KR20210125285A - Method and apparatus for decoding binary cyclic codes - Google Patents

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KR20210125285A
KR20210125285A KR1020200042816A KR20200042816A KR20210125285A KR 20210125285 A KR20210125285 A KR 20210125285A KR 1020200042816 A KR1020200042816 A KR 1020200042816A KR 20200042816 A KR20200042816 A KR 20200042816A KR 20210125285 A KR20210125285 A KR 20210125285A
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llr
bits
error correction
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박기윤
박옥선
김석기
김태중
신우람
신재승
이영하
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한국전자통신연구원
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Abstract

A method for operating a first communication node in a communication system according to the present invention comprises the following steps: receiving a signal from a second communication node; generating a log-likelihood ratio (LLR) by demodulating the signal; generating a vector composed of m bits by quantizing the LLR in m steps; and performing an error correction operation on the vector, wherein m is a natural number of 2 or more. Accordingly, performance of the communication system can be increased.

Description

이진 순환부호의 복호 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DECODING BINARY CYCLIC CODES}Decoding method and apparatus of binary cyclic code {METHOD AND APPARATUS FOR DECODING BINARY CYCLIC CODES}

본 발명은 이진 순환부호의 복호 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 시스템에서 연판정을 이용하여 데이터를 복호하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for decoding a binary cyclic code, and more particularly, to a method and apparatus for decoding data using a soft decision in a communication system.

통신 시스템에서 통신 노드가 무선 채널을 통해 다른 통신 노드로 데이터를 전송하는 경우, 무선 채널의 상태에 따라 데이터 정보에 오류가 발생할 수 있다. 따라서 통신 노드가 수신된 데이터 정보를 정확하게 검출하기 위해 고성능의 복호화 기법이 필요할 수 있다.When a communication node transmits data to another communication node through a wireless channel in a communication system, an error may occur in data information depending on the state of the wireless channel. Therefore, in order for the communication node to accurately detect the received data information, a high-performance decoding technique may be required.

순환부호는 부호화 과정이 간단하고 대수적 표현이 용이하여 1960년대부터 통신 및 저장 매체에 활용된 오류정정부호이다. 종래 순환부호의 대수적 구조를 이용하여 오류가 발생한 심볼의 위치를 찾아내는 방법이 고안되었으나, 활용가능한 신뢰도 정보가 높음/낮음의 두 단계로 제한되는 한계가 있었다.Cyclic code is an error-correcting code that has been used in communication and storage media since the 1960s because the encoding process is simple and algebraic expression is easy. A method for finding the location of an error symbol using the algebraic structure of a conventional cyclic code has been devised, but there is a limitation in that usable reliability information is limited to two stages: high/low.

한편, 신뢰도 정보가 보다 세밀하게 주어지는 경우, 이를 두 단계의 신뢰도로 줄여, 알고리즘을 적용하는 방법이 이후 고안되었다. 이 경우, 신뢰도 정보의 손실을 감안하여, 알고리즘을 여러 차례 되풀이하는 과정을 수행할 수 있지만, 신뢰도 정보를 온전히 활용하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 고도의 오류정정 능력이 요구되는 대규모 사물통신(massive Machine Type Communications, MTC)이나 초고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable and Low Latency Communications, URLLC)에 적용이 어려운 문제가 있었다.On the other hand, when reliability information is given in more detail, a method of applying an algorithm by reducing it to two levels of reliability was devised. In this case, in consideration of the loss of reliability information, the process of repeating the algorithm several times can be performed, but there is a limit in that reliability information cannot be fully utilized. Therefore, there was a problem in that it was difficult to apply to massive machine type communications (MTC) or ultra-reliable and low latency communications (URLLC) that require high error correction capability.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 신뢰도 정보를 온전히 활용하여 순환부호에 대한 높은 오류 정정을 갖는 복호 방법 및 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a decoding method and apparatus having high error correction for cyclic codes by fully utilizing reliability information.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통신 시스템에서의 제1 통신 노드의 동작 방법은, 제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 단계, 상기 신호를 복조함으로써 LLR(log-likelihood ratio)을 생성하는 단계, 상기 LLR을

Figure pat00001
단계로 양자화함으로써
Figure pat00002
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 단계 및 상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 단계를 포함하며, 상기
Figure pat00003
은 2 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of operating a first communication node in a communication system according to the present invention includes the steps of receiving a signal from a second communication node, and generating a log-likelihood ratio (LLR) by demodulating the signal. , the LLR
Figure pat00001
By quantizing in steps
Figure pat00002
generating a vector composed of bits and performing an error correction operation on the vector;
Figure pat00003
is a natural number of 2 or more.

여기서, 상기 벡터는 이진 순환 벡터(binary cyclic vector)인 것을 특징으로 한다.Here, the vector is characterized in that the binary cyclic vector (binary cyclic vector).

여기서, 상기 LLR을

Figure pat00004
단계로 양자화함으로써
Figure pat00005
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 단계는, 상기 LLR을 0 내지 A의 범위에서
Figure pat00006
단계로 양자화 하는 단계 및 상기 양자화된 LLR에 기초하여,
Figure pat00007
개의
Figure pat00008
및
Figure pat00009
개의 삭제 비트(erasure)들로 구성되는 벡터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서,
Figure pat00010
이고,
Figure pat00011
는 LLR이고,
Figure pat00012
는
Figure pat00013
이다.Here, the LLR
Figure pat00004
By quantizing in steps
Figure pat00005
In the step of generating a vector consisting of bits, the LLR is in the range of 0 to A.
Figure pat00006
Based on the quantization step and the quantized LLR,
Figure pat00007
doggy
Figure pat00008
and
Figure pat00009
and generating a vector composed of erasure bits. here,
Figure pat00010
ego,
Figure pat00011
is LLR,
Figure pat00012
Is
Figure pat00013
am.

