KR20030048126A - 코드 분할 다중 접속 시스템에서 역 레이트 매칭을수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

코드 분할 다중 접속 시스템에서 역 레이트 매칭을수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (W-CDMA) 통신 시스템에서 (전송) 채널에 수신된 심볼을 처리하는 기술을 개시한다. W-CDMA 표준에 따라, 전송 채널의 코드된 비트는 제 1 레이트-매칭되고, 이어서, 제 1 디-인터리빙되어, X 무선 프레임을 형성하기 위해 세그멘트되는데, 여기서, X는 전송 채널의 송신 시간 간격 (TTI) 이다. 무선 프레임은 여러 방식으로 처리될 수 있다. 일 양태에서, 레이트-매칭 및 제 1 인터리빙은 각 어플리케이션을 갖는 무선 프레임을 발생시키기 위해 전송 채널의 코드된 비트에 X 배 사용될 수 있다. 방법에 따라서, 코드된 비트 () 및 레이트-매칭된 비트 () 와, 레이트-매칭된 비트 () 및 인터리빙된 비트 () 사이의 대응은 직접 또는 반복 계산에 기초하여 계산될 수 있다. 또 다른 양태에서, 제 1 디-인터리빙 및 역 레이트-매칭이 수신될 TTI이 나머지 무선 프레임을 대기하지 않고 무선 프레임이 수신될 때 각 무선 프레임에 대해 사용될 수 있다. 수신된 심볼 (), 디-인터리빙된 심볼 () 및 디-레이트-매칭된 심볼 (

Description

코드 분할 다중 접속 시스템에서 역 레이트 매칭을 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING REVERSE RATE MATCHING IN A CDMA SYSTEM}
현대의 통신 시스템은 다양한 어플리케이션을 지원하는 것을 필요로 한다. 이러한 통신 시스템이 지상 링크를 통해 사용자 사이의 음성 및 데이터 통신을 지원하는 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템이다. 다중 접속 통신 시스템에서 CDMA 기술을 사용하는 것이 본 발명의 양수인에게 양도되고 참고로 본원에 통합되는 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 이라는 명칭의 미국 특허 제 4,901,307호 및 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 이라는 명칭의 미국 특허 제5,103,459호에 개시되어 있다.
일반적으로, CDMA 시스템은 하나 이상의 표준에 따르도록 설계된다. 이러한 제 1 세대가 참고로 본원에 통합되는 "이중-모드 광대역 확산 스펙트럼 셀룰러 시스템용 TIA/EIA/IS-95 단말기-기지국 호환 표준이고, 이하, IS-95 표준으로 칭한다. IS-95 CDMA 시스템은 음성 데이터 및 (효율적이지는 않지만) 패킷 데이터를 송신할 수 있다. 패킷 데이터를 더욱 효율적으로 송신할 수 있는 차세대 표준이 컨소시엄 명칭 "제 3 세대 파트너쉽 프로젝트" (3GPP) 에 의해 제공되고, 공중에 용이하게 사용 가능한 문헌 Nos. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 3G TS 25.214 및 3G TR 25.926을 포함하는 일련의 문헌에서 구체화된다. 이하, 3GPP 표준은 W-CDMA라 칭하고 참고로 본원에 통합된다.
W-CDMA 표준은 다수의 사용자를 지원할 수 있고 패킷 데이터의 효율적 송신을 위한 채널 구조를 정의한다. W-CDMA 표준에 따라, 송신될 데이터는 더 높은 시그널링 층에서 하나 이상의 "전송" 채널로서 처리된다. 전송 채널은 상이한 형태의 서비스 (예를 들어, 음성, 비디오, 데이터 등) 의 동시 송신을 지원한다. 이어서, 전송 채널은 통신 (예를 들어, 호출) 을 위해 사용자 단말기에 할당된 하나 이상의 "물리" 채널에 매핑된다.
W-CDMA 표준은 전송 채널의 처리에서 상당한 융통성을 가능하게 한다. 예를 들어, 특정 전송 채널에 대한 데이터는 콘볼루션 코드, 터보 코드를 사용하여 코드될 수 있거나 전혀 코드되지 않을 수 있다. 또한, 데이터는 4개의 송신 시간 간격 (TTI) 중의 하나를 통해 인터리빙될 수 있어서, 나쁜 경로 영향 (예를 들어, 페이딩, 다중 경로 등) 에 대한 순간 다이버시티를 제공한다. 코딩 스킴 및 인터리빙 간격의 상이한 결합은 상이한 형태의 서비스에 대한 개선된 성능을 제공하도록 선택될 수 있다.
또한, W-CDMA 표준은 전송 채널의 비트율이 하나의 TTI로부터 다음의 TTI로 변화하는 것을 가능하게 한다. 송신기 유닛에서, 레이트-매칭이 수행되어, 레이트-매칭 이후의 전체 비트 수는 송신을 위해 사용 가능한 채널 비트의 수와 동일하다. 비트는 소망하는 출력 비트 카운트를 달성하기 위해 반복 또는 펑쳐링 (즉, 삭제) 된다.
수신기 유닛에서, 수신된 신호에 대해 상보적 신호 처리가 수행된다. 특히, 디-인터리빙 (de-interleaving) 이 수신된 심볼의 각 TTI 동안 수행되고, 역 레이트-매칭 (본원에서 "디-레이트-매칭이라 칭함) 이 디-인터리빙된 심볼에 대해 수행된다. 개선된 성능을 위해, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 효율적으로 달성하기 위해 사용될 수 있는 기술이 매우 바람직하다.
본 발명은 데이터 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 CDMA 시스템에서 레이트-매칭 및 역 레이트 매칭을 수행하는 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특징, 본질 및 장점은 아래에 도면과 함께 설명되는 상세한 설명으로부터 명백하다.
도 1은 본 발명을 구현할 수 있는 통신 시스템의 단순한 블록도이다.
도 2A 및 2B는 W-CDMA 표준에 따른 다운링크 데이터 송신을 위한 송신기 유닛 및 수신기 유닛 각각에서의 신호 처리 다이어그램이다.
도 3A 및 3B는 송신기 유닛에서 수행된 레이트 매칭 및 제 1 인터리빙과 수신기 유닛에서 수행된 디-인터리빙 및 디-레이트 매칭의 단순한 블록도이다.
도 4A 내지 4E는 비트 반복이 수행될 때 특정 예에 대해, 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 달성하기 위한 (1) 레이트-매칭 소자에 제공된 비트 (), (2) 레이트-매칭 소자로부터 제공된 비트 (), (3) 제 1 인터리빙 동안의 비트, (4) 제 1 인터리빙 이후에 제공된 비트 () 및 수신기 유닛의 버퍼에 저장된 심볼 () 을 각각 도시하는 도면이다.
도 5는 수신기 유닛에서 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (심볼 누적) 을 달성하기 위한 여러 스킴을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 달성하기 위한 처리의 흐름도이다.
도 7A 내지 7D는 펑쳐링이 수행될 때, 특정 예에 대해, (1) 레이트 매칭 소자에 제공된 비트 (), (2) 레이트-매칭 소자로부터 제공된 비트 (), (3) 제 1 인터리빙 동안의 비트 및 (4) 제 1 인터리빙 이후에 제공된 비트 ()를 각각 도시하는 도면이다.
도 8은 수신기 유닛에서 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 을 달성하기 위한 여러 스킴을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따른 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 을 달성하기 위한 처리의 흐름도이다.
도 10은 본 발명으로 달성될 수 있는 감소한 처리 지연을 도시하는 도면이다.
도 11은 수신 데이터 프로세서의 실시 형태의 단순한 블록도이다.
본 발명은 수신기 유닛에서의 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 개선시키는 다양한 기술을 제공한다. 본 발명의 양태에 따르면, 심볼이 (예를 들어, 디-레이트-매칭 심볼 () 의 인덱스 (m) 을 결정하기 위해 직접 계산을 사용하여) 선행 처리 소자로부터 수신될 때 또는 다음의 처리 소자에 제공될 때, 거의 실시간으로 수신된 심볼 () 에 대해 디-레이트-매칭을 수행한다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 심볼 () 이 버퍼에 제공될 때 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 수행하여, 그 디-인터리빙하고 디-레이트-매칭한 심볼을 버퍼에 저장한다. 이러한 처리 기술은 소형 버퍼를 사용하여 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 저장하는것을 가능하게 하고, 또한 처리 지연을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태는 통신 시스템 (예를 들어, W-CDMA 시스템) 에서 (전송) 채널에 수신된 심볼을 처리하는 방법을 제공한다. 이 방법에 따라, 제 1 인덱스 (k) 와 관계되는 심볼 () 이 수신되고 제 2 인덱스 (n) 는 (심볼 () 의 디-인터리빙을 달성하기 위해) 제 1 인덱스 (k) 에 기초하여 결정된다. 이어서, 제 3 인덱스 (m) 은 (심벌 () 에 대해 이전에 수행된 레이트-매칭을 반전시키기 위해) 제 2 인덱스 (n) 에 기초하여 결정된다. 이어서, 수신된 심볼 () 은 제 3 인덱스 (m) 과 관계되는 위치의 버퍼에 제공된다. 제 3 인덱스 (m) 는 후술되는 직접 계산 또는 반복 알고리즘에 기초하여 제 2 인덱스 (n) 으로부터 결정될 수 있다. 상이한 직접 계산이 비트 반복 또는 펑쳐링이 송신원에서 수행되는지에 따라 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태, 실시 형태 및 특징을 아래에 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명을 구현할 수 있는 통신 시스템 (100) 의 단순한 블록도이다. 구체적인 실시 형태에서, 통신 시스템 (100) 은 W-CDMA 표준에 적합한 CDMA 시스템이다. 송신기 유닛 (110) 에서, 일반적으로, 데이터는 데이터원 (112) 으로부터 데이터를 포맷, 코드 및 처리하는 송신 (TX) 데이터 프로세서 (114) 로 블록으로 전송되어 하나 이상의 아날로그 신호를 발생시킨다. 이어서, 아날로그 신호는 신호(들)를 (직교) 변조, 필터, 증폭 및 업컨버트시키는 송신기 (TMTR; 116) 에 제공되어 변조된 신호를 발생시킨다. 이어서, 변조된 신호는 하나 이상의 안테나 (118) (도 1에는 하나만 도시됨) 를 통해 하나 이상의 수신기 유닛으로 송신된다.
수신기 유닛 (130) 에서, 송신된 신호는 하나 이상의 안테나 (132) (하나만 도시됨) 에 의해 수신되어 수신기 (RCVR; 134) 에 제공된다. 수신기 (134) 내에서, 수신된 신호(들)는 증폭, 필터, 다운 컨버트, (직교) 변조 및 디지털화되어 샘플을 발생시킨다. 이어서, 샘플은 수신 (RX) 데이터 프로세서 (136) 에 의해 처리 및 디코드되어 송신된 신호를 복구시킨다. 수신기 유닛 (130) 에서의 처리 및 디코딩은 송신기 유닛 (110) 에서 수행된 처리 및 코딩에 상보적인 방식으로 수행된다. 이어서, 복구된 데이터가 데이터 싱크 (138) 에 제공된다.
전술한 신호 처리는 일 방향에서의 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시지 및다른 형태의 통신의 송신을 지원한다. 2-방향 통신 시스템은 양 방향 데이터 송신을 지원한다. 그러나, 명확함을 위해, 다른 방향에 대한 신호 처리는 도 1에 도시되지 않았다.
