JP7801231B2

JP7801231B2 - 固定長の確率振幅シェーピング

Info

Publication number: JP7801231B2
Application number: JP2022546516A
Authority: JP
Inventors: デュン・ゴク・ドアン; リン・ヤン; ビン・ティアン
Original assignee: クアルコム，インコーポレイテッド
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2026-01-16
Anticipated expiration: 2041-02-02
Also published as: US20210243058A1; WO2021158518A1; EP4101096A1; BR112022014598A2; TWI860449B; KR102808717B1; CN115004586A; KR20220137893A; EP4101096C0; JP2023513056A; TW202147798A; EP4101096B1; US11277288B2; CN115004586B

Description

本開示は、全般にワイヤレス通信に関し、より具体的には、固定長の情報ブロックを使用して不均一な振幅分布を達成するためにデータを符号化することに関する。

ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)は、局(STA)とも呼ばれるいくつかのクライアントデバイスにより使用するための共有されるワイヤレス通信媒体を提供する、1つまたは複数のアクセスポイント(AP)により形成され得る。Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)802.11規格群に準拠するWLANの基本的な要素は、APによって管理される基本サービスセット(BSS)である。各BSSは、APによりアドバタイズされる基本サービスセット識別子(BSSID)によって識別される。APは、ビーコンフレームを定期的にブロードキャストして、APのワイヤレス範囲内にあるあらゆるSTAがWLANとの通信リンクを確立または維持することを可能にする。

送信デバイスおよび受信デバイスは、ワイヤレスチャネル条件を最適に利用するように、たとえばスループットを高め、レイテンシを減らし、または様々なサービス品質(QoS)パラメータを課すようにデータを送信して受信するための、様々な変調およびコーディング方式(MCS)の使用をサポートし得る。たとえば、既存の技術は、最大で1024-QAMの使用をサポートし、4096-QAM(「4k QAM」とも呼ばれる)も実装されることが予想される。MCSの中でもとりわけ、1024-QAMおよび4096-QAMは、低密度パリティチェック(LDPC)符号化の使用を伴う。たとえば前方誤り訂正(FEC)に冗長性を加えるために、LDPC符号化動作がコードブロックのデータビットに対して実行され得る。

一般に、現実世界のワイヤレスチャネルは、データが通信され得る最大のレートに制約を課すノイズを含む。Shannon-Hartley理論は、リンクの絶対的なチャネル容量、すなわち、ノイズの存在下で特定の帯域幅にわたり送信することができる単位時間当たりのエラーのない情報の最大の量を表す、上側の限界または制限(「シャノン限界」と呼ばれる)を立証している。残念ながら、LDPC符号化により達成可能なチャネル容量は、高いMCSに対しても、シャノン限界に対して大きな差がある。加えて、1024-QAMおよび4096-QAMを含む高いMCSを使用することが可能であるには、高い信号対雑音比(SNR)が必要とされるが、そのような高いMCSに対して必要とされるSNRを取得するのは難しいことがある。

本開示のシステム、方法、およびデバイスは各々、いくつかの革新的な態様を有し、それらのいずれの1つも、本明細書において開示される望ましい属性を単独で担うものではない。

本開示において説明される主題の1つの革新的な態様は、ワイヤレス通信の方法として実装され得る。方法は、ワイヤレス通信デバイスによって実行されてもよく、固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得するステップと、ある数(L_S)個の振幅シェーピングされたビットを生み出す、情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行するステップと、L_S個の振幅シェーピングされたビットを第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置するステップであって、L_SとL_USの合計が固定量(N2)以下である、ステップと、第2の情報ブロックの長さがN2となるように1つまたは複数のパディングビットを第2の情報ブロックに選択的に追加するステップと、第2の情報ブロックに、第2の情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加するステップと、1つまたは複数のコードワードを生み出す、第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行するステップであって、各コードワードが、第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含む、ステップと、第2の情報ブロックのビットのサブセットおよびパリティビットを複数のシンボルに配置するステップであって、各シンボルが、シンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、複数のシンボルの振幅が不均一な分布を有するように、第1の符号化動作が振幅シェーピングされたビットを生み出す、ステップと、複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを少なくとも1つの受信デバイスに送信するステップとを含み得る。

いくつかの実装形態では、第1の符号化動作の実行は、ルックアップテーブル(LUT)から、情報ビットのサブセットと一致するビット値のパターンを反復的に選択するステップを含んでもよく、LUTが、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するビット値の複数のパターンを記憶し、振幅シェーピングされたビットの複数のパターンが、ビット値の選択されたパターンに対応する振幅シェーピングされたビットのパターンを含む。いくつかの実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、各反復に対して、情報ビットの第1のサブセットと一致するビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなるかどうかを決定するステップを含み得る。いくつかの実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、ビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、ビット値の第1のパターンを選択することなく、第1の符号化動作を打ち切るステップを含み得る。

いくつかの他の実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、ビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、情報ビットの第2のサブセットと一致するビット値の第2のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2以下になるかどうかを決定するステップを含み得る。いくつかの態様では、情報ビットの第2のサブセットは、情報ビットの第1のサブセットより大きくてもよい。いくつかの実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、L_SとL_USの得られた合計がN2以下であると決定したことに応答して、ビット値の第2のパターンを選択したことに応答した第1の符号化動作を打ち切るステップを含み得る。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のシグナリングビットの追加は、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、LUTの中の振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップとを含んでもよく、1つまたは複数のシグナリングビットは、L_PAMとL_ESTの差に等しい値を表す。

いくつかの他の実装形態では、1つまたは複数のシグナリングビットの追加は、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップを含んでもよく、1つまたは複数のシグナリングビットはL_PAMに等しい値を表す。いくつかの他の実装形態では、1つまたは複数のシグナリングビットの追加は、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、N1個の情報ビットのもとで第1の符号化動作に基づいて符号化可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップとを含んでもよく、1つまたは複数のシグナリングビットは、L_PAMとL_MEANの差に等しい値を表す。いくつかの他の実装形態では、1つまたは複数のシグナリングビットの追加は、第2の情報ブロックの中の情報ビットと関連付けられるシンボルの数を決定するステップを含んでもよく、1つまたは複数のシグナリングビットは、第2の情報ブロックの中の情報ビットと関連付けられるシンボルの数に等しい値を表す。またさらに、いくつかの実装形態では、1つまたは複数のシグナリングビットは、第2の情報ブロックに含まれるパディングビットの数に等しい値を表し得る。

本開示において説明される主題の別の革新的な態様は、ワイヤレス通信デバイスにおいて実装され得る。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1つのモデムと、少なくとも1つのモデムと通信可能に結合される少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサと通信可能に結合されプロセッサ可読コードを記憶する少なくとも1つのメモリとを含み得る。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのプロセッサによるプロセッサ可読コードの実行が、ワイヤレス通信デバイスに動作を実行させ、動作は、固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得することと、ある数(L_S)個の振幅シェーピングされたビットを生み出す、情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行することと、L_S個の振幅シェーピングされたビットを第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置することであって、L_SとL_USの合計が固定量(N2)以下である、配置することと、第2の情報ブロックの長さがN2となるように1つまたは複数のパディングビットを第2の情報ブロックに選択的に追加することと、第2の情報ブロックに、第2の情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加することと、1つまたは複数のコードワードを生み出す、第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行することであって、各コードワードが、第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含む、実行することと、第2の情報ブロックのビットのサブセットおよびパリティビットを複数のシンボルに配置することであって、各シンボルが、シンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、複数のシンボルの振幅が不均一な分布を有するように、第1の符号化動作が振幅シェーピングされたビットを生み出す、配置することと、複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを少なくとも1つの受信デバイスに送信することとを含み得る。

本開示において説明される主題の別の革新的な態様は、ワイヤレス通信の方法として実装され得る。方法は、ワイヤレス通信デバイスによって実行されてもよく、複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを受信するステップであって、複数のシンボルが複数のコードワードビットを表し、複数の振幅が不均一な分布を有する、ステップと、複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置するステップと、1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生み出す、1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行するステップであって、各々の復号されたコードブロックが複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含む、ステップと、複数の復号されたコードワードビットを固定長(N2)を有する情報ブロックに配置するステップと、情報ブロックの固定長N2に基づいて情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出するステップと、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックの中のある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを特定するステップと、ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生み出す、振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行するステップと、シェーピング解除されたビットの数L_DSおよび復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)に基づいて、情報ブロックからのある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースするステップと、シェーピング解除されたビットおよびシェーピングされていないビットを固定長N1を有する復号された情報ブロックに配置するステップとを含んでもよい。

いくつかの実装形態では、振幅シェーピングされたビットは、情報ブロックの最上位ビット(MSB)を表し得る。いくつかの実装形態では、L_USとL_DSの合計はN2に等しくてもよい。いくつかの実装形態では、方法はさらに、L_USを超える情報ブロックの1つまたは複数のビットを廃棄するステップを含み得る。いくつかの実装形態では、廃棄されたビットは、情報ブロックの最下位ビット(LSB)を表し得る。

いくつかの実装形態では、第2の復号動作の実行は、LUTから、振幅シェーピングされたビットのサブセットと一致するシェーピング解除されたビットのパターンを選択するステップを含んでもよく、LUTは、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するシェーピング解除されたビットの複数のパターンを記憶し、複数のシェーピング解除されたビットは、シェーピング解除されたビットの選択されたパターンを含む。いくつかの実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、LUTにおける振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップと、L_ESTと1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値との差に基づいて振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。

いくつかの他の実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。いくつかの他の実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、N1個の情報ビットのもとで第2の復号動作に基づいて復号可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップと、L_MEANと1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値との差に基づいて振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。またさらに、いくつかの実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックに含まれるパディングビットの数を決定するステップと、N2、L_US、およびパディングビットの数に基づいて、振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。

本開示において説明される主題の別の革新的な態様は、ワイヤレス通信デバイスにおいて実装され得る。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも1つのモデムと、少なくとも1つのモデムと通信可能に結合される少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサと通信可能に結合されプロセッサ可読コードを記憶する少なくとも1つのメモリとを含み得る。いくつかの実装形態では、少なくとも1つのプロセッサによるプロセッサ可読コードの実行は、ワイヤレス通信デバイスに動作を実行させ、動作は、複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを受信することであって、複数のシンボルが複数のコードワードビットを表し、複数の振幅が不均一な分布を有する、受信することと、複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置することと、1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生み出す、1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行することであって、各々の復号されたコードブロックが複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含む、実行することと、複数の復号されたコードワードビットを固定長(N2)を有する情報ブロックに配置することと、情報ブロックの固定長N2に基づいて情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出することと、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックの中のある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを特定することと、ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生み出す、振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行することと、シェーピング解除されたビットの数L_DSおよび復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)に基づいて、情報ブロックからのある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースすることと、シェーピング解除されたビットおよびシェーピングされていないビットを固定長N1を有する復号された情報ブロックに配置することとを含む。

本開示において説明される主題の1つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかとなろう。以下の図の相対的な寸法は一定の縮尺で描かれていない場合があることに留意されたい。

例示的なワイヤレス通信ネットワークの絵図である。アクセスポイント(AP)といくつかの局(STA)との間の通信に使用可能である例示的なプロトコルデータユニット(PDU)を示す図である。図2AのPDUの中の例示的なフィールドを示す図である。例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。例示的なアクセスポイント(AP)のブロック図である。例示的な局(STA)のブロック図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセスを示すフローチャートである。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフローの図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフローの図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートする例示的なルックアップテーブル(LUT)を示す図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセスを示すフローチャートである。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフローの図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフローの図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフローの別の図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングを使用して符号化され得る振幅ビットの例示的なシーケンスを示す図である。いくつかの実装形態による、例示的な振幅シェーピング前情報ブロックを示す図である。いくつかの実装形態による、例示的な振幅シェーピング後情報ブロックを示す図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフローの別の図である。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセスを示すフローチャートである。いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセスを示すフローチャートである。いくつかの実装形態による、例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。いくつかの実装形態による、例示的なワイヤレス通信デバイスのブロック図である。

様々な図面における同様の参照番号および名称は、同様の要素を示す。

以下の説明は、本開示の革新的な態様を説明する目的でいくつかの特定の実装形態を対象としている。しかしながら、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用され得ることを当業者は容易に認識されよう。説明される実装形態は、とりわけ、Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11規格、IEEE 802.15規格、Bluetooth Special Interest Group (SIG)により定められるようなBluetooth(登録商標)規格、または、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP(登録商標))により公布されるLong Term Evolution (LTE)、3G、4G、もしくは5G(New Radio (NR))規格のうちの1つまたは複数に従って、高周波(RF)信号を送信して受信することが可能な、任意のデバイス、システム、またはネットワークにおいて実装され得る。説明される実装形態は、以下の技術または技法、すなわち、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC-FDMA)、シングルユーザ(SU)多入力多出力(MIMO)、およびマルチユーザ(MU) MIMOのうちの1つまたは複数に従って、RF信号を送信して受信することが可能な、任意のデバイス、システム、またはネットワークにおいて実装され得る。説明される実装形態はまた、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)、またはinternet of things (IOT)ネットワークのうちの1つまたは複数において使用するのに適した、他のワイヤレス通信プロトコルまたはRF信号を使用して実装され得る。

様々な態様は全般に、所望の振幅分布を達成するようにワイヤレス通信のためのデータを符号化することに関し、より具体的には、振幅が不均一な分布を有するように得られたシンボルの振幅をシェーピングするために固定長の情報ブロックの情報ビットに対して第1の符号化動作を実行することに関する。不均一な分布のいくつかの態様では、それぞれの振幅と関連付けられる確率は、一般に振幅の減少とともに増大する。たとえば、シンボルの振幅の不均一な分布は、概ねガウス分布であり得る。いくつかの態様では、第1の符号化動作は、情報ビットをより振幅の小さいシンボルへと符号化することと関連付けられる確率が、情報ビットを振幅のより大きいシンボルへと符号化することと関連付けられる確率より高くなるように、振幅シェーピングされたビットの1つまたは複数のパターンに情報ビットの1つまたは複数のパターンをマッピングするプレフィックス符号化動作であり、またはそれを含む。いくつかの態様では、第1の符号化動作はまた、シェーピングされていないビットの数と組み合わせられた振幅シェーピングされたビットの数が最大のペイロード長以上になるまで、情報ビットを反復的に符号化することによって少なくとも一部、その出力において固定長の情報ブロックを達成し得る。

本開示において説明される主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの1つまたは複数を実現するために実装され得る。いくつかの実装形態では、説明される技法は、たとえば、得られた振幅分布が概ねガウス分布となるように振幅を符号化することによって、送信デバイスにより実際に得られるチャネル容量と理論的なシャノン限界との差を埋めるために使用され得る。本実装形態では、固定のコーディングレートを維持することを振幅シェーピング動作に対して強いることなく、パケット長は固定サイズに保たれ得る。振幅シェーピングの前と後で固定の情報ブロック長を維持することによって、本開示の態様は、振幅シェーピング動作を最初に実行する必要なく、媒体アクセス制御(MAC)層が情報ブロックに追加されるべきパディングビットの数を決定すること(整数個のシンボルを生み出すこと)を可能にし得る。さらに、振幅シェーピング動作の可変のコーディングレートを守ることによって、本開示の態様は振幅シェーピングされたビットの最適な符号化をサポートし得る。

図1は、例示的なワイヤレス通信ネットワーク100のブロック図を示す。いくつかの態様によれば、ワイヤレス通信ネットワーク100は、Wi-Fiネットワークなどのワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)の例であり得る(以後WLAN100と呼ばれる)。たとえば、WLAN100は、IEEE 802.11ワイヤレス通信プロトコル規格群(限定はされないが、802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba、および802.11beを含む、IEEE 802.11-2016仕様またはそれらの改正により定義されるものなど)のうちの少なくとも1つを実装するネットワークであり得る。WLAN100は、アクセスポイント(AP)102および複数の局(STA)104などの多数のワイヤレス通信デバイスを含み得る。1つだけのAP102が示されているが、WLANネットワーク100は複数のAP102も含み得る。

STA104の各々は、様々な可能性の中でもとりわけ、移動局(MS)、モバイルデバイス、モバイルハンドセット、ワイヤレスハンドセット、アクセス端末(AT)、ユーザ機器(UE)、加入者局(SS)、または加入者ユニットとも呼ばれ得る。STA104は、様々な可能性の中でもとりわけ、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、他のハンドヘルドデバイス、ネットブック、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、ラップトップ、ディスプレイデバイス(たとえば、とりわけTV、コンピュータモニタ、ナビゲーションシステム)、音楽もしくは他のオーディオもしくはステレオデバイス、リモートコントロールデバイス(「リモート」)、プリンタ、キッチン家電または他の家電、キーフォブ(たとえば、パッシブキーレスエントリおよびスタート(PKES)システムのための)などの、様々なデバイスを表し得る。

