專利名稱：通信系統(tǒng)中的無(wú)比率編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明原理涉及通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
分層編碼系統(tǒng)是公知的并且被用于整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)中。這種分層編碼系
統(tǒng)的一個(gè)示例是MIMO (多輸入多輸出)體系結(jié)構(gòu)。這些多天線系統(tǒng)通過(guò) 使用空間復(fù)用而具有更大的譜效率。
MIMO系統(tǒng)是其中使用了多個(gè)發(fā)送天線和多個(gè)接收天線的系統(tǒng)。與 SISO (單輸入單輸出)系統(tǒng)相比，在散射豐富的環(huán)境中，MIMO系統(tǒng)一般 可以實(shí)現(xiàn)更高的容量。可以使用不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)MIMO容量可以在多 個(gè)信道使用上向多個(gè)發(fā)送天線應(yīng)用空間-時(shí)間碼；也可以應(yīng)用分層結(jié)構(gòu)，其 中向每一層只應(yīng)用一維碼。分層結(jié)構(gòu)的示例是貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的V-BLAST和D-BLAST結(jié)構(gòu)。在V-BLAST中，獨(dú)立編碼的數(shù)據(jù)流通過(guò)不同 的發(fā)送天線發(fā)送。因此， 一層表示V-BLAST中的一個(gè)天線。在D-BLAST 中，數(shù)據(jù)流/天線關(guān)聯(lián)被周期性地循環(huán)。
一般來(lái)說(shuō)，分層體系結(jié)構(gòu)指的是任何這樣的交織方法，S卩，在任何時(shí) 刻，不同天線屬于不同的層，并且每個(gè)天線索引在任何時(shí)刻屬于一層且僅 屬于一層。層是作為時(shí)間函數(shù)的天線索引。出于例示目的，分層結(jié)構(gòu)在圖 1中示出，其中從時(shí)間索引1至7的層1由天線索引3, 2, 1， 3， 2， 1, 3表
根據(jù)一方面，利用外部塊編碼器對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼以產(chǎn)生一個(gè)塊輸 出。將塊輸出劃分成子塊。利用內(nèi)部無(wú)比率編碼器對(duì)子塊分別進(jìn)行編碼以 產(chǎn)生經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的流
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)另一方面，利用內(nèi)部無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解 碼以產(chǎn)生一系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出。組合該系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出以 產(chǎn)生一個(gè)塊。利用外部塊解碼器來(lái)對(duì)該塊進(jìn)行解碼。
一種或多種實(shí)現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)在附圖和以下描述中闡述。其他特征將從 描述和附圖以及權(quán)利要求中清楚顯現(xiàn)出來(lái)。
在附圖中相似的標(biāo)號(hào)始終指代類似組件，附圖中
圖1是示出作為時(shí)間函數(shù)的天線索引的分層通信結(jié)構(gòu)的示圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的通信系統(tǒng)的框圖3是其中集成了本發(fā)明原理的示例性MIMO通信系統(tǒng)的更詳細(xì)框
圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖5a是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖5b是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖5c是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的裝置的框圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的裝置的框圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明原理的又一個(gè)方面的裝置的框圖； 圖IO是根據(jù)本發(fā)明原理的又一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖lla是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖12a是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖12b是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖13是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的方法的流程圖； 圖14是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的解碼器的框圖； 圖15a是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的使用鏈接編碼(concatenated coding)的示例性發(fā)送的示圖；圖15b是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的使用鏈接編碼的示例性接收 的示圖16是根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的通信系統(tǒng)的發(fā)送器方的使
用鏈接碼的方法的流程圖17是根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的通信系統(tǒng)的發(fā)送器方的 使用鏈接碼的方法的流程圖，
圖18是根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的通信系統(tǒng)的接收器方的使 用鏈接碼的方法的流程圖19是根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的通信系統(tǒng)的接收器方的 使用鏈接碼的方法的流程圖20是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的裝置的框圖21是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的流 程圖22是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖23是根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的裝置的框
圖24是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖25是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖26是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖27是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖28是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖29是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的裝置的 框圖31是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖32是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖33是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖；并且
圖34是根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)方面的用于修改調(diào)制方案的方法的 流程圖。
具體實(shí)施例方式
