JP2020515133A - 長ｌｄｐｃ符号用のｍｃｓ - Google Patents

Abstract

方法及びデバイスが、ソースワードを符号化し、ＬＤＰＣ行列を用いて符号語を復号することを目的に開示される。レート１／２で長さ１３４４のＬＤＰＣ符号語を生成する変調符号化方式（ＭＣＳ）の例示的な実施形態が説明される。

Description

本願は、移動体エアインタフェース技術に関し、具体的には、長バイナリ低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号と共に使用する変調符号化方式（ＭＣＳ）に関する。

送信機にあるＬＤＰＣ符号化器が、ソースワードを符号化して符号語を生成するのに用いられる。受信機にあるＬＤＰＣ復号器が、受信した符号語を復号するのに用いられる。様々なレートのＬＤＰＣ符号がＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に採用されており、現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙ規格の開発に関して提案されている。１３４４ビットの符号語サイズを有する長ＬＤＰＣ符号が、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」［参考文献１］で提案されている。

しかしながら、より長いＬＤＰＣ符号語長を用いると、送信機でのＬＤＰＣ符号化の際に用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ）、及び受信機での対応する復号処理に影響を与える可能性がある。したがって、ＬＤＰＣ符号語長の変化によって、ＬＤＰＣ符号語を生成するのに用いられるＭＣＳの修正が必要になり得る。「ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１ａｄ−２０１２： Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ ３： Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｉｎ ｔｈｅ ６０ ＧＨｚ Ｂａｎｄ」［参考文献２］の２１．６．３．２．３．３項には、短ＬＤＰＣ符号（サイズ＝６７２ビット）と共に使用する符号化方式が説明されている。しかしながら、そのような方式は、１３４４ビットの符号語サイズを有するＬＤＰＣ符号などの長ＬＤＰＣ符号には適切でないかもしれない。

したがって、長ＬＤＰＣ符号と共に使用するのに適したＭＣＳの必要性がある。

レート１／２で長さ１３４４のＬＤＰＣ符号語を生成する変調符号化方式（ＭＣＳ）の例示的な実施形態が説明される。

ある例示的な態様によれば、ソースワードを伝送用に符号化するために、方法が提供される。本方法は、データビットのストリームを３３６ビットサイズのセグメントにセグメント化する段階と、３３６ビットサイズの各セグメントに３３６個のパディングビットを追加して、対応する６７２ビットサイズのソースワードを生成する段階と、６７２ビットサイズの各ソースワードにレート１／２の低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化を適用して、６７２個のパリティビットを含んだ対応する１３４４ビットサイズの符号語を生成する段階と、符号語ごとに、３３６個のパディングビットを、符号語に含まれるデータビットから取り出される３３６個のビットと置き換えて、３３６個のデータビット、データビットから取り出される３３６個のビット、及び６７２個のパリティビットの連結を含む１３４４ビットサイズの符号語を提供する段階とを備える。

データビットのストリームにはスクランブルをかけることができ、本方法は、６７２ビットサイズのソースワードにＬＤＰＣ符号化を適用する前に、６７２ビットサイズのソースワード内の３３６個のパディングビットにスクランブルをかける段階を含むことができる。一部の例では、パディングビットは零ビットである。一部の例では、６７２ビットサイズの各ソースワードに低ＬＤＰＣ符号化を適用する段階は、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」に明記されているレート１／２で長さ１１３４のＬＤＰＣ行列を適用する段階を含む。一部の例では、３３６個のパディングビットを置き換える段階は、各パディングビットを、ＰＮ列のビットとＸＯＲ演算されたデータビットに置き換える段階を含む。一部の例では、符号語はＢＰＳＫシンボルにマッピングされる。一部の例では、ＢＰＳＫシンボルはデータブロック又は直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルブロックにブロック化され、これらのデータブロック又はＯＦＤＭシンボルブロックは、シングルキャリア又はＯＦＤＭをそれぞれ用いて伝送するために、８０２．１１ａｙに準拠したフレームに組み立てられる。

例示的な一実施形態によれば、ソースワードを伝送用に符号化するために、システムが提供される。本システムは、データビットのストリームを３３６ビットサイズのセグメントにセグメント化し、３３６ビットサイズの各セグメントに３３６個のパディングビットを追加して、対応する６７２ビットサイズのソースワードを生成するように構成されたセグメント化モジュールを備える。本システムは、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化モジュールを含み、このモジュールは、６７２ビットサイズの各ソースワードを符号化し、６７２個のパリティビットを含んだ対応する１３４４ビットサイズの符号語を生成し、符号語ごとに、３３６個のパディングビットを、符号語に含まれるデータビットから取り出される３３６ビットと置き換えて、３３６個のデータビット、データビットから取り出される３３６ビット、及び６７２個のパリティビットの連結を含む１３４４ビットサイズの符号語を提供するように構成される。

