KR102144266B1 - Decoding method and apparatus based on polar code in communication system - Google Patents

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KR102144266B1
KR102144266B1 KR1020190054843A KR20190054843A KR102144266B1 KR 102144266 B1 KR102144266 B1 KR 102144266B1 KR 1020190054843 A KR1020190054843 A KR 1020190054843A KR 20190054843 A KR20190054843 A KR 20190054843A KR 102144266 B1 KR102144266 B1 KR 102144266B1
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이영주
감동윤
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a method for decoding based on a polar code in a communication system and an apparatus thereof. According to the present invention, an operation method of a first communication node comprises the steps of: receiving a signal from a second communication node; obtaining soft bits by performing a demodulation operation on the signal; determining whether pruning is possible for a decoding tree configured based on the soft bits; and if the pruning is not possible, obtaining decoded bits by performing an N-parallel successive cancellation (SC) decoding operation on the soft bits. Therefore, the performance of the communication system can be increased.

Description

통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 디코딩 방법 및 장치{DECODING METHOD AND APPARATUS BASED ON POLAR CODE IN COMMUNICATION SYSTEM}A decoding method and apparatus based on a polar code in a communication system {DECODING METHOD AND APPARATUS BASED ON POLAR CODE IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 디코딩 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴라 코드에 기초한 디코딩 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a decoding technology in a communication system, and more particularly, to a decoding technology based on a polar code.

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.For the processing of rapidly increasing radio data, a frequency band higher than the frequency band of LTE (long term evolution) (or LTE-A) (eg, a frequency band of 6 GHz or less) (eg, a frequency band of 6 GHz or higher) A communication system using (for example, a new radio (NR) communication system) is being considered. The NR communication system can support not only a frequency band of 6 GHz or less but also a frequency band of 6 GHz or more, and can support various communication services and scenarios compared to the LTE communication system. For example, the usage scenario of the NR communication system may include enhanced Mobile BroadBand (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communication (URLLC), and Massive Machine Type Communication (mMTC).

NR 통신 시스템에서 통신 노드(예를 들어, 기지국 또는 단말)는 폴라 코드(polar code)를 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송신 통신 노드는 폴라 코드를 사용하여 비트들(예를 들어, 정보 비트들(information bits))을 인코딩함으로써 코딩된 비트들(coded bits)을 생성할 수 있고, 코딩된 비트들에 대한 변조(modulation) 동작을 수행함으로써 변조된 심볼들(modulated symbols)을 생성할 수 있고, 변조된 심볼들을 무선 자원을 통해 전송할 수 있다.In an NR communication system, a communication node (eg, a base station or a terminal) may perform communication using a polar code. For example, the transmitting communication node may generate coded bits by encoding bits (eg, information bits) using a polar code, and Modulated symbols may be generated by performing a modulation operation for, and modulated symbols may be transmitted through radio resources.

수신 통신 노드는 수신된 신호에 대한 복조(demodulation) 동작을 수행함으로써 복조된 심볼들(demodulated symbols)을 획득할 수 있고, 폴라 코드에 기초하여 복조된 심볼들(예를 들어, 소프트 비트들(soft bits))에 대한 디코딩을 수행함으로써 정보 비트들을 획득할 수 있다. 폴라 코드에 기초한 디코딩 동작은 SC(successive cancellation) 방식을 사용하여 수행될 수 있다. 이 경우, 디코딩 트리(tree)를 구성하는 전체 노드들에서 SC 연산이 순차적으로 수행되기 때문에, SC 디코딩 동작의 지연이 발생할 수 있고, SC 디코딩 동작의 복잡도가 증가할 수 있다.The receiving communication node may obtain demodulated symbols by performing a demodulation operation on the received signal, and demodulated symbols (eg, soft bits) based on the polar code. bits)) to obtain information bits. The decoding operation based on the polar code may be performed using a successive cancellation (SC) scheme. In this case, since the SC operation is sequentially performed in all nodes constituting the decoding tree, a delay in the SC decoding operation may occur and the complexity of the SC decoding operation may increase.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 폴라 코드에 기초한 SC(successive cancellation) 디코딩 동작의 지연 및 복잡도를 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method and apparatus for reducing delay and complexity of a polar code-based successive cancellation (SC) decoding operation in a communication system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 통신 노드의 동작 방법은, 제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 단계; 상기 신호에 대한 복조 동작을 수행함으로써 소프트 비트들을 획득하는 단계; 상기 소프트 비트들을 N개의 소프트 비트 그룹들로 나누는 단계; 상기 N개의 소프트 비트 그룹들에 대한 N개의 서브-디코딩 트리들을 구성하는 단계; 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝 가능 여부를 판단하는 단계; 및 상기 프루닝이 가능하지 않은 경우, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에서 N-병렬 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 포함하며, 상기 신호는 상기 제2 통신 노드에서 폴라 코드에 기초하여 인코딩되고, 상기 N은 2의 거듭제곱 수이다.In order to achieve the above object, a method of operating a first communication node according to a first embodiment of the present invention includes: receiving a signal from a second communication node; Obtaining soft bits by performing a demodulation operation on the signal; Dividing the soft bits into N soft bit groups; Constructing N sub-decoding trees for the N soft bit groups; Determining whether pruning is possible for the N sub-decoding trees; And when the pruning is not possible, obtaining decoded bits by performing an N-parallel SC decoding operation in the N sub-decoding trees, wherein the signal is a polar code at the second communication node. Is encoded based on, where N is a power of 2.

여기서, 상기 통신 시스템에서 (32, 16) 폴라 코드가 사용되는 경우, 상기 소프트 비트들의 크기는 32×Q비트일 수 있고, 상기 N은 8일 수 있고, 8개의 소프트 비트 그룹들 각각은 4×Q비트들로 구성될 수 있고, 상기 디코딩된 비트들의 크기는 16비트일 수 있다.Here, when the (32, 16) polar code is used in the communication system, the size of the soft bits may be 32 × Q bits, the N may be 8, and each of the eight soft bit groups is 4 × It may be composed of Q bits, and the size of the decoded bits may be 16 bits.

여기서, 상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계는, 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들을 병합하는 단계; 상기 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 노드들의 패턴에 기초하여 연산 방식을 결정하는 단계; 및 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들에 상기 연산 방식을 적용함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the obtaining of the decoded bits may include merging results of the N-parallel SC decoding operation; Determining an operation method based on a pattern of nodes belonging to a last layer in the N sub-decoding trees; And obtaining the decoded bits by applying the operation method to results of the N-parallel SC decoding operation.

여기서, 상기 N이 8인 경우, 상기 패턴은 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드들 중에서 8개 노드들의 패턴일 수 있고, 상기 8개 노드들은 서로 다른 서브-디코딩 트리에 속할 수 있다.Here, when N is 8, the pattern may be a pattern of 8 nodes among 32 nodes belonging to the last layer in 8 sub-decoding trees, and the 8 nodes are in different sub-decoding trees. Can belong.

여기서, 상기 연산 방식은 상기 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 노드들의 패턴별로 다르게 결정될 수 있다.Here, the operation method may be determined differently for each pattern of nodes belonging to the last layer in the N sub-decoding trees.

여기서, 상기 제1 통신 노드의 동작 방법은, 상기 프루닝이 가능한 경우, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝을 수행하는 단계; 및 프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method of operating the first communication node may include performing pruning on the N sub-decoding trees when the pruning is possible; And obtaining the decoded bits by performing an SC decoding operation on the pruned N sub-decoding trees.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 안테나; 상기 신호에 대한 복조 동작을 수행함으로써 소프트 비트들을 획득하는 복조기; 및 상기 소프트 비트들을 N개의 소프트 비트 그룹들로 나누고, 상기 N개의 소프트 비트 그룹들에 대한 N개의 서브-디코딩 트리들을 구성하고, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝 가능 여부를 판단하고, 상기 프루닝이 가능하지 않은 경우에 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에서 N-병렬 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 디코딩된 비트들을 획득하는 디코더를 포함하며, 상기 신호는 상기 제2 통신 노드에서 폴라 코드에 기초하여 인코딩되고, 상기 N은 2의 거듭제곱 수이다.In order to achieve the above object, a first communication node according to a second embodiment of the present invention includes an antenna for receiving a signal from the second communication node; A demodulator for obtaining soft bits by performing a demodulation operation on the signal; And dividing the soft bits into N soft bit groups, configuring N sub-decoding trees for the N soft bit groups, and determining whether pruning is possible for the N sub-decoding trees. And a decoder that obtains decoded bits by performing an N-parallel SC decoding operation on the N sub-decoding trees when the pruning is not possible, wherein the signal is a polar code at the second communication node. Is encoded based on, where N is a power of 2.

여기서, 상기 디코더는, 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작을 수행하는 N개의 DU들; 상기 N개의 DU들의 결과들을 병합하는 MU; 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝을 수행하고, 프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작을 수행하는 PU; 및 상기 MU의 결과 또는 상기 PU의 결과에 기초하여 상기 디코딩된 비트들을 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.Here, the decoder includes N DUs for performing the N-parallel SC decoding operation; An MU that merges the results of the N DUs; A PU performing pruning on the N sub-decoding trees and performing an SC decoding operation on the pruned N sub-decoding trees; And an output unit that outputs the decoded bits based on the result of the MU or the result of the PU.

여기서, 상기 N개의 DU들 각각은, LLR 저장부; 부분 합 레지스터; 및 PE 그룹들을 포함할 수 있으며, 상기 PE 그룹들 각각은 상기 LLR 저장부로부터 획득된 2개의 소프트 비트들과 상기 부분 합 레지스터로부터 획득된 1개의 부분 합에 기초하여 새로운 1개의 소프트 비트를 생성할 수 있다.Here, each of the N DUs includes an LLR storage unit; Partial sum register; And PE groups, each of the PE groups generating one new soft bit based on two soft bits obtained from the LLR storage unit and one partial sum obtained from the partial sum register. I can.

