KR20020076256A - 다중채널을 통해 정보심벌을 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20020076256A
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Abstract

1개 이상의 통신채널 상에서의 전송채널 멀티플렉싱이 정상모드 및 압축모드에서 동작됨으로써 더욱 신뢰성 있는 심벌속도(이 속도로 통신채널에서 비활성(inactive) 기간을 예측함)를 요구한다. 각 전송채널 상에서의 속도를 알맞게 조정하기 위해, 심벌은 두 번 스탬프(stamp)된다. 여러 처리단계를 거치고 특히 송신된 시퀀스에서 제외되기 전에 다른 정보와 인터리빙 되는 표시 심벌(marked symbol)이 최초로 도입된다. 상기 처리단계는 압축모드 및 비압축모드에서 유사하게 수행될 수 있으며 이것에 의해 통신장치의 복잡성이 감소된다.

Description

다중채널을 통해 정보심벌을 송수신하는 방법 및 장치{METHODS AND DEVICES FOR PROCESSING THE TRANSMISSION OF INFORMATION SYMBOLS ON MULTIPLEX CHANNELS AND FOR PROCESSING RECEPTION}
본 발명은 특히 그 응용을 기술할 것이며 제 3세대 무선통신망인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)에 한정되지는 않는다.
이 시스템에 대한 일반적인 설명은 "L'UMTS: la generation des mobile multimedia" [UMTS: the generation of the multimedia mobile](P.Blanc et al., L'Echo des Recherches, no. 170, 4th quarter 1997/1st quarter 1998, page 53-68)에 기술되어 있다. 이 시스템에서, 본 발명은 주파수 듀플렉스 모드(또는 FDD, "주파수 도메인 듀플렉스")에서 다운링크(즉, 기지국에서 단말장비로의 링크)의 프레임워크(framework) 내의 응용에 관한 것이다.
UMTS는 코드분할다중접속(CDMA)방식을 사용하는 무선통신시스템으로서, 송신되는 심볼이 칩(칩의 속도는 송신되는 심벌의 속도보다 크다. UMTS의 경우3.84Mchip/s)이라는 샘플로 구성된 확산코드와 곱해진다. 확산코드는 캐리어주파수로 구성된 동일한 전송자원 상에 중첩되는 여러 물리채널(PhCH)을 구별한다. 확산코드의 자동상관특성(auto- and cross-correlation property)에 의해 수신기는 PhCH를 분리하고 심벌을 추출한다. 다운링크상 FDD모드의 UMTS에 있어서, 스크램블 코드가 각 기지국에 할당되고, 기지국에서 사용되는 여러 물리채널이 상호직교 "채널화" 코드에 의해 구별된다. 각 PhCH에서, 글로벌 확산코드는 채널화코드와 기지국의 스크램블코드의 곱이다. 확산인자(칩속도와 심벌속도의 비와 동일함)는 4∼512 사이에 있는 2의 거듭제곱이다. 이 인자는 PhCH에 전송되는 심벌의 비트속도의 함수로서 선택된다.
여러 물리채널은 도 1에 도시한 프레임구조를 따른다. 10ms 프레임은 기지국에서 사용되는 캐리어주파수 상에 있다.
각 프레임은 15개의 타임슬롯(666μm)으로 나누어진다. 각 슬롯은 일반채널 및 전용채널(DPCH, "Dedicated Physical CHannel")로 구성된 1이상의 물리채널의 중첩송달(superimposed contribution)을 수행할 수 있다. 도 1의 아래 그림은 FDD모드의 타임슬롯에서 다운링크 DPCH의 송달을 도시하고 있다. DPCH는,
- 슬롯의 끝에 있는 파일럿 심벌(PL); 단말기에 추정적으로(a priori) 알려지면, 이 파일럿 심벌(PL)은 단말기가 동기를 획득하여 신호변조에 유용한 파라미터를 평가(estimate)하도록 한다.
- 슬롯의 시작위치에 있는 전송포맷 결합 표시자(transport format combination indicator)(TFCI);
- 업링크상의 단말기에 의해 사용되는 송신전력제어(TPC);
- TPC 필드의 양쪽에 있는 두 개의 데이터필드(DATA1, DATA2)로 구성되어 있다.
따라서, DPCH는 TFCI, TPC, PL에 해당하는 제어전용 물리채널(Dedicated Physical Control CHannel, DPCCH)과, DATA1 및 DATA2에 해당하는 데이터전용 물리채널(Dedicated Physical Data CHannel, DPDCH)이 결합된 것으로 볼 수 있다.
동일한 통신에 대하여 다른 채널화 코드(그 확산인자는 같거나 다를 수 있음)에 대응하는 여러 개의 DPCH를 설정할 수 있다. 이런 상황은 DPDCH가 응용에서 요구되는 송신비트속도를 제공하는데 충분하지 않을 때 특히 발생한다. 다음에서, Y는 기지국으로부터의 동일한 통신에 사용되는 다운링크 물리채널의 수로서 1보다 크거나 같다.
또한, 이 동일한 통신은 1이상의 전송채널(TrCH)을 사용할 수 있다. 다중 TrCH는 전형적으로 멀티미디어 송신에 사용되는데, 동시에 송신되는 다른 성질의 신호가 특히 송신에러방지에 관련하여 다른 송신특성을 요구한다. 한편, 주어진 신호(예를 들어 음성)를 표시하기 위해 어떤 코더가 여러 개의 심벌 스트림(다른 중요도를 갖고 따라서 보호의 정도가 다른 심벌스트림)을 출력한다. 그러면 다중 TrCH는 이런 다양한 심벌스트림을 전송하는데 사용된다. 다음에, X는 전술한 Y개 물리채널상에 주어진 통신에 사용되는 전송채널의 수로서 1보다 크거나 같다.
각 전송채널(i)(1≤i≤X)에 대해서, 연속적인 프레임(Fi=1, 2, 4, 8)으로 구성된 송신시간간격(TTI)을 정의한다. 전송채널에 의해 운반된 신호는 지연을 갖고수신되어야 하는데 전형적으로 그 지연이 짧으면 짧을수록 사용되는 TTI가 더 짧아진다. 예를 들어, 10ms의 TTI(Fi=1)가 전화에 사용되고, 80ms의 TTI(Fi=8)가 데이터전송에 사용될 수 있다.
Y개의 PhCH 상의 TrCH에서 나오는 X개의 정보심벌스트림의 다중화는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 1999년 10월 발간한 기술사양 3G TS 25.212, "Multiplexing and channel coding(FDD)", 버전 3.0.0에서 상세히 기술되어 있다. 이것은 ftp://ftp.3gpp,org/Specs/October_99/25_series에서 다운받을 수 있다.
도 2는 FDD 모드에서 동작하는 UMTS 기지국의 송신부를 나타낸다. 블록(1)은 통신에서 사용되는 X개의 TrCH와 관련되어 각각의 정보심벌스트림(ai)(1≤i≤X)을 출력하는 소스집합을 나타낸다.
블록(2)은 스트림(ai)을 다중화(multiplex)하여 코드합성전송채널(coded composite transport channel)(CCTrCH)이라는 것을 생성하고, 이어서 CCTrCH는 rj로 표시되는 동기스크림 심벌이 전송되는 물리채널(PhCH#j)(i≤j≤Y)로 나누어진다.
블록(3)은 스트림(rj)을 변조하고 이것들을 결합하여 무선 전송되기 전에 무선단(4)에서 처리되는 신호를 생성하는 회로를 나타낸다. 블록(3)은 PhCH에 할당된 채널화 코드에 의해 각 스트림(rj)의 확산을 제공한다. 또한 기지국에서 동시에 지원되는 다른 통신에 대하여 출력될 수 있는 부가적인 스트림의 확산을 제공한다.따라서 확산된 여러 심벌스트림은 합산되어 기지국의 스크램블코드와 곱해진다. 블록(1, 2, 3)의 시퀀싱 및 파라미터화는 기지국 및 관련 통신에 대해 정의된 파라미터에 따라서 제어장치(5)에 의해 제공된다.
도 3은 도 2에 의한 기지국을 갖는 FDD 모드에서 통신하는 UMTS 단말기의 수신부를 나타낸다. 블록(7)은 기지국의 스크램블코드와 단말기에 할당된 Y개의 채널화코드를 사용하여, 단말기의 안테나에서 잡힌 신호로부터 무선단(6)에서 복원된 베이스밴드신호를 복조한다. Y개의 물리채널(j)(1≤j≤Y) 각각에 대해, 블록(7)은 기지국레벨에서 생성된 심벌스트림(rj)의 평가를 나타내는 데이터(r'j)를 출력한다.
심벌이 비트인 경우에, 평가(estimate) r'j는 소프트비트 즉 숫자로서 그 부호는 평가된 비트의 특징을 나타내고 절대값은 평가의 가능성(likelihood)을 나타낸다.