在諸如V-BLAST或D-BLAST體系結(jié)構(gòu)之類的分層MIMO系統(tǒng)中， 無(wú)比率編碼(rateless code)可用在子信道上以提供差錯(cuò)校正。在這種系統(tǒng) 中，在接收到了足夠信息時(shí)，可以對(duì)碼字進(jìn)行解碼。為了判定何時(shí)接收到 了足夠信息，監(jiān)視信道條件，例如瞬時(shí)信噪比(SNR)。互信息(mutual information)是SNR的函數(shù)。通過(guò)在時(shí)間上對(duì)互信息取平均，可以確定最 大發(fā)送速率。 一個(gè)問(wèn)題在于，在惡劣條件下，累積足夠的互信息以便對(duì)碼 字解碼所需的時(shí)間可能較長(zhǎng)，并且具有實(shí)時(shí)約束的系統(tǒng)(例如流式視頻) 可能遭受不當(dāng)?shù)难舆t和差錯(cuò)。
根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式，利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的后續(xù)碼字 的發(fā)送可基于定時(shí)，或者可以使用SNR信息以及相應(yīng)存儲(chǔ)的査找表來(lái)獲得 通信層的容量值，以避免對(duì)接收到的互信息的高估。
圖2和圖3示出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明原理的各種概念的通信系統(tǒng)的發(fā)送器 102和接收器104。以示例方式，圖3示出了一種V-BLAST通信系統(tǒng)，其 中示出了發(fā)送器(即，編碼器)具有輸入復(fù)用器106和多個(gè)信道編碼器 108，每個(gè)信道編碼器108具有其自己的天線109。接收器104包括解碼器 110和輸出復(fù)用器112。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，這里公開(kāi)圖2 和圖3的通信系統(tǒng)只是為了示例目的，本發(fā)明原理可以應(yīng)用到任何利用無(wú)比率編碼的分層通信系統(tǒng)(例如，所有MIMO系統(tǒng))。例如，取決于具體 應(yīng)用，發(fā)送器和接收器可以各自被替換為收發(fā)器。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì) 認(rèn)識(shí)到，在圖3中，出于簡(jiǎn)明目的，沒(méi)有示出發(fā)送器102內(nèi)包含的調(diào)制器
和接收器104內(nèi)包含的解調(diào)器。
參考圖4，根據(jù)本發(fā)明原理中的一些的一種實(shí)現(xiàn)方式，用無(wú)比率編碼 來(lái)編碼并發(fā)送碼字(402)。在發(fā)送后，或者基本在發(fā)送的同時(shí)，監(jiān)視一 時(shí)間間隔(404)。該時(shí)間間隔一般是預(yù)定的，并且具有使得發(fā)送器能夠 假定所發(fā)送的碼字已被接收器成功接收的長(zhǎng)度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn) 識(shí)到，在不脫離本發(fā)明原理的精神的情況下，可以通過(guò)許多不同的方式來(lái) 確立并監(jiān)視該時(shí)間間隔。例如，可以通過(guò)使用利用處理器或其他計(jì)算介質(zhì) 的設(shè)置中斷，利用具有定時(shí)標(biāo)志或其他指標(biāo)的時(shí)鐘，并且可能為每個(gè)預(yù)定 的時(shí)間間隔維護(hù)一個(gè)單獨(dú)的定時(shí)器，來(lái)確立并監(jiān)視該時(shí)間間隔。
在該時(shí)間間隔期間，發(fā)送器判定是否接收到了確認(rèn)信號(hào)(ACK)形式 的指示信號(hào)(406)。當(dāng)在該時(shí)間間隔期間接收到了指示信號(hào)ACK時(shí)，發(fā) 送下一碼字(410)。
如果在該時(shí)間間隔期間沒(méi)有接收到指示信號(hào)ACK，系統(tǒng)則像接收到了 擦除標(biāo)志那樣進(jìn)行操作(408),并且強(qiáng)制對(duì)下一碼字的后續(xù)發(fā)送 (410)。雖然發(fā)送器可能不一定接收到了擦除標(biāo)志，但通過(guò)強(qiáng)制發(fā)送器 遵守碼字發(fā)送的時(shí)間間隔，仍可以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)約束或要求。
圖5a示出了本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式，其中擦除標(biāo)志是以否定確 認(rèn)NACK的形式實(shí)現(xiàn)的。從而，當(dāng)該時(shí)間間隔期滿時(shí)(504)，不論是否 接收到了指示信號(hào)，都發(fā)送下一碼字(510)。如果在該時(shí)間間隔期間接 收到了指示信號(hào)，則判定(506)該指示是肯定確認(rèn)ACK還是否定確認(rèn) NACK。
根據(jù)各種實(shí)現(xiàn)方式，肯定確認(rèn)ACK可以是表明所發(fā)送的碼字已被成 功接收的指示，或者表明成功接收和成功解碼的指示。否定確認(rèn)NACK可 以是表明所發(fā)送的碼字可能是不可靠的或者不能被完全解碼的指示。當(dāng)識(shí) 別NACK時(shí)，發(fā)送器修改隨后用于發(fā)送下一碼字(510)的調(diào)制方案 (508)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，NACK的作用是通知發(fā)送器當(dāng)前調(diào)制方案
8在解碼器方不能工作，并且發(fā)送器通過(guò)修改用于后續(xù)發(fā)送的調(diào)制方案來(lái)作 出響應(yīng)。
根據(jù)圖5b所示的另一種實(shí)現(xiàn)方式，發(fā)送器可以對(duì)在預(yù)定的時(shí)間段505 中接收到的NACK的數(shù)目進(jìn)行監(jiān)視或計(jì)數(shù)(514)。該預(yù)定時(shí)間段505 — 般長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)間段504，并且被選擇來(lái)確認(rèn)信道是否確實(shí)惡劣(在NACK 的情況下)或者確實(shí)良好(在ACK的情況下-參見(jiàn)圖5c)。如果在預(yù)定 時(shí)間段505期間接收到的NACK的數(shù)目大于或等于預(yù)定的接收NACK數(shù) 目(516)，發(fā)送器則可以通過(guò)降低調(diào)制的階數(shù)(518)(例如從16-QAM 降低到QPSK)來(lái)作出響應(yīng)并且相應(yīng)地發(fā)送下一碼字，而無(wú)需來(lái)自接收器 的任何另外的信息(例如，不需要調(diào)制修改指數(shù)(modulation modification index)， 等等)。
相反，如圖5c所示，當(dāng)在預(yù)定時(shí)間段505期間接收到的ACK的數(shù)目 大于或等于預(yù)定的接收ACK數(shù)目(522)時(shí)，發(fā)送器在發(fā)送下一碼字 (510)之前通過(guò)提高調(diào)制的階數(shù)(520)(例如從QPSK提高到16-QAM) 來(lái)作出響應(yīng)。圖5b和圖5c的實(shí)現(xiàn)方式還可繼續(xù)發(fā)送附加的碼字， 同時(shí)對(duì)ACK禾口/或NACK進(jìn)行累積和計(jì)數(shù)。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的發(fā)送器102的示圖。發(fā) 送器102包括控制器600、處理器602和至少一個(gè)存儲(chǔ)器/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 608。處理器602包括板上時(shí)鐘或定時(shí)器604，該板上時(shí)鐘或定時(shí)器604如 上所述可以按許多不同方式來(lái)用于提供各種本發(fā)明原理的定時(shí)器功能。根 據(jù)各種實(shí)現(xiàn)方式，控制器600可以是專用集成電路(ASIC)、被編程為根 據(jù)本發(fā)明原理中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作的處理器、或者根據(jù)本發(fā)明原理中的一 個(gè)或多個(gè)動(dòng)作所需的邏輯或集成電路設(shè)計(jì)的任何其他組合。在不脫離本發(fā) 明原理的精神的情況下，存儲(chǔ)器608可以按許多不同形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如， 存儲(chǔ)器608可以是ROM、 RAM、可移除盤(pán)介質(zhì)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、閃存、或 者任何其他適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)設(shè)備。
