TWI772464B - 發送裝置及發送方法 - Google Patents

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Abstract

發送裝置是利用根據設定於複數個發送流的每一個之編碼率及調變方式而算出之各發送流的群組尺寸、以及由已輸入的發送資料的尺寸與各發送流的群組尺寸而算出的群組數，來決定填充資料的尺寸，且將該已決定的尺寸之填充資料附加於發送資料，並分配發送資料及填充資料，以生成複數個發送流，且以已設定於每個發送流的編碼率及調變方式，來對該已生成的各發送流進行編碼及調變，並進行無線訊號化，而由複數個發送天線來發送。

Description

發送裝置及發送方法
發明領域 本揭示是有關於一種發送裝置及發送方法。
發明背景 作為將MIMO方式應用於毫米波通訊，以實現高速資料傳送的方式，已正在進行IEEE802.11ay規格(稱為11ay規格)的標準化(參照非專利文獻1)。
非專利文獻1揭示將從MAC輸入的發送資料分割成流(stream)的方法之一種。在非專利文獻1中，是按每個流來依序分配編碼率(R(i))及和每個調變符號的位元數(NBPSC (i))成比例的位元(M_bits(i))。 先前技術文獻 非專利文獻
非專利文獻1：IEEE 802.11-17/0211r1
發明概要 發明欲解決之課題 但是，在非專利文獻1中，並沒有充分檢討按每個流而調變方式、編碼率、及碼字尺寸不同時之填充位元數的增加。
本揭示之非限定的實施例可供提供一種發送裝置及發送方法，其能夠抑制按每個流而調變方式、編碼率、及碼字尺寸之至少一者不同時之填充位元數。 用以解決課題之手段
一態樣之發送裝置，其具備：流生成部，利用根據設定於複數個發送流的每一個之編碼率及調變方式而算出之各發送流的群組尺寸、以及由已輸入的發送資料的尺寸與前述各發送流的群組尺寸而算出的群組數，來決定附加於前述發送資料的填充資料之尺寸，且將該已決定的尺寸之填充資料附加於前述發送資料，並分配前述發送資料及前述填充資料，以生成前述複數個發送流；編碼部，以已設定於每個發送流的前述編碼率，來對前述已生成的各發送流進行編碼；調變部，以已設定於每個發送流的前述調變方式，來對前述已編碼的各發送流進行調變；及無線發送部，對前述已調變的各發送流進行無線訊號化，且由複數個發送天線來發送。
再者，這些總括的或具體的態樣可以利用裝置、方法、積體電路、電腦程式或者記錄媒體來實現，亦可藉系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式及記錄媒體的任意組合來實現。 發明效果
根據本揭示之一態樣，即可抑制按每個流而調變方式、編碼率、及碼字尺寸之至少一者不同時之填充位元數。
用以實施發明之形態 以下，適當參照圖式以詳細地說明本發明的實施形態。然而，有時會省略掉非必要之過度詳細的說明。例如，有時會省略已充分瞭解之事項的詳細說明、或對於實質上相同之構成的重複說明。這是因為要避免以下的說明不必要地變得冗長，以讓本領域之技術人員容易理解。
再者，附加圖式及以下說明都是為了讓本領域之技術人員能夠充分理解本揭示而提供的，並非意圖藉由這些來限定申請專利之範圍中所記載的主題。
又，在區別相同種類的要素來說明的情況下，是如「編碼部103a」、「編碼部103b」地來使用參照符號，在不區別相同種類的要素來說明的情況下，是如「編碼部103」地僅使用參照符號當中的共通編號。
在以下的說明中，通訊裝置100、100a、及發送部120的構成要素中所用的「…部」之表記，也可以置換為「…電路(circuitry)」、「…元件」、「…單元」、或「…模組」之類的其他表記。
例如，在非專利文獻1中，符號區塊生成部105a在進行π/2位移BPSK調變的情況下是將NBPSC (i)設定為1，在進行π/2位移QPSK調變的情況下是將NBPSC (i)設定為2，在進行π/2位移16QAM調變的情況下是將NBPSC (i)設定為4，在進行π/2位移64QAM或64NUC調變的情況下是將NBPSC (i)設定為6。
以下數學式1是算出M_bits(i)的數學式之一例。 [數學式1]
Figure 02_image002
在此，i(i是0以上的整數)是顯示流編號，而R(i)是顯示編碼率。在數學式1中，對分數之編碼率R(i)乘上16(×16)，藉此可將M_bits(i)調整成整數。
以下數學式2是根據碼字尺寸來算出N_bits(i)的數學式之一例，其中N_bits(i)顯示分配於第i流的位元數。 [數學式2]
Figure 02_image004
在此，LCW1 為碼字尺寸。N是變數，該變數是規定成將各流的位元以所有的流的分量來合計的值會成為發送位元數以上。換言之，N是規定成以下的變數：將N_bits(i)以所有的流來合計的值會成為將M_bits(i)以所有的流來合計的值以上。再者，將N_bits(i)合計的值比發送位元數更大的情況下，其差分是藉由填充位元來填補。
數學式2的第2行是將第1行變形的數學式。R(i)×LCW1 是每1個碼字的發送位元數(資訊位元數)。因此，數學式2的第2行顯示N_bits(i)包含「N×NBPSC (i)」個碼字。亦即，N是用於決定各流的碼字數的變數。
數學式2的第3行是將數學式1代入至數學式2的第1行之數學式。藉由數學式2的第3行，將發送資料位元分配於各流的處理是如以下方式來進行。亦即，將M_bits(i)位元分派於第i流的1次處理重複「N×LCW1 /16」次。藉此，在第i流中合計分派有N_bits(i)。重複「N×LCW1 /16」次的位元分派，而將發送資料位元全部分配完成時，填充位元被分配於各流。
