用于二進(jìn)制編碼的符號(hào)映射的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于二進(jìn)制編碼的符號(hào)映射。本公開提出了用于任何所需要的糾錯(cuò)碼（ECC）和/或未編碼的調(diào)制的符號(hào)映射。十字形星座用于進(jìn)行符號(hào)映射。從矩形星座中生成所述十字形星座。在考慮矩形星座及其左手側(cè)時(shí)，沿著所述左手側(cè)定位的第一星座點(diǎn)子集移動(dòng)成沿著十字形星座的頂部，而沿著所述左手側(cè)定位的第二星座點(diǎn)子集移動(dòng)成沿著十字形星座的底部。例如，在考慮沿著矩形星座的左手側(cè)具有四個(gè)星座點(diǎn)子集的一個(gè)實(shí)施方式時(shí)，這些子集中的兩個(gè)移動(dòng)成沿著十字形星座的頂部，而沿著左手側(cè)的星座點(diǎn)的另外兩個(gè)子集移動(dòng)成沿著十字形星座的底部。
【專利說明】用于二進(jìn)制編碼的符號(hào)映射
[0001]相關(guān)專利/專利申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求以下美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)的全文據(jù)此并入本文以作參考,并且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分:
[0003]1.于 2012 年 6 月 12 日提交的題為 “Symbol mapping for binary coding” 的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/658，746 ；
[0004]2.于 2013 年 5 月 2 日提交的題為“Symbol mapping for binary coding”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/818，485 ；
[0005]3.于2013年5月31日提交的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)13/907,737。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0006]本公開大致涉及通信系統(tǒng)，更具體地，涉及在這種通信系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行操作的各種通信裝置內(nèi)的符號(hào)映射和/或符號(hào)解映射(例如，調(diào)制和/或解調(diào))。
【背景技術(shù)】
[0007]數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)發(fā)展了多年。近年來意義重大的這種通信系統(tǒng)是使用迭代糾錯(cuò)碼(ECC)的通信系統(tǒng)。與針對(duì)給定信噪比(SNR)的替代代碼相比，利用迭代代碼的通信系統(tǒng)通常能夠?qū)崿F(xiàn)更低的誤碼率(BER)。
[0008]一種理想的通信系統(tǒng)·設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)針對(duì)通信信道的香農(nóng)極限。可將香農(nóng)極限視為用于通信信道內(nèi)的數(shù)據(jù)速率，其具有一個(gè)特定的SNR，實(shí)現(xiàn)無誤差地通過通信信道進(jìn)行傳輸。換言之，香農(nóng)極限為用于給定的調(diào)制和編碼速率的信道容量的理論限制。
[0009]一般而言，在通信系統(tǒng)的情況中，在具有ECC編碼器的通信信道的一端具有第一通信裝置，并且在具有ECC解碼器的通信信道的另一端具有第二通信裝置。在很多情況下，這兩個(gè)通信裝置中的一個(gè)或兩者包括編碼器和解碼器(例如，用于進(jìn)行雙向通信)。發(fā)送器和接收器可使用各種形式的符號(hào)映射和/或調(diào)制，生成攜帶多于一個(gè)的信息位(例如，其與符號(hào)映射和/或調(diào)制的星座點(diǎn)相關(guān)聯(lián))的符號(hào)，以增大這種通信系統(tǒng)內(nèi)的信息吞吐量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010](I) 一種通信裝置，包括:
[0011]編碼器，被配置為將至少一個(gè)信息位編碼成多個(gè)編碼位；以及
[0012]符號(hào)映射器，被配置為將所述多個(gè)編碼位映射到星座的星座點(diǎn)，其中，所述星座包括相對(duì)于第一軸和第二軸中的至少一個(gè)定向的一組零點(diǎn)以及多個(gè)星座點(diǎn)，并且其中，所述星座的象限沿著所述第一軸和所述第二軸中的至少一個(gè)逐象限地具有所述多個(gè)星座點(diǎn)中的星座點(diǎn)的以及該組零點(diǎn)中的零點(diǎn)的鏡像模式。
[0013](2)根據(jù)(I)所述的通信裝置，其中，所述多個(gè)編碼位包括:
[0014]奇數(shù)個(gè)編碼位N，其中，N為奇數(shù)值整數(shù)；以及所述多個(gè)星座點(diǎn)包括2N個(gè)星座點(diǎn)。
[0015]( 3 )根據(jù)(I)所述的通信裝置，其中，所述星座包括:[0016]沿著所述第一軸或者沿著所述第二軸，所述星座的相鄰的星座點(diǎn)表示編碼位相對(duì)于所述多個(gè)編碼位的一位差值。
[0017](4)根據(jù)(I)所述的通信裝置，進(jìn)一步包括:
[0018]發(fā)送驅(qū)動(dòng)器，被配置為發(fā)送表示所述星座點(diǎn)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)。
[0019](5)根據(jù)(I)所述的通信裝置，進(jìn)一步包括發(fā)送器和接收器，用于在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)、以及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)內(nèi)進(jìn)行通f目。
