KR20150107617A - 패킷을 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

전송기가 무선 채널 환경에 따라 패킷에 적용되는 부호화 방식을 적용함으로써 부호화된 패킷을 수신기로 전송하는 방법 및 수신기가 부호화된 패킷에 적용된 부호화 방식을 검출하고 패킷을 복호화하는 방법이 제공된다. 전송기는 부호화 방식에 대응하는 확산 인자를 패킷의 프리엠블에 적용할 수 있고, 수신기는 프리엠블을 통해 부호화 방식을 검출함으로써 패킷을 복호화할 수 있다.

Description

패킷을 부호화 및 복호화하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ENCODING AND DECODING PACKET}
아래의 실시예들은 패킷을 부호화 및 복호화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 패킷의 프리엠블을 이용하는 패킷을 부호화 및 복호화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근의 방송 및 통신 환경은 다양한 멀티미디어 컨텐츠(Contents)가 증가하고 있을 뿐만 아니라 고품질(High Definition; HD) 컨텐츠 또는 초고품질(Ultra High Definition; UHD) 컨텐츠들과 같은 고용량 컨텐츠들의 증가로 네트워크 상에서 데이터 혼잡(Data Congestion)은 점점 더 심화되고 있다. 고용량 컨텐츠들을 빠르게 전송기에서 수신기로 송신하기 위해서는 무선 채널 환경에 적합한 부호화 방식이 사용되어야 한다. 무선 채널 환경이 좋은 경우에는 콘텐츠의 데이터를 송신하기 위해 높은 코드 레이트를 갖는 부호화 방식이 적용될 수 있다.
일 측면에 따른 송신기의 패킷 송신 방법은, 무선 채널 환경에 따라 복수의 부호화 방식(coding scheme)들 중 어느 하나의 부호화 방식을 결정하는 단계, 상기 부호화 방식에 대응하는 확산 인자(spreading factor)를 결정하는 단계, 상기 확산 인자를 적용하여 상기 패킷의 프리엠블(preamble)을 구성하는 단계, 상기 부호화 방식을 적용하여 상기 패킷의 페이로드(payload)를 부호화하는 단계 및 상기 프리엠블 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 패킷을 수신기로 송신하는 단계를 포함한다.
상기 프리엠블은 상기 확산 인자에 설정된 확산 시퀀스(spreading sequence)를 포함할 수 있다.
상기 부호화 방식에 대응하는 상기 확산 인자에 대한 정보는 상기 송신기 및 상기 수신기에 의해 공유될 수 있다.
상기 복수의 부호화 방식들의 각각에 대응하는 복수의 확산 인자들의 확산 시퀀스(spreading sequence)들의 코릴레이션(correlation) 값은 직교(orthogonal)할 수 있다.
상기 패킷은 상기 부호화 방식을 나타내는 지시자(indicator)를 포함할 수 있다.
상기 패킷 송신 방법은 상기 수신기로부터 상기 무선 채널 환경에 대한 피드백(feedback)을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 부호화 방식을 결정하는 단계는, 상기 피드백에 기반하여 상기 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 상기 부호화 방식을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일 측면에 따른 송신기는, 무선 채널 환경에 따라 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 부호화 방식을 결정하고, 상기 부호화 방식에 대응하는 확산 인자를 결정하고, 상기 확산 인자를 적용하여 상기 패킷의 프리엠블을 구성하고, 상기 부호화 방식을 적용하여 상기 패킷의 페이로드(를 부호화하는 프로세서 및 상기 프리엠블 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 패킷을 수신기로 송신하는 통신부를 포함한다.
또 다른 일 측면에 따른 수신기의 패킷 복호화 방법은, 송신기로부터 상기 패킷을 수신하는 단계, 상기 패킷의 프리엠블에 적용된 확산 인자를 검출하는 단계, 상기 확산 인자에 기반하여 상기 패킷의 페이로드에 적용된 부호화 방식을 추정하는 단계 및 상기 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는 단계를 포함한다.
상기 확산 인자를 검출하는 단계는 상기 프리엠블의 확산 시퀀스를 이용하여 상기 확산 인자를 검출할 수 있다.
상기 확산 인자를 검출하는 단계는, 복수의 확산 인자들에 대응하는 복수의 확산 시퀀스들 및 상기 프리엠블의 확산 시퀀스 간의 코릴레이션 값들을 각각 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 확산 인자를 검출하는 단계는, 상기 코릴레이션 값들 중 가장 큰 값의 코릴레이션 값에 대응하는 상기 확산 인자를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 확산 시퀀스들 간의 코릴레이션 값은 직교할 수 있다.
상기 추정된 부호화 방식은 제1 부호화 방식이고, 상기 패킷은 제2 부호화 방식을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 지시자가 나타내는 상기 제2 부호화 방식을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 제1 부호화 방식 및 상기 제2 부호화 방식이 동일한지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복호화하는 단계는 상기 제1 부호화 방식 및 상기 제2 부호화 방식이 동일한 경우 상기 제1 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 지시자를 포함하는 헤더에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 부호화 방식을 검출하는 단계는 상기 헤더에 에러가 없는 경우 상기 제2 부호화 방식을 검출할 수 있다.
상기 복호화하는 단계는 상기 제1 부호화 방식 및 상기 제2 부호화 방식이 동일하지 않은 경우, 기 설정된 가중치가 더 큰 상기 제1 부호화 방식 또는 상기 제2 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화할 수 있다.
상기 패킷은 상기 송신기에 의해 상기 패킷의 페이로드에 적용된 부호화 방식을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 추정된 부호화 방식을 나타내는 값을 상기 지시자에 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 값이 설정된 지시자를 포함하는 헤더에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복호화하는 단계는 상기 헤더에 에러가 없는 경우 상기 추정된 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 패킷을 송신하는 무선 채널 환경에 대한 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷 복호화 방법은 상기 정보를 상기 송신기로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일 측면에 있어서, 수신기에 있어서, 송신기로부터 패킷을 수신하는 통신부 및 상기 패킷의 프리엠블에 적용된 확산 인자를 검출하고, 상기 확산 인자에 기반하여 상기 패킷의 페이로드에 적용된 부호화 방식을 추정하고, 상기 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는 프로세서를 포함하는, 수신기가 제공된다.