流的符號數是以NBPSC (i)×R(i)來對N_bits(i)進行除算而算出的。因此，數學式2是使各流的符號數相等的計算式。
又，第i流的碼字數NCW (i)是以LCW ×R(i)來對N_bits(i)進行除算而算出的。因此，NCW (i)可藉由以下的數學式3來算出。 [數學式3]
Figure 02_image006
例如，在π/2位移16QAM調變的情況下，由於NBPSC (i)為4，因此根據數學式3，碼字數NCW (i)會成為4的倍數。再者，藉由數學式3算出的NCW (i)會成為NBPSC (i)的倍數。例如，將填充位元數設為最小的NCW-min (i)為4的倍數以外(例如NCW-min (i)＝37)的情況下，NCW (i)會成為進位成4的倍數之值(例如NCW (i)＝40)。
亦即，有時藉由數學式2及數學式3算出的NCW (i)會比將填充位元數設為最小的NCW (i)更大。亦即，有時填充位元數會增加。藉由數學式2及數學式3，要算出將填充位元數設為最小的NCW (i)是有困難的。
因此，在非專利文獻1的方法中，在調變多值數NBPSC (i)較大的情況下，填充位元數會增加，且可能會發送不必要的訊號。
又，按每個流而應用不同的碼字尺寸LCW (i)之情況下，會取代於數學式2而使用以下的數學式4。 [數學式4]
Figure 02_image008
N(i)是變數，該變數是規定成將全部的流的位元數合計的值會成為發送位元數以上。但是，數學式4和數學式2不同，碼字尺寸是按每個流而成為不同的值。因此，將填充數設為最小的N(i)的值之組的算出式必須因應於碼字尺寸之組來規定，而使得計算量增加。
(實施形態1) 圖1為顯示MIMO通訊系統的構成之一例的圖。
在通訊裝置100當中，發送部120具備複數個發送天線，且從各發送天線以相同的發送時隙之時間點(在D/A轉換器中為相同的取樣時間點)來發送不同的發送資料。通訊對象之通訊裝置100a的接收部130具備複數個接收天線，且藉由各接收天線以相同的接收時隙之時間點(在A/D轉換器中為相同的取樣時間點)來接收接收資料。再者，由於通道的延遲不同，因此發送部120在相同的發送時隙下發送的發送資料，不一定會被接收部130以相同的接收時隙來接收。再者，n是顯示發送時隙編號及接收時隙編號。k是顯示頻率子載波編號。
圖2是顯示通訊裝置100之中的發送部120的構成之一例的圖。
發送部120具備MAC部101、流生成部102、編碼部103a、103b、資料調變部104a、104b、符號區塊生成部105a、105b、發送前端(F/E)電路110a、110b、及發送天線111a、111b。
再者，實施形態1是針對MIMO流數為2的情況來說明。但是，實施形態1也可以應用於MIMO流數為1或2以上的情況。再者，在以下的說明中，將MIMO流數表示成NSS (NSS 是1以上的整數)。
例如，在MIMO流數為4的情況下，通訊裝置100也可以並列地具備有4個編碼部103。同樣地，通訊裝置100在進行NSS 流的MIMO發送之情況下，也可以分別具備有NSS 個編碼部103、資料調變部104、符號區塊生成部105、發送F/E電路110、及發送天線111。
MAC部101是生成發送資料，且輸入至流生成部102。又，MAC部101是決定發送資料尺寸、MIMO流數、各流的編碼率、各流的LDPC碼字尺寸、各流的調變方式、及每個符號區塊的資料符號數，並通知給流生成部102、編碼部103a、103b、資料調變部104a、104b、及符號區塊生成部105a、105b。
流生成部102是進行發送資料的位元擾亂(Bit scramble)。又，流生成部102會生成2種填充位元，即資料填充及區塊填充，且進行位元擾亂。
並且，流生成部102是對已進行位元擾亂的發送資料附加已進行位元擾亂的資料填充及區塊填充，以生成填充附加發送資料。並且，流生成部102是將填充附加發送資料分割成第1發送流及第2發送流，且分別輸入至編碼部103a及103b。
再者，流生成部102是因應於各發送流中的LDPC碼字尺寸、LDPC編碼率、及調變方式之至少1者，而將填充附加發送資料分配給各發送流。
又，流生成部102在各發送流中進行LDPC編碼時，會附加資料填充，使得已分配的發送流之尺寸與LDPC碼字尺寸相一致。
又，流生成部102在各發送流中進行符號區塊的生成時，會附加區塊填充，使得已分配的發送流之尺寸與符號區塊尺寸相一致。
編碼部103a、103b會各自對發送流所包含的發送資料及資料填充進行錯誤訂正編碼，且輸出至資料調變部104a、104b。編碼部103a、103b也可以利用LDPC(低密度同位檢查，Low Density Parity Check)碼來作為錯誤訂正碼。
又，編碼部103a、103b針對發送流所包含的區塊填充並不進行錯誤訂正編碼，而輸出至資料調變部104。但是，這只是一例，編碼部103a、103b也可以對區塊填充進行錯誤訂正編碼。或者，編碼部103也可以取代於附加區塊填充的方式，而附加對於發送流所包含的發送資料及資料填充之(追加的)錯誤檢查碼、及錯誤訂正碼。
資料調變部104是對已藉由編碼部103編碼的發送流進行資料調變，以生成發送資料符號。資料調變部104也可以利用例如π/2位移BPSK(二元相移鍵控，Binary Phase Shift Keying)、π/2位移QPSK(正交相移鍵控，Quadrature Phase Shift Keying)、π/2位移8PSK(8點相移鍵控，8 Point Phase Shift Keying)、π/2位移16QAM(16點正交調幅，16 Point Quadrature Amplitude Modulation)、π/2位移64QAM(64點QAM)、π/2位移64NUC(64點不等切星座圖，64 Point Non-Uniform Constellation)來作為資料調變方式。再者，已藉由編碼部103編碼的發送流如上所述地包含已分配的發送資料、資料填充、及區塊填充。