[0020](6) 一種通信裝置,包括:
[0021]編碼器，被配置為將至少一個(gè)信息位編碼，以生成至少一個(gè)編碼位；以及
[0022]符號(hào)映射器，被配置為將表示所述至少一個(gè)編碼位的至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽映射到十字形星座的星座點(diǎn)，其中，所述十字形星座基于具有多個(gè)星座點(diǎn)的矩形星座，所述矩形星座沿著所述矩形星座的左手側(cè)和右手側(cè)中的至少一個(gè)包括所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集，其中，所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第一子集被重新放置在所述十字形星座的頂部，并且所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第二子集被重新放置在所述十字形星座的底部。
[0023](7)根據(jù)(6)所述的通信裝置，進(jìn)一步包括:
[0024]所述第一子集和所述第二子集位于所述矩形星座的左手側(cè)；以及
[0025]所述矩形星座的右手側(cè)包括所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第三子集和第四子集，其中，所述多個(gè)星座點(diǎn)中的至少一個(gè)額外的子集，從而:·[0026]所述第三子集被重新放置在所述十字形星座的頂部；以及所述第四子集被重新放置在所述十字形星座的底部。
[0027](8 )根據(jù)(6 )所述的通信裝置，其中，所述編碼器包括低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼編碼器。
[0028](9)根據(jù)(6)所述的通信裝置，其中，所述至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽包括:
[0029]奇數(shù)個(gè)編碼位N，其中，N為奇數(shù)值整數(shù)；以及所述多個(gè)星座點(diǎn)包括2N個(gè)星座點(diǎn)。
[0030](10)根據(jù)(6)所述的通信裝置，其中，所述矩形星座進(jìn)一步包括星座點(diǎn)的至少一個(gè)額外的子集，所述至少一個(gè)額外的子集位于所述矩形星座的左手側(cè)或右手側(cè)之間，這些星座點(diǎn)也包含在并且共同位于所述十字形星座內(nèi)。
[0031 ] ( 11)根據(jù)(6 )所述的通信裝置，進(jìn)一步包括:
[0032]發(fā)送驅(qū)動(dòng)器，被配置為發(fā)送表示所述星座點(diǎn)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)。
[0033](12)根據(jù)(6)所述的通信裝置，進(jìn)一步包括:
[0034]輸入端，接收表示發(fā)送的星座點(diǎn)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)；
[0035]模擬前端(AFE)，處理所述連續(xù)時(shí)間信號(hào)，以生成離散時(shí)間信號(hào)；以及
[0036]符號(hào)解映射器，根據(jù)所述十字形星座處理所述離散時(shí)間信號(hào)，以識(shí)別發(fā)送的所述星座點(diǎn)。
[0037](13)根據(jù)(6)所述的通信裝置，進(jìn)一步包括:
[0038]發(fā)送器和接收器，用于在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)、以及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)內(nèi)進(jìn)行通信。
[0039](14) 一種由通信裝置執(zhí)行的方法，所述方法包括:
[0040]將至少一個(gè)信息位編碼，以生成至少一個(gè)編碼位；以及[0041]操作所述通信裝置的符號(hào)映射器，以將包括所述至少一個(gè)編碼位的至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽映射到十字形星座，其中，所述星座包括相對(duì)于第一軸和第二軸中的至少一個(gè)定向的一組零點(diǎn)以及多個(gè)星座點(diǎn)，并且其中，所述星座的象限沿著所述第一軸和所述第二軸中的至少一個(gè)逐象限地具有所述多個(gè)星座點(diǎn)中的星座點(diǎn)的以及這組零點(diǎn)中的零點(diǎn)的鏡像模式。
[0042]( 15)根據(jù)(14)所述的方法，進(jìn)一步包括:
[0043]所述第一子集和所述第二子集位于所述矩形星座的左手側(cè)；以及
[0044]所述矩形星座的右手側(cè)包括所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第三子集和第四子集，其中，所述多個(gè)星座點(diǎn)中的至少一個(gè)額外的子集，從而:
[0045]所述第三子集重新放置在所述十字形星座的頂部；以及所述第四子集重新放置在所述十字形星座的底部。
[0046](16)根據(jù)(14)所述的方法，進(jìn)一步包括進(jìn)行低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼編碼，以將所述至少一個(gè)信息位編碼，從而生成包括所述至少一個(gè)編碼位的LDPC碼字。
[0047](17)根據(jù)(14)所述的方法，其中，所述至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽包括:
[0048]奇數(shù)個(gè)編碼位N，其中，N為奇數(shù)值整數(shù)；以及所述多個(gè)星座點(diǎn)包括2N個(gè)星座點(diǎn)。
[0049](18)根據(jù)(14)所述的方法，其中，所述矩形星座進(jìn)一步包括星座點(diǎn)的至少一個(gè)額外的子集，所述至少一個(gè)額外 的子集位于所述矩形星座的左手側(cè)或右手側(cè)之間，這些星座點(diǎn)也包含在并且共同位于所述十字形星座內(nèi)。
[0050](19)根據(jù)(14)所述的方法，進(jìn)一步包括:
[0051]發(fā)送表示所述星座點(diǎn)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)。
[0052](20)根據(jù)(14)所述的方法，其中，所述通信裝置在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)、以及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)內(nèi)進(jìn)行操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1示出了通信系統(tǒng)的實(shí)施方式；
[0054]圖2示出了兩個(gè)通信裝置之間的通信的實(shí)例；
[0055]圖3不出了編碼和符號(hào)映射以及符號(hào)解映射和解碼的實(shí)施方式；
[0056]圖4示出了在概念上改變矩形星座以實(shí)現(xiàn)十字形星座的實(shí)施方式；
[0057]圖5示出了根據(jù)本公開的32QAM星座的實(shí)例；
[0058]圖6A示出了根據(jù)本公開的128QAM星座的實(shí)例；
[0059]圖6B示出了根據(jù)本公開的128QAM星座的另一實(shí)例；
[0060]圖7為示出用于操作一個(gè)或多個(gè)無線通信裝置的方法的實(shí)施方式的示圖；
[0061]圖8為示出用于操作一個(gè)或多個(gè)無線通信裝置的方法的另一實(shí)施方式的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062]圖1示出了通信系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施方式。通信系統(tǒng)100包括通信裝置110、120(僅僅顯示了兩個(gè))和通信系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，支持一個(gè)或多個(gè)有線或無線通信信道199。通信系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):衛(wèi)星130和相應(yīng)的碟形盤132、134 ;無線通信塔(例如，基站、接入點(diǎn)等)142、144 ;光纖設(shè)備，例如，電光(E/0)接口 162以及光電(0/E)接口164 ;以及有線通信鏈路150 (例如，在基于數(shù)字用戶線路(DSL)的系統(tǒng)內(nèi))。
[0063]通信裝置110、120中的每個(gè)均可為固定或移動(dòng)裝置。例如。移動(dòng)通信裝置110和120為蜂窩電話、平板電腦、膝上型電腦、電子游戲機(jī)、遠(yuǎn)程控制器、多媒體(例如，音頻和/或視頻)播放器等中的一個(gè)。作為另一個(gè)實(shí)例，固定通信裝置為以下裝置，在可移動(dòng)該裝置時(shí)，該裝置通常用于固定的位置(例如，計(jì)算機(jī)、接入點(diǎn)等)中。
[0064]每個(gè)通信裝置包括天線152、154、發(fā)送器112、126和/或接收器116、122。發(fā)送器112、126包括編碼器114、128，并且接收器116、122包括解碼器118、124。編碼器114、128和解碼器118、124使用星座映射，該星座映射包括多個(gè)星座點(diǎn)和零點(diǎn)，這些點(diǎn)以一個(gè)或多個(gè)模式(pattern)排列，這些模式減少傳輸誤差和/或降低SNR，同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信信道所需要的BER。參照一個(gè)或多個(gè)后續(xù)圖，更詳細(xì)地描述星座映射。
[0065]圖2示出了兩個(gè)通信裝置之間的通信的一個(gè)實(shí)例200。在這個(gè)實(shí)例中，一個(gè)通信裝置110的發(fā)送器112經(jīng)由通信信道199將信號(hào)發(fā)送給另一個(gè)通信裝置120的接收器122。發(fā)送器112包括處理模塊280a和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器230。處理模塊280a被配置為包括編碼器222(例如，低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼，任何其他所需要的糾錯(cuò)碼(ECC)，例如，渦輪編碼、卷積編碼、渦輪網(wǎng)格編碼調(diào)制(TTCM)編碼、里德所羅門(RS)編碼、BCH (Bose、Ray-Chaudhur1、以及Hocquenghem)編碼、和/或未編碼的調(diào)制)以及符號(hào)映射器(SM) 224，或者被配置為包括組合的編碼器和符號(hào)映射器220。發(fā)送驅(qū)動(dòng)器230包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 232以及發(fā)送濾波器234。接收器122包括處理模塊280b和模擬前端(AFE)260。處理模塊280b被配置為包括解碼器280和度量發(fā)生器或符號(hào)解映射器270。AFE260包括接收濾波器262和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(DAC) 264。
[0066]在一個(gè)操作實(shí)例中，發(fā)送器112的編碼器222接收數(shù)據(jù)(例如，視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、文本、圖形、語音數(shù)據(jù)等)的信息位201。編碼器222 (根據(jù)一個(gè)或多個(gè)ECC編碼函數(shù)、FEC編碼函數(shù)、或其他編碼函數(shù)·)將多個(gè)信息位編碼成多個(gè)編碼位202。例如，編碼器222將數(shù)據(jù)分解成4比特?cái)?shù)據(jù)塊，并且單獨(dú)地將每個(gè)4比特?cái)?shù)據(jù)塊編碼，以產(chǎn)生多個(gè)編碼位(例如，編碼的數(shù)據(jù)塊)，其包括比數(shù)據(jù)塊更多的位(例如，5個(gè)或更多的位)。同樣，編碼器輸出編碼位序列；每個(gè)數(shù)據(jù)塊一個(gè)序列。
