KR20170086640A - 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치, 및 무선 통신 장치 - Google Patents

폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치, 및 무선 통신 장치 Download PDF

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KR20170086640A
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Abstract

본 발명은 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치, 및 무선 통신 장치를 개시한다. 폴라 코드 레이트 매칭 방법은, 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따랴, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고, 사전 설정된 규칙에 따라 제1 시퀀스에 대해 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며, 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고, 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에서 제공되는 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치 및 무선 통신 장치에 따르면, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있도록 메르센 트위스터 알고리즘이 타깃 폴라 코드 레이트 매칭에 적용됨으로써, 레이트 매칭으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있다. 또한, 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치 및 무선 통신 장치는 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.

Description

폴라 코드를 위한 레이트 매칭 방법과 장치, 및 무선 통신 장치{RATE MATCHING METHOD AND APPARATUS FOR POLAR CODE, AND WIRELESS COMMUNICATIONS DEVICE}
본 발명의 실시예는 인코딩/디코딩 필드에 관한 것으로, 더 상세하게는 폴라 코드(Polar code) 레이트 매칭 방법과 장치, 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.
통신 시스템에서, 데이터 전송 신뢰성을 개선하고 통신 품질을 보장하기 위해 채널 인코딩이 일반적으로 사용된다. 폴라 코드는 섀넌 용량(Shannon capacity)을 달성할 수 있다고 입증되어 있는 고품질의 코드이며, 낮은 코딩-디코딩 복잡도을 가진다. 이 폴라 코드는 선형 블록 코드(linear block code)이다. 폴라 코드의 생성 행렬은 GN.이고, 폴라 코드의 인코딩 프로세스는
Figure pct00001
이다. 여기서,
Figure pct00002
이고, 코드 길이는 N=2n이며, n ≥ 0이다.
Figure pct00003
이고, BN은 비트 역전(bit reversal) 행렬과 같은 전치행렬이다.
Figure pct00004
은 F의 크로네커 거듭제곱(Kronecker power)이며,
Figure pct00005
로서 정의된다. 폴라 코드는 코세트 코드(coset code)를 이용하여
Figure pct00006
로서 표현될 수 있으며, 폴라 코드의 인코딩 프로세스는
Figure pct00007
이다. A는 정보(information) 비트 인덱스 세트이다. GN.(A)는 GN 내에 있는 행으로서, 세트 A 내의 인덱스에 대응하고 있는 행으로부터 획득되는 부분행렬이다. GN.(AC)는 GN 내에 있는 행으로서, 세트 AC 내의 인덱스에 대응하고 있는 행으로부터 획득되는 부분행렬이다.
Figure pct00008
는 알려진 비트인 고정 비트(frozen bit)이며, 고정 비트의 수는 (N-K)이다. 편의상, 고정 비트는 0으로 설정될 수 있다.
폴라 코드는 연속 제거(successive-cancellation, SC) 디코딩에 의하여 디코딩될 수 있고, SC 디코딩의 복잡도는
Figure pct00009
이다. SC 디코딩은 더 나은 성능을 달성할 수 있으며, 코드 길이 N이 매우 클 때 섀넌 용량에 근접하게 된다. 하지만, N이 비교적 작거나 또는 중간적으로 큰 경우, 폴라 코드의 SC 디코딩 성능은 터보 코드 또는 저밀도 패리티 검사(Low-density Parity-Check, LDPC) 코드의 성능을 능가하지 못한다. 따라서, 디코딩 성능이 더 향상될 필요가 있다.
SC 디코딩에서는, 디코딩이 비트 단위로 순차적으로 수행된다. 각각의 비트가 디코딩된 후에 경판정(hard decision)이 수행되고, 그 다음에 이 비트가 후속 비트 디코딩에 사용된다. 이때, 에러 전송이 발생할 수 있으며, 디코딩 성능이 저하될 수 있다. 리스트(list) 디코딩에서는, 복수의 후보 경로가 유지되고, 최대 우도(maximum likelihood)에 근접하는 디코딩 성능이 달성될 수 있다. SC 디코딩과 리스트 디코딩을 조합함으로써 SC-리스트 디코딩이 획득된다.
기존의 SC-리스트 디코딩에서는, 고정된 개수의 생존 경로가 사용되고, 디코딩 복잡도는
Figure pct00010
이며, 복잡도는 비교적 높다.
또한, SC-리스트 디코딩 프로세스에서는, 해밍 거리(Hamming Distance)를 증가시키면서 높은 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 범위 내에서 코드의 성능을 향상시키기 위해, 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check, CRC) 코드와 폴라 코드를 종속 연결(cascade)하는 해결수단이 사용될 수도 있다. 시뮬레이션 결과는 종속 연결하는 해결수단의 성능이 터보 코드의 성능 및 LDPC 코드의 성능보다 우수하다 것을 나타낸다. 하지만, 기존 고정된 수의 생존 경로의 값이 매우 작다면, 디코딩에 있어서 하이브리드 자동 반복 요청(Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ) 성능에 대한 요구사항을 만족할 수 없다. 이 값이 매우 크면, 디코딩 복잡도가 증가하고, 종속 연결 해결수단의 성능이 터보 코드의 성능 및 LDPC 코드의 성능보다 열악하게 된다.
따라서, 현재 레이트 매칭 방법에서는, 이 디코딩 방법이 사용되는 경우 HARQ 성능이 비교적 열악하다. 현재의 레이트 매칭 방법은 다양한 코드 길이의 폴라 코드에 적용할 수 없으며, 보편성, 실행 가능성, 및 통신 신뢰성이 낮다.
본 발명의 실시예는 폴라 코드의 HARQ 성능을 개선하기 위한 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치, 및 무선 통신 장치를 제공한다.
제1 양태에 따르면, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(polar code rate matching apparatus)가 제공된다. 상기 폴라 코드 레이트 매칭 장치는, 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘(Mersenne twister algorithm)에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된 제1 결정 유닛; 상기 제1 결정 유닛에 의해 결정된 상기 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하도록 구성된 정렬 유닛; 상기 제1 결정 유닛에 의해 결정된 상기 제1 시퀀스 및 상기 정렬 유닛에 의해 결정된 상기 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛; 및 상기 제2 결정 유닛에 의해 결정된 상기 매핑 함수에 따라 상기 타깃 폴라 코드를 인터리빙(interleave)하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성된 인터리빙 유닛을 포함한다.
제1 양태를 참조하여, 제1 양태의 가능한 제1 구현 방식에서, 상기 제1 결정 유닛은 구체적으로, 아래의 수식에 따라 상기 제1 시퀀스를 결정하도록 구성되고,
Figure pct00011
여기서,
Figure pct00012
,
Figure pct00013
, … ,
Figure pct00014
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00015
은
Figure pct00016
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00017
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00018
이며,
Figure pct00019
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00020
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B와 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
제1 양태의 가능한 제1 구현 방식을 참조하여, 제1 양태의 가능한 제2 구현 방식에서, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00021
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
제1 양태, 또는 제1 양태의 가능한 제1 내지 제2 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제1 양태의 가능한 제3 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 장치는, 상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리(reversing processing)를 수행하도록 구성된 리버스 유닛을 더 포함한다.
제1 양태, 또는 제1 양태의 가능한 제1 내지 제2 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제1 양태의 가능한 제4 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 장치는, 상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리(replacement processing)를 상기 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하도록 구성된 치환 유닛을 더 포함한다.
제1 양태, 또는 제1 양태의 가능한 제1 내지 제4 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제1 양태의 가능한 제5 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 장치는, 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛을 더 포함한다.
제1 양태, 또는 제1 양태의 가능한 제1 내지 제4 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제1 양태의 가능한 제6 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 장치는, HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 상기 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛을 더 포함한다.
제2 양태에 따르면, 무선 통신 장치가 제공된다. 상기 무선 통신 장치는, 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘(Mersenne twister algorithm)에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고, 사전 설정된 규칙에 따라 상기 제1 시퀀스에 대해 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며, 상기 제1 시퀀스 및 상기 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고, 상기 매핑 함수에 따라 상기 타깃 폴라 코드를 인터리빙(interleave)하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하는 연산을 수행하기 위한 명령을 저장하도록 구성된 메모리; 및 상기 메모리에 연결되고 상기 메모리에 저장된 상기 명령을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 제2 양태를 참조하여, 제2 양태의 가능한 제1 구현 방식에서, 상기 메모리는 구체적으로, 아래의 수식에 따라 상기 제1 시퀀스를 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
Figure pct00022
여기서,
Figure pct00023
,
Figure pct00024
, … ,
Figure pct00025
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00026
은
Figure pct00027
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00028
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00029
이며,
Figure pct00030
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00031
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B와 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
제2 양태의 가능한 제1 구현 방식을 참조하여, 제2 양태의 가능한 제2 구현 방식에서, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00032
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
제2 양태, 또는 제2 양태의 가능한 제1 내지 제2 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제2 양태의 가능한 제3 구현 방식에서, 상기 메모리는 추가적으로, 상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리(reversing processing)를 수행하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
제2 양태, 또는 제2 양태의 가능한 제1 내지 제2 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제2 양태의 가능한 제4 구현 방식에서, 상기 메모리는 추가적으로, 상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리(replacement processing)를 상기 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
제2 양태, 또는 제2 양태의 가능한 제1 내지 제4 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제2 양태의 가능한 제5 구현 방식에서, 상기 메모리는 추가적으로, 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
제2 양태, 또는 제2 양태의 가능한 제1 내지 제4 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제2 양태의 가능한 제6 구현 방식에서, 상기 메모리는 추가적으로, HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 상기 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
제3 양태에 따르면, 폴라 코드 레이트 매칭 방법이 제공된다. 상기 폴라 코드 레이트 매칭 방법은, 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘(Mersenne twister algorithm)에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하는 단계; 사전 설정된 규칙에 따라 상기 제1 시퀀스에 대해 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하는 단계; 상기 제1 시퀀스 및 상기 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하는 단계; 및 상기 매핑 함수에 따라 상기 타깃 폴라 코드를 인터리빙(interleave)하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하는 단계를 포함한다.