符號區塊生成部105是按每個事先規定的符號數(以下表示為「NSPB 」)來分割藉由資料調變部105所生成的發送資料符號，且按每個NSPB 來插入保護間隔符號(以下稱為「GI」)。NSPB 例如是448個符號數。將合併NSPB 的發送資料符號與GI之符號列稱為符號區塊。
再者，在利用2.16GHz通道來發送的情況下，也可以將每1符號區塊的符號數定為NSPB 。利用2.16×NCB GHz(NCB 為1以上的整數)通道來發送的情況下(稱為通道捆合)，也可以將每1符號區塊的符號數定為NSPB ×NCB 。將NCB 稱為通道捆合數。
發送F/E電路110包含數位及類比濾波器、D/A轉換(數位/類比轉換)電路、及RF(Radio Frequency，高頻率)電路。因此，也可以將發送F/E電路稱為「濾波器、D/A轉換、RF電路」。數位濾波器是使用例如RRC(根餘弦，Root Raised Cosine)濾波器。發送F/E電路110是將進行濾波處理、D/A轉換處理、對RF訊號的轉換(升頻轉換)、及電力放大而生成的訊號(稱為RF訊號)輸入至發送天線111。
發送天線111是將發送F/E電路110所生成的RF訊號，作為無線訊號而發送至其他通訊裝置(作為一例為通訊裝置100a)。
圖3是顯示流生成部102中的處理之一例的流程圖。
流生成部102在圖3所示的處理中，會算出群組尺寸及群組數，以決定資料填充及區塊填充的數量。藉此，即使按每個發送流而調變方式、編碼率、及碼字尺寸當中之至少1個不同時，仍然可以抑制填充數。亦即，可以提升資料流通量。
和利用變數N來算出各發送流的碼字數之非專利文獻1的方法(參照數學式3)相較之下，本實施形態並沒有碼字數為NBPSC (i)的倍數之限制，而可以算出填充位元成為最小的碼字數。因此，本實施形態可以抑制填充數。
接著，說明圖3的處理。
在步驟S1001中，流生成部102是根據以下數學式5來算出每個發送流的群組尺寸Ng(iSS )。在此，iSS 是流編號，是1以上且NSS 以下的整數。 [數學式5]
Figure 02_image010
在數學式5中，NBPSC (iSS )是顯示第iSS 發送流中之每1個星座點的位元數。R(iSS )是顯示第iSS 發送流中之LDPC碼的編碼率。
例如，符號區塊生成部105a(第1發送流，亦即iSS 相當於1)進行π/2位移BPSK調變的情況下，NBPSC (1)的值為1。符號區塊生成部105a進行π/2位移QPSK調變的情況下，NBPSC (1)的值為2。符號區塊生成部105a進行π/2位移8PSK調變的情況下，NBPSC (1)的值為3。符號區塊生成部105a進行π/2位移16QAM調變的情況下，NBPSC (1)的值為4。符號區塊生成部105a進行π/2位移64QAM或64NUC調變的情況下，NBPSC (1)的值為6。
在步驟S1002中，流生成部102是根據以下數學式6來算出群組數X。再者，數學式6所示的celing函數(天花板函數)是對實數m來輸出m以上之最小的整數之函數。 [數學式6]
Figure 02_image012
在數學式6中，Length(長度)是發送資料的尺寸(單位為位元組(octet))。群組數X如數學式6所示地，是以合計各發送流的群組尺寸Ng(iSS )的值(數學式6的分母)，來對將發送資料的尺寸放大8倍而換算成位元數的值(數學式6的分子)進行除算，且將該除算的結果進位後的整數值。針對該群組數X的詳細內容將於後文描述。
在步驟S1003中，流生成部102是根據數學式7來算出每個發送流的碼字數NCW (iSS )。 [數學式7]
Figure 02_image014
流生成部102是假定將最大X×Ng(iSS )位元的資料分配於各發送流，以算出可包含X×Ng(iSS )位元的碼字數。亦即，由於1個碼字所包含的位元數為LCW (iSS )×R(iSS )，因此流生成部102是如數學式7所示地以LCW (iSS )×R(iSS )來對X×Ng(iSS )進行除算，並進位至整數，藉此算出碼字數NCW (iSS )。
在步驟S1004中，流生成部102是根據以下數學式8來算出資料填充數(位元數)NDATA ＿PAD 。 [數學式8]
Figure 02_image016
數學式8中的NCW (iSS )×LCW (iSS )×R(iSS )是步驟S1003中已算出1個發送流的碼字數所包含的位元數。亦即，流生成部102是如圖8所示地，從針對全部的發送流而合計該1個發送流的碼字數所包含的位元數之值，減掉將發送資料的尺寸換算成位元數之值，藉此算出資料填充數(位元數)NDATA ＿PAD 。
在步驟S1005中，流生成部102是根據以下數學式9來算出符號區塊數NBLKS 。又，流生成部102是根據以下數學式10來算出每個發送流的區塊填充數(位元數)NBLK ＿PAD (iSS )。
[數學式9]
Figure 02_image018
[數學式10]
Figure 02_image020
在數學式9中，NCW (iSS )×LCW (iSS )/NBPSC (iSS )是在第iSS 發送流中，在步驟S1003中算出的碼字數所包含的資料符號數。流生成部102是根據數學式9，以每個符號區塊的資料符號數NSPB ×NCB ，來對碼字數所包含的資料符號數進行除算，藉此算出在發送流中必要的符號區塊數。流生成部102是按每個發送流來算出該必要的符號區塊數，且在該等符號區塊數當中將最大的符號區塊數定為發送封包的符號區塊數NBLKS 。
