KR20070073648A - 전송 포맷 검출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

전송 포맷 검출에 필요한 기간을 감소시키고 전류 소모를 절약할 수 있는 전송 포맷 검출 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 장치는, 디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 수신 시퀀스에 기초하여 격자 다이어그램의 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하는 비터비 디코딩 유닛; 각각의 스테이트의 가능도 정보 사이의 차이를 계산하는 차분 연산 유닛; 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 비터비 디코딩 유닛에 의한 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는 디코딩 컨트롤 유닛; 및 생성된 디코딩 시퀀스의 사이즈에 기초하여 전송 포맷을 검출하는 전송 포맷 출력 유닛을 포함한다.

전송 포맷 검출 장치, 전송 포맷 검출 방법, 비터비 디코딩 유닛, 가능도 정보

Description

전송 포맷 검출 장치 및 방법{TRANSPORT FORMAT DETECTING APPARATUS AND METHOD}

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 장치의 구성을 나타내는 블록 다이어그램이다.

도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 방법의 플로우차트이다.

도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 방법의 프로세싱을 나타내는 격자 다이어그램이다.

도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 방법의 프로세싱을 나타내는 격자 다이어그램이다.

도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 방법의 프로세싱을 나타내는 격자 다이어그램이다.

도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전송 포맷 검출 방법의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

도 7 은 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 데이터 포맷을 나타낸다.

도 8 은 컨볼루셔널 코더의 구성을 나타내는 다이어그램이다.

도 9 는 컨볼루셔널 코더의 스테이트 천이를 나타내는 격자 다이어그램이다.

도 10 은 컨볼루셔널 코더에 의해 인코딩되는 데이터의 코딩 비트의 일례를 나타낸다.

도 11 은 컨볼루셔널 코더가 어떻게 코딩을 수행하는지에 대한 일례를 나타내는 격자 다이어그램이다.

도 12 는 종래의 전송 포맷 검출 방법의 플로우차트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: TF 검출 장치 10: 비터비 디코딩 유닛

11: ACS 계산 유닛 12: 경로 메모리

13: 트레이스 백 유닛 21: 수신 데이터 저장 유닛

22: 캔디데이트 TF 저장 유닛 23: 차분 연산 유닛

24: 디코딩 컨트롤 유닛 25: CRC 계산 유닛

26: 디코딩 데이터 저장 유닛 27: TF 출력 유닛

28: 가능도비 저장 유닛 29: TF 저장 유닛

본 발명은 전송 포맷 검출 장치 및 방법에 관한 것이고, 상세하게는 수신된 데이터 시퀀스의 디코딩된 사이즈에 기초하여 전송 포맷을 검출하는 전송 포맷 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

3GPP (3rd Generation Partnership Project) 는 제 3 세대 이동 통신 시스템 의 표준화를 향상시켰다. 3GPP 에 적합한 표준 통신 시스템의 일례로는 W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 시스템이 알려져 있다.

W-CDMA 이동 통신 시스템에서 송/수신되는 데이터 포맷은, 예를 들어, 인터넷 URL <http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.212/25212-650.zip> 에 "3GPP (3rd Generation Partnership Project) TS (Technical Specification) 25.212 V6.5.0" 에 설명되어 있다 (2005 년 6 월에 이 설명서에 대한 온라인 검색이 이루어졌다). W-CDMA 시스템에서, 복수의 물리적 채널들은 무선 송신 경로 상에서 멀티플렉싱되고, 또한, 전송 채널들 (이하, "TrCH" 라 칭한다) 은 각각의 물리적 채널 상에서 멀티플렉싱된다. 복수의 TrCH 가 제공되기 때문에, 사운드 또는 이미지 등의 다양한 타입의 정보가 각각의 서비스에 적합한 송신 품질로 개별 채널들을 통해 동시에 송/수신될 수 있다.

W-CDMA 시스템에서, 복수의 TrCH 로 이루어진 복합 조합 전송 채널 (Composite Combination TrCH; 이하, "CCTrCH" 라 칭한다) 이 물리적 채널 상에서 송신된다. 각각의 TrCH 는 소정의 데이터 길이의 임의의 수의 데이터를 포함한다. 데이터 길이는 전송 포맷 (이하, "TF" 라 칭한다) 으로서 정의된다. 또한, CCTrCH 포맷은 전송 포맷 조합 (이하, "TFC" 라 칭한다) 에 의해 정의되고, TFC 는 TrCH 및 각각의 TrCH 의 TF 의 조합을 정의한다.

임의의 TFC 에 따라 물리적 채널 상에서 전송되는 각각의 CCTrCH 에 대해 임의의 조합이 채택될 수 있다. TFC 는 데이터 통신 동안 변화될 수 있다. 예를 들어, TF 는 전송되는 데이터량 (데이터 크기) 에 따라 변화될 수 있고, 이에 의해 통신 효율을 향상시킨다. 어떤 경우에 TFC 가 변화하기 때문에, 수신측에서는 현재 통신에 사용되는 TFC 를 특정할 필요가 있다. 각각의 TrCH 를 디코딩하는데 적절한 사이즈 (TF) 로 데이터가 디코딩되지 않으면, 수신된 데이터는 정확하게 디코딩될 수 없다.

TFC 를 결정하는 몇 가지 방법이 인터넷 URL <http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.212/25212-650.zip> 에 "3GPP (3rd Generation Partnership Project) TS (Technical Specification) 25.212 V6.5.0" 에 설명되어 있다 (2005 년 6 월에 이 설명서에 대한 온라인 검색이 이루어졌다). 예를 들어, 전송 포맷 조합 인디케이터 (transport format combination indicator; 이하, "TFCI" 라 칭한다) 를 이용하는 방법이 있다. TFCI 는 CCTrCH 의 TFC 를 식별하기 위한 정보이다. TFCI 를 이용하는 방법에 따르면, CCTrCH 및 TFCI 는 물리적 채널 상에서 전송된다. 수신측은 TFCI 에 대응하는 TFC 를 식별하기 위해 CCTrCH 에 앞서 TFCI 를 디코딩한다. 그 다음, 정확하게 디코딩된 데이터를 획득하기 위해 TFC 에 의해 정의된 각각의 TrCH 의 TF 에 기초하여 CCTrCH 의 각각의 TrCH 가 디코딩된다.

또한, TFC 를 결정하는 또 다른 방법으로서, 물리적 채널 상으로 TFCI 가 전송되지 않은 경우, TFCI 를 이용하지 않고 익스플리시트 디텍터블 TrCH (explicit detectable TrCH) 의 디코딩된 사이즈에 기초하여 TFC 를 결정하는 방법이 있다. 익스플리시트 디텍터블 TrCH 는 CCTrCH 의 TrCH 중의 하나이다. 수신측은 먼저, CCTrCH 디코딩 시의 디코딩된 데이터의 사이즈에 기초하여 익스플리시트 디텍 터블 TrCH 의 TF 를 검출하기 위해 CCTrCH 의 익스플리시트 디텍터블 TrCH 를 디코딩한다. 그 다음, TFC 는 검출된 TF 에 따라 식별되고, CCTrCH 의 각각의 TrCH 는 TFC 에 의해 정의되는 각각의 TrCH 의 TF 에 기초하여 디코딩된다. 이런 방식으로, 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 디코딩된 데이터의 사이즈에 기초하여 TF 를 검출하는 방법을 "블라인드 전송 포맷 검출 (Blind Transport Format Detection; 이하, "BTFD" 라 칭한다) 이라 부른다.

