專利名稱：多頻帶正交頻分調(diào)制系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本公開涉及數(shù)據(jù)通信，諸如多頻帶正交頻分調(diào)制系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)編碼。
背景技術(shù)：
0002網(wǎng)絡(luò)提供了網(wǎng)絡(luò)各成員之間的通信。無線網(wǎng)絡(luò)允許無連接的通信。無線局域網(wǎng)通常被設(shè)計(jì)成由計(jì)算機(jī)使用，并且可以使用成熟的協(xié)議來促進(jìn)通信。范圍為大約十米內(nèi)的無線個(gè)域網(wǎng)正保持著增長(zhǎng)的勢(shì)頭，且日益增加的工程開發(fā)力量被投入到支持無線個(gè)域網(wǎng)協(xié)議的開發(fā)中。
0003無線個(gè)域網(wǎng)由于范圍有限，其與無線局域網(wǎng)相比，可能具有較少的成員，需要較小的功率。IEEE(電子電氣工程師協(xié)會(huì))正在開發(fā)IEEE 802.15.3a無線個(gè)域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。術(shù)語(yǔ)微微網(wǎng)(piconet)是指具有特別拓?fù)涞臒o線個(gè)域網(wǎng)，該特別拓?fù)浒ㄍㄐ叛b置。微微網(wǎng)可通過微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器(PNC)進(jìn)行協(xié)調(diào)。當(dāng)各種無線裝置進(jìn)入和離開彼此附近時(shí)，微微網(wǎng)可以自發(fā)地形成、重組和終止。微微網(wǎng)的特征在于它們有限的時(shí)空范圍。物理上鄰近的無線裝置可將它們自己分組成同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)微微網(wǎng)。
0004給IEEE 802.15.3a任務(wù)組的一個(gè)提議是將3.1GHz到10.6GHz的7.5GHz超寬帶(UWB)的帶寬劃分成14個(gè)頻帶，其中每個(gè)頻帶的帶寬為528MHz。這14個(gè)頻帶被組織成四個(gè)各具有三個(gè)528MHz頻帶的頻帶組和一個(gè)具有兩個(gè)528MHz頻帶的頻帶組。一個(gè)示例性微微網(wǎng)可以在一個(gè)頻帶組的第一頻帶中以第一312.5nS持續(xù)時(shí)間間隔來發(fā)射第一多頻帶正交頻分調(diào)制(MB-OFDM)符號(hào)，在該頻帶組的第二頻帶中以第二312.5nS持續(xù)時(shí)間間隔來發(fā)射第二MB-OFDM符號(hào)，并在該頻帶組的第三頻帶中以第三312.5nS持續(xù)時(shí)間間隔來發(fā)射第三MB-OFDM符號(hào)。其它的微微網(wǎng)也可以使用相同的頻帶組同時(shí)發(fā)射，它們通過使用不同的時(shí)頻碼和區(qū)別前置碼序列將它們自己區(qū)別開來。微微網(wǎng)通過在頻帶組的三個(gè)帶寬528MHz的頻率的每一個(gè)上進(jìn)行發(fā)射來共享頻帶組的方法可被稱作時(shí)頻編碼或時(shí)頻交錯(cuò)(TFI)。替代性地，微微網(wǎng)可專門在頻帶組的一個(gè)頻帶上進(jìn)行發(fā)射，這被稱作固定頻率交錯(cuò)(FFI)。使用固定頻率交錯(cuò)的微微網(wǎng)通過使用區(qū)別前置碼序列將自己和使用時(shí)頻交錯(cuò)的其它微微網(wǎng)區(qū)別開來。實(shí)際上，四個(gè)相異的前置碼序列可被分配以用于時(shí)頻交錯(cuò)識(shí)別的目的，而三個(gè)相異的前置碼序列可被分配用于固定頻率交錯(cuò)。在不同的微微網(wǎng)中可以使用不同的時(shí)頻碼。此外，不同的微微網(wǎng)可使用不同的前置碼序列。
0005根據(jù)多頻帶正交頻分調(diào)制特殊興趣組(Multi-band OFDMSIG)物理層規(guī)范，消息包的結(jié)構(gòu)包括前置碼字段、標(biāo)頭字段和有效載荷字段。前置碼字段可包含所述相異前置碼序列的多個(gè)實(shí)例。前置碼字段可被細(xì)分為一個(gè)包和幀檢測(cè)序列和一個(gè)信道估計(jì)序列。信道估計(jì)序列為一已知序列，接收機(jī)可將其用來估計(jì)無線通信信道的特性，以有效補(bǔ)償不利的信道條件。前置碼字段、標(biāo)頭字段和有效載荷字段均被細(xì)分為多個(gè)OFDM符號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
0006根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)包括第一塊編碼器，其可操作用于對(duì)多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的至少第一部分進(jìn)行塊編碼。該發(fā)射機(jī)還包括一個(gè)卷積編碼器，其可操作用于對(duì)該第一塊編碼器的輸出進(jìn)行卷積編碼。