여기서, 상기 삭제 비트들을 비트 0 및 1이 동일한 개수가 되도록 대체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the method may further include replacing the erase bits so that bits 0 and 1 have the same number.

여기서, 상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 단계는, 상기 벡터의 신드롬(syndrome)을 계산하고, 상기 신드롬 정보에 기초하여 상기 벡터에 존재하는 오류의 위치(error location)를 확인하는 단계 및 상기 확인된 위치에 존재하는 오류를 정정(error correction)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, performing the error correction operation on the vector includes calculating a syndrome of the vector, and identifying an error location in the vector based on the syndrome information; It characterized in that it further comprises the step of correcting an error existing in the identified position (error correction).

여기서, 상기 벡터의 오류 정정 동작은 비트 플립핑(bit flipping) 동작으로 수행되는 것을 특징으로 한다.Here, the vector error correction operation is characterized in that it is performed as a bit flipping operation.

본 발명에 따른 통신 시스템에서의 제1 통신 노드는 프로세서(processor), 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory) 및 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 제1 통신 노드가, 제2 통신 노드로부터 신호를 수신하고, 상기 신호를 복조함으로써 LLR(log-likelihood ratio)을 생성하고, 상기 LLR을

Figure pat00014
단계로 양자화함으로써
Figure pat00015
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하고 그리고 상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 것을 야기하도록 동작하고, 상기
Figure pat00016
은 2 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.A first communication node in a communication system according to the present invention includes a processor, a memory in electronic communication with the processor, and instructions stored in the memory, wherein the instructions are When executed by the processor, the instructions cause the first communication node to generate a log-likelihood ratio (LLR) by receiving a signal from a second communication node, demodulating the signal, and generating the LLR.
Figure pat00014
By quantizing in steps
Figure pat00015
operative to cause generating a vector of bits and performing an error correction operation on the vector;
Figure pat00016
is a natural number of 2 or more.

여기서, 상기 벡터는 이진 순환 벡터(binary cyclic vector)인 것을 특징으로 한다.Here, the vector is characterized in that the binary cyclic vector (binary cyclic vector).

여기서, 상기 LLR을

Figure pat00017
단계로 양자화함으로써
Figure pat00018
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 과정은, 상기 LLR을 0 내지 A의 범위에서
Figure pat00019
단계로 양자화 하고 그리고 상기 양자화된 LLR에 기초하여,
Figure pat00020
개의
Figure pat00021
및
Figure pat00022
개의 삭제 비트로 구성되는 벡터를 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 한다. 여기서,
Figure pat00023
이고,
Figure pat00024
는 LLR이고,
Figure pat00025
는
Figure pat00026
이다.Here, the LLR
Figure pat00017
By quantizing in steps
Figure pat00018
In the process of generating a vector consisting of bits, the LLR is set in the range of 0 to A.
Figure pat00019
quantizing in steps and based on the quantized LLR,
Figure pat00020
doggy
Figure pat00021
and
Figure pat00022
and operative to further cause generating a vector consisting of the deletion bits. here,
Figure pat00023
ego,
Figure pat00024
is LLR,
Figure pat00025
Is
Figure pat00026
am.

여기서, 상기 명령들은, 상기 삭제 비트들을 비트 0 및 1이 동일한 개수가 되도록 대체하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.wherein the instructions are operative to further cause replacing the erase bits so that bits 0 and 1 are the same number.

여기서, 상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 과정은, 상기 벡터의 신드롬(syndrome)을 계산하고, 상기 신드롬 정보에 기초하여 상기 벡터에 존재하는 오류의 위치(error location)를 확인하고 그리고 상기 확인된 위치에 존재하는 오류를 정정(error correction)하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.Here, in the process of performing the error correction operation on the vector, a syndrome of the vector is calculated, an error location existing in the vector is confirmed based on the syndrome information, and the confirmation It is characterized in that it operates to further cause an error correction (error correction) existing in the specified position.

여기서, 상기 벡터의 오류 정정 동작은 비트 플립핑(bit flipping) 동작으로 수행되는 것을 특징으로 한다.Here, the vector error correction operation is characterized in that it is performed as a bit flipping operation.

본 발명의 실시예들에 따르면, 통신 노드는 신호의 복호 과정에서 주어진 신뢰도 정보를 이용하여 복호를 수행함으로써 통신 오버헤드를 줄이고, 오류 극복을 효율적으로 수행할 수 있다. 또한 통신 노드는 초고신뢰도 성능 달성에 필요한 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 낮출 수 있고, 5G(5th Generation)에서 요구되는 대규모 사물통신(MTC) 또는 고신뢰 및 저지연 통신(URLLC)이 실현되도록 할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a communication node can reduce communication overhead and efficiently overcome errors by performing decoding using reliability information given in a signal decoding process. In addition, the communication node can lower the SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) required to achieve ultra-reliability performance, and realize large-scale machine-to-machine (MTC) or high-reliability and low-latency communication (URLLC) required in 5G (5th Generation). can do.

