KR100575925B1 - 이동통신시스템에서 상이한 전송시간간격들을 가지는채널들을 다중화하는 전송률 정합 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신시스템에서 상이한 전송시간간격들을 가지는채널들을 다중화하는 전송률 정합 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 상이한 전송시간간격들을 가지는 채널들을 다중화하는 전송률 정합 방법 및 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 제 1 전송시간간격을 가지는 제1서비스와 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 다중화하여 전송하는 방법에 있어서, 상기 제1전송시간간격과 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 분할하는 프레임생성 과정과, 상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격이고 상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 제1서비스를 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 제2서비스를 제1전송시간간격으로 전송률 정합하고, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 시간간격으로 제2서비스를 전송률 정합하는 과정과, 상기 전송률 정합된 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화 과정과, 여기서 상기 제2서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하는 프레임생성과정은, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 상기 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제2서비스의 제2전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제2서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절하는 과정임을 특징으로 한다.
전송시간간격(TTI: Transmission Time Interval), 전송율 정합(Rate Matching), 천공(puncturing), 반복(repetition), 전송율 정합 속성(Rate Matching Attribute), 확장(extending), 단축(shortening)

Description

이동통신시스템에서 상이한 전송시간간격들을 가지는 채널들을 다중화하는 전송률 정합 방법 및 장치{Rate Matching Method and Apparatus for Multiplexing Channels with Different Transmission Time Intervals in Communication Systems}
도 1은 이동통신시스템의 역방향 링크 송신기의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따라 프레임 단위로 전송율 정합을 수행하는 과정을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 역방향 링크 송신기의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따라 프레임 단위로 전송율 정합을 수행하는 과정을 도시한 도면.
본 발명은 이동통신시스템에서 채널 부호화된 신호의 전송율 정합에 관한 것 으로, 특히 서로 상이한 전송시간간격을 가지는 채널들을 위한 전송율 정합 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 위성시스템, ISDN(Integrated Services Digital Network), 디지털 셀룰라(Digital Cellular) 시스템, W-CDMA(Wide Code Division Multiple Access) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access)2000시스템과 같은 무선통신 시스템에서는 전송 데이터의 신뢰도를 향상시키기 위해 사용자 데이터(source user data)를 에러정정부호(Error Correction Code)로 채널 부호화한 후 송신하게 된다. 채널 부호화를 위해 사용되는 전형적인 부호로는 콘볼루션 부호(Convolution Code)와, 단일 복호기가 사용되는 선형 블록 부호 등이 있다. 최근에는 이러한 전형적인 부호들 이외에도 터보 부호(Turbo Code)가 제안되어 널리 이용되고 있다.
한편, 부호화된 데이터 비트는 실제 무선 프레임으로 출력되는 비트수와 일치시키기 위하여 상기 특정 비트들에 대하여 천공(puncturing)을 수행하거나, 반복(repetition)을 수행한다. 이러한 천공 및 반복을 전송율 정합(Rate Matching)이라고 한다.
도 1은 UMTS의 역방향 링크 송신기의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 전송하고자 하는 데이터는 전송시간간격(TTI: Transmission Time Interval)단위로 채널부호화기(channel coding, 110, 111)로 입력된다. 이때, 상기 전송시간간격은 상기 전송하고자 하는 데이터에 따른 각각의 서비스 품질 정보(Quality Of Service, 이하 'QoS'라 칭함)에 따라 결정될 수 있다. 즉 상기 QoS에 따라데이터의 전송율(data rate) 또는 전송 시간 간격은 다르게 설정할 수 있으며, 상기 TTI는 10ms, 20ms, 40ms, 80ms으로 설정 가능하다. 상기 채널 부호화기110, 111은 상기 프레임 단위의 데이터를 수신하여 미리 정해진 부호화율에 따라 부호화를 수행한 후, 부호화된 비트들을 출력한다. 라디오 프레임 등화기(radio frame equalization 120, 121)는 상기 출력된 부호화 비트들에 대하여 동일한 비트수를 포함하는 Fi 개의 연속적인 radio frame을 생성한다. 상기 하나의 프레임에 할당가능한 비트수는 다음과 같은 수학식 1로 표현된다.
