无线通信系统中用于频率和正交幅度调制的编码和解码的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及无线通信系统中的编码和解码。
【背景技术】
[0002] 现有技术假设关于干扰信号的高斯分布，以便以低复杂度来执行解码。因此，为了 使干扰信号的特性最大程度地接近高斯，主要使用基于正交幅度调制（QAM)的调制方案。 然而，众所周知，非高斯信道的信道容量比高斯信道的信道容量要大。因此，当适当地执行 编码时，在非高斯信道中可以获得比高斯信道更高的解码性能。
[0003] 因此，需要开发允许干扰信号遵循非高斯分布的调制方案，并且作为开发的结果 提出的调制方案是频率和正交幅度调制（FQAM)。FQAM是结合了 QAM和频移键控（FSK)的 混合调制方案，并且FQAM同时具有QAM的高频谱效率的优点以及使FSK的干扰信号非高斯 化的优点。
[0004] FQAM具有不适用于比特到符号（bit-to-symbol)方案的特性。因此，在应用FQAM 的情况下，比特交织编码调制（BICM)信道容量比编码调制（CM)信道容量要低。一般地，由 于在信道码的字母大小（alphabet size)很大时CM信道容量增加得更多，为了使用FQAM 获得高性能，优选的是将FQAM与字母大小很大的非二进制信道码组合。字母大小指示编码 输出值的候选的数目。在这一点上，非二进制信道码的复杂度随着字母大小增加而指数地 增加。因此，为了使用FQAM的优点，需要复杂度非常高的信道编码和解码过程。
[0005] 为了改善解码性能，FQAM技术可以被考虑，但为了有效使用FQAM，需要复杂度很 高的信道编码和解码过程。因此，需要提出在保持FQAM的优点的同时减少编码和解码的复 杂度的替代方案。
[0006] 以上信息被提供作为背景信息，仅仅用于帮助理解本发明。关于上述任何内容就 本公开而言是否可适用为现有技术，没有作出判定，也没有作出断言。
【发明内容】
[0007] 技术方案
[0008] 本公开的各方面要解决至少上述问题和/或缺点并提供至少下述优点。因此，本 公开的一方面将提供一种在无线通信系统中对于频率和正交幅度调制（FQAM)执行低复杂 度的编码和解码的装置和方法。
[0009] 本公开的另一方面将提供一种在使用FQAM的无线通信系统中执行接近编码调制 (SM)信道容量的编码和解码的装置和方法。
[0010] 本公开的又一方面将提供一种在使用FQAM的无线通信系统中通过低复杂度来执 行接近CM信道容量的编码和解码的装置和方法。
[0011] 本公开的又一方面将提供一种在使用FQAM的无线通信系统中执行多阶段编码和 多阶段解码的装置和方法。
[0012] 根据本公开的一方面，提供一种在支持FQAM的无线通信系统中操作发送端的方 法。该方法包括：将信息比特流划分为多个部分；使用不同的编码方案来编码所述多个部 分中的每个；以及通过组合所述多个部分中的每个的编码的结果值来生成FQAM符号。其 中，所述编码方案根据编码阶数、编码率、输入大小和编码技术中的至少一个而不同。
[0013] 根据本公开的另一方面，提供一种在支持FQAM的无线通信系统中操作接收端的 方法。该方法包括：接收从发送端发送的FQAM符号；使用不同的解码方案和解码技术来解 码由所述发送端划分的信息比特流的多个部分中的每个；以及通过组合多个部分的解码结 果来确定信息比特流。其中，所述编码方案根据编码阶数、编码率、输入大小和编码技术中 的至少一个而不同。
[0014] 根据本公开的又一方面，提供一种在支持FQAM的无线通信系统中的发送端的装 置。该装置包括：调制解调器，被配置为，将信息比特流划分为多个部分，使用不同的编码方 案来编码所述多个部分中的每个，以及通过组合所述多个部分中的每个的编码的结果值来 生成FQAM符号；以及处理器，被配置为发送FQAM符号。其中，所述编码方案根据编码阶数、 编码率、输入大小和编码技术中的至少一个而不同。
[0015] 根据本公开的又一方面，提供一种在支持FQAM的无线通信系统中的接收端的装 置。该装置包括：处理器，被配置为，从发送端接收包括FQAM符号的信号；调制解调器，被配 置为，分别地使用不同的解码方案来解码由所述发送端划分的信息比特流的多个部分中的 每个，以及通过将所述多个部分的解码结果组合来确定信息比特流。其中，所述编码方案根 据编码阶数、编码率、输入大小和编码技术中的至少一个而不同。
[0016] 对于本领域的技术人员来说，从以下结合附图进行的本公开的各种实施例的详细 描述中本公开的其它方面、优点和显著特性将变得明显。
