KR20190066691A

KR20190066691A - 압축 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치

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Publication number: KR20190066691A
Application number: KR1020170166366A
Authority: KR
Inventors: 현은희; 이제원; 김흥묵; 정준영; 김태균
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2019-06-14
Also published as: KR102389035B1; US20190173487A1; US10469100B2

Abstract

압축 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 압축 데이터를 전송할 송신 장치가, IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시키고, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성하고, 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송한다.

Description

압축 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치 {METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING COMPRESSED DATA AND APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 압축 데이터를 송수신하는 기술에 관한 것으로, 특히 데이터 압축에 의한 전송 지연을 최소화하고 전송 효율을 향상시킬 수 있는 압축 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

대부분의 RF 신호 전송 구간에서는, 유무선 전송 환경에 상관없이 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이를 15비트 또는 16비트 등의 특정 비트열로 구성된 I/Q 데이터로 처리하여 전달한다. 이 때, 한정된 주파수 대역을 통해 가능한 한 많은 양의 데이터를 전송하기 위해 I/Q 데이터 압축 절차를 수행한다.

일반적으로 데이터 전송흐름은 방송장비나 컨텐츠 전송의 주체가 되는 망 장비에서 개인단말로 이루어진다. 이와 같이, 데이터 압축의 주체가 송신장치에 해당하는 하향 데이터의 경우, 송신장비의 성능 및 장비환경이 어느 정도의 복잡도를 가진 압축 알고리즘을 처리하는데 문제가 되지 않는다. 또한, 수신장비는 압축된 데이터를 수신하여 지정된 규칙에 따라 복원하는 작업을 수행하므로 송신장치에 비해 상대적으로 처리하는 알고리즘의 복잡도가 크지 않게 된다.

그러나, 최근에는 컨텐츠의 흐름이 상향인 유형의 서비스들이 늘어나고 있으며, 컨텐츠 전송량도 증가하는 추세이므로 양방향 데이터 전송에 모두 압축 알고리즘을 적용할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고, 상향 데이터의 경우, 복잡도나 컴퓨팅 작업이 많은 압축 알고리즘을 개인단말에 그대로 탑재하여 적용하는데 무리가 따른다. 특히 시스템과 단말 사이에 시간 동기화된 데이터 송수신이 수행되는 경우, 두 노드 간의 데이터전송에 지연 요소들을 최소화 하여야 한다.

궁극적으로 상향 데이터에 압축 알고리즘을 적용하는 경우, 복잡도가 낮고 시간 지연이 최소화된 방법을 고안할 필요가 있다.

블록 스케일링 방식은 이러한 문제점에 대한 대안으로 고안된 방식으로, 일정한 개수(16개 또는 32개)의 단위 샘플을 모아 구성된 블록에 스케일링 인수(scaling factor)를 적용하여, IQ 샘플을 구성하는 최초의 비트(예 15 또는 16 비트)를 그보다 적은 비트(10비트 또는 7비트)로 줄여 전송하는 방식이다.

그러나, 이러한 압축 방식들은, 압축 블록을 만들기 위해 특정 개수의 샘플이 입력되는 것을 기다렸다가 해당 블록을 압축하여 전송하기 때문에 전송 지연의 원인이 되는 압축 지연이 발생하게 된다. 또한, 압축 블록 별로 하나의 기준에 따른 압축 방식을 적용하게 되므로, 해당 압축 방식이 최적으로 적용되는 샘플이 있는 반면 효율이 떨어지거나 추가적인 압축 여지가 있는 부분들이 남게 되는 문제가 있다. 하지만, 각 샘플 별로 서로 다른 압축 방식을 적용하는 경우, 수신장치에서 신호를 복원할 때 필요한 부가 정보들이 많아져서 압축 효율을 떨어뜨리게 된다.

한국 공개 특허 제10-2015-0096217호, 2015년 8월 24일 공개(명칭: 디지털 데이터 압축 방법 및 장치)

본 발명의 목적은 압축 효율은 향상시키되, I/Q 데이터 압축으로 인해 발생할 수 있는 신호 전송 지연은 감소시킬 수 있는 압축 데이터 송수신 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 IQ 데이터 샘플에 타입 별로 압축 기준을 적용함으로써 압축으로 인해 발생할 수 있는 전송 지연을 감소시키는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 데이터 부호의 일원화를 통해 데이터 압축 시 IQ 데이터 샘플의 부호 비트까지 압축 대상으로 간주함으로써 압축 효율을 향상시키는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축 데이터 송신 방법은 압축 데이터를 전송할 송신 장치가, IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시키는 단계; 상기 송신 장치가, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성하는 단계; 및 상기 송신 장치가, 상기 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, 상기 IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 상기 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송하는 단계를 포함한다.

이 때, 압축 데이터 송신 방법은 상기 송신 장치가, 상기 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 상기 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 참조 비트는 상기 적어도 둘 이상의 샘플 타입들 중 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입에 1비트에 상응하게 할당되고, 상기 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입을 제외한 나머지 샘플 타입에 적어도 2비트에 상응하게 할당될 수 있다.

이 때, 일치시키는 단계는 상기 샘플 값이 상기 기설정된 형태에 상응하지 않는 경우, 상기 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수(2's complement)로 변환할 수 있다.

이 때, 일치시키는 단계는 상기 부호 비트를 기반으로 상기 샘플 값이 양수인지 음수인지 여부를 판단할 수 있다.

이 때, 압축 비트열을 생성하는 단계는 상기 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 IQ 데이터 샘플을 기설정된 복수의 N 비트들로 분할하는 단계; 및 첫 N 개의 비트들 및 그 다음 N 개의 비트들 중 적어도 하나의 값을 고려하여 상기 샘플 타입을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

이 때, 압축규칙은 상기 샘플 타입 별로 삭제 대상 비트에 상응하는 파라미터 정보를 포함할 수 있다.

이 때, 압축 비트열을 생성하는 단계는 상기 샘플 타입에 상관없이 상기 IO 데이터 샘플의 가장 처음 비트를 삭제할 수 있다.

