增强型打孔和低密度奇偶校验(LDPC)码结构的制作方法
本申请要求享受于2017年5月11日提交的美国申请no.15/593,035的优先权，美国申请no.15/593,035要求享受于2016年5月12日提交的序列号为62/335,163的美国临时专利申请的权益和优先权，上述申请的全部内容出于所有适用的目的通过引用并入本文。
以下讨论的技术的某些方面通常涉及无线通信以及检测和/或纠正二进制数据中的错误，具体地涉及用于增强型打孔和低密度奇偶校验(ldpc)码结构的方法和装置。某些方面可以使得实现经打孔的ldpc码的改进性能。
背景技术
无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，诸如，语音、视频、数据、消息传送、广播等。这些系统可以采用能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多个用户进行通信的多址技术。这种多址系统的示例包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、时分同步cdma(td-scdma)系统、频分多址(fdma)系统、单载波fdma(sc-fdma)系统、第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)系统、lte高级(lte-a)系统和正交频分多址(ofdma)系统。
已经在各种电信标准中采用了多种接入技术，以提供使得不同的无线设备能够在市政、国家、区域、乃至全球层面上进行通信的通用协议。新兴电信标准的一个例子是新型无线电(nr)，例如5g无线电接入。nr是对由3gpp发布的lte移动标准的一组增强标准。其被设计为通过提高频谱效率、降低成本、改进服务，利用新频谱、以及使用在下行链路(dl)和上行链路(ul)上具有循环前缀(cp)的ofdma并支持波束成形、多输入多输出(mimo)天线技术和载波聚合以更好地与其它开放标准集成，来更好地支持移动宽带网络接入。
通常，无线多址通信系统可以同时支持多个无线节点的通信。每个节点经由正向和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到节点的通信链路，反向链路(或上行链路)是指从节点到基站的通信链路。可以通过单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(mimo)系统建立通信链路。
无线多址通信系统可以包括多个bs，每个bs同时支持用于多个通信设备的通信，通信设备也称为用户设备(ue)。在lte或lte-a网络中，一个或多个bs的集合可以定义e节点b(enb)。在其它示例(例如，在下一代nr或5g网络中)，无线多址通信系统可以包括与多个中央单元(cu)(例如，中央节点(cn)、接入节点控制器(anc)等)通信的多个分布式单元(du)(例如，边单元(eu)、边节点(en)、无线电头端(rh)、智能无线电头端(srh)、发送接收点(trp)等)，其中与cu通信的一组或多个du可以定义接入节点(例如，bs、nrbs、5gbs、nb、enb、nrnb、5gnb、接入点(ap)、网络节点、gnb、trp等)。bs、an或du可以在下行链路信道(例如，用于从bs或ue的传输)和上行链路信道(例如，用于从ue到bs、an或du的传输)上与ue或一组ue进行通信。
二进制值(例如，1和0)用于表示和传送各种类型的信息，例如视频、音频、统计信息等。不幸地是，在二进制数据的存储、传输和/或处理期间，错误可能无意中被引入；例如，“1”可能变为“0”，反之亦然。
通常，在数据传输的情况下，接收机在存在噪声或失真的情况下观测每个接收的比特，并且对该比特的值的指示仅被获得。在这些情况下，观测到的值被解释为“软”比特的来源。软比特指示对该比特的值的优选估计(例如，1或0)以及对该估计的可靠性的某个指示。虽然错误的数量可能相对较低，但是即使是少量的错误或失真水平也可能导致数据不可用，或者在传输错误的情况下可能需要重新传输数据。为了提供用以检查错误并在某些情况下纠正错误的机制，可以对二进制数据进行编码以引入精心设计的冗余。数据单元的编码产生通常被称为码字的结果。由于其冗余，码字通常将包含比从其生成码字的输入数据单元多的比特。
冗余比特由编码器添加到所发送的比特流以创建码字。当接收或处理从所发送的码字产生的信号时，在信号中观测到的包括在码字中的冗余信息可以用于识别和/或纠正来自所接收的信号的错误或者从所接收的信号中去除失真，以便恢复原始数据单元。这种错误检查和/或纠正可以被实现为解码过程的一部分。在没有错误的情况下，或者在有可纠正的错误或失真的情况下，可以使用解码来从被处理的源数据恢复被编码了的原始数据单元。在有不可恢复的错误的情况下，解码过程可以生成关于原始数据不能被完全恢复的指示。这种对解码失败的指示可以启动数据的重传。随着对用于数据通信的光纤线路的使用、和数据可以从数据存储设备(例如，磁盘驱动器、磁带等)读取以及向该数据存储设备存储所用的速率增加，不仅对数据存储和传输容量的有效使用的需求、而且对能够以高速率对数据进行编码和解码的能力的需求越来越多。
技术实现要素：
以下内容总结本公开内容的一些方面以提供对所讨论技术的基本理解。本发明内容不是对本公开内容的所有预期特征的泛泛概述，而是既不旨在标识本公开内容的所有方面的关键或重要元素，也不旨在描述本公开内容的任何或所有方面的范围。其唯一目的是概括地呈现本公开内容的一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。在考虑到这一讨论之后，特别是在阅读了“具体实施方式”一节之后，一名技术人员将会理解本公开内容的特征如何提供包括无线网络中的接入点和站之间的改进的通信的优点。
虽然编码效率和高数据速率是重要的，但是对于要在广泛的设备(例如，消费者设备)中实际使用的编码和/或解码系统而言，编码器和/或解码器可以以合理的成本被实施也是重要的。
随着对移动宽带接入的需求不断增加，存在对进一步改进nr技术的需求。优选地，这些改进应适用于采用这些技术的其它多址技术和电信标准。针对改进的一个领域是编码/解码的领域，其适用于nr。例如，用于用于nr的高性能ldpc码的技术是期望的。
本公开内容的某些方面一般涉及用于对低密度奇偶校验(ldpc)码的增强型打孔的方法和装置。通信系统通常需要以几种不同的速率运行。ldpc码是针对用于提供具有不同速率的编码和解码的简单实现方案的一个选择。例如，可以通过对较低速率的ldpc码进行打孔来产生较高速率的ldpc码。
本公开内容的某些方面提供了可以由发送设备执行的用于无线通信的方法。该方法通常包括：基于ldpc码来编码一组信息比特以生成码字，所述ldpc码由具有第一数量的变量节点和第二数量的校验节点的基本矩阵定义；根据被设计为对与所述变量节点中的至少两个变量节点对应的比特进行打孔的打孔模式来对所述码字进行打孔，以生成经打孔的码字；针对经打孔的所述至少两个变量节点添加至少一个附加奇偶校验比特；以及发送所述经打孔的码字。
本公开内容的某些方面提供了一种用于无线通信的装置，诸如发送设备。该装置通常包括：用于基于ldpc码来编码一组信息比特以生成码字的单元，所述ldpc码由具有第一数量的变量节点和第二数量的校验节点的基本矩阵定义；用于根据被设计为对与所述变量节点中的至少两个变量节点对应的比特进行打孔的打孔模式来对所述码字进行打孔，以生成经打孔的码字的单元；用于针对经打孔的所述至少两个变量节点添加至少一个附加奇偶校验比特的单元；以及用于发送所述经打孔的码字的单元。
本公开内容的某些方面提供了一种用于无线通信的装置，诸如发送设备。该装置通常包括与存储器耦合的至少一个处理器，并且该至少一个处理器被配置为：基于ldpc码来编码一组信息比特以生成码字，所述ldpc码由具有第一数量的变量节点和第二数量的校验节点的基本矩阵定义；根据被设计为对与所述变量节点中的至少两个变量节点对应的比特进行打孔的打孔模式来对所述码字进行打孔，以生成经打孔的码字；以及针对经打孔的所述至少两个变量节点添加至少一个附加奇偶校验比特。该装置包括被配置为发送所述经打孔的码字的发射机。
本公开内容的某些方面提供了一种其上存储有计算机可执行代码的计算机可读介质。计算机可执行代码通常包括：用于基于ldpc码来编码一组信息比特以生成码字的代码，所述ldpc码由具有第一数量的变量节点和第二数量的校验节点的基本矩阵定义；用于根据被设计为对与所述变量节点中的至少两个变量节点对应的比特进行打孔的打孔模式来对所述码字进行打孔，以生成经打孔的码字的代码；用于针对经打孔的所述至少两个变量节点添加至少一个附加奇偶校验比特的代码；以及用于发送所述经打孔的码字的代码。
