KR20160047444A - 이동통신 시스템에서 데이터 인터리빙 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

이동 통신 시스템에서 부호화된 비트들에 대한 인터리빙 및 디인터리빙을 위한 방법 및 장치를 개시한다. 상기 인터리빙 방법은, 복수의 비트들을 부호화하여 부호화된 비트들을 출력하는 과정과, 상기 부호화된 비트들을, 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하여 스크램블된 비트들을 생성하는 과정과, 상기 스크램블된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 변조하여 적어도 하나의 심볼을 출력하는 과정을 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 데이터 인터리빙 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INTERLEAVING DATA IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 차세대 이동통신시스템에서 데이터의 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 데이터 인터리빙 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access: 이하 SC-FDMA 이라 함)방식이 활발하게 연구되고 있다.

현재 비동기 셀룰러 이동통신 표준단체인 3GPP(3^rd Gerneration Partnership Project)에서는 차세대 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access) 시스템을 상기 다중 접속 방식 기반으로 연구 중이다.

상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다. 제어채널의 경우 추가적으로 코드 자원을 할당하여 각 사용자의 제어정보를 구분할 수 있다.

도 1은 3GPP LTE 시스템에서 상향링크로 데이터 혹은 제어정보전송을 위한 시간-주파수 영역 자원 및 서브프레임 구조를 도시한 도면이다. 도 1에서 가로축은 시간영역(Time Domain)을, 세로축은 주파수영역(Frequency Domain)을 나타낸다.

시간영역에서의 최소 전송 단위는 SC-FDMA 심벌로서, N_symb (102)개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임을 구성한다. SC-FDMA 심벌개수 N_symb은 심벌간 간섭 방지를 위해 SC-FDMA 심벌마다 추가되는 순환 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)의 길이에 따라 가변되는데, 예를 들어 일반형 CP가 적용되면 N_symb = 7, 확장형 CP가 적용되면 N_symb = 6 이 된다.

상기 슬롯의 길이는 0.5ms이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역은 총 N_BW (104)개의 서브캐리어로 구성된다. N_BW는 시스템 전송 대역에 비례하는 값으로 예를 들어, 10MHz 전송 대역인 경우 N_BW = 600이다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(112, Resource Element; RE)로서 서브캐리어 인덱스 k 및 SC-FDMA 심벌 인덱스 l로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, Resource Block; RB)은 시간영역에서 N_symb (102)개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 N_RB(110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 N_symb * N_RB개의 RE(112)로 구성된다. 일반적으로 데이터 전송용 자원은 시간영역에서 2개의 연속된 RB단위로 기지국에 의해 스케줄링된다.

도 2는 N_symb = 7 인 경우의 서브프레임 구조를 나타낸다. 상향링크의 기본 전송 단위인 서브프레임(202)은 1ms 의 길이를 갖고, 하나의 서브프레임은 각각 0.5ms 길이인 2개의 슬롯들(204, 206)로 구성된다. 슬롯들(204, 206) 각각은 다수의 SC-FDMA 심벌들(211~224)로 구성된다. 도 2에서는 한 서브프레임(102) 내 참조번호 211, 212, 213, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 222, 223, 224 에 해당하는 SC-FDMA 심벌들에서는 데이터가 전송되고, 참조번호 214, 221에 해당하는 SC-FDMA 심벌들에서는 파일롯(Pilot, Reference signal (RS)로 통칭되기도 함)이 전송되는 예를 나타낸다. 따라서, 한 서브 프레임 동안 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌은 총 12개가 된다. 상기 파일롯은 미리 약속된 시퀀스로 구성되어, 수신단에서 코히런트 복조(coherent demodulation)를 위한 채널 추정에 사용된다. 도 2는 제어정보 전송용 SC-FDMA 심벌개수와 RS 전송용 SC-FDMA 심벌 개수, 그리고 서브프레임 내에서의 해당 위치의 일례를 나타낸 것으로서, 시스템 운용에 따라 변경될 수 있다.

LTE 시스템에서는 데이터의 수신 신뢰도를 높이기 위한 오류정정부호화(Error correcting coding 혹은 channel coding) 방법으로서 터보부호(Turbo code)를 적용한다. 구현 최적화를 위해 터보부호의 입력비트열(이하 '코드 블록'(code block)이라 칭한다)의 최대 크기 Z는 6144 비트를 넘지 않도록 한다. 따라서, 전송하고자 하는 데이터의 양이 6144 비트보다 큰 경우에는 전송하고자 하는 데이터를 복수개의 코드블록으로 분할하여 구성한 후, 분할된 코드 블록들을 각각 채널 코딩한다. 상기 코드블록의 크기는 8 의 배수인 특징이 있다. 상기 각각의 채널코딩된 코드블록은 코드블록 단위로 레이트 매칭(rate matching)되어 할당받은 자원양에 맞도록 크기가 조절된다. 추가적으로 무선전송 경로의 버스트 에러(burst error)로부터 강건하도록 하기 위한 인터리빙(Interleaving) 동작과 주파수 효율(Spectrum efficiency)을 높이기 위한 변조(Modulation)동작이 필요하다. 상기 인터리빙은 복수개의 코드블록을 결합하여 한꺼번에 처리하도록 하고, 변조동작은 각각의 코드블록에 대해 개별적으로 수행되어 서로 다른 코드블록의 심벌들이 하나의 변조심볼을 구성하는 경우는 발생하지 않도록 한다.

그러나, LTE 시스템에서는 구체적인 인터리빙 동작의 정의가 이루어져 있지 않은 상태이다.