또 다른 일 측면에 따른 패킷을 부호화하는 방법은, 상기 패킷에 적용될 수 있는 복수의 부호화 방식들에 대한 정보를 저장하는 단계, 상기 복수의 부호화 방식들에 대해 서로 상이한 확산 인자들을 각각 설정하는 단계, 무선 채널 환경에 따라 상기 패킷의 페이로드에 상기 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 부호화 방식을 적용함으로써 상기 페이로드를 부호화하는 단계 및 상기 부호화 방식에 설정된 확산 인자를 상기 패킷의 프리엠블에 적용함으로써 상기 프리엠블을 구성하는 단계를 포함한다.
도 1은 일 예에 따른 패킷을 송신하는 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 송신기의 구성도를 도시한다.
도 3은 일 예에 따른 패킷을 도시한다.
도 4는 일 예에 따른 데이터 스트림을 송신하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 패킷을 송신하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 일 예에 따른 송신되는 패킷을 도시한다.
도 7 및 도 8은 일 예에 따른 확산 인자에 설정된 프리엠블의 시퀀스를 도시한다.
도 9는 일 예에 따른 확산 인자에 따른 SFD 및 PHR에 대한 확산 시퀀스를 도시한다.
도 10은 일 예에 따른 PHR을 도시한다.
도 11은 일 예에 따른 패킷에 적용되는 모듈레이션 방식을 나타내는 모듈레이션 지시자를 도시한다.
도 12는 일 예에 따른 패킷에 적용되는 부호화 방식을 나타내는 코딩 지시자를 도시한다.
도 13은 일 예에 따른 BCH 코드들에 대한 프리엠블 형식, SFD/PHR 확산 형식 및 모듈레이션 방식의 조합들에 대응하는 데이터 레이트들이 도시되어 있다.
도 14는 일 예에 따른 SPC 방식에 대한 프리엠블 형식, SFD/PHR 확산 형식 및 모듈레이션 방식의 조합들에 대응하는 데이터 레이트들이 도시되어 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 수신기의 구성도를 도시한다.
도 16은 일 실시예에 따른 패킷을 복호화하는 방법의 흐름도이다.
도 17은 일 예에 따른 확산 인자를 검출하는 방법의 흐름도이다.
도 18은 일 예에 따른 지시자를 이용하여 복호화에 이용될 부호화 방식을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 19는 일 예에 따른 추정된 부호화 방식을 검증하는 방법의 흐름도이다.
도 20은 일 예에 따른 무선 채널 환경에 대한 정보를 송신기로 전송하는 방법의 흐름도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 패킷을 부호화하는 방법의 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 예에 따른 패킷을 송신하는 시스템을 도시한다.
패킷 송신 시스템은 송신기(110) 및 수신기(120)를 포함할 수 있다.
송신기(110)는 수신기(120)로 전송하고자 하는 데이터를 패킷(packet) 단위로 생성할 수 있다. 생성된 데이터의 패킷은 무선 통신을 이용하여 수신기(120)로 전송될 수 있다. 송신기(110) 및 수신기(120)의 각각은 컴퓨터, 휴대폰 및 태블릿 중 어느 하나일 수 있다. 무선 통신을 할 수 있는 단말이라면 어떠한 전자 장치라도 송신기(1100) 및 수신기(120)가 될 수 있다.
무선 통신은 노이즈를 비롯한 다양한 비이상적인 채널 환경에 노출되어 있을 수 있다. 무선 채널의 품질 또는 송수신의 거리 등에 따라 송수신 가능한 데이터 레이트(data rate) 및 통신 신뢰도가 달라질 수 있다. 변화하는 무선 채널의 환경에 대응하기 위해 데이터 레이트 및 오류율의 성능을 다르게 하는 모듈레이션 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme; MCS)이 적용된 패킷이 전송될 수 있다. 이하에서, 코딩 방식 및 부호화 방식은 동일한 의미로 사용될 수 있다.
수신기(120)는 부호화된 패킷을 복호화함으로써 데이터를 이용할 수 있다. 따라서, 수신기(120)는 패킷에 적용된 부호화 방식을 검출해야 할 수 있다. 송신기(110)는 부호화 방식에 대한 정보를 패킷 내부에 부호화되지 않은 필드에 표시할 수 있다. 예를 들어, 부호화되지 않은 필드는 패킷의 헤더(header)일 수 있다. 이러한 방식은 패킷의 헤더의 크기를 증가시킬 수 있다.
패킷의 헤더의 크기를 증가시키지 않고, 패킷을 부호화하는 방법에 대해, 하기에서 도 2 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명된다.
도 2 내지 도 14를 참조하여 패킷을 부호화하는 방법이 설명되지만, 패킷을 모듈레이션하는 방법도 동일하게 설명될 수 있다. 즉, 부호화는 모듈레이션으로 대치될 수 있고, 복호화는 디모듈레이션으로 대치될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 송신기의 구성도를 도시한다.
송신기(110)는 통신부(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 패킷을 전송할 수 있다.
프로세서(220)는 데이터를 처리할 수 있다.
메모리(230)는 통신부(210)가 수신한 데이터 및 패킷을 저장할 수 있고, 프로세서(220)가 처리한 데이터를 저장할 수 있다.
통신부(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)에 대해, 하기에서 도 3 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명된다.
앞서 도 1을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 3은 일 예에 따른 패킷을 도시한다.
패킷(300)은 프리엠블(preamble)(310), SFD(Start Frame Delimiter)(320), PHR(PHysical layer Header)(330), PSDU(Physical Service Data Unit)(340)를 포함할 수 있다. PSDU(340)는 물리적 계층의 상위 계층으로부터 전달된, 비트들의 형식의 부호화되지 않은 데이터의 유닛일 수 있다. PSDU(340)는 페이로드(payload)일 수 있다.
패킷 및 프레임(frame)은 동일한 의미로 사용될 수 있다.
프리엠블(310)은 각 프레임의 선두에 기록되는 비트 열(bit string)일 수 있다. 프리엠블(310)은 프레임 동기화(synchronization)를 위한 특정한 비트-패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정한 비트-패턴은 비트가 모두 '1'인 패턴일 수 있다.
SFD(320)는 프레임의 시작(beginning of the frame)을 식별하고, 동기화의 재확인을 식별할 수 있다.
PHR(330)은 물리적 계층(physical layer)에 관련된 유용한 정보들을 나타내는 필드일 수 있다. 예를 들어, 정보들은 길이 지시자, 사용된 모듈레이션 방식 및 사용된 부호화 방식에 관한 정보들일 수 있다. PHR(330)은 PSDU(340)의 형식에 관한 필드 및 헤더 체크 시퀀스(Header Check Sequence; HCS)를 포함할 수 있다. HCS는 PHR(330)에 오류가 발생했는지 여부를 판단하는데 이용될 수 있다.
