KR20100090413A - 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 ｌｌｒ 결합 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 ｌｌｒ 결합 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치는 수신한 패킷의 LLR과 이전에 수신한 패킷의 LLR을 입력받아 결합하는 LLR 결합부, 상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 저장하는 LLR 버퍼, 및 상기 수신한 패킷이 재전송 패킷인지 여부를 판단하여, 재전송 패킷인 경우 LLR 결합을 수행하며, 초기 전송 패킷인 경우 전송된 패킷을 통과시키는 하이브리드 자동 재전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 LLR 결합부는 상기 수신한 패킷의 잡음 분산과 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전에 수신한 패킷의 지수(Exponent)를 이용하여 상기 수신한 패킷의 지수를 계산하는 지수 계산부, 상기 수신한 패킷의 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산의 비트 수만큼 상향 천이하는 제 1 상향 천이(Up-Shifting)부, 상기 상향 천이된 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산으로 노말라이징하는 노말라이징 수행부, 상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전 패킷의 지수만큼 상향 천이하는 제 2 상향 천이부, 상기 노말라이징된 LLR과 상기 상향 천이된 이전에 수신한 패킷의 LLR을 결합하는 병합부, 및 상기 결합된 LLR의 비트 수를 상기 전송된 패킷의 지수를 이용하여 상기 수신한 패킷의 LLR의 비트 수와 동일하게 수정하는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 본 발명인 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법 및 이를 위한 장치에 의하면 하이브리드 재전송을 위한 정확한 LLR 결합으로 인하여 전송 신호추정의 신뢰성을 확보할 수 있다.
LLR, LLR 결합, H-ARQ

Description

무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 ＬＬＲ 결합 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMBINING LOG-LIKELIHOOD RATIO FOR HYBRID AUTOMATIC REPEAT REQUEST IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR(Log-Likelihood Ratio) 결합 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합을 위해 이전에 전송된 패킷의 LLR의 비트 수를 줄이는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템은 양질의 고속 통신을 보장하기 위해 새로운 기술들을 도입하고 있다. 무선 통신 시스템은 유선시스템보다 링크 에러의 확률이 높으며, 에러를 보정하기 위한 자원도 제한되어있다. 하이브리드 자동 재전송(Hybrid Automatic Repeat Request)은 이렇게 자원이 제한된 무선 통신 환경에서 양질의 링크 성능을 보장하기 위해 제안된 기술이다.
하이브리드 자동 재전송 기법은 데이터 링크 계층에서의 오류 제어 기법인 자동 재전송(Automatic Repeat Request, ARQ)과 물리 계층의 오류 제어 기법인 채널 코딩을 결합한 기술로서, 재전송 횟수를 감소시켜 시스템 용량을 증대 및 전송 효율을 향상시키는 기술이다. 사용자의 수신 환경이 시간의 경과에 따라 변하고, 이러한 변화에 의해 기지국이 채택한 변조 방식이 적합하지 않을 때 사용된다.
하이브리드 자동 재전송 기법은 체이스 결합(Chase combine)과 증분 리던던시(Incremental Redundancy)의 2가지 방식으로 나누어진다. 체이스 결합 방식은 오류가 발생된 원래의 패킷(이전의 패킷)과 재전송 패킷과 합하여 복호 시도하는 방식이며, 증분 리던던시 방식은 재전송마다 채널 코딩 이득을 점차 증가시키며 재전송하는 방식이다. 수신측에서 전송 오류 검출에 따른 송신측으로의 재전송 요구 시, 재전송된 데이터와 이미 저장하고 있던 데이터를 복호화 과정 이전에 결합하여 성능을 개선시킨다. 이렇게 하이브리드 자동 재전송 기법을 적용하면 단말 측에서의 기지국으로의 재전송요구를 줄임으로써 링크 효율을 높일 수 있다.
