KR102582195B1 - 구조화된 저 밀도 패리티 체크 (ldpc) 코드들에 대한 펑처링 - Google Patents

Abstract

본 개시의 소정의 양태들은 일반적으로 구조화된 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들의 펑처링을 위한 기법들에 관한 것이다. 무선 노드에 의한 무선 통신을 위한 방법이 제공된다. 방법은 일반적으로, 코드 워드를 생성하기 위해 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계로서, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계, 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하는 단계로서, 펑처링은 체크 노드들에 대해 소정 차수의 접속성을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하는 단계, 및 펑처링된 코드 워드를 송신하는 단계를 포함한다.

Description

구조화된 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들에 대한 펑처링

관련 출원에 대한 상호-참조 및 우선권 주장

본 출원은 2015년 11월 12일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/254,678호, 및 2016년 7월 5일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제15/202,207호의 이익을 주장하고 이들에 대한 우선권을 주장하며, 이들 양자 모두는 본 명세서에 전부 참조로 통합된다.

기술 분야

본 개시의 소정의 양태들은 일반적으로 구조화된 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들의 펑처링을 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 소정의 양태들은 용량에 대한 성능 개선을 가능하게 할 수 있다.

무선 통신 시스템들은 보이스, 데이터 등과 같은 다양한 타입들의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 전개된다. 이들 시스템들은 이용가능한 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭 및 송신 전력) 을 공유함으로써 다중 사용자들과의 통신을 지원하는 것이 가능한 다중-액세스 시스템들일 수도 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템들, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템들, 제 3 세대 파트너십 프로젝트 (3GPP) 롱 텀 에볼루션 (LTE) 시스템들, 롱 텀 에볼루션 어드밴스드 (LTE-A) 시스템들, 및 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템들을 포함한다.

일반적으로, 무선 다중-액세스 통신 시스템은 다중 무선 노드들에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 노드는 순방향 및 역방향 링크들 상의 송신들을 통해 하나 이상의 기지국들과 통신한다. 순방향 링크 (또는 다운링크) 는 기지국들로부터 노드들로의 통신 링크를 지칭하고, 역방향 링크 (또는 업링크) 는 노드들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 통신 링크들은 단일-입력 단일-출력, 다중-입력 단일-출력, 또는 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 시스템을 통해 확립될 수도 있다.

현대 정보화 시대에서는, 이진 값들 (예를 들어, 1들 및 0들) 이 비디오, 오디오, 통계 정보 등과 같은 다양한 타입들의 정보를 표현 및 통신하는데 이용된다. 유감스럽게도, 이진 데이터의 저장, 송신, 및/또는 프로세싱 동안, 에러들이 무심코 도입될 수도 있다; 예를 들어, 1 이 0 으로 변경되거나 또는 그 반대일 수도 있다.

일반적으로, 데이터 송신의 경우에, 수신기는 잡음 또는 왜곡의 존재에서 각각의 수신된 비트를 관측하고 단지 비트의 값의 표시만이 획득된다. 이들 상황들 하에서, 관측된 값들은 "소프트" 비트들의 소스로서 인터프리팅된다. 소프트 비트는 비트의 값 (예를 들어, 1 또는 0) 의 선호된 추정치를 그 추정치의 신뢰성의 일부 표시와 함께 표시한다. 에러들의 수는 상대적으로 낮을 수도 있지만, 심지어 작은 수의 에러들 또는 레벨의 왜곡으로 데이터가 사용할 수 없게 될 수 있거나, 또는 송신 에러들의 경우에는, 데이터의 재송신을 필요하게 만들 수도 있다.

에러들에 대해 체크하고, 그리고 일부 경우들에는, 에러들을 정정하기 위한 메커니즘을 제공하기 위하여, 이진 데이터는 신중히 설계된 리던던시를 도입하도록 코딩될 수 있다. 데이터의 유닛의 코딩은 코드 워드로 통칭되는 것을 생성한다. 그 리던던시로 인해, 코드 워드는 코드 워드가 생성된 데이터의 입력 유닛보다 더 많은 비트들을 종종 포함할 것이다.

리던던트 비트들은 코드 워드를 생성하기 위해 인코더에 의해 송신된 비트 스트림에 부가된다. 송신된 코드 워드들로부터 발생하는 신호들이 수신 또는 프로세싱될 때, 신호에서 관측되는 바와 같은 코드 워드에 포함된 리던던트 정보는 원래의 데이터 유닛을 복구하기 위하여 수신된 데이터에서의 에러들을 식별 및/또는 정정하거나 또는 그 수신된 신호로부터 왜곡을 제거하는데 이용될 수 있다. 이러한 에러 체크 및/또는 정정은 디코딩 프로세스의 일부로서 구현될 수 있다. 에러들의 부재에서, 또는 정정가능한 에러들 또는 왜곡의 경우에, 디코딩이 프로세싱되는 소스 데이터로부터, 인코딩되었던 원래의 데이터 유닛을 복구하는데 이용될 수 있다. 복구불가능한 에러들의 경우에, 디코딩 프로세스는 원래의 데이터가 완전히 복구될 수 없다는 일부 표시를 생성할 수도 있다. 디코딩 실패의 이러한 표시들은 데이터의 재송신을 개시하는데 이용될 수 있다.

데이터 통신을 위한 광 섬유 라인들의 증가된 사용 및 데이터가 데이터 저장 디바이스들 (예를 들어, 디스크 드라이브들, 테이프들 등) 로부터 판독되고 그 데이터 저장 디바이스들에 저장될 수 있는 레이트의 증가들로, 데이터 저장 및 송신 용량의 효율적인 사용 뿐만 아니라 고속으로 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 능력의 필요성이 증가하고 있다.

인코딩 효율 및 높은 데이터 레이트들이 중요하지만, 인코딩 및/또는 디코딩 시스템을 광범위한 디바이스들 (예를 들어, 소비자 디바이스들) 에서의 사용에 실용적이게 하기 위해, 인코더들 및/또는 디코더들을 합리적인 비용으로 구현할 수 있는 것이 중요하다.

통신 시스템들은 종종 여러 상이한 레이트들로 동작할 필요가 있다. 구현을 가능한 한 단순하게 유지하고 상이한 레이트들로 코딩 및 디코딩을 제공하는 한가지 방식은 저-밀도-패리티 체크 (LDPC) 코드들을 이용하는 것이다. 특히, LDPC 코드들은 더 낮은 레이트 코드들을 펑처링함으로써 더 높은-레이트 코드들을 생성하는데 이용된다. LDPC 코드들의 성능 개선을 위한 기법들이 바람직하다.

본 개시의 시스템들, 방법들, 및 디바이스들은 각각 여러 양태들을 갖고, 그 양태들 중 어떤 단일의 양태도 그 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지는 않는다. 본 개시의 범위를 다음에 오는 청구항들에 의해 표현되는 것으로서 제한함 없이, 일부 피처들이 이제 간단히 논의될 것이다. 이 논의를 고려한 후에, 그리고 특히 "상세한 설명" 이라는 제목의 섹션을 읽은 후에, 본 개시의 피처들이 무선 네트워크에서의 스테이션들과 액세스 포인트들 간의 개선된 통신을 포함하는 이점들을 제공하는 방법을 이해할 것이다.

본 개시의 소정의 양태들은 일반적으로 구조화된 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들의 펑처링을 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 일부 시나리오들에서, 5/6 코드 레이트 Wi-Fi LDPC 코드 (예를 들어, 802.11 무선 표준에 의해 정의된 LDPC 코드) 의 가장 높은 차수의 변수 노드 (variable node) 들은 LDPC 코드에 대해 7/8 코드 레이트를 제공하도록 펑처링될 수 있다. 일부 시나리오들에서는, 가외의 변수 노드를 갖는 멀티-에지 LDPC 코드 설계가 7/8 코드 레이트 LDPC 코드를 제공하도록 펑처링될 수 있다.

본 개시의 소정의 양태들은 송신 디바이스에 의한 무선 통신을 위한 방법을 제공한다. 방법은 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계로서, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드 (check node) 들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계, 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하는 단계로서, 여기서 펑처링은 체크 노드들에 대해 소정 차수 (degree) 의 접속성을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하는 단계, 및 펑처링된 코드 워드를 송신하는 단계를 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 송신 디바이스에 의한 무선 통신을 위한 방법을 제공한다. 방법은 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 멀티-에지 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계로서, LDPC 코드는 참조 LDPC 코드에 상대적인, 가외의 변수 노드를 포함하는 제 1 수의 변수 노드들, 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계; 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하는 단계로서, 여기서 펑처링은 펑처링된 코드 워드에 대해 소정의 코드 레이트를 달성하기 위해 변수 노드들 중 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하는 단계; 및 펑처링된 코드 워드를 송신하는 단계를 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 송신 디바이스와 같은 무선 통신을 위한 장치를 제공한다. 장치는 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 수단으로서, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 수단, 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하기 위한 수단으로서, 여기서 펑처링은 체크 노드들에 대해 소정 차수의 접속성을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 수단, 및 펑처링된 코드 워드를 송신하기 위한 수단을 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 송신 디바이스와 같은 무선 통신을 위한 장치를 제공한다. 장치는 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 멀티-에지 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 수단으로서, LDPC 코드는 참조 LDPC 코드에 상대적인, 가외의 변수 노드를 포함하는 제 1 수의 변수 노드들, 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 수단; 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하기 위한 수단으로서, 여기서 펑처링은 펑처링된 코드 워드에 대해 소정의 코드 레이트를 달성하기 위해 변수 노드들 중 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 수단; 및 펑처링된 코드 워드를 송신하기 위한 수단을 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 송신 디바이스와 같은 무선 통신을 위한 장치를 제공한다. 장치는 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 것으로서, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하고 그리고 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하는 것으로서, 여기서 펑처링은 체크 노드들에 대해 소정 차수의 접속성을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및 펑처링된 코드 워드를 송신하도록 구성된 송신기를 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 송신 디바이스와 같은 무선 통신을 위한 장치를 제공한다. 장치는 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 멀티-에지 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 것으로서, LDPC 코드는 참조 LDPC 코드에 상대적인, 가외의 변수 노드를 포함하는 제 1 수의 변수 노드들, 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하고 그리고 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하는 것으로서, 여기서 펑처링은 펑처링된 코드 워드에 대해 소정의 코드 레이트를 달성하기 위해 변수 노드들 중 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및 펑처링된 코드 워드를 송신하도록 구성된 송신기를 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 컴퓨터 실행가능 코드는 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 코드로서, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 코드, 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하기 위한 코드로서, 여기서 펑처링은 체크 노드들에 대해 소정 차수의 접속성을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 코드, 및 펑처링된 코드 워드를 송신하기 위한 코드를 포함한다.

본 개시의 소정의 양태들은 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 컴퓨터 실행가능 코드는 일반적으로 코드 워드를 생성하기 위해 멀티-에지 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 코드로서, LDPC 코드는 참조 LDPC 코드에 상대적인, 가외의 변수 노드를 포함하는 제 1 수의 변수 노드들, 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 코드, 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하기 위한 코드로서, 여기서 펑처링은 펑처링된 코드 워드에 대해 소정의 코드 레이트를 달성하기 위해 변수 노드들 중 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 코드; 및 펑처링된 코드 워드를 송신하기 위한 코드를 포함한다.

