CN110249565A - 接收器、发送器、通信网络、数据信号及改善通信网络中重发过程的方法 - Google Patents

接收器、发送器、通信网络、数据信号及改善通信网络中重发过程的方法 Download PDF

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Abstract

将要经过信道从发送器发送到接收器的数据被编码以获得码字。码字由与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定。码字经过信道被发送，使得特定变量节点在其它变量节点之前被发送。特定变量节点与二分图的校验节点的子集相关联，以及限定在接收器处已知的子码字。在接收器处，在接收码字的所有变量节点之前，使用子码字来估计所发送码字的可解码性。

Description

接收器、发送器、通信网络、数据信号及改善通信网络中重发 过程的方法
技术领域
本发明关于无线或有线通信网络或系统的领域，更具体地来说，关于信号传输易受噪声影响因此需要数据的重发和/或冗余的通信网络。本发明的实施例关于通信网络中使用例如用于低密度奇偶校验(LDPC)码的预测混合自动重传请求(HARQ)的改进重发过程。
背景技术
图1是网络基础设施的示例的示意性表示，例如无线通信网络或无线通信系统，包括多个基站eNB1至eNB5，每个基站服务围绕所述基站的特定区域，由相应小区1001至1005示意性地表示。基站被提供来服务小区内的用户。用户可以是固定设备或移动设备。此外，无线通信系统可以由连接到基站或用户的IoT设备来访问。IoT设备可以包括物理设备、交通工具、建筑物和其他物品，具有嵌入其中的电子装置、软件、传感器、致动器等，以及使得这些设备能够跨现有的网络基础设施收集和交换数据的网络连接能力。图1显示出仅有五个小区的示例图，然而，此无线通信系统可以包括有更多这种小区。图1显示出在小区1002中且由基站eNB2服务的两个用户UE1和UE2，也被称为用户设备(UE)。另一个用户UE3显示在由基站eNB4服务的小区1004中。箭头1021、1022和1023示意性地表示用于从用户UE1、UE2和UE3向基站eNB2、eNB4发送数据的上行/下行链路连接，或者用于从基站eNB2、eNB4向用户UE1、UE2、UE3发送数据的上行/下行链路连接。此外，图1显示出小区1004中的两个IoT设备1041和1042，其可以是固定或移动设备。IoT设备1041经由基站eNB4访问无线通信系统以接收和发送数据，如由箭头1061示意性地表示。如由箭头1062示意性地表示的，IoT设备1042经由用户UE3访问无线通信系统。
无线通信系统可以是任何基于频分复用的单音调或多载波系统，如正交频分复用(OFDM)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、或任何其他具有CP或不具有CP的基于IFFT的信号，例如DFT-s-OFDM。可以使用其他波形，如用于多路访问的非正交波形，例如，滤波器组多载波(FBMC)、广义频分复用(GFDM)或通用滤波多载波(UFMC)。
数据还可以经过有线通信网络或者有线和无线网络的组合的信道来传送，例如，局域网络(LAN)、在诸如电话线、同轴电缆和/或电力线的不同类型的线路上运作的G.hn网络、或诸如因特网的广域网(WAN)。
上述网络中，数据经过信道被发送时可能会覆盖有噪声，使得数据可能在接收器处无法被正确地处理，或者完全无法被处理。例如，当要发送的数据使用预先限定的代码进行编码时，表示所述数据的码字在发送器处产生且经过信道被转发给接收器。在传输期间，码字可能被噪声覆盖到使得码字无法被解码的程度，例如因为有噪声信道的情况。为了解决这种情况，有线和/或无线通信网络可以采用重发机制。例如，当接收器检测到接收的码字无法被解码时，请求从发送器或传送器的重发。例如，可以使用HARQ(混合自动重传请求)来请求从发送器重发以校正解码失败。例如，可以请求额外冗余。在发送器处，编码数据包括产生冗余，所述冗余可以包括添加到要发送的数据的冗余位。在第一次发送期间，可能只发送一部分的冗余。当请求重发时，可以将冗余的更多部分发送给接收器。例如，HARQ可以采用追赶合并(Chase combining；每个重发包括相同的信息–数据和奇偶位)，或增量冗余(每个重发包括与前一个不同的信息)。
然而，由于额外的往返时间(RTT)，重发会导致延迟，包括网络上的传播延迟以及UE和eNB处的处理延迟。因此，在通信网络中，期望减少由于错误的数据传输和相关联的重发请求而导致的延迟。
发明内容
本发明的目标是提供一种改善通信网络中重发过程的方法。
这个目标是通过独立权利要求中所限定的主题来实现的。
实施例在从属权利要求中限定。
附图说明
