CN110535802B - 逼近容量的多载波调制和编码系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及逼近容量的多载波调制和编码系统及方法。公开了一种多载波发射器装置。该装置包括外编码器、壳映射器和内编码器。外编码器被配置成接收信号、使用外码对接收信号执行纠错并生成外编码器信号。壳映射器被配置成对来自外编码器信号的比特的子集执行星座整形并生成一个或多个星座整形比特。内编码器被配置成使用内码对来自外编码器信号的比特的第二子集执行内纠错/编码并生成内纠正信号。

Description

逼近容量的多载波调制和编码系统及方法
对相关申请的引用
本申请主张提交于2018年5月23日的美国临时申请号62/675,184的权益，其内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
各实施例一般涉及通信，并且更具体地涉及用于通信的调制和编码。
背景技术
对诸如电缆调制解调器（CM）、数字订户线（DSL）等的通信设备的要求和期望不断提高。例如，新的设计可以期望和/或要求更高的可靠性和更高的吞吐量。
用于通信的一些技术包括调制和编码。调制涉及改变信号（诸如载波信号）的属性以传达信息。编码是控制或减轻通信信号/信道中的噪声和/或错误的技术。
需要的是通过增强的调制和编码技术来促进通信的技术。
附图说明
图1是例示根据一个或多个实施例的示例通信系统的图示。
图2是例示根据一个或多个实施例的使用LDPC的壳映射（shell mapping）编码器系统的图示。
图3是例示根据一个或多个实施例的用于内编码器的示例陪集（coset）的图示。
图4是例示根据一个或多个实施例的QAM符号的示例生成的表400。
图5是例示根据一个或多个实施例的壳映射的示例的图示。
图6是例示根据一个或多个实施例的示例查找表（LUT）的表。
图7是例示根据一个或多个实施例的用于壳映射器的直接寻址方案的示例的表。
图8是例示根据一个或多个实施例的示例整形增益的表。
图9是例示根据一个或多个实施例的比特到符号的示例映射的图示。
图10是例示根据一个或多个实施例的用于接收器的解码器系统的图示。
具体实施方式
现在将参考附图描述本公开，其中同样的参考标号始终用于指代同样的元素，并且其中所例示的结构和设备不一定按比例绘制。可以在不同的图中使用相同的参考标号来标识相同或相似的元素。在下面的描述中，为了解释而非限制的目的，阐述了诸如具体结构、架构、接口、技术等的特定细节，从而提供对各实施例的各方面的透彻理解。然而，对于受益于本公开的本领域技术人员将显而易见的是，可以在脱离这些特定细节的其他示例中实践各实施例的各方面。在某些情况下，省略了对公知设备、电路和方法的描述，以免以不必要的细节模糊了对各实施例的描述。
如上所述，需要增强调制和编码以进一步提高数据速率和可靠性。通常，调制涉及改变信号（诸如载波信号）的属性以传达信息，并且编码是控制或减轻通信信号/信道中的噪声和/或错误的技术。
通信系统利用各种各样的介质，包括电缆、空气（无线）、双绞线、铜线等。
对于基于线缆的系统，为了在双绞铜线上将数据速率进一步提高至10 Gbit/s，信道容量应该更高效。数字订户线（DSL）标准/技术包括xDSL、G.fast等。G.fast是用于短于500米（m）的本地环路的数字订户线（DSL）协议标准。
这些DSL系统可以使用诸如离散多音（DMT）调制之类的技术，在此类技术中，用每载波可调的QAM星座、使用1到12、14或15比特之间的整数比特分配来调制每个载波。为了降低误码率并提高效率，用格码调制（TCM）作为内码并且里德所罗门（Reed-Solomon）码作为外码、以交织（interleaving）的方式保护数据。
近年来，在无线通信标准中引入了逼近容量的（capacity achieving）前向纠错（FEC）方案，诸如低密度奇偶校验码（LDPC）。然而，将诸如LDPC之类的FEC方案应用于铜线上的传输是有问题的，因为信道质量通常从最低使用频率（最高信道质量）到最高使用频率（低信道质量）显著变化。
用于铜线的编码和调制方案被优化或配置成在相同的FEC编码设置的情况下在低频处的低质量信道和在低频处的高质量信道。
此外，由于大多数纠错编码方案是针对低信道质量（例如，无线信道）优化或配置的，因此挑战在于在高SNR区域中实现高效率（高信道质量）。
概率星座整形是改善高SNR区域中的性能的候选方案。
包括了一个或多个实施例，其有助于通信，尤其是有线通信，诸如基于双线或铜线的通信。这些实施例为较高质量的信道提供了高效率，并通过编码较低质量的信道来提供合适的噪声处理。
图1是例示根据一个或多个实施例的示例通信系统100的图示。系统100被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
系统100包括数字前端（DFE）芯片102和模拟前端（AFE）104。DFE 102和AFE 104经由接口和/或信号线106连接。在替换实施例中，DFE 102是基带芯片，并且AFE 104是收发器芯片。应领会的是，DFE 102和AFE 104可以位于单个芯片上。
DFE芯片102被配置成生成和接收基带信号。这些信号可以包括各种数据/信息，诸如用户数据、应用数据等。DFE芯片102生成数字格式的基带信号106。另外，DFE芯片102可以从AFE 104接收信号（接收的基带信号）。
AFE 104可以被配置用于利用有线通信的操作，诸如DSL、xDSL、g.Fast、DOCSIS等。AFE 104耦合到介质或基础设施108。基础设施或介质可以包括双线、铜线、电缆等。
AFE 104通常包括发射器电路、接收器电路、调制电路、解调电路等。
系统100可以与一个或多个标准、要求、规范等兼容。还应领会的是，系统100的适当变型包括使用空气作为介质或无线通信。
图2是例示根据一个或多个实施例的使用LDPC的壳映射编码器系统200的图示。编码器系统200被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
编码器系统200可以与上述系统100一起使用。系统200被示为用于与发射器一起操作的编码器。然而，应领会的是，可以修改系统200以作为用于与接收器系统一起操作的解码器进行操作。
编码器系统200包括外（例如，里德所罗门）编码器202、壳映射器204、内（例如，LDPC）编码器206和壳QAM调制器208。
系统200可以获得比其他方法（诸如针对所有星座尺寸都使用里德所罗门和TCM的方法）更高的性能。
与保护所有比特的其他内码（诸如LDPC）方法相比，与系统200一起使用的内码或LDPC码通常使用起来更高效，并且操作起来靠近或接近信道容量，而不管SNR和星座尺寸如何。另外，与保护所有比特的系统相比，LDPC编码器/解码器以较低的速率运行，这降低了复杂度和功耗。
在使用了额外的概率星座整形的情况下，可以改善高SNR区域中的效率。与其他整形方案相比，不存在大量的误码扩散，并且每个符号的比特数对于小的载波块是恒定的，因此不需要额外的缓冲。
