KR20010033148A - 다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 액세스 시스템의 속도 검출 - Google Patents

다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 액세스 시스템의 속도 검출 Download PDF

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KR20010033148A
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롤페스 요하네스 게라투스 알베르투스
코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템의 속도 검출 방법으로서, CDMA 시스템에서, 풀 속도와 하위 속도를 포함한 응용가능 속도 세트로부터 전송단에서 효과적으로 데이터 속도가 가변적으로 선택되고, 각각의 하위 속도는 풀 속도를 상이한 정수로 나눈 값이고, 인코딩된 기호는 하위 속도에 대해서 반복되어 일정한 기호 전송 속도를 유지하고, 응용가능 속도 세트의 가능 데이터 속도 각각에서의 재인코딩된 데이터와, 필요한 반복 해제 후의 비터비 디코더에 입력되는 데이터사이의 크기 상관관계값의 형성을 포함한다. 속도 결정 논리는 풀 속도와 하위 후보 데이터 속도를 순서대로 고려하여, 특정 조건을 만족하면 실제 데이터 속도가 되는 고려된 후보 데이터 속도를 선택한다. 제 1 조건은 고려된 데이터 속도에 대한 크기 상관관계값 및 이에 관련된 소정의 바이어싱 임계값의 합이 그외 데이터 속도에 대한 가장 큰 크기 상관관계값 이상인지의 여부이고, 제 2 조건은 CRC 체크가 고려된 데이터 속도를 이용가능한지의 여부에 의존한다. CRC 체크가 고려된 데이터 속도를 이용가능하다면, CRC 체크가 실패하지 않을 경우에 제 2 조건을 만족하낟. CRC 체크가 이용불가능하다면, 고려된 데이터 속도에 대한 크기 상관관계값이 이에 관련된 다른 소정의 임계값 이상인지의 여부인 제 2 조건으로서 결정된다.

Description

다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 액세스 시스템의 속도 검출{RATE DETECTION IN DIRECT SEQUENCE CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEMS}
이러한 속도 검출 방법은 1992, 3, 28, Telecommunication Industry Association (TIA) TR45.5 Subcommittee, Qualcomm, "An Overview of the Application of Code Division (CDMA) to Digital Cellular Systems and Personal Cellular Networks"에 기재되어 있다. 이 문헌의 30페이지에는, 이동국에서, 디코더는 속도 세트내의 4개의 데이터 속도 각각에서 디코딩을 시도하여, 수신된 프레임을 4번 처리하여야 하고, 마이크로컨트롤러는 순환 중복 코드(CRC) 체크 결과와, 디코더에 의해 제공되는 기호 오류 속도(SER) 측정값을 이용하여 어떤 속도가 전송되는가를 결정하여야 한다고 기재되어 있다.
1992년에, 800MHz의 셀룰러 대역에서의 개발용으로, Telecommunications Industry Association(TIA)에서는 다이렉트 시퀀스 코드 분할 다중 액세스(DS-CDMA)시스템을 Interim Standard 95 (IS-95)로서 채택하였다. 시스템의 성공적인 실지 시험후에, IS-95 시스템은 수천만명의 가입자가 사용하고 있다.
CDMA는 원래 2차 세계대전동안 적군의 무선전파 방해를 막기 위해 연합군에 의해 개발된 스프레드 스텍트럼 기술을 기초로 하고 있다. 스프레드 스펙트럼 신호는 채널에서 신호가 차지하는 대역폭(W)이 bit/s 단위인 신호의 정보 속도(R)보다 큰 특징을 가지고 있다. 따라서, 근본적으로, 스프레드 스텍트럼 신호는 채널에 의해 유입되는 일부 종류의 간섭(동일 대역내의 다른 사용자로부터의 신호와, 지연된 다중경로 구성요소의 감지에서의 자기간섭을 포함)을 해결하기 위해 이용될 수 있는 중복성을 포함하고 있다. 스프레드 스텍트럼 신호의 다른 중요 특성은 의사 랜덤성(pseudo-randomness)이다. 따라서, 상기 신호는 랜덤 노이즈에서 유사하며, 바라는 수신기외의 수신기에 의해 복조하는 것을 어렵게 한다. CDMA 시스템에서, 사용자는 공용 채널 대역폭을 공유하고 있고, 사용자는 상이한 코드 시퀀스에 의해 구별된다. IS-95의 경우에, 사용자와의 각각의 통신은 장단(長短)의 의사 노이즈(PN) 시퀀스에 의해 변조되거나 스크램블(scramble)되고, 또한 사용자에게 할당되는 왈쉬 코드(Walsh code)로 알려진 직각 시퀀스 세트중 하나의 특정 시퀀스에 의해 변조된다. 후자의 변조는 왈쉬 커버(Walsh cover)를 적용시키는 것으로서 알려져 있다. 따라서, 특정 수신기는 PN 시퀀스, 또한 특정 수신기에 대한 대응 송신기가 사용하는 왈쉬 시퀀스를 적용시킴으로써 임의의 전송 신호를 복구할 수 있다.
