KR20010041959A - Ｃｄｍａ 무선네트워크에서 사용되는 플렉시블한 프레임구조체 - Google Patents

Ｃｄｍａ 무선네트워크에서 사용되는 플렉시블한 프레임구조체 Download PDF

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    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]

Abstract

CDMA 무선통신네트워크를 위한 플렉시블한 프레임 구성이 개시되어 있고, 상기 네트워크에서의 전송용 신호는 네트워크 노드들 사이에서 데이터를 전송하기 위한 여러 프레임을 포함하고, 상기 프레임들중 적어도 하나는 물리층 프레임과 인터리버블럭, FEC블럭, 및 ARQ블럭을 갖는 계층적 서브프레임 구조체를 포함하며, 서브프레임 구성은 CDMA2000 또는 W-CDMA와 같은 확산 스펙트럼 무선네트워크에서 사용될 수도 있고, FEC블럭은 오류제어정보를 전송하며, 하나 이상의 ARQ블럭으로 세분되고, 각각의 ARQ블럭은 CRC비트와 제로비트와 같은 오버헤드비트 및 정보비트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＣＤＭＡ 무선네트워크에서 사용되는 플렉시블한 프레임 구조체{A FLEXIBLE FRAME STRUCTURE FOR A CDMA WIRELESS NETWORK}
GSM(global systems mobile), TDMA(time division multiple access), 및 AMPS(advanced mobile phone service)를 포함하는 여러 형태의 주파수세분다중네트워크 기술과 CDMA(code division multiple access)와 같은 동일주파수기술이 있다. 유사하게, 이들 이동네트워크기술로 구현되는 여러 형태의 패킷 데이터 기술이 있다. GSM과 TDMA 네트워크와 같은 PCS(personal communications services)를 위한 패킷 데이터 기술을 각각 구현하기 위해 예를 들어, GPRS(global packet radio services)와 EDGE(enhanced data rate for GSM evolution) 기술이 개발되고 있다.
IETF(Internet Engineering Task Force), IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000)용 ITU(International Telecommunications Union), 및 TIA(Telecommunications Industry Association) 표준과 같은 다양한 표준에 의해 이러한 기술들이 논의된다. 이러한 표준들은 그중에서도 물리적 매체(예를 들어, 공기 또는 와이어)에서의 데이터의 그룹 또는 프레임의 전송을 위한 특수 기능을 분류하기 위한 특수 계층화방법을 정의한다. 상기 표준들은 또한 프레임 구조에 대한 특수 파라미터를 정의한다.
무선네트워크에서의 데이터의 프레이밍(framing)과 관련된 많은 파라미터들은 네트워크의 성능에 대해 강한 영향력을 갖는다. 음성 애플리케이션에서, 신호대 잡음비(SNR), 지연, 및 프레임 오류율(FER)에 대해서 충분한 성능 및 우수한 음성 품질을 제공하기 위해 프레임 오류보정코드(FEC) 및 프레임 길이가 선택된다. 데이터 애플리케이션에서는 FER, SNR, 및 지연에 대한 우수한 성능을 위한 요구조건이 음성 애플리케이션에서와 다를 것이다. 데이터 애플리케이션에서 이용되는 FEC가 음성 애플리케이션에서 사용되는 것과 다를 수 있고, FER과 SNR 사이의 관계 또한 다를 것이다. 또한, FER, SNR, 및 지연요구조건도 회로와 패킷 데이터 애플리케이션 사이에서 다를 것이다. 또한, 무선환경(예를 들어, 다중경로 페이딩)도 FER 성능과 그 SNR 및 프레임 길이과의 관계에 대해 영향력을 가질 것이다. 따라서, 이러한 기술에서, 무선환경, 애플리케이션, 및 배치상황에 따라 효율적인 동작을 실현하기 위해서 데이터 프레임을 파라미터화하는 것이 바람직하다.