単一のAP102およびSTA104の関連するセットは基本サービスセット(BSS)と呼ばれることがあり、これはそれぞれのAP102によって管理される。加えて、図1は、WLAN100の基本サービスエリア(BSA)を表し得る、AP102の例示的なカバレッジエリア106を示す。BSSは、サービスセット識別子(SSID)によりユーザに対して、ならびに基本サービスセット識別子(BSSID)によって他のデバイスに対して識別されることがあり、BSSIDはAP102の媒体アクセス制御(MAC)アドレスであることがある。AP102は、BSSIDを含むビーコンフレーム(「ビーコン」)を定期的にブロードキャストして、AP102のワイヤレス範囲内にあるあらゆるSTA104が、AP102に「アソシエート」または再アソシエートして、それぞれの通信リンク108(以後「Wi-Fiリンク」とも呼ばれる)を確立し、またはAP102との通信リンク108を維持することを可能にする。たとえば、ビーコンは、それぞれのAP102によって使用されるプライマリチャネルを識別するもの、ならびに、AP102とのタイミング同期を確立または維持するためのタイミング同期機能を含み得る。AP102は、それぞれの通信リンク108を介して、WLANの中の様々なSTA104に外部ネットワークへのアクセスを提供し得る。

AP102およびSTA104は、IEEE 802.11ワイヤレス通信プロトコル規格群(限定はされないが、802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba、および802.11beを含む、IEEE 802.11-2016仕様またはそれらの改正により定義されるものなど)に従って、機能および通信する(それぞれの通信リンク108を介して)ことができる。これらの規格は、WLAN無線と、PHYおよび媒体アクセス制御(MAC)層のためのベースバンドプロトコルとを定義する。AP102およびSTA104は、物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)の形態で、互いとの間でワイヤレス通信(以後「Wi-Fi通信」とも呼ばれる)を送信して受信する。WLAN100の中のAP102およびSTA104は、免許不要スペクトルを介してPPDUを送信してもよく、免許不要スペクトルは、2.4GHz帯域、5GHz帯域、60GHz帯域、3.6GHz帯域、および700MHz帯域などの、従来はWi-Fi技術によって使用される周波数帯域を含むスペクトルの一部分であってもよい。本明細書において説明されるAP102およびSTA104のいくつかの実装形態はまた、6GHz帯域などの他の周波数帯域において通信してもよく、これは免許通信と免許不要通信の両方をサポートすることがある。AP102およびSTA104はまた、共有される免許周波数帯域などの他の周波数帯域を介して通信するように構成されてもよく、この場合、複数の事業者が、同じまたは重複する1つまたは複数の周波数帯域において運用を行う免許を有し得る。

図2Aは、APといくつかのSTAとの間のワイヤレス通信に使用可能である例示的なプロトコルデータユニット(PDU)200を示す。たとえば、PDU200はPPDUとして構成され得る。示されるように、PDU200は、PHYプリアンブル202およびPHYペイロード204を含む。たとえば、プリアンブル202は、2つのBPSKシンボルからなり得るレガシー短訓練フィールド(L-STF)206と、2つのBPSKシンボルからなり得るレガシー長訓練フィールド(L-LTF)208と、2つのBPSKシンボルからなり得るレガシー信号フィールド(L-SIG)210とをそれ自体が含む、レガシー部分を含み得る。プリアンブル202のレガシー部分は、IEEE 802.11aワイヤレス通信プロトコル規格に従って構成され得る。プリアンブル202はまた、たとえば、IEEE 802.11ac、802.11ax、802.11be、またはそれ以降のワイヤレス通信プロトコル規格などのIEEEワイヤレス通信プロトコルに準拠する、1つまたは複数の非レガシーフィールド212を含む非レガシー部分を含み得る。

L-STF206は一般に、受信デバイスが自動利得制御(AGC)および粗いタイミングと周波数の推定を実行することを可能にする。L-LTF208は一般に、受信デバイスが、精密なタイミングと周波数の推定を実行することを可能にし、ワイヤレスチャネルの初期推定を実行することも可能にする。L-SIG210は一般に、受信デバイスが、PDU上での送信を避けるように、PDUの時間長を決定することおよび決定された時間長を使用することを可能にする。たとえば、L-STF206、L-LTF208、およびL-SIG210は、二位相偏移変調(BPSK)変調方式に従って変調され得る。ペイロード204は、BPSK変調方式、直交BPSK(Q-BPSK)変調方式、直交振幅変調(QAM)変調方式、または別の適切な変調方式に従って変調され得る。ペイロード204は、データフィールド(DATA)214を含むPSDUを含んでもよく、そしてデータフィールド214は、たとえば媒体アクセス制御(MAC)プロトコルデータユニット(MPDU)またはアグリゲートMPDU(A-MPDU)の形態で、より高次の層のデータを搬送してもよい。

図2Bは、図2AのPDU200の中の例示的なL-SIG210を示す。L-SIG210は、データレートフィールド222、予備ビット224、長さフィールド226、パリティビット228、およびテイルフィールド230を含む。データレートフィールド222はデータレートを示す(データレートフィールド212において示されるデータレートは、ペイロード204において搬送されるデータの実際のデータレートではないことがあることに留意されたい)。長さフィールド226は、たとえばシンボルまたはバイトの単位で、パケットの長さを示す。パリティビット228は、ビットエラーを検出するために使用され得る。テイルフィールド230は、デコーダ(たとえば、ビタビデコーダ)の動作を打ち切るために受信デバイスによって使用され得るテイルビットを含む。受信デバイスは、データレートフィールド222および長さフィールド226において示されるデータレートおよび長さを利用して、たとえばマイクロ秒(μs)または他の時間単位の単位でパケットの時間長を決定し得る。

図3は、例示的なワイヤレス通信デバイス400のブロック図を示す。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス300は、図1を参照して説明されるSTA104のうちの1つなどのSTAにおいて使用するためのデバイスの例であり得る。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス300は、図1を参照して説明されるAP102などのAPにおいて使用するためのデバイスの例であり得る。ワイヤレス通信デバイス300は、ワイヤレス通信(たとえば、ワイヤレスパケットの形態の)を送信(または送信のために出力)して受信することが可能である。たとえば、ワイヤレス通信デバイスは、限定はされないが、802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba、および802.11beを含む、IEEE 802.11-2016仕様またはその改正によって定義されるものなどの、IEEE 802.11ワイヤレス通信プロトコル規格に準拠する、物理層コンバージェンスプロトコル(PLCP)プロトコルデータユニット(PPDU)および媒体アクセス制御(MAC)プロトコルデータユニット(MPDU)の形態でパケットを送信して受信するように構成され得る。

ワイヤレス通信デバイス300は、チップ、システムオンチップ(SoC)、チップセット、1つまたは複数のモデム302、たとえばWi-Fi(IEEE 802.11準拠)モデムを含むパッケージまたはデバイスであってもよく、またはそれらを含んでもよい。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のモデム302(集合的に「モデム302」)は加えて、WWANモデム(たとえば、3GPP(登録商標) 4G LTEまたは5G準拠モデム)を含む。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス300はまた、1つまたは複数の無線304(集合的に「無線304」)を含む。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス306はさらに、1つまたは複数のプロセッサ、処理ブロックまたは処理要素306(集合的に「プロセッサ306」)、および1つまたは複数のメモリブロックまたは要素308(集合的に「メモリ308」)を含む。

モデム302は、様々な可能性の中でもとりわけ、たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC)などの、インテリジェントハードウェアブロックまたはデバイスを含み得る。モデム302は一般に、PHY層を実装するように構成される。たとえば、モデム302は、パケットを変調し、ワイヤレス媒体を介して送信するために、変調されたパケットを無線304に出力するように構成される。モデム302は同様に、無線304によって受信される変調されたパケットを取得し、パケットを復調して復調されたパケットを提供するように構成される。変調器および復調器に加えて、モデム302はさらに、デジタル信号処理(DSP)回路、自動利得制御(AGC)、コーダ、デコーダ、マルチプレクサ、およびデマルチプレクサを含み得る。たとえば、送信モードにある間、プロセッサ306から取得されるデータはコーダに提供され、コーダはデータを符号化して符号化されたビットを提供する。符号化されたビットは次いで、変調コンステレーションの中の点に(選択されたMCSを使用して)マッピングされ、変調されたシンボルを提供する。変調されたシンボルは次いで、ある数(N_SS個)の空間ストリームまたはある数(N_STS個)の空間-時間ストリームにマッピングされ得る。それぞれの空間ストリームまたは空間-時間ストリームの中の変調されたシンボルは次いで、多重化され、逆高速フーリエ変換(IFFT)ブロックを介して変換され、続いて、TX窓掛けおよびフィルタリングのためにDSP回路に提供され得る。デジタル信号は次いで、デジタルアナログコンバータ(DAC)に提供され得る。得られたアナログ信号は次いで、周波数アップコンバータに、最終的に無線304に提供され得る。ビームフォーミングを伴う実装形態では、それぞれの空間ストリームの中の変調されたシンボルは、IFFTブロックへの提供の前にステアリング行列を介してプリコーディングされる。

受信モードにある間、無線304から受信されたデジタル信号はDSP回路に提供され、これは、たとえば信号の存在を検出して初期のタイミングおよび周波数オフセットを推定することによって、受信された信号を獲得するように構成される。DSP回路はさらに、たとえば、チャネル(狭帯域)フィルタリング、アナログ障害調整(I/Qの不均衡の修正など)を使用し、デジタル利得を適用して最終的に狭帯域信号を取得することによって、デジタル信号をデジタル的に調整するように構成される。次いで、DSP回路の出力はAGCに供給されてもよく、これは、たとえば、1つまたは複数の受信された訓練フィールドにおいて、適切な利得を決定するために、デジタル信号から抽出された情報を使用するように構成される。DSP回路の出力は復調器とも結合され、これは、信号から変調されたシンボルを抽出し、たとえば、各空間ストリームの中の各サブキャリアの各ビット位置に対する対数尤度比(LLR)を計算するように構成される。復調器はデコーダと結合され、これはLLRを処理して復号されたビットを提供するように構成され得る。次いで、空間ストリームのすべてからの復号されたビットが、多重化解除のためにデマルチプレクサに供給される。次いで、多重化解除されたビットは、スクランブリング解除され、処理、評価、または解釈のためにMAC層(プロセッサ306)に提供され得る。

無線304は一般に、少なくとも1つの無線(RF)送信機(または「送信機チェーン」)および少なくとも1つのRF受信機(または「受信機チェーン」)を含み、これらは1つまたは複数のトランシーバへと組み合わせられ得る。たとえば、RF送信機および受信機は、それぞれ、少なくとも1つの電力増幅器(PA)および少なくとも1つの低雑音増幅器(LNA)を含む様々なDSP回路を含み得る。そして、RF送信機および受信機は、1つまたは複数のアンテナに結合され得る。たとえば、いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス300は、複数の送信アンテナ(各々が対応する送信チェーンを伴う)および複数の受信アンテナ(各々が対応する受信チェーンを伴う)を含んでもよく、またはそれらと結合されてもよい。モデム302から出力されるシンボルは無線304に提供され、無線304は次いで、結合されたアンテナを介してシンボルを送信する。同様に、アンテナを介して受信されたシンボルは無線304によって取得され、無線304は次いで、シンボルをモデム302に提供する。

プロセッサ306は、たとえば、処理コア、処理ブロック、中央処理装置(CPU)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ。デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などのプログラマブル論理デバイス(PLD)、ディスクリートゲートもしくはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または本明細書において説明される機能を実行するように設計されるそれらの任意の組合せなどの、インテリジェントハードウェアブロックまたはデバイスを含み得る。プロセッサ306は、無線304およびモデム302を通じて受信される情報を処理し、ワイヤレス媒体を通じた送信のためにモデム302および無線304を通じて出力されるべき情報を処理する。たとえば、プロセッサ306は、MPDU、フレーム、またはパケットの生成と送信に関する様々な動作を実行するように構成される、制御プレーンおよびMAC層を実装し得る。MAC層は、様々な動作または技法の中でもとりわけ、フレームの符号化および復号、空間多重化、空間-時間ブロックコーディング(STBC)、ビームフォーミング、ならびにOFDMAリソース割振りを、実行または促進するように構成される。いくつかの実装形態では、プロセッサ306は一般に、モデムに上で説明された様々な動作を実行させるようにモデム302を制御し得る。

メモリ304は、ランダムアクセスメモリ(RAM)もしくは読み取り専用メモリ(ROM)、またはこれらの組合せなどの、有形記憶媒体を含み得る。メモリ304はまた、プロセッサ306によって実行されると、MPDU、フレーム、またはパケットの生成、送信、受信、および解釈を含む、ワイヤレス通信のために本明細書において説明される様々な動作をプロセッサに実行させる命令を含む、非一時的プロセッサまたはコンピュータ実行可能ソフトウェア(SW)コードを記憶することができる。たとえば、本明細書において開示されるコンポーネントの様々な機能、または、本明細書において開示される方法、動作、プロセス、もしくはアルゴリズムの様々なブロックもしくはステップは、1つまたは複数のコンピュータプログラムの1つまたは複数のモジュールとして実装され得る。

図4Aは、例示的なAP402のブロック図を示す。たとえば、AP402は、図1を参照して説明されるAP102の例示的な実装形態であり得る。AP402は、ワイヤレス通信デバイス(WCD)410を含む(しかし、AP402自体が、本明細書において使用されるようなワイヤレス通信デバイスとして全般に言及されることもある)。たとえば、ワイヤレス通信デバイス410は、図3を参照して説明されるワイヤレス通信デバイス300の例示的な実装形態であり得る。AP402はまた、ワイヤレス通信を送信して受信するためにワイヤレス通信デバイス410と結合される複数のアンテナ420を含む。いくつかの実装形態では、AP402は加えて、ワイヤレス通信デバイス410と結合されるアプリケーションプロセッサ430、およびアプリケーションプロセッサ430と結合されるメモリ440を含む。AP402はさらに、AP402がコアネットワークまたはバックホールネットワークと通信してインターネットを含む外部ネットワークへのアクセスを得ることを可能にする、少なくとも1つの外部ネットワークインターフェース450を含む。たとえば、外部ネットワークインターフェース450は、有線(たとえば、イーサネット)ネットワークインターフェースおよびワイヤレスネットワークインターフェース(WWANインターフェースなど)の一方または両方を含み得る。前述のコンポーネントのうちのいくつかが、少なくとも1つのバスを介して、直接または間接的にそれらのコンポーネントのうちの他のものと通信することができる。AP402はさらに、ワイヤレス通信デバイス410、アプリケーションプロセッサ430、メモリ440、ならびにアンテナ420および外部ネットワークインターフェース450の少なくとも一部を包含する、ハウジングを含む。

図4Bは、例示的なSTA404のブロック図を示す。たとえば、STA404は、図1を参照して説明されるSTA104の例示的な実装形態であり得る。STA404は、ワイヤレス通信デバイス415を含む(しかし、STA404自体が、本明細書において使用されるようなワイヤレス通信デバイスとして全般に言及されることもある)。たとえば、ワイヤレス通信デバイス415は、図3を参照して説明されるワイヤレス通信デバイス300の例示的な実装形態であり得る。STA404はまた、ワイヤレス通信を送信して受信するためにワイヤレス通信デバイス415と結合される1つまたは複数のアンテナ425を含む。STA404は加えて、ワイヤレス通信デバイス415と結合されるアプリケーションプロセッサ435、およびアプリケーションプロセッサ435と結合されるメモリ445を含む。いくつかの実装形態では、STA404はさらに、ユーザインターフェース(UI)455(タッチスクリーンまたはキーパッドなど)およびディスプレイ465を含み、それらは、UI455と統合されてタッチスクリーンディスプレイを形成し得る。いくつかの実装形態では、STA404はさらに、たとえば、1つまたは複数の慣性センサ、加速度計、温度センサ、気圧センサ、または高度センサなどの、1つまたは複数のセンサ475を含み得る。前述のコンポーネントのうちのいくつかが、少なくとも1つのバスを介して、直接または間接的にそれらのコンポーネントのうちの他のものと通信することができる。STA404はさらに、ワイヤレス通信デバイス415、アプリケーションプロセッサ435、メモリ445、ならびにアンテナ425、UI455、およびディスプレイ465の少なくとも一部を包含する、ハウジングを含む。

送信デバイスおよび受信デバイスは、ワイヤレスチャネル条件を最適に利用するように、たとえばスループットを高め、レイテンシを減らし、または様々なサービス品質(QoS)パラメータを課すようにデータを送信して受信するための、様々な変調およびコーディング方式(MCS)の使用をサポートし得る。たとえば、既存の技術は、最大で1024-QAMの使用をサポートし、4096-QAM(「4k QAM」とも呼ばれる)も実装されることが予想される。MCSの中でもとりわけ、1024-QAMおよび4096-QAMは、低密度パリティチェック(LDPC)符号化の使用を伴う。たとえば、送信デバイスのPHY層は、PSDUの形態で送信デバイスのMAC層から1つまたは複数のMPDUまたはA-MPDUを受信し得る。PSDUは複数のコードブロックへと配置されてもよく、それらの各々が、情報ビットの形態でMPDUのうちの1つまたは複数の一部またはすべてを表す主要な情報(または「システマティック情報」)を含む。コードブロックの中の情報ビット(「振幅ビット」とも本明細書では呼ばれる)のいくつかは、変調され受信デバイスに送信されるべきシンボルの振幅を決定するために使用される。LDPC符号化動作が、たとえば前方誤り訂正に冗長性を加えるようにデータビットを符号化するために、コードブロックの中の情報ビットに対して実行され得る。LDPC符号化はシステマティック符号化の例であるので、LDPC符号化動作はデータビットを変更せず、むしろ、LDPCエンコーダから出力される振幅ビットは、LDPCエンコーダに入力される振幅ビットと同じである。言い換えると、変調のために使用される振幅ビットの値は、初期のコードブロックに直接由来するものである。