ここで、本願の例示的な実施形態を示す添付図が、一例として参照される。

本開示の１つの実施例に従って例示的な通信システムを示すブロック図である。

本開示の１つの実施例に従って例示的な処理システムを示すブロック図である。

８０２．１１ａｄに関する例示的なシングルキャリアフレームフォーマットを示す図である。

８０２．１１ａｄに関するシングルキャリアフレームフォーマットのデータブロックの例示的な構造を示す図である。

本開示の送信機の例示的な実施例を表すブロック図である。

本開示の情報ビットストリームを処理する方法における例示的な段階を示すブロック図である。

スクランブラを表すブロック図である。

リフティング行列と、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに明記された、６７２の符号語長を有するレート１／２のＬＤＰＣ符号とを示す。

これらの図の全体を通して、類似した参照番号が同様の要素及び特徴を示すのに用いられる。本発明の各態様が、示される実施形態と共に説明されることになるが、本発明をそのような実施形態に限定する意図はないことが理解されるであろう。

本開示は、方法、デバイス、及びシステムを、具体的には、ソースワードを符号化して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）などの無線ネットワークにおいて伝送される符号語を生成する変調符号化方式を教示する。本開示は、主に８０２．１１ａｙ互換ネットワークに関して以下に説明されるが、他のブロック化符号化ベースのシステムにも適用されてよい。

以下に詳細に説明されるＬＤＰＣ符号化システムが動作できる環境の一例が、図１Ａ及び図１Ｂを参照して提供される。図１Ａは、複数のステーション（ＳＴＡ）１０２とアクセスポイント（ＡＰ）１０４とを備える通信ネットワーク１００を示す。ＳＴＡ１０２及びＡＰ１０４のそれぞれは、本明細書で説明される送信機、受信機、符号化器、及び／又は復号器を含んでよい。ネットワーク１００は、限定されるものではないが、ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワーク、第５世代（５Ｇ）又は第４世代（４Ｇ）の電気通信ネットワーク、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、及び他の無線通信ネットワーク又は移動体通信ネットワークを含む１つ又は複数の通信又はデータの規格又は技術に従って動作してよい。ネットワーク１００は、例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であってよい。ＳＴＡ１０２は一般に、無線通信を提供することができるか、又は８０２．１１プロトコルを用いることができる任意のデバイスあってよい。ＳＴＡ１０２は、ラップトップ、デスクトップＰＣ、ＰＤＡ、アクセスポイント若しくはＷｉ−Ｆｉ電話、無線送信／受信装置（ＷＴＲＵ）、移動局（ＭＳ）、移動端末、スマートフォン、セルラー電話、又は他の無線対応のコンピュータ処理装置若しくは移動体機器であってよい。一部の実施形態では、ＳＴＡ１０２は、通信ネットワーク１００においてデータを送信、受信、又は送受信する機能を有するが通信以外の主要機能を実行する機械を備える。１つの実施形態において、機械は、通信ネットワーク１００を通じてデータを送信及び／又は受信する手段を有する装置又はデバイスを含むが、そのような装置又はデバイスは通常、ユーザによって通信を主目的として操作されることはない。ＡＰ１０４は、基地局（ＢＳ）、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）、無線ルータ、又は他のネットワークインタフェースを含んでよく、これらは、ネットワーク１００においてＳＴＡ１０２用の無線送信ポイント及び／又は無線受信ポイントとして機能する。ＡＰ１０４は、ＡＰ１０４と他のリモートネットワーク、ノード、ＡＰ、及びデバイス（不図示）との間でデータのやり取りができるようにするバックホールネットワーク１１０に接続される。ＡＰ１０４は、図１Ａの矢印で表されるように、それぞれのＳＴＡ１０２とのアップリンク通信チャネル及びダウンリンク通信チャネルを確立することにより、それぞれのＳＴＡ１０２との通信をサポートしてよい。ネットワーク１００における通信が、スケジューリングされていなくても、ＡＰ１０４によって又はネットワーク１００のスケジューリングエンティティ若しくは管理エンティティ（不図示）によってスケジューリングされていても、あるいはスケジューリングされた通信とスケジューリングされていない通信との混合であってもよい。

図１Ｂは、例示的な処理システム１５０を示す。本システムは、本明細書で説明される方法及びシステム、例えば、ＳＴＡ１０２又はＡＰ１０４などを実装するのに用いられてよい。処理システム１５０は、例えば、基地局、無線ルータ、移動体機器、又は任意の好適な処理システムであってよい。本開示を実装するのに適した他の処理システムが用いられてもよく、そのような処理システムは、以下に論じられる構成要素とは異なる構成要素を含んでよい。図１Ｂは、各構成要素の１つの事例を示しているが、処理システム１５０には各構成要素の複数の事例があってもよい。

