CN115885491A - 用于混合自动重传请求的置换扩展和缩短的低密度奇偶校验码 - Google Patents

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Abstract

一种在无线发射站处执行的方法和***方法，包括生成第一源字的第一低密度奇偶校验(low density parity check，LPDC)码字用于第一次传输，并生成第二LDPC码字用于第一LDPC码字的重传，第二LDPC码字包括在第一LDPC码字中包括的置换信息比特子集和对应于该置换信息比特子集的奇偶校验比特。

Description

用于混合自动重传请求的置换扩展和缩短的低密度奇偶校 验码
技术领域
本申请涉及移动空口技术，具体涉及用于重传数据的方法和***。
背景技术
自动重传请求(automatic repeat request，ARQ)是一种用于数据传输的错误控制方法，可以用于提高无线通信***等通信***中的可靠性。
ARQ协议被指定为网络中的媒体接入控制(medium access control，MAC)过程，该网络根据IEEE 802.11a/n/ac/ad[802.11REVmdD3.2]、IEEE 802.11ax[802.11axD6.0]、IEEE 802.11ay[802.11ayD5.0]等Wi-Fi协议运行。ARQ是一种发射器在需要重传时重传相同数据包的MAC过程。接收器在检测到MAC协议数据单元(MAC protocol data unit，MPDU)中的错误之后丢弃错误数据包，并对每个发送/重传的数据包进行独立解码。
ARQ简单，并可以提供高***可靠性。但是，ARQ的吞吐量会随着信道错误率的增加而显著下降。前向纠错(forward error correction，FEC)可以在信道错误被完全纠正时保持恒定的***吞吐量。但是，难以达到高***可靠性。ARQ和FEC的组合，即混合ARQ(hybridARQ，HARQ)，为蜂窝***3GPP 4G LTE[3GPP TS 36.212v12.0.0]和5G NR[3GPP TS38.212v15.2.0]等高可靠性***提供了非常有前景的解决方案。
预计下一代Wi-Fi***将具有高数据速率和高可靠性数据传输要求。混合ARQ(hybrid ARQ，HARQ)传统上应用于蜂窝***，被认为是实现下一代Wi-Fi的高要求的有前景的候选方案。
低密度奇偶校验(low-density parity-check，LDPC)码是容量接近分组码。虽然LDPC码一直在IEEE 802.11协议族中使用，但从IEEE 802.11n协议开始，现有的W-Fi LDPC码的设计没有考虑具有增量冗余传输的HARQ。
LDPC码的HARQ一般有两种通用类型：
Chase合并(Chase combining，CC)：在CC中，检测到错误的先前发送的码字的对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)值存储在接收器中。在重传期间，发射器将重传相同的码字。接收器将合并存储的先前接收的码字的LLR值和新接收的码字的LLR值。发送的码字和重传的码字相同。在CC中，重传之后，编码器的码率不变。性能因合并增益和分集增益而得到提高。
增量冗余(incremental redundancy，IR)：在IR中，与先前的传输相比，在发射器的重传期间发送附加奇偶校验比特。在接收器处，在重传中发送的那些附加奇偶校验比特的LLR与先前发送的码字比特的LLR合并。这使编码器的码率降低，从而提高性能。
自3G/4G和3GPP蜂窝***部署以来，蜂窝应用中一直使用Turbo码。增量冗余HARQ(incremental redundancy HARQ，IR-HARQ)可以通过发送母turbo码的不同打孔模式来实现。5G蜂窝无线***最近采用的LDPC码考虑了IR-HARQ的优化性能的能力。
但是，需要可用于在Wi-Fi***中高效支持IR-HARQ的LDPC码。
发明内容
根据第一方面，公开了一种在无线发射站处执行的方法。该方法包括：生成第一源字的第一低密度奇偶校验(low density parity check，LPDC)码字用于第一次传输；生成第二LDPC码字用于该第一LDPC码字的重传，该第二LDPC码字包括在该第一LDPC码字中包括的置换信息比特子集和对应于该置换信息比特子集的奇偶校验比特。
根据上述方面的示例，该第一LDPC码字符合第一奇偶校验矩阵，该第二LDPC码字符合第二奇偶校验矩阵，该第二奇偶校验矩阵是通过置换该第一奇偶校验矩阵中对应于信息比特的位置并复制该第一奇偶校验矩阵中对应于奇偶校验比特的一部分而推导出的。
根据一个或多个上述方面的示例，该第一LDPC码字和该第二LDPC码字各自使用相同的生成矩阵生成。
根据一个或多个上述方面的示例，该第一LDPC码字和该第二LDPC码字具有相同的长度，并且通过LDPC编码生成该第二LDPC码字包括：以不同于来自该第一源字的多个比特包括在该第一源字中的顺序的顺序，在第二源字中包括该多个比特，其中，来自该第一源字的另外多个比特不包括在该第二源字中，其中，该第二源字与该第一源字的长度相同，并且该第二源字中没有填充来自该第一源字的比特的比特位置被设置为零。
根据一个或多个上述方面的示例，该比特的该顺序由预定义的置换和缩短映射指定，该预定义的置换和缩短映射将该第一源字中的多个比特的位置映射到该第二源字中相同比特的位置。
根据一个或多个上述方面的示例，该置换和缩短映射将来自该第一源字中的位置的连续比特集合的顺序映射到该第二源字中的连续比特位置。
根据一个或多个上述方面的示例，该方法可以包括生成多个LDPC码字用于该第一LDPC码字的多次连续重传，该多个LDPC码字各自包括在该第一LDPC码字中包括的唯一的置换信息比特子集和对应于该置换信息比特子集的奇偶校验比特。
根据一个或多个上述方面的示例，该方法可以包括发送重传码字，该重传码字包括来自该第二LDPC码字的信息比特和奇偶校验比特。
根据一个或多个上述方面的示例，该方法可以包括发送重传码字，该重传码字包括来自该第一LDPC码字的信息比特和来自该第二LDPC码字的奇偶校验比特，该重传码字与该第一码字的长度相同。
根据一个或多个上述方面的示例，该方法可以包括发送重传码字，该重传码字包括来自该第二LDPC码字的奇偶校验比特，并且不包括来自该第二LDPC码字的信息码比特。
根据一个或多个上述方面的示例，该方法可以包括在无线局域网中为目的站发送该第一LDPC码字，并从该目的站接收指示该第一LDPC码字未被正确解码的消息。
根据另一方面，提供一种无线发射站，用于执行上述任一方面的方法。
根据另一方面，提供一种非易失性计算机可读介质，存储用于配置用于执行上述任一方面该的方法的无线发射站的指令。
根据另一方面，提供一种无线接收站，用于接收和解码根据上述任一方面的方法发送的码字。
附图说明
现在将通过示例参考示出本申请示例性实施例的附图，在附图中：
图1是本公开的一种实现方式提供的示例性通信网络的框图；
图2是本公开的一种实现方式提供的示例性处理***的框图；
图3是示例性实施例提供的源站处的编码过程的框图；
图4是源站与目的站之间与码字的第一次传输、反馈和码字的重传有关的信令的信令图；
图5是示例性实施例提供的源站处的初始码字传输编码过程的框图；
图6是示例性实施例提供的表示目的站的解调器和解码器的框图；
图7示出了具有n＝1944和Z＝81的编码速率为5/6的LDPC码的基本奇偶校验矩阵(parity check matrix，PCM)Hb(4×24)的示例，和单位矩阵以及针对Z＝4的简化情况的说明性循环移位版本；
图8示出了示例性实施例提供的多个LDPC编码过程；
图9示出了从表中选出的行，该表定义了置换和缩短映射的集合，这些置换和缩短映射对应于具有n＝1944和Z＝81的编码速率为5/6的LDPC码的基本PCM Hb(4×24)；
图10示出了原始基本PCM Hb(0)和扩展基本PCM Hb(1)的示例；
图11是示例性实施例提供的重传解码过程的流程图；
图12是示例性实施例提供的重传解码过程的流程图；
图13是用于确定优化LDPC重传PCM的过程的流程图。
在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同的元件和特征。虽然本发明的方面将结合所示的实施例描述，但应理解，目的并不是将本发明限制在这些实施例中。
具体实施方式
