用于經(jīng)由分層調(diào)制發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于經(jīng)由分層調(diào)制發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法和裝置。一種媒體訪問控制（MAC）層控制器，可管理分層調(diào)制系統(tǒng)中的基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。當(dāng)基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)兩者皆存在時(shí)，該MAC層控制器可處理這些數(shù)據(jù)并將已編碼碼元映射到一分層調(diào)制星座。如果其中一層的數(shù)據(jù)終止，則MAC層控制器可生成預(yù)定的填充數(shù)據(jù)，并向缺少更多數(shù)據(jù)的該層提供該預(yù)定的填充數(shù)據(jù)。該MAC層控制器可向物理層硬件發(fā)送一控制信號(hào)，以使該硬件將具有填充數(shù)據(jù)的分層信號(hào)映射到一經(jīng)修改的信號(hào)星座。該MAC控制器還可生成指示填充數(shù)據(jù)的發(fā)生的額外開銷消息。接收機(jī)可接收該額外開銷消息，并可使用該信息來針對(duì)該分層調(diào)制星座或是該經(jīng)修改信號(hào)星座對(duì)接收機(jī)進(jìn)行配置。
【專利說明】用于經(jīng)由分層調(diào)制發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法和裝置
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2006年I月11日的、申請(qǐng)?zhí)枮椤?01010583628.0”的、發(fā)明名稱為“用于經(jīng)由分層調(diào)制發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法和裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，前述申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2006年I月11日的、申請(qǐng)?zhí)枮椤?00680004766.0”的、發(fā)明名稱為“用于經(jīng)由分層調(diào)制發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法和裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參照
[0003]本申請(qǐng)要求2005年3月10日提交的題為“METHODS AND APPARATUS FORTRANSMITTING LAYERED AND NON-LAYERED DATA VIA LAYERED MODULATION (用于經(jīng)由分層調(diào)制發(fā)送分層和非分層數(shù)據(jù)的方法和裝置)”的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.60/660, 873、以及2005年 I 月 11 日提交的題為 “A METHOD OF TRANSMITTING A SINGLE LAYER DATA WHEN THERECEIVER IS IN A LAYERED MODULATION MODE (當(dāng)接收機(jī)處于分層調(diào)制模式時(shí)發(fā)送單層數(shù)據(jù)的方法)”的美國臨時(shí)申請(qǐng)N0.60/643，264的優(yōu)先權(quán)。
[0004]發(fā)明背景
[0005]無線通信系統(tǒng)不斷力求增大數(shù)據(jù)帶寬以使信息能在耦合到該通信系統(tǒng)的設(shè)備之間迅速交換。限制了各設(shè)備可用數(shù)據(jù)帶寬的參數(shù)中的一部分包括分配給這些設(shè)備的頻譜帶寬、以及鏈接這些設(shè)備的信道的質(zhì)量。
[0006]無線通信系統(tǒng)使用各種技術(shù)來補(bǔ)償對(duì)于數(shù)據(jù)帶寬的各種約束。有一種無線通信系統(tǒng)可納入多種編碼技術(shù)，并可基于信道所支持的數(shù)據(jù)率來選擇一種編碼技術(shù)。在這一系統(tǒng)中，各通信設(shè)備可基于信道的能力來協(xié)商數(shù)據(jù)率。這一通信系統(tǒng)對(duì)于多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路可能是有利的，但是在單個(gè)發(fā)射機(jī)向多個(gè)接收機(jī)提供基本相同數(shù)據(jù)的分布式廣播系統(tǒng)中就可能不那么理想了。
[0007]無線通信系統(tǒng)可納入分級(jí)調(diào)制，也稱為分層調(diào)制，其中多個(gè)數(shù)據(jù)流跨數(shù)據(jù)層分級(jí)結(jié)構(gòu)被同時(shí)發(fā)送。這多個(gè)數(shù)據(jù)流可包括一基層，它是在幾乎所有接收機(jī)工作狀況下均能成功接收的穩(wěn)健通信鏈路。這多個(gè)數(shù)據(jù)流還可包括一增強(qiáng)層，它在低于、等于、或高于基層數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)率下廣播。與基層相比，在增強(qiáng)層上的通信在接收機(jī)處可能要求有較高的信號(hào)質(zhì)量。因此，增強(qiáng)層可能對(duì)信道質(zhì)量中的變動(dòng)更加敏感。
[0008]接收機(jī)通常被確保具有在基層通信的能力，并且通?？山庹{(diào)基層上的數(shù)據(jù)。在足以支持增強(qiáng)層的信道狀況下，接收機(jī)還能解調(diào)調(diào)制在增強(qiáng)層上的附加數(shù)據(jù)以提供更高的服務(wù)質(zhì)量或提供附加的數(shù)據(jù)帶寬。
[0009]分層調(diào)制信號(hào)的使用相當(dāng)程度上使得發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的操作復(fù)雜化。一些數(shù)據(jù)流在基層和增強(qiáng)層之上各自可能具有不相關(guān)的信息。因?yàn)檫@兩層的相對(duì)獨(dú)立性，其中一層一例如增強(qiáng)層一可能完成了發(fā)送或者沒有更多的信息要發(fā)送，而基層還在繼續(xù)提供信息。發(fā)射機(jī)可能不具備以支持增強(qiáng)層的間歇性操作所需的相同速率選擇性地啟用和停用分層調(diào)制的能力?；蛘?，納入在分層或非分層操作之間選擇的無限制能力因硬件約束、成本或建立標(biāo)準(zhǔn)是不合需要的或不可行的。
[0010]分層調(diào)制信號(hào)的各個(gè)層間歇性地缺少信息在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處引起潛在的問題。發(fā)射機(jī)需要具有在分層調(diào)制信號(hào)的所有層上并非皆有信息時(shí)能夠工作的能力。另外，接收機(jī)需要能覺察何時(shí)分層調(diào)制信號(hào)的所有層并非皆攜帶信息。但是，任何可能的方案都不應(yīng)過度加重發(fā)射機(jī)或處理器處理能力的負(fù)擔(dān)。
[0011]發(fā)明概述
[0012]一種媒體訪問控制(MAC)層控制器可獨(dú)立地管理分層調(diào)制系統(tǒng)中的基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。當(dāng)基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)兩者均存在時(shí)，該MAC層控制器可處理這些數(shù)據(jù)?；鶎訑?shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)被編碼并映射到一分層調(diào)制星座。
[0013]如果其中一層的數(shù)據(jù)終止、中斷、完成或者停止，則該MAC層控制器可生成并向缺少更多數(shù)據(jù)的該層提供預(yù)定的填充數(shù)據(jù)。該MAC層控制器可向物理層硬件發(fā)送一控制信號(hào)以使該物理層硬件將具有填充數(shù)據(jù)的分層信號(hào)映射到一經(jīng)修改的信號(hào)星座。該MAC層控制器還可生成指示填充數(shù)據(jù)的發(fā)生的額外開銷消息。
[0014]接收機(jī)可接收該額外開銷消息，并可使用該信息來針對(duì)該分層調(diào)制星座或該經(jīng)修改信號(hào)星座對(duì)接收機(jī)進(jìn)行配置。接收機(jī)還可本地地生成填充數(shù)據(jù)以協(xié)助增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的解碼。
