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Title:
METHOD FOR CHANNEL CODING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/199954
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for performing channel encoding by a transmitting end in a wireless communication system. Particularly, the method comprises the steps of: transmitting, to a receiving end, a configuration indicating a plurality of channel coding configurations; performing channel encoding using a first channel coding configuration among the plurality of channel coding configurations; and performing reconfiguration from the first channel coding configuration to a second channel coding configuration according to a change in system requirements, wherein the plurality of channel coding configurations comprise channel coding configurations, each comprising at least one channel code concatenated differently according to the system requirements.

Inventors:
NOH KWANGSEOK (KR)
KO HYUNSOO (KR)
KIM DONGKYU (KR)
LEE SANGRIM (KR)
LEE HOJAE (KR)
Application Number:
PCT/KR2015/005828
Publication Date:
December 15, 2016
Filing Date:
June 10, 2015
Export Citation:
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Assignee:
LG ELECTRONICS INC (KR)
International Classes:
H04L1/00; H04L1/16
Foreign References:
US6166667A2000-12-26
US20090141793A12009-06-04
US20100303171A12010-12-02
US20090228763A12009-09-10
US20050149842A12005-07-07
Attorney, Agent or Firm:
KIM, Yong In et al. (KR)
김용인 (KR)
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Claims:
【청구의범위】

【청구항 1】

무선 통신 시스템에서, 송신단의 채널 인코딩 방법에 있어세

다수의 채널 코딩 구성 (conf igurat ion)를 지시하는 설정을 수신단으로 송신하는 단계 ;

상기 다수의 채널 코딩 구성 중 제 1 채널 코딩 구성을 이용하여 채널 인코딩 (encoding)을 수행하는 단계; 및

시스템 요구 사항 (system requirement )의 변경에 따라, 상기 제 1 채널 코딩 구성에서 제 2 채널 코딩 구성으로 재설정하는 단계를 포함하며,

상기 다수의 채널 코딩 구성은, 상기 시스템 요구 사항에 따라 적어도 하나의 채널 코드들이 상이하게 연접되도록 구성된 채널 코딩 구성들을 포함하 는 것을 특징으로 하는,

채널 인코딩 방법 .

【청구항 2】

제 1 항에 있어서,

상기 시스템 요구 사항은,

타겟 비트 에러 레이트 (Target Bit Error Rate) , 지연도 ( latency) , 데 이터 타입 (data type) , 데이터 크기 (data size) , 부호율 (code rate) 혹은 신뢰 도 (rel iabi l ity) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,

채널 인코딩 방법 .

【청구항 3]

제 1 항에 있어서,

상기 시스템 요구 사항의 변경은,

하향링크 제어 채널, 상향링크 제어 채널 혹은 상위 계충 시그널링을 이용하여 상기 수신단으로 지시되는 것을 특징으로 하는,

채널 인코딩 방법 .

【청구항 4]

제 1 항에 있어서,

상기 시스템 요구 사항의 변경은, 타겟 비트 에러 레이트 (Target Bit Error Rate) , 코드 인덱스 (Code index) , 상기 제 2 채널 코딩 구성의 인덱스와 상기 제 1 채널 코딩 구성의 인 덱스의 인덱스 차이 값 중 하나를 이용하여 지시되는 것을 특징으로 하는, 채널 인코딩 방법 .

【청구항 5】

제 4 항에 있어서,

상기 코드 인덱스는,

상기 다수의 채널 코딩 구성들 각각에 대한 채널 코드의 특정 조합을 지시하는 것을 특징으로 하는,

채널 인코딩 방법 .

【청구항 6】

제 5 항에 있어서,

상기 코드 인덱스는,

상기 특정 조합에 따른 부호율 (code rate) 정보를 더 지시하도록 설정 된 것을 특징으로 하는

채널 인코딩 방법 .

【청구항 7】

제 1 항에 있어서,

상기 재설정하는 단계는,

상기 송신단 혹은 수신단 중 적어도 하나의 시스템 요구 사항이 변경되 는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는,

채널 인코딩 방법 .

【청구항 8】

제 1 항에 있어서,

상기 재설정하는 단계는

상기 수신단이 미리 결정된 단위 시간 동안 NACK(Negat ive Acknowledgement)을 피드백하는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는,

채널 인코딩 방법 .

【청구항 9】

무선 통신 시스템에서, 수신단의 채널 디코딩 방법에 있어서, 다수의 채널 코딩 구성 (conf igurat ion)를 지시하는 설정을 송신단으로 부터 수신하는 단계; 및

상기 다수의 채널 코딩 구성 중 특정 채널 코딩 구성을 이용하여 채널 디코딩 (decoding)을 수행하는 단계를 포함하며 ,

상기 다수의 채널 코딩 구성은, 상기 시스템 요구 사항 (system requirement )에 따라 적어도 하나의 채널 코드들이 상이하게 연접되도록 구성된 채널 코딩 구성들을 포함하고,

상기 특정 채널 코딩 구성은,

시스템 요구 사항의 변경에 따라 재설정되는 것을 특징으로 하는, 채널 디코딩 방법.