PHR(330)에 대해, 하기에서 도 10을 참조하여 상세히 설명된다.
PSDU(340)는 송신기(110)가 전송하고자 하는 데이터 및 CRC(Cyclical Redundancy Check)를 포함할 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 4는 일 예에 따른 데이터 스트림을 송신하는 방법의 흐름도이다.
물리적 계층의 상위 계층으로부터 물리적 계층으로 PSDU가 수신될 수 있다. PSDU는 라디오 주파수(PF) 처리 및 송신 전에, 하기의 단계들(410 내지 460)의 베이스밴드 처리 매커니즘(baseband processing mechanism)을 통과할 수 있다.
단계(410)에서, 프로세서(220)는 채널 유도된 에러들(channel induced errors)로부터 데이터를 보호하고, 맞은편의 데이터(across the date)의 균일한 에러 보호(uniform error protection)를 보장하기 위해 PSDU를 단축된 BCH(Bose, Chaudhri, Hocquenghem) 코드들로 부호화할 수 있다.
단계(420)에서, 프로세서(220)는 심볼 에러들의 이벤트 내에서 비트 에러를 최소화하기 위해 FEC(Forward Error Correction)와 부호화된 PSDU를 결합할 수 있다. 단계(420)는 비트-레벨 인터리빙(bit-level interleaving)을 수행하는 단계일 수 있다.
단계(430)에서, 프로세서(220)는 인터리버(interleaver)에서 심볼로 비트 스트림을 패킹할 수 있다. 단계(430)는 비트에서 심볼로의 전환(bit-to-symbol conversion)을 수행하는 단계일 수 있다.
단계(440)에서, 프로세서(220)는 채널 노이즈 및 간섭에 대한 견고함(robustness)을 주기 위해, 심볼을 칩(chip)들의 시퀀스(sequence)로 전환시킬 수 있다. 칩은 신호일 수 있다. 칩들의 시퀀스는 확산 시퀀스(spreading sequence)일 수 있다. 복수의 심볼들에 대응하는 시퀀스들의 각각은 직교(orthogonal)할 수 있다. 예를 들어, 시퀀스는 '-1', '0' 및 '1'을 사용하는 3진법으로 표현될 수 있다. 단계(440)는 심볼에서 칩으로의 맵핑을 수행하는 단계일 수 있다.
단계(450)에서, 프로세서(220)는 랜덤 방식(random fashion)으로 유입(incoming)되는 확산 시퀀스의 극성을 도치(invert)시킬 수 있다. 이러한 단계(450)는, 전송된 신호 내의 직류(DC) 및 하모닉 성분들(harmonic componets)을 감소시키고, 그 결과로 매끈하게 이어지는(smooth continuous) 파워 스펙트럴 밀도(Power Spectral Density; PSD)를 야기할 수 있다. 단계(450)는 칩 클럭의 레이트(rate of chip clock)에서 수행될 수 있다.
단계(460)에서, 프로세서(220)는 전파 대역 외 방출(out of band emission)을 제한하기 위해 도치된 확산 시퀀스를 펄스로 조성할 수 있다.
통신부(210)는 펄스를 수신기(120)로 전송함으로써 데이터 스트림을 전송할 수 있다.
추가적으로, 단계(460)가 수행되기 전, 단계(470)가 수행될 수 있다.
단계(470)에서, 프로세서(220)는 상기 도치된 확산 시퀀스에 프리엠블, SFD 및 PHR 중 적어도 하나를 추가할 수 있다.
단계(460)에서, 프로세서(220)는 프리엠블, SFD, PHR, 도치된 확산 시퀀스를 펄스로 조성할 수 있다.
단계들(410 내지 470)을 통해, 데이터 스트림이 수신기(120)로 전송될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 패킷을 송신하는 방법의 흐름도이다.
하기의 단계들(520 내지 550)은 전술된 단계들(410 내지 460) 중 연관성이 있는 단계들에 각각 대응할 수 있다. 즉, 단계들(520 내지 550)은 단계들(410 내지 460)을 수행하기 위한 상세한 단계들일 수 있다. 예를 들어, 단계(520) 및 단계(550)가 단계(410)에 대응할 수 있다. 다른 예로, 단계들(530 내지 540)은 단계(470)에 대응할 수 있다.
단계(510)에서, 통신부(210)는 수신기(120)로부터 무선 채널 환경에 대한 피드백(feedback)을 수신할 수 있다. 피드백은 수신기(120)가 패킷을 수신한 데이터 레이트, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator; CQI), 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 중 적어도 하나에 대한 정보일 수 있다.
일 측면에 다르면, 단계(510)는 선택적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 수신기(120)가 피드백을 전송할 수 있는 무선 채널 환경인 경우, 통신부(210)는 수신기(120)로부터 무선 채널 환경에 대한 피드백을 수신할 수 있다.
다른 일 측면에 따르면, 단계(510)가 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 수신기(120)가 피드백을 전송할 수 없는 무선 채널 환경인 경우, 통신부(210)는 수신기(120)로부터 무선 채널 환경에 대한 피드백을 수신하지 못한다.
통신부(210)가 피드백을 수신하지 않는 경우, 통신부(210)는 무선 채널 환경에 따라 부호화 방식을 재설정할 수 있다. 예를 들어, 통신부(210)는 무선 채널의 상태에 적합한 부호화 방식을 선택할 수 있다.
단계(520)에서, 프로세서(220)는 무선 채널 환경에 따라 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 부호화 방식을 결정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(220)는 수신기(120)로부터 수신한 피드백에 기반하여 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 부호화 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 부호화 방식들은 BCH 코드들을 이용하는 부호화 방식(이하, BCH 방식으로 약술된다) 및 SPC(Single Parity Check) 코드들을 이용하는 부호화 방식(이하, SPC 방식으로 약술된다)을 포함할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(220)는 통신부(210)가 피드백을 수신하지 않는 경우, 무선 채널 환경에 따라 부호화 방식을 재설정할 수 있다.
