CN116366416A - 调制方法、解调方法以及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种调制方法,用于降低系统的复杂度。本申请实施例方法包括:第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度,每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;第一通信装置根据所述第一符号流和第二原始比特流生成第一正交幅度调制QAM符号流,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术,尤其涉及一种调制方法、解调方法以及相关装置。
背景技术
在第四代(4th generation,4G)移动通信系统或第五代(5th generation,5G)移动通信系统中,采用概率星座整形(probabilistic constellation shaping,PCS)调制方式对比特流进行调制,从而实现通过整形增益来降低信噪比。概率星座整形是通过修改正交幅度调制(quadrature amplitude modulation,QAM)星座图中的星座点的概率分布来达到整形增益,各个星座点的概率分布不相同,但星座映射的几何位置不改变。整形增益随着调制阶数的增加而提升,高阶星座拥有更大的整形增益,从而进一步提升系统性能,提升频谱效率。
概率星座整形包括概率幅度整形(probabilistic amplitude shaping,PAS)和概率象限整形(probabilistic fold shaping,PFS)。概率幅度整形用于偶数阶的QAM星座图,概率象限整形用于奇数阶的QAM星座图。QAM信号包括正交信号和同频信号。正交信号可以称为I路信号,同频信号可以称为Q路信号。目前,在概率星座整形系统中,通过恒参量分布匹配器(constant composition distribution matching,CCDM)生成I路的具有概率分布的比特流。然后,基于该具有概率分布的比特流生成脉冲幅度调制(pulse amplitudemodulation,PAM)符号,通过具有均匀分布的校验比特和随机比特来作为PAM 符号的符号位,生成I路的具有符号位的PAM符号。同样的,通过CCDM生成Q路的具有概率分布的比特流,然后,基于该具有概率分布的比特流生成PAM符号,通过具有均匀分布的校验比特和随机比特来作为PAM符号的符号位,生成Q路的具有符号位的PAM符号。最后,将I路的具有符号位的PAM符号和Q路的具有符号位的PAM符号组合得到QAM符号。
由此可知,上述技术方案中在生成QAM符号的过程中对QAM信号的I路信号和Q路信号分开处理,I路信号的处理和Q路信号的处理各需要使用一个CCDM,导致系统的复杂度较大。
发明内容
本申请提供了一种调制方法、解调方法以及相关装置,用于降低系统的复杂度。
本申请第一方面提供一种调制方法,包括:
第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流;符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度;每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一 QAM符号流,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。
上述技术方案中,符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。也就是说第一通信装置在确定第一符号流的过程中是将QAM符号中的正交信号(即I路信号)和同频信号(Q路信号)一起处理的。即第一通信装置通过一个CCDM生成第一符号流,并根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。无需采用两个CCDM分别用于生成I路信号对应的符号流和Q路信号对应的符号流,再组合成QAM符号,从而降低系统的复杂度。另外,该目标概率整形星座图中I路信号和Q路信号可以具有相同的概率分布,也可以具有不同的概率分布,从而适配于不同对称性的概率分布,提高方案的适用性。
一种可能的实现方式中,第一符号流中的第一符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
由该实现方式可知,第一符号流中的第一符号对应的信号的信号幅度都大于或等于0。也就是第一符号流用于决定第一符号对应的信号的信号幅度的大小,而不用于确定第一符号对应的信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第一通信装置按照第一交织分离规则对第一符号流包括的多个第一符号进行交织和分离,得到交织的第一符号流;
第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流,包括:
第一通信装置根据交织的第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。
在该实现方式中,第一通信装置通过第一交织分离规则对该第一符号流包括的第一符号进行交织处理,有利于保障目标概率整形星座图中的I路的概率分布和Q路的概率分布。另外,避免第一符号流中出现集中出错,影响译码纠错的性能。第一通信装置通过交织处理可以分散化交织的第一符号流中出现错误的第一符号,也就是将第一符号流中出现错误的第一符号分散化,从而增加译码纠错的鲁棒性。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一 QAM符号流,包括:
第一通信装置按照第一映射规则将第一符号流映射为第一比特流,第一映射规则为第一符号到比特之间的映射关系,每个第一符号所映射到的比特个数为每个第一符号对应的比特个数;第一通信装置根据第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流;第一通信装置根据第一校验比特流和第二原始比特流确定第二比特流;第一通信装置根据第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。
在该实现方式中,提供了第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一 QAM符号流的一种具体的实现方式,有利于方案的实施。第一通信装置根据第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流;第一通信装置根据第一校验比特流和第二原始比特流确定第二比特流。然后,第一通信装置根据第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。有利于解码端基于第一校验比特流进行解码,提升解码性能。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点;第一符号流中的每个第一符号分别指示第一符号对应的星座点的信号幅度;第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位和星座点的同频信号的符号位。
在该实现方式中示出了第一符号流中的第一符号与目标概率整形星座图的星座点的关系以及第二比特流与第一符号流中的第一符号之间的关系。从而便于第一通信装置结合第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。也就是第一符号流中的第一符号作为星座点的信号幅度,第二比特流中的比特决定了第一符号对应的星座点所落在的象限。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中每个第一符号指示第一符号对应的星座点的信号幅度,第二比特流中第2i-1个比特指示第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位,第二比特流中第2i个比特指示第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的同频信号的符号位,i为大于或等于1的整数。
在该实现方式中明确的示出了第二比特流中的比特与第一符号之间的对应关系,从而便于第一通信装置确定第一符号对应的星座点所落在的象限。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点的正交信号或同频信号;第一符号流中的每个第一符号分别指示第一符号对应的正交信号或同频信号的信号幅度;第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的正交信号或同频信号的符号位。
在该实现方式中示出了第一符号流中的第一符号与目标概率整形星座图的星座点的正交信号或同频信号关系以及第二比特流与第一符号流中的第一符号之间的关系。从而便于第一通信装置结合第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。也就是第一符号流中的第一符号作为星座点的正交信号或同频信号的信号幅度,第二比特流中的比特决定了第一符号对应的星座点的正交信号或同频信号所落在的半轴(包括正半轴和负半轴)。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中奇数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号;第一符号流中偶数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号;
第一符号流中奇数位的第一符号分别指示第一符号对应的正交信号的信号幅度;第一符号流中偶数位的第一符号分别指示第一符号对应的同频信号的信号幅度;第二比特流中奇数位的比特分别指示奇数位的第一符号对应的正交信号的符号位,第二比特流中偶数位的比特分别指示偶数位的第一符号对应的同频信号的符号位。
在该实现方式中明确的示出了第二比特流中的比特与第一符号之间的对应关系,从而便于第一通信装置确定第一符号对应的星座点的正交信号或同频信号所落在的半轴。
另一种可能的实现方式中,第一比特流和第二原始比特流位于第一码块,第一码块的长度大于第一通信装置支持的码块长度,第一比特流包括多个第一比特,第二原始比特流包括多个第二比特;
第一通信装置根据第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流,包括:第一通信装置根据第一比特流和第二原始比特流确定第一传输块循环冗余校验(transport block cyclic redundancy check,TB CRC)比特;第一通信装置将第一码块确定为M个子码块;第一通信装置分别对M个子码块进行编码,得到M个子码块对应的码块循环冗余校验(code book cyclic redundancy check,CB CRC)比特;第一通信装置根据M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特确定第一校验比特流;
其中,第一校验比特流包括M个子码块对应的校验比特,M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特;M个子码块中每个子码块中包括多个第一比特中的部分第一比特和多个第二比特中的部分第二比特,不同子码块包括的第一比特和第二比特不同;M等于第一码块的长度与第一通信装置支持的码块长度的比值的向上取整;M个子码块中每个子码块包括的第一比特的个数与第一数值之间的比值等于第一比值,第一数值等于每个子码块包括的第二比特的个数和每个子码块包括的校验比特的个数的和,第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值。
在该实现方式中,第一通信装置通过对第一码块进行分段处理,使得分割得到的子码块中每个子码块都包含组成QAM符号所需要的比特信息,每个子码块可以独立构成QAM符号,从而保证了概率整形星座系统在多码块场景下的性能,保证接收端设备能够正确解调。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第一通信装置获取信道状态参数;第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率(spectral efficiency,SE);第一通信装置根据最大频谱效率确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第一通信装置根据第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
在该实现方式中,第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率,实现在改变第一编码码率和第一调制阶数的基础上还可以调节麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。这样可以更灵活的调节频谱效率,有利于实现更细粒度的频谱效率。然后,第一通信装置基于这些参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。从而提高概率整形星座调制的整形增益,提升系统调制性能。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用第一编码码率以及目标概率整形星座图对应的第一调制阶数保持不变的情况下,方法还包括:
第一通信装置获取信道状态参数;第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率;第一通信装置根据最大频谱效率确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第一通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
在该实现方式中,第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率,实现在保持第一编码码率和第一调制阶数不变的基础上调节麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,有利于灵活的调节频谱效率,实现更细粒度的频谱效率。然后,第一通信装置基于这些参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。从而提高概率整形星座调制的整形增益,提升系统调制性能。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第一通信装置获取信道状态参数;第一通信装置根据信道状态参数和第一对应关系确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一对应关系为信道状态参数与调制编码参数之间的对应关系,调制编码参数包括编码码率、概率整形星座图对应的调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第一通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
在该实现方式中,第一通信装置根据第一对应关系和信道状态参数确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。也就是第一通信装置通过预定义的第一对应关系确定调制编码参数,该方式更为简单高效。然后,第一通信装置基于这些参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。从而提高概率整形星座调制的整形增益,提升系统调制性能。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式采用第二调制阶数与第二编码码率的乘积;方法还包括:
第一通信装置将第二调制阶数设置为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;第一通信装置将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率;第一通信装置根据第一净传输速率以及第一调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第一通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
在该实现方式中,概率整形星座调制与均匀调制具有相同的净传输速率的条件下,第一通信装置可以通过提高第一编码码率实现更低的解调门限;或者,以更低的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)条件达到相同的传输要求;或者,在相同的信噪比下,达到更高的频谱效率。从而通过使用概率整形星座调制获得整形增益,提升系统性能。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;方法还包括:
第一通信装置将第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率;第一通信装置将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为等于第二调制阶数加上第一预设值;第一通信装置将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率;第一通信装置根据第一净传输速率以及第一调制阶数确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第一通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
