KR20210015634A - 통신 시스템에서 폴라 코드를 사용한 신호의 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 폴라 코드를 사용한 신호의 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

통신 시스템에서 폴라 코드를 사용한 신호의 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 송신 신호의 처리 방법은, 복수의 코드 비트들을 포함하는 코드 비트 열을 복수의 그룹들로 분류하는 단계, 상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들과 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들을 비교하는 단계, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들을 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들로 설정하는 단계, 및 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들을 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들로 설정하는 단계를 포함한다. 따라서 통신 시스템의 성능은 향상될 수 있다.

Description

통신 시스템에서 폴라 코드를 사용한 신호의 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL USING POLAR CODE IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서 신호 처리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴라 코드(polar code)를 사용하여 신호를 송수신하기 위한 기술에 관한 것이다.
급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, LTE(long term evolution)(또는, LTE-A)의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 통신 시스템(예를 들어, NR(new radio) 통신 시스템)이 고려되고 있다. NR 통신 시스템은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역을 지원할 수 있고, LTE 통신 시스템에 비해 다양한 통신 서비스 및 시나리오를 지원할 수 있다. 예를 들어, NR 통신 시스템의 사용 시나리오(usage scenario)는 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication), mMTC(massive Machine Type Communication) 등을 포함할 수 있다.
한편, 데이터 처리량을 향상시키기 위한 기술 및 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술이 발전하고 있다. 에러 정정 능력을 향상시키기 위해, 폴라 코드(polar code)를 사용한 채널 부호화(encoding) 기술이 개발되었다. 폴라 코드는 통신 시스템(예를 들어, LTE 통신 시스템, NR 통신 시스템)의 전체 전송 용량을 향상시키기 위하여 채널 극성화(channel polarization)의 특성을 사용하여 에러를 정정하는 코드일 수 있다.
통신 시스템에서 통신 노드(예를 들어, 기지국 또는 단말)는 폴라 코드를 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송신 통신 노드는 폴라 코드를 사용하여 비트들(예를 들어, 정보 비트들(information bits))을 부호화함으로써 코드 비트들(coded bits)을 생성할 수 있고, 코드 비트들에 대한 변조(modulation) 동작을 수행함으로써 변조 심볼들(modulated symbols)을 생성할 수 있고, 변조 심볼들을 무선 자원을 통해 전송할 수 있다. 수신 통신 노드는 수신된 신호에 대한 복조(demodulation) 동작을 수행함으로써 소프트 비트들(soft bits)을 획득할 수 있고, 폴라 코드에 기초하여 소프트 비트들에 대한 복호화를 수행함으로써 정보 비트들을 획득할 수 있다.
통신 시스템에서 폴라 코드가 사용되는 경우, 정보 비트들은 상대적으로 높은 신뢰성을 가지는 채널을 통해 전송되도록 설계될 수 있고, 동결(frozen) 비트들은 상대적으로 낮은 신뢰성을 가지는 채널을 통해 전송되도록 설계될 수 있다. 폴라 코드를 사용하는 통신 시스템에서 데이터 전송량을 향상시키기 위해, 고차 QAM(quadrature amplitude modulation) 방식이 사용될 수 있다. 이 경우, 코드 비트들을 변조 심볼(들)에 효율적으로 맵핑(mapping)하기 위한 방법들이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폴라 코드를 사용하여 신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신 신호의 처리 방법은, 복수의 코드 비트들을 포함하는 코드 비트 열을 복수의 그룹들로 분류하는 단계, 상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들과 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들을 비교하는 단계, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들을 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들로 설정하는 단계, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들을 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들로 설정하는 단계, 및 상기 상위 비트들 및 상기 하위 비트들을 사용하여 상기 각 변조 심볼을 생성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 코드 비트 열은 채널 신뢰도에 따라 정렬된 정보 비트들 및 동결 비트들을 포함하는 마더 코드 비트 열에 대한 폴라 인코딩의 결과일 수 있다.
여기서, 상기 복수의 그룹들의 개수는 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들의 개수의 절반 값일 수 있다.
여기서, 상기 복수의 그룹들은 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들의 순서에 따라 설정될 수 있고, 상기 복수의 그룹들 각각에 속하는 코드 비트들의 인덱스들은 연속할 수 있다.
여기서, 상기 상위 비트들 및 상기 하위 비트들 각각은 2비트 단위로 설정될 수 있다.
여기서, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들이 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들보다 큰 경우, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 상위 비트들로 설정될 수 있고, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 하위 비트들로 설정될 수 있다.
여기서, 상기 송신 신호의 처리 방법은 채널 신뢰도에 따라 상기 코드 비트 열에 포함된 상기 복수의 코드 비트들을 정렬하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 복수의 그룹들은 상기 채널 신뢰도에 따라 정렬된 복수의 코드 비트들에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 송신 신호의 처리 방법은 상기 복수의 그룹들의 배치 순서를 변경하는 단계, 및 변경된 배치 순서에 따라 정렬된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교될 수 있다.
여기서, 상기 송신 신호의 처리 방법은 상기 복수의 그룹들에 대한 인터리빙 동작을 수행하는 단계, 및 상기 인터리빙 동작이 적용된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수신 신호의 처리 방법은, 수신 신호에 포함된 복수의 심볼들 대한 복조 동작을 수행함으로써 LLR을 획득하는 단계, 상기 복수의 심볼들 각각을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들에 연관된 LLR을 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 배치하는 단계, 상기 복수의 심볼들 각각을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들에 연관된 LLR을 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 배치하는 단계, 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹에 대한 디그룹핑 동작을 수행함으로써 LLR에 대한 시퀀스를 생성하는 단계, 및 상기 시퀀스에 대한 폴라 디코딩 동작을 수행함으로써 비트 열을 획득하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 수신 신호의 처리 방법은 상기 시퀀스를 채널 신뢰도에 따라 재정렬하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 폴라 디코딩 동작은 재정렬된 시퀀스에 대해 수행될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 그룹들의 개수는 상기 복수의 심볼들 각각을 구성하는 비트들의 개수의 절반 값일 수 있다.
여기서, 상기 비트 열은 정보 비트들 및 동결 비트들을 포함할 수 있으며, 상기 정보 비트들은 채널 신뢰도에 따라 재정렬될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 노드는 프로세서, 상기 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리, 및 상기 메모리에 저장되는 명령들을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 통신 노드가, 복수의 코드 비트들을 포함하는 코드 비트 열을 복수의 그룹들로 분류하고, 상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들과 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들을 비교하고, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들을 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들로 설정하고, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들을 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들로 설정하고, 그리고 상기 상위 비트들 및 상기 하위 비트들을 사용하여 상기 각 변조 심볼을 생성하는 것을 야기하도록 동작한다.
여기서, 상기 복수의 그룹들의 개수는 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들의 개수의 절반 값일 수 있다.
여기서, 상기 복수의 그룹들은 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들의 순서에 따라 설정될 수 있고, 상기 복수의 그룹들 각각에 속하는 코드 비트들의 인덱스들은 연속할 수 있다.
여기서, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들이 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들보다 큰 경우, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 상위 비트들로 설정될 수 있고, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 하위 비트들로 설정될 수 있다.
여기서, 상기 명령들은 상기 통신 노드가, 채널 신뢰도에 따라 상기 코드 비트 열에 포함된 상기 복수의 코드 비트들을 정렬하는 것을 야기하도록 더 동작할 수 있으며, 상기 복수의 그룹들은 상기 채널 신뢰도에 따라 정렬된 복수의 코드 비트들에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 명령들은 상기 통신 노드가, 상기 복수의 그룹들의 배치 순서를 변경하고, 그리고 변경된 배치 순서에 따라 정렬된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 것을 야기하도록 더 동작할 수 있으며, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교될 수 있다.
여기서, 상기 명령들은 상기 통신 노드가, 상기 복수의 그룹들에 대한 인터리빙 동작을 수행하고, 그리고 상기 인터리빙 동작이 적용된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 것을 야기하도록 더 동작할 수 있으며, 상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교될 수 있다.
본 발명에 의하면, 송신 신호의 처리 절차에서, 폴라 인코더(polar encoder)의 출력 비트 열은 채널 신뢰도에 기초하여 정렬될 수 있고, 정렬된 비트 열에 대한 그룹핑 동작, 정렬 동작, 및 변조 동작이 수행될 수 있다. 수신 신호의 처리 절차는 상술한 송신 신호의 처리 절차의 역순으로 수행될 수 있다. 이 방법에 따른 BER(bit error rate) 및 BLER(block error rate)은 종래 방법에 따른 BER 및 BLER보다 감소할 수 있다. 따라서 데이터 전송 효율이 향상될 수 있고, 통신 시스템의 성능은 향상될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 신호의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 부호화 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 신호의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 송신 신호의 처리 절차의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 16QAM 방식이 사용되는 경우에 4개의 비트들로 구성되는 심볼의 제1 구조를 도시한 개념도이다.
