KR102256656B1

KR102256656B1 - 긴 ldpc 코드를 위한 mcs

Info

Publication number: KR102256656B1
Application number: KR1020197029259A
Authority: KR
Inventors: 얀 신; 민 옌
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2021-05-25
Also published as: EP3580865A1; KR20190119145A; US10868636B2; CN110383726A; EP3580865A4; RU2725430C1; US20190393977A1; WO2018161290A1; JP2020515133A; ES2901073T3; EP3580865B1

Abstract

방법 및 장비가 소스워드를 인코딩하고 LDPC 행렬로 코드워드를 디코딩하기 위해 개시된다. 레이트 ½의 길이 1344인 LDPC 코드워드를 생성하기 위한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)의 예시적 실시예가 설명된다.

Description

긴 LDPC 코드를 위한 MCS

본 출원은 이동 무선 인터페이스 기술 분야에 관한 것으로, 특히 긴 바이너리 저밀도 패리티 체크 코드(low density parity check, LDPC) 코드를 사용하는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)에 관한 것이다.

송신기에서의 LDPC 인코더는 소스워드를 인코딩하여 코드워드를 생성하기 위해 사용된다. 수신기에서의 LDPC 디코더는 수신된 코드워드를 디코딩하기 위해 사용된다. 다양한 레이트의 LDPC 코드가 IEEE 802.11ad 표준에서 채택되었으며 IEEE 802.11ay 표준의 개발과 관련하여 현재 제안되고 있다. 1344 비트의 코드워드 크기를 갖는 긴 LDPC 코드가 "IEEE 802.11-16/0676-01-00 'Length-1344-LDPC-codes-for-11ay', 2016-05-17" [REF 1]에서 제안되었다.

하지만, 더 긴 LDPC 코드워드 길이의 사용은 송신기에서의 LDPC 인코딩 및 수신기에서의 대응하는 디코딩 프로세스 동안 사용되는 변조 및 인코딩 방식 (modulation and encoding scheme, MCS)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, LDPC 코드워드 길이의 변경은 LDPC 코드워드를 생성하기 위해 사용되는 MCS의 수정을 요구할 수 있다. "IEEE Std 802.11ad-2012: Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band" [REF 2]의 섹션 21.6.3.2.3.3은 짧은 LDPC 코드(크기= 672 비트)와의 사용을 위한 인코딩 방식을 설명한다. 하지만, 이러한 방식은 1344 비트의 코드워드 크기를 갖는 LDPC 코드와 같은 긴 LDPC 코드에는 적합하지 않을 수 있다.

그러므로, 긴 LDPC 코드와의 사용을 위해 적합한 MCS가 필요하다.

레이트 ½의 길이 1344인 LDPC 코드워드를 생성하기 위한 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)의 예시적 실시예가 설명된다.

일 예시적 측면에 따르면, 전송을 위한 소스워드(source word)를 인코딩하기 위한 방법이 제공되고, 데이터 비트의 스트림을 336 비트 크기의 세그먼트로 분할하는 단계; 대응하는 672 비트 크기의 소스워드를 생성하기 위해 각 336 비트 크기의 세그먼트에 336개의 패딩 비트를 부가하는 단계; 672개의 패리티 비트(parity bit)를 포함하는 대응하는 1344 비트 크기의 코드워드를 생성하기 위해 각 672 비트 크기의 소스워드에 ½ 레이트의 저밀도 패리티 체크(low density parity check, LDPC) 코딩을 적용하는 단계; 및 상기 336개의 데이터 비트, 상기 데이터 비트로부터 얻어진 336개의 비트, 및 672개의 패리티 비트의 연결(concatenation)을 포함하는 1344 비트 크기의 코드워드를 제공하기 위해, 각 코드워드에 대해, 상기 336개의 패딩 비트를 상기 코드워드 내에 포함된 상기 데이터 비트로부터 얻어진 상기 336개의 비트로 대체하는 단계를 포함한다.

데이터 비트의 스트림은 스크램블될 수 있고, 상기 방법은 LDPC 코딩을 672 비트 크기의 소스워드에 LDPC 코딩을 적용하기 이전에 672 비트 크기의 소스워드 내의 336개 패딩 비트를 스크램블링하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 패딩 비트는 제로(zero) 비트이다. 일부 예시에서, 각 672 비트 크기의 소스워드에 낮은 LDPC 코딩을 적용하는 것은, "IEEE 802.11-16/0676-01-00 'Length-1344-LDPC- codes-for-11ay', 2016-05-17에 명시된 ½ 레이트의 길이 1134인 LDPC 행렬을 적용하는 것을 포함한다. 일부 예시에서, 336 패딩 비트들을 대체하는 것은, 각 패딩 비트를 PN 시퀀스로부터의 비트와 배타적 논리합되어 있는(XORed) 데이터 비트로 교체하는 것을 포함한다. 일부 예시에서, 코드워드는 BPSK 심볼에 매핑된다. 일부 예시에서, BPSK 심볼은 데이터 블록 또는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 심볼 블록으로 블록화되고, 데이터 블록 또는 OFDM 심볼 블록은 각각 단일 캐리어 또는 OFDM을 사용하여 전송하기 위해 802.11ay 호환 프레임으로 조립된다.

