通信系统的调制指示方法_2

文档序号:9648851阅读:来源:国知局
在该时间间隔期间没有接收到指示信号ACK,系统则像接收到了擦除标志那样进行操作(408),并且强制对下一码字的后续发送(410)。虽然发送器可能不一定接收到了擦除标志,但通过强制发送器遵守码字发送的时间间隔,仍可以满足系统的实时约束或要求。
[0056]图5a示出了本发明原理的另一种实现方式,其中擦除标志是以否定确认NACK的形式实现的。从而,当该时间间隔期满时(504),不论是否接收到了指示信号,都发送下一码字(510)。如果在该时间间隔期间接收到了指示信号,则判定(506)该指示是肯定确认ACK还是否定确认NACK。
[0057]根据各种实现方式,肯定确认ACK可以是表明所发送的码字已被成功接收的指示,或者表明成功接收和成功解码的指示。否定确认NACK可以是表明所发送的码字可能是不可靠的或者不能被完全解码的指示。当识别NACK时,发送器修改随后用于发送下一码字(510)的调制方案(508)。在一种实现方式中,NACK的作用是通知发送器当前调制方案在解码器方不能工作,并且发送器通过修改用于后续发送的调制方案来作出响应。
[0058]根据图5b所示的另一种实现方式,发送器可以对在预定的时间段505中接收到的NACK的数目进行监视或计数(514)。该预定时间段505 —般长于预定时间段504,并且被选择来确认信道是否确实恶劣(在NACK的情况下)或者确实良好(在ACK的情况下-参见图5c)。如果在预定时间段505期间接收到的NACK的数目大于或等于预定的接收NACK数目(516),发送器则可以通过降低调制的阶数(518)(例如从16-QAM降低到QPSK)来作出响应并且相应地发送下一码字,而无需来自接收器的任何另外的信息(例如,不需要调制修改指数(modulat1n modificat1n index),等等)。
[0059]相反,如图5c所示,当在预定时间段505期间接收到的ACK的数目大于或等于预定的接收ACK数目(522)时,发送器在发送下一码字(510)之前通过提高调制的阶数(520)(例如从QPSK提高到16-QAM)来作出响应。图5b和图5c的实现方式还可继续发送附加的码字,同时对ACK和/或NACK进行累积和计数。
[0060]图6示出了根据本发明原理的一种实现方式的发送器102的示图。发送器102包括控制器600、处理器602和至少一个存储器/数据存储设备608。处理器602包括板上时钟或定时器604,该板上时钟或定时器604如上所述可以按许多不同方式来用于提供各种本发明原理的定时器功能。根据各种实现方式,控制器600可以是专用集成电路(ASIC)、被编程为根据本发明原理中的一个或多个动作的处理器、或者根据本发明原理中的一个或多个动作所需的逻辑或集成电路设计的任何其他组合。在不脱离本发明原理的精神的情况下,存储器608可以按许多不同形式来实现。例如,存储器608可以是ROM、RAM、可移除盘介质、硬盘驱动器、闪存、或者任何其他适当的存储设备。
[0061]图7示出了用于接收利用无比率编码来编码的码字的方法700的流程图。如图所示,接收利用无比率编码来编码的码字(702)。接收无比率编码的码字的操作702是进行中的操作。在接收期间,监视一时间间隔(704),以判定该时间间隔是否已期满。在该时间间隔期满之前,判定(如果必要的话则反复判定)是否已成功接收并解码了码字(706)。如果是,则发送指示信号(708),以提供表明已成功接收并解码了码字的肯定指示,并且接收后续的码字。
[0062]当在步骤704处时间间隔期满并且没有确认对码字的成功接收和解码时(步骤706),接收器强制发送指示信号(708)以便能够接收后续的码字(710)。如上所述,此情况下的指示信号可包括擦除标志或者使之被包含在用于告知所接收数据的来源以修改用于后续发送的调制方案的否定确认(NACK)中。
[0063]根据一种实现方式,所发送的指示信号(708)可包括调制修改指数或者对经编码的码字的来源的其他调制方案修改指令。这尤其适用于经编码的码字未被成功接收和/或无法被成功解码时(例如,当NACK信号被生成并返回给所接收数据的来源时)。如上所述,当在预定时间间隔内多次确认成功接收和/或解码时,调制修改指数或其他调制方案修改指令可以是调制阶数的正向提尚。