도 8은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 송신 신호의 처리 절차의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 256QAM 방식이 사용되는 경우에 8개의 비트들로 구성되는 심볼의 제1 구조를 도시한 개념도이다.
도 10a는 도 5에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제1 그래프이다.
도 10b는 도 5에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제1 그래프이다.
도 11a는 도 5에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제2 그래프이다.
도 11b는 도 5에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제2 그래프이다.
도 12는 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 신호의 송수신 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13은 통신 시스템에서 비트 정렬 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14a는 도 12에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제1 그래프이다.
도 14b는 도 12에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제1 그래프이다.
도 15a는 도 12에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제2 그래프이다.
도 15b는 도 12에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제2 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio)) 등을 지원할 수 있다. 4G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 수행될 수 있고, 5G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 수행될 수 있다.
예를 들어, 4G 통신 및 5G 통신을 위해 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, CP(cyclic prefix)-OFDM 기반의 통신 프로토콜, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.
또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)를 더 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 4G 통신을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 5G 통신을 지원하는 경우, 코어 네트워크는 UPF(user plane function), SMF(session management function), AMF(access and mobility management function) 등을 포함할 수 있다.
한편, 통신 시스템(100)을 구성하는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 송수신 장치(230)는 안테나일 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 및 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함하는 통신 시스템(100)은 "액세스 네트워크"로 지칭될 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), gNB, BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.
한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논(non)-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.
또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, CA(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다.
제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 셀 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D를 제어할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 제어에 의해 D2D를 수행할 수 있다.
다음으로, 통신 시스템에서 폴라 코드(polar code)에 기초한 신호의 송수신 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 신호의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 통신 시스템은 송신 노드(310) 및 수신 노드(320)를 포함할 수 있다. 송신 노드(310) 및 수신 노드(320) 각각은 기지국(예를 들어, 도 1에 도시된 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)) 또는 단말(예를 들어, 도 1에 도시된 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6))일 수 있다. 송신 노드(310)가 기지국인 경우, 수신 노드(320)는 단말일 수 있다. 또는, 송신 노드(310)가 단말인 경우, 수신 노드(320)는 기지국 또는 다른 단말일 수 있다. 송신 노드(310) 및 수신 노드(320) 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
송신 노드(310)는 입력 시퀀스 맵퍼(input sequence mapper)(311), 폴라 인코더(encoder)(312), 및 변조기(modulator)(313)를 포함할 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(311), 폴라 인코더(312), 및 변조기(313) 각각의 동작(들)은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 수행될 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 메모리(220)에 저장된 명령(들)을 실행함으로써 입력 시퀀스 맵퍼(311), 폴라 인코더(312), 및 변조기(313) 각각의 동작(들)을 수행할 수 있다.
수신 노드(320)는 정보 추출기(extractor)(321), 폴라 디코더(decoder)(322), 및 복조기(demodulator)(323)를 포함할 수 있다. 정보 추출기(321), 폴라 디코더(322), 및 복조기(323) 각각의 동작(들)은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 수행될 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 메모리(220)에 저장된 명령(들)을 실행함으로써 정보 추출기(321), 폴라 디코더(322), 및 복조기(323) 각각의 동작(들)을 수행할 수 있다.
입력 시퀀스 맵퍼(311)는 채널에 대한 신뢰도에 기초하여 비트들에 대한 맵핑 동작을 수행할 수 있다. 실시예들에서 비트들은 비트 열(string) 또는 비트 시퀀스(sequence)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 입력 시퀀스 맵퍼(311)는 정보 비트들을 상대적으로 높은 신뢰도를 가지는 채널에 맵핑할 수 있고, 동결 비트들(frozen bits)을 상대적으로 낮은 신뢰도를 가지는 채널에 맵핑할 수 있다. 신뢰도에 따른 비트의 맵핑 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
예를 들어, 정보 비트들의 길이(K)는 8일 수 있고, 마더(mother) 코드 비트들의 길이(N)는 16일 수 있다. 동결 비트들의 길이(M)는 아래 수학식 1에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 동결 비트들의 길이(M)는 8일 수 있다. 즉, 정보 비트들은 8비트의 길이를 가질 수 있고, 마더 코드 비트들은 16비트의 길이를 가질 수 있고, 동결 비트들은 8비트의 길이를 가질 수 있다.
Figure pat00001
마더 코드 비트들은 정보 비트들과 동결 비트들을 포함할 수 있다. 16비트의 길이를 가지는 마더 코드 비트들을 위한 비트 인덱스(Q)는 아래 표 1과 같이 설정될 수 있다.
Figure pat00002
마더 코드 비트들에 포함된 비트들은 신뢰도(예를 들어, 채널 신뢰도)에 따라 정렬될 수 있다. 신뢰도(W(Q))가 아래 표 2와 같이 정의되는 경우, 마더 코드 비트들을 구성하는 비트들 중에서 비트 #6, 비트 #7, 비트 #10, 비트 #11, 비트 #12, 비트 #13, 비트 #14, 및 비트 #15는 정렬된 비트 열 내에서 중요 영역에 배치될 수 있다.
Figure pat00003
이 경우, 입력 시퀀스 맵퍼(311)는 정보 비트들을 마더 코드 비트들 내의 비트 #6, 비트 #7, 비트 #10, 비트 #11, 비트 #12, 비트 #13, 비트 #14, 및 비트 #15에 맵핑할 수 있다. 정보 비트들의 맵핑 순서는 {비트 #6, 비트 #7, 비트 #10, 비트 #11, 비트 #12, 비트 #13, 비트 #14, 비트 #15} 또는 {비트 #6, 비트 #10, 비트 #12, 비트 #7, 비트 #11, 비트 #13, 비트 #14, 비트 #15}일 수 있다. 또한, 입력 시퀀스 맵퍼(311)는 동결 비트들을 마더 코드 비트 내의 나머지 비트 #0, 비트 #1, 비트 #2, 비트 #3, 비트 #4, 비트 #5, 비트 #8, 및 #9에 맵핑할 수 있다. 동결 비트의 값은 0일 수 있다. 이 경우, 마더 코드 비트 내의 비트 #0, 비트 #1, 비트 #2, 비트 #3, 비트 #4, 비트 #5, 비트 #8, 및 #9는 0으로 설정될 수 있다. 신뢰도는 W(Q)로 지칭될 수 있고, Q는 비트 인덱스를 지칭할 수 있다. 신뢰도에 기초하여 정렬된 비트 열은 아래 표 3과 같을 수 있다. 표 3에 기재된 비트 인덱스들은 표 1에 기재된 비트 인덱스들에 대응할 수 있다.
Figure pat00004
입력 시퀀스 맵퍼(311)의 출력은 정렬된 비트 열(예를 들어, 표 3에 기재된 정렬된 비트 열)일 수 있다. 정렬된 비트 열은 폴라 인코더(312)로 전달될 수 있다. 폴라 인코더(312)는 정렬된 비트 열에 대한 부호화 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 폴라 인코더(312)에서 부호화 동작은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 4는 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 부호화 동작의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 정보 비트(ck)은 도 3에 도시된 입력 시퀀스 맵퍼(311)의 입력 비트일 수 있고, fm은 동결 비트일 수 있다. k는 0 내지 7일 수 있고, m은 0 내지 7일 수 있다. 여기서, 동결 비트(fm)의 값은 0으로 설정될 수 있다. 정렬된 비트 열은 도 3에 도시된 입력 시퀀스 맵퍼(311)의 출력일 수 있다. un은 정렬된 비트 열에 기초하여 생성될 수 있고, 도 3에 도시된 폴라 인코더(312)로 전달될 수 있다. dn은 도 3에 도시된 폴라 인코더(312)의 출력(예를 들어, 코드(coded) 비트들)일 수 있다. 여기서, n은 0 내지 15 중에서 하나의 값일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 폴라 인코더(312)의 출력인 코드 비트 열은 변조기(313)로 전달될 수 있다. 변조기(313)는 고차 변조기일 수 있다. 예를 들어, 변조기(313)는 M-ary QAM(quadrature amplitude modulation) 방식에 기초하여 코드 비트 열에 대한 변조 동작을 수행할 수 있다. 여기서, M은 변조 지수일 수 있다. 예를 들어, M은 16, 64, 256, 1024, 4096 등을 의미할 수 있다. 이 경우, 변조기(313)는 16QAM 방식, 64QAM 방식, 256QAM 방식, 1024QAM 방식, 또는 4096QAM 방식을 사용하여 코드 비트에 대한 변조 동작을 수행할 수 있다. 하나의 변조 심볼을 통해 전송되는 비트(예를 들어, 코드 비트)의 개수(m)는 log2(M)일 수 있다.
16QAM이 사용되는 경우, 하나의 변조 심볼(d(i))은 4비트 단위(예를 들어, b(4i), b(4i+1), b(4i+2), b(4i+3))로 설정될 수 있다. 이 경우, 변조 심볼(d(i))은 아래 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 변조 심볼(d(i))은 복소 심볼일 수 있다.
