KR101950863B1 - 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 그 제어 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호 수신 장치에서 채널 신호를 디코딩하는 방법에 있어서, 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정과, 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 미리 설정되어 있는 패턴(pattern)을 사용하여 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 재수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 그 제어 방법{APPARATUS, BLOCK DECODING UNIT AND METHOD FOR RECEIVING SIGNAL IN RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛(block decoding unit) 및 방법에 관한 것으로서, 특히 미리 설정되어 있는 패턴(pattern)을 사용하여 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 성능을 향상시키는 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 통신 시스템에서 이동 단말기(MS: Mobile Station)는 그 전력 소모를 최소화시키기 위해 미리 설정되어 있는 시구간 동안 기지국(BS: Base Station)과 데이터 채널 신호 송/수신을 수행하지 않을 경우 그 동작 모드를 슬립 모드(sleep mode)로 천이한다.
상기 슬립 모드로 천이한 이동 단말기는 미리 설정되어 있는 청취 구간(listening interval)에서 제어 채널 신호를 수신하는 것이 가능하다. 그런데, 상기 청취 구간 동안 상기 이동 단말기의 수신 성능이 임계 수신 성능 미만이 될 경우 상기 제어 채널 신호를 정상적으로 수신하지 못하게 되면, 상기 제어 채널 신호에 포함되어 있는 중요 제어 정보를 검출하지 못하게 되고, 따라서 이는 결론적으로 이동 단말기의 정상적인 동작을 불가능하게 한다.
일 예로, 상기 제어 채널 신호가 호출 채널(PCH: Paging Channel) 신호일 경우, 이동 단말기는 청취 구간에서 상기 이동 단말기의 수신 성능이 상기 임계 수신 성능 미만이 될 경우 호출 채널 신호를 수신하지 못하게 되고, 따라서 발신측 이동 단말기가 지속적으로 통화를 시도함에도 불구하고 착신측 이동 단말기는 호를 수신할 수 없게 된다.
한편, 상기 무선 통신 시스템의 대표적인 예로는 GSM(Global System for Mobile communications) 통신 시스템이 있으며, 상기 제어 채널 신호의 대표적인 예로는 호출 채널(PCH: Paging Channel) 신호가 있다. 그러면 여기서 GSM 통신 시스템의 호출 채널 송/수신 과정에 대해서 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국은 이동 단말기를 타겟(target)으로 하는 호출 정보 데이터가 발생되면, 상기 호출 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 인코딩 방식들, 일 예로 블록 인코딩(block encoding) 방식 및 컨벌루셔널 인코딩(convolutional encoding) 방식을 사용하여 인코딩하고, 상기 인코딩된 호출 정보 데이터에 대해 미리 설정되어 있는 인터리빙(interleaving) 방식을 사용하여 인터리빙 동작을 수행하고, 상기 인터리빙된 호출 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 변조 방식, 일 예로 GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying) 방식을 사용하여 변조함으로써 최종 호출 채널 신호, 즉 호출 채널 데이터 블록을 생성하여 상기 이동 단말기로 송신한다. 상기 호출 정보 데이터의 경우 그 크기가 비교적 작기 때문에 호출 채널 데이터 블록의 경우 상기 호출 정보 데이터, 즉 호출 정보 데이터 블록 이외에 미리 설정되어 있는 패턴(pattern), 일 예로 일 예로 0x2B를 가지는 패딩(padding) 블록을 포함한다.
한편, 상기 이동 단말기는 상기 기지국으로부터 호출 채널 신호를 수신하고, 상기 호출 채널 신호를 상기 기지국에서 사용한 변조 방식, GMSK 방식에 상응하게 복조하고, 상기 복조된 호출 채널 신호를 상기 기지국에서 사용한 인터리빙 방식에 상응하게 디인터리빙하고, 상기 디인터리빙된 호출 채널 신호를 비터비 디코딩(Viterbi decoding) 방식 및 Fire decoding 방식을 사용하여 디코딩함으로써 최종 호출 채널 데이터 블록을 검출한다.
여기서, 상기 Viterbi 디코딩 결과를 사용하여 에러 정정(error correction) 동작이 수행되는데, 상기 에러 정정 동작 수행 결과 에러가 검출되지 않으면, 다시 상기 Fire 디코딩 결과를 사용하여 에러 검출(error detection) 동작이 수행된다. 그리고, 상기 에러 검출 동작 수행 결과 에러가 검출되지 않으면, 상기 검출된 호출 채널 데이터 블록은 상위 계층으로 전달된다. 그러나, 만약 에러 검출 동작 수행 결과 에러가 검출된다면 에러가 발생하였음을 나타내는 에러 발생 통보 메시지만을 상위 계층으로 전달하고, 상기 호출 채널 데이터 블록을 상위 계층으로 전달하지 않고 폐기한다.