본 발명의 다른 양태들, 피처들, 및 실시형태들은 첨부하는 도면들과 함께 본 발명의 특정, 예시적인 실시형태들의 다음의 설명을 리뷰 시, 당업자들에게 명백해질 것이다. 본 발명의 피처들은 이하의 소정의 실시형태들 및 도면들에 대하여 논의될 수도 있지만, 본 발명의 모든 실시형태들은 본 명세서에서 논의된 유리한 피처들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 하나 이상의 실시형태들은 소정의 유리한 피처들을 갖는 것으로서 논의될 수도 있지만, 이러한 피처들 중 하나 이상은 또한 본 명세서에서 논의된 본 발명의 다양한 실시형태들에 따라 이용될 수도 있다. 유사한 방식으로, 예시적인 실시형태들은 이하에 디바이스, 시스템, 또는 방법 실시형태들로서 논의될 수도 있지만, 이러한 예시적인 실시형태들은 다양한 디바이스들, 시스템들, 및 방법들로 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시의 상기 열거된 피처들이 상세히 이해될 수 있도록 하기 위해, 상기 간단히 요약된, 보다 특정한 설명은, 일부가 첨부된 도면들에 예시되는, 양태들을 참조하여 이루어질 수도 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 본 개시의 소정의 통상적인 양태들을 예시하며, 따라서 그 범위의 제한으로 간주되지 않으며, 설명을 위해 다른 등가의 효과적인 양태들을 인정할 수도 있다.
도 1 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 일 예의 다중 액세스 무선 통신 시스템을 예시한다.
도 2 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 기지국 및 무선 노드의 블록 다이어그램을 예시한다.
도 3 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 무선 디바이스에서 활용될 수도 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한다.
도 4-4a 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 일 예시적인 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드의 그래픽적 및 매트릭스 표현들을 도시한다.
도 5 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 도 4a 의 LDPC 코드의 리프팅을 그래픽적으로 예시한다.
도 6 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 펑처링 인코더를 예시하는 단순화된 블록 다이어그램이다.
도 7 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 디코더를 예시하는 단순화된 블록 다이어그램이다.
도 8 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 송신 디바이스에 의한 무선 통신을 위해 LDPC 코드 구조에서의 가장 높은 차수의 노드들의 펑처링에 기초하여 정보를 인코딩하기 위한 예의 동작들을 예시하는 플로우 다이어그램이다.
도 9 는 일 예시적인 5/6 레이트 Wi-Fi LDPC 코드의 베이스 그래프 표현을 도시한다.
도 10 은 펑처링된 낮은 차수의 변수 노드를 갖는 도 9 에 도시된 예시적인 5/6 레이트 Wi-Fi LDPC 코드의 그래픽적 표현이다.
도 11 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 펑처링된 가장 높은 차수의 변수 노드를 갖는 도 9 에 도시된 예시적인 5/6 레이트 Wi-Fi LDPC 코드의 그래픽적 표현을 도시한다.
도 12 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 변조 및 코딩 스킴 (MCS) 9 에서의 LDPC 코드의 다양한 펑처링 기법들의 성능을 도시하는 그래프이다.
도 13 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, MCS1 에서의 LDPC 코드의 다양한 펑처링 기법들의 성능을 도시하는 그래프이다.
도 14 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 송신 디바이스에 의한 무선 통신을 위해 LDPC 코드 구조에 기초하여 정보를 인코딩하기 위한 예의 동작들을 예시하는 플로우 다이어그램이다.
도 15 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 일 예의 멀티-에지 7/8 레이트 LDPC 코드 설계의 매트릭스 표현이다.
도 16 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 다른 예의 멀티-에지 레이트 7/8 LDPC 코드 설계의 매트릭스 표현이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해, 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 하나의 실시형태에서 개시된 엘리먼트들은 특정 열거 없이 다른 실시형태들에 유익하게 활용될 수도 있는 것으로 간주된다.

상세한 설명

본 개시의 양태들은 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들의 펑처링을 위한 기법들을 제공한다. 일부 시나리오들에서, 5/6 코드 레이트 Wi-Fi LDPC 코드 (예를 들어, 802.11 무선 표준에 의해 정의된 LDPC 코드) 의 가장 높은 차수의 변수 노드들은 LDPC 코드에 대해 7/8 코드 레이트를 제공하도록 펑처링될 수 있다. 일부 시나리오들에서는, 가외의 변수 노드를 갖는 멀티-에지 LDPC 코드가 LDPC 코드에 대해 7/8 코드 레이트를 제공하고 원하는 블록 길이를 유지하도록 펑처링될 수 있다.

본 개시의 다양한 양태들은 첨부하는 도면들을 참조하여 이하에 보다 완전히 설명된다. 본 개시는, 그러나, 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고 본 개시 전반에 걸쳐 제시된 임의의 특정 구조 또는 기능에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이들 양태들은 본 개시가 철저하고 완전하고, 당업자들에게 본 개시의 범위를 완전히 전하도록 하기 위해 제공된다. 본 명세서의 교시들에 기초하여, 당업자는, 본 개시의 임의의 다른 양태에 독립적으로 구현되든 또는 그 임의의 다른 양태와 결합되든 간에, 본 개시의 범위가 본 명세서에서 개시된 본 개시의 임의의 양태를 커버하도록 의도된다는 것을 인식해야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 임의의 수의 양태들을 이용하여 장치가 구현될 수도 있거나 또는 방법이 실시될 수도 있다. 추가로, 본 개시의 범위는 본 명세서에 기재된 본 개시의 다양한 양태들에 더하여 또는 그 이외의 다른 구조, 기능성, 또는 구조와 기능성을 이용하여 실시되는 그러한 장치 또는 방법을 커버하도록 의도된다. 본 명세서에서 개시된 본 개시의 임의의 양태는 청구항의 하나 이상의 엘리먼트들에 의해 구현될 수도 있는 것으로 이해되어야 한다. 단어 "예시적인" 은 본 명세서에서 "일 예, 인스턴스, 또는 예시로서 기능하는 것" 을 의미하는데 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 으로서 설명된 임의의 양태가 다른 양태들에 비해 유리하거나 또는 선호되는 것으로서 반드시 해석되는 것은 아니다.

특정한 양태들이 본 명세서에서 설명되지만, 이들 양태들의 많은 변화들 및 치환들이 본 개시의 범위에 포함된다. 선호된 양태들의 일부 이익들 및 이점들이 언급되지만, 본 개시의 범위는 특정한 이익들, 사용들, 또는 목적들에 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시의 양태들은, 일부가 도면들에 그리고 선호된 양태들의 다음의 설명에 일 예로 예시되는, 상이한 무선 기술들, 시스템 구성들, 네트워크들, 및 송신 프로토콜들에 광범위하게 적용가능한 것으로 의도된다. 상세한 설명 및 도면들은 제한이 아니라 본 개시를 단지 예시할 뿐이며, 본 개시의 범위는 첨부된 청구항들 및 그 등가물들에 의해 정의된다.

본 명세서에서 설명된 기법들은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 네트워크들, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 네트워크들, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 네트워크들, 직교 FDMA (OFDMA) 네트워크들, 단일-캐리어 FDMA (SC-FDMA) 네트워크들 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들에 대해 이용될 수도 있다. 용어들 "네트워크들" 및 "시스템들" 은 종종 상호교환가능하게 사용된다. CDMA 네트워크는 범용 지상 무선 액세스 (UTRA), CDMA2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA 는 광대역-CDMA (W-CDMA) 및 로우 칩 레이트 (Low Chip Rate; LCR) 를 포함한다. CDMA2000 은 IS-2000, IS-95, 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications) 과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. OFDMA 네트워크는 진화된 UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA, E-UTRA, 및 GSM 은 범용 모바일 전기통신 시스템 (UMTS) 의 일부이다. 롱 텀 에볼루션 (LTE) 은 E-UTRA 를 이용하는 UMTS 의 릴리즈이다. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS, 및 LTE 는 "제 3 세대 파트너십 프로젝트" (3GPP) 라 명명된 기관으로부터의 문서들에 기술되어 있다. CDMA2000 은 "제 3 세대 파트너십 프로젝트 2" (3GPP2) 라 명명된 기관으로부터의 문서들에 기술되어 있다. 이들 통신 네트워크들은, 본 개시에서 설명된 기법들이 적용될 수도 있는 네트워크들의 예들로서 단지 열거될 뿐이다; 그러나, 이 개시는 상기 설명된 통신 네트워크에 제한되지 않는다.

단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 는 송신기 측에서 단일 캐리어 변조를 활용하고 수신기 측에서 주파수 도메인 등화를 활용하는 송신 기법이다. SC-FDMA 는 OFDMA 시스템과 유사한 성능 및 본질적으로 동일한 전체 복잡성을 갖는다. 그러나, SC-FDMA 신호는 그 내재하는 단일 캐리어 구조 때문에 더 낮은 피크-대-평균 전력비 (PAPR) 를 갖는다. SC-FDMA 는, 특히 더 낮은 PAPR 이 송신 전력 효율 면에서 무선 노드에게 상당히 유익한 업링크 (UL) 통신에 있어서, 많은 관심을 받았다.

액세스 포인트 ("AP") 는 NodeB, 무선 네트워크 제어기 ("RNC"), eNodeB (eNB), 기지국 제어기 ("BSC"), 베이스 트랜시버 스테이션 ("BTS"), 기지국 ("BS"), 트랜시버 기능부 (Transceiver Function; "TF"), 무선 라우터, 무선 트랜시버, 기본 서비스 세트 ("BSS"), 확장 서비스 세트 ("ESS"), 무선 기지국 ("RBS"), 또는 일부 다른 전문용어를 포함하거나, 이들로서 구현되거나, 또는 이들로 알려져 있을 수도 있다.

액세스 단말기 ("AT") 는 액세스 단말기, 가입자국, 가입자 유닛, 이동국, 원격국, 원격 단말기, 사용자 단말기, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스, 사용자 장비 (UE), 사용자 스테이션, 무선 노드, 또는 일부 다른 전문용어를 포함하거나, 이들로서 구현되거나, 또는 이들로 알려져 있을 수도 있다. 일부 구현들에서, 액세스 단말기는 셀룰러 전화기, 스마트 폰, 코드리스 전화기, 세션 개시 프로토콜 ("SIP") 폰, 무선 로컬 루프 ("WLL") 스테이션, PDA (personal digital assistant), 태블릿, 넷북, 스마트북, 울트라북, 무선 접속 능력을 갖는 핸드헬드 디바이스, 스테이션 ("STA"), 또는 무선 모뎀에 접속된 일부 다른 적합한 프로세싱 디바이스를 포함할 수도 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 교시된 하나 이상의 양태들은 폰 (예를 들어, 셀룰러 폰, 스마트 폰), 컴퓨터 (예를 들어, 데스크톱), 휴대용 통신 디바이스, 휴대용 컴퓨팅 디바이스 (예를 들어, 랩톱, 개인 정보 단말기 (personal data assistant), 태블릿, 넷북, 스마트북, 울트라북), 의료용 디바이스들 또는 장비, 생체인식 센서들/디바이스들, 엔터테인먼트 디바이스 (예를 들어, 뮤직 또는 비디오 디바이스, 또는 위성 라디오), 차량용 컴포넌트 또는 센서, 스마트 미터들/센서들, 산업 제조 장비, 글로벌 포지셔닝 시스템 디바이스, 또는 무선 또는 유선 매체를 통해 통신하도록 구성되는 임의의 다른 적합한 디바이스에 통합될 수도 있다. 일부 양태들에서, 노드는 무선 노드이다. 무선 노드는, 예를 들어, 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 네트워크 (예를 들어, 광역 네트워크, 이를 테면 인터넷 또는 셀룰러 네트워크) 에 대해 접속성을 제공할 수도 있다.

양태들은 본 명세서에서 보통 3G 및/또는 4G 무선 기술들과 연관된 전문용어를 사용하여 설명될 수도 있지만, 본 개시의 양태들은 5G 및 그 이후와 같은 다른 세대-기반 통신 시스템들에서 적용될 수도 있다는 것에 유의한다.

일 예의 무선 통신 시스템

도 1 은 본 개시의 양태들이 수행될 수도 있는 일 예의 통신 네트워크 (100) 를 예시한다. 예를 들어, 무선 노드 (116) 또는 BS (102) 와 같은 송신 디바이스는 코드 워드를 생성하기 위해 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩할 수 있고, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된다. 송신 디바이스는 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링할 수 있다. 예를 들어, 송신 디바이스는 펑처링 패턴에 따라 펑처링이 수행될 수 있다. 송신 디바이스는 체크 노드들에 대해 소정 차수의 접속성 (예를 들어, 가장 높은 차수의 접속성) 을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링할 수도 있다. 송신 디바이스는 그 후 펑처링된 코드 워드를 송신할 수 있다.

도 1 을 참조하면, 하나의 양태에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템 (100) 이 예시된다. 기지국 (BS) (102) 은, 하나의 그룹이 안테나들 (104 및 106) 을 포함하고, 다른 그룹이 안테나들 (108 및 110) 을 포함하고, 그리고 추가적인 그룹이 안테나들 (112 및 114) 을 포함하는, 다중 안테나 그룹들을 포함할 수도 있다. 도 1 에서, 단 2 개의 안테나들이 각각의 안테나 그룹에 대해 도시되지만, 더 많거나 또는 더 적은 안테나들이 각각의 안테나 그룹에 대해 활용될 수도 있다. 무선 노드 (116) 는 안테나들 (112 및 114) 과 통신하고 있을 수도 있으며, 여기서 안테나들 (112 및 114) 은 순방향 링크 (120) 를 통해 무선 노드 (116) 에 정보를 송신하고 역방향 링크 (118) 를 통해 무선 노드 (116) 로부터 정보를 수신한다. 무선 노드 (122) 는 안테나들 (106 및 108) 과 통신하고 있을 수도 있으며, 여기서 안테나들 (106 및 108) 은 순방향 링크 (126) 를 통해 무선 노드 (122) 에 정보를 송신하고 역방향 링크 (124) 를 통해 무선 노드 (122) 로부터 정보를 수신한다. BS (102) 는 또한, 예를 들어, 만물 인터넷 (Internet-of-Everything; IoE) 디바이스들일 수도 있는 다른 무선 노드들과 통신하고 있을 수도 있다. IoE 디바이스 (136) 는 BS (102) 의 하나 이상의 다른 안테나들과 통신하고 있을 수도 있으며, 여기서 안테나들은 순방향 링크 (140) 를 통해 IoE 디바이스 (136) 에 정보를 송신하고 역방향 링크 (138) 를 통해 IoE 디바이스 (136) 로부터 정보를 수신한다. IoE 디바이스 (142) 는 BS (102) 의 하나 이상의 다른 안테나들과 통신하고 있을 수도 있으며, 여기서 안테나들은 순방향 링크 (146) 를 통해 IoE 디바이스 (142) 에 정보를 송신하고 역방향 링크 (144) 를 통해 IoE 디바이스 (142) 로부터 정보를 수신한다. 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템에서, 통신 링크들 (118, 120, 124, 126, 138, 140, 144, 및 146) 은 통신을 위해 상이한 주파수를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 순방향 링크 (120) 는 역방향 링크 (118) 에 의해 이용되는 것과는 상이한 주파수를 이용할 수도 있고, 순방향 링크 (140) 는 역방향 링크 (138) 에 의해 이용된 것과는 상이한 주파수를 이용할 수도 있다.