Figure pat00005
64QAM이 사용되는 경우, 하나의 변조 심볼(d(i))은 6비트 단위(예를 들어, b(6i), b(6i+1), b(6i+2), b(6i+3), b(6i+4), b(6i+5))로 설정될 수 있다. 이 경우, 변조 심볼(d(i))은 아래 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00006
256QAM이 사용되는 경우, 하나의 변조 심볼(d(i))은 8비트 단위(예를 들어, b(8i), b(8i+1), b(8i+2), b(8i+3), b(8i+4), b(8i+5), b(8i+6), b(8i+7))로 설정될 수 있다. 이 경우, 변조 심볼(d(i))은 아래 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00007
고차 M-ary QAM 방식이 사용되는 경우, 입력 비트 열(b 0 , b 1 , b 2 , b 3 , b 4 , b 5 , b 6 , …, b m- 1 )에 대한 변조 심볼(
Figure pat00008
)은 아래 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00009
한편, 송신기(310)는 변조 심볼들로 구성되는 신호를 전송할 수 있다. 수신기(320)는 송신기(310)로부터 신호를 수신할 수 있다. 수신 신호(예를 들어, 수신 심볼들)는 복조기(323)로 전달될 수 있다. 복조기(323)는 수신 심볼들에 대한 복조 동작을 수행할 수 있다. 복조기(323)의 출력은 LLR(log likelihood ratio)(예를 들어, 소프트(soft) 비트)일 수 있고, LLR은 폴라 디코더(322)로 전달될 수 있다. 폴라 디코더(322)는 LLR에 대한 복호화 동작을 수행함으로써 비트 열을 생성할 수 있다. 복호화 단계에서 신뢰도(예를 들어, 표 2에 기재된 신뢰도)가 고려될 수 있다. 이 경우, 폴라 디코더(322)의 출력은 정보 비트들을 포함하는 비트 열(예를 들어, 송신 신호의 처리 절차에서 신뢰도에 의해 정렬되지 않은 비트 열)일 수 있다. 폴라 디코더(322)의 출력(예를 들어, 비트 열)은 정보 추출기(321)로 전달될 수 있다. 정보 추출기(321)는 비트 열로부터 정보 비트(예를 들어, 데이터)를 추출할 수 있다.
도 5는 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 신호의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 통신 시스템은 송신 노드(510) 및 수신 노드(520)를 포함할 수 있다. 송신 노드(510) 및 수신 노드(520) 각각은 기지국(예를 들어, 도 1에 도시된 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)) 또는 단말(예를 들어, 도 1에 도시된 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6))일 수 있다. 송신 노드(510)가 기지국인 경우, 수신 노드(520)는 단말일 수 있다. 또는, 송신 노드(510)가 단말인 경우, 수신 노드(520)는 기지국 또는 다른 단말일 수 있다. 송신 노드(510) 및 수신 노드(520) 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
송신 노드(510)는 입력 시퀀스 맵퍼(511), 폴라 인코더(512), 그룹핑 수단(grouping means)(513), 인터리버(interleaver)(514), 정렬 수단(arrangement means)(515), 및 변조기(516)를 포함할 수 있다. 인터리버(514)는 송신 노드(510)에 포함되지 않을 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(511), 폴라 인코더(512), 그룹핑 수단(513), 인터리버(514), 정렬 수단(515), 및 변조기(516) 각각의 동작(들)은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 수행될 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 메모리(220)에 저장된 명령(들)을 실행함으로써 입력 시퀀스 맵퍼(511), 폴라 인코더(512), 그룹핑 수단(513), 인터리버(514), 정렬 수단(515), 및 변조기(516) 각각의 동작(들)을 수행할 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(511), 폴라 인코더(512), 및 변조기(516) 각각의 기능은 도 3에 도시된 입력 시퀀스 맵퍼(311), 폴라 인코더(312), 및 변조기(313)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
수신 노드(520)는 정보 추출기(521), 폴라 디코더(522), 디그룹핑(de-grouping) 수단(523), 디인터리버(deinterleaver)(524), 재정렬(rearrangement) 수단(525), 및 복조기(526)를 포함할 수 있다. 디인터리버(524)는 수신 노드(520)에 포함되지 않을 수 있다. 정보 추출기(521), 폴라 디코더(522), 디그룹핑 수단(523), 디인터리버(524), 재정렬 수단(525), 및 복조기(526) 각각의 동작(들)은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 수행될 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 메모리(220)에 저장된 명령(들)을 실행함으로써 정보 추출기(521), 폴라 디코더(522), 디그룹핑 수단(523), 디인터리버(524), 재정렬 수단(525), 및 복조기(526) 각각의 동작(들)을 수행할 수 있다. 정보 추출기(521), 폴라 디코더(522), 및 복조기(526) 각각의 기능은 도 3에 도시된 정보 추출기(321), 폴라 디코더(322), 및 복조기(323)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
송신 노드(510)에 의해 수행되는 송신 신호의 처리 절차에서, 마더 코드 비트들의 길이는 N일 수 있고, 폴라 인코더(512)의 출력인 코드 비트들의 길이는 N일 수 있다. 변조기(516)는 M-ary QAM 방식에 기초하여 변조 동작을 수행할 수 있다. 변조기(516)의 입력이 N개 비트들인 경우, 변조기(516)의 출력은 B/m개의 변조 심볼들일 수 있다. m은 하나의 변조 심볼을 구성하는 비트들의 개수이고, "m=log2(M)"이 정의될 수 있고, M은 변조 지수일 수 있다. 또한, "B=Ceil(N/m)×m"가 정의될 수 있다. B가 N과 다른 경우, 폴라 인코더(512)의 출력인 코드 비트들에 "B-N"개의 비트(예를 들어, 더미(dummy) 비트)가 추가될 수 있다. 코드 비트들(예를 들어, 코드 비트 열 또는 코드 비트 시퀀스) 내에서 더미 비트의 인덱스는 "N, N+1, …, n+(B-N)-1"로 설정될 수 있다.
입력 시퀀스 맵퍼(511)의 출력 비트들은 폴라 인코더(512)로 전달될 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(511)는 도 3에 도시된 입력 시퀀스 맵퍼(311)와 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 입력 시퀀스 맵퍼(511)는 신뢰도(예를 들어, 채널 신뢰도)를 고려하여 정보 비트들에 대한 맵핑 동작을 수행할 수 있다. 폴라 인코더(512)는 입력 비트들에 대한 부호화 동작을 수행함으로써 코드 비트들을 생성할 수 있다.
폴라 인코더(512)의 출력인 코드 비트들은 그룹핑 수단(513)으로 전달될 수 있다. 그룹핑 수단(513)은 코드 비트들을 하나 이상의 그룹들로 분류할 수 있다. 여기서, 그룹들의 개수(G)는 하나의 변조 심볼에 할당되는 비트들의 개수(m)에 따라 결정될 수 있다. "G = m/2"가 정의될 수 있다. 그룹핑 수단(513)은 코드 비트들의 인덱스 순서에 따라 그룹핑 동작을 수행할 수 있다. 하나의 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스는 연속할 수 있다.
인터리빙 동작은 선택적으로 수행될 수 있다. 인터리빙 동작이 수행되는 경우, 그룹핑 수단(513)의 출력은 인터리버(514)로 전달될 수 있다. 인터리버(514)는 그룹-레벨(level) 인터리빙 동작 또는 비트-레벨 인터리빙 동작을 수행할 수 있다. 비트-레벨 인터리빙 동작이 수행되는 경우, 각 그룹 내에서 비트들에 대한 인터리빙 동작이 수행될 수 있다. 인터리버(514)의 출력은 정렬 수단(515)으로 전달될 수 있다. 또는, 인터리빙 동작이 수행되지 않는 경우, 그룹핑 수단(513)의 출력은 인터리빙 동작의 수행 없이 정렬 수단(515)으로 전달될 수 있다.
정렬 수단(515)은 각 그룹에 속한 비트들(예를 들어, 코드 비트들)의 인덱스에 기초하여 비트들을 정렬할 수 있다. 예를 들어, 그룹핑 수단(513)에 의해 제1 그룹 및 제2 그룹이 생성된 경우, 정렬 수단(515)은 제1 그룹에 속한 비트들의 인덱스들과 제2 그룹에 속한 비트들의 인덱스들을 비교할 수 있다. 제1 그룹에 속한 비트들의 인덱스들이 제2 그룹에 속한 비트들의 인덱스들보다 큰 경우, 정렬 수단(515)은 제1 그룹에 속한 비트(들)를 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트(들)로 설정할 수 있고, 제2 그룹에 속한 비트(들)를 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트(들)로 설정할 수 있다. 즉, 높은 인덱스를 가지는 비트는 각 변조 심볼을 구성하는 상위 비트로 설정될 수 있고, 낮은 인덱스를 가지는 비트는 각 변조 심볼을 구성하는 하위 비트로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상위 비트(들)는 MSB(most significant bit) 및/또는 MSB에 인접한 비트(들)일 수 있다. 하위 비트(들)는 LSB(least significant bit) 및/또는 LSB에 인접한 비트(들)일 수 있다.