예시적 실시예에 따르면, 전송을 위해 소스워드를 인코딩하는 시스템이 제공되고, 데이터 비트의 스트림을 336 비트 크기의 세그먼트로 분할하고, 대응하는 672 비트 크기의 소스워드를 생성하기 위해 각 336 비트 크기의 세그먼트에 336개의 패딩 비트를 부가하도록 구성된 분할 모듈을 포함한다. 상기 시스템은, 672개의 패리티 비트(parity bit)를 포함하는 대응하는 1344 비트 크기의 코드워드를 생성하기 위해 각 672 비트 크기의 소스워드를 인코딩하고, 상기 336개의 데이터 비트, 상기 데이터 비트로부터 얻어진 336개의 비트, 및 672개의 패리티 비트의 연결(concatenation)을 포함하는 1344 비트 크기의 코드워드를 제공하기 위해, 각 코드워드에 대해, 상기 336개의 패딩 비트를 상기 코드워드 내에 포함된 상기 데이터 비트로부터 얻어진 상기 336개의 비트로 대체하도록 구성된 저밀도 패리티 체크(low density parity check, LDPC) 코딩 모듈을 포함한다.

예시로서, 본 출원의 예시적인 실시예를 도시하는 첨부 도면이 참조될 것이다.
도 1a는 본 개시의 일 구현에 따른 예시적 통신 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 1b는 본 개시의 일 구현에 따른 예시적 처리 시스템을 도시하는 블록도이다;
도 2a는 802.11ad의 예시적 단일 캐리어 프레임 포맷을 도시하는 도면이다;
도 2b는 802.11ad의 단일 캐리어 프레임 포맷의 데이터 블록의 예시적 구조를 도시하는 도면이다;
도 3a는 본 개시의 송신기의 예시적 구현을 나타내는 블록도이다;
도 3b는 본 개시의 정보 비트 스트림을 처리하는 방법 내의 예시적 단계를 도시하는 블록도이다;
도 4는 스크램블러를 나타내는 블록도이다; 그리고
도 6는 672의 코드워드 길이를 갖는 IEEE802.11ad 내에 규정된 리프팅 행렬 및 레이트 ½의 LDPC 코드를 나타낸다.
비슷한 참조 부호가 유사한 요소 및 특징을 나타내기 위해 도면 전체에 걸쳐 사용된다. 본 발명의 측면이 도시된 실시예와 관련하여 설명될 것이지만, 그러한 실시예가 본 발명을 제한하려 의도되지 않았음이 이해될 것이다.

본 개시는 무선 로컬 영역 네트워크(wireless local area network, WLAN)과 같은 무선 네트워크에서 전송되는 코드워드를 생성하기 위해 소스워드를 인코딩하는, 방법, 장비, 및 시스템, 특히 변조 및 코딩 방식을 교시한다. 802.11ay 호환 네트워크와 관련하여 아래에서 주로 설명되지만, 본 개시는 다른 블록화 코딩 기반 시스템에도 적용될 수 있다.