现在参照附图对本发明的实施例进行进一步详细的描述，其中：
图1显示无线通信系统的示例的示意性表示；
图2是用于从发送器传送信息到接收器的无线通信系统的示意性表示；
图3是使用矩阵表示(参见图3(a))和图形表示(参见图3(b))的LDPC码的表示；
图4是根据本发明实施例的用于在接收器处处理接收到的数据的方法的流程图；
图5是表示根据本发明实施例的用于准备要由发送器发送的数据的方法的流程图；
图6显示对于经过0dB AWGN信道发送的码字，变量节点可靠性经过最小和迭代的演变；
图7显示出表示归一化VNR阈值相对的假阴性率和假阳性率的图；
图8显示出表示高负载场景中的系统层次仿真的结果的图表；
图9示意性地描绘根据本发明的预测HARQ过程的实施例；
图10是表示第一数据和第二数据的两个码字的耦合的示意性表示；以及
图11是根据本发明实施例的发明预测HARQ过程的流程图。
具体实施方式
以下，参考附图更详细地描述本发明的优选实施例，其中具有相同或相似功能的组件由相同的附图标记表示。
本发明的实施例可以在图1所描绘的包括诸如移动终端或IoT设备的UE和基站的无线通信系统中实施。图2是用于在基站BS和UE之间传送信息的无线通信系统的示意性表示。基站BS包括一个或多个天线ANTBS，或具有多个天线单元的天线阵列。UE包括一个或多个天线ANTUE。如箭头102所示，信号经由如无线电链接的无线通信链接在基站BS和UE之间传送。无线通信系统可以根据本文所描述的实施例来操作。
根据实施例，例如在无线通信网络中的下行链路数据发送的情况下，基站BS包括耦合到发送/接收单元110的低密度奇偶校验(LDPC)编码器/解码器108，发送/接收单元110又连接到一个或多个天线ANTeNB。当基站作为发送器操作时，LDPC编码器/解码器108经过通信链接或信道102接收要发送到作为接收器操作的UE的数据。LDPC编码器/解码器108使用低密度奇偶校验(LDPC)码对数据进行编码以获得码字。码字通过与表示LDPC码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定。发送/接收单元110经过信道102将码字发送到UE，使得与二分图的校验节点的子集相关联的选定变量节点在其余变量节点之前被发送。选定变量节点限定在UE处已知的子码字。子码字由UE用来在接收码字的所有变量节点之前，估计所发送码字的可解码性。UE包括耦合到发送/接收单元114的LDPC编码器/解码器112，发送/接收单元114又连接到一个或多个天线ANTUE。当UE作为接收器操作时，UE经过通信链接或信道102从作为发送器操作的基站eNB接收数据信号116。LDPC编码器/解码器112经过一个或多个天线ANTUE和发送/接收单元114接收要解码的数据信号116。码字经过信道102被发送，使得子码字在码字的其余变量节点之前被发送。LDPC编码器/解码器112在接收码字的所有变量节点之前，使用子码字来估计所发送码字的可解码性。
根据其他实施例，例如在无线通信网络中的上行链路数据发送的情况下，UE是发送器而基站eNB是接收器。
如上所述，图2示意性地表示经过信道102发送的数据信号116。根据实施例，数据信号116包括将要经过信道102从发送器发送到接收器的数据。数据使用LDPC码进行编码以获得码字。码字由与表示LDPC码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定。数据信号116包括第一部分116a，第一部分116a包括在接收器处已知的子码字。子码字由与二分图的校验节点的子集相关联的选定变量节点来限定。数据信号116还包括第二部分116b，第二部分116b包括由剩余变量节点所限定的码字的剩余部分。如图2中示意性地表示，第一部分116a在第二部分116b之前，因此在发送数据信号116时，第一部分116a首先被发送，即在第二部分116b之前被发送。换言之，第二部分116b在第一部分之后，因此在接收器处的估计可以在接收到完整码字或表示码字的完整数据信号116之前执行。
尽管图2示意性地表示无线通信网络，但是如上所述，本发明的方法也可以应用于上述有线通信网络中。
本发明的方法允许在接收完整的数据信号116之前进行可解码性估计，数据信号116也称为数据包或码字。因此，在码字的一些部分正被接收时，接收器已可确定当前发送的码字是否可以被解码。如果确定可解码性为不可能的，亦即接收的码字不能由接收器来解码，或者在确定接收到的码字不可能被解码的情况下，可以触发早期重发来请求重发码字，或者请求还未发送的额外冗余。此方法减少了延迟，因为不同于传统的方法，可以在当前发送(例如当前TTI)完成之前请求重发，且发送器可以恰在下一个发送期间传送所请求的额外冗余，例如在下一个TTI期间传送。现在将在下面参考具体的、非限制性实施例更详细讨论此重发过程的这种增强以及相关的延迟减少。
