專利名稱：用于高速結(jié)構(gòu)化的多速率低密度奇偶校驗(yàn)碼的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說(shuō)，本發(fā)明的特定方面涉及無(wú)線通信，具體地說(shuō)，涉及用于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化的多速率低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的方法和裝置。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信中廣泛利用了糾錯(cuò)碼。糾錯(cuò)碼通過(guò)將冗余引入數(shù)據(jù)流來(lái)補(bǔ)償所發(fā)送信息固有的不可靠性。近來(lái)對(duì)于稱作低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的一類編碼的興趣越發(fā)濃厚。已經(jīng)證實(shí)，LDPC碼提供了接近于信道容量的誤碼率性能，這表示用于無(wú)線傳輸?shù)南陆?。?duì)LDPC碼進(jìn)行編碼是指通過(guò)并入特定數(shù)量的冗余比特而從一組信息比特產(chǎn)生碼字。將LDPC碼的速率定義為信息比特的數(shù)量與編碼比特的總數(shù)(即，信息比特和冗余比特)之間的比。新興的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展。因此，設(shè)計(jì)能在發(fā)射機(jī)端靈活支持多速率編碼的 LDPC碼是重要的。此外，為了支持高數(shù)據(jù)速率通信，以可擔(dān)負(fù)的計(jì)算復(fù)雜度來(lái)獲取高速編碼也要重點(diǎn)考慮。因此，在本領(lǐng)域中需要采用支持高速編碼過(guò)程的結(jié)構(gòu)來(lái)生成靈活的多速率LDPC 碼的方法。

發(fā)明內(nèi)容
特定方面提供了一種用于無(wú)線通信的方法。所述方法通常包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn) (LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)送所述分組。特定方面提供了一種用于無(wú)線通信的裝置。所述裝置通常包括編碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送所述分組。特定方面提供了一種用于無(wú)線通信的裝置。所述裝置通常包括用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組的模塊，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；用于發(fā)送所述分組的模塊。特定方面提供了一種用于無(wú)線通信的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括可執(zhí)行下述操作的指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn) (LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)送所述分組。特定方面提供了一種無(wú)線節(jié)點(diǎn)。所述無(wú)線節(jié)點(diǎn)通常包括至少一個(gè)天線；編碼器， 用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)射機(jī)，用于通過(guò)所述至少一個(gè)天線來(lái)發(fā)送所述分組。


為了能夠詳細(xì)理解前面所述的特征，可以參照多個(gè)方面對(duì)本發(fā)明前面給出的簡(jiǎn)要概括作出更為具體的說(shuō)明，這些方面中的一些方面在附圖中示出。然而請(qǐng)注意，附圖僅僅說(shuō)明了本發(fā)明的代表性的特定方面，因此不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是要限制其保護(hù)范圍，這是因?yàn)樵撁枋隹蛇m于其它等效的方面。圖1根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了示例性無(wú)線通信系統(tǒng)。圖2根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了可在無(wú)線設(shè)備中利用的各個(gè)部件。圖3根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼器的示例性框圖。圖4根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了對(duì)LDPC碼進(jìn)行編碼的操作，該LDPC碼的特征為結(jié)構(gòu)化的奇偶校驗(yàn)矩陣(PCM)。圖4A示出了能夠執(zhí)行圖4中所示操作的示例性部件。圖5根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了結(jié)構(gòu)化的PCM內(nèi)的子矩陣的實(shí)例。