KR20080100853A - 데이터 패킷 재전송을 위한 적응형 직교 진폭 변조 신호 콘스텔레이션 리매핑 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고 코딩율에서 성능을 향상하기 위해 데이터 패킷 전송에 대한 단순화 QAM 신호 콘스텔레이션 심볼 단위의 리매핑 방법에 관한 것이다. 단순화 QAM 신호 콘스텔레이션 심볼 단위의 리매핑 방법은 수신 노드의 복잡도를 줄이기 위해 QAM 신호의 분리 I 및 Q 레이블 비트를 이용한다. 본 발명은 또한 채널 코딩율 범위에 걸쳐서 최적의 성능을 달성하기 위해 채널 코딩율에 따라 데이터 패킷 전송에 대해서 비트 단위 및 심볼 단위의 콘스텔레이션 사이에서 적응적으로 전환하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

데이터 패킷 재전송을 위한 적응형 직교 진폭 변조 신호 콘스텔레이션 리매핑 방법{METHOD FOR ADAPTIVE QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION SIGNAL CONSTELLATION REMAPPING FOR DATA PACKET RETRANSMISSIONS}
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 디지탈 데이터 변조에 관한 것이다. 특히 본 발명은 데이터 패킷 재전송 중에 적응형 직교 진폭 변조(QAM) 신호 콘스텔레이션 리매핑(signal constellation remapping) 방법에 관한 것이다.
디지탈 데이터 전송에 있어서, 수신기에서 송신기로 긍정응답(ACK) 신호를 전송하여 데이터 패킷의 성공적인 수신을 표시하는 것이 일반적인 관행이다. 송신기가 소정의 기간 동안 긍정 응답(ACK) 신호 또는 부정 응답(NACK) 신호를 수신하지 않으면, 데이터 패킷은 재전송될 것이다.
데이터 패킷을 재전송하는 것은 신호전송 다이버시티(signaling diversity)를 이용함으로써 재전송의 효율을 향상할 기회를 제공한다. 예컨대, 데이터 패킷은 주파수 다이버시티를 달성하도록 상이한 주파수 상에서 재전송될 수 있거나 혹은 데이터 패킷은 공간 다이버시티를 달성하도록 상이한 안테나 상에서 재전송될 수 있다. 데이터 패킷 재전송의 효율은 상이한 변형의 리던던시 비트들을 신호 전송함으로써 또한 향상될 수 있다.
신호 매핑 다이버시티는 데이터 패킷 재전송의 효율을 향상하기 위한 유망한 기술이다. 신호 매핑 다이버시티를 달성하기 위해 이용하는 변조가 직교 위상 시프트 키잉(QPSK) 보다 높은 경우 신호 콘스텔레이션(signal constellation)의 상이한 신호 포인트 상에서 동일한 비트 시퀀스가 매핑된다. 고차 변조의 심볼에 대한 비트들의 변조 시 비트들의 신뢰도는 비트 위치 및/또는 비트값에 종속한다.
3GPP를 위해 제안된 16 QAM 및 64 QAN 콘스텔레이션 리매핑의 하나의 방법은 데이터 패킷 재전송 중에 비트 신뢰도의 바이어스를 평균하는 것을 목표로 한다. 또한, 16 QAM을 위한 종래 기술의 제안은 HSDPA 표준 방식에 적합하였다. 이러한 리매핑 기술을 비트 단위의 리매핑이라고 한다. 비트 단위의 리매핑(bit-wise remapping)은 시스템이 강건한 채널 코딩을 이용하는 경우 효과적이다. 그러나 미약한 채널 코딩이 높은 코드율을 야기하고 그 결과 리던던시 비트 수가 작아지기 때문에 시스템이 미약한 채널 코딩을 이용하는 경우 비트 단위의 리매핑은 불충분하게 수행한다.
신호 리매핑의 또 다른 방법은 다중 재전송에 걸쳐서 최소 결합 직각 유클리디안 거리(CSED)를 최대화하는 것을 목표로 한다. 이러한 표준 방식은 미가공 심볼 에러율(raw symbol error rate)을 효율적으로 최소화한다. 이러한 리매핑 기술을 심볼 단위의 리매핑이라고 한다. 심볼 단위의 리매핑(symbol-wise remapping)은 시스템이 코딩되지 않은 시스템에 접근하기 때문에 시스템이 미약한 채널을 이용하는 경우 최상으로 수행한다.
종래 기술의 심볼 단위의 리매핑 기술은 QAM 신호의 I 및 Q 레이블 비트가 분리 가능하다는 것을 이용하지 못한다. 그러므로, QAM 신호에서 분리 I 및 Q 레이블 비트를 이용하여 심볼 단위의 리매핑의 복잡도를 줄이는 새로운 메카니즘이 바람직하다. 더욱이 시스템이 강건한 채널 코딩을 이용하는 경우 비트 단위의 리매핑 방법이 최상으로 수행되고 시스템이 미약한 채널 코딩을 이용하는 경우 심볼 단위의 리매핑 방법이 최상으로 수행됨을 알 수가 있다. 그러므로 채널 코딩에 따른 적응형 신호 리매핑 방법 및 장치는 단일 기술을 이용하는 리매핑 방법에 견주어 전반적인 성능을 향상하고 수신기의 복잡도를 줄이는 것이 바람직하다.
