TW202408263A - 執行低密度同位檢查(ldpc)碼之方法及系統 - Google Patents
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Abstract
用於執行低密度同位檢查(LDPC)寫碼之系統及方法可包括判定複數個資訊位元之一計數的一無線通信裝置。該無線通信裝置可根據該計數選擇一碼字長度。該無線通信裝置之一LDPC編碼器可產生用於該複數個資訊位元之一碼字,該碼字具有該碼字長度。該無線通信裝置可將該碼字傳輸至另一無線通信裝置之一LDPC解碼器。
Description
本申請案涉及執行低密度同位檢查(LDPC)碼之方法及系統。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2022年6月27日申請之美國臨時申請案第63/355,901號及2023年6月21日申請之美國非臨時申請案第18/212,569號的權益及優先權,該等申請案之內容以全文引用之方式併入本文中。
在實施或以其他方式提供位於共用環境中之裝置之間的資料傳輸的系統及方法中,此等系統利用Wi-Fi™、Bluetooth™或其他無線連結來傳輸/接收資料。然而,此等系統中之各者可能不適用於某些應用,而其他無線協定可能無法經組態以支持合適的資料通信能力。
在各種態樣中,本發明係針對用於低密度同位檢查寫碼之系統、方法及電腦儲存媒體。無線通信裝置可判定複數個資訊位元(例如,待傳輸至目的地)之計數。該無線通信裝置可根據該計數選擇一碼字長度。該無線通信裝置之一低密度同位檢查(LDPC)編碼器可產生用於該複數個資訊位元之一碼字。該碼字可具有該碼字長度。該無線通信裝置可將該碼字傳輸至另一無線通信裝置之一LDPC解碼器。
在一些具體實例中,選擇該碼字長度可包括回應於該計數小於一第一臨限值而選擇一第一碼字長度。選擇該碼字長度可包括回應於該計數大於一第二臨限值而選擇一第二碼字長度。選擇該碼字長度可包括回應於該計數在該第一臨限值與該第二臨限值之間而選擇一第三碼字長度。在一些具體實例中,該第一碼字長度為648位元,該第二碼字長度為1944位元,且該第三碼字長度為1296位元。在一些具體實例中,該第一臨限值為21位元組,且該第二臨限值為44位元組。
在一些具體實例中,該無線通信裝置可根據該計數判定待產生的碼字之一數目。在一些具體實例中,產生該碼字可包括藉由該LDPC編碼器產生具有該複數個資訊位元之一第一部分的一第一碼字。產生該碼字可包括藉由該LDPC編碼器產生具有該複數個資訊位元之一第二部分的一第二碼字。在一些具體實例中,該複數個資訊位元之該第一部分與該複數個資訊位元之該第二部分相比具有一較大數目個資訊位元。
在一些具體實例中,該無線通信裝置可對於該碼字根據該碼字長度來設定同位位元之一數目。在一些具體實例中,該無線通信裝置可依據該計數選擇碼字之一數目。該無線通信裝置可將該複數個資訊位元指派至該數目個碼字中之各碼字。該複數個資訊位元可跨越該數目個碼字劃分成實質上相等之部分。該無線通信裝置可使用該複數個資訊位元之該等經指派部分產生該等碼字中之各者。
在轉至詳細繪示某些具體實例的諸圖之前,應理解,本發明不限於在描述中闡述或在諸圖中繪示之細節或方法。亦應理解,本文中所使用之術語僅出於描述之目的,且不應被視為限制性的。在2022年1月21日申請之美國非臨時申請案第17/581,343號的內容以全文引用之方式併入本文中。
本文中揭示與低密度同位檢查(LDPC)編碼及解碼相關的具體實例。LDPC編碼及解碼為藉以將資訊位元編碼成碼字的資料編碼方法。在各種具體實例中,隨著資訊位元之數目增大,不同碼字長度可用於編碼此等資訊位元。舉例而言,若使用固定碼字長度,則其可導致產生較大數目個碼字(其可能更易於出錯)。另一方面,在使用具有較大碼字長度之較少數目個碼字的情況下,碼字可具有較大寫碼率(例如,較接近於½寫碼率),藉此產生較弱碼字。根據本文中所描述之系統及方法,無線通信裝置可將各種臨限值應用於待編碼之該數目個資訊位元,以用於選擇碼字長度及/或判定用於LDPC編碼器產生之碼字的數目。此等實施可能打破寫碼率(及對應碼字強度)與錯誤減少之間的平衡。另外,此等實施可藉由將資訊位元指派至各種群組或部分而提供更多資料傳輸,藉此准許更多資料處理量,同時仍確保達成寫碼率與錯誤減少之間的平衡。LDPC編碼及解碼之額外改良以及與其相關之其他細節在下文更詳細地描述。
圖1為實例人工實境系統環境100之方塊圖。在一些具體實例中,人工實境系統環境100包括存取點(AP)105、一或多個HWD 150(例如,HWD 150A、150B)及將人工實境之資料提供至一或多個HWD 150之一或多個計算裝置110(計算裝置110A、110B;有時稱為控制台)。存取點105可為路由器或允許一或多個計算裝置110及/或一或多個HWD 150存取網路(例如,網際網路)之任何網路裝置。存取點105可由任何通信裝置(小區站點)替換。計算裝置110可為可自存取點105擷取內容且將人工實境之影像資料提供至對應HWD 150之定製裝置或行動裝置。各HWD 150可根據影像資料向使用者呈現人工實境之影像。在一些具體實例中,相較於圖1中所展示之組件,人工實境系統環境100包括更多、更少或不同組件。在一些具體實例中,計算裝置110A、110B分別經由無線連結102A、102B(例如,內部連結)與存取點105通信。在一些具體實例中,計算裝置110A經由無線連結125A(例如,內部連結)與HWD 150A通信,且計算裝置110B經由無線連結125B(例如,內部連結)與HWD 150B通信。在一些具體實例中,人工實境系統環境100之一或多個組件的功能性可以與此處所描述之不同的方式分佈於組件當中。舉例而言,計算裝置110之功能性中之一些可由HWD 150執行。舉例而言,HWD 150之功能性中之一些可由計算裝置110執行。
在一些具體實例中,HWD 150為可由使用者佩戴,且可向使用者呈現或提供人工實境體驗之電子組件。HWD 150可稱為、包括以下各者或為以下各者之部分:頭戴式顯示器(head mounted display;HMD)、頭戴式裝置(head mounted device;HMD)、頭部可佩戴裝置(head wearable device;HWD)、頭部佩戴顯示器(head worn display;HWD)或頭部佩戴裝置(head worn device;HWD)。HWD 150可顯現一或多個影像、視訊、音訊或其某一組合以向使用者提供人工實境體驗。在一些具體實例中,音訊經由外部裝置(例如,揚聲器及/或頭戴式耳機)呈現,該外部裝置自HWD 150、計算裝置110或此兩者接收音訊資訊,且基於該音訊資訊呈現音訊。在一些具體實例中,HWD 150包括感測器155、無線介面165、處理器170以及顯示器175。此等組件可共同操作以偵測HWD 150之位置及佩戴HWD 150的使用者之凝視方向,且呈現在對應於HWD 150之經偵測位置及/或位向的人工實境內之視野之影像。在其他具體實例中,HWD 150包括比圖1中所展示之更多、更少或不同之組件。
在一些具體實例中,感測器155包括偵測HWD 150之位置及位向的電子組件或電子組件與軟體組件之組合。感測器155之實例可包括:一或多個成像感測器、一或多個加速度計、一或多個陀螺儀、一或多個磁力計,或偵測運動及/或區位之另一合適類型之感測器。舉例而言,一或多個加速計可量測平移移動(例如,前/後、上/下、左/右)且一或多個陀螺儀可量測旋轉移動(例如,俯仰、偏航、橫搖)。在一些具體實例中,感測器155偵測平移移動及旋轉移動,並且判定HWD 150之位向及位置。在一個態樣中,感測器155可偵測相對於HWD 150之先前位向及位置的平移移動及旋轉移動,且藉由累積或整合所偵測之平移移動及/或旋轉移動來判定HWD 150之新位向及/或位置。舉例言之,假設HWD 150係在離參考方向25度之方向上位向,回應於偵測到HWD 150已旋轉20度,感測器155可判定HWD 150現在面向離參考方向45度之方向或在離參考方向45度之方向上位向。再舉例而言,假設HWD 150位於在第一方向上離參考點兩呎處,回應於偵測到HWD 150已在第二方向上移動三呎,感測器155可判定HWD 150目前位於第一方向上之兩呎與第二方向上之三呎的向量乘積處。
在一些具體實例中,無線介面165包括與計算裝置110通信之電子組件或電子組件與軟體組件的組合。在一些具體實例中,無線介面165包括或體現為用於經由無線媒體傳輸及接收資料之收發器。無線介面165可經由無線連結125(例如,內部連結)與對應計算裝置110之無線介面115進行通信。無線介面165亦可經由無線連結(例如,互連)與存取點105進行通信。無線連結125之實例包括近場通信連結、Wi-Fi直連、藍芽或任何無線通信連結。在一些具體實例中,無線連結125可包括一或多個超寬頻帶通信連結,如下文更詳細地描述。經由無線連結125,無線介面165可將指示HWD 150之經判定位置及/或位向、使用者之經判定凝視方向及/或手動追蹤量測結果的資料傳輸至計算裝置110。此外,經由無線連結125,無線介面165可自計算裝置110接收指示或對應於待呈現之影像的影像資料。
在一些具體實例中,處理器170包括例如根據人工實境之空間視圖之改變而產生一或多個影像以供顯示的電子組件或電子組件與軟體組件之組合。在一些具體實例中,處理器170實施為可實行指令以執行本文中所描述之各種功能的一或多個圖形處理單元(graphical processing unit;GPU)、一或多個中央處理單元(central processing unit;CPU)或其組合。處理器170可經由無線介面165接收描述待顯現之人工實境之影像的影像資料,且經由顯示器175顯現影像。在一些具體實例中,來自計算裝置110之影像資料可經編碼,且處理器170可解碼該影像資料以顯現影像。在一些具體實例中,處理器170經由無線介面165自計算裝置110接收指示人工實境空間中之虛擬物件的物件資訊及指示虛擬物件之深度(或距HWD 150之距離)的深度資訊。在一個態樣中,根據來自計算裝置110之人工實境的影像、物件資訊、深度資訊,及/或來自感測器155之經更新感測器量測值,處理器170可執行著色、再投影及/或摻合以更新人工實境之影像以對應於HWD 150的經更新位置及/或位向。
在一些具體實例中,顯示器175為顯示影像之電子組件。顯示器175可例如為液晶顯示器或有機發光二極體顯示器。顯示器175可為允許使用者看穿之透明顯示器。在一些具體實例中,當HWD 150由使用者佩戴時,顯示器175鄰近(例如,小於3吋)使用者之眼睛而定位。在一個態樣中,顯示器175根據由處理器170產生之影像朝向使用者之眼睛發射或投影光。HWD 150可包括允許使用者極為接近地查看顯示器175之透鏡。
在一些具體實例中,處理器170執行補償以補償任何失真或像差。在一個態樣中,透鏡引入光學像差,諸如色像差、枕形失真、桶形失真等。處理器170可判定補償(例如,預失真)以應用於待顯現之影像,以補償由透鏡引起之失真,且將所判定補償應用於來自處理器170之影像。處理器170可將預失真影像提供至顯示器175。
在一些具體實例中,計算裝置110為將待呈現之內容提供至HWD 150之電子組件或電子組件與軟體組件之組合。計算裝置110可被實施為行動裝置(例如,智慧型手機、平板PC、膝上型電腦等)。計算裝置110可操作為軟存取點。在一個態樣中,計算裝置110包含無線介面115及處理器118。此等組件可一起操作以判定對應於HWD 150之位置及HWD 150之使用者之凝視方向的人工實境之視野(例如,使用者之FOV),且可產生指示對應於經判定視野之人工實境之影像的影像資料。計算裝置110亦可與存取點105進行通信,且可例如經由無線連結102(例如,互聯)自存取點105獲得AR/VR內容。計算裝置110可接收指示HWD 150之使用者的位置及凝視方向之感測器量測結果且例如經由無線連結125(例如,內部連結)將影像資料提供至HWD 150以用於呈現人工實境。在其他具體實例中,計算裝置110包括比圖1中所展示之組件更多、更少或不同的組件。
在一些具體實例中,無線介面115為與HWD 150、存取點105、其他計算裝置110或其任何組合進行通信之電子組件或電子組件與軟體組件之組合。在一些具體實例中,無線介面115包括或實施為用於經由無線媒體傳輸及接收資料之收發器。無線介面115可為無線介面165之對應組件以經由無線連結125(例如,內部連結)與HWD 150進行通信。無線介面115亦可包括用以經由無線連結102(例如,互聯)與存取點105進行通信之組件。無線連結102之實例包括蜂式巢通信連結、近場通信連結、Wi-Fi、藍牙、60 GHz無線連結、超寬頻連結或任何無線通信連結。無線介面115亦可包括用以經由無線連結185與不同計算裝置110通信之組件。無線連結185之實例包含近場通信連結、Wi-Fi直連、藍牙、超寬頻連結或任何無線通信連結。經由無線連結102(例如,內部連結),無線介面115可自存取點105獲得AR/VR內容或其他內容。經由無線連結125(例如,內部連結),無線介面115可自HWD 150接收指示HWD 150之經判定位置及/或位向、使用者之經判定凝視方向及/或手動追蹤量測值的資料。此外,經由無線連結125(例如,內部連結),無線介面115可將描述待呈現之影像之影像資料傳輸至HWD 150。經由無線連結185,無線介面115可接收或傳輸指示計算裝置110與HWD 150之間的無線連結125(例如,頻道、時序)之資訊。根據指示無線連結125之資訊,計算裝置110可協調或排程操作以避免干擾或衝突。