[0064]图8示出了解码器110和解码器110的一些构成部分的框图。解码器110包括接收器800、控制器802、处理器804、至少一种形式的存储器/数据存储装置806、以及时钟808。如以上参考图7所述,解码器110接收经编码的码字并且响应于肯定或否定接收条件向经编码的码字的来源提供指示信号。肯定接收条件在一种实现方式中包括对经编码的码字的成功接收,在另一种实现方式中包括对接收到的经编码码字的成功接收并解码。否定接收条件在一种实现方式中指示出接收到的数据被认为不可靠并且可能不能被解码,并且在另一种实现方式中否定接收条件指示出接收到的数据被识别为不可解码。
[0065]如上所述,在分层ΜΜ0系统中的通信期间,有可能(利用无约束信道容量公式)计算出的互信息远高于接收器中获得的实际互信息,尤其在系统中使用诸如QPSK或16-QAM之类的常见调制方案时更是如此。这是对互信息的高估,这对后续的发送有不利影响。
[0066]为了解决该问题并且避免对接收器中获取的互信息的高估,在每个层中使用调制的实际容量公式。例如,当SNR = 5db时,QPSK调制的容量为1.7比特/符号。在没有闭式容量公式(例如,对于16-QAM调制没有闭式容量公式)或者容量计算复杂(例如,将会花费太多处理时间)的情况下,查找表(LUT)可用于基于为通信系统中的层/信道确定的质量度量和所使用的调制的类型来获得接收到的互信息。根据一种实现方式,质量度量是层中的信噪比(SNR)。另外,查找表(LUT)也可用于基于为通信系统中的层/信道确定的质量度量来获得通信信道所支持的最优调制格式。
[0067]参考图9和图10,其中示出了根据本发明原理的另一种实现方式的解码器110。解码器的控制器900被配置为接收利用无比率编码来编码的码字(1002)。在无比率编码中,码字可被定义为具有无限的长度,虽然只发送或接收有限的长度。在本申请中,术语“码字”经常用来指无限长度的“码字”的被实际发送或接收的部分。处理器902被配置为计算用来发送码字的通信介质的质量度量。存储器904存储着可用于确定信道所支持的最优调制格式的查找表(LUT)数据。LUT数据的类型将包括针对已知将被用于特定通信系统中的各个调制方案中的每一个的各种LUT。这种调制方案的一些示例包括但不限于BPSK、QPSK和16-QAM。
[0068]计算出的质量度量被用于利用例如处理器902来确定通信介质所支持的最优调制格式(1006)。一旦确定了,解码器的控制器就被配置为基于经修改的调制方案来接收后续的码字。经修改的调制方案是根据所确定的能够被通信介质支持并且用于在通信介质上发送数据的最优调制格式导出的(1008)。
[0069]根据图11所示的另一种实现方式1100,在接收码字(1102)后,解码器识别所接收数据的来源所使用的调制方案(1104)。然后利用例如处理器来计算通信信道的质量度量(1106)。计算出的质量度量(例如,信道或层的SNR)和已知的调制方案被用于访问存储器904并获得与已知的调制方案相对应的LUT值。确定通信介质所支持的最优调制格式(1108)。最优调制格式例如可通过处理器确定哪个调制格式的LUT在计算出的质量度量下提供最高的预期容量来确定。如果确定出的最优调制格式不同于当前调制方案(或者也可能是具有足够大到有理由进行切换的差异),则最优调制方案被识别为新的调制方案。一个“滞后”值可用于避免来回切换效应。新的调制方案被反馈(1110)到所发送的数据的来源。该来源被认为会利用反馈的经修改调制方案来发送后续的码字。后续的经编码码字被利用反馈的经修改调制方案来接收(1112)。当然,“最优”格式不一定是全局最优的,并且许多实现方式确定改善(但不一定是最优化)性能的格式。
[0070]参考图11a,示出了一种方法1115。在各种实现方式中,LUT也用于确定所接收的互信息的量。方法1115是这种实现方式的示例。方法1115包括接收利用无比率编码来编码的数据(1002),确定信道的质量度量(例如SNR) (1004)。质量度量例如可通过计算度量、从另一设备接收度量或者从存储装置中访问度量来确定。识别用于发送所接收的经编码数据的调制方案(1104)。
[0071]方法1115还包括基于所识别的调制方案/格式和所确定的质量度量,来确定估计,即对针对接收到的经编码数据的每个单位所接收的互信息的量的估计。估计的确定可通过各种方式来执行,例如通过使用闭式容量方程。方法1115示出了可提供增大的速度的另一种实现方式,并且
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