안테나들의 각각의 그룹 및/또는 그들이 통신하도록 설계되는 영역은 종종 BS 의 섹터로 지칭된다. 본 개시의 하나의 양태에서, 각각의 안테나 그룹은 액세스 포인트 (102) 에 의해 커버된 영역들의 섹터에서 무선 노드들에 통신하도록 설계될 수도 있다.

무선 노드 (130) 는 BS (102) 와 통신하고 있을 수도 있으며, 여기서 BS (102) 로부터의 안테나들은 순방향 링크 (132) 를 통해 무선 노드 (130) 에 정보를 송신하고 역방향 링크 (134) 를 통해 무선 노드 (130) 로부터 정보를 수신한다.

순방향 링크들 (120 및 126) 을 통한 통신에서, BS (102) 의 송신 안테나들은 상이한 무선 노드들 (116, 122, 136, 및 142) 에 대한 순방향 링크들의 신호-대-잡음비를 개선시키기 위하여 빔포밍을 활용할 수도 있다. 또한, BS 가 그 커버리지 전체에 랜덤으로 퍼져있는 무선 노드들에 송신하기 위해 빔포밍을 이용하는 것은, BS 가 모든 그 무선 노드들에 단일 안테나를 통하여 송신하는 것보다는 이웃하는 셀들에서의 무선 노드들에 더 적은 간섭을 야기한다.

도 2 는 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 시스템 (200) 에서의 송신기 시스템 (210) (예를 들어, 기지국으로도 또한 알려짐) 및 수신기 시스템 (250) (예를 들어, 무선 노드로도 또한 알려짐) 의 일 양태의 블록 다이어그램을 예시한다. 시스템 (210) 및 시스템 (250) 의 각각은 송신 및 수신 양자 모두를 행하는 능력들을 갖는다. 시스템 (210) 또는 시스템 (250) 이 송신중인지, 수신중인지, 또는 송신 및 수신을 동시에 행하는 중인지는 애플리케이션에 의존한다. 송신기 시스템 (210) 에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스 (212) 로부터 송신 (TX) 데이터 프로세서 (214) 에 제공된다.

본 개시의 하나의 양태에서, 각각의 데이터 스트림은 개별의 송신 안테나를 통해 송신될 수도 있다. TX 데이터 프로세서 (214) 는 코딩된 데이터를 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정한 코딩 스킴에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포매팅, 코딩, 및 인터리빙한다. 본 명세서에서 설명된 양태들에 따르면, 코딩 스킴은 LDPC 코드들을 이용할 수도 있다.

각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기법들을 이용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수도 있다. 파일럿 데이터는 통상적으로 기지의 방식으로 프로세싱되는 기지의 데이터 패턴이고 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 이용될 수도 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 멀티플렉싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는 그 후 변조 심볼들을 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정한 변조 스킴 (예를 들어, BPSK, QSPK, M-PSK, 또는 M-QAM) 에 기초하여 변조 (예를 들어, 심볼 맵핑) 된다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서 (230) 에 의해 수행된 명령들에 의해 결정될 수도 있다. 메모리 (232) 는 송신기 시스템 (210) 에 대한 데이터 및 소프트웨어/펌웨어를 저장할 수도 있다.

모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 그 후 TX MIMO 프로세서 (220) 에 제공되고, TX MIMO 프로세서 (220) 는 (예를 들어, OFDM 을 위해) 변조 심볼들을 추가로 프로세싱할 수도 있다. TX MIMO 프로세서 (220) 는 그 후 N_T 개의 변조 심볼 스트림들을 N_T 개의 송신기들 (TMTR) (222a 내지 222t) 에 제공한다. 본 개시의 소정의 양태들에서, TX MIMO 프로세서 (220) 는 빔포밍 가중치들을 데이터 스트림들의 심볼들에 그리고 심볼이 송신되고 있는 안테나에 적용한다.

각각의 송신기 (222) 는 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하기 위해 개별의 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하고, MIMO 채널을 통한 송신에 적합한 변조된 신호를 제공하기 위해 아날로그 신호들을 추가로 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 업컨버팅) 한다. 송신기들 (222a 내지 222t) 로부터의 N_T 개의 변조된 신호들은 각각 N_T 개의 안테나들 (224a 내지 224t) 로부터 송신된다.

수신기 시스템 (250) 에서, 송신된 변조된 신호들은 N_R 개의 안테나들 (252a 내지 252r) 에 의해 수신될 수도 있고 각각의 안테나 (252) 로부터의 수신된 신호는 개별의 수신기 (RCVR) (254a 내지 254r) 에 제공될 수도 있다. 각각의 수신기 (254) 는 개별의 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 다운컨버팅) 하고, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하고, 샘플들을 추가로 프로세싱하여 대응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공할 수도 있다.

RX 데이터 프로세서 (260) 는 그 후 N_T 개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공하기 위해 특정한 수신기 프로세싱 기법에 기초하여 N_R 개의 수신기들 (254) 로부터 N_R 개의 수신된 심볼 스트림들을 수신 및 프로세싱한다. RX 데이터 프로세서 (260) 는 그 후 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복구하기 위해 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩한다. RX 데이터 프로세서 (260) 에 의한 프로세싱은 송신기 시스템 (210) 에서 TX MIMO 프로세서 (220) 및 TX 데이터 프로세서 (214) 에 의해 수행된 것에 상보적일 수도 있다.

프로세서 (270) 는 어느 프리-코딩 매트릭스를 이용할지를 주기적으로 결정한다. 프로세서 (270) 는 매트릭스 인덱스 부분 및 랭크 값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 포뮬레이팅한다. 메모리 (272) 는 수신기 시스템 (250) 에 대한 데이터 및 소프트웨어/펌웨어를 저장할 수도 있다. 역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다양한 타입들의 정보를 포함할 수도 있다. 역방향 링크 메시지는 그 후, 데이터 소스 (236) 로부터 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 또한 수신하는 TX 데이터 프로세서 (238) 에 의해 프로세싱되고, 변조기 (280) 에 의해 변조되고, 송신기들 (254a 내지 254r) 에 의해 컨디셔닝되고, 그리고 송신기 시스템 (210) 에 다시 송신된다.

송신기 시스템 (210) 에서, 수신기 시스템 (250) 으로부터의 변조된 신호들은 안테나들 (224) 에 의해 수신되고, 수신기들 (222) 에 의해 컨디셔닝되고, 복조기 (240) 에 의해 복조되고, 그리고 RX 데이터 프로세서 (242) 에 의해 프로세싱되어 수신기 시스템 (250) 에 의해 송신된 역방향 링크 메시지를 추출한다. 프로세서 (230) 는 그 후 빔포밍 가중치를 결정하기 위해 어느 프리-코딩 매트릭스를 이용할지를 결정하고, 그 후 추출된 메시지를 프로세싱한다.

무선 노드 (250) 의 프로세서 (270), RX 데이터 프로세서 (260), TX 데이터 프로세서 (238), 또는 다른 프로세서들/엘리먼트들 중 임의의 하나, 또는 그 조합 및/또는 액세스 포인트 (210) 의 프로세서 (230), TX MIMO 프로세서 (220), TX 데이터 프로세서 (214), RX 데이터 프로세서 (242), 또는 다른 프로세서들/엘리먼트들 중 임의의 하나, 또는 그 조합은 아래에 논의된 본 개시의 소정의 양태들에 따라 비접속형 액세스를 위한 프로시저들을 수행하도록 구성될 수도 있다. 일 양태에서, 프로세서 (270), RX 데이터 프로세서 (260), 및 TX 데이터 프로세서 (238) 중 적어도 하나는 본 명세서에서 설명된 비접속형 액세스를 위한 랜덤-액세스 채널 (RACH) 프로시저들을 수행하기 위해 메모리 (272) 에 저장된 알고리즘들을 실행하도록 구성될 수도 있다. 다른 양태에서, 프로세서 (230), TX MIMO 프로세서 (220), TX 데이터 프로세서 (214), 및 RX 데이터 프로세서 (242) 중 적어도 하나는 본 명세서에서 설명된 비접속형 액세스를 위한 RACH 프로시저들을 수행하기 위해 메모리 (232) 에 저장된 알고리즘들을 실행하도록 구성될 수도 있다.

도 3 은 도 1 에 예시된 무선 통신 시스템 (100) 내에서 채용될 수도 있는 무선 디바이스 (302) 에서 활용될 수도 있는 다양한 컴포넌트들을 예시한다. 무선 디바이스 (302) 는 본 명세서에서 설명된 다양한 방법들을 구현하도록 구성될 수도 있는 디바이스의 일 예이다. 무선 디바이스 (302) 는 기지국 (102) 또는 무선 노드들 (예를 들어, 116, 122, 136, 및 142) 중 임의의 것일 수도 있다. 예를 들어, 무선 디바이스 (302) 는 도 8 에서 설명된 동작들 (800) (뿐만 아니라 본 명세서에서 설명된 다른 동작들) 을 수행하도록 구성될 수도 있다.

무선 디바이스 (302) 는 무선 디바이스 (302) 의 동작을 제어하는 프로세서 (304) 를 포함할 수도 있다. 프로세서 (304) 는 중앙 프로세싱 유닛 (CPU) 으로 또한 지칭될 수도 있다. 판독 전용 메모리 (ROM) 및 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 양자 모두를 포함할 수도 있는 메모리 (306) 는 프로세서 (304) 에 명령들 및 데이터를 제공한다. 메모리 (306) 의 부분은 또한 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM) 를 포함할 수도 있다. 프로세서 (304) 는 통상적으로 메모리 (306) 내에 저장된 프로그램 명령들에 기초하여 논리 및 산술 연산들을 수행한다. 메모리 (306) 에서의 명령들은, 예를 들어, 비접속형 액세스 동안 UE 가 데이터를 효율적으로 송신하는 것을 허용하기 위해, 본 명세서에서 설명된 방법들을 구현하도록 실행가능할 수도 있다. 프로세서 (304) 의 일부 비제한적 예들은 스냅드래곤 프로세서, 주문형 집적 회로들 (ASIC들), 프로그래밍가능 로직 등을 포함할 수도 있다.

무선 디바이스 (302) 는 또한, 무선 디바이스 (302) 와 원격 로케이션 간의 데이터의 송신 및 수신을 허용하기 위해 송신기 (310) 및 수신기 (312) 를 포함할 수도 있는 하우징 (308) 을 포함할 수도 있다. 송신기 (310) 및 수신기 (312) 는 트랜시버 (314) 로 결합될 수도 있다. 단일 또는 복수의 송신 안테나들 (316) 은 하우징 (308) 에 어태치되고 트랜시버 (314) 에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 무선 디바이스 (302) 는 또한, 다중 송신기들, 다중 수신기들, 및 다중 트랜시버들을 포함할 수도 있다 (미도시). 무선 디바이스 (302) 는 또한, 무선 배터리 충전 장비를 포함할 수 있다.

무선 디바이스 (302) 는 또한, 트랜시버 (314) 에 의해 수신된 신호들의 레벨을 검출 및 정량화하려는 노력으로 이용될 수도 있는 신호 검출기 (318) 를 포함할 수도 있다. 신호 검출기 (318) 는 이러한 신호들을 총 에너지, 심볼당 서브캐리어당 에너지, 전력 스펙트럼 밀도 및 다른 신호들로서 검출할 수도 있다. 무선 디바이스 (302) 는 또한 신호들을 프로세싱하는데 있어서의 이용을 위해 디지털 신호 프로세서 (DSP) (320) 를 포함할 수도 있다.