[0015]本發(fā)明的各方面包括一種在分層調(diào)制信道中發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法。該方法包括接收基層數(shù)據(jù)，將基層數(shù)據(jù)編碼成基層碼元，接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)，確定增強(qiáng)層數(shù)據(jù)在基層數(shù)據(jù)終止前終止，生成填充數(shù)據(jù)，將該填充數(shù)據(jù)追加到該增強(qiáng)層數(shù)據(jù)，以及將追加有填充數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)編碼成增強(qiáng)層碼元。
[0016]本發(fā)明的各方面包括一種在分層調(diào)制信道中發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的方法。該方法包括在具有多個(gè)時(shí)隙的邏輯信道的第一時(shí)隙期間生成一分層信號(hào)，將該分層信號(hào)映射到一分層調(diào)制星座，在該邏輯信道的第二時(shí)隙期間生成一非分層信號(hào)，并將該分層信號(hào)映射到一非分層調(diào)制星座。
[0017]本發(fā)明的各方面包括一被配置成在分層調(diào)制信道上發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)包括:基層處理塊，它被配置成接收基層數(shù)據(jù)并將該基層數(shù)據(jù)編碼成若干基層碼元；增強(qiáng)層處理塊，它被配置成接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)并將該增強(qiáng)層數(shù)據(jù)編碼成若干增強(qiáng)層碼元；信號(hào)映射器，耦合到該基層處理塊和增強(qiáng)層處理塊，并被配置成將至少一個(gè)基層碼元與至少一個(gè)增強(qiáng)層碼元的組合映射到一星座點(diǎn)；以及控制器，它被配置成確定增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的終止，響應(yīng)于增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的終止生成填充數(shù)據(jù)，并將該填充數(shù)據(jù)耦合到增強(qiáng)層數(shù)據(jù)塊。
[0018]本發(fā)明的各方面包括一種被配置成在分層調(diào)制信道上發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)包括:基層處理塊，它被配置成接收基層數(shù)據(jù)并將該基層數(shù)據(jù)編碼成若干基層碼元；增強(qiáng)層處理塊，它被配置成接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)并將該增強(qiáng)層數(shù)據(jù)編碼成若干增強(qiáng)層碼元；控制器，它被配置成基于增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的存在生成一控制信號(hào)；以及信號(hào)映射器，耦合到該基層處理塊和該增強(qiáng)層處理塊，并被配置成將這些基層碼元和增強(qiáng)層碼元映射到基于該控制信號(hào)從多個(gè)星座當(dāng)中選擇的一個(gè)星座。
[0019]本發(fā)明的各方面包括一種被配置成在分層調(diào)制信道上接收分層及非分層數(shù)據(jù)的接收機(jī)。該接收機(jī)包括:碼元解交織器，它被配置成接收由一星座點(diǎn)調(diào)制的音調(diào)并從該音調(diào)生成一基層碼元和一增強(qiáng)層碼元，并進(jìn)一步被配置成生成一解碼器控制信號(hào)；基層處理器，耦合到該碼元解交織器，并被配置成接收該基層碼元并解碼基層數(shù)據(jù)；以及增強(qiáng)層處理器，耦合到該碼元解交織器，并被配置成接收該增強(qiáng)層碼元并基于該解碼器控制信號(hào)選擇性地解碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。[0020]附圖概述
[0021]結(jié)合附圖領(lǐng)會(huì)以下闡述的詳細(xì)說明，本公開的各實(shí)施例的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見，在附圖中相似的要素標(biāo)以相同的參考標(biāo)號(hào)。
[0022]圖1是納入分級(jí)調(diào)制的無線通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的功能框圖。
[0023]圖2A到2C是一種分級(jí)調(diào)制的星座圖。
[0024]圖3是分層調(diào)制系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化功能框圖。
[0025]圖4是媒體訪問控制層控制器的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化功能框圖。
[0026]圖5是被配置用于在一分級(jí)調(diào)制系統(tǒng)中工作的接收機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的功能框圖。
[0027]圖6是一分層調(diào)制系統(tǒng)的邏輯信道的流配置的簡(jiǎn)化功能框圖。
[0028]圖7是一種在分層調(diào)制系統(tǒng)中生成分層及非分層數(shù)據(jù)的方法的簡(jiǎn)化流程圖。
[0029]圖8是一種在分層調(diào)制系統(tǒng)中生成分層及非分層數(shù)據(jù)的方法的簡(jiǎn)化流程圖。
[0030]圖9是分層調(diào)制系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化功能框圖。
[0031]發(fā)明具體說明
[0032]描述了用于使分層及非分層數(shù)據(jù)能在配置用于分層調(diào)制的信道上發(fā)送和接收的系統(tǒng)、方法和裝置。無線通信系統(tǒng)中的邏輯信道可被配置成支持分層調(diào)制。該分層調(diào)制可具有多個(gè)層。當(dāng)定義了兩個(gè)層時(shí)，第一層可被配置為基層，而第二層可被配置為增強(qiáng)層。
[0033]基層和增強(qiáng)層可被配置成基本獨(dú)立地工作?；惊?dú)立是指這兩層上攜帶的數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。支持這兩個(gè)調(diào)制層的上層各通信層以及物理層可共有一個(gè)或多個(gè)塊。但是，基層和增強(qiáng)層基本是獨(dú)立的，因?yàn)橐粋€(gè)層上攜帶的信息不依賴于另一層上提供的信息。
[0034]在另一個(gè)實(shí)施例中，邏輯信道可時(shí)間復(fù)用多個(gè)獨(dú)立的分層調(diào)制流。每個(gè)流可不依賴于其它任何流，并且分配給該邏輯信道的一個(gè)或多個(gè)流可停止生成分層數(shù)據(jù)，而其它流仍然繼續(xù)生成分層數(shù)據(jù)。
[0035]當(dāng)數(shù)據(jù)源停止向一針對(duì)分層調(diào)制配置的邏輯信道提供分層數(shù)據(jù)時(shí)，媒體訪問控制(MAC)層控制器可確定存在非分層數(shù)據(jù)。該MAC層控制器可被配置成將諸如填充比特、填充碼元、填充分組、填充幀或其某種組合等填充數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)流中以仿真、模擬或者以其它方式人為地生成一分層數(shù)據(jù)源。該MAC層控制器可例如向缺失層插入一預(yù)定比特序列。該預(yù)定比特序列可以是循環(huán)比特序列、隨機(jī)或偽隨機(jī)比特序列，或可依賴于另一層上提供的信息。在基于來自現(xiàn)有層的數(shù)據(jù)生成填充數(shù)據(jù)的實(shí)施例中，基層和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)不再是基本獨(dú)立的。但是，填充數(shù)據(jù)不攜帶源信息，但可被用來促成在接收機(jī)處解碼基層數(shù)據(jù)的能力。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，該MAC層控制器可被配置成控制物理層硬件中的信號(hào)映射模塊。發(fā)射機(jī)中的該物理層硬件可被配置成支持多個(gè)信號(hào)星座。該信號(hào)映射模塊所使用的映射基層和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的星座可部分地基于由該MAC層控制器生成的控制信號(hào)。
