專利名稱：具有面向路徑的解碼器的編碼或非編碼調(diào)制的終結(jié)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，并且在特定實施例中，涉及在出現(xiàn)碼間干擾的信道上進行的數(shù)據(jù)通信。
碼間干擾(ISI)信道是由信道中的失真造成的，在一個信令間隔中傳輸?shù)男盘桙c的信號能量被分散到許多相鄰的信令間隔中。分散的能量與相鄰間隔中傳輸?shù)男盘桙c相組合，這樣就在那些其他間隔中構(gòu)成了一個噪聲源。當ISI的電平很低時，一個所謂的線性均衡器就能有效的將其減弱。然而，如果ISI很嚴重，那么就需要使用功能更強的技術(shù)。通常這些技術(shù)都使用了一個判定反饋均衡器(DFE)。DFE對在給出的被接收信號中的ISI數(shù)值進行估算，并將該ISI估算從接收信號中減去，以獲取一個ISI被補償?shù)男盘桙c，從該點作出有關(guān)對被發(fā)射的信號點識別的判定。
其中一種這樣的技術(shù)在我于1998年3月27日提交，申請序列號為09/049268，題為“使用精選的接收機網(wǎng)格圖的面向路徑的解碼器”的待審美國專利申請中給出。ISI現(xiàn)象被證明是由于信令間隔中傳輸?shù)男盘桙c能量的一部分被分散到了相鄰信令間隔中所造成的。該份專利申請中所描述的技術(shù)使用了一個所謂的面向路徑的聯(lián)合解碼器/DFE，它具有一個精選的接收機網(wǎng)格圖，來有效地將被分散到其他信令間隔中的信號能量的至少一部分，返回到每個信號點。這就提供了對被稱為“變換增益”的抗誤碼能力的改進。
發(fā)明概要上述變換增益并沒有在任意給定的傳輸中的最后幾個信號點中充分實現(xiàn)。這方面的原因是后續(xù)的信令間隔數(shù)量較少，而只有通過這些信令間隔才能將被分散的最后幾個信號點的信號能量加以集中并返回到相應(yīng)的信號點。實際上，這個較少的數(shù)量在涉及到極為靠后的信號點時，可能會為零。因此對這些末端信號點的解碼不如那些變換增益得到確保的信號點可靠。這個問題可以通過傳輸虛假信號點，人工創(chuàng)建附加的信令間隔而加以克服，由此為實際數(shù)據(jù)信號點的分散能量提供了一個機會，使之能夠如上面所討論的那樣被集中。
上述技術(shù)在一個連續(xù)傳輸?shù)沫h(huán)境中——其中可能傳輸數(shù)百萬比特的流量——是切實可行的——因為由此造成的帶寬效率上的降低(平均每個信令間隔中有用數(shù)據(jù)的比特數(shù))是可以忽略不計的。然而，對信號點在離散的分組中傳輸，分組中包含數(shù)目相對較少的信號點(通常是幾百個的數(shù)量級)的分組傳輸來說，虛假信號點的導(dǎo)入可能會對帶寬效率產(chǎn)生過于巨大的影響。另一方面，不發(fā)送虛假信號點意味著對最后不多的幾個信號點所進行的解碼將不如先前信號點的解碼可靠。這在分組傳輸環(huán)境中是非常不利的，因為涉及其他信號點的末端信號點性能將會對總的誤碼性能施加決定性的影響，即使只有一個信號點的解碼出錯，通常整個分組都會被標記為出錯。
本發(fā)明針對一種在數(shù)據(jù)通信環(huán)境中使用的技術(shù)，其中，按照上面的討論，信號點流量中的一部分信號點受益于抗誤碼能力增強的一種特定形式——例如上述的變換增益——而其他信號點則較少從中受益，其中包括一點都不受益。根據(jù)本發(fā)明的原理，在信號點流量中預(yù)定位置出現(xiàn)的，從抗誤碼能力增強中受益較少的信號點，以這樣一種方式被傳輸，使得它們對抗誤碼的穩(wěn)健性至少與從其中受益更多的信號點一樣強。這樣本發(fā)明排除了對例如一個分組傳輸信令方案的整個誤碼率性能起決定性影響的末端信號點的上述問題。
在本發(fā)明所公開的示范性的分組傳輸實施例中，分組的末端信號點使用一個信號點星座圖來進行傳輸，該星座圖所具有的信號點比那些用于在它們之前的信號點的星座圖少，以便末端信號點在信號空間上可以進一步相互遠離。結(jié)果，可以耐受更多的噪聲并且末端信號點的總的誤碼性能可以不比其他信號點的差。這樣，實質(zhì)上可以為分組傳輸實現(xiàn)與連續(xù)傳輸相同的總的分組誤碼率，因為(a)分組中出現(xiàn)較早的信號點受益于轉(zhuǎn)換增益(b)為不受益于轉(zhuǎn)換增益的末端信號點提供了其他形式的增強的抗誤碼能力。此外，本發(fā)明顯著地改進了如上所述的使用虛假信號點，而可能引起的帶寬效率上的降低。
本發(fā)明可被用于使用了編碼調(diào)制，例如卷積編碼的信令方案。當這樣的編碼被用于分組傳輸環(huán)境中(或是其他環(huán)境，其中數(shù)據(jù)是在連續(xù)的、分離的通信中傳輸?shù)?時，終止該編碼是有益的。這意味著發(fā)射機編碼器被引導(dǎo)到一個預(yù)定的終結(jié)狀態(tài)，以避免接收機中出現(xiàn)重大的解碼延遲，而它為分組中所有信號點保持由編碼提供的抗誤碼能力。然而編碼終結(jié)并不單獨提供給上述變換增益。因此，在結(jié)合本發(fā)明的編碼調(diào)制傳輸系統(tǒng)的最佳實施方案中，首先編碼被終結(jié)，然后如上所述，許多末端信號點按照本發(fā)明的原理被傳輸。
本發(fā)明的原理也可以用于一個連續(xù)傳輸環(huán)境中，尤其適用于那些在調(diào)制方案中使用了面向路徑的聯(lián)合解碼器/DFE的裝置，其中調(diào)制方案使用了相對巨大(例如大于16QAM或32QAM)的星座圖。在這種裝置中，ISI成分要遠遠強于星座圖中只有較少信號點的時候，其結(jié)果是一旦在解碼中產(chǎn)生了一個誤碼，誤碼的傳播將更為嚴重。因此，為了限制誤碼的傳播，將連續(xù)傳輸分成分組，然后將本發(fā)明的原理應(yīng)用到每一個分組中。
附圖的簡要描述

圖1是示范性地使用本發(fā)明的通信系統(tǒng)的概括性框圖。
圖2顯示的是用于圖1所示通信系統(tǒng)中的網(wǎng)格編碼器的示范性實施例。
圖3是被劃分為8個傳輸子集的，具有32個信號點的示范性星座圖。
圖4是描述圖2中網(wǎng)格編碼器運作的發(fā)射機網(wǎng)格圖。
圖5是對應(yīng)于圖4中網(wǎng)格圖的網(wǎng)格的一部分。
圖6所示是圖3中的星座圖，其中8個發(fā)射機子集中的每一個都被進一步劃分為2個接收機子集。
圖7是基于圖6中16子集劃分的精選的接收機網(wǎng)格圖。
圖8是為在一個特定時間點上的，用于圖1中通信系統(tǒng)的M路聯(lián)合解碼器/DFE(判定反饋均衡器)所提供的功能圖。
圖9顯示的是根據(jù)本發(fā)明原理的分組傳輸環(huán)境中，用于編碼調(diào)制系統(tǒng)的發(fā)射機網(wǎng)格的主數(shù)據(jù)、編碼終結(jié)以及路徑終結(jié)部分。
圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明原理的分組傳輸環(huán)境中，用于編碼調(diào)制系統(tǒng)的接收機網(wǎng)格的主數(shù)據(jù)、編碼終結(jié)以及路徑終結(jié)部分。
圖11顯示了一個作為示例的，基于圖9中路徑終結(jié)部分的2QAM信號點星座圖。
圖12是示范性對應(yīng)于圖9中發(fā)射機網(wǎng)格的路徑終結(jié)的發(fā)射機網(wǎng)格圖。
圖13顯示了一個16信號點星座圖。
圖14是基于圖15的路徑終結(jié)部分的，示范性的2QAM信號點星座圖。
圖15是發(fā)射機網(wǎng)格的各個主數(shù)據(jù)和路徑終結(jié)部分以及在根據(jù)本發(fā)明原理的分組傳輸環(huán)境中，用于非編碼調(diào)制的接收機網(wǎng)格。
圖16顯示的是被劃分成8個接收機子集的圖13中的星座圖。
圖17是圖1中M路聯(lián)合解碼器/DFE的組合的方框圖/功能描述圖。
圖18顯示的是有或沒有路徑終結(jié)的，具有基于圖16中劃分的圖1的12路聯(lián)合DFE/解碼器的圖13非編碼16QAM特定的ISI信道的性能。
