CN101127710A

CN101127710A - 用于非重复性包传输的方法和装置

Info

Publication number: CN101127710A
Application number: CNA2007101300130A
Authority: CN
Inventors: 陈蕾
Original assignee: LEGEND SILICON
Current assignee: LEGEND SILICON
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2008-02-20
Also published as: US20080232357A1

Abstract

本发明涉及用于非重复性包传输的方法和装置，属于通信技术领域。本发明提供了存在空包的包传输系统。这个系统包括发射机端，发射存在空包的信息包，空包中填入了冗余信息或校验信息；和接收机端，接收信息包，并通过预定的解码方法解码信息包；因此，信息包只被传输一次。

Description

用于非重复性包传输的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更特别地，本发明涉及用于非重复性包传输的方法和装置。

背景技术

人们所了解的通信系统是在某种预先设定好的条件下进行包转发的系统。然而，在某个系统中不能两次或多次重复发送包，例如地面电视系统。

更进一步讲，已有的通信系统在传输包数据时，在信息包之间插入空包。因此，希望可以有目的的利用这些空包，例如用于奇偶校验或将与信息包相关联的冗余信息填入空包。这样，经过适当的解码，信息包只需要传输一次。

发明内容

本发明提供了一个包的传输系统，在此系统中，对由信息包和冗余或校验包组成的一组包只进行一次传输。

本发明提供了一个接收机，对由信息包和冗余/校验包组成的一组包只进行一次接收。

本发明提供了一个解码器，对接收到的由信息包和冗余/校验包组成的一组包进行解码。

本发明提供了一个存在空包的包传输系统。这个系统包括发射机端，发射存在空包的信息包，空包中填充冗余信息或校验信息；和接收机端，接收信息包，并使用预定的解码方法对信息包进行解码；由此，信息包只传输一次。

本发明提供了一个存在空包的包传输系统的接收机。此接收机包含一个解码器，它使用预定的解码方法对接收到的、存在空包的信息包进行解码，空包中填充了冗余信息或奇偶校验信息；由此，信息包只传输一次。

在存在传输空包的包传输系统中，提供了一种方法。此方法由以下几步组成：至少在一个空包中加入冗余/校验信息；传输信息包，包括填充的空包。

附图说明

附图中的参考数字指相同或功能相似的基本单元，附图和下面的详细描述一起构成了一个整体，成为说明书的要素，并用于进一步图示各种具体实施例和解释本发明的各种原理与优点。

图1为符合本发明具体实施例的存在空包的帧示例图；

图2为符合本发明具体实施例的方法流程图；

图3为符合本发明具体实施例的H矩阵图。

专业人士需要的是将图中的基本单元简单明了地表示出来，是否按比例描绘并不是必要的。例如，为了更好地帮助理解本发明的具体实施例，可以把图中某些基本单元的尺寸大小相对于其它单元进行夸大。

具体实施方式

在描述本发明具体实施细节之前，应该注意到的是具体实施例存在于方法步骤和装置部件的组合之中，它涉及到对由信息包和冗余/校验包构成的一组包只进行一次传输。因此，在图中用常用符号给出了装置部件和方法步骤，并详细描述了那些有助于理解本发明具体实施例的细节，以免对这些细节产生误解，使本领域的普通技术人员容易明白，并从中收益。

在本说明书中，相关的术语，例如第一和第二、顶部和底部，以及相似的术语，可能会单独使用，以区别不同的实体或处理，并不表示必须需要或暗示这些实体或处理之间的关系或顺序。术语“包括”、“由…..组成”，或是任何与之相关的其他变形，意指包含非排它的结果。所以，由一系列基本单元组成的处理、方法、文章或装置不仅仅包含那些已经指明了的基本单元，也可能包含其它的基本单元，虽然这些单元没有明确列在或属于上述的处理、方法、文章或装置。被“包括”所引述的基本单元，在没有更多限制的情况下，不排除在由基本单元构成的处理、方法、文字或装置中存在另外相同的基本单元。

这里所描述的本发明的具体实施例由一个或多个通常的处理器和唯一的存储程序指令构成，程序指令控制一个或多个处理器，配合一定的非处理器电路，去实现某些、大部分或全部的只传输一次由信息包和冗余/校验包组成的一组包的功能。非处理器电路可能包括但不限于无线接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路和用户输入设备。同样的，这些功能可以解释为完成对信息包和冗余/校验包组成的一组包只执行一次传输的方法步骤。作为替换选择，某些或所有功能可以用没有储存程序指令的状态机实现，或者使用一个或多个专用集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)，在这些ASIC中一个功能或一些功能的某种组合作为定制逻辑来实现。当然，这两种方法也可以组合使用。因此，这里描述了实现这些功能的方法和手段。更进一步，期望普通的技术人员经过努力和许多设计选择后，例如有效的开发时间、当前的技术和经济方面的考虑，在这里所揭示的概念和原理指导下，能够容易通过最少的实验得到所述的软件指令、程序和集成电路(IC，Integrated Circuit)。

