KR101234247B1 - 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정보 데이터를 수신하고, 각각의 부호기 체인으로부터 가용신호(ACK)를 수신하고, 상기 가용신호(ACK)를 송신한 상기 부호기 체인으로 수신한 정보 데이터를 미리 정한 크기의 정보 데이터로 분할하여 송신하고, 송신을 완료하면 부호화 시작신호(kick)를 송신하는 분배기, 상기 정보 데이터를 처리가능한 상태인 가용 상태이면, 상기 가용신호(ACK)를 상기 분배기로 송신하고, 상기 분배기로부터 미리 정한 크기의 상기 정보 데이터와 상기 부호화 시작신호(kick)를 수신하면 수신한 상기 정보 데이터를 부호화하고 인터리빙하여 결합기로 출력하는 상기 부호기 체인, 상기 부호기 체인들의 출력신호를 결합하여 변조기로 제공하는 상기 결합기 및, 상기 결합기로부터 수신한 데이터를 해당 변조 방식으로 변조하여 출력하는 변조기를 포함하는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
Figure R1020060008075
광대역 무선 통신시스템, 부호기, 부호기 체인, 인터리버

Description

광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMISSION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 광대역 무선 통신 시스템의 송신 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치에서 부호기 체인의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치의 송신 흐름을 도시한 흐름도 및,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치에서 부호기 체인의 흐름을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 미리 정한 크기의 정보데이터를 부호화하고 인터리빙하는 부호기 체인을 다수개 구비하는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 차세대 통신시스템인 4세대(4th Generation) 통신시스템에서는 약 100Mbps의 전송속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS : Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 현재 3세대(3rd Generation) 통신시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외에서는 약 384Kbps의 전송속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내에서는 최대 2Mbps 정도의 전송속도를 지원한다.
한편, 무선 근거리 통신 네트워크(LAN : Local Area Network) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN : Metropolitan Area Network) 시스템은 일반적으로 20Mbps ~ 50Mbps의 전송속도를 지원한다. 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자(Subscriber Station)의 이동성을 전혀 고려하지 않은 시스템이다. 따라서, 현재 4세대 통신시스템에서는 비교적 높은 전송속도를 보장하는 무선 LAN시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 무선 MAN 시스템의 물리채널(Physical channel)에 직교주파수분할다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 및 직교주파수분할다중접속(OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 적용한 것이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이 다. 즉, 상기 IEEE 802.16 시스템은 다수의 부반송파(sub-carrier)들을 사용하여 물리채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 전송을 실현한다.
그러면 IEEE 802.16d/e에서 제안하는 광대역 무선 통신 시스템의 송신 장치의 구조를 아래에서 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 광대역 무선 통신 시스템의 송신 장치를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면 광대역 무선 통신 시스템의 송신 장치는 부호기(100), 인터리버(102), 반복기(104), 및 변조기(106)를 포함하여 구성한다.
광대역 무선 통신 시스템의 송신 장치의 송신경로는 부호기(Encoder)(100)는 입력되는 정보 데이터(information bits)를 무선채널에 강하게(Robust) 만들기 위해 해당 부호율로 채널부호화(Channel coding)하여 출력한다. 인터리버(102)는 상기 부호기(100)로부터의 부호화 데이터를 버스트 에러(Burst error)에 강하게 인터리빙하여 출력하고, 반복기(104)는 인터리버(102)로부터 수신한 데이터를 임시 저장하고 변조기(106)에서 요구하는 일정크기 단위로 변조기(106)로 출력한다. 변조기(106)는 상기 반복기(104)로부터 수신한 데이터를 해당 변조 방식으로 변조하여 출력한다.
일반적인 광대역 무선 통신 시스템의 송신 장치는 상기 도 1과 같이 부호기(100), 인터리버(102), 반복기(104), 및 변조기(106)를 직렬로 연결하여 구성한다.
하지만 광대역 무선 통신 시스템의 특성상 100Mbps의 전송률을 요구하나 상기 도 1과 같은 구성으로는 각 장치의 한계로 인하여 요구하는 전송률을 지원하기 어렵다.
또한 부호기(Encoder)(100)에서 입력되는 정보 데이터를 해당 부호율로 채널부호화 함은 입력 데이터인 정보 데이터가 출력 데이터인 부호화 데이터로 부호화 하는 과정에서 일정 비율로 커짐을 의미하며, 따라서 상대적으로 처리할 데이터량이 많은 인터리버(102)와 부호기(100)의 처리속도 차이로 부호기(100)는 인터리버(102)가 이전 작업을 마칠 때까지 대기해야하는 문제를 가지고 있다.