在该实现方式中,概率整形星座调制与均匀调制具有相同的净传输速率的条件下,第一通信装置可以通过提高目标概率整形星座图对应的第一调制阶数实现更低的解调门限;或者,以更低的信噪比条件达到相同的传输要求;或者,在相同的信噪比要求下,达到更高的频谱效率。从而提高概率整形星座调制带来的整形增益,提升系统性能。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第一通信装置向第二通信装置发送第一指示信息;其中,第一指示信息用于指示第一调制编码方案(modulation and coding scheme,MCS)和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一编码码率和第一调制阶数;或者,第一指示信息用于第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
在该实现方式中,第一通信装置可以向第二通信装置指示这些参数,从而使能第二通信装置基于这些参数进行概率星座整形调制。第一通信装置可以在已有的MCS指示的基础增加对麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的指示,或者,直接指示第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第一通信装置向第二通信装置发送第二指示信息,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式,第二MCS用于指示第二调制阶数以及第二编码码率。
在该实现方式中,第一通信装置可以向第二通信装置发送第二指示信息,以指示第二 MCS和用于确定第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的方式(如升阶等熵方式或等阶升码率方式)。从而便于第二通信装置基于该第二指示信息确定第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第一通信装置获取信道状态参数;若信道状态参数的取值大于或等于第一阈值,则第一通信装置采用概率星座整形方式进行调制。
在该实现方式中,第一通信装置可以基于信道状态参数使能概率星座整形方式进行调制,从而实现基于信道状态环境选择合适的调制方式,提升通信传输性能。
本申请第二方面提供一种解调方法,方法包括:
第二通信装置获取第二QAM符号流;第二通信装置解调第二QAM符号流得到第三比特流;第二通信装置对所述第三比特流进行解析,得到系统比特流和第二校验比特流;第二通信装置根据系统比特流和第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流;第二通信装置按照第二映射规则将第四比特流映射为第二符号流,第二映射规则为比特到第二符号的映射关系,第二符号流中每个第二符号对应的比特个数为通过比特表示每个第二符号所需的比特个数,第二符号流包括的第二符号的符号类型数量和每个符号类型的第二符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的概率分布、信号幅度,不同符号类型的符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;第二通信装置根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
上述技术方案中,第二符号流中每个第二符号对应的比特个数为通过比特表示每个第二符号所需的比特个数,第二符号流包括的第二符号的符号类型数量和每个符号类型的第二符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的概率分布、信号幅度,不同符号类型的符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;第二通信装置根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。也就是说第二通信装置在确定第二符号流的过程中是将QAM符号中的正交信号(即I路信号)和同频信号 (Q路信号)一起处理的。即第二通信装置通过一个解CCDM确定该第二符号流,并根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析得到第六比特流,从而降低系统的复杂度。另外,该目标概率整形星座图中I 路信号和Q路信号可以具有相同的概率分布,也可以具有不同的概率分布,从而适配于不同对称性的概率分布,提高方案的适用性。
一种可能的实现方式中,方法还包括:
第二通信装置根据第一解交织分离规则对第二符号流包括的多个第二符号进行解交织和分离处理,得到解交织后的第二符号流;
第二通信装置根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流,包括:
第二通信装置根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对解交织后的第二符号流进行解析,得到第六比特流。
在该实现方式中,第二通信装置根据第一解交织分离规则对第二符号流包括的多个第二符号进行解交织和分离处理,得到解交织后的第二符号流。从而便于第二通信装置正确解析该第二符号流。
另一种可能的实现方式中,第二符号流中的第二符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
由该实现方式可知,第二符号流中的第二符号对应的信号的信号幅度都大于或等于0。也就是第二符号流用于决定第二符号对应的信号的信号幅度的大小,而不用于确定第二符号对应的信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,系统比特流包括多个第三比特和多个第四比特;系统比特流位于第二码块,第二码块的长度大于所述第二通信装置支持的码块长度;方法还包括:
第二通信装置将第二码块确定为M个子码块,M个子码块中每个子码块包括部分第三比特和部分第四比特,不同子码块包括的第三比特和第四比特不同;第二通信装置将第二校验比特流确定为M份校验比特,M份校验比特与M个子码块一一对应;M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第一TB CRC比特;M等于第二码块的长度与第二通信装置支持的码块长度之间的比值的向上取整;M个子码块中的第三比特的个数与第二数值之间的比值等于第一比值,第二数值等于每个子码块包括的第四比特的个数与每个子码块对应的校验比特的个数的和,第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值;第二通信装置根据系统比特流和第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流,包括:第二通信装置对每个子码块和每个子码块对应的校验比特进行解码,得到每个子码块对应的第五比特和每个子码块对应的第六比特;第二通信装置将每个子码块对应的第五比特确定为第四比特流,以及将每个子码块对应的第六比特确定为第五比特流。
在该实现方式中,第二通信装置通过对第二码块进行分段处理以及对第二校验比特流进行拆分,再对M个子码块和每个子码块对应的校验比特进行解码,得到相应的比特流。从而实现第二通信装置的正确解调,保证了概率整形星座系统在多码块场景下的性能。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第二通信装置接收第一通信装置的第一指示信息;其中,第一指示信息用于指示第一 MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一通信装置通过概率整形星座调制时采用的第一编码码率以及目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;或者,第一指示信息用于第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第二通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦- 玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;第二通信装置根据所述符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流,包括:第二通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
在该实现方式中,第二通信装置接收第一通信装置的第一指示信息,并基于第一指示信息指示的参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数。从而有利于提高概率整形星座调制的整形增益,提升系统调制性能。
另一种可能的实现方式中,方法还包括:
第二通信装置接收来自第一通信装置的第二指示信息;其中,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式,第二MCS用于指示均匀调制方式对应的第二调制阶数以及对应的第二编码码率。
在该实现方式中,第二指示信息用于指示第二调制编码方案MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式。从而便于第二通信装置基于第二指示信息确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息指示所述等阶升码率方式,方法还包括:
第二通信装置采用等阶升码率方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第二通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;第二通信装置根据所述符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流,包括:第二通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
在该实现方式中,概率整形星座调制与均匀调制具有相同的净传输速率的条件下,第二通信装置可以通过提高第一编码码率实现更低的解调门限;或者,以更低的信噪比条件达到相同的传输要求;或者,在相同的信噪比要求下,达到更高的频谱效率。从而提高概率整形星座调制带来的整形增益,提升系统性能。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;
第二通信装置采用等阶升码率方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,包括:第二通信装置将第二调制阶数设置为所述目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;第二通信装置将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率;第二通信装置根据第一净传输速率以及第一调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
在该实现方式中提供了第一通信装置采用等阶升码率方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的具体过程,从而有利于方案的实施。第二通信装置通过提高第一编码码率实现更高的频谱效率。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息指示升阶等熵方式,方法还包括:
第二通信装置采用升阶等熵方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;第二通信装置根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;第二通信装置根据所述符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流,包括:第二通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。在该实现方式中,概率整形星座调制与均匀调制具有相同的净传输速率的条件下,第二通信装置可以通过提高目标概率整形星座图对应的第一调制阶数实现更低的解调门限;或者,以更低的信噪比条件达到相同的传输要求;或者,在相同的信噪比要求下,达到更高的频谱效率。从而提高概率整形星座调制获得的整形增益,提升系统性能。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;
第二通信装置采用升阶等熵方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,包括:第二通信装置将第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率;第二通信装置将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为第二调制阶数加上第一预设值;第二通信装置将第一净传输速率设置为第二通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率;第二通信装置根据第一净传输速率以及第一调制阶数确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
在该实现方式中提供了第二通信装置采用升阶等熵方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的具体过程,从而有利于方案的实施。第二通信装置通过提高第一调制阶数实现更高的频谱效率。
本申请第三方面提供一种第一通信装置,包括:
处理模块,用于根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流;符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度;每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。
一种可能的实现方式中,第一符号流中的第一符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
另一种可能的实现方式中,处理模块还用于:
按照第一交织分离规则对第一符号流包括的多个第一符号进行交织和分离,得到交织的第一符号流;
处理模块具体用于:
根据交织的第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。
另一种可能的实现方式中,处理模块具体用于:
按照第一映射规则将第一符号流映射为第一比特流,第一映射规则为第一符号到比特之间的映射关系,每个第一符号所映射到的比特个数为每个第一符号对应的比特个数;
根据第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流;
根据第一校验比特流和第二原始比特流确定第二比特流;
根据第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应所述目标概率整形星座图中的一个星座点;
第一符号流中的每个第一符号分别指示第一符号对应的星座点的信号幅度;第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位和星座点的同频信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中每个第一符号指示第一符号对应的星座点的信号幅度,第二比特流中第2i-1个比特指示第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位,第二比特流中第2i个比特指示第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的同频信号的符号位,i为大于或等于1的整数。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点的正交信号或同频信号;
第一符号流中的每个第一符号分别指示第一符号对应的正交信号或同频信号的信号幅度;第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的正交信号或同频信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中奇数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号;第一符号流中偶数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号;
第一符号流中奇数位的第一符号分别指示第一符号对应的正交信号的信号幅度;第一符号流中偶数位的第一符号分别指示第一符号对应的同频信号的信号幅度;第二比特流中奇数位的比特分别指示奇数位的第一符号对应的正交信号的符号位,第二比特流中偶数位的比特分别指示偶数位的第一符号对应的同频信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,第一比特流和第二原始比特流位于第一码块,第一码块的长度大于第一通信装置支持的码块长度,第一比特流包括多个第一比特,第二原始比特流包括多个第二比特;