處理器118可包括或對應於根據HWD 150之位置及/或位向產生將顯現之內容的組件。在一些具體實例中,處理器118包括或實施為一或多個中央處理單元、圖形處理單元、影像處理器或用於產生人工實境之影像的任何處理器。在一些具體實例中,處理器118可併入有HWD 150之使用者的凝視方向及人工實境中之使用者互動以產生待呈現之內容。在一個態樣中,處理器118根據HWD 150之位置及/或位向判定人工實境之視野。舉例而言,處理器118將HWD 150在實體空間中之位置映射至人工實境空間內的位置,且根據人工實境空間中之經映射位置判定沿著對應於經映射位向之方向的人工實境空間之視野。處理器118可產生描述人工實境空間之經判定視野之影像的影像資料,並經由無線介面115將影像資料傳輸至HWD 150。處理器118可編碼描述影像之影像資料,且可將經編碼資料傳輸至HWD 150。在一些具體實例中,處理器118週期性地(例如,每隔11 ms或16 ms)產生影像資料且將影像資料提供至HWD 150。
在一些具體實例中,處理器118、170可組態或使得無線介面115、165在睡眠模式與喚醒模式之間進行雙態觸發、轉變、循環或切換。在喚醒模式中,處理器118可啟用無線介面115且處理器170可啟用無線介面165,使得無線介面115、165可交換資料。在睡眠模式中,處理器118可停用(例如,在其中實施低功率運轉)無線介面115且處理器170可停用無線介面165,以使得無線介面115、165可不消耗功率或可減少功率消耗。處理器118、170可排程無線介面115、165以在各訊框時間(例如,11 ms或16 ms)在睡眠模式與喚醒模式之間週期性地切換。舉例而言,無線介面115、165可在喚醒模式下操作2 ms之訊框時間,且無線介面115、165可在睡眠模式下操作剩餘(例如,9 ms)之訊框時間。藉由停用處於睡眠模式中之無線介面115、165,計算裝置110及HWD 150之功耗可減少。
在各種具體實例中,上文所描述之環境中的裝置可操作或以其他方式使用充分利用在超寬頻帶(UWB)頻譜中之通信的組件。本文中揭示與在超寬頻(UWB)頻譜中操作之裝置、系統及方法相關的具體實例。在各種具體實例中,UWB裝置在3至10 GHz未經許可頻譜中使用500+ MHz頻道操作,此可能需要低功率以供傳輸。使用簡單調變及展頻,UWB裝置可針對極低資料速率(例如,10s至100s Kbps)達成對Wi-Fi及藍牙干擾之合理抗性(以及對位於環境中之其他UWB裝置的干擾之抗性)且可具有較大處理增益。然而,針對較高資料速率(例如,若干Mbps),處理增益可能不足以克服來自Wi-Fi或藍牙之共通道干擾。根據本文中所描述之具體實例,本文中所描述之系統及方法可在不與Wi-Fi及藍牙重疊的頻帶中操作,但可具有基於監理要求事項之良好全域可用性。由於監理要求事項使得7至8 GHz頻譜成為全域最廣泛可用的(且在此頻譜中並不存在Wi-Fi),因此7至8 GHz頻譜可基於共通道干擾及處理增益兩者而令人滿意地操作。
UWB之一些實施可專注於精度測距及安全。由於UWB採用相對簡單調變,因此UWB可以低成本及低功耗來實施。在AR/VR應用中(或在其他應用及使用情況中),用於AR/VR控制器連結之連結預算計算指示本文中所描述的系統及方法可經組態用於範圍介於約2至31 Mbps(例如,其中31 Mbps為最新802.15.4z標準中之最大可能速率)之有效資料輸送量,此可取決於主體損耗假定。
本文中所描述之系統及方法可在各種AR/VR使用情況及應用中以及在其他使用情況及應用(諸如,行動裝置與車輛之間的通信、遠端控制裝置與視訊記錄裝置之間的通信等)中使用或利用。下文更詳細地描述本文中所描述之系統及方法的各種應用、使用案例及其他實施方案。
現參考圖3,描繪人工實境環境300之方塊圖。人工實境環境300展示為包括第一裝置302及一或多個周邊裝置304(1)至304(N)(亦被稱作「周邊裝置304」或「裝置304」)。第一裝置302及周邊裝置304可各自包括包括複數個UWB裝置308之通信裝置306。一組UWB裝置308可相對於彼此在空間上定位/位於第一裝置302或周邊裝置304上/中之不同區位上(例如,間隔開),以便最大化UWB涵蓋範圍及/或增強/啟用特定功能性。UWB裝置308可為或包括天線、感測器或經設計或實施以在UWB頻譜中(例如,在3.1 GHz與10.6 GHz之間)及/或使用UWB通信協定傳輸並接收資料或信號的其他裝置及組件。在一些具體實例中,裝置302、304中之一或多者可包括各種處理引擎310。處理引擎310可為或包括經設計或實施以基於由各別UWB裝置308傳輸及/或接收之UWB信號而控制裝置302、304的任何裝置、組件、機器或硬體與軟體之其他組合。
如上文所提及,環境300可包括第一裝置302。第一裝置302可為或包括可佩戴裝置,諸如上文所描述之HWD 150、智慧型手錶、AR眼鏡或類似物。在一些具體實例中,第一裝置302可包括行動裝置(例如,智慧型手機、平板電腦、控制台裝置或其他計算裝置)、遙控裝置、智慧型鑰匙等。第一裝置302可與位於環境300中之各種其他裝置304可通信地耦接。舉例言之,第一裝置302可以可通信地耦接至位於環境300中之周邊裝置304中之一或多者。周邊裝置304可為或包括上文所描述之計算裝置110、類似於第一裝置302的裝置(例如,HWD 150、智慧型手錶、行動裝置、遙控裝置、智慧型鑰匙等)、汽車或其他載具、位於環境300中之信標傳輸裝置、智慧型家用裝置(例如,智慧型電視、數位助理裝置、智慧型揚聲器、視訊會議裝置等)、經組態以用於定位於各種裝置上之智慧型標記等。在一些具體實例中,第一裝置302可與第一實體或使用者相關聯,並且周邊裝置304可與第二實體或使用者(例如,家用之個別構件,或與第一實體不相關之個人/實體)相關聯。
在一些具體實例中,第一裝置302可在配對或信號交換處理程序之後與周邊裝置304可通信地耦接。舉例而言,第一裝置302可經組態以與周邊裝置304交換信號交換封包,以將第一裝置302與周邊裝置304配對(例如,在第一裝置與周邊裝置之間建立特定或專屬連接或連結)。信號交換封包可經由UWB裝置308或經由另一無線連結125(諸如上文所描述之無線連結125中之一或多者)交換。在配對之後,第一裝置302及周邊裝置304可經組態以使用第一裝置302及/或周邊裝置304上之各別UWB裝置308傳輸、接收或以其他方式交換UWB資料或UWB信號。在一些具體實例中,第一裝置302可經組態以與周邊裝置304建立通信連結(例如,在無任何裝置配對的情況下)。舉例而言,第一裝置302可經組態以藉由識別連接至共用Wi-Fi網路(例如,第一裝置302所連接至的相同Wi-Fi網路)之周邊裝置304等使用自在第一裝置302之某一距離內之周邊裝置304接收到的UWB信號來偵測、監測及/或識別位於環境中之周邊裝置304。在此等及其他具體實例中,第一裝置302可經組態以傳輸、發送、接收或以其他方式與周邊裝置304交換UWB資料或信號。
第一裝置302及/或周邊裝置304可經組態以判定裝置302、304之間的距離(例如,空間距離、間隔)。第一裝置302可經組態以發送、廣播或以其他方式傳輸UWB信號(例如,質詢信號)。第一裝置302可使用第一裝置302上之通信裝置306的UWB裝置308中之一者來傳輸UWB信號。UWB裝置308可傳輸在UWB頻譜中之UWB信號。UWB信號可具有高頻寬(例如,500 MHz)。因而,UWB裝置308可經組態以傳輸在UWB頻譜(例如,在3.1 GHz與10.6 GHz之間)中且具有高頻寬(例如,500 MHz)之UWB信號。來自第一裝置302之UWB信號可由在第一裝置302之某一範圍內的其他裝置(例如,具有在第一裝置302之200 m內的視線(LOS)之裝置)來偵測。因而,相比於其他類型之信號或測距技術,UWB信號可更準確用於偵測裝置之間的間距。
周邊裝置304可經組態以自第一裝置302接收或以其他方式偵測UWB信號。周邊裝置304可經組態以經由周邊裝置304上之UWB裝置308中之一者自第一裝置302接收UWB信號。周邊裝置304可經組態以回應於偵測到來自第一裝置302之UWB信號而廣播、發送或以其他方式傳輸UWB回應信號。周邊裝置304可經組態以使用周邊裝置304上之通信裝置306的UWB裝置308中之一者來傳輸UWB回應信號。UWB回應信號可類似於自第一裝置302發送之UWB信號。
第一裝置302可經組態以基於UWB信號及UWB回應信號而偵測、計算、運算或以其他方式判定飛行時間(time of flight;TOF)。TOF可為由第一裝置302傳輸信號(例如,UWB信號)之時間與由周邊裝置304接收信號之時間之間的時間或持續時間。第一裝置302可經組態以基於第一時間與第二時間之間的差而判定或計算第一裝置302與周邊裝置304之間的TOF(例如,除以二)。
在一些具體實例中,第一裝置302可經組態以基於TOF而判定第一裝置302與周邊裝置304之間的間距(或距離)。舉例而言,第一裝置302可經組態以藉由將TOF與光速相乘(例如,TOF×c)來計算第一裝置302與周邊裝置304之間的範圍或距離。在一些具體實例中,周邊裝置304(或環境400中之另一裝置)可經組態以計算第一裝置302與周邊裝置304之間的間距或距離。舉例而言,第一裝置302可經組態以將TOF傳輸、發送或以其他方式提供至周邊裝置304(或其他裝置),且周邊裝置304(或其他裝置)可經組態以基於TOF而計算第一裝置302與周邊裝置304之間的間距,如上文所描述。下文更詳細地描述關於範圍判定之額外細節。
在一個態樣中,本文中所描述之系統及方法可併入在超寬頻(UWB)測距協定內之資料傳輸。本文所描述之系統及方法可併入或整合測距封包(例如,訊框、傳輸)內/之間的資料傳輸封包。本文中所描述之系統及方法可在測距協定/處理程序之相同及/或分離的時槽內提供資料傳輸封包。在一些具體實例中,本文中所描述之系統及方法可促進AR/VR環境中之裝置之間的資料通信。舉例而言,本文中所描述之系統及方法可促進行動裝置與視訊會議裝置之間的資料通信(例如,用於使用行動裝置控制視訊會議裝置)。作為另一實例,本文中所描述之系統及方法可促進VR裝置與控制台之間的資料通信(例如,用於將運動資料自VR裝置傳輸至控制台,及將資料自控制台映射至VR裝置)。作為又另一實例,本文中所描述之系統及方法可促進行動裝置或智慧型鑰匙與車輛之間的資料通信(例如,自動地解鎖車輛、遠端地啟動車輛等)。下文更詳細地描述各種實施及具體實例。
現參考圖4,描繪展示根據本發明之實例實施的用於啟用/停用信標間隔之方法的圖。如圖4中所展示,本文中所描述之系統及方法可(例如,使用特定類型之信標)基於例如特定使用情況啟用或停用可支持資料通信之一或多個信標間隔。舉例而言,信標間隔可包括測距管理時段,其可包括用於測距競爭存取時段(RCAP)之時槽及用於無測距競爭時段(RCFP)之時槽。信標間隔可包括包括用於測距及通信(RCM)之時槽的測距時段。信標間隔可與IEEE 802.15.4z(條款6.2.11)一致或如IEEE 802.15.4z中所闡述而定義。信標間隔之測距排程時間單位(ranging schedule time unit;RSTU)可等於416個碼片(或對於高速脈衝重複頻率(HRP))為大約833 ns)。測距排程時間單位可甚至進一步減小以允許封包之片段被傳輸。
現參考圖5,描繪根據本發明之實例實施的信標訊框格式(例如,信標訊框之格式)之圖/表示。如圖5中所展示,信標訊框格式可用於使裝置(例如,裝置302、304)在無例如低功耗藍牙(BLE)機制之情況下同步。信標訊框格式可識別個人區域網路(personal area network;PAN)上之裝置,且可描述超訊框(或區塊)之結構。信標訊框格式可包括MAC標頭(MHR)、MAC有效負載及MAC注腳(MFR)。MHR可包括訊框控制部分、序號部分、定址欄位部分及/或輔助安全標頭。MAC有效負載可包括超訊框規格、保證時槽(GTS)資訊、待決位址及/或信標有效負載。在一些具體實例中,超訊框規格、GTS資訊及/或待決位址可為信標訊框格式內之必選欄位。MFR可包括訊框檢查序列(frame check sequence;FCS)。
現參考圖6,描繪根據本發明之實例實施之基於UWB的區塊及/或複數個UWB回合之表示之圖。舉例而言,此可實施/採用於某些應用,例如作為汽車連接性聯盟(car connectivity consortium;CCC)規格。如圖6中所展示,測距區塊可包括數個測距回合及數個空閒回合。各回合可在6 ms與96 ms之間,且區塊可為至少96 ms(具有192 ms、288 ms等之其他可能性)。測距區塊可細分為任何數目個測距回合及/或空閒回合,其可具有恆定或可變持續時間。相對於空閒回合之測距回合可限定區塊之工作週期。舉例而言,若在圖6中之測距回合中的各者中執行測距,則區塊之占空比可為50%。可在區塊中及/或在某些回合中,例如在空閒回合及/或測距回合中之至少一些中引入資料通信。