流生成部102是根據數學式10，從NBLKS 個符號區塊的每一個之資料符號數，減掉NCW (iSS )個碼字所包含的資料符號數，藉此算出第iSS 發送流中的區塊填充數(位元數)NBLK ＿PAD (iSS )。
在步驟S1006中，流生成部102是生成填充附加發送資料。亦即，生成已在發送資料中附加上述算出之資料填充及區塊填充的位元系列。
圖4是顯示在步驟S1006中由流生成部102生成的填充附加發送資料之一例的圖。以下，參照圖4來詳細地說明步驟S1006。
流生成部102是生成NDATA ＿PAD 位元的資料填充2002，且附加於發送資料2001之後。又，流生成部102是生成NBLK ＿PAD (1)位元的區塊填充2003a，且附加於資料填充2002之後，以供第1發送流用。又，流生成部102是生成NBLK ＿PAD (2)位元的區塊填充2003b，且附加於區塊填充2003a之後，以供第2發送流用。亦即，流生成部102是因應於流數NSS ，來依序附加從NBLK ＿PAD (1)位元至NBLK ＿PAD (NSS )位元的區塊填充2003。
再者，流生成部102也可以將資料填充2002及區塊填充2003設為0的值之位元系列。例如，流生成部102是在發送資料2001(亦即以0與1的值構成的位元系列)之後，附加NDATA ＿PAD 個0的值來作為資料填充2002。
回到圖3的說明。在步驟S1007中，流生成部102是對填充附加發送資料進行位元擾亂(Bit scramble)。流生成部102在進行該位元擾亂時，也可以不對發送資料2001、資料填充2002、及區塊填充2003作區別，而是當作一連串的資料來處理。亦即，流生成部102也可以不用在資料填充2002及區塊填充2003的前頭對擾亂器(Scrambler)進行初始化。
在步驟S1008中，流生成部102是將已擾亂的填充附加發送資料分割成發送流，且分別輸入至編碼部103a、103b。
圖5是顯示流生成部102中的流分割處理之一例的圖。以下，參照圖5來詳細地說明步驟S1008。
首先，流生成部102是從發送資料2001中取出Ng(1)位元，且分配至第1發送流2010a(參照圖5的#1-1)。接著，流生成部102是從發送資料2001中取出Ng(2)位元，且分配至第2發送流2010b(參照圖5的#1-2)。流生成部102是將依序將Ng(iSS )位元分配到第1發送流至第NSS 發送流的處理，至少重複「NSS ×X」次(參照圖5的#1-1至#6-2。再者，X的值是參照數學式6)。
流生成部102將對各發送流依序分配Ng(iSS )位元的處理重複「NSS ×X」後，將已分配相當於NCW (iSS )個碼字的位元數之發送流視為結束。例如，在圖5中，在第2發送流2010b中，由於已分配的X個群組(#1-2、#2-2、#3-2、#4-2、#5-2、#6-2)所包含的位元數，和相當於NCW (iSS )個碼字的位元數(亦即，NCW (iSS )×LCW (iSS )×R(iSS ))相等，因此流生成部102會以群組#6-2的分派來視為結束。
流生成部102在重複NSS ×X次之後，並不進行對已結束的發送流之分配，而是繼續對未結束的發送流之分配。例如，在圖5中，流生成部102是以#6-2的分派來結束對第2發送流2010b的分配，且繼續對第1發送流2010a的分配。亦即，流生成部102是將#7-1及#8-1分配至第1發送流2010a。換言之，流生成部102是跳過對已結束的第2發送流之分配(例如跳過#7-2及#8-2的分配)，且在資料填充2002的分配完成之前，繼續該分配處理。
回到圖3的說明。在步驟S1009中，流生成部102是將區塊填充2003a、2003b(參照圖5)分配於各發送流，且分別輸入至編碼部103a、103b。由於如步驟S1005所算出地，分配於第iSS 發送流的區塊填充數為NBLK ＿PAD (iSS )，因此流生成部102是將例如區塊填充的開頭之NBLK ＿PAD (1)位元(區塊填充2003a)分配至第1發送流，並輸出至編碼部103a，且將接著區塊填充2003a的NBLK ＿PAD (2)位元(區塊填充2003b)分配至第2發送流，並輸出至編碼部103b。
再者，在步驟S1001中，流生成部102也可以利用以下數學式11來取代數學式5。 [數學式11]
Figure 02_image022
流生成部102在LCW (iSS )的值為672、1344的情況下，藉由利用數學式7，和數學式5相較之下可以使群組尺寸更大。又，可以將填充附加發送資料規則地分配至發送流(詳細內容將於後文描述)。藉此，就可以減小電路規模，並且減少消費電力。
流生成部102在LCW (iSS )的值為624、1248的情況下，藉由在數學式7的值中將56置換成52，就可以將填充附加發送資料規則地分配至發送流(詳細內容將於後文描述)。藉此，就可以減小電路規模，並且減少消費電力。
流生成部102在LCW (iSS )的值為672、1344的情況下利用數學式7，在LCW (iSS )的值為624、1248的情況下將數學式11的值56置換成52來利用，在LCW (iSS )的值包含624、672、1248、1344的情況下利用數學式5亦可。
再者，在步驟S1001中，流生成部102也可以利用以下數學式12來取代數學式5。 [數學式12]
Figure 02_image024
流生成部102藉由利用數學式12，就可以減少第1發送流中的資料填充數。流生成部102在LCW (iSS )的值為672、1344的情況下、在LCW (iSS )的值為624、1248的情況下(亦即，LCW (iSS )不包含672與624之雙方，且不包含1344與1248之雙方的情況下)，可以減少區塊填充數。
