KR20240078427A - 무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치를 제공한다. 상기 방법은 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할 방법 및 장치

본 명세서는 무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할 동작에 관련된다.

무선통신 시스템에서는 정보를 오류 없이 전달하기 위해, 전송단은 전송하려는 정보에 부가 정보를 추가하고 일정한 과정을 거친 후 전송하는데, 이를 일반적으로 채널 코딩(channel coding)이라 칭한다.

예컨대, 5G(generation) NR(new radio)에서의 채널 코딩 과정에서는, 정보 비트들을 전송 블록(transport block)을 통해 전송할 때, 정보 비트들에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한 비트열을 생성하고, 상기 비트열의 비트 길이를 기준으로 코드 블록 분할(code block segmentation)을 수행한다. 코드 블록 분할에 의하여 생성된 코드 블록은 CRC 부가, LDPC(low density parity check) 코딩, 레이트 매칭(rate matching), 코드 블록 연접(code block concatenation) 등의 과정을 거친 후 물리적 자원에 다중화되어 전송될 수 있다.

한편, 장래의 6G 통신에서는 5G(NR)보다 더 높은 전송률을 요구하고 있다. 높은 전송률에 적합한 코딩 방식으로 폴라 코드(polar code)를 이용하는 폴라 코딩(polar coding) 방식이 있다. 폴라 코드는 코드 길이가 증가함에 따라 이론적 채널 용량에 근접하는 것으로 알려져 있다. 폴라 코드는 여러 개의 채널들을 결합한 후 적절히 분리했을 때 발생하는 채널 분극화(polarization)를 이용하여 채널 용량을 달성하도록 부호화된다. 폴라 코드는 2ⁿ개 단위의 코딩된 비트들을 생성하는 특징을 가지고 있다. 폴라 코딩은 기존 코딩 방식(LDPC, 터보 코딩 등)에 비해 우수한 성능 및 저 전력으로 구현 가능하다. 이러한 폴라 코딩을 기존의 NR용 채널 코딩에 적용할 수도 있다. 즉, LDPC 코딩 대신 폴라 코딩을 적용하여 채널 코딩을 수행할 수 있다.

그런데, 폴라 코딩을 채널 코딩에 적용할 때, 기존 방식처럼 정보 비트들의 길이에 기반하여 코드 블록 분할을 한다면, 복잡도가 지나치게 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 폴라 코드의 생성 행렬(generator matrix)이 지나치게 커지게 되어 인코더 및 디코더의 복잡도가 증가할 수 있다.

무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치를 제공하고자 한다.

일 측면에서, 무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할 방법을 제공한다. 상기 방법은 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 한다.

다른 측면에서 코드 블록 분할을 수행하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 트랜시버, 적어도 하나의 메모리 및 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 트랜시버와 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 반복 적용할 코딩된 비트 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 측면에서 제공되는 칩셋(chipset)은, 적어도 하나의 메모리 및 상기 적어도 하나의 메모리와 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 반복 적용할 코딩된 비트 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 측면에서 제공되는, 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 실행되는 것에 기반하는 명령어(instruction)를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(computer readable medium: CRM)에 있어서, 상기 명령어에 의하여 상기 프로세서에 의하여 수행되는 동작은, 반복 적용할 코딩된 비트 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하는 동작, 및 상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 측면에서, 무선통신 시스템에서 수신기의 동작 방법을 제공한다. 상기 동작 방법은 코드 블록 분할 여부에 따라 하나 또는 복수의 코드 블록들을 수신하고, 상기 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코드(polar code)에 기반하여 디코딩하되, 상기 코드 블록 분할 여부는 반복 적용할 코딩된 비트 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여 판단되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 측면에서 제공되는 수신기는, 트랜시버, 적어도 하나의 메모리 및 상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 트랜시버와 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 코드 블록 분할 여부에 따라 하나 또는 복수의 코드 블록들을 수신하고, 상기 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코드(polar code)에 기반하여 디코딩하되, 상기 코드 블록 분할 여부는 반복 적용할 코딩된 비트 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여 판단되는 것을 특징으로 한다.

코드 블록 분할의 수행 여부를 판단함에 있어서, 정보 비트들 즉, 코딩되지 않은 비트들의 길이를 기준으로 하지 않고 대신 코딩된 비트 길이를 기준으로 함으로써, 인코더의 구조를 단순화할 수 있고, 연산량도 감소된다. 또한, 일정 조건을 만족할 경우, 코드 블록 분할을 수행하지 않고 레이트 매칭의 반복 기술을 이용하여 성능 향상 및 연산량을 감소시킨다. 또한, 일정 조건을 만족할 경우 코드 블록을 서로 다른 폴라 코딩된 비트 길이로 분할하여 성능 향상 및 연산량을 감소시킨다. 본 명세서의 구체적인 예시를 통해 얻을 수 있는 효과는 이상에서 나열된 효과로 제한되지 않는다. 예를 들어, 관련된 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자(a person having ordinary skill in the related art)가 본 명세서로부터 이해하거나 유도할 수 있는 다양한 기술적 효과가 존재할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서의 구체적인 효과는 본 명세서에 명시적으로 기재된 것에 제한되지 않고, 본 명세서의 기술적 특징으로부터 이해되거나 유도될 수 있는 다양한 효과를 포함할 수 있다.

도 1은 NR이 적용되는 무선 접속 네트워크(New Generation Radio Access Network: NG-RAN)의 시스템 구조를 예시한다.
도 2는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 일반적인 신호 전송을 예시한다.
도 3은 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 4는 전자기 스펙트럼을 예시한다.
도 5는 NR에서 공유 채널(SCH)에 적용하는 다중화 및 채널 코딩 과정의 일 예이다.
도 6은 다중화 및 채널 코딩 과정의 다른 예이다.
도 7은 본 개시에서 제안하는 코드 블록 분할의 흐름도이다.
도 8은 표 4의 케이스들에 대한 코드 블록 또는 전송 블록의 성능 실험 결과를 예시한다.
도 9는 3개의 코드 블록들로 분할하는 경우, Ki, Ei의 설정 예들이다.
도 10은 표 8의 각 케이스에 대한 코드 블록 또는 전송 블록의 성능 실험 결과를 예시한다.
도 11은 무선통신 시스템에서 전송 장치의 코드 블록 분할 방법을 예시한다.
도 12는 무선통신 시스템에서 전송 장치의 코드 블록 분할 방법을 예시한다.
도 13은 본 명세서에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.
도 14은 본 명세서에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 15은 본 명세서에 적용될 수 있는 무선 기기의 다른 예를 도시한다.

본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 명세서에서 "A 또는 B(A or B)"는 "A 및/또는 B(A and/or B)"으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 "A, B 또는 C(A, B or C)"는 "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 슬래쉬(/)나 쉼표(comma)는 "및/또는(and/or)"을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"를 의미할 수 있다. 이에 따라 "A/B"는 "오직 A", "오직 B", 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 예를 들어, "A, B, C"는 "A, B 또는 C"를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"는, "오직 A", "오직 B" 또는 "A와 B 모두"를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A 또는 B(at least one of A or B)"나 "적어도 하나의 A 및/또는 B(at least one of A and/or B)"라는 표현은 "적어도 하나의 A 및 B(at least one of A and B)"와 동일하게 해석될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"는, "오직 A", "오직 B", "오직 C", 또는 "A, B 및 C의 임의의 모든 조합(any combination of A, B and C)"를 의미할 수 있다. 또한, "적어도 하나의 A, B 또는 C(at least one of A, B or C)"나 "적어도 하나의 A, B 및/또는 C(at least one of A, B and/or C)"는 "적어도 하나의 A, B 및 C(at least one of A, B and C)"를 의미할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 괄호는 "예를 들어(for example)"를 의미할 수 있다. 구체적으로, "제어 정보(PDCCH)"로 표시된 경우, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다. 달리 표현하면 본 명세서의 "제어 정보"는 "PDCCH"로 제한(limit)되지 않고, "PDDCH"가 "제어 정보"의 일례로 제안될 것일 수 있다. 또한, "제어 정보(즉, PDCCH)"로 표시된 경우에도, "제어 정보"의 일례로 "PDCCH"가 제안된 것일 수 있다.