圖19是有或沒有路徑終結(jié)的，圖2-3中非編碼32QAM的特定ISI信道的性能，其中具有一個基于圖6的劃分的，圖1的16路聯(lián)合DFE/解碼器。
詳細描述首先討論在我的待審申請中公開的，為碼間干擾(ISI)信道提供改進的解碼可靠性的方法，這有助于更好地理解本發(fā)明。
圖1顯示了一個示范性地使用這種方法以及本發(fā)明的通信系統(tǒng)。從信源100(例如一臺PC或一個計算機終端)產(chǎn)生的比特序列，被輸入到一個發(fā)送調(diào)制解調(diào)器101中，尤其是輸入到其中的一個加擾器102中，該加擾器以常規(guī)方式使比特隨機化。從擾碼器102輸出的串行比特流被提供到一個串-并(S/P)變換器104。在變換器104的輸出端，并行的比特被施加到網(wǎng)格編碼器106，它對這些比特以將要描述的一種方式進行處理，并向星座圖映射部件108提供許多網(wǎng)格編碼輸出比特。(下面將要進一步詳細描述的，在非編碼調(diào)制的裝置中，沒有使用網(wǎng)格編碼器106。)如下文中將要進一步詳細描述的那樣，在持續(xù)T秒的第n次所謂的信令間隔中，星座圖映射部件108向調(diào)制器110提供信道信號點Pn。它是通過從預(yù)定的信號點星座圖，例如圖3的星座圖中選出信號點來完成的。選定的信號點被提供到一個常規(guī)的脈沖整形濾波器(未示出)中，然后再送到調(diào)制器110中。調(diào)制器110對選定信號點序列進行調(diào)制并將調(diào)制解調(diào)器輸出信號送入通信信道112中。
在信道112中，發(fā)送信號遭遇到碼間干擾，或者ISI，以及所謂的附加高斯噪聲。由此得到的被噪聲和ISI污染的信號，最終被送到接收調(diào)制解調(diào)器200。
在接收調(diào)制解調(diào)器200中，接收信號以常規(guī)方式由均衡器/解調(diào)器201進行處理，產(chǎn)生一個被污染的信號點 ，在這里，一些碼間干擾——主要是所謂的前驅(qū)波——已經(jīng)被消除。然后信號點 由一個M路聯(lián)合DFE/解碼器202進行處理，進一步均衡信號——主要是消除所謂的后驅(qū)波——并對信號進行解碼，以此恢復(fù)被傳輸?shù)男盘桙c。在下文將要詳細描述的一種方式中，解碼器202得出一個關(guān)于發(fā)送信號點的值的最終判定 。解碼器202的輸出，包括對應(yīng)于 的數(shù)據(jù)比特被送到并-串(P/S)變換器204，由解擾器206以常規(guī)方式進行解擾，并由目的源208(可能是例如一臺主計算機或其他PC)接收。
圖2是一個N態(tài)網(wǎng)格編碼器106的示范性實施方案，其中N＝8。S/P變換器104到網(wǎng)格編碼器106的輸入包括4個在信令間隔n中接收的數(shù)據(jù)比特I1n到I4n。網(wǎng)格編碼器106示范性地是一個系統(tǒng)編碼器，這意味著它的每個輸入數(shù)據(jù)比特經(jīng)過編碼器傳遞，不加改變地成為它的一個輸出比特。網(wǎng)格編碼器106具有一個附加的輸出比特Y0n——也就是所謂的冗余比特。特別是，編碼器106是一個有限狀態(tài)機，其中編碼器狀態(tài)W1nW2nW3n由當前存儲在它的三個T秒延遲元件中的比特值來定義。從圖中可以看出，比特Y0n的值是當前編碼器狀態(tài)的函數(shù)。
更為特別的是，三個T秒延遲元件通過所示的兩個異或門相互連接。由于在任何時間點上，三個延遲元件中的每一個都可以包含一個二進制比特“0”或“1”，因此網(wǎng)格編碼器具有N＝23＝8種所謂的狀態(tài)，實際上它被叫做8態(tài)編碼器。當?shù)玫接糜诿總€新的信令間隔的新的一組I1n和I2n的值的時候，存儲在延遲元件中的比特值被更新，由此使編碼器前進或轉(zhuǎn)移到新的狀態(tài)W1n+1W2n+2W3n+3。該過程不斷被重復(fù)，用于使信令間隔保持連續(xù)，編碼器則沿著一個狀態(tài)序列轉(zhuǎn)移。
星座圖映射部件108使用比特Y0n到Y(jié)4n的值，來判定預(yù)定的32個信號點的星座圖中，哪一個信號點應(yīng)被當作信號點Pn來傳輸。這個星座圖在圖3中給出。該星座圖包括信號點A到H的8個發(fā)射機子集，每一個依次包括4個信號點，如圖所示。比特Y0n到Y(jié)2n確定從8個發(fā)射機子集中的哪一個來得到信號點Pn。比特Y3n和Y4n的值在被確認的發(fā)射機子集中的4個信號點中選擇特定的一個作為Pn。編碼器106的結(jié)構(gòu)使得實際上并非所有的狀態(tài)序列都會出現(xiàn)。因此，實際上并非所有的三比特組合序列Y2nY1nY0n都會出現(xiàn)?？偟慕Y(jié)論是圖3的星座圖的信號點被允許只能從一定的發(fā)射機子集序列中獲得。這種約束使得在一個網(wǎng)格編碼系統(tǒng)中接收到的信號以這樣一種方式被解碼，該方式提供了對噪聲和其它信道損傷的增強了的抗御能力。
圖4的8態(tài)網(wǎng)格圖從另一個方面說明了網(wǎng)格編碼器106的運作。網(wǎng)格編碼器106的八種狀態(tài)以0到7表示。圖4中由點所構(gòu)成的兩條垂線分別代表可能的當前和下一個編碼器狀態(tài)。網(wǎng)格圖為每個當前編碼器狀態(tài)限定編碼器被允許轉(zhuǎn)移的下一個狀態(tài)。連接不同狀態(tài)對的線或分支表示被允許的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。例如，編碼器可以從當前狀態(tài)0轉(zhuǎn)移到下一個狀態(tài)0，1，2，3中的任何一個，但卻不能轉(zhuǎn)移到其他任何狀態(tài)。
圖4中每條分支都標有一個標簽，用于表示正在產(chǎn)生的的信號點是來自發(fā)射機子集A到H中的哪一個。至于狀態(tài)0，標記被顯示為鄰近于對應(yīng)的分支。但為了繪圖簡單，其他狀態(tài)所發(fā)出的分支，其標簽只在網(wǎng)格左邊的欄中顯示。因此，舉例來說，連接狀態(tài)1到狀態(tài)4、5、6、7的分支被分別標記為E、G、F、H。
假定編碼器當前狀態(tài)是0，并且在接收了一對新的輸入比特Y1n和Y2n之后，現(xiàn)在編碼器處于狀態(tài)1。這意味著將要輸出的下一個信號點來自發(fā)射機子集C，因為將左欄中狀態(tài)0連到右欄中狀態(tài)1的線被標記為C。由于現(xiàn)在編碼器處于狀態(tài)1(編碼器當前新的狀態(tài))，編碼器可以轉(zhuǎn)移到狀態(tài)4、5、6、7中的任何一個，因此下一個信號點被限制為來自發(fā)射機子集E、F、G或H中的一個，這取決于編碼器已經(jīng)轉(zhuǎn)移到這些狀態(tài)中的哪一個。
與一個特定的網(wǎng)格編碼相關(guān)的網(wǎng)格圖的連鎖序列中包括一個網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。例如圖5所顯示的對應(yīng)于圖4中網(wǎng)格圖的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。特別是，圖5表示網(wǎng)格編碼器可能的連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移。一個從任意互聯(lián)分支序列中選出的信號點序列是一條通過該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的所謂的路徑。