본 발명인 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법 및 이를 위한 장치는 LLR 결합을 위해 저장되는 이전에 전송된 패킷의 LLR 비트 수를 감소시켜 한정된 자원을 효과적으로 사용하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법은 수신한 패킷의 LLR(Log-Likelihood Ratio)과 잡음 분산을 각각 입력받는 단계, 상기 수신한 패킷의 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산으로 노말라이징(normalizing)하는 단계, 상기 노말라이징된 LLR을 이전에 수신한 패킷의 LLR과 결합하는 단계, 및 상기 결합한 LLR을 이용하여 수신 신호 추정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 결합하는 단계 실행 후 상기 결합한 LLR의 비트 수를 상기 수신한 패킷의 LLR의 비트 수와 동일하게 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치는 수신한 패킷의 LLR과 이전에 수신한 패킷의 LLR을 입력받아 결합하는 LLR 결합부, 상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 저장하는 LLR 버퍼, 및 상기 수신한 패킷이 재전송 패킷인지 여부를 판단하여, 재전송 패킷인 경우 LLR 결합을 수행하며, 초기 전송 패킷인 경우 전송된 패킷을 통과시키는 하이브리드 자동 재전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 LLR 결합부는 상기 수신한 패킷의 잡음 분산과 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전에 수신한 패킷의 지수(Exponent)를 이용하여 상기 수신한 패킷의 지수를 계산하는 지수 계산부, 상기 수신한 패킷의 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산의 비트 수만큼 상향 천이하는 제 1 상향 천이(Up-Shifting)부, 상기 상향 천이된 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산으로 노말라이징하는 노말라이징 수행부, 상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전 패킷의 지수만큼 상향 천이하는 제 2 상향 천이부, 상기 노말라이징된 LLR과 상기 상향 천이된 이전에 수신한 패킷의 LLR을 결합하는 병합부, 및 상기 결합된 LLR의 비트 수를 상기 전송된 패킷의 지수를 이용하여 상기 수신한 패킷의 LLR의 비트 수와 동일하게 수정하는 절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 본 발명인 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법 및 이를 위한 장치에 의하면 하이브리드 재전송을 위한 정확한 LLR 결합으로 인하여 전송 신호추정의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통 상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1a와 도 1b는 무선 통신 시스템의 수신기에서 수신하는 신호의 LLR을 도시한 도면이다. 일반적으로 LLR(Log-Likelihood Ratio)은 수신 벡터를 잡음 분산으로 나눈 형태의 식으로 표현된다. 그러나 MMSE(Minimum Mean Square Error) 기법을 사용하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output)의 구현 복잡도 때문에, 현재 상용화된 무선 통신 시스템에서는 LLR은 수신 벡터로만 표현된다.
이러한 방식은 하이브리드 자동 재전송 기법을 적용하지 않는 시스템에 적용하기에 적절한 것이다. 복호기에 입력되기 전에 처리하면 되기 때문이다. 예를 들어 도 1a와 도 1b를 참조하여 설명하면, AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널에서 LLR은 다음 수학식 1과 같이 정의된다.
<수학식 1>
Figure 112009007460257-PAT00001
그리고 스케일링 계수에 해당하는
Figure 112009007460257-PAT00002
가 반영되지 않은 LLR'은 다음 수학식 2와 같이 정의한다.
<수학식 2>
Figure 112009007460257-PAT00003
이때 전송신호의 전력을 1이라고 가정하고 잡음이 추가된 수신 신호
Figure 112009007460257-PAT00004
를 통해 LLR의 분포를 도 1a에 도시하였으며, 마찬가지로 전송신호의 전력을 1이라고 가정하고 잡음이 추가된 수신 신호
Figure 112009007460257-PAT00005
를 통해 스케일링 계수에 해당하는
Figure 112009007460257-PAT00006
가 없는 LLR'의 분포를 도 1b에 도시하였다.