IS-95 DS-CDMA 시스템에서, 가변 정보 데이터 속도는 음성 인코더에 의해 검출되는 음성 동작에 따라서 사용된다. 이것은 하위 속도에서 전송 전력을 감소시키고 그 결과 사용자당 평균 전송 전력이 감소되고, 시스템의 용량이 증가하게 된다. 구현된 음성 인코더에 따라 두 세트의 정보 데이터 속도(속도 설정 1, 2)가 인코딩될 수 있고, 각각의 세트는 풀 속도, 1/2 속도, 1/4 속도, 및 1/8 속도의 하위 속도를 포함한다. 하위 속도에 있어서, 기호는 풀 속도가 사용될 때와 동일한 외관상의 기호 전송 속도를 얻기 위해 반복된다. 정보 데이터 속도는 프레임별로 변경할 수 있지만, 현재 사용되는 데이터 속도를 표시하는 정보는 언어 데이터와 함께 전송되지 않는다. 따라서, 수신기는 가설 테스트(hypothesis testing)에 의해 데이터 속도를 검출하여야 한다. 어느 가능 정보 데이터 속도가 현재 프레임에 이용되는지를 결정하는 속도 분류 또는 결정 논리에 의해 실행되는 알고리즘은 속도 검출 알고리즘(RDA)이라 불리운다.
속도 검출용으로 사용될 수 있는 이용가능 정보는 반복 특성, CRC 체크 결과(IS-95에 따라서, 속도 설정 1의 1/4 및 1/8 속도를 제외한 모든 데이터 속도에 대해 이용가능), 비터비 디코더 서바이버 행렬, 및 재인코딩 데이터와, 각각의 가능 데이터 속도에 대하여 디코더에 입력되는 데이터사이의 상관관계를 포함하고 있다. 후자의 경우에, 각각의 데이터 프레임내의 기호들은 (하위 가능 데이터 속도에 대하여) 반복 해제되고, 비터비 디코딩되고, 응용가능 속도 세트중 가능 데이터 속도 각각에 따라서 컨벌루션 재 인코딩되고, 재인코딩된 데이터와, 비터비 디코딩에 입력되는 (필요한 경우 반복 해제되는) 데이터사이의 개별적인 크기 상관관계는 각각의 가능 데이터 속도에 대하여 형성된다.
응용가능 속도 세트내의 각각의 가능 데이터 속도에 대하여 디코더에 입력되는 재인코딩 데이터와 데이터사이의 상관관계를 사용하는 RDA는 Philips Consumer Communications, L.P. 제조의 CDMA 셀룰러 핸드셋에 사용되었다. 그 알고리즘은 13개의 상이한 임계값 또는 상수를 이용하여 IS-95 속도 세트의 데이터 속도간을 구별하는 속도 분류 논리를 가지고 있고, 또한 풀 속도와 1/2 속도에 대한 순환 중복 코드(CRC) 체크 결과를 이용한다.
본 발명은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템과 같은 디지털 통신 시스템의 수신단에서의 속도 검출 방법에 관한 것이고, CDMA 시스템에서, 정보 데이터 속도는 전송단에서 풀 속도와 하위 속도를 포함한 응용가능 속도 세트에서 가변적으로 선택되고, 각각의 하위 속도는 풀 속도를 상이한 정수로 나눈 값이고, 데이터는 일정한 데이터 전송 속도를 유지하기 위해 하위 속도에 대해 반복된다. 특정 측면에서, 본 발명은, 응용가능 속도 세트내의 복수의 가능 데이터 속도에서 하위 속도에 대한 반복 해제후, 디코딩된 데이터 프레임으로부터 생성되는 데이터의 측정값을 이용하여, 속도 결정 또는 분류 결정한다.
도 1은 반복 해제 및 비터비 디코딩을 수행하는 블록을 포함한 수신단과 전송단을 포함한 DS-CDMA 시스템의 기능적인 개략도;
도 2는 속도 분류 논리 블록을 포함한, 도 1의 반복 해제 및 비터비 디코딩 블록의 기능적인 개략도;
도 3은 본 발명의 이론에 따른 IS-95 속도 세트 1에 대한, 도 2의 속도 분류 논리 블록에 의해 실행되는 논리 연산의 흐름도;
도 4는 본 발명의 이론에 따른 IS-95 속도 세트 2에 대한, 도 2의 속도 분류 논리 블록에 의해 실행되는 논리 연산의 흐름도; 및
도 5 내지 도 7은 노이즈 및 페이딩의 상이한 조건하의 풀 속도, 1/2 속도, 1/4 속도, 및 1/8 속도 각각에 대한 크기 상관관계값의 막대 그래프.
본 발명의 목적은, 재인코딩 데이터와, 응용 속도 세트내의 복수의 가능 데이터 속도에 대한 비터비 디코딩에 입력하는 데이터사이에 상관관계가 형성된 개량형 속도 검출 방법을 제공하는 것이고, 본 발명은 예전에 사용된 논리보다 속도 세트당 임계값 또는 상수가 상당히 적은 속도 분류 논리를 사용한다.
본 발명의 다른 목적은 노이즈와 페이딩과 같은 기대되는 동작 조건하에서 상당히 정확하고 신뢰할 수 있는 속도 검출 방법을 제공하는 것이다.
이러한 속도 검출 방법을 제공함으로써 상술한 목적 및 그 외 목적을 만족시킬 수 있고, 여기서 속도 분류 논리는 제 1 조건을 만족한지를 체크하여 전송된 데이터 속도가 풀 속도인지를 먼저 결정하는 단계를 포함하며, 여기서, 제 1 조건중 하나는 풀 속도 상관관계값과 소정의 제 1 임계값의 합이 하위 속도 상관관계의 최대치 이상인지의 여부이다. 제 1 조건의 다른 하나는 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않는 지의 여부이다.