根据本发明，使用属于线性区块码的类别的低密度奇偶校验(LDPC)码对要经过通信网络的信道发送的数据进行编码。LDPC码可以使用矩阵和/或图形表示来描述。图3是使用奇偶校验矩阵表示(参见图3(a))和图形表示(参见图3(b))的LDPC码的表示。图3(a)显示维度为n×m的LDPC矩阵H的示例，所述示例用于长度为12(3,4)的正则洛格(Gallager)奇偶校验矩阵(参见例如参考文献[1])。通常，在低密度奇偶校验矩阵中，每列中的1的数量和每行中的1的数量分别比n和m小得多。图3(b)是用于图3(a)所示的奇偶校验矩阵H的图形表示，使用诸如坦纳图(Tanner graph)的二分图。坦纳图包括两种类型的节点，称为变量节点和校验或奇偶校验节点。此图包括对应于奇偶位数量的m个校验节点，以及对应于码字中总位数量的n个变量节点。若且唯若H的元素hij是“1”时，校验节点i连接到变量节点j。图3(b)中描绘的坦纳图是用于图形式地表示LDPC码的二分图的子类别。
根据本发明的方法，在实际接收到码字的所有部分之前，利用LDPC码的结构来估计整个码字的可解码性，这也被称为积极性预测HARQ反馈。优点在于，可以较早地执行HARQ重发，因此延迟可以减少。此节省可以是由于在接收整个或全部码字之前返回给发送器或传送器的提早反馈。此外，由于仅需要估计码字的一部分，因此估计复杂度降低，从而可以获得节省效果。
根据本发明，可以基于表示要发送的数据位“a”的向量，及基于生成矩阵G来计算要经过信道发送的码字“b”，如下所述：而对于“b”则要满足其中表示矩阵乘法运算，例如使用模2算术法。生成的码字“b”可以通过变量节点和校验节点(使用例如坦纳图)来描述。根据本发明，不是经过信道发送产生的码字“b”，而是从码字“b”中选择子码或子码字。子码或子码字在发送器处和接收器处都是已知的，且是由也称为母码的原码字“b”构成的。
根据实施例，从母码中选择或挑选一组校验节点与所有相关联的变量节点，以限定子码。换句话说，子码由与该组校验节点相关联的选定变量节点限定，且子码也可以是奇偶校验码。接收器可以估计子码字的可解码性，例如通过利用最大似然(ML)解码器。码字的可解码性基于此来评估。根据其他实施例，为了减少实施复杂度，可以使用其他解码器。可以使用基于置信传播的解码器，诸如调整的最小和解码器或和积解码器。上述解码器可以如参考文献[2]中所述地来确定变量节点可靠性(VNR)，而可解码性可以基于此VNR来判断。
根据本发明，发送器以使得与选定的校验节点相关联的变量节点首先经过信道被发送以便允许初始解码估计的方式，将限定已知子码的子码字的变量节点重新排序，从与在接收器端已知的子码字相关联的节点开始。因此，当前发送的码字的可解码性的估计可以在整个码字被接收之前开始。取决于估计的结果，接收器可以请求额外冗余，或者可以向发送器发信号通知不再需要冗余，因为估计接收的码字是可解码的或者可能是可解码的。在此情况下，发送器可以停止传送冗余以避免不必要的重发，且减少数据传输期间的延迟。相反，在新的码字要被发送的情况下，发送器已经可开始传送下一个码字。根据另外的实施例，在估计所接收的码字是可解码的或者可能是可解码的情况下，接收器可以不向发送器传送信号。如果接收器明确地请求，则发送器可以在下一次传输期间发送冗余，否则，发送器便发送任何可用的新码字。若在下一传输期间没有接收器可用的新码字，以及如果没有请求冗余，发送器将不会在下一次传输期间向接收器传送信息。
图4是根据本发明实施例的用于在接收器处处理接收到的数据的方法的流程图。在第一步骤S400，接收器经过信道从发送器接收LDPC编码数据。码字以上述方式发送，使得限定子码字的选定变量节点在码字的其余变量节点之前被传送。这允许接收器在步骤S402，在接收到码字的所有变量节点前，使用子码字来估计所发送码字的可解码性，及评估当前发送的码字的可解码性。
图5是表示根据本发明实施例的用于准备由发送器发送的数据的方法的流程图。在接收到要发送的数据之后，发送器或传送器在第一步骤S500中执行数据的LDPC编码以获得码字。基于此码字，选择那些限定在发送器处和接收器处已知的子码字的变量节点，所述子码字用来在接收器处估计整个码字的可解码性。在步骤S502中，子码字首先被发送，亦即，限定子码字的码字的选定变量节点在码字的其余变量节点之前被发送。发送器提供允许在接收器处对整个码字的可解码性作早期估计的信息。
在下文中，使用具有速率为1/3的码字、和可以1/6的代码率发送的增量式冗余的代码，来描述实施例。如参考文献[3]中所述，VNR可以用来评估子码或子码字的可解码性。可以使用偏移为0.26的偏移最小和算法。图6显示出VNR经过多次最小和迭代的演变，并且图中的线对应于0dB AWGN(平均加成性白高斯噪声)信道上的一个传送码字。如从图6可以看出，整个码字的可解码性与子码字的VNR之间存在相关性。在图6中，图表被显示出具有称为“不可解码”(相关联的VNR值与整个码字的不可解码性有关)的白线/区域，及另一方面称为“可解码”(相关联的VNR值与整个码字的可解码性相关，或指示整个码字可被可靠地解码)的黑线/区域。