도 2A는 W-CDMA 표준에 따른 다운링크 데이터 송신을 위한 송신기 유닛 (110) 에서의 신호 처리의 도면이다. 다운링크는 기지국으로부터 사용자 단말기 (또는 사용자 장치 (user equipment; UE)) 로의 송신을 칭하고, 업링크는 사용자 단말기로부터 기지국으로의 송신을 칭한다. 일반적으로, 도 2A에 도시된 신호 처리는 도 1의 송신 데이터 프로세서 (114) 에 의해 수행된다. W-CDMA 시스템의 상위 시그널링 층은 특정한 통신을 위해 데이터 (예를 들어, 음성, 비디오, 데이터 등) 를 반송할 수 있는 각 전송 채널을 갖는, 다수의 전송 채널의 동시 송신을 지원한다. 각 전송 채널에 대한 데이터는 전송 블록이라 또한 칭하는 블록 형태로 각각의 전송 채널 처리 섹션 (210) 에 제공된다.
전송 채널 처리 섹션 (210) 내에서, 각 전송 블록은 블록 212에서 순환 중복 검사 (CRC) 를 계산하기 위해 사용된다. CRC 비트가 전송 블록에 부착되어 에러 검출을 위해 수신기 유닛에서 사용된다. 이어서, 다수의 CRC 코드된 블록은 블록 214에서 직렬로 함께 연결된다. 연결 이후의 비트의 총 수가 코드 블록의 최대 크기 보다 더 큰 경우에, 비트는 다수의 (동일-크기의) 코드 블록으로 분할된다. 이어서, 각 코드 블록은 블록 216에서 특정한 코딩 스킴 (예를 들어, 콘볼루션 코드, 터보 코드) 로 코드되거나 전혀 코드되지 않는다.
이어서, 레이트 매칭이 블록 218에서 코드 비트에 대해 수행된다. 레이트 매칭은 더 높은 시그널링 층에 의해 할당된 레이트-매칭 특징에 따라 수행된다. 업링크상에서, 비트는 반복 또는 펑쳐링 (즉, 삭제) 되어, 송신될 다수의 비트는 사용 가능한 다수의 비트에 매치한다. 다운링크상에서, 블록 220에서, 사용되지 않은 비트 위치에는 불연속 송신 (DTX) 비트가 채워진다. DTX 비트는 송신이 턴 오프되고 실제 송신되지 않을 때를 나타낸다.
이어서, 블록 222에서, 비트가 특정 인터리빙 스킴에 따라 인터리빙되어 시간 다이버시티를 제공한다. W-CDMA 표준에 따라, 인터리빙이 수행되는 시간 간격은 일련의 가능한 시간 간격 (즉, 10 msec, 20 msec, 40 msec 또는 80 msec) 으로부터 선택될 수 있다. 인터리빙 시간 간격은 송신 시간 간격 (TTI) 으로 칭한다. TTI 는 각 전송 채널과 관련된 특성이고, W-CDMA 표준에 따라, 통신 세션의 지속기간 동안 변화하지 않는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "트래픽"은 특정 전송 채널에 대한 하나의 TTI 내에 비트를 포함한다.
블록 224에서, 선택된 TTI가 10 msec 보다 더 길 때, 트래픽은 분할되고 연속 전송 채널 무선 프레임상에서 매핑된다. 각 전송 채널 무선 프레임은 (10 msec) 무선 프레임 주기 동안의 송신에 대응한다. W-CDMA 표준에 따라, 트래픽은 1, 2, 4 또는 8 무선 프레임 주기 동안 인터리빙될 수 있다.
이어서, 블록 232에서, 모든 활성 전송 채널 처리 섹션 (210) 으로부터의 무선 프레임은 코드된 합성 전송 채널 (CCTrCH) 로 직렬 멀티플렉싱된다. 이어서, 블록 234에서, DTX 비트는 멀티플렉싱된 무선 프레임으로 삽입될 수 있어서, 송신될 비트의 수는 데이터 송신을 위해 사용된 물리 채널(들) 상에서 사용 가능한비트의 수에 매치한다. 블록 236에서, 하나 이상의 물리 채널이 사용되는 경우에, 비트는 물리 채널 사이에서 분할된다. 특정 물리 채널은 상이한 TTIs를 갖는 전송 채널을 반송할 수 있다. 이어서, 블록 238에서, 각 물리 채널에 대한 각 무선 프레임 주기내의 비트가 인터리빙되어 추가의 시간 다이버시티를 제공한다. 이어서, 블록 240에서, 인터리빙된 물리 채널 무선 프레임은 각각의 물리 채널에 매핑된다. 사용자 단말기로의 송신을 위해 적절한 변조된 신호를 발생시키는 연속 신호 처리는 공지되어 있기에 본 명세서에 설명하지 않는다.
도 2B는 W-CDMA 표준에 따른 다운링크 데이터 송신용 수신기 유닛 (130) 에서의 신호 처리의 도면이다. 도 2B에 도시된 신호 처리는 도 2A에 도시된 것과 상보적이고, 일반적으로 도 1의 수신 데이터 프로세서 (136) 에 의해 수행된다. 처음에, 변조 신호가 수신, 조절, 디지털화 및 처리되어 데이터 송신을 위해 사용된 각 물리 채널에 심볼을 제공한다. 각 심볼은 특정 분해능 (예를 들어, 4-비트) 을 갖고 송신된 비트에 대응한다. 블록 252에서, 각 물리 채널에 대한 각 무선 프레임 주기내의 심볼은 디-인터리빙되고, 블록 254에서, 모든 물리 채널로부터의 디-인터리빙된 심볼은 연결된다. 다운링크 송신에 있어서, 블록 256에서, 송신되지 않은 비트가 검출되고 제거된다. 이어서, 블록 258에서, 심볼은 여러 전송 채널로 디멀티플렉싱된다. 이어서, 각 전송 채널에 대한 무선 프레임이 각각의 전송 채널 처리 섹션 (260) 에 제공된다.
전송 채널 처리 섹션 (260) 내에서, 블록 262에서, 전송 채널 무선 프레임이 트래픽으로 연결된다. 각 트래릭은 하나 이상의 전송 채널 무선 프레임을 포함하고 송신기 유닛에서 사용된 특정 TTI에 대응한다. 블록 264에서, 각 트래픽내의 심볼은 디-인터리빙되고, 블록 266에서, 송신되지 않은 심볼이 제거된다. 이어서, 블록 268에서, 역 레이트 매칭이 반복된 심볼을 누적하고 펑쳐된 심볼에 대한 "돈 케어 (don't cares)" 를 삽입하기 위해 수행된다. 이어서, 블록 270에서, 트래픽내의 각 코드된 블록이 디코드된다. 이어서, 블록 272에서, 디코드된 블록이 연결되고 각각의 전송 블록으로 분할된다. 이어서, 블록 274에서, 각 전송 블록은 CRC 비트를 사용하여 에러에 대해 검사된다.
W-CDMA 표준에 따라, 다수의 전송 채널이 특정 사용자 단말기로 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 각 전송 채널은 데이터가 인터리빙되는 특정 TTI (즉, 10, 20, 40, 또는 80 msec) 와 관련될 수 있다. 특정 전송 채널에 대한 TTI는 통신 세션의 시작에서 결정되고 세션 동안 변화하지 않는다. 상이한 TTIs가 상이한 전송 채널과 관련되고 상이한 형태의 서비스에 사용된다. 더 짧은 TTI는 더 적은 시간 다이버시티를 제공하고 긴 처리 지연 (예를 들어, 음성) 을 허용할 수 없는 서비스에 사용될 수 있다. 반대로, 더 긴 TTI는 개선된 시간 다이버시티를 제공하고 지연 (예를 들어, 트래픽 데이터) 에 덜 민감한 서비스에 사용될 수 있다.
특정 전송 채널에 대한 비트의 수는 하나의 TTI로부터 다음의 TTI로 변화할 수 있다. 따라서, 레이트 매칭이 수행되어서 특정한 코드된 혼합 전송 채널 (CCTrCH) 과 관련된 모든 전송 채널에 대한 총 비트 수는 CCTrCH에 할당된 모든 물리 채널에 사용 가능한 채널 비트의 총 수에 매치한다. CCTrCH에 대한 총 비트수가 채널 비트의 사용 가능한 수 보다 더 작은 경우에 (또는 더 큰 경우에), 비트의 일부는 각각 반복 (또는 펑쳐된다, 즉, 삭제된다) 된다. 반복 및 펑쳐링은 더 높은 층에 의해 각 전송 채널에 할당된 (반-정적) 레이트-매칭 특성 및 CCTrCH의 비트 카운트에 따라 수행된다.
도 3A는 송신기 유닛에서 수행된 레이트 매칭 및 제 1 인터리빙의 단순한 블록도이다. 각 전송 채널의 각 TTI 동안, 채널 코딩 소자로부터 코드된 비트 () 는 상기 전송 채널에 할당된 레이트-매칭 특징 () 을 수신하는 레이트-매칭 소자 (312) 에 제공된다. 이어서, 레이트-매칭 소자 (312) 는 소망하는 비트율을 달성하기 위해 반복 또는 펑쳐링될 비트의 수를 결정하고, 특정한 레이트-매칭 패턴에 따라 비트 반복 또는 펑쳐링을 수행한다. 이어서, 레이트-매칭된 비트 () 는 제 1 인터리버 (314) 에 제공된다. 인터리빙은 특정 순열 순서에 따라 제 1 인터리버 (314) 에 비트를 기록하거나 제 1 인터리버로부터 비트를 판독함으로써 달성될 수 있다. 이어서, 인터리버된 비트 () 는 제 1 인터리버 (314) 로부터 다음 처리 소자에 제공된다.
도 3A에서,은 레이트-매칭 소자 (312) 에 제공된 비트를 나타내고,은 레이트-매칭 소자 (312) 로부터 제공된 레이트-매칭된 비트를 나타내고,는 제 1 인터리버 (314) 로부터 제공된 인터리빙된 비트를 나타낸다. 따라서, 표시 m, n 및 k는 매칭되지 않은 비트 x, 레이트-매칭된 비트 y, 및 인터리빙된 비트 z의 위치를 각각 나타내기 위해 사용된다. W-CDMA 시스템의 다운링크상에서, 레이트-매칭이 도 3A에 도시된 바와 같은, 인터리빙 이전에 수행된다. 그러나, 업링크상에서, 레이트-매칭은 인터리빙 이후에 수행된다.
W-CDMA 표준은 여러 동작 모드와의 사용하기 위한 여러 레이트-매칭 스킴을 정의한다. 업링크상의 레이트 매칭은 다운링크에 대한 레이트 매칭과는 (약간) 상이한 것으로 정의된다. 또한, 다운링크에 있어서, 전송 채널의 "고정" 위치에 대한 레이트 매칭 파라미터는 전송 채널의 "플렉시블" 위치에 대한 파라미터와 상이하게 계산된다. 또한, 위치의 각 형태에 있어서, 코드되지 않고 컨볼루셜하게 인코드된 전송 채널에 대한 레이트-매칭 파라미터는 터보 인코드된 전송 채널에 대한 파라미터와 상이하게 계산된다.