傳統(tǒng)的網(wǎng)格編碼信號的Viterbi解碼使用與在發(fā)射機中所使用的相同的子集劃分和網(wǎng)格圖。在實施本發(fā)明原理的設(shè)備中所進行的解碼，也可以使用相同于與發(fā)射機中所使用的子集劃分和網(wǎng)格圖，就如我在98年2月12日提交的，申請?zhí)枮?9/023063，題為“用于依賴于信號的噪聲的面向路徑的解碼器”的待審美國專利申請中所描述的那樣。這種裝置將提供對變換增益的一定測量。然而，圖1中的系統(tǒng)示范性地遵循我在上面引證的‘268待審申請中給出的更為成熟的方法。在這種方法中，接收到的網(wǎng)格編碼信號點使用一個精選的接收機網(wǎng)格圖來進行解碼，盡管在發(fā)射機中它們已被分成了比它們實際更好的編碼子集——稱為接收機子集。使用一個精選的接收機網(wǎng)格，而不是先前的技術(shù)方法，就能夠為信號點實際發(fā)送的內(nèi)容提供更好的估算，并且與下文中將要詳細描述的面向路徑的方法相聯(lián)合，就能夠?qū)崿F(xiàn)甚至更高程度的轉(zhuǎn)換增益。獲得轉(zhuǎn)換增益的方式可以參見圖6、7、8。
如圖6所示，圖3的8個發(fā)射機子集A到H中的每一個進一步被示范性地劃分為兩個接收機子集，A1和A2，B1和B2及其它。劃分是以這樣一種方式進行，在任意接收機子集中，信號點間的最小距離要大于任意發(fā)射機子集中信號點間的最小距離。在每個接收機子集中并不需要具有相同數(shù)目的信號點。因此，舉例來說，接收機子集A1和A2分別具有一個和三個信號點。另一方面，接收機子集B1和B2中的每一個都具有兩個信號點。如果希望，發(fā)射機被劃分成的接收機子集的數(shù)目可以與信道條件相適配。
圖7表示了前面提到的精選的接收機網(wǎng)格圖。精選的接收機網(wǎng)格圖具有與發(fā)射機網(wǎng)格圖的狀態(tài)轉(zhuǎn)移相對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，并且與圖4的發(fā)射機網(wǎng)格圖是相同的，除了它對每一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移都具有兩個分支這一點之外，其中每個分支與較好的接收機子集中的一個相關(guān)聯(lián)，該較好的接收機子集是與狀態(tài)轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機子集的一部分。因此，舉例來說，圖4中與連接當前狀態(tài)0到下一狀態(tài)1的子集C相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，在圖7中被兩條分別與接收機子集C1和C2相關(guān)聯(lián)的平行分支所替代。
如前面指出的，接收機200中的聯(lián)合DFE/解碼器202在對一個接收到的信號點Pn進行解碼前，先對其進行判定反饋均衡。圖8詳細顯示了這一點。
特別是，圖8顯示了一個M路聯(lián)合DFE/解碼器，其中形成了M＝16的 的復(fù)制品。各個估算得到的碼間干擾或ISI成分，被加法器810中的每一個將其從每個復(fù)制品中減去，以產(chǎn)生均衡了的信號Xn(第1路)到Xn(第1路6)。如下面所描述的，ISI成分是由判定反饋均衡器820中相應(yīng)的一個提供的。
圖8中對解碼器830的描述顯示了16個經(jīng)過樹狀結(jié)構(gòu)擴展的所謂的存在路徑#1到#16其中的4個，所示的這4個路徑是路徑#1、#2、#3和#16。為了繪圖簡單，其他12個存在路徑?jīng)]有被表示出。沿著每條路徑的信號點構(gòu)成了一個假定信號點判決序列。每條存在路徑都保留一個度量，并且如下所述，當前均衡信號Xn(第1路)到Xn(第16路)被用于判定具有被更新的路徑度量的新的存在路徑。在其上產(chǎn)生一個最終判決 ，將其作為接收到的信號點中一個的值——特別是在D個信令間隔之前接收的那一個。所謂的解碼深度D為“8”在這里是被用來進行說明的。這樣，一個最終判決 波產(chǎn)生作為在“8”個信令間隔的之前接收到的信號點的值。在實際應(yīng)用中，解碼深度取決于所使用的編碼并且通常要大于8。通常這時具有最小度量的路徑——被稱為極佳存在路徑——得以確認。這樣，在8個信令間隔之前的那條路徑上的信號點被選作最終信號點判定。
DFE820中的每一個都與存在路徑#1到#16中特定的一個相關(guān)聯(lián)。尤其每個DFE產(chǎn)生前面提到的各個估算所得的ISI成分，或ISI估算，作為在沿著相關(guān)的存在路徑上的假定信號點判定的一個函數(shù)。這時，沿著每條存在路徑的假定信號點判定整體地被應(yīng)用到相關(guān)的DFE中，為應(yīng)用到加法器810的ISI估算的生成做準備。特別是，眾所周知，DFE是通過形成判定的組合(例如線性組合)來形成其ISI估算的，這些判定是使用一個其值通常是自適應(yīng)地更新的系數(shù)整體來輸入到DFE中的。因此，均衡信號Xn(第1路)到Xn(第16路)中的每一個都與一個特定的存在路徑相關(guān)聯(lián)，這是因為用于形成均衡信號的ISI估算是被作為相關(guān)的存在路徑的函數(shù)而產(chǎn)生的。
上面提到的使用當前均衡信號Xn(第1路)到Xn(第16路)來判定具有更新的路徑度量的新的存在路徑的過程，是通過解碼器830中的更新單元831來完成的。為了得到根據(jù)圖7的接收機網(wǎng)格圖，從M＝16條存在路徑中發(fā)出的，當前到下一個狀態(tài)的128條分支，對所謂的分支度量加以計算(簡單起見，僅有幾條這樣的分支在圖8中被表示)。每條分支的支的度量被均衡信號Xn(第1路)到Xn(第16路)中的一個和與該分支相關(guān)的接收機子集中最近的信號點之間的歐幾里德距離的平方所給出。用于計算任意給定分支度量之一的均衡信號Xn(第1路)到Xn(第16路)中特定的一個，是與分支發(fā)出的存在路徑相關(guān)聯(lián)的均衡信號。在該點有128條候選路徑，其中有8條是從16條存在路徑中的每一個引出的。每條候選路徑都具有一個關(guān)聯(lián)的度量，該度量是由對應(yīng)于存在路徑的當前路徑度量和對應(yīng)分支的分支度量之和所給出的。
在用于Viterbi解碼器的傳統(tǒng)的面向狀態(tài)的方法中，只有一條進入一個狀態(tài)的路徑可以被稱為是一條存在路徑。然而，聯(lián)合DFE/解碼器202使用了在我前面提到的待審‘268和‘063專利申請中的“面向路徑”的方法。也就是說，被保留作為存在路徑的路徑是那些具有最小更新路徑度量的M條候選路徑，即使這意味著引入相同的下一編碼器狀態(tài)的兩條候選路徑都被保留。如上面所指出的，由每個DFE所產(chǎn)生的ISI估計是經(jīng)過網(wǎng)格的各條存在路徑的一個函數(shù)。因此，每一個ISI已被補償?shù)男盘朮n(第1路)到Xn(第16路)也是某一存在路徑的函數(shù)。分支度量又是每一個ISI已被補償?shù)男盘柕暮瘮?shù)。那么最終，從任意給出路徑延伸出的分支，其分支度量本身是路徑本身的一個函數(shù)。因此，在一個特定時間點具有最小度量的路徑，一旦被延伸之后，就可能不具有最小路徑度量，因為每條分支的分支度量——即使是從相同狀態(tài)延伸出的——都是取決于路徑的并因此不同。如前面提到的，解碼過程得到一個最終判定 ，作為在D個信令間隔之前傳輸?shù)男盘桙c的值。通過提供將該ISI成分作為存在路徑的函數(shù)，較早收到的信號點的分散信號能量被返回給該信號點。因此，變換增益得以實現(xiàn)，并且得到了更為準確的解碼。
上述的解碼過程對在所謂的連續(xù)傳輸環(huán)境中的應(yīng)用來說是非常合適的，該環(huán)境中有大量信號點被傳輸。在這樣的應(yīng)用中，除了最后少數(shù)幾個接收信號點，在較早收到的信號點之后都有信號點，通過這些信號點較早收到的信號點的信號能量可以被集中，以實現(xiàn)解碼過程所提供的轉(zhuǎn)換增益。況且，許多虛假信號點可以隨著數(shù)據(jù)信號點的傳輸而被發(fā)送，以便于能夠集中末端有用數(shù)據(jù)信號點的ISI成分——并因此提供與之相關(guān)的轉(zhuǎn)換增益——通過相對地不顯著的開銷，給出大量的被傳輸?shù)挠杏脭?shù)據(jù)信號點。
