KR20110001630A - 전송 포맷 조합 식별자 부호화 방법 - Google Patents

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Abstract

입력되는 정보 비트의 길이에 따라 최적으로 기존의 전송 포맷 조합 식별자(TFCI) 기저 위치를 배치함으로써, 최소 거리의 손실을 최소화할 수 있는 TFCI 부호 부호화 방법이 제공된다. 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호의 다수의 기저 벡터 중 최소 거리 특성이 최대가 되는 기저 벡터를 임의로 선택한다. 상기 선택된 기저 벡터를 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호에 적용하여 상기 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호를 부호화한다.
TFCI 부호

Description

전송 포맷 조합 식별자 부호화 방법{Method for encoding transport format combination indicator}
본 발명은 전송 포맷 조합 식별자(transport format combination indicator;이하 'TFCI'라 함) 부호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TFCI 부호를 부호화하는 방법에 관한 것이다.
3세대 공동 프로젝트(Third Generation Partnership Project; 이하 '3GPP'라 함)에는 상향 링크 및 하향 링크 물리 채널에 대한 정의 및 그에 대한 설명을 기술하고 있다. 물리 채널 중 전용 물리 채널(dedicated physical channel: DPCH)은 일반적으로 슈퍼 프레임, 무선 프레임 및 타임 슬롯의 3개의 계층 구조로 이루어진다. DPCH는 두 가지 타입이 있는데, 이는 전용 데이터를 전달하기 위한 전용 물리 데이터 채널(dedicated physical data channel: DPDCH) 및 제어 정보를 전달하기 위한 전용 물리 제어 채널(dedicated physical control channel: DPCCH)이다.
대한민국 특허 등록번호 제 10-0382521 호에는 W-CDMA 방식을 사용하는 차세대 이동 통신 시스템의 송신 측에서 전송 포맷 정보 비트의 패턴을 최적화한 후 엔코딩하고, 이에 대해 수신 측에서는 보다 간단한 절차에 의해 TFCI를 디코딩하는데 적당한 최적의 TFCI 전송 방법이 개시되어 있다. 이 특허는 천공에 의한 최소 거리 손실을 줄이는 데 그 목적이 있지만, 최적의 최소거리 특성을 갖지는 못한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 입력되는 정보 비트의 길이에 따라 최적으로 기존의 TFCI 기저 위치를 배치함으로써, 최소 거리의 손실을 최소화할 수 있는 TFCI 부호화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전송 포맷 조합 식별자 부호의 복호화 방법은 (i) 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호의 다수의 기저 벡터 중 최소 거리 특성이 최대가 되는 기저 벡터를 임의로 선택하는 단계; 및 (ii) 상기 선택된 기저 벡터를 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호에 적용하여상기 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 단계 (i)은 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호의 비트 길이(N)에 따라 N = 1인 경우 M0 (N) = M5, N = 2 ~ 6인 경우 Mn (N) = Mn, n = 1, 2,..., 5, N = 7 ~ 10인 경우, Mn (N) = Mn, n = 0, 1,..., 4, M5 (N) = M9, M6 (N) = M8, M7 (N) = M7, M8 (N) = M6, M9 (N) = M5로 구분하여 기저 위치를 변경함으로써, 최소 거리 특성이 최대가 되는 기저 벡터를 선택하는 것을 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 전송 포맷 조합 식별자 부호의 비트 길이가 1인 경우에, N = 1 ~ 6인 경우 Mn (N) = Mn, n = 0, 1,..., 5, N = 7 ~ 10인 경우 Mn (N) = Mn, n = 0, 1,..., 4, M5 (N) = M9, M6 (N) = M8, M7 (N) = M7, M8 (N) = M6, M9 (N) = M5로 구분하여 기저 위치를 변경하는 것을 포함하고, 상기 M은 전송 포맷 조합 식별자 부호의 기저 벡터이다.
가장 바람직하게는, 단계 (ii)는 수학식
Figure 112009039979336-PAT00001
로 표현되는 전송 포맷 조합 식별자 부호 비트를 출력하고, bi는 i번째 전송 포맷 조합 식별자 부호 비트이다.