一般に、現実世界のワイヤレスチャネルは、データが通信され得る最大のレートに制限を課すノイズを含む。Shannon-Hartley理論は、リンクの絶対的なチャネル容量、すなわち、ノイズの存在下で特定の帯域幅にわたり送信することができる単位時間当たりのエラーのない情報の最大の量を表す、上側の限界または制限(「シャノン限界」と呼ばれる)を立証している。以下の式(1)は、Shannon-Hartley理論の1つの表現を示す。
C=B log₂(1+SNR) (1)

式(1)において、Cはビット毎秒単位のチャネル容量を表し、Bはヘルツ単位の帯域幅を表し、SNRは雑音および干渉の平均電力に対する平均受信信号電力の比として定義される信号対雑音比を表す。残念ながら、LDPC符号化により達成可能なチャネル容量は、高いMCSに対しても、シャノン限界に対して大きな差がある。加えて、1024-QAMおよび4096-QAMを含む高いMCSを使用することが可能であるには、高いSNRが必要とされるが、そのような高いMCSに対して必要とされるSNRを得るのは難しいことがある。

様々な態様は全般に、所望の振幅分布を達成するようにワイヤレス通信のためのデータを符号化することに関し、より具体的には、振幅が不均一な分布を有するように得られたシンボルの振幅をシェーピングするために固定長の情報ブロックの情報ビットに対して第1の符号化動作を実行することに関する。不均一な分布のいくつかの態様では、それぞれの振幅と関連付けられる確率は概ね、振幅の減少とともに上昇する。たとえば、シンボルの振幅の不均一な分布は、概ねガウス分布であり得る。いくつかの態様では、第1の符号化動作は、情報ビットをより振幅の小さいシンボルへと符号化することと関連付けられる確率が、情報ビットを振幅のより大きいシンボルへと符号化することと関連付けられる確率より高くなるように、振幅シェーピングされたビットの1つまたは複数のパターンに情報ビットの1つまたは複数のパターンをマッピングするプレフィックス符号化動作であり、またはそれを含む。いくつかの態様では、第1の符号化動作はまた、シェーピングされていないビットの数と組み合わせられた振幅シェーピングされたビットの数が最大のペイロード長以上になるまで、情報ビットを反復的に符号化することによって少なくとも一部、その出力において固定長の情報ブロックを達成し得る。

本開示において説明される主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの1つまたは複数を実現するために実施され得る。いくつかの実装形態では、説明される技法は、たとえば、得られた振幅分布が概ねガウス分布となるように振幅を符号化することによって、送信デバイスにより実際に得られるチャネル容量と理論的なシャノン限界との差を埋めるために使用され得る。本実装形態では、固定のコーディングレートを維持することを振幅シェーピング動作に対して強いることなく、パケット長は固定サイズに保たれ得る。振幅シェーピングの前と後で固定の情報ブロック長を維持することによって、本開示の態様は、振幅シェーピング動作を最初に実行する必要なく、MAC層が情報ブロックに追加されるべきパディングビットの数を決定すること(整数個のシンボルを生み出すこと)を可能にし得る。さらに、振幅シェーピング動作の可変のコーディングレートを守ることによって、本開示の態様は振幅シェーピングされたビットの最適な符号化をサポートし得る。

図5は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセス500を示すフローチャートを示す。プロセス500の動作は、本明細書において説明されるような送信デバイスまたはそのコンポーネントによって実施され得る。たとえば、プロセス500は、図3を参照して説明されるワイヤレス通信デバイス300などのワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。いくつかの実装形態では、プロセス500は、それぞれ図1および図4Aを参照して説明されるAP102および402のうちの1つなどの、APとして動作する、またはAP内のワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。いくつかの他の実装形態では、プロセス500は、それぞれ図1および図4Bを参照して説明されるSTA104および404のうちの1つなどの、STAとして動作する、またはSTA内のワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。

ブロック502において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のシンボルの振幅を示す複数の振幅シェーピングされたビットを生成する、複数の振幅ビットに対する第1の符号化動作を実行する。いくつかの実装形態では、第1の符号化動作は、複数の振幅ビットを符号化して、振幅が不均一な分布を有するように複数の振幅シェーピングされたビットを生成する。ブロック504において、ワイヤレス通信デバイスは、複数の振幅シェーピングされたビットおよび複数の振幅シェーピングされたビットに少なくとも一部基づく複数のパリティビットを含むコードワードを生成する、複数の振幅シェーピングされたビットに対する第2の符号化動作を実行する。ブロック506において、ワイヤレス通信デバイスは、複数の振幅シェーピングされたビットおよび複数のパリティビットを複数のシンボルへと配置し、シンボルの各々のそれぞれの振幅は、シンボルにおいて配列されたそれぞれの振幅シェーピングされたビットに少なくとも一部基づく。ブロック508において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のサブキャリア上の複数のシンボルをワイヤレスパケットにおいて少なくとも1つの受信デバイスに送信する。

いくつかの実装形態では、ブロック502における第1の符号化動作の実行(「振幅シェーピング符号化動作」または単に「振幅シェーピング動作」とも本明細書では呼ばれる)は、シンボルの振幅の不均一な分布が、それぞれの振幅と関連付けられる確率が全般に振幅の減少とともに上昇するような分布となるように、複数の振幅シェーピングされたビットを生成するために複数の振幅ビットを符号化する。たとえば、不均一な分布は概ね、変調コンステレーションの中心点(0,0)を中心とするガウス分布であり得る。上で説明されたように、そのような振幅シェーピングは、SNRおよびチャネル容量を増大させて、より大きいスループットを可能にするために使用され得る。

いくつかの実装形態では、ブロック502において第1の符号化動作を実行する前に、ワイヤレス通信デバイスのMAC層は、複数のMPDUを含むA-MPDUを生成する。各MPDUは、複数の情報ビット(「ペイロードビット」とも呼ばれる)ならびに複数の制御ビットまたは複数のシグナリングビット(たとえば、MACシグナリングビット)を含む、複数のデータビットを含む。第1の符号化動作は、MPDUの中のデータビットのすべてまたはサブセットに対してブロック502において実行され得る。たとえば、各MPDUの中の情報ビットは、シンボルの振幅を決定するために使用されるべき複数のビット(振幅ビット)であってもよく、またはそれを含んでもよい。いくつかの実装形態では、第1の符号化動作は、振幅ビットだけに対してブロック502において実行され得る。加えて、いくつかの実装形態では、複雑さを下げるために、または得られた実効コーディングレートにより、たとえば振幅ビットの最上位ビット(MSB)だけに対して、ブロック502において第1の符号化動作を実行することで十分であり、またはそれが有利であり得る(たとえば、シンボルの振幅成分を符号化するために4ビットが普通は使用される場合、MSBの数は各シンボルに対して3であり得る)。そのような実装形態では、第1の符号化動作は、振幅ビットの残りの下位ビット(LSB)に対して実行されない。

送信のために選択されるMCSに基づいて、PHY層は、MDPU(ブロック502における第1の符号化動作の実行の前または後のいずれか)の中のデータビットを、M個のシンボルを使用して送信されるべきコードブロックへとパッケージングし得る。M個のシンボルの各々は最終的に、シンボルの少なくとも1つの振幅を示すn個の振幅ビットのセットを含む。いくつかの実装形態では、各シンボルに対するn個の振幅ビットのセットの第1のn/2ビットは、変調コンステレーションの実数軸に沿ったシンボルの振幅の第1の振幅成分を示してもよく、M個のシンボルの各シンボルに対するn個の振幅ビットのセットの第2のn/2ビットは、変調コンステレーションの虚数軸に沿ったシンボルの振幅の第2の振幅成分を示してもよい。したがって、各シンボルの第1の(実数の)振幅成分の2^n/2個のあり得る第1の振幅レベルがあってもよく、各シンボルの第2の(虚数の)振幅成分の2^n/2個のあり得る第2の振幅レベルがあってもよい。

M個のシンボルの各々はさらに、それぞれの振幅の符号を示す振幅成分の各々に対する符号ビットを含み得る。たとえば、QAMを使用するとき、各QAMシンボルに対する符号ビットのペアの第1の符号ビットは、実数軸に沿ったそれぞれの第1の振幅成分(同相(i)成分)が正であるか負であるかを示してもよく、符号ビットのペアの第2の符号ビットは、虚数軸に沿ったそれぞれの第2の振幅成分(直交(q)成分)が正であるか負であるかを示してもよい。したがって、第1および第2の振幅成分は合わさって、それぞれのQAMシンボルの振幅全体をもたらし、第1および第2の符号ビットは合わさって、振幅全体が入る変調コンステレーションの象限を示す。たとえば、1024-QAMを使用するとき、各シンボルは10個の符号化されたビットを含んでもよく、それらのビットの最初の4つが第1(実数)の振幅を示し、それらのビットの別の4つが第2(虚数)の振幅を示し、それらのビットの別の1つが第1の振幅の符号(正または負)を示し、それらのビットの別の1つが第2の振幅の符号(正または負)を示す。

図6Aおよび図6Bは、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフロー600の図を示す。たとえば、フロー600はプロセス500の態様を示し得る。示される例では、情報ブロック602は、シェーピングエンコーダ610がブロック502における第1の符号化動作を実行する複数の振幅ビットを取得するために、プリシェーピングパーサ604に提供される。たとえば、プリシェーピングパーサ604は、情報ブロック602の中の符号ビット608から振幅ビット706を分離または分割することができる。いくつかの実装形態では、パーサはまた、振幅ビットをMSB606aおよびLSB606bへと分離または分割する。いくつかの実装形態では、シェーピングエンコーダ610に提供される複数の振幅ビットは、振幅ビット706のMSB606aのみを含む。いくつかの他の実装形態では、複数の振幅ビットは、振幅ビット706のすべてを含み得る。示される例では、シェーピングエンコーダ610は、ブロック502においてMSB606aに対して第1の符号化動作を実行し、振幅シェーピングされたビット612を生成する。

いくつかの実装形態では、ブロック502における第1の符号化動作を実行するために、特に、第1および第2の振幅成分を示すn個の振幅ビット(1024-QAMの例では8個)のセットを取得するために、プリシェーピングパーサ604(またはシェーピングエンコーダ610自体)がさらに、複数の振幅ビット(たとえば、MSB606a)を、コーディングされるとシンボルの第1の振幅成分を定義する振幅ビットの第1のストリーム、およびコーディングされるとシンボルの第2の振幅成分を定義する振幅ビットの第2のストリームへとパースし得る。たとえば、いくつかの実装形態では、QAMフローは、2つの独立のパルス振幅変調(PAM)フローを介して実施される。いくつかのそのような実装形態では、シェーピングエンコーダ610は、第1のPAMシンボルストリームを提供するために振幅ビットの第1のストリームに対して第1の符号化動作を実行することと、第2のPAMシンボルストリーム(これはQAMシンボルストリームを取得するために最終的に第1のPAMシンボルストリームと組み合わせられ得る)を提供するために振幅ビットの第2のストリームに対して第1の符号化動作を独立に実行することとを並行して行ってもよい。

いくつかの実装形態では、ブロック502における第1の符号化動作の実行は、振幅シェーピングされたビット612がシェーピングエンコーダ610に入力される複数の振幅ビットより多くのビットを含むように、振幅シェーピングされたビット612を生成するために、冗長性を複数の振幅ビット(図6Aおよび図6Bの例ではMSB606a)に加える。冗長性を加えることによって、シェーピングエンコーダ610は、関連するシンボルの振幅が不均一な分布、および特に、ガウス分布などの、それぞれの振幅と関連付けられる確率が全般に振幅の減少とともに上昇するような分布を有するように、振幅シェーピングされたビット612を生成するためにMSB606aを符号化し得る。

いくつかの実装形態では、ブロック502において実行される第1の符号化動作は、プレフィックス符号化動作であり、またはそれを含む。いくつかのそのような実装形態では、ブロック502におけるプレフィックス符号化動作の実行は、M個のシンボルの各シンボルに対して、および第1の(実数の)振幅成分と第2の(虚数の)振幅成分の各々に対して、様々な長さのビット値の2^b/2個のパターンのセットの1つまたは複数のパターンを、シェーピングエンコーダ610に入力される複数の振幅ビットのビットと比較することを含む。やはり、そのような実装形態では、シェーピングエンコーダ706に提供される複数の振幅ビットがコードブロックの中のデータビットのすべてを含む場合、bはnに等しい。しかしながら、複数の振幅ビットが、コードブロックの中のデータビットのすべてよりも少ないデータビット、たとえば振幅ビット706のMSB606aだけを備える場合、bは各シンボルに対するnビットのMSBの数に等しいことがある。パターンのセットの中のパターンの各々は、2^b/2個のあり得る第1の(実数の)振幅レベルまたは2^b/2個のあり得る第2の(虚数の)振幅レベルのそれぞれの振幅レベルと関連付けられ得る。このようにして、振幅レベルの各々が、確率密度関数と関連付けられるそれぞれの発生の確率と関連付けられる。いくつかの実装形態では、パターンのセットおよび関連する確率密度関数は、Huffmanアルゴリズムに基づく。いくつかの実装形態では、確率密度関数は二項分布であり、すなわち、確率密度関数におけるすべての確率が2の負のべき乗である。

たとえば、シェーピングエンコーダ610は、複数の振幅ビットのビット(たとえば、MSB606a)を、確率密度関数を実装するパターンのセットを含むルックアップテーブル(LUT)へと入力し得る。いくつかのそのような実装形態では、シェーピングエンコーダ610は、振幅ビットの第1のストリームに基づいて第1のPAMシンボルストリームの第1の(実数の)振幅成分を決定するための第1のLUTと、振幅ビットの第2のストリームに基づいて第2のPAMシンボルストリームの第2の(虚数の)成分を決定するための第2のLUTとを含む。いくつかの実装形態では、第1および第2のLUTは最初は同一であり得る。しかしながら、以下で説明されるように、プレフィックス符号化動作がブロック502において進行するにつれて、第1および第2のLUTは各々、独立に、動的に調整され、またはより望ましいLUTと交換されてもよい。

図7は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートする例示的なLUT700を示す。示される例では、LUT700は8つの行702a～702hを含み、各行は、確率密度関数と関連付けられる8つの振幅レベルのそれぞれ1つに対応するビット値のパターンを示す。たとえば、第1の(最低の)振幅レベルと関連付けられる第1の行702aは、1/4という発生の確率と関連付けられるビット値の第1のパターン00を含み、第2の振幅レベルと関連付けられる第2の行702bは、1/4という発生の確率と関連付けられるビット値の第2のパターン01を含み、第3の振幅レベルと関連付けられる第3の行702cは、1/8という発生の確率と関連付けられるビット値の第3のパターン111を含み、第4の振幅と関連付けられる第4の行702dは、1/8という発生の確率と関連付けられるビット値の第4のパターン100を含み、第5の振幅と関連付けられる第5の行702eは、1/8という発生の確率と関連付けられるビット値の第5のパターン101を含み、第6の振幅レベルと関連付けられる第6の行702fは、1/16という発生の確率と関連付けられるビット値の第6のパターン1101を含み、第7の振幅レベルと関連付けられる第7の行702gは、1/32という発生の確率と関連付けられるビット値の第7のパターン11000を含み、第8の(最高の)振幅レベルと関連付けられる第8の行702hは、1/32という発生の確率と関連付けられるビット値の第8のパターン11001を含む。

いくつかの実装形態では、ブロック502におけるプレフィックス符号化動作の実行はさらに、複数の振幅ビットのビット(たとえば、MSB606a)とパターンのうちの1つとの一致を特定することを含む。たとえば、シェーピングエンコーダ610は、複数の振幅ビットの連続するビットをLUT700の中のパターンと比較し得る。一般に、LUT700に入力される一致する追加のデータビットがあるたびに、潜在的な一致パターンの数は、パターンのうちの1つだけが残るまで減少し、そしてその残ったパターンがシェーピングエンコーダ610によって選択される。言い換えると、シェーピングエンコーダ610は、ブロック502において、振幅ビットのそれぞれのストリームの次の連続する入力ビットの数を、LUT700の中のそれぞれのパターンのうちの1つ、いくつか、またはすべてと比較し得る。たとえば、シェーピングエンコーダ610は、最初の2ビットを行702aおよび702bの中のパターンの一方または両方と比較し、最初の3ビットを行702c、702d、および702eの中のパターンのうちの1つ、2つ、またはすべてと比較し、最初の4ビットを行702fの中のパターンと比較し、または最初の5ビットを行702gおよび702hの中のパターンの一方または両方と比較し得る。一致を見つけたことに応答して、シェーピングエンコーダ610は、それぞれのパターンと関連付けられる振幅レベルを示す、それぞれのPAMシンボルのためのb/2個の振幅シェーピングされたビット612のセットを出力し得る。いくつかの実装形態では、シェーピングエンコーダ610は一般に、以下の式(2)において定義されるような、PAMシンボル当たりの振幅シェーピングされたビット612の平均の数を出力し得る。

式(2)において、p_kは入力データビットのそれぞれの数kと関連付けられる確率である。たとえば、LUT700と関連付けられる確率密度関数に基づいて、PAMシンボルごとに出力された振幅シェーピングされたビット612の数は2.6875ビットである。すなわち、8つの異なる振幅レベルを符号化するための実効コーディングレートは、振幅シェーピングの結果として、通常必要とされる3から2.6875に減少する。