이 때, 압축 데이터 송신 방법은 상기 송신 장치가, 상기 샘플 타입 판단 규칙 및 상기 압축 규칙 중 적어도 하나를 상기 수신 장치와 공유하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법은, 압축 데이터를 수신할 수신 장치가, 송신 장치로부터 수신된 압축 데이터의 샘플 타입을 판단하는 단계; 상기 수신 장치가, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 고려하여 상기 압축 데이터에 상응하는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플을 복원하는 단계; 및 상기 수신 장치가, 상기 압축 데이터에 포함된 부호 비트를 기반으로 상기 IQ 데이터 샘플에 대해 2의 보수(2's complement) 연산을 수행하여 상기 IQ 데이터 샘플을 보정하는 단계를 포함한다.

이 때, 압축 데이터 수신 방법은 상기 수신 장치가, 상기 송신 장치로부터 상기 샘플 타입을 판단하기 위한 샘플 타입 판단 규칙 및 상기 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 판단하는 단계는 상기 압축 데이터에 포함된 참조 비트와 상기 샘플 타입 판단 규칙에 포함된 샘플 타입 별 참조 비트를 비교하여 상기 샘플 타입을 판단할 수 있다.

이 때, 복원하는 단계는 상기 압축 규칙을 기반으로 삭제된 상위 비트 수와 삭제된 하위 비트 수를 검출하는 단계; 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태를 고려하여 상기 압축 데이터에 포함된 압축 비트열의 앞에 상기 삭제된 상위 비트 수만큼의 비트를 복원하는 단계; 및 상기 삭제된 하위 비트 수에 상응하는 랜덤 값을 생성하여 상기 압축 비트열의 뒤에 복원하는 단계를 포함할 수 있다.

이 때, 보정하는 단계는 상기 부호 비트의 값이 상기 기설정된 형태에 상응하는 경우, 상기 복원된 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수에 상응하게 변환할 수 있다.

이 때, 압축 데이터는 참조 비트, 상기 부호 비트 및 상기 IQ 데이터 샘플에 상응하는 압축 비트열을 순차적으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 장치는, IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시키고, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성하고, 상기 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, 상기 IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 상기 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송하는 프로세서; 및 상기 샘플 타입 판단 규칙, 상기 압축 규칙 및 상기 기설정된 형태 중 적어도 하나를 저장하는 메모리를 포함한다.

이 때, 프로세서는 상기 압축 데이터 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 상기 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정할 수 있다.

이 때, 프로세서는 상기 샘플 값이 상기 기설정된 형태에 상응하지 않는 경우, 상기 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수(2's complement)로 변환할 수 있다.

이 때, 프로세서는 상기 부호 비트를 기반으로 상기 샘플 값이 양수인지 음수인지 여부를 판단할 수 있다.

이 때, 프로세서는 상기 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 IQ 데이터 샘플을 기설정된 복수의 N 비트들로 분할하는 단계; 및 첫 N 개의 비트들 및 그 다음 N 개의 비트들 중 적어도 하나의 값을 고려하여 상기 샘플 타입을 결정할 수 있다.

이 때, 프로세서는 상기 샘플 타입에 상관없이 상기 IO 데이터 샘플의 가장 처음 비트를 삭제할 수 있다.

이 때, 프로세서는 상기 샘플 타입 판단 규칙 및 상기 압축 규칙 중 적어도 하나를 상기 수신 장치와 공유할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 장치는, 송신 장치로부터 수신된 압축 데이터의 샘플 타입을 판단하고, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 고려하여 상기 압축 데이터에 상응하는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플을 복원하고, 상기 압축 데이터에 포함된 부호 비트를 기반으로 상기 IQ 데이터 샘플에 대해 2의 보수(2's complement) 연산을 수행하여 상기 IQ 데이터 샘플을 보정한다.

본 발명에 따르면, 압축 효율은 향상시키되, I/Q 데이터 압축으로 인해 발생할 수 있는 신호 전송 지연은 감소시킬 수 있는 압축 데이터 송수신 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 IQ 데이터 샘플에 타입 별로 압축 기준을 적용함으로써 압축으로 인해 발생할 수 있는 전송 지연을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 데이터 부호의 일원화를 통해 데이터 압축 시 IQ 데이터 샘플의 부호 비트까지 압축 대상으로 간주함으로써 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송수신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 하나의 압축 블록에 포함될 수 있는 16비트의 샘플 종류의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 압축을 적용하기 전에 입력된 복수개의 IQ 데이터 샘플들의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 도 4에 도시된 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대해 2의 보수 변환을 수행하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 도 5에 도시된 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대해 부호 비트를 추출하여 저장하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 도 6에 도시된 복수개의 IQ 데이터 샘플들을 타입 별로 분류하고, 타입 별 참조 비트를 저장하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따라 도 7에 도시된 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 압축 데이터의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 송수신을 위해 송신 장치와 수신 장치가 규칙 정보를 공유하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치를 나타낸 블록도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송수신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송수신 시스템은 송신 장치(110), 수신 장치(120) 및 네트워크(130)를 포함한다.

송신 장치(110)는 압축 데이터를 송신하는 장치로써 다음과 같은 과정을 통해 압축 데이터를 수신 장치(120)로 전송할 수 있다.

먼저, 송신 장치(110)는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시킨다.

이 때, 샘플 값이 기설정된 형태에 상응하지 않는 경우, IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수(2's complement)로 변환할 수 있다.

이 때, 부호 비트를 기반으로 샘플 값이 양수인지 음수인지 여부를 판단할 수 있다.

또한, 송신 장치(110)는 샘플 타입 판단 규칙에 따라 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성한다.

이 때, 송신 장치(110)는 송신 장치(110)로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정할 수 있다.

이 때, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 IQ 데이터 샘플을 기설정된 복수의 N 비트들로 분할하고, 첫 N 개의 비트들 및 그 다음 N 개의 비트들 중 적어도 하나의 값을 고려하여 샘플 타입을 결정할 수 있다.

이 때, 압축 규칙은 샘플 타입 별로 삭제 대상 비트에 상응하는 파라미터 정보를 포함할 수 있다.