제 1 결정이 데이터 속도가 풀 속도가 아님을 나타내면, 속도 결정 논리는, 제 2 조건을 만족하는지 체크하여 전송된 데이터 속도가 하위 가능 속도중 가장 큰 가능 속도인지를 두번째로 결정하는 단계로 진행하고, 여기서, 제 2 조건의 하나는 최하위 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값과 소정의 제 2 임계값의 합이 하위 속도 상관관계값과 풀 속도 상관관계값의 최대치 이상 또는 초과인지의 여부이다. 제 2 조건의 다른 하나는 하위 가능 데이터 속도중 가장 큰 가능 데이터 속도에 대한 반복 해제된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않는지의 여부이다.
그 다음, 제 2 결정이 데이터 속도가 하위 가능 속도중 가장 큰 가능 속도가 아님을 나타내면, 속도 결정 논리는, 제 3 조건을 만족하는지 체크하여 전송된 데이터 속도가 두번째로 가장 큰 가능 속도인지를 3번째로 결정하는 단계로 진행하고, 여기서, 제 3 조건은 하위 가능 속도중 두번째로 가장 큰 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값과 소정의 제 3 임계값의 합이 하위 속도 상관관계값중 풀 속도 상관관계값과 그외 속도 상관관계값의 최대치 이상 또는 초과인지의 여부이다. 제 3 조건의 다른 하나는 가능 하위 속도중 두번째로 가장 큰 하위 속도에 대한 하위 속도 상관관계값이 다른 소정의 임계값 이상 또는 초과하는지의 여부(속도 세트 1에 대하여), 또는 두번째로 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않는지의 여부(속도 세트 2에 대하여)이다.
유사하게, 제 3 결정이 데이터 속도가 두번째로 가장 큰 하위 가능 속도임을 나타내면, 속도 결정 논리는, 제 4 조건을 만족하는지를 체크하여 전송된 데이터 속도가 3번째로 가장 큰 하위 가능 속도인지를 4번째로 결정하는 단계로 진행하고, 여기서, 제 4 조건중 하나는 3번째로 가장 큰 하위 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값과 소정의 제 4 임계값의 합이 하위 속도 상관관계값중 풀 속도 상관관계값과 그 외 속도 상관관계값의 최대치 이상 또는 초과인지의 여부이다. 다른 제 4 조건은 3번째로 가장 큰 가능 하위 속도에 대한 하위 속도 상관관계값이 다른 소정의 임계값 이상 또는 초과인지의 여부(속도 세트 1에 대하여), 또는 3번째로 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않는지의 여부(속도 세트 2에 대하여)이다.
속도 세트 1과 속도 세트 2에서와 같이, 3개의 가능 하위 데이터 속도가 있고, 제 4 결정단계의 결과가 데이터 속도가 3번째로 가장 큰(또는 가장 작은) 하위 데이터 속도가 아님을 나타내는 경우에, 데이터는 무효로서 거절된다.
결과는 속도 세트 1에 대해서는 6개의 임계값을, 속도 세트 2에 대해서는 4개의 임계값을 가진 속도 분류 또는 결정 논리이다. 이러한 속도 분류 또는 결정 논리는 예전에 사용된 논리보다 단순하지는 않지만, 시뮬레이션은 기대되는 동작 조건하에서 신뢰성이 높은 속도 결정이 행해짐을 나타낸다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 및 장점은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면을 결부시킬 때 분명해진다.
도 1을 먼저 참조하면, 적어도 하나의 기지국(20)과 적어도 하나의 이동국(40)을 포함한 종래의 무선 CDMA 셀룰러 시스템(10)이 도시되어 있다. 설명을 위해서, 이동 채널(30)을 통한 기지국과 이동국간의 데이터 송수신 측면에서, 기지국(20)은 송신단으로서 간주되고, 이동국(40)은 수신단으로 간주된다. 기지국(20)과 이동국(40) 모두는 송수신할 수 있고, 각각은 수신단으로서 동작할 때 속도 결정을 실행하여야 한다. 결론적으로, 일반적으로, 기지국(20)은 송신단(20)이고, 이동국(40)은 수신단(40)이다. 도시된 동작 블록은 ASIC(application specific integrated circuit)과 함께 펌웨어를 이용한 마이크로프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서에 의해 적당히 실행되는 것이 많이 있음을 알 수 있는 통상의 지식을 가진 자에게는 일반적이다.
송신단(20)에서, 입력된 아날로그 언어의 아날로그-디지털 변환후에, 디지털화된 언어는 속도 가변 언어 인코더(21)에 의해 처리되고, 이것은 IS-95에 따라 퀄컴 코드-익사이티드-선형-예측(QCELP:Qualcomm Code-Excited-Linear-Prediction)음성 인코딩 알고리즘에 의거할 수 있다. 속도 가변 특징은 본 시스템에 사용되는 음성 작동 검출(VAD) 접근법의 전체를 형성하고, 여기서 IS-95의 속도 세트 1 또는 속도 세트 2가 사용된다.