도 7 은 BTFD 에서 이용되는 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 포맷을 나타낸다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, 익스플리시트 디텍터블 TrCH 는 데이터 영역, CRC (Cyclic Redundancy Check) 영역, 엠프티 (empty) 영역으로 이루어진다. 데이터 영역은 사운드 등의 통신 데이터를 저장한다. CRC 영역은 데이터 영역의 에러를 검출하기 위한 CRC 값을 저장한다. 엠프티 영역은 아무런 통신 데이터도 포함하지 않는, 즉, 통신 경로의 노이즈만을 포함하는, 엠프티 데이터만을 저장한다. 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 전체 사이즈는 표준화된 TrCH 의 최대 길이이고, TF 는 데이터 영역 및 CRC 영역의 전체 사이즈에 대응한다. 도 7 의 TF＃0 내지 TF＃3 영역에 의해 지시되는 바와 같이, 익스플리시트 디텍터블 TrCH 에서 이용가능한 캔디데이트 TF (candidate TF; 캔디데이트 사이즈) 가 미리 정의되고, 복수의 캔디데이트 TF 중의 하나는 트루 TF (true TF) 이다. 도 7 에서, TF＃2 는 트루 TF 이다.

익스플리시트 디텍터블 TrCH 는 송신 측 상에서 컨볼루셔널 코드에 의해 인코딩된다.

컨볼루셔널 코드는 다음에 설명된다. 도 8 은 컨볼루셔널 코더의 구성예를 나타낸다. 컨볼루셔널 코더는 입력 데이터 (정보 시퀀스; U) 를 출력 인코딩 데이터 (인코딩 시퀀스; X) 로 컨볼루셔널-코딩한다. 인코딩 데이터 (X) 는 코딩 비트 X0, X1 의 2-비트의 데이터의 반복성 데이터 시퀀스로 이루어진다.

컨볼루셔널 코더에서, 입력 데이터 (U) 는 직렬 접속된 레지스터 (지연 엘리먼트; D0 및 D1) 에 의해 1 비트씩 순차적으로 지연되고, 입력 데이터 (U) 의 익스클루시브 OR 연산 결과 및 그 지연 비트들을 "인코딩 데이터 (X)" 라 칭한다. 즉, 코딩 비트 (X0) 는 입력 데이터 (U) 와 1-비트 지연 및 2-비트 지연의 익스클루시브 OR 이고 (X0 = U+D0+D1), 코딩 비트 (X1) 는 입력 데이터 (U) 와 2-비트 지연의 익스클루시브 OR 이다 (X1 = U+D1). 일반적으로, 제한 길이 (constraint length) 는 "레지스터의 넘버+1" 에 대응하고, 컨볼루셔널 코더의 제한 길이 k 는 3 이다. 컨볼루셔널 코더는 1-비트 입력 데이터에 대해 2-비트의 인코딩 데이터를 획득하고, 따라서, 코딩 레이트는 1/2 이다.

제한 길이는 인코딩 데이터를 획득하기 위해 필요한 과거 입력 데이터의 비트 레이트 (비트 길이) 이다. 제한 길이가 증가하면, 에러 보정 능력이 향상되지만, 디코더의 구성이 복잡해진다. 코딩 레이트는 입력 데이터와 출력 인코딩 데이터 사이의 비트비이다. 코딩 레이트가 작은 경우에, 즉, 입력 데이터에 대해 출력 데이터의 비트 레이트가 높은 경우에, 전송 속도는 낮아지지만, 에러 보정 능력은 증가한다.

도 9 는 도 8 의 컨볼루셔널 코더의 스테이트 천이 (state transition) 를 나타내는 격자 (trellis) 다이어그램이다. 도 9 에서, 원은 각각의 타임 포인트 (T0, T1) 의 스테이트를 나타내고, 스테이트 사이의 라인 연결은 브랜치 (branch) 이다. 또한, 경로는 복수의 브랜치들 사이를 연결한다.

스테이트 S00 (S0), S01 (S1), S10 (S2), 및 S11 (S3) 는 레지스터 (D0 및 D1) 의 레지스트레이션 스테이트를 나타낸다. S 다음의 제 1 비트는 레지스터 (D0) 의 스테이트를 나타내고, S 다음의 제 2 비트는 레지스터 (D1) 의 스테이트를 나타낸다. 예를 들어, 레지스터 (D0) 의 값이 0 이고 레지스터 (D1) 의 값이 1 일 때, 스테이트는 S01 이 된다. 각각의 브랜치에 할당된 2-비트 넘버는 스테이트 천이시에 코더로부터 출력되는 코딩 비트 (X0, X1) 이다. 예를 들어, 1 의 값이 스테이트 S10 에서 입력되면, "X0, X1" = "0, 1" 이 출력되고, 스테이트는 스테이트 S11 로 시프트된다.

도 10 은 도 8 의 컨볼루셔널 코더로 인코딩 입력 데이터에 의해 획득된 인코딩 데이터의 일례를 나타낸다. 도 11 은 도 10 의 인코딩 데이터 생성 시의 스테이트 천이를 나타내는 격자 다이어그램이다. 타임 (T0) 에서, 즉, 코딩의 시작점에서, 스테이트 S00 가 설정된다. 입력 데이터 U = "10011" 이 입력되면, 타임 (T0) 의 스테이트 S00 - 타임 (T1) 의 스테이트 S10 - 타임 (T2) 의 스테이트 S01 - 타임 (T3) 의 스테이트 S00 - 타임 (T4) 의 스테이트 S10 - 타임 (T5) 의 스테이트 S11 의 순서로 천이된다. 그 결과로서, 각각의 브랜치의 코딩 비트가 출력되고, 인코딩 데이터 X = "1110111101" 이 된다.

이러한 방식으로, 익스플리시트 디텍터블 TrCH 는 컨볼루셔널 코딩에 의해 코딩되고, 수신측은 비터비 (Viterbi) 디코딩을 통해 익스플리시트 디텍터블 TrCH 를 디코딩한다. 비터비 디코딩은 입력 데이터를 최대 가능도의 코드 (a code of the most likelihood; 최근접 코드 (closest code)) 로 디코딩하는 최대 가능도 디코딩 (a maximum likelihood decoding) 방법이다. 비터비 디코딩은 컨볼루셔널 코더와 유사한 격자 다이어그램에 기초하여 입력 데이터를 디코딩하고, 존속 경로 (survival path) 로서 최대 가능도의 경로의 데이터를 디코딩하기 위해 격자 다이어그램의 각각의 스테이트까지의 경로들의 가능도가 계산된다.

익스플리시트 디텍터블 TrCH 에서, 엠프티 영역은 아무런 통신 데이터도 저장하지 않고, 노이즈만을 저장한다. 따라서, 익스플리시트 디텍터블 TrCH 가 제 1 비트에서부터 비터비-디코딩되면, 가능도는 엠프티 영역이 나타나는 트루 TF 의 포지션에서 높게 되고, CRC 판정 결과는 OK 가 된다. 즉, 익스플리시트 디텍터블 TrCH 는 제 1 비트에서부터 비터비-디코딩되고, TF 는 가능도가 증가하는 포지션에서 검출될 수 있으며, CRC 판정 결과는 OK 가 된다.

도 12 는 인터넷 URL <http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25

.212/25212-650.zip> 의 "3GPP (3rd Generation Partnership Project) TS (Technical Specification) 25.212 V6.5.0" 에 설명된 바와 같은 (2005 년 6 월에 이 설명서에 대한 온라인 검색이 이루어졌다) 종래의 TF 검출 방법의 플로우차트이다. 이 방법은 TF 를 디코딩하기 위해 익스플리시트 디텍터블 TrCH 를 디코딩한다.

우선, 디코딩 범위를 정의하기 위해 최소 캔디데이트 TF 가 획득된다 (S901). 다음으로, ACS (Add-Compare-Select) 계산이 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 제 1 비트에서부터 그 다음 비트까지 수행된다 (S902). ACS 계산에 따라, 격자 다이어그램의 각각의 스테이트의 경로의 가능도가 계산되고 비교되며, 존속 경로가 선택된다. 그 다음, ACS 계산이 캔디데이트 TF 까지 반복적으로 수행된다 (S903).

그 다음, 가능도비 (likelihood ratio) S 가 임계값 또는 그 보다 더 작은지 여부가 판정된다 (S904). 가능도비 S 는 "S = -10log((스테이트 (S0) 의 현재 가능도-현재 최소 가능도)/(현재 최대 가능도-현재 최소 가능도)) 로부터 도출된다. 가능도비 S 는 에러 레이트가 작아짐에 따라 더 작아지게 된다 (가능도가 높다).