예를 들어 CDMA2000 기술을 이용하는 무선네트워크를 생각해보자. CDMA2000은 중간 표준 IS-95 CDMA 기반의 제 3세대 무선기술, 또는 제 3세대 무선 셀방식/PCS 기술에 관한 것이다. CDMA2000은 광대역 CDMA, 또는 유럽에서 제안된 확산스펙트럼 CDMA 기반의 제 3세대 무선 셀방식/PCS 기술에 관한 "W-CDMA"와 유사하다. 간단명료하게 하기 위해 CDMA2000만이 논의될 것이고, 그것은 W-CDMA를 포함하는 다른 네트워크 기술이 유사하게 작용할 것으로 이해된다.
CDMA2000과 함께 사용될 수도 있는 2가지 형태의 코딩으로 터보(Turbo) 및 컨벌루션(Convolutional)코드가 있다. 터보코드에서, 감소하는 SNR에 대해서 프레임 길이가 증가하면서 비트오류율(BER) 또는 FER이 고정되는 추세이다. 컨벌루션코드에서, BER은 일정한 SNR에 대해서 프레임 길이와 함께 비교적 일정하게 유지된다. 또한, 프레임 길이가 증가하면서 FER은 낮아진다. 이러한 2개 코딩형태는 최적 성능을 위해 다른 프레임 구성을 필요로 할 것이다.
프레임 구성을 선택할 때의 또다른 인수는 이동장치의 복잡성이다. 특수한 프레임 구성을 선택하면 복잡성과 성능 함의 모두를 갖게 될 것이다.
CDMA2000 예시의 실시에서, 일반적인 프레임은 20㎳가 될 수도 있다. 전송속도가 증가하면서, 20㎳ 프레임내 비트의 수는 매우 커진다. 종종 여러 문제점들이 발생된다. 그 하나로, 많은 무선통신시스템들이 데이터 대신 음성에 맞춰지게 된다. 음성전송에서는 디코딩 지연이 바람직하지 않다; 데이터전송에서는 비트오류가 바람직하지 않다.
이러한 그리고 다른 고유의 문제점들을 고려하면, 셀방식/PCS 네트워크의 효율적인 동작을 극대화하기 위해 프레임 구성의 충분한 파라미터화를 제공하는 전기통신시스템을 갖는 것이 요구된다.
또한, 효과적인 방법으로 디코딩 지연대 프레임 오류를 균형잡기 위해 플렉시블한 전기통신시스템을 갖는 것이 요구된다.
수용가능한 비트 오류율과 프레임 오류율을 유지하는 것이 요구된다.
다른 전송속도를 수용하는 시스템을 갖는 것이 요구된다.
본 발명은 무선통신네트워크에 대한 관리방법에 관한 것으로, 특히 무선 셀방식 또는 개인 통신서비스네트워크에서의 프레임 포맷을 구성하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1은 간략화된 CDMA네트워크의 개략적 블럭도, 및
도 2는 도 1의 CDMA네트워크에서 사용되는 프레임에 대한 서브프레임 구조체를 나타내는 도면이다.
상기한 문제점과 필요성에 응답하여 CDMA2000 또는 W-CDMA와 같은 무선통신네트워크를 위한 플렉시블한 프레임 구성이 제공된다. 한 실시예에서, 네트워크내 전송을 위한 신호는 네트워크 노드들 사이에서의 데이터의 전송을 위한 여러 프레임을 포함한다. 상기 프레임들중 적어도 하나는 물리층 프레임, 인터리버(interleaver)블럭, 순방향 오류제어(FEC)블럭, 및 자동 반복요청(ARQ)블럭을 갖는 계층적 서브-프레임 구조를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 프레임 구조체가 확산 스펙트럼 무선네트워크에서 사용된다. FEC블럭은 오류제어정보를 포함하고, 각각의 FEC블럭은 하나 이상의 ARQ블럭으로 세분화된다. 각각의 ARQ블럭은 정보비트 및 순환중복코드(CRC) 및 제로비트와 같은 오버헤드비트를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, ARQ블럭의 수는 비교적 높은 처리량을 생산하기 위한 다른 무선환경에 반응한다. 또한, ARQ블럭의 수는 음성 또는 데이터 정보에 대해 변화할 수 있다.
일부 실시예에서, 프레임 구조체는 컨벌루션코드를 포함한 다른 형태의 코드를 지원하고, 여기서 ARQ블럭의 오버헤드비트(제로비트)는 효과적으로 컨벌루션코드를 블로킹한다.