現參考圖7,描繪測距回合之圖/表示。圖7中所展示之圖可說明/描繪在圖6中所展示之測距回合中之一者中執行的測距回合。測距回合可包括數個時槽(例如,時槽0至時槽10),其中封包/訊框在發起者與回應者之間發送。在圖7中所展示之圖中,在第一時槽(時槽0)處,發起者(例如,第一裝置302,其可為行動裝置)可將初始封包(T1)發送至任何數目之回應者裝置(或回應者裝置之UWB裝置308)。初始封包T1可為SP0訊框或預輪詢訊息,其指示另一測距封包將由發起者傳輸至回應者裝置。在初始封包(T1)之後,發起者可將第二封包(T2)發送至回應者裝置(時槽1處)。第二封包T2可為SP3封包或不包括任何資料之測距封包。回應者裝置中之各者可將回應測距封包(例如,T3、T4、...T9)傳輸回至發起者(例如,在時槽3至8處),該封包可類似地為SP3封包,且可不包括任何資料。一旦發起者自回應者裝置接收回應測距封包(T3、T4、T9),發起者可傳輸測距封包(T10)(例如,在時槽9處)。T10封包可指定發起者自回應者裝置接收回應測距封包(T3、T4、T9),及/或指示發起者傳輸最終測距封包(T11)。另外,回應者裝置可使用自發起者接收到之封包T10來驗證來自最終測距封包(T11)之資料。發起者可傳輸最終測距封包(T11)(例如,在時槽10處)。測距封包T11指定其中發起者傳輸第二封包T2之時戳與其中發起者接收各別回應測距封包(T3、T4、...T9)之時戳之間的差。
現參考圖8,描繪根據本發明之實例實施的測距回合之另一圖/表示。圖8中所展示之測距回合在一些方面類似於圖7中所展示之測距回合。具體言之,圖8中所展示之測距回合展示測距控制階段(類似於時槽0)、測距階段(類似於時槽2至9)及量測報告階段(類似於時槽10)。時槽持續時間及時槽數目可在測距回合之間修改或改變(例如,藉由發起者發送具有經修改測距回合組態之RCM訊框)。
現參考圖9及圖10,其分別地描繪根據本發明之實例實施的資料處理及通信系統之方塊圖,及可用於圖9之系統的使用卷積碼之編碼器的圖。在圖9中所展示之系統中,資料可由發起者編碼且可在回應者處解碼(且反之亦然)。在發起者處,可將位元或資料發送至用於編碼的里德所羅門(Reed Solomon)編碼器及用於實體層標頭(PHR)位元的SECDED編碼器。接著可將經編碼資料傳輸、發送或以其他方式提供至系統性卷積編碼器(諸如,圖10中所展示之編碼器中之一者)。卷積編碼器可將另一經編碼資料串流提供至符號映射器,其可接著對該另一經編碼資料串流執行符號映射過程。符號映射器可將資料提供至前置碼插入組件,該前置碼插入組件將任何前置碼資料插入至資料流中。資料流可接著提供至脈衝成形器,且接著由發起者之UWB裝置308輸出。當在回應者處接收到信號時,回應者可執行上述程序之反向(例如,脈衝成形、同步、資料偵測,接著系統性卷積解碼及里德索羅門解碼及SECDED解碼。如圖10中所展示,卷積碼可包括K=3編碼器,或K=7編碼器。
現參考圖11及圖12,分別描繪根據本發明之實例實施之資料處理及通信系統的方塊圖,及可用於圖11之系統中的實例程式碼。在本文中所描述之具體實例中,本文中所描述之系統及方法可在時域中應用低密度同位檢查(LDPC)編碼器及解碼器。LDPC編碼器及解碼器比基於里德索羅門的處理更穩健。LDPC編碼器及解碼器可替換里德索羅門/SECDED編碼器/解碼器,以及圖9及圖10中所展示之系統性卷積編碼器/解碼器。本文中所描述之具體實例可改良在發起者及回應者處UWB裝置308之間的資料傳輸之效能。在一些具體實例中,LDPC編碼器(及解碼器)可在圖12中所展示之LDPC碼字區塊長度之間切換。舉例而言,LDPC編碼器及解碼器可基於封包大小/長度而選擇LDPC碼字區塊長度(例如,其中LDPC編碼器可針對長封包使用1944碼字區塊長度,及針對較短封包使用1296或648碼字區塊長度)。就此而言,LDPC編碼器可基於封包大小或長度動態地選擇碼字區塊長度(例如,選擇適用於封包訊務之最長碼字區塊長度)。LDPC編碼器可預設以選擇長碼字區塊長度以增大封包之安全性及穩健性。應注意,雖然描述為使用LDPC編碼器及LDPC解碼器,但在一些具體實例中,本文所描述之系統及方法可併入、使用或以其他方式包括替代編碼器及解碼器,諸如極性編碼器及極性解碼器、渦輪編碼器及渦輪解碼器等。此等實施及具體實例可增大包括資料的封包之可靠性(例如,至大約-90 dBm之敏感度)。
現參考圖13,且參考圖7,描繪了展示根據本發明之實例實施之併入至測距回合中的資料通信的圖。參考圖7,時槽(時槽0至10)中之各者可具有在1至2 ms之間的時槽長度。然而,在發起者與回應者之間傳輸的測距封包可具有在200至400
s範圍內之長度。在本文中所描述之具體實例中,發起者及/或回應者可包括或併入測距封包外部之時槽之一部分中的資料封包(例如,在與測距封包分離的600至800
s中)。在一些具體實例中,發起者及/或回應者可在時槽0或時槽10中(例如,在由發起者將SP0封包發送至回應者裝置之時槽內)、在對應於SP1或SP2封包之時槽中(例如,在安全時戳(STS)有效負載之前或之後)、在回應者測距封包(例如,T3、T4、...、T9)中或之後等通信、包括或併入資料封包。
現參考圖14,描繪了展示根據本發明之實例實施之併入至測距回合中的資料通信的另一圖。圖14中所展示之圖在一些態樣中類似於圖13中所展示之圖。在此具體實例中,發起者及/或回應者可將測距封包與資料封包之間的間距併入特定時槽內。舉例而言,在時槽各自具有2 ms之時槽長度的情況下,發起者及/或回應者可提供/支持/啟用/排程測距封包之間的500
s間距(例如,500
s),繼之以1 ms長資料封包。應注意,測距封包可含有前述資料訊框之確認資訊。
現參考圖15,描繪了展示根據本發明之實例實施之併入至測距回合中的資料通信的另一圖。在此具體實例中,發起者及/或回應者可經組態以將資料併入至測距封包中,以供傳輸。在此實例中,並非回應者(在圖7中之時槽2至8處)傳輸可不包括任何資料之SP3封包,回應者可替代地傳輸包括併入至SP1封包或訊框中之資料的SP1封包。因此,回應者可將資料連同時戳一起傳輸回發起者,藉此促進(例如,啟用或支持)自回應者至發起者之資料傳輸。類似地,發起者可將資料連同時戳資訊一起併入至時槽10處發送之T11封包中。因此,發起者可傳輸資料,藉此促進自發起者至回應者之資料傳輸。
現參考圖16,描繪了展示根據本發明之實例實施之併入至測距回合中的資料通信的另一圖。在一些具體實例中,圖16中所展示之圖包括圖7中所展示之測距回合。在某些具體實例中,基於測距回合組態之參數,測距回合可包括未使用的時槽(例如,圖7中之時槽10之後)。在圖16中所展示之具體實例中,發起者及/或回應者可將資料併入、嵌入、攜載或以其他方式傳輸於未使用之時槽(例如,由圖16中展示之表中之框束縛的彼等時槽中,諸如在由發起者在時槽10處發送之SP0資料封包之後的時槽)。舉例而言,測距回合可為20 ms,但測距可在測距回合之一部分中(例如,在8 ms中)執行,且資料傳輸可在測距回合之其餘部分中(例如,在剩餘12 ms中)執行。
現參考圖17,描繪了展示根據本發明之實例實施之包括回合1702的傳輸區塊1700的圖。在圖17中所展示之具體實例中,傳輸區塊1700可包括測距回合1702a及資料回合1702b兩者。雖然展示為包括針對測距及資料特定定義之回合1702,但應注意,在一些具體實例中,回合1702可包括可用於/經組態/重新設置用於測距及/或資料通信的通用回合1702(或空閒回合)。在一些具體實例中,傳輸區塊1700可經組態用於環境(諸如,圖3中所展示之環境)中之複數個裝置。在一些具體實例中,傳輸區塊1700可定義或以其他方式組態無競爭時段(CFP),同時亦消除競爭存取時段(CAP)。可使用/發送信標信號以協商、組態或以其他方式提供/定義裝置將執行無線通信所針對的不同回合1702。此等回合可包括測距時段、資料時段及/或空閒時段。在空閒時段中,相鄰裝置可與其他回應者一起傳輸(例如,以避免裝置之間的衝突及干擾)。
在一些具體實例中,裝置可協調或以其他方式交換通信(例如,組態訊息或信標信號)以協商/指定傳輸區塊1700(及其回合),或可接收廣播(例如,組態訊息或信標信號)以指定/定義/組態傳輸區塊1700。舉例而言,且在一些具體實例中,信標信號1704(下文參考圖19至圖22更詳細地參考)可定義回合1702或將其指派給環境內之裝置。在一些具體實例中,環境內之裝置(例如,主裝置)可將信標信號1704傳輸、發送或以其他方式提供至環境內之其他裝置。在一些具體實例中,可使用/發送信標信號1704以將至少各別測距回合1702a及/或至少各別資料回合1702b指派給裝置中之各者。舉例而言,裝置可經指派(例如,如針對傳輸區塊1700藉由信標信號組態或定義或以其他方式定義)兩個或更多個回合1702,其可包括測距回合1702a及資料回合1702b。裝置可經組態以在測距回合1702a內執行無線通信以執行測距,且在資料回合1702b內執行無線通信以傳達資料。在一些具體實例中,傳輸區塊1700可由UWB頻譜內之裝置發送(且由環境內之至少另一裝置接收)。換言之,裝置可經組態以使用UWB協定及使用UWB天線/裝置傳輸/傳達傳輸區塊之組態/規格(例如,在封包或訊框中)。在一些具體實例中,傳輸區塊1700之組態/規格可在UWB頻譜外部(或至少部分地在UWB光譜外部)之頻率範圍中發送/傳輸。舉例而言,裝置可經組態以使用不同於UWB協定之協定(及/或頻率範圍)傳輸傳輸區塊(例如,在封包或訊框中)。舉例而言,裝置可經組態以使用WiFi協定、藍牙協定、NFC協定或某一其他協定傳輸傳輸區塊。此類協定可在UWB光譜外部(或至少部分地在UWB頻譜外部)之頻率中操作。
現參考圖18,描繪了根據本發明之實例實施的具有或不具有確認(例如,確認/應答/報告對應資料傳輸之接收的訊息)之資料回合的圖。在一些實施中,在圖17中所展示之資料回合內,資料封包/訊框可接著確認。舉例而言,且如圖18中展示為選項1,發起者可在資料回合期間將資料封包傳輸至回應者,且回應者可在資料回合期間發送訊息以確認資料封包。在一些實施中,且如圖18中展示為選項2,發起者可在資料回合期間傳輸資料封包,且回應者可放棄、省略或以其他方式不提供/發送對發起者的確認。在一些實施中,且如圖18中之選項3中所展示,發起者可將多個資料封包傳輸至回應者(例如,經由一或多個資料回合),且回應者可提供確認由回應者自發起者接收到多個資料封包的區塊(或組合/分批)確認。類似地,回應者可將資料封包傳輸、發送或以其他方式提供至發起者,且發起者可使用上文所描述之選項中之一者確認。
現參考圖19,描繪了根據本發明之實例實施的信標信號/訊框結構(例如,信標信號/訊框之結構/格式)的圖/表示。圖19中所展示之信標信號/訊框結構可由例如圖17中所展示之信標使用或併入於信標中,以用於定義特定傳輸區塊組態、結構或排程。信標信號結構可指定傳輸區塊(例如,圖19中所展示之區塊)之結構及/或特性(例如,定時窗、功能部分)。舉例而言,信標信號結構可包括定義與區塊組態相關之各種資訊的一系列位元之部分或序列以供至少裝置在發送測距及/或資料傳輸時使用/應用。信標信號結構可包括訊框控制部分(例如,包括用於組態訊框控制之16位元)、定序號部分(例如,包括用於組態定序號之8位元)、定址欄位部分(其可包括用於組態定址欄位之32或80位元。在一些具體實例中,信標信號結構可包括用於分別限定最低區塊持續時間及實際區塊持續時間之8位元部分。最低區塊持續時間可以2 ms之倍數組態(例如,使得信標可設定或組態最低區塊持續時間)。
實際區塊持續時間可定義為最低區塊持續時間之整數倍數(例如,定義為絕對值或表示最低區塊持續時間之倍數的因數)。舉例而言,若最低區塊持續時間為96ms,且實際區塊持續時間將設定為288ms,則在區塊持續時間部分中指定的實際區塊持續時間可為3(例如,3×96ms=288ms)。信標信號結構可包括每時槽部分之章節(例如,包括用於組態每時槽之章節數目之4位元)及每回合部分之時槽(例如,包括用於組態每回合之時槽數目之4位元)。信標信號/訊框結構可包括空閒回合部分(例如,包括用於組態數個空閒回合的8位元)。信標信號結構可包括FCS部分(例如,包括用於組態訊框檢查序列之16或32位元)。信標可使用信標信號結構以組態區塊(及區塊之回合)。舉例而言,可基於每時槽之章節及/或每回合之時槽指定區塊或回合持續時間(例如,1章節 = 0.3333 ms)。每時槽之章節值可選自3、4、6、8、9、12、24或其他值之值。類似地,每回合之時槽可選自6、8、9、12、24、32、36、48、72、96或其他值之值。總之,此等值中之一些或全部可限定區塊及/或回合持續時間。
現參考圖20,描繪了根據本發明之實例實施的使用圖19之信標信號結構之實例信標信號的圖/表示/描述。在此實例中,基於UWB之裝置(例如,發起者裝置)可廣播、發送或以其他方式提供信標信號(有時稱為組態訊息)以用於組態在發起者與回應者之間執行測距及資料傳輸的區塊。在一些具體實例中,裝置可以某一間隔及/或在一或多個區塊之前將信標信號傳輸至發起者及/或回應者裝置。在一些具體實例中,裝置可回應於修改信標信號/訊框(例如,基於組態中之增量)之信標而將信標信號傳輸至發起者及/或回應者裝置。
在圖20中所展示之實例中,最低區塊持續時間可為24 ms,且實際區塊持續時間由信標設定為96 ms。裝置可產生包括位元之信標信號,該位元可將最低區塊持續時間設定為48 ms(例如,24×2 ms最低區塊持續時間),且可將區塊倍增器設定為2(例如,以提供96 ms之實際區塊持續時間)。裝置可產生信標信號以指定每時槽3個章節、每回合8個時槽及為0與12之間的任何數目之空閒回合數目。如上文所陳述,章節之持續時間可為0.3333 ms。在此實例中,在每時槽三個章節的情況下,該等時槽可具有1 ms之持續時間(例如,3×0.3333 ms = 1 ms)。另外,回合可具有8 ms之持續時間(例如,8時槽×1 ms時槽持續時間)。回合之總數目可為12(例如,96 ms/8 ms回合持續時間=12的實際區塊持續時間)。
