[发明专利]用于在通信系统中发送和接收信号的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及用于在通信系统中发送和接收信号的装置和方法，具体地，涉及用于在通信系统中使用结构化低密度奇偶校验(LDPC)码来发送和接收信号的装置和方法。

背景技术

下一代通信系统已经演化为分组服务通信系统。所述分组服务通信系统是一种用于向多个移动站(MS)发送脉冲(burst)分组数据的系统，被设计用于高容量数据传输。

已经为下一代通信系统提出了诸如混合自动重复请求(HARQ)方案和自适应调制与编码(AMC)方案的各种数据传输方案以增加数据吞吐量。为了支持HARQ方案和AMC方案，所述通信系统必须支持各种编码率。

一般地，下一代通信系统使用LDPC码与turbo码。众所周知，LDPC码在用于高速数据传输时表现出高性能增益，而且LDPC码有效地纠正由传输信道中产生的噪声所导致的错误，从而为数据传输可靠性的增长做出贡献。

图1是说明使用LDPC码的传统通信系统的框图。参照图1，所述通信系统包括信号发送装置100和信号接收装置150。信号发送装置100包括编码器111、调制器113、以及射频(RF)处理器115；而信号接收装置150则包括RF处理器151、解调器153、以及解码器155。如果信号发送装置100希望发送信息向量s，则将信息向量s提供给编码器111。编码器111使用预定编码方案将信息向量s编码为码字向量c(即，LDPC码字)，并将该生成的码字向量c输出到调制器113。其中，所述预定编码方案指LDPC编码方案。调制器113使用预定调制方案将码字向量c调制为调制向量m，并将调制向量m输出到RF处理器115。RF处理器115对从调制器113输出的调制向量m进行RF处理，并通过天线ANT将经RF-处理的信号发送到信号接收装置150。

信号接收装置150通过其天线ANT接收由信号发送装置100发送的所述信号，并将该接收的信号提供给RF处理器151。RF处理器151对该接收的信号进行RF-处理，并将经RF-处理的向量r输出到解调器153。解调器153使用与信号发送装置100的调制器113中使用的所述调制方案对应的解调方案解调从RF处理器151输出的向量r，并将已解调的向量x输出到解码器155。解码器155使用与信号发送装置100的编码器111中使用的所述编码方案对应的解码方案将从解调器153输出的向量x解码，并最终输出已解码的信号作为复原的信息向量。

图2是说明传统LDPC码的奇偶校验矩阵的视图。参照图2，形成所述LDPC码的奇偶校验矩阵以使得将整个奇偶校验矩阵划分为多个块，并将置换矩阵映射到单独的块。这里将假定所述置换矩阵每个均具有N_s×N_S的尺寸。

如图2中所示，将所述结构化LDPC码的奇偶校验矩阵划分为m×n块，并将置换矩阵映射到所述m×n块中的每个块。P_mn代表位于所述奇偶校验矩阵中的多个块当中的第m块行与第n块列彼此交叉的点上的置换矩阵。映射到每个块的所述置换矩阵将被称为“块矩阵”。在其中选择单位矩阵作为全部块矩阵的奇偶校验矩阵中，一旦确定了每个块的第一行中的非零元素的点，就确定了其余N_s-1个非零元素的点。因而，与其中不规则地选择非零元素的点所需的存储器容量相比，将用于存储关于所述奇偶校验矩阵的全部信息所需的存储器容量减少为1/N_s。

所述通信系统使用各种错误控制方案以增强系统可靠性，而混合自动重复请求(HARQ)方案是通过将所述错误控制方案当中的前向纠错(FEC)方案和自动重复请求(ARQ)方案的优点进行组合而得到的一种方案。HARQ方案(即，通过使用FEC方案纠正频繁产生的错误样式来减少重发的数量的一种方案)被分为三种类型：I型、II型、和III型。现在将说明HARQ方案的所述三种类型。