СХЕМЫ КОДИРОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
CODING SCHEMES FOR WIRELESS COMMUNICATION TRANSMISSION

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка притязает на приоритет Предварительной патентной заявки США с порядковым номером 60/863116, озаглавленной "LDPC CODING SCHEME FOR HARQ TRANSMISSION FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS", которая была подана 26 октября 2006 г. Вышеупомянутая заявка полностью включается в этот документ путем ссылки.
Область техники
Нижеследующее описание в целом относится к беспроводной связи, а конкретнее к кодовым схемам с малой плотностью проверок на четность (LDPC) для передач с гибридным автоматическим запросом на повторение (HARQ) в системах беспроводной связи.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко разворачиваются, чтобы предоставить различные типы коммуникационного контента, такого как, например, речь, данные и так далее. Типичные системы беспроводной связи могут быть системами коллективного доступа, допускающими поддержку обмена информацией с множеством пользователей путем совместного использования доступных ресурсов системы (например, полосы пропускания, мощности передачи, …). Примеры таких систем коллективного доступа могут включать в себя системы коллективного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы коллективного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы коллективного доступа с разделением каналов по частоте (FDMA), системы коллективного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и аналогичные.
Как правило, системы беспроводной связи коллективного доступа могут одновременно поддерживать обмен информацией для множества мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может обмениваться данными с одной или более базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к мобильным устройствам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от мобильных устройств к базовым станциям. Более того, связь между мобильными устройствами и базовыми станциями может устанавливаться с помощью систем с одним входом и одним выходом (SISO), систем со многими входами и одним выходом (MISO), систем со многими входами и выходами (MIMO) и так далее.
В таких системах могут быть необходимы схемы кодирования для передачи данных, чтобы облегчить контроль четности и/или исправление ошибок в передаче на приемном устройстве. Например, ошибки в передаче могут происходить от низкой мощности передачи и от сильных помех, так что некоторые коды передачи могут приниматься неправильно.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее представляет упрощенную сущность одного или более вариантов осуществления, чтобы обеспечить базовое понимание таких вариантов осуществления. Это краткое изложение не является всесторонним общим представлением всех предполагаемых вариантов осуществления и не предназначено ни для установления ключевых или важных элементов всех вариантов осуществления, ни для очерчивания объема любого или всех вариантов осуществления. Ее единственная цель - представить некоторые идеи одного или более вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представляется позднее.
В соответствии с одним или более вариантами осуществления и их соответствующим раскрытием описываются различные особенности в связи с содействием передаче данных гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ), закодированных с малой плотностью проверок на четность (LDPC) в сети беспроводной связи. Приемное устройство может запрашивать увеличенный код с LDPC, где некоторые узлы не являются разрешимыми. В одном примере дополнительные узлы увеличенного кода с LDPC могут добавляться в соответствии с одной или более инкрементными схемами.
Согласно связанным особенностям в этом документе описывается способ, который облегчает передачу кодированных с LDPC данных. Способ может содержать отображение множества разрядов кодового слова во множество узлов выбранного кода с LDPC. Более того, способ может включать в себя увеличение количества узлов в коде с LDPC, чтобы облегчить однозначное исправление ошибок в нем, и передачу кода с LDPC в виде передачи HARQ.
Другая особенность относится к устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя по меньшей мере один процессор, сконфигурированный для увеличения количества узлов кода с LDPC, содержащего часть кодового слова, которое необходимо передать. Устройство беспроводной связи также может включать в себя запоминающее устройство, соединенное по меньшей мере с одним процессором.
Еще одна особенность относится к устройству беспроводной связи, которое облегчает передачу кодированных с LDPC данных. Устройство беспроводной связи может содержать средство для формирования кодированного с LDPC кодового слова, включающего некоторое количество основных узлов накопления степени 2 и основных переменных узлов степени 3, и средство для увеличения количества узлов кодированного с LDPC кодового слова для облегчения его однозначного декодирования. Устройство беспроводной связи может дополнительно включать в себя средство для передачи кодированного с LDPC кодового слова в виде передачи HARQ.
Еще одна особенность относится к компьютерному программному продукту, который может включать в себя машиночитаемый носитель, содержащий код для предписания по меньшей мере одному компьютеру отображать множество разрядов кодового слова во множество узлов выбранного кода с LDPC. Код также может предписывать по меньшей мере одному компьютеру увеличить количество узлов в коде с LDPC, чтобы облегчить однозначное исправление ошибок в нем, и передать код с LDPC в виде передачи HARQ.
В соответствии с другой особенностью устройство в системе беспроводной связи может включать в себя процессор, сконфигурированный для формирования кодированного с LDPC кодового слова, включающего некоторое количество явных разрядов четности и некоторое количество основных узлов накопления степени 2, увеличения количества узлов у кодированного с LDPC кодового слова для облегчения его однозначного декодирования и передачи кодированного с LDPC кодового слова в виде передачи HARQ. Также устройство может включать в себя запоминающее устройство, соединенное с процессором.
Согласно дополнительной особенности в этом документе описывается способ для приема и декодирования кодированной с LDPC передачи. Способ может включать в себя прием кодированной с LDPC передачи, где по меньшей мере один узел принимается с ошибкой, и запрос инкрементной кодированной с LDPC передачи, содержащей дополнительные узлы для облегчения правильного декодирования передачи. Способ может дополнительно включать в себя исправление ошибок в инкрементной кодированной с LDPC передаче на основе дополнительных узлов.
Другая особенность относится к устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя по меньшей мере один процессор, сконфигурированный для запроса инкрементных узлов для кодированной с LDPC передачи HARQ, где передача содержит по меньшей мере одну ошибку, исправление которой является неоднозначным. Устройство беспроводной связи также может включать в себя запоминающее устройство, соединенное по меньшей мере с одним процессором.
Еще одна особенность относится к устройству беспроводной связи, принимающему кодированные с LDPC передачи. Устройство беспроводной связи может включать в себя средство для приема кодированной с LDPC передачи и средство для запроса дополнительных узлов для кодированных с LDPC передач. Устройство беспроводной связи может дополнительно содержать средство для приема инкрементной кодированной передачи HARQ, содержащей дополнительные узлы.
Еще одна особенность относится к компьютерному программному продукту, который может включать в себя машиночитаемый носитель, содержащий код для предписания по меньшей мере одному компьютеру принять кодированную с LDPC передачу, где по меньшей мере один узел принимается с ошибкой. Машиночитаемый носитель может дополнительно содержать код для предписания по меньшей мере одному компьютеру запросить инкрементную кодированную с LDPC передачу, содержащую дополнительные узлы, чтобы облегчить добавление большего ограничения к передаче, и исправить ошибку в инкрементной кодированной с LDPC передаче на основе дополнительных узлов.
В соответствии с другой особенностью в системе беспроводной связи может предоставляться устройство, включающее процессор, сконфигурированный для приема кодированной с LDPC передачи, запроса дополнительных узлов для кодированных с LDPC передач и приема инкрементной кодированной с LDPC передачи, содержащей дополнительные узлы. Более того, устройство может содержать запоминающее устройство, соединенное с процессором.
Для выполнения вышеупомянутых и связанных целей один или несколько вариантов осуществления содержат признаки, полностью описываемые ниже и отдельно указываемые в формуле изобретения. Нижеследующее описание и приложенные чертежи подробно излагают определенные пояснительные особенности одного или нескольких вариантов осуществления. Эти особенности, тем не менее, указывают только на некоторые из различных способов, в которых могут быть использованы принципы различных вариантов осуществления, и описываемые варианты осуществления предназначены для включения всех таких особенностей и их эквивалентов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - иллюстрация системы беспроводной связи в соответствии с различными особенностями, излагаемыми в этом документе.