W-CDMA 표준에 따라, 특정 CCTrCH에 대한 전송 포맷 결합 세트의 지식에 기초하여, 각 전송 포맷에 대해 반복 또는 펑쳐링될 코드된 비트의 수는 적어도 하나의 전송 포맷 결합이 DTX를 발생시키지 않고 전송 채널에 대한 펑쳐링/반복 비율이 모든 전송 포맷 동안 거의 일정하다는 방식으로 결정된다. 일련의 레이트-매칭 파라미터 {} 는 전송 포맷에 대해 TTI 동안 펑쳐링 또는 반복되어야 할 비트의 수에 기초하여 각 전송 포맷에 대해 계산된다. 이어서, 이러한 레이트-매칭 파라미터는 레이트-매칭 패턴을 결정하기 위해 사용되고, 비트는 레이트-매칭 패턴에 따라 반복 또는 펑쳐링된다. 레이트-매칭 파라미터에 대한 계산은 W-CDMA 표준 (문헌 NO. 3G TS 25.212) 에 상세히 기재되어 있다.
레이트-매칭 파라미터가 계산되면, 레이트-매칭 패턴이 정의된 알고리즘에 따라 결정될 수 있다. 특정 전송 채널로부터의 코드된 비트의 수가 전송 채널에 대한 할당된 레이트-매칭된 비트의 수 보다 더 작을 때 사용되는 비트 반복 알고리즘이 아래와 같이 W-CDMA 표준에 의해 제공된다.
비트 반복 알고리즘
e = eini-- 에러 e에 대한 초기값 설정
m = 1 -- 인덱스 m에 대한 초기값 설정
do while (m ≤ Xi) -- Xi입력 비트에 대해 Xi배 루프 수행
e = e - eminus-- 에러 e 갱신
do while (e ≤ 0) -- 비트 m이 반복되는 경우 검사
repeat bit xm-- 비트 m 반복
e = e + eplus-- 반복 이후 에러 e 갱신
end do
m = m + 1 -- 다음 비트에 대해 인덱스 m 갱신
end do
상기 비트 반복 알고리즘에서, 제 1 입력 비트는 항상 반복된다. 또한, 반복된 비트는 원래 비트 다음에 바로 위치된다.
특정 전송 채널로부터의 코드된 비트의 수가 전송 채널에 대한 할당된 레이트-매칭된 비트의 수 보다 더 클 때 사용되는 펑쳐링 알고리즘은 비트 반복 알고리즘과 유사하고, 아래와 같이 W-CDMA 표준에 의해 제공된다.
펑쳐링 알고리즘
e = eini-- 에러 e에 대한 초기값 설정
m = 1 -- 인덱스 m에 대한 초기값 설정
do while (m ≤ Xi) -- Xi입력 비트에 대해 Xi배 루프 수행
e = e - eminus-- 에러 e 갱신
if (e ≤0) then -- 비트 m이 펑쳐되는 경우 검사
set bit xmto δ -- δ에 설정함으로써 비트 m을 펑쳐링
e = e + eplus--펑쳐링 이후 에러 e 갱신
end if
m = m + 1 -- 다음 비트에 대해 인덱스 m 갱신
end do
도 3B는 심볼을 복구하기 위해 수신기 유닛에서 수행된 상보적 신호 처리인 디-인터리빙 및 디-레이트 매칭의 단순한 블록도이다. 각 전송 채널의 각 TTI 동안, 선행 처리 소자에 의해 발생된 심볼 () 은 제 1 디-인터리빙을 구현하기 위해 사용되는 버퍼 (322) 에 제공될 수 있다. 디-인터리빙은 제 1 인터리빙을 달성하기 위해 송신기 유닛에서 사용된 순열 순서에 상보적인 순열 순서로 버퍼 (322) 에 심볼을 기록하거나 버퍼로부터 심볼을 판독함으로써 달성될 수 있다. 이어서, 디-인터리빙 심볼 () 은 처리되는 전송 채널에 할당된 레이트-매칭 특성 (RMi) 을 수신하는 디-레이트-매칭 (DRM) 소자 (324) 에 제공된다. 이어서, 레이트-매칭 소자 (324) 는 레이트-매칭 특성에 일부분에 기초하여 레이트-매칭 파라미터 {} 를 계산한다. 레이트-매칭 소자 (324) 는 계산된 레이트-매칭 파라미터에 기초하여 발생된 특정 레이트-매칭 패턴에 따라 (비트 반복이 수행되는 경우에) 심볼 누적을 수행하거나 (펑쳐링이 수행되는 경우에) 이레이저 삽입을 수행한다. 이어서, 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 연속 처리 소자 (예를 들어, 디코더) 에 제공된다.
명확함을 위해, 디-인터리빙 및 레이트-매칭을 4개의 상이한 경우; 즉, (1) 비트 반복 - 송신기 유닛, (2) 심볼 누적- 수신기 유닛, (3) 펑쳐링 - 송신기 유닛, 및 (4) 이레이저 삽입 - 수신기 유닛에 대해 설명한다. 또한, 명확함을 위해, 각각의 4개의 경우에 대한 레이트 매칭 및 제 1 인터리빙을 구체적인 예로 설명한다.
1. 비트 반복 - 송신기 유닛
도 4A 및 4B는 구체적인 예에 있어서 레이트-매칭 소자 (312) 에 제공된 비트 () 및 레이트-매칭 소자로부터 제공된 비트 () 를 도시하는 도면이다. 이러한 예에서, 13개의 비트가 16개의 비트가 할당된 전송 채널의 TTI에 포함된다. 따라서, 입력 비트중의 3개는 반복된다. 비트 반복을 수행하기 위해, 이러한 구체적인 예에 대해 (컨볼루션 인코딩에 대한) 레이트-매칭 파라미터는 초기에 Xi'=13, eini'= 1, eplus= 26, 및 emius= 6 으로 계산된다. 이어서, 비트 반복 알고리즘은 상기-계산된 파라미터와 실행되고, 위치 m = 1, 5 및 9에서의 비트가 반복된다는 것이 결정될 수 있다. 이러한 반복 패턴에 기초하여, 레이트-매칭된 비트 () 가 도 4B에 도시된 바와 같이 발생된다.
도 4C는 도 4A 및 4B에 도시된 예에 대한 레이트-매칭된 비트의 제 1 인터리빙의 도면이다. 이러한 예에서, 전송 채널의 TTI는 40 msec이고 레이트-매칭된 비트 () 는 4개의 무선 프레임 동안 인터리빙된다. W-CDMA 표준에 따라, 40 msec의 TTI 동안, 비트 () 는 제 1 로우의 제 1 컬럼으로 시작하고 최종 로우의 최종 컬럼으로 종료하는 직교 (4-컬럼) 매트릭스 로우-바이-로우로 기록된다. 이어서, 컬럼이 특정한 컬럼-간 순열 패턴 (예를 들어, 40 msec의 TTI 동안 {0, 2, 1, 3}) 에 따라 재배열된다. 이어서, 비트는 매트릭스 컬럼-바이-컬럼으로부터 판독된다.
도 4D는 제 1 인터리빙 이후에 제 1 인터리버 (314) 로부터 제공된 인터리빙된 비트 () 를 도시하는 도면이다. 또한, 도 4D는 대응하는 레이트-매칭된 비트 () 및 원래 비트 () 를 도시한다. 이어서, 입력 비트 시퀀스 {} 에 대응하는 인터리빙된 비트 시퀀스 {} 가 연속 처리 소자에 제공된다.
레이트-매칭 (비트 반복) 및 제 1 인터리빙이 송신기 유닛에서 여러 방식으로 달성될 수 있다. 일 실시 형태에서, 각 전송 채널의 각 TTI 동안, TTI 내의 매칭되지 않은 비트 () 는 전술한 비트 반복 알고리즘에 기초하여 (비트 반복을 사용하여) 레이트-매칭된다. 이어서, 레이트-매칭된 비트 () 가 제 1 인터리버 (314) 에 저장된다. 제 1 인터리빙을 달성하기 위해, 레이트-매칭된 비트는 순열 순서로 제 1 인터리버 (314) 에 기록되거나 제 1 인터리버로부터 판독될 수 있다. 비트의 전체 TTI가 저장될 때, 인터리빙된 비트 () 가 연속 신호-처리 소자에 제공된다.
레이트-매칭된 비트 () 의 인덱스 (n) 은 전술한 비트 반복 알고리즘에 기초하여 입력 비트 () 의 인덱스 (m) 으로부터 계산될 수 있다. 대안으로는, 인덱스 (n) 은 후술하는 바와 같이, 인덱스 (m) 으로부터 직접 계산될 수 있다. 인덱스 m으로부터의 인덱스 n을 직접 계산하는 것은 송신기 유닛에 유용할 수 있다.
직접 계산으로부터 얻는 이점을 예를 통해 설명할 것이다. 상기 예에 있어서, 인코더는 초기에 비트 시퀀스 {} 를 발생시킬 수 있다. 이어서, 송신기 유닛은 제 1 무선 프레임을 구성하기 위해, 레이트-매칭된 비트 {} 에 대응하는 인터리빙된 비트 {} 가 필요하다는 것을 인식할 수 있다. 이어서, 송신기 유닛은 n →m의 직접 계산을 인용할 수 있고,이라는 것을 결정할 수 있다. 이어서, 송신기 유닛은제 1 무선 프레임을 형성하기 위해 입력 비트 {} 를 사용한다. 나머지 무선 프레임이 유사한 방식으로 형성된다. n → m (직접) 계산을 사용하여, 버퍼는 완벽하게 바이패스될 수 있다. 따라서, 직접 계산을 사용하는 이점은 버퍼를 제거하고 연속 계산 동안 시간을 절약하는 것이다.
전술한 비트 반복 알고리즘을 참조하면, 라인 m = m + 1 이전에, 에러 e의 값은 아래와 같이 계산될 수 있고,
q는 상기 포인트 (즉, n = m + q) 까지의 반복의 수이다. 수학식 1로부터,과 같이 최종 n 은 아래와 같이 표현할 수 있고,
여기서, 수학식 1을 충족시키기 위해이다. 이것은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
테이블 1은 도 4A 및 4B에 도시된 예에 있어서 매칭되지 않은 비트 인덱스 (m) 에 기초하여 계산된 레이트-매칭된 비트 인덱스 (n) 를 도시한다. 테이블 1에 있어서,에 대해이다. 비트() 에 있어서, 레이트-매칭된 비트에 대한 인덱스 (n) 의 세트가 계산되면, 또 다른 계산이 인덱스 (n) 에 기초하여 수행될 수 있어서 제 1 인터리빙에 대한 인덱스 (k) 를 발생시킨다. 이어서, 입력 비트 () 은 테이블 1에 도시된 바와 같이 버퍼의 위치 (k) 에 직접 저장될 수 있다. 버퍼에 기록하는 동안 인터리빙이 수행되는 경우에, 인덱스 (n 및 k) 에 대한 상기 계산의 세트가 실행된다.