Description:
【명세서】

【발명의명칭】

무선 통신 시스템에서 채널 코딩 방법 및 이를 위한 장치

【기술분야】

[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 환경, 데이터 타입 등에 기반하여 선택된 채널 코 드를 이용한 채널 코딩 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 나아가, 본 발 명은 채널 코드 선택에 따른 송신단의 부호화 (encoding) 선택 기법과 수신단의 복호화 선택 기법을 포함한다.

【배경기술】

[2] 일반적인 통신 시스템에서는 채널에서 겪는 오류를 수신단에서 정정해주 기 위해서 송신단에서 보내는 정보를 오류정정부호 (forward error correct ion code)를 사용한 코딩 (coding)을 거쳐 전송하게 된다. 수신단에서는 수신신호를 복조 ( demodulat ion )한 후 오류정정부호의 디코딩 (decoding) 과정을 거친 후 전 송정보를 복원하게 된다. 이러한 디코딩 과정에서, 채널에 의해서 생긴 수신신 호상의 오류를 정정하게 된다 .

[3] 오류정정부호는 다양한 종류가 가능하지만 이하에서는 터보 코드 (turbo code)를 예를 들어서 설명하도록 한다. 터보 코드는 회귀 정보 컨볼루셔널 인코 더 (recursive systemat ic convolut ion encoder)와 인터리버 ( inter leaver)로 구 성된다. 터보 코드의 실제 구현 시 병렬 복호화를 용이하게 하기 위한 인터리버 가 있는 데 이의 일종이 QPP(quadrat ic polynomial permutat ion) 인터리버 ( interleave!")이다. 이와 같은 QPP 인터리버는 특정의 데이터 블록 크기에만 좋 은 성능을 유지한다고 알려져 있다. 여기서 "데이터 블록" 은 상위 계층으로부 터 물리 계층에 전달되는 블록 단위 데이터를 의미하며 "전송 블록 (Transport Block) " 으로 지칭될 수도 있다.

[4] 한편, 터보 코드의 성능은 데이터 블록 크기가 증가할수록 좋은 것으로 알려져 있는데, 실제 통신 시스템에서는 실제 구현의 편리함을 위하여 일정 크 기 이상의 데이터 블록의 경우 여러 개의 작은 데이터 블톡으로 나누어 인코딩

(encoding)을 수행하게 된다. 나누어진 작은 데이터 블록을 코드블록 (code block)이라 부른다. 코드블특은 일반적으로 같은 크기를 갖게 되지만, QPP 인터 리버의 크기 제한 때문에 여러 개의 코드블록 중 하나의 코드블록은 다른 크기 를 가질 수도 있다. 정해진 인터리버 크기의 코드블톡 단위로 오류정정부호화 과정을 거친 후 무선 채널로 전송 시 발생하는 버스트 에러 (burst error)의 영 향을 줄이기 위해 인터리빙 ( inter leaving)을 수행한다. 그리고 이를 실제 무선 자원에 매핑되어 전송된다.

[5] 실제 전송 시 사용되는 무선 자원의 양이 일정하기 때문에 이에 맞추기 위해서는 인코딩된 코드블록 에 대하여 레이트 매칭 (rate matching)을 수행하여 야 한다. 일반적으로 레이트 매칭은 펑처링 (punctur ing)이나 반복 (repet i t ion) 으로 이루어진다. 레이트 매칭은 3GPP의 WCDMA와 같이 인코딩된 코드블록 단위 로 수행할 수도 있다. 다른 방법으로, 인코딩된 코드블록의 정보 (systemat i c) 부분과 잉여 (par i ty) 부분을 분리하여 따로 수행할 수도 있다.

[6] 도 1은 터보 인코더의 기본적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

[7] 도 1 에 도시된 바와 같이 하나의 코드블록을 입력 받은 터보 인코더는 이 코드블록을 정보 부분 (S)과 잉여 부분 (P1 및 P2)으로 분리할 수 있다. 분리 된 정보 부분 (S)과 잉여 부분 (PI , P2)은 각각 서브블록 인터리버를 거쳐 인터리 빙이 수행될 수 있으며, 그 후 순환 버퍼 (ci rcu l ar buf fer )에 저장되게 된다.

[8] 도 1 은 코드블록의 정보 부분과 잉여 부분을 따로 분리하여 레이트 매 칭을 수행하는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정할 필요는 없다. 여기서 코드 레이트 (code rate)는 1/3을 가정하였다.