상기 호출 채널 신호와 같은 제어 채널 신호의 경우 정상적으로 수신되지 않을 경우 전체 무선 통신 시스템의 성능 저하가 심각하게 초래될 수 있으며, 따라서 제어 채널 신호에 대한 에러 정정 및 에러 검출 성능을 향상시키는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 에러 검출 성능을 향상시키는 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간에 미리 알고 있는 패턴을 포함하는 신호를 디코딩하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간에 미리 알고 있는 패턴을 사용하여 신호 수신 장치가 추가 디코딩 동작을 수행함으로써 에러 검출 성능을 향상시키는 신호 디코딩 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 신호 수신 장치에 있어서, 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하고, 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 미리 설정되어 있는 패턴(pattern)을 사용하여 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 재수행하는 블록 디코딩 유닛을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 신호 수신 장치의 디코딩 유닛에 있어서, 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하고, 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 미리 설정되어 있는 패턴(pattern)을 사용하여 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 재수행하는 블록 디코더를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 신호 수신 장치에서 채널 신호를 디코딩하는 방법에 있어서, 수신된 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정과, 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 상기 채널 신호 블록 내에 포함되는 정보 데이터 블록의 길이를, 상기 정보 데이터 블록의 최대 길이보다 작거나 같은 소정의 길이로 설정하는 과정과, 상기 채널 신호 블록에서 상기 설정된 길이에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분을 패딩 블록으로 결정하고, 상기 결정한 패딩 블록을 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 기준 패딩 블록으로 변경하는 과정과, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정을 포함하며, 상기 정보 데이터 블록의 길이를 상기 최대 길이로부터 미리 설정되어 있는 값만큼씩 감소시키면서, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작에 성공할 때까지 상기 설정하는 과정과 변경하는 과정 및 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정을 반복한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 신호 수신 장치에 있어서, 수신된 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하고, 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 상기 채널 신호 블록 내에 포함되는 정보 데이터 블록의 길이를, 상기 정보 데이터 블록의 최대 길이보다 작거나 같은 소정의 길이로 설정하고, 상기 채널 신호 블록에서 상기 설정된 길이에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분을 패딩 블록으로 결정하고, 상기 결정한 패딩 블록을 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 기준 패딩 블록으로 변경하고, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 수행하는 블록 디코딩 유닛을 포함하며, 상기 블록 디코딩 유닛은, 상기 정보 데이터 블록의 길이를 상기 최대 길이로부터 미리 설정되어 있는 값만큼씩 감소시키면서, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작에 성공할 때까지 상기 설정하는 동작과 변경하는 동작 및 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 반복하도록 구성된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간에 미리 알고 있는 패턴을 사용하여 신호 수신 장치가 추가 디코딩 동작을 수행함으로써 에러 검출 성능을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호의 디코딩 성능을 향상시키게 되고, 결과적으로 이는 무선 통신 시스템의 전체 성능을 향상시킨다는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 이동 단말기가 노말 모드(normal mode)가 아닌 슬립 모드와 같은 제한적인 신호 수신 동작을 수행하는 동작 모드로 동작할 경우 이동 단말기의 수신 성능이 임계 수신 성능 미만이 되더라도 디코딩 성능을 향상시킴으로써 정상적으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 내부 구조를 도시한 도면
도 3은 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정의 일 예를 도시한 순서도
도 4는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정의 또 다른 예를 도시한 순서도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 부가 백색 가우시안 잡음(AWGN: Additive white Gaussian noise) 환경에서 블록 디코딩의 성능 이득을 도시한 그래프
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 TU50 채널 환경에서 블록 디코딩의 성능 이득을 도시한 그래프
