СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА С НИЗКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ КОНТРОЛЯ ПО ЧЕТНОСТИ Российский патент 2015 года по МПК H03M13/00 

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка на основе находящейся предварительной патентной заявки США 61/383615 того же заявителя, озаглавленной "METHODS AND SYSTEMS FOR TRANSMITTING A LOW DENSITY PARITY CHECK SIGNAL", с датой подачи 16 сентября 2010 года, которая полностью содержится в данном документе по ссылке.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Стандарты Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11 предоставляют набор стандартов беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN) для относительно ближней связи в пределах от десятков метров до нескольких сотен метров. В стандарте IEEE 802.11 скорости передачи данных вплоть до 300 Мбит/с (мегабит в секунду) являются достижимыми в заданном частотном диапазоне. Стандарт 802.11ac, разрабатываемый в настоящее время, направлен на утроение этой скорости передачи данных.

Предыстория стандартов беспроводной связи IEEE 802 начинается со стандартов IEEE 802.11a/b/g, реализованных с 1997 до 2003 годы. В 2009 год стандарт IEEE 802.11n продемонстрировал существенные улучшения с точки зрения производительности, эффективности и надежности WLAN физических уровней (PHY) и уровней управления доступом к среде (MAC) IEEE 802.11. В частности, 802.11n продемонстрировал новую технологию модуляции многопотоковой передачи. В связи с этим, продукты, разработанные в соответствии со стандартом IEEE 802.11n, достигают в пять раз большей пропускной способности и удваивают диапазон по сравнению с унаследованными технологиями IEEE 802.11 a/b/g.

Текущий предложенный стандарт IEEE 802.11ac предоставляет дополнительные улучшения стандарта IEEE 802.11n. Стандарт IEEE 802.11ac должен продолжать работать в полосе частот в пять гигагерц (ГГц), но должен предоставлять больше каналов для пропускной способности передачи данных. Устройства на основе IEEE 802.11ac должны использовать каналы, которые имеют ширину либо 40 мегагерц (МГц), либо 80 МГц и, возможно, даже ширину 160 МГц, чтобы доставлять данные. Устройства на основе IEEE 802.11ac также могут использовать многопользовательскую технологию со многими входами и многими выходами (MU-MIMO), чтобы передавать одновременные потоки данных различным пользователям на идентичных каналах.

В стандарте IEEE 802.11n применен код с низкой плотностью контроля по четности (LDPC) для использования в качестве кода с коррекцией ошибок. LDPC является классом линейных блочных кодов и предоставляет линейную коррекцию ошибок. В связи с этим, LDPC предоставляет способ для передачи сообщений по зашумленным каналам передачи без потери информации. LDPC-коды могут быть декодированы во времени линейно относительно своей длины блока. В связи с этим, LDPC-кодирование в соответствии с IEEE 802.11n, выполняемое передающим устройством, дает возможность приемному устройству извлекать все LDPC-параметры в пакете.

В предложенном стандарте IEEE 802.11ac традиционный процесс LDPC-кодирования может быть изменен. Предложенные изменения могут создавать проблемы для LDPC-декодирования на приемной стороне. Например, приемное устройство может не распознавать некоторые компоненты сигнализации (например, параметры LDPC-кодирования), которые появятся в результате вышеуказанных изменений. Помимо этого, даже если приемное устройство распознает эти новые компоненты сигнализации, между LDPC-компонентами могут оставаться проблемы с отображением.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения, в общем, относятся к LDCP-кодированию и декодированию между передающими и приемными устройствами и предоставляют способы и системы для передачи LDPC-сигнала.

В одном варианте осуществления, способ для предоставления LDPC-сигнала осуществляет доступ к данным в операции кодирования и ассоциирует информацию с данными, чтобы определять параметры LDPC-кодирования. Доступ предоставляется к информации, которая используется для того, чтобы определять параметры кодирования. Более конкретно, способ включает в себя определение начального числа OFDM-символов (Nsym_init) в передающем устройстве на основе числа информационных битов, которые должны доставляться в пакете. Выполняется определение в отношении того, используется или нет пространственно-временное блочное кодирование (STBC), как отражено в STBC-значении. Определяется значение числа дополнительных символов (Nsym_ext), которое основано на значении Nsym_init. Значение конечного числа символов (Nsym) основано на значении Nsym_init и значении Nsym_ext. Дополнительно, значение Nldpc_ext формируется на основе STBC-значения и значения Nsym_ext в целях определения LDPC-параметров, ассоциированных с пакетом.

В другом варианте осуществления, раскрывается устройство для обработки информационного пакета, при этом информационный пакет включает в себя значение Nsym, которое предоставляет число OFDM-символов, и STBC-значение, которое указывает то, реализуется или нет STBC. Помимо этого, значение Nldpc_ext формируется на основе STBC-значения и значения числа дополнительных символов (Nsym_ext), которое определяется для информационного пакета. Значение Nldpc_ext основано на начальном числе OFDM-символов (Nsym_init), при этом значение Nldpc_ext используется для целей определения LDPC-параметров, ассоциированных с пакетом.

В еще одном другом варианте осуществления, раскрывается система для LDPC-кодирования. Система включает в себя передающее устройство, которое содержит LDPC-кодер для определения начального числа OFDM-символов (Nsym_init) на основе числа информационных битов, которые должны доставляться в пакете. LDPC-кодер определяет значение числа дополнительных символов (Nsym_ext), используемое для OFDM-модуляции, которое основано на значении Nsym_init. Значение конечного числа символов (Nsym), используемое для OFDM-модуляции пакета, основано на значении Nsym_init и значении Nsym_ext. Передающее устройство также включает в себя модуль вычисления расширения для формирования значения Nldpc_ext на основе STBC-значения и значения Nsym_ext. Значение Nldpc_ext используется для целей определения LDPC-параметров, ассоциированных с пакетом.