圖7示出了用于接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的碼字的方法700的流程 圖。如圖所示，接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的碼字(702)。接收無(wú)比率 編碼的碼字的操作702是進(jìn)行中的操作。在接收期間，監(jiān)視一時(shí)間間隔
9(704)，以判定該時(shí)間間隔是否已期滿。在該時(shí)間間隔期滿之前，判定 (如果必要的話則反復(fù)判定)是否己成功接收并解碼了碼字(706)。如
果是，則發(fā)送指示信號(hào)(708)，以提供表明已成功接收并解碼了碼字的
肯定指示，并且接收后續(xù)的碼字。
當(dāng)在步驟704處時(shí)間間隔期滿并且沒(méi)有確認(rèn)對(duì)碼字的成功接收和解碼 時(shí)(步驟706)，接收器強(qiáng)制發(fā)送指示信號(hào)(708)以便能夠接收后續(xù)的碼 字(710)。如上所述，此情況下的指示信號(hào)可包括擦除標(biāo)志或者使之被 包含在用于告知所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源以修改用于后續(xù)發(fā)送的調(diào)制方案的否定 確認(rèn)(NACK)中。
根據(jù)一種實(shí)現(xiàn)方式，所發(fā)送的指示信號(hào)(708)可包括調(diào)制修改指數(shù) 或者對(duì)經(jīng)編碼的碼字的來(lái)源的其他調(diào)制方案修改指令。這尤其適用于經(jīng)編 碼的碼字未被成功接收和/或無(wú)法被成功解碼時(shí)(例如，當(dāng)NACK信號(hào)被 生成并返回給所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源時(shí))。如上所述，當(dāng)在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)多 次確認(rèn)成功接收和/或解碼時(shí)，調(diào)制修改指數(shù)或其他調(diào)制方案修改指令可以 是調(diào)制階數(shù)的正向提高。
圖8示出了解碼器110和解碼器110的一些構(gòu)成部分的框圖。解碼器 110包括接收器800、控制器802、處理器804、至少一種形式的存儲(chǔ)器/數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)裝置806、以及時(shí)鐘808。如以上參考圖7所述，解碼器110接收 經(jīng)編碼的碼字并且響應(yīng)于肯定或否定接收條件向經(jīng)編碼的碼字的來(lái)源提供 指示信號(hào)。肯定接收條件在一種實(shí)現(xiàn)方式中包括對(duì)經(jīng)編碼的碼字的成功接 收，在另一種實(shí)現(xiàn)方式中包括對(duì)接收到的經(jīng)編碼碼字的成功接收并解碼。 否定接收條件在一種實(shí)現(xiàn)方式中指示出接收到的數(shù)據(jù)被認(rèn)為不可靠并且可 能不能被解碼，并且在另一種實(shí)現(xiàn)方式中否定接收條件指示出接收到的數(shù) 據(jù)被識(shí)別為不可解碼。
如上所述，在分層MIMO系統(tǒng)中的通信期間，有可能(利用無(wú)約束信 道容量公式)計(jì)算出的互信息遠(yuǎn)高于接收器中獲得的實(shí)際互信息，尤其在 系統(tǒng)中使用諸如QPSK或16-QAM之類的常見(jiàn)調(diào)制方案時(shí)更是如此。這是 對(duì)互信息的高估，這對(duì)后續(xù)的發(fā)送有不利影響。
為了解決該問(wèn)題并且避免對(duì)接收器中獲取的互信息的高估，在每個(gè)層中使用調(diào)制的實(shí)際容量公式。例如，當(dāng)SNR^5db時(shí)，QPSK調(diào)制的容量 為1.7比特/符號(hào)。在沒(méi)有閉式容量公式(例如，對(duì)于16-QAM調(diào)制沒(méi)有閉 式容量公式)或者容量計(jì)算復(fù)雜(例如，將會(huì)花費(fèi)太多處理時(shí)間)的情況 下，查找表(LUT)可用于基于為通信系統(tǒng)中的層/信道確定的質(zhì)量度量和 所使用的調(diào)制的類型來(lái)獲得接收到的互信息。根據(jù)一種實(shí)現(xiàn)方式，質(zhì)量度 量是層中的信噪比(SNR)。另外，查找表(LUT)也可用于基于為通信 系統(tǒng)中的層/信道確定的質(zhì)量度量來(lái)獲得通信信道所支持的最優(yōu)調(diào)制格式。
參考圖9和圖10，其中示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的解 碼器110。解碼器的控制器900被配置為接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的碼 字(1002)。在無(wú)比率編碼中，碼字可被定義為具有無(wú)限的長(zhǎng)度，雖然只 發(fā)送或接收有限的長(zhǎng)度。在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)"碼字"經(jīng)常用來(lái)指無(wú)限長(zhǎng)度 的"碼字"的被實(shí)際發(fā)送或接收的部分。處理器902被配置為計(jì)算用來(lái)發(fā) 送碼字的通信介質(zhì)的質(zhì)量度量。存儲(chǔ)器904存儲(chǔ)著可用于確定信道所支持 的最優(yōu)調(diào)制格式的查找表(LUT)數(shù)據(jù)。LUT數(shù)據(jù)的類型將包括針對(duì)已知 將被用于特定通信系統(tǒng)中的各個(gè)調(diào)制方案中的每一個(gè)的各種LUT。這種調(diào) 制方案的一些示例包括但不限于BPSK、 QPSK和16-QAM。
計(jì)算出的質(zhì)量度量被用于利用例如處理器902來(lái)確定通信介質(zhì)所支持 的最優(yōu)調(diào)制格式(1006)。 一旦確定了，解碼器的控制器就被配置為基于 經(jīng)修改的調(diào)制方案來(lái)接收后續(xù)的碼字。經(jīng)修改的調(diào)制方案是根據(jù)所確定的 能夠被通信介質(zhì)支持并且用于在通信介質(zhì)上發(fā)送數(shù)據(jù)的最優(yōu)調(diào)制格式導(dǎo)出 的(1008)。
根據(jù)圖11所示的另一種實(shí)現(xiàn)方式1100，在接收碼字(1102)后，解 碼器識(shí)別所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源所使用的調(diào)制方案(1104)。然后利用例如處 理器來(lái)計(jì)算通信信道的質(zhì)量度量(1106)。計(jì)算出的質(zhì)量度量(例如，信 道或?qū)拥腟NR)和己知的調(diào)制方案被用于訪問(wèn)存儲(chǔ)器904并獲得與已知的 調(diào)制方案相對(duì)應(yīng)的LUT值。確定通信介質(zhì)所支持的最優(yōu)調(diào)制格式 (1108)。最優(yōu)調(diào)制格式例如可通過(guò)處理器確定哪個(gè)調(diào)制格式的LUT在計(jì) 算出的質(zhì)量度量下提供最高的預(yù)期容量來(lái)確定。如果確定出的最優(yōu)調(diào)制格 式不同于當(dāng)前調(diào)制方案(或者也可能是具有足夠大到有理由進(jìn)行切換的差異)，則最優(yōu)調(diào)制方案被識(shí)別為新的調(diào)制方案。
一個(gè)"滯后"值可用于避 免來(lái)回切換效應(yīng)。新的調(diào)制方案被反饋(1110)到所發(fā)送的數(shù)據(jù)的來(lái)源。 該來(lái)源被認(rèn)為會(huì)利用反饋的經(jīng)修改調(diào)制方案來(lái)發(fā)送后續(xù)的碼字。后續(xù)的經(jīng) 編碼碼字被利用反饋的經(jīng)修改調(diào)制方案來(lái)接收(1112)。當(dāng)然，"最優(yōu)" 格式不一定是全局最優(yōu)的，并且許多實(shí)現(xiàn)方式確定改善(但不一定是最優(yōu) 化)性能的格式。