이하에서 상세히 설명되는 LDPC 코딩 시스템이 동작할 수 있는 환경의 예시가 도 1a 및 도 1b를 참조하여 제공될 것이다. 도 1a는 복수의 스테이션(STA)(102) 및 액세스 포인트(AP)(104)를 포함하는 통신 네트워크(100)를 도시한다. 각각의 STA(102) 및 AP(104)는 여기서 설명되는, 송신기, 수신기, 인코더, 및/또는 디코더를 포함할 수 있다. 네트워크(100)는 IEEE 802.11 네트워크, 5세대(5G) 또는 4세대(4G) 통신 네트워크, LTE(Long-Term Evolution), 3세대 파트너쉽 프로젝트(3rd Generation Partnership Project), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), 및 기타 무선 또는 모바일 통신 네트워크를 포함하는 하나 이상의 통신 또는 데이터의 표준 또는 기술에 따라 동작할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 네트워크(100)는 예를 들어 무선 근거리 통신망(WLAN)일 수 있다. STA(102)는 일반적으로 무선 통신을 제공하거나 802.11 프로토콜을 사용하는 기능을 갖춘 임의의 장비일 수 있다. STA(102)는 랩탑, 또는 데스크탑 PC, 또는 PDA, 또는 액세스 포인트 또는 Wi-Fi 전화, 또는 무선 송수신 유닛(WTRU), 또는 이동국(mobile station, MS), 또는 이동 단말, 또는 스마트폰, 또는 셀룰러 전화, 또는 다른 무선 가능 컴퓨팅 또는 모바일 장비일 수 있다. 일부 실시예에서, STA(102)는 통신 네트워크(100)에서 데이터를 송신, 수신, 또는 송신 및 수신하는 능력을 갖지만 통신 이외의 주요 기능을 수행하는 기계장치를 포함한다. 일 실시예에서, 기계장치는 통신 네트워크(100)를 통해 데이터를 전송 및/또는 수신하는 수단을 갖는 장치 또는 장비를 포함하지만, 이러한 장치 또는 장비는 통상적으로 주요 목적인 통신을 위해 사용자에 의해 작동되지 않는다. AP(104)는 기지국(base station, BS), 또는 eNB(evolved Node B), 또는 무선 라우터, 또는 네트워크(100)에서 STA(102)에 대한 무선 송신 및/또는 수신 포인트로서 기능하는 다른 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. AP(104)는 AP(104)와 다른 원격 네트워크, 노드, AP들 및 장비들(도시되지 않음) 사이에서 데이터가 교환될 수 있게 하는 백홀 네트워크(110)에 연결된다. AP(104)는 도 1a에서 화살표에 의해 표시된 대로, 각 STA(102)와 상향링크 및 하향링크 통신 채널을 구성함으로써 각 STA(102)과의 통신을 지원할 수 있다. 네트워크(100) 내의 통신은 스케줄링되지 않거나, 또는 AP(104)에 의해 또는 네트워크(100) 내의 스케줄링 또는 관리 엔티티(도시되지 않음)에 의해 스케줄링되거나, 또는 스케줄링된 통신과 스케줄링되지 않은 통신의 혼합일 수 있다.

도 1b는 여기에서 설명되는 방법 및 시스템을 구현하기 위해 사용될 수 있는, STA(102) 또는 AP(104)와 같은 예시적인 처리 시스템(150)을 도시한다. 처리 시스템(150)은 기지국, 무선 라우터, 모바일 장비, 예를 들어, 또는 임의의 적합한 처리 시스템일 수 있다. 본 개시를 구현하기에 적합한 다른 처리 시스템이 사용될 수 있으며, 이는 아래에서 논의되는 것과 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 도 1b는 각 컴포넌트의 단일 인스턴스(instance)를 도시하지만, 처리 시스템(150) 내에는 각 컴포넌트의 여러 인스턴스가 있을 수 있다.

처리 시스템(150)은 프로세서, 또는 마이크로 프로세서, 또는 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC), 또는 FPGA(field-programmable gate array), 또는 전용 논리 회로, 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 처리 장비(152)를 포함할 수 있다. 처리 시스템(150)은 또한 하나 이상의 적절한 입력 장치 및/또는 출력 장치(도시되지 않음)와의 인터페이싱을 가능하게 할 수 있는 하나 이상의 입/출력(I/O) 인터페이스(154)를 포함할 수 있다. 입력 장치 및/또는 출력 장치 중 하나 이상이 처리 시스템(150)의 컴포넌트로서 포함되거나 처리 시스템(150)의 외부에 있을 수 있다. 처리 시스템(150)은 인트라넷, 인터넷, P2P 네트워크, WAN, LAN, WLAN 및/또는 5G, 4G, LTE 또는 위에서 언급된 다른 네트워크와 같은 셀룰러 또는 모바일 통신 네트워크와 같은 네트워크와의 유선 또는 무선 통신을 위한 하나 이상의 네트워크 인터페이스(158)를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 네트워크 인터페이스(들)(208)는 인트라 네트워크(intra-network) 및/또는 인터 네트워크(inter-network) 통신을 위한 유선 링크(예를 들어, 이더넷 케이블) 및/또는 무선 링크(예를 들어, 하나 이상의 무선 주파수 링크)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(들)(158)는, 예를 들어, 하나 이상의 송신기 또는 송신 안테나, 하나 이상의 수신기 또는 수신 안테나, 및 다양한 신호 처리 하드웨어 및 소프트웨어를 거쳐 무선 통신을 제공할 수 있다. 본 예시에서, 단일 안테나(160)가 도시되며, 이는 송신 및 수신 안테나 둘 모두로서 기능할 수 있다. 그러나, 다른 예시에서, 송신 및 수신을 위한 별도의 안테나가 있을 수 있다. 네트워크 인터페이스(들)(158)는 백홀 네트워크(110) 또는 네트워크(100) 내의 다른 사용자 장비, 액세스 포인트, 수신 포인트, 전송 포인트, 네트워크 노드, 게이트웨이 또는 릴레이(도시되지 않음)로 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다.