본 발명은 이동 통신 시스템에서 전송하고자 하는 데이터의 수신 신뢰도를 높이도록 하는 인터리빙 및 디인터리빙 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은; 이동 통신 시스템에서의 인터리빙 방법에 있어서, 복수의 비트들을 부호화하여 부호화된 비트들을 출력하는 과정과, 상기 부호화된 비트들을, 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 인터리빙하는 과정과, 상기 인터리빙된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하여 스크램블된 비트들을 생성하는 과정과, 상기 스크램블된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 변조하여 적어도 하나의 심볼을 출력하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은; 이동 통신 시스템에서 디인터리빙 방법에 있어서, 수신된 심볼들을 변조 방식에 따라 복조하여 스크램블된 비트들을 출력하는 과정과, 상기 스크램블된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 디스크램블링하여 인터리빙된 비트들을 출력하는 과정과, 상기 인터리빙된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 디인터리빙하여 부호화된 비트들을 출력하는 과정과, 상기 부호화된 비트들을 복호하여 복수의 비트들을 출력하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는; 이동 통신 시스템에서의 인터리빙 장치에 있어서, 복수의 비트들을 부호화하여 부호화된 비트들을 출력하는 부호화기와, 상기 부호화된 비트들을, 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 인터리빙하는 인터리버와, 상기 인터리빙된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하여 스크램블된 비트들을 생성하는 스크램블러와, 상기 스크램블된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 변조하여 적어도 하나의 심볼을 출력하는 변조기를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는; 이동 통신 시스템에서 디인터리빙 장치에 있어서, 수신된 심볼들을 변조 방식에 따라 복조하여 스크램블된 비트들을 출력하는 복조기와, 상기 스크램블된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 디스크램블링하여 인터리빙된 비트들을 출력하는 디스크램블러와, 상기 인터리빙된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 디인터리빙하여 부호화된 비트들을 출력하는 디인터리버와, 상기 부호화된 비트들을 복호하여 복수의 비트들을 출력하는 디코더를 포함한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 전송하고자 하는 데이터에 대해 구체적인 인터리빙(interleaving) 동작을 정의함으로써, 데이터에 대한 비트 에러율 또는 블록 에러율을 줄이고 수신 신뢰도를 높이는 효과를 제공한다.

도 1은 3GPP LTE 시스템에서 상향링크로 데이터 혹은 제어정보전송을 위한 시간-주파수 영역 자원 및 서브프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 N_symb = 7 인 경우의 서브프레임 구조를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송을 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 전송을 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터리빙 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예의 인터리빙 절차에 대응되는 수신기에서의 디인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 제 1 실시 예가 적용된 데이터 송신장치를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터리버의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 10a 및 10b는 본 발명의 제 1 실시 예가 적용된 데이터 수신장치를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인터리빙 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시 예의 인터리빙 절차에 대응되는 수신기에서의 디인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 인터리빙 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시 예의 인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 3실시 예의 인터리빙 절차에 대응되는 수신기에서의 디인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.
도 17a 및 17b는 본 발명의 제 3 실시 예가 적용된 데이터 송신장치를 나타낸다.
도 18a 및 18b는 본 발명의 제 3 실시 예가 적용된 데이터 수신장치를 나타낸다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

후술되는 본 발명은 구체적으로 LTE 시스템을 기반으로 한 셀룰러 통신 시스템에서 단말이 상향링크로 데이터를 송신하는 동작을 설명할 것이나, 본 발명의 동작 원리는 특정 전송 시스템이나 데이터의 송신 방향(상향링크 혹은 하향링크)에 국한되지 않음을 유의하여야 한다.

이하 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 주요 동작 원리를 설명한다. 전송하고자 하는 데이터의 정보량이 많아 복수(N)개의 코드블록을 구성하는 경우, 각각의 코드블록을 채널코딩하여 레이트 매칭한 후 할당받은 시간-주파수 자원에 매핑하는 방법에 있어서, 주파수 우선 매핑 (frequency-first-mapping) 방법과 시간 우선 매핑 (time-first-mapping)방법이 가능하다.

먼저 도 3의 데이터 전송 블록도를 참조하여, 주파수 우선 매핑 방법을 살펴보기로 한다.

도 3은 단말이 기지국으로부터 할당받은 시간-주파수 자원의 양(300)이 주파수영역과 시간영역에서 각각 참조번호 302, 참조번호 304인 예를 설명한다.

일반적으로 기지국은 상기 시간-주파수 자원을 하나의 서브프레임단위로 할당한다. 주파수 우선 매핑 방법은 임의의 코드블록내의 심벌들을 할당받은 시간-주파수 자원에 매핑할 때, 시간영역 인덱스는 고정시킨 상태에서 순차적으로 주파수영역 인덱스를 변화시키면서 매핑하는 방법이다. 이때 주어진 시간영역 인덱스에서 주파수영역 인덱스가 모두 소진되면, 시간영역 인덱스를 순차적으로 증가시킨 후 다시 주파수영역에서 심볼 매핑을 우선적으로 수행한다.

도 3의 예에서는 코드블록(0)(306)은 서브프레임(304) 내의 첫번째 SC-FDMA 심벌에 주파수 우선 매핑 방법으로 매핑되고, 코드블록(1)(308)은 서브프레임내의 두번째 SC-FDMA 심벌에 주파수 우선 매핑 방법으로 매핑되고, 마지막으로 코드블록(N-1)(312)은 서브프레임내의 마지막 SC-FDMA 심벌에 주파수 우선 매핑 방법으로 매핑되는 동작을 나타낸다.

이후 전송절차는 DFT(Descrete Fourier Transform) 블록(314), 리소스 엘리먼트 매퍼(resource element mapper) (316), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록 (318) 등에서 일련의 신호처리과정을 거쳐 최종적으로 데이터의 송신이 이뤄진다.

상기 DFT 블록 (314)은 SC-FDMA 심벌단위로 입력데이터를 읽어들여 DFT 신호처리를 통해 주파수 영역신호로 출력한다. 리소스 엘리먼트 매퍼(316)는 DFT 블록(314)로부터 입력받은 신호를 전체 시스템 전송 대역 중에서 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원으로 매핑하는 동작을 수행한다. 리소스 엘리먼트 매퍼(316)의 출력신호는 IFFT 블록(318)에서 IFFT 신호처리를 통해 시간 영역의 신호로 변환되고, 병/직렬 변환기(320)를 통해 직렬 신호로 변환된다. CP 삽입기(322)에서는 상기 직렬 신호에 심볼간 간섭 방지를 위한 순환 프리픽스(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 송신 안테나(324)를 통해 데이터 전송이 이루어진다.

상술한 바와 같은 주파수 우선 매핑 방법은 데이터가 전송되는 채널환경이 하나의 서브프레임내에서 시간적으로 급격하게 변화하는 경우, 특정 코드 블록이 열악한 채널환경을 겪게되어 전부 손실될 수 있다는 위험이 존재한다. 채널코딩은 코드 블록내의 일부 데이터의 손실이 발생하더라도 부가된 잉여(redundant) 정보의 오류정정능력에 의해 코드블록을 오류없이 수신가능하게 하는 기술이다. 그러나, 코드블록 전체 혹은 상당부분에 대해 손실이 발생하면, 오류정정능력의 한계를 벗어나 오류를 복구할 수 없는 상황이 발생한다. 이 경우 HARQ(Hybrid automatic repeat request) 재전송이 발생하고 무선자원의 낭비가 불가피하게 된다.

다음으로, 도 4의 데이터 전송 블록도를 참조하여, 시간 우선 매핑 방법을 살펴보기로 한다.