圖6根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了速率為1/2的LDPC碼的示例性PCM。圖7根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了速率為1/2的LDPC碼的另一示例性PCM。圖8根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了速率為5/6的LDPC碼的示例性PCM。圖9根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了速率為2/3的LDPC碼的示例性PCM。圖10根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了適用于對(duì)速率為1/2的LDPC碼進(jìn)行高效編碼的PCM結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖11根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了適用于對(duì)速率為1/2的LDPC碼進(jìn)行高效編碼的另一 PCM結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖12根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了適用于對(duì)速率為5/6的LDPC碼進(jìn)行高效編碼的PCM結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖13根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了高效的LDPC編碼方法。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖更全面地描述本發(fā)明的各個(gè)方面。然而，該發(fā)明可以采用許多不同的形式來(lái)實(shí)施，且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于本發(fā)明中給出的特定結(jié)構(gòu)或功能。而是，所提供的這些方面是為了使得本發(fā)明詳盡和完整，并將本發(fā)明的保護(hù)范圍充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)?；诒旧暾?qǐng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明的范圍是要包含本文所公開(kāi)發(fā)明的任何方面，而不論是與本發(fā)明的任何其它方面相獨(dú)立或者相結(jié)合來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過(guò)使用本申請(qǐng)給出的任意數(shù)量的方面來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵤┓椒?。另外，本發(fā)明的保護(hù)范圍是要包含通過(guò)使用除了本申請(qǐng)所給出的本發(fā)明的各個(gè)方面之外的或者與本申請(qǐng)所給出的本發(fā)明的各個(gè)方面不同的其它結(jié)構(gòu)、功能或者結(jié)構(gòu)及功能而實(shí)現(xiàn)的裝置或方法。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的任何方面可以采用權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)元素來(lái)實(shí)施。本申請(qǐng)中使用的“示例性的”一詞意味著“用作例子、例證或說(shuō)明”。本申請(qǐng)中被描述為“示例性”的任何方面不應(yīng)被解釋為比其它方面更優(yōu)選或更具優(yōu)勢(shì)。雖然本申請(qǐng)描述了特定的方面，這些方面的許多變型和置換落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。雖然提到了優(yōu)選方面的一些益處和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的范圍并不是要限于特定的益處、使用或目標(biāo)。而是，本發(fā)明的方面是要廣泛地適用于不同的無(wú)線技術(shù)、系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)和傳輸協(xié)議，其中的一些通過(guò)圖中的和下面對(duì)優(yōu)選方面的描述中的例子而進(jìn)行了說(shuō)明。詳細(xì)說(shuō)明和附圖僅僅是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，而不是對(duì)由所附權(quán)利要求及其等同物所定義的本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。