또한 통신 노드는 신호의 복호 과정에서 주어진 신뢰도 정보를 이용하여 오류 정정(error correction)을 수행하는바 복호 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 통신 노드는 신호의 복호 과정에서 주어진 신뢰도 정보를 양자화하여 복호를 수행하는바 연산 복잡도를 낮출 수 있다.In addition, the communication node may improve decoding performance by performing error correction using reliability information given in the signal decoding process. In addition, the communication node quantizes reliability information given in the signal decoding process to perform decoding, thereby reducing computational complexity.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 3은 송신 통신 노드 및 수신 통신 노드를 포함하는 통신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 4는 수신 통신 노드에 포함되는 복조기를 도시한 블록도이다.
도 5는 수신 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 도 5의 S530을 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 7은 포맷팅 과정의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 도 5의 S540을 구체적으로 도시한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as a part of the detailed description to help the understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain the technical spirit of the present invention.
1 is a conceptual diagram illustrating a communication network.
2 is a block diagram illustrating a communication node.
3 is a block diagram illustrating a communication system including a transmitting communication node and a receiving communication node.
4 is a block diagram illustrating a demodulator included in a receiving communication node.
5 is a flowchart illustrating a method of operation of a receiving communication node.
6 is a flowchart specifically illustrating S530 of FIG. 5 .
7 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a formatting process.
8 is a flowchart specifically illustrating S540 of FIG. 5 .

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.Throughout the specification, a network is, for example, a wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity), a wireless broadband internet (WiBro) or a mobile Internet such as a world interoperability for microwave access (WiMax), a global system for mobile communication (GSM). ) or 2G mobile communication networks such as code division multiple access (CDMA), wideband code division multiple access (WCDMA) or 3G mobile networks such as CDMA2000, high speed downlink packet access (HSDPA) or high speed uplink packet access (HSUPA) such as It may include a 3.5G mobile communication network, a 4G mobile communication network such as a long term evolution (LTE) network or an LTE-Advanced network, and a 5G mobile communication network.

명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a terminal refers to a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user equipment, and an access terminal. and the like, and may include all or some functions of a terminal, a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user equipment, an access terminal, and the like.

여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.Here, a desktop computer that can communicate with a terminal, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, a smart watch (smart watch), smart glass, e-book reader, PMP (portable multimedia player), portable game console, navigation device, digital camera, DMB (digital multimedia broadcasting) player, digital voice Digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder, digital video player ) can be used.

명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a base station is an access point, a radio access station, a Node B, an advanced nodeB, a base transceiver station, MMR ( It may refer to mobile multihop relay)-BS, and the like, and may include all or some functions of a base station, an access point, a radio access station, a Node B, an eNodeB, a transceiver base station, and an MMR-BS.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다. 도 1을 참조하면, 통신 네트워크(100)는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로 구성될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.1 is a conceptual diagram illustrating a communication network according to an embodiment of the present invention. 1, the communication network 100 is a plurality of communication nodes (110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6). Each of the plurality of communication nodes may support at least one communication protocol. For example, each of the plurality of communication nodes may include a code division multiple access (CDMA)-based communication protocol, a wideband CDMA (WCDMA)-based communication protocol, a time division multiple access (TDMA)-based communication protocol, and a frequency division multiple (FDMA)-based communication protocol. access) based communication protocol, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) based communication protocol, OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) based communication protocol, SC (single carrier)-FDMA based communication protocol, NOMA (non-orthogonal multiple) access)-based communication protocol, space division multiple access (SDMA)-based communication protocol, and the like may be supported. Each of the plurality of communication nodes may have the following structure.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 노드를 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.2 is a block diagram illustrating a communication node according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the communication node 200 may include at least one processor 210 , a memory 220 , and a transceiver 230 connected to a network to perform communication. In addition, the communication node 200 may further include an input interface device 240 , an output interface device 250 , a storage device 260 , and the like. Each component included in the communication node 200 may be connected by a bus 270 to communicate with each other.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The processor 210 may execute a program command stored in at least one of the memory 220 and the storage device 260 . The processor 210 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. Each of the memory 220 and the storage device 260 may be configured as at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium. For example, the memory 220 may be configured as at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).

도 3은 송신 통신 노드 및 수신 통신 노드를 포함하는 통신 시스템을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a communication system including a transmitting communication node and a receiving communication node.

도 3을 참조하면, 통신 시스템은 신호를 전송하는 송신 통신 노드(310), 송신 통신 노드(310)로부터 신호를 수신하는 수신 통신 노드(320) 및 송신 통신 노드(310)와 수신 통신 노드(320) 사이에서 신호가 전달될 수 있도록 하는 채널(330)을 포함할 수 있다. 송신 통신 노드(310)는 인코더(encoder)(312) 및 변조기(modulator)(314)를 포함할 수 있고, 수신 통신 노드(320)는 복조기(demodulator)(322) 및 디코더(decoder)(324)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the communication system includes a transmission communication node 310 that transmits a signal, a reception communication node 320 that receives a signal from the transmission communication node 310 , and a transmission communication node 310 and a reception communication node 320 . ) may include a channel 330 through which a signal can be transmitted. The transmitting communication node 310 may include an encoder 312 and a modulator 314 , and the receiving communication node 320 may include a demodulator 322 and a decoder 324 . may include.

