CN101378304A - 基于低密度校验码的重传传输方法及传输设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种基于LDPC的重传传输方法及传输设备，使得系统吞吐量得以提高。本发明中，在需要重传时，使用发送端和接收端双方已知的先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，对替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列并发送给接收端，其中，该先验信息为发送端和接收端均已知的信息。接收端收到该LDPC校验序列后，使用该LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码。如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入之前收到的信息序列中，使用该之前收到的信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。

Description

基于低密度校验码的重传传输方法及传输设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及信道编解码传输技术。

背景技术

信道编解码技术在整个移动通信系统中具有相对独立的地位，是其关键技术之一，决定着移动通信系统的性能。信道编解码主要是降低信号传播功率和解决信号在无线传播环境中不可避免的衰落问题。

信道编解码技术结合交织技术的使用可以降低误码率性能，与无编码情况相比，传统的卷积码可以将误码率降低两个数量级达到10-3～10-4，而Turbo码可以将误码率进一步降低到10-6。低密度校验(Low Density Parity Check，简称“LDPC”)码则是继Turbo码之后，信道编解码领域中的又一个热点，得到了广泛的应用。

信道编解码技术的一个重要性能指标就是其纠错能力(或者叫做保护能力)，直接体现为在数据包总数一定的情况下，对于最大允许的丢包数量能够正确纠正的数据包数量；或者，体现为当丢包的数量高于这个最大允许的丢包数量时，能够正确纠正的数据包数量的百分比。一般来说，在其它条件相同的情况下，信道编辑码技术的纠错能力越强，数据编码的冗余率就越高。

为了适应更高的数据传输速率和更强的纠错能力的发展要求，第三代移动通信的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)技术中采用了高速下行分组接入(High Speed Downlink PacketAccess，简称“HSDPA”)，即通过自适应调制和编码(Adaptive Modulationand Coding，简称“AMC”)、混合自动重传请求(Hybrid AutomaticRetransmission Request，简称“HARQ”)技术，以及基站(Node B)的快速调度等一系列关键技术，实现下行的高速数据传输。

基于LDPC的HARQ技术主要分两大类:合并(Chase)和增量冗余(Incremental Redundancy，简称“IR”)。Chase是在重传时将整个前面发送的数据包完整地重发一次，接受端对前后多次接收到的信息进行合并译码。IR则是在重传时补充增加部分冗余位信息，在接收端将两次收到的数据块合并译码。然而，本发明的发明人发现，要支持IR就需要编码和译码端都支持多速率，复杂度高于Chase，但是采用Chase的系统吞吐量较低。

发明内容

本发明实施方式要解决的主要技术问题是提供一种基于低密度校验码的重传传输方法及传输设备，使得系统吞吐量得以提高。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于低密度校验码的重传方法，包括以下步骤:

发送端使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，对替换后的信息序列进行低密度校验码LDPC编码，得到LDPC校验序列；其中，先验信息为发送端和接收端均已知的信息；

将LDPC校验序列发送给接收端。

本发明的实施方式还提供了一种基于低密度校验码的重传接收方法，包括以下步骤:

接收来自发送端的LDPC校验序列；

使用本次收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；其中，先验信息为发送端和接收端均已知的信息；

如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入之前收到的信息序列中，使用该之前收到的信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。

本发明的实施方式还提供了一种发送设备，包括:

替换单元，用于使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特；其中，先验信息为发送设备和接收设备均已知的信息；

编码单元，用于对替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列；

发送单元，用于将编码单元输出的LDPC校验序列发送给接收设备。

本发明的实施方式还提供了一种接收设备，包括:

接收单元，用于接收来自发送设备的LDPC校验序列；

第一译码单元，用于使用本次收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；其中，先验信息为发送设备和接收设备均已知的信息；

重填入单元，用于在第一译码单元译码成功时，将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入之前收到的信息序列中；

第二译码单元，用于使用该之前收到的信息序列对应的LDPC校验序列，对重填入后的信息序列再次译码，得到完整的信息序列。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:

在需要重传时，使用发送端和接收端双方已知的先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，对替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列并发送给接收端。接收端收到该LDPC校验序列后，使用该LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码；由于该校验序列对应的未知比特数目减少了，所以校验的性能提高了，接收端正确译码的可能性增加了，如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入已收到的信息序列中，使用该信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。同样，由于该LDPC校验序列需要校验的未知比特的数目减少了，校验性能提高了，接收端正确译码的可能性增加了，提高了系统吞吐量。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的基于LDPC的重传方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式的基于LDPC的重传方法中不同重传次数所替换的先验信息的示意图；

