KR20010019917A - 확장 ｔｆｃｉ의 부호화 및 복호화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것으로, 특히 차세대 이동 통신 시스템에서 송신측에서 수신측으로 전송되는 트랜스포트 블록(transport block)에 대한 포맷 정보를 알리는 확장 TFCI 정보가 최적의 코드 성능을 갖도록 부호화 및 복호화하는데 적당하도록 한 확장 TFCI의 부호화 및 복호화 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 확장 TFCI의 부호화 방법은 전송 신호에 대한 TFCI 정보를 입력하는 단계와. 상기 입력된 TFCI 정보의 비트 수에 따라 상기 TFCI 정보를 구성하는 기본 코드와 추가로 부가되는 마스크 코드의 수를 조정하여 상기 TFCI 정보가 소정 비트의 비트열을 갖도록 매핑하는 단계로 이루어지므로서 확장 TFCI 정보의 부호화 또는 복호화시 최적 코드 성능을 나타내는 (32, 7) 및 (32, 8) 리드-밀러 코드를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

확장 ＴＦＣＩ의 부호화 및 복호화 방법{Encoding and Decoding method for Extended TFCI}
본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것으로, 특히 차세대 이동 통신 시스템에서 송신측에서 수신측으로 전송되는 트랜스포트 블록(transport block)에 대한 포맷 정보를 알리는 확장 TFCI 정보가 최적의 코드 성능을 갖도록 부호화 및 복호화하는데 적당하도록 한 확장 TFCI의 부호화 및 복호화 방법에 관한 것이다.
현재 제 3세대 공동 프로젝트(이하, 3GPP로 약칭함)에서 제안한 차세대 이동 통신의 규격에 따르면 송신측에서는 트랜스포트 블록(Transport block)을 통해 음성 또는 영상 정보로 이루어진 프레임(Frame)을 수신측으로 전송하고 있다.
여기서, 송신측에서는 수신측의 복호를 용이하게 할 수 있도록 트랜스포트 블록의 포켓 정보를 소정 비트의 TFCI 정보에 실어 전송한다. 이때, TFCI 부분은 무선 구간을 통해 수신측으로 전송되므로 에러 정정을 위해 리드-밀러 코드(Reed-Muller code)를 이용하여 채널 부호화된다.
이러한 리드-밀러 코드는 컨벌루션 코드(Convolution code) 또는 RS 코드에 비하여 코드 성능이 떨어지는 단점이 있으나 수신측에서의 복호 과정이 빠르고 간단하다는 장점을 가지고 있어 현재 3GPP에서는 배직교 코드(Bi-Orthogonal code)인 (32, 6) 리드-밀러 코드를 TFCI의 채널화 코드로 적용하고 있다.
도 1 내지 도 2는 종래 TFCI의 부호화기를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 현재 제안된 TFCI 채널 코딩 방법은 TFCI 정보가 6 비트일 경우 (32, 6) 리드-밀러 코드에 의해 부호화되어 32 길이를 갖는 TFCI 코드 워드로 매핑된다.
한편, TFCI 정보가 7 ∼ 10 비트라면 도 2에 나타낸 바와 같이 (16, 5) 리드-밀러 코드를 두 개 결합하고 부호화시 매핑룰을 변화시킨 (32, 10) 부호가 채택되어 있다. 이는 7 ∼ 10 비트인 TFCI 정보를 5 비트의 입력으로 디먹스한 후, 각각 (16, 5) 리드-밀러 코드를 사용하여 부호화하여 32 길이인 TFCI 코드워드로 매핑하는 것이다.
그러나, 이와 같은 7 ∼10 비트의 확장 TFCI의 경우에는 부호화시 채널화 코드의 기본 구조가 (16, 5) 리드-밀러 코드로 이루어져 있으므로 현재 3GPP에서 제안하고 있는 (32, 10) 리드-밀러 코드의 최적 성능을 만족시키지 못한다.
이러한 문제점을 보완하기 위해 (32, 6) 리드-밀러 코드에 일정 패턴의 마스크를 추가로 부가하여 부호화하는 (32, 10)의 리드-밀러 코드가 제안되었다(TSGR1#7(99)99b60 참조).
도 3은 종래 마스크 패턴이 부가된 (32, 10) 리드-밀러 코드의 부호화기를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, (32, 10) 리드-밀러 코드는 (32, 6) 리드-밀러 코드를 확장시켜 서브 코드를 추가로 첨가하므로써 이루어진다. 즉, (32, 10) 리드-밀러 코드는 (32, 6) 리드-밀러 코드와 4개의 마스크 벡터를 이용하여 구성되는 서브 코드로 이루어진다.
