使用嵌入式编码提供不等差错保护的系统和方法 |
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| 申请号 | CN200980135532.3 | 申请日 | 2009-09-07 | 公开(公告)号 | CN102150370A | 公开(公告)日 | 2011-08-10 |
| 申请人 | 夏普株式会社; | 发明人 | 邬华明; 郑立中; | ||||
| 摘要 | 本 发明 描述了一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的方法。接收第一消息和第二消息。确定第一 编码器 和第二编码器的类型。确定第一编码器和第二编码器的速率。生成第一码字和第二码字。确定针对第二码字的映射规则和针对第一码字的编码规则。使用映射规则将第二码字映射至多个符号。使用第一码字、多个符号和编码规则来确定第三码字。然后发送第三码字。第三码字至少包括两种类型的信息。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 使用嵌入式编码提供不等差错保护的系统和方法技术领域[0001] 本发明总体涉及无线通信和无线通信相关技术。更具体地，本发明涉及用于使用嵌入式编码提供不等差错保护的系统和方法。 背景技术[0002] 典型地，无线通信系统包括与多个用户设备(也可以称作用户设备、移动台、订户单元、接入终端等)进行无线通信的基站。基站通过射频(RF)通信信道将数据发送至用户设备。术语“下行链路”和“前向链路”指代从基站至用户设备的传输，而术语“上行链路”和“反向链路”指代从用户设备至基站的传输。 [0003] 第3代伙伴计划(3GPP)是全世界的标准组织的协作。3GPP的目标是在由国际电信联盟定义的IMT-2000(国际移动电信-2000)标准的范围内制订全球适用的第三代(3G)移动电话系统规范。3GPP长期演进(“LTE”)委员会正在考虑正交频分复用(OFDM)以及OFDM/OQAM(正交频分复用/偏移正交幅度调制)，作为用于下行链路传输以及上行链路上的OFDM传输的方法。 [0004] 无线通信系统(如时分多址(TDMA)、OFDM、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)等)可以发送信道质量指示符信号(CQI)、肯定应答信号(ACK)、否定应答信号(NAK)、以及许多其他类型的信号。根据对信号进行编码的方式，性能可能降低和/或可接受的差错率可能升高。相应地，可以通过提供改进的用于嵌入式编码的系统和方法来实现优点。 发明内容[0005] 本发明的第一方面提供了一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的方法。所述方法包括：确定针对第一种类型的信息的第一编码器的类型以及针对第二种类型的信息的第二编码器的类型；确定所述第一编码器和所述第二编码器的速率；利用所述第一编码器来生成第一码字并利用所述第二编码器来生成第二码字；使用映射规则将所述第二码字映射至多个符号；使用所述第一码字、所述多个符号以及针对所述第一码字的编码规则来确定第三码字；以及发送所述第三码字。所述第三码字至少包括所述第一种类型的信息和所述第二种类型的信息。 [0006] 本发明的第二方面提供了一种用于对传递至少两个消息的信号进行嵌入式解码的方法。所述方法包括：接收信号；确定针对所述信号的第一解码规则；对所述信号进行解调；使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息；对所述第一消息进行编码，以产生第一码字；使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字；以及对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。 [0007] 本发明的第三方面提供了一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的设备。所述设备包括：处理器；与所述处理器进行电子通信的存储器；存储在所述存储器中的指令，所述指令能够被所述处理器执行为：确定针对第一种类型的信息的第一编码器以及针对第二种类型的信息的第二编码器；确定所述第一编码器和所述第二编码器的速率；利用所述第一编码器来生成第一码字并利用所述第二编码器来生成第二码字；使用映射规则将所述第二码字映射至多个符号；使用所述第一码字、所述多个符号以及针对所述第一码字的编码规则来确定第三码字；以及发送所述第三码字。所述第三码字至少包括所述第一种类型的信息和所述第二种类型的信息。 [0008] 本发明的第四方面提供了一种用于对传递至少两个消息的信号进行嵌入式解码的设备。所述设备包括：处理器；与所述处理器进行电子通信的存储器；存储在所述存储器中的指令，所述指令能够被所述处理器执行为：接收信号；确定针对所述信号的第一解码规则；对所述信号进行解调；使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息；对所述第一消息进行编码，以产生第一码字；使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字；以及对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。 [0009] 本发明的第五方面提供了一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的计算机可读介质。所述计算机可读介质包括用于执行以下操作的可执行指令：确定针对第一种类型的信息的第一编码器的类型以及针对第二种类型的信息的第二编码器的类型；确定所述第一编码器和所述第二编码器的速率；利用所述第一编码器来生成第一码字并利用所述第二编码器来生成第二码字；使用映射规则将所述第二码字映射至多个符号；使用所述第一码字、所述多个符号以及针对所述第一码字的编码规则来确定第三码字；以及发送所述第三码字。