Фиг.2 - иллюстрация примера устройства связи для применения в среде беспроводной связи.
Фиг.3 - иллюстрация примера системы беспроводной связи, которая выполняет передачу инкрементных кодов с использованием передач гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ).
Фиг.4 - иллюстрация примера кода с малой плотностью проверок на четность (LDPC) и связанного инкрементного кода.
Фиг.5 - иллюстрация примера методологии, которая облегчает передачу инкрементного кода.
Фиг.6 - иллюстрация примера методологии, которая облегчает исправление ошибок в инкрементном коде.
Фиг.7 - иллюстрация примера мобильного устройства, которое облегчает передачу инкрементных кодов.
Фиг.8 - иллюстрация примера системы, которая облегчает запрос и обработку увеличенного кода.
Фиг.9 - иллюстрация примера беспроводной сетевой среды, которая может применяться в сочетании с различными системами и способами, описываемыми в этом документе.
Фиг.10 - иллюстрация примера системы, которая передает инкрементные коды.
Фиг.11 - иллюстрация примера системы, которая принимает и обрабатывает инкрементные коды.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Различные варианты осуществления сейчас описываются со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые номера ссылок используются для ссылки на одинаковые элементы по всему описанию. В нижеследующем описании для целей пояснения излагаются многочисленные специальные подробности, чтобы обеспечить всестороннее понимание одного или нескольких вариантов осуществления. Тем не менее может быть очевидным, что такой вариант(ы) осуществления может быть применен на практике без этих специальных подробностей. В иных случаях широко известные структуры и устройства показываются в виде блок-схемы, чтобы облегчить описание одного или нескольких вариантов осуществления.
При использовании в данной заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для ссылки на связанный с применением компьютера объект, также аппаратные средства, микропрограммное обеспечение, сочетание аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение либо программное обеспечение в ходе исполнения. Например, компонент может быть, но не ограничивается этим, работающим на процессоре процессом, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком выполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации и приложение, работающее на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или более компонентов могут находиться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. К тому же эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, имеющих записанные на них различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать посредством локальных и/или удаленных процессов, например в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала).
Кроме того, в этом документе описываются различные варианты осуществления применительно к мобильному устройству. Мобильное устройство также может называться системой, абонентским модулем, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, агентом пользователя, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием (UE). Мобильное устройство может быть сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном Протокола инициирования сеанса связи (SIP), станцией беспроводной местной системы связи (WLL), персональным цифровым помощником (PDA), карманным устройством, имеющим возможность беспроводного соединения, вычислительным устройством или другим обрабатывающим устройством, подключенным к беспроводному модему. Кроме того, различные варианты осуществления описываются в этом документе применительно к базовой станции. Базовая станция может использоваться для связи с мобильным устройством (устройствами) и также может называться точкой доступа, узлом Б или какой-нибудь другой терминологией.
Кроме того, различные особенности или признаки, описываемые в этом документе, могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия, используя стандартные программные и/или технические методики. Термин "изделие" при использовании в этом документе включает в себя компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущую или носители. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не ограничиваются этим, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, дискета, магнитные ленты и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, EPROM, карта памяти, "флэшка" и т.д.). Более того, различные носители информации, описанные в этом документе, могут представлять одно или более устройств и/или другие машиночитаемые носители для хранения информации. Термин "машиночитаемый носитель" может включать в себя, не будучи ограниченным, беспроводные каналы и различные другие носители, допускающие хранение, содержание и/или перемещение команды (команд) и/или данных.
Со ссылкой на фиг.1 иллюстрируется система 100 беспроводной связи в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в этом документе. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая может включать в себя множество групп антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110, и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. Для каждой группы антенн иллюстрируются две антенны; однако для каждой группы может использоваться больше или меньше антенн. Базовая станция 102 может дополнительно включать в себя цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых в свою очередь может содержать множество компонентов, ассоциированных с передачей и приемом сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), которые будут понятны специалисту в данной области техники.
Базовая станция 102 может осуществлять связь с одним или несколькими мобильными устройствами, например мобильным устройством 116 и мобильным устройством 122; однако нужно принимать во внимание, что базовая станция 102 может осуществлять связь по существу с любым количеством мобильных устройств, аналогичных мобильным устройствам 116 и 122. Мобильные устройства 116 и 122 могут быть, например, сотовыми телефонами, смартфонами, переносными компьютерами, карманными устройствами связи, карманными вычислительными устройствами, спутниковыми радиостанциями, системами глобального позиционирования, PDA и/или любым другим подходящим устройством для осуществления связи в системе 100 беспроводной связи. Как изображено, мобильное устройство 116 находится во взаимодействии с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию мобильному устройству 116 по прямой линии 118 связи и принимают информацию от мобильного устройства 116 по обратной линии 120 связи. Кроме того, мобильное устройство 122 находится во взаимодействии с антеннами 104 и 106, где антенны 104 и 106 передают информацию мобильному устройству 122 по прямой линии 124 связи и принимают информацию от мобильного устройства 122 по обратной линии 126 связи. В системе с частотным дуплексным разносом (FDD) прямая линия 118 связи может, например, использовать иную полосу частот, чем используется обратной линией 120 связи, и прямая линия связи 124 может применять иную полосу частот, чем применяется обратной линией 126 связи. Кроме того, в дуплексной системе с временным разделением (TDD) прямая линия 118 связи и обратная линия 120 связи могут использовать общую полосу частот, и прямая линия 124 связи и обратная линия 126 связи могут использовать общую полосу частот.
Каждая группа антенн и/или область, в которой они предназначены для осуществления связи, может называться сектором базовой станции 102. Например, группы антенн могут быть спроектированы для осуществления связи с мобильными устройствами в секторе областей, охватываемых базовой станцией 102. При осуществлении связи по прямым линиям 118 и 124 связи передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование пучка для улучшения отношения сигнал-шум у прямых линий 118 и 124 связи для мобильных устройств 116 и 122. Также, хотя базовая станция 102 использует формирование пучка для передачи к мобильным устройствам 116 и 122, разбросанным произвольно по ассоциированной зоне, мобильные устройства в соседних сотах могут подвергаться меньшим помехам по сравнению с базовой станцией, передающей через одну антенну всем ее мобильным устройствам.
Согласно примеру система 100 может быть системой связи со многими входами и выходами (MIMO). Дополнительно система 100 может использовать практически любой тип дуплексной методики для разделения каналов связи (например, прямой линии связи, обратной линии связи, …), такой как FDD, TDD и т.п. В одном примере сообщения по прямой и/или обратной линии связи могут быть предрасположены к помехам от других сообщений, особенно когда наращивается пропускная способность линий связи, что может привести к ошибочной замене данных между линиями связи и, следовательно, неправильному декодированию сообщений. Таким образом, осуществляющие связь устройства (например, мобильные устройства 116 и 122 и базовая станция 102) могут использовать один или более схем кодирования, чтобы реализовать такие функциональные возможности, как исправление ошибок. В одном примере может использоваться передача с автоматическим запросом на повторение (ARQ), например гибридным ARQ (HARQ), где информация об обнаружении ошибок и/или прямом исправлении ошибок может передаваться вместе с данными (например, как часть сообщения). Она может добавляться к каждой передаче или в соответствии с моделью, в интервале, случайно и т.д. При приеме кодированной с LDPC передачи HARQ приемник может исправить ошибки в передаче и/или обнаружить ошибки согласно ограничениям LDPC. К тому же переданные данные могут быть проверены с помощью циклического избыточного кода (CRC) и/или какой-нибудь другой дополнительной избыточности, предусматривающей контроль правильного декодирования. Если сообщение не может быть предсказано или восстановлено, могут запрашиваться, например, дополнительные данные.