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛(block decoding unit) 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 미리 설정되어 있는 패턴(pattern)을 사용하여 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 성능을 향상시키는 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 에러 검출(error detection) 성능을 향상시키는 신호 수신 장치와 블록 디코딩 유닛 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간에 미리 알고 있는 패턴(pattern)을 포함하는 신호를 디코딩(decoding)하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간에 미리 알고 있는 패턴을 사용하여 신호 수신 장치가 추가 디코딩 동작을 수행함으로써 에러 검출 성능을 향상시키는 신호 디코딩 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 상기 무선 통신 시스템은 일 예로 GSM(Global System for Mobile communications) 통신 시스템이라고 가정하기로 한다. 하지만, 본 발명에서 제안하는 신호 수신 장치 및 방법은 상기 GSM 통신 시스템 뿐만 아니라, LTE(Long-Term Evolution) 이동 통신 시스템과, LTE-A(Long-Term Evolution Advanced) 이동 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(EPS: Evolved Packet System, 이하 'EPS'라 칭하기로 한다)과, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m 통신 시스템 등과 같은 다른 무선 통신 시스템에서도 사용될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 상기 신호는 호출 채널(PCH: Paging Channel) 신호라고 가정하기로 한다. 하지만, 본 발명에서 제안하는 신호 수신 장치 및 방법은 상기 호출 채널뿐만 아니라 해당 데이터 블록이 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간에 미리 규약하고 있는 패턴(pattern)을 가지는 패딩(padding) 블록을 포함하는 모든 신호를 타겟으로 하여 구현될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명에서 제안하는 신호 수신 장치는 일 예로 이동 단말기(MS: Mobile Station)에서 구현될 수 있다고 가정하기로 하며, 상기 신호 수신 장치가 구현되는 엔터티(entity)에는 별도의 제한이 없음은 물론이다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 신호 수신 장치는 복조기(de-modulator)(111)와, 디인터리버(de-interleaver)(113)와, 컨벌루셔널 디코더(convolutional decoder)(115)와, 블록 디코딩 유닛(block decoding unit)(117)을 포함한다.
먼저, 안테나를 통해 수신된 호출 채널 신호, 즉 호출 채널 데이터 블록은 복조기(111)로 입력되고, 상기 복조기(111)는 신호 송신 장치가 포함하는 변조기(modulator)에서 사용한 변조 방식, 일 예로 GMSK(Gaussian filtered Minimum Shift Keying) 방식에 상응하게 상기 호출 채널 데이터 블록을 복조한 후 상기 디인터리버(113)로 출력한다. 상기 디인터리버(113)는 상기 복조기(111)에서 출력한 복조된 호출 채널 데이터 블록을 상기 신호 송신 장치가 포함하는 인터리버(interleaver)에서 사용한 인터리빙 방식에 상응하게 디인터리빙한 후 상기 컨벌루셔널 디코더(115)로 출력한다.
상기 컨벌루셔널 디코더(115)는 상기 디인터리버(113)에서 출력한 디인터리빙된 호출 채널 데이터 블록에 대해 상기 신호 송신 장치가 포함하는 컨벌루셔널 인코더(encoder)에서 사용한 컨벌루셔널 인코딩 방식에 상응하게 비터비(Viterbi) 디코딩 동작을 수행하여 에러 정정(error correction) 동작을 수행한 후 상기 블록 디코딩 유닛(117)으로 출력한다.
상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 컨벌루셔널 디코더(115)에서 출력한 Viterbi 디코딩된 호출 채널 데이터 블록에 대해 상기 신호 송신 장치가 포함하는 블록 인코더에서 사용한 블록 인코딩 방식에 상응하게 블록 디코딩한다. 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 컨벌루셔널 디코더(115)에서 수행한 에러 정정 동작 이외에 추가적인 에러 정정 동작을 미리 설정되어 있는 기준(criterion)을 만족할 때까지 수행하여 블록 디코딩에 성공할 경우 그 블록 디코딩에 성공한 호출 채널 데이터 블록을 상위 계층(upper layer)로 전달한다.
그러면 여기서, 상기 블록 디코딩 유닛(117)의 내부 구조를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 설명하기에 앞서, 상기 신호 수신 장치가 수신하는 호출 채널 신호에 대해서 설명하면 다음과 같다. 먼저, 호출 정보 데이터는 일 예로 184 비트를 포함한다고 가정하기로 한다. 상기 184 비트의 호출 정보 데이터에 대해서 블록 인코딩이 수행되면 40 비트의 패리티 비트(parity bit) 및 4 비트의 테일 비트(tail bit)가 생성되고, 상기 184 비트의 호출 정보 데이터와 상기 40 비트의 패리티 비트 및 4 비트의 테일 비트를 포함하는 총 224 비트의 블록 인코딩 시퀀스가 생성된다. 그리고, 224 비트의 블록 인코딩 시퀀스는 일 예로 1/2 코드 레이트(code rate) 컨벌루셔널 인코딩을 통해 456 비트의 코딩된 비트 시퀀스로 생성된다. 그리고, 상기 456 비트의 코딩된 비트 시퀀스는 114 비트씩 총 4개의 버스트(burst)들로 구분되고, 상기 4개의 버스트들 각각에 26비트의 트레이닝 시퀀스(training sequence)와, 2 비트의 스틸링 플래그 비트(stealing flag bits)가 추가되어 총 142 비트를 가지는 버스트가 생성된다. 이렇게, 생성된 4개의 버스트들이 호출 채널 신호로서 4개의 GSM 프레임에 분할되어 송신된다. 한편, 표 1 내지 표 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 호출 채널 데이터 블록의 타입에 대해서 설명하기로 한다. 하기 표 1은 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 제1타입 호출 채널 데이터 블록의 구조를 개략적으로 나타내고 있다.