根据实施例，基于图6中的信息以及取决于期望工作点，可以限定用来基于VNR预测整个码字的可解码性的阈值。阈值可以根据从以上参照图6所述的VNR估计所获得的假阴性率和假阳性率来选择或者设定。假阳性率指示已被预测或估计为可解码(因此不会触发重发)的码字是不正确的，因为作为整体接收到的实际码字是不可解码的。假阴性率指示已被预测或估计为不可解码(因此将会触发重发)的码字是不正确的，亦即在接收器处接收码字后发现是可解码的。假阳性率比假阴性率更关键，因为它会导致延迟增加，直到在接收器处接收到允许对整个码字进行解码的额外冗余为止。阈值可以作为这两种度量之间亦即假阳性率和假阴性率之间的折衷来选择。图7显示出表示归一化的VNR阈值相对的假阴性率和假阳性率的图。
本发明的方法可以在系统层次上进行评估。图8显示出表示高负载场景中的系统层次仿真结果的图表。图8显示出在“可靠”场景中(参见曲线a)，系统总是以1/6的速率传送，从而阻塞了两个资源。在“常规”场景中(参见曲线b)，使用1/3的速率，并采用传统HARQ过程，它会导致4个TTI(4ms)的RTT。根据也称为预测HARQ或P-HARQ的本发明的方法(参见曲线c)，首先使用1/3的速率，并且使用先发送的子码字执行预测。基于指示当前TTI中所发送的码字不能被解码的预测，增量冗余直接在下一TTI中被发送，从而减少延迟。图8显示出可靠场景(曲线a)面临资源短缺而导致高延迟，且常规场景(参见曲线b)在有限的延迟内，例如在两毫秒内，不提供较高吞吐量。然而，本发明的方法(参见曲线c)是有利的，因为增量冗余是在下一TTI中被直接发送，而不是如一般方案中需要等待额外的TTI，或如可靠方案中甚至需要等待更长的时间。
在到目前为止描述的实施例中，使用在发送器和接收器处已知的子码字来允许对当前发送到接收器的码字的可解码性作早期估计，例如如同参考文献[3]中所述的基于VNR作估计。根据本发明的方法，是通过首先将子码字发送到接收器来实现。已知子码字是使用来自基于待发送数据生成的码字的信息元素或位所限定的。与二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点被选择来限定子码字，例如选择表示子码字的特定位图案。根据本发明的方法，不是经过信道发送已编码的码字，而是先发送表示子码字的那些位或信息元素，使得接收器基于所接收的子码字，在接收到完整码字之前可以执行关于整个码字是否可解码的估计。
根据另外的实施例，本发明的方法可以使接收器响应于指示码字不能被解码的估计而请求重发，或者响应于指示码字能够被解码的估计，发信号给发送器通知停止发送用于当前传送码字的额外冗余。换言之，取决于估计的结果，可以确定在下一传送中不需要关于当前传送码字(当前传送)的进一步冗余。当前传送码字可以在接收器处被完全解码，而且若下一传送中存在要传送的新码字，新码字可以被传送。若估计指示当前传送过程中传送的码字是不可解码的，则在下一传送中，可以传送额外冗余，使得在第一传送过程中传送的码字可以通过使用包括来自第一传送过程的信息和冗余、以及来自第二传送过程或重发的额外冗余的原始码字而被解码。
本发明的预测性HARQ过程的实施例示意性地描绘于图9中。图9中的上方箭头显示出eNB时间轴，而下方箭头显示出UE时间轴。在时间t1时，基站例如以数据包的形式发送数据信号。在时间t1时，包的传送开始。包经过无线或有线信道传送，并且在时间t2时在接收器处被接收。用于完全地接收包的时间为具有预定的持续时间或长度的TTI(传输时间间隔)。根据本发明的方法，在此包中，子码字先传送，并在时间t3时被接收。所传送的包的可解码性基于子码字来评估或估计。在估计期间，接收器接收包的其余部分，亦即尚未传送的码字的其余部分。在图9中，假设在时间t3之后但在第一个TTI结束之前，子码字的估计结果在接收器处可获得。假设估计指示当前从基站发送到接收器的码字或包不是可解码的。这个结果被发信号通知给基站。在第一个TTI结束之前的时间t4时，基站发送用于解码码字的额外冗余。在第一个TTI结束时的时间t5时，额外冗余是可获得的，并且使用在第一个TTI期间接收到和在接收器处缓冲的数据、以及在第二个TTI期间接收到的额外冗余，由基站在时间t1时所发送的码字现在可在接收器处被解码。额外冗余可以包括追赶合并或增量冗余。