송신 통신 노드(310)는 수신 통신 노드(320)로 정보 비트를 전송하기 전에 부호화 과정 및 변조 과정을 수행할 수 있다. 인코더(312)는 정보 비트에 대한 부호화 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 인코더(312)는 정보 비트를 부호화하여 이진 코드워드(

Figure pat00027
)를 생성할 수 있다. 즉,
Figure pat00028
에서
Figure pat00029
일 수 있다. 이러한 이진 코드워드는 선형 코드워드의 일종으로, 순환 시프트(circular shift) 연산에 닫혀 있을 수 있다. 예를 들어, 즉
Figure pat00030
비트 코드워드
Figure pat00031
이 코드워드이면, 임의의 정수
Figure pat00032
에 대하여
Figure pat00033
또한 코드워드일 수 있다.The transmitting communication node 310 may perform an encoding process and a modulation process before transmitting the information bit to the receiving communication node 320 . The encoder 312 may perform an encoding process on the information bits. Specifically, the encoder 312 encodes the information bit to a binary codeword (
Figure pat00027
) can be created. in other words,
Figure pat00028
at
Figure pat00029
can be This binary codeword is a type of linear codeword, and may be closed in a circular shift operation. For example, that
Figure pat00030
bit codeword
Figure pat00031
If this codeword is any integer
Figure pat00032
about
Figure pat00033
It may also be a codeword.

인코더(312)는 코드워드(codeword)(즉, 부호어)를 변조기(314)로 전송할 수 있다. 변조기(314)는 코드워드를 변조하여 변조 심볼(symbol)을 생성할 수 있다. 변조기(314)는 다양한 변조방법을 이용하여 코드워드를 심볼들로 변조할 수 있다. 변조는 신호 정보를 전송매체의 채널 특성에 맞게 신호(정보)의 세기나 변위, 주파수 또는 위상 등을 적합한 형태로 변환하는 것을 의미할 수 있다. 변조는 데이터를 담은 신호를 전송되는 채널에 알맞은 파형으로 변환하는 과정일 수 있다.The encoder 312 may transmit a codeword (ie, a codeword) to the modulator 314 . The modulator 314 may generate a modulation symbol by modulating the codeword. The modulator 314 may modulate the codeword into symbols using various modulation methods. Modulation may mean converting signal information into an appropriate form, such as strength, displacement, frequency, or phase of a signal (information) in accordance with channel characteristics of a transmission medium. Modulation may be a process of converting a signal containing data into a waveform suitable for a transmission channel.

송신 통신 노드(310)는 변조된 심볼들을 시간/주파수 자원들에 맵핑(mapping)하고, 맵핑된 심볼에 기초하여 생성된 신호를 송신 통신 노드(310)와 수신 통신 노드(320) 사이에 형성된 채널(330)을 통해 수신 통신 노드(320)로 전송할 수 있다. 구체적으로, 송신 통신 노드(310)의 안테나를 통해 전파된 신호들은 채널(330)을 통해 수신 통신 노드(320)의 안테나로 전송될 수 있다. 이때, 채널상에서 잡음(noise)이 발생할 수 있다. 수신 통신 노드(320)의 안테나를 통해 수신된 신호는 복조기(322)로 전달될 수 있다. The transmitting communication node 310 maps the modulated symbols to time/frequency resources, and a channel formed between the transmitting communication node 310 and the receiving communication node 320 for a signal generated based on the mapped symbol. It may transmit to the receiving communication node 320 via 330 . Specifically, signals propagated through the antenna of the transmitting communication node 310 may be transmitted to the antenna of the receiving communication node 320 through the channel 330 . In this case, noise may be generated on the channel. A signal received through the antenna of the receiving communication node 320 may be transmitted to the demodulator 322 .

복조기(322)는 채널 환경에 기초하여 결정된 복조 방법에 따라 신호의 복조를 수행할 수 있다. 복조기(322)는 신호에 대한 복조 동작을 수행하여, 채널에 의해 왜곡된 코드워드의 LLR을 생성할 수 있고, 생성된 LLR을 디코더(324)로 전송할 수 있다. 디코더(324)는 오류를 정정할 수 있다. 도 4는 수신 통신 노드에 포함되는 디코더(324)를 도시한 블록도이다. 도 4를 참조하면, 디코더(324)는 LLR을 미리 설정된 기준에 따라 변경하는 포멧팅(formatting)부(324-1), 오류 검출에 사용되는 패턴(또는 지표)를 계산하는 신드롬(syndrome) 계산부(324-2), 오류의 위치를 연산하는 오류 위치(error location) 연산부(324-3) 그리고 오류를 정정하여 정보 비트를 획득하는 오류 정정부(error correction)(324-4)를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 수신 통신 노드(320)의 동작을 상세히 설명한다.The demodulator 322 may demodulate a signal according to a demodulation method determined based on a channel environment. The demodulator 322 may generate an LLR of a codeword distorted by a channel by performing a demodulation operation on the signal, and may transmit the generated LLR to the decoder 324 . The decoder 324 may correct the error. 4 is a block diagram illustrating a decoder 324 included in a receiving communication node. Referring to FIG. 4 , the decoder 324 includes a formatting unit 324-1 that changes the LLR according to a preset criterion, and a syndrome calculation that calculates a pattern (or index) used for error detection. It may include a unit 324-2, an error location calculating unit 324-3 for calculating the location of the error, and an error correction unit 324-4 for correcting the error to obtain information bits. can Hereinafter, the operation of the receiving communication node 320 will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8 .