0007在另一個(gè)實(shí)施例中，還公開了一種進(jìn)行通信的方法。該方法包括通過對(duì)消息的第一部分進(jìn)行塊編碼來產(chǎn)生第一外碼字。該方法包括通過對(duì)該第一外碼字進(jìn)行卷積編碼來產(chǎn)生第一內(nèi)碼字。該方法還包括將該第一內(nèi)碼字作為多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的一部分來發(fā)射。
0008在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種收發(fā)機(jī)(XCVR)。該收發(fā)機(jī)包括發(fā)射機(jī)，其包括可操作用于對(duì)多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的至少第一部分進(jìn)行塊編碼的第一塊編碼器和可操作用于對(duì)該第一塊編碼器的輸出進(jìn)行卷積編碼的卷積編碼器。該收發(fā)機(jī)還包括一個(gè)接收機(jī)，其具有可操作用于對(duì)多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼器。
0009根據(jù)下述詳細(xì)說明并接合附圖和權(quán)利要求，可以更清楚地理解這些特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


0010圖1描述一種用來實(shí)施本公開的一個(gè)實(shí)施例的示例性無線微微網(wǎng)。
0011圖2是根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的與接收機(jī)通信的發(fā)射機(jī)的方框圖。
0012圖3A和圖3B分別描述了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的編碼器和解碼器。
0013圖4描述了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的物理層匯聚協(xié)議(PLCP)標(biāo)頭的結(jié)構(gòu)。
0014圖5描述了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的物理層(PHY)標(biāo)頭的結(jié)構(gòu)。
0015圖6A和圖6B分別描述了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的編碼器和解碼器。
具體實(shí)施例方式
0016盡管下文圖解說明了各實(shí)施例的示例性實(shí)施方式，但本系統(tǒng)可使用任何數(shù)量的無論是當(dāng)前已知或已存在的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
0017塊編碼和卷積編碼是前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)，它們對(duì)主題信息添加冗余，以促進(jìn)載有主題信息的被發(fā)射信號(hào)的接收。在一些通信環(huán)境中，塊編碼可提供卷積編碼的一種替代，并且優(yōu)選塊編碼。在其它通信環(huán)境中，塊編碼可與卷積編碼結(jié)合，例如里德-所羅門碼(Reed-Solomon)可與卷積碼級(jí)聯(lián)成外碼，以提供額外的編碼增益。在塊編碼中，一塊輸入信息比特可被處理，以產(chǎn)生一塊輸出信息比特。輸出比特的數(shù)量大于輸入信息比特的數(shù)量，這是因?yàn)樵趬K編碼過程中引入了冗余。輸入信息比特與輸出信息比特之比可被稱為編碼率。例如，當(dāng)200個(gè)輸入比特經(jīng)卷積編碼后產(chǎn)生600個(gè)輸出比特，則該編碼率為1/3。
0018在塊編碼中，消息由一序列完整的塊構(gòu)成?？梢蠼邮諜C(jī)在解碼前接收一塊完整的輸出信息比特(例如2400比特)，這可產(chǎn)生一個(gè)被稱作解碼等待時(shí)間的延遲。當(dāng)輸入信息比特的數(shù)量未填滿最后塊時(shí)，最后塊可由載有無意義信息的填充比特進(jìn)行填充。然而，代替只用填充比特來填充最后塊，可重復(fù)使用信息比特、奇偶校驗(yàn)比特、或信息和奇偶校驗(yàn)比特的組合中的一些，這可提高接收機(jī)處這些比特中某些的信噪比，并改善性能。較長(zhǎng)的塊尺寸提供更多的可用冗余，而且與更大的編碼增益有關(guān)，或者與接收機(jī)處接收發(fā)射消息的能力有關(guān)。但是，較長(zhǎng)的塊尺寸導(dǎo)致較大的解碼等待時(shí)間。此外，較長(zhǎng)的塊尺寸導(dǎo)致使用較多的填充比特，較多的填充比特對(duì)通信吞吐率會(huì)構(gòu)成開銷負(fù)擔(dān)。平均而言，希望每一消息使用的填充比特的數(shù)量為該塊尺寸的一半。使用較短的塊尺寸減少了與填充比特有關(guān)的開銷，從而減小了解碼等待時(shí)間。較短的塊尺寸還具有較小的編碼增益。