图3是根据本发明第一实施方式的基于LDPC的重传方法中在信息序列中替换先验信息的示意图；

图4是根据本发明第四实施方式的基于LDPC的重传接收方法流程图；

图5是根据本发明第四实施方式的基于LDPC的重传接收方法中的重填入示意图；

图6是根据本发明第四实施方式的基于LDPC的重传接收方法中的吞吐量仿真对比示意图；

图7是根据本发明第七实施方式的发送设备结构图；

图8是根据本发明第八实施方式的接收设备结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种基于LDPC的重传方法。在本实施方式中，发送端使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，对替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列；将该LDPC校验序列发送给接收端。其中，先验信息为发送端和接收端均已知的信息。由接收端使用本次收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去所述先验信息后，重填入已收到的信息序列中，使用该信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。由于重传时的校验序列对应的未知比特数目减少了，所以校验的性能提高了，接收端正确译码的可能性增加了，提高了系统吞吐量。

具体流程如图1所示，在步骤101中，发送端将需要发送的信息序列d₁d₂...d_s缓存，准备传送。

在步骤102中，对于初次传送的信息序列d₁d₂...d_s进行LDPC编码，编码后的码序列表示为:C＝[d₁d₂...d_s p]，其中，p表示LDPC校验序列。

在步骤103中，将得到的码序列C＝[d₁d₂...d_s p]调制后经由信道发送给接收端。

接收端收到第一次发送的信息d₁d₂...d_s和校验序列p后，如果译码成功，则向发送端返回ACK信令，如果译码不成功，则会向发送端返回第一类NAK信令。

在步骤104中，发送端在初次传送后，接收来自接收端的响应信令，并对所收到的信令进行判断。具体地说，如果收到来自接收端的ACK信令，则结束本流程；如果收到来自接收端的第一类NAK信令，则转入步骤105；如果收到来自接收端的第二类NAK信令，则转入步骤109，该第二类NAK信令将在之后的流程中进行说明。

另外，在本步骤中，发送端除了可能收到ACK信令、第一类NAK信令、第二类NAK信令外，也可能收到其它的响应或可能超时未收到任何响应，对于收到其它响应或超时未收到任何响应的情况，可以根据现有的系统设置做相应的处理，例如超时未收到任何响应，则判定系统通信故障等，这些情况与本发明涉及的内容相关性不大，在此不作详细说明。

在步骤105中，发送端判断收到第一类NAK信令的次数是否大于最大重传门限N，如果小于或等于N，则进入步骤106；如果大于N，则可以按照系统预置进行相应的处理，例如，抛弃该信息d₁d₂...d_s，继而对后续信息进行读取、缓存和处理。

在步骤106中，使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特。其中，该先验信息是发送端和接收端均已知的信息，一种简单的先验信息可以是全0，或者，也可以是其它已知的二进制数字，如101010......。使用先验信息替换的比特数目可以根据收到第一类NAK的次数，或重传次数确定，收到第一类NAK的次数或重传的次数越多，替换的比特数目越多，如图2所示。举例而言，如在第一次收到第一类NAK时，即第一次重传时，替换待重传的信息序列中12.5％的比特，在第二次收到第一类NAK时，即第二次重传时，替换25％的比特，在第三次收到第一类NAK时，即第三次重传时，替换37.5％的比特；或者，对于上述信息序列d₁ d₂...d_s，在第一次重传时，使用先验信息替换d₁，假设先验信息为全0，则替换后的信息序列为0 d₂...d_s，在第二次重传时，使用先验信息替换d₁ d₂，替换后的信息序列为0 0 d₃...d_s，依次类推，如图3所示。需要说明的是，图2中所示的三次重传只是一个范例，并非指代最大重传门限为3，最大重传门限也可以是其它数值，如可以是1次等。

步骤106之后，进入步骤107。

在步骤107中，对替换先验信息后的信息序列进行LDPC编码，得到相应的校验序列。比如说，对于第一次重传信息0 d₂...d_s进行LDPC编码，得到相应的校验序列为p¹，对于二次重传信息0 0 d₃...d_s进行LDPC编码后，得到相应的校验序列为P²，依次类推。由于先替换先验信息再进行编码，从而可以在不改变编译码矩阵的情况下，降低重传时的等效码率。并且，所使用的编译码矩阵可以是最优的编译码矩阵，使得进一步提高系统的吞吐量。

