MX2013002813A - Sistema y metodo para transmitir una señal de verificacion de paridad de baja densidad. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sistema y método para transmitir parámetros de LDPC. En el método, se determina un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_unit) para un paquete que se basa en el número de bits de información que serán entregados en el paquete. También se determina un valor de STBC. Se genera un número de símbolos extra (Nsym_ext) con base en el valor Nsym_unit, en donde un valor Nsym se basa en dicho valor Nsym_unit y dicho valor Nsym_ext. Se determina un valor Nldpc_ext con base en el valor de STBC y el valor Nsym_ext para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con el paquete.

Description

SISTEMA. Y MÉTODO PARA TRANSMITIR UNA SEÑAL DE VERIFICACIÓN DE PARIDAD DE BAJA DENSIDAD CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a la codificación y decodificación de LDCP entre dispositivos de transmisión y recepción, y proporciona lo necesario para métodos y sistemas para transmitir una señal de LDPC.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los estándares 802.11 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers) proporcionan un conjunto de estándares de red de área local inalámbrica (WLAN, Wireless Local Area Network) para comunicaciones de relativamente corto alcance que oscilan desde decenas de metros a pocos cientos de metros. Con el estándar IEEE 802.11, las velocidades de transferencia de datos de hasta 300 Mbps (megabits por segundo) son alcanzables a través de un rango de frecuencia definido. El estándar 802.11ac, actualmente bajo desarrollo, apunta a triplicar esa velocidad de transferencia de datos.

La historia de los estándares inalámbricos IEEE 802 comienza con los estándares IEEE 802.11a/b/g implementados desde 1997 a 2003. En 2009, el estándar IEEE 802.11? introdujo mejoras sustanciales al desempeño, eficiencia y robustez de WLAN de las capas física (PHY, Physical) y de control de acceso de medios (MAC, Médium Access Control) del estándar 802.11. En particular, el estándar 802.11? introdujo una nueva técnica de modulación de transmisión múltiple (multi-streaming) . Como tal, los productos diseñados en cumplimiento con el estándar IEEE 802.11? consiguieron tanto como cinco veces el rendimiento y hasta el doble del rango a través de las tecnologías anteriores del estándar IEEE 802.11a/b/g.

El estándar propuesto actualmente IEEE 802.11ac proporciona mejoras adicionales al estándar IEEE 802.11?. El estándar IEEE 802.11ac continuaran trabajando en la banda de los cinco gigahertz (GHz) , pero proporcionará canales más grandes para el rendimiento de datos. Los dispositivos basados en el estándar IEEE 802.11ac estarán utilizando los canales que son cualquiera de 40 megahertz (MHz) u 80 MHz de amplitud, y quizás incluso 160 MHz de amplitud, para entregar los datos. Los dispositivos basados en el estándar IEEE 802.11ac pueden también hacer uso de múltiples usuarios, múltiples entradas, múltiples salidas (MU-MIMO, Múltiple User, Múltiple Inputs, Múltiple Outputs) para transmitir flujos simultáneos de datos a diferentes usuarios en los mismos canales.

En el estándar IEEE 802.11?, se ha adoptado un código de verificación de paridad de baja densidad (LDPC, Low Density Parity-Check) para su uso como un código de corrección de error. La LDPC es una clase de códigos en bloque lineales, y proporciona lo necesario para corrección lineal de errores. Como tal, la LDPC proporciona un método para transmitir mensajes a través de canales de transmisión ruidosa sin perder información. Los códigos de LDPC se pueden decodificar en tiempo lineal con su longitud de bloque. Como tal, la codificación de LDPC en cumplimiento con el estándar IEEE 802.11? por el dispositivo la transmisión permite que el dispositivo de recepción derive de todos los parámetros de LDPC en un paquete.

En el estándar IEEE 802.11ac propuesto, los procesos de codificación de LDPC convencionales pueden haber cambiado. Los cambios propuestos pueden crear problemas para la decodificación de LDPC en el lado de recepción. Por ejemplo, el dispositivo de recepción puede no reconocer algunos componentes de señalización (p.ej., parámetros de codificación de LDPC) que resultan de los cambios antes mencionados además, aun si el dispositivo de recepción reconoce estos nuevos componentes de señalización, pueden continuar problemas de mapeo entre componentes de LDPC.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se refieren generalmente a la codificación y decodificación de LDCP entre dispositivos de transmisión y recepción, y proporcionan lo necesario para métodos y sistemas para transmitir una señal de LDPC.

En una modalidad, un método para proporcionar una señal de LDPC accede a datos en una operación de codificación y asocia información con los datos para determinar los parámetros de codificación de LDPC. Se proporciona acceso a la información que se utiliza para determinar los parámetros de codificación. Más particularmente, el método incluye determinar un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_init) en un dispositivo de transmisión, con base en el número de bits de información que serán entregados en un paquete. Se hace una determinación en cuanto a si se emplea codificación de bloques de espacio-tiempo (STBC, Space Time Block Coding) , como se refleja en un valor de STBC. Se determina un número de valor de símbolos extra (Nsym_ext) que se basa en el valor Nsym_init. Un número final de valor de símbolos (Nsym) se basa en el valor Nsym_init y el valor Nsym_ext. Adicionalmente, se genera un valor Nldpc_ext con base en el valor de STBC y el valor Nsym_ext para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con el paquete.

En otra modalidad, se divulga un dispositivo para manejar un paquete de información, en donde el paquete de información incluye un valor Nsym que proporciona el número de símbolos de OFDM, y un valor de STBC que indica si se implementa STBC. Además, se genera un valor Nldpc_ext con base en el valor de STBC y un número de valor de símbolos extra (Nsym_ext) que se determina para el paquete de información. El valor Nldpc_ext se basa en un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_init) , en donde el valor Nldpc_ext se utiliza para propósitos de determinar parámetros de LDPC asociados con el paquete.