가능도비 S 가 임계값과 같거나 더 작으면, 트레이스 백 (trace back) 프로세싱이 캔디데이트 TF 포지션으로부터 수행된 다음, 디코딩이 수행된다 (S905). 그 다음, CRC 계산이 디코딩 시퀀스 상에서 수행되고 (S906), CRC 판정이 뒤따른다 (S907). CRC 판정 결과가 OK 이면, 현재 가능도비 S 가 최소라고 판정된다 (S908). 가능도비 S 가 최소이면, 현재 가능도비 S 및 현재 TF 는 유지된다 (S909).

S904 에서 가능도비 S 가 임계값보다 더 크거나, S907 에서 CRC 판정 결과가 NG 이거나, S908 에서 가능도비 S 가 최소가 아니거나, S909 에서 가능도비 S 및 TF 는 유지되면, 이어서 캔디데이트 TF 의 포지션이 TrCH 의 최대 길이에 도달하는지 여부가 판정된다 (S910). 현재 포지션이 최대 길이에 도달하지 않는다면, 그 다음 캔디데이트 TF 가 획득되고, S902 다음의 프로세싱이 반복된다 (S911). 또한, 현재 포지션이 최대 길이에 도달하면, 최소 가능도비 S 에서의 TF 는 트루 TF 로서 출력된다 (S912).

부수적으로, HIROSUKE YAMAMOTO 및 KOHJI ITOH 저, "반복 요청의 컨볼루셔널 코드를 위한 비터비 디코딩 알고리듬 (Viterbi Decoding Algorithm for Convolutional Codes with Repeat Request)", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL.IT-26, NO.5, 1980 년 9 월, PP.540-547 에 설명된 기술에서, 비터비 디코딩시에 격자 다이어그램의 각각의 스테이트의 경로들 사이의 가능도 차이가 최소화되어 에러 보정 능력을 향상시킨다.

그러나, 도 12 의 종래의 TF 검출 방법은 디코딩이 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 최대 길이까지 수행되고, 그 다음, 정지되어 트루 TF 를 출력한다. 즉, 데이터 영역 사이즈가 작으면 (TF 가 작으면), 예를 들어, 통신 데이터량이 작으면, 모든 엠프티 영역은 헛되이 디코딩된다. 이는 TF 를 검출하는데 많은 시간이 소요되고, TF 를 검출하는 TF 검출 디바이스의 회로 사이즈 또는 계산량이 증가하고, 전류 소모 증가를 초래하는 문제를 야기한다.

특히 이동 통신 단말 등에는 사이즈 감소, 긴 배터리 수명, 및 더 낮은 비용이 요구되고, 전류 소모 증가에 관한 문제점은 심각하다.

본 발명의 일 양태에 따른 전송 포맷 검출 장치는, 디코딩 시퀀스를 생성하 기 위해 수신 시퀀스에 기초하여 격자 다이어그램의 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하는 디코딩 유닛; 각각의 스테이트의 가능도 정보 사이의 차이를 계산하는 차분 연산 유닛 (differential operational unit); 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 디코딩 유닛에 의한 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는 디코딩 컨트롤 유닛; 및 생성된 디코딩 시퀀스의 사이즈에 기초하여 전송 포맷을 검출하는 검출 유닛을 포함한다. 이 전송 포맷 검출 장치에 따르면, 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 최대 길이보다 더 작은 사이즈로 디코딩 프로세스를 완료하는 것이 가능하고, 그에 의해, 전송 포맷 검출에 필요한 기간과 전류 소모가 감소될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 전송 포맷 검출 방법은, 디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 수신 시퀀스에 기초하여 격자 다이어그램의 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하는 단계; 각각의 스테이트의 가능도 정보 사이의 차이를 계산하는 단계; 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 디코딩 유닛에 의한 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는 단계; 및 생성된 디코딩 시퀀스의 사이즈에 기초하여 전송 포맷을 검출하는 단계를 포함한다. 이 전송 포맷 검출 방법에 따르면, 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 최대 길이보다 더 작은 사이즈로 디코딩 프로세스를 완료하는 것이 가능하고, 그에 의해, 전송 포맷 검출에 필요한 기간과 전류 소모가 감소될 수 있다.

바람직한 실시형태의 설명

본 발명의 전술한 및 다른 목적들, 이점 및 특징들은 첨부 도면과 함께 설명 된 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이하 본 발명을 예시적인 실시형태를 참조하여 설명한다. 많은 다른 실시형태들이 본 발명의 교시를 사용하여 달성될 수 있고, 본 발명은 설명적인 목적으로 예시된 실시형태들에 국한되지 않는다는 것을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.

[제 1 실시형태]

우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전송 포맷 (TF) 검출 장치를 설명한다. 본 실시형태의 TF 검출 장치의 특징은 비터비 디코딩이 엠프티 영역까지 수행되면, 디코딩이 정지되어 트루 TF 를 출력한다는 것이다.

도 1 을 참조하여, 본 실시형태의 TF 검출 장치의 구성을 설명한다. TF 검출 장치 (1) 는 3GPP 에 적합한 W-CDMA 이동 통신 시스템에 사용되고, 무선 통신 경로를 통해 데이터를 송/수신하는 기지국측 또는 이동 단말측의 수신 유닛에 제공된다. TF 검출 장치 (1) 는 수신 데이터를 디코딩하고, 그 수신 데이터의 사이즈에 기초하여 TF 를 검출한다. 즉, TF 검출 장치 (1) 는 BTFD TF 검출 장치이다. TF 검출 장치 (1) 는, 물리적 채널이 TFCI 를 포함하지 않는다면 TFCI 에 의해서가 아니라 수신 데이터에 기초하여 TF 를 검출한다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, TF 검출 장치 (1) 는 비터비 디코딩 유닛 (10), 수신 데이터 저장 유닛 (21), 캔디데이트 TF 저장 유닛 (22), 차분 연산 유닛 (differential operational unit; 23), 디코딩 컨트롤 유닛 (24), CRC 계산 유닛 (25), 디코딩 데이터 저장 유닛 (26), TF 출력 유닛 (27), 가능도비 저장 유닛 (28), 및 TF 저장 유닛 (29) 을 포함한다.

수신 데이터 저장 유닛 (21) 은 입력 데이터로서 수신 데이터 (수신 시퀀스) 를 저장하는 메모리이다. 입력 수신 데이터는 소정의 물리적 채널로 송신된 CCTrCH 의 익스플리시트 디텍터블 TrCH 이고, 데이터의 포맷은 도 7 에 나타내었다. 또한, 수신 데이터는 무선 통신 경로의 노이즈를 포함한다.

캔디데이트 TF 저장 유닛 (22) 은 익스플리시트 디텍터블 TrCH 에서 이용가능한 복수의 캔디데이트 TF (캔디데이트 사이즈) 를 저장하는 메모리이다. 캔디데이트 TF 저장 유닛 (22) 은 복수의 (예를 들어 16) 캔디데이트 TF 를 미리 저장한다. 예를 들어, 복수의 캔디데이트 TF 는 오름차순으로 배열되고, 상위로부터 순서대로 판독된다. TF 검출 장치 (1) 는 복수의 캔디데이트 TF 로부터 트루 TF (데이터 사이즈) 를 선택하여 출력한다.

비터비 디코딩 유닛 (10) 은 비터비 알고리듬에 기초하여 수신 데이터를 디코딩하는 디코더이다. 비터비 디코딩 유닛 (10) 은 수신 데이터 저장 유닛 (21) 에 저장된 익스플리시트 디텍터블 TrCH 의 데이터를 판독하고, 그 데이터의 제 1 비트부터 TF 가 검출되는 포지션까지 데이터를 디코딩한다.