[0037]當(dāng)基層和增強(qiáng)層兩者均提供數(shù)據(jù)時(shí)，該MAC層控制器可控制信號(hào)映射模塊將該數(shù)據(jù)映射到一分層調(diào)制星座。當(dāng)數(shù)據(jù)源停止向增強(qiáng)層提供數(shù)據(jù)時(shí)，MAC層向增強(qiáng)層插入填充數(shù)據(jù)。該MAC層控制器還信令該信號(hào)映射模塊將具有填充數(shù)據(jù)的分層數(shù)據(jù)映射到第二調(diào)制星座，該第二調(diào)制星座可以對(duì)應(yīng)于也可不對(duì)應(yīng)于一分層調(diào)制星座。
[0038]該MAC層控制器生成一向接收機(jī)指示填充數(shù)據(jù)和該第二調(diào)制星座的存在的額外開銷消息。接收機(jī)可將它們的解碼器配置成根據(jù)該額外開銷消息來對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。這些接收機(jī)可利用填充數(shù)據(jù)的知識(shí)來協(xié)助恢復(fù)基層數(shù)據(jù)。[0039]圖1是納入了分級(jí)調(diào)制——或稱為分層調(diào)制——的無線通信系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的功能框圖。該系統(tǒng)包括可與用戶終端110通信的一個(gè)或多個(gè)固定元件。用戶終端110可以是例如被配置成根據(jù)一種或多種使用分層調(diào)制的通信標(biāo)準(zhǔn)操作的無線電話。例如，用戶終端110可被配置成接收來自第一通信網(wǎng)絡(luò)的無線電話信號(hào)，并可被配置成接收來自第二通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和信息。在一些實(shí)施例中，這兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)均可實(shí)現(xiàn)分層調(diào)制，而在其它實(shí)施例中，其中一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)分層編碼調(diào)制。
[0040]用戶終端110可以是便攜式單元、移動(dòng)單元、或固定單元。用戶終端110也可被稱為移動(dòng)單元、移動(dòng)終端、移動(dòng)臺(tái)、用戶設(shè)備、手提、電話，諸如此類。盡管圖1中僅示出了單個(gè)用戶終端110，但是可以理解，典型的無線通信系統(tǒng)100具有與多個(gè)用戶終端110通信的能力。
[0041]用戶終端110通常與在此被描繪為分扇區(qū)蜂窩塔的一個(gè)或多個(gè)基站120a或120b通信。用戶終端110通常將與在用戶終端110內(nèi)的接收機(jī)處提供最強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的那個(gè)基站——例如120b——通信。
[0042]基站120a和120b各自可被耦合到基站控制器(BSC) 130，該BSC130路由往返于適當(dāng)基站120a和120b的通信信號(hào)。BSC130被耦合到移動(dòng)交換中心(MSC) 140，該MSC140可被配置成作為用戶終端110與公共交換電話網(wǎng)(PSTN) 150之間的接口來工作。MSC還可被配置成作為用戶終端110與一網(wǎng)絡(luò)160之間的接口來工作。網(wǎng)絡(luò)160可以是例如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)160包括因特網(wǎng)。因此，MSC140被耦合到PSTN150和網(wǎng)絡(luò)160。MSC140還可被耦合到一個(gè)或多個(gè)媒體源170。媒體源170可以是例如由系統(tǒng)供應(yīng)商提供的可供用戶終端110訪問的媒體庫。例如，系統(tǒng)供應(yīng)商可提供可供用戶終端110點(diǎn)播訪問的視頻或某種其它形式的媒體。MSC140還可被配置成協(xié)調(diào)與其它通信系統(tǒng)(未不出)的系統(tǒng)間換手。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，基站120a和120b可被配置成向用戶終端110發(fā)送分層調(diào)制信號(hào)。例如，基站120a和120b可被配置成發(fā)送可被導(dǎo)向用戶終端110以及其它接收機(jī)(未示出)的多播信號(hào)。分層調(diào)制信號(hào)可包括穩(wěn)健配置的基層信號(hào)、以及在較低鏈路裕量下工作并因而對(duì)信道中的變化更為敏感的增強(qiáng)層信號(hào)。增強(qiáng)層可被配置成向在基層上供給的數(shù)據(jù)提供補(bǔ)充數(shù)據(jù)，或提供具有較低服務(wù)質(zhì)量要求的獨(dú)立數(shù)據(jù)。
[0044]無線通信系統(tǒng)100還可包括被配置成向用戶終端110發(fā)送分層調(diào)制信號(hào)的廣播發(fā)射機(jī)180。在一個(gè)實(shí)施例中，廣播發(fā)射機(jī)180可與基站120a和120b相關(guān)聯(lián)。在另一個(gè)實(shí)施例中，廣播發(fā)射機(jī)180可以不同于并且獨(dú)立于包含基站120a和120b的無線電話系統(tǒng)。廣播發(fā)射機(jī)180可以是但不限于是音頻發(fā)射機(jī)、視頻發(fā)射機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)、電視發(fā)射機(jī)，諸如此類，或者這些發(fā)射機(jī)的某種組合。
[0045]盡管在無線通信系統(tǒng)100中僅示出了一個(gè)廣播發(fā)射機(jī)180，但是無線通信系統(tǒng)100可被配置成支持多個(gè)廣播發(fā)射機(jī)180。多個(gè)廣播發(fā)射機(jī)180可在重疊的覆蓋區(qū)域中發(fā)送信號(hào)。用戶終端110可并發(fā)地接收來自多個(gè)廣播發(fā)射機(jī)180的信號(hào)。這多個(gè)廣播發(fā)射機(jī)180可被配置成廣播相同的、不同的或是相似的廣播信號(hào)。例如，覆蓋區(qū)域與第一廣播發(fā)射機(jī)的覆蓋區(qū)域重疊的第二廣播發(fā)射機(jī)也可廣播第一廣播發(fā)射機(jī)所廣播的部分信息。
[0046]廣播發(fā)射機(jī)180可被配置成接收來自廣播媒體源182的數(shù)據(jù)，并可被配置成分級(jí)編碼該數(shù)據(jù)，基于該分級(jí)編碼數(shù)據(jù)調(diào)制一信號(hào)，并將該分層調(diào)制信號(hào)廣播到該信號(hào)可被用戶終端110接收到的服務(wù)區(qū)域。廣播發(fā)射機(jī)180可從接收自廣播媒體源182的數(shù)據(jù)生成例如基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。
[0047]如果增強(qiáng)層不攜帶對(duì)基層上所攜帶的數(shù)據(jù)而言冗余的數(shù)據(jù)，則該分層調(diào)制數(shù)據(jù)配置將可是有利的。另外，接收機(jī)不能解碼增強(qiáng)層不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)丟失。例如，基層可被配置成放送標(biāo)準(zhǔn)視頻分辨率下的視頻，而增強(qiáng)層可提供提高接收視頻信號(hào)的分辨率或SNR的附加數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，基層可被配置成提供具有預(yù)定質(zhì)量的信號(hào)，諸如15幀每秒下的視頻信號(hào)，而增強(qiáng)層可被配置成補(bǔ)充基層上所攜帶的信息。例如，增強(qiáng)層可被配置成攜帶用于支持30幀每秒下的視頻信號(hào)的信息。在這一配置中，不能解碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)導(dǎo)致較低分辨率的信號(hào)、較低的信號(hào)質(zhì)量或SNR，但不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的完全丟失。
[0048]用戶終端110可被配置成解調(diào)接收信號(hào)并解碼基層。用戶終端110中的接收機(jī)可作為基層解碼器的標(biāo)準(zhǔn)部分實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制機(jī)制。用戶終端110中的接收機(jī)可使用基層解碼器的差錯(cuò)控制機(jī)制來確定成功解碼增強(qiáng)層的概率。用戶終端110中的接收機(jī)然后可基于基層解碼中使用的差錯(cuò)控制機(jī)制中生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或度量來確定是否要解碼增強(qiáng)層。