之后，转入步骤108，将所得到的LDPC校验序列调制后经由信道发送给接收端。之后返回步骤104，继续对接收端相应的响应消息进行监控。

接收端收到来自发送端的LDPC校验序列后，使用该LDPC校验序列，对包含相同先验信息的信息序列进行译码，如果译码不成功则再次返回第一类NAK信令；如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入初传时收到的信息序列d₁’d₂’...d_s’中，使用初传时收到的LDPC校验序列再次译码，如果再次译码成功，则得到完整的信息序列，如果再次译码失败，则返回第二类NAK信令。

在步骤104中，如果收到来自发送端的第二类NAK信令，则进入步骤109。收到来自接收端的第二类NAK信令，则表示接收端根据重传的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将译码成功的比特替换到信息序列d₁’d₂’...d_s’后仍然译码失败，因此，在步骤109中，发送端重传信息序列和对应的LDPC校验序列，即初传时的C＝[d₁d₂...d_s p]。之后，返回步骤104。

需要说明的是，上述流程中，在进行重传时，仅将LDPC校验序列发送给接收端；而在实际应用中，也可以将使用先验信息替换后的信息序列和对应的校验序列一起发送给接收端。

本发明第二实施方式同样涉及一种基于LDPC的重传方法，与第一实施方式大致相同，其区别在于，在第一实施方式中，发送端在第一次重传LDPC校验序列后，如果收到来自接收端的第一类NAK信令，即表示接收端根据该重传的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败，则发送端使用先验信息替换信息序列中更多的比特位，对替换后的比特位进行LDPC编码后，将新的LDPC校验序列发送给接收端；而在本实施方式中，发送端在第一次重传LDPC校验序列后，如果收到来自接收端的第一类NAK信令，则先重传该LDPC校验序列，如果再次收到第一类NAK信令，才使用先验信息替换信息序列中更多的比特位，其后与第一实施方式相同。

举例而言，发送端初次发送的信息为C＝[d₁ d₂...d_s p]，其中，d₁ d₂...d_s为信息序列，p表示初传时的LDPC校验序列；在第一次重传时，发送端使用先验信息替换d₁，假设先验信息为全0，则替换后的信息序列为0 d₂...d_s，对替换后的信息序列进行LDPC编码得到的LDPC校验序列为p¹，将p¹发送给接收端后，收到来自接收端的第一类NAK信令，则重传该p¹，如果重传该p¹后，仍然收到第一类NAK信令，则使用先验信息替换d₁ d₂，对替换后的信息序列0 0...d_s进行LDPC编码，得到LDPC校验序列为p²，将p²发送给接收端。

本发明第三实施方式同样涉及一种基于LDPC的重传方法，与第一实施方式大致相同，其区别在于，在第一实施方式中，发送端在收到来自接收端的第二类NAK信令时，即在接收端根据重传的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将译码成功的比特替换到信息序列d₁ d₂...d_s后仍然译码失败的情况下，发送端直接将初传的信息序列和对应的校验序列重新发送给接收端；而在本实施方式中，发送端在收到来自接收端的第二类NAK信令时，仅将译码失败的部分比特重新发送给接收端。也就是说，发送端使用先验信息替换信息序列中接收端译码成功的部分比特，对替换后的信息序列进行LDPC编码得到LDPC校验序列，将该LDPC校验序列和替换后的信息序列发送给接收端。

举例而言，发送端初次发送的信息为C＝[d₁ d₂...d_s p]，其中，d₁ d₂...d_s为信息序列，p表示初传时的LDPC校验序列；在第三次重传时，发送端使用先验信息替换d₁ d₂ d₃，假设先验信息为全0，则替换后的信息序列为0 0 0 d₄...d_s，对替换后的信息序列进行LDPC编码得到的LDPC校验序列为p³，将p³发送给接收端后，收到来自接收端的第二类NAK信令，说明接收端根据p³对0 0 0 d₄...d_s译码成功，但将译码后的d₄...d_s重填入之前收到的d₁ d₂...d_s后，使用p进行译码失败，此时，发送端可以使用先验信息替换译码成功的比特d₄...d_s，保留译码失败的部分比特，得到d₁ d₂ d₃0...0，对替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列，将该d₁ d₂ d₃0...0和得到的LDPC校验序列一起发送给接收端，由接收端进行译码。