En todavía otra modalidad, se discute un sistema para codificación de LDPC. El sistema incluye un dispositivo de transmisión que comprende un codificador de LDPC para determinar un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_init) con base en el número de bits de información que serán entregados en un paquete. El codificador de LDPC determina un número de símbolos extra (Nsym_ext) que se utiliza para modulación de OFDM que se basa en el valor Nsym_init. Un número final de valor de símbolos Nsym que se utiliza para la modulación de OFDM del paquete se basa en el valor Nsym_init y el valor Nsym_ext. El dispositivo de transmisión también incluye un calculador de extensión para generar un valor Nldpc_ext con base en el valor de STBC y el valor Nsym_ext.

El valor Nldpc_ext se utiliza para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con el paquete.

Estos y otros objetivos y ventajas de las diferentes modalidades de la presente divulgación se reconocerán por aquellos experimentados en la materia después de leer la siguiente descripción detallada de las modalidades que se ilustran en las diferentes figuras de los dibujos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos de acompañamiento, que se incorporan y forman parte de esta especificación y en los cuales los números similares representan elementos similares, ilustran modalidades de la presente divulgación y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la divulgación.

La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una LAN inalámbrica sobre la cual se pueden implementar las modalidades de acuerdo con la invención.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra una transmisión inalámbrica y sistema de recepción sobre los cuales se pueden implementar las modalidades de acuerdo con la invención.

La Figura 3 es un diagrama de flujo 300 que ilustra un método para codificación de LDPC que se utiliza para determinar todos los parámetros de codificación de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación.

La Figura 4 es un ejemplo de una estructura de trama para una trama de protocolo de convergencia de capa física (PLCP, Physical Layer Convergence Protocol) que se utiliza en comunicaciones inalámbricas de acuerdo con las modalidades de la presente invención.

La Figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema configurado para implementar un método para codificación de LDPC que se utiliza para determinar todos los parámetros de codificación de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación.

La Figura 6 es un diagrama de flujo 300 que ilustra un método para proporcionar una señal de LDPC e incluye acceder a los datos en una operación de codificación y asociar información con los datos para determinar los parámetros de codificación de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Ahora se hará referencia a detalle las diferentes modalidades de la presente divulgación, los ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos de acompañamiento. Mientras se describen en conjunción con estas modalidades, se entenderá que no se pretende que limiten la divulgación a estas modalidades. Por el contrario, se pretende que la divulgación cubra alternativas, modificaciones y equivalentes, que pueden estar incluidas dentro del espíritu y al alcance de la divulgación como se define en las reivindicaciones adjuntas. Además, en la siguiente descripción detallada de la presente divulgación, se establecen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar un entendimiento completo de la presente divulgación. Sin embargo, se entenderá que la presente divulgación se puede practicar sin estos detalles específicos. En otros casos, los métodos, procedimientos, componentes, y circuitos bien conocidos no han sido descritos a detalle para no oscurecer innecesariamente los aspectos de la presente divulgación.

En consecuencia, las modalidades de la presente divulgación proporcionan sistemas y métodos para transmitir una señal de verificación de paridad de baja densidad (LDPC) en cumplimiento con los nuevos estándares de transmisión inalámbrica, tales como, el estándar IEEE 802.11ac y sus derivados. En algunos casos, no hay necesidad de cambiar los procedimientos de codificación que se utilizan para el estándar previamente empleado IEEE 802.11?. En otros casos, hay una reducción en el número de bits entregados que se utilizan para determinar los parámetros de LDPC, lo que resulta en menor perforación (o más repetición) lo cual mejorará el desempeño.

Mientras que las modalidades de la presente divulgación se describen en relación con la implementación de codificación de LDPC en el estándar IEEE 802.11ac y sus derivados, el cual en borrador o forma aprobada se incorpora en este documento en su totalidad, los métodos y sistemas para codificación de LDPC descritos en este documento también se pueden implementar en muchos otros estándares inalámbricos en muchas otras modalidades de la invención.

Algunas porciones de las descripciones detalladas que siguen se presentan en términos de procedimientos, bloques lógicos, procesamiento, y otras representaciones simbólicas de operaciones en bits de datos dentro de una memoria de computadora. Estas descripciones y representaciones son los medios utilizados por aquellos experimentados en las artes de procesamiento de datos para comunicar de la manera más efectiva la sustancia de su trabajo a otros experimentados en la materia. En la presente solicitud, se concibe un procedimiento, lo que lógico, proceso, o similar, para que sea una secuencia auto consistente de pasos o instrucciones o instrucciones que lleven a un resultado deseado. Los pasos son aquellos que utilizan manipulaciones físicas de cantidades físicas. Por lo general, aunque no necesariamente, estas cantidades toman la forma de señales eléctricas o magnéticas capaces de ser almacenadas, transferidas, combinadas, comparadas, o manipuladas de otra manera en un sistema de computadora. Se ha comprobado conveniente en ocasiones, principalmente por razones de uso común, referirse transacciones, bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, muestras, pixeles, o similares.

Se debe tener en cuenta, sin embargo, que todos estos términos y similares se deben asociar con las cantidades físicas apropiadas y son solamente etiquetas convenientes que se aplican a estas cantidades. A menos que se establezca específicamente lo contrario de forma aparente a partir de las siguientes discusiones, se aprecia a lo largo de la presente divulgación, que las discusiones que utilizan los términos tales como "acceder", "recibir", "enviar", "transmitir", "determinar", "generar", "señalizar", "calcular", o similares, se refieren a acciones y procesos de un sistema de computadora o dispositivo o procesador electrónico de computación similar. El sistema de computadora o dispositivo electrónico de computación similar manipula y transforma los datos representados como cantidades físicas (electrónicas) dentro de las memorias, registros, u otros dispositivos de almacenamiento, transmisión o visualización de dicha información, del sistema de computadora.