Эти и другие цели и преимущества различных вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности изобретения должны быть понятны специалистам в данной области техники после прочтения нижеприведенного подробного описания вариантов осуществления, которые проиллюстрированы на различных чертежах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, которые содержатся и являются частью данного описания изобретения и на которых аналогичные номера иллюстрируют аналогичные элементы, иллюстрируют варианты осуществления настоящего раскрытия сущности и вместе с описанием служат для того, чтобы пояснять принципы раскрытия сущности.

Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей беспроводную LAN, в которой могут быть реализованы варианты осуществления согласно изобретению.

Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей беспроводную приемо-передающую систему, в которой могут быть реализованы варианты осуществления согласно изобретению.

Фиг. 3 является блок-схемой 300 последовательности операций, иллюстрирующей способ для LDPC-кодирования, который используется для того, чтобы определять все параметры LDPC-кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг. 4 является примером структуры кадра для кадра по протоколу конвергенции физического уровня (PLCP), используемого в беспроводной связи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 является блок-схемой системы, выполненной с возможностью реализовывать способ для LDPC-кодирования, который используется для того, чтобы определять все параметры LDPC-кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности.

Фиг. 6 является блок-схемой 300 последовательности операций, иллюстрирующей способ для предоставления LDPC-сигнала, и включает в себя осуществление доступа к данным в операции кодирования и ассоциирование информации с данными, чтобы определять параметры LDPC-кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее приводится подробное описание различных вариантов осуществления настоящего раскрытия сущности изобретения, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Хотя изобретение описано в сочетании с этими вариантами осуществления, следует понимать, что эти варианты осуществления не должны ограничивать раскрытие сущности изобретения. Напротив, настоящее раскрытие охватывает все альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в сущность и объем изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, в нижеследующем подробном описании настоящего раскрытия, множество конкретных подробностей изложено для обеспечения полного понимания сущности изобретения. Тем не менее, следует понимать, что настоящее раскрытие сущности изобретения может быть реализовано на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях хорошо известные способы, процедуры, компоненты и схемы не описаны подробно, чтобы не затруднять понимание аспектов настоящего раскрытия сущности изобретения.

Соответственно, варианты осуществления настоящего раскрытия предоставляют системы и способы для передачи сигнала с низкой плотностью контроля по четности (LDPC) в соответствии с новыми стандартами беспроводной передачи, такими как IEEE 802.11ac и его производные. В некоторых случаях, нет необходимости изменять процесс кодирования, используемый для ранее используемого стандарта IEEE 802.11n. В других случаях, обеспечивается уменьшение числа доставляемых битов, используемых для того, чтобы определять LDPC-параметры, что приводит к меньшему прореживанию (или большему повторению), что должно повышать производительность.

Хотя варианты осуществления настоящего изобретения описываются относительно реализации LDPC-кодирования в стандарте IEEE 802.11ac и его производных, которые в черновой или утвержденной форме полностью содержатся в данном документе, способы и системы для LDPC-кодирования, описанные в данном документе, также являются реализуемыми в различных других стандартах беспроводной связи в различных других вариантах осуществления изобретения.

Некоторые части подробного описания, которое приводится ниже, представлены в отношении процедур, логических блоков, обработки и других символических представлений операций с битами данных в компьютерном запоминающем устройстве. Эти описания и представления являются средством, используемым специалистами в области техники обработки данных для того, чтобы наиболее эффективно выражать суть своей работы специалистам в данной области техники. В настоящей заявке, процедура, логический блок, процесс и т.п. считаются самосогласованной последовательностью этапов или инструкций, приводящей к требуемому результату. Этапы представляют собой действия с использованием физической обработки физических величин. Обычно, хотя и не обязательно, эти величины принимают форму электрических или магнитных сигналов, допускающих сохранение, передачу, комбинирование, сравнение и иную обработку в компьютерной системе. Было многократно показано, что удобно, преимущественно для практического применения, называть эти сигналы транзакциями, битами, значениями, элементами, символами, знаками, выборками, пикселями и т.п.

Тем не менее, следует принимать во внимание, что все эти и аналогичные термины должны быть ассоциированы с соответствующими физическими величинами и являются просто удобными обозначениями, применяемыми к этим величинам. Если в последующем описании прямо и очевидно не указано иное, следует принимать во внимание, что в настоящем раскрытии пояснения, использующие такие термины, как "осуществление доступа", "прием", "отправка", "передача в широковещательном режиме", "определение", "формирование", "сигнализация", "вычисление" и т.п., означают действия и процессы компьютерной системы либо аналогичного электронного вычислительного устройства или процессора. Компьютерная система или аналогичное электронное вычислительное устройство обрабатывает и преобразует данные, представленные в качестве физических (электронных) величин в запоминающих устройствах компьютерной системы, регистрах или других таких устройствах хранения, передачи или отображения информации.

Варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть пояснены в общем контексте машиноисполняемых инструкций, постоянно размещающихся на некоторой форме машиночитаемого носителя хранения данных, таких как программные модули, выполняемые посредством одного или более компьютеров или других устройств. В качестве примера, а не ограничения, машиночитаемые носители хранения данных могут содержать энергонезависимые машиночитаемые носители хранения данных и среды связи; энергонезависимые машиночитаемые носители включают в себя все машиночитаемые носители за исключением энергозависимого распространяющегося сигнала. Программные модули, в общем, включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют отдельные задачи или реализуют отдельные абстрактные типы данных. Типично, функциональность программных модулей может комбинироваться или распределяться, как требуется в различных вариантах осуществления.