処理システム１５０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、専用論理回路、又はこれらの組み合わせなどの、１つ又は複数の処理デバイス１５２を含んでよい。処理システム１５０は、１つ又は複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１５４も含んでよく、このインタフェースは、１つ又は複数の適切な入力装置及び／又は出力装置（不図示）とインタフェースで接続できるようにしてよい。入力装置及び／又は出力装置のうちの１つ又は複数が、処理システム１５０の構成要素として含まれてもよく、又は処理システム１５０の外部にあってもよい。処理システム１５０は、限定されるものではないが、イントラネット、インターネット、Ｐ２Ｐネットワーク、ＷＡＮ、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、及び／又はセルラー通信ネットワーク若しくは移動体通信ネットワーク（５Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、又は上述された他のネットワークなど）などのネットワークとの有線通信又は無線通信用の１つ又は複数のネットワークインタフェース１５８を含んでよい。ネットワークインタフェース２０８は、ネットワーク内通信及び／又はネットワーク間通信のための、有線リンク（例えば、イーサネット（登録商標）ケーブル）及び／又は無線リンク（例えば、１つ又は複数の無線周波数リンク）を含んでよい。ネットワークインタフェース１５８は、例えば、１つ又は複数の送信機又は送信アンテナ、１つ又は複数の受信機又は受信アンテナ、並びに様々な信号処理ハードウェア及びソフトウェアを介して、無線通信を提供してよい。この例では、１つのアンテナ１６０が示されており、このアンテナは、送信及び受信の両方のアンテナとして役割を果たし得る。しかしながら、他の例では、送信用及び受信用に別個のアンテナがあってもよい。ネットワークインタフェース１５８は、バックホールネットワーク１１０、又はネットワーク１００内の他のユーザデバイス、アクセスポイント、受信ポイント、送信ポイント、ネットワークノード、ゲートウェイ、又は中継器（不図示）に対して、データを送受信するよう構成されてよい。

処理システム１５０は、１つ又は複数の記憶装置１７０も含んでよく、この記憶装置は、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、及び／又は光ディスクドライブなどの大容量記憶装置を含んでよい。処理システム１５０は、１つ又は複数のメモリ１７２を含んでよく、このメモリは、揮発性又は不揮発性のメモリ（例えば、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び／又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ））を含んでよい。非一時的メモリ１７２は、処理デバイス１５２が本開示を実施するなどのために実行する命令を格納してよい。メモリ１７２は、オペレーティングシステム及び他のアプリケーション／機能を実行するなどのための他のソフトウェア命令を含んでもよい。一部の例では、１つ若しくは複数のデータセット及び／又はモジュールが、外部メモリ（例えば、処理システム１５０と有線通信又は無線通信する外部ドライブ）によって提供されてもよく、あるいは一時的又は非一時的なコンピュータ可読媒体によって提供されてもよい。非一時的コンピュータ可読媒体の例には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、消去可能プログラム可能型ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能型ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の携帯型記憶装置が含まれる。

例示的な実施形態において、処理システム１５０は、ソースワードを符号語に符号化する符号化器１６２と、符号語をシンボルに変調する変調器１６４とを含む。以下に説明されるように、符号化器１６２は、ソースワードに対してＬＤＰＣ符号化を実行して、符号語をビットで生成する。変調器１６４は、（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、又は６４ＱＡＭなどの変調技術によって）符号語に対して変調を実行する。一部の例では、メモリ１７２内の符号化された命令が、符号化器１６２及び／又は変調器１６４の機能を実行するように処理デバイス１５２を構成してよく、符号化器１６２及び／又は変調器１６４が処理システム１５０の別個の物理モジュールでなくてもよい。一部の例では、符号化器１６２及び変調器１６４は、処理システム１５０の送信機モジュールの中に具現化されてよい。一部の例では、送信アンテナ１６０、符号化器１６２、及び変調器１６４は、処理システム１５０の外部にある送信機コンポーネントとして具現化されてもよく、また処理システム１５０からソースワードを単に伝達してもよい。

処理システム１５０は、受信した信号を処理するために、復調器１８０及び復号器１９０を含んでよい。復調器１８０は、受信した変調信号（例えば、ＢＰＳＫ信号、ＱＰＳＫ信号、１６ＱＡＭ信号、又は６４ＱＡＭ信号）に対して復調を実行してよい。復号器１９０は次に、受信した信号に含まれる元の信号を取り戻すために、復調信号に対して適切な復号を実行してよい。一部の例では、メモリ１７２内の符号化された命令が、復調器１８０及び／又は復号器１９０の機能を実行するように処理デバイス１５２を構成してよく、復調器１８０及び／又は復号器１９０は、処理システム１５０の別個の物理モジュールでなくてもよい。一部の例では、復調器１８０及び復号器１９０は、処理システム１５０の受信機モジュールの中に具現化されてよい。一部の例では、受信アンテナ１６０、復調器１８０、及び復号器１９０は、処理システム１５０の外部にある受信機コンポーネントとして具現化されてもよく、また受信した信号から復号された信号を処理システム１５０に単に伝達してもよい。

処理デバイス１５２、Ｉ／Ｏインタフェース１５４、ネットワークインタフェース１５８、符号化器１６２、変調器１６４、記憶装置１７０、メモリ１７２、復調器１８０、及び復号器１９０を含む処理システム１５０の構成要素の間に、通信を提供するバス１９２があってもよい。バス１９２は、例えば、メモリバス、ペリフェラルバス、又はビデオバスを含む任意の好適なバスアーキテクチャであってよい。