도 5는 수신 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 수신 통신 노드(320)는 송신 통신 노드(310)로부터 신호를 수신할 수 있다(S510). 통신 시스템에서 송신 통신 노드(310)는 입력 정보 비트를 부호화하여 코드워드(

Figure pat00034
)를 생성할 수 있고, 생성된 코드워드를 변조하여 심볼을 생성할 수 있고, 심볼을 자원에 매핑함으로써 후 신호를 전송할 수 있다. 수신 통신 노드(320)는 이러한 신호를 채널(330)을 통해 수신할 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method of operation of a receiving communication node. Referring to FIG. 5 , the receiving communication node 320 may receive a signal from the transmitting communication node 310 ( S510 ). In the communication system, the transmitting communication node 310 encodes the input information bit to a codeword (
Figure pat00034
) can be generated, a symbol can be generated by modulating the generated codeword, and a post-signal can be transmitted by mapping the symbol to a resource. The receiving communication node 320 may receive this signal over the channel 330 .

수신 통신 노드(320)는 송신 통신 노드(310)로부터 수신한 신호를 복조하는 과정에서 LLR(Log Likelihood Ratio)(

Figure pat00035
)을 생성할 수 있다(S520). 수신 통신 노드(320)가 생성한 LLR은 하기 (수학식 1)과 같이 표현될 수 있다.In the process of demodulating the signal received from the transmitting communication node 310, the receiving communication node 320 performs a Log Likelihood Ratio (LLR) (
Figure pat00035
) can be generated (S520). The LLR generated by the receiving communication node 320 may be expressed as follows (Equation 1).

(수학식 1)(Equation 1)

Figure pat00036
Figure pat00036

여기서,

Figure pat00037
는 채널 품질을 나타내는 값으로 양의 실수를 의미할 수 있고,
Figure pat00038
는 정규분포(normal distribution)를 따르는 확률 변수를 의미할 수 있다. 그리고
Figure pat00039
는
Figure pat00040
일 수 있다. 한편, LLR은 복조된 신호에 대한 소프트 비트 값(soft bit value)일 수 있다. 소프트 비트 값은 연판정 결과로 도출된 값일 수 있고, 연판정 결과의 절대값은 심볼의 수신 신뢰도를 나타내는 척도로 사용될 수 있다. 한편, LLR의 계산은 성능과 복잡도를 고려하여 다양하게 구현될 수 있다.here,
Figure pat00037
is a value representing the channel quality and may mean a positive real number,
Figure pat00038
may mean a random variable following a normal distribution. and
Figure pat00039
Is
Figure pat00040
can be Meanwhile, the LLR may be a soft bit value for a demodulated signal. The soft bit value may be a value derived as a result of the soft decision, and the absolute value of the soft decision result may be used as a measure indicating the reception reliability of the symbol. Meanwhile, the calculation of the LLR may be variously implemented in consideration of performance and complexity.

수신 통신 노드(320)는 LLR을 양자화(quantization)하여 벡터를 생성할 수 있다(S530). 수신 통신 노드(320)는 전송된 신호의 평균 오류율을 최소화하는 방법으로, WHD(Weighted Hamming Distance)가 최소화되는 방법을 고려할 수 있다. 일 실시예로서, 신호의 평균 오류율을 최소화하는 과정은 하기 (수학식 2)와 같이 표현될 수 있다.The receiving communication node 320 may generate a vector by quantizing the LLR (S530). The receiving communication node 320 may consider a method in which a Weighted Hamming Distance (WHD) is minimized as a method of minimizing an average error rate of a transmitted signal. As an embodiment, the process of minimizing the average error rate of the signal may be expressed as (Equation 2) below.

(수학식 2)(Equation 2)

Figure pat00041
Figure pat00041

여기서,

Figure pat00042
는
Figure pat00043
인 슬라이싱(slicing) 함수를 의미할 수 있고,
Figure pat00044
는 베타적 논리합(exclusive OR) 연산자, 즉 이진 필드에서의 덧셈을 의미할 수 있다. 한편, (수학식 2)를 계산하기 위해서는, 모든 코드워드(
Figure pat00045
)에 대한 상관관계(또는 연관성)(correlation)를 계산하는 과정이 필요할 수 있다. 따라서 정보 비트의 개수
Figure pat00046
에 대해 지수함수적으로 연산량이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.here,
Figure pat00042
Is
Figure pat00043
may mean an in-slicing function,
Figure pat00044
may mean an exclusive OR operator, that is, addition in a binary field. On the other hand, in order to calculate (Equation 2), all codewords (
Figure pat00045
) may require a process of calculating a correlation (or correlation) for Therefore, the number of information bits
Figure pat00046
There may be a problem in that the amount of computation increases exponentially.

도 6은 도 5의 S530을 구체적으로 도시한 흐름도이다. S530 과정은 본 발명에서 포맷팅(formatting)과정을 포함할 수 있다. 도 6을 참조하면, 수신 통신 노드(320)는 LLR을

Figure pat00047
단계로 양자화할 수 있다(S532). 한편, (수학식 2)는 하기 (수학식 3)과 같이 근사될 수 있다.6 is a flowchart specifically illustrating S530 of FIG. 5 . Step S530 may include a formatting process in the present invention. Referring to FIG. 6 , the receiving communication node 320 transmits the LLR.
Figure pat00047
It can be quantized in steps (S532). On the other hand, (Equation 2) can be approximated as follows (Equation 3).