여기서, 상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계에서, 상기 디코더는 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들을 병합할 수 있고, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 노드들의 패턴에 기초하여 연산 방식을 결정할 수 있고, 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들에 상기 연산 방식을 적용함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득할 수 있다.Here, in the step of obtaining the decoded bits, the decoder may merge the results of the N-parallel SC decoding operation, and operate based on a pattern of nodes belonging to the last layer in the N sub-decoding trees. A method may be determined, and the decoded bits may be obtained by applying the operation method to results of the N-parallel SC decoding operation.

여기서, 상기 N이 8인 경우, 상기 패턴은 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드들 중에서 8개 노드들의 패턴일 수 있고, 상기 8개 노드들은 서로 다른 서브-디코딩 트리에 속할 수 있다.Here, when N is 8, the pattern may be a pattern of 8 nodes among 32 nodes belonging to the last layer in 8 sub-decoding trees, and the 8 nodes are in different sub-decoding trees. Can belong.

여기서, 상기 디코더는 상기 프루닝이 가능한 경우에 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝을 수행할 수 있고, 프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득할 수 있다.Here, when the pruning is possible, the decoder may perform pruning on the N sub-decoding trees, and the decoded by performing an SC decoding operation on the pruned N sub-decoding trees. You can get bits.

본 발명에 의하면, 수신 통신 노드(예를 들어, 기지국 또는 단말)에서 SC 디코딩 동작은 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 수신 통신 노드에서 복조 결과인 소프트 비트들(soft bits)의 크기가 32×Q비트인 경우, 4×Q비트 단위로 8개의 서브-디코딩 트리들이 구성될 수 있고, 8개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작은 병렬적으로 수행될 수 있다. 따라서 SC 디코딩 동작의 지연 및 복잡도가 감소할 수 있으며, 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.According to the present invention, the SC decoding operation in a receiving communication node (eg, a base station or a terminal) can be performed in parallel. For example, when the size of soft bits resulting from demodulation in the receiving communication node is 32×Q bits, 8 sub-decoding trees may be configured in units of 4×Q bits, and 8 sub- In the decoding trees, the SC decoding operation may be performed in parallel. Accordingly, the delay and complexity of the SC decoding operation may be reduced, and the performance of the communication system may be improved.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 신호의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 4는 통신 시스템에서 기존 SC 디코딩 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 통신 시스템에서 프루닝 기반의 SC 디코딩 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 통신 시스템에서 디코딩 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 7은 통신 시스템에서 4개의 소프트 비트 그룹들에 따른 4개의 서브(sub)-디코딩 트리들의 제1 실시예들 도시한 개념도이다.
도 8은 통신 시스템에서 8개의 소프트 비트 그룹들에 따른 8개의 서브-디코딩 트리들의 제1 실시예들 도시한 개념도이다.
도 9는 통신 시스템에서 디코더의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 10은 통신 시스템에서 DU의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 11은 통신 시스템에서 PE의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 12는 통신 시스템에서 MU의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 13은 통신 시스템에서 4-병렬 SC 디코딩 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14는 통신 시스템에서 SC 디코딩 방식의 오류 정정 성능을 도시한 그래프이다.
1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a communication system.
2 is a block diagram showing the first embodiment of a communication node constituting a communication system.
3 is a flow chart showing a first embodiment of a method of transmitting and receiving signals in a communication system.
4 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an existing SC decoding scheme in a communication system.
5 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a pruning-based SC decoding scheme in a communication system.
6 is a flowchart showing a first embodiment of a decoding method in a communication system.
7 is a conceptual diagram illustrating first embodiments of four sub-decoding trees according to four soft bit groups in a communication system.
8 is a conceptual diagram illustrating first embodiments of eight sub-decoding trees according to eight soft bit groups in a communication system.
9 is a block diagram showing a first embodiment of a decoder in a communication system.
10 is a block diagram showing a first embodiment of a DU in a communication system.
11 is a block diagram showing a first embodiment of a PE in a communication system.
12 is a block diagram showing a first embodiment of an MU in a communication system.
13 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a 4-parallel SC decoding scheme in a communication system.
14 is a graph showing error correction performance of an SC decoding scheme in a communication system.

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.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

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.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it is directly connected to or may be connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.

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.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate an overall understanding, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.

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.A communication system to which embodiments according to the present invention are applied will be described. The communication system to which the embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and the embodiments according to the present invention can be applied to various communication systems. Here, the communication system may be used with the same meaning as a communication network.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a communication system.

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.Referring to FIG. 1, the communication system 100 includes a plurality of communication nodes 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6). A plurality of communication nodes are 4G communication (e.g., long term evolution (LTE), LTE-A (advanced)), 5G communication (e.g., new radio) specified in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard. ), etc. 4G communication may be performed in a frequency band of 6 GHz or less, and 5G communication may be performed in a frequency band of 6 GHz or more as well as a frequency band of 6 GHz or less.

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.For example, for 4G communication and 5G communication, a plurality of communication nodes may include a code division multiple access (CDMA) based communication protocol, a wideband CDMA (WCDMA) based communication protocol, a time division multiple access (TDMA) based communication protocol, Frequency division multiple access (FDMA)-based communication protocol, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)-based communication protocol, Filtered OFDM-based communication protocol, CP (cyclic prefix)-OFDM-based communication protocol, DFT-s-OFDM (discrete) Fourier transform-spread-OFDM)-based communication protocol, OFDMA (orthogonal frequency division multiple access)-based communication protocol, SC (single carrier)-FDMA-based communication protocol, NOMA (Non-orthogonal Multiple Access), GFDM (generalized frequency) Division multiplexing)-based communication protocol, filter bank multi-carrier (FBMC)-based communication protocol, universal filtered multi-carrier (UFMC)-based communication protocol, and space division multiple access (SDMA)-based communication protocol can be supported. .

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.In addition, the communication system 100 may further include a core network. When the communication system 100 supports 4G communication, the core network may include a serving-gateway (S-GW), a packet data network (PDN)-gateway (P-GW), a mobility management entity (MME), and the like. have. When the communication system 100 supports 5G communication, the core network may include a user plane function (UPF), a session management function (SMF), an access and mobility management function (AMF), and the like.

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.Meanwhile, a plurality of communication nodes 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130- constituting the communication system 100 4, 130-5, 130-6) Each may have the following structure.

도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the first embodiment of a communication node constituting a communication system.

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.Referring to FIG. 2, the communication node 200 may include at least one processor 210, a memory 220, and a transmission/reception device 230 connected to a network to perform communication. The transmission/reception device 230 may be an antenna. In addition, the communication node 200 may further include an input interface device 240, an output interface device 250, and a storage device 260. Each of the components included in the communication node 200 may be connected by a bus 270 to perform communication with each other.

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.However, each of the components included in the communication node 200 may be connected through an individual interface or an individual bus centered on the processor 210, not through the common bus 270. For example, the processor 210 may be connected to at least one of the memory 220, the transceiver 230, the input interface device 240, the output interface device 250, and the storage device 260 through a dedicated interface. .

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.The processor 210 may execute a program command stored in at least one of the memory 220 and the storage device 260. The processor 210 may refer to a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor in which methods according to embodiments of the present invention are performed. Each of the memory 220 and the storage device 260 may be configured with at least one of a volatile storage medium and a nonvolatile storage medium. For example, the memory 220 may be composed of at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).

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.Referring back to FIG. 1, the communication system 100 includes a plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, and a plurality of terminals 130- 1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6). Base stations (110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) and terminals (130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) The containing communication system 100 may be referred to as an “access network”. Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 may form a macro cell. Each of the fourth base station 120-1 and the fifth base station 120-2 may form a small cell. The fourth base station 120-1, the third terminal 130-3, and the fourth terminal 130-4 may belong to the cell coverage of the first base station 110-1. The second terminal 130-2, the fourth terminal 130-4, and the fifth terminal 130-5 may belong to the cell coverage of the second base station 110-2. The fifth base station 120-2, the fourth terminal 130-4, the fifth terminal 130-5, and the sixth terminal 130-6 may belong within the cell coverage of the third base station 110-3. have. The first terminal 130-1 may belong to the cell coverage of the fourth base station 120-1. The sixth terminal 130-6 may belong to the cell coverage of the fifth base station 120-2.

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.Here, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 is a NodeB, an evolved NodeB, gNB, and a base transceiver station (BTS). ), a radio base station, a radio transceiver, an access point, an access node, and the like. Each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is a user equipment (UE), a terminal, an access terminal, and a mobile device. It may be referred to as a mobile terminal, a station, a subscriber station, a mobile station, a portable subscriber station, a node, a device, and the like.

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.Meanwhile, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may operate in a different frequency band or may operate in the same frequency band. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be connected to each other through an ideal backhaul link or a non-ideal backhaul link, , Information can be exchanged with each other through an ideal backhaul link or a non-ideal backhaul link. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be connected to the core network through an ideal backhaul link or a non-ideal backhaul link. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 transmits a signal received from the core network to the corresponding terminal 130-1, 130-2, 130-3, 130 -4, 130-5, 130-6), and the signal received from the corresponding terminal (130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) Can be transferred to.

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.In addition, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 transmits MIMO (e.g., single user (SU)-MIMO, multi-user (MU)- MIMO, massive MIMO, etc.), coordinated multipoint (CoMP) transmission, carrier aggregation (CA) transmission, transmission in an unlicensed band, direct communication between terminals (device to device communication, D2D) (or, ProSe ( proximity services)). Here, each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is a base station 110-1, 110-2, 110-3, 120-1 , 120-2) and operations supported by the base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2. For example, the second base station 110-2 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 based on the SU-MIMO scheme, and the fourth terminal 130-4 can transmit a signal to the fourth terminal 130-4 by the SU-MIMO scheme. A signal may be received from the second base station 110-2. Alternatively, the second base station 110-2 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5 based on the MU-MIMO method, and the fourth terminal 130-4 And each of the fifth terminal 130-5 may receive a signal from the second base station 110-2 by the MU-MIMO method.