도 4는 단말이 기지국으로부터 할당받은 시간-주파수 자원의 양(400)이 주파수영역과 시간영역에서 각각 참조번호 402, 참조번호 404인 예를 설명한다. 일반적으로 기지국은 상기 시간-주파수 자원을 하나의 서브프레임단위로 할당한다.

시간 우선 매핑 방법은 임의의 코드블록내의 심벌들을 할당받은 시간-주파수 자원에 매핑할 때, 주파수영역 인덱스는 고정시킨 상태에서 순차적으로 시간영역 인덱스를 변화시키면서 매핑하는 방법이다. 이때 주어진 주파수영역 인덱스에서 시간영역 인덱스가 모두 소진되면, 주파수영역 인덱스를 순차적으로 증가시킨 후 다시 시간영역에서 심볼 매핑을 우선적으로 수행한다.

도 4의 예에서는 코드블록(0)(406)은 할당받은 주파수영역 자원내의 첫번째 서브캐리어에 시간 우선 매핑 방법으로 매핑되고, 코드블록(1)(408)은 할당받은 주파수영역 자원내의 두번째 서브캐리어에 시간 우선 매핑 방법으로 매핑되고, 코드블록(N-2)(410)은 할당받은 주파수영역 자원내의 마지막에서 두번째 서브캐리어에 매핑되고, 마지막으로 코드블록(N-1)(412)은 할당받은 주파수영역 자원 내의 마지막 서브캐리어에 시간 우선 매핑 방법으로 매핑되는 동작을 나타낸다. 이후 전송 절차는 DFT(Descrete Fourier Transform) 블록(414), 리소스 엘리먼트 매퍼(resource element mapper) (416), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록(418) 등에서 일련의 신호처리과정을 거쳐 최종적으로 데이터의 송신이 이뤄진다. DFT 블록 이후의 신호처리 절차는 상기 도 3의 과정과 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략하도록 한다.

상술한 바와 같은 시간 우선 매핑 방법은 데이터가 전송되는 채널환경이 하나의 서브프레임내에서 시간적으로 급격하게 변화하더라도, 특정 코드블록 전체가 열악한 채널환경을 겪게되어 전부 손실될 수 있는 가능성을 현저하게 낮출 수 있다. 즉, 한 서브프레임 내의 특정 시간구간동안 채널환경이 매우 좋지 않더라도, 이는 임의의 코드블록 관점에서 오류정정능력의 한계이내로 제한되므로 오류없이 복구가 가능하다. 결국, 이 경우 전체 N 개의 코드블록이 각각 오류정정능력 한계 이내의 손실만 발생하여 오류없이 데이터 복구가 가능하다. 따라서, N개의 코드 블록을 시간-주파수 자원에 매핑하는 경우, 주파수 우선 매핑 방법 보다는 시간 우선 매핑 방법이 바람직하다.

상기 매핑 방법을 정의함에 있어서 전송하고자 하는 데이터에 적용되는 변조방식을 함께 고려함으로써, 서로 다른 코드블록의 심벌들이 하나의 변조심볼을 구성하는 경우는 발생하지 않도록 한다. 즉, 하나의 변조심벌을 구성하는 심벌들은 동일한 코드블록내의 심벌이 되도록 한다. 상기 매핑 동작은 인터리빙 동작으로 동등하게 구현 가능하다.

이하 상술한 본발명의 기본원리를 적용하여 변조방식을 고려한 시간 우선 매핑 방법 혹은 인터리빙 방법의 구체적인 실시예를 설명하고자 한다

<제 1 실시 예>

제 1 실시예는 구체적으로 채널코딩 및 레이트 매칭된 N 개의 코드블록에 대해 변조방식을 고려하여 시간 우선 매핑 방법을 적용한 매핑 동작 혹은 인터리빙 동작을 설명한다.

이하 도 5를 참조하여 제 1 실시 예의 구체적인 동작을 설명한다.

먼저 RxC의 크기를 갖는 직사각형태의 인터리버를 정의한다. R (502)은 상기 인터리버의 열(row)의 크기로 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc}으로 결정된다. C(504)는 상기 인터리버의 열(column)의 크기로 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수인 N_symb과 변조지수(modulation order) M으로 결정된다. 즉, C = N_symb × log₂M 이다. 상기 N_symb은 한 서브프레임 내에서 파일롯전송용 SC-FDMA 심벌을 제외한 데이터전송용 SC-FDMA 심벌 개수이다. 변조지수 M은 변조방식에 따라, QPSK인 경우 M = 4, 16QAM인 경우 M = 16, 64QAM인 경우 M = 64 이다. N 개의 코드블록에 대해서, 코드블록(0)(참조번호 512)은 0 부터 K(0)-1까지 총 K(0)개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(1) (참조번호 514)은 0부터 K(1)-1까지 총 K(1)개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(2)(참조번호 516)은 0 부터 K(2)-1까지 총 K(2)개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(N-2)(참조번호 518)은 0 부터 K(N-2)-1 까지 총 K(N-2) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(N-1) (참조번호 520)은 0 부터 K(N-1)-1 까지 총 K(N-1) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성된다.

N 개의 코드블록은 상기 RxC 인터리버에 시간 우선 매핑 방법에 의해 인터리버의 가로영역을 우선적으로 채워나가는 방식으로 순차적으로 매핑된다. 이를 행단위(row-by-row) 매핑 방식이라 부른다. 인터리버 내의 세로영역 r 번째 위치 및 가로영역 c 번째 위치를 (r, c)로 표현하면, 상기 매핑동작은 (0, 0) 위치부터 시작한다. 예컨데, 코드블록(0) (참조번호 512)내의 첫번째 심벌은 인터리버의 (0, 0) 위치에 매핑하고, 두번째 심벌은 인터리버의 (0, 1) 위치에 매핑하고, 상기 동작을 반복하여 가로영역의 마지막 (0, C-1) 위치에 심벌매핑을 한 후에는 다음번 심벌은 인터리버 내의 세로영역에서 하나 증가된 위치 및 가로영역의 첫번째 위치인 (1, 0) 위치에 매핑하고, 상기 동작을 반복하여 마지막 심벌은 인터리버의 (1, C-1) 위치에 매핑한다. 상기 인터리버에 코드블록의 심벌들을 위치시키는 동작을 '쓰기'(Write) 동작(506)으로 부르기도 한다. 코드블록(1) (참조번호 514)의 첫번째 심벌은 상기 코드블록(0)의 마지막 심벌이 위치한 (1, C-1)의 다음번 위치인 (2, 0)위치에 매핑하고, 두번째 심벌은 인터리버의 (2, 1)위치에 매핑하고, 상기 동작을 반복하여 마지막 심벌은 (3, 3)위치에 매핑한다. 상기 과정을 반복하여 마지막 코드블록(N-1) (520)의 첫번째 심벌은 코드블록(N-2)의 마지막 심벌이 위치한 (R-2, 1) 위치의 다음번 위치인 (R-2, 2) 위치부터 매핑하고, 두번째 심벌은 인터리버의 (R-2, 3)위치에 매핑하고, 상기 동작을 반복하여 마지막 심벌은 (R-1, C-1)위치에 매핑한다.