보통 디지털 통신 모델에서, 소스 인코딩은 채널 인코딩을 수반하고, 이것은 컨벌루션 인코더와 기호 중계기(22)로서 실현되고, 그 출력은 복수의 가능하게 반복되는 기호를 포함한 프레임이다. 채널을 통한 전송동안에 신호에 유입되는 간섭과 노이즈의 영향을 차단하기 위해서, 컨벌루션 인코딩은 제어식 방식으로 데이터 시퀀스에 중복성을 추가한다. 컨벌루션 인코딩 후의 속도 세트 Ⅰ의 4개의 속도는 19.2 kbps(풀 속도), 9.6 kbps(1/2 속도), 4.8 kbps(1/4 속도), 및 2.4 kbps(1/8 속도)이다. 속도 세트 2는 4개의 가능한 속도 28.8 kbps, 14.4 kbps, 7.2 kbps, 및 3.6 kbps를 제공한다. 각각의 6개의 기호에서 2개의 기호를 삭제함으로써 추가 펀처가 수행된다. 전송 속도를 19.2 kbps로 유지하기 위해서, 인코딩된 기호는 1/2 속도 프레임, 1/4 속도 프레임, 및 1/8 속도 프레임에 대해 각각 1배, 3배, 및 7배 반복하게 된다.
컨벌루션 인코딩을 이용한 정보 전송의 신뢰성은 채널에 의해 야기되는 에러가 통계적으로 무관할 때 단지 증가할 것이다. 사실, 이동 채널(30)은 다중 경로와 페이딩을 특징으로 한다. 따라서, 에러는 한 다발로 나타날 것이다. 버스트 에러 채널을 에러와 무관한 채널로 변환하는 효과적인 방법으로서, 코딩 데이터의 보간법이 사용된다. 블록 인터리버(interleaver: 23)는, 컨벌루션 인코더와 기호 중계기(22)로부터 수신된 기호 시퀀스를 직사각형 배열로 포맷하고 컬럼 방향으로 판독함으로써 기호 시퀀스를 변경한다. 상기 절차는 데이터 시퀀스의 시간차를 얻고, 그 결과 "파손된" 채널 메모리를 야기한다. 다음, 긴 코드 스크램블러(24)는 2 추가 방법(도시 생략)을 이용하여 데이터 시퀀스를 주기 242-1의 최대 길이의 의사 노이즈(PN) 시퀀스(긴 코드)와 조합시킨다. 각각의 포워드 트래픽 채널의 긴 코드의 유일한 오프셋은 음성 프라이버시를 인네이블시킨다. 왈쉬 커버 블록(25)은 긴 코드 스크램블러(24)로부터 스크램블되고 코드화된 기호를 치수 64 하드마드 행렬(dimension-64 Hadamard matrix)의 행과 조합시킨다. 이러한 프로세스는 하나의 기지국의 모든 전송 채널중에 직교 채널(다중 경로의 부재)을 제공한다. 직교 BPSK/PN 코드 스크램블러 블록(26)에서, 2개의 개별 PN 단 코드를 가진 바이너리 구절 시프트 키(BPSK) 변조를 동일 신호를 반송하는 2개의 직교 브렌치에 적용시킴으로써, 데이터 스트림은 소위 PN 단 코드(또한, 파일럿 PN 시퀀스), 주기 215-1의 PN 코드에 의해 다시 스크램블된다. 단 코드를 이용함으로써, 이동국(40)은 기지국사이에서 구분할 수 있다.
수신단 즉 이동국(40)은 일반적으로 송신단에서 행하는 동작과 반대이다. 알고 있는 바와 같이, 레이크(rake) 수신기/직교 BPSK 복조/PN 코드 디스크램블러 블록(41), 왈쉬 언커버(uncover) 블록(42), 긴 코드 디스크램블러(43), 및 블록 디인터리버의 캐스케이드는 다중 경로로 인해 상대적으로 딜레이된 전송 신호의 복수의 버젼을 이동 채널(30)로부터 수신하고, 미지의 데이터 속도로 기호 시퀀스를 복구시킨다. 블록 디인터리버(44)는 수신된 기호를 직사각형 배열로 포맷하고 행방향으로 판독하여 신호 또는 일련의 기호(ydeint)를 생성함으로써, 인더리빙 동작을 역으로 한다. 디지털 기호 시퀀스의 처리에 있어서, 복수 비트의 길이를 가진 소프트 기호로 그룹화하는 것이 편리하다. 4 비트 길이이고, -7 내지 +7 범위의 정수값에 대응하는 15개의 가능 레벨의 이중 종결 범위(double ended range)를 표시하는 것으로서 해석되는 ydeint대신 소프트 기호를 사용하였다.
다음에, 반복 해제와 비터비 디코딩 블록(41)은 필요한 반복 해제를 수행하고, 컨벌루션 인코딩 데이터 시퀀스를 디코딩하여 yinfo를 생성한다. 알고 있는 바와 같이, 비터비 디코딩 프로세스는 트렐리스에서 가장 유사한 상태 변환 시퀀스를 재귀적으로 발견한다. 디코딩 동작을 실행하기 위해서, 블록(45)은 프레임별로 데이터 속도를 결정하여야 한다. 최종적으로, 결정된 데이터 속도에서의 비터비 디코딩 데이터(yinfo)는 디지털-아날로그 변환기(도시 생략)에 인가되는 고품질의 디지털 음성 신호를 얻는 가변 속도 언어 디코더(46)로 인가된다.