제3 양태를 참조하여, 제3 양태의 가능한 제1 구현 방식에서, 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따른 제1 시퀀스를 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 결정하는 단계는,
아래의 수식에 따라 상기 제1 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하고,
Figure pct00033
여기서,
Figure pct00034
,
Figure pct00035
, … ,
Figure pct00036
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00037
은
Figure pct00038
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00039
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00040
이며,
Figure pct00041
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00042
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B와 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
제3 양태의 가능한 제1 구현 방식을 참조하여, 제3 양태의 가능한 제2 구현 방식에서, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00043
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
제3 양태, 또는 제3 양태의 가능한 제1 내지 제2 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제3 양태의 가능한 제3 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 방법은, 상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리(reversing processing)를 수행하는 단계를 더 포함한다.
제3 양태, 또는 제3 양태의 가능한 제1 내지 제2 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제3 양태의 가능한 제4 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 방법은, 상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리 치환 처리(replacement processing)를 상기 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하는 단계를 더 포함한다.
제3 양태, 또는 제3 양태의 가능한 제1 내지 제4 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제3 양태의 가능한 제5 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 방법은, 상기 인터리빙된 출력 비트 내에 있는 시작 위치로서 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트의 시작 위치를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하는 단계를 더 포함한다.
제3 양태, 또는 제3 양태의 가능한 제1 내지 제4 구현 방식 중 어느 하나를 참조하여, 제3 양태의 가능한 제6 구현 방식에서, 상기 폴라 코드 레이트 매칭 방법은, HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 상기 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하는 단계를 더 포함한다.
제4 양태에 따르면, 액세스 단말기 및 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템이 제공된다. 상기 액세스 단말기 및/또는 상기 기지국은 본 발명의 실시예에서 설명되는 폴라 코드 레이트 매칭 장치를 포함한다.
전술한 과제 해결수단에 기초하여, 본 발명의 실시예에 있는 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치 및 무선 통신 장치에 따르면, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되고, 제1 시퀀스에 대해 정렬을 수행함으로써 매핑 함수가 결정되며, 타깃 폴라 코드에 대한 레이트 매칭이 매핑 함수에 기초하여 구현된다. 따라서, 레이트 매칭으로부터 획득되는 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드(punctured polar code)의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 이 폴라 코드 레이트 매칭 방법과 장치 및 무선 통신 장치는 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
이하, 본 발명의 실시예의 과제 해결수단을 더 명확하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 필요한 첨부 도면을 간략하게 설명한다. 명백히, 다음의 설명에서의 첨부 도면은 본 발명의 일부 실시예를 나타낼 뿐이며, 당업자는 창의적인 노력 없이도 이러한 첨부 도면으로부터 다른 도면을 여전히 도출해낼 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 무선 통신 환경에서 본 발명의 구현 방식으로 폴라 코드 레이트 매칭 방법을 수행하는 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 처리 방법을 수행하는 액세스 단말기의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 처리 방법을 수행하는 시스템의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 방법을 사용하는 시스템의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명에서의 방법에 기초하여 처리되는 폴라 코드의 레이트 매칭 성능의 시뮬레이션 결과를 개략적으로 도시한 도면이다.
첨부 도면을 참조하여 복수의 실시예에 대해 설명하며, 본 명세서에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. 다음의 설명에서는, 설명의 편의를 위해, 하나 이상의 실시예를 포괄적으로 이해하는 것이 용이하도록 다수의 구체적인 세부사항을 제공한다. 그러나, 명백하게, 실시예는 이들 특정 세부 사항을 사이용하여 구현될 수 없다. 다른 예에서는, 하나 이상의 실시예를 편리하게 설명하기 위해, 잘 알려져 있는 구조와 장치가 블록도 형태로 도시되어 있다.
본 명세서에서 사용되는 "컴포넌트", "모듈", 및 "시스템"과 같은 용어는 엔티티(entity), 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 컴퓨터와 관련되어 있는 실행 중인 소프트웨어를 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 상에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 파일, 실행의 쓰레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 도면에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치 및 컴퓨팅 장치 상에서 실행되는 애플리케이션은 둘 다 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 실행 쓰레드(thread of execution) 내에 존재할 수 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 상에 위치할 수 있거나 및/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산되어 있을 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트는 다양한 데이터 구조를 저장하는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들은 로컬 및/또는 원격 프로세스를 이용함으로써 또한 예를 들어, 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템, 분산된 시스템, 및/또는 신호를 이용하여 다른 시스템과 상호 작용하는 인터넷과 같은 네트워크에 걸쳐 다른 컴포넌트와 상호 작용하는 2개의 컴포넌트로부터의 데이터)을 가진 신호에 따라 통신할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 액세스 단말기에 대해 설명한다. 이 액세스 단말기는 시스템, 가입자 유닛, 가입자 기지국(subscriber station), 모바일 기지국(mobile station), 모바일, 원격 기지국, 원격 단말기, 모바일 장치, 사용자 단말기, 단말기, 무선 통신 장치, 사용자 에이전트, 사용자 장치, 또는 사용자 장비(User Equipment, UE)라고도 할 수 있다. 액세스 단말기는 휴대 전화기, 무선 전화기, 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol, SIP) 전화기, 무선 가입자망(Wireless Local Loop, WLL) 기지국, 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 무선 통신 기능을 가진 핸드헬드 장치, 컴퓨팅 장치, 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치일 수 있다. 또한, 기지국을 참조하여 실시예에 대해 설명한다. 기지국은 모바일 장치와 통신하기 위해 사용될 수 있으며, 이 기지국은 이동통신 글로벌 시스템(Global System of Mobile communication, GSM) 또는 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA)에서의 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS)일 수 있거나, 또는 광대역 코드분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA)에서의 NodeB(NB), 또는 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE)에서의 eNB나 eNodeB(Evolutional Node B, evolved NodeB), 중계국(relay station)이나 액세스 포인트, 또는 미래의 5G 네트워크에서의 기지국 장치일 수 있다.
또한, 본 발명의 양태 또는 특징은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용하는 방법, 장치 또는 제품으로서 구현될 수 있다. 본 출원에서 사용된 용어 "제품"은 임의의 컴퓨터 판독가능 컴포넌트, 캐리어 또는 매체로부터 액세스될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 포함하고 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 저장 컴포넌트(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 또는 자기 테이프), 광 디스크(예를 들어, CD(Compact Disk), 또는 DVD(Digital Versatile Disk), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 컴포넌트(예를 들어, EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), 카드, 스틱, 또는 키 드라이브)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않을 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 다양한 저장 매체는 하나 이상의 장치 및/또는 정보를 저장하기 위해 사용되는 다른 기계 판독가능 매체일 수도 있다. 용어 "기계 판독가능 매체"는 무선 채널, 및 명령 및/또는 데이터를 저장하고, 포함하며, 및/또는 싣고 있을 수 있는 다양한 다른 매체를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않을 수 있다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 명세서에서 설명되는 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템(100)을 나타낸다. 무선 통신 시스템(100)은 기지국(102)을 포함하며, 기지국(102)은 복수의 안테나 그룹을 포함할 수 있다. 각각의 안테나 그룹은 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 안테나 그룹이 안테나(104 및 106)를 포함할 수 있고, 다른 안테나 그룹이 안테나(108 및 110)를 포함할 수 있으며, 추가적인 그룹이 안테나(112 및 114)를 포함할 수 있다. 도 1에는, 각각의 안테나 그룹에 대해서 2개의 안테나가 도시되어 있지만, 각각의 그룹에 대해서 더 많거나 또는 더 적은 수의 안테나가 사용될 수도 있다. 기지국(102)은 추가적으로, 송신기 체인(transmitter chain) 및 수신기 체인(receiver chain)을 포함할 수 있다. 송신기 체인 및 수신기 체인 각각이 신호 송신 및 신호 수신과 관련되어 있는 복수의 컴포넌트(프로세서, 변조기, 다중화기, 복조기, 디멀티플렉서, 또는 안테나 등)를 포함할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.
기지국(102)은 하나 이상의 액세스 단말기(예를 들어, 액세스 단말기(116) 및 액세스 단말기(122))와 통신할 수 있다. 하지만, 기지국(102)이 액세스 단말기(116) 또는 액세스 단말기(122)와 유사한 어떠한 개수의 액세스 단말기와도 통신할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 액세스 단말기(116) 및 액세스 단말기(122)는 예를 들어, 휴대 전화, 스마트폰, 휴대용 컴퓨터, 휴대용 통신 장치, 휴대용 컴퓨팅 장치, 위성 라디오 장치, 위성 위치 확인 시스템, PDA, 및/또는 무선 통신 시스템(100)에서 통신을 수행하기 위해 사용되는 임의의 다른 적절한 장치일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액세스 단말기(116)는 안테나(112 및 114)와 통신하고, 안테나(112 및 114)는 순방향 링크(forward link)(118)를 이용하여 정보를 액세스 단말기(116)에 송신하며, 역방향 링크(reverse link)(120)를 이용하여 액세스 단말기(116)로부터 정보를 수신한다. 또한, 액세스 단말기(122)는 안테나(104 및 106)와 통신하고, 안테나(104 및 106)는 순방향 링크(124)를 이용하여 정보를 액세스 단말기(122)에 송신하며, 역방향 링크(126)를 이용하여 액세스 단말기(122)로부터 정보를 수신한다. 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD) 시스템에서는, 예를 들어 순방향 링크(118)가 역방향 링크(120)에 의해 사용되는 주파수 대역과는 다른 주파수 대역을 사용할 수 있고, 순방향 링크(124)가 역방향 링크(126)에 의해 사용되는 것과는 다른 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또한, 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 시스템에서는, 순방향 링크(118)와 역방향 링크(120)가 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있고, 순방향 링크(124) 및 역방향 링크(126)가 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있다.