在數學式7中，LCW (iSS )是第iSS 發送流中的LDPC碼字尺寸。在11ay規格中，LCW (iSS )的值可利用例如624、672、1248、1344。LCW (1)是第1發送流的LDPC碼字尺寸。
再者，在步驟S1001中，流生成部102也可以利用以下數學式13來取代數學式5。 [數學式13]
Figure 02_image026
在數學式13中，Y的值可以是16、48、LCW (1)。又，流生成部102也可以將Y的值定為使Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )的因數。例如，在LCW (1)為672，且NBPSC (iSS )的值為4的情況下，流生成部102也可以將數學式13的Y的值定為168(＝LCW (iSS )/NBPSC (iSS )＝672/4)的任一因數(例如26)。
通訊裝置100藉由將Y的值定為56(和數學式6同等)，在LCW (iSS )的值為例如672、1344之任一者，且NBPSC (iSS )的值為1、2、4、6之任一者的情況下，無論對於LCW (iSS )與NBPSC (iSS )的哪一種組合，都可以滿足前述之條件(Y×NBPSC (iSS )的值為LCW (iSS )的因數)。
在數學式13中將Y的值定為使Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )的因數，藉此群組尺寸的整數倍會變成和1個碼字的位元數相等。藉此，流生成部102在步驟S1008中，不會在發送流中產生小於群組尺寸之多餘的發送位元，而可以將填充附加發送資料規則地分配至發送流。因此，可以減小電路規模，並且減少消費電力。
例如，在LCW (1)為672，且NBPSC (iSS )的值為4的情況下(相當於π/2位移16QAM)，數學式5會存在有不滿足前述之Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )的因數之條件的組合。例如，相當於Y為4的情況，672無法被16×4整除。因此，在步驟S1008中分配至發送流之時，在發送流中會產生小於群組尺寸之多餘的發送位元。
又，例如，在LCW (1)為624，且NBPSC (iSS )的值為6的情況下(相當於π/2位移64QAM)，數學式5會存在有不滿足前述之Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )的因數之條件的組合。
流生成部102為了規則地分配至發送流，在NBPSC (iSS )的值為4的情況(相當於π/2位移16QAM)及LCW (iSS )的值為624的情況下，也可以利用以下數學式14來取代數學式7，以算出碼字數NCW (iSS )。 [數學式14]
Figure 02_image028
在數學式14中，NCW (iSS )會成為數學式7所算出的NCW (iSS )以上，並且會成為偶數。流生成部102藉由利用數學式14，即使在π/2位移16QAM，且LCW (iSS )的值為624的情況下，仍然可以在步驟S1008中，不會在發送流中產生小於群組尺寸之多餘的發送位元，而可以將填充附加發送資料規則地分配至發送流。
流生成部102在利用數學式14的情況下，可將Y的值定為使Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )×2的因數。
流生成部102也可以利用以下數學式15來取代數學式10，以算出碼字數NCW (iSS )，且使碼字數NCW (iSS )成為M(iSS )的倍數。再者，M(iSS )是1以上的整數，且也可以按每個發送流而定為不同的值。 [數學式15]
Figure 02_image030
流生成部102在利用數學式15的情況下，可定為使Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )×M(iSS )的因數。藉此，在步驟S1008中，不會使發送流產生小於群組尺寸之多餘的發送位元，而可以將填充附加發送資料規則地分配至發送流。
又，由於藉由利用數學式13，可因應於Y的值，使群組尺寸變大，且群組數X變小，因此對發送流的分配中的資料轉送控制會變得容易，而能夠減小電路規模。
另一方面，藉由使Y的值增大，有時由數學式15所算出的碼字數會增加，且資料填充數會增加。藉此，會有發送資料速率降低，且無線傳送效率降低的情況。
在此，說明利用後述之圖6A、圖6B、圖6C所示之對Y的值所用的較小的M(iSS )的值，以防止碼字數及資料填充數的增加之方法。
例如，流生成部102將數學式15中的M(iSS )的值定為和NBPSC (iSS )的值相等的值。在此情況下，將Y的值定為使Y的值成為LCW (iSS )的因數。例如，在LCW (iSS )的值包含672及624的情況下，將Y的值定為672及624的公因數即48。
或者，流生成部102也可以因應於LDPC碼字尺寸及調變方式來規定M(iSS )的值。圖6A顯示Y為16的情況之M(iSS )的值之一例。圖6B顯示Y為48的情況之M(iSS )的值之一例。又，圖6C顯示Y為16、48的情況之M(iSS )的值之其他例。