上で説明されたように、ブロック502において複数の振幅ビット(たとえば、MSB606a)に対して第1の符号化動作を実行して振幅シェーピングされたビット612を生成した後、第2の符号化動作は次いで、ブロック504において振幅シェーピングされたビット612に対して実行され得る。たとえば、第2のエンコーダ616は、振幅シェーピングされたビット612を含むコードブロックを受信し、コードブロックに対してブロック504における第2の符号化動作を実行し、第2の複数のコーディングされたデータビット620を含むコードワード618を生成し得る。示される例では、第2のエンコーダ616は、振幅シェーピングされたビット612(MSB606aに基づく)ならびにLSB606bおよび符号ビット608に対してブロック504の第2の符号化動作を実行する。加えて、シェーピングエンコーダがシグナリングビット614を生成する実装形態では、そのようなシグナリングビットはまた、第2のエンコーダ616に入力されブロック504の第2の符号化動作において符号化され得る。

いくつかの実装形態では、第2のエンコーダ616は、第2のエンコーダ616から出力されるビットが第2のエンコーダに入力されるものと一致するように、ブロック504のシステマティック符号化動作を実行するシステマティックエンコーダである。たとえば、いくつかのそのような実装形態では、実行される第2の符号化動作は、低密度パリティチェック(LDPC)符号化動作であり、またはそれを含む(およびしたがって、第2のエンコーダ616は以後「LDPCエンコーダ616」と呼ばれ得る)。したがって、得られた第2の複数のコーディングされたデータビット620は、振幅シェーピングされたビット612、LSB606b、符号ビット608、およびシグナリングビット614を含み得る。

ブロック504におけるLDPC符号化動作の実行は、たとえば、振幅シェーピングされたビット612、LSB606b、符号ビット608、およびシグナリングビット614に基づいて複数のパリティビット622を生成することによって、冗長性をデータに加える。パリティビット622は、データを変更することなく、たとえば前方誤り訂正を目的に、冗長性をデータに加える。したがって、LDPCエンコーダ616に入力される各コードブロックに対して、得られたコードワード618は、振幅シェーピングされたビット612、LSB606b、符号ビット608、およびシグナリングビット614(集合的に第2の複数のコーディングされたデータビット620)を含むシステマティック部分と、パリティビット622を含むパリティ部分とを含む。

ブロック504の第2の符号化動作を実行してコードワード618を生成すると、ワイヤレス通信デバイスは、ブロック506において、各シンボルが変調コンステレーションの中の振幅を示すnビットのセットを含むように、第2の複数のコーディングされたデータビット620および複数のパリティビット622のビットをM個の(たとえば、QAM)シンボル626へと配列する(order)(または「配置する(arrange)」)。たとえば、図6Bに示されるように、配列(または「再配列」)モジュール624は、コードワード618を受信し、振幅シェーピングされたビット612、LSB606b、符号ビット608、およびパリティビット622からのビットをM個のシンボル626へと配置し得る。いくつかのそのような実装形態では、配列モジュール624は、第1のPAMシンボルストリームおよび第2のPAMシンボルストリームの両方と関連付けられる、振幅シェーピングされたビット612、LSB606b、符号ビット608、およびパリティビット622を受信し、単一のQAMシンボルストリームへと再配列する。そのうちのb=6個がMSBであるn=8個の振幅ビットを含む10ビットを各シンボル626が含む、1つの1024-QAMの例では、配列モジュール624は、コードワード618から、シンボル626の各々に対して、第1の(実数の)振幅成分を取得するために、振幅ビットの第1のストリームから符号化された振幅シェーピングされたビット612からの3つの振幅ビットのセット、ならびに振幅ビットの第1のストリームと関連付けられるLSB606bからの振幅ビットを取り込み得る。同様に、配列モジュール624は、コードワード618から、シンボル626の各々に対して、第2の(虚数の)振幅成分を取得するために、振幅ビットの第2のストリームから符号化された振幅シェーピングされたビット612からの3つの振幅ビットのセット、ならびに振幅ビットの第2のストリームと関連付けられるLSB606bからの振幅ビットを取り込み得る。

上で説明されたように、シンボル626の各々はさらに、振幅が位置する変調コンステレーションの中の4つの象限のうちの1つを示す符号ビットのペアを含み得る。いくつかの実装形態では、配列モジュール624は、パリティビット622からのシンボル626に対して必要とされる符号ビットのすべてを取り込もうとし得る。上で説明されたように、符号ビットは電力に影響しないので、振幅ビット706だけに、およびいくつかの実装形態では、MSB606aだけに対して振幅シェーピング動作を実行することが、一般に満足のいくものであることがある。たとえば、選択されたMCSに基づいて、シェーピングエンコーダ610は、コードブロックごとに、いくつのパリティビットがLDPCエンコーダ616によって生成されるかを認識している。したがって、シェーピングエンコーダ610は、第1の符号化動作の前に一部のデータビットが符号ビットのために使用される必要があるかどうかを知っている。たとえば、LDPCコーディングレートおよびQAMコンステレーションサイズに応じて、パリティビット622のすべて、ならびにいくつかのシェーピングされていないデータビット(たとえば、符号ビット608)が、シンボル626の中の符号ビットとして使用されることが可能であり得る。これは、M個のシンボル626のすべての振幅がシェーピングされ得ることを意味するので、望ましいことがある。専用の符号ビット608が必要である場合、それらは、上で説明されたように、第1の符号化動作の前にコードブロックの残りからパースされ、LDPCエンコーダ616に直接渡され得る。代替として、パリティビット622の数がシンボル626に必要な符号ビットの数より多いので、いくつかのパリティビット622がシンボル626のための振幅ビットとして使用されなければならないことがあり得る。そのような事例では、シェーピングエンコーダ610は、ブロック502において、シンボル626のすべてに対するすべての振幅成分に第1の符号化動作を、したがって振幅シェーピングを実行することが可能ではないことがある。したがって、達成可能なSNR利得が下がることがある。

ブロック508において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のサブキャリア上のM個のシンボル626をワイヤレスパケットにおいて受信デバイスに送信する。いくつかの実装形態では、ブロック510においてシンボル626の各々を送信するために、コンステレーションマッパ(たとえば、QAMマッパ)628は、シンボル626の各々を(たとえば、QAM)変調コンステレーションの中の点にマッピングし、たとえば、シンボル626の振幅と位相を示す複素数表現630を取得する。いくつかの実装形態では、コンステレーションマッパ628は、シンボル626の複数のストリームの各々に対して1つずつ、複数のコンステレーションマッパを含む。

いくつかの実装形態では、配列モジュール624はまた、シンボル626を複数の空間ストリームへとパースする空間ストリームパーサを含み得る。いくつかのそのような実装形態では、空間ストリームパーサは、ビットが異なる空間ストリームの中のシンボルへと適切に配置されることを確実にするために、空間ストリームの各々に対して別々に、振幅シェーピングされたビット612、LSB606b、符号ビット608、およびパリティビット622をパースする。いくつかの実装形態では、配列モジュール624は加えて、空間ストリームからのシンボル626を異なる帯域幅セグメント(たとえば、160MHzまたは320MHzの接合されたチャネルの異なる80MHzのサブチャネル)へとパースする、複数の帯域幅セグメントパーサを含む。空間ストリームのパースおよび帯域幅セグメントのパース(実行される場合)の後で、複素数表現630のそれぞれのストリームを取得するために、パースされたシンボル626の異なるストリームの各々が、シンボルを変調コンステレーションの中の点へとマッピングするコンステレーションマッパのそれぞれ1つに提供され得る。

変調器632は次いで、複素数表現630によって示される振幅および位相に基づいてワイヤレスチャネルの帯域幅セグメントのサブキャリアを変調して、変調されたシンボル634を生成することができ、これらは次いで、結合された送信チェーンおよびアンテナを介して受信デバイスに送信される。たとえば、上で提示された例を続けると、コンステレーションマッピングの後で、複素数表現630のストリームは、複素数表現をワイヤレスチャネルのそれぞれのサブキャリア(または「トーン」)にマッピングする、変調器632のそれぞれのトーンマッパに提供され得る。いくつかの実装形態では、変調器632はさらに、異なる帯域幅セグメントストリームをシンボルの複数の空間ストリームへとデパースする、帯域幅セグメントデパーサを含む。空間ストリームは次いで、シンボルに対して空間マッピングを実行する空間マルチプレクサに提供され得る。空間マッピングされたストリームは次いで、たとえば、それぞれのストリームの中のシンボルに対して逆離散フーリエ変換を実行する変換ブロックに提供され得る。得られたシンボルは次いで、送信のためにアナログおよびRFブロックに提供され得る。いくつかの実装形態では、均一な平均送信電力を確保するために、アナログおよびRFブロックは、第1の符号化動作において実行される振幅シェーピングの量に基づいて、ワイヤレスチャネルを介した送信の前にブロック508において電力スケーリング係数を変調されたシンボル634に適用し得る。

いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイスは、変調されたシンボル634を含むPSDUペイロードの前にPHY層プリアンブルを含むPPDUの形態でワイヤレスパケットを生成し得る。ワイヤレス通信デバイスは、ワイヤレス通信プロトコル規格のIEEE 802.11群(限定はされないが、802.11axおよび802.11beを含む、IEEE 802.11-2016仕様またはその改正により定義されるものなど)のうちの1つまたは複数に準拠するSU-MIMO、MU-MIMO、およびOFDMA技法を含む、任意の適切な技法を利用して、ワイヤレスパケットを受信デバイスに送信し、または送信のために出力し得る(以後「送信する」と交換可能に使用される)。いくつかの実装形態では、ワイヤレスチャネルは、1つまたは複数の連続する部分または非連続部分を含む、20MHz、40MHz、80MHz、160MHz、または320MHzチャネルであり得る。

図8は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセス800を示すフローチャートを示す。プロセス800の動作は、本明細書において説明されるような受信デバイスまたはそのコンポーネントによって実装され得る。たとえば、プロセス800は、図3を参照して説明されるワイヤレス通信デバイス300などのワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。いくつかの実装形態では、プロセス800は、それぞれ図1および図4Aを参照して説明されるAP102および402のうちの1つなどの、APとして動作する、またはAP内のワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。いくつかの他の実装形態では、プロセス800は、それぞれ図1および図4Bを参照して説明されるSTA104および404のうちの1つなどの、STAとして動作する、またはSTA内のワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。

ブロック802において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のサブキャリア上の複数の変調されたシンボルを含むワイヤレスパケットを受信する。各々の受信されたシンボルは、シンボルの振幅を示す振幅ビットのセットを含む。いくつかの実装形態では、復調されたシンボルの振幅は不均一な分布を有する。各々の受信されたシンボルはさらに、それぞれの振幅が位置する変調コンステレーションの中の象限を示す少なくとも1つの符号ビットを含む。ブロック804において、ワイヤレス通信デバイスは、シンボルのすべてに対する振幅ビットおよび符号ビットのセットを、少なくとも複数の振幅シェーピングされたビットおよび複数のパリティビットに再配列する。ブロック806において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のパリティビットに基づいて少なくとも複数の振幅シェーピングされたビットに対して第1の復号動作を実行して、第1の複数の復号されたデータビットを生成する。ブロック808において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のシェーピング解除された振幅ビットを生成する第1の複数の復号されたデータビットに対して第2の復号動作を実行する。

図9Aおよび図9Bは、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフロー900の図を示す。たとえば、フロー900はプロセス800の態様を示し得る。プロセス800およびフロー900はさらに、図6～図9を参照して説明されるプロセス500およびフロー600に関して以下で提示される。たとえば、いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイスは、ブロック802において、プロセス500のブロック508において送信側ワイヤレス通信デバイスから送信された複数の変調されたシンボル634を含むワイヤレスパケット902を受信する。

いくつかの実装形態では、復調器904は、結合されたアンテナおよび受信チェーンを介して変調されたシンボル634を受信し、ブロック802における検出された振幅および位相に基づいてサブキャリアを復調して、理想的には複素数表現630と同一であるシンボルの振幅および位相を示す複素数表現906の形態で復調されたシンボルを生成し得る。たとえば、復調器904は、1つまたは複数の結合されたアンテナを介して1つまたは複数の帯域幅セグメントの中の複数のトーンにまたがる複数の空間ストリームを介して、ワイヤレスパケット902および変調されたシンボルを受信する、アナログおよびRFブロックを含み得る。受信されたシンボルは次いで、たとえば、ストリームの中のシンボルに対して離散フーリエ変換を実行する復調器904の変換ブロックに提供され得る。いくつかの実装形態では、復調器632はさらに、異なる帯域幅セグメントストリームをパースする帯域幅セグメントパーサを含む。次いで、復調器632のトーン逆マッパが、トーンを逆マッピングして、帯域幅セグメントの各々に対する複数の空間ストリームを(もしあれば)取得し得る。

コンステレーション逆マッパ(たとえば、QAM逆マッパ)908は次いで、(たとえば、QAM)変調コンステレーションの中のそれぞれの点からの複素数表現906を逆マッピングして、復調されたシンボル910を取得し得る。たとえば、上で提示された例を続けると、複素数表現906の得られたストリームは、復調されたシンボル910のそれぞれの空間ストリームを提供するそれぞれのコンステレーションデマッパに提供され得る。復調されたシンボル910の各々は最終的に、シンボルの振幅を示すn個の振幅ビットのセットを含む。プロセス500およびフロー600に関連して上で説明されたように、各々の復調されたシンボル910に対するn個の振幅ビットのセットの第1のn/2ビットは、変調コンステレーションの実数軸に沿ったシンボルの振幅の第1の振幅成分を示してもよく、各々の復調されたシンボル910に対するn個の振幅ビットのセットの第2のn/2ビットは、変調コンステレーションの虚数軸に沿ったシンボルの振幅の第2の振幅成分を示してもよい。したがって、第1の(実数の)振幅成分の2^n/2個の潜在的な第1の振幅レベル、および各々の復調されたシンボル910の第2の(虚数の)振幅成分の2^n/2個の潜在的な第2の振幅レベルがある。上で説明されたように、復調されたシンボル910の各々はさらに、それぞれの振幅の符号を示す振幅成分の各々に対する符号ビットを含み得る。

上で説明されたように、ブロック804において、ワイヤレス通信デバイスは、シンボルのすべてに対する振幅ビットおよび符号ビットのセットを、少なくとも複数の振幅シェーピングされたビットおよび複数のパリティビットへと再配列する。たとえば、振幅シェーピングされたビットはMSB606aを含み得る。いくつかのそのような例では、振幅ビットのセットはさらに、たとえばLSB608を含む、複数のシェーピングされていないビットを含み得る。いくつかの実装形態では、復調されたシンボル910はさらに、複数の符号ビットまたはシグナリングビットを含み得る。いくつかの実装形態では、再配列モジュール912は、振幅ビットのすべて(振幅シェーピングされたビットおよびあらゆるシェーピングされていないビットを含む)およびパリティビットを含む、復調されたシンボル910を受信し、それらをコードワード914へと組み立て直し得る。たとえば、上で提示された例を続けると、再配列モジュール912はまた、それぞれの帯域幅セグメントストリームからシンボル910をデパースする複数の帯域幅セグメントデパーサを含み得る。いくつかの実装形態では、再配列モジュール912はまた、得られた空間ストリームの中のシンボルをビットの単一のストリームへとデパースする、空間ストリームデパーサを含み得る。上で説明されたように、再配列モジュール912は次いで、復調されたシンボルからのビットをコードワード914へと再配列し得る。

上で説明されたように、ブロック806において、ワイヤレス通信デバイスは、複数のパリティビットに基づいて少なくとも複数の振幅シェーピングされたビットに対して第1の復号動作を実行し、第1の複数の復号されたデータビットを生成する。たとえば、図9Bに示されるように、第1のデコーダ916は、コードワード914を受信し、ブロック808におけるコードワード914に対する第1の復号動作を実行して、振幅シェーピングされたビットに基づいて少なくとも第1の複数の復号されたデータビットを提供し得る。第1のデコーダ916は、パリティビットの助けにより振幅ビットを復号することを試みるシステマティックデコーダ(たとえば、LDPCデコーダ)であり得る。上で説明されたように、コードワード914はまた、シェーピングされていない振幅ビット(たとえば、LSBまたは符号ビット)を含み得る。したがって、コードワード914の復号に基づいて、第1のデコーダ916は、復号された振幅シェーピングされたビット(たとえば、MSB)918、復号されたLSB920、復号された符号ビット922、および復号されたシグナリングビット924を含む、復号されたコードブロックを出力し得る。

上で説明されたように、ワイヤレス通信デバイスは、振幅シェーピングされたビット918に対してブロック808における第2の復号動作を実行し、シェーピング解除された振幅ビットを生成する。いくつかの実装形態では、シェーピングデコーダ926は、第2の復号動作(「振幅シェーピング解除動作」とも本明細書では呼ばれる)を実行して、シェーピング解除された振幅ビット928の数(数値的な量)が振幅シェーピングされたビット918の数より少なくなるように、振幅シェーピングされたビット918から冗長性を取り除き、シェーピング解除された振幅ビット928を生成する。複数の復号されたデータビットがシェーピングされていないビット(たとえば、LSB920、符号ビット922、またはシグナリングビット924)を含むいくつかの実装形態では、第2の復号動作は、ブロック808において振幅シェーピングされたビット918だけに対して実行される。振幅シェーピング解除動作は、それぞれのシンボルと関連付けられる振幅が実質的に均一な分布へと戻るように、送信側デバイスにおいて実行された対応する振幅シェーピング動作を取り消す。