본 명세서에서 하나의 도면 내에서 개별적으로 설명되는 기술적 특징은, 개별적으로 구현될 수도 있고, 동시에 구현될 수도 있다.

이하, 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology: new RAT, NR)에 대해 설명한다.

더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology; RAT)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (massive Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 확장된 모바일 브로드밴드 커뮤니케이션(enhanced mobile broadband communication), massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술의 도입이 논의되고 있으며, 본 명세서에서는 편의상 해당 기술(technology)을 new RAT 또는 NR이라고 부른다.

도 1은 NR이 적용되는 무선 접속 네트워크(New Generation Radio Access Network: NG-RAN)의 시스템 구조를 예시한다.

도 1을 참조하면, NG-RAN은, 단말에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 기지국(예컨대, gNB 및/또는 eNB)을 포함할 수 있다. 기지국은 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), gNB 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

도 1에서는 기지국으로 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. 기지국(예: gNB 및 eNB)은 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결되어 있다. 기지국(예: gNB 및 eNB)은 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 보다 구체적으로, AMF(access and mobility management function)과는 NG-C 인터페이스를 통해 연결되고, UPF(user plane function)과는 NG-U 인터페이스를 통해 연결된다.

NR은 다양한 5G 서비스를 지원하기 위한 다수의 뉴머럴로지(numerology) 또는 부반송파 간격(SCS; SubCarrier Spacing)을 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한 도시(dense-urban), 저지연(lower latency) 및 더 넓은 반송파 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.

NR 주파수 대역은 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 2가지 타입(FR1, FR2)의 주파수 범위는 아래 표 1과 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해, NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(MilliMeter Wave, mmW)로 불릴 수 있다.

[표 1]

상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 아래 표 2와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예: 자율 주행)을 위해 사용될 수 있다.

[표 2]

여기서, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 협대역 IoT(NB-IoT, NarrowBand IoT)를 포함할 수 있다. 예를 들어, NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced MTC) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(Non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE MTC, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 장치에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및/또는 LPWAN 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지그비 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(Personal Area Networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.

도 2는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 일반적인 신호 전송을 예시한다. 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다. 단말(terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device), UE(user equipment) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S11). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS) 및 부 동기 신호(Secondary Synchronization Signal, SSS)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S12).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우, 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure, RACH, 이하 랜덤 액세스 과정이라 칭할 수도 있음)을 수행할 수 있다(S13 내지 S16). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S13 및 S15), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지((RAR(Random Access Response) message)를 수신할 수 있다. 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S17) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S18)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신할 수 있다. 여기서, DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르게 적용될 수 있다.

한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.

<상향링크 및 하향링크 채널의 구조>

1. 하향링크 채널 구조

기지국은 후술하는 하향링크 채널을 통해 관련 신호를 단말에게 전송하고, 단말은 후술하는 하향링크 채널을 통해 관련 신호를 기지국으로부터 수신한다.

(1) 물리 하향링크 공유 채널(PDSCH)

PDSCH는 하향링크 데이터(예, DL-shared channel transport block, DL-SCH TB)를 운반하고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 256 QAM 등의 변조 방법이 적용된다. TB를 인코딩하여 코드워드(codeword)가 생성된다. PDSCH는 다수의 코드워드들을 나를 수 있다. 코드워드(codeword) 별로 스크램블링(scrambling) 및 변조 매핑(modulation mapping)이 수행되고, 각 코드워드로부터 생성된 변조 심볼들은 하나 이상의 레이어로 매핑된다(Layer mapping). 각 레이어는 DMRS(Demodulation Reference Signal)과 함께 자원에 매핑되어 OFDM 심볼 신호로 생성되고, 해당 안테나 포트를 통해 전송된다.

(2) 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH)

PDCCH는 하향링크 제어 정보(DCI)를 운반하고 QPSK 변조 방법 등이 적용된다. 하나의 PDCCH는 AL(Aggregation Level)에 따라 1, 2, 4, 8, 16 개 등의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. 하나의 CCE는 6개의 REG(Resource Element Group)로 구성된다. 하나의 REG는 하나의 OFDM 심볼과 하나의 (P)RB로 정의된다.

단말은 PDCCH 후보들의 세트(set)에 대한 디코딩(일명, 블라인드 디코딩)을 수행하여 PDCCH를 통해 전송되는 DCI를 획득한다. 단말이 디코딩하는 PDCCH 후보들의 세트는 PDCCH 검색 공간(Search Space) 세트라 정의한다. 검색 공간 세트는 공통 검색 공간 (common search space) 또는 단말-특정 검색 공간 (UE-specific search space)일 수 있다. 단말은 MIB 또는 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 하나 이상의 검색 공간 세트 내 PDCCH 후보를 모니터링하여 DCI를 획득할 수 있다.

2. 상향링크 채널 구조

단말은 후술하는 상향링크 채널을 통해 관련 신호를 기지국으로 전송하고, 기지국은 후술하는 상향링크 채널을 통해 관련 신호를 단말로부터 수신한다.

(1) 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH)

PUSCH는 상향링크 데이터(예, UL-shared channel transport block, UL-SCH TB) 및/또는 상향링크 제어 정보(UCI)를 운반하고, CP-OFDM (Cyclic Prefix - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형(waveform), DFT-s-OFDM (Discrete Fourier Transform - spread - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 파형 등에 기초하여 전송된다. PUSCH가 DFT-s-OFDM 파형에 기초하여 전송되는 경우, 단말은 변환 프리코딩(transform precoding)을 적용하여 PUSCH를 전송한다. 일 예로, 변환 프리코딩이 불가능한 경우(예, transform precoding is disabled) 단말은 CP-OFDM 파형에 기초하여 PUSCH를 전송하고, 변환 프리코딩이 가능한 경우(예, transform precoding is enabled) 단말은 CP-OFDM 파형 또는 DFT-s-OFDM 파형에 기초하여 PUSCH를 전송할 수 있다. PUSCH 전송은 DCI 내 UL 그랜트에 의해 동적으로 스케줄링 되거나, 상위 계층(예, RRC) 시그널링 (및/또는 Layer 1(L1) 시그널링(예, PDCCH))에 기초하여 반-정적(semi-static)으로 스케줄링 될 수 있다(configured grant). PUSCH 전송은 코드북 기반 또는 비-코드북 기반으로 수행될 수 있다.

(2) 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)

PUCCH는 상향링크 제어 정보, HARQ-ACK 및/또는 스케줄링 요청(SR)을 운반하고, PUCCH 전송 길이에 따라 다수의 PUCCH들로 구분될 수 있다.

<6G 시스템 일반>

6G (무선통신) 시스템은 (i) 디바이스(장치) 당 매우 높은 데이터 속도, (ii) 매우 많은 수의 연결된 디바이스들, (iii) 글로벌 연결성(global connectivity), (iv) 매우 낮은 지연, (v) 배터리-프리(battery-free) IoT 디바이스들의 에너지 소비를 낮추고, (vi) 초고신뢰성 연결, (vii) 머신 러닝 능력을 가지는 연결된 지능 등에 목적이 있다. 6G 시스템의 비젼은 intelligent connectivity, deep connectivity, holographic connectivity, ubiquitous connectivity와 같은 4가지 측면일 수 있으며, 6G 시스템은 아래 표 3과 같은 요구 사항을 만족시킬 수 있다. 즉, 표 3은 6G 시스템의 요구 사항의 일례를 나타낸 표이다.