Компьютерные носители хранения данных включают в себя энергозависимые и энергонезависимые, съемные и несъемные носители, реализованные любым способом или технологией для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Компьютерные носители хранения данных включают в себя, но не только, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), электрически стираемое программируемое ROM (EEPROM), флэш-память или другие технологии запоминающих устройств, ROM на компакт-дисках (CD-ROM), универсальные цифровые диски (DVD) или другие оптические устройства хранения данных, магнитные кассеты, магнитную ленту, устройства хранения данных на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения данных либо любой другой носитель, который может быть использован для того, чтобы сохранять требуемую информацию, и к которому может осуществляться доступ для того, чтобы извлекать эту информацию.

Среды связи могут осуществлять машиноисполняемые инструкции, структуры данных и программные модули и включают в себя любые среды доставки информации. В качестве примера, а не ограничения, среды связи включают в себя проводные среды, такие как проводная сеть или проводное соединение, и беспроводные среды, такие как акустические, радиочастотные (RF), инфракрасные и другие беспроводные среды. Комбинации любых из вышеприведенных элементов также могут быть включены в объем машиночитаемых носителей.

Фиг. 1 является блок-схемой примерной беспроводной LAN-сети 105 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Станции STA-1-STA-5 допускают беспроводной прием данных и передачу данных в базовую станцию 120, которая может быть, например, точкой беспроводного доступа (AP). Стандарт сверхвысокой пропускной способности (VHT) 802,11 предлагает исходные скорости транспортировки необработанных данных до 6,933 Гбит/с (гигабит в секунду) надежно и в беспроводном режиме. Базовая станция 120 обменивается данными с маршрутизатором 115 проводным или беспроводным способом. В примере по фиг. 1, маршрутизатор 115 имеет возможности сетевых подключений через кабельный модем 110, в общем, через провод 160.

Фиг. 2 является блок-схемой комплекса 200 беспроводного приемо-передающего узла. Поток S является "подлежащим передаче" потоком и подготавливается на основе рабочих данных и кодируется с помощью преамбулы (также известной как заголовок в этой заявке) и другой информацией перед предоставлением в блок 205 кодера и модулятора (например, OFDM-модулятор). Комплекс 200 узла состоит из M антенн 220 в направлении передачи и N антенн 260 для приема, так что формируется система со многими входами и многими выходами (MIMO) M-на-N. Комплекс 200 узла при работе в MIMO-режиме может использовать, в одном варианте осуществления, множественный доступ с пространственным разделением каналов (SDMA), чтобы обмениваться данными с несколькими приемными устройствами. SDMA предоставляет несколько потоков, которые передаются в различные приемные устройства одновременно, чтобы совместно использовать один частотный спектр. В любом потоке существуют пакеты информации, которые содержат как рабочие данные, так и преамбулу.

Одновременная многопотоковая передача приводит к более высокой полосе пропускания. Чтобы достигать одновременности, каждый поток данных пространственно предварительно кодируется и затем передается через различную передающую антенну. Это пространственное предварительное кодирование и обработка осуществляются посредством блока 210. Это приводит к последовательности кодовых символов, которые отображаются в группу сигналов, чтобы формировать последовательность символов модуляции.

MIMO-система может поддерживать ряд схем модуляции, включающих в себя мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). OFDM является технологией с расширенным спектром, которая распределяет данные по определенному числу поднесущих, разнесенных с точными частотами. Разнесение является ортогональным и предоставляет возможность приемному устройству восстанавливать данные. Более конкретно, данные собираются в блоки данных в качестве символов. Эти блоки кодируются для защиты от ошибок и затем перемежаются через различные обозначенные поднесущие, так что могут восстанавливаться потери одной или более поднесущих вследствие подавления сигналов и помех при передаче сигналов. Эта технология модуляции может использоваться с использованием любого стандарта беспроводной связи, включающего в себя IEEE 802.11ac VHT. OFDM-модулятор 205 разбивает символы модуляции на ряд параллельных потоков. Обратное быстрое преобразование Фурье (FFT) выполняется для каждого набора поднесущих, чтобы формировать OFDM-символы временной области. OFDM-символы распределяются в рабочих данных нескольких пакетов данных. Преамбула переносится вместе с рабочими данными в каждом пакете данных. Преамбула включает в себя несколько символов, которые разбиваются на параллельные потоки, аналогично данным. Преамбула добавляется к рабочим данным до пространственной обработки. Различные пространственные потоки передаются через множество антенн с использованием радиочастотных (RF) приемо-передающих устройств 225.

Передаваемая информация принимается в антеннах 260 и подается в приемные устройства 265, чтобы восстанавливать информацию, модулированную на RF-несущих. Восстановленная информация предоставляется в пространственное передающее устройство 270. Процессор преамбул, к примеру модуль 280 отслеживания фаз, использует преамбулу, чтобы предоставлять информацию синхронизации в OFDM-демодулятор 275, и другие компоненты 295 нисходящей обработки, к примеру процессор данных приема. OFDM-демодулятор 275 преобразует поток из временной области в частотную область с использованием FFT. Частотная область включает в себя поток в расчете на поднесущую. Модуль 285 оценки канала принимает информацию из модуля 280 отслеживания фаз и оценивает отклик канала. Выводы с откликом по оценке канала предоставляются в OFDM-демодулятор 275 и процессор принимаемых данных 295. В качестве части преамбулы предусмотрены множество пилотных тонов, которые сдвигаются по фазе вследствие передачи через беспроводные каналы. Один сдвиг фаз обусловлен относительными остаточными смещениями частот между контурами фазовой синхронизации при приеме и передаче и, в общем, является линейным. Другой сдвиг фаз возникает вследствие фазового шума.