모듈레이션의 경우에서, 프로세서(220)는 무선 채널 환경에 따라 복수의 모듈레이션 방식들 중 어느 하나의 모듈레이션 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 모듈레이션 방식들은 1/1-TOOK, 2/4-TOOK, 3/8-TOOK 및 5/32-TOOK일 수 있다. 상기의 복수의 모듈레이션 방식들은 M/L-TOOK로 나타낼 수 있는데, M은 하나의 심볼에 맵핑되는 비트의 개수일 수 있고, L은 하나의 심볼에 사용되는 칩의 개수일 수 있다.
단계(530)에서, 프로세서(220)는 결정된 부호화 방식에 대응하는 확산 인자(Spreading Factor)를 결정할 수 있다. 확산 인자는 비트 또는 심볼을 칩들의 시퀀스로 전환시키기 위해 이용되는 인자일 수 있다. 예를 들어, 확산 인자는 4 또는 8일 수 있다. 확산 인자가 4인 경우 하나의 비트 또는 하나의 심볼에 대해 전환되는 칩들의 시퀀스는 4개의 칩들을 포함할 수 있다.
복수의 부호화 방식들의 각각에 대해 확산 인자가 미리 설정(predetermined)될 수 있다. 예를 들어, SPC 방식에 설정된 확산 인자는 4일 수 있다. 다른 예로, BCH 방식에 설정된 확산 인자는 8일 수 있다.
복수의 부호화 방식들의 각각에 대해 기 설정된 확산 인자에 대한 정보는 송신기(110) 및 수신기(120)에 의해 공유될 수 있다. 즉, 상기의 결정된 부호화 방식에 대응하는 확산 인자에 대한 정보는 송신기(110) 및 수신기(120)에 의해 공유될 수 있다. 예를 들어, 송신기(110) 및 수신기(120)는 확산 인자 및 부호화 방식 간에 맵핑된 맵핑 테이블을 공유할 수 있다.
모듈레이션의 경우에서, 예를 들어, 1/1-TOOK 및 2/4-TOOK에 대응하는 확산 인자는 4 또는 8일 수 있고, 3/8-TOOK 및 5/32-TOOK에 대응하는 확산 인자는 8일 수 있다.
단계(540)에서, 프로세서(220)는 결정된 확산 인자를 적용하여 패킷의 프리엠블을 구성할 수 있다. 프리엠블은 확산 인자에 설정된 확산 시퀀스를 포함할 수 있다.
복수의 부호화 방식들의 각각에 대응하는 복수의 확산 인자들의 확산 시퀀스들의 코릴레이션(correlation) 값은 직교(orthogonal)할 수 있다. 예를 들어, SPC 방식에 있어서 비트 '1'을 나타내는 제1 확산 시퀀스 및 BCH 방식에 있어서 비트 '1'을 나타내는 제2 확산 시퀀스 간의 코릴레이션 값이 직교(orthogonal)할 수 있다.
단계(550)에서, 프로세서(220)는 결정된 부호화 방식을 적용하여 패킷의 페이로드를 부호화할 수 있다. 즉, 프로세서(220)는 결정된 부호화 방식을 적용하여 PSDU를 부호화할 수 있다.
모듈레이션의 경우에서, 프로세서(220)는 결정된 모듈레이션 방식을 적용하여 패킷의 페이로드를 모듈레이션할 수 있다.
단계(550)는 단계(540)가 수행된 후, 수행되는 것으로 도시되었으나, 단계(550)는 전술된 단계들(530 내지 540)과 병렬적으로(in parallel) 수행될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 단계들(530 내지 540)을 수행하는 동안, 프로세서(220)는 단계(550)를 수행할 수 있다. 다른 예로, 단계(550)가 수행된 후, 단계들(530 내지 540)이 수행될 수 있다.
단계(550)가 수행된 후, 프로세서(220)는 프리엠블, SFD 및 PHR 중 적어도 하나를 페이로드와 결합시킬 수 있다.
PHR은 부호화 방식을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
프로세서(220)는 상기 지시자에 결정된 부호화 방식을 표시할 수 있다.
단계(560)에서, 통신부(210)는 프리엠블 및 페이로드를 포함하는 패킷을 수신기(120)로 송신할 수 있다. 패킷은 RF를 이용하여 전송될 수 있다. 예를 들어, 패킷은 펄스로 조성될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 6은 일 예에 따른 송신되는 패킷을 도시한다.
송신되는 패킷(600)의 프리엠블(610)은 결정된 부호화 방식에 대응하는 확산 인자를 적용한 프리엠블 형식(preamble format)일 수 있다. 프리엠블 형식은 확산 시퀀스를 이용하여 구성된 형식일 수 있다. 예를 들어, 프리엠블 형식은 확산 인자 4에 대응하는 P2일 수 있다. 다른 예로, 프리엠블 형식은 확산 인자 8에 대응하는 P3일 수 있다.
송신되는 패킷(600)의 SFD(620) 및 PHR(630)은 결정된 부호화 방식에 대응하는 확산 인자를 적용한 확산 형식(spreading format)일 수 있다. 예를 들어, 확산 형식은 확산 인자 4에 대응하는 S2일 수 있다. 다른 예로, 확산 형식은 확산 인자 8에 대응하는 S3일 수 있다.
송신되는 패킷(600)의 PSDU(640)에 적용된 부호화 방식(코딩 방식)은 BCH 방식 또는 SPC 방식일 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8은 일 예에 따른 확산 인자에 설정된 프리엠블의 시퀀스를 도시한다.
프리엠블은 PSDU의 에너지 효율(energy efficiency)을 최대화하기 위해 다중 데이터 레이트 및 부호화 방식을 지원하도록 정의될 수 있다.
프리엠블은 32개 칩들의 기본 프리엠블 시퀀스를 포함할 수 있다. 프리엠블은 Nrep개의 반복되는 기본 프리엠블을 포함할 수 있다. 1번의 기본 프리엠블 시퀀스에 해당하는 비트가 기본 프리엠블일 수 있다.
예를 들어, 프리엠블의 형식 P2에서는 32개의 칩들로 구성된 기본 프리엠블 시퀀스가 주어질 수 있다. 프리엠블의 형식 P2에서의 전체 프레임블은 주어진 기본 프리엠블의 시퀀스가 4회 반복되는 구조일 수 있다. 프리엠블 시퀀스는 시퀀스의 음과 양의 부호를 구별하지 못하는 넌코히런트(non-coherent) 수신기에서 확산 인자(즉, 주기가 4인)에 해당하는 기본 시퀀스가 32번 반복되는 구조일 수 있다.