도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 스케일링 효과로 인하여 LLR과 LLR'의 절대적인 크기는 다르지만 상대적인 크기는 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 0을 기준으로 분포하는 LLR과 LLR`의 비율을 살펴보면, 0 이상의 비율과 0 이하의 비율이 동일하다. 따라서 적당한
Figure 112009007460257-PAT00007
값으로 스케일링 한다면 LLR'에서 LLR을 도출할 수 있다.
그러나 하이브리드 자동 재전송 기법이 적용된 무선 통신 시스템에는 수신된 LLR들을 결합하여야 하기 때문에 LLR을 수신 벡터의 비율로만 표현하는 기법으로는 문제가 발생한다.
도 2a와 도 2b는 H-ARQ 기법이 적용된 무선 통신 시스템의 수신기에서 수신하는 신호들의 LLR들을 결합한 도면이다. 특히 도 2a는 아래 수학식 3과 같이 전송신호의 전력을 1이라고 가정하고 잡음이 추가된 수신신호
Figure 112009007460257-PAT00008
과
Figure 112009007460257-PAT00009
를 이용하여 결합된 LLRcombine의 분포를 도시하였으며, 도 2b는 아래 수학식 4와 같이 전송신호의 전력을 1이라고 가정하고 잡음이 추가된 수신신호
Figure 112009007460257-PAT00010
과
Figure 112009007460257-PAT00011
를 이용하여 스케일링 계수에 해당하는
Figure 112009007460257-PAT00012
가 없이 결합된 LLR`combine의 분포를 도시한 것이다.
<수학식 3>
Figure 112009007460257-PAT00013
<수학식 4>
Figure 112009007460257-PAT00014
도 2a와 도 2b를 비교하면, 결합된 LLR의 분포 자체가 스케일링 계수의 존재 유무에 따라서 달라지는 문제점이 발생한다. 따라서 LLR`combine을 스케일링하더라도 원래의 LLRcombine 분포로 복구하는 것은 불가능하다.
또 다른 문제로서 LLR`combine의 분포는 LLRcombine 분포와 비교할 경우 0 이상의 값과 0이하의 값의 비율이 달라진다는 점이다. 다시 말해 LLR`combine의 분포에서 0 이상의 값과 0이하의 값의 비율이 LLRcombine 분포와 동일하여야 올바른 전송 신호를 추정할 수 있는데, 부정확한 H-ARQ식을 사용하는 경우, 0이하의 비율이 급격히 증가하여 심각한 오류가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 수학식 3과 같이 완전한 LLRcombine를 얻기 위한 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다. 또한 본 발명의 LLR 결합 방법 및 이를 위한 장치를 구현하기 위해서는 이전에 전송된 패킷의 LLR값을 저장하여야 하는바, 이때 저장되는 LLR의 비트 수를 감소시켜 한정된 하드웨어 자원을 효과적으로 사용하는 방안을 제시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 LLR 결합 장치는 LLR 결합부(301), LLR 버퍼(302), 하이브리드 자동 재전송 제어부(303)로 구성된다.
LLR 결합부(301)는 현재 수신한 패킷의 LLR과 잡음 분산을 각각 입력받는다. 이때 입력되는 LLR은 결정 비트(bit-precision)의 제한으로 인해 잡음 분산으로 노말라이징되지 않은 상태이다. 따라서 LLR 결합 수행 전에 입력 LLR을 잡음 분산으로 노말라이징(normalizing)하여야만 정확한 LLR 결합을 수행할 수 있다.
LLR 결합부(301)는 LLR 버퍼(302)로부터 이전에 전송된 패킷의 LLR을 독출하여 현재 전송된 LLR과 결합한다. 보다 자세히 설명하면 LLR 버퍼(302)에 저장되어 있는 이전에 전송된 패킷의 LLR은 이미 잡음 분산
Figure 112009007460257-PAT00015
으로 노말라이징 되어 있는 상태이므로 LLR 결합부(301)는 아래 수학식 5과 같이 LLR 결합을 수행할 수 있다.