处理模块具体用于:
根据第一比特流和第二原始比特流确定第一TB CRC比特;
将第一码块确定为M个子码块;
分别对M个子码块进行编码,得到M个子码块对应的CB CRC比特;
根据M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特确定第一校验比特流;
其中,第一校验比特流包括M个子码块对应的校验比特,M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特;M个子码块中每个子码块中包括多个第一比特中的部分第一比特和多个第二比特中的部分第二比特,不同子码块包括的第一比特和第二比特不同;M等于第一码块的长度与第一通信装置支持的码块长度的比值的向上取整;M个子码块中每个子码块包括的第一比特的个数与第一数值之间的比值等于第一比值,第一数值等于每个子码块包括的第二比特的个数和每个子码块包括的校验比特的个数的和,第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值。
另一种可能的实现方式中,处理模块还用于:
获取信道状态参数;
根据所述信道状态参数确定支持的最大频谱效率;
根据所述最大频谱效率确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用第一编码码率以及所述目标概率整形星座图对应的第一调制阶数保持不变的情况下,处理模块还用于:
获取信道状态参数;
根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率;
根据最大频谱效率确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,处理模块还用于:
获取信道状态参数;
根据所述信道状态参数和第一对应关系确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一对应关系为信道状态参数与调制编码参数之间的对应关系,调制编码参数包括编码码率、概率整形星座图对应的调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于所述均匀调制方式采用第二调制阶数与第二编码码率的乘积,处理模块还用于:
将第二调制阶数设置为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;
将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第二调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;处理模块还用于:
将所述第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率;
将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为第二调制阶数加上第一预设值;
将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第一调制阶数确定所述目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置还包括收发模块;
收发模块,用于向所述第二通信装置发送第一指示信息;
其中,第一指示信息用于指示第一MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一编码码率和第一调制阶数;或者,第一指示信息用于第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置还包括收发模块;
收发模块,向第二通信装置发送第二指示信息,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式,第二MCS用于指示第二调制阶数以及第二编码码率。
另一种可能的实现方式中,处理模块还用于:
获取信道状态参数;
若信道状态参数的取值大于或等于第一阈值,则采用概率星座整形方式进行调制。
本申请第四方面提供一种第二通信装置,包括:
处理模块,用于获取第二QAM符号流;解调第二QAM符号流得到第三比特流;对第三比特流进行解析,得到系统比特流和第二校验比特流;根据系统比特流和第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流;按照第二映射规则将第四比特流映射为第二符号流,第二映射规则为比特到第二符号的映射关系,第二符号流中每个第二符号对应的比特个数为通过比特表示每个第二符号所需的比特个数,第二符号流包括的第二符号的符号类型数量和每个符号类型的第二符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的概率分布、信号幅度,不同符号类型的符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
一种可能的实现方式中,处理模块还用于:
根据第一解交织分离规则对第二符号流包括的多个第二符号进行解交织和分离处理,得到解交织后的第二符号流;
处理模块具体用于:
根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对解交织后的第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第二符号流中的第二符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
另一种可能的实现方式中,系统比特流包括多个第三比特和多个第四比特;系统比特流位于第二码块,第二码块的长度大于第二通信装置支持的码块长度;处理模块还用于:
将第二码块确定为M个子码块,M个子码块中每个子码块包括部分第三比特和部分第四比特,不同子码块包括的第三比特和第四比特不同;
将第二校验比特流确定为M份校验比特,M份校验比特与M个子码块一一对应;M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第一TB CRC比特;M等于第二码块的长度与第二通信装置支持的码块长度之间的比值的向上取整;M个子码块中的第三比特的个数与第二数值之间的比值等于第一比值,第二数值等于每个子码块包括的第四比特的个数与每个子码块对应的校验比特的个数的和,第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值;
处理模块具体用于:
对每个子码块和每个子码块对应的校验比特进行解码,得到每个子码块对应的第五比特和每个子码块对应的第六比特;
将每个子码块对应的第五比特确定为第四比特流,以及将每个子码块对应的第六比特确定为第五比特流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置还包括收发模块;
收发模块,用于接收第一通信装置的第一指示信息;
其中,第一指示信息用于指示第一MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一通信装置通过概率整形星座调制时采用的第一编码码率以及目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;或者,第一指示信息用于第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
处理模块还用于:
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置还包括收发模块;
收发模块,接收来自第一通信装置的第二指示信息;
其中,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式,第二MCS用于指示均匀调制方式对应的第二调制阶数以及对应的第二编码码率。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息指示等阶升码率方式,处理模块还用于:
采用等阶升码率方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;
处理模块具体用于:
将第二调制阶数设置为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;
将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第一调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息指示所述等阶升码率方式,处理模块还用于:
采用等阶升码率方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;
处理模块具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;
处理模块具体用于:
将第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率;
将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为第二调制阶数加上第一预设值;
将第一净传输速率设置为第二通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第一调制阶数确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
本申请第五方面提供一种第一通信装置,该第一通信装置包括处理器。该处理器用于调用存储器中的计算机程序或计算机指令,使得处理器实现如第一方面的任意一种实现方式。
可选的,该第一通信装置还包括该存储器。
可选的,存储器与处理器集成在一起。
可选的,该通信装置还包括收发器,该处理器用于控制该收发器收发信号。
本申请第六方面提供一种第二通信装置,该第二通信装置包括处理器。该处理器用于调用存储器中的计算机程序或计算机指令,使得处理器实现如第二方面的任意一种实现方式。
可选的,该第二通信装置还包括该存储器。
可选的,存储器与处理器集成在一起。
可选的,该通信装置还包括收发器,该处理器用于控制该收发器收发信号。
本申请第七方面提供一种第一通信装置,该第一通信设备包括处理器,处理器用于执行如第一方面中的任意一种实现方式。
本申请第八方面提供一种第二通信装置,该第二通信装置包括处理器,处理器用于执行如第二方面中的任意一种实现方式。
本申请实施例第九方面提供一种第一通信装置,第一通信装置包括逻辑电路;逻辑电路用于执行上述第一方面中任意一种实现方式中的处理操作。可选的,第一通信装置还包括输入输出接口,输入输出接口用于执行上述第一方面中任意一种实现方式中的收发操作。
本申请实施例第十方面提供一种第二通信装置,第二通信装置包括逻辑电路,逻辑电路用于执行上述第二方面中任意一种实现方式中的处理操作。可选的,第二通信装置包括输入输出接口,输入输出接口用于执行上述第二方面中任意一种实现方式中的收发操作。
本申请实施例第十一方面提供一种包括指令的计算机程序产品,其特征在于,当其在计算机上运行时,使得该计算机执行如第一方面至第二方面中任一种的实现方式。
本申请实施例第十二方面提供一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当该计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面至第二方面中的任一种实现方式。
本申请实施例第十三方面提供一种芯片装置,包括处理器,用于与存储器相连,调用该存储器中存储的程序,以使得该处理器执行上述第一方面至第二方面中的任一种实现方式。
本申请实施例第十四方面提供一种通信系统,该通信系统包括如第一方面的第一通信装置和如第二方面的第二通信装置。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
经由上述技术方案可知,第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流。该符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。由此可知,本申请的技术方案中,符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。也就是说第一通信装置在确定第一符号流的过程中是将QAM符号中的正交信号(即I路信号)和同频信号(Q路信号)一起处理的。即第一通信装置通过一个CCDM生成第一符号流,并根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。无需采用两个CCDM分别用于生成I路信号对应的符号流和Q路信号对应的符号流,再组合成QAM符号,从而降低系统的复杂度。
附图说明
图1A为本申请实施例通信系统的一个示意图;
图1B为本申请实施例概率幅度整形系统的一个流程示意图;
图2为本申请实施例调制方法的一个实施例示意图;
图3为本申请实施例目标概率整形星座图的一个示意图;
图4为本申请实施例调制方法的一个流程示意图;
图5为本申请实施例调制方法、解调方法的一个实施例示意图;
图6为本申请实施例解调方法的一个流程示意图;
图7为本申请实施例LDPC编码过程的一个示意图;
图8为本申请实施例调制方法、解调方法的另一个实施例示意图;
图9为本申请实施例调制方法、解调方法的另一个实施例示意图;
图10为本申请实施例第一通信装置的一个结构示意图;
图11为本申请实施例第二通信装置的一个结构示意图;
图12为本申请实施例第一通信装置的另一个结构示意图;
图13为本申请实施例第二通信装置的另一个结构示意图;
图14为本申请实施例终端设备的一个结构示意图;
图15为本申请实施例通信装置的一个结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种调制方法、解调方法以及相关装置,用于降低系统的复杂度。
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示“或”的意思,例如,A/B可以表示A 或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。此外,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项 (个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c;a和b;a和c; b和c;或a和b和c。其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本申请的技术方案适用的通信系统包括但不限于长期演进(long termevolution, LTE)系统,或者第五代通信(the fifth-generation,5G)移动通信系统,或者5G网络之后的移动通信系统(例如,6G移动通信系统),或者设备到设备(device todevice, D2D)通信系统,或者车联网(vehicle to everything,V2X)通信系统,或者多种通信系统融合的系统,或者新空口(new radio,NR)系统,或者非陆地通信网络 (non-terrestrial network,NTN)系统。
为便于理解本申请实施例提供的方法,下面将对本申请实施例提供的方法的系统架构进行说明。可理解的,本申请实施例描述的系统架构是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定。
本申请适用的通信系统中包括第一通信装置和第二通信装置。第一通信装置可以与第二通信装置进行通信传输。可选的,第一通信装置为终端设备,第二通信装置为网络设备。或者,第一通信装置为网络设备,第二通信装置为终端设备。
下面介绍本申请涉及的终端设备和网络设备。
终端设备可以是能够接收网络设备调度和指示信息的无线终端设备。无线终端设备可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,或具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。
终端设备,又称之为用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)等,是包括无线通信功能(向用户提供语音/数据连通性)的设备,例如,具有无线连接功能的手持式设备、或车载设备等。目前,一些终端设备的举例为:手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobileinternet device,MID)、可穿戴设备,虚拟现实(virtual reality, VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control) 中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、或智慧家庭(smart home) 中的无线终端等。
网络设备可以是无线网络中的设备。例如,网络设备可以为将终端设备接入到无线网络的无线接入网(radio access network,RAN)节点,又可以称为接入网设备。