图9显示本发明的方法加快初始发现在接收器处不可解码的数据或包的解码过程。在传统的方法中，只有在第一个TTI完成后，亦即在时间t5时才会开始对额外冗余的请求，而减少延迟方面的优点可从图9中显而易见。图9显示出接收器执行可解码性估计，以及当估计基于在第一个TTI期间获得的信息显示出当前发送的包不能在接收器处被解码时，发送信号以请求进一步的冗余。另一方面，若估计过程基于在第一个TTI期间接收的信息产生包可被解码的结果，则接收器不在时间t4时向基站发送请求信号，而是在时间t3时向基站发送停止信号形式的信号。在时间t4时，基站将开始发送下一个包，该包随后将在第二个TTI中以在接收器处于时间t2时接收到的第一个包相同的方式被处理。
在第一个TTI期间接收且估计为可解码的码字将由接收器解码。对于解码，发送器可以向接收器发信号通知限定码字的校验节点的顺序，使得在根据本发明的方法进行传送后，可解码的码字可以在接收器处被重建以用于正确解码。若尽管有估计的可解码性，但此解码仍失败(假阳性指示)，传统的重发过程可被触发以获得可用的额外冗余。
根据另外的实施例，额外冗余可以包括通过耦合所获得的新数据。例如在时间t1时(参见图9)，从基站向接收器发送的包可以包括表示第一数据和冗余两者的码字。接收器处已知的子码字从码字被选出，并被使用以估计当前传送的码字的可解码性。若在时间t3时(参见图9)确定码字不可解码，则在时间t4时由基站发送额外冗余，并且额外冗余包括通过也称为空间耦合(参见例如参考文献[5])的LDPC码耦合获得的新数据。图10显示如参考文献[5]中所述，表示第一数据和第二数据的两个码字的耦合的示意性表示。包括通过耦合获得的新数据的额外冗余在时间t4时被传送。在发送器处可以选择冗余，使得第一和第二数据的信息位可以被解码。由于联合码字的时间分集增加，这是有利的。
根据本发明的实施例，可解码性可以使用与限定子码字的二分图的所有多个校验节点相关联的信息来估计。
根据本发明的其他实施例，可以通过首先使用与限定子码字的二分图的多个校验节点中的第一数量的校验节点相关联的信息来估计码字的可解码性，而进行可解码性的估计。若估计指示码字不能被解码，则使用与限定子码字的二分图的多个校验节点中第二数量的校验节点相关联的信息来估计码字的可解码性。第二数量高于第一数量。若此估计仍然指示码字不能被解码，则可以使用限定子码字的二分图的多个校验节点中增加数量的校验节点来重复码字的可解码性的估计。可以重复码字的可解码性的估计，直到已使用了限定子码字的二分图的多个校验节点中预定数量的校验节点为止，和/或直到达到必须向发送器发信号通知额外冗余是否需要使得在下一个传输间隔开始时接收到额外冗余或新码字的时间为止。
根据本发明还有的其他实施例，与限定子码字的二分图的多个校验节点中的一些或全部校验节点相关联的信息被以固定或任意的顺序传输。
根据进一步的实施例，接收器可以执行估计的评估，以获得估计结果的置信水平。除了实际估计结果之外，当以任何一种上述方式来决定基站是否被请求额外冗余时，可以将额外的置信水平列入考虑。例如，上文所述的VNR阈值(参见图7)可以用来限定这种置信水平。基于置信度，接收器可以执行例如两个或更多个位预测性HARQ反馈。根据置信水平，发送器可以决定HARQ重发需要多少冗余。
图11是根据实施例的本发明预测性HARQ过程的流程图。数据在基站处被接收，而数据将经过无线或有线通信网络被传送到用户设备。在步骤S1100中，数据被执行LDPC编码以获得码字。在步骤S1102中，码字经过信道被传送。传送是使得选定的变量节点在其余变量节点之前被传送。选定变量节点限定在接收器处已知的子码字，且此子码字作为码字的第一部分被发送。在步骤S1104中，在接收到码字的所有变量节点之前，在接收器处使用子码字来估计接收到的码字的可解码性(参见图9)。在步骤S1106中，确定步骤S1104中的估计是否指示当前传送的码字可以被解码。若为真，则此方法在步骤S1108中发信号通知发送器不需要发送任何额外冗余，从而在第一个TTI结束时(参见图9)，可以开始包括通过耦合所获得的新数据的冗余的传送。如上所述，根据其它实施例，当步骤S1106指示当前发送的码字可被解码时，不执行对发送器的通知。在此实施例中，没有步骤S1108。
若在S1106确定估计指示码字在接收器处不是可解码的，则本发明的方法在步骤S1110向发送器请求额外冗余。根据本发明的方法的进一步实施例，在步骤S1106和S1110之间可以可选性地提供额外的步骤S1112和S1114。在S1112中，确定估计结果的置信水平，如上文所详细讨论的。在步骤S1114中，确定在时间t3(参见图9)时要向发送器请求的冗余，使得在步骤S1110中向发送器请求所确定的额外冗余。根据实施例，刚刚参照图11所述的所有步骤可以被组合，而其他实施例则可以不包括步骤S1108、S1112和/或S1114。
尽管如上所述的本发明的实施例参照LDPC码，但本发明不限于此种代码。相反，可以使用任何其它代码，其由与二分图的一个或多个校验节点相关联的变量节点表示，使得使用代码生成的码字由与二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定。此外，本发明不限于坦纳图，而是可以使用如因子图的其他二分图。