0019本公開教導(dǎo)了多頻帶正交頻分調(diào)制(MB-OFDM)系統(tǒng)中塊編碼和卷積編碼的級(jí)聯(lián)，該多頻帶正交頻分調(diào)制系統(tǒng)使用了定義在伽羅瓦(256)域上的(23，27)里德-所羅門碼，該伽羅瓦域保證了在里德-所羅門外塊編碼和卷積內(nèi)塊編碼之后，物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭適于整數(shù)倍個(gè)周期的時(shí)頻碼。本公開還教導(dǎo)了一種物理匯聚層協(xié)議(PLCP)標(biāo)頭，其在一個(gè)由PHY標(biāo)頭、媒體訪問控制(MAC)標(biāo)頭和標(biāo)頭檢測(cè)序列(HCS)構(gòu)成的塊與里德-所羅門奇偶校驗(yàn)比特塊之間使用尾比特。本公開教導(dǎo)了多種接收機(jī)的實(shí)施方式，以省略里德-所羅門解碼器，而僅單獨(dú)使用卷積解碼器。本公開還教導(dǎo)了使用PHY標(biāo)頭中的一個(gè)比特來指示對(duì)有效載荷可選地使用塊編碼和卷積編碼的級(jí)聯(lián)。在其它實(shí)施例中，還定義了新的速率并且可將該信息嵌入到速率字段中，而不是使用一個(gè)比特來指示使用級(jí)聯(lián)碼?？赡苓€需要一個(gè)比特來指示對(duì)有效載荷使用塊編碼，諸如LDPC(低密度奇偶校驗(yàn))。
0020現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖1，該方框圖描述了由許多協(xié)同工作的電子裝置構(gòu)成的微微網(wǎng)100。第一收發(fā)機(jī)102用作微微網(wǎng)100的微微網(wǎng)控制器。第二收發(fā)機(jī)104、第三收發(fā)機(jī)106和第四收發(fā)機(jī)108用作微微網(wǎng)100的成員。收發(fā)機(jī)102、104、106和/或108也能用作微微網(wǎng)100的微微網(wǎng)控制器，但未將它們描述為執(zhí)行該任務(wù)。第一收發(fā)機(jī)102可廣播信標(biāo)消息(其可被簡(jiǎn)稱為信標(biāo))，以促進(jìn)微微網(wǎng)100各成員之間的通信。圖1中的虛線描述了信標(biāo)消息的有效范圍，進(jìn)而描述了微微網(wǎng)100的有效邊界。第一收發(fā)機(jī)102可連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)110或公共交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)112，由此微微網(wǎng)100的成員(例如收發(fā)機(jī)102、104、106和108)可與因特網(wǎng)或互連通信裝置的其它網(wǎng)絡(luò)通信。收發(fā)機(jī)102，104，106和108可根據(jù)多頻帶正交頻分調(diào)制聯(lián)盟(MBOA)特殊興趣組(SIG)物理層規(guī)范、根據(jù)WiMedia無線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和/或根據(jù)Ecma無線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行無線通信。在此將MBOA SIG物理層規(guī)范并入本文作為參考，以便用于各種目的。微微網(wǎng)100中的無線通信被作為正交頻分調(diào)制(OFDM)符號(hào)序列發(fā)射和接收。盡管上面的描述集中在無線多頻帶OFDM系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易理解，雙塊尺寸的塊編碼概念可被應(yīng)用到其它的OFDM系統(tǒng)中。進(jìn)一步，收發(fā)機(jī)102、104、106和108可操作用于實(shí)施本公開。
0021現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖2，示出了與無線接收機(jī)202通信的無線發(fā)射機(jī)200。
圖2中省略了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)一些傳統(tǒng)元件，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。無線發(fā)射機(jī)200適于發(fā)射根據(jù)本公開的實(shí)施例格式化的OFDM符號(hào)，無線接收機(jī)202適于接收根據(jù)本公開的實(shí)施例格式化的OFDM符號(hào)。信號(hào)源204向調(diào)制器206提供待發(fā)射的數(shù)據(jù)。調(diào)制器206可包括擴(kuò)頻器或擾碼器組件201、編碼器203、交錯(cuò)器205和映射器207。擾碼器組件201處理可被稱為比特流的數(shù)據(jù)，并向編碼器203提供輸入信息數(shù)據(jù)。編碼器203將輸入信息數(shù)據(jù)編碼成輸出信息數(shù)據(jù)。交錯(cuò)器205可進(jìn)一步處理該比特流。交錯(cuò)器205的輸出被提供給映射器207，該映射器207將交錯(cuò)器的輸出設(shè)置在每個(gè)音調(diào)的正交幅度調(diào)制(QAM)星座圖上。調(diào)制器206將音調(diào)提供給快速傅立葉逆變換(IFFT)組件208，該組件將數(shù)據(jù)的頻域表示轉(zhuǎn)換為相同數(shù)據(jù)的時(shí)域表示。
