CN102594492A - 一种码块分割方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种码块分割方法及装置,该方法包括:根据确定的可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;并根据可用数据比特长度和待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。本发明在确定可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度的情况下,利用最大待传输码块长度对可用数据比特长度进行分割,采用本发明,可以使分割后的码块长度是均匀的,另外由于是利用最大待传输码块长度进行分割,因而是匹配信道条件的,因此容易估计出实际的系统吞吐量,并简化了系统实现的复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,更具体地,涉及一种码块分割方法及装置。
背景技术
目前,数字通信系统是常用的通信系统。图1示出了根据相关技术的数字通信系统的结构框图,如图1所示,通常,数字通信系统由发射端、信道和接收端组成。其中,发射端通常包括信源、信源编码器、信道编码器和调制器等部分;接收端通常包括解调器、信道译码器、信源译码器和信宿。发射端与接收端之间存在信道(或存储介质),并且信道中存在噪声源。
在数字通信系统中,信道编码链路(包括码块分割、编解码、速率匹配等)是整个数字通信物理层的最关键技术,其决定了数字通信系统底层传输的有效性和可靠性。
如图2所示,数据经过信道编码链路和调制的具体过程主要包含如下步骤:
1)码块分割
首先,从上层接收到一串信息数据,通常接收到的一串信息数据长度很长(一般大于编码器所支持的最大长度),所以需要先将数据分割成几个源信息码块(或称为源信息比特);
2)编码前预处理
分别对分割后得到的各源信息码块进行编码前预处理,输出待编码信息码块,编码前预处理包括填充比特等操作,填充比特的作用是当信息码块长度不是编码器支持的长度时,需要往信息码块中填充一些已知比特使达到编码器支持的长度;
3)编码
将待编码信息码块按照一定的编码码率进行编码生成一些校验比特,待编码信息码块和生成的校验比特组成母码码字比特;
4)速率匹配
为了匹配信道(和资源)条件,需要将编码后的母码码字比特经过速率匹配生成一个待传输码块。其中匹配信道条件可以用传输码率来衡量,传输码率是待编码信息码块和待传输码块的比值。编码码率和传输码率可以相同也可以不同,当编码码率和传输码率不同时,可以用速率匹配的方式使编码码率匹配传输码率;
5)调制
最后将各个待传输码块连接成一串比特流进行调制,调制后将得到的符号送去发射。
其中,码块分割除了需要使数据分割成编码器能处理的长度以外,还需要考虑使系统性能最大化。而系统性能受一串数据中的长度较短的码块性能的制约。数据经过信道编码和调制后在信道中传输,会受到信道中噪声的影响,而长度短的传输码块要比长度较长的传输码块更加受突发噪声的影响而出错。所以码块分割还需要使分割后的各码块长度均匀。
在现有的码块分割技术中,虽然有很多技术都可以使分割后的码块长度均匀,但是这些技术都只是考虑了分割信息数据,然后将分割后的各信息码块进行编码,最后利用速率匹配使编码后的码块匹配信道和资源的要求。这样的做法较难估计实际的系统吞吐量和为了可靠传输所需要的系统资源数(可以理解为传输数据的总长度,以下也称为可用数据比特长度),从而增加了系统实现的复杂度。此外,现有技术也没有考虑到当系统资源数一定时,应如何进行码块分割以匹配信道条件,进行有效传输。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种码块分割方法及装置,可以使分割后的各个码块的填充比特数目尽可能相同,从而使系统性能达到最优。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种码块分割方法,所述方法包括:
根据确定的可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
并根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。
更进一步地,所述方法还包括:
在得到每个待传输码块的长度后,根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度。
更进一步地,根据待编码信息码块长度与编码和速率匹配所产生的校验比特长度的和,确定所述发送端支持的最大待传输码块长度;
或者,根据待编码信息码块长度与传输码率确定所述发送端支持的最大待传输码块长度。
更进一步地,根据待编码信息码块长度与传输码率确定所述发送端支持的最大待传输码块长度,具体是指,按照以下方式中的一种:
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向上取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向下取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值舍入取整。