상술한 그룹핑 동작(예를 들어, 그룹핑 수단(513)에서 수행되는 동작)은 아래 표 4와 같이 수행될 수 있다. B는 변조기(516)에 입력되는 비트들의 개수일 수 있고, G는 그룹핑 수단(513)에 의해 생성된 그룹들의 개수일 수 있고, g는 각 그룹에 속하는 비트들의 개수일 수 있다.
Figure pat00010
그룹(들)에 속한 비트(들)의 정렬 동작(예를 들어, 정렬 수단(515)에서 수행되는 동작)은 아래 표 5와 같이 수행될 수 있다.
Figure pat00011
정렬 수단(515)의 출력 비트들은 변조기(516)로 전달될 수 있다. 변조기(516)는 M-ary QAM 방식에 기초하여 비트들에 대한 변조 동작을 수행함으로써 변조 심볼들을 생성할 수 있다. 송신 노드(510)는 변조 심볼들로 구성되는 신호를 수신 노드(520)에 전송할 수 있다.
수신 노드(520)는 송신 노드(510)로부터 신호를 수신할 수 있다. 수신 신호(예를 들어, 수신 심볼들)는 복조기(526)로 전달될 수 있다. 복조기(526)는 수신 심볼들에 대한 복조 동작을 수행함으로써 LLR(예를 들어, 소프트 비트)을 생성할 수 있다. 복조기(526)의 출력(예를 들어, LLR, 소프트 비트)은 재정렬 수단(525)으로 전달될 수 있다. 재정렬 수단(525)은 상술한 정렬 동작(예를 들어, 정렬 수단(515)에서 수행되는 동작, 표 5에 도시된 동작)을 역으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 재정렬 수단(525)은 복조기(526)로부터 획득된 LLR(예를 들어, 소프트 비트)에 대한 재정렬 동작을 수행할 수 있다.
송신 신호의 처리 절차에서 인터리빙 동작이 수행된 경우, 수신 신호의 처리 절차에서 디인터리빙 동작이 수행될 수 있다. 이 경우, 재정렬 수단(525)의 출력은 디인터리버(524)로 전달 수 있다. 디인터리버(524)는 그룹-레벨 디인터리빙 동작 또는 비트-레벨 디인터리빙 동작을 수행할 수 있다. 여기서, LLR 시퀀스(예를 들어, 소프트 비트들)에 대한 디인터리빙 동작이 수행될 수 있다. 디인터리버(524)의 출력은 디그룹핑 수단(523)으로 전달될 수 있다. 또는, 송신 신호의 처리 절차에서 인터리빙 동작이 수행되지 않은 경우, 재정렬 수단(525)의 출력은 디인터리빙 동작의 수행 없이 디그룹핑 수단(523)으로 전달될 수 있다.
디그룹핑 수단(523)은 상술한 그룹핑 동작(예를 들어, 그룹핑 수단(513)에서 수행되는 동작, 표 4에 도시된 동작)을 역으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 디그룹핑 수단(523)은 디인터리버(524) 또는 재정렬 수단(525)으로부터 획득된 LLR 시퀀스(예를 들어, 소프트 비트들)에 대한 디그룹핑 동작을 수행할 수 있다. 디그룹핑 수단(523)의 출력은 폴라 디코더(522)로 전달될 수 있다.
폴라 디코더(522)는 LLR 시퀀스(예를 들어, 소프트 비트들)에 대한 복호화 동작을 수행함으로써 비트 열을 생성할 수 있다. 복호화 단계에서 신뢰도(예를 들어, 표 2에 기재된 신뢰도)가 고려될 수 있다. 이 경우, 폴라 디코더(522)의 출력은 정보 비트들을 포함하는 비트 열(예를 들어, 송신 신호의 처리 절차에서 신뢰도에 의해 정렬되지 않은 비트 열)일 수 있다. 폴라 디코더(522)의 출력(예를 들어, 비트 열)은 정보 추출기(521)로 전달될 수 있다. 정보 추출기(521)는 비트 열로부터 정보 비트(예를 들어, 데이터)를 추출할 수 있다.
도 6은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 송신 신호의 처리 절차의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 송신 신호의 처리 절차는 도 5에 도시된 송신 노드(510)에 의해 수행될 수 있다. 폴라 인코더(512)의 출력인 코드 비트들의 길이(N)는 32일 수 있고, 변조기(516)는 16QAM 방식에 기초하여 변조 동작을 수행할 수 있다. bn은 폴라 인코더(512)의 출력 비트들(예를 들어, 코드 비트들)일 수 있다. n은 0 내지 31일 수 있다. 그룹핑 수단(513)은 bn을 2개의 그룹들로 분류할 수 있다. 비트 #0 내지 비트 #15는 제1 그룹으로 분류될 수 있고, 비트 #16 내지 비트 #31은 제2 그룹으로 분류될 수 있다. 또한, 그룹핑 수단(513)은 제1 그룹(비트 #0 내지 비트 #15)과 제2 그룹(비트 #16 내지 비트 #31)의 위치를 변경할 수 있다. cn은 그룹핑 수단(513)의 출력일 수 있다. 인터리빙 동작이 수행되지 않는 경우, 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 비트 #15)의 인덱스는 아래 표 6의 맵핑 규칙(예를 들어, 맵핑 패턴 또는 맵핑 관계)에 따라 재설정될 수 있고, 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 비트 #31)의 인덱스는 아래 표 7의 맵핑 규칙에 따라 재설정될 수 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
인터리빙 동작이 수행된 경우, 인터리빙된 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 비트 #15)의 인덱스는 표 6에 기재된 맵핑 규칙과 동일 또는 유사하게 재설정될 수 있고, 인터리빙된 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 비트 #31)의 인덱스는 표 7에 기재된 맵핑 규칙과 동일 또는 유사하게 재설정될 수 있다.
Figure pat00014
은 맵핑 규칙에 따라 재설정된 인덱스를 가지는 비트들로 구성되는 비트 열(예를 들어, 비트 시퀀스)일 수 있다.
Figure pat00015
은 정렬 수단(515)의 입력일 수 있다. 정렬 수단(515)은 제1 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#16 내지 #31)과 제2 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#0 내지 #15)을 비교할 수 있다. 제1 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#16 내지 #31)이 제2 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#0 내지 #15)보다 크기 때문에, 정렬 수단(515)은 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 #31)을 각 심볼을 구성하는 상위 비트들로 설정할 수 있다. 16QAM 방식이 사용되는 경우, 각 심볼은 4개의 비트들로 구성될 수 있다. 따라서 각 심볼은 2개의 하위 비트들 및 2개의 상위 비트들로 분류될 수 있다. 예를 들어, 각 심볼은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 7은 16QAM 방식이 사용되는 경우에 4개의 비트들로 구성되는 심볼의 제1 구조를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 4개의 비트들은 하나의 심볼로 맵핑될 수 있다. 하나의 심볼이 비트 #0, 비트 #1, 비트 #2, 및 비트 #3으로 구성되는 경우, 비트 #2 및 비트 #3은 상위 비트들일 수 있고, 비트 #0 및 비트 #1은 하위 비트들일 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 #31)은 2비트 단위로 각 심볼의 상위 비트들로 설정될 수 있다. 또한, 정렬 수단(515)은 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 #15)을 각 심볼을 구성하는 하위 비트들로 설정할 수 있다. 즉, 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 #15)은 2비트 단위로 각 심볼의 하위 비트들로 설정될 수 있다.
dn은 정렬 수단(515)의 출력 비트들일 수 있다. 정렬 수단(515)의 출력 비트들의 인덱스는 순차적으로 재정렬될 수 있다. 예를 들어, 정렬 수단(515)의 출력 비트들의 인덱스인 {0, 1, 16, 17, 2, 3, 18, 19, 4, 5, 20, 21, 6, 7, 22, 23, 8, 9, 24, 25, 10, 11, 26, 27, 12, 13, 28, 29, 14, 15, 30, 31}은 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31}로 재정렬될 수 있다. 여기서,
Figure pat00016
는 재정렬된 인덱스를 가지는 비트들로 구성되는 비트 열(예를 들어, 비트 시퀀스)일 수 있다.
Figure pat00017
는 변조기(516)로 전달될 수 있다.
변조기(516)는 16QAM 방식에 기초하여
Figure pat00018
에 대한 변조 동작을 수행함으로써 변조 심볼들(e0, e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7)을 생성할 수 있다. 송신 노드(510)는 변조 심볼들(e0, e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7)을 포함하는 신호를 수신 노드(520)에 전송할 수 있다. 수신 노드(520)는 송신 노드(510)로부터 신호를 수신할 수 있고, 상술한 동작들의 역순으로 신호 처리 동작(예를 들어, 복조 동작, 재정렬 동작, 디인터리빙 동작(선택적), 디그룹핑 동작, 복호화 동작, 정보 추출 동작)을 수행할 수 있다.