Information element Type / Reference Presence Format length
L2 Pseudo Length L2 Pseudo Length M V 　1
RR management Protocol Discriminator Protocol Discriminator M V 1/2
Skip Indicator Skip Indicator M V 1/2
Paging Request Type 1 Message Type Message Type M V 1
Page Mode Page Mode M V 1/2
Channels Needed for Mobiles 1 and 2 Channel Needed M V 1/2
Mobile Identity 1 Mobile Identity M LV 2-9
Mobile Identity 2 Mobile Identity O TLV 3-10
P1 Rest Octets P1 Rest Octets M V 0-17
표 1을 설명하기에 앞서, 먼저 상기 GSM 통신 시스템에서 호출 채널 데이터 블록은 기지국에서 동시에 이동 단말기로 송신하는 호출 채널 신호의 개수에 따라 제1타입 내지 제3타입까지 서로 다른 형태를 가지게 되는데, 표 1에 나타낸 제1타입 호출 채널 데이터 블록 구조는 상기 기지국에서 최대 2개의 이동 단말기들에게 호출 채널 신호를 송신할 경우에 사용되는 호출 채널 데이터 블록 구조를 나타낸다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 제1타입 호출 채널 데이터 블록에는 기지국에서 동시에 송신하는 호출 채널 신호의 개수와 동일한 개수의 이동 단말기 식별자 "Mobile Identity" 필드가 존재함을 알 수 있다. 즉, 제1타입 호출 채널 데이터 블록은 기지국이 동시에 최대 2개의 호출 채널 신호를 송신할 수 있기 때문에 총 2개의 Mobile Identity 필드들, 즉 Mobile Identity 1 필드와 Mobile Identity2 필드를 포함한다.
또한, 표 1에서 L2 Pseudo Length 필드는 호출 정보 데이터 블록의 길이를 나타내는 필드이고, RR management Protocol Discriminator 필드는 해당 메시지를 처리하는 프로토콜의 식별 코드를 나타내는 필드이고, Skip Indicator 필드는 해당 메시지를 생략하는 것이 가능한지 유/무를 나타내는 필드이고, Paging Request Type 1 Message Type 필드는 상위 프로토콜 계층(protocol layer)에서 식별되는 메시지 타입을 나타내는 필드이고, Page Mode 필드는 호출 메시지(Paging message)를 수신하는 호출 서브-그룹(paging subgroup)에 포함되어 있는 이동 단말기의 동작 모드를 나타내는 필드이고, Channels Needed for Mobiles 1 and 2 필드는 호출 트랜잭션(paging transaction)을 처리하기 위한 논리 채널(Logical channel)의 종류를 나타내는 필드이고, P1 Rest Octets 필드는 상기 제1타입 호출 채널 데이터 블록에서 상기 필드들, 즉 상기 L2 Pseudo Length 필드와, RR management Protocol Discriminator 필드와, Skip Indicator 필드와, Paging Request Type 1 Message Type 필드와, Page Mode 필드와, Channels Needed for Mobiles 1 and 2 필드와, Mobile Identity 1 필드와, Mobile Identity 2 필드 및 P1 Rest Octets 필드를 제외한 나머지 부분을 패딩(padding)하기 위한 더미 비트들(Dummy bits)을 나타낸다.
또한, 하기 표 2는 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 제2타입 호출 채널 데이터 블록의 구조를 개략적으로 나타내고 있다.
