KR20000016032A - 자동반복요청 프로시저의 컴퓨터 이용 백-시그널링 방법 - Google Patents

자동반복요청 프로시저의 컴퓨터 이용 백-시그널링 방법 Download PDF

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Abstract

자동 반복 요청 프로시저(ARQ)에서, 제1메시지(N1)는 제1컴퓨터 유닛(C1)에서 제2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송된다. 제1메시지(N1)에서 전송에러가 검출되는 경우, 제2컴퓨터 유닛(C2)에서 백-시그널링 메시지(R)가 부호화되어, 제1컴퓨터 유닛(C1)으로 전송된다. 백-시그널링 메시지(R)는 정확히 한 비트 길이를 갖는 적어도 하나의 요청 필드(ID)를 갖는다. 제2메시지(N2)는 제1메시지(N1)의 에러 정정용 추가 정보를 포함하거나, 또는 이미 전송되거나 상실된 메시지의 반복이다. 제2메시지(N2)는 제2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송되어, 제1메시지(N1)와 함께 제2컴퓨터 유닛(C2)에서 복호된다.

Description

자동반복요청 프로시저의 컴퓨터 이용 백-시그널링 방법
소위 타입Ⅱ 자동반복요청 프로시저(ARQ-Ⅱ 프로시저)에서, 메시지는 두 컴퓨터 유닛 사이에 교환된다. 이 경우, 전송되는 정보워드는 천공코드(perforation code)를 이용하여 부호화된다. 정보워드는 전송되는 실제 정보를 포함하는 임의 길이의 비트 시퀀스로서 이 환경에서 인식된다.
문헌[1]에 개시되어 있는 예를 들어 소위 천공 컨벌류션 코드인 천공코드의 다른 변수가 알려져 있다. 또한, 문헌[1]에는, 자동 타입Ⅱ 반복요청 프로시저가 개시되어 있다.
ARQ-Ⅱ에 적합한 다른 코드가 예를 들어 문헌[2]에 알려져 있다. 타입Ⅱ 자동반복요청 프로시저가 이러한 타입의 천공코드에 사용될 수도 있다.
부호화 과정 동안, 이용된 천공코드와는 별개로, 한편으로는 정보워드의 정보를 포함하며 다른 한편으로는 에러정정용 여분(redundancy)정보를 갖는 메시지가 각각의 천공코드의 특징을 나타내는 방식으로 정보워드에 대해 형성된다.
ARQ 프로시저에서, 처음에는 제 1메시지가 제 1컴퓨터 유닛에서 제 2컴퓨터 유닛으로 전송되는 방식으로 메시지가 전송된다. 제 1메시지는 적어도 정보워드의 정보 및 에러정정용 정보를 포함한다. 제 1메시지의 복호 과정 동안, 제 2컴퓨터 유닛에서 에러가 검출되면, 제 1메시지의 에러정정용 여분정보를 포함하는 백-시그널링 메시지를 이용하여 제 1컴퓨터 유닛으로부터 제 2메시지가 요청된다. 메시지 형성 동안, 제 2메시지도 부호화된다. 제 2메시지는 제 2컴퓨터 유닛으로 전송된다. 제 2메시지는 제 1메시지와 함께 제 2컴퓨터 유닛에서 복호화된다. 이를 위하여, 제 1메시지는 제 2컴퓨터 유닛에서 부호화된 형태로 버퍼되어야 한다. 제 1 및 제 2메시지가 함께 복호화되는 되는 경우, 제 1메시지와 관련하여 제 2메시지에 포함된 여분정보를 통해 확률을 개선하여 에러를 정정하는 것이 가능하다. 에러 없는 복호화가 아직 불가능한 경우에는, 제 1컴퓨터 유닛으로부터 다른 메시지 형태의 다른 여분이 요청된다. 제 1메시지에 관한 다른 여분정보를 갖는 제 3메시지가 제 2컴퓨터 유닛으로 전송된 후, 제 3메시지는 제 1메시지 및 제 2메시지와 함께 제 2컴퓨터 유닛에서 복호화된다. 이러한 원리는 제 2컴퓨터 유닛에서 에러 없는 복호화가 가능할 때까지 제 1메시지에 관한 다른 여분정보를 포함하는 다른 메시지를 가지고서 계속된다. 이러한 모드의 프로시저가 문헌[1]에 개시되어 있다.