參考圖lla，示出了一種方法1115。在各種實(shí)現(xiàn)方式中，LUT也用于 確定所接收的互信息的量。方法1115是這種實(shí)現(xiàn)方式的示例。方法1115 包括接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的數(shù)據(jù)(1002)，確定信道的質(zhì)量度量 (例如SNR) (1004)。質(zhì)量度量例如可通過(guò)計(jì)算度量、從另一設(shè)備接收 度量或者從存儲(chǔ)裝置中訪問(wèn)度量來(lái)確定。識(shí)別用于發(fā)送所接收的經(jīng)編碼數(shù) 據(jù)的調(diào)制方案(1104)。
方法1115還包括基于所識(shí)別的調(diào)制方案/格式和所確定的質(zhì)量度量， 來(lái)確定估計(jì)，即對(duì)針對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的每個(gè)單位所接收的互信息的 量的估計(jì)。估計(jì)的確定可通過(guò)各種方式來(lái)執(zhí)行，例如通過(guò)使用閉式容量方 程。方法1115示出了可提供增大的速度的另一種實(shí)現(xiàn)方式，并且也將適 應(yīng)于不是閉式的容量方程。
方法1115還包括基于識(shí)別出的調(diào)制方案/格式和所確定的質(zhì)量度量來(lái) 訪問(wèn)特定的LUT (1120)，并且訪問(wèn)該特定LUT中提供對(duì)針對(duì)每單位所 接收經(jīng)編碼數(shù)據(jù)而接收到的互信息的量的估計(jì)的條目(1130)。方法1115 還包括基于所訪問(wèn)的條目來(lái)確定接收到的互信息的量(1140)。在一種實(shí) 現(xiàn)方式中，LUT是包括給定調(diào)制格式的互信息的一維表(例如，列表)， 其中每個(gè)條目對(duì)應(yīng)于一個(gè)不同的SNR。在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，LUT是二維 表(例如，矩陣)，其中行對(duì)應(yīng)于調(diào)制格式，列對(duì)應(yīng)于SNR，并且條目對(duì) 應(yīng)于特定行(調(diào)制格式)和列(SNR)的互信息指標(biāo)?；バ畔⒅笜?biāo)(LUT 中的條目)例如可以基于與所識(shí)別的調(diào)制方案和SNR相對(duì)應(yīng)的容量公式來(lái) 確定。對(duì)LUT的這種使用可以在不使用本申請(qǐng)中描述的其他概念和方面的 情況下進(jìn)行，或者可以結(jié)合一個(gè)或多個(gè)其他概念和方面來(lái)使用。
在MIMO和其他通信系統(tǒng)中，雖然執(zhí)行了容量計(jì)算來(lái)計(jì)算接收到的互信息，但不幸的是，它通常只是一個(gè)近似，并且隨著時(shí)間過(guò)去，精度是有 限的。從而，即使當(dāng)全部接收到的互信息被斷言足以供接收器解碼時(shí)，實(shí) 際上也可能仍不足以對(duì)碼字解碼。
根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面，通過(guò)使得能夠在接收器中累積超出通常 量的附加互信息以便能夠?qū)邮盏降拇a字準(zhǔn)確地解碼，來(lái)解決了該不足之 處。附加互信息的累積使得成功解碼的概率更高。
從而，參考圖12a和圖12b，其中示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn) 方式的方法1200。最初，接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù) (1202)。然后判定接收器己經(jīng)接收到了針對(duì)該數(shù)據(jù)塊的初始預(yù)定量的互 信息(MI) (1203)。該"初始預(yù)定量"是據(jù)信足以使得接收器能夠?qū)?收到的碼字成功解碼的量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，該"初始預(yù)定 量"對(duì)于每個(gè)通信系統(tǒng)可能是不同的，并且考慮到了諸如噪聲等等的任何 已知的通信介質(zhì)變量。
一旦已經(jīng)接收到了 "初始預(yù)定量"的互信息，則接收該數(shù)據(jù)塊的附加 經(jīng)編碼數(shù)據(jù)(1204)，并且進(jìn)行另一個(gè)判定，即是否已經(jīng)接收到了該數(shù)據(jù) 塊的超出初始預(yù)定量的額外預(yù)定量的互信息(1205)。 一旦已經(jīng)累積了附 加量或"額外預(yù)定量"的互信息，接收器就對(duì)接收到的碼字進(jìn)行解碼
(1206)，然后針對(duì)下一個(gè)所接收的發(fā)送繼續(xù)接收MI和經(jīng)編碼的碼字。 在此實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)碼字的解碼(1206)是僅利用初始預(yù)定量的經(jīng)編碼數(shù) 據(jù)來(lái)執(zhí)行的。如圖12b所示，在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，解碼(1206)可利用 初始接收到的經(jīng)編碼數(shù)瑪和附加接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)兩者來(lái)執(zhí)行 (1208)。通過(guò)使用與數(shù)據(jù)塊的額外/附加經(jīng)編碼數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的額外累積的 MI (1204)，提高了接收器成功解碼的概率。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明原理的精神的情況 下，"額外預(yù)定量"的實(shí)際量對(duì)于不同通信系統(tǒng)可以不同。
根據(jù)另一種實(shí)現(xiàn)方式，所累積的額外互信息和初始互信息的量可以基 于定時(shí)。例如，參考圖13，其中示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式 的方法1300。如圖所示，接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的數(shù)據(jù)塊的經(jīng)編碼數(shù) 據(jù)(1302)。然后判定是否已經(jīng)接收到了與經(jīng)編碼數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的初始預(yù)定量的MI (1304)。該判定(1304)例如可基于時(shí)間間隔或者基于通信介
質(zhì)的容量公式。另外，可以使用査找表，這些查找表包含著基于針對(duì)給定 調(diào)制和信噪比的容量公式，對(duì)針對(duì)每單位接收數(shù)據(jù)的互信息的估計(jì)。當(dāng)解 碼器(通過(guò)時(shí)間間隔的期滿或者其他方式)判定已接收到初始預(yù)定量的
MI時(shí)，接收器開(kāi)始累積(接收)數(shù)據(jù)塊的附加經(jīng)編碼數(shù)據(jù)(1306)。接 收器累積附加或額外經(jīng)編碼數(shù)據(jù)和相應(yīng)的MI，直到額外預(yù)定量的MI已被 接收到為止(1308)。對(duì)額外預(yù)定量的MI的判定可基于時(shí)間、比特長(zhǎng) 度、或者用于判定預(yù)期量的接收數(shù)據(jù)任何其他已知方法。當(dāng)判定已接收到 額外預(yù)定量的MI時(shí)，碼字被解碼(1310)，并且接收器/解碼器可以返回 到開(kāi)始處并且開(kāi)始接收對(duì)經(jīng)編碼碼字的下一次發(fā)送。
如上所述，第一預(yù)定時(shí)間間隔具有被認(rèn)為足以使得解碼器能夠或者允 許解碼器對(duì)經(jīng)編碼碼字進(jìn)行成功接收并解碼的長(zhǎng)度。該第一預(yù)定時(shí)間間隔 對(duì)于不同通信系統(tǒng)和這些系統(tǒng)所使用的不同調(diào)制技術(shù)可以不同。 一些實(shí)現(xiàn) 方式可將兩個(gè)定時(shí)器組合成單個(gè)定時(shí)器。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的解碼器1400。該解碼 器包括控制器1402,該控制器1402被配置為接收互信息(互信息的量是 基于接收到的經(jīng)編碼碼字或其他接收到的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算的)。通過(guò)應(yīng)用處理 器1404和存儲(chǔ)器1406，控制器還被配置為接收初始預(yù)定量的互信息，以 及額外或者附加預(yù)定量的互信息。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，解碼器1400可包 括適合于接收互信息的接收器1410。