이 때, 샘플 타입에 상관없이 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 가장 처음 비트를 삭제할 수 있다.

또한, 송신 장치(110)는 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송한다.

이 때, 참조 비트는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들 중 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입에 1비트에 상응하게 할당되고, 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입을 제외한 나머지 샘플 타입에 적어도 2비트에 상응하게 할당될 수 있다.

또한, 송신 장치(110)는 샘플 타입 판단 규칙 및 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신 장치(120)와 공유한다.

수신 장치(120)는 압축 데이터를 수신하는 장치로써 다음과 같은 과정을 통해 압축 데이터를 송신 장치(110)로부터 수신할 수 있다.

먼저, 수신 장치(120)는 송신 장치(110)로부터 수신된 압축 데이터의 샘플 타입을 판단한다.

이 때, 압축 데이터에 포함된 참조 비트와 샘플 타입 판단 규칙에 포함된 샘플 타입 별 참조 비트를 비교하여 샘플 타입을 판단할 수 있다.

이 때, 압축 데이터는 참조 비트, 부호 비트 및 IQ 데이터 샘플에 상응하는 압축 비트열을 순차적으로 포함할 수 있다.

또한, 수신 장치(120)는 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 고려하여 압축 데이터에 상응하는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플을 복원한다.

이 때, 압축 규칙을 기반으로 삭제된 상위 비트 수와 삭제된 하위 비트 수를 검출하고, 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태를 고려하여 압축 데이터에 포함된 압축 비트열의 앞에 삭제된 상위 비트 수만큼의 비트를 복원하고, 삭제된 하위 비트 수에 상응하는 랜덤 값을 생성하여 압축 비트열의 뒤에 복원할 수 있다.

또한, 수신 장치(120)는 압축 데이터에 포함된 부호 비트를 기반으로 IQ 데이터 샘플에 대해 2의 보수(2's complement) 연산을 수행하여 IQ 데이터 샘플을 보정한다.

이 때, 부호 비트의 값이 기설정된 형태에 상응하는 경우, 복원된 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수에 상응하게 변환할 수 있다.

또한, 수신 장치(120)는 송신 장치(110)로부터 샘플 타입을 판단하기 위한 샘플 타입 판단 규칙 및 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신한다.

네트워크(130)는 송신 장치(110)와 수신 장치(120) 사이에 압축 데이터를 전달하는 통로를 제공하는 것으로서, 기존에 이용되는 네트워크 및 향후 개발 가능한 네트워크를 모두 포괄하는 개념이다. 예를 들어, 네트워크(130)는 한정된 지역 내에서 각종 정보장치들의 통신을 제공하는 유무선근거리 통신망, 이동체 상호 간 및 이동체와 이동체 외부와의 통신을 제공하는 이동통신망, 위성을 이용해 지구국과 지구국간 통신을 제공하는 위성통신망이거나 유무선 통신망 중에서 어느 하나이거나, 둘 이상의 결합으로 이루어질 수 있다. 한편, 네트워크(130)의 전송 방식 표준은, 기존의 전송 방식 표준에 한정되는 것은 아니며, 향후 개발될 모든 전송 방식 표준을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 압축 데이터를 전송할 송신 장치가, IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시킨다(S210).

일반적인 블록 스케일링 방식에 따른 하나의 압축 블록에서 각각의 샘플을 구성하는 비트열을 분석해보면, 유의미한 데이터가 포함된 비트의 개수가 서로 상이한 형태로 무작위하게 포함되어 있다.

예를 들어, 도 3은 하나의 압축 블록에 포함될 수 있는 샘플 종류를 나타낸 것이다. 이 때, 하나의 샘플이 16비트로 구성되되. 하나의 압축 블록이 32개의 샘플로 구성된다고 가정하면, 하나의 압축 블록에는 도 3에 도시된 것과 같은 16종류의 샘플들이 랜덤하게 섞이거나 반복되어 나타나게 된다.

이 때, 유효비트수(Sv)(310)는 각 샘플이 포함하고 있는 신호 정보의 유효한 비트의 개수를 의미할 수 있다. 예를 들어, 유효비트수(310)의 값이 2이면 샘플링 된 신호 정보가 부호 비트를 포함하여 2비트로 표시됨을 의미할 수 있고, 유효비트수(310)의 값이 16이면 부호 비트를 포함한 16비트로 표현됨을 의미할 수 있다.

이 때, 신호 정보를 나타내는 값이 저장된 유효 비트(320)는, 각 샘플이 저장하고 있는 값을 표현하기 위해 필요한 유효 비트를 의미할 수 있다.

또한, 더미 비트(330)는 각 샘플의 값에 영향을 주지 않는 비트에 해당하는 것으로, 부호 비트의 확장 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 IQ 데이터 샘플(311)은 b₉비트가 부호 비트이고, b₀비트부터 b₈비트에 신호 정보 값이 담겨 있으며, b₁₀비트부터 b₁₅비트는 부호 비트와 동일한 확장 비트를 의미할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치도 도 3에 도시된 것과 같은 16종류의 IQ 데이터 샘플들을 기반으로 데이터의 압축을 수행하여 신호를 전송할 수 있다.

만약, 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치로 도 4에 도시된 것과 같은 10개의 IQ 데이터 샘플들이 입력되었다고 가정할 수 있다. 이 때, 각각의 IQ 데이터 샘플에서 격자무늬로 표현된 비트는 부호(sign) 비트(410)를 나타낼 수 있다. 또한, 부호 비트(410) 이후의 빗살무늬 비트들은 실제 의미 있는 데이터가 포함된 유효 비트(420)를 의미할 수 있다. 또한, 부호 비트(410) 이전의 흰색 부분의 비트들은 부호 확장 부분으로 실제로는 의미가 없는 부분에 상응할 수 있다.

이 때, 블록 스케일링 방식에 따라 블록 단위로 최대 유효비트에 맞추어 압축을 수행하게 되면, 도 4에 도시된 것과 같이 b₁₅를 시작으로 지정된 비트개수만큼 IQ 데이터 샘플들을 압축하게 된다.