일부 실시예에서, 프레임 구조체는 데이터 전송 또는 음성 전송에 대한 요구조건의 균형을 잡기 위해 FEC블럭과 ARQ블럭의 수를 수정한다. 무선환경과 이동국 복잡성에 따라 효과적인 동작을 촉진하기 위해 블럭의 수 또한 수정될 수 있다. 또한, 다른 전송율을 수용하기 위해서 블럭의 수가 수정될 수 있다.
본 발명의 이점은 무선환경과 이동국 복잡성에 따라 효과적인 동작을 촉진하기 위해 이들 네트워크에서 사용되는 데이터 프레임을 파라미터화하는 것이다.
본 발명의 또다른 이점은 다른 전송율을 수용한다는 것이다.
본 발명의 또다른 이점은 IS-95표준에서와 같은 프레임 코딩을 지원하는 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예를 구현하는 통신네트워크(10)를 나타내고 있다. 네트워크(10)는 제 1 이동국(14a)과 제 2의, 독립이동국(14b)과 연결된 컴퓨터(12)를 포함한다. 컴퓨터(12)는 랩탑 컴퓨터일 수도 있고, 이동국(14a,14b)(집합적으로 이동국(14)으로 인용)은 무선전화가 될 수도 있다. 후술되는 기재에서는 다른 특징들을 구현하기 위한 다수의 다른 실시예, 또는 예시를 제공한다는 것을 알 수 있다. 임의의 실시예에만 특정한 방법과 요구조건이 다른 실시예에 개입되어서는 안된다. 또한, 본 명세서를 간략하게 하기 위해 특정한 네트워크, 구성요소, 및 포맷의 예시를 후술하였다. 물론 이들은 단순히 예시적인 것이고, 청구의 범위에 기재된 내용으로부터의 본 발명을 제한하려고 하는 것이 아니다.
이동국(14)은 에어인터페이스(air interface)(16)를 통해 RAN(Radio Access Network)(18)와 통신한다. 본 실시예에서, 에어인터페이스(16)는 임의의 무선주파수(에어인터페이스) 채널을 통해 이동국(14)과 RAN(18) 사이에서 메세지를 전송하기 위해 CDMA2000 기술을 이용한다.
본 실시예에서, RAN(18)은 베이스 트랜시버 스테이션(20), 기지국 제어기(22), 및 이동교환국(22)을 포함한다. RAN(18)이 명료하게 하기 위해 간소화되고, 또한 다른 필요한 요소를 포함할 수도 있다는 것을 알 수 있다. 간헐적으로, 이동국(14)은 특정 베이스 트랜시버 스테이션으로부터의 전송의 신호 품질 파라미터를 측정할 것이다. 품질 파라미터는 RSSI(received signal strength)이거나, 또는 EC/IO(energy per chip per total noise), BER(bit error rate), FER(frame error rate), 또는 컬러 코드와 같은 다른 적절한 파라미터가 될 수도 있다.
RAN(18)의 이동교환국(24)은 음성 네트워크(28)와 연결된다. 전화와 같은 음성 터미널, 및/또는 컴퓨터와 같은 데이터 터미널로부터 위치되고 수신되는 호출을 보내기 위해서, 음성 네트워크(28)는 노어텔 네트웍스 코퍼레이션(Nortel Networks Corporation)에 의해 제조된 DMS-100, DMS-250, 또는 DMS-500 스위치와 같은 필수 하드웨어 및 소프트웨어를 이용하는 PSTN(Public Switch Telephone Network)(도시되지 않음)을 포함한다.
PSTN은 또한 음성 네트워크(28)에 의해 이동국(14)으로부터의 무선 호출을 수용할 수도 있다. PSTN 및 스위치를 포함하는 음성 네트워크(28)의 기재는 이들 구성요소들이 당업자에게 잘 공지되어 있기 때문에 상당히 단순화되었다.
