CN109314526A - 用于简洁地描述经提升低密度奇偶校验(ldpc)码的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开的某些方面一般涉及用于简洁地描述经提升准循环低密度奇偶校验(LDPC)码的技术。一种由传送方设备进行无线通信的方法总体上包括：选择用于生成第一经提升LDPC码的第一提升大小值Z和第一提升值集合(1302)。第一经提升LDPC码是通过应用第一提升值集合以互连基奇偶校验矩阵(PCM)的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成的(1304)。该方法进一步包括：基于第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM(1306)；基于第一经提升LDPC码或第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字(1308)；以及传送该码字(1310)。

Description

用于简洁地描述经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的方法和 装置

相关申请的交叉引用及优先权要求

本申请要求于2016年6月14日提交的美国临时专利申请S/N.62/349,784(163764P1)、以及于2016年8月12日提交的美国临时专利申请S/N.62/374,514(164403P1)、以及于2017年6月13日提交的美国专利申请No.15/622,019(163764)的权益和优先权，这三篇申请出于所有适用目的通过援引被整体纳入于此。

技术领域

以下讨论的技术的某些方面一般涉及无线通信，包括二进制数据中的检错和/或纠错，尤其涉及用于简洁地描述经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的方法和装置。

引言

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、数据、消息、广播等各种类型的通信内容。这些系统可通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率)来采用能够支持与多个用户的通信的多址技术。此类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、正交FDMA(OFDMA)、第三代伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)系统、以及高级LTE(LTE-A)系统。

多址技术已经在各种电信标准中被采纳以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区、以及甚至全球级别上进行通信的共同协议。新兴电信标准的一示例为新无线电(NR)，例如5G无线电接入。NR是由3GPP颁布的LTE移动标准的增强集。它被设计成通过改善频谱效率、降低成本、改善服务、利用新频谱、并且更好地与在下行链路(DL)和上行链路(UL)上使用具有循环前缀(CP)的OFDMA的其他开放标准进行整合来更好地支持移动宽带因特网接入，以及支持波束成形、多输入多输出(MIMO)天线技术和载波聚集。

一般而言，无线多址通信系统能同时支持多个无线节点的通信。每个节点经由前向和反向链路上的传输与一个或多个基站(BS)通信。前向链路(或下行链路)是指从BS至节点的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从节点至基站的通信链路。通信链路可经由单输入单输出、多输入单输出、或MIMO系统来建立。

在一些示例中，无线多址通信系统可包括数个BS，每个BS同时支持多个通信设备(也称为用户装备(UE))的通信。在LTE或LTE-A网络中，包含一个或多个BS的集合可定义演进型B节点(eNB)。在其它示例中(例如，在下一代、NR、或5G网络中)，无线多址通信系统可包括数个分布式单元(DU)(例如，边缘单元(EU)、边缘节点(EN)、无线电头端(RH)、智能无线电头端(SRH)、传输接收点(TRP)等)与数个中央单元(CU)(例如，中央节点(CN)、接入节点控制器(ANC)等)处于通信，其中包含与CU处于通信的一个或多个DU的集合可定义接入节点(例如，BS、NR BS、5G BS、NB、eNB、NR NB、5G NB、接入点(AP)、网络节点、gNB、TRP等等)。BS、AN或DU可在下行链路信道(例如，用于来自BS或至UE的传输)和上行链路信道(例如，用于从UE至BS、AN或DU的传输)上与UE或UE集合通信。

二进制值(例如，1和0)被用来表示和传达各种类型的信息，诸如视频、音频、统计信息等。遗憾的是，在二进制数据的存储、传输和/或处理期间，差错可能被无意地引入；例如，“1”可能被改变成“0”，或者反之。

一般而言，在数据传输的情形中，接收机在存在噪声或失真的情况下观察每个收到比特，并且只获得对该比特的值的指示。在这些境况下，所观察到的值被解读为“软”比特的源。软比特指示对该比特的值的优选估计(例如，1或0)连同对该估计的可靠性的某种指示。虽然差错数量可能相对较低，但是即使少量差错或失真程度也可导致数据不可用或在传输差错的情形中可能使得必须重传数据。为了提供检查差错并且在一些情形中纠正差错的机制，可对二进制数据进行编码以引入精心设计的冗余度。对数据单元的编码产生通常所称的码字。由于其冗余度，码字通常将包括比从其产生该码字的输入数据单元更多的比特。

冗余比特由编码器添加至所传送的比特流以创建码字。当由所传送的码字产生的信号被接收或处理时，该信号中观察到的码字中所包括的冗余信息可被用于标识和/或纠正收到信号中的差错或从收到信号中移除失真，以便恢复原始数据单元。此类检错和/或纠错可被实现为解码过程的一部分。在不存在差错的情况下或者在可纠正差错或失真的情形中，解码可被用来从正被处理的源数据中恢复被编码的原始数据单元。在不可恢复的差错的情形中，解码过程可产生关于无法完全恢复原始数据的某种指示。对解码失败的此类指示发起对数据的重传。随着光纤线在数据通信中的使用以及可从/向数据存储设备(例如，盘驱动器、磁带等)读取/存储数据的速率的增大，存在对数据存储和传输容量的高效使用以及还有对以高速率来编码和解码数据的能力的日益增长的需要。

简要概述

以下概述了本公开的一些方面以提供对所讨论的技术的基本理解。此概述不是本公开的所有构想到的特征的详尽综览，并且既非旨在标识出本公开的所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以概述形式给出本公开的一个或多个方面的一些概念作为稍后给出的更详细描述之序言。在考虑本讨论后，并且尤其是在阅读题为“详细描述”的章节之后，将理解本公开的特征是如何提供包括无线网络中的接入点与站之间的改进通信在内的优点的。

虽然编码效率和高数据率是重要的，但是对于实际上供在广范围的设备(例如，消费者设备)中使用的编码和/或解码系统而言，同样重要的是编码器和/或解码器能够以合理成本实现。

通信系统通常需要以若干不同速率操作。低密度奇偶校验(LDPC)码可以用于以不同速率提供编码和解码的简单实现。例如，可通过对较低速率的LDPC码进行穿孔来生成较高速率的LDPC码。

随着对移动宽带接入的需求的持续增长，存在对NR技术中的进一步改进的需要。优选地，改进可以或应当适用于其他多址技术以及采用这些技术的电信标准。一个改进领域是用于数据传输的编码/解码领域。这些改进(例如，改进的LDPC码)可应用于NR和其他接入技术。

本公开的某些方面一般涉及用于简洁地描述多个经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的方法和装置。

本公开的某些方面提供了一种可由传送方设备执行的用于无线通信的方法。该方法一般包括选择用于生成第一经提升LDPC码的第一提升大小值Z和第一提升值集合。传送方设备可通过应用第一提升值集合以互连基奇偶校验矩阵(PCM)的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码，基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点(边是变量节点和校验节点之间的连接)。传送方设备可基于第一经提升PCM和第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM。传送方设备可基于第一经提升LDPC码和/或第二经提升LDPC码对一组信息比特进行编码以产生码字并传送该码字。

本公开的某些方面提供了一种可由传送方设备执行的用于无线通信的装备。该装备一般包括：用于选择用于生成第一经提升LDPC码的第一提升大小值Z和第一提升值集合的装置；以及用于通过应用第一提升值集合以互连基PCM的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码的装置，该基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点。该装备还包括：用于基于第一经提升PCM和第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM的装置；用于基于第一经提升LDPC码或第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字的装置；以及用于传送该码字的装置。

本公开的某些方面提供了一种可由传送方设备执行的用于无线通信的装置。该装置一般包括与存储器耦合的至少一个处理器。该至少一个处理器被配置成：选择用于生成第一经提升LDPC码的第一提升大小值Z和第一提升值集合；以及通过应用第一提升值集合以互连基PCM的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码，该基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点。该至少一个处理器还被配置成：基于第一经提升PCM和第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM；以及基于第一经提升LDPC码或第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字。该装置包括被配置成传送码字的发射机。

本公开的某些方面提供了一种可由传送方设备执行的其上存储有用于无线通信的计算机可执行代码的计算机可读介质。该代码一般包括：用于选择用于生成第一经提升LDPC码的第一提升大小值Z和第一提升值集合的代码；以及用于通过应用第一提升值集合以互连基PCM的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码的代码，该基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点。该代码还包括：用于基于第一经提升PCM和第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM的代码；用于基于第一经提升LDPC码或第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字的代码；以及用于传送该码字的代码。

在结合附图研读了下文对本公开的具体示例性方面的描述之后，本公开的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明了的。尽管本公开的特征在以下可能是关于某些方面和附图来讨论的，但本公开的所有方面可包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个方面具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本公开的各个方面使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性方面在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是此类示例性实施例可以在各种设备、系统、和方法中实现。

附图简述

为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式，可参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中解说。然而，附图仅解说了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为本描述可允许有其他等同有效的方面。

图1是概念性地解说根据本公开的某些方面的示例无线通信系统的框图。

图2是解说根据本公开的某些方面的分布式RAN的示例逻辑架构的框图。

图3是解说根据本公开的某些方面的分布式RAN的示例物理架构的示图。

图4是概念性地解说根据本公开的某些方面的示例基站(BS)和用户装备(UE)的设计的框图。

图5是示出根据本公开的某些方面的用于实现通信协议栈的示例的示图。

图6解说了根据本公开的某些方面的下行链路(DL)中心式子帧的示例。

图7解说了根据本公开的某些方面的上行链路(UL)中心式子帧的示例。

图8是根据本公开的某些方面的示例低密度奇偶校验(LDPC)码的图形表示。

图8A是根据本公开的某些方面的图8的示例LDPC码的矩阵表示。

图9是根据本公开的某些方面的图8的LDPC码的提升的图形表示。

图10是根据一些方面的用于准循环802.11LDPC码的矩阵的整数表示。

图11是解说根据本公开的某些方面的示例编码器的简化框图。

图12是解说根据本公开的某些方面的示例解码器的简化框图。

图13是解说根据本公开的某些方面的用于由传送方设备从用于无线通信的基奇偶校验矩阵(PCM)生成经提升LDPC码的示例操作的流程图。

为了促进理解，在可能之处使用了相同的附图标记来指定各附图共有的相同要素。一个实施例中所公开的要素可有益地用在其他实施例上而无需具体引述。

详细描述

本公开的各方面提供了用于新无线电(NR)接入技术(例如，5G无线电接入)的编码(和/或解码)的装置、方法、处理系统、和计算机程序产品。NR可指代被配置为根据新空中接口或固定传输层操作的无线电。NR可包括支持以宽带宽(例如，80MHz及以上)为目标的增强型移动宽带(eMBB)服务、以高载波频率(例如，60GHz)为目标的毫米波(mmW)服务、以非后向兼容MTC技术为目标的大规模机器类型通信(mMTC)服务、和/或以超可靠低等待时间通信(URLLC)服务为目标的关键任务(MiCr)服务。这些服务可包括针对各种用途的等待时间和可靠性要求、定时要求和其他设计考量。NR可以使用低密度奇偶校验(LDPC)编码和/或极化码。