示例性無(wú)線通信系統(tǒng)本申請(qǐng)描述的技術(shù)可用于各種寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)，包括基于單載波傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。本申請(qǐng)公開(kāi)的方面對(duì)于利用在毫米波系統(tǒng)中使用的單載波和正交頻分復(fù)用(OFDM) 信號(hào)的系統(tǒng)是有益的，例如電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)802. 15. 3c協(xié)議和極高吞吐量 (VHT)60協(xié)議所定義的。然而，本發(fā)明并不是要限于該系統(tǒng)，這是因?yàn)槠渌膽?yīng)用也會(huì)從類似的優(yōu)點(diǎn)中獲益。本申請(qǐng)內(nèi)容可結(jié)合到(例如，在...中實(shí)現(xiàn)在或由...執(zhí)行)各種有線或無(wú)線裝置(例如，節(jié)點(diǎn))中。根據(jù)特定方面，根據(jù)本申請(qǐng)內(nèi)容而實(shí)現(xiàn)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)可包括接入點(diǎn)或接入終端或微微網(wǎng)控制器或其它類型的無(wú)線設(shè)備。接入點(diǎn)(“AP”)可包括、實(shí)現(xiàn)成或稱為節(jié)點(diǎn)B、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(“RNC”)、e節(jié)點(diǎn)B、基站控制器(“BSC”)、基站收發(fā)臺(tái)(“BTS”)、基站(“BS”)、收發(fā)機(jī)功能體(“TF”)、 無(wú)線電路由器、無(wú)線電收發(fā)機(jī)、基本服務(wù)單元(“BSS”)、擴(kuò)展服務(wù)單元(“ESS”)、無(wú)線電基站(“RBS”)，或一些其它術(shù)語(yǔ)。接入終端(“AT”)可包括、實(shí)現(xiàn)成或稱為接入終端、用戶站、用戶單元、移動(dòng)站、 遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、用戶終端、用戶代理、用戶裝置、用戶設(shè)備、或一些其它術(shù)語(yǔ)。在一些實(shí)現(xiàn)中，接入終端可包括蜂窩電話、無(wú)繩電話、會(huì)話發(fā)起協(xié)議(“SIP”)電話、無(wú)線本地環(huán)路 ("ffLL")站、個(gè)人數(shù)字處理(“PDA”)、具有無(wú)線連接能力的手持設(shè)備或一些其它連接到無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的適當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備。因此，本申請(qǐng)闡述的一個(gè)或多個(gè)方面可結(jié)合到電話(例如，蜂窩電話或智能電話)、計(jì)算機(jī)(例如，膝上型電腦)、便攜式通信設(shè)備、便攜式計(jì)算設(shè)備 (例如，個(gè)人數(shù)字助理)、娛樂(lè)設(shè)備(例如，音樂(lè)或視頻設(shè)備、或衛(wèi)星無(wú)線電)、全球定位系統(tǒng)設(shè)備或用于通過(guò)無(wú)線或有線介質(zhì)來(lái)通信的任何其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中。在一些方面，節(jié)點(diǎn)是無(wú)線節(jié)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，該無(wú)線節(jié)點(diǎn)可通過(guò)有線或無(wú)線通信鏈路為網(wǎng)絡(luò)(例如，諸如互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩網(wǎng)絡(luò)的廣域網(wǎng))或向網(wǎng)絡(luò)提供連接。圖1示出了可以利用本發(fā)明的多個(gè)方面的無(wú)線通信系統(tǒng)100的實(shí)例。無(wú)線通信系統(tǒng)100可以是寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)100可以為多個(gè)小區(qū)102提供通信，每個(gè)小區(qū)由基站104進(jìn)行服務(wù)?；?04可以是與用戶終端106進(jìn)行通信的固定站?；?04 也可稱作接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B或其它術(shù)語(yǔ)。圖1描述了分布在系統(tǒng)100中的各個(gè)用戶終端106。用戶終端106可以是固定的 (即靜止的)或移動(dòng)的。用戶終端106還可稱作遠(yuǎn)程站、接入終端、終端、用戶單元、移動(dòng)站、 站、用戶設(shè)備等。用戶終端106可以是無(wú)線設(shè)備，例如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持設(shè)備、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。