[9] 상위 계층의 서비스 종류에 따라 다양한 전송 블톡 크기가 정의되어야 하지만 이와 같은 다양한 전송 블톡 크기의 시그널링을 효율적으로 수행하기 위 해서는 전송 블록 크기를 양자화하는 것이 바람직하다. 양자화할 때 상위 계층 에서 전송되어온 소스 데이터 블록을 물리 계층의 데이터 블록 크기에 맞추기 위해서 더미 비트 (dummy bi t )를 붙이게 되는데, 첨가되는 더미 비트의 양이 최 소가 되도록 양자화를 하는 것이 바람직하다.

[10] 나아가, LTE (Long Term Evolut ion)와 같은 통신 시스템뿐만 아니라 방 송 시스템 등에서의 채널 코드 사용은 필수적이다. 채널 코드의 일반적인 구성 방법 중 송신단에서는 부호화기를 통해 입력 심볼에 대해 부호화를 수행하고 부 호화된 심볼을 전송하며, 수신단에서는 부호화된 심볼을 이용하여 복호를 수행 하여 입력 심볼에 대한 복원을 수행하게 된다. [11] 또한, 채널 코드는 그 특성에 따라 성능이 달라지기 때문에, LTE 에서는 전송하고자 하는 데이터 타입에 따라 다양한 채널 코드가 사용되고 있다. 예를 들어, LTE 시스템에서는 BCH(Broadcast Channel ) , 하향링크 제어 정보 (DL control informat ion) 등에서는 TBCCCTai 1 Bi t ing Convolut ional Code)가 이용 되며, PDSCH, PUSCH 와 같이 보낼 데이터의 양이 많은 경우에는 터보 코드 (Turbo Code , TC)가 이용되며, PUSCH 안의 CQI/PMI , PUCCH 포맷 3 와 같이 양이 적은 중요한 데이터를 보내는 경우에는 RM(32 ,0) 블록 코드를 사용한다.

[12] 도 2 는 RA(Repet it ion Accumulate) 코드를 설명하기 위한 참조도이다. 채널 코드 중 RA(Repet it ion Accumulate) 코드와 같은 연접된 코드는 간단한 형 태의 부호화기 2 개와 그 사이의 하나의 프로세싱 (예, permutat ion)을 거치는 형태를 가진다. RA 코드는 터보 (Turbo) 코드에 비해 성능이 유사할 수 있으며, 동일한 상황에서 복잡도가 현저히 감소할 수 있는 부호이다. 이렇게 연접된 형 태의 코드는 연접된 부호의 개수가 증가할수록, 연접된 부호의 각 개별 성능이 우수할수록 전체적인 성능이 향상되게 된다.

【발명의상세한설명】

【기술적과제】 ᅳ

[13] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 채 널 코딩 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.

[14] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되 지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

【기술적해결방법】

[15] 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인, 무선 통신 시스템 에서, 송신단의 채널 인코딩 방법은, 다수의 채널 코딩 구성 (conf igurat ion)를 지시하는 설정을 수신단으로 송신하는 단계; 상기 다수의 채널 코딩 구성 중 제 1 채널 코딩 구성을 이용하여 채널 인코딩 (encoding)을 수행하는 단계 ; 및 시스 템 요구 사항 (system requi rement )의 변경에 따라, 상기 제 1 채널 코딩 구성에 서 제 2 채널 코딩 구성으로 재설정하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 채널 코 딩 구성은, 상기 시스템 요구 사항에 따라 적어도 하나의 채널 코드들이 상이하 게 연접되도록 구성된 채널 코딩 구성들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

[16] 나아가, 상기 시스템 요구 사항은, 타겟 비트 에러 레이트 (Target Bi t Error Rate) , 지연도 ( latency), 데이터 타입 (data type) , 데이터 크기 (data si ze) , 부호율 (code rate) 혹은 신뢰도 (rel i abi H ty) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

[17] 나아가, 상기 시스템 요구 사항의 변경은 하향링크 제어 채널 상향링 크 제어 채널 흑은 상위 계층 시그널링을 이용하여 상기 수신단으로 지시될 수 있다.

[18] 나아가, 상기 시스템 요구 사항의 변경은, 타겟 비트 에러 레이트 (Target Bi t Error Rate) , 코드 인덱스 (Code index) , 상기 제 2 채널 코딩 구성 의 인덱스와 상기 제 1 채널 코딩 구성의 인덱스의 인텍스 차이 값 중 하나를 이용하여 지시될 수 있다. 더 나아가, 상기 코드 인텍스는, 상기 다수의 채널 코딩 구성들 각각에 대한 채널 코드의 특정 조합을 지시할 수 있다. 여기서, 상 기 코드 인덱스는 상기 특정 조합에 따른 부호율 (code rate) 정보를 더 지시하 도록 설정되는 것이 바람직하다.