所述第三码字至少包括所述第一种类型的信息和所述第二种类型的信息。 [0010] 本发明的第六方面提供了一种用于对传递至少两个消息的信号进行嵌入式解码的计算机可读介质。所述计算机可读介质包括用于执行以下操作的可执行指令：接收信号；确定针对所述信号的第一解码规则；对所述信号进行解调；使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息；对所述第一消息进行编码，以产生第一码字；使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字；以及对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。 附图说明[0013] 图2是示意了根据本发明，可存在于发射机和接收机之间的通信信道的框图； [0015] 图4是示意了用于使用嵌入式编码提供不等差错保护的系统的框图； [0016] 图5是用于对两种类型的信息进行嵌入式编码的嵌入式编码器的框图； [0017] 图6是示意了对两种类型的信息进行嵌入式编码的方法的流程图； [0018] 图7是示意了使用映射规则将一系列串映射至一系列QPSK符号的框图； [0019] 图8是用于对传递两种类型的信息的信号进行嵌入式解码的嵌入式解码器的框图； [0020] 图9是示意了嵌入式解码方法的流程图；以及 [0021] 图10示意了可用在通信设备中的各个组件。 具体实施方式[0022] 公开了一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的方法。确定第一编码器和第二编码器的类型。确定所述第一编码器和所述第二编码器的速率。生成第一码字和第二码字。针对所述第二码字确定映射规则。针对所述第一码字确定编码规则。使用所述映射规则将所述第二码字映射至多个符号。使用所述第一码字、所述多个符号以及所述编码规则来确定第三码字。发送所述第三码字。所述第三码字至少包括两种类型的信息。 [0023] 第一消息和第二消息可能需要不等差错保护。所述生成步骤可以包括：利用所述第一编码器来对第一消息进行编码；以及利用所述第二编码器来对第二消息进行编码。所述第一编码器可以是差错纠正码编码器。所述第二编码器可以是差错纠正码编码器。所述第一编码器可以是卷积编码器。所述第二编码器可以是Turbo编码器。所述符号可以是正交相移键控(QPSK)符号。所述编码规则可以包括基于所述第一码字使所述多个符号绕着QPSK星座图进行旋转以产生所述第三码字的指令。 [0024] 公开了一种用于对传递至少两个消息的信号进行嵌入式解码的方法。接收信号。针对所述信号确定第一解码规则。对所述信号进行解调。使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息。对所述第一消息进行编码，以产生第一码字。使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字。对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。所述第一解码规则可以是在给定了所述信号的可能值集合的情况下所述第一码字的概率分布。 [0025] 公开了一种对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的设备。所述设备包括处理器以及与所述处理器进行电子通信的存储器。可执行指令存储在所述存储器中。确定第一差错纠正编码器和第二差错纠正编码器。确定第一编码器和第二编码器的速率。生成第一码字和第二码字。针对所述第二码字确定映射规则。针对所述第一码字确定编码规则。使用所述映射规则将所述第二码字映射至多个符号。使用所述第一码字、所述多个符号和所述编码规则来确定第三码字。发送所述第三码字。所述第三码字至少包括两种类型的信息。 [0026] 公开了一种用于对传递至少两个消息的信号进行嵌入式解码的设备。所述设备包括处理器以及与所述处理器进行电子通信的存储器。可执行指令存储在所述存储器中。接收信号。针对所述信号确定第一解码规则。对所述信号进行解调。使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息。对所述第一消息进行编码，以产生第一码字。使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字。对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。 [0027] 公开了一种用于对至少两种类型的信息进行嵌入式编码的计算机可读介质。所述计算机可读介质包括可执行指令。确定第一编码器和第二编码器的类型。确定所述第一编码器和所述第二编码器的速率。生成第一码字和第二码字。针对所述第二码字确定映射规则。针对所述第一码字确定编码规则。使用所述映射规则将所述第二码字映射至多个符号。使用所述第一码字、所述多个符号和所述编码规则来确定第三码字。发送所述第三码字。所述第三码字至少包括两种类型的信息。 [0028] 公开了一种用于对传递至少两个消息的信号进行嵌入式解码的计算机可读介质。所述计算机可读介质包括可执行指令。接收信号。针对所述信号确定第一解码规则。对所述信号进行解调。使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息。对所述第一消息进行编码，以产生第一码字。使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字。对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。 [0029] 信道编码，也称为前向纠错(FEC)，是数据传输的差错控制系统，从而，发送方可以将冗余数据添加至所发送的消息。这可以允许消息的接收方在一些情形下以及在一些界限内检测并纠正消息中的差错。FEC可以通过使用预定算法将冗余数据添加至所发送的信息来实现。传统上，这种类型的编码的重点在于：设计信道容量逼近码，如Turbo码和低密度奇偶校验(LDPC)码。因此，大多数研究者所解决的主要问题在于：如何设计在一种类型的消息的率失真曲线上实现特定点的码。 [0030] 本文使用的嵌入式编码可以指数据传输的差错控制系统，从而，发送方将冗余数据添加至多个同时发送的消息。因此，嵌入式编码可以是用于多种类型的消息的信道编码。术语“嵌入”来自以下事实：可以将一种或多种类型的信息隐藏在另一消息的码字中。可以互换地使用术语“消息”和“信息”。 [0031] 本文描述的嵌入式编码解决了与传统信道编码不同的问题。具体地，所解决的问题是以下情形：对不同类型的信息/消息寻找多个可靠性级别(在差错概率方面)。换言之，嵌入式编码的一个优势在于：能够支持具有不同服务质量(QoS)要求的多种应用。因此，提供不等差错保护(UEP)是嵌入式编码的功能之一。 [0032] 例如，不同的控制消息可能需要不同的可靠性。信道质量指示符(CQI)和肯定应答/否定应答(ACK/NACK)是蜂窝系统中的两种类型的控制信号。典型地，CQI和ACK/NACK的所期望的质量是不同的。在一个配置中，所期望的质量是消息差错率和延迟的函数。表1示意了这两种类型的信号的所期望的目标质量的示例。 [0034] 表1：控制信号目标质量 [0035] 作为另一示例，与非实时应用相比，实时多媒体应用(如多媒体)可能需要更低的延迟和更高的可靠性。 [0036] 如果针对固定率失真操作点来设计总体系统，则可以对CQI和ACK/NACK进行联合编码，然后将其复用在一起作为单个类型的信息。该实施例的优势包括性能的改进。然而，如果被联合编码，则CQI和ACK/NACK可能具有相同的差错目标质量，这可能是不期望的。具体地，资源可能过度供应，否则可以灵活地分配给不同应用。换言之，信道资源可能由于过度保护这些量中的一个或多个而被浪费。备选地，如果未使用足够的信道资源来保护这些量中的一个或多个，则可能不足以保护它们。 [0037] 图1是示意了其中可实现实施例的无线通信系统100的框图。基站102可以与多个用户设备104(也可以称作用户设备、移动台、订户单元、接入终端等)进行无线通信。图1中示出了第一用户设备104a、第二用户设备104b和第N用户设备104n。基站102可以通过射频(RF)通信信道106将数据发送至用户设备104。 [0038] 本文所使用的术语“发射机”指发送信号的任何组件或设备。发射机可以在向一个或多个用户设备104发送信号的基站102中实现。备选地或附加地，发射机可以在向一个或多个基站102发送信号的用户设备104中实现。 [0039] 术语“接收机”指代接收信号的任何组件或设备。接收机可以在从一个或多个基站102接收信号的用户设备104中实现。备选地或附加地，接收机可以在从一个或多个用户设备104接收信号的基站102中实现。 [0040] 通信系统100可以是正交频分复用(OFDM)系统。此外，系统100可以是码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统等。 [0041] 图2是示意了根据实施例，可存在于发射机202和接收机236之间的通信信道206的框图。如图所示，可以通过第一通信信道206a来进行从发射机202至接收机236的通信。可以通过第二通信信道206b来进行从接收机236至发射机202的通信。 [0042] 第一通信信道206a和第二通信信道206b可以是分离的通信信道206。例如，在第一通信信道206a的传输频带和第二通信信道206b的传输频带之间可以不存在重叠。第一通信信道206a也可以称作下行链路、前向链路等。第二通信信道206b可以称作上行链路、反向链路等。 [0043] 图3是可与本系统和方法一起实现的正交相移键控(QPSK)调制的星座图300的一个实施例。然而，还可以使用其他数字调制方案，如16QAM、64QAM等。QPSK调制可以使用星座图300上绕圆形等间隔分布的4个点302、304、306、308。利用4个点302、304、306和308，QPSK调制可以将消息的2个比特编码为符号。例如，消息可以包括比特“01”。这些比特可以被编码为符号“B”。类似地，比特“00”可以被编码为符号“A”，比特“10”可以被编码为符号“C”，比特“11”可以被编码为符号“D”。 [0044] 图4是示意了用于使用嵌入式编码提供不等差错保护的系统400的框图。系统400可以具有发射机402和接收机436。发射机402可以包括类型1信息(W1)404、类型2信息(W2)406、嵌入式编码器408和调制器434。具体地，类型1信息(W1)404可以与类型2信息(W2)406具有不同的差错保护要求。然而，类型1信息(W1)404可以与类型2信息(W2)406具有类似的特性，例如比特长度、用途、来源等。备选地，类型1(W1)404和类型2(W2)406信息可以具有不同的特性，例如比特长度。为了示意，本文将类型1信息(W1)404视为比类型2信息(W2)406具有更高优先级。然而，另一配置可能对类型2信息(W2)406提供比类型1信息(W1)404更高的优先级。调制器434可以对一个或多个编码后的信号进行调制。调制器434可以产生多个数据符号。 [0045] 在一个示例中，类型1信息(W1)404可以是ACK/NACK信号，类型2信息(W2)406可以包括CQI信号或从发射机402发送至接收机406的任何其他信号。在另一示例中，类型1信息(W1)404可以是控制信号，而类型2信息(W2)406可以是从发射机402至接收机436的正常用户数据。 [0046] 嵌入式编码器408可以包括第一编码器(编码器1)410、第二编码器(编码器2)416、第一映射器(映射器1)422、第二映射器(映射器2)424、映射规则426、编码规则 428、第一符号集合(符号1)(T)430和第二符号集合(符号2)(Y)432。第一编码器410可以包括第一码本(码本1)412。该码本412可以是从类型1信息(W1)404生成的，并可以包括多个码字(码字1)414。该多个码字414之一可以对类型1信息(W1)404进行编码。同样地，第二编码器416可以包括从类型2信息(W2)406生成的码本(码本2)418。码本418还可以包括多个码字(码字2)420。该多个码字420之一可以对类型2信息(W2)406进行编码。为了示意，可以使用X1来表示用于对类型1信息(W1)404进行编码的码字414，并可以使用X2来表示用于对类型2信息(W2)406进行编码的码字420。X1414和X2420可以是具有二进制形式的数字信号。第一映射器422可以用于基于映射规则426将X2420映射至第一符号集合(T)430。第二映射器424可以用于基于编码规则428和第一符号集合(T)430将X1414映射至第二符号集合(Y)432。第二符号集合(Y)432还可以在被发送至接收机436之前被调制器434调制。 [0047] 接收机436可以包括类型1信息的估计(类型1信息估计)(W1’)438、类型2信息的估计(类型2信息估计)(W2’)440、解调器442和嵌入式解码器444。W1’438和W2’440可以分别对应于W1 404和W2 406。换言之，W1’438可以是再现W1 404的尝试，W2’440可以是在解码和解调之后再现W2 406的尝试。解调器442可以对被发送至接收机436的一个或多个信号进行解调。 [0048] 嵌入式解码器444可以包括第一解码器(解码器1)446、第二解码器(解码器2)448、编码器(编码器1)450、解映射器452、第一解码规则454和第二解码规则456(解码规则1和2)、第一码字估计(码字1估计)(X1’)458、第二码字估计(码字2估计)(X2’)460、第一符号集合的估计(符号1估计)(T’)462、以及第二符号集合的估计(符号2估计)(Y’)464。包括在嵌入式解码器444中的数据可以是再现嵌入式编码器408中的数据的尝试，例如，X1’、X2’、T’和Y’可以分别是再现X1、X2、T和Y的尝试。 [0049] 第一解码器446可以用于在解调之后对Y’464进行解码。该解码可以利用第一解码规则454来产生类型1信息的估计(W1’)438。第一解码规则454可以是从映射规则426和/或编码规则428导出的，并可以表示为：针对Y’464的一部分内的所有可能符号组合，X1’458内的组合的概率分布。这将在以下更详细解释。编码器450可以用于从类型1信息的估计(W1’)438导出X1的估计(X1’)458。该编码器450可以与发射机402上的第一编码器410类似。解映射器452可以使用第二解码规则456来对Y’464进行解码，以产生第二码字估计的估计(X2’)460。第二解码规则456也可以是从映射规则426和/或编码规则428导出的。然后，可以使用第二解码器448来对第二码字估计(X2’)460进行解码，以产生类型2信息的估计(W2’)440。第二解码器448可以被设计为发射机402上的第二编码器416的对等物。换言之，第二解码器448可以被设计为对由第二编码器416执行的编码进行解码。 [0050] 在所示的系统400中，接收机436可能能够准确地再现由发射机402发送的信息的估计，同时向这两种信息提供不等差错保护，从而高效地使用系统资源。以下将更详细描述系统400和方法。 [0051] 图5是用于对两种信息进行嵌入式编码的嵌入式编码器508的框图。可以将嵌入式编码描述为基于类型1信息的码字(X1)514和类型2信息的码字(X2)520来选择最终码字(Y)532。换言之，最终输出码字(Y)532可以隐式地传递类型1信息(W1)504和类型2信息(W2)506。 [0052] 为了示意而非限制的目的，假定W1 504和W2 506分别是k1和k2比特长，X1 514和X2 520分别是n1和n2比特长。因此，第一编码器510和第二编码器516的速率r1和r2可以分别是r1＝k1/n1和r2＝k2/n2。还假定W1 504比W2 506具有更高优先级。注意，第一编码器510和第二编码器516可以分别利用具有编码速率r1和r2的任何差错纠正码。在一个示例中，第一编码器510可以是卷积编码器，第二编码器516可以是Turbo编码器。 然而，这里也可以使用其他差错纠正码，如低密度奇偶校验(LDPC)码或里德-索洛蒙(RS)码。在另一示例中，第一编码器510可以是Turbo码编码器，第二编码器516可以是LDPC编码器。可以基于所期望的性能目标以及其他约束(如实现限制等)来选择第一编码器510和第二编码器516的类型。现在将参照图5来描述嵌入式编码或选择Y 532的过程。 [0053] 首先，使用可用值，嵌入式编码器508可以确定第一编码器510和第二编码器516的速率。这里假定h以比特数表示Y 532的大小。注意，可以在嵌入式编码器508之外确定h。这里还假定q表示由每个调制符号承载的比特数目。假定QPSK调制，则q＝2。注意，可以在嵌入式编码器508之外确定q。此外，X1514可以被分割为大小为m1比特的串，X2520可以被分割为大小为m2比特的串，分别得到n1/m1和n2/m2个串。利用这些值，可以使用以下定义等式(1)、(2)： [0054] h/q＝p1×n1/m1 (1) [0055] h/q＝p2×n2/m2 (2) [0056] 其中，p1、p2、m1和m2都是正整数，并可以被选择以产生所期望的性能。