各種算法和方法可用于在無(wú)線通信系統(tǒng)100中的基站104和用戶終端106之間進(jìn)行的傳輸。例如，可以在約60GHz的頻帶中根據(jù)單載波或OFDM技術(shù)來(lái)在基站104和用戶終端106之間發(fā)送和接收信號(hào)。在這種情況下，無(wú)線通信系統(tǒng)100可以稱作超寬帶(UWB)系統(tǒng)。便于從基站104到用戶終端106進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ沛溌房煞Q作下行鏈路(DL) 108，便于從用戶終端106到基站104進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ沛溌房煞Q作上行鏈(UL) 110?；蛘?，下行鏈路 108可稱作前向鏈路或前向信道，上行鏈路110可稱作反向鏈路或反向信道。小區(qū)102可以分成多個(gè)扇區(qū)112。扇區(qū)112是小區(qū)102內(nèi)的物理覆蓋范圍。無(wú)線通信系統(tǒng)100內(nèi)的基站104可以利用天線來(lái)對(duì)小區(qū)102的特定扇區(qū)112內(nèi)的功率流進(jìn)行聚集。這種天線可稱作定向天線。圖2示出了可在無(wú)線設(shè)備202中使用的各個(gè)部件，該無(wú)線設(shè)備202可在無(wú)線通信系統(tǒng)100中使用。無(wú)線設(shè)備202是可用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所描述的各種方法的設(shè)備實(shí)例。無(wú)線設(shè)備202可以是基站104或用戶終端106。無(wú)線設(shè)備202可以包括處理器204，其控制無(wú)線設(shè)備202的操作。處理器204還可以稱作中央處理單元(CPU)。存儲(chǔ)器206可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)，其向處理器204提供指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器206的一部分還可以包括非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)。處理器204通常基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器206中的程序指令來(lái)執(zhí)行邏輯和算術(shù)運(yùn)算?？梢詧?zhí)行存儲(chǔ)器206中的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所描述的方法。無(wú)線設(shè)備202還可以包括機(jī)體208，其可以包括發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212，以使得在無(wú)線設(shè)備202和遠(yuǎn)程位置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212可以組合成為收發(fā)機(jī)214。天線216可以附接到機(jī)體208并且電耦合到收發(fā)機(jī)214。無(wú)線設(shè)備202 還可以包括(未示出的)多個(gè)發(fā)射機(jī)、多個(gè)接收機(jī)、多個(gè)收發(fā)機(jī)和/或多個(gè)天線。無(wú)線設(shè)備202還可以包括信號(hào)檢測(cè)器218，其可用來(lái)檢測(cè)和量化收發(fā)機(jī)214接收到的信號(hào)的電平。信號(hào)檢測(cè)器218可檢測(cè)諸如總能量、每符號(hào)每子載波的能量、功率譜密度之類的信號(hào)以及其它信號(hào)。無(wú)線設(shè)備202還可以包括用于處理信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)220。無(wú)線設(shè)備202中的各個(gè)部件可以通過(guò)總線系統(tǒng)222耦合在一起，除了數(shù)據(jù)總線以外，總線系統(tǒng)222還可以包括電源總線、控制信號(hào)總線和狀態(tài)信號(hào)總線。UffB無(wú)線系統(tǒng)100可用于毫米波通信(例如，載波頻率約為60GHz的通信)。支持單載波和OFDM調(diào)制二者的雙模式UWB物理層(PHY)可以采用共同模式的信令。共同模式是由單載波和OFDM設(shè)備兩者都用于信標(biāo)傳輸、網(wǎng)絡(luò)控制信令和基礎(chǔ)速率(hse-rate)數(shù)據(jù)通信的單載波模式。通?？梢葬槍?duì)不同的設(shè)備和不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互操作性而要求采用共同模式。因此，系統(tǒng)100可支持單載波和OFDM技術(shù)兩者。IEEE 802. 15. 3c標(biāo)準(zhǔn)是要用于支持雙模式UWB PHY，其作為現(xiàn)有802. 15. 