본 발명은 고속의 코딩율로 성능을 향상하기 위한 데이터 패킷 재전송을 위한 단순화 심볼 단위의 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 방법에 관한 것이다. 단순화 심볼 단위의 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 방법은 수신 노드의 복잡도를 줄이기 위해 QAM 신호에서 분리 I 및 Q 레이블 비트를 이용하고 있다. 본 발명은 또한 채널 코딩율의 범위에 걸쳐서 최적의 성능을 달성하기 위한 채널 코딩율에 따른 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑 및 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑 사이를 적응적으로 전환하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 무선 통신 시스템의 일례의 블록도이다.
도 2는 도 1의 시스템에 의해서 구현된 I 레이블 비트 상의 16 QAM 및 64 QAM 변조를 위한 일례의 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑이다.
도 3은 도 1의 시스템에 의해서 구현된 데이터 패킷 재전송을 위한 적응형 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 프로세스의 흐름도이다.
이후 본 발명의 보다 상세한 설명을 위해 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.
이후, 무선 송/수신 장치(WTRU)는 사용자 장비, 이동국, 고정 또는 이동 가입자 장치, 페이저, 또는 무선 환경에서 동작 가능한 다른 유형의 장치(이들에만 제한되지는 않음)를 포함한다. 이후 지칭 시 기지국은 노드 B, 사이트 제어기, 엑세스 포인트, 또는 무선 환경에서의 다른 유형의 인터페이스 장치(이들에만 제한되지는 않음)를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 무선 통신 시스템(100)의 일례의 블록도이다. 시스템은 디지탈 데이터 변조를 위해 구성된 송신 노드(102)와 수신 노드(142)를 포함하고 있다. 송신 노드(102) 및 수신 노드(142)는 무선 통신 링크를 통해 통신한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 송신 노드(102)는 프로세서(104), 데이터 변조기(108), 송신기(108), 수신기(110), 송신 번호 카운터(112), 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(114), 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(116), 제어기(118), 인코더(120)를 포함하고 있다.
프로세서(104)는 복수의 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 기술을 구현하도록 구성된다. 양호한 실시예에서, 프로세서(104)는 QAM 신호에서 분리 가능한 I 및 Q를 이용하는 데이터 패킷 재전송을 위한 단순화 심볼 단위의 QAM 신호 콘스텔레이 션 리매핑 방법을 구현한다.
데이터 변조기(106)는 인코더(120)로부터 송신된 적어도 하나의 입력 인코딩된 비트를 QAM 콘스텔레이션의 하나의 포인트로 매핑하도록 구성된다. 프로세서(104)는 데이터 변조기(106)가 이용하는 신호 콘스텔레이션을 선택하여 저장하도록 구성된다. 데이터 변조기(106)는 인코더(120)가 송신한 각각의 인코딩된 비트를 프로세서(104)에 의해서 선택된 신호 콘스텔레이션에 따라 QAM 심볼로 변환하도록 구성된다.
입력 데이터 비트 스트림의 코딩율에 따라, 프로세서(104)는 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(114)을 이용하는 것과 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(116)을 이용하는 것 사이에서 선택하도록 구성된다. 인코더(120)로부터의 입력 비트 스트림의 코딩율이 소정의 임계치 보다 높으면, 프로세서(104)는 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(116)을 선택한다. 인코더(120)로부터의 입력 비트 스트림의 코딩율이 소정의 임계치를 초과하지 않으면, 프로세서(104)는 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(114)을 선택한다.
비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(114) 및 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑용 콘스텔레이션 테이블(116)은 상이한 변조 유형(예, 16 QAM 및 64 QAM)에 대응하는 콘스텔레이션 세트로 구성되어 있다.
프로세서(104)는 현재 전송 번호에 따라 데이터 변조기(106)에 의해서 이용될 신호 콘스텔레이션을 선택하도록 구성된다. 신호 콘스텔레이션은 매핑 룰에 의 해서 유일하게 정의된다. 프로세서(104)는 각각의 전송 식별자 번호에 대해서 상이한 콘스텔레이션 테이블(114,116)을 선택할 수 있다.
송신기(108)는 매핑된 QAM 심볼(122)을 상향 변환하여 수신 노드(142)의 수신기(150)로 송신하도록 구성된다. 수신기(110)는 각각의 송신 후 수신 노드(142)로부터 긍정응답(ACK) 신호 또는 부정응답(NACK) 신호를 수신하도록 구성된다. ACK는 수신 노드(142)가 데이터 패킷 전송을 성공적으로 수신하였음을 표시한다. NACK는 수신 노드(142)가 전송을 성공적으로 수신하지 못했기 때문에 데이터 패킷의 재전송이 필요함을 표시한다.