在到目前为止所述的实施例中，已描述子码字由与二分图的校验节点的子集相关联的选定变量节点限定。然而，本发明并不限于这种实施例。根据进一步的实施例，代码可以被生成为使得与二分图的校验节点的子集相关联的预限定变量节点，例如以变量节点中的第一个开始的一个或多个连续变量节点，来限定出子码字。根据这种实施例，码字的第一个变量节点限定子码字。
进一步地，在到目前为止所述的实施例中估计已被描述为基于子码字来执行。然而，本发明不限于这种实施例。根据进一步的实施例，估计可以考虑额外参数，如信道质量、信道估计、额外的CRC符号等。
进一步地，在迄今为止所述的实施例中，限定子码字的变量节点在其余变量节点之前被传送。然而，本发明不限于这种实施例。根据进一步的实施例，可以在限定子码字的那些变量节点之前，将码字中一个或多个未限定子码字的变量节点发送出去。例如，码字中未限定子码字的变量节点可以被发送，以致于当发送子码字时，可以在接收器处执行可解码性的估计，使得仍然可以向发送器发信号通知额外冗余是否需要，并且使得在下一个传输间隔开始时，接收到额外冗余，或者若有用于接收器的新码字，接收到新码字。
虽然所述概念的一些方面已经在装置的上下文中进行了描述，但是明显的是，这些方面也表示对应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对应装置的对应块或项或特征的描述。
根据某些实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件实现。实施方式可以使用数字存储介质(例如云存储、软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存)执行，其上存储有电子可读控制信号，电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或能够协作)，以便执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文描述的方法中的一个。
通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码被操作用于执行方法中的一个。例如程序代码可以存储在机器可读载体上。
其他实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文所述方法的一个的计算机程序。换句话说，因此，本发明方法的实施例是具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，程序代码用于执行本文所述方法中的一个。
因此，本发明方法的进一步实施例是数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，包括记录在其上的用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。因此，本发明方法的进一步实施例是表示用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序的数据流或信号序列。例如，数据流或信号序列可被配置为通过数据通信连接(例如通过因特网)被传递。进一步实施例包括处理构件，例如计算机或可编程逻辑设备，被配置为或适于执行本文所述方法中的一个。进一步实施例包括具有安装在其上的用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序的计算机。
在一些实施例中，可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列)可用于执行本文所述方法的部分或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可与微处理器协作以执行本文所述的方法中的一个。通常，这些方法优选地由任何硬件装置执行。
上述实施例仅是本发明的原理的说明。需要理解的是，对于本领域其他技术人员来说，本文描述的布置以及细节的修改和变化将是显而易见的。因此，其意图仅通过随后的专利权利要求的范围来限制，而不通过以实施例的描述和解释所呈现的特定细节来限制。
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[5]https://simons.berkeley.edu/sites/default/files/docs/2808/ slidescostelloshort.pdf

Claims (35)

1.一种接收器，其中：