接入网设备是一种部署在无线接入网中为终端设备提供无线通信功能的装置。接入网设备为基站,而基站为各种形式的宏基站、微基站(也称为小站)、中继站、接入点(access point,AP)、可穿戴设备、车载设备等。基站还可以为传输接收节点(transmissionand reception point,TRP)、传输测量功能(transmission measurement function,TMF)等。示例性地,本申请实施例涉及到的基站可以是新空口(new radio,NR)中的基站。其中,5G NR中的基站还可以称为发送接收点(transmission reception point,TRP)或传输点(transmission point,TP)或下一代节点B(next generation Node B,ngNB),或长期演进(long term evolution,LTE)系统中的演进型节点B(evolutional Node B, eNB或eNodeB)。
下面介绍本申请的技术方案适用的一些可能的场景。
图1A为本申请实施例通信系统的一个示意图。请参阅图1A,通信系统包括至少一个网络设备和至少一个终端设备。
如图1A所示,本申请适用的场景包括但不限于:多站点传输、回传、无线宽带到户(wireless to the x,WTTx)、增强移动宽带(enhanced mobile broadband,eMBB)、D2D 等对定时要求较高或传输速率要求较高的场景。其中,多站点传输包括同一终端设备同时与多个传输点(传输点可以是如图1A所示的网络设备)传输信号。
下面介绍本申请技术方案涉及的一些技术术语。
1、正交幅度调制(quadrature amplitude modulation,QAM)信号:包括正交信号和同频信号。QAM信号也可以称为QAM符号,一个QAM符号可以表示为a±bj,其中,a表示正交信号,也可以称为I路信号。b表示同频信号,也可以称为Q路信号。
2、均匀调制(uniform modulation,UM):经过均匀调制后得到的星座图中,星座点的概率分布相同且星座点的几何位置规则的调制方式。例如,QAM调制属于均匀调制。
3、非均匀调制(non-uniform modulation,NUM):包括几何星座整形(geometricconstellation shaping,GCS)和概率星座整形(probabilistic constellation shaping,PCS)等。经过非均匀调制后得到的星座图中,星座点的概率分布不同,或者,星座点的几何位置不规则、不均匀,或者,同时存在概率分布不同且星座点的几何位置不规则、不均匀。
4、几何星座整形:通过修改星座映射的几何位置来达到整形增益,星座点的概率分布为均匀分布,各点概率分布相等。
5、概率星座整形:通过修改星座点的概率分布来达到整形增益,各点概率分布不限通过,但星座映射的几何位置不改变。
6、概率整形星座图上每圈的星座点:概率整形星座图每圈上的星座点到达坐标原点的距离相等。概率整形星座图也可以称为基于概率星座整形的星座图,为了方便描述,后文以概率整形星座图进行描述。
目前,非均匀调制(non-uniform modulation,NUM)通过整形增益降低所需的信噪比。整形增益随着调制阶数的增加而提升,高阶星座拥有更大的整形增益,从而进一步提升系统性能,提升频谱效率。非均匀调制包括几何星座整形和概率星座整形。本申请的技术方案主要适用于概率星座整形调制。
下面介绍概率星座整形系统以及系统流程。
根据香农提出的信息论,在加性高斯白噪声(additive white gaussian noise,AWGN) 信道中,信道容量的上界可以表示为:
C=log2(1+SNR) (1)
其中,C为信道容量,SNR为信道的信噪比,log2(1+SNR)指以2为底对(1+SNR)取对数。
而采用麦克斯韦-玻尔兹曼(Maxwell-Boltzmann)分布相比于传统的等概率的QAM星座图(即星座图中的星座点的概率分布相同),可以带来最多1.53dB(分贝)的整形增益。每个星座点的概率分布表达式可以写为:
其中,χ={x1,x2,...,xM}代表M阶QAM所包含的星座点的坐标集合。例如,星座点的坐标 xi=ai+bij,ai表示该星座点的正交信号,bi表示该星座点的同频信号。ν为麦克斯韦-玻尔兹曼(Maxwell-Boltzmann)分布参数,该参数越大,代表整形增益越大,即概率整形星座图中内外圈概率差越大。此时该概率整形星座图的信源熵可以表示为:
概率星座整形包括概率幅度整形(probabilistic amplitude shaping,PAS)和概率象限整形(probabilistic fold shaping,PFS)。下面结合图1B介绍PAS系统的实现流程。主要用于对概率星座整形脉冲幅度调制(probabilistic constellation shaping pulseamplitude modulation,PCS-PAM)信号进行概率整形,PAS系统可以用于偶数阶的QAM星座图,例如,16QAM,64QAM等。此时将QAM信号拆分为I路的PAM信号和Q路的PAM信号,分别采用PAS系统即可生成PCS-QAM信号。I路的概率整形后的PAM信号的生成过程与Q路的概率整形后的PAM信号的生成过程类似。
例如,如图1B所示,I路的概率整形后的PAM信号的生成过程包括:原始比特流SbI经过CCDM转换为具有相应概率分布的符号流V1I。然后符号流V1I经过映射转换为比特流U1I。比特流U2I和比特流U1I经过FEC编码得到校验比特流。例如,FEC编码器可以选择数字视频广播-卫星2-低密度奇偶校验(digital video broadcast–satellite 2-low densityparity check,DVBS2-LDPC)作为FEC码,其码长固定为64800,码率可以为1/4, 1/3,2/5,1/2,3/5,2/3,3/4,4/5,5/6,8/9,或9/10。由于LDPC码的接错比特有“0”和“1”出现概率基本相等的性质,因此校验比特流与比特流U2I组合成相应的比特流 U0I,并将比特流U0I中的比特分别作为符号流V1I中的符号的符号位比特,用于决定CCDM 输出的符号所在的象限,得到I路的概率整形后的PAM信号。对于Q路的概率整形后的PAM信号的生成过程类似。由此可以得到I路的概率整形后的PAM信号和Q路的概率整形后的PAM信号,再将该I路的概率整形后的PAM信号和Q路的概率整形后的PAM信号组合得到QAM信号。
QAM信号经过信道之后,接收端分别对I路信号和Q路信号进行解码。接收端对每路信号的处理包括:FEC解码、比特到符号的映射、解CCDM等操作。接收端可以根据解码出来的比特与原始比特进行比特误码率(bit error ratio,BER)的计算。
概率象限整形主要用于奇数阶QAM符号,其流程与上述PAS系统的概率整形后的PAM信号的生成过程类似,但是需要每次生成两个符号比特用来四个象限进行映射,同时CCDM映射的符号的维度为每个象限星座点的个数。
由此可知,上述技术方案中在生成QAM符号的过程中对QAM信号的I路信号和Q路信号分开处理,I路信号的处理和Q路信号的处理各需要使用一个CCDM。对于解调端设备同样需要两个解CCDM分别对I路的概率整形后的PAM信号和Q路的概率整形后的PAM信号进行解调。因此,在调制方面,上述技术方案中在生成QAM符号的过程中对QAM信号的I路信号和Q路信号分开处理,I路信号的处理和Q路信号的处理各需要使用一个CCDM,导致系统的复杂度较大。在解调方面,I路信号的解调和Q路信号的解调也同样各需要使用一个解CCDM,导致系统的复杂度较大。其次,目前概率星座整形系统只能生成I路和Q路具有相同概率分布的星座,不能灵活生成I路和Q路具有不同概率分布的星座。导致应用场景的适应性有限,灵活性较低。有鉴于此,本申请提供了相应的技术方案,用于降低系统的复杂度,提升方案的应用场景的灵活性。具体请参阅后文图2以及图5所示的实施例的相关介绍。
下面介绍概率星座整形系统的频谱效率的计算方式。
假设FEC编码器支持的码长为Nc,则概率星座整形系统中的变量需要满足以下关系式:
U2I+U1I=NC·RC (4)
U2I+NC·(1-RC)=V1I (5)
U1I=V1I·L (6)
其中,RC为编码器的编码码率,L=log(P)-1,P为PAS信号电平的个数。
结合上述介绍的PAS系统可知,以64QAM为例,需要使用两个PAS系统,每个都需要实现一个PCS-PAM8的概率整形符号流,且NC=64800,P=8。假设编码码率RC=0.9, V1I=21600,则L=log2(P)-1=log2(8)-1=2,U1I=43200。因此, U2I=NC·RC-1UI1=,且U2I+NC(1-RC)=V1I,而U1I=RDM·V1I,RDM为CCDM采用的码率,则PAS系统的频谱效率为:
Rall=(SbI+U2I)/V1I (7)
当U2I=0时,此时RC=(P-1)/P,此时RC的取值为该PAS系统的编码码率的下限。
下面介绍概率星座整形系统的衡量指标。
目前,通过互信息(generalizedmutual information,GMI)和广义互信息(normalized generalized mutual information,NGMI)来衡量概率星座整形系统采用软判决纠错码后实现无误码传输所能达到的最大频谱效率和纠错码率。其中,GMI的表达式为:
其中,N是概率整形星座图中的星座点点数,M为概率整形星座图对应的调制阶数,Pk为概率整形星座图中第k个星座点的概率分布,bk,i为基于该概率整形星座图生成的QAM符号流中的表示第k个QAM符号的比特中的第i个比特,Λk,i为比特对数似然比(loglikelihood ratio,LLR):
其中,子集包括χ中表示QAM符号的比特中第i位比特为0的QAM符号,/>子集包括χ中表示QAM符号的比特中第i位比特为1的QAM符号。χ={x1,x2,...,xM}代表M阶QAM 所包含的星座点的坐标集合,即概率整形星座图包括的星座点的坐标集合。qY|X(yk|x)为信道的概率密度函数。对于采用比特交织编码调制(bit interleaved coded modulation, BICM)且噪声方差为σ2的AWGN信道,qY|X(yk|x)可以表示为:
NGMI则可以用来衡量系统在理想状态下无误码传输的最大码率。对于M QAM的PCS系统,其NGMI可以表示为:
对于均匀分布的QAM系统,其NGMI可以表示为:
不考虑编码等方式,系统的可达信息速率(achievable information rate,AIR)可以表示为:
AIR=GMI·BW (13)
然而该速率在实际的PCS系统中并不可实现,仅是一种理想状态下的最大可达速率。因此,目前多采用净传输速率(net transmission rate,NTR)来衡量系统实际传输的速率:
NTR=(H(A)-(1-RC)M)·BW (14)
只需要满足NGMI>RC,那么就可以实现理想状态下的净速率为NTR的无误码传输。尽管如此,实际中采用的LDPC码和信道等因素使得直接采用与NGMI相等码率的纠错码并不能实现无误码传输,需要留有一定的余量。这也说明,只要NGMI值大于如下表1所示的门限值,那么采用LDPC为纠错码的PAS或者PFS系统就能实现该码率下的无误码传输。这里采用了6.25%冗余的阶梯码作为外码,以保证无误码传输,因此实际得到的速率还要略低于RC。
表1
编码码率RC | NGMI门限 | 总的码率 |
1/4 | 0.30 | 0.24 |
1/3 | 0.37 | 0.31 |
2/5 | 0.44 | 0.38 |
1/2 | 0.54 | 0.47 |
3/5 | 0.64 | 0.56 |
2/3 | 0.71 | 0.63 |
3/4 | 0.78 | 0.71 |
4/5 | 0.83 | 0.75 |
5/6 | 0.86 | 0.78 |
8/9 | 0.91 | 0.84 |
9/10 | 0.92 | 0.85 |
在NR系统中,物理下行共享信道(physical downlink shared channel,PDSCH)和物理上行共享信道(physical uplink shared channel,PUSCH)等数据链路采用LDPC编码。具体的数据信道编码过程:包括传输块(transportblock,TB)的循环冗余校验(cyclicredundancy check,CRC)添加、LDPC基图(base graph,BG)选择、码块(code block, CB)分割和码块级别的CRC添加、LDPC编码、速率匹配(rate matching,RM)和比特交织、码块级联等。LDPC的速率匹配针对每个码块独立进行,根据码率、系统比特、实际的物理资源长度等参数,通过打孔、重复或者缩短来实现速率匹配。码块级联之后的输出为编码好的码字(code word,CW),码字用于后续的调制,根据配置映射成不同阶数的QAM符号, QAM符号再经过层映射、预编码、资源映射、正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing,OFDM)或者离散傅里叶变化扩展(discrete fourier transformationspread,DFTS)符号生成等流程的处理,最后由天线端口发出,经过信道达到收端。
在新空口(new radio,NR)系统中的物理下行共享信道(physical downlinkshared channel,PDSCH)和物理上行共享信道(physical uplink shared channel,PUSCH)的编码调制方案(modulation coding scheme,MCS)分别配置有不同的MCS表格。例如,如下述表2所示。网络设备通过MCS保障终端设备的业务的传输效率和传输质量。当信道质量好时,采用更高阶的调制方式和更低的目标编码码率。网络设备或终端设备根据信道质量指示(channel quality indicator,CQI)选择或者下行控制信息(downlink controlinformation,DCI)或者上行控制信息(uplink control information,UCI)中指示的MCS选择对应的参数。例如,如表2所示,每阶MCS对应一种目标编码码率,MCS越高,目标编码码率越大,传输效率就越高,吞吐率越高。如下表2中所示,MCS表格中包含调制阶数,目标编码码率和频谱效率等参数。
下面表2中,通过改变调制阶数和目标编码码率来实现不同的频谱效率。通过目标编码码率的改变,让调制阶数的间隔变小,频谱效率的间距更近。目标编码码率配置的多样性,也进一步增加了LDPC编码的复杂度,需要通过不同冗余比特的调节来实现。
表2
下面结合具体的实施例介绍本申请的技术方案。
图2为本申请实施例调制方法的一个实施例示意图。请参阅图2,方法包括:
201、第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流。
符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数。不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同。
下面结合两个示例介绍符号类型数量、每个符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。
示例一:如图3所示,以64QAM为例,表示该64QAM的星座图所需的比特个数为6,星座点的信号幅度包括1,3,5,7。那么表示I路信号的比特为3比特,其中有一个比特是I路信号的符号位。表示Q路信号的比特也为3比特,其中有一个比特是Q路信号的符号位。
如果最终需要的目标概率整形星座图(即PCS 64QAM)是I/Q对称的,那么只需要考虑其中一路信号,由上述分析可知每路信号中所需要的不带符号位的符号需要使用2比特表示,因此可知符号类型数量为4,每个第一符号对应的比特个数为2比特。这里以4种符号类型分别为1,3,5,7为例进行介绍,结合上述公式(2)确定每种符号类型的第一符号对应的概率分布。举例来说,当目标概率整形星座图的信源熵H为5.6,麦克斯韦-玻尔兹曼v的取值为0.0336时,经过计算可以确定符号“1”的概率分布为0.4149,符号“3”的概率分布为0.3171,符号“5”的概率分布为0.1852,符号“7”的概率分布为0.0827。由此可知,第一符号流中包括4种符号类型,分别为1,3,5,7,其中,符号“1”在第一符号流包括的第一符号中的占比为0.4149,符号“3”在第一符号流包括的第一符号中的占比为0.3171,符号“5”在第一符号流包括的第一符号中的占比为0.1852,符号“7”在第一符号流包括的第一符号中的占比为0.0827。
从上述示例一可知,第一符号流中每个第一符号对应星座点中的正交信号或同频信号,每种符号类型的第一符号对应的正交信号或同频信号的信号幅度不同。
例如,符号“1”对应的信号幅度为1,符号“3”对应的信号幅度为3,符号“5”对应的信号幅度为5,符号“7”对应的信号幅度为7。
需要说明的是,该4种符号类型也可以为0,1,2,3。其中,0代表0对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度为1,1代表1对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度为3,2代表2对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度为5,3代表3对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度为7,具体本申请不做限定。也就是第一符号流中第一符号的取值为该符号对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度,也可以指示该符号对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度,但取值不为该符号对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度。后文以该第一符号流中第一符号的取值为该符号对应的星座点的正交信号或同频信号的信号幅度为例介绍本申请的技术方案。