(수학식 3)(Equation 3)

Figure pat00048
Figure pat00048

즉, 수신 통신 노드(320)는 (수학식 2)의 LLR(

Figure pat00049
)(즉, 비트 신뢰도)을 0 내지 A의 범위에서
Figure pat00050
단계로 양자화할 수 있다. 그리고 수신 통신 노드(320)는 양자화된 LLR에 기초하여 이진 벡터(
Figure pat00051
)를 생성할 수 있다(S534). That is, the receiving communication node 320 is the LLR (
Figure pat00049
) (i.e., bit reliability) in the range of 0 to A
Figure pat00050
It can be quantized in steps. And the receiving communication node 320 based on the quantized LLR binary vector (
Figure pat00051
) can be generated (S534).

생성된 이진 벡터(

Figure pat00052
)는
Figure pat00053
개의
Figure pat00054
및
Figure pat00055
개의 삭제 비트로 구성될 수 있다. 이진 벡터(
Figure pat00056
)를 이와 같이 구성하는 경우, 양자화 단계
Figure pat00057
이 증가할수록, 상기 (수학식 2)의 결과에 가까워질 수 있다. 벡터를 구성함에 있어,
Figure pat00058
와 삭제 비트가 배치된 순서는 무관할 수 있다.The generated binary vector (
Figure pat00052
)Is
Figure pat00053
doggy
Figure pat00054
and
Figure pat00055
It may consist of delete bits. binary vector(
Figure pat00056
) is configured in this way, the quantization step
Figure pat00057
As this increases, the result of (Equation 2) may be approximated. In constructing a vector,
Figure pat00058
and the order in which the delete bits are arranged may be irrelevant.

수신 통신 노드(320)는 삭제된 비트들에 이진 비트를 삽입할 수 있다(S538). 일 실시예로서, 수신 통신 노드(320)는 삭제 비트들을 비트 0 및 1이 동일한 개수가 되도록 대체할 수 있다. 따라서 임의의

Figure pat00059
에 대하여
Figure pat00060
가 같은 오프셋(offset)이 나타나도록 상기 이진 벡터를 구성할 수 있다. 이러한 과정은 하기 (수학식 4)와 같이 표현될 수 있다.The receiving communication node 320 may insert binary bits into the deleted bits (S538). In one embodiment, the receiving communication node 320 may replace the erase bits so that bits 0 and 1 are the same number. So any
Figure pat00059
about
Figure pat00060
The binary vector may be constructed such that an offset equal to . This process can be expressed as follows (Equation 4).

(수학식 4)(Equation 4)

Figure pat00061
Figure pat00061

도 7은 포맷팅 과정의 일 실시예를 도시한 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a formatting process.

도 7을 참조하면, 벡터(

Figure pat00062
)는 벡터(
Figure pat00063
)이 (수학식 4)에 따른 과정을 통해 생성된 벡터일 수 있다. 여기서
Figure pat00064
은 4,
Figure pat00065
및
Figure pat00066
은 5일 수 있다. 도 7에서 A 영역에 포함된 비트들은 송신 통신 노드(310)로부터 전송된 LLR에 대응되는 비트들일 수 있고, B 영역에 포함된 비트들은 삭제(erasure)된 비트들에 0 및 1이 동일한 개수로 삽입된 비트들일 수 있다.Referring to Figure 7, the vector (
Figure pat00062
) is the vector(
Figure pat00063
) may be a vector generated through a process according to (Equation 4). here
Figure pat00064
silver 4,
Figure pat00065
and
Figure pat00066
may be 5. In FIG. 7 , bits included in region A may be bits corresponding to the LLR transmitted from the transmitting communication node 310 , and bits included in region B have the same number of 0 and 1 as erased bits. may be inserted bits.

이와 같이, 수신 통신 노드(320)가 포멧팅 과정이 수행된 이진 벡터를 생성하는 경우, (수학식 2)에 기재된

Figure pat00067
에 관한 연판정(soft decision) 복호 문제가 (수학식 3)에 기재된
Figure pat00068
의 경판정(hard decision) 문제로 변환될 수 있다. 여기서,
Figure pat00069
는
Figure pat00070
일 수 있다. 순환 코드워드
Figure pat00071
가
Figure pat00072
번 반복된
Figure pat00073
또한 순환 코드워드에 속하므로, 궁극적으로 순환 코드워드의 경판정 복호로 귀결될 수 있다. 따라서 연산 복잡도가 낮아질 수 있다.In this way, when the receiving communication node 320 generates a binary vector on which the formatting process is performed, it is described in (Equation 2)
Figure pat00067
The soft decision decoding problem for (Equation 3) is
Figure pat00068
can be transformed into a hard decision problem of here,
Figure pat00069
Is
Figure pat00070
can be circular codeword
Figure pat00071
go
Figure pat00072
repeated times
Figure pat00073
Also, since it belongs to a cyclic codeword, it may ultimately result in hard decision decoding of the cyclic codeword. Accordingly, computational complexity may be reduced.

다시 도 5를 참조하면, 수신 통신 노드(320)는 S530을 통해 생성된 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행할 수 있다(S540). 도 8은 도 5의 S540을 구체적으로 도시한 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 수신 통신 노드(320)는 벡터의 신드롬(syndrome)을 계산하고, 신드롬 정보에 기초하여 벡터에 존재하는 오류의 위치(error location)를 확인할 수 있다(S542).Referring back to FIG. 5 , the receiving communication node 320 may perform an error correction operation on the vector generated through S530 ( S540 ). 8 is a flowchart specifically illustrating S540 of FIG. 5 . Referring to FIG. 8 , the receiving communication node 320 may calculate a syndrome of a vector and check an error location existing in the vector based on the syndrome information ( S542 ).

