CN101436918B - 结构化低密度奇偶校验码的信道编码方法、装置、及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构化低密度奇偶校验码的信道编码方法、装置、及系统，在上述方法中，预先存储统一的基础矩阵H_b ^uniform，其中，基础矩阵

并且将矩阵H_b ^system的最重列分别设置于矩阵H_b ^system的第一列至第N列，或分别设置于矩阵H_b ^system的第二列至第N+1列，其中N为矩阵H_b ^system的最重列的列数；根据基础矩阵H_b ^uniform生成对低密度奇偶校验码进行编码所需的矩阵和参数；根据生成的矩阵和参数对输入的信息分组进行编码，进行码字删除操作，得到编码的输出码字。通过本发明，通过改变基础矩阵中最重列的布置，可以使得LDPC HARQ编码具有最优的性能。

Description

结构化低密度奇偶校验码的信道编码方法、装置、及系统

技术领域

本发明涉及通信领域中的低密度奇偶校验(Low Density ParityCheck，简称为LDPC)码的混合自动请求重传(Hybrid AutomaticRepeat Request，简称为HARQ)技术，具体地，涉及低密度奇偶校验码的信道编码方法、装置、及系统。 

背景技术

信道编码器作为数字通信系统所必需的装置，其能够抗击传输过程中的各种噪声和干扰，通过人为地增加冗余信息，使得系统具有自动纠正差错的能力，从而可以保证数字传输的可靠性。其中，图1示出了信道编码器的示例性结构。 

目前，一类特殊的LDPC码(低密度奇偶校验码)由于具有结构化的特征，逐渐成为主流应用。设这种LDPC码的奇偶校验矩阵H为(M×z)×(N×z)矩阵，该矩阵由M×N个分块矩阵构成，每个分块矩阵都是z×z的基本置换矩阵的不同幂次，基本置换矩阵为单位阵时，它们都是单位阵的循环移位矩阵(文中默认为右移)。具有如下的形式： 

如果幂次 $h_{\mathrm{ij}}^b=-1,$ 则有 $P^{h_{\mathrm{ij}}^b}=0.$ 如果h_ij ^b是大于或者等于0的整数，则定义 $P^{h_{\mathrm{ij}}^b}={\left(P\right)}^{h_{\mathrm{ij}}^b},$ 其中，P是一个z×z的标准置换矩阵，如下所示： 

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 1& 0& \·\·\·& 0\\ 0& 0& 1& \·\·\·& 0\\ \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ 0& 0& 0& \·\·\·& 1\\ 1& 0& 0& \·\·\·& 0\end{array}\right]$

通过这样的幂次h_ij ^b就可以唯一地标识每一个分块矩阵，单位矩阵的幂次可用0表示，零矩阵一般用-1来表示。这样，如果将H的每个分块矩阵都用它的幂次代替，就得到一个m_b×n_b的幂次矩阵H_b。这里，定义H_b是H的基础矩阵，H称为H_b的扩展矩阵。在实际编码时，z＝码长/基础矩阵的列数nb，称为扩展因子。 

$H=\left[\begin{array}{ccccc}{P}^{h_{00}^b}& P^{h_{01}^b}& P^{h_{02}^b}& \·\·\·& P^{h_{0n_b}^b}\\ P^{h_{10}^b}& P^{h_{11}^b}& P^{h_{12}^b}& \·\·\·& P^{h_{1n_b}^b}\\ \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ P^{h_{m_{b}0}^b}& P^{h_{m_{b}1}^b}& P^{h_{m_{b}2}^b}& \·\·\·& P^{h_{m_b{m}_b}^b}\end{array}\right]=P^{H_b}$

例如，矩阵H可以用下面的参数z和一个2×4的基础矩阵H_b扩展得到：z＝3； $H_b=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& -1\\ 2& 1& 2& 1\end{array}\right].$