Y개의 데이터스트림(r'j)은 기지국의 멀티플렉서(2)와 반대의 동작을 수행하는 블록(8)으로 전달된다. 이 블록(8)은 각 전송채널(i)(1≤i≤X)에 대해 심벌스트림(ai)의 평가 스트림(a'i)을 출력한다. 이 평가 스트림(a'i)은 블록(9)에 속하는 TrCH의 처리회로에 전달된다. 블록(7, 8, 9)의 시퀀싱 및 파라미터화는 단말기의 제어장치(10)에 의해 제공된다.
디지털 무선통신분야에서 일반적인 바와 같이, 기지국의 블록(1-3, 5)과 단말기의 블록(7-10)은 1이상의 디지털신호처리기를 프로그램 하거나 특정의 논리회로를 사용하여(또는 두 가지를 동시에 하여) 구현할 수 있다.
도 4 및 도 5는 블록(2) 및 블록(8)의 다양한 기능모듈을 상세히 나타내고 있다(전술한 기술사양 3G TS 25.212 참조). 이 도면에서, 인덱스 i(1≤i≤X)를 갖고 있는 도면부호는 TrCH i(블록(20i) 및 블록(40i))에 관한 요소를 나타내고, 인덱스 j를 갖고 있는 도면부호는 PhCH j(1≤j≤Y)에 관한 요소를 나타내고, 인덱스가 없는 요소는 CCTrCH 레벨에서 각 프레임동안 수행된 동작을 나타낸다.
각 TrCH i 상에서 송신되는 스트림(ai)은 연속적인 전송블록(TrBk)의 형태의 2진 블록출력으로 구성되어 있다. 모듈(21i)은 송신에러검출기능을 갖는 CRC(Cyclic Redundancy Code)를 부가하여 각 TrBk를 완성한다. TrBk(bi)는 모듈(22i)에 의해 연결 및/또는 분할되어(concatenated and/or segmented) 채널코더(23i)의 입력에 적당한 크기의 블록(oi)을 생성한다.
전송채널 i의 각 TTI에 대해서, 채널코더(23i)는 ci,m(1≤m≤Ei)로 표시되는 Ei개의 코드화된 비트의 시퀀스(ci)를 출력한다. 모듈(23i)에서 두 가지 형태의 에러정정코드가 적용될 수 있다.
- 비율 1/2 또는 1/3, 구속길이 K=9인 컨벌루션코드(길쌈부호)
- 최저의 에러율을 요구하는 응용에서는 비율 1/3인 터보코드
터보코드의 경우 코더의 출력 시퀀스의 비트는 q=1이면 규칙적인 비트(systematic bit)(입력블록(oi)의 복사본)이고, q=2 또는 0이면 패러티비트이다.
비트율 매칭 모듈(24i)은 시퀀스(ci)의 비트를 제거(puncturing)하거나 반복하여 확산인자가 주어진다고 하면 TrCH의 비트율을 PhCH 상에서 허용되는 글로벌 비트율에 일치시킨다. TrCH i 상의 각 TTI에 대해서, 상위 프로토콜층에 의해 제공되는 정보로부터 파라미터(ΔNiTTI)(제거의 경우 음, 반복의 경우 양)를 정의한다. TTI에 대해 모듈(24i)에서 나오는 시퀀스(gi)는 gi,n(1≤n≤Gi)로 표시되는 (Gi=Ei+ΔNiTTI)개의 비트로 구성된다. 모듈(23i)이 터보코드를 사용하는 경우, ΔNiTTI<0이면 디코더에 규칙적인 비트의 중요성이 더 크다고 할 때 모듈(24i)에 의해 적용되는 제거는 패러티코드로 한정된다.
주어진 프레임에서, 여러 TrCH에 전용하는 기간이 고정위치(후술할 인트라프레임 인터리빙 전) 또는 가변위치를 가질 수 있다. 고정위치의 경우, 모듈(25i)을 이용하여 시퀀스(gi)에 1이상의 송신되지 않는 표시 심벌(marked symbol)을 첨부할 필요가 있을 수 있다(대응비트의 값이 예를 들어 그러한 심벌로 구성된 출력스트림(rj)에서 ±1 대신에 0으로 설정되어 심벌의 송신전력이 0이 된다). 따라서, DTX(Discontinuous Transmission) 비트가 "δ"으로 표시된다. 본 실시예(이에 한정되지 않음)에서는, 모듈(25i)에서 출력되는 시퀀스(hi)의 각 심벌(hi,n)(0≤n≤Fi·Hi, with Gi≤Fi·Hi)이 두 비트로 표현된다.
- hi,n=(0, gi,n) if n≤Gi;
- hi,n=(1, 0) if Gi≤n≤Fi·Hi(표시 비트 "δ")
인터리빙모듈(26i)은 그것이 커버하는 Fi개의 프레임을 통해 TTI에 속하는 심벌을 분배할 목적으로 시퀀스(hi)의 순서변경(permutation)을 실행한다. 이 인터리빙은 Fi개의 열로 구성된 매트릭스의 행에 연속적으로 시퀀스(hi)의 심벌을 기입하고 매트릭스의 열을 바꾸어 열마다 매트릭스의 심벌을 읽어서 시퀀스(qi)를 생성한다. 모듈(27i)은 순서변경 후에 시퀀스(hi)를 인터리빙 매트릭스의 Fi개의 열에 대응하는 Fi개의 연속적인 심벌의 세그먼트로 쪼개서 이 세그먼트를 TTI의 Fi개의 프레임에 각각 할당하여 각 프레임 및 각 TrCH i(1≤i≤X)에 대해 시퀀스(fi)를 생성한다.
사양 3G TS 25.212에 따라서, 인터리버(interleaver)(26i)에 의해 수행된 열의 변경은, 심벌(hi,n)이 TTI의 랭크 ni=BR(n-1, Fi)의 프레임에서 발견되고, TTI의 프레임이 ni=0에서 ni=Fi-1로 번호가 매겨지고, BR(x, 2y)가 정수로 정의되도록 그렇게 수행된다. 즉, 베이스(base) 2로 나타낸 정수는 x를 2y로 나눈(Euclidean division) 나머지를 y자리의 베이스 2로 나타낸 것을 역방향으로 읽은 것에 해당한다(예를 들어, BR(51, 8)=BR(3, 8)=BR([011]2, 23)=[110]2=6).
통신의 여러 TrCH에 대해 생성된 시퀀스(fi)는 멀티플렉싱 된다. 즉, CCTrCH에 대한 S개의 심벌의 시퀀스를 생성하는 모듈(28)에 의해 차례로 놓이게 된다. 통신의 여러 TrCH에 전용하는 기간이 가변위치를 갖고 있는 경우, 모듈(29)를 사용하여 시퀀스(s)에 1이상의 표시 심벌 "δ"를 첨부할 필요가 있을 수 있다. 본 실시예에서는, 모듈(29)에 의해 출력되는 시퀀스(w)의 각 심벌(wk)이 두 개의 비트로 표현된다(1≤k≤. , S≤이고 Uj는 물리채널 j의 DPDCH 상의 프레임 당 비트수와 같고, 그 수는 채널에 할당된 확산인자에 달려있다).
- wk=(0, sk) if k≤S
- wk=(1, 0) if S≤k≤
모듈(30)은 시퀀스(w)를 U1, U2, …, UY개의 연속적인 심벌의 Y개의 세그먼트로 나누어 이 세그먼트를 Y개의 PhCH에 각각 할당하여 각 PhCH j(1≤j≤Y)에 대해 시퀀스(uj)를 생성한다. 인터리빙모듈(31j)은 현재 프레임 내에서 통신에 사용되는 Y개의 PhCH를 통해 심벌을 분배하기 위해 시퀀스(uj)의 순서변경을 수행한다. 이 인터리빙은 30개의 열로 구성된 매트릭스의 행에 연속적으로 시퀀스(uj)의 심벌을 기입하고 매트릭스의 열을 바꾸어 열 단위로 매트릭스의 심벌을 읽음으로써 Uj개의 심벌의 시퀀스(vj)를 생성한다.
물리채널을 매핑하는 모듈(32j)은 시퀀스(vj)의 연속적인 심벌을 현재 프레임의 타임슬롯의 DATA1 및 DATA2 필드에 분배한다. 모듈(32j)은 0 또는 1을 갖는 정보비트를 사인비트(±1)로 바꾸고 0에 표시 비트 "δ"를 할당한다. 또한 DPCH의 PL, TFCI 및 TPC에 적당한 신호비트(signalling bit)를 삽입함으로써 블록(6)에 보내지는 스트림(rj)을 보완한다.
디멀티플렉싱 블록(8)은 멀티플렉싱 블록(2)의 모듈(20i-32j)과 쌍을 이루어 역동작을 수행하는 모듈로 구성된다. 도 5에서, 프라임(')이 붙은 부호는 도 4의 부호를 갖는 심벌의 평가(estimate)에 해당한다. 비트 "δ"를 표시(marking)하기 때문에 상기에서와 같은 형태를 갖는 두 개의 비트로 구성된 심벌에 대해서, 이 평가(소프트비트)는 최소 유효비트를 나타낸다.