現參考圖21及圖22,分別描繪了根據本發明之實例實施之信標信號/訊框結構的另一圖及使用圖21之信標信號結構之實例信標信號的圖。圖21中所展示之信標信號結構可在一些態樣中類似於圖19中所展示之信標信號結構。在圖21中所展示之信標信號結構中,最低區塊持續時間可為預設值或已知值(例如,可為96 ms之預設值)。在此實例中,信標訊框可省略、放棄或或以其他方式不提供/包括/攜載指定最低區塊持續時間(因為最低區塊持續時間為預設值或已知值)之任何資料。實際上,為了組態實際區塊持續時間,信標信號結構可包括用於區塊持續時間倍增器之一部分。舉例而言,在最低區塊持續時間固定在96 ms處以提供288 ms之實際區塊持續時間的情況下,信標訊框可指定/提供3之區塊持續時間倍增器(例如,3 × 96 ms = 288 ms)。在此實施中,信標信號結構相較於圖19中所展示之信標信號結構可能更加固結(例如,包括較少位元、較短串等)。
繼續圖22中所展示之實例,圖17中所展示之信標訊框可組態至少一個區塊,其中在發起者與回應者之間執行測距及資料傳輸(其可在某一區塊之前或在區塊組態待改變時提供,如上文所描述)。在此實例中,預設(或固定、預先組態、設定)之最低區塊持續時間可為96 ms,且實際區塊持續時間可由信標設定為192 ms。裝置可產生包括位元之信標信號,該等位元將區塊倍增器設定為2(例如,以提供192 ms或2×96 ms = 192 ms之實際區塊持續時間)。裝置可產生信標信號以指定每時槽3個章節、每回合8個時槽及可為0與24之間的任何數目之數個空閒回合。如上文所陳述,章節之持續時間可為0.3333 ms。類似於圖20中所示之實例,在每時槽三個章節的情況下,該等時槽可具有1 ms之持續時間(例如,3×0.3333 ms = 1 ms)。另外,回合可具有8 ms之持續時間(例如,8時槽×1 ms時槽持續時間)。回合之總數目可為24(例如,192 ms/8 ms回合持續時間的實際區塊持續時間=24)。
接收信標信號之裝置可經組態以根據信標訊框(例如,定時資訊,諸如參考時間、開始時間、結束時間、時間單位及/或時鐘頻率)使各種操作同步。舉例而言,裝置可經組態以根據信標訊框設定用於裝置之無線通信排程。裝置可經組態以根據無線通信排程執行環境中之其他裝置之間的無線通信。舉例而言,信標訊框可經組態以設定裝置將執行無線通信(例如,以執行測距及/或以傳達資料)之時間或時間間隔。裝置可經組態以接收信標訊框且根據信標訊框使裝置之操作同步(例如,以在設定時間/時間間隔處執行測距及/或傳達資料)。
根據本文中所描述之實施及具體實例,本發明之系統及方法可提供資料或以其他方式將資料併入至測距協定,測距回合及/或在環境300中之裝置302、304之間交換的測距封包中。類似地,本文中所描述之系統及方法可使用LDPC編碼器/解碼器來確保資料,藉此增大在裝置302、304之間交換的資料封包之可靠性及敏感度。此外,本文所描述之系統及方法可提供用於在裝置302、304之間傳送、傳輸、接收或以其他方式交換資料的資料區塊之可定製/可調適組態。
現參考圖23A至圖23C,描繪了用於調變至不同資料(或位元傳送)(PHY)速率之各種資料或通訊訊框之圖。在一些實施中,資料訊框可包括多個信號脈衝及多個保護間隔。信號脈衝可為重複傳輸,其在資料通信或傳輸中提供冗餘。舉例而言,對於各資料傳輸,信號脈衝之數目可表示多個重複傳輸。因而,隨著信號脈衝之數目增大,總資料傳輸速率可能降低(此係因為重複傳輸之總數目增大,從而導致較少總資料輸送量)。舉例而言,資料訊框可包括八個信號脈衝及八個保護間隔,其將產生27.25 Mbps之資料傳輸速率。
在一些具體實例中,且特定地參考圖23A,藉由提供較少信號脈衝及保護間隔,本文中所描述之系統及方法可將(傳輸)能量/功率升壓提供至信號脈衝。舉例而言,由於功率量測在FCC及ETSI兩者中在1 ms時間窗內進行,因此本文中所描述之系統及方法可增大信號脈衝之功率,藉此增大信號雜訊比(signal-to-noise ratio;SNR)。舉例而言,當使用27 Mbps使用1500位元組資料時,總傳輸時間可為大約500 μs(包括52.5 μs之前置碼)。因此,本文中所描述之系統及方法可將封包之能量增大3 dB以增大SNR。在此等情況下,27 Mbps之敏感度可與6.8 Mbps之敏感度相同。本文中所描述之系統及方法可在100微秒內增大傳輸之功率(在本文中亦稱為能量增益),使得在100微秒內傳輸之信號產生與在一毫秒連續傳輸內之信號相同的功率量。
繼續上文參考圖23A所描述的實例,藉由調變資料訊框以提供不同資料速率,本文中所描述之系統及方法可在封包基底上增大功率(例如,使得封包功率或能量隨著封包大小減小而增大)。
下表針對4095位元組之情況展開,且展示較高PHY速率可以類似於例如6.8 Mbps之靈敏度的靈敏度(在3.2 dB內)獲得。舉例而言,藉由提供能量增益,218 Mbps速率可以接收器處可能具有較高複雜性為代價而提供經最佳化範圍以及減少之功耗。淨輸送量之增大可藉由跨越多個通道跳躍達成。在彼情況下,淨輸送量將乘以1 ms時間段內達成之跳躍之數目。
表1.使用能量增益之封包(PHY)速率
PHY速率 | 4095位元組之實體層協定資料單元(PPDU)持續時間(假定次最佳52.5 us前置碼) | 1 ms持續時間中之4095位元組在此實例之淨輸送量(Mbps)[無頻率跳躍] | 能量增益(dB) | 在6.8 Mbps內之SNR增量(無/具有能量增益) |
54.5 | 654 | 32.76 | 1.8 | 5/3.2 |
109 | 353 | 32.76 | 4.5 | 7.2/2.7 |
218 | 203 | 32.76 | 6.9 | 7.5/0.6 |
249.6 | 184 | 32.76 | 7.3 | 9.4/2.1 |
在一些具體實例中,且參考下表2,本文所描述之系統及方法可應用不同寫碼方案以提供不同資料速率。特定言之,裝置可經組態以選擇性地應用具有各別受限長度(CL)之不同編碼器及/或選擇性地應用里德所羅門(RS)編碼以提供或產生不同資料速率。特定言之,在圖23B及圖23C中,所展示資料速率取決於是否啟用RS編碼而指示不同資料速率(例如,A/B,其中A啟用RS編碼且B停用RS編碼)。在一些實施中,用於RS編碼之標準(諸如,802.14.4)可藉由t=24位元之錯誤校正功能定義k=330輸入(或資訊)位元之區塊。本文中所描述之系統及方法可提供額外校正位元(例如,48個校正位元,或2×t)以產生378個總位元之位元(例如,輸入/資訊位元+校正位元)的總碼字長度。因此,(例如,輸入位元至總位元之)碼率可為55/63(例如,330/378)或RS(55,63)。該等標準可進一步指定或定義使用高氏(Galois)欄位(例如,GF(26))之RS編碼,其中以下等式中展示以下產生器多項式:
因此,裝置可經組態以選擇性地將RS編碼應用於資料(例如,輸入位元),尤其在具有CL3之BCC用於編碼輸入位元之情況下,該輸入位元將經由UWB裝置308在環境內之裝置之間傳送或以其他方式通信。
此外,且在一些具體實例中,裝置可經組態以應用不同編碼器(諸如,具有CL3 CL7之BCC、上文所描述之LDPC、極化碼或某一其他編碼器)以產生不同資料速率。舉例而言,編碼器可包括卷積編碼器,其可應用於實體層(PHY)及服務資料單元(PSDU)欄位兩者。受限長度通常指代編碼器之用於編碼資料的「記憶體」。受限長度可計算為K+1,其中K為移位暫存器之產生多項式的階數。諸如802.15.4之一些標準可針對基礎脈衝重複頻率(BPRF)模式定義CL為3。類似地,諸如802.15.4z之一些標準可針對高脈衝重複頻率模式(HPRF)模式(諸如,供HRP-ERDEV裝置使用)定義CL為7。另外,由於編碼器典型地針對各位元(例如,BPRF及HPRF兩者)產生兩個編碼位元,因此碼率可為恆定的0.5。
表2.使用里德所羅門通道寫碼之資料速率
應用性 | 資料速率(Mbps) | 啟用里德所羅門編碼? | 碼率 |
802.15.4ab之所提議低資料速率 | 0.85 | 開啟 | 0.5 |
0.98 | 關閉 | 0.5 | |
1.7 | 開啟 | 0.5 | |
2.0 | 關閉 | 0.5 | |
3.4 | 開啟 | 0.5 | |
3.9 | 關閉 | 0.5 | |
舊版802.15.4 | 6.8(BPRF) | 開啟 | 0.5 |
舊版802.15.4z | 6.8(HPRF) | 開啟 | 0.5 |
7.8 | 關閉 | 0.5 | |
802.15.4ab之所提議中資料速率 | 13.6 | 開啟 | 0.5 |
15.6 | 關閉 | 0.5 | |
舊版802.15.4z | 27.2 | 開啟 | 0.5 |
31.2 | 關閉 | 0.5 | |
802.15.4ab之所提議高資料速率 | 54.5 | 開啟 | 0.5 |
62.4 | 關閉 | 0.5 | |
109.0 | 開啟 | 0.5 | |
124.8 | 關閉 | 0.5 | |
217.9 | 開啟 | 0.5 | |
249.6 | 關閉 | 0.5 |
在一些具體實例中,且參考圖23B及下表3,本文中所描述之系統及方法可將二進位相移鍵控(BPSK)調變應用於資料(例如,輸入資料)以提供不同資料速率。特定言之,裝置可經組態以藉由修改符號內所含有之碼片之數目(Ncps)、突發中所含有的碼片之數目(Ncpb)、符號中含有脈衝的突發之數目(dataNPulseBurst)及/或突發中含有資料脈衝的脈衝之數目(dataNPulseperBurst)來選擇性地應用BPSK調變。Ncps可提供不同長度之PSDU欄位(例如,K×Ncps,其中K=符號之數目)。Ncpb可含有經由BPSK的資料及重複編碼,或為空的(例如,碼片保護間隔)。如下表3中所展示,為提供較低資料速率,PSDU欄位可具有較高重複及保護間隔或頻帶(例如,藉由具有較高Ncps及較低Ncpb),其可提供對分散及雜訊通道之保護。另一方面,為提供較高資料速率,PSDU欄位可具有每突發較低重複、碼片間保護間隔減少及/或突發間保護間隔減少。在一些具體實例中,且如圖23C中所展示,裝置可經組態以經由正交相移鍵控(QPSK)調變提供不同資料速率。裝置可以類似於執行BPSK調變之方式提供或執行QPSK調變。在此實例中,資訊(例如,輸入資料)之一位元可包括於各符號間隔中。藉由執行QPSK調變,裝置可藉由將來自編碼器之兩位元映射至群集點之實數分量及虛數分量而達成高於BPSK的高達500 Mbps(例如,499.2 Mbps)的資料速率。
表3.使用二進位相移鍵控調變之資料速率
應用性 | 資料速率(Mbps) | Ncps | Ncpb | dataNPulseBurst | dataNPulsePerBurst |
802.15.4ab之所提議低資料速率 | 0.85 | 512 | 128 | 2 | 64 |
0.98 | 512 | 128 | 2 | 64 | |
1.7 | 256 | 64 | 2 | 32 | |
2.0 | 256 | 64 | 2 | 32 | |
3.4 | 128 | 32 | 2 | 16 | |
3.9 | 128 | 32 | 2 | 16 | |
舊版802.15.4 | 6.8(BPRF) | 64 | 8 | 1 | 8 |
舊版802.15.4z | 6.8(HPRF) | 64 | 16 | 2 | 8 |
7.8 | 64 | 16 | 2 | 8 | |
802.15.4ab之所提議中資料速率 | 13.6 | 32 | 8 | 2 | 4 |
15.6 | 32 | 8 | 2 | 4 | |
舊版802.15.4z | 27.2 | 16 | 4 | 2 | 4 |
31.2 | 16 | 4 | 2 | 4 | |
802.15.4ab之所提議高資料速率 | 54.5 | 8 | 2 | 2 | 2 |
62.4 | 8 | 2 | 2 | 2 | |
109.0 | 4 | 1 | 2 | 1 | |
124.8 | 4 | 1 | 2 | 1 | |
217.9 | 2 | 1 | 2 | 1 | |
249.6 | 2 | 1 | 2 | 1 |
在本文中所描述之系統及方法之各種具體實例中,裝置可經組態以基於保護間隔是否併入至無線通信中及取決於由裝置對輸入資料提供的特定編碼/調變方案而傳輸無線通信以用於以不同資料速率傳達資料。舉例而言,裝置可在併入保護間隔時以第一資料速率(諸如,大約109 Mbps)傳輸無線通信,或藉由省略保護間隔以第二資料速率(諸如,大約217.6 Mbps)傳輸無線通信。因此,本文中所描述之系統及方法可通常經組態以以在100 Mbps與250 Mbps之間的範圍內的資料速率傳達資料。