系统200独立于所使用的内编码或外编码，因此可以与TCM或LCM结合地操作。
可以使用编码和调制方案使每个载波上的比特分配适配于载波上的信道质量。标准QAM星座通常不能调制具有高SNR的载波上的比特。典型的QAM调制与较高SNR下的逼近容量的（高斯）调制之间通常存在高达1.53dB的整形差距。概率星座整形允许降低甚至消除（close）该差距。
存在用于概率星座整形的若干技术/方案，例如格整形、霍夫曼编码或壳映射。然而，整形方案要与所选择的FEC码结合使用，并且要考虑在不同的星座尺寸下对载波群执行整形的事实。对于使用高速数据连接的目标应用，例如目标为10 Gbit/s数据速率的MGfast，该实现应具有合理的硬件复杂度和低功耗。
通常通过FEC来保护通过信道传输的数据。在一个示例中，使用两个FEC码，内FEC码（LDPC码或格码（Trellis code））和外FEC码（例如，里德所罗门码），内FEC码仅保护具有最高错误概率的一些调制比特，外FEC码纠正内码的其余误码并保护不受内码保护的比特。针对给定的内外FEC编码方案来选择概率整形并对其进行参数化。
应领会的是，一些xDSL和G.fast系统使用在每个载波上分配整数个比特的QAM。每个QAM星座点以相同的概率传输，并且针对所请求的数据速率和信道质量优化每个载波的比特分配以实现特定的目标数据速率。
为了保护免于噪声水平突然改变或信道改变的影响和/或减轻噪声水平突然改变或信道改变的影响，通常使用一些SNR余量来降低数据速率并提高链路的鲁棒性/操作。
在一个示例中，用内部格码来实现前向纠错（FEC），其保护每个星座的两个最低有效位（LSB）并且每两个星座增加1比特的开销，因此开销是每个载波1/2比特。使用具有交织的外里德所罗门码来纠正格错误丛发和由未受保护的比特而导致的错误。根据所选数据速率来调整里德所罗门码的开销。
应领会的是，在包括移动电话、2.5GBaseT以太网和DOCSIS 3.1在内的一些应用中，可以使用LDPC码来代替格编码作为内FEC。通过使用LDPC，用/可以用LDPC码以特定的码率来保护所有的数据比特，所述特定的码率是针对特定的信噪比（SNR）区域选择的。电缆数据服务接口规范（DOCSIS）3.1利用外码（例如，玻色-乔赫里-霍克文黑姆（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem（BCH））码）。G.hn（用于家庭联网的规范）使用这样的LDPC码：其中开销可以调整至平均信道质量，但是无论每个单独载波上的实际SNR如何，针对所有载波都使用相同的开销。
还应领会的是，LDPC编码调制（LCM）可以用于超高速数字订户线2（VDSL2）和G.fast。在用LCM的情况下，更加针对不同星座尺寸的混合来优化LDPC开销。
另外，应领会的是，概率星座整形可以用于单载波传输，例如V34（调制解调器标准/规范）语音频带调制解调器可以用于其他的单载波应用，例如光纤。
系统200例示了具有概率整形（壳映射器204）、QAM调制（调制器208）、使用LCM用于内部格编码调制（TCM）的内LDPC码（LDPC编码器206）和外里德所罗门码（里德所罗门编码器202）的编码和调制框架。
比特分配可以是可按音调（per-tune）调整的。可以以比特阶梯或比特的分数来调整星座尺寸。可以将星座划分成多个圆形壳，并且通过壳映射器204来调整使用不同的壳的概率以促进容量。
壳映射器204可以在小音调群（例如，8、16或32个载波）上操作，以减轻误码扩散。
LCM可以用具有特定/选定开销（例如，速率3/4码给出每载波1/2比特的开销，或在速率¾码情况下的4个LSB给出每载波1比特的开销）的LDPC码来保护每个星座的一些LSB（例如，2或4个LSB）。通常不用诸如LDPC码之类的内码来保护整形比特。
应领会的是，可以用诸如里德所罗门码之类的外码来保护整形比特。
如上所示，系统200包括外编码器202、内编码器206、壳映射器204和调制器208。系统接收输入信号并生成调制信号作为输出信号，该输入信号可以是基带信号和/或其他信号。
外编码器202使用外码，诸如里德所罗门码、BCH码等。外编码器202被配置成使用接收到的/输入信号上的外码来执行纠错，以生成外编码器信号。内编码器206使用内码并保护针对较大星座的比特的子集和/或针对小星座的数个调制比特。内编码器被配置成使用来自外编码器信号的比特的子集或部分比特上的内码来执行内纠错，并生成内纠正信号。
壳映射器204被配置成对来自外编码器信号的比特的另一子集或另一部分的比特执行概率整形和/或星座整形，并生成壳映射器信号。壳映射器信号可以包括一个或多个星座整形比特。
QAM调制器208被配置成基于接收到的外编码器信号、壳映射器信号和内纠正信号来生成输出信号以供传输。调制器208可以在输出信号中生成一个或多个调制符号。
外编码器202被配置成对输入信号的二进制数据进行操作。每个N rs个字节的码块包括K rs个数据字节和R rs个冗余字节。这N rs个字节也称为输出字节。
多个里德所罗门码块（N rs个字节）可以映射到单个数据传输单元（DTU）中，并且可以在该DTU内在不同的码块之间应用交织。
通常，DTU（或单个里德所罗门（RS）码块）不与DMT或OFDM符号的边界对齐。一个或每个DTU可以跨多个符号，或者一个符号可以包含多个DTU。对于每个RS码块，处理来自输入比特流的K rs个输入字节并将其转换成N rs个输出字节：N rs = K rs + R rs。通过壳映射器204、内编码器206和调制器208来处理这N rs个输出字节。
内编码器206保护每个载波的b lem个最低有效位，或者如果每载波比特数b小于或等于b lem（b ≤ b lem）（例如，如果最低有效位的数量等于每载波比特数）则保护所有的比特。
在该示例中，内码是LDPC码或格码。如果使用格码或另一卷积码，则在特定/选定数量的载波（例如，一个DMT符号的载波数K）之后终止内码，以形成一个内码块。如果使用LDPC码作为内码，则可以缩短和/或打孔代码以将块尺寸调整为DMT符号尺寸。替换地，块尺寸与载波的数量无关，并且LDPC块不与DMT符号边界对齐。
通常，内码为K个载波创建b lcm K = N ldpc个输出比特（其可以与DMT/OFDM符号中的载波数匹配或可以不匹配）。对于每个内码块，取来自外码的K ldpc个比特，这取决于LDPC码率s <1，诸如Nldpc = Kldpc/s。
由于内码被调制在b lcm个比特上，因此内码可以区分个不同的星座点。这些区分开的星座点称为陪集/>。陪集标签分布在较大的QAM星座中，其中相等的陪集标签彼此之间具有最大距离。如果b lcm是偶数，例如，b lcm=2或b lcm=4，则可以实现这种分布。
在图3中针对b lcm=2示出了陪集的示例。然而，应领会的是，可设想用于内编码器206的其他陪集配置。
图3是例示根据一个或多个实施例的用于内编码器206的示例陪集300的图示。所述示例被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