테이블 1
m f(m) n k 동작
1 1 1 1 y1과 같은 x1을 위치 1에 저장
2 9 위치 9까지 x1반복
2 1 3 5 y3와 같은 x2를 위치 5에 저장
3 1 4 13 y4와 같은 x3를 위치 13에 저장
4 1 5 2 y5와 같은 x4를 위치 2에 저장
5 2 6 10 y6와 같은 x5를 위치 10에 저장
7 6 위치 6까지 x5반복
6 2 8 14 y8와 같은 x6를 위치 14에 저장
7 2 9 3 y9와 같은 x7를 위치 3에 저장
8 2 10 11 y10와 같은 x8를 위치 11에 저장
9 3 11 7 y11와 같은 x9를 위치 7에 저장
12 15 위치 15까지 x9반복
10 3 13 4 y13와 같은 x10를 위치 4에 저장
11 3 14 12 y14와 같은 x11를 위치 12에 저장
12 3 15 8 y15와 같은 x12를 위치 8에 저장
13 3 16 16 y16와 같은 x13를 위치 16에 저장
2. 심볼 누적 - 수신기 유닛
도 5는 수신기 유닛에서 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (심볼 누적) 을 달성하기 위한 여러 스킴을 도시하는 도면이다. 제 1 및 제 2 스킴에서, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭이 개별적 및 연속적으로 수행된다. 각 전송 채널의 각 TTI 동안, TTI 동안의 모든 심볼 () 이 버퍼에 수신되어 저장된다.제 1 스킴에서, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해, 수신된 심볼 () 은 순열 순서로 버퍼에 기록된다. 디-인터리빙된 심볼의 전체 TTI가 사용 가능할 때, 심볼 () 은 선형 순서로 버퍼로부터 판독되어서, 디-레이트-매칭이 디-인터리빙된 심볼 () 에 대해 수행되어 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 제공한다. 제 2 스킴에서, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해, 수신된 심볼 () 은 선형 순서로 버퍼에 기록되고 순열 순서로 판독되어 제 1 디-인터리빙을 달성한다. 이러한 스킴에서, 심벌의 전체 TTI는 디-인터리빙을 달성하기 위해 저장되고, 디-레이트-매칭은 심볼의 전체 TTI가 수신되어 디-인터리빙될 때 까지 개시되지 않는다.
제 1 및 제 2 스킴은 특히, 반복 계수가 높은 경우에, 수신된 심볼 () 을 저장하기 위한 큰 버퍼를 필요로 할 수 있다(W-CDMA 표준은 반복 계수에 제한을 두지 않는다). 또한, 이러한 스킴은 디-레이트-매칭이 심볼의 전체 TTI가 수신되어 저장될 때 까지 개시되지 않기 때문에 더 긴 처리 지연을 발생시킬 수 있다.
본 발명은 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (심볼 누적) 을 개선시키는 여러 기술을 제공한다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 디-레이트-매칭은 심볼이 선행 처리 소자로부터 수신되고 다음의 처리 소자에 제공될 때 수신된 심볼 () 에 대해 거의 실시간으로 수행된다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭은 동시에 수행되어 심볼을 저장할 때 디-레이트-매칭되고 디-인터리빙된 심볼이 버퍼에 저장된다. 이러한 처리 기술은 소형 버퍼를 사용하여디-레이트-매칭된 심볼 () 을 저장할 수 있게 하고, 처리 지연을 더 감소시킬 수 있다.
도 5의 제 3 스킴에서, 수신된 심볼 () 은 심볼이 저장 또는 누적되어야 하는 버퍼 (522) 의 위치를 결정하는 디-인터리빙 소자 및 디-레이트-매칭 소자 (524) 에 의해 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭된다. 이어서, 심볼 () 은 결정된 위치에 저장되거나, 결정된 위치에 이전에 저장된 값과 누적된다. 이러한 스킴에서, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭은 심볼 () 이 수신될 때 실시간으로 수행될 수 있다. 또한, 누적된 결과를 저장함으로써, 요청되는 버퍼의 크기가 감소될 수 있다.
명확함을 위해, 일반적으로 처리를 제 2 및 제 3 스킴에 사용할 수 있지만, 본 발명의 여러 양태를 제 1 스킴의 컨텍스트에서 설명한다. 다시 도 4D를 참조하면, 수신된 심볼 () 이 특정한 순열 순서로 버퍼에 제공되어 제 1 디-인터리빙을 달성한다. 시간 인덱스 (k) 에서의 각 수신된 심볼 () 은 버퍼의 특정한 위치 (n) 에 기록될 수 있어서, 저장된 심볼은 버퍼의 연속 위치로부터 검색될 수 있어서 제 1 디-인터리빙 (즉, 도 5의 스킴 1 및 3에 대한) 을 달성한다. 버퍼 위치 (n) 및 수신된 심볼 인덱스 (k) 사이의 관계는 아래와 같이 표현할 수 있고,
여기서, Fi는 TTI에서의 무선 프레임의 수 (즉, 10, 20, 40 및 80 msec의 TTI 각각에 대해 Fi= 1, 2, 4 및 8) 이고, k는 수신된 심볼 () 의 인덱스이고, Ni는 각 무선 프레임에서의 수신된 심볼의 수이고, h는 TTI 동안 컬럼-간 순열 패턴에 따르는 상수이다. 예를 들어, 40 msec의 TTI 동안, 컬럼-간 순열 패턴은 {0, 2, 1, 3} 이고, h는 TTI의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 무선 프레임에 대해 1, 3, 2 및 4와 동일하다. 디-인터리빙을 달성하기 위해, 수신된 심볼 () 은 수학식 3에 도시된 바와 같이 계산되는 n을 사용하여, 버퍼의 위치 (n) (즉, b[n]) 에 기록될 수 있다.
도 4D에 도시된 구체적인 예에 있어서, Fi= 4 및 Ni= 4 이다. 수신된 심볼 () 은 버퍼의 위치 n = 1, 5, 9, 13,...,및 16에 각각 기록될 수 있다. 이러한 방식으로, 디-인터리빙된 심볼 () 은 버퍼의 각각의 연속 위치 1, 2, 3,...16으로부터 판독함으로써 검색될 수 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 디-레이트-매칭은 심볼이 버퍼 (도 5의 스킴 3에 대한) 에 제공될 때 수신된 심볼 () 에 대해 수행된다. 전술한 바와 같이, 수신된 심볼 () 이 버퍼의 순열 위치에 저장될 수 있어서 제 1 디-인터리빙이달성된다. 각 심볼 () 에 대해, 버퍼의 (디-인터리빙된) 위치 (n) 은 수학식 3에 기초하여 계산될 수 있다. 그러나, 수신된 심볼 () 을 (디-인터리빙된 심볼 () 이 되는) 위치 (n) 에 저장하는 것 대신에, 디-레이트-매칭이 상기 심볼에 대해 또한 수행된다. 디-인터리빙된 위치 (n) 로부터, 심볼 ()이 디-레이트-매칭을 달성하기 위해 제공되어야 할 위치 (m)의 결정이 이루어질 수 있다. 특히, 비트 반복이 수행되는 경우에, 심볼 () 이 이전에 저장된 심볼과 저장 또는 누적되어야 하는 위치 (m) 의 결정이 이루어질 수 있다.
(디-인터리빙된 심볼 () 과는 반대로) 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 저장하는 것은 여러 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 심볼 누적이 수행되는 경우에 버퍼의 필요한 크기가 감소될 수 있다. 또한, 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 저장하는 것은 더 작은 처리 지연을 발생시킬 수 있고, 아래에 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 다음의 처리를 단순화시킬 수 있다.
하나의 디-레이트-매칭 실시 형태에서, 심볼 누적 알고리즘은 송신기 유닛에서 수행된 비트 반복을 원상태로 돌리기 위해 각 무선 프레임에 대해 1 회 실행된다.
다시 도 4D를 참조하면, TTI가 10 msec 보다 더 클 때, 심볼 () 이 순열 순서로 수신된다. TTI가 40 msec 인 도 4D에 도시된 예에 있어서, 수신된 심벌 () 은 4개의 무선 프레임을 커버하는 디-인터리빙된 심볼() 각각에 대응한다. 심볼 누적 알고리즘은 디-인터리빙된 심볼 () 에 각각 대응하는 제 1 무선 프레임의 심볼 () 에 대한 반복을 원상태로 돌리기 위해 1 회 실행된다. 이어서, 알고리즘은 디-인터리빙된 심볼 () 에 각각 대응하는 제 2 무선 프레임의 심볼 () 에 대한 반복을 원상태로 돌리기 위해 2 회 실행될 수 있다. 알고리즘은 TTI의 나머지 각 무선 프레임에 대해 다시 실행될 수 있다.
심볼 누적 알고리즘은 비트 반복 알고리즘에 상보적이고, 아래와 같이 제공될 수 있다.
심볼 누적 알고리즘
e = eini-- 에러 e에 대한 초기값 설정
m = 1 -- 제 1 버퍼 위치로 포인터 m 초기화
n' = 1 -- 인덱스 n'에 대한 초기값 설정
do while (n'≤)
if(n=n') then -- 심볼 () 이 저장되어야 하는 경우 검사
store symbolto location m
end if
e = e - eminus-- 에러 e 갱신
do while (e≤0) -- 비트가 반복되는 경우 검사
n' = n' + 1 -- 인덱스 n' 갱신
if(n=n') then -- 심볼 () 이 누적되어야 하는 경우 검사
accumulate symbolto location m
end if
e = e + eplus--누적 이후에 에러 e 갱신
end do
m = m + 1 -- 다음 버퍼 위치로 포인터 m 갱신
n' = n' + 1 --인덱스 n' 갱신
end do
상기 심볼 누적 알고리즘에서, n'는 카운팅 인덱스를 나타내고, n은 수신된 심볼 () 에 대한 계산되어 디-인터리빙된 인덱스 (즉, n은 디-인터리빙된 심볼 () 을 얻기 위해 심볼 () 이 저장되어야 할 위치이다) 를 나타내고, m은 디-레이트-매칭을 달성하기 위해 심볼 () (즉,) 이 저장 또는 누적되어야 할 버퍼의 위치를 나타내고 (즉, m은 디-레이트-매칭된 심볼 () 의 인덱스이다),는 TTI에서의 수신된 심볼의 수이다.
(심볼 누적 알고리즘에 기초하는 제 3 스킴에 대한) 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭이 아래와 같이 달성될 수 있다. 특정 TTI의 각 무선 프레임의 시작에서, 무선 프레임에 대한 제 1 심볼의 수신 이전에, 변수 e, m 및 n'는 각각의 초기값으로 설정된다. 그 후, 시간 인덱스 (k) 에서의 각 수신된 심볼 () 에 대해, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 심볼이 저장되어야 할 버퍼 위치에 관한 결정이 이루어진다. 버퍼 인덱스 (n) 은 수학식 3에 기초하여 시간 인덱스 (k) 로부터 계산될 수 있다. 위치 (n) 에 심볼 () 을 저장하는 것은 제 1 디-인터리빙만을 달성한다. 디-레이트-매칭을 달성하기 위해, 심볼 () 이 저장 또는 누적되어야 할 위치 (m) 이 결정될 수 있을 때 까지 심볼 누적 알고리즘이 실행된다. 이어서, 심볼 () 이 위치 (m) 에 저장되고 상기 위치에 이미 저장된 심볼과 누적된다.