本公开的各方面提供了用于简洁地描述LDPC码结构的技术和装置。在各方面，可以存储单个基图或奇偶校验矩阵(PCM)以用于一组提升大小(有时称为提升族或经提升LDPC码族)。PCM可以对应于该组提升中的提升之一(例如，最小或最大提升)，并且可以基于所存储的PCM使用运算(例如，诸如向下取整运算或模运算)来生成该族中的其他成员。在各方面，相同的PCM可以用于该码族中的成员。在各方面，可以基于与一个族相关联的提升值来生成用于不同码族的PCM。

以下参照附图更全面地描述本公开的各种方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地实现还是组合地实现的。例如，可使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各种方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。

尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限于特定益处、用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。

本文中描述的技术可被用于各种无线通信网络，诸如码分多址(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”常被可互换地使用。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、CDMA2000等无线电技术。UTRA包括宽带-CDMA(W-CDMA)和低码片率(LCR)。CDMA2000涵盖IS2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE802.20、Flash-等的无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP LTE和高级LTE(LTE-A)是使用E-UTRA的UMTS版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A以及GSM在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。.CDMA2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。NR是正协同5G技术论坛(5GTF)进行开发的新兴无线通信技术。这些通信网络仅仅作为其中可应用本公开中描述的技术的网络的示例来列出；然而，本公开不限于上述通信网络。

为了清楚起见，虽然各方面在此处可使用通常与3G和/或4G或LTE无线技术相关联的术语来描述，但本公开的各方面可以在包括NR技术在内的基于其它代的通信系统(诸如5G和后代)中应用。

示例无线通信系统

图1解说了其中可执行本公开的各方面的示例通信网络100。无线通信网络100可以是新无线电(NR)或5G网络。无线通信网络100可包括传送方设备，诸如用户装备(UE)120或基站(BS)110。传送方设备可以根据本文描述的各方面使用可以简洁地描述(例如，确定/生成/存储)的经提升LDPC码来执行编码，并且接收方设备(例如，UE 120或BS 110)可以执行相应的解码操作。例如，传送方设备可以选择至少一个提升大小值以用于生成一组经提升LDPC码，其包括由具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点的基矩阵所定义的基LDPC码的副本。提升大小值是从值范围中选择的。传送方设备可以基于提升值集合中与所选提升大小值相关联的提升值来生成基矩阵，并基于基矩阵生成针对该组中的不同提升大小值的矩阵。

如图1中所解说的，无线通信网络100可包括数个BS 110和其他网络实体。BS可以是与UE通信的站。每个BS 110可为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“蜂窝小区”可指代B节点的覆盖区域和/或服务该覆盖区域的B节点子系统，这取决于使用该术语的上下文。在NR系统中，术语“蜂窝小区”和gNB、B节点、5G NB、AP、NR BS、NR BS、TRP等可以是可互换的。在一些示例中，蜂窝小区可以不必是驻定的，并且蜂窝小区的地理区域可根据移动BS的位置而移动。在一些示例中，BS可通过各种类型的回程接口(诸如直接物理连接、虚拟网络、或使用任何合适的传输网络的类似物)来彼此互连和/或互连至无线通信网络100中的一个或多个其他BS或网络节点(未示出)。

一般而言，在给定的地理区域中可部署任何数目的无线网络。每个无线网络可支持特定无线电接入技术(RAT)，并且可在一个或多个频率上工作。RAT也可被称为无线电技术、空中接口等。频率也可被称为载波、频道等。每个频率可在给定地理区域中支持单个RAT以避免不同RAT的无线网络之间的干扰。在一些情形中，可部署NR或5G RAT网络。

BS可提供对宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、和/或其他类型的蜂窝小区的通信覆盖。宏蜂窝小区可覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米)，并且可允许无约束地由具有服务订阅的UE接入。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域，并且可允许无约束地由具有服务订阅的UE接入。毫微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域(例如，住宅)且可允许有约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的UE(例如，封闭订户群(CSG)中的UE、住宅中用户的UE等)接入。用于宏蜂窝小区的BS可被称为宏BS。用于微微蜂窝小区的BS可被称为微微BS。用于毫微微蜂窝小区的BS可被称为毫微微BS或家用BS。在图1中所示的示例中，BS 110a、BS 110b和BS 110c可以分别是用于宏蜂窝小区102a、宏蜂窝小区102b和宏蜂窝小区102c的宏BS。BS 110x可以是用于微微蜂窝小区102x的微微BS。BS 110y和BS110z可以分别是毫微微蜂窝小区102y和毫微微蜂窝小区102z的毫微微BS。BS可支持一个或多个(例如，三个)蜂窝小区。

无线通信网络100还可包括中继站。中继站是从上游站(例如，BS 110或UE 120)接收数据和/或其他信息的传输并向下游站(例如，UE 120或BS 110)发送该数据和/或其他信息的传输的站。中继站还可以是为其他UE中继传输的UE。在图1中所示出的示例中，中继站110r可与BS 110a和UE 120r通信以促成BS 110a与UE 120r之间的通信。中继站也可被称为中继、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可能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中的干扰的不同影响。例如，宏BS可具有高发射功率电平(例如，20瓦)，而微微BS、毫微微BS和中继可具有较低的发射功率电平(例如，1瓦)。

无线通信网络100可支持同步或异步操作。对于同步操作，各BS可以具有相似的帧定时，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，各BS可以具有不同的帧定时，并且来自不同BS的传输可能在时间上并不对齐。本文中所描述的技术可用于同步和异步操作两者。

网络控制器130可耦合到一组BS并提供对这些BS的协调和控制。网络控制器130可以经由回程与各BS 110通信。BS 110还可例如经由无线或有线回程直接或间接地彼此进行通信。

UE 120(例如，UE 120x、UE 120y等)可分散遍及无线通信网络100，并且每个UE可以是驻定或移动的。UE也可被称为移动站、终端、接入终端、订户单元、站、客户端装备(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、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环(WLL)站、平板设备、相机、游戏设备、上网本、智能本、超级本、医疗设备或医疗装备、生物测定传感器/设备、可穿戴设备(诸如智能手表、智能服装、智能眼镜、智能腕带、智能珠宝(例如，智能戒指、智能项链等))、娱乐设备(例如，音乐设备、视频设备、卫星无线电等)、车辆组件或传感器、智能计量仪/传感器、工业制造装备、全球定位系统设备、或者被配置成经由无线或有线介质进行通信的任何其他合适的设备。一些UE可被认为是演进型或机器类型通信(MTC)设备或演进型MTC(eMTC)设备。MTC和eMTC UE例如包括机器人、无人机、远程设备、传感器、仪表、监视器、位置标签等，其可与BS、另一设备(例如，远程设备)或某一其它实体通信。无线节点可例如经由有线或无线通信链路来为网络(例如，广域网，诸如因特网或蜂窝网络)提供连通性或提供至该网络的连通性。一些UE可被认为是物联网(IoT)设备。

在图1中，带有双箭头的实线指示UE与服务BS之间的期望传输，服务BS是被指定在下行链路和/或上行链路上服务该UE的BS。带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)可以在下行链路上利用正交频分复用(OFDM)并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)正交副载波，这些副载波也常被称为频调、频槽等。每个副载波可用数据来调制。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送的，而在SC-FDM下是在时域中发送的。毗邻副载波之间的间距可以是固定的，且副载波的总数(K)可取决于系统带宽。例如，副载波的间距可以是15kHz，而最小资源分配(称为“资源块”(RB))可以是12个副载波(即180kHz)。因此，对于1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz或20MHz的系统带宽，标称快速傅立叶变换(FFT)大小可以等于128、256、512、1024或2048。系统带宽还可被划分成子带。例如，子带可覆盖1.08MHz(即，6个RB)，并且对于1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz或20MHz的系统带宽，可分别有1、2、4、8或16个子带。

NR可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。可支持100MHz的单个分量载波带宽。NR RB可在0.1ms历时上跨越具有75kHz的副载波带宽的12个副载波。每一无线电帧可包括具有10ms长度的50个子帧。因此，每一子帧可具有0.2ms的长度。每个子帧可指示用于数据传输的链路方向(即，下行链路或上行链路)并且用于每个子帧的链路方向可动态切换。每个子帧可包括DL/UL数据以及DL/UL控制数据。用于NR的UL和DL子帧可在以下参照图6和7更详细地描述。可支持波束成形并且可动态配置波束方向。还可支持具有预编码的MIMO传输。DL中的MIMO配置可支持至多达8个发射天线(具有至多达8个流的多层DL传输)和每UE至多达2个流。可支持每UE至多达2个流的多层传输。可使用至多达8个服务蜂窝小区来支持多个蜂窝小区的聚集。替换地，除了基于OFDM之外，NR还可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。例如，调度实体(例如，BS 110或UE120)分配用于在其服务区域或蜂窝小区内的一些或所有设备和装备间的通信的资源。在本公开内，如以下所进一步讨论的，调度实体可以负责调度、指派、重新配置、以及释放用于一个或多个下级实体的资源。即，对于被调度的通信而言，下级实体利用由调度实体分配的资源。BS不是可充当调度实体的仅有实体。即，在一些示例中，UE可用作调度实体，从而调度用于一个或多个下级实体(例如，一个或多个其他UE)的资源。在该示例中，该UE正充当调度实体，并且其它UE利用由该UE调度的资源来进行无线通信。UE可在对等(P2P)网络中和/或在网状网络中充当调度实体。在网状网络示例中，UE除了与调度实体通信之外还可任选地直接彼此通信。

因此，在具有对时频资源的经调度接入并且具有蜂窝配置、P2P配置和网状配置的无线通信网络中，调度实体和一个或多个下级实体可利用所调度的资源来通信。

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、5G NB、NB、5G NB、TRP、AP等)可对应于一个或多个BS。NR蜂窝小区可被配置为接入蜂窝小区(ACell)或仅数据蜂窝小区(DCell)。DCell可以是用于载波聚集或双连通性但不用于初始接入、蜂窝小区选择/重选、或切换的蜂窝小区。