因此，可以理解为，LDPC码的编码器是由基础矩阵H_b，扩展因子z及所选择的基本置换矩阵唯一生成的。 

如果对于每个不同的扩展因子，LDPC码都采用一个基础矩阵，则对于每个不同的码长，LDPC码编译码器都需要存储一个基础矩阵，当码长很多时，就要存储很多基础矩阵，这样会出现表示和存储问题。因此，当需要实现变码长的时候，同一码率的一定范围内多种码长的低密度奇偶校验码会使用统一形式的基础矩阵，定义为统一基础矩阵H_buniform。 

目前所采用的基础矩阵H_b ^uniform中，最重列(列向量中非负1元素的数目最多的列)基本上位于末尾列，这样的矩阵结构并不能获得最优的编码性能。进一步讲，对于混合自动请求重传(HARQ)，目前采用的基础矩阵H_b ^uniform不能使LDPC HARQ信道编码具有最优性能。 

发明内容

考虑到相关技术中存在的基础矩阵的最重列设置无法获得最优的信道编码性能的问题而提出本发明。为此，本发明旨在提供一种低密度奇偶校验码的信道编码方案，其可以通过改变基础矩阵的最重列布置来实现更加优化的信道编码性能。 

根据本发明的一个方面，首先提供了一种低密度奇偶校验码的信道编码方法。 

该方法包括以下处理：预先存储统一的基础矩阵H_b ^uniform，其中，基础矩阵 $H_b^{\mathrm{uniform}}=\left[H_b^{\mathrm{system}}\right|H_b^{\mathrm{parity}}],$ 并且将矩阵H_b ^system的最重列分别设置于矩阵H_b ^system的第一列至第N列，或分别设置于矩阵H_b ^system的第二 列至第N+1列，其中N为矩阵H_b ^system的最重列的列数；根据基础矩阵H_b ^uniform生成对低密度奇偶校验码进行编码所需的矩阵和参数；根据生成的矩阵和参数对输入的信息分组进行编码，进行码字删除操作，得到编码的输出码字。 

优选地，上述方法进一步包括：将输出码字生成混合自动请求重传包。 

根据本发明的另一方面，提供了一种低密度奇偶校验码的信道编码装置。 

该装置包括基础矩阵存储器、矩阵参数计算器、缩短码编码器、删除码字比特单元，其中，基础矩阵存储器，用于存储统一基础矩阵H_b ^uniform，并将基础矩阵输出到矩阵参数计算器，其中，基础矩阵  $H_b^{\mathrm{uniform}}=\left[H_b^{\mathrm{system}}\right|H_b^{\mathrm{parity}}],$ 并且矩阵H_b ^system的最重列分别设置于矩阵H_b ^system的第一列至第N列，或分别设置于矩阵H_b ^system的第二列至第N+1列，其中N为矩阵H_b ^system的最重列的列数；矩阵参数计算器，用于根据基础矩阵存储器存储的基础矩阵H_b ^uniform，生成缩短码编码器所需要的矩阵和参数以及删除码字比特单元所需要的参数；缩短码编码器，用于根据矩阵参数计算器产生的矩阵和参数，对输入的信息分组进行编码，生成缩短码字，并将缩短码字发送到删除码字比特单元；删除码字比特单元，用于删除缩短码字中一定数量的码字比特，得到编码装置的输出码字。 

优选地，上述信道编码装置进一步包括：输入信息分组缓冲器，用于对输入的信息分组进行缓冲，并将其输出到缩短码编码器；输出码字分组缓冲器，用于对删除码字比特单元输出的输出码字进行缓冲存储并输出。

根据本发明的再一方面，提供了一种低密度奇偶校验码的信道编码系统。 

该信道编码系统包括信道编码装置和混合自动请求重传包生成装置，其中，信道编码装置用于对输入的信息比特序列进行结构化低密度奇偶校验码编码，并将生成的码字输出到混合自动请求重传包生成装置；混合自动请求重传包生成装置用于根据信道编码装置的码字生成混合自动请求重传包的二进制序列；并且，信道编码装置包括基础矩阵存储器，基础矩阵存储器用于存储统一基础矩阵 