[표 3]

6G 시스템은 향상된 모바일 광대역(Enhanced mobile broadband: eMBB), 초신뢰 저지연 통신(Ultra-reliable low latency communications: URLLC), 대규모 기계 유형 통신(massive machine-type communication: mMTC), 인공지능 통합 통신(AI integrated communication), 촉각 인터넷(Tactile internet), 높은 처리량(High throughput), 높은 네트워크 능력(High network capacity), 높은 에너지 효율(High energy efficiency), 낮은 백홀 및 액세스 네트워크 혼잡(Low backhaul and access network congestion), 향상된 데이터 보안(Enhanced data security)와 같은 핵심 요소(key factor)들을 가질 수 있다.

도 3은 6G 시스템에서 제공 가능한 통신 구조의 일례를 나타낸 도이다.

6G 시스템은 5G 무선통신 시스템보다 50배 더 높은 동시 무선통신 연결성을 가질 것으로 예상된다. 5G의 핵심적 특징(key feature)인 URLLC는 6G 통신에서 1ms보다 적은 단-대-단(end-to-end) 지연을 제공함으로써 보다 더 주요한 기술이 될 것이다. 6G 시스템은 자주 사용되는 영역 스펙트럼 효율과 달리 체적 스펙트럼 효율이 훨씬 우수할 것이다. 6G 시스템은 매우 긴 배터리 수명과 에너지 수확을 위한 고급 배터리 기술을 제공할 수 있어, 6G 시스템에서 모바일 디바이스들은 별도로 충전될 필요가 없을 것이다. 6G에서 새로운 네트워크 특성들은 다음과 같을 수 있다.

- 위성 통합 네트워크(Satellites integrated network): 글로벌 모바일 집단을 제공하기 위해 6G는 위성과 통합될 것으로 예상된다. 지상파, 위성 및 공중 네트워크를 하나의 무선통신 시스템으로 통합은 6G에 매우 중요하다.

- 연결된 인텔리전스(Connected intelligence): 이전 세대의 무선 통신 시스템과 달리 6G는 혁신적이며, "연결된 사물"에서 "연결된 지능"으로 무선 진화가 업데이트될 것이다. AI는 통신 절차의 각 단계(또는 후술할 신호 처리의 각 절차)에서 적용될 수 있다.

- 무선 정보 및 에너지 전달의 완벽한 통합(Seamless integration wireless information and energy transfer): 6G 무선 네트워크는 스마트폰들과 센서들과 같이 디바이스들의 배터리를 충전하기 위해 전력을 전달할 것이다. 그러므로, 무선 정보 및 에너지 전송 (WIET)은 통합될 것이다.

- 유비쿼터스 슈퍼 3D 연결(Ubiquitous super 3D connectivity): 드론 및 매우 낮은 지구 궤도 위성의 네트워크 및 핵심 네트워크 기능에 접속은 6G 유비쿼터스에서 슈퍼 3D 연결을 만들 것이다.

위와 같은 6G의 새로운 네트워크 특성들에서 몇 가지 일반적인 요구 사항은 다음과 같을 수 있다.

- 스몰 셀 네트워크(small cell networks): 스몰 셀 네트워크의 아이디어는 셀룰러 시스템에서 처리량, 에너지 효율 및 스펙트럼 효율 향상의 결과로 수신 신호 품질을 향상시키기 위해 도입되었다. 결과적으로, 스몰 셀 네트워크는 5G 및 비욘드 5G (5GB) 이상의 통신 시스템에 필수적인 특성이다. 따라서, 6G 통신 시스템 역시 스몰 셀 네트워크의 특성을 채택한다.

- 초 고밀도 이기종 네트워크(Ultra-dense heterogeneous network): 초 고밀도 이기종 네트워크들은 6G 통신 시스템의 또 다른 중요한 특성이 될 것이다. 이기종 네트워크로 구성된 멀티-티어 네트워크는 전체 QoS를 개선하고 비용을 줄인다.

- 대용량 백홀(High-capacity backhaul): 백홀 연결은 대용량 트래픽을 지원하기 위해 대용량 백홀 네트워크로 특징 지어진다. 고속 광섬유 및 자유 공간 광학 (FSO) 시스템이 이 문제에 대한 가능한 솔루션일 수 있다.

- 모바일 기술과 통합된 레이더 기술: 통신을 통한 고정밀 지역화(또는 위치 기반 서비스)는 6G 무선통신 시스템의 기능 중 하나이다. 따라서, 레이더 시스템은 6G 네트워크와 통합될 것이다.

- 소프트화 및 가상화(Softwarization and virtualization): 소프트화 및 가상화는 유연성, 재구성성 및 프로그래밍 가능성을 보장하기 위해 5GB 네트워크에서 설계 프로세스의 기초가 되는 두 가지 중요한 기능이다. 또한, 공유 물리적 인프라에서 수십억 개의 장치가 공유될 수 있다.

<THz(Terahertz) 통신>

도 4는 전자기 스펙트럼을 예시한다.

데이터 전송률은 대역폭을 늘려 높일 수 있다. 이것은 넓은 대역폭으로 sub-THz 통신을 사용하고, 진보된 대규모 MIMO 기술을 적용하여 수행될 수 있다. 밀리미터 이하의 방사선으로도 알려진 THz파는 일반적으로 0.03mm-3mm 범위의 해당 파장을 가진 0.1THz와 10THz 사이의 주파수 대역을 나타낸다. 100GHz-300GHz 대역 범위(Sub THz 대역)는 셀룰러 통신을 위한 THz 대역의 주요 부분으로 간주된다. Sub-THz 대역 mmWave 대역 에 추가하면 6G 셀룰러 통신 용량은 늘어난다. 정의된 THz 대역 중 300GHz-3THz는 원적외선 (IR) 주파수 대역에 있다.

THz 통신의 주요 특성은 (i) 매우 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 광범위하게 사용 가능한 대역폭, (ii) 고주파에서 발생하는 높은 경로 손실 (고 지향성 안테나는 필수 불가결)을 포함한다. 높은 지향성 안테나에서 생성된 좁은 빔 폭은 간섭을 줄인다. THz 신호의 작은 파장은 훨씬 더 많은 수의 안테나 소자가 이 대역에서 동작하는 장치 및 BS에 통합될 수 있게 한다. 이를 통해 범위 제한을 극복할 수 있는 고급 적응형 배열 기술을 사용할 수 있다.

이제 본 개시에 대해 설명한다.

본 명세서에서 사용되는 기호/약어/용어는 다음과 같다.

FEC: Forward Error Correction, CRC: cyclic redundancy check, CA-SCL: CRC Aided Successive Cancellation List, SCH: shared channel.

본 개시는 폴라 코드(polar code, 극 코드라고 칭하기도 함)의 특징을 이용하여 데이터 채널에 대한 연산 량을 감소시키고, 수신 성능을 향상시키는 다중화 및 채널 코딩(multiplexing and channel coding) 방법을 제시한다.

폴라 코드는 코드 길이가 증가함에 따라 이론적 채널 용량에 근접하는 것으로 알려져 있다. 폴라 코드는 여러 개의 채널들을 결합한 후 적절히 분리했을 때 발생하는 채널 분극화(polarization)를 이용하여 채널 용량을 달성하도록 부호화된다.