所述接收器被配置为从发送器经过信道接收经编码数据，其中所述数据被编码以获得码字，其中所述码字通过与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定，其中所述码字经过信道被发送，使得与所述二分图的校验节点的子集相关联的特定变量节点在其它变量节点之前被发送，其中所述特定变量节点限定所述接收器已知的子码字；以及
其中所述接收器被配置为在接收所述码字的所有变量节点之前，使用所述子码字来估计所发送码字的可解码性。
2.如权利要求1所述的接收器，其中所述接收器被配置为响应于指示所述码字不能被解码的估计，向所述发送器请求额外冗余。
3.如权利要求1或2所述的接收器，其中所述接收器被配置为响应于指示所述码字能够被解码的估计，用信号通知所述发送器停止发送额外冗余。
4.如权利要求2或3所述的接收器，其中所述接收器被配置为确定估计结果的置信水平，及基于所述置信水平来确定要向所述发送器请求的额外冗余。
5.如权利要求2至4中任一项所述的接收器，其中所述额外冗余包括追赶合并、或增量冗余、或包括通过耦合所获得的新数据的额外冗余。
6.如权利要求1至5中任一项所述的接收器，其中所述接收器被配置为使用与限定所述子码字的二分图的所有多个校验节点相关联的信息来估计所述码字的可解码性。
7.如权利要求1至5中任一项所述的接收器，
其中所述接收器被配置为使用与限定所述子码字的二分图的所述等多个校验节点中的第一数量的校验节点相关联的信息来最初估计所述码字的可解码性，以及
其中所述接收器被配置为响应于指示所述码字不能被解码的估计，使用与限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中的第二数量的校验节点相关联的信息来估计所述码字的所述可解码性，所述第二数量高于所述第一数量。
8.如权利要求7所述的接收器，其中所述接收器被配置为响应于指示所述码字不能被解码的估计，使用限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中增加数量的校验节点来重复估计所述码字的可解码性。
9.如权利要求8所述的接收器，其中所述接收器被配置为重复估计所述码字的可解码性，直到已使用限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中的预定数量的校验节点为止，和/或直到达到向所述发送器通知额外冗余是否需要以使得在下一个传输间隔开始时接收到所述额外冗余或，若有用于所述接收器的新码字，接收到所述新码字的时间为止。
10.如权利要求1至9中任一项所述的接收器，包括最大似然解码器或基于置信传播的解码器以估计所述码字。
11.一种发送器，包括：
编码器，被配置为编码数据以获得码字，其中所述码字通过与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定；以及
发送单元，被配置为经过信道将所述码字发送到接收器，使得与所述二分图的所述校验节点的子集相关联的特定变量节点在其它变量节点之前被发送，
其中所述特定变量节点限定在所述接收器处已知的子码字，且所述子码字由所述接收器使用以在接收所述码字的所有变量节点之前，估计所发送码字的可解码性。
12.如权利要求11所述的发送器，其中所述发送单元被配置为响应于来自所述接收器的信号，发送额外冗余或停止发送额外冗余。
13.如权利要求12所述的发送器，其中来自所述接收器的所述信号指示所述额外冗余。
14.如权利要求12或13所述的发送器，其中所述额外冗余包括追赶合并、或增量冗余、包括通过耦合所获得的新数据的额外冗余。
15.一种数据信号，包括将要经过信道从发送器发送到接收器的数据，其中所述数据被编码以获得码字，以及其中所述码字通过与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定，所述数据信号包括：
在所述接收器处已知以及由与所述二分图的所述校验节点的子集相关联的特定变量节点来限定的子码字；以及
所述码字的剩余变量节点，所述变量节点的至少一些或所述变量节点的全部在第一部分之后。
16.一种通信网络，包括：
如权利要求1至10中任一项所述的接收器，以及
如权利要求11至14中任一项所述的发送器。
17.如权利要求16所述的通信网络，其中所述通信网络包括有线通信网络、无线通信网络、蜂窝网络、无线局域网络或无线传感器系统。
18.如权利要求16或17所述的通信网络，其中所述接收器为移动终端、IoT设备或无线通信网络的基站，以及其中所述发送器为移动终端、IoT设备或所述无线通信网络的基站。
19.如权利要求18所述的通信网络，使用基于IFFT(快速逆傅立叶变换)的信号，其中所述基于IFFT的信号包括具有CP的OFDM、具有CP的DFT-s-OFDM、不具有CP的基于IFFT的波形、f-OFDM、FBMC、GFDM或UFMC。