본 발명에 따르면, 입력되는 정보 비트의 길이에 따라 최적으로 기존의 TFCI 기저 위치를 배치함으로써, 최소 거리의 손실을 최소화시킬 수 있다. 그리고, TFCI 부호의 길이가 길어지는 경우 구해진 30 비트의 TFCI 부호를 반복 전송하여 종래의 기술에 비해 성능 향상을 가져온다. 즉, 단순히 기저의 위치만을 변경시켜 성능 향상을 가져 오는 것이므로, 복잡도가 거의 발생하지 않으며, 최소 10 % 이상의 최소 거리 특성이 향상된다.
이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 을 상세히 설명한다.
W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 시스템에서는 논리 계층에서의 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS'라 함)를 갖는 멀티미디어 서비스를 한 개 혹은 여러 개의 물리 채널에서서 전송한다. 다양한 QoS는 음성, 비디오 전화, 비디오 게임, 스트리밍 멀티미디어, 웹브라우징, 네트워크 게임, 이메일 다운로드 등을 포함한다. 이러한 경우 상위 계층에서의 각각의 서비스는 각각의 전송율, 부호화 형태, 송신 시간 간격(TTI), 인터리빙, CRC 길이에 관한 정보를 전송 채널의 전소 포맷 식별자(indicator)가 나타내게 된다. 도 1은 이러한 상위 계층과 물리계층의 인터페이스를 나타낸다. 논리 계층의 정보를 전달하는 적어도 하나의 전송 채널은 적어도 하나의 물리 채널을 통하여 전달되는데 이때 물리 채널에서는 전송 포맷조합식별자를 이용하여 이러한 다양한 조합 정보를 전송하게 된다. 만약 이러한 전송 포맷 조합 식별자 (TFCI : Transport Format Combination Indicator) 정보를 잘못 복호하게 되면, 수신된 다양한 QoS를 갖는 중요한 정보를 모두 잘못 디코딩하게 되어 전송율의 저하와 재 전송으로 인한 시스템 간섭 증가가 야기된다. 이러한 제어채널을 실시간의 복호가 가능해야 하며 우수한 최소 거리 특 성이 있어야 한다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 상위 계층 및 물리 계층의 인터페이스를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타난 것과 같이, 전송되는 채널의 다양한 조합 정보를 전송 포맷 조합 식별자(TFCI)를 사용하여 알려 주게 된다. 이때 최대로 가능한 조합 정보는 210 = 1024 가지이다. 따라서 TFCI는 최대 10 비트로 구성된다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송 포맷 조합 식별자 채널 부호기를 나타낸다.
여기서 출력되는 i 번째 TFCI 부호 비트는 다음 수학식 1로 주어진다.
Figure 112009039979336-PAT00002
여기서, N은 입력되는 정보비트의 길이다. 도 3은 일반적인 TFCI 부호기 구조를 나타낸다.
여기에 사용되는 W-CDMA 시스템의 TFCI 부호의 기저 벡터(M0 ~ M9)는 다음과 같다.
M0 = [10101010101010110101010101010100]
M1 = [01100110011001101100110011001100]
M2 = [00011110000111100011110000111100]
M3 = [00000001111111100000001111111100]
M4 = [00000000000000011111111111111101]
M5 = [11111111111111111111111111111111]
M6 = [01010000110001111100000111011101]
M7 = [00000011100110111011011100011100]
M8 = [00010101111100100110110010101100]
M9 = [00111000011011101011110101000100]
수학식 1과 도 3에 의하여 생성된 TFCI 32 심볼 중에서 마지막 2 심볼은 천공되어서 최종적으로 30 심볼이 한 프레임 동안 전송된다. 한 프레임은 15 슬롯으로 구성되므로, 한 슬롯에 2 심볼 씩 전송된다.
본 발명의 실시예에서는 입력 TFCI 부호의 다수의 기저 벡터 중 최소 거리 특성이 최대가 되는 기저 벡터를 임의로 선택한다. 이 경우, TFCI 부호의 기저를 최적으로 재 배치함으로 인하여 최소 거리에 이득을 가져올 수 있는 방법을 제안한다. 기저의 재 배치 방법은 다음과 같다.