예를 들어, 수신 노드(520)에 포함된 복조기(526)는 수신 심볼들에 대한 복조 동작을 수행함으로써 LLR을 획득할 수 있다. LLR은 수신 심볼을 구성하는 비트들 각각에 대한 LLR일 수 있다. 수신 노드(520)에 포함된 재정렬 수단(525)은 수신 심볼의 상위 비트들 각각에 대한 LLR을 제1 그룹에 배치할 수 있고, 수신 심볼의 하위 비트들 각각에 대한 LLR을 제2 그룹에 배치할 수 있다. 송신 신호의 처리 절차에서 인터리빙 동작이 수행된 경우, 수신 노드(520)에 포함된 디인터리버(524)는 제1 그룹 및 제2 그룹에 대한 디인터리빙 동작을 수행할 수 있다.
재정렬 동작 또는 디인터리빙 동작이 완료된 경우, 수신 노드(520)에 포함된 디그룹핑 수단(523)은 제1 그룹 및 제2 그룹에 대한 디그룹핑 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 그룹들의 배치 위치는 변경될 수 있다. 수신 노드(520)에 포함된 폴라 디코더(522)는 디그룹핑 수단(523)의 출력(예를 들어, 비트들에 대한 LLR 시퀀스)에 대한 복호화 동작을 수행함으로써 비트 열을 획득할 수 있다. 복호화 동작은 신뢰도(예를 들어, 채널 신뢰도)를 고려하여 수행될 수 있다. 이 경우, 폴라 디코더(522)의 출력 비트 열은 신뢰도에 따라 정렬되지 않은 비트 열일 수 있다. 수신 노드(520)에 포함된 정보 추출기(521)는 폴라 디코더(522)의 출력 비트 열로부터 정보 비트들을 획득할 수 있다.
도 8은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 송신 신호의 처리 절차의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 송신 신호의 처리 절차는 도 5에 도시된 송신 노드(510)에 의해 수행될 수 있다. 폴라 인코더(512)의 출력인 코드 비트들의 길이(N)는 32일 수 있고, 변조기(516)는 256QAM 방식에 기초하여 변조 동작을 수행할 수 있다. bn은 폴라 인코더(512)의 출력 비트들(예를 들어, 코드 비트들)일 수 있다. n은 0 내지 31일 수 있다. 그룹핑 수단(513)은 bn을 4개의 그룹들로 분류할 수 있다. 비트 #0 내지 비트 #7은 제1 그룹으로 분류될 수 있고, 비트 #8 내지 비트 #15는 제2 그룹으로 분류될 수 있고, 비트 #16 내지 비트 #23은 제3 그룹으로 분류될 수 있고, 비트 #24 내지 비트 #31은 제4 그룹으로 분류될 수 있다. 또한, 그룹핑 수단(513)은 그룹들의 위치를 변경할 수 있다. cn은 그룹핑 수단(513)의 출력일 수 있다. 인터리빙 동작이 수행되지 않는 경우, 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 비트 #7)의 인덱스는 아래 표 8의 맵핑 규칙(예를 들어, 맵핑 패턴 또는 맵핑 관계)에 따라 재설정될 수 있고, 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #8 내지 비트 #15)의 인덱스는 아래 표 9의 맵핑 규칙에 따라 재설정될 수 있고, 제3 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 비트 #23)의 인덱스는 아래 표 10의 맵핑 규칙에 따라 재설정될 수 있고, 제4 그룹에 속하는 비트들(비트 #24 내지 비트 #31)의 인덱스는 아래 표 11의 맵핑 규칙에 따라 재설정될 수 있다.
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
인터리빙 동작이 수행된 경우, 인터리빙된 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 비트 #7)의 인덱스는 표 8에 기재된 맵핑 규칙과 동일 또는 유사하게 재설정될 수 있고, 인터리빙된 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #8 내지 비트 #15)의 인덱스는 표 9에 기재된 맵핑 규칙과 동일 또는 유사하게 재설정될 수 있고, 인터리빙된 제3 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 비트 #23)의 인덱스는 표 10에 기재된 맵핑 규칙과 동일 또는 유사하게 재설정될 수 있고, 인터리빙된 제4 그룹에 속하는 비트들(비트 #24 내지 비트 #31)의 인덱스는 표 11에 기재된 맵핑 규칙과 동일 또는 유사하게 재설정될 수 있다.
Figure pat00023
은 맵핑 규칙에 따라 재설정된 인덱스를 가지는 비트들로 구성되는 비트 열(예를 들어, 비트 시퀀스)일 수 있다.
Figure pat00024
은 정렬 수단(515)의 입력일 수 있다. 정렬 수단(515)은 제1 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#24 내지 #31), 제2 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#16 내지 #23), 제3 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#8 내지 #15), 및 제4 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#0 내지 #7) 간을 비교할 수 있다. 정렬 수단(515)은 그룹들 간의 인덱스 크기의 비교 결과에 기초하여 각 그룹에 속하는 비트들을 각 심볼을 구성하는 비트들로 설정할 수 있다. 256QAM 방식이 사용되는 경우, 각 심볼(예를 들어, 변조 심볼)은 8개의 비트들로 구성될 수 있다. 따라서 각 심볼은 2개의 최하위 비트들, 2개의 하위 비트들, 2개의 상위 비트들, 및 2개의 최상위 비트들로 분류될 수 있다. 예를 들어, 각 심볼은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 9는 256QAM 방식이 사용되는 경우에 8개의 비트들로 구성되는 심볼의 제1 구조를 도시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 8개의 비트들은 하나의 심볼로 맵핑될 수 있다. 하나의 심볼이 비트 #0, 비트 #1, 비트 #2, 비트 #3, 비트 #4, 비트 #5, 비트 #6, 및 비트 #7으로 구성되는 경우, 비트 #6 및 비트 #7은 최상위 비트들일 수 있고, 비트 #4 및 비트 #5는 상위 비트들일 수 있고, 비트 #2 및 비트 #3은 하위 비트들일 수 있고, 비트 #0 및 비트 #1은 최하위 비트들일 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 4개의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#24 내지 #31)이 가장 크기 때문에, 정렬 수단(515)은 제1 그룹에 속하는 비트들(비트 #24 내지 #31)을 각 심볼을 구성하는 최상위 비트들로 설정할 수 있다. 제1 그룹을 제외한 3개의 그룹들 중에서 제2 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#16 내지 #23)이 가장 크기 때문에, 정렬 수단(515)은 제2 그룹에 속하는 비트들(비트 #16 내지 #23)을 각 심볼을 구성하는 상위 비트들로 설정할 수 있다. 제1 그룹 및 제2 그룹을 제외한 2개의 그룹들 중에서 제3 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#8 내지 #15)이 가장 크기 때문에, 정렬 수단(515)은 제3 그룹에 속하는 비트들(비트 #8 내지 #15)을 각 심볼을 구성하는 하위 비트들로 설정할 수 있다. 4개의 그룹들 중에서 제4 그룹에 속하는 비트들의 인덱스들(#0 내지 #7)이 가장 작기 때문에, 정렬 수단(515)은 제4 그룹에 속하는 비트들(비트 #0 내지 #7)을 각 심볼을 구성하는 최하위 비트들로 설정할 수 있다.
dn은 정렬 수단(515)의 출력 비트들일 수 있다. 정렬 수단(515)의 출력 비트들의 인덱스는 순차적으로 재정렬될 수 있다. 예를 들어, 정렬 수단(515)의 출력 비트들의 인덱스인 {0, 1, 8, 9, 16, 17, 24, 25, 2, 3, 10, 11, 18, 19, 26, 27, 4, 5, 12, 13, 20, 21, 28, 29, 6, 7, 14, 15, 22, 23, 30, 31}은 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31}로 재정렬될 수 있다. 여기서,
Figure pat00025
는 재정렬된 인덱스를 가지는 비트들로 구성되는 비트 열(예를 들어, 비트 시퀀스)일 수 있다.
Figure pat00026
는 변조기(516)로 전달될 수 있다.
변조기(516)는 256QAM 방식에 기초하여
Figure pat00027
에 대한 변조 동작을 수행함으로써 변조 심볼들(e0, e1, e2, e3)을 생성할 수 있다. 송신 노드(510)는 변조 심볼들(e0, e1, e2, e3)을 포함하는 신호를 수신 노드(520)에 전송할 수 있다. 수신 노드(520)는 송신 노드(510)로부터 신호를 수신할 수 있고, 상술한 동작들의 역순으로 신호 처리 동작(예를 들어, 복조 동작, 재정렬 동작, 디인터리빙 동작(선택적), 디그룹핑 동작, 복호화 동작, 정보 추출 동작)을 수행할 수 있다.