Figure 112003046450264-pat00001
Figure 112003046450264-pat00002
여기서 i는 전송채널 번호이고, Fi 는 i번째 전송채널에서 하나의 TTI로부터 발생 가능한 라디오 프레임들의 수, Ni는 i번째 전송채널에서 하나의 TTI에서 발생한 라디오 프레임(radio frame)들에 포함된 비트 수이며, Ei는 i번째 전송채널에서 하나의 TTI에 포함된 비트 수이다. 1차 인터리버(1st interleaver 130, 131)은 상기 라디오 프레임 등화기(120, 121)로부터 출력되는 비트들을 수신하여 인터리빙을 수행하고, 1차 인터리버(130, 131)의 출력은 라디오 프레임 생성기(140,141)로 입력된다. 상기 라디오 프레임 생성기(radio frame segmentation 140,141)는 상기 인터리빙된 비트들을 상기 결정된 Fi개의 라디오 프레임에 할당한다. 이때, 상기 비트들이 전송되는 전송채널이 TTI가 10ms 이상 일 경우 라디오 프레임 생성기는 상기 TTI에 따라 상기 라디오 프레임을 분할한다. 전송율 정합기(rate matching block 150,151)는 상기 생성된 라디오 프레임에 할당된 비트들의 수가 상기 TTI내에 할당 가능한 비트의 수보다 작은 경우 반복을 수행하여 비트들을 동일하게 맞춘다. 또는 상기 라디오 프레임에 할당된 비트들의 수가 많은 경우, 임의의 비트를 천공하여 비트수를 맞춘다. 즉, 상기 전송율 정합기(150,151)는 하나의 TTI 에 전송가능한 비트의 수로 천공 또는 반복하여 정합을 수행한다. 상기 전술한 각 구성 요소들은 각 서비스별로 구비될 수 있다. 이는 점선으로 표시된 봐와 같다.
상기 다중화기(multiplexer 160)는 각 서비스별로 구비되어 최종적으로 전송율 정합 처리된 라디오 프레임들을 입력하여 다중화하여 출력한다. 이후 다중화된 라디오 프레임들은 물리채널 처리과정을 거쳐서 물리채널을 통해 전송된다.
도 2는 종래 기술에 따라 전송율 정합을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 2a를 참조하면, 서비스 A와 서비스 B가 하나의 전송채널로 다중화되는 과정을 설명하고자 한다. 이때, 상기 서비스 A는 10ms TTI로 서비스되고, 상기 서비스 B는 20ms TTI로 서비스된다고 가정한다. 또한 상기 서비스 A는 최초 10ms TTI에 100비트의 데이터를 전송하고, 다음 10ms TTI동안에는 전송되는 데이터가 존재하지 않으며, 서비스 B는 20ms TTI동안 199비트의 데이터를 전송된다. 이때 상기 100비트 및 199비트의 비트수는 TTI 별로 채널부호화기로부터의 출력되는 비트수를 카운트한 것이다. 따라서 상기 10ms TTI인 서비스 A와 20ms TTI인 서비스 B를 다중화하여 물리 채널을 통해 전송하고자 하는 경우, 10ms 당 비트 수는 총합이 150비트이다.
상기 설명한 바와 같이 10ms TTI 전송채널과 20ms TTI 전송채널이 다중화 될 경우 최소 TTI인 10ms가 기본 프레임 단위로 설정되고, 상기 20ms TTI 전송채널은 상기 기본 프레임 단위인 10ms 단위로 분할되어 2회 전송된다. 즉, 상기 10ms TTI 전송채널과 다중화 되어 전송된다.
우선, 첫 번째 10ms 프레임에서 서비스 A와 서비스 B를 다중화하는 방법을 알아본다.