В общем, LDPC-кодирование ошибок имеет значительную выгоду по сравнению с двоичным сверточным кодированием (BCC), которое также может использоваться для кодирования ошибок. Например, LDPC приводит к низким затратам на реализацию и может иметь структуру для высокоскоростной реализации. В связи с этим, LDPC является подходящим для использования в системах IEEE 802.11n и IEEE 802.11ac.

Более конкретно, в беспроводных системах, реализующих LDPC-кодирование ошибок в технологии OFDM-модуляции, существует два ограничения, связанные с определением параметров LDPC-кодирования и длины пакета. Первое ограничение диктует, что число OFDM-символов (Nsym) должно быть целым числом. Дополнительно, Nsym может быть даже целым числом, если используется STBC, при этом STBC является технологией разнесения в передающем устройстве для распределения передаваемого сигнала по нескольким антеннам, чтобы улучшать прием. Второе ограничение диктует, что число кодовых слов (Ncw) также должно быть целым числом.

Фиг. 3 является блок-схемой 300 последовательности операций, иллюстрирующей способ для LDPC-кодирования, который используется для того, чтобы определять все параметры LDPC-кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности. Процесс, приведенный на блок-схеме 300 последовательности операций способа, является реализуемым как в беспроводной системе в соответствии со стандартом IEEE 802.11n, так и в предложенном стандарте IEEE 802.11ac с модификацией или без нее и имеет намерение предоставлять общие исходные данные для кодирования и декодирования LDPC-параметров. Иными словами, LDPC-коды IEEE 802.11n являются подходящими для реализации IEEE 802.11ac вследствие значительной выгоды по сравнению с двоичным сверточным кодированием (BCC), удобной в реализации структуры и эффективного процесса кодирования с укорачиванием и прореживанием. В связи с этим, посредством следования и/или модификации этапов на блок-схеме 300 последовательности операций способа передающее устройство и приемное устройство имеют возможность формировать, извлекать и/или определять все параметры LDPC-кодирования, ассоциированные с конкретным информационным пакетом. В целях ясности и иллюстрации не все операции кодирования, используемые в соответствии со стандартами 802.11n и 802.11ac, могут быть включены в блок-схему 300 последовательности операций способа, но являются в равной степени применимыми.

На этапе 310 число информационных битов, как сконфигурировано в байтах (Nbytes), и другие параметры, включающие в себя PHY-скорость/BW (скорость кодирования и полоса пропускания на физическом уровне), используются для того, чтобы вычислять Npld (число битов в поле PSDU и SERVICE структуры данных) и число доступных битов (Navbits) в минимальном числе OFDM-символов, используемых для поля данных пакета. Navbit и Nsym_init вычисляются так, что они удовлетворяют первому ограничению, при этом Nsym является целым числом. На этапе 320 Npld и Navbits используются для того, чтобы определять Lldpc (длину кодовых слов) и Ncw (число кодовых слов). Иными словами, определяется целое число кодовых LDPC-слов (Ncw), которое должно быть передано, а также длина кодовых слов (Lldpc), которая должна быть использована. На этапе 330 вычисляется или определяется число укорачивающих битов (Nshrt). Укорачивающие биты дополняются к битам данных Npld. На этапе 340, определяется конечное число символов (Nsym) в пакете, и это включает в себя выполнение операции прореживания, чтобы определять начальное число прореженных битов (Npunc). Если Npunc является слишком большим, чтобы не допускать потерь производительности, к пакету могут добавляться дополнительные OFDM-символы, которые включаются в конечное значение Nsym, как показано в уравнении 1, при этом значения Ncw и Nshrt являются неизменными и Npunc может быть уменьшен или заменен посредством использования повторения, если Npunc становится отрицательным:

Nsym=Nsym_init+Nsym_ext (1)

Ранее, беспроводные устройства, реализующие стандарт IEEE 802.11n, имели возможность передавать LDPC-параметры между передающим устройством и приемным устройством посредством включения Nbytes, числа байтов получаемой информации, которое основано на Npld. Приемное устройство должно иметь возможность извлекать применимые LDPC-параметры из значения Nbyte.

В предложенном IEEE 802.11ac беспроводные устройства должны сигнализировать Nsym в поле сигнала (например, поле 479), в отличие от сигнализации информации Nbyte в IEEE 802.11n. Приемное устройство, просто принимающее Nsym, неспособно извлекать все LDPC-параметры, поскольку частично оно неспособно извлекать Nsym_init, и даже если вычислены Nsym_init, нет взаимно-однозначного отображения между Nsym_init и Npld для данной PHY-скорости (R) и шириной полосы (BW), вследствие функций округления в большую сторону, используемых во время процесса LDPC-кодирования, чтобы вычислять Nsym_init и/или Navbits.

Варианты осуществления настоящего изобретения имеют возможность эффективно осуществлять сигнализацию, между передающим устройством и приемным устройством информации, необходимой для извлечения приемным устройством всех параметров LDPC-кодирования (например, Ncw, Lldpc, Nshrt, Npunc, Nrep и т.д.). В частности, приемное устройство имеет возможность извлекать Npld и/или Nbyte с учетом Nsym, а также дополнительную информацию Nldpc_ext, которая может быть использована для того, чтобы извлекать число символов, добавляемое в качестве расширения к пакету. Посредством включения или логического вывода значения Nldpc_ext, все LDPC-параметры могут извлекаться с использованием операций на основе блок-схемы 300 последовательности операций способа.