반복 해제 및 비터비 디코딩 블록(45)이 도 2에 보다 상세히 도시되어 있고, 변화 해제(de-interleaved) 데이터 또는 일련의 기호(ydeint)가 인가되는 4개의 브렌치(50, 60, 70, 80)를 포함하고 있다. 브렌치는 응용가능 속도 세트내의 풀 속도, 1/2 속도, 1/4 속도, 1/8 속도 각각에 대하여 비터비 디코더에 입력되는 데이터(yderep,FR, yderep,HR, yderep,QR, yderep,ER)와 재인코딩 데이터(yreenc,FR, yreenc,HR, Yreenc,QR, yreenc,ER)사이의 크기 상관관계값(CFR, CHR, CQR, CER) 및 IS-95 속도 세트 1중 1/4 속도와 1/8 속도를 제외한 모든 속도에 대한 CRC 체크 결과(FFR, FHR, FQR, FER)를 개별적으로 계산하고, 속도 결정값(Rdec)을 산출하는 속도 결정 또는 분류 논리(90)에 상관관계값 및 응용가능 CRC 체크 결과를 제공한다. 속도 결정값(Rdec)에 응답하여, 선택기(94)는 출력 데이터(yinfo)로서 반복 해제 및 비터비 디코더 블록(45)으로부터 yderep,FR, yderep,HR, yderep,QR, yderep,ER중 표시된 디코딩 신호를 선택한다.
속도 세트 1에 있어서, 풀 속도 프레임에 384개의 기호가 있고, 크기 상관관계값(CFR, CHR, CQR, CER)은 다음 수학식에 따른 프레임에 대하여 형성되고, 디코더에 입력되는 기호(yderep,FR, yderep,HR, yderep,QR, yderep,ER)와 재인코딩 기호(yreenc,FR, yreenc,HR, Yreenc,QR, yreenc,ER) 모두 -7 내지 +7 범위의 정수값을 가지고 있고,
CRC 체크 결과(FFR, FHR)는 풀 속도와 1/2 속도에 대해서만 이용가능하다. CRC가 실패하면, CRC 체크 결과는 논리 1로 설정되고, 그렇지 않으면, CRC 체크 결과는 CRC 체크가 실패하지 않음을 표시하는 논리 0값을 가진다.
속도 세트 2에 있어서, 풀 속도 프레임에 576개의 기호가 있고, 다음 수학식에 따른 프레임에 대하여 크기 상관관계값(CFR, CHR, CQR, CER)이 형성되고, 디코더에 입력되는 기호(yderep,FR, yderep,HR, yderep,QR, yderep,ER)와 재인코딩 기호(yreenc,FR, yreenc,HR, Yreenc,QR, yreenc,ER) 모두는 -7 내지 +7 범위의 정수값을 가지고 있다.
CRC 체크 결과(FFR, FHR, FQR, FER)는 풀 속도, 1/2 속도, 1/4 속도, 1/8 속도 각각에 대하여 이용가능하다. 또한, CRC 체크가 실패하면, CRC 체크 결과는 논리 1로 설정되고, 그렇지 않으면, CRC 체크 결과는 CRC 체크가 실패하지 않음을 표시하는 논리 0으로 설정된다.
따라서, 브렌치(50)에서, 변환 해제 데이터(ydeint)(대칭을 위해 풀 속도 반복 해제 데이터(yderep,FR)로서 정의)는 풀 속도 비터비 디코더(52)에 인가되어 디코딩된 풀 속도 데이터(ydec,FR)를 생성한다. 디코딩된 풀 속도 데이터(ydec,FR)는 풀 속도 컨벌루션 인코더(53)에 인가되어 풀 속도 재인코딩 데이터(yreenc,FR)를 생성하고, 또한 풀 속도 CRC 디코더(54)에 인가된다. 블록(55)에서, 풀 속도 재인코딩 데이터(yreenc,FR)와 풀 속도 반복 해제 데이터(yderep,FR)가 계산되고, CRC 체크 결과(FFR)가 결정된다.
브렌치(60)에서, 변환 해제 데이터(ydeint)는 2 튜블(2-tuples)로부터 기호를 감하는 디리피터(de-repeater;61)에 인가되어, 1/2 속도 비터비 디코더(62)에 교대로 인가되어 1/2 속도 반복 해제 데이터(yderep,HR)를 형성하여, 디코딩된 1/2 속도 데이터(ydec,HR)를 생성한다. 디코딩된 1/2 속도 데이터(ydec,HR)는 1/2 속도 컨벌루션 인코더(63)에 인가되어 1/2 속도 재인코딩 데이터(yreenc,HR)를 생성하고, 또한 1/2 속도 CRC 디코더(64)에 인가된다. 블록(65)에서, 1/2 속도 재인코딩 데이터(yreenc,HR)와 1/2 속도 반복 해제 데이터(yderep,HR)사이의 상관관계값(CHR)이 계산되고 CRC 체크 결과(FHR)가 결정된다.