통신을 위해 설계된 각각의 안테나 그룹 및/또는 영역을 기지국(102)의 섹터라고 한다. 예를 들어, 안테나 그룹은 기지국(102)의 커버리지 영역의 섹터 내의 액세스 단말기와 통신하도록 설계될 수 있다. 기지국(102)이 순방향 링크(118 및 124)를 이용하여 액세스 단말기(116 및 122)와 각각 통신하는 과정에서, 기지국(102)의 송신 안테나는 순방향 링크(118 및 124)의 신호 대 잡음비를 개선하기 위해 빔형성(beamforming)을 이용할 수 있다. 또한, 기지국이 단일 안테나를 이용하여 신호를 기지국의 모든 액세스 단말기에 송신하는 방식과 비교할 때, 기지국(102)이 관련된 커버리지 영역 내에 무작위로 분산되어 있는 액세스 단말기(116 및 122)에 빔형성을 통해 신호를 송신하면 이웃 셀 내의 모바일 장치에 간섭이 적어진다.
정해진 시간 동안, 기지국(102), 액세스 단말기(116), 또는 액세스 단말기(122)는 무선 통신 송신 장치이거나 및/또는 무선 통신 수신 장치일 수 있다. 데이터를 송신하는 경우, 무선 통신 송신 장치는 전송을 위해 데이터를 인코딩할 수 있다. 구체적으로, 무선 통신 송신 장치는 채널을 통해 무선 통신 수신 장치에 송신될 특정한 수의 데이터 비트를 획득(예를 들어, 생성하거나, 다른 통신 장치로부터 수신하거나, 또는 메모리에 저장)할 수 있다. 데이터 비트는 데이터 전송 블록(또는 복수의 전송 블록)에 포함되어 있을 수 있고, 전송 블록은 분할되어 복수의 코드 블록을 생성할 수 있다. 또한, 무선 통신 송신 장치는 폴라 코드 인코더(도시하지 않음)를 이용하여 각각의 코드 블록을 인코딩할 수 있다.
도 2는 무선 통신 환경에서 본 발명의 폴라 코드 레이트 매칭 방법에 적용 가능한 시스템(200)을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이 시스템(200)은 무선 통신 장치(202)를 포함하고, 무선 통신 장치(202)는 채널을 통해 데이터를 송신한다. 도면은 무선 통신 장치(202)가 데이터를 송신하는 것을 나타내지만, 무선 통신 장치(202)는 채널을 통해 데이터를 수신할 수도 있다(예를 들어, 무선 통신 장치(202)가 동일한 시간에 데이터를 송수신할 수 있거나, 무선 통신 장치(202)가 서로 다른 순간에 데이터를 송수신할 수 있거나, 또는 이를 조합하는 형태일 수 있음). 무선 통신 장치(202)는 예를 들어, 기지국(예를 들어, 도 1의 기지국(102)), 또는 액세스 단말기(예를 들어, 도 1의 액세스 단말기(116) 또는 액세스 단말기(122))일 수 있다.
무선 통신 장치(202)는 폴라 코드 인코더(204), 폴라 코드 레이트 매칭 장치(205), 및 송신기(206)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 무선 통신 장치(202)가 채널을 통해 데이터를 수신하는 경우, 무선 통신 장치(202)는 수신기를 더 포함할 수 있다. 수신기는 독립적으로 존재할 수 있거나, 또는 송신기(206)와 통합되어 송수신기를 구성할 수 있다.
폴라 코드 인코더(204)는 무선 통신 장치(202)로부터 전달될 데이터를 인코딩하여 타깃 폴라 코드를 획득하도록 구성된다.
폴라 코드 레이트 매칭 장치(205)는, 폴라 코드 인코더(204)에 의해 출력된 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고; 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며; 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고; 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성된다.
또한, 송신기(206)는 폴라 코드 레이트 매칭 장치(205)에 의해 처리된 출력 비트로서 레이트 매칭이 수행된 출력 비트를 이후에 채널 상에서 전달할 수 있다. 예를 들어, 송신기(206)는 관련된 데이터를 다른 무선 통신 장치(도시하지 않음)에 송신할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 장치에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)의 개략적인 블록도이다. 도 3의 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)는,
타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된 제1 결정 유닛(302);
제1 결정 유닛(302)에 의해 결정된 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하도록 구성된 정렬 유닛(304);
제1 결정 유닛(302)에 의해 결정된 제1 시퀀스 및 정렬 유닛에 의해 결정된 제2 시퀀스(304)에 따라 매핑 함수를 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛(306); 및
제2 결정 유닛에 의해 결정된 매핑 함수(306)에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리브하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성된 인터리빙 유닛(308)을 포함한다.
구체적으로, 송신단은 폴라 코드 인코더 등을 이용하여, 수신단에 송신될 필요가 있는 정보에 대해 폴라 코드 인코딩 처리를 수행하여 폴라 코드(즉, 타깃 폴라 코드)를 생성할 수 있다. 이 폴라 코드는 선형 블록 코드이며, 이론적으로는 섀넌 용량(Shannon capacity)을 달성할 수 있고 낮은 코딩-디코딩 복잡도를 가진 인코딩 방식이라고 판명되었다. 폴라 코드의 인코딩 출력은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00044
여기서,
Figure pct00045
은 길이 N의 바이너리 행 벡터이고;
Figure pct00046
은 N×N 행렬이고,
Figure pct00047
이며, 코드 길이 N=2이고, n ≥ 0이며;
Figure pct00048
이고,
Figure pct00049
은 전치행렬이며,
Figure pct00050
은 크로네커 거듭제곱(Kronecker power)이며
Figure pct00051
로서 정의된다.
폴라 코드 인코딩 과정에서는,
Figure pct00052
내의 일부 비트가 정보(즉, 수신단에 송신될 필요가 있는 데이터 정보)를 운반하기 위해 사용된다. 이러한 비트는 정보 비트라고 하며, 이러한 비트의 인덱스 세트는 A로서 표시된다. 나머지 비트는 고정된 값을 가지며, 고정 비트(frozen bit)라고 한다. 예를 들어, 고정 비트는 일반적으로 0으로 설정될 수 있다.
따라서, 폴라 코드 인코더의 인코딩 처리 이후 출력되는 폴라 코드 비트 시퀀스를
Figure pct00053
로서 단순화시킬 수 있다. 여기서,
Figure pct00054
는
Figure pct00055
의 정보 비트 세트이고,
Figure pct00056
는 길이 K의 행 벡터이고, K는 정보 비트의 개수이다.
Figure pct00057
는
Figure pct00058
내에 있는 행으로서 세트 A 내의 인덱스에 대응하고 있는 행으로부터 획득된 부분행렬이며,
Figure pct00059
는 K×N 행렬이다. 세트 A의 선택이 폴라 코드의 성능을 결정한다.
전술한 폴라 코드 획득 과정은 일 예일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니라고 이해해야 한다. 정보에 대해 인코딩 처리를 수행하여 폴라 코드 기능을 가진 비트 시퀀스를 획득하는 다른 방법도 본 발명의 보호 범위에 속한다.
그 다음에, 제1 결정 유닛(302)은 결정된 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정할 수 있다.
선택적으로, 제1 결정 유닛(302)은 구체적으로, 아래의 수식에 따라 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된다.
Figure pct00060
(4)
Figure pct00061
(5)
Figure pct00062
(6)
Figure pct00063
(7)
Figure pct00064
(8)
여기서,
Figure pct00065
,
Figure pct00066
, … ,
Figure pct00067
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00068
은
Figure pct00069
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00070
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00071
이며,
Figure pct00072
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00073
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B와 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
구체적으로, 전술한 공식은 메르센 트위스터 알고리즘에 기초한 공식이다. 제1 결정 유닛(302)이 n개의 0이 아닌 원래의 정수
Figure pct00074
,
Figure pct00075
, … ,
Figure pct00076
를 우선 제공한다. 여기서, 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가진다.
Figure pct00077
,
Figure pct00078
, … ,
Figure pct00079
이 획득될 수 있도록, k의 값은 이러한 0이 아닌 초기 정수에 기초하여 개별적으로 0, 1, … , N-1이다.
Figure pct00080
은
Figure pct00081
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00082
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타낸다. DA의 결과는 아래의 수식 (9) 내지 (11)로서 표현될 수 있다.
Figure pct00083
(9)
Figure pct00084
(10)
Figure pct00085
(11)
제1 결정 유닛(302)은 공식 (4)에 따라
Figure pct00086
를 획득할 수 있고, 획득된
Figure pct00087
에 대해 일련의 시프팅 및 모듈러 덧셈 연산(수식 (5) 내지 (8))을 그 다음에 수행하여, 획득된 시퀀스를 추가적으로 균질화하고 랜덤화한다.
Figure pct00088
은 공식 (4) 내지 (8)에 따라 반복적인 계산을 N회 수행함으로 획득될 수 있고,
Figure pct00089
은 코드 길이 N의 제1 시퀀스를 구성한다.