图2解说了分布式RAN 200的示例逻辑架构，该RAN 200可在图1中解说的无线通信系统100中实现。5G接入节点(AN)206可包括接入节点控制器(ANC)202。ANC 202可以是分布式RAN 200的CU。至下一代核心网(NG-CN)204的回程接口可在ANC 202处终接。至相邻下一代接入节点(NG-AN)的回程接口可在ANC 202处终接。ANC 202可包括一个或多个TRP 208。

TRP 208包括DU。TRP 208可连接到一个ANC(ANC 202)或者一个以上ANC(未解说)。例如，对于RAN共享、作为服务的无线电(RaaS)和因服务而异的AND部署，TRP可连接到一个以上ANC 202。TRP 208可包括一个或多个天线端口。TRP 208可被配置成个体地(例如，动态选择)或联合地(例如，联合传输)服务至UE(例如，UE 120)的话务。

可使用分布式RAN 200的示例逻辑架构来解说去程(fronthaul)定义。该逻辑架构可支持跨不同部署类型的去程方案。例如，该逻辑架构可基于传送网络能力(例如，带宽、等待时间和/或抖动)。该逻辑架构可与LTE共享特征和/或组件。NG-AN 210可以支持与NR的双连通性。NG-AN 210可共享用于LTE和NR的共用去程。该逻辑架构可实现各TRP 208之间和之中的协作。例如，可在TRP 208内和/或经由ANC 202跨各TRP 208预配置协作。可以不存在TRP间接口。

用于分布式RAN 200的逻辑架构可包括分离逻辑功能的动态配置。如将参照图5更详细地描述的，可在DU(例如，TRP 208)或CU(例如，ANC 202)处放置无线电资源控制(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、以及物理(PHY)层。

图3解说了根据本公开的各方面的分布式RAN 300的示例物理架构。如图3所示，分布式RAN 300包括集中式核心网单元(C-CU)302、集中式RAN单元(C-RU)304和DU 306。

C-CU 302可以主存核心网功能。C-CU 302可被集中地部署。C-CU 302功能性可被卸载(例如，至高级无线服务(AWS))以力图处置峰值容量。C-RU 304可以主存一个或多个ANC功能。可任选地，C-RU 304可在本地主存核心网功能。C-RU 304可具有分布式部署。C-RU304可以位于网络边缘附近。DU 306可主存一个或多个TRP(边缘节点(EN)、边缘单元(EU)、无线电头端(RH)、智能无线电头端(SRH)等)。DU 306可位于具有射频(RF)功能性的网络的边缘处。

图4解说了图1中解说的BS 110和UE 120的示例组件，其可被用来实现本公开的各方面以用于高性能、灵活和紧凑的LDPC编码。在图4中解说的BS 110和UE 120的组件中的一者或多者可被用来实践本公开的各方面。例如，UE 120的天线452a-454r、解调器/调制器454a-454r、TX MIMO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BS 110的天线434a-434t、解调器/调制器432a-434t、TX MIMO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可用于执行本文所描述和分别参照图13-16所解说的操作1300-1600。

对于受约束关联的情景，BS 110可以是图1中的宏BS 110c，并且UE 120可以是UE120y。BS 110也可以是某种其他类型的BS。BS 110可装备有天线434a到434t，而UE 120可装备有天线452a到452r。

在BS 110处，发射处理器420可接收来自数据源412的数据和来自控制器/处理器440的控制信息。该控制信息可用于物理广播信道(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)或其他控制信道或信号。该数据可用于物理下行链路共享信道(PDSCH)或其他数据信道或信号。发射处理器420可处理(例如，编码和码元映射)数据和控制信息以分别获得数据码元和控制码元。例如，发射处理器420可使用以下更详细讨论的LPDC码设计对信息比特进行编码。发射处理器420还可生成参考码元(例如，用于主同步信号(PSS)、副同步信号(SSS)、以及因蜂窝小区而异的参考信号(CRS))。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器430可在适用的情况下对数据码元、控制码元、和/或参考码元执行空间处理(例如，预编码)，并且可将输出码元流提供给调制器(MOD)432a到432t。每个调制器432可处理各自的输出码元流(例如，针对OFDM等等)以获得输出采样流。每个调制器432可进一步处理(例如，转换至模拟、放大、滤波、及上变频)输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器432a到432t的下行链路信号可以分别经由天线434a到434t被传送。

在UE 120处，天线452a到452r可接收来自BS 110的下行链路信号并可分别向解调器(DEMOD)454a到454r提供收到信号。每个解调器454可调理(例如，滤波、放大、下变频、以及数字化)各自的收到信号以获得输入采样。每个解调器454可进一步处理输入采样(例如，针对OFDM等)以获得收到码元。MIMO检测器456可从所有解调器454a到454r获得收到码元，在适用的情况下对这些收到码元执行MIMO检测，并提供检出码元。接收处理器458可处理(例如，解调、解交织、以及解码)这些检出码元，将经解码的给UE 120的数据提供给数据阱460，并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器480。

在上行链路上，在UE 120处，发射处理器464可接收并处理来自数据源462的(例如，用于物理上行链路共享信道(PUSCH)或其他数据信道或信号的)数据以及来自控制器/处理器480的(例如，用于物理上行链路控制信道(PUCCH)或其他控制信道或信号的)控制信息。发射处理器464还可生成用于参考信号的参考码元。来自发射处理器464的码元可在适用的情况下由TX MIMO处理器466预编码，进一步由解调器454a到454r处理(例如，针对SC-FDM等)，并且传送给BS 110。在BS 110处，来自UE 120的上行链路信号可由天线434接收，由调制器432处理，在适用的情况下由MIMO检测器436检测，并由接收处理器438进一步处理以获得经解码的由UE 120发送的数据和控制信息。接收处理器438可将经解码的数据提供给数据阱439并将经解码的控制信息提供给控制器/处理器440。

存储器442可存储用于BS 110的数据和程序代码，而存储器482可存储用于UE 120的数据和程序代码。调度器444可调度UE以进行下行链路和/或上行链路上的数据传输。

图5解说了根据本公开的各方面的示出用于实现通信协议栈的示例的示图500。所解说的通信协议栈可由在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。示图500解说了包括RRC层510、PDCP层515、RLC层520、MAC层525和PHY层530的通信协议栈。在一示例中，协议栈的这些层可被实现为单独的软件模块、处理器或ASIC的部分、由通信链路连接的非共处一地的设备的部分、或其各种组合。共处一地和非共处一地的实现可例如在协议栈中用于网络接入设备(例如，AN、CU和/或DU)或UE。

第一选项505-a示出了协议栈的拆分实现，其中协议栈的实现在集中式网络接入设备(例如，ANC 202)与分布式网络接入设备(例如，DU 208)之间拆分。在第一选项505-a中，RRC层510和PDCP层515可由CU实现，而RLC层520、MAC层525和PHY层530可由DU实现。在各种示例中，CU和DU可共处一地或非共处一地。第一选项505-a在宏蜂窝小区、微蜂窝小区、或微微蜂窝小区部署中可以是有用的。

第二选项505-b示出了协议栈的统一实现，其中协议栈是在单个网络接入设备(例如，接入节点(AN)、NR BS、NR NB、网络节点(NN)、TRP、gNB等)中实现的。在第二选项中，RRC层510、PDCP层515、RLC层520、MAC层525、以及PHY层530可各自由AN实现。第二选项505-b在毫微微蜂窝小区部署中可以是有用的。

无论网络接入设备实现协议栈的一部分还是全部，UE可实现整个协议栈(例如，RRC层510、PDCP层515、RLC层520、MAC层525、以及PHY层530)。

图6是示出DL中心式子帧600的示例的示图。DL中心式子帧600可包括控制部分602。控制部分602可存在于DL中心式子帧600的初始或开始部分中。控制部分602可包括对应于DL中心式子帧600的各个部分的各种调度信息和/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)，如在图6中所示的。DL中心式子帧600还可包括DL数据部分604。DL数据部分604可被称为DL中心式子帧600的有效载荷。DL数据部分604可包括被用来从调度实体(例如，UE或BS)向下级实体(例如，UE)传达DL数据的通信资源。在一些配置中，DL数据部分604可以是物理DL共享信道(PDSCH)。

DL中心式子帧600还可包括共用UL部分606。共用UL部分606可被称为UL突发、共用UL突发、和/或各种其它合适术语。共用UL部分606可包括对应于DL中心式子帧600的各个其它部分的反馈信息。例如，共用UL部分606可包括对应于控制部分602的反馈信息。反馈信息的非限定性示例可包括确收(ACK)信号、否定确收(NACK)信号、HARQ指示符、和/或各种其他合适类型的信息。共用UL部分606可附加地或替换地包括信息，诸如涉及随机接入信道(RACH)规程、调度请求(SR)的信息、和各种其它合适类型的信息。如在图6中解说的，DL数据部分604的结束可在时间上与共用UL部分606的开始分隔开。该时间分隔可被称为间隙、保护时段、保护间隔、和/或各种其他合适术语。该分隔提供了用于从DL通信(例如，由下级实体(例如，UE)进行的接收操作)到UL通信(例如，由下级实体(例如，UE)进行的传送)的切换的时间。前述内容仅是DL中心式子帧的一个示例，并且可存在具有类似特征的替换结构而不必背离本文所描述的各方面。

图7是示出UL中心式子帧700的示例的示图。UL中心式子帧700可包括控制部分702。控制部分702可存在于UL中心式子帧700的初始或开始部分中。图7中的控制部分702可类似于以上参照图6描述的控制部分602。UL中心式子帧700还可包括UL数据部分704。UL数据部分704可被称为UL中心式子帧700的有效载荷。UL数据部分704可指代被用来从下级实体(例如，UE)向调度实体(例如，UE或BS)传达UL数据的通信资源。在一些配置中，控制部分702可以是PDCCH。

如在图7中解说的，控制部分702的结束可在时间上与UL数据部分704的开始分隔开。该时间分隔可被称为间隙、保护时段、保护间隔、和/或各种其它合适术语。该分隔提供了用于从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送)的切换的时间。UL中心式子帧700还可包括共用UL部分706。图7中的共用UL部分706可类似于以上参照图6描述的共用UL部分606。共用UL部分706可附加地或替换地包括涉及信道质量指示符(CQI)、探通参考信号(SRS)的信息，以及各种其他合适类型的信息。前述内容仅是UL中心式子帧的一个示例，并且可存在具有类似特征的替换结构而不必背离本文所描述的各方面。