根據(jù)本發(fā)明原理，對(duì)額外或附加互信息的累積可提供更高的可靠性， 但是這通常伴隨著由于添加了信息而導(dǎo)致數(shù)據(jù)速率較慢這一折衷。此外， 對(duì)附加或額外互信息的累積使得解碼器要對(duì)更長(zhǎng)的碼字解碼，因此一般來(lái) 說(shuō)會(huì)導(dǎo)致更高的解碼復(fù)雜度。這些折衷對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)是可接受的。但 是，考慮到由于附加互信息的累積而導(dǎo)致的解碼復(fù)雜度的增大和/或數(shù)據(jù)速 率的減慢， 一些實(shí)現(xiàn)方式對(duì)碼字使用鏈接編碼(concatenated coding)，其 中外部碼(outer code)例如是土央碼(block code)，例如Reed Solomon或 BCH碼，并且內(nèi)部碼(innercode)是無(wú)比率編碼。
在一個(gè)這種實(shí)現(xiàn)方式中，K個(gè)信息比特首先被利用(N, K)外部塊碼編碼為長(zhǎng)度為N的碼字。每個(gè)碼字被分解成更小的子塊。例如，N比特碼 字可被分解成四個(gè)子塊，每個(gè)具有N/4比特的長(zhǎng)度。內(nèi)部無(wú)比率編碼被應(yīng) 用到碼字的每個(gè)子塊。通過(guò)在利用內(nèi)部無(wú)比率編碼進(jìn)行編碼之前將塊碼字
(block codeword)分解成子塊，無(wú)比率碼字的解碼復(fù)雜度可得以減小， 因?yàn)槌晒獯a所需的無(wú)比率碼字的大小被預(yù)期會(huì)更小?；蛘?，通過(guò)在利用 無(wú)比率編碼進(jìn)行編碼之前將碼字分解成子塊，外部塊碼可以更大，并且從 而，與串行使用若干個(gè)的更小塊碼的情況下所能實(shí)現(xiàn)的相比，對(duì)于給定數(shù) 目的奇偶比特可以提供更多的差錯(cuò)校正。此外，與更小的塊碼相比，更大 的塊碼例如通過(guò)校正更小的塊碼將無(wú)法校正的突發(fā)，從而提供了更好的突 發(fā)差錯(cuò)校正。另外，更大的塊碼和更小的無(wú)比率編碼的至少一些優(yōu)點(diǎn)可同 時(shí)實(shí)現(xiàn)在同 一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中。
圖15a和15b分別示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式用于發(fā)送和 接收利用內(nèi)部無(wú)比率編碼來(lái)編碼的碼字的配置的示圖。如圖15a中所示， 發(fā)送器/編碼器序列被輸入到外部編碼器1502中，用于將輸入數(shù)據(jù)序列的 塊編碼成在編碼器1502的輸出處提供的碼字。劃分器1503將數(shù)據(jù)塊輸出 劃分成子塊，并且內(nèi)部編碼器1504利用無(wú)比率編碼對(duì)子塊編碼。經(jīng)過(guò)編 碼的發(fā)送序列被輸入到調(diào)制器1506，在這里它被調(diào)制并經(jīng)由天線發(fā)送。圖 15b示出了接收器/解碼器一方，其中，解調(diào)器1508接收經(jīng)調(diào)制的信號(hào)并 對(duì)接收到的經(jīng)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。內(nèi)部無(wú)比率編碼解碼器1510首先對(duì)子 塊的無(wú)比率編碼進(jìn)行解碼以確定子塊，然后組合器1511將子塊組合成外 部碼字，這些外部碼字被傳遞到外部解碼器1512，以進(jìn)一步去除殘留誤差 并且清理解碼。組合器1511和劃分器1503例如可用軟件和/或硬件來(lái)實(shí) 現(xiàn)。 一種軟件實(shí)現(xiàn)方式使用寄存器和適當(dāng)?shù)闹噶睿?一種硬件實(shí)現(xiàn)方式使用 移位寄存器和適當(dāng)?shù)倪壿嫛?br>
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的用于發(fā)送經(jīng)編碼的 數(shù)據(jù)的方法1600。訪問(wèn)數(shù)據(jù)(1602)，為該數(shù)據(jù)生成外部塊碼(1604)， 并且將外部塊碼字分解成子塊(1606)。 一旦被細(xì)分，子塊碼就被利用無(wú) 比率編碼來(lái)編碼(1608)。 一旦被利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼，子塊的無(wú)比率 碼字就被發(fā)送(1610)到接收器。根據(jù)另一種實(shí)現(xiàn)方式， 一種方法1700為輸入的數(shù)據(jù)塊生成外部塊碼
字(1710)，并且為外部塊碼的子塊確定內(nèi)部無(wú)比率碼字(1720)。方法 1700隨后開(kāi)始發(fā)送預(yù)定量的無(wú)比率碼字(1730)。在第一時(shí)間間隔期滿
(1740)之后，認(rèn)為已經(jīng)發(fā)送了該預(yù)定量，并且方法1700開(kāi)始發(fā)送第二 預(yù)定量的無(wú)比率碼字(1750)。在第二時(shí)間間隔期滿(1750)之后，認(rèn)為 已經(jīng)發(fā)送了第二預(yù)定量。方法1700可被重復(fù)，以便為每個(gè)子塊發(fā)送無(wú)比 率碼字。另外，在一種實(shí)現(xiàn)方式中可組合定時(shí)器。
圖18-20示出了在接收器一方本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式。參考 圖18，接收器開(kāi)始于接收利用鏈接碼來(lái)編碼的碼字的預(yù)定量的互信息
(1802)。 一旦接收到了該預(yù)定量，接收器就繼續(xù)累積或接收超出該預(yù)定 量的額外量的互信息(1804)。 一旦接收到了額外互信息，接收器就被配 置為通過(guò)首先對(duì)內(nèi)部無(wú)比率編碼進(jìn)行解碼以確定子塊，來(lái)對(duì)鏈接編碼的碼 字進(jìn)行解碼(1806)。 一旦內(nèi)部無(wú)比率編碼被解碼，子塊就被組合以解出 塊碼字(1808)。 一旦塊碼字被解出，外部碼就被解碼(1810)以清理殘 留誤差。
圖19示出了另一種實(shí)現(xiàn)方式，其中定時(shí)器被接收器確立來(lái)確定已接 收到了足夠的信息。在本示例中，接收器開(kāi)始接收利用鏈接碼來(lái)編碼的碼 字的預(yù)定量的互信息(1902)。監(jiān)視第一預(yù)定時(shí)間段(1903)的期滿。接 收器繼續(xù)接收預(yù)定量的互信息，直到第一預(yù)定時(shí)間段期滿為止。在第一預(yù) 定時(shí)間段期滿后，在接收器處接收(累積)"額外"或附加互信息 (1904)。額外互信息的這種累積被執(zhí)行第二預(yù)定時(shí)間段(1905)。在該 第二時(shí)間段期滿后，通過(guò)首先對(duì)內(nèi)部無(wú)比率編碼進(jìn)行解碼以確定塊碼字的 子塊來(lái)對(duì)碼字進(jìn)行解碼(1906)。然后組合子塊以解出塊碼字(1907)。 一旦被組合，外部塊碼就被解碼(1908)以清理殘留誤差。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的解碼器2000的框圖。 發(fā)圖所示，解碼器2000包括控制器2002、處理器2004和存儲(chǔ)器2006。 控制器2002被配置為通過(guò)接收器2010接收經(jīng)編碼的碼字(其提供互信 息)。處理器2004包括時(shí)鐘2008，并且可被編程為確立接收互信息所需 的所有時(shí)間間隔。存儲(chǔ)器2006是解碼器2000的一部分，并且可以包括諸如互信息接收所需的時(shí)間間隔或時(shí)間段之類的信息(該信息取決于諸如用 于發(fā)送經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的調(diào)制方案之類的因素)。解碼器2000還被配置為對(duì) 各個(gè)子塊的內(nèi)部無(wú)比率編碼進(jìn)行解碼，以便它們能夠被組合以解出碼字。 外部碼的解碼是在已經(jīng)通過(guò)對(duì)內(nèi)部無(wú)比率編碼的解碼和對(duì)子塊的組合來(lái)解 出碼字之后執(zhí)行的。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，控制器和處理器可被分開(kāi)配置為一起 動(dòng)作，或者可以實(shí)現(xiàn)在具有用于如這里所述動(dòng)作的相應(yīng)程序和邏輯的單個(gè) 設(shè)備中。