上述解碼過程也可以被用在分組傳輸環(huán)境中，其中信號點在連續(xù)的分離的分組或通信中傳輸，分組或通信中的每一個都包括一個數(shù)量上相對較少的信號點(通常大約是幾百個)。然而，在一個分組傳輸環(huán)境中，這種解碼過程的優(yōu)點并沒有得到充分實現(xiàn)。特別是只有較少數(shù)目的后續(xù)信令間隔，通過這些信令間隔被傳輸信號點的分散ISI能量可以被集中，并返回到各個信令間隔中，其中，在一個分組中最后少數(shù)幾個信號點被傳輸。此外，跟隨數(shù)據(jù)信號點的虛假信號點的傳輸將使帶寬效率(平均每個信令間隔中的有用數(shù)據(jù)比特數(shù))降低到一個由分組中包含的相對數(shù)目較少的信號點所給出的，非常不利的程度。因此，轉(zhuǎn)換增益至少沒有為這些“末端”信號點實現(xiàn)，并且因此末端信號點的解碼可靠性要比那些轉(zhuǎn)換增益得到確保的信號點的差。涉及其他信號點的末端各信號點的不可靠性將會對總體性能造成決定性的影響，這是很不利的，因為在一些應(yīng)用中，即使分組中只有一個信號點出錯，那么整個分組都會被標記為出錯并且必須重傳。
克服上面的問題要根據(jù)本發(fā)明的原理，通過使出現(xiàn)在信號點流量中預(yù)定位置，較少受益于抗誤碼能力增強的信號點以這樣一種方式傳輸，使得在這種方式中其對抗誤碼的穩(wěn)健性至少跟從抗誤碼能力增強的特定形式受益更多的信號點一樣強。也就是說，對較少受益于特定形式的抗誤碼能力增強的信號點所進行解碼的出錯概率，實質(zhì)上與對其他信號點所進行解碼的出錯概率是一樣的。因此，本發(fā)明排除了末端信號點會對例如分組傳輸信令方案的總誤碼率起決定性影響的上述問題。
在本發(fā)明公開的示范性的分組傳輸實施例中，分組的末端信號點是使用一個具有比用于那些在它們之前的信號點的星座圖中信號點少的星座圖來進行傳輸?shù)?，使得末端信號點可以進一步從信號空間中彼此分開。這樣就可以承受更多的噪聲，使得末端信號點的總體誤碼性能不比其它信號點的差。這樣，實質(zhì)上可以使分組傳輸總的分組誤碼率與連續(xù)傳輸時相同，因為(a)分組中較早出現(xiàn)的信號點受益于轉(zhuǎn)換增益，并且(b)其他形式的增強的抗誤碼能力被提供給那些沒有受益于轉(zhuǎn)換增益的末端信號點。此外，本發(fā)明顯著地改進了如上所述使用虛假信號點所引起的帶寬效率的降低。
因此在示范性的實施例中，發(fā)射機101產(chǎn)生一個在Q個信號間隔中具有Q＝(J+K+L)個信號點的分組，如圖9的發(fā)射機網(wǎng)格所說明的那樣。特別是，網(wǎng)格編碼器106從“開始狀態(tài)”到“終止狀態(tài)”的連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移代表前J+K個信令間隔，如上面所提到的，編碼器106的狀態(tài)是由存儲在其三個T秒延遲元件中的比特值來定義的——這些比特值被稱作狀態(tài)變量W1n，W2n和W3n。在圖9中，編碼器開始狀態(tài)示范性地為零狀態(tài)(也就是狀態(tài)變量的初始值為0)。對前J個信令間隔中的每一個來說，如圖2所示，4個數(shù)據(jù)比特被提供到網(wǎng)格編碼器106中，并以上述方式進行處理。
在使用了本發(fā)明的沒有網(wǎng)格編碼的系統(tǒng)中，按照本發(fā)明的原理，使用比末端信號點之前的信號點的星座圖小的信號點星座圖，來完成上述末端信號的傳輸，這是一件直截了當?shù)氖隆Ｈ欢緦嵤├惺褂昧司幋a。因此，為了使編碼的信號點能被準確地解碼，而不需要足夠多的虛假信號點傳輸來覆蓋編碼深度，網(wǎng)格編碼應(yīng)被引導(dǎo)到一種已知狀態(tài)，或者以已知方式終結(jié)。此后本發(fā)明將被應(yīng)用到那些用于終結(jié)的信號點之后的信令點上。
更為特殊的，編碼終結(jié)通常是通過提供一定的附加或混合到最后幾個數(shù)據(jù)比特中的輸入比特來得到的，這幾個數(shù)據(jù)比特是通過使用這樣一種方式，使編碼器在接收機已知的預(yù)定狀態(tài)中被終結(jié)。(對終結(jié)編碼器狀態(tài)的認識使得接收機能夠立即判定極佳存在路徑——通過該路徑產(chǎn)生對信號點的判定——因為在該狀態(tài)中沒有終結(jié)的存在路徑可以不予考慮。因此，通過沿著極佳存在路徑進行反向追溯，就能立即作出對信號點的判定。)可以從圖9中看出，在第(J+K)個信令間隔的末端，編碼器已經(jīng)從它的開始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其終止狀態(tài)，示范性地為零狀態(tài)。(開始和終止狀態(tài)并不必須為零狀態(tài)，實際上并不必是同一種狀態(tài)。然而開始和終止狀態(tài)對解碼器來說必須是已知的。)編碼器進入其終止狀態(tài)——也就是說，終止編碼——是在經(jīng)過K個信令間隔之后才實現(xiàn)的，舉例來說，K等于2。它的完成是通過(a)對第(J+1)個信令間隔來說，僅向網(wǎng)格編碼器106提供3個數(shù)據(jù)比特，I2n到I4n，I1n被設(shè)置成與W2n的值相等，以及(b)對后續(xù)的第(J+K)個信令間隔——也就是第(J+2)個信令間隔來說，——僅向網(wǎng)格編碼器106提供2個數(shù)據(jù)比特I3n和I4n，I1n和I2n的值被分別設(shè)置成等于W2n和W1n的值。
對前(J+K)個信令間隔中的每一個來說，5個編碼器的輸出比特，Y0n-Y4n，被提供到星座圖映射部件108，如上所述，該部件使用它們來判定圖3中示范性星座圖的信號點，哪一個應(yīng)被作為信號點Pn來傳輸。在前J個信令間隔中產(chǎn)生的信號點，在這里被稱作主數(shù)據(jù)信號點在其后的K＝2的后繼信令間隔中，作為編碼終結(jié)過程的一部分而產(chǎn)生的各信號點被稱為編碼終結(jié)信號點。
后續(xù)的L個信令間隔中的數(shù)據(jù)比特是根據(jù)本發(fā)明的原理來進行處理的。特別是，在本示范性的實施例中，在那些較少受益于轉(zhuǎn)換增益的信令間隔中傳輸?shù)男盘桙c，以這樣一種方法進行傳輸，使得它們對抗誤碼的穩(wěn)健性至少與從其中受益更多的(J+K)個先前的信號點的一樣強。更具體地說，在這里被稱作路徑終結(jié)信號點的這些信號點，示范性地是從一個更小的星座中選出的，也就是該星座圖比用于先前的信令間隔的星座圖具有更少的信號點。舉例來說，這個更小的星座圖是一個圖11的2QAM星座圖。在優(yōu)選實施例中，這個預(yù)定的更小星座圖遵循下面將要討論的一定的設(shè)計原則。圖11中的星座圖是由兩個信號點r1和r2組成的，構(gòu)成了一個單獨的發(fā)射機子集R。
對第(J+K+1)個到第Q個信令間隔中的每一個來說，星座映射程序108使用了一個數(shù)據(jù)比特來選擇兩個信號點中的一個。編碼器繼續(xù)保持終結(jié)狀態(tài)，并且如圖12所示，對應(yīng)的發(fā)射機網(wǎng)格圖包括一個單獨節(jié)點，用于每一個具有一條連接單獨當前狀態(tài)到下一狀態(tài)的分支的信令間隔。該分支被標記為R，表示每個將要傳輸?shù)男盘桙c都是子集R中的一員。因此如圖9所示，從第(J+K+1)個信令間隔延伸到第Q個信令間隔的網(wǎng)格是圖12的單獨分支的網(wǎng)格圖的一個連鎖。因此路徑終結(jié)信號點中的每一個都是由同一個子集R中選出的。
概括起來，一個具有Q個信號點的分組被傳輸。分組中包括主數(shù)據(jù)信號點，編碼終結(jié)信號點以及路徑終結(jié)信號點，所有這些都是攜帶數(shù)據(jù)的。(對下文將要更為詳細描述的未編碼應(yīng)用來說，不需要編碼終結(jié)信號點，因此路徑終結(jié)信號點緊隨主數(shù)據(jù)信號點。)一個受到噪聲和ISI污染的信號點被接收機200接收，并且特別是，由恢復(fù)被傳輸?shù)母餍盘桙c的M路聯(lián)合DFE/解碼器202接收。