本公开教示了用于在无线网络中重传数据的方法、设备和***。下一代WLAN***，包括例如下一代Wi-Fi***，将需要比上一代***更高的数据速率和更高的可靠性。HARQ错误控制方法，特别是IR-HARQ错误控制方法，可以帮助实现高数据速率和可靠性目标。如上所述，HARQ错误控制包括ARQ和FEC错误控制方法的组合。
本公开描述了用于支持IR-HARQ错误控制方法的LDPC码。所公开的LDPC码是通过在每次重传之后从LDPC码(例如具有优化的HARQ错误率性能的Wi-Fi LDPC码)置换和缩短信息比特获得的。
参考图1和图2提供下文描述的错误控制过程可以运行的环境的示例。图1示出了包括多个站点(station，STA)的通信网络100，这些站点可以包括固定站点、便携式站点和移动站点。图1的示例示出了单个固定STA、接入点站点(access-point station，AP-STA)104和可以是便携式或移动的多个STA 102。STA 102和AP-STA 104中的每一个可以包括如本文所述的发射器、接收器、编码器、解码器、调制器和/或解调器。网络100可以根据一个或多个通信或数据标准或技术运行，但是，在至少一些示例中，网络100是WLAN，并且在至少一些示例中，网络100是根据802.11协议族中的一个或多个协议运行的下一代Wi-Fi兼容网络。
每个STA 102可以是笔记本电脑、台式PC、PDA、Wi-Fi电话、无线发射/接收单元(wireless transmit/receive unit，WTRU)、移动站(mobile station，MS)、移动终端、智能手机、移动电话、传感器、物联网(internet of things，IOT)设备或其它无线启用的计算或移动设备。在一些实施例中，STA 102包括具有在通信网络100中发送、接收或发送并接收数据的能力，但执行除通信以外的主要功能的机器。在一些实施例中，机器包括具有通过通信网络100发送和/或接收数据的模块的装置或设备，但这种装置或设备通常不是由用户出于通信的主要目的操作的。AP-STA 104可以包括网络接入接口，其用作网络100中STA 102的无线发射和/或接收点。AP-STA 104可以连接到回传网络110，回传网络110使得AP-STA 104与其它远程网络(例如包括互联网)、节点、AP和设备(未示出)之间交换数据。AP-STA 104可以通过与每个STA 102建立上行通信信道和下行通信信道来支持通过非授权射频频谱无线介质106与每个STA 102进行通信，如图1中的箭头所示。在一些示例中，STA 102可以被配置成相互通信。网络100中的通信可以是未调度的，由网络100中的AP-STA 104或调度或管理实体(未示出)调度的，或者是调度和未调度通信的混合。
图2示出了示例性处理***150，其可用于实现本文描述的方法和***，例如STA102或AP-STA 104。可以使用适合于实现本公开中描述的方法和***的其它处理***，可以包括与下面讨论的那些不同的组件。虽然图2示出了每个组件的单个实例，但是在处理***150中可能存在每个组件的多个实例。
处理***150可以包括一个或多个处理设备152，例如处理器、微处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、专用逻辑电路或其组合。处理***150也可以包括一个或多个输入/输出(input/output，I/O)接口154，以便能够与一个或多个合适的输入设备和/或输出设备(未示出)连接。输入设备和/或输出设备中的一个或多个可以包括作为处理***150的组件，或者可以在处理***150的外部。处理***150可以包括一个或多个网络接口158，用于与网络进行有线或无线通信。在示例性实施例中，网络接口158包括能够在网络100等WLAN中进行通信的一个或多个无线收发器。网络接口158还可以包括用于与网络进行有线或无线通信的接口，例如但不限于内部网、互联网、P2P网络、WAN、LAN和/或蜂窝或移动通信网络，例如5G NR、4G LTE或如上所述的其它网络。一个或多个网络接口158可以包括用于网络内和/或网络间通信的有线链路(例如以太网线)和/或无线链路(例如一个或多个射频链路)的接口。例如，一个或多个网络接口158可以通过一个或多个发射器或发射天线、一个或多个接收器或接收天线以及各种信号处理硬件和软件提供无线通信。在这方面，一些网络接口158可以包括类似于处理***150的相应处理***。在本示例中，示出了单个天线160，可以同时用作发射天线和接收天线。但是，在其它示例中，可以存在多个单独的天线用于发送和接收。一个或多个网络接口158可以用于向回传网络110或向网络100中的其它STA、用户设备、接入点、接收点、传输点、网络节点、网关或中继(未示出)发送和接收数据。
处理***150还可以包括一个或多个存储单元170，其中，上述一个或多个存储单元170可以包括固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器和/或光盘驱动器等大容量存储单元。处理***150可以包括一个或多个存储器172，其中，上述一个或多个存储器172可以包括易失性或非易失性存储器(例如，闪存、随机存取存储器(random access memory，RAM)和/或只读存储器(read-only memory，ROM))。一个或多个非瞬时性存储器172可以存储由一个或多个处理设备152执行的指令，例如，以执行本公开。一个或多个存储器172可以包括其它软件指令，例如用于实现操作***和其它应用/功能的软件指令。在一些示例中，一个或多个数据集和/或模块可以由外部存储器(例如，与处理***150进行有线通信或无线通信的外部驱动器)提供，也可以由瞬时性或非瞬时性计算机可读介质提供。非瞬时性计算机可读介质的示例包括RAM、ROM、可擦除可编程ROM(erasable programmable ROM，EPROM)、电可擦除可编程ROM(electrically erasable programmable ROM，EEPROM)、闪存、CD-ROM或其它便携式存储器。
在示例性实施例中，处理***150包括用于将源字编码为码字的一个或多个编码器162，以及用于将码字调制为符号的调制器164。如下文所述，编码器162对源字进行LDPC编码，以生成以比特表示的码字。调制器164对码字进行调制(例如，通过BPSK、QPSK、16QAM或64QAM等调制技术)。在一些示例中，在存储器172中编码的指令可以配置处理设备152以执行编码器162和/或调制器164的功能，使得编码器162和/或调制器164可以不是处理***150的不同物理模块。在一些示例中，编码器162和调制器164可以实施在作为处理***150的网络接口158的一部分的发射器模块中。在一些示例中，发射天线160、编码器162和调制器164可以实施为处理***150外部的发射器组件，并且可以直接传输来自处理***150的源字。
处理***150可以包括用于处理接收到的信号的解调器180和一个或多个解码器190。解调器180可以对接收到的调制信号(例如，BPSK、QPSK、16QAM或64QAM信号)进行解调。然后，解码器190可以对解调信号进行适当的解码，以便恢复包括在接收到的信号中的原始源字。在一些示例中，在存储器172中编码的指令可以配置处理设备152以执行解调器180和/或解码器190的功能，使得解调器180和/或解码器190可以不是处理***150的不同物理模块。在一些示例中，解调器180和解码器190可以实施在处理***150的网络接口158的接收器模块中。在一些示例中，接收天线160、解调器180和解码器190可以实施为处理***150外部的接收器组件，并且可以直接将从接收到的信号解码的信号传输到处理***150。
可以存在总线192，在处理***150的各组件之间提供通信，包括一个或多个处理设备152、一个或多个I/O接口154、一个或多个网络接口158、一个或多个存储单元170、一个或多个存储器172、编码器162、调制器164、解调器180和解码器190。总线192可以是任何合适的总线架构，例如包括存储器总线、***总线或视频总线。
