CN108111256A - 级联编译方法、装置、存储介质及其计算机设备 - Google Patents

级联编译方法、装置、存储介质及其计算机设备 Download PDF

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CN108111256A CN201711218700.8A CN201711218700A CN108111256A CN 108111256 A CN108111256 A CN 108111256A CN 201711218700 A CN201711218700 A CN 201711218700A CN 108111256 A CN108111256 A CN 108111256A
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Abstract

本申请提供级联编译方法、系统、存储介质及其计算设备，其采用Q‑ary LDPC码与RS码级联编译方法对输入码流进行编译码，并根据Q‑ary LDPC码与RS码两类编译码的互补特性，应用于发送端时，在RS编码后的数据块进行交织处理，应用于接收端时，在RS译码前的数据块进行解交织处理，通过采用Q‑aryLDPC码与RS码级联编译码的设计提高了信令传输的较低误码率特性，尽可能保证URLLC应用场景下信令单次传输的可靠性，在保证可靠性的前提下同时又降低了信令的传输时延，满足了用户及时通讯需求。

Description

级联编译方法、装置、存储介质及其计算机设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及级联编译方法、装置、存储介质及其计算机设备。
背景技术
随着无线通信网络的快速发展，用户对无线数据业务的需求量快速增长。为了支持高度实时性要求的业务，譬如自动驾驶、远程控制、工业自动化、电力能源、远程医疗、机器人领域等应用场景，低时延高可靠(Ultra-reliable and low latency coGGunication，URLLC)作为下一代移动通信的研究课题之一引起了广泛关注，原因在于端到端通信需要满足极短的时延以及较低的误码率等性能要求，譬如空口时延性能指标要求小于等于1Gs，单次传输误块率指标要求小于1e-3。
为了确保业务数据能够被正确且及时高效地接收，信令的高可靠传输是前提基本条件，此时要求信令的传输可靠性远高于业务数据的传输可靠性。由于无线通信信道的复杂性与多变性，一般会采用混合式自动重传请求(Hybrid AutoGatic Repeat reQuest，HARQ)、信道编码等技术手段来降低通信链路的误码率，以保证链路传输可靠性。
目前，对于拟采用HARQ技术而言，接收端在收到每个数据块后尽快解码成功或者失败的结果反馈给发射端，尽管原理上通过重传反馈机制可以获得很低的误码率，但是代价是传输功率的消耗，若要保持传输成本在一个合理的水平，反馈误码率在URLLC应用场景指标值1e-3左右，这同样会导致HARQ重传的残留误码率也在类似的一个数量级上，然后在很多情况下，这样的误码率显得比较高。
发明内容
基于此，有必要针对一般编译方法存在较高误码率的问题，提供一种误码率低的级联编译方法、装置、存储介质及其计算机设备。
一种级联编译方法，包括：
获取输入的数据包；
对数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包；
对RS编码后的数据包进行交织处理；
对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块；
一种级联编译方法，包括：
接收Q-aryLDPC编码块；
对Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块；
对Q-aryLDPC译码块进行解交织处理；
对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包。
一种级联编译系统，包括：
输入模块，用于获取输入的数据包；
第一编码模块，用于对数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包；
交织模块，用于对RS编码后的数据包进行交织处理；
第二编码模块，用于对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块；
一种级联编译系统，包括：
接收模块，用于接收Q-aryLDPC编码块；
第一译码模块，用于对Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块；