圖10顯示了用于對傳輸?shù)男盘桙c分組進行解碼的接收機網(wǎng)格?？梢钥闯觯瑢β窂浇K結(jié)信號點來說，接收機網(wǎng)格與發(fā)射機網(wǎng)格相對應(yīng)，因為只有一種狀態(tài)和一條從當前狀態(tài)到下一狀態(tài)的分支。對主數(shù)據(jù)信號點和編碼終結(jié)信號點來說，接收機網(wǎng)格示范性的是由圖7中精選的接收機網(wǎng)格圖的連鎖序列所構(gòu)成的。也就是說，對這些信號點來說，盡管發(fā)射機網(wǎng)格基于星座圖的8子集劃分，但被聯(lián)合DFE/解碼器所使用的接收機網(wǎng)格則是基于16子集劃分。
如前面所描述的，響應(yīng)于接收的主數(shù)據(jù)和編碼終結(jié)信號點，經(jīng)過精選的接收機網(wǎng)格的連續(xù)幾組M條存在信號點被識別，使得至少一條對應(yīng)于各個發(fā)射機信號點的一個具體序列的路徑能被確認為存在路徑之一。在第(J+K)個信令間隔中，終結(jié)于編碼終結(jié)狀態(tài)(例如狀態(tài)0)的M條存在路徑，以相同于上述方式的方式被擴展——其中ISI成分作為存在路徑的函數(shù)——當受到污染的信號點被接收時。具有路經(jīng)終結(jié)信號點這個事實保證了所有先前的各信令點都能充分地享受由面向路徑的聯(lián)合解碼器/DFE所提供轉(zhuǎn)換增益的好處。
被傳輸?shù)母餍盘桙c以常規(guī)方式，經(jīng)過接收機網(wǎng)格，沿著極佳存在路徑反向追溯得以恢復(fù)。特別是，對在第D個信令間隔之后的一個信令間隔(除了第Q個信令間隔之外)來說，其中D是解碼深度，聯(lián)合DFE/接收機提供一個對在D個信令間隔之前接收的信號點的最終判定。在第Q個信令間隔中，當最后一個信號點被接收之后，通過沿著終止于該第Q個信令間隔的M條存在路徑中的極佳路徑反向追溯到判定停止處對未能產(chǎn)生判定的信號點作出最終判定。在一些分組傳輸應(yīng)用中，任何判定的作出都被延遲到分組中最后一個信號點被接收。那時，所有沿極佳路徑追溯到分組開始而得到的各信號點都同時被宣布為傳輸?shù)男盘桙c。
如前面指出的，在優(yōu)選實施例中，用于路徑終結(jié)信號點傳輸?shù)妮^小星座圖遵循一定的設(shè)計規(guī)則。首先，這個較小星座的平均功率應(yīng)該不大于用于主數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)終結(jié)信號點傳輸?shù)妮^大星座圖的平均功率，因為如果不這樣的話，總的傳輸?shù)钠骄β蕦黾?。然而，單獨違反這條規(guī)則并不會損害本發(fā)明的優(yōu)越性。
其次，較小星座圖的信號點之間的最小距離應(yīng)該不小于每個接收機子集(例如A1、A2、B1、B2及其他)的信號點間的最小距離，也就是較大星座圖的接收機子集的子集內(nèi)部最小距離。如果后一個要求得不到滿足，那么對路徑終結(jié)信號點解碼的精確度將不如其它信號點那樣可靠，由此使本發(fā)明的一個目標失敗。
任何滿足上述要求的星座都可以被用作路徑終結(jié)信號點的較小星座圖。構(gòu)成較小星座圖的信號點數(shù)目是許多因素的一個函數(shù)，這些因素諸如信道條件和用于主數(shù)據(jù)和編碼終結(jié)信號點的較大星座圖的尺寸。隨著后一個星座圖尺寸的增長，用作較小星座圖的星座圖的尺寸也會隨之增長。例如，如果較大星座圖是一個編碼的64QAM，則較小的星座圖可能是一個4QAM星座圖。此外，盡管本實施例中的較小星座圖可以包括，舉例來說，在一個如B2這樣的特定接收機子集中的信號點，但這樣做會引入一個直流成分，這通常是不理想的。盡管并非必需的，然而從一個可執(zhí)行性的角度來說，選擇從較大星座圖中選出的信號點作為較小星座圖中的信號點是很方便的。
如上面所指出的，本發(fā)明不僅適用于實現(xiàn)編碼調(diào)制(其中N態(tài)發(fā)射機被使用，N大于1)的裝置中，還可用于非編碼調(diào)制(其中N為1)的裝置中。在后一種裝置中，發(fā)射機網(wǎng)格圖僅具有N＝1的狀態(tài)，并且只有一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移。圖13-16舉例說明了這種方法。
在非編碼調(diào)制系統(tǒng)中的本發(fā)明的實施方案中，發(fā)射機101在Q’個信令間隔上產(chǎn)生具有Q’個信號點的分組，這Q’個信號點包括J個主數(shù)據(jù)信號點和L個路徑終結(jié)信號點，也就是說，Q’＝(J+L)。(由于這是一個非編碼系統(tǒng)，因此不需要具有編碼終結(jié)信號點，因為這里沒有必須被終結(jié)的編碼。)特別是，在變換器104輸出端的并行比特被提供到星座圖映射部件108，它轉(zhuǎn)而使用這些比特來選擇一個信道信號點(在非編碼調(diào)制系統(tǒng)中，沒有網(wǎng)格編碼器)。
更具體地說，對J個主數(shù)據(jù)信號點當中的每一個來說，轉(zhuǎn)換器輸出比特中的4個被星座圖映射部件108用來選擇一個來自預(yù)定信號點星座圖的信號點作為一個主數(shù)據(jù)信號點，示范性的是從圖3中的16-QAM星座圖中選出的。由于該系統(tǒng)是非編碼的，因此在網(wǎng)格編碼方面沒有星座圖子集。然而，星座圖中的所有16個信號點可以被認為是構(gòu)成了一個單獨的子集T。
對L個路徑終結(jié)信號點中的每一個來說，一個轉(zhuǎn)換器輸出比特被星座映射部件108所使用，來從第二預(yù)定信號點星座圖中選出一個信號點作為路徑終結(jié)信號點，示范性地來自圖14的2-QAM星座圖。在優(yōu)選實施例中，該第二預(yù)定信號點星座圖遵循上述設(shè)計規(guī)則。圖14中的星座圖是由兩個信號點s1和s2構(gòu)成的，組成了一個單獨發(fā)射機子集S。
在圖15的發(fā)射機網(wǎng)格中對發(fā)射機101的運作加以說明。由于有可能要傳輸前J個信令間隔中從16-QAM星座圖中所選出的任意信號點，以及在后L個信號間隔中，從2-QAM星座圖中選出的信號點中的任意一個，因此發(fā)射機只有一種狀態(tài)，這樣網(wǎng)格是由一個單獨分支的序列構(gòu)成的。連接單個當前狀態(tài)到單個下一狀態(tài)的一個分支在前J個信令間隔的被標記為T，在這個間隔中，產(chǎn)生主數(shù)據(jù)信號點，這說明要在這些信令間隔中傳輸?shù)南乱粋€信號點是子集T的一員。類似地，將單個當前狀態(tài)連到單個的下一狀態(tài)的分支在后L個信令間隔被標記為S，表示將要在這些信令間隔中傳輸?shù)南乱恍盘桙c是子集S的一員。
在接收機中，單獨的發(fā)射機子集T示范性地被劃分為8個精選的接收機子集T1到T8，如圖16所示。圖15的精選的接收機網(wǎng)格反映了這種劃分，因為用于前J個信令間隔的單獨分支中的每一個都由8條分支所替代，每一個都對應(yīng)于8個接收機子集中的一個。用于對最終L個路徑終結(jié)信號進行解碼的網(wǎng)格部分保持與發(fā)射機網(wǎng)格中對應(yīng)的部分相同。也就是說，對于這些信令間隔，在當前和下一狀態(tài)之間只有一條分支，并且該分支與整個2QAM星座圖相關(guān)聯(lián)。解碼以相同于上述編碼情況的方式進行。
圖17提供了上述的網(wǎng)格編碼分組傳輸環(huán)境中的M路聯(lián)合DFE/解碼器的組合框圖/功能描述圖。接收到的信號點 在部件1501中被處理，產(chǎn)生與M條存在路徑中每一條相關(guān)聯(lián)的均衡信號。也就是說，一個均衡信號Xn(第K路)是使用一個DFE來形成的，該DFE的輸出是沿著第K條存在路徑所作出的假定的過去判定，其中K為1，2，3，……，M。