在采用無(wú)比率編碼的分層通信系統(tǒng)中使用確認(rèn)信號(hào)有其優(yōu)勢(shì)，如上所 述。尤其， 一旦認(rèn)為己接收到了足夠的互信息，就可以發(fā)送確認(rèn)。但是， 這種確認(rèn)的發(fā)送雖然是有價(jià)值的，但卻可能沒(méi)有完全利用通信信道(例 如，可能沒(méi)有利用信道的全部容量來(lái)增大數(shù)據(jù)速率)。
例如，當(dāng)每個(gè)信道上的調(diào)制為BPSK或QPSK時(shí)，信道可支持更高階 的調(diào)制(例如，16-QAM)，而這種更高階的調(diào)制又可支持更高的數(shù)據(jù)速 率。
存在若干種用于判定是否可能進(jìn)行這種調(diào)制方案修改的方式。參考圖 21-34示出和描述的實(shí)現(xiàn)方式是用于示例目的的，并且示出了對(duì)通信質(zhì)量 判定的使用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明原理的精神 的情況下，可以作出相同概念的其他方法和/或?qū)崿F(xiàn)方式。
參考圖21，其中示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的方法 2100。最初，訪問(wèn)與至少一個(gè)通信信道上的通信質(zhì)量有關(guān)的信息 (2102)。基于所訪問(wèn)的信息，對(duì)于將用來(lái)在該信道上發(fā)送利用無(wú)比率編 碼編碼的數(shù)據(jù)的調(diào)制方案提供指示(2104)。在此示例中，與通信信道的 質(zhì)量有關(guān)的信息可以是在預(yù)先指定或者預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)指示信號(hào)的發(fā)生頻 率。
圖22示出了圖21的方法的經(jīng)修改的實(shí)現(xiàn)方式。在該方法2200中，訪 問(wèn)與至少一個(gè)通信信道上的通信質(zhì)量有關(guān)的信息(2202)，并且識(shí)別指示 信號(hào)。在發(fā)起訪問(wèn)后，確立一時(shí)間間隔(2208)。在該時(shí)間間隔期間，對(duì) 所識(shí)別的指示信號(hào)的發(fā)生的數(shù)目或頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)(2206)。在該時(shí)間間隔期滿后，響應(yīng)于并且基于所訪問(wèn)的與質(zhì)量有關(guān)的信息，指示用于發(fā)送后續(xù)
數(shù)據(jù)的調(diào)制方案(2204)。預(yù)定時(shí)間間隔(2208)的長(zhǎng)度可以是基于例如
當(dāng)前使用的調(diào)制方案、基于預(yù)期結(jié)果的估計(jì)時(shí)間段等等的任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間 長(zhǎng)度。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的裝置2300。該裝置包 括控制器2302、具有時(shí)鐘2306的處理器2304、存儲(chǔ)器2308、以及與雙向 通信信道2310的連接。如上所述，通信信道2310上的通信質(zhì)量被確定并 用來(lái)指示將被用于該信道的調(diào)制方案。這樣，控制器2302訪問(wèn)與通信信 道2310的質(zhì)量有關(guān)的信息。處理器2304被配置為利用所訪問(wèn)的質(zhì)量信 息，來(lái)提供對(duì)用于在通信信道2310上利用無(wú)比率編碼編碼的數(shù)據(jù)的后續(xù) 發(fā)送的經(jīng)修改的調(diào)制方案的指示。
例如，處理器2304被示為具有時(shí)鐘2306。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn) 識(shí)到，在不脫離本發(fā)明原理的精神的情況下，時(shí)鐘2306可通過(guò)許多不同 的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于本示例來(lái)說(shuō)，時(shí)鐘2306可用來(lái)確立一預(yù)定的時(shí)間間 隔，在該時(shí)間間隔期間，控制器2302訪問(wèn)與通信信道2310的質(zhì)量有關(guān)的 信息。這樣，對(duì)信道2310上的通信質(zhì)量的監(jiān)視可限于預(yù)設(shè)或預(yù)定的時(shí)間 段，這有助于符合通信系統(tǒng)的任何實(shí)時(shí)約束。
圖24示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的方法。在此示例 中，解碼器監(jiān)視在至少一個(gè)通信信道上接收到指示信號(hào)的發(fā)生頻率 (2402)。這些指示信號(hào)指示出該至少一個(gè)通信信道上的通信質(zhì)量?；?監(jiān)視到的這種指示信號(hào)的發(fā)生頻率，可對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)發(fā)送變更或改變 (2404)用于在通信信道上發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)制方案。該變更或改變例如可以 是為了更高數(shù)據(jù)速率而提高調(diào)制階數(shù)的指令，或者是在判定通信信道能夠 更好地支持更低階的調(diào)制時(shí)降低調(diào)制階數(shù)的指令(這樣將導(dǎo)致比特率降 低，但數(shù)據(jù)可靠度提高)。
根據(jù)若干種示例性實(shí)現(xiàn)方式，指示信號(hào)的形式可以是確認(rèn)信號(hào)(例 如，ACK)、否定確認(rèn)信號(hào)(NACK)，或者任何其他指定的、其生成或 接收可用于確定通信信道質(zhì)量的信號(hào)。ACK和NACK的使用示例在先前 已經(jīng)描述。圖25示出了圖24的實(shí)現(xiàn)方式的進(jìn)一步修改的方法，其中，在對(duì)所接 收指示信號(hào)的發(fā)生頻率的監(jiān)視上施加了時(shí)間間隔。如圖所示，在預(yù)定的時(shí)
間間隔(2504)期間監(jiān)視(2502)接收到的指示信號(hào)的發(fā)生頻率。在該時(shí) 間間隔期滿(2504)后，用于在至少一個(gè)通信信道上發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制 方案被變更(2506)以將調(diào)制方案最大化并將數(shù)據(jù)速率增大到信道能夠支 持的最高水平。但是，如上所述，調(diào)制方案的變更可能是降低或者要求較 低階的調(diào)制，因?yàn)橥ㄐ判诺揽赡懿荒苤С州^高階的調(diào)制。不同的實(shí)現(xiàn)方式 在如何判定信道是否能夠支持較高階調(diào)制方面可能有所不同。例如， 一種 實(shí)現(xiàn)方式僅在很有可能所有誤差都將在某一信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)中被校正 (利用典型的前向差錯(cuò)校正碼)的情況下才斷言該信道能夠支持特定的調(diào) 制格式(階數(shù))。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的方法2600。最初， 監(jiān)視接收到的指示信號(hào)的發(fā)生頻率(2602)。此時(shí)，判定(2604)預(yù)期會(huì) 提高或者可能最大化"良好"吞吐量(每單位時(shí)間正確接收并解碼的數(shù)據(jù) 的量)的調(diào)制格式。所確定的格式可以是至少一個(gè)通信信道利用該指示信 號(hào)數(shù)據(jù)的發(fā)生頻率可支持的最優(yōu)調(diào)制格式。例如，可以形成LUT，以將 ACK頻率(針對(duì)給定的調(diào)制格式)與可以支持的最高調(diào)制格式關(guān)聯(lián)起來(lái)。 利用確定出的被信道支持的調(diào)制格式，執(zhí)行隨后對(duì)調(diào)制方案的變更 (2606)。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一種實(shí)現(xiàn)方式的方法2700。在該實(shí) 現(xiàn)方式中，所發(fā)送數(shù)據(jù)的接收器生成并發(fā)送指示信號(hào)到發(fā)送器，指示出對(duì) 在至少一個(gè)通信信道上接收的數(shù)據(jù)的安全接收和解碼(2702)。監(jiān)視生成 指示信號(hào)的發(fā)生頻率(2704)?；谒O(jiān)視到的指示信號(hào)的發(fā)生頻率，向 所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源提供對(duì)用于通過(guò)該信道發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制方案的指示 (2706)。