무선 디바이스 (302) 의 다양한 컴포넌트들은 버스 시스템 (322) 에 의해 함께 커플링될 수도 있고, 버스 시스템 (322) 은 데이터 버스에 더하여 전력 버스, 제어 신호 버스, 및 스테이터스 신호 버스를 포함할 수도 있다. 프로세서 (304) 는 아래에 논의된 본 개시의 양태들에 따라, 비접속형 액세스를 수행하기 위해 메모리 (306) 에 저장된 명령들에 액세스하도록 구성될 수도 있다.

예의 에러 정정 코딩

많은 통신 시스템들은 에러-정정 코드들을 이용한다. 구체적으로, 에러 정정 코드들은 데이터 스트림에 리던던시를 도입함으로써 이들 시스템들에서의 정보 전송의 고유한 불확실성 (unreliability) 을 보상한다. 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들 (또한 Gallager 코드들로도 알려짐) 은 반복 코딩 시스템을 이용하는 특정한 타입의 에러 정정 코드들이다. LDPC 코드들은 그 패리티 체크 매트릭스 (H) 의 엘리먼트들 대부분이 '0' 인 선형 블록 코드이다.

LDPC 코드들은, 변수 노드들의 세트가 코드 워드의 비트들 (예를 들어, 정보 비트들 또는 시스템 비트들) 에 대응하고, 체크 노드들의 세트가 코드를 정의하는 패리티-체크 제약들의 세트에 대응하는, 이분 그래프 (bipartite graph) 들 (종종 "Tanner 그래프들" 로도 지칭됨) 로 표현될 수 있다. 따라서, 그 그래프의 노드들은, 2 개의 특유의 세트들로 그리고 에지들이 2 개의 상이한 타입들, 즉 변수 및 체크의 노드들을 접속하는 상태로 분리된다.

프로토그래프는 다수 회 (N) 이분 베이스 그래프 (G) 를 카피함으로서 생성된다. 변수 노드 및 체크 노드는 그들이 그래프에서 "에지" (즉, 변수 노드 및 체크 노드를 접속하는 라인) 에 의해 접속되면 "이웃들" 로 간주된다. 추가로, 이분 베이스 그래프 (G) 의 각각의 에지 (e) 에 대해, G 의 N 카피들을 상호접속하기 위해 에지 (e) 의 N 카피들에 치환이 적용된다. 변수 노드 시퀀스와의 1-대-1 연관성을 갖는 비트 시퀀스는, 각각의 체크 노드에 대해, 모든 이웃하는 변수 노드들과 연관된 비트들이 0 모듈로 2 가 되는 (즉, 그들이 짝수 개의 1들을 포함함) 경우 및 그런 경우에만, 유효 코드 워드이다. 결과의 LDPC 코드는 이용된 치환들이 순환적인 경우 준-순환적 (quasi-cyclic; QC) 일 수도 있다.

도 4-4a 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 일 예시적인 LDPC 코드의 그래픽적 및 매트릭스 표현들을 도시한다. 예를 들어, 도 4 는 일 예시적인 LDPC 코드를 표현하는 이분 그래프 (400) 를 도시한다. 이분 그래프 (400) 는 4 개의 체크 노드들 (420) (정사각형들로 표현됨) 에 접속된 5 개의 변수 노드들 (410) (원들로 표현됨) 의 세트를 포함한다. 그래프 (400) 에서의 에지들은 변수 노드들 (410) 을 체크 노드들 (420) 에 접속한다 (변수 노드들 (410) 을 체크 노드들 (420) 에 접속하는 라인들로 표현됨). 이 그래프는, |E|=12 에지들에 의해 접속된, |V|=5 변수 노드들 및 |C|=4 체크 노드들로 이루어진다.

이분 그래프는 단순화된 인접 매트릭스로 표현될 수도 있다. 도 4a 는 이분 그래프 (400) 의 매트릭스 표현 (400A) 을 도시한다. 매트릭스 표현 (400A) 은 패리티 체크 매트릭스 (H) 및 코드 워드 벡터 (x) 를 포함하고, x₁ 내지 x₅ 는 코드 워드 (x) 의 비트들을 표현한다. 패리티 매트릭스 (H) 는 수신된 신호가 보통 디코딩되었는지 여부를 결정하기 위해 이용된다. 패리티 체크 매트릭스 (H) 는 j 개의 체크 노드들에 대응하는 C 개의 행 (row) 들 및 i 개의 변수 노드들 (즉, 복조된 심볼) 에 대응하는 V 개의 열 (column) 들을 갖고, 여기서 행들은 식 (equation) 들을 표현하고 열들은 코드 워드의 비트들을 표현한다. 도 4a 에서, 매트릭스 (H) 는 각각 4 개의 체크 노드들 및 5 개의 변수 노드들에 대응하는 4 개의 행들 및 5 개의 열들을 갖는다. j-번째 체크 노드가 에지에 의해 i-번째 변수 노드에 접속되면, 즉 2 개의 노드들이 이웃들이면, 패리티 체크 매트릭스 (H) 의 i-번째 열에 그리고 j-번째 행에는 1 이 존재한다. 즉, i-번째 행 및 j-번째 열의 교차점은 에지가 대응하는 버텍스들을 조인하는 경우 "1" 그리고 어떤 에지도 없는 경우 "0" 을 포함한다. 코드 워드 벡터 (x) 는 H_x=0 인 경우 및 그런 경우에만 (예를 들어, 각각의 제약 노드에 대해, (변수 노드들과의 그들의 연관성을 통해) 그 제약에 이웃하는 비트들이 0 모듈로 2 가 되면, 즉 그들이 짝수 개의 1 들을 포함하면) 유효 코드 워드를 표현한다. 따라서, 코드 워드가 정확히 수신되는 경우, H_x=0 (mod 2) 이다. 코딩된 수신된 신호와 패리티 체크 매트릭스 (H) 의 곱이 '0' 일 때, 이것은 어떤 에러도 발생하지 않았다는 것을 의미한다. 패리티 체크 매트릭스는 C 개의 행 곱하기 V 개의 열의 이진 매트릭스이다. 행들은 식들을 표현하고 열들은 코드 워드의 디지트 (digit) 들을 표현한다.

복조된 심볼들 또는 변수 노드들의 수는 LDPC 코드 길이이다. 행 (열) 에서의 0 이 아닌 엘리먼트들의 수는 행 (열) 가중치 d_c(d_v) 로서 정의된다.

노드의 차수는 그 노드에 접속된 에지들의 수를 지칭한다. 이 피처는, 변수 노드 (410) 에 따르는 에지들의 수가 대응하는 열에서의 1들의 수와 동일하고 변수 노드 차수 (d(v)) 라 불리는 도 4a 에 도시된 H 매트릭스에서 예시된다. 유사하게, 체크 노드 (420) 와 접속된 에지들의 수는 대응하는 행에서의 1들의 수와 동일하고 체크 노드 차수 d(c) 라 불린다.

정규 그래프 또는 코드는 모든 변수 노드들이 동일한 차수를 갖고 모든 제약 노드들이 동일한 차수를 갖는 그래프 또는 코드이다. 이 경우에, 그 코드는 정규 코드라 말할 수 있다. 다른 한편으로, 비정규 코드는 상이한 차수들의 변수 노드들 및/또는 제약 노드들을 갖는다. 예를 들어, 일부 변수 노드들은 차수 4 일 수도 있고, 다른 것들은 차수 3 그리고 또 다른 것은 차수 2 일 수도 있다.

"리프팅" 은 큰 LDPC 코드들과 통상 연관된 복잡성을 또한 감소시키면서 병렬 인코딩 및/또는 디코딩 구현들을 이용하여 LDPC 코드들이 구현되는 것을 가능하게 한다. 보다 구체적으로, 리프팅은 더 작은 베이스 코드의 다중 카피들로부터 상대적으로 큰 LDPC 코드를 생성하기 위한 기법이다. 예를 들어, 리프팅된 LDPC 코드는 베이스 그래프의 다수 (Z) 의 병렬 카피들을 생성한 후 그 병렬 카피들을 베이스 그래프의 각각의 카피의 에지 클러스터들의 치환들을 통하여 상호접속함으로써 생성될 수도 있다.

따라서, 더 큰 그래프는 다중 카피들이 오버레이되어 동일-타입의 버텍스들이 아주 근접하여 있지만, 전체 그래프가 다중 접속해제된 서브그래프들로 이루어지는 "카피 및 치환 (copy and permute)" 동작에 의해 획득될 수 있다.

도 5 는 도 4 의 그래프의 3 개의 카피들을 만드는 영향 (effect) 을 그래픽적으로 예시한다. 3 개의 카피들은 카피들 간에 유사 에지들을 치환함으로써 상호접속될 수도 있다. 치환들이 순환 치환들에 한정되면, 결과의 그래프는 리프팅 Z=3 인 준-순환 LDPC 에 대응한다. 3 개의 카피들이 만들어진 원래의 그래프는 본 명세서에 베이스 그래프로 지칭된다. 상이한 사이즈들의 도출된 그래프들을 획득하기 위해, 베이스 그래프에 "카피 및 치환" 동작을 적용할 수 있다.

수신된 LDPC 코드 워드는 원래의 코드 워드의 복원된 버전을 생성하기 위해 디코딩될 수 있다. 에러들의 부재에서, 또는 정정가능한 에러들의 경우에, 디코딩은 인코딩되었던 원래의 데이터 유닛을 복구하는데 이용될 수 있다. 리던던트 비트들은 비트 에러들을 검출 및 정정하기 위해 디코더들에 의해 이용될 수도 있다. LDPC 디코더(들)는 일반적으로, 반복적으로 로컬 계산들을 수행하고 그리고 그 결과들을, 에지들을 따라, 이분 그래프 (400) 내에서 메시지들을 교환하고 이들 메시지들을 인입 메시지들에 기초하여 그 노드들에서 컴퓨테이션들을 수행하는 것에 의해 업데이트함으로써 전달하는 것에 의해 동작한다. 이들 단계들은 통상적으로 수 회 반복될 수도 있다. 예를 들어, 그래프 (400) 에서의 각각의 변수 노드 (410) 에는 초기에, 통신 채널로부터의 관측들에 의해 결정된 바와 같은 연관된 비트의 값의 추정치를 표시하는 "소프트 비트" (예를 들어, 코드 워드의 수신된 비트를 표현함) 가 제공될 수도 있다. 이들 소프트 비트들을 이용하면 LDPC 디코더들은 반복적으로 그들, 또는 그 일부 부분을 메모리로부터 판독하고 업데이트된 메시지, 또는 그 일부 부분을 다시 메모리에 기록함으로써 메시지들을 업데이트할 수도 있다. 업데이트 동작들은 통상적으로 대응하는 LDPC 코드의 패리티 체크 제약들에 기초한다. 리프팅된 LDPC 코드들에 대한 구현들에서, 유사 에지들에 대한 메시지들은 종종 병렬로 프로세싱된다.

고속 애플리케이션들을 위해 설계된 LDPC 코드들은 종종 인코딩 및 디코딩 동작들에서 높은 병렬성을 지원하기 위해 큰 리프팅 팩터들 및 상대적으로 작은 베이스 그래프들을 가진 준-순환 구성들을 이용한다. 더 높은 코드 레이트들 (예를 들어, 메시지 길이 대 코드 워드 길이의 비율) 을 가진 LDPC 코드들은 상대적으로 더 적은 패리티 체크들을 하는 경향이 있다. 베이스 패리티 체크들의 수가 변수 노드의 차수 (예를 들어, 변수 노드에 접속된 에지들의 수) 보다 더 작다면, 베이스 그래프에서, 그 변수 노드는 2 개 이상의 에지들에 의해 베이스 패리티 체크들 중 적어도 하나에 접속된다 (예를 들어, 변수 노드는 "더블 에지" 를 가질 수도 있다). 또는, 베이스 패리티 체크들의 수가 변수 노드의 차수 (예를 들어, 변수 노드에 접속된 에지들의 수) 보다 더 작다면, 베이스 그래프에서, 그 변수 노드는 2 개 이상의 에지들에 의해 베이스 패리티 체크들 중 적어도 하나에 접속된다. 2 개 이상의 에지들에 의해 접속된 베이스 변수 노드 및 베이스 체크 노드를 갖는 것은 일반적으로 병렬 하드웨어 구현 목적들을 위해 바람직하지 않다. 예를 들어, 이러한 더블 에지들은 동일한 메모리 로케이션들에의 다중 동시 판독 및 기록 동작들을 초래할 수도 있고, 이는 결국 데이터 코히어런시 문제들을 생성할 수도 있다. 베이스 LDPC 코드에서의 더블 에지는 단일 병렬 패리티 체크 업데이트 동안 두번 동일한 소프트 비트 값 메모리 로케이션의 병렬 판독을 트리거할 수도 있다. 따라서, 추가적인 회로부는 통상적으로, 양자의 업데이트들을 적절히 통합하도록, 메모리에 다시 기록되는 소프트 비트 값들을 결합할 필요가 있다. 그러나, LDPC 코드에서의 더블 에지들을 제거하는 것은 이 가외의 복잡성을 회피하는 것을 돕는다.