其中，基础矩阵 

并且矩阵 

的最重列分别设置于矩阵 

的第一列至第N列，或分别设置于矩阵 的第二列至第N+1列，其中N为矩阵 的最重列的列数。 

优选地，上述的信道编码装置进一步包括：矩阵参数计算器，用于根据基础矩阵存储器存储的基础矩阵 

生成缩短码编码器所需要的矩阵和参数以及删除码字比特单元所需要的参数；缩短码编码器，用于根据矩阵参数计算器产生的矩阵和参数，对输入的信息分组进行编码，生成缩短码字，并将缩短码字发送到删除码字比特单元；删除码字比特单元，用于删除缩短码字中一定数量的码字比特，得到编码装置的输出码字。 

优选地，上述的混合自动请求重传包生成装置进一步包括：码字比特选择单元，用于从母码码字中选择码字比特，生成混合自动请求重传包的二进制序列。 

优选地，上述的混合自动请求重传包生成装置进一步包括：母码码字比特重排单元，用于重排低密度奇偶校验码混合自动请求重传母码码字比特。 

通过本发明，通过改变基础矩阵中最重列的布置，可以使得LDPC HARQ编码具有最优的性能。 

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中： 

图1是根据相关技术的实施信道编码器的系统的示意图； 

图2是根据本发明方法实施例的LDPC的信道编码方法的流程图； 

图3是根据本发明装置实施例的LDPC的信道编码装置的结构示意图； 

图4是根据本发明系统实施例的LDPC的信道编码系统的结构示意图； 

图5是图4所示的系统中HARQ包生成装置的示意图。 

具体实施方式

根据本发明实施例，分别提供了低密度奇偶校验(LDPC)码的信道编码方法、装置、及系统，其中，以任意码长任意码率的LDPC码为基础，通过两种形式的基础矩阵进行LDPC编码，实现对HARQ的支持，在第一种形式的基础矩阵中，最重列(列向量中非负1元素的数目最多的列)位于矩阵的第一到第N列，这样可以使得编码后码字的高位得到重点保护；在第二种形式的基础矩阵中，最重列位于矩阵的第二到第N+1列，N为基础矩阵中最重列的列数，可以支持缩短编码的情况；通过这两种形式的基础矩阵，可以使LDPCHARQ信道编码具有最优的性能。 

如上文所述，如果对于每个不同的扩展因子，LDPC码都采用一个基础矩阵，则对于每个不同的码长，LDPC码编译码器都需要存储一个基础矩阵，当码长很多时，就要存储很多基础矩阵，这样会出现表示和存储问题。因此，当需要实现变码长的时候，同一码率的一定范围内多种码长的低密度奇偶校验码会使用统一形式的基础矩阵，定义为统一基础矩阵H_b ^uniform。不同码长时，若对H_b ^uniform进行修正和扩展，可以得到奇偶校验矩阵H，使得生成的编译码器可适用于码长可变的场合。 

修正是利用不同码长的扩展因子对基础矩阵H_b中的非负值进行修正，修正后元素值应小于该码长下的扩展因子值。修正算法有很多种，例如，取模(mod)、取整(scale+floor)或舍入(scale+round)等，设P_ij为基础矩阵H_b第i行第j列的非负1元素，P_ij′为修正以后H_b ^modified的第i行第j列的非负1元素，则有： 

对于取模(mod)方法： 

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}\≡P_{\mathrm{ij}}\mathrm{mod}z\≡P_{\mathrm{ij}}\mathrm{mod}\frac{N}{n_b}$

对于取整(scale+floor)方法： 

对于舍入(scale+round)方法： 

$P_{\mathrm{ij}}^{\′}=\mathrm{Round}(P_{\mathrm{ij}}\×\frac{z}{z_{\max }})=\mathrm{Round}(P_{\mathrm{ij}}\×\frac{N}{N_{\max }})$

其中，z为当前码长对应的扩展因子，即分块方阵的行数或者列数；z_max为最大支持码长对应的扩展因子。mod为取模操作，

为下取整操作，Round为四舍五入操作。 

在IEEE802.16e中，LDPC码支持码率1/2、码率2/3、码率3/4、码率5/6，此时出现四个基础矩阵，用唯一的编码器/译码器来实现不同码率的编译码将变得比较困难；如果四个码率需要四个编译码器，硬件成本将成为一个应用瓶颈。而这种特定码率可变码长的低密度奇偶校验码由于具有同一形式的基础矩阵，因此完全可以用一个编码器/译码器。 