3無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)標(biāo)準(zhǔn)802. 15. 3-2003的替代。這種替代的IEEE 802. 15. 3c毫米波WPAN可在新的且空的頻帶中工作，包括聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)規(guī)定的57-64GHZ的未授權(quán)的頻帶。毫米波WPAN可支持與IEEE 802. 15族的WPAN中的所有其它微波系統(tǒng)的高度并存(即，緊密的物理間隔)。另外，毫米波WPAN可支持高數(shù)據(jù)率應(yīng)用(即，至少mbps的數(shù)據(jù)速率)，例如高速互聯(lián)網(wǎng)接入、流視頻，等等。為了提供高的服務(wù)質(zhì)量，可以提出糾錯(cuò)碼來(lái)在IEEE 802. 15. 3c系統(tǒng)中利用，例如低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼。LDPC碼表示可提供非常接近于信道容量的誤碼率性能的前向糾錯(cuò)碼，這表示用于無(wú)線傳輸?shù)南陆?。低密度奇偶校?yàn)編碼圖3根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了 LDPC編碼的示例性框圖，其可以是發(fā)射機(jī)210 的組成部分。LDPC編碼器304可以實(shí)現(xiàn)在接入點(diǎn)104處，以用于發(fā)往接入終端106的下行鏈路傳輸108。另外，編碼器304可實(shí)現(xiàn)在接入終端106處，以用于發(fā)往接入點(diǎn)104的上行鏈路傳輸110。信息比特302采用大小(size)為KXl的向量d來(lái)表示。在對(duì)K個(gè)信息比特進(jìn)行編碼后，可以生成可包括總共N個(gè)比特的LDPC碼字306，其中N個(gè)比特中的M個(gè)比特可以是冗余的。通常，LDPC編碼可以表示成c = G · d， (1)其中c是大小為NXl的碼字向量，G是大小為NXK的生成器矩陣。生成器矩陣G 是可用于對(duì)信息比特進(jìn)行編碼的矩陣，如式(1)中所示。式(1)中的碼字c可以表示成
dC=(2)其中ρ是具有M = N-K個(gè)冗余的奇偶校驗(yàn)比特的向量。LDPC碼可由大小為MXN的奇偶校驗(yàn)矩陣(PCM)來(lái)完全地定義。PCM可用于在發(fā)射機(jī)處對(duì)信息比特進(jìn)行編碼，以及用于對(duì)接收到的通過(guò)無(wú)線信道傳輸?shù)拇a字進(jìn)行譯碼。PCM H和碼字c之間需要滿足下面的關(guān)系H · c = 0，(3)其中0是大小為MXl的零向量。式(3)表示矩陣形式的M = N-K個(gè)奇偶校驗(yàn)方程，并且結(jié)果的M個(gè)0證實(shí)每個(gè)奇偶校驗(yàn)方程的奇偶性得到滿足。與式(2)相結(jié)合的式(3) 可在發(fā)射機(jī)處用于編碼(即，將冗余的奇偶校驗(yàn)比特P放置到碼字c中)，以及在接收機(jī)處用于譯碼(即，從碼字c中提取信息比特d)。結(jié)構(gòu)化的多速率奇偶校驗(yàn)矩陣本發(fā)明的特定方面支持對(duì)結(jié)構(gòu)化的奇偶校驗(yàn)矩陣(PCM)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這些PCM(即， LDPC矩陣)可以具有針對(duì)多個(gè)LPDC碼速率的共同結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)化的PCM的每個(gè)子矩陣的每個(gè)塊行僅可包括一個(gè)非零塊，且每個(gè)塊列僅可包括一個(gè)非零塊。圖5根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了結(jié)構(gòu)化的PCM內(nèi)的子矩陣502的實(shí)例， 其中Nb = 3?？梢钥吹剑瑘D5中示出的子矩陣可以使用式中等于3、7和8的指數(shù)ρ。結(jié)構(gòu)化的PCM內(nèi)的多個(gè)在垂直方向上覆蓋的子矩陣(S卩，該子矩陣屬于PCM的相同的塊列但屬于不同塊行)可使用相同的或者不同的一組指數(shù)。如果使用了相同的一組指數(shù)，則一種特定模式的非零塊可確定來(lái)自多個(gè)子矩陣的一個(gè)相應(yīng)子矩陣如何采用非零塊來(lái)進(jìn)行填充。例如，當(dāng)Nb = 4時(shí)，在劃分成NbXNb個(gè)塊的子方陣中可以有4 ！ = 4X3X2X1 = M種不同模式的非零塊。對(duì)于Nb = 3，可以有6種不同的模式，對(duì)于Nb = 5，可以有120種模式。通常，對(duì)于給定的Nb，可以有Nb ！ =NbX (Nb-I) X (Nb-2) X…Xl種可能的模式。圖 6示出了速率為1/2的LDPC碼的示例性PCM，其中Nb = 3, Nperm = 21，并且具有相同的一組指數(shù)的不同模式可用于沿著相同的塊列而卻不同的塊行來(lái)填充PCM的子矩陣。通常，沿著PCM的同一組的塊列但沿著不同組的塊行的子矩陣不需要使用相同的一組指數(shù)。圖7示出了速率為1/2的LDPC碼的示例性PCM，其中，沿著PCM的同一組的塊列且沿著不同的塊行，可以使用不同的指數(shù)組。