Las modalidades descritas en este documento se pueden discutir en el contexto general de instrucciones ejecutables por computadora que residen en alguna forma de medio de almacenamiento legible por computadora, tal como módulos de programa, ejecutados por una o más computadoras u otros dispositivos. A manera de ejemplo, y no limitación, el medio de almacenamiento legible por computadora puede comprender medios de almacenamiento legible por computadora no transitorios y medios de comunicación; los medios legibles por computadora no transitorios incluyen todos los medios legibles por computadora excepto para una señal transitoria, de propagación. Generalmente, los módulos del programa incluyen rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos, etc., que llevan a cabo áreas particulares o implementan tipos abstractos de datos particulares. La funcionalidad de los módulos del programa se puede combinar o distribuir como se desee en diferentes modalidades .

Los medios de almacenamiento de computadora incluyen medios volátiles y no volátiles, removibles y no removibles implementados en cualquier método o tecnología para almacenamiento de información tal como instrucciones legibles por computadora, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Los medios de almacenamiento de computadora incluyen, pero no están limitados a, memoria de acceso aleatorio (RAM, Random Access Memory) , memoria de sólo lectura (ROM, Read Only Memory) , ROM eléctricamente borrable programable (EEPROM, Electrically Erasable Programmable ROM) , memoria flash u otra tecnología de memoria, ROM de disco compacto (CD-ROM, Compact Disc ROM) , discos versátiles digitales (DVDs, Digital Versatile Disks) u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento de disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que pueda ser utilizado para almacenar la información deseada y al cual se pueda tener acceso para recuperar esa información.

Los medios de comunicación pueden incorporar instrucciones ejecutables por computadora, estructuras de datos, y módulos de programa, e incluye cualquier medio de entrega de información. A manera de ejemplo, y no limitación, los medios de comunicación incluyen medios alámbricos tales como una red alámbrica o conexión alámbrica directa, un medio inalámbrico tal como acústico, de frecuencia de radio (RF, Radio Frequency) , infrarrojo y otros medios inalámbricos. Las combinaciones de cualquiera de los anteriores también se pueden incluir dentro del alcance del medio legible por computadora .

La Figura 1 es un diagrama de bloques de una red LAN inalámbrica 105 ejemplar de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Las estaciones STA-1 a STA-5 son capaces de recibir inalámbricamente datos de, y transmitir datos a, una estación base 120, que puede ser, por ejemplo, un punto de acceso (AP, Access Point) inalámbrico. El estándar de muy alto rendimiento (VHT, Very Hight Throughput) 802.11 propone transporte de datos sin procesar con velocidades de transferencia de datos de hasta 6.933 Gbps (gigabits por segundo) inalámbricamente y de manera confiable. La estación base 120 se comunica con un ruteador 115 ya sea alámbricamente o inalámbricamente. En el ejemplo de la Figura 1, el ruteador 115 tiene conectividad verde a través de un módem de cable 110, generalmente a través de un alambre 160.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de una transmisión inalámbrica y complejo de nodo de recepción 200. El flujo S es un flujo "por ser transmitido", y está preparado con base en datos de carga útil, y está codificado con un preámbulo (también conocido como un encabezado en esta Solicitud) y otra información antes de ser alimentado en un bloque codificador y modulador 205 (p.ej., modulador OFDM) . El complejo de nodo 200 consiste de M antenas 220 en la dirección de transmisión y N antenas 260 en recepción para formar un sistema de M-por-N múltiples entradas, múltiples salidas (MIMO) . El complejo de nodo 200, mientras opera en el modo MIMO, puede utilizar, en una modalidad, acceso múltiple por división espacial (SDMA, Spatial Disivion Múltiple Access) para comunicarse con varios receptores. La SDMA habilita que múltiples flujos que están siendo transmitidos a diferentes receptores al mismo tiempo compartan el mismo espectro de frecuencia. Dentro de cualquier flujo, hay paquetes de información que contienen tanto los datos de carga útil como un preámbulo.

La transmisión simultánea de múltiples flujos lleva a mayor ancho de banda. Para lograr simultaneidad, cada flujo de datos está espacialmente precodificado y el procesamiento se hace mediante el bloque 210. Esto resulta en una secuencia de símbolos de código que son mapeados a un grupo de señal para producir una secuencia de símbolos de modulación.

Un sistema MIMO puede soportar un número de esquemas de modulación, incluyendo multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM, Orthogonal Frequency División Multiplexing) . OFDM es una técnica de espectro disperso que distribuye datos a través de un número de sub-portadoras separadas en frecuencias precisas. El espaciamiento es ortogonal y habilita que un receptor recupere los datos. Más particularmente, los datos son recopilados en bloques de datos como símbolos. Estos bloques son codificados para protección de error y luego intercalados a través de diferentes sub-portadoras designadas, de tal forma que la pérdida de una o más sub-portadoras debido a la cancelación de señal o interferencia es recuperable. Esta técnica de modulación se puede emplear utilizando cualquier estándar inalámbrico incluyendo IEEE 802.11ac VHT. El modulador de OFDM 205 divide los símbolos de modulación en un número que flujos paralelos. Se lleva a cabo una transformada rápida de cubrir (FFT, Fast Fourier Transform) inversa en cada conjunto de sub-portadoras para producir símbolos de OFDM en el dominio del tiempo. Los símbolos de OFDM están distribuidos en las cargas útiles de múltiples paquetes de datos. Un preámbulo se lleva junto con la carga útil en cada paquete de datos. El preámbulo incluye varios símbolos que se dividen en flujos paralelos similares a los datos. El preámbulo se adjunta a la carga útil de datos antes del procesamiento espacial. Diferentes flujos espaciales se transmiten a través de una pluralidad de antenas utilizando transmisores 225 de frecuencia de radio (RF) .