[19] 나아가, 상기 재설정하는 단계는, 상기 송신단 혹은 수신단 중 적어도 하나의 시스템 요구 사항이 변경되는 경우 수행될 수 있다.

[20] 나아가, 상기 재설정하는 단계는, 상기 수신단이 미리 결정된 단위 시간 동안 NACK(Negat ive Acknowledgement )을 피드백하는 경우 수행될 수 있다.

[21] 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스 템에서, 수신단의 채널 디코딩 방법은, 다수의 채널 코딩 구성 (conf igurat ion) 를 지시하는 설정을 송신단으로부터 수신하는 단계; 및 상기 다수의 채널 코딩 구성 중 특정 채널 코딩 구성을 이용하여 채널 디코딩 (decoding)을 수행하는 단 계를 포함하며, 상기 다수의 채널 코딩 구성은, 상기 시스템 요구 사항 (system requi rement )에 따라 적어도 하나의 채널 코드들이 상이하게 연접되도록 구성된 채널 코딩 구성들을 포함하고, 상기 특정 채널 코딩 구성은, 시스템 요구 사항 의 변경에 따라 재설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

【유리한효과】 [22] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 채널 코딩이 효율적으 로 수행될 수 있다.

[23] 본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 【도면의간단한설명】

[24] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 적 사상을 설명한다.

[25] 도 1은 터보 인코더의 기본적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.

[26] 도 2는 RA(Repet i t ion Accumulate) 코드를 설명하기 위한 참조도이다.

[27] 도 3 및 도 4 는 3GPP 시스템에서 긴 길이의 전송 블록을 짧은 길이의 코드 블록으로 분할하여 CRC 를 부착하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도 면이다.

[28] 도 5 는 터보 코드 (Turbo code)를 사용하는 LTE 시스템에 기반하여 다 양한 코드를 사용할 수 있는 부호기 구조를 나타낸다.

[29] 도 6은 도 5에 나타난 부호화기를 통해 생성된 코드워드를 수신하여 원 래의 데이터로 복원하는 복호화기를 나타낸다.

[30] 도 7 은 Systemat ic 코드에 대한 본 발명의 적용을 설명하기 위한 참고 도이다.

[31] 도 8 은 본 발명에 기반하여 브로드캐스트 (broadcast )되는 경우를 설명 하기 위한 참고도이다.

[32] 도 9 는 본 발명에 따라 non-systemat ic (코드의 입력 데이터가 온전히 나타나지 않는 구성) 코드와 systemat ic 코드의 연접 형태의 부호화기 구성을 나타낸다.

【발명의실시를위한형태】

[33] 이하ᅳ 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상 세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일 한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. [34] 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하가 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없 이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피 하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블톡도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

[35] 상술한 바와 같이 터보 코드 내부의 인터리버는 특정한 데이터 블록 크 기에만 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 데이터 블록 크기가 일정 크기 이상일 때에는 복수의 코드블록으로의 분할 (segmentat ion)을 수행하게 되 는데, 상술한 바와 같은 인터리버 크기의 제한 때문에 같은 크기의 코드블록으 로 분할되지 않을 수 있다.

[36] 그러나, 채널 품질 지시자는 데이터 블록에서 분할된 모든 코드블록에 동일하게 적용되어야 하므로, 코드블록들의 크기가 같아지도록 분할하는 것이 바람직하다. 데이터 블록 크기 또는 분할된 코드블록의 크기가 터보 코드 내부 인터리버의 크기와 다를 때 더미 비트 (dummy bi t )가 삽입되는 데, 이는 전송 효 율을 떨어뜨리게 되므로 이러한 더미 비트가 필요 없도록 설정하는 것이 바람직 하다.

[37] 이를 위해서는 더미 비트가 삽입되는 직접적인 원인이 되는 터보 인코더 의 내부 인터리버 입력 비트 길이에 대한 고찰이 필요하며, 또한 채널 코딩을 위해 전송 블록 및 전송 블록이 분할된 코드블록에 CRC 를 부착하면서 각 데이 터 블록 길이가 바뀔 수 있는바 이에 대한 고찰이 필요하다.

[38] 먼저, 상술한 CRC 부착 과정에 대해 구체적으로 살펴본다.

[39] 상위 계층에서 전달받은 전송 블록에는 오류 검출을 위한 CRC 가 붙게 되며, 전송 블록이 분할 (segmentat ion)된 코드블록 각각에도 구현상의 편의를 위하여 CRC를 첨부할 수 있다.