[0049]在另一個(gè)實(shí)施例中，用戶終端110可被配置成基本并發(fā)地解碼基層和增強(qiáng)層，而在解碼增強(qiáng)層時(shí)不依賴于基層信息。例如，用戶終端110可被配置成確定單一解碼器閾值，并在解碼基層和增強(qiáng)層兩者時(shí)使用該單一解碼器閾值。該解碼器閾值可部分地基于分層調(diào)制數(shù)據(jù)的特性。例如，該解碼器閾值可基于增強(qiáng)層與基層的功率或能量比。該解碼器閾值還可部分地基于期望差錯(cuò)率，諸如碼元差錯(cuò)率、比特差錯(cuò)率、分組差錯(cuò)率、或幀差錯(cuò)率等。該解碼器閾值可以是固定的，或可基于例如變化的期望或是變化的分層調(diào)制數(shù)據(jù)特性而改變。
[0050]圖2A到2C示出信號(hào)映射模塊在映射基層和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)時(shí)可以使用的可能星座的星座圖。在一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)映射模炔基于接收自MAC層控制器的控制輸入來選擇一星座。圖2A到2C中所示的這些星座圖并不對(duì)可在分層調(diào)制系統(tǒng)中使用的星座的類型構(gòu)成限定，而是相反作為兩層調(diào)制系統(tǒng)的一【具體實(shí)施方式】的例子給出。
[0051]圖2A是一特定分`層調(diào)制實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例的星座圖260。圖2A的星座圖260實(shí)質(zhì)上是一 16-QAM星座，其中基層數(shù)據(jù)映射到該星座一特定象限，而增強(qiáng)層映射到該星座內(nèi)的特定位置。16-QAM星座260無須一致地間隔，但可被修改為在每一象限內(nèi)具有一致的間隔，而在不同象限內(nèi)的最近點(diǎn)之間有不同的間隔。此外，該星座中的一些點(diǎn)可關(guān)于該象限的中點(diǎn)鏡像對(duì)稱。
[0052]信號(hào)映射塊的輸入包括來自基層的2比特化山。)和來自增強(qiáng)層的2比特(eieQ)?；鶎恿饕耘c增強(qiáng)層流相比較高的功率電平被發(fā)射，并且能量比r滿足以下關(guān)系:
a1
[0053]r = π
β-
[0054]通過將平均星座點(diǎn)能量(=2 α2+2β2)歸一化到1，α和β可用能量比r的形式表達(dá)為
1-'-
[0055]a= I~-——
V 2(1 Ir)
[0056]β = J0./、

\ 2(1 + r)[0057]— OFDM系統(tǒng)的同一邏輯信道中的多個(gè)音調(diào)可使用相同的能量比，其中一邏輯信道可包括來自該OFDM音調(diào)組的一個(gè)或多個(gè)音調(diào)。但是，能量比可在邏輯信道之間改變。因此，信號(hào)映射塊可根據(jù)能量比將相同數(shù)據(jù)映射到不同星座，其中星座根據(jù)能量比決定。由此，一 OFDM碼元可包括多個(gè)物理信道。一特定物理信道的音調(diào)相對(duì)于與同一 OFDM碼元中的另一邏輯信道相對(duì)應(yīng)的音調(diào)可具有不同的能量比。
[0058]例如，一信號(hào)映射塊可被配置成將基層和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)映射到兩個(gè)星座之一，在此這兩個(gè)星座對(duì)應(yīng)于能量比4和9。注意，該分層調(diào)制信號(hào)星座遵循Gray映射，并且用于分層調(diào)制的信號(hào)星座在能量比r等于4時(shí)等效于16-QAM的信號(hào)星座。
[0059]圖2B是星座圖的另一個(gè)實(shí)施例270。圖2B的星座圖270對(duì)應(yīng)于QPSK星座，并且支持每個(gè)碼元2比特。由此，當(dāng)這2比特源自同一層時(shí)，圖2B的星座圖270不支持分層調(diào)制。在一個(gè)實(shí)施例中，這些星座點(diǎn)之間的距離可被調(diào)整以獲得能量比I。
[0060]圖2C是星座圖的另一個(gè)實(shí)施例280。圖2C的星座圖280包括選自圖2A的星座圖260的4個(gè)星座點(diǎn)。選自圖2A的星座圖260的這些星座點(diǎn)對(duì)應(yīng)于使任意兩個(gè)相鄰星座點(diǎn)之間的最小距離最大化的四個(gè)星座點(diǎn)。當(dāng)然，可使用其它準(zhǔn)則來選擇其它星座點(diǎn)，或可在該系統(tǒng)中使用其它某個(gè)星座圖。
[0061]圖3是被配置用于一分層調(diào)制系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)300的一個(gè)實(shí)施例的功能框圖。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)300可用圖1系統(tǒng)的廣播發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)。圖3的發(fā)射機(jī)300可被配置用于使用圖2B星座的正交頻分多址(OFDMA)或正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)中的分層調(diào)制。
[0062]發(fā)射機(jī)300可被配置成在基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)皆存在時(shí)將基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)映射到圖2A的星座圖。發(fā)射機(jī)300可被配置成在增強(qiáng)層終止或不再被提供給發(fā)射機(jī)300時(shí)選擇一替換星座，諸如圖2B或2C的星座之一。
[0063]但是，圖3中所示的發(fā)射機(jī)300代表的是一個(gè)實(shí)施例，而并不對(duì)所公開的裝置和方法構(gòu)成限定。例如，單載波系統(tǒng)可用分層調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制，并且接收機(jī)中相應(yīng)的解碼器可被配置成對(duì)具有分層調(diào)制的單個(gè)載波進(jìn)行操作。
[0064]發(fā)射機(jī)300可分別包括基本相似的基層和增強(qiáng)層處理塊310和320?；鶎犹幚韷K310可被配置成將基層數(shù)據(jù)處理成所需的調(diào)制格式，例如QPSK。增強(qiáng)層處理塊320可被類似地配置成將增強(qiáng)層數(shù)據(jù)處理成所需的調(diào)制格式，例如QPSK。
[0065]基層處理塊310和增強(qiáng)層處理塊320從源編碼器(未示出)接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)，該源編碼器可以是圖1的廣播媒體源。增強(qiáng)層處理塊320還可被配置成在源編碼器(未示出)停止提供增強(qiáng)數(shù)據(jù)時(shí)從MAC層控制器400接收填充數(shù)據(jù)。
[0066]在一個(gè)實(shí)施例中，基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)可包括視頻信號(hào)、音頻信號(hào)、或視頻與音頻信號(hào)的某種組合?；鶎又械囊曨l/音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于在接收機(jī)處再現(xiàn)基本服務(wù)質(zhì)量所需的數(shù)據(jù)。增強(qiáng)層中的視頻/音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)于在接收機(jī)處生成更增強(qiáng)服務(wù)質(zhì)量所需的附加數(shù)據(jù)。因此，能夠解碼兩個(gè)層(基層和增強(qiáng)層)的用戶可充分享受充分增強(qiáng)質(zhì)量的視頻/音頻信號(hào)，而能夠解碼基層的用戶可獲得最低質(zhì)量的視頻/音頻信號(hào)。
[0067]在基層處理塊310和增強(qiáng)層處理塊320各自內(nèi)部，數(shù)據(jù)被耦合到Reed Solomon編碼器301或311以進(jìn)行塊編碼。Reed Solomon編碼器301和311的輸出被耦合到相應(yīng)的turbo編碼器303和313。turbo編碼器303和313可被配置成根據(jù)預(yù)定編碼率來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行turbo編碼。該編碼率可以是固定的，或可從多個(gè)編碼器速率中選擇。例如，turbo編碼器303和313可被獨(dú)立地配置成提供1/3、1/2或2/3的編碼率。