在一些情况下，两个或更多个下级实体(例如，UE)可使用侧链路信号来彼此通信。此类侧链路通信的现实世界应用可包括公共安全、邻近度服务、UE到网络中继、交通工具到交通工具(V2V)通信、万物联网(IoE)通信、IoT通信、关键任务网状网、和/或各种其它合适的应用。一般而言，侧链路信号可指代从一个下级实体(例如，UE1)传达给另一下级实体(例如，UE2)而无需通过调度实体(例如，UE或BS)中继该通信的信号，即使调度实体可被用于调度和/或控制目的。在一些示例中，侧链路信号可使用有执照频谱来传达(不同于无线局域网(WLAN)，其通常使用无执照频谱)。

UE可在各种无线电资源配置中操作，包括与使用专用资源集来传送导频相关联的配置(例如，无线电资源控制(RRC)专用状态等)、或者与使用共用资源集来传送导频相关联的配置(例如，RRC共用状态等)。当在RRC专用状态中操作时，UE可选择专用资源集以用于向网络传送导频信号。当在RRC共用状态中操作时，UE可选择共用资源集以用于向网络传送导频信号。在任一情形中，由UE传送的导频信号可由一个或多个网络接入设备(诸如AN、或DU、或其诸部分)接收。每个接收方网络接入设备可被配置成接收和测量在共用资源集上传送的导频信号，并且还接收和测量在分配给UE的专用资源集上传送的导频信号，其中该网络接入设备是该UE的监视网络接入设备集合的成员。一个或多个接收方网络接入设备或者(诸)接收方网络接入设备向其传送导频信号测量的CU可使用这些测量来标识UE的服务蜂窝小区或者发起针对一个或多个UE的服务蜂窝小区改变。

示例纠错编码

许多通信系统使用纠错码。纠错码一般通过在数据流中引入冗余来补偿这些系统中固有的信息传递(例如，在空中介质上)的不可靠性。低密度奇偶校验(LDPC)码是一种类型的纠错码，其使用迭代编码系统。Gallager(盖勒格)码是“正则”LDPC码的示例。正则LDPC码是线性块码，其中其奇偶校验矩阵H的大多数元素是‘0’。

LDPC码可由二分图(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限定该码的一组奇偶校验约束。该图中的边将变量节点连接到校验节点。由此，该图的节点被分成两个不同的集合，并且其中各条边连接两种不同类型的节点——变量节点和校验节点。

LDPC编码中使用的图可以用各种方式来表征。通过将二分基图(G)(或原模图)复制数(Z)次来创建经提升码。该次数在本文中被称为提升、提升大小、或提升大小值。如果变量节点和校验节点在图中由“边”(即，连接变量节点和校验节点的线)连接，则它们被认为是“邻居”。另外，对于二分基图(G)的每条边(e)，将置换(一般是与k表示的边置换相关联的整数值并且被称为提升值)应用于边(e)的Z个副本以互连G的Z个副本。当且仅当对于每个校验节点而言与所有相邻变量节点相关联的比特加总模2为0(即，它们包括偶数个1)时，与变量节点序列具有一对一关联的比特序列才是有效码字。如果所使用的置换(提升值)是循环的，则结果所得的LDPC码可能是准循环的(QC)。

图8-8A分别示出了根据本公开的某些方面的示例LDPC码的图形和矩阵表示。例如，图8示出了表示一示例LDPC码的二分图800。二分图800包括连接至4个校验节点820(由正方形表示)的5个变量节点810(由圆形表示)的集合。二分图800中的边将变量节点810连接至校验节点820(这些边由将变量节点810连接至校验节点820的线表示)。二分图800包括由|E|＝12条边连接的|V|＝5个变量节点和|C|＝4个校验节点。

二分图800可以由简化的邻接矩阵表示，其也可被称为奇偶校验矩阵(PCM)。图8A示出了二分图800的矩阵表示800A。矩阵表示800A包括PCM H和码字向量x，其中x₁-x₅表示码字x的比特。H用于确定收到信号是否被正常解码。H具有对应于j个校验节点的C行和对应于i个变量节点(即，经解调码元)的V列，其中行表示等式并且列表示码字的比特。在图8A中，矩阵H具有分别对应于4个校验节点和5个变量节点的4行和5列。如果第j校验节点由边连接至第i变量节点(即，这两个节点是邻居)，则奇偶校验矩阵H的第i列第j行为1。即，第i行和第j列的交叉点在有边接合相应顶点的情况下包含"1"，并且在没有边的情况下包含"0"。当且仅当H_x＝0时(例如，在对于每个约束节点而言与该约束相邻(经由它们与变量节点的关联)的比特加总模2为0(即，它们包括偶数个1)的情况下)，码字向量x才表示有效码字。由此，如果码字被正确接收，则H_x＝0(mod 2)。当经编码的收到信号与PCM H的乘积变为“0”时，这表示未发生差错。

经解调码元或变量节点的数目是LDPC码长度。行(列)中非零元素的数目被定义为行(列)权重d(c)d(v)。节点的度数是指连接到该节点的边的数目。例如，如图8所示，变量节点801具有三个连接度，具有连接到校验节点811、812和813的边。变量节点802具有三个连接度，具有连接到校验节点811、813和814的边。变量节点803具有两个连接度，具有连接到校验节点811和814的边。变量节点804具有两个连接度，具有连接到校验节点812和814的边。并且变量节点805具有两个连接度，具有连接到校验节点812和813的边。此特征在图8A中所示的矩阵H中解说，其中入射到变量节点810的边的数目等于对应列中1的数目并且被称为变量节点度数d(v)。类似地，与校验节点820连接的边的数目等于对应行中1的数目并且被称为校验节点度数d(c)。例如，如图8A中所示，矩阵H中的第一列对应于变量节点801，并且该列中的对应条目(1,1,1,0)指示到校验节点811、812和813的边连接，而0表示没有到校验节点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。

正则图或正则码是其所有变量节点具有相同度数且所有约束节点具有相同度数的图或码。另一方面，非正则码具有不同度数的约束节点和/或变量节点。例如，一些变量节点可为度数4，另一些变量节点为度数3，而还有一些变量节点为度数2。

“提升”使得能够使用并行编码和/或解码实现来实现LDPC码，同时还降低通常与较大LDPC码相关联的复杂性。提升有助于实现LDPC解码器的高效并行化，同时仍具有相对简洁的描述。更具体地，提升是用于从较小基码的多个副本生成相对较大的LDPC码的技术。例如，可通过产生基图(例如，原模图)的Z个并行副本并随后通过该基图的每个副本的边集束的置换来互连这些并行副本而生成经提升LDPC码。基图定义了码的(宏)结构，并且包括数量(K)个信息比特列和数量(N)个码比特列。提升基图达提升数量Z导致最终块长度KZ。因此，可以通过“复制和置换”操作获得更大的图，其中基图的多个副本被制作并连接以形成单个经提升图。对于多个副本，相似边是单个基边的一组副本，被置换并连接以形成比基图大Z倍的连接图。

图9是解说图8的二分图800的三个副本的提升的二分图。三个副本可通过置换这些副本之中的相似边来互连。如果置换被限于循环置换，则结果所得的二分图900对应于具有提升Z＝3的准循环LDPC。作出三个副本的原始图800在本文中被称为基图。为了获得不同大小的图，可将“复制和置换”操作应用于基图。

通过用Z x Z矩阵替换基奇偶校验矩阵中的每个条目，可以从基图的奇偶校验矩阵来构造经提升图的对应PCM。“0”条目(不具有基边的条目)用0矩阵替换，而1条目(指示基边)用Z x Z转置矩阵替换。在循环提升的情形中，该置换是循环置换。

经循环提升LDPC码也可被解读为二进制多项式模x^z+1的环上的码。在该解读中，二进制多项式(x)＝b₀+b₁x+b₂x²+...+b_z-1x^z-1可与基图中的每个变量节点相关联。二进制向量(b₀,b₁,b₂,…,b_z-1)对应于与经提升图中的Z个对应变量节点相关联的比特，即单个基变量节点的Z个副本。通过将对应的二进制多项式乘以x^k来实现二进制向量的k(被称为与图中的边相关联的提升值)次循环置换，其中以x^z+1对该乘积取模。在基图中进行的度数为d的奇偶校验可被解读为对相邻二进制多项式B₁(x),…,B_d(x)的线性约束，写作x ^k1B₁(x)+x^k2B₂(x)+...+x^kdB_d(x)＝0x^kB₁(x)+x^k2B₂(x)+...+x ^kdB_d(x)＝0，值k₁、...、k_d是与对应边相关联的循环提升值。

该所得等式等效于经循环提升Tanner图中的Z个奇偶校验，这些奇偶校验对应于基图中的单个相关联奇偶校验。由此，可使用基图的矩阵来表达经提升图的奇偶校验矩阵，其中1的条目被替换为x^k形式的单项式，而0的条目被提升为0，但现在0被解读为0二进制多项式模x^z+1。可以通过给出值k代替x^k来写此类矩阵。在此情形中，0多项式有时表示为“-1”，而有时表示为另一字符以便将其与x⁰区分开。

通常，奇偶校验矩阵的方形子矩阵表示码的奇偶校验比特。互补列对应于信息比特，其在进行编码时被设置为等于要编码的信息比特。可通过求解前述方形子矩阵中的变量以满足奇偶校验等式来实现编码。奇偶校验矩阵H可被划分为M和N两部分，其中M是方形部分。由此，编码简化成求解M_c＝s＝Nd，其中c和d包括x。在准循环码或经循环提升码的情形中，上述代数运算可被解读为在二进制多项式模x^z+1的环上。在准循环的802.11LDPC码的情形中，编码子矩阵M具有整数表示，如图10所示。

所接收的LDPC码字可被解码以产生原始码字的经重构版本。在不存在差错的情况下或者在可纠正差错的情形中，解码可被用来恢复被编码的原始数据单元。冗余比特可被解码器用来检测和纠正比特差错。(诸)LDPC解码器一般如下操作：迭代地执行局部计算并通过在二分图内沿着边交换消息来传递那些结果，以及通过在各节点处基于传入消息执行计算来更新这些消息。这些步骤可重复若干次。例如，图800中的每个变量节点810最初可被提供有“软比特”(例如，表示码字的收到比特)，其指示如由从通信信道进行观察所确定的相关联比特的值的估计。使用这些软比特，LDPC解码器可如下更新消息：迭代地从存储器读取消息或其某个部分以及将经更新消息或其某个部分写回到存储器。这些更新操作通常基于对应LDPC码的奇偶校验约束。在用于经提升LDPC码的各实现中，相似边上的消息通常被并行地处理。