该示例例示了来自一个群301的具有不同陪集标签的已标记的星座点。在接收器处，接收器使用内码的结果来在最接近的个星座点之一之间进行判决，而其余的比特可以根据内解码器的结果通过判决或硬判决得出。
QAM调制器208采用三个输入比特流来调制载波，该载波具有b比特的星座尺寸，来自内编码器206的每载波b lcm比特（最低有效位数），来自由壳映射器204进行的星座整形的b k比特，以及来自外码或外编码器202的其余的b - b k - b lcm比特。
如果b = b lcm + b k，则所述比特仅取自整形器/映射器204输出和内编码器206（例如，LDPC）输出，而没有比特取自外码。对于b < b lcm + b k，不使用整形器/映射器204输出，并且比特取自内编码器206输出和外编码器202输出。对于b < b lcm，所有比特都取自LDPC输出。
图4是例示根据一个或多个实施例的QAM符号的示例生成的表400。所述示例被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
该示例具有b lcm=2和b k=3，并且例示了使用来自不同输入的比特来通过调制器208生成QAM符号。
表400描绘了从1到7的b的各种值以及来自内编码器206和外编码器202的对应组成/比特。
通常，由于整形器206提供的整形增益基本上对于较大的星座尺寸而存在，因此对于较小的星座可以禁用整形器206。
整形器206可以被配置成将星座划分到个壳中。在该示例中，每个壳包含相同数量的星座点。因此，对于b = 8且N k = 8（b k = 3）的情况，每个壳包括/>个星座点。
图5是例示根据一个或多个实施例的壳映射500的示例的图示。映射500被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想其他适当的映射。
映射500可以由如上所述的壳映射器204生成。
应领会的是，不要求壳与陪集或陪集标签对齐。
可以通过以下规则来构建星座：
1）按常规模式为每个星座点分配陪集标签，
2）对于每个陪集标签，按功率升序对星座点进行排序，
3）向每个壳分配具有每个陪集标签的相等数量的星座点，
4）为每个陪集标签选择的每个壳的星座点数是2(b - b k - b lcm)，要求2(b - b k -b lcm)大于或等于一，
5）对于b < b k + b lcm的情况，不应用壳映射。
应领会的是，用于星座整形的壳映射方案不需要壳内的具体比特映射。这可以以对于硬件实现最方便的方式完成。
在图5中示出的这个示例中，壳映射是针对b = 6比特（每个载波6比特）。并且得到4个壳或壳映射。以b k = 2比特来寻址这4个壳。在壳内，针对陪集标签0, …, 3以b lcm = 2比特来寻址星座点，并且其余的2比特给出壳内位置。
在一个示例中，壳映射针对b = 6比特的星座利用4个壳，并且针对b > 6比特的星座利用8个壳。
为了执行壳映射，壳映射器204被配置成为一群K k 个载波关于b shell个输入比特分配壳比特，其中b shell < b k K k 。该载波群中的载波可以具有不同的星座尺寸，只要满足b ≥b k + b lcm即可。使用通过将较低数量的输入比特映射到较高数量的壳比特而获得的自由度来为具有最低能量的每个载波群选择那些壳比特组。
为了简化策略，可以省略每个壳的实际能量的计算。相反，可以向每个壳分配升序功率值i k = 0, …, N k -1。根据针对具有K k 个载波的每个载波群的K k N k 个可能的壳值组合，选择具有最低能量的那个值。
在一个示例中，可以在查找表（LUT）中实现该选择。
图6是例示根据一个或多个实施例的示例查找表（LUT）的表600。该LUT被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
表600包括针对以下内容的列：输入比特、壳1、壳2、和功率以及外壳标签。示出了数行相关值。
表600被示出有个元素，在b shell = 3的情况下K k = 2并且N k = 4。应领会的是，可设想可供壳映射器204使用的其他适当的查找表。对于K k = 2个载波并且每个载波N k = 4个壳，表600示出了将3个输入比特（标签0, …, 7）分配给4个壳比特。
查找表可以按输入比特和壳比特的升序排列。壳映射器204被配置成在发射器或编码器系统处从输入比特序列映射到输出比特序列。输入比特序列是输入比特的序列。壳映射器204可以被配置成当用在解码器/接收器系统处时从壳比特序列映射到接收/输出比特序列。
当按输入比特和壳比特的升序排列查找表时，易于在发射器处从输入比特序列映射到壳比特，并且在接收器处从壳比特映射到输出比特序列。
可以计算和存储查找表以减少存储器使用等。
使用直接寻址方案/技术可以实现额外的整形增益。
图7是例示根据一个或多个实施例的用于壳映射器204的直接寻址方案的示例的表700。该示例被提供用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
通常，跳过尺寸超出b shell = 24的LUT表（1680万条目）。该假设是基于b = 13的基础星座。
为了实现超过1dB的整形增益，在b k = 3的情况下需要K k ≥ 16（载波数），这导致查找表太大且太复杂。
有两种技术可以在没有实质上大而复杂的表的情况下实现更高的整形增益。
一种可能的解决方案（第一种技术）是两个整形器的级联，例如以形成K k ·K k 个载波的超级群，其中第一整形级为每个子集群选择子集，并且第二整形级最终选择每个载波的壳。可以使用相同的LUT两次来执行这种类型的成形，从而提高整形载波的有效数量。
该技术的工作原理如下：LUT的每个条目都标有壳标签0, …, N k -1，而按照对应LUT条目的平均壳功率的升序来分配这些标签。数量个LUT条目具有相同的标签，即，LUT条目总和最小的/>个LUT条目具有标签0，LUT条目总和更高的接下来的/>个条目具有标签1，依此类推。在图6的表600中示出了该技术的示例。
外壳映射器204每个具有个载波的载波群取得b shell比特，并从其中创建K k 个外壳标签。内壳标签现在使用b shell – b k 比特与所分配的外壳标签一起，以为群中的每个载波选择实际的壳。
因此，针对壳映射，每个的群从外编码器取得的比特数是/>。所得到的载波群要大得多，但所得到的整形并非最佳整形或选定整形，因为它是由一个较大的查找表产生的。但是这种方法在对基线实现做出最低限度的改变的情况下实现了超过1dB的整形增益。在图8中总结了理论上的整形增益。
图8是例示根据一个或多个实施例的示例整形增益的表800。
表800包括针对的条目，针对/>的/>，增益/>，针对/>的/>，以及增益。
因此，表800示出了在使用相同LUT利用两个级联整形器的情况下针对选定的b k 和K k 的值的理论上的整形增益值以及b shell。
生成增益值的另一种方法是使用LUT的数学结构来存储它。数学结构可以用于生成不同查找表的多个级，以提供与一个大LUT相同或相似的整形增益，但具有显著降低的存储器要求。