이때, 마스크 벡터의 수는 6 비트를 초과하는 TFCI 정보의 비트 수로 결정된다. 보다 상세히 n 비트인 TFCI 정보일 경우에 마스크 벡터는 2n-6- 1개가 TFCI 정보의 부호화에 사용된다. 따라서, TFCI 정보가 8 비트라면 3개의 마스크 벡터가 필요하게 된다.
도 3에는 TFCI 정보가 10 비트일 경우를 나타내었으며, 2n-6- 1에 따라 (32, 10) 리드-밀러 코드는 15개의 마스크 벡터가 필요하다. 이때, 4개의 마스크 벡터를 제외한 나머지 마스크 벡터는 모두 '0'으로 가정한다.
그러면, 4개의 마스크 벡터는 다음과 같다.
마스크 1 = 00101000011000111111000001110111
마스크 2 = 00000001110011010110110111000111
마스크 3 = 00001010111110010001101100101011
마스크 4 = 00011100001101110010111101010001
도 4는 종래 마스크 패턴이 부가된 (32, 10) 리드-밀러 코드의 복호화기를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 종래 3GPP 에서 제안한 (32, 6) 리드-밀러 코드는 역하다마드(Hadamard) 변환을 이용하여 복호된다. 그러나. (32, 10) 리드-밀러 코드의 경우에는 수신 신호에 마스크 벡터를 부과하는 과정을 거친 후 (32, 6) 리드-밀러 코드의 복호 과정인 역하다마드 변환을 16번 반복 수행함으로써 이루어진다.
그러나, 이와 같은 종래 확장 TFCI 정보의 부호화 및 복호화 과정을 고려해보면, 확장 TFCI 정보가 10 비트보다 작은 7, 8, 9 비트일 경우에는 (32, 10) 리드-밀러 코드가 최적의 코드 성능을 갖지 못하는 문제점이 있다.
즉, 차세대 이동 통신 시스템의 송신기와 수신기간에 제어 정보의 교환에 따라 알려지는 확장 TFCI 정보는 그 비트 수가 10 비트 보다 작은 7 또는 8 비트일 경우 10 비트일 경우보다 부호화 및 복호화시 향상된 코드 성능을 얻을 수 있으나 종래 제안된 확장 TFCI 코드의 부호화 및 복호화 알고리즘으로는 최적 코드 성능을 얻을 수 없는 것이다.
이러한 코드 성능의 저하는 송신기 및 수신기의 부호화 및 복호화시 시간 지연이 발생하여 통신 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 확장 TFCI 정보가 최적의 코드 성능을 갖도록 부호화 및 복호화하는 확장 TFCI의 부호화 및 복호화 방법을 제공하기 위한 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 확장 TFCI의 부호화 방법은 전송 신호에 대한 TFCI 정보를 입력하는 단계와. 상기 입력된 TFCI 정보의 비트 수에 따라 상기 TFCI 정보를 구성하는 기본 코드와 추가로 부가되는 마스크 코드의 수를 조정하여 상기 TFCI 정보가 소정 비트의 비트열을 갖도록 매핑하는 단계로 이루어진다.
이상과 같은 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 확장 TFCI의 복호화 방법은 송신측으로부터 부호화된 확장 TFCI 코드를 수신하는 단계와, 상기 수신된 확장 TFCI 코드의 부호화시 사용된 기본 벡터와 마스크 코드에 따라 해당하는 비트 부분을 하다마르 변환을 이용하여 각각 복호하는 단계로 이루어진다.
도 1 내지 도 2는 종래 TFCI의 부호화기를 나타낸 도면.
도 3은 종래 마스크 패턴이 부가된 (32, 10) 리드-밀러 코드의 부호화기를 나타낸 도면.
도 4는 종래 마스크 패턴이 부가된 (32, 10) 리드-밀러 코드의 복호화기를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 (32, 7) 리드-밀러 코드의 부호화기를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 (32, 8) 리드-밀러 코드의 부호화기를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 마스크 패턴의 검색 방법을 나타낸 흐름도.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 마스크 패턴의 검색 방법에 따라 찾아진 마스크 패턴을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 (32, 7) 또는 (32, 8) 리드-밀러 코드의 복호기를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 소정 비트 수를 갖는 확장 TFCI 정보에 대한 최적 부호화 및 복호화 방법을 제안한다. 여기서 소정 비트 수는 10비트 보다 작은 7, 8 비트를 의미하며, (32, 7), (32, 8)에 대한 서브 코드를 얻기 위해 (32, 6) 리드-밀러 코드를 구성하는 6 개의 1차 기본 벡터를 모두 사용하지 않고 일부의 기본 벡터만을 사용하여 마스크 벡터를 검색한다.