La información transmitida es recibida en las antenas 260 y se alimenta a los receptores 265 para recuperar la información modulada en las portadoras de RF. La información recuperada se proporciona al transmisor espacial 270. Un procesador de preámbulo, tal como, el rastreador de fase 280, utiliza el preámbulo para proporcionar información desincronización al demodulador de OFDM 275 y otros componentes de procesamiento 295 adelante en el flujo, tal como, el procesador de recepción de datos. El demodulador de OFDM 275 convierte el flujo del dominio del tiempo al dominio de frecuencias utilizando FFT. El dominio de frecuencias incluye un flujo por sub-portadora . El estimador de canal 285 recibe información del rastreador de fase 280 y estima la respuesta del canal. Las salidas de respuesta de la estimación del canal son proporcionadas al demodulador de OFDM 275 y el procesador de datos de recepción 295. Como parte del preámbulo, hay tonos piloto los cuales se cambian de fase debido a la transmisión a través de los canales inalámbricos. Un cambio de fase es debido a los desfases residuales de frecuencia relativos entre bucles de bloqueo de fase en la recepción y transmisión y es generalmente lineal. Otro cambio de fase ocurre debido al ruido de fase.

Generalmente, la codificación de error de LDPC tiene ganancia significativa sobre la codificación intrincada binaria (BCC, Binary Convoluted Coding) que también puede ser utilizada para codificación de error. Por ejemplo, la LDPC resulta en bajos costos de implementación y se puede construir para implementación de alta velocidad. Como tal, la LDPC es adecuada para su uso en sistemas de IEEE 802.11? e IEEE 802.11ac.

Más particularmente, en sistemas inalámbricos que implementan codificación de error de LDPC dentro de una técnica de modulación de OFDM, hay dos restricciones involucradas en determinar los parámetros de codificación de LDPC y longitud de paquete. La primera restricción dicta que el número de símbolos de OFDM (Nsym) debe ser un número entero. Adicionalmente, Nsym puede ser un número entero par si se utiliza STBC, en donde la STBC es una técnica de diversidad de transmisor para dispersar la señal de transmisión a través de múltiples antenas para mejorar la recepción. La segunda restricción dicta que el número de palabras clave (New) también debe ser un número entero.

La Figura 3 es un diagrama de flujo 300 que ilustra un método para codificación de LDPC que se utiliza para determinar todos los parámetros de codificación de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación. El proceso que se representa en el diagrama de flujo 300 se puede implementar tanto en un sistema inalámbrico en cumplimiento con el estándar IEEE 802.11?, como también en el estándar propuesto IEEE 802.11ac con o sin modificación, y se pretende que proporcione un antecedente general para parámetros de LDPC de codificación y decodificación. Esto es, los códigos de LDPC de IEEE 802.11? son adecuados para la implementación de IEEE 802.11ac debido a la ganancia significativa sobre la codificación de binaria intrincada (BCC) , construcción amigable de implementación, y un proceso de codificación eficiente con acortamiento y perforación. Como tal, al seguir y/o modificar los pasos en el diagrama de flujo 300, un dispositivo de transmisión dispositivo de recepción son capaces de generar, derivar, y/o determinar todos los parámetros de codificación de LDPC asociados con un paquete particular de información. Para propósitos de claridad e ilustración, no todas las operaciones de codificación que se utilizan en cumplimiento con los estándares 802.11? y 802.11ac se pueden incluir en el diagrama de flujo 300, pero son igualmente aplicables.

En 310, el número de bits de información como configurado en bytes (Nbytes) y otros parámetros incluyendo velocidad de codificación y ancho de banda en la capa física (PHY rate/BW, Coding Rate and Bandwidth at the Physical Layer) se utilizan para calcular el número de bits en la estructura de datos PSDU y el campo de servicio (Npld, Number of Bits in the Data Structure PSDU and SERVICE Field) y el número de bits disponibles (Navbits) en el número mínimo de símbolos de OFDM utilizados para un campo de datos de un paquete. Navbits y Nsym_init son calculados para satisfacer la primera restricción, en donde Nsym es un entero. En 320, Npld y Navbits se utilizan para determinar Lldpc (la longitud de la palabra clave) y New (el número de palabras clave) . Esto es, se determina el número entero de palabras clave de LDPC (New) que serán transmitidas, asi como la longitud de las palabras clave (Lldpc) que serán utilizadas. En 330, se calcula o determina el número de bits de acortamiento (Nshrt) . Los bits de acortamiento se condensan a los bits de datos Npld. En 340, se determina el número final de símbolos (Nsym) en un paquete, e incluye llevar a cabo una operación de perforación para determinar un número inicial de bits perforados (Npunc) . Si Npunc es demasiado grande, para evitar la pérdida del desempeño, se pueden agregar símbolos de OFDM extra al paquete, los cuales son incluidos en el valor Nsym final, como se muestra en la Ecuación 1, en donde los valores New y Nshrt no cambian, y Npunc se puede reducir o remplazar al utilizar repetición si Npunc se vuelve negativo: Nsym = Nsym_init + Nsym_ext (1) Previamente, los dispositivos inalámbricos que implementan el estándar IEEE 802.11? eran capaces de comunicar parámetros de LDPC entre el dispositivo de transmisión y el dispositivo de recepción al incluir Nbytes, el número de bytes de información procedente, que se basa en Npld. El dispositivo de recepción seria capaz de derivar parámetros de LDPC pertinentes a partir del valor Nbyte.