更进一步地,根据所述可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目,具体是指:
将所述可用数据比特长度与所述发送端支持的最大待传输码块长度的比值向上取整,得到所述待传输码块数目。
更进一步地,根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度,具体是指:
将所述可用数据比特长度与所述待传输码块数目的比值向下取整,得到待传输码块第一长度;
将所述第一长度加1,得到待传输码块第二长度;
其中,长度为所述第二长度的待传输码块的个数,等于所述可用数据比特长度减去所述待传输码块数目与所述第一长度的乘积而得到的差值;除长度为所述第二长度的待传输码块以外,其余待传输码块的长度为所述第一长度。
更进一步地,根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,按照以下方式得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度:
将所述发送端支持的最大待传输码块长度减去第i个待传输码块的长度,得到所述第i个待传输码块的填充比特数;
将所述发送端支持的最大待传输码块长度中的待编码信息码块长度减去所述第i个待传输码块的填充比特数,得到所述第i个待传输码块的源信息比特长度;其中,i为小于等于所述待传输码块数目的正整数。
本发明还提供了一种码块分割装置,所述装置包括:
第一处理单元,用于确定可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度;
第二处理单元,用于根据所述可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
第三处理单元,用于根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。
更进一步地,所述装置还包括:
第四处理单元,用于根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,按照以下方式得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度:
将所述发送端支持的最大待传输码块长度减去第i个待传输码块的长度,得到所述第i个待传输码块的填充比特数;
将所述发送端支持的最大待传输码块长度中的待编码信息码块长度减去所述第i个待传输码块的填充比特数,得到所述第i个待传输码块的源信息比特长度;其中,i为小于等于所述待传输码块数目的正整数。
更进一步地,第一处理单元用于,根据待编码信息码块长度与编码和速率匹配所产生的校验比特长度的和,确定所述发送端支持的最大待传输码块长度;
或者,根据待编码信息码块长度与传输码率,按照以下方式中的一种确定所述发送端支持的最大待传输码块长度:
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向上取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向下取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值舍入取整。
更进一步地,所述第二处理处理单元用于,将所述可用数据比特长度与所述发送端支持的最大待传输码块长度的比值向上取整,得到所述待传输码块数目。
更进一步地,所述第三处理单元用于,根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目,按照以下方式得到每个待传输码块的长度:
将所述可用数据比特长度与所述待传输码块数目的比值向下取整,得到待传输码块第一长度;
将所述第一长度加1,得到待传输码块第二长度;
其中,长度为所述第二长度的待传输码块的个数,等于所述可用数据比特长度减去所述待传输码块数目与所述第一长度的乘积而得到的差值;除长度为所述第二长度的待传输码块以外,其余待传输码块的长度为所述第一长度。
本发明提出的码块分割方法,主要是在确定可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度的情况下,利用最大待传输码块长度对可用数据比特长度进行分割。通过该方法可以使分割后的码块长度是均匀的,另外由于是利用最大待传输码块长度进行分割,因此是匹配信道条件的,因而容易估计出实际的系统吞吐量,简化了系统实现的复杂度,并能解决前述的现有技术存在的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了现有技术的典型的数字通信系统的组成示意图;
图2示出了现有数据经过信道编码链路和调制的过程示意图;
图3为依据本发明实施例的码块分割方法的示意图。
具体实施方式
本发明的主要目的是提供一种码块分割方法,解决在系统资源数一定时,如何进行码块分割以匹配信道条件,进行有效传输的问题。
为实现上述目的,本发明的基本思想在于,在确定系统资源数(以下称为可用数据比特长度)和发送端(包括编码器、调制器)支持的最大待传输码块长度的情况下,利用可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度计算得到分割的码块数目和每个码块的可用数据比特长度,以及每个码块的源信息比特长度和填充比特数;利用这些参数对信息数据进行码块分割,得到源信息码块。