처리 시스템(150)은 또한. 고체 상태 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브 및/또는 광 디스크 드라이브와 같은 대용량 저장 장치를 포함할 수 있는. 하나 이상의 저장장치 유닛(170)을 포함할 수 있다. 처리 시스템(150)은 휘발성 또는 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및/또는 읽기 전용 메모리(ROM))를 포함할 수 있는 하나 이상의 메모리(172)를 포함할 수 있다. 비일시적 메모리(들)(172)는 본 개시를 실행하기 위해, 처리 장비(들)(152)에 의한 실행을 위한 명령들을 저장할 수 있다. 메모리(172)는 운영 체제 및 다른 애플리케이션/기능을 구현하기 위한 것과 같은, 다른 소프트웨어 명령을 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 하나 이상의 데이터 세트들 및/또는 모듈(들)은 외부 메모리(예를 들어, 처리 시스템(150)과 유선 또는 무선 통신하는 외부 드라이브)에 의해 제공되거나 또는 일시적 또는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 제공될 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 예시는 RAM, 또는 ROM, 또는 소거가능 프로그램가능 ROM(erasable programmable ROM, EPROM), 또는 전기적 소거가능 프로그램가능 ROM(electrically erasable programmable ROM, EEPROM), 또는 플래시 메모리, 또는 CD-ROM, 또는 다른 휴대용 메모리 저장 장치를 포함한다.

예시적인 실시예에서, 처리 시스템(150)은 소스워드를 코드워드로 인코딩하기 위한 인코더(162) 및 코드워드를 심볼로 변조하기 위한 변조기(164)를 포함한다. 후술하는 대로, 인코더(162)는 코드워드를 비트로 생성하기 위해 소스워드에 대해 LDPC 인코딩을 수행한다. 변조기(164)는코드워드에 대한 변조를 수행(예를 들어, BPSK, 또는 QPSK, 또는 16QAM, 또는 64QAM과 같은 변조 기술에 의해)한다. 일부 예시에서, 메모리(172) 내에 코딩된 명령들은, 인코더(162) 및/또는 변조기(164)가 처리 시스템(150) 내의 물리적인 모듈과 구별될 수 없도록, 인코더(162) 및/또는 변조기(164)의 기능을 수행하도록 처리 장치(152)를 구성할 수 있다. 일부 예시에서, 인코더(162) 및 변조기(164)는 처리 시스템(150) 내의 송신기 모듈 내에 구현될 수 있다. 일부 예시에서, 전송 안테나(160), 인코더(162), 및 변조기(164)는 처리 시스템(150)의 외부의 전송기 컴포넌트로서 구현될 수 있고, 처리 시스템(150)으로부터 소스워드를 간단히 통신할 수 있다.

처리 시스템(150)은 수신된 신호를 처리하기 위한, 복조기(180) 및 디코더(190)를 포함할 수 있다. 복조기(180)는 수신된 변조 신호(예를 들어, BPSK, 또는 QPSK, 또는 16QAM, 또는 64QAM 신호)에 대해 복조를 수행할 수 있다. 디코더(190)는 수신된 신호에 담긴 원래 신호를 복구하기 위해, 복조된 신호에 대해 적절한 디코딩을 수행할 수 있다. 일부 예시에서, 메모리(172) 내에 코딩된 명령들은 복조기(180) 및/또는 디코더(190)가 처리 시스템 내의 물리적 모듈과 구별될 수 없도록, 복조기(180) 및/또는 디코더(190)의 기능을 수행하도록 처리 장치(152)를 구성할 수 있다. 일부 예시에서, 복조기(180) 및 디코더(190)는 처리 시스템(150) 내의 수신기 모듈 내에 구현될 수 있다. 일부 예시에서, 수신 안테나(160), 복조기(180), 및 디코더(190)는 처리 시스템(150)의 외부의 수신기 컴포넌트로서 구현될 수 있고, 수신된 신호로부터 디코딩된 신호를 처리 시스템(150)으로 간단히 통신할 수 있다.

처리 장비(들)(152), I/O 인터페이스(들)(154), 네트워크 인터페이스(들)(158), 인코더(162), 변조기(164), 저장장치 유닛(들)(170), 메모리(들)(172), 복조기(180) 및 디코더(190)를 포함하는, 처리 시스템(150)의 컴포넌트들 사이에 통신을 제공하는 버스(192)가 있을 수 있다. 버스(192)는 예를 들어, 메모리 버스, 주변 버스 또는 비디오 버스를 포함하는 임의의 적합한 버스 아키텍처일 수 있다.