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，可以通過(guò)將圖6中所示PCM的每組3個(gè)塊行中的非零塊合并成單個(gè)塊行，來(lái)得到速率為5/6的LDPC碼的結(jié)構(gòu)化的PCM。圖8示出了生成的速率為5/6 的LDPC碼的結(jié)構(gòu)化的PCM。此外，還可以對(duì)速率為1/2的LDPC碼的結(jié)構(gòu)化的PCM中不同數(shù)量的塊行進(jìn)行合并，以獲取具有不同速率的PCM。例如，圖6中PCM的前兩個(gè)塊行可以合并成單個(gè)塊行，而圖6中PCM的第三塊行不與任何其它塊行進(jìn)行合并。以這種方式，可以生成速率為2/3的結(jié)構(gòu)化的PCM，如圖9中所示。通常，可以將屬于或不屬于相同子方陣的任意數(shù)量的塊行進(jìn)行合并，以生成根據(jù)共同的結(jié)構(gòu)化的PCM的各種碼率。
CN 102171935 A說(shuō)明 書6/10 頁(yè)圖4根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了基于一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)化的LDPC矩陣而進(jìn)行的 LDPC編碼的操作400。在410，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼數(shù)據(jù)的分組。可以基于一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)化的LDPC矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。LDPC矩陣可包括子方陣，其中，子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，子方陣中的至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊。在420，可以發(fā)送所生成的編碼數(shù)據(jù)的分組。結(jié)構(gòu)化的PCM可以從KbaseXNbase個(gè)子方陣來(lái)進(jìn)行構(gòu)造。每個(gè)子方陣本身可以劃分成NbXNb個(gè)方塊。所有塊可具有相同的大小NpraiXNpCTm。每個(gè)塊可以是零矩陣或者單位矩陣的循環(huán)移位(左移或右移)。將單位矩陣I向左循環(huán)移位P個(gè)位置而得到的塊可以表示為JP，其中Joo=OjJ0= IjJp = J-Jp-1, (4)
00011000=01000010
結(jié)構(gòu)化的PCM的每個(gè)子矩陣的每個(gè)塊行僅可包括
5
11
可高效編碼的奇偶校驗(yàn)矩陣本發(fā)明的特定方面支持結(jié)構(gòu)化的LDPC碼奇偶校驗(yàn)矩陣，其適用于以可擔(dān)負(fù)的計(jì)算復(fù)雜度來(lái)進(jìn)行高速編碼。為了進(jìn)行高效編碼，可以通過(guò)將一些非零塊替換成相同大小的零塊，來(lái)對(duì)前面構(gòu)造出的PCM進(jìn)行修改。對(duì)于本發(fā)明的特定方面，可以通過(guò)利用對(duì)信息比特上施加的有限次數(shù)的異或O(OR)邏輯運(yùn)算，來(lái)高效地實(shí)現(xiàn)基于這些修改后的PCM的編碼過(guò)程，以便將冗余的奇偶校驗(yàn)比特并入碼字，而同時(shí)處理延遲較小。根據(jù)本發(fā)明的一方面，PCM的結(jié)構(gòu)可以是塊三角或塊階梯的(block stair-case) (例如，在右側(cè)、在左側(cè)或者在任何其它方位)，其適用于進(jìn)行高效的高速LDPC編碼。圖10 示出了在通過(guò)將圖6中PCM右側(cè)的一些非零塊替換成相同大小的零塊來(lái)修改該P(yáng)CM之后而獲得的速率為1/2的LDPC碼的塊三角PCM實(shí)例。圖11示出了具有階梯結(jié)構(gòu)的速率為1/2的LDPC碼的示例性PCM，也可以通過(guò)將圖 6的PCM右側(cè)的一些非零塊替換成具有相同大小的零塊而對(duì)圖6的PCM進(jìn)行修改后獲得。 圖11的PCM還可以具有塊三角矩陣的特征，這是因?yàn)閴K三角結(jié)構(gòu)可以通過(guò)將塊行4、5和6 分別與塊行1、2和3進(jìn)行交換而獲得。圖12根據(jù)本發(fā)明的特定方面，示出了適用于對(duì)速率為5/6的LDPC碼進(jìn)行高效編碼的PCM結(jié)構(gòu)的實(shí)例。該P(yáng)CM可以通過(guò)將圖8的PCM右側(cè)的一些非零塊替換成具有相同大小的零塊而對(duì)圖8的PCM進(jìn)行修改后獲得?？蓪⒋笮镸XN的塊三角PCM H劃分成大小為MXK的子矩陣Hd和大小為MXM 的子矩陣Hp，分別對(duì)應(yīng)于PCM H的信息部分和冗余部分