Фиг. 4 является примерным представлением примерного кадра 400 по протоколу конвергенции физического уровня (PLCP), который выполнен с возможностью включать в себя информацию, предоставляющую возможность извлечения LDPC-параметров, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности. В частности, информация, логически выводимая или включенная в кадр 400, является реализуемой в беспроводной системе в соответствии со стандартом IEEE 802.11ac в одном варианте осуществления. В связи с этим, LDPC-параметры могут извлекаться частично с учетом указанного значения Nsym, предоставляемого в доставляемом информационном пакете.

Как показано на фиг. 4, кадр 400 включает в себя рабочие данные, пакетированные в качестве OFDM-символов в поле 480 данных, а также информацию преамбулы. Информация преамбулы включает в себя обучающие последовательности, классифицированные в качестве L-типа для унаследованных обучающих последовательностей и в качестве VHT-типа для новых заданных обучающих последовательностей на основе стандарта сверхвысокой пропускной способности, конкретных для таких стандартов, как IEEE 802.11ac. Например, унаследованные обучающие поля включают в себя унаследованное короткое обучающее поле 410 (L-STF), унаследованное длинное обучающее поле 420 (L-LTF) и унаследованное поле 430 сигнала (L-SIG). Помимо этого, обучающие поля на основе VHT-стандарта включают в себя поле 440 VHT сигнала A (VHTSIG A), поле 470 VHT сигнала B (VHTSIG B), поле 450 начала обнаружения пакетов по стандарту сверхвысокой пропускной способности (VHT STF) и длинное обучающее поле 460 на основе VHT-стандарта (VHT-LTF). В MIMO-системе M-на-N преамбула должна включать в себя N VHT-LTF. Эти символы, такие как символы данных, включают в себя смесь известных обучающих последовательностей. Передающий OFDM-процессор размещает преамбулу впереди пакетных данных во время формирования "подлежащих модуляции" символов. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, такая информация, как значение 475 Nldpc_ext, значение 477 Nbyte и/или значение 479 Nsym, может быть включена в целях извлечения LDPC-параметров.

В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 4, Nbytes 477, указывающее число байтов информации, сигнализируется в поле 470 VHTSIG B. В связи с этим, информация Nbyte вместе с информацией скорости физического уровня (PHY-скорости R) и полосы пропускания (BW) является достаточной для извлечения приемным устройством всех применимых LDPC-параметров. Устройство с использованием этого процесса не должно изменять процесс LDPC-кодирования IEEE 802.11n при реализации беспроводной связи с использованием стандарта IEEE 802.11ac в одной реализации.

Фиг. 5 является блок-схемой системы 500, конфигурированной для реализации способа для LDPC-кодирования, который используется для определения всех параметров LDPC-кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности. В одной реализации система 500, как показано на фиг. 5, включает в себя передающее устройство, которое выполняет LDPC-кодирование в ассоциации с информационным пакетом, который может доставляться в приемное устройство. Информация, включенная или логически выводимая в структуре данных, предоставляет возможность извлечения всех применимых LDPC-параметров.

Как показано на фиг. 5, LDPC-кодер 520, находящийся в передающем устройстве системы 500, принимает входные данные из источника 510 информации и выводит кодированные потоковые данные, включающие в себя более высокую избыточность, которые являются подходящими для обработки коррекции ошибок в приемном устройстве. В частности, данные предоставляются посредством источника 510 информации в процессе кодирования сигналов.

LDPC-кодер 520 конфигурирован, чтобы определять начальное число OFDM-символов (Nsym_init) на основе числа информационных битов, которые должны доставляться в пакете. Это значение Nsym_init определяется для того, чтобы извлекать конечное значение Nsym, которое может доставляться в информационном пакете, в соответствии со стандартом IEEE 802.11ac.

Во время вычисления значения Nsym, как приведено на блок-схеме 300 последовательности операций способа, а также в технических требованиях для стандарта IEEE 802.11ac, который ранее полностью включен в данный документ, LDPC-кодер 520 определяет число дополнительных символов (в данном документе называемое значением Nsym_ext), которое основано на значении Nsym_init. Значение Nsym, как определено, удовлетворяет ограничению равенства целому числу и основано на значении Nsym_init и значении Nsym_ext в уравнении 2:

Nsym=Nsym_init+Nsym_ext (2)

Дополнительно, дополнительные символы на основе LDPC-кодирования предоставляются в VHT-SIG A или B данных. В частности, модуль 530 вычисления LDPC-расширения в передающем устройстве формирует бит/значение Nldpc_ext, которое основано на STBC-значении и значении Nsym_ext, в целях определения LDPC-параметров, ассоциированных с пакетом в нижеприведенном уравнении 3. Формирование Nldpc_ext обеспечивает соответствие второму ограничению, где Ncw является целым числом.

(3)

Как показано на фиг. 5, OFDM-модулятор 540 выполнен с возможностью модулировать кодированные сообщения из LDPC-кодера 520 в формы сигнала, которые затем передаются в приемное устройство.