데이터 채널(예컨대, NR의 PDSCH 또는 PUSCH와 같은 공유 채널)은 전송 블록 CRC 부가(transport block CRC attachment), 코드 블록 분할(code block segmentation), 코드 블록 CRC 부가(code block CRC attachment), 코딩(coding, 예컨대, LDPC 코딩 또는 폴라 코딩), 레이트 매칭(rate matching) 그리고 코드 블록 연접(code block concatenation) 순서로 다중화 및 채널 코딩의 인코딩(encoding)을 수행할 수 있다.

이러한 과정들 중 본 개시에서는 폴라 코드를 이용한 폴라 코딩을 위한 코드 블록 분할 방법을 제시한다. 복잡도를 개선하기 위하여, 본 개시에서는 코드 블록 분할을 전송 블록을 통해 전송하려는 정보 비트의 크기를 기준으로 하는 것이 아니라 전송 블록에 대해 코딩된 비트(coded bit) 길이를 기준으로 수행한다. 예컨대, 전송 블록을 통해 전송하려는 정보 비트의 길이를 A, 상기 정보 비트에 추가되는 CRC의 길이를 L이라고 할 때, A+L(이를 B라고 하자) 값에 따라 상기 전송 블록의 코드 블록 분할 수행 여부를 결정하는 것이 아니라, 상기 전송 블록에서 전송하는 코딩된 비트의 길이인 G 값에 기반하여 코드 블록 분할 수행 여부를 결정하는 것이다. 예컨대, 코딩율을 R이라 할 때, G는 A/R로 나타낼 수 있다.

또한, 본 개시에서는, 폴라 코드의 오류 정정 특징을 이용하여 일부 조건을 만족할 경우 코드 블록 분할을 하지 않거나 코드 블록 개수를 줄일 수도 있다. 또한, 특정 조건 하에서 코드 블록 크기를 서로 다르게 분할함으로써 성능 향상 및 구현 복잡도를 개선할 수 있다.

이하, 먼저 NR에서의 기존의 다중화 및 채널 코딩에 대해 설명하고, 그 후 본 개시에 대해 설명한다.

통신에서는 일반적으로 송신 정보를 오류 없이 수신할 수 있도록, 송신 정보에 부가 정보를 추가하여 전송하며, 수신단에서 오류를 발견하거나 정정할 수 있는 방법을 제공한다.

도 5는 NR에서 공유 채널(SCH)에 적용하는 다중화 및 채널 코딩 과정의 일 예이다.

도 5 및 이하의 내용에서 각 문자는 아래와 같은 의미를 가진다.

A: 전송 블록의 정보 길이(정보 비트의 길이).

L: CRC 길이(전송 블록 CRC 길이와 코드 블록 CRC 길이는 같다고 가정할 수 있다. 그러나 이는 제한이 아니고 다른 CRC 길이를 적용하는 것도 가능하다).

B = A + L.

C: 코드 블록 개수.

K: 1개 코드 블록에서 전송하는 정보 비트 길이(코드 블록 CRC 포함).

N: 폴라 코드의 코딩된 비트 길이. N은 2ⁿ일 수 있음.

E: 1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 자원 길이(1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 개수).

G: 전송 블록에서 전송하는 코딩된 비트 자원 길이(1개 전송 블록에서 전송하는 코딩된 비트 개수). 이하 G는 '전송 코딩된 비트 길이'또는 '전송 코딩된 비트 수' 라고 약칭할 수 있다.

R_rep: 반복(repetition)을 적용할 코딩된 비트의 비율(=E/N).

R: 코딩율(Coding Rate).

공유 채널(SCH)에 적용하는 다중화 및 채널 코딩 절차는 아래와 같이 수행될 수 있다.

1. 전송 블록 CRC 부가(S501). 정보 비트에 CRC 비트를 부가하는 과정이다.

2. 코드 블록 분할

전송 블록의 정보 비트 길이(보다 구체적으로는 B)가 일정 크기(예컨대, 1개 코드 블록에서 전송하는 정보 비트인 K_cb)보다 작은 경우 코드 블록 분할을 수행하지 않고 코딩(S502, LDPC 코딩) 및 레이트 매칭(S503)만을 수행할 수 있다.

전송 블록 길이(B)가 일정 크기(예컨대, K_cb)보다 큰 경우 코드 블록 분할(S504)을 수행한다. NR에서는 상위 계층에서 각 코드 블록의 정보 비트의 크기가 같도록 전송 블록 길이를 정의할 수 있다.

3. 코드 블록 CRC 부가(S505),

4. 코딩: LDPC 코딩(S506)

5. 레이트 매칭(S507): i) 비트 선택(bit selection), ii) 비트 인터리빙(bit interleaving)을 수행할 수 있다.

6. 코드 블록 연접(code block concatenation)(S508). 이는 코드 블록 결합이라 칭할 수도 있다.

<6G 통신에서의 다중화 및 채널 코딩>

6G 통신에서는 5G(NR) 통신 규약보다 높은 전송률을 요구하고 있다. 높은 전송률에 적합한 코딩 방식으로 폴라 코딩 방식이 있다. 도 5에서 설명한 기존의 NR용 다중화 및 채널 코딩에서 코딩 부분(S502, S506)만 LDPC 코딩에서 폴라 코딩으로 대체 가능하다.

도 6은 다중화 및 채널 코딩 과정의 다른 예이다.

도 6을 참조하면, 도 5의 과정들에서 코딩 부분을 LDPC 코딩(S502, S506)에서 폴라 코딩(S602, S606)으로 변경하였다.

레이트 매칭(rate matching)은 비트 선택과 비트 인터리빙 두 단계로 구성될 수 있다. LDPC 코드의 시스티매틱(systematic) 부분에 해당하는 부분이 폴라 코드에는 없기 때문에 비트 인터리빙으로 얻는 이득이 작거나 없을 수 있다. 그러므로, 폴라 코드(폴라 코딩)를 사용하는 경우에는 비트 인터리빙 부분을 제거해도 성능상 큰 열화는 없다. 다만, 코딩 구조의 일관성 유지를 위해 비트 인터리빙을 제거하지 않고 유지할 수도 있다.

도 6의 방식은 기존 NR의 다중화 및 채널 코딩 부분에서 코딩 부분만 LDPC 코드에서 폴라 코드로 변경한 것이라 할 수 있다. 이 경우, 두 코드(LDPC 코드, 폴라 코드)의 성질이 서로 다르기 때문에 LDPC에서 적용한 방법을 폴라 코드에 동일하게 적용할 경우 비효율적인 점이 발생할 수 있다. 예컨대, LDPC 코딩을 사용하는 NR 표준에서는 전송 블록의 정보 비트(즉, 코딩되지 않은 비트(uncoded bit)) 길이를 기준으로 코드 분할을 수행하는데, 이 점이 비효율적일 수 있다.

식 1은 폴라 코드를 위한 생성 행렬(generator matrix)인 G_N 의 생성식을 나타낸다.

[식 1]

[식 2]

식 2에 따르면, 식 1의 크로넥커(Kronecker) 곱으로 생성된 생성 매트릭스 G_N과 입력 행렬 u의 곱으로 코딩된 비트 행렬인 d를 생성한다. d를 비트열로 나타내면, d₀, d₁, ..., d_N-1으로 표현할 수 있다.

만약 코딩율이 R=1/12 이고 정보 비트 길이 A=5000 이라면 NR에서는 두개의 코드 블록들로 분리된다. 예컨대, 각 코드 블록은 K=2536(=1개 코드 블록에서 전송하는 정보 비트 길이), E=30000(=1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)일 수 있다.

K = ((A+L) + L·C)/C, 여기서, C는 코드 블록 개수로 C=2, L은 CRC 길이로 L=24.