상기와 같이 N개의 코드블록이 모두 인터리버에 위치된 후에, 인터리버의 열간에 순서를 섞어주는 동작(inter-column permutation, 참조번호 522)을 통해서 시간영역의 버스트 에러(burst error)에 강건한 효과를 얻도록 한다.

상기와 같이 인터리버에 매핑된 후, 행간 뒤섞인 코드블록을 출력할 때는, 우선 변조방식을 고려하여 log₂M단위로 인접 행끼리 그룹화하여 변조그룹(modulation group)(510)을 구성한 후, 상기 변조그룹을 세로영역에서 순차적으로 출력하는 열단위 (column-by-column) 출력을 수행한다. 상기 출력동작은 인터리버의 (0, 0) 위치부터 시작한다. 상기 인터리버로부터 코드블록의 심벌들을 출력하는 동작을 '읽기'(read) 동작(508)으로 부르기도 한다.

*도 5는 QPSK 변조방식이 적용되는 예를 나타내는데, QPSK의 변조지수 M=4 로부터 log₂M = 2 단위로 인접 행끼리 변조그룹을 구성한다. 상기 인터리버로부터 출력되는 첫번째 변조그룹은 인터리버의 (0, 0), (0, 1) 에 위치한 심벌로 구성되고, 두번째 변조그룹은 상기 첫번째 변조그룹보다 세로영역 인덱스가 하나씩 증가한 (1, 0), (1, 1)에 위치한 심벌로 구성되고, 상기 동작을 순차적으로 진행하여 상기 인터리버로부터 출력되는 마지막 변조그룹은 (R-1, C-2), (R-1, C-1)에 위치한 심벌로 구성된다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 인터리빙 절차를 나타낸 도면이다.

먼저 단계 602에서 인터리버의 가로, 세로 크기를 결정한다. 가로영역 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수 및 변조방식을 고려하여 C = N_symb × log₂M로 결정하고, 세로영역 크기 R은 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc}로 결정한다. 단계 604에서 상기 크기가 결정된 인터리버에 코드 블록내의 각각의 부호화 심벌을 순차적으로 행단위(row-by-row)로 기록한다. 모든 코드블록에 대해 상기 방식으로 기록을 마친 후, 단계 606에서 기록된 각 부호화 심벌에 대해 열간 뒤섞음(inter-column permutation)동작을 수행한다. 상기 열간 뒤섞음 동작은 인접 열들이 열간 뒤섞음 후에 최대한 떨어지도록 정의된다. 단, 하나의 변조 그룹을 구성하는 행들을 하나의 단위로 하여 뒤섞음 동작을 수행함으로써, 이후 단계에서 서로 다른 코드 블록으로부터의 심벌들이 하나의 변조 심볼을 구성하는 경우를 방지한다.

단계 608에서 동일한 코드블록 내에서 상호간에 행간 인접한 부호화 심벌들을 log₂M개씩 선택하여 변조그룹을 구성하고, 단계 610에서 상기 변조그룹을 순차적으로 열단위 (column-by-column) 출력하여 인터리빙 동작을 완료한다.

도 7은 제 1 실시 예의 인터리빙 절차에 대응되는 수신기에서의 디인터리빙(deinterleaving) 절차를 나타낸 도면이다.

먼저 단계 702에서 디인터리버의 가로, 세로 크기를 결정한다. 가로영역 크기는 변조방식을 고려하여 C = N_symb × log₂M로 결정하고, 세로영역 크기 R은 기지국이 할당한 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 로 결정한다. 단계 704에서 수신된 신호에 대해 하나의 변조심벌을 구성하는 부호화 심벌들을 log₂M 개씩 열단위로 그룹화하여 변조그룹을 구성하여, 단계 706에서 상기 변조그룹을 상기 크기가 결정된 디인터리버에 순차적으로 열단위(column-by-column)로 기록한다. 단계 708에서는 기록된 부호화 심벌을 상기 인터리빙 과정의 열간 뒤섞음 동작의 역과정에 해당하는 열간 역뒤섞음(inter-column inverse permutation) 동작을 수행한다. 다음으로, 단계 710에서 각 부호화 심벌을 순차적으로 행단위 (row-by-row) 출력하여 디인터리빙 동작을 완료한다.

도 8a 및 8b는 제 1 실시 예가 적용된 데이터 송신장치를 나타낸다.

도 8a에서 데이터 생성기(802)에서 생성된 데이터는 코드블록 분리기(804)에서 정보량의 크기가 사전에 약속된 소정의 비트수보다 큰 경우, 복수개의 코드블록으로 분리되어, 각각의 코드블록이 인코더(806)를 통해 채널코딩된다. 각각의 채널코딩된 코드블록은 각각 레이트 매칭블록(808)에서 할당된 시간-주파수 자원의 크기에 맞게 크기가 조절된 후, 인터리버(810)로 입력된다. 인터리버(810)는 상술한 바와 같이 입력되는 코드블록들을 시간 우선 매핑 방식에 의해 순차적으로 열단위로 기록하고, 열간 뒤섞음 동작을 수행한 후, 동일 코드블록내에서 구성한 변조그룹을 순차적으로 열단위 출력한다. 스크램블러(812)는 인터리버로부터 입력받은 신호를 사용자간 랜덤화를 위해 변조그룹 단위로 뒤섞음 동작을 수행한 후, 변조매퍼(814)에서 입력신호에 대해 변조동작을 수행한다. 상기 변조된 신호는 도 8b의 직/병렬 변환기 (818)에서 병렬 신호를 변환되어 DFT 블록(820)으로 입력된다. DFT 블록은 SC-FDMA 심벌단위로 입력데이터를 읽어들여 DFT 신호처리를 통해 주파수 영역신호로 출력한다. 리소스 엘리먼트 매퍼 (822)는 DFT 블록으로부터 입력받은 신호를 전체 시스템 전송 대역 중에서 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원으로 매핑하는 동작을 수행한다. 리소스 엘리먼트 매퍼(822)의 출력신호는 IFFT 블록(824)에서 IFFT 신호처리를 통해 시간 영역의 신호로 변환되고 병/직렬 변환기(826)를 통해 직렬 신호로 변환된다. CP 삽입기(828)에서는 상기 직렬 신호에 심볼간 간섭 방지를 위한 순환 프리픽스(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 송신 안테나(830)를 통해 데이터 전송이 이루어진다.