Information element Type / Reference Presence Format length
L2 Pseudo Length L2 Pseudo Length M V 　1
RR management Protocol Discriminator Protocol Discriminator M V 1/2
Skip Indicator Skip Indicator M V 1/2
Paging Request Type 2 Message Type Message Type M V 1
Page Mode Page Mode M V 1/2
Channels Needed for Mobiles 1 and 2 Channel Needed M V 1/2
Mobile Identity 1 TMSI/P-TMSI M V 4
Mobile Identity 2 TMSI/P-TMSI M V 4
Mobile Identity 3 Mobile Identity O TLV 3-10
P2 Rest Octets P2 Rest Octets M V 1-11
표 2에 나타낸 바와 같은 제2타입 호출 채널 데이터 블록 구조는 상기 기지국에서 최대 3개의 이동 단말기들에게 호출 채널 신호를 송신할 경우에 사용되는 호출 채널 데이터 블록 구조를 나타낸다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 제2타입 호출 채널 데이터 블록에는 기지국에서 동시에 송신하는 호출 채널 신호의 개수와 동일한 개수의 이동 단말기 식별자 "Mobile Identity" 필드가 존재함을 알 수 있다. 즉, 제2타입 호출 채널 데이터 블록은 기지국이 동시에 최대 3개의 호출 채널 신호를 송신할 수 있기 때문에 총 3개의 Mobile Identity 필드들, 즉 Mobile Identity 1 필드와, Mobile Identity2 필드 및 Mobile Identity3 필드를 포함한다.
또한, 표 2에서 L2 Pseudo Length 필드는 호출 정보 데이터 블록의 길이를 나타내고, RR management Protocol Discriminator 필드는 해당 메시지를 처리하는 프로토콜의 식별 코드를 나타내는 필드이고, Skip Indicator 필드는 해당 메시지를 생략하는 것이 가능한지 유/무를 나타내는 필드이고, Paging Request Type 2 Message Type 필드는 상위 프로토콜 계층에서 식별되는 메시지 타입을 나타내는 필드이고, Page Mode 필드는 호출 메시지를 수신하는 호출 서브-그룹에 포함되어 있는 이동 단말기의 동작 모드를 나타내는 필드이고, Channels Needed for Mobiles 1 and 2 필드는 호출 트랜잭션을 처리하기 위한 논리 채널의 종류를 나타내는 필드이고, P2 Rest Octets 필드는 상기 제2타입 호출 채널 데이터 블록에서 상기 필드들, 즉 상기 L2 Pseudo Length 필드와, RR management Protocol Discriminator 필드와, Skip Indicator 필드와, Paging Request Type 2 Message Type 필드와, Page Mode 필드와, Channels Needed for Mobiles 1 and 2 필드와, Mobile Identity 1 필드와, Mobile Identity 2 필드와, Mobile Identity 3 필드와, P2 Rest Octets 필드를 제외한 나머지 부분을 패딩하기 위한 더미 비트들을 나타낸다.
하기 표 3은 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 제3타입 호출 채널 데이터 블록의 구조를 개략적으로 나타내고 있다.
Information element Type / Reference Presence Format length
L2 Pseudo Length L2 Pseudo Length M V 　1
RR management Protocol Discriminator Protocol Discriminator M V 1/2
Skip Indicator Skip Indicator M V 1/2
Paging Request Type 3 Message Type Message Type M V 1
Page Mode Page Mode M V 1/2
Channels Needed for Mobiles 1 and 2 Channel Needed M V 1/2
Mobile Identity 1 TMSI/P-TMSI M V 4
Mobile Identity 2 TMSI/P-TMSI M V 4
Mobile Identity 3 TMSI/P-TMSI M V 4
Mobile Identity 4 TMSI/P-TMSI M V 4
P3 Rest Octets P3 Rest Octets M V 3
표 3에 나타낸 바와 같은 제3타입 호출 채널 데이터 블록 구조는 상기 기지국에서 최대 4개의 이동 단말기들에게 호출 채널 신호를 송신할 경우에 사용되는 호출 채널 데이터 블록 구조를 나타낸다.표 3에 나타낸 바와 같이, 제3타입 호출 채널 데이터 블록에는 기지국에서 동시에 송신하는 호출 채널 신호의 개수와 동일한 개수의 이동 단말기 식별자 "Mobile Identity" 필드가 존재함을 알 수 있다. 즉, 제3타입 호출 채널 데이터 블록은 기지국이 동시에 최대 3개의 호출 채널 신호를 송신할 수 있기 때문에 총 3개의 Mobile Identity 필드들, 즉 Mobile Identity 1 필드와, Mobile Identity2 필드와, Mobile Identity3 필드 및 Mobile Identity4 필드를 포함한다.