0022快速傅立葉逆變換組件208將信號(hào)的時(shí)域表示提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器210，數(shù)模轉(zhuǎn)換器210將信號(hào)的數(shù)字表示轉(zhuǎn)換成模擬形式。該信號(hào)的模擬形式是528MHz帶寬的基帶信號(hào)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器210將528MHz帶寬的基帶信號(hào)提供給上變頻器212，上變頻器212將528MHz帶寬的基帶信號(hào)頻率遷移到合適的頻帶以便發(fā)射。上變頻器212將上變頻的528MHz帶寬的信號(hào)提供給放大器214，該放大器214將信號(hào)的強(qiáng)度增大以用于無線發(fā)射。放大器214將上變頻的放大的528MHz帶寬的信號(hào)饋送到通常具有1584MHz帶寬的頻帶選擇濾波器216，該頻帶選擇濾波器216將對(duì)處于MB-OFDM信號(hào)的期望的三個(gè)頻帶以外的上變頻信號(hào)的任何偽頻率內(nèi)容進(jìn)行衰減。頻帶選擇濾波器216饋送給發(fā)射天線218，發(fā)射天線218無線發(fā)射該上變頻的、放大的、經(jīng)過頻帶選擇的528MHz帶寬的信號(hào)。
0023無線信號(hào)由接收天線220接收。接收天線220將信號(hào)饋送到接收頻帶選擇濾波器222，該頻帶選擇濾波器222通常具有1584MHz的帶寬，并從接收天線220能夠接收到的整個(gè)帶寬中選擇MB-OFDM信號(hào)的所有三個(gè)頻帶。接收頻帶選擇濾波器222將所選的MB-OFDM信號(hào)饋送到下變頻器224，其將MB-OFDM信號(hào)的頻率移到528MHz基帶信號(hào)。下變頻器224將528MHz基帶信號(hào)饋送到通常具有528MHz帶寬的基帶低通濾波器225。基帶低通濾波器225將濾波后的528MHz基帶信號(hào)饋送到對(duì)濾波后的528MHz基帶信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化的模數(shù)轉(zhuǎn)換器226。模數(shù)轉(zhuǎn)換器226將數(shù)字化的528MHz基帶信號(hào)饋送到快速傅立葉變換(FFT)器228，快速傅立葉變換器228將數(shù)字化的528MHz基帶信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，從而將數(shù)字化的528MHz基帶信號(hào)分解成獨(dú)立的頻域音調(diào)?？焖俑盗⑷~變換器228將頻域音調(diào)饋送到后置FFT處理塊227，后置FFT處理塊227執(zhí)行頻域均衡以補(bǔ)償多徑信道、相跟蹤和校正、以及解映射。后置FFT處理塊227的輸出饋送到解交錯(cuò)器229，其逆反交錯(cuò)器205在發(fā)射機(jī)200中執(zhí)行的處理。解交錯(cuò)器229的輸出饋送到從塊中提取數(shù)據(jù)的解碼器組件230。解碼器組件230的輸出饋送到解擾器組件231，其逆反擾碼器組件201在發(fā)射機(jī)200中執(zhí)行的處理。數(shù)據(jù)流然后被提供給解釋和使用該數(shù)據(jù)流的媒體訪問控制(MAC)組件232。
0024上面描述的無線發(fā)射機(jī)200和無線接收機(jī)202結(jié)構(gòu)可以在某些實(shí)施例中結(jié)合在一個(gè)稱為收發(fā)機(jī)的單一裝置中，例如上文參考圖1描述的收發(fā)機(jī)102、104、106和108。盡管發(fā)射帶通濾波器216和放大器214被描述為獨(dú)立的組件，但在某些實(shí)施例中，這些功能可被集成到單一組件中。此外，在某些實(shí)施例中，上變頻的528 MHz帶寬信號(hào)在其被放大器214放大之前，由發(fā)射帶通濾波器216進(jìn)行帶通濾波。其它的系統(tǒng)、組件和技術(shù)也可被實(shí)施以用于這些目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易理解，它們?nèi)继幱诒竟_的精神和范圍內(nèi)。
0025MB-OFDM消息可被劃分成一個(gè)前置部分、一個(gè)標(biāo)頭部分和一個(gè)有效載荷部分。標(biāo)頭提供如何接收MB-OFDM消息的信息，例如標(biāo)識(shí)出數(shù)據(jù)速率、消息長(zhǎng)度以及其它消息參數(shù)。將來，可使用級(jí)聯(lián)編碼或塊編碼來改善有效載荷的接收。為了在MB-OFDM收發(fā)機(jī)106、108、104中支持向后兼容性，標(biāo)頭的發(fā)射優(yōu)選將來不會(huì)發(fā)生本質(zhì)改變。此外，標(biāo)頭的發(fā)射優(yōu)選比有效載荷的發(fā)射更加魯棒，這是因?yàn)闃?biāo)頭具有為接收機(jī)202限定發(fā)射參數(shù)的作用。這些考慮揭示了，在第一次部署MB-OFDM系統(tǒng)時(shí)，可在MB-OFDM消息標(biāo)頭中采用魯棒的級(jí)聯(lián)編碼。