수신 데이터로서 익스플리시트 디텍터블 TrCH 는 컨볼루셔널 코딩을 통해 코딩된다. 예를 들어, 컨볼루셔널 코딩의 제한 길이는 9 이다. 컨볼루셔널-코딩 데이터는 제한 길이가 9 라는 조건 하에서 디코딩되고, 격자 다이어그램은 256 스테이트를 포함한다. 비터비 디코딩 유닛 (10) 은 가능도 정보를 계산하고, 256 스테이트의 각각에 대해 디코딩을 수행한다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 비터비 디코딩 유닛 (10) 은 ACS 계산 유닛 (11), 경로 메모리 (12), 및 트레이스 백 유닛 (13) 을 포함한다.

ACS 계산 유닛 (11) 은 수신 데이터 저장 유닛 (21) 의 수신 데이터 및 캔디데이트 TF 저장 유닛 (22) 의 캔디데이트 TF 를 획득하여, 제 1 비트에서부터 캔디데이트 TF 까지 수신 데이터에 대해 ACS 계산을 순차적으로 수행한다. 경로 메모리 (12) 는 가능도 정보 및 존속 경로 정보를 저장하는 메모리이다. 경로 메모리 (12) 는, ACS 계산 유닛 (11) 에 의해, 스테이트들 사이의 연결 브랜치의 브랜치메트릭 (branchmetric) 또는 각각의 스테이트까지의 경로들의 경로메트릭 (pathmetric) 에 관한 정보, 및 복수의 경로들 중 어느 것이 존속 경로인지에 관한 정보를 저장한다. 트레이스 백 유닛 (13) 은 존속 경로에 대해 트레이스-백 프로세싱을 수행하여 경로 메모리 (12) 를 참조하여 디코딩 데이터를 생성하고 출력한다.

차분 연산 유닛 (23) 은, 비터비 디코딩 유닛 (10) 의 ACS 계산 유닛 (11) 에 의해 생성된 각각의 스테이트의 가능도 정보 사이의 차이 (가능도 차이) 를 계산한다. 차분 연산 유닛 (23) 은 그 계산된 차이와 소정의 임계값을 비교하여 차분 판정이 성공하였는지 실패로 끝났는지 여부를 판정한다.

디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은 차분 연산 유닛 (23) 에 의한 차분 판정의 결과에 기초하여 비터비 디코딩 유닛 (10) 에 의한 디코딩 데이터의 생성을 중지시키고, 그에 의해 디코딩 프로세스를 완료한다. 즉, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은 현재 타임 포인트에서 모든 스테이트들에서의 차분 판정 결과에 기초하여, 비터비 디코딩 유닛 (10) 의 ACS 계산 유닛 (11) 및 트레이스 백 유닛 (13) 의 프로세싱을 중지시킨다. 또한, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) (또는 ACS 계산 유닛 (11)) 에서, 가능도비 S 는 현재 타임 포인트의 가능도 정보로부터 도출되고, 디코딩 데이터는 가능도비 S 에 기초하여 트레이스 백 유닛 (13) 에 의해 생성된다.

CRC 계산 유닛 (cyclic redundancy check calculation unit; 25) 은 트레이스 백 유닛 (13) 에 의해 생성된 디코딩 데이터에 대해 CRC (cyclic redundancy check) 를 수행하고, CRC 판정이 뒤따른다.

디코딩 데이터 저장 유닛 (26) 은 디코딩 데이터를 저장하는 메모리이다. 디코딩 데이터 저장 유닛 (26) 은 CRC 계산 유닛 (25) 이 CRC 판정을 수행하는 동안 디코딩 데이터를 저장한다. 저장된 디코딩 데이터는 그 다음, 상위 레이어의 사운드로서의 통신 데이터로서 프로세싱된다.

가능도비 저장 유닛 (28) 은 디코딩 컨트롤 유닛 (24) (또는 ACS 계산 유닛 (11)) 에 의해 판정된 가능도비 S 를 저장하는 메모리이고, CRC 판정 결과에 기초하여 최소 가능도비 S 를 저장한다. TF 저장 유닛 (29) 은 가능도비 저장 유닛 (28) 의 가능도비 S 에 대응하는 TF 를 저장하는 메모리이고, 최종적으로 트루 TF 를 저장한다.

TF 출력 유닛 (27) 은 현재 가능도비 S 를 가능도비 저장 유닛 (28) 에 저장하고, CRC 계산 유닛 (25) 에 의한 CRC 판정 결과에 기초하여 TF 저장 유닛 (29) 의 현재 TF 를 저장한다. 차분 판정 결과에 기초하여 디코딩이 최대 길이까지 완료되거나 디코딩이 모든 스테이트들에 대해 완료되면, TF 출력 유닛 (27) 은 TF 저장 유닛 (29) 에 저장된 TF 를 트루 TF 로서 출력한다. 부수적으로, CCTrCH 의 현재 TFC 는 이 검출된 TF 에 기초하여 식별되고, 또 다른 디코더는 그 식별된 TFC 의 정의에 기초하여 잔존 TrCH 를 디코딩한다.

이하, 다음 도 2 의 플로우차트를 참조하여 본 실시형태의 TF 검출 방법을 설명한다. TF 검출 방법은 수신 데이터를 디코딩하여 TF 검출 장치 (1) 를 이용하여 TF 를 검출한다.

우선, 최소 캔디데이트 TF 가 디코딩 범위를 정의하기 위해 획득된다 (S201). 즉, 수신 데이터 저장 유닛 (21) 이 그 수신 데이터를 익스플리시트 디텍터블 TrCH 로서 저장하면, 비터비 디코딩 유닛 (10) 의 ACS 계산 유닛 (11) 은 캔디데이트 TF 저장 유닛 (22) 으로부터 최소 캔디데이트 TF 를 복구한다.

그 다음, 수신 데이터의 제 1 비트에서 그 다음 비트까지 ACS 계산이 수행된다 (S202). 즉, ACS 계산 유닛 (11) 은 수신 데이터 저장 유닛 (21) 의 수신 데이터를 헤드 포지션에서부터 순차적으로 판독하고, 격자 다이어그램의 각각의 스테이트의 경로들의 가능도 정보를 계산하고, 그 가능도 정보를 비교하여 존속 경로를 선택한다.

이 때, 예를 들어, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 각각의 스테이트에 도달하는 2 개 경로가 존재한다. 2 개 경로의 경로메트릭이 계산되고 서로 비교된다. 현재의 경로메트릭은 이전 포인트에서 현재 포인트까지의 브랜치메트릭을 이전 존속 경로의 경로메트릭에 더함으로써 계산된다. 예를 들어, 브랜치메트릭에 관하여, 해밍 디스턴스 (hamming distance; 하드 디시젼 (hard decision)) 또는 신호 스페이스 상의 디스턴스 (소프트 디시젼 (soft decision)) 이 이용된다. 그 다음, 2 개 경로 중 더 높은 가능도의 경로가 존속 경로로서 선택된다. ACS 계산 유닛 (11) 은 계산된 경로메트릭과 존속 경로에 관한 정보를 경로 메모리 (12) 에 저장한다. ACS 계산 유닛 (11) 은 현재 포인트에서 모든 스테이트들 (예를 들어, 256 스테이트) 에 대해 경로메트릭을 계산하고, 존속 경로를 선택한다.

도 3 에 나타낸 예에서, 2 개 경로 (P1 및 P2) 는 타임 (t-1) 으로부터 타임 (t) 의 스테이트 (s0) 에 도달한다. 부수적으로, 각각의 스테이트까지의 2 개 경로 또는 브랜치 중에서, 도 3 의 상부의 것을 상부 경로 또는 상부 브랜치로 칭하고, 도 3 의 하부의 것을 하부 경로 또는 하부 브랜치로 칭한다 (다른 도면에도 동일하게 적용된다).