现在将描述图3至图6，以提供下文关于图7和其它附图描述的示例性实施例的上下文。网络100中STA(包括例如STA 102和AP-STA 104)之间的通信可以通过使用低密度奇偶校验(LDPC)编码技术对源字进行编码以生成码字来实现。将对相应源字进行LDPC编码产生的码字嵌入在分组中，这些分组在AP-STA 104与STA 102之间通过无线介质调制和发送。在示例性实施例中，用于网络100中通信的物理层分组结构对应于PPDU分组结构，其示例如图3所示。在这方面，PPDU 300分组结构可以包括几个字段，这些字段分别包括PHY前导码(同步信息306和信道估计信息308)、PHY报头信息310和PHY有效载荷312。PHY有效载荷312中可以嵌入编码的MPDU 302或A-MPDU 304。
如图3所示，MPDU 302包括MAC报头信息314、MAC服务数据单元(MAC service dataunit，MSDU)316和帧校验序列(frame check sequence，FCS)318的相应字段。FCS318包括为MAC报头信息314和MSDU 316的组合内容确定的帧校验序列。A-MPDU 304包括多个MPDU302。具体地，A-MPDU包括A-MPDU子帧320(1)至320(n)，之后是帧尾(end of frame，EOF)填充322。每个A-MPDU子帧320(i)包括MPDU分隔符324、MPDU 302和填充326的相应字段。
图4示出了根据示例性实施例，关于通过无线介质106发送的码字(例如包括在PPDU 300中)，由源站(例如AP-STA 104)执行的源动作400和由目的站(例如STA 102)执行的目的动作402。虽然在本示例中，AP-STA 104示为源站，STA 102示为目的站，但作用可以反转，此外，在一些实施例中，目的站和源站可以是相互通信的两个相应STA 102。
如图4所示，AP-STA 104用于生成和发送PPDU 300(动作404)，该PPDU 300包括通过对一个或多个MPDU 302进行LDPC编码获得的LDPC码字c1至cNCW的一个或多个集合。在这方面，图5示出了用于对码字的初始传输进行编码的编码过程500的示例。例如，编码过程500可以在AP-STA 104的编码器162处执行，以生成用于包括在PPDU 300中的NCW码字c1至cNCW的集合。在示例性实施例中，编码过程500可以与用于为符合IEEE std802.11TMREVmdD3.2的PPDU 300生成LDPC码字的已知过程相同。在这方面，数据比特(例如组成MPDU 302或A-MPDU 304的比特)经受加扰、缩短和分段操作502，从而产生每个长度为k比特的信息块IB1至IBNCW的集合。在图5的示例中，信息块IB1至IBNCW被用作相应的k比特源字s1至sNcw，这些源字经受相应的LDPC编码操作504，从而产生相应的n比特码字c1至cNCW。在本描述中，下标“j”用于表示通用信息块IBj、源字sj和码字cj，其中，1≤j≤NCW。
在示例性实施例中，在示例性实施例中应用的LDPC编码使用在一个或多个IEEE802.11协议中指定的LDPC码，包括例如在IEEE std 802.11TMREVmdD3.2中指定的码率、码字块大小和奇偶校验矩阵。
因此，在编码过程500中，将包括在PPDU 300的PSDU 312中的数据比特被分割成对应于Ncw k比特源字s1至sNCW的Ncw信息块IB1至IBNCW。每个k比特源字sj可以被认为是1×k行向量或一维二进制1×k矩阵sq＝[s1,...,sk](1≤q≤NCW)。然后，通过将源字与生成矩阵G相乘(例如cq＝s·G)，将每个k比特源字sq编码(504)为相应的n比特***码字cq＝[c1,...,cn]。n比特码字cq包括k个信息比特和n–k个奇偶校验比特。在示例性实施例中，用于使用生成矩阵G从源字生成LDPC码字的已知过程可以用于执行LDPC编码504。如本领域已知的，生成矩阵G对应于奇偶校验矩阵H，每个码字bq满足等式：H·bq＝0。
IEEE std 802.11TMREVmdD3.2指定了许多LDPC码的编码参数。为编码速率R和LDPC码字长度N的每个特定组合定义唯一的奇偶校验矩阵(PCM)H。更具体地，为编码速率R和LDPC码字长度N的每个组合定义基本PCM Hb。对应的PCM H通过将基本PCM Hb提升提升因子Z来获得，使得基本PCM Hb中的每个矩阵元素都被替换为大小为Z×Z的相应循环子矩阵。这些循环子矩阵是Z×Z单位矩阵或Z×Z零矩阵的循环置换。基本PCM Hb中的每个子矩阵元素用指定相应循环子矩阵Pw的值w(0≤w≤Z)填充，或用指示零矩阵的空指示符填充。值“w”指示应用于Z×Z单位矩阵以到达子矩阵Pw的循环右移的数量。
为了说明目的，图7示出了具有n＝1944和Z＝81的编码速率为5/6的LDPC码的基本PCM Hb 702(4×24)。基本PCM Hb 702可以生成大小为(4*81)行×(24*81)列的PCM H。基本PCM Hb 702中的每个数组元素指示应用于81×81单位矩阵(例如，元素(0，0)指定13个循环右移)，或零矩阵(例如，元素(0，12)指定“–”，指示81×81的零矩阵)的循环右移的数量w。基本PCM Hb 702包括两个部分，即大小为((nb–kb)×kb)的信息部分HbI和大小为((nb–kb)×(nb–kb))的奇偶校验部分HbP，其中，kb＝k/Z，nb＝n/Z。
图7还示出了Z＝4的简化情况的单位矩阵704，以及其第一循环右移版本(P1)和第三循环版本(P3)，分别示出了对于Z＝4，w＝0、1和3的示例。
码字c1至cNCW可以各自经受相应的打孔和重复操作506，并被合并成比特流以包括在PPDU 300中。PPDU 300中的码字c1至cNCW被调制到RF信号401上，并被发送到目的STA403。如上所述，在一些示例中，PPDU 300有效载荷312可以包括从单个MPDU 302生成的码字集合，并且在一些示例中，PPDU 300有效载荷312可以包括从聚合到A-MPDU304中的多个MPDU 302生成的多个码字。编码过程500以与上述相同的方式执行，以生成A-MPDU 304中的比特的码字集合。
再次参考图4，目的STA 102用于接收由源AP-STA 104发送的用PPDU 300调制的信号(动作406)，并解码嵌入在PPDU 300中的接收到的码字c1 T至cNCW T(动作408)(上标“T”表示在通过无线介质106的信道之后在目的STA 102接收的码字)。作为示例，图6是目的STA 102的解调器180和解码器190的框图表示。在示例性实施例中，接收到的信号411被均衡以减少由RF信道引起的符号间干扰，并由解调器180解调以生成码字c1 T至cNCW T中的每一个的软信道比特值的初始集。解码器190对LDPC码字c1 T至cNCW T进行解码。如本领域已知的，解码是基于奇偶校验矩阵(PCM)H和对应于生成矩阵G的Tanner图执行，该生成矩阵G应用在发送源处，以生成LPDC码字c1至cNCW。在这方面，解码器190包括对数似然比(log-likelihoodratio，LLR)计算器192，该计算器192用于计算码字cq T的每个软信道比特的LLR值，这些LLR值在解码期间最初被分配给Tanner图的对应可变节点。然后，LDPC解码器194基于对数似然比(LLR)值应用迭代消息传递算法(message passing algorithm，MPA)，以成功解码码字cq T并恢复源字sj，或者确定码字cq T不能成功解码。如本领域已知的，如果码字cq T在解码之后可以满足H·bj T＝0，则确定接收到的码字cq T是有效的(例如成功解码)。在示例性实施例中，解码器190基于解码之后每个码字的有效性，为接收到的PPDU 300中的码字c1 T至cNCW T中的每一个提供解码状态。具体地，每个码字c1 T至cNCW T的解码状态可以是：(a)解码成功或(b)解码失败。
如上所述，码字c1 T至cNCW T的每个集合对应于MPDU 302，因此，通过对码字c1 T至cNCW T解码获得的恢复的源字对应于MPDU 302的比特，如上所述，MPDU 302包括MAC报头314、MSDU316和FCS 318。在示例性实施例中，解码器190用于基于在目的STA 102处计算的关于恢复的MAC报头314的比特和MSDU 316比特的FCS是否与恢复的FCS 318匹配，确定MPDU 302的解码状态。因此，在示例性实施例中，解码器190提供从接收的PPDU 300恢复的MPDU 302的解码状态，以及对应于每个MPDU 302的码字c1 T至cNCW T中的每一个的解码状态。