RAN(18)은 또한 인터페이스(31)를 통해 데이터 네트워크 노드(30)와 연결된다. 데이터 네트워크 노드(30)는 또한 게이트웨이 스위치, 게이트키퍼(gatekeeper) 스위치, DMS 스위치, 및 데이터 터미널(도시되지 않음)과 같은 구성요소를 통해 데이터 서비스를 제공하는 데이터/IP 네트워크(32)와 연결된다. 게이트키퍼 스위치는 IP 네트워크상에서 음성 지능으로서 기능하고, 대역폭 관리, 가입자 액세스, 요금청구 및 보안서비스등과 관련한 서비스 제공자의 네트워크를 제어하고 최적화할 수 있다. 무엇보다도 물리적 매체(예를 들어, 공기 또는 와이어)로 데이터의 프레임 또는 그룹의 전송을 위한 특수기능을 분류하기 위한 특수 계층화방법을 한정하기 위해서, RAN(18)과 네트워크(10)의 다른 구성요소들이 다양한 표준에 의해 논의되어왔다는 것을 알 수 있다.
데이터 네트워크 노드(30)와 연결될 때, 이동국(14)은 하나의 네트워크에서 또다른 네트워크로의 그 부착지점을 변경하는 호스트로 간주될 수도 있다. 따라서, 데이터 네트워크 노드(30)는 데이터/IP 네트워크(32)의 홈 에이전트(home agent) 또는 외국 에이전트(foreign agent)로서 동작하거나 그와 연결될 수도 있다.
이동국(14), 데이터 네트워크 노드(30), 및 RAN(18)을 포함한 네트워크(10)의 특정 노드들은 네트워크의 동작을 제어하기 위한 처리시스템을 포함한다. 특히, 이들 노드들은 CPU 또는 디지털신호처리장치와 같은 프로세서, 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함한 메모리시스템, 및 인터페이스 시스템을 포함하고, 이들 모두 특수 프로그래밍 태스크를 수행한다. 많은 경우, 프로그래밍 태스크가 다른 구성요소들상에 분산되는 반면, 다른 경우에 프로그래밍 태스크는 단 하나의 노드에서만 우선 처리된다. 이들 노드는 따라서 송신되는 데이터 및 전체 네트워크(10)에 의해 요구되는 바에 따라 송신기, 수신기, 인코더, 디코더, 인터리버, 및 다른 기능성 장치로서 작동할 수 있다.
도 2를 참조하면, 참조번호 "50"는 도 1의 통신네트워크(10)내에서 서브프레임을 지원하기 위한 일반화된 프레임 구조체를 나타내고 있다. 상기한 바와 같이, 네트워크(10)의 본 실시예는 CDMA2000 기술환경내에서 기술된다. 그러나, 본 명세서에 제공된 논의는 다수의 종래 셀방식/PCS 기술에 일정한 수정 및 향상을 가져온다. 특히, 프레임 구조체(50)는 RAN(18)과 이동국(14)에 따른 효과적인 동작을 위해 구성될 수 있도록 파라미터화된다. 후술되는 바와 같이, 프레임 구조체(50)는 여러 자유도를 제공하고, 그 전부 또는 일부가 다른 실시예에서 선택적으로 채용될 수도 있다.
프레임 구조체(50)는 서브프레임 동작을 지원하는 계층적 구조의 구성요소를 제공한다. 상기 구조체는 물리층 프레임(52), 인터리버블럭(54), FEC블럭(56), 및 ARQ(automatic repeat request)블럭(58)을 포함한다. 일반적으로, 인터리버블럭(54)이 다수의 물리층 프레임(52)을 포함할 수도 있고, 또는 물리층 프레임이 다수의 인터리버블럭을 포함할 수도 있다. 종래의 시스템에서, 모든 물리층 프레임은 오류검출용 CRC(cyclic redundancy code)비트, 테일비트(예를 들어, 제로비트)등을 포함하는 오버헤드비트와 정보비트의 한 그룹을 갖는다. 단순하고 명료하게 하기 위해서, 본 명세서의 이후에서는 물리층 프레임(52)과 인터리버블럭(54)이 동일한 길이를 갖는 것으로 가정한다.
