CN101771418B - 编码方法及其装置 - Google Patents

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CN101771418B CN200910001828.8A CN200910001828A CN101771418B CN 101771418 B CN101771418 B CN 101771418B CN 200910001828 A CN200910001828 A CN 200910001828A CN 101771418 B CN101771418 B CN 101771418B
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Abstract

本发明提供一种编码方法及其装置。该方法包括：根据一编码矩阵G和线性组合公式对输入信息比特进行编码；线性组合公式为：其中，bi为编码后的输出比特；i＝0，1，2，…，B-1；Mi，n为编码矩阵中的对应元素；an为输入信息比特，n＝0，…A-1；A、B为大于零的正整数；该编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵。通过利用本发明实施例的编码矩阵G进行编码、或者通过对编码后的信息进行比特映射，使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。

Description

编码方法及其装置
技术领域
本发明涉及通信网络技术，特别涉及一种编码方法及其装置。
背景技术
在长期演进(LTE：Long Term Evolution)系统中，上行物理信道包括：上行物理共享信道(PUSCH：Physical Uplink Shared Channel)、上行物理控制信道(PUCCH：Physical Uplink Control Channel)和物理随机接入信道(PRACH：Physical Random Access Channel)。一般来说，上行数据在上行物理共享信道PUSCH上传输，上行控制信令承载在上行物理控制信道PUCCH上传输，主要包括信道质量指示(CQI：Channel Quality Indicator)信令、肯定/否定应答(ACK/NACK：Acknowledged/non-acknowledged)消息以及调度请求消息。
当用户设备(UE：User Equipment)上发CQI信息(或同时上发CQI与ACK/NACK信息)时，先对控制信息(A个比特)进行(20，A)的RM编码(Reed-Muller Code)，将A个信息比特编码为20个比特，然后将该20个比特进行四相相移键控(QPSK：Quaternary Phase Shift Keying)调制，调制后的10个QPSK符号被映射到PUCCH的两个时隙(slot)上，其中前5个符号被映射到第一个slot上，后5个符号被映射到第二个slot上，如图1所示。
发明人在实现本发明的过程中发现现有技术的缺陷在于：采用目前的RM码矩阵进行编码，某些信息比特会在连续的调制符号上没有信息量，从而无法得到充分的频率分集和时间分集增益。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种编码方法及其装置。通过利用本发明实施例的编码矩阵进行编码、或者通过对编码后的信息进行比特映射，使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种编码方法，所述编码方法为用于信道上信息比特传输的编码方法，其包括：根据一编码矩阵G和线性组合公式对输入信息比特进行编码；该线性组合公式为：其中，bi为编码后的输出比特；i＝0,1,2,…,B-1；Mi,n为编码矩阵G中的对应元素；an为输入信息比特，n＝0,…A-1；A、B为大于零的正整数；该编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种编码方法，所述编码方法为用于信道上信息比特传输的编码方法，其包括：根据一编码矩阵G和线性组合公式对信息比特进行编码；根据预设映射方式对编码后的信息比特进行交织，使得所述信息比特均匀分布在调制后的符号上；所述线性组合公式为：其中，bi为RM编码后的输出比特；i＝0,1,2,…,B-1；Mi,n为编码矩阵中的对应元素；an为信息比特，n＝0,…A-1；A、B为大于零的正整数；所述编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵，所述编码矩阵G中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于所述编码矩阵H中连续0的个数最多的列的连续0的个数。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种编码装置，所述编码装置为用于信道上信息比特传输的编码装置，其包括：
编码单元，用于利用编码矩阵G和线性组合公式对输入信息比特进行编码，其中编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵，所述编码矩阵G中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于所述编码矩阵H中连续0的个数最多的列的连续0的个数。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种编码装置，所述编码装置为用于信道上信息比特传输的编码装置，其包括：
编码单元，用于根据一编码矩阵和线性组合公式对输入信息比特进行编码；所述线性组合公式为：其中，bi为编码后的输出比特；i＝0,1,2,…,B-1；Mi,n为编码矩阵G中的对应元素；an为输入信息比特，n＝0,…A-1；A、B为大于零的正整数；所述编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵，所述编码矩阵G中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于所述编码矩阵H中连续0的个数最多的列的连续0的个数；
交织单元，与所述编码单元连接，用于根据预设映射方式对编码后的信息比特进行交织，使得所述信息比特均匀分布在调制后的符号上。
本发明实施例的有益效果在于，通过利用本发明实施例的编码矩阵进行编码、或者通过对编码后的信息进行比特映射，使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是PUCCH物理信道映射示意图；
图2是本发明实施例3的编码方法流程图；