따라서, 광대역 무선 통신 시스템의 송신장치에서 요구하는 높은 전송률로 송신이 가능한 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 하나 이상의 부호기 체인을 가지는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 두개의 부호기 메모리를 구비하는 부호기 체인을 가지는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 미리 정한 크기의 정보데이터를 부호화하고 인터리빙하는 부호기 체인을 다수개 구비하는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치에 있어서, 정보 데이터를 수신하고, 각각의 부호기 체인으로부터 가용신호(ACK)를 수신하고, 상기 가용신호(ACK)를 송신한 상기 부호기 체인으로 수신 한 정보 데이터를 미리 정한 크기의 정보 데이터로 분할하여 송신하고, 송신을 완료하면 부호화 시작신호(kick)를 송신하는 분배기, 상기 정보 데이터를 처리가능한 상태인 가용 상태이면, 상기 가용신호(ACK)를 상기 분배기로 송신하고, 상기 분배기로부터 미리 정한 크기의 상기 정보 데이터와 상기 부호화 시작신호(kick)를 수신하면 수신한 상기 정보 데이터를 부호화하고 인터리빙하여 결합기로 출력하는 상기 부호기 체인, 상기 부호기 체인들의 출력신호를 결합하여 변조기로 제공하는 상기 결합기 및, 상기 결합기로부터 수신한 데이터를 해당 변조 방식으로 변조하여 출력하는 변조기를 포함하는 장치를 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 광대역 무선 통신시스템의 송신 방법에 있어서, 정보데이터를 수신하면 미리 정한 크기의 정보데이터로 분할하여 가용신호(ACK)를 송신하는 가용한 부호기 체인에 분배하여 전송하는 과정, 상기 미리 정한 정보데이터를 전송한 상기 부호기 체인으로 부호화 시작신호를 송신하는 과정, 상기 미리 정한 크기의 정보데이터와 상기 부호화 시작신호를 수신한 각각의 상기 부호기 체인에서 수신한 상기 정보데이터를 부호화하고 인터리빙한 부호화 데이터를 출력하는 과정, 각각의 상기 부호기 체인에서 출력하는 상기 부호화 데이터를 결합하는 과정 및, 상기 결합한 부호화 데이터를 변조하여 출력하는 과정을 포함하는 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 다수개의 부호기 체인을 가지고 높은 전송률을 지원하는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 아래에서 도 2내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면 본 발명의 송신장치는, 분배기(200), 부호기 체인(210, 212, 214), 결합기(220) 및, 변조기(230)를 포함하여 구성한다.
분배기(200)는 정보 데이터를 수신하고, 각 부호기 체인(210, 212, 214)으로부터 가용신호(ACK)를 수신하고, 가용신호(ACK)를 송신하는 부호기 체인(210, 212, 214)으로 수신하는 정보 데이터를 미리 정한 크기의 정보 데이터로 분할하여 송신하고, 송신을 완료하면 부호화 시작신호(kick)를 송신한다.
부호기 체인(210, 212, 214)은 정보데이터를 처리가능한 상태인 가용 상태이면, 가용신호(ACK)를 분배기(200)로 송신하고 분배기(200)로부터 미리 정한 크기의 정보 데이터와 부호화 시작신호(kick)를 수신하면 수신한 정보 데이터를 부호화하고 인터리빙하여 결합기(220)로 출력한다. 상기 부호기 체인(210, 212, 214)의 갯수는 상기 송신 장치가 요구하는 전송률의 크기에 비례하여 증가하며, 전송률에 따 라 그 수의 변경이 가능하다. 상기 부호기 체인(210, 212, 214)의 내부 구성을 도 3을 참조하여 후술한다.
결합기(220)는 각각의 부호기 체인(210, 212, 214)의 출력신호를 결합하여 변조기(230)으로 제공한다.
변조기(230)는 상기 결합기(220)로부터 수신한 데이터를 해당 변조 방식으로 변조하여 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치에서 부호기 체인의 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 부호기 체인(210, 212, 214)은 입력 메모리(300), 부호기(302), 부호기 분배기(304), 부호기 메모리(306, 308), 가용신호 생성부(310), 부호기 결합기(312), 인터리버(314) 및, 반복기(316)를 포함하여 구성한다.
입력 메모리(300)는 분배기(200)로부터 미리 정한 크기의 정보 데이터를 수신하여 임시 저장하는 메모리이다.
부호기(302)는 분배기(200)로부터 부호화 시작신호(kick)를 수신하면 상기 입력 메모리(300)에 저장된 정보 데이터를 수신하여 해당 부호율로 채널부호화(Channel coding)하여 부호기 분배기(304)로 출력하고, 부호기(302)의 동작 유무를 가용신호 생성부(310)로 송신한다.
부호기 분배기(304)는 상기 부호기(302)로부터 수신한 부호화 데이터를 미리 정한 크기로 분할하여 비어있는 부호기 메모리(306, 308)에 저장한다.