[40] 도 3 및 도 4 는 3GPP 시스템에서 긴 길이의 전송 블록을 짧은 길이의 코드 블록으로 분할하여 CRC 를 부착하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도 면이다.

[41] 3GPP 시스템에서는 긴 길이의 전송 블록 (Transport Block; TB)을 짧은 길이의 코드 블톡 (Code Block: CB) 여러 개로 ¾갠 후에, 상기 짧은 길이의 복 수의 코드블록 각각에 부호화 과정을 거친 후에, 다시 한데 합쳐서 전송하게 된 다. 좀더 자세히 도 3의 각 단계를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

[42] 먼저, 긴 길이의 전송 블록은 CRC 부호화 과정을 거친 후, 전송 블록에 CRC 가 부착된다 (S301) . 그 후, CRC 까지 부착된 전체 길이의 전송 블록은 복수 의 짧은 길이를 가지는 코드 블록으로 분할된다 (S302) . 이와 같이 긴 길이의 전 송 블록에 CRC가 부착되고, CRC가 부착된 전송 블록이 복수의 코드블록으로 분 할되는 형태는 도 4의 도면부호 401 내지 403에 도시하고 있다. 다만, 상위 계 층으로부터 전달받은 전송 블록의 길이가 하나의 코드블록으로 구성 가능한 소 정 길이, 실질적으로는 터보 인코더의 내부 인터리버의 최대 길이 (예를 들어, 3GPP LTE 시스템의 경우 6144 비트) 이하인 경우 전송 블록을 분할하는 과정은 생략될 수 있으며 , 이 경우 이하에서 CB CRC 를 부착하는 과정 역시 생략될 수 있다.

[43] 한편, 이와 같이 짧은 길이의 복수의 코드블록들 각각은 다시 CRC 부호 화 과정을 거쳐 CRC 부착 과정을 거치게 된다 (S303) . 즉ᅳ 도 4 의 도면부호 204 에 나타낸 바와 같이 각각의 코드 블록은 CRC를 포함하게 된다.

[44] 또한, 이와 같이 각각 CRC 가 부착된 코드블록들은 채널 인코더에 입력 되어 채널 코딩 과정을 거치게 된다 (S304) . 그 후, 각 코드 블록은 레이트 매칭 과정 (S305) 및 코드 블록 접합 채널 인터리빙 과정 (S306)을 거쳐 수신측으로 전송되게 된다.

[45] 나아가, 차세대 무선 통신 (5G) 시스템에서는 PDSCH, PUSCH 등 다양한 채 널에 기반한 다양한 전송 시나리오 및 데이터 타입 등을 고려하고 있다. 레거시 LTE 시스템에서는 PDSCH , PUSCH 에 적용되는 채널 코드는 상술한 터보 코드 (TC) 하나로 명시되어 있다. 그러나, 5G 시스템에서는 전송 시나리오와 데이터 타입 등에 따라 전송하고자 하는 데이터 크기와 에러율 요구 사항이 다양하게 정의될 수 있으며, 해당 요구 사항을 맞추기 위한 다양한 채널 코드의 조건이 부가될 수 있다. ―

[46] 예를 들어, Machine-Type Co隱 unicat ion (MTC) 중 예를 들어, MTC 가 지 원 가능한 데이터 크기의 평균 /중간 정도 크기 데이터 및 높은 신뢰도 (high rel i abi l i ty)에 대한 요구 조건에 대해서는 터보 코드 (TC)가 사용될 수 있으며, MTC 중 MTC 가 지원 가능한 데이터 크기의 작은 크기 데이터 및 높은 신뢰도 (high latency)에 대해서는 TBCCCTai l Bi t ing Convolut ional Code)가사용될 수 있다. 또 다른 예로, 타겟 에러율 (target error rate)이 높고 낮은 지연도 ( low latency)를 고려하는 데이터에 대해서는 복호 복잡도를 고려하여 컨벌루션 코드 (Convolut ional Code)를 사용할 수 있다.

[47] 나아가, LTE 에서의 터보 코드 (Turbo code)와 마찬가지로, RA 코드 등의 연접된 형태의 코드도 연접된 코드의 일부만을 선택해서 사용하는 것이 아니라 전체를 사용하는 코드이다.

[48] 따라서, 상술한 다양한 상황에서의 데이터 전송을 고려하여, 다수의 채 널 코드를 PDSCH/PUSCH 송신에 이용할 수 있으며ᅳ 본 발명에서는 다수의 채널 코드 사용에 대한 지시 기법을 이하에서 구체적으로 설명한다.