다른 예로, 프리엠블의 형식 P3에서는 32개의 칩들로 구성된 기본 프리엠블 시퀀스가 주어질 수 있다. 프리엠블의 형식 P3에서의 전체 프레임블은 주어진 기본 프리엠블의 시퀀스가 8회 반복되는 구조일 수 있다. 프리엠블 시퀀스는 넌코히런트 수신기에서 확산 인자(즉, 주기가 8인)에 해당하는 기본 시퀀스가 32번 반복되는 구조일 수 있다.
사용된 확산 시퀀스의 길이(length) 및 타입(type)에 따라, 프리엠블의 두 개의 다른 조합들(P2 및 P3)이 정의될 수 있다.
기본 프리엠블 시퀀스는 확산 시퀀스에 기반하여 설정될 수 있다.
복수의 부호화 방식들의 각각에 대응하는 복수의 확산 인자들의 기본 프리엠블 시퀀스들은 서로 간에 코릴레이션 값이 직교하도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 도시된 도 8의 프리엠블 형식 P2의 기본 프리엠블 시퀀스 및 프리엠블 형식 P3의 기본 프리엠블 시퀀스 서로 간의 코릴레이션 값이 0일 수 있다.
확산된 SFD(720) 및 확산된 PHR(730)은 SFD 및 PHR가 확산 시퀀스에 의해 확산된 값일 수 있다.
확산된 SFD(720) 및 확산된 PHR(730)에 대해, 하기에서 도 9를 참조하여 상세히 설명된다.
앞서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 9는 일 예에 따른 확산 인자에 따른 SFD 및 PHR에 대한 확산 시퀀스를 도시한다.
적용된 확산 인자에 따라, SFD 및 PHR에 대한 확산 시퀀스는 두 개의 다른 조합들(S2 및 S3)이 정의될 수 있다. 예를 들어, SFD 및 PHR에 대한 확산 시퀀스는 S2 및 S3로 참조될 수 있다.
상기의 조합들을 이용하여 확산된 SFD(720) 및 확산된 PHR(730)이 획득될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 10은 일 예에 따른 PHR을 도시한다.
PHR(330)은 PSDU(340)의 형식과 관련된 유용한 정보를 포함할 수 있다. 유용한 정보는 예를 들어, 길이 지시자, 모듈레이션 지시자 및 코딩 지시자 일 수 있다.
길이 지시자는 PSDU(340)의 길이를 표시할 수 있다. 예를 들어, 길이 지시자는 7비트를 포함할 수 있다. 길이 지시자는 송신 순서 내의 최선의 비트로서의 최하위 비트(Least Significant Bit; LSB)와 0 내지 127바이트들까지의 범위의 길이를 나타낼 수 있다.
모듈레이션 지시자는 PSDU(340)에 적용되는 모듈레이션 방식을 표시할 수 있다. 예를 들어, 모듈레이션 지시자는 2비트일 수 있다.
코딩 지시자는 PSDU(340)에 적용되는 부호화 방식을 표시할 수 있다. 예를 들어, 코딩 지시자는 1비트일 수 있다.
모듈레이션 지시자 및 코딩 지시자의 결합들(combinations)은 송신 형식 지시자(Transmission Format Indicator; TFI)로 참조될 수 있다. TFI는 PSDU(340)의 MCS를 나타낼 수 있다.
HCS는 PHR(330)에 오류가 발생했는지 여부를 판단하는데 이용될 수 있다. HCS는 하기의 [수학식 1]의 생성 다항식(generator polynomial)으로 PHR(330) 중 HCS를 제외한 나머지 비트들에 2의 보수법을 적용함으로써 획득될 수 있다.
Figure pat00001
도 11은 일 예에 따른 패킷에 적용되는 모듈레이션 방식을 나타내는 모듈레이션 지시자를 도시한다.
모듈레이션 지시자는 PHR(330)의 9번째 및 10번째의 비트를 포함할 수 있다. 즉, 모듈레이션 지시자는 PHR8 및 PHR9를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 2비트의 모듈레이션 지시자를 이용하여 4개의 모듈레이션 방식들을 표시할 수 있다. 예를 들어, 4개의 모듈레이션 방식들은 1/1-TOOK, 2/4-TOOK, 3/8-TOOK 및 5/32-TOOK일 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 12는 일 예에 따른 패킷에 적용되는 부호화 방식을 나타내는 코딩 지시자를 도시한다.
코딩 지시자는 PHR(330)의 11번째의 비트를 포함할 수 있다. 즉, 코딩 지시자는 PHR10을 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 1비트의 코딩 지시자를 이용하여 2개의 부호화 방식들을 표시할 수 있다. 예를 들어, '0'에 해당하는 부호화 방식은 BCH 방식일 수 있다. 다른 예로, '1'에 해당하는 부호화 방식은 보류된(reserved) 방식일 수 있다. 따라서, '1'에 해당하는 부호화 방식이 정해지지 않을 수 있다. '1'에 해당하는 방식이 전술된 SPC 방식으로 대체될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 13은 일 예에 따른 BCH 방식에 대한 프리엠블 형식, SFD/PHR 확산 형식 및 모듈레이션 방식의 조합들에 대응하는 데이터 레이트들이 도시되어 있다.
도 13은 2.4GHz 및 900MHz에 대한 데이터 레이트들을 도시한다. 2.4GHz 및 900MHz에 대한 칩 레이트들은 1Mcps 및 600kcps로 각각 설정되었다. 도 13에는 이러한 데이터 레이트들을 위해 사용된 프리엠블 형식, SFD/PHR 확산 형식이 또한 도시된다.
일 측면에 따르면, D3 및 D6의 데이터 레이트가 제어 프레임(control frame)을 지원하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 프레임은 비컨(beacon) 프레임, 애크놀러지먼트(acknowledgement) 프레임 및 MAC(Medium Access Control) 명령 프레임 중 적어도 하나일 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 12을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 14는 일 예에 따른 SPC 방식에 대한 프리엠블 형식, SFD/PHR 확산 형식 및 모듈레이션 방식의 조합들에 대응하는 데이터 레이트들이 도시되어 있다.
일 측면에 따르면, FEC 부호화 방식이 선택적(optional)으로 적용될 수 있다. 도 12에서 전술된 코딩 지시자의 보류된 필드가 선택적인 부호화 방식을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 14에서는 더 높은 데이터 레이트들을 지원하기 위해 PSDU에 SPC 방식을 적용함으로써 D8 및 D9가 선택적인 데이터 레이트들로서 포함될 수 있다.