在结合附图浏览了本公开内容的特定示例性方面的以下描述后，本公开内容的其它方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将变得显而易见。尽管可以相对于下面的某些方面和附图来讨论本公开内容的特征，但是本公开内容的所有方面可以包括本文所讨论的一个或多个有利特征。换句话说，虽然一个或多个方面可以被讨论为具有某些有利特征，但也可以根据本文所讨论的本公开内容的各个方面来使用这些特征中的一个或多个。以类似的方式，虽然可以在下面将示例性方面作为设备、系统或方法实施例来讨论，但是应当理解，这样的示例性实施例可以在各种设备、系统和方法中实现。
附图说明
按照可以详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可以通过参照各方面来进行对在上面简要总结的描述的更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而，附图仅示出了本公开内容的某些典型方面，而并因此不被视为限制其范围，这是因为描述可以适于其它等效的方面。
图1是示出根据本公开内容的某些方面的示例性无线通信网络的框图。
图2是示出根据本公开内容的某些方面的分布式无线电接入网(ran)的示例逻辑体系结构的框图。
图3是示出根据本公开内容的某些方面的分布式ran的示例物理架构的图。
图4是示出根据本公开内容的某些方面的示例性基站(bs)和用户装置(ue)的设计的框图。
图5是示出根据本公开内容的某些方面的用于实现通信协议栈的示例的图。
图6示出了根据本公开内容的某些方面的围绕下行链路(dl)的子帧的示例。
图7示出了根据本公开内容的某些方面的围绕上行链路(ul)的子帧的示例。
图8是根据本公开内容的某些方面的示例性低密度奇偶校验(ldpc)码的图表示。
图8a是根据本公开内容的某些方面的对图8的示例ldpc码的矩阵表示。
图9是根据本公开内容的某些方面的对图8的ldpc码的提升的图表示。
图10是准循环802.11ldpc码的矩阵的整数表示。
图11是示出根据本公开内容的某些方面的示例性编码器的简化框图。
图12是示出根据本公开内容的某些方面的示例性解码器的简化框图。
图13是示出根据本公开内容的某些方面的用于由发送设备基于用于无线通信的增强型打孔和ldpc码结构来编码信息的示例操作的流程图。
图14示出了根据本公开内容的某些方面的具有经打孔的多个相对低度的变量节点和附加奇偶校验比特的示例性ldpc码的图表示。
为了便于理解，在可能的情况下，已经使用相同的附图标记来表示对于附图而言共同的相同元件。可以设想，在一个实施例中公开的元件可以有利地用于其它实施例，而无需特别说明。
具体实施方式
本公开内容的各方面提供用于针对新无线电(nr)接入技术(例如，5g无线电接入)进行编码(和/或解码)的装置、方法、处理系统和计算机程序产品。nr可以指被配置以根据新的空中接口或固定的传输层工作的无线电设备。nr可以包括对于针对宽带宽(例如，80mhz及以上)的增强型移动宽带(embb)服务、针对高载波频率(例如60ghz)的毫米波(mmw)服务、针对非向后兼容mtc技术的海量机器类型通信(mmtc)服务、和/或针对超可靠低延时通信(urllc)服务的任务关键(micr)型服务的支持。这些服务可以包括延时和可靠性要求。nr可以使用低密度奇偶校验(ldpc)编码和/或极化码。
本公开内容的各方面提供了针对增强型打孔和低密度奇偶校验(ldpc)码结构的技术，例如，以得到具有增强性能的ldpc码。在多个方面，可以例如对多个相对低度的变量节点进行打孔，而不是对单个高度的变量节点进行打孔。变量节点的度是指在基本图中变量到校验节点之间的连接的数量。在大的基本图(也称为基本码或基本pcm)中，变量节点可以支持相对于较小的基本图中的变量节点的更高的连通度(degreeofconnectivity)。此外，为了有效地提高码率，可以向ldpc码结构添加额外的奇偶校验比特，每个奇偶校验比特对应于由经打孔的两个节点的奇偶校验形成的度为一的变量节点。
参照附图在下文中更全面地描述本公开内容的各个方面。然而，本公开内容可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于贯穿本公开内容中呈现的任何具体结构或功能。而是提供这些方面，使得本公开内容将是彻底和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本公开内容的范围。基于本文的教导，本领域技术人员应当理解，本公开内容的范围旨在涵盖本文公开的本公开内容的任何方面，而无论是独立于或结合本公开内容的任何其它方面被实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数量的方面来实现装置或者实行方法。此外，本公开内容的范围旨在涵盖使用除了本文所阐述的本公开内容的各个方面之外的或不是本文所阐述的本公开内容的各个方面的其它结构、功能或者结构和功能来实行的这种装置或方法。应当理解，本文公开的本公开内容的任何方面可以由权利要求的一个或多个元素来实施。词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其它方面优选或有利。
尽管本文描述了特定方面，但是这些方面的许多变化和排列都在本公开内容的范围内。虽然提及了优选方面的一些益处和优点，但是本公开内容的范围并不旨在限于特定的益处、用途或目的。相反，本公开内容的各方面旨在广泛地应用于不同的无线技术、系统配置、网络和传输协议，其中一些在附图中以示例并在优选方面的以下描述中示出。具体实施方式和附图仅仅是对本公开内容的说明而不是限制，本公开内容的范围由所附权利要求及其等价物定义。
本文描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如码分多址(cdma)网络、时分多址(tdma)网络、频分多址(fdma)网络、正交fdma(ofdma)网络、单载波fdma(sc-fdma)网络等。术语“网络”和“系统”通常可互换使用。cdma网络可以实现诸如通用陆地无线电接入(utra)、cdma2000等的无线电技术。utra包括宽带cdma(w-cdma)和低码片速率(lcr)。cdma2000涵盖is-2000、is-95和is-856标准。tdma网络可以实现诸如全球移动通信系统(gsm)的无线电技术。ofdma网络可以实现诸如演进utra(e-utra)、ieee802.11、ieee802.16、ieee802.20、
无线通信系统上下文
图1示出了可以执行本公开内容的各方面的示例性无线通信网络100。例如，诸如ue120或bs110的发送设备可以基于低密度奇偶校验(ldpc)码来编码一组信息比特以生成码字。发送设备可以根据打孔图案来执行对ldpc的打孔。打孔图案可以被设计为对与至少两个变量节点对应的比特进行打孔。经打孔的变量节点可以是基本矩阵中的最高度的变量节点，而相对于其它ldpc码中的变量节点则是相对低度的变量节点。高度的变量节点具有到校验节点的许多连接。大的基本图(例如，具有许多校验节点)可以相对于小的基本图(例如，具有很少的校验节点)来支持/包括更大度的变量节点。可以针对经打孔的变量节点的每个配对向ldpc码结构添加附加奇偶校验比特。
如图1所示，无线通信网络100可以包括多个bs110和其它网络实体。bs可以是与ue进行通信的站。每个bs110可以为特定的地理区域提供通信覆盖。在3gpp中，术语“小区”可以指服务该覆盖区域的节点b和/或节点b子系统的覆盖区域，这取决于使用该术语的上下文。在nr系统中，术语“小区”和gnb、节点b、5gnb、ap、nrbs、nrbs、trp等可以是可互换的。在一些示例中，小区可以不一定是静止的，并且小区的地理区域可以根据移动bs的位置而移动。在一些示例中，bs可以使用任何合适的传输网络，通过各种类型的回程接口(诸如直接物理连接、虚拟网等)在无线通信网络100中相互间和/或与一个或多个其它bs或网络节点(未示出)互连。
通常，任何数量的无线网络可以部署在给定的地理区域中。每个无线网络可以支持特定的无线电接入技术(rat)并且可以在一个或多个频率上工作。rat还可以被称为无线电技术、空中接口等。频率还可以被称为载波、频率信道等。每个频率可以支持给定地理区域中的单个rat，以便避免具有不同的rat的无线网络之间的干扰。在一些情况下，可以部署nr或5grat网络。