本发明第四实施方式涉及一种基于LDPC的重传接收方法。

接收端在收到初传的信息序列及校验序列后，如果根据该校验序列无法对信息序列成功译码，则向发送端返回第一类NAK信令，并等待接收来自发送端的重传的LDPC校验序列，使用新收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入已收到的信息序列中，使用该信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。

具体流程如图4所示。假设接收端在初传时收到的信息为C＝[d₁’d₂’...d_s’p]，其中d₁’d₂’...d_s’为收到的信息序列，p为信息序列的校验序列。在步骤401中，接收端接收来自发送端的LDPC校验序列。

在步骤402中，接收端使用与发送端相同的先验信息替换初传时收到的信息序列的相同部分。比如说，假设先验信息为全0，在第一次重传时，使用先验信息替换d₁’，替换后的信息序列为0 d₂’...d_s’，在第二次重传时，使用先验信息替换d₁’d₂’，替换后的信息序列为0 0 d₃’...d_s’，依次类推，发送端与接收端所替换的方式，以及替换的先验信息的值为双方预先指定的。

由于初传时收到的信息序列为映射后的似然比信息，因此在使用先验信息替换信息序列中的部分比特时，同样需要对先验信息进行映射，将映射后的先验信息的似然比信息替换信息序列中的部分比特。先验信息通常为二进制形式，其初始概率信息如式(1)所示，映射后的先验信息应该为无穷大，0为负无穷，1为正无穷。在仿真时可以取一个足够大的值代替无穷大。

$L\left(q_{\mathrm{ij}}\right)=L\left(c_j\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}\log \frac{p_r(x_j=+1|y_j)}{p_r(x_j=-1|y_j)}=\log \frac{{(1+e^{-2y_j/{\mathrm{\σ}}^2})}^{-1}}{{(1+e^{+2y_j/{\mathrm{\σ}}^2})}^{-1}}=2y_j/{\mathrm{\σ}}^2---\left(1\right)$

在步骤403中，使用本次收到的重传的LDPC校验序列，对替换先验信息后的信息序列进行译码。以第一次重传为例，使用校验序列P¹对替换先验信息后的信息序列0 d₂’...d_s’进行译码。

在步骤404中，判断译码的结果，如果译码成功，则表明未被先验信息替换的这部分比特已得到确认，以第一次重传为例，即表明已得到确认后的d₂...d_s，转入步骤405。如果译码失败，则转入步骤410，向发送端返回第一类NAK信令，表示根据LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败。

在步骤405中，将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入已收到的信息序列中，即将得到确认的这部分比特填回信息序列中。根据上述案例，即将译码得到的信息序列0 d₂...d_s除去先验信息0后，将d₂...d_s重填入到初传的信息序列d₁’d₂’...d_s’中。

在重填入时，同样需要对除去先验信息后的信息序列进行映射，得到对应的似然比信息，如式2所示，将似然比信息重填入已收到的信息序列中，如图5所示。

$\left\{\begin{array}{c}{d}_i=0{\mathrm{LLR}}_i=\mathrm{Max}\\ d_i=1{\mathrm{LLR}}_i=-\mathrm{Max}\end{array}\right.(i=\mathrm{2,3}\·\·\·,s)---\left(2\right)$

在步骤406中，使用该信息序列对应的LDPC校验序列再次译码。具体地说，即使用初传时收到的校验序列对重填入后的信息序列d₁’d₂...d_s进行译码，由于其中d₂...d_s已是得到确认的比特，因此对d₁’的校验能力增加了，使得正确译码的概率得到了提高。

在步骤407中，判断再次译码是否成功，如果译码成功，则进入步骤408，输出完整的信息序列，向发送端发送译码成功的ACK信令；如果译码失败，则进入步骤409，向发送端返回第二类NAK信令，表示接收端根据重传的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将译码成功的比特重填入信息序列后译码失败。

在步骤409中，接收端向发送端返回第二类NAK信令后，重新从发送端接收信息序列及对应的校验序列，与初传时相同。

在步骤410中，接收端向发送端返回第一类NAK后，重新接收来自发送端的新的LDPC校验序列，根据该新的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码，其中该信息序列中包含的先验信息的比特数目大于前一次进行译码的信息序列中包含的先验信息的比特数目，也就是说，发送端将截去信息序列的更多比特，用先验信息替换所截去的这些比特，根据替换后的信息序列生成该新的LDPC校验序列。其流程与图4所示相同。