보다 일반화시켜 설명하면, 본 발명에 따른 확장 TFCI 정보의 부호화는 한 그룹의 고정된 마스크 패턴을 사용하지 않고 확장 TFCI 정보의 입력 비트 수에 따라서 서로 다른 마스크 패턴을 사용한다.
이를 위해, 본 발명에서는 리드-밀러 코드에 대한 서브 코드의 구성시 1차 리드-밀러 코드를 구성하는 모든 기본 벡터에 대하여 마스크 벡터를 부가하지 않고, 일부분의 기본 벡터에 대하여 마스크 벡터를 부가하여 부호화시 사용되는 서브 코드를 구성한다.
따라서, 수신측에서 역하다마드 변환을 이용하여 부호화된 확장 TFCI 코드를 복호할 경우에도 1차 리드-밀러 코드의 기본 벡터 중 사용된 일부분의 기본 벡터에 해당하는 일부 비트만이 복호되고, 이어 사용된 마스크 벡터를 이용하여 나머지 비트를 복호한다.
도 5는 본 발명에 따른 (32, 7) 리드-밀러 코드의 부호화기를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 (32, 8) 리드-밀러 코드의 부호화기를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 부호화기에서는 (32, 7) 리드-밀러 코드의 서브 코드를 얻기 위해 (32, 6) 리드-밀러 코드의 기본 벡터를 모두 사용하지 않고 일부의 기본 벡터 즉, 모두 1인 코드열, W32,2, W32,3, W32,5, W32,9를 사용하여 2개의 마스크 벡터를 검색한다. 즉, (32, 7) 리드-밀러 서브 코드를 얻기 위해 5개의 기본 벡터와 2개의 마스크 벡터를 사용하는 것이다.
따라서, TFCI 정보 비트가 A0∼ A6일 경우, 각 TFCI 정보 비트는 마스크 벡터인 W1, W2와 하다마드 변환의 기본 벡터인 W32,2, W32,3, W32,5, W32,9를 곱한 후 이를 합하므로써 (32, 7)인 리드-밀러 코드를 생성한다.
한편, 도 6을 참조하면, (32, 8) 리드-밀러 코드의 서브 코드를 얻기 위해 (32, 6) 리드-밀러 코드의 기본 벡터를 모두 사용하지 않고 일부의 기본 벡터 즉, 모두 1인 코드열, W32,2, W32,3, W32,5을 사용하여 4개의 마스크 벡터를 검색한다. 즉, (32, 7) 리드-밀러 서브 코드를 얻기 위해 4개의 기본 벡터와 4개의 마스크 벡터를 사용하는 것이다.
따라서, TFCI 정보 비트가 A0∼ A7일 경우, 각 TFCI 정보 비트는 마스크 벡터인 W1, W2, W3, W4와 하다마드 변환의 기본 벡터인 W32,2, W32,3, W32,5을 곱한 후 이를 합하므로써 (32, 8)인 리드-밀러 코드를 생성한다.
여기서, (32, 7) 및 (32, 8)인 리드-밀러 코드를 위한 마스크 패턴은 PN 시퀀스를 이용하여 서브 코드의 검색 방법과 동일하게 다음 도 7같이 검색할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 마스크 패턴의 검색 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 우선, 총 시퀀스 길이 N인 마스크 패턴을 얻기 위해 N 보다 작으면서 가장 가까운 길이를 갖는 모든 PN 시퀀스를 구한다(S700).
여기서 PN 시퀀스는 원시 다항식의 연결 구조를 갖는 선형 궤환 천이 레지스터에서 초기값을 임의의 상수값으로 고정한 후 구한다. 이때, 원하는 최대 길이 N 에 미치지 못하는 PN 시퀀스는 자신의 주기성에 따라 구한다.
이어, 상기 단계(S700)에서 구한 PN 시퀀스에 대하여 모든 가능한 조합으로 쌍을 구성한다(S701). 이때, 2개 이상으로 구성된 쌍의 구성이 가능하다.
그리고, 직교 골드 코드(Orthogonal Gold code)의 구성에서 사용하는 방법과 동일하게 한쪽 시퀀스를 천이하고 이를 합하므로써 새로운 구조의 PN 시퀀스를 구성한다(S702).
상기 단계(S702)에서 구한 모든 PN 시퀀스 중에서 원하는 n개의 기본 시퀀스를 추출한다(S703). 여기서 추출된 n은 본 발명에 따른 마스크 벡터의 수이다.