선택적으로, 본 발명의 본 실시예에서는, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00090
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
구체적으로, 실험을 통해, 32개 자리수의 첫번째 자리수는 마스크 템플릿 UPPER_MASK(
Figure pct00091
)를 이용하여 획득될 수 있고, 32개 자리수 중 마지막 31개 자리수는 마스크 템플릿 LOWER_MASK (
Figure pct00092
)를 이용하여 획득될 수 있음을 알 수 있다. B=0x9d2c5680이고 C=0xefc60000인 경우, 제1 시퀀스는 더 나은 확률 통계 특성을 가질 수 있으며, 제1 시퀀스의 무질서도(randomness)가 향상될 수 있다.
그 다음에, 정렬 유닛(304)은 결정된 제1 시퀀스에 대해 오름차순으로(사전 설정된 규칙의 예) 정렬 처리를 수행할 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는, 예를 들어 정렬 함수가 정렬 처리를 위해 사용될 수 있으며, 정렬 함수는 sort(G)로서 표현될 수 있다. 즉 G 내의 원소(element)가 오름차순으로 정렬된다.
따라서, 본 발명의 본 실시예에서는, 생성된 제1 시퀀스에 대해, 프로그램 [ign,q]=sort(G)을 이용하여 matlab에 기초하여 정렬이 수행될 수 있다.
여기서, G는 길이 N의 제1 시퀀스이며, q는 인터리버(interleaver)의 매핑 함수이다.
따라서, 정렬 처리의 결과인 제1 시퀀스를 제2 시퀀스로서 사용할 수 있다.
본 발명의 본 실시예의 사전 설정된 규칙은 추가적으로, 원소를 내림차순으로 정렬하는 것, 또는 일부 원소를 오름차순으로 정렬하고 다른 원소를 내림차순으로 정렬하는 것 등일 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다.
따라서, 제2 결정 유닛(306)은 제1 결정 유닛(302)에 의해 획득된 제1 시퀀스 및 정렬 유닛(304)에 의해 획득된 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정한다. 구체적으로, 정렬 유닛(304)이 제1 시퀀스 내의 원소들을 정렬하므로, 매핑 함수는 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 내의 각각의 엘리먼트의 위치에 따라 결정될 수 있다. 즉, 매핑 함수는 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 내의 각각의 원소의 위치들 간의 매핑 관계를 나타내는 함수이다.
제한 대신에 일 예로서, 시퀀스 E가 [0, 7, 1]이면, 시퀀스 A에 대해 오름차순으로 정렬 처리를 수행한 후에 획득된 시퀀스 F는 [0, 1, 7]이다. 따라서, 시퀀스 E로부터 시퀀스 F까지의 매핑 규칙(또는 매핑 함수) q는 [0, 2, 1]로서 표현될 수 있다. 즉, 시퀀스 F 내의 제1 원소(시퀀스 번호가 0임)는 시퀀스 E 내의 제1 원소(시퀀스 번호가 0임)이고, 시퀀스 F 내의 제2 원소(시퀀스 번호가 1임)는 시퀀스 E 내의 제3 원소(시퀀스 번호가 2임)이며, 시퀀스 F 내의 제3 원소(시퀀스 번호가 2임)는 시퀀스 E 내의 제2 원소(시퀀스 번호가 1임)이다.
마찬가지로, 제2 결정 유닛(306)은 획득된 제2 시퀀스 및 제1 시퀀스에 따라 매핑 함수를 획득할 수 있다.
따라서, 인터리빙 유닛(308)은 제1 결정 유닛(302)에 의해 결정된 타깃 폴라 코드를 획득된 매핑 함수에 기초하여 인터리빙할 수 있다.
제한 대신에 일 예로서, 매핑 함수 q가 [0, 2, 1]이면, 인터리빙된 비트의 시퀀스 내의 제1 비트(시퀀스 번호가 0임)의 비트 값은 인터리빙 처리 이전의 비트 시퀀스 내의 제1 비트(시퀀스 번호가 0임)의 비트 값이고, 인터리빙된 비트의 시퀀스 내의 제2 비트(시퀀스 번호가 1임)의 비트 값은 인터리빙 처리 이전의 비트 시퀀스 내의 제3 비트(시퀀스 번호가 2임)의 비트 값이며, 인터리빙된 비트의 시퀀스 내의 제3 비트(시퀀스 번호가 2임)의 비트 값은 인터리빙 처리 이전의 비트 시퀀스 내의 제2 비트(시퀀스 번호가 1임)의 비트 값이다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)는,
인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리를 수행하도록 구성된 리버스 유닛을 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙 유닛(308)이 인터리빙된 출력 비트의 시퀀스를 획득한 후에, 리버스 유닛이 비트 시퀀스에 대해 리버스 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 인터리빙된 비트가 {a0, a1, … , aN - 1}로서 표현되면, 리버스된 비트는 {aN -1, aN-2, … , a1, a0}로서 표현될 수 있다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)는,
인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리를 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하도록 구성된 치환 유닛을 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙 유닛(308)이 인터리빙된 출력 비트의 시퀀스를 획득한 후에, 치환 유닛이 인터리빙된 비트의 시퀀스에 대해 치환 처리를 수행할 수 있다. 본 발명의 본 실시예의 치환 처리는 비트 시퀀스 내의 일부 원소의 위치를 다른 원소의 위치로 교체하는 것일 수 있거나, 또는 원소를 다른 원소로 대체하는 것일 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다. 치환 유닛이 치환 처리를 수행한 후에, (N-K)개의 천공된 비트(punctured bit)를 가진 천공된 폴라 코드의 제로-용량 비트 채널의 세트는 고정 비트의 세트와 동일할 수 있다. 이런 방식으로, 천공된 폴라 코드의 성능이 추가로 향상될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서는, 치환 유닛이 치환 처리를 위해 사용될 수 있고, 리버스 유닛이 리버스 처리를 위해 추가로 사용될 수 있으며, 치환 처리를 수행하고 리버스 처리를 수행하는 시퀀스가 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또는, 치환 유닛만이 치환 처리를 위해 사용되거나, 또는 리버스 유닛만이 리버스 처리를 위해 사용된다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)는,
HARQ 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛을 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙 처리(또는 인터리빙 및 리버스 처리, 또는 인터리빙 및 치환 처리, 또는 인터리빙, 리버스, 및 치환 처리) 이후에, 제3 결정 유닛은 출력 비트를 원형 버퍼(circular buffer)에 송신하고, 현재 HARQ 전송에 대응하는 RV(Redundancy Version) 파라미터에 따라 원형 버퍼 내의 현재 전송된 비트의 시작 위치를 결정할 수 있다. 또한, 현재 전송된 비트의 길이는 전송 자원 또는 사전 설정된 규칙에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 현재 HARQ 전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트, 즉 레이트 매칭 처리의 출력 비트가 결정될 수 있다. 즉, 제3 결정 유닛은, 인터리빙된 출력 비트 내의 송신 비트의 시작 위치 및 비트 길이를 리던던시 버전(RV) 파라미터에 따라 결정하여 송신 비트를 결정한다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)는,
HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛을 더 포함한다.
구체적으로, 제3 결정 유닛이 전송 자원 또는 사전 설정된 규칙에 따라 또한 카운터나 원형 버퍼 등을 이용하여, 인터리빙 처리(또는 인터리빙 및 리버스 처리, 또는 인터리빙 및 치환 처리, 또는 인터리빙, 리버스, 및 치환 처리)로부터 획득되는 출력 비트로서, HARQ 재전송의 각각의 시간에 전송되는 비트의 시작 위치를 결정할 수 있다. 따라서, 재전송의 각각의 시간 동안 송신 유닛이 순차적 캡쳐링 또는 반복의 방식으로 비트를 결정할 수 있다.
본 발명의 본 실시예의 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)는 본 발명의 다음의 실시예의 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)의 실행 본체(execution body에 대응하고 있을 수 있다. 폴라 코드 레이트 매칭 장치(300)의 유닛들과 전술한 다른 동작 및/또는 기능은, 도 8의 방법(800)의 대응하는 절차를 구현하기 위해 분리되어 있다. 간략화를 위해, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다.
따라서, 본 발명의 본 실시예의 폴라 코드 레이트 매칭 장치에 따르면, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되고, 제1 시퀀스에 대해 정렬을 수행하여 매핑 함수가 결정되며, 타깃 폴라 코드에 대한 레이트 매칭이 매핑 함수에 기초하여 구현된다. 따라서, 레이트 매칭으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 폴라 코드 레이트 매칭 장치는 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
도 4는 무선 통신 시스템에서 폴라 코드 처리 방법을 수행하는 무선 통신 장치(400)의 개략도이다. 무선 통신 장치(400)는 메모리(402) 및 프로세서(404)를 포함한다. 메모리(402)는 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고, 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며, 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고, 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하는 동작을 수행하기 위한 명령을 저장하도록 구성된다. 프로세서(404)는 메모리에 연결되고, 메모리에 저장된 명령을 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 일 실시예에서, 메모리(402)는 구체적으로, 아래의 수식에 따라 제1 시퀀스를 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성될 수 있다.
Figure pct00093
여기서,
Figure pct00094
,
Figure pct00095
, … ,
Figure pct00096
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00097
은
Figure pct00098
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00099
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00100
이며,
Figure pct00101
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00102
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B와 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
선택적으로, 일 실시예에서, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00103
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
선택적으로, 일 실시예에서, 프로세서(402)는 추가적으로,
인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리를 수행하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
선택적으로, 일 실시예에서, 프로세서(402)는 추가적으로,
인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리를 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
선택적으로, 일 실시예에서, 프로세서(402)는 추가적으로,
하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(RV) 파라미터에 따라 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
선택적으로, 일 실시예에서, 프로세서(402)는 추가적으로,
HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된다.