いくつかの実装形態では、ブロック808において実行される第2の復号動作は、プレフィックス復号動作であり、またはそれを含む。たとえば、シェーピングデコーダ926は、基本的にプロセス500のブロック502を参照して説明されるプレフィックス符号化動作の逆である、ブロック808におけるプレフィックス復号動作を実行し得る。上で説明されたように、いくつかの実装形態では、プレフィックス復号動作の実行は並列化され得る。

示される例では、デパーサ930は、シェーピング解除されたビット(たとえば、MSB)928および任意のLSB920または符号ビット922を1つまたは複数の情報ブロック932へと組み立て直す。情報ブロック932は次いで、対応するMPDUを復号するために、ワイヤレス通信デバイスのMAC層によって処理され得る。

上で説明されたように、振幅シェーピング符号化動作は、シェーピングエンコーダに入力される振幅ビットに冗長性を加え、具体的には、そうすることで、シェーピングエンコーダから出力される振幅シェーピングされたビットの数がシェーピングエンコーダに入力される振幅ビットの数より大きくなるようにする。振幅シェーピング符号化動作では、従来達成され得るものと同じ数のシンボルを取得するために符号化する情報ビットがより少なくなるので、振幅シェーピング符号化動作は、MPDUの実効コーディングレートの低減をもたらす。シェーピングエンコーダから出力される振幅シェーピングされたビットの数は内容に依存し得るので(シェーピングエンコーダに入力されるビットの値に依存する)、シェーピングエンコーダの実効コーディングレートは本質的に可変であり得る。加えて、上で説明されたように、シェーピングエンコーダから出力された振幅シェーピングされたビットの数も変化し得る。たとえば、振幅シェーピングを実行するためにプレフィックス符号化動作を使用するとき、シェーピングエンコーダから出力される振幅シェーピングされたビットの数は可変であり得る。

プレフィックス符号化動作の可変コーディングレートは、パケットの中の振幅シェーピングされたビットの数が、情報ビットの入力シーケンスに応じて変化するようにする。パケット長が可変であることは、ワイヤレスパケットの送信または受信において複雑さまたは望ましくない結果につながることがある。たとえば、あるMPDUの小さい部分のエラーが、他のMPDUにおいてビットレベルの境界のずれを引き起こすことがある。加えて、MAC層は、情報ブロックに追加されるべきパディングビットの数を決定して整数個のシンボルを生み出すために、ペイロードビットの総数(またはAPEP長)を知らなければならない。いくつかの実装形態では、MAC層は、振幅シェーピング動作を実行した後でパケット長を決定し、パケット長をPHY層にシグナリングし得る。いくつかの他の実装形態では、PHY層は、固定のレートを維持するために、振幅シェーピング動作のコーディングレートを調整し得る。

本開示の態様はさらに、固定の振幅シェーピング前情報ブロック長を固定の振幅シェーピング後情報ブロック長と組み合わせることによって、IEEE 802.11規格の既存のバージョンとの確率振幅シェーピングの統合に改良を加えることができる。より具体的には、本実装形態では、固定のコーディングレートを維持することを振幅シェーピング動作に対して強いることなく、パケット長は固定サイズに保たれ得る。本明細書において使用される場合、「固定の(fixed)」という用語は、複数の情報ブロックにわたり変化しないまたは変動しない既知の量を指す。振幅シェーピングの前と後で固定の情報ブロック長を維持することによって、本開示の態様は、振幅シェーピング動作を最初に実行する必要なく、MAC層が情報ブロックに追加されるべきパディングビットの数を決定すること(整数個のシンボルを生み出すこと)を可能にし得る。さらに、振幅シェーピング動作の可変のコーディングレートを守ることによって、本開示の態様は振幅シェーピングされたビットの最適な符号化をサポートし得る。

いくつかの実装形態では、送信デバイスは、少なくとも一部、振幅シェーピング動作に起因し得る最大のペイロード長に対してある条件を課すことによって、固定の振幅シェーピング後情報ブロック長(N)を達成し得る。より具体的には、シェーピングエンコーダは、条件を満たすまたは超えるまで、振幅シェーピング前情報ブロックの情報ビットを反復的に符号化し得る。言い換えると、振幅シェーピング動作は、シェーピング動作の追加の反復により、シェーピングされていないビットの数と組み合わせられた振幅シェーピングされたビットの数が最大のペイロード長を超える場合、停止または終了し得る。いくつかの態様では、最大のペイロード長はNに等しくてもよい。振幅シェーピングされたビットの得られた数をシェーピングされていないビットの数と足したものがN未満である場合、送信デバイスは、固定のブロック長という要件を満たすために、1つまたは複数のパディングビットを振幅シェーピング後情報ブロックに追加し得る。いくつかの実装形態では、送信デバイスはさらに、1つまたは複数のシグナリングビットを振幅シェーピング後情報ブロックに追加して、情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数を受信デバイスに示し得る。

図10は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフロー1000の別の図を示す。たとえば、フロー1000は、図6Aにおいて図示されるフロー600の別の実装形態であり得る。図10の例では、情報ブロック(振幅シェーピング前情報ブロックとも呼ばれる)1010は、パーサ1020に入力として提供される。いくつかの実装形態では、情報ブロック1010は固定長(N1)を有し得る。あらゆるワイヤレスパケットまたはPSDUが、フロー1000を実装することによって長さN1の1つまたは複数の情報ブロック1010を含むことができる。

パーサ1020は、図6Aのシェーピング前パーサ604の一例であり得る。いくつかの実装形態では、パーサ1020は、情報ブロック1010をある数の振幅ビット1022およびある数のシェーピングされていないビット1024に分離または分割し得る。たとえば、振幅ビット1022は情報ブロック1010のMSBに対応してもよく、シェーピングされていないビット1024は情報ブロック1010のLSBに対応してもよい。いくつかの実装形態では、パーサ1020は、たとえば、後続のQAMマッピングにおいて符号ビットとして使用されるべき、固定数のシェーピングされていないビット1024をパースし得る。振幅ビット1022は、シェーピングエンコーダ1030に提供される。シェーピングされていないビット1024は、シェーピングエンコーダ1030を迂回して、パダー1040に直接提供される。

シェーピングエンコーダ1030は、図6Aのシェーピングエンコーダ610の一例であり得る。したがって、シェーピングエンコーダ1030は、関連するシンボルの振幅が不均一な分布を有するように振幅シェーピングされたビット1032を生成するために、振幅ビット1022のうちの1つまたは複数を符号化し得る。いくつかの適用例では、それぞれの振幅と関連付けられる確率が全般に振幅の減少とともに増大するような(ガウス分布などの)分布であり得る。いくつかの実装形態では、シェーピングエンコーダ1010は、プレフィックスエンコーダであり、またはそれを含む。上で説明されたように、プレフィックス符号化動作の実行は、連続する振幅ビット1022のシーケンスを、不均一な長さを有するビット値のパターンのセットのビット値の1つまたは複数のパターンと比較することを含み得る。ビット値のパターンは、相対的に低いシンボル振幅と関連付けられるビット値のパターンが相対的に高いシンボル振幅と関連付けられるビット値のパターンより相対的に高い発生確率を有するように、ビット値のパターンの各々が振幅ビット1022のシーケンスにおいて関連する発生確率を有するように定義され得る。

Table 1(表1)は、4096QAMのために構成されるプレフィックス符号化動作を実装するためにシェーピングエンコーダ1030によって使用され得る例示的なルックアップテーブル(LUT)を示す。たとえばTable 1(表1)を参照すると、シェーピングエンコーダ1030によって出力され得る振幅シェーピングされたビットの32個のパターンがある。振幅シェーピングされたビットの各パターンは、関連するシンボルの振幅の同相(I)成分または直交(Q)成分のいずれかの大きさを表す5ビットの値からなり得る。振幅シェーピングされたビットの各パターンは、それぞれのシンボル振幅と関連付けられる。たとえば、振幅シェーピングされたビットの32個の異なる潜在的なパターン、および1から63にわたる関連する振幅レベル値(奇数のみ)がある。

Table 1(表1)に示されるように、シェーピングエンコーダ1030へと入力され得る振幅ビットの32個のあり得るパターンがある。振幅ビットの各パターンは、確率密度関数(PMF)と関連付けられる発生確率を有し、PMF=[8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1]/128である。たとえば式(2)を参照すると、上記のプレフィックス符号化テーブル(Table 1(表1))は、0.9500という実効コーディングレートを有する。しかしながら、実際のコーディングレートは、振幅ビット1022の値に依存して変化し得る。たとえば、4ビットの入力シーケンス「0011」が、5ビットの出力シーケンス「10000」として符号化されることがあり、コーディングレートは1未満になる。一方、7ビットの入力シーケンス「1100001」が、5ビットの出力シーケンス「00000」として符号化されることがあり、コーディングレートは1より大きくなる。上で説明されたように、パケット長が可変であることは、ワイヤレスパケットの送信または受信において複雑さまたは望ましくない結果につながることがある。

いくつかの実装形態では、シェーピングエンコーダ1030は、得られたペイロードビットの数(振幅シェーピングされたビット1032、シェーピングされていないビット1024、およびシェーピングエンコーダ1030によってまだ符号化されていないあらゆる残りの振幅ビット1022を含む)が最大のペイロード長(N2)以上になるまで、振幅ビット1022のシーケンスを反復的に符号化し得る。より具体的には、各反復において、シェーピングエンコーダ1030は、プレフィックスLUTの中のビット値のパターンと一致する振幅ビット1022の別のシーケンスを選択し、振幅ビット1022の選択されたシーケンスの符号化によりペイロードビットの総数が最大のペイロード長を超えるようになるかどうかを決定する。いくつかの実装形態では、追加の反復によりペイロードビットの総数が最大のペイロード長を超える場合、シェーピングエンコーダ1030は、振幅ビット1022の選択されたシーケンスを符号化することなく、プレフィックス符号化動作を停止または終了し得る。いくつかの他の実装形態では、プレフィックス符号化動作の追加の反復によりペイロードビットの総数が最大のペイロード長を超える場合、シェーピングエンコーダ1030は、残りの振幅ビット1022の1つまたは複数の追加のビット値をスキャンして、振幅ビット1022の別のシーケンスの符号化によりペイロードビットの総数が最大ペイロード長の要件を満たすようになるかどうかを決定し得る。

図11は、シェーピングエンコーダ1030への入力として提供される次の7ビット(「0001000」)を表し得る振幅ビット1100の例示的なシーケンスを示す。シーケンス1100の最初の4ビット(「0001」)を符号化することは、5つの振幅シェーピングされたビット(Table 1(表1)の出力パターン「10011」に対応する)を生み出しながら、3つのシェーピングされていないビットを残し得る。これにより、全体で8個のペイロードビットが入力シーケンス1100に応答してシェーピングエンコーダ1030によって出力されるようになる。反復的な符号化動作が、最大のペイロード長に達する前に追加の7個のペイロードビットのみをサポートできる場合、シェーピングエンコーダ1030はシーケンス1100の最初の4ビットを符号化することが可能ではないことがある。しかしながら、シーケンス1100の最後の6ビット(「001000」)を符号化することは、5つの振幅シェーピングされたビット(Table 1(表1)の出力パターン「00111」に対応する)を生み出しながら、1つのシェーピングされていないビットだけを残し得る。これにより、6個だけのペイロードビットが入力シーケンス1100に応答してシェーピングエンコーダ1030によって出力されるようになる。結果として、入力シーケンス1100の追加の3ビットをスキャンすることによって、シェーピングエンコーダ1030は、最大ペイロード長の要件にそれでも従いながら、より多数の振幅シェーピングされたビットを符号化することができる。

プレフィックス符号化動作の終結または終了において、シェーピングエンコーダ1030は、振幅シェーピングされたビット1032および任意のシェーピングされていないビット1034(シェーピングエンコーダ1030によって符号化されない残りの振幅ビット1022に対応する)をパダー1040に提供し得る。加えて、シェーピングエンコーダ1030は、振幅シェーピングされたビット1032の長さまたは数を示す1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力し得る。いくつかの実装形態では、シグナリングビット1036は、振幅シェーピングされたビット1032の数を表す値を有し得る。いくつかの他の実装形態では、シグナリングビット1036の値は、シグナリングオーバーヘッドを減らすために圧縮され得る。上で説明されたように、複数の振幅シェーピングされたビット1032が、単一のPAMシンボルの振幅を表すために使用される。たとえば、4096QAM構成では、長さ1944のコードワードが、324個のPAMシンボルを使用して符号化され得る。シェーピングされたPAMシンボルの数(または不均一な振幅分布を有するように構成されるPAMシンボル)は、コードワードにおける振幅シェーピングされたビット1032の数に依存する。しかしながら、シェーピングされたPAMシンボルの数(L_PAM)は、シェーピングされたPAMシンボルがそれから符号化される振幅シェーピングされたビットの数(L_US)より小さい(L_PAM<L_US)ことに留意されたい。いくつかの実装形態では、シェーピングエンコーダ1030は、振幅シェーピングされたビットの1032と関連付けられるシェーピングされたPAMシンボルの数(L_PAM)を決定することができ、L_PAMを表す値を有する1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力することができる。

いくつかの他の実装形態では、シェーピングエンコーダ1030は、振幅シェーピングされたビットの1032によって表され得るシェーピングされたPAMシンボルの平均(mean)または平均(average)の数(L_MEAN)を決定することができ、L_PAMとL_MEANの差を表す値を有する1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力することができる。L_MEANを決定するために、シェーピングエンコーダ1030はまず、N1個の情報ビットのもとで特定のプレフィックス符号化動作を介して符号化可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定し得る。たとえば、振幅シェーピングされたビットの平均の数は、プレフィックス符号化テーブルの実効コーディングレートに基づいてN1個の情報(または振幅)ビットから符号化され得る振幅シェーピングされたビットの数に対応し得る。シェーピングエンコーダ1030は次いで、振幅シェーピングされたビットの平均の数と関連付けられるPAMシンボルの数に基づいてL_MEANを計算し得る。

いくつかの他の実装形態では、シェーピングエンコーダ1030は、振幅シェーピングされたビットの1032によって表され得るシェーピングされたPAMシンボルの最大の数(L_MAX)を決定することができ、L_PAMとL_MAXの差を表す値を有する1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力することができる。L_MAXを決定するために、シェーピングエンコーダ1030はまず、N1個の情報ビットのもとで特定のプレフィックス符号化動作を介して符号化可能である振幅シェーピングされたビットの最大の数を決定し得る。シェーピングエンコーダ1030は次いで、振幅シェーピングされたビットの最大の数と関連付けられるPAMシンボルの数に基づいてL_MAXを計算し得る。代替として、シェーピングエンコーダ1030は、シェーピングされていないビットの総数(パーサ1020によって出力されるシェーピングされていないビット1024およびシェーピングエンコーダ1030によって出力されるあらゆるシェーピングされていないビット1034を含む)と関連付けられるPAMシンボルの数として、L_PAMとL_MAXの差を決定し得る。

いくつかの他の実装形態では、シェーピングエンコーダ1030は、プレフィックス符号化テーブルの逆引きに基づいて振幅シェーピングされたビットの1032と関連付けられるシェーピングされたPAMシンボルの推定される数(L_EST)を決定することができ、L_PAMとL_ESTの差を表す値を有する1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力することができる。たとえば、プレフィックス符号化テーブルの逆引きは、ペイロードビット(振幅シェーピングされたビット1032、シェーピングされていないビット1024、およびあらゆる追加のシェーピングされていないビット1034を含む)上で実行される復号動作に対応し得る。L_ESTを決定するために、ペイロードビットの各々が対応するプレフィックスデコーダに入力として提供され得ると仮定して、シェーピングエンコーダ1030はまず、ペイロードビット上で実行されるプレフィックス復号動作の結果として復号され得る振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定し得る。シェーピングエンコーダ1030は次いで、振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるPAMシンボルの数に基づいてL_ESTを計算し得る。

またさらに、いくつかの実装形態では、シェーピングエンコーダ1030は、特定の条件を満たすためにペイロードビットに追加されるべきパディングビットの数を決定することができ、パディングビットの数を表す値を有する1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力することができる。いくつかの実装形態では、パディングビットは、ペイロードビットの総数を最大のペイロード長にするために追加され得る。したがって、シェーピングエンコーダ1030は、振幅シェーピングされたビット1032の数、シェーピングされていないビット1024の数、およびあらゆる残りのシェーピングされていないビット1034を足した後、最大のペイロード長に足りないビットの数としてパディングビットの数を決定し得る。ペイロードビットは固定長(N2)を有し、シェーピングされていないビット1024も固定長を有するので、振幅シェーピングされたビット1032の数は、シェーピングされていないビット1024の数およびパディングビットの数をペイロードビットの総数から差し引くことによって決定され得る。

パダー1040は、振幅シェーピングされたビット1032、シェーピングされていないビット1024、およびあらゆる残りのシェーピングされていないビット1034を振幅シェーピング後情報ブロック1050へと統合し、または組み合わせる。いくつかの実装形態では、情報ブロック1050は、最大のペイロード長(N2)に等しい固定長を有するように構成される。したがって、パダー1040は、最大のペイロード長を達成するために、必要に応じて1つまたは複数のパディングビット1052を情報ブロック1050に選択的に追加し得る。パディングビット1052は、すべて0の値、または、1つまたは複数のペイロードビットの反復を含み得る。パダー1040はさらに、シグナリングビット1036を情報ブロック1050の終わり(LSBビット位置など)に追加し得る。シグナリングビット1036の数は固定量であり得るが、それらは最大のペイロード長(N2)に向かって数えられないことがあることに留意されたい。言い換えると、パダー1040は、どれだけのパディングビット1052を(必要であれば)情報ブロック1050に追加するかを決定するとき、シグナリングビット1036を無視し得る。得られた振幅シェーピング後情報ブロック1050は、システマティックエンコーダ1060に入力として提供され得る。