ネットワーク１００のＳＴＡ１０２とＡＰ１０４との間の通信が、伝送されるソースワードを、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化技術を用いて符号化することにより、及び／又は、受信される符号語を、ＬＤＰＣ符号復号技術を用いて復号することにより実現されてよい。ソースワードがＬＤＰＣ符号化技術で符号化された後に、符号化された符号語がＡＰ１０４からＳＴＡ１０２への信号又はＳＴＡ１０２からＡＰ１０４への信号で伝送される場合、伝送される信号のＬＤＰＣ符号化情報は伝送されるフレームに含まれてよい。伝送された信号をＳＴＡ１０２又はＡＰ１０４が受信した後に、受信した信号のＬＤＰＣ符号化情報を用いて、ＳＴＡ１０２又はＡＰ１０４は次に、適切なＬＤＰＣ復号技術を選択して、受信した信号を復号してよい。

図２Ａは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに基づくシングルキャリア（ＳＣ）フレーム２０１の例示的なフォーマットを示す。このフレームは、例示的な実施形態においてＡＰ１０４とＳＴＡ１０２との間でやり取りされる信号に用いられてよい。ＳＣフレーム２０１は、ショートトレーニングフィールド（ＳＴＦ）、チャネル推定（ＣＥ）フィールド、ＰＨＹヘッダ、ＳＣデータブロック（ＢＬＫ）、並びに任意選択でビームフォーミングのトレーニング用の自動利得制御（ＡＧＣ）サブフィールド及びＴＲＮ−Ｒ／Ｔサブフィールドを含む。このフレームには、図２Ａに示すように、複数のＳＣデータブロックＢＬＫが含まれてよい。

図２Ｂは、８０２．１１ａｄ規格に基づくＳＣデータブロックＢＬＫの例示的な構成を示す。このＳＣデータブロックＢＬＫは、例示的な実施形態に用いられてよい。図２Ｂでは、それぞれのＳＣデータブロックＢＬＫが、ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝４４８個のシンボルから構成されている。ＧＩ＝６４ビットのガードインターバル（ＧＩ）が、隣接する２つのＢＬＫの間ごとに用いられ、隣接するデータブロック間の巡回期間としての役割を果たし、ＳＣ受信機が周波数領域の均一化を実行できるようにする。８０２．１１ａｙでは、チャネルボンディングをサポートすることができ、チャネル数がＮＣＢによって示され、それに応じてデータブロックサイズが修正される。したがって、例示的な実施形態では、他の代替のデータブロックサイズ及びガードインターバルサイズとして、以下のものを含む。
１）ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝４４８×ＮＣＢ、ＧＩ＝６４×ＮＣＢ（２≦ＮＣＢ≦Ｎ）
Ｎ≧２）ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝４８０×ＮＣＢ、ＧＩ＝３２×ＮＣＢ（１≦ＮＣＢ≦Ｎ、Ｎ≧１）
３）ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝３８４×ＮＣＢ、ＧＩ＝１２８×ＮＣＢ（１≦ＮＣＢ≦Ｎ、Ｎ≧１）

図２Ａは、ＳＴＡ１０２又はＡＰ１０４の送信機３００の例示的な実施例を表す。例示的な実施形態では、送信機３００はＳＣデータフレーム２０１を出力する。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に明記されているように、ＳＣフレーム２０１のＰＨＹヘッダは、ＳＣフレーム２０１に含まれるＳＣデータブロックＢＬＫに適用されるＭＣＳを識別する５ビットのＭＣＳフィールドを含む。具体的には、ＭＣＳフィールドは、所定の変調符号化方式に適用されるインデックス値と関連付けられる一連のパラメータを識別する変調符号化方式テーブルの中のインデックスである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格では、ＭＣＳインデックス「１」（ＭＣＳ１と呼ばれる）は、以下のＭＣＳパラメータを指定する。
・変調：π／２−ＢＰＳＫ
・Ｎ_ＣＢＰＳ＝１
・レピティション＝２
・符号化率＝１／２
・データレート（Ｍｂｐｓ）＝３８５
これらのパラメータは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格の２１．６．３．２．３．３項［参考文献２］に詳述されている所定のＬＤＰＣ符号化処理に関して指定される。上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格は、６７２ビットの１／２レート符号語サイズを指定する。

したがって、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」［参考文献１］に詳述されているようなＬＤＰＣ符号の文脈で用いるために、例示的な実施形態が、１３４４ビットの符号語サイズを有する１／２レートＬＰＤＣに適したＭＣＳ１の代わりとして本明細書で説明される。

