KR20010036299A - 하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차세대 이동 통신에 있어서, 특히 광대역 코드 분할 다중 접속(이하, W-CDMA 라 약칭함) 방식을 이용하는 이동 통신의 하향 링크 레이트 매칭 알고리즘 중 가변 레이트 매칭 패턴을 위한 파라미터 결정 방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위해 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 부호화된 합성 전송 채널(Coded Composite Transport Channel)의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 검사하는 절차에서 비교 단계를 생략하고 ″Z 방정식″의 결과값만을 임시로 정해진의 값을 고쳐주는데 사용하는 하향 링크 가변 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법을 제공하며, 또한 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여 CCTrCH에서 삽입되는 비연속 전송(DTX : Discontinuous Transmission) 표시 비트가 최소가 되도록 계산된 새로운 레이트 매칭율을 사용하여 임시로 정해지는

Description

하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법{parameter determinating Method for downlink rate matching}
본 발명은 차세대 이동 통신에 관한 것으로, 특히 W-CDMA 방식을 이용하는 이동 통신의 하향 링크 레이트 매칭 알고리즘 중 가변 레이트 매칭 패턴을 위한 파라미터 결정 방법에 관한 것이다.
최근 3세대 공동 프로젝트(Third Generation Partnership Project ; 이하, 3GPP 라 약칭함)에서는 음성, 영상 및 데이터와 같은 멀티미디어를 서비스하는 이동 통신 세계화 시스템의 코어 네트워크와 무선 접속 기술을 기본으로 한 보다 진화된 차세대 이동 통신 시스템에 대한 기술적인 명세를 제시하고 있다.
이 3GPP의 기술 연구 부문들 중에서 범지구 무선 접속 네트워크(UTRAN)에 대한 연구 부문에서는 전송 채널(TrCH : transport channel)과 물리 채널(PhCH : physical channel)에 대한 정의 및 이에 대한 설명을 기술하고 있으며, 특히 기술 명세(TS) 중에는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 모드에 따르는 다중화(Multiplexing), 채널 코딩(channel coding) 및 인터리빙(interleaving)에 대한 정의와 이에 대한 설명을 기술하고 있다.
여기서 3GPP 무선 접속 네트워크(RAN) 규격에 따른 하향 링크에서의 채널 코딩 및 전송 채널 다중화 구조를 설명한다.
도 1은 3GPP 무선 접속 네트워크(RAN) 규격에 따른 하향 링크에서의 채널 코딩 및 전송 채널 다중화 구조를 나타낸 블록도로써, 상위 계층(higher layer)에서 전달된 하향 링크 데이터 스트림은 무선 링크 상으로 전송 서비스를 제공하기 위해 부호화(encoding)된다. 여기서 상위 계층과 교환되는 데이터 스트림을 전송 블록(transport block)이라 하고, 이들 전송 블록들의 집합을 전송 블록군(Transport block sets)이라 한다.
하향 링크에서는 데이터 스트림의 부호화와 함께 오류 검출과 정정, 레이트 매칭, 인터리빙 및 전송 채널의 물리 채널로의 맵핑 등의 절차가 이루어진다.
전송 채널(TrCH)은 상위 계층에서 전달되는 하나의 채널로, 전송 채널의 주기는 전송 시간 간격(Transmission Time Intervals ; 이하, TTI라 칭함)이라 한다. 즉 하향 링크 데이터 스트림은 TTI 단위로 내려오며, TTI는 10ms, 20ms, 40ms 또는 80ms로 전송 채널 특성에 따라 다르다.
이렇게 하향 링크 데이터 스트림은 그 서비스 종류에 따라 코딩 구조가 달라지는데, 실제 사용자가 여러 개의 서비스를 동시에 요구할 경우 그 서비스에 맞는 전송 채널을 동시에 가지고 있어야 하므로 여러 개의 전송 채널이 동시에 존재해야 하는 것은 당연하다.
다음은 도 1에 도시된 하향 링크에서의 채널 코딩 및 전송 채널 다중화 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.
먼저 각 전송 블록에 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check ; 이하, CRC 라 약칭함)를 위한 CRC 비트가 추가된다(S1). 이는 에러 검출을 위한 것이다.
다음은 각 TTI 동안의 모든 전송 블록을 연속적으로 연결하며, 만약 전송 블록의 비트수가 코딩 길이보다 클 경우에는 전송 블록 연결 이후 코드 블록 분할이 수행된다(S2).