システマティックエンコーダ1060は、図6Aのシステマティックエンコーダ616の一例であり得る。したがって、システマティックエンコーダ1060は、システマティックエンコーダ1060から出力されたビットがシステマティックエンコーダ1060に入力されるビットと一致するように、情報ブロック1050に対してシステマティック符号化動作を実行し得る。いくつかの実装形態では、システマティックエンコーダ1060はLDPCエンコーダであり、またはそれを含む。システマティックエンコーダ1060に入力される各コードブロックに対して、システマティックエンコーダ1060は、システマティック部分1072およびパリティ部分1074を含む、コードワード1070を生み出す。システマティック部分1072は情報ブロック1050を含む。パリティ部分1074は、コードワード1070に冗長性を加えるいくつかのパリティビットを含み、コードワード1070の復号において使用され得る。コードワード1070は次いで、図6Bに関して説明されるように、1つまたは複数のQAMシンボルにマッピングされ得る。たとえば、コードワード1070は、配列モジュール624に入力されるコードワード618に対応し得る。

いくつかの実装形態では、システマティックエンコーダ1060は、所与のパケットのために複数のコードワード1070を生成し得る。たとえば、振幅シェーピング前情報ブロック1010のビットは、ある数(N_CW個)のコードワードにわたって論理的に再分割または区分され得る。したがって、情報ブロック1010の長さは、コードワードの長さの倍数(n1倍)であり得る(ここでN1=n1*N_CW)。振幅シェーピング後情報ブロック1050のビットは同様に、その数のコードワードにわたって符号化され、または分布し得る。したがって、情報ブロック1050の長さは、コードワードの長さの別の倍数(n2倍)であり得る(ここでN2=n2*N_CW)。このようにして、固定の振幅シェーピング前情報ブロック長(N1)および固定の振幅シェーピング後情報ブロック長(N2)を維持しながら、単一のワイヤレスパケットに対して複数のコードワードを生成するために、フロー1000が使用され得る。

図12Aは、いくつかの実装形態による、例示的な振幅シェーピング前情報ブロック1200を示す。いくつかの実装形態では、情報ブロック1200は、図10の振幅シェーピング前情報ブロック1010の一例であり得る。情報ブロック1200は、固定長(N1)を有し、ある数のシェーピングされた振幅ビット1202およびある数のシェーピングされていない情報ビット1206を含む。いくつかの実装形態では、情報ブロック1200はまた、ある数のシェーピングされていない振幅ビット1204を含み得る。図12Bは、いくつかの実装形態による、例示的な振幅シェーピング後情報ブロック1210を示す。いくつかの実装形態では、情報ブロック1210は、図10の振幅シェーピング後情報ブロック1050の一例であり得る。情報ブロック1210は、固定長を有し、ある数のシェーピングされたペイロードビット1212、ある数のシェーピングされていないペイロードビット1216、およびある数のシグナリングビット1219を含む。いくつかの実装形態では、情報ブロック1210はまた、ある数の追加のシェーピングされていないペイロードビット1214を含み得る。いくつかの他の実装形態では、情報ブロック1210はまた、ある数のパディングビット1218を含み得る。

図10に関して説明されたように、パーサ1020は、情報ブロック1010をある数の振幅ビット1022およびある数のシェーピングされていないビット1024に分離し得る。シェーピングされていないビット1024は、振幅シェーピング前情報ブロック1200のシェーピングされていない情報ビット1206に対応することがあり、そして、シェーピングされていない情報ビット1206は振幅シェーピング後情報ブロック1210のシェーピングされていないペイロードビット1216に対応することがある。したがって、シェーピングされていない情報ビット1206(およびシェーピングされていないペイロードビット1216)は、たとえば、情報ブロック1200のある固定数のLSBに対応する、固定長を有し得る。振幅ビット1022は、情報ブロック1200のシェーピングされた振幅ビット1202およびシェーピングされていない振幅ビット1204(もしあれば)を含み得る。より具体的には、シェーピングされた振幅ビット1202は、シェーピングエンコーダ1030によって振幅シェーピングされたビット1032へと符号化される、振幅ビット1022のサブセットに対応し得る。振幅シェーピングされたビット1032は、振幅シェーピング後情報ブロック1210のシェーピングされたペイロードビット1212に対応し得る。シェーピングされていない振幅ビット1204は、シェーピングエンコーダ1030によって符号化されないあらゆる残された振幅ビット1022を含む。より具体的には、シェーピングされていない振幅ビット1204は、シェーピングエンコーダ1030によって出力されるあらゆるシェーピングされてないビット1034に対応し得る。したがって、シェーピングされていない振幅ビット1204は、たとえば追加のシェーピングされていないペイロードビット1214として、振幅シェーピング後情報ブロック1210に直接渡され得る。

図10に関して説明されるように、シェーピングエンコーダ1030は、得られたペイロードビットの数が最大のペイロード長に達する、またはそれを超えるまで、振幅ビット1022を反復的に符号化し得る。最大のペイロード長は、振幅シェーピング後情報ブロック1210のペイロード部分の固定長(N2)に対応し得る。符号化動作についてのこの条件の結果として、シェーピングされた振幅ビット1202およびシェーピングされていない振幅ビット1204は、振幅ビット1022の実際のビット値に応じた可変の長さを有し得る。同様に、シェーピングされたペイロードビット1212および追加のシェーピングされていないペイロードビット1214も、可変の長さを有し得る。しかしながら、シェーピングされていない振幅ビット1204の数は、追加のシェーピングされていないペイロードビット1214の数に直接変換されることに留意されたい。したがって、振幅シェーピング後情報ブロック1210の中のシェーピングされていないペイロードビット1214および1216の総数(L_US)は、シェーピングされていない振幅ビット1204の数と振幅シェーピング前情報ブロック1200のシェーピングされていない情報ビット1206の数の合計に等しい。しかしながら、振幅シェーピング後情報ブロック1210のシェーピングされたペイロードビット1212の数(L_S)は、振幅シェーピング前情報ブロック1200のシェーピングされた振幅ビット1202の数(N1-L_US)とは異なり得る。

図10に関して説明されたように、パダー1040は、固定長の要件を満たすように、1つまたは複数のパディングビット1052を振幅シェーピング後情報ブロック1050に選択的に追加し得る。パディングビット1052は、振幅シェーピング後情報ブロック1210のパディングビット1218に対応し得る。したがって、振幅シェーピング後情報ブロック1210のペイロード部分の長さを固定長(N2)まで伸ばすために、必要であれば、パディングビット1218がペイロードビット1212～1216に追加され得る。より具体的には、パディングビット1218は、N2-(L_S+L_US)に等しい可変の長さを有し得る。

図10に関して説明されたように、シェーピングエンコーダ1030はまた、振幅シェーピング後情報ブロック1050の中の振幅シェーピングされたビット1032の数を示す1つまたは複数のシグナリングビット1036を出力し得る。シグナリングビット1036は、振幅シェーピング後情報ブロック1210のシグナリングビット1039に対応し得る。いくつかの実装形態では、シグナリングビット1036は、情報ブロック1210に含まれ得るシェーピングされたペイロードビット1212の最大の数(N2の値またはL_Sの最大値など)を指定するためまたは別様に示すために必要なビット値の数に応じた固定長(L_SIG)を有し得る。いくつかの態様では、シグナリングビット1219は、シェーピングされたペイロードビット1212の数を表す値を有し得る。いくつかの他の態様では、シェーピングされたペイロードビット1212の数を示すために使用されるシグナリングビット1219の数を減らすために(図10に関して説明されたように)、1つまたは複数の圧縮技法が使用され得る。

図13は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするフロー1300の別の図を示す。たとえば、フロー1300は、図9Bに示されるフロー900の別の実装形態であり得る。図13の例では、受信されたコードワード1310は、システマティックデコーダ1320に入力として提供される。コードワード1310は、システマティック部分1312およびパリティ部分1314を含む。コードワード1310は、図9Aに関して説明されたように、1つまたは複数のQAMシンボルからマッピング解除され得る。たとえば、コードワード1310は、再配列モジュール912によって出力されるコードワード914に対応し得る。

システマティックデコーダ1320は、図9Bのシステマティックデコーダ916の一例であり得る。したがって、システマティックデコーダ1320は、システマティックデコーダ1320から出力されたビットがシステマティックデコーダ1320に入力されるビットと一致するように、コードワード1310に対してシステマティック復号動作を実行し得る。より具体的には、システマティックデコーダ1320は、図10のシステマティックエンコーダ1060によって実行されるシステマティック符号化を逆にし、または取り消し得る。いくつかの実装形態では、システマティックデコーダ1320は、パリティビット1314の助けとともにシステマティック部分1312のビットを復号もしくは復元することを試みるLDPCデコーダであり、またはそれを含む。システマティック部分1312の復号されたビットは、情報ブロック1330としてシステマティックデコーダ1320によって出力され得る。情報ブロック1330は、情報ブロック1330に含まれる振幅シェーピングされたビットの数を示すために使用される、ある固定数(L_SIG個)のシグナリングビット1332を含み得る。いくつかの実装形態では、情報ブロック1330は固定長(N2+L_SIG)を有してもよく、N2は情報ブロック1330のペイロード部分の長さである。情報ブロック1330はパーサ1340に入力として提供される。

パーサ1340は、情報ブロック1330をある数の振幅シェーピングされたビット1342およびある数のシェーピングされていないビット1344に分離または分割し得る。たとえば、振幅シェーピングされたビット1342は情報ブロック1330のMSBに対応してもよく、シェーピングされていないビット1344は情報ブロック1330のLSBに対応してもよい。パーサ1340は、シグナリングビット1332の値に少なくとも一部基づいて、情報ブロック1330の中からパースすべき振幅シェーピングされたビット1342の数を決定し得る。振幅シェーピングされたビット1342は、シェーピングデコーダ1350に提供される。残りのシェーピングされていないビット1344は、シェーピングデコーダ1350を迂回して、デパーサ1360に直接提供される。いくつかの実装形態では、シグナリングビット1332は、デパーサ1360に渡されるシェーピングされていないビット1344に含まれ得る。いくつかの他の実装形態では、パーサ1340は、振幅シェーピングされたビット1342の長さを決定した後、シグナリングビット1332を除去または無視し得る。

いくつかの実装形態では、シグナリングビット1332は、振幅シェーピングされたビット1342の数を表す値を有し得る。いくつかの他の実装形態では、シグナリングビット1332の値は圧縮され得る(図10に関して説明されたものなど)。たとえば、シグナリングビット1332は、振幅シェーピングされたビット1342と関連付けられるPAMシンボルの数に少なくとも一部基づく値を有し得る。いくつかの実装形態では、シグナリングビット1332は、振幅シェーピングされたビット1342と関連付けられるシェーピングされたPAMシンボルの数(L_PAM)を表す値を有し得る。したがって、パーサ1340は、L_PAMと関連付けられるビットの数に基づいて、情報ブロック1330に含まれる振幅シェーピングされたビット1342の数を決定し得る。

いくつかの他の実装形態では、シグナリングビット1332は、L_PAMと振幅シェーピングされたビット1342によって表され得るシェーピングされたPAMシンボルの平均(mean)もしくは平均(average)の数(L_MEAN)との差を表す値を有し得る。パーサ1340は、固定数(N1個)の情報ビットのもとで特定のプレフィックス符号化動作を介して符号化可能である振幅シェーピングされたビットの数をまず決定することによって、L_MEANを決定し得る。たとえば、L_MEANは、プレフィックス符号化テーブルの実効コーディングレートに基づいてN1個の情報ビットから符号化され得る振幅シェーピングされたビットの数に対応し得る。パーサ1340は次いで、L_MEANとシグナリングビット1332の値の差に基づいてL_PAMを計算し、L_PAMと関連付けられるビットの数に基づいて情報ブロック1330に含まれる振幅シェーピングされたビット1342の数を決定し得る。

いくつかの他の実装形態では、シグナリングビット1332は、L_PAMと振幅シェーピングされたビット1342によって表され得るシェーピングされたPAMシンボルの最大の数(L_MAX)との差を表す値を有し得る。パーサ1340は、N1個の情報ビットのもとで特定のプレフィックス符号化動作を介して符号化可能である振幅シェーピングされたビットの最大の数をまず決定することによって、L_MAXを決定し得る。パーサ1340は次いで、振幅シェーピングされたビットの最大の数と関連付けられるPAMシンボルの数に基づいてL_MAXを計算し得る。パーサ1340はさらに、L_MAXとシグナリングビット1332の値の差に基づいてL_PAMを計算し、L_PAMと関連付けられるビットの数に基づいて情報ブロック1330に含まれる振幅シェーピングされたビット1342の数を決定し得る。

いくつかの他の実装形態では、シグナリングビット1332は、L_PAMと振幅シェーピングされたビット1342と関連付けられるシェーピングされたPAMシンボルの推定される数(L_EST)との差を表す値を有し得る。パーサ1340は、各ペイロードビットがシェーピングデコーダ1350に入力として提供され得ると仮定して、N2個のペイロードビットに基づいて、シェーピングデコーダ1350によって復号され得る振幅シェーピングされたビットの推定された数をまず決定することによって、L_ESTを決定し得る。パーサ1340は次いで、振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるPAMシンボルの数に基づいてL_ESTを計算し得る。パーサ1340はさらに、L_ESTとシグナリングビット1332の値の差に基づいてL_PAMを計算し、L_PAMと関連付けられるビットの数に基づいて情報ブロック1330に含まれる振幅シェーピングされたビット1342の数を決定し得る。

またさらに、いくつかの実装形態では、シグナリングビット1332は、情報ブロック1330に含まれるパディングビットの数を表す値を有し得る。上で説明されたように、情報ブロック1330のペイロード部分は固定長(N2)を有し、情報ブロック1330の中のシェーピングされていないペイロードビットの数も固定されている。したがって、パーサ1340は、パディングビットの数およびシェーピングされていないビットの固定数を情報ブロック1330のペイロード部分の長さから差し引くことによって、情報ブロック1330に含まれる振幅シェーピングされたビット1342の数を決定し得る。図12Bに示されるように、パディングビット1218の数およびシェーピングされていないペイロードビット1216の数をN2から差し引いた後、残りのビットは、シェーピングされたペイロードビット1212に加えて、いくつかのシェーピングされていないペイロードビット1214を含み得る。しかしながら、プレフィックス符号化動作に適用されるものと同じ条件または制約をプレフィックス復号動作に適用することによって、シェーピングデコーダ1350は、シェーピングされたペイロードビット1212だけに対して振幅シェーピング解除を実行し得る。言い換えると、シェーピングされていないペイロードビット1214は、シェーピングデコーダ1350に提供される場合でも、振幅シェーピング解除動作を迂回し得る。

シェーピングデコーダ1350は、図9Bのシェーピングデコーダ926の一例であり得る。したがって、シェーピングデコーダ1350は、振幅シェーピングされたビット1342に対して振幅シェーピング解除動作を実行して、ある数のシェーピング解除されたビット1352を復元し得る。より具体的には、シェーピングデコーダ1350は、図10のシェーピングエンコーダ1030によって実行される振幅シェーピングを逆にし、または取り消し得る。いくつかの実装形態では、シェーピングデコーダ1350はプレフィックスデコーダであり、またはそれを含む。たとえば、シェーピングデコーダ1350は、図10に関して説明されるシェーピングエンコーダ1030によって実行されるプレフィックス符号化動作の基本的に逆であるプレフィックス復号動作を実行し得る。いくつかの実装形態では、シェーピングデコーダ1350は、得られた情報ビットの数(シェーピング解除されたビット1352、シェーピングされていないビット1344、およびシェーピングデコーダ1350によってまだ復号されていないあらゆる残りの振幅シェーピングされたビット1342を含む)が固定量(N1)に等しくなるまで、振幅シェーピングされたビット1342を反復的に復号し得る。

デパーサ1360は、図9Bのデパーサ930の一例であり得る。いくつかの実装形態では、デパーサ1360は、シェーピング解除されたビット1352およびシェーピングされていないビット1344(およびシェーピングデコーダ1350によって復号されないあらゆる残りの振幅シェーピングされたビット1342)を、固定長(N1)を有する復号された情報ブロック1362へと再び組み立て、または組み合わせ得る。いくつかの態様では、シェーピングされていないビット1344は、1つまたは複数のパディングビット1345を含み得る。いくつかの他の態様では、シェーピングされていないビット1344はまた、シグナリングビット1332も含み得る。シグナリングビット1332およびパディングビット1345(もしあれば)は、再組立てプロセスの間の復号された情報ブロック1362のLSBに対応し得る。いくつかの実装形態では、デパーサ1360は、たとえば情報ブロック1362の長さをN1に減らすことによって、復号された情報ブロック1362からあらゆるシグナリングビット1332またはパディングビット1345を除去し得る。復号された情報ブロック1362は次いで、対応するMDPUを復号するために、フロー1300を実装するワイヤレス通信デバイスのMAC層によって処理され得る。