브렌치(70)에서, 변환 해제 데이터(ydeint)는 4 튜블(4-tuples)로부터 기호를 감하는 디리피터(de-repeater;71)에 인가되어, 1/4 속도 비터비 디코더(72)에 교대로 인가되어 1/4 속도 반복 해제 데이터(yderep,QR)를 형성하여, 디코딩된 1/4 속도 데이터(ydec,QR)를 생성한다. 디코딩된 1/4 속도 데이터(ydec,QR)는 1/4 속도 컨벌루션 인코더(73)에 인가되어 1/4 속도 재인코딩 데이터(yreenc,QR)를 생성하고, 응용가능 속도 세트가 속도 세트 2인 경우에, 또한 1/4 속도 CRC 디코더(74)에 인가된다. 블록(75)에서, 1/4 속도 재인코딩 데이터(yreenc,QR)와 1/4 속도 반복 해제 데이터(yderep,QR)사이의 상관관계값(CQR)이 계산되고 CRC 체크 결과(FQR)가 결정된다.
유사하게, 브렌치(80)에서, 변환 해제 데이터(ydeint)는 8 튜블(8-tuples)로부터 기호를 감하는 디리피터(de-repeater;81)에 인가되어, 1/8 속도 비터비 디코더(82)에 교대로 인가되어 1/8 속도 반복 해제 데이터(yderep,ER)를 형성하여, 디코딩된 1/8 속도 데이터(ydec,ER)를 생성한다. 디코딩된 1/8 속도 데이터(ydec,ER)는 1/8 속도 컨벌루션 인코더(83)에 인가되어 1/8 속도 재인코딩 데이터(yreenc,ER)를 생성하고, 응용가능 속도 세트가 속도 세트 2인 경우에, 또한 1/8 속도 CRC 디코더(84)에 인가된다. 블록(85)에서, 1/8 속도 재인코딩 데이터(yreenc,ER)와 1/8 속도 반복 해제 데이터(yderep,ER)사이의 상관관계값(CER)이 계산되고 CRC 체크 결과(FER)가 결정된다.
본 발명에 따라서, 속도 결정 또는 분류 논리(90)는 크기 상관관계값(CFR, CHR, CQR, CER), 이용가능한 CRC 체크 결과(FFR, FHR, 속도 세트 2에 대해서는 FQR와 FER), 및 응용가능 속도 세트중 여러 가능 속도에 대해서는 바이어싱 임계값(T1FR, T1HR, T1QR, T1ER)과, 속도 세트 1에 대해서는 임계값(T2QR, T2ER)을 포함하는 6개의 소정의 임계값(92)을 이용하여, 상당히 간단하다.
속도 세트 1에 대해 도 3에 도시된 바와 같이, 속도 결정 논리는 풀 및 하위 후보 데이터 속도를 순서대로 고려하여, 두 개의 후보가 일치하면 실제 데이터 속도가 되는 현재 고려된 후보 데이터 속도를 선택한다. 이러한 조건중 하나는 고려된 속도에 대한 바이어싱 임계값과 상과관계값의 합이 그 외 속도에 대한 상관관계값의 최대치 이상인지의 여부이다. 다른 조건은, 고려된 속도를 이용가능하다면, CRC 체크가 실패하지 않았음이고, CRC 체크가 이용불가능하다면, 상관관계값이 고려된 속도에 대한 다른 임계값 이상인지의 여부이다.
따라서, 블록(102)에서, 풀 속도에 대해서,
{(CFR+T1FR)≥max[CHR,CQR,CER]}&{FFR=0}인지 여부를 결정한다.
사실이다면, 블록(103)에 도달되어, Rdec=FR의 속도 결정이 행해진다. 한편, 그렇지 않다면, 1/2 속도에 대해 {(CHR+T1HR)≥max[CFR,CQR,CER]}&{FHR=0}인지를 결정하는 블록(104)에 도달된다.
사실이다면, 블록(103)에 도달되어, Rdec=HR의 속도 결정이 행해진다. 한편, 그렇지 않다면, 1/4 속도에 대해 {(CQR+T1QR)≥max[CFR,CHR,CER]}&{CQR≥T2QR}인지를 결정하는 블록(106)에 도달된다.
사실이다면, 블록(107)에 도달되어, Rdec=QR의 속도 결정이 행해진다. 한편, 그렇지 않다면, 1/8 속도에 대해 {(CER+T1ER)≥max[CFR,CHR,CER]}&{CER≥T2ER=0}인지를 결정하는 블록(108)에 도달된다.
사실이다면, 블록(109)에 도달되어, Rdec=ER의 속도 결정이 행해진다. 한편, 그렇지 않다면, 프레임이 불량 프레임임을 결정하는 블록(110)에 도달된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 속도 세트 2에 대하여, CRC 체크가 모든 속도에 대해 이용가능하기 때문에, 1/4 속도에 대해 {(CQR+T1QR)≥max[CFR,CHR,CER]}&{FQR=0}인지를 결정하는 블록(116, 118)이 사용되고, 1/8 속도에 대해서,
{(CER+T1ER)≥max[CFR,CHR,CQR]}&{FER=0}인지를 결정한다.
전술한 논리는, 테스트되는 조건중 하나가 고려된 데이터 속도에 관련된 바이어싱 임계값과 고려된 데이터에 대한 상관관계값의 합이 그외 데이터 속도에 대한 상관관계값중 가장 큰 상관관계값 이상인지의 여부를 의미한다는 것을 알 수 있다. 임계값에 사용된 실제 소정 값에 약간 또는 전혀 변화 없이 "이상"보다는 "초과"가 사용되면 여러 편차가 있을 수 있다는 것을 알 수 있다.