現參考圖31A至圖32J,描繪了展示根據本發明之實例實施的使用BPSK或QPSK調變的各種資料速率的圖。圖31A至圖32J中所展示之圖中之各者可對應於圖23B至圖23C中所展示之各別資料速率。資料訊框可改變、修改或以其他方式調變以產生較高資料傳輸速率。舉例而言,且如圖31C及圖32D中所展示,裝置可使用BPSK調變、QPSK調變或某一其他調變/編碼(包括使用LDBC、CL3、CL7等)方案來編碼資料以取決於是否啟用里德所羅門編碼提供62.4 Mbps的54.5的資料傳輸速率(例如,啟用里德所羅門編碼之54.4 Mbps及停用里德所羅門編碼之62.4 Mbps)。資料訊框可包括四個信號脈衝(或碼片)及四個保護間隔(或碼片),從而產生8個碼片之總符號間隔(或16.03 ns)及54.5或62.4 Mbps之資料傳輸速率,該資料傳輸速率取決於是否啟用里德所羅門碼。另外,輸入位元可映射至不同突發,且在信號內表示為圖31C及圖32D中所展示之脈衝。類似地,且如圖31B及圖32C中所展示,裝置可使用BPSK調變、QPSK調變或某一其他調變/編碼方案來編碼資料以提供109.0或124.8 Mbps的資料傳輸速率。舉例而言,資料訊框可包括兩個信號脈衝及兩個保護間隔,從而產生109或124.8 Mbps之資料傳輸速率,該資料傳輸速率取決於是否啟用里德所羅門碼。作為又另一實例,且如圖31A及圖32B中所展示,裝置可使用BPSK調變、QPSK調變或某一其他調變/編碼方案來編碼資料以提供217.9或249.6 Mbps的資料傳輸速率。在此實例中,資料訊框可包括無保護間隔之兩個信號脈衝,從而產生217.9或249.6 Mbps之資料傳輸速率。特定地參考圖32A,裝置可使用QPSK調變編碼資料以藉由產生包括一個脈衝且無保護間隔之資料訊框提供435.8 Mbps或499.2 Mbps的資料傳輸速率。雖然提供此等實例,但應注意,其他資料速率(諸如,圖31A至圖32J中所展示之資料速率)可藉由修改信號脈衝及保護間隔之數目來達成。
現參考圖24,描繪展示資料吞吐量之圖。如本文中所描述,吞吐量係指每單位時間遞送之有用資訊位元(例如,除協定額外負荷位元或重新傳輸位元/封包以外之位元)的數目。如圖24中所展示,資料吞吐量可基於確認(ACK)而改變。在一些實施中,ACK可為經正確地接收之資料的確認。可以極低速率發送ACK以確保ACK之穩健性。然而,歸因於建構了6.8百萬位元/秒之權重,ACK可在200至300微秒內發送,僅用以發送一個資訊位元。根據本文中所描述之實施及具體實例,假定系統在260 Mbps上操作,本文中所描述之系統及方法可將108百萬位元/秒傳輸用於ACK。因此,藉由針對ACK使用較高資料速率,本文中所描述之系統及方法可提供相較於針對ACK之其他資料速率的總體較高的有效吞吐量。舉例而言,假定封包係以高速率(例如,260 Mbps)發送,且ACK以較低資料速率發送,總吞吐量可能較低,此係因為用於待發送及確認之資料的時間量佔據較長持續時間。然而,在以較高速率發送封包且以較高資料速率發送ACK之情況下,總吞吐量可能較高,此係因為用於待發送及確認之資料的時間量佔據較短持續時間(此係因為ACK以較高資料速率整體更快地發生)。
現參考圖25以及圖15,在一些具體實例中,本文中所描述之系統及方法可將資料及確認併入至在發起者與回應者之間發送的訊框中。舉例而言,在T1處預輪詢之後,發起者可在T2處發送包括資料的輪詢。第一回應者可(例如,在T3處)以對輪詢以及來自第一回應者之資料的回應及T2資料之確認來回應。類似地,第二回應者可(例如,在T4處)以對輪詢的回應以及來自第二回應者之資料及T2資料之確認來回應。發起者可在T5處將ACK傳輸至第一及第二回應者,繼之以T6處之時戳。此等實施及具體實例可在發起者與回應者之間發送之訊框內提供資料傳輸。本文中所描述之系統及方法可藉由將封包自SP0/SP3封包改變為SP1或SP2傳輸封包而將資料併入至輪詢/回應中,其允許資料併入其中。
現參考圖26至圖28,本文中所描述之系統及方法可經組態以在回合內之時槽中執行無線傳輸以傳達資料。特定言之,如上文參考圖6、圖7及圖13所描述,傳輸區塊之回合中之各者可包括執行無線傳輸或無線通信(例如,以如本文中所描述執行測距或測距操作及/或傳達資料)的複數個時槽。在一些具體實例中,本文中所描述之系統及方法可經組態以在同一時槽內或在不同時槽中執行測距及傳達資料。舉例而言,裝置可經組態以在第一時槽內執行測距且在第二時槽中傳達資料。作為另一實例,裝置可經組態以在同一時槽內執行測距及傳達資料。
參考圖26,描繪了發起者可對來自回應者之資料提供延遲ACK(確認)之圖。如圖26中所展示,發起者可在T1處提供ACK(稱為延遲ACK)。延遲ACK可為來自發起者與回應者之間的先前範圍之資料之確認。在此實例中,發起者可在T1訊框內併入延遲ACK及資料兩者,將該延遲ACK及資料發送至第一及第二回應者。第一及第二回應者可如上文所描述作出回應。亦在此實例中,發起者可在T6處與時戳傳輸另一ACK(例如,在T3及T4處由回應者發送之資料的ACK)。
參考圖27,描繪了展示可在時槽內傳輸資料及確認的時槽之圖。舉例而言,第一時槽可包括伴隨資料的SP3訊框。第一時槽可由發起者發送(上文參考圖25所描述)。第二時槽亦可包括SP3訊框、資料及對第一時槽的確認。第二時槽可由回應者中之一者發送(例如,上文參考圖25所描述)。此等實施及具體實例可在裝置之間發送的訊框之時槽內提供發起者與回應者之間的共用資料。
特定地參考圖28,描繪了發起者及回應者可在時槽內包括資料封包的圖。舉例而言,本文中所描述之系統及方法可將圖27中所展示之時槽併入至圖25至圖26中所展示之訊框中。在此實例中,在發起者在T2處發送輪詢的時槽中,時槽可包括輪詢及資料。回應者可在T3及T4處發送回應,該回應伴隨有「dack」或資料及在T2處發送之資料的確認。本文中所描述之系統及方法可產生包括資料及確認及回應之額外訊框,而非將資料併入至單一訊框中。另外,發起者可經組態以將群組確認發送至回應者中之各者,其中一位元可分配至例如各回應者。此等實施及具體實例可提供在模擬器與回應者之間發送的資料流,而不影響裝置之間的任何初始測距流程。
大體上參考圖26及圖28,在各時槽中,各別裝置可經組態以執行複數個無線通信。因此,各時槽可包括複數個子時槽(在本文中亦稱為「小型時槽」或「多個小型時槽」)。舉例而言,如圖26中所展示,特定時槽可包括複數個子時槽。在時槽具有例如2 ms之時槽長度的情況下,時槽可劃分成8個子時槽(例如,各自為250 μs)。然而,時槽可劃分成任何數目個子時槽。在一些具體實例中,信標訊框可定義裝置將執行無線通信之一或多個時槽或一或多個子時槽。舉例而言,信標訊框可定義時槽之第一子時槽以執行無線通信以用於執行測距,且定義同一時槽之第二子時槽以執行無線通信以用於傳達資料。裝置可經組態以在第一子時槽內執行測距,且在第二子時槽內傳達資料。作為另一實例,且在一些具體實例中,環境內之裝置可協商時槽及子時槽,或甚至傳輸區塊之回合,其中裝置將在傳輸區塊中執行無線通信。裝置可協商特定裝置將執行無線通信之回合、時槽及/或子時槽作為配對或訊號交換協商之部分。
現參考圖29,描繪了展示根據說明性具體實例之在兩個或更多個UWB裝置之間執行測距及傳達資料的方法2900的流程圖。方法2900可由上文相對於圖1至圖28所描述之裝置執行。舉例而言,方法2900可由上文參考圖3所描述之UWB裝置或天線308中之一或多者執行。作為另一實例,方法2900可由上文參考圖3所描述之裝置302、304中之一或多者執行。因此,本文中所描述之UWB裝置可包括UWB天線及隨附組件(諸如,處理組件),及/或包括一或多個UWB天線之裝置。作為簡要概述,在步驟2902,UWB裝置可判定傳輸區塊。在步驟2904,UWB裝置可執行第一無線通信以執行測距。在步驟2906,UWB裝置可執行第二無線通信以傳達資料。
在步驟2902,UWB裝置可判定傳輸區塊。在一些具體實例中,UWB裝置可為第一UWB裝置。UWB裝置可判定包含各自表示一時間段之複數個回合之傳輸區塊。傳輸區塊可類似於上文參考圖6及/或圖17所描述之傳輸區塊。在一些具體實例中,UWB裝置可例如回應於與環境內之另一UWB裝置之協商而判定傳輸區塊。UWB裝置可協商為信號交換之部分、建立連接或通道等。UWB裝置可建立用於各裝置在環境內通信之傳輸區塊。在一些具體實例中,UWB裝置可接收信標或包括信標之信標訊框/信號。信標訊框可包括(或替代地為)組態(或組態訊息),該組態廣播、單播或傳輸至至少一個UWB裝置。UWB裝置可使用除UWB協定以外之協定來接收訊框。舉例而言,UWB裝置可使用WiFi協定、藍牙協定、NFC協定或不同於UWB協定之某一其他協定來接收訊框。在一些具體實例中,UWB裝置可在UWB頻譜外部(例如,在處於UWB頻譜外部之頻率或通道上)接收訊框。在一些具體實例中,UWB裝置可在與UWB頻譜重疊或至少部分重疊之頻率或通道上接收訊框。在一些具體實例中,UWB裝置可使用UWB協定來接收訊框。因此,UWB裝置可使用UWB協定或使用不同協定來接收訊框。UWB裝置可解析、檢測或以其他方式分析訊框以識別傳輸區塊之一或多個設定或組態。UWB裝置可經組態以根據信標使UWB裝置之操作同步。
在一些具體實例中,傳輸區塊可包括或經組態具有複數個回合。舉例而言,傳輸區塊可類似於上文參考圖6及/或圖17所描述之傳輸區塊。傳輸區塊之各回合可包括複數個時槽。該複數個時槽可為或包括傳輸區塊之各別回合的相等界定之持續時間。舉例而言,在回合為8 ms之情況下,回合可包括四個時槽,其中之各者為2 ms。時槽在一些態樣中可類似於圖7、圖13至圖15、及圖25至圖26及上文所描述中所展示之時槽。另外,且在一些具體實例中,各時槽可包括複數個小型時槽或子時槽。類似於回合與複數個時槽之間的關係,小型時槽或子時槽可為或包括各別時槽之同樣定義之持續時間。傳輸區塊可經組態或經協商以使得環境中之裝置中之各者在各別回合、時槽及/或小型時槽內執行經排程無線通信。舉例而言,接收傳輸區塊之裝置中之各者可根據傳輸區塊同步操作以執行無線通信及其他操作。
在步驟2904,UWB裝置可執行第一無線通信以執行測距。在一些具體實例中,UWB裝置可在傳輸區塊之複數個回合之第一回合內執行第一無線通信以在UWB裝置與第二UWB裝置之間執行測距。UWB裝置可回應於判定UWB裝置經排程以執行該第一無線通信來執行第一無線通信。UWB裝置可判定UWB裝置經排程以基於傳輸區塊執行第一無線通信。如上文所描述,UWB裝置可經排程以根據傳輸區塊以預定或協商之間隔執行無線通信。UWB裝置可(例如,使用UWB裝置之各種時鐘信號或其他信號)判定UWB裝置經排程以執行第一無線通信。UWB裝置可執行第一無線通信以在UWB裝置與第二UWB裝置之間執行測距。UWB裝置可在UWB裝置與第二UWB裝置之間執行測距,如上文參考例如圖1至圖3所描述。
在步驟2906,UWB裝置可執行第二無線通信以傳達資料。UWB裝置可執行第二無線通信以在UWB裝置與第二UWB裝置之間傳達資料(例如,傳輸及/或接收資料)(例如,其中裝置在步驟2604處執行測距)。在一些具體實例中,UWB裝置可在第一回合內(例如,在與UWB裝置執行第一無線通信相同的回合內)執行第二無線通信以傳達資料。舉例而言,UWB裝置可經組態以在第一回合之一個時槽(或一個子時槽)中執行第一無線通信以執行測距(例如,在步驟2604處)且在第一回合之另一時槽(或另一子時槽)中執行第二無線通信以傳送/傳達資料。在一些具體實例中,UWB裝置可在第一時槽(例如,測距時槽)內執行一或多個測距操作,及在第二時槽(例如,資料時槽)內執行一或多個無線通信以傳達資料。藉由在同一回合內執行第一無線通信及第二無線通信,UWB裝置可在執行第一及第二無線通信之回合外之回合中為非活動的(例如,進入睡眠/低功率模式)。此等實施及具體實例可減少用於UWB裝置之功耗(例如,節省或節約電力)。UWB裝置可經組態以回應於判定UWB裝置經排程以執行第二無線通信而執行第二無線通信(類似於判定UWB裝置經排程以執行第一無線通信之UWB裝置)。UWB裝置可經組態以執行第二無線通信以在UWB裝置與第二UWB裝置之間傳達資料。UWB裝置可在UWB頻譜內執行第二無線通信。UWB裝置可根據UWB協定來執行第二無線通信。
在一些具體實例中,UWB裝置可在第二回合內(例如,不同於UWB裝置在其中執行第一無線通信以用於測距之回合)執行第二無線通信以傳達資料。在一些具體實例中,UWB裝置可在專用資料傳達回合內執行無線通信以用於傳達資料,且在專用測距回合內執行無線通信以用於執行測距。在一些具體實例中,UWB裝置可在第一回合(例如,測距回合)內執行多個測距操作,且在第二回合(例如,資料回合)內執行多個無線通信以傳達資料。
在一些具體實例中,UWB裝置可執行複數個操作以執行測距且執行複數個操作以傳達資料。在一些具體實例中,UWB裝置可在單一回合內(例如,在回合之各別時槽內)執行複數個操作中之各者。在一些具體實例中,UWB裝置可在第一回合(例如,測距回合)內執行複數個操作以執行測距及在第二回合(例如,資料回合)中執行複數個操作以傳達資料。UWB裝置可根據在步驟2902處判定/定義之傳輸區塊(及其回合、時槽及/或子時槽)執行操作。在一些具體實例中,UWB裝置可在各別回合之各別時槽內執行操作。舉例而言,UWB裝置可在一個時槽(或多於一個時槽)內執行複數個測距操作(例如,無線通信以執行測距)且在另一時槽(或多於一個時槽)內執行複數個資料通信操作(例如,無線通信以傳達資料),該時槽與UWB裝置執行測距操作之時槽分離。作為另一實例,UWB裝置可在時槽之複數個子時槽內執行複數個測距操作(例如,一個子時槽中之一個測距操作及另一子時槽中之另一測距操作。類似地,UWB裝置可在時槽之複數個子時槽內執行複數個資料通信(例如,一個子時槽中之一個資料通信操作及另一子時槽中之另一資料通信操作)。