본 발명의 본 실시예의 무선 통신 장치(400)는 본 발명의 다음의 실시예의 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)의 실행 본체에 대응하고 있을 수 있다. 폴라 코드 레이트 매칭 장치(400)의 유닛들 및 전술한 다른 동작 및/또는 기능은, 도 8의 방법(800)의 대응하는 절차를 구현하기 위해 분리되어 있다. 간략화를 위해, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다.
따라서, 본 발명의 본 실시예의 무선 통신 장치에 따르면, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되고, 제1 시퀀스에 대해 정렬을 수행하여 매핑 함수가 결정되며, 타깃 폴라 코드에 대한 레이트 매칭이 매핑 함수에 기초하여 구현된다. 따라서, 레이트 매칭으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
도 5는 무선 통신 시스템에서 폴라 코드 처리 방법을 수행하는 것을 돕는 액세스 단말기(500)의 개략도이다. 액세스 단말기(500)는 수신기(502)를 포함한다. 수신기(502)는 수신 안테나(도시하지 않음) 등으로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호에 대해 일반적인 연산(필터링, 증폭, 또는 다운 변환(down-conversion) 등)을 수행하며, 조절된 신호를 디지털화하여 샘플을 획득하도록 구성된다. 수신기(502)는 예를 들어, MMSE(Minimum Mean-Squared Error) 수신기일 수 있다. 액세스 단말기(500)는 복조기(504)를 더 포함할 수 있다. 복조기(504)는 수신된 신호를 복조하고, 채널 추정을 위해 프로세서(506)에 대한 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 복조기(504)는 수신기(502)에 통합되어 있을 수 있거나, 또는 액세스 단말기(500) 내의 독립적인 컴포넌트일 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다. 프로세서(506)는 수신기(502)에 의해 수신된 정보를 분석하거나 및/또는 송신기(516)에 의해 송신될 정보를 생성하기 위해 전용으로 사용되는 프로세서; 액세스 단말기(500)이 적어도 하나 이상의 컴포넌트를 제어하기 위해 사용되는 프로세서; 및/또는 수신기(502)에 의해 수신된 신호를 분석하고, 송신기(516)에 의해 송신될 정보를 생성하며, 액세스 단말기(500)의 적어도 하나 이상의 컴포넌트를 제어하기 위해 사용되는 컨트롤러일 수 있다.
액세스 단말기(500)는 추가적으로, 메모리(508)를 포함할 수 있다. 메모리(508)는 작동 가능한 방식으로 프로세서(506)에 연결되며, 송신될 데이터, 수신된 데이터, 및 본 명세서에서 설명되는 다양한 동작 및 기능의 실행과 관련되어 있는 임의의 다른 적절한 정보를 저장한다. 메모리(508)는 폴라 코드 처리와 관련된 프로토콜 및/또는 알고리즘을 추가적으로 저장할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 데이터 스토리지 장치(메모리(508) 등)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있거나, 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 둘 다를 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 제한 대신에 일 예로서, 비휘발성 메모리는 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable PROM), EEPROM(Electrically EPROM), 또는 플래쉬 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 고속 외부 캐시로서 사용되는 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다. 제한 대신에 일 예로서 사용되는 설명에 따르면, 많은 형태의 RAM, 예컨대 SRAM(Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM), DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM), ESDRAM(Enhanced SDRAM), SLDRAM(Synchlink DRAM), 및 DR RAM(Direct Rambus RAM)이 사용 가능하다. 본 명세서에서 설명되는 시스템 및 방법에서 메모리(508)의 목적은 전술한 메모리와 임의의 다른 적절한 타입의 메모리를 포함하는 것이지만 이에 제한되지 않는다.
실제 적용에 있어서는, 수신기(502)는 추가적으로, 도 2의 폴라 코드 레이트 매칭 장치(205)와 기본적으로 유사할 수 있는 레이트 매칭 장치(510)에 연결되어 있을 수 있다. 또한, 액세스 단말기(500)는 폴라 코드 인코더(512)를 포함할 수 있으며, 폴라 코드 인코더(512)는 도 2의 폴라 코드 인코더(204)와 기본적으로 유사하다. 레이트 매칭 장치(510)는, 폴라 코드 인코더(204)가 폴라 코드 인코딩 처리를 수행한 후에 획득된 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고; 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며; 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고; 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 일 실시예에서, 레이트 매칭 장치(510)는 추가적으로, 아래의 수식에 따라 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된다.
Figure pct00104
여기서,
Figure pct00105
,
Figure pct00106
, … ,
Figure pct00107
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00108
은
Figure pct00109
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00110
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00111
이며,
Figure pct00112
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00113
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B 및 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
선택적으로, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00114
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 레이트 매칭 장치(510)는 추가적으로, 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리를 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 레이트 매칭 장치(510)는 추가적으로, 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라, 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리를 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 레이트 매칭 장치(510)는 추가적으로, 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 재전송에서 전송된 송신 비트를 리던던시 버전(RV) 파라미터에 따라 결정하도록 구성된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 레이트 매칭 장치(510)는 추가적으로, HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하도록 구성된다.
또한, 액세스 단말기(500)는 변조기(514) 및 송신기(516)를 더 포함할 수 있다. 송신기(516)은 신호를 기지국, 또는 다른 액세스 단말기 등에 송신하도록 구성된다. 도면에는 폴라 코드 인코더(512), 레이트 매칭 장치(510), 및/또는 변조기(514)가 프로세서(506)와 분리되어 있음을 나타내고 있지만, 폴라 코드 인코더(512), 레이트 매칭 장치(510), 및/또는 변조기(514)가 프로세서(506)의 일부 또는 복수의 프로세서(도시하지 않음)일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 실제 적용에 있어서는, 수신기(502)와 송신기(516)가 통합되어 송수신기를 구성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 본 실시예에서의 액세스 단말기에 따르면, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되고, 제1 시퀀스에 대해 정렬을 수행하여 매핑 함수가 결정되며, 타깃 폴라 코드에 대한 레이트 매칭이 매핑 함수에 기초하여 구현된다. 따라서, 레이트 매칭으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 액세스 단말기는 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
본 발명의 일 실시예는 액세스 단말기와 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템을 추가로 제공한다. 액세스 단말기 및/또는 기지국은 전술한 실시예의 폴라 코드 레이트 매칭 장치를 포함한다. 이하, 구체적인 예를 이용하여 무선 통신 시스템에 대해 상세하게 설명한다.
도 6은 무선 통신 환경에서 폴라 코드 처리 방법을 수행하는 시스템(600)의 개략도이다. 이 시스템(600)은 기지국(602)(액세스 포인트, NB, 또는 eNB 등) 및 액세스 단말기(604)를 포함한다. 기지국(602)은 복수의 수신 안테나(606)를 이용하여 하나 이상의 액세스 단말기(604)로부터 신호를 수신하는 수신기(610), 및 송신 안테나(608)를 이용하여 하나 이상의 액세스 단말기(604)에 신호를 전송하는 송신기(624)를 포함한다. 일반적으로, "수신 안테나" 및 "송신 안테나"는 송수신기 안테나를 구성하기 위해 통합되어 있을 수 있다. 수신기(610)는 수신 안테나(606)로부터 정보를 수신할 수 있으며, 수신된 정보를 복조하는 복조기(612)와 작동 가능한 방식으로 연관되어 있을 수 있다 . 복조된 심볼은 프로세서(614)를 이용하여 분석된다. 프로세서(614)는 메모리(616)에 연결되며, 메모리(616)는 액세스 단말기(604)에 송신될 데이터(또는 서로 다른 기지국(도시하지 않음)), 액세스 단말기(604)(또는 서로 다른 기지국(도시하지 않음))로부터 수신된 데이터, 및/또는 본 명세서에서 설명되는 다양한 동작 및 기능의 실행과 관련되어 있는 임의의 다른 적절한 정보를 저장하도록 구성된다. 프로세서(614)는 폴라 코드 인코더(618) 및 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)에 추가로 연결되어 있을 수 있으며, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)는, 폴라 코드 인코더(618)가 폴라 코드 인코딩 처리를 수행한 후에 획득된 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고; 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며; 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고; 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 일 실시예에서, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)는 추가적으로, 아래의 수식에 따라 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된다.
Figure pct00115
여기서,
Figure pct00116
,
Figure pct00117
, … ,
Figure pct00118
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00119
은
Figure pct00120
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00121
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00122
이며,
Figure pct00123
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00124
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B 및 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
선택적으로, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00125
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)는 추가적으로, 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리를 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)는 추가적으로, 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리를 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)는 추가적으로, 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 재전송에서 전송된 송신 비트를 리던던시 버전(RV) 파라미터에 따라 결정하도록 구성된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620)는 추가적으로, HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하도록 구성된다.
또한, 이 시스템(600)에서, 변조기(622)는 프레임을 변조할 수 있다. 송신기(624)는 변조기(622)에 의해 변조된 프레임을 액세스 단말기(604)에 안테나(606)를 이용하여 송신한다. 도면에는 폴라 코드 인코더(618), 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620), 및/또는 변조기(622)가 프로세서(614)와 분리되어 있는 것을 나타내고 있지만, 폴라 코드 인코더(618), 폴라 코드 레이트 매칭 장치(620), 및/또는 변조기(622)가 프로세서(614)의 일부 또는 복수의 프로세서(도시하지 않음)일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 실시예가 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 하드웨어 구현을 위하여, 처리 유닛이 본 명세서에서 설명되는 기능을 수행하기 위해 사용되는 하나 이상의 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuits, ASIC), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), DSP 장치(digital signal processing device, DSPD), 프로그램 가능한 로직 장치(Programmable Logic Device, PLD), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Array, FPGA), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 칩, 또는 다른 전자 유닛으로 구현되거나, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
본 실시예가 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 프로그램 코드, 또는 코드 세그먼트로 구현되는 경우, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 프로그램 코드, 또는 코드 세그먼트는 예를 들어, 저장 컴포넌트의 기계 판독 가능 매체에 저장되어 있을 수 있다. 이 코드 세그먼트는 프로세스, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 그룹, 클래스, 또는 명령, 데이터 구조, 또는 프로그램 구문의 임의의 조합을 지칭할 수도 있다. 이 코드 세그먼트는, 정보, 데이터, 독립 변수, 파라미터, 또는 메모리 컨텐츠를 송신하거나 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 연결되어 있을 수 있다. 정보, 독립 변수, 파라미터, 또는 데이터 등은 메모리 공유, 정보 전송, 토큰 전송, 또는 네트워크 전송과 같은 임의의 적절한 방식으로 전송되거나, 포워딩되거나, 또는 송신될 수 있다.