송신 노드(102)의 수신기(110)는 수신 노드(142)로부터 ACK/NACK 신호를 수신하도록 구성된다. 양호한 실시예에서 프로세서(104)는 데이터 변조기(106)에 지시하여 새로이 선택된 콘스텔레이션에 따라 인코더(120)로부터 인코딩된 비트들을 QAM 신호로 리매핑하도록 구성된다. 프로세서(104)는 송신기(108)에 지시하여 데이터 패킷을 전송한 후 수신기(110)가 소정 기간 동안 ACK 신호를 수신하지 못한 경우 데이터 패킷을 재전송하도록 구성된다. 프로세서(104)는 또한 데이터 변조기(106)에 지시하여 새로이 선택된 구성에 따라 인코딩된 비트들을 QAM 심볼로 리매핑하고 송신기(108)에 지시하여 데이터 패킷 전송 후 수신기(110)가 NACK 신호를 수신하는 경우 데이터 패킷을 재전송하도록 구성된다.
전송 번호 카운터(112)는 수신기(110)에 의해서 검출된 ACK/NACK 신호를 수신하도록 구성된다. 양호한 실시예에서 전송 번호 카운터(112)는 각각 수신된 NACK 신호에 대해 1씩 증가되고 전송 번호 카운터(112)는 수신된 각각의 ACK 신호에 대 해 1로 설정된다. 전송 번호 카운터의 출력은 현재의 데이터 패킷에 대한 전송 번호를 표시한다. 예컨대 1은 데이터 패킷에 대한 새로운 전송을 표시하고 2는 데이터 패킷의 제1 재전송을 표시한다. 프로세서(104)는 전송 번호 카운터(112)의 출력을 이용하여 데이터 변조기(106)가 이용하는 신호 콘스텔레이션을 결정한다.
데이터 변조기(106)는 수신된 인코딩 비트들의 두 I 및 Q 성분에 대해 공통의 매핑 룰 μm를 이용하도록 구성된다. 첨자 m은 mth 데이터 패킷 재전송을 나타낸다. 공통의 매핑 룰 μm에 따르면, 신호 콘스텔레이션의 각각의 포인트는 비트 시퀀스와 유일하게 연관된다.
데이터 변조기(106)는 16 QAM, 64 QAM, 및 상위 신호 콘스텔레이션 리매핑을 지원한다. 데이터 변조기(106)는 또한 직교 위상 시프트 키잉(QPSK)과 같은 다른 유형의 변조를 지원한다.
일례로서 16 QAM 신호 콘스텔레이션에서 각각의 포인트는 비트 시퀀스{i1q1i2q2}와 유일하게 연관된다. 데이터 변조기(106)는 비트 시퀀스 {i1q1i2q2}를 (μm(i1i2),μm(q1q2))의 x-y 좌표의 포인트로 매핑한다. 단지 I 레이블 비트들만이 추가로 논의될지라도 I 및 Q 성분이 분리되므로 I 및 Q 레이블 비트에 다음과 같이 적용할 수가 있다.
양호한 실시예에서, 2개의 구별 비트쌍{i1i2} 및 {i1'i2'}은 mth 데이터 패킷 재전송 중에 2개의 x 좌표 μm(i1i2) 및 μm(i'1i'2)로 각각 매핑된다. 구별 비트 쌍들 간의 결합 제곱 유클리디안 거리(CSED)는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112008071710110-PCT00001
수학식(1)
모든 가능한 비트 시퀀스 {i1i2} 및 {i1'i2'}에 걸쳐서 최소 CSED는 D({μm})로 표현되며 매핑 룰{μm}에 의해서 결정된다. CSED 값은 2개의 구별 QAM 심볼 간의 거리를 나타낸다. 2개의 구별 QAM 심볼 간의 CSED가 크면, 심볼을 분리하기가 보다 쉽다. 최소 CSED가 미가공 비트 에러율(BER)을 결정하는데 있어서 지배적인 요소이기 때문에, 최소 CSED를 최대화하는 것은 미가공 BER을 최소화하는 것이다.
양호한 실시예에서, 쌍 단위의 에러 가능성을 최소화하기 위해 매핑 룰{μm}은 최소 CSED가 최대화되도록 설계된다. 최소 CSED를 최대화하는 매핑 룰{μm}을 최적의 매핑이라 한다. 최적의 매핑은 철저한 컴퓨터 검색을 통해 찾아질 수 있으며 송신 노드(102) 및 수신 노드(142) 둘다에 의해서 미리 결정된다.
여전히 도 1에 있어서, 수신 노드(142)는 프로세서(144), 복조기/결합기(146), 송신기(148), 수신기(150), 디코더(152), 비트 단위의 리매핑용 콘스텔레이션 리매핑 테이블(154), 및 심볼 단위의 리매핑용 콘스텔레이션 리매핑 테이블(156)을 포함하고 있다.
수신 노드(142)의 프로세서(144)는 수신기(150)로부터 제어 신호 정보를 수신하도록 구성된다. 이 제어 신호 정보는 코딩율, 변조 유형, 및/또는 수신된 데이 터 패킷 전송의 전송 번호를 포함할 수 있다. 프로세서(144)는 코딩율, 변조 유형, 및/또는 수신된 데이터 패킷 전송의 전송 번호에 따라 콘스텔레이션 리매핑 테이블(154,156)에서 신호 콘스텔레이션을 선택하도록 구성된다. 선택된 신호 콘스텔레이션은 송신 노드(102)에서 이용된 신호 콘스텔레이션과 매칭한다.