在部件1503處，均衡信號Xn(第k路)被用來找出a)與每條分支相關(guān)聯(lián)的接收機子集中最接近的信號點，b)從與在當前第n個信令間隔中基于接收機網(wǎng)格(例如示范性的圖10和圖15中的接收機網(wǎng)格)的第k條存在路徑相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)發(fā)出的每條分支的分支度量。然后，在部件1505，M條最佳存在路徑及其路徑度量被更新，并且新的一組M條最佳存在路徑被確認。具有最佳路徑度量(例如，具有最小路徑度量的存在路徑)的新組中M條最佳存在路徑之一被確認為極佳存在路徑。在部件1507，通過為當前信令間隔n而沿著極佳存在路徑反向追溯，與(a)關(guān)于在D個信號點之前傳輸?shù)男盘桙c值的最終判定 ，其中n＝(D+1)，(D+2)，……，(Q-1)；或(b)最終判定 ……， ，其中n＝Q，相對應(yīng)的數(shù)據(jù)是由沿著極佳存在路徑反向追溯而找到的。(用于描述上述非編碼分組傳輸環(huán)境中的M路聯(lián)合DFE/解碼器202的組合的方框圖/功能描述圖與圖17是相同的，但是用Q’代替了Q。)包含在一個分組中的路徑終結(jié)信號點的恰當數(shù)目L取決于特定的ISI信道。ISI越嚴重，則L應(yīng)取的值就越大，因為給出的信號點能量將被擴展到更多的相鄰信令間隔中。因此，為了判定L的值，發(fā)射機應(yīng)該被提供或能夠從接收機中獲取諸如信道長度這樣的信息?；蛘撸l(fā)射機可以作出關(guān)于信息的最壞情況估計。
圖18和19中所示的誤碼率曲線說明了本發(fā)明的優(yōu)越性。這些圖中每一個都顯示了用于一個特定信道的曲線，該曲線描述了實驗上被確定的，作為信道信噪比的函數(shù)的分組誤碼率，如圖所示，每條曲線用于對應(yīng)的解碼方法。每一條連續(xù)曲線從右到左代表一個性能上的改進程度，因為較高程度的信道噪聲，也就是較低的信噪比，在仍然得到一個給定分組誤碼率時，是可以忍受的。(在這些圖的X軸所示的信噪比指的是信號功率和附加高斯噪聲功率之間的比率，并沒有包含ISI成分。然而曲線自身對ISI已經(jīng)有所考慮。)圖18比較了3種用于非編碼16QAM的不同解碼方法，每一種跟前一種相比都具有性能上的增進(1)使用常規(guī)的DFE；(2)使用一個聯(lián)合12路DFE/解碼器，它基于一個精選的16QAM星座圖的8子集劃分，但沒有路徑終結(jié)；(3)使用(2)中的方法，但是使用根據(jù)本發(fā)明中L＝3的路徑終結(jié)。由任何特定方法所得到的性能在與其他的相比較時，可以從處理增益方面來表述，這意味著給定了分組誤碼率的情況下，它們的性能曲線之間的信噪比的不同。可以很容易地從圖18中看出，例如分組誤碼率為10-4時，如果沒有執(zhí)行路徑終結(jié)，那么使用M路聯(lián)合DFE/解碼器所得到的處理增益中大部分都會丟失。這是因為根據(jù)本發(fā)明原理的路徑終結(jié)方法為分組中主數(shù)據(jù)信號點提供最終判定，以便得益于轉(zhuǎn)換增益，并且該方法還提供給路徑終結(jié)信號點本身，使之獲得改進了的抗誤碼能力。
圖19表示編碼調(diào)制系統(tǒng)的結(jié)果。特別是，該圖顯示了一個具有常規(guī)DFE的非編碼16QAM的基準曲線圖。通過基于星座圖的精選的16子集劃分的16路聯(lián)合DFE/解碼器，使用2維8態(tài)網(wǎng)格編碼32QAM，就能獲得顯著的較好的性能，其中只使用了編碼終結(jié)。使用相同的編碼和聯(lián)合DFE/解碼器能得到更好的性能，但目前只根據(jù)本發(fā)明的原理使用了編碼終結(jié)和路徑終結(jié)二者，其中L＝3。
上文僅僅描述了本發(fā)明的原理。例如，在對本發(fā)明原理具體化的裝置中，是使用編碼或非編碼調(diào)制，如果希望，包含另一個編碼“層”，例如里德-索羅蒙編碼，也是可能的。這種編碼將被應(yīng)用到希望在調(diào)制之前被傳遞的數(shù)據(jù)比特中。因此在圖1中，舉個例子，一個里德-索羅蒙編碼器或其它編碼器可以被插入到加擾器102和串/并變換器104之間，并且一個里德-索羅蒙碼解碼器可以被插入到并/串變換器204和解擾器206之間。傳統(tǒng)的交織和解交織同樣可以使用，就如包含里德-索羅蒙編碼時經(jīng)常有的情況那樣。
用作示例的實施例中的信道112示范性地可以是一條貫穿很長的有效物理距離的有線或無線通信信道，然而，本發(fā)明同樣地可應(yīng)用于其它稱作“信道”的傳輸路徑，其中包括例如音頻和/或視頻的磁性或其他記錄介質(zhì)。在這種裝置中，就如在電信應(yīng)用中那樣，系統(tǒng)中把信號點輸入到信道的這部分就是“發(fā)射機”，系統(tǒng)中接收來自信道的信號點的這部分就是“接收機”。
這里的方框圖是表示實施本發(fā)明原理的，用于示例的電路的概念視圖。類似地，可以意識到任何流程圖、信號流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、偽代碼以及諸如此類，都代表著不同的處理過程，它們都可以直接在計算機可讀介質(zhì)中被描述，并且通過計算機或處理器來執(zhí)行，無論計算機或處理器是否被明確地表示出來，都是如此。
這些圖中所示的不同部件的功能，包括被標記為“處理器”的功能塊，都可以通過使用專用的硬件以及能夠執(zhí)行與適當?shù)能浖嚓P(guān)聯(lián)的軟件的硬件來提供。當配置了處理器時，這些功能可以由一個單獨的專用處理器、或單獨的共享處理器以及多個單獨的處理器來提供，其中一些可以是共享的。此外，術(shù)語“處理器”或“控制器”的明確使用不應(yīng)該被解釋為專指能執(zhí)行軟件的硬件，同時還可以不受限制地、隱含地包括數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)以及非易失性存儲器。其他硬件，無論是常規(guī)的還是定制的，也可以被包括在其中。
在這里敘述的所有實例和附有條件的書面語言主要是特意地用于教學(xué)目的，以幫助讀者理解本發(fā)明的原理和發(fā)明人為促進技術(shù)所提供的觀點，并且將被解釋為不受特別敘述的實例和條件的限制。此外，這里的所有陳述敘述了本發(fā)明的原理、特征和實施例，以及有關(guān)這方面的具體實例，意味著既包含了結(jié)構(gòu)上的，又包含了功能上的等價物。另外，這意味著這樣的等價物包括當前已知的等價物，還包括在以后將被開發(fā)出來的等價物，也就是說，包括任何被開發(fā)出來執(zhí)行相同功能的部件，無論其結(jié)構(gòu)是怎樣的。
類似地，在關(guān)于本發(fā)明的權(quán)利要求中，任何被表述為執(zhí)行一種特定功能的裝置的部件都包含執(zhí)行該功能的任何方法，其中包括例如，(a)完成這個功能的電路元件的組合，或(b)任何形式的軟件，因此包括固件、微碼以及諸如此類，它們跟執(zhí)行這些軟件的恰當?shù)碾娐废嘟M合來完成該功能。如這樣的權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明屬于這樣的事實，即功能性是由不同的被敘述的裝置，以一種在權(quán)利要求書中所要求的方式加以組合并集中在一起而得到的。申請人因此認為任何可以提供這些功能體的裝置都等價于本文所示的內(nèi)容。
因此對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以意識到能夠設(shè)計出不同的裝置，盡管在這里沒有對這些裝置進行明顯表示或描述，但它們是對本發(fā)明原理的具體化，因此處于本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括下列步驟向接收機發(fā)送第一部分信號點流，接收機使得第一部分信號點受益于特定形式的、不依賴于發(fā)射機編碼的抗誤碼能力增強，以獲得一定程度的抗誤碼能力，以及向所述接收機發(fā)送所述信號點流的第二部分，所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述信號點流中的預(yù)定位置，接收機使得所述第二部分信號點受益于所述特定形式的抗誤碼能力增強的程度要比所述第一部分信號點低，所述第二部分信號點使得它們實質(zhì)上獲得至少所述程度的抗誤碼能力。