给定h、p1、p2、m1、m2、k1和k2，嵌入式编码器508就可以使用以下等式(3)、(4)、(5)、(6)来确定n1、n2、r1和r2： [0057] n1＝hm1/qp1 (3) [0058] n2＝hm2/qp2 (4) [0059] r1＝k1/n1 (5) [0060] r2＝k2/n2 (6) [0061] 在以下将重复引用的一个示例中，h＝288，q＝2，k1＝8以及k2＝132。此外，如果选择了m1＝2、m2＝3、p1＝2且p2＝2，则可以得到以下值：n1＝144，n2＝216，r1＝1/18以及r2＝11/18。 [0062] 值p1可以定义第二符号集合(Y)432中的符号数，第二符号集合(Y)432承载大小为m1比特的每个X1串的信息。同样地，值p2可以定义第一符号集合(T)430中的符号数，第一符号集合(T)430承载大小为m2比特的每个X2串的信息。在以上示例中，第一符号集合(T)530中的每2个(由于p2＝2)QPSK符号可以承载包含在3(m2＝3)比特X2串中的信息，第二符号集合(Y)532中的每2个(由于p1＝2)QPSK符号可以承载包含在2(m1＝2)比特X1串中的信息。注意，p1、p2、m1和m2可以是不同的值。可以基于所期望的性能目标以及其他约束(如复杂度限制)来选择p1、p2、m1和m2的值。因此，n1、n2、r1和r2可以相应地改变。 [0063] 其次，在速率确定之后，嵌入式编码器508可以以如上确定的速率，通过两个卷积编码器510、516，生成码字X1 514和X2 520。在以上示例中，第一编码器510可以是速率为1/18的卷积编码器(使用r1＝1/18)，第二编码器516可以是速率为11/18的Turbo编码器(使用r2＝11/18)。可以通过对中间码字中的比特进行重复或打孔来实现这些编码速率，以得到最终码字X1 514和X2 520。此外，可以使用诸如复合速率匹配算法之类的其他技术来达到这些编码速率。此外，如上所述，这里也可以使用其他差错纠正码，如LDPC或RS码。 [0064] 再次，在生成X1 514和X2 520之后，嵌入式编码器508可以将X2 520映射至第一符号集合(T)530。首先，可以将X2 520分组为长度为m2的二进制串。然后，第一映射器522可以基于映射规则426将m2比特的每个串映射至或编码为p2个符号。这可以得到可映射至h/q个符号(T)530的n2/m2(等于h/qp2)个串。注意，甚至当X2 520被分组为串并映射至符号(T)530时，也可以保持X2 520的顺序。术语“映射”和“编码”可以指对数据的任何修改并可以在本文中互换使用。 [0065] 遵照m2＝3且p2＝2的以上示例，表2示出了可能的映射规则426。由于m2＝3，3 因此在每个X2串中可以存在8(2 ＝8)个可能的比特组合。此外，由于p2＝2，因此可以将每个X2串组合映射至2个连续的QPSK符号。注意，该表仅作为示例，并且可以容易地导出许多不同规则。还要注意，只要X2串中的给定的比特组合映射至至多一个由p2个QPSK符号构成的集合(例如，对于以下示例规则，“000”映射至“DA”)，就可以使用X2串中的比特和QPSK符号的任何关联。 [0066]X2串中的比特组合 所映射的QPSK符号 000 DA 001 CA 010 BC 011 BA 100 AD 101 AB 110 AC 111 AA [0067] [0068] 表2 X2串的示例映射 [0069] 最后，第二映射器524可以根据T 530、X1 514和编码规则428来确定Y 532。首先，与以上针对X2 520而采用的步骤类似，可以将码字X1514分组为长度为m1的二进制串。这可以得到用于控制T 530的n1/m1(等于h/qp1)个串。此外，可以将以上步骤的输出T 530分组为h/qp1个符号，其中，每个组包括p1个符号。然后，可以使用每个X1串(m1个比特)，基于编码规则428，将T 530的p1个符号映射至Y 532的p1个符号。 [0070] 遵照m1＝2和p1＝2的以上示例，表3示出了可能的编码规则428。由于m1＝2，2 因此在每个X1串中可以存在4(2 ＝4)个可能的比特组合。此外，由于p1＝2，因此每个组合可以用于控制T 530的2个连续的QPSK符号。注意，该表仅作为示例，并且可以容易地导出许多不同规则。 [0072] 表3 X1串至T符号的示例编码规则 [0073] 以下示例示意了在T 530中的两个QPSK符号是“BA”时的编码规则428，尽管可以认识到，编码规则428适用于星座图300上可能的任何组合。当X1串是“00”时，最终输出(Y)532中的两个对应的符号可以是与T 530的符号相同的“BA”，这是由于根据示例编码规则428，针对X1中的“00”组合可能没有旋转。换言之，根据编码规则428，针对该X1串，Y 532中符号将与T 530相同。另一方面，如果X1串是“01”，则最终输出Y 532中的两个对应的符号可以是“DB”，这是由于针对“01”组合，可能有绕着图3中的星座图300的90度逆时针旋转。因此，“B”可以变为“D”，并且“A”可以变为“B”。同样地，如果X1串是“10”，则最终输出Y 532中的两个对应的符号可以是“AC”。并且，如果X1串是“11”，则最终输出Y 532中的两个对应的符号可以是“CD”。 [0074] 注意，在该以上示例中，Y 532的每两个符号可能不是唯一的。换言之，X1和X2串的两个不同组合可以产生相同输出。例如，正如X1514中的“00”和X2 520中的“110”的组合那样，X1 514中的“10”和X2520中的“011”的组合将输出“AC”。 [0075] 图6是示意了对两种类型的信息进行嵌入式编码的方法600的流程图。首先，嵌入式编码器408可以接收666第一消息和第二消息406。第一消息可以是类型1信息(W1)404，第二消息可以是类型2信息(W2)406。这两个消息可以具有不等差错保护要求。然后，嵌入式编码器408可以确定668第一编码器410和第二编码器416的速率。