示例二:如图3所示,以64QAM为例,表示该64QAM的星座图所需的比特个数为6,星座点的信号幅度包括1,3,5,7。
如果最终需要的目标概率整形星座图(即PCS 64QAM)不是I/Q对称的,而是象限对称。而表示每个象限的符号需要6比特,其中有2比特是符号位,用于决定该符号所落在的象限,因此该情况下所需要的不带符号位的符号需要使用4比特表示,因此可知每个第一符号对应的比特个数为4比特。如果落在某个象限中的每个星座点的概率分布都不相同,则符号类型数量为16。结合上述公式(2)确定每种符号类型的第一符号对应的概率分布。第一符号流包括16种符号类型,具体为{1+1j,1+3j,1+5j,1+7j,…,7+1j,7+3j,7+5j,7+7j}。
需要说明的是,该16种符号类型也可以替换为0至15。其中,0代表第一符号1+1j,1代表第一符号1+3j,2代表第一符号1+5j,以此类推,具体本申请不做限定。也就是第一符号流中第一符号可以为该第一符号对应的星座点的表示,也可以指示该第一符号对应的星座点。后文以该第一符号流中第一符号可以为该第一符号对应的星座点的表示为例介绍本申请的技术方案。
从上述示例二可知,第一符号流中每个第一符号对应一个星座点,不同符号类型的第一符号的概率分布不同。例如,1+2j对应的星座点的信号幅度为2+1j对应的星座点的信号幅度为/>由此可知,1+2j对应的信号幅度与2+1j对应的信号幅度相同,但是1+2j对应的概率分布与2+1j对应的概率分布不同。
具体关于符号类型数量、每个符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数的确定方式请参阅后文的相关介绍。
第一符号流包括多个第一符号,第一符号流中每个符号类型的第一符号在第一符号流包括的第一符号的占比等于该每个符号类型的第一符号对应的概率分布。也就是说第一符号流中包括的第一符号具有相应的概率分布。符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。也就是第一通信装置在确定第一符号流的过程中是将QAM符号中的正交信号(即I路信号)和同频信号(Q路信号)一起处理的。
第一符号流中的第一符号为实部和虚部都为大于或等于0的整数。
一种可能的实现方式中,第一符号流中每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点的正交信号或同频信号。
例如,如上述示例一可知,第一符号流包括4种符号类型,分别为1,3,5,7。第一符号流中的第一符号可以对应星座点的I路信号或者对应该星座点的Q路信号。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点。
例如,如上述示例二可知,第一符号流包括16种符号类型,具体为{1+1j,1+3j,1+5j, 1+7j,…,7+1j,7+3j,7+5j,7+7j}。第一符号1+1j对应图所示的目标概率整形星座图中横坐标的取值为1,纵坐标的取值为1的星座点。第一符号1+3j对应图3所示的目标概率整形星座图中横坐标的取值为1,纵坐标的取值为3的星座点。
由上述示例一和示例二可知,本申请的技术方案中既适用于I路和Q路具有相同概率分布的概率整形星座图,也适用于I路和Q路具有不同概率分布的概率整形星座图。应用场景较丰富,适用性较广,灵活性较高。
具体的,第一通信装置接收第三原始比特流,并将该第三原始比特流确定或分成第一原始比特流和第二原始比特流。换句话说,该第三原始比特流包括该第一原始比特流和第二原始比特流。然后,第一通信装置根据第一原始比特流、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数生成第一符号流。
例如,如图4所示,第一通信装置接收第三原始比特流,并将第三原始比特流确定或分成Sb1比特流和U2比特流。也就是该第三原始比特流包括Sb1比特流和U2比特流。Sb1比特流为上述步骤201中的第一原始比特流,U2比特流为上述步骤201的第二原始比特流。第一通信装置将Sb1比特流、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、以及每个第一符号对应的比特个数输入CCDM,CCDM输出第一符号流。
202、第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。
其中,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。该一个或多个QAM符号构成该目标概率整形星座图。
可选的,图2所示的实施例还包括步骤202a,步骤202a可以在步骤202之前执行。
202a、第一通信装置按照第一交织分离规则对第一符号流包括的多个第一符号进行交织和分离,得到交织的第一符号流。
可选的,第一交织分离规则包括第一通信装置按照预设顺序交换第一符号流中的第一符号之间的位置。
例如,上述示例一中,第一符号流为{111111111111333333335555557777},第一通信装置通过第一交织分离规则对第一符号流进行处理,得到交织的第一符号流为{133157315711131353311551537117}。目标概率整形星座图是I/Q对称的,因此该交织的第一符号流中奇数位的第一符号对应星座点的正交信号,偶数位的第一符号对应的星座点的同频信号;或者,该交织的第一符号流中偶数位的第一符号对应星座点的正交信号,奇数位的第一符号对应星座点的同频信号;或者,该交织的第一符号流的前半部分的第一符号对应星座点的正交信号,后半部分的第一符号对应的星座点的同频信号。
在该实现方式中,第一通信装置通过第一交织分离规则对该第一符号流包括的第一符号进行交织处理,有利于保障I路的概率分布和Q路的概率分布。例如,上述第一符号流为 {111111111111333333335555557777},如果不经过交织,概率分布相同的第一符号集中在一起,不利于保障I路的概率分布和Q路的概率分布。另外,避免第一符号流中出现集中出错,影响译码纠错的性能。第一通信装置通过交织处理可以分散化交织的第一符号流中出现错误的第一符号,也就是将第一符号流中出现错误的第一符号分散化,从而增加译码纠错的鲁棒性。
基于上述步骤202a,上述步骤202具体包括:
第一通信装置根据交织的第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。
可选的,下面结合图5所示的实施例详细介绍第一通信装置根据交织的第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流的具体过程。
可选的,第一通信装置根据第一QAM符号生成第一信号,并向第二通信装置发送第一信号。相应的,第二通信装置接收来自第一通信装置的第二信号。第一信号与第二信号相同或不同。第二通信装置解析第二信号。具体过程请参阅后文图5所示的实施例的相关介绍。
可选的,下面介绍第一通信装置采用概率整形星座调制方式的一些可能的实现方式。
1、第一通信装置可以默认采用概率整形星座调制方式。
2、第一通信装置获取信道状态参数,当信道状态参数大于第一阈值时,则第一通信装置采用概率整形星座调制方式。
其中,第一阈值的大小可以考虑以下至少一项因素设定:信道条件、不同信道状态下整形增益大小及系统开销的比较等。
一种可能的实现方式中,信道状态参数为第一通信装置测量得到的信道质量指示(channel quality indicator,CQI)、块误码率(block error rate,BLER)、吞吐率。该第一通信装置为终端设备。
另一种可能的实现方式中,信道状态参数为第二通信装置测量得到的CQI、BLER、吞吐率。该第一通信装置为网络设备,第二通信装置为终端设备。
3、第一通信装置为终端设备,第一通信装置接收来自第二通信装置的调制方式指示,该调制方式指示用于指示第一通信装置采用概率整形星座调制方式。第二通信装置为网络设备。
本申请实施例中,第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流。该符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;第一通信装置根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。由此可知,本申请的技术方案中,符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度。也就是说第一通信装置在确定第一符号流的过程中是将QAM符号中的正交信号(即I路信号)和同频信号(Q路信号)一起处理的。即第一通信装置通过一个CCDM生成第一符号流,并根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。无需采用两个CCDM分别用于生成I路信号对应的符号流和Q路信号对应的符号流,再组合成QAM符号,从而降低系统的复杂度。该目标概率整形星座图中I路和Q路可以具有相同的概率分布,也可以具有不同的概率分布,从而适配于不同对称性的概率分布,应用场景较丰富,适用性较广,灵活性较高。
图5为本申请实施例调制方法、解调方法的一个实施例示意图。请参阅图5,方法包括:
501、第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特率生成第一符号流。
上述步骤501与前述图2所示的实施例中的步骤201类似,具体请参阅前述图2所示的实施例中的步骤201的相关介绍,这里不再赘述。
502、第一通信装置按照第一映射规则将第一符号流映射为第一比特流。
其中,第一映射规则为第一符号到比特的映射关系,每个第一符号所映射到的比特个数为该每个第一符号对应的比特个数。
例如,结合上述示例一,第一符号流包括4种符号类型,分别为1,3,5,7。第一映射规则可以表示为如下表3:
表3
第一符号 | 比特 |
1 | 10 |
3 | 11 |
5 | 01 |
7 | 00 |
由表3可知,1映射为比特10,3映射为比特11,5映射为比特01,7映射为比特00。由此可知,第一通信装置通过上述表1将第一符号流映射为第一比特流。
例如,结合上述示例二,第一符号流包括16个符号类型,分别为1+1j,1+3j,1+5j,1+7j,…,7+1j,7+3j,7+5j,7+7j。第一映射规则可以表示为如下表4:
表4
由此可知,第一通信装置按照上述表4所示的第一映射规则将第一符号流映射为第一比特流。
例如,结合上述示例二,第一符号流包括16个符号类型,分别为1+1j,1+3j,1+5j,1+7j,…,7+1j,7+3j,7+5j,7+7j。第一映射规则可以表示为如下表5:
表5
第一符号 | 比特 |
1+7j | 0000 |
1+5j | 0001 |
1+1j | 0010 |
1+3j | 0011 |
3+7j | 0100 |
3+5j | 0101 |
3+1j | 0110 |
3+3j | 0111 |
7+7j | 1000 |
7+5j | 1001 |
7+1j | 1010 |
7+3j | 1011 |
5+7j | 1100 |
5+5j | 1101 |
5+1j | 1110 |
5+3j | 1111 |
由此可知,第一通信装置按照上述表5所示的第一映射规则将第一符号流映射为第一比特流。
需要说明的是,第一映射规则可以是预配置的,也可以是通信协议定义的,具体本申请不做限定。
例如,如图4所示,第一通信装置中的CCDM输出第一符号流,第一映射模块将第一符号流映射为U3比特流,并输出U3比特流。U3比特流为上述步骤502中的第一比特流。
503、第一通信装置根据第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流。
例如,如图4所示,U3比特流和U4比特流作为系统比特输入LDPC编码器,LDPC编码器经过编码输出第一校验比特流。U3比特流为上述步骤503中的第一比特流,U4比特流为上述步骤503中的第二原始比特流。
504、第一通信装置根据第一校验比特流和第二原始比特流确定第二比特流。
可选的,第一通信装置将第二原始比特流组合第一校验比特流,得到第二比特流。也就是说,第二比特流包括第一校验比特流和第二原始比特流。例如,如图4所示,组合模块将第一校验比特流组合到第二原始比特流之后,得到第二比特流。
505、第一通信装置根据第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。
其中,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号,该一个或多个QAM符号构成该目标概率整形星座图。
具体的,第一通信装置生成第一QAM符号流中的QAM符号包括:第一通信装置将第一符号流的第一符号作为第一符号对应的信号的信号幅度;第一通信装置将第二比特流中的比特作为该比特对应的第一符号对应的信号的符号比特。
可选的,图5所示的实施例还包括步骤505a,步骤505a可以在步骤505之前执行。
505a、第一通信装置按照第一交织分离规则对第一符号流包括的多个第一符号进行交织和分离,得到交织的第一符号流。
步骤505a与前述图2所示的实施例中步骤202a类似,具体可以参阅前述图2所示的实施例中的步骤202a的相关介绍,这里不再赘述。
基于上述步骤505a,可选的,上述步骤505具体包括:
第一通信装置根据交织的第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。
可选的,交织的第一符号流中的每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点的正交信号或同频信号。该交织的第一符号流中每个第一符号分别指示第一符号对应的正交信号或同频信号的信号幅度。该第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的正交信号或同频信号的符号位。
一种可能的实现方式中,交织的第一符号流中奇数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号,交织的第一符号流中偶数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号;或者,交织的第一符号流中偶数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号,交织的第一符号流中奇数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号;或者,交织的第一符号流中前半部分第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号,交织的第一符号流中后半部分第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号。
下面以交织的第一符号流中奇数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号,交织的第一符号流中偶数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号为例进行介绍。
可选的,交织的第一符号流中奇数位的第一符号分别指示第一符号对应的正交信号的信号幅度;交织的第一符号流中偶数位的第一符号分别指示第一符号对应的同频信号的信号幅度。第二比特流中奇数位的比特分别指示奇数位的第一符号对应的正交信号的符号位,第二比特流中偶数位的比特分别指示偶数位的第一符号对应的同频信号的符号位。
例如,结合上述示例一,交织的第一符号流为{133157315711131353311551537117},交织后的第一符号流中奇数位的第一符号指示第一符号对应的正交信号的信号幅度,偶数位的第一符号指示第一符号对应的同频信号的信号幅度。第二比特流为 {010100011110001100110001101011},第二比特流中奇数位的比特分别指示奇数位的第一符号对应的正交信号的符号位,第二比特流中偶数位的比特分别指示偶数位的第一符号对应的同频信号的符号位。第二比特流中“1”代表“-”,“0”代表“+”。因此,第一通信装置基于交织的第一符号流和第二比特流可以确定第一符号流为{1-3j,3-j,5+7j,3-j,-5-7j,-1+j,1+3j,-1-3j,5+3j,-3-j,1+5j,5-j,-5+3j,-7+j,-1-7j}。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点。第一符号流中每个第一符号分别指示该第一符号对应的星座点的信号幅度。第二比特流分别指示第一符号流中的第一符号对应的星座点的正交信号的符号位和该星座点的同频信号的符号位。例如,第二符号流中每个第二符号指示第二符号对应的星座点的信号幅度。第五比特流中第2i-1个比特指示所述第二符号流中的第i个第二符号对应的星座点的正交信号的符号位,第五比特流中第2i个比特指示第二符号流中的第i个第二符号对应的星座点的同频信号的符号位,i为大于或等于1的整数。
可选的,图5所示的实施例中还包括步骤506和步骤507。步骤506和步骤507可以在步骤505之后执行。
506、第一通信装置根据第一QAM符号流生成第一信号。
507、第一通信装置向第二通信装置发送第一信号。相应的,第二通信装置接收来自第一通信装置第二信号。
其中,第一信号与第二信号相同或不同。