Согласно примеру коды LDPC могут использоваться для обеспечения схем кодирования с обнаружением ошибок и/или прямым исправлением ошибок достаточной возможностью по исправлению ошибок, чтобы работать в каналах беспроводной сети подвижной связи близко к пропускной способности. Коды LDPC являются теми, чьи значения могут соответствовать ограничению малой плотности проверок на четность. Как правило, ограничение проверки на четность может задаваться с помощью графа, имеющего множество переменных узлов, которые могут принимать кодовое значение, и множества ограничивающих узлов; каждый переменный узел может соединяться с одним или несколькими ограничивающими узлами, так что практически все значения, соединяющиеся с ограничивающим узлом, могут быть обязательно равны 0 при сложении друг с другом по модулю 2. Кроме того, ограничение проверки на четность может быть представлено соответствующей матрицей, имеющей строки, представляющие ограничивающие узлы, и столбцы, представляющие переменные узлы; значение 1 может представлять связь между узлами, а значение 0 представляет отсутствие связи. Эти коды могут использоваться для передачи данных от базовой станции 102 к одному или нескольким мобильным устройствам 116 и 122 или наоборот, так что ошибки в принятом кодовом слове могут исправляться путем применения одной или нескольких операций декодирования с LDPC. К тому же передающее устройство может добавлять узлы к кодовому слову, или ограничивающие узлы, например, чтобы создать больше разрядов избыточности, где приемное устройство не может должным образом декодировать кодовое слово вследствие ошибки в слишком большом количестве частей кодового слова. Нужно принять во внимание, что в некотором отношении достаточное количество разрядов кода с LDPC может быть передано для вычисления или исправления ошибочных частей кодового слова на основе ограничений. Более того, один или более разрядов могут, например, выкалываться. Один или несколько разрядов также могут быть известны заранее и установлены (например, в 0) на передающем и приемном устройстве. Кроме того, нужно принять во внимание, что в одном примере не нужно передавать известные разряды.
Согласно примеру с таким же успехом могут использоваться поднятые [векторизованные] коды LDPC, например, где в примере выше 1 в матрице контроля четности может быть изменена в качестве матрицы перестановок размером L×L; L может быть коэффициентом подъема. Кроме того, подъем может быть подобран таким образом, что матрицы перестановок L×L могут меняться и выбираться из группы порядка L (например, матрицы могут быть матрицами с циклическим сдвигом в одном примере). Подходящие поднятые коды с LDPC могут быть впоследствии распараллелены для декодирования и кодирования, чтобы содействовать эффективности. В представлении на графе поднятый код с LDPC может представляться с помощью тиражирования графа некоторое количество раз и соединения копий путем, например, перестановки похожих ребер между копиями. Это может предоставить граф, который может эффективно интерпретироваться, например, множеством процессоров и/или векторных запоминающих устройств. К тому же, с таким же успехом могут использоваться подъемы произведений из условия, что подъем размера n может быть подъемом из некоторого количества множителей, чье произведение равно n (например, подъем размера 128 может быть подъемом размера 16 с последующими 3 подъемами размера 2 - 16 × 2 × 2 × 2 = 128). Это может позволить кодирующим и декодирующим устройствам использовать несопоставимые порядки параллельности, например, в интересах эффективности. Коды LDPC описываются в этом документе без ссылки на подъем; однако нужно принять во внимание, что коды могут быть подняты практически любое количество раз для облегчения их параллельной обработки.
Со ссылкой на фиг.2 иллюстрируется устройство 200 связи для среды беспроводной связи. Устройство 200 связи может быть, например, базовой станцией, мобильным устройством или их частью. Устройство 200 связи может содержать кодер 202, который может кодировать пакет данных в кодовое слово, соответствующее одному или нескольким ограничениям контроля четности, определитель 204 кода, который может создавать базовый код, имеющий отношение к схеме кодирования и нужному размеру пакета данных, и инкрементор 206 кода для добавления разрядов к коду при необходимости для его эффективного декодирования с помощью неравноправного устройства. В одном примере сообщение, которое должно быть передано, может преобразовываться в одно или более кодовых слов, и кодер 202 может кодировать кодовое слово для передачи в соответствии с одной или несколькими схемами кодирования с LDPC. Кодер 202 может использовать определитель 204 кода для создания одного или нескольких базовых кодов, имеющих отношение к схемам LDPC для кодового слова или его части. Определитель кода 204 может создать код согласно нужному размеру на основе приемного устройства, протокола, данных для отправки и/или практически любой переменной, которая может влиять на размер пакета для отправки. Базовый код может иметь один или несколько дополнительных узлов или значений для задания ограничения на код, как описано выше; базовый код может передаваться устройству. Если устройство не может правильно декодировать передачу, то устройство 200 связи может передать дополнительные разряды или коды. Инкрементор 206 кода может использоваться для добавления кодов, и кодовое слово или его дополнительная часть могут быть переданы повторно. Нужно принять во внимание, что это может продолжаться, пока устройство может правильно декодировать кодовое слово.
В одном примере передача HARQ может использоваться для отправки информации от устройства 200 связи к другому устройству. Согласно примеру схема HARQ может использовать код с LDPC, который может представляться в виде графа Таннера (Tanner), имеющего переменные узлы и ограничивающие узлы. Как подробнее описывается ниже, код с LDPC может содержать основной граф LDPC, который может рассматриваться в качестве подграфа полного графа Таннера, включающий в себя один или несколько переменных узлов степени два и выше вместе с некоторым количеством явных разрядов четности. Основной граф Таннера кода с LDPC может содержать, например, переменные узлы степени 2 в структуре накопления (которая может относиться к одному или нескольким нерегулярным кодам повторения-накопления (IRA)), которые могут рассматриваться в качестве цепочки степени два или, в виде матрицы контроля четности, в качестве структуры с двумя диагоналями и дополнительными переменными узлами более высокой степени (например, степени 3). Цепочки степени 2 могут закрываться, образуя циклы из переменных узлов степени 2. Поднятый код с LDPC может включать в себя несколько параллельных копий структуры накопления, чтобы, например, могли быть образованы несколько параллельных циклов в случае, когда цепочки накопления закрываются. Фрагмент переменных узлов более высокой степени (например, 1/8-1/2) может выкалываться, подразумевая, что ассоциированные с теми узлами разряды не обязательно передаются. В одном примере количество узлов более высокой степени в центре графа LDPC может соответствовать количеству информационных разрядов в коде. Однако нужно принимать во внимание, что иногда некоторые информационные разряды могут объявляться известными (например, установленными в 0), так что разряды не нужно передавать, и они могут быть известны на приемнике заранее. В дополнение к основному графу LDPC граф также может содержать явные разряды четности. Когда явный разряд четности добавляется к графу, он может быть добавлен, например, в виде переменного узла степени 1, соединенного с одним ограничивающим узлом. Другие ребра ограничивающего узла могут соединять ограничивающий узел с переменными узлами, уже присутствующими в графе. Разряд, ассоциированный с переменным узлом степени 1, может в силу этого представлять четность других разрядов, соединенных с ограничивающим узлом. Поскольку эти другие разряды могут включать в себя другие явные разряды четности, степень и явный разряд четности могут быть, например, больше 1. С помощью добавления явных разрядов четности степень по меньшей мере некоторых переменных узлов в центре может увеличиться выше их основных значений. Степени переменных узлов, ассоциированных с ранее добавленными явными разрядами четности, также может увеличиться. Кроме того, степень переменного узла может быть связана с количеством ребер, соединяющих переменный узел с одним или несколькими ограничивающими узлами в представлении графа, или количеством ненулевых вхождений в матрице контроля четности для заданной строки или столбца, соответствующих переменным узлам. В этой связи кодер 202 может сформировать одну или несколько частей кодового слова, соответствующих данным для отправки, и определитель 204 кода может применить кодовое слово к переменным узлам кода с LDPC (основным узлам степени 3 в одном примере) для передачи данных.