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.Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 based on the CoMP scheme, and The terminal 130-4 may receive signals from the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 by the CoMP method. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 has terminals 130-1, 130-2, 130-3, and 130-4 belonging to their cell coverage. , 130-5, 130-6) and the CA method can transmit and receive signals. Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 can control D2D between the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5. In addition, each of the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5 may perform D2D under the control of the second base station 110-2 and the third base station 110-3. .

다음으로, 통신 시스템에서 폴라 코드(polar code)에 기초한 디코딩 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.Next, decoding methods based on a polar code in a communication system will be described. Even when a method performed in the first communication node (for example, transmission or reception of a signal) among communication nodes is described, the second communication node corresponding thereto is a method corresponding to the method performed in the first communication node (e.g. For example, signal reception or transmission) may be performed. That is, when the operation of the terminal is described, the base station corresponding thereto may perform the operation corresponding to the operation of the terminal. Conversely, when the operation of the base station is described, a terminal corresponding thereto may perform an operation corresponding to the operation of the base station.

도 3은 통신 시스템에서 신호의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.3 is a flow chart showing a first embodiment of a method of transmitting and receiving signals in a communication system.

도 3을 참조하면, 통신 시스템은 제1 통신 노드 및 제2 통신 노드를 포함할 수 있다. 제1 통신 노드는 제2 통신 노드에 신호/채널을 전송할 수 있고, "송신 통신 노드"로 지칭될 수 있다. 제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터 신호/채널을 수신할 수 있고, "수신 통신 노드"로 지칭될 수 있다. 제1 통신 노드가 도 1에 도시된 기지국인 경우, 제2 통신 노드는 도 1에 도시된 단말일 수 있다. 또는, 제1 통신 노드가 도 1에 도시된 단말인 경우, 제2 통신 노드는 도 1에 도시된 기지국 또는 단말일 수 있다. 제1 통신 노드 및 제2 통신 노드 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the communication system may include a first communication node and a second communication node. The first communication node may transmit a signal/channel to the second communication node, and may be referred to as a “transmission communication node”. The second communication node may receive a signal/channel from the first communication node, and may be referred to as a “receiving communication node”. When the first communication node is the base station shown in FIG. 1, the second communication node may be the terminal shown in FIG. 1. Alternatively, when the first communication node is the terminal shown in FIG. 1, the second communication node may be the base station or the terminal shown in FIG. 1. Each of the first communication node and the second communication node may be configured in the same or similar to the communication node 200 illustrated in FIG. 2.

제1 통신 노드는 폴라 코드에 기초하여 정보 비트들(information bits)에 대한 인코딩 동작을 수행함으로써 코딩된 비트들(coded bits)을 생성할 수 있다(S310). 단계 S310은 제1 통신 노드에 포함된 인코더(encoder)에 의해 수행될 수 있으며, 인코더의 동작은 제1 통신 노드에 포함된 프로세서(예를 들어, 도 2에 도시된 프로세서(210))에 의해 제어될 수 있다. 제1 통신 노드는 코딩된 비트들에 대한 변조(modulation) 동작을 수행함으로써 변조된 심볼들(modulated symbols)을 생성할 수 있다(S320). 단계 S320은 제1 통신 노드에 포함된 변조기(modulator)에 의해 수행될 수 있으며, 변조기의 동작은 제1 통신 노드에 포함된 프로세서(예를 들어, 도 2에 도시된 프로세서(210))에 의해 제어될 수 있다. 제1 통신 노드는 변조된 심볼들(예를 들어, 변조된 심볼들을 기초로 생성된 신호 및/또는 채널)을 무선 자원을 통해 전송할 수 있다(S330). 제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터 신호 및/또는 채널을 수신할 수 있다.The first communication node may generate coded bits by performing an encoding operation on information bits based on the polar code (S310). Step S310 may be performed by an encoder included in the first communication node, and the operation of the encoder is performed by a processor included in the first communication node (for example, the processor 210 shown in FIG. 2). Can be controlled. The first communication node may generate modulated symbols by performing a modulation operation on the coded bits (S320). Step S320 may be performed by a modulator included in the first communication node, and the operation of the modulator is performed by a processor included in the first communication node (for example, the processor 210 shown in FIG. 2). Can be controlled. The first communication node may transmit the modulated symbols (eg, a signal and/or a channel generated based on the modulated symbols) through a radio resource (S330). The second communication node may receive signals and/or channels from the first communication node.

여기서, 신호는 참조 신호(reference signal)(예를 들어, CSI-RS(channel state information-reference signal), DM-RS(demodulation-reference signal), PT-RS(phase tracking-reference signal) 등)일 수 있다. 채널은 PDCCH(physical downlink control channel), PDSCH(physical downlink shared channel), PUCCH(physical uplink control channel), PUSCH(physical uplnik shared channel), PBCH(phsyical broadcast channel), 또는 사이드링크(sidelink) 채널 일 수 있다.Here, the signal is a reference signal (for example, a channel state information-reference signal (CSI-RS), a demodulation-reference signal (DM-RS), a phase tracking-reference signal (PT-RS), etc.)). I can. The channel can be a physical downlink control channel (PDCCH), a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical uplink control channel (PUCCH), a physical uplink shared channel (PUSCH), a phsyical broadcast channel (PBCH), or a sidelink channel. have.

제2 통신 노드는 수신된 신호 및/또는 수신된 채널에 대한 복조(demodulation)동작을 수행함으로써 복조된 심볼들(demodulated symbols)을 획득할 수 있다(S340). 단계 S340은 제2 통신 노드에 포함된 복조기(demodulator)에 의해 수행될 수 있으며, 복조기의 동작은 제2 통신 노드에 포함된 프로세서(예를 들어, 도 2에 도시된 프로세서(210))에 의해 제어될 수 있다. 여기서, 복조된 심볼들은 소프트 비트들(soft bits)(예를 들어, LLR(log likelihood ratio) 값)일 수 있다. 제2 통신 노드는 소프트 비트들에 대한 SC(successive cancellation) 디코딩 동작을 수행함으로써 정보 비트들을 획득할 수 있다(S350). 단계 S350은 제2 통신 노드에 포함된 디코더(decoder)에 의해 수행될 수 있으며, 디코더의 동작은 제2 통신 노드에 포함된 프로세서(예를 들어, 도 2에 도시된 프로세서(210))에 의해 제어될 수 있다. SC 디코딩 동작은 아래 방식들 중에서 하나의 방식을 통해 수행될 수 있다.The second communication node may obtain demodulated symbols by performing a demodulation operation on the received signal and/or the received channel (S340). Step S340 may be performed by a demodulator included in the second communication node, and the operation of the demodulator is performed by a processor included in the second communication node (for example, the processor 210 shown in FIG. 2). Can be controlled. Here, the demodulated symbols may be soft bits (eg, log likelihood ratio (LLR) values). The second communication node may acquire information bits by performing a successive cancellation (SC) decoding operation on soft bits (S350). Step S350 may be performed by a decoder included in the second communication node, and the operation of the decoder is performed by a processor included in the second communication node (for example, the processor 210 shown in FIG. 2). Can be controlled. The SC decoding operation may be performed through one of the following methods.

- 방식 #1: 프루닝(pruning) 기반의 SC 디코딩 방식 -Method #1: pruning-based SC decoding method

- 방식 #2: 병렬 SC 디코딩 방식-Method #2: Parallel SC decoding method

"프루닝 기반의 SC 디코딩 방식" 및 "병렬 SC 디코딩 방식"은 "기존 SC 디코딩 방식"을 기초로 변형된 방식일 수 있다. "기존 SC 디코딩 방식"은 다음과 같이 수행될 수 있다."Pruning-based SC decoding scheme" and "parallel SC decoding scheme" may be modified schemes based on "existing SC decoding scheme". The "existing SC decoding scheme" can be performed as follows.

도 4는 통신 시스템에서 기존 SC 디코딩 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.4 is a conceptual diagram showing a first embodiment of an existing SC decoding scheme in a communication system.

도 4를 참조하면, 통신 스시템에서 (N, K) 폴라 코드가 사용될 수 있다. N은 폴라 코드(예를 들어, 도 3에 도시된 단계 S310에서 생성된 코딩된 비트)의 비트 개수를 지시할 수 있고, K는 폴라 코드에 포함된 정보 비트들의 개수를 지시할 수 있다. 폴라 코드에 포함된 프로즌(frozen) 비트들의 개수는 "N-K"일 수 있다. 여기서, (16, 8) 폴라 코드가 사용될 수 있다.Referring to FIG. 4, a (N, K) polar code may be used in a communication system. N may indicate the number of bits of the polar code (eg, the coded bits generated in step S310 shown in FIG. 3 ), and K may indicate the number of information bits included in the polar code. The number of frozen bits included in the polar code may be "N-K". Here, (16, 8) polar codes may be used.

디코딩 트리는 복수의 노드 Vi,j들로 구성될 수 있다. i는 해당 노드 Vi,j가 속한 계층을 지시할 수 있고, j는 각 계층에 속한 노드 Vi,j의 인덱스일 수 있다. 노드 Vi,j로 입력되는 소프트 비트들은 Ai,j로 지칭될 수 있다. Ai,j는 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.The decoding tree may be composed of a plurality of nodes V i,j . i may indicate the layer to which the corresponding node V i,j belongs , and j may be an index of the node V i,j belonging to each layer. Soft bits input to the node V i,j may be referred to as A i,j . A i,j can be defined as in Equation 1 below.

Figure 112019047826810-pat00001
Figure 112019047826810-pat00001

Figure 112019047826810-pat00002
으로 표시된 노드 Vi,j에서 출력되는 Bi,j는 프로즌 비트에 기초하여 생성될 수 있고,
Figure 112019047826810-pat00003
으로 표시된 노드 Vi,j에서 출력되는 Bi,j는 정보 비트에 기초하여 생성될 수 있고,
Figure 112019047826810-pat00004
으로 표시된 노드 Vi,j에서 출력되는 Bi,j는 정보 비트 및 프로즌 비트를 포함할 수 있다.
Figure 112019047826810-pat00002
B i,j output from the node V i,j denoted by may be generated based on the frozen bit,
Figure 112019047826810-pat00003
B i,j output from the node V i,j indicated by can be generated based on the information bit,
Figure 112019047826810-pat00004
B i,j output from the node V i,j indicated by may include information bits and frozen bits.