G = A/R.

이러한 예에서, 폴라 코드의 생성 매트릭스 G_N은 32768 x 32768 가 필요하다. 이는 매우 큰 행렬로 복잡한 인코더(encoder) 및 디코더(decoder) 구현 기술이 필요하다.

생성 매트릭스인 G_N의 크기가 커지는 것을 방지하기 위해 K_cb을 작게 설정하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 이렇게 하면 코딩율(R)이 큰 경우에는 너무 작은 코드 블록들로 나누어지는 현상이 발생하여 성능 저하를 유발할 수 있다. 좀 더 다양하게 코딩율 별 K_cb을 설정할 수도 있지만 다양한 코딩율에 대한 최적화 및 단순한 규칙을 만들기는 어렵다. 참고로, NR 표준을 보면 코딩율 R은 15/512(0.03) ~ 237/256(0.93)일 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 본 개시에서는 코드 블록 분할을 수행함에 있어서 정보 비트 길이가 아닌 전송 코딩된 비트 길이를 기준으로 하는 방법을 제안한다. 또한 폴라 코드는 2ⁿ개 단위의 코딩된 비트를 생성하는 특징을 가지고 있는데, 이러한 폴라 코드의 특징과 디코딩 성능 특징을 이용한 코드 블록 분할 방법을 제안한다.

전송 블록의 정보 비트를 a₀, a₁, a₂, ... , a_A-1라 하자. 상기 정보 비트에 CRC인 p₀, p₁, p₂, ... , p_L-1을 추가/부가한다. CRC 부가 수행한 후의 비트 열은 b₀, b₁, b₂, ... , b_B-1로 표기하며 B = A + L 인 관계에 있다. NR에서의 L은 24로 정의되어 있다.

NR에서는, 전술한 값 B에 기반하여 코드 블록 분할을 수행한다. NR에서와 같이 코드 블록 분할을 수행할 경우, 낮은 코딩율인 경우 폴라 코드 생성 행렬인 G_N이 지나치게 커지는 단점이 존재한다. 이 단점을 극복하기 위해서 본 개시에서는 코드 블록 분할 시 정보 비트 길이를 이용하는 대신 전송 코딩된 비트(coded bit)의 길이를 이용하여 코드 블록 분할을 수행하며, 그 결과 복잡도를 줄일 수 있다.

예컨대, 코딩율이 R=1/12 이고 정보 길이 A=5000 이라면 G=60000 (=5000x12)이 된다. 폴라 코드 생성 행렬인 G_N의 최대값을 N_max x N_max, N_max=16384=2¹⁴로 정의하고 분할을 수행하면 아래와 같이 된다. N_max은 폴라 코드의 코딩된 비트 길이의 최대 값을 의미한다.

C=ceil(G/N_max)=ceil(60000/16384)=ceil(3.662109375)=4.

C=4이므로 4개의 코드 블록들로 분할 가능하다. N_max 값은 구현 복잡도와 연산 지연 그리고 오류 정정 성능을 고려하여 정의할 수 있다. N_max 값은 단말에서 기지국으로 단말 능력(capability) 인자로 전달할 수 있다. 이 전달 과정은 N_max 값을 보수적으로 설정할 경우 생략할 수 있다. 그리고/또는 N_max 값은 규격에 고정된 값으로 명시할 수도 있다.

한편, 코드 블록 크기를 너무 작은 크기까지 지원하게 되면, 구현 코드의 종류 증가 및 작은 코드 블록 크기에서 성능이 낮아지는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 적정한 크기 이하의 코드 블록은 지원하지 않는 것이 일반적이다. 일정 비율이 초과된 코드 블록은 분리하는 것보다 분리하지 않고 레이트 매칭에서 반복 기능으로 구현하는 것이 성능 및 연산 량을 개선할 수 있다. 또한 코드 블록의 크기를 서로 다르게 함으로서 성능 및 연산 량을 개선하는 방법도 본 개시에서 제안하였다.

도 7은 본 개시에서 제안하는 코드 블록 분할의 흐름도이다.

이하에서 도 7의 절차들에 대하여 상세히 기술한다.

단계 1(Step 1). 코드 블록 분할의 수행 여부를 판단(S701).

본 개시에서는 전송 코딩된 비트 길이(G) 기준으로 코드 블록 분할 여부를 판단하고 수행한다. 예컨대, 전송 코딩된 비트 길이(G)가 N_max(폴라 코드의 코딩된 비트 길이의 최대 값)보다 작은 경우 1개의 코드 블록으로 전송한다(S702).

만약 전송 코딩된 비트 길이(G)가 N_max 보다 크다면, 특정 조건 하에서 코드 블록 분할을 수행할 수 있다.

예컨대, G가 N_max + 1 인 경우 2개의 코드 블록으로 분할 하는 것을 고려할 수 있다. 이 때 i) 2개의 코드 블록으로 분할하여 전송한 케이스와 ii) 일정 조건을 만족할 경우에는 코드 블록 분할을 진행하지 않고 1개의 코드 블록으로 전송하는 케이스를 비교할 때, 후자가 오류 정정 능력이 더 우수할 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 개시에서는 특정 조건을 만족하는 경우 코드 블록을 분할하지 않고 1개의 코드 블록으로 코딩하는 것을 제안한다. 아래는 하나의 예를 보여 준다.

[표 4]

즉, 전송하려는 정보 비트 길이인 A에 대해 A=522이고, 전송 코딩된 비트 길이 (즉, 전송 자원)인 G에 대해 G=1044인 예이다. 케이스 1에서 N_max는 1024 이고, G가 N_max 보다 크기 때문에 2개의 코드 블록들로 분리된다. 각각의 코드 블록은 K₀(=1개 코드 블록에서 전송하는 정보 비트 길이)= 145, E₀(=1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)= 256, N₀(=폴라 코드의 코딩된 비트 길이)=256 과 K₁ = 449, E₁ = 788, N₁ = 1024으로 분리할 수 있다. 분할 방법은 아래 단계 5를 참조할 수 있다.

케이스 2는 특정 조건을 만족하는 경우(예컨대, 일정 비율 이내의 코딩된 비트를 전송하는 경우) 코드 블록을 분할하지 않고 1개의 코드 블록으로 전송하는 예이다. 이 경우, 폴라 코드에서 생성된 코딩된 비트보다 전송해야 할 데이터가 많아진다. 그러므로 레이트 매칭의 비트 선택 모듈에서 코딩된 비트의 일부를 2번 보내는 방법으로 코딩율을 만족시킬 수 있다. 상기 예의 값을 적용하면, K₀ = 546, E₀ = 1044, N₀ = 1024 의 형태로 전송될 수 있다. 인코딩 과정에서 1024개의 코딩된 비트들 중 일부(예컨대, 20개 비트)는 2번 전송될 수 있다(즉, 반복 전송된다).

도 8은 표 4의 케이스들에 대한 코드 블록 또는 전송 블록의 성능 실험 결과를 예시한다.

구체적으로, 도 8의 a)는 각각의 코드 블록의 성능 실험 결과이다. Eb/No 1.0인 경우 상기 케이스 1의 첫 번째 코드 블록이 성능이 우수하나 BLER 0.1 기준에서는 상기 케이스 2가 우수함을 보여 준다. 여기서, Eb/No는 잡음 전력 밀도에 대한 비트 에너지의 비(Energy per bit to Noise density Ratio)를 의미한다.

도 8의 b)는 전송 블록의 성능 실험 결과이다. 모든 Eb/No 영역에서 상기 케이스 2가 우수함을 보여준다.