bs可以为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。宏小区可以覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为几公里)，并且可以允许具有服务订阅的ue的不受限制的访问。微微小区可以覆盖相对较小的地理区域，并且可以允许具有服务订阅的ue的不受限制的访问。毫微微小区可以覆盖相对较小的地理区域(例如，家庭)，并且可以允许具有与毫微微小区相关联的ue(例如，封闭用户组(csg)中的ue、家庭中的用户的ue等)的受限访问。宏小区的bs可以被称为宏bs。微微小区的bs可以被称为微微bs。毫微微小区的bs可以被称为毫微微bs或归属bs。在图1所示的示例中，bs110a、bs110b和bs110c可以分别是用于宏小区102a、宏小区102b和宏小区102c的宏bs。bs可以支持一个或多个(例如，三个)小区。
无线通信网络100还可以包括中继站。中继站是从上游站(例如，bs110或ue120)接收数据和/或其它信息的传输并向下游站(例如，ue120或bs110)发送数据和/或其它信息的传输的站。中继站还可以是中继用于其它ue的传输的ue。在图1所示的示例中，中继站110r可以与bs110a和ue120r通信，以便助于bs110a和ue120r之间的通信。中继站还可以被称为中继、中继enb等。
无线通信网络100可以是包括不同类型的bs(例如，宏bs、微微bs、毫微微bs、中继等)的异构网络。这些不同类型的bs可以具有不同的发射功率电平、不同的覆盖区域以及对无线通信网络100中的干扰的不同的影响。例如，宏bs可以具有高发射功率电平(例如，20瓦)，而微微bs、毫微微bs和中继可以具有较低的发射功率电平(例如，1瓦)。
无线通信网络100可以支持同步或异步操作。对于同步操作，bs可以具有类似的帧定时，并且来自不同bs的传输可以在时间上大致对齐。对于异步操作，bs可以具有不同的帧定时，并且来自不同bs的传输可能不在时间上对齐。本文描述的技术可以用于同步和异步操作两者。
网络控制器130可以耦合到一组bs并且为这些bs提供协调和控制。网络控制器130可以经由回程与bs110进行通信。bs110还可以例如经由无线或有线回程直接或间接地彼此通信。
ue120(例如，ue120x、ue120y等)可以分散在整个无线通信网络100中，并且每个ue可以是静止的或移动的。ue还可以被称为移动站、终端、接入终端、订户单元、站、客户端装置(cpe)、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站、平板电脑、照相机、游戏设备、上网本、智能本、超级本、医疗设备或医疗装置、生物测定传感器/设备、诸如智能手表、智能服装、智能眼镜、智能腕带、智能饰品(例如智能戒指、智能手链等)的可穿戴设备、娱乐设备(例如，音乐设备、视频设备、卫星无线电装置等)、车辆部件或传感器、智能电表/传感器、工业制造设备、全球定位系统设备或被配置为经由无线或有线介质进行通信的任何其它合适的设备。一些ue可以被认为是演进型或机器型通信(mtc)设备或演进mtc(emtc)设备。mtc和emtcue包括例如可以与bs、另一设备(例如，远程设备)或某个其它实体通信的机器人、无人机、远程设备、传感器、仪表、监测器、位置标签等。无线节点可以经由有线或无线通信链路提供例如对于或到网络(例如，诸如因特网或蜂窝网的广域网)的连接。一些ue可以被认为是物联网(iot)设备。
在图1中，具有双箭头的实线指示ue和服务bs之间的期望传输，其是被指定为在下行链路和/或上行链路上为ue服务的bs。具有双箭头的细虚线指示ue与bs之间的干扰传输。
某些无线网络(例如，lte)在下行链路上利用正交频分复用(ofdm)和在上行链路上利用单载波频分复用(sc-fdm)。ofdm和sc-fdm将系统带宽划分成多个(k个)正交子载波，其通常还被称为音调、频调(bin)等。每个子载波可以用数据来调制。通常，调制符号在频域中以ofdm发送，在时域中以sc-fdm发送。相邻子载波之间的间隔可以是固定的，并且子载波的总数(k)可以取决于系统带宽。例如，子载波的间隔可以是15khz，最小资源分配(称为“资源块”(rb))可以是12个子载波(即，180khz)。因此，对于分别为1.25mhz、2.5mhz、5mhz、10mhz或20mhz的系统带宽，标称快速傅里叶变换(fft)大小可以分别等于128、256、512、1024或2048。系统带宽还可以被划分成子带。例如，子带可以覆盖1.08mhz(即，6个rb)，并且对于1.25mhz、2.5mhz、5mhz、10mhz或20mhz的系统带宽可以分别有1、2、4、8或16个子带。
虽然本文描述的示例的各方面可以与lte技术相关联，但是本公开内容的各方面可以适用于诸如nr的其它无线通信系统。
nr可以在上行链路和下行链路上利用具有cp的ofdm，并且包括对使用tdd的半双工操作的支持。可以支持100mhz的单分量载波带宽。nrrb可以在0.1ms的持续时间上跨越子载波带宽为75khz的12个子载波。每个无线电帧可以由长度为10ms的50个子帧组成。因此，每个子帧可以具有0.2ms的长度。每个子帧可以指示用于数据传输的链路方向(即，下行链路或上行链路)，并且每个子帧的链路方向可以被动态地切换。每个子帧可以包括dl/ul数据以及dl/ul控制数据。用于nr的ul和dl子帧可以如以下参照图7和图8更详细地描述。可以支持波束形成，并且可以动态地配置波束方向。也可以支持用预编码的mimo传输。dl中的mimo配置可以支持具有多层dl传输的多达8个发射天线，多层dl传输多达8个流并且每ue多达2个流。可以支持每ue多达2个流的多层传输。可以用多达8个服务小区来支持多个小区的聚合。替代地，除了基于ofdm的空中接口之外，nr可以支持不同的空中接口。
在一些示例中，可以调度对空中接口的接入。调度实体(例如，bs110或ue120)在其服务区域或小区内的一些或所有设备和装置之间分配用于通信的资源。在本公开内容中，如下面进一步讨论地，调度实体可以负责为一个或多个从属实体调度、分配、重新配置和释放资源。也就是说，对于经调度的通信，从属实体利用由调度实体分配的资源。bs不是唯一可以用作调度实体的实体。也就是说，在一些示例中，ue可以用作调度实体，为一个或多个从属实体(例如，一个或多个其它ue)调度资源。在该示例中，ue正用作调度实体，并且其它ue利用ue调度的资源进行无线通信。ue可以在对等(p2p)网络和/或网格网络中用作调度实体。在网格网络示例中，除了与调度实体通信之外，ue可以可选地直接彼此进行通信。
从而，在具有对时间-频率资源的经调度的接入并且具有蜂窝配置、p2p配置和网格配置的无线通信网络中，调度实体和一个或多个从属实体可以利用所调度的资源进行通信。
nr无线电接入网(ran)可以包括一个或多个中央单元(cu)和分布式单元(du)。nrbs(例如，gnb、5gnb、nb、5gnb、trp、ap)可以对应于一个或多个bs。nr小区可以被配置为接入小区(acell)或仅数据小区(dcells)。dcell可以是用于载波聚合或双重连接的小区，但不用于初始接入、小区选择/重选或切换。
图2示出了可以在图1所示的无线通信系统100中实现的分布式ran200的示例逻辑架构。5g接入节点(an)206可以包括接入节点控制器(anc)202。anc202可以是分布式ran200的cu。下一代核心网(ng-cn)204的回程接口可以终止于anc202。到相邻的下一代接入节点(ng-an)的回程接口可以终止于anc202。anc202可以包括一个或多个trp208。
trp208包括du。trp208可以连接到一个anc(anc202)或多于一个anc(未示出)。例如，对于ran共享、无线电即服务(raas)和服务特定的and部署，trp可以连接到多于一个的anc202。trp208可以包括一个或多个天线端口。trp208可以被配置为单独(例如，动态选择)或联合(例如，联合传输)向ue(例如，ue120)提供业务。
分布式ran200的示例性逻辑架构可以用于说明前传(fronthaul)定义。逻辑架构可以支持跨不同的部署类型的前传化(fronthauling)解决方案。例如，逻辑架构可以基于发送网络能力(例如，带宽、等待时间和/或抖动)。逻辑架构可以与lte共享特征和/或组件。ng-an210可以支持与nr的双重连接。ng-an210可以共享用于lte和nr的公共的前传。逻辑架构可以实现trp208之间和当中的协作。例如，协作可以在trp208内和/或经由anc202跨trp208来预配置。可以不存在trp间接口。
分布式ran200的逻辑架构可以包括分离逻辑功能的动态配置。如将参照图5更详细地描述地，无线电资源控制(rrc)层、分组数据汇聚协议(pdcp)层、无线电链路控制(rlc)层、媒体接入控制(mac)层和物理(phy)层可以被放置在du(例如，trp208)或cu(例如，anc202)处。