在示例性实施例中，目的STA 102用于存储解码失败并因此被标记为解码失败的任何码字c1 T至cNCW T的中间和最终解码结果。作为示例，目的STA 102可以提供码字解码日志，该码字解码日志对于每个解码失败的码字cq T识别：解调器180输出的软信道比特值；和LLR计算器192输出的LLR值中的一者或两者。也可以存储在LDPC解码器194执行的MPA的迭代期间生成的软比特LDPC解码值。如下文详细描述的，在示例性实施例中，这些值可以与关于重传码字生成的对应值组合，以帮助对重传码字进行解码。
再次参考图4，在示例性实施例中，如动作410所示，目的STA 102用于在PPDU 300的传输之后的SIFS持续时间之后生成调制在RF信号411上的反馈消息413，并发送回源AP-STA 104。在示例性实施例中，发送的反馈消息413的类型和反馈消息413的内容是基于确定(i)解码结果是否完全成功，或(ii)解码结果是否包括一些错误。因此，在一些示例性实施例中，如果所有MPDU 302的FCS解码状态指示解码成功，则目的STA 102用于使用ACK帧格式发送反馈消息413，该ACK帧格式将被源AP-STA 104解释为指示解码完全成功。
在一些示例中，在关于至少一个MPDU的FCS解码状态指示错误已经发生的情况下，反馈消息413使用HARQ帧格式向源AP-STA 104提供否定确认HARQ消息600。在示例性实施例中，HARQ消息600包括“CW位图”。CW位图用于指定每个接收到的码字c1 T至cNCW T的解码状态。例如，每个接收到的码字c1 T至cNCW T可以在CW位图中具有为其分配的相应比特位置，其中，在分配给码字cq T的位置中，比特值“1”指示码字cq T已经被成功解码，并且在分配给码字cq T的位置中，比特值“0”指示码字cq T解码失败。例如，包括48比特的6八位字节“CW位图”字段支持指示多达48个码字的解码状态(例如，对应于NCW≤48)。
在一些示例性实施例中，源站AP-STA 104和目的站STA 102也可以用于使用HARQ消息而不是Ack帧来指示解码完全成功。在这种情况下，HARQ消息600的CW位图字段将被设置为指示所有接收到的码字成功解码。因此，在示例性实施例中，HARQ消息可以用作Ack帧(例如，设置为指示所***字都被成功解码的CW位图)或可选地用作Nack帧(例如，CW位图中的至少一些比特指示解码失败的码字)。
在包括具有MPDU 302的A-MPDU 304的PPDU 300的情况下，HARQ消息600可以采取BlockAckCW消息的形式，该消息可以包括每个MPDU的CW位图子字段。
再次参考图4，具体参考在源AP-STA 104处执行的源动作400，在发送PPDU 300之后，源AP-STA 104用于等待反馈消息413(例如，HARQ或Ack)。在示例性实施例中，如果在超时时段内没有接收到反馈消息413，源AP-STA 104确定PPDU 300的传输完全失败，并返回到动作404，以再次重传整个PPDU 300作为初始传输。
在示例性实施例中，如果在超时时段到期之前接收到的反馈消息413是Ack帧(或指示完全成功解码的HARQ帧)，则不需要数据重传。否则，源AP-STA 104用于基于反馈消息413中包括的一个或多个CW位图识别在目的STA 102处哪些码字解码失败，然后在新的PPDU300R中重新发送关于解码失败的码字(或错误码字的版本)的信息(动作414)。现在将根据一些示例性实施例详细描述作为动作414的一部分执行的重传过程。
在至少一些示例性实施例中，由源AP-STA 104执行以重传解码失败的码字的重传过程和在目的STA 102处执行的后续解码过程用于基于从失败传输获知的信息增加成功的机会。在示例性实施例中，由源AP-STA 104执行以重传解码失败的码字的重传过程依赖于IR-HARQ。特别是，提出了建立在现有LPDC码基础上的IR-HARQ码，从而实现了后向兼容性。
现在将参考图8关于失败的码字cT q描述作为由AP-STA 104执行的动作414一部分的重传过程。失败的码字cT q对应于源字sq。在初始传输中(例如，在作为动作402的一部分发送的PPDU 300中)，经过LDPC编码的源字sq与通过重扰、缩短和分段操作502产生的信息块IBj相同。如下文所述，对于每个连续的重传，AP-STA 104用于执行编码过程802(i)(其中，1≤i≤Rmax，Rmax表示最大重传次数)。编码过程802(i)包括置换操作804、缩短操作806和LDPC编码操作504。对对应于失败码字cT q的信息块IBq执行置换操作804和缩短操作806，以生成置换、缩短后的源字s'q(i)，然后根据LDPC编码操作的生成矩阵G进行LDPC编码，以生成相应的置换扩展码字c'q(i)。每个编码过程802(i)(1≤i≤Rmax)重传对应于添加到初始发送的LDPC码字cq(0)的进一步扩展，因此i也表示LDPC码已经被扩展的次数。
在图8中，编码过程802(0)对应于在初始传输(i＝0)期间对原始长度k信息块IBq(即，源字sq)执行以生成长度n码字cq的LDPC编码操作504。编码过程802(1)和802(i)对应于针对信息块IBq执行的编码操作，以分别生成第一扩展码字c'q(1)和第i扩展码字c'q(i)，用于第一次IR-HARQ传输和第i次IR-HARQ传输。
如图8所示，编码过程802(0)通过将源字sq(对应于信息块IBq)与初始传输生成矩阵G相乘来执行LDPC编码。生成矩阵G对应于原始传输PCM矩阵H(以下称为PCM矩阵H(0))，如上所述，该矩阵是通过提升基本PCM矩阵Hb(以下称为基本PCM矩阵Hb(0))推导出的。
每个扩展编码过程802(i)(i>0)用于生成相应的码字c'q(i)，该码字对应于相应的生成矩阵G(i)的输出，该输出对于相应的PCM矩阵H(i)，其是原始传输PCM矩阵H(0)的第i个扩展。在示例性实施例中，相同的编码操作504(即，相同的生成矩阵G)应用于每个扩展编码过程802(i)中。因此，置换操作804和缩短操作806用于重新排列和缩短包括在原始信息块IBq中的信息比特，以提供置换和缩短后的源字s'q(i)，该源字与生成矩阵G相乘时将产生扩展码字c'q(i)，该扩展码字相当于原始源字sq(即IBq)乘以相应的生成矩阵G(i)，该生成矩阵G(i)对应于相应的PCM矩阵H(i)，该PCM矩阵H(i)是原始传输PCM矩阵H(0)的第i个扩展。换句话说，c'q(i)＝sq·G(i)＝s'q(1)·G。
在示例性实施例中，PCM矩阵H(i)对应于预定义的置换和缩短映射PM(i)。特别地，对于可用于初始传输的每个基本LDPC码，预定置换和缩短映射PM(i)的集合(1≤i≤Rmax)。如上所述，IEEE std 802.11TMREVmdD3.2为编码速率R和LDPC码字长度N的每个特定组合指定唯一的基本PCM Hb(以下称为基本PCM Hb(0))。在示例性实施例中，为每个基本PCM Hb定义Rmax个置换和缩短映射的集合{PM(1),…,PM(Rmax)}，从而定义相应的Rmax扩展基本PCM族{Hb(1)至Hb(Rmax)}。
在图8中，LDPC码字cq(o)对应于基于PCM H(0)生成的母LDPC码，LDPC码字{c'q(i),…,c'q(Rmax)}对应于基于PCM{Hb(1)至Hb(Rmax)}生成的相应扩展LDPC码，每个扩展LDPC码都是从PCM Hb(0)推导出的。在示例性实施例中，置换和缩短映射存储在AP-STA 104的存储器中。
作为示例，图9示出了从表中选出的行，该表定义了Rmax＝19个置换和缩短映射的集合{PM(1),…,PM(19)}，这些置换和缩短映射对应于具有n＝1944和Z＝81的编码速率为5/6的LDPC码的基本PCM Hb(4×24)。行i＝1至19中的每一行对应于相应的置换和缩短映射PM(1),…,PM(19)。图10示出了原始PCM Hb(0)(例如，如IEEE std 802.11TMREVmdD3.2中规定的，并在上文的图7中示出)和由置换和缩短映射PM(1)定义的i＝1扩展PCM Hb(1)的示例。如上所述，基本PCM Hb 0包括两个部分，即大小为((nb–kb)×kb)的信息比特部分HbI(0)和大小为((nb–kb)×(nb–kb))的奇偶校验比特部分HbP，其中，kb＝k/Z，nb＝n/Z。如图10所示，基本PCM Hb(1)包括三个部分，即标称大小为((nb–kb)×kb)的信息比特部分HbI(1)，空部分(对应于原始PCM Hb(0)中奇偶校验比特部分HbP(0)的位置)和大小为((nb–kb)×(nb–kb))的奇偶校验比特部分HbP。基本PCM Hb(1)的信息比特部分HbI(1)通过如下方式生成：对原始基本信息部分HbI(0)应用置换函数Π1和缩短函数Λ，以选择通过置换和缩短映射PM(1)定义的置换操作从原始PCM PCM Hb(0)获得的置换列的子集。缩短操作之后HbI(1)中的缩短列被设置为空列。PCM Hb(1)的奇偶校验比特部分HbP是通过将原始PCM Hb(0)的奇偶校验比特部分HbP右列移位(nb–kb)列，从而获得矩阵的扩展和(nb–kb)个空列的集合来生成。