본 실시예에서, 물리층 프레임(52)은 하나 이상의 FEC블럭(56)을 포함하고, 각각의 FEC블럭은 하나 이상의 ARQ블럭(58)을 포함한다. 각각의 ARQ블럭(58)이 유사하게 구성된다. 예시적으로, ARQ블럭(58a)은 그 배치를 설명하기 위해 확대되어 있다. 일반적으로, ARQ블럭(58a)은 정보비트(60)와 오버헤드비트(62)를 포함한다.
그러나, 본 실시예에서 정보비트(60)와 오버헤드비트(62)의 세트는 ARQ블럭내 가장 작은 파라미터가 된다. 이후 설명을 위해, 프레임 구조체(50)의 일정한 파라미터는 다음과 같이 정의된다:
NINT= 인터리버블럭의 길이
NF= 프레임당 FEC블럭(56)의 수
NA= 프레임당 ARQ블럭(58)의 수
NI= 각각의 ARQ블럭내 정보비트의 수
NCRC= 각각의 ARQ블럭내 CRC 비트의 수
NZ= 각각의 ARQ블럭내 제로비트의 수
제로비트(NZ)의 수가 0이 될 수 있다는 점에 주의한다. 그러한 경우, 한 세트의 제로비트는 FEC코드를 디코딩할 때 도움이 되도록 물리층 프레임에 첨부될 수도 있다.
후술된 표 1은 19.2kbps와 38.4kbps 프레임율을 위한 일부 프레임 구성의 예를 제공하고 있다. 표 1의 제 1 열을 참조하면, 이 예에서, 물리층 프레임(52)당 하나의 FEC블럭(56)과 하나의 ARQ블럭(58)이 있다. 이 예에서, ARQ블럭의 제로비트는 FEC코드에 대한 제로비트 역할을 한다. 표 1의 제 2 및 제 3열을 참조하면, 이 예시에서, 38.4kbps 프레임율을 지원하는 2개 프레임 구조가 있다. 제 2열은 제 1열과 유사하지만, 데이터율이 2배가 된다. 제 3열은 물리층 프레임(52)당 1개 FEC블럭(56)과 2개 ARQ블럭(58)을 갖는다. FEC 인코딩은 제 2열과 제 3열 모두에 대해 동일한 수의 비트에서 끝나지만(본 예시에서 768비트), 제 3열의 예시에서는 제 2열의 예시와 비교했을 때 추가적인 CRC와 제로비트를 포함하기 때문에 그 이상의 오버헤드를 포함한다. 그러나, 제 3열이 ARQ블럭(58)의 재전송을 지원하는 반면, 제 1열과 제 2열은 지원하지 않는다.
19.2kbps와 38.4kbps 프레임구조의 예
NF NA NI NCRC NZ
프레임당 1 ARQ블럭을 갖고 19.2kbps 1 1 360 16 8
프레임당 1 ARQ블럭을 갖고 38.4kbps 1 1 744 16 8
프레임당 2 ARQ블럭을 갖고 38.4kbps 1 2 360 16 8
일반적으로, ARQ블럭은 일단 데이터가 송신되면, 데이터가 정확한가를 판단하기 위해 수신기가 오류교정을 점검해야한다고 요구한다. 수신기는 만일 데이터가 정확하지 않은 경우 재전송을 요구할 것이다. 일부 경우, ARQ블럭의 길이에 따라 다른 형태의 오류교정을 이용하는 것이 바람직할 수도 있다. 또한, FEC코드의 형태(예를 들어, 터보 또는 컨벌루션)에 따라 ARQ블럭의 수를 설정하는 것이 바람직할 수도 있다. 다른 파라미터 용도에 대한 ARQ블럭(58)의 길이를 제한하는 것이 바람직할 수도 있다.