图3示出了根据本公开内容的方面的分布式ran300的示例物理架构。如图3所示，分布式ran300包括集中式核心网单元(c-cu)302、集中式ran单元(c-ru)304和du306。
c-cu302可以组织核心网功能。c-cu302可以被集中地部署。可以卸载c-cu302功能(例如，到高级无线服务(aws))，以便处理峰值容量。c-ru304可以组织一个或多个anc功能。可选地，c-ru304可以在本地组织核心网功能。c-ru304可以具有分布式部署。c-ru304可以位于网络边附近。du306可以组织一个或多个trp(边节点(en)、边单元(eu)、无线电头端(rh)、智能无线电头端(srh)等)。du306可以位于具有射频(rf)功能的网络的边。
图4示出了图1所示的bs110和ue120的示例组件，其可以用于实现本公开内容的针对高性能的、灵活的且紧凑的ldpc编码的各方面。图4中示出的bs110和ue120的一个或多个组件可以用于实施本公开内容的各方面。例如，ue120的天线452a-454r、解调器/调制器454a-454r、txmimo处理器466、接收处理器458、发射处理器464和/或控制器/处理器480、和/或bs110的天线434a-434t、解调器/调制器432a-434t、txmimo处理器430、发射处理器420、接收处理器438和/或控制器/处理器440可以被使用以执行参照图13进行说明并在本文描述的操作1300。
对于受限关联场景，bs110可以是图1中的宏bs110c，而ue120可以是ue120y。bs110也可以是其它类型的bs。bs110可以配备有天线434a至434t，而ue120可以配备有天线452a至452r。
在bs110，发射处理器420可以从数据源412接收数据，并从控制器/处理器440接收控制信息。控制信息可以用于物理广播信道(pbch)、物理控制格式指示符信道(pcfich)、物理混合arq指示符信道(phich)、物理下行链路控制信道(pdcch)或其它控制信道或信号。数据可以用于物理下行链路共享信道(pdsch)或其它数据信道或信号。发射处理器420可以处理(例如，编码和符号映射)数据和控制信息以分别获得数据符号和控制符号。例如，发射处理器420可以使用下面更详细地讨论的ldpc码设计来对信息比特进行编码。发射处理器420还可以生成例如用于主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和小区特定参考信号(crs)的参考符号。发射(tx)多输入多输出(mimo)处理器430可以对数据符号、控制符号和/或参考符号(如果可应用的话)执行空间处理(例如，预编码)，并且可以将输出符号流提供给调制器(mod)432a至432t。每个调制器432可以处理相应的输出符号流(例如，用于ofdm等)以获得输出采样流。每个调制器432可以进一步处理(例如，转换成模拟、放大、滤波和上变频)输出样本流以获得下行链路信号。来自调制器432a至432t的下行链路信号可以分别经由天线434a至434t发送。
在ue120处，天线452a至452r可以接收来自bs110的下行链路信号，并且可以分别向解调器(demod)454a至454r提供接收的信号。每个解调器454可以调节(例如，滤波、放大、下变频和数字化)相应的接收信号以获得输入采样。每个解调器454还可以处理输入样本(例如，用于ofdm等)以获得接收到的符号。mimo检测器456可以从所有解调器454a至454r获得接收符号，如果可应用的话则对所接收的符号进行mimo检测，并提供检测到的符号。接收处理器458可以处理(例如，解调、解交织和解码)所检测到的符号，将针对ue120的解码数据提供给数据宿460，并将解码的控制信息提供给控制器/处理器480。
在上行链路上，在ue120，发射处理器464可以接收和处理来自数据源462的(例如，对于物理上行链路共享信道(pusch)或者其它数据信道或信号的)数据和来自控制器/处理器480的(例如，对于物理上行链路控制信道(pucch)或者其它控制信道或信号的)控制信息。发射处理器464还可以生成针对参考信号的参考符号。来自发射处理器464的符号可以(如果可应用的话)由txmimo处理器466进行预编码，由解调器454a至454r(例如，对于sc-fdm等)进一步处理，并被发送给bs110。在bs110处，来自ue120的上行链路信号可以由天线434接收，由调制器432处理，(如果可应用的话)由mimo检测器436检测，并且由接收处理器438进一步处理以获得由ue120发送的经解码的数据和控制信息。接收处理器438可以提供经解码的数据到数据宿439和经解码的控制信息到控制器/处理器440。
存储器442可以存储用于bs110的数据和程序代码，并且存储器482可以存储用于ue120的数据和程序代码。调度器444可以调度ue用于在下行链路和/或上行链路上的数据传输。
图5示出了根据本公开内容的各方面的示出用于实现通信协议栈的示例的图500。所示出的通信协议栈可以由在5g系统(例如，支持基于上行链路的移动性的系统)中操作的设备来实现。图500示出了包括rrc层510、pdcp层515、rlc层520、mac层525和phy层530的通信协议栈。在一个示例中，协议栈的层可以被实现为软件的分开的模块、处理器或asic的各部分、通过通信链路连接的非并置式设备的各部分、或其各种组合。并置式实现方式和非并置式实现方式可以例如在用于网络接入设备(例如，an、cu和/或du)或ue的协议栈中使用。
第一选择方案505-a示出了协议栈的分离实现方案，其中协议栈的实现在集中式网络接入设备(例如，anc202)和分布式网络接入设备(例如，du208)之间分离。在第一选择方案505-a中，rrc层510和pdcp层515可以由cu实现，并且rlc层520、mac层525和phy层530可以由du来实现。在各种示例中，cu和du可以并置或非并置。第一选择方案505-a可以是在宏小区、微小区或微微小区部署中有用的。
第二选择方案505-b示出协议栈的统一实现，其中协议栈在单个网络接入设备(例如，接入节点(an))、nrbs、nrnb、网络节点(nn)、trp、gnb等)中实现。在第二选择方案中，rrc层510、pdcp层515、rlc层520、mac层525和phy层530可以各自由an实现。第二选择方案505-b可以是在毫微微小区部署中有用的。
无论网络接入设备是实现协议栈的一部分还是全部，ue都可以实现整个协议栈(例如，rrc层510、pdcp层515、rlc层520、mac层525和phy层530)。
图6是示出围绕dl的子帧600的示例的图。围绕dl的子帧600可以包括控制部分602。控制部分602可以存在于围绕dl的子帧600的初始或开始部分中。控制部分602可以包括与围绕dl的子帧600的各个部分对应的各种调度信息和/或控制信息。在一些配置中，控制部分602可以是物理dl控制信道(pdcch)，如图6所示。围绕dl的子帧600还可以包括dl数据部分604。dl数据部分604可以被称为围绕dl的子帧600的有效载荷。dl数据部分604可以包括用于从调度实体(例如，ue或bs)传送dl数据到从属实体(例如，ue)的通信资源。在一些配置中，dl数据部分604可以是物理dl共享信道(pdsch)。
围绕dl的子帧600还可以包括公共ul部分606。公共ul部分606可以被称为ul突发、公共ul突发和/或各种其它合适的术语。公共ul部分606可以包括对应于围绕dl的子帧600的各种其它部分的反馈信息。例如，公共ul部分606可以包括对应于控制部分602的反馈信息。反馈信息的非限制性示例可以包括确认(ack)信号、否定确认(nack)信号、harq指示符和/或各种其它合适类型的信息。公共ul部分606可以附加地或替代地包括诸如与随机接入信道(rach)过程、调度请求(sr)以及各种其它合适类型的信息有关的信息的信息。如图6所示，dl数据部分604的末尾可以与公共ul部分606的开端在时间上被分隔。此时间分隔可以被称为间隙、保护周期、保护间隔和/或各种其它合适的术语。这种分隔为从dl通信(例如，由从属实体(例如，ue)进行的接收操作)到ul通信(例如，由从属实体(例如，ue)进行的传输)的切换提供了时间。上述内容仅仅是围绕dl的子帧的一个示例，并且在不必偏离本文描述的各方面的情况下可以存在具有相似特征的替代结构。