在一些具體實例中,當UWB裝置執行第二無線通信(例如,在步驟2906處)時,UWB裝置可以在100 Mbps至250 Mbps之範圍內的資料速率執行第二無線通信。舉例而言,UWB裝置可藉由如上文參考圖23A至圖23C所描述之減少數個保護間隔及/或減少數個重複傳輸來以資料速率執行第二無線通信。在一些具體實例中,UWB裝置可以109 Mbps之資料速率及保護間隔執行第二無線通信以傳達資料。在一些具體實例中,UWB裝置可在無保護間隔之情況下以217.6 Mbps之資料速率執行第二無線通信以傳達資料。
本文中所描述之各種操作可實施在電腦系統上。返回參考圖30,描繪展示可用以實施本發明之代表性計算系統3014的方塊圖。在一些具體實例中,計算裝置110、HWD 150、裝置302、304或圖1至圖5之組件中之各者係由計算系統3014的一或多個組件實施或可另外包括該一或多個組件。計算系統3014可實施為例如消費型裝置,諸如智慧型手機、其他行動電話、平板電腦、隨身計算裝置(例如,智慧型手錶、眼鏡、頭部可佩戴顯示器)、桌上型電腦、膝上型電腦,或藉由分佈式計算裝置實施。計算系統3014可經實施以提供VR、AR、MR體驗。在一些具體實例中,計算系統3014可包括習知電腦組件,諸如處理器3016、儲存裝置3018、網路介面3020、使用者輸入裝置3022及使用者輸出裝置3024。
網路介面3020可提供至廣域網路(例如,網際網路)之連接,遠端伺服器系統之WAN介面亦連接至該廣域網路。網路介面3020可包括實施諸如Wi-Fi、藍牙、UWB或蜂巢式資料網路標準(例如,3G、4G、5G、60 GHz、LTE等)之類的各種RF資料通信標準之有線介面(例如,乙太網路)及/或無線介面。
使用者輸入裝置3022可包括使用者可將信號提供至計算系統3014所經由之任一(或多個)裝置;計算系統3014可將信號解譯為指示特定使用者請求或資訊。使用者輸入裝置3022可包括鍵盤、觸控板、觸控螢幕、滑鼠或其他指向裝置、滾輪、點選輪、撥號盤、按鈕、開關、小鍵盤、麥克風、感測器(例如,運動感測器、眼睛追蹤感測器等)等中之任一者或全部。
使用者輸出裝置3024可包括計算系統3014可將資訊提供至使用者所經由之任何裝置。舉例而言,使用者輸出裝置3024可包括用以顯示由計算系統3014產生或經遞送至該計算系統3014之影像的顯示器。顯示器可併有各種影像產生技術,例如液晶顯示器(liquid crystal display;LCD)、包括有機發光二極體(organic light-emitting diode;OLED)之發光二極體(LED)、投影系統、陰極射線管(cathode ray tube;CRT)等,以及支援電子產品(例如,數位至類比或類比至數位轉換器、信號處理器等)。可使用諸如充當輸入及輸出裝置兩者之觸控螢幕的裝置。除了顯示器之外或替代顯示器,亦可提供輸出裝置3024。實例包括指示燈、揚聲器、觸覺「顯示」裝置、印表機等。
一些實施包括在電腦可讀取儲存媒體(例如非暫時性電腦可讀取媒體)中儲存電腦程式指令之電子組件,諸如微處理器、儲存器及記憶體。本說明書中所描述之許多特徵可實施為經指定為編碼於電腦可讀取儲存媒體上的程式指令之集合的程序。當此等程式指令由一或多個處理器實行時,其促使處理器執行程式指令中所指示之各種操作。程式指令或電腦碼之實例包括諸如由編譯器產生之機器碼,以及包括由電腦、電子組件或微處理器使用解譯器實行之較高層級碼的檔案。經由適合之程式化,處理器3016可提供用於計算系統3014之各種功能性,包括本文中描述為由伺服器或用戶端執行的功能性或與訊息管理服務相關聯之其他功能性中的任一者。
將瞭解,計算系統3014為說明性的,且變化及修改為可能的。與本發明結合使用之電腦系統可具有本文未具體描述之其他能力。此外,儘管計算系統3014係參考特定區塊而描述的,但應理解,此等區塊係為了描述方便而定義且並不意欲暗示組件部分之特定實體配置。舉例而言,不同區塊可位於同一設施中、同一伺服器機架中或同一主機板上。此外,該等區塊不必對應於實體上相異的組件。區塊可經組態以執行各種操作,例如藉由程式化處理器或提供適當控制電路系統,並且視如何獲得初始組態而定,各種區塊可或不可重新組態。本發明之實施可在包括使用電路及軟體之任何組合實施之電子裝置的多種設備中實現。
現參考圖33,描繪根據本發明之實例實施之用於低密度同位檢查寫碼的系統3300之方塊圖。系統3300可包括上文參考圖1至圖32J描述之各種裝置、組件或元件。系統3300可包括包括無線通信裝置3304之第一裝置3302。無線通信裝置3304可與(例如,第二裝置之)第二無線通信裝置3306通信。無線通信裝置3304、3306在一些態樣中可類似於上文參考圖1描述之無線介面115、165、上文參考圖3所描述之通信裝置306及/或上文參考圖30描述之網路介面3020。無線通信裝置3304可包括一或多個處理器3308及記憶體3310。處理器3308可類似於上文參考圖1及圖2描述之處理器118、170及/或上文參考圖30所述之處理單元3016。記憶體3310可類似於上文參考圖30所描述的儲存器3018。
如圖33中所示,裝置3302可包括無線通信裝置3304。在一些具體實例中,無線通信裝置3304可為裝置3302之收發器。裝置3302可為或包括任何裝置,諸如電腦(例如,個人電腦或膝上型電腦)、智慧型手機、頭部可佩戴顯示器或經組態以產生用於傳輸之資料的任何其他裝置。無線通信裝置3304可經組態以將資料編碼及傳輸至另一裝置(諸如,包括第二無線通信裝置3306之另一裝置)。類似地,且在各種具體實例中,無線通信裝置3304可經組態以自另一無線通信裝置(諸如,第二無線通信裝置3306)接收資料(例如,碼字3318)。無線通信裝置3304可經組態以將來自其他無線通信裝置之資料提供至裝置3302以供藉此使用(例如,以供裝置3302之各種應用/資源/等使用)。
無線通信裝置3304可包括碼字選擇器3312。碼字選擇器3312可為或包括經設計或經組態以識別、判定或以其他方式選擇一或多個碼字長度以用於編碼資訊位元以用於傳輸至端點(諸如無線通信裝置3306)的任何裝置、組件、元件或硬體。如下文更詳細地描述,碼字選擇器3312可經組態以基於或根據複數個資訊位元3314之有效負載大小選擇一或多個碼字長度。資訊位元3314可包括於由裝置3302(例如,在裝置3302之應用層處藉由程式、應用程式、資源等)產生之資料封包之有效負載中以供傳輸至另一裝置(例如,經由無線通信裝置3304)。無線通信裝置3304可包括低密度同位檢查(LDPC)編碼器3316。LDPC編碼器3316可為或包括經設計或經組態以將資訊位元編碼至一或多個碼字3318(例如,LDPC碼字)中從而藉由(例如,諸如無線通信裝置3306之另一裝置的)LDPC解碼器3320解碼的任何裝置、組件、元件或硬體。LDPC編碼器3316可經組態以根據由碼字選擇器3312選擇之碼字長度產生碼字3318,如下文更詳細地描述。無線通信裝置3304可經組態以經由一或多個收發器將碼字3318傳輸至無線通信裝置3306。雖然展示為在一個無線通信裝置3304上之LDPC編碼器3316及在另一無線通信裝置3306上之LDCP解碼器3320,但應注意,無線通信裝置3304、3306可各自包括各別LDPC編碼器及解碼器3316、3320。
碼字選擇器3312可經組態以識別、評估、偵測或以其他方式判定資訊位元3314之數目。在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以接收佇列中之資料封包以供傳輸至無線通信裝置3306。舉例而言,作為執行應用程式/資源/程式/其他可執行體之部分,裝置3302可產生各種資料封包以供傳輸至端點(例如,無線通信裝置3306)。裝置3302可發送、傳遞或以其他方式提供佇列中之資料封包以供傳輸至端點。碼字選擇器3312可經組態以在傳輸至端點之前自佇列接收或擷取資料封包以供編碼(例如,經由LDPC編碼器3316)。碼字選擇器3312可經組態以判定包括於有效負載中的資訊位元3314之數目的計數。雖然描述為資料封包之有效負載,但應注意,資訊位元3314可包括於用於傳輸至端點之資料單元之任何其他形式/格式中。資訊位元3312可為攜載或以其他方式定義待傳輸至端點之資料/訊息的二進位位元。資訊位元3312可表示待編碼、傳輸且最終(例如,藉由LDCP解碼器3320)解碼以恢復原始內容/有效負載之內容或有效負載。
碼字選擇器3312可經組態以根據資訊位元3314之計數識別、判定、選擇、挑選或以其他方式選擇碼字長度。在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以藉由將計數應用至一或多個臨限值來選擇碼字長度。碼字選擇器3312可經組態以藉由將計數應用至以下表4中所展示的臨限值中之一或多者來選擇碼字長度(其中計數以位元組展示,或計數除以8)。
表4.用於選擇碼字長度之臨限值
資訊位元計數(位元組) | 碼字長度(位元) |
計數≤20位元組 | 648 |
20位元組<計數≤31位元組 | 1296 |
計數>31位元組 | 1944 |
如上表4中所展示,碼字選擇器3312可經組態以將資訊位元3314之數目的計數應用於該等臨限值,以選擇碼字長度。在計數小於(或等於)20位元組(或160位元)的情況下,碼字選擇器3312可經組態以選擇648位元之碼字長度。在計數介於20位元組與31位元組(或248位元)之間(包括31位元組之計數)的情況下,碼字選擇器3312可經組態以選擇1296位元之碼字長度。在計數大於31位元組的情況下,碼字選擇器3312可經組態以選擇1944位元之碼字長度。
應注意,此等臨限值及碼字長度為臨限值及碼字長度之實例。在各種具體實例中,碼字選擇器3312可使用其他臨限值來選擇相同(或不同)碼字長度。應進一步注意,雖然臨限值經展示為包括性的(例如,大於或等於),但在各種具體實例中,臨限值可以各種方式修改。舉例而言,648位元之碼字長度的臨限值可小於(但不等於)20位元組,1944位元之碼字長度的臨限值可大於或等於31位元組,且1296位元之碼字長度的臨限值可在(且包括)20位元組直至(但不包括)31位元組之間。臨限值之各種其他實例、排列及/或組合可藉由碼字選擇器3312應用以用於選擇任何碼字長度。
碼字選擇器3312可經組態以選擇或判定將包括於碼字3318中的同位位元之數目。碼字選擇器3312可經組態以基於或根據資訊位元之計數而判定同位位元之數目。在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以基於碼字長度及資訊位元之計數而判定同位位元之數目。舉例而言,碼字選擇器3312可經組態以將同位位元之數目判定為等於碼字長度的二分之一。碼字3318可具有等於資訊位元之計數除以計數與同位位元之數目的總和(或碼字長度之一半)的寫碼率。舉例而言,假定資訊位元之計數為324位元(藉此產生1944位元組之所選碼字長度),則寫碼率可等於324除以(324+1944/2[或972])或¼寫碼率。藉由提供小於½寫碼率(例如同位位元與資訊位元之一對一比率)之寫碼率,碼字3318可比用½寫碼率產生之碼字更強。
現參考圖33連同圖34至圖35,在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以基於或根據資訊位元之計數選擇或判定產生多個碼字。具體言之,圖34及圖35展示根據本發明之實例實施的資訊位元至碼字3318之實例分配。在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以依據資訊位元3314之計數而判定產生J個碼字(其中J為碼字之數目)。碼字選擇器3312可經組態以回應於資訊位元之數目的計數超出1944碼字長度之1/2(例如,回應於計數大於972資訊位元)而判定產生多個碼字。碼字選擇器3312可經組態以依據計數及針對資訊位元之數目而選擇的碼字長度之1/2計算、識別、選擇或以其他方式判定碼字之數目J。舉例而言,碼字選擇器3312可經組態以判定碼字之數目J以滿足以下等式1:
其中K為資訊位元之計數,N為碼字長度,且J為碼字之數目。碼字選擇器3312可經組態以將等式1應用於任何碼字長度N(例如,上述表4中之碼字長度),以判定待產生的碼字數目。
在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以判定產生多個碼字J(例如,具有較小碼字長度N)。舉例而言,在碼字選擇器3312判定產生多個碼字的情況下,碼字選擇器3312可經組態以判定產生具有較小碼字長度N之較大數目個碼字,而非具有較大碼字長度N之較少碼字。舉例而言,在資訊位元數目K大於1944之情況下,碼字選擇器3312可經組態以判定產生具有碼字長度1296之四個碼字,而非具有碼字長度1944之三個碼字。雖然描述此實例,但應注意,產生更多碼字之額外實例/排列可用於各種數目之資訊位元。類似於上文所描述之臨限值,碼字選擇器3312可經組態以存取或以其他方式使用各種規則來基於或根據資訊位元之計數判定待產生的碼字數目。