도 9는 상기 인터리버의 내부장치를 나타낸 도면이다.

인터리버는 인터리버 제어부(904), 입력기 (906), 인터리버 메모리 (908), 출력기(910) 로 구성된다. 인터리버 제어부(904)는 스케줄링 할당정보를 나타내는 스케줄링 그랜트(912)로부터 데어터 전송용 시간-주파수 자원의 크기와 변조방식을 획득하여 인터리버 메모리의 크기를 결정한다. 입력기(906)는 인터리버로 입력되는 신호열(902)을 인터리버 메모리에 시간 우선 매핑 방식에 의해 순차적으로 열단위로 기록한다. 출력기(910)는 상기 인터리버 메모리에 기록된 신호열을 열간 뒤섞은 후, 구성된 변조그룹을 순차적으로 열단위 출력하는 동작을 수행한다. 인터리버 제어부(904)는 입력기(906)에게 각 코드블록의 크기 및 기록 순서, 인터리버 메모리 크기 등의 정보를 제공하여 입력기(906)의 동작을 제어하고, 출력기(910)에게 열간 뒤섞임 동작 정의, 변조그룹 구성방법, 인터리버 메모리 크기, 출력 순서 등의 정보를 제공하여 출력기(910)의 동작을 제어한다.

도 10a 및 10b는 제 1 실시 예가 적용된 데이터 수신장치를 나타낸다.

도 10a에서 안테나(1002)를 통해 수신된 신호는 CP 제거기(1004)를 통해 CP가 제거 된 후, 직/병렬 변환기 (1006)에서 병렬신호로 변환되어 FFT 블록(1008)로 입력된다. FFT 블록은 입력신호를 FFT 변환하여 주파수 영역 신호로 변환한다. 리소스 엘리먼트 디매퍼 (resource element demapper, 1010)에서는 상기 주파수 영역 신호 중에서 수신하고자 하는 데이터가 매핑된 주파수 영역으로부터 신호를 추출하여, IDFT 블록 (1012)으로 인가한다. IDFT 블록에 입력신호된 신호는 IDFT (Inverse Descrete Fourier Transmform) 신호처리를 통해 시간영역 신호로 변환 되어 병/직렬 변환기(1014)를 통해 직렬 신호로 변환된다. 상기 직렬 신호는 도 10b의 변조디매퍼(modulation demapper, 1018)에서 복조되어, 디스크램블러(1020)에서 송신기의 스크램블링 동작의 역동작을 수행한 후, 디인터리버(1022)로 입력된다.

디인터리버(1022)의 상세 구성은 도 9에서와 유사하므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 다만 디인터리버(1022)는 상술한 바와 같이 입력되는 신호열을 송신기의 변조방식에 따라 변조그룹을 행단위로 구성한 후, 상기 변조그룹을 순차적으로 열단위 기록한다. 이후 열간 역뒤섞음 동작을 거쳐 각 부호화 심벌을 순차적으로 행단위 출력한다. 상기 출력신호는 각각의 코드블록별로 역 레이트 매핑 블록(1024)에 입력되어 원래의 코드블록 크기로 조절된 후, 각각 디코더(1026)에서 복호된 후, 코드블록 결합기(1028)에서 하나의 데이터 열로 결합되어, 최종적으로 데이터 획득이 이루어진다.(1030)

*한편, 제 1 실시예에서 정의한 직사각형태의 RxC 인터리버 및 디인터리버를 90도 회전시킨 형태의 인터리버를 정의하여 상술한 동작과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 인터리버 및 디인터리버의 가로축 크기는 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 으로 결정되고, 세로축 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수인 N_symb과 변조지수(modulation order) M 으로부터 N_symb × log₂M로 결정된다. 상기 N_symb은 한 서브프레임 내에서 파일롯전송용 SC-FDMA 심벌을 제외한 데이터 전송용 SC-FDMA 심벌 개수이다. 따라서, 상술한 행단위(row by row)기록, 변조그룹 구성방법, 열간 뒤섞음 동작, 열단위(column by column) 출력 등의 일련의 동작은 새로 정의된 인터리버 및 디인터리버의 가로축/세로축 정의에 상응하도록 변경되어 적용된다.

<제 2 실시 예>

제 2 실시예는 구체적으로 채널코딩 및 레이트 매칭된 N 개의 코드블록에 대해 변조방식을 고려하여 시간 우선 매핑 방법을 적용한 또다른 매핑 동작 혹은 인터리빙 동작을 설명한다.

이하 도 11을 참조하여 제 2 실시 예의 구체적인 동작을 설명한다.

먼저 RxC 의 크기를 갖는 직사각형태의 인터리버를 정의한다. R (1102)은 상기 인터리버의 열(row) 의 크기로 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc}과 변조지수(modulation order) M으로 결정된다. 즉, R = N_{sc_alloc} × log₂M 이다. 변조지수 M은 변조방식에 따라, QPSK 인 경우 M = 4, 16QAM 인 경우 M = 16, 64QAM인 경우 M = 64 이다. C(1104)는 상기 인터리버의 열(column)의 크기로 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수인 N_symb 로 결정된다. 상기 N_symb은 한 서브프레임 내에서 파일롯전송용 SC-FDMA 심벌을 제외한 데이터전송용 SC-FDMA 심벌 개수이다. N 개의 코드블록에 대해서, 코드블록(0) (참조번호 1112)은 0부터 K(0)-1 까지 총 K(0) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(1) (참조번호 1114)은 0 부터 K(1)-1 까지 총 K(1) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(2) (참조번호 1116)은 0 부터 K(2)-1 까지 총 K(2) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(N-2) (참조번호 1118)은 0 부터 K(N-2)-1 까지 총 K(N-2) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성되고, 코드블록(N-1) (참조번호 1120)은 0 부터 K(N-1)-1까지 총 K(N-1) 개의 채널코딩 및 레이트 매칭된 심벌들로 구성된다.