타임 (t-1) 의 스테이트 (s0) 까지의 경로메트릭을 PM10 으로 칭하고, 타임 (t-1) 의 스테이트 (s0) 와 타임 (t) 의 스테이트 (s0) 사이를 연결하는 브랜치 (B1) 의 브랜치메트릭을 B10 으로 칭하며, 타임 (t-1) 의 스테이트 (s1) 까지의 경로메트릭을 PM11 로 칭하고, 타임 (t-1) 의 스테이트 (s1) 와 타임 (t) 의 스테이트 (s0) 사이를 연결하는 브랜치 (B2) 의 브랜치메트릭을 B11 로 칭한다. 이러한 조건에서, 상부 경로 (P1) 의 경로메트릭 (PM10') 은 "PM10 + BM10" 과 동일하고, 하부 경로 (P2) 의 경로메트릭 (PM11') 은 "PM11 + BM11" 과 동일하다. 그 다음, 2 개의 경로메트릭 (PM10' 과 PM11') 이 비교되고, 더 큰 경로메트릭의 것이 존속 경로로서 선택된다. 선택된 경로의 경로메트릭은 타임 (t) 의 스테이트 (s0) 의 경로메트릭 (PM20) 이다.

도 2 의 S202 의 프로세싱 후에, ACS 계산 유닛 (11) 에 의해 계산된 가능도 정보 사이의 차분을 연산하는 차분 계산 프로세싱이 수행된다 (S203). 즉, 차분 연산 유닛 (23) 은 격자 다이어그램의 각각의 스테이트의 경로들의 경로메트릭 사이의 차이를 계산한다. ACS 계산 유닛 (11) 에서, 각각의 스테이트까지의 2 개의 경로의 현재 경로메트릭이 존속 경로의 선택을 위해 계산되고, 차분 연산 유닛 (23) 은 2 개의 경로메트릭 사이의 차이를 계산한다. 차분 연산 유닛 (23) 은 모든 현재 스테이트들에 대해 차이를 계산한다.

예를 들어, 도 3 의 타임 (t) 의 스테이트 (s0) 에서, 스테이트 (s0) 까지의 2 개의 경로 (P1 및 P2) 의 경로메트릭 (PM10' 및 PM11') 사이의 차이가 계산된다. 즉, 가능도 정보 사이의 차이는 "PM10'-PM11' = (PM10+BM10)-(PM11+BM11)" 로부터 도출된다.

HIROSUKE YAMAMOTO 및 KOHJI ITOH 저, "반복 요청의 컨볼루셔널 코드를 위한 비터비 디코딩 알고리듬 (Viterbi Decoding Algorithm for Convolutional Codes with Repeat Request)", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL.IT-26, NO.5, 1980 년 9 월, PP.540-547 에 설명된 바와 같이, 가능도 정보 사이의 차이가 크면, 존속 경로가 정확 (근접) 할 가능도가 강하다. 2 개의 경로의 가능도 정보 사이의 차이가 작으면, 존속 경로가 틀릴 가능도가 강하다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 차분 연산 유닛 (23) 은 가능도 정보 사이에 계산된 차이를 임계값과 비교한다. 가능도 정보 사이의 차이가 임계값보다 더 크거나 동등하면, 존속 경로가 정확할 가능도가 강하고, 따라서, 차분 판정은 성공적이게 된다. 가능도 정보 사이의 차이가 임계값이거나 그보다 더 작으면, 존속 경로가 틀릴 가능도가 강하고, 따라서 차분 판정은 실패로 끝나게 된다.

도 2 의 S203 의 프로세싱 후에, 모든 현재의 스테이트들에 대해 차분 판정이 실패로 끝나는지 여부에 대해 판정이 이루어진다 (S204). 즉, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은, 모든 스테이트들을 참조하여 격자 다이어그램의 모든 스테이트에 대해 차분 연산 유닛 (23) 에 의한 차분 판정의 결과가 포지티브인지 네거티브인지를 판정한다. S204 에서 모든 스테이트들에 대한 차분 판정 결과가 네거티브이면, 프로세스는 S214 로 진행하여 디코딩을 완료한다. 즉, 본 실시형태에서, 모든 스테이트들에 대한 차분 판정이 실패로 끝나고, 모든 스테이트들에 대한 디코딩이 실패하는 가능도가 강하다면, 디코딩 프로세스가 엠프티 영역까지 완료되었다고 판정되고, 디코딩 프로세스는 중지된다. 부수적으로, 현재 차분 판정이 실패로 끝났다는 결과에 대한 정보는 다음 포인트로 패스될 수도 있다. 예를 들어, 도 3 의 예에서, PM10'-PM11' 차분 판정은 타임 (t) 에서 실패로 끝난다. 타임 (t+1) 에서 (PM20+BM20)-(PM21+BM21) 의 값이 임계값보다 큰 경우에도 (이 때, PM20+BM20 의 가능도는 PM21+BM21 의 값보다 더 높다), 차이 "(PM20+BM20)-(PM21+BM21)" 을 판정한 결과는 네거티브이다. 즉, PM20-PM30 의 경로가 도 3 의 타임 (t+1) 에서 선택되면, PM10'-PM11' 차분 판정 결과는 경로메트릭 PM30 에 대해 반영된다. PM21-PM30 의 경로가 선택되면, 경로메트릭 PM21 까지의 차분 판정 결과가 경로메트릭 PM30 에 대해 반영된다.

S204 에서 차분 판정이 성공하는 스테이트라면, ACS 계산 및 차분 계산이 캔 디데이트 TF 까지 완료되었는지 여부가 판정된다 (S205). 즉, ACS 계산 유닛 (11) 은 현재 디코딩 포지션을 캔디데이트 TF 와 비교한다. 현재 포지션이 캔디데이트 TF 에 도달하지 않았다면, 프로세스는 S202 로 돌아가고, ACS 계산 및 차분 계산이 반복된다.

S205 에서 현재 디코딩 포지션이 캔디데이트 TF 에 도달했다면, 현재 스테이트 (S0) 의 차분 판정이 실패로 끝났는지 여부를 판정한다 (S206). 3GPP 는 초기 스테이트와 최종 스테이트를 S0 로 정의한다. 따라서, 이 경우에, 판정은 스테이트 (S0) 에서 실행된다. 즉, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은, 차분 연산 유닛 (23) 으로부터의 각각의 스테이트의 차분 판정 결과 중에서 캔디데이트 TF 의 스테이트 (S0) 의 차분 판정 결과를 참조하여, 판정이 실패로 끝났는지 여부를 판정한다. S206 에서 스테이트 (S0) 의 차분 판정 결과가 네거티브이면, 프로세스는 S212 로 진행하고, 프로세싱은 다음 캔디데이트 TF 로 지속된다.

S206 에서 스테이트 (S0) 의 차분 판정 결과가 포지티브이면, 가능도비 S 가 최소인지 여부가 판정된다. 종래의 기술과 유사하게, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은 "가능도비 S = -10log(현재 스테이트 (S0) 의 가능도-현재 최소 가능도)/(현재 최대 가능도-현재 최소 가능도)" 에 기초하여 컨트롤을 수행한다. 즉, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은 현재의 가능도비 S 를 계산하고, 가능도비 저장 유닛 (28) 에 저장된 가능도비 S 를 현재의 가능도비 S 와 비교하여, 현재의 가능도비 S 가 더 작은지 여부를 판정한다. S207 에서 가능도비 S 가 최소값이 아니라면, 프로세스는 S212 로 진행하고, 프로세싱은 다음 캔디데이트 TF 까지 수행된다. 부수 적으로, 충분히 큰 값 (무한 값) 이 가능도비 저장 유닛 (28) 에 초기값으로서 저장된다.

S207 에서 가능도비 S 가 최소이면, 트레이스-백 프로세싱이 캔디데이트 TF 의 포지션으로부터 수행된다 (S208). 즉, 트레이스 백 유닛 (13) 은 경로 메모리 (12) 를 참조하여 존속 경로를 트레이스 백하고, 하드 디시젼을 하여 디코딩 데이터를 생성한다.

다음으로, 생성된 디코딩 데이터는 CRC 계산 (S209) 으로 보내지고, CRC 계산 결과가 포지티브 또는 네거티브인지가 판정된다 (S210). 즉, CRC 계산 유닛 (25) 은 디코딩 데이터의 데이터 영역을 참조하여 CRC 계산을 수행하고, 그 CRC 계산 결과를 CRC 영역의 값과 비교한다. 매치가 된다면, CRC 판정 결과는 OK 이다. 이 때, 디코딩 데이터는 CRC 계산을 거쳐서 디코딩 데이터 저장 유닛 (26) 에 저장된다.