在使用数学结构的一个示例中，使用三个步骤/动作，其中将整数映射到K k 个壳标签0, …, N k -1。在第一步中，从第一查找表LUT1导出针对对应的输入比特序列I的壳标签的总和/>。该第一查找表具有少量条目，例如对于/>并且有21个条目，其中/>。
在知道的情况下，第二查找表LUT2给出了针对多组壳比特的权重列表。每组包含K k 比特，并且有b k 组。这些权重是该组中的所有载波的b k 比特中的一些的和。
对于每个权重，存在特定或选定数量的可能的1和0的排列。在第三步中对这些排列进行寻址。第三步可以通过具有个条目的查找表来完成或可以是计算出来的。
图9是例示根据一个或多个实施例的比特到符号的示例映射900的图示。符号可以是OFDM、DMT等。所例示的映射900被提供为示例以用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
应领会的是，从里德所罗门编码器202向DMT符号调制（逆FFT），在多个级中对数据进行重新组织和处理。这些级在图9中示出，其中框表示存储器，并且圈表示处理功能。
通常，数据块不需要在子层上对齐（例如，DTU可能不与内LDPC码字对齐，并且壳映射器码字和LDPC码字可能不与DMT符号对齐）。然而，处理块的对齐会降低缓冲要求。
从较高层到较低层的处理步骤如下：
外码，例如里德所罗门码从层2取K rs个数据字节并从其生成N rs个编码字节。
在数据传输单元（DTU）中组合外码的多个码字，并在DTU内应用交织以提高针对丛发错误的鲁棒性。
壳映射器206从DTU缓冲器接收b shell个比特并将它们转换成K k ·b k 个比特以用于QAM调制器208。
LDPC编码器206从DTU缓冲器接收K ldpc个比特并将它们转换成N ldpc个输出比特以用于QAM调制器208。
应领会的是，可以使用TCM编码器来代替LDPC编码器。
QAM调制器208从LDPC输出缓冲器针对具有K个载波的每个DMT符号接收个比特，其中/>是在DMT符号中比特分配/>的载波的数量，并且/>是在DMT符号中的1比特载波的数量。另外，QAM调制器208从壳映射器204输出缓冲器接收/>，其中/>是比特分配/>的载波的数量。最后，QAM调制器208直接从DTU缓冲器接收或获得其余的比特，即/>比特。
在最后一步中，以自然音调顺序从QAM调制器208输出向DMT符号映射音调排序（第一音调是最低频率，并且最后一个音调是最高频率）。
通过将具有较低和较高SNR余量的载波分组在一起在壳映射器的一个音调块中，可以使用音调排序来均衡载波之间的余量。类似地，DTU内交织器可以帮助纠正由于壳映射解码器的误检测而导致的错误丛发。为此，壳映射比特被视为来自DTU缓冲器的一个块。
如下给出数据速率：在DMT符号编码器处，数据速率由下式给出
(1)
其中，是DMT符号在时间上的长度，并且/>是载波k上的比特分配。
在纠正LDPC和壳映射器开销时，每个DMT符号的有效比特数由下式给出
(2)
其中，每个载波的有效比特数由下式给出
(3)
因此，外FEC输入处的数据速率由下式给出：
(4)。
另外，层1的输入速率（接口）等于该速率（加上DTU中添加的开销，如果有的话）。与/>之间存在固定的依赖关系，使得每个DMT符号传输的有效载荷比特数以及因此的数据速率是恒定的。
图10是例示根据一个或多个实施例的用于接收器的解码器系统1000的图示。系统1000被提供为示例以用于例示性目的，并且应领会的是，可设想适当的变型。
在接收器侧，解码器系统1000执行编码器侧（例如，系统200）的逆步骤以从接收信号恢复数据比特。系统1000可以用在接收器中。
系统1000包括LLR计算电路1002、LDPC或内解码器1004、QAM解调级2 1006、壳解映射器1008和里德所罗门解码器1010。系统1000获得接收信号并生成解调后的信号或基带信号作为其输出。
可以将（来自线路的）接收信号变换到频域，并且接收均衡器缩放按音调的信号以匹配星座网格。因此，对接收信号进行变换和缩放，并将其作为输入1012提供给LLR计算电路1002和QAM解调级2 1006。
内解码器1004被配置成使用内码（LDPC）对接收信号进行解码，并生成内解码信号。解调级1006被配置成使用内解码信号来解调接收信号以生成解调信号。壳解映射器1008被配置成根据载波群来对解调信号的至少一个子集进行解映射并生成解映射信号。外解码器1010被配置成使用解映射信号对解调信号进行解码以生成外解码信号。
由于LCM或TCM内纠错码，QAM解调可以利用两个级或动作。
在第一级中，LLR计算电路1002根据载波k的噪声方差的知识以及接收信号点在星座网格上的位置来导出每载波b lcm个接收比特的对数似然比（LLR）。将导出的值提供给LDPC解码器1004。当已接收到针对一个LDPC码块的所有接收LLR值时，LDPC解码器1004操作并生成最终判决陪集标签。
对数似然比（LLR）是（软判决）LDPC解码器的输入格式。它是每比特一个值并且取决于接收信号来描述发射比特是1或0的概率。作为针对给定接收信号的示例，存在发射比特为0的概率p0和发射比特为1的概率p1，对数似然比为log(p0) - log(p1)。在该比特更可能为零的情况下该值为负，而在发射比特更可能为1时该值为正。在不知道所发射的比特的情况下（例如，擦除），LLR值为0。
QAM解调的第二级由QAM解调级2 1006执行。QAM级2 1006被配置成接收陪集标签和信号1012。QAM级2执行接收信号点到具有对应陪集标签的最近的星座点的硬判决。这是基于LDPC解码器输出没有错误的假设。
收集（确定星座壳的）每载波b k 比特以形成每组K k 个载波，并将其转发到壳解映射器1008。对于每个载波群，壳解映射器1008在壳映射查找表中搜索给出最佳拟合的条目。
如果没有LUT条目匹配来自接收器的b k K k 个壳映射比特，则发生接收错误，并且可以使用一种或多种技术来确定具有最高概率的所传输的壳映射器输入比特序列。下面列出了几种壳映射器输入序列确定技术：
1. 搜索具有到接收壳比特的最小汉明距离的LUT条目，
2. 搜索具有对应载波群的接收星座点与由所选LUT条目得到的发射信号以及其他硬判决比特之间的最小度量距离的LUT条目，
3. 搜索具有针对接收星座点的最高对数似然比的LUT条目。
应领会的是，上述第一种技术可以得到具有相同汉明距离的多个LUT条目。在这种情况下，可以使用额外的壳映射器输入序列确定技术来获得一个LUT条目的最终判决。
利用来自壳解映射器1008的数据比特和来自QAM解调器1006的第二级的硬判决输出，形成接收DTU，并在解交织之后在解码器1010处执行里德所罗门解码。在一个示例中，将得到的数据比特转发到层2。
应领会的是，可设想解码器系统1000的适当变型。此外，可以参考上述附图以进一步描述解码器系统1000。
另外，应领会的是，解码器系统1000可以镜像编码器系统200。此外，还可以修改解码器系统1000以作为编码器来操作。