소프트웨어 구현을 위하여, 본 명세서에서 설명되는 기술이 본 명세서에서 설명되는 기능을 수행하는 모듈(프로세스, 또는 함수 등)에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 프로그램이 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부에 구현되거나, 또는 프로세서 외부에 구현될 수 있다. 메모리 유닛이 프로세서 외부에 구현되면, 메모리 유닛은 당해 분야에서 알려져 있는 다양한 방법을 이용하는 통신 방식으로 프로세서에 연결되어 있을 수 있다.
따라서, 본 발명의 본 실시예에서의 폴라 코드 처리 방법을 수행하는 시스템에 따르면, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되고, 제1 시퀀스에 대해 정렬을 수행하여 매핑 함수가 결정되며, 타깃 폴라 코드에 대한 레이트 매칭이 매핑 함수에 기초하여 구현된다. 따라서, 레이트 매칭으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 이 시스템은 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
도 7을 참조하면, 도 7은 무선 통신 환경에서 폴라 코드 레이트 매칭 방법을 이용할 수 있는 시스템(700)을 도시하고 있다. 예를 들어, 시스템(700)의 적어도 일부가 기지국 상에 위치할 수 있다. 다른 예를 들면, 시스템(700)의 적어도 일부가 액세스 단말기 상에 위치할 수 있다. 이 시스템(700)은 기능 블록으로서 표현될 수 있음을 이해해야 한다. 이 시스템(700)은 프로세서, 소프트웨어, 또는 이들의 조합(예를 들어, 펌웨어)에 의해 구현되는 기능의 기능 블록일 수 있다. 이 시스템(700)은 공동 연산을 수행하는 전자 부품을 포함하는 로직 그룹(702)을 포함하고 있다. 예를 들어, 로직 그룹(702)은 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된 전자 부품(704); 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하도록 구성된 전자 부품(706); 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하도록 구성된 전자 부품(708); 및 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성된 전자 부품(710)을 포함할 수 있다.
전술한 해결수단에 따르면, 본 발명의 본 실시예의 시스템에서는, 제1 시퀀스가 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되며, 제1 시퀀스를 이용하여 타깃 폴라 코드가 인터리빙된다. 따라서, 인터리빙으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 또한 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 이 시스템은 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
또한, 이 시스템(700)은 메모리(712)를 포함할 수 있다. 메모리(712)는 전자 부품(704, 706, 708, 및 710)과 관련된 기능을 수행하기 위해 사용되는 명령을 저장한다. 전자 부품(704, 706, 708, 및 710)이 메모리(712) 외부에 있다는 것을 나타내고 있지만, 하나 이상의 전자 부품(704, 706, 708, 및 710)이 메모리(712) 내부에 있을 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 장치에 대해 상세하게 설명하였다. 이하, 레이트 매칭 장치의 구체적인 처리 프로세스에 대해 상세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 8에 도시된 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)은, 무선 통신 장치 내의 레이트 매칭 장치(예를 들어, 인터리버(interleaver))에 의해 수행될 수 있다. 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)은, 이하를 포함한다.
S810. 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정한다.
S820. 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정한다.
S830. 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정한다.
S840. 매핑 함수에 따라 타깃 폴라 코드를 인터리빙하여 인터리빙된 출력 비트를 생성한다.
구체적으로, S810에서는, 폴라 코드(즉, 타깃 폴라 코드)를 생성하기 위해, 송신단이 수신단에 송신될 필요가 있는 정보에 대해 폴라 코드 인코딩 처리를 폴라 코드 인코더 등을 이용하여 수행할 수 있다. 이 폴라 코드는 선형 블록 코드이며, 이론적으로는 섀넌 용량을 달성할 수 있고 낮은 코딩-디코딩 복잡도를 가진 인코딩 방식이라고 판명되었다. 폴라 코드의 인코딩 출력은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00126
Figure pct00127
는 길이 N의 바이너리 행 벡터이고;
Figure pct00128
은 N×N 행렬이고,
Figure pct00129
이며, 코드 길이 N=2이고, n ≥ 0이며;
Figure pct00130
이고,
Figure pct00131
은 전치행렬이며,
Figure pct00132
은 크로네커 거듭제곱(Kronecker power)이며
Figure pct00133
로서 정의된다.
폴라 코드 인코딩 과정에서,
Figure pct00134
내의 일부 비트는 정보(즉, 수신단에 송신될 필요가 있는 데이터 정보)를 싣기 위해 사용된다. 이러한 비트는 정보 비트라고 하며, 이러한 비트의 인덱스 세트는 A로서 표시된다. 나머지 비트는 고정된 값을 가지며, 고정 비트라고 한다. 예를 들어, 고정 비트는 일반적으로 0으로 설정될 수 있다.
따라서, 폴라 코드 인코더의 인코딩 처리 이후 출력된 폴라 코드 비트 시퀀스가
Figure pct00135
로서 단순화될 수 있다. 여기서,
Figure pct00136
는
Figure pct00137
의 정보 비트 세트이고,
Figure pct00138
는 길이 K의 행 벡터이며, K는 정보 비트의 개수이다.
Figure pct00139
는
Figure pct00140
내에 있는 행으로서 세트 A 내의 인덱스에 대응하고 있는 행으로부터 획득된 부분행렬이며,
Figure pct00141
는 K×N 행렬이다. 세트 A의 선택이 폴라 코드의 성능을 결정한다.
전술한 폴라 코드 획득 프로세스는 일 예일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 정보에 대해 인코딩 처리를 수행하여 폴라 코드 기능을 가진 비트 시퀀스를 획득하는 다른 방법도 본 발명의 보호 범위에 속한다.
그 다음에, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 결정된 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정된다.
선택적으로, 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하는 단계는,
아래의 수식에 따라 제1 시퀀스를 결정하는 단계를 포함한다.
Figure pct00142
여기서,
Figure pct00143
,
Figure pct00144
, … ,
Figure pct00145
은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
Figure pct00146
은
Figure pct00147
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00148
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
Figure pct00149
이며,
Figure pct00150
은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
Figure pct00151
은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B 및 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이이다.
구체적으로, 전술한 공식은 메르센 트위스터 알고리즘에 기초한 공식이다. 먼저, n개의 0이 아닌 원래의 정수
Figure pct00152
,
Figure pct00153
, … ,
Figure pct00154
가 주어진다. 여기서, 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지고,
Figure pct00155
,
Figure pct00156
, … ,
Figure pct00157
가 획득될 수 있도록 k는 개별적으로 이러한 0이 아닌 초기 정수에 기초하여 0, 1, … , N-1이다
Figure pct00158
은
Figure pct00159
의 처음 (w-r)개의 자리수와
Figure pct00160
의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 새로운 정수 D를 나타낸다. DA의 결과는 아래의 수식으로서 표현될 수 있다.
Figure pct00161
Figure pct00162
Figure pct00163
Figure pct00164
는 공식 (4)에 따라 획득될 수 있고, 획득된 시퀀스를 추가로 균질화하고 랜덤화하기 위해 일련의 시프팅 및 모듈러 덧셈 연산이 획득된
Figure pct00165
에 대해 그 다음에 수행된다.
Figure pct00166
은 공식에 따라 반복적인 계산을 N회 수행함으로써 획득될 수 있으며,
Figure pct00167
은 코드 길이 N의 제1 시퀀스를 구성한다.
선택적으로, 본 발명의 본 실시예에서는, n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
Figure pct00168
=18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000이다.
구체적으로, 실험을 통해, 32개 숫자리수의 첫번째 자리수는 마스크 템플릿 UPPER_MASK(
Figure pct00169
)를 이용하여 획득될 수 있고, 32개 자리수 중 마지막 31개 자리수는 마스크 템플릿 LOWER_MASK (
Figure pct00170
)를 이용하여 획득될 수 있음을 알 수 있다. B=0x9d2c5680이고 C=0xefc60000인 경우, 제1 시퀀스는 더 나은 확률 통계 특성을 가질 수 있으며, 제1 시퀀스의 무질서도가 향상될 수 있다.
그 다음에, S820에서는, 송신단이 결정된 제1 시퀀스에 대해 오름차순으로(사전 설정된 규칙의 예) 정렬 처리를 수행할 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는, 예를 들어, 정렬 함수가 정렬 처리를 위해 사용될 수 있으며, 정렬 함수는 sort(G)로서 표현될 수 있다. 즉 G 내의 원소(element)가 오름차순으로 정렬된다.
따라서, 본 발명의 본 실시예에서는, 생성된 제1 시퀀스에 대해 프로그램 [ign,q]=sort(G)을 이용하여 matlab에 기초하여 정렬이 수행될 수 있다.
여기서, G는 길이 N의 제1 시퀀스이며, q는 인터리버(interleaver)의 매핑 함수이다.
