는 누적부 데이터를 고정시키지 않고 계속하여 누적하여 누적부 역시 새로운 FCH 정보로 갱신할 수 있도록 한다. 만일 4개의 프레임을 누적하는 방식을 사용하는 경우, 새로운 FCH정보를 적용하는 데까지, 4개 프레임(WiBro의 경우 80msec) 동안 과거 FCH정보가 잔존하게 되어 잡음으로 작용하게 된다. 이에 따른 셀 내 FCH정보 갱신 시 수신 성능 열화를 감소시키기 위하여, 채널 상황이 양호한 곳, 즉 CINR이 높아서 누적 없이도 FCH정보를 안정적으로 얻을 수 있는 지역에 대하여는 도 5에 도시된 바와 같이 CINR 값에 따른 제어에 의해 누적방식 대신 한 프래임만을 가지고 FCH정보를 얻도록 동작을 제어할 수 있다.

이하에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명에 따른 셀 제어 메시지 수신장치의 향상된 수신성능을 설명하기로 한다.

<실시예>

Convolutional code : WiBro FCH와 동일

Encoder 계수 (8진수) : (171, 133)

Memory 수 : 6

Rate : 1/2

Modulation : BPSK

Channel 환경 : AWGN

상기 기본 조건하에서, 연속적인 4개의 프레임들의 평균을 누적하는 방식을 사용하고, 총 10000번의 반복 시행 중에서 프레임 에러 비율(Frame Error Rate : FER)을 측정하고, 측정된 프레임 에러 비율을 본 발명에 따른 수신장치와 기존의 수신기와의 성능 비교 기준으로 삼는다.

도 6은 본 발명에 따른 수신기와 기존의 수신기의 셀 제어 메시지 수신 성능 비교 그래프로서, 본 발명에서 제안하는 수신기와 기존의 수신기와의 성능 격차를 보여준다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 셀 제어 메시지 수신장치가 기존의 수신기에 비하여 SNR이 낮은 지역에서 1~1.5dB 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 무선 통신 단말기에 수신되는 셀 제어 메시지가 고정부와 가변부로 구분될 수 있는 데이터 특성을 가짐에 착안하여 고정부에 대하여는 부분 누적 기법을 이용하여 복호함으로써 셀 제어 메시지의 수신 성능 및 핸드오버 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 셀 제어 메시지의 복호 성능을 향상시킴으로써 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 반복 복호와 유사한 누적 기법을 적용한 누적기를 제안함으로써 추가적인 계산량 없이 간단한 하드웨어 구성으로 셀 제어 메시지의 수신성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, FCH 복호 성공 후 초기 고정부에 대한 복호가 불필요하므로, 복호 연산 과정을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 무선통신시스템의 셀 제어 메시지 수신장치에 있어서,

   무선통신단말기의 무선부를 통해 수신되는 셀 제어 메시지를 복조하여 소프트 비트열을 출력하는 소프트 비트 출력 복조기와;

   상기 복조된 소프트 비트열 중 고정 정보를 갖는 고정부는 이전 정보에 누적하고 가변 정보를 갖는 가변부는 갱신하는 부분 누적부와;

   상기 부분 누적부에서 출력되는 상기 고정부 및 상기 가변부를 복호하는 디코더; 및

   상기 디코더로부터 복호 성공 시 상기 복호 성공한 고정부로 상기 부분 누적기에 누적된 고정부를 교체하여, 이후 수신되는 셀 제어 메시지에 대하여 고정부의 누적 및 복호를 중단하도록 상기 부분 누적부 및 상기 디코더를 제어하는 제어부;를 포함하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부분 누적부에서 출력되는 상기 고정부 및 상기 가변부를 복호하기 위해 임시 저장하는 소프트 비트 버퍼를 더 구비함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 부분 누적부는,

   상기 복조된 소프트 비트열 중 상기 고정 정보를 갖는 상기 고정부는 누적하고 상기 가변 정보를 갖는 상기 가변부는 갱신하는 소프트 비트 누적기, 및

   상기 소프트 비트 누적기를 제어하는 누적기 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 누적기 제어부는,

   상기 무선 통신 단말기가 셀을 변경하거나 인접 셀의 FCH(Frame Control Header)를 추정하여야 할 경우, 상기 고정부의 누적을 중단함을 특징으로 하는 무선 통신시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 누적기 제어부는,

   상기 셀 제어 메시지의 가변 지시자(Ranging Change Indication) 값이 상기 고정부의 변경을 나타내면 상기 고정부를 누적하고, 상기 가변 지시자 값이 상기 고정부가 이전 프레임과 동일함을 나타내면 상기 고정부를 비누적하도록 상기 누적기를 제어함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 장치.
6. 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 방법에 있어서,

   무선 통신 단말기가 상기 셀 제어 메시지를 수신하면, 상기 셀 제어 메시지의 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)값을 소정 기준값과 비교하는 과정과;

   상기 CINR값이 상기 기준값보다 작으면, 상기 수신된 셀 제어 메시지에 포함된 셀 제어 정보를 가변 특성에 따라 고정부와 가변부로 구분하는 과정과;

   상기 고정부로 구분된 정보는 이전 고정부에 누적하고 상기 가변부로 구분된 정보는 갱신하는 과정과;

   상기 누적된 고정부 및 상기 갱신된 가변부를 복호하는 과정; 및

   상기 누적된 고정부의 복호에 성공하면, 이후 수신되는 셀 제어 메시지에 포함된 고정부의 누적 및 복호를 중단하는 과정;을 포함하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 CINR값을 상기 소정 기준값과 비교한 결과,

   상기 CINR값이 소정 기준값보다 같거나 크면 상기 셀 제어 메시지를, 고정부 및 가변부로 구분하는 과정과 고정부를 누적하는 과정 없이, 복호하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 무선 통신 단말기가 셀을 변경하거나 인접 셀의 셀 제어 메시지를 추정하는 경우에, 상기 복호에 성공한 고정부를 초기화하는 과정을 더 포함하는 무선 통신 시스템의 셀 제어 메시지 수신 방법.

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