순환 코드워드

Figure pat00074
는 다항식
Figure pat00075
로 표현될 수 있다. 이러한 다항식은
Figure pat00076
개의 근을 가질 수 있다. 즉, 집합
Figure pat00077
은
Figure pat00078
개의 원소를 가질 수 있다. 여기서
Figure pat00079
는 차수가
Figure pat00080
인 유한필드 원소를 의미할 수 있다. circular codeword
Figure pat00074
is a polynomial
Figure pat00075
can be expressed as These polynomials are
Figure pat00076
can have dog muscles. that is, set
Figure pat00077
silver
Figure pat00078
It can have multiple elements. here
Figure pat00079
is the degree
Figure pat00080
may mean a finite field element.

마찬가지로, 순환 코드워드

Figure pat00081
는 다항식
Figure pat00082
로 표현할 수 있다. 이때,
Figure pat00083
가 성립할 수 있다. 한편, 하기 (수학식 5)는 항등식이므로, 집합
Figure pat00084
은
Figure pat00085
의 배수를 제외한
Figure pat00086
개의 정수를 포함할 수 있다.Similarly, cyclic codewords
Figure pat00081
is a polynomial
Figure pat00082
can be expressed as At this time,
Figure pat00083
can be achieved On the other hand, since the following (Equation 5) is an identity expression, a set
Figure pat00084
silver
Figure pat00085
excluding multiples of
Figure pat00086
It can contain integers.

(수학식 5)(Equation 5)

Figure pat00087
Figure pat00087

또한

Figure pat00088
는
Figure pat00089
를 인자(factor)로 가지므로,
Figure pat00090
일 수 있다. 특히
Figure pat00091
에
Figure pat00092
간격으로 연속인 정수가
Figure pat00093
개 포함되면,
Figure pat00094
에는
Figure pat00095
개의 연속된 정수가 포함될 수 있다. 즉, 순환 코드워드의 일종인 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 코드워드의 특성이 변환 과정에서 유지될 수 있다. 벡터
Figure pat00096
의 신드롬(syndrome)은 하기 (수학식 6)으로 표현될 수 있다.In addition
Figure pat00088
Is
Figure pat00089
Since it has as a factor,
Figure pat00090
can be Especially
Figure pat00091
to
Figure pat00092
integers consecutive at intervals
Figure pat00093
If dogs are included,
Figure pat00094
in
Figure pat00095
It can contain consecutive integers. That is, the characteristic of a Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) codeword, which is a type of cyclic codeword, may be maintained during the conversion process. vector
Figure pat00096
The syndrome of can be expressed by the following (Equation 6).

(수학식 6)(Equation 6)

Figure pat00097
Figure pat00097

여기서,

Figure pat00098
일 수 있다. 신드롬은 오류의 위치를 추정하는 근거로 이용될 수 있다. 수신 통신 노드(320)는 확인된 위치에 존재하는 오류를 정정(error correction)할 수 있다(S544). 수신 통신 노드(320)는 오류의 위치가 특정되면, 해당 위치의 비트를 플립핑(flipping)함으로써 오류를 정정할 수 있다. here,
Figure pat00098
can be The syndrome can be used as a basis for estimating the location of the error. The receiving communication node 320 may correct an error existing at the confirmed position ( S544 ). When the location of the error is specified, the receiving communication node 320 may correct the error by flipping the bit of the corresponding location.

본 발명은 포맷팅 과정을 통하여 순환 코드워드의 특성을 잃지 않도록 함으로써, 이후의 오류 정정 과정에서 순환 코드워드의 특성이 이용되도록 할 수 있다. 다시 도 5를 참조하면, 수신 통신 노드(320)는 생성된 벡터에 기초하여 코드워드를 생성할 수 있고, 코드워드를 복호하여 출력 정보 비트를 생성할 수 있다(S550).According to the present invention, the characteristic of the cyclic codeword is not lost through the formatting process, so that the characteristic of the cyclic codeword can be used in the subsequent error correction process. Referring back to FIG. 5 , the receiving communication node 320 may generate a codeword based on the generated vector and may generate an output information bit by decoding the codeword ( S550 ).

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable media include hardware devices specially configured to store and carry out program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although it has been described with reference to the above embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. will be able

Claims (12)