[49] 도 5 는 터보 코드 (Turbo code)를 사용하는 LTE 시스템에 기반하여, 다 양한 코드를 사용할 수 있는 부호기 구조를 나타낸다. 여러 종류의 데이터 (예, 도 5 에서의 data 1, data2)가 있을 때, 각 데이터의 QoS/타겟 비트 에러율 (target Bi t Error Rate , 이하, target BER) 및 지연도 ( latency)를 만족하기 위 해 다수의 채널 코드 중 일부를 사용하거나, 흑은 전체를 사용할 지 여부가 결 정될 수 있다.

[50] 따라세 레거시 (Legacy) LTE 무선 통신 시스템을 지원하기 위하여 터보 코드 (Turbo code)만을 거친 부호화 심볼 (즉, legacy codeword)을 출력할 수 도 있으며, 지연도 ( l atency)와 관련된 요구 사항은 낮지만 (즉, low latency) , 높은 신뢰도 (high rel iabi l i ty)를 요구하는 데이터의 경우에는 터보 코드 (turbo code) , 프로세싱 (processing) 및 새로운 채널 코드 (New Channel Code , 이하 New CC)를 적용하여 코드워드 (codeword)가 생성될 수 있다.

[51] 여기서, New CC 는 기존의 반복 코드 (Repet i t ion code) 또는 컨벌루션 코드 (convolut ional code)와 같은 기술을 예로 들 수 있으며, 새로운 타입의 코 딩 (Coding) 기술일 수 도 있다. 예를 들어 New CC 가 터보 코드 (turbo code)에 비해 성능은 낮지만 디코딩 (decoding) 속도가 빠른 또는 저전력을 사용하는 부 호인 경우, New CC만을 통한 data 2는 MTC 데이터가 될 수도 있다.

[52] 또한, 특정 성능 요구 사항 (requi rement )에 맞추어, 적용되는 코드의 성 능을 달리함으로써 성능 요구 사항올 만족시킬 수 도 있다. 예를 들어, 각 코드 의 target BER이, 터보 코드 (turbo code)인 경우 10— 3 , New CC의 경우 10 -2 , 터 보 코드 +New CC 인 경우 10 _5 이고, 프로세싱 (processing)은 인터리버 (inter leaver)라고 가정하면, target BER 에 맞춰 채널 코드가 선택되어 사용될 수 있다. 이 때, 프로세싱 (processing)은 퍼뮤테이션 행렬 (permutation matrix) 사용과 같이 데이터의 위치를 섞어주는 인터리버 (interleaver)의 역할올 수행할 수 있으나, 터보 코드 (turbo code)와 결합하여 새로운 형태의 코드를 구성할 수 도 있다.

[53] 또한, 도 5 에서 개시되지 않았으나, 부호화기 구성에서의 또 다른 예로, 프로세싱 (processing)을 반복 코드 (Repet it ion code)를 사용하면, New CC 와 결 합하여 복잡도는 여전히 낮으면서 성능을 높이는 형태의 코드 구성도 가능하다 (단, 이러한 경우 오버헤드가 높아질 수 있다).

[54] 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 채널 코드 사용에 대한 선택 절차는 이하와 같이 수행될 수 있다.

[55] 1. 먼저, 송신단에서는 송수신단에서 미리 약속된 target BER 또는 디폴 트 (default) 구성을 사용하여 채널 부호화를 수행하여 신호를 송신한다. 여기서, target BER 또는 디폴트 구성은 PDCCH, PUCCH, 흑은 상위 계층 시그널링 (예, RRC 시그널링)을 이용하여 설정되거나, 송신단과 수신단 사이에 미리 결정될 수 도 있다. PDCCH 및 PUCCH 는 다양한 채널 코드를 사용하지 않으므로, 강인 (robust)하게 설계된 채널을 이용하여 서로 상이한 요구 사항을 가지는 시스템 들에 대하여 공통적으로 설정을 전송하는 데 이용될 수 있다. 나아가, 본 발명 에서는 target BER, 지연도 (latency) 혹은 기타 성능등을 위하여 미리 설정된 테이블 /표 /리스트 들이 송수신단에 미리 설정되거나, 시그널링될 수 있다.

[56] 2. 수신단에서는 설정된 상황 (예, 전송 시나리오, 데이터 타입, 지연도 (latency), target BER 등)에 맞춰 채널 복호화를 수행함으로써 신호를 수신한 다.

[57] 3. 만약, 성능 또는 지연도 (latency)에 대한 요구 사항이 변경되면, 송 신단은 다양한 채널 코드를 사용하지 않는 채널 (예, PDCCH, PUCCH) 또는상위 계 층 시그널링을 통해 i)target BER을 전송하거나 ii)사용해야 하는 코드 인덱스 (code index)를 전송한다.