Фиг. 6 является блок-схемой 600 последовательности операций способа для процесса, используемого для предоставления LDPC-сигнала, и включает в себя осуществление доступа к данным в операции кодирования и ассоциирование информации с данными, чтобы определять параметры LDPC-кодирования, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия сущности. Доступ предоставляется к информации, которая используется для того, чтобы определять параметры кодирования. Например, блок-схема 600 последовательности операций способа реализуется для того, чтобы предоставлять информацию LDPC при доставке беспроводных информационных пакетов в соответствии со стандартом IEEE 802.11ac. В одной реализации система 500 выполнена с возможностью реализовывать способ согласно блок-схеме 600 последовательности операций способа.

В частности, на этапе 610 начальное число OFDM-символов (Nsym_init) определяется в передающем устройстве. Значение Nsym_init основано на числе информационных битов, которые должны доставляться в пакете, как описано выше. На этапе 620, выполняется определение в отношении того, используется или нет пространственно-временное блочное кодирование (STBC), как отражено в STBC-значении, при этом STBC является технологией разнесения в передающем устройстве для распределения передаваемого сигнала по нескольким антеннам, чтобы улучшать прием.

Nsym_init используется, чтобы в конечном счете извлекать конечное значение Nsym, которое может доставляться в информационном пакете. В частности, на этапе 630 определяется число дополнительных символов (как выражается посредством значения Nsym_ext), которое основано на значении Nsym_init. Значение конечного числа символов (Nsym) основано на значении Nsym_init и значении Nsym_ext, как выражается в уравнении 2. Операции укорачивания и прореживания выполняются для того, чтобы определять дополнительное число символов (Nldpc_ext) и извлекать Nsym, как пояснено выше. Значение Nsym сигнализируется в информационном пакете.

Дополнительно, в передающем устройстве формируется значение Nsym_ext, которое основано на STBC-значении и значении Nldpc_ext. В частности, как только известно Nldpc_ext, Nsym_ext формируется на основе STBC-значения. Nsym_ext может принимать значения между 0-2 в зависимости от STBC-значения, как отражено в уравнении 3. Nldpc_ext, в качестве одного бита информации, предоставляет извлечение LDPC-параметров в комбинации с требуемым значением Nsym. Значение Nldpc_ext может доставляться в информационном пакете.

В связи с этим комбинация значения Nldpc_ext и STBC-значения, оба из которых доставляются в информационном пакете, используется приемным устройством, чтобы извлекать Nsym_ext, а также все другие применимые LDPC-параметры. В частности, в приемном устройстве информационный пакет принимается из передающего устройства, и бит/значение Nldpc_ext и значение Nsym получаются синтаксическим анализом из заголовка и/или поля сигнала информационного пакета посредством LDPC-декодера. Nsym_ext извлекается на основе STBC-значения и значения Nldpc_ext. Помимо этого, значение Nsym_init может извлекаться на основе значения Nldpc_ext (используемого, чтобы извлекать значение Nsym_ext) и Nsym.

Таблица 1 иллюстрирует использование значения Nldpc_ext для ассоциирования значений STBC, Nsym_ext и Nldpc_ext. В частности, значения в таблице 1 могут быть использованы для того, чтобы формировать Nldpc_ext в передающем устройстве с учетом Nsym_ext, и/или могут быть использованы приемным устройством для того, чтобы извлекать Nsym_ext с учетом Nldpc_ext. Как показано, когда STBC равно 0, Nldpc_ext равно 0, когда Nsym_ext равно 0, и Nldpc_ext равно 1, когда Nsym_ext равно 1. Кроме того, когда STBC равно 1, Nldpc_ext равно 0, когда Nsym_ext равно 0, и Nldpc_ext равно 1, когда Nsym_ext равно 2.

Таблица 1 STBC Варианты Nsym_ext Nldpc_ext Nsym_ext 0 0 или 1 0 0 0 0 или 1 1 1 1 0 или 2 0 0 1 0 или 2 1 2

Чтобы совмещать значения Nsym_init и Npld в целях извлечения Nsym_init в приемном устройстве, взаимно-однозначное отображение между Nsym_init и Npld обеспечивается при выполнении MAC/PHY-дополнения, чтобы совмещать Npld с границей OFDM-символов перед процессом LDPC-кодирования. Иными словами, дополнение выполняется на MAC-уровне и максимизируется так, чтобы максимальное число байтов в пакете обеспечивало взаимно-однозначное отображение между Nsym_init и Npld, как выражается в уравнении 4:

Npld=Nsym_init*Ncbps*R=Nsym_init*Ndbps, (4)

где Ndbps задается как число битов данных в расчете на символ, Ncbps задается как число кодированных битов в расчете на символ, и R является скоростью кодирования.

В еще одном другом варианте осуществления, дополнительные символы (Nsym_ext) всегда доставляются независимо от значения Npunc, как определено на этапе 340 по фиг. 3. Иными словами, Nsym_ext равно или 1 или 2, если используется STBC. Таким образом, Nldpc_ext допускается равным 1 в целях применения значений в таблице 1. В связи с этим, Nldpc_ext не должно доставляться в информационном пакете. На основе таблицы 1, Nsym_init может извлекаться так, как выражается в уравнении 5:

Nsym_init=Nsym-1 (5)

Кроме того, если используется STBC, то Nsym_init может извлекаться так, как выражается в уравнении 6:

Nsym_init=Nsym-2 (6)

Иными словами, согласно таблице 1, в приемном устройстве, при условии, что Nldpc_ext равно 1, Nsym_ext определяется равным 1, когда STBC равно 0, и Nsym_ext определяется равным 2, когда STBC равно 1. Дополнительно, для совмещения Npld с Nsym_init, задается MAC/PHY-дополнение, чтобы совмещать Npld с границей OFDM-символов, перед LDPC-кодированием в одной реализации, как описано выше.