该确定可以使用表示类型1(W1)信息404和类型2(W2)信息406的比特长度、所期望的第一码字(X1)414和第二码字(X2)420的比特长度、所期望的第三码字(Y)432等的多个值来进行。然后，嵌入式编码器可以使用第一编码器410来生成670第一消息(W1)404的第一码字(X1)，并使用第二编码器416来生成670第二消息(W2)406的第二码字(X2)420。第一编码器410可以是卷积编码器，第二编码器416可以是Turbo编码器，尽管也可以使用其他差错纠正码，如LDPC或RS码。 [0076] 然后，可以基于预定映射规则426，将第二码字(X2)420映射672至多个符号(T)430。这可以包括：将第二码字分组为一系列串，然后使用映射规则426将每个串映射至一个或多个QPSK符号(T)430。备选地，还可以使用其他调制方案，如16QAM、64QAM等。然后，可以使用第一码字(X1)414、多个符号(T)430和预定编码规则428来确定674第三码字(Y)432。该确定674可以包括：将第一码字(X1)414分组为一系列串，然后基于这些串，根据编码规则428来修改多个符号(T)430。该第三码字(Y)432也可以是多个QPSK符号。然后可以发送676第三码字(Y)432。 [0077] 图7是示意了使用映射规则426将一系列串778映射至一系列QPSK符号的框图。该映射可以对应于图6中的步骤672。最初，可以将码字(如X2 420)分组为一系列串778。 每个串778可以是m2个比特。并且，遵照以上相同示例，由于X2 420可以是n2比特长，因此该分组可以得到n2/m2(等于h/qp2)个串778。然后，可以使用预定映射规则426将每个串778映射至p2(等于h/q)个QPSK符号780。组合在一起，这些符号780可以是T 430，然后可以将T 430编码为Y 432以发送至接收机436。注意，然后，将每个串778映射至p2个QPSK符号780。因此，对于所示的p2＝2的示例，将每个串778映射至2个QPSK符号780。 然而，如果p2被选择为1，则可以将每个串778映射至1个QPSK符号。此外，注意，尽管首先将X2 420分组为一系列串778，然后将其映射至一系列QPSK符号780，但自始至终维持X2 420的顺序。 [0078] 图8是用于对传递两种类型的信息的信号进行嵌入式解码的嵌入式解码器844的框图。可以将嵌入式解码描述为从所接收的符号估计(Y’)864导出类型1信息的估计(W1’)838和类型2信息的估计(W2’)840。换言之，嵌入式解码可以是根据由接收机436接收的码字Y’864对驻留于发射机402上的W1 404和W2 406进行估计的尝试。 [0079] 首先，嵌入式解码器844可以确定针对类型1码字X1 414的第一解码规则854。第一解码规则854可以从上述嵌入式编码器508中执行的步骤的组合导出。该解码规则854可以表示为：针对Y’864中的符号，X1串的概率分布。 [0080] 为了示意而非限制的目的，将使用与用于描述嵌入式编码器508的值相同的值来描述嵌入式解码器844(h＝288、q＝2、k1＝8、k2＝132、m1＝2、m2＝3、p1＝2、p2＝2、n1＝144以及n2＝216)。对于Y’864中的2(p1＝2)个QPSK符号，可以存在16种可能组2 合(4 ＝16)。然而，考虑以上表2和表3，可以存在32种X1串和X2符号的可能组合(表2中的8种可能的X2符号组合乘以表3中的4种可能的X1串组合)。因此，可以从以上表2和表3导出以下表4。该表中的值“1/8”源自以下假设：如表2所示，X2串是均匀分布的。 换言之，对于两个Y’864QPSK符号的给定组合以及表3中的X1串组合，表2中有8种可能的X2符号组合可以以均等可能性产生Y’864中的该QPSK符号组合。可以使用以下等式(7)、(8)、(9)、(10)来导出表4： [0081] [0082] [0083] [0084] [0085] 变量u表示在Y’864中找到的可能的p1符号对。注意，该解码规则854可以是预定的，因此，一旦在嵌入式编码器508中决定了编码规则(映射和编码规则)426、428，就将该解码规则854存储在接收机436中。 [0086] [0087] [0088] 表4 Y’符号至X1的示例解码规则 [0089] 其次，一旦确定了解码规则854，就可以对Y’864进行解调。如上所述，Y’864可以包括h/q个接收到的QPSK符号。所使用的解调器842可以是卷积解调器842。同样如上所述，可以在嵌入式编码器508中将Y’864映射至一系列p1符号对，表示为y’。因此，解调可以包括：计算发送特定p1符号对的概率。这样，解调器842可以产生软输出、或表示值以及该值正确概率的输出。 [0090] 遵照在先示例，嵌入式解码器844可以计算u属于集合{AA，AB，AC，AD，BA，BB，BC，BD，CA，CB，CC，CD，DA，DB，DC，DD}的概率p(u|y’)，该集合是所发送的2个QPSK符号的所有可能组合的集合。可以使用本领域已知的任何方法来计算这些概率。例如，可以使用对数似然比(LLR)算法来计算p(u＝“AA”|y’)、p(u＝“AB”|y’)、p(u＝“AC”|y’)等。如上所述，在该示例中，Y’864包括144(h/q)个QPSK符号并已被划分为2(p1＝2)个符号构成的组。因此，Y’864中可以存在72(h/qp1)个QPSK符号对y’。此外，可以针对每个y’，计算这16个概率中的每一个。例如，可以存在由解调器842计算出的1152个概率，其中，针对Y’864中的72对y’中的每一对有16个概率。 [0091] 再次，嵌入式解码器844可以对类型1信息的估计(W1’)838进行解码。这可以包括使用第一解码器846。可以使用解码规则854中的p(X1|u)值和由解调器842产生的p(u|y’)值来计算值p(X1|y’)。因此，对于X1’858的每个可能值，可以使用如等式(11)所示的贝叶斯定理来计算p(X1|y’)： [0092] [0093] 在等式(11)中，U是p1符号对y’的所有可能组合的集合，i是m1长度的二进制串所取的所有可能值的集合的元素。