도 8의 성능 실험 결과에 따르면, 전송 블록을 두 개의 코드 블록들로 분할한 경우 각각의 코드 블록의 디코딩이 모두 성공적으로 이루어져야 전송 블록의 디코딩에 성공하기 때문에 분할을 수행하지 않은 경우보다 더 높은 오류 정정 성능이 요구된다는 것을 알 수 있다. 그러므로 G가 N_max 를 초과하는 것이 일정 비율 이내라면 1개의 코드 블록으로 전송하는 것이 성능상 우수하다. 수신단에서는 1개의 코드 블록을 디코딩하면 되므로 연산 량도 줄어든다. 이 경우 레이트 매칭 시 N_max 초과분(예컨대, G- N_max)은 반복을 수행하게 된다.

R_rep의 값은 폴라 디코더 구현에 따라 달라질 수 있다. 상위 계층 메시지(예컨대, RRC, MAC 메시지)를 통하여 이 값을 기지국에서 단말로 전달하거나 반대로 단말에서 기지국으로 단말 능력 정보로 전달할 수도 있다. 이러한 전달 과정은 생략하거나 표준 규격에 고정 값으로 명시할 수도 있다. 예컨대, R_rep 값을 보수적으로 설정하는 경우 상기 전달 과정을 생략할 수 있다.

전송 코딩된 비트 길이(=G)가 R_rep·N_max 보다 작거나 같으면 단계 2(코드 블록 분할을 수행하지 않고 하나의 코드 블록을 코딩하는 과정, S702)를 수행하고, 전송 코딩된 비트 길이(=G)가 R_rep·N_max 보다 크면 단계 3(복수개의 코드 블록들일 때 반복 여부를 판단하는 과정, S703)을 수행한다. 이하, 단계 2, 3에 대해 보다 상세히 설명한다.

단계 2(Step 2, S702). 하나의 코드 블록 코딩(코드 블록 분할을 수행하지 않는 경우).

코드 블록 개수가 1개인 경우(즉, C=1)이며, 코딩을 위한 파라미터는 아래와 같이 계산될 수 있다.

[표 5]

min(A, B)는 A, B 중에서 더 작은 값을 의미하고, max(A, B)는 A, B 중에서 더 큰 값을 의미한다. ceil(A)는 A 이상의 최소 정수를 의미한다. floor(A)는 A 이하의 최대 정수를 의미한다. power(A, B)는 A^B, 즉, A의 B승을 의미한다.

N₀'는 폴라 코드의 코딩된 비트 길이 N₀를 결정하기 위한 임시 값으로, 폴라 코드 최소 구현 코딩된 비트 길이인 N_min 보다 커야 된다. 또한 단계 1에서 반복의 경우도 존재하기 때문에 N_max 보다 작아야 한다. 폴라 코드의 코딩된 비트는 2ⁿ 단위로만 계산되기 때문에 N₀'보다 큰 2ⁿ 중에 가장 작은 값이 되게 하는 n=n₀을 선택하면 된다. 이 경우, N₀는 2ⁿ⁰이 된다. 코드 블록 개수가 1개이므로 E₀(=1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)= G(=전송 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이), K₀(=1개 코드 블록에서 전송하는 정보 비트 길이)= B 으로 설정하여 폴라 코딩을 수행할 수 있다.

단계 3(Step 3, S703). 복수개의 코드 블록들일 때 반복 여부를 판단.

단계 1에서 코드 블록 분할 여부를 판단하는 것과 동일한 이유로 복수의 코드 블록들에서도 성능 개선 목적으로 코드 블록 분할 개수(C)를 아래와 같이 계산할 수 있다.

[표 6]

표 6에서, C'은 임시 코드 블록 개수로, G(=전송 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)의 값이 R_rep·C'·N_max보다 작거나 같으면 코드 블록 개수가 C'이 되면서 단계 4를 수행하게 된다. 이 경우는 각 코드 블록에서 반복이 수행된다. G의 값이 R_rep·C'·N_max보다 큰 경우 코드 블록 개수가 (C' + 1)이 되면서 단계 5를 수행하게 된다. 이 경우는 각 코드 블록에서 펑처링(puncturing)이 수행된다.

단계 4(Step 4, S704). 복수의 코드 블록들 코딩(반복 케이스)

코드 블록 개수는 C'이고 E_i가 N_max보다 큰 반복 케이스이다. 코딩을 위한 파라미터는 아래와 같이 계산될 수 있다.

[표 7]

각 코드 블록의 코딩된 비트 길이 N_i는 N_max로 모두 동일하다. 각 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이 E_i는 두 종류가 있다. 두 값은 E_f, E_c이며, E_c 는 E_f보다 1 큰 값(E_c=E_f+1)이다. 이는 G 값을 C로 나눌 때 나머지가 존재하기 때문이다.

본 개시에서는 더 작은 인덱스를 갖는 코드 블록에 더 작은 전송 코딩된 비트 길이를 설정한다. 그 이유는 더 작은 인덱스의 코드 블록이 더 높은 코딩율(R)을 갖게 하기 위함이다. 더 높은 R은 더 낮은 R에 비해 디코딩시 디코딩 실패의 확률이 높다. 수신단에서 더 작은 인덱스를 가지는 코드 블록의 디코딩이 실패하면 그 이후 인덱스를 가지는 코드 블록(들)에 대하여 디코딩을 수행하지 않아도 된다. 그러면, 수신단에서는 필요 없는 디코딩을 좀더 일찍 중단할 수 있는 장점이 있다.

유사하게 각 코드 블록에서의 정보 비트 길이 K_i도 두 종류가 있다. 두 값은 K_f, K_c이며 K_c는 K_f보다 1 큰 값(K_c=K_f+1)이다. 이는 B(=A+L, 즉, 전송 블록의 정보 비트의 길이와 전송 블록의 CRC 길이를 합한 것)값을 C(=코드 블록 개수)로 나눌 때 나머지가 존재하기 때문이다. 본 개시에서는 더 작은 인덱스를 갖는 코드 블록에 더 큰 정보 비트 길이를 설정한다. 그 이유는 더 작은 인덱스의 코드 블록이 더 높은 코딩율(R)을 갖게 하기 위한 것이며, 전술한 코딩된 비트 길이 설정과 동일한 이유이다.

도 9는 3개의 코드 블록들로 분할하는 경우, K_i, E_i의 설정 예들이다.

도 9를 참조하면, 각 코드 블록은 3개 종류로 분류될 수 있다. 첫 번째 코드 블록은 K_f+1,E_f로 된 코드 블록이다. 두 번째 코드 블록은 K_f+1,E_f+1 (도 9의 a) 참조) 또는 정보 길이인 A와 전송 코딩된 비트 길이 G의 조합에서 생기는 K_f, E_f (도 9의 b) 참조)로 된 코드 블록이다. 마지막 세 번째 코드 블록은 K_f, E_f+1으로 된 코드 블록이다. 도 9의 a), b) 모두, 코드 블록 #0,1,2(CB₀, CB₁, CB₂)에서 차례로 코딩율 R₀, R₁, R₂을 가진다고 할 때, 코딩율은 R₀>R₁>R₂인 상태를 유지한다. 더 낮은 인덱스를 가지는 코드 블록에서 디코딩 실패 확률이 더 높게 되어, 수신 단의 연산 량 및 연산 시간을 감소시킬 수 있다.

단계 5(Step 5, S705). 코드 블록 분할 방법 판단.

단계 5는, 코드 블록 개수가 C'+ 1 이고, E_i(=1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)가 N_max보다 작은 펑처링 케이스이다.