각 10ms 프레임 및 각 PhCH에 대하여, 모듈(52j)은 변조된 신호의 DATA1 및 DATA2 필드로부터 DPCH에 속하는 Uj개의 소프트비트의 시퀀스(v'j)를 추출한다. 디인터리빙 모듈(51j)은 이 시퀀스(v'j)에 모듈(31j)과 반대되는 순서변경을 적용하여 소프트비트의 시퀀스(u'j)를 복원한다. Y개의 시퀀스(u'j)는 멀티플렉싱 모듈(50)에 의해 끝과 끝이 붙어 CCTrCH에 관계되는 소프트비트의 시퀀스(w')를 생성한다. TrCH가 가변위치를 갖는 경우에, 모듈(49)은 "δ"에 대응하는 시퀀스(w')의 마지막개의 소프트비트를 제거한다. 모듈(49)에 의해 생성되는 소프트비트 시퀀스(s')는 분할모듈(segmentation module)(49)에 의해 X개의 서브시퀀스(f'i)(각각 TrCH에 할당됨)로 쪼개진다.
TTI가 여러 프레임(Fi>1)으로 구성된 각 TrCH에 있어서, 모듈(47i)은 여러 프레임에 관련되어 생성된 서브시퀀스를 결합(concatenation)하여 인터프레임 디인터리빙모듈(46i)로 들어가는 시퀀스(q'i)를 생성한다. 모듈(46i)은 모듈(26i)과 반대의 순서변경을 수행하여 소프트비트의 시퀀스(h'i)를 생성한다. TrCH가 고정위치를 갖는 경우에, 모듈(45i)은 "δ"에 대응하는 시퀀스(h'i)의 마지막 Fi·Hi-Gi 개의 소프트비트를 제거한다. 모듈(49)에 의해 생성되는 소프트비트 시퀀스(s')는 다음 비트율 매칭모듈(44i)에서 처리된다. 비트율 매칭모듈(44i)은 다음의 동작을 수행한다.
- 송신시 제거(puncturing)된 각 비트에 대신하여 널(null) 소프트비트(최소 가능성)의 삽입
- 송신시 그 가능성(likelihood)을 높게 하기 위해 반복된 비트에 대응하는 각 소프트비트의 재평가(reevaluation)
모듈(44i)의 출력시퀀스(c'j)는 모듈(43i)에서 디코딩되어 송신에러를 정정한다. 모듈(43i)에서 출력된 디코딩된 블록(o'i)의 심벌은 소프트비트, 또는 가능성 측정이 더 이상 후속처리에서 요구되지 않으면 하드비트가 될 수 있다. 이 블록(o'i)에 기초하여, 모듈(42i)은 평가 TrBk(b'i)를 재구성하고, 모듈(41i)은 CRC의 무결성을 확인하여 TrCH i에 관련된 출력스트림(a'i)의 이 TrBk를 유효하게 한다.
UMTS 시스템에서, 특히 FDD 모드에서 통신단말기는 통신을 지원하는 서로 다른 캐리어주파수를 듣기(listening) 위해 타임윈도우를 공급받게 되어 있다. 이 리스닝처리는 특히 단일 무선주파수 수신기를 구비한 단말기가 가능한 자동전달(핸드오버)을 위해 무선파라미터를 측정할 수 있도록 한다(도 3의 모듈(11)).
가능한 자동전달(핸드오버)에는 다음과 같은 것이 있다.
- 다른 캐리어를 사용하여 UMTS FDD 셀에서 다른 UMTS FDD 셀로
- UMTS FDD 셀에서 UMTS TDD(Time Domain Duplex) 셀로
- UMTS FDD 셀에서 GSM 등의 제 2세대 통신망의 셀로
리스닝 윈도우(1개이상의 666μs 타임슬롯까지 미침)동안, 기지국은 그 송신을 단말기에 인터럽트한다. 이 인터럽트는 공중인터페이스에 특정되고 여러 TrCH에 관계되는 블록(1)의 소스의 출력비트율에 영향을 주지 않는다. 따라서, 인액티브기간(심볼이 송신되지 않는 기간)을 갖는 각 10ms 프레임동안, 이 인액티브기간 밖에서 Y개의 PhCH 상의 송신비트율을 증가시킬 필요가 있다.
이 프레임이 압축모드를 사용한다고 말한다. 2진에러율(BER) 또는 프레임에러율(FER)의 관점에서 품질이 송신인터럽트에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위해, 기지국의 송신전력을 인액티브 기간의 밖에 있는 압축모드 프레임에서 증가시킨다.
송신인터럽트는 주기적으로 또는 요청한 때 일어날 수 있다. 주어진 프레임 동안, 인액티브기간에 의해 커버(cover)되는 타임슬롯의 수는 최대 7개이다. 도 1은 두 개의 송신인터럽트(GAP1, GAP2)를 나타내고 있다. 인터럽트(GAP1)는 하나의 압축모드프레임(T1) 내에 있고, 인터럽트(GAP2)는 2개의 압축모드프레임(T2, T2')사이에 있다. 2개의 연속하는 프레임에 미쳐있는 인터럽트(GAP2)는 특히 6ms의 측정윈도우를 요구하는 GSM 통신망으로의 핸드오버에 유용하다.
전술한 사양 3G TS 25.212에서, 슬롯(Nfirst)에서 슬롯(Nlast)으로 가는 인터럽트가 슬롯(Nfirst)의 TFCI 또는 DATA2 필드에서 시작되고, 슬롯(Nlast)의 DATA2 필드에서 끝난다. 두 경우에서, 멀티플렉싱 블록(2)의 모듈(32j)은 나머지 DATA1 및 DATA2 필드에 정보비트를 넣음으로써 압축모드프레임의 인액티브 기간을 생성한다.
압축모드에서, PhCH의 비트율을 TrCH의 비트율과 일치시키기 위해 두 가지 방법이 사용된다.
방법 A는 부가적인 제거(puncturing)(비트율 매칭모듈(24i)에서 적용되는 것과 관련됨)로서, 관련된 각 프레임에 송신인터럽트를 생성하는 역할을 한다.
방법 B는 압축모드프레임에서 사용되는 Y개의 확산인자를 2로 나누는 것이다. 방법 B는 절반의 인자의 확산코드의 사용을 요구하므로 셀에서의 코드자원을 불리하게 하는 제한이 있다.
방법 A는 통신이, 송신시간간격이 여러 프레임(Fi>1)을 커버하는 적어도 하나의 TrCH를 사용할 때 문제점을 나타낸다. 이 프레임의 하나가 압축모드에 있다면, 부가적인 제거가 이 프레임에서 특정적으로 수행되어야 하고, 이것은 모듈(26i)에 의해 적용되는 인터리빙 및 비트율 매칭모듈(24i)에 의해 심볼의 시퀀스에서 발생되는 시프트가 있다면 신중을 요한다(tricky). 터보코드가 TrCH 상의 채널코딩에 사용되는 경우의 부가적인 제약(constraint)은 규칙적인비트(systematic bit)를 제거(puncture)하는 것이 바람직하지 않다는 것이다.
따라서, 방법 A에 따른 압축모드는 도 4 및 도 5에 의한 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱 장치에 추정적으로(a priori) 상당한 변경을 요구하기 때문에 기지국 및 단말기(자연적으로 압축모드 및 비압축모드와 모두 호환되어야 함)의 복잡성이 증가하게 된다.
본 발명은 디지털송신에 관한 것으로서, 특히 1이상의 통신채널을 통해 송신되는 1이상의 정보심벌 스트림(information symbol stream)의 생성(shaping)에 관한 것이다.
도 1은 FDD 모드의 UMTS 시스템의 다운링크에서 사용되는 프레임구조(전술함)를 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 기지국 및 단말기의 구성도(전술함)를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 도 2 및 도 3에 따른 기지국 및 단말기의 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱 블록의 구성도(전술함)를 나타낸다.
도 6 및 도 7은 길쌈부호(컨벌루션코드)를 사용하는 경우 도 4에 의한 멀티플렉싱 블록의 TrCH 상에서 비트율 매칭을 수행하는 순서도이다.
도 8 및 도 9는 도 6 및 도 7의 순서도에 변경을 가한 순서도이다.
도 10 및 도 11은 TrCH의 정보비트가 터보코드에 의해 보호되는 경우에 대해 도 6 및 도 8과 유사한 순서도이다.