En el estándar IEEE 802.11ac propuesto, los dispositivos inalámbricos señalizan Nsym en el campo de señal (p.ej., campo 479) contrario a señalizar información de Nbyte en el estándar IEEE 802.11?. Un dispositivo de recepción que sólo recibe Nsym no es capaz de derivar todos los parámetros de LDPC, debido a que en parte, no es capaz de derivar Nsym_init, y aun si Nsym_init fuera calculado, no hay mapeo uno-a-uno entre Nsym_init y Npld para una velocidad (R, Rate) en la capa física y ancho de banda (BW, Bandwidth) dadas, debido a las funciones tope utilizadas durante el proceso de codificación de LDPC para calcular Nsym_init y/o Navbits.

Las modalidades de la presente invención son capaces de señalizar de manera efectiva entre el dispositivo de transmisión y el dispositivo de recepción la información necesaria para que el dispositivo de recepción derive todos los parámetros de codificación de LDPC (p.ej., New, Lldpc, Nshrt, Npunc, Nrep, etc.). En particular, el dispositivo de recepción es capaz de derivar Npld y/o Nbyte dado Nsym, así como la información adicional Nldpc_ext que se puede utilizar para derivar el número de símbolos agreqados como una extensión al paquete. Al incluir o inferir el valor de Nldpc_ext, todos los parámetros de LDPC se pueden derivar utilizando las operaciones con base en el diagrama de flujo 300.

La Figura 4 es una representación de ejemplo de una trama 400 del protocolo de convergencia de capa física (PLCP) que está configurada para incluir información que permite la derivación de los parámetros de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación. En particular, la información inferida o incluida dentro de la trama 400 se puede implementar en un sistema inalámbrico en cumplimiento con el estándar IEEE 802.11ac, en una modalidad. Como tal, los parámetros de LDPC son derivables dado, en parte, el valor Nsym especificado que se proporciona dentro de un paquete entregado de información.

Como se muestra en la Figura 4, la trama 400 incluye datos de carga útil empaquetados como símbolos de OFDM en un campo de datos 480 así como información de preámbulo. La información de preámbulo incluye las secuencias de entrenamiento clasificadas como tipo "L" para anteriores y como tipo "VHT" para las secuencias de entrenamiento definidas como de muy alto rendimiento particulares a los estándares tales como IEEE 802.11ac. Por ejemplo, los archivos de entrenamiento anteriores incluyen el campo de entrenamiento corto anterior (L-STF, Legacy Short Trianing Field) 410, campo de entrenamiento corto anterior (L-LTF, Legacy Long Training Field) 420, y campo de señal anterior (L-SIG, Legacy Signal Field) 430. Además, los campos de entrenamiento VHT incluyen el campo A de señal VHT (VHTSIG A, VHT Signal A Filed) 440, campo B de señal VHT (VHTSIG B, VHT Signal B Filed) 470, inicio de muy alto rendimiento de campo de detección de paquete (VHT-STF, Very High-Throughput Start of Packet Detection Field) 450, y campo de entrenamiento largo de VHT (VHT-LTF, Very High-Throughput Long Training Field) 460. En un sistema MIMO de M-por-N, el preámbulo incluirá N números de VHT-LTFs. Estos símbolos, como los símbolos de datos, incluyen una mezcla de secuencias de entrenamiento conocidas. El procesador de transmisión de OFDM coloca el preámbulo al frente de los datos del paquete durante la formación de los símbolos "por ser modulados". En diferentes modalidades de la presente invención, la información tal como el valor Nldpc_ext 475, el valor Nbytes 477, y/o el valor Nsym 479 se puede incluir para propósitos de derivar parámetros de LDPC.

En una modalidad, no se muestra en la Figura 4, Nbytes 477 que indica el número de bytes de información es señalizado en el campo VHTSIG B 470. Como tal, la información Nbyte junto con la información de velocidad de capa física (PHY Rate R) y del ancho de banda (BW) son lo suficiente para que un dispositivo de recepción derive todos los parámetros de LDPC pertinentes. Un dispositivo que utiliza este proceso no necesita cambiar el proceso de codificación de LDPC del estándar IEEE 802.11? cuando se implementa la comunicación inalámbrica utilizando el estándar IEEE 802.11ac, en una implementación .

La Figura 5 es un diagrama de bloques de un sistema 500 configurado para implementar un método para codificación de LDPC que se utiliza para determinar todos los parámetros de codificación de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación. En una implementación, el sistema 500 como se muestran en la Figura 5 incluye un dispositivo de transmisión que lleva a cabo codificación de LDPC en asociación con un paquete de información que se puede entregar a un dispositivo de recepción. La información incluida o inferida dentro de la estructura de datos permite la derivación de todos los parámetros de LDPC pertinentes.

Como se muestra en la Figura 5, un codificador de LDPC 520 ubicado dentro de un transmisor del sistema 500 acepta datos de entrada desde una fuente de información 510 y datos codificados de flujo que incluyen alta redundancia que es adecuada para procesamiento de corrección de error en un dispositivo de recepción. En particular, los datos son proporcionados por la fuente de información 510 en un proceso de codificación de señal.

El codificador de LDPC 520 está configurado para determinar un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_init) con base en el número de bits de información que serán entregados en un paquete. Este valor de Nsym_init se determina con el fin de derivar el valor Nsym final que se puede entregar en el paquete de información, en cumplimiento con el estándar IEEE 802.11ac.