[0068]turbo編碼器303和313的輸出被耦合到相應(yīng)的比特交織器305和315以提高抗猝發(fā)差錯(cuò)能力。比特交織器305和315的輸出被耦合到相應(yīng)的時(shí)隙分配模塊307和317。時(shí)隙分配模塊307和317可被配置成使已編碼碼元與預(yù)定時(shí)隙一諸如在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中是交織時(shí)隙——時(shí)間對(duì)齊。時(shí)隙分配模塊307和317的輸出被耦合到相應(yīng)的擾碼器309和319。擾碼器309和319的輸出代表了已編碼基層和增強(qiáng)層碼元。
[0069]來自這兩個(gè)層的碼元在信號(hào)映射器330處被組合。信號(hào)映射器330可被配置成將基層和增強(qiáng)層碼元映射到星座中一特定點(diǎn)以進(jìn)行分層調(diào)制。例如，信號(hào)映射器330可被配置成將一個(gè)或多個(gè)基層碼元連同一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)層碼元映射到分層調(diào)制星座中的單個(gè)點(diǎn)。信號(hào)映射器330可被配置成將每個(gè)邏輯信道映射到一具有預(yù)定能量比的星座。但是，不同的邏輯信道可被映射到具有不同能量比的星座。
[0070]信號(hào)映射器330的輸出被耦合到時(shí)間交織器340，該時(shí)間交織器340被配置成將所映射的星座點(diǎn)交織到一邏輯信道中的一特定時(shí)隙。如前所述，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用配置，在此單個(gè)分層調(diào)制流與同一邏輯信道上的多個(gè)其它分層調(diào)制流時(shí)間復(fù)用。信號(hào)流的集合可被時(shí)間交織，或使用諸如循環(huán)(round robin)分配等預(yù)定時(shí)間復(fù)用算法被時(shí)間復(fù)用。
[0071]時(shí)間交織器340的輸出被耦合到副載波分配模塊350。該副載波分配模塊可被配置成將來自一 OFDM音調(diào)集的一個(gè)或多個(gè)音調(diào)、頻率、或副載波分配給每組時(shí)間交織邏輯信道。分配給一組時(shí)間交織邏輯信道的副載波子集的范圍可從一個(gè)信道到多個(gè)副載波直至所有可用副載波。副載波分配模塊350可根據(jù)一預(yù)定算法將串行時(shí)間交織的一組邏輯信道映射到一副載波子集。該預(yù)定算法可被配置成以持久化方式分配這些邏輯信道，或可被配置成根據(jù)跳頻算法來分配副載波。
[0072]副載波分配模塊350的輸出被耦合到OFDM碼元模塊360，該OFDM碼元模塊360被配置成基于所分配的分層調(diào)制碼元來調(diào)制副載波。來自O(shè)FDM碼元模塊360的已調(diào)制OFDM副載波被耦合到IFFT模塊370，該IFFT模塊370可被配置成生成一 OFDM碼元并在后部或前部附加預(yù)定長(zhǎng)度的循環(huán)前綴。
[0073]來自IFFT模塊370的OFDM碼元被耦合到整形塊380，在此OFDM碼元可被整形、削波、開窗，或進(jìn)行其它處理。整形塊380的輸出被耦合到發(fā)射RF處理器390以轉(zhuǎn)換到期望工作頻帶來發(fā)射。例如，發(fā)射RF處理器390的輸出可包括或被耦合到一天線(未示出)以進(jìn)行無線發(fā)射。
[0074]當(dāng)源編碼器(未示出)向相應(yīng)的處理塊310和320提供基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)時(shí)，MAC層控制器400控制信號(hào)映射器330將基層碼元和增強(qiáng)層碼元映射到諸如圖2A的星座圖的第一星座。當(dāng)源編碼器(未示出)停止或者終止提供增強(qiáng)數(shù)據(jù)時(shí)，MAC層控制器確定增強(qiáng)層數(shù)據(jù)缺失。MAC層控制器400生成填充數(shù)據(jù)并向增強(qiáng)層處理塊320的輸入端提供該填充數(shù)據(jù)。MAC層控制器400可任選地控制信號(hào)映射器330以將基層數(shù)據(jù)和具有填充數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)映射到諸如圖2B或2C的星座的第二星座。
[0075]因?yàn)樵鰪?qiáng)層處理塊320包括Reed Solomon編碼器311、比特交織器315以及擾碼器319，所以增強(qiáng)層碼元的次序很可能與所輸入的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的次序不一致。由此，MAC層控制器400可被配置成控制在預(yù)定的時(shí)間、場(chǎng)合、間隔、或事件一諸如在一經(jīng)交織和擾碼的Reed-Solomon塊完成之后——控制信號(hào)映射器330的星座變更。[0076]在另一個(gè)發(fā)射機(jī)300實(shí)施例中，增強(qiáng)層處理塊320可省略比特交織器315和擾碼器319。在這一實(shí)施例中，Reed-Solomon編碼器311的輸出被耦合到turbo編碼器313，并且經(jīng)turbo編碼的數(shù)據(jù)可被分配給一特定時(shí)隙。在這一實(shí)施例中，MAC層控制器400可被配置成在與填充數(shù)據(jù)大約一致的時(shí)刻控制信號(hào)映射器330的星座。
[0077]接收到僅具有Reed Solomon碼塊的一部分的傳輸?shù)慕邮諜C(jī)可使用與MAC層控制器400所使用的相同的算法本地再生填充數(shù)據(jù)來生成填充數(shù)據(jù)。本地生成的填充數(shù)據(jù)可用于幫助恢復(fù)所接收的基層數(shù)據(jù)。由此，接收機(jī)不要求填充數(shù)據(jù)的傳輸，并且不需要處理與填充數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)。
[0078]MAC層控制器400生成一額外開銷消息以傳達(dá)信號(hào)星座的變更或是填充數(shù)據(jù)的包含。在一個(gè)實(shí)施例中，MAC層控制器400可生成一額外開銷消息，該額外開銷消息在額外開銷信道上發(fā)送。在另一個(gè)實(shí)施例中，MAC層控制器400可被配置成將該信息包含在伴隨已調(diào)制流的報(bào)頭中。該報(bào)頭可指示例如增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，并由此指示填充數(shù)據(jù)的起始。
[0079]在一個(gè)實(shí)施例中，MAC層控制器400可被配置成生成隨機(jī)或偽隨機(jī)填充數(shù)據(jù)。MAC層控制器400還可被配置成對(duì)分層和非分層數(shù)據(jù)使用同一星座。在這一實(shí)施例中，接收機(jī)并不受益于填充數(shù)據(jù)的使用，除非該填充數(shù)據(jù)可被用于協(xié)助解碼Reed-Solomon編碼的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的一部分。
[0080]在另一個(gè)實(shí)施例中，MAC層控制器400可被配置成在生成填充數(shù)據(jù)時(shí)使用圖2B的星座。在這一實(shí)施例中，信號(hào)映射器330將基層碼元映射到QPSK星座點(diǎn)。信號(hào)映射器330實(shí)質(zhì)上忽略了填充數(shù)據(jù)。
[0081]在另一個(gè)實(shí)施例中，MAC層控制器400基于基層數(shù)據(jù)來選擇填充數(shù)據(jù)以維持圖2C的星座。但是，此實(shí)施例可能需要顯著增加的信號(hào)處理，因?yàn)樵谏商畛鋽?shù)據(jù)時(shí)需要考慮Reed Solomon編碼器313、比特交織器315和擾碼器319的作用。
[0082]圖4是諸如圖3的發(fā)射機(jī)中所示的MAC層控制器400的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化功能框圖。MAC層控制器400包括耦合到填充數(shù)據(jù)生成器420、額外開銷消息生成器430和星座控制器440的增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器410。