각 코드블록 내의 심볼들은 변조방식을 고려하여 log₂M 단위로 그룹화하여 인접열끼리 하나의 변조심벌이 되도록 세로방향으로 변조그룹(modulation group)(1110)을 구성한 후, 상기 변조그룹을 가로영역에서 순차적으로 매핑하는 행단위 (row-by-row) 매핑을 수행한다. 상기 매핑 동작은 인터리버의 (0, 0) 위치부터 시작한다. 도 11은 QPSK 변조방식이 적용되는 예를 나타내는데, QPSK 의 변조지수 M=4 로부터 log₂M = 2 단위로 인접 열끼리 변조그룹을 구성한다. 상기 RxC 인터리버로 매핑되는 첫번째 변조그룹은 인터리버의 (0, 0), (1, 0)에 위치되고, 두번째 변조그룹은 상기 첫번째 변조그룹보다 가로영역 인덱스가 하나씩 증가한 (0, 1), (1, 1) 에 위치되고, 상기 동작을 순차적으로 진행하여 상기 인터리버로 매핑되는 마지막 변조그룹은 (R-2, C-1), (R-1, C-1) 에 위치된다. 상기 배치하는 동작은 쓰기 동작(1106)이라고 칭한다.

상기와 같이 N 개의 코드블록이 모두 인터리버에 위치된 후에, 인터리버의 열간에 순서를 섞어주는 동작 (inter-column permutation, 참조번호 1122)을 통해서 시간영역의 버스트 에러(burst error)에 강건한 효과를 얻도록 한다.

상기와 같이 인터리버에 매핑된 후 열간 뒤섞인 코드블록을 출력할 때는, 열단위 (column-by-column)로 순차적 출력을 수행한다. 상기 출력동작은 인터리버의 (0, 0) 위치부터 시작한다. 상기 인터리버로부터 출력되는 첫번째 심벌은 인터리버의 (0, 0)에 위치한 심벌이고, 인터리버로부터 출력되는 두번째 심벌은 (1, 0) 에 위치한 심벌이고, 인터리버로부터 출력되는 세번째 심벌은 (2, 0) 에 위치한 심벌이고, 상기 동작을 순차적으로 진행하여 상기 인터리버로부터 출력되는 마지막 심벌은 (R-1, C-1) 에 위치한 심벌이 된다.

도 12는 제 2 실시 예의 인터리빙 절차를 나타낸 도면이다. 먼저 단계 1202에서 인터리버의 가로, 세로 크기를 결정한다. 가로영역 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수를 고려하여 C = N_symb 로 결정하고, 세로영역 크기 R 은 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 과 변조지수로 M 으로부터 R = N_{sc_alloc} × log₂M 로 결정한다. 단계 1204에서 동일한 코드블록 내에서 상호간에 인접한 부호화 심벌들을 log₂M 개씩 선택하여 인접열끼리 하나의 변조심벌이 되도록 세로방향으로 변조그룹을 구성한다. 단계 1206에서는 상기 변조그룹을 가로영역으로 순차적으로 행단위 (row-by-row)로 기록한다. 모든 코드블록에 대해 상기 방식으로 기록을 마친 후, 단계 1208에서 기록된 각 부호화 심벌에 대해 열간 뒤섞음(inter-column permutation) 동작을 수행한다. 상기 열간 뒤섞음 동작은 인접 열들이 최대한 떨어지도록 정의된다. 단계 1210에서 인터리버에 매핑된 심벌들을 순차적으로 열단위 (column-by-column) 출력하여 인터리빙 동작을 완료한다.

도 13은 제 2 실시 예의 인터리빙 절차에 대응되는 수신기에서의 디인터리빙(deinterleaving) 절차를 나타낸 도면이다. 먼저 단계 1302에서 디인터리버의 가로, 세로 크기를 결정한다. 가로영역 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수를 고려하여 C = N_symb 로 결정하고, 세로영역 크기 R 은 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 과 변조지수로 M 으로부터 R = N_{sc_alloc} × log₂M 로 결정한다. 단계 1304에서 디인터리버의 입력 신호에 대해 순차적으로 열단위(column-by-column)로 기록한다. 단계 1306에서는 기록된 부호화 심벌을 상기 인터리빙 과정의 열간 뒤섞음 동작의 역과정에 해당하는 열간 역뒤섞음(inter-column inverse permutation) 동작을 수행한다. 다음으로, 단계 1308에서 변조방식을 고려하여 log₂M 개씩 인접열의 심벌들을 변조그룹으로 구성한다. 단계 1310에서 상기 변조그룹을 순차적으로 행단위 (row-by-row) 출력하여 디인터리빙 동작을 완료한다.

제 2 실시 예가 적용되는 데이터 송신장치, 인터리버 내부장치, 데이터 수신장치는 각각 상기 제 1 실시예의 설명과 중복되므로 생략한다. 단, 구체적인 인터리빙/디인터리빙 동작은 제 2 실시예의 설명을 따른다.

한편, 제 2 실시예에서 정의한 직사각형태의 RxC 인터리버 및 디인터리버를 90도 회전시킨 형태의 인터리버를 정의하여 상술한 동작과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 이경우, 인터리버 및 디인터리버의 가로축 크기는 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 과 변조지수(modulation order) M 으로부터 N_{sc_alloc} × log₂M으로 결정되고, 세로축 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수인 N_symb 로 결정된다. 상기 N_symb은 한 서브프레임 내에서 파일롯전송용 SC-FDMA 심벌을 제외한 데이터전송용 SC-FDMA 심벌 개수이다. 따라서 상술한 행단위 (row by row) 기록, 변조그룹 구성방법, 열간 뒤섞음동작, 열단위 (column by column) 출력 등의 일련의 동작은 새로 정의된 인터리버 및 디인터리버의 가로축/세로축 정의에 상응하도록 변경되어 적용된다.

<제 3 실시 예>

제 3 실시예는 구체적으로 변조된 N 개의 코드블록에 대해 시간 우선 매핑 방법을 적용한 매핑 동작 혹은 인터리빙 동작을 설명한다.

상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예는 채널코딩 및 레이트 매칭된 N 개의 코드블록에 대해 변조방식을 고려하여 시간 우선 매핑 방법을 적용한 동작을 설명한데 비해, 제 3 실시예에서는 채널코딩, 레이트 매칭, 그리고 변조동작까지 수행된 N 개의 코드블록에 대해 시간 우선 매핑 방법의 동작을 설명한다.

이하 도 14를 참조하여 제 3 실시 예의 구체적인 동작을 설명한다.