S210 에서 CRC 판정 결과가 NG 이면, 프로세스는 S212 로 진행하고, 프로세싱은 다음 캔디데이트 TF 까지 수행된다. S210 에서 CRC 계산 결과가 OK 이면, TF 출력 유닛 (27) 은 현재의 가능도비 S 및 현재 TF 를 가능도비 저장 유닛 (28) 및 TF 저장 유닛 (29) 에 저장한다 (S211).

S206 에서 스테이트 (S0) 의 차분 판정 결과가 네거티브이면, S207 에서 가능도비 S 는 최소가 아니고, S210 에서 CRC 판정 결과가 NG 이거나, 또는 S211 에서 가능도비 S 와 TF 가 유지된다면, 캔디데이트 TF 포지션이 최대 길이에 대응하는지 여부가 그 후에 판정된다 (S212). 즉, 디코딩 컨트롤 유닛 (24) 은 현재 캔디데이트 TF 를 TrCH 의 최대 길이와 비교한다. 캔디데이트 TF 가 최대 길이에 도달하면, 프로세스는 S214 로 진행하고, 디코딩 프로세스가 완료된다. S212 에서 캔디데이트 TF 가 최대 길이에 도달하지 않으면, ACS 계산 유닛 (11) 은 캔디데이트 TF 저장 유닛 (22) 으로부터 사이즈의 내림차순으로 다음 캔디데이트 TF 를 획득하고, S202 다음 디코딩 프로세스를 반복한다 (S213).

S204 에서 모든 스테이트들의 차분 판정이 실패로 끝나거나, S212 에서 캔디데이트 TF 가 최대 길이에 도달하면, TF 출력 유닛 (27) 은 TF 저장 유닛 (29) 에 저장된 최소 가능도비 S 를 트루 TF 로서 출력한다 (S214). 즉, TF 출력 유닛 (27) 은, 모든 스테이트들에 대한 차분 판정이 실패로 끝나기 전에 CRC 판정 결과가 OK 인 최소 가능도비 S 의 TF 를 출력하거나, 디코딩이 최대 길이까지 완료되기 전에 CRC 판정 결과가 OK 인 최소 가능도비 S 의 TF 를 출력한다.

다음으로 도 4 및 도 5 를 참조하여, 본 실시형태의 TF 검출 방법의 구체적인 예를 설명한다. 이 실시예에서, 도 2 의 TF 검출 방법은 수신 데이터를 디코딩하여 TF 를 검출한다. 도 4 및 도 5 는 제한 길이 3 의 인코딩 시퀀스가 4 개의 스테이트의 격자 다이어그램에 기초하여 디코딩되는 간단한 예를 나타낸다. 하지만, 실제로는 제한 길이 9 의 인코딩 시퀀스가 256 스테이트의 격자 다이어그램에 기초하여 디코딩된다.

부수적으로, 본 실시예에서, 도 8 내지 도 11 의 컨볼루셔널-코딩된 데이터가 디코딩된다. 도 10 의 예와 유사하게, 수신 데이터에서, 엠프티 영역의 노이즈는 입력 데이터 U = "10011" 를 인코딩하여 획득된 인코딩 데이터 X = "1110111101" 를 따른다.

우선, 도 4 의 격자 다이어그램은 수신 데이터가 어떻게 제 1 비트에서 엠프티 영역 전의 포지션까지 디코딩되는지를 나타낸다. 격자 다이어그램은 도 9 와 유사한 스테이트 천이를 나타낸다. 도 4 에서, 스테이트들 사이를 연결하는 브랜치들 중 굵은 화살표로 나타낸 브랜치들은 각각의 스테이트에서 선택된 존속 경로들을 나타내고, 가는 화살표로 나타낸 브랜치들은 최종적으로 선택되고 트레이스 백되는 존속 경로를 나타내고, 점선 화살표로 나타낸 브랜치들은 존속 경로로서 선택되지 않은 경로들을 나타낸다.

각각의 스테이트에서, 원 위의 숫자값은 이용된 경로들 중에서 상부 경로의 경로메트릭을 나타내고, 원 아래의 숫자값은 이용된 경로들 중에서 하부 경로의 경로메트릭을 나타낸다. 2 개의 경로메트릭 중에서 밑줄 그어진 것이 존속 경로의 경로메트릭이다. 원 안의 숫자값은 2 개의 경로메트릭 사이의 차이를 나타낸다.

도 9 의 예와 유사하게, 각각의 브랜치에 할당된 2-비트 숫자값은 스테이트 천이시에 코더의 출력 비트로서 예상되는 코딩 비트 (X0, X1) 이다. 비터비 디코딩은 2 비트의 수신 데이터가 각각의 브랜치의 코딩 비트들과 같은 가능도에 대응하는 브랜치메트릭을 계산하고, 존속 경로의 브랜치메트릭을 경로메트릭으로서 추가한다.

다양한 방법들이 브랜치메트릭들을 계산하는데 이용될 수 있다. 본 실시예에서, 브랜치메트릭은 2 개의 비트 시퀀스 사이의 해밍 디스턴스로서 설정된다. 해밍 디스턴스는 2 개의 비트 시퀀스 사이의 비트들의 넘버에 대응한다. "00" 과 "11" 을 예로 들자면, 2 비트의 차이가 존재하고, 해밍 디스턴스는 2 이다.

경로메트릭을 선택하는 경우에, 더 작은 경로메트릭의 경로가 더 높은 가능도의 경로로서 각각의 스테이트까지의 경로들로서 선택되고, 여기서 존속 경로로서 이용된다. 경로메트릭들이 동등하다면, 임의의 경로가 선택될 수 있다. 본 실시예에서는, 상부 경로가 선택되었다.

우선, 수신 데이터 (Y) 가 입력되는 경우, ACS 계산 (S202) 및 차분 계산 (S203) 이 격자 다이어그램의 각각의 포인트에서 2 비트씩 실행된다. 타임 (T1) 에서, 스테이트들 (S00 내지 S11) 의 각각에서, 수신 데이터 (Y) 의 "11" 이 각각의 브랜치의 코딩 비트와 비교되어 브랜치메트릭들과 경로메트릭들을 계산한다.

예를 들어, 타임 (T1) 의 스테이트 S00 에서, 상부 브랜치의 브랜치메트릭은 2 이고, 하부 브랜치의 브랜치메트릭은 0 이다. 여기서, 타임 (T0) 까지의 경로는 존재하지 않고, 따라서 브랜치 = 경로이고, 브랜치메트릭은 타임 (T1) 의 경로가 된다. 따라서, 하부 경로의 경로메트릭은 상부 경로의 그것보다 더 작고, 따라서, 하부 경로가 존속 경로로서 선택된다. 또한, 하부 경로의 경로메트릭은 상부 경로의 경로메트릭으로부터 빼지고, 가능도 정보 사이의 차이는 2 가 된다.

마찬가지로 다음 타임 (T2) 에서, 수신 데이터 (Y) 의 "10" 은 각각의 스테이트의 각각의 브랜치의 코딩 비트와 유사하게 비교되고, 그에 의해 경로 메트릭과 경로 메트릭 사이의 차이를 계산한다. 예를 들어, 타임 (T2) 의 스테이트 (S11) 에서, 상부 브랜치의 브랜치메트릭은 2 이고, 하부 브랜치의 브랜치메트릭은 0 이다. 상기의 것이 타임 (T1) 에서 경로메트릭에 더해지는 경우, 상부 경로의 경로메트릭은 2 가 되고, 하부 경로의 경로메트릭은 1 이 되어, 하부 경로를 존속 경로로서 선택한다. 또한, 하부 경로의 경로메트릭은 상부 경로의 경로메트릭으로부터 빼지고, 가능도 정보 사이의 차이가 1 이 된다.