기존의 코드 블록 분할은 코드 블록을 모두 같은 크기로 분할하였다. 이는 그 구조가 단순한 특징을 갖는다. 비 폴라 코드(예, turbo 또는 LDPC)에 본 개시에서 제안한 다른 크기로 분할하는 방법을 적용하는 것은 같은 크기로 분할하는 것과 비교해서 성능 및 연산 량에서 차이가 없거나 미미하다. 그러나 폴라 코드에서는 코드 블록 분할 시에 코드 블록 크기를 서로 다르게 분할함으로 성능 향상 및 인코딩/디코딩 연산 량을 감소 시킬 수 있다. 아래는 코드 블록 분할의 일 예를 보여준다.

[표 8]

전송하려는 정보 비트 길이는 A=696이고, 전송 코딩된 비트 길이인 G=1536 인 예이다. N_max는 1024 라고 하면 G가 N_max 보다 크기 때문에 2개의 코드 블록들로 분할한다. 두 개의 코드 블록들을 동일한 크기로 분할하는 경우 각각의 코드 블록은 케이스 1과 같이 K₀, K₁ = 384, E₀, E₁ = 768, N₀, N₁ = 1024으로 분할한다. 만약 성능 향상 및 연산 량 감소를 위해 서로 다른 코드 블록으로 분할하는 경우 각 코드 블록은 케이스 2와 같이 K₀ = 256, E₀ = 512, N₀ = 512과 K₁ = 512, E₁ = 1024, N₁ = 1024으로 분리할 수 있다. 보다 상세한 분리 방법은 아래 단계 7에서 기술한다.

도 10은 표 8의 각 케이스에 대한 코드 블록 또는 전송 블록의 성능 실험 결과를 예시한다.

도 10의 a)는 각각의 코드 블록의 성능 실험 결과이다. 도 10의 b)는 전송 블록의 성능 실험 결과이다. 모든 Eb/No 영영에서 케이스 2가 우수함을 보여준다.

코드 블록 분할 시 각 코드 블록의 크기를 다르게 할 것인지 여부의 판단은 아래 표와 같이 수행할 수 있다.

[표 9]

표 9에서, N'은 코드 블록들을 서로 다른 크기로 분할할 경우 작은 크기의 코드 블록을 정하기 위한 코딩된 비트 길이이다. 이 값이 N_max/2 보다 크면 작은 코딩된 비트도 N_max이 되며 단계 6을 수행하며, 모든 코드 블록들의 크기가 N_max로 동일하게 된다. N'이 N_max/2 보다 작거나 같게 되면 코드 블록들은 서로 다른 크기로 분할되며 단계 7을 수행한다.

단계 6(Step 6, S706). 복수의 코드 블록들 코딩(펑처링 케이스, 동일한 폴라 코딩된 비트 길이로 분할)

코드 블록 개수는 C'+ 1 이고 E_i 가 N_max보다 작은 펑처링 케이스이다. 모든 코드 블록의 폴라 코딩된 비트 길이는 동일하게 분할된다. 코딩을 위한 파라미터는 아래와 같이 계산된다.

[표 10]

코드 블록 개수가 C'+1 이라는 점과 E_i(=1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)가 N_i(=폴라 코드의 코딩된 비트 길이)보다 작은 펑처링을 제외하고 단계 4와 같은 방식으로 코딩을 위한 주요 파라미터를 계산한다.

단계 7(Step 7, S707). 복수의 코드 블록들 코딩(펑처링 케이스, 다른 폴라 코딩된 비트 길이로 분할)

코드 블록 개수는 C'+ 1 이고 E_i(=1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 길이)가 N_max보다 작은 펑처링 케이스이다. 코드 블록의 폴라 코딩된 비트 길이는 서로 다르게 분할된다. 예컨대, C-1개의 코드 블록들의 크기는 N_max이고 1개의 코드 블록의 크기는 N_max보다 작은 크기로 분할될 수 있다. 코딩을 위한 파라미터는 아래와 같이 계산된다.

[표 11]

표 11에서, N₀'는 첫 번째 코드 블록에서 전송해야 할 코딩된 비트의 길이로 폴라 코드 최소 구현 코딩된 비트 길이인 N_min보다 커야 된다. 폴라 코드의 코딩된 비트는 2ⁿ 단위로만 계산됨으로 N₀'보다 큰 2ⁿ 중에 가장 작은 값이 되게 하는 n₀을 선택하면 된다. 그러면, 첫 번째 코드 블록의 코딩된 비트 길이 N₀ 는 2ⁿ⁰의 값이 된다. 다른 코드 블록의 코딩된 비트 길이는 N_max가 된다.

첫번째 코드 블록의 전송해야 할 코딩된 비트의 길이 E₀ 는 N₀로 설정된다. 첫 번째 코드 블록에서 펑처링을 지원 가능하지만, 폴라 디코딩 성능에서 N이 작은 폴라 코드의 성능이 낮기 때문에, 성능을 올리기 위해서 상기 첫 번째 코드 블록에 펑처링을 적용하지 않을 수 있다. K₀는 코드율 기반으로 계산한다. 단 성능 보강을 위해 소수점 아래는 버림으로 처리할 수 있다.

단계 4(S704)에서 K_i,E_i을 계산하는 방법과 동일한 방법을 첫 번째 코드 블록을 제외한 나머지 코드 블록에 적용하여 계산한다.

도 11은 무선통신 시스템에서 전송 장치의 코드 블록 분할 방법을 예시한다.

도 11을 참조하면, 전송 장치(예컨대, 기지국이나 단말)는, 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단한다(S1110).

예를 들어, G≤ R_rep·N_max를 만족하면, 전송 블록을 분할하지 않고, 하나의 코드 블록으로 생성하여 채널 코딩 과정을 진행한다(S1120). R_rep는 E/N으로 나타낼 수 있으며, E는 1개 코드 블록에서 전송하는 코딩된 비트 (자원) 길이, N은 폴라 코드의 코딩된 비트 길이를 의미한다.

G > R_rep·N_max이면, G가 특정 조건을 만족하는지 여부에 따라 서로 다른 개수의 코드 블록들로 분할할 수 있다(S1130). 예를 들어, floor(G/N_max)을 C'이라 할 때, i) 상기 R_rep과 상기 N_max 및 상기 C'을 모두 곱한 값이 상기 G 이상(즉, G≤ R_rep·C’_·N_max)이면 C'개의 코드 블록으로 분할하고, ii) 상기 R_rep과 상기 N_max 및 상기 C'을 모두 곱한 값이 상기 G 미만(즉, G > R_rep· C’_·N_max)이면 C'+1 개의 코드 블록으로 분할한다.

상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩한다(S1140).

도 12는 무선통신 시스템에서 전송 장치의 코드 블록 분할 방법을 예시한다.

도 12를 참조하면, 수신단(예컨대, 단말)은 단말 능력 정보를 송신단(예컨대, 기지국)에게 보고할 수 있다(S1200). 단말 능력 정보에는 N_max를 포함할 수 있다. 다만, 이 과정은 생략될 수도 있다. 예컨대, N_max를 표준 규격에서 미리 정하는 경우 이 과정은 생략될 수 있다.

송신단은 전송 블록에서 전송할 정보 비트를 생성하고 CRC를 부가할 수 있다(S1210).

송신단은 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G) 및 상기 N_max 값에 기반하여 코드 블록 분할 여부를 결정한다(S1220). N_max은 폴라 코드의 코딩된 비트 길이의 최대 값을 의미한다. 코드 블록 분할 여부의 결정/판단 방법에 대해서는 도 7, 도 11에서 이미 상세히 설명한 바 있다.

송신단은 코드 블록에 대해 폴라 코딩을 수행한다(S1230).

송신단은 레이트 매칭을 수행(S1240)하고, 코드 블록 연접을 수행(S1250)한다. 그 후, 물리 계층의 신호 처리 과정(S1260)을 거쳐 안테나를 통해 데이터를 전송한다(S1270).