图3至图6是本发明实施例2中利用编码矩阵对6bit、7bit、8bit、9bit的CQI信息比特编码的性能曲线示意图；
图7是利用现有技术的编码矩阵进行编码的不同比特的性能曲线示意图；
图8是利用本发明实施例表2所示的编码矩阵进行编码的不同比特的性能曲线示意图；
图9是本发明实施例4的编码方法流程图；
图10是本发明实施例5的编码方法流程图；
图11是本发明实施例6的编码装置示意图；
图12是本发明实施例7的编码装置示意图；
图13是本发明实施例8的编码装置示意图；
图14是本发明实施例9的编码装置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明实施例提供一种编码方法，该方法包括：根据一编码矩阵(本实施例中，将该编码矩阵用G表示)和线性组合公式(或称为编码公式)对输入信息比特进行编码；其中，该线性组合公式为：
在该公式中，bi为编码后的输出比特；i＝0,1,2,…,B-1；Mi,n为编码矩阵中的对应元素；an为输入信息比特，n＝0,…A-1；A、B为大于零的正整数；
在本发明实施例中，所使用的编码矩阵为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵(本实施例中，一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵用H表示)经过行置换后的编码矩阵。
在本实施例中，该A表示输入信息比特的数值，该B表示输出信息比特的数值。
在本实施例中，若采用上述编码矩阵G和编码公式可对PUCCH信道上传输的信道质量信息CQI的输入信息比特，a0,a1,a2,a3,...,aA-1进行编码。其中，该比特信息的个数由CQI的具体上报模式确定。B的数量可由具体的编码方式决定，例如，在LTE系统中，该B＝20，但不限于此，可根据实际需要设置为任意数值。
由上述实施例可知，通过对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H进行置换后得到的编码矩阵G进行编码，因此，可以使每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例2
本发明实施例提供一种编码方法，以下以B＝20为例对本发明实施例的编码方法进行说明。
该方法包括：使用一编码矩阵和线性组合公式对信息比特进行编码；
该线性组合公式为： b i = Σ n = 0 A - 1 ( a n · M i , n ) mod 2 ;
其中，bi为RM编码后的输出比特；i＝0,1,2,…,B-1，B＝20；Mi,n为编码矩阵中的对应元素；an为信息比特，n＝0,…A-1；
在本实施例中，输出比特的数量B＝20，这样，该一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵可如权利要求中的表A所示。
表A
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
2 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
3 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
4 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
5 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
6 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
7 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
8 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
9 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
10 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
11 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
12 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
13 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
14 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
15 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
16 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
17 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
18 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
19 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
例如，该表A所示的编码矩阵中的第六列Mi,5，由于前10行是全0，由于连续0的存在，某些信息比特会在连续的调制符号上没有信息量，从而当信道变化较快时，无法得到充分的时间分集增益。
由于上述原因，在本发明实施例中，可对表A所示的编码矩阵进行行置换，以减少连续0的个数。
在本发明实施例中，在对表A所示的编码矩阵进行行置换后的编码矩阵可如表1至表6所示的任意一个编码矩阵，但不限于此。
表1
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
2 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
3 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
4 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
5 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
6 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
7 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