전술한 바와 같이, 디-레이트-매칭을 달성하기 위해 심볼 누적 알고리즘이 각 무선 프레임에 대해 1 회 실행될 수 있다. 무선 프레임의 시작 이전에, 변수 e, m 및 n'가 초기화된다. 각 수신된 심볼 () 에 대해, 상기 심볼이 버퍼의 위치 (m) 에 저장되거나 상기 위치의 값과 누적될 때 까지 디-인터리빙된 위치 (n) 이 결정되고 알고리즘이 실행된다. 이어서, 알고리즘은 다음 심볼이 수신될 때 까지 일시적으로 중지된다. 프로그램 포인터가 알고리즘이 중지되는 트랙을 유지하기 위해 사용될 수 있어서, 알고리즘의 실행이 알고리즘이 중지되는 곳에서 재개될 수 있다.
테이블 2는 심볼 누적 알고리즘에서의 변수 및 도 4A 내지 4D에 도시된 예에있어서 각 심볼 () 에 대해 수행된 동작을 나타낸다. 알고리즘은 알고리즘이 실행되는 변수 n', m 및 e 각 시간에 대해 얻어진 결과의 동일한 설정을 사용하여, 40 msec의 TTI 동안 4 회 실행된다. 그러나, 심볼 저장 또는 누적은 상기 무선 프레임에 실제 수신되는 심볼에 대해서만 수행된다. 제 1 무선 프레임에 있어서, 4 개의 심볼 () (즉,) 은 위치 1, 4, 7 및 10에 각각 저장된다. 제 2 무선 프레임에 있어서, 심볼 () (즉,) 은 위치 2, 5, 9 및 12에 각각 저장된다. 제 3 무선 프레임에 있어서, 심볼 () (즉,) 은 위치 1 및 5에 저장된 심볼과 각각 누적되고 심볼 () (즉,) 은 위치 8 및 11에 각각 저장된다. 제 4 무선 프레임에 있어서, 심볼 () (즉,) 은 위치 3, 6 및 13에 각각 저장되고 심볼 () (즉,) 은 위치 9에 저장된 심볼과 누적된다.
테이블 2
k n' m e 무선 프레임 동작
1 1 1 1 1 위치 1에저장
9 2 -5 3 위치 1에서누적
5 3 2 21 2 위치 2에저장
13 4 3 15 4 위치 3에저장
2 5 4 9 1 위치 4에저장
10 6 5 3 3 위치 5에서누적
6 7 -3 2 위치 5에저장
14 8 6 23 4 위치 6에저장
3 9 7 17 1 위치 7에저장
11 10 8 11 3 위치 8에저장
7 11 9 5 2 위치 9에저장
15 12 -1 4 위치 9에서누적
4 13 10 25 1 위치 10에저장
12 14 11 19 3 위치 11에저장
8 15 12 13 2 위치 12에저장
16 16 13 7 4 위치 13에저장
도 4E는 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 달성하기 위해 버퍼에 저장된 심볼 () 의 도면이다. 수평축은 버퍼의 인덱스 (m) 을 나타낸다. 도 4E에 도시된 바와 같이, 제 1 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 수신된 심볼 () 을 누적함으로써 발생하고, 제 2 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 심볼 () 을, 제 3 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 심볼 () 을 누적함으로써 발생한다.
도 5에 도시된 모든 3개의 스킴에 대해 응용 가능한 또 다른 디-레이트-매칭 (심볼 누적) 실시 형태에서, 디-레이트-매칭된 심볼 () 의 인덱스 (m) 은 수학식 3에 따라 수신된 심볼 ()의 인덱스 (k) 로부터 계산되는 디-인터리빙된 심볼 ()의 인덱스 (n) 으로부터 직접 계산된다. 인덱스 (n) 으로부터 인덱스 (m)의 직접 계산은 처리 지연을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, TTI가인 경우에, TTI의 최종 무선 프레임을 레이트-매칭하기 위해 걸리는 시간은 심볼 누적 알고리즘에 의해 제공된 연속 계산에 비교할 때 직접 계산을 사용하여계수 만큼 감소될 수 있다.
전술한 반복 알고리즘을 참조하면, "end do" 라인의 종단에서, 에러 e의 값은 수학식 1에 나타낸 바와 같이 표현할 수 있다. 디-레이트-매칭된 인덱스 (m) 은 레이트-매칭 파라미터 () 로부터 계산될 수 있고 아래의 수학식에 따라 디-인터리빙된 인덱스 (n) 은,
이고,
여기서, "" 은 시일링 (ceiling) 연산자 (예를 들어,) 이다.
전술한 구체적인 예에서, 제 1 무선 프레임에 있어서, 인덱스 n = 1, 5, 9 및 13은을 발생시키고 이것은 인덱스 m = 1, 4, 7 및 10 각각과 동일하다.
(심볼 누적 알고리즘 및 직접 계산을 사용하는) 전술한 디-레이트-매칭 실시 형태에 있어서, 심볼 누적은 "인 플레이스 (in place)" 로 수행될 수 있다. 수신된 심볼 () 은 디-레이트-매칭된 위치 (m) 에 직접 저장되거나 상기 위치에 이미 저장된 심볼과 누적된다. 누적된 결과를 저장하는 것은 하나의 (누적된) 심볼이 각 비트에 저장되기 때문에 버퍼 필요를 감소시킬 수 있다. 또한, 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 버퍼의 동작을 단순화시킬 수 있는 버퍼의 연속 위치로부터 검색될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따라 수신된 심볼 () 의 제 2 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (심볼 누적) 을 달성하기 위한 처리의 흐름도이다. 초기에, 단계 612에서, 새로운 TTI가 전송 채널에 대해 수신되는지의 결정이 이루어진다. 새로운 TTI가 수신되는 경우에, 단계 614에서, 버퍼는 초기화 (예를 들어, 심볼 누적이 수행되는 경우에, 모든 0로) 되고, 인덱스 (k) 또한 단계 616에서 초기화 (즉, 0로) 된다. TTI가 수신되지 않았거나 이후에 버퍼 및 인덱스 k가 초기화되는 경우에, 단계 622에서, 처리는 입력 심볼 () 의 수신을 대기한다.
심볼 () 의 수신시에, 단계 624에서, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 인덱스 (n) 은 수신된 심볼의 인덱스 (k) 에 기초하여 계산된다. 이어서, 단계 626에서, 디-레이트-매칭 (심볼 누적) 을 달성하기 위해 인덱스 (m) 이 계산되어 디-인터리빙된 인덱스 (n) 에 기초하여 계산된다. 인덱스 (m) 에 대한 계산은 수학식 4에 기초하여 인덱스 (n) 으로부터 직접 달성될 수 있거나 전술한 심볼 누적 알고리즘을 사용하여 계산될 수 있다. 이어서, 단계 628에서, 심볼 ()은 버퍼의 위치 (m) 에 누적된다. 버퍼가 TTI의 시작 이전에 0으로 초기화되었기 때문에, 단계 614에서, 심볼 () 은 초기 0 값과 누적함으로써 버퍼의 위치 (m)에 저장될 수 있다. 이어서, 단계 630에서, 인덱스 (k) 가 증가한다. 처리는 단계 512로 복귀하고 TTI의 다른 심볼 () 은 유사한 방식으로 처리된다.
3. 펑쳐링 - 송신기 유닛
비트 반복을 위한 전술한 기술은 펑쳐링을 위해 또한 사용할 수 있다. 명확함을 위해, 송신기 유닛에서의 레이트 매칭 (예를 들어, 펑쳐링) 및 제 1 인터리빙을 구체적인 예로 설명한다. 이러한 예에서, 16비트가 할당된 전송 채널의 TTI에 18 비트가 포함된다. 따라서, 2개의 입력 비트가 펑쳐링된다.
도 7A 및 7B는 구체적인 예에 있어서 레이트-매칭 소자 (312) 로 제공된 비트 () 및 레이트-매칭 소자 (312) 로부터 제공된 비트 () 를 도시하는 도면이다. 펑쳐링을 수행하기 위해, 초기에 (통상의 인코딩을 위한) 레이트-매칭 파라미터는 := 18,= 1,= 36, 및= 4 로 계산된다. 이어서, 전술한 펑쳐링 알고리즘이 상기 계산된 파라미터로 실행되고, 포지션 m = 1 및 10에서 비트가 펑쳐링된다는 것이 결정될 수 있다. 이러한 펑쳐링 패턴에 기초하여, 레이트-매칭된 비트 () 가 도 7B에 도시된 바와 같이 발생한다.
도 7C는 도 7A에 도시된 예에 대한 레이트-매칭된 비트의 제 1 인터리빙의 도면이다. 이러한 예에서, 전송 채널의 TTI는 40 msec이고 레이트-매칭된 비트 () 는 4개의 무선 프레임 동안 인터리빙된다. 다시, 비트 () 는 직교 (4-컬럼) 매트릭스 로우-바이-로우로 기록된다. 이어서, 컬럼은 컬럼-간 순열 패턴 {0, 2, 1, 3} 에 따라 재배열된다. 이어서, 비트는 매트릭스 컬럼-바이-컬럼으로부터 판독된다.
도 7D는 제 1 인터리빙 이후에 제 1 인터리버 (314) 로부터 제공된 비트 () 를 도시하는 도면이다. 또한, 도 7D는 대응하는 레이트-매칭된 비트 () 및 원래 비트 () 을 도시한다. 이어서, 입력 비트 시퀀스 {} 에 대응하는 인터리빙된 비트 시퀀스 {} 가 다음의 처리 소자에 제공된다.
또한, 레이트-매칭 (펑쳐링) 및 제 1 인터리빙이 송신기 유닛에서 여러 방식으로 달성될 수 있다. 일 구현에서, 각 전송 채널의 각 TTI 동안, TTI 내의 비트 () 가 수신되고 레이트-매칭이 전술한 펑쳐링 알고리즘에 기초하여 수행된다. 이어서, 레이트-매칭된 비트 () 는 제 1 인터리버 (314) 에 저장된다.
레이트-매칭된 비트 () 의 인덱스 (n) 은 전술한 연속 펑쳐링 알고리즘에 기초하여 입력 비트 () 의 인덱스 (m) 으로부터 계산될 수 있다. 대안으로는, 인덱스 (n) 은 후술하는 바와 같이 인덱스 (m) 으로부터 직접 계산될 수 있다. 전술한 펑쳐링 알고리즘을 참조하면, 라인 "end if" 에서, 에러 e의 값은 아래와 같이 계산될 수 있고,
여기서,는까지의 펑쳐의 수이다. 수학식 5로부터, 함수 () 는 수학식 5를 충족시키도록 정의될 수 있다. 함수 () 는 아래와 같이 표현할 수 있고,
여기서, "" 는 플로어 연산자 (즉,) 이다.인 경우에, 입력 비트 () 가 펑쳐된다. 그렇지 않으면,이고,이다.
테이블 3은 도 7A 및 7B에 도시된 예에 대한 입력 심볼 인덱스 (m) 에 기초하여 계산되어 레이트-매칭된 심볼 인덱스 (n) 을 도시한다. 테이블 3에 있어서,은 레이트-매칭 파라미터 :를 사용하여 수학식 6에 나타낸 바와 같이 계산된다. 레이트-매칭에 대한 인덱스 (n) 이 계산되면, 또 다른 계산이 인덱스 (n) 에 기초하여 수행될 수 있어서 제 1 인터리빙에 대한 인덱스 (k) 를 발생시킨다. 이어서, 테이블 3에 도시된 바와 같이, 입력 비트 () 는 버퍼의 위치 (k) 에 직접 저장될 수 있다.