네트워크(100) 내의 STA(102) 및 AP(104) 사이의 통신은 저밀도 패리티 체크(Low Density Parity Check, LDPC) 인코딩 기술을 사용하여 전송될 소스워드를 인코딩함으로써, 및/또는 LDPC 코드 디코딩 기술을 사용하여 수신된 코드워드를 디코딩함으로써 구현될 수 있다. 소스워드가 LDPC 인코딩 기술로 인코딩된 후, 인코딩된 코드워드가 AP(104)로부터 STA(102)으로 또는 STA(102)에서 AP(104)로 신호 내에서 전송될 때, 전송된 신호의 LDPC 인코딩 정보는 전송된 프레임 내에 포함될 수 있다. STA(102) 또는 AP(104)에 의해 전송된 신호가 수신된 후, 수신된 신호의 LDPC 인코딩 정보와 함께, STA(102) 또는 AP(104)는 수신된 신호를 디코딩하기 위한 적절한 LDPC 디코딩 기술을 선택할 수 있다.

도 2a는, 예시적인 실시예에서 AP(104)와 STA(102) 사이에서 교환되는 신호에 사용될 수 있는, IEEE 802.11ad에 따른 단일 캐리어(SC) 프레임(201)의 예시적인 포맷을 나타낸다. SC 프레임(201)은 빔 형성 훈련을 위한 짧은 훈련 필드(short training field, STF), 채널 추정(channel estimation, CE) 필드, PHY 헤더, SC 데이터 블록(data blocks, BLK) 및 선택적인 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC) 및 TRN-R/T 서브 필드를 포함한다. 프레임은 도 2a에 도시된 대로, 복수의 SC 데이터 블록(BLK)을 포함할 수 있다.

도 2b는 예시적인 실시예에서 사용될 수 있는, 802.11ad 표준에 따른 SC 데이터 블록(BLK)의 예시적인 구성을 도시한다. 도 2b에서, 각 SC 데이터 블록(BLK)은 DATA_BLK=448 심볼로 구성된다. GI = 64 비트 가드 인터벌(guard interval, GI)이, SC 수신기가 주파수-도메인 등화(equalization)를 수행할 수 있도록 허용하기 위해, 인접한 데이터 블록들 사이의 순환 주기로서 역할을 하도록 인접한 두 개의 BLK 사이마다 사용된다. 802.11ay에서, 채널 본딩(channel bonding)이 지원되고, 채널의 개수가 NCB로 표시되며, 데이터 블록 크기는 그에 따라 수정된다. 그러므로, 예시적인 실시예에서, 다른 대안적인 데이터 블록 및 가드 간격 크기는 다음을 포함한다. 1) DATA_BLK=448*NCB, GI=64*NCB, 여기서 2≤NCB≤N; N≥2) DATA_BLK=480*NCB, GI=32*NCB, 여기서 1≤NCB≤N, N≥1; 및 3) DATA_BLK=384*NCB, GI=128*NCB, 여기서 1≤NCB≤N, N≥1.

도 2a는 STA(102) 또는 AP(104)의 송신기(300)의 예시적 구현을 나타낸다. 예시적 실시예에서 송신기(300)는 SC 데이터 프레임(201)을 출력한다. IEEE 802.11ad 표준에 명시된 대로, SC 프레임(201)의 PHY 헤더는 SC 프레임(201)에 포함된 SC 데이터 블록(BLK)에 적용되는 MCS를 식별하는 5비트의 MCS 필드를 포함한다. 특히 MCS 필드는 미리 결정된 변조 및 인코딩 방식에 적용되는 인덱스 값과 관련된 파라미터 세트를 식별하는 변조 및 코딩 방식 테이블로의 인덱스이다. IEEE 802.11ad 표준에서, MCS 인덱스 "1"(MCS 1이라고 함)은 다음 MCS 파라미터 - 변조(Modulation): π/2-BPSK; N_CBPS=1; 반복(Repetition) =2; 코드율 =1/2; 및 데이터레이트(Mbps) =385 - 를 규정한다. 상기 파라미터는 IEEE 802.11ad 표준 [REF 2]의 21.6.3.2.3.3 섹션 내에 규정된 미리 결정된 LDPC 인코딩 프로세스와 관련하여 규정된다. 위에서 언급한 대로, IEEE 802.11ad 표준은 ½ 레이트의 672 비트의 코드워드 크기를 규정한다.

따라서, 예시적인 실시예가, "IEEE 802.11-16/0676-01-00 'Length-1344-LDPC- codes-for-11ay', 2016-05-17"[REF 1] 내에 규정된 바와 같은 LDPC 코드를 고려한 사용을 위해, 1344 비트의 코드워드 크기를 갖는 ½ 레이트에 적합한 MCS 1의 대체를 위해 여기서 설명된다.