而对于自动请求重传(HARQ)，其是无线通信系统中极其重要的链路自适应技术。以下将对自动请求重传HARQ方法做一个简单介绍，该方法包括发送机中的发送方法和接收机中的接收方法两部分，该方法应该是通用的。 

发送机(Transmitter)的发送方法包括： 

a.发送机在指定的HARQ信道发送第一个HARQ包，一个新的HARQ传输开始，重传次数计数器置1； 

b.发送机等待接收机发送的确认/否认(ACK/NACK)； 

c.在一定延迟后(取决于同步方式还是异步方式，延迟由系统等决定)，如果发送机收到ACK，则此包已经正确接收，本次HARQ传输结束；否则，重传次数计数器加1，判断重传次数是否超过最大允许传输次数，若超过，则本次HARQ传输结束，若没有超过，则转至d.； 

d.发送机在本次HARQ传输的HARQ信道再次做另一个HARQ的尝试，发送时间可以由系统选择，转至b。 

接收机(Reiciver)的接收方法包括： 

a.接收HARQ包，确认收到的包是否是第一个HARQ尝试，如果是，转至b；否则转至d； 

b.丢弃在此HARQ信道下的所有以前收到的HARQ尝试； 

c.对包进行解码，转至e.； 

d.接收机解码器根据特定合并方法组合原错误的和重传的编码包； 

e.如果正确解码，则在一定延迟后，在反馈信道中发送ACK，此信道由系统分配；否则，发送NACK，存储此HARQ包。 

上述接收方法的步骤d中，合并的方法可能包括完全递增冗余、部分递增冗余和Chase合并。 

基于上述内容，以下将结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 

方法实施例 

根据本发明实施例，提供了一种低密度奇偶校验码的信道编码方法，图2是示出该LDPC的信道编码方法的流程图。 

如图2所示，具体包括以下处理： 

步骤S202，预先存储统一的m_b×n_b基础矩阵H_b ^uniform，其中，基础矩阵 $H_b^{\mathrm{uniform}}=\left[H_b^{\mathrm{system}}\right|H_b^{\mathrm{parity}}],$ 并且将矩阵H_b ^system的最重列(列向量中非负1元素的数目最多的列)分别设置于矩阵H_b ^system的第一列至第N列，或分别设置于矩阵H_b ^system的第二列至第N+1列，N为基础矩阵中最重列的列数； 

步骤S204，根据基础矩阵H_b ^uniform生成对低密度奇偶校验码进行编码所需的矩阵和参数； 

步骤S206，根据生成的矩阵和参数对输入的信息分组进行编码，进行码字删除操作，得到编码的输出码字。 

优选地，上述方法进一步包括以下操作：将输出码字生成HARQ包。 

如上所述， $H_b^{\mathrm{uniform}}=\left[H_b^{\mathrm{system}}\right|H_b^{\mathrm{parity}}],$ 具体地： 

$H_b^{\mathrm{parity}}=$

$\begin{array}{cccccccccccccccc}0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ 135& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0& -1\\ -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0& 0\\ 0& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 0\end{array}$