0026轉(zhuǎn)到圖3A，其描述了一個(gè)示例性的級(jí)聯(lián)編碼器300。在一個(gè)實(shí)施例中，級(jí)聯(lián)編碼器300可被用來充當(dāng)上文在圖2中所述的編碼器203。級(jí)聯(lián)編碼器300包括第一里德-所羅門編碼器(RS編碼器)302和卷積編碼器304。在MAC(媒體訪問控制)標(biāo)頭和HSC(標(biāo)頭校驗(yàn)序列)部分(下面將對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)描述)從擾碼器201輸出之后，未被擾碼的PHY標(biāo)頭和擾碼的MAC加HSC被送到第一里德-所羅門編碼器302。第一里德-所羅門編碼器302對(duì)PLCP標(biāo)頭進(jìn)行塊編碼(其也被稱為外碼)，并將PLCP標(biāo)頭塊輸出到卷積編碼器304，以便進(jìn)行卷積編碼。卷積編碼器304然后將級(jí)聯(lián)編碼的PLCP標(biāo)頭輸出到例如交錯(cuò)器206。第一里德-所羅門編碼器302以里德-所羅門奇偶校驗(yàn)比特的形式為PLCP標(biāo)頭增加了冗余，且由此提高了接收機(jī)202接收MB-OFDM消息的PLCP標(biāo)頭部分的能力。
0027在一個(gè)實(shí)施例中，MB-OFDM消息的有效載荷部分從擾碼器201輸出到用于卷積編碼的卷積編碼器304。卷積編碼器304將經(jīng)過卷積編碼的有效載荷輸出到交錯(cuò)器206。注意，在這個(gè)實(shí)施例中，有效載荷沒有使用級(jí)聯(lián)編碼進(jìn)行編碼。在一個(gè)替代性實(shí)施例中，MB-OFDM消息的有效載荷部分從擾碼器201輸出到第二里德-所羅門編碼器306。第二里德-所羅門編碼器306對(duì)有效載荷進(jìn)行塊編碼(其也可被稱作外碼)，并將(一個(gè)或多個(gè))有效載荷塊輸出到卷積編碼器304，以便進(jìn)行用于卷積編碼。然后，卷積編碼器304將級(jí)聯(lián)編碼的有效載荷輸出到例如交錯(cuò)器206。第二里德-所羅門編碼器306以里德-所羅門奇偶校驗(yàn)比特的形式為有效載荷的每一塊增加冗余，由此提高接收機(jī)202接收MB-OFDM消息有效載荷的能力。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一里德-所羅門編碼器302使用定義在伽羅瓦域(256)上的(23，17)里德-所羅門碼，第二里德-所羅門編碼器306使用定義在伽羅瓦域(256)上的(255，239)里德-所羅門碼。在某些實(shí)施例中，如果去除為標(biāo)頭和有效載荷重用里德-所羅門解碼器的約束，則可定義一個(gè)用于標(biāo)頭編碼的不同的里德-所羅門碼。例如，可使用通過簡(jiǎn)化伽羅瓦域(32)上定義的(31，25)里德-所羅門碼而得到的(23，17)里德-所羅門碼。
0028在其它實(shí)施例中，僅需要一個(gè)編碼器，而不是全需要第一里德-所羅門編碼器302和第二里德-所羅門編碼器306。由于必需的功能是以同樣的原碼或母碼為基礎(chǔ)的，所以可以對(duì)標(biāo)頭和有效載荷使用同樣的邏輯進(jìn)行編碼?？赏ㄟ^在該碼字的末端使用232個(gè)零字節(jié)，然后運(yùn)行邏輯以產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)字節(jié)，來對(duì)標(biāo)頭進(jìn)行編碼。
0029現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3B，其描述了一個(gè)示例性的級(jí)聯(lián)解碼器350。在一個(gè)實(shí)施例中，級(jí)聯(lián)解碼器350可被用來充當(dāng)上文在圖2中描述的解碼器230。級(jí)聯(lián)解碼器350包括一個(gè)卷積解碼器352和一個(gè)里德-所羅門解碼器354。卷積解碼器352對(duì)PLCP標(biāo)頭的內(nèi)碼進(jìn)行解碼，并將PLCP標(biāo)頭的外碼輸出到里德-所羅門解碼器354。里德-所羅門解碼器354對(duì)PLCP標(biāo)頭的外碼進(jìn)行解碼，并將MAC(媒體訪問控制)標(biāo)頭和HSC(標(biāo)頭校驗(yàn)序列)標(biāo)頭部分輸出到解擾器231。在一個(gè)實(shí)施例中，MB-OFDM消息的有效載荷部分由卷積解碼器解碼，并且傳送穿過里德-所羅門解碼器354而不進(jìn)行處理或繞過里德-所羅門解碼器354輸出到解擾器231。在一個(gè)有效載荷也是用里德-所羅門進(jìn)行塊編碼(例如由第二里德-所羅門編碼器306進(jìn)行編碼)的替代性實(shí)施例中，有效載荷的外碼由里德-所羅門解碼器354解碼。