예를 들어, 수신 노드(520)에 포함된 복조기(526)는 수신 심볼들에 대한 복조 동작을 수행함으로써 LLR을 획득할 수 있다. LLR은 수신 심볼을 구성하는 비트들 각각에 대한 LLR일 수 있다. 수신 노드(520)에 포함된 재정렬 수단(525)은 수신 심볼의 최상위 비트들 각각에 대한 LLR을 제1 그룹에 배치할 수 있고, 수신 심볼의 상위 비트들 각각에 대한 LLR을 제2 그룹에 배치할 수 있고, 수신 심볼의 하위 비트들 각각에 대한 LLR을 제3 그룹에 배치할 수 있고, 수신 심볼의 최하위 비트들 각각에 대한 LLR을 제4 그룹에 배치할 수 있다. 송신 신호의 처리 절차에서 인터리빙 동작이 수행된 경우, 수신 노드(520)에 포함된 디인터리버(524)는 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹, 및 제4 그룹에 대한 디인터리빙 동작을 수행할 수 있다.
재정렬 동작 또는 디인터리빙 동작이 완료된 경우, 수신 노드(520)에 포함된 디그룹핑 수단(523)은 1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹, 및 제4 그룹에 대한 디그룹핑 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 그룹들의 배치 위치는 변경될 수 있다. 수신 노드(520)에 포함된 폴라 디코더(522)는 디그룹핑 수단(523)의 출력(예를 들어, 비트들에 대한 LLR 시퀀스)에 대한 복호화 동작을 수행함으로써 비트 열을 획득할 수 있다. 복호화 동작은 신뢰도(예를 들어, 채널 신뢰도)를 고려하여 수행될 수 있다. 이 경우, 폴라 디코더(522)의 출력 비트 열은 신뢰도에 따라 정렬되지 않은 비트 열일 수 있다. 수신 노드(520)에 포함된 정보 추출기(521)는 폴라 디코더(522)의 출력 비트 열로부터 정보 비트들을 획득할 수 있다.
도 5에 도시된 방법에 따른 에러율과 종래 방법에 따른 에러율 간의 비교 결과는 아래와 같다.
도 10a는 도 5에 도시된 방법에 따른 BER(bit error rate)과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제1 그래프이고, 도 10b는 도 5에 도시된 방법에 따른 BLER(block error rate)과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제1 그래프이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 폴라 인코더(512)의 입력인 마더 코드 비트의 길이(N)는 1024일 수 있고, 정보 비트의 크기(K)는 512일 수 있다. 변조 방식은 16QAM 방식일 수 있다. 도 10a에 도시된 그래프에서, BER 1E-5에서 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 0.6dB 이상 작을 수 있다. Es/N0는 "energy per symbol to noise power spectral density ratio"을 의미할 수 있다. 도 10b에 도시된 그래프에서, BLER 1E-4에서 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 0.5dB 이상 작을 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 방법에 의하면, 송신 전력의 효율은 향상될 수 있다. 여기서, BER 및 BLER 각각은 AWGN(additive white Gaussian noise) 환경에서 BER 및 BLER일 수 있다.
도 11a는 도 5에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제2 그래프이고, 도 11b는 도 5에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제2 그래프이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 폴라 인코더(512)의 입력인 마더 코드 비트의 길이(N)는 1024일 수 있고, 정보 비트의 크기(K)는 512일 수 있다. 변조 방식은 256QAM 방식일 수 있다. 도 11a에 도시된 그래프에서, BER 1E-4에서 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 1.5dB 이상 작을 클 수 있다. 도 11b에 도시된 그래프에서, BLER 1E-3에서 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 1.5dB 이상 작을 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 방법에 의하면, 송신 전력의 효율은 향상될 수 있다. 여기서, BER 및 BLER 각각은 AWGN 환경에서 BER 및 BLER일 수 있다.
도 12는 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 신호의 송수신 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 통신 시스템은 송신 노드(1210) 및 수신 노드(1220)를 포함할 수 있다. 송신 노드(1210) 및 수신 노드(1220) 각각은 기지국(예를 들어, 도 1에 도시된 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)) 또는 단말(예를 들어, 도 1에 도시된 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6))일 수 있다. 송신 노드(1210)가 기지국인 경우, 수신 노드(1220)는 단말일 수 있다. 또는, 송신 노드(1210)가 단말인 경우, 수신 노드(1220)는 기지국 또는 다른 단말일 수 있다. 송신 노드(1210) 및 수신 노드(1220) 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
송신 노드(1210)는 입력 시퀀스 맵퍼(1211), 폴라 인코더(1212), 제1 정렬 수단(1213), 그룹핑 수단 (1214), 인터리버(1215), 제2 정렬 수단(1216), 및 변조기(1217)를 포함할 수 있다. 인터리버(1215)는 송신 노드(1210)에 포함되지 않을 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(1211), 폴라 인코더(1212), 제1 정렬 수단(1213), 그룹핑 수단 (1214), 인터리버(1215), 제2 정렬 수단(1216), 및 변조기(1217) 각각의 동작(들)은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 수행될 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 메모리(220)에 저장된 명령(들)을 실행함으로써 입력 시퀀스 맵퍼(1211), 폴라 인코더(1212), 제1 정렬 수단(1213), 그룹핑 수단 (1214), 인터리버(1215), 제2 정렬 수단(1216), 및 변조기(1217) 각각의 동작(들)을 수행할 수 있다.
제2 정렬 수단(1216)의 기능은 도 5에 도시된 정렬 수단(515)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 송신 노드(1210)는 도 5에 도시된 송신 노드(510)에 비해 제1 정렬 수단(1213)을 더 포함할 수 있다. 제1 정렬 수단(1213)은 폴라 인코더(1212)의 출력 비트 열을 신뢰도에 따라 정렬하기 위해 사용될 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(1211), 폴라 인코더(1212), 그룹핑 수단 (1214), 인터리버(1215), 제2 정렬 수단(1216), 및 변조기(1217) 각각의 기능은 도 5에 도시된 입력 시퀀스 맵퍼(511), 폴라 인코더(512), 그룹핑 수단(513), 인터리버(514), 정렬 수단(515), 및 변조기(516)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
수신 노드(1220)는 정보 추출기(1221), 폴라 디코더(1222), 제1 재정렬 수단(1223), 디그룹핑 수단(1224), 디인터리버(1225), 제2 재정렬 수단(1226), 및 복조기(1227)를 포함할 수 있다. 디인터리버(1225)는 수신 노드(1220)에 포함되지 않을 수 있다. 정보 추출기(1221), 폴라 디코더(1222), 제1 재정렬 수단(1223), 디그룹핑 수단(1224), 디인터리버(1225), 제2 재정렬 수단(1226), 및 복조기(1227) 각각의 동작(들)은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 수행될 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 메모리(220)에 저장된 명령(들)을 실행함으로써 정보 추출기(1221), 폴라 디코더(1222), 제1 재정렬 수단(1223), 디그룹핑 수단(1224), 디인터리버(1225), 제2 재정렬 수단(1226), 및 복조기(1227) 각각의 동작(들)을 수행할 수 있다.
제2 재정렬 수단(1226)의 기능은 도 5에 도시된 재정렬 수단(525)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 수신 노드(1220)는 도 5에 도시된 수신 노드(520)에 비해 제1 재정렬 수단(1223)을 더 포함할 수 있다. 제1 정렬 수단(1223)은 디그룹핑 수단(1224)의 출력 비트 열을 신뢰도에 따라 정렬하기 위해 사용될 수 있다. 정보 추출기(1221), 폴라 디코더(1222), 디그룹핑 수단(1224), 디인터리버(1225), 제2 재정렬 수단(1226), 및 복조기(1227) 각각의 기능은 도 5에 도시된 정보 추출기(521), 폴라 디코더(522), 디그룹핑 수단(523), 디인터리버(524), 재정렬) 수단(525), 및 복조기(526)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
송신 노드(1210)에 의해 수행되는 송신 신호의 처리 절차에서, 마더 코드 비트의 길이는 N일 수 있고, 폴라 인코더(1212)의 출력 비트(예를 들어, 코드 비트)의 길이는 N일 수 있다. 변조기(1217)는 M-ary QAM 방식에 기초하여 변조 동작을 수행할 수 있다. 변조기(516)의 입력이 N개 비트들인 경우, 변조기(516)의 출력은 B/m개의 변조 심볼들일 수 있다. m은 하나의 변조 심볼을 구성하는 비트들의 개수이고, "m=log2(M)"이 정의될 수 있고, M은 변조 지수일 수 있다.
입력 시퀀스 맵퍼(1211)의 출력 비트들은 폴라 인코더(1212)로 전달될 수 있다. 입력 시퀀스 맵퍼(1211)는 도 3에 도시된 입력 시퀀스 맵퍼(311)와 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 입력 시퀀스 맵퍼(1211)는 신뢰도(예를 들어, 채널 신뢰도)를 고려하여 정보 비트들에 대한 맵핑 동작을 수행할 수 있다. 폴라 인코더(1212)는 입력 비트들에 대한 부호화 동작을 수행함으로써 코드 비트들을 생성할 수 있다.