如上文和本文所使用的，术语“组件”、“系统”、“接口”等意在指计算机相关实体、硬件、软件（例如，执行中的软件）和/或固件。例如，组件可以是处理器、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行程序、程序、存储设备和/或具有处理设备的计算机。作为例示，在服务器上运行的应用和该服务器也可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程内，并且组件可以定位在一个计算机上和/或分布在两个或以上计算机之间。本文可以描述一组元件或一组其他组件，其中术语“组”可以解释为“一个或多个”。
此外，这些组件可以从各种计算机可读存储介质执行，这些介质具有存储在其上的各种数据结构，例如通过模块的方式。组件可以经由本地和/或远程过程来通信，例如根据信号，其具有一个或多个数据包（例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中和/或遍及网络（例如因特网、局域网、广域网或经由信号具有其他系统的相似网络）的另一个组件交互）。
作为另一个示例，组件可以是具有由电或电子电路所操作的机械部分提供的特定功能性的装置，其中该电或电子电路可以由一个或多个处理器所执行的软件应用或固件应用操作。该一个或多个处理器可以在装置内部或外部并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为再另一个示例，组件可以是在没有机械部分的情况下通过电子组件提供特定功能性的装置；电子组件可以包括其中的一个或多个处理器，以执行软件和/或固件，其至少部分赋予了电子组件的功能性。
词语“示例性”的使用意在以具体方式呈现概念。如在该申请中所使用的，术语“或”意指包含性的“或”，而不是排他性的“或”。即，除非另外规定或从上下文清楚可见，“X采用A或B”意指自然包含性排列中的任一个。即，如果X采用A；X采用B；或X既采用A又采用B，则在前面的实例中的任一个下满足“X采用A或B”。另外，如在该申请和附上的权利要求中所使用的冠词“一”和“一个”一般应被认为意指“一个或多个”，除非另外规定或从上下文清楚可见为针对单数形式。此外，就在详细描述和权利要求中使用术语“包括（including、includes）”、“具有（having、has）”、“带有（with）”或其变化形式来说，这样的术语采用与术语“包含”相似的方式而意在为包含性的。
如本文所使用的，术语“电路”可以指代如下各项、是如下各项的部分，或者包括如下各项：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或群组）和/或存储器（共享的、专用的或群组）、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他适合的硬件组件。在一些实施例中，电路可以实现在一个或多个软件或固件模块中，或者与电路相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块实现。在一些实施例中，电路可以包括可至少部分地在硬件中操作的逻辑。
如在本说明书中采用的，术语“处理器”可以指代基本上任何计算处理单元或设备，包括但不限于包括：单核处理器；具有软件多线程执行能力的单核处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享存储器的并行平台。另外，处理器可以指代集成电路、专用集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器、复杂可编程逻辑器件、分立栅极或晶体管逻辑、分立硬件组件、或被设计成执行本文描述的功能和/或过程的其任何组合。处理器可以利用纳米级架构，诸如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门，以优化空间使用或增强移动设备的性能。处理器也可以被实现为计算处理单元的组合。
在本说明书中，诸如“存储”、“数据存储”、“数据存储器”、“数据库”之类的术语以及与组件和/或过程的操作和功能性相关的基本上任何其他信息存储组件指代“存储器组件”、或体现在“存储器”中的实体、或包括存储器的组件。注意，本文描述的存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性和非易失性存储器二者。
作为例示而非限制，非易失性存储器可以例如被包括在存储器、非易失性存储器（见下文）、磁盘存储（见下文）和存储器存储（见下文）中。此外，非易失性存储器可以被包括在只读存储器、可编程只读存储器、电可编程只读存储器、电可擦可编程只读存储器或闪存中。易失性存储器可以包括随机存取存储器，其充当外部高速缓冲存储器。作为例示而非限制，随机存取存储器可以多种形式获得，诸如同步随机存取存储器、动态随机存取存储器、同步动态随机存取存储器、双倍数据速率同步动态随机存取存储器、增强型同步动态随机存取存储器、Synchlink动态随机存取存储器以及直接Rambus随机存取存储器。另外，本文公开的系统或方法的存储器组件旨在包括但不限于包括这些和任何其他合适类型的存储器。
示例可以包括根据本文描述的实施例和示例的用于使用多种通信技术的并行通信的主题，所述主题诸如方法、用于执行该方法的动作或块的部件、包括在由机器执行时使该机器执行该方法的动作的指令的至少一个机器可读介质、或装置、或系统。
示例1是一种多载波发射器装置。所述装置包括外编码器、壳映射器和内编码器。所述外编码器被配置成接收信号、使用外码对所述接收信号执行纠错并生成外编码器信号。所述壳映射器被配置成对来自所述外编码器信号的比特的子集执行星座整形并在壳映射器信号中生成一个或多个星座整形比特。所述内编码器被配置成使用内码对来自所述外编码器信号的比特的第二子集执行内纠错并生成内纠正信号。
示例2包括示例1所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述外码是里德所罗门码或BCH码。
示例3包括示例1-2中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述内码是LDPC。
示例4包括示例1-3中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳映射器被配置成对一个或多个载波块进行操作，并且每个载波块利用恒定数量的比特。
示例5包括示例1-4中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳映射器被配置成提供每个符号的恒定的输入比特率和恒定的输出比特率。
示例6包括示例1-5中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳映射器处的载波块与DMT符号对齐。
示例7包括示例1-6中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳映射器被配置成基于星座点与来自查找表的一个或多个星座点之间的绝对距离来执行星座整形。
示例8包括示例1-7中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳映射器被配置成使用基于多个载波的可变比特加载。