테이블 3
m f(m) n z 동작
1 0 비트 x1펑쳐링
2 0 1 1 y1과 같은 x2를 위치 1에 저장
3 0 2 9 y2와 같은 x3를 위치 9에 저장
4 0 3 5 y3와 같은 x4를 위치 5에 저장
5 0 4 13 y4와 같은 x5를 위치 13에 저장
6 0 5 2 y5와 같은 x6을 위치 2에 저장
7 0 6 10 y6와 같은 x7을 위치 10에 저장
8 0 7 6 y7과 같은 x8을 위치 6에 저장
9 0 8 14 y8과 같은 x9를 위치 14에 저장
10 1 비트 x10펑쳐링
11 1 9 3 y9와 같은 x11을 위치 3에 저장
12 1 10 11 y10과 같은 x12를 위치 11에 저장
13 1 11 7 y11과 같은 x13을 위치 7에 저장
14 1 12 15 y12와 같은 x14를 위치 15에 저장
15 1 13 4 y13과 같은 x15를 위치 4에 저장
16 1 14 12 y14와 같은 x16을 위치12에 저장
17 1 15 8 y15와 같은 x17을 위치 8에 저장
18 1 16 16 y16과 같은 x18을 위치 16에 저장
4. 이레이저 삽입 - 수신기 유닛
도 8은 수신기 유닛에서 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 을 달성하기 위한 여러 스킴을 도시하는 도면이다. 제 1 스킴에서, 수신된 심볼 () 은 순열 순서로 버퍼에 기록될 수 있고 선형 순서로 버퍼로부터 판독될 수 있어서 제 1 디-인터리빙을 달성한다. 대안으로는, 수신된 심볼 () 은 선형 순서로 버퍼에 기록될 수 있고 순열 순서로 버퍼로부터 판독될 수 있어서 제 1 디-인터리빙을 달성한다. 디-인터리빙된 심볼의 전체 TTI가 사용 가능할 때, 심볼 () 이 적절한 (선형 또는 순열) 순서로 버퍼로부터 제공되고, 이어서, 디-레이트-매칭이 디-인터리빙된 심볼 () 에 대해 수행되어 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 제공한다. 이레이저가 디-레이트-매칭 동안 삽입될 수 있다.
제 2 스킴에서, 수신된 심볼 () 은 심볼이 저장되어야 할 버퍼 (822) 의 위치를 결정하는 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 소자 (824) 에 의해 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭된다. 이어서, 심볼 () 은 결정된 위치에 저장된다. 또한, 이레이저가 버퍼 (822) 에 삽입되어서, 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 특정 (예를 들어, 선형) 순서로 판독함으로써 버퍼 (822) 로부터 검색될 수 있다. 이러한 스킴은 처리 지연을 감소시킬 수 있지만, 이레이저가 저장되기 때문에 스킴 1에 비교하여 더 큰 버퍼를 필요로 한다. 2개의 스킴에 있어서, 디-레이트-매칭에 대한 인덱스는 후술하는 바와 같이, 연속 또는 직접 계산에 의해 결정된다.
다시 도 7D를 참조하면, 수신된 심볼 () 이 특정 순열 순서로 버퍼에 제공될 수 있어서 제 1 디-인터리빙 (즉, 도 8의 스킴 1 및 2) 을 달성한다. 시간 인텍스 (k) 에서의 수신된 심볼 () 은 버퍼의 특정한 위치 (n)에 기록될 수 있어서, 저장된 심볼이 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 버퍼의 연속 위치로부터 검색될 수 있다. 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위한 버퍼 위치 (n) 및 인덱스 (k) 사이의 관계는 수학식 3에 나타낸 바와 같이 표현할 수 있다. 도 7D에 도시된 구체적인 예에 있어서, 수신된 심볼 () 은 버퍼의 위치 n = 1, 5, 9, 13 등에 각각 기록될 수 있다. 이러한 방식으로, 디-인터리빙된 심볼 () 은 버퍼의 연속 위치 1, 2, 3, ... 16 각각으로부터 판독함으로써 검색될 수 있다.
전술한 제 2 스킴에 대응하는 실시 형태에서, 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 이 심볼이 버퍼에 제공될 때 수신된 심볼 () 에 대해 또한 수행된다. 전술한 바와 같이, 수신된 심볼 () 은 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 버퍼의 순열 위치에 저장될 수 있다. 버퍼의 (디-인터리빙된) 위치 (n) 은 수학식 3에 기초하여 계산될 수 있다. 그러나, (제 1 디-인터리빙만을 달성하는) 수신된 심볼 () 을 위치 (n) 에 저장하는 것 대신에, 디-레이트-매칭이 상기 심볼에 대해 또한 수행될 수 있다. 계산되어 디-인터리빙된 위치 (n) 으로부터, 심볼 () 이 저장되고 (심볼 () 이 위치 m+1에 저장되는) 이레이저가 삽입되어야 할 위치의 결정이 이루어질 수 있다. 다시, (디-인터리빙된 심볼 () 과는 반대로) 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 저장하는 것은 후술하는 바와 같이, 감소된 처리 지연을 제공할 수 있다.
도 8에 도시된 모든 스킴에 응용 가능한 하나의 디-레이트-매칭 실시 형태에서, 이레이저 삽입 알고리즘은 송신기 유닛에서 수행된 펑쳐링을 원상태로 돌리기 위해 각 무선 프레임에 대해 1 회 실행된다.
다시 도 7D를 참조하면, 심볼 () 은 TTI가 10 msec 보다 더 클 때 순열 순서로 수신된다. TTI가 40 msec인 도 7D에 도시된 예에 있어서, 수신된 심볼 () 은 4개의 무선 프레임을 커버하는 디-인터리빙된 심볼 () 각각에 대응한다. 이레이저 삽입 알고리즘은 디-인터리빙된심볼 (및) 에 각각 대응하는 제 1 무선 프레임의 심볼 (및) 에 대한 펑쳐링을 "원상태로 돌기기 위해" 1 회 실행될 수 있다. 이어서, 디-인터리빙된 심볼 (및) 에 각각 대응하는 제 2 무선 프레임의 심볼 (및) 에 대한 펑쳐링을 원상태로 돌기기 위해 2 회 실행될 수 있다. 알고리즘은 TTI의 각각의 나머지 무선 프레임에 대해 다시 실행될 수 있다.
이레이저 삽입 알고리즘은 펑쳐링 알고리즘에 상보적이고, 아래와 같이 제공될 수 있다.
이레이저 삽입 알고리즘
e = eini-- 에러 e에 대한 초기값 설정
m = 1 -- 제 1 버퍼 위치에 포인터 초기화
n' = 1 -- 인덱스 n'에 대한 초기값 설정
do while (n'≤)
e = e - eminus-- 에러 e 갱신
if (e ≤0) -- 비트가 펑쳐링되는 경우 검사
insert erasure at location m
m = m + 1 -- 다음 버퍼 위치로 포인터 m 갱신
e = e + eplus-- 이레이저 삽입 이후 에러 e 갱신
end do
if (n = n') then -- 심볼 () 이 저장되어야 하는지 검사
store symbol () to location m
end if
m = m + 1 -- 다음 버퍼 위치로 포인터 m 갱신
n' = n' + 1 -- 인덱스 n' 갱신
end do
상기 이레이저 삽입 알고리즘에서, n'는 카운팅 인덱스를 나타내고, n은 수신된 심볼 () 에 대해 계산되어 디-인터리빙된 인덱스 (즉, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 심볼 () 이 저장되어야 할 위치) 를 나타내고, m은 디-레이트-매칭을 달성하기 위해, 이레이저가 삽입 (펑쳐된 비트에 대해) 되거나 심볼 () 이 저장되어야 할 버퍼의 위치를 나타내고,는 TTI에서의 수신된 심볼의 수이다.
(이레이저 삽입 알고리즘에 기초하는 제 2 스킴에 대한) 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭이 아래와 같이 달성될 수 있다. 특정 TTI의 각 무선 프레임의 시작에서, 무선 프레임에 대한 제 1 심볼의 수신 이전에, 변수 e, m 및 n'는 각각 초기값으로 설정된다. 그 후, 시간 인덱스 (k) 에서의 각 수신된 심볼 () 에 대해, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 심볼이 저장되어야 할 버퍼 위치에 관한 결정이 이루어진다. 버퍼 인덱스 (n) 은 수학식 3에 기초하여 인덱스 (k) 로부터 계산될 수 있다. 위치 (n) 에 심볼 () 을 저장하는 것은 제 1 디-인터리빙만을 달성한다. 디-레이트-매칭을 달성하기 위해, 이레이저가 삽입되거나 심볼 () 이 저장되어야 할 위치 (m) 가 결정될 때 까지 이레이저 삽입 알고리즘이 실행된다. 버퍼의 할당된 섹션이 제로 ("0") 로 초기화되는 경우에, 이레이저가 버퍼에 사전-삽입된다. 이어서, 심볼 () 이 결정된 위치에 저장된다.
전술한 바와 같이, 이레이저 삽입 알고리즘은 디-레이트-매칭을 달성하기 위해 각 무선 프레임에 대해 1 회 실행될 수 있다. 각 수신된 심볼 () 에 대해, 심볼이 버퍼의 위치 (m) 에 저장될 때 까지 디-인터리빙된 위치 (n) 이 결정되고 알고리즘이 실행된다. 이어서, 알고리즘은 다음의 심볼이 수신될 때 까지 일시 중지된다. 프로그램 포인터가 알고리즘이 중지되는 트랙을 유지하기 위해 사용될 수 있어서, 실행은 적절한 위치로부터 재개할 수 있다.
테이블 4는 심볼 누적 알고리즘의 변수 및 도 7A 내지 7D에 도시된 예에 있어 각 심볼 () 에 대해 수행된 동작을 나타낸다. 알고리즘은 알고리즘이 실행되는 변수 n', m 및 e 각 시간 동안 얻어지는 동일한 결과의 세트를 사용하여, 40 msec의 TTI 동안 4 회 실행된다. 그러나, 심볼 저장은 상기 무선 프레임에 실제 존재하는 심볼에 대해서만 수행된다. 제 1 무선 프레임에 있어서, 4개의 심볼 () 은 위치 2, 6, 11 및 15에 각각 저장되고, 이레이저는 위치 1 및 10에 십입된다. 제 2 무선 프레임에 있어서, 심볼 ()은 위치 3, 7, 12 및 16에 각각 저장된다. 제 3 무선 프레임에 있어서, 심볼 () 은 위치 2, 6, 11 및 15에 각각 저장된다. 제 4 무선 프레임에 있어서, 심볼 () 은 위치 4, 8, 13 및 17에 각각 저장된다.