図14は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセス1400を示すフローチャートを示す。いくつかの実装形態では、プロセス1400は、図1および図4Bを参照してそれぞれ上で説明されたSTA104または404のうちの1つなどの、ネットワークノードとして動作する、またはネットワークノード内で動作するワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。いくつかの他の実装形態では、プロセス1400は、図1および図4Aを参照してそれぞれ上で説明されたAP102または402のうちの1つなどの、APとして動作する、またはAP内で動作するワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。

いくつかの実装形態では、プロセス1400は、固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得することで、ブロック1402において開始する。ブロック1404において、プロセス1400は、ある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを生み出す、情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行することで開始する。いくつかの実装形態では、第1の符号化動作の実行は、LUTから、情報ビットのサブセットと一致するビット値のパターンを反復的に選択するステップを含んでもよく、LUTが、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するビット値の複数のパターンを記憶し、振幅シェーピングされたビットの複数のパターンが、ビット値の選択されたパターンに対応する振幅シェーピングされたビットのパターンを含む。いくつかの実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、各反復に対して、情報ビットの第1のサブセットと一致するビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなるかどうかを決定するステップを含み得る。

いくつかの実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、ビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、ビット値の第1のパターンを選択することなく、第1の符号化動作を打ち切るステップを含み得る。いくつかの他の実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、ビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、情報ビットの第2のサブセットと一致するビット値の第2のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2以下になるかどうかを決定するステップを含み得る。いくつかの態様では、情報ビットの第2のサブセットは、情報ビットの第1のサブセットより大きくてもよい。いくつかの実装形態では、ビット値のパターンの反復的な選択はさらに、L_SとL_USの得られた合計がN2以下であると決定したことに応答して、ビット値の第2のパターンを選択したことに応答した第1の符号化動作を打ち切るステップを含み得る。

ブロック1406において、プロセス1400は、L_S個の振幅シェーピングされたビットを第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置することに進み、L_SとL_USの合計は固定量(N2)以下である。ブロック1408において、プロセス1400は、第2の情報ブロックの長さがN2に等しくなるように、1つまたは複数のパディングビットを第2の情報ブロックへ選択的に追加することに進む。ブロック1410において、プロセス1400は、第2の情報ブロックに、第2の情報ブロックにおける振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加することに進む。いくつかの実装形態では、1つまたは複数のシグナリングビットの追加は、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、LUTの中の振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップとを含んでもよく、1つまたは複数のシグナリングビットは、L_PAMとL_ESTの差に等しい値を表す。

ブロック1412において、プロセス1400は、1つまたは複数のコードワードを生み出す、第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行することに進み、各コードワードは、第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含む。ブロック1414において、プロセス1400は、第2の情報ブロックのビットのサブセットおよびパリティビットを複数のシンボルに配置することに進み、各シンボルはシンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、第1の符号化動作は、複数のシンボルの振幅が不均一な分布を有するように、振幅シェーピングされたビットを生み出す。ブロック1416において、プロセス1400は、複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを少なくとも1つの受信デバイスに送信することに進む。

図15は、いくつかの実装形態による、振幅シェーピングをサポートするワイヤレス通信のための例示的なプロセス1500を示すフローチャートを示す。いくつかの実装形態では、プロセス1500は、それぞれ図1および図5Bを参照して上で説明されたSTA104または504のうちの1つなどの、ネットワークノードとして動作する、またはネットワークノード内のワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。いくつかの他の実装形態では、プロセス1500は、それぞれ図1および図5Aを参照して上で説明されるAP102または502のうちの1つなどの、APとして動作する、またはAP内のワイヤレス通信デバイスによって実行され得る。

いくつかの実装形態では、プロセス1500は、複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを受信することでブロック1502において開始し、複数のシンボルは複数のコードワードビットを表し、複数の振幅は不均一な分布を有する。ブロック1504において、プロセス1500は、複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置することに進む。ブロック1506において、プロセス1500は、1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生み出す、1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行することに進み、各々の復号されたコードブロックは、複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含む。ブロック1508において、プロセス1500は、複数の復号されたコードワードビットを、固定長(N2)を有する情報ブロックに配置することに進む。ブロック1510において、プロセス1500は、情報ブロックの固定長N2に基づいて、情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出することに進む。

ブロック1512において、プロセス1500は、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数(L_S)を特定することに進む。いくつかの実装形態では、振幅シェーピングされたビットは、情報ブロックのMSBを表し得る。ブロック1514において、プロセス1500は、ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生み出す、振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行することに進む。いくつかの実装形態では、第2の復号動作の実行は、LUTから、振幅シェーピングされたビットのサブセットと一致するシェーピング解除されたビットのパターンを選択するステップを含んでもよく、LUTは、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するシェーピング解除されたビットの複数のパターンを記憶し、複数のシェーピング解除されたビットは、シェーピング解除されたビットの選択されたパターンを含む。

いくつかの実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、LUTにおける振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップと、L_ESTと1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値との差に基づいて振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。いくつかの他の実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。

いくつかの他の実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、N1個の情報ビットが与えられると第2の復号動作に基づいて復号可能な振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、振幅シェーピングされたビットの平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップと、L_MEANと1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値との差に基づいて振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。またさらに、いくつかの実装形態では、振幅シェーピングされたビットの数の特定は、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックに含まれるパディングビットの数を決定するステップと、N2、L_US、およびパディングビットの数に基づいて、振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含み得る。

ブロック1516において、プロセス1500は、シェーピング解除されたビットの数L_DSおよび復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)に基づいて、情報ブロックからある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースすることに進む。いくつかの実装形態では、L_USとL_DSの合計はN2に等しくてもよい。いくつかの実装形態では、L_USを超える1つまたは複数のビットは情報ブロックから廃棄され得る。いくつかの実装形態では、廃棄されたビットは情報ブロックのLSBを表し得る。ブロック1518において、プロセス1500は、シェーピング解除されたビットおよびシェーピングされていないビットを、固定長N1を有する復号された情報ブロックに配置することに進む。

図16は、いくつかの実装形態による、例示的なワイヤレス通信デバイス1600のブロック図を示す。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス1600は、図14に関して上で説明されたプロセス1400を実行するように構成される。ワイヤレス通信デバイス1600は、図3を参照して上で説明されたワイヤレス通信デバイス300の例示的な実装形態であり得る。たとえば、ワイヤレス通信デバイス1600は、チップ、SoC、チップセット、パッケージ、または、少なくとも1つのプロセッサおよび少なくとも1つのモデム(たとえば、Wi-Fi(IEEE 802.11)モデムまたはセルラーモデム)を含むデバイスであり得る。

ワイヤレス通信デバイス1600は、受信構成要素1610、通信マネージャ1620、および送信構成要素1630を含む。通信マネージャ1620はさらに、第1のブロック構成コンポーネント1621、パルス振幅符号化コンポーネント1622、第2のブロック構成コンポーネント1623、パディングコンポーネント1624、シグナリングビット生成コンポーネント1625、システマティック符号化コンポーネント1626、およびシンボル構成コンポーネント1627を含む。コンポーネント1621～1627のうちの1つまたは複数の部分は、ハードウェアまたはファームウェアにおいて少なくとも一部実装され得る。いくつかの実装形態では、コンポーネント1621～1627のうちの少なくともいくつかは、メモリ(メモリ308など)に記憶されるソフトウェアとして少なくとも一部実装される。たとえば、コンポーネント1621～1627のうちの1つまたは複数の部分は、それぞれのコンポーネントの機能または動作を実行するようにプロセッサ(プロセッサ306など)によって実行可能な非一時的命令(または「コード」)として実装され得る。

受信コンポーネント1610は、ワイヤレスチャネルを介して、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスからRX信号を受信するように構成される。通信マネージャ1620は、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスとの通信を制御または管理するように構成される。いくつかの実装形態では、第1のブロック構成コンポーネント1621は、固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得してもよく、パルス振幅符号化コンポーネント1622は、ある数(L_S)個の振幅シェーピングされたビットを生み出す、情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行してもよく、第2のブロック構成コンポーネント1623は、L_S個の振幅シェーピングされたビットを第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置してもよく、L_SとL_USの合計は固定量(N2)以下でありと、パディングコンポーネント1624は、第2の情報ブロックの長さがN2となるように1つまたは複数のパディングビットを第2の情報ブロックに選択的に追加してもよく、シグナリングビット生成コンポーネント1625は、第2の情報ブロックに、第2の情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加してもよく、システマティック符号化コンポーネント1626は、1つまたは複数のコードワードを生み出す、第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行してもよく、各コードワードは、第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含み、シンボル構成コンポーネント1627は、第2の情報ブロックのビットのサブセットおよびパリティビットを複数のシンボルに配置してもよく、各シンボルは、シンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、複数のシンボルの振幅が不均一な分布を有するように、第1の符号化動作が振幅シェーピングされたビットを生み出す。送信コンポーネント1630は、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスにTX信号を送信するように構成される。いくつかの実装形態では、TX信号は複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを表し得る。

図17は、いくつかの実装形態による、例示的なワイヤレス通信デバイス1700のブロック図を示す。いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信デバイス1700は、図15を参照して上で説明されたプロセス1500を実行するように構成される。ワイヤレス通信デバイス1700は、図3を参照して上で説明されるワイヤレス通信デバイス300の例示的な実装形態であり得る。たとえば、ワイヤレス通信デバイス1700は、チップ、SoC、チップセット、少なくとも1つのプロセッサおよび少なくとも1つのモデム(たとえば、Wi-Fi(IEEE 802.11)モデムまたはセルラーモデム)を含むパッケージまたはデバイスであり得る。

ワイヤレス通信デバイス1700は、受信コンポーネント1710、通信マネージャ1720、および送信コンポーネント1730を含む。通信マネージャ1720はさらに、コードワード構成コンポーネント1721、システマティック復号コンポーネント1722、第1のブロック構成コンポーネント1723、シグナリングビット検出コンポーネント1724、被シェーピングビット特定コンポーネント1725、パルス振幅復号コンポーネント1726、未シェーピングビットパースコンポーネント1727、および第2のブロック構成コンポーネント1728を含む。コンポーネント1721～1728のうちの1つまたは複数の部分は、ハードウェアまたはファームウェアで少なくとも一部実装され得る。いくつかの実装形態では、コンポーネント1721～1728のうちの少なくともいくつかは、メモリに記憶されているソフトウェア(メモリ308など)として少なくとも一部実装される。たとえば、コンポーネント1721～1728のうちの1つまたは複数の一部は、それぞれのコンポーネントの機能または動作を実行するようにプロセッサ(プロセッサ306など)によって実行可能である非一時的命令(または「コード」)として実装され得る。

受信コンポーネント1710は、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスから、ワイヤレスチャネルを介してRX信号を受信するように構成される。いくつかの実装形態では、RX信号は、複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを表してもよく、複数のシンボルは複数のコードワードビットを表し、複数の振幅は不均一な分布を有する。通信マネージャ1720は、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバイスとの通信を制御または管理するように構成される。いくつかの実装形態では、コードワード構成コンポーネント1721は、複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置してもよく、システマティック復号コンポーネント1722は、1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生み出す、1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行してもよく、各々の復号されたコードブロックは複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含み、第1のブロック構成コンポーネント1723は、固定長(N2)を有する情報ブロックへと複数の復号されたコードワードビットを配置してもよく、シグナリングビット検出コンポーネント1724は、情報ブロックの固定長N2に基づいて情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出してもよく、被シェーピングビット特定コンポーネント1725は、1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックの中のある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを特定してもよく、パルス振幅復号コンポーネント1726は、ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生み出す、振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行してもよく、未シェーピングビットパースコンポーネント1727は、シェーピング解除されたビットの数L_DSおよび復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)に基づいて、情報ブロックからのある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースしてもよく、第2のブロック構成コンポーネント1728は、シェーピング解除されたビットおよびシェーピングされていないビットを固定長N1を有する復号された情報ブロックに配置してもよい。送信コンポーネント1730は、1つまたは複数の他のワイヤレス通信デバ
イスにTX信号を送信するように構成される。

本明細書で使用される場合、項目の列挙「のうちの少なくとも1つ」または「のうちの1つまたは複数」を指す句は、単一のメンバーを含むそれらの項目の任意の組合せを指す。たとえば、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、aのみ、bのみ、cのみ、aとbの組合せ、aとcの組合せ、bとcの組合せ、ならびにa、bおよびcの組合せという可能性を包含することが意図される。

本明細書において開示される実装形態に関連して説明される、様々な説明のためのコンポーネント、論理、論理ブロック、モジュール、回路、動作、およびアルゴリズムプロセスは、本明細書において開示される構造およびそれらの構造的な均等物を含む、電子的なハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、または、ハードウェア、ファームウェア、もしくはソフトウェアの組合せとして実装され得る。ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの互換性は、全般に機能の観点で説明されており、上で説明された様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびプロセスにおいて示されている。そのような機能がハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアのいずれとして実装されるかは、具体的な適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。

以下の番号付きの条項において、実装形態の例が説明される。
1. ワイヤレス通信デバイスによるワイヤレス通信のための方法であって、
固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得するステップと、
ある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを生み出す、情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行するステップと、
L_S個の振幅シェーピングされたビットを、第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置するステップであって、L_SとL_USの合計が固定量(N2)以下である、ステップと、
第2の情報ブロックの長さがN2に等しくなるように、1つまたは複数のパディングビットを第2の情報ブロックへ選択的に追加するステップと、
第2の情報ブロックに、第2の情報ブロックにおける振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加するステップと、
1つまたは複数のコードワードを生み出す、第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行するステップであって、各コードワードが、第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含む、ステップと、
第2の情報ブロックのビットのサブセットおよびパリティビットを複数のシンボルに配置するステップであって、各シンボルがシンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、第1の符号化動作が、複数のシンボルの振幅が不均一な分布を有するように、振幅シェーピングされたビットを生み出す、ステップと、
複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを少なくとも1つの受信デバイスに送信するステップとを含む、方法。
2. 第1の符号化動作の実行が、
ルックアップテーブル(LUT)から、情報ビットのサブセットと一致するビット値のパターンを反復的に選択するステップを含み、LUTが、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するビット値の複数のパターンを記憶し、振幅シェーピングされたビットの複数のパターンが、ビット値の選択されたパターンに対応する振幅シェーピングされたビットのパターンを含む、条項1の方法。
3. ビット値のパターンの反復的な選択が、
各反復に対して、情報ビットの第1のサブセットと一致するビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなるかどうかを決定するステップを含む、条項1または2のいずれかの方法。
4. ビット値のパターンの反復的な選択がさらに、
ビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、ビット値の第1のパターンを選択することなく、第1の符号化動作を打ち切るステップを含む、条項1から3のいずれかの方法。
5. ビット値のパターンの反復的な選択がさらに、
ビット値の第1のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、情報ビットの第2のサブセットと一致するビット値の第2のパターンの選択によりL_SとL_USの合計がN2以下になるかどうかを決定するステップを含む、条項1から3のいずれかの方法。
6. 情報ビットの第2のサブセットが、情報ビットの第1のサブセットより大きい、条項1から3または5のいずれかの方法。
7. ビット値のパターンの反復的な選択がさらに、
L_SとL_USの得られる合計がN2以下であると決定したことに応答して、ビット値の第1のパターンの代わりに、ビット値の第2のパターンを選択するステップと、
ビット値の第2のパターンを選択したことに応答して、第1の符号化動作を打ち切るステップとを含む、条項1から3、5、または6のいずれかの方法。
8. 1つまたは複数のシグナリングビットの追加が、
振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
LUTの中の振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップであって、1つまたは複数のシグナリングビットが、L_PAMとL_ESTとの差に等しい値を表す、ステップとを含む、条項1から7のいずれかの方法。
9. 1つまたは複数のシグナリングビットの追加が、
振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップを含み、1つまたは複数のシグナリングビットがL_PAMに等しい値を表す、条項1から7のいずれかの方法。
10. 1つまたは複数のシグナリングビットの追加が、
振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
N1個の情報ビットのもとで第1の符号化動作に基づいて符号化可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップであって、1つまたは複数のシグナリングビットが、L_PAMとL_MEANとの差に等しい値を表す、ステップとを含む、条項1から7のいずれかの方法。
11. 1つまたは複数のシグナリングビットの追加が、
第2の情報ブロックの中の情報ビットと関連付けられるシンボルの数を決定するステップを含み、1つまたは複数のシグナリングビットが、第2の情報ブロックの中の情報ビットと関連付けられるシンボルの数に等しい値を表す、条項1から7のいずれかの方法。
12. 1つまたは複数のシグナリングビットが、第2の情報ブロックに含まれるパディングビットの数に等しい値を表す、条項1から7のいずれかの方法。
13. ワイヤレス通信デバイスであって、
少なくとも1つのモデムと、
少なくとも1つのモデムと通信可能に結合される少なくとも1つのプロセッサと、
少なくとも1つのプロセッサと通信可能に結合され、プロセッサ可読コードを記憶する少なくとも1つのメモリとを含み、プロセッサ可読コードは、少なくとも1つのモデムと連携して少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、条項1から12のうちのいずれか1つまたは複数の方法を実行するように構成される、ワイヤレス通信デバイス。
14. ワイヤレス通信デバイスによるワイヤレス通信のための方法であって、
複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを受信するステップであって、複数のシンボルが複数のコードワードビットを表し、複数の振幅が不均一な分布を有する、ステップと、
複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置するステップと、
1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生み出す、1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行するステップであって、各々の復号されたコードブロックが、複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含む、ステップと、
複数の復号されたコードワードビットを、固定長(N2)を有する情報ブロックに配置するステップと、
情報ブロックの固定長N2に基づいて、情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出するステップと、
1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数(L_S)を特定するステップと、
ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生み出す、振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行するステップと、
シェーピング解除されたビットの数L_DSと、復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)とに基づいて、情報ブロックからある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースするステップと、
シェーピング解除されたビットおよびシェーピングされていないビットを、固定長N1を有する復号された情報ブロックに配置するステップとを含む、方法。
15. 振幅シェーピングされたビットが、情報ブロックの最上位ビット(MSB)を表す、条項14の方法。
16. L_USとL_DSの合計がN2に等しい、条項14または15のいずれかの方法。
17. L_USを超える情報ブロックの1つまたは複数のビットを廃棄するステップをさらに含む、条項14から16のいずれかの方法。
18. 廃棄されたビットが、情報ブロックの最下位ビット(LSB)を表す、条項14から17のいずれかの方法。
19. 第2の復号動作の実行が、
ルックアップテーブル(LUT)から、振幅シェーピングされたビットのサブセットと一致するシェーピング解除されたビットのパターンを選択するステップを含み、LUTが、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するシェーピング解除されたビットの複数のパターンを記憶し、複数のシェーピング解除されたビットが、シェーピング解除されたビットの選択されたパターンを含む、条項14から18のいずれかの方法。
20. 振幅シェーピングされたビットの数の特定が、
LUTの中の振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップと、
L_ESTと1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値との差に基づいて、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含む、条項14から19のいずれかの方法。
21. 振幅シェーピングされたビットの数の特定が、
1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含む、条項14から19のいずれかの方法。
22. 振幅シェーピングされたビットの数の特定が、
N1個の情報ビットのもとで第2の復号動作に基づいて復号可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップと、
L_MEANと1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値との差に基づいて、振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含む、条項14から19のいずれかの方法。
23. 振幅シェーピングされたビットの数の特定が、
1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、情報ブロックに含まれるパディングビットの数を決定するステップと、
N2、L_US、およびパディングビットの数に基づいて、振幅シェーピングされたビットの数を決定するステップとを含む、条項14から19のいずれかの方法。
24. ワイヤレス通信デバイスであって、
少なくとも1つのモデムと、
少なくとも1つのモデムと通信可能に結合される少なくとも1つのプロセッサと、
少なくとも1つのプロセッサと通信可能に結合され、プロセッサ可読コードを記憶する少なくとも1つのメモリとを含み、プロセッサ可読コードは、少なくとも1つのモデムと連携して少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、条項14から23のうちのいずれか1つまたは複数の方法を実行するように構成される、ワイヤレス通信デバイス。