순환 리프팅에 기초한 LDPC 코드 설계들은 다항식 모듈로의 링에 걸친 코드들이 이진 다항식 모듈로 (x^Z-1) 일 수도 있는 것으로서 인터프리팅될 수 있고, 여기서 Z 는 리프팅 사이즈 (예를 들어, 준-순환 코드에서의 사이클의 사이즈) 이다. 따라서, 이러한 코드들을 인코딩하는 것은 종종 이 링에서 대수적 연산으로서 인터프리팅될 수 있다.

표준 비정규 LDPC 코드 앙상블들 (차수 분포들) 의 정의에서, Tanner 그래프 표현에서의 모든 에지들은 통계적으로 상호교환가능할 수도 있다. 다시 말해서, 단일 통계적 동치 클래스의 에지들이 존재한다. 멀티-에지 LDPC 코드들에 대해, 다중 동치 클래스들의 에지들이 가능할 수도 있다. 표준 비정규 LDPC 앙상블 정의에서, 그래프에서의 노드들 (변수 및 제약 양자 모두) 은 그들의 차수, 즉 그들이 접속되는 에지들의 수에 의해 특정되지만, 멀티-에지 타입 설정에서, 에지 차수는 벡터이다; 그것은 독립적으로 각각의 에지 동치 클래스 (타입) 로부터 노드에 접속된 에지들의 수를 특정한다. 멀티-에지 타입 앙상블은 유한 수의 에지 타입들로 구성된다. 제약 노드의 차수 타입은 (비-음의) 정수들의 벡터이다; 이 벡터의 i-번째 엔트리는 이러한 노드에 접속된 i-번째 타입의 소켓들의 수를 레코딩한다. 이 벡터는 에지 차수로 지칭될 수도 있다. 변수 노드의 차수 타입은 2 개의 파트들을 가지지만 그것은 (비-음의) 정수들의 벡터로서 보여질 수 있다. 제 1 파트는 수신된 분포에 관한 것이고 수신된 차수라 불릴 것이고 제 2 파트는 에지 차수를 특정한다. 에지 차수는 제약 노드들에 대해 동일한 역할을 한다. 에지들은 그들이 동일한 타입의 소켓들을 한 쌍으로 할 때 타입화 (typing) 된다. 소켓들이 유사 타입의 소켓들과 한 쌍을 이루어야 하는 이 제약은, 멀티-에지 타입 개념을 특성화한다. 멀티-에지 타입 디스크립션에서, 상이한 노드 타입들은 상이한 수신된 분포들을 가질 수 있다 (예를 들어, 연관된 비트들은 상이한 채널들을 거칠 수도 있다).

펑처링은 더 짧은 코드 워드를 산출하기 위해 코드 워드로부터 비트들을 제거하는 액트이다. 따라서, 펑처링된 변수 노드들은 실제로 송신되지 않은 코드 워드 비트들에 대응한다. LDPC 코드에서 변수 노드를 펑처링하는 것은 체크 노드를 또한 효과적을 제거하면서, (예를 들어, 비트의 제거로 인해) 단축된 코드를 생성한다. 구체적으로, 펑처링될 변수 노드가 1 의 차수를 갖는, 펑처링될 비트들을 포함하는, LDPC 코드의 매트릭스 표현에 대해 (이러한 표현은 코드가 적절하다면 행 결합을 통하여 가능할 수도 있다), 변수 노드를 펑처링하는 것은 코드로부터 연관된 비트를 제거하고 그래프로부터 그 단일 이웃하는 체크 노드를 효과적으로 제거한다. 그 결과, 그래프에서의 체크 노드들의 수는 1 씩 감소된다.

도 6 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 펑처링 인코더를 예시하는 단순화된 블록 다이어그램이다. 도 6 은 무선 송신을 위해 펑처링된 인코딩된 메시지를 포함하는 신호를 제공하도록 구성될 수도 있는 무선 주파수 (RF) 모뎀 (650) 의 부분을 예시하는 단순화된 블록 다이어그램 (600) 이다. 하나의 예에서, 기지국 (102) (또는 역방향 경로 상의 액세스 단말기) 에서의 콘볼루션 인코더 (602) 는 송신을 위한 메시지 (620) 를 수신한다. 메시지 (620) 는 수신 디바이스로 향한 데이터 및/또는 인코딩된 보이스 또는 다른 콘텐츠를 포함할 수도 있다. 인코더 (602) 는 기지국 (102) 또는 다른 네트워크 엔티티에 의해 정의된 구성에 기초하여 통상 선택된, 적합한 변조 및 코딩 스킴 (MCS) 을 이용하여 메시지를 인코딩한다. 인코더 (602) 에 의해 생성된 인코딩된 비트 스트림 (622) 은 그 후 별도의 디바이스 또는 컴포넌트일 수도 있거나, 또는 인코더 (602) 와 통합될 수도 있는, 펑처링 모듈 (604) 에 의해 선택적으로 펑처링될 수도 있다. 펑처링 모듈 (604) 은 비트 스트림이 송신 이전에 펑처링되어야 하거나, 또는 펑처링 없이 송신되어야 한다고 결정할 수도 있다. 비트 스트림 (622) 을 펑처링하기 위한 판정은 통상적으로 네트워크 컨디션들, 네트워크 구성, RAN 정의된 선호도들에 기초하여, 및/또는 다른 이유들로 행해진다. 비트 스트림 (622) 은 펑처 패턴 (612) 에 따라 펑처링되고 메시지 (620) 를 인코딩하는데 이용될 수도 있다. 펑처링 패턴은 아래에 더 상세히 설명된 소정의 양태에 따를 수도 있다. 펑처링 모듈 (604) 은 안테나 (610) 를 통한 송신을 위해 RF 신호 (628) 를 생성하기 위해 Tx 체인 (608) 에 의해 변조, 증폭 및 다르게는 프로세싱되는 Tx 심볼들 (626) 의 시퀀스를 생성하는 맵퍼 (606) 에 출력 (624) 을 제공한다.

펑처링 모듈 (604) 의 출력 (624) 은, 모뎀 부분 (650) 이 비트 스트림 (622) 을 펑처링하도록 구성되는지 여부에 따라, 펑처링되지 않은 비트 스트림 (622) 또는 비트 스트림 (622) 의 펑처링된 버전일 수도 있다. 하나의 예에서, 패리티 및/또는 다른 에러 정정 비트들은 RF 채널의 제한된 대역폭 내에서 메시지 (620) 를 송신하기 위하여 인코더 (602) 의 출력 (624) 에서 펑처링될 수도 있다. 다른 예에서, 비트 스트림은 메시지 (620) 를 송신하는데 필요한 전력을 감소시키거나, 간섭을 회피하거나, 또는 다른 네트워크 관련 이유들로 펑처링될 수도 있다. 이들 펑처링된 코드 워드 비트들은 송신되지 않는다.

LDPC 코드 워드들을 디코딩하는데 이용되는 디코더들 및 디코딩 알고리즘들은 에지들을 따라 그래프 내에서 메시지들을 교환하고 이들 메시지들을 인입 메시지들에 기초하여 노드들에서 컴퓨테이션들을 수행하는 것에 의해 업데이트함으로써 동작한다. 그래프에서의 각각의 변수 노드에는 처음에, 예를 들어, 통신 채널로부터의 관측들에 의해 결정된 바와 같은 연관된 비트의 값의 추정치를 표시하는, 수신된 값이라 불리는, 소프트 비트가 제공된다. 이상적으로, 별도의 비트들에 대한 추정치들은 통계적으로 독립적이다. 이 이상은 실제로 위반될 수도 있다. 수신된 워드는 수신된 값들의 콜렉션으로 구성된다.

도 7 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 디코더를 예시하는 단순화된 블록 다이어그램이다. 도 7 은 펑처링된 인코딩된 메시지를 포함하는 무선으로 송신된 신호를 수신 및 디코딩하도록 구성될 수도 있는 RF 모뎀 (750) 의 일부를 예시하는 단순화된 개략도 (700) 이다. 펑처링된 코드 워드 비트들은 소거된 것으로서 취급될 수도 있다. 예를 들어, 펑처링된 노드들의 LLR들은 초기화에서 0 으로 설정될 수도 있다. 다양한 예들에서, 신호를 수신하는 모뎀 (750) 은 액세스 단말기에, 기지국에, 또는 설명된 기능들을 수행하기 위한 임의의 다른 적합한 장치 또는 수단에 상주할 수도 있다. 안테나 (702) 는 액세스 단말기에 RF 신호 (720) 를 제공한다. RF 체인 (704) 은 RF 신호 (720) 를 프로세싱 및 복조하고 인코딩된 메시지를 나타내는 비트 스트림 (724) 을 생성하는 디맵퍼 (706) 에 심볼들 (722) 의 시퀀스를 제공할 수도 있다.

디맵퍼 (706) 는 디펑처링된 비트 스트림 (724) 을 제공할 수도 있다. 하나의 예에서, 디맵퍼 (706) 는 펑처링된 비트들이 송신기에 의해 삭제되었던 비트 스트림에서의 로케이션들에 널 값들을 삽입하도록 구성될 수 있는 디펑처링 모듈을 포함할 수도 있다. 디펑처링 모듈은 송신기에서 펑처링된 비트 스트림을 생성하는데 이용되는 펑처 패턴 (710) 이 알려질 때 이용될 수 있다. 본 명세서에서 개시된 소정의 양태들에 따르면, 펑처 패턴 (710) 은 콘볼루션 디코더 (708) 에 의해 비트 스트림 (724) 의 디코딩 동안 무시될 수도 있는 로그-우도비 ( log-likelihood ratio; LLR) 들 (728) 을 식별하는데 이용될 수 있다. LLR들은 비트 스트림 (724) 에서의 디펑처링된 비트 로케이션들의 세트와 연관될 수도 있다. 이에 따라, 디코더 (708) 는 식별된 LLR들 (728) 을 무시함으로써 감소된 프로세싱 오버헤드를 가진 디코딩된 메시지 (726) 를 생성할 수도 있다. 일부 양태들에 대해, LDPC 디코더는 패리티 체크 또는 변수 노드 동작들을 병렬로 수행하기 위해 복수의 프로세싱 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 리프팅 사이즈 Z 인 코드 워드를 프로세싱할 때, LDPC 디코더는 리프팅된 그래프의 모든 Z 에지들에 대해 동시에 패리티 체크 동작들을 수행하기 위해 다수 (Z) 의 프로세싱 엘리먼트들을 활용할 수도 있다.

본 명세서에서 개시된 소정의 양태들에 따르면, 디코더 (708) 의 프로세싱 효율은 펑처링된 비트 스트림 (722) 에서 송신된 메시지에서의 펑처링된 비트들에 대응하는 LLR들 (728) 을 무시하도록 디코더 (708) 를 구성함으로써 개선될 수도 있다. 펑처링된 비트 스트림 (722) 은 인코딩된 메시지로부터 제거될 소정의 비트들을 정의하는 펑처링 스킴에 따라 펑처링되었을 수도 있다. 하나의 예에서, 소정의 패리티 또는 다른 에러-정정 비트들이 제거될 수도 있다. 펑처링 패턴은 각각의 메시지에서 펑처링될 비트들의 로케이션을 식별하는 펑처링 매트릭스 또는 테이블로 표현될 수도 있다. 펑처링 스킴은 통신 채널 상의 데이터 레이트들에의 및/또는 네트워크에 의해 설정된 송신 전력 제한들에의 준수를 유지하면서 메시지 (726) 를 디코딩하는데 이용되는 프로세싱 오버헤드를 감소시키도록 선택될 수도 있다. 결과의 펑처링된 비트 스트림은 통상적으로 높은 레이트의 에러-정정 코드의 에러-정정 특성들을 보이지만, 리던던시가 더 적다. 이에 따라, 펑처링은 채널 컨디션들이 상대적으로 높은 신호 대 잡음비를 생성할 때 수신기에서의 디코더 (708) 에서 프로세싱 오버헤드를 감소시키도록 효과적으로 채용될 수도 있다.