Таким образом, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, описываются системы и способы для передачи сигнала с низкой плотностью контроля по четности (LDPC) в соответствии с новыми стандартами беспроводной передачи, такими как IEEE 802.11ac и его производные. В одном варианте осуществления, обеспечивается уменьшение числа доставляемых битов (однобитового значения Nldpc_ext), используемых для того, чтобы определять LDPC-параметры, что приводит к меньшему прореживанию (или большему повторению), что должно повышать производительность.

Хотя вышеприведенное раскрытие сущности изобретения излагает различные варианты осуществления с использованием конкретных блок-схем, блок-схем последовательности операций способа и примеров, каждый компонент блок-схемы, этап, операция и/или компонент блок-схемы последовательности операций способа, описанные и/или проиллюстрированные в данном документе, могут быть реализованы по отдельности и/или совместно. Помимо этого, любое раскрытие сущности компонентов, содержащихся в других компонентах, должно рассматриваться как примеры, поскольку может быть реализовано множество других архитектур для того, чтобы достигать идентичной функциональности.

Параметры процессов и последовательность этапов, описанных и/или проиллюстрированных в данном документе, задаются только в качестве примера и могут варьироваться требуемым образом. Например, хотя этапы, проиллюстрированные и/или описанные в данном документе, могут быть показаны или пояснены в конкретном порядке, эти этапы не обязательно должны выполняться в проиллюстрированном или поясненном порядке. Различные примерные способы, описанные и/или проиллюстрированные в данном документе, также могут опускать один или более этапов, описанных или проиллюстрированных в данном документе, или включать в себя дополнительные этапы, помимо раскрытых этапов.

Вышеприведенное описание, для пояснения, описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Тем не менее, вышеприведенные иллюстративные пояснения не должны рассматриваться как исчерпывающие или ограничивающие изобретение конкретными раскрытыми формами. Множество модификаций и разновидностей возможно в свете вышеуказанных идей. Варианты осуществления выбраны и описаны таким образом, чтобы лучше всего пояснить принципы изобретения и его практических вариантов применения, чтобы тем самым дать возможность специалистам в данной области техники оптимально использовать изобретение и различные варианты осуществления с различными модификациями, которые могут подходить для конкретного предполагаемого варианта использования.

Таким образом, описываются варианты осуществления согласно изобретению. Хотя настоящее раскрытие сущности изобретения описано в конкретных вариантах осуществления, следует принимать во внимание, что изобретение не должно истолковываться как ограниченное такими вариантами осуществления, а, наоборот, должно истолковываться согласно нижеприведенной формуле изобретения.

Изобретение относится к LDPC-кодированию и декодированию между передающими и приемными устройствами. Технический результат - повышение точности передачи сигналов. Представлены система и способ для передачи LDPC-параметров. В способе для пакета определяется начальное число OFDM-символов (Nsym_init), которое основано на числе информационных битов, которые должны доставляться в пакете. Также определяется STBC-значение. Значение числа дополнительных символов (Nsym_ext) формируется на основе значения Nsym_init, при этом значение Nsym основано на упомянутом значении Nsym_init и упомянутом значении Nsym_ext. Значение Nldpc_ext определяется на основе STBC-значения и значения Nsym_ext в целях определения LDPC-параметров, ассоциированных с пакетом. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ для реализации кодирования с низкой плотностью контроля по четности (LDPC) ошибок, содержащий этапы, на которых:
в передающем устройстве на основе числа информационных битов, которые должны доставляться в пакете, определяют начальное число символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM-символов);
определяют значение пространственно-временного блочного кодирования (STBC), которое указывает, используется ли STBC; и
определяют значение числа дополнительных символов на основе упомянутого начального числа OFDM-символов, при этом конечное число OFDM-символов основано на упомянутом начальном числе OFDM-символов и упомянутом значении числа дополнительных символов;
формируют значение LDPC-расширения на основе упомянутого STBC-значения и упомянутого значения числа дополнительных символов; и
передают пакет, который включает в себя STBC-значение и конечное число OFDM-символов, в целях определения LDPC-параметров, ассоциированных с упомянутым пакетом в приемном устройстве.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутое определение числа дополнительных символов содержит этапы, на которых:
выполняют операции укорачивания и прореживания, чтобы определять упомянутое конечное число OFDM-символов.

3. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
в упомянутом передающем устройстве включают значение LDPC-расширения в передаваемый пакет;
в упомянутом приемном устройстве принимают упомянутый пакет из упомянутого передающего устройства;
получают синтаксическим анализом упомянутое значение LDPC-расширения из заголовка упомянутого пакета;
получают синтаксическим анализом упомянутое конечное число OFDM-символов из поля сигнала упомянутого пакета;
определяют упомянутое значение числа дополнительных символов на основе упомянутого STBC-значения и упомянутого значения LDPC-расширения; и
определяют упомянутое начальное число OFDM-символов на основе упомянутого значения LDPC-расширения и упомянутого конечного числа OFDM-символов.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
кодируют упомянутое значение LDPC-расширения в заголовке упомянутого пакета;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 0 и упомянутое значение числа дополнительных символов равно 0, то упомянутое значение LDPC-расширения равно 0;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 0 и упомянутое значение числа дополнительных символов равно 1, то упомянутое значение LDPC-расширения равно 1;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 1 и упомянутое значение числа дополнительных символов равно 0, то упомянутое значение LDPC-расширения равно 0; и
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 1 и упомянутое значение числа дополнительных символов равно 2, то упомянутое значение LDPC-расширения равно 1.