컨벌루션 FEC코드의 경우, ARQ블럭(58)내 제로비트는 효과적으로 컨벌루션코드를 블로킹한다. 즉, 제로비트의 수가 컨벌루션코드의 기억소자의 수와 동일하다. 이것은 만일 FEC블럭(56)의 길이가 다수의 ARQ블럭을 포함하도록 구성되는 경우라도 사실이다. 이러한 측면을 더 잘 설명하기 위해서, 표 1의 제 3열을 생각해본다. 인코더는 제 2 ARQ블럭에 이어서 제 1 ARQ블럭(58)을 수신하고, 수신된 순서대로 각각을 인코딩한다. 각각의 ARQ블럭은 16 CRC비트와 8 제로비트에 이어서 360 정보비트로 구성된다. 제 1 ARQ블럭의 8 제로비트는 제 2 ARQ블럭에 대한 FEC코드의 출력비트가 제 1 ARQ블럭과 관계없기 때문에 컨벌루션코드를 효과적으로 블로킹한다. 따라서, 각각의 ARQ블럭은 양쪽의 ARQ블럭을 동시에 디코딩하는 것에 대해 (오버헤드를 제외하고) 성능의 손실없이 독립적으로 디코딩될 수 있다.
터보 인코더는 2개의 구성적 컨벌루션코드로 구성되고, 각각은 병렬 또는 직렬 어느 한 구성으로 인터리버에 의해 분리된다. 어느 한 구성에서, 터보 인터리버는 ARQ블럭(58)을 스크램블하여 전체 FEC블럭(56)이 동시에 디코딩되도록 할 것이다. 다시 말해서, 터보코드가 이용되는 경우, FEC블럭(56)은 FEC블럭이 1 이상의 ARQ블럭을 포함하더라도 동시에 디코딩된다. 결과적으로, 다른 성능특성 및 서브프레임 구성이 발생될 것이다.
후술된 표 2는 CDMA2000과 호환가능하고 현존 데이터율을 지원하는 파라미터를 요약하고 있다. 더 높은 속도에 대한 이 표의 확장은 간단하다. 일반적으로, FEC블럭당 다수의 ARQ블럭이 있고:
1 ≤ NF≤ NA
역방향 호환성을 지원하는 NA에 대한 예시적인 선택이 ARQ블럭당 정보비트의 수(NI)와 함께 각각의 데이터율에 대해 나열되어 있다.
데이터율 1/3 FEC코드에 대한 프레임 파라미터
데이터율 NA NF NI NCRC NT
19.2kbps 1≤NA≤2 1≤NF≤NA NA=1, NI=360NA=2, NI=168 16 8
19.2kbps 1≤NA≤2 1≤NF≤NA NA=2, NI=172 16 0*
38.4kbps 1≤NA≤4 1≤NF≤NA NA=1, NI=744NA=2, NI=360NA=4, NI=168 16 8
76.8kbps 1≤NA≤8 1≤NF≤NA NA=1, NI=1512NA=2, NI=744NA=4, NI=360NA=8, NI=168 16 8
153.6kbps 1≤NA≤16 1≤NF≤NA NA=1, NI=3048NA=2, NI=1512NA=4, NI=744NA=8, NI=360NA=16, NI=168 16 8
307.2kbps 1≤NA≤32 1≤NF≤NA NA=1, NI=6120NA=2, NI=3048NA=4, NI=1512NA=8, NI=744NA=16, NI=360NA=32, NI=168 16 8
614.4kbps 1≤NA≤64 1≤NF≤NA NA=1, NI=12264NA=2, NI=6120NA=4, NI=3048NA=8, NI=1512NA=16, NI=744NA=32, NI=360NA=64, NI=168 16 8
*ARQ블럭에 제로비트가 포함되어있지 않기 때문에, 이 예에서는 8 제로비트가 각각의 물리층 프레임에 첨부된다.
터보코드의 경우, 코드의 성능이 큰 블럭크기에 대해서 개선되기 때문에 큰 FEC블럭을 지원하는 것이 바람직하다. 그러나, FEC블럭당 다수의 비트는 매우 큰 프레임을 디코딩하는 수신기를 복잡하게 한다. 이러한 이유때문에, 터보코드를 이용하는 애플리케이션에서 인터리버블럭크기와 FEC블럭크기를 조정하는 것이 바람직할 수도 있다.