도 3에 도시된 단계 S340의 결과인 소프트 비트들(A0,0)은 노드 V0, 0로 입력될 수 있다. 노드 V0, 0로 입력되는 소프트 비트들은 A0,0으로 지칭될 수 있고, 노드 V0, 0로 입력된 소프트 비트들의 크기는 16비트일 수 있다. 노드 V0,0에서 A0,0을 기초로 A1,0 및 A1,1이 생성될 수 있고, A1, 0는 노드 V1,0으로 전송될 수 있고, A1,1은 노드 V1,1로 전송될 수 있다. A1,0 및 A1,1 각각의 크기는 A0,0 크기의 1/2일 수 있다. 예를 들어, A1,0 및 A1,1 각각의 크기는 8비트일 수 있다. A1,0은 F(x,y)로 지칭될 수 있고, A1,1은 G(x,y,u)로 지칭될 수 있다. F(x,y) 및 G(x,y,u)은 아래 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.Soft bits A 0,0 resulting from step S340 shown in FIG. 3 may be input to nodes V 0 and 0 . Soft bits input to the nodes V 0 and 0 may be referred to as A 0,0 , and the size of the soft bits input to the nodes V 0 and 0 may be 16 bits. And node V 0,0 A 0,0 A 1,0 and A 1,1 basis to the in can be created, A 1, 0 may be transmitted by node V 1,0, A 1,1 to node Can be transmitted to V 1,1 . Each size of A 1,0 and A 1,1 may be 1/2 of the size of A 0,0 . For example, each size of A 1,0 and A 1,1 may be 8 bits. A 1,0 may be referred to as F(x,y), and A 1,1 may be referred to as G(x,y,u). F(x,y) and G(x,y,u) may be defined as in Equation 2 below.

Figure 112019047826810-pat00005
Figure 112019047826810-pat00005

위의 동작들은 디코딩 트리에 속한 모든 노드 Vi,j들에서 수행될 수 있다. 이 경우, 디코딩 트리의 세 번째 계층에 속한 노드 V2,j들로 입력되는 A2,j의 크기는 4비트일 수 있고, 디코딩 트리의 네 번째 계층에 속한 노드 V3,j들로 입력되는 A3,j의 크기는 2비트일 수 있고, 디코딩 트리의 다섯 번째 계층에 속한 노드 V4,j들로 입력되는 A4,j의 크기는 1비트일 수 있다.The above operations can be performed on all nodes V i,j belonging to the decoding tree. In this case, the size of A 2,j input to nodes V 2,j belonging to the third layer of the decoding tree may be 4 bits, and nodes V 3,j belonging to the fourth layer of the decoding tree are inputted. The size of A 3,j may be 2 bits, and the size of A 4,j input to nodes V 4,j belonging to the fifth layer of the decoding tree may be 1 bit.

디코딩 트리에 속하는 모든 노드 Vi,j들에 Ai,j가 전송된 후에, 디코딩 트리 내의 마지막 계층에 속한 노드 Vi,j(예를 들어, V4,j))에서부터 디코딩 결과(예를 들어, hard decision)가 생성될 수 있다. 디코딩 결과는 Ai,j를 기초로 생성될 수 있으며, Bi,j로 지칭될 수 있다. Bi,j는 아래 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.After A i,j is transmitted to all nodes V i,j belonging to the decoding tree, the decoding result (e.g., V 4,j ) from the node V i, j (e.g., V 4,j ) belonging to the last layer in the decoding tree For example, hard decisions) can be created. The decoding result may be generated based on A i,j , and may be referred to as B i,j . B i,j can be defined as in Equation 3 below.

Figure 112019047826810-pat00006
Figure 112019047826810-pat00006

노드 Vi,j에서 생성된 Bi,j는 부모 노드(예를 들어, 상위 노드)로 전송될 수 있다. 노드 V4,0에서 노드 V3,0으로 전송되는 디코딩 결과는 B4,0으로 지칭될 수 있고, 노드 V4,1에서 노드 V3,0으로 전송되는 디코딩 결과는 B4,1로 지칭될 수 있다. 노드 V3,0은 아래 수학식 4에 기초하여 B3,0을 생성할 수 있고, B3,0을 V2,0에 전송할 수 있다.B i,j generated in node V i,j may be transmitted to a parent node (eg, an upper node). The decoding result transmitted from node V 4,0 to node V 3,0 may be referred to as B 4,0 , and the decoding result transmitted from node V 4,1 to node V 3,0 is referred to as B 4,1 Can be. Node V 3,0 may generate B 3,0 based on Equation 4 below, and may transmit B 3,0 to V 2,0 .

Figure 112019047826810-pat00007
Figure 112019047826810-pat00007

위의 동작들은 디코딩 트리에 속한 모든 노드 Vi,j들에서 수행될 수 있고, 노드 V0,0에서 B1,0 및 B1,1을 기초로 B0,0이 생성된 경우에 디코딩 동작이 완료될 수 있다.The above operations can be performed on all nodes V i,j belonging to the decoding tree, and a decoding operation when B 0,0 is generated based on B 1,0 and B 1,1 at node V 0,0 . This can be done.

한편, "프루닝 기반의 SC 디코딩 방식"은 다음과 같이 수행될 수 있다.Meanwhile, the "pruning-based SC decoding scheme" may be performed as follows.

도 5는 통신 시스템에서 프루닝 기반의 SC 디코딩 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a pruning-based SC decoding scheme in a communication system.

도 5를 참조하면, 통신 시스템에서 (16, 8) 폴라 코드가 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서 디코딩 동작의 처리 지연을 감소시키기 위해, 도 5에 도시된 실시예에서 디코딩 트리에 속하는 노드 Vi,j들의 개수는 감소될 수 있다. 프로즌 비트만으로 구성된 노드 Vi,j의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있다. 예를 들어, 노드 V2,0의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있고, 노드 V3,2의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있고, 노드 V3,4의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있다.Referring to FIG. 5, a (16, 8) polar code may be used in a communication system. In order to reduce the processing delay of the decoding operation in the embodiment shown in FIG. 4, the number of nodes V i,j belonging to the decoding tree in the embodiment shown in FIG. 5 may be reduced. The lower nodes of the node V i,j composed of only frozen bits may be excluded from the decoding tree. For example, sub-nodes of node V 2,0 can be excluded from the decoding tree, sub-nodes of node V 3,2 can be excluded from the decoding tree, and sub-nodes of nodes V 3,4 are excluded from the decoding tree. May be excluded.

또한, 정보 비트만으로 구성된 노드 Vi,j의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있다. 예를 들어, 노드 V3,3의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있고, 노드 V3,5의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있고, 노드 V2,3의 하위 노드들은 디코딩 트리에서 제외될 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 실시예에서 디코딩 동작의 처리 지연은 도 4에 도시된 실시예에서 디코딩 동작의 처리 지연에 비해 감소할 수 있다. "프루닝 기반의 SC 디코딩 방식"은 디코딩 트리의 하위 계층에 속한 노드 Vi,j의 패턴에 따라 프루닝 가능한 경우에 사용될 수 있다.In addition, lower nodes of the node V i,j composed of only information bits may be excluded from the decoding tree. For example, sub-nodes of nodes V 3 and 3 can be excluded from the decoding tree, sub-nodes of nodes V 3 and 5 can be excluded from the decoding tree, and sub-nodes of nodes V 2 and 3 are excluded from the decoding tree. May be excluded. In this case, the processing delay of the decoding operation in the embodiment shown in FIG. 5 may be reduced compared to the processing delay in the decoding operation in the embodiment shown in FIG. 4. The "pruning-based SC decoding scheme" may be used when pruning is possible according to a pattern of nodes V i,j belonging to a lower layer of the decoding tree.

다시 도 3을 참조하면, 단계 S350의 상세 실시예는 다음과 같을 수 있으며, 제2 통신 노드에 포함된 디코더에 의해 수행될 수 있다.Referring back to FIG. 3, a detailed embodiment of step S350 may be as follows, and may be performed by a decoder included in the second communication node.

도 6은 통신 시스템에서 디코딩 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart showing a first embodiment of a decoding method in a communication system.

도 6을 참조하면, 제2 통신 노드는 소프트 비트들을 N개의 소프트 비트 그룹들로 나눌 수 있다(S351). 제2 통신 노드는 디코딩 트리의 마지막 계층에 속한 노드 Vi,j의 패턴을 고려하여 N개의 소프트 비트 그룹들을 구성할 수 있다. N은 2의 거듭제곱의 수일 수 있다. 예를 들어, N은 4, 8, 16, 또는 32일 수 있다. 소프트 비트들의 크기가 16×Q비트이고, N이 4인 경우, 4개의 소프트 비트 그룹들이 생성될 수 있으며, 4개의 소프트 비트 그룹들 각각의 크기는 4×Q비트일 수 있다. 여기서, 소프트 비트들은 미리 정의된 규칙에 따라 N개의 소프트 비트 그룹들로 나누어질 수 있다. Q는 양자화 정도를 나타낼 수 있다. N이 4인 경우에 4-병렬 SC 디코딩 방식이 수행될 수 있고, N이 8인 경우에 8-병렬 SC 디코딩 방식이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 6, the second communication node may divide soft bits into N soft bit groups (S351). The second communication node may configure N soft bit groups in consideration of the pattern of nodes V i,j belonging to the last layer of the decoding tree. N can be a power of 2. For example, N can be 4, 8, 16, or 32. When the size of the soft bits is 16×Q bits and N is 4, 4 soft bit groups may be generated, and the size of each of the 4 soft bit groups may be 4×Q bits. Here, the soft bits may be divided into N soft bit groups according to a predefined rule. Q can represent the degree of quantization. When N is 4, a 4-parallel SC decoding method may be performed, and when N is 8, an 8-parallel SC decoding method may be performed.

도 7은 통신 시스템에서 4개의 소프트 비트 그룹들에 따른 4개의 서브(sub)-디코딩 트리들의 제1 실시예들 도시한 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating first embodiments of four sub-decoding trees according to four soft bit groups in a communication system.

