[發明專利]用于在離散多音調調制通信系統中執行多級編碼的系統和方法

有效

• 申請號: 201780062777.2
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN109804582B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: C·C·索里亞諾;S·I·莫利內羅
• 申請（專利權）人: 馬維爾亞洲私人有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L27/34;H04L5/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;林程程

本文中描述的實施例提供了一種用于在離散多音調調制(DMT)通信系統中執行多級編碼的方法。多個數據比特被劃分為第一數目的未經編碼的比特和一組待被編碼的比特。該組待被編碼的比特被編碼為第二數目的經編碼的比特。第一數目不同于第二數目，并且第一數目是奇數或偶數。第一數目的未經編碼的比特和第二數目的經編碼的比特被映射到多個星座點中。多個星座點作為正交頻分復用(OFDM)符號被發送。

相關申請的交叉引用

本公開要求于2017年4月13日遞交的美國非臨時專利申請No.15/487,004的權益，該美國非臨時專利申請No.15/487,004進而要求于2016年9月2日遞交的美國臨時專利申請No.62/383,050的優先權，其通過引用全部結合于此。

技術領域

本公開涉及通信系統中的編碼/解碼方案，具體涉及在離散多音調調制(DMT)通信系統中執行多級編碼。

背景技術

本文中提供的背景描述用于總體上呈現本公開的上下文的目的。發明人的工作(到本背景技術部分中描述的工作的程度)以及在遞交時不能以其他方式作為現有技術的說明書的方面既不明確地也不暗含地被承認是本公開的現有技術。

離散多音調調制被廣泛地用在數字電視和音頻廣播、數字用戶線(DSL)互聯網接入、無線網絡、電力線網絡、以及4G移動通信中。在DMT系統中，傳入數據被收集并且然后被分布在大量小型個體載波上，這些小型個體載波中的每個載波使用正交幅度調制(QAM)調制的形式。DMT發送器通常包括前向糾錯編碼器，該前向糾錯編碼器在將經編碼的比特映射到子載波中之前將待發送的所有數據編碼為經編碼的比特。在音調映射后，然后使用星座編碼器將經編碼的比特分布到選定的星座中。然后，使用OFDM調制器將來自星座的數據符號調制到OFDM符號中。

在DMT接收器處，通常使用星座解碼器來解碼所接收的數據符號。FEC解碼器被用于解碼從所接收的數據符號恢復出的經編碼的數據符號。當系統的吞吐量較高時(例如，每秒10吉比特(Gbps))，FEC解碼器的實施方式形成挑戰。具體地，諸如低密度奇偶校驗(LDPC)解碼器的迭代解碼器的硬件要求難以滿足，因為在吞吐量增大時該解碼器需要的電路面積呈線性增加。

另外，FEC編碼/解碼方案通常實現有限的編碼速率。在G.hn網絡中，例如，所采用的LDPC的母代碼具有5/6的較高編碼速率，即，對于每5個比特的有用信息，FEC編碼器生成總共6個比特的數據。但是，當期望諸如16/18或20/21等更高編碼速率時，由于FEC解碼器的負擔顯著增大，解碼變得不太高效。

發明內容

本文中描述的實施例提供了一種用于在DMT通信系統中執行多級編碼的方法。多個數據比特被劃分為第一數目的未經編碼的比特和一組待被編碼的比特。該組待被編碼的比特被編碼為第二數目的經編碼的比特。第一數目不同于第二數目，并且第一數目為奇數或偶數。第一數目的未經編碼的比特和第二數目的經編碼的比特被映射到多個星座點中。多個星座點作為正交頻分復用(OFDM)符號被發送。

在一些實施方式中，自適應比特加載信息被獲取，其指示未經編碼的比特的數目和待被加載的比特的總數目，該自適應比特加載信息至少部分地基于信道信噪比(SNR)條件而被生成。基于自適應比特加載信息，將多個數據比特劃分為第一數目的未經編碼的比特和一組待被編碼的比特。

在一些實施方式中，將第一數目的未經編碼的比特映射到第一組未經編碼的星座點中。將第二數目的經編碼的比特映射到第二組經編碼的星座點中，其中第一組未經編碼的星座點具有與第二組經編碼的星座點不同的縮放比例。

在一些實施方式中，用以下值來縮放第一組未經編碼的星座點，以獲取經縮放的一組未經編碼的星座點，所述值等于與2的第二數目次冪相等的值的平方根。