테이블 4
k n' m e 무선 프레임 동작
1 1 1 1 위치 1에 이레이저 삽입
1 1 2 33 1 위치 2에저장
9 2 3 29 3 위치 3에저장
5 3 4 25 2 위치 4에저장
13 4 5 21 4 위치 5에저장
2 5 6 17 1 위치 6에저장
10 6 7 13 3 위치 7에저장
6 7 8 9 2 위치 8에저장
14 8 9 5 4 위치 9에저장
9 10 1 1 위치 10에 이레이저 삽입
3 9 11 33 1 위치 11에저장
11 10 12 29 3 위치 12에저장
7 11 13 25 2 위치 13에저장
15 12 14 21 4 위치 14에저장
4 13 15 17 1 위치 15에저장
12 14 16 13 3 위치 16에저장
8 15 17 9 2 위치 17에저장
16 16 18 5 4 위치 18에저장
도 8의 모든 스킴에 사용 가능한 또 다른 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 실시 형태에서, 디-레이트-매칭된 심볼 () 은 수신된 심볼 () 의 인덱스 (k) 로부터 계산된 디-인터리빙된 심볼 () 의 인덱스 (n) 으로부터 직접 계산된다. 다시, 인덱스 (n) 으로부터의 인덱스 (m) 의 직접 계산은 처리 지연을 감소시킬수 있다.
전술한 펑쳐링 알고리즘을 참조하면, "end if" 라인의 종단에서, 에러 e의 값은 수학식 5에 나타낸 바와 같이 표현할 수 있다. 디-레이트-매칭된 인덱스 (m) 은 아래의 수학식에 따라 레이트-매칭 파라미터 () 및 디-인터리빙된 인덱스 (n) 으로부터 계산될 수 있다.
제 1 무선 프레임에 있어서,인 전술한 구체적인 예에 있어서, 인덱스 n = 1, 5, 9 및 13은의 값을 발생시키고, 이것은 인덱스 m = 2, 6, 11 및 15와 동일하다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따라 수신된 심볼 ()의 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 을 달성하기 위한 처리의 흐름도이다. 초기에, 단계 912에서, 전송 채널에 대한 새로운 TTI가 수신되었는지의 결정이 이루어진다. 새로운 TTI가 수신된 경우에, 단계 914에서, 버퍼가 이레이저로 초기화되고, 단계 916에서, 인덱스 (k) 가 초기화 (예를 들어, 0으로) 된다. 새로운 TTI가 수신되지 않거나 그 후 버퍼 및 인덱스 (k) 가 초기화된 경우에, 단계 922에서, 처리는 입력 심볼 () 의 수신을 대기한다.
심볼 () 의 수신시에, 단계 924에서, 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해인덱스 (n) 이 입력 심볼의 인덱스 (k) 에 기초하여 계산된다. 이어서, 단계 926에서, 디-레이트-매칭 (이레이저 삽입) 을 달성하기 위해 인덱스 (m) 이 계산되어 디-인터리빙된 인덱스 (n) 에 기초하여 계산된다. 인덱스 (m) 에 대한 계산은 수학식 7에 기초하여 인덱스 (n) 으로부터 직접 계산될 수 있거나 전술한 이레이저 삽입 알고리즘을 사용하여 계산될 수 있다. 이어서, 단계 928에서, 심볼 () 이 위치 (m) 에 저장된다. 단계 914에서 버퍼가 TTI의 시작 이전에 이레이저로 초기화되었기 때문에, 심볼 () 이 저장되지 않은 버퍼에서의 위치는 이레이저를 자동적으로 포함한다. 이어서, 단계 930에서, 인덱스 (k) 는 증가한다. 이어서, 처리는 단계 912로 복귀하고 TTI에서의 다른 심볼 () 은 유사한 방식으로 처리된다.
도 10은 본 발명의 여러 양태로 달성될 수 있는 처리 지연의 감소를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시된 구체적인 예에서, TTI는 4개이고 트래픽은 3개의 코드 블록을 포함한다. 여러 처리 스킴이 수신된 심볼 () 을 처리하기 위해 사용될 수 있다.
제 1 처리 스킴에서, 디-인터리빙, 디-레이트-매칭 (심볼 누적 또는 이레이저 삽입) 및 디코딩이 연속적으로 수행된다. 또한, 이러한 처리 스킴에 있어서, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭이 심볼의 각 TTI (즉, 각 트래픽) 동안 수행된다. 제 1 처리 스킴은 도 5의 제 1 및 제 2 스킴과 도 8의 제 1 스킴에 대응할 수 있다. 제 1 처리 스킴에서, 수신된 심볼 () 은 저장되고, 심볼의 전체TTI가 수신된 이후에, 트래픽이 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭되어 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 얻는다. 전체 트래픽이 디-레이트-매칭된 이후에, 심볼 () 은 동시에 디코드된 하나의 코드 블록이다. 이러한 스킴에서의 연속 처리는 더 긴 처리 지연을 발생시킨다.
파이프라인 처리를 사용하는 제 1 처리 스킴에서, 디-인터리빙, 디-레이트-매칭 및 디코딩은 스태거된다. 이러한 처리 스킴에서, 수신된 심볼 ()은 저장되고, 심볼의 전체 TTI가 수신된 이후에, 트래픽이 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭되어 디-레이트-매칭된 심볼 () 을 얻는다. 제 1 코드 블록이 디-레이트-매칭된 이후에, 코드 블록에 대한 심볼 () 이 디코드될 수 있다. 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭이 다음의 코드 블록에 대해 수행되는 동안, 현재 코드 블록이 디코드될 수 있다. 이것은 감소된 처리 지연을 발생시킨다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이러한 처리 스킴은 적어도 ((C-1)/C)(디-레이트-매칭을 수행하는 시간) 의 시간 절약을 제공할 수 있고, 여기서 C는 TTI에서의 코드 블록의 수이다.
파이프라인 처리 및 병렬 디코더를 사용하는 제 1 처리 스킴에서, 디-인터리빙, 디-레이트-매칭 및 디코딩이 또한 스태거되고, 다중 코드 블록에 대한 디코딩이 다수의 디코더를 사용하여 병렬로 수행된다. 이러한 처리 스킴에서, 특정한 코드 블록이 디-레이트-매칭된 이후에, 코드 블록에 대한 심볼 () 이 할당된 디코더로 디코드될 수 있다. 병렬 디코딩은 도 10에 도시된 바와 같이 처리 지연을 더 감소시킨다. 제 2 처리 스킴에서, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭은 디-인터리빙되고 디-레이트-매칭된 심볼로서 버퍼에 저장되는 수신된 심볼 () 에 대해 무선 프레임 기반 단위 (TTI 기반 단위 대신에) 로 수행된다. 이러한 제 2 처리 스킴은 도 5의 제 3 스킴 및 도 8의 제 2 스킴에 대응할 수 있다. 제 2 처리 스킴에서, 심볼의 전체 TTI가 수신된 이후에, 트래픽의 최종 무선 프레임만이 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭될 필요성이 있다. 이것이 완성되면, 전체 트래픽은 디코딩을 준비한다. 제 1 코드 블록에 대한 심볼 () 은 검색 및 디코드될 수 있다. 이러한 스킴은 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭과 관련된 처리 지연을 감소시킨다.
파이프라인 처리를 사용하는 제 2 처리 스킴에서, 디-인터리빙, 디-레이트-매칭 및 디코딩은 스태거되고, 디코딩은 전체 트래픽이 준비되는 것을 대기하기 않고 준비가 될 때 제 1 코드 블록에 대해 수행된다. 이러한 스킴은 파이프라인이 없는 제 2 처리 스킴에 비하여 처리 지연을 감소시킨다.
파이프라인 처리 및 병렬 디코더를 사용하는 제 2 처리 스킴에서, 디-인터리빙, 디-레이트-매칭 및 디코딩은 또한 스태거되고, 다중 코드 블록의 디코딩은 병렬로 수행된다. 이러한 처리 스킴은 가장 짧은 처리 지연을 갖는다.
도 5를 다시 참조하면, 비트 반복이 송신기 유닛에서 사용될 때, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭은 심볼이 버퍼에 저장될 때 (도 5의 제 3 스킴) 수신된 심볼() 에 대해 수행된다. 이것은 트래픽이 수신되자 마자 디코딩을 개시하는 것을 가능하게 한다 (도 10의 제 3 처리 스킴).
도 8을 다시 참조하면, 펑쳐링이 송신기 유닛에서 사용될 때, 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭은 심볼이 버퍼에 저장될 때 (도 8의 제 2 스킴) 수신된 심볼 () 에 대해 수행될 수 있다. 이것은 트래픽이 수신되자 마자 디코딩을 개시하는 것을 가능하게 한다 (다시, 도 10의 제 3 처리 스킴). 대안으로는, 이레이저를 저장하지 않음으로써 메모리 요구를 감소시키기 위해, 이레이저는 디-인터리빙된 심볼이 버퍼로부터 검색될 때 (도 8의 제 1 스킴) 수행될 수 있다. 이어서, 디코딩은 심볼이 발생될 때 디-레이트-매칭된 심볼 () 에 대해 수행될 수 있다.
도 11은 W-CDMA 표준에 따라 다운링크 데이터 송신을 처리하기 위해 적합한 수신 데이터 프로세서 (136) 의 실시 형태의 단순한 블록도이다. 수신 데이터 프로세서 (136) 는 도 2B에 전술한 어떤 신호 처리를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 수신된 신호는 수신기 (134) 내에서 조정 및 디지털화되어 디지털화된 샘플을 제공한다. 이어서, 채널 프로세서 (1100) 는 샘플을 수신 및 처리하여 하나 이상의 물리 채널에 대한 심볼을 발생시킨다. "METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING A PHYSICAL CHANNEL WITH PARTIAL TRANSPORT FORMAT INFORMATAION" 이란 명칭의 2000년 9월 6일 출원된 미국 특허 출원 Serial No. (Attorney Docket No. PA000442), "MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUMMULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM" 이란 명칭의 미국 특허 제5,764,687호 및 "DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS" 이란 명칭의 미국 특허 제5,490,165호에 기재되어 있는 바와 같이, 처리는 일반적으로 역확산, 디커버링 및 파일럿 복조를 포함한다. 이러한 특허 및 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었고 참고로 본 명세서에 통합된다.
채널 프로세서 (1100) 로부터의 심볼은 본 발명의 양수인에게 양도되고 참고로 본 명세서에 통합되는, 상기 언급한 "DATA BUFFER STRUCTURE FOR PHYSICAL AND TRANSPORT CHANNELS IN A CDMA SYSTEM" 이란 명칭의 2000년 9월 6일 출원된 미국 특허 출원 Serial No. (Attorney Docket No. PA 000444) 에 기재된 방식으로 구현될 수 있는 제 1 버퍼 (1112) 에 저장된다. 버퍼 (1112) 는 (1) (제 2 순열 순서로 버퍼에 심볼을 기록하거나 버퍼로부터 심볼을 판독함으로써) 도 2B의 블록 252에서 제 2 디-인터리빙을 달성하고, (2) (예를 들어, 버퍼의 연속 섹션에 물리 채널에 대한 심볼을 기록함으로써) 블록 254에서 물리 채널 연결을 달성하도록 동작할 수 있다. 이어서, 심볼은 버퍼 (1112) 로부터 검색되어 데이터 프로세서 (1114) 에 제공된다.
데이터 프로세서 (1114) 는 블록 218에서 수행된 레이트 매칭과 상보적인 디-레이트-매칭 및 제 1 디-인터리빙을 달성하기 위해 동작할 수 있다. 제 1 디-인터리빙은 심볼 () 이 저장되어야 할 인텍스 (n) 을 계산함으로써 달성될 수 있다. 디-레이트-매칭은 전술한 기술중의 하나에 따라 계산된 인덱스 (n) 에 기초하여, 인덱스 (m) 을 계산함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 제 1 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭은 순열 순서로 심볼 () 을 버퍼 (1116) 에 기록함으로써 달성될 수 있다. 특정 트래픽에 대한 모든 전송 채널 무선 프레임이 수신될 때, 제어기 (1130) 에 시그널될 수 있고 트래픽의 다음 처리 (예를 들어, 디코딩) 를 예정할 수 있다.