이어, 추출된 n 개의 시퀀스를 순환(Circular) 방식으로 천이한다(S704). 이때, 천이값은 0 에서 N까지의 값이다.
그리고, N 까지 천이한 시퀀스를 하다마드 코드의 기본 벡터와 합하여 새로운 코드를 구성하고(S705), 새롭게 구성된 코드에 대한 웨이트 스펙트럼을 계산한다(S706).
이어, 상기 단계(S703 ∼ S706)를 반복하여 최적의 웨이트 스펙트럼을 가지는 기본 시퀀스 즉, 마스크 벡터를 추출한다(S707).
이상에서 설명한 마스크 패턴의 검색 방법은 검색 시간을 고려하여 검색 범위를 조정할 수 있다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 마스크 패턴의 검색 방법에 따라 찾아진 마스크 패턴을 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 도 8a 내지 도 8d에는 (32, 7) 리드-밀러 코드를 위한 2개의 마스크 벡터를 나타내며, 본 발명에서는 (32, 7) 리드-밀러 코드를 위한 총 118개의 마스크 벡터를 제안한다.
도 8e를 참조하면, 도 8e에는 (32, 8) 리드-밀러 코드를 위한 4개의 마스크 벡터를 나타내었다.
한편, 도 8a 내지 도 8e에 나타낸 마스크 패턴은 오른쪽 끝부분이 LSB 비트를 나타낸다. 이때, 마스크 패턴은 OHG의 영향에 따라 TFCI 정보 비트 중 2개의 비트가 펑처링(Puncturing)되므로 첫 번째 및 두 번째 비트가 펑처링되는 경우를 가정하면 (32, 7) 리드-밀러 코드는 12, (32, 8) 리드-밀러 코드는 11의 해밍 거리(Hamming Distance)를 갖는다. 이때, 다음 패턴은 첫 번째, 두 번째 비트가 0의 값으로 대체되어도 동일한 코드 특성을 나타낸다.
지금부터는 전술한 바와 같이 1차 리드-밀러 코드의 기본 벡터를 모두 사용하지 않고 일부분만을 사용하여 서브 코드를 구성한 경우에 이에 대한 수신측의 복호 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 (32, 7) 또는 (32, 8) 리드-밀러 코드의 복호기를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 수신측에서의 복호는 종래와 같은 역하다마드 변환과정을 이용하지만 부호화시 사용된 기본 벡터에 해당하는 비트 부분만을 복호한다.
즉, (32, 7) 리드-밀러 코드의 경우에는 역하다마드 변환에서 하위 5 비트만이 복호되고 나머지 2 비트는 부호화시 사용된 마스크 벡터를 이용하여 복호된다. 마찬가지로 (32, 8) 리드-밀러 코드의 경우에는 역하다마드 변환에서 하위 4 비트만이 복호되고 나머지 4 비트는 부호화시 마스크 벡터를 통해 복호된다.
따라서, (32, 7) 리드-밀러 코드의 경우에는 22= 4 번이 반복(Repetition)되며, (32, 8) 리드-밀러 코드의 경우에는 24= 16 번이 반복되어 복호된다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명은 확장 TFCI 정보의 부호화 또는 복호화시 최적 코드 성능을 나타내는 (32, 7) 및 (32, 8) 리드-밀러 코드를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래와 동일한 (32, 6) 리드-밀러 코드에서 사용하는 하다마드 변환을 이용하여 복호를 할 수 있어 시간 지연이 발생하지 않는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 전송 신호에 대한 TFCI 정보를 입력하는 단계와.
    상기 입력된 TFCI 정보의 비트 수에 따라 상기 TFCI 정보를 구성하는 기본 코드와 추가로 부가되는 마스크 코드의 수를 조정하여 상기 TFCI 정보가 소정 비트의 비트열을 갖도록 매핑하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확장 TFCI의 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 매핑 단계에서,
    상기 마스크 코드는 상기 확장 TFCI 정보를 구성하는 기본 코드의 일부분에 부가하여 매핑하는 것을 특징으로 하는 확장 TFCI의 부호화 방법.
  3. 송신측으로부터 부호화된 확장 TFCI 코드를 수신하는 단계와,
    상기 수신된 확장 TFCI 코드의 부호화시 사용된 기본 벡터와 마스크 코드에 따라 해당하는 비트 부분을 하다마르 변환을 이용하여 각각 복호하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확장 TFCI의 복호화 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 복호 단계는 상기 마스크 코드의 수에 따라 반복되는 것을 특징으로 하는 확장 TFCI의 복호화 방법.
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