콘볼루션 디코더 (708) 는 콘볼루션 코드를 이용하여 인코딩된 비트 스트림으로부터 m-비트 정보 스트링들을 디코딩하는데 이용될 수도 있다. 디코더 (708) 는 Viterbi 디코더, 대수 디코더, 또는 다른 적합한 디코더를 포함할 수도 있다. 하나의 예에서, Viterbi 디코더는 수신된 비트 스트림 (724) 에 대응하는 시그널링 상태들 중 가장 가능성있는 시퀀스 (Viterbi 경로) 를 발견하도록 잘 알려진 Viterbi 알고리즘을 채용한다. 비트 스트림 (724) 은 비트 스트림 (724) 에 대해 계산된 LLR들의 통계 분석에 기초하여 디코딩될 수도 있다. 하나의 예에서, Viterbi 디코더는 비트 스트림 (724) 으로부터 LLR들을 생성하기 위해 우도비 테스트를 이용하여 시그널링 상태들의 시퀀스를 정의하는 정확한 Viterbi 경로를 비교 및 선택할 수도 있다. 우도비들은 어느 경로가 비트 스트림 (724) 을 생성한 심볼들의 시퀀스를 고려할 가능성이 더 큰지를 결정하기 위해 각각의 후보 Viterbi 경로에 대한 우도비의 로그 (즉, LLR) 를 비교하는 우도비 테스트를 이용하여 복수의 후보 Viterbi 경로들의 피트 (fit) 를 통계적으로 비교하는데 이용될 수 있다.

수신기에서, 펑처링되지 않은 비트스트림들을 디코딩하기 위해 이용되는 동일한 디코더는 통상적으로, 얼마나 많은 비트들이 펑처링되었는지에 상관없이, 펑처링된 비트스트림들을 디코딩하기 위해 이용될 수 있다. 종래의 수신기들에서, LLR 정보는 통상적으로, 펑처링된 상태들 또는 포지션들에 대한 LLR들 (디펑처링된 LLR들) 을 0들로 채움으로써 디코딩이 시도되기 전에 디-펑처링된다. 디코더는 어떤 정보도 효과적으로 반송하지 않는 디-펑처링된 LLR들을 무시할 수도 있다.

구조화된 LDPC 코드들에 대한 예의 펑처링

구조화된 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드들, 이를 테면 예를 들어, 802.11 무선 표준 (예를 들어, 802.11an 및 802.11ac 시스템들) 에 따라 동작하는 Wi-Fi 시스템들에 대한 LDPC 코드가 소정의 시스템들을 위해 정의되었다. 상기 설명한 바와 같이, LDPC 는 정보 비트들을 인코딩하는데 이용될 수 있는 에러 코딩 스킴의 하나의 예이다. LDPC 코드들은 고정된 코드 레이트를 위해 설계될 수도 있다. 코딩 레이트를 증가시키기 위해, 코드 워드들은 펑처링될 수도 있다.

펑처링은 더 짧은 코드 워드를 산출하기 위해 코드 워드로부터 비트들을 제거하는 액트이다. 따라서, 펑처링된 변수 노드들은 실제로 송신되지 않은 코드 워드 비트들 (예를 들어, 정보 비트들 또는 시스템 비트들) 에 대응한다. LDPC 코드에서 변수 노드를 펑처링하는 것은 (예를 들어, 비트의 제거로 인해) 단축된 코드를 생성하고, 따라서 증가된 코드 레이트가 달성될 수 있다. 예를 들어, 주어진 LDPC 매트릭스에 대해, 베이스 송신된 블록 길이가 n-p 인 경우 (여기서 p 는 펑처링된 열들 (일 열은 연관된 이분 그래프에서의 변수 노드에 대응한다) 이고, n 은 열들의 수이고, 그리고 베이스 패리티 체크들의 수는 m (예를 들어, 매트릭스에서의 행들 및 연관된 이분 그래프에서의 체크 노드들에 대응함) 이다), 펑처링된 LDPC 코드에 대한 코드 레이트는 (n-m)/(n-p) 이다. 이진 정보 블록 사이즈는 (n-m)*Z 이고, 여기서 Z 는 리프팅이고, 송신된 블록 사이즈는 (n-p)*Z 이다.

원하는 코드 레이트를 달성하는 것을 도울 수도 있는 구조화된 LDPC 코드들을 펑처링하기 위한 기법들이 본 명세서에서 제공된다. 예를 들어, 본 명세서의 기법들은 7/8 코드 레이트 LDPC 코드를 생성하기 위해 5/6 코드 레이트 Wi-Fi LDPC 코드의 가장 높은 차수의 변수 노드들을 펑처링하기 위해 제공된다. 일부 경우들에서, 펑처링은 코드의 시작 비트들에 대해 수행된다. 본 명세서의 양태들은 또한, 레이트 7/8 LDPC 코드들에 대한 설계들에 향상된 성능을 제공한다.

소정의 양태들에 따르면, 구조화된 LDPC 코드의 높은 차수의 (시스템적) 변수 노드들이 예를 들어, 코드 레이트를 증가시키기 위해 펑처링될 수 있다. 이것은 용량에 대한 성능 이익들을 제공할 수도 있다. 높은 차수의 변수 노드를 펑처링하는 것은 - 랜덤 비트들 또는 다중의 더 낮은 차수의 변수 노드들을 펑처링하는 것보다는 - 대응하는 패리티 매트리스의 단일 열만을 펑처링하는 것에 대응할 수 있다.

높은 차수의 변수 노드 (예를 들어, 가장 높은 차수의 변수 노드) 의 펑처링은, 펑처링된 변수 노드에 접속되는 각각의 체크 노드가 단 하나의 이러한 펑처링된 변수 노드에 접속되도록 행해질 수 있다. 다시 말해서, 펑처링은 다중 펑처링된 변수 노드들에 접속되는 체크 노드들이 적거나 또는 없도록 수행될 수 있다. 예를 들어, 리프팅된 LDPC 코드에서, 가장 높은 차수의 변수 노드 (예를 들어, 연관된 이분 그래프에서 가장 높은 수의 체크 노드들에 접속되는 LDPC 코드 구조에서의 변수) 는 (예를 들어, 치환들에 걸쳐서) 펑처링될 수 있다.

가장 높은 차수의 변수 노드의 펑처링이 원하는 코드 레이트를 제공하지 않으면, (예를 들어, 다른 가장 높은 차수의 변수 노드 또는 체크 노드들에 대해 다음의 가장 높은 차수의 접속성을 갖는 변수 노드를 펑처링함으로써) 2 초과의 펑처링된 변수 노드들을 가진 체크 노드들의 수가 최소화되도록 다른 (예를 들어, 추가적인) 변수 노드들이 펑처링을 위해 이용될 수 있다.

다중 펑처링된 변수 노드들을 갖는 체크 노드들의 생성을 회피하는 것은 디코딩의 처음에 "데드 (dead)" 인 적은 수의 체크 노드들을 결과의 펑처링된 LDPC 코드가 포함하는 것을 보장하는 것을 도울 수도 있다. 추가적으로, 이 타입의 펑처링 패턴은 작은 사이즈의 트래핑 세트들 (예를 들어, 루프들, 이를 테면 4-사이클들, 6-사이클들 등으로 또한 지칭됨) 의 형성을 회피할 수 있다. 루프 (또는 사이클) 는 반복된 노드들이 없는 클로징된 경로로서 정의된다. 이것은 그것이 짝수 길이를 갖는다는 것을 의미한다. Tanner (이분) 그래프에서의 사이클은 유한 세트의 접속된 에지들을 지칭한다. 에지는 동일한 노드에서 시작 및 종료하고, (초기 및 최종 노드를 제외하고) 노드가 두번 이상 나타나지 않는 컨디션을 충족한다. 사이클의 길이는 단순히 사이클의 에지들의 수이다.

5/6 Wi-Fi 코드를 펑처링하는 것에 의한 예의 7/8 LDPC 코드

소정의 양태들에 따르면, 향상된 성능을 가진 LDPC 코드를 획득하기 위한 하나의 방식은 Wi-Fi LDPC 코드의 가장 높은 차수의 변수 노드들을 펑처링하는 것에 기초할 수도 있다. 도 8 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 무선 통신을 위한 예의 동작들 (800) 을 예시한다. 동작들 (800) 은 예를 들어, 송신 디바이스 (예를 들어, UE (116) 또는 BS (102)) 에 의해 수행될 수도 있다. 동작들 (800) 은, 802 에서, 코드 워드 (예를 들어, 레이트 5/6 코드 워드) 를 생성하기 위해 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 것에 의해 시작할 수도 있고, LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된다. 804 에서, 송신 디바이스는 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하고, 여기서 펑처링은 (예를 들어, 펑처링된 코드 워드에 대해 7/8 의 코드 레이트를 달성하기 위해) 체크 노드들에 대해 소정 차수의 접속성을 갖는 변수 노드들 중의 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행된다. 806 에서, 송신 디바이스는 펑처링된 코드 워드를 송신한다.

예를 들어, 5/6 레이트 Wi-Fi LDPC 코드 (예를 들어, 802.11ac 또는 802.11an LDPC 코드) 로부터 시작하여, 가장 높은 차수의 변수 노드들이 7/8 레이트 LDPC 코드를 생성하도록 펑처링될 수 있다. 소정의 양태들에 따르면, 이것은 5/6 Wi-Fi LDPC 코드의 처음부터 펑처링함으로써 행해질 수도 있다. 하나의 예에서, 5/6 Wi-Fi LDPC 코드의 처음 93 비트들이 (가장 높은 차수의 변수 노드(들)에 대응하여) 펑처링될 수도 있다. 이 경우에, 81 비트들이 가장 높은 차수의 변수 노드에 대응하는 레이트 5/6 Wi-Fi LDPC 코드에 대한 베이스 그래프의 제 1 열로부터 펑처링될 수도 있고, 나머지 12 비트들은 베이스 그래프의 제 2 열로부터 펑처링될 수 있다. 이것은 대략 5% 이득을 달성하도록 행해질 수도 있다.

소정의 양태들에 따르면, (예를 들어, 7/8 보다 더 높은 코드 레이트를 획득하기 위해) 5% 초과로 펑처링하기 위해, 제 1 비트들은 처음에 (예를 들어, 가장 높은 차수의 변수 노드로부터) 펑처링될 수 있고 나머지 비트들은 고정된 주기성 (예를 들어, 20) 으로 주기적으로 펑처링될 수 있다.

소정의 양태들에 따르면, 다른 펑처링 패턴들이 이용될 수 있다. 예를 들면, 테일 펑처링 (마지막에 비트들을 펑처링), 주기적 펑처링 (예를 들어, 고정된 주기성으로 처음부터 펑처링), 하이브리드 펑처링 (예를 들어, 고정된 주기성으로 처음부터 비트들의 절반을 펑처링 및 마지막에 비트들의 나머지 절반을 펑처링).

도 9 는 일 예시적인 5/6 레이트 Wi-Fi LDPC 코드 (900) 의 베이스 그래프 표현을 도시한다. 도 9 에 도시한 바와 같이, 베이스 그래프는 24 개의 변수 노드들 (902) 및 4 개의 체크 노드들 (904) 을 포함한다. 도시한 바와 같이, 변수 노드들은 체크 노드들에 대해 다양한 차수들의 접속성을 갖는다.

레이트 5/6 Wi-Fi LDPC 코드 (900) 는 멀티-에지 타입 구조로서 리프팅 (Z=81) 될 수 있고 0.46 dB 의 용량에 대한 밀도 에볼루션 갭 (density evolution gap; AWGN) 을 가질 수 있다. 패리티 열이 낮은 차수의 노드 (예를 들어, 도 10 에 도시한 바와 같은 2 차수 노드 (1002)) 에 대해 (예를 들어, 랜덤으로) 펑처링되면, 레이트 20/23 베이스 그래프에 대해, 용량에 대한 AWGN 갭은 0.49 dB 일 수도 있다. 가장 높은 차수의 변수 노드 (예를 들어, 도 11 에 도시한 바와 같은 4 차수 (1102)) 를 펑처링하는 것은 0.39 dB 의 용량에 대한 AWGN 갭을 제공할 수도 있다. 따라서, 높은 차수의 변수 노드 펑처링은 0.1 dB 개선을 제공할 수 있다.

본 개시의 소정의 양태들에 따른, 도 12 는 93 펑처링된 비트들을 가진 변조 및 코딩 스킴 (MCS) 9 에서의 LDPC 코드의 다양한 펑처링 기법들의 성능을 도시하는 그래프 (1200) 이고 도 13 은 100 펑처링된 비트들, 20 반복 실행을 가진 MCS 1 에서의 LDPC 코드의 다양한 펑처링 기법들의 성능을 도시하는 그래프 (1300) 이다. 도 12 에 도시한 바와 같이, MCS 9 (예를 들어, 256 QAM) 에 대해, 곡선 (1202) 은 처음의 펑처링을 위한 성능이 각각 테일 펑처링, 하이브리드 펑처링, 및 주기적 펑처링을 위한 곡선들 (1204, 1206, 및 1208) 보다 더 나은 성능을 도시한다는 것을 도시한다. 도 13 에 도시한 바와 같이, MCS 1 (예를 들어, QPSK) 에 대해, 곡선 (1302) 은 처음의 펑처링을 위한 성능이 각각 주기적 펑처링, 하이브리드 펑처링, 및 테일 펑처링을 위한 곡선들 (1304, 1306, 및 1308) 보다 더 나은 성능을 도시한다는 것을 도시한다.