Согласно примеру определитель 204 кода может начать с кода, предназначенного для первой передачи (например, использующего квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK) с кодовой скоростью 1/2) и может преобразовать кодовое слово в такой код для передачи. Если приемное устройство не способно восстановить отправленное кодовое слово (например, из-за чрезмерных помех), к коду могут быть добавлены дополнительные узлы, представляющие дополнительную избыточность, в силу этого делая декодирование проще. Это может происходить для последующих сообщений и/или для исправления и повторной отправки текущего сообщения. В одном примере дополнительные узлы могут быть дополнительной явной четностью и/или основными узлами накопления степени 2. Инкрементор 206 кода может добавить дополнительный переменный узел в качестве явного разряда четности степени 1, в одном примере соединенный с новым ограничивающим узлом произвольной степени (подразумевая, что ограничивающий узел с тем же успехом может быть соединен с другими переменными узлами). В другом примере инкрементор 206 кода может добавить новый основной переменный узел накопления степени 2, который разделяет ограничивающий узел на два ограничивающих узла. Нужно принять во внимание, что одно из вышеупомянутого может быть выбрано для заданного увеличения из условия, что одна передача может быть увеличена с использованием либо разряда четности, либо основного переменного узла степени 2, и затем использования этого же или другого в следующий раз. В этой связи может выбираться схема увеличения, чтобы максимизировать эффективность в передаче на основе известной информации об устройствах связи, исторических подробностей/предпочтений передачи, методик выведения, предсказания характеристик и/или т.п.
Со ссылкой на фиг.3 иллюстрируется беспроводная система 300 связи, которая выполняет обмен информацией с использованием схемы кодирования с исправлением ошибок. Система 300 беспроводной связи включает в себя базовую станцию 302, которая осуществляет связь с мобильным устройством 304 (и/или любым количеством неравноправных мобильных устройств (не показаны)). Базовая станция 302 может передавать информацию к мобильному устройству 304, например, по каналу прямой линии связи; кроме того, базовая станция 302 может принимать информацию от мобильного устройства 304 по каналу обратной линии связи и отправлять подтверждение прямой линии связи, чтобы подтвердить информацию обратной линии связи, и наоборот. Кроме того, система 300 беспроводной связи может быть системой MIMO в одном примере.
Базовая станция 302 может включать в себя кодер 306 LDPC, который может кодировать одно или несколько кодовых слов, имеющих отношение к передачам данных, согласно кодированной с LDPC передачи HARQ, которая описана, инкрементор 308 передачи HARQ, который может добавлять разряды/узлы к кодированной с LDPC передаче HARQ для содействия ее надежной передаче, и приемопередатчик 310 для отправки передачи HARQ и приема сообщений, например которые касаются передачи. Мобильное устройство 304 может включать в себя процессор 312 LDPC, который может обрабатывать кодированную с LDPC передачу HARQ согласно ее схеме LDPC для облегчения обнаружения/исправления ошибок в передаче, декодер 314 для декодирования пакета, как только данные проконтролированы, и приемопередатчик 316 для приема кодированной с LDPC передачи HARQ и передачи неравноправной информации к базовой станции 302.
В одном примере базовая станция 302 может захотеть передать данные мобильному устройству 304 и может использовать кодер 306 LDPC для преобразования данных или их части в кодированную с LDPC передачу. Как описано, код может иметь некоторое количество явных разрядов четности, основных разрядов накопления степени 2 и основных разрядов степени 3, часть которых может выкалываться. Согласно примеру код с LDPC для передачи HARQ, например, может задаваться основной структурой накопления, которая описана в этом документе, и некоторым количеством основных узлов более высокой степени (например, узлов степени 3), где часть узлов выкалывается. Кроме того, код в этом примере может содержать один или несколько явных разрядов четности, которые могут быть, например, четностями выколотых узлов. Согласно примеру явные разряды четности могут явными четностями других разрядов, например, где количество основных выколотых узлов степени 3 может быть представлено в большем количестве явных разрядов четности, чем количество основных невыколотых переменных узлов степени 3, которое может быть представлено в большем количестве явных разрядов четности, чем количество основных узлов накопления степени 2.
Базовая станция 302 может передавать код к мобильному устройству 304, например, в виде передачи HARQ, используя приемопередатчик 310; приемопередатчик 316 мобильного устройства 304 может принимать этот код. Процессор 312 LDPC может проверить оценки переменных узлов в принятом коде, созданные (например, с помощью операций декодирования с LDPC) для гарантии того, что они соответствуют ограничениям кода с LDPC, ассоциированного с передачей HARQ. Оценки также могут проверяться с помощью, например, проверки CRC. Нужно принять во внимание, как упоминалось, что код с LDPC может быть поднятым кодом с LDPC, и процессор 312 LDPC может быть параллельным процессором, используемым для эффективного декодирования код с LDPC путем применения, например, параллельной обработки. Если код с LDPC не может быть декодирован и проконтролирован полностью без неоднозначности, то мобильное устройство 304 может запросить дополнительные разряды у базовой станции 302 (например, либо для этих данных, либо для последующих данных) с использованием приемопередатчика 316 (например, по каналу управления или другому каналу). Если код может быть проконтролирован, то декодер 314 может восстановить соответствующие данные для их интерпретации.
Где необходимо больше разрядов в примере реального времени, базовая станция 302 может принять запрос на большее количество разрядов и передать добавленные переменные узлы (например, один или несколько явных разрядов четности и/или один или несколько основных переменных узлов степени 2), используя инкрементор 308 передачи HARQ для принятия решения, какие разряды расширить, и приемопередатчик 310 для отправки либо расширенных разрядов, либо всего кода с добавленными разрядами. Инкрементор 308 передачи HARQ может выбрать узлы, по которым нужно расширить код, согласно количеству факторов, включая заранее определенную схему, сделанных о предыдущей передаче заключений, предпочтений, предсказанных характеристик и т.д. В этой связи к передаче HARQ может быть добавлена нарастающая избыточность. Более того, запрос на дополнительные разряды может указывать низкую скорость передачи; соответственно, для последующих передач инкрементор 308 передачи HARQ может добавить разряды к последующим кодам перед передачей через приемопередатчик 310.
Как описывалось ранее, инкрементор 308 передачи HARQ может добавить дополнительные переменные узлы в качестве явного разряда четности степени 1, соединенные с новым ограничивающим узлом произвольной степени (подразумевая, что ограничивающий узел может соединяться с тем же успехом с другими переменными узлами), или в качестве нового основного переменного узла накопления степени 2, который разделяет ограничивающий узел на два ограничивающих узла. Нужно принять во внимание, что инкрементор 308 передачи HARQ может увеличить код с использованием одного или нескольких разрядов, соответствующих любому из вышеприведенных примеров; соответственно, дополнительные разряды могут быть любого типа из условия, что одно увеличение может использовать дополнительные узлы обоих типов. В этой связи может выбираться схема увеличения, чтобы максимизировать эффективность в передаче на основе известной информации об устройствах связи, исторических подробностей/предпочтений передачи, методик выведения, предсказанных характеристик и/или т.п. Нужно принять во внимание, что дополнительно или в качестве альтернативы к увеличению кода с LDPC код с LDPC может передаваться участками или кусками, пока не будет эффективно принят. Таким образом, вместо формирования с приращением и добавления узлов узлы могут предопределяться и отправляться порцией за один раз из условия, что порция могла бы быть эффективно декодируемой.