다른 메시지 및 다른 여분정보가 요청되는 수단인 백-시그널링 메시지에서, 어느 다른 메시지가 요청되는 지가 특정될 필요가 있다. 즉, 제 2메시지, 제 3메시지 등이 전송되어야 할 지 여부가 백-시그널링 메시지로부터 명확해야 한다. 게다가, 다른 메시지를 확인하는 정보는 대단히 중요하다. 왜냐하면, 예를 들어 제 1메시지 및 제 2메시지로부터 생성되는 구성 메시지를 정확하게 복호하기 위해서는 결합될 메시지가 어느 것인 지를 알 필요가 있기 때문이다. 이러한 목적은 카운터로서도 이해될 수 있는 백-시그널링 메시지의 확인 비트에 의해 충족된다.
따라서, 본 발명이 관여하는 문제점은 제 1메시지의 에러정정용 여분정보를 포함하는 요청된 다른 메시지가 백-시그널링 메시지로부터 유일하게 확인되는 ARQ 프로시저를 특정하는 것이다.
본 발명은 자동반복요청 프로시저에 관한 것으로, 특히 컴퓨터를 이용하는 백-시그널링 방법에 관한 것이다.
도 1은 전형적인 자동반복요청 프로시저의 메시지 플로우챠트,
도 2는 백-시그널링 메시지의 가능한 구조도,
도 3a 내지 3b는 ARQ 프로시저에서 에러의 다른 경우를 표현한 메시지 플로우챠트이다.
이러한 문제점은 청구항 제1항에 따른 프로시저에 의해 해결된다.
청구항 제1항에 따른 방법에서, ARQ 프로시저는 요청된 다른 메시지를 확인하기 위한 정확히 1 비트를 포함하는 백-시그널링 메시지를 통해 수행된다. 이것에 의해, 제 1메시지에 관한 여분정보가 제 2컴퓨터 유닛으로 전송되며, 그래서 에러정정을 가능하게 한다. 즉, 다른 전송된 메시지와 함께 제 1메시지의 에러 없는 복호화를 가능하게 한다.
요청 메시지를 정확히 1비트로 특정하는 것은 제 1컴퓨터 유닛에서 요청된 메시지를 확인하는 대단히 간단한 가능성을 만들어낸다.
게다가, 요청된 메시지를 확인하기 위하여 단지 하나의 비트만을 이용하는 것은, 다른 메시지 요청에 대해, 백-시그널링 메시지를 전송하는 데 필요한 전송속도를 최소화한다.
제 1컴퓨터 유닛에서의 백-시그널링 메시지의 평가 또한 대단히 간단하게 수행된다. 왜냐하면, 어느 메시지가 제 2컴퓨터 유닛으로 전송될 것인 지에 관한 정보를 얻기 위해서는 단지 하나의 비트만이 평가되면 된다. 그 결과, 평가 목적용 컴퓨터에 의해 필요한 계산 능력은 대단히 낮다. 왜냐하면, 복잡한 계산 프로시저를 수행할 필요가 없기 때문이다.
유익한 개선은 종속항에 이어진다.
도 1은 예를 들어 문헌[1]에 개시되어 있는 소위 타입Ⅱ의 자동반복요청 프로시저(타입Ⅱ, ARQ-Ⅱ 자동반복요청 프로시저)를 메시지 플로우챠트로 표현하고 있다.
메시지는 ARQ-Ⅱ 프로시저에서 두 컴퓨터 유닛 사이에서 교환된다. 이 경우, 전송된 정보워드(I)는 천공코드를 이용하여 제 1컴퓨터 유닛(C1)에서 부호화된다(101). 또한, 예를 들어 CRC 프로시저(순환 중복 검사) 및/또는 부호화용 피드백 시프트 레지스터의 정도에 부합하는 규정된 수의 종지비트(tailbit)(T)에 의한 에러검출용 비트 시퀀스(CRC)가 정보워드(I)에 더해진다. 종지비트는 원래 기능대로 피드백 시프트 레지스터를 규정된 최종 상태, 예를 들어 피드백 시프트 레지스터의 모든 레지스터가 값 0을 갖는 상태로 만든다.