상기 서비스 A에 대하여, 채널 부호화기(110)는 전송하고자 하는 데이터를 수신하여 정해진 부호화 율에 따라 부호화를 수행하여 라디오 프레임 등화기(120)로 출력한다. 이때, 라디오 프레임 등화기(120)는 상기 서비스 A의 데이터를 전송하기 위한 10ms 전송시간간격과 상기 설정된 기본 프레임을 비교한다. 이때, 상기 서비스 A를 위한 전송 시간 간격은 상기 기본 프레임단위 즉, 10ms TTI 와 동일하다. 또한, 하나의 TTI에 할당가능한 비트 수는 100이므로, 추가적으로 비트의 할당(padding)하지 않는다. 제1인터리버(130)는 상기 100 비트의 데이터를 수신하여 인터리빙 수행한다. 라디오 프레임 생성기(140)는 상기 인터리빙된 100비트의 데이터를 상기 10 ms 프레임에 할당한다. 전송율 정합기(150)는 상기 10 ms 프레임 에 할당된 100비트의 데이터에 대하여 전송률 정합 속성(RMA: Rate Matching Attribute)을 수행한다. 즉, 상기 서비스 A와 상기 서비스 B를 다중화하여 전송함에 따라, 하나의 프레임에 할당 가능한 총 비트 수를 맞추기 위하여 상기 입력된 데이터에 대하여 천공 및 반복을 수행한다. 여기서, 상기 전송률 정합 동작은 하기에서 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
다음으로 서비스 B에 대하여, 채널 부호화기(111)는 20m의 전송시간간격 동안 전송하고자 하는 199비트의데이터를 수신하여 부호화한다. 라디오 프레임 등화기(121)는상기 서비스 B의 전송시간구간을 상기 설정된 기본 프레임과 비교한다. 이때, 상기 서비스 B의 전송시간구간이 상기 기본 프레임과 동일하지 않음으로 상기 라디오 프레임 등화기(121)는 상기 수학식 1을 고려하여 기본 프레임단위로 상기 서비스 B를 지원하기 위한 프레임을 생성한다. 즉, 20ms 전송시간구간을 10ms의 기본 프레임으로 분할한다. 따라서, 상기 수학식 1에 따라 20ms TTI에 포함된 비트수 Ei는 199이고, Fi 는 2가 되고, Ni는 100이 된다. 따라서 상기 기본 프레임에 따라 100비트가 동일하게 포함되도록 하기 위하여 추가적으로 1비트를 할당 (padding)한다. 상기 1비트가 추가된 200비트의 데이터는 제1인터리버(131)로 출력된다.
제1인터리버(131)는 상기 200비트의 데이터를 인터리빙하여 출력한다. 라디오 프레임 생성기(141)는 100비트씩 기본 프레임 단위 즉, 10ms 단위로 라디오 프레임을 생성하여 상기 200비트의 데이터를 순차적으로 할당한다. 전송율 정합기(151)는 상기 10ms 기본 프레임 단위로 입력되는 100비트의 데이터를 전송률 정합 속성(RMA: Rate Matching Attribute)을 이용하여 천공 및 반복을 수행한다. 즉, 상기 서비스 A와 상기 서비스 B를 다중화하여 전송함에 따라, 하나의 프레임에 할당 가능한 총 비트 수를 맞추기 위하여 상기 입력된 데이터에 대하여 천공 및 반복을 수행한다.
다시 말해서, 상기 전송률 정합기(150)과 전송률 정합기(151)로부터 출력되는 비트의 총 합은 200비트이다. 그러나, 10ms 기본 프레임 전송되어야 할 총 비트 수는 150비트이다. 따라서 상기 각각의 전송률 정합기(150)은 25 비트의 천공을 수행하여야 한다. 즉, 상기 전송률 정합기(150)는 서비스 A에 대한 100비트의 데이터 중에서 25비트를 천공하여 다중화기(160)으로 출력하고, 상기 전송률 정합기(151)는 상기 서비스 B에 대한 첫 번째 라디오 프레임 100비트의 데이터 중에서 25비트를 천공하여 다중화기(160)로 출력하게 된다.
따라서, 다중화기(160)는 상기 서비스 A의 75비트의 데이터와 서비스 B에 대한 첫 번째 라디오 프레임 75비트를 수신하여 10ms의 기본 프레임동안 150비트의 데이터를 다중화하여 설정된 물리채널을 통해 전송하게 된다.
이하 두 번째 10ms 프레임에서 서비스 A와 서비스 B를 다중화하는 방법을 알아본다.
우선, 서비스 A에 대하여 두번째 10ms TTI에는 입력데이터가 존재하지 않으므로 채널부호화기(110)내지 전송률 정합기(150)는 상기 두번째 10ms TTI 동안 아무런 기능도 수행하지 않는다.
반면에 서비스 B에 대하여 채널부호화기(111)내지 라디오 프레임 생성기(141)는 상기 첫 번째 프레임에서 동작한 바와 동일한 신호처리 과정을 수행한다.
전송률 정합기(151)는 상기 두 번째 10ms 프레임 100 비트에 대한 전송률 정합을 수행한다. 이때 기본 프레임단위 10ms 동안 입력되는 비트 수는 총 100비트이고, 10ms 물리채널을 통해 전송되어야 하는 총 비트 수는 150비트이므로 상기 전송율 정합기(151)는 전송률 정합 속성(RMA: Rate Matching Attribute)에 따라 50비트를 반복하여 출력한다.