具体的,第一通信装置对第一QAM符号流进行层映射、预编码、资源映射、OFDM或DFTS 符号生成等流程的处理得到第一信号。然后,第一通信装置通过天线端口在信道上发送该第一信号。第一信号在传输过程会受到噪声、信道等的影响,因此这里将第二通信装置接收到的来自第一通信装置的信号称为第二信号。第一信号与第二信号相同或不同。
508、第二通信装置解析第二信号,得到第二QAM符号流。
其中,第二QAM符号流包括一个或多个QAM符号,该一个或多个QAM符号可以构成目标概率整形星座图。
例如,如图6所示,QAM解调模块对第二信号进行解析,得到第二QAM符号流。
509、第二通信装置解调第二QAM符号流得到第三比特流。
例如,第二QAM符号流为{1-3j,3-j, 5+7j,3-j,-5-7j,-1+j,1+3j,-1-3j,5+3j,-3-j,1+5j,5-j,-5+3j,-7+j,-1-7j},由于调制阶数为64QAM,因此每个QAM符号需要使用6个比特表示,其中3比特用于表示星座点的正交信号,另外3比特用于表示星座点的同频信号。符号位“+”对应比特1,符号位“-”对应比特0。1映射为比特10,3映射为比特11,5映射为比特01,7映射为比特00。
因此,第三比特流为 {1100111110101011001110100010000101101101110100111011110110101101011010100011 11000110010000}。
510、第二通信装置对第三比特流进行解析,得到系统比特流和第二校验比特流。
例如,如图6所示,解析模块对第二QAM符号流进行解调,得到第三比特流。第三比特流包括系统比特流和第二校验比特流。第二通信装置将第三比特流确定或分成系统比特流和第二校验比特流。
具体的,由上述步骤504可知,第一通信装置将第二原始比特流组合到第一校验比特流之后,得到第二比特流。因此第二通信装置可以确定第三比特流中的校验比特所在的位置,第二通信装置可以将第三比特流中的校验比特划分出来,得到第二校验比特流以及剩余的比特,这里将剩余的比特称为系统比特流。
511、第二通信装置根据系统比特流和第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流。
例如,如图6所示,系统比特流和第二校验比特流输入LDPC解码器,LDPC解码器进行解码,得到第四比特流和第五比特流。
512、第二通信装置按照第二映射规则将第四比特流映射为第二符号流。
其中,第二映射规则为比特到第二符号的映射关系,第二符号流中每个第二符号对应的比特个数为通过比特表示每个第二符号所需的比特个数。
第二符号流包括的第二符号的符号类型数量和每个符号类型的第二符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的概率分布、信号幅度。也就是第二通信装置在确定第二符号流的过程中是将QAM符号中的正交信号(即I路信号)和同频信号(Q路信号)一起处理的。不同符号类型的第二符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同。
关于每个第二符号对应的比特个数、每个符号类型的第二符号对应的概率分布、以及第二符号流包括的第二符号的符号类型数量的确定过程请参阅后文相关介绍。
例如,第二映射规则可以表示为如下表6:
表6
比特 | 第二符号 |
10 | 1 |
11 | 3 |
01 | 5 |
00 | 7 |
由上述表6可知,比特“10”映射为第二符号“1”,比特“11”映射为第二符号“3”,比特“01”映射为第二符号“5”,比特“00”映射为第二符号“7”。第二通信装置结合表6将第四比特流映射为第二符号流。
例如,第二映射规则可以表示为如下表7:
表7
第二通信装置可以结合上述表7将第四比特流映射为第二符号流。
例如,第二映射规则可以表示为下表8:
表8
比特 | 第二符号 |
0000 | 1+7j |
0001 | 1+5j |
0010 | 1+1j |
0011 | 1+3j |
0100 | 3+7j |
0101 | 3+5j |
0110 | 3+1j |
0111 | 3+3j |
1000 | 7+7j |
1001 | 7+5j |
1010 | 7+1j |
1011 | 7+3j |
1100 | 5+7j |
1101 | 5+5j |
1110 | 5+1j |
1111 | 5+3j |
第二通信装置可以结合上述表8将第四比特流映射为第二符号流。
例如,如图6所示,第二映射模块按照第二映射规则将第四比特流映射为第二符号流。
513、第二通信装置根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
例如,如图6所示,第二通信装置将第二符号流、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布输入解CCDM,解CCDM输出第六比特流。
可选的。图5所示的实施例还包括步骤513a,步骤513a可以在步骤513之前执行。
513a、第二通信装置根据第一解交织分离规则对第二符号流包括的多个第二符号进行解交织和分离处理,得到解交织后的第二符号流。
第一解交织分离规则与前述图2所示的实施例中的步骤202a的第一交织分离规则是对应的。例如,第一交织分离规则包括第一通信装置将第一符号流中的前1/3的第一符号分别穿插到剩余的2/3的第一符号中。那么第一解交织分离规则包括第二通信装置将该1/3的第二符号挑选出来,并放置到剩余的第二符号之前。
基于上述步骤513a,可选的,上述步骤513具体包括:
第二通信装置根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对解交织后的第二符号流进行解析,得到第六比特流。
可选的,第二通信装置可以根据解调得到的第五比例流和第六比特流以及第一通信装置的第一原始比特流和第二原始比特流进行相应的性能计算。例如,第二通信装置可以将解调得到的第五比特流与第一原始比特流确定第五比特流的比特误码率,将解调得到的第六比特流与第一原始比特确定第六比特流的比特误码率。
上述图5所示的实施例中,第一通信装置通过本申请提供的调制方法实现将第一原始比特流和第二原始比特流调制为第一符号流,再基于该第一符号流生成第一信号。第一通信装置向第二通信装置发送该第一信号。相应的,第二通信装置接收来自第一通信装置的第二信号,第一信号与第二信号相同或不同。第二通信装置解析第二信号,得到第二QAM 符号流,并通过本申请提供的解调方法实现将第二QAM符号流解调为第五比特流和第六比特流。由上述图5的相关介绍可知,第一通信装置需要一个CCDM可以实现调制过程,第二通信装置需要一个解CCDM就可以实现解调过程,从而降低系统的复杂度。另外,该目标概率整形星座图中I路和Q路可以具有相同的概率分布,也可以具有不同的概率分布,从而适配于不同对称性的概率分布,提高方案的适用性。
本申请中,可选的,上述图5所示的实施例中的步骤503中,第一比特流和第二原始比特流位于第一码块,第一码块的长度大于第一通信装置支持的码块长度。第一比特流包括多个第一比特,第二原始比特流包括多个第二比特。
针对该情况,上述步骤503具体包括步骤5003a至步骤5003d。
步骤5003a、第一通信装置根据第一比特流和第二原始比特流确定第一TB CRC比特。
例如,如图7所示,第一通信装置基于第一比特流U3和第二原始比特流U4确定所需的第一TB CRC比特。
步骤5003b、第一通信装置将第一码块确定为M个子码块。
M个子码块中每个子码块包括多个第一比特中的部分第一比特和多个第二比特中的部分第二比特,不同子码块包括的第一比特和第二比特不同。
M等于第一码块的长度与第一通信装置支持的码块长度的比值的向上取整,M为大于或等于2的整数。
可选的,第一比特流包括M份第一比特,M份第一比特是按照第一比特流的比特顺序确定的。第二原始比特流包括M份第二比特,M份第二比特是按照第二原始比特流的比特顺序确定的。M份第一比特与M份第二比特一一匹配。M个子码块中每个子码块包括一份第一比特和第一份第二比特,每个子码块包括的第一比特与该子码块包括的第二比特匹配。
可选的,第一通信装置将第一码块确定M个子码块包括:
第一通信装置按照第一比特流的比特顺序将第一比特流拆分为M份第一比特,第一通信装置按照预设顺序将第二原始比特流拆分为M份第二比特。然后,第一通信装置将M份第一比特与M份第二比特一一匹配,得到M个子码块。M个子码块中每个子码块包括一份第一比特和一份第二比特。
例如,如图7所示,第一通信装置按照第一比特流U3的比特顺序将第一比特流U3拆分为U3_1,U3_2,U3_3,U3_4,U3_5。第一通信装置按照第二原始比特流的比特顺序将第二原始比特流U4拆分为U4_1,U4_2,U4_3,U4_4,U4_5。然后,第一通信装置将U3_1与U4_1组成子码块1,将U3_2与U4_2组成子码块2,将U3_3与U4_3组成子码块3,将U3_4与U4_4组成子码块4,将U3_5与U4_5组成子码块5。
步骤5003c、第一通信装置分别对M个子码块进行编码,得到M个子码块对应的CBCRC 比特。
例如,如图6所示,第一通信装置分别将M个子码块中每个子码块分别输入LDPC编码器, LDPC编码器输出每个子码块对应的CB CRC比特。具体如图7所示,LDPC编码器输出子码块1 对应的c1,子码块2对应的c2,子码块3对应的c3,子码块4对应的c4以及子码块5对应的c5。
步骤5003d、第一通信装置根据M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特确定第一校验比特流。
第一校验比特流包括M个子码块对应的校验比特。M个子码块中前M-1个子码块对应的校验比特包括前M-1个子码块对应的CB-CRC比特。M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特。
例如,子码块1包括U3_1与U4_1,子码块1对应的校验比特为c1。子码块2包括U3_2与 U4_2,子码块2对应的校验比特为c2。子码块3包括U3_3与U4_3,子码块3对应的校验比特为c3。子码块4包括U3_4与U4_4,子码块4对应的校验比特为c4。子码块5包括U3_5与U4_5,子码块5对应的校验比特包括c5和CRC。
M个子码块中每个子码块包括的第一比特的个数与第一数值之间的比值等于第一比值。第一数值等于每个子码块包括的第二比特的个数和每个子码块包括的校验比特的个数的和。第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值。
例如,如上述图3所示的64QAM的目标概率整形星座图,表示每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数为4比特,表示每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数为2比特。因此可知,第一比值等于2。如图7所示,子码块1包括的第一比特为U3_1,子码块1包括的第二比特为U4_1,子码块1对应的校验比特为c1,则可知U3_1/(U4_1+c1)=2。子码块2包括的第一比特为U3_2,子码块2包括的第二比特为U4_2,子码块2对应的校验比特为 c2,则可知U3_2/(U4_2+c2)=2。子码块3包括的第一比特为U3_3,子码块3包括的第二比特为U4_3,子码块3对应的校验比特位c3,则可知U3_3/(U4_3+c3)=2。子码块4包括的第一比特为U3_4,子码块4包括的第二比特为U4_4,子码块4对应的校验比特c4,则可知U3_4/(U4_4+c4)=2。子码块5包括的第二比特为U3_5,子码块5包括的第二比特为U4_5,子码块5对应的校验比特c5和CRC,因此可知U3_5/(U4_5+c5+CRC)=2。
相应的,可选的,上述图5所示的实施例中步骤510中,系统比特流包括多个第三比特和多个第四比特;系统比特流位于第二码块,第二码块的长度大于第二通信装置支持的码块长度。
基于该情况,上述图5所示的实施例还包括步骤510a至步骤510b。步骤510a和步骤510b 可以在步骤510之后执行,在步骤511之前执行。
510a、第二通信装置将第二码块确定为M个子码块。
其中,M个子码块中每个子码块包括部分第三比特和部分第四比特,不同子码块包括的第三比特和第四比特不同。
M个子码块中每个子码块包括的第三比特和第四比特是按照系统比特流的比特顺序确定的。
具体的,第二通信装置按照系统比特流的比特顺序对系统比特流进行拆分,得到M个子码块,每个子码块中包括部分第三比特和部分第四比特。
上述步骤510a与前述步骤5003b类似,具体可以参阅前述的介绍。
510b、第二通信装置将第二校验比特流确定为M份校验比特。
M份校验比特是按照第二校验比特流的比特顺序确定的。M份校验比特与M个子码块一一对应。M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第一TB CRC比特。
具体的,第二通信装置按照第二校验比特流的比特顺序将第二校验比特流拆分为M份校验比特。
M等于第二码块的长度与第二通信装置支持的码块长度之间的比值的向上取整。
M个子码块中的第三比特的个数与第二数值之间的比值等于第一比值,第二数值等于每个子码块包括的第四比特的个数与每个子码块对应的校验比特的个数的和。第一比值为表示所述目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示所述目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值。
基于上述步骤510a和步骤510b,可选的,上述步骤511具体包括步骤511a和步骤511b。
511a、第二通信装置对每个子码块和每个子码块对应的校验比特进行解码,得到每个子码块对应的第五比特和所述每个子码块对应的第六比特。
第二通信装置确定M个子码块,M个子码块中每个子码块中包括第五比特和第六比特。或者说,第二通信装置确定M个子码块,并根据M个子码块分别对应的校验比特以及M个子码块确定M个子码块中每个子码块对应的第五比特和对应的第六比特。
例如,如图7所示,如果没有发生误码,第二通信装置确定得到的M个子码块中每个子码块对应的第五比特分别为U3_1、U3_2、U3_3、U3_4、U3_5,每个子码块对应的第六比特分别为U4_1、U4_2、U4_3、U4_4、U4_5。
511b、第二通信装置将每个子码块对应的第五比特确定为第四比特流,以及将每个子码块对应的第六比特确定为第五比特流。
第二通信装置确定第四比特流和第五比特流。第四比特流包括每个子码块对应的第五比特,第五比特流包括每个子码块的第六比特。
可选的,上述步骤511b具体包括:
第二通信装置按照M个子码块的顺序将M个子码块中每个子码块对应的第五比特组合为第四比特流;第二通信装置按照M个子码块的顺序将M个子码块中每个子码块对应的第六比特组合为第五比特流。
例如,如果没有发生误码,第二通信装置按照M个子码块的顺序将U3_1、U3_2、U3_3、 U3_4以及U3_5组合得到第一比特流U3,第二通信装置按照M个子码块的顺序将U4_1、U4_2、 U4_3、U4_4以及U4_5组合得到第二原始比特流U4。
由此可知,第一通信装置通过对第一码块进行分段处理,使得分割得到的子码块中每个子码块都包含组成QAM符号所需要的比特信息,每个子码块可以独立构成QAM符号,从而保证了概率整形星座系统在多码块场景下的性能,保证第二通信装置能够正确解调。
本申请中,可选的,第一通信装置为网络设备,第二通信装置。下面结合图8和图9所示的实施例介绍第一通信装置确定符号类型数量、每个符号类型对应的第一符号的概率分布、每个第一符号对应的比特个数的过程以及第一通信装置向第二通信装置指示概率星座整形调制采用的一些参数的过程。
图8为本申请实施例调制方法、解调方法的另一个实施例示意图。请参阅图8,方法包括:
801、第一通信装置确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
第一编码码率是第一通信装置采用概率星座整形调制采用的编码码率。例如,如图3 所示,该LDPC编码器采用该第一编码码率进行编码。
目标概率整形星座图对应的第一调制阶数用于确定表示目标概率整形星座图中的星座点所需的比特个数以及星座点的信号幅度。例如,该目标概率整形星座图为64QAM,即第一调制阶数为6,由此可知该目标概率整形星座图中表示每个星座点需要6个比特,星座点的信号幅度包括1,3,5或7。
麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数用于确定目标概率整形星座图中的星座点的概率分布。例如,第一通信装置结合上述公式(2)以及可知麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v可以计算得到目标概率整形星座图中每个星座点的概率分布。
下面介绍上述步骤801中第一通信装置的一些可能的确定方式。
下面结合步骤a11至步骤a13介绍确定方式一。
步骤a11、第一通信装置获取信道状态参数。
其中,信道状态参数包括以下至少一项:第二通信装置测量得到的CQI、BLER、吞吐率。
例如,第一通信装置为网络设备,第二通信装置为终端设备。第一通信装置接收来自第二通信装置的信道状态参数。
步骤a12、第一通信装置根据该信道状态参数确定支持的最大频谱效率。
步骤a13、第一通信装置根据最大频谱效率SE确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
具体的,均匀调制的频谱效率可以表示为:
相应的,基于概率星座整形调制的频谱效率可以表示为:
SEPCS=HPCSRPCS=f'(v,MPCS,RPCS) (16)
其中,SEPCS为概率星座整形调制支持的频谱效率,HPCS为目标概率整形星座图的信源熵,v为麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,MPCS为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数,RPCS为概率星座整形调制采用的第一编码码率。