本发明实施例中采用的码率R₀＝1/2母码集的H_b ^system有可以有如下的两种形式。 

第一种形式的H_b ^system，其最重列有三列(N＝3)，分别位于矩阵H_b ^system的第1列至第3列，如下所示(矩阵一)： 

$H_b^{\mathrm{system}}=$

$\begin{array}{cccccccccccccccc}135& 185& 235& 50& -1& -1& -1& -1& -1& 350& -1& -1& 500& -1& -1& -1\\ 293& 353& 414& -1& 125& -1& -1& -1& -1& -1& 491& -1& -1& 109& -1& -1\\ 451& 523& 30& -1& -1& 224& -1& -1& -1& -1& -1& 91& -1& -1& 307& -1\\ 47& 130& 213& -1& -1& -1& 347& -1& -1& 31& -1& -1& -1& 363& -1& -1\\ 210& 304& 398& 118& -1& -1& -1& -1& 23& -1& -1& -1& -1& -1& 22& -1\\ 375& 480& 20& -1& -1& -1& -1& 560& -1& -1& -1& 415& -1& 60& -1& -1\\ 542& 93& 209& -1& 280& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 78& -1& 310& -1\\ 146& 273& 400& -1& -1& -1& 6& -1& -1& -1& 514& -1& -1& -1& -1& 19\\ 317& 455& 28& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 192& -1& -1& -1& 179\\ 490& 74& 223& -1& -1& 546& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 459& -1& -1& 341\\ 100& 260& 420& -1& -1& -1& 195& 355& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 345& -1\\ 277& 448& 54& -1& 485& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 552& -1& -1& -1& 106\\ 456& 73& 255& -1& -1& -1& -1& -1& 130& -1& -1& -1& 293& -1& -1& 274\\ 72& 265& 458& -1& -1& 209& -1& -1& -1& 416& -1& -1& -1& -1& -1& 444\\ 255& 459& 98& -1& -1& -1& -1& 114& -1& -1& 161& -1& -1& -1& -1& 51\\ 440& 90& 305& -1& -1& -1& -1& -1& 415& -1& -1& -1& -1& 360& -1& 255\end{array}$

第二种形式的H_b ^system，其最重列也有三列(N＝3)，分别位于矩阵H_b ^system的第2列至第4列，如下所示(矩阵二)： 

$H_b^{\mathrm{system}}=$

$\begin{array}{cccccccccccccccc}-1& 605& 173& 110& -1& 274& -1& 8& -1& -1& -1& -1& -1& 108& -1& -1\\ -1& 194& 77& 265& 571& -1& -1& -1& 242& -1& -1& -1& 246& -1& -1& -1\\ -1& 63& 0& 538& -1& -1& 194& -1& -1& 358& -1& -1& -1& 411& -1& -1\\ 348& 23& 271& 260& 166& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 566& -1& -1& -1& -1\\ -1& 238& 241& 574& -1& 466& -1& -1& -1& -1& 111& -1& -1& -1& -1& 575\\ -1& 601& 442& 474& 218& -1& -1& 321& -1& -1& -1& 446& -1& -1& -1& -1\\ -1& 56& 148& 618& -1& -1& 363& -1& 485& -1& 454& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& 495& 178& 459& 270& -1& -1& -1& -1& 112& -1& -1& -1& -1& 193& -1\\ 346& 611& 380& 170& -1& -1& -1& -1& 241& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ -1& 343& 255& 353& 405& 317& -1& -1& -1& 436& -1& -1& -1& -1& -1& -1\\ 552& 630& 42& 282& -1& -1& -1& 436& -1& -1& -1& -1& 96& -1& -1& -1\\ -1& 194& 479& 621& 170& -1& 567& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 12& -1& -1\\ -1& 352& 158& 73& -1& -1& -1& 471& 187& -1& -1& -1& -1& -1& 218& -1\\ -1& 524& 595& 329& 185& -1& 532& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& -1& 501\\ -1& 573& 48& 108& -1& 452& -1& -1& -1& -1& -1& 195& -1& -1& 536& -1\\ -1& 293& 5& 409& 9& -1& -1& -1& -1& -1& 285& -1& 552& -1& -1& -1\end{array}$

需要说明的是，本发明给出的上述两种矩阵结构仅仅是示例性地，本发明对于各个最重列的排列顺序以及各个最重列中的元素并无限制，例如，可以将上述矩阵一中的第1列与第2列或第3列交换，也可以将上述矩阵二中的第3列与第4列交换，并且可以根据实施的需要改变最重列中的任意元素。 

装置实施例 

根据本发明实施例，提供了一种低密度奇偶校验码的信道编码装置，图3示出了该LDPC的信道编码装置的结构示意图。 

如图3所示，该LDPC的信道编码装置包括基础矩阵存储器302、矩阵参数计算器304、(LDPC)缩短码编码器306、删除码字比特单元308。以下将详细描述上述各个元件。 