예를 들어, 압축률 50%를 목표로 8비트 압축을 수행한다고 가정하면, 도 4에 도시된 8비트 압축 비트열(430)에 속한 비트들만 수신 장치로 전송하게 된다. 이 때, 6번째 IQ 데이터 샘플은 의미 있는 모든 데이터들이 삭제되게 된다. 즉, ①, ④, ⑥ 및 ⑩에 해당하는 IQ 데이터 샘플들은 유효 비트(420)를 거의 잃어버리므로, 수신 장치에서 신호를 복원한 이후, EVM(error vector magnitude)을 증가시키게 된다.

따라서, 이러한 경우, 압축률에서 손해를 보더라도 보다 정확한 데이터 복원을 위해, 10비트 압축 비트열(440)이 전송되도록 전송되는 비트의 영역을 확장시킬 수도 있다.

그러나, 도 4에 도시된 것과 같은 데이터 압축 방법은, 하나의 압축 블록을 구성하기 위해 일정 개수의 IQ 데이터 샘플들이 입력되도록 대기하여야 하므로 전송 지연을 유발할 수 있다. 또한, 신호 정보의 심각한 왜곡을 유발하는 상위비트의 유실을 막기 위해 하위비트 쪽에서 많은 비트들을 제거하게 됨으로써 실제로 의미 있는 데이터를 잃게 하는 단점이 존재한다.

이에 따라, 본 발명에서는 전송 지연이 발생하는 것을 방지하면서도 유효한 비트를 보다 많이 전송하기 위한 데이터 압축 방식을 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에서는 먼저, 입력된 IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 기설정된 형태에 상응하지 않는 경우에 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수(2's complement)로 변환할 수 있다.

예를 들어, 기설정된 형태가 양수에 상응하고, IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 음수에 상응한다고 가정하면, IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수로 변환하여 샘플 값이 양수가 되도록 할 수 있다.

이 때, 부호 비트를 기반으로 샘플 값이 양수인지 음수인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 부호 비트가 음수일 경우에는 IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 양수인 것으로 판단할 수 있고, 반대로 부호 비트가 양수일 경우에는 IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 음수인 것으로 판단할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에서는 IQ 데이터 샘플의 부호 비트를 추출하여 별도로 관리할 수 있다. 이 때, 부호 비트를 기준으로 유효 비트와 더미 비트의 경계를 구분할 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 IQ 데이터 샘플의 첫 번째 비트가 무엇인지를 고려하여 IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 양수인지 음수인지 여부를 판단할 수도 있다. 예를 들어, IQ 데이터 샘플의 첫 번째 비트는 부호 비트 또는 부호 확장 비트 중 어느 하나에 상응할 수 있다. 이 때, 부호 확장 비트는 부호 비트 이전에 존재하는 무의미한 더미(dummy) 비트에 상응하는 것으로, 부호 비트와 동일한 값으로 입력될 수 있다.

따라서, IQ 데이터 샘플의 첫 번째 비트가 음수일 경우에는 IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 양수인 것으로 판단할 수 있고, 반대로 IQ 데이터 샘플의 첫 번째 비트가 양수일 경우에는 IQ 데이터 샘플의 샘플 값이 음수인 것으로 판단할 수 있다.

예를 들어, 도 4에 도시된 10개의 IQ 데이터 샘플들 각각의 샘플 값을 양수(1)에 상응하게 일치시키는 경우, 도 5와 같이 변환될 수 있다. 도 4와 도 5를 비교해보면, ①, ②, ③, ⑥, ⑦, ⑨ 및 ⑩에 상응하는 IQ 데이터 샘플들의 비트가 2의 보수로 변환된 것을 알 수 있다.

다른 예를 들어, 도 4에 도시된 10개의 IQ 데이터 샘플들 각각의 샘플 값을 음수(0)에 상응하게 일치시키는 경우, 도면으로 도시하지는 아니하였으나, ④, ⑤ 및 ⑧에 상응하는 IQ 데이터 샘플들의 비트가 2의 보수로 변환될 수도 있다.

이와 같이, 압축 데이터를 생성하기 위해 입력된 모든 IQ 데이터 샘플들 각각의 샘플 값을 기설정된 형태로 통일시킴으로써 모든 IQ 데이터 샘플들 각각의 부호 비트와 부호 비트 이전의 부호 확장 비트들도 동일한 값으로 통일시킬 수 있다 이를 통해 향후 압축 알고리즘 적용 시 압축 효율을 향상시킬 수 있다.

이 때, 기설정된 형태를 무엇으로 설정할지는 시스템 관리자에 의해 설정 및 변경될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 송신 장치가, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성한다(S220).

이 때, 샘플 타입에 상관없이 기설정된 형태로 일치시킨 IO 데이터 샘플의 가장 처음 비트를 삭제할 수 있다.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 모든 부호 비트(510)와 부호 확장 비트들이 2의 보수 연산에 따라 음수(0)로 변환됨으로써 10개의 IQ 데이터 샘플들 각각에 대한 b₁₆의 값은 무조건 음수(0)인 것을 알 수 있다. 따라서, 압축 데이터 전 송시 b₁₆은 전송 대상에서 제외하되, 수신 측에서 b₁₆을 음수(0)로 복원하도록 정보를 전달 함으로써 압축률을 높이는 효과가 발생할 수 있다.

또한, 도 2에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 송신 장치가, 2의 보수 연산을 수행하기 전에 IQ 데이터 샘플에서 부호 비트를 추출하고, 추출된 부호 비트를 압축 데이터를 생성하기 위한 정보로 저장하여 보관할 수 있다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 도 4에 도시된 단계에서의 IQ 데이터 샘플의 부호 비트(610)를 도 6에 도시된 IQ 데이터 샘플과는 별도로 추출하여 보관할 수 있다. 이 때, 도 6에 도시된 IQ 데이터 샘플 내에 존재하는 부호 비트는 일반 데이터 비트와 동일하게 처리할 수 있다. 이에 따라, 도 5에 도시된 것과 같이 2의 보수 연산을 통해 음수(0)로 통일된 부호 비트(510)가 도 6에서는 일반 데이터 비트로 간주됨을 알 수 있다.