N = 1인 경우:
M0 (N) = M5
N = 2 ~ 6인 경우:
Mn (N) = Mn, n = 1, 2,..., 5
N = 7 ~ 10인 경우:
Mn (N) = Mn, n = 0, 1,..., 4
M5 (N) = M9, M6 (N) = M8, M7 (N) = M7, M8 (N) = M6, M9 (N) = M5
이러한 입력되는 정보 비트의 길이를 크게 3개의 분류로 나누어서 기저를 변경한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 TFCI 부호기 구조를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 상기 선택된 기저 벡터를 입력 TFCI 부호에 적용하여 상기 입력 TFCI 부호를 부호화하여 TFCI 부호 비트를 출력한다. 이때, 출력되는 i번째 TFCI 부호 비트는 다음 수학식 2로 구해진다.
Figure 112009039979336-PAT00003
도 4는 수학식 2로 구해지는 TFCI 부호기 구조를 나타낸다. 이렇게 구해진 최소 거리 특성은 다음 표 1과 같다. 즉, 표 1은 본 발명의 방법과 종래 방법의 최소 거리 특성 비교를 나타낸다.
N dist. bound 본 발명 종래 방법 차이
1 30 30 16 14
2 20 16 16 0
3 16 16 16 0
4 16 16 16 0
5 15 15 15 0
6 14 14 14 0
7 12 11 10 1
8 12 11 10 1
9 12 11 10 1
10 11 10 10 0
최소 거리의 한계 값은 표 1의 둘째 열에 나타나 있다. 그리고 본 발명의 방법과 현재의 최소 거리 특성은 세 번째와 네 번째 열에 표시되어 있다. 최소 거리 특성이 최대가 되는 부호를 사용하는 것이 TFCI 정보를 가장 신뢰있게 전송할 수 있게 된다. 제안된 방법이 모든 경우에 대하여 종래의 방법보다 우수함을 알 수 있다. 예를 들어, N = 1인 경우 제안된 방법은 최소거리의 한계값을 만족하며, 종래의 방법보다 14가 우수하다. 그리고 N = 7 ~ 9인 경우에 모두 최소거리에 1의 이득이 있음을 알 수 있다. 그 외는 종래의 방법과 동일하다. 즉, N = 1인 경우는 대략 50%의 최소거리 향상이 있으며, N = 7 ~ 9인 경우에는 10%의 향상이 있게 된다. 이는 단지 종래의 TFCI 기저 위치를 변경하여 얻어지는 이득이므로, 복잡도에 영향을 주지 않고 얻을 수 있다는 점에서 매우 의미가 크다고 할 수 있다.
그리고 실제 TFCI 정보 비트의 길이가 1인 경우는 매우 드물게 발생하므로, 다음과 같이 2 단계로 간략화시켜서 TFCI 부호화할 수도 있다.
경우 3) 최적 부호화용 기본 변화
N = 1 ~ 6인 경우:
Mn (N) = Mn, n = 0, 1,..., 5
N = 7 ~ 10인 경우:
Mn (N) = Mn, n = 0, 1,..., 4
M5 (N) = M9, M6 (N) = M8, M7 (N) = M7, M8 (N) = M6, M9 (N) = M5
그렇게 되면 다음과 같이 최소거리 특성 표인 표 2를 얻을 수 있다. 표 2는 본 발명의 방법과 종래 방법의 최소거리 특성 비교를 나타낸다.
N dist. bound 본 발명(경우 3) 종래 방법 차이
1 30 16 16 0
2 20 16 16 0
3 16 16 16 0
4 16 16 16 0
5 15 15 15 0
6 14 14 14 0
7 12 11 10 1
8 12 11 10 1
9 12 11 10 1
10 11 10 10 0
W-CDMA 시스템의 3GPP 기술 사양서 25.212 [3]의 4.3.5.1에 SF<128에서 총 120 비트로 구성된 TFCI 부호어가 전송된다. 이때 b0, b1,..., b29의 TFCI 부호 비트를 4번 반복 전송하면 된다. 현재의 규격은 b0 ~ b31을 3번 전송하고 마지막으로 b0 ~ b23을 1번 전송한다.