图10所示的表格可以统称为：
Figure BDA0004084003580000101
其中，矩阵Hb的第一行表示原始PCM Hb(0)，第二行表示第一扩展PCM Hb(1)。
在图9的表中，“fi”表示列索引集合，该列索引集合将原始基本信息部分HbI(0)中的相应列j(0≤j≤(kb–1))映射到第i扩展信息部分HbI(i)中的列j。|fi|表示执行映射的列数，其余的列用零填充。因此，图9中的每一行通过在对应于置换码的列位置中提供映射到对应于原始基本信息部分HbI(0)的列的数字来指定置换Πi。缩短模式Λ1由留空的列位置指定。因此，在由置换和缩短映射PM(1)定义的列索引集合“f1”的情况下，第一扩展信息部分HbI(1)被简化为：
f1＝{f1(j)}＝{f1(0),f1(1),f1(5),f1(8),f1(10),f1(12),f1(13),f1(14),f1(15),f1(18),f1(19)}
其中，HbI(0)列j＝0映射到HbI(1)列j＝13
HbI(0)列j＝1映射到HbI(1)列j＝0
HbI(0)列j＝4映射到HbI(1)列j＝15
HbI(0)列j＝5映射到HbI(1)列j＝12
依此类推，总共|f1|＝11个映射列。
需要说明的是，Kb–|f1|个列HbI(0)没有映射到HbI(1)。没有与HbI(0)对应的映射的HbI(1)的列是空列，并用零填充。
如上所述，在示例性实施例中，原始生成矩阵G被应用于每个扩展编码过程802(i)(i>0)中的LDPC编码操作504，因此必须通过置换操作804和缩短操作806来操纵源字sq，以使扩展编码过程802(i)能够输出LDPC编码操作的等效输出，该LDPC编码操作应用对应于扩展PCM H(i)的唯一生成矩阵。
在这方面，扩展编码过程802(i)(i>0)的置换操作804用于根据定义基本PCM Hb(i)的信息比特部分HbI(i)的置换和缩短映射PM(i)重新排列源字sq中的信息比特，以生成置换后的源字Sq p(i)。在示例性实施例中，为每个基本PCM Hb定义的Rmax个置换和缩短映射的集合{PM(1),…,PM(Rmax)}定义置换Π1至ΠRmax的相应集合和缩短模式Λ1至ΛRmax的相应集合，它们可以分别由LDPC编码过程802(1)至802(Rmax)的置换操作804和缩短操作806应用。每个置换和缩短映射PM(i)定义了用于包括在置换和缩短后的源字Sq p(i)中的源字sq的比特集合，以及置换和缩短后的源字Sq p(i)中的比特集合的顺序和位置。由要在源字Sq p(i)中缩短的置换和缩短映射PM(i)指示的比特被设置为零。
再次参考图9和示例性置换和缩短映射PM(1)。在示例性实施例中，对应于置换和缩短映射PM(i)的表行中的索引值映射到原始源字Sq中的相应Z比特集合，并且表行中的索引值的位置指示那些Z比特应位于置换后的源字Sq p(i)中的位置。
例如，在置换和缩短映射PM(1)的情况下，在索引列j＝0下对齐的索引值“1”指示将通过从原始源字sq复制第二个Z比特集合来填充置换后的源字Sq p(i)的第一个Z比特集合。因此，来自原始源字sq的|f1|个Z比特集合被复制到置换后的源字Sq p(i)的指定的Z比特位置。由于只复制|f1|×Z个信息比特，置换后的源字Sq p(i)包括k–(|f1|×Z)个未定义元素。在缩短操作806中，这些未定义的元素都被设置为零，从而产生置换后的缩短源字S'q(i)。然后，将S'q(i)与原始生成矩阵G相乘，以生成所得到的扩展码字c'q(i)，该扩展码字包括位于k比特集合中的|f1|×Z个信息比特和n–k个扩展奇偶校验比特。在示例性实施例中，通过提取操作提取n–k个扩展奇偶校验比特，以输出奇偶校验扩展码字cpc q(i)。
可以针对多个不同的失败码字应用图8所示的重传编码过程。扩展码字cpc q(i)可以包括在重传PPDU 300R中。再次参考图4，源AP-STA 104用于将重传PPDU 300R调制到RF信号415上，以用于通过无线介质106的信道传输。
如动作422所示，AP-STA 104可以从目的STA 102接收另一条HARQ消息413，该HARQ消息413指示针对重复失败码字cT q需要另一次重传。在这种情况下，可以使用下一个PCM置换和缩短映射PM(i)生成另一个LPDC扩展。
在不同的应用和实施例中，包括在重传PPDU 300R中的重传码字cq(i)中的信息可以不同。如上所述，目的STA 102用于存储解码失败并因此标记为解码失败的任何码字cj T的中间和最终解码结果。LPDC编码方案是***的，使得目的STA 102可以将来自原始码字传输的信息与在随后的重传中接收的扩展信息组合在一起。
在第一示例性实施例中，重传码字cq(i)可以仅包括cpc q(i)的n–k个奇偶校验比特(例如：重传码字cq(i)＝奇偶校验扩展码字cpc q(i))。在这种情况下，接收目的STA 102将新接收的cpc q(i)的n–k个奇偶校验比特与它先前在原始传输和任何中间重传中接收的信息比特和奇偶校验比特组合在一起。在这种实施例中，在原始传输中发送n比特长码字cq，相应的n–k比特长奇偶校验比特扩展码字cpc q(i)随后在每次重传中发送。本实施例是IR-HARQ中频谱效率方面的高效传输方法。如果希望保持重传码字cq(i)的长度与用于分组编码的原始码字cq的长度相同，在一些示例中，这可以通过在重传分组中重复扩展码字cpc q(i)以将其填充到长度n来实现。
在第二示例性实施例中，重传码字cq(i)包括原始码字cq的信息比特与扩展码字cpc q(i)的n–k个奇偶校验比特的组合。在这种情况下，信息比特与新的奇偶校验比特一起被重传，产生n比特长码字。这样一来，在初始传输和每次重传期间，码块长度不变。
在第三示例性实施例中，重传码字cq(i)包括由LDPC编码操作504生成的非归零信息比特，以及扩展码字cpc q(i)的n–k个奇偶校验比特。因此，在这种情况下，一些信息比特以置换方式重传。
目的STA 102用于接收和解调RF信号415(动作416)，以恢复包括在重传PPDU 300R中的重传码字cq(i)的软信道比特值，然后对其进行重传解码过程418。根据上述示例性实施例，在重传解码过程418期间针对重传码字b'j T采取的动作在图11中示出，其中，重传码字cq(i)仅包括cpc q(i)的n–k个奇偶校验比特(例如：重传码字cq(i)＝奇偶校验比特校验扩展码字cpc q(i))。
如图11所示，目的STA 102包括码字解码日志1102，该码字解码日志1102包括来自原始PPDU传输的解码失败的码字bT的解码结果。例如，码字解码日志1102可以对于每个解码失败的码字cj T识别由解调器180输出的软信道比特值和由LLR计算器192输出的LLR值。在示例性实施例中，包括在码字解码日志1102中的值可用于与针对重传码字生成的值组合，以帮助对重传码字进行解码。在发生多次重传的至少一些示例性实施例中，码字解码日志1102可以提供重传值以及与码字相关联的原始传输值。
因此，在图11所示的示例性重传解码过程418中，重传解码418开始于交织软信道比特值，上述软信道比特值是先前针对来自原始码字cj T的k个信息比特确定的，上述k个信息比特对应于中间源字s'q(i)中的非空值(动作1104)。然后，基于解码日志，在对应于中间源字s'q(i)中的空值的码字位置设置LLR值(动作1106)。基于LLR值执行LDPC解码(动作1112)。
图12示出了根据上述示例性实施例，在重传解码过程418期间针对重传码字b'j T采取的动作，其中，重传码字cq(i)包括信息比特以及cpc q(i)的新的n–k个奇偶校验比特(例如：重传码字cq(i)＝码字c'q(i))。在这种情况下，除了图11所示的步骤之外，还可以包括额外的步骤，即，将先前接收到的信息比特的软值与重传码字cq(i)中当前接收到的信息比特的软值组合在一起(动作1103)。此外，动作1104被修改为将组合的软信道比特值与对应于中间源字s'q(i)中的非空值的k个信息比特交织在一起(动作1104A)。