<수학식 5>
Figure 112009007460257-PAT00016
LLR 버퍼(302)는 LLR 결합부(301)에서의 LLR 결합을 위해 이전에 전송된 패킷의 LLR, 즉
Figure 112009007460257-PAT00017
를 저장하는 기능을 수행한다.
하이브리드 자동 재전송 제어부(303)는 입력된 패킷의
Figure 112009007460257-PAT00018
을 이전의 입력된 패킷의
Figure 112009007460257-PAT00019
과 결합할 것인지 여부를 결정한다. 즉 하이브리드 자동 재전송 제어부(303)에서는 입력된 패킷의 ACID(H-ARQ Channel Identifier)에 대한 AI_SN(ARQ Identifier Sequence Number)을 확인하고, AI_SN이 1이면 재전송이 아닌 첫 번째 초기 전송을 의미하므로, LLR 결합부(301)에서는
Figure 112009007460257-PAT00020
를 잡음 분산
Figure 112009007460257-PAT00021
으로 노말라이징된 LLR 값을 출력하여 전송 신호를 추정하고, 이를 LLR 버퍼(302)에 재저장하여 이후의
Figure 112009007460257-PAT00022
로 사용한다. 즉 LLR 결합 과정을 생략하고 입력된 LLR을 노말라이징하여 출력한다.
또한 하이브리드 자동 재전송 제어부(303)는 AI_SN이 0이면 LLR 결합부(301)로 입력되는 가 재전송 패킷의 LLR이라는 것을 의미하므로, LLR 결합부(301)로 하여금 현재 수신한 패킷의
Figure 112009007460257-PAT00024
를 잡음 분산으로 노말라이징하여 이전에 전송된 패킷의
Figure 112009007460257-PAT00025
와 결합하도록 제어한다.
이러게 결합된
Figure 112009007460257-PAT00026
는 LLR 버퍼(302)에 저장되어 이후 전송된 패킷에 대하여
Figure 112009007460257-PAT00027
로 이용되며, 또한 복호부로 입력되어 전송 신호 추정을 수행한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치에서 LLR 결합부의 블록 구성도이다. 본 실시예의 설명의 편의를 위하여 입력되는 수신된 패킷의
Figure 112009007460257-PAT00028
은 12비트로 구성되며,
Figure 112009007460257-PAT00029
는 24비트로 구성된다고 가정한다.
본 발명에 따른 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치에서 LLR 결합 부(400)는 제 1 상향 천이(Up-Shifting)부(401), 노말라이징 수행부(402), 병합부(403), 절단부(404), 제 2 상향 천이부(405), 지수(Exponent) 계산부(406)를 포함한다.
우선 지수 계산부(406)의 동작에 관하여 설명한다. 지수 계산부(406)는 수신한 패킷의 잡음 분산
Figure 112009007460257-PAT00030
와 이전 패킷의
Figure 112009007460257-PAT00031
에 대응하는 지수
Figure 112009007460257-PAT00032
를 이용하여 결합된
Figure 112009007460257-PAT00033
에 대응하는
Figure 112009007460257-PAT00034
를 계산한다. 여기서 수신한 패킷의 잡음 분산
Figure 112009007460257-PAT00035
은 24비트로 구성되고,
Figure 112009007460257-PAT00036
는 LLR 버퍼(450)로부터 입력 받으며 6 비트로 구성된다.
이 경우 지수 계산부(406)는 아래 수학식 6과 같이 새로운 지수(Exponent)
Figure 112009007460257-PAT00037
를 계산한다.
<수학식 6>
Figure 112009007460257-PAT00038
다만 현재 수신한 패킷이 초기 전송 패킷인 경우,
Figure 112009007460257-PAT00039
는 0으로,
Figure 112009007460257-PAT00040
는 24로 설정한다.