Durante el cálculo del valor Nsym, como se representa en el diagrama de flujo 300 así como la especificación para el estándar IEEE 802.11ac, el cual se incorporó brevemente por completo en este documento, el codificador de LDPC -520 determina un número de símbolos extra, (en este documento denominados como el valor Nsym_ext) que se basa en el valor Nsym_init. El valor Nsym como se determina satisfacer la restricción de ser un número entero, y se basa en el valor Nsym_init y el valor Nsym_ext en la Ecuación 2: Nsym = Nsym_init + Nsym ext (2) Adicionalmente , los símbolos extra en la codificación de LDPC se proporcionan en VHT-SIG A o B de los datos. En particular, el calculador de extensión de LDPC 530 en el dispositivo de transmisión genera un bit/valor Nldpc ext, que se basa en el valor de STBC y el valor Nsym_ext para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con el paquete, en la Ecuación 3 que se proporciona más adelante. La generación de Nldpc_ext asegura el cumplimiento con la segunda restricción, donde New es un entero.

Nldpc_ext = (1 + STBC) / Nsym_ext (3) Como se muestra en la Figura 5, el modulador de OFDM 540 está configurado para modular los mensajes codificados del codificador de LDPC 520 en formas de onda de señal que después son transmitidas al dispositivo de recepción.

La Figura 6 es un diagrama de flujo 600 de un proceso que se utiliza para proporcionar una señal de LDPC. e incluye acceder a los datos en una operación de codificación y asociar la información con los datos para determinar los parámetros de codificación de LDPC, de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación. Se proporciona el acceso a la información que se utiliza para determinar los parámetros de codificación. Por ejemplo, el diagrama de flujo 600 se implementa para proporcionar información de LDPC cuando se entregan paquetes inalámbricos de información en cumplimiento con el estándar IEEE 802.11ac. En una implementación, el sistema 500 está configurado para implementar el método del diagrama de flujo 600.

En particular, en el paso 610, se determina un número inicial de símbolos de OFD (Nsym_init) en un dispositivo de transmisión. El valor de Nsym_init se basa en el número de bits de información que serán entregados en un paquete, como se describió anteriormente. En el paso 620, se hace una determinación en cuanto a si se emplea codificación de bloques de espacio-tiempo (STBC) , como se refleja en un valor de STBC, en donde STBC es una técnica de diversidad de transmisor de dispersar la señal transmitida a través de múltiples antenas para mejorar la recepción.

El Nsym_init se utiliza para derivar por último el valor Nsym final que se puede entregar dentro del paquete de información. Específicamente, en el paso 630 se determina un número de símbolos extra (como se expresa por el valor Nsym_ext) que se basa en el valor Nsym_init. Un número final de valor de símbolos (Nsym) se basa en el valor Nsym__init y el valor Nsym_ext, como se expresa en la Ecuación 2. Las operaciones de acortamiento y perforación se llevan a cabo para determinar el número extra de símbolos (Nldpc_ext), y para derivar Nsym, como se discutió previamente. El valor Nsym se señaliza dentro del paquete de información.

Adicionalmente, se genera un valor Nsym_ext en el dispositivo de transmisión que se basa en el valor de STBC y el valor Nldpc_ext. Específicamente, una vez que se conoce Nldpc_ext, el Nsym_ext se genera con base en el valor de STBC. Nsym_ext puede tomar valores entre 0-2 dependiendo del valor de STBC, como se refleja en la Ecuación 3. Nldpc_ext, como un bit de información, proporciona lo necesario para la derivación del parámetro de LDPC en combinación con el valor Nsym requerido. El valor Nldpc se puede derivar dentro del paquete de información.

Como tal, la combinación del valor Nldpc_ext y el valor de STBC, ambos de los cuales se entregan en el paquete de información, se utiliza por el dispositivo de recepción para derivar Nsym_ext, asi como otros parámetros de LDPC pertinentes. Específicamente, en el dispositivo de recepción, el paquete de información se recibe del dispositivo de transmisión, y el bit/valor Nldpc_ext y valores Nsym se analizan a partir del encabezado y/o campo de señal del paquete de información por un decodificador de LDPC. Nsym_ext se deriva con base en el valor de STBC y el valor Nldpc_ext. Además, el valor Nsym_init se puede derivar con base en el Nldpc_ext (que se utiliza para derivar el valor Nsym_ext) y el valor Nsym.

La Tabla 1 ilustra el uso del valor Nldpc_ext para asociar los valores de STBC, Nsym_ext, y Nldpc_ext. En particular, los valores en la Tabla 1 se pueden utilizar para generar Nldpc_ext en el dispositivo de transmisión dado Nsym_ext, y/o se pueden utilizar por el dispositivo de recepción para derivar Nsym_ext dado Nldpc_ext . Como se muestra, cuando STBC es 0, Nldpc_ext es 0 cuando Nsym_ext es 0, y Nldpc_ext es 1 cuando Nsym_ext es 1. También, cuando STBC es 1, Nldpc_ext es 0 cuando Nsym_ext es 0, y Nldpc_ext es 1 cuando Nsym_ext es 2.

Tabla 1 Para alinear los valores de Nsym_init y Npld para propósitos de derivar Nsym_init en el dispositivo de recepción, se garantiza un mapeo de uno-a-uno entre Nsym_init y Npld cuando se lleva a cabo la condensación de MAC/PHY para alinear Npld con el limite del símbolo de OFDM antes del proceso de codificación de LDPC. Esto es, la condensación se lleva a cabo en la capa de MAC y se maximiza de tal forma que el número máximo de Bytes en un paquete para asegurar el mapeo de uno-a-uno entre Nsym_init y Npld, como se expresa en la Ecuación 4 : Npld = Nsym_init*Ncbps*R = Nsym_init*Ndbps (4) Donde Ndbps se define como el número de bits de datos por símbolo, Ncbps se define como el número de bits codificados por símbolo, y R es la velocidad de codificación.