圖28示出了圖27所示的方法的經(jīng)修改的方法2800。在該實(shí)現(xiàn)方式 中，確立預(yù)定的時(shí)間間隔(2805)，以用于對(duì)所生成的指示信號(hào)的發(fā)生頻 率的監(jiān)視(2804)計(jì)時(shí)。在該預(yù)定時(shí)間間隔期滿后，接收器指示出在至少 一個(gè)通信信道上發(fā)送的后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制方案(2806)。圖29示出了根據(jù)本發(fā)明原理的方法的另一種實(shí)現(xiàn)方式2900。如圖所 示，接收器生成并發(fā)送指示信號(hào)(2902)到所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源，并且其發(fā) 生頻率被監(jiān)視(2904)。與之前一樣，在此實(shí)現(xiàn)方式中，在預(yù)定的時(shí)間間 隔中執(zhí)行監(jiān)視(2906)。當(dāng)該時(shí)間間隔期滿時(shí)，接收器發(fā)送調(diào)制指數(shù) (2908)到傳入數(shù)據(jù)的來(lái)源以修改用于在至少一個(gè)通信信道上發(fā)送后續(xù)數(shù) 據(jù)的調(diào)制方案。
調(diào)制指數(shù)可以是發(fā)送器/編碼器能夠識(shí)別并且按照它來(lái)動(dòng)作的任何類型 的信號(hào)。例如，調(diào)制指數(shù)可以是在從接收器反饋到發(fā)送器的其他數(shù)據(jù)的頭 部中提供的控制信號(hào)。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，它可以是指示信號(hào)(ACK或 NACK)的一部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，調(diào)制指數(shù)的形式可以 是任何適當(dāng)?shù)男问健?br>
圖30示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一種實(shí)現(xiàn)方式的解碼器3000。解碼器 3000包括被配置為經(jīng)由至少一個(gè)通信信道3012接收傳入數(shù)據(jù)的接收器 3002。傳入數(shù)據(jù)可利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼。控制器3004被配置為計(jì)算通 信信道3012的質(zhì)量度量。質(zhì)量度量表示該至少一個(gè)通信信道的容量。一 旦計(jì)算出質(zhì)量度量，控制器就結(jié)合處理器3006使得解碼器利用計(jì)算出的 質(zhì)量度量生成調(diào)制指數(shù)。如上所述，調(diào)制指數(shù)是一個(gè)控制信號(hào)，該控制信 號(hào)被反饋到所發(fā)送數(shù)據(jù)的來(lái)源以向所述來(lái)源提供用于修改用來(lái)在通信信道 3012上發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制方案的指令。解碼器3000還包括存儲(chǔ)器/數(shù)據(jù) 單元3008和時(shí)鐘3010。
根據(jù)該實(shí)現(xiàn)方式，質(zhì)量度量是對(duì)在通信信道3012上能夠獲得的質(zhì)量 水平的具體判定。這種質(zhì)量度量的一個(gè)示例將是信道3012的信噪比
(SNR)。利用信道的SNR，聯(lián)同其他已知信息(例如當(dāng)前調(diào)制方案)， 可以識(shí)別出用于使信道使用最大化的新的或經(jīng)修改的調(diào)制方案。在諸如其 中存在多個(gè)用于發(fā)送經(jīng)調(diào)制數(shù)據(jù)的通信信道的分層通信系統(tǒng)之類的系統(tǒng) 中，所有信道的平均SNR可用作質(zhì)量度量或者每個(gè)信道的平均SNR可用 作每個(gè)信道的質(zhì)量度量。平均值可以是層上的平均、時(shí)間平均等等。在其 他替換實(shí)現(xiàn)方式中，在不脫離本發(fā)明原理的精神的情況下，也可使用按塊 SNR。其他實(shí)現(xiàn)方式可包括用作質(zhì)量度量的峰值SNR判定。參考圖31，其中示出了根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面的解碼器3000所
實(shí)現(xiàn)的示例性方法3100。最初，解碼器訪問(wèn)與至少一個(gè)通信信道上的通信 的質(zhì)量有關(guān)的信息(3102)。然后確定當(dāng)前在通過(guò)該至少一個(gè)通信信道發(fā) 送信號(hào)時(shí)使用的調(diào)制格式(3104)。 一旦確定了當(dāng)前調(diào)制格式，解碼器就 可使用該信息聯(lián)同所訪問(wèn)的質(zhì)量信息，并且向所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源提供帶有 修改用于發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制格式的指令的指示(3106)。
根據(jù)圖32所示的另一種實(shí)現(xiàn)方式， 一種方法3200包括訪問(wèn)與通信質(zhì) 量有關(guān)的信息(3202)，并且確定至少一個(gè)通信信道上當(dāng)前正在使用的調(diào) 制格式(3204)。然后根據(jù)所訪問(wèn)的與通信信道的質(zhì)量有關(guān)的信息來(lái)計(jì)算 質(zhì)量度量(例如，SNR或ACK的頻率)(3206)。然后計(jì)算出的質(zhì)量度 量聯(lián)同已知的或當(dāng)前的調(diào)制格式一起被用于指示將用于在該信道上發(fā)送后 續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制方案(3208)。
圖33示出了根據(jù)本發(fā)明原理的方法的另一種實(shí)現(xiàn)方式3300。在該實(shí) 現(xiàn)方式中，解碼器接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的數(shù)據(jù)(3302)。利用該數(shù) 據(jù)，解碼器計(jì)算質(zhì)量度量(3304)，該質(zhì)量度量提供了與至少一個(gè)通信信 道所支持的最優(yōu)調(diào)制格式有關(guān)的信息。
利用計(jì)算出的質(zhì)量度量，解碼器指令所接收數(shù)據(jù)的來(lái)源修改用于在該 至少一個(gè)通信信道上發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制方案(3306)。
圖34示出了圖33所示的方法3300的經(jīng)修改的方法實(shí)現(xiàn)方式3400。 與之前一樣，解碼器接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的數(shù)據(jù)(3402)，并且計(jì) 算指示出至少一個(gè)通信信道所支持的最優(yōu)調(diào)制格式的質(zhì)量度量(3404)。 解碼器隨后生成響應(yīng)于計(jì)算出的質(zhì)量度量的調(diào)制指數(shù)信號(hào)，用于指示出所 接收數(shù)據(jù)的來(lái)源將要用來(lái)在該至少一個(gè)通信信道上發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)的調(diào)制方 案。
很明顯，本申請(qǐng)中描述的許多實(shí)現(xiàn)方式可以由接收器執(zhí)行、由發(fā)送器 執(zhí)行或者由兩者執(zhí)行。
各個(gè)方面、實(shí)現(xiàn)方式和特征可通過(guò)多種方式中的一種或多種來(lái)實(shí)現(xiàn)， 即使以上并不是參考特定方式或是只使用一種方式來(lái)描述的。例如，各個(gè) 方面、實(shí)現(xiàn)方式和特征可利用例如方法、裝置、用于執(zhí)行方法的裝置或處
21理設(shè)備、程序或其他指令集、包括程序或指令集的裝置以及計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)中的一種或多種來(lái)實(shí)現(xiàn)。