프로세서(144)는 비트 단위의 리매핑용 콘스텔레이션 리매핑 테이블(154) 및 심볼 단위의 리매핑용 콘스텔레이션 리매핑 테이블(156)에 엑세스하도록 추가로 구성된다. 비트 단위의 리매핑용 콘스텔레이션 리매핑 테이블(154) 및 심볼 단위의 리매핑용 콘스텔레이션 리매핑 테이블(156) 둘다에서, I 및 Q 레이블 비트는 신호 콘스텔레이션에 독립적으로 매핑된다. 이러한 독립적인 리매핑은 수신 노드(142)에서 구현된 데이터 복조의 복잡성을 감소시킨다.
복조기/결합기(146)는 수신된 데이터 패킷 전송을 기준으로서 선택된 신호 콘스텔레이션을 이용하여 코딩된 비트 시퀀스로 변환하도록 구성된다. 복조기/결합기(146)은 데이터 패킷 재전송을 고려하도록 모든 이전의 전송들과 현재 수신된 전송을 결합하도록 구성된다.
데이터 복조의 양호한 실시예에서, 복조기/결합기(146)는 수신 신호와 콘스텔레이션의 각각의 가능한 신호 포인트 사이의 유클리디안 거리를 계산하도록 구성된다. I 및 Q 레이블 비트가 독립적으로 매핑되므로, I 및 Q 레이블 비트는 분리 복조 가능하다. M 차 QAM(M-QAM)에서, 복조 I 레이블 비트는 M 유클리디안 거리의 제곱근을 계산하는 것을 필요로 하고, 복조 Q 레이블 비트는 또한 M 유클리디안 거리의 제곱근을 계산하는 것을 필요로 한다. 그러나 I 및 Q 레이블 비트가 분리되지 않으면, 입력 비트의 복조는 M 유클리디안 거리를 필요로 한다. 그러므로, 입력 비트를 I 및 Q 레이블 비트로 분리하는 것은 수신 노드(142)에서 데이터 복조 시 복잡성을 감소시킨다.
디코더(152)는 복조기/결합기(146)로부터 코딩된 비트 시퀀스를 수신하도록 구성된다. 복조기(152)는 코딩된 비트 시퀀스를 이용하여 정보 비트를 재구성하고 순환 중복 검사(CRC)를 수행한다. CRC는 ACK 신호 또는 NACK 신호가 송신기(148)로부터 송신 노드(102)로 전송되는지를 판정한다.
도 2는 16 QAM 변조를 위해 이용된 섹션(202)과 64 QAM 변조를 위해 이용된 섹션(204)을 포함하는 일례의 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑 테이블(200)이다. 도 2는 단지 도 1의 시스템(100)에 의해서 구현된 I 레이블 비트에 대한 매핑 룰을 도시하고 있다. 그러나, 동일한 매핑이 또한 Q 레이블 비트에도 적용된다. 16 QAM 변조 섹션(202) 및 64 QAM 변조 섹션(204)은 복수의 콘스텔레이션을 포함하며, 각각의 콘스텔레이션은 특정 전송에 대응한다. 도 2에서 각각의 열은 콘스텔레이션이며, 제1 열은 초기 전송에 대응하고 제2 열은 제2 전송에 대응한다.
각각의 변조 유형, 즉 16 QAM 또는 64 QAM에 대해서, 각각의 상이한 패킷 전송 번호에 대한 매핑 룰이 수직으로 열거되고 있다. 16 QAM 변조에서, 4개의 입력 인코딩 비트 모두는 하나의 신호 포인트로 매핑된다. 하나의 신호 포인트는 2 개의 I 레이블 비트와 2 개의 Q 레이블 비트로 구성되어 있다. 2 개의 I 레이블 비트는 매핑된 포인트의 x 좌표를 결정하고 2 개의 Q 레이블 비트는 매핑된 포인트의 y 좌표를 결정한다. 따라서 16 QAM 변조는 하나의 신호 포인트를 매핑하기 위한 4 개의 가능한 x 좌표(210,212,214,216)를 가진다.
예컨대, 2개의 레이블 I 비트의 값이 "11"이면, 매핑된 신호 포인트의 x 좌표는 제1 전송을 위한 210이다. 이 데이터 패킷이 재전송될 필요가 있으면, 매핑된 신호 포인트의 x 좌표는 제2 전송을 위한 214, 제3 전송을 위한 216, 및 제4 전송을 위한 212이다.
64 QAM 변조에서, 8 개의 입력 인코딩 비트 모두는 하나의 신호 포인트로 매핑된다. 하나의 신호 포인트는 3 개의 I 레이블 비트와 3 개의 Q 레이블 비트로 구성되어 있다. 3 개의 I 레이블 비트는 매핑된 포인트의 x 좌표를 결정하고 3 개의 Q 레이블 비트는 매핑된 포인트의 y 좌표를 결정한다. 따라서 64 QAM 변조는 하나의 신호 포인트를 매핑하기 위한 8 개의 가능한 x 좌표(220,222,224,226,228,230,232,234)를 가진다.