2.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1中的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中的所述第一部分信號點之后。
3.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1中的發(fā)明，其中所述第一部分信號點是從一個第一信號點星座圖中選出的，并且所述第二部分信號點是從一個第二信號點星座圖中選出的，該星座圖中信號點要少于所述第一信號點星座圖。
4.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求3中的發(fā)明，其中所述第一信號點星座圖被劃分成多個信號點的接收機子集，其中接收機以考慮到這種劃分的方式對所述第一部分信號點進行處理，其中所述第二星座圖是由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
5.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求4中的發(fā)明，其中所述接收機使用一個面向路徑的聯(lián)合解碼器/DFE對至少是所述的第一部分各信號點進行解碼。
6.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求4中的發(fā)明，其中所述特定形式的抗誤碼能力增強是轉(zhuǎn)換增益。
7.一種用于對傳輸?shù)男盘桙c流進行解碼的方法，所述流包括第一部分信號點和第二部分信號點，所述方法包括下列步驟以這樣的方式就所述第一部分傳輸?shù)男盘桙c作出判定，從而為其提供轉(zhuǎn)換增益，以及以這樣的方式就所述第二部分傳輸?shù)男盘桙c作出判定，從而為其提供較少的轉(zhuǎn)換增益，所述第二部分傳輸?shù)男盘桙c以這樣的方式生成，從而對其錯誤解碼的概率實質(zhì)上不比對所述第一部分傳輸?shù)男盘桙c錯誤解碼的概率低。
8.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)明，其中所述第二部分傳輸?shù)男盘桙c出現(xiàn)在所述流中預(yù)定的位置上。
9.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)明，其中所述第二部分傳輸?shù)男盘桙c出現(xiàn)在所述流中的所述第一部分傳輸?shù)男盘桙c之后。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)明，其中所述第一部分傳輸?shù)男盘桙c是從一個第一信號點星座圖中選出的，并且所述第二部分傳輸?shù)男盘桙c是從一個第二信號點星座圖中選出的，該星座圖中信號點要少于所述第一信號點星座圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)明，其中所述第一信號點星座圖被劃分成多個信號點的接收機子集，其中就第一部分傳輸?shù)男盘桙c作出判定的步驟是這種劃分的函數(shù)，并且其中所述第二信號點星座圖是由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)明，其中所述就所述第一部分傳輸?shù)男盘桙c作出判定的步驟包括以下步驟使用面向路徑的聯(lián)合解碼器/DFE對所述第一部分傳輸?shù)男盘桙c解碼。
13.一種解碼信號點分組的方法，包括下列步驟對所述信號點中的第一部分，以能夠為這些信號點得到第一等級可靠性的方式進行解碼，所述第一等級中至少部分地是通過向所述第一部分信號點提供特定形式的抗誤碼能力增強而得到的，并且解碼所述信號點中的第二部分，所述第二部分信號點是這樣的，使得這個解碼步驟能夠為所述第二部分信號點得到第二等級的可靠性，所述第二等級實質(zhì)上不比所述第一等級低，但至少是部分地通過向所述第二信號點提供較少量的所述特定形式的抗誤碼能力而得到的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)明，其中所述第一部分信號點是從一個第一預(yù)定信號點星座圖中選出的，所述第一星座圖被劃分成多個信號點的子集，所述第一部分信號點是使用這種劃分在第一所述解碼步驟中解碼的，并且所述第二部分信號點是從一個第二預(yù)定信號點星座圖中選出的，所述第二星座圖由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述分組中的預(yù)定位置上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)明，其中特定形式的抗誤碼能力增強是轉(zhuǎn)換增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)明，其中所述第二星座圖中的信號點少于第一星座圖中的信號點。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述分組中所述第一部分信號點之后。
19.根據(jù)權(quán)利要求18中的發(fā)明，其中執(zhí)行所述解碼步驟使用一個面向路徑的聯(lián)合解碼器/DFE。
20.一種用在解碼器中對從通信信道接收的信號點流進行解碼的方法，所述接收的信號點被碼間干擾損壞，其包括從第一信號點星座圖中選出的第一部分，所述第一信號點星座圖含有多個信號點接收機子集，以及包括從第二信號點星座圖中選出的第二部分，所述第一部分的每個接收信號點選自所述接收機子集的序列的相應(yīng)一個，如N態(tài)接收機網(wǎng)格圖所定義的那樣，N大于或等于1，該方法包括下列步驟為響應(yīng)每個接收的信號點，生成多個均衡的信號點，每個均衡的信號點都被生成作為所述每個接收信號點的碼間干擾成分的相應(yīng)估算的函數(shù)，每個估算又是所述解碼器的相應(yīng)當前存在路徑的函數(shù)，通過由所述N態(tài)接收機網(wǎng)格圖所定義的接收機網(wǎng)格將M路存在信號點路徑的連續(xù)集合標識為均衡信號點的集合的函數(shù)，所述標識使得指向同一狀態(tài)的多個路徑可被標識為存在路徑的函數(shù)，以及就所述接收的信號點的身份作出判定，作為至少所述存在路徑之一的函數(shù)，所述第二信號點星座圖使得所述第二信號點星座圖的各信號點間的最小距離不小于所述接收機子集的子集內(nèi)部最小距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中的預(yù)定位置上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中所述第一部分信號點之后。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的發(fā)明，其中所述第二星座圖中的信號點數(shù)比第一星座圖中的少。
24.一種用在解碼器中對從通信信道接收的信號點流進行解碼的方法，所述接收的信號點被碼間干擾損壞，其包括從第一信號點星座圖中選出的第一部分，所述第一信號點星座圖含有多個信號點發(fā)射機子集，以及包括從第二信號點星座圖中選出的第二部分，所述第一部分的每個接收信號點選自所述發(fā)射機子集的序列的相應(yīng)一個，如N態(tài)發(fā)射機網(wǎng)格圖所定義的那樣，N大于或等于1，該方法包括下列步驟為響應(yīng)每個接收的信號點，生成多個均衡的信號點，每個均衡的信號點都被生成作為所述每個接收信號點的碼間干擾成分的相應(yīng)估算的函數(shù)，每個估算又是所述解碼器的相應(yīng)當前存在路徑的函數(shù)，通過由所述N態(tài)接收機網(wǎng)格圖所定義的接收機網(wǎng)格將M路存在信號點路徑的連續(xù)集合標識為均衡信號點的集合的函數(shù)，所述接收機網(wǎng)格圖包括在當前狀態(tài)和下一狀態(tài)之間的多個分支，所述分支與相應(yīng)的接收機子集相關(guān)聯(lián)，每個接收機機子集是一個特定發(fā)射機子集的一部分，所述標識使得與所述序列中的特定一個相對應(yīng)的多個路徑可以別標識為存在路徑的，以及就所述接收的信號點的身份作出判定，作為至少所述存在路徑之一的函數(shù)，所述第二信號點星座圖使得所述第二信號點星座圖的各信號點間的最小距離不小于所述接收機子集的子集內(nèi)部最小距離。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中的預(yù)定位置上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中所述第一部分信號點之后。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的發(fā)明，其中所述第二星座圖中的的信號點數(shù)比第一星座圖中的少。