需要说明的是，接收端在根据新的重传的LDPC校验序列译码成功后，可以直接将译码成功的比特替换到信息序列中，进行再次译码，如图4所示；也可以将译码成功的比特替换到上一次重传所对应的包含先验信息的信息序列中，使用上一次重传的LDPC校验序列进一步译码，得到更多的确认信息，之后，再将得到的这些确认的信息重填入到信息序列中进一步译码。

比如说，在第一次重传时，发送端使用先验信息0替换d₁，对替换后的信息序列0 d₂...d_s进行LDPC编码后，将校验序列p¹发送给接收端；在第二次重传时，发送端使用先验信息0替换d₁ d₂，对替换后的信息序列0 0 d₃...d_s进行LDPC编码后，将校验序列p²发送给接收端。在接收端，先根据p²对替换先验信息后的信息序列0 0 d₃’...d_s’进行译码，如果译码成功，得到确认后的d₃...d_s，则可以将d₃...d_s重填入到0 d₂’...d_s’，根据之前收到的p¹再次进行译码，得到确认后的d₂，再将d₂...d_s重填入到信息序列d₁’d₂’...d_s’中，使用初次收到的p进行译码，最终得到全部的信息序列。

另外，在步骤401中，接收端也可能同时收到来自发送端的重传的LDPC校验序列和相应的包含先验信息的信息序列，在这种情况下，接收端可以不执行步骤402，直接进入步骤403。

本发明第五实施方式同样涉及一种基于LDPC的重传接收方法，与第四实施方式大致相同，其区别在于，在第四实施方式中，接收端向发送端返回第一类NAK后，重新接收到的校验序列为新的LDPC校验序列，即发送端截去信息序列的更多比特，并用先验信息进行替换，根据替换后的信息序列生成的LDPC校验序列；而在本实施方式中，接收端向发送端返回第一类NAK后，重新接收到的校验序列为上一次重传的LDPC校验序列，接收端根据该校验序列重新进行译码，如果仍旧译码失败，则发送端将向接收端发送新的LDPC校验序列，其后与第四实施方式相同。

本发明第六实施方式同样涉及一种基于LDPC的重传接收方法，与第四实施方式大致相同，其区别在于，在第四实施方式中，接收端在发送第二类NAK信令后，重新接收来自发送端的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列，根据新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码；而本实施方式中，接收端在发送第二类NAK信令后，重新接收来自发送端的包含先验信息的信息序列(该信息序列对应译码失败的部分)和该信息序列对应的LDPC校验序列，根据新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码，得到信息序列中译码失败部分的比特。

举例而言，接收端初次接收的信息为C＝[d₁’d₂’...d_s’p]，其中，d₁’d₂’...d_s’为信息序列，p表示初传时的LDPC校验序列；在第三次重传时，发送端使用先验信息替换d₁ d₂ d₃，假设先验信息为全0，则替换后的信息序列为000d₄...d_s，对替换后的信息序列进行LDPC编码得到的LDPC校验序列为p³，将p³发送给接收端后，收到来自接收端的第二类NAK信令，说明接收端根据p³对000d₄’...d_s’译码成功，但将译码后的d₄...d_s重填入初始收到的d₁’d₂’...d_s’后，使用p进行译码失败，此时，发送端可以使用先验信息替换译码成功的比特d₄...d_s，保留译码失败的部分比特，得到d₁ d₂ d₃ 0...0，对替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列，将该d₁ d₂ d₃ 0...0和得到的LDPC校验序列一起发送给接收端，由接收端根据收到的校验序列和d₁’d₂’d₃’...0进行译码，得到d₁ d₂ d₃，结合之前译码成功的d₄...d_s，即得到完整的信息序列。

图6示出了采用不同重传及重传接收方法的系统吞吐量仿真对比效果。图6中，横坐标表示的是系统的信干比(Eb/No)，纵坐标表示的是系统的吞吐量。其中，标有圆圈的曲线表示的是使用本发明实施方式得到的系统吞吐量，传输的是码率为2/3的(432，288)母码字(码序列)，最大重传次数限定为1次；标有三角的曲线表示的是校验位打孔采用交叉打孔的重传方式，传输的是R＝1/2的(576，288)母码字(码序列)；标有菱形的曲线表示的是最简单的方式，校验位分两块，第一次打去后一块，重传时打去前一块，传输的是R＝1/2的(576，288)的母码字(码序列)。从图6中可以看出，上述三种方案中，在信干比相同的情况下，采用本发明实施方式的重传及重传接收方法所得到的系统吞吐量最大。