다음에는 채널 코딩이 수행되며, 그 채널 코딩 이후에는 전송 채널상의 비트를 반복 또는 펑쳐링하는 레이트 매칭이 TTI 단위로 수행된다(S4).
현재 하향 링크 레이트 매칭 패턴으로는 고정된 위치에서 펑쳐링 및 반복을 수행하는 고정 레이트 매칭 패턴이 있으며, 펑쳐링 및 반복 위치를 유연성(flexible)있게 변화시킬 수 있는 가변 레이트 매칭 패턴이 있다.
가변 레이트 매칭 패턴은 수신측이 복호화 과정에서 비트 레이트를 결정할 때, 수신 프레임에 속한 필드 중 전송 포맷 조합 식별자(TFCI : Transport Format Combination Indicator) 필드를 먼저 복호하여 이로 인해 얻어지는 레이트 매칭 정보를 이용한다.
상기한 하향 링크 레이트 매칭이 고정 레이트 매칭 패턴일 경우에는 레이트 매칭 직후 비연속 전송(Discontinuous Transmission ; 이하, DTX 라 약칭함) 표시 비트 삽입 절차가 수행된다(S5). 이는 무선 프레임의 크기를 균등화(equalization)하기 위해 의미 없는 비트들로 무선 프레임을 채우는 것으로, 이후 수행되는 제1 인터리빙(1STInterleaving)(S6)에서 입력 데이터 스트림의 길이가 사용되는 인터리버의 종렬(Column) 개수의 배수가 되도록 하여 마지막 행(Row)의 마지막 종렬까지 채워지도록 하기 위함이다.
반면에 가변 레이트 매칭 패턴일 경우에는 레이트 매칭 이후 바로 뒷단의 DTX 표시 비트 삽입 절차가 수행되지 않는다. 이는 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 길이 자체가 사용되는 인터리버의 종렬(Column) 개수의 배수가 되도록 레이트 매칭의 파라미터가 설정되기 때문이다.
다음은 전송 채널의 데이터 스트림을 정해진 무선 프레임 단위로 분할한다(S7). 이는 TTI가 무선 프레임 단위보다 긴 경우에 수행된다.
다음은 상기한 모든 절차가 수행되는 여러 전송 채널이 서로 다중화되어 하나의 데이터 스트림을 이룬다(S8). 이 다중화된 데이터 스트림은 부호화된 합성 전송 채널(Coded Composite Transport Channel ; 이하, CCTrCH 라 약칭함)을 통해 다음의 하향 링크 레이트 매칭이 가변 레이트 매칭 패턴일 경우에 수행되는 DTX 표시 비트 삽입(S9), 물리 채널 분할(S10), 그리고 제2 인터리빙(S11)을 거쳐 다수의 물리 채널(PhCH#1, PhCH#2, ....)로 맵핑 된다.
그런데 가변 레이트 매칭 패턴일 경우, 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대해 CCTrCH의 전송률이 최대가 되었을 때 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 레이트 매칭에 의한 반복 또는 펑쳐링되는 양을 정하는 것이 중요하다.
다음은 종래에 하향 링크 레이트 매칭이 가변 레이트 매칭 패턴일 때, 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하는 절차를 설명한다.
이에 대한 설명에 앞서 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양()은 물리 채널의 크기와 전송 채널의 서비스에 따라 정해질 수 있다. 이는 여러 개의 전송 채널이 서로 다중화되어 물리 채널을 통해 전송되기 때문이다.
또한 일반적으로 하향 링크에서 물리 채널을 통해 전송 가능한 데이터 양()은 전송 채널의 조합에 의해 결정되는 것이 아니라, 이미 상위 계층에서 할당되어 고정된다.
하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위해, 먼저 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들(Transport Format Combinations)에 대해 임시 변수를 다음 식 1과 같이 계산한다.
여기서, 첨자는 전송 채널의 번호를 나타낸 인덱스이다. 또한 첨자는 전송 포맷 조합들을 나타낸 인덱스이다.
이후 CCTrCH의 전송률이 최대가 되었을 때 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 임시로 정한다. 이를 위해 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여, CCTrCH에서 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 새로운 레이트 매칭율을 다음 식 2에 의해 계산한다.
또한 임시로 정해진를 다음 식 3에 의해 계산한다.
이후 상기에서 계산된를 사용하여 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 다음의 절차에 의해 검사한다.