본 발명의 목적은 상기한 종류의 처리장치를 사용하는 시스템에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명은 Y(양의 정수)개의 통신채널을 통해 송신되는 X(양의 정수)개의 정보심벌스트림을 처리하는 방법으로서, 여기서 상기 Y개의 통신채널은 연속적인 프레임으로서 구성된 송신자원을 동시에 점유하고, 상기 연속적인 프레임은 심벌이 송신되지 않는 적어도 하나의 인액티브 기간을 갖는 압축모드 프레임을 포함하고, 각 정보심벌스트림 i(1≤i≤X)은 연속적인 송신시간간격들 동안 송신되고, 상기 송신시간간격들은 각각 연속적인 프레임 Fi(양의 정수)로 구성되고, 스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여 정수 Ei, ΔNiTTI및 ΔNicm은 상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성되면 Ei>0, ΔNicm<0로 그리고 상기 송신시간간격이 압축모드 프레임으로 구성되지 않으면 ΔNicm=0로 되도록 정의된다. 이 방법은 스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여,
상기 송신시간간격에 속하는 상기 정보심벌스트림에 의거하여 코딩된 Ei개의심벌의 제 1시퀀스를 생성하는 단계와;
제 1시퀀스 및 -ΔNicm표시 심벌에서 추출된 Ei+ΔNiTTI+ΔNicm개의 심벌을 포함하는 심벌의 제 2시퀀스를 생성하는 단계와;
제 2시퀀스의 심벌을 순서변경하여 심벌의 제 3시퀀스를 생성하는 단계와;
제 3시퀀스의 심벌을 Fi개의 연속적인 심벌의 세그먼트로 분배하고, Fi개의 세그먼트는 상기 송신시간간격의 프레임에 각각 할당되는 단계와;
상기 송신시간간격의 각 프레임에 대하여 상기 프레임에 할당된 세그먼트에서 추출된 심벌의 제 4시퀀스를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 순서변경과 그리고 상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성될 때 상기 제 2시퀀스에서 상기 표시심벌의 배치는 각 표시 심벌이 제 3시퀀스에서 압축모드 프레임에 할당된 세그먼트에 속하도록 하며,
각 프레임에 대하여,
각 스트림에 관련하여 상기 프레임에 대한 제 4시퀀스 출력의 심벌을 포함하는 심벌의 제 5시퀀스를 생성하는 단계와;
제 5시퀀스의 심벌을 Y개의 심벌의 세그먼트로 분배하고, Y개의 세그먼트는 Y개의 통신채널에 각각 할당되는 단계와;
각 통신채널에 대하여 상기 통신채널에 할당된 세그먼트에서 추출된 심벌의 제 6시퀀스를 생성하는 단계와;
각 통신채널에 대하여 제 6시퀀스의 심벌을 순서변경하여 심벌의 제 7시퀀스를 생성하는 단계와;
제 7시퀀스에서 추출된 심벌을 상기 프레임의 타임슬롯에서 각 통신채널을 통해 송신하는 단계를 포함하며,
상기 프레임이 압축모드에 있을 때 상기 각각의 표시 심벌이 각 통신채널을 통한 송신 전에 제거되어 프레임 동안 상기 인액티브 기간이 보전되도록 하는 것을 특징으로 한다.
-ΔNi cm표시 심벌은 상기한 방법 A의 프레임워크 내에서 부가 제거가 적용되는 심벌에 대응한다. 표시(marking)의 사용에 의해 비트율 매칭레벨에서 심벌을 실제로 제거할 수 없게 되어, 인터리빙 및 분할모듈(26i, 27i)과 가능한 경우 다른 처리장치를 변경해야 하는 것을 피할 수 있다. 이런 동일한 모듈을 압축모드 및 비압축모드에서 동일한 방법으로 사용할 수 있어서 통신장비의 단순화를 이룰 수 있게 된다.
처리방법의 바람직한 실행에 있어서, 상기 표시 심벌은 상기 프레임이 압축모드에 있을 때 송신을 위해 제 7시퀀스에서 추출하지 않고 제 7시퀀스까지 유지된다. 전술한 응용에서, 도 4의 장치의 모듈(26i-31i)의 어느 것도 변경시키지 않을 수 있으며 또한 도 5의 장치의 모듈(46i-51i)의 어느 것도 변경시키지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이, 이 처리방법은 DTX 비트사용과 호환할 수 있다. 이를 위해, 부가적인 표시 심벌을 삽입하고 이것을 제 7시퀀스까지 유지하여 송신전력 0으로 제 2 또는 제 5시퀀스로 송신하는 것으로 충분하다. 부가적인 제거를 위한 -ΔNi cm표시 심벌의 삽입은 TrCH가 고정위치를 갖는 경우 DTX 비트의 삽입 전후 즉 모듈(25i)의 전후에 수행될 수 있음에 유의한다.
본 발명의 다른 특징은 상기 방법의 구현에 적용되는 장치에 관한 것으로, 이 장치는, 송신시간간격에 속하는 각 정보심벌스트림 i(1≤i≤X)에 의거하여 코딩된 Ei개의 심벌의 제 1시퀀스를 생성하는 수단과;
스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여 제 1시퀀스 및 -ΔNicm표시 심벌에서 추출된 Ei+ΔNiTTI+ΔNicm개의 심벌을 포함하는 심벌의 제 2시퀀스(hi)를 생성하는 수단과;
각각의 제 2시퀀스의 심벌의 제 1순서변경에 의해 심벌의 제 3시퀀스를 생성하는 수단과;
각각의 제 3시퀀스의 심벌을 상기 송신시간간격의 프레임에 각각 할당되는 Fi개의 연속적인 심벌의 세그먼트로 분배하고, 상기 프레임에 할당된 세그먼트에서 각각 추출된 Fi개의 심벌의 제 4시퀀스를 생성하는 수단과;
각 프레임에 대해 각 스트림 i(1≤i≤X)에 관련하여 상기 프레임에 대한 제 4시퀀스 출력의 심벌을 포함하는 심벌의 제 5시퀀스를 생성하는 수단과;
각각의 제 5시퀀스의 심벌을 Y개의 통신채널에 각각 할당되는 Y개의 심벌의 세그먼트로 분배하는 수단과;
각 통신채널에 할당된 세그먼트에서 추출된 심벌의 제 6시퀀스를 생성하는 수단과;
각각의 제 6시퀀스의 심벌의 제 2순서변경에 의해 심벌의 제 7시퀀스를 생성하고, 제 7시퀀스에서 추출된 심벌을 각 프레임의 타임슬롯에서 각 통신채널을 통해 송신하는 수단을 포함하며,
상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성될 때 스트림에 관련된 송신시간간격에 대해 생성된 제 2시퀀스에서 표시 심벌의 순위 및 상기 순서변경이, 각 표시 심벌이 상기 송신시간간격에 대해 생성된 제 3시퀀스에서 압축모드 프레임에 할당된 세그먼트에 속하도록 이루어지고, 상기 각각의 표시 심벌이 각 통신채널을 통한 송신 전에 제거되어 프레임 동안 상기 인액티브 기간을 남겨두는 것을 특징으로 한다.
이 장치는 특히 상기한 바와 같은 UMTS 기지국의 부분을 형성할 수 있다. 본 발명은 또한 디멀티플렉싱 장치가 적응되어야 하는 단말기레벨에 영향을 준다.