또한, 표 3에서 L2 Pseudo Length 필드는 호출 정보 데이터 블록의 길이를 나타내고, RR management Protocol Discriminator 필드는 해당 메시지를 처리하는 프로토콜의 식별 코드를 나타내는 필드이고, Skip Indicator 필드는 해당 메시지를 생략하는 것이 가능한지 유/무를 나타내는 필드이고, Paging Request Type 3 Message Type 필드는 상위 프로토콜 계층에서 식별되는 메시지 타입을 나타내는 필드이고, Page Mode 필드는 호출 메시지를 수신하는 호출 서브-그룹에 포함되어 있는 이동 단말기의 동작 모드를 나타내는 필드이고, Channels Needed for Mobiles 1 and 2 필드는 호출 트랜잭션을 처리하기 위한 논리 채널의 종류를 나타내는 필드이고, P3 Rest Octets 필드는 상기 제2타입 호출 채널 데이터 블록에서 상기 필드들, 즉 상기 L2 Pseudo Length 필드와, RR management Protocol Discriminator 필드와, Skip Indicator 필드와, Paging Request Type 3 Message Type 필드와, Page Mode 필드와, Channels Needed for Mobiles 1 and 2 필드와, Mobile Identity 1 필드와, Mobile Identity 2 필드와, Mobile Identity 3 필드와, Mobile Identity 4 필드와, P3 Rest Octets 필드를 제외한 나머지 부분을 패딩하기 위한 더미 비트들을 나타낸다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 호출 정보 데이터의 경우 그 크기가 비교적 작은데, 따라서 호출 채널 데이터 블록의 경우 호출 정보 데이터 블록을 제외한 나머지 부분들에는 실제 데이터가 존재하지 않게 된다. 따라서, GSM 통신 시스템에서는 상기 호출 채널 데이터 블록에서 상기 호출 정보 데이터 블록 이외의 부분에 미리 설정되어 있는 패턴(pattern), 일 예로 0x2B를 가지는 패딩(padding) 블록을 포함시키는 것이다. 여기서, 상기 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 패딩 블록을 "기준(reference) 패딩 블록"이라 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 상기 블록 디코딩 유닛(117)에 대해서 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 역다중화기(211)와, 블록 디코더(213)와, 에러 정정 제어기(215)를 포함한다.
먼저, 컨벌루셔널 디코더(115)에서 출력된 호출 채널 데이터 블록은 상기 역다중화기(211)로 입력된다. 상기 역다중화기(211)는 상기 에러 정정 제어기(215)에서 출력되는 호출 채널 데이터 블록과 상기 컨벌루셔널 디코더(115)에서 출력된 호출 채널 데이터 블록을 역다중화한 후 상기 블록 디코더(213)로 출력한다. 상기 블록 디코더(213)는 상기 역다중화기(211)에서 출력한 신호를 블록 디코딩한 후 상기 에러 정정 제어기(215)로 출력한다.
상기 에러 정정 제어기(215)는 상기 블록 디코더(213)에서 출력한 호출 채널 데이터 블록이 블록 디코딩에 성공하였는지 검사하고, 상기 검사 결과에 상응하게 상기 컨벌루셔널 디코더(115)에서 출력한 호출 채널 데이터 블록에 대해 추가 블록 디코딩을 수행할 것인지 여부를 결정한다. 즉, 상기 에러 정정 제어기(215)는 상기 블록 디코더(213)에서 수행한 블록 디코딩이 성공하였을 경우 상기 호출 채널 데이터 블록을 그대로 상위 계층으로 전달하도록 제어하고, 이와는 달리 상기 블록 디코더(213)에서 수행한 블록 디코딩이 실패하였을 경우 상기 호출 채널 데이터 블록이 포함하는 패딩 블록을 기준 패딩 블록으로 변경하여 추가 블록 디코딩을 수행한다.
한편, 도 2에는 역다중화기(211)와, 블록 디코더(213)와, 에러 정정 제어기(215)가 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 역다중화기(211)와, 블록 디코더(213)와, 에러 정정 제어기(215)는 1개의 유닛으로 구현 가능함은 물론이다.
여기서, 상기 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정을 하기에서 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정의 일 예를 도시한 순서도이다.
도 3을 설명하기에 앞서, 도 3에 도시되어 있는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정은 상기 블록 디코딩 유닛(117)이 호출 데이터 블록에 포함되어 있는 호출 정보 데이터의 길이를 미리 알고 있는 경우에 수행하는 동작 과정을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 먼저 311단계에서 블록 디코딩 유닛(117)은 블록 디코딩을 완료한 후 313단계로 진행한다. 상기 313단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 블록 디코딩에 성공하였는지 검사한다. 상기 검사 결과 블록 디코딩에 성공하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 315단계로 진행한다. 상기 315단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 블록 디코딩에 성공한 호출 채널 데이터 블록을 상위 계층으로 전달한다.