SC 프레임(201) 내의 SC 데이터 블록(BLK)에 적용되는 MCS에 대한 설명이 도 3a 및 3b와 관련하여 설명될 것이다. 도 3a에 도시된 대로, 처리 시스템(150)에 의해 구현되는 송신기(300)는, 소스워드 분할 모듈(source words segmenting module)(202), LDPC 인코더(162), 비트-대-심볼 매핑 변조기(164) 및 블록화 모듈(208)을 포함한다. 일 예시적 실시예에서, 송신기(300)로부터 전송된 프레임(201)의 헤더 내의 MCS 인덱스 값은 MCS 파라미터 - 변조: π/2-BPSK; N_CBPS =1; 반복 =2; 코드율 =1/2; 및 데이터레이트(Mbps) =385 - 를 포함하는 MCS 테이블 엔트리에 대응할 것이다.

도 3b는 송신기에 의한 입력 정보 비트스트림을 처리하는 예시적인 단계를 도시한다.

예시적인 실시예에서, 스크램블된 정보 또는 데이터 비트는, 데이터 비트를 각각이 크기 k=672 비트를 갖는 소스워드

로 분할하기 위해 사용되는 소스워드 분할 모듈(202)에서 스팀(steam) 내에서 수신된다. 예시적인 실시예에서, MCS 반복 인수 2는 각 소스워드

가 두 개의 버전의 입력 데이터 비트를 포함하는 것을 지시하고, 따라서 분할 모듈(202)은 소스워드

를 생성하기 위해 다음 동작(도 3b 참조)을 수행한다. (1) 입력된 스크램블된 데이터 비트는 k/2 = 336 스크램블된 데이터 비트(b₁,b₂,...,b₃₃₆)를 담고 있는 세그먼트를 제공하도록 분할되고(단계 320); 그리고 (2) K/2 = 336 패딩 "제로(zero)"비트(0₁,0₂,...,0₃₃₆)가 672 비트의 소스워드

=(b₁,b₂,...,b₃₃₆,0₁,0₂,...,0₃₃₆)를 만들어 내기 위해 최대 k 비트로 패딩되도록(단계 322) 336개의 스크램블된 데이터 비트에 연결된다(단계 326).

k=672의 소스워드

=(b₁,b₂,...,b₃₃₆,0₁,0₂,...,0₃₃₆)는 1 x k 행(row) 벡터 또는 1차원 이진수 1 x k 각각으로부터이다. k=672 비트의 소스워드

는 LDPC 인코더(162)에 의해 각각 n=1344 비트의 코드워드

를 생성하기 위해 LDPC 인코더(162)에서 인코딩된다(단계 224). 특히, 672 비트 크기 블록의 데이터 비트 및 각 소스워드

=(b₁,b₂,...,b₃₃₆,0₁,0₂,...,0₃₃₆)의 패딩 비트는,

와 같은 n=1344 비트 크기의 코드워드

=(b₁,b₂,...,b₃₃₆,0₁,0₂,...,0₃₃₆,p₁,p₂,...,p₆₇₂)를 생성하기 위해, n-k=672 비트 크기 블록의 패리티 비트 (p₁,p₂,....,p₆₇₂)에 연결되고, 여기서 H 는 (n-k) x n의 패리티 체크 행렬이다.

예시적인 실시예에서, 패리티 행렬 H는 "IEEE 802.11-16/0676-01-00 'Length-1344-LDPC-codes-for-11ay', 2016-05-17" [REF 1] 내에 명시된 레이트 ½ 길이 1134인 LDPC 행렬의 형태를 취한다. 이와 관련하여, 도 5를 참조하면, 패리티 행렬 H는 리프팅 행렬(592)을 기본 행렬(504)에 적용한 결과인 672 행 1344 열의 행렬이며, 이는 IEEE 802.11ad [REF2] 내에 규정된 코드율 = ½, 코드워드 크기 = 672 비트의 LDPC 행렬이다. 기본 행렬(504)에서, "-1" 이외의 값을 포함하는 테이블 내의 각 원소 i 는, ZxZ 크기의 식별 행렬(identify matrix) Pi 의 순환 순열 행렬(cyclic permutation matrix) Pi 이며, 여기서 Z=42이고, "-1" 항목은 0 크기 ZxZ인 제로 행렬(zero matrix)를 나타낸다.

인코딩된 n=1344 크기의 코드워드

=(b₁,b₂,...,b₃₃₆,0₁,0₂,....,0₃₃₆,p₁,p₂,...,p₆₇₂)는 k/2= 336의 패딩 제로 비트(0₁,0₂,...,0₃₃₆)가 배타적 논리합되어 있는(XORed) 데이터 비트로 대체되는 방식으로 LDPC 인코더(162)에서 추가 연산을 받는다(단계 328). 특히, 336개의 원본 스크램블된 데이터 비트(b₁,b₂,...,b₃₃₆)는 336 비트 블록의 PN 시퀀스 배타적 논리합되어 있는 데이터 비트(b'₁,b'₂,...,b'₃₃₆)를 생성하기 위해 336 비트 크기의 의사 난수(pseudorandom number, PN) 시퀀스와 배타적 논리합(XORed)된다. 이와 관련하여, 도 4는 선형 피드백 시프트 레지스터(linear feedback shift register, LFSR) 및 XOR 연산을 사용하여 구현된 스크램블러(402)의 예시를 도시한다. PN 시퀀스는, 예를 들어 스크램블러(402)의 LFSR로부터 생성될 수 있고, LSFR은 모든 1 벡터로 초기화되고 매 코드워드 이후에 동일한 벡터로 재개된다. 패딩된 제로가 배타적 논리합(XOR)되어 있는 데이터 비트로 교체된 후, LDPC 인코더는 336개의 스크램블된 데이터 비트, PN 시퀀스와 배타적 논리합된(XORed) 336개의 스크램블된 데이터 비트, 및 672 패리티 체크 비트를 포함하는 1344 비트 크기의 코드워드