28.一種處理從信道接收的信號點流的方法，所述流包括第一和第二部分，所述流的每個信號點是在相應(yīng)的信令間隔內(nèi)通過所述信道傳輸?shù)?，所述每個信號點的信號能量被分散到相鄰信令間隔中，所述方法包括下列步驟為響應(yīng)所述每個傳輸?shù)男盘桙c，就該傳輸?shù)男盘桙c的身份作出判定，就所述第一部分的每個傳輸信號點作出的所述判定是來自一些所述相鄰信令間隔的所述分散的信號能量的函數(shù)，以及就所述第二部分的每個傳輸信號點的身份作出的所述判定是來自較少數(shù)量的所述相鄰信令間隔的所述分散信號能量的函數(shù)，其中所述較少數(shù)量包括了一個都沒有的情況，所述流的所述第二部分是以這樣的方式傳輸?shù)模瑥亩退龅诙糠值男盘桙c的身份作出的判定可能是正確的，如就所述第一部分的信號點的身份作出的判定那樣。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的發(fā)明，其中所述第一部分是從一個第一信號點星座圖中選出的，并且所述第二部分信號點是從一個第二信號點星座圖中選出的，該星座圖中信號點要少于所述第一信號點星座圖。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中的預(yù)定位置上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的發(fā)明，其中所述第一信號點星座圖被劃分成多個信號點的接收機子集，這種劃分被用于就第一部分信號點的身份作出判定的所述步驟中，其中所述第二星座圖是由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中所述第一部分信號點之后。
33.一種方法，包括下列步驟以這樣的方式向接收機發(fā)送預(yù)定長度的信號點分組的信號點的流的初始部分，從而為傳輸?shù)乃龀跏疾糠中盘桙c提供第一等級的抗誤碼能力，以及以這樣的方式向所述接收機發(fā)送所述信號點的所述流中剩余的、終結(jié)部分，從而為傳輸?shù)乃鍪Ｓ嘈盘桙c提供比第一等級一強的第二等級抗誤碼能力，由此，所述流在接收機中解碼，接收機為所述初始部分信號點提供特定形式的抗誤碼能力增強，而為所述終結(jié)部分信號點提供較少的這樣的抗誤碼能力增強，這樣，與為傳輸?shù)乃鼋K結(jié)部分信號點提供所述第一等級的抗誤碼能力相比，所述初始部分信號點和解碼得到的所述終結(jié)部分信號點之間的誤碼率會更低。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的發(fā)明，其中所述初始部分信號點是從一個第一信號點星座圖中選出的，并且所述終結(jié)部分信號點是從一個第二信號點星座圖中選出的，該星座圖中信號點要少于所述第一信號點星座圖。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的發(fā)明，其中所述第一信號點星座圖被劃分成多個信號點的接收機子集，其中傳輸所述初始部分信號點的步驟是這種劃分的函數(shù)，并且其中所述第二星座圖是由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
36.一種用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的方法，在該系統(tǒng)中信號點分組被傳輸給解碼器，所述解碼器是這樣的，從而它為每個分組的初始部分信號點提供特定形式的抗誤碼能力增強，而為該分組的剩余部分信號點提供較少的這樣的抗誤碼能力增強，該方法包括下列步驟以這樣的方式將每個分組的初始部分信號點傳輸給解碼器，從而為其提供第一等級的抗誤碼能力增強，以及以這樣的方式向?qū)⒚總€所述分組的剩余部分信號點傳輸給解碼器，從而為所述剩余信號點提供充分強于所述第一等級的第二等級抗誤碼能力增強，相對于所述剩余信號點而言，所述解碼器的誤碼率性能至少與對于所述初始信號點的一樣。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的發(fā)明，其中所述初始部分信號點是從一個第一信號點星座圖中選出的，并且所述剩余部分信號點是從一個第二信號點星座圖中選出的，該星座圖中信號點要少于所述第一信號點星座圖。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的發(fā)明，其中所述第一信號點星座圖被劃分成多個信號點的接收機子集，其中傳輸所述初始部分信號點的步驟是這種劃分的函數(shù)，并且其中所述第二信號點星座圖是由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
39.一種方法，包括下列步驟生成信號點流的第一部分，所述第一部分的每個信號點都是從第一星座圖中選出的，以及生成所述流的第二部分，所述第二部分的每個信號點都是從第二星座圖中選出的，所述第二部分的信號點出現(xiàn)在所述流中的預(yù)定位置上，由此，所述流在接收機中解碼，接收機為所述第一部分信號點提供特定形式的抗誤碼能力增強，而為所述第二部分信號點提供較少的這樣的抗誤碼能力增強，這樣，與從第一星座圖中選擇第二部分信號點相比，錯誤解碼第二部分信號點的概率更低，而且不大于錯誤解碼第一部分信號點的概率。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的發(fā)明，其中所述第二星座圖中的信號點要少于所述第一星座圖。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的發(fā)明，其中所述第二部分信號點出現(xiàn)在所述流中所述第一部分信號點之后。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的發(fā)明，其中所述生成第一部分信號點包括對所述第一部分信號點編碼的步驟，所述第一信號點星座圖被劃分成多個信號點的發(fā)射機子集，所述編碼是這種劃分的函數(shù)，并且其中所述第二信號點星座圖是由多個被以最小距離分開的信號點構(gòu)成的，所述最小距離不小于所述子集的子集內(nèi)部最小距離。
全文摘要
具有面向路徑的解碼器的編碼或非編碼調(diào)制的終結(jié)一部分出現(xiàn)在信號點流量中預(yù)定位置,并且較少受益于特定形式的抗誤碼能力增強--例如轉(zhuǎn)換增益--的信號點以這樣一種方式被傳輸,使得它們對抗誤碼的穩(wěn)健性至少與從中受益較多的信號點的一樣強。在本發(fā)明的優(yōu)選分組傳輸實施例中,一個分組的末端信號點是使用一個信號點星座圖來傳輸?shù)?該星座圖中信號點的數(shù)目要少于用于該分組中其它信號點的星座圖的信號點的數(shù)目。
文檔編號H04L27/34GK1340262SQ00803586
公開日2002年3月13日 申請日期2000年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月9日
發(fā)明者里－方·魏(音譯) 申請人:朗迅科技公司