在完成上述码块分割以后,通过编码预处理得到待编码信息码块,对待编码信息码块进行编码得到母码码字比特,母码码字比特进行速率匹配得到待传输码块;最后将各个待传输码块连接成一串比特流调制成符号进行发射。
基于上述思想,本发明提出一种码块分割方法,具体采用如下技术方案:
根据确定的可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
并根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。
其中,根据待编码信息码块长度与编码和速率匹配产生的校验比特长度的和,确定所述发送端支持的最大待传输码块长度;
或者,根据待编码信息码块长度和传输码率确定所述发送端支持的最大待传输码块长度。
更进一步地,根据待编码信息码块长度与传输码率确定所述发送端支持的最大待传输码块长度,具体是指,按照以下方式中的一种:
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向上取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向下取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值舍入取整。
更进一步地,根据所述可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目,具体是指:
将所述可用数据比特长度与所述发送端支持的最大待传输码块长度的比值向上取整。
更进一步地,根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度,具体是指:
将所述可用数据比特长度与所述待传输码块数目的比值向下取整后,得到待传输码块第一长度;
将所述第一长度加1后,得到待传输码块第二长度;
其中,长度为所述第二长度的待传输码块的个数,等于所述可用数据比特长度减去所述待传输码块数目与所述第一长度的乘积而得到的差值;除长度为所述第二长度的待传输码块以外,其余待传输码块的长度为所述第一长度。
更进一步地,按照以下方式从所述待传输码块中选择所述长度为所述第二长度的待传输码块:
从前面选择;或者,
从后面选择;或者,
随机选择。
更进一步地,所述方法还包括:
在得到每个待传输码块的长度后,根据所述发送端支持的最大待传输码块长度,以及所述每个待传输码块的长度,得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度。
具体地,可按照以下方式得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度:
将所述发送端支持的最大待传输码块长度减去第i个待传输码块的长度,得到所述第i个待传输码块的填充比特数;
将所述发送端支持的最大待传输码块长度中的待编码信息码块长度减去所述第i个待传输码块的填充比特数,得到所述第i个待传输码块的源信息比特长度。
为了便于阐述本发明,以下将结合附图及具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图3所示,本发明实施例的码块分割方法主要包括以下步骤:
步骤A,确定可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度;
步骤B,利用可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
步骤C,利用可用数据比特长度和码块数目得到每个待传输码块的长度;
步骤D,利用发送端支持的最大待传输码块长度和每个待传输码块的长度,得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度。
进一步地,本实施例的码块分割方法的具体实施过程描述如下:
1,由上述步骤A,确定可用数据比特长度为NFrame_Data,并确定发送端支持的最大待传输码块长度NRM用以下公式表示:
NRM=Msglen+Paritylen,或者
其中Msglen表示待编码信息码块长度,Paritylen表示编码和速率匹配产生的校验比特长度,Rtx表示传输码率,func(x)表示对x向上取整数、向下取整数或者舍入取整数。
3,由上述步骤C,每个待传输码块的长度可以由以下步骤确定:
进一步地,可以选取KFB个码块的前NRemain个码块;
或者,也可以选取KFB个码块的后Nremain个码块;
或者,也可以随机选取KFB个码块中的NRemain个码块。
根据以上所述步骤2,第i个待传输码块(0≤i<KFB)的长度NFB,i可用但不限于以下公式表示:
4,由上述步骤D,每个待传输码块的填充比特数和每个待传输码块的源信息比特长度可以由以下步骤确定:
a,第i个待传输码块(0≤i<KFB)的填充比特数NPadding,i等于发送端支持的最大待传输码块长度NRM减去第i个待传输码块的长度NFB,i;
b,第i个待传输码块的源信息比特长度NFEC_Info,i等于发送端支持的最大待传输码块长度NRM中的待编码信息码块长度Msglen减去第i个待传输码块的填充比特数NPadding,i。
根据以上所述步骤4,第i个待传输码块的填充比特数NPadding,i和源信息比特长度NFEC_Info,i可用以下公式表示:
NPadding,i=NRM-NFN,i;
NFEC_Info,i=Msglen-NPadding,i。
以下将结合本发明若干应用示例对本发明的具体实施做进一步详细说明。
应用示例一
本示例的码块分割过程主要包括如下步骤:
步骤101,假定某通信系统中设定一帧中包含100000个符号,而一帧中用于控制通信传输的控制信息占用了800个符号,因此可以用于传输数据的符号数是99200,假定该帧数据的调制阶数为8,则该帧可用数据比特长度为NFrame_Data=99200*8=793600比特,并假设发送端支持的最大待传输码块长度NRM用以下公式表示:
步骤103,定义第i个待传输码块(0≤i<KFB)的长度NFB,i用以下公式表示:
则第i个待传输码块的长度NRemain=28。
步骤104,第i个待传输码块的填充比特数NPadding,i和源信息比特长度NFEC_Info,i可用以下公式表示:
应用示例二
本示例的码块分割过程主要包括如下步骤:
步骤201,假定某通信系统中设定一帧中包含100000个符号,而一帧中用于控制通信传输的控制信息占用了800个符号,则可以用于传输数据的符号数是99200,假定该帧数据的调制阶数为9,则该帧可用数据比特长度为NFrame_Data=99200*9=892800比特,并假设发送端支持的最大待传输码块长度NBM用以下公式表示:
其中,编码和速率匹配产生的校验比特长度Paritylen=mb*zf;待编码信息码块长度Msglen=(nb-mb)*zf;假设mb=4,nb=32,zf=512;传输码率Rtx=28/29;而表示对x向上取整数。
步骤203,定义第i个待传输码块(0≤i<KFB)的长度NFB,i用以下公式表示:
步骤204,第i个待传输码块的填充比特数NPadding,i和源信息比特长度NFEC_Info,i可用以下公式表示:
根据以上所述,本发明提供一种新的码块分割方法,通过该方法可以使分割后的各待传输码块的长度和源信息比特长度近似相等,因此是均匀的,另外由于是根据发送端支持的最大待传输码块长度对可用数据比特长度进行分割,因此是匹配信道条件的,从而容易估计出实际的系统吞吐量,简化了系统实现的复杂度。
此外,本发明实施例中还提供了一种码块分割装置,该装置主要包括:
第一处理单元,用于确定可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度;
第二处理单元,用于根据所述可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
第三处理单元,用于根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。
更进一步地,所述装置还包括:
第四处理单元,用于根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,按照以下方式得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度:
将所述发送端支持的最大待传输码块长度减去第i个待传输码块的长度,得到所述第i个待传输码块的填充比特数;
将所述发送端支持的最大待传输码块长度中的待编码信息码块长度减去所述第i个待传输码块的填充比特数,得到所述第i个待传输码块的源信息比特长度;其中,i为小于等于所述待传输码块数目的正整数。
更进一步地,第一处理单元用于,根据待编码信息码块长度与编码和速率匹配所产生的校验比特长度的和,确定所述发送端支持的最大待传输码块长度;
或者,根据待编码信息码块长度与传输码率,按照以下方式中的一种确定所述发送端支持的最大待传输码块长度:
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向上取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向下取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值舍入取整。
更进一步地,所述第二处理处理单元用于,将所述可用数据比特长度与所述发送端支持的最大待传输码块长度的比值向上取整,得到所述待传输码块数目。
更进一步地,所述第三处理单元用于,根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目,按照以下方式得到每个待传输码块的长度:
将所述可用数据比特长度与所述待传输码块数目的比值向下取整,得到待传输码块第一长度;
将所述第一长度加1,得到待传输码块第二长度;
其中,长度为所述第二长度的待传输码块的个数,等于所述可用数据比特长度减去所述待传输码块数目与所述第一长度的乘积而得到的差值;除长度为所述第二长度的待传输码块以外,其余待传输码块的长度为所述第一长度。
以上仅为本发明的优选实施案例而已,并不用于限制本发明,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
Claims (12)
1.一种码块分割方法,其特征在于,所述方法包括:
根据确定的可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