基础矩阵存储器302，用于存储统一的m_b×n_b基础矩阵H_b ^uniform，并将基础矩阵到输出到矩阵参数计算器304，其中，基础矩阵  $H_b^{\mathrm{uniform}}=\left[H_b^{\mathrm{system}}\right|H_b^{\mathrm{parity}}],$ 并且矩阵H_b ^system的最重列分别设置于矩阵H_b ^system的第一列至第N列，或分别设置于矩阵H_b ^system的第二列至第N+1列，N为基础矩阵中最重列的列数。有关基础矩阵H_b ^uniform的详细描述可以参见上述的方法实施例，在此不再进行重复的详细描述。 

矩阵参数计算器304，用于根据基础矩阵存储器302存储的基础矩阵H_b ^uniform，即，输入K、N、k_b、n_b和H_b ^uniform生成缩短码编码器306所需要的矩阵和参数以及删除码字比特单元306所需要的参数。 

(LDPC)缩短码编码器306，用于根据矩阵参数计算器304产生的矩阵和参数(具体地，包括修正的基础矩阵、扩展因子、矩阵、参数)，对输入的信息分组进行编码，生成缩短码字，并将缩短码字发送到删除码字比特单元308。 

删除码字比特单元308，用于删除缩短码字中一定数量的码字比特，得到编码装置的输出码字。 

如图3所示，优选地，上述信道编码装置进一步包括：输入信息分组缓冲器310，用于对输入的信息分组进行缓冲，并将其输出到缩短码编码器306；输出码字分组缓冲器312，用于对删除码字比特单元308输出的输出码字进行缓冲存储并输出。 

系统实施例 

根据本发明系统实施例，提供了一种低密度奇偶校验码的信道编码系统。图4示出了该LDPC的信道编码系统的简要结构示意图。 

如图4所示，该信道编码系统包括信道编码装置402和HARQ包生成装置404。其中，信道编码装置402用于对输入的信息比特序列(例如，K比特的信息分组)进行结构化LDPC码编码，并将生成的码字输出到HARQ包生成装置404；HARQ包生成装置404用于根据信道编码装置的码字生成HARQ包的二进制序列。 

并且，信道编码装置404包括基础矩阵存储器(图中未示出)，基础矩阵存储器用于存储统一基础矩阵H_b ^uniform，并将基础矩阵到输出到矩阵参数计算器，其中，基础矩阵 $H_b^{\mathrm{uniform}}=\left[H_b^{\mathrm{system}}\right|H_b^{\mathrm{parity}}],$ 并且矩阵H_b ^system的最重列分别设置于矩阵H_b ^system的第一列至第N列，或分别设置于矩阵H_b ^system的第二列至第N+1列，N为基础矩阵中最重列的列数。 

优选地，上述的信道编码装置404进一步包括：矩阵参数计算器，用于生成缩短码编码器所需要的矩阵和参数以及删除码字比特单元所需要的参数；缩短码编码器，用于根据矩阵参数计算器产生的矩阵和参数，对输入的信息分组进行编码，生成缩短码字，并将缩短码字发送到删除码字比特单元；删除码字比特单元，用于删除缩短码字中一定数量的码字比特，得到编码装置的输出码字。 

如图5所示，进一步优选地，上述的混合自动请求重传包生成装置404进一步包括：码字比特选择单元502，用于从HARQ母码码字中选择码字比特，即，第一次传输从第一个系统比特开始，以后每次传输的开始位置紧跟上一次传输结束的位置，生成HARQ包的二进制序列。 

优选地，如图5所示(图中的虚线框表示可选)，上述的混合自动请求重传包生成装置404进一步包括母码码字比特重排单元504， 向其输入PV向量和LDPC编码后的码字，其用于重排LDPC HARQ母码码字比特；在这种情况下，码字比特选择单元502从经过母码码字比特重排单元504重排的HARQ母码码字中选择码字比特。 