20.一种方法，包括：
从发送器经过信道接收经编码数据，其中所述数据被编码以获得码字，其中所述码字通过与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定，其中所述码字经过所述信道被发送，使得与所述二分图的所述校验节点的子集相关联的特定变量节点在其它变量节点之前被发送，且其中所述特定变量节点限定所述接收器已知的子码字；以及
在接收所述码字的所有变量节点之前，使用所述子码字来估计所发送码字的可解码性。
21.一种方法，包括：
将数据编码以获得码字，其中所述码字通过与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定；以及
经过信道将所述码字发送到接收器，使得与所述二分图的所述校验节点的子集相关联的特定变量节点在其它变量节点之前被发送，其中所述特定变量节点限定在所述接收器处已知的子码字，所述子码字由所述接收器使用以在接收所述码字的所有变量节点之前，估计所发送码字的可解码性。
22.一种方法，包括：
对将要经过信道从发送器发送到接收器的数据进行编码，其中所述数据被编码以获得码字，其中所述码字由与表示代码的二分图的多个校验节点相关联的多个变量节点来限定；
经过所述信道发送所述码字，使得特定变量节点在其它变量节点之前被发送，其中所述特定变量节点与所述二分图的所述校验节点的子集相关联以及限定在所述接收器处已知的子码字；以及
在所述接收器处，在接收所述码字的所有变量节点之前，使用所述子码字来估计所发送码字的可解码性。
23.如权利要求22所述的方法，包括：响应于指示所述码字不能被解码的估计，向所述发送器请求额外冗余。
24.如权利要求22或23所述的方法，包括：响应于指示所述码字能够被解码的估计，发信号通知所述发送器停止发送额外冗余。
25.如权利要求23或24所述的方法，包括：确定估计结果的置信水平，及基于所述置信水平来确定要向所述发送器请求的所述额外冗余。
26.如权利要求23至25中任一项所述的方法，其中所述额外冗余包括追赶合并、或增量冗余、或包括通过耦合所获得的新数据的额外冗余。
27.如权利要求22至26中任一项所述的方法，其中估计所述可解码性包括：使用与限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点的全部相关联的信息来估计所述码字的所述可解码性。
28.如权利要求22至26中任一项所述的方法，其中估计所述可解码性包括：
使用与限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中的第一数量的校验节点相关联的信息来最初估计所述码字的可解码性，以及
响应于指示所述码字不能被解码的估计，使用与限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中的第二数量的校验节点相关联的信息来估计所述码字的所述可解码性，所述第二数量高于所述第一数量。
29.如权利要求28所述的方法，包括：响应于指示所述码字不能被解码的估计，使用限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中增加数量的校验节点来重复估计所述码字的可解码性。
30.如权利要求29所述的方法，其中重复估计所述码字的可解码性，直到已使用限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中预定数量的校验节点为止，和/或直到达到向所述发送器通知额外冗余是否需要使得在下一个传输间隔开始时接收到所述额外冗余或，若在所述接收器处有要被发送的新码字，接收到所述新码字的时间为止。
31.如权利要求22至30中任一项所述的方法，其中与限定所述子码字的二分图的所述多个校验节点中的一些或全部校验节点相关联的所述信息被以固定或任意的顺序发送。
32.如权利要求22至31中任一项所述的方法，包括：利用最大似然解码器或基于置信传播的解码器来估计所述码字。
33.如权利要求22至32中任一项所述的方法，其中所述代码为低密度奇偶校验(LDPC)码。
34.如权利要求22至33中任一项所述的方法，其中与所述二分图的所述校验节点的子集相关联、限定所述子码字的所述特定变量节点为从所有所述变量节点中自由可选择的或为所有所述变量节点中的预定变量节点。
35.一种非瞬时计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读介质，当所述指令在计算机上执行时，实施如权利要求20至34中任一项所述的方法。
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