在接下来的示例中，由于m1＝2，因此针对i可以存在4(22＝4)种可能值：“00”、“01”、“10”、“11”。然后，可以使用与第一编码器410相对应的第一解码器846来对Y’864的码字进行解码。换言之，第一解码器846可以取p(X1|y’)值，并使用解码规则854来产生类型1信息的估计(W1’)838。注意，可以针对类型1串的该解码器846使用软输入，并且，该步骤的输出可以是k1比特长的、类型1信息的估计(W1’)838。 [0094] 现在，仍使用该示例，示意该解码。最初，可以针对每个QPSK符号对y’，计算4个概率p(X1＝“00”|y’)、p(X1＝“01”|y’)、p(X1＝“11”|y’)以及p(X1＝“10”|y’)。在Y’864中可以存在总共72个对y’。然后，可以针对每个QPSK符号对y’，将这些值输入至第一解码器846。第一解码器846可以是使用某种标准卷积解码方法(如维特比解码)的卷积解码器。第一解码器846的输出可以是8(k1＝8)比特长的、类型1信息的估计(W1’)838。 [0095] 最后，嵌入式解码器844可以对类型2信息的估计840进行解码。编码器850可以从类型1信息的估计(W1’)838生成第一码字的估计(X1’)858。编码器850可以与发射机402上的第一编码器410使用相同的编码。 [0096] 接下来，解映射器852可以使用第二解码规则456来对Y’864进行解映射。可以将码字X1’858分组为长度为m1的二进制串。然后，还可以将所接收的符号Y’864分组为h/qp1个符号组，每个组可以包括p1个符号。对于每个X1’串(m1比特长)，可以使用第二解码规则456来控制Y’864的p1个符号y’。第二解码规则456可以从映射规则426和/或编码规则428导出。例如，如在连续使用的示例中那样，在m1＝2且p1＝2的情况下，表5和6示出了可能的第二解码规则456。规则456可以分别是表3和2的逆规则。可以基于表5和X1’858来控制所接收的符号Y’864，以得到可与T 430相对应的中间结果，此处表示为T’。然后，可以基于如表6中的解码规则，对这些中间结果T’进一步解码。解映射器852的最终输出可以与X2 420相对应，此处表示为X2’862。 [0097]X1’串中的比特组合 规则 00 顺时针旋转0度 01 顺时针旋转90度 11 顺时针旋转180度 10 顺时针旋转270度 [0098] 表5 X1’串至Y’符号的示例解码规则 [0099]T’中最有可能映射的QPSK符号 X2’串中的比特组合 DA 000 CA 001 BC 010 BA 011 AD 100 AB 101 AC 110 AA 111 [0100] 表6 T’串的示例解码规则 [0101] 最终，X2’862可以经过第二解码器856，第二解码器856可以是与发射机402上的第二编码器416相对应的标准解码器。这可以产生类型2信息的估计(W2’)840。 [0102] 图9是示意了嵌入式解码方法900的流程图。首先，嵌入式解码器444可以接收982信号。信号可以是Y’864并可以包括与类型1信息(W1)404和类型2信息(W2)406相关的信息，类型1信息(W1)404和类型2信息(W2)406具有不同的差错保护要求。然后，嵌入式解码器444可以确定984针对信号Y’864的第一解码规则454。该确定984可以表示为：针对信号Y’864中的符号集合，X1串的概率分布。然后，嵌入式解码器444可以对信号进行解调986。这可以包括计算Y’864内的每个符号集合的一系列概率。然后，可以使用第一解码规则454来对解调后的信号进行解码988，以产生第一消息。该第一消息可以是类型1信息的估计(W1’)838。然后，嵌入式解码器444可以对第一消息(W1’)838进行编码 990，以产生第一码字(X1’)858。该编码可以与由发射机402中的第一编码器410执行的编码相同或相似。然后，可以基于第一码字(X1’)858和第二解码规则456，将信号Y’864解映射992为第二码字(X2’)862。然后，可以对第二码字(X2’)862进行解码994，以产生第二消息(W2’)840。该解码994可以由第二解码器856执行，第二解码器856可以与发射机 402上的第二编码器416相对应。第二消息可以是类型2信息的估计(W2’)840。 [0103] 图10示意了可用在通信设备1002中的各个组件。通信设备1002可以包括任何类型的通信设备，例如移动台、蜂窝电话、接入终端、用户设备、基站收发器、基站控制器等。通信设备1002包括对通信设备1002的操作进行控制的处理器1006。处理器1006也可以称作CPU。存储器1008可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)或可存储信息的任何类型的设备，存储器1008向处理器1006提供指令1009和数据。存储器1008的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。备选地或附加地，指令1007可以驻留于处理器1006中。加载至处理器1006上的指令1007还可以包括来自存储器1008的、被加载以由处理器1006执行的指令1009。 [0104] 通信设备1002还可以包括外壳1022，外壳1022包含允许发送和接收数据的发射机1012和接收机1014。发射机1012和接收机1014可以组合成收发器1024。天线1026附着至外壳1022并电连接至收发器1024。还可以使用附加天线(未示出)。 [0106] 状态改变器1016基于当前状态以及由收发器1024接收且由信号检测器1010检测的附加信号来控制通信设备1002的状态。通信设备1002可能能够在多种状态中的任一种状态下进行操作。 [0107] 通信设备1002的各个组件由总线系统1020连接在一起，除了数据总线以外，总线系统1020还可以包括功率总线、控制信号总线和状态信号总线。然而，为了清楚，图10中将各种总线示意为总线系统1020。通信设备1002还可以包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)1018。图10所示的通信设备1002是功能框图而不是特定组件的列表。 [0108] 所述处理器中的指令可以被所述处理器执行为：确定针对第一种类型的信息的第一编码器以及针对第二种类型的信息的第二编码器；确定所述第一编码器和所述第二编码器的速率；利用所述第一编码器来生成第一码字并利用所述第二编码器来生成第二码字；使用映射规则将所述第二码字映射至多个符号；使用所述第一码字、所述多个符号以及针对所述第一码字的编码规则来确定第三码字；以及发送所述第三码字。所述第三码字至少包括所述第一种类型的信息和所述第二种类型的信息。 [0109] 所述指令还可以包括利用所述第一编码器来对作为所述第一种类型的信息的第一消息进行编码并利用所述第二编码器来对作为所述第二种类型的信息的第二消息进行编码的指令。 [0110] 所述编码规则可以包括可被执行为基于所述第一码字，使所述多个符号绕着正交相移键控(QPSK)星座图进行旋转，以产生所述第三码字的指令。 [0111] 所述处理器中的指令可以被所述处理器执行为：接收信号；确定针对所述信号的第一解码规则；对所述信号进行解调；使用所述第一解码规则来对解调后的信号进行解码，以产生第一消息；对所述第一消息进行编码，以产生第一码字；使用所述第一码字和第二解码规则来对解调后的信号进行解映射，以产生第二码字；以及对所述第二码字进行解码，以产生第二消息。 [0112] 所述第二解码规则可以包括：可被执行为基于所述第一码字，使信号值绕着正交相移键控(QPSK)星座图进行旋转的指令；以及对绕着正交相移键控(QPSK)星座图的信号值进行映射以产生所述第二码字的指令。 [0113] 计算机可读介质可以用于存储上述指令。当计算机执行所述指令时，实现所述处理器的以上处理。 [0114] 本文所使用的术语“确定”涵盖了许多种动作，因此，“确定”可以包括计算、测算、处理、导出、调查、查找(如在表、数据库或其他数据结构中查找)、查明等。此外，“确定”可以包括接收(如接收信息)、访问(如访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可以包括解决、选择、选取、建立等。 [0116] 术语“处理器”应当被概括地解释为涵盖通用处理器、中央处理单元(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机等。在一些情形下，“处理器”可以指专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。术语“处理器”可以指处理设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核相结合、或者任何其他这种配置。 [0117] 术语“存储器”应当被概括地解释为涵盖能够存储电子信息的任何电子组件。术语“存储器”可以指各种类型的处理器可读介质，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、闪存、磁或光数据存储器、寄存器等。如果处理器可以从存储器读取信息和/或向存储器写入信息，则可以说存储器与处理器电子通信。存储器可以是处理器的组成部分，仍可以说存储器与处理器电子通信。 [0118] 术语“指令”和“代码”应当被概括地解释为包括任何类型的计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可以指一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句或多个计算机可读语句。 [0119] 本文描述的功能可以以硬件、软件、固件或其组合而实现。如果以软件实现，则功能可以存储为计算机可读介质上的一个或多个指令。术语“计算机可读介质”指可由计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储器件、或者可用于承载或存储以指令或数据结构的形式存在且可由计算机访问的期望程序代码的任何其他介质。本文使用的磁盘和光盘包括紧致盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软盘和Blu-ray 盘，其中，磁盘通常以磁的方式再现数据，而光盘利用激光以光的方式再现数据。 [0120] 还可以通过传输介质来传输软件或指令。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线路(DSL)、或者如红外线、无线电和微波之类的无线技术，从网站、服务器或其他远程源传输软件，则在对传输介质的定义中包括同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL、或者如红外线、无线电和微波之类的无线技术。 [0121] 本文公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的前提下，方法步骤和/或动作可以互换。换言之，在不脱离权利要求的范围的前提下，可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用，除非针对所述方法的适当操作需要步骤或动作的特定顺序。 [0122] 应当理解，权利要求不限于以上所示的精确配置和组件。在不脱离权利要求的范围的前提下，可以对本文描述的系统、方法和设备的配置、操作和细节进行各种修改、改变和变更。 |
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