즉, 두 번째 10ms TTI에서 다중화기(160)는 상기 서비스 A의 0비트의 데이터와 50비트가 반복된 상기 총 150비트의 서비스 B데이터를 출력한다.
상기 종래 기술에서 설명한 바와 같이 상이한 TTI를 가지는 복수개의 전송채널을 다중화하는 경우 최소단위 TTI를 기본 프레임 단위로 설정하여 기본프레임 단위보다 긴 TTI를 가지는 전송채널은 기본 프레임 단위로 데이터 시퀀스를 분할한다. 이때, 분할된 라디오 프레임들은 비트 추가(padding)과정을 통하여 동일한 비트수를 가지도록 조절된다. 이렇게 분할된 라디오 프레임들은 순차적으로 전송률 정합을 수행하게 된다. 그러나 이러한 방식으로 전송률 정합을 수행할 경우 다음과 같은 문제점이 발생한다.
도 2를 참조하면, 서비스 A의 경우 총 20ms 동안 100비트의 데이터 중 75(=100-25+ 0)비트만을 전송하게 되고, 서비스 B의 경우에는 20ms 동안 199비트의 데이터 중 174(=75+ 99)비트의 데이터만을 전송된다. 즉, 서비스 B의 경우에는 상기 라디오 프레임 등화기(121)에서 추가한 1비트와 두 번째 10ms TTI동안 임의로 반복된 50비트의 데이터를 추가적으로 전송해야 했다.
따라서, 서비스 A와 서비스 B에 대하여 총 20ms 동안 50비트의 데이터를 천공하고, 51비트의 데이터를 불필요하게 반복하여 전송해야하는 결과를 초래했다.
일반적으로 이동통신 시스템에서 가능한 많은 정보 비트들을 수신하고 복호를 수행하여 시스템 성능이 현저히 향상됨은 공지의 사실이다. 그러나 상기 전술한 종래의 전송률 정합방법은 불필요하게 많은 정보 비트를 천공하고, 또한, 필요하지 않은 부가 비트들을 추가하게 되는 문제점을 가진다. 즉, 결국 유효한 데이터를 천공하고 동일한 데이터를 반복 전송함으로써 시스템 성능 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 서로 상이한 전송시간간격을 가지는 채널들을 다중화하 여 전송하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 이동통신시스템에서 정해진 대역폭을 이용하여 서로 상이한 전송시간간격을 가지는 서비스를 지원하는 전송율 정합 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 제 1 전송시간간격을 가지는 제1서비스와 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 다중화하여 전송하는 방법에 있어서, 상기 제1전송시간간격과 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 분할하는 프레임생성 과정과, 상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격이고 상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 제1서비스를 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 제2서비스를 제1전송시간간격으로 전송률 정합하고, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 시간간격으로 제2서비스를 전송률 정합하는 과정과, 상기 전송률 정합된 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화 과정과, 여기서 상기 제2서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하는 프레임생성과정은, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 상기 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제2서비스의 제2전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제2서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절하는 과정임을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 제 11 전송시간간격을 가지는 제1서비스와 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 다중화하여 전송하는 장치에 있어서, 상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 상기 제1전송시간간격을 분할하는 제1프레임생성기와, 상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우, 제1서비스를 제2서비스와의 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 제1전송시간간격으로 제1서비스를 전송률 정합하는 제1전송률 정합기와, 상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 상기 제1전송시간간격을 분할하는 제2프레임생성기와, 상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 전송시간간격으로 전송률 정합하는 제2전송률 정합기와, 상기 전송률 정합된 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화기로 구성되며, 여기서 상기 제2서비스를 제1전송시간간격으로 분할하는 제2프레임생성기는, 상기 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하여 미리 설정된 전송시간간격 별로 제1서비스와의 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제2서비스의 제2전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 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. 후술되는 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