본 발명의 다른 특징은 수신된 신호에 의거하여 획득한 Y개(양의 정수)의 디지털 스트림(r'j)을 처리하고 그리고 연속적인 프레임으로서 구성된 송신자원을 동시에 점유하고 X(양의 정수)개의 전송채널에 속하는 Y개의 통신채널을 통해 각각 송신된 정보심벌의 평가를 포함하는 방법으로서, 여기서 상기 연속적인 프레임은 심벌이 송신되지 않는 적어도 하나의 인액티브 기간을 갖는 압축모드 프레임을 포함하고, 각 전송채널 i(1≤i≤X)에 속하는 정보심벌의 평가는 연속적인 프레임 Fi(양의 정수)로 각각 구성된 연속적인 송신시간간격 동안 수신되며,
이 방법은 각 프레임에 대해,
각 통신채널에 관련하여 상기 프레임의 타임슬롯에서 추출된 평가 및 상기 프레임이 압축모드에 있을 때 상기 프레임의 인액티브기간에 대응하는 위치에 있는 표시 평가로 구성된 제 1시퀀스를 생성하는 단계와;
각 통신채널에 대하여 제 1시퀀스의 평가의 순서변경에 의해 평가의 제 2시퀀스를 생성하는 단계와;
각 통신채널에 대해 출력된 제 2시퀀스의 평가를 포함하는 평가의 제 3시퀀스를 생성하는 단계와;
제 3시퀀스의 평가를 X개의 연속적인 평가의 세그먼트로 분배하는 단계-여기서 상기 X개의 세그먼트는 X개의 전송채널에 각각 할당된다-를 포함하고,
전송채널과 관련된 각 송신시간간격(1≤i≤X)에 대하여,
상기 송신시간간격에 대한 상기 전송채널에 할당된 각각의 세그먼트를 결합하여 제 4시퀀스를 생성하는 단계와;
제 4시퀀스의 평가를 순서변경하여 제 4순서변경시퀀스에서 추출된 평가의 제 5시퀀스를 생성하는 단계와;
제 5시퀀스의 각 표시 평가를 무시하고 제 5시퀀스의 다른 평가에 의거하여 심벌의 제 6시퀀스를 생성하는 단계와;
평가의 제 6시퀀스를 디코딩하여 디코딩된 평가를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
DTX 비트가 아무런 문제없이 고려될 수 있다. TrCH가 프레임에서 가변위치를 갖고 있는 경우, 제 3시퀀스의 생성은 Y개의 통신채널에 대해 생성된 제 2시퀀스를 결합하는 단계 및 결합 시퀀스에서 결정된 위치를 갖는 적어도 하나의 평가를 삭제하는 단계를 포함한다. TrCH가 프레임에서 고정위치를 갖고 있는 경우, 전송채널과 관련하여 이 프레임을 포함하는 하나의 송신시간간격에 대한 제 5시퀀스의 생성은 제 4순서변경시퀀스에서 결정된 위치를 갖는 적어도 하나의 평가를 삭제하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 이 방법의 구현에 적용되는 장치(UMTS 단말기의 부분을 형성함)를 제안한다. 이 장치는,
각 통신채널에 관련하여 각 프레임에 대해 상기 프레임의 타임슬롯에서 추출된 평가 및 상기 프레임이 압축모드에 있을 때 상기 프레임의 인액티브기간에 대응하는 위치에 있는 표시 평가로 구성된 제 1시퀀스를 생성하는 수단과;
각 통신채널에 관련하여 각 프레임에 대해 제 1시퀀스의 평가의 순서변경에 의해 평가의 제 2시퀀스를 생성하는 수단과;
각 통신채널에 대하여 출력된 제 2시퀀스의 평가를 포함하는 평가의 제 3시퀀스를 각 프레임에 대해 생성하는 수단과;
각 프레임에 대해 생성된 제 3시퀀스의 평가를 X개의 연속적인 평가의 세그먼트로 분배하고, X개의 세그먼트를 X개의 전송채널에 각각 할당하는 수단과;
상기 송신시간간격의 프레임에 대한 상기 전송채널에 할당된 각각의 세그먼트를 결합하여 전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대한 제 4시퀀스를 생성하는수단과;
전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대해 생성된 제 4시퀀스를 순서변경하고 제 4순서변경시퀀스에서 추출된 평가의 제 5시퀀스를 생성하는 수단과;
전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대해 생성된 제 5시퀀스의 각 표시 평가를 제거하고 제 5시퀀스의 다른 평가에 의거하여 심벌의 제 6시퀀스를 생성하는 수단과;
전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대해 생성된 평가의 제 6시퀀스를 디코딩하여 디코딩된 평가를 출력하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특성 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 설명한 다음의 실시예(이에 한정되는 것은 아님)에서 나타날 것이다.
이하 본 발명을 앞에서 언급한 FDD 모드의 UMTS 다운링크에서 설명한다. 후술할 실시예에서, 본 발명에 의해 가해지는 변경은 필연적으로 PhCH와 인터페이스하는 모듈(32j, 52j) 및 비트율 매칭 모듈(24i, 44i)의 레벨에서 일어난다.
우선 모듈(23i)이 컨벌루션코드를 적용하는 TrCH i(1≤i≤X)의 경우를 고려한다. 이 경우, 코더로부터의 출력비트는 모두 디코더와 동일한 상대중요도를 갖는다. 도 6 및 도 7은 비트의 제거(puncture) 및 반복(repeat)의 경우에서 비트율 매칭모듈(24i)에 의해 응용되는 처리단계의 각각의 실시예를 나타낸다.
이 처리단계에서는 모듈(24i)의 입력 및 출력에서 비트수(Ei, Gi)의 함수로서 정의되는 eplus및 eminus파라미터를 사용한다. 여기서, 제거의 경우(도 6) Gi<Ei, 반복의 경우(도 7) Gi>Ei이다. 이 파라미터의 값은 다음과 같다.
eplus=a·Ei
eminus=a·|Gi-Ei|=a·|ΔNiTTL|
여기서 a=2이다.
Ei 및 Gi는 사양 3G TS 25.212에서 설명된 바와 같이 높은 프로토콜층에서 제공되는 정보의 함수로서 결정된다. 정적 비트율 매칭(static bit rate matching)에 기인하는 비트수의 변화는 ΔNiTTL으로 표시한다. 비압축모드에서, ΔNiTTL=Gi-Ei이다. 도 6 및 도 7에서 사용되는 표기에서, m(1≤m≤Ei)은 입력시퀀스(ci)의 심벌(ci,m)의 인덱스를 나타내고, n(1≤n≤Ei)은 입력시퀀스(gi)의 심벌(gi,m)의 인덱스를 나타내고, e는 제거 또는 반복 비트의 정기적인 배분(regular apportion)을 확실히 하기 위해 증가(increment) 또는 감소(decrement)되는 카운터를 나타낸다. 초기화단계(63)에서 m=n=1이고 e=Ei이다.
1과 Ei 사이에 있는 인덱스 m의 연속적인 값에 대하여 루프가 실행된다. 이 루프에서의 각 반복(iteration)은 카운터(e)를 eminus만큼 감소시키는 단계(63)와 함께 시작된다. 비트(ci,m)는 테스트단계(64) 동안 e≤0일 때마다 제거 또는 반복된다. 이 경우, 카운터(e)는 단계(65)에서 eplus만큼 증가된다. 제거의 경우(도 6), 테스트단계(64)가 각 반복에서 카운터(e)의 감소단계(63) 후 수행된다. 단계(64)에서 e>0일 때, 비트(ci,m)는 제거되어서는 안 되고 단계(66)가 실행되어 이 비트(ci,m)를 출력시퀀스(gi)의 위치 n에 놓고 인덱스 n을 1증가시킨다. 단계(65) 또는 단계(66) 후에 루프테스트단계(67)의 종료(end)로서 반복이 끝나게 된다. m=Ei일 때 비트율 매칭 처리과정이 종료된다. 그렇지 않으면 단계(68)에서 m이 1증가하여 다음의 반복(iteration)을 위해 단계(63)로 복귀한다.
처리과정은 다음의 차이점을 제외하고 반복(repetition)(도 7)에 대해서 유사하다.
- 출력시퀀스에서 비트(ci,m)를 대체하고 인덱스 n을 1증가시키는 단계(66)가 카운터(e)의 부호에 속하는 테스트단계(64)에 선행함.
- 단계(66)가 입력시퀀스의 모든 비트에 대해 실행되고 비트가 단계(65) 후에 반복되어야 할 때마다 재실행된다.
- 비트가 충분히 반복되었을 때(단계(64)에서 e>0), 루프테스트(67)의 종료(end)로서 반복이 끝나게 된다.
본 발명은 도 6 및 도 7의 처리과정을 멀티플렉싱 장치의 나머지부분에 최소한의 영향을 주면서 압축모드의 경우에 적응시키는 것을 제안한다. 이것은 각 TrCH 에 I대하여 인터프레임 인터리버(26i)의 입력시퀀스의 선택위치에 표시비트(marked bit) "p"를 위치시킴으로써 수행된다.
상기 고려된 실행에서, 이 표시(marking)는 각 "p" 비트를 2비트 심벌(1, 1)로 바꾸는데 있으며, 이것은 표시(1, 0)가 "δ" 비트를 위해 마련되어 있을 때 사용가능하게 되어 있다. 그러나, "p" 비트의 표시는 "δ" 비트의 표시와 동일할 수 있음을 알 것이다. 인터리버(26i) 전의 "p" 비트의 표시는 압축모드에서 요구되는 부가적인 제거를 장치의 아래방향(downstream)으로 수행할 수 있게 한다. 이 부가적인 제거는 Y개의 PhCH에 관련된 모듈(32j)의 레벨에서 수행되는 것이 바람직하다. 이 모듈은 표시비트 "p"를 붙이고 그것을 요구된 인터럽트의 레벨에 위치시키고 무선단(4)에 송신하지 않는다(또는 부호비트 대신에 0으로 설정된 비트를 송신한다). 이것은 모듈(25i-31j)을 압출 및 비압축모드에서 동일한 방법으로 사용하는것을 가능하게 한다.
수신단말기레벨에서, 압축모드를 지원하기 위해 가해지는 변경은 또한 작다.
- 각 프레임 및 각 PhCH j에 대하여, 추출모듈(52j)은 표시 소프트비트를 "p" 표시비트에 대응하는 위치에 놓음으로써 소프트비트(r'j)를 완성한다. 이 표시소프비트 "p"는 다른 소프트비트에 사용되지 않는 특정한 값 예를 들어 1바이트의 소프트비트에 대한 0xFF을 갖고 있다. 표시되는 소프트비트의 위치는 즉시 결정될 수 있으며, 이것은 프레임이 압축모드에 있을 때 인터럽트동안 송신되지 않는 DATA1 및 DATA2 필드에 대응한다. 표시 소프트비트 "p"의 개수(NjTGL)는 단지 비압축모드의 프레임의 채널 j상에서 처리되는 비트수와 압축모드의 현재 프레임의 채널 j에서 처리되는 비트수와의 차이다(비압축모드에서 NjTGL>0).