예컨대, 3 개의 레이블 I 비트의 값이 "111"이면, 매핑된 신호 포인트의 x 좌표는 제1 전송에 대해서 220이다. 이 데이터 패킷이 재전송될 필요가 있다면, 매핑된 신호 포인트의 x 좌표는 제2 전송에 대해서 220이며, 제3 전송에 대해서 232, 제4 전송에 대해서 226, 제 5 전송에 대해서 226, 제6 전송에 대해서 222이다.
테이블 1은 도 2에 도시한 단순화 심볼 단위의 64 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑과 단순 반복 재전송 방법의 최소 CSED 값을 비교하고 있다. 각 재전송의 미가공 비트 에러율(BER)을 고려한 예측 이득은 최소 CSED 값에 따라서 예측된다.
테이블 1
재전송 횟수 단순 반복 재전송 단순화 심볼 단위의 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 방법 예측 이득(dB)
1번째 4 4 0
2번째 8 32 6
3번째 12 56 6.7
4번째 16 112 8.4
5번째 20 156 8.9
6번째 24 208 9.4
심볼 단위의 리매핑 방법은 고 코딩율로 코딩된 시스템 또는 코딩되지 않은 시스템의 성능을 최적화한다. 이와는 대조적으로 비트 단위의 리매핑 방법은 저 코딩율로 코딩된 시스템의 성능을 최적화한다. 비트 단위의 리매핑은 비트 시퀀스의 순서를 변경하거나 비트 시퀀스의 일부 비트 또는 모든 비트의 역의 값을 이용함으로써 달성된다.
테이블 2는 비트 단위의 리매핑 룰의 일례이다. I 및 Q 레이블 비트에 동일한 매핑 룰이 적용된다. 제1 전송 후, 리매핑 룰은 제2 전송을 위해 I 또는 Q 레이블 비트를 1씩 좌측으로 주기적으로 이동하고 제3 전송을 위해 I 또는 Q 레이블 비트를 2씩 좌측으로 주기적으로 이동한다. 제4 전송에서 제2 및 제3 비트가 반전된다. 제5 및 제6 전송은 I 또는 Q 레이블 비트를 좌측으로 1씩 및 2씩 각기 주기적으로 이동하며 제2 및 제3 비트를 또한 반전한다.
테이블 2
전송 횟수 리매핑
1 i1i2i3
2 i2i3i1
3 i3i1i2
4
Figure 112008071710110-PCT00002
5
Figure 112008071710110-PCT00003
6
Figure 112008071710110-PCT00004
비트 단위의 리매핑 방법은 코딩율이 낮을 때 심볼 단위의 리매핑 보다 양호 한 리매핑을 수행한다. 반면에 심볼 단위의 리매핑 방법은 코딩율이 높을 때 양호한 리매핑을 수행한다. 무선 통신 시스템은 코딩율이 채널 조건과 같은 요소들에 따라 적응되는 경우 적응형 코딩 방법을 광범위하게 이용한다. 그러므로 각종 코딩율에 걸쳐서 최적의 성능을 달성하기 위해 코딩율에 따라 콘스텔레이션 리매핑 방법을 실시간으로 전환하는 것이 바람직하다.
도 3은 도 1의 시스템(100)에 의해서 구현된 적응형 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 프로세스(300)의 흐름도이다. 리매핑 프로세스(300)는 송신 노드(102)와 수신 노드(142)에 의해서 구현된다.
단계(302)에서, 현재의 채널 코딩 정보가 수신된다. 송신 노드(102)에서, 현재의 채널 코딩 정보가 명시적 신호 전송(explicit signaling)을 통해 수신된다. 채널 정보 신호는 제어기(118)에서 프로세서(104)로 전송된다.
수신 노드(142)에서 현재의 제어 신호 정보는 수신된 전송으로부터 추출된다. 제어 신호는 채널 코딩 정보, 변조 유형, 및 현재 수신된 전송의 전송 번호를 포함하고 있다. 제어 신호는 고정 변조 및 코딩이 제어 신호에 적용되므로 디코딩 가능하다. 제어 신호를 디코딩한 후 채널 코딩 정보, 변조 유형, 및 현재 수신된 전송의 전송 번호가 프로세서(144)로 송신된다.
단계(304)에서, 프로세서(104,144)는 채널 코딩율이 소정의 임계치를 만족하는 지를 판정한다. 양호한 실시예에서 프로세서(104,144)는 시스템(100)이 현재의 데이터 패킷이 이용하는 코딩율에 의존하는 강건한 채널 코딩 또는 미약한 채널 코딩을 이용하는 지를 판정한다.
단계(306)에서, 프로세서(104,144)는 현재 데이터 패킷의 리매핑 테이블을 선택한다. 각각의 데이터 패킷은 복수 회 전송 가능하고 각각의 전송은 동일한 리매핑 테이블을 이용하고 있다. 그러나 각각의 전송은 상이한 콘스텔레이션을 필요로 할 수 있다.