被设计成用于高速应用的LDPC码通常使用具有较大提升因子和相对较小基图的准循环构造以支持编码和解码操作中的高并行性。具有较高码率(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。如果基奇偶校验数目小于变量节点的度数(例如，连接到变量节点的边的数目)，则在基图中该变量节点通过两条或更多条边连接至这些基奇偶校验中的至少一者(例如，该变量节点可具有“双边”)。如果基奇偶校验的数目小于变量节点的度数(例如，连接至变量节点的边的数目)，则在基图中该变量节点由两条或更多条边连接至这些基奇偶校验中的至少一者。使基变量节点和基校验节点通过两条或更多条边来连接对于并行硬件实现目的而言一般是不期望的。例如，此类双边可导致对相同存储器位置的多个并发读操作和写操作，这进而可能造成数据一致性问题。基LDPC码中的双边可能在单个并行奇偶校验更新期间触发对同一软比特值存储器位置的两次并行读取。由此，通常需要附加电路系统来组合被写回到存储器的软比特值，以正确地纳入这两个更新。消除LDPC码中的双边有助于避免此额外复杂性。

基于循环提升的LDPC码设计可被解读为多项式模环上的码，该多项式模可以是二进制多项式模x^Z-1，其中Z是提升大小(例如，准循环码中的循环大小)。由此，对此类码进行编码通常可被解读为该环中的代数运算。

在标准非正则LDPC码聚合(度数分布)的定义中，Tanner图表示中的所有边在统计上可以是可互换的。换言之，存在单个统计上的边等价类。对经提升LDPC码的更详细讨论可以在例如Tom Richardson和Ruediger Urbanke于2008年3月17日出版的题为“ModernCoding Theory(现代编码理论)”的书中找到。对于多边LDPC码，多个边等价类可以是可能的。虽然在标准非正则LDPC聚合定义中，图中的节点(变量和约束两者)由它们的度数指定(即，它们所连接到的边的数目)，但是在多边类型设置中，边度数是向量；其指定独立地从每个边等价类(类型)连接到该节点的边的数目。多边类型聚合包括有限数目的边类型。约束节点的度数类型是(非负)整数的向量；该向量的第i条目记录连接到此类节点的第i类型插口的数目。此向量可被称为边度数。变量节点的度数类型具有两个部分，尽管其可被视为(非负)整数的向量。第一部分涉及收到分布且将被称为收到度数，而第二部分指定边度数。边度数起到与对于约束节点而言相同的作用。各边如它们配对相同类型的插口那样被归类。插口必须与相似类型的插口配对的约束表征了多边类型概念。在多边类型描述中，不同节点类型可具有不同的收到分布(例如，相关联的比特可经历不同信道)。

穿孔是从码字中移除比特以产生较短码字的动作。由此，被穿孔的变量节点对应于实际上未被传送的码字比特。穿孔LDPC码中的变量节点创建了缩短码(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LDPC码(包括要被穿孔的比特)的矩阵表示，其中要被穿孔的变量节点具有度数1(在码恰当的情况下，此类表示可通过行组合而成为可能)，对该变量节点穿孔从该码移除了相关联的比特并且从图中有效地移除了其单个邻校验节点。结果，该图中校验节点的数目减小1。

图11是解说根据本公开的某些方面的编码器的简化框图。图11是解说射频(RF)调制解调器1150的一部分的简化框图1100，其可被配置成提供包括经编码消息的信号以供无线传输。在一个示例中，BS 110(或反向路径上的UE 120)中的卷积编码器1102接收用于传输的消息1120。消息1120可包含被定向至接收方设备的数据和/或经编码语音或其他内容。编码器1102使用合适的调制和编码方案(MCS)来编码该消息，该MCS通常基于由BS 110或另一网络实体定义的配置而被选择。编码器1102所产生的经编码比特流1122随后可由穿孔模块1104选择性地穿孔，该穿孔模块1104可以是分开的设备或组件，或者其可与编码器1102集成在一起。穿孔模块1104可确定该比特流1122应当在传输之前被穿孔或在不被穿孔的情况下被传送。要对比特流1122进行穿孔的决策通常基于网络状况、网络配置、RAN所定义的偏好和/或出于其他原因来作出。比特流1122可根据穿孔模式1112被穿孔并且被用来编码消息1120。穿孔模块1104将输出1124提供给映射器1106，该映射器1106生成Tx码元序列1126，该Tx码元序列1126被Tx链1108调制、放大以及以其他方式处理以产生RF信号1128以供通过天线1110传输。

根据调制解调器部分1150是否被配置成对比特流1122进行穿孔，穿孔模块1104的输出1124可以是未经穿孔的比特流1122或比特流1122的经穿孔版本。在一个示例中，奇偶校验比特和/或其他纠错比特可在编码器1102的输出1124中被穿孔，以便在RF信道的有限带宽内传送消息1120。在另一示例中，为了避免干扰或者出于其他网络相关原因，比特流可被穿孔以减少传送消息1120所需要的功率。这些被穿孔的码字比特不被传送。

用于解码LDPC码字的解码器和解码算法通过如下操作：在图内沿各边交换消息以及通过在各节点处基于传入消息执行计算来更新这些消息。图中的每个变量节点最初被提供有软比特(被称为收到值)，其指示如由从例如通信信道进行观察所确定的相关联比特的值的估计。理想情况下，对单独比特的估计在统计上是独立的。在实践中可能违反这种理想情况。收到字包括收到值的集合。

图12是解说根据本公开的某些方面的解码器的简化框图。图12是解说RF调制解调器1250的一部分的简化示意图1200，其可被配置成接收和解码包括经穿孔的经编码消息的无线传送的信号。被穿孔的码字比特可视为被擦除。例如，被穿孔节点的对数似然比(LLR)在初始化时可被设置成0。补孔还可以包括被缩短比特的补足。这些被缩短比特不被包括在传输中，并且在接收机/解码器处，被缩短比特视为已知比特。在各种示例中，接收该信号的调制解调器1250可驻留在UE处、BS处、或者用于执行所描述的功能的任何其他合适装备或装置处。天线1202向接收机提供RF信号1220。RF链1204对RF信号1220进行处理和解调，并且可向解映射器1226提供码元序列1222，该解映射器1226产生表示经编码消息的比特流1224。

解映射器1206可提供经补孔的比特流1224。在一个示例中，解映射器1206可包括补孔模块，其可被配置成将空值插入在比特流中由发射机删除了被穿孔比特的位置处。该补孔模块可在知晓发射机处用于产生经穿孔比特流的穿孔模式1210时使用。穿孔模式1210可用于标识在由卷积解码器1208对比特流1224进行解码期间可以忽略的LLR 1228。这些LLR可与比特流1224中的经补孔比特位置的集合相关联。相应地，解码器1208可通过忽略所标识出的LLR 1228来以减少的处理开销产生经解码消息1226。LDPC解码器可包括用于并行地执行奇偶校验操作或变量节点操作的多个处理元件。例如，在处理具有提升大小Z的码字时，LDPC解码器可利用数个(Z个)处理元件来并发地对经提升图的所有边执行奇偶校验操作。

可通过配置解码器1208以忽略与经穿孔比特流1222中传送的消息中的被穿孔比特相对应的LLR 1228来提高解码器1208的处理效率。经穿孔比特流1222可能已根据定义要从经编码消息中移除的某些比特的穿孔方案被穿孔。在一个示例中，某些奇偶校验比特或其他纠错比特可被移除。穿孔模式可被表达为标识每个消息中要被穿孔的比特位置的穿孔矩阵或表。可选择穿孔方案以减少用于解码消息1226的处理开销，而同时维持遵循通信信道上的数据率和/或由网络设置的传输功率限制。结果得到的经穿孔比特流通常呈现高速率纠错码的纠错特性，但具有较小的冗余度。因此，当信道状况产生相对较高的信噪比(SNR)时，可以有效地采用穿孔以减少接收机中的解码器1208处的处理开销。

在接收机处，用于解码未经穿孔比特流的相同解码器通常可被用于解码经穿孔比特流，而不管有多少比特已被穿孔。在常规接收机中，通常在尝试解码之前通过用0填充被穿孔状态或位置的LLR(经补孔LLR)来对LLR信息进行补孔。解码器可至少部分地基于哪些比特被穿孔而忽略实际上不携带信息的经补孔LLR。解码器可将被缩短比特视为已知比特(例如，设置为0)。

示例：简洁地描述的经提升LDPC码特征

某些系统(例如，802.11n、802.11ad、WiMAX、ATSC等)可使用多边(ME)类型的低密度奇偶校验(LDPC)码结构。多边类型LDPC码可以具有优于标准非正则LDPC码的优点。ME框架可通过使用状态节点来提供用于设计高性能LDPC码的框架。多边类型LDPC码结构可以提供比标准非正则LDPC码多得多的自由度，这可被用于设计具有优异性能、低编码/解码复杂度和/或其他期望属性的码。ME码可具有2度奇偶校验比特的累积链，这使得码系统化并且因此易于编码。

ME类型LDPC码可以表现为基于原模图的LDPC码的形式，其中ME类型LDPC码由基奇偶校验矩阵(PCM)形成。如上所述，原模图和PCM被用于表示(n,k)LDPC码。PCM定义码中的基本结构或边类型。

如上所述，可通过获取基PCM的Z(提升大小)个副本并且向每个边集束指派随机置换(根据整数提升值k)以互连Z个副本并获得最终PCM来提升LDPC码。最终PCM的块长度是基PCM大小的Z倍。通常情况下，所使用的置换是循环置换(例如，使用循环矩阵来获得最终PCM)。可通过用最高达大小Z-1的整数替换基PCM中的非零条目来表示最终PCM。该整数表示在经提升码结构中与经提升的边集束相关联的循环移位(按照该整数值)。

在一些情形中，可以传送块长度范围。在这种情形中，不同的Z值可以用于相同基图以实现不同的块长度(因为块长度等于基PCM的长度的Z倍)。为了获得不同的码率，可以使用不同的PCM和/或不同的置换(提升值)，例如，对于相同的提升大小Z。

作为示例，在802.11n标准中，基PCM具有等于24的码块长度，并且提升大小由Z＝27、54、81给出。这分别给出了码块长度648、1296和1944(例如，分别乘以24*27、24*54、和24*81)。在802.11n标准办法的示例中，为每个码率和每个块长度定义了独特PCM。在802.11n中，存在四个码率点，因此，所定义PCM的数量是十二(例如，对于4个码率×3个码块长度的每个组合有一个PCM)。

在这种情形中，当块长度和码率的数量很大时(例如，在长期演进(LTE)中通常就是这种情况)，描述(例如，定义/生成/确定/存储)每对码率和块长度的不同PCM可能导致用于描述PCM的较大微代码(例如，存储不同PCM所需的大量比特)。