8 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
9 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
10 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
11 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
12 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
13 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
14 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
15 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
16 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
17 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
18 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
19 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
表2
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
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4 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
5 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
6 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
7 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
8 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
9 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
10 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
11 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
12 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
13 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
14 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
15 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
16 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
17 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
18 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
19 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
表3
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
3 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
4 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
5 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
6 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
7 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
8 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
9 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
10 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
11 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
12 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
13 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
14 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
15 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
16 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
17 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
18 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
19 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
表4
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
3 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
4 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
5 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
6 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
7 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
8 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
9 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
10 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
11 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
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13 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
14 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
15 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
16 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
17 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
18 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
19 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
表5
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
3 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
4 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
5 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
6 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
7 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
8 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
9 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
10 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
11 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
12 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
13 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
14 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
15 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
16 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
17 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
18 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
19 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
表6
i Mi,0 Mi,1 Mi,2 Mi,3 Mi,4 Mi,5 Mi,6 Mi,7 Mi,8 Mi,9 Mi,10 Mi,11 Mi,12
0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1
2 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
3 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1
4 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
5 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1
6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
7 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
8 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1
9 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
10 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
11 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1
12 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1
13 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1
14 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1
15 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1
16 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
17 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
18 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1
19 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1
在本实施例中，采用上述经行置换后得到的编码矩阵和编码公式可对PUCCH信道上传输的信道质量信息CQI的比特信息，a0,a1,a2,a3,...,aA-1进行编码。其中，该比特信息的个数为A个，该数量由CQI的具体上报模式确定。
因此，在本实施例中，该编码矩阵为RM编码矩阵，可利用该编码矩阵将A个比特信息编码为20个比特。
由上述可知，通过利用行置换后的本发明实施例的表1至表6的编码矩阵进行编码，由于该表1至表6的编码矩阵中连续0的数量减少，因此，可以使每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例3
本发明实施例提供一种编码方法。以下结合附图、以对PUCCH信道上传输的信道质量信息CQI进行(20，A)编码为例进行说明。
步骤201，产生要在PUCCH信道上传输的信道质量信息(CQI)A个信息比特，此处记为a0,a1,a2,a3,...,aA-1，在本实施例中，该CQI的比特数，即A的数值由CQI的具体上报模式确定。
步骤202，利用表1-表6中的任意一个编码矩阵和线性组合公式对产生的A个信息比特进行(20，A)的RM编码，即将该A个信息比特编码经过线性组合生成20个比特的编码比特。在本实施例中，所用的(20,A)编码是如表1-表6中的任意一个编码矩阵的13个基本序列Mi,n的线性组合。
以下举例进行说明：
对于a0,a1,a2,a3,...,aA-1个CQI信息比特，RM编码后的信息比特为：b0,b1,b2,b3,...,bB-1，其中B＝20，线性组合公式为：其中，i＝0,1,2,…,B-1。以下以4个比特的CQI信息比特a0,a1,a2,a3为例进行说明。
例如，根据编码矩阵和线性组合公式经过RM编码后输出第一个比特b0为：
b0＝(a0·M0,0+a1·M0,1+a2·M0,2+a3·M0,3)mod2。
类似地，可获得其它比特b1,b2,b3,...,bB-1的值，即
b1＝(a0·M1,0+a1·M1,1+a2·M1,2+a3·M1,3)mod2
·
·
·
b19＝(a0·M19,0+a1·M19,1+a2·M19,2+a3·M19,3)mod2
经过上述计算可获得编码后的20个比特。
步骤203，将编码后的20个比特进行QPSK调制，即每两个比特构成一个QPSK符号，生成10个QPSK符号d0,d1,...,d9，经过加扰后映射到一个子帧上的PUCCH信道上。如图1所示，该PUCCH信道在频域上分布在上行信道的两端，且在两个slot上分别放置在不同的两端，其中d0,d1,...,d4映射到第一个slot的PUCCH频段(如第一个slot的m＝0部分)，d5,d6,...,d9映射到第二个slot的PUCCH频段(第二个slot的m＝0部分)。
在本实施例中表1至表6中的任意一个编码矩阵可以根据现有技术中采用的编码矩阵得到。如表A所示，为现有技术中采用的编码矩阵。
如表A所示，某些列存在较多的连续0权重，例如，以第六列的Mi,5为例进行说明，由于前10行是全0，因此，当控制信息的比特数大于等于6时，对于编码后得到的20个编码比特，第6个比特的信息只会体现在后10个编码比特上，在经过QPSK调制后，第6个比特的信息只会体现在后5个QPSK符号。此外，在一个子帧的两个slot内PUCCH分别映射在频域的两端，从而尽可能利用频域的非相干特性获取频率分集增益，按照PUCCH的映射准则，后5个符号被映射到一个子帧的第2个slot上，这样第一个slot上将不含有第6个信息比特的任何信息，因此，对第6个符号将得不到足够的频率分集增益。同样，对于其他列，虽然在2个slot上都有体现，但由于连续0的存在，某些信息比特会在连续的调制符号上没有信息量，从而当信道变化较快时，无法得到充分的时间分集增益。
因此，在本发明实施例中，将原有的编码矩阵进行行变换(或称为行置换)，减少连续0的数量，使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上。
在本实施例中，所使用的编码矩阵，如表1－表6所使用的矩阵中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于原有的编码矩阵，如表A所示的矩阵中连续0的个数最多的列的连续0的个数。
此外，所使用的编码矩阵中的映射到同一调制符号上的若干行中出现连续0的列的个数小于原有编码矩阵中的映射到同一调制符号上的若干行中出现连续0的列的个数。
此外，所使用的编码矩阵中前B/2行出现连续0的列与后B/2行出现连续0的列接近均匀分布。
在本实施例中，获取表1至表6的任意一个编码矩阵可采用如下方式：
将表A所示的原编码矩阵进行行置换，即将表7所示的编码矩阵进行行变换，将该编码矩阵中的第n行与第m行进行置换，使得该原编码矩阵每一列中连续的0的个数尽可能减少。
经过上述行变换后，可获得如表1－表6所示的编码矩阵。当然，表1－表6所示的编码矩阵仅仅是一些例子，根据以上行变换方式还可能有其他编码矩阵能够使每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上。
进一步地，若置换后的编码矩阵中的任意一列仍出现连续的0，将出现的连续的0尽可能地分在不同的调制符号上；
进一步地，在将出现的该连续的0分在不同的调制符号上后，尽可能将编码后的比特信息分为两组，如前10bit为一组，后10bit为一组，若该两组中的任意一列出现不止一个的0符号，则将这类符号在两个组内均匀分布。
在本实施例中，所使用的编码矩阵，例如表1至表6所示的编码矩阵可通过上述方式获得。
以下举一个具体的例子来进一步说明采用行变换获得编码矩阵的具体实施过程：
步骤1，对于(B,A)的RM编码矩阵X1，其中B表示RM编码器的输出比特数。选取原编码矩阵的任意一行，作为新编码矩阵X2的第i行(例如作为第一行)。
步骤2，在原编码矩阵X1剩下的行里选取一行，该行应满足：将该行作为新编码矩阵X2的第i行的相邻行后，这两行中出现连续0的列个数最少。
步骤3，在完成步骤2后，如果同时有多个行都满足步骤2的条件，则将所选行与第i行、第(i-1)行一起判断，尽量选择组合后出现最少3个连续0的列所在的行，将所选的行作为新编码矩阵X2的第(i+1)行。
步骤4，将新编码矩阵的第(i+1)行置为第i行，重复步骤2、3，直到原编码矩阵X1的B行都被映射到新的编码矩阵X2。