정보워드(I)는 예를 들어 천공 컨벌류션 코드 또는 문헌[2]에 예시된 코드를 이용하여 부호화된다(101). 이는 뒤따른 단계에서 "천공"되는 중간 워드(ZW)로 된다. 천공이 진행되는 중에, 중간 워드(ZW)의 비트 중의 천공코드에 의해 이용되고 정해진 천공코드에 선택이 의존하며, 그리고 중간 워드(ZW)는 전송된 메시지로 분할된다. 이 경우, 제 1메시지가 형성되며, 이는 적어도 정보워드(I) 및 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 제 1메시지(N1)의 복호에서 전송에러를 검출하는 데 이용되는 정보를 포함한다. 덧붙여, 다른 메시지들(Ni)이 중간 워드(ZW)로부터 형성되어 제 1컴퓨터 유닛(C1)에 저장된다. 인덱스(i)는 다른 각 메시지(Ni)를 표시한다. 인덱스(i)는 임의의 자연수이다. 예를 들어, 인덱스 값 2로서 제 2메시지(N2)를 나타내며, 그리고 인덱스 값 3으로서 제 3메시지(N3)를 나타낸다. 다른 메시지(Ni) 각각은 제 1메시지(N1) 또는 다른 메시지(Ni)에 관한 여분정보를 포함한다. 이는 에러 정정을 갖는 정보워드(I)를 복호하기 위하여 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 이미 전송된 메시지(N1 내지 Ni-1)와 함께 사용된다. 에러정정을 갖는 복호화는, 이 환경에서, 다른 메시지(Ni)가 제 2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송된 후 프로시저의 다음 모드로서 인식된다.
보통, 각 경우 다른 메시지(Ni)는 제 2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송되며, 다른 메시지(Ni)는 제 2컴퓨터 유닛(C2)에 버퍼된 복호되지 않은, 이미 수신된 메시지와 함께 복호된다.
제 1메시지(N1)가 제 1컴퓨터 유닛(C1)에서 제 2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송된 후(102), 제 1메시지(N1)는 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 수신되어(103) 복호된다(104). 그리고, 예를 들어 추가 비트 시퀀스 CRC 및/또는 종지비트(T)를 이용하여 에러 검출 프로시저가 복호된 제 1메시지(N1)에 적용된다(105).
제 1메시지(N1)가 에러없이 전송되는 경우, 복호를 통해 얻어진 정보워드(I)는 제 2컴퓨터 유닛에서 처리될 수 있다.
그러나, 예를 들어 선택적 추가로 제공된 에러정정 프로시저를 이용으로 교정될 수 없는 전송에러가 검출되는 경우, 제 1메시지(N1)에 관한 여분정보의 아이템이 천공코드에 필요하다. 필요한 여분정보는 다른 메시지(Ni)에 포함된다. 이러한 여분정보를 얻기 위하여, 백-시그널링 메시지(R)가 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 부호화되어(106), 제 1컴퓨터 유닛(C1)으로 전송된다(107). 다른 메시지(Ni)가 백-시그널링 메시지(R)에 의해 요청된다.
백-시그널링 메시지(R)는 제 1컴퓨터 유닛(C1)에 의해 수신되고(108), 복호되며(109), 그리고 평가된다.
백-시그널링 메시지(R)의 가능한 구조가 도 2에 도시되어 있다. 백-시그널링 메시지(R)는 적어도 다음의 정보를 포함한다.
- 추가 정보가 백워드-시그널링 메시지(R)에 의하여 요청되었는 지가 특정되는 백워드 정보 필드(PT); 예를 들어, 백워드 정보 필드(PT)는 다른 메시지(Ni)가 요청되는 제 1비트 값에 의해 표시되는 1비트로 실현될 수 있다;
- 0 내지 31의 수 범위를 커버하기 위하여 예를 들어 5비트폭의 카운터를 포함하는 연속수 필드(SN); 연속수 필드(SN)는 백-시그널링 메시지(R)의 멤버쉽을 특정 정보워드(I)로 유일하게 특징짓는다;
- 요청된 다른 메시지의 특정을 갖는 요청 필드(ID); 본 발명에 따르면, 백-시그널링의 이 필드는 정확히 1비트의 길이를 갖는다.
물론, 추가 정보 필드는 프로토콜로 특정되는 방법으로 백-시그널링 메시지(R)에 나타날 수 있다. 또한, 백-시그널링 메시지(R)가 백워드 정보 필드(PT)를 가지고 있지 않음을 하나의 변수로 제공한다.