从上述公式(16)可知,第一通信装置可以通过调节v、MPCS、RPCS来调节SEPCS。在上述步骤a12中第一通信装置可以确定最大频谱效率,那么第一通信装置基于该最大频谱效率可以调节得到第一编码码率RPCS、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数MPCS、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v。
由此可知,第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率,实现在改变第一编码码率RPCS和第一调制阶数MPCS的基础上还可以调节麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v,从而实现更灵活的调节频谱效率。
如上述表2可知,MCS对应编码码率和调制阶数,实现不同的频谱效率的调节。当系统性能较好时,第一通信装置可以采用对应高频谱效率的MCS,而当系统性能较差时,第一通信装置可以采用对应较低频谱效率的MCS。由于通信协议定义的QAM调制阶数是2,4,6,或8的偶整数阶,编码码率也有一些特定的配置,所以不同的组合构成的不同频谱效率是有限的。或者说,上述表2中MCS对应的频谱效率的粒度是有限的。例如,当信道条件支持的频谱效率在MCS22至MCS23分别对应的频谱效率之间,第一通信装置只能选择MCS22的配置以保证块误码率的要求。具体的,本申请中,该麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数可以作为上述表4中MCS的第三维度的参数,从而实现更细粒度的频谱效率。
例如,当可以支持的最大频谱效率为0.25时,采用表2的配置最大能够达到的频谱效率为0.2344。但是如果在表2的基础上增加麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,则达到的频谱效率大于0.2344,也就是可实现的频谱效率范围更广。
下面结合步骤a21至步骤a23介绍确定方式二。
步骤a21、第一通信装置获取信道状态参数。
步骤a21与前述步骤a11类似,具体请参阅前述的相关介绍。
步骤a22、第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率SE。
步骤a23、第一通信装置根据最大频谱效率SE确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
其中,第一通信装置采用第一编码码率以及目标概率整形星座图对应的第一调制阶数保持不变。也就是在保持第一编码码率、第一调制阶数不变的情况下,通过改变目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数来实现不同的频谱效率。第一通信装置通过调节目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的取值改变上述公式(16) 中HPCS,从而改变SEPCS。此时,如果第一调制阶数MPCS不变,则概率星座整形调制的调制阶数固定,即只需要一种概率整形星座图,例如,64QAM。如果第一编码码率RPCS不变,则LDPC编码器的编码码率固定,不需要适配多种编码码率,从而降低了因需要做编码码率的匹配带来的复杂度。
由此可知,第一通信装置根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率,实现在保持第一编码码率RPCS和第一调制阶数MPCS不变的基础上调节麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v,有利于灵活的调节频谱效率,实现更细粒度的频谱效率。
下面结合步骤a31至步骤a33介绍确定方式三。
步骤a31、第一通信装置获取信道状态参数。
步骤a31与前述步骤a12类似,具体请参阅前述的相关介绍。
步骤a32、第一通信装置根据信道状态参数和第一对应关系确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
其中,第一对应关系为信道状态参数与调制编码参数之间的对应关系。调制编码参数包括编码码率、概率整形星座图对应的调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
例如,第一对应关系可以表示为如下表9,下表9中以信道状态参数为CQI为例进行介绍。
表9
信道状态参数 | 调制编码参数 |
CQI1 | 调制编码参数1 |
CQI2 | 调制编码参数2 |
CQI3 | 调制编码参数3 |
CQI4 | 调制编码参数4 |
第一通信装置结合上述表9确定该信道状态参数对应的调制编码参数,该信道状态参数对应的调制编码参数包括第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
下面结合步骤a41至步骤a43介绍确定方式四。
步骤a41、第一通信装置将第二调制阶数设置为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数。
其中,第二调制阶数为第一通信装置在均匀调制下采用的调制阶数。
具体的,均匀调制下的净传输速率可以表示为:
而结合上述公式(14)可知,概率星座整形调制的净传输速率可以表示为:
NTRPCS=HPCS-(1-RPCS)MPCS (18)
其中,HPCS为目标概率整形星座图的信源熵,MPCS为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数,RPCS为概率星座整形调制采用的第一编码码率。
步骤a42、第一通信装置将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率。
在使用概率整形星座调制时,为了和均匀调制进行公平对比,需要用到净传输速率来衡量,第一通信装置构建概率整形星座调制与均匀调制的连接,即两者调制方式对应净传输速率相等。
步骤a43、第一通信装置根据第一净传输速率以及第二调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
具体的,结合上述步骤a41至步骤a42,可以得到以下公式(19)和公式(20)。
MPCS=Muniform (20)
第一通信装置结合上述公式(19)和公式(20)可以计算得到第一编码码率RPCS和目标概率整形星座图的信源熵HPCS,再通过HPCS计算得到麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v;或者,第一通信装置结合上述公式(19)和公式(20)计算得到第一编码码率RPCS和麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v。
上述确定方式四的过程也可以称为等阶升码率方式,概率整形星座调制与均匀调制具有相同的净传输速率的条件下,第一通信装置可以通过调节第一编码码率实现更低的信噪比;或者,在相同的信噪比要求下,达到更高的频谱效率。从而提高概率整形星座调制带来的整形增益,提升系统性能。
下面结合步骤a51至步骤a53介绍确定方式五。
步骤a51、第一通信装置将第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率。
其中,第二编码速率为第一通信装置在均匀调制下采用的编码码率。
步骤a52、第一通信装置将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为等于第二调制阶数加上第一预设值。
其中,第二调制阶数为第一通信装置在均匀调制下采用的调制阶数。第一预设值可以为2,4等。例如,第二调制阶数MPCS=Muniform+2。
步骤a53、第一通信装置将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率。
在使用概率整形星座调制时,为了和均匀调制进行公平对比,需要用到净传输速率来衡量,第一通信装置构建概率整形星座调制与均匀调制的连接,即两者调制方式对应净传输速率相等。
步骤a54、第一通信装置根据所述第一净传输速率以及第一调制阶数确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
结合上述步骤a51至步骤a53,可以得到以下公式(21)至公式(23)。
MPCS=Muniform (23)
第一通信装置结合上述公式(21)至公式(23)可以计算得到第一编码码率RPCS和麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v。或者,第一通信装置结合上述公式(19)和公式(20)可以计算得到第一编码码率RPCS和目标概率整形星座图的信源熵HPCS,再通过HPCS计算得到麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数v。
上述确定方式五的过程也可以称为升阶等熵方式,概率整形星座调制与均匀调制具有相同的净传输速率的条件下,可以通过提高目标概率整形星座图对应的第一调制阶数实现更低的解调门限;或者,在相同的信噪比条件下,达到更高的频谱效率。从而提高概率整形星座调制带来的整形增益,提升系统性能。
802、第一通信装置根据第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。
第一通信装置根据第一调制阶数确定目标概率整形星座图中的星座点所需的比特个数以及星座点的信号幅度。第一通信装置根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定目标概率整形星座图中的星座点的概率分布。第一通信装置根据目标概率整形星座图中的星座点所需的比特个数、星座点的信号幅度以及星座点的概率分布确定该符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。具体的相关举例可以参阅前文示例一和示例二的相关介绍,这里不再赘述。
需要说明的是,上述步骤801的第一编码码率用于第一通信装置生成第一符号流。具体的,上述图2所示的实施例中的步骤201具体包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流。具体的,第一通信装置结合第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流确定第一符号流中包括的第一符号的数量、每种符号类型的个数。
例如,如图4所示,第一原始比特流为Sb1比特流,第二原始比特流为U4比特流。Sb1比特流与U4比特包括的比特总数为K,Sb1比特流、U4比特流和第一校验比特流包括的比特总数为W。K=41412,W=48576,MPCS=64,a=log22(MPCS)/2-1。如图4所示,Sb1比特流的比特个数为Sb1,U4比特流的比特个数为U4。第一符号流包括的第一符号的个数V1=W-K+U4,Sb1比特流的比特个数Sb1=a*V1,U4比特流的比特个数U4=K-Sb1。由此可知,第一通信装置可以计算得到V1。
803、第一通信装置向第二通信装置发送第一指示信息。相应的,第二通信装置接收来自第一通信装置的第一指示信息。
一种可能的实现方式中,第一指示信息用于指示第一MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一编码码率和第一调制阶数。
在该实现方式中,第一通信装置按照已有方式指示第一MCS,该第一MCS用于指示第一编码码率和第一调制阶数。具体第一MCS可以如上述表2中的表示形式。第一通信装置在指示第一MCS的基础上,还进一步指示目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。第一通信装置通过指示第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,从而使能第二通信装置基于这些参数进行解调和解码等。
另一种可能的实现方式中,第一指示信息用于指示第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。从而使能第二通信装置基于这些参数进行解调和解码等。
804、第二通信装置根据目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数。
步骤804与前述步骤802类似,具体可以参阅前述步骤802的相关介绍。
需要说明的是,上述步骤804的第一编码码率用于第二通信装置确定第六比特流。具体的,上述图5所示的实施例中的步骤513具体包括:
第二通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
由前述相关示例可知,第二通信装置可以结合第一编码码率和第二符号流包括的第二符号的个数反推得到第六比特流包括的比特个数。
本申请实施例中,第一通信装置确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。然后,第一通信装置根据第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。第一通信装置向第二通信装置发送第一指示信息,以指示第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,从而指示第二通信装置基于这些参数进行解调和解码等。
需要说明的是,上述图8所示的实施例是一种可能的实现方式,实际应用中,第二通信装置也可以基于信道状态参数和第一对应关系确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。也就是第一通信装置与第二通信装置通过预定义的第一对应关系确定调制编码参数,无需第一通信装置向第二通信装置指示这些参数。
图9为本申请实施例调制方法的另一个实施例示意图。请参阅图9,方法包括:
901、第一通信装置确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
在上述步骤901中,第一通信装置采用上述图8所示的实施例中的步骤801示出的确定方式四或确定方式五确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。也就是第一通信装置通过等阶升码率方式或升阶等熵方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
902、第一通信装置根据目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。
步骤902与前述图8所示的实施例中的步骤802类似,具体可以参阅前述图8所示的实施例中的步骤802的相关介绍。
需要说明的是,上述步骤801的第一编码码率用于第一通信装置生成第一符号流。具体的,上述图2所示的实施例中的步骤201具体包括:第一通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流。具体的,第一通信装置结合第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流确定第一符号流中包括的第一符号的数量、每种符号类型的个数。具体的相关示例请参阅前述相关介绍。
903、第一通信装置向第二通信装置发送第二指示信息。
一种可能的实现方式中,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式。第二MCS用于指示均匀调制方式对应的第二调制阶数以及对应的第二编码码率。
若上述步骤901中第一通信装置通过等阶升码率方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,则第二指示信息用于指示第二MCS和等阶升码率方式。
若上述步骤901中第一通信装置通过升阶等熵方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,则第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式。
904、第二通信装置采用等阶升码率方式或升阶等熵方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
一种可能的实现方式中,若第二指示信息用于指示第二MCS和等阶升码率方式,则第二通信装置采用等阶升码率方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
第二通信装置采用等阶升码率方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的过程与前述图8所示的实施例中步骤801中的确定方式四的步骤a41至步骤a43的过程类似,具体可以参阅前述的相关介绍。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,则第二通信装置采用升阶等熵方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
第二通信装置采用等阶升码率方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数的过程与前述图8所示的实施例中步骤801中的确定方式五的步骤a51至步骤a53的过程类似,具体可以参阅前述的相关介绍。