相应地，需要用于简洁地描述大量块长度和码率的PCM而同时维持高性能的技术。

本文提供了用于生成经提升LDPC码(例如，经提升ME LDPC码)的技术，其适合于简洁描述并提供细粒度块长度缩放。

图13解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作1300。操作1300例如可由传送方设备(例如，UE 120或BS 110)来执行。操作1300始于在1302，选择用于生成第一经提升LDPC码(例如，多边LDPC码)的提升大小值Z(例如，引领者)和第一提升值集合。可选择该提升大小值以实现目标块长度或块长度范围。在1304，传送方设备通过应用第一提升值集合以互连基PCM的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码，基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点(边是变量节点和校验节点之间的连接)。在1306，传送方设备基于第一经提升PCM和第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM。在1308，传送方设备基于第一经提升LDPC码或第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字。在1310，传送方设备经由无线介质传送该码字。

根据某些方面，用于该组中的不同提升大小值的矩阵是基于基矩阵通过执行涉及不同提升大小值和与基矩阵中的边相关联的(例如，与基矩阵中的条目置换相关联的)整数值的运算(诸如模运算或向下取整运算)来生成的。

根据某些方面，可以选择多个提升大小值(例如，引领者)(例如，相同码率的各族)。可以为每个所选择的提升大小值生成PCM，并且相关联组(例如，族或等价类)中的成员可以基于其相应引领者的PCM来生成。在各方面，传送方设备可以仅存储基于最大提升值的所生成矩阵(例如，PCM)(由此可以生成该族中的其他成员的PCM)。

可以通过向PCM的每条边指派可以小于提升大小Z的数字(例如，整数)来描述经提升LDPC码。该条目可以用通过将大小为Z x Z的单位矩阵循环移位(例如，向右循环移位)该数字所获得的循环矩阵来替换。因此，PCM可以由基PCM大小的矩阵以及与循环提升相对应的整数条目来给出。

根据某些方面，提升集合可以被定义为{a₁,a₂,…,a_k}x 2ⁱ，0≤i≤m，其中k是族或等价类(例如，与相同码率相关联)的数量，a_j是族引领者(例如，正整数)，并且m是2的最大幂(例如，每个族中的成员数或可以获得的块长度粒度)。2的最小幂可以是0，并且取决于最大期望块长度，2的最大幂m可以是较大数字(例如10)。

每个族j∈[1:k]可以用其引领者a_j及其2的幂(直到最大幂m)来描述(例如，生成)。在这种情形中，有(m+1)k个提升值。作为示例，对于四个族或等价类(k＝4)，可以使用2的最大幂6(m＝6)，其中四个族的引领者可以是16(a₁＝16)、20(a₂＝20)、24(a₃＝24)、和28(a₄＝28)。在该示例中，可以基于引领者的2的幂直到最大幂m(在该示例中为6)来定义(例如，生成)四个族的提升值。因此，在该例子中，四个族的提升的可能值可以给出如下：

Z＝16x{1,2,2²,2³,2⁴,2⁵,2⁶}

Z＝20x{1,2,2²,2³,2⁴,2⁵,2⁶}

Z＝24x{1,2,2²,2³,2⁴,2⁵,2⁶}

Z＝28x{1,2,2²,2³,2⁴,2⁵,2⁶}

其分别对应于：

Z＝16,32,64 128,256,512,1024

Z＝20,40 80,160,320,640,1280

Z＝24,48,96,192,384,768,1536

Z＝28,56,112,224,448,896,1792

如果对每个提升(例如，块长度)使用独立的提升值，则为每个码率点定义(m+1)k个PCM(例如，每个提升值有一个PCM)。在上述示例中，对于四个族和最大幂6，定义了28个PCM(例如，(6+1)x 4＝28)。

根据某些方面，不是为每个提升值定义(例如，获得/生成/确定/存储)PCM，而是可以为每个族使用单个PCM，例如，仅与族中的最大提升相对应的PCM(例如，引领者乘以2的最大幂)。对于族j，可以针对最大提升值a_j2^m生成PCM。该族中的其他提升大小值包括引领者乘以2的其他幂。可以基于用于最大提升的PCM来获得用于该族中的其他成员的PCM。例如，用于引领者的PCM中的边可以与提升值集合相关联。用于码族中的其他成员的PCM可以通过执行涉及用于最大提升大小值的PCM(例如，基于提升值)和期望提升大小(例如，该族成员的提升大小)的运算来获得。这些运算可包括关于期望提升大小的取模、向下取整运算、或其他运算。例如，如果一条边在族j的PCM(例如，对于最大提升大小值)中具有值s(例如，整数值)，则用于期望提升大小值l(l<m)的PCM中的对应整数值可由s mod a_j2^l给出。在向下取整运算的示例中，可以通过/floor(s*(期望提升大小值)/(最大提升大小值))找到对应的整数值：

对于每个码率，可以描述每个族的PCM，其对应于该族中最大提升大小的PCM。因此，对于每个码率点，存在与族一样多的PCM。

在上述示例中，对于每个码率，可以使用四个PCM——对于四个族的最大提升大小值1024、1280、1536和1792中的每一者分别有一个PCM。即，针对每个族描述的PCM对应于最大提升大小。在具有引领者16的族的情形中，基图中的边(例如，用于该族中最大提升大小值16的PCM是16*2^6＝1024)可以与为678的整数提升值s相关联(“s”是表示该特定边的循环提升的整数值)。与基PCM中的所有边相关联的值可能小于最大提升大小(在此示例中为1024)。为了针对该族中的不同提升大小获得对应于图中相同边的整数值，可以执行运算smod Z(例如，当Z＝128时，该运算是678 mod 128＝38)以生成用于该族中该成员的PCM的提升值。因此，当以提升大小值Z＝128进行提升时，对于该边，可以使用大小为128×128的循环矩阵，例如，其是单位矩阵(大小为128×128)右移38。尽管在该示例中使用模运算，但是在其他实施例中，如以上所讨论的，可以使用不同的运算(例如，向下取整运算或其他运算)。

LDPC码通常被设计成使得解码图具有很少的小环路，例如，由于迭代解码器的本质，其性能在存在小环路的情况下降级。环路(或循环)被定义为不具有重复节点的闭合路径。这暗示其具有偶数长度。可以选取提升以在图中实现环路属性。相应地，期望具有用于针对多个提升来生成LDPC码的方案，这些LDPC码都具有良好的环路特性(例如，很少或没有小环路)。解码LDPC码以寻找最有可能的原始消息涉及围绕LDCP码的图传递概率消息。如果图不包含环路，则通常可以快速计算解码。遗憾的是，强LDPC在其图中使用循环。结果，LDCP算法反复迭代，直到其被告知停止或其收敛于解。原因在于，在短环路中，不正确比特的值将传播回其自身，这有效地增强了它的信心并抵制LDCP算法纠正它的努力。然而，这种效果在较长环路中被稀释，并且不会对解码器的性能产生这么大影响。

针对任何的任意提升大小(例如，不属于该族的提升大小)取模可能导致生成具有不良环路/集合的PCM，这可能导致错误向下取整和性能下降。

可以设计(例如，优化)每个族j，使得在族中取模不会导致或最小化不良环路的形成。例如，可以选择(例如，设计)用于提升大小aj的PCM，使得最小化或避免形成不良环路。可以通过考虑在第一步中获得的PCM然后进一步提升2来获得提升大小a_j2，使得第二步中的不良环路的数量最小化。此举继续，直到生成该族中最大提升大小的PCM。因此，生成族涉及通过将其引领者乘以2的幂直至最大数字来描述对应于该族中最大提升大小的PCM。接下来，使用模运算来获得该族中其余提升的提升值。

根据某些方面，对于每个码率点，可以扩展PCM以用于增量冗余(IR)混合自动重传请求(HARQ)方案。对于每个码率点(例如，第一次传输)，可以与最大提升大小相对应地为每个族描述(例如，生成)扩展(IR HARQ)PCM。

示例：用于高效提升LDPC码的独立群集方案

在无线通信系统(例如，无线通信系统100)中，例如针对要使用的各种范围的块长度和/或码率，可以使用一组纠错码(例如，LDPC码)。为了在实现和描述简洁性方面提高效率，期望该组码是相关的。

如上面关于图9所描述的，可以复制基图或奇偶校验矩阵(PCM)(具有K个信息比特列和N个总传送比特列)，并且可以对每个边集束进行随机置换以互连这些副本，从而提供经提升LDPC码。实践码使用循环置换或循环置换矩阵来互连经提升基图的副本，从而产生准循环码，这可以更容易在硬件中实现。在一示例中，对于提升值Z，基PCM中的每条边与范围[0，Z-1]中的整数提升值k相关联。该相关联的整数表示单位矩阵按该整数进行循环移位。可为基PCM使用表来示出比特列和校验节点的条目。每个条目对应于循环矩阵，循环矩阵是单位矩阵被循环移位与变量节点和校验节点之间的边相关联的整数值。在基变量节点和基校验节点之间不存在边时，可以使用条目‘.’。

当基图被重用而没有更改时，码率(由K/N给出)对于所有提升Z(对应于基图的提升或副本的数量)而言是相同的。使用不同的提升值可以提供一组码(例如，码族)以实现一范围的块长度(由KZ给出)。因此，对未更改的基图使用不同的提升值可以实现具有相似码率但是针对不同块长度的一组码。对于不同的码率，可以使用不同的基图。

为了针对一范围的码率和/或块长度生成/描述一组码(例如，码族)，一种设计码族的方式是为每个码率和每个提升值设计不同的基PCM。例如，在802.11n中，存在四个码率(1/2、2/3、3/4、5/6)和对应于提升值(27、54、81)的3个块长度(648、1296、1944)。对于每个“元组”(即，每对码率和提升值)，存在大小为24比特列的专用基PCM，从而产生12个基PCM(例如，针对码率和提升值的组合：(1/2,27)、(1/2,54)、(1/2,81)、…(5/6,81))。因此，对于较大的Z，提升Z和提升值k的集合可导致较大的描述复杂性。

期望高效地描述/生成提升集合的技术。针对单个奇偶校验矩阵的提升集合可以被高效地描述为在值上彼此紧密间隔的逐渐增大的一系列提升。这允许通过共用比特集合在窄范围内指定提升，从而允许简洁的描述和良好的性能。