고속의 멀티미디어를 지원하는 3세대 이동통신시스템에서 상이한 전송시간간격(TTI: Transmission Time Interval)을 가지는 채널들을 다중화하여 하나의 물리채널에 통해 전송하는 방식을 사용한다. 이때, 상기 전송시간간격은 채널 부호화 또는 채널 인터리빙 단위로 대응되며, 이는 데이터 전송 단위인 프레임의 정수배에 해당한다. 따라서, 본 발명에서는 이동통신시스템에서 상이한 전송시간간격을 가지는 채널들을 다중화하고 전송하기 위한 보다 효율적인 전송률 정합(RM: Rate Matching) 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
즉, 본 발명은 서로 다른 TTI를 가지는 여러 전송채널들이 다중화되어 전송되는 경우에 보다 효율적으로 전송률 정합을 수행하여 수신단에서의 채널 복호화 성능을 최적화시킬 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신시스템의 역방향 링크 송신기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따라 프레임 단위로 전송율 정합을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 일예로, 서비스 A와 서비스 B가 하나의 전송채널로 다중화되는 과정을 설명하고자 한다. 이때, 상기 서비스 A는 10ms TTI로 서비스되고, 상기 서비스 B는 20ms TTI로 서비스된다고 가정한다. 또한 상기 서비스 A는 최초 10ms TTI에 100비트의 데이터를 전송하고, 다음 10ms TTI동안에는 데이터가 존재하지 않으며, 서비스 B는 20ms TTI동안 199비트의 데이터를 전송한다고 가정한다. 이때 상기 100비트 및 199비트의 비트수는 TTI 별로 채널부호화기로부터의 출력되는 비트수를 카운트한 것이다. 또한 10ms TTI인 서비스 A와 20ms TTI인 서비스 B를 다중화하여 물리 채널을 통해 전송하고자 하는 비트 수가 10ms 당 150비트라고 가정한다.
위에서 설명한 바와 같이 10ms TTI 전송채널과 20ms TTI 전송채널이 다중화 될 경우 최소 TTI인 10ms 전송 채널이 기본 프레임 단위로 설정되고, 상기 20ms TTI 전송채널은 상기 기본 프레임 단위인 10ms 단위로 분할되어 상기 10ms TTI 전송채널과 다중화 된다.
<제 1실시예>
우선 첫 번째 10ms TTI에서 서비스 A와 서비스 B를 다중화하는 방법을 알아본다.
서비스 A에 대하여, 채널 부호화기(310)는 100비트의 데이터를 수신하여 부호화한 후, 제1인터리버(320)로 출력한다. 제1인터리버(320)는 상기 100비트의 데이터를 인터리빙하여 출력한다. 라디오 프레임 생성기(330)는 상기 10ms TTI 동안 100 비트의 데이터를 전송하기 위하여 상기 설정된 최소 기본 프레임 단위로 라디오 프레임을 생성한다. 이때, 상기 서비스 A의 TTI는 상기 설정된 10ms 기본 프레임 단위와 동일함으로 상기 라디오 프레임 생성기(330)는 별도의 동작을 수행하지 않고 상기 인터리빙된 100비트의 데이터를 전송율 정합기(340)로 출력한다. 전송율 정합기(340)는 상기 기본 프레임 단위로 입력되는 100비트의 데이터를 전송률 정합 속성(RMA: Rate Matching Attribute)을 이용하여 천공 및 반복을 수행한다. 상기 전송률 정합은 하기에서 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
서비스 B에 대하여, 채널 부호화기(311)는 20ms TTI동안 전송하고자 하는 상기 199비트를 부호화한다. 제1인터리버(321)는 상기 199비트의 데이터를 인터리빙하여 출력한다. 라디오 프레임 생성기(331)는 상기 20ms TTI를 10ms TTI의 기본 프레임 단위로 분할한다. 즉, 2개의 10ms 단위로 라디오 프레임을 생성하여 상기 199비트의 데이터를 순차적으로 출력한다. 상기 서비스 B의 20ms TTI에 포함된 비트수 Ei는 199이며 20ms를 기본 프레임 단위인 10ms로 분할할 경우 Fi 는 2가 된다. Ni는 본 발명이 제안하는 방법에 따라 결정되며, 분할된 두개의 라디오 프레임에 포함되는 비트 수 Ni는 라디오 프레임별로 다를 수 있다. 전송율 정합기(341)는 순차적으로 입력되는 상기 라디오 프레임들을 데이터를 전송률 정합 속성(RMA: Rate Matching Attribute)을 이용하여 천공 및 반복을 수행한다.
이하 본 발명에 따른 라디오 프레임 생성기(330, 331)과 전송율 정합기(340, 341)의 동작을 상세히 설명한다.