步骤5，对于新的编码矩阵X2，将相邻的奇偶两行作为一个符号行，如果某个符号行上有连续两个0的列，则该列为0符号列；对新的编码矩阵X2进行处理，选取任意一个符号行作为编码矩阵X3的第j行(例如作为第一行)。
步骤6，在编码矩阵X2剩下的符号行里选取一个符号行，该行应满足，将该行作为编码矩阵X3的第j行的相邻符号行后，这两个符号行中出现连续0符号列的个数最少，将所选的符号行作为编码矩阵X3的第(j+1)符号行。
步骤7，将编码矩阵的第(j+1)符号行置为第j符号行，重复步骤6，直到将编码矩阵X2的所有符号行处理完毕。
步骤8，对于生成的编码矩阵X3，将前B/2行作为一组，后B/2行作为一组，如果某一列出现2个或2个以上的0符号列，则对编码矩阵X3以符号行为单位进行行交换，使交换后得到的编码矩阵X4中，这些0符号列尽可能在两个组内均匀分布。
步骤9，编码矩阵X4即为最终得到的编码矩阵。
在本实施例中，经过上述步骤1－步骤9可获取本发明实施例表1－表6中任意一个编码矩阵。
将获取的RM编码矩阵，例如表1所示的编码矩阵与原编码矩阵(即：表A所示的编码矩阵)相比较。由于对编码后的比特进行QPSK调制，将矩阵分成10组进行考察，即每连续的两行作为一组，这一组将被调制到一个QPSK符号上。采用表1的编码矩阵后，0符号的个数由32个减少到17个，且不再有连续多个符号的连续0存在(连续2个及以上的0符号)。
为了考察本发明实施例的编码矩阵的性能，对RM码进行仿真，其中，仿真条件为：10MHz带宽，经典城区(TU：Typical Urban)信道，用户设备UE移动速度为3公里/小时，天线架构为2发1收，采用实际信道估计。
如图3～图6所示，分别针对CQI信息比特数从6bit、7bit、8bit、9bit不同情况的仿真结果示意图。图中横坐标代表信噪比(SNR)，纵坐标代表误块率(BLER)；其中实线表示现在LTE协议中采用的RM码，虚线是对应表1编码矩阵的BLER性能曲线。
如图7所示，为利用现有技术的编码矩阵进行编码的性能曲线示意图；如图8所示，为利用本发明实施例表1所示的编码矩阵进行编码的性能曲线示意图。
由图3-图6可知，采用本发明实施例的编码矩阵进行编码后，性能都有明显提高。
不同bit之间的关系：
如图8所示，利用本发明实施例的编码矩阵，BLER随着bit数增加均匀上升；如图7所示，利用表7所示的原编码矩阵时，比特数在5bit到6bit之间有较大距离(gap)。
由此可见，采用本发明实施例的编码矩阵后，该CQI控制信令传输质量与采用原编码矩阵有很大改善。因此，由于控制信息被尽可能地均匀分布到控制符号上，当用户设备UE的移动速度提高时，采用本发明实施例的编码矩阵会带来更大增益。
由上述实施例可知，通过利用本发明实施例的表1至表6的编码矩阵进行编码、使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码或的输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例4
本发明实施例提供一种编码方法，如图9所示，该方法包括：利用预存编码矩阵和线性组合公式对信息比特进行编码(见图9的步骤901)；对编码后的信息比特进行交织，使得所述信息比特均匀分布在调制后的符号上(见图9的步骤902)。其中，该线性组合公式为：bi为RM编码后的输出比特；i＝0,1,2,…,B-1；Mi,n为编码矩阵中的对应元素；an为信息比特，n＝0,…A-1；该A、B的数量可为大于零的正整数。
在本实施例中，所使用的该编码矩阵可采用如表A所示的原编码矩阵。
在本实施例中，不需改变现有的编码矩阵，只需对编码后的输出比特进行交织，目的是改变输出比特的顺序，使控制信令的每个信息比特尽可能均匀分布在调制后的符号上。
由上述实施例可知，通过对编码后的输出比特进行交织，改变输出比特的顺序，使控制信令的每个信息比特尽可能均匀分布在调制后的符号上，因此可保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例5
本发明实施例提供一种编码方法，以下结合附图、以输出比特B＝20、对PUCCH信道上传输的信道质量信息CQI进行编码为例进行说明。
如图10所示，该方法包括：
步骤1001，产生要在PUCCH信道上传输的信道质量信息(CQI)A个信息比特，此处记为a0,a1,a2,a3,...,aA-1，在本实施例中，该CQI的比特数，即A的数值由CQI的具体上报模式确定。
步骤1002，利用表A所示的编码矩阵和线性组合公式对产生的A个信息比特进行(20，A)的RM编码，即将该A个信息比特编码经过线性组合生成20个比特的编码比特，编码过程与实施例2类似。
步骤1003，根据预设映射方式对编码后的信息比特进行比特交织，使得该信息比特均匀分布在调制后的符号上。该比特交织可采用一种输入输出的映射方式。例如，该映射关系为：输入时信息比特的编码索引为[0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19]，输出后的比特的编码索引为[0，18，14，6，2，1，8，11，3，15，10，7，12，16，4，17，5，9，19，13]，但不限于这种映射方式，还可采用其它方式。
步骤1004，对交织后的20个比特进行QPSK调制，类似于实施例3。
由上述实施例可知，通过对编码后的输出比特进行交织，改变输出比特的顺序，使控制信令的每个信息比特尽可能均匀分布在调制后的符号上，因此可保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例6
本发明实施例提供一种编码装置，如图11所示，该编码装置包括编码单元1101，该编码单元1101用于利用如实施例1所示的编码矩阵和线性组合公式对信息比特进行RM编码。
其中，该编码过程与实施例1类似。
由上述实施例可知，通过对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵进行置换后得到的编码矩阵进行编码，由于获得的编码矩阵中连续0的数量减少，因此，可以使每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例7
本发明实施例提供一种编码装置，如图12所示，该编码装置包括编码单元1101，其作用类似于实施例5，此处步骤赘述。
如图12所示，该编码装置还包括调制单元1201，该调制单元1201与该编码单元1101连接，用于对编码后的比特信息进行调制并映射到上行物理控制信道。
在本实施例中，所使用的编码矩阵可为实施例2所述的表1至表6所示的任意一个编码矩阵。
由上述可知，可使用将现有技术采用的编码矩阵(即：表A所示的编码矩阵)进行行变换得到的编码矩阵(特别的，可以使用表1至表6所示的任一编码矩阵)进行编码，可以使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例8