먼저 RxC 의 크기를 갖는 직사각형태의 인터리버를 정의한다. R (1402)은 상기 인터리버의 열(row) 의 크기로 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 으로 결정된다. C (1404)는 상기 인터리버의 열(column)의 크기로 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수인 N_symb 로 결정된다. 상기 N_symb은 한 서브프레임 내에서 파일롯전송용 SC-FDMA 심벌을 제외한 데이터전송용 SC-FDMA 심벌 개수이다. N 개의 코드블록에 대해서, 코드블록(0) (참조번호 1410)은 0 부터 K(0)-1 까지 총 K(0) 개의 채널코딩, 레이트 매칭, 그리고 변조된 심벌들로 구성되고, 코드블록(1) (참조번호 1412)은 0 부터 K(1)-1 까지 총 K(1) 개의 채널코딩, 레이트 매칭, 그리고 변조된 심벌들로 구성되고, 코드블록(2) (참조번호 1414)은 0 부터 K(2)-1 까지 총 K(2) 개의 채널코딩, 레이트 매칭, 그리고 변조된 심벌들로 구성되고, 코드블록(N-2) (참조번호 1416)은 0 부터 K(N-2)-1 까지 총 K(N-2) 개의 채널코딩, 레이트 매칭, 그리고 변조된 심벌들로 구성되고, 코드블록(N-1) (참조번호 1418)은 0 부터 K(N-1)-1 까지 총 K(N-1) 개의 채널코딩, 레이트 매칭, 그리고 변조된 심벌들로 구성된다.

각 코드블록 내의 심볼들은 인터리버의 가로영역에서 순차적으로 매핑하는 행단위 (row-by-row) 매핑을 수행한다. 상기 매핑동작은 인터리버의 (0, 0) 위치부터 시작한다. 상기 RxC 인터리버로 매핑되는 첫번째 심벌은 인터리버의 (0, 0) 에 위치되고, 두번째 심벌은 상기 첫번째 심벌보다 가로영역 인덱스가 하나 증가한 (0, 1) 에 위치되고, 상기 동작을 순차적으로 진행하여 상기 인터리버로 매핑되는 마지막 심벌은 (R-1, C-1) 에 위치된다. 상기 위치시키는 동작은 쓰기 동작(1406)이라 칭한다.

상기와 같이 N 개의 코드블록이 모두 인터리버에 위치된 후에, 인터리버의 열간에 순서를 섞어주는 동작 (inter-column permutation, 참조번호 1420)을 통해서 시간영역의 버스트 에러(burst error)에 강건한 효과를 얻도록 한다.

상기와 같이 인터리버에 매핑된 후 열간 뒤섞인 코드블록을 출력할 때는, 열단위 (column-by-column)로 순차적 출력을 수행한다. 상기 출력동작(1408)은 인터리버의 (0, 0) 위치부터 시작한다. 상기 인터리버로부터 출력되는 첫번째 심벌은 인터리버의 (0, 0)에 위치한 심벌이고, 인터리버로부터 출력되는 두번째 심벌은 (1, 0) 에 위치한 심벌이고, 인터리버로부터 출력되는 세번째 심벌은 (2, 0) 에 위치한 심벌이고, 상기 동작을 순차적으로 진행하여 상기 인터리버로부터 출력되는 마지막 심벌은 (R-1, C-1) 에 위치한 심벌이 된다.

*도 15는 제 3 실시 예의 인터리빙 절차를 나타낸 도면이다. 먼저 단계 1502에서 인터리버의 가로, 세로 크기를 결정한다. 가로영역 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수를 고려하여 C = N_symb로 결정하고, 세로영역 크기 R은 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc}로 결정한다. 단계 1504에서 코드블록 내의 심벌들을 가로영역으로 순차적으로 행단위 (row-by-row)로 기록한다. 모든 코드블록에 대해 상기 방식으로 기록을 마친 후, 단계 1506에서 기록된 각 심벌에 대해 열간 뒤섞음(inter-column permutation)동작을 수행한다. 상기 열간 뒤섞음 동작은 인접 열들이 최대한 떨어지도록 정의된다. 단계 1508에서 인터리버에 매핑된 심벌들을 순차적으로 열단위(column-by-column) 출력하여 인터리빙 동작을 완료한다.

도 16은 제 3실시 예의 인터리빙 절차에 대응되는 수신기에서의 디인터리빙(deinterleaving) 절차를 나타낸 도면이다. 먼저 단계 1602에서 디인터리버의 가로, 세로 크기를 결정한다. 가로영역 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수를 고려하여 C = N_symb 로 결정하고, 세로영역 크기 R 은 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc} 로 결정한다. 단계 1604에서 디인터리버로 입력되는 변조심벌에 대해 순차적으로 열단위(column-by-column)로 기록한다. 단계 1606에서는 기록된 부호화 심벌을 상기 인터리빙 과정의 열간 뒤섞음 동작의 역과정에 해당하는 열간 역뒤섞음(inter-column inverse permutation) 동작을 수행한다. 다음으로, 단계 1608에서 디인터리버내의 심벌들을 순차적으로 행단위 (row-by-row) 출력하여 디인터리빙 동작을 완료한다.

도 17a 및 17b는 제 3 실시 예가 적용된 데이터 송신장치를 나타낸다.

도 17a에서 데이터 생성기(1702)에서 생성된 데이터는 코드블록 분리기(1704)에서 정보량의 크기가 사전에 약속된 소정의 비트수보다 큰 경우 복수개의 코드블록으로 분리되어, 각각의 코드블록이 인코더(1706)를 통해 채널코딩된다. 각각의 채널코딩된 코드블록은 각각 레이트 매칭블록(1708)에서 할당된 시간-주파수 자원의 크기에 맞게 크기가 조절된 후, 변조매퍼(1710)에서 각각의 코드블록 별로 변조동작을 수행한 결과를 인터리버(1712)로 입력한다. 인터리버는 상술한 바와 같이 입력되는 코드블록들을 시간 우선 매핑 방식에 의해 순차적으로 행단위로 기록하고, 열간 뒤섞음 동작을 수행한 후, 순차적으로 열단위 출력한다. 스크램블러(1714)는 인터리버로부터 입력받은 신호를 사용자간 랜덤화를 위해 뒤섞음 동작을 수행한다. 상기 스크램블링된 신호는 도 17b의 직/병렬 변환기 (1718)에서 병렬 신호를 변환되어 DFT 블록(1720)으로 입력된다. DFT 블록은 SC-FDMA 심벌단위로 입력데이터를 읽어들여 DFT 신호처리를 통해 주파수 영역신호로 출력한다. 리소스 엘리먼트 매퍼 (1722)는 DFT 블록으로부터 입력받은 신호를 전체 시스템 전송 대역 중에서 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원으로 매핑하는 동작을 수행한다. 리소스 엘리먼트 매퍼 (1722)의 출력신호는 IFFT 블록(1724)에서 IFFT 신호처리를 통해 시간 영역의 신호로 변환되고 병/직렬 변환기(1726)를 통해 직렬 신호로 변환 된다. CP 삽입기(1728)에서는 상기 직렬 신호에 심볼간 간섭 방지를 위한 순환 프리픽스(Cyclic Prefix)를 추가한 후, 송신 안테나(1730)를 통해 데이터 전송이 이루어진다.