示例9包括示例1-8中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，还包括QAM调制器，其被配置成基于所接收的外编码器信号、所述壳映射器信号和所述内纠正信号来在输出信号中生成一个或多个调制符号。
示例10包括示例1-9中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述QAM调制器被配置成生成布置在壳分组星座点中的一个或多个QAM星座。
示例11包括示例1-10中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述一个或多个QAM星座包括基于在相邻星座点之间具有相等距离的方形QAM星座的一个或多个偶数星座。
示例12包括示例1-11中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述一个或多个QAM星座包括基于具有低信号功率的所选星座点子集的一个或多个奇数星座。
示例13包括示例1-12中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，所述QAM调制器利用音调顺序来调制和生成所述输出信号。
示例14包括示例1-13中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述外编码器被配置成在数据传输单元（DTU）中组合所述外码的多个码字。
示例15是一种用于解码的多载波接收器装置，并且包括内解码器、解调级、壳解映射器和外解码器。所述内解码器被配置成使用内码对接收信号进行解码以生成内解码信号。所述解调级被配置成使用所述内解码信号解调所述接收信号以生成解调信号。所述壳解映射器被配置成根据载波群对所述解调信号的至少一个子集进行解映射以生成解映射信号。所述外解码器被配置成使用所述解映射信号来解码所述解调信号以生成外解码信号。
示例16包括示例15所述的主题，包括或省略了可选元素，还包括对数似然比电路，其被配置成根据所述接收信号确定针对陪集比特的对数似然比（LLR），并将所确定的LLR提供给所述内解码器。
示例17包括示例15-16中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳解映射器被配置成基于外编码器信号来确定一个或多个陪集比特。
示例18包括示例15-17中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述壳解映射器被配置成针对每个壳映射载波群获得一个或多个壳比特，并搜索所述一个或多个壳比特以识别与所接收的壳映射比特相匹配的壳比特。
示例19是一种编码用于多载波的传输信号的方法。所述方法包括将外码应用于输入信号以生成外编码器信号，其中所述外码是硬码；将内码应用于来自所述外编码器信号的比特的子集以生成内纠正信号；通过壳映射器电路对来自所述外编码器信号的比特的第二子集执行星座整形以生成多个载波中的每个载波的具有一个或多个星座的壳映射器信号；以及调制所述外编码器信号、所述内纠正信号和所述壳映射器信号以生成输出信号以供传输。
示例20包括示例19所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，使用每载波的恒定或可变数量的比特、基于所述多个载波的载波块来执行所述整形。
示例21包括示例19-20中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，用于所述整形的第二子集包括用于调制的选定数量的比特。
示例22包括示例19-21中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述整形还包括基于第二子集的固定数量的比特来参考查找表，以从多个壳中选择壳。
示例23包括示例19-22中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述整形还包括确定针对每个载波群的能量值，并基于所述能量值为每个载波群从多个壳中选择壳。
示例24包括示例19-23中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，比特的第二子集包括输入比特到壳比特的多个分配。
示例25包括示例19-24中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述整形利用两个或更多个整形器的级联来形成超级组，其中第一整形为每个超级组选择子集，并且第二整形为所选子集选择壳。
示例26是一种编码用于多载波的传输信号的装置。所述装置包括用于将外码应用于输入信号以生成外编码器信号的部件；用于将内码应用于来自所述外编码器信号的比特的子集以生成内纠正信号的部件；以及用于通过壳映射器电路对来自所述外编码器信号的比特的第二子集执行星座整形以生成多个载波中的每个载波的具有一个或多个星座的壳映射器信号的部件。
示例27包括示例26所述的主题，包括或省略了可选元素，还包括用于调制所述外编码器信号、所述内纠正信号和所述壳映射器信号以生成输出信号以供传输的部件。
示例28包括示例26-27中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，还包括用于确定针对每个载波群的能量值并基于所述能量值为每个载波群从多个壳中选择壳的部件。
示例29是一种用于解码的多载波接收器装置。所述装置包括用于使用内码对接收信号进行解码以生成内解码信号的部件；用于使用所述内解码信号解调所述接收信号以生成解调信号的部件；用于根据载波群对所述解调信号的至少一个子集进行解映射以生成解映射信号的部件；以及用于使用所述解映射信号来解码所述解调信号以生成外解码信号的部件。
示例30包括示例29所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，所述装置是有线通信系统。
示例31包括示例29-30中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，有线通信系统是数字订户线（DSL）。
示例32是具有指令的一个或多个计算机可读介质，所述指令在被执行时引起多载波发射器：接收信号；使用外码对所述接收信号执行纠错并生成外编码器信号；对来自所述外编码器信号的比特的子集执行星座整形并在壳映射器信号中生成一个或多个星座整形比特；以及使用内码对来自所述外编码器信号的比特的第二子集执行内纠错并生成内纠正信号。
示例33包括示例32所述的主题，包括或省略了可选元素，其中，还包括要对一个或多个载波块进行操作，并且每个载波块利用恒定数量的比特。
示例34包括示例32-33中的任一项所述的主题，包括或省略了可选元素，还包括要基于所接收的外编码器信号、所述壳映射器信号和所述内纠正信号来在输出信号中生成一个或多个调制符号。