수신단은, 코드 블록 분할 여부에 따라 하나 또는 복수의 코드 블록들을 수신하고, 상기 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코드(polar code)에 기반하여 디코딩한다. 상기 코드 블록 분할 여부는 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여 판단되는 것이다.

수신단은 복수의 코드 블록들을 수신하였을 때, 더 낮은 인덱스를 가지는 코드 블록의 디코딩에 실패하면, 그 다음 인덱스를 가지는 코드 블록에 대한 디코딩은 수행하지 않을 수 있다. 예컨대, 코드 블록 #0, 1, 2를 수신한 경우, 코드 블록 #0의 디코딩에 실패하였다면 코드 블록 #1, 2에 대한 디코딩은 수행하지 않아도 된다. 상기 복수의 코드 블록들에서 더 낮은 인덱스를 가지는 코드 블록에 더 작은 전송 코딩된 비트 길이가 설정되며, 더 높은 코딩율을 가진다. 즉, 코드 블록 #0, 1, 2의 코딩율을 차례로 R₀, R₁, R₂라고 하면, R₀>R₁>R₂의 관계를 가진다. 이러한 방법에 의하면, 수신단은 필요 없는 디코딩을 보다 빨리 중단할 수 있는 장점이 있다.

도 11, 12의 각 과정에 대해서는 도 7 내지 도 10을 참조하여 이미 설명한 바 있다.

도 13은 본 명세서에 적용되는 통신 시스템(1)을 예시한다.

도 13을 참조하면, 본 명세서에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.

여기서, 본 명세서의 무선 기기에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.

무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.

무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 명세서의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.

이하에서는, 본 명세서가 적용되는 무선 기기의 예에 대해 설명한다.

도 14은 본 명세서에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.

도 14을 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)}은 도 13의 {무선 기기(100x), 기지국(200)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.

제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시되 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)를 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 명세서에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다. 제1 무선 기기는 예를 들어, 단말일 수 있다.

제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 명세서에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.

이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.

하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.

하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.

도 15은 본 명세서에 적용될 수 있는 무선 기기의 다른 예를 도시한다.

도 15에 따르면, 무선 장치는 적어도 하나의 프로세서(102, 202), 적어도 하나의 메모리(104, 204), 적어도 하나의 트랜시버(106, 206), 하나 이상의 안테나(108, 208)를 포함할 수 있다.

앞서 도 14에서 설명한 무선 장치의 예시와, 도 15에서의 무선 장치의 예시의 차이로써, 도 14은 프로세서(102, 202)와 메모리(104, 204)가 분리되어 있으나, 도 15의 예시에서는 프로세서(102, 202)에 메모리(104, 204)가 포함되어 있다는 점이다.

여기서, 프로세서(102, 202), 메모리(104, 204), 트랜시버(106, 206), 하나 이상의 안테나(108, 208)에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 바와 같기에, 불필요한 기재의 반복을 피하기 위해, 반복되는 설명의 기재는 생략하도록 한다.

본 개시는, 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 실행되는 것에 기반하는 명령어(instruction)를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(computer readable medium: CRM)에 의하여 수행될 수도 있다. 상기 명령어에 의하여 상기 프로세서에 의하여 수행되는 동작은, 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하는 동작, 상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 동작을 포함할 수 있다.

본 명세서에 기재된 청구항들은 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 장치로 구현될 수 있고, 본 명세서의 방법 청구항의 기술적 특징과 장치 청구항의 기술적 특징이 조합되어 방법으로 구현될 수 있다.

Claims (18)

1. 무선통신 시스템에서 장치의 코드 블록 분할(code block segmentation) 방법에 있어서,
   반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 및
   상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 R_rep와 상기 N_max의 곱보다 상기 G가 더 큰 경우에 있어서,
   floor(G/N_max)을 C'이라 할 때, i) 상기 G가, 상기 R_rep과 상기 N_max 및 상기 C'을 모두 곱한 값 이하이면 C'개의 코드 블록으로 분할하고, ii) 상기 G가, 상기 R_rep과 상기 N_max 및 상기 C'을 모두 곱한 값보다 크면 C'+1 개의 코드 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 C'이 2 이상의 자연수인 경우, 상기 C'개의 코드 블록들 중에서 코드 블록 인덱스가 더 낮은 코드 블록이 더 큰 코딩율을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 코드 블록들은 서로 다른 폴라 코드의 코딩된 비트 사이즈를 가지도록 분할된 코드 블록들인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 N_max 은 미리 정해진 값인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 N_max 은 단말로부터 수신한 단말 능력 정보에 기반하여 정해지는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)는 상기 전송 블록에서 전송하려는 정보 비트 수(A)를 코드율(R)로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 코드 블록 분할(code block segmentation)을 수행하는 장치는,
   트랜시버;
   적어도 하나의 메모리; 및
   상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 트랜시버와 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
   반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 및
   상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 R_rep와 상기 N_max의 곱보다 상기 G가 더 큰 경우에 있어서,
   floor(G/N_max)을 C'이라 할 때, i) 상기 G가, 상기 R_rep과 상기 N_max 및 상기 C'을 모두 곱한 값 이하이면 C'개의 코드 블록으로 분할하고, ii) 상기 G가, 상기 R_rep과 상기 N_max 및 상기 C'을 모두 곱한 값보다 크면 C'+1 개의 코드 블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 C'이 2 이상의 자연수인 경우, 상기 C'개의 코드 블록들 중에서 코드 블록 인덱스가 더 낮은 코드 블록이 더 큰 코딩율을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 복수의 코드 블록들은 서로 다른 폴라 코드의 코딩된 비트 사이즈를 가지도록 분할된 코드 블록들인 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 N_max 은 미리 정해진 값인 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 N_max 은 단말로부터 수신한 단말 능력 정보에 기반하여 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 전송 블록에서 전송할 코딩된 비트 수(G)는 상기 전송 블록에서 전송하려는 정보 비트 수(A)를 코드율(R)로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 장치.
15. 칩셋(chipset)은,
    적어도 하나의 메모리; 및
    상기 적어도 하나의 메모리와 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하고, 및
    상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 것을 특징으로 하는 칩셋.
16. 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 실행되는 것에 기반하는 명령어(instruction)를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(computer readable medium: CRM)에 있어서, 상기 명령어에 의하여 상기 프로세서에 의하여 수행되는 동작은,
    반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여, 코드 블록 분할 여부를 판단하는 동작, 및
    상기 코드 블록 분할 여부에 기반하여 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코딩하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 CRM.
17. 무선통신 시스템에서 수신기의 동작 방법에 있어서,
    코드 블록 분할 여부에 따라 하나 또는 복수의 코드 블록들을 수신하고, 및
    상기 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코드(polar code)에 기반하여 디코딩하되,
    상기 코드 블록 분할 여부는 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여 판단되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 수신기는,
    트랜시버;
    적어도 하나의 메모리; 및
    상기 적어도 하나의 메모리 및 상기 트랜시버와 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    코드 블록 분할 여부에 따라 하나 또는 복수의 코드 블록들을 수신하고,
    상기 하나 또는 복수의 코드 블록들을 폴라 코드(polar code)에 기반하여 디코딩하되,
    상기 코드 블록 분할 여부는 반복(repetition) 적용할 코딩된 비트(coded bit) 수의 비율(R_rep)과 폴라 코드(polar code)의 코딩된 비트 수의 최대값(N_max)의 곱과, 전송 블록(transport block)에서 전송할 코딩된 비트 수(G)를 비교하여 판단되는 것을 특징으로 하는 수신기.

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