在一示例中，发射机/编码器设备(例如，诸如BS 110或UE 120)确定与提升大小值群集相关联的基矩阵。传送方设备选择提升大小值Z，以用于通过基矩阵中的边的置换来生成经提升LDPC码。提升大小值群集中的提升大小值在彼此的所定义范围内。传送方设备基于基矩阵和/或所选择的提升大小值来生成经提升矩阵。传送方设备使用所生成的经提升矩阵来生成经提升LDPC码，基于经提升LDPC码对一组信息比特进行编码以产生码字，并在无线介质上传送该码字。

根据本公开的各方面，为了简洁的描述，可以使用在值上彼此接近的提升值来描述(例如，确定/生成)针对用于获得LDPC码族的单个基图或PCM的一组提升Z。

可以使用基图与逐渐增大的一系列提升(具有提升值Z₁、Z₂、…、Z_n，其在本文中可被称为提升“塔”)一起来获得LDPC码族。群集包括在彼此的所定义范围内的成员。例如，群集的成员可以在彼此的某个比率内。在一些情形中，群集成员的值可以在彼此的比率2之内。

群集的一个示例是提升值集合{4,5,6,7}，其具有最大比率7/4。可以通过将指数幂应用于整数(诸如，2的幂)来获得塔。因此，群集提升塔可包含整数2^j{4,5,6,7}，j＝1,…,7。这给出了Z的近似指数地间隔开的28个值的集合。换句话说，这给出了塔Z₁,Z₂,…,Z₂₈＝8(2¹*4),10,12,14,…,896(2⁷*7)。对于固定的j，四个提升值在彼此的倍数7/4内，并且可以形成提升值群集。对于j＝1,...,7，群集提升塔可以表示为2^j{4,5,6,7}。虽然本示例包括群集的在倍数2内的提升集合，但是可以使用其他倍数(例如，3、4......等)。这些倍数不需要是连贯的，但应当在数值上在彼此的所定义范围内。

根据某些方面，对于该群集提升集合中的任何提升大小Z，用于边置换的相关联整数提升值k可以用于该群集提升集合中的任何其他提升。例如，可以针对Z＝2^j4设计提升值，其也适用于2^j{5,6,7}。因此，描述(例如，确定/生成/指示/存储)LDPC码族可以通过标识彼此接近(诸如在彼此的倍数(例如，2倍或3倍)之内)的群集提升值集合(与基图中的边相关联)来执行。在上面的示例中，这对应于标识提升值集合{4,5,6,7}以及提升塔中的其他集合{16,20,24,28}、{32,40,48,56}、…{512,640,768,896}，其在彼此的2倍之内。对于每个群集提升集合，可以优化用于群集中的最小提升值(例如，Z＝8)的基PCM。该优化的基PCM可以用于该群集中的其他提升值(例如，Z＝10、Z＝12、Z＝14)。类似地，可以为其他群集提升集合确定优化的基PCM。

因此，可以使用共用比特集合来指定(例如，存储/指示)在彼此的所定义范围内的提升。例如，对于群集2^j{4,5,6,7}中的四个所述提升，每个提升值的j+2比特可用于指定所有提升。

通过具有附加比特可以进一步改善这些提升。例如，使用j+3比特来表示边上的提升值k并针对2^j{4,5,6,7}中的Z通过取j+3比特值模Z来定义提升，得到Z＝2^j*4的提升，其由j+2个低阶比特给出，而高阶比特仅影响其他3个提升。可以类似地使用高阶比特。该示例呈现了在彼此的2倍之内的提升范围，并且所有提升都使用j+2(或稍大)比特来指定。然而，可以使用其他倍数，只要这些倍数在数值上在彼此的所定义范围内。

一般而言，提升和图的优化的目标是减少LDPC码的Tanner图中的小环路的数量。经提升Tanner图中的环路通过将环路投影到基图上而对应于基图中的环路。附加的优化可以考虑环路中的节点度数。在匹配的经提升图(例如，经循环提升的图)的情形中，当在环路中遍历的提升值简化为单位置换时，基图中的环路在经提升Tanner图中也正好是环路。

根据某些方面，使用j+3比特来表示提升并针对2^j{4,5,6,7}中的Z通过取j+3比特值模Z来定义提升，得到Z＝2^j4的提升，其由j+2个低阶比特给出，而高阶比特仅影响其他3个提升。

为了优化用于群集提升集合的基图，可以在范围[0,(2^j*4)-1]内选择提升值。换言之，可以从小于该群集提升集合中的最小提升大小的范围中选择提升值。因此，在本文描述的示例中，对于j＝1的群集提升塔，可以从范围[0:7]中选择提升大小值。

对于经循环提升图，基图中的每条边具有相关联的整数作为提升值。当在变量到校验方向上遍历边时，该值取正，而在校验到变量方向上遍历边时，该值取负。给定基图中的环路和提升大小Z，如果相应整数的环路总和为0或具有Z的倍数，则基环路也将是经提升环路。因此，当为提升值选取范围[0,2^j4]内的整数值时，Z＝2^j4的目标是避免求和为0或在环路总和中具有2^j4的倍数。对于小环路，总和通常不会很大，因此一般而言，总和量级为2^j4的此类环路多于总和量级为2*2^j4或3*2^j4的环路。类似地，平均而言，总和量级为2^j{5,6,7}及其倍数的频率较低。因此，对于这些密切相关的值，避免小环路的设计问题是类似的，其中范围[0:2^j4]内的提升值使用对Z＝2^j{5,6,7}可用的范围的一半以上。对于大得多的Z，所使用的部分将更小并且在较大Z可用的最佳性能与通过将提升限制为较小Z可达成的最佳性能之间存在更大的间隙。因此，在相对小的Z值范围(例如，在2倍之内)内应用该办法是谨慎的。因此，有可能找到同时为四个值提供良好性能的提升值。

通过利用在数值上在所定义范围内的提升范围以及为每个j(其中j＝1,…,7)利用独立的比特集合，每条边指定所有提升所需的比特数目为3+4+5+6+7+8+9＝42比特。通过在j的不同值之间创建依赖性，可以进一步降低该要求。另外，结构化LDPC图通常将具有特殊边，其提升值可以直接被确定。例如，连接度数为1的变量节点的边可以总是具有提升值0。编码结构中的累积链上的边通常也设为0。此类固定的提升结构可以不随着提升变化而变化，并且可以被称为具有特殊的不变结构。此类边的提升值可以更简洁地表示。然而，具有此类特殊不变结构的边的数量是图中边总数的一小部分，并且不会显著减损用于不具有特殊不变结构的那些边的上述方法的益处。

示例：用于高效提升LDPC码的嵌套方案

如上所述，群集提升集合(例如，“提升塔”)中的提升可以使用相同的提升值(与边置换相关联的整数)，并且因此用于指定所有提升和提升值的比特数目可以减小。该大小减小可以允许减少用于存储所有LDPC码的描述的存储器的量。

根据本公开的各方面，可以使用高效地提升LPDC码的嵌套方案，其进一步减少基PCM中每条边的比特数目。

由于所有提升(甚至对于不同的j值(例如，不同群集集合中的提升))是基于相同的基图，发现适用于小j值的结构(即，用于相应的群集提升集合中的提升)可被缩放并重用于较大j值(即，用于另一集合中的较大提升)。例如，针对较小j优化的结构可被保留并针对较大j进行缩放，以便重用针对较小j发现的优化比特。

在一个示例中，发射机/编码器设备(例如，诸如BS 110或UE 120)确定与提升大小值群集相关联的基矩阵。传送方设备从提升大小值群集中选择第一提升大小值，以用于通过基矩阵中的边的置换来生成经提升LDPC码。提升大小值群集中的提升大小值在彼此的所定义范围内。传送方设备基于基矩阵和/或所选择的第一提升大小值生成第一经提升矩阵，并选择与所选择的第一提升大小值相关联的比特集合。传送方设备从提升大小值群集中选择第二提升大小值，并基于基矩阵、所选择的第二提升大小值、和该比特集合生成第二经提升矩阵。传送方设备使用所生成的第二经提升矩阵来生成经提升LDPC码，基于经提升LDPC码对一组信息比特进行编码以产生码字，并传送该码字。

在上述示例中，对于j＝1，可以使用范围[0,1,2,…7]中的提升值来设计群集提升集合Z＝{8,10,12,14}。根据某些方面，为j＝1图选择的提升值可以乘以2并且用于j＝2图，其中该群集提升集合为Z＝{16,20,24,28}。在这种情形中，较大的经提升图(对于j＝2)继承并改进了较小图的环路结构，因为用于提升2Z的较大图包含具有提升Z的原始较小图的两个并列副本。因为较小的图被设计成避免环路求和为Z的倍数，它也避免了环路求和为2Z的倍数。j＝1和j＝2仅仅是示例性的。在各方面，任何群集提升集合的提升值可以用于另一较大的群集提升集合，并且提升值可以乘以这两个提升集合的提升大小差异的倍数。

通过更改提升中的最低阶比特，可以达成对较大图的进一步优化。例如，在乘以2后，所有提升都将其最低阶比特设为0。更一般地，为了达成最佳可能性能，可以更改的不仅仅是最低阶比特。例如，可以更改两个或三个最低有效比特。通常，优化三个最低有效比特导致几乎最佳的性能。这保留了提升(最高有效)比特的大规模属性，相应地缩放(乘以2)然后改善细节(低阶比特)以找到用于下一个群集提升集合的基图的最优解。

在一个示例中，可以重新优化三个最低阶比特。对于群集提升集合j＝1，可以获得每条边的3比特优化提升。如果基图中的边的提升值(例如，对于集合j＝1中的最小提升)是基数为2的a、y和z(即，3比特)(即，其中a、y和z中的每一者是整数值0或1)，则对于群集提升集合j＝2的基图，相同的边将具有提升值a、b、w、x(即，4比特，其中从j＝l族中复制一个比特)，并且在群集提升集合j＝3的基图中，该边将具有提升值a、b、c、u、v(5比特，其中从j＝2族复制2比特)等等。因此，对于群集提升集合j＝7的基图，该边将具有提升值a、b、c、d、e、f、g、r、s(即，9比特，其中从j＝6族复制7比特)并且比特a、b、c、d、e、f、g被重用于较小的群集提升集合j，而比特r和s是j＝7专用的。群集提升集合的基图使用j个共用比特和2个专用比特。因此，对于所有族j＝1…7，总共有7个共用比特和14个专用比特(即，每个j有2个专用比特)，总共21个比特用于描述所有7个码族。这被称为用于描述LDPC码族的“嵌套”方案。如果仅重新优化两个最低阶比特，那么将仅需要总共14比特。在一些示例中，最高有效比特(MSB)或任何连贯比特子集(而不是LSB)可以用作共用比特。这两种情形相比于42比特的独立情形提供了实质性的改进。