부호기 메모리(306, 308)는 부호기 분배기(304)로부터 미리 정한 크기의 부호화 데이터를 수신하여 임시 저장하고 부호기 결합기로 송신하고, 부호기 메모리(306, 308)의 사용 가능 여부를 가용신호 생성부(310)로 송신한다.
상기 부호기 메모리(306, 308)를 2개의 메모리로 구성하는 이유는 부호기(302)의 채널부호화로 생성하는 출력신호가 입력신호에 비해 상대적으로 크기 때문에 인터리버(312)에서 처리가능한 부호화 데이터의 크기를 초과한다. 따라서 부호기(302)와 인터리버(312) 사이에 2개의 부호기 메모리(306, 308)를 운용하여 메모리에 다음에 인터리빙할 부호화 데이터를 미리 저장해 놓게 되면, 인터리버(312)가 현재의 부호화 데이터를 인터리빙한 후, 다음 인터리빙할 부호화 데이터의 메모리 저장완료를 기다리지 않고, 바로 다음 부호화 데이터에 대한 인터리빙을 시작할 수 있다. 따라서 부호기(302)와 인터리버(312) 사이에서 부호화 데이터를 저장하는데 걸리는 시간을 낭비하지 않는다.
가용신호 생성부(310)는 부호기(302)의 동작 유무와 부호기 메모리(306, 308)의 사용 가능 여부를 수신하여 부호기 메모리(306, 308) 중에서 사용 가능한 메모리가 존재하고, 부호기(302)가 동작중이지 않으면 가용신호(ACK)를 상기 분배기(200)로 송신한다.
부호기 결합기(312)는 부호기 메모리(306, 308)에 저장된 부호화 데이터를 저장된 순서대로 인터리버(314)로 제공한다.
인터리버(314)는 상기 부호기 결합기(312)로부터 수신한 부호화 데이터를 버스트 에러(Burst error)에 강하게 인터리빙하여 반복기(316)로 출력한다.
반복기(316)는 인터리버(314)로부터 수신한 데이터를 임시 저장하고 미리 정한 크기 단위로 결합기(220)로 출력한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광대역 무선 통신시스템의 송신 방법을 아래에서 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치의 송신 흐름을 도시한 흐름도이다.
상기 송신 장치는 400단계에서 송신할 정보 데이터의 존재 여부를 확인하고, 상기 400단계의 검사결과 송신할 정보 데이터가 존재하면, 402단계로 진행하여 상기 정보 데이터를 미리 정한 크기로 분할하고 가용신호(ACK)를 송신하는 가용한 부호기 체인에 분배하고, 분배한 상기 부호기 체인에 부호화 시작신호(kick)를 송신한다.
상기 정보 데이터와 부호화 시작신호를 수신한 각각의 부호기 체인은 404단계에서 분배받은 상기 정보 데이터를 부호화하고 인터리빙한다. 상기 404단계의 부호기 체인의 흐름은 아래에서 도 5를 참조하여 상세히 후술한다.
각각의 부호기 체인에서 부호화와 인터리빙하여 출력하면, 406단계로 진행하여 각각의 부호기 체인의 출력신호를 결합하고, 408단계로 진행하여 결합한 부호화 데이터를 해당 변조방식으로 변조하여 출력한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 구성한 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치에서 부호기 체인의 흐름을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 각각의 부호기 체인은 500단계로 진행하여 상기 부호기 체인의 부호기 메모리와 부호기를 검사하여 정보데이터의 처리가 가능한지 여부를 검사한다.
상기 500단계의 검사결과 정보데이터의 처리가 가능하면 즉, 부호기 메모리 중에서 사용 가능한 메모리가 존재하고, 부호기가 동작중이지 않으면, 502단계로 진행하여 가용신호(ACK)생성하여 분배기로 송신한다.
상기 502단계에서 가용신호(ACK)를 송신하고, 504단계로 진행하여 정보데이터의 수신하면, 506단계로 진행하여 정보데이터를 임시저장 장소인 입력 메모리에 저장한다.
상기 506단계에서 상기 입력 메모리에 정보데이터를 저장하면, 508단계로 진행하여 부호화 시작신호(kick)의 수신 여부를 검사하고, 상기 508단계의 검사결과 상기 부호화 시작신호를 수신하면, 510단계로 진행하여 상기 입력 메모리에 저장된 정보데이터를 해당 부호율로 채널부호화(Channel coding)하고, 512단계로 진행하여 부호화 데이터를 분할하여 다수개의 부호기 메모리 중에서 비어있는 부호기 메모리에 저장하고, 514단계로 진행하여 부호기 메모리에 저장된 순서대로 인터리빙하고, 516단계로 진행하여 인터리빙한 데이터를 미리 정한 크기 단위로 출력한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기 상술한 바와 같이 본 발명은 미리 정한 크기의 정보데이터를 부호화하고 인터리빙하는 부호기 체인을 다수개 구비하는 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 광대역 무선 통신 시스템의 송신장치에서 요구하는 전송률에 따라 부호기 체인의 수롤 조절하여 요구하는 전송률을 제공한다.