Со ссылкой теперь на фиг.4 показывается пример двудольных графов 400 и 402 (или графов Таннера), представляющих соответственно код с LDPC для передачи HARQ и его увеличенная версия. Круглые узлы могут представлять переменные узлы, как описано в этом документе, а квадратные узлы могут представлять ограничивающие узлы. В одном примере граф 400 может представлять тип базовой структуры кода с LDPC с множеством ребер, где первые два разряда могут представлять явные разряды четности, следующие пять разрядов, начиная с 404, могут быть основными разрядами накопления степени 2, следующие семь разрядов, начиная с 406, могут быть основными переданными разрядами степени 3, и оставшиеся три могут быть основными переменными состояния степени 3. Переменные состояния могут быть выколотыми узлами. Множество ребер представляется линиями от переменных узлов к ограничивающим узлам.
Как описывалось ранее, основные узлы переменных состояния степени 3 (имеющие три ребра каждый в центре), начиная с 406, могут содержать часть данных, которую необходимо передать от одного устройства к другому в среде беспроводной связи. Выколотые разряды в действительности не передаются и должны выводиться приемником из переданных разрядов. Основные узлы накопления степени 2, начиная с 404, могут выбираться аналогично коду IRA из условия, чтобы весь код мог соответствовать ограничениям LDPC на граф 400 (например, что для каждого ограничения сложение по модулю 2 разрядов, ассоциированных с соединенными переменными узлами, равно 0). Таким образом, основные узлы степени 2 будут разрядами четности в коде. Нужно принять во внимание, что некоторые переменные узлы степени 2 могут соответствовать информационным разрядам, а некоторые переменные узлы степени 3 могут соответствовать разрядам четности. Если приемное устройство может декодировать значения переменных узлов на основе принятого сигнала с использованием декодирования с LDPC, то данные могут быть восстановлены. Если, однако, требуется больше информации, то граф 402 может использоваться для передачи дополнительных избыточных разрядов (и/или может использоваться, например, для последующих сообщений).
В графе 402 к исходному графу добавлены четырнадцать узлов (по существу, удвоенный размер, не считая выколотых разрядов), где количество основных узлов степени 3 не изменилось, поскольку те узлы являются узлами данных. Используя дополнительные увеличения узлов, описанные выше, десять явных разрядов четности вместе с десятью ограничивающими узлами (имеющими произвольное количество ребер) добавляются к началу последовательности, и основные узлы накопления степени 2 начинаются с 408 в графе 402. Более того, добавлялись четыре узла накопления степени 2, и четыре соответствующих ограничивающих узла были разделены на два ограничивающих узла, приведя в результате к четырем дополнительным ограничивающим узлам. Таким образом, четырнадцать новых переменных узлов и четырнадцать новых ограничивающих узлов добавляются к сообщению, чтобы придать дополнительной избыточности коду с LDPC, облегчая вычисление, так как увеличивается ошибка (или неправильная часть узлов). Если нужно дополнительное расширение, то могут быть добавлены дополнительные явные разряды четности и/или дополнительные основные разряды накопления степени 2. Аналогичным образом, увеличение могло бы состоять из 7 дополнительных узлов, поэтому больший граф, представляющий код с LDPC, ассоциирован с двумя дополнительными увеличениями в этом примере. Два увеличения могут содержать несколько явных разрядов четности и несколько основных разрядов степени 2. Выбор разрядов для каждого увеличения может основываться, например, на оптимизации предсказанных характеристик для каждого увеличения.
Согласно примеру коды могут расширяться и подниматься для соответствия требуемым спецификациям. Например, может предоставляться передача OFDM с перестройкой блоков, которая может содержать 128 степеней свободы и применять 18 степеней свободы для служебной информации для каждого заданного блока. Дополнительно может предоставляться первая передача, использующая 8 таких блоков (и применяющая модуляцию QPSK со скоростью 1/2). Таким образом, согласно примеру, размер информационной части может быть 1*128*8*(1-18/128)=880 разрядов. Поэтому при первой передаче может быть отправлен код (1760,880). Чтобы сформировать такой код, может использоваться базовый код (14,7) (имеющий 14 невыколотых узлов и 7 основных узлов степени 3), аналогичный коду (14,10) в 402. Используя подъем размера 128, из кода (14,7) может быть сформирован код (14*128,7*128)=(1792,896). Из этого кода могут выкалываться 32 кодированных разряда (32 правых крайних явных разрядов четности в одном примере), и 16 выколотых информационных разрядов могут быть объявлены известными (например, установленными в 0), приводя к нужному коду (1760,880). В качестве альтернативы, могут выкалываться 16 кодированных разрядов (16 правых крайних явных разрядов четности в одном примере), и 16 невыколотых информационных разрядов могут быть объявлены известными (например, установленными в 0), снова приводя к нужному коду (1760,880). Нужно принять во внимание, что выбор выколотых и известных разрядов может быть известен приемнику заранее.
Со ссылкой на фиг.5-6 иллюстрируются методологии, относящиеся к формированию и интерпретации кодированных с LDPC передач HARQ. Хотя в целях упрощения объяснения методологии показываются и описываются как последовательность действий, необходимо понимать и учитывать, что методологии не ограничиваются порядком действий, поскольку некоторые действия в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления могут совершаться в других порядках и/или одновременно с другими действиями, в отличие от показанных и описанных в этом документе. Например, специалисты в данной области техники поймут и примут во внимание, что в качестве альтернативы методология могла бы быть представлена как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, например, на диаграмме состояний. Кроме того, не все проиллюстрированные действия могут быть необходимы для реализации методологии в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления.
Со ссылкой теперь на фиг.5 иллюстрируется методология 500, которая облегчает формирование и увеличение кодированной с LDPC передачи HARQ. На этапе 502 формируется код с LDPC, имеющий отношение к передаче данных. Как описано выше, это может происходить при определении части сообщения или кодового слова для отправки неравноправному устройству. Код с LDPC, который нужно использовать, может относиться к некоторому требованию к передаче, например размеру пакета. На этапе 504 часть данных отображается в узлы кода с LDPC. Например, данные могут быть большей частью отображены в основные узлы степени 3, как описано, и дополнительные значения для других узлов могут выбираться так, чтобы отображенные в узлы данные соответствовали ограничению кода с LDPC. На этапе 506 код с LDPC передается в виде передачи HARQ, например, к неравноправному устройству; это может быть, например, базовая станция и/или мобильное устройство.
На этапе 508 количество узлов в коде с LDPC может быть увеличено в случае низкой скорости передачи с неравноправным устройством. Это может предназначаться для каналов связи, имеющих сильные помехи или высокие отношения сигнал-шум (SNR), отдаленных устройств и т.д. В этом случае декодирующее устройство может быть неспособно эффективно декодировать данные, так как оно не может должным образом вычислить узлы, которые оно приняло с ошибкой. Это может происходить потому, что оно не принимало достаточно правильных узлов или с достаточной надежностью, чтобы предсказать неправильные узлы на основе ограничений кода с LDPC. Таким образом, устройство может запросить дополнительные узлы, и передающее устройство может увеличить количество узлов в текущем и/или последующих сообщениях. Более того, узлы могут быть увеличены, как описывалось ранее, путем добавления пары узлов с явным ограничением по четности и/или путем расширения структуры с двумя диагоналями у основных узлов накопления степени 2 и разделения соответствующего ограничивающего узла на два узла. На этапе 510 последующий или текущий увеличенный код с LDPC может передаваться в виде передачи HARQ.