전술한 프로세스가 타임 (T5) 까지 반복되고, 스테이트 S00 의 상부 경로, 스테이트 S01 의 상부 경로, 스테이트 S10 의 상부 경로 및 스테이트 S11 의 상부 경로가 존속 경로로서 정의된다. 스테이트 (S11) 의 존속 경로 (굵은 선의 경로) 의 경로메트릭은 0 이 되고, 즉, 최소화된다.

트레이스 백 프로세싱이 이 포인트에서부터 시작된다고 가정하면, 경로메트릭들은 모든 스테이트들의 최소 경로를 통해 트레이스 백된다. 도 4 에서, 굵은 선의 경로들은 타임 (T5) 의 스테이트 S11 - 타임 (T4) 의 스테이트 S10 - 타임 (T3) 의 스테이트 S00 - 타임 (T2) 의 스테이트 S01 - 타임 (T1) 의 스테이트 S10 - 타임 (T0) 의 스테이트 S00 의 순서로 트레이스 백된다. 이 때, 각각의 스테이트가 상부측 또는 스테이트 S00 으로 시프트되면, 디코딩 비트는 0 으로 설정된다. 각각의 스테이트가 하부측 또는 스테이트 S11 로 시프트되면, 디코딩 비트는 1 로 설정된다. 이러한 방식으로, 트레이스-백 프로세싱에서, T5-T4 에서 디코딩 비트는 1 이 되고, T4-T3 에서 디코딩 비트는 1 이 되며, T3-T2 에서 디코딩 비트는 0 이 되고, T2-T1 에서 디코딩 비트는 0 이 되며, T1-T0 에서 디코딩 비 트는 1 이 된다. "11001" 의 비트 시퀀스가 획득된다. 역순으로 디코딩되면, 이 비트 시퀀스는 "10011" 이고, 정확한 디코딩 데이터 (D) 가 획득될 수 있다.

도 5 의 격자 다이어그램은, 도 4 의 디코딩 프로세스 다음에 어떻게 엠프티 영역이 디코딩되는가를 나타낸다. 엠프티 데이터는 노이즈 데이터이고, 0 또는 1 이 아니다. 본 실시예에서, 엠프티 데이터는 0 과 1 사이의 중간값인 0.5 이다.

마찬가지로 본 실시예에서, 도 4 의 예와 유사하게, ACS 계산 (S202) 및 차분 계산 (S203) 이 실행된다. 즉, 타임 (T6) 에서, 각각의 스테이트에서, 수신 데이터 (Y) 의 "0.5, 0.5" 는 각각의 브랜치의 코딩 비트와 비교되어, 경로메트릭과 경로메트릭 사이의 차이를 계산한다. 예를 들어, 타임 (T6) 의 스테이트 S01 에서, 상부 브랜치의 브랜치메트릭은 1 이 되고, 하부 브랜치의 브랜치메트릭은 1 이 된다. 상기의 것이 타임 (T5) 의 경로메트릭에 더해지면, 상부 경로의 경로메트릭은 4 가 되고, 하부 경로의 경로메트릭은 1 이 되어, 하부 경로를 존속 경로로서 선택하게 된다. 또한, 하부 경로의 경로메트릭은 상부 경로의 경로메트릭으로부터 빼지고, 가능도 정보 사이의 차이는 3 이 된다.

그 다음, 전술한 것이 타임 (T5) 에서 타임 (T10) 까지 반복되고, 따라서, 모든 스테이트들의 경로메트릭들은 5 와 같게 되고, 어느 스테이트가 최대 가능도에 도달하였는지를 판정하기가 어렵게 된다. 부수적으로, 경로들이 타임 (T10) 으로부터 트레이스 백되면, 브랜치들은 동일한 스테이트로 시프트되고, 따라서, 디 코딩 데이터 (D) 는 "00000" 이 된다.

도 4 및 도 5 에 나타낸 바와 같이, 타임 (T0) 에서부터 타임 (T5) 까지 0 또는 1 의 데이터를 디코딩하는 경우, 높은 가능도의 경로의 경로메트릭과 틀린 경로의 경로메트릭 사이의 차이는 증가하는 경향이 있다. 또한, 타임 (T5) 에서부터 타임 (T10) 까지의 엠프티 영역을 디코딩하는 경우, 경로메트릭들 사이의 차이는 감소하는 경향이 있다. 예를 들어, 타임 (T5) 의 스테이트 S11 에서 경로메트릭들 사이의 차이가 6 이고, 타임 (T10) 의 모든 스테이트들의 경로메트릭들 사이의 차이는 0 이 된다.

따라서, 경로메트릭들이 제 1 비트에서부터 순서대로 계산된다면, 경로메트릭 차이가 큰 경우, 디코딩 결과의 신뢰도는 높고, 타겟 영역이 데이터 영역 또는 CRC 영역일 가능성이 높다. 경로메트릭 차이가 작으면, 디코딩 결과의 신뢰도가 낮고, 타겟 영역이 엠프티 영역일 가능성이 높다. 따라서, 본 실시형태에서 모든 스테이트들의 경로메트릭들이 작으면, 디코딩 프로세스는 엠프티 영역까지 완료되었다고 판정되고, 디코딩 프로세스는 도중에 완료된다.

예를 들어, 도 4 및 도 5 에서, 경로메트릭 차이를 판정하기 위한 임계값이 0 이면, 타임 (T8) 의 모든 스테이트들의 경로메트릭들 사이의 차이는 0 이고, 모든 스테이트들의 경로메트릭들 사이의 차이 판정 결과는 NG 이며, 디코딩 프로세스는 완료된다. 그 다음, 예를 들어, 타임 (T8) 전에 타임 (T5) 의 TF 가 트루 TF 로서 출력된다.

도 6 은 본 실시예의 TF 검출 방법의 시뮬레이션 결과 예를 나타낸다. 도 6 에서, 수평 축은 차분 판정을 위한 임계값을 나타내고, 커브 (601) 는 디코딩 프로세스가 최대 길이보다 더 작은 포지션에서 완료될 확률을 나타낸다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, 임계값이 증가함에 따라, 디코딩 프로세스가 도중에 완료될 확률은 높아지게 된다. 도 6 의 실시예에서, 임계값이 15 이면, 디코딩 프로세스는 약 50% 의 확률로 도중에 완료된다. 부수적으로, 도 6 은, 도 4 및 도 5 의 실시예들과는 달리, 입력 데이터가 소프트 입력 데이터 (-1 내지 +1) 인 경우의 시뮬레이션 결과 예를 나타낸다. 커브는 노이즈 또는 선택된 TF (캔디데이트 TF) 의 데이터 길이 등의 시뮬레이션 조건에 따라 크게 변화하고, 임계값 또는 확률 또한 변화한다.

임계값이 증가하면, 디코딩 프로세스가 도중에 완료될 확률이 높지만, 디코딩 프로세스가 이상 중지될 확률이 높아지게 된다. 반면, 임계값이 감소하면, 디코딩 프로세스가 도중에 완료될 확률은 낮아지지만, 디코딩 프로세스가 이상 중지될 확률이 낮아지게 된다.

예를 들어, 임계값이 통신 경로의 조건들 (노이즈 발생의 확률) 에 바람직하게 적합하다. 통신 경로의 품질이 높으면, 임계값이 크게 설정되어 디코딩 프로세스는 쉽게 도중에 완료된다. 통신 경로의 품질이 높지 않으면, 임계값이 작게 설정되어 디코딩 프로세스는 도중에 완료되는 경우가 드물다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에서, 수신 데이터를 디코딩할 때, 가능도 정보 사이의 차이가 계산되고, 그 차이에 기초하여 디코딩 프로세스가 완료되고, TF 를 검출하게 된다. 그 결과, 디코딩 프로세스는 최대 길이보다 더 적은 위치에 서 완료될 수 있고, 따라서, 데이터가 최대 길이까지 헛되이 디코딩되는 상황을 회피하는 것이 가능하고, 디코딩량을 상당히 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, TF 검출에 필요한 기간이 감소될 수 있고, TF 검출 장치의 회로 사이즈 또는 계산량이 감소될 수 있어 전력 소모를 절약하게 된다.