- 모듈(51j-45j)은 비압축 모드 및 압축모드에서 동일한 방법으로 동작한다.
- 전술한 바와 같이 동작하는 비트율 매칭모듈의 입력에서, 표시 소프트비트 "p"가 검출되고 시퀀스(g'i)에서 제거된다. 모듈(44i)은 부가적인 삭제(puncturing)를 거치는 TrCH i의 비트위치를 추정적으로 알 필요가 없다.
- 모듈(43i-41i)은 비압축 모드 및 압축모드에서 동일한 방법으로 동작한다.
정적 비트율 매칭 후 프레임 당 TrCH i의 비트수는 Nfri=(Ei+ΔNiTTI)/Fi로 표시되고, 이 TrCH(0≤ni≤Fi)의 TTI에 속하는 프레임 ni에 "p"가 표시되어야 하는비트의 수는 -ΔNcm[ni]로 표시된다. 압축모드에서, 양수 -ΔNcm[ni]는 TTI의 프레임 ni 동안 인터럽트의 위치 및 지속시간(duration)에 의존하고, Y개의 물리채널에 속하는 확산인자 및 통신의 X개 TrCH에서 이미 수행된 정적 비트율 매칭량에 의존한다. 프레임이 압축모드에 있지 않을 때, ΔNcm[ni]=0이다. "p" 표시되는 TTI의 전체 비트수 -ΔNicm으로 주어진다. 결국, 모듈(24i)에 의해 TTI에 대해 출력되는 Gi개 비트의 시퀀스(gi)는 시퀀스(ci)로부터 추출된 비트를 나타내는 Ei+ΔNiTTI+ΔNicm개의 심벌 및 -ΔNicm개의 표시심벌 "p"로 구성된다.
기지국레벨에서의 제 1처리방식(이하, 방법 1)은, 각 TrCH 및 압축모드에서 적어도 하나의 프레임을 구성하는 이 TrCH의 각 TTI에 대해, 압축모드 또는 다른 동작 후의 프레임에서 발견될 비트를 식별하는 것과 특히 멀티플렉싱 장치에서 실행되는 인터리빙이 있다. 도 6과 동일한 종류의 알고리즘이 이 식별된 비트에 대해 실행되어 그 일부에 "p"가 표시된다.
도 8은 이 방법 1에 의한 실시예를 도시하고 있다. 도 8에서 단계(70-76)이 도 6 및 7에서의 단계(66)를 대체하고 있다. 비트율 매칭을 위한 파라미터(eplus및 eminus)는 상기에서와 같이 정의되고(eplus=a·Ei 및 eminus=a·|Gi-Ei|=a·|ΔNiTTL|), 또한 각 TrCH 및 이 TrCH의 TTI에 속하는 각 프레임 ni에서의 부가적인 제거에 대한 동일한 성질의 파라미터가 정의된다.
ecm plus=a'·Nfri
ecm minus=-a'·ΔNcm[ni]
여기서 예를 들어 a'=2이고, 부가적 카운터는 단계(60)에서 Nfri로 초기화된다. 단계(70)에서, 심벌(gi,n)이 발견되는(순서변경 후 인터리버(26i)의 열) TTI의 프레임의 인덱스 col가 전술한 함수 BR을 사용하여 계산된다. 이 프레임이 압축모드가 아니면(테스트단계(71)에서 ΔNcm[col]=0), 심벌(gi,n)은 단계(72)에서 값(0, ci,m)을 수신한 다음 인덱스 n이 마지막 단계(73)에서 1증가된다. 만약 프레임이 압축모드이면(테스트단계(71)에서 ΔNcm[col]<0), 카운터 ecm[col]가 ecm minus[col]만큼 감소한다. 테스트단계(75)에서 ecm[col]≤0일 때, 단계(76)에서 심벌(gi,n)이 "p" 표시되고(비트 ci,m이 제거(puncture)됨), 이 경우 마지막 단계(73)에서 인덱스 n을 증가시키기 전에 카운터 ecm[col]가 ecm plus[col]만큼 증가한다. 테스트단계(75)에서 ecm[col]>0일 때, 모듈(24)은 단계(72)로 진행하여 값(0, ci,m)을 압축모드프레임에 유지되는 심벌(gi,n)에 할당한다.
기지국레벨에서의 다른 처리방법(이하, 방법 2)은, 각 TrCH i 및 적어도 하나의 압축모드프레임으로 구성된 이 TrCH의 각 TTI에 대해, 제거 또는 반복될 비트수(ΔNi)에서 정적 비트율 매칭(ΔNiTTI) 및 다른 가능한 압축모드(ΔNicm)를 고려하는 한편 도 6 및 7에 의한 비트율 매칭알고리즘을 시퀀스(ci)에 적용하고, 압축모드프레임에 대응하는 열의 제 1위치에 ΔNicm개의 표시비트 "p"를 부가하는데 있다. 이에 의해 제거되거나 반복되는 정보비트 사이의 거리를 최적화할 수 있다. 4가지의 경우가 발생한다.
1) ΔNiTTI<0 이면 ΔNi = ΔNiTTI+ΔNicm<0 이다. 제거율(puncturing rate)은 단조증가한다.
2) ΔNiTTI<0이고, ΔNiTTI>0 그리고 |ΔNicm|>|ΔNiTTI|이면 ΔNi<0 이다. 정적비트율에 기인하는 반복에 불구하고, 비트는 제거되어야 할 것이다. 따라서, 아무 것도 반복되지 않고, ΔN 비트는 제거되고 -ΔNicm표시비트("p")는 삽입된다.
3) ΔNiTTI>0이고 |Nicm|<ΔNiTTI이면 ΔNi>0 이다. 고유정보비트를 제거할 필요가 없다. 정적비트율매칭에 의해 요구되는 것보다 적게 반복되는 것으로 충분하다. 따라서, ΔN 비트는 반복되고 -ΔNicm표시비트("p")는 삽입된다.
4) ΔNiTTI>0이고 |Nicm|=ΔNiTTI이면 ΔNi=0 이다. 정보비트를 제거 또는 반복할 필요가 없다. -ΔNicm표시비트("p")를 삽입하는 것으로 충분하다.
도 9는 방법 2에 따른 실시예를 나타낸다. 단계(80-83)가 도 6 및 도 7에서의 단계(66)를 대체하고 있다. 비트율 매칭을 위한 파라미터(eplus및 eminus)는 상기에서와 같이 정의된다.
ecm plus=a·Ei
ecm minus=a·|ΔNiTT+ΔNicm|
Fi개의 부가적인 카운터 cbi[ni]가 사용되는데 이것은 인터리버(0≤ni≤Fi)의 열의 시작에서 삽입된 비트 "p"를 열거한다. 이 카운터 cbi[ni]는 단계(60)에서 초기화된다. 단계(89)에서, 심벌(gi,n)이 발견될(순서변경 후 인터리버(26i)의 열) TTI의 프레임의 인덱스가 함수 Br를 사용하여 계산된다. 만약 cbi[col]<ΔNcm[col](테스트단계(81))이면, 단계(82)가 실행되어 비트 "p"를 시퀀스(gi)의 출력의 위치 n에 삽입하고 카운터 cbi[col] 및 인덱스 n을 1증가시킨다. 그 후 모듈(24i)은 다음 위치를 위해 단계(80)로 돌아간다. 테스트단계(81)에서 cbi[col]=ΔNcm[col]이면(즉, ΔNcm[col]=0 이기 때문에 프레임이 압축모드가 아니거나, 요구된 모든 비트 "p"가 압축모드프레임으로 들어감), 마지막 단계(83)가 실행되어 비트(ci,m)(프리픽스(prefix) 0을 가짐)를 심벌(gi,n)에 기입하고 인덱스 n을 1증가시킨다. 채널코딩모듈(23i)이 터보코드를 비율 1/3으로 사용하는 경우, 제거단계는 비트율 매칭모듈(24i)에 의해 패러티비트에만 적용된다. 이것은 도 10에서 설명된다. 처리과정은 도 6과 유사하며, 동일한 단계를 지정하는데 동일한 부호가 사용된다.
도 6의 카운터 e는 k=1 및 k=2를 갖는 ci,1+3x+k비트에 각각 할당된 카운터(e1, e2)로 바뀌어 있다. 이 두 개의 카운터는 단계(60)에서 Ei/3으로 초기화된다. 이 카운터의 처리는 다음의 파라미터를 요구한다.
ek,plus= ak·Ei/3
ek,minu= ak·|Nk,i TTL|
여기서 a1=2, a2=1이고, N1,i TTL및 N2,i TTL는 각각 Ni TTL/2 이하의 최대정수 및 Ni TTL/2 이하의 최소정수를 지정한다.