【附图说明】
[0017] 通过以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点 将会更加清楚，附图中：
[0018] 图1A、图IB和图IC是示出根据本公开的实施例的频率和正交幅度调制（FQAM)技 术的概念的视图；
[0019] 图2是示出根据本公开的实施例的、在无线通信系统中应用FQAM的情况下的信号 配置的示例的图；
[0020] 图3是示出根据本公开的实施例的在系统中FQAM符号和比特流之间的映射的示 例的视图；
[0021] 图4是示出根据本公开的实施例的、系统中的编码和解码结构的概念视图；
[0022] 图5是示出根据本公开的实施例的、系统中的编码和解码结构的概念视图；
[0023] 图6是示出根据本公开的实施例的在系统中FQAM符号和比特流之间的映射的示 例的视图；
[0024] 图7是示出根据本公开的实施例的、系统中的编码和解码结构的概念视图；
[0025] 图8是示出根据本公开的实施例的、系统中的编码和解码结构的概念视图；
[0026] 图9是示出根据本公开的实施例的、在无线通信系统中的发送端的操作过程的流 程图；
[0027] 图10是示出根据本公开的实施例的、在无线通信系统中的接收端的操作过程的 流程图；
[0028] 图11是示出根据本公开的实施例的、在无线通信系统中的接收端和发送端的框 图；以及
[0029] 图12和图13是示出根据本公开的实施例的、编码和解码技术的性能的视图。
【具体实施方式】
[0030] 提供以下参照附图的描述来帮助全面理解权利要求及其等效物所限定的本发明 的各种实施例。以上描述包括各种具体细节来帮助理解，但这些具体细节应被看作仅仅是 示例性的。因此，本领域普通技术人员将会认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况 下，可以对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，可能省略 对公知功能和结构的描述。
[0031] 在以下描述和权利要求中使用的术语和字词不受限于字面含义，而只是被发明人 用来使得能够对于本公开有清楚且一致的理解。从而，本领域技术人员应当清楚，提供以下 对本公开的各种实施例的描述只是为了说明，而不是为了限制如所附权利要求及其等同物 所限定的本公开。
[0032] 要理解，单数形式"一"、"一个"和"所述"包括复数所指物，除非上下文明确地另 有规定。从而，例如，对"一组件表面"的提及包括对一个或多个这样的表面的提及。
[0033] 在下文中，本公开描述了在无线通信系统中对于频率和正交幅度调制（FQAM)执 行低复杂度的编码和解码的技术。
[0034] 图1A、图IB和图IC是示出根据本公开的实施例的FQAM技术的概念的视图。
[0035] 参照图IA至图1C，示出了组合了 4-正交幅度调制（QAM)和4-频移键控（FSK)的 FQAM。如图IA至图IC中所示，图IA中所示的4-QAM可以通过在正交坐标系统中具有四个 星座点来生成具有不同相位的四个复符号。图IB中所示的4-FSK可以通过使用四个频率 值来生成具有不同频率的四个复符号。图IC中所示的FQAM是4-QAM和4-FSK的组合。如 图IC中所示，FQAM符号可以同时具有四个不同频率值和四个相位值，从而总共可以生成16 个符号。
[0036] 如上所述，FQAM通过频率的数目扩展了可仅使用QAM表达的比特流的数目。换言 之，FQAM通过使用FSK符号的相位和大小的QAM符号的数目，扩展了可仅使用FSK表达的 比特流的数目。也就是说，FQAM符号通过符号的相位和大小以及关于符号所映射的频率的 位置的组合来标识。
[0037] 图2是示出根据本公开的实施例的、在无线通信系统中应用FQAM的情况下的信号 配置的示例的图。
[0038] 参照图2,为将FQAM应用到正交频分复用（OFDM) /正交频分多址（OFDMA)无线通 信系统的情况下的帧的部分。图2示例性地示出了图IA至图IC中所示的16-FQAM。
[0039] 如图2中所示，水平轴代表时间而垂直轴代表频率。时间轴的划分基准是符号，而 频率轴的划分基准是子载波。此外，由一个符号和一个子载波形成的基准由音调（tone)来 表不。
[0040] 参照图2，一个FQAM块包括占据一个符号和四个子载波的四个音调。图2中，一个 FQAM块中包括的子载波被示出为相邻的。然而，这仅仅是示例，