在圖6A、圖6B、圖6C中，L_CW(i_SS)之列是顯示碼字尺寸LCW (iSS )。調變方式之列是顯示資料調變方式。N_BPSC(i_SS)之列是顯示與調變方式之列所記載的資料調變方式相對應的NBPSC (iSS )的值。M(i_SS)之列是顯示與L_CW(i_SS)之列及N_BPSC(i_SS)之列所記載的值相對應的M(iSS )的值之一例。Ng(i_SS)(R＝13/16的情況)之列作為一例是顯示：在編碼率為13/16的情況下，與L_CW(i_SS)之列及N_BPSC(i_SS)之列所記載的值相對應的Ng(iSS )的值之一例。但是，在資料調變方式為π/2位移8PSK調變的情況下，由於未定義編碼率13/16，因此是顯示編碼率為5/6的情況。
流生成部102是規定Y及M(iSS )的組合，該組合是Y×NBPSC (iSS )的值成為LCW (iSS )×M(iSS )的因數之組合。
接著，說明圖6A所示之具體例。 LCW (iSS )為624，且調變方式為π/2位移BPSK時，由於NBPSC (iSS )＝1，因此會變成Y×NBPSC (iSS )＝16×1＝16，且LCW (iSS )×M(iSS )＝624×1＝16×39而滿足條件。 LCW (iSS )為624，且調變方式為π/2位移64QAM時，由於NBPSC (iSS )＝6，因此會變成Y×NBPSC (iSS )＝16×6＝96，且LCW (iSS )×M(iSS )＝624×2＝96×13而滿足條件。 LCW (iSS )為672，且調變方式為π/2位移16QAM時，由於NBPSC (iSS )＝4，因此會變成Y×NBPSC (iSS )＝16×4＝64，且LCW (iSS )×M(iSS )＝672×2＝64×21而滿足條件。 LCW (iSS )為504，且調變方式為π/2位移8PSK時，由於NBPSC (iSS )＝3，因此會變Y×NBPSC (iSS )＝16×3＝48，且LCW (iSS )×M(iSS )＝504×2＝48×21而滿足條件。
例如，參照圖6A、圖6B、或圖6C，流生成部102是因應於LDPC碼字尺寸及資料調變方式而選擇較小的整數(例如，1、2、3、4、6)來作為M(iSS )。藉此，即可使數學式15所算出的碼字數減少，且可抑制資料填充數。
又，圖6B和圖6A相較之下是使用較大的Y的值(例如48)。因此，藉由參照圖6B，圖3的步驟S1008中的流分割處理會變得較簡易，且能夠減小電路規模。
又，圖6C是LCW (iSS )的值為468(圖未示)、504(圖未示)、624的情況與672的情況、及936(圖未示)、1008(圖未示)、1248的情況與1344的情況下，因應於NBPSC (iSS )之M(iSS )的值為共通的。例如，在π/2位移16QAM的情況下，不論在LCW (iSS )為624的情況及672的情況，M(iSS )的值都是4。藉此，流生成部102中的控制會變得容易，且能減小電路規模。例如，利用圖6C所定的M(iSS )的值之情況下，由於LCW (iSS )的值為共通之發送流其區塊填充數會成為共通，因此可以省略區塊填充數的計算。
接著，參照圖7來說明流生成部102所算出的群組尺寸Ng(iSS )、群組數X、資料填充數NDATA ＿PAD 、區塊填充數NBLK ＿PAD (ISS )的值之一例。
將發送資料數設為284，將第1發送流的LDPC碼字尺寸(LCW (1))設為1344，將LDPC編碼率(R(1))設為3/4，將調變方式設為π/2位移64QAM(NBPSC (1)為6)。又，將第2發送流的LDPC碼字尺寸(LCW (2))設為672，將LDPC編碼率(R(2))設為13/16，將調變方式設為π/2位移16QAM(NBPSC (1)為4)。
又，將數學式13中的Y設為56，且將數學式15中的M(iSS )設為1。在此情況下，根據數學式13，第1發送流的群組尺寸Ng(1)會成為252(＝6×3/4×56)。又，根據數學式13，第2發送流的群組尺寸Ng(2)會成為182(＝4×13/16×56)。
根據數學式6，群組數X會成為6(＝ceiling(284×8/(252＋182))。
根據數學式15，第1發送流的編碼區塊數NCW (1)會成為2(＝ceiling((6×252/1)/(1344×(3/4)))×1)。又，根據數學式7，第2發送流的編碼區塊數NCW (2)會成為2(＝ceiling((4×182/1)/(672×(13/16)))×1)。
根據數學式8，資料填充數NDATA ＿PAD 會成為836 (＝(2×1344×(3/4)＋2×672×(13/16))-284×8) 位元。又，根據數學式9，符號區塊數NBLKS 會成為1(＝ceiling(max(2×1344/(6×480×1)，2×672/(4×480×1))))。再者，將NSPB 設為480，且將NCB 設為1。
根據數學式10，第1發送流的區塊填充數NBLK ＿PAD (1)會成為192(＝480×1×1×6-2×1344)位元。又，根據數學式10，第2發送流的編碼區塊數NCW (1)會成為448(＝448×1×1×4-2×672)位元。
圖7是顯示對於第1發送流，編碼部103a進行LDPC編碼，資料調變部104a進行資料調變(例如π/2位移64QAM)，符號區塊生成部105a進行GI的附加之處理順序的一例之圖。
在圖7的說明中，和圖5的說明同樣地，作為一例，將發送資料數設為284，將第1發送流的LDPC碼字尺寸(LCW (1))設為1344，將LDPC編碼率(R(1))設為3/4，將調變方式設為π/2位移64QAM(NBPSC (1)為6)。又，將第2發送流的LDPC碼字尺寸(LCW (2))設為672，將LDPC編碼率(R(2))設為13/16，將調變方式設為π/2位移16QAM(NBPSC (1)為4)。