폴라 인코더(1212)의 출력 비트는 제1 정렬 수단(1213)으로 전달될 수 있다. 제1 정렬 수단(1213)은 비트(예를 들어, 폴라 인코더(1212)의 출력 비트)에 대한 신뢰도(예를 들어, 채널 신뢰도)를 사용하여 비트를 정렬할 수 있다. 예를 들어, 제1 정렬 수단(1213)에 의해 수행되는 정렬 동작은 다음과 같이 수행될 수 있다.
도 13은 통신 시스템에서 비트 정렬 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13을 참조하면, 마더 코드 비트의 길이(N)는 32일 수 있고, 폴라 인코더(1212)의 출력 비트(예를 들어, 출력 비트 열)의 인덱스는 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31}일 수 있고, 신뢰도는 {0, 1, 2, 4, 8, 16, 3, 5, 9, 6, 17, 10, 18, 12, 20, 24, 7, 11, 19, 13, 14, 21, 26, 25, 22, 28, 15, 23, 27, 29, 30, 31}일 수 있다.
제1 정렬 수단(1213)은 출력 비트 열에 속하는 비트들을 신뢰도에 따라 정렬함으로써 정렬된 비트 열을 생성할 수 있다. 예를 들어, 출력 비트 열에서 인덱스 #0을 가지는 비트의 신뢰도는 0이므로, 해당 비트(예를 들어, 인덱스 #0을 가지는 비트)는 정렬된 비트 열 내에서 첫 번째 비트에 배치될 수 있다. 출력 비트 열에서 인덱스 #3을 가지는 비트의 신뢰도는 4이므로, 해당 비트(예를 들어, 인덱스 #0을 가지는 비트)는 정렬된 비트 열 내에서 다섯 번째 비트에 배치될 수 있다. 출력 비트 열에서 인덱스 #7을 가지는 비트의 신뢰도는 5이므로, 해당 비트(예를 들어, 인덱스 #7을 가지는 비트)는 정렬된 비트 열 내에서 여섯 번째 비트에 배치될 수 있다. 상술한 비트 정렬 동작은 아래 표 12에 따라 수행될 수 있다. ak는 폴라 인코더(1212)의 출력 비트일 수 있고, bQk는 제1 정렬 수단(1213)에 의해 정렬된 비트일 수 있다.
Figure pat00028
다시 도 12를 참조하면, 제1 정렬 수단(1213)의 출력 비트(예를 들어, 정렬된 비트)는 그룹핑 수단(1214)으로 전달될 수 있다. 그룹핑 수단(1214)은 비트들을 하나 이상의 그룹들로 분류할 수 있다. 여기서, 그룹들의 개수(G)는 하나의 변조 심볼에 할당되는 비트들의 개수(m)에 따라 결정될 수 있다. "G = m/2"가 정의될 수 있다. 그룹핑 수단(1214)은 비트(들)의 인덱스 순서에 따라 그룹핑 동작을 수행할 수 있다. 하나의 그룹에 속하는 코드 비트(들)의 인덱스는 연속할 수 있다.
인터리빙 동작은 선택적으로 수행될 수 있다. 인터리빙 동작이 수행되는 경우, 그룹핑 수단(1214)의 출력은 인터리버(1215)로 전달될 수 있다. 인터리버(1215)는 그룹-레벨 인터리빙 동작 또는 비트-레벨 인터리빙 동작을 수행할 수 있다. 비트-레벨 인터리빙 동작이 수행되는 경우, 각 그룹 내에서 비트들에 대한 인터리빙 동작이 수행될 수 있다. 인터리버(1215)의 출력은 제2 정렬 수단(1216)으로 전달될 수 있다. 또는, 인터리빙 동작이 수행되지 않는 경우, 그룹핑 수단(1214)의 출력은 인터리빙 동작의 수행 없이 제2 정렬 수단(1216)으로 전달될 수 있다.
제2 정렬 수단(1216)은 각 그룹에 속한 비트들의 인덱스에 기초하여 비트들을 정렬할 수 있다. 예를 들어, 그룹핑 수단(1214)에 의해 제1 그룹 및 제2 그룹이 생성된 경우, 제2 정렬 수단(1216)은 제1 그룹에 속한 비트들의 인덱스들과 제2 그룹에 속한 비트들의 인덱스들을 비교할 수 있다. 제1 그룹에 속한 비트들의 인덱스들이 제2 그룹에 속한 비트들의 인덱스들보다 큰 경우, 제2 정렬 수단(1216)은 제1 그룹에 속한 비트들을 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들로 설정할 수 있고, 제2 그룹에 속한 비트들를 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들로 설정할 수 있다. 즉, 높은 인덱스를 가지는 비트는 각 변조 심볼을 구성하는 상위 비트로 설정될 수 있고, 낮은 인덱스를 가지는 비트는 각 변조 심볼을 구성하는 하위 비트로 설정될 수 있다.
상술한 그룹핑 동작(예를 들어, 그룹핑 수단(1214)에서 수행되는 동작)은 상술한 표 4와 같이 수행될 수 있다. 그룹들에 속한 비트들의 정렬 동작(예를 들어, 제2 정렬 수단(1216)에서 수행되는 동작)은 상술한 표 5와 같이 수행될 수 있다.
제2 정렬 수단(1216)의 출력 비트들은 변조기(1217)로 전달될 수 있다. 변조기(1217)는 M-ary QAM 방식에 기초하여 비트들에 대한 변조 동작을 수행함으로써 변조 심볼들을 생성할 수 있다. 송신 노드(1210)는 변조 심볼들로 구성되는 신호를 수신 노드(1220)에 전송할 수 있다.
수신 노드(1220)는 송신 노드(1210)로부터 신호를 수신할 수 있다. 수신 심볼(들)은 복조기(1227)로 전달될 수 있다. 복조기(1227)는 수신 심볼(들)에 대한 복조 동작을 수행함으로써 LLR(예를 들어, 소프트 비트)을 생성할 수 있다. 복조기(1227)의 출력(예를 들어, LLR, 소프트 비트)은 제2 재정렬 수단(1226)으로 전달될 수 있다. 제2 재정렬 수단(1226)은 상술한 정렬 동작(예를 들어, 제2 정렬 수단(1216)에서 수행되는 동작, 표 5에 도시된 동작)을 역으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 재정렬 수단(1226)은 복조기(1227)로부터 획득된 LLR(예를 들어, 소프트 비트)에 대한 재정렬 동작을 수행할 수 있다.
송신 신호의 처리 절차에서 인터리빙 동작이 수행된 경우, 수신 신호의 처리 절차에서 디인터리빙 동작이 수행될 수 있다. 이 경우, 제2 재정렬 수단(1226)의 출력은 디인터리버(1225)로 전달 수 있다. 디인터리버(1225)는 그룹-레벨 디인터리빙 동작 또는 비트-레벨 디인터리빙 동작을 수행할 수 있다. 여기서, LLR 시퀀스(예를 들어, 소프트 비트들)에 대한 디인터리빙 동작이 수행될 수 있다. 디인터리버(1225)의 출력은 디그룹핑 수단(1224)으로 전달될 수 있다. 또는, 송신 신호의 처리 절차에서 인터리빙 동작이 수행되지 않은 경우, 제2 재정렬 수단(1226)의 출력은 디인터리빙 동작의 수행 없이 디그룹핑 수단(1224)으로 전달될 수 있다.
디그룹핑 수단(1224)은 상술한 그룹핑 동작(예를 들어, 그룹핑 수단(1214)에서 수행되는 동작, 표 4에 정의된 동작)을 역으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 디그룹핑 수단(1224)은 디인터리버(1225) 또는 제2 재정렬 수단(1226)으로부터 획득된 LLR(예를 들어, 소프트 비트)에 대한 디그룹핑 동작을 수행할 수 있다. 디그룹핑 수단(523)의 출력은 제1 재정렬 수단(1223)으로 전달될 수 있다. 제1 재정렬 수단(1223)은 상술한 정렬 동작(예를 들어, 제1 정렬 수단(1213)에서 수행되는 동작, 표 12에 정의된 동작)을 역으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 재정렬 수단(1223)은 신뢰도를 고려하여 LLR(예를 들어, 소프트 비트)에 대한 재정렬 동작을 수행할 수 있다. 제1 재정렬 수단(1223)의 출력은 폴라 디코더(1222)로 전달될 수 있다.
폴라 디코더(1222)는 LLR 시퀀스(예를 들어, 소프트 비트들)에 대한 복호화 동작을 수행함으로써 비트 열을 생성할 수 있다. 복호화 단계에서 신뢰도(예를 들어, 표 2에 기재된 신뢰도)가 고려될 수 있다. 이 경우, 폴라 디코더(1222)의 출력은 정보 비트들을 포함하는 비트 열(예를 들어, 송신 신호의 처리 절차에서 신뢰도에 의해 정렬되지 않은 비트 열)일 수 있다. 폴라 디코더(1222)의 출력(예를 들어, 비트 열)은 정보 추출기(1221)로 전달될 수 있다. 정보 추출기(1221)는 비트 열로부터 정보 비트(예를 들어, 데이터)를 추출할 수 있다.