5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
в упомянутом приемном устройстве принимают упомянутый пакет от упомянутого передающего устройства;
допускают, что упомянутое значение LDPC-расширения равно 1 в упомянутом приемном устройстве;
определяют, что упомянутое значение числа дополнительных символов равно 1 в упомянутом приемном устройстве, когда упомянутое STBC-значение равно 0; и
определяют, что упомянутое значение числа дополнительных символов равно 2 в упомянутом приемном устройстве, когда упомянутое STBC-значение равно 1.

6. Способ по п. 1, в котором упомянутый пакет соответствует стандарту 802.11ас.

7. Способ по п. 1, в котором:
упомянутое конечное число OFDM-символов является целочисленным значением; и
число кодовых слов в упомянутом пакете является целочисленным значением.

8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
в упомянутом передающем устройстве максимизируют МАС-дополнение до максимального числа байтов, чтобы обеспечивать взаимно-однозначное отображение между упомянутым начальным числом OFDM-символов и числом битов в поле структуры и сервиса данных пакета.

9. Система для реализации LDPC-кодирования ошибок, содержащая:
в передающем устройстве LDPC-кодер для определения начального числа OFDM-символов на основе числа информационных битов, которые должны доставляться в пакете;
при этом упомянутый LDPC-кодер определяет значение числа дополнительных символов (Nsym_ext) на основе упомянутого начального числа OFDM-символов, причем конечное число OFDM-символов основано на упомянутом начальном числе OFDM-символов и упомянутом значении Nsym_ext; и
в упомянутом передающем устройстве модуль вычисления расширения для формирования значения LDPC-расширения (Nldpc_ext) на основе STBC-значения, которое указывает, используется ли STBC, и упомянутого значения Nsym_ext; и
в упомянутом передающем устройстве передающее устройство для передачи пакета, которое включает в себя STBC-значение и упомянутое конечное число OFDM-символов в целях определения LDPC-параметров, ассоциированных с упомянутым пакетом в приемном устройстве.

10. Система по п. 9, в которой упомянутый LDPC-кодер выполняет операции укорачивания и прореживания, чтобы определять упомянутое конечное число OFDM-символов.

11. Система по п. 9, в которой упомянутый LDPC-кодер в упомянутом передающем устройстве кодирует упомянутое значение Nldpc_ext в заголовке упомянутого пакета;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 0 и упомянутое значение Nsym_ext равно 0, то упомянутое значение Nldpc_ext равно 0;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 0 и упомянутое значение Nsym_ext равно 1, то упомянутое значение Nldpc_ext равно 1;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 1 и упомянутое значение Nsym_ext равно 0, то упомянутое значение Nldpc_ext равно 0; и
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 1 и упомянутое значение Nsym_ext равно 2, то упомянутое значение Nldpc_ext равно 1.

12. Система по п. 9, в которой упомянутый модуль вычисления расширения назначает упомянутое значение Nldpc_ext равным 1;
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 0, то упомянутое значение Nsym_ext равно 1; и
при этом, когда упомянутое STBC-значение равно 1, то упомянутое значение Nsym_ext равно 2.

13. Система по п. 9, дополнительно содержащая:
в упомянутом передающем устройстве модуль MAC-дополнения, который максимизирует МАС-дополнение до максимального числа байтов, чтобы обеспечивать взаимно-однозначное отображение между упомянутым начальным числом OFDM-символов и числом битов в поле структуры и сервиса данных пакета.

14. Система по п. 9, в которой упомянутое передающее устройство дополнительно включает в себя упомянутое значение Nldpc_ext в передаваемом пакете, причем система дополнительно содержит приемное устройство, выполненное с возможностью принимать упомянутый пакет из упомянутого передающего устройства, при этом упомянутое приемное устройство содержит:
синтаксический анализатор для получения синтаксическим анализом упомянутого значения Nldpc_ext из заголовка упомянутого пакета и для получения синтаксическим анализом упомянутого конечного числа OFDM-символов из поля сигнала упомянутого пакета; и
LDPC-декодер для определения упомянутого значения Nsym_ext на основе упомянутого STBC-значения и упомянутого значения Nldpc_ext и для определения начального числа OFDM-символов на основе упомянутого значения Nldpc_ext и упомянутого конечного числа OFDM-символов.

15. Система по п. 9, в которой в упомянутом приемном устройстве, LDPC-декодер выполнен с возможностью допускать, что значение Nldpc_ext равно 1, и определять, что упомянутое значение Nsym_ext равно 1, когда упомянутое STBC-значение равно 0; и определять, что упомянутое значение Nsym_ext равно 2, когда упомянутое STBC-значение равно 1.

16. Система для реализации LDPC-кодирования ошибок, содержащая:
в приемном устройстве, выполненном с возможностью принимать пакет, включающий в себя конечное число OFDM-символов на основе начального числа OFDM-символов и значения числа дополнительных символов, STBC-значение, которое указывает, используется ли STBC, и значение LDPC-расширения на основе упомянутого STBC-значения и упомянутого значения числа дополнительных символов, синтаксический анализатор для получения синтаксическим анализом упомянутого значения LDPC-расширения из заголовка упомянутого пакета и для получения синтаксическим анализом упомянутого конечного числа OFDM-символов из поля сигнала упомянутого пакета; и
LDPC-декодер для определения упомянутого значения числа дополнительных символов на основе упомянутого STBC-значения, содержащегося в упомянутом пакете, и упомянутого значения LDPC-расширения и для определения упомянутого начального числа OFDM-символов на основе упомянутого значения числа дополнительных символов и упомянутого конечного числа OFDM-символов.