解交织模块，用于对Q-aryLDPC译码块进行解交织处理；
第二译码模块，用于对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包。
本申请级联编译方法与系统，采用Q-ary LDPC码与RS码级联编译方法对输入码流进行编译码，并根据Q-ary LDPC码与RS码两类编译码的互补特性，应用于发送端时，在RS编码后的数据块进行交织处理，应用于接收端时，在RS译码前的数据块进行解交织处理，通过采用Q-aryLDPC码与RS码级联编译码的设计提高了信令传输的较低误码率特性，尽可能保证URLLC应用场景下信令单次传输的可靠性，在保证可靠性的前提下同时又降低了信令的传输时延，满足了用户及时通讯需求。
另，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
另，本申请还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述方法的步骤。
上述计算机可读存储介质与计算机设备，其执行上述级联编译方法时，通过Q-aryLDPC码与RS码级联编译方法对输入码流进行编译码，并根据Q-ary LDPC码与RS码两类编译码的互补特性，应用于发送端时，在RS编码后的数据块进行交织处理，应用于接收端时，在RS译码前的数据块进行解交织处理，通过采用Q-aryLDPC码与RS码级联编译码的设计提高了信令传输的较低误码率特性，尽可能保证URLLC应用场景下信令单次传输的可靠性，在保证可靠性的前提下同时又降低了信令的传输时延，满足了用户及时通讯需求。
附图说明
图1为本申请级联编译方法第一个实施例的流程示意图；
图2为本申请级联编译方法第二个实施例的流程示意图；
图3为本申请级联编译方法其中一个实施例中交织处理示意图；
图4为本申请级联编译方法其中一个实施例中解交织处理示意图；
图5为本申请级联编译系统第一个实施例的结构示意图；
图6为本申请级联编译系统第二个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为便于详细解释本申请级联编译方法与系统的技术方案，下面将首先针对一些相关内容进行解释说明。
RS码是一类具有很强纠错能力的多进制BCH(Bose、Ray、Hocquenghem)码，它能够有效地纠正随机错误和突发错误。对于突发性的错误，RS码可以在使用相对较少的符号数目下发现连续的比特错误。Qary-LDPC码具有以下优点：第一，纠错性能更优异，由于多元LDPC码将多个比特合并成一个多元符号，从而具有消除LDPC码二部图表示中小环的潜力，在迭代译码下可获得更好的纠错性能；第二，抗突发错误能力强，二元LDPC码不具有很强的抗突发错误能力，多元LDPC码将多个突发比特错误合并成数量较少的多元符号错误，因而抗突发错误强于二元LDPC码。基于上述原理，根据RS码与多元LDPC码各自的优点以及联合迭代译码优点，为了确保有效地提高单次数据传输的可靠性，故此本申请级联编译方法采用Qary-LDPC码与RS码级联编码方法来保护信令的高可靠传输。
如图1所示，一种级联编译方法，应用于发射端，包括：
S120：获取输入的数据包。
输入的数据包即当前需要编码发送的数据包，该数据包可以是外部设备导入需要发送至接收端的数据包，也可以是发送端启动某些功能时触发生成且需要发送至接收端的数据包。
S140：对数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包。
步骤S120获取的数据包包括多个数据包，对于这些数据包首先进行分组，针对分组之后的数据再分别进行RS编码，获得RS编码后的数据包。在实际应用中，在步骤S120获取的数据包可以组合成多帧数据，在每一帧数据中包括有N比特数据，将一帧数据分为G组，每组含有N/G比特数据，在对该N/G比特数据进行RS编码。
S160：对RS编码后的数据包进行交织处理。
交织编码的目的是把一个较长的突发差错离散成随机差错，再用纠正随机差错的编码技术消除随机差错。在这里交织处理可以通过交织器来实现，步骤S160可以看成是将步骤S140得到的RS编码后的数据包有序存入交织器的各行，在交织器的每一行含有多个码元，这些码元有序且对应作为待Q-aryLDPC编码块。
S180：对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块。
对步骤S160得到的交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，得到Q-aryLDPC编码块，实现在发送端对数据包的RS编码+Q-aryLDPC编码过程。