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)線通信的方法，包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)送所述分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述LDPC矩陣是半速率的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述LDPC矩陣是第一速率的；將所述LDPC矩陣中的一個(gè)或多個(gè)LDPC矩陣中的至少兩個(gè)塊行進(jìn)行合并來(lái)生成一個(gè)或多個(gè)具有第二速率的其它LDPC矩陣，其中，所述第二速率與所述第一速率不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第二速率是A/B，A和B是正整數(shù)且A小于
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)塊包括零方陣或單位矩陣的循環(huán)移位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)子方陣的規(guī)模為以下之一3 X 3個(gè)塊、4X 4 個(gè)塊和5X5個(gè)塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述子方陣中的一些子方陣包括全零塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述LDPC矩陣中大小為RXC塊的至少一個(gè)LDPC矩陣包括大小為RXC1塊的第一部分和大小為RXC2塊的第二部分；C1+C2 = C ；所述第一部分的每個(gè)塊列僅包括一個(gè)非零塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)大小為KbaseXNbase個(gè)子方陣的另一 LDPC矩陣來(lái)生成所述一個(gè)或多個(gè)LDPC矩陣，其中，所述KbaseXNbase個(gè)子方陣中的每一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述 IibaseXNbase個(gè)子方陣中的每一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述生成步驟包括將所述非零塊中的至少一些非零塊替換成具有相同大小的零塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述生成步驟包括將所述另一 LDPC矩陣中的至少兩個(gè)塊行進(jìn)行合并，以獲取速率比所述另一 LDPC矩陣的速率高的第二 LDPC矩陣；將具有較高速率的所述第二 LDPC矩陣中的非零塊中的至少一些非零塊替換成具有相同大小的零塊。
12.一種用于無(wú)線通信的裝置，包括編碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送所述分組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述LDPC矩陣是半速率的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述LDPC矩陣是第一速率的；將所述LDPC矩陣中的一個(gè)或多個(gè)LDPC矩陣中的至少兩個(gè)塊行進(jìn)行合并，以生成一個(gè)或多個(gè)具有第二速率的其它LDPC矩陣，其中，所述第二速率與所述第一速率不同。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述第二速率是A/B，A和B是正整數(shù)且A小于B。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，每個(gè)塊包括零方陣或單位矩陣的循環(huán)移位。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，每個(gè)子方陣的規(guī)模為下列之一3X3個(gè)塊、 4X4個(gè)塊禾P 5X5個(gè)塊。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述子方陣中的一些子方陣包括全零塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述LDPC矩陣中大小為RXC塊的至少一個(gè)LDPC矩陣包括大小為RXC1塊的第一部分和大小為RXC2塊的第二部分；C^C2 = C ；所述第一部分的每個(gè)塊列僅包括一個(gè)非零塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，還包括生成器，用于根據(jù)大小為KbaseXNbase個(gè)子方陣的另一 LDPC矩陣來(lái)生成所述一個(gè)或多個(gè) LDPC矩陣，其中，所述KbaseXNbase個(gè)子方陣中的每一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述 IibaseXNbase個(gè)子方陣中的每一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述生成器包括替換電路，用于將所述非零塊中的至少一些非零塊替換成具有相同大小的零塊。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述生成器包括合并器，用于將所述另一 LDPC矩陣中的至少兩個(gè)塊行進(jìn)行合并，以獲取速率比所述另一 LDPC矩陣的速率高的第二 LDPC矩陣；替換電路，用于將具有較高速率的所述第二 LDPC矩陣中的非零塊中的至少一些非零塊替換成具有相同大小的零塊。