한편, 상기 313단계에서 검사 결과 블록 디코딩에 성공하지 않았을 경우, 즉 블록 디코딩에 실패하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 317단계로 진행한다. 상기 317단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 호출 정보 데이터 블록의 길이를 검출하고 319단계로 진행한다. 상기 319단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 호출 채널 데이터 블록에서 상기 호출 정보 데이터 블록을 제외한 나머지 패딩(padding) 블록을 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 기준(reference) 패딩 블록으로 변경한 후 321단계로 진행한다. 상기 321단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 호출 채널 데이터 블록에 대해 다시 블록 디코딩을 수행한 후 323단계로 진행한다. 상기 323단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 블록 디코딩에 성공하였는지 검사한다. 상기 검사 결과 블록 디코딩에 성공하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 315단계로 진행한다.
만약, 상기 323단계에서 검사 결과 블록 디코딩에 성공하지 않았을 경우, 즉 실패하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 325단계로 진행한다. 상기 325단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 호출 채널 데이터 블록 디코딩에 실패하였음을 나타내는 에러 발생 통보 메시지만을 상위 계층으로 전달하고, 상기 호출 채널 데이터 블록을 상위 계층으로 전달하지 않고 폐기한다.
도 3에서는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정의 또 다른 예를 도시한 순서도이다.
도 4를 설명하기에 앞서, 도 4에 도시되어 있는 도 1의 블록 디코딩 유닛(117)의 동작 과정은 상기 블록 디코딩 유닛(117)이 호출 데이터 블록에 포함되어 있는 호출 정보 데이터의 길이를 미리 알고 있지 않은 경우에 수행하는 동작 과정을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 먼저 411단계에서 블록 디코딩 유닛(117)은 블록 디코딩을 완료한 후 413단계로 진행한다. 상기 413단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 블록 디코딩에 성공하였는지 검사한다. 상기 검사 결과 블록 디코딩에 성공하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 415단계로 진행한다. 상기 415단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 블록 디코딩에 성공한 호출 채널 데이터 블록을 상위 계층으로 전달한다.
한편, 상기 413단계에서 검사 결과 블록 디코딩에 성공하지 않았을 경우, 즉 블록 디코딩에 실패하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 417단계로 진행한다. 상기 417단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 호출 정보 데이터 블록의 길이를 모르기 때문에 상기 호출 정보 데이터 블록의 길이 K를 최대 호출 정보 데이터 블록 길이로 설정한 후 419단계로 진행한다. 상기 419단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 호출 정보 데이터 블록의 길이 K에 해당하는 호출 정보 데이터 블록을 제외한 패딩 블록을 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 기준 패딩 블록으로 변경한 후 421단계로 진행한다. 상기 421단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 호출 채널 데이터 블록에 대해 다시 블록 디코딩을 수행한 후 423단계로 진행한다. 상기 423단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 블록 디코딩에 성공하였는지 검사한다. 상기 검사 결과 블록 디코딩에 성공하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 415단계로 진행한다.
만약, 상기 423단계에서 검사 결과 블록 디코딩에 성공하지 않았을 경우, 즉 실패하였을 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 425단계로 진행한다. 상기 425단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 호출 정보 데이터 블록의 길이 K가 1인지 검사한다. 상기 검사 결과 호출 정보 데이터 블록의 길이 K가 1이 아닐 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 427단계로 진행한다. 상기 427단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 상기 호출 정보 데이터 블록의 길이 K를 미리 설정되어 있는 값, 일 예로 1 감소시킨 후(K= K-1) 상기 417단계로 진행한다.
한편, 상기 425단계에서 검사 결과 호출 정보 데이터 블록의 길이 K가 1일 경우 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 429단계로 진행한다. 상기 429단계에서 상기 블록 디코딩 유닛(117)은 호출 채널 데이터 블록 복조에 실패하였음을 나타내는 에러 발생 통보 메시지만을 상위 계층으로 전달하고, 상기 호출 채널 데이터 블록을 상위 계층으로 전달하지 않고 폐기한다.