如上所述，在示例性实施例中，为可用于初始传输的每个基本LDPC码预定置换和缩短映射PM(i)(1≤i≤Rmax)的集合，并且IEEE std 802.11TMREVmdD3.2为编码速率R和LDPC码字长度N的每个特定组合指定唯一的基本PCM Hb(以下称为基本PCM Hb(0))。在示例性实施例中，为每个基本PCM Hb定义Rmax置换和缩短映射的集合{PM(1),…,PM(Rmax)}，从而定义相应的Rmax个扩展基本PCM族{Hb(1)至Hb(Rmax)}。
在这方面，下表示出了针对IEEE std 802.11TMREVmdD3.2中规定的不同LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。下表以与上文关于图9描述的相同的方式示出了置换和缩短映射信息。将下表与IEEE std 802.11TMREVmdD3.2中定义的LDPC码的相应基本PCM结合，提供了对应的置换扩展和缩短(permutated extension and shortened，PES)的LDPC重传码的基本PCM。
表1A：基于具***块长度1944、Z＝81和码率1/2的[802.11REVmdD3.2]LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。基本PCM的信息列数为k/Z＝12；每个扩展生成972个额外的奇偶校验比特。表1A示出了每次置换和缩短操作时基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将表1A所示的fi＝{fi(j)}和在[802.11REVmdD3.2]中定义并如图7所示的具***块长度n＝1944、k＝1296、Z＝81和码率1/2的802.11LDPC码的基本奇偶校验矩阵结合起来，得到PESLDPC码的基本PCM。
表1A 802.11 LDPC码(n＝1944，速率1/2)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000121
Figure BDA0004084003580000131
表1B：基于具***块长度1944、Z＝81和码率2/3的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1944、k＝1296、Z＝81和码率2/3的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝16。每个扩展会生成648个额外的奇偶校验比特。
表1B：802.11 LDPC码(n＝1944，速率2/3)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000132
/>
表1C：基于具***块长度1944、Z＝81和码率3/4的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1944、k＝1458、Z＝81和码率3/4的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝18。每个扩展会生成486个额外的奇偶校验比特。
表1C：802.11 LDPC码(n＝1944，速率3/4)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引f_i＝{f_i(j)}
Figure BDA0004084003580000133
Figure BDA0004084003580000141
表1D：基于具***块长度1944、Z＝81和码率5/6的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1944、k＝1620、Z＝81和码率5/6的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝20。每个扩展会生成324个额外的奇偶校验比特。
表1D：802.11 LDPC码(n＝1944，速率5/6)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引f_i＝{f_i(j)}
Figure BDA0004084003580000142
Figure BDA0004084003580000151
表2A：基于具***块长度1296、Z＝54和码率1/2的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1296、k＝648、Z＝54和码率1/2的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝12。每个扩展会生成648个额外的奇偶校验比特。
表2A：802.11 LDPC码(n＝1296，速率1/2)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000152
Figure BDA0004084003580000161
表2B：基于具***块长度1296、Z＝54和码率2/3的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1296、k＝864、Z＝54和码率2/3的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝16。每个扩展会生成432个额外的奇偶校验比特。
表2B：802.11 LDPC码(n＝1296，速率2/3)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000162
Figure BDA0004084003580000171
表2C：基于具***块长度1296、Z＝54和码率3/4的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1296、k＝972、Z＝54和码率3/4的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝18。每个扩展会生成324个额外的奇偶校验比特。
表11c：802.11 LDPC码(n＝1296，速率3/4)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000172
Figure BDA0004084003580000181
表2D：基于具***块长度1296、Z＝54和码率5/6的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝1296、k＝1080、Z＝54和码率5/6的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝20。每个扩展会生成216个额外的奇偶校验比特。
表2D：802.11 LDPC码(n＝1296，速率5/6)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000182
Figure BDA0004084003580000191
表3A：基于具***块长度648、Z＝27和码率1/2的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝648、k＝324、Z＝27和码率1/2的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝12。每个扩展会生成324个额外的奇偶校验比特。
表3A 802.11 LDPC码(n＝648，速率1/2)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000192
表3B：基于具***块长度648、Z＝27和码率2/3的802.11 LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝648、k＝432、Z＝27和码率2/3的802.11 LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝16。每个扩展会生成216个额外的奇偶校验比特。