或，应用于接收端，包括：
S220：接收Q-aryLDPC编码块。
接收端接收到发送端输出的Q-aryLDPC编码块。一般来说，Q-aryLDPC编码块数量是多个。
S240：对Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块。
对接收到的Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，这个译码过程可以采用一般Q-aryLDPC译码方式进行，得到Q-aryLDPC译码块。
S260：对Q-aryLDPC译码块进行解交织处理。
解交织处理可以理解为交织处理的逆过程。具体来说，可以将Q-aryLDPC译码块依次存入解交织器，再依次读取出，实现解交织处理过程。更进一步的，可以将Q-aryLDPC译码块依次按列排放存入解交织器，再依次按行读取。
S280：对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包。
对步骤S260得到的解交织处理后的数据进行RS译码，得到RS译码后的数据包，实现在接收端的译码过程。
本申请级联编译方法，采用Q-ary LDPC码与RS码级联编译方法对输入码流进行编译码，并根据Q-ary LDPC码与RS码两类编译码的互补特性，应用于发送端时，在RS编码后的数据块进行交织处理，应用于接收端时，在RS译码前的数据块进行解交织处理，通过采用Q-aryLDPC码与RS码级联编译码的设计提高了信令传输的较低误码率特性，尽可能保证URLLC应用场景下信令单次传输的可靠性，在保证可靠性的前提下同时又降低了信令的传输时延，满足了用户及时通讯需求。
如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S140包括：
以每一帧数据为处理单位对数据包进行分组与RS编码处理。具体来说，分组与RS编码处理包括步骤：
S142：将长度为N比特的一帧数据分为G组，G组中每组含有N/G比特数据。
S144：分别对每组比特数据进行RS(n，k，d)编码，得到G个码字，其中n为每个码字长度，k为信息符号长度，d为码距，每个码元包含的比特数为G，最小码距为d＝2t+1，t为符号纠错的个数。
长度为N比特的一帧数据并不特定指代某一帧数据，任意一帧数据均可采用类似方式进行处理。针对任意一帧数据而言，首先将该长度为N比特的一帧数据分为G组，在G组中每一组含有N/G比特数据，分别对每组比特数据进行RS(n，k，d)编码，G组分组即得到G个码字，在RS(n，k，d)编码中n为每个码字长度，k为信息符号长度，d为码距，每个码元包含的比特数为G，最小码距为d＝2t+1，t为符号纠错的个数。
如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S160包括：
S162：获取RS编码后的数据包中参与交织的码字。
S164：基于每个RS码字编码后的次序，将参与交织的码字依次作为交织处理的行，获得行更新的交织数据。
S164：基于每个RS码字编码后的次序，将行更新的交织数据中每行含有的码元依次作为交织处理的列，获得交织处理后的数据。
具体来说，交织处理可以通过交织器来实现。在实际应用中，如图3所示，将参与交织的G个RS编码后的码字排放成G行，依次(可以是从上至下的顺序)编号为1～G，并依次存入交织器第1～G行，针对交织器每行含有n个码元，按照每一个RS码字编码后的次序，依次(可以是从左往右的顺序)存入交织器第1～n列。
如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S180包括：
S181：将交织处理后的数据中行数据依次划分为B个数据块；
S182：根据分块顺序，依次读取每个数据块，并将每个数据块中码元按照列的形式读出；
S183：将数据块B第n列的G/B码元序列作为第nB帧待Q-ary LDPC编码块，其中，n为交织处理后的数据中每一行中码元的序号，G为交织处理中行的序号，B为数据块的序号；
S184：对每一帧待Q-ary LDPC编码块的数据末尾添加校验比特；
S185：对添加校验比特后的每一帧待Q-ary LDPC编码块进行Q-ary LDPC编码。