并根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在得到每个待传输码块的长度后,根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
根据待编码信息码块长度与编码和速率匹配所产生的校验比特长度的和,确定所述发送端支持的最大待传输码块长度;
或者,根据待编码信息码块长度与传输码率确定所述发送端支持的最大待传输码块长度。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,
根据待编码信息码块长度与传输码率确定所述发送端支持的最大待传输码块长度,具体是指,按照以下方式中的一种:
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向上取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向下取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值舍入取整。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
根据所述可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目,具体是指:
将所述可用数据比特长度与所述发送端支持的最大待传输码块长度的比值向上取整,得到所述待传输码块数目。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度,具体是指:
将所述可用数据比特长度与所述待传输码块数目的比值向下取整,得到待传输码块第一长度;
将所述第一长度加1,得到待传输码块第二长度;
其中,长度为所述第二长度的待传输码块的个数,等于所述可用数据比特长度减去所述待传输码块数目与所述第一长度的乘积而得到的差值;除长度为所述第二长度的待传输码块以外,其余待传输码块的长度为所述第一长度。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,按照以下方式得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度:
将所述发送端支持的最大待传输码块长度减去第i个待传输码块的长度,得到所述第i个待传输码块的填充比特数;
将所述发送端支持的最大待传输码块长度中的待编码信息码块长度减去所述第i个待传输码块的填充比特数,得到所述第i个待传输码块的源信息比特长度;其中,i为小于等于所述待传输码块数目的正整数。
8.一种码块分割装置,其特征在于,所述装置包括:
第一处理单元,用于确定可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度;
第二处理单元,用于根据所述可用数据比特长度和发送端支持的最大待传输码块长度得到分割的待传输码块数目;
第三处理单元,用于根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目得到每个待传输码块的长度。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第四处理单元,用于根据所述每个待传输码块的长度及所述发送端支持的最大待传输码块长度,按照以下方式得到每个待传输码块的填充比特数和源信息比特长度:
将所述发送端支持的最大待传输码块长度减去第i个待传输码块的长度,得到所述第i个待传输码块的填充比特数;
将所述发送端支持的最大待传输码块长度中的待编码信息码块长度减去所述第i个待传输码块的填充比特数,得到所述第i个待传输码块的源信息比特长度;其中,i为小于等于所述待传输码块数目的正整数。
10.如权利要求8或9所述的装置,其特征在于,
第一处理单元用于,根据待编码信息码块长度与编码和速率匹配所产生的校验比特长度的和,确定所述发送端支持的最大待传输码块长度;
或者,根据待编码信息码块长度与传输码率,按照以下方式中的一种确定所述发送端支持的最大待传输码块长度:
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向上取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值向下取整;或者,
将所述待编码信息码块长度与传输码率的比值舍入取整。
11.如权利要求8或9所述的装置,其特征在于,
所述第二处理处理单元用于,将所述可用数据比特长度与所述发送端支持的最大待传输码块长度的比值向上取整,得到所述待传输码块数目。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,
所述第三处理单元用于,根据所述可用数据比特长度和所述待传输码块数目,按照以下方式得到每个待传输码块的长度:
将所述可用数据比特长度与所述待传输码块数目的比值向下取整,得到待传输码块第一长度;
将所述第一长度加1,得到待传输码块第二长度;
其中,长度为所述第二长度的待传输码块的个数,等于所述可用数据比特长度减去所述待传输码块数目与所述第一长度的乘积而得到的差值;除长度为所述第二长度的待传输码块以外,其余待传输码块的长度为所述第一长度。
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