ここで、ＳＣフレーム２０１のＳＣデータブロックＢＬＫに適用されるＭＣＳに関する説明が、図３Ａ及び図３Ｂの文脈で記述される。図３Ａに示すように、送信機３００は、処理システム１５０によって実装され、ソースワードセグメント化モジュール２０２と、ＬＤＰＣ符号化器１６２と、ビット対シンボルマッピング変調器１６４と、ブロック化モジュール２０８とを含む。例示的な実施形態では、送信機３００から伝送されるフレーム２０１のヘッダ内のＭＣＳインデックス値は、以下のＭＣＳパラメータを含むＭＣＳテーブルエントリに対応することになる。
・変調：π／２−ＢＰＳＫ
・Ｎ_ＣＢＰＳ＝１
・レピティション＝２
・符号化率＝１／２
・データレート（Ｍｂｐｓ）＝３８５

図３Ｂは、送信機によって入力情報ビットストリームを処理する例示的な段階を示す。

例示的な一実施形態では、スクランブルをかけられた情報又はデータビットが、それぞれがｋ＝６７２ビットのサイズを有する複数のソースワードにデータビットをセグメント化するのに用いられるソースワードセグメント化モジュール２０２において、ストリームで受信される。例示的な実施形態では、ＭＣＳレピティション係数２は、各ソースワード
が２つのバージョンの入力データビットを含むことを示し、したがって、セグメント化モジュール２０２は以下の処置（図３Ｂを参照）を実行して、ソースワード
を生成する。
（１）入力されるスクランブルをかけたデータビットをセグメント化して、Ｋ／２＝３３６個のスクランブルをかけたデータビット（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６）を含むセグメントを提供する（段階３２０）。
（２）Ｋ／２＝３３６個のパディング「零」ビット（０_１，０_２，…，０_３３６）を３３６個のスクランブルをかけたデータビットと連結して、ｋビットまでパディングし（段階３２２）、６７２ビットのソースワード
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，０_１，０_２，…，０_３３６）を作り出す（段階３２６）。

ｋ＝６７２のソースワード
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，０_１，０_２，…，０_３３６）がそれぞれ、１×ｋ行のベクトル又は１次元のバイナリ１×ｋを形成する。ｋ＝６７２ビットのソースワード
は、ＬＤＰＣ符号化器１６２で符号化され、それぞれｎ＝１３４４ビットの符号語
をＬＤＰＣ符号化器１６２によって生成する（段階２２４）。具体的には、６７２ビットサイズブロックのデータビットと各ソースワードのパディングビット
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，０_１，０_２，…，０_３３６）とが、（ｎ−ｋ）＝６７２ビットサイズブロックのパリティビット（ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_６７２）と連結されて、
となるような、ｎ＝１３４４ビットサイズの符号語
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，０_１，０_２，…，０_３３６，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_６７２）を作成する。ここで、Ｈは（ｎ−ｋ）×ｎのパリティ検査行列である。

例示的な一実施形態では、パリティ行列Ｈは、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」［参考文献１］に明記されているレート１／２で長さ１１３４のＬＤＰＣ行列の形態をとる。これに関して、図５を参照すると、パリティ行列Ｈは、リフティング行列５９２を基本行列５０４に適用することによって生じる６７２行×１３４４列の行列であり、基本行列５０４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ［参考文献２］に明記されている、符号化率１／２で符号語サイズ＝６７２ビットのＬＤＰＣ行列である。基本行列５０４では、「−１」以外の値を含むテーブル内の各要素ｉは、サイズＺ×Ｚ（Ｚ＝４２）の単位行列Ｐ_ｉという巡回置換行列Ｐ_ｉであり、「−１」の記載はサイズＺ×Ｚの零行列を表す。

符号化されたｎ＝１３４４サイズの符号語
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，０_１，０_２，…，０_３３６，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_６７２）は、ＬＤＰＣ符号化器１６２でさらなる演算の対象となり、Ｋ／２＝３３６個のパディング零ビット（０_１，０_２，…，０_３３６）がＸＯＲ演算されたデータビットに置き換えられる（段階３２８）。具体的には、３３６個の元のスクランブルをかけたデータビット（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６）が３３６ビットサイズの疑似乱数（ＰＮ）列とＸＯＲ演算され、ＰＮ列とＸＯＲ演算された３３６ビットブロックのデータビット（ｂ´_１，ｂ´_２，…，ｂ´_３３６）を作り出す。これに関して、図４は、線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）とＸＯＲ演算とを用いて実装されるスクランブラ４０２の一例を示す。ＰＮ列は、例えば、スクランブラ４０２のＬＦＳＲから生成され、ＬＳＦＲは全て１のベクトルに初期化され、符号語ごとに同じベクトルに再初期化され得る。パディングされた零を、ＸＯＲ演算されたデータビットに置き換えた後に、ＬＤＰＣ符号化器は１３４４ビットサイズの符号語
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，ｂ´_１，ｂ´_２，…，ｂ´_３３６，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_６７２）を出力する。この符号語は、３３６個のスクランブルをかけたデータビットと、ＰＮ列とＸＯＲ演算された３３６個のスクランブルをかけたデータビットと、６７２個のパリティ検査ビットとを含む。