현재 데이터 패킷의 코딩율이 소정의 임계치 보다 높다면, 프로세서(104,144)는 심볼 단위의 리매핑 테이블을 선택하고 데이터 패킷 재전송을 위해 심볼 단위의 신호 콘스텔레이션 매핑을 적용한다. 시스템(100)이 코딩되지 않거나 미약한 채널 코딩을 이용하면, 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑 기술이 바람직하다.
현재 데이터 패킷의 코딩율이 소정의 임계치보다 낮으면, 프로세서(104,144)는 비트 단위의 리매핑 테이블을 선택하고 데이터 패킷 재전송을 위한 비트 단위의 신호 콘스텔레이션 리매핑을 적용한다. 시스템(100)이 강건한 채널 코딩을 이용하면, 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑 기술이 바람직하다.
대안의 실시예에서, 소정의 임계치는 시스템(100)이 사용하는 채널 코딩 유형에 종속할 수 있다. 예컨대, 소정의 임계치는 터보 코드를 이용할 때 2/3과 3/4 사이에서 설정 가능하며 콘볼루션 코드를 이용할 때 임계치는 낮아질 수 있고 1/2과 2/3 사이에서 설정된다.
단계(308)에서 프로세서(104,144)는 현재 데이터 패킷의 변조 유형에 따라서 적용될 선택된 콘스텔레이션 리매핑 테이블의 섹션을 선택한다. 예컨대 16 QAM 변조가 현재 데이터 패킷에 의해서 이용되면, 리매핑 테이블의 16 QAM 섹션이 적용된 다. 송신 노드(102)에서 현재 데이터 패킷 전송의 변조 유형은 제어기(118)에서 프로세서(104)로 신호 전송된다. 수신 노드(142)에서 현재 데이터 패킷의 변조 유형은 제어 신호에 삽입된다.
단계(310)에서 프로세서(104,144)는 현재 데이터 패킷 전송의 전송 횟수에 따라 선택된 신호 콘스텔레이션을 선택한다. 송신 노드(102)에서 현재 데이터 패킷 전송의 전송 번호는 전송 번호 카운터(112)에 의해서 결정되어 프로세서(104)로 신호 전송된다. 전송 번호 카운터(112)는 송신 노드(102)에서 수신된 ACK/NACK 신호의 번호를 카운트하도록 구성된다. 수신 노드(142)에서 현재 데이터 패킷 전송의 전송 번호는 제어 신호에 삽입된다.
본 발명에 따른 시스템(100)은 최적의 성능을 달성하기 위해 채널 코딩율에 적합한 리매핑 방법을 구현한다. 시스템(100)은 강건한 채널 코딩을 이용하는 경우 비트 단위의 리매핑 기술을 구현하고 미약한 채널 코딩을 이용하는 경우 심볼 단위의 리매핑 기술을 구현한다. 무선 채널 조건이 강건한 채널 코딩 또는 미약한 채널 코딩의 사용 여부를 결정한다. 데이터 스루풋을 증가하기 위해 양호한 채널 조건에서는 미약한 채널 코딩이 바람직하다. 신뢰할 수 있는 무선 통신을 보장하기 위해 강건한 에러 정정 능력을 필요로 하는 경우 미약한 채널 조건에서는 강건한 채널 코딩이 바람직하다.
시스템(100)은 소정의 채널 코딩율 임계치를 설정하여 언제 현재 채널 코딩이 비교적 강건한지 혹은 비교적 미약한지를 판정한다. 양호한 실시예에서 소정의 채널 코딩율 임계치는 시스템(100)이 이용하는 채널 코딩 유형에 따라 결정된다.
본 발명의 특징들은 다수의 상호 연결 구성요소를 포함하는 회로로 구성되거나 집적 회로(IC)로 결합 가능하다.
비록 본 발명의 특징들 및 요소들이 특정 조합의 양호한 실시예에서 기술되었지만 각각의 특징 또는 요소는 본 발명의 다른 특징들 및 요소들과 함께 혹은 이들 없이 각종 조합으로 혹은 양호한 실시예의 다른 특징들과 요소들 없이도 단독으로 이용 가능하다. 본 발명에서 제공된 방법들 또는 흐름도는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 혹은 범용 컴퓨터 또는 프로세서로 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로 유형적으로 실시 가능한 펌웨어로 구현 가능하다. 일례의 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는 ROM, RAM, 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 장치, 내부 하드 디스크 및 착탈 가능한 디스크와 같은 자기 매체, 광자기 매체, CD-ROM 디스크와 같은 광학 매체, 및 DVD를 포함한다.
적합한 프로세서는 일례로 범용 프로세서, 전용 프로세서, 통상의 프로세서, 디지탈 신호 처리기(DSP), 복수개의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC, FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로, 기타 유형의 집적 회로, 및/또는 상태 머신을 포함한다.