첫 번째 10ms 동안 서비스 A에 대하여, 상기 라디오 프레임 생성기(330)는 서비스 A의 TTI가 기본 프레임 단위와 동일함으로 별도의 동작을 수행하지 않고 전달받은 100비트의 데이터를 전송율 정합기(340)로 출력한다. 전송률 정합기(340)는 상기 100비트의 데이터를 입력받는다.
첫 번째 10ms 동안 서비스 B에 대하여, 상기 제 1인터리버(321)을 통해 20ms 단위로 인터리빙된 199비트의 비트들은 라디오 프레임 생성기(radio frame segmentation 331)으로 출력된다. 라디오 프레임 생성기(331)는 기본 프레임 단위인 10ms에 따라 상기 1차 인터리빙된 199비트의 비트들을 분할한다.
이때, 라디오 프레임 생성기(331)는 첫 번째 10ms 동안 서비스 B에 대하여 출력될 비트수를 결정하기 위하여 상기 <수학식 1>의
Figure 112005069639417-pat00003
에 따라서 즉, 상기 199비트의 비트들을
Figure 112005069639417-pat00004
의 크기로 분할하였을 경우 전송률 정합의 결과를 예측한다. 즉, 상기 전송률 정합기(340)의 출력과, 전송률 정합기(341)의 출력의 합은 150비트이어야 한다. 따라서, 상기 전송률 정합기(340)와 전송률 정합기(341)는 각각 25비트씩을 천공해야 한다. 이때 상기 판단 결과에 따라 상기 라디오 프레임 생성기(331)는 첫번째 10ms 동안 전송률 정합을 위해서 전송률 정합기(341)로 75비트 만을 출력한다.
다시 말해서, 상기 서비스 A의 전송률 정합기(340)는 100비트 데이터를 25비트로 천공하고, 전송률 정합기(341)는 입력된 75비트를 그대로 출력한다.
반면에, 두 번째 10ms 프레임에서 상기 서비스 A는 존재하지 않음으로 채널부호화기(310)내지 전송률 정합기(340)는 동작하지 않는다. 즉, 전송율 정합기(340)는 0비트의 데이터를 입력받아 0비트의 데이터를 출력한다.
반면에, 첫 번째 10ms 동안 서비스 B에 대하여, 라디오 프레임 생성기(331)가 75비트를 출력하였음으로 두 번째 10ms 동안 서비스 B에 대하여 라디오 프레임 생성기(331)는 전송률 정합기(341)로 나머지 124비트를 출력한다. 이 경우에 전송률 정합기(340)에 0비트가 입력되고, 전송률 정합기(341)에 124비트가 입력되어 하나의 물리 채널에 할당된 비트는 총 124비트가 입력이다. 그러나, 전송률 정합부로부터 출력되어 할 총비트 수는 150비트이므로 상기 서비스 A에 따른 전송률 정합기(340)는 0비트를 출력하고, 상기 서비스 B에 따른 전송률 정합기(341)은 입력된 124비트 중 26비트를 반복하여 총 150개의 비트를 출력한다.
상기 전술한 바와 같이 하나의 기본 프레임에 할당 가능한 비트 수를 고려하여 상기 각 서비스에 따른 데이터를 천공하여 불필요한 천공을 방지하는 효과를 가진다. 또한, 상기 천공과 관련하여 의미 없는 데이터의 반복을 방지하는 효과를 가진다.
<제 2실시 예>
본 발명의 또 다른 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다. 라디오 프레임 생성기(331)는 첫 번째 10ms 동안 서비스 B에 대하여 출력될 비트수를 결정하기 위하여 상기 <수학식 1>의
Figure 112005069639417-pat00005
에 따라서 즉, 상기 199비트의 비트들을
Figure 112005069639417-pat00006
의 크기로 분할하여 출력한다. 즉, 전송률 정합기(340)에 100비트가 입력되고, 전송률 정합기(341)에 100비트가 입력되어 총 200비트가 입력되고, 이때, 상기 출력되어야 할 비트 수는 150비트이므로 전송률 정합기(340)와 전송률 정합기(341)는 각각 25비트씩을 천공해야 한다. 이 때, 전송률 정합기(340)에 25비트를 천공하여 75비트를 출력하고, 전송률 정합기(341)는 100비트의 시퀀스 중 1번 비트부터 75번 비트까지 75비트만을 출력하고 나머지 76번 내지 100번까지 25비트는 출력하지 않는다. 즉, 종래의 100비트의 심볼들중에서 임의의 25비트를 천공하여 출력하는 것이 아니라 75번째 심볼까지 출력하는 것이다. 이러한 동작을 전송시간간격 단축(shortening)이라 한다.