如图3所示，步骤S164处理之后得到交织处理后的数据，对交织处理后的数据中G行RS码字划分为B块，按照分块顺序依次(可以是从上到下的顺序)得到1～B块数据块，在每个数据块中含有G/B个码字，针对交织器中的数据块按照分块顺序的形式读出，再将每块数据按照列的形式读出。譬如，将数据块1第1列的G/B码元序列作为第1帧待Q-ary LDPC编码数据，将数据块1第n列的G/B码元序列作为第n帧待Q-ary LDPC编码块。依次类推，数据块B第1列的G/B码元序列作为第n(B-1)+1帧待Q-ary LDPC编码数据，将数据块B第n列的G/B码元序列作为第nB帧待Q-ary LDPC编码块，对的每一帧待Q-aryLDPC数据的末尾添加C校验比特，C的取值可以为4，添加检验比特后的每一帧数据块进行Q-ary LDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块。
如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S240包括：
S242：将Q-aryLDPC编码块解调制为待Q-ary LDPC译码块。
S244：针对每帧待Q-ary LDPC译码块分别进行Q-ary LDPC解码，获得Q-aryLDPC译码块。
在发送端，对步骤S180处理之后的Q-ary LDPC编码块经过调制模块形成发射信号，而后发射信号通过各种信道环境；在接收端，接收信号过解调制恢复待Q-ary LDPC译码块，针对待Q-ary LDPC译码块同样采用数据帧为处理单位，针对每帧待Q-ary LDPC译码块分别进行Q-ary LDPC解码，得到Q-aryLDPC译码块。具体来说，可以通过采用基于对数域置信传播译码算法，将信息节点软信息和校验节点的软信息迭代更新，经过若干次迭代后，输出nB个Q-ary LDPC译码块。
如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S260包括：
S262：将Q-aryLDPC译码块中nB帧数据块排放成B*n矩阵；
S264：将Q-aryLDPC译码块中nB帧数据块依次作为解交织处理的数据块B的第n列；
S266：将数据块B第G/B行的n个软信息序列作为第G组待RS解码数据块。
解交织处理可以通过解交织处理器来实现，具体来说，如图4所示，将步骤S244得到的Q-aryLDPC译码块依次送入解交织器，即将nB帧数据块按照顺序排放成大小为B*n矩阵，将第1帧数据信息按照从上往下顺序依次存入交织器的数据块1的首列，同理，将第n帧数据信息按照从上往下顺序依次存入交织器的数据块1的第n列。依次类推，将第n(B-1)+1帧数据信息按照顺序(可以是从上往下顺序)依次存入交织器的数据块B的首列，同理，n帧数据信息按照顺序(可以是从上往下顺序)依次存入交织器的数据块B的第n列，依次将解交织器中每个数据块按行读出，即数据块1第1行n个软信息序列作为第1组待RS解码数据块，依次类推，将数据块1第G/B行n个软信息序列作为第G/B组待RS解码数据块。同理，将数据块B第1行n个软信息序列作为第(B-1)G/B+1组待RS解码数据块，依次类推，将数据块B第G/B行的n个软信息序列作为第G组待RS解码数据块。
如图2所示，在其中一个实施例中，对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包的步骤包括：
步骤一：获取G组待RS解码数据块信息初始化参数，初始化参数包括接收矢量的可信度、衰减系数以及RS解码的最大迭代次数。
步骤二：根据比特可信度信息进行高斯消元，将B*n矩阵转化为单位矩阵。
步骤三：根据接收矢量的可信度与衰减系数，更新单位矩阵中各待RS解码数据块对应的可信度信息。
步骤四：当更新后的单位矩阵的可信度不大于0、或迭代次数达到最大迭代次数时，将G组待RS解码数据块作为RS译码后的数据包输出。
根据G组待RS解码数据块信息初始化参数，该初始化参数包括接收矢量的可信度L(bi)、衰减系数u、以及RS解码的最大迭代次数JRS,max等相关参数。根据各数据块中比特对应的比特可信度信息L(j)进行高斯消元，将矩阵转化为单位矩阵的形式，然后把L(j)的绝对值以可信度递减的顺序排列，对应校验矩阵的列也重新排列，使校验矩阵第一列对应可信度最高的信息比特，而最后一列对应可信度最低的信息比特。重新排列后的矩阵，通过高斯消元，将(n-k)个不可靠位置进行变换使其相互独立，最终使(n-k)×(n-k)的子矩阵成为单位矩阵，对单位矩阵进行可信度更新，计算外部信息计算公式如下所示：
然后计算校验式判断L(j)(bi)是否大于0，若L(j)(bi)>0，则判决为0，否则判决为1。若或者达到最大迭代次数JRS,max，则终止迭代，否则返回根据比特可信度信息进行高斯消元的步骤重新迭代。若RS解码信息不满足一定条件(CRC校验)且未达到外部级联解码的最大次数，则需将更新后的码字软信息再传输给解交织器，再进行Q-ary LDPC解码，若外部迭代次数达到了设定的最大迭代次数后即停止迭代，将最终得到的码字进行判决输出。
如图5所示，一种级联编译系统，应用于发送端包括：