本发明第七实施方式涉及一种发送设备，如图7所示，包括:替换单元，用于使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特；其中，先验信息为发送设备和接收设备均已知的信息；编码单元，用于对替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列；发送单元，用于将编码单元输出的LDPC校验序列发送给接收设备。由于该校验序列对应的未知比特数目减少了，所以校验的性能提高了，接收设备正确译码的可能性增加了，提高了系统吞吐量。

另外，由于先替换先验信息再进行编码，从而可以在不改变编译码矩阵的情况下，降低重传时的等效码率。并且，所使用的编译码矩阵可以是最优的编译码矩阵，使得进一步提高系统的吞吐量。

该发送设备还可以包括:第一判断单元，用于判断是否收到来自接收设备的第一类信令，该第一类信令表示根据LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败；第一判断单元在判定收到第一类信令时，指示发送单元重传LDPC校验序列；或者第一判断单元在判定收到第一类信令时，指示替换单元继续使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，所替换的比特的数目大于前一次替换的比特数目；编码单元对替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码，得到新的LDPC校验序列；发送单元将编码单元输出的新的LDPC校验序列发送给接收设备。

该发送设备还可以包括:第二判断单元，用于判断是否收到来自接收设备的第二类信令，该第二类信令表示根据LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将译码成功的比特重填入信息序列后译码失败；第二判断单元在判定收到第二类信令时，指示发送单元将待重传的信息序列和对待重传的信息序列进行LDPC编码得到LDPC校验序列发送给接收设备；或者第二判断单元在判定收到第二类信令时，指示替换单元使用先验信息替换信息序列中译码成功的部分比特；编码单元对替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码得到LDPC校验序列；发送单元还用于将编码单元输出的LDPC校验序列和替换单元替换后的信息序列发送给接收设备。

本发明第八实施方式涉及一种接收设备，如图8所示，包括:接收单元，用于接收来自发送设备的LDPC校验序列；第一译码单元，用于使用本次收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；其中，先验信息为发送设备和接收设备均已知的信息；重填入单元，用于在第一译码单元译码成功时，将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入之前收到的信息序列中(包括初传时收到的信息序列或之前的重传过程中收到的信息序列)；第二译码单元，用于使用信息序列对应的LDPC校验序列，对重填入后的信息序列再次译码，得到完整的信息序列。

该接收设备还可以包括:第一发送单元，用于在第一译码单元译码失败时，向发送设备返回第一类信令，该第一类信令表示根据LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败；接收单元还用于在第一发送单元返回第一类信令后，重新接收来自发送设备的LDPC校验序列；第一译码单元根据接收单元重新接收的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码，其中该信息序列中包含的先验信息的比特数目大于或者等于前一次进行译码的信息序列中包含的先验信息的比特数目。

该接收设备还可以包括:第二发送单元，用于在第二译码单元译码失败时，向发送设备返回第二类信令，该第二类信令表示根据LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将译码成功的比特重填入信息序列后译码失败；接收单元还用于在第二发送单元发送第二类信令后，重新接收来自发送设备的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列；第二译码单元根据接收单元新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码；或者，接收单元还用于在第二发送单元发送第二类信令后，重新接收来自发送设备的包含先验信息的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列，该信息序列中除先验信息以外的部分对应所述译码失败的比特；第二译码单元根据新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码，得到信息序列中译码失败部分的比特。

综上所述，在本发明的实施方式中，在需要重传时，使用发送端和接收端双方已知的先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，对替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列并发送给接收端。接收端收到该LDPC校验序列后，使用该LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码；由于该校验序列对应的未知比特数目减少了，所以校验的性能提高了，接收端正确译码的可能性增加了，如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去先验信息后，重填入已收到的信息序列中，使用该信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。同样，由于该LDPC校验序列需要校验的未知比特的数目减少了，校验性能提高了，接收端正确译码的可能性增加了，提高了系统吞吐量。