[0067]符號(hào)映射器224將(一個(gè)編碼數(shù)據(jù)塊的)編碼位映射到星座映射的星座點(diǎn)中。星座映射包括被布置成一個(gè)或多個(gè)模式的多個(gè)星座點(diǎn)和零(null)點(diǎn)，這些圖案減少傳輸誤差和/或降低SNR，同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信信道所需要的BER。符號(hào)映射器224將符號(hào)序列203 (例如，與映射的編碼數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn))輸出到發(fā)送驅(qū)動(dòng)器230。
[0068]DAC232將該符號(hào)序列轉(zhuǎn)換成連續(xù)時(shí)間發(fā)送信號(hào)204。發(fā)送濾波器234(例如，信道濾波器、帶通濾波器、陷波濾波器、低通濾波器、高通濾波器等)對(duì)信號(hào)204進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生經(jīng)濾波的連續(xù)時(shí)間發(fā)送(TX)信號(hào)205。發(fā)送器112經(jīng)由通信信道199將濾波的TX信號(hào)205發(fā)送給另一個(gè)通信裝置120的接收器112。
[0069]在接收器122內(nèi)，接收濾波器262(例如，信道濾波器、帶通濾波器、陷波濾波器、低通濾波器、高通濾波器等)過濾連續(xù)時(shí)間接收信號(hào)206。ADC264將連續(xù)時(shí)間接收信號(hào)206轉(zhuǎn)換成離散時(shí)間接收信號(hào)208。度量發(fā)生器或符號(hào)解映射器270計(jì)算度量209 (例如，以符號(hào)和/或位為單位，其可為對(duì)數(shù)似然比(LLR)或其他類型的度量)。例如，可將度量209視為在星座映射上估計(jì)的星座點(diǎn)。解碼器280 (其在本質(zhì)上與編碼器相反)解釋度量209，以產(chǎn)生信息位210的估計(jì)值。
[0070]圖3示出了編碼和符號(hào)映射以及符號(hào)解映射和解碼的實(shí)施方式300。可將該示圖視為包括處理模塊280a和處理模塊280b，例如，可在包括編碼和解碼功能的通信裝置110、120內(nèi)實(shí)現(xiàn)。尤其地，處理模塊280被配置為包括編碼器222、符號(hào)映射器224、度量發(fā)生器或符號(hào)解映射器270、以及解碼器280。這些部件的功能如上所述。除了上述功能以外，這個(gè)實(shí)施方式還提供了編碼器222和解碼器280的旁路。同樣，對(duì)于某些應(yīng)用而言，可將信息位直接映射到星座映射上的星座點(diǎn)中。
[0071]而且，也要注意的是，通過使用一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))等進(jìn)行的實(shí)時(shí)計(jì)算和/或任何這種方式的組合，在某種形式的存儲(chǔ)器內(nèi)，以各種方式中的任何方式(例如，查找表(LUT))(從而根據(jù)LUT，將位標(biāo)簽的符號(hào)映射到各個(gè)星座點(diǎn)中)，可進(jìn)行任何這種所需調(diào)制(例如，星座點(diǎn)，在其內(nèi)具有星座點(diǎn)的相關(guān)映射/標(biāo)記)。例如，某些實(shí)施方式將調(diào)制儲(chǔ)存在LUT和/或儲(chǔ)存器內(nèi)，用于尺寸較小的星座(例如，包括小于某個(gè)所需或預(yù)定值的星座點(diǎn))，并且使用實(shí)時(shí)計(jì)算，生成調(diào)制，用于尺寸較大的星座(例如，包括等于或大于某個(gè)所需或預(yù)定值的星座點(diǎn))。例如，尺寸較大的星座可需要大量存儲(chǔ)器，并且在某些實(shí)施方式中，實(shí)時(shí)計(jì)算可更有效。
[0072]圖4示出了在概念上改變矩形星座以實(shí)現(xiàn)十字形星座的一個(gè)實(shí)施方式400。概念上的矩形星座(例如，與沿著另一個(gè)軸相比，沿著一個(gè)特定的軸具有更多的位單元的星座)包括設(shè)置為矩形模式中的星座點(diǎn)的子集。在這個(gè)實(shí)例中，子集包括共同子集402、第一子集404、第二子集406、第三子集408、以及第四子集410。第一和第二子集404和406位于矩形星座映射的左側(cè)，并且第三和第四子集408和410位于矩形星座映射的右側(cè)。要注意的是，星座點(diǎn)的每個(gè)子集包括兩個(gè)以上星座點(diǎn)，并且可為方形或矩形。
[0073]通過重新排列某些子集，將概念上的矩形星座轉(zhuǎn)換成十字形星座。在這個(gè)實(shí)例中，與在矩形星座內(nèi)一樣，相對(duì)于十字形星座內(nèi)的第一和第二軸(例如，I軸和Q軸)類似地定位共同子集402。星座點(diǎn)的第一子集404從矩形星座的左手側(cè)被重新放置到十字形星座的底部；星座點(diǎn)的第二子集406從矩形星座的左手側(cè)被重新放置到十字形星座的頂部；星座點(diǎn)的第三子集408從矩形星座的右手側(cè)被重新放置到十字形星座的頂部；并且星座點(diǎn)的第四子集410從矩形星座的右手側(cè)被重新放置到十字形星座的底部。
[0074]作為替代方案，概念上的矩形星座的方向可旋轉(zhuǎn)90度，從而與沿著I軸相比，沿著Q軸具有更多的星座點(diǎn)。在這個(gè)替代方案，十字形星座會(huì)類似地旋轉(zhuǎn)。
[0075]在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)G.hn通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行映射修改，具體而言，在用于Rec.1TU-T G.9960 (12/2011)的奇數(shù)個(gè)比特的章節(jié)7.1.4.3.1.2星座中的步驟3，其包括以下公式:
[0076]Iq' I = I I 卜2s,以及 sign(Q, ) =Sign(I)；
[0077]Ir =Mq-1qI,以及 sign (I' ) =sign (Q)。