由於第1發送流的LDPC碼字尺寸(LCW (1))為1344，且LDPC編碼率(R(1))為3/4，因此LDPC碼字所包含的資料(稱為LDPC資料)為1008(＝1344×3/4)位元。又，由於群組尺寸Ng(1)為252位元，因此將4個群組(例如，#1-1、#2-1、#3-1、#4-1)合起來後會相當於1個碼字的LDPC資料。
在第1發送流2010a當中，相當於LCW (iSS )×R(iSS )×M(iSS )/Ng(iSS )個群組(例如4個，#1-1、#2-1、#3-1、#4-1)的位元數之資料從流生成部102輸入至編碼部103a的情況下，將該輸入的資料作為M(iSS )個LDPC資料(例如，LDPC資料2020a，M(iSS )為1)來進行LDPC編碼，以生成同位元位元(例如同位元2021a)。
同樣地，每當相當於LCW (iSS )×R(iSS )×M(iSS )/Ng(iSS )個群組(例如，#5-1、#6-1、#7-1、#8-1)的位元數之資料依序輸入至編碼部103a時，則進行M(iSS )個LDPC碼字的LDPC編碼，以生成同位元位元(例如同位元2021b)。
編碼部103a並不對區塊填充2003a進行編碼處理，而是在已進行編碼的碼字(包含LDPC資料2020a、同位元2021a、LDPC資料2020b、同位元2021b)之後，附加未進行編碼處理的區塊填充2003a，並輸出至資料調變部104a。
資料調變部104a是對LDPC資料2020a、同位元2021a、LDPC資料2020b、同位元2021b、區塊填充2003a進行資料調變(例如π/2位移64QAM)，以生成符號區塊2030a。又，資料調變部104a是將GI附加在符號區塊2030a之前(未圖示)及之後(GI2031a)，以生成發送訊號，並輸出至發送F/E電路110a。
再者，流生成部102雖然是利用數學式6來算出各發送流中共通的群組數X，但也可以按每個發送流將群組數X算出為不同的值X(iSS )。將每個發送流的群組數X(iSS )設為盡可能較小的值，藉此就可以抑制每個發送流的碼字數，且抑制填充數。
流生成部102也可以利用以下數學式16來算出每個發送流的群組數X(iSS )。 [數學式16]
Figure 02_image032
數學式16是遞迴公式，其可如第1發送流的X(1)、第2發送流的X(2)地依序算出X(iSS )(iSS 是從1到NSS )。
第iSS 發送流的X(iSS )是以下列方式計算：首先算出從第1發送流至第「iSS -1」發送流中未分配的位元之總數(數學式16的分子)，再利用第iSS 發送流至第NSS 發送流之到Ng(iSS )為止的值之合計，來對該總數進行除算，以作為將該總數分配於第iSS 發送流至第NSS 發送流(數學式16的分母)。
流生成部102在利用數學式16的情況下，由於在每個發送流中X的值是不同的，因此會取代於數學式11而利用以下數學式17來算出碼字數NCW (iSS )。 [數學式17]
Figure 02_image034
如上所述，通訊裝置100的流生成部102可算出群組尺寸Ng(iSS )及群組數X，且根據Ng(iSS )及X來規定資料填充數及區塊填充數。藉此，即使是利用按每個發送流而不同的碼字尺寸、資料調變方式的情況下，仍然可以抑制填充數，並提高資料流通量，且提高無線傳送效率。
圖8是顯示通訊裝置100當中的接收部130之構成的一例之圖。
接收部130具備MAC部201、流合成部202、解碼部203a、203b、資料解調部204a、204b、MIMO訊號分離部205、接收前端(F/E)電路210a、210b、及接收天線211a、211b。
再者，由於接收部130和發送部110同樣地，也可以應用於MIMO流數為1或2以上的情況，因此在此省略針對MIMO流數為2以外的說明。
接收天線211a、211b是接收來自其他通訊裝置(作為一例為通訊裝置100)的MIMO無線訊號(RF訊號)。
接收F/E電路210a、210b包含數位及類比濾波器、A/D轉換(數位/類比轉換)電路、及RF(Radio Frequency，高頻率)電路。因此，也可以將接收F/E電路稱為「濾波器、A/D轉換、RF電路」。數位濾波器是使用例如RRC(根餘弦，Root Raised Cosine)濾波器。接收F/E電路210a、210b是對接收天線211a、211b所接收的RF訊號，進行電力放大、對基頻訊號的轉換(降頻轉換)、A/D轉換處理、及濾波處理。
MIMO訊號分離部205是對接收F/E電路210a、210b輸出的基頻訊號(MIMO訊號)，進行MIMO訊號分離處理，而再生出第1、第2流的調變訊號。再者，MIMO訊號分離部205也可以包含時間點同步電路、頻率同步電路、通道推定電路、及等化電路。
資料解調部204a、204b是將已再次產生的第1、第2流所包含的π/2-BSPK的調變訊號轉換成位元似然(bit likelihood)資訊。
解碼部203a、203b是由第1、第2流的位元似然資訊之系列，進行錯誤訂正(LDPC)解碼、錯誤檢測(CRC)，以生成接收位元。
流合成部202是將第1、第2流的接收位元訊號整合成接收資料系列，並輸出至MAC部201。
再者，上述之通訊裝置100、100a，在行動電話、智慧型手機、平板終端、電視終端中，可以利用於發送動態圖像、靜態圖像、文字資料、聲音資料、或控制資料的情況。
於上述實施形態之説明中所使用到的各個功能方塊，典型上是作為積體電路即LSI而實現。這些可以個別地集成為1個晶片，亦可以藉包含一部分或全部的方式來集成1個晶片。在此，雖然是做成LSI，但按照集成度的差異，也會有稱為IC、System LSI(系統LSI)、Super LSI(特大型LSI)與Ultra LSI(超大型LSI)之情形。