应理解的是，本文描述的各方面可以通过硬件、软件、固件或其任何组合来实现。当以软件实现时，功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者，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。存储介质或计算机可读存储设备可以是可以由通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以用于携带或存储所需信息或可执行指令的其他有形和/或非暂时性介质。此外，任何连接都被正式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、数字订户线（DSL）或无线技术（如红外线、无线电和微波）从网站、服务器或其他远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术（如红外线、无线电和微波）都被包括在介质的定义中。如本文使用的磁盘和盘包括紧凑盘（CD）、激光盘、光盘、数字通用盘（DVD）、软盘和蓝光盘，在这里，磁盘（disk）通常以磁的方式来再现数据，而盘（disc）利用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
结合本文所公开的方面描述的各种例示性逻辑、逻辑块、模块和电路可以用以下来实现或执行：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、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计成执行本文描述的功能的其任何组合。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也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、结合了DSP核心的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。另外，至少一个处理器可以包括一个或多个模块，其可操作以执行本文描述的一个或多个步骤和/或动作。
对于软件实现，本文描述的技术可以用执行本文描述的功能的模块（例如，过程、函数等）来实现。软件代码可以存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元可以被实现在处理器内或处理器外，在后一情况下，存储器单元可以通过本领域已知的各种手段通信地耦合到处理器。此外，至少一个处理器可以包括可操作以执行本文描述的功能的一个或多个模块。
本文描述的技术可以用于各种无线通信系统，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其他系统。术语“系统”和“网络”通常可互换地使用。CDMA系统可以实现诸如通用地面无线电接入（UTRA）、CDMA1800 等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA（W-CDMA）和CDMA的其他变型。此外，CDMA1800涵盖IS-1800、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统（GSM）之类的无线电技术。OFDMA系统可以实现诸如演进UTRA（E-UTRA）、超移动宽带（UMB）、IEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.18、Flash-OFDM 等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。3GPP长期演进（LTE）是使用E-UTRA的UMTS版本，其在下行链路上采用OFDMA并在上行链路上采用SC-FDMA。在来自名为“第三代合作伙伴计划”（3GPP）的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。另外，在名为“第三代合作伙伴计划2”（3GPP2）的组织的文档中描述了CDMA1800和UMB。这些技术还可以与也来自3GPP组织的新无线电（NR）5G一起使用。此外，这种无线通信系统还可以包括通常使用不成对的未许可频谱的对等（例如，移动到移动）自组网络系统、802.xx无线LAN、蓝牙和任何其他短程或长程无线通信技术。
利用单载波调制和频域均衡的单载波频分多址（SC-FDMA）是可以与所公开的方面一起使用的技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统类似的性能并且基本上具有类似的总体复杂度。由于其固有的单载波结构，SC-FDMA信号具有较低的峰均功率比（PAPR）。SC-FDMA可以用在上行链路通信中，其中较低的PAPR可以使移动终端在发射功率效率方面受益。
此外，可以使用标准编程和/或工程技术将本文描述的各个方面或特征实现为方法、装置或制品。如本文中使用的术语“制品”意图涵盖可从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储设备（例如，硬盘、软盘、磁条等）、光盘（例如，紧凑盘（CD）、数字通用盘（DVD）等）、智能卡和闪存设备（例如，EPROM、卡、棒、键驱动器等）。另外，本文描述的各种存储介质可以表示用于存储信息的一个或多个设备和/或其他机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但不限于无线信道和能够存储、容纳和/或携带（一个或多个）指令和/或数据的各种其他介质。另外，计算机程序产品可以包括具有一个或多个指令或代码的计算机可读介质，所述指令或代码可操作以使计算机执行本文描述的功能。
通信介质可以在数据信号（诸如调制数据信号，例如载波或其他传输机制）中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他结构化或未经结构化的数据，并且包括任何信息传递或传输介质。术语“（一个或多个）调制数据信号”是指以诸如在一个或多个信号中编码信息的这样的方式设置或改变其特性中的一个或多个的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质（诸如有线网络或直接有线连接）以及无线介质（诸如声学、RF、红外和其他无线介质）。
此外，结合本文公开的方面描述的方法或算法的动作可以直接以硬件、以处理器执行的软件模块或以两者的组合来体现。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、CD-ROM或本领域中已知的任何其他形式的存储介质中。示例性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，并且将信息写入到存储介质。在替换方案中，存储介质可以与处理器成一体。此外，在一些方面中，处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。另外，ASIC可以驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。另外，在一些方面中，方法或算法的步骤和/或动作可以作为代码和/或指令中的一个或任何组合或集合而驻留在可以合并到计算机程序产品中的机器可读介质和/或计算机可读介质上。