양 속도 세트에 대한 임계값은 아래의 표에 주어지고, 노이즈 및 페이딩 조건하에서 양호한 결과를 제공하기 위해 제공된다.
표에서 알 수 있는 바와 같이, 실질적으로 바이어싱 임계값(T1HR, T1ER)은 속도 세트 1에 대하여 0으로 설정되고, 그 결과 임계값은 사용되지 않는다.
2개의 조건이 각각의 데이터 속도에 대해 테스트하는데 사용되는 이유는 노이즈 및 페이딩의 상이한 조건하에서 충분한 프레임 품질을 얻기 위해서이다. 예를 들어, 도 5, 도 6, 도 7는 노이즈 및 페이딩의 상이한 조건하에서 속도 세트 1에 따라서 데이터 전송 풀 속도에 대하여 크기 상관관계값의 분포를 도시하고 있다.
이로서 본 발명의 목적을 만족하는 것을 알 수 있다. 본 발명은 특정 세목을 중심으로 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위내에서 여러 수정이 가능하다는 것을 알 수 있다. 첨부한 청구항을 해석할 때,
a) 단어 "comprising"는 청구항에 표시된 구성 요소 또는 단계외에 다른 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.
b) 구성 요소 앞의 단어 "a" 또는 "an"는 이러한 복수의 구성 요소의 존재를 배제하지 않는다.
c) 청구항의 참조부호는 그 범위를 제한하지 않는다.
d) 일부 "means"는 하드웨어 또는 소프트웨어 구현 구조 또는 기능의 동일 아이템으로 표현될 것이다.

Claims (20)

  1. 매체를 통해 전송된 컨벌루션 인코딩 디지털 데이터가 풀 속도(HR)와, 풀 속도를 가능한 하위 속도에 관련된 각각의 상이한 정수 k(2,4,8)로 나눈 값과 같은 하나이상의 가능한 하위 속도(HR, QR, ER)를 포함하는 속도 세트로부터 전송단에서 가변적으로 선택되는 정보 데이터 속도를 가지며, 상기 데이터는 상기 하위 속도에 대해 상기 풀 속도와 같은 전송 속도를 이루도록 반복되는 한 유형의 디지털 통신 시스템의 수신단에서의 속도 검출 방법에 있어서, 상기 방법은
    상기 가능 하위 속도(HR, QR, ER) 각각에 따라서, 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터를 반복 해제(61, 71, 81)하는 단계;
    상기 가능 하위 속도 각각에 따라서 반복 해제된 상기 반복 해제 컨벌루션 인코딩 데이터(yderep,HR, yderep,QR, yderep,ER) 각각과, 상기 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터(yderep,FR)를 디코딩(52, 62, 72, 82)하는 단계;
    상기 가능 하위 속도 각각에 따라서 반복 해제된 상기 반복 해제 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR, ydec,QR, ydec,ER) 각각과, 상기 디코딩된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)를 컨벌루션 재인코딩(53, 63, 73, 83)하는 단계;
    각각의 가능한 하위 속도에 대하여, 상기 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)와 상기 컨벌루션 재인코딩된 디코딩 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(yreenc,FR)사이에서 풀 속도 상관관계값(CFR)을, 그리고, 상기 반복 해제된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR, ydec,QR, ydec,ER)와 상기 컨벌루션 재인코딩된 디코딩 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(yreenc,HR, yreenc,QR, yreenc,ER)사이에서 하위 속도 상관관계값(CHR, CQR, CER)을 형성(55, 65, 75, 85)하는 단계; 및
    하나이상의 제 1 조건을 만족한지를 체크하여, 전송된 데이터의 속도가 풀 속도인지 여부를 첫번째로 결정(102)하는 단계를 포함하되,
    상기 하위 속도 상관관계값은 하위 속도에 관련되어 정수(2, 4, 8)에 의해 스케일링되고,
    상기 제 1 조건중 하나는 상기 풀 속도 상관관계값(CFR)과 소정의 제 1 임계값(T1FR)의 합이 상기 하위 속도 상관관계값(CHR, CQR, CER)의 최대값 이상, 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조건의 다른 하나는 상기 디코딩된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FFR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나이상의 제 2 조건을 만족하는지를 체크하여 상기 전송된 데이터의 속도가 가장 큰 하위 가능 속도인지 여부를 두번째로 결정(104)하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2 조건중 하나는 가장 큰 하위 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값(CHR)과 소정의 제 2 임계값(T1HR)의 합이 하위 속도 상관관계값의 풀 속도 상관관계값(CFR)과 그 외 속도 상관관계값 (CQR, CER)의 최대치 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 조건의 다른 하나는 상기 디코딩된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,FR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FFR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 조건의 다른 하나는 가장 큰 가능 하위 속도에 대한 상기 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FHR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    하나이상의 제 3 조건을 만족하는지를 체크하여, 상기 전송된 데이터의 속도가 두번째로 큰 하위 가능 속도(QR)인지의 여부를 3번째로 결정(106, 116)하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 3 조건중 하나는 두번째로 큰 하위 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값(CQR)과 소정의 제 3 임계값(T1QR)이 상기 하위 속도 상관관계값중 풀 속도 상관관계값(CFR)과 그 외 속도 상관관계값(CHR, CER)의 최대값 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 조건의 다른 하나는 상기 디코딩된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,FR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FER=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 조건의 다른 하나는 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 상기 