在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以將資訊位元3314之計數應用於一或多個額外臨限值,以判定是否產生多個碼字。舉例而言,碼字選擇器3312可維護或存取表(類似於圖34及圖35中所示的表,以判定待針對資訊位元3314之給定計數產生的碼字數目。碼字選擇器3312可經組態以使用表中(例如,第一行中)的資訊位元3314之數目執行查找,以判定待針對資訊位元3314之數目(例如,第二行中)產生的碼字3318之數目。
在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以分配、指派或以其他方式設定資訊位元之部分以在給定碼字中編碼。舉例而言,在資訊位元3314中之各者待由單一碼字編碼的情況下,碼字選擇器3312可經組態以分配待由相同碼字編碼的資訊位元3314中之各者。在資訊位元3314待由多個碼字編碼的情況下,碼字選擇器3312可經組態以分配資訊位元3314之各別部分至對應碼字。在一些具體實例中,碼字選擇器3312可經組態以將資訊位元3314拆分、分開、相除或以其他方式劃分成實質上相等的部分。舉例而言,在資訊位元3314(K)之數目可被碼字(J)之數目除盡(例如,
為整數)的情況下,碼字選擇器3312可經組態以將資訊位元3312劃分成J個相等部分。當資訊位元3314之數目(K)不可由碼字之數目(J)除盡(例如,
並非整數,或存在一或多個剩餘位元)時,碼字選擇器3312可經組態以將資訊位元劃分成J個實質上相等的部分,其中與其他部分相比,較大數目個資訊位元分配至一或多個部分。因而,在將資訊位元分配為J個實質上相等的部分之後,資訊位元之一或多個部分相比於其他部分可具有較大數目位元(例如,一)。碼字選擇器3312可經組態以根據圖34或圖35中所繪示之表中之一者分配資訊位元。舉例而言,碼字選擇器3312可經組態以跨越自最後碼字開始的稍後碼字提供或分配較大數目個資訊位元(例如,如圖34中所示)。作為另一實例,碼字選擇器3312可經組態以跨越自第一碼字開始之初始碼字提供或分配較大數目個資訊位元(例如,如圖35中所示)。
碼字選擇器3312可經組態以將位元之部分以及碼字之數目及其各別長度(例如,碼字組態資訊)提供至LDPC編碼器3316。LDPC編碼器3316可經組態以根據碼字組態資訊及位元之部分產生(generate)、建立、產生(produce)或以其他方式提供一或多個碼字3318。LDPC編碼器3316可經組態以將資訊位元3314之各各別部分編碼至對應碼字3318中。因而,資訊位元3314可經編碼(例如,部分),且因此由一或多個碼字3318表示。LDPC編碼器3316可經組態以藉由將若干同位位元附加至經指派(例如,藉由碼字選擇器3312)至碼字3318的資訊位元3314之部分而產生碼字3318。LDPC編碼器3316可經組態以藉由將若干同位位元附加至資訊位元來編碼資訊位元3314。同位位元之數目可等於碼字長度的二分之一(例如,碼字3318之972個同位位元具有碼字長度1944,碼字3318之648個同位位元具有碼字長度1296,且碼字3318之324個同位位元具有碼字長度648)。就此而言,附加至給定碼字3318之資訊位元的同位位元之數目可跨藉由LDPC編碼器3316產生之碼字3318固定。
在一些具體實例中,LDPC編碼器3316及/或無線通信裝置3304可經組態以產生用於向無線通信裝置3306傳信碼字組態資訊及/或資訊位元之數目的控制訊框。控制訊框可指示(例如)LDPC經啟用、碼字之數目、同位位元之數目、資訊位元之數目等。LDPC編碼器3316及/或無線通信裝置3304可經組態以隨碼字3318將控制訊框傳輸至無線通信裝置3306。無線通信裝置3306之LDPC解碼器3320可經組態以接收藉由LDPC編碼器3316產生的碼字。LDPC解碼器3320可經組態以解密、提取或以其他方式解碼碼字3318,以識別、提取、重建構或以其他方式導出編碼於其中之資訊位元3314。
現參考圖36,描繪展示根據本發明之實例實施的低密度同位檢查(LDPC)寫碼之實例方法3600的流程圖。方法3600可由上文參考圖33至圖35所描述之裝置、組件或元件執行,諸如無線通信裝置3304(例如,無線通信裝置3304之碼字選擇器3312及LDPC編碼器3316)。作為簡要概述,在步驟3602,無線通信裝置判定複數個資訊位元之計數。在步驟3604,無線通信裝置選擇碼字長度。在步驟3606,無線通信裝置判定待產生的碼字數目。在步驟3608,無線通信裝置將資訊位元指派至一或多個部分。在步驟3610,無線通信裝置產生一或多個碼字。在步驟3612,無線通信裝置將碼字傳輸至另一無線通信裝置。
在步驟3602,無線通信裝置判定複數個資訊位元之計數。在一些具體實例中,無線通信裝置可判定用於傳輸至另一無線通信裝置的資料封包(或其他資料單元)之複數個資訊位元的計數。無線通信裝置可自對應於無線通信裝置之裝置之佇列接收資訊位元(例如,包括資訊位元之資料封包)。無線通信裝置可在資訊位元之編碼或處理(例如,用於傳輸)之前判定資訊位元之計數。
在步驟3604,無線通信裝置選擇碼字長度。在一些具體實例中,無線通信裝置可根據計數(例如,在步驟3602處判定)選擇碼字長度。在一些具體實例中,無線通信裝置可藉由將計數應用於一或多個臨限值(及/或範圍)來選擇碼字長度。舉例而言,無線通信裝置可基於計數滿足第一臨限值(或例如,範圍)而選擇第一碼字長度,基於計數滿足第二臨限值而選擇第二碼字長度,基於計數滿足第一臨限值而選擇第三碼字長度,等等。臨限值及碼字長度可為或包括上文在表4中所提供之彼等。舉例而言,無線通信裝置可回應於計數滿足第一臨限值(例如,小於,或小於或等於160位元[或20位元組])而選擇第一碼字長度(例如,648位元),回應於計數滿足第二臨限值(例如,小於,或小於或等於248位元[或31位元組]且大於或大於或等於160位元[或20位元組])而選擇第二碼字長度(例如,1296位元),且回應於計數滿足第三臨限值(例如,大於,或大於或等於248位元[或31位元組])而選擇第三碼字長度(例如,1944位元)。此等實例碼字長度及臨限值中之各者可根據本發明之各種實例實施加以修改、調適或以其他方式改變。
在步驟3606,無線通信裝置判定待產生的碼字數目。在一些具體實例中,無線通信裝置可根據計數(例如,在步驟3602處判定)判定碼字之數目。在一些具體實例中,無線通信裝置可基於計數與碼字長度之一半(例如,在步驟3604處判定)的比較來判定碼字之數目。舉例而言,在計數小於(或小於或等於)碼字長度一半的情況下,無線通信裝置可判定產生一個碼字(例如,單一碼字)。在計數大於(或大於或等於)碼字長度一半的情況下,無線通信裝置可判定產生多個碼字(例如,複數個碼字)。在一些具體實例中,無線通信裝置可依據計數判定待產生的碼字數目。無線通信裝置可基於或根據上文所描述的等式1判定待產生的碼字數目。
在一些具體實例中,步驟3604及3606可一起執行。舉例而言,在無線通信裝置判定產生多個碼字的情況下,無線通信裝置可基於或根據判定產生多個碼字而選擇碼字長度。舉例而言,在無線通信裝置回應於計數大於特定值而判定產生多個碼字的情況下,無線通信裝置可選擇較小碼字長度(例如,以增大所產生碼字之數目)而非選擇較大碼字長度(例如,以減少所產生碼字之數目)。就此而言,無線通信裝置可判定產生具有較短長度(例如,具有較大寫碼率)之多個碼字,而非具有較大長度(例如,具有減小寫碼率)之較小數目個碼字。
在步驟3608,無線通信裝置將資訊位元指派至一或多個部分。在一些具體實例中,無線通信裝置可跨越該數目個碼字將複數個資訊位元指派至實質上相等的部分。舉例而言,在無線通信裝置判定產生J數目個碼字之情況下,無線通信裝置可將K個資訊位元分開或以其他方式指派至J個實質上相等的部分中。舉例而言,假定無線通信裝置判定對於974個資訊位元產生兩個碼字,則無線通信裝置可將974個資訊位元指派至兩個相等部分(例如,包括487個資訊位元之一個部分及包括487個資訊位元之另一部分)。在資訊位元之數目不可被碼字之數目除盡的情況下(例如,使得存在剩餘位元),無線通信裝置可將資訊位元指派至實質上相等的部分(例如,增大如圖34中所示之結束碼字中之位元的數目)及/或增大初始碼字中之位元的數目,如圖35中所示)。
在步驟3610,無線通信裝置產生一或多個碼字。在一些具體實例中,低密度同位檢查(LDPC)編碼器可對於複數個資訊位元產生一或多個碼字。碼字可具有在步驟3604處所選擇之碼字長度。在一些具體實例中,無線通信裝置可對於在步驟3608處判定的資訊位元之部分中之各者產生碼字。就此而言,無線通信裝置可產生具有資訊位元之一個部分的第一碼字、具有資訊位元之另一部分的另一碼字等,直至無線通信裝置已產生編碼複數個資訊位元中之各者的碼字為止。碼字可編碼資訊位元之實質上相等的部分。如上文所描述及圖34及圖35中所示,在一些具體實例中,碼字中之一些可比其他碼字(例如,在資訊位元之數目不可由碼字之數目除盡的情況下)編碼(稍微)較大數目個資訊位元。
在步驟3612,無線通信裝置將碼字傳輸至另一無線通信裝置。在一些具體實例中,無線通信裝置可將在步驟3610處產生之碼字傳達、發送、傳輸或以其他方式提供至另一無線通信裝置,以用於藉由該另一無線通信裝置之LDPC解碼器解碼。在無線通信裝置產生單一碼字的情況下,無線通信裝置可將單一碼字傳輸至另一無線通信裝置。在無線通信裝置產生多個(或複數個)碼字之情況下,無線通信裝置可將碼字中之各者傳輸至該無線通信裝置。無線通信裝置可串列地傳輸碼字(例如自串列之第一碼字開始至第N碼字)。該另一無線通信裝置可接收碼字,且解密、提取或以其他方式解碼碼字(例如,經由LDPC解碼器)以獲得、判定或以其他方式導出編碼於其中的資訊位元。在無線通信裝置傳輸多個碼字之情況下,LDPC解碼器可將資訊位元之部分組合、整理、彙編或以其他方式拼接在一起以產生全部複數個資訊位元。
現在已描述一些說明性實施,顯而易見前述內容為說明性的而非限制性的,已藉助於實例呈現。特定言之,儘管本文中所呈現之許多實例涉及方法動作或系統要素之特定組合,但彼等動作及彼等要素可以其他方式組合以實現相同目標。並不意欲自其他一或多個實施中之類似角色中排除結合一個實施論述之動作、要素及特徵。
用於實施結合本文所揭示之具體實例描述的各種程序、操作、例示性邏輯、邏輯區塊、模組及電路的硬體及資料處理組件可用通用單一或多晶片處理器、數位信號處理器(digital signal processor;DSP)、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit;ASIC)、場可程式化閘陣列(field programmable gate array;FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或經設計以執行本文中所描述功能的其任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器,或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算裝置之組合,諸如,DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心的一或多個微處理器,或任何其他此組態。在一些具體實例中,特定程序及方法可藉由特定於給定功能之電路系統執行。記憶體(例如,記憶體、記憶體單元、儲存裝置等)可包括用於儲存用於完成或促進本發明中描述的各種程序、層及模組之資料及/或電腦程式碼的一或多個裝置(例如,RAM、ROM、快閃記憶體、硬碟儲存器等)。記憶體可為或包括揮發性記憶體或非揮發性記憶體,且可包括資料庫組件、目標碼組件、指令碼組件,或用於支援本發明中所描述之各種活動及資訊結構的任何其他類型之資訊結構。根據一例示性具體實例,記憶體經由處理電路可通信地連接至處理器,且包括用於執行(例如,藉由處理電路及/或處理器)本文中所描述之一或多個程序的電腦程式碼。
本發明涵蓋用於實現各種操作之方法、系統及任何機器可讀取媒體上之程式產品。本發明之具體實例可使用現有電腦處理器,或藉由為此目的或另一目的結合的用於適當系統之專用電腦處理器,或藉由硬佈線系統來實施。本發明之範圍內的具體實例包括包含用於攜載或具有儲存於其上之機器可執行指令或資料結構之機器可讀取媒體之程式產品。此類機器可讀取媒體可為可由通用或專用電腦或具有處理器之其他機器存取的任何可用媒體。作為實例,此類機器可讀取媒體可包含RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存裝置、磁碟儲存裝置或其他磁性儲存裝置,或可用於攜載或儲存呈機器可執行指令或資料結構形式之所需碼且可由通用或專用電腦或具有處理器之其他機器存取的任何其他媒體。以上各者之組合亦包括於機器可讀取媒體之範圍內。機器可實行指令包括例如促使通用電腦、專用電腦或專用處理機執行某一功能或功能群組之指令及資料。
本文中所使用之措辭及術語出於描述之目的,且不應被視為限制性的。本文中「包括(including)」、「包含(comprising)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「涉及(involving)」、「表徵為(characterized by)」、「其特徵在於(characterized in that)」及其變體之使用意謂涵蓋其後列舉的物件、其等效物及額外物件,以及由其後獨佔地列舉之物件組成的替代實施。在一個實施中,本文中所描述的系統及方法由所描述元件、動作或組件中之一者、多於一者之各組合或所有組成。