도 7을 참조하면, 소프트 비트들의 크기는 16×Q비트일 수 있고, 4개의 소프트 비트 그룹들(A(0)0,0, A(1)0,0, A(2)0,0, A(3)0,0) 각각의 크기는 4×Q비트일 수 있다. 4개의 소프트 비트 그룹들(A(0)0,0, A(1)0,0, A(2)0,0, A(3)0,0) 각각에 대한 서브-디코딩 트리가 생성될 수 있고, 4개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작이 병렬적으로 수행될 수 있다. 여기서, k는 서브-디코딩 트리의 인덱스일 수 있다.Referring to FIG. 7, the size of the soft bits may be 16×Q bits, and four soft bit groups (A(0) 0,0 , A(1) 0,0 , A(2) 0,0 , Each of A(3) 0,0 ) may have a size of 4×Q bits. A sub-decoding tree for each of the four soft bit groups (A(0) 0,0 , A(1) 0,0 , A(2) 0,0 , A(3) 0,0 ) can be created. In addition, the SC decoding operation may be performed in parallel in the four sub-decoding trees. Here, k may be an index of the sub-decoding tree.

도 8은 통신 시스템에서 8개의 소프트 비트 그룹들에 따른 8개의 서브-디코딩 트리들의 제1 실시예들 도시한 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating first embodiments of eight sub-decoding trees according to eight soft bit groups in a communication system.

도 8을 참조하면, 소프트 비트들의 크기는 32×Q비트일 수 있고, 8개의 소프트 비트 그룹들(A(0)0,0, A(1)0,0, A(2)0,0, A(3)0,0, A(4)0,0, A(5)0,0, A(6)0,0, A(7)0,0) 각각의 크기는 4×Q비트일 수 있다. 8개의 소프트 비트 그룹들(A(0)0,0, A(1)0,0, A(2)0,0, A(3)0,0, A(4)0,0, A(5)0,0, A(6)0,0, A(7)0,0) 각각에 대한 서브-디코딩 트리가 생성될 수 있고, 8개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작이 병렬적으로 수행될 수 있다. 여기서, k는 서브-디코딩 트리의 인덱스일 수 있다.Referring to FIG. 8, the size of soft bits may be 32×Q bits, and 8 soft bit groups (A(0) 0,0 , A(1) 0,0 , A(2) 0,0 , A(3) 0,0 , A(4) 0,0 , A(5) 0,0 , A(6) 0,0 , A(7) 0,0 ) Each size can be 4×Q bits have. 8 soft bit groups (A(0) 0,0 , A(1) 0,0 , A(2) 0,0 , A(3) 0,0 , A(4) 0,0 , A(5) ) 0,0 , A(6) 0,0 , A(7) 0,0 ) Sub-decoding trees can be generated for each, and SC decoding operations are performed in parallel in 8 sub-decoding trees Can be. Here, k may be an index of the sub-decoding tree.

다시 도 6을 참조하면, 제2 통신 노드는 N개의 서브-디코딩 트리들의 프루닝이 가능한지를 판단할 수 있다(S352). N개의 서브-디코딩 트리들의 프루닝이 가능한 경우, 제2 통신 노드는 프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에 속한 노드 Vi,j들에서 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 디코딩 결과(예를 들어, decoded bits)를 획득할 수 있다(S353). 제2 통신 노드는 모든 소프트 비트들에 대한 디코딩 동작이 완료되었는지를 판단할 수 있다(S354). 모든 소프트 비트들에 대한 디코딩 동작이 완료된 경우, 제2 통신 노드는 디코딩 결과로부터 정보 비트들을 획득할 수 있다. 또한, 제2 통신 노드는 디코딩된 비트들을 사용하여 부분 합 레지스터(partial sum register)를 업데이트할 수 있다(S357). 예를 들어, 제2 통신 노드는 디코딩 동작에서 획득된 값(예를 들어, 부분 합)을 부분 합 레지스터에 저장할 수 있고, 부분 합은 도 11에 도시된 u(예를 들어, 수학식 4의 일부 값)일 수 있다.Referring back to FIG. 6, the second communication node may determine whether pruning of N sub-decoding trees is possible (S352). When pruning of N sub-decoding trees is possible, the second communication node performs an SC decoding operation at nodes V i, j belonging to the pruned N sub-decoding trees, thereby performing a decoding result (e.g., decoded bits) can be obtained (S353). The second communication node may determine whether the decoding operation for all soft bits has been completed (S354). When the decoding operation for all soft bits is completed, the second communication node may obtain information bits from the decoding result. Also, the second communication node may update a partial sum register using the decoded bits (S357). For example, the second communication node may store a value (eg, partial sum) obtained in the decoding operation in the partial sum register, and the partial sum is u shown in FIG. 11 (for example, in Equation 4). Some value).

한편, 모든 서브-디코딩 트리들의 프루닝이 가능하지 않은 경우, 제2 통신 노드는 N개의 소프트 비트 그룹들에 따른 N개의 서브-디코딩 트리들에서 N-병렬 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있다(S355). 예를 들어, 제2 통신 노드에 포함된 디코더에서 N-병렬 SC 디코딩 동작이 수행될 수 있으며, 8-병렬 SC 디코딩 동작을 수행하는 디코더는 아래와 같이 구성될 수 있다.Meanwhile, when pruning of all sub-decoding trees is not possible, the second communication node may perform an N-parallel SC decoding operation on N sub-decoding trees according to N soft bit groups (S355). ). For example, an N-parallel SC decoding operation may be performed in a decoder included in the second communication node, and a decoder performing an 8-parallel SC decoding operation may be configured as follows.

도 9는 통신 시스템에서 디코더의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.9 is a block diagram showing a first embodiment of a decoder in a communication system.

도 9를 참조하면, 디코더(900)는 컨트롤러(controller)(910), 디코딩부(decoding part)(920), 결정부(decision part)(930), 및 출력부(output part)(940)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(910), 디코딩부(920), 결정부(930), 및 출력부(940)의 동작은 도 2에 도시된 프로세서(210)에 의해 수행될 수 있다.9, the decoder 900 includes a controller 910, a decoding part 920, a decision part 930, and an output part 940. Can include. Operations of the controller 910, the decoding unit 920, the determination unit 930, and the output unit 940 may be performed by the processor 210 illustrated in FIG. 2.

컨트롤러(910)는 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝의 가능 여부를 결정할 수 있다. 즉, 컨트롤러(910)는 도 6에 도시된 단계 S351을 수행할 수 있다. 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝이 가능한 경우, 결정부(930)에 포함된 PU(pruning unit)에서 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝이 수행될 수 있다. PU의 결과(Bi,j)는 출력부(940)로 전송될 수 있다. 모든 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝이 가능하지 않은 경우, 디코딩부(920)에서 8-병렬 SC 디코딩 동작이 수행될 수 있다.The controller 910 may determine whether pruning is possible for sub-decoding trees. That is, the controller 910 may perform step S351 shown in FIG. 6. When pruning for sub-decoding trees is possible, pruning for sub-decoding trees may be performed in a pruning unit (PU) included in the determination unit 930. The result of the PU (B i,j ) may be transmitted to the output unit 940. If pruning for all sub-decoding trees is not possible, the decoding unit 920 may perform an 8-parallel SC decoding operation.

디코딩부(920)는 8개의 DU(decoding unit)들을 포함할 수 있으며, 8개의 DU들 각각은 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 8개의 DU들에서 SC 디코딩 동작이 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, DU0은 도 8에 도시된 A(0)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있고, DU1은 도 8에 도시된 A(1)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있고, DU2는 도 8에 도시된 A(2)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있고, DU3은 도 8에 도시된 A(3)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있다. DU4는 도 8에 도시된 A(4)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있고, DU5는 도 8에 도시된 A(5)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있고, DU6은 도 8에 도시된 A(6)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있고, DU7은 도 8에 도시된 A(7)0,0에 따른 서브-디코딩 트리에서 SC 디코딩 동작을 수행할 수 있다. 디코딩부(920)에 포함된 8개의 DU들 각각은 다음과 같이 구성될 수 있다.The decoding unit 920 may include 8 decoding units (DUs), and each of the 8 DUs may include a memory. The SC decoding operation may be performed in parallel on 8 DUs. For example, DU 0 may perform an SC decoding operation in the sub-decoding tree according to A(0) 0,0 shown in FIG. 8, and DU 1 is A(1) 0,0 shown in FIG. The SC decoding operation can be performed in the sub-decoding tree according to, and DU 2 can perform the SC decoding operation in the sub-decoding tree according to A(2) 0,0 shown in FIG. 8, and DU 3 is The SC decoding operation may be performed in the sub-decoding tree according to A(3) 0,0 shown in FIG. 8. DU 4 can perform an SC decoding operation in the sub-decoding tree according to A(4) 0,0 shown in FIG. 8, and DU 5 is a sub-decoding according to A(5) 0,0 shown in FIG. The SC decoding operation can be performed in the decoding tree, and DU 6 can perform the SC decoding operation in the sub-decoding tree according to A(6) 0,0 shown in FIG. 8, and DU 7 is shown in FIG. The SC decoding operation can be performed in the sub-decoding tree according to A(7) 0,0 . Each of the eight DUs included in the decoding unit 920 may be configured as follows.

도 10은 통신 시스템에서 DU의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.10 is a block diagram showing a first embodiment of a DU in a communication system.

도 10을 참조하면, DU(1000)는 LLR 저장부(1010), 부분 합 레지스터(partial sum register)(1020), 및 PE(processing element) 그룹(1030)을 포함할 수 있다. PE 그룹(1030)은 32개의 PE들을 포함할 수 있다. 32개의 PE들에서 병렬 처리가 수행될 수 있다. 여기서, F는 수학식 2의 F(x,y)일 수 있고, G는 수학식 2의 G(x,y,u)일 수 있다. 하나의 PE는 다음과 같이 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the DU 1000 may include an LLR storage unit 1010, a partial sum register 1020, and a processing element (PE) group 1030. PE group 1030 may include 32 PEs. Parallel processing can be performed on 32 PEs. Here, F may be F(x,y) in Equation 2, and G may be G(x,y,u) in Equation 2. One PE can consist of:

도 11은 통신 시스템에서 PE의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.11 is a block diagram showing a first embodiment of a PE in a communication system.