SPC 방식이 BCH 방식에 비해 코드 레이트가 더 높기 때문에, 이러한 PSDU 형식들(D8 및 D9)은 더 높은 데이터 레이트들을 위해 적용될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 15는 일 실시예에 따른 수신기의 구성도를 도시한다.
수신기(1500)는 통신부(1510), 프로세서(1520) 및 메모리(1530)를 포함할 수 있다. 수신기(1500)는 도 1을 참조하여 전술된 수신기(120)에 대응할 수 있다. 즉, 수신기(120)에 대한 설명은 수신기(1500)에 대한 설명으로 대체될 수 있다.
일 측면에 따르면, 수신기(1500)는 전술된 송신기(110)에 대응할 수 있다. 즉, 통신부(210)가 통신부(1510)에 대응할 수 있고, 프로세서(220)가 프로세서(1520)에 대응할 수 있고, 메모리(230)가 메모리(1530)에 대응할 수 있다. 도 15 내지 도 20을 참조하여, 수신기(1500)가 패킷을 복호화하는 방법이 설명되지만, 수신기(1500)는 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명된 송신기(110)가 수행하는, 패킷을 송신하는 방법도 수행할 수 있다.
통신부(1510), 프로세서(1520) 및 메모리(1530)에 대해, 하기에서 도 16 내지 도 20을 참조하여 상세히 설명된다.
앞서 도 1 내지 도 14을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 16은 일 실시예에 따른 패킷을 복호화하는 방법의 흐름도이다.
단계(1610)에서, 통신부(1510)는 수신기(110)로부터 패킷을 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신한 패킷은 부호화 방식 및 모듈레이션 방식 중 적어도 하나가 적용된 패킷일 수 있다. 수신된 패킷은 도 6을 참조하여 설명된 패킷(600)일 수 있다.
단계(1620)에서, 프로세서(1520)는 패킷(600)의 프리엠블(610)에 적용된 확산 인자를 검출할 수 있다.
단계(1620)에 대해, 하기에서, 도 17을 참조하여 상세히 설명된다.
프로세서(1520)는 프리엠블(610)의 확산 시퀀스를 이용하여 확산 인자를 검출할 수 있다.
단계(1630)에서, 프로세서(1520)는 검출된 확산 인자에 기반하여 패킷(600)의 페이로드(payload)에 적용된 부호화 방식을 추정할 수 있다. 페이로드는 PSDU(640)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1520)는 맵핑 테이블을 이용하여 검출된 확산 인자에 맵핑된 부호화 방식을 디맵핑(demaping)할 수 있다.
모듈레이션의 경우에서, 프로세서(1520)는 확산 인자에 기반하여 패킷의 페이로드에 적용된 모듈레이션 방식을 추정할 수 있다.
단계(1640)에서, 프로세서(1520)는 추정된 부호화 방식을 이용하여 패킷(600)의 페이로드를 복호화할 수 있다. 프로세서(1520)는 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식을 이용하여 페이로드를 복호화할 수 있다.
모듈레이션의 경우에서, 프로세서(1520)는 추정된 모듈레이션 방식을 이용하여 패킷의 페이로드를 디모듈레이션할 수 있다.
도 16 내지 도 20을 참조하여 패킷을 복호화하는 방법에 대해 설명되지만, 모듈레이션된 패킷을 디모듈레이션하는 방법도 동일하게 설명될 수 있다. 즉, 부호화는 모듈레이션으로 대치될 수 있고, 복호화는 디모듈레이션으로 대치될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 17은 일 예에 따른 확산 인자를 검출하는 방법의 흐름도이다.
전술된 단계(1620)는 하기의 단계들(1710 및 1720)을 포함할 수 있다.
단계(1710)에서, 프로세서(1520)는 복수의 확산 인자들에 대응하는 복수의 확산 시퀀스들 및 프리엠블의 확산 시퀀스 간의 코릴레이션 값들을 각각 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기의 복수의 확산 시퀀스들 간의 코릴레이션 값은 직교할 수 있다.
수신한 패킷에는 노이즈가 포함될 수 있기 때문에 패킷의 프리엠블에도 노이즈가 포함될 수 있다. 즉, 수신한 프리엠블의 확산 시퀀스에는 노이즈가 포함될 수 있다.
프로세서(1520)는 노이즈를 고려하기 위해, 복수의 확신 시퀀스들 및 프리엠플의 확산 시퀀스 간의 코릴레이션 값들을 각각 계산할 수 있다.
예를 들어, 노이즈가 포함된 프리엠플의 확산 시퀀스가 r이고, 복수의 확산 시퀀스들은 각각 c1 및 c2인 경우, r*c1 및 r*c2가 계산될 수 있다. 연산자 *는 코릴레이션 연산을 나타낸다.
단계(1720)에서, 프로세서(1520)는 계산된 코릴레이션 값들 중 가장 큰 값의 코릴레이션 값에 대응하는 확산 인자를 검출할 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 18은 일 예에 따른 지시자를 이용하여 복호화에 이용될 부호화 방식을 결정하는 방법의 흐름도이다.
일 측면에 따르면, 전술된 단계(1630)가 수행된 후 하기의 단계(1810)가 수행될 수 있다.
단계(1630)에서 추정된 부호화 방식은 제1 부호화 방식일 수 있다. 제1 부호화 방식은 묵시의(implicit) 부호화 방식으로 간주될 수 있다.
패킷(600)은 제2 부호화 방식을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다. 상기의 지시자는 도 10의 코딩 지시자일 수 있다.
단계(1810)에서, 프로세서(1520)는 지시자가 나타내는 제2 부호화 방식을 검출할 수 있다. 지시자의 필드 또는 지시자를 포함하는 헤더에 전송 과정에서 오류가 발생한 경우 검출된 제2 부호화 방식은 수신기(110)에 의해 설정된 부호화 방식과 상이할 수 있다. 예를 들어, 수신기(110)는 BCH 방식을 나타내는 값을 지시자에 설정하였지만, 지사자의 필드 또는 지시자를 포함하는 헤더에 오류가 발생한 경우 검출된 제2 부호화 방식은 SPC 방식일 수 있다. 헤더는 PHR(630)일 수 있다.
일 측면에 따르면, 프로세서(1520)는 지시자를 포함하는 헤더에 에러가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(1250)는 헤더에 에러가 없는 경우 제2 부호화 방식을 검출할 수 있다.