符号化された符号語
は次に、ビット対シンボルマッピング変調器１６４においてシンボルに変調される（段階３３０）。例示的な実施形態では、８０２．１１ａｄに明記されているπ／２−ＢＰＳＫ変調が適用される。ＢＰＳＫ変調では、バイナリビットがマッピングされて、単に双極性の｛−１，１｝シンボルになるだけである。複数のシンボルが、変調された符号語としてグループ化されてよい。例えば、変調された符号語は、１３４４個のＢＰＳＫ変調シンボルを含んでよい。変調された符号語はさらに、ブロック化モジュール２０８において、適切なサイズのデータブロック（ＢＬＫ）に組み立てられてよい（段階３３２）。一実施形態では、組み立てられた各データブロックＢＬＫは４４８個のシンボルを含む。データブロックＢＬＫは次に、フレーム２０１に組み立てることができ、一部の例では、このフレームはＩＥＥＥ８０２．１１ａｙのＳＣに準拠したフレームであり、対応する復号機能を有する受信機に伝送するために、シングルキャリア上に変調される。

一部の例では、ブロック化モジュール２０８は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）をＢＰＳＫ変調シンボルに適用して、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙのＯＦＤＭに準拠したフレームに組み立てることができるＯＦＤＭシンボルブロックを出力するように構成される。

したがって、上述したＭＣＳは、サイズ１３４４のレート１／２のＬＤＰＣ符号を用いて、８０２．１１ａｙのＭＣＳ１に好適な符号化手順を提供する。例示的なシミュレーションでは、８０２．１１ａｄに明記されているＭＣＳ１とともにレート１／２でサイズ６７２のＬＤＰＣ符号を用いる場合と比較して、最大０．５ｄＢまでの性能向上が確認されている。

本開示は、開示された方法及びシステムの例を実装するための、特定の例示的なアルゴリズム及び計算を提供する。しかしながら、本開示は、いかなる特定のアルゴリズム又は計算にも制約されることはない。本開示は、特定の順序の複数の段階を有する方法及びプロセスを説明しているが、この方法及びプロセスの１つ又は複数の段階は、必要に応じて省略されても又は変更されてもよい。
１つ又は複数の段階は、必要に応じて、これらの段階が説明されている以外の順序で行われてもよい。

前述の実施形態の説明を通じて、本発明はハードウェアのみを用いて実装されても、又はソフトウェアと必要な汎用ハードウェアプラットフォームとを用いて実装されても、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実装されてもよい。そのような理解に基づいて、本発明の技術的解決手段は、ソフトウェア製品の形態で具現化されてよい。ソフトウェア製品は、不揮発性記憶媒体又は非一時的記憶媒体に格納されてよく、この記憶媒体は、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＵＳＢフラッシュドライブ、又はハードディスクであってよい。ソフトウェア製品は、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイス）が本発明の実施形態で提供された方法を実行できるようにする複数の命令を含む。

本発明及びその利点が詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲により定められる本発明から逸脱することなく、様々な改変例、置き換え例、及び変更例が本明細書において可能であることを理解されたい。

さらに、本願の範囲は、本明細書で説明されたプロセス、機械、生産物、組成物、手段、方法、及び段階に関する特定の実施形態に限定されることが意図されているわけではない。当業者であれば本発明の本開示から容易に理解できるように、本明細書で説明された対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行するか又は実質的に同じ結果を実現する、現存するか又は後に開発される、プロセス、機械、生産物、組成物、手段、方法、又は段階が、本発明に従って利用されてよい。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲に、そのようなプロセス、機械、生産物、組成物、手段、方法、又は段階を含むことが意図されている。

処理システム１５０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、専用論理回路、又はこれらの組み合わせなどの、１つ又は複数の処理デバイス１５２を含んでよい。処理システム１５０は、１つ又は複数の入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１５４も含んでよく、このインタフェースは、１つ又は複数の適切な入力装置及び／又は出力装置（不図示）とインタフェースで接続できるようにしてよい。入力装置及び／又は出力装置のうちの１つ又は複数が、処理システム１５０の構成要素として含まれてもよく、又は処理システム１５０の外部にあってもよい。処理システム１５０は、限定されるものではないが、イントラネット、インターネット、Ｐ２Ｐネットワーク、ＷＡＮ、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、及び／又はセルラー通信ネットワーク若しくは移動体通信ネットワーク（５Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、又は上述された他のネットワークなど）などのネットワークとの有線通信又は無線通信用の１つ又は複数のネットワークインタフェース１５８を含んでよい。ネットワークインタフェース１５８は、ネットワーク内通信及び／又はネットワーク間通信のための、有線リンク（例えば、イーサネット（登録商標）ケーブル）及び／又は無線リンク（例えば、１つ又は複数の無線周波数リンク）を含んでよい。ネットワークインタフェース１５８は、例えば、１つ又は複数の送信機又は送信アンテナ、１つ又は複数の受信機又は受信アンテナ、並びに様々な信号処理ハードウェア及びソフトウェアを介して、無線通信を提供してよい。この例では、１つのアンテナ１６０が示されており、このアンテナは、送信及び受信の両方のアンテナとして役割を果たし得る。しかしながら、他の例では、送信用及び受信用に別個のアンテナがあってもよい。ネットワークインタフェース１５８は、バックホールネットワーク１１０、又はネットワーク１００内の他のユーザデバイス、アクセスポイント、受信ポイント、送信ポイント、ネットワークノード、ゲートウェイ、又は中継器（不図示）に対して、データを送受信するよう構成されてよい。