상기 인터리버의 내부장치는 상기 도 9의 설명을 따른다. 단, 제 3 실시예에서는 인터리버내부에서 변조방식을 고려할 필요가 없다.

도 18a 및 18b는 제 3 실시 예가 적용된 데이터 수신장치를 나타낸다.

도 18a에서 안테나(1802)를 통해 수신된 신호는 CP 제거기(1804)를 통해 CP가 제거 된 후, 직/병렬 변환기 (1806)에서 병렬신호로 변환되어 FFT 블록(1808)로 입력된다. FFT 블록은 입력신호를 FFT 변환하여 주파수 영역 신호로 변환한다. 리소스 엘리먼트 디매퍼 (resource element demapper, 1810)에서는 상기 주파수 영역 신호 중에서 수신하고자 하는 데이터가 매핑된 주파수 영역으로부터 신호를 추출하여, IDFT 블록 (1812)으로 인가한다. IDFT 블록에 입력신호된 신호는 IDFT (Inverse Descrete Fourier Transmform) 신호처리를 통해 시간영역 신호로 변환 되어 병/직렬 변환기(1814)를 통해 직렬 신호로 변환된다. 상기 직렬 신호는 도 18(b)의 디스크램블러(1818)에서 송신기의 스크램블링 동작의 역동작을 수행한 후, 디인터리버(1820)로 입력된다. 디인터리버는 상술한 바와 같이 입력되는 신호열을 순차적으로 열단위 기록한다. 이후 열간 역뒤섞음 동작을 거쳐 각 심벌을 순차적으로 행단위 출력한다. 변조디매퍼(modulation demapper, 1822)는 디인터리버로부터 입력받은 신호를 복조하여, 각각의 코드블록별로 역 레이트 매칭 블록(1824)에 입력하여 원래의 코드블록 크기로 조절된 후, 각각 디코더(1826)에서 복호된후, 코드블록 결합기(1828)에서 하나의 데이터 열로 결합되어, 최종적으로 데이터 획득이 이루어진다(1830).

한편, 제 3 실시예에서 정의한 직사각형태의 RxC 인터리버 및 디인터리버를 90도 회전시킨 형태의 인터리버를 정의하여 상술한 동작과 유사한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 인터리버 및 디인터리버의 가로축 크기는 기지국으로부터 할당받은 주파수영역 자원의 크기인 N_{sc_alloc}으로 결정되고, 세로축 크기는 하나의 서브프레임을 구성하는 SC-FDMA 심벌 개수인 N_symb로 결정된다. 상기 N_symb은 한 서브프레임 내에서 파일롯전송용 SC-FDMA 심벌을 제외한 데이터전송용 SC-FDMA 심벌 개수이다. 따라서, 상술한 행단위 (row by row) 기록, 열간 뒤섞음동작, 열단위(column by column) 출력 등의 일련의 동작은 새로 정의된 인터리버 및 디인터리버의 가로축/세로축 정의에 상응하도록 변경되어 적용된다.

Claims (12)

1. 이동 통신 시스템에서의 인터리빙 방법에 있어서,
   복수의 비트들을 부호화하여 부호화된 비트들을 출력하는 과정과,
   상기 부호화된 비트들을, 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 인터리빙하는 과정과,
   상기 인터리빙된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하여 스크램블된 비트들을 생성하는 과정과,
   상기 스크램블된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 변조하여 적어도 하나의 심볼을 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각의 크기는 Log₂M에 근거하여 정의되고, 여기서 M은 상기 변조 방식에 따라 정의되는 정수인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각은 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 연속된 비트들의 그룹이며,
   상기 연속된 비트들의 그룹은 하나의 심볼과 동일하고,
   상기 그룹들의 개수는 하나의 서브프레임 내 데이터 전송을 위한 심볼들의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
4. 이동 통신 시스템에서 디인터리빙 방법에 있어서,
   수신된 심볼들을 변조 방식에 따라 복조하여 스크램블된 비트들을 출력하는 과정과,
   상기 스크램블된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 디스크램블링하여 인터리빙된 비트들을 출력하는 과정과,
   상기 인터리빙된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 디인터리빙하여 부호화된 비트들을 출력하는 과정과,
   상기 부호화된 비트들을 복호하여 복수의 비트들을 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각의 크기는 Log₂M에 근거하여 정의되고, 여기서 M은 상기 변조 방식에 따라 정의되는 정수인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각은 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 연속된 비트들의 그룹이며,
   상기 연속된 비트들의 그룹은 하나의 심볼과 동일하고,
   상기 그룹들의 개수는 하나의 서브프레임 내 데이터 전송을 위한 심볼들의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
7. 이동 통신 시스템에서의 인터리빙 장치에 있어서,
   복수의 비트들을 부호화하여 부호화된 비트들을 출력하는 부호화기와,
   상기 부호화된 비트들을, 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 인터리빙하는 인터리버와,
   상기 인터리빙된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하여 스크램블된 비트들을 생성하는 스크램블러와,
   상기 스크램블된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 변조하여 적어도 하나의 심볼을 출력하는 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각의 크기는 Log₂M에 근거하여 정의되고, 여기서 M은 상기 변조 방식에 따라 정의되는 정수인 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각은 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 연속된 비트들의 그룹이며,
   상기 연속된 비트들의 그룹은 하나의 심볼과 동일하고,
   상기 그룹들의 개수는 하나의 서브프레임 내 데이터 전송을 위한 심볼들의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
10. 이동 통신 시스템에서 디인터리빙 장치에 있어서,
    수신된 심볼들을 변조 방식에 따라 복조하여 스크램블된 비트들을 출력하는 복조기와,
    상기 스크램블된 비트들을 스크램블링 코드에 의해 디스크램블링하여 인터리빙된 비트들을 출력하는 디스크램블러와,
    상기 인터리빙된 비트들을 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 적어도 1개의 행의 세트의 단위로 디인터리빙하여 부호화된 비트들을 출력하는 디인터리버와,
    상기 부호화된 비트들을 복호하여 복수의 비트들을 출력하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각의 크기는 Log₂M에 근거하여 정의되고, 여기서 M은 상기 변조 방식에 따라 정의되는 정수인 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 행의 세트의 각각은 상기 변조 방식에 근거하여 결정된 연속된 비트들의 그룹이며,
    상기 연속된 비트들의 그룹은 하나의 심볼과 동일하고,
    상기 그룹들의 개수는 하나의 서브프레임 내 데이터 전송을 위한 심볼들의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 장치.
    
    
    
    
    

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