'=(b₁,b₂,...,b₃₃₆,b'₁,b'₂,...,b'₃₃₆,p₁,p₂,..., p₆₇₂)를 출력한다.

인코딩된 코드워드

'는 비트-대-심볼 매핑 변조기(164)에서 심볼로 변조된다(단계 330). 예시적인 실시예에서, 802.11ad에서 지정된

BPSK 변조가 적용된다. BPSK 변조에서, 이진 비트는 양극 {-1, 1} 심볼로 간단히 매핑된다. 복수의 심벌은 변조된 코드워드로서 그룹핑될 수 있다. 예를 들어, 변조된 코드워드는 1344개의 BPSK 변조된 심볼을 포함할 수 있다. 변조된 코드워드는 블록화 모듈(208) 내에서 적절한 크기의 데이터 블록(BLK)으로 추가로 조립될 수 있다(단계 332). 일 실시예에서, 각 조립된 데이터 블록(BLK)은 448개의 심볼을 담고 있다. 데이터 블록(BLK)은 이후, 프레임(201)으로 조립될 수 있으며, 일부 예시는 IEEE 802.11ay SC 호환 프레임이며, 대응하는 디코딩 능력을 갖는 수신기로의 전송을 위해 단일 캐리어 상에 변조될 수 있다.

일부 예시에서, 블록화 모듈(208)은 IEEE 802.11ay OFDM 호환 프레임으로 조립될 수 있는 OFDM 심볼 블록들을 출력하기 위해 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency divisional multiplexing, OFDM)를 BPSK 변조 심볼에 적용하도록 구성된다.

따라서, 상술한 MCS는 레이트 ½인 크기 1344의 LDPC 코드를 사용하여 802.11ay MCS 1을 위한 적합한 코딩 절차를 제공한다. 예시적 시뮬레이션에서, 최대 0.5dB의 성능 이득이, 802.11ad 내에 지정된 MCS 1의 레이트 ½인 크기 672의 LDPC 코드를 사용하는 것과 비교하여 관찰되었다.

본 개시는 개시된 방법 및 시스템의 예시를 구현하기 위한 특정한 예시 알고리즘 및 계산을 제공한다. 하지만, 본 개시는 임의의 특정 알고리즘 또는 계산으로 제한되지 않는다. 본 개시는 특정 순서로의 단계를 갖는 방법 및 프로세스를 설명하지만, 방법 및 프로세스의 하나 이상의 단계는 생략되거나 적절하게 변경될 수 있다. 하나 이상의 단계는 설명된 것과 다른 순서로 적절하게 수행될 수 있다.

전술한 실시예의 설명을 통해, 본 발명은 하드웨어만을 사용하거나, 또는 소프트웨어 및 필요한 범용 하드웨어 플랫폼을 사용하거나, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 발명의 기술적 해결방안은 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 제품은 CD-ROM(compact disk read-only memory), 또는 USB 플래시 드라이브, 또는 하드 디스크일 수 있는, 비-휘발성 또는 비-일시적 저장 매체 내에 저장될 수 있다. 소프트웨어 제품은, 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 또는 서버, 또는 네트워크 장치)가 본 발명의 실시예에서 제공되는 방법을 실행할 수 있게 하는 다수의 명령을 포함한다.

본 발명 및 그 장점이 상세하게 설명되었지만, 다양한 변경, 대체 및 변경이 첨부된 청구범위에 의해 정의된 대로의 본 발명을 벗어나지 않고 여기서 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.

또한, 본 출원의 범위는 본 명세서에서 기술된 프로세스, 기계장치, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법 및 단계의 특정 실시예로 제한되도록 의도되지 않는다. 여기 설명된 대응하는 실시예와 본질적으로 동일한 기능을 수행하거나 또는 본질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현재 존재하거나 나중에 개발될, 프로세스, 또는 기계장치, 또는 제조, 또는 물질의 조성, 또는 수단, 또는 방법, 또는 단계가 본 발명에 따라 활용될 수 있음을, 당업자는 본 발명의 개시로부터 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 그러한 프로세스, 또는 기계장치, 또는 제조, 또는 물질의 조성, 또는 수단, 또는 방법, 또는 단계를 그 범위 내에 포함하도록 의도된다.