Со ссылкой на фиг.6 показывается методология 600, которая облегчает прием и обработку кодированных с LDPC данных HARQ. На этапе 602 принимаются кодированные с LDPC данные, которые описаны выше. Данные могут быть ассоциированы с множеством узлов с дополнительными узлами, имеющими значения, которые соответствуют ограничениям кода с LDPC. Как описано, код с LDPC может задаваться матрицей контроля четности и/или соответствующим графам и может требовать, к примеру, чтобы разряды, ассоциированные с конкретными подмножествами узлов в определенных положениях, представленные матрицей и/или графом, сводились к 0 по модулю 2. На этапе 604 определяются ошибки в передаче; например, узлы кодированных данных могут приниматься с ошибкой и/или быть неисправимыми вследствие одного или нескольких факторов, включая, но не ограничиваясь, помехи на линии, SNR, низкую мощность передачи и т.п.
На этапе 606 ошибки оцениваются, чтобы определить, являются ли они исправимыми. Например, в некоторых случаях могут быть предсказаны узлы, принятые ненадлежащим образом, согласно ограничениям кода с LDPC. Например, декодирование с LDPC может создать оценку для каждого значения узла, и те значения могут быть проверены для контроля, что по меньшей мере некоторые из ограничений контроля четности LDPC удовлетворяются. Данные могут содержать проверку CRC, которая могла бы использоваться для контроля правильного декодирования данных. Если декодирование неуспешно, то на этапе 610 могут запрашиваться дополнительные узлы для этого или другого пакета данных. Нужно принять во внимание, что могут запрашиваться периодически повторяющиеся запросы в дополнение или вместо (или для исходного сообщения, и дополнительные узлы отправляются, например, в последующих передачах). Где запрашиваются дополнительные узлы, код может быть расширен для включения в себя одного или нескольких узлов, как описано выше. Это создает более длинный код с большей избыточностью и позволяет большее пропорциональное разрушение; соответственно, данные могут быть восстановлены с помощью меньшего фрагмента надежных, правильно принятых узлов.
Будет признано, что в соответствии с одной или несколькими особенностями, описываемыми в этом документе, могут быть сделаны заключения касательно схем для модулирования символа из множества таких символов во взаимно ортогональном кластере, а также мультивещание символа по множеству частотных областей. При использовании в данном документе термин "заключать" или "заключение" в целом относится к процессу рассуждения или выведения состояний системы, среды и/или пользователя из совокупности наблюдений, которые зарегистрированы посредством событий и/или данных. Заключение может применяться, например, для выбора кодов с LDPC для кодирования данных и/или для определения, какой тип узла добавить во время этапа увеличения. Заключение может быть вероятностным - то есть вычислением распределения вероятностей по интересующим состояниям на основании рассмотрения данных и событий. Заключение также может относиться к методикам, применяемым для составления высокоуровневых событий из совокупности событий и/или данных. Такое заключение приводит к построению новых событий или действий из совокупности наблюдаемых событий и/или сохраненных данных о событиях, независимо от того, соотносятся ли события в непосредственной временной близости и поступают ли события и данные от одного или нескольких источников событий и данных.
Согласно примеру один или несколько способов, представленных выше, могут включать в себя построение заключений, относящихся к выбору, увеличивать ли передачу HARQ путем добавления явного разряда четности и соответствующего ограничивающего узла или основного узла накопления степени 2 наряду с разделением текущего ограничивающего узла, к ассоциированному коду с LDPC. Это может включать в себя оценку исторических и/или аналогичных сообщений для определения наиболее эффективного механизма, который может быть основан на устройстве (например, уникальный для данного устройства или марки устройства), сети связи, силе сигнала, расстоянии от передающего устройства, предсказании характеристик и т.д. В качестве дополнительной иллюстрации может быть сделано заключение относительно кода с LDPC, выбранного для данных, или способа, которым данные разделяются или отображаются, например, в кодированную с LDPC передачу HARQ. Нужно принять во внимание, что вышеупомянутые примеры являются пояснительными по характеру и не предназначены для ограничения количества заключений, которое может быть сделано, или способа, которым делаются такие заключения, в сочетании с различными вариантами осуществления и/или способами, описываемыми в этом документе.
Фиг.7 - иллюстрация мобильного устройства 700, которое облегчает передачу кодированных с LDPC данных HARQ к одному или нескольким неравноправным устройствам, например, в системе MIMO. Мобильное устройство 700 содержит приемник 702, который принимает сигнал, например, от приемной антенны (не показана), и выполняет типовые действия над ним (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и т.д.) и оцифровывает преобразованный сигнал для получения выборок. Более того, мобильное устройство 700 может содержать демодулятор 704, который может демодулировать принятую информацию и передавать, например, процессору 710. Также предоставляется генератор 706 кода с LDPC для создания кода с LDPC и присвоения коду нужных значений кодового слова, которое нужно отправить, а также инкрементор 708 передачи HARQ, который может увеличить кодированную с LDPC передачу HARQ для периодов или областей с низкой мощностью передачи. Процессор 710 может быть процессором, предназначенным для анализа информации, принятой приемником 702, и/или формирования информации для передачи передатчиком 716, процессором, который управляет одним или несколькими компонентами мобильного устройства 700, и/или процессором, который анализирует информацию, принятую приемником 702, формирует информацию для передачи передатчиком 716 и управляет одним или несколькими компонентами мобильного устройства 700.
Мобильное устройство 700 может дополнительно содержать запоминающее устройство 712, которое функционально соединено с процессором 710 и которое может хранить данные, которые нужно передать, принятые данные, относящуюся к доступным каналам информацию, данные, ассоциированные с проанализированным сигналом и/или силой помех, информацию, относящуюся к выделенному каналу, мощности, скорости или т.п., и любую другую подходящую информацию для оценки канала и обмена данными по каналу. Запоминающее устройство 712 может дополнительно хранить протоколы и/или алгоритмы, ассоциированные с оценкой и/или использованием канала (например, основанные на производительности, основанные на пропускной способности и т.д.). Кроме того, запоминающее устройство 712 может хранить информацию, имеющую отношение к созданию кодов с LDPC и увеличению таких кодов, например, посредством по меньшей мере одного из добавления пары узлов с ограничением по четности или добавления основного узла накопления степени 2 и разделения соответствующего ограничивающего узла на один или несколько дополнительных узлов.
Будет принято во внимание, что описанное в этом документе хранилище данных (например, запоминающее устройство 712) может быть либо энергозависимым запоминающим устройством, либо энергонезависимым запоминающим устройством или может включать в себя как энергозависимое, так и энергонезависимое запоминающее устройство. В качестве иллюстрации, а не ограничения, энергонезависимое запоминающее устройство может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое PROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимое запоминающее устройство может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. В качестве иллюстрации, а не ограничения, RAM доступно во многих видах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с удвоенной скоростью обмена (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), DRAM с синхронным каналом обмена (SLDRAM) и RAM с прямым доступом от Rambus (DRRAM). Запоминающее устройство 712 из обсуждаемых систем и способов предназначено, чтобы содержать (не будучи ограниченным) эти и любые другие подходящие типы запоминающих устройств.
Согласно примеру процессор может использовать генератор 706 кода с LDPC для кодирования кодового слова или его части для передачи. Генератор 706 кода с LDPC может отображать значения кодового слова в определенные узлы кода с LDPC и может задавать значения для других узлов, которые позволяют совокупности узлов соответствовать ограничению кода с LDPC. Код с LDPC может передаваться в виде передачи HARQ, например, с использованием передатчика 716 (например, после модулирования с помощью модулятора 714), к одному или нескольким неравноправным устройствам. Устройства могут возвращать информацию о сообщениях, которая может приниматься, например, приемником 702. Информация может содержать, например, запрос дополнительных узлов, где сообщение подвергается сильным помехам, так что приемное устройство не приняло должным образом весь код и не может предсказать отсутствующие или ошибочные узлы. Запрошенные дополнительные узлы могут создавать более сложный код по отношению к соответствию ограничению, представляя код более детерминированным с меньшим количеством доступных узлов.