도 11을 참조하면, PE의 입력단에 2개의 소프트 비트들과 이전에 결정된 비트로부터 생성된 1개의 부분 합이 입력될 수 있다. PE는 2개의 소프트 비트들과 1개의 부분 합에 기초하여 1개의 새로운 소프트 비트를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 11, two soft bits and one partial sum generated from a previously determined bit may be input to an input terminal of a PE. The PE may generate 1 new soft bit based on the 2 soft bits and 1 partial sum.

한편, 도 9에 도시된 디코딩부(920)의 결과(Ri,j)는 결정부(930)에 포함된 MU(merging unit)로 입력될 수 있다. MU는 디코딩부(920)의 결과(Ri,j)(예를 들어, DU0-7의 출력)을 병합함으로써 Tj를 출력할 수 있다. 8-병렬 SC 디코딩 동작이 수행되는 경우, MU의 출력의 크기는 8비트일 수 있다. MU의 결과(Tj)는 출력부(940)로 전송될 수 있다. 출력부(940)는 PU의 결과(Bi,j) 또는 MU의 결과(Tj)를 저장할 수 있고, SC 디코딩 동작이 완료된 경우에 디코딩된 비트들을 출력할 수 있다.Meanwhile, the result R i,j of the decoding unit 920 illustrated in FIG. 9 may be input to a merging unit (MU) included in the determination unit 930. The MU may output T j by merging the result of the decoding unit 920 (R i,j ) (eg, output of DU 0-7 ). When the 8-parallel SC decoding operation is performed, the size of the output of the MU may be 8 bits. The result of the MU (T j ) may be transmitted to the output unit 940. The output unit 940 may store the result of the PU (B i,j ) or the result of the MU (T j ), and may output decoded bits when the SC decoding operation is completed.

한편, 8개의 DU의 결과(Ri,j)는 비트가 아니기 때문에 8개의 DU의 결과(Ri,j)를 사용하여 비트를 결정하는 추가적인 연산이 필요할 수 있다. 추가적인 연산은 서브-디코딩 트리의 마지막 계층에 속한 노드 Vi,j에서 수행될 수 있다. 추가적인 연산은 결정부(930)에 포함된 MU에서 수행될 수 있으며, MU는 다음과 같이 구성될 수 있다.Meanwhile, since the result of 8 DUs (R i,j ) is not a bit, an additional operation of determining a bit using the result of 8 DUs (R i,j ) may be required. Additional operations may be performed at the node V i,j belonging to the last layer of the sub-decoding tree. The additional operation may be performed by the MU included in the determination unit 930, and the MU may be configured as follows.

도 12는 통신 시스템에서 MU의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.12 is a block diagram showing a first embodiment of an MU in a communication system.

도 12를 참조하면, 도 9에 도시된 디코딩부(920)로부터 획득된 8개의 소프트비트를 이용해 메이저(major) 패턴에 대한 함수(function)가 수행될 수 있다. 8-병렬 SC 디코딩 동작이 수행되는 경우에 함수(function)의 경우의 수는 256개이며, 메이저(major) 9개의 패턴에 대한 함수(function)가 준비될 수 있다. 해당 패턴에 대한 함수는 도 9에 도시된 컨트롤러(910)으로부터 획득된 Wj으로부터 결정될 수 있다. 8-병렬 디코딩에서는 함수의 결과가 8비트가 될 수 있다.Referring to FIG. 12, a function for a major pattern may be performed using 8 soft bits obtained from the decoding unit 920 shown in FIG. 9. When an 8-parallel SC decoding operation is performed, the number of functions is 256, and functions for 9 major patterns may be prepared. The function for the corresponding pattern may be determined from W j obtained from the controller 910 illustrated in FIG. 9. In 8-parallel decoding, the result of the function can be 8 bits.

메이저 패턴이 아닌 경우, 마이너(minor) 패턴에 대한 연산을 위해, 2개의 4-병렬 MU들이 구성될 수 있다. 4-병렬 MU의 경우에 총 16개의 심플한 함수들을 요구하기 때문에, 모든 경우가 커버될 수 있다. 도 9에 도시된 디코딩부(920)로부터 획득된 8개의 결과들은 MU 내의 버퍼에 저장될 수 있다. 버퍼에 저장된 값은 2개의 4-병렬 MU들로 전달될 수 있다. MU 내의 버퍼는 8개의 결과들 중에서 4개의 F들(즉, 수학식 2의 F(x,y))을 4-병렬 MU로 출력할 수 있고, 나머지 4개의 G들(즉, 수학식 2의 G(x,y,u))을 4-병렬 MU로 출력할 수 있다. 4-병렬 MU에서 4개의 F들의 처리 결과는 4-병렬 MU에서 4개의 G들의 처리 결과와 컴바이닝(combining)될 수 있다. 즉, 2개의 4-병렬 MU들을 사용하여 8개 비트들이 결정될 수 있다.In the case of a non-major pattern, two 4-parallel MUs may be configured for an operation on a minor pattern. In the case of a 4-parallel MU, a total of 16 simple functions are required, so all cases can be covered. Eight results obtained from the decoding unit 920 shown in FIG. 9 may be stored in a buffer in the MU. The value stored in the buffer can be transferred to two 4-parallel MUs. The buffer in the MU can output 4 Fs (i.e., F(x,y) of Equation 2) out of the 8 results as a 4-parallel MU, and the remaining 4 Gs (i.e., Equation 2) G(x,y,u)) can be output as a 4-parallel MU. The processing result of 4 Fs in the 4-parallel MU can be combined with the processing result of 4 Gs in the 4-parallel MU. That is, 8 bits can be determined using two 4-parallel MUs.

8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드 Vi,j들의 패턴에 따라 MU 동작은 달라질 수 있다. 아래 표 1은 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드 Vi,j들 중에서 8개의 노드들의 패턴 비율을 나타낼 수 있다. 즉, 패턴은 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 N개의 노들의 패턴일 수 있고, N개의 노드들은 서로 다른 서브-디코딩 트리에 속할 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 실시예에서, 패턴은 첫 번째 서브-디코딩 트리의 마지막 계층에 속한 두 번째 노드, 두 번째 서브-디코딩 트리의 마지막 계층에 속한 두 번째 노드, 세 번째 서브-디코딩 트리의 마지막 계층에 속한 두 번째 노드, 및 네 번째 서브-디코딩 트리의 마지막 계층에 속한 두 번째 노드에 따라 결정될 수 있다.The MU operation may vary according to the pattern of 32 nodes V i,j belonging to the last layer in the 8 sub-decoding trees. Table 1 below may represent the pattern ratio of 8 nodes among 32 nodes V i,j belonging to the last layer in 8 sub-decoding trees. That is, the pattern may be a pattern of N nodes in N sub-decoding trees, and N nodes may belong to different sub-decoding trees. For example, in the embodiment shown in FIG. 13, the pattern is a second node belonging to the last layer of the first sub-decoding tree, a second node belonging to the last layer of the second sub-decoding tree, and the third sub-decoding It may be determined according to a second node belonging to the last layer of the tree and a second node belonging to the last layer of the fourth sub-decoding tree.

표 1에서 각 값은 해당 코드 길이(N)에서 모든 코드 레이트(rate)에 대해 해당 패턴이 얼마나 발생하는지를 나타내는 비율일 수 있다. 표 1에서 각 코드 길이(N)에서 열의 합은 1일 수 있다.In Table 1, each value may be a ratio indicating how much a corresponding pattern occurs for all code rates in a corresponding code length (N). In Table 1, the sum of columns in each code length (N) may be 1.

Figure 112019047826810-pat00008
Figure 112019047826810-pat00008

패턴 Ox00, 패턴 0x01, 패턴 0x03, 패턴 0x07, 패턴 0x17, 패턴 0x1F, 패턴 0x3F, 패턴 0x7F, 및 패턴 0xFF는 빈번하게 발생할 수 있고, 기타는 거의 발생하지 않는 패턴일 수 있다. 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드 Vi,j들 중에서 8개의 노드들의 패턴에 따른 MU 동작의 정의(definition)는 아래 표 2와 같을 수 있다. 기타의 경우에 일반적인 SC 디코딩 동작이 한 번 더 수행될 수 있다. 예를 들어, 기타의 경우에 디코딩 동작은 2개의 N/2 병합 연산기를 사용하여 수행될 수 있다.Pattern Ox00, pattern 0x01, pattern 0x03, pattern 0x07, pattern 0x17, pattern 0x1F, pattern 0x3F, pattern 0x7F, and pattern 0xFF may occur frequently, and others may be patterns that rarely occur. Among 32 nodes V i,j belonging to the last layer in the 8 sub-decoding trees, the definition of the MU operation according to the pattern of 8 nodes may be as shown in Table 2 below. In other cases, a general SC decoding operation may be performed once more. For example, in other cases the decoding operation may be performed using two N/2 merge operators.

Figure 112019047826810-pat00009
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즉, 도 12에 도시된 블록 M은 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드 Vi,j들 중에서 8개의 노드들의 패턴에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 블록 MOx00, 블록 MOx01, 블록 MOx03, 블록 MOx07, 블록 MOx17, 블록 MOx1F, 블록 MOx3F, 블록 MOx7F, 및 블록 MOxFF 각각은 표 1에 기재된 패턴 Ox00, 패턴 0x01, 패턴 0x03, 패턴 0x07, 패턴 0x17, 패턴 0x1F, 패턴 0x3F, 패턴 0x7F, 및 패턴 0xFF에 대응할 수 있다. 모든 패턴을 고려하기 위해서는 256개의 블록들이 필요하나, 이 경우에 하드웨어의 구현 복잡도가 증가할 수 있다. 따라서 빈번하게 발생하는 패턴들을 고려하여 9개의 블록이 설정될 수 있다.That is, block M illustrated in FIG. 12 may be determined according to a pattern of 8 nodes among 32 nodes V i,j belonging to the last layer in 8 sub-decoding trees. For example, block M Ox00 , block M Ox01 , block M Ox03 , block M Ox07 , block M Ox17 , block M Ox1F , block M Ox3F , block M Ox7F , and block M OxFF, respectively, are pattern Ox00, pattern described in Table 1 It may correspond to 0x01, pattern 0x03, pattern 0x07, pattern 0x17, pattern 0x1F, pattern 0x3F, pattern 0x7F, and pattern 0xFF. 256 blocks are required to consider all patterns, but in this case, implementation complexity of hardware may increase. Therefore, 9 blocks can be set in consideration of frequently occurring patterns.