[0078]通過其代替物如下修改各個(gè)公式:`[0079]如果(|Q|〈2s)，那么
[0080]Ir =|l l_4s,并且 sign (I' ) =sign (I)；
[0081]Iq' I = IqI+4s,并且 sign(Q, ) =sign(Q)；
[0082]否則[0083]Ir =M1-111,并且 sign (I' )=sign(I)；
[0084]|Q' =M1-1 QI,并且 sign (Q, )=sign (Q)；
[0085]結(jié)束
[0086]這會(huì)造成修改矩形星座，以根據(jù)各種實(shí)施方式和/或其在本文中的等價(jià)物生成十
字形星座。
[0087]通常，根據(jù)在其內(nèi)具有奇數(shù)個(gè)位(例如，3、5、7、9、11等)的任何所需符號(hào)或位標(biāo)簽，將矩形星座在概念上轉(zhuǎn)換成在本文中所示的形狀。例如，給定的符號(hào)或位標(biāo)簽可包括奇數(shù)個(gè)編碼位N，其中，N為奇數(shù)值整數(shù)，并且調(diào)制然后可包括Y=2n個(gè)星座點(diǎn)(例如，如果N=5，那么Y=32 ;如果N=7，那么Y=128 ;等等)。
[0088]圖5示出了根據(jù)本公開的32QAM星座映射(或僅僅星座)的一個(gè)實(shí)例。該星座在角落處包括零點(diǎn)(例如，可將零視為不包括星座點(diǎn)的位置)和多個(gè)星座點(diǎn)。圖5進(jìn)一步示出了概念上的矩形星座，該星座包括以第一和第二軸的交叉原點(diǎn)為中心的四行八列。該軸形成象限；每個(gè)象限包括八個(gè)星座點(diǎn)。
[0089]概念上的矩形星座包括星座點(diǎn)的共同子集、星座點(diǎn)的第一子集、星座點(diǎn)的第二子集、星座點(diǎn)的第三子集、以及星座點(diǎn)的第四子集。第一子集包括與符號(hào)01000和11000對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)；第二子集包括與符號(hào)10000和00000對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)；第三子集包括與符號(hào)01001和11001對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)；第四子集包括與符號(hào)10001和00001對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)；共同子集包括剩余的星座點(diǎn)。
[0090]如圖所示，通過移動(dòng)星座點(diǎn)的第一、第二、第三以及第四子集，將概念上的矩形星座在概念上修改為所需星座。所產(chǎn)生的星座具有十字形，在角落內(nèi)具有零點(diǎn)。實(shí)際上，通過將概念上的矩形星座的星座點(diǎn)重新放置成所需形狀，重新定位的星座點(diǎn)的矢量的共同大小小于未重新定位的星座點(diǎn)的矢量的共同大小。而且，新模式在相鄰的垂直和水平星座點(diǎn)的符號(hào)之間保持一位差值。
[0091]該星座的新模式也具有關(guān)于該軸的對(duì)稱性。例如，第一象限(例如，在圖中為左上象限)的星座點(diǎn)和零點(diǎn)的模式為第二象限(例如，在圖中為右上象限)的星座點(diǎn)和零點(diǎn)的模式關(guān)于垂直軸的鏡像。在這個(gè)實(shí)例中，第一象限也是第三象限(例如，圖中的左下象限)關(guān)于水平軸的星座點(diǎn)和零點(diǎn)的鏡像模式。作為另一個(gè)實(shí)例，第二象限具有第四象限(例如，圖中的右下象限)關(guān)于水平軸的星座點(diǎn)和零點(diǎn)的鏡像模式。
[0092]圖6A示出了根據(jù)本公開的128QAM星座的一個(gè)實(shí)例。在這個(gè)實(shí)例中，星座包括128個(gè)星座點(diǎn)(在0到28的范圍內(nèi)，每個(gè)符號(hào)具有一個(gè)星座點(diǎn))和16個(gè)零點(diǎn)。將矩形星座修改成本星座的概念與在圖4和5中所討論的概念相同，區(qū)別在于子集內(nèi)星座點(diǎn)的數(shù)量。在這個(gè)實(shí)例中，第一子集包括八個(gè)星座點(diǎn)(1110000、1111000、1011000、101000、0110000、0111000、0011000、以及 0010000)等。
[0093]128QAM星座具有星座點(diǎn)的十字形模式，在角落內(nèi)具有零點(diǎn)，并且通過將概念上的矩形星座的星座點(diǎn)重新放置成所需形狀，重新定位的星座點(diǎn)的矢量的大小通常小于未重新定位的星座點(diǎn)的矢量的大小。而且，新模式在相鄰的垂直和水平星座點(diǎn)的符號(hào)之間保持一位差值，并且具有關(guān)于垂直和/或水平軸的逐象限的對(duì)稱性。
[0094]圖6B示出了根據(jù)本公開的128QAM星座的另一個(gè)實(shí)例601。在這個(gè)實(shí)例中，星座包括128個(gè)星座點(diǎn)(在0到28的范圍內(nèi)，每個(gè)符號(hào)具有一個(gè)星座點(diǎn))和多個(gè)零點(diǎn)，并且概念上的矩形星座的修改略微不同。與圖6A中一樣，概念上的矩形星座包括星座點(diǎn)的第一、第二、第三、第四以及共同子集。然而，在這個(gè)實(shí)例中，不同地重新定位第一、第二、第三、以及第四子集。
[0095]尤其地，重新定位這些子集，以便在水平和垂直相鄰的星座點(diǎn)的符號(hào)之間保持I位差值，并且相對(duì)于矩形星座共同減小重新定位的星座點(diǎn)的矢量的大小。例如，如圖所示，重新定位第一子集404的星座點(diǎn)。在一個(gè)特定的實(shí)例中，在圖6A中的象限I (從原點(diǎn)開始)的第6行第3列內(nèi)顯示與符號(hào)1111000對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)，并且在圖6B中的象限I的第7行第2列內(nèi)顯示該星座點(diǎn)。而且,在圖6A的象限I的第6行第4列內(nèi)顯示與符號(hào)1110000對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)，并且在圖6B的象限I的第7行第I列內(nèi)顯示該星座點(diǎn)。要注意的是，在包圍128QAM星座的方形輪廓的四個(gè)角的每個(gè)內(nèi)，具有17個(gè)零點(diǎn)。