단계(61)에서, 포인터 k는 현재의 인덱스 m(이것은 m-1을 3으로 나눈(Euclidean division) 나머지이다)을 위해 결정된다. 만약 k=0이면(테스트단계(62)), 비트 ci,m은 규칙적이고 제거되어서는 안 된다(단계(66)로 감). 단계(62)에서, k=1 또는 k=2이면, 도 6의 경우와 같이 카운터 e대신에 카운터 ek를 조작하여 적절한 비트를 제거함으로써 단계(63-66)가 실행된다.
실제로, 도 10의 처리과정은 시퀀스(ci)를 두 개의 서브시퀀스로 분리함으로써 실행될 수 있다. 즉, 적절히 적응된 파라미터로써 제거처리되지 않는 규칙적인 비트(ci,3x) 및 도 6에서 설명한 바와 같이 처리과정이 적용되는 다른 비트로 분리하여, 규칙적인 비트를 재삽입함으로써 시퀀스(gi)가 구성된다.
도 11은 터보코드로 제거하는 경우에 적용되는 방법 1에서 도 10의 단계(66)를 대체하기 위해 변경된 단계를 나타낸다. 단계(70-76)는 전체적으로 도 6의 동일한 부호를 갖고 있는 부분과 유사하고, 초기단계(69)에서 k=1 또는 2일 때만 실행된다. 만약 k=0이면, 바로 단계(72)로 진행하여 규칙적인 비트의 제거를 피한다. 단계(74-76)는 카운터 ecm[ni] 대신에 카운터 ek cm[ni](k=1, 2이고 ni=0, 1, …, Fi-1)(단계(60)에서 Nfrk,i=(Ei/3+ΔNk,i TTL)/Fi로 초기화됨)를 사용한다. 이 카운터의 처리는 다음의 제거 파라미터(puncturing parameter)를 요구한다.
ek,plus cm[col]=ak·Nfrk,i
ek,minus cm[col]=-ak·ΔNk cm[ni]
양의 정수 또는 0의 -ΔNk cm[ni]은 TTI(ΔN1 cm[ni]+ΔN2 cm[ni] =ΔNcm[ni])의 프레임(ni) 동안 제거될 패러티비트(k)의 수를 나타낸다.
터보코드와 반복의 경우에, 비트율 매칭 알고리즘은 도 7과 동일하다. 방법1에 따라 도 7의 단계(66)를 도 11의 단계(69-76)로 대체함으로써 압축모드가 고려될 수 있다.
터보코드(제거 및 반복)의 경우에 방법 2를 적용하는 것에 대하여, 도 7 또는 도 10의 단계(66)를 도 9의 단계(80-83)로 대체하는 것으로 충분하다.
본 발명(방법 2)에 의해 모듈(24i)에서 적용되는 비트율 매칭알고리즘의 예에 해당하는 C 의사코드(pseudcode)가 부록에서 제공된다.
부록
eini[] 비트율 매칭패턴 결정알고리즘에서 변수 e의 초기값.
eini[1] : 컨벌루션 코드 및 터보코드 패러티-1 비트에 대한 초기값
eini[2] : 터보코드 패러티-2 비트에 대한 초기값
eplus[] 비트율 매칭패턴 결정알고리즘에서 변수 e의 증가
eplus[1] : 컨벌루션 코드 및 터보코드 패러티-1 비트에 대한 비트율 매칭에서의 변수 e의 증가
eplus[2] : 터보코드 패러티-2 비트에 대한 비트율 매칭에서의 변수 e의 증가
eminus[] 비트율 매칭패턴 결정알고리즘에서 변수 e의 감소
eminus[1] : 컨벌루션 코드 및 터보코드 패러티-1 비트에 대한 비트율 매칭에서의 변수 e의 감소
eminus[2] : 터보코드 패러티-2 비트에 대한 비트율 매칭에서의 변수 e의 감소
초기화:
: 음 또는 널 : 송신 포맷 j를 갖는 TrCH 상의 각 송신시간간격에서, 압축모드의 경우 송신시간간격의 압축프레임에서 요구되는 갭을 형성하기 위해 제거되는 비트수
: 음 또는 널 : 송신 포맷 j를 갖는 TrCH 상의 각 송신시간간격에서, 필요하다면 프레임에서 요구되는 갭을 형성하기 위해 TTI의 각 프레임에서 제거되는 비트수. 이 값은 비압축프레임을 위해 널이 될 것이다. 이 어레이의 크기는 F(TTI에서의 프레임수)이다.

Claims (14)

  1. Y(양의 정수)개의 통신채널을 통해 송신되는 X(양의 정수)개의 정보심벌스트림을 처리하는 방법으로서, 여기서 상기 Y개의 통신채널은 연속적인 프레임으로서 구성된 송신자원을 동시에 점유하고, 상기 연속적인 프레임은 심벌이 송신되지 않는 적어도 하나의 인액티브 기간을 갖는 압축모드 프레임을 포함하고, 각 정보심벌스트림 i(1≤i≤X)은 연속적인 송신시간간격들 동안 송신되고, 상기 송신시간간격들은 각각 연속적인 프레임 Fi(양의 정수)로 구성되고, 스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여 정수 Ei, ΔNiTTI및 ΔNicm은 상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성되면 Ei>0, ΔNicm<0로 그리고 상기 송신시간간격이 압축모드 프레임으로 구성되지 않으면 ΔNicm=0로 되도록 정의되며,
    스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여,
    상기 송신시간간격에 속하는 상기 정보심벌스트림에 의거하여 코딩된 Ei개의 심벌의 제 1시퀀스(ci)를 생성하는 단계와;
    상기 제 1시퀀스 및 -ΔNicm개의 표시 심벌에서 추출된 Ei+ΔNiTTI+ΔNicm개의 심벌을 포함하는 심벌의 제 2시퀀스(hi)를 생성하는 단계와;
    상기 제 2시퀀스의 심벌을 순서변경하여 심벌의 제 3시퀀스(gi)를 생성하는 단계와;
    상기 제 3시퀀스의 심벌을 Fi개의 연속적인 심벌의 세그먼트로 분배하는 단계와, 여기서 상기 Fi개의 세그먼트는 상기 송신시간간격의 프레임에 각각 할당되며,
    상기 송신시간간격의 각 프레임에 대하여, 상기 프레임에 할당된 상기 세그먼트에서 추출된 심벌의 제 4시퀀스(fi)를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 순서변경과 그리고 상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성될 때 상기 제 2시퀀스에서 상기 표시 심벌의 배치는 제 3시퀀스에서 각 표시 심벌이 압축모드 프레임에 할당된 세그먼트에 속하도 하며,
    각 프레임에 대하여,
    각 스트림에 관련하여 상기 프레임에 대한 제 4시퀀스 출력의 심벌을 포함하는 심벌의 제 5시퀀스(w)를 생성하는 단계와;
    상기 제 5시퀀스의 심벌을 Y개의 심벌의 세그먼트로 분배하는 단계와, 여기서 상기 Y개의 세그먼트는 Y개의 통신채널에 각각 할당되고;
    각 통신채널에 대하여, 상기 통신채널에 할당된 세그먼트에서 추출된 심벌의 제 6시퀀스(uj)를 생성하는 단계와;
    각 통신채널에 대하여, 제 6시퀀스의 심벌을 순서변경하여 심벌의 제 7시퀀스(vj)를 생성하는 단계와;
    상기 제 7시퀀스에서 추출된 심벌을 상기 프레임의 타임슬롯에서 각 통신채널을 통해 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 프레임이 압축모드에 있을 때 상기 각각의 표시 심벌을 각 통신채널을 통한 송신 전에 제거하여 프레임 동안 상기 인액티브 기간이 보전되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 심벌은 상기 프레임이 압축모드에 있을 때 송신을 위해 제 7시퀀스에서 추출되지 않고 제 7시퀀스(vj)까지 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 또는 제 5시퀀스(hi, w)에 부가적인 표시 심벌이 삽입되고, 이 부가적인 심벌은 송신전력 0으로 송신되도록 제 7시퀀스(vj)까지 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. Y(양의 정수)개의 통신채널을 통해 송신되는 X(양의 정수)개의 정보심벌스트림을 처리하는 장치로서, 여기서 상기 Y개의 통신채널은 연속적인 프레임으로서 구성된 송신자원을 동시에 점유하고, 상기 연속적인 프레임은 심벌이 송신되지 않는 적어도 하나의 인액티브 기간을 갖는 압축모드 프레임을 포함하고, 각 정보심벌스트림 i(1≤i≤X)은 연속적인 송신시간간격들 동안 송신되고, 상기 송신시간간격들은 각각 연속적인 프레임 Fi(양의 정수)로 구성되고, 스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여 정수 Ei, ΔNiTTI및 ΔNicm은 상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성되면 Ei>0, ΔNicm<0로 그리고 상기 송신시간간격이 압축모드 프레임으로 구성되지 않으면 ΔNicm=0로 되도록 정의되며,
    송신시간간격에 속하는 각 정보심벌스트림 i(1≤i≤X)에 의거하여 코딩된 Ei개의 심벌의 제 1시퀀스(ci)를 생성하는 수단(21i-23i)과;