Claims (10)

  1. 광대역 무선 통신시스템의 송신 장치에 있어서,
    정보 데이터를 수신하고, 가용신호(ACK)에 응답하여 상기 수신된 정보 데이터를 미리 정한 크기의 데이터들로 분할하는 분배기;
    다수의 부호기 체인들;
    상기 부호기 체인들의 출력 신호를 결합하는 결합기; 및
    상기 결합기로부터 출력된 데이터를 해당 변조 방식으로 변조하여 출력하는 변조기를 포함하고,
    상기 부호기 체인들 각각은,
    부호화 처리가 가능한 상태일 때 상기 가용신호(ACK)를 생성하여 상기 분배기로 송신하고,
    상기 분배기에 의해 분할된 정보 데이터를 부호화하여 상기 결합기로 출력함을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부호기 체인들은,
    전송률에 따라 결정되는 하나 이상의 부호기 체인을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 부호기 체인들 각각은,
    상기 분할된 데이터를 수신하여 저장하는 입력 메모리;
    상기 입력 메모리에 저장된 데이터를 해당 부호율로 채널부호화(Channel coding)하는 부호기;
    상기 부호기에 의해 채널부호화된 부호화 데이터를 미리 정한 크기로 분할하는 부호기 분배기;
    상기 부호기 분배기에 의해 분할된 부호화 데이터를 각각 수신하여 저장하는 부호기 메모리들;
    상기 부호기 메모리들에 저장된 부호화 데이터를 결합하는 부호기 결합기;
    상기 부호기 결합기의 출력을 인터리빙하는 인터리버; 및
    상기 인터리버의 출력을 임시 저장하고 미리 정한 크기 단위로 상기 결합기로 출력하는 반복기를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 부호기의 동작 유무와 상기 부호기 메모리들의 사용 가능 여부에 대한 정보를 수신하여 상기 부호기 메모리들 중에서 사용 가능한 메모리가 존재하고 상기 부호기가 동작중이지 않은 경우, 상기 가용신호(ACK)를 생성하는 가용신호 생성부를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 부호기 메모리들은 두 개의 메모리들을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  6. 광대역 무선 통신시스템의 송신 방법에 있어서,
    다수의 부호기 체인들에서 부호화 처리가 가능한 상태일 때 가용신호(ACK)를 생성하는 과정;
    상기 가용신호(ACK)에 응답하여, 수신된 정보 데이터를 미리 정한 크기의 데이터들로 분할하는 과정;
    상기 부호기 체인들 각각에 의해 상기 분할된 데이터들을 부호화하는 과정;
    상기 부호화 체인들에 의해 부호화된 데이터들을 결합하는 과정; 및
    상기 결합된 부호화 데이터를 변조하여 출력하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 부호기 체인들 각각에 의해 상기 분할된 데이터들을 부호화하는 과정은,
    전송률에 따라 결정되는 하나 이상의 부호기 체인에 의해 상기 분할된 데이터들을 부호화함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 부호기 체인들 각각에 의해 상기 분할된 데이터들을 부호화하는 과정은,
    상기 분할된 데이터를 입력 메모리에 저장하는 과정;
    상기 입력 메모리에 저장된 데이터를 부호기에 의해 해당 부호율로 채널부호화(Channel coding)하는 과정;
    상기 채널부호화된 부호화 데이터를 미리 정한 크기로 분할하는 과정;
    상기 분할된 부호화 데이터를 부호기 메모리들 각각에 저장하는 과정;
    상기 부호기 메모리들에 저장된 부호화 데이터를 결합하는 과정;
    상기 결합된 부호화 데이터를 인터리빙하는 과정; 및
    상기 인터리빙된 데이터를 임시 저장하고 미리 정한 크기 단위로 상기 결합을 위해 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 가용신호(ACK)는,
    상기 부호기 메모리들 중에서 사용 가능한 메모리가 존재하고 상기 부호기가 동작중이지 않은 경우에 생성됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 분할된 부호화 데이터를 부호기 메모리들 각각에 저장하는 과정은,
    상기 분할된 부호화 데이터를 두 개의 부호기 메모리들 각각에 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000041883A (ko) * 1998-12-24 2000-07-15 양운근 통신 시스템에서 연집 에러 감소 시스템
KR20050070019A (ko) * 2002-09-30 2005-07-05 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전송 시스템

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