En todavía otra modalidad, los símbolos extra (Nsym_ext) son siempre entregados sin importar el valor de Npunc, como se determina la operación 340 de la Figura 3. Esto es, Nsym_ext es cualquiera de 1 ó 2 si se utiliza STBC. De esta manera, Nldpc_ext se asume que es 1, para propósitos de aplicar los valores de la Tabla 1. Como tal, Nldpc_ext no necesita ser entregado en el paquete de información. Con base en la tabla 1, Nsym_init se puede derivar, como se expresa en la Ecuación 5: Nsym_init = Nsym - 1 (5) También, si se utiliza STBC, entonces Nsym_init se puede derivar, como se expresa en la Ecuación 6: Nsym_init = Nsym - 2 (6) Esto es, de acuerdo con la Tabla 1, en el receptor, asumir que Nldpc_ext es 1, Nsym_ext se determina que es 1 cuando STBC es 0, y Nsym_ext se determina que es 2 cuando STBC es 1. Adicionalmente, para alineamiento de Npld con Nsym_init, se define la condensación de MAC/PHY para alinear Npld con el limite del símbolo de OFDM antes de la codificación de LDPC en una implementacion, como se describió previamente .

Por lo tanto, de acuerdo con las modalidades de la presente invención, se describen sistemas y métodos para transmitir una señal de verificación de paridad de baja densidad (LDPC) en cumplimiento con nuevos estándares de transmisión inalámbrica, tales como, IEEE 802.11ac y sus derivados como se describe. En una modalidad, hay una reducción en el número de bits entregados (el valor Nldpc_ext de un bit) que se utilizan para determinar los parámetros de LDPC, lo que resulta en menos perforación (o más repetición) lo que mejorará el desempeño.

Mientras que la divulgación anterior establece diferentes modalidades utilizando diagramas de bloques específico, diagramas de flujo, y ejemplos, cada componente de diagrama de bloques, paso de diagrama de flujo, operación, y/o componente que se describe y/o ilustra en este documento se puede implementar, individualmente y/o colectivamente. Además, cualquier divulgación de los componentes contenidos en otros componentes se debe considerar como ejemplo ya que muchas otras arquitecturas se pueden implementar para lograr la misma funcionalidad.

Los parámetros de proceso y secuencia de los pasos que se describen y/o ilustran en este documento se proporcionan a manera de ejemplo solamente y pueden variar como se desee. Por ejemplo, mientras los pasos que se ilustran y/o describen en este documento pueden mostrar o se pueden discutir en un orden en particular, estos pasos no necesariamente necesitan ser llevados a cabo en el orden que se ilustra o se discute. Los diferentes métodos de ejemplo que se describen y/o ilustran en este documento pueden también omitir uno o más de los pasos que se describen o se ilustran en este documento o incluir pasos adicionales además de aquellos que se divulgan.

La descripción anterior, para propósitos de explicación, ha sido descrita con referencia a las modalidades especificas. Sin embargo, no se pretende que las discusiones ilustrativas anteriores sean exhaustivas o que limiten la invención a las formas precisas que se divulgan. Muchas modificaciones y variaciones son posibles en vista de las enseñanzas anteriores. Las modalidades fueron escogidas y descritas con el fin de explicar de la mejor manera los principios de la invención y sus aplicaciones prácticas, para habilitar de esta manera que otros experimentados en la materia utilizando la mejor forma la invención y diferentes modalidades con diferentes modificaciones como sea adecuado para el uso en particular que se contemple.

Las modalidades de acuerdo con la invención están por lo tanto descritas. Mientras la presente divulgación ha sido descrita en modalidades particulares, se debe apreciar que la invención no se debe interpretar como limitada por tales modalidades, más bien se debe interpretar de acuerdo con las siguientes reivindicaciones.

Claims (21)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para codificación de LDPC, que comprende: en un dispositivo de transmisión, con base en el número de bits de información que serán entregados en un paquete, determinar un número inicial de símbolos de OFDM; determinar un valor de STBC; y determinar un número de valor de símbolos extra con base en dicho número inicial de símbolos de OFDM, en donde número final de símbolos de OFDM se basa en dicho número inicial de símbolos de OFDM y dicho número de valor de símbolos extra; y generar un valor de extensión de LDPC con base en dicho valor de STBC y dicho número de valor de símbolos extra para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con dicho paquete.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha determinación de un número de símbolos extra comprende: llevar a cabo operaciones de acortamiento y perforación para terminar dicho número final de símbolos de OFDM; y señalizar dicho número final de símbolos de OFDM en dicho paquete.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, además comprende: en un dispositivo de recepción, recibir dicho paquete de dicho dispositivo de transmisión; analizar dicho valor de extensión de LDPC de un encabezado de dicho paquete; analizar dicho número final de símbolos de OFDM a partir de un campo de señal de dicho paquete; determinar dicho número de valor de símbolos extra con base en dicho valor de STBC y dicho valor de extensión de LDPC; y determinar dicho número inicial de símbolos de OFDM con base en dicho valor de extensión de LDPC y dicho número final de símbolos de OFDM.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, además comprende: codificar dicho valor de extensión de LDPC en un encabezado de dicho paquete; en donde dicho STBC es 0 y dicho número de valor de símbolos extra es 0, entonces el valor de extensión de LDPC es O ; en donde dicho STBC es 0 y dicho número de valor de símbolos extra es 1, entonces el valor de extensión de LDPC es 1 ; en donde dicho STBC es 1 y dicho número de valor de símbolos extra es 0, entonces el valor de extensión de LDPC es 0 ; y en donde dicho STBC es 1 y dicho número de valor de símbolos extra es 2, entonces el valor de extensión de LDPC es 1;

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque determinar un valor Nldpc_ext comprende: asumir que dicho valor de extensión de LDPC es 1; determinar que dicho número de valor de símbolos extra es 1 cuando dicho STBC es 0; y determinar qué dicho número de valor de símbolos extra ex' 2 cuando dicho STBC es 1.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho paquete está en cumplimiento con el estándar 802.11ac o sus derivados.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, además comprende: en donde dicho número final de símbolos de OFD es un valor entero; y en donde un número de palabras clave es un valor entero.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, además comprende: en dicho dispositivo de transmisión, maximizar la condensación de MAC al número máximo de bytes para asegurar el mapeo uno-a-uno entre dicho número inicial de símbolos de OFDM y Npld.