表3B：12b 802.11LDPC码(n＝648，速率2/3)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000201
表3C：基于具***块长度648、Z＝27和码率3/4的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝648、k＝486、Z＝27和码率3/4的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝18。每个扩展会生成162个额外的奇偶校验比特。
表3C：802.11 LDPC码(n＝648，速率3/4)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000202
/>
Figure BDA0004084003580000211
表3D：基于具***块长度648、Z＝27和码率5/6的802.11LDPC码生成的置换扩展和缩短的LDPC码族。具***块长度n＝648、k＝540、Z＝27和码率5/6的802.11LDPC码在[802.11REVmdD3.2]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝20。每个扩展会生成108个额外的奇偶校验比特。
表3D：802.11LDPC码(n＝648，速率5/6)的第i个扩展时PES码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}
Figure BDA0004084003580000212
/>
Figure BDA0004084003580000221
在示例性实施例中，可以参考图13基于以下过程构建上述表格，图13示出了用于优化对母LDPC码的基本PCM的信息列的第i置换和缩短操作的过程。上表假设fi＝{fi(j)}(i≥0，0≤j≤k/Z-1)是在第i个置换扩展和缩短操作之后，原始基本母LPDC码的信息列索引的子集(当i＝0时，f0是母码的完整列索引集)。|fi|是第i扩展时的信息列数。
设计一个具有母码后向兼容性的速率兼容码族，重点是针对每个置换扩展和缩短操作i识别ΠΛi(HbI)。在第i个置换扩展和缩短操作之后新添加的(n-k)行包括优化ΠΛi(HbI)，它是通过使用贪婪过程最小化每个速率的迭代解码阈值，以及母LDPC码的基本PCM的奇偶校验部分HbP来获得的。
置换和缩短的第i个组合产生具有(i+1)×(n-k)行和n+i×(n-k)列的PCM的码，增加fi中列的可变节点度的信息部分，保持可变节点度的奇偶校验部分为2，并产生|fi|+2度的扩展校验节点。图13示出了在对母码的基本PCM的信息列进行第i个置换和缩短操作之后，为了获得信息列索引fi＝{fi(j)}而对Πsi(HbI)进行优化的过程。可以获得对母码(即802.11LDPC码)的基本PCM的信息列进行第i个置换和缩短操作之后的信息列索引fi＝{fi(j)}。
从上文描述中可以理解，在示例性实施例中，对于置换扩展和缩短的LDPC码字，给定信息块长度k、码块长度n和码率r：在初始传输期间(即，i＝0)，通过使用[附录F,802.11REVmdD3.2]中定义的对应母码(IEEE 802.11 LDPC码)的PCM对LDPC码字ck(1≤j≤Ncw)进行编码；在HARQ重传期间(即i>0)，LDPC码字cq(1≤q≤Ncw)中扩展的n–k个奇偶校验比特是基于本申请中公开的实施例3-5定义的fi的基本PCM，通过针对上文给定的对应码参数列表进行置换和缩短生成的。第i次重传的码字Cq(i)是通过组合信息块IBq中的信息比特和/或生成的扩展奇偶校验比特来生成的。
本公开提供了用于实现所公开的方法和***的示例的某些示例算法和计算。但是，本公开不受任何特定算法或计算的约束。尽管本公开通过按照一定的顺序执行的步骤描述方法和过程，但是可以适当地省略或改变方法和过程中的一个或多个步骤。在适当情况下，一个或多个步骤可以按所描述的顺序以外的顺序执行。
通过上述实施例的描述，本公开可以仅通过硬件实现，也可以通过软件和必要的通用硬件平台实现，也可以通过硬件和软件的组合实现。基于这种理解，本发明的技术方案可以通过软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性或非瞬时性存储介质中，非易失性或非瞬时性存储介质可以是光盘只读存储器(compact disk read-only memory，CD-ROM)、USB闪存驱动或硬盘。软件产品包括许多指令，这些指令使计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)能够执行本发明的实施例中提供的方法。
虽然本发明及其优点已详细描述，但应理解，在不脱离所附权利要求书界定的本发明的情况下，可以作出各种改变、替代和更改。
此外，本申请的范围并不限定于说明书中所述的过程、机器、产品、物质组成、模块、方法和步骤的具体实施例。本领域普通技术人员容易理解，可以根据本发明使用现有的或即将开发出的、具有与本文所描述的对应实施例实质相同的功能，或能够取得与上述实施例实质相同的结果的过程、机器、产品、物质组成、模块、方法或步骤。因此，所附权利要求书旨在于其范围内包括这些过程、机器、产品、物质组成、模块、方法或步骤。

Claims (25)

1.一种在无线发射站处执行的方法，包括：
生成第一源字的第一低密度奇偶校验(LPDC)码字用于第一次传输；
生成第二LDPC码字用于所述第一LDPC码字的重传，所述第二LDPC码字包括在所述第一LDPC码字中包括的置换信息比特子集和对应于所述置换信息比特子集的奇偶校验比特。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一LDPC码字符合第一奇偶校验矩阵，所述第二LDPC码字符合第二奇偶校验矩阵，所述第二奇偶校验矩阵是通过置换所述第一奇偶校验矩阵中对应于信息比特的列位置并复制所述第一奇偶校验矩阵中对应于奇偶校验比特的一部分而推导出的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一LDPC码字和所述第二LDPC码字各自使用相同的生成矩阵生成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一LDPC码字和所述第二LDPC码字具有相同的长度，并且由LDPC编码器生成所述第二LDPC码字包括：以不同于来自所述第一源字的多个比特包括在所述第一源字中的顺序的顺序，在第二源字中包括所述多个比特，其中，来自所述第一源字的另外多个比特不包括在所述第二源字中，其中，所述第二源字与所述第一源字的长度相同，并且所述第二源字中没有填充来自所述第一源字的比特的比特位置被设置为零。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述比特的所述顺序由预定义的置换和缩短映射指定，所述预定义的置换和缩短映射将所述第一源字中的多个比特的位置映射到所述第二源字中相同比特的位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述置换和缩短映射将来自所述第一源字中的位置的连续比特集合的顺序映射到所述第二源字中的连续比特位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法可以包括生成多个LDPC码字用于所述第一LDPC码字的多次连续重传，所述多个LDPC码字各自包括在所述第一LDPC码字中包括的唯一的置换信息比特子集和对应于所述置换信息比特子集的奇偶校验比特。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，包括：
发送重传码字，所述重传码字包括来自所述第二LDPC码字的信息比特和奇偶校验比特。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，包括：
发送重传码字，所述重传码字包括来自所述第一LDPC码字的信息比特和来自所述第二LDPC码字的奇偶校验比特，所述重传码字与所述第一码字的长度相同。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，包括：