제 1 상향 천이부(401)는
Figure 112009007460257-PAT00041
의 비트 수와 잡음 분산과 비트 수의 균형을 위하여
Figure 112009007460257-PAT00042
를 잡음 분산의 비트 수 만큼 상향 천이(Up-Shifting)한다. 본 실시예에서 잡음 분산의 비트 수는 24 비트이므로 24 비트 수 만큼 상향 천이를 수행 하여 총 36 비트의
Figure 112009007460257-PAT00043
을 생성한다.
또한 노말라이징 수행부(402)는 제 1 상향 천이부(401)에서 상향 천이되어 36비트로 구성된
Figure 112009007460257-PAT00044
를
Figure 112009007460257-PAT00045
로 나누는 연산을 수행한다. 이 경우
Figure 112009007460257-PAT00046
가 0이라면 나누기 연산을 수행할 수 없으므로,
Figure 112009007460257-PAT00047
을 1로 설정하여 나누기 연산을 수행한다.
또한 제 2 상향 천이부(405)는 LLR 버퍼(450)에 저장된 12 비트의
Figure 112009007460257-PAT00048
역시 LLR 버퍼(450)에
Figure 112009007460257-PAT00049
와 함께 저장된
Figure 112009007460257-PAT00050
비트만큼 상향 천이를 수행한다. 즉 상술한 바와 같이 초기 전송 시에는
Figure 112009007460257-PAT00051
는 24 비트로 초기화되어 있으므로 제 2 상향 천이부(405)에서 출력되는
Figure 112009007460257-PAT00052
는 36 비트로 구성된다.
병합부(403)는 36 비트로 상향 천이된
Figure 112009007460257-PAT00053
와
Figure 112009007460257-PAT00054
를 이용하여 더하기 연산을 수행하며, 절단부(404)는 병합부(403)에서 출력된 36비트의 결과의 앞부분을
Figure 112009007460257-PAT00055
만큼 절단(Saturation)하며, 뒷부분을
Figure 112009007460257-PAT00056
만큼 절단(Truncation)한다. 절단부(404)의 출력은 LLR 버퍼(450)에 저장되며, 복호부로 전달되어 전송 신호의 추정을 수행한다.
도 5는 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치에서 LLR 결합부의 동작 과정을 예시하고 있는 도면이다. 특히 도 5에 도시된 비트 수는 각 단계에서 최대로 출력 가능한 비트 수를 의미한다. 또한 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 신호의 값을 2진수로 표시한다.
도 5를 참조하여 설명하면. 입력된 초기 전송
Figure 112009007460257-PAT00057
를 111111이고,
Figure 112009007460257-PAT00058
는 11이라고 가정한다. 여기서
Figure 112009007460257-PAT00059
의 값 111111은 12 비트의 000000111111이지만 유효한 값만을 표시한 것이며,
Figure 112009007460257-PAT00060
의 값 11 역시 24 비트로 표현 가능하나 유효한 값만을 표시한 것이다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 이상 유효한 값으로 2진수를 표시한다.
제 1 상향 천이부(501)는
Figure 112009007460257-PAT00061
의 값 111111을 24 비트 상향 천이하여, 111111000000000000000000000000을 출력한다. 또한 노말라이징 수행부(502)는 상향 천이된
Figure 112009007460257-PAT00062
을
Figure 112009007460257-PAT00063
와 나누기 연산을 수행하여, 10101000000000000000000000000이라는 값을 병합부(503)로 출력한다.
상술한 바와 같이 현재 수신한 패킷이 초기 전송 패킷이라고 인식되면,
Figure 112009007460257-PAT00064
는 0으로,
Figure 112009007460257-PAT00065
는 24로 초기화된다. 따라서 병합부(503)는 24 비트 상향 천이된
Figure 112009007460257-PAT00066
와
Figure 112009007460257-PAT00067
를 이용하여 더하기 연산을 수행하며, 10101000000000000000000000000 이라는 결과 값을 절단부(504)로 출력한다. 보다 정확히 설명하자면 병합부(503)는 37 비트까지 출력 가능하므로 0000000010101000000000000000000000000 이라는 결과가 절단부(504)로 출력한다.