제 1메시지(N1)의 전송에서 발생하는 에러로 인하여 제 2메시지가 백-시그널링 메시지(R)에 의해 요청될 경우, 요청된 다른 메시지(ID)의 특정 필드는 제 1값을 갖는다.
백-시그널링 메시지(R)가 제 1컴퓨터 유닛(C1)으로부터 제 1메시지(N1)의 전송후 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 수신되고, 요청 필드(ID)가 제 1값을 갖는 경우, 제 1컴퓨터 유닛(C1)은 제 2메시지(N2)가 요청되고 있음을 검출할 수 있다.
제 1값을 갖는 요청 필드를 포함하는 백-시그널링 메시지(R)에 기반하여, 제 1메시지(N1)에 관련한 추가 여분정보를 갖는 제 2메시지(N2)가 제 1컴퓨터 유닛(C1)에서 제 2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송된다(110).
제 2메시지(N2)는 수신되어(111), 제 2컴퓨터 유닛(C2)에 저장된다. 부호화된 형태로 제 2컴퓨터 유닛(C2)에 저장된 부호화된 제 1메시지(N1)는 제 2메시지(N2)와 함께 복호된다. 그리고 나서, 형성된 복호된 메시지에 에러 검출 프로시저가 적용된다.
에러가 검출되면, 다른 백-시그널링 메시지(R)가 부호화되어 제 1컴퓨터 유닛(C1)으로 전송된다. 이 백-시그널링 메시지(R)에서 제 3메시지(N3)가 요청되며, 그리고 이는 요청 필드(ID)의 제 2값에 의해 특정된다. 백-시그널링 메시지(R)는 제 1컴퓨터 유닛(C1)에서 수신되며, 그리고 요청 필드(ID)가 평가된다. 제 3메시지(N3)가 요청되고 있는 지는 요청 필드(ID)내의 제 2값으로 제 1컴퓨터 유닛(C1)에서 검출된다. 제 3메시지(N3)는 요청 필드(ID) 내의 이 값에 근거하여 제 2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송된다.
제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 제 3메시지(N3)를 수신한 후, 부호화된 제 1메시지(N1), 부호화된 제 2메시지(N2) 및 제 3메시지(N3)가 함께 복호된다. 그리고 나서, 형성된 복호된 메시지에 에러 검출 프로시저가 적용된다.
에러가 검출되면, 다른 백-시그널링 메시지(R)가 부호화되어 제 1컴퓨터 유닛(C1)으로 전송된다. 이 백-시그널링 메시지(R)에서 제 4메시지(N4)가 요청되며, 그리고 이는 요청 필드(ID)의 제 1값으로 특정된다.
이러한 모드의 프로시저는 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 수신된 메시지를 에러없이 복호하는 것이 가능할 때까지 되풀이하여 반복될 수 있다. 각 반복 단계에서, 다른 메시지(Ni)가 개별로 요청되고, 이는 각 경우 각 반복 단계를 갖는 각 경우에서 값을 변경하는 요청 필드(ID)에 의해 특정된다.
결합 메시지의 복호가 에러없이 실현될 수 있다면, 더 많은 양의 추가 여분정보로서 확률이 증가된다. 즉, 더 많은 수의 다른 메시지(Ni)를 가지는 경우, 에러없이 복호된 메시지는 나중에 처리되는 정보워드(I)를 포함한다.
방법의 두 가지 가능한 경로는 도 3a 및 3b에 도시되어 있다.
개별 메시지의 각 전송 화살표에서 번개표시는 상응 메시지의 전송에서 에러가 발생함을 나타낸다.
도 3a에서는, 제 1메시지(N1)의 전송에서 에러가 발생한다. 이 사실은 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 검출되고, 백-시그널링 메시지(R)가 제 1컴퓨터 유닛(C1)으로 전송된다. 백-시그널링 메시지(R)의 요청 필드(ID)가 제 1값, 예를 들어 값 0을 갖는다. 그에 따라, 제 2메시지(N2)는 제 2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송된다.
도 3b에서는, 제 1메시지(N1) 및 제 2메시지(N2)의 전송 모두에서 에러가 발생한다. 이 경우, 요청 필드(ID)에 제 1값을 갖는 백-시그널링 메시지(R)에 의해 제 2메시지(N2)가 요청된다. 제 2메시지(N2)의 전송은 도 3b에 도시된 경우 너무 분산되어 있어서 제 2메시지(N2)가 제 2컴퓨터 유닛(C2)에 도달하지 않는다.