한편, 다시 도 6을 참조하면, 도 9에 도시된 디코딩부(920)에서 N-병렬 SC 디코딩 동작(즉, 단계 S356)의 수행이 완료된 경우, 제2 통신 노드는 N-병렬 SC 디코딩 동작의 수행 결과를 병합할 수 있다(S356). 단계 S356은 도 12에 도시된 MU에 의해 수행될 수 있고, 단계 S356의 결과(Tj)는 표 1 및 표 2에 기초하여 결정될 수 있다. 단계 S356이 완료된 경우, 제2 통신 노드는 디코딩의 완료 여부를 판단할 수 있다(S354). 모든 소프트 비트들에 대한 디코딩이 완료된 경우, 제2 통신 노드는 디코딩된 비트들을 출력할 수 있다. 또한, 제2 통신 노드는 디코딩된 비트들을 사용하여 부분 합 레지스터를 업데이트할 수 있다(S357). 예를 들어, 제2 통신 노드는 디코딩 동작에서 획득된 값(예를 들어, 부분 합)을 부분 합 레지스터에 저장할 수 있고, 부분 합은 도 11에 도시된 u(예를 들어, 수학식 4의 일부 값)일 수 있다.Meanwhile, referring again to FIG. 6, when the N-parallel SC decoding operation (ie, step S356) is completed in the decoding unit 920 shown in FIG. 9, the second communication node performs the N-parallel SC decoding operation. The execution results may be merged (S356). Step S356 may be performed by the MU shown in FIG. 12, and the result T j of step S356 may be determined based on Tables 1 and 2. When step S356 is completed, the second communication node may determine whether decoding is completed (S354). When decoding of all soft bits is completed, the second communication node may output the decoded bits. In addition, the second communication node may update the partial sum register using the decoded bits (S357). For example, the second communication node may store a value (eg, partial sum) obtained in the decoding operation in the partial sum register, and the partial sum is u shown in FIG. 11 (eg, in Equation 4). Some value).

앞서 설명된 실시예들은 8-병렬 SC 디코딩 방식뿐만 아니라 4-병렬 SC 디코딩 방식에도 적용될 수 있다. 4-병렬 SC 디코딩 방식은 다음과 같을 수 있다.The above-described embodiments can be applied not only to an 8-parallel SC decoding method but also to a 4-parallel SC decoding method. The 4-parallel SC decoding method may be as follows.

도 13은 통신 시스템에서 4-병렬 SC 디코딩 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.13 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a 4-parallel SC decoding scheme in a communication system.

도 13을 참조하면, (16, 8) 폴라 코드가 사용되는 경우, 소프트 비트들(A0,0)은 4개의 소프트 비트 그룹들(A(0)0,0, A(1)0,0, A(2)0,0, A(3)0,0)로 나누어질 수 있다. 이에 따라, 4개의 서브-디코딩 트리들이 구성될 수 있고, 4개의 서브-디코딩 트리에서 디코딩 결과를 조합함으로써 4개의 비트들이 동시에 결정될 수 있다.Referring to FIG. 13, when the (16, 8) polar code is used, the soft bits (A 0,0 ) are 4 soft bit groups (A(0) 0,0 , A(1) 0,0 ). , A(2) 0,0 and A(3) 0,0 ). Accordingly, four sub-decoding trees can be constructed, and four bits can be simultaneously determined by combining decoding results in four sub-decoding trees.

(1024, 512) 폴라 코드가 사용되는 경우에 디코딩 성능은 아래 표 3과 같을 수 있다. 본 발명에 규정된 N-병렬 SC 디코딩 방식에 따른 처리 지연은 기존 SC 디코딩 방식(예를 들어, 순차적 디코딩 방식)에 따른 처리 지연보다 작을 수 있다.When the (1024, 512) polar code is used, the decoding performance may be as shown in Table 3 below. The processing delay according to the N-parallel SC decoding method specified in the present invention may be smaller than the processing delay according to the existing SC decoding method (eg, sequential decoding method).

Figure 112019047826810-pat00010
Figure 112019047826810-pat00010

표 3에서 [1]은 "K. K. Parhi. et al. Low-latency successive-cancellation polar decoder architectures using 2-bit decoding. IEEE Trans. Circuits Syst. I Reg . Papers, vol. 61, no. 4, pp. 1241-1254, Apr. 2014"에 규정된 기술에 따른 디코딩 성능일 수 있다. 표 3에서 [2]는 "C. Leroux. et al. A semi-parallel successive-cancellation decoder for polar codes. IEEE Trans. Signal Process., vol. 61, no. 2, pp. 289-299, Jan. 2013"에 규정된 기술에 따른 디코딩 성능일 수 있다. 표 3에서 [3]은 "P. Giard. et al. Fast low-complexity decoders for low-rate polar codes. J. Signal Process. Syst., vol. 90, no. 5, pp. 675-685, May 2018"에 규정된 기술에 따른 디코딩 성능일 수 있다. 표 3에서 [4]는 "F. Ercan. et al. Reduced-memory high-throughputfast-ssc polar code decoder architecture. in 2017 IEEE International Workshop on Signal Processing Systems (SiPS), Oct. 2017, pp. 1-6"에 규정된 기술에 따른 디코딩 성능일 수 있다.In Table 3, [1] is "KK Parhi. et al. Low-latency successive-cancellation polar decoder architectures using 2-bit decoding. IEEE Trans. Circuits Syst. I Reg . Papers , vol . 61, no. 4, pp. 1241-1254, Apr. 2014" may be decoding performance according to the technology. In Table 3, [2] refers to "C. Leroux. et al. A semi-parallel successive-cancellation decoder for polar codes. IEEE Trans. Signal Process. , vol. 61, no. 2, pp. 289-299, Jan. It may be decoding performance according to the technology specified in "2013". In Table 3, [3] is "P. Giard. et al. Fast low-complexity decoders for low-rate polar codes. J. Signal Process. Syst., vol. 90, no. 5, pp. 675-685, May. It may be decoding performance according to the technology specified in "2018". [4] in Table 3 is "F. Ercan. et al. Reduced-memory high-throughputfast-ssc polar code decoder architecture. in 2017 IEEE International Workshop on Signal Processing Systems (SiPS), Oct. 2017, pp. 1-6 It may be decoding performance according to the technique specified in ".

도 14는 통신 시스템에서 SC 디코딩 방식의 오류 정정 성능을 도시한 그래프이다.14 is a graph showing error correction performance of an SC decoding scheme in a communication system.

도 14를 참조하면, "serial SC"는 기존 SC 디코딩 방식에 따른 결과일 수 있고, "8-parallel SC"는 본 발명에 규정된 8-병렬 SC 디코딩 방식에 따른 결과일 수 있다. 본 발명에 의하면, SNR(signal to noise ratio) 대비 FER(frame error rate)은 유지될 수 있고, 노드 Vi,j의 패턴에 상관없이 최소 8개의 비트들이 동시에 디코딩될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 실시예에 프루닝 기술도 적용될 수 있으므로, 디코딩 처리 지연은 더욱 감소할 수 있다.Referring to FIG. 14, "serial SC" may be a result according to an existing SC decoding method, and "8-parallel SC" may be a result according to an 8-parallel SC decoding method defined in the present invention. According to the present invention, a frame error rate (FER) compared to a signal to noise ratio (SNR) can be maintained, and at least 8 bits can be simultaneously decoded regardless of a pattern of nodes V i,j . In addition, since the pruning technique can also be applied to the embodiment according to the present invention, the decoding processing delay can be further reduced.

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.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software.

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.Examples of computer-readable media include hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as roms, rams, flash memories, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The above-described hardware device may be configured to operate as at least one software module to perform the operation of the present invention, and vice versa.

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.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. I will be able to.

Claims (13)