图7是示出围绕ul的子帧700的示例的图。围绕ul的子帧700可以包括控制部分702。控制部分702可以存在于围绕ul的子帧700的初始或开始部分中。图7中的控制部分702可以类似于上面参照图6描述的控制部分602。围绕ul的子帧700还可以包括ul数据部分704。uu数据部分704可以被称为围绕ul的子帧700的有效载荷。ul数据部分704可以指用于从从属实体(例如，ue)到调度实体(例如，ue或bs)传送ul数据的通信资源。在一些配置中，控制部分702可以是pdcch。
如图7所示，控制部分702的末尾可以与ul数据部分704的开端在时间上被分隔。此时间分隔可以被称为间隙、保护周期、保护间隔和/或各种其它合适的术语。这种分隔为从dl通信(例如，由调度实体进行的接收操作)到ul通信(例如，由调度实体进行的传输)的切换提供了时间。围绕ul的子帧700还可以包括公共ul部分706。图7中的公共ul部分706可以类似于上面参照图6描述的公共ul部分606。公共ul部分706可以附加地或替代地包括与信道质量指示符(cqi)、探测参考信号(srs)以及各种其它合适类型的信息有关的信息。上述内容仅仅是围绕ul的子帧的一个示例，并且可以在不必偏离本文描述的各方面的情况下存在具有相似特征的替代结构。
在一些情况下，两个或更多个从属实体(例如，ue)可以使用侧链(sidelink)信号彼此通信。这样的侧链通信的现实应用可以包括公共安全、邻近服务、ue到网络中继、车辆间(v2v)通信、一键通(ioe)通信、iot通信、任务关键型网格网(mission-criticalmesh)、和/或各种其它合适的应用。一般来说，即使调度实体可以用于调度和/或控制目的，侧链信号也可以指从一个从属实体(例如，ue1)向另一个从属实体(例如，ue2)传送的而不通过调度实体(例如ue或bs)中继该传送的信号。在一些示例中，可以使用许可频谱(不同于通常使用非许可频谱的无线局域网(wlan))来传送侧链信号。
ue可以工作于各种无线电资源配置，包括与使用专用资源集合发送导频相关联的配置(例如，无线电资源控制(rrc)专用状态等)、或者与使用公共资源集合发送导频相关联的配置(例如，rrc公共状态等)。当在rrc专用状态下工作时，该ue可以选择用于向网络发送导频信号的专用资源集合。当在rrc公共状态下工作时，该ue可以选择用于向网络发送导频信号的公共资源集合。在任一种情况下，由该ue发送的导频信号可以由一个或多个网络接入设备(诸如an或du)或其部分来接收。每个进行接收的网络接入设备可以被配置为接收和测量在公共资源集合上发送的导频信号，并且还接收和测量在分配给一些ue的专用资源集上发送的导频信号，其中针对这些ue的网络接入设备是针对该ue的网络接入设备的监视集中的成员。一个或多个进行接收的网络接入设备或进行接收的网络接入设备将对导频信号的测量发送到的cu可以使用测量以识别用于这些ue的服务小区、或者以发起针对这些ue中的一个或多个ue的服务小区的改变。
示例纠错编码特征
许多通信系统使用纠错码(error-correctingcodes)。具体来说，纠错码通过在数据流中引入冗余来补偿这些系统中信息传递的固有不可靠性。低密度奇偶校验(ldpc)码是使用迭代编码系统的特定类型的纠错码。gallager代码是“规则”ldpc码的早期示例。规则ldpc码是其奇偶校验矩阵h的大多数元素为“0”的线性块码。
ldpc码可以由二分图(通常称为“tanner图”)表示。在二分图中，一组变量节点对应于码字的比特(例如，信息比特或系统比特)，并且一组校验节点对应于定义该码的一组奇偶校验约束。因此，图的节点被分开成两个不同的集合，并且具有连接两个不同类型的节点(即，变量节点和校验节点)的边。规则图或码的所有变量节点具有相同的度，且其所有约束节点具有相同的度。在这种情况下，码是规则码。另一方面，非规则码具有不同度的约束节点和/或变量节点。例如，一些变量节点的度可以是4，其它节点的度可以是3，另外节点的度是2。
“提升(lifting)”使得能够使用并行编码和/或解码实现方案来实现ldpc码，同时还降低了通常与大ldpc码相关联的复杂度。具体地，提升是用于根据较小的基本码的多个副本来生成相对较大的ldpc码的技术。例如，可以通过产生基本图的多个(z个)并行副本来生成经提升的ldpc码，然后通过基本图的每个副本的边簇的置换来将并行副本互连。因此，可以通过“复制和置换”操作获得较大的图，其中多个副本被重叠，使得相同类型的顶点紧密接近，而整个图由多个断开的子图组成。
通过复制还可以被称为原型图的二分基本图(g)多次(z次)来创建经提升的图，z可以被称为提升、提升尺寸或提升尺寸值。如果变量节点和校验节点是通过图中的“边”(即，连接变量节点和校验节点的线)来连接的，则变量节点和校验节点被认为是“邻居”。另外，对于二分基本图(g)的每个边(e)，将置换应用于边(e)的z个副本以将g的n个副本互连。置换通常是与边相关联的整数值k，其可以被称为提升值。当且仅当对于每个校验节点，与所有相邻变量节点相关联的比特的和为零模2时(即，其包括偶数个1)，与变量节点序列具有一对一关联的比特序列是有效的码字。如果使用的置换(提升值)是循环的，则所得到的ldpc码可以是准循环的(qc)。
图8-8a分别示出了根据本公开内容的某些方面的示例ldpc码的图和矩阵表示。例如，图8示出了表示ldpc码的二分图800。二分图800包括连接到4个校验节点820(由正方形表示)的一组5个变量节点810(由圆圈表示)。二分图800中的边(由连接变量节点810到校验节点820的线表示)将变量节点810连接到校验节点820。因此，二分图800由通过|e|＝12条边连接的|v|＝5个变量节点和|c|＝4个校验节点组成。
二分图800可以由简化的邻接矩阵表示，如图8a所示。矩阵表示800a包括奇偶校验矩阵(pcm)h和码字矢量x，其中x1-x5表示码字x的比特。h用于确定接收信号是否被正常解码。h具有与j个校验节点对应的c行和与i个变量节点对应的v列(即，解调符号)，其中行表示方程式，列表示码字的比特。在图8a中，h具有分别对应于来自二分图800的4个校验节点和5个变量节点的4行和5列。如果第j个校验节点通过边连接到第i个变量节点(即，两个节点是邻居)，则在h的第i列和第j行中存在“1”。也就是说，第i行和第j列的交点包含：“1”，此时边连接对应的顶点；和“0”，此时不存在边。当且仅当hx＝0时，码字向量x才表示有效的码字(例如，如果对于每个约束节点，(经由比特与变量节点的关联)与该约束节点相邻的这些比特的和为0模2(即，这些比特包括偶数个1)。因此，如果正确接收到码字，则hx＝0(mod2)。当经编码的接收信号与h的乘积变为“0”时，这表示尚未发生错误。
解调符号或变量节点的数目是ldpc码长度。行(列)中的非零元素的数量被定义为行(列)权重d(c)d(v)。节点的度是指连接到该节点的边的数量。例如，如图8所示，变量节点801具有三个连通度，用边连接到校验节点811、812和813。变量节点802具有三个连通度，用边连接到校验节点811、813和814。变量节点803具有两个连通度，用边连接到校验节点811和814。变量节点804具有两个连通度，用边连接到校验节点812和814。变量节点805具有两个连通度，用边连接到校验节点812和813。此特征在图8a所示的矩阵h中示出，其中接入变量节点810的边的数量等于对应列中的1的数量，并被称为变量节点度d(v)。类似地，与校验节点820相连的边的数量等于对应行中的1的数量，并被称为校验节点度d(c)。例如，如图8a所示，矩阵h中的第一列对应于变量节点801，列(1,1,1,0)中的对应条目指示到校验节点811、812和813的边连接，而0指示没有到校验节点814的边。h的第二、第三、第四和第四列中的条目分别表示变量节点802、803、804和805到校验节点的边连接。
图9是二分图900，其示出图8的二分图800的三个副本的提升。三个副本可以通过在这些副本之间置换相同的边而被互连。如果置换被限于循环置换，则所得到的图对应于提升z＝3的准循环ldpc。根据其得到三个副本的原始图在本文被称为基本图。为了根据基本图导出不同大小的图，可以将“复制和置换”操作应用于基本图。
可以通过用z×z矩阵替换基本pcm中的每个条目，根据基本图的pcm来构造经提升的图的对应pcm。“0”条目(那些没有基本边(baseedge)的条目)被替换为0矩阵，并且1条目(指示基本边)被替换为z×z置换矩阵。在循环提升的情况下，置换是循环置换。