参见图1至图3，图1为一个用于传输的帧。这个帧至少包含了一个空包，空包没有携带信息。这些空包是发射机不发送信息时的间隔位置。典型的空包为零包。本发明提出，在这些空包中填入编码信息，以便适合的解码器可以对帧进行解码，而无需在帧中重新发射这些包。空包中可以填入像冗余信息这样的信息。进一步的讲，码长或许无穷长。实际上，这个码长可以是预设好的有限长度。在用于传输的帧中，在数据包之间插入空包10。这在通信系统中是很典型的情况，例如正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequency Division Multiplexing)系统。

图2为一个流程图。提供一个具有空包的帧(步骤202)。在空包中填入更多的编码信息，包括冗余或校验信息(步骤204)。发射帧(步骤206)。接收并使用预定的解码方法解码，例如低密度奇偶校验(LDPC，Low Density Parity Check)码，Turbo码和卷积码方法(步骤208)。在二进制删除信道中，预期采用特殊类型的LDPC码，它不需要概率参数，例如最小似然比(LLR，LeastLikelihood Ratio)。

这种特殊类型的LDPC码的生成如下。如图3所示，H矩阵定义为H＝P|I，其中，P的每一行为一组预设数目的“1”，其行位置为随机分布的。不发送数据信息比特。取而代之的，将I矩阵与P矩阵的擦去位置组合，就得到了LDPC解码。最后，定义生成矩阵G＝P。因此，v＝uP^T。

作为例子，这里介绍一种LS数字fountain码，如下。信息比特k＝5，编码比特n＝10。度分布满足v(x)＝0.5x+0.5x²。度1具有5个校验节点，度2具有5个校验节点。P，即H矩阵的前5列对应于信息比特。后10列，即I，对应于校验比特。令左侧(P部分)前5行度为1，随机选择在一行中的确切位置。令左侧(P部分)后5行度为2，随机选择在一行中的确切位置。换句话说，就是让P的前5行具有度1，6到10行具有度2。

本发明可能应用于有线和无线通信系统。本发明预期的应用领域为广播，例如全球微波接入互操作性(WiMax)系统。

本发明预期应用卷积码、turbo码或者低密度奇偶校验码(LDPC，Low Density Parity Check Code)。在使用简单的概率解码技术时，使用LDPC码具有很多优点，可以得到非常好的性能。奇偶校验矩阵定义了LDPC码，其中，大多数的元素均为“0”。换言之，奇偶校验矩阵H定义了LDPC码，H中每行和列中“1”的个数远远小于“0”的个数。LDPC码用来决定一个接收到的信号是否需要正常解码。也就是说，如果接收到的编码信号与奇偶校验矩阵相乘为“0”或者校验和为零，则表示没有接收错误发生。可以看到，对LDPC码来说，首先，设计一个预设的奇偶校验矩阵H，使这个奇偶校验矩阵与所有编码过的接收信号的乘积为零，然后依据这个奇偶校验矩阵H，逆计算得到一个用来编码传输信号的编码矩阵。通常使用概率迭代解码技术。通过运用简单的奇偶校验等式，概率迭代解码技术寻找一个码字，这个码字为接收到的信号向量与奇偶校验的乘积为“0”时相应码字的最好概率近似值。通常使用了两种解码方法。它们是和积方法(Sum-Product Method)和一种通过对数似然比(LLR，Log Likelihood Ratio)来计算传输信息的方法。和积方法通过利用一个概率值执行软判决迭代解码来寻找码字。换言之，和积方法通过在每一个迭代解码时，利用接收到的向量和信道特性更新每一比特的概率值，使接收到的信号矢量与奇偶校验矩阵的乘积为“0”，从而判定一个码字。在对数似然比(LLR)计算传输信息的方法中，与和积方法相似，只是用LLR值代替实际的概率值计算传输信息。