[0096]圖7為示出用于操作一個(gè)或多個(gè)無線通信裝置的方法700的一個(gè)實(shí)施方式的示圖。通過僅僅執(zhí)行方框710和720的操作，方法700的一種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行操作。通過僅僅執(zhí)行方框710、720和722的操作，方法700的另一種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行操作。通過執(zhí)行其中的所有方框的操作，方法700的又一種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行操作。
[0097]參照示圖，如方框710中所示，通過將至少一個(gè)信息位編碼生成至少一個(gè)編碼位，從而開始方法700。
[0098]如方框720中所示，通過操作(例如，通信裝置的)符號(hào)映射器，以將包括至少一個(gè)編碼位的至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽映射到十字形星座中，從而方法700繼續(xù)。
[0099]可將所使用的十字形星座視為源自矩形星座。例如，源自具有多個(gè)星座點(diǎn)的矩形星座的十字形星座沿著矩形星座的左手側(cè)或右手側(cè)包括多個(gè)星座點(diǎn)的子集，從而將所述多個(gè)星座點(diǎn)的第一子集重新定位成沿著十字形星座的頂部，并且將所述多個(gè)星座點(diǎn)的第二子集重新定位成沿著十字形星座的底部，如方框722中所示?？蓪⑦@種轉(zhuǎn)換替代地視為生成一個(gè)星座，該星座包括相對(duì)于·第一軸和第二軸中的至少一個(gè)定向的多個(gè)星座點(diǎn)和一組零點(diǎn)，從而沿著第一軸和第二軸中的至少一個(gè)逐象限的星座象限具有多個(gè)星座點(diǎn)中的星座點(diǎn)的以及這組零點(diǎn)中的零點(diǎn)的鏡像模式。
[0100]在某些實(shí)施方式中，然后，如方框730中所示，通過操作通信裝置的發(fā)送驅(qū)動(dòng)器，以處理至少一個(gè)離散值調(diào)制符號(hào)(例如，由符號(hào)映射器生成)，從而生成連續(xù)時(shí)間信號(hào)，方法700進(jìn)行操作。
[0101]而且，在某些實(shí)施方式中，如方框740中所示，通過經(jīng)由至少一個(gè)通信信道將連續(xù)時(shí)間信號(hào)發(fā)送給至少一個(gè)額外的通信裝置，方法700繼續(xù)。
[0102]圖8為示出用于操作一個(gè)或多個(gè)無線通信裝置的方法800的另一個(gè)實(shí)施方式的示圖。參照?qǐng)D8的方法800，通過僅僅執(zhí)行方框830和840的操作，方法800的一種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行操作。通過僅僅執(zhí)行方框830、832和840的操作，方法800的另一種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行操作。通過執(zhí)行其中的所有方框的操作，方法800的又一種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行操作。
[0103]參照示圖，如方框810中所示，通過經(jīng)由至少一個(gè)通信信道(例如，經(jīng)由通信裝置的至少一個(gè)輸入和/或通信接口)，從至少一個(gè)額外的通信裝置接收連續(xù)時(shí)間信號(hào)，方法800開始。
[0104]如方框820中所示，通過操作通信裝置的模擬前端(AFE)以處理連續(xù)時(shí)間信號(hào)從而生成離散時(shí)間信號(hào)，方法800繼續(xù)。[0105]然后，如方框830中所示，通過操作通信裝置的符號(hào)解映射器以根據(jù)十字形星座處理離散時(shí)間信號(hào)(例如，以生成符號(hào)和/或位度量)，方法800進(jìn)行操作。
[0106]可將所使用的十字形星座視為源自矩形星座。例如，源自具有多個(gè)星座點(diǎn)的矩形星座的十字形星座沿著矩形星座的左手側(cè)或右手側(cè)包括多個(gè)星座點(diǎn)的子集，從而將所述多個(gè)星座點(diǎn)的第一子集重新定位成沿著十字形星座的頂部，并且將所述多個(gè)星座點(diǎn)的第二子集重新定位成沿著十字形星座的底部，如方框832中所示。
[0107]如方框840中所示，通過根據(jù)符號(hào)和/或位度量進(jìn)行解碼處理以生成在連續(xù)時(shí)間信號(hào)內(nèi)編碼的信息位的至少一個(gè)估計(jì)值，方法800繼續(xù)。
[0108]已經(jīng)在本文中參照至少一個(gè)實(shí)施方式，描述了本發(fā)明。已經(jīng)借助于闡述物理和/或邏輯元件的結(jié)構(gòu)元件并且借助于闡述特定功能及其關(guān)系的性能的方法步驟，描述了本發(fā)明的這種實(shí)施方式。為了便于描述，在本文中已經(jīng)任意地限定了這些功能性構(gòu)件和方法步驟的界限和順序。只要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行所規(guī)定的功能和關(guān)系，就可限定替代的界限和順序。任何這種替代的界限和順序因此在以下權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)。而且，為了便于描述，已經(jīng)任意地限定了這些功能性構(gòu)件的界限。只要適當(dāng)?shù)貓?zhí)行某些重要的功能，就可限定替代的界限。同樣，在本文中也已經(jīng)任意地限定了流程圖方框，以闡述某些重要的功能。在使用的程度上，可另外限定流程圖方框的界限和順序，并且依然執(zhí)行某個(gè)重要的功能。功能性構(gòu)件和流程圖方框的這種替換的定義和順序因此在所要求的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也會(huì)認(rèn)識(shí)到，如圖所示，或通過離散元件、專用集成電路、執(zhí)行適當(dāng)?shù)能浖奶幚砥鞯鹊?、或其任意組合，可執(zhí)行其內(nèi)的功能性構(gòu)件以及其他闡述性方框、模塊和元件。