由于先替换先验信息再进行编码，从而可以在不改变编译码矩阵的情况下，降低重传时的等效码率。并且，所使用的编译码矩阵可以是最优的编译码矩阵，使得进一步提高系统的吞吐量。

如果接收端根据该LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败，则发送端可以直接重传该LDPC校验序列；或者，也可以在信息序列上替换更多的先验信息，对替换后的信息序列进行LDPC编码，将得到的校验性能更好的LDPC校验序列发送给接收端进行译码，方式灵活。

如果接收端根据该LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将译码成功的比特重填入之前收到的信息序列后译码失败，则发送端可以重新将待重传的信息序列和对应的LDPC校验序列发送给该接收端；或者，该发送端也可以只发送译码失败部分的比特及其对应的LDPC校验序列，方式灵活。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.一种基于低密度校验码的重传方法，其特征在于，包括以下步骤:

发送端使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特，对替换后的信息序列进行低密度校验码LDPC编码，得到LDPC校验序列；其中，所述先验信息为所述发送端和接收端均已知的信息；

将所述LDPC校验序列发送给所述接收端。

2.根据权利要求1所述的基于低密度校验码的重传方法，其特征在于，所述将LDPC校验序列发送给接收端的步骤之后，还包括以下步骤:

如果收到来自所述接收端的第一类信令，则重传所述LDPC校验序列；或者

如果收到来自所述接收端的第一类信令，则继续使用先验信息替换所述待重传的信息序列上的部分比特，所替换的比特数目大于前一次替换的比特数目，对替换后的信息序列进行LDPC编码，重新得到LDPC校验序列并发送给所述接收端；

其中，该第一类信令表示接收端根据所述LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败。

3.根据权利要求2所述的基于低密度校验码的重传方法，其特征在于，所述重传LDPC校验序列的步骤或所述重新得到LDPC校验序列并发送给接收端的步骤之前，还包括以下步骤:

判断收到来自所述接收端的第一类信令的次数是否大于第一门限，如果小于或等于所述第一门限，则执行所述重传LDPC校验序列的步骤或所述重新得到LDPC校验序列并发送给接收端的步骤。

4.根据权利要求1所述的基于低密度校验码的重传方法，其特征在于，所述将LDPC校验序列发送给接收端的步骤之后，还包括以下步骤:

如果收到来自所述接收端的第二类信令，则将所述待重传的信息序列和对所述信息序列进行LDPC编码得到的LDPC校验序列发送给所述接收端；或者

如果收到来自所述接收端的第二类信令，则使用先验信息替换所述信息序列中接收端译码成功的部分比特，对替换后的信息序列进行LDPC编码得到LDPC校验序列，将该LDPC校验序列和本次替换后的信息序列发送给所述接收端；

其中，该第二类信令表示接收端根据所述LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将所述译码成功的比特重填入所述信息序列后译码失败。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于低密度校验码的重传方法，其特征在于，所述进行LDPC编码的步骤中，使用的LDPC编码方式均为最优编码方式。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的基于低密度校验码的重传方法，其特征在于，还包括以下步骤:

在将所述LDPC校验序列发送给所述接收端时，还将该校验序列对应的替换有先验信息的信息序列发送给所述接收端。

7.一种基于低密度校验码的重传接收方法，其特征在于，包括以下步骤:

接收来自发送端的LDPC校验序列；

使用本次收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；其中，所述先验信息为所述发送端和接收端均已知的信息；

如果译码成功，则将译码得到的信息序列除去所述先验信息后，重填入之前收到的信息序列中，使用该之前收到的信息序列对应的LDPC校验序列再次译码，得到完整的信息序列。

8.根据权利要求7所述的基于低密度校验码的重传接收方法，其特征在于，所述重填入的步骤中包括以下子步骤:

对所述除去先验信息后的信息序列进行映射，得到对应的似然比信息，将所述似然比信息重填入所述之前收到的信息序列中。

9.根据权利要求7所述的基于低密度校验码的重传接收方法，其特征在于，还包括以下步骤:

如果对所述包含先验信息的信息序列进行译码失败，则向所述发送端返回第一类信令，该第一类信令表示根据所述LDPC校验序列对所述包含先验信息的信息序列译码失败；

重新接收来自发送端的LDPC校验序列，根据该重新接收的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码，其中该信息序列中包含的先验信息的比特数目大于或者等于前一次进行译码的信息序列中包含的先验信息的比特数目。

10.根据权利要求7所述的基于低密度校验码的重传接收方法，其特征在于，还包括以下步骤:

如果对重填入后的信息序列译码失败，则向所述发送端返回第二类信令，该第二类信令表示根据所述LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将所述译码成功的比特重填入所述信息序列后译码失败；

重新接收来自发送端的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列，根据新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码；或者，重新接收来自发送端的包含先验信息的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列，该信息序列中除先验信息以外的部分对应所述译码失败的比特，根据新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码，得到所述译码失败部分的比特。

11.一种发送设备，其特征在于，包括:

替换单元，用于使用先验信息替换待重传的信息序列上的部分比特；其中，所述先验信息为所述发送设备和接收设备均已知的信息；

编码单元，用于对所述替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码，得到LDPC校验序列；

发送单元，用于将所述编码单元输出的LDPC校验序列发送给所述接收设备。

12.根据权利要求11所述的发送设备，其特征在于，还包括:

第一判断单元，用于判断是否收到来自所述接收设备的第一类信令，该第一类信令表示根据所述LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码失败；

所述第一判断单元在判定收到所述第一类信令时，指示所述发送单元重传所述LDPC校验序列；或者

所述第一判断单元在判定收到所述第一类信令时，指示所述替换单元继续使用先验信息替换所述待重传的信息序列上的部分比特，所替换的比特的数目大于前一次替换的比特数目；所述编码单元对所述替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码，得到新的LDPC校验序列；所述发送单元将所述编码单元输出的新的LDPC校验序列发送给所述接收设备。

13.根据权利要求11所述的发送设备，其特征在于，还包括:

第二判断单元，用于判断是否收到来自所述接收设备的第二类信令，该第二类信令表示根据所述LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将所述译码成功的比特重填入所述信息序列后译码失败；

所述第二判断单元在判定收到所述第二类信令时，指示所述发送单元将所述待重传的信息序列和对所述待重传的信息序列进行LDPC编码得到LDPC校验序列发送给所述接收设备；或者

所述第二判断单元在判定收到所述第二类信令时，指示所述替换单元使用先验信息替换所述信息序列中译码成功的部分比特；所述编码单元对所述替换单元替换后的信息序列进行LDPC编码得到LDPC校验序列；所述发送单元还用于将所述编码单元输出的LDPC校验序列和所述替换单元替换后的信息序列发送给所述接收设备。

14.一种接收设备，其特征在于，包括:

接收单元，用于接收来自发送设备的LDPC校验序列；

第一译码单元，用于使用本次收到的LDPC校验序列，对包含先验信息的信息序列进行译码；其中，所述先验信息为所述发送设备和接收设备均已知的信息；

重填入单元，用于在所述第一译码单元译码成功时，将译码得到的信息序列除去所述先验信息后，重填入之前收到的信息序列中；

第二译码单元，用于使用所述之前收到的信息序列对应的LDPC校验序列，对所述重填入后的信息序列再次译码，得到完整的信息序列。

15.根据权利要求14所述的接收设备，其特征在于，还包括:

第一发送单元，用于在所述第一译码单元译码失败时，向所述发送设备返回第一类信令，该第一类信令表示根据所述LDPC校验序列对所述包含先验信息的信息序列译码失败；

所述接收单元还用于在所述第一发送单元返回所述第一类信令后，重新接收来自发送设备的LDPC校验序列；

所述第一译码单元根据所述接收单元重新接收的LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列进行译码，其中该信息序列中包含的先验信息的比特数目大于或者等于前一次进行译码的信息序列中包含的先验信息的比特数目。

16.根据权利要求14所述的接收设备，其特征在于，还包括:

第二发送单元，用于在所述第二译码单元译码失败时，向所述发送设备返回第二类信令，该第二类信令表示根据所述LDPC校验序列对包含先验信息的信息序列译码成功，但将所述译码成功的比特重填入所述信息序列后译码失败；

所述接收单元还用于在所述第二发送单元发送所述第二类信令后，重新接收来自发送设备的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列；所述第二译码单元根据所述接收单元新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码；或者

所述接收单元还用于在所述第二发送单元发送所述第二类信令后，重新接收来自发送设备的包含先验信息的信息序列和该信息序列对应的LDPC校验序列，该信息序列中除先验信息以外的部分对应所述译码失败的比特；所述第二译码单元根据新收到LDPC校验序列对该新收到的信息序列进行译码，得到所述译码失败部分的比特。

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