0030由于PLCP標(biāo)頭和有效載荷是用定義在相同的伽羅瓦域(256)上的里德-所羅門碼編碼的，所以可用里德-所羅門解碼器354對(duì)PLCP標(biāo)頭和有效載荷進(jìn)行解碼。更具體地，對(duì)里德-所羅門外碼進(jìn)行解碼包括利用主題(subject)里德-所羅門碼的根來處理MB-OFDM的消息部分。設(shè)α是與伽羅瓦域(GF)(256)相關(guān)聯(lián)的如下本原多項(xiàng)式的根。
p(x)＝x8+x4+x3+x2+1 (1)定義在GF(256)上的(255，239)里德-所羅門碼的生成多項(xiàng)式由下式給出g1(x)=Πi=116(x-ai)---(2)]]>定義在GF(256)上的(23，17)里德-所羅門碼的生成多項(xiàng)式為g2(x)=Πi=16(x-ai)---(3)]]>上式是由方程(2)限定的定義在GF(256)上的(255，239)里德-所羅門碼的生成多項(xiàng)式的子集。定義在GF(256)上的(23，17)里德-所羅門碼具有的根是定義在GF(256)上的(255，239)里德-所羅門碼的根的子集，這使得可重用里德-所羅門編碼器(例如編碼器302和/或306)以及解碼器354。
0031現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖4，其描述了根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的PLCP標(biāo)頭400的結(jié)構(gòu)。PCLP標(biāo)頭400包括一個(gè)包含5字節(jié)的PHY標(biāo)頭402、一個(gè)包含10字節(jié)的MAC標(biāo)頭404、以及一個(gè)包含2字節(jié)的標(biāo)頭校驗(yàn)序列(HCS)406。在PHY標(biāo)頭402后，用(23，17)里德-所羅門碼對(duì)MAC標(biāo)頭404和HCS406進(jìn)行塊編碼。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，MAC標(biāo)頭404和HCS406是被擾碼的。包含6個(gè)字節(jié)的里德-所羅門奇偶校驗(yàn)字節(jié)408被產(chǎn)生并被附加到標(biāo)頭的末尾。第一塊包含6個(gè)比特的尾比特410處于PHY標(biāo)頭402和擾碼的MAC標(biāo)頭404之間。第二塊包含6個(gè)比特的尾比特412處于擾碼的HCS406和里德-所羅門奇偶校驗(yàn)字節(jié)408之間。一塊包含4個(gè)比特的填充比特被置于標(biāo)頭的末尾。尾比特410、412和填充比特414為零值，并且可被卷積編碼器352用來將某種格架結(jié)構(gòu)(例如維特比解碼器)中止為某種已知狀態(tài)，由此在標(biāo)頭字段之間劃界。不使用里德-所羅門編碼器354的接收機(jī)202可丟棄所述奇偶校驗(yàn)字節(jié)和所述填充比特，并提取所述消息部分，也就是PHY標(biāo)頭、MAC標(biāo)頭和HCS。由于里德-所羅門外碼的系統(tǒng)特性，這是可能的，但是這是以損失編碼增益同時(shí)還要解碼PLCP標(biāo)頭為代價(jià)的。
0032PLCP標(biāo)頭400的長(zhǎng)度為200比特。經(jīng)過卷積編碼后，PLCP標(biāo)頭400增加到600個(gè)比特(基于1/3比率卷積編碼)。以53.33×17/23＝39.4MHz的數(shù)據(jù)速率(計(jì)劃用該數(shù)據(jù)速率發(fā)射PLCP標(biāo)頭400)，PLCP標(biāo)頭400耗用了12個(gè)MB-OFDM符號(hào)。MB-OFDM系統(tǒng)中的時(shí)頻碼的周期是6個(gè)符號(hào)。所描述的PLCP標(biāo)頭400的結(jié)構(gòu)不需要加入填充比特來使其它部分的6符號(hào)塊完整，因此不會(huì)增加開銷。上述PLCP標(biāo)頭400的結(jié)構(gòu)使等待時(shí)間保持最小，由于應(yīng)該非?？斓亟獯aPLCP標(biāo)頭400，因此這是期望得到的。分析表明，上述PLCP標(biāo)頭400明顯比上述定義在GF(256)上的(255，239)里德-所羅門碼編碼的有效載荷塊更加魯棒。
0033現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖5，其描述了PHY標(biāo)頭402。在一個(gè)實(shí)施例中，PHY標(biāo)頭中的一個(gè)比特可被用來指示MB-OFDM消息的有效載荷部分是否使用可選的里德-所羅門編碼，例如PHY標(biāo)頭402的保留位430中的一個(gè)比特。在不使用PHY標(biāo)頭402中一比特的其它實(shí)施例中，有效載荷的級(jí)聯(lián)編碼也可以被嵌入到RATE(速率)字段中。關(guān)于當(dāng)前定義的PHY標(biāo)頭結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步詳細(xì)情況，請(qǐng)參考MBOA SIG物理層規(guī)范。