[58] 여기서, 코드 인덱스 (code index)는 조합 가능한 코드 구성에 대한 값을 나타내며, 예를 들어, 터보 코드 (turbo code) 만을 사용하는 것은 인덱스 (index) 1ᅳ 터보 코드 + 프로세싱 + New CC 적용은 인덱스 ( index) 2, New CC 만을 적용 하는 것은 인덱스 ( index) 3 등으로 나타낼 수 있다. 또는, 현재 사용하고 있는 코드 구성 (code index)에 대한 인덱스 ( index)의 차이 값을 전송할 수 있다.

[59] 또한 코드 인덱스 (code index)는 구성하는 코드의 조합을 나타낼 수 있 으며, 각 코드의 부호율에 대한 정보를 포함하여 전송될 수 도 있다. 또는 구성 하는 코드 조합에 대한 코드 인덱스 (code index)와 부호율에 대한 새로운 인덱 스 ( index)를 설정하여 전송할 수 있다.

[60] 이 때, target BER 이 변경되면, 예를 들어 target BER 이 10一 3 에서 10_ 5 로 변경된 경우, target BER 와 코드 인덱스의 관계를 나타낸 송수신단이 공유 하는 테이블을 이용하여 target BER 을 전송된 경우에도 코드 구성을 인덱스 1(즉, Turbo code 사용)에서 인덱스 2(즉, Turbo + processing + New CC)로 재 설정 될 수 있다.

[61] 4. 수신단에서 Nack 이 발생한 경우, 송신단은 N (여기서, N 은 자연수) 단위 시간 동안 Nack에 대한 통계를 고려하여 target BER을 변경할 수 도 있다. 예를 들어, LTE 의 경우에는 target BER 변경이 없으므로 N=∞ 이 될 수 있고 재전송을 사용할 수 없는 extreme low latency 를 요구하는 상황에서는 N=l 로 설정하여 Nack 발생 시 바로 target BER 을 낮춰서 사용할 수 있다. 나아가, target BER 이 변경되는 경우, 해당하는 코드의 부호율이 변경되거나 사용하는 코드 인텍스 (Code index)가 변경될 수 도 있다.

[62] 도 6은 도 5에 나타난 부호화기를 통해 생성된 코드워드를 수신하여 원 래의 데이터로 복원하는 복호화기를 나타낸다.

[63] 나아가, 도 5 에서 5G 시스템 출력 (5G system output )이 systemat ic 형 태로 구성된 경우, 수신단은 systemat ic 형태의 코드로 사용된 여러 코드 중 일 부 순차적으로 연결된 코드를 선택하여 복호를 수행할 수 있다.

[64] 도 7 은 Systemat ic 코드에 대한 본 발명의 적용을 설명하기 위한 참고 도이다. Systemat i c 코드는 도 7 에서와 같이, Systemat ic 코드의 일부에 입력 데이터 ( input data)가 모두 포함되며, Systemat ic 코드의 나머지 부분에 패리티 (pari ty)가 추가된 형태로 구성된다. 도 7 에서는 입력 데이터 ( input data)를 채널 코드 l(CCl)을 통하여 인코딩한 경우, 및 입력 데이터 ( input data)를 채널 코드 1(CC1)을 통하여 인코딩한 출력 데이터를 채널 코드 2(CC2)를 통하여 추가 인코딩한 경우를 나타낸다.

[65] 이러한 systemat i c 코드는 채널 상황 등에 의해 복호 과정의 적어도 일 부를 생략할 수 있는 장점이 발생할 수 있다. 예를 들어ᅳ 도 7 에서 코드워드 2 가 수신 되었을 때, 채널 상황이 매우 좋아서 코드워드 1 의 systemat ic 파트에 에러가 발생하지 않은 경우, CC2 와 CC1 의 복호 과정을 생략하고 입력 데이터 ( input data)를 복원할 수 있다.

[66] 채널 코드에 따라 복호 복잡도는 다르긴 하지만, 일반적으로 복호 과정 에서 사용하는 데이터 길이에 따라 선형 이상의 복잡도를 갖는다. 따라서, 복호 과정올 생략함과 동시에, 더 작은 코드워드의 길이로 인해 복잡도는 현저히 낮 아질 수 있다.

[67] 도 7 에서의 코드워드 1 은 도 5 에서의 터보 코드 (TC)의 출력 (output ) , 코드워드 2는 도 2에서의 New CC의 출력 (output )으로 간주할 수 있으며, 송신 기에서는 도 7에서의 코드워드 2를 전송한 상황을 고려하여 기술한다.

[68] 나아가, Systemat ic 코드의 이용 방법은 이하 제 1 실시예 및 제 2 실시 예와 같이 나타날 수 있다.