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FHR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 조건의 다른 하나는 두번째로 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 상기 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,QR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FQR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 3 조건의 다른 하나는 두번째로 가장 큰 가능 하위 속도에 대한 하위 속도 상관관계값(CQR)은 소정의 제 4 임계값(T2QR) 이상인지의 여부인 속도 검출 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    하나이상의 제 3 조건을 만족하는지를 체크하여, 상기 전송된 데이터의 속도는 3번째로 가장 큰 하위 가능 속도(ER)인지의 여부를 4번째로 결정(108, 118)하는 단계를 포함하며, 상기 제 4 조건중 하나는 3번째로 가장 큰 하위 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값과 소정의 제 4 임계값(T1ER)의 합이 상기 하위 속도 상관관계값의 풀 속도 상관관계값(CFR)과 그 외 속도 상관관계값(CHR, CQR)의 최대값 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 조건의 다른 하나는 상기 디코딩된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FFR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 조건의 다른 하나는 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 상기 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FHR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 조건의 다른 하나는 두번째로 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 상기 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,QR)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FQR=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 조건의 다른 하나는 두번째로 가장 큰 가능 하위 속도에 대한 상기 하위 속도 상관관계값(CQR)이 소정의 제 5 임계값(T2QR) 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 4 조건의 다른 하나는 3번째로 가장 큰 가능 하위 속도에 대한 상기 하위 속도 상관관계값(CER)이 소정의 제 6 임계값(T2ER) 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 4 조건의 다른 하나는 3번째로 가장 큰 가능 하위 데이터 속도에 대한 상기 디코딩된 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FER=0)의 여부인 속도 검출 방법.
  18. 매체를 통해 전송된 컨벌루션 인코딩 디지털 데이터가 풀 속도(HR)와, 풀 속도를 가능한 하위 속도에 관련된 각각의 상이한 정수 k(2,4,8)로 나눈 값과 같은 하나이상의 가능한 하위 속도(HR, QR, ER)를 포함하는 속도 세트로부터 전송단에서 가변적으로 선택되는 정보 데이터 속도를 가지며, 상기 데이터는 상기 하위 속도에 대해 상기 풀 속도와 같은 전송 속도를 이루도록 반복되는 한 유형의 디지털 통신 시스템의 수신단에서의 속도 검출 장치에 있어서,
    상기 가능 하위 속도(HR, QR, ER) 각각에 따라서, 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터를 반복 해제(61, 71, 81)하는 수단;
    상기 가능 하위 속도에 따라서 반복 해제된 상기 반복 해제 컨벌루션 인코딩 데이터(yderep,HR, yderep,QR, yderep,ER) 각각과 상기 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터(yderep,FR)를 디코딩(52, 62, 72)하는 수단;
    상기 가능 하위 속도 각각에 따라서 반복 해제된 상기 반복 해제 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR, ydec,QR, ydec,ER) 각각과 상기 디코딩된 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)를 컨벌루션 재인코딩(53, 63, 73, 83)하는 수단;
    각각의 가능 하위 속도에 대하여, 상기 수신된 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)와 상기 컨벌루션 재인코딩 디코딩 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(yreenc,FR)사이에 풀 속도 상관관계값(CFR)을, 그리고 상기 컨벌루션 재인코딩 디코딩 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(yreenc,HR, yreenc,QR, yreenc,ER)와 상기 반복 해제 수신 컨벌루션 인코딩 데이터(ydec,HR, ydec,QR, ydec,ER)사이에 하위 속도 상관관계값(CHR, CQR, CER)을 형성(55, 65, 75, 85)하는 수단; 및
    하나이상의 제 1 조건을 만족하는지를 체크하여, 상기 전송된 데이터의 속도가 풀 속도인지의 여부를 첫번째로 결정(102)하도록 구성된 속도 결정 수단(90)을 포함하며,
    상기 하위 속도 상관관계값은 상기 하위 속도에 관련되어 정수(2, 4, 8)만큼 크기 조정되고,
    상기 제 1 조건중 하나는 상기 풀 속도 상관관계값(CFR)과 소정의 제 1 임계값(T1FR)의 합이 상기 하위 속도 상관관계값(CHR, CQR, CER)의 최대값 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 결정 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 조건의 다른 하나는 상기 디코딩 수신 콘벌루션 인코딩 데이터(ydec,ER)에 대한 순환 중복 코드 체크가 실패하지 않았는지(FFR=0)의 여부인 속도 검출 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 속도 결정 수단(90)은, 하나이상의 제 2 조건을 만족하는지를 체크하여,상기 전송된 데이터의 속도가 가장 큰 하위 가능 속도(HR)인지의 여부를 두번째로 결정(104)하도록 추가로 구성되어 있고, 상기 제 2 조건중 하나는 가장 큰 하위 가능 속도에 대한 하위 속도 상관관계값(CHR)과 소정의 제 2 임계값(T1HR)의 합이 상기 하위 속도 상관관계값중 풀 속도 상관관계값(CFR)과 그 외 속도 상관관계값(CQR, CER)의 최대값 이상 또는 초과인지의 여부인 속도 검출 장치.
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