[다른 실시형태]

부수적으로, 도 2 의 플로우차트에서, CRC 계산 결과가 OK 인 TF 가 아직 존재하지 않으면, 모든 스테이트들의 경로메트릭들 사이의 차이를 판정한 결과는 NG 이고, 판정이 완료될 수도 있다. 도 6 의 시뮬레이션 결과 예에서, 커브 (602) 는 디코딩 프로세스가 이상 완료될 확률을 나타낸다. 도 6 의 실시예에서, 임계값이 14 이면, 디코딩 프로세스는 약 0.5% 의 확률로 이상 완료된다. 따라서, 모든 스테이트들에 대한 차분 판정이 실패로 끝나는 경우에도, CRC 판정 결과가 OK 인 하나 이상의 TF 가 검출되지 않으면, 디코딩 프로세스를 지속하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 실시예에서, 엠프티 영역 검출 및 디코딩 프로세싱을 도중에 중지시키는 기준으로서, 가능성 정보 사이의 차이가 이용된다. 그러나, 본 발명은 거기에 한정되지 않고, 다른 정보에 기초하여 엠프티 영역이 검출되어 디코딩을 완료할 수도 있다.

본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어남이 없이 수정 및 변화될 수도 있다는 것은 명백하다.

본 발명에 따르면, 전송 포맷 검출에 필요한 기간을 단축시키고, 전류 소모를 감소시킬 수 있는 전송 포맷 검출 장치 및 방법을 제공하는 것이 가능하다.

Claims (20)

1. 디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 수신 시퀀스에 기초하여 격자 다이어그램 (trellis diagram) 의 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보 (likelihood information) 를 계산하는 디코딩 유닛;

   각각의 스테이트의 상기 가능도 정보 사이의 차이를 계산하는 차분 연산 유닛 (differential operational unit);

   상기 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 상기 디코딩 유닛에 의한 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는 디코딩 컨트롤 유닛; 및

   상기 생성된 디코딩 시퀀스의 사이즈에 기초하여 전송 포맷을 검출하는 검출 유닛을 포함하는, 전송 포맷 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 디코딩 컨트롤 유닛은 소정의 타임 포인트에서 모든 스테이트들의 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 상기 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 디코딩 컨트롤 유닛은, 상기 가능도 정보 사이의 차이가 소정의 임계값보다 더 작으면 상기 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 디코딩 컨트롤 유닛은, 상기 가능도 정보 사이의 차이가 소정의 임계값보다 더 작으면 상기 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가능도 정보 사이의 차이는, 상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 경로메트릭 (pathmetric) 들 사이의 차이에 대응하는, 전송 포맷 검출 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 가능도 정보 사이의 차이는, 상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 경로메트릭들 사이의 차이에 대응하는, 전송 포맷 검출 장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 가능도 정보 사이의 차이는, 상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 경로메트릭들 사이의 차이에 대응하는, 전송 포맷 검출 장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 가능도 정보 사이의 차이는, 상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 경로메트릭들 사이의 차이에 대응하는, 전송 포맷 검출 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 디코딩 유닛은,

   상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하고, 상기 복수의 경로들 중에서 존속 경로 (survival path) 를 선택하는 ACS (add-compare-select) 유닛 ; 및

   디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 상기 선택된 존속 경로를 트레이스 백 (trace back) 하는 트레이스-백 유닛을 포함하고,

   상기 디코딩 컨트롤 유닛은,

   상기 가능도 정보를 계산한 후에 상기 가능도 정보 사이의 차이를 계산하고, 상기 ACS 유닛 및 상기 트레이스-백 유닛의 프로세싱을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
10. 제 2 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은,

    상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하고, 상기 복수의 경로들 중에서 존속 경로를 선택하는 ACS 유닛; 및

    디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 상기 선택된 존속 경로를 트레이스 백하는 트레이스-백 유닛을 포함하고,

    상기 디코딩 컨트롤 유닛은,

    상기 가능도 정보를 계산한 후에 상기 가능도 정보 사이의 차이를 계산하고, 상기 ACS 유닛 및 상기 트레이스-백 유닛의 프로세싱을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
11. 제 3 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은,

    상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하고, 상기 복수의 경로들 중에서 존속 경로를 선택하는 ACS 유닛; 및

    디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 상기 선택된 존속 경로를 트레이스 백하는 트레이스-백 유닛을 포함하고,

    상기 디코딩 컨트롤 유닛은,

    상기 가능도 정보를 계산한 후에 상기 가능도 정보 사이의 차이를 계산하고, 상기 ACS 유닛 및 상기 트레이스-백 유닛의 프로세싱을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
12. 제 4 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은,

    상기 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하고, 상기 복수의 경로들 중에서 존속 경로를 선택하는 ACS 유닛; 및

    디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 상기 선택된 존속 경로를 트레이스 백하는 트레이스-백 유닛을 포함하고,

    상기 디코딩 컨트롤 유닛은,

    상기 가능도 정보를 계산한 후에 상기 가능도 정보 사이의 차이를 계산하고, 상기 ACS 유닛 및 상기 트레이스-백 유닛의 프로세싱을 중지시키는, 전송 포맷 검출 장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은 전송 포맷의 복수의 캔디데이트 (candidate) 사이즈들까지의 디코딩을 수행하고,

    상기 검출 유닛은, 상기 디코딩 시퀀스의 생성이 중지된 포지션보다 더 적은 캔디데이트 사이즈를 상기 전송 포맷으로서 출력하는, 전송 포맷 검출 장치.
14. 제 2 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은 전송 포맷의 복수의 캔디데이트 사이즈들까지의 디코딩을 수행하고,

    상기 검출 유닛은, 상기 디코딩 시퀀스의 생성이 중지된 포지션보다 더 적은 캔디데이트 사이즈를 상기 전송 포맷으로서 출력하는, 전송 포맷 검출 장치.
15. 제 3 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은 전송 포맷의 복수의 캔디데이트 사이즈들까지의 디코딩 을 수행하고,

    상기 검출 유닛은, 상기 디코딩 시퀀스의 생성이 중지된 포지션보다 더 적은 캔디데이트 사이즈를 상기 전송 포맷으로서 출력하는, 전송 포맷 검출 장치.
16. 제 4 항에 있어서,

    상기 디코딩 유닛은 전송 포맷의 복수의 캔디데이트 사이즈들까지의 디코딩을 수행하고,

    상기 검출 유닛은, 상기 디코딩 시퀀스의 생성이 중지된 포지션보다 더 적은 캔디데이트 사이즈를 상기 전송 포맷으로서 출력하는, 전송 포맷 검출 장치.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 검출 유닛은, 상기 생성된 디코딩 시퀀스에 대해 사이클릭 리던던시 체크 (cyclic redundancy check) 를 수행한 결과에 기초하여 전송 포맷을 검출하는, 전송 포맷 검출 장치.
18. 제 2 항에 있어서,

    상기 검출 유닛은, 상기 생성된 디코딩 시퀀스에 대해 사이클릭 리던던시 체크를 수행한 결과에 기초하여 전송 포맷을 검출하는, 전송 포맷 검출 장치.
19. 제 3 항에 있어서,

    상기 검출 유닛은, 상기 생성된 디코딩 시퀀스에 대해 사이클릭 리던던시 체크를 수행한 결과에 기초하여 전송 포맷을 검출하는, 전송 포맷 검출 장치.
20. 디코딩 시퀀스를 생성하기 위해 수신 시퀀스에 기초하여 격자 다이어그램의 각각의 스테이트까지의 복수의 경로들의 가능도 정보를 계산하는 단계;

    각각의 스테이트의 상기 가능도 정보 사이의 차이를 계산하는 단계;

    상기 가능도 정보 사이의 차이에 기초하여 상기 디코딩 유닛에 의한 디코딩 시퀀스의 생성을 중지시키는 단계; 및

    상기 생성된 디코딩 시퀀스의 사이즈에 기초하여 전송 포맷을 검출하는 단계를 포함하는, 전송 포맷 검출 방법.

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