한편, 폴라 인코더(1212)의 출력 비트들(예를 들어, 코드 비트들)의 길이(N)가 32이고, 변조기(1217)가 16QAM 방식에 기초하여 변조 동작을 수행하는 경우, 송신 노드(1210)에 의해 수행되는 송신 신호의 처리 절차는 도 6에 도시된 송신 신호의 처리 절차와 동일 또는 유사할 수 있다. 폴라 인코더(1212)의 출력 비트들(예를 들어, 코드 비트들)의 길이(N)가 32이고, 변조기(1217)가 256QAM 방식에 기초하여 변조 동작을 수행하는 경우, 송신 노드(1210)에 의해 수행되는 송신 신호의 처리 절차는 도 8에 도시된 송신 신호의 처리 절차와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 14a는 도 12에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제1 그래프이고, 도 14b는 도 12에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제1 그래프이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 폴라 인코더(1212)의 입력인 마더 코드 비트들의 길이(N)는 1024일 수 있고, 정보 비트들의 크기(K)는 512일 수 있다. 변조 방식은 16QAM 방식일 수 있다. 도 14a에 도시된 그래프에서, BER 1E-5에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 1.0dB 이상 작을 수 있고, BER 1E-5에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0보다 0.3dB 이상 작을 수 있다. 도 14b에 도시된 그래프에서, BLER 1E-4에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 0.9dB 이상 작을 수 있고, BLER 1E-4에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0보다 0.4dB 이상 작을 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 방법에 의하면, 송신 전력의 효율은 향상될 수 있다. 여기서, BER 및 BLER 각각은 AWGN 환경에서 BER 및 BLER일 수 있다.
도 15a는 도 12에 도시된 방법에 따른 BER과 종래 방법에 따른 BER을 도시한 제2 그래프이고, 도 15b는 도 12에 도시된 방법에 따른 BLER과 종래 방법에 따른 BLER을 도시한 제2 그래프이다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 폴라 인코더(1212)의 입력인 마더 코드 비트들의 길이(N)는 1024일 수 있고, 정보 비트들의 크기(K)는 512일 수 있다. 변조 방식은 256QAM 방식일 수 있다. 도 15a에 도시된 그래프에서, BER 1E-4에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 3.1dB 이상 작을 수 있고, BER 1E-4에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0보다 1.5dB 이상 작을 수 있다. 도 15b에 도시된 그래프에서, BLER 1E-3에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 종래 방법에 따른 Es/N0보다 3.2dB 이상 작을 수 있고, BLER 1E-3에서 도 12에 도시된 방법에 따른 Es/N0는 도 5에 도시된 방법에 따른 Es/N0보다 1.6dB 이상 작을 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 방법에 의하면, 송신 전력의 효율은 향상될 수 있다. 여기서, BER 및 BLER 각각은 AWGN 환경에서 BER 및 BLER일 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 통신 노드에서 수행되는 송신 신호의 처리 방법으로서,
    복수의 코드 비트들(coded bits)을 포함하는 코드 비트 열(string)을 복수의 그룹들로 분류하는 단계;
    상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들과 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들을 비교하는 단계;
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들을 각 변조(modulation) 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들로 설정하는 단계;
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들을 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들로 설정하는 단계; 및
    상기 상위 비트들 및 상기 하위 비트들을 사용하여 상기 각 변조 심볼을 생성하는 단계를 포함하는, 송신 신호의 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코드 비트 열은 채널 신뢰도에 따라 정렬된 정보(information) 비트들 및 동결(frozen) 비트들을 포함하는 마더(mother) 코드 비트 열에 대한 폴라 인코딩(polar encoding)의 결과인, 송신 신호의 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 그룹들의 개수는 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들의 개수의 절반 값인, 송신 신호의 처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 그룹들은 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들의 순서에 따라 설정되고, 상기 복수의 그룹들 각각에 속하는 코드 비트들의 인덱스들은 연속하는, 송신 신호의 처리 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 비트들 및 상기 하위 비트들 각각은 2비트 단위로 설정되는, 송신 신호의 처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들이 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들보다 큰 경우, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 상위 비트들로 설정되고, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 하위 비트들로 설정되는, 송신 신호의 처리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 신호의 처리 방법은,
    채널 신뢰도에 따라 상기 코드 비트 열에 포함된 상기 복수의 코드 비트들을 정렬하는 단계를 더 포함하며,
    상기 복수의 그룹들은 상기 채널 신뢰도에 따라 정렬된 복수의 코드 비트들에 기초하여 설정되는, 송신 신호의 처리 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 신호의 처리 방법은,
    상기 복수의 그룹들의 배치 순서를 변경하는 단계; 및
    변경된 배치 순서에 따라 정렬된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교되는, 송신 신호의 처리 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 신호의 처리 방법은,
    상기 복수의 그룹들에 대한 인터리빙(interleaving) 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 인터리빙 동작이 적용된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교되는, 송신 신호의 처리 방법.
  10. 통신 시스템에서 통신 노드에서 수행되는 수신 신호의 처리 방법으로서,
    수신 신호에 포함된 복수의 심볼들 대한 복조(demodulation) 동작을 수행함으로써 LLR(log likelihood ratio)을 획득하는 단계;
    상기 복수의 심볼들 각각을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들에 연관된 LLR을 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 배치하는 단계;
    상기 복수의 심볼들 각각을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들에 연관된 LLR을 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 배치하는 단계;
    상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹에 대한 디그룹핑(de-grouping) 동작을 수행함으로써 LLR에 대한 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    상기 시퀀스에 대한 폴라 디코딩(polar decoding) 동작을 수행함으로써 비트 열(string)을 획득하는 단계를 포함하는, 수신 신호의 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 수신 신호의 처리 방법은,
    상기 시퀀스를 채널 신뢰도에 따라 재정렬하는 단계를 더 포함하며,
    상기 폴라 디코딩 동작은 재정렬된 시퀀스에 대해 수행되는, 수신 신호의 처리 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 그룹들의 개수는 상기 복수의 심볼들 각각을 구성하는 비트들의 개수의 절반 값인, 수신 신호의 처리 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 비트 열은 정보(information) 비트들 및 동결(frozen) 비트들을 포함하며, 상기 정보 비트들은 채널 신뢰도에 따라 재정렬되는, 수신 신호의 처리 방법.
  14. 통신 시스템에서 송신 신호의 처리 동작을 수행하는 통신 노드로서,
    프로세서(processor);
    상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 및
    상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
    상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 통신 노드가,
    복수의 코드 비트들(coded bits)을 포함하는 코드 비트 열(string)을 복수의 그룹들로 분류하고;
    상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들과 상기 복수의 그룹들 중에서 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들을 비교하고;
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들을 각 변조(modulation) 심볼을 구성하는 비트들 중에서 상위 비트들로 설정하고;
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들을 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들 중에서 하위 비트들로 설정하고; 그리고
    상기 상위 비트들 및 상기 하위 비트들을 사용하여 상기 각 변조 심볼을 생성하는 것을 야기하도록 동작하는, 통신 노드.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 복수의 그룹들의 개수는 상기 각 변조 심볼을 구성하는 비트들의 개수의 절반 값인, 통신 노드.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 복수의 그룹들은 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들의 순서에 따라 설정되고, 상기 복수의 그룹들 각각에 속하는 코드 비트들의 인덱스들은 연속하는, 통신 노드.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들이 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들의 인덱스들보다 큰 경우, 상기 제1 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 상위 비트들로 설정되고, 상기 제2 그룹에 속하는 코드 비트들은 상기 하위 비트들로 설정되는, 통신 노드.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 명령들은 상기 통신 노드가,
    채널 신뢰도에 따라 상기 코드 비트 열에 포함된 상기 복수의 코드 비트들을 정렬하는 것을 야기하도록 더 동작하며,
    상기 복수의 그룹들은 상기 채널 신뢰도에 따라 정렬된 복수의 코드 비트들에 기초하여 설정되는, 통신 노드.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 명령들은 상기 통신 노드가,
    상기 복수의 그룹들의 배치 순서를 변경하고; 그리고
    변경된 배치 순서에 따라 정렬된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 것을 야기하도록 더 동작하며,
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교되는, 통신 노드.
  20. 청구항 14에 있어서,
    상기 명령들은 상기 통신 노드가,
    상기 복수의 그룹들에 대한 인터리빙(interleaving) 동작을 수행하고; 그리고
    상기 인터리빙 동작이 적용된 복수의 그룹들에 속하는 상기 복수의 코드 비트들의 인덱스들을 미리 설정된 규칙에 따라 재설정하는 것을 야기하도록 더 동작하며,
    상기 코드 비트들의 인덱스들의 비교 단계에서 상기 미리 설정된 규칙에 따라 재설정된 인덱스들이 비교되는, 통신 노드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024038924A1 (ko) * 2022-08-18 2024-02-22 엘지전자 주식회사 인코딩을 수행하는 방법, 통신 기기, 프로세싱 장치, 및 저장 매체

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