한편, 다음으로 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 블록 디코딩의 성능 이득에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 부가 백색 가우시안 잡음(AWGN: Additive white Gaussian noise, 이하 'AWGN'라 칭하기로 한다) 환경에서 블록 디코딩의 성능 이득을 도시한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 먼저 가로축은 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다)를 나타내고, 세로축은 프레임 에러 레이트(FER: Frame Error Rate, 이하 'FER'이라 칭하기로 한다)를 나타낸다. 또한, 도 5에서 'Org'는 일반적인 블록 디코딩 방식을 사용할 경우의 블록 디코딩 성능을 나타내고, 'Length=17'은 GSM 토신 시스템에서 제1타입 호출 채널 데이터 블록이 사용되고, 패딩 블록의 길이가 17바이트(byte)일 경우의 본 발명의 실시예에 따른 블록 디코딩 성능을 나타내고, 'Length=13'은 패딩 블록의 길이가 14인 경우의 본 발명의 실시예에 따른 블록 디코딩 성능을 나타내다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 패딩 블록의 길이가 17바이트인 경우 FER이 10%일 경우 일반적인 블록 디코딩 방식을 사용할 경우에 비해 0.8[dB]정도의 성능 이득을 획득하고, 패딩 블록의 길이가 13바이트인 경우는 약 0.5[dB]정도의 성능 이득을 획득할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 AWGN 환경에서는 SNR을 변화시켜가면서 본 발명의 실시예에 따른 블록 디코딩의 성능에 대해서 살펴보았다.
도 5에서는 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 AWGN 환경에서 블록 디코딩의 성능 이득에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 TU50 채널 환경에서 블록 디코딩의 성능 이득에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 GSM 통신 시스템에서 TU50 채널 환경에서 블록 디코딩의 성능 이득을 도시한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 먼저 가로축은 캐리어 대 간섭비(CIR: Carrier to Interference Ratio, 이하 'CIR'이라 칭하기로 한다)를 나타내고, 세로축은 FER을 나타낸다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 패딩 블록의 길이가 17인 경우 약 1.8[dB]정도의 성능 이득을 획득할 수 있고, 패딩 블록의 길이가 13인 경우는 약 1.3[dB]의 성능 이득을 얻을 수 있다. 즉, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 TU50 채널 환경에서는 CCI(Co-Channel Interference)의 크기를 변화시켜가며 본 발명의 실시예에 따른 블록 디코딩의 성능에 대해서 살펴보았다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (28)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 신호 수신 장치에서 채널 신호를 디코딩하는 방법에 있어서,
    수신된 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정과,
    상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 상기 채널 신호 블록 내에 포함되는 정보 데이터 블록의 길이를, 상기 정보 데이터 블록의 최대 길이보다 작거나 같은 소정의 길이로 설정하는 과정과,
    상기 채널 신호 블록에서 상기 설정된 길이에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분을 패딩 블록으로 결정하고, 상기 결정한 패딩 블록을 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 기준 패딩 블록으로 변경하는 과정과,
    상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정을 포함하며,
    상기 정보 데이터 블록의 길이를 상기 최대 길이로부터 미리 설정되어 있는 값만큼씩 감소시키면서, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작에 성공할 때까지 상기 설정하는 과정과 변경하는 과정 및 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 수행하는 과정을 반복함을 특징으로 하는 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서, 상기 채널 신호 블록은 호출 채널(PCH: Paging Channel) 신호를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  15. 신호 수신 장치에 있어서,
    수신된 채널 신호 블록에 대해 블록 디코딩 동작을 수행하고, 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩에 실패하였을 경우, 상기 채널 신호 블록 내에 포함되는 정보 데이터 블록의 길이를, 상기 정보 데이터 블록의 최대 길이보다 작거나 같은 소정의 길이로 설정하고, 상기 채널 신호 블록에서 상기 설정된 길이에 상응하는 부분을 제외한 나머지 부분을 패딩 블록으로 결정하고, 상기 결정한 패딩 블록을 미리 설정되어 있는 패턴을 가지는 기준 패딩 블록으로 변경하고, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 수행하는 블록 디코딩 유닛을 포함하며,
    상기 블록 디코딩 유닛은, 상기 정보 데이터 블록의 길이를 상기 최대 길이로부터 미리 설정되어 있는 값만큼씩 감소시키면서, 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작에 성공할 때까지 상기 설정하는 동작과 변경하는 동작 및 상기 패딩 블록이 상기 기준 패딩 블록으로 변경된 상기 채널 신호 블록에 대한 블록 디코딩 동작을 반복하도록 구성됨을 특징으로 하는 신호 수신 장치.
  16. 삭제
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  21. 제15항에 있어서, 상기 채널 신호 블록은 호출 채널(PCH: Paging Channel) 신호를 포함함을 특징으로 하는 신호 수신 장치.
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