図２Ｂは、８０２．１１ａｄ規格に基づくＳＣデータブロックＢＬＫの例示的な構成を示す。このＳＣデータブロックＢＬＫは、例示的な実施形態に用いられてよい。図２Ｂでは、それぞれのＳＣデータブロックＢＬＫが、ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝４４８個のシンボルから構成されている。ＧＩ＝６４ビットのガードインターバル（ＧＩ）が、隣接する２つのＢＬＫの間ごとに用いられ、隣接するデータブロック間の巡回期間としての役割を果たし、ＳＣ受信機が周波数領域の均一化を実行できるようにする。８０２．１１ａｙでは、チャネルボンディングをサポートすることができ、チャネル数がＮＣＢによって示され、それに応じてデータブロックサイズが修正される。したがって、例示的な実施形態では、他の代替のデータブロックサイズ及びガードインターバルサイズとして、以下のものを含む。
１）ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝４４８×ＮＣＢ、ＧＩ＝６４×ＮＣＢ（２≦ＮＣＢ≦Ｎ、Ｎ≧２）
２）ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝４８０×ＮＣＢ、ＧＩ＝３２×ＮＣＢ（１≦ＮＣＢ≦Ｎ、Ｎ≧１）
３）ＤＡＴＡ＿ＢＬＫ＝３８４×ＮＣＢ、ＧＩ＝１２８×ＮＣＢ（１≦ＮＣＢ≦Ｎ、Ｎ≧１）

図３Ａは、ＳＴＡ１０２又はＡＰ１０４の送信機３００の例示的な実施例を表す。例示的な実施形態では、送信機３００はＳＣデータフレーム２０１を出力する。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格に明記されているように、ＳＣフレーム２０１のＰＨＹヘッダは、ＳＣフレーム２０１に含まれるＳＣデータブロックＢＬＫに適用されるＭＣＳを識別する５ビットのＭＣＳフィールドを含む。具体的には、ＭＣＳフィールドは、所定の変調符号化方式に適用されるインデックス値と関連付けられる一連のパラメータを識別する変調符号化方式テーブルの中のインデックスである。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格では、ＭＣＳインデックス「１」（ＭＣＳ１と呼ばれる）は、以下のＭＣＳパラメータを指定する。
・変調：π／２−ＢＰＳＫ
・Ｎ_ＣＢＰＳ＝１
・レピティション＝２
・符号化率＝１／２
・データレート（Ｍｂｐｓ）＝３８５
これらのパラメータは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格の２１．６．３．２．３．３項［参考文献２］に詳述されている所定のＬＤＰＣ符号化処理に関して指定される。上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格は、６７２ビットの１／２レート符号語サイズを指定する。

したがって、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」［参考文献１］に詳述されているようなＬＤＰＣ符号の文脈で用いるために、例示的な実施形態が、１３４４ビットの符号語サイズを有する１／２レートＬＤＰＣに適したＭＣＳ１の代わりとして本明細書で説明される。

例示的な一実施形態では、パリティ行列Ｈは、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」［参考文献１］に明記されているレート１／２で長さ１１３４のＬＤＰＣ行列の形態をとる。これに関して、図５を参照すると、パリティ行列Ｈは、リフティング行列５０２を基本行列５０４に適用することによって生じる６７２行×１３４４列の行列であり、基本行列５０４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ［参考文献２］に明記されている、符号化率１／２で符号語サイズ＝６７２ビットのＬＤＰＣ行列である。基本行列５０４では、「−１」以外の値を含むテーブル内の各要素ｉは、サイズＺ×Ｚ（Ｚ＝４２）の単位行列Ｐ_ｉという巡回置換行列Ｐ_ｉであり、「−１」の記載はサイズＺ×Ｚの零行列を表す。

符号化されたｎ＝１３４４サイズの符号語
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，０_１，０_２，…，０_３３６，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_６７２）は、ＬＤＰＣ符号化器１６２でさらなる演算の対象となり、Ｋ／２＝３３６個のパディング零ビット（０_１，０_２，…，０_３３６）がＸＯＲ演算されたデータビットに置き換えられる（段階３２８）。 具体的には、３３６個の元のスクランブルをかけたデータビット（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６）が３３６ビットサイズの疑似乱数（ＰＮ）列とＸＯＲ演算され、ＰＮ列とＸＯＲ演算された３３６ビットブロックのデータビット（ｂ´_１，ｂ´_２，…，ｂ´_３３６）を作り出す。これに関して、図４は、線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）とＸＯＲ演算とを用いて実装されるスクランブラ４０２の一例を示す。ＰＮ列は、例えば、スクランブラ４０２のＬＦＳＲから生成され、ＬＦＳＲは全て１のベクトルに初期化され、符号語ごとに同じベクトルに再初期化され得る。 パディングされた零を、ＸＯＲ演算されたデータビットに置き換えた後に、ＬＤＰＣ符号化器は１３４４ビットサイズの符号語
＝（ｂ_１，ｂ_２，…，ｂ_３３６，ｂ´_１，ｂ´_２，…，ｂ´_３３６，ｐ_１，ｐ_２，…，ｐ_６７２）を出力する。この符号語は、３３６個のスクランブルをかけたデータビットと、ＰＮ列とＸＯＲ演算された３３６個のスクランブルをかけたデータビットと、６７２個のパリティ検査ビットとを含む。