소프트웨어와 연관된 프로세서를 이용하여 무선 통신 송수신 유닛(WTRU), 상용자 장비(UE), 단말, 기지국, 무선 네트워크 제어기(RNC), 또는 임의의 호스트 컴퓨터에서 사용하기 위한 무선 주파수 송수신기를 구현할 수 있다. WTRU는 카메라, 비디오 카메라 모듈, 비디오폰, 스피커폰, 진동 장치, 스피커, 마이크, TV 수상기, 핸즈프리 핸드셋, 키보드, 불루투스(상표명) 모듈, 주파수 변조(FM) 무선 장치, LCD 표시 장치, 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 장치, 디지탈 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저, 및/또는 임의의 WLAN 모듈과 같은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현된 모듈들과 결합하여 사용 가능하다.
실시예
1. 수신기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 재전송을 적응적으로 리매핑하기 위한 방법으로, 현재 데이터 패킷 전송의 현재 채널 코딩을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
2. 실시예 1에 있어서, 채널 코딩율이 소정의 채널 코딩 임계치 보다 높은지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
3. 실시예 1 내지 2중 어느 하나의 실시예에 있어서, 채널 코딩율이 소정의 임계치 보다 높은지 여부에 기초해서 데이터 변조에 대한 신호 콘스텔레이션을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
4. 실시예 1 내지 3중 어느 하나의 실시예에 있어서, 현재 데이터 패킷 전송의 변조 유형에 따라 선택된 콘스텔레이션 리매핑 테이블의 섹션을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 실시예 1 내지 4중 어느 하나의 실시예에 있어서, 현재 데이터 패킷 전송의 식별 번호에 따라 신호 콘스텔레이션을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
6. 실시예 1 내지 5중 어느 하나의 실시예에 있어서, 신호 콘스텔레이션은 채널 코딩율이 소정의 채널 코딩 임계 보다 낮은 경우 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑 테이블에서 선택됨으로써 강건한 채널 코딩을 표시하는 것인 방법.
7. 실시예 6에 있어서, I 및 Q 레이블 비트는 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑 테이블에서의 신호 콘스텔레이션으로 독립적으로 매핑되는 것인 방법.
8. 실시예 1 내지 7중 어느 하나의 실시예에 있어서, 신호 콘스텔레이션은 채널 코딩율이 소정의 채널 코딩 임계치 보다 높은 경우 심볼 단위의 리매핑 테이블에서 선택됨으로써 미약한 채널 코딩을 표시하는 것인 방법.
9. 실시예 1 내지 8중 어느 하나의 실시예에 있어서, I 및 Q 레이블 비트는 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑 테이블의 신호 콘스텔레이션로 독립적으로 매핑되는 것인 방법.
10. 실시예 9에 있어서, 심볼 단위의 리매핑 테이블은 QAM 신호의 분리 I 및 Q 레이블 비트를 이용하는 데이터 패킷 재전송을 위한 단순화 심볼 단위의 QAM 신호 콘스텔레이션 리매핑 방법을 구현하도록 이용되는 것인 방법.
11. 실시예 1 내지 10중 어느 하나의 실시예에 있어서, 심볼 단위의 리매핑 방법은 고 코딩율로 시스템 또는 코딩되지 않은 시스템의 성능을 최적화하는 것인 방법.
12. 실시예 1 내지 11중 어느 하나의 실시예에 있어서, 비트 단위의 리매핑 방법은 저 코딩율로 시스템의 성능을 최적화하는 것인 방법.
13. 실시예 12에 있어서, 비트 단위의 리매핑은 비트 시퀀스의 적어도 하나의 비트의 역의 값을 이용하거나 비트 시퀀스의 순서를 변경함으로써 달성되는 것인 방법.
14. 실시예 1 내지 13중 어느 하나의 실시예에 있어서, 비트 단위의 리매핑 방법은 코딩율이 낮을 때 심볼 단위의 리매핑 방법 보다 양호하게 수행하는 것인 방법.
15. 실시예 1 내지 14중 어느 하나의 실시예에 있어서, 데이터 변조를 위한 신호 콘스텔레이션은 각종 코딩율에 걸쳐서 최적의 성능을 달성하기 위해 코딩율에 따라 실시간으로 적응적으로 선택되는 것인 방법.
16. 실시예 1 내지 15중 어느 하나의 실시예에 있어서, 데이터 변조는 16 직교 진폭 변조(QAM) 콘스텔레이션 매핑을 이용하는 것인 방법.
17. 실시예 1 내지 16중 어느 하나의 실시예에 있어서, 데이터 변조는 64 직교 진폭 변조(QAM) 콘스텔레이션 매핑을 이용하는 것인 방법.
18. 실시예 1 내지 17중 어느 하나의 실시예에 있어서, 송신 노드는 무선 송수신 장치(WTRU)인 것인 방법.
19. 실시예 1 내지 18중 어느 하나의 실시예에 있어서, 송신 노드는 기지국인 것인 방법.
20. 송신 노드와 수신 노드를 포함하는 무선 통신 시스템에서 데이터 패킷 재전송을 위한 심볼 단위의 리매핑 방법을 구현하는 방법으로, 어느 두 직교 진폭 변조(QAM) 심볼간의 최소 결합 제곱 유클리디안 거리(CSED)를 최대화하도록 매핑룰을 판정하는 단계를 포함하는 것인 방법.