裝置例如可包括分立的或集成的硬件、固件和軟件。例如，裝置例如 可包括處理器，這指的是一般的處理設(shè)備，例如包括微處理器、集成電路 或可編程邏輯器件。又例如，裝置可包括具有用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)處理的 指令的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如可包括軟件載體或其他存儲(chǔ)設(shè)備，例如硬盤(pán)、致
密盤(pán)、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器("RAM")或只讀存儲(chǔ)器("ROM")。計(jì)算
機(jī)可讀介質(zhì)還可包括例如編碼或傳輸指令的格式化電磁波。指令例如可以 采取硬件、固件、軟件的形式或者采取電磁波的形式。指令例如可存在于 操作系統(tǒng)、單獨(dú)的應(yīng)用或兩者的組合中。處理器的特征因此可在于例如被 配置為執(zhí)行處理的設(shè)備和包括具有用于執(zhí)行處理的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 的設(shè)備。
已描述了若干種實(shí)現(xiàn)方式。然而，應(yīng)當(dāng)明白，可以進(jìn)行各種修改。例 如，不同實(shí)現(xiàn)方式的要素可被組合、補(bǔ)充、修改或去除以產(chǎn)生其他實(shí)現(xiàn)方 式。因此，其他實(shí)現(xiàn)方式在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括利用外部塊編碼器對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼(1604)以產(chǎn)生一個(gè)塊輸出；將所述塊輸出劃分(1606)成子塊；以及利用內(nèi)部無(wú)比率編碼器對(duì)所述子塊分別進(jìn)行編碼(1608)以產(chǎn)生經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的流。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過(guò)一信道來(lái)發(fā)送(1610)所述 經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的流。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用外部塊編碼器對(duì)所述數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼(1608)包括使用提供期望 的突發(fā)校正能力的塊碼，并且劃分(1606)塊輸出包括進(jìn)行劃分以使得子塊的大小提供了不大于閾 值水平的預(yù)期無(wú)比率解碼復(fù)雜度。
4. 一種裝置，包括外部塊編碼器(1502)，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼并且產(chǎn)生一個(gè)塊輸出；劃分器(1503)，用于將所述塊輸出劃分成子塊；以及 內(nèi)部無(wú)比率編碼器(1504)，用于對(duì)所述子塊分別進(jìn)行編碼并且產(chǎn)生 經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的流。
5. —種方法，包括利用內(nèi)部無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼(1806)以產(chǎn) 生一系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出；組合(1808)該系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出以產(chǎn)生一個(gè)塊；以及 利用外部塊解碼器來(lái)對(duì)所述塊進(jìn)行解碼(1810)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，還包括接收(1804)超出被預(yù)期允許利 用無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的量的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)。
7. —種裝置，包括內(nèi)部無(wú)比率解碼器(1510)，用于對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以產(chǎn)生一系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出；組合器(1511)，用于組合該系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出以產(chǎn)生一個(gè)塊；以及外部塊解碼器(1512)，用于對(duì)所述塊進(jìn)行解碼。
8. —種裝置，包括用于利用內(nèi)部無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以產(chǎn)生一系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出的裝置；用于組合該系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出以產(chǎn)生一個(gè)塊的裝置；以及 用于利用外部塊解碼器來(lái)對(duì)所述塊進(jìn)行解碼的裝置。
9. 一種程序存儲(chǔ)設(shè)備，其上有形地包含著應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序包括 用于執(zhí)行至少以下步驟的指令利用內(nèi)部無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼(1806)以產(chǎn) 生一系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出；組合(1808)該系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出以產(chǎn)生一個(gè)塊；以及 利用外部塊解碼器來(lái)對(duì)所述塊進(jìn)行解碼(1810)。
10. 如權(quán)利要求9所述的程序存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述應(yīng)用程序包括用 于接收(1804)超出被預(yù)期允許利用無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù) 進(jìn)行解碼的量的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)的指令。
全文摘要
提供了用于改善通信系統(tǒng)中的性能的方法和裝置。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，利用內(nèi)部無(wú)比率解碼器對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以產(chǎn)生一系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出(1806)。組合該系列經(jīng)解碼的無(wú)比率輸出以產(chǎn)生一個(gè)塊(1808)，并且利用外部塊解碼器來(lái)對(duì)該塊進(jìn)行解碼(1810)。在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，接收利用無(wú)比率編碼來(lái)編碼的數(shù)據(jù)塊的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)(1202)。判定已接收到了該數(shù)據(jù)塊的初始量的互信息，該初始量是被預(yù)期允許對(duì)接收到的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的量(1203)。接收該數(shù)據(jù)塊的附加經(jīng)編碼數(shù)據(jù)(1204)。判定已接收到該數(shù)據(jù)塊的超出所述初始量的互信息之外的額外量的互信息(1205)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK101558596SQ200780046472
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者吳益鐘, 約舒亞·勞倫斯·庫(kù)斯露維, 文 高 申請(qǐng)人:湯姆遜許可證公司