따라서, 정렬 처리의 결과인 제1 시퀀스가 제2 시퀀스로서 사용될 수 있다.
이해되어야 할 것은, 본 발명의 본 실시예의 사전 설정된 규칙은 추가적으로, 원소를 내림차순으로 정렬하는 것, 또는 일부 원소를 오름차순으로 정렬하고 다른 원소를 내림차순으로 정렬하는 것 등일 수 있다는 것이다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다.
따라서, S830에서는, S810에서 획득된 제1 시퀀스 및 S820에서 획득된 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수가 결정된다. 구체적으로, S820에서는 제1 시퀀스 내의 원소들이 정렬되므로, 매핑 함수가 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 내의 각각의 원소의 위치에 따라 결정될 수 있다. 즉, 매핑 함수는 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 내의 각각의 원소의 위치들 간의 매핑 관계를 나타내는 함수이다.
제한 대신에 일 예로서, 시퀀스 E가 [0, 7, 1]이면, 시퀀스 A에 대해 오름차순으로 정렬 처리를 수행한 후에 획득된 시퀀스 F는 [0, 1, 7]이다. 따라서, 시퀀스 E로부터 시퀀스 F까지의 매핑 규칙(또는 매핑 함수) q는 [0, 2, 1]로서 표현될 수 있다. 즉, 시퀀스 F 내의 제1 원소(시퀀스 번호가 0임)는 시퀀스 E 내의 제1 원소(시퀀스 번호가 0임)이고, 시퀀스 F 내의 제2 원소(시퀀스 번호가 1임)는 시퀀스 E 내의 제3 원소(시퀀스 번호가 2임)이며, 시퀀스 F 내의 제3 원소(시퀀스 번호가 2임)는 시퀀스 E 내의 제2 원소(시퀀스 번호가 1임)이다.
마찬가지로, 획득된 제2 시퀀스 및 제1 시퀀스에 따라 매핑 함수가 획득될 수 있다.
따라서, S840에서는, S810에서 획득된 타깃 폴라 코드가 획득된 매핑 함수에 기초하여 인터리빙될 수 있다.
제한 대신에 일 예로서, 매핑 함수 q가 [0, 2, 1]이면, 인터리빙된 비트의 시퀀스 내의 제1 비트(시퀀스 번호가 0임)의 비트 값은 인터리빙 처리 이전의 비트 시퀀스 내의 제1 비트(시퀀스 번호가 0임)의 비트 값이고, 인터리빙된 비트의 시퀀스 내의 제2 비트(시퀀스 번호가 1임)의 비트 값은 인터리빙 처리 이전의 비트 시퀀스 내의 제3 비트(시퀀스 번호가 2임)의 비트 값이며, 인터리빙된 비트의 시퀀스 내의 제3 비트(시퀀스 번호가 2임)의 비트 값은 인터리빙 처리 이전의 비트 시퀀스 내의 제2 비트(시퀀스 번호가 1임)의 비트 값이다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)은,
인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리를 수행하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙된 출력 비트의 시퀀스가 S840에서 획득된 후에, 비트 시퀀스에 대해 리버스 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 인터리빙된 비트가 {a0, a1, … , aN - 1}로서 표현되면, 리버스된 비트는 {aN -1, aN -2, … , a1, a0}로서 표현될 수 있다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)은,
인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리를 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙된 출력 비트의 시퀀스가 S840에서 획득된 후에, 인터리빙된 비트 시퀀스에 대해 치환 처리가 수행될 수 있다. 본 발명의 본 실시예의 치환 처리는 비트 시퀀스 내의 일부 원소의 위치를 다른 원소의 위치로 교체하는 것일 수 있거나, 또는 원소를 다른 원소로 대체하는 것일 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다. 치환 유닛이 치환 처리를 수행한 후에, (N-K)개의 천공된 비트를 가진 천공된 폴라 코드의 제로-용량 비트 채널의 세트는 고정 비트의 세트와 동일할 수 있다. 이런 방식으로, 천공된 폴라 코드의 성능이 추가로 향상될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서는, 치환 처리와 리버스 처리 둘 다가 수행될 수 있고, 치환 처리를 수행하고 리버스 처리를 수행하는 시퀀스는 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또는, 치환 처리만이 수행될 수 있거나 또는 리버스 처리만이 수행될 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 제한하지 않는다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)은,
HARQ 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(RV) 파라미터에 따라 결정하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙 처리(또는 인터리빙 및 리버스 처리, 또는 인터리빙 및 치환 처리, 또는 인터리빙, 리버스, 및 치환 처리) 이후, 예를 들어, 출력 비트가 원형 버퍼(circular buffer)에 송신될 수 있고, 원형 버퍼 내의 현재 전송된 비트의 시작 위치가 현재 HARQ 전송에 대응하는 RV(Redundancy Version) 파라미터에 따라 결정된다. 또한, 현재 전송된 비트의 길이는 전송 자원 또는 사전 설정된 규칙에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 현재 HARQ 전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트, 즉 레이트 매칭 처리의 출력 비트가 결정될 수 있다. 즉, 인터리빙된 출력 비트의 시작 위치 및 비트 길이가 리던던시 버전(RV) 파라미터에 따라 결정되어 송신 비트를 결정한다.
선택적으로, 폴라 코드 레이트 매칭 방법(800)은,
HARQ 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 인터리빙 처리(또는 인터리빙 및 리버스 처리, 또는 인터리빙 및 치환 처리, 또는 인터리빙, 리버스, 및 치환 처리)로부터 획득되는 출력 비트로서, HARQ 재전송의 각각의 시간에 전송되는 비트의 시작 위치가 전송 자원 또는 사전 설정된 규칙에 따라 또한 카운터, 또는 원형 버퍼 등을 이용하여 결정된다. 따라서, 재전송의 각각의 시간 동안 순차적 캡쳐링 또는 반복의 방식으로 비트가 결정될 수 있다.
도 9는 코드 길이가 512이고 정보 비트 길이가 256인 폴라 코드의 레이트 매칭 성능을 도시하고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에서의 폴라 코드 레이트 매칭 방법을 이용하여 처리되는 폴라 코드는 비교적 높은 레이트 매칭 성능을 가진다.
다음의 표 1은 코드 길이가 512이고 정보 비트 길이가 256인 경우 폴라 코드 및 터보 코드의 레이트 매칭 성능을 나타낸다. 정보 비트는 24개의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트를 포함하며, P는 천공된 비트 수를 나타낸다.
Figure pct00171
도 9에 도시된 바와 같이, 동일한 코드 길이, 동일한 정보 비트 길이, 및 동일한 코드 레이트로, 본 발명에서의 폴라 코드 레이트 매칭 방법을 이용하여 처리된 폴라 코드의 레이트 매칭 성능이 터보 코드의 레이트 매칭 성능보다 명백히 더 양호하다.
따라서, 본 발명의 본 실시예에서의 폴라 코드 레이트 매칭 방법에 따르면, 제1 시퀀스가 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 또한 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라 결정되고, 제1 시퀀스에 대해 정렬을 수행함으로써 매핑 함수가 결정되며, 타깃 폴라 코드에 대한 레이트 매칭이 매핑 함수에 기초하여 구현된다. 따라서, 레이트 매칭으로부터 획득된 비트 시퀀스가 구조에 있어서 더 균일할 수 있고, 천공된 폴라 코드의 프레임 에러 레이트가 감소될 수 있으며, HARQ 성능이 향상될 수 있고, 추가적으로 통신 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 폴라 코드 레이트 매칭 방법은 다양한 코드 길이의 폴라 코드를 위한 레이트 매칭 프로세스에 적용 가능할 수 있으며, 보편성 및 실행 가능성이 높다.
프로세스의 시퀀스 번호가 본 발명의 다양한 실시예의 실행 시퀀스를 의미하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 프로세스의 실행 시퀀스가 기능 및 프로세스의 내부의 로직에 따라 결정되어야 하고, 본 발명의 실시예의 구현 프로세스에 대한 어떠한 제한으로서 해석되지 말아야 한다.
또한, 본 명세서에서의 용어 "및/또는"은 연관된 객체를 설명하기 위한 연관 관계만을 설명할 뿐이며 3가지 관계가 존재할 수 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, A 및/또는 B는 3가지 경우, 즉 A만 존재하는 경우, A와 B 둘 다 존재하는 경우, 및 B만 존재하는 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 본 설명의 기호 "/"는 일반적으로 관련되어 있는 대상(object)들 사이의 "또는(or)" 관계를 나타낸다.
이상에서, 하나 이상의 실시형태의 예에 대해 설명하였다. 물론, 본 실시형태를 설명하기 위해 구성 요소 또는 방법의 모든 가능한 조합을 기술하는 것은 불가능하지만, 당업자는 실시형태가 추가적으로 조합 및 수정될 수 있음을 안다. 따라서, 본원에 기술된 실시형태는 첨부된 청구 범위의 사상 및 보호 범위 내에 속하는 모든 변경, 수정 및 변형을 포함하도록 의도하고 있다. 또한, 본 명세서 또는 청구 범위에서 사용되는 용어 "포함(include)"의 경우, 용어에 포함된 의미가 용어 "포함(comprise)"에 포함된 의미와 유사하며, 청구 범위에서 연결하는 용어로서 설명되는 용어 "포함(comprise)"의 의미와 동일하다.
당업자라면 본 명세서에서 공개되는 실시예에서 설명되는 예와 함께 유닛들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어 간의 호환성을 명확히 설명하기 위해, 이상에서는 각각의 예의 구성 및 단계가 대체로 기능에 따라 설명되었다. 이 기능이 하드웨어에 의해 수행되는지 또는 소프트웨어에 의해 수행되는지 여부는 구체적인 적용 및 기술적 해결방안의 설계 제한조건에 따라 좌우된다. 당업자는 각각의 구체적인 적용을 위해 설명되는 기능을 구현하기 위해 다른 방법을 사용할 수도 있지만, 이러한 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 간주하지 말아야 한다.