9. Un dispositivo que maneja un paquete de información, caracterizado porque dicho paquete comprende: un valor Nsym; un valor de STBC; un valor Nldpc_ext con base en dicho valor de STBC y un número de valor de símbolos extra (Nsym_ext) determinado para dicho paquete con base en un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_init) , en donde dicho valor Nldpc_ext es para propósitos de determinar parámetros de LDPC asociados con dicho paquete.

10. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque cuando STBC es 0 y Nsym_ext es 0, entonces Nldpc_ext es 0; caracterizado porque cuando STBC es 0 y Nsym_ext es 1, entonces Nldpc_ext es 1; caracterizado porque cuando STBC es 1 y Nsym_ext es 0, entonces Nldpc_ext es 0; y caracterizado porque cuando STBC es 1 y Nsym_ext es 2, entonces Nldpc_ext es 1;

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho paquete está en cumplimiento con el estándar 802.11ac o sus derivados.

12. Un dispositivo para interpretar un paquete de información, caracterizado porque dicho paquete comprende: un valor Nsym; y un valor de STBC; en donde un valor Nldpc_ext basado en dicho valor de STBC y un número de valor de símbolos extra (Nsym_ext) se asume que es 1 para dicho paquete, en donde dicho valor Nldpc_ext es para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con dicho paquete.

13. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque cuando STBC es 0, entonces Nsym_ext es 1; y caracterizado porque cuando STBC es 1, entonces Nsym_ext es 2.

14. Un sistema para codificación de LDPC, que comprende: en un dispositivo de transmisión, un decodificador de LDPC para determinar un número inicial de símbolos de OFDM (Nsym_init) con base en el número de bits de información que serán entreqados en un paquete; en donde dicho codificador de LDPC determina un número de valor de símbolos extra con base en dicho Nsym_init, en donde un valor Nsym se basa en dicho valor Nsym_init y dicho valor Nsym_ext; y en dicho dispositivo de transmisión, un calculador de extensión para generar un valor Nldpc_ext con base en dicho valor de STBC y dicho valor Nsym_ext para propósitos de determinar los parámetros de LDPC asociados con dicho paquete .

15. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque dicho codificador de LDPC lleva a cabo operaciones de acortamiento y perforación para determinar dicho valor Nsym, y señaliza dicho valor Nsym en dicho paquete .

16. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque dicho codificador de LDPC en dicho dispositivo de transmisión codifica dicho valor Nldpc_ext en un encabezado de dicho paquete; caracterizado porque cuando STBC es 0 y Nsym_ext es 0, entonces Nldpc_ext es 0; caracterizado porque cuando STBC es 0 y Nsym_ext es 1, entonces Nldpc_ext es 1; caracterizado porque cuando STBC es 1 y Nsym_ext es 0, entonces Nldpc_ext es 0; caracterizado porque cuando STBC es 1 y Nsym_ext es 2, entonces Nldpc_ext es 1;

17. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque dicho calculador de extensión asigna dicho valor Nldpc_ext a 1; caracterizado porque cuando STBC es 0, entonces Nsym_ext es 1; y caracterizado porque cuando STBC es 1, entonces Nsym_ext es 2.

18. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, además comprende: en dicho dispositivo de transmisión, un condensador de MAC que maximiza la condensación de MAC al número máximo de bytes para asegurar el mapeo uno-a-uno entre Nsym_init y Npld.

19. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, además comprende un dispositivo de recepción configurado para recibir dicho paquete de dicho dispositivo de transmisión, en donde dicho dispositivo de recepción comprende: un analizador sintáctico para analizar dicho valor Nldpc_ext a partir de un encabezado dicho paquete, y para analizar dicho valor Nsym a partir de un campo de señal de dicho paquete; y 4 O un decodificador de LDPC para determinar dicho valor Nsym_ext con base en dicho valor de STBC y dicho valor Nldpc_ext, y para determinar dicho valor Nsym_init con base en dicho valor Nldpc_ext y dicho valor Nsym.

20. El sistema de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque en dicho dispositivo de recepción, dicho decodificador de LDPC determina que Nsym_ext es 0 y Nsym_ext es 1 cuando STBC es 0; y dicho decodificador de LDPC determina que Nsym_ext es 0 y Nsym_ext es 2 cuando STBC es 1.

21. Un sistema para codificación de LDPC, que comprende : en un dispositivo de recepción configurado para recibir un paquete que incluye un número de valor de símbolos de OFDM (Nsym) y un valor de extensión (Nldpc_ext), un analizador sintáctico para analizar dicho valor Nldpc_ext a partir de un encabezado dicho paquete, y para analizar dicho valor Nsym a partir de un campo de señal de dicho paquete; y un decodificador de LDPC para determinar un valor Nsym_ext con base en un valor de STBC contenido dentro de dicho paquete y dicho valor Nldpc_ext, y para determinar dicho valor Nsym_init con base en dicho valor Nsym_ext y dicho valor Nsym.