以單數形式對本文中提及的系統及方法之實施或元件或動作的任何參考亦可涵蓋包括複數個此等元件之實施,並且本文中以複數形式對任何實施或元件或動作的任何參考亦可涵蓋包括僅單一元件之實施。單數或複數形式之參考並不意欲將本文中所揭示之系統或方法、其組件、動作或元件限於單數或複數組態。基於任何資訊、動作或元件的對任何動作或元件之參考可包括其中動作或元件係至少部分地基於任何資訊、動作或元件的實施。
本文所揭示之任何實施可與任何其他實施或具體實例組合,且對「實施」、「一些實施」、「一個實施」等的參考未必相互排斥且意欲指示結合實施描述之特定特徵、結構或特性可包括於至少一個實施或具體實例中。如本文中所使用之此類術語未必全部係指相同實施。任何實施可以與本文所揭示之態樣及實施一致之任何方式包括性地或排他地與任何其他實施組合。
在圖、詳細描述或任一申請專利範圍中之技術特徵後接參考符號的情況下,參考符號已包括以增大圖、詳細描述及申請專利範圍之可懂度。因此,參考符號或其不存在均不對任何申請專利範圍要素之範圍具有任何限制作用。
本文中所描述之系統及方法可在不偏離其特性之情況下以其他特定形式體現。除非另外明確指示,否則對「大致」、「約」、「實質上」或其他程度術語之參考包括自給定量測、單位或範圍之+/-10%的變化。耦接元件可以彼此直接或與介入元件電、機械或實體耦接。因此,本文中所描述之系統及方法的範圍因此由隨附申請專利範圍而非前述描述指示,且本文涵蓋申請專利範圍等效物之意義及範圍內出現之變化。
術語「耦接(coupled)」及其變體包括使兩個構件直接地或間接地彼此接合。此類接合可為靜止的(例如,永久性的或固定的)或可移動的(例如,可移除的或可釋放的)。此類接合可藉由以下方式達成:兩個構件直接彼此耦接;使用獨立介入構件及彼此耦接之任何額外中間構件將兩個構件彼此耦接;或使用與兩個構件中之一者整體形成為單一整體的一介入構件將兩個構件彼此耦接。若「耦接」或其變體藉由額外術語修飾(例如,直接耦接),則上文提供的「耦接」之一般定義藉由該額外術語之明語意義修飾(例如,「直接耦接」意謂在無任何獨立介入構件情況下接合兩個構件),從而導致比上文提供的「耦接」之一般定義更窄的定義。此耦接可為機械、電或流體的。
對「或」之參考可理解為包括性,使得使用「或」描述之任何項目可指示單一、多於一個及全部所描述項目中之任一者。對「『A』及『B』中之至少一者」之參考可包括僅『A』、僅『B』以及『A』及『B』兩者。結合「包含」或其他開放術語使用之此類參考可包括額外項目。
對所描述元件及動作之修改,諸如各種元件之大小、尺寸、結構、形狀及比例、參數之值、安裝配置、材料之使用、色彩、位向中之變化,可在實質上不脫離本文所揭示之主題的教示內容及優點的情況下發生。舉例而言,展示為整體形成之元件可由多個部分或元件構成,元件之位置可顛倒或以其他方式變化,且分散元件之性質或數目或位置可變更或變化。在不脫離本發明之範圍的情況下,亦可對所揭示元件及操作之設計、操作條件及配置進行其他替代、修改、改變及省略。
本文中對元件之位置(例如,「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」)的參考僅用於描述圖中之各種元件的位向。各種元件之位向可根據其他例示性具體實例而不同,且此類變化意欲藉由本發明涵蓋。
100:人工實境系統環境
102A:無線連結
102B:無線連結
105:存取點
110A:計算裝置
110B:計算裝置
115A:無線介面
115B:無線介面
118A:處理器
118B:處理器
125A:無線連結
125B:無線連結
150A:HWD
150B:HWD
155:感測器
155A:感測器
155B:感測器
165:無線介面
165A:無線介面
165B:無線介面
170:處理器
170A:處理器
170B:處理器
175A:顯示器
175B:顯示器
185:無線連結
300:人工實境環境
302:第一裝置
304(1):周邊裝置
304(2):周邊裝置
304(N):周邊裝置
306:通信裝置
306(1):通信裝置
306(2):通信裝置
306(N):通信裝置
308(1):UWB裝置
308(2):UWB裝置
308(3):UWB裝置
310(1):處理引擎
310(2):處理引擎
310(N):處理引擎
1700:傳輸區塊
1702a:測距回合
1702b:資料回合
1704:信標信號
2900:方法
2902:步驟
2904:步驟
2906:步驟
3014:計算系統
3016:處理器
3018:儲存裝置
3020:網路介面
3022:使用者輸入裝置
3024:使用者輸出裝置
3300:系統
3302:第一裝置
3304:無線通信裝置
3306:無線通信裝置
3308:處理器
3310:記憶體
3312:碼字選擇器
3314:資訊位元
3316:低密度同位檢查(LDPC)編碼器
3318:碼字
3320:LDPC解碼器
3600:方法
3602:步驟
3604:步驟
3606:步驟
3608:步驟
3610:步驟
3612:步驟
附圖並不意欲按比例繪製。各種圖中之類似參考編號及名稱指示類似元件。出於清楚起見,不是每個組件都可標記在每個圖中。
[圖1]為根據本發明之一實例實施的包括人工實境系統之系統環境的圖。
[圖2]為根據本發明之實例實施的頭部可佩戴顯示器之圖。
[圖3]為根據本發明之實例實施的人工實境環境之方塊圖。
[圖4]為展示根據本發明之一實例實施的基於使用情況啟用/停用信標間隔之圖。
[圖5]為根據本發明之實例實施之信標訊框的格式的表示。
[圖6]為根據本發明之實例實施之UWB區塊及/或複數個UWB回合的表示。
[圖7]為根據本發明之一實例實施之測距回合的圖。
[圖8]為根據本發明之一實例實施之測距回合的另一圖。
[圖9]為根據本發明之一實例實施之資料處理及通信系統的方塊圖。
[圖10A]及[圖10B]為根據本發明之實例實施之可在圖9的系統中使用的編碼器(例如,C3及C7卷積編碼器)的圖。
[圖11]為根據本發明之實例實施之資料處理及通信系統的方塊圖。
[圖12]為根據本發明之實例實施之可在圖11的系統中使用的低密度同位檢查(LDPC)碼的圖。
[圖13]為展示根據本發明之一實例實施之併入至測距回合中的資料通信的圖。
[圖14]為展示根據本發明之一實例實施之併入至測距回合中的資料通信之另一圖。
[圖15]為展示根據本發明之一實例實施之併入至測距回合中的資料通信的另一圖。
[圖16]為展示根據本發明之一實例實施之併入至測距回合中的資料通信的另一圖。
[圖17]為展示根據本發明之實例實施之併入至UWB區塊中的資料通信的圖。
[圖18]為展示根據本發明之一實例實施之具有或不具有確認的資料通信的圖。
[圖19]為根據本發明之一實例實施之信標訊框/信號結構的圖。
[圖20]為根據本發明之實例實施之使用圖19的信標信號結構之實例信標訊框/信號的圖。
[圖21]為根據本發明之一實例實施之信標訊框/信號結構的另一圖。
[圖22]為根據本發明之一實例實施之使用圖21的信標訊框/信號結構之實例信標訊框/信號的圖。
[圖23A]至[圖23C]為根據本發明之實例實施之用於調變至不同資料(或位元傳送)(PHY)速率的資料訊框之各種形式/版本的圖。
[圖24]為展示根據本發明之實例實施之資料吞吐量的圖。
[圖25]為展示根據本發明之一實例實施之將資料及確認併入至在發起者與回應者之間發送的訊框中的圖。
[圖26]為根據本發明之實例實施之發起者可對來自回應者的資料提供延遲確認的圖。
[圖27]為展示根據本發明之一實例實施之可在時槽內傳輸資料及確認之時槽的圖。
[圖28]為根據本發明之一實例實施之發起者及回應者可在時槽內包括資料封包的圖。
[圖29]為展示根據本發明之實例實施之在兩個或更多個UWB裝置之間執行測距及傳達資料的方法的流程圖。
[圖30]為根據本發明之實例實施之代表性計算系統的方塊圖。
[圖31A]至[圖31G]為展示根據本發明之實例實施之使用BPSK調變的各種資料速率的圖。
[圖32A]至[圖32J]為展示根據本發明之實例實施之使用QPSK調變的各種資料速率的圖。
[圖33]為根據本發明之實例實施的用於低密度同位檢查寫碼之系統的方塊圖。
[圖34]為展示根據本發明之實例實施的資訊位元至碼字之實例分配的表。
[圖35]為展示根據本發明之實例實施的資訊位元至碼字之另一實例分配的表。
[圖36]為展示根據本發明之實例實施的低密度同位檢查寫碼之實例方法的流程圖。
100:人工實境系統環境
102A:無線連結
102B:無線連結
105:存取點
110A:計算裝置
110B:計算裝置
115A:無線介面
115B:無線介面
118A:處理器
118B:處理器
125A:無線連結
125B:無線連結
150A:HWD
150B:HWD
155A:感測器
155B:感測器
165A:無線介面
165B:無線介面
170A:處理器
170B:處理器
175A:顯示器
175B:顯示器
185:無線連結
Claims (20)
- 一種方法,其包含: 藉由一無線通信裝置判定複數個資訊位元之一計數; 藉由該無線通信裝置根據該計數選擇一碼字長度; 藉由該無線通信裝置之一低密度同位檢查(LDPC)編碼器產生用於該複數個資訊位元之一碼字,該碼字具有該碼字長度;及 藉由該無線通信裝置將該碼字傳輸至另一無線通信裝置之一LDPC解碼器。
- 如請求項1之方法,其中選擇該碼字長度包含: 藉由該無線通信裝置回應於該計數小於一第一臨限值而選擇一第一碼字長度; 藉由該無線通信裝置回應於該計數大於一第二臨限值而選擇一第二碼字長度;或 藉由該無線通信裝置回應於該計數在該第一臨限值與該第二臨限值之間而選擇一第三碼字長度。
- 如請求項2之方法,其中該第一碼字長度為648位元,該第二碼字長度為1944位元,且該第三碼字長度為1296位元。
- 如請求項3之方法,其中該第一臨限值為21位元組,且該第二臨限值為44位元組。
- 如請求項1之方法,其進一步包含藉由該無線通信裝置根據該計數判定待產生的碼字之一數目。
- 如請求項5之方法,其中產生該碼字包含: 藉由該LDPC編碼器產生具有該複數個資訊位元之一第一部分的一第一碼字;及 藉由該LDPC編碼器產生具有該複數個資訊位元之一第二部分的一第二碼字。
- 如請求項6之方法,其中該複數個資訊位元之該第一部分與該複數個資訊位元之該第二部分相比具有一較大數目個資訊位元。
- 如請求項1之方法,其進一步包含對於該碼字根據該碼字長度設定同位位元之一數目。
- 如請求項1之方法,其進一步包含: 藉由該無線通信裝置依據該計數選擇碼字之一數目; 藉由該無線通信裝置將該複數個資訊位元指派至該數目個碼字中之各碼字,該複數個資訊位元跨越該數目個碼字劃分成實質上相等的部分;及 藉由該無線通信裝置使用該複數個資訊位元之該等經指派部分產生該等碼字中之各者。
- 一種無線通信裝置,其包含: 一或多個處理器,其經組態以: 判定複數個資訊位元之一計數; 根據該計數選擇一碼字長度; 藉由該無線通信裝置之一低密度同位檢查(LDPC)編碼器產生用於該複數個資訊位元之一碼字,該碼字具有該碼字長度;及 將該碼字傳輸至另一無線通信裝置之一LDPC解碼器。
- 如請求項10之無線通信裝置,其中該一或多個處理器經組態以: 回應於該計數小於一第一臨限值而選擇一第一碼字長度; 回應於該計數大於一第二臨限值而選擇一第二碼字長度;或 回應於該計數在該第一臨限值與該第二臨限值之間而選擇一第三碼字長度。
- 如請求項11之無線通信裝置,其中該第一碼字長度為648位元,該第二碼字長度為1944位元,且該第三碼字長度為1296位元。
- 如請求項12之無線通信裝置,其中該第一臨限值為21位元組,且該第二臨限值為44位元組。
- 如請求項10之無線通信裝置,其中該一或多個處理器經組態以根據該計數判定待產生的碼字之一數目。
- 如請求項14之無線通信裝置,其中為產生該碼字,該一或多個處理器經組態以: 藉由該LDPC編碼器產生具有該複數個資訊位元之一第一部分的一第一碼字;及 藉由該LDPC編碼器產生具有該複數個資訊位元之一第二部分的一第二碼字。
- 如請求項15之無線通信裝置,其中該複數個資訊位元之該第一部分與該複數個資訊位元之該第二部分相比具有一較大數目個資訊位元。
- 如請求項10之無線通信裝置,其中該一或多個處理器經組態以對於該碼字根據該碼字長度設定同位位元之一數目。
- 如請求項10之無線通信裝置,其中該一或多個處理器經組態以: 依據該計數選擇碼字之一數目; 將該複數個資訊位元指派至該數目個碼字中之各碼字,該複數個資訊位元跨越該數目個碼字劃分成實質上相等的部分;及 使用該複數個資訊位元之該等經指派部分產生該等碼字中之各者。
- 一種儲存指令之非暫時性電腦可讀取媒體,該等指令在由一或多個處理器執行時使該一或多個處理器: 判定複數個資訊位元之一計數; 根據該計數選擇一碼字長度; 藉由該無線通信裝置之一低密度同位檢查(LDPC)編碼器產生用於該複數個資訊位元之一碼字,該碼字具有該碼字長度;及 將該碼字傳輸至另一無線通信裝置之一LDPC解碼器。
- 如請求項19之非暫時性電腦可讀取媒體,其中該等指令進一步使該一或多個處理器: 依據該計數選擇碼字之一數目; 將該複數個資訊位元指派至該數目個碼字中之各碼字,該複數個資訊位元跨越該數目個碼字劃分成實質上相等的部分;及 使用該複數個資訊位元之該等經指派部分產生該等碼字中之各者。
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