컨벌루션코드에서, BER은 FEC블럭 크기에 반응한다. 중형 내지 대형 FEC블럭크기(약 5 구속길이 이하의 블럭크기)에서, BER은 고정된 SNR에 대해 FEC블럭크기과 함께 비교적 일정하다. 소형 내지 중형 블럭크기에서, BER은 FEC블럭크기의 함수가 된다. 따라서, 전자의 경우, 프레임 처리율(RTHR)은 (변수 L로 지정된) ARQ블럭의 길이와 재전송 확률(PRETX)에 반응한다. 재전송 확률(PRETX)은 ARQ블럭길이(L)가 증가함에 따라서 단조롭게 증가한다. 이것은 컨벌루션코드의 경우에서 SNR과 BER이 일정하게 유지되더라도 블럭크기가 커질수록 FER이 감소하기 때문이다. 20㎳ 프레임 길이에 적용하는 다음의 수학식을 생각해보자.
RTHR= L(1-PRETX)/20
에어인터페이스상의 프레임 재전송으로 인한 오버헤드상에 이러한 현상이 커다란 영향을 미칠 것이다. ARQ블럭길이(L)(㎳)가 작을수록, 재전송으로 인한 오버헤드가 작아진다. 반면, CRC와 제로비트로 인한 오버헤드는 ARQ블럭길이(L)가 작아질수록 증가한다. 따라서, 재전송의 확률로 인한 ARQ블럭길이와 CRC와 제로비트로 인한 오버헤드 사이에 트레이드오프가 있게 된다.
비교적 짧은 ARQ블럭에서, CRC와 패딩비트로부터의 추가적인 오버헤드로 인한 낮은 BER 확률에서 처리율(RTHR)(및 능률)이 하락된다. 그러나, BER확률이 증가하면서(PRETX가 증가하면서), ARQ블럭의 재전송과 비교할 때 전체 FEC블럭의 재전송에서 오버헤드가 더 많기 때문에 작은 ARQ블럭길이(L)에 대해 처리율(RTHR)이 더 좋다.
상기 결과와 프레임 구조가 주어지면, 네트워크(10)에는 네트워크의 효율적인 사용을 위해 융통성이 주어진다. 또한, 네트워크(10)는 디코딩 지연대 최적방법에서의 비트오류의 균형을 이루기위한 융통성이 있다. 또한, 무선환경과 이동국 복잡성에 따라 효과적인 동작을 촉진하기 위해 데이터 프레임이 파라미터화되는 반면, 수용가능한 비트오류율과 프레임 오류율을 유지하고, 다른 전송율을 수용한다. 또한, 프레임 구조체(50)는 프레임 코딩을 위해 최소의 변경을 요구하기 때문에 비교적 구현하기가 쉽다.
본 발명의 예증적인 실시예가 도시되고 설명되었지만, 다른 수정, 변경, 및 치환이 앞의 개시에 있을 수 있다. 또한, 다른 연구에서는 다른 길이 및 다른 수의 프레임과 블럭을 요구할 수도 있다. 예를 들어, 전력제어연구에서는 인터리버방법이 다수의 물리층 프레임상에서 버스트오류를 전개할 필요가 있도록 물리층 프레임(52)의 길이를 고정할 수도 있다. 따라서, 다른 물리층 프레임 길이에 대해 다른 인터리버가 요구될 수도 있다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 개시된 내용의 범위와 일치하도록 넓게 해석되는 것이 적절하다.

Claims (21)

  1. 무선환경에서의 전송용 신호에 있어서,
    상기 신호는 제 1 노드와 제 2 노드 사이에서 전달되며,
    제 1 노드에서 제 2 노드로 데이터를 전송하기 위한 다수의 프레임; 및
    상기 다수의 프레임중 적어도 하나의 프레임과 연결된 프레임 구조체를 포함하고,
    상기 프레임 구조체는:
    제 1 비트길이를 갖는 ARQ(automatic repeat request)블럭;
    제 2 비트길이를 갖는, 오류제어정보를 전송하는 FEC(forward error control)블럭;
    제 3 비트길이를 갖는 물리층 프레임; 및
    제 4 비트길이를 갖는 인터리버(interleaver)블럭을 포함하며,
    상기 제 1, 제 2, 및 제 4 비트길이는 각각 다른 비트길이인 것을 특징으로 하는 무선환경에서의 전송용 신호.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리층 프레임은 다수의 FEC블럭을 포함하고, 각각의 FEC블럭은 다수의 ARQ블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선환경에서의 전송용 신호.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 상기 ARQ블럭은 다수의 테일비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선환경에서의 전송용 신호.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 ARQ블럭은 어떠한 테일비트도 포함하지 않고, 상기 물리층 프레임은 다수의 테일비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선환경에서의 전송용 신호.