输入模块120，用于获取输入的数据包；
第一编码模块140，用于对数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包；
交织模块160，用于对RS编码后的数据包进行交织处理；
第二编码模块180，用于对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块。
或，应用于接收端，包括：
接收模块220，用于接收Q-aryLDPC编码块；
第一译码模块240，用于对Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块；
解交织模块260，用于对Q-aryLDPC译码块进行解交织处理；
第二译码模块280，用于对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包。
本申请级联编译系统，采用Q-ary LDPC码与RS码级联编译方法对输入码流进行编译码，并根据Q-ary LDPC码与RS码两类编译码的互补特性，应用于发送端时，在RS编码后的数据块进行交织处理，应用于接收端时，在RS译码前的数据块进行解交织处理，通过采用Q-aryLDPC码与RS码级联编译码的设计提高了信令传输的较低误码率特性，尽可能保证URLLC应用场景下信令单次传输的可靠性，在保证可靠性的前提下同时又降低了信令的传输时延，满足了用户及时通讯需求。
在其中一个实施例中，第一编码模块140用于以每一帧数据为处理单位对数据包进行分组与RS编码处理，分组与RS编码处理包括步骤：将长度为N比特的一帧数据分为G组，G组中每组含有N/G比特数据；分别对每组比特数据进行RS(n，k，d)编码，得到G个码字，其中n为每个码字长度，k为信息符号长度，d为码距，每个码元包含的比特数为G，最小码距为d＝2t+1，t为符号纠错的个数。
如图6所示，在其中一个实施例中，交织模块160包括：
获取单元162，用于获取RS编码后的数据包中参与交织的码字；
行更新单元164，用于基于每个RS码字编码后的次序，将参与交织的码字依次作为交织处理的行，获得行更新的交织数据；
列更新单元166，用于基于每个RS码字编码后的次序，将行更新的交织数据中每行含有的码元依次作为交织处理的列，获得交织处理后的数据。
如图6所示，在其中一个实施例中，第二编码模块180包括：
划分单元181，用于将交织处理后的数据中行数据依次划分为B个数据块；
读取单元182，用于根据分块顺序，依次读取每个数据块，并将每个数据块中码元按照列的形式读出；
预编码单元183，用于将数据块B第n列的G/B码元序列作为第nB帧待Q-ary LDPC编码块，其中，n为交织处理后的数据中每一行中码元的序号，G为交织处理中行的序号，B为数据块的序号；
校验单元184，用于对每一帧待Q-ary LDPC编码块的数据末尾添加校验比特；
编码单元185，用于对添加校验比特后的每一帧待Q-ary LDPC编码块进行Q-aryLDPC编码。
如图6所示，在其中一个实施例中，第一译码模块240包括：
调制单元242，用于将Q-aryLDPC编码块解调制为待Q-ary LDPC译码块；
Q-ary LDPC解码单元244，用于针对每帧待Q-ary LDPC译码块分别进行Q-aryLDPC解码，获得Q-aryLDPC译码块。
如图6所示，在其中一个实施例中，解交织模块260包括：
第一解交织单元262，用于将Q-aryLDPC译码块中nB帧数据块排放成B*n矩阵；
第二解交织单元264，用于将Q-aryLDPC译码块中nB帧数据块依次作为解交织处理的数据块B的第n列；
处理单元266，用于将数据块B第G/B行的n个软信息序列作为第G组待RS解码数据块。
在其中一个实施例中，第二译码模块280包括：
初始化单元，用于获取G组待RS解码数据块信息初始化参数，初始化参数包括接收矢量的可信度、衰减系数以及RS解码的最大迭代次数；
矩阵转换单元，用于根据比特可信度信息进行高斯消元，将B*n矩阵转化为单位矩阵；
可信度更新单元，用于根据接收矢量的可信度与衰减系数，更新单位矩阵中各待RS解码数据块对应的可信度信息；
输出单元，用于当更新后的单位矩阵的可信度不大于0、或迭代次数达到最大迭代次数时，将G组待RS解码数据块作为RS译码后的数据包输出。
为了更进一步详细解释本申请级联编译方法与系统的技术方案，下面将采用具体应用实例，并结合图3与图4进行进一步的说明。
假设在具体应用实例中，传输数据包括N＝336字节的数据。
在发送端，包括步骤：
1、接收该N＝336字节的数据包，将N＝336字节的一帧数据进行分组，假设分为G＝16组，采用(63,21,43)的RS编码方式，由每组N/G＝21字节的数据包生成63比特的RS编码数据包，每组可纠正21个比特错误。