[0109]本文中也可使用的術(shù)語“處理模塊”、“處理電路”、“處理線路”、和/或“處理單元”，可為一個(gè)處理裝置或多個(gè)處理裝置。這種處理裝置可為微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、微計(jì)算機(jī)、中央處理單元 、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯裝置、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路、和/或根據(jù)電路的硬編碼和/或操作指令操縱(模擬或數(shù)字)信號(hào)的任何裝置。處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元可為或可進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器和/或集成存儲(chǔ)器部件，其可為單個(gè)存儲(chǔ)器裝置、多個(gè)存儲(chǔ)器裝置、和/或另一個(gè)處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元的嵌入式電路。這種存儲(chǔ)器裝置可為只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、狀態(tài)機(jī)、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、閃速存儲(chǔ)器、高速存儲(chǔ)器、和/或儲(chǔ)存數(shù)字信息的任何裝置。要注意的是，如果處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元包括一個(gè)以上的處理裝置，那么可集中定位(例如，通過有線和/或無線總線結(jié)構(gòu)直接耦合在一起)或者可分布式定位(例如，通過局域網(wǎng)和/或廣域網(wǎng)進(jìn)行間接耦合，從而進(jìn)行云計(jì)算)這些處理裝置。而且，要注意的是，如果處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元通過狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路、和/或邏輯電路執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)其功能，那么儲(chǔ)存相應(yīng)的操作指令的存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)器部件可嵌入包括狀態(tài)機(jī)的電路、模擬電路、數(shù)字電路、和/或邏輯電路內(nèi)或位于該電路的外部。依然要注意的是，存儲(chǔ)器部件可儲(chǔ)存并且處理模塊、模塊、處理電路和/或處理單元執(zhí)行硬編碼的和/或操作的指令，這些指令與一個(gè)或多個(gè)圖中所顯示的至少一些步驟和/或功能相應(yīng)。這種存儲(chǔ)器裝置或存儲(chǔ)器部件可包含在制品內(nèi)。
[0110]本文中可使用的術(shù)語“大致”和“大約”為其相應(yīng)的術(shù)語提供工業(yè)上可接受的容差和/或物品之間的相關(guān)性。這種工業(yè)上可接受的容差的范圍從不到1%到50%，并且對(duì)應(yīng)于但不限于元件值、集成電路處理變化、溫度變化、升降時(shí)間和/或熱噪聲。物品之間的這種相關(guān)性的范圍從幾個(gè)百分比的差別到大幅的差別。本文中也可使用的術(shù)語“被配置為”、“可操作地耦合到”、“耦合到”、和/或“耦合”包括物品之間的直接耦合和/或物品之間通過中間物品(例如，物品包括但不限于元件、部件、電路和/或模塊)進(jìn)行的間接耦合，其中，對(duì)于間接耦合的實(shí)例而言，中間物品未修改信號(hào)信息，但是可調(diào)整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。本文中可進(jìn)一步使用的推斷耦合(即，一個(gè)部件與另一個(gè)部件通過推斷耦合)包括在兩個(gè)物品之間進(jìn)行直接和間接耦合，其方式與“耦合到”相同。本文中甚至可進(jìn)一步使用的術(shù)語“被配置為”、“可操作到”、“耦合到”、或“可操作地耦合到”表示物品包括一個(gè)或多個(gè)功率連接、輸入、輸出等，以在激活時(shí)，執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)其相應(yīng)的功能，并且可進(jìn)一步包括推斷耦合到一個(gè)或多個(gè)其他的物品。本文中依然可進(jìn)一步使用的術(shù)語“相關(guān)聯(lián)”包括單獨(dú)的物品和/或嵌入另一個(gè)物品內(nèi)的一個(gè)物品進(jìn)行直接和/或間接耦合。
[0111]除非明確規(guī)定相反，否則在本文中所示的任何一幅圖中，發(fā)送給部件的信號(hào)、從部件中發(fā)送的信號(hào)、和/或部件之間的信號(hào)可為模擬或數(shù)字、連續(xù)時(shí)間或離散時(shí)間、以及單端或差分信號(hào)。例如，如果將信號(hào)路徑顯示為單端路徑，那么該信號(hào)路徑也表示差分信號(hào)路徑。同樣，如果將信號(hào)路徑顯示為差分路徑，那么該信號(hào)路徑也表示單端信號(hào)路徑。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，雖然在本文中描述一個(gè)或多個(gè)特定的結(jié)構(gòu)，但是也可使用其他結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)使用未明確顯示的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)總線、部件之間的直接連接、和/或其他部件之間的間接耦合。