借助于本发明，通过改变基础矩阵中最重列的布置，可以使得LDPC HARQ编码具有最优的性能。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种结构化低密度奇偶校验码的信道编码方法，其特征在于，

包括：

预先存储统一的基础矩阵

其中，所述基础矩阵

并且将矩阵

的最重列分别设置于所述矩阵

的第一列至第N列，或分别设置于所述矩阵的第二列至第N+1列，其中N为矩阵

的最重列的列数，所述最重列为列向量中非负1元素的数目最多的列；

根据所述基础矩阵

生成对低密度奇偶校验码进行编码所需的矩阵和参数；

根据生成的所述矩阵和参数对输入的信息分组进行编码，进行码字删除操作，得到编码的输出码字。

2.根据权利要求1所述的信道编码方法，其特征在于，进一步包括：

将所述输出码字生成混合自动请求重传包。

3.一种结构化低密度奇偶校验码的信道编码装置，包括基础矩阵存储器、矩阵参数计算器、缩短码编码器、删除码字比特单元，其特征在于：

所述基础矩阵存储器，用于存储统一基础矩阵

并将所述基础矩阵输出到所述矩阵参数计算器，其中，所述基础矩阵

并且矩阵

的最重列分别设置于所述矩阵

的第一列至第N列，或分别设置于所述矩阵

的第二列至第N+1列，其中N为矩阵

的最重列的列数，所述最重列为列向量中非负1元素的数目最多的列；

所述矩阵参数计算器，用于根据所述基础矩阵存储器存储的所述基础矩阵

生成所述缩短码编码器所需要的矩阵和参数以及所述删除码字比特单元所需要的参数；

所述缩短码编码器，用于根据所述矩阵参数计算器产生的所述矩阵和参数，对输入的信息分组进行编码，生成缩短码字，并将所述缩短码字发送到删除码字比特单元；

所述删除码字比特单元，用于删除所述缩短码字中一定数量的码字比特，得到编码装置的输出码字。

4.根据权利要求3所述的信道编码装置，其特征在于，进一步包括：

输入信息分组缓冲器，用于对输入的信息分组进行缓冲，并将其输出到所述缩短码编码器；

输出码字分组缓冲器，用于对所述删除码字比特单元输出的所述输出码字进行缓冲存储并输出。

5.一种结构化低密度奇偶校验码的信道编码系统，其特征在于，包括信道编码装置和混合自动请求重传包生成装置；

其中，所述信道编码装置用于对输入的信息比特序列进行结构化低密度奇偶校验码编码，并将生成的码字输出到所述混合自动请求重传包生成装置；

所述混合自动请求重传包生成装置用于根据所述信道编码装置的所述码字生成混合自动请求重传包的二进制序列；

其中，所述信道编码装置包括基础矩阵存储器，所述基础矩阵存储器用于存储统一基础矩阵

其中，所述基础矩阵

并且矩阵

的最重列分别设置于所述矩阵

的第一列至第N列，或分别设置于所述矩阵

的第二列至第N+1列，其中N为矩阵

的最重列的列数，所述最重列为列向量中非负1元素的数目最多的列。

6.根据权利要求5所述的信道编码系统，其特征在于，所述信道编码装置进一步包括：

矩阵参数计算器，用于根据所述基础矩阵存储器存储的所述基础矩阵

生成缩短码编码器所需要的矩阵和参数以及删除码字比特单元所需要的参数；

所述缩短码编码器，用于根据所述矩阵参数计算器产生的所述矩阵和参数，对输入的信息分组进行编码，生成缩短码字，并将所述缩短码字发送到删除码字比特单元；

所述删除码字比特单元，用于删除所述缩短码字中一定数量的码字比特，得到编码装置的输出码字。

7.根据权利要求5所述的信道编码系统，其特征在于，所述混合自动请求重传包生成装置进一步包括：

码字比特选择单元，从母码码字中选择码字比特，生成混合自动请求重传包的二进制序列。

8.根据权利要求7所述的信道编码系统，其特征在于，所述混合自动请求重传包生成装置进一步包括：

母码码字比特重排单元，用于重排低密度奇偶校验码混合自动请求重传母码码字比特。

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