[0083]增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器410可被配置成直接監(jiān)視增強(qiáng)層源以監(jiān)視增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的出現(xiàn)。替換地或者補(bǔ)充地，增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器410可從諸如應(yīng)用層或網(wǎng)絡(luò)層等上層邏輯層接收向增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器通知增強(qiáng)層數(shù)據(jù)即將完成或停止的控制消息。
[0084]一旦確定增強(qiáng)層數(shù)據(jù)終止或缺失，增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器410即啟動(dòng)填充數(shù)據(jù)生成器420。填充數(shù)據(jù)生成器420生成預(yù)定填充數(shù)據(jù)序列，并將該填充數(shù)據(jù)耦合到增強(qiáng)層處理塊的輸入端。增強(qiáng)層處理塊無須實(shí)際編碼該填充數(shù)據(jù)，因?yàn)樵摂?shù)據(jù)代表了啞數(shù)據(jù)。但是，令增強(qiáng)層處理塊處理該填充數(shù)據(jù)可簡(jiǎn)化硬件實(shí)現(xiàn)。
[0085]填充數(shù)據(jù)生成器420可生成例如預(yù)定序列，諸如全1、全O、或預(yù)定模式。在另一個(gè)實(shí)施例中，填充數(shù)據(jù)生成器420可使用諸如多項(xiàng)式等預(yù)定生成器算法來生成填充數(shù)據(jù)。填充數(shù)據(jù)可以是隨機(jī)或偽隨機(jī)序列。
[0086]增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器410還可啟動(dòng)額外開銷消息生成器430，該額外開銷消息生成器430被配置成生成指示填充數(shù)據(jù)被包含在內(nèi)的額外開銷消息。因?yàn)樾盘?hào)映射器可能并不實(shí)際編碼填充數(shù)據(jù)，所以額外開銷消息對(duì)于接收機(jī)接收數(shù)據(jù)而言是重要的。
[0087]增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測(cè)器410還可控制星座控制器440，該星座控制器440被配置成控制信號(hào)映射器所使用的信號(hào)星座。在一些實(shí)施例中，星座控制器440可被省略，并且分層和非分層數(shù)據(jù)使用同一星座。在其它實(shí)施例中，對(duì)分層調(diào)制使用第一分層調(diào)制星座，而對(duì)非分層數(shù)據(jù)使用第二非分層星座。
[0088]圖5是接收機(jī)500的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化功能框圖。接收機(jī)一般執(zhí)行與發(fā)射機(jī)操作互補(bǔ)的操作。
[0089]接收機(jī)500包含接收RF處理器，該接收RF處理器被配置成接收這些發(fā)射RF的OFDM碼元，對(duì)它們進(jìn)行處理并將它們變頻成基帶OFDM碼元、或變頻成基本為基帶信號(hào)。如果從基帶信號(hào)的頻率偏移是信號(hào)帶寬的一個(gè)零頭，或者如果信號(hào)在足夠低的中頻處以允許直接處理該信號(hào)而無須進(jìn)一步變頻，則該信號(hào)可被稱為基本為基帶信號(hào)。來自接收RF處理器510的OFDM碼元被耦合到FFT模塊520，該FFT模塊520被配置成將這些OFDM碼元變換到這些分層調(diào)制頻域副載波。
[0090]FFT模塊520可被配置成將諸如預(yù)定的導(dǎo)頻副載波等一個(gè)或多個(gè)副載波耦合到信道估計(jì)器530。這些導(dǎo)頻副載波可以是例如等間隔的一組或多組OFDM副載波。信道估計(jì)器530被配置成利用這些導(dǎo)頻副載波來估計(jì)對(duì)接收OFDM碼元有影響的各個(gè)信道。在一個(gè)實(shí)施例中，信道估計(jì)器530可被配置成確定與每一副載波相對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)。一特定副載波處的信道估計(jì)可被用作例如在導(dǎo)頻副載波的預(yù)定相干帶寬內(nèi)的那些副載波等鄰近副載波的信道估計(jì)。
[0091]來自FFT模塊520的副載波以及這些信道估計(jì)被耦合到副載波碼元解交織器540。碼元解交織器540可被配置成反轉(zhuǎn)由圖3的副載波分配模塊執(zhí)行的調(diào)制。碼元解交織器540還可被配置成生成解碼器控制信號(hào)。碼元解交織器540可基于例如由發(fā)射機(jī)發(fā)送的通知填充數(shù)據(jù)的存在及位置的額外開銷消息來生成該解碼器控制信號(hào)。碼元解交織器540可將該解碼器控制信號(hào)耦合到增強(qiáng)層解碼器以在該額外開銷消息指示增強(qiáng)層僅包含填充數(shù)據(jù)時(shí)選擇性地停用增強(qiáng)層解碼器。該解碼器控制信號(hào)還可由增強(qiáng)層解碼器用來選擇性地生成填充數(shù)據(jù)、并將該填充數(shù)據(jù)追加到所接收的增強(qiáng)層碼元或已解碼的增強(qiáng)層數(shù)據(jù)以協(xié)助解碼過程的進(jìn)行。例如，增強(qiáng)層解碼器可生成填充數(shù)據(jù)，并可在Reed Solomon解碼器處將該填充數(shù)據(jù)追加到增強(qiáng)層數(shù)據(jù)以協(xié)助糾錯(cuò)和檢錯(cuò)的進(jìn)行。
[0092]接收機(jī)500被配置成對(duì)每個(gè)OFDM副載波或音調(diào)執(zhí)行基層解碼和增強(qiáng)層解碼。為清楚和簡(jiǎn)明起見，圖5示出了一種單基層解碼器和增強(qiáng)層解碼器。
[0093]該基層解碼器和增強(qiáng)層解碼器可基本并行地操作。每一解碼器模塊可被配置成在相同的接收星座點(diǎn)上并發(fā)地操作。增強(qiáng)層解碼器由此可基本上獨(dú)立于基層解碼器操作，并且在解碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)時(shí)不依賴于基層解碼器的結(jié)果。只要增強(qiáng)層解碼器不依賴于從基層解碼器獲得的解碼結(jié)果，基層解碼器和增強(qiáng)層解碼器就可被視為基本獨(dú)立地操作，盡管這些解碼器共用某些子模塊。由此，基層解碼器和增強(qiáng)層解碼器可共用信道估計(jì)，并且甚至可共用單個(gè)比特度量模塊，例如550。然而，如果增強(qiáng)層解碼器在解碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)時(shí)不依賴于基層解碼器的結(jié)果，則這兩個(gè)解碼器可被視為是基本獨(dú)立的。
[0094]圖5的接收機(jī)500的實(shí)施例中所示的這些解碼器被配置成對(duì)經(jīng)turbo編碼的分層調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。當(dāng)然，如果發(fā)射機(jī)被配置成生成其它某種類型的編碼，則接收機(jī)500中的解碼器將與該編碼器類型相匹配。例如，發(fā)射機(jī)可被配置成使用turbo編碼、卷積編碼、低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼、或其它某種編碼類型來編碼數(shù)據(jù)。在這一實(shí)施例中，接收機(jī)500配置有互補(bǔ)的解碼器。由此，接收機(jī)500中的基層解碼器和增強(qiáng)層解碼器各自可被配置成提供turbo解碼、諸如使用維特比解碼的卷積解碼、LDPC解碼、或其它某種解碼器或這些解碼器的組合。
[0095]每一分層調(diào)制音調(diào)被耦合到基層比特度量模塊550和增強(qiáng)層比特度量模塊560。比特度量模塊550和560可對(duì)分層調(diào)制音調(diào)操作，以確定指示接收星座點(diǎn)的質(zhì)量的度量。
[0096]在星座點(diǎn)中表示的碼元被turbo編碼的一個(gè)實(shí)施例中，比特度量模塊550和560可被配置成確定由星座點(diǎn)表示的接收碼元的對(duì)數(shù)似然比(LLR)。LLR是似然比的對(duì)數(shù)。該比值可被定義為原始比特為I的概率比上原始比特等于O的概率。或者，該比值可用相反方式定義，其中LLR是原始比特為O的概率比上原始比特等于I的概率。這兩種定義之間沒有本質(zhì)差異。比特度量模塊550和560可利用例如星座點(diǎn)幅值和信道估計(jì)來確定這些LLR值。
[0097]每個(gè)比特度量模塊550和560利用信道估計(jì)和接收信號(hào)來確定LLR值。也可利用噪聲估計(jì)。但是，如果使用了無論噪聲估計(jì)為何均提供相同結(jié)果的turbo解碼方法，則噪聲估計(jì)項(xiàng)可被基本忽略。在這一實(shí)施例中，比特度量模塊550和560的硬件在計(jì)算LLR值時(shí)可使用預(yù)定值作為噪聲估計(jì)。