  5. 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체에 있어서,
    상기 프레임 구조체는 오류제어정보를 전송하기 위한 하나 이상의 FEC블럭을 포함하고, 각각의 상기 FEC블럭은 하나 이상의 ARQ블럭으로 세분되며, 각각의 상기 ARQ블럭은 다수의 정보비트와 다수의 오버헤드비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 오버헤드비트는 CRC(cyclic redundancy code)비트와 테일비트 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  7. 제 5 항에 있어서,
    확산 스펙트럼 무선네트워크내 다수의 무선환경을 지원하고, 비교적 높은 처리율을 생산하기 위해 ARQ블럭의 수가 상기 환경에 반응하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  8. 제 5 항에 있어서,
    확산 스펙트럼 무선네트워크에서 다수의 정보타입을 지원하고, ARQ블럭의 수는 정보가 음성 또는 데이터인가에 반응하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  9. 제 5 항에 있어서,
    컨벌루션 FEC코드를 지원하고, ARQ블럭의 오버헤드비트는 컨벌루션 FEC코드를 효과적으로 블로킹하는 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  10. 제 5 항에 있어서,
    FEC블럭 및 ARQ블럭의 수는 데이터 전송과 음성 전송에 대한 요구조건의 균형을 이루기 위해 수정가능한 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  11. 제 5 항에 있어서,
    FEC블럭과 ARQ블럭의 수는 무선환경과 이동국 복잡성에 따라 효율적인 동작을 촉진하기 위해 수정가능한 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  12. 제 5 항에 있어서,
    FEC블럭과 ARQ블럭의 수, 및 ARQ블럭내 정보비트의 수는 다른 전송율을 수용하도록 수정가능한 것을 특징으로 하는 확산 스펙트럼 무선네트워크의 2개 노드사이의 통신용 프레임 구조체.
  13. 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템에 있어서,
    상기 처리시스템은,
    이동국으로부터 정보비트를 수신하는 인터페이스;
    제 2 네트워크로 정보비트를 전달하는 인터페이스; 및
    오류제어정보를 전송하기 위한 하나 이상의 FEC블럭을 포함하는 프레임 구조체내에 정보비트를 배치하는 수단을 포함하고,
    각각의 FEC블럭은 하나 이상의 ARQ블럭으로 세분되어 각각의 ARQ블럭이 정보비트와 오버헤드비트를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 오버헤드비트는 CRC비트와 테일비트 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 오버헤드비트는 CRC비트를 포함하지만 테일비트는 포함하지 않고, 하나 이상의 테일비트는 프레임 구조체에 첨부되는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 배치수단은 확산 스펙트럼 무선네트워크내 다수의 무선환경을 지원하여, 비교적 높은 처리율을 생산하기 위해 ARQ블럭의 수가 상기 환경에 반응하도록 하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 배치수단은 확산 스펙트럼 무선네트워크에서 다수의 통신형태를 지원하고, ARQ블럭의 수는 통신형태가 음성 또는 데이터인가에 반응하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 배치수단은 컨벌루션 FEC코드를 지원하고, ARQ블럭의 오버헤드비트는 상기 컨벌루션 FEC코드를 효과적으로 블로킹하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 배치수단은 데이터전송과 음성전송에 대한 요구조건의 균형을 이루기위해 FEC블럭과 ARQ블럭의 수를 수정하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 배치수단은 무선환경과 이동국 복잡성에 따라 효율적인 동작을 촉진하기 위해 FEC블럭과 ARQ블럭의 수를 수정하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 배치수단은 다른 전송율을 수용하기 위해 FEC블럭의 수, ARQ블럭의 수, 및 ARQ블럭내 정보비트의 수를 수정하는 것을 특징으로 하는 개인통신서비스 무선네트워크에서의 통신용 처리시스템.
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