又，積體電路化的手法並不限於LSI，亦可利用專用電路或通用處理器來實現。亦可利用：在LSI製造後，可程式設計的FPGA(Field Programmable Gate Array(現場可程式閘陣列))、或可再構成LSI內部之電路胞的連接或設定之可重組態處理器(reconfigurable processor)。
此外，若是因為半導体技術的進歩或藉由其衍生的其他技術而有可替換LSI之積體電路化的技術出現，當然亦可使用該技術來進行功能方塊的集成化。可具有生物技術之適用等的可能性。 産業上之可利用性
本揭示可理想地應用於進行利用多天線的通訊之發送裝置、發送方法、接收裝置、及接收方法。
100、100a‧‧‧通訊裝置101、201‧‧‧MAC部102‧‧‧流生成部103a、103b‧‧‧編碼部104a、104b‧‧‧資料調變部105a、105b‧‧‧符號區塊生成部110a、110b‧‧‧發送前端(F/E)電路111a、111b‧‧‧發送天線120‧‧‧發送部130‧‧‧接收部202‧‧‧流合成部203a、203b‧‧‧解碼部204a、204b‧‧‧資料解調部205‧‧‧MIMO訊號分離部210a、210b‧‧‧接收前端(F/E)電路211a、211b‧‧‧接收天線2001‧‧‧發送資料2002‧‧‧資料填充2003a、2003b‧‧‧區塊填充2010a‧‧‧第1發送流2010b‧‧‧第2發送流2020a、2020b‧‧‧LDPC資料2021a、2021b‧‧‧同位元2030a‧‧‧符號區塊2031a‧‧‧GI#1-1、#2-1、#3-1、#4-1、#5-1、#1-2、#2-2、#3-2、#4-2、#5-2、#6-1、#6-2、#7-1、#8-1‧‧‧群組S1001~S1009‧‧‧步驟
圖1是顯示本實施形態之MIMO通訊系統的構成之一例的圖。 圖2是顯示本實施形態之通訊裝置中的發送部的構成之一例的圖。 圖3是顯示本實施形態之流生成部中的處理之一例的流程圖。 圖4是顯示本實施形態之填充附加發送資料之一例的圖。 圖5是顯示本實施形態之流分割處理之一例的圖。 圖6A是顯示本實施形態之Y為16的情況之M(iSS )的值之一例的圖。 圖6B是顯示本實施形態之Y為48的情況之M(iSS )的值之一例的圖。 圖6C是顯示本實施形態之Y為16、48的情況之M(iSS )的值之其他例的圖。 圖7是顯示本實施形態之對發送流進行LDPC編碼、資料調變、及GI附加之一例的圖。 圖8是顯示本實施形態之通訊裝置中的接收部的構成之一例的圖。
101‧‧‧MAC部
102‧‧‧流生成部
103a、103b‧‧‧編碼部
104a、104b‧‧‧資料調變部
105a、105b‧‧‧符號區塊生成部
110a、110b‧‧‧發送前端(F/E)電路
111a、111b‧‧‧發送天線
120‧‧‧發送部

Claims (3)

  1. 一種發送裝置，其具備：流生成部，利用根據設定於複數個發送流的每一個之編碼率及調變方式而算出之各發送流的群組尺寸、以及由已輸入的發送資料的尺寸與前述各發送流的群組尺寸而算出的群組數，來決定附加於前述發送資料的填充資料之尺寸，且將該已決定的尺寸之填充資料附加於前述發送資料，並分配前述發送資料及前述填充資料，以生成前述複數個發送流；編碼部，以已設定於每個發送流的前述編碼率，來對前述已生成的各發送流進行編碼；調變部，以已設定於每個發送流的前述調變方式，來對前述已編碼的各發送流進行調變；及無線發送部，對前述已調變的各發送流進行無線訊號化，且由複數個發送天線來發送，其中前述流生成部，是以由前述複數個發送流的分量來合計前述各發送流的群組尺寸之值，對前述發送資料的尺寸進行除算，藉此算出前述群組數，將對前述群組尺寸乘上前述群組數的值，以每1個碼字的尺寸來進行除算，藉此算出前述各發送流的碼字數，將根據前述碼字的尺寸、前述碼字數、及前述編碼率而算出的前述各發送流的尺寸，以前述複數個發送流的分量來合計的值，減掉前述發送資料的尺寸，藉此決定前述填充資料所包含的第1填充資料的尺寸。
  2. 如請求項1之發送裝置，其中前述流生成部，將由前述碼字數算出的資料符號數，以每1個符號區塊的資料符 號數來進行除算，藉此算出前述各發送流的符號區塊數，且在該算出的各發送流的符號區塊數當中，選擇最大的符號區塊數，由前述已選擇之最大的符號區塊數算出的資料符號數，減掉由前述碼字數算出的資料符號數，藉此決定前述填充資料所包含之前述各發送流用的第2填充資料的尺寸。
  3. 一種發送方法，根據設定於複數個發送流的每一個之編碼率及調變方式來算出各發送流的群組尺寸，由已輸入的發送資料的尺寸與前述各發送流的群組尺寸來算出群組數，利用前述各發送流的群組尺寸與前述群組數來決定附加於前述發送資料的填充資料的尺寸，將前述已決定的尺寸之填充資料附加於前述發送資料，分配前述發送資料及填充資料，以生成前述複數個發送流，以已設定於每個發送流的編碼率，來對前述已生成的各發送流進行編碼，以已設定於每個發送流的調變方式，來對前述已編碼的各發送流進行調變，對前述已調變的各發送流進行無線訊號化，且由複數個發送天線來發送，在生成前述複數個發送流之際，以由前述複數個發送流的分量來合計前述各發送流的群組尺寸之值，對前述發送資料的尺寸進行除算，藉此算出前述群組數，將對前述群組尺寸乘上前述群組數的值，以每1個碼字的尺寸來進行除算，藉此算出前述各發送流的碼字數，將根據前述碼字的尺寸、前述碼字數、及前述編碼率而算出的前 述各發送流的尺寸，以前述複數個發送流的分量來合計的值，減掉前述發送資料的尺寸，藉此決定前述填充資料所包含的第1填充資料的尺寸。
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