[69] 제 1 실시예 - 급격한 채널 변화에 대한 단말의 선택적 복호

[70] 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 정밀한 단말 -특정 링크 적용 (UE speci f ic Link Adaptat ion)이 어려운 상황 (예, CSI outdat ing (예, 고속이동), No CSI feedback or Course CSI Informat ion(Broadcast ing 정보, D2D, V2V등) ) 에서ᅳ target BER 을 정확히 만족시키는 부호율 혹은 코드 인덱스 (code index) 전송이 어려운 경우, 송신단은 정확한 부호율 이하 (즉, 추가 패리티 사용)의 좀 더 강인한 코드워드를 전송할 수 있다. 그 후, 단말은 채널 측정 또는 EVM(Error Vector Magni tude) 측정 등을 이용하여, target BER 을 만족하는 부 호율 또는 코드 인덱스 (code index)를 미리 정의해 놓은 테이블을 참조하예 현 재 자신 (즉, 단말) 상황에 맞는 부호율 또는 코드워드 인덱스를 이용하여 복호 화를 수행할 수 있다.

[71] 예를 들어, 적절한 부호율 또는 코드 인텍스를 고려하면 코드워드 1 을 전송해야 하는 환경에서 코드워드 2 를 전송했을 때, 수신단에서는 systemat ic 파트에서 오류 포함 여부에 관계없이 CC1 에 대한 복호만을 수행할 수 있다. 이 때, 수신 데이터 중에서 필요한 데이터 길이는 미리 정의해 놓은 테이블을 통해 파악할 수 있다.

[72] 제 2 실시예 - Broadcast 환경에서의 데이터 전송

[73] 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, V2X(Vehi c le to Everything)에서 도 8 과 같은 브로드캐스트 (broadcast ) 상황을 고려해 볼 수 있다. 도 8 과 같이 사 고 정보 전송 등 다양한 채널에 대한 브로드캐스트 환경을 가정한다. 이러한 경 우에 , 사고 발생 지점으로부터 혹은 사고 발생에 대한 정보 전송 기기로부터 (예를 들어, 각 차량까지의 거리가 달라지므로) 각 대상 기기 (예, 차량)에 대한 신호 감쇠 (path loss)가 달라지게 된다. 이 때, 각 차량에게 각각의 링크 ( l ink) 를 이용하여 정보를 전송할 수도 있지만, 동일한 정보를 모든 차량에게 전송하 는 것이므로 브로드캐스트할 수도 있다. 브로드캐스트하는 경우에는 차량 3 에 서의 정보 수신을 전제로 하여 차량 1 관점에서는 target BER 보다 더 많은 패 리티 오버헤드 (overhead)가 수신되게 된다.

[74] 이 때, 차량 3 에 대한 코드 인텍스 2(Turbo + processing + New CC)를 사용하여 target BER 10— 5 을 대상으로 전송한 경우, 차량 1 에서는 동일 상황에 서 패리티가 증가했으므로 (실제 복호를 거친다면) target BER 10— 7 으로 수신할 수 있으며, target BER 관점에서는 복호화기에서 New CC 를 거치지 않고, turbo decoder를 바로 거쳐서 target BER을 10— 5 로 맞출 수 있다. 이를 통해, 사용하 는 decoder 개수를 줄임으로써 전력 및 복호 지연도 ( l atency)를 감소시킬 수 있 다. 이 때 차량 1 은 target BER 을 만족하는 부호율 또는 코드 인텍스를 미리 정의해 놓은 테이블을 사용할 수 있다.

[75] 나아가, 브로드캐스트 (Broadcast ) 환경에서의 부호화기 구성이 systemat ic 형태인지 여부를 시그널링 등을 통하여 공유할 수 있다. 따라서, 부 호화기 구성은 도 9 와 같이 non-systemat ic (코드의 입력 데이터가 은전히 나타 나지 않는 구성) 코드와 systemat i c 코드의 연접 형태도 가능하다.

[76] 나아가, 이는 PDSCH , PUSCH 이외에도 동일 채널에 대해 하나의 채널 코 드만을 사용하는 형태의 모든 채널 (예, PDCCH 등)에 대해서도 적용이 가능하다.

[77] 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형 태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실 시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구 성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대웅하는 구 성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

[78] 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라 서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워 크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국 ( f ixed stat ion) , Node B, eNodeB(eNB) , 억세스 포인트 (access point ) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

[79] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (f irmware) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨 어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICsCappl icat ion speci f ic integrated circui ts) , DSPs(digi tal signal processors) , DSPDs(digi tal signal processing devi ces) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAs ( f ield programmable gate arrays) , 프로세서 , 콘트를러, 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

[80] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상 에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 함수 등의 형태로 구현 될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동 될 수 있다.

[81] 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여 , 이미 공 지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

[82] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태 로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서 , 상기의 상세한 설명은 모 든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발 명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

【산업상이용가능성】

[83] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 채널 코딩 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시 스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.