经循环提升的ldpc码还可以被解释为二进制多项式模xz+1的环上的码。在这种解释中，二进制多项式(x)＝b0+b1x+b2x2+...+bz-1xz-1可以关联到基本图中的每个变量节点。二进制向量(b0、b1、b2...bz-1)对应于关联到经提升的图中的z个对应的变量节点的比特，即，单个基本变量节点的z个副本。通过将对应的二进制多项式乘以xk，来实现二进制向量的通过k(被称为关联到图中的边的提升值)的循环置换，其中乘法是模xz+1。基本图中的度为d的奇偶校验(degreedparitycheck)可以被解释为对相邻二进制多项式b1(x)...bd(x)的线性约束，被记为xk1b1(x)+xk2b2(x)+...+xkdbd(x)＝0xk1b1(x)+xk2b2(x)+...+xkdbd(x)＝0，值k1...kd是与对应边相关联的循环提升值。
此种得到的等式相当于与基本图中的单个关联奇偶校验节点对应的经循环提升的tanner图中的z个奇偶校验节点。因此，用于经提升的图的奇偶校验矩阵可以使用基本图的矩阵来表示，其中1条目被形式为xk的单项式代替，并且0条目被提升为0，然而0现在被解释为0二进制多项式模xz+1。可以通过给出k代替xk来写出这样的矩阵。在这种情况下，0多项式有时表示为“-1”，有时被解释为另一个字符以便将其与x0区分开。
通常，奇偶校验矩阵的平方子矩阵表示码的奇偶校验比特。互补列对应于在编码时被设置为等于要编码的信息比特的信息比特。编码可以通过求解上述平方子矩阵中的变量以满足奇偶校验方程来实现。矩阵h可以被分成两部分m和n，其中m是正方形部分。因此，编码缩减为求解mc＝s＝nd，其中c和d包括x。在准循环码或经循环提升的码的情况下，上述代数可以被解释为越过二进制多项式的环xz+1的环。在准循环的802.11ldpc码的情况下，编码子矩阵m具有如图10所示的整数表示。
可以对接收到的ldpc码字进行解码以产生原始码字的重构版本。在没有错误的情况下，或者在可纠正错误的情况下，可以使用解码来恢复被编码的原始数据单元。解码器可以使用冗余比特来检测和纠正比特错误。ldpc解码器通常通过迭代地执行局部运算并通过沿着边在二分图800内交换消息来传递这些结果，以及通过基于输入消息在节点处执行计算来更新这些消息，来工作。这些步骤通常可以重复几次。例如，图800中的每个变量节点810可以最初被提供有“软比特”(例如，表示所接收的码字的比特)，该软比特指示通过如根据通信信道的观测结果确定的对关联比特的值的估计。使用这些软比特，ldpc解码器可以通过迭代地从存储器读取消息或其一部分以及将经更新的消息或其一部分写回到存储器，来更新消息。更新操作通常基于对应的ldpc码的奇偶校验约束。在针对经提升的ldpc码的实现方案中，相同的边上的消息通常被并行处理。
被设计用于高速应用的ldpc码通常使用具有较大提升因子的准循环结构和相对较小的基本图，以支持编码和解码操作中的高并行性。具有更高码速率(例如，消息长度与码字长度的比率)的ldpc码往往具有相对较少的奇偶校验节点。如果基本奇偶校验节点的数量小于变量节点的度(例如，连接到变量节点的边的数量)，则在基本图中，该变量节点通过两个或更多个边连接到基本奇偶校验节点中的至少一个(例如，变量节点可以具有“双边”)。如果基本奇偶校验节点的数量小于变量节点的度(例如，连接到变量节点的边的数量)，则在基本图中，该变量节点通过两个或更多个边连接到基本奇偶校验节点中的至少一个。对于并行硬件实现方案的目的，具有基本变量节点和由两个或更多个边连接的基本校验节点通常是不期望的。例如，这样的双边可以导致对相同存储器位置的多次并发读取和写入操作，这继而可以造成数据一致性问题。基本ldpc码中的双边可以在单个并行奇偶校验节点更新期间，两次触发对相同软比特值存储器位置的并行读取。因此，通常需要附加电路来组合被写回到存储器的软比特值，以便适当地并入两个更新。消除ldpc码中的双边有助于避免这种额外的复杂性。
基于循环提升的ldpc码设计可以被解释为多项式模的环上的码，该多项式模可以是二进制多项式模xz-1，其中z是提升大小(例如，准循环码中的循环的大小)。因此，对这样的码进行编码通常可以被解释为在此环中的代数运算。
在标准的非规则ldpc码集合(度分布)的定义中，tanner图表示中的所有边可以在统计上是可互换的。换句话说，存在单个统计等价类的边。对于多边ldpc码，多个等价类的边可以是可行的。当在标准的非规则ldpc集合定义中时，图中的节点(变量节点和约束节点两者)由这些节点的度(即这些节点连接到的边的数量)来指定，在多边类型设置中，边度(edgedegree)是向量；其指定独立地连接到来自每个边等价类(类型)的节点的边的数量。多边类型集合由有限数量的边类型组成。约束节点的度数类型是(非负)整数的向量；该向量的第i个条目记录连接到这样的节点的第i类型的套接字的数量。此向量可以被称为边度。虽然变量节点的度类型有两部分，但是其可以被看作(非负)整数的向量。第一部分涉及所接收的分布并将被称为所接收的度，以及第二部分指定边度。边度与约束节点的作用相同。当边使得相同类型的套接字配对时，边被按类型归类。关于套接字必须与同类型的套接字配对的约束表征了多边类型概念。在多边类型描述中，不同的节点类型可以具有不同的所接收的分布(例如，相关联的比特可以通过不同的信道)。
通过从码字移除比特以产生较短的码字来执行打孔。从而，经打孔的变量节点对应于实际未发送的码字比特。对ldpc码中的变量节点进行打孔会创建缩短的码(例如，由于比特的移除)，同时还有效地移除了校验节点。具体地，对于包括要被打孔的比特的ldpc码的矩阵表示(其中要被打孔的变量节点具有的度为一(例如，通过行合并))，对变量节点进行打孔使得从该码中移除相关联的比特，并且有效地从图中移除该码的单个相邻校验节点。作为结果，图中的校验节点的数量减少了一个。可以根据打孔图案进行打孔。打孔图案指定要被打孔的比特。
图11是示出根据本公开内容的某些方面的编码器的简化框图。图11是示出可以被配置为提供包括用于无线传输的编码消息的信号的射频(rf)调制解调器1150的一部分的简化框图1100。在一个示例中，bs110(或反向路径上的ue120)中的卷积编码器1102接收用于传输的消息1120。消息1120可以包含指向接收设备的数据和/或编码语音或其它内容。编码器1102使用通常基于由bs110或另一网络实体定义的配置来选择的合适的调制和编码方案(mcs)，对该消息进行编码。由编码器1102生成的编码比特流1122然后可以被打孔模块1104选择性地打孔，打孔模块1104可以是单独的设备或组件，或者可以与编码器1102集成。打孔模块1104可以确定比特流应当在传输之前被打孔、或者应当在不进行打孔的情况下被发送。通常基于网络条件、网络配置、ran定义的偏好和/或出于其它原因，来做出要对比特流1122进行打孔的决策。比特流1122可以根据打孔图案1112来被打孔，并被用以对消息1120进行编码。打孔模块1104向映射器1106提供输出1124，该映射器产生tx符号1126的序列，该tx符号1126的序列由tx链1108调制、放大或以其它方式处理以生成用于通过天线1110传输的rf信号1128。
根据调制解调器部分1150是否被配置为对比特流1122进行打孔，打孔模块1104的输出1124可以是未经打孔的比特流1122或经打孔的比特流1122的版本。在一个示例中，可以在编码器1102的输出1124中对奇偶校验比特和/或其它纠错比特进行打孔，以便在rf信道的有限带宽内发送消息1120。在另一示例中，可以对比特流进行打孔以减少发送消息1120所需的功率，以避免干扰或者出于其它网络相关的原因。这些经打孔的码字比特不被发送。
用于解码ldpc码字的解码器和解码算法通过在图内沿边交换消息、并通过通过基于输入消息在节点处执行计算来更新这些消息，来运行。图中的每个变量节点最初被提供有称为接收值的软比特，软比特指示对如通过根据例如通信信道的观测结果确定的相关联比特的值的估计。理想情况下，对分开的比特的估计是统计上独立的。这种理想情况可能在实践中受到侵犯。接收的字由接收的值的集合组成。
图12是示出根据本公开内容的某些方面的解码器的简化框图。图12是示出rf调制解调器1250的一部分的简化示意图，rf调制解调器1250可以被配置为接收和解码包括经打孔的编码消息的被无线地发送的信号。经打孔的码字比特可被视为被擦除的。例如，在初始化时，可以将经打孔的节点的llr设置为“0”。在各种示例中，接收到信号的调制解调器1250可以驻留在ue处，在bs处，或者在用于执行所描述的功能的任何其它合适的装置或单元处。天线1202向ue提供rf信号1220。rf链1204处理和解调rf信号1220，并且可以向解映射器1206提供符号序列1222，解映射器1206生成表示编码消息的比特流1224。