23.一種用于無(wú)線通信的裝置，包括用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組的模塊，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；用于發(fā)送所述分組的模塊。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述LDPC矩陣是半速率的。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述LDPC矩陣是第一速率的；將所述LDPC矩陣中的一個(gè)或多個(gè)LDPC矩陣中的至少兩個(gè)塊行進(jìn)行合并，以生成一個(gè)或多個(gè)具有第二速率的其它LDPC矩陣，所述第二速率與所述第一速率不同。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述第二速率是A/B，A和B是正整數(shù)且A小于B。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，每個(gè)塊包括零方陣或單位矩陣的循環(huán)移位。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，每個(gè)子方陣的規(guī)模為下列之一3X3個(gè)塊、 4X4個(gè)塊禾P 5X5個(gè)塊。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述子方陣中的一些子方陣包括全零塊。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述LDPC矩陣中大小為RXC塊的至少一個(gè)LDPC矩陣包括大小為RXC1塊的第一部分和大小為RXC2塊的第二部分；C^C2 = C ；所述第一部分的每個(gè)塊列中僅包括一個(gè)非零塊。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，還包括用于根據(jù)大小為KbaseXNbase個(gè)子方陣的另一 LDPC矩陣來(lái)生成所述一個(gè)或多個(gè)LDPC矩陣的模塊，其中，所述KbaseXNbase個(gè)子方陣中的每一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述 IibaseXNbase個(gè)子方陣中的每一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中，用于生成的模塊包括用于將所述非零塊中的至少一些非零塊替換成具有相同大小的零塊的模塊。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其中，用于生成的模塊包括用于將所述另一 LDPC矩陣中的至少兩個(gè)塊行進(jìn)行合并，以獲取速率比所述另一 LDPC 矩陣的速率高的第二 LDPC矩陣的模塊；用于將具有較高速率的所述第二 LDPC矩陣中的非零塊中的至少一些非零塊替換成具有相同大小的零塊的模塊。
34.一種用于無(wú)線通信的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括能夠執(zhí)行下述操作的指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)送所述分組。
35.一種無(wú)線節(jié)點(diǎn)，包括至少一個(gè)天線；編碼器，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以生成編碼數(shù)據(jù)的分組，其中，所述數(shù)據(jù)是基于一個(gè)或多個(gè)具有子方陣的低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)矩陣而以一個(gè)或多個(gè)速率來(lái)進(jìn)行編碼的，其中，所述子方陣中的至少一個(gè)子方陣包括塊行和塊列，并且其中，所述子方陣中的所述至少一個(gè)子方陣的每行僅包括一個(gè)非零塊且每列僅包括一個(gè)非零塊；發(fā)射機(jī)，用于通過(guò)所述至少一個(gè)天線來(lái)發(fā)送所述分組。
全文摘要
本發(fā)明的特定方面涉及用于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化的多速率低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼的方法。這些LDPC碼還適于支持進(jìn)行高效編碼。
文檔編號(hào)H03M13/11GK102171935SQ200980139465
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
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