편리하고 간결한 설명을 위해, 전술한 시스템, 장치, 그리고 유닛의 세부적인 동작 프로세스에 대해서는 전술한 방법 실시예에서의 대응하는 프로세스를 참조할 수 있으며, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다는 것을 당업자는 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 출원에서 제공되는 몇몇 실시예에서, 공개된 시스템, 장치, 및 방법은 다른 방식으로 구현될 수 있다고 이해해야 한다. 예를 들어, 전술한 장치 실시예는 예일 뿐이다. 예를 들어, 유닛 구분은 단지 논리적 기능 구분일 뿐이고 실제 구현에서는 이와 다르게 구분될 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 콤포넌트가 다른 시스템으로 결합되거나 통합될 수 있거나, 또는 몇몇 특징은 무시되거나 수행되지 않을 수도 있다. 또한, 표시되거나 설명된 상호 커플링 또는 직접 커플링 또는 통신 연결은 몇몇 인터페이스를 통해서 구현될 수 있다. 장치들 또는 유닛들 간의 간접 연결 또는 통신 연결은 전자적 형태, 기계적 형태, 또는 다른 형태로 구현될 수도 있다.
별도의 부분으로 설명된 유닛이 물리적으로 분리되어 있거나 또는 분리되어 있지 않을 수 있고, 유닛으로서 나타낸 부분이 물리적 유닛이거나 또는 물리적 유닛이 아닐 수 있으며, 하나의 위치에 배치되어 있을 수 있거나, 또는 복수의 네트워크 유닛 상에 분산되어 있을 수 있다. 유닛의 일 부분 또는 유닛 전체는 본 발명의 실시예의 해결 방안의 목표를 달성하기 위한 실제적 필요에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 기능 유닛이 하나의 처리 유닛으로 통합되어 있을 수 있다. 이러한 유닛은 각각 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 또는 2개 이상의 유닛이 하나의 유닛으로 통합되어 있을 수도 있다. 통합 유닛은 하드웨어의 형태로 구현될 수 있고, 또는 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현될 수도 있다.
이러한 통합 유닛이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되고 독립된 상품으로서 판매되거나 사용되는 경우, 통합 유닛은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되어 있을 수 있다. 이러한 이해를 기반으로, 본질적으로 본 발명의 기술적 해결방안, 또는 종래 기술에 기여하는 부분, 또는 기술적 해결 방안의 전부 또는 일부가 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 이 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되며 본 발명의 실시예에서 설명된 방법의 단계의 전부 또는 일부를 수행하도록 컴퓨터 장비(개인 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장비 등)에 지시하기 위한 몇몇 명령을 포함한다. 전술한 저장 매체는 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 저장 매체, 예컨대, USB 플래쉬 드라이브, 착탈식 하드디스크, 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 디스크, 또는 광 디스크를 포함한다.
전술한 설명은 단지 본 발명의 구체적인 실시예일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명에서 개시된 기술적 보호범위 내에서 당업자가 즉시 파악할 수 있는 어떠한 변경 또는 대체도 본 발명의 보호 범위에 속할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 특허 청구 범위의 보호 범위에 따른다.

Claims (22)

  1. 폴라 코드 레이트 매칭 장치(polar code rate matching apparatus)로서,
    타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘(Mersenne twister algorithm)에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하도록 구성된 제1 결정 유닛;
    상기 제1 결정 유닛에 의해 결정된 상기 제1 시퀀스에 대해, 사전 설정된 규칙에 따라 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하도록 구성된 정렬 유닛;
    상기 제1 결정 유닛에 의해 결정된 상기 제1 시퀀스 및 상기 정렬 유닛에 의해 결정된 상기 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하도록 구성된 제2 결정 유닛; 및
    상기 제2 결정 유닛에 의해 결정된 상기 매핑 함수에 따라 상기 타깃 폴라 코드를 인터리빙(interleave)하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하도록 구성된 인터리빙 유닛
    을 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결정 유닛은 구체적으로, 아래의 수식에 따라 상기 제1 시퀀스를 결정하도록 구성되고,
    Figure pct00172

    여기서,
    Figure pct00173
    ,
    Figure pct00174
    , … ,
    Figure pct00175
    은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
    Figure pct00176
    은
    Figure pct00177
    의 처음 (w-r)개의 자리수와
    Figure pct00178
    의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
    Figure pct00179
    이며,
    Figure pct00180
    은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
    Figure pct00181
    은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B 및 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이인, 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
    Figure pct00182
    =18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000인, 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리(reversing processing)를 수행하도록 구성된 리버스 유닛
    을 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리(replacement processing)를 상기 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하도록 구성된 치환 유닛
    을 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛
    을 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 상기 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하도록 구성된 제3 결정 유닛
    을 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 장치.
  8. 무선 통신 장치로서,
    타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘(Mersenne twister algorithm)에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하고, 사전 설정된 규칙에 따라 상기 제1 시퀀스에 대해 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하며, 상기 제1 시퀀스 및 상기 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하고, 상기 매핑 함수에 따라 상기 타깃 폴라 코드를 인터리빙(interleave)하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하는 연산을 수행하기 위한 명령을 저장하도록 구성된 메모리; 및
    상기 메모리에 연결되고 상기 메모리에 저장된 상기 명령을 수행하도록 구성된 프로세서
    를 포함하는 무선 통신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메모리는 구체적으로, 아래의 수식에 따라 상기 제1 시퀀스를 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성되고,
    Figure pct00183

    여기서,
    Figure pct00184
    ,
    Figure pct00185
    , … ,
    Figure pct00186
    은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
    Figure pct00187
    은
    Figure pct00188
    의 처음 (w-r)개의 자리수와
    Figure pct00189
    의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
    Figure pct00190
    이며,
    Figure pct00191
    은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
    Figure pct00192
    은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B 및 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이인, 무선 통신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
    Figure pct00193
    =18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000인, 무선 통신 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는 추가적으로,
    상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리(reversing processing)를 수행하는 연산 명령을 저장하도록 구성된, 무선 통신 장치.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는 추가적으로,
    상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리(replacement processing)를 상기 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하는 연산 명령을 저장하도록 구성된, 무선 통신 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는 추가적으로,
    하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된, 무선 통신 장치.
  14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는 추가적으로,
    하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 상기 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하는 연산 명령을 저장하도록 구성된, 무선 통신 장치.
  15. 폴라 코드 레이트 매칭 방법(polar code rate matching method)으로서,
    타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따라, 메르센 트위스터 알고리즘(Mersenne twister algorithm)에 기초하여, 제1 시퀀스를 결정하는 단계;
    사전 설정된 규칙에 따라 상기 제1 시퀀스에 대해 정렬 처리를 수행하여 제2 시퀀스를 결정하는 단계;
    상기 제1 시퀀스 및 상기 제2 시퀀스에 따라 매핑 함수를 결정하는 단계; 및
    상기 매핑 함수에 따라 상기 타깃 폴라 코드를 인터리빙(interleave)하여 인터리빙된 출력 비트를 생성하는 단계
    를 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이에 따른 제1 시퀀스를 메르센 트위스터 알고리즘에 기초하여 결정하는 단계는,
    아래의 수식에 따라 상기 제1 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하고,
    Figure pct00194

    여기서,
    Figure pct00195
    ,
    Figure pct00196
    , … ,
    Figure pct00197
    은 n개의 0이 아닌 원래의 정수이고, 상기 0이 아닌 원래의 정수는 w개의 자리수를 가지며,
    Figure pct00198
    은
    Figure pct00199
    의 처음 (w-r)개의 자리수와
    Figure pct00200
    의 마지막 r개의 자리수를 순차적으로 이어 붙여 만들어진 정수로서 w개의 자리수를 가진 정수를 나타내고,
    Figure pct00201
    이며,
    Figure pct00202
    은 비트 시프트에 사용된 특정한 파라미터이고, n, m, w, r, u, s, t 및
    Figure pct00203
    은 특정한 양의 정수이며, m은 n보다 작고, r은 w보다 작으며, B 및 C는 특정한 시퀀스이고, k는 순차적으로 0, 1, … , N-1이며, N은 상기 타깃 폴라 코드의 코드 길이인, 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    n=624이고, m=397이며, w=32이고, r=31이며, u=11이고, s=7이며, t=15이고,
    Figure pct00204
    =18이며, B=0x9d2c5680이고, C=0xefc60000인, 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 리버스 처리(reversing processing)를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터리빙된 출력 비트에 대해 치환 처리 치환 처리(replacement processing)를 상기 폴라 코드의 정보 비트 세트에 따라 수행하는 단계
    를 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터리빙된 출력 비트 내에 있는 시작 위치로서 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 재전송에서 전송되는 송신 비트의 시작 위치를 리던던시 버전(redundancy version, RV) 파라미터에 따라 결정하는 단계
    를 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  21. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 재전송에서 전송될 필요가 있는 송신 비트를, 상기 인터리빙된 출력 비트로부터 순차적 캡쳐링 또는 반복에 의하여 결정하는 단계
    를 더 포함하는 폴라 코드 레이트 매칭 방법.
  22. 무선 통신 시스템으로서,
    액세스 단말기 및 기지국을 포함하고,
    상기 액세스 단말기 및/또는 상기 기지국은 제1항 내지 제7항에 따른 폴라 코드 레이트 매칭 장치를 포함하는, 무선 통신 시스템.
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