예의 레이트 7/8 LDPC 코드 설계

레이트 5/6 Wi-Fi LDPC 코드의 펑처링을 통해 획득된 레이트 7/8 LDPC 코드들은 코드의 코드 블록길이를 감소시키는 것을 초래할 수 있다. 일부 경우들에서, 블록길이 (예를 들어, 리프트 사이즈 Z=81 에 대해 1944 비트들) 를 유지하는 것은 바람직할 수도 있다. 소정의 양태들에 따르면, 레이트 5/6 Wi-Fi 코드의 펑처링에 기초하지 않는 멀티-에지 레이트 7/8 LDPC 코드들이 설계될 수 있다. 도 14 는 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 무선 통신을 위한 예의 동작들 (1400) 을 예시한다. 동작들 (1400) 은 예를 들어, 송신 디바이스 (예를 들어, UE (116) 또는 BS (102)) 에 의해 수행될 수도 있다. 동작들 (1400) 은, 1402 에서, 코드 워드를 생성하기 위해 멀티-에지 LDPC 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 것에 의해 시작할 수도 있고, LDPC 코드는 참조 LDPC 코드에 상대적인, 가외의 변수 노드를 포함하는 제 1 수의 변수 노드들, 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된다. 1404 에서, 송신 디바이스는 펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 코드 워드를 펑처링하고, 여기서 펑처링은 펑처링된 코드 워드에 대해 소정의 코드 레이트 (예를 들어, 7/8 코드 레이트) 를 달성하기 위해 변수 노드들 중 하나 이상의 변수 노드들에 대응하는 비트들을 펑처링하도록 설계된 펑처링 패턴에 따라 수행된다. 1406 에서, 송신 디바이스는 펑처링된 코드 워드를 송신한다.

도 15 및 도 16 은 본 개시의 소정의 양태들에 따른, 리프트 사이즈 Z=81 에 대해 1944 의 블록길이를 유지하는 예의 멀티-에지 레이트 7/8 LDPC 코드들의 매트릭스 표현을 도시한다. 도 15 및 도 16 에 도시된 레이트 7/8 LDPC 코드들은 레이트 7/8 Wi-Fi LDPC 코드보다 대략 0.08 dB 더 나은 임계치를 갖는다.

표준 비정규 LDPC 코드 앙상블들 (차수 분포들) 의 정의에서, Tanner 그래프 표현에서의 모든 에지들은 통계적으로 상호교환가능할 수도 있다. 다시 말해서, 에지들의 단일 통계적 동치 클래스가 존재한다. 멀티-에지 LDPC 코드들에 대해, 다중 동치 클래스들의 에지들이 가능할 수도 있다. 표준 비정규 LDPC 앙상블 정의에서, 그래프에서의 노드들 (변수 및 제약 양자 모두) 은 그들 차수, 즉, 그들이 접속되는 에지들의 수에 의해 특정되지만, 멀티-에지 타입 설정에서 에지 차수는 벡터이다; 그것은 독립적으로 각각의 에지 동치 클래스 (타입) 로부터 노드에 접속된 에지들의 수를 특정한다.

멀티-에지 타입 앙상블은 유한 수의 에지 타입들로 구성된다. 제약 노드의 차수 타입은 (비-음의) 정수들의 벡터이다; 이 벡터의 i-번째 엔트리는 이러한 노드에 접속된 i-번째 타입의 소켓들의 수를 레코딩한다. 이 벡터는 에지 차수로 지칭될 수도 있다. 변수 노드의 차수 타입은 2 개의 파트들을 가지지만 그것은 (비-음의) 정수들의 벡터로서 보여질 수 있다. 제 1 파트는 수신된 분포에 관한 것이고 수신된 차수로 불릴 것이고 제 2 파트는 에지 차수를 특정한다. 에지 차수는 제약 노드들에 대해 동일한 역할을 한다. 에지들은 그들이 동일한 타입의 소켓들을 한 쌍으로 할 때 타입화된다. 소켓들이 유사 타입의 소켓들과 한 쌍을 이루어야 하는 이 제약은, 멀티-에지 타입 컨셉을 특성화한다. 멀티-에지 타입 디스크립션에서, 상이한 노드 타입들은 상이한 수신된 분포들을 가질 수 있다 (예를 들어, 연관된 비트들은 상이한 채널들을 거칠 수도 있다).

도 15 및 도 16 에 도시된 매트릭스 표현들에서, 4 에지-타입들이 존재하고 벡터 (d) 는 에지-타입 벡터를 나타내고, 벡터 b=(1,0) 는 펑처링된 노드를 나타내고, 벡터 vb,d 는 변수 노드 차수를 나타내고, 변수 vb,dn 은 그 차수의 변수 노드들의 수를 나타내고, 벡터 ud 는 체크 노드 차수를 나타내고, 그리고 벡터 udn 은 그 차수의 체크 노드의 수를 나타낸다.

도 15 및 도 16 에 도시된 LDPC 코드들은 베이스 그래프에 (예를 들어, - 도 9 에 도시된 24 보다는 - 베이스 그래프에서 총 25 변수 노드들에 대해) 높은 차수의 펑처링된 변수 노드 (예를 들어, 가외의 코드 비트) 를 도입한다. 추가적인 펑처링된 변수 노드는 양자의 제약들에서 가장 높은 차수이고 더 나은 높은 레이트 (7/8) 코드를 구성하는데 있어서 자유도를 제공한다. 따라서, 베이스 패리티-체크 매트릭스에서의 열들의 수는 25 이다. 베이스 매트릭스에서의 체크 노드들의 수는 4 이다. 리프트 사이즈 81 에 대해, 높은 차수의 변수 노드가 펑처링되면, 나머지 노드들은 24x81=1944 이고, 따라서 1944 블록길이를 유지한다.

재송신을 위한 예의 펑처링

소정의 양태들에 따르면, 펑처링 비트들은 재송신들을 위해 상이할 수 있다 (예를 들어, 스위칭됨). 정보의 후속 재송신들을 위해, 펑처링 비트들은 동일한 또는 유사한 차수의 노드들 간에 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 제 1 송신에 대해, 93 비트들이 처음 (예를 들어, 비트들 [0-92]) 부터 펑처링될 수 있는 한편, 제 2 송신에 대해, 펑처링은 오프셋에서 수행될 수 있다 (예를 들어, 10 의 오프셋에서, 비트들 [10-112] 이 펑처링될 수도 있다).

본 명세서에서 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 액션들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 액션들은 청구항들의 범위로부터 벗어남 없이 서로 상호교환될 수도 있다. 다시 말해서, 단계들 또는 액션들의 특정 순서가 특정되지 않는 한, 특정 단계들 및/또는 액션들의 순서 및/또는 이용은 청구항들의 범위로부터 벗어남 없이 변형될 수도 있다.

본 명세서에서 사용한 바와 같이, 아이템들의 리스트 "중 적어도 하나" 를 지칭하는 어구는 단일 멤버들을 포함하여, 그 아이템들의 임의의 조합을 지칭한다. 일 예로서, "a, b, 또는 c 중 적어도 하나" 는 a, b, c, a-b, a-c, b-c, 및 a-b-c 뿐만 아니라 동일한 엘리먼트의 배수들과의 임의의 조합 (예를 들어, a-a, a-a-a, a-a-b, a-a-c, a-b-b, a-c-c, b-b, b-b-b, b-b-c, c-c 및 c-c-c 또는 a, b, 및 c 의 임의의 다른 순서화) 을 커버하도록 의도된다.

본 명세서에서 사용한 바와 같이, 용어 "결정하는 것" 은 광범위한 액션들을 포괄한다. 예를 들어, "결정하는 것" 은 계산하는 것, 컴퓨팅하는 것, 프로세싱하는 것, 도출하는 것, 조사하는 것, 룩업하는 것 (예를 들어, 테이블, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서 룩업하는 것), 확인하는 것 등을 포함할 수도 있다. 또한, "결정하는 것" 은 수신하는 것 (예를 들어, 정보를 수신하는 것), 액세스하는 것 (예를 들어, 메모리 내의 데이터에 액세스하는 것) 등을 포함할 수도 있다. 또한, "결정하는 것" 은 해결하는 것, 선택하는 것, 선정하는 것, 확립하는 것 등을 포함할 수도 있다.

일부 경우들에서, 프레임을 실제로 송신하는 것보다는, 디바이스는 송신을 위해 프레임을 출력하기 위한 인터페이스를 가질 수도 있다. 예를 들어, 프로세서는 버스 인터페이스를 통해, 송신을 위한 RF 프런트 엔드로 프레임을 출력할 수도 있다. 유사하게, 프레임을 실제로 수신하는 것보다는, 디바이스는 다른 디바이스로부터 수신된 프레임을 획득하기 위한 인터페이스를 가질 수도 있다. 예를 들어, 프로세서는 버스 인터페이스를 통해, 송신을 위한 RF 프런트 엔드로부터 프레임을 획득 (또는 수신) 할 수도 있다.

상기 설명된 방법들의 다양한 동작들은 대응하는 기능들을 수행하는 것이 가능한 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수도 있다. 수단은 회로, 주문형 집적 회로 (ASIC), 또는 프로세서를 포함하지만 이들에 제한되지는 않는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 도면들에 예시된 동작들이 존재하는 경우, 그 동작들은 유사한 넘버링을 가진 대응하는 상대 수단-플러스-기능 컴포넌트들을 가질 수도 있다.

예를 들어, 인코딩하기 위한 수단은 하나 이상의 프로세서들, 이를 테면 도 2 에 예시된 무선 기지국 (210) 의 TX 데이터 프로세서 (214), TX MIMO 프로세서 (220), 및/또는 프로세서 (270); 도 2 에 예시된 무선 노드 (250) 의 TX 데이터 프로세서 (238), 변조기 (280), 및/또는 프로세서 (270); 도 3 에 예시된 무선 디바이스 (302) 의 송신기 (310), DSP (320), 및/또는 프로세서 (304); 및/또는 도 6 에 예시된 인코더 (600) 의 인코더 (602) 를 포함할 수도 있다. 펑처링하기 위한 수단은 프로세싱 시스템을 포함할 수도 있고, 그 프로세싱 시스템은 하나 이상의 프로세서들, 이를 테면 도 2 에 예시된 무선 기지국 (210) 의 TX 데이터 프로세서 (214), TX MIMO 프로세서 (220), 및/또는 프로세서 (270); 도 2 에 예시된 무선 노드 (250) 의 TX 데이터 프로세서 (238), 변조기 (280), 및/또는 프로세서 (270); 도 3 에 예시된 무선 디바이스 (302) 의 송신기 (310), DSP (320), 및/또는 프로세서 (304); 및/또는 도 6 에 예시된 인코더 (600) 의 펑처링 모듈 (604) 을 포함할 수도 있다. 송신하기 위한 수단은 송신기를 포함하고, 그 송신기는 도 2 에 예시된 무선 기지국 (210) 의 TX 데이터 프로세서 (214), TX MIMO 프로세서 (220), 트랜시버(들) (222a 내지 222t), 및/또는 안테나(들) (224a 내지 224t); 도 2 에 예시된 무선 노드 (250) 의 TX 데이터 프로세서 (238), 변조기 (280), 트랜시버(들) (252a 내지 252r), 및/또는 안테나(들) (252a 내지 252r); 도 3 에 예시된 무선 디바이스 (302) 의 송신기 (310) 및/또는 안테나(들) (316); 및/또는 도 6 에 예시된 인코더 (600) 의 TX 체인 (608) 및 안테나 (610) 를 포함할 수도 있다.

본 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP),주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스 (PLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 그 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 상업적으로 입수가능한 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한, 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.