표 3은 상기 수학식 1로 구해진 현재의 W-CDMA 규격의 32비트로 구성된 TFCI 부호의 최소거리와 32 비트 중에서 처음 24비트 b0 ~ b23의 부분 TFCI 부호의 최소거리 특성을 나타낸다. 즉, 표 3은 W-CDMA 시스템의 32비트 TFCI 부호 및 24비트 부분 TFCI 부호의 최소 거리를 나타낸다.
N 32비트 TFCI 24비트 TFCI
1 16 13
2 16 12
3 16 12
4 16 10
5 16 9
6 16 9
7 12 7
8 12 7
9 12 6
10 12 6
현재의 W-CDMA 시스템에서는 SF < 128에서 총 120 비트의 TFCI 부호어가 전송하기 위하여 b0 ~ b31를 3번 전송하고 마지막으로 b0 ~ b23을 1번 전송한다. 이러한 현재의 경우와 상기 수학식 2에 의하여 생성된 30비트를 4번 전송하는 경우의 최소거리 특성을 비교한다. 비교 결과는 표 4와 같다. 표 4는 120비트의 TFCI인 경우 본 발명의 방법과 종래 방법의 최소거리 특성 비교 결과를 나타낸다.
N dist. bound 본 발명 종래 방법 차이(prop. - curr.)
1 120 120 61 59
2 80 64 60 4
3 68 64 60 4
4 64 64 58 6
5 62 60 57 3
6 60 56 57 -1
7 60 44 43 1
8 57 44 43 1
9 56 44 42 2
10 56 44 42 2
표 4를 참조하면, 120비트의 TFCI 부호인 경우는 주로 TFCI 정보비트의 크기가 작은 경우에 특히 이득이 크게 나타남을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
본 발명에 따른 전송 포맷 조합 식별자 부호의 최적 기저 배치 방법은 TFCI 부호를 부호화하는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 상위 계층 및 물리 계층의 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전송 포맷 조합 식별자 채널 부호기를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 TFCI 부호기 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 TFCI 부호기 구조를 나타낸 도면이다.

Claims (4)

  1. (i) 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호의 다수의 기저 벡터 중 최소 거리 특성이 최대가 되는 기저 벡터를 임의로 선택하는 단계; 및
    (ii) 상기 선택된 기저 벡터를 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호에 적용하여 상기 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호를 부호화하는 단계를 포함하는 전송 포맷 조합 식별자 부호의 부호화 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 단계 (i)은 입력 전송 포맷 조합 식별자 부호의 비트 길이(N)에 따라 N = 1인 경우 M0 (N) = M5, N = 2 ~ 6인 경우 M0 (N) = Mn, n = 1, 2,..., 5, N = 7 ~ 10인 경우, M0 (N) = Mn, n = 0, 1,..., 4, M5 (N) = M9, M6 (N) = M8, M7 (N) = M7, M8 (N) = M6, M9 (N) = M5로 구분하여 기저 위치를 변경함으로써, 최소 거리 특성이 최대가 되는 기저 벡터를 선택하는 것을 포함하는 전송 포맷 조합 식별자 부호의 부호화 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 전송 포맷 조합 식별자 부호의 비트 길이가 1인 경우 에, N = 1 ~ 6인 경우 M0 (N) = Mn, n = 0, 1,..., 5, N = 7 ~ 10인 경우 M0 (N) = Mn, n = 0, 1,..., 4, M5 (N) = M9, M6 (N) = M8, M7 (N) = M7, M8 (N) = M6, M9 (N) = M5로 구분하여 기저 위치를 변경하는 것을 포함하고, 상기 M은 전송 포맷 조합 식별자 부호의 기저 벡터인 전송 포맷 조합 식별자 부호의 부호화 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 단계 (ii)는
    수학식
    Figure 112009039979336-PAT00004
    로 표현되는 전송 포맷 조합 식별자 부호 비트를 출력하고, bi는 i번째 전송 포맷 조합 식별자 부호 비트인 전송 포맷 조합 식별자 부호의 부호화 방법.
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