한편 절단부(504)의 절단 범위는 아래 수학식 7의
Figure 112009007460257-PAT00068
에 의하여 결정된 다. 즉
Figure 112009007460257-PAT00069
는 24이며,
Figure 112009007460257-PAT00070
는 2진수로 11이고 10진수로 3이므로
Figure 112009007460257-PAT00071
는 1이 된다. 따라서
Figure 112009007460257-PAT00072
는 23이 된다.
<수학식 7>
Figure 112009007460257-PAT00073
상술한 바와 같이 절단부(504)는 병합부(503)에서 출력된 37비트로 구성된 합산 결과의 앞부분을
Figure 112009007460257-PAT00074
비트 수 만큼 절단(Saturation)하며, 뒷부분을
Figure 112009007460257-PAT00075
비트 수 만큼 절단(Truncation)하므로, 앞부분을 2 비트 수 만큼 뒷부분을 23 비트 수 만큼 절단한다. 즉 병합부(503)에서 출력된 0000000010101000000000000000000000000라는 37 비트로 이루어진 결과 값은 000000101010이 되어 항상 12 비트 수로 출력된다. 이러한 결과
Figure 112009007460257-PAT00076
인 000000101010은 LLR 버퍼(450)에
Figure 112009007460257-PAT00077
로 다시 저장되며,
Figure 112009007460257-PAT00078
인 23 역시
Figure 112009007460257-PAT00079
로 다시 저장된다.
이하에서는 재전송된 신호의
Figure 112009007460257-PAT00080
이 100001이고,
Figure 112009007460257-PAT00081
는 1011이라고 가정한다. 마찬가지로 제 1 상향 천이부(501)는
Figure 112009007460257-PAT00082
의 값 100001을 24 비트 상향 천이하여, 100001000000000000000000000000을 출력한다. 또한 노말라이징 수행 부(502)는 상향 천이된
Figure 112009007460257-PAT00083
을
Figure 112009007460257-PAT00084
와 나누기 연산을 수행하여, 11000000000000000000000000이라는 값을 병합부(503)로 출력한다.
병합부(503)의 더하기 연산을 수행하기 위하여, LLR 버퍼(450)에 저장된
Figure 112009007460257-PAT00085
를 독출하여, 000000101010이라는 값을 제 2 상향 천이부(505)로 입력한다. 이때 함께 저장된
Figure 112009007460257-PAT00086
인 23도 함께 입력된다. 따라서 제 2 상향 천이부(505)는
Figure 112009007460257-PAT00087
를
Figure 112009007460257-PAT00088
비트 수 만큼 상향 천이 하여 원래의 신호로 복원하며, 그 결과는 00000010101000000000000000000000000이 된다. 병합부(503)는 상향 천이된
Figure 112009007460257-PAT00089
와
Figure 112009007460257-PAT00090
를 이용하여 더하기 연산을 수행하며, 그 결과는 11000000000000000000000000000이 된다. 보다 정확히는 0000000011000000000000000000000000000라는 37 비트의 결과가 출력된다.
마지막으로
Figure 112009007460257-PAT00091
는 23이며,
Figure 112009007460257-PAT00092
는 2진수로 1011이고 10진수로 11이므로, 아래 수학식 8와 같이
Figure 112009007460257-PAT00093
가 결정된다.
<수학식 8>
Figure 112009007460257-PAT00094
따라서 병합부(503)에서 출력된 0000000011000000000000000000000000000라는 37 비트의 결과는 앞부분을
Figure 112009007460257-PAT00095
비트 수 만큼 절단(Saturation)하면 000011000000000000000000000000000이 된다. 또한 뒷부분을
Figure 112009007460257-PAT00096
비트 수 만큼 절단(Truncation)되며,
Figure 112009007460257-PAT00097
는 000011000000이 되어 항상 12 비트 수로 출력된다.