″for all j in TFCS do ----------모든 전송 포맷 조합에 대해
----전송 포맷 조합에 대한 CCTrCH 비트 레이트(10ms 단위의 비트)
ifthen
fortodo ------------------모든 전송 채널에 대해
------는 Z 방정식에 의해로부터 얻음
ifthen
end-if
end-for
end-if
end-for″
상기한 검사 절차에서 알 수 있듯이 만약 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는 다음의 ″Z 방정식″을 사용하여 임시로 정해진의 값을 고쳐준다.
″
, (i=1,…,I)″
상기한 ″Z 방정식″을 사용하여 그 값이 고쳐진의 값을 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양으로 정한다.
지금까지 설명된 바와 같이 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위해 중간에 수행되는 검사 절차, 즉 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 검사하는 절차에서는 ″″를 사용함으로써, 레이트 매칭을 통해 전송하려는 데이터의 양이 실제 물리 채널을 통해 전송 가능한 데이터 양보다 작도록 해 준다.
그러나 실제 보낼 수 있는 데이터 양을 최대한 가득 채워서 보내는 것이 아니기 때문에 불필요하게 DTX 식별 비트가 삽입된다.
또한 ″Z 방정식″을 사용하여 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양으로 정하므로, 이에 대한 계산량이 많다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위해 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 검사하는 절차에서 비교 단계를 생략하고 ″Z 방정식″의 결과값만을 임시로 정해진의 값을 고쳐주는데 사용하는 하향 링크 가변 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여 CCTrCH에서 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 계산된 새로운 레이트 매칭율을 사용하여 임시로 정해지는의 값을 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하는데 사용하고, 결국 ″Z 방정식″을 사용하지 않는 하향 링크 가변 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법의 특징은, 다수 전송 채널들에 대해 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기를 전송 가능한 물리 채널의 데이터 크기와 비교하는 단계와, 상기 비교 결과에 따라 상기 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 결정하는 단계로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 비교 단계 이후 상기 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기가 상기 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는, 미리 계산된 레이트 매칭율을 사용하여 다수 전송 채널과 다수 전송 포맷 조합들에 대해 상기 레이트 매칭으로 얻어진 부호화된 합성 전송 채널(Coded Composite Transport Channel)의 데이터 크기에 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 상기 반복되거나 펑쳐링되는 양이 결정된다.
또한, 상기 비교 단계 이후 상기 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기가 상기 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는, 상기 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기가 다수 전송 채널의 정해진 전송 시간 간격(TTI)동안 무선 프레임 수의 길이에 배수가 유지되도록 상기 반복되거나 펑쳐링되는 양이 결정된다.
도 1은 3GPP 무선 접속 네트워크(RAN) 규격에 따른 하향 링크에서의 채널 코딩 및 전송 채널 다중화 구조를 나타낸 블록도.
이하 본 발명에 따른 하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 가변 레이트 매칭이 적용된 하향 링크 물리 채널을 통해 전송 가능한 데이터 양이 최대가 되도록 한다. 이를 위해서는 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 적절하게 정해야 하는데 본 발명에서는 다음의 두 가지 방안을 제시한다.
본 발명의 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위한 첫 번째 방안으로, 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 검사하는 절차에서 ″Z 방정식″에 의해 임시 변수로부터 얻어지는와 모든 전송 채널의 TTI동안 무선 프레임 수의 곱인을 임시로 정해진의 값과 비교하는 절차를 생략한다.
즉, 상기한 식 3에 의해 계산된를 사용하여 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 검사하는 절차에서 ″″ 단계를 거치지 않는다는 것이다.
이에 따라 본 발명에서는 상기에서 식 3에 의해 계산된를 다음의 검사 절차에 의해, 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 검사한다.
″for all j in TFCS do ----------모든 전송 포맷 조합에 대해
----전송 포맷 조합에 대한 CCTrCH 비트 레이트(10ms 단위의 비트)
ifthen
fortodo ------------------모든 전송 채널에 대해
------는 Z 방정식에 의해로부터 얻음
end-for
end-if
end-for″
상기한 검사 절차에서 알 수 있듯이 만약 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는 다음의 ″Z 방정식″을 사용하여 임시로 정해진의 값을 고쳐준다.
″
″
여기서 i=1,…,I이며, 상기한 ″Z 방정식″을 사용하여 그 값이 고쳐진의 값을 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양으로 정한다.
결국 본 발명의 첫 번째 방안에서는 상기에 나타낸 바와 같이, ″Z 방정식″의 결과값만을 임시로 정해진의 값을 고쳐주는데 사용하여 레이트 매칭을 통해 전송하려는 데이터의 양이 실제 물리 채널을 통해 전송 가능한 데이터 양보다 작도록 해 준다.