    스트림 i(1≤i≤X)에 관련된 각 송신시간간격에 대하여 상기 제 1시퀀스 및 -ΔNicm개의 표시 심벌에서 추출된 Ei+ΔNiTTI+ΔNicm개의 심벌을 포함하는 심벌의 제 2시퀀스(hi)를 생성하는 수단(24i-25i)과;
    각각의 상기 제 2시퀀스의 심벌의 제 1순서변경에 의해 심벌의 제 3시퀀스를 생성하는 수단(26i)과;
    각각의 상기 제 3시퀀스의 심벌을 상기 송신시간간격의 프레임에 각각 할당되는 Fi개의 연속적인 심벌의 세그먼트로 분배하고, 상기 프레임에 할당된 세그먼트에서 각각 추출된 Fi개의 심벌의 제 4시퀀스(fi)를 생성하는 수단(27i)과;
    각 프레임에 대해 각 스트림 i(1≤i≤X)에 관련하여 상기 프레임에 대한 제 4시퀀스 출력의 심벌을 포함하는 심벌의 제 5시퀀스(w)를 생성하는 수단(28-29)과;
    각각의 제 5시퀀스의 심벌을 Y개의 통신채널에 각각 할당되는 Y개의 심벌의세그먼트로 분배하는 수단(30)과;
    각 통신채널에 할당된 세그먼트에서 추출된 심벌의 제 6시퀀스(uj)를 생성하는 수단(31j)과;
    각각의 제 6시퀀스의 심벌의 제 2순서변경에 의해 심벌의 제 7시퀀스(vj)를 생성하고, 제 7시퀀스에서 추출된 심벌을 각 프레임의 타임슬롯에서 각 통신채널을 통해 송신하는 수단(32j)을 포함하며,
    상기 순서변경과 그리고 상기 송신시간간격이 적어도 하나의 압축모드 프레임으로 구성될 때 스트림에 관련된 송신시간간격에 대해 생성된 제 2시퀀스에서 상기 표시 심벌의 배치는 각 표시 심벌이 상기 송신시간간격에 대해 생성된 제 3시퀀스에서 압축모드 프레임에 할당된 세그먼트에 속하도록 하며, 상기 각각의 표시 심벌이 각 통신채널을 통한 송신 전에 제거되어 프레임 동안 상기 인액티브 기간이 보전되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 심벌의 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 및 제 7시퀀스(qi, fi, w, uj, vj)를 생성하는 수단(26i-32i)은 각 압축모드 프레임에 대해 생성된 제 7시퀀스(vj)까지 상기 표시 심벌을 유지하고 상기 표시심벌은 송신을 위해 제 7시퀀스에서 추출되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    송신전력 0으로 송신되도록 제 7시퀀스(vj)까지 유지되는 부가적인 표시 심벌을 상기 제 2 또는 제 5시퀀스(hi, w)에 삽입하는 수단(25i, 29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 하나에 의한 처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신기지국.
  8. 수신된 신호에 의거하여 획득한 Y개(양의 정수)의 디지털 스트림(r'j)을 처리하고 그리고 연속적인 프레임으로서 구성된 송신자원을 동시에 점유하고 X(양의 정수)개의 전송채널에 속하는 Y개의 통신채널을 통해 각각 송신된 정보심벌의 평가를 포함하는 방법으로서, 여기서 상기 연속적인 프레임은 심벌이 송신되지 않는 적어도 하나의 인액티브 기간을 갖는 압축모드 프레임을 포함하고, 각 전송채널 i(1≤i≤X)에 속하는 정보심벌의 평가는 연속적인 프레임 Fi(양의 정수)로 각각 구성된 연속적인 송신시간간격 동안 수신되며,
    각 프레임에 대해,
    각 통신채널에 관련하여 상기 프레임의 타임슬롯에서 추출된 평가 및 상기 프레임이 압축모드에 있을 때 상기 프레임의 인액티브기간에 대응하는 위치에 있는 표시 평가로 구성된 제 1시퀀스(v'j)를 생성하는 단계와;
    각 통신채널에 대하여 상기 제 1시퀀스의 평가의 순서변경에 의해 평가의 제 2시퀀스(u'j)를 생성하는 단계와;
    각 통신채널에 대해 출력된 상기 제 2시퀀스의 평가를 포함하는 평가의 제 3시퀀스(s')를 생성하는 단계와;
    제 3시퀀스의 평가를 X개의 연속적인 평가의 세그먼트로 분배하는 단계-여기서 상기 X개의 세그먼트는 X개의 전송채널에 각각 할당된다-를 포함하고,
    전송채널과 관련된 각 송신시간간격에 대하여,
    상기 송신시간간격에 대한 상기 전송채널에 할당된 각각의 세그먼트(f'i)를 결합하여 제 4시퀀스(q'i)를 생성하는 단계와;
    상기제 4시퀀스의 평가를 순서변경하여 제 4순서변경시퀀스(h'i)에서 추출된 평가의 제 5시퀀스(g'i)를 생성하는 단계와;
    상기 제 5시퀀스의 각 표시 평가를 무시하고 제 5시퀀스의 다른 평가에 의거하여 심벌의 제 6시퀀스(c'i)를 생성하는 단계와;
    상기 평가의 제 6시퀀스를 디코딩하여 디코딩된 평가(a'i)를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임에 대한 제 3시퀀스(s')의 생성단계는 상기 Y개의통신채널에 대해 생성된 제 2시퀀스(u'j)를 결합하는 단계 및 결합 시퀀스(w')에서 결정된 위치를 갖는 적어도 하나의 평가를 삭제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    전송채널에 관련된 적어도 하나의 송신시간간격에 대한 상기 제 5시퀀스(g'i)의 생성단계는 상기 제 4순서변경시퀀스(h'i)에서 결정된 위치를 갖는 적어도 하나의 평가를 삭제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 수신된 신호에 의거하여 획득한 Y개(양의 정수)의 디지털 스트림(r'j)을 처리하고 그리고 연속적인 프레임으로서 구성된 송신자원을 동시에 점유하고 X(양의 정수)개의 전송채널에 속하는 Y개의 통신채널을 통해 각각 송신된 정보심벌의 평가를 포함하는 장치로서, 여기서 상기 연속적인 프레임은 심벌이 송신되지 않는 적어도 하나의 인액티브 기간을 갖는 압축모드 프레임을 포함하고, 각 전송채널 i(1≤i≤X)에 속하는 정보심벌의 평가는 연속적인 프레임 Fi(양의 정수)로 각각 구성된 연속적인 송신시간간격 동안 수신되며,
    각 통신채널에 관련하여 각 프레임에 대해 상기 프레임의 타임슬롯에서 추출된 평가 및 상기 프레임이 압축모드에 있을 때 상기 프레임의 인액티브기간에 대응하는 위치에 있는 표시 평가로 구성된 제 1시퀀스(v'j)를 생성하는 수단(52j)과;
    각 통신채널에 관련하여 각 프레임에 대해 상기 제 1시퀀스의 평가의 순서변경에 의해 평가의 제 2시퀀스(u'j)를 생성하는 수단(51j)과;
    각 통신채널에 대하여 출력된 상기 제 2시퀀스의 평가를 포함하는 평가의 제 3시퀀스(s')를 각 프레임에 대해 생성하는 수단(50, 49)과;
    각 프레임에 대해 생성된 상기 제 3시퀀스의 평가를 X개의 연속적인 평가의 세그먼트로 분배하고, X개의 세그먼트를 X개의 전송채널에 각각 할당하는 수단(48)과;
    상기 송신시간간격의 프레임에 대한 상기 전송채널에 할당된 각각의 세그먼트(f'i)를 결합하여 전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대한 제 4시퀀스(q'i)를 생성하는 수단(47i)과;
    전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대해 생성된 상기 제 4시퀀스를 순서변경하고 상기 제 4순서변경시퀀스(h'i)에서 추출된 평가의 제 5시퀀스(g'i)를 생성하는 수단(46i, 45i)과;
    전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대해 생성된 상기 제 5시퀀스의 각 표시 평가를 제거하고 상기 제 5시퀀스의 다른 평가에 의거하여 심벌의 제 6시퀀스(c'i)를 생성하는 수단(44i)과;
    전송채널에 관련된 각 송신시간간격에 대해 생성된 평가의 상기 제 6시퀀스를 디코딩하여 디코딩된 평가(a'i)를 출력하는 수단(43i-41i)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 평가의 제 3시퀀스(s')를 생성하는 수단은 Y개의 통신채널에 대해 생성된 상기 제 2시퀀스(u'j)를 결합하는 수단 및 결합 시퀀스(w')에서 결정된 위치를 갖는 적어도 하나의 평가를 삭제하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 5시퀀스(g'i)를 생성하는 수단은 상기 제 4순서변경시퀀스(h'i)에서 결정된 위치를 갖는 적어도 하나의 평가를 삭제하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 하나에 의한 처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신단말기.
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