한편 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1a와 도 1b는 무선 통신 시스템의 수신기에서 수신하는 신호의 LLR을 도시한 도면.
도 2a와 도 2b는 H-ARQ 기법이 적용된 무선 통신 시스템의 수신기에서 수신하는 신호들의 LLR들을 결합한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치에서 LLR 결합부의 블록 구성도.
도 5는 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치에서 LLR 결합부의 동작 과정을 예시하고 있는 도면.

Claims (8)

  1. 수신한 패킷의 LLR(Log-Likelihood Ratio)과 잡음 분산을 각각 입력받는 단계;
    상기 수신한 패킷의 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산으로 노말라이징(normalizing)하는 단계;
    상기 노말라이징된 LLR을 이전에 수신한 패킷의 LLR과 결합하는 단계; 및
    상기 결합한 LLR을 이용하여 전송 신호 추정을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이전에 수신한 패킷의 LLR은
    상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 상기 이전에 수신한 패킷의 잡음 분산으로 노말라이징한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신한 패킷이 초기 전송 패킷인 경우, 상기 이전에 수신한 패킷의 LLR은 0인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 결합하는 단계 실행 후
    상기 결합한 LLR의 비트 수를 상기 수신한 패킷의 LLR의 비트 수와 동일하게 수정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 방법.
  5. 수신한 패킷의 LLR과 이전에 수신한 패킷의 LLR을 입력받아 결합하는 LLR 결합부;
    상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 저장하는 LLR 버퍼; 및
    상기 수신한 패킷이 재전송 패킷인지 여부를 판단하여, 재전송 패킷인 경우 LLR 결합을 수행하며, 초기 전송 패킷인 경우 전송된 패킷을 통과시키는 하이브리드 자동 재전송 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 LLR 결합부는
    상기 수신한 패킷의 잡음 분산과 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전에 수신한 패킷의 지수(Exponent)를 이용하여 상기 수신한 패킷의 지수를 계산하는 지수 계산부;
    상기 수신한 패킷의 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산의 비트 수만큼 상향 천이하는 제 1 상향 천이(Up-Shifting)부;
    상기 상향 천이된 LLR을 상기 수신한 패킷의 잡음 분산으로 노말라이징하는 노말라이징 수행부;
    상기 이전에 수신한 패킷의 LLR을 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전 패킷의 지수만큼 상향 천이하는 제 2 상향 천이부;
    상기 노말라이징된 LLR과 상기 상향 천이된 이전에 수신한 패킷의 LLR을 결합하는 병합부; 및
    상기 결합된 LLR의 비트 수를 상기 전송된 패킷의 지수를 이용하여 상기 수신한 패킷의 LLR의 비트 수와 동일하게 수정하는 절단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 지수 계산부는
    상기 수신한 패킷의 LLR 비트 수가 12 비트이고, 상기 수신한 패킷의 잡음 분산 비트 수가 24 비트인 경우, 아래 수학식에 의하여 상기 수신한 패킷의 지수를 계산하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치.
    <수학식>
    Figure 112009007460257-PAT00098
    (단,
    Figure 112009007460257-PAT00099
    는 상기 LLR 버퍼에 저장된 이전에 수신한 패킷의 지수이고,
    Figure 112009007460257-PAT00100
    는 상기 수신한 패킷의 지수를 이며,
    Figure 112009007460257-PAT00101
    은 상기 수신한 패킷의 잡음 분산을 지칭한다.)
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 절단부는
    상기 결합된 LLR의 앞부분을
    Figure 112009007460257-PAT00102
    만큼 절단하고, 뒷부분을
    Figure 112009007460257-PAT00103
    만큼 절단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 자동 재전송을 위한 LLR 결합 장치.
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