2、将RS编码后码字的所有码元依次送入交织器进行交织处理，输出Q-aryLDPC待编码块。将G＝16行RS码字划分为B＝2块，并依据从上至下的顺序标号为1～2，每块含有G/B＝8码字。
3、针对交织器中的数据块按照分块顺序的形式读出，再将每块数据按照列的形式读出。譬如，将数据块1第1列的G/B＝8个码元序列作为第1帧待Q-aryLDPC编码数据，将数据块1第n＝63列的8码元序列作为第n＝63帧待Q-aryLDPC编码块。依次类推，数据块B＝2第1列的8码元序列作为第n(B-1)+1＝64帧待Q-ary LDPC编码数据，将数据块B＝2第n＝63列的8码元序列作为第126帧待Q-ary LDPC编码块。针对RS编码及Q-ary LDPC编码的具体实现采用常规方式实现，在这里不再赘述。对的每一帧待Q-ary LDPC数据的末尾添加C＝4校验比特。
4、对的Q-ary LDPC编码块经过调制模块形成发射信号，而后发射信号通过各种信道环境。
或，在接收端包括步骤：
A、接收信号过解调制及去CRC恢复126帧待Q-ary LDPC译码块。
B、对接收的每一帧待Q-ary LDPC译码块进行Q-ary LDPC解码，通过采用基于对数域置信传播译码算法，具体的Q-ary LDPC译码过程可以采用常规方式实现，在此不再赘述。
C、对的Q-ary LDPC译码块输入至解交织器中进行解交织处理。即将nB＝126帧数据块按照顺序排放成大小为16*63矩阵，将第1帧数据信息按照从上往下顺序依次存入交织器的数据块1的首列，同理，将第n＝63帧数据信息按照从上往下顺序依次存入交织器的数据块1的第63列。依次类推，将第n(B-1)+1＝64帧数据信息按照从上往下顺序依次存入交织器的数据块B的首列，同理，nB帧数据信息按照从上往下顺序依次存入交织器的数据块B的第n＝63列。依次将解交织器中每个数据块按行读出，即数据块1第1行63个软信息序列作为第1组待RS解码数据块，依次类推，将数据块1第G/B＝8行63个软信息序列作为第G/B＝8组待RS解码数据块。同理，将数据块B＝2第1行63个软信息序列作为第(B-1)G/B+1＝9组待RS解码数据块，依次类推，将数据块B＝2第G/B＝8行的63个软信息序列作为第G＝16组待RS解码数据块。
D、根据G＝16组待RS解码数据块信息初始化参数，该参数包括接收矢量的可信度L(bi)、衰减系数u＝0.1、以及RS解码的最大迭代次数JRS,max＝10等相关参数。
E、根据比特可信度信息L(j)进行高斯消元，将矩阵化为单位矩阵的形式。然后把L(j)的绝对值以可信度递减的顺序排列，对应校验矩阵的列也重新排列，使校验矩阵第一列对应可信度最高的信息比特，而最后一列对应可信度最低的信息比特。重新排列后的矩阵，通过高斯消元，将(n-k)＝42个不可靠位置进行变换使其相互独立，最终使42*42的子矩阵成为单位矩阵。下一步进行可信度更新，即计算外部信息计算公式如下所示：
然后计算校验式下一步进行判决终止，即如果L(j)(bi)>0，则判决为0，否则判决为1；若或者达到最大迭代次数JRS,max，则终止迭代，否则返回步骤E，重新迭代。
F、若RS解码信息不满足一定条件(CRC校验)且未达到外部级联解码的最大次数，则需将更新后的码字软信息再传输给交织器，再进行Q-ary LDPC解码，若外部迭代次数达到了设定的最大迭代次数后即停止迭代，将最终得到的码字进行判决输出。
另，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
另，本申请还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述方法的步骤。
上述计算机可读存储介质与计算机设备，其执行上述级联编译方法时，通过Q-aryLDPC码与RS码级联编译方法对输入码流进行编译码，并根据Q-ary LDPC码与RS码两类编译码的互补特性，应用于发送端时，在RS编码后的数据块进行交织处理，应用于接收端时，在RS译码前的数据块进行解交织处理，通过采用Q-aryLDPC码与RS码级联编译码的设计提高了信令传输的较低误码率特性，尽可能保证URLLC应用场景下信令单次传输的可靠性，在保证可靠性的前提下同时又降低了信令的传输时延，满足了用户及时通讯需求。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种级联编译方法，其特征在于，包括：
获取输入的数据包；
对所述数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包；
对所述RS编码后的数据包进行交织处理；