[0098]基比特度量模塊550的輸出被耦合到基層處理器570。增強(qiáng)層比特度量模塊560的輸出被耦合到在功能上基本與基層處理器570相似地工作的增強(qiáng)層處理器580。例如，LLR值從比特度量模塊550和560被耦合到相應(yīng)的基層或增強(qiáng)層處理器570和580。
[0099]基層處理器570包括解擾碼器572，該解擾碼器572被配置成對(duì)接收LLR值進(jìn)行操作以反轉(zhuǎn)在編碼器中執(zhí)行的碼元擾碼。碼元解擾碼器572的輸出被耦合到配置成將先前交織的碼元解交織的比特交織器574。比特解交織器574的輸出被耦合到turbo解碼器576，該turbo解碼器576被配置成根據(jù)turbo編碼器所使用的編碼率來將經(jīng)turbo編碼的碼元解碼。例如，turbo解碼器576可被配置成對(duì)經(jīng)1/3、1/2或2/3速率turbo編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼。turbo編碼器576對(duì)例如LLR值進(jìn)行操作。來自turbo解碼器576的解碼輸出被率禹合到Reed Solomon解碼器578,該ReedSolomon解碼器578可被配置成部分地基于ReedSolomon編碼比特來恢復(fù)基層比特。結(jié)果所得的基層比特被傳送到源解碼器(未示出)。
[0100]增強(qiáng)層處理器580與基層處理器570類似地操作。解擾碼器582從增強(qiáng)比特度量模塊560接收LLR值。其輸出被耦合到比特解交織器584和turbo解碼器586。turbo解碼器586的輸出被耦合到Reed Solomon解碼器588。結(jié)果所得的增強(qiáng)層比特被傳送到源解碼器(未示出)。
[0101]當(dāng)使用填充數(shù)據(jù)時(shí)，增強(qiáng)層可不被發(fā)送。在這一實(shí)施例中，增強(qiáng)層處理器580可空轉(zhuǎn)或被斷電以保存功率。在另一個(gè)實(shí)施例中，無論發(fā)送信號(hào)是分層信號(hào)還是可作為唯基層模式的結(jié)果生成的非分層信號(hào)，基層處理器570和增強(qiáng)層處理器580可繼續(xù)解碼信號(hào)?；鶎犹幚砥?70和增強(qiáng)層處理器580無需具有關(guān)于發(fā)射機(jī)所使用的操作模式或星座圖的任何知識(shí)。接收機(jī)500可被配置成總是假定一分層調(diào)制星座。已解碼數(shù)據(jù)可包含具有基數(shù)據(jù)和增強(qiáng)數(shù)據(jù)兩者的分層數(shù)據(jù)，或者可僅包含基數(shù)據(jù)且來自增強(qiáng)處理器580的已解碼數(shù)據(jù)可被后續(xù)處理級(jí)(未示出)丟棄。
[0102]圖6是一分層調(diào)制系統(tǒng)的邏輯信道的流配置600的簡(jiǎn)化功能框圖。該流配置可在例如圖1的系統(tǒng)中使用。[0103]對(duì)應(yīng)于基組元和增強(qiáng)組元各有至少一個(gè)數(shù)據(jù)信道MAC協(xié)議封裝。每個(gè)封裝內(nèi)流分組的大小可被強(qiáng)制相等?？墒褂脝蝹€(gè)字段來攜帶以MAC層分組數(shù)目的形式表示的流分組大小。此字段適用于基組元封裝和增強(qiáng)組元封裝兩者中的流分組。
[0104]對(duì)于配置為“唯基層”的流，沒有由流層向網(wǎng)絡(luò)一方的數(shù)據(jù)信道MAC層提供的增強(qiáng)組元。在此情形中，數(shù)據(jù)信道MAC層創(chuàng)建包含可為已知模式的填充數(shù)據(jù)的虛擬流分組，由此使MAC層封裝的基組元和增強(qiáng)組元的流分組布局基本相同。
[0105]在網(wǎng)絡(luò)一方，在向物理層交付MAC層分組的同時(shí)，MAC層標(biāo)識(shí)包含填充分組的那些分組并指示物理層不發(fā)送填充數(shù)據(jù)，或不發(fā)送大部分的填充數(shù)據(jù)。對(duì)于完全由填充數(shù)據(jù)構(gòu)成的塊的差錯(cuò)控制，MAC層指示物理層也不發(fā)送奇偶校驗(yàn)分組。
[0106]圖7是一種在分層調(diào)制系統(tǒng)中生成分層及非分層數(shù)據(jù)的方法700的簡(jiǎn)化流程圖。方法700可由例如圖3的發(fā)射機(jī)執(zhí)行。
[0107]方法700始于框710，在此發(fā)射機(jī)接收基層數(shù)據(jù)。接收基層數(shù)據(jù)的動(dòng)作可包括從諸如媒體源等源編碼器接收基層數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)前行至框720并編碼該基層數(shù)據(jù)。
[0108]發(fā)射機(jī)前行至框730并接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與基層數(shù)據(jù)相關(guān)，而在其它實(shí)施例中，基數(shù)據(jù)與增強(qiáng)層數(shù)據(jù)是不相關(guān)的。發(fā)射機(jī)可例如從媒體源接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)前行至框740并編碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)可在框710和720中所示的基層處理之前、之后、或與之并發(fā)地執(zhí)行增強(qiáng)層處理。
[0109]發(fā)射機(jī)前行至判定框750并確定唯基模式是否啟用。唯基模式可能發(fā)生在例如系統(tǒng)中一應(yīng)用被配置成發(fā)送高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)、并且該系統(tǒng)希望成功接收該數(shù)據(jù)的可能性高時(shí)。替換地或此外，唯基模式可作為增強(qiáng)層數(shù)據(jù)完成、終止、停止或者中止的結(jié)果發(fā)生。在增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與基層數(shù)據(jù)不相關(guān)并且增強(qiáng)層數(shù)據(jù)已被完全傳遞時(shí)，增強(qiáng)層數(shù)據(jù)可終止或停止。
[0110]如果發(fā)射機(jī)確定唯基模式?jīng)]有啟用，則發(fā)射機(jī)從判定框750返回至框710以繼續(xù)處理兩層數(shù)據(jù)。但是，如果發(fā)射機(jī)確定唯基模式啟用，則發(fā)射機(jī)從判定框750前行至框760。
[0111]在框760，發(fā)射機(jī)響應(yīng)于唯基模式生成填充數(shù)據(jù)。該填充數(shù)據(jù)可以是可包括預(yù)定比特序列、預(yù)定比特、偽隨機(jī)比特、隨機(jī)比特、或其它某種比特序列、或比特序列的組合在內(nèi)的預(yù)定數(shù)據(jù)。
[0112]發(fā)射機(jī)前行至框770并向增強(qiáng)層處理路徑追加或者提供這些填充比特。例如，發(fā)射機(jī)可將填充比特提供給增強(qiáng)層編碼器。發(fā)射機(jī)前行至框780并編碼具有填充數(shù)據(jù)的增強(qiáng)層。
[0113]圖8是一種在分層調(diào)制系統(tǒng)中生成分層及非分層數(shù)據(jù)的方法800的簡(jiǎn)化流程圖。方法700可由例如圖3的發(fā)射機(jī)執(zhí)行。
[0114]方法800始于框810，在此發(fā)射機(jī)生成分層調(diào)制信號(hào)。例如，發(fā)射機(jī)可生成具有基層和增強(qiáng)層的分層調(diào)制信號(hào)。發(fā)射機(jī)前行至框820并將該分層調(diào)制信號(hào)映射到一分層調(diào)制星座。例如，發(fā)射機(jī)可將一基層碼元與一增強(qiáng)層碼元一起映射到圖2A中所示的星座的一個(gè)星座點(diǎn)。發(fā)射機(jī)前行至框830，并將該分層調(diào)制信號(hào)的映射星座點(diǎn)分配給具有多個(gè)時(shí)間復(fù)用時(shí)隙的邏輯信道的第一時(shí)隙。
[0115]發(fā)射機(jī)前行至框840并生成非分層調(diào)制信號(hào)。例如，發(fā)射機(jī)可響應(yīng)于唯基模式生成唯基層信號(hào)。發(fā)射機(jī)前行至框850并將該非分層調(diào)制信號(hào)映射到一非分層調(diào)制星座點(diǎn)。例如，發(fā)射機(jī)可被配置成將一非分層調(diào)制信號(hào)映射到來自圖2B的星座的一星座點(diǎn)。[0116]發(fā)射機(jī)前行至框860，并將來自該分分層調(diào)制信號(hào)的星座點(diǎn)分配給在第一時(shí)隙中具有分層調(diào)制的同一邏輯信道的第二時(shí)隙。發(fā)射機(jī)前行至框870并將該邏輯信道映射到一物理信道以進(jìn)行發(fā)射。例如，發(fā)射機(jī)可被配置成將該邏輯信道映射到一個(gè)或多個(gè)OFDM碼元的一個(gè)或多個(gè)副載波。