0034現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖6A，其描述了編碼器450的一個(gè)替代性實(shí)施例。編碼器450基本類似于級(jí)聯(lián)編碼器300，并包括第一里德-所羅門編碼器302和卷積編碼器304。編碼器450的特點(diǎn)是不包括第二里德-所羅門編碼器306(其在級(jí)聯(lián)編碼器300中是可選的)，但包括塊編碼器452。用塊編碼器452對(duì)有效載荷進(jìn)行編碼。在這個(gè)實(shí)施例中，有效載荷未被級(jí)聯(lián)編碼，而且未經(jīng)過卷積編碼器處理。在這個(gè)實(shí)施例中，塊編碼器452可以是若干種已知turbo碼之一，或者可以是低密度奇偶校驗(yàn)碼。
0035現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖6B，其描述了解碼器500的一個(gè)替代性實(shí)施例。解碼器500基本類似于級(jí)聯(lián)解碼器350，且包括卷積解碼器352和里德-所羅門解碼器354。解碼器500的特點(diǎn)是包括了塊解碼器502。塊解碼器502對(duì)MB-OFDM消息的有效載荷部分進(jìn)行解碼。塊解碼器502使用turbo解碼器或低密度奇偶校驗(yàn)解碼器進(jìn)行解碼。
0036上文描述的幾個(gè)實(shí)施例可以被實(shí)施為一個(gè)集成電路芯片上的系統(tǒng)?；蛘撸@些實(shí)施例可以被實(shí)施為多個(gè)集成電路芯片和/或耦合在一起的模擬組件。
0037盡管本公開已經(jīng)提供了幾個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是，在不脫離本公開范圍的情況下，所公開的系統(tǒng)和方法可通過許多其它的特定形式實(shí)現(xiàn)。所舉的例子都應(yīng)被認(rèn)為是說明性的，而不是限制性的，其目的不是要被限制為此處給出的細(xì)節(jié)，而應(yīng)是在權(quán)利要求范圍以及等同物的全部范圍內(nèi)可被修改。例如，各種元件或組件可被組合或集成在另一系統(tǒng)中，或者可忽略或不實(shí)施某些特征。
0038此外，在不脫離本公開的范圍的情況下，在各個(gè)實(shí)施例中描述和示為分立和分離的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可被組合或集成到其它系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法中。被示為或討論為彼此直接耦合或通信的其它項(xiàng)目可通過某些接口或裝置耦合，以使這些項(xiàng)目不再被認(rèn)為是彼此直接耦合的，但仍可通過電的、機(jī)械的、或其它方法彼此間接耦合或通信。在不脫離本公開的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可確定和實(shí)現(xiàn)其它變化、替代或變更的例子。
權(quán)利要求
1.通信設(shè)備，包括發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)包括第一塊編碼器，其可操作用于對(duì)多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的至少第一部分進(jìn)行塊編碼；和卷積編碼器，其可操作用于對(duì)所述第一塊編碼器的輸出進(jìn)行卷積編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括接收機(jī)，所述接收機(jī)包括解碼器，其可操作用于對(duì)所述多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述第一塊編碼器使用(23，17)里德-所羅門碼對(duì)物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭進(jìn)行編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述里德-所羅門碼由以下至少一個(gè)得到a)簡(jiǎn)化定義在伽羅瓦域(32)上的(31，25)里德-所羅門碼；b)簡(jiǎn)化定義在伽羅瓦域(256)上的(255，239)里德-所羅門碼；c)使用(23，17)里德-所羅門碼，其具有包括在伽羅瓦域(256)上定義的(255，239)里德-所羅門碼的根之中的根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括第二塊編碼器，其可操作以使用(255，239)里德-所羅門碼對(duì)所述多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的有效載荷部分進(jìn)行編碼，且其中所述卷積編碼器進(jìn)一步可操作用于對(duì)所述第二塊編碼器的輸出進(jìn)行卷積編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述解碼器包括卷積解碼器，其可操作用于對(duì)所述多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)以卷積方式進(jìn)行解碼；和塊解碼器，其可操作用于對(duì)所述多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