[发明专利]用于在离散多音调调制通信系统中执行多级编码的系统和方法

说明书

本文中描述的实施例提供了一种用于在离散多音调调制(DMT)通信系统中执行多级编码的方法。多个数据比特被划分为第一数目的未经编码的比特和一组待被编码的比特。该组待被编码的比特被编码为第二数目的经编码的比特。第一数目不同于第二数目，并且第一数目是奇数或偶数。第一数目的未经编码的比特和第二数目的经编码的比特被映射到多个星座点中。多个星座点作为正交频分复用(OFDM)符号被发送。

相关申请的交叉引用

本公开要求于2017年4月13日递交的美国非临时专利申请No.15/487,004的权益，该美国非临时专利申请No.15/487,004进而要求于2016年9月2日递交的美国临时专利申请No.62/383,050的优先权，其通过引用全部结合于此。

技术领域

本公开涉及通信系统中的编码/解码方案，具体涉及在离散多音调调制(DMT)通信系统中执行多级编码。

背景技术

本文中提供的背景描述用于总体上呈现本公开的上下文的目的。发明人的工作(到本背景技术部分中描述的工作的程度)以及在递交时不能以其他方式作为现有技术的说明书的方面既不明确地也不暗含地被承认是本公开的现有技术。

离散多音调调制被广泛地用在数字电视和音频广播、数字用户线(DSL)互联网接入、无线网络、电力线网络、以及4G移动通信中。在DMT系统中，传入数据被收集并且然后被分布在大量小型个体载波上，这些小型个体载波中的每个载波使用正交幅度调制(QAM)调制的形式。DMT发送器通常包括前向纠错编码器，该前向纠错编码器在将经编码的比特映射到子载波中之前将待发送的所有数据编码为经编码的比特。在音调映射后，然后使用星座编码器将经编码的比特分布到选定的星座中。然后，使用OFDM调制器将来自星座的数据符号调制到OFDM符号中。

在DMT接收器处，通常使用星座解码器来解码所接收的数据符号。FEC解码器被用于解码从所接收的数据符号恢复出的经编码的数据符号。当系统的吞吐量较高时(例如，每秒10吉比特(Gbps))，FEC解码器的实施方式形成挑战。具体地，诸如低密度奇偶校验(LDPC)解码器的迭代解码器的硬件要求难以满足，因为在吞吐量增大时该解码器需要的电路面积呈线性增加。

另外，FEC编码/解码方案通常实现有限的编码速率。在G.hn网络中，例如，所采用的LDPC的母代码具有5/6的较高编码速率，即，对于每5个比特的有用信息，FEC编码器生成总共6个比特的数据。但是，当期望诸如16/18或20/21等更高编码速率时，由于FEC解码器的负担显著增大，解码变得不太高效。

发明内容

本文中描述的实施例提供了一种用于在DMT通信系统中执行多级编码的方法。多个数据比特被划分为第一数目的未经编码的比特和一组待被编码的比特。该组待被编码的比特被编码为第二数目的经编码的比特。第一数目不同于第二数目，并且第一数目为奇数或偶数。第一数目的未经编码的比特和第二数目的经编码的比特被映射到多个星座点中。多个星座点作为正交频分复用(OFDM)符号被发送。

在一些实施方式中，自适应比特加载信息被获取，其指示未经编码的比特的数目和待被加载的比特的总数目，该自适应比特加载信息至少部分地基于信道信噪比(SNR)条件而被生成。基于自适应比特加载信息，将多个数据比特划分为第一数目的未经编码的比特和一组待被编码的比特。

在一些实施方式中，将第一数目的未经编码的比特映射到第一组未经编码的星座点中。将第二数目的经编码的比特映射到第二组经编码的星座点中，其中第一组未经编码的星座点具有与第二组经编码的星座点不同的缩放比例。

在一些实施方式中，用以下值来缩放第一组未经编码的星座点，以获取经缩放的一组未经编码的星座点，所述值等于与2的第二数目次幂相等的值的平方根。