디코더 (1118) 는 송신기 유닛에서 사용된 코딩 스킴에 상보적인 방식으로 디코딩을 수행한다. 특히, 디코더 (1118) 는 컨볼루셔널하게 코드된 데이터에 대해 비터비 디코딩, 터보 코드된 데이터에 대해 터보 디코딩을 수행하거나 코드되지 않은 데이터에 대해서는 디코딩을 수행하지 않는다. 일반적으로, 디코더 (1118) 내의 CRC 검사기는 추가의 CRC 비트에 기초하여 에러 검출을 더 수행한다. 이어서, 디코더 (1118) 는 데이터 싱크에 디코드된 데이터를 제공한다.
제 1 및 제 2 버퍼 (1112 및 1116) 는 상기 언급한 미국 특허 출원 Seral No. (Attorney Docket No. PA000444) 에 기재된 방식으로 구현될 수 있다. 특히, 각각의 버퍼 (1112 및 1116) 는 섹션으로 분할될 수 있다. 하나의 섹션이 각 물리 채널 또는 전송 채널에 할당될 수 있고, 순환 버퍼로서 동작될 수 있다. 버퍼 (1116) 는 또한 메모리 유닛의 뱅크로 구현될 수 있다 (예를 들어, 가장 긴 TTI의 각 무선 프레임에 대해 버퍼는 처리 지연을 어카운트하기 위해 어떤 추가의 메모리 유닛을 플러스한다).
버퍼 (1112 및 1116) 는 여러 메모리 구조로 구현될 수 있다. 각 (또는 모든) 버퍼 (1112 및 1116) 는 하나 이상의 메모리 유닛, 다중-포트 메모리 유닛, 다수의 메모리 유닛으로 이루어지거나 다수의 메모리 유닛으로 분할되는 메모리 유닛 또는 다른 구조를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 버퍼 (1112 및 1116) 는 공통 메모리 유닛을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 메모리 유닛 (1112 및 1116) 은 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 동적 RAM (DRAM), 플래쉬 메모리등과 같은 여러 메모리 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 버퍼 (1112 및 1116) 의 여러 구조 및 구현이 가능하고 이것은 본 발명의 범위내에 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 어드레스 발생기 (1120) 가 버퍼 (1112 및 1116) 를 동작시키도록 제공되어 버퍼의 섹션에 대한 기록 및 판독 포인터를 유지시킨다. 어드레스 발생기 (1120) 는 전술한 알고리즘 및/또는 수학식을 구현하도록 설계될 수 있어서, (수신기 유닛에 있어서의) 소망하는 인덱스 (m) 또는 송신기 유닛에 있어서의 인덱스 (k) 를 계산할 수 있다. 어드레서 발생기 (1120) 는 제어기 (1130) 또는 버퍼 내에 집적되거나, 다른 처리 소자를 구비하는 ASIC 내에 구현된 분리 유닛으로서 구현될 수 있다.
본 명세서에 기재한 처리 유닛 (예를 들어, 물리 채널 프로세서, 데이터 프로세서, 디코더, 제어기등) 은 여러 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 각각의 처리 유닛은 응용 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서, 마이크로제어기, 마이크로프로세서 또는 본 명세서에 기재한 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 회로에서 구현될 수 있다. 또한, 처리 유닛은 하나 이상의 집적 회로로 집적될 수 있다. 또한, 처리 유닛은 본 명세서에 기재한 기능을 달성하는 명령 코드를 실행하도록 동작하는 일반-목적 또는 특수 목적으로 설계된 프로세서를 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기재한 처리 유닛은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 결합을 사용하여 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태의 설명은 당업자가 본 발명을 사용 또는 실시하는 것을 가능하게 하기 위해 제공된다. 이러한 실시 형태에 대한 여러 변형예가 당업자에게 매우 명백할 것이고, 본 명세서에 정의된 일반 원리가 본 발명의 기능을 사용하지 않고 다른 실시 형태에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 기재한 실시 형태에 제한되지 않고, 본 명세서에 개시된 원리 및 특징과 일관된 광범위한 범위를 따른다.

Claims (32)

  1. 통신 시스템에서 채널에 수신된 심볼을 처리하는 방법으로서,
    제 1 인덱스 k와 관련된 심볼을 수신하는 단계;
    상기 제 1 인덱스 k에 기초하여 제 2 인덱스 n을 결정하는 단계;
    상기 제 2 인덱스 n에 기초하여, 상기 수신된 심볼에 대해 이전에 수행된 특정한 처리를 반전(reverse)시키기 위해 선택되는 제 3 인덱스 (m)을 결정하는 단계; 및
    상기 수신된 심볼을 상기 제 3 인덱스 m와 관계되는 위치의 버퍼에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 인덱스 n은 W-CDMA 표준에 의해 정의된 제 1 인터리빙에 상보적인 디-인터리빙을 달성하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 인덱스 m은 W-CDMA 표준에 의해 정의된 레이트-매칭을 반전시키기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 심볼은 상기 제 3 인덱스 m와 관계되는 위치에 이전에 저장된 값과 누적되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 심볼은 상기 제 3 인덱스 m와 관계되는 위치에 저장되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 인덱스 m은 직접 계산을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    적어도 하나의 이레이저가 심볼 사이에 삽입되고, 상기 직접 계산은로 표현되고, 상기는 W-CDMA 표준에 의해 정의된 레이트-매칭 파라미터인 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 심볼중의 적어도 하나의 심볼은 반복된 송신이고, 상기 직접 계산은로 표현되고, 상기는 W-CDMA 표준에 의해 정의된 레이트-매칭 파라미터인 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 인덱스 (m)은 반복 계산을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    처리되는 상기 심볼은 W-CDMA 표준에 의해 정의된 전송 채널의 특정한 송신 시간 간격(TTI)과 관련되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 인덱스를 수신, 결정하고 상기 특정한 TTI내의 각 심볼에 대해 저장하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신된 심볼의 처리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 특정한 TTI에 대한 심볼의 저장 이전에 버퍼를 초기화하는 것을 특징으로 하는 수신된 심볼의 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 버퍼는 하나 이상의 비트가 송신원에서 펑쳐링되는 경우에 이레이저로 초기화되고, 하나 이상의 비트가 송신원에서 반복되는 경우에 0으로 초기화되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼 처리 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 특정한 TTI에 대한 심볼의 수신 이전에 상기 인덱스 (k)를 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  15. 통신 시스템에서 채널에 수신된 심볼을 처리하는 방법으로서,
    제 1 인덱스 k와 관련된 심볼을 수신하는 단계;
    상기 제 1 인덱스 k에 부분적으로 기초하여, 상기 수신된 심볼에 대해 이전에 수행된 인터리빙 및 레이트-매칭을 반전시키도록 선택되는 제 2 인덱스 m을 결정하는 단계; 및
    상기 수신된 심볼을 상기 제 2 인덱스 m과 관계되는 위치의 버퍼에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 인터리빙 및 레이트-매칭은 W-CDMA 표준에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    송신원에서 펑쳐링된 비트에 대해 버퍼의 하나 이상의 위치에 하나 이상의 이레이저를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신된 심볼이 데이터 송신의 반복된 비트에 대응하는 경우에, 상기 수신된 심볼을 상기 제 2 인덱스 m과 관계되는 위치에 이전에 저장된 값과 누적하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 인덱스 m은 일련의 직접 계산에 기초하여 상기 제 1 인덱스 k로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  20. W-CDMA 시스템에서 전송 채널에 수신된 심볼을 처리하는 방법으로서,
    특정한 송신 시간 간격(TTI) 동안 제 1 인덱스 k와 관련된 심볼을 수신하는 단계;
    상기 제 1 인덱스 k에 부분적으로 기초하여, W-CDMA 표준에 의해 정의된 바와 같이 상기 수신된 심볼에 대해 이전에 수행된 인터리빙 및 레이트-매칭을 반전시키기 위해 선택되는 제 2 인덱스 m을 결정하는 단계; 및
    상기 수신된 심볼을 상기 제 2 인덱스 m과 관계되는 위치의 버퍼에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 심볼의 처리 방법.
  21. 통신 시스템에서 수신된 심볼에 대해 역 레이트-매칭을 수행하는 방법으로서,
    제 1 인덱스 n과 관련된 심볼()을 수신하는 단계;
    상기 수신된 심볼()에 대한 역 레이트-매칭을 달성하기 위해, 입력 변수로서 상기 인덱스 n과의 직접 계산에 따라 계산되는 제 2 인덱스 m을 결정하는 단계; 및
    상기 수신된 심볼()을 상기 제 2 인덱스 m과 관련시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역 레이트-매칭의 수행 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 관련시키는 단계는 상기 수신된 심볼()을 상기 제 2 인덱스 m와 관계되는 위치의 버퍼에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역 레이트-매칭의 수행 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    적어도 하나의 이레이저가 상기 수신된 심볼 사이에 삽입되고, 상기 직접 계산은로 표현되고, 상기는 W-CDMA 표준에 의해 정의된 레이트-매칭 파라미터인 것을 특징으로 하는 역 레이트-매칭의 수행 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수신된 심볼은 반복된 송신이고, 상기 직접 계산은로 표현되고, 상기는 W-CDMA 표준에 의해 정의된 레이트-매칭 파라미터인 것을 특징으로 하는 역 레이트-매칭의 수행 방법.
  25. 통신 시스템에서 적어도 하나의 채널을 통해 수신되는 심볼을 처리하는 수신기 유닛으로서,
    상기 적어도 하나의 채널에 수신된 샘플을 처리하여 제 1 인덱스 (k)와 관련된 심볼을 제공하는 채널 프로세서;
    상기 채널 프로세서와 동작적으로 결합되고 상기 채널 프로세서로부터의 심볼을 저장하는 버퍼를 구비하고,
    상기 심볼은 제 2 인덱스 m과 관계되는 위치에 저장되고, 상기 제 2 인덱스 m은 송신원에서 수행된 2개의 처리 동작을 반전시키기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 인덱스 m은 W-CDMA 표준에 의해 정의된 인터리빙 및 레이트-매칭에 상보적인 심볼의 디-인터리빙 및 디-레이트-매칭을 달성하기 위해 계산되는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 프로세서 채널로부터의 심볼은 버퍼의 순열 위치에 저장되고 상기 수신된 심볼에 대해 수행된 인터리빙 및 레이트-매칭을 반전시키는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 버퍼에 결합되고 상기 순열 위치에 심볼을 기록하는 어드레스를 제공하는 어드레스 발생기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 채널 프로세서 및 상기 버퍼에 결합되고 상기 순열 위치에 상기 심볼을 직접 기록하는 제어기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 버퍼에 결합되고 상기 버퍼로부터의 심볼을 수신 및 디코드하는 디코더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  31. 제 25 항에 있어서,
    W-CDMA 표준에 따라 다운링크 데이터 송신을 더 처리하는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
  32. 제 25 항에 있어서,
    W-CDMA 표준에 따라 업링크 데이터 송신을 더 처리하는 것을 특징으로 하는 수신기 유닛.
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