解映射器1206可以提供经解打孔的(depunctured)比特流1224。在一个示例中，解映射器1206可以包括解打孔模块，其可以被配置为在比特流中的位置处插入空值，其中发射机在所述位置处删除了经打孔的比特。可以当用于在发射机处生成经打孔的比特流的打孔图案1210是已知的时，使用解打孔模块。打孔图案1210可以用于识别可以在由卷积解码器1208解码比特流1224期间忽略的llr122。llr可以与比特流1224中的一组解打孔的比特位置相关联。因此，解码器1208可以通过忽略所识别的llr1228，来以降低的处理开销生成解码消息1226。ldpc解码器可以包括并行执行奇偶校验或变量节点操作的多个处理元件。例如，当处理具有提升大小z的码字时，ldpc解码器可以利用数个(z)个处理元件同时对经提升的图的所有z个边执行奇偶校验操作。
解码器1208的处理效率可以通过将解码器1208配置为忽略对应于在经打孔的比特流1222中发送的消息中的经打孔的比特的llr1228而得以改进。经打孔的比特流1222可以根据打孔图案而已被打孔，该打孔图案定义要从编码消息中移除的某些比特。在一个示例中，可以移除某些奇偶校验比特或其它纠错比特。打孔图案可以以识别在每个消息中要被打孔的比特的位置的打孔矩阵或表来表示。可以选择打孔图案以减少用以解码消息1226的处理开销，同时保持与通信信道上的数据速率的和/或与由网络设置的传输功率限制的一致性。由此得到的经打孔的比特流虽然通常表现出高速率纠错码的纠错特性，但具有较少的冗余度。因此，当信道状况引起相对高的信噪比(snr)时，可以有效地采用打孔以减少接收机中的解码器1208处的处理开销。
卷积解码器1208可以用于来自已使用卷积码编码的比特流来解码m比特信息串。解码器1208可以包括维特比解码器、代数解码器或另一合适的解码器。在一个示例中，维特比解码器采用公知的维特比算法来找到对应于接收到的比特流1224的最可能的信令状态序列(维特比路径)。比特流1224可以是基于对针对比特流1224计算的llr的统计分析来解码的。在一个示例中，维特比解码器可以使用似然比测试以根据比特流1224产生llr，来比较和选择定义信令状态序列的正确维特比路径。似然比可以用于使用似然比测试来统计地比较多个候选维特比路径的适合度，该似然比测试比较每个候选维特比路径的似然比的对数值(即，llr)以确定哪个路径更可能考虑生成了比特流1224的符号序列。
在接收机处，用于解码未经打孔的比特流的相同解码器通常可以用于解码经打孔的比特流，而不管有多少比特已被打孔。在常规接收机中，llr信息通常在通过用零填充针对经打孔的状态的或位置的llr(经解打孔的llr)来尝试进行解密之前被解打孔。解码器可以忽略有效地不携带信息的经解打孔的llr。
示例增强打孔和ldpc码结构特征
旨在用于无线传输的低密度奇偶校验(ldpc)码的期望性质之一是针对高斯噪声信道和衰落信道两者的高性能。还期望地是，变量节点的最大度(例如，图中的变量节点到图中的校验节点的连通度或连接数量)不是非常大(例如，相对于参考ldpc码而言)。
某些系统(例如，802.11n、802.11ad、wimax、atsc等)可以使用多边类型ldpc码结构。多边类型ldpc码可以具有优于标准的非规则ldpc码的优点。例如，多边类型ldpc码结构可以提供比标准的非规则ldpc码更多的自由度，其可以被利用来设计具有优异性能、低编码/解码复杂度和/或其它期望特性的码。
多边类型的结构可以将高度的经打孔的变量节点引入到设计中，使得可以用有界节点度来降低与容量的间隙。虽然经打孔的节点有助于实现被称为匹配条件的设计目标，但是在解码过程开始时，经打孔的节点可能导致迭代解码器减慢。例如，经打孔的节点沿着出边发出擦除信息，导致所连接的校验节点在前几次迭代中发送很少信息或不发送信息。在经提升的ldpc码的上下文中，对于通过提升(例如，复制)相对较小的基本码来构造的码，通常希望地是，基本码没有双边或有几个双边(例如，通过两边连接到校验节点的变量节点)。由于高度变量节点连接到许多校验节点，所以高度变量节点可能导致创建双边，例如，当校验节点数量相对较小时，可以以更高的速率进行创建双边。
用于ldpc码的另一期望特性是对混合自动重传请求(harq)扩展的支持。harq扩展可以包括：添加附加奇偶校验比特，以及通过添加度为一的变量节点来分离预先存在的奇偶校验。如果分离的两个部分连接到经打孔的变量节点(这可以是期望的，以便实现期望的性能)，则预分离的校验节点可以具有连接到经打孔的变量节点的至少两个边。例如，具有经打孔的单个高度变量节点的ldpc码设计在基本码中存在双边。因此，可以期望有具有较小度的经打孔的多个变量节点而不是具有较大度的经打孔的一个变量节点；然而，对于高速率码，可能难以实现良好的性能。换句话说，可能在避免双边和实现更高的码速率之间存在折衷。
因此，用于对具有较少的双边但仍然能够在宽范围的码速率下实现高性能的用于对ldpc码进行打孔的技术是期望的。
本文提供了技术，用于对基本图中具有最高度的多个变量节点的增强型打孔，而相对于其它类型的ldpc码，用于对相对较低度的变量节点的增强型打孔，以及用于具有添加到多边类型ldpc码结构的附加奇偶校验比特的ldpc码结构，其中多边类型ldpc码结构可以有助于在高斯和衰落信道上实现期望的码速率和性能。
图13示出了根据本公开内容的某些方面的用于无线通信的示例操作1300。操作1300可以例如由发送设备(例如，ue120或bs110)来执行。操作1300可以在1302开始于通过基于ldpc码(例如，多边类型ldpc码)对一组信息比特进行编码以生成码字。ldpc码由具有第一数量的变量节点(基本矩阵中的列)和第二数量的校验节点(基本矩阵中的行)的基本矩阵定义。变量节点可以具有相对于参考ldpc码(例如，具有单个高度打孔节点的ldpc码)中的变量节点的到校验节点的低连通度，并且基本矩阵具有针对经打孔的变量节点的至少一个附加奇偶校验比特(例如，针对每对经打孔的变量节点的一个额外变量节点或m-1个额外变量节点)。在1304，发射设备根据设计为对与(例如，基本矩阵的两个最高度变量节点)变量节点中的至少两个(例如，m个变量节点)对应的比特进行打孔的打孔模式来对该码字进行打孔，以生成经打孔的码字。在1306，发射设备针对经打孔的至少两个变量节点中的至少一个配对向基本图添加到至少一个附加奇偶校验比特。
在1308，发射设备发送经打孔的码字。根据某些方面，至少一个额外变量节点是通过对经打孔的两个变量节点的奇偶校验来形成的。至少一个额外变量节点可以具有为一的到校验节点的连通度。
根据某些方面，可以设计ldpc码，其使得多个较低度的节点被打孔，而不是打孔单个高度节点。例如，具有特定度的两个节点可以被打孔，代替具有两倍于该度的度的经打孔的一个节点。经打孔的变量节点可以是ldpc码结构中的最高度变量节点，但是相对于具有经打孔的单个高度变量节点的其它(例如，规则)ldpc码，仍是相对低度的变量节点。存在为较低度节点的经打孔的两个节点可以有助于实现针对这些节点的较慢的解码收敛，这可能使得难以实现针对高速率码的良好性能，特别是在校验节点的数量相对较小的情况下。在某些情况下，经打孔的节点可以是基本图中的最高度节点(即，具有与基本图中的校验节点具有最多连接边的变量节点)；然而，经打孔的节点可以具有相对于参考ldpc码中的经打孔的节点的可能的最高连通度或度而言的低连通度。
根据某些方面，未经打孔的附加比特可以被添加到ldpc码结构中。可以通过取用对经打孔的两个节点的奇偶校验来形成未经打孔的附加比特(例如，奇偶校验比特可以是度为一的变量节点)。将未经打孔的额外比特添加到ldpc码结构可以具有降低净打孔速率(netpuncturingrate)的效果。具有经打孔的两个节点和发送的一个附加奇偶校验比特的整体结构只能有效地对来自码的仅一个自由度进行打孔。经打孔的节点保持使得它们的优点仍然存在，而奇偶校验比特可以允许更快速的收敛，并且因此有助于在解码过程中确定经打孔的比特的值。此结构可以有助于改善高斯和衰落信道两者上的整体设计的性能，同时为上述讨论的其它期望特征提供支持。
根据某些方面，可以使用ldpc码结构，其中基本图有少量具有中等(例如相对较低)度(例如，度为3到度为7)的经打孔的变量节点。ldpc码结构还可以包含分别从两个这样的经打孔的节点形成的附加奇偶校验比特。
在一个示例实现方案中，可以使用具有长度为27或28的基本图的ldpc码结构。在基本图中，可以对两个低度变量节点进行打孔，并且可以将一个附加奇偶校验比特添加到通过对经打孔的两个节点的奇偶校验形成的ldpc码结构中。此种ldpc码结构例如可用于四分之一到九分之八的码率。
根据某些方面，具有大的基本图的ldpc码结构可以涉及更多数量的经打孔的低度节点和添加的更多数量的相关联的奇偶校验比特。例如，对于经打孔的m个变量节点，可以添加m-1度为一的奇偶校验比特。尽管在其它情况下，可以添加不同数量的奇偶校验比特，例如，在某些情况下，可以使用少于m-1个奇偶校验比特。在图14所示的另一示例实现方案中，可以使用具有长度为36的基本图的ldpc码结构1400。在基本图中，ldpc码结构1400中的具有相对低度的三个最高度变量节点1304被打孔，并且两个附加奇偶校验比特1306被添加到ldpc码结构1400，每个附加奇偶校验比特是通过对经打孔的节点中的两个的奇偶校验来形成的，并且被连接到校验节点1402中的一个。