단계(1820)에서, 프로세서(1520)는 제1 부호화 방식 및 제2 부호화 방식이 동일한지 여부를 판단할 수 있다.
제1 부호화 방식 및 제2 부호화 방식이 동일한 경우 하기의 단계(1830)가 수행될 수 있고, 제1 부호화 방식 및 제2 부호화 방식이 동일하지 않은 경우 하기의 단계(1840)가 수행될 수 있다.
단계(1640)는 단계들(1830 및 1840)을 포함할 수 있다.
단계(1830)에서, 프로세서(1520)는 제1 부호화 방식 및 제2 부호화 방식이 동일한 경우 제1 부호화 방식을 이용하여 패킷(600)의 페이로드를 복호화할 수 있다.
제1 부호화 방식 및 제2 부호화 방식이 동일한 경우 추정된 부호화 방식은 명백한(explicit) 부호화 방식으로 간주될 수 있다.
단계(1840)에서, 프로세서(1520)는 제1 부호화 방식 및 제2 부호화 방식이 동일하지 않은 경우 기 설정된 가중치가 더 큰 제1 부호화 방식 또는 제2 부호화 방식을 이용하여 패킷(600)의 페이로드를 복호화할 수 있다.
예를 들어, 가중치는 제1 부호화 방식에 더 크게 미리 설정될 수 있다.
다른 예로, 가중치는 BCH 방식 및 SPC 방식 중 어느 하나에 더 크게 기 설정될 수 있다.
부호화 방식을 추정하기 위해 확산 인자 및 지시자의 복수의 정보들이 이용됨으로써 추정되는 부호화 방식의 정확도를 높일 수 있다. 추정되는 부호화 방식의 정확도를 높임으로써 불필요한 신호처리의 수행 및 전력 소모가 감소될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 17을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 19는 일 예에 따른 추정된 부호화 방식을 검증하는 방법의 흐름도이다.
하기의 단계(1910)는 전술된 단계(1630)가 수행된 후, 수행될 수 있다.
패킷(600)은 송신기(110)에 의해 패킷(600)의 페이로드에 적용된 부호화 방식을 나타내는 지시자를 포함할 수 있다.
단계(1910)에서, 프로세서(1520)는 추정된 부호화 방식을 나타내는 값을 지시자에 설정할 수 있다.
단계(1920)에서, 프로세서(1520)는 추정된 부호화 방식을 나타내는 값이 설정된 지시자를 포함하는 헤더에 에러가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(1520)는 에러가 있는지 여부를 PHR(630)에 포함된 도 10을 참조하여 설명된 HCS를 이용하여 판단할 수 있다.
헤더에 에러가 없는 경우 전술된 단계(1640)가 수행될 수 있다.
헤더에 에러가 있는 경우 프로세서(1520)는 패킷(600)의 복호화를 중단할 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 20은 일 예에 따른 무선 채널 환경에 대한 정보를 송신기로 전송하는 방법의 흐름도이다.
전술된 단계(1610)가 수행된 후 하기의 단계들(2010 및 2020)이 수행될 수 있다. 단계들(2010 및 2020) 및 전술된 단계들(1620 내지 1640)은 병렬적으로 수행될 수 있다.
단계(2010)에서, 프로세서(1520)는 패킷(600)을 송신하는 무선 채널 환경에 대한 정보를 생성할 수 있다. 정보는 데이터 레이트, CQI, 및 SNR 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 생성된 정보는 무선 채널 환경에 대한 피드백일 수 있다.
단계(2020)에서, 통신부(1510)는 생성된 정보를 송신기(110)로 송신할 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 19을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도 21은 일 실시예에 따른 패킷을 부호화하는 방법의 흐름도이다.
단계(2110)에서, 프로세서(220)는 패킷(600)에 적용될 수 있는 복수의 부호화 방식들에 대한 정보를 메모리(230)에 저장할 수 있다.
단계(2120)에서, 일 측면에 따르면, 프로세서(220)는 복수의 부호화 방식들에 대해 서로 상이한 확산 인자들을 각각 설정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 부호화 방식들 및 서로 상이한 확산 인자들을 서로 간에 맵핑함으로써 특정한 부호화 방식에 특정한 확산 인자를 설정할 수 있다.
다른 일 측면에 따르면, 통신부(210)는 복수의 부호화 방식들에 대해 각각 설정될 서로 상이한 확산 인자들을 송신기(110)의 사용자로부터 수신할 수 있다. 프로세서(220)는 수신한 서로 상이한 확산 인자들을 복수의 부호화 방식들에 각각 설정할 수 있다.
단계(2130)에서, 프로세서(220)는 무선 채널 환경에 따라 패킷(600)의 페이로드에 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 부호화 방식을 적용함으로써 페이로드를 부호화할 수 있다.
단계(2140)에서, 프로세서(220)는 부호화 방식에 설정된 확산 인자를 패킷(600)의 프리엠블에 적용함으로써 프리엠블을 구성할 수 있다.
무선 채널 환경에 따라 부호화 방식을 변경하여 패킷(600)에 적용할 수 있고, 부호화 방식에 대응하는 확산 인자가 패킷(600)에 적용될 수 있다. 무선 채널 환경에 적합한 부호화 방식이 적용됨으로써 그에 대한 결과로 쓰루풋(throughput) 및 데이터 레이터 중 적어도 하나가 향상될 수 있다.
예를 들어, 제1 부호화 방식의 제1 코드 레이트가 제1부호화 방식과는 상이한 제2 부호화 방식의 제2 코드 레이트와 유사할 수 있다. 제1 부호화 방식이 복잡도 관점의 이유에서 제2 부호화 방식보다 고속 전송에 더 적합할 경우 제1 부호화 방식에는 프리엠블에 보다 작은 확산 인자를 적용함으로써 전체적인 전송 효율을 증가시킬 수 있다. 작은 확산 인자를 적용한 프리엠블은 적은 확산 시퀀스들로 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 이러한 프리엠블에 적용되는 확산 인자를 조절함으로써 쓰루풋이 개선되는 효과를 획득할 수 있다.