이 때, 도 6에 도시된 빗금 무늬의 비트들은 유의미한 데이터를 포함하는 유효 비트(620)에 상응하고, 유효 비트(620)를 제외한 나머지 비트들은 특별한 데이터를 포함하지 않는 더미(dummy) 비트에 상응할 수 있다.

또한, 도 6을 참조하면, 유효 비트(620)를 제외한 모든 더미 비트들의 값이 2의 보수 연산을 기반으로 모두 음수(0)로 통일되었음을 알 수 있다. 만약, 기설정된 형태가 음수(0)였다면, 모든 더미 비트들의 값은 양수(1)로 통일되었을 수도 있다. 즉, IQ 데이터 샘플이 도 6과 같은 형태로 변환되는 경우, 샘플 내에서 첫 번째 양수(1)가 나오기 전까지는 부호 비트를 상관하지 않고 모두 더미 비트로 간주하여 삭제 대상이 될 수 있다.

이에 따라, 도 6에서 ①, , ③, , , 및 에 상응하는 IQ 데이터 샘플들은 실제로는 부호 비트(610)가 양수(1)에 해당하지만, 부호 비트에 해당하는 위치까지 비트를 제거할 수 있다. 또한, ①, , ③, , , 및 에 상응하는 IQ 데이터 샘플들과 동일한 타입으로 분류되는 다른 샘플들도 더미 비트를 한 비트 더 제거할 수 있도록 하여 압축률을 높이는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 도 2에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 송신 장치가, 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정할 수 있다.

이 때, 샘플 타입을 기반으로 샘플 타입 판단 규칙을 설정하는 과정은 압축을 수행하기 위한 사전 절차에 해당하는 것으로, 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들을 분석하여 어떤 유형의 IQ 데이터 샘플들이 어떤 비중으로 입력되는지 여부를 판독하는 과정에 해당할 수 있다.

예를 들어, 아날로그 신호를 전송하는 장치가 송신하는 신호의 세기가 어떤지에 따라 총 16비트로 양자화된 데이터들이 어떤 크기의 값을 갖게 되는지가 결정될 수 있는데, 이들 값의 분포를 분석하여 IQ 데이터 샘플을 몇 개의 타입으로 나눌 것인지를 결정할 수 있다.

예를 들어, 도 7에 도시된 것과 같이, 첫 4개의 비트(b₁₆ ~ b₁₃)가 '0000'와 같지 않은 경우(b₁₆ ~ b₁₃ != '0000')를 타입 1로 분류할 수 있다. 이 후, 첫 4개 비트가 '0000'이고, 그 다음 4개의 비트가 '0000'이 아닌 경우(b₁₆ ~ b₁₃ == '0000' and b₁₂ ~ b₉ != '0000')를 타입 2로 분류할 수 있다. 그리고 첫 번째 4개 비트와 그 다음 4개 비트가 모두 '0000'인 경우(b₁₆ ~ b₁₃ == '0000' and b₁₂ ~ b₉ == '0000')를 타입 3으로 분류할 수 있다.

이 때, 샘플 타입이 설정되면, 타입 별 식별자를 IQ 데이터 샘플 단위로 수신 장치에 보내야 하기 때문에 샘플 타입의 개수가 많아질수록 압축률을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 샘플 타입의 개수는 시스템이 추구하는 압축률과 EVM을 고려하여 적절한 개수로 설정될 수 있다.

또한, 도 2에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 샘플 타입 별로 삭제 대상 비트에 상응하는 파라미터 정보를 포함하는 압축 규칙을 생성할 수 있다.

이 때, 삭제 대상 비트는 [표 1]에 도시된 것과 같이 상위 비트와 하위 비트로 구분되어 파라미터 정보로 저장될 수 있다.

타입	제거될 상위 비트수	제거될 하위 비트수
Type 1	N1	M1
Type 2	N2	M2
Type 3	N3	M3

또한, 도 2에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 송신 장치가, 샘플 타입 판단 규칙 및 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신 장치와 공유할 수 있다.

이 때, 수신 장치는 샘플 타입 판단 규칙과 압축 규칙을 이용하여, 송신 장치로부터 수신된 압축 데이터의 복원을 수행할 수 있다.

따라서, 송신 장치는 압축 데이터를 생성하기 전에 수신 장치와 별도의 절차를 통해 샘플 타입 판단 규칙과 압축 규칙에 대한 정보를 공유할 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 10개의 IQ 데이터 샘플들의 비트를 도 7에서 설정한 샘플 타입 판단 규칙에 따라 4비트씩 분할하고, 분할된 4개의 비트가 '0000'값을 갖는 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 샘플 타입을 결정할 수 있다. 도 6에 도시된 10개의 IQ 데이터 샘플들에 대해, 첫 4개의 비트(b₁₆ ~ b₁₃)가 '0000'에 해당하지 않는 경우(b₁₆ ~ b₁₃ != '0000'), 해당 IQ 데이터 샘플을 Type 1로 결정할 수 있다. 또한, 첫 4개 비트가 '0000'에 해당하고, 그 다음 4개 비트가 '0000'이 아닌 경우(b₁₆ ~ b₁₃ == '0000' and b₁₂ ~ b₉ != '0000'), 해당 IQ 데이터 샘플을 Type 2로 결정할 수 있다. 또한, 첫 4개 비트와 그 다음 4개 비트가 모두 '0000'에 해당하는 경우(b₁₆ ~ b₁₃ == '0000' and b₁₂ ~ b₉ == '0000'), 해당 IQ 데이터 샘플을 Type 3으로 결정할 수 있다.

이 후, 결정된 샘플 타입에 대한 압축 규칙을 기반으로 IQ 데이터 샘플에서 삭제 대상 비트를 삭제하여 데이터를 압축할 수 있다.

예를 들어, 도 7에서 음영 처리된 비트가 삭제 대상 비트에 상응한다고 가정한다면, [표 2]와 같은 압축 규칙이 적용된 것일 수 있다.