21. 실시예 20에 있어서, 매핑룰에 따라 신호 콘스텔레이션의 x 좌표로 I 레이블 비트를 매핑하는 단계를 더 포함하는 방법.
22. 실시예 20 내지 21중 어느 하나의 실시예에 있어서, 매핑룰에 따라 신호 콘스텔레이션의 y 좌표로 Q 레이블 비트를 매핑하는 단계를 더 포함하는 방법.
23. 실시예 20 내지 22중 어느 하나의 실시예에 있어서, 심볼 단위의 리매핑 방법은 무선 통신 시스템의 수신 노드에서 데이터 복조의 복잡도를 줄이는 것인 방법.
24. 실시예 20 내지 23중 어느 하나의 실시예에 있어서, 매핑룰은 송신 노드에 적용되는 것인 방법.
25. 실시예 20 내지 24중 어느 하나의 실시예에 있어서, 매핑룰은 수신 노드에 적용되는 것인 방법.
26. 실시예 20 내지 25중 어느 하나의 실시예에 있어서, 매핑룰은 두 I 및 Q 레이블 비트에 대해서 동일한 것인 방법.
27. 실시예 20 내지 26중 어느 하나의 실시예에 있어서, 매핑룰은 두 I 및 Q 레이블 비트에 대해서 상이한 것인 방법.
28. 실시예 20 내지 27중 어느 하나의 실시예에 있어서, 매핑룰은 두 I 및 Q 레이블 비트에 대해서 상이한 것인 방법.
29. 실시예 20 내지 28중 어느 하나의 실시예에 있어서, 최소 CSED는 최소 CSED를 최대화하는 매핑룰을 선택함으로써 결정되는 것인 방법.
30. 실시예 20 내지 29중 어느 하나의 실시예에 있어서, 송신 노드는 무선 송수신 장치인 것인 방법.
31. 실시예 20 내지 30중 어느 하나의 실시예에 있어서, 송신 노드는 기지국 인 것인 방법.

Claims (17)

  1. 송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법으로,
    현재 데이터 패킷 전송의 현재 채널 코딩 정보를 수신하는 단계와,
    채널 코딩율이 미리 정해진 채널 코딩 임계치보다 높은지 여부를 판정하는 단계와,
    상기 채널 코딩율이 미리 정해진 채널 코딩 임계치보다 높은지 여부에 기초해서 데이터 변조를 위한 신호 콘스텔레이션을 선택하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현재 데이터 패킷 전송의 변조 유형에 따라 선택된 콘스텔레이션 리매핑 테이블의 섹션을 선택하는 단계를 더 포함하는 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 현재 데이터 패킷 전송의 전송 번호에 따라 신호 콘스텔레이션을 선택하는 단계를 더 포함하는 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조 를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호 콘스텔레이션은 상기 채널 코딩율이 미리 정해진 채널 코딩 임계치 보다 낮을 때 비트 단위의 콘스텔레이션 리매핑 테이블에서 선택됨으로써 강건한 채널 코딩을 나타내는 것인 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 신호 콘스텔레이션은 상기 채널 코딩율이 미리 정해진 채널 코딩 임계치 보다 높을 때 심볼 단위의 콘스텔레이션 리매핑 테이블에서 선택됨으로써 미약한 채널 코딩을 나타내는 것인 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 데이터 변조는 16 QAM 콘스텔레이션 매핑을 이용하는 것인 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 데이터 변조는 64 QAM 콘스텔레이션 매핑을 이용하는 것인 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 송신 노드는 무선 송수신 장치(WTRU)인 것인 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 송신 노드는 기지국인 것인 무선 통신 시스템의 데이터 변조 및 복조를 위한 신호 콘스텔레이션을 적응적으로 선택하기 위한 방법.
  10. 송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템이 데이터 패킷 재전송을 위한 심볼 단위의 리매핑 방법을 구현하는 경우 상기 수신 노드에서 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법으로,
    어느 두 직교 진폭 변조(QAM) 심볼 간의 최소 결합 제곱 유클리디안 거리(CSED)를 최대화하도록 매핑룰을 결정하는 단계와,
    상기 매핑룰에 따라 I 레이블 비트를 신호 콘스텔레이션의 x 좌표로 매핑하고 Q 레이블 비트를 신호 콘스텔레이션의 y 좌표로 매핑하는 단계
    를 포함하는 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 매핑룰은 상기 송신 노드에서 적용되는 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 매핑룰은 상기 수신 노드에서 적용되는 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 매핑룰은 두 I 및 Q 레이블 비트에 대해서 동일한 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 매핑룰은 두 I 및 Q 레이블 비트에 대해서 상이한 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 최소 CSED는 상기 최소 CSED를 최대화하는 매핑룰을 선택함으로써 결정되는 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 송신 노드는 무선 통신 송수신 장치(WTRU)인 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
  17. 제8항에 있어서, 상기 송신 노드는 기지국인 것인 데이터 복조의 복잡도를 줄이기 위한 방법.
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