Инкрементор 708 передачи HARQ может определить, какие узлы добавлять (сочетание ограничения четности или новые основные узлы накопления степени 2 с ограничением разделения), когда и где. Например, инкрементор 708 передачи HARQ может добавить заданное количество узлов (в текущем и/или последующих сообщениях), где количество может быть частично явными ограничивающими четность узлами и частично основными узлами накопления степени 2 и узлами типа ограничения разделения. Тип узла, выбранный для заданной итерации, может основываться на некотором количестве факторов, включая, но не ограничиваясь, заранее определенную схему, исторические итерации, информацию от одного или нескольких мобильных устройств или базовых станций, уровень сигнала у сообщения, расстояние до устройств, коммуникационную сеть, технологии умозаключения, предсказание характеристик и/или т.п. Увеличенный код может передаваться полностью или в соответствующей части в виде передачи HARQ, с использованием передатчика 716 (и модулятора 714 для модуляции передачи).
Фиг. 8 - иллюстрация системы 800, которая облегчает прием и декодирование кодированных с LDPC сообщений HARQ, например, в среде MIMO. Система 800 содержит базовую станцию 802 (например, точку доступа, …) с приемником 810, который принимает сигнал(ы) от одного или нескольких мобильных устройств 804 через множество приемных антенн 806, и передатчиком 824, который передает к одному или нескольким мобильным устройствам 804 через передающие антенны 808. Приемник 810 может принимать информацию от приемных антенн 806 и функционально связан с демодулятором 812, который демодулирует принятую информацию. Демодулированные символы анализируются процессором 814, который может быть аналогичен процессору, описанному выше в отношении фиг.7, и который соединяется с запоминающим устройством 816, которое хранит информацию, имеющую отношение к оценке уровня сигнала (например, контрольного сигнала) и/или уровня помех, данные, которые должны быть переданы или приняты от мобильного устройства (устройств) 804 (или неравноправной базовой станции (не показана)), и/или любую другую подходящую информацию, связанную с выполнением различных действий и функций, изложенных в этом документе. Процессор 814 дополнительно соединяется с процессором 818 LDPC, который может быть частью процессора 814 в одном примере, который может распараллеливать один или несколько кодов с LDPC для их эффективной и асинхронной обработки. Процессор 814 также соединяется с запросчиком 820 увеличения, который может запрашивать дополнительные узлы кода с LDPC, где предыдущая передача не является декодируемой (вследствие ошибки) или допускающей исправление, как описано в этом документе.
Согласно примеру базовая станция 802 может принимать кодированную с LDPC передачу HARQ от одного или нескольких мобильных устройств 804 через приемные антенны 806. Приемник 810 может принять передачу и демодулировать ее с использованием демодулятора 812. Процессор 814 может принять передачу и использовать процессор 818 LDPC для декодирования передачи. Например, кодированная с LDPC передача HARQ может иметь ассоциированное множество ограничений, заданных кодом; ограничения могут представлять матрицей ограничения четности или графом, и он может быть поднят на фактор L. Таким образом, процессор 818 LDPC может содержать некоторое количество обрабатывающих элементов (L в оптимальном случае) для использования в распараллеливании обработки кодированного с LDPC сигнала; каждый обрабатывающий элемент может обрабатывать по меньшей мере один узел LDPC. В одном примере кодированная с LDPC передача HARQ может быть принята с ошибками, так что не все узлы или разряды приняты должным образом. Описанная параллельная обработка LDPC может позволить базовой станции 802 эффективно исправить ошибки, если это однозначно возможно, путем отыскания значений, которые соответствуют ограничениям LDPC.
Если кодированный с LDPC сигнал не может быть декодирован процессором 818 LDPC, то запросчик 820 увеличения может использоваться для запроса дополнительных узлов (например, в одном или нескольких кодах LDPC) применительно к текущему и/или последующим запросам. Дополнительные узлы могут использоваться в конфигурациях с низкой мощностью передачи или сильными помехами, чтобы сделать кодированный с LDPC сигнал легче декодируемым. Как описано, дополнительные узлы могут добавляться в виде явных разрядов четности, имеющих соответствующий новый ограничивающий узел произвольной степени и/или основных узлов накопления степени 2 с раздельным ограничивающим узлом. Таким образом, дополнительные узлы добавляют дополнительную избыточность, так что меньшее соотношение надежных, правильно принятых узлов необходимо для однозначного исправления принятых ошибочных узлов. Запросчик 820 увеличения может запрашивать дополнительные узлы столько раз, сколько необходимо для правильного декодирования передачи HARQ. Более того, как упоминалось, дополнительные узлы для текущей передачи могут, в одном примере, отправляться одни, или полностью вместе с уже отправленными узлами, или с частью уже отправленных узлов.
Фиг.9 показывает пример системы 900 беспроводной связи. Система 900 беспроводной связи изображает одну базовую станцию 910 и одно мобильное устройство 950 для краткости. Однако нужно принять во внимание, что система 900 может включать в себя более одной базовой станции и/или более одного мобильного устройства, где дополнительные базовые станции и/или мобильные устройства могут быть в основном аналогичны или отличаться от примера базовой станции 910 и мобильного устройства 950, описываемых ниже. К тому же нужно принять во внимание, что базовая станция 910 и/или мобильное устройство 950 могут применять системы (фиг.1-3 и 7-8), методики/конфигурации (фиг.4) и/или способы (фиг.5-6), описанные в этом документе, для содействия беспроводной связи между ними.
На базовой станции 910 данные трафика для некоторого количества потоков данных предоставляются от источника 912 данных процессору 914 передаваемых (TX) данных. Согласно примеру каждый поток данных может передаваться по соответствующей антенне. Процессор 914 передаваемых данных форматирует, кодирует и перемежает поток данных трафика на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить кодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с контрольными данными, используя методики мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Дополнительно или в качестве альтернативы, контрольные символы могут быть мультиплексированы с разделением каналов по частоте (FDM), мультиплексированы с временным разделением (TDM) или мультиплексированы с кодовым разделением (CDM). Контрольные данные обычно являются известной моделью данных, которая обрабатывается известным образом и может использоваться на мобильном устройстве 950 для оценки характеристики канала. Мультиплексированные контрольный сигнал и кодированные данные для каждого потока данных могут модулироваться (например, посимвольно отображаться) на основе конкретной схемы модуляции (например, двухпозиционная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), многоуровневая фазовая манипуляция (M-PSK), М-квадратурная амплитудная модуляция (M-QAM) и т.д.), выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут определяться командами, выполняемыми или предоставляемыми процессором 930.
T
T
Символы модуляции для потоков данных могут предоставляться процессору 920 TX MIMO, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Процессор 920 TX MIMO затем предоставляет N потоков символов модуляции N передатчикам 922a-922t (TMTR). В различных вариантах осуществления процессор 920 TX MIMO применяет веса формирования пучка к символам из потоков данных и к антенне, из которой передается символ.
T
T
Каждый передатчик 922 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставить один или более аналоговых сигналов, и дополнительно обрабатывает (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставить модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. Далее N модулированных сигналов от передатчиков 922a-922t передаются от N антенн 924a-924t соответственно.
R
На мобильном устройстве 950 переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами 952a-952r, и принятый сигнал от каждой антенны 952 предоставляется соответствующему приемнику 954a-954r (RCVR). Каждый приемник 954 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий сигнал, оцифровывает обработанный сигнал для предоставления выборок и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставить соответствующий "принятый" поток символов.
R
R
T
Процессор 960 принимаемых данных может принять и обработать N принятых потоков символов от N приемников 954 на основе конкретной методики обработки приемника, чтобы предоставить N "обнаруженных" потоков символов. Процессор 960 принимаемых данных может демодулировать, устранить перемежение и декодировать каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для потока данных. Обработка процессором 960 принимаемых данных комплементарна той, что выполняется процессором 920 TX MIMO и процессором 914 передаваемых данных на базовой станции 910.