Claims (18)

1. ソースワードを伝送用に符号化する方法であって、前記方法は、
   データビットのストリームを３３６ビットサイズのセグメントにセグメント化する段階と、
   ３３６ビットサイズの各セグメントに３３６個のパディングビットを追加して、対応する６７２ビットサイズのソースワードを生成する段階と、
   ６７２ビットサイズの各ソースワードにレート１／２の低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化を適用して、６７２個のパリティビットを含んだ対応する１３４４ビットサイズの符号語を生成する段階と、
   符号語ごとに、３３６個の前記パディングビットを、前記符号語に含まれる前記データビットから取り出される３３６個のビットと置き換えて、３３６個の前記データビット、前記データビットから取り出される３３６個の前記ビット、及び６７２個のパリティビットの連結を含む１３４４ビットサイズの符号語を提供する段階と
   を備える、方法。
2. 前記データビットのストリームはスクランブルをかけられている、請求項１に記載の方法。
3. 前記パディングビットは零ビットである、請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
4. ６７２ビットサイズの各ソースワードにＬＤＰＣ符号化を適用する段階は、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」に明記されているレート１／２で長さ１１３４のＬＤＰＣ行列を適用する段階を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. ３３６個の前記パディングビットを置き換える段階は、各パディングビットを、ＰＮ列のビットとＸＯＲ演算されたデータビットに置き換える段階を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
   
6. 前記符号語をＢＰＳＫシンボルにマッピングする段階を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ＢＰＳＫシンボルをデータブロックにブロック化して、前記データブロックを、シングルキャリア伝送のために８０２．１１ａｙに準拠したフレームに組み立てる段階を備える、請求項６に記載の方法。
8. 前記方法はさらに、前記ＢＰＳＫシンボルを直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）伝送用にＯＦＤＭのシンボルブロックに変調する段階を備える、請求項６に記載の方法。
9. ソースワードを伝送用に符号化するシステムであって、
   セグメント化モジュールであって、
   データビットのストリームを３３６ビットサイズのセグメントにセグメント化し、
   ３３６ビットサイズの各セグメントに３３６個のパディングビットを追加して、対応する６７２ビットサイズのソースワードを生成する
   ように構成されたセグメント化モジュールと、
   低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号化モジュールであって
   ６７２ビットサイズの各ソースワードを符号化して、６７２個のパリティビットを含んだ対応する１３４４ビットサイズの符号語を生成し、
   符号語ごとに、３３６個の前記パディングビットを、前記符号語に含まれる前記データビットから取り出される３３６個のビットと置き換えて、３３６個の前記データビット、前記データビットから取り出される３３６個の前記ビット、及び６７２個のパリティビットの連結を含む１３４４ビットサイズの符号語を提供する
   ように構成されたＬＤＰＣ符号化モジュールと
   を備える、システム。
10. 前記データビットのストリームはスクランブルをかけられている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記パディングビットは零ビットである、請求項９又は１０に記載のシステム。
12. 前記ＬＤＰＣ符号化モジュールは、「ＩＥＥＥ ８０２．１１−１６／０６７６−０１−００ 'Ｌｅｎｇｔｈ−１３４４−ＬＤＰＣ−ｃｏｄｅｓ−ｆｏｒ−１１ａｙ'， ２０１６−０５−１７」に明記されているレート１／２で長さ１１３４のＬＤＰＣ行列を適用するように構成される、請求項９から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記ＬＤＰＣ符号化モジュールは、各パディングビットを、ＰＮ列のビットとＸＯＲ演算されたデータビットに置き換えることによって、３３６個の前記パディングビットを置き換えるように構成される、請求項９から１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記符号語をＢＰＳＫシンボルにマッピングするように構成されたシンボルマッピングモジュールを備える、請求項９から１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 前記ＢＰＳＫシンボルをデータブロックにブロック化して、前記データブロックを、シングルキャリアを用いる伝送のために８０２．１１ａｙに準拠したフレームに組み立てるように構成されたブロック化モジュールを備える、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記ＢＰＳＫシンボルを直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）伝送用にＯＦＤＭのシンボルブロックに変調するように構成されたブロック化モジュールを備える、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記システムは、ローカル無線エリアネットワークのアクセスポイントにおいて具現化される、請求項９から１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記システムは、移動体無線局において具現化される、請求項９から１６の一項に記載のシステム。