다음으로 두 번째 10ms 프레임 동안, 서비스 A의 데이터가 존재하지 않음으로 채널부호화기(310)내지 전송률 정합기(340)는 동작하지 않는다. 즉, 전송율 정합기(340)는 0비트의 데이터를 입력받아 0비트의 데이터를 출력한다.
두 번째 10ms 프레임 동안, 서비스 B에 대하여, 상기 제 1인터리버(321)을 통해 20ms 단위로 인터리빙된 199비트의 비트들은 라디오 프레임 생성기(radio frame segmentation 331)으로 출력된다. 라디오 프레임 생성기(331)는 상기 1차 인터리빙된 199비트의 비트들을 분할한다.
이때, 첫 번재 10ms 동안 서비스 B에 대하여, 라디오 프레임 생성기(331)가 100비트를 출력하였음으로 두 번째 10ms 동안 서비스 B에 대하여 라디오 프레임 생성기(331)는 전송률 정합기(341)로 나머지 99비트를 출력한다. 이 경우에 전송률 정합기(340)에 0비트가 입력되고, 전송률 정합기(341)에는 총 124비트가 입력된 결과와 같다. 또한 전송률 정합부로부터 출력되어할 비트 수는 150비트이므로 전송률 정합기(340)는 0비트를 출력하고, 전송률 정합기(341)은 입력된 124비트 중 26비트 를 반복하여 총 150개의 비트를 출력하게 된다. 즉, 상기 전송율 정합기(341)는 상기 RMA를 고려하여 각 프레임에서 전송할 비트들을 순차적으로 접근하여 상기 199비트의 비트들 중에서 이전의 10ms를 통해 전송된 나머지 비트들 다음에 위치한 76번째 비트부터 198번째 비트, 즉, 총 124비트에 대하여 전송율 정합을 수행한다. 상기 서비스 B는 20ms의 TTI를 통해 199비트의 비트들을 전송하는 것으로, 이전의 10ms TTI를 통해 전송된 비트 이후의 데이터부터 전송율 정합을 수행한다. 이러한 동작을 전송시간간격의 확장(extending)이라 칭한다.
참고로 전송률 정합에 있어서 반복을 해야 할 경우, 상기 반복되는 비트는 20ms TTI의 총 199개의 비트들 중 1번 비트부터 26번째 비트까지 반복을 수행하여 전송률 정합을 수행하는 방법도 제안된다.
상기 전술한 바와 같이, 상기 서로 상이한 전송시간간격을 가지는 채널들에 대하여 채널 부호화기는 해당 서비스의 전송시간간격에 따라 부호화를 수행하여 채널 인터리버로 부호화된 심볼들을 전달한다. 이때, 상기 채널 인터리버는 상기 해당 서비스의 전송시간간격에 따라 인터리빙을 수행하게 된다. 따라서, 상기 전송율 정합기는 상기 전송시간간격에 따라 인터리빙된 심볼들을 정해진 프레임을 통해 전송가능한 심볼들의 수를 고려하여 순차적으로 전송하는 것이다. 즉, 상기 전송율 정합기는 상기 전송율 정합 속성을 통해 전송가능한 비트수에 따라 상기 순차적으로 순환적으로 출력하는 것이다.
즉, 상기 전송시간간격에 따라 채널 인터리빙을 거친 채널 부호화된 심벌들을 각각의 프레임별로 요구하는 심볼수만큼 순차적으로 송신하는 방안을 제안한 것 이다. 따라서, 상기 전송시간간격이 끝나는 시점에 채널 부호화기를 통해 출력된 출력 심벌수의 적거나 많음을 확인하여 종래 기술에서 발생할 수 있는 불균일한 천공 또는 반복을 최소화하여 채널 복호화 성능을 증가시키는 것이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 서로 상이한 TTI를 가지는 채널을 다중화하는 경우, 상기 TTI단위로 전송률 정합을 사용함으로써 천공 또는 반복되는 심벌이 균일하게 TTI내에 분포하게 되어 채널 복호화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 향상된 채널 복호화 성능은 동일한 통신품질 달성을 위해 요구되는 송신 에너지를 감소시킴으로써 이동통신시스템의 성능을 향상시킨다.