타입	제거될 상위 비트수	제거될 하위 비트수
Type 1	1	7
Type 2	4	6
Type 3	8	5

즉, [표 2]에 따르면, Type 1에 해당하는 IQ 데이터 샘플의 상위 비트에서는 부호 비트이거나 부호 확장 비트일 수 있는 b₁₆을 1개만을 제거하고, 하위 비트에서는 b₁부터 b₇까지 7개를 제거하여 압축 비트열을 생성할 수 있다. 또한, Type 2에 해당하는 IQ 데이터 샘플의 상위 비트에서는 b₁₆부터 b₁₃까지 4개를 제거하고, 하위 비트에서는 b₁부터 b₆까지 6개를 제거하여 압축 비트열을 생성할 수 있다. 또한, Type 3에 해당하는 IQ 데이터 샘플의 상위 비트에서는 b₁₆부터 b₉까지 8개를 제거하고, 하위 비트에서는 b₁부터 b₅까지 5개를 제거하여 압축 비트열을 생성할 수 있다.

이 때, 도 7에서 음영처리 되지 않은 밝은 부분의 비트가 압축 비트열에 해당할 수 있고, 압축 비트열은 IQ 데이터 샘플의 전체 비트열 중에서 실질적으로 전송되는 데이터에 해당할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 송신 장치가, 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송한다(S230). 즉, 본 발명에서는 IQ 데이터 샘플을 통해 블록을 형성하지 않고도 IQ 데이터 샘플 단위로 압축 데이터를 생성하여 전송할 수 있기 때문에 전송지연이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 도 8을 참조하면, 압축 데이터에서 첫 번째 한 비트 또는 두 비트는 참조 비트, 그 다음 한 비트는 해당 IQ 데이터 샘플의 오리지널 값의 부호 비트, 그 다음 N 비트는 각 샘플 타입 별로 전달할 압축 비트열을 의미할 수 있다.

이 때, 참조 비트는 IQ 데이터 샘플이 어떤 샘플 타입에 속하는지를 지정하는 나타내는 값에 해당할 수 있다. 그러나, 압축 데이터에 참조 비트를 추가하여 전송함으로 인해 압축률을 떨어트리게 되므로 참조 비트는 가능한 적은 비트가 사용될 수 있도록 하여야 한다.

따라서, 참조 비트는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들 중 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입에 1비트에 상응하게 할당되고, 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입을 제외한 나머지 샘플 타입에 적어도 2비트에 상응하게 할당될 수 있다. 이와 같은 방법으로 참조 비트를 할당함으로써 참조 비트가 압축률에 미치는 영향력을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 신호들을 분석해보면 IQ 데이터 샘플의 비중이 타입 2 > 타입 1 > 타입 3의 순서로 분포되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 타입 2에는 1비트의 참조 비트(710)를 할당하고, 나머지 타입 1과 타입 3에는 2비트의 참조 비트(710)를 할당할 수 있다.

이 때, 도 7을 참조하면, 타입 1의 경우는 b₁₆을 제거함으로써 압축 비트열을 생성할 때에 더미 비트를 한 비트 더 감소시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 그러나, 기존의 블록 스케일링 방식에서는 모든 샘플들의 부호 비트를 반드시 유지해야 하기 때문에 b₁₆을 제거할 수 없었다. 즉, 유효 비트수(Sn)가 15 또는 14인 유형의 IQ 데이터 샘플들도 의미 없는 비트이지만 b₁₆을 보내야 하였다.

그러므로, 본 발명에서 도 8에 도시된 것과 같이 부호 비트(820)를 별도로 보냄으로써 유발되는 추가 데이터 전송 부하는 없으며, 다른 유형의 IQ 데이터 샘플들의 경우에는 오히려 부호 비트를 추가로 더 제거하는 효과를 주어 다른 압축 알고리즘에 비해 우수한 압축률을 달성하는 효과를 제공한다.

또한, 도 2에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신 방법은 상술한 압축 데이터 송신 과정에서 발생하는 다양한 정보를 별도의 저장 모듈에 저장할 수 있다.

이와 같은 압축 데이터 송신 방법을 통해 압축 데이터를 송신함으로써, 압축 효율은 향상시키되, I/Q 데이터 압축으로 인해 발생할 수 있는 신호 전송 지연은 감소시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 송수신을 위해 송신 장치와 수신 장치가 규칙 정보를 공유하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치와 수신 장치가 규칙 정보를 공유하는 과정은 먼저, 송신 장치가 복수개의 IQ 샘플 데이터들에 대해 유효 비트의 분포를 판독한다(S910).

이 때, 아날로그 신호를 전송하는 장치가 송신하는 신호의 세기가 어떤지에 따라 총 16비트로 양자화된 데이터들이 어떤 크기의 값을 갖게 되는지가 결정될 수 있는데, 이들 값의 분포를 분석하여 유효 비트의 분포를 판독할 수 있다.

이 후, 송신 장치가 샘플 타입의 개수를 설정하여 샘플 타입 판단 규칙을 생성한다(S920).

이 후, 송신 장치가 샘플 타입 별 압축 규칙을 설정한다(S930).

이 때, 압축 규칙은 샘플 타입 별 제거 대상 비트에 관한 파라미터 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제거 대상 비트에 관한 파라미터 정보는 압축 데이터에 포함되는 압축 비트열을 기준으로 제거될 상위 비트수와 제거될 하위 비트수에 관한 것일 수 있다.

이 후, 송신 장치가 수신 장치에게 샘플 타입 판단 규칙과 압축 규칙을 전송함으로써 두 장치간 규칙 정보를 공유한다(S940).

이 때, 송신 장치와 수신 장치간의 규칙 정보는 공유는 송신 장치에서 압축 데이터를 생성하기 이전에 미리 수행될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법은 수신 장치가, 송신 장치로부터 수신된 압축 데이터의 샘플 타입을 판단한다(S1010).

이 때, 압축 데이터는 참조 비트, 부호 비트 및 IQ 데이터 샘플에 상응하는 비트열을 순차적으로 포함할 수 있다.