如以上所讨论的，某些结构化LDPC图可以具有特殊的不变结构，例如，一些特殊边可以具有不变的提升。例如，802.11编码结构使用提升值0和1。如果该结构被保留，则仅当至少两个低阶比特被优化时，该结构与以上低阶比特优化相一致。这是因为2x1＝2；因此，如果仅优化最低阶比特，则不能达到值1，因为只有2和3是可能值。在这种情形中，可能优选保留提升值1。可以使用类似的技术，其中跨不同的j保留低阶比特，而高阶比特被重新优化。一般而言，来自较小j的一些比特可以被重用以定义较大j的值，同时留下足够的比特用于优化以便实现良好的性能。

结论

本文描述的用于高性能、灵活和简洁的LDPC码的编码技术可以导致改进的处理器性能。例如，这些技术可以允许处理器使用良好的码(例如，具有很少环路)来高效地编码各种块长度和码率的信息。例如，设备(诸如图1中所示的BS 110或UE 120中的处理系统)可以根据本公开的各方面比根据先前已知方面编码和/或解码码字的设备更快或更高效地(例如，消耗更少功率)编码和/或解码码字。

本文中所公开的方法包括用于达成所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。

如本文中所使用的，引述一列项目“中的至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一者”旨在涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c，以及具有多个相同元素的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、和c-c-c，或者a、b和c的任何其他排序)。

如本文中所使用的，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、探知及诸如此类。而且，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)及诸如此类。而且，“确定”还可包括解析、选择、选取、确立及类似动作。

在一些情形中，设备可以并非实际上传送帧，而是可具有用于输出帧以供传输的接口。例如，处理器可经由总线接口向RF前端输出帧以供传输。类似地，设备并非实际上接收帧，而是可具有用于获得从另一设备接收的帧的接口。例如，处理器可经由总线接口从RF前端获得(或接收)帧以供传输。

上述方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置来执行。这些装置可包括各种硬件和/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。一般而言，在存在附图中解说的操作的场合，这些操作可具有带相似编号的相应配对装置加功能组件。

例如，用于编码的装置、用于确定的装置、用于选择的装置和/或用于生成的装置可包括一个或多个处理器，诸如图4中解说的BS 110的TX MIMO处理器430、发射处理器420、和/或控制器/处理器440；图4中解说的UE 120的TX MIMO处理器466、发射处理器464、和/或控制器/处理器480；和/或图11中解说的编码器1100的编码器1102。用于穿孔的装置可包括处理系统，其可包括图4的一个或多个处理器、和/或图11中解说的编码器1100的穿孔模块1104。用于传送的装置包括发射机，其可包括图4中解说的BS 110的发射处理器420、TXMIMO处理器430、调制器432a-432t、和/或天线434a-434t；图4中解说的UE 120的发射处理器464、TX MIMO处理器466、调制器454a-454r、和/或天线452a-452r；和/或图11中解说的编码器1100的TX链1108和天线1110。

结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文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)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

如果以硬件实现，则示例硬件配置可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。取决于处理系统的具体应用和整体设计约束，总线可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线可将包括处理器、机器可读介质、以及总线接口的各种电路链接在一起。总线接口可被用于将网络适配器等经由总线连接至处理系统。网络适配器可被用于实现PHY层的信号处理功能。在无线节点(见图1)的情形中，用户接口(例如，按键板、显示器、鼠标、操纵杆，等等)也可以被连接到总线。总线还可以链接各种其他电路，诸如定时源、外围设备、稳压器、功率管理电路以及类似电路，它们在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。

如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。处理器可负责管理总线和一般处理，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被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可被整合到处理器。作为示例，机器可读介质可包括传输线、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，其全部可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。作为示例，机器可读存储介质的示例可包括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(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。

软件模块可包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。计算机可读介质可包括数个软件模块。这些软件模块包括当由装置(诸如处理器)执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。可随后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。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。

任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

因此，某些方面可包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。

此外，应当领会，用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其它恰适装置能由无线节点和/或基站在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例如，此类设备能被耦合至服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。替换地，本文中所描述的各种方法能经由存储装置(例如，RAM、ROM、诸如压缩碟(CD)或软盘之类的物理存储介质等)来提供，以使得一旦将该存储装置耦合到或提供给无线节点和/或基站，该设备就能获得各种方法。此外，可利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。

将理解，权利要求并不被限于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上作出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。

Claims (30)

1.一种用于无线通信的方法，包括：

选择用于生成第一经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的第一提升大小值Z和第一提升值集合；

通过应用所述第一提升值集合以互连基奇偶校验矩阵(PCM)的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码，所述基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点；

基于所述第一经提升PCM和所述第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM；

基于所述第一经提升LDPC码或所述第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字；以及

传送所述码字。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

通过将整数的幂范围应用于提升大小值范围来确定提升大小值塔，其中所述提升大小值塔包括多个提升大小值集合。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，每个提升大小值集合包括与将所述整数的幂范围应用于所述提升大小值范围中的一个提升大小值相对应的提升大小值集合。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，选择所述第一提升大小值包括在每个提升大小值集合中选择最大提升大小值。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

仅存储与每个提升大小值集合中的最大提升大小值相对应的经提升PCM。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述第二提升大小值与所述第一提升大小值在同一集合中；并且

确定所述第二提升值集合基于涉及所述第一提升值集合和所述第二提升大小值的函数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述第二提升值集合包括：

对于所述第二提升值集合中的每个提升值，执行模运算，其中所述第二提升大小值是除数，并且所述第一提升值集合中的相应提升值是被除数。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述第二提升值集合包括：基于所述第二提升大小值和所述第一提升值集合执行向下取整运算。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，编码该组信息比特包括：

基于所述码字的块长度的目标范围来选择经提升LDPC码。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一经提升PCM和所述第二经提升PCM与第一码率相关联；并且

所述方法进一步包括：基于与第二速率相关联的第二基PCM，针对所述第一提升大小值或所述第二提升大小值中的至少一者生成不同的经提升PCM。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二基PCM是通过将混合自动重复请求(HARQ)扩展比特添加到所述第一基PCM来生成的。

12.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述提升大小值范围包括在彼此的所定义范围内的提升大小值。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述提升大小值的所定义范围包括在彼此的倍数内的提升大小值。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述提升大小值塔中的每个提升大小值集合对应于将所述整数的幂范围中的幂应用于所述提升大小值范围中的每个提升大小值。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，选择所述第一提升大小值包括在所述提升大小值集合之一中选择最小提升大小值。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述第一经提升PCM的所述基PCM用于所述提升大小值集合中的其他提升大小值。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述第一提升值集合来确定所述提升大小值塔中的其他提升大小值集合的提升值。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，确定不同的提升大小值集合的针对经提升PCM中的边的提升值包括：

复制所述第一提升值集合中与该边相关联的提升值的比特的一部分；以及

向所述部分的所复制比特添加数个专用比特。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一部分的所复制比特等于所述塔中的集合数量，并且每个集合的专用比特的数量等于所述整数。

20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括：

针对所述提升大小值塔中的另一提升大小值集合确定第二基PCM和第三提升大小值集合；以及

将所述第二基PCM和所述第三提升值集合用于该提升大小值集合中的其他提升大小值。

21.一种用于无线通信的装备，包括：

用于选择用于生成第一经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的第一提升大小值Z和第一提升值集合的装置；

用于通过应用所述第一提升值集合以互连基奇偶校验矩阵(PCM)的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码的装置，所述基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点；

用于基于所述第一经提升PCM和所述第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM的装置；

用于基于所述第一经提升LDPC码或所述第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字的装置；以及

用于传送所述码字的装置。

22.如权利要求21所述的装备，其特征在于，进一步包括：

用于通过将整数的幂范围应用于提升大小值范围来确定提升大小值塔的装置，其中所述提升大小值塔包括多个提升大小值集合，其中每个提升大小值集合包括与将所述整数的幂范围应用于所述提升大小值范围中的一个提升大小值相对应的提升大小值集合。

23.如权利要求22所述的装备，其特征在于：

所述第二提升大小值与所述第一提升大小值在同一集合中；并且

确定所述第二提升值集合基于涉及所述第一提升值集合和所述第二提升大小值的函数。

24.如权利要求22所述的装备，其特征在于：

所述提升大小值范围包括在彼此的所定义范围内的提升大小值。

25.如权利要求22所述的装备，其特征在于，进一步包括：

用于将所述第一经提升PCM的所述基PCM用于所述提升大小值集合中的其他提升大小值的装置。

26.如权利要求22所述的装备，其特征在于，进一步包括：

用于基于所述第一提升值集合来确定所述提升大小值塔中的其他提升大小值集合的提升值的装置。

27.如权利要求26所述的装备，其特征在于，用于确定不同的提升大小值集合的针对经提升PCM中的边的提升值的装置包括：

用于复制所述第一提升值集合中与该边相关联的提升值的比特的一部分的装置；以及

用于向所述部分的所复制比特添加数个专用比特的装置。

28.一种用于无线通信的装置，包括：

至少一个处理器，其与存储器耦合并且被配置成：

选择用于生成第一经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的第一提升大小值Z和第一提升值集合；

通过应用所述第一提升值集合以互连基奇偶校验矩阵(PCM)的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码，所述基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点；

基于所述第一经提升PCM和所述第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM；以及

基于所述第一经提升LDPC码或所述第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字；以及

发射机，其被配置成传送所述码字。

29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理器被进一步配置成：

通过将整数的幂范围应用于提升大小值范围来确定提升大小值塔，其中所述提升大小值塔包括多个提升大小值集合，其中每个提升大小值集合包括与将所述整数的幂范围应用于所述提升大小值范围中的一个提升大小值相对应的提升大小值集合。

30.一种其上存储有用于无线通信的计算机可执行代码的计算机可读介质，包括：

用于选择用于生成第一经提升低密度奇偶校验(LDPC)码的第一提升大小值Z和第一提升值集合的代码；

用于通过应用所述第一提升值集合以互连基奇偶校验矩阵(PCM)的Z个副本中的边从而获得与第一经提升LDPC码相对应的第一经提升PCM来生成第一经提升LDPC码的代码，所述基PCM具有第一数量的基变量节点和第二数量的基校验节点；

用于基于所述第一经提升PCM和所述第一提升值集合来确定第二提升值集合以用于生成与第二提升大小值的第二经提升LDPC码相对应的第二经提升PCM的代码；

用于基于所述第一经提升LDPC码或所述第二经提升LDPC码中的至少一者对一组信息比特进行编码以产生码字的代码；以及

用于传送所述码字的代码。