통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로,
제2 통신 노드로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 신호를 복조함으로써 LLR(log-likelihood ratio)을 생성하는 단계;
상기 LLR을
Figure pat00099
단계로 양자화함으로써
Figure pat00100
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 단계; 및
상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 단계를 포함하며, 상기
Figure pat00101
은 2 이상의 자연수인, 제1 통신 노드의 동작 방법.A method of operating a first communication node in a communication system, comprising:
receiving a signal from a second communication node;
generating a log-likelihood ratio (LLR) by demodulating the signal;
the LLR
Figure pat00099
By quantizing in steps
Figure pat00100
generating a vector composed of bits; and
performing an error correction operation on the vector;
Figure pat00101
is a natural number greater than or equal to 2, the operating method of the first communication node. 청구항 1에 있어서,
상기 벡터는 이진 순환 벡터(binary cyclic vector)인 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.The method according to claim 1,
The method of operating the first communication node, characterized in that the vector is a binary cyclic vector (binary cyclic vector). 청구항 1에 있어서,
상기 LLR을
Figure pat00102
단계로 양자화함으로써
Figure pat00103
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 단계는,
상기 LLR을 0 내지 A의 범위에서
Figure pat00104
단계로 양자화 하는 단계; 및
상기 양자화된 LLR에 기초하여,
Figure pat00105
개의
Figure pat00106
및
Figure pat00107
개의 삭제 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.
(여기서,
Figure pat00108
이고,
Figure pat00109
는 LLR이고,
Figure pat00110
는
Figure pat00111
임.)The method according to claim 1,
the LLR
Figure pat00102
By quantizing in steps
Figure pat00103
The step of generating a vector consisting of bits is:
The LLR in the range of 0 to A
Figure pat00104
quantizing in steps; and
Based on the quantized LLR,
Figure pat00105
doggy
Figure pat00106
and
Figure pat00107
A method of operating a first communication node, characterized in that it comprises the step of generating a vector consisting of n erase bits.
(here,
Figure pat00108
ego,
Figure pat00109
is LLR,
Figure pat00110
Is
Figure pat00111
Lim.) 청구항 3에 있어서,
상기 삭제 비트들을 비트 0 및 1이 동일한 개수가 되도록 대체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.4. The method according to claim 3,
The method of operating the first communication node, characterized in that it further comprises the step of replacing the erase bits so that bits 0 and 1 are the same number. 청구항 1에 있어서,
상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 단계는,
상기 벡터의 신드롬(syndrome)을 계산하고, 상기 신드롬 정보에 기초하여 상기 벡터에 존재하는 오류의 위치(error location)를 확인하는 단계; 및
상기 확인된 위치에 존재하는 오류를 정정(error correction)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.The method according to claim 1,
The step of performing an error correction operation on the vector includes:
calculating a syndrome of the vector and identifying an error location in the vector based on the syndrome information; and
The method of operating the first communication node, characterized in that it further comprises the step of correcting an error existing in the identified position. 청구항 5에 있어서,
상기 벡터의 오류 정정 동작은 비트 플립핑(bit flipping) 동작으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드의 동작 방법.6. The method of claim 5,
The method of operating the first communication node, characterized in that the error correction operation of the vector is performed as a bit flipping operation. 통신 시스템에서 제1 통신 노드로서,
프로세서(processor);
상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 및
상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 제1 통신 노드가,
제2 통신 노드로부터 신호를 수신하고;
상기 신호를 복조함으로써 LLR(log-likelihood ratio)을 생성하고;
상기 LLR을
Figure pat00112
단계로 양자화함으로써
Figure pat00113
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하고; 그리고
상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 것을 야기하도록 동작하고, 상기 m은 2 이상의 자연수인, 제1 통신 노드.A first communication node in a communication system, comprising:
processor;
a memory in electronic communication with the processor; and
Including instructions stored in the memory,
When the instructions are executed by the processor, the instructions cause the first communication node to
receive a signal from the second communication node;
demodulating the signal to generate a log-likelihood ratio (LLR);
the LLR
Figure pat00112
By quantizing in steps
Figure pat00113
generate a vector of bits; and
and cause to perform an error correction operation on the vector, wherein m is a natural number greater than or equal to 2; 청구항 7에 있어서,
상기 벡터는 이진 순환 벡터(binary cyclic vector)인 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드.8. The method of claim 7,
The first communication node, characterized in that the vector is a binary cyclic vector. 청구항 7에 있어서,
상기 LLR을
Figure pat00114
단계로 양자화함으로써
Figure pat00115
개의 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 과정은,
상기 LLR을 0 내지 A의 범위에서
Figure pat00116
단계로 양자화 하고; 그리고
상기 양자화된 LLR에 기초하여,
Figure pat00117
개의
Figure pat00118
및
Figure pat00119
개의 삭제 비트들로 구성되는 벡터를 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드.
(여기서,
Figure pat00120
이고,
Figure pat00121
는 LLR이고,
Figure pat00122
는
Figure pat00123
임.)8. The method of claim 7,
the LLR
Figure pat00114
By quantizing in steps
Figure pat00115
The process of generating a vector consisting of bits is,
The LLR in the range of 0 to A
Figure pat00116
quantize in steps; and
Based on the quantized LLR,
Figure pat00117
doggy
Figure pat00118
and
Figure pat00119
and operative to further cause generating a vector consisting of n erase bits.
(here,
Figure pat00120
ego,
Figure pat00121
is LLR,
Figure pat00122
Is
Figure pat00123
Lim.) 청구항 9에 있어서,
상기 명령들은, 상기 삭제 비트들을 비트 0 및 1이 동일한 개수가 되도록 대체하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드.10. The method of claim 9,
and the instructions are operative to further cause replacing the erase bits such that bits 0 and 1 are of equal number. 청구항 7에 있어서,
상기 벡터에 대한 오류 정정 동작을 수행하는 과정은,
상기 벡터의 신드롬(syndrome)을 계산하고, 상기 신드롬 정보에 기초하여 상기 벡터에 존재하는 오류의 위치(error location)를 확인하고; 그리고
상기 확인된 위치에 존재하는 오류를 정정(error correction)하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드.8. The method of claim 7,
The process of performing an error correction operation on the vector is,
calculating a syndrome of the vector, and identifying an error location in the vector based on the syndrome information; and
and operative to further cause an error correction present in the identified location. 청구항 11에 있어서,
상기 벡터의 오류 정정 동작은 비트 플립핑(bit flipping) 동작으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 제1 통신 노드.12. The method of claim 11,
The first communication node, characterized in that the error correction operation of the vector is performed as a bit flipping operation.
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