[0117]圖9是分層調(diào)制系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)900的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化功能框圖。發(fā)射機(jī)900包括耦合到用于編碼基層數(shù)據(jù)的裝置960的用于接收基層數(shù)據(jù)的裝置910。
[0118]發(fā)射機(jī)900還包括用于接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置920。該發(fā)射機(jī)包括用于確定唯基模式的裝置930，該裝置930耦合到用于接收基層數(shù)據(jù)的裝置910和用于接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置920。用于確定唯基模式的裝置930可監(jiān)視各數(shù)據(jù)流或可接收指示唯基模式的控制信號(hào)。
[0119]用于生成填充數(shù)據(jù)的裝置940被耦合到用于確定唯基模式的裝置930，并可響應(yīng)于唯基模式啟用而生成填充數(shù)據(jù)。用于將填充數(shù)據(jù)追加到增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置950被耦合到用于接收增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置920和用于生成填充數(shù)據(jù)的裝置940。用于將填充數(shù)據(jù)追加到增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置950在唯基模式啟用時(shí)向增強(qiáng)層數(shù)據(jù)追加填充數(shù)據(jù)或用填充數(shù)據(jù)取代增強(qiáng)數(shù)據(jù)。
[0120]用于將填充數(shù)據(jù)追加到增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置950被耦合到用于編碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置980。用于編碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置980由此可根據(jù)發(fā)射機(jī)模式來編碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)、填充數(shù)據(jù)、或是增強(qiáng)層數(shù)據(jù)與填充數(shù)據(jù)的組合。
[0121]用于映射已編碼數(shù)據(jù)的裝置970被耦合到用于編碼基層數(shù)據(jù)的裝置960和用于編碼增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的裝置980。用于映射已編碼數(shù)據(jù)的裝置970可被配置成將已編碼數(shù)據(jù)映射到從多個(gè)信號(hào)星座當(dāng)中選擇的一信號(hào)星座。該星座可基于唯基模式的狀態(tài)——即根據(jù)唯基模式是否啟用來選擇。用于映射已編碼數(shù)據(jù)的裝置970可被配置成選擇一基層碼元和一相應(yīng)的增強(qiáng)層碼元，并將所選的這些碼元映射到一星座點(diǎn)。另外，用于映射已編碼數(shù)據(jù)的裝置970可被配置成將已編碼數(shù)據(jù)或信號(hào)星座點(diǎn)映射到一邏輯信道，并將該邏輯信道映射到一物理信道。用于發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置990被耦合到用于映射已編碼數(shù)據(jù)的裝置970以發(fā)送映射的數(shù)據(jù)。
[0122]已對(duì)用于在分層調(diào)制系統(tǒng)中傳送分層和非分層數(shù)據(jù)的系統(tǒng)、方法和裝置進(jìn)行了說明。一種發(fā)射機(jī)可無縫地處理被分配給配置用于分層調(diào)制的邏輯信道的流中的分層或非分層數(shù)據(jù)。
[0123]結(jié)合本文中公開的這些實(shí)施例描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路可由通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)處理器、專用集成電路(ASIC)JI場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、或其設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文所述功能的任意組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但替換地，該處理器可以是任意處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核心協(xié)作的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它此類配置。
[0124]結(jié)合本文中公開的這些實(shí)施例描述的方法、過程或算法的步驟可直接用硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊、或這兩者的組合實(shí)施。方法或過程中的各種步驟或動(dòng)作可按所示的次序執(zhí)行，或可按另一次序執(zhí)行。另外，可省略一個(gè)或多個(gè)過程或方法步驟，或可向這些方法和過程添加一個(gè)或多個(gè)過程或方法步驟。另加的步驟、框或動(dòng)作可添加在這些方法和過程的開頭、結(jié)尾、或是居于其現(xiàn)有要素之間。
[0125]提供所公開實(shí)施例的以上說明是為了使本領(lǐng)域任何普通技術(shù)人員皆可制作或使用所公開的發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的各種修改易于為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見，并且本文中所定義的一般化原理可被應(yīng)用于其它實(shí)施例而不會(huì)偏離所公開發(fā)明的精神或范圍。由此，所公開的發(fā)明并不旨在被限定于本文中所示出的這些實(shí)施例，而是應(yīng)符合與本文中公開的原理和新穎特征一致的最廣義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種被配置成在分層調(diào)制信道上發(fā)送分層及非分層數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)，所述分層數(shù)據(jù)包括基層數(shù)據(jù)和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)，并且所述非分層數(shù)據(jù)包括所述基層數(shù)據(jù)而不具有所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)，所述發(fā)射機(jī)包括: 基層處理塊，它被配置成接收所述基層數(shù)據(jù)并將所述基層數(shù)據(jù)編碼成若干基層碼元；增強(qiáng)層處理塊，它被配置成接收所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)并將所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)編碼成若干增強(qiáng)層碼元； 控制器，它被配置成基于所述增強(qiáng)層數(shù)據(jù)的存在生成一控制信號(hào)；以及信號(hào)映射器，耦合到所述基層處理塊和所述增強(qiáng)層處理塊，并被配置成基于所述控制信號(hào)將所述基層碼元和增強(qiáng)層碼元映射到從多個(gè)星座當(dāng)中選擇的一個(gè)星座。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103763068SQ201410043828
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2006年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2005年1月11日
【發(fā)明者】B·科林斯, R·克里希納穆希, M·R·查理, S·格塔姆, R·維加嚴(yán), 昌圣泰 申請(qǐng)人:高通股份有限公司