本发明实施例提供一种编码装置，如图13所示，该装置包括编码单元1301和交织单元1302；其中，该编码单元1301用于根据一编码矩阵和线性组合公式对信息比特进行RM编码；该交织单元1302与该编码单元1301连接，用于对编码后的信息比特进行交织，使得该信息比特均匀分布在调制后的符号上。
在本实施例中，该交织单元1302的交织方式如实施例4所述，此处不再赘述。
在本实施例中，所使用的编码矩阵可为表A所示的编码矩阵。
由上述实施例可知，通过对编码后的输出比特进行比特交织，改变输出比特的顺序，使控制信令的每个信息比特尽可能均匀分布在调制后的符号上，因此可保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
实施例9
本发明实施例提供一种编码装置，如图14所示，该装置包括编码单元1301和交织单元1302，其作用与实施例7类似，此处不再赘述。
如图14所示，该装置还包括调制单元1401，该调制单元1401与该交织单元1302连接，用于对交织后的比特信息进行调制并映射到上行物理控制信道。
在本实施例中，该装置的工作过程如实施例5所述，此处不再赘述。
由上述实施例可知，通过利用本发明实施例的编码矩阵进行编码、或者通过对编码后的信息进行比特映射，使得每个信息比特尽可能地均匀分布在所有的编码输出比特上，从而保证在信道映射后信息比特获得充分的频率分集和时间分集，有效地提高控制信息的传输性能。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种编码方法，其特征在于，所述编码方法为用于信道上信息比特传输的编码方法，其包括：
根据一编码矩阵G和线性组合公式对输入信息比特进行编码；
所述线性组合公式为：其中，bi为编码后的输出比特；i＝0，1，2，…，B-1；Mi，n为编码矩阵G中的对应元素；an为输入信息比特，n＝0，…A-1；A、B为大于零的正整数；
所述编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵，所述编码矩阵G中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于所述编码矩阵H中连续0的个数最多的列的连续0的个数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码矩阵G中的映射到同一调制符号上的若干行中出现连续0的列的个数小于所述编码矩阵H中的映射到同一调制符号上的若干行中出现连续0的列的个数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述编码矩阵G中前B/2行出现连续0的列与后B/2行出现连续0的列接近均匀分布。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，当B＝20时，所述一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H为表A所示的编码矩阵：
表A
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述编码矩阵G为：
或者所述编码矩阵G为：
或者所述编码矩阵G为：
或者所述编码矩阵G为：
或者所述编码矩阵G为：
或者所述编码矩阵G为：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据编码矩阵G和线性组合公式对信息比特进行编码之后，所述方法还包括：
对编码后的比特信息进行调制并映射到上行物理控制信道。
7.一种编码方法，其特征在于，所述编码方法为用于信道上信息比特传输的编码方法，其包括：
根据一编码矩阵G和线性组合公式对信息比特进行编码；根据预设映射方式对编码后的信息比特进行交织，使得所述信息比特均匀分布在调制后的符号上；
所述线性组合公式为：
其中，bi为RM编码后的输出比特；i＝0，1，2，…，B-1；Mi，n为编码矩阵G中的对应元素；an为信息比特，n＝0，…A-1；A、B为大于零的正整数；
所述编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵，所述编码矩阵G中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于所述编码矩阵H中连续0的个数最多的列的连续0的个数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，B＝20，所述编码矩阵G为表A所示的编码矩阵：
表A
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在利用一编码矩阵G和线性组合公式对信息比特进行编码之后，所述方法还包括：
对交织后的比特信息进行调制并映射到上行物理控制信道。
10.一种编码装置，其特征在于，所述编码装置为用于信道上信息比特传输的编码装置，其包括：
编码单元，用于利用如权利要求1所述的编码矩阵G和线性组合公式对输入信息比特进行编码。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
调制单元，与所述编码单元连接，用于对编码后的比特信息进行调制并映射到上行物理控制信道。
12.一种编码装置，其特征在于，所述编码装置为用于信道上信息比特传输的编码装置，其包括：
编码单元，用于根据一编码矩阵G和线性组合公式对输入信息比特进行编码；
所述线性组合公式为：其中，bi为编码后的输出比特；i＝0，1，2，…，B-1；Mi，n为编码矩阵G中的对应元素；an为输入信息比特，n＝0，…A-1；A、B为大于零的正整数；
所述编码矩阵G为对一个或一个以上的列存在多个连续0的编码矩阵H经过行置换后的编码矩阵，所述编码矩阵G中连续0的个数最多的列的连续0的个数小于所述编码矩阵H中连续0的个数最多的列的连续0的个数；
交织单元，与所述编码单元连接，用于根据预设映射方式对编码后的信息比特进行交织，使得所述信息比特均匀分布在调制后的符号上。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
调制单元，与所述交织单元连接，用于对交织后的比特信息进行调制并映射到上行物理控制信道。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述编码矩阵G为权利要求8中表A所示的编码矩阵。
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