이 때, 참조 비트는 압축 데이터의 샘플 타입을 판단하기 위한 비트로써 송신 장치로부터 공유된 샘플 타입 판단 규칙을 기반으로 참조 비트를 확인하여 샘플 타입을 판단할 수 있다.

따라서, 압축 데이터에 포함된 참조 비트와 샘플 타입 판단 규칙에 포함된 샘플 타입 별 참조 비트를 비교하여 샘플 타입을 판단할 수 있다.

이 때, 도 10에는 도시하지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법은 수신 장치가, 송신 장치로부터 샘플 타입을 판단하기 위한 샘플 타입 판단 규칙 및 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.

이 때, 샘플 타입 판단 규칙을 통해 샘플 타입과 그에 상응하는 참조 비트의 정보를 획득할 수 있고, 압축 규칙을 위한 파라미터 정보들을 획득할 수 있다.

만약, 샘플 타입 판단 규칙이 도 8에 도시된 참조 비트와 샘플 타입에 상응한다고 가정한다면, 참조 비트가 '10'일 때는 압축 데이터에 상응하는 샘플 타입이 타입 1인 것으로 판단할 수 있다.

이 때, 참조 비트는 압축 데이터의 맨 앞부분에 포함되므로, 압축 데이터의 첫 번째 한 비트 또는 첫 번째 두 비트를 검사하여 압축 데이터의 샘플 타입을 판단할 수 있다. 또한, 참조 비트의 비트 수는 샘플 타입 판단 규칙에 포함된 샘플 타입의 개수에 따라 3비트 이상에 상응할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법은 수신 장치가, 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 고려하여 압축 데이터에 상응하는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플을 복원한다(S1020). 즉, 송신 장치에 의해 압축되기 전 16비트에 상응하는 IQ 데이터 샘플을 복원하는 절차를 수행할 수 있다.

이 때, 압축 규칙을 기반으로 삭제된 상위 비트 수와 삭제된 하위 비트 수를 검출할 수 있다. 이 때, 압축 규칙을 기반으로 샘플 타입 별 삭제 대상 비트에 관한 파라미터 정보를 통해 삭제된 상위 비트 수와 삭제된 하위 비트 수를 검출할 수 있다.

이 때, 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태를 고려하여 압축 데이터에 포함된 압축 비트열의 앞에 삭제된 상위 비트 수만큼의 비트를 복원할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 형태가 양수(1)라고 가정한다면, 송신 장치에서 수행하였을 2의 보수 연산을 고려하여 압축 비트열의 앞에 삭제된 상위 비트 수만큼 음수(0)에 상응하는 비트를 생성할 수 있다.

이 때, 삭제된 하위 비트 수에 상응하는 랜덤 값을 생성하여 압축 비트열의 뒤에 복원할 수 있다.

이 때, 압축 비트열에 뒤에 생성되는 비트는 모두 음수(0)로 생성하거나, 또는 모두 양수(1)로 생성할 수도 있다.

또는, [수학식 1]을 기반으로 압축 비트열의 뒤에 복원될 비트를 결정하여 시스템 최적의 성능을 획득할 수도 있다.

[수학식 1]

예를 들어, 삭제된 하위 비트 수가 4개라고 가정한다면, 2³에 상응하는 값으로 비트를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 수신 방법은 수신 장치가, 압축 데이터에 포함된 부호 비트를 기반으로 IQ 데이터 샘플에 대해 2의 보수(2's complement) 연산을 수행하여 IQ 데이터 샘플을 보정한다(S1030).

예를 들어, 기설정된 형태가 양수(1)라고 가정한다면, 부호 비트가 양수(1)에 해당하는 복원된 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수로 변환할 수 있다.

단계(S1010) 내지 단계(S1030)의 과정을 통해 복원된 IQ 데이터 샘플은 상위 모듈로 전달될 수 있고, 본 발명의 일실시예에 따른 수신 장치는 다시 다음 압축 데이터를 수신하여 IQ 데이터 샘플의 복원을 위한 과정을 반복 처리할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치를 나타낸 블록도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치는 통신부(1110), 프로세서(1120) 및 메모리(1130)를 포함한다.

통신부(1110)는 본 발명의 일실시예에 따른 압축 데이터 송신을 위해 필요한 정보를 송수신하는 역할을 한다. 특히, 본 발명에 따른 통신부(1110)는 IQ 데이터 샘플을 입력 받고, 압축 데이터를 송신 장치로 전송할 수 있다.

프로세서(1120)는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시킨다.

또한, 프로세서(1120)는 샘플 타입 판단 규칙에 따라 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성한다.

또한, 프로세서(1120)는 2의 보수 연산을 수행하기 전에 IQ 데이터 샘플에서 부호 비트를 추출하고, 추출된 부호 비트를 압축 데이터를 생성하기 위한 정보로 저장하여 보관할 수 있다.

또한, 프로세서(1120)는 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정할 수 있다.

또한, 프로세서(1120)는 샘플 타입 별로 삭제 대상 비트에 상응하는 파라미터 정보를 포함하는 압축 규칙을 생성할 수 있다.

이 때, 삭제 대상 비트는 상기에 도시된 [표 1]에 도시된 것과 같이 상위 비트와 하위 비트로 구분되어 파라미터 정보로 저장될 수 있다.

또한, 프로세서(1120)는 샘플 타입 판단 규칙 및 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신 장치와 공유할 수 있다.

예를 들어, 도 7에서 음영 처리된 비트가 삭제 대상 비트에 상응한다고 가정한다면, 상기에 도시된 [표 2]와 같은 압축 규칙이 적용된 것일 수 있다.

또한, 프로세서(1120)는 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송한다. 즉, 본 발명에서는 IQ 데이터 샘플을 통해 블록을 형성하지 않고도 IQ 데이터 샘플 단위로 압축 데이터를 생성하여 전송할 수 있기 때문에 전송지연이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

메모리(1130)는 샘플 타입 판단 규칙, 압축 규칙 및 기설정된 형태 중 적어도 하나를 저장한다.

또한, 메모리(1130)는 상술한 압축 데이터 송신 과정에서 발생하는 다양한 정보를 저장할 수 있다.