하드웨어로 구현되면, 일 예의 하드웨어 구성은 무선 노드에서 프로세싱 시스템을 포함할 수도 있다. 프로세싱 시스템은 버스 아키텍처로 구현될 수도 있다. 버스는 프로세싱 시스템의 특정 애플리케이션 및 전체 설계 제약들에 의존하여 임의의 수의 상호접속 버스들 및 브릿지들을 포함할 수도 있다. 버스는 프로세서, 머신 판독가능 매체들, 및 버스 인터페이스를 포함하는 다양한 회로들을 함께 링크할 수도 있다. 버스 인터페이스는 다른 것들 중에서도, 버스를 통해 프로세싱 시스템에 네트워크 어댑터를 접속시키는데 이용될 수도 있다. 네트워크 어댑터는 PHY 계층의 신호 프로세싱 기능들을 구현하는데 이용될 수도 있다. 무선 노드 (도 1 참조) 의 경우에, 사용자 인터페이스 (예를 들어, 키패드, 디스플레이, 마우스, 조이스틱 등) 는 또한 버스에 접속될 수도 있다. 버스는 또한, 당업계에 잘 알려져 있고, 따라서 더 이상 설명되지 않을 타이밍 소스들, 주변기기들, 전압 레귤레이터들, 전력 관리 회로들 등과 같은 다양한 다른 회로들을 링크할 수도 있다. 프로세서는 하나 이상의 범용 및/또는 특수-목적 프로세서들로 구현될 수도 있다. 예들은 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, DSP 프로세서들, 및 소프트웨어를 실행할 수 있는 다른 회로부를 포함한다. 당업자들은 전체 시스템에 부과된 전체 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존하여 프로세싱 시스템에 대해 설명된 기능성을 구현하는 최선의 방법을 인정할 것이다.

소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이를 통해 송신될 수도 있다. 소프트웨어는 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어, 또는 다른 것으로 지칭되든 간에, 명령들, 데이터, 또는 그 임의의 조합을 의미하는 것으로 광범위하게 해석되어야 한다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 일 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들과 컴퓨터 저장 매체들 양자 모두를 포함한다. 프로세서는 머신 판독가능 저장 매체들 상에 저장된 소프트웨어 모듈들의 실행을 포함하여, 일반적인 프로세싱 및 버스를 관리하는 것을 담당할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 프로세서에 커플링될 수도 있어 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하고 그 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 일 예로, 머신 판독가능 매체들은, 전부가 버스 인터페이스를 통하여 프로세서에 의해 액세스될 수도 있는, 무선 노드와는 별개인 명령들을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체, 송신 라인, 및/또는 데이터에 의해 변조된 캐리어파를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 머신 판독가능 매체들, 또는 그 임의의 부분은 프로세서에 통합될 수도 있고, 이를 테면, 그 경우는 캐시 및/또는 일반 레지스터 파일들과 함께 있을 수도 있다. 머신 판독가능 저장 매체들의 예들은 일 예로, RAM (랜덤 액세스 메모리), 플래시 메모리, ROM (판독 전용 메모리), PROM (프로그래밍가능 판독 전용 메모리), EPROM (소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리), EEPROM (전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 판독 전용 메모리), 레지스터들, 자기 디스크들, 광학 디스크들, 하드 드라이브들, 또는 임의의 다른 적합한 저장 매체, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 머신 판독가능 매체들은 컴퓨터 프로그램 제품에 수록될 수도 있다.

소프트웨어 모듈은 단일 명령, 또는 다수의 명령들을 포함할 수도 있고, 여러 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐, 상이한 프로그램들 간에, 그리고 다중 저장 매체들을 가로질러 분포될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 다수의 소프트웨어 모듈들을 포함할 수도 있다. 소프트웨어 모듈들은, 프로세서와 같은 장치에 의해 실행될 때, 프로세싱 시스템으로 하여금, 다양한 기능들을 수행하게 하는 명령들을 포함한다. 소프트웨어 모듈들은 송신 모듈 및 수신 모듈을 포함할 수도 있다. 각각의 소프트웨어 모듈은 단일 저장 디바이스에 상주하거나 또는 다중 저장 디바이스들에 걸쳐서 분포될 수도 있다. 일 예로, 소프트웨어 모듈은 트리거링 이벤트가 발생할 때 하드 드라이브로부터 RAM 으로 로딩될 수도 있다. 소프트웨어 모듈의 실행 동안, 프로세서는 액세스 속도를 증가시키기 위해 명령들의 일부를 캐시로 로딩할 수도 있다. 하나 이상의 캐시 라인들은 그 후 프로세서에 의한 실행을 위해 일반 레지스터 파일로 로딩될 수도 있다. 아래에 소프트웨어 모듈의 기능성을 참조할 때, 이러한 기능성은 그 소프트웨어 모듈로부터 명령들을 실행할 때 프로세서에 의해 구현되는 것으로 이해될 것이다.

또한, 임의의 접속이 적절히 컴퓨터 판독가능 매체라 불린다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 적외선 (IR), 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 매체의 정의에는, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 포함된다. 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 본 명세서에서 사용한 바와 같이, 콤팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크, 및 블루-레이® 디스크를 포함하고, 여기서 디스크 (disk) 들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크 (disc) 들은 레이저들로 데이터를 광학적으로 재생한다. 따라서, 일부 양태들에서, 컴퓨터 판독가능 매체들은 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체들 (예를 들어, 유형의 매체들) 을 포함할 수도 있다. 추가로, 다른 양태들에 대해, 컴퓨터 판독가능 매체들은 일시적 컴퓨터 판독가능 매체들 (예를 들어, 신호) 을 포함할 수도 있다. 상기의 조합들이 또한 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

따라서, 소정의 양태들은 본 명세서에서 제시된 동작들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 명령들을 저장 (및/또는 인코딩) 하고 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있고, 그 명령들은 본 명세서에서 설명된 동작들을 수행하도록 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능하다.

게다가, 본 명세서에서 설명된 방법들 및 기법들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단은 적용가능한 대로 무선 노드 및/또는 기지국에 의해 다운로드 및/또는 다르게는 획득될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 이러한 디바이스는 본 명세서에서 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전송을 용이하게 하기 위해 서버에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 설명된 다양한 방법들은 무선 노드 및/또는 기지국이 저장 수단을 디바이스에 커플링 또는 제공 시에 다양한 방법들을 획득할 수 있도록 저장 수단 (예를 들어, RAM, ROM, 물리 저장 매체, 이를 테면 콤팩트 디스크 (CD) 또는 플로피 디스크 등) 을 통해 제공될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에서 설명된 방법들 및 기법들을 디바이스에 제공하기 위한 임의의 다른 적합한 기법이 활용될 수 있다.

청구항들은 상기 예시된 정확한 구성 및 컴포넌트들에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 청구항들의 범위로부터 벗어남 없이 상기 설명된 방법들 및 장치의 배열, 동작 및 상세들에 있어서 다양한 변형들, 변경들 및 변화들이 행해질 수도 있다.

Claims (44)

1. 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법으로서,
   코드 워드를 생성하기 위해 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계로서, 상기 LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드 (variable node) 들 및 제 2 수의 체크 노드 (check node) 들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 단계;
   펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 상기 코드 워드를 펑처링하는 단계로서, 상기 펑처링은 상기 코드 워드의 처음에서 상기 체크 노드들에 대해 가장 높은 차수 (degree) 의 접속성을 갖는 적어도 하나의 변수 노드에 대응하는 비트들을 펑처링하고, 상기 코드 워드의 마지막에서 다수의 비트들을 펑처링하록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하는 단계; 및
   상기 펑처링된 코드 워드를 상기 무선 기술에 따라 무선 채널에 걸쳐 송신하는 단계
   를 포함하는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 펑처링 패턴은, 주어진 주기성으로, 상기 코드 워드의 처음의 상기 제 1 수의 비트들을 제외하고, 상기 코드 워드의 나머지 비트들을 펑처링하도록 추가로 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 펑처링 패턴은 펑처링된 비트들을 갖는 1 초과의 변수 노드에 접속되는 상기 체크 노드들의 수를 제한하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 펑처링 패턴은 펑처링된 상기 코드 워드에서의 클로징된 루프들의 수를 제한하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 펑처링 패턴은, 주어진 주기성으로, 상기 코드 워드의 마지막의 상기 제 1 수의 비트들을 제외하고, 상기 코드 워드의 나머지 비트들을 펑처링하도록 추가로 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 비트들의 세트의 재송신을 위해, 상기 펑처링은 상기 제 1 펑처링 패턴과는 상이한 코드 워드의 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 2 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 펑처링 패턴은, 상기 제 1 펑처링 패턴에 대하여, 체크 노드들에 대해 동일한 차수의 접속성을 가진 변수 노드들 간에 펑처링된 상기 비트들을 스위칭하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 펑처링 패턴은, 상기 제 1 펑처링 패턴에 의해 펑처링된 상기 코드 워드에서의 비트들에 대하여 정의된 오프셋에서 상기 코드 워드에서의 비트들을 펑처링하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 LDPC 코드는 802.11 Wi-Fi LDPC 코드를 포함하는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코딩은 상기 코드 워드에 대해 5/6 의 제 1 코드 레이트를 초래하고 상기 제 1 펑처링 패턴은 상기 펑처링된 코드 워드에 대해 7/8 의 제 2 코드 레이트를 달성하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 방법.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치로서,
    코드 워드를 생성하기 위해 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 수단으로서, 상기 LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 수단;
    펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 수단으로서, 상기 펑처링은 상기 코드 워드의 처음에서 상기 체크 노드들에 대해 가장 높은 차수의 접속성을 갖는 적어도 하나의 변수 노드에 대응하는 비트들을 펑처링하고, 상기 코드 워드의 마지막에서 다수의 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 수단; 및
    상기 펑처링된 코드 워드를 상기 무선 기술에 따라 무선 채널에 걸쳐 송신하기 위한 수단
    을 포함하는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 펑처링 패턴은, 주어진 주기성으로, 상기 코드 워드의 처음의 상기 제 1 수의 비트들을 제외하고, 상기 코드 워드의 나머지 비트들을 펑처링하도록 추가로 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
26. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 펑처링 패턴은 펑처링된 비트들을 갖는 1 초과의 변수 노드에 접속되는 상기 체크 노드들의 수를 제한하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
27. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 펑처링 패턴은 펑처링된 상기 코드 워드에서의 클로징된 루프들의 수를 제한하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
28. 삭제
29. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 펑처링 패턴은, 주어진 주기성으로, 상기 코드 워드의 마지막의 상기 제 1 수의 비트들을 제외하고, 상기 코드 워드의 나머지 비트들을 펑처링하도록 추가로 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
30. 제 21 항에 있어서,
    상기 정보 비트들의 세트의 재송신을 위해, 상기 펑처링은 상기 제 1 펑처링 패턴과는 상이한 코드 워드의 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 2 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 펑처링 패턴은, 상기 제 1 펑처링 패턴에 대하여, 체크 노드들에 대해 동일한 차수의 접속성을 가진 변수 노드들 간에 펑처링된 상기 비트들을 스위칭하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
32. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 2 펑처링 패턴은, 상기 제 1 펑처링 패턴에 의해 펑처링된 상기 코드 워드에서의 비트들에 대하여 정의된 오프셋에서 상기 코드 워드에서의 비트들을 펑처링하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
33. 제 21 항에 있어서,
    상기 LDPC 코드는 802.11 Wi-Fi LDPC 코드를 포함하는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
34. 제 21 항에 있어서,
    상기 인코딩은 상기 코드 워드에 대해 5/6 의 제 1 코드 레이트를 초래하고 상기 제 1 펑처링 패턴은 상기 펑처링된 코드 워드에 대해 7/8 의 제 2 코드 레이트를 달성하도록 설계되는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
35. 삭제
36. 삭제
37. 삭제
38. 삭제
39. 삭제
40. 삭제
41. 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서로서,
    코드 워드를 생성하기 위해 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하는 것으로서, 상기 LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하고; 그리고
    펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 상기 코드 워드를 펑처링하는 것으로서, 상기 펑처링은 상기 코드 워드의 처음에서 상기 체크 노드들에 대해 가장 높은 차수의 접속성을 갖는 적어도 하나의 변수 노드에 대응하는 비트들을 펑처링하고, 상기 코드 워드의 마지막에서 다수의 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하도록
    구성된, 상기 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 펑처링된 코드 워드를 상기 무선 기술에 따라 무선 채널에 걸쳐 송신하도록 구성된 송신기
    를 포함하는, 무선 기술에 따라 데이터를 무선으로 송신하는 장치.
42. 삭제
43. 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하고 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    코드 워드를 생성하기 위해 저 밀도 패리티 체크 (LDPC) 코드에 기초하여 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 코드로서, 상기 LDPC 코드는 제 1 수의 변수 노드들 및 제 2 수의 체크 노드들을 갖는 매트릭스에 의해 정의된, 상기 정보 비트들의 세트를 인코딩하기 위한 코드;
    펑처링된 코드 워드를 생성하기 위해 상기 코드 워드를 펑처링하는 것으로서, 상기 펑처링은 상기 코드 워드의 처음에서 상기 체크 노드들에 대해 가장 높은 차수의 접속성을 갖는 적어도 하나의 변수 노드에 대응하는 비트들을 펑처링하고, 상기 코드 워드의 마지막에서 다수의 비트들을 펑처링하도록 설계된 제 1 펑처링 패턴에 따라 수행되는, 상기 코드 워드를 펑처링하기 위한 코드; 및
    상기 펑처링된 코드 워드를 송신하기 위한 코드
    를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
44. 삭제