Процессор 970 может периодически определять, какую матрицу предварительного кодирования использовать, как обсуждалось выше. Далее процессор 970 может составить сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации касательно линии связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии связи может обрабатываться процессором 938 передаваемых данных, который также принимает данные трафика для некоторого количества потоков данных от источника 936 данных, модулироваться модулятором 980, обрабатываться передатчиками 954a-954r и передаваться обратно базовой станции 910.
На базовой станции 910 модулированные сигналы от мобильного устройства 950 принимаются антеннами 924, обрабатываются приемниками 922, демодулируются демодулятором 940 и обрабатываются процессором 942 принимаемых данных, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное мобильным устройством 950. Далее процессор 930 может обработать извлеченное сообщение, чтобы определить, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весов формирования пучка.
Процессоры 930 и 970 могут руководить (например, контролировать, координировать, управлять и т.д.) работой на базовой станции 910 и мобильном устройстве 950 соответственно. Соответствующие процессоры 930 и 970 могут быть ассоциативно связаны с запоминающими устройствами 932 и 972, которые хранят программные коды и данные. Процессоры 930 и 970 также могут выполнять вычисления для выведения оценок частотной и импульсной характеристики для восходящей линии связи и нисходящей линии связи соответственно.
Нужно понимать, что описанные в этом документе варианты осуществления могут быть реализованы в аппаратных средствам, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении, ПО промежуточного слоя, микрокоде или в любом их сочетании. Для аппаратной реализации модули обработки могут реализовываться в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASIC), цифровых процессорах сигналов (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных блоках, спроектированных для выполнения описанных в этом документе функций, или в их сочетании.
Когда варианты осуществления реализуются в программном обеспечении, микропрограммном обеспечении, ПО промежуточного слоя или микрокоде, программном коде или сегментах кода, они могут храниться на машиночитаемом носителе, например компоненте хранения. Сегмент кода может представлять собой процедуру, функцию, подпрограмму, программу, процедуру, подпрограмму, модуль, пакет программного обеспечения, класс или любое сочетание команд, структур данных или операторов программ. Сегмент кода может быть связан с другим сегментом кода или аппаратной схемой путем передачи и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут пересылаться, перенаправляться или передаваться с использованием любого подходящего средства, включая разделение памяти, пересылку сообщений, эстафетную передачу, передачу по сети и т.д.
Для программной реализации описанные в этом документе методики могут реализовываться с помощью модулей (например, процедур, функций и так далее), которые выполняют описанные в этом документе функции. Коды программного обеспечения могут храниться в запоминающих устройствах и выполняться процессорами. Запоминающее устройство может реализовываться внутри процессора или вне процессора, в этом случае оно может быть коммуникационно соединено с процессором через различные средства, которые известны в данной области техники.
Со ссылкой на фиг.10 иллюстрируется система 1000, которая передает инкрементные кодированные с LDPC данные. Например, система 1000 может размещаться, по меньшей мере частично, в базовой станции и/или мобильном устройстве. Нужно принять во внимание, что система 1000 представляется как включающая в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их сочетанием (например, микропрограммным обеспечением). Система 1000 включает в себя логическую группировку 1002 электрических компонентов, которые могут действовать совместно. Например, логическая группировка 1002 может включать в себя электрический компонент 1004 для формирования кодированного с LDPC кодового слова, включающего в себя некоторое количество явных разрядов четности и некоторое количество основных узлов накопления степени 2. Например, как описано, информационная часть, желаемая для передачи, может отображаться в переменные узлы сформированного кода с LDPC с некоторым количеством других разрядов переменных узлов, выбираемых для соответствия множеству ограничений, определяющих код. В этой связи устройство, принимающее кодированный сигнал, может в некоторых случаях исправить ошибки в сигнале с помощью предсказания необоснованно принятых узлов, частично на основе ограничений LDPC. Далее, логическая группировка 1002 может содержать электрический компонент 1006 для увеличения количества узлов в кодированном с LDPC кодовом слове, чтобы облегчить его однозначное декодирование. Например, приемное устройство может запросить дополнительные узлы, например, если исходный кодированный с LDPC сигнал не может быть однозначно декодирован. Добавление узлов к кодированным с LDPC кодовым словам может создать больше ограничений, снижая неоднозначность. Кроме того, логическая группировка 1002 может включать в себя электрический компонент 1008 для передачи кодированного с LDPC кодового слова в виде передачи HARQ. Как упоминалось ранее, переданное кодовое слово может быть, например, исходным кодовым словом с дополнительными добавленными узлами и/или последующим кодовым словом. Более того, система 1000 может включать в себя запоминающее устройство 1010, которое хранит команды для выполнения функций, ассоциированных с электрическими компонентами 1004, 1006 и 1008. Нужно понимать, что один или более электрических компонентов 1004, 1006 и 1008 могут существовать внутри запоминающего устройства 1010, хотя и показаны в качестве внешних относительно запоминающего устройства 1010.
Со ссылкой на фиг.11 показывается система 1100, которая облегчает прием кодированной с LDPC передачи (такой как передача HARQ) и запрос дополнительных узлов для кода с LDPC. Система 1100 может размещаться, по меньшей мере частично, в мобильном устройстве и/или базовой станции. Как изображено, система 1100 включает в себя функциональные блоки, которые могут представлять функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их сочетанием (например, микропрограммным обеспечением). Система 1100 включает в себя логическую группировку 1102 электрических компонентов, которые облегчают управление передачей по обратной линии связи. Логическая группировка 1102 может включать в себя электрический компонент 1104 для приема кодированной с LDPC передачи. Как описано, эта передача может кодироваться согласно ограничениям LDPC, так что использование ограничений может дать возможность исправить или определить один или несколько ошибочных или выколотых узлов. Кроме того, логическая группировка 1102 может включать в себя электрический компонент 1106 для запроса дополнительных узлов для кодированных с LDPC передач HARQ. Как упоминалось, изначально принятая передача может иметь слишком много ошибочных узлов и/или слишком мало правильно принятых узлов для очень небольшой надежности декодирования должным образом. В этом случае может быть запрошено больше узлов, чтобы добавить избыточности к передаче, уменьшая вероятность недекодируемого сигнала. В одном примере может выполняться множество запросов дополнительных узлов, пока передача не сможет быть принята должным образом с однозначным исправлением ошибок. Далее, логическая группировка 1102 может содержать электрический компонент 1108 для приема инкрементной кодированной с LDPC передачи HARQ, содержащей дополнительные узлы. Как описано, это может быть текущее и/или последующее сообщение. Кроме того, система 1100 может включать в себя запоминающее устройство 1110, которое хранит команды для выполнения функций, ассоциированных с электрическими компонентами 1104, 1106 и 1108. Нужно понимать, что электрические компоненты 1104, 1106 и 1108 могут существовать внутри запоминающего устройства 1110, хотя и показаны в качестве внешних относительно запоминающего устройства 1110.
То, что описано выше, включает в себя примеры одного или более вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждое возможное сочетание компонентов или методологий в целях описания вышеупомянутых вариантов осуществления, однако обычный специалист в данной области техники может признать, что допустимы многие дополнительные сочетания и перестановки различных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления предназначены для охвата всех таких изменений, модификаций и вариаций, которые находятся в пределах сущности объема прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, в случае, когда термин "включает в себя" используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, такой термин предназначен быть включающим, в некотором смысле аналогично термину "содержащий", поскольку "содержащий" интерпретируется, когда применяется в качестве промежуточного слова в формуле изобретения.