다음 본 발명에서는 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위한 두 번째 방안으로, 종래에는 DTX 표시 비트 삽입을 허용하면서 계산량이 많은 ″Z 방정식″을 사용하였지만, 본 발명에서는 ″Z 방정식″을 사용하지 않는다.
즉, 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여 CCTrCH에서 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 계산된 새로운 레이트 매칭율을 사용하여 임시로 정해지는의 값을 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하는데 사용함으로써, 결국 계산이 복잡한 ″Z 방정식″을 사용하지 않는다는 것이다.
이를 위해 먼저 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여, CCTrCH에서 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 새로운 레이트 매칭율을 앞에서 이미 기술한 식 2에 의해 계산한다.
이후 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여, 임시로 정해진를 다음 식 4에 의해 계산한다.
이후 모든 전송 채널과 모든 전송 포맷 조합들에 대하여, 임시로 정해진를 이미 앞에서 설명한 식 3에 의해 계산한다.
이후 상기에서 식 3에 의해 계산된를 사용하여 가능한 한 모든 전송 채널들에 대해 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰지를 다음의 절차에 의해 검사한다.
″for all j in TFCS do ----------모든 전송 포맷 조합에 대해
----전송 포맷 조합에 대한 CCTrCH 비트 레이트(10ms 단위의 비트)
ifthen
end-if
end-for″
상기 검사 절차에서 알 수 있듯이 만약 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는, ″Z 방정식″을 사용하여 임시로 정해진의 값을 고쳐주는 기존과 달리 상기한 검사 절차에서 다음 식 4를 사용하여 구한의 값을 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양으로 정한다.
결국 하향 링크 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 정하기 위한 두 번째 방안에서는, 레이트 매칭으로 얻어진 CCTrCH의 데이터 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에 모든 전송 채널의 TTI동안 무선 프레임 수의 길이에 배수가 유지되면서, 최종적으로 전송될 데이트 스트림 크기가 실제 물리 채널의 데이터 크기보다 작게 된다.
이상의 본 발명에 따른 하향 링크 가변 레이트 매칭 패턴일 경우에는 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 길이 자체가 사용되는 인터리버의 종렬(Column) 개수의 배수가 되도록 레이트 매칭의 파라미터가 설정되므로, 제1 인터리빙(1STInterleaving)에서 입력 데이터 스트림의 길이가 사용되는 인터리버의 종렬(Column) 개수의 배수가 되도록 CCTrCH에서 삽입되는 DTX 표시 비트를 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 하향 링크 가변 레이트 매칭 알고리즘에서는, 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 길이가 제1 인터리빙(1STInterleaving)에서 사용되는 인터리버의 종렬(Column) 개수의 배수가 되도록 하는 레이트 매칭의 파라미터가 보다 간단히 설정된다.
또한 이 설정된 파라미터에 의해 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 길이가 제1 인터리빙(1STInterleaving)에서 사용되는 인터리버의 종렬(Column) 개수의 배수가 되므로, 여러 전송 채널을 다중화시키는데 보다 간단하며, CCTrCH에서 삽입되는 DTX 표시 비트를 최소화할 수 있다.

Claims (3)

  1. 다수 전송 채널들에 대해 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기를 전송 가능한 물리 채널의 데이터 크기와 비교하는 단계와,
    상기 비교 결과에 따라 상기 가변 레이트 매칭에 의해 반복되거나 펑쳐링되는 양을 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 비교 단계 이후
    상기 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기가 상기 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는, 미리 계산된 레이트 매칭율을 사용하여 다수 전송 채널과 다수 전송 포맷 조합들에 대해 상기 레이트 매칭으로 얻어진 부호화된 합성 전송 채널(Coded Composite Transport Channel)의 데이터 크기에 삽입되는 DTX 표시 비트가 최소가 되도록 상기 반복되거나 펑쳐링되는 양이 결정되는 것을 특징으로 하는 하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비교 단계 이후
    상기 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기가 상기 물리 채널의 데이터 크기보다 큰 경우에는, 상기 가변 레이트 매칭을 거친 출력 데이터 스트림의 크기가 다수 전송 채널의 정해진 전송 시간 간격(TTI)동안 무선 프레임 수의 길이에 배수가 유지되도록 상기 반복되거나 펑쳐링되는 양이 결정되는 것을 특징으로 하는 하향 링크 레이트 매칭을 위한 파라미터 결정 방법.
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