本公开的所例示的实施例的上述描述（包括摘要中描述的内容）并不意在为详尽的或使所公开的实施例局限于所公开的精确形式。尽管在本文中为了例示性目的描述了特定实施例和示例，但是各种修改都是可能的，这些修改被视为在这样的实施例和示例的范围内，如相关领域技术人员可以认识到的那样。
就这一点而言，尽管已经结合各种实施例和对应附图描述了所公开的主题，但是在适用的情况下，要理解，可以使用其他相似实施例或可以对所描述的实施例做出修改和添加以用于执行所公开的主题的相同、相似、替换或代替功能而不脱离所公开的主题。因此，所公开的主题不应局限于本文描述的任何单个实施例，而相反应该在根据下面所附的权利要求的宽度和范围上进行解读。
特别是关于上文描述的组件（组装件、设备、电路、系统等）执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语（包括对“部件”的提及）意在对应于（除非另外指示）执行所描述的组件的指定功能的任何组件或结构（例如，在功能上等同），即使其在结构上与执行本公开的本文例示的示例性实施方式中的功能的所公开结构并不等同也是如此。另外，尽管一特定特征可能仅关于若干实施方式中的一个被公开，但是可以按照针对任何给定或特定应用而可能期望或有利的情况而将这样的特征与其他实施方式的一个或多个其他特征相结合。

Claims (22)

1.一种多载波发射器装置，包括：
外编码器，其被配置成使用外码对接收信号执行纠错编码并生成外编码器信号，其中外编码器信号的多个码字在数据传输单元(DTU)中被组合；
壳映射器，其被配置成对来自所述外编码器信号的DTU比特的子集执行星座整形并在壳映射器信号中生成一个或多个星座整形比特；以及
内编码器，其被配置成使用内码对来自所述外编码器信号的DTU比特的第二子集执行内纠错编码并生成内纠正信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述外码是里德所罗门码或BCH码。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述内码是低密度奇偶校验码(LDPC)。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述壳映射器被配置成对一个或多个载波块进行操作，并且每个载波块利用恒定数量的比特。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述壳映射器被配置成提供恒定的输入比特率和恒定的输出比特率。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其中，所述壳映射器处的载波块与DMT符号对齐。
7.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其中，所述壳映射器被配置成基于星座点与来自查找表的一个或多个星座点之间的绝对距离来执行星座整形。
8.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其中，所述壳映射器被配置成使用基于多个载波的可变比特加载。
9.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，还包括QAM调制器，其被配置成基于所接收的外编码器信号、所述壳映射器信号和所述内纠正信号来在输出信号中生成一个或多个调制符号。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述QAM调制器被配置成生成布置在壳分组星座点中的一个或多个QAM星座。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述一个或多个QAM星座包括基于在相邻星座点之间具有相等距离的方形QAM星座的一个或多个偶数星座。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述一个或多个QAM星座包括基于具有低信号功率的所选星座点子集的一个或多个奇数星座。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述QAM调制器利用音调顺序来调制和生成所述输出信号。
14.一种用于解码的多载波接收器装置，包括：
内解码器，其被配置成使用内码对接收信号进行解码以生成内解码信号；
解调级，其被配置成使用所述内解码信号解调所述接收信号以生成解调信号；
壳解映射器，其被配置成根据载波群对所述解调信号的至少一个子集进行解映射以生成解映射信号，其中所述壳解映射器被配置成基于外编码器信号来确定一个或多个陪集比特；以及
外解码器，其被配置成使用所述解映射信号来解码所述解调信号以生成外解码信号。
15.根据权利要求14所述的装置，还包括对数似然比电路，其被配置成根据所述接收信号确定针对陪集比特的对数似然比(LLR)，并将所确定的LLR提供给所述内解码器。
16.根据权利要求14-15中的任一项所述的装置，其中，所述壳解映射器被配置成针对载波群获得一个或多个壳比特，并搜索所述一个或多个壳比特以识别匹配壳比特。
17.一种编码用于多载波的传输信号的方法，所述方法包括：
将外码应用于输入信号以生成外编码器信号，其中所述外码是硬码；
将内码应用于来自所述外编码器信号的比特的子集以生成内纠正信号；
通过壳映射器电路对来自所述外编码器信号的比特的第二子集执行星座整形以生成多个载波中的每个载波的具有一个或多个星座的壳映射器信号，其中，执行星座整形还包括确定针对每个载波群的能量值，并基于所述能量值为每个载波群从多个壳中选择壳；以及
调制所述外编码器信号、所述内纠正信号和所述壳映射器信号以生成输出信号以供传输。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，使用每载波的恒定或可变数量的比特、基于所述多个载波的载波块来执行所述整形。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，用于所述星座整形的来自所述外编码器信号的比特的第二子集包括选定数量的比特。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述星座整形还包括基于第二子集的固定数量的比特来参考查找表，以从多个壳中选择壳。
21.根据权利要求17-20中的任一项所述的方法，其中，比特的第二子集包括输入比特到壳比特的多个分配。
22.根据权利要求17-20中的任一项所述的方法，其中，所述星座整形利用两个或更多个整形器的级联来形成多个超级组，其中第一整形为所述多个超级组中的每个超级组选择比特的子集，并且第二整形为所选子集选择壳。
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