Claims

전송을 위해 소스워드(source word)를 인코딩하는 방법으로서,
데이터 비트의 스트림을 336 비트 크기의 세그먼트로 분할하는 단계;
대응하는 672 비트 크기의 소스워드를 생성하기 위해 각 336 비트 크기의 세그먼트에 336개의 패딩 비트를 부가하는 단계;
672개의 패리티 비트(parity bit)를 포함하는 대응하는 1344 비트 크기의 코드워드를 생성하기 위해 각 672 비트 크기의 소스워드에 레이트 ½의 저밀도 패리티 체크(low density parity check, LDPC) 코딩을 적용하는 단계; 및
상기 336개의 데이터 비트, 상기 데이터 비트로부터 얻어진 336개의 비트, 및 672개의 패리티 비트의 연결(concatenation)을 포함하는 1344 비트 크기의 코드워드를 제공하기 위해, 각 코드워드에 대해, 상기 336개의 패딩 비트를 상기 코드워드 내에 포함된 상기 데이터 비트로부터 얻어진 상기 336개의 비트로 대체하는 단계
를 포함하고,
상기 코드워드를 BPSK 심볼과 매핑하는 단계; 및
단일 캐리어 전송을 위해 상기 BPSK 심볼을 데이터 블록으로 블록화하고 상기 데이터 블록을 프레임으로 조립하는 단계
를 더 포함하는 인코딩 방법.
제1항에 있어서,
상기 데이터 비트의 스트림은 스크램블되는, 인코딩 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 패딩 비트는 제로(zero) 비트인, 인코딩 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
각 672 비트 크기의 소스워드에 LDPC 코딩을 적용하는 단계는, "IEEE 802.11-16/0676-01-00 'Length-1344-LDPC-codes-for-11ay', 2016-05-17"내에 기술된 레이트 ½의 길이 1134인 LDPC 행렬을 적용하는 단계
를 포함하는, 인코딩 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 336개의 패딩 비트를 대체하는 단계는, 각 패딩 비트를 PN 시퀀스로부터의 비트와 배타적 논리합(XOR)되어 있는 데이터 비트로 교체하는 단계
를 포함하는, 인코딩 방법.
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삭제
전송을 위해 소스워드(source word)를 인코딩하는 시스템으로서,
데이터 비트의 스트림을 336 비트 크기의 세그먼트로 분할하고;
대응하는 672 비트 크기의 소스워드를 생성하기 위해 각 336 비트 크기의 세그먼트에 336개의 패딩 비트를 부가하도록 구성된 분할 모듈;
672개의 패리티 비트(parity bit)를 포함하는 대응하는 1344 비트 크기의 코드워드를 생성하기 위해 각 672 비트 크기의 소스워드를 인코딩하고;
상기 336개의 데이터 비트, 상기 데이터 비트로부터 얻어진 336개의 비트, 및 672개의 패리티 비트의 연결(concatenation)을 포함하는 1344 비트 크기의 코드워드를 제공하기 위해, 각 코드워드에 대해, 상기 336개의 패딩 비트를 상기 코드워드 내에 포함된 상기 데이터 비트로부터 얻어진 상기 336개의 비트로 대체하도록 구성된 저밀도 패리티 체크(low density parity check, LDPC) 코딩 모듈
을 포함하고,
상기 코드워드를 BPSK 심볼과 매핑하도록 구성된 심볼 매핑 모듈; 및
단일 캐리어를 사용하는 전송을 위해 상기 BPSK 심볼을 데이터 블록으로 블록화하고 상기 데이터 블록을 프레임으로 조립하도록 구성된 블록화 모듈
을 더 포함하는 인코딩 시스템.
제9항에 있어서,
상기 데이터 비트의 스트림은 스크램블되는, 인코딩 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 패딩 비트는 제로(zero) 비트인, 인코딩 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 LDPC 코딩 모듈은 "IEEE 802.11-16/0676-01-00 'Length-1344-LDPC-codes-for-11ay', 2016-05-17"내에 기술된 레이트 ½의 길이 1134인 LDPC 행렬을 적용하도록 구성된, 인코딩 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 LDPC 코딩 모듈은 각 패딩 비트를 PN 시퀀스로부터의 비트와 배타적 논리합(XOR)되어 있는 데이터 비트로 교체하여 상기 336개의 패딩 비트를 대체하도록 구성된, 인코딩 시스템.
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제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 시스템은 로컬 무선 영역 네트워크 액세스 포인트 내에 구현되는, 인코딩 시스템.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 시스템은 이동 무선국 내에 구현되는, 인코딩 시스템.