的所述第一部分進(jìn)行解碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括第二塊編碼器，其可操作以使用(255，239)里德-所羅門碼對(duì)所述多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的有效載荷部分進(jìn)行編碼，其中所述卷積編碼器進(jìn)一步可操作用于對(duì)所述第二塊編碼器的輸出進(jìn)行卷積編碼，且其中所述塊解碼器進(jìn)一步可操作用于對(duì)所述有效載荷部分進(jìn)行解碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述塊解碼器基于選擇可選有效載荷塊編碼的一個(gè)比特，對(duì)所述有效載荷部分進(jìn)行解碼，所述比特包含在所述多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的所述第一部分中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中所述塊編碼器可操作以使用里德-所羅門(23，17)對(duì)包括物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭的多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的至少一部分進(jìn)行編碼，所述物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭包括具有5個(gè)字節(jié)的物理層PHY標(biāo)頭、具有10個(gè)字節(jié)的媒體訪問控制MAC標(biāo)頭、具有2個(gè)字節(jié)的標(biāo)頭校驗(yàn)序列HCS，所述MAC標(biāo)頭和HCS的字節(jié)被擾碼，以產(chǎn)生6個(gè)里德-所羅門奇偶校驗(yàn)字節(jié)，所述物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭進(jìn)一步包括在PHY標(biāo)頭后提供的6個(gè)尾比特、在所擾碼的MAC標(biāo)頭和HCS之后提供的6個(gè)尾比特、以及所述里德-所羅門奇偶校驗(yàn)字節(jié)之后的4個(gè)尾比特；且其中所述卷積編碼器以約1/3的編碼率可操作于所述PHY標(biāo)頭、在所述PHY標(biāo)頭之后提供的6個(gè)尾比特、擾碼的MAC標(biāo)頭和HCS、在擾碼的MAC標(biāo)頭和HCS之后提供的6個(gè)尾比特、6個(gè)里德-所羅門奇偶校驗(yàn)字節(jié)以及4個(gè)尾比特。
10.一種通信方法，包括通過對(duì)消息的第一部分進(jìn)行塊編碼來產(chǎn)生第一外碼字；通過對(duì)所述第一外碼字進(jìn)行卷積編碼來產(chǎn)生第一內(nèi)碼字；并且將所述第一內(nèi)碼字作為多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的一部分發(fā)射。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中塊編碼使用了里德-所羅門碼，該里德-所羅門碼被選擇成確保由所述卷積編碼產(chǎn)生的物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭的編碼比特的總數(shù)為6個(gè)多頻帶正交頻分調(diào)制符號(hào)的整數(shù)倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述消息的所述第一部分是物理層匯聚協(xié)議標(biāo)頭，且進(jìn)一步包括對(duì)所述消息的有效載荷部分進(jìn)行塊編碼，由此產(chǎn)生多個(gè)外碼字，其中所述對(duì)有效載荷進(jìn)行塊編碼使用了定義在伽羅瓦域(256)上的(255，239)里德-所羅門碼。
全文摘要
本發(fā)明公開涉及一種發(fā)射機(jī)，其包括第一塊編碼器(450)，所述第一塊編碼器(450)可操作用于對(duì)多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的至少第一部分進(jìn)行塊編碼。第一塊編碼器(450)還包括卷積編碼器(304)，其可操作用于對(duì)第一塊編碼器(450)的輸出進(jìn)行卷積編碼。本發(fā)明還公開了一種通信方法。該方法包括對(duì)消息的第一部分進(jìn)行塊編碼，以產(chǎn)生第一外碼字。該方法包括對(duì)第一外碼字進(jìn)行卷積編碼，以產(chǎn)生第一內(nèi)碼字。該方法還包括將第一內(nèi)碼字作為多頻帶正交頻分調(diào)制信號(hào)的一部分進(jìn)行發(fā)射。
文檔編號(hào)H04L23/02GK1989748SQ200580025301
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者J·巴拉克里什南, S·林加姆, M·戈埃爾, A·巴特爾 申請(qǐng)人:德克薩斯儀器股份有限公司