[0112]在描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式時(shí)，使用術(shù)語“模塊”。模塊包括在存儲(chǔ)器上儲(chǔ)存的處理模塊、功能塊、硬件和/或軟件，用于執(zhí)行可在本文中描述的一個(gè)或多個(gè)功能。要注意的是，如果通過硬件執(zhí)行該模塊，那么硬件可單獨(dú)地和/或與軟件和/或固件相結(jié)合地進(jìn)行操作。在本文中也使用的模塊可包含一個(gè)或多個(gè)子模塊，這些子模塊中的每個(gè)可為一個(gè)或多個(gè)模塊。
[0113]雖然在本文中已經(jīng)明確描述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的各種功能和特征的特定組合，但是這些特征和功能也能夠具有其他組合。本發(fā)明的公開內(nèi)容不受到本文中所公開的特定實(shí)例的限制，并且明確包含·這些其他組合。
【權(quán)利要求】
1.一種通信裝置，包括: 編碼器，被配置為將至少一個(gè)信息位編碼成多個(gè)編碼位；以及 符號(hào)映射器，被配置為將所述多個(gè)編碼位映射到星座的星座點(diǎn)，其中，所述星座包括相對(duì)于第一軸和第二軸中的至少一個(gè)定向的一組零點(diǎn)以及多個(gè)星座點(diǎn)，并且其中，所述星座的象限沿著所述第一軸和所述第二軸中的至少一個(gè)逐象限地具有所述多個(gè)星座點(diǎn)中的星座點(diǎn)的以及該組零點(diǎn)中的零點(diǎn)的鏡像模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中，所述多個(gè)編碼位包括: 奇數(shù)個(gè)編碼位N，其中，N為奇數(shù)值整數(shù)；以及所述多個(gè)星座點(diǎn)包括2N個(gè)星座點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中，所述星座包括: 沿著所述第一軸或者沿著所述第二軸，所述星座的相鄰的星座點(diǎn)表示編碼位相對(duì)于所述多個(gè)編碼位的一位差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，進(jìn)一步包括: 發(fā)送驅(qū)動(dòng)器，被配置為發(fā)送表示所述星座點(diǎn)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，進(jìn)一步包括發(fā)送器和接收器，用于在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)、以及移動(dòng)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)內(nèi)進(jìn)行通信。
6.一種通信裝置，包括: 編碼器，被配置為將至少一個(gè)信息位編碼，以生成至少一個(gè)編碼位；以及 符號(hào)映射器，被配置為將表示所述至少一個(gè)編碼位的至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽映射到十字形星座的星座點(diǎn)，其中，所述十字形星座基于具有多個(gè)星座點(diǎn)的矩形星座，所述矩形星座沿著所述矩形星座的左手側(cè)和右手側(cè)中的至少一個(gè)包括所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集，其中，所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第一子集被重新放置在所述十字形星座的頂部，并且所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第二子集被重新放置在所述十字形星座的底部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，進(jìn)一步包括: 所述第一子集和所述第二子集位于所述矩形星座的左手側(cè)；以及 所述矩形星座的右手側(cè)包括所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第三子集和第四子集，其中，所述多個(gè)星座點(diǎn)中的至少一個(gè)額外的子集,從而: 所述第三子集被重新放置在所述十字形星座的頂部；以及所述第四子集被重新放置在所述十字形星座的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其中，所述矩形星座進(jìn)一步包括星座點(diǎn)的至少一個(gè)額外的子集，所述至少一個(gè)額外的子集位于所述矩形星座的左手側(cè)或右手側(cè)之間，這些星座點(diǎn)也包含在并且共同位于所述十字形星座內(nèi)。
9.一種由通信裝置執(zhí)行的方法，所述方法包括: 將至少一個(gè)信息位編碼，以生成至少一個(gè)編碼位；以及 操作所述通信裝置的符號(hào)映射器，以將包括所述至少一個(gè)編碼位的至少一個(gè)符號(hào)或位標(biāo)簽映射到十字形星座，其中，所述星座包括相對(duì)于第一軸和第二軸中的至少一個(gè)定向的一組零點(diǎn)以及多個(gè)星座點(diǎn)，并且其中，所述星座的象限沿著所述第一軸和所述第二軸中的至少一個(gè)逐象限地具有所述多個(gè)星座點(diǎn)中的星座點(diǎn)的以及這組零點(diǎn)中的零點(diǎn)的鏡像模式?！?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括:所述第一子集和所述第二子集位于所述矩形星座的左手側(cè)；以及所述矩形星座的右手側(cè)包括所述多個(gè)星座點(diǎn)的子集的第三子集和第四子集，其中，所述多個(gè)星座點(diǎn)中的至少一個(gè)額外的子集,從而: 所述第三子集重新放置在所述十字形星座的頂部；以及所述第四子集重新放置在所述十字形星座的底部 。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103490851SQ201310233991
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】李德群, 沈八中, 凱利·布賴恩·卡梅倫, 豪·蒂恩·德蘭 申請(qǐng)人:美國博通公司