통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 신호에 대한 복조(demodulation) 동작을 수행함으로써 소프트 비트들(soft bits)을 획득하는 단계;
상기 소프트 비트들을 N개의 소프트 비트 그룹들로 나누는 단계;
상기 N개의 소프트 비트 그룹들에 대한 N개의 서브-디코딩 트리(sub-decoding tree)들을 구성하는 단계;
상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝(pruning) 가능 여부를 판단하는 단계; 및
상기 프루닝이 가능하지 않은 경우, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에서 N-병렬 SC(successive cancellation) 디코딩 동작을 수행함으로써 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 포함하며,
상기 신호는 상기 제2 통신 노드에서 폴라 코드(polar code)에 기초하여 인코딩(encoding)되고,
상기 통신 시스템에서 (32, 16) 폴라 코드가 사용되는 경우, 상기 소프트 비트들의 크기는 32×Q비트이고, 상기 N은 8이고, 8개의 소프트 비트 그룹들 각각은 4×Q비트들로 구성되고, 상기 디코딩된 비트들의 크기는 16비트이고, 상기 Q는 상기 소프트 비트들의 양자화 정도(degree)인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
As a method of operating a first communication node in a communication system,
Receiving a signal from a second communication node;
Obtaining soft bits by performing a demodulation operation on the signal;
Dividing the soft bits into N soft bit groups;
Constructing N sub-decoding trees for the N soft bit groups;
Determining whether pruning is possible for the N sub-decoding trees; And
If the pruning is not possible, obtaining decoded bits by performing an N-parallel successive cancellation (SC) decoding operation on the N sub-decoding trees,
The signal is encoded based on a polar code in the second communication node,
When the (32, 16) polar code is used in the communication system, the size of the soft bits is 32 × Q bits, the N is 8, each of the eight soft bit groups is composed of 4 × Q bits. , The size of the decoded bits is 16 bits, and the Q is a degree of quantization of the soft bits.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계는,
상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들을 병합하는 단계;
상기 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 노드들의 패턴에 기초하여 연산 방식을 결정하는 단계; 및
상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들에 상기 연산 방식을 적용함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
The method according to claim 1,
The step of obtaining the decoded bits,
Merging the results of the N-parallel SC decoding operation;
Determining an operation method based on a pattern of nodes belonging to a last layer in the N sub-decoding trees; And
The method of operating a first communication node, further comprising the step of obtaining the decoded bits by applying the operation method to results of the N-parallel SC decoding operation.
청구항 3에 있어서,
상기 N이 8인 경우, 상기 패턴은 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드들 중에서 8개 노드들의 패턴이고, 상기 8개 노드들은 서로 다른 서브-디코딩 트리에 속하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
The method of claim 3,
When N is 8, the pattern is a pattern of 8 nodes among 32 nodes belonging to the last layer in 8 sub-decoding trees, and the 8 nodes belong to different sub-decoding trees. How the communication node operates.
청구항 3에 있어서,
상기 연산 방식은 상기 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 노드들의 패턴별로 다르게 결정되는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
The method of claim 3,
The operation method of the first communication node is determined differently for each pattern of nodes belonging to a last layer in the N sub-decoding trees.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 통신 노드의 동작 방법은,
상기 프루닝이 가능한 경우, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝을 수행하는 단계; 및
프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 더 포함하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
The method according to claim 1,
The operating method of the first communication node,
If the pruning is possible, performing pruning on the N sub-decoding trees; And
The method of operating a first communication node, further comprising obtaining the decoded bits by performing an SC decoding operation on pruned N sub-decoding trees.
통신 시스템에서 제1 통신 노드로서,
제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 안테나;
상기 신호에 대한 복조(demodulation) 동작을 수행함으로써 소프트 비트들(soft bits)을 획득하는 복조기(demodulator); 및
상기 소프트 비트들을 N개의 소프트 비트 그룹들로 나누고, 상기 N개의 소프트 비트 그룹들에 대한 N개의 서브-디코딩 트리(sub-decoding tree)들을 구성하고, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝(pruning) 가능 여부를 판단하고, 상기 프루닝이 가능하지 않은 경우에 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에서 N-병렬 SC(successive cancellation) 디코딩 동작을 수행함으로써 디코딩된 비트들을 획득하는 디코더를 포함하며,
상기 신호는 상기 제2 통신 노드에서 폴라 코드(polar code)에 기초하여 인코딩(encoding)되고,
상기 통신 시스템에서 (32, 16) 폴라 코드가 사용되는 경우, 상기 소프트 비트들의 크기는 32×Q비트이고, 상기 N은 8이고, 8개의 소프트 비트 그룹들 각각은 4×Q비트들로 구성되고, 상기 디코딩된 비트들의 크기는 16비트이고, 상기 Q는 상기 소프트 비트들의 양자화 정도(degree)인, 제1 통신 노드.
As a first communication node in a communication system,
An antenna for receiving a signal from a second communication node;
A demodulator for obtaining soft bits by performing a demodulation operation on the signal; And
Dividing the soft bits into N soft bit groups, constructing N sub-decoding trees for the N soft bit groups, and pruning the N sub-decoding trees It includes a decoder that determines whether (pruning) is possible, and when pruning is not possible, obtains decoded bits by performing an N-parallel successive cancellation (SC) decoding operation on the N sub-decoding trees, and ,
The signal is encoded based on a polar code in the second communication node,
When the (32, 16) polar code is used in the communication system, the size of the soft bits is 32 × Q bits, the N is 8, and each of the eight soft bit groups is composed of 4 × Q bits. , The size of the decoded bits is 16 bits, and the Q is a degree of quantization of the soft bits.
청구항 7에 있어서,
상기 디코더는,
상기 N-병렬 SC 디코딩 동작을 수행하는 N개의 DU(decoding unit)들;
상기 N개의 DU들의 결과들을 병합하는 MU(merging unit);
상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝을 수행하고, 프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작을 수행하는 PU(pruning unit); 및
상기 MU의 결과 또는 상기 PU의 결과에 기초하여 상기 디코딩된 비트들을 출력하는 출력부를 포함하는, 제1 통신 노드.
The method of claim 7,
The decoder,
N decoding units (DUs) performing the N-parallel SC decoding operation;
A merging unit (MU) for merging the results of the N DUs;
A pruning unit (PU) for performing pruning on the N sub-decoding trees and performing an SC decoding operation on the pruned N sub-decoding trees; And
The first communication node comprising an output unit for outputting the decoded bits based on the result of the MU or the result of the PU.
청구항 8에 있어서,
상기 N개의 DU들 각각은,
LLR(log likelihood ratio) 저장부;
부분 합 레지스터(partial sum register); 및
PE(processing element) 그룹들을 포함하며,
상기 PE 그룹들 각각은 상기 LLR 저장부로부터 획득된 2개의 소프트 비트들과 상기 부분 합 레지스터로부터 획득된 1개의 부분 합에 기초하여 새로운 1개의 소프트 비트를 생성하는, 제1 통신 노드.
The method of claim 8,
Each of the N DUs,
A log likelihood ratio (LLR) storage;
Partial sum register; And
Contains PE (processing element) groups,
Each of the PE groups generates one new soft bit based on two soft bits obtained from the LLR storage unit and one partial sum obtained from the partial sum register.
청구항 7에 있어서,
상기 디코딩된 비트들을 획득하는 단계에서, 상기 디코더는 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들을 병합하고, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 노드들의 패턴에 기초하여 연산 방식을 결정하고, 상기 N-병렬 SC 디코딩 동작의 결과들에 상기 연산 방식을 적용함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득하는, 제1 통신 노드.
The method of claim 7,
In the step of obtaining the decoded bits, the decoder merges results of the N-parallel SC decoding operation, determines an operation method based on a pattern of nodes belonging to the last layer in the N sub-decoding trees, and And obtaining the decoded bits by applying the calculation scheme to results of the N-parallel SC decoding operation.
청구항 10에 있어서,
상기 N이 8인 경우, 상기 패턴은 8개의 서브-디코딩 트리들 내의 마지막 계층에 속한 32개의 노드들 중에서 8개 노드들의 패턴이고, 상기 8개 노드들은 서로 다른 서브-디코딩 트리에 속하는, 제1 통신 노드.
The method according to claim 10,
When N is 8, the pattern is a pattern of 8 nodes among 32 nodes belonging to the last layer in 8 sub-decoding trees, and the 8 nodes belong to different sub-decoding trees. Communication node.
청구항 7에 있어서,
상기 디코더는 상기 프루닝이 가능한 경우에 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝을 수행하고, 프루닝된 N개의 서브-디코딩 트리들에서 SC 디코딩 동작을 수행함으로써 상기 디코딩된 비트들을 획득하는, 제1 통신 노드.
The method of claim 7,
When the pruning is possible, the decoder performs pruning on the N sub-decoding trees, and obtains the decoded bits by performing an SC decoding operation on the pruned N sub-decoding trees. , The first communication node.
통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 신호에 대한 복조(demodulation) 동작을 수행함으로써 소프트 비트들(soft bits)을 획득하는 단계;
상기 소프트 비트들을 N개의 소프트 비트 그룹들로 나누는 단계;
상기 N개의 소프트 비트 그룹들에 대한 N개의 서브-디코딩 트리(sub-decoding tree)들을 구성하는 단계;
상기 N개의 서브-디코딩 트리들에 대한 프루닝(pruning) 가능 여부를 판단하는 단계; 및
상기 프루닝이 가능하지 않은 경우, 상기 N개의 서브-디코딩 트리들에서 N-병렬 SC(successive cancellation) 디코딩 동작을 수행함으로써 디코딩된 비트들을 획득하는 단계를 포함하며,
상기 신호는 상기 제2 통신 노드에서 폴라 코드(polar code)에 기초하여 인코딩(encoding)되고,
상기 통신 시스템에서 (16, 8) 폴라 코드가 사용되는 경우, 상기 소프트 비트들의 크기는 16×Q비트이고, 상기 N은 4이고, 4개의 소프트 비트 그룹들 각각은 4×Q비트들로 구성되고, 상기 디코딩된 비트들의 크기는 8비트이고, 상기 Q는 상기 소프트 비트들의 양자화 정도(degree)인, 제1 통신 노드의 동작 방법.
As a method of operating a first communication node in a communication system,
Receiving a signal from a second communication node;
Obtaining soft bits by performing a demodulation operation on the signal;
Dividing the soft bits into N soft bit groups;
Constructing N sub-decoding trees for the N soft bit groups;
Determining whether pruning is possible for the N sub-decoding trees; And
When the pruning is not possible, obtaining decoded bits by performing an N-parallel successive cancellation (SC) decoding operation on the N sub-decoding trees,
The signal is encoded based on a polar code in the second communication node,
When the (16, 8) polar code is used in the communication system, the size of the soft bits is 16 × Q bits, the N is 4, and each of the four soft bit groups is composed of 4 × Q bits. , The size of the decoded bits is 8 bits, and Q is a degree of quantization of the soft bits.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180031555A (en) * 2016-09-20 2018-03-28 삼성전자주식회사 Apparatus and method for parallelized successive cancellation decoding and successive cancellation list decoding of polar codes
KR20180134276A (en) * 2017-06-08 2018-12-18 삼성전자주식회사 Polar encoding and decoding using predefined information

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180031555A (en) * 2016-09-20 2018-03-28 삼성전자주식회사 Apparatus and method for parallelized successive cancellation decoding and successive cancellation list decoding of polar codes
KR20180134276A (en) * 2017-06-08 2018-12-18 삼성전자주식회사 Polar encoding and decoding using predefined information

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