对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块。
2.根据权利要求1所述的级联编译方法，其特征在于，所述对所述数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包的步骤包括：
以每一帧数据为处理单位对所述数据包进行分组与RS编码处理；
所述分组与RS编码处理包括步骤：
将长度为N比特的一帧数据分为G组，所述G组中每组含有N/G比特数据；
分别对每组比特数据进行RS(n，k，d)编码，得到G个码字，其中n为每个码字长度，k为信息符号长度，d为码距，每个码元包含的比特数为G，最小码距为d＝2t+1，t为符号纠错的个数。
3.根据权利要求1所述的级联编译方法，其特征在于，所述对所述RS编码后的数据包进行交织处理的步骤包括：
获取所述RS编码后的数据包中参与交织的码字；
基于每个RS码字编码后的次序，将所述参与交织的码字依次作为交织处理的行，获得行更新的交织数据；
基于每个RS码字编码后的次序，将所述行更新的交织数据中每行含有的码元依次作为交织处理的列，获得交织处理后的数据。
4.根据权利要求3所述的级联编译方法，其特征在于，所述对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码的步骤包括：
将所述交织处理后的数据中行数据依次划分为B个数据块；
根据分块顺序，依次读取每个所述数据块，并将每个所述数据块中码元按照列的形式读出；
将数据块B第n列的G/B码元序列作为第nB帧待Q-ary LDPC编码块，其中，n为交织处理后的数据中每一行中码元的序号，G为交织处理中行的序号，B为数据块的序号；
对每一帧待Q-ary LDPC编码块的数据末尾添加校验比特；
对添加校验比特后的每一帧待Q-ary LDPC编码块进行Q-ary LDPC编码。
5.一种级联编译方法，其特征在于，包括：
接收Q-aryLDPC编码块；
对所述Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块；
对所述Q-aryLDPC译码块进行解交织处理；
对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包。
6.根据权利要求5所述的级联编译方法，其特征在于，所述对所述Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块的步骤包括：
将所述Q-aryLDPC编码块解调制为待Q-ary LDPC译码块；
针对每帧所述待Q-ary LDPC译码块分别进行Q-ary LDPC解码，获得Q-aryLDPC译码块；
所述对所述Q-aryLDPC译码块进行解交织处理的步骤包括：
将所述Q-aryLDPC译码块中nB帧数据块排放成B*n矩阵；
将所述Q-aryLDPC译码块中nB帧数据块依次作为解交织处理的数据块B的第n列；
将数据块B第G/B行的n个软信息序列作为第G组待RS解码数据块。
7.根据权利要求6所述的级联编译方法，其特征在于，所述对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包的步骤包括：
获取G组待RS解码数据块信息初始化参数，所述初始化参数包括接收矢量的可信度、衰减系数以及RS解码的最大迭代次数；
根据比特可信度信息进行高斯消元，将所述B*n矩阵转化为单位矩阵；
根据所述接收矢量的可信度与所述衰减系数，更新所述单位矩阵中各待RS解码数据块对应的可信度信息；
当更新后的所述单位矩阵的可信度不大于0、或迭代次数达到最大迭代次数时，将所述G组待RS解码数据块作为RS译码后的数据包输出。
8.一种级联编译系统，其特征在于，包括：
输入模块，用于获取输入的数据包；
第一编码模块，用于对所述数据包分组后进行RS编码，获得RS编码后的数据包；
交织模块，用于对所述RS编码后的数据包进行交织处理；
第二编码模块，用于对交织处理后的数据进行Q-aryLDPC编码，输出Q-aryLDPC编码块；
或，
所述级联编译系统包括：
接收模块，用于接收Q-aryLDPC编码块；
第一译码模块，用于对所述Q-aryLDPC编码块进行Q-aryLDPC译码，获得Q-aryLDPC译码块；
解交织模块，用于对所述Q-aryLDPC译码块进行解交织处理；
第二译码模块，用于对解交织处理后数据进行RS译码，获得RS译码后的数据包。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
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