도 21을 참조하여 패킷을 부호화하는 방법이 설명되었지만, 패킷을 모듈레이션하는 방법도 패킷을 부호화하는 방법과 동일하게 설명될 수 있다. 즉, 부호화는 모듈레이션으로 대치될 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 20을 참조하여 설명된 기술적 내용들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 이하 생략하기로 한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 패킷 송신 시스템
110: 송신기
120: 수신기

Claims (20)

  1. 송신기의 패킷 송신 방법에 있어서,
    무선 채널 환경에 따라 복수의 부호화 방식(coding scheme)들 중 어느 하나의 부호화 방식을 결정하는 단계;
    상기 부호화 방식에 대응하는 확산 인자(spreading factor)를 결정하는 단계;
    상기 확산 인자를 적용하여 상기 패킷의 프리엠블(preamble)을 구성하는 단계;
    상기 부호화 방식을 적용하여 상기 패킷의 페이로드(payload)를 부호화하는 단계; 및
    상기 프리엠블 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 패킷을 수신기로 송신하는 단계
    를 포함하는, 패킷 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리엠블은 상기 확산 인자에 설정된 확산 시퀀스(spreading sequence)를 포함하는, 패킷 송신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부호화 방식에 대응하는 상기 확산 인자에 대한 정보는 상기 송신기 및 상기 수신기에 의해 공유되는, 패킷 송신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 부호화 방식들의 각각에 대응하는 복수의 확산 인자들의 확산 시퀀스(spreading sequence)들의 코릴레이션(correlation) 값은 직교(orthogonal)하는, 패킷 송신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패킷은 상기 부호화 방식을 나타내는 지시자(indicator)를 포함하는, 패킷 송신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신기로부터 상기 무선 채널 환경에 대한 피드백(feedback)을 수신하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 부호화 방식을 결정하는 단계는,
    상기 피드백에 기반하여 상기 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 상기 부호화 방식을 결정하는 단계
    를 포함하는, 패킷 송신 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  8. 송신기에 있어서,
    무선 채널 환경에 따라 복수의 부호화 방식(coding scheme)들 중 어느 하나의 부호화 방식을 결정하고, 상기 부호화 방식에 대응하는 확산 인자(spreading factor)를 결정하고, 상기 확산 인자를 적용하여 패킷의 프리엠블(preamble)을 구성하고, 상기 부호화 방식을 적용하여 상기 패킷의 페이로드(payload)를 부호화하는 프로세서; 및
    상기 프리엠블 및 상기 페이로드를 포함하는 상기 패킷을 수신기로 송신하는 통신부
    를 포함하는, 송신기.
  9. 수신기의 패킷 복호화하는 방법에 있어서,
    송신기로부터 상기 패킷을 수신하는 단계;
    상기 패킷의 프리엠블(preamble)에 적용된 확산 인자(spreading factor)를 검출하는 단계;
    상기 확산 인자에 기반하여 상기 패킷의 페이로드(payload)에 적용된 부호화 방식(coding scheme)을 추정하는 단계; 및
    상기 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는 단계
    를 포함하는, 패킷 복호화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 확산 인자를 검출하는 단계는 상기 프리엠블의 확산 시퀀스(spreading sequence)를 이용하여 상기 확산 인자를 검출하는, 패킷 복호화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 확산 인자를 검출하는 단계는,
    복수의 확산 인자들에 대응하는 복수의 확산 시퀀스들 및 상기 프리엠블의 확산 시퀀스 간의 코릴레이션(correlation) 값들을 각각 계산하는 단계; 및
    상기 코릴레이션 값들 중 가장 큰 값의 코릴레이션 값에 대응하는 상기 확산 인자를 검출하는 단계
    를 포함하는, 패킷 복호화 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 확산 시퀀스들 간의 코릴레이션 값은 직교(orthogonal)하는, 패킷 복호화 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 추정된 부호화 방식은 제1 부호화 방식이고,
    상기 패킷은 제2 부호화 방식을 나타내는 지시자(indicator)를 포함하고,
    상기 지시자가 나타내는 상기 제2 부호화 방식을 검출하는 단계; 및
    상기 제1 부호화 방식 및 상기 제2 부호화 방식이 동일한지 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 복호화하는 단계는 상기 제1 부호화 방식 및 상기 제2 부호화 방식이 동일한 경우 상기 제1 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는, 패킷 복호화 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지시자를 포함하는 헤더에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제2 부호화 방식을 검출하는 단계는 상기 헤더에 에러가 없는 경우 상기 제2 부호화 방식을 검출하는, 패킷 복호화 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 복호화하는 단계는 상기 제1 부호화 방식 및 상기 제2 부호화 방식이 동일하지 않은 경우, 기 설정된 가중치가 더 큰 상기 제1 부호화 방식 또는 상기 제2 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는, 패킷 복호화 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 패킷은 상기 송신기에 의해 상기 패킷의 페이로드에 적용된 부호화 방식을 나타내는 지시자를 포함하고,
    상기 추정된 부호화 방식을 나타내는 값을 상기 지시자에 설정하는 단계; 및
    상기 값이 설정된 지시자를 포함하는 헤더에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 복호화하는 단계는 상기 헤더에 에러가 없는 경우 상기 추정된 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는, 패킷 복호화 방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 패킷을 송신하는 무선 채널 환경에 대한 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 정보를 상기 송신기로 송신하는 단계
    를 더 포함하는, 패킷 복호화 방법.
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  19. 수신기에 있어서,
    송신기로부터 패킷을 수신하는 통신부; 및
    상기 패킷의 프리엠블(preamble)에 적용된 확산 인자(spreading factor)를 검출하고, 상기 확산 인자에 기반하여 상기 패킷의 페이로드(payload)에 적용된 부호화 방식(coding scheme)을 추정하고, 상기 부호화 방식을 이용하여 상기 패킷의 페이로드를 복호화하는 프로세서
    를 포함하는, 수신기.
  20. 패킷을 부호화하는 방법에 있어서,
    상기 패킷에 적용될 수 있는 복수의 부호화 방식(coding scheme)들에 대한 정보를 저장하는 단계;
    상기 복수의 부호화 방식들에 대해 서로 상이한 확산 인자(spreading factor)들을 각각 설정하는 단계;
    무선 채널 환경에 따라 상기 패킷의 페이로드(payload)에 상기 복수의 부호화 방식들 중 어느 하나의 부호화 방식을 적용함으로써 상기 페이로드를 부호화하는 단계; 및
    상기 부호화 방식에 설정된 확산 인자를 상기 패킷의 프리엠블(preamble)에 적용함으로써 상기 프리엠블을 구성하는 단계
    를 포함하는, 패킷 부호화 방법.
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