타임 카운터(T)에 따르면, 요청되었으나 수신되지 않은 메시지(N2)를 다시 한번 요청하는 것이 제 2컴퓨터 유닛(C2)에서 결정된다.
이를 위하여, 그것은 요청 필드(ID)에 제 1값을 갖는 다른 백-시그널링 메시지(R)를 전송한다. 제 1컴퓨터 유닛(C1)은 이 메시지를 수신한 후 다시 메시지(N2)를 전송할 것이다.
이 예는 요청 필드(ID)에 카운터의 필요성을 나타내고 있다. 특히, 제 3메시지(N3)가 요청시 제 1컴퓨터 유닛(C1)으로부터 전송된다면, 제 3메시지(N3)는 제 2컴퓨터 유닛(C2)에 정확하게 할당되지 않을 지도 모르며, 그리고 복호가 불가능할 수도 있다.
그러나, 요청 필드(ID)에서 정확히 1비트는 각각 요청된 메시지를 유일하게 확인하기에 충분하다. 왜냐하면, 각각 이미 전송된 메시지가 반복되어야 할 지 또는 현존하는 다음 메시지가 전송되어야 할 지는 단지 제 1컴퓨터 유닛(C1)에 알려지기만 하면 되기 때문이다.
다음 공개자료는 본 명세서에 인용되었었다.
[1] J. Hagenauer, IEEE Transactions on Communications, Vol. 36, No. 4, Rate-Compatible Punctured Convolutional Codes (RCPC-Codes) and their Applications, S.389 to 400, April 1988
[2] J. Serrat-Fernandez and J. Dalmau-Royo, Hybrid-ARQ System for HF-Channels Based on Codeword Partitioning, IEE Proc. Commun., Vol. 143, No. 2, S. 73-77, April 1996

Claims (3)

  1. 자동 반복 요청 프로시저의 컴퓨터를 이용한 백-시그널링 방법에 있어서,
    소정수의 비트를 갖는 정보워드는 천공코드를 이용하여 제1컴퓨터 유닛(C1)에서 적어도 제1메시지(N1) 및 다른 메시지들(Ni, I=2..n)로 부호화(101)되며;
    제1메시지(N1)는 제1컴퓨터 유닛(C1)에서 제2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송되어(102), 제2컴퓨터 유닛(C2)에서 수신되고(103), 그리고 제2컴퓨터 유닛(C2)에서 복호되며(104);
    제2컴퓨터 유닛(C2)에서 제1메시지(N1)가 에러 없이 전송되었는 지의 여부가 체크되며(105);
    전송된 제1메시지에 에러가 발생한 경우, 정확히 한 비트 길이를 갖는 적어도 하나의 요청 필드(ID)를 포함하며 제2메시지(N2)를 확인하는 수단인 백-시그널링 메시지(R)가 부호화되어(106) 제1컴퓨터 유닛(C1)으로 전송되며(107);
    백-시그널링 메시지(R)는 제1컴퓨터 유닛(C1)에서 수신되어(108) 복호되며(109);
    에러정정 목적의 제1메시지(N1) 관련 정보의 추가 아이템 및 제2컴퓨터 유닛(C2)에서의 제1메시지(N1)를 포함하는 요청된 제2메시지(N2)가 제2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송되며(110); 그리고
    제2메시지(N2)는 제2컴퓨터 유닛(C2)에서 수신되어(111), 제1메시지(N1)와 함께 복호되는(112) 것을 특징으로 하는 자동반복요청 프로시저의 컴퓨터 이용 백-시그널링 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 천공코드는 천공 컨벌류션 코드(RCPC)인 것을 특징으로 하는 자동반복요청 프로시저의 컴퓨터 이용 백-시그널링 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 다른 메시지들(Ni)은 다른 백-시그널링 메시지(R)에 의해 요청되어 제1컴퓨터 유닛(C1)에서 제2컴퓨터 유닛(C2)으로 전송되며, 이미 수신된 부호 메시지(Ni)와 함께 제2컴퓨터 유닛(C2)에서 복호되는 것을 특징으로 하는 자동반복요청 프로시저의 컴퓨터 이용 백-시그널링 방법.
KR1019980709595A 1996-05-31 1997-05-07 자동반복요청프로시저의컴퓨터이용백-시그널링방법 KR100343879B1 (ko)

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