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  11. 제 1 전송시간간격을 가지는 제1서비스와 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 다중화하여 전송하는 방법에 있어서,
    상기 제1전송시간간격과 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 분할하는 프레임생성 과정과,
    상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격이고 상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 제1서비스를 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 제2서비스를 제1전송시간간격으로 전송률 정합하고, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 시간간격으로 제2서비스를 전송률 정합하는 과정과,
    상기 전송률 정합된 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화 과정과,
    여기서 상기 제2서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하는 프레임생성과정은, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 상기 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제2서비스의 제2전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제2서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절하는 과정임을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제1서비스에 대응하는 제1서비스 채널을 상기 제1전송시간간격 단위로 채널 인터리빙을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 미리 설정된 전송시간간격은 10ms임을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 제2서비스에 대응하는 제2서비스 채널을 제2전송시간단위로 채널 인터리빙을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 제1 및 2 전송시간간격은 20ms, 40ms 또는 80ms 중에 하나임을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 방법.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제1서비스를 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 전송시간간격으로 제1서비스를 전송률 정합하는 과정과,
    상기 전송률 정합된 미리 설정된 전송시간간격의 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화과정과, ,
    여기서 상기 제1서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하는 프레임 생성 과정은, 상기 제1전송시간간격을 가지는 제1서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하여 미리 설정된 전송시간간격 별로 분할된 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제2서비스의 미리 설정된 전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제1서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 방법.
  17. 제 11 전송시간간격을 가지는 제1서비스와 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 다중화하여 전송하는 장치에 있어서,
    상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 상기 제1전송시간간격을 분할하는 제1프레임생성기와,
    상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우, 제1서비스를 제2서비스와의 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 제1전송시간간격으로 제1서비스를 전송률 정합하는 제1전송률 정합기와,
    상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격일 경우 우회하고, 상기 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우 상기 미리 설정된 전송시간 간격으로 상기 제1전송시간간격을 분할하는 제2프레임생성기와,
    상기 제2전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스를 제1서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 전송시간간격으로 전송률 정합하는 제2전송률 정합기와,
    상기 전송률 정합된 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화기로 구성되며,
    여기서 상기 제2서비스를 제1전송시간간격으로 분할하는 제2프레임생성기는,
    상기 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하여 미리 설정된 전송시간간격 별로 제1서비스와의 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제2서비스의 제2전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제2전송시간간격을 가지는 제2서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 제1서비스에 대응하는 제1서비스 채널을 상기 제1전송시간간격 단위로 채널 인터리빙을 수행하는 제1 채널 인터리버를 더 포함함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 장치.
  19. 제 17항에 있어서,　 상기 제 1 및 제2 프레임 생성기는 10ms 전송시간간격을 가지는 프레임을 생성함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 장치.
  20. 제 17항에 있어서, 제2서비스에 대응하는 제2서비스 채널을 제2전송시간단위로 채널 인터리빙을 수행하는 제2 채널 인터리버를 더 포함함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 장치.
  21. 제 17항에 있어서, 상기 제1 및 2전송시간간격은 20ms, 40ms 또는 80ms 중에 하나임을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 장치.
  22. 제 17항에 있어서, 상기 제1전송시간간격이 미리 설정된 전송시간 간격보다 클 경우, 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제1서비스를 상기 미리 설정된 전송시간간격으로 분할된 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수를 고려하여 미리 설정된 전송시간간격으로 전송률 정합하는 제1전송률 정합기와,
    상기 전송률 정합된 미리 설정된 전송시간간격의 제1서비스와 제2서비스로 하나의 전송 프레임을 구성하여 전송하는 다중화기로 구성되며,
    여기서 상기 제1서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하는 제1프레임생성기는,
    상기 제1전송시간간격을 가지는 제1서비스를 미리 설정된 전송시간간격으로 분할하여 미리 설정된 전송시간간격 별로 분할된 제2서비스와 다중화한 후에 전송 가능한 비트수와 제2서비스의 미리 설정된 전송시간간격에 존재하는 비트수를 고려하여 상기 제1서비스의 제1전송시간간격에 존재하는 비트들이 최소한 천공되도록 상기 제1전송시간간격을 가지는 제1서비스로부터 분할되는 미리 설정된 전송시간간격들에 존재하는 비트수를 가변적으로 조절함을 특징으로 하는 다중화하여 전송하는 장치.
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