发送重传码字，所述重传码字包括来自所述第二LDPC码字的奇偶校验比特，并且不包括来自所述第二LDPC码字的信息码比特。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，包括在无线局域网中为目的站发送所述第一LDPC码字，并从所述目的站接收指示所述第一LDPC码字未被正确解码的消息。
12.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至8的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度1944、Z＝81和码率1/2的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至8定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000021
13.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至10的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对码块长度1944、Z＝81和码率2/3定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至10定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000022
/>
Figure FDA0004084003570000031
14.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至11的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度1944、Z＝81和码率3/4的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至11定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000032
15.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至19的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度1944、Z＝81和码率5/6的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至19定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000041
16.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至8的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度1296、Z＝54和码率1/2的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至8定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000051
17.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至17的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度1296、Z＝54和码率2/3的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至17定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000052
/>
Figure FDA0004084003570000061
18.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至19的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度1296、Z＝54和码率3/4的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至19定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000062
/>
Figure FDA0004084003570000071
19.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至19的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度n＝1296、k＝1080、Z＝54的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至19定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000072
/>
Figure FDA0004084003570000081
20.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至8的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度648、Z＝27和码率1/2的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至8定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000082
/>
Figure FDA0004084003570000091
21.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至15的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度648、Z＝27和码率2/3的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至15定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000092
/>
Figure FDA0004084003570000101
22.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至19的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度648、Z＝27和码率3/4的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至19定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000102
/>
Figure FDA0004084003570000111
23.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，用于连续重传i＝1至19的置换和缩短映射的集合如下表所示，其中，每个置换和缩短映射对应于由802.11REVmdD3.2针对具***块长度648、Z＝27和码率5/6的LDPC码定义的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每个行i＝1至19定义相应的置换和缩短映射，对于每个行i，列索引j下的空白位置指示在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特集合将被设置为零，列位置j下的值指示在对应于所述值的位置处所述第一源字中的Z比特集合将被复制到在对应于所述索引j的位置处所述第二源字中的Z比特位置：
Figure FDA0004084003570000112
/>
Figure FDA0004084003570000121
24.一种无线发射站，用于执行根据权利要求1至23中任一项所述的方法。
25.一种非易失性计算机可读介质，存储用于配置用于执行根据权利要求1至23中任一项所述的方法的无线发射站的指令。
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