本发明预期使用凿孔的LDPC码。对于使用删除信道，凿孔的LDPC码的生成矩阵与H矩阵是一样的。

本发明的通信系统可能会是OFDM通信系统。

本发明提供了一个存在空包的包传输系统。这个系统包括发射机端，它发射存在空包的信息包，空包中填充冗余信息或校验信息；和接收机端，接收信息包，并使用预定的解码方法对信息包进行解码；由此，信息包只传输一次。

上面结合附图对本发明的具体实施例进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施例，在不脱离本发明的权利要求的精神和范围情况下，本领域的普通技术人员可作出各种修改或改变。因此，本说明书和框图是说明性而非限制性的，同时，所有修改都包含在本发明的范围中。好处、优点、问题的解决方案以及可能产生好处、优点或产生解决方案再或者变得更明确的解决方案的任何基本单元，都不会作为任何或全部权利要求中重要的、必需的或者本质的特性或原理来加以解释。后面的权利要求，包括本申请未定期间的任何改正以及与颁布的那些权利要求的所有的等同权利，单独地定义了本发明。

本文中用到的术语，短语以及一些其他的变形，在没有另外的特别声明的情况下，可解释而并不局限于此如前所述的例子，术语“包括”，意思应该是“包含，但不限制”或者其他相似的术语；术语“实例”用来提供可用于讨论的可仿效得例子而不是一个详尽的或有仅限于此的例子列表。同时，一些形容词，如“惯例的”，“常规的”，“通常的”，“标准的”以及具有相似意思的术语不可以直译为具有限制性的术语，如限制在某一给定的时期或只在某一时期可用，而要根据现在可使之可用的或者将来的任何时候的通常的环境，常规的，正规的或标准的技术来解释。同样的，与关联词“和”相连的一串词不可以理解为要求这些词中的每一个词都出现在分组中，而在没有特别声明的情况下，最好理解为“和/或”。类似的，与关联词“或”相连的一串词不可以理解为要求在那串词中互相排他，而在没有特别声明的情况下，最好理解为“和/或”。

Claims

1.一种存在空包的包传输系统，其特征在于，包含：

发射机端，用于传输信息包，信息包中存在空包，空包中填入冗余信息或校验信息；

和接收机端，接收信息，并利用预定的解码方法对信息包进行解码；

由此，信息包只传输一次。

2.如权利要求1所述的存在空包的包传输系统，其特征在于，所述预定的解码方法采用LDPC码。

3.如权利要求2所述的存在空包的包传输系统，其特征在于，所述LDPC码的H矩阵为H＝PI。

4.如权利要求3所述的存在空包的包传输系统，其特征在于，所述P矩阵，子矩阵在行上具有预定数目的“1”，“1”在行上的位置是随机分布的。

5.如权利要求2所述的存在空包的包传输系统，其特征在于，所述LDPC码的生成矩阵G为G＝P。

6.如权利要求1所述的存在空包的包传输系统，其特征在于，所述预定的解码方法采用Turbo码。

7.如权利要求1所述的存在空包的包传输系统，其特征在于，所述预定的解码方法采用卷积码。

8.一种存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，接收机包含：

解码器，利用预定的解码方法对接收到的信息包进行解码，信息包中存在空包，空包中填入冗余信息或校验信息；由此，信息包只传输一次。

9.如权利要求8所述的存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，所述预定的解码方法采用LDPC码。

10.如权利要求9所述的存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，所述LDPC码的H矩阵为H＝PI。

11.如权利要求10所述的存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，所述P矩阵，子矩阵在行上具有预定数目的“1”，“1”在行上的位置是随机分布的。

12.如权利要求9所述的存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，所述LDPC码的生成矩阵G为G＝P。

13.如权利要求8所述的存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，所述预定的解码方法采用Turbo码。

14.如权利要求8所述的存在空包的包传输系统的接收机，其特征在于，所述预定的解码方法采用卷积码。

15.一种存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，该方法由以下几步组成：

至少在一个空包中填入冗余信息或奇偶校验信息；

发送这些信息包，包括其中的被填入信息的空包。

16.如权利要求15所述的存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，更进一步包括接收信息包，并利用预定的解码方法对信息包进行解码；由此，信息包只被传输一次。

17.如权利要求16所述的存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，所述预定的解码方法包含采用LDPC码。

18.如权利要求17所述的存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，所述LDPC码的H矩阵为H＝PI。

19.如权利要求18所述的存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，所述P矩阵，子矩阵在行上具有预定数目的“1”，“1”在行上的位置是随机分布的。

20.如权利要求17所述的存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，所述LDPC码的生成矩阵G＝P。

21.如权利要求15所述的存在空包的包传输系统的方法，其特征在于，所述空包位置在传输帧中随机定位。