本開示において説明された実装形態の様々な修正が当業者には容易に明らかになることがあり、本明細書において定義される一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実装形態に適用されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本明細書において示されている実装形態に限定されるものではなく、本開示、本明細書において開示される原理および新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

加えて、別個の実装形態の文脈で本明細書において説明される様々な特徴はまた、単一の実装形態において組み合わせて実装され得る。逆に、単一の実装形態の文脈で説明される様々な特徴はまた、複数の実装形態において別々に、または任意の適切な部分組合せにおいて実装され得る。したがって、特徴は、特定の組合せで働くものとして上で説明され、そのようなものとして最初に特許請求されることさえあるが、特許請求される組合せからの1つまたは複数の特徴は、場合によっては、その組合せから削除されることがあり、特許請求される組合せは、部分組合せまたは部分組合せの変形を対象とすることがある。

同様に、動作は特定の順序で図面に示されるが、このことは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が、示された特定の順序でもしくは順次に実行されること、またはすべての図示された動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきでない。さらに、図面は、1つまたは複数の例示的なプロセスをフローチャートまたは流れ図の形で概略的に示し得る。しかしながら、示されていない他の動作が、概略的に示されている例示的なプロセスに組み込まれ得る。たとえば、示された動作のいずれかの前に、後に、それと同時に、またはそれらの間に、1つまたは複数の追加の動作が実行され得る。いくつかの状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。さらに、上で説明された実装形態における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきではなく、説明されたプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品において一緒に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。

102 アクセスポイント
104 局
106 カバレッジエリア
108 通信リンク
202 プリアンブル
204 PHYペイロード
206 L-STF
208 L-LTF
210 L-SIG
212 非レガシーフィールド
214 データフィールド
222 データレートフィールド
224 予備ビット
226 長さフィールド
228 パリティビット
230 テイルフィールド
300、400 ワイヤレス通信デバイス
302 モデム
304 無線
306 プロセッサ
308 メモリ
402 AP
404 STA
410 WCD
415 ワイヤレス通信デバイス
420 アンテナ
425 アンテナ
430 アプリケーションプロセッサ
435 アプリケーションプロセッサ
440 メモリ
445 メモリ
450 外部ネットワークインターフェース
455 ユーザインターフェース
465 ディスプレイ
475 センサ
602 情報ブロック
604 プリシェーピングパーサ
606a MSB
606b LSB
610 シェーピングエンコーダ
612 振幅シェーピングされたビット
614 シグナリングビット
616 第2のエンコーダ
618 コードワード
620 コーディングされたデータビット
622 パリティビット
624 配列モジュール
626 シンボル
628 コンステレーションマッパ
630 複素数表現
632 変調器
634 復調されたシンボル
700 LUT
902 ワイヤレスパケット
904 復調器
906 複素数表現
908 コンステレーション逆マッパ
910 復調されたシンボル
912 再配列モジュール
914 コードワード
916 第1のデコーダ
918 振幅シェーピングされたビット
920 LSB
922 符号ビット
924 シグナリングビット
926 シェーピングデコーダ
928 シェーピング解除された振幅ビット
930 デパーサ
932 情報ブロック
1010 情報ブロック
1020 パーサ
1022 振幅ビット
1024 シェーピングされていないビット
1030 シェーピングエンコーダ
1032 振幅シェーピングされたビット
1034 シェーピングされていないビット
1036 シグナリングビット
1040 パダー
1050 情報ブロック
1052 パディングビット
1060 システマティックエンコーダ
1070 コードワード
1072 システマティック部分
1074 パリティ部分
1200 情報ブロック
1202 シェーピングされた振幅ビット
1204 シェーピングされていない振幅ビット
1206 シェーピングされていない情報ビット
1210 情報ブロック
1212 シェーピングされたペイロードビット
1214 シェーピングされていないペイロードビット
1216 シェーピングされていないペイロードビット
1218 パディングビット
1219 シグナリングビット
1310 コードワード
1312 システマティック部分
1314 パリティ部分
1320 システマティックデコーダ
1330 情報ブロック
1332 シグナリングビット
1340 パーサ
1342 振幅シェーピングされたビット
1344 シェーピングされていないビット
1345 パディングビット
1350 シェーピングデコーダ
1352 シェーピング解除されたビット
1360 デパーサ
1362 情報ブロック

Claims

ワイヤレス通信デバイスによるワイヤレス通信のための方法であって、
固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得するステップと、
ある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを生成する、前記情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行するステップと、
前記L_S個の振幅シェーピングされたビットを、前記第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の前記情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置するステップであって、
前記L_US個の前記情報ビットは、前記N1個の情報ビットのうち前記第1の符号化動作が行われないビットであり、
L_SとL_USの合計が固定量(N2)以下である、ステップと、
前記第2の情報ブロックの長さがN2に等しくなるように、1つまたは複数のパディングビットを前記第2の情報ブロックへ選択的に追加するステップと、
前記第2の情報ブロックに、前記第2の情報ブロックにおける振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加するステップと、
1つまたは複数のコードワードを生成する、前記第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行するステップであって、
各コードワードが、前記第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび前記第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含む、ステップと、
前記第2の情報ブロックのビットの前記サブセットおよび前記パリティビットを複数のシンボルに配置するステップであって、
各シンボルが前記シンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、
前記第1の符号化動作が、前記複数のシンボルの前記振幅が不均一な分布を有するように、前記振幅シェーピングされたビットを生成する、ステップと、
前記複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを少なくとも1つの受信デバイスに送信するステップと
を備える、方法。
前記第1の符号化動作の前記実行が、
ルックアップテーブル(LUT)から、前記情報ビットのサブセットと一致するビット値のパターンを反復的に選択するステップを備え、
前記LUTが、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するビット値の複数のパターンを記憶し、
振幅シェーピングされたビットの前記複数のパターンが、ビット値の前記選択されたパターンに対応する振幅シェーピングされたビットの前記パターンを含む、請求項1に記載の方法。
ビット値の前記パターンの前記反復的な選択が、
各反復に対して、前記情報ビットの第1のサブセットと一致するビット値の第1のパターンの前記選択によりL_SとL_USの合計がN2より大きくなるかどうかを決定するステップを備え、
ビット値の前記パターンの前記反復的な選択がさらに、
ビット値の前記第1のパターンの選択によりL_SとL_USの前記合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、ビット値の前記第1のパターンを選択することなく、前記第1の符号化動作を打ち切るステップを備えるか、または
ビット値の前記パターンの前記反復的な選択がさらに、
ビット値の前記第1のパターンの選択によりL_SとL_USの前記合計がN2より大きくなると決定したことに応答して、前記情報ビットの第2のサブセットと一致するビット値の第2のパターンの前記選択によりL_SとL_USの前記合計がN2以下になるかどうかを決定するステップを備え、
前記情報ビットの前記第2のサブセットが、前記情報ビットの前記第1のサブセットより大きいか、または
ビット値の前記パターンの前記反復的な選択がさらに、
L_SとL_USの得られる前記合計がN2以下であると決定したことに応答して、ビット値の前記第1のパターンの代わりに、ビット値の前記第2のパターンを選択するステップと、
ビット値の前記第2のパターンを選択したことに応答して、前記第1の符号化動作を打ち切るステップと
を備える、請求項2に記載の方法。
前記1つまたは複数のシグナリングビットの前記追加が、
前記振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
前記LUTの中の振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、前記ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの前記推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップであって、前記1つまたは複数のシグナリングビットが、L_PAMとL_ESTとの差に等しい値を表す、ステップと
を備える、請求項2に記載の方法。
前記1つまたは複数のシグナリングビットを追加するステップが、
前記振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップであって、前記1つまたは複数のシグナリングビットがL_PAMに等しい値を表すステップ、または
前記振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
N1個の情報ビットのもとで前記第1の符号化動作に基づいて符号化可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの前記平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップであって、前記1つまたは複数のシグナリングビットが、L_PAMとL_MEANとの差に等しい値を表す、ステップとを備える
請求項1に記載の方法。
前記第2の情報ブロックの中の前記情報ビットと関連付けられるシンボルの数を決定するステップを備え、前記1つまたは複数のシグナリングビットが、前記第2の情報ブロックの中の前記情報ビットと関連付けられるシンボルの数に等しい値を表すステップと、
前記1つまたは複数のシグナリングビットが、前記第2の情報ブロックに含まれるパディングビットの数に等しい値を表す、請求項1に記載の方法。
ワイヤレス通信デバイスであって、
少なくとも1つのモデムと、
前記少なくとも1つのモデムと通信可能に結合される少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサと通信可能に結合され、プロセッサ可読コードを記憶する少なくとも1つのメモリと
を備え、前記プロセッサ可読コードが、前記少なくとも1つのモデムと連携して前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、
固定数(N1個)の情報ビットを含む第1の情報ブロックを取得し、
ある数(L_S個)の振幅シェーピングされたビットを生成する、前記情報ビットのうちの1つまたは複数に対する第1の符号化動作を実行し、
前記L_S個の振幅シェーピングされたビットを、前記第1の情報ブロックからのある数(L_US個)の前記情報ビットを含む第2の情報ブロックに配置し、 L_SとL_USの合計が固定量(N2)以下であり、前記L _US 個の前記情報ビットは、前記N1個の情報ビットのうち前記第1の符号化動作が行われないビットであり、
前記第2の情報ブロックの長さがN2に等しくなるように、1つまたは複数のパディングビットを前記第2の情報ブロックへ選択的に追加し、
前記第2の情報ブロックに、前記第2の情報ブロックにおける振幅シェーピングされたビットの数を示す1つまたは複数のシグナリングビットを追加し、
1つまたは複数のコードワードを生成する、前記第2の情報ブロックに対する第2の符号化動作を実行し、
各コードワードが、前記第2の情報ブロックのビットのそれぞれのサブセットおよび前記第2の符号化動作に起因する1つまたは複数のパリティビットを含み、
前記第2の情報ブロックのビットの前記サブセットおよび前記パリティビットを複数のシンボルに配置し、
各シンボルが前記シンボルにおいて配置されたそれぞれのビットに基づく振幅を有し、
前記第1の符号化動作が、前記複数のシンボルの前記振幅が不均一な分布を有するように、前記振幅シェーピングされたビットを生み出し、
前記複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを少なくとも1つの受信デバイスに送信する
ように構成される、ワイヤレス通信デバイス。
ワイヤレス通信デバイスによるワイヤレス通信のための方法であって、
複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを受信するステップであって、
前記複数のシンボルが複数のコードワードビットを表し、
前記複数の振幅が不均一な分布を有する、ステップと、
前記複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置するステップと、
1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生成する、前記1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行するステップであって、
各々の復号されたコードブロックが、複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含む、ステップと、
前記複数の復号されたコードワードビットを、固定長(N2)を有する情報ブロックに配置するステップと、
前記情報ブロックの前記固定長N2に基づいて、前記情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出するステップと、
前記1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、前記情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数(L_S)を特定するステップと、
ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生成する、前記振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行するステップと、
シェーピング解除されたビットの前記数L_DSと、復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)とに基づいて、前記情報ブロックからある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースするステップと、
前記シェーピング解除されたビットおよび前記シェーピングされていないビットを、前記固定長N1を有する前記復号された情報ブロックに配置するステップと
を備える、方法。
前記振幅シェーピングされたビットが、前記情報ブロックの最上位ビット(MSB)を表す、請求項8に記載の方法。
L_USとL_DSの合計がN1に等しい、請求項8に記載の方法。
L_USを超える前記情報ブロックの1つまたは複数のビットを廃棄するステップをさらに備える
請求項10に記載の方法。
前記第2の復号動作の前記実行が、
ルックアップテーブル(LUT)から、前記振幅シェーピングされたビットのサブセットと一致するシェーピング解除されたビットのパターンを選択するステップを備え、
前記LUTが、振幅シェーピングされたビットのそれぞれの複数のパターンに対応するシェーピング解除されたビットの複数のパターンを記憶し、
前記シェーピング解除されたビットの複数のパターンが、シェーピング解除されたビットの前記選択されたパターンを含む、請求項8に記載の方法。
振幅シェーピングされたビットの前記数の前記特定が、
前記LUTの中の振幅シェーピングされたビットの各パターンの長さに基づいて、前記ワイヤレスパケットと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの推定される数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの前記推定される数と関連付けられるシンボルの数(L_EST)を決定するステップと、
L_ESTと前記1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる前記値との差に基づいて、前記振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの前記数を決定するステップと
を備える、請求項12に記載の方法。
振幅シェーピングされたビットの前記数の前記特定が、
前記1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる前記値に基づいて、前記振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの前記数を決定するステップと
を備えるか、または
N1個の情報ビットのもとで前記第2の復号動作に基づいて復号可能である振幅シェーピングされたビットの平均の数を決定するステップと、
振幅シェーピングされたビットの前記平均の数と関連付けられるシンボルの数(L_MEAN)を決定するステップと、
L_MEANと前記1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる前記値との差に基づいて、前記振幅シェーピングされたビットと関連付けられるシンボルの数(L_PAM)を決定するステップと、
L_PAMと関連付けられる振幅シェーピングされたビットの前記数を決定するステップとを備える
請求項8に記載の方法。
ワイヤレス通信デバイスであって、
少なくとも1つのモデムと、
前記少なくとも1つのモデムと通信可能に結合される少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサと通信可能に結合され、プロセッサ可読コードを記憶する少なくとも1つのメモリと
を備え、前記プロセッサ可読コードが、前記少なくとも1つのモデムと連携して前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、
複数の振幅を有する複数のシンボルを含むワイヤレスパケットを受信し、
前記複数のシンボルが複数のコードワードビットを表し、
前記複数の振幅が不均一な分布を有し、
前記複数のコードワードビットを1つまたは複数のコードワードに配置し、
1つまたは複数のそれぞれの復号されたコードブロックを生成する、前記1つまたは複数のコードワードに対する第1の復号動作を実行し、
各々の復号されたコードブロックが、複数の復号されたコードワードビットおよび1つまたは複数のパリティビットを含み、
前記複数の復号されたコードワードビットを、固定長(N2)を有する情報ブロックに配置し、
前記情報ブロックの前記固定長N2に基づいて、前記情報ブロックの1つまたは複数のシグナリングビットを検出し、
前記1つまたは複数のシグナリングビットと関連付けられる値に基づいて、前記情報ブロックの中の振幅シェーピングされたビットの数(L_S)を特定し、
ある数(L_DS個)のシェーピング解除されたビットを生成する、前記振幅シェーピングされたビットに対する第2の復号動作を実行し、
シェーピング解除されたビットの前記数L_DSと、復号された情報ブロックと関連付けられる固定長(N1)とに基づいて、前記情報ブロックからある数(L_US個)のシェーピングされていないビットをパースし、
前記シェーピング解除されたビットおよび前記シェーピングされていないビットを、前記固定長N1を有する前記復号された情報ブロックに配置する
ように構成される、ワイヤレス通信デバイス。