可以注意到，相对较低度的经打孔的节点的度不包括用于形成附加奇偶校验比特的边。在harq扩展中，由于添加了另外的奇偶校验比特，经打孔的节点的度可能会显着增加。多边类型设计的优点之一是其允许以受控的方式引入度为一的变量节点。通过对所有度为一的变量节点进行打孔，并通过经过移除这些变量节点相关联的校验节点从码图中除去这些变量节点，可以获得“核心”图。经打孔的变量节点的“度”可以是核心图中的节点的度。
本文描述的技术和装置用于生成具有至少经打孔的、相对低度的两个变量节点的ldpc码结构，并用于针对经打孔的变量节点配对添加附加奇偶校验比特，其可以提供更好的编码器/解码器操作，并且因此提供处理器和/或处理系统的增强性能。例如，对较低度的经打孔的节点的使用有助于避免在图中存在可以减慢迭代解码的双边。通过针对经打孔的变量节点将附加奇偶校验比特添加到基本图中，即使在存在经打孔的变量节点的情况下也可以获得良好的性能，并且可以实现更高的码速率，同时仍避免在图中产生双边。因此，使用所提出的ldpc码结构的编码/解码带来了改进的处理时间。
本文公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求书的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非指定了特定的步骤或动作的顺序，否则在不脱离权利要求书的范围的情况下可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
如本文所使用地，术语“确定”包括各种各样的动作。例如，“确定”可以包括估算、计算、处理、导出、调查、查找(例如，查找表、数据库或其它数据结构)、核定等。此外，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，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。
在一些情况下，设备可以具有用于输出帧以进行传输的接口，而不是实际上发送帧。例如，处理器可以经由总线接口将帧输出到用于传输的rf前端。类似地，不是实际接收帧，设备可以具有用于获得从另一设备接收的帧的接口。例如，处理器可以经由总线接口从用于传输的rf前端获得(或接收)帧。
上述方法的各种操作可以通过能够执行对应功能的任何合适的单元来执行。单元可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(asic)或处理器。通常，在有附图中示出的操作的情况下，这些操作可以具有有类似编号的对应的对等功能模块组件。
结合本公开内容描述的各种说明性逻辑框、模块和电路可以用被设计用于执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件(pld)、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方案中，处理器可以是任何可商购的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、结合dsp内核的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。
如果在硬件中实现，则示例硬件配置可以包括无线节点中的处理系统。处理系统可以用总线架构来实现。总线可以包括任何数量的互连总线和桥，这取决于处理系统的具体应用和总体设计约束。总线可以链接各种电路，包括处理器、机器可读介质和总线接口。除了别的外，总线接口可以用于通过总线将网络适配器连接到处理系统。网络适配器可以用于实现phy层的信号处理功能。在无线节点(参见图1)的情况下，用户接口(例如，键盘、显示器、鼠标、操纵杆等)也可以连接到总线。总线还可以链接诸如定时源、外围设备、电压调节器、功率管理电路等各种其它电路，这在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。处理器可以用一个或多个通用和/或专用处理器实现。示例包括微处理器、微控制器、dsp处理器以及可执行软件的其它电路。本领域技术人员将认识到，根据特定应用和施加在整个系统上的总体设计约束，如何最好地实现用于处理系统的所描述的功能。
如果以软件实现，则功能可以作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码存储或发送。软件应被宽泛地解释为指令、数据或其任何组合，而无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括便于将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。处理器可能负责管理总线和通用处理，包括执行存储在机器可读存储介质上的软件模块。计算机可读存储介质可以耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。在替代方案中，存储介质可以与处理器成一体。作为示例，机器可读介质可以包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的其上存储有指令的计算机可读存储介质，所有这些可以由处理器通过总线接口访问。替代地或另外，机器可读介质或其任何部分可以集成到处理器中，诸如在用高速缓存和/或通用寄存器文件可以是这样。机器可读存储介质的示例可以包括例如ram(随机存取存储器)、闪存、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器或任何其它合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可以体现在计算机程序产品中。
软件模块可以包括单个指令或许多指令，并且可以分布在多个不同代码段之间、不同程序之间以及跨多个存储介质。计算机可读介质可以包括多个软件模块。软件模块包括当由诸如处理器的装置执行时使得处理系统执行各种功能的指令。软件模块可以包括传输模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者分布在多个存储设备间。例如，当触发事件发生时，软件模块可以从硬盘驱动器加载到ram中。在执行软件模块期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以增加访问速度。然后可以将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。当参照下面的软件模块的功能时，将理解地是，当执行来自该软件模块的指令时，这种功能由处理器实现。
而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(dsl)或诸如红外(ir)、无线电和微波的无线电技术从网站、服务器或其它远程源发送软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术都包含在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光盘、光碟、数字通用光盘(dvd)、软盘和
因此，某些方面可以包括用于执行本文呈现的操作的计算机程序产品。例如，这样的计算机程序产品可以包括具有在其上存储(和/或编码)的指令的计算机可读介质，所述指令可由一个或多个处理器执行以执行本文所述的操作。
此外，应当理解，用于执行本文描述的方法和技术的模块和/或其它适当的单元可以由无线节点和/或基站适当地下载和/或以其它方式获得。例如，这样的设备可以耦合到服务器以便于传送用于执行本文描述的方法的单元。替代地，可以经由存储单元(例如ram、rom、诸如光盘(cd)或软盘等的物理存储介质等)来提供本文描述的各种方法，使得无线节点和/或基站可以在将存储单元耦合到或提供给设备时获得各种方法。此外，可以利用用于将本文所描述的方法和技术提供给设备的任何其它合适的技术。
应当理解，权利要求书不限于上文所示的精确配置和组件。在不脱离权利要求书的范围的情况下，可以对上述方法和装置的布置、操作和细节进行各种修改、改变和变化。
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