이와 같은 송신 장치를 이용함으로써 압축 효율은 향상시키되, I/Q 데이터 압축으로 인해 발생할 수 있는 신호 전송 지연은 감소시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 압축 데이터 송수신 방법 및 이를 위한 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

110: 송신 장치 120: 수신 장치
130: 네트워크 310: 유효비트수
311: IQ 데이터 샘플 320, 420, 620: 유효 비트
330: 더미 비트 410, 610, 820: 부호 비트
430, 720: 8비트 압축 비트열 440: 10비트 압축 비트열
510: 보수처리된 부호 비트 710, 810: 참조 비트
830: 압축 비트열 1110: 통신부
1120: 프로세서 1130: 메모리

Claims

압축 데이터를 전송할 송신 장치가, IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시키는 단계;
상기 송신 장치가, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성하는 단계; 및
상기 송신 장치가, 상기 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, 상기 IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 상기 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 압축 데이터 송신 방법은
상기 송신 장치가, 상기 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 상기 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 참조 비트는
상기 적어도 둘 이상의 샘플 타입들 중 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입에 1비트에 상응하게 할당되고, 상기 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입을 제외한 나머지 샘플 타입에 적어도 2비트에 상응하게 할당되는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 일치시키는 단계는
상기 샘플 값이 상기 기설정된 형태에 상응하지 않는 경우, 상기 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수(2's complement)로 변환하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 일치시키는 단계는
상기 부호 비트를 기반으로 상기 샘플 값이 양수인지 음수인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 압축 비트열을 생성하는 단계는
상기 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 IQ 데이터 샘플을 기설정된 복수의 N 비트들로 분할하는 단계; 및
첫 N 개의 비트들 및 그 다음 N 개의 비트들 중 적어도 하나의 값을 고려하여 상기 샘플 타입을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 압축규칙은
상기 샘플 타입 별로 삭제 대상 비트에 상응하는 파라미터 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 압축 비트열을 생성하는 단계는
상기 샘플 타입에 상관없이 상기 IO 데이터 샘플의 가장 처음 비트를 삭제하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 압축 데이터 송신 방법은
상기 송신 장치가, 상기 샘플 타입 판단 규칙 및 상기 압축 규칙 중 적어도 하나를 상기 수신 장치와 공유하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 방법.
압축 데이터를 수신할 수신 장치가, 송신 장치로부터 수신된 압축 데이터의 샘플 타입을 판단하는 단계;
상기 수신 장치가, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 고려하여 상기 압축 데이터에 상응하는 IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플을 복원하는 단계; 및
상기 수신 장치가, 상기 압축 데이터에 포함된 부호 비트를 기반으로 상기 IQ 데이터 샘플에 대해 2의 보수(2's complement) 연산을 수행하여 상기 IQ 데이터 샘플을 보정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 수신 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 압축 데이터 수신 방법은
상기 수신 장치가, 상기 송신 장치로부터 상기 샘플 타입을 판단하기 위한 샘플 타입 판단 규칙 및 상기 압축 규칙 중 적어도 하나를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 수신 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 판단하는 단계는
상기 압축 데이터에 포함된 참조 비트와 상기 샘플 타입 판단 규칙에 포함된 샘플 타입 별 참조 비트를 비교하여 상기 샘플 타입을 판단하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 수신 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 복원하는 단계는
상기 압축 규칙을 기반으로 삭제된 상위 비트 수와 삭제된 하위 비트 수를 검출하는 단계;
양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태를 고려하여 상기 압축 데이터에 포함된 압축 비트열의 앞에 상기 삭제된 상위 비트 수만큼의 비트를 복원하는 단계; 및
상기 삭제된 하위 비트 수에 상응하는 랜덤 값을 생성하여 상기 압축 비트열의 뒤에 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 수신 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 보정하는 단계는
상기 부호 비트의 값이 상기 기설정된 형태에 상응하는 경우, 상기 복원된 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수에 상응하게 변환하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 수신 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 압축 데이터는
참조 비트, 상기 부호 비트 및 상기 IQ 데이터 샘플에 상응하는 압축 비트열을 순차적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 수신 방법.
IQ(In-phase/Quadrature-phase) 데이터 샘플의 샘플 값을 양수 및 음수 중 어느 하나의 기설정된 형태로 일치시키고, 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 기설정된 형태로 일치시킨 IQ 데이터 샘플의 샘플 타입을 결정하고, 상기 샘플 타입에 따른 압축 규칙을 기반으로 압축 비트열을 생성하고, 상기 샘플 타입에 상응하는 참조 비트, 상기 IQ 데이터 샘플의 부호 비트 및 상기 압축 비트열 중 적어도 하나를 포함하는 압축 데이터를 IQ 데이터 샘플 단위로 생성하여 수신 장치로 전송하는 프로세서; 및
상기 샘플 타입 판단 규칙, 상기 압축 규칙 및 상기 기설정된 형태 중 적어도 하나를 저장하는 메모리
를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 프로세서는
상기 압축 데이터 송신 장치로 입력되는 복수개의 IQ 데이터 샘플들에 대한 유효 비트의 분포를 고려하여 상기 샘플 타입 판단 규칙에 상응하는 적어도 둘 이상의 샘플 타입들을 설정하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 장치.
청구항 17에 있어서,
상기 참조 비트는
상기 적어도 둘 이상의 샘플 타입들 중 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입에 1비트에 상응하게 할당되고, 상기 비중이 가장 큰 어느 하나의 샘플 타입을 제외한 나머지 샘플 타입에 적어도 2비트에 상응하게 할당되는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 프로세서는
상기 샘플 값이 상기 기설정된 형태에 상응하지 않는 경우, 상기 IQ 데이터 샘플의 비트를 2의 보수(2's complement)로 변환하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 프로세서는
상기 샘플 타입 판단 규칙에 따라 상기 IQ 데이터 샘플을 기설정된 복수의 N 비트들로 분할하고, 첫 N 개의 비트들 및 그 다음 N 개의 비트들 중 적어도 하나의 값을 고려하여 상기 샘플 타입을 결정하는 것을 특징으로 하는 압축 데이터 송신 장치.