905、第二通信装置根据目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数。
步骤905与前述步骤802类似,具体可以参阅前述步骤802的相关介绍。
需要说明的是,上述步骤804的第一编码码率用于第二通信装置确定第六比特流。具体的,上述图5所示的实施例中的步骤513具体包括:
第二通信装置根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
由前述相关示例可知,第二通信装置可以结合第一编码码率和第二符号流包括的第二符号的个数反推得到第六比特流包括的比特个数。
本申请实施例中,第一通信装置确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。然后,第一通信装置根据目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。第一通信装置向第二通信装置发送第二指示信息,以第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式。便于第二通信装置基于第二指示信息确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数,并基于这些参数进行概率整形星座解调和解码等。
本申请中,可选的,第一通信装置为终端设备,第二通信装置为网络设备。第二通信装置可以确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。具体第二通信装置的确定方式可以参阅前述图8所示的实施例中步骤801的相关介绍。然后,第二通信装置向第一通信装置发送第三指示信息。第三指示信息用于指示第一MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;或者,第三指示信息用于指示第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
可选的,若第二通信装置采用等阶升码率方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第二通信装置可以向第一通信装置发送第四指示信息,第四指示信息用于指示第二MCS和等阶升码率方式。第二MCS用于指示均匀调制方式对应的第二调制阶数以及对应的第二编码码率。若第二通信装置采用升阶等熵方式确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第二通信装置可以向第一通信装置发送第四指示信息,第四指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式。第二MCS用于指示均匀调制方式对应的第二调制阶数以及对应的第二编码码率。
下面对本申请实施例提供的第一通信装置进行描述。请参阅图10,图10为本申请实施例第一通信装置的一个结构示意图。该第一通信装置可以用于执行图2、图5、图8和图9所示的实施例中第一通信装置执行的步骤,可以参考上述方法实施例中的相关描述。
第一通信装置包括处理模块1001。第一通信装置包括收发模块1002。
处理模块1001,用于根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流;符号类型数量和每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的同频信号的概率分布、信号幅度;每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;根据第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流,第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。
一种可能的实现方式中,第一符号流中的第一符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
另一种可能的实现方式中,处理模块1001还用于:
按照第一交织分离规则对第一符号流包括的多个第一符号进行交织和分离,得到交织的第一符号流;
处理模块1001具体用于:
根据交织的第一符号流和第二原始比特流生成第一QAM符号流。
另一种可能的实现方式中,处理模块1001具体用于:
按照第一映射规则将第一符号流映射为第一比特流,第一映射规则为第一符号到比特之间的映射关系,每个第一符号所映射到的比特个数为每个第一符号对应的比特个数;
根据第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流;
根据第一校验比特流和第二原始比特流确定第二比特流;
根据第一符号流和第二比特流生成第一QAM符号流。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应所述目标概率整形星座图中的一个星座点;
第一符号流中的每个第一符号分别指示第一符号对应的星座点的信号幅度;第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位和星座点的同频信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中每个第一符号指示第一符号对应的星座点的信号幅度,第二比特流中第2i-1个比特指示第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位,第二比特流中第2i个比特指示第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的同频信号的符号位,i为大于或等于1的整数。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中的每个第一符号对应目标概率整形星座图中的一个星座点的正交信号或同频信号;
第一符号流中的每个第一符号分别指示第一符号对应的正交信号或同频信号的信号幅度;第二比特流分别指示第一符号流中的每个第一符号对应的正交信号或同频信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,第一符号流中奇数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的正交信号;第一符号流中偶数位的第一符号分别对应目标概率整形星座图中的星座点的同频信号;
第一符号流中奇数位的第一符号分别指示第一符号对应的正交信号的信号幅度;第一符号流中偶数位的第一符号分别指示第一符号对应的同频信号的信号幅度;第二比特流中奇数位的比特分别指示奇数位的第一符号对应的正交信号的符号位,第二比特流中偶数位的比特分别指示偶数位的第一符号对应的同频信号的符号位。
另一种可能的实现方式中,第一比特流和第二原始比特流位于第一码块,第一码块的长度大于第一通信装置支持的码块长度,第一比特流包括多个第一比特,第二原始比特流包括多个第二比特;
处理模块1001具体用于:
根据第一比特流和第二原始比特流确定第一TB CRC比特;
将第一码块确定为M个子码块;
分别对M个子码块进行编码,得到M个子码块对应的CB CRC比特;
根据所述M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特确定第一校验比特流;
其中,第一校验比特流包括M个子码块对应的校验比特,M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第M个子码块对应的CB CRC比特和第一TB CRC比特;M个子码块中每个子码块中包括多个第一比特中的部分第一比特和多个第二比特中的部分第二比特,不同子码块包括的第一比特和第二比特不同;M等于第一码块的长度与第一通信装置支持的码块长度的比值的向上取整;M个子码块中每个子码块包括的第一比特的个数与第一数值之间的比值等于第一比值,第一数值等于每个子码块包括的第二比特的个数和每个子码块包括的校验比特的个数的和,第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值。
另一种可能的实现方式中,处理模块1001还用于:
获取信道状态参数;
根据所述信道状态参数确定支持的最大频谱效率;
根据所述最大频谱效率确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块1001具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用第一编码码率以及所述目标概率整形星座图对应的第一调制阶数保持不变的情况下,处理模块1001还用于:
获取信道状态参数;
根据信道状态参数确定支持的最大频谱效率;
根据最大频谱效率确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数。
另一种可能的实现方式中,处理模块1001还用于:
获取信道状态参数;
根据所述信道状态参数和第一对应关系确定第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一对应关系为信道状态参数与调制编码参数之间的对应关系,调制编码参数包括编码码率、概率整形星座图对应的调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块1001具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于所述均匀调制方式采用第二调制阶数与第二编码码率的乘积,处理模块1001 还用于:
将第二调制阶数设置为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;
将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第二调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块1001具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;处理模块 1001还用于:
将所述第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率;
将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为第二调制阶数加上第一预设值;
将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第一调制阶数确定所述目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布以及每个第一符号对应的比特个数;
处理模块1001具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数以及第一原始比特流生成第一符号流。
另一种可能的实现方式中,收发模块1002用于:
向所述第二通信装置发送第一指示信息;
其中,第一指示信息用于指示第一MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一编码码率和第一调制阶数;或者,第一指示信息用于第一编码码率、第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
另一种可能的实现方式中,收发模块1002用于:
向第二通信装置发送第二指示信息,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式,第二MCS用于指示第二调制阶数以及第二编码码率。
另一种可能的实现方式中,处理模块1001还用于:
获取信道状态参数;
若信道状态参数的取值大于或等于第一阈值,则采用概率星座整形方式进行调制。
下面对本申请实施例提供的第二通信装置进行描述。请参阅图11,图11为本申请实施例第二通信装置的一个结构示意图。该第二通信装置可以用于执行图5、图8和图9所示的实施例中第二通信装置执行的步骤,可以参考上述方法实施例中的相关描述。
第二通信装置包括处理模块1101。可选的,第二通信装置还包括收发模块1102。
处理模块1101,用于获取第二QAM符号流;解调第二QAM符号流得到第三比特流;对第三比特流进行解析,得到系统比特流和第二校验比特流;根据系统比特流和第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流;按照第二映射规则将第四比特流映射为第二符号流,第二映射规则为比特到第二符号的映射关系,第二符号流中每个第二符号对应的比特个数为通过比特表示每个第二符号所需的比特个数,第二符号流包括的第二符号的符号类型数量和每个符号类型的第二符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及星座点的概率分布、信号幅度,不同符号类型的符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
一种可能的实现方式中,处理模块1101还用于:
根据第一解交织分离规则对第二符号流包括的多个第二符号进行解交织和分离处理,得到解交织后的第二符号流;
处理模块1101具体用于:
根据符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对解交织后的第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第二符号流中的第二符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
另一种可能的实现方式中,系统比特流包括多个第三比特和多个第四比特;系统比特流位于第二码块,第二码块的长度大于第二通信装置支持的码块长度;处理模块1101还用于:
将第二码块确定为M个子码块,M个子码块中每个子码块包括部分第三比特和部分第四比特,不同子码块包括的第三比特和第四比特不同;
将第二校验比特流确定为M份校验比特,M份校验比特与M个子码块一一对应;M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括第一TB CRC比特;M等于第二码块的长度与第二通信装置支持的码块长度之间的比值的向上取整;M个子码块中的第三比特的个数与第二数值之间的比值等于第一比值,第二数值等于每个子码块包括的第四比特的个数与每个子码块对应的校验比特的个数的和,第一比值为表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值;
处理模块1101具体用于:
对每个子码块和每个子码块对应的校验比特进行解码,得到每个子码块对应的第五比特和每个子码块对应的第六比特;
将每个子码块对应的第五比特确定为第四比特流,以及将每个子码块对应的第六比特确定为第五比特流。
另一种可能的实现方式中,收发模块1102用于:
接收第一通信装置的第一指示信息;
其中,第一指示信息用于指示第一MCS和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数,第一MCS用于指示第一通信装置通过概率整形星座调制时采用的第一编码码率以及目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;或者,第一指示信息用于第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
处理模块1101还用于:
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;
处理模块1101具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,收发模块1102用于:
接收来自第一通信装置的第二指示信息;
其中,第二指示信息用于指示第二MCS和升阶等熵方式,或,用于指示第二MCS和等阶升码率方式,第二MCS用于指示均匀调制方式对应的第二调制阶数以及对应的第二编码码率。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息指示等阶升码率方式,处理模块1101还用于:
采用等阶升码率方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;
处理模块1101具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;
处理模块1101具体用于:
将第二调制阶数设置为目标概率整形星座图对应的第一调制阶数;
将第一净传输速率设置为第一通信装置采用概率整形星座调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第一调制阶数计算得到第一编码码率和目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
另一种可能的实现方式中,若第二指示信息指示所述升阶等熵方式,处理模块1101 还用于:
采用升阶等熵方式确定第二通信装置采用概率整形星座调制时采用的第一编码码率、目标概率整形星座图对应的第一调制阶数、麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数;
根据第一调制阶数以及麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数确定符号类型数量、每种符号类型的第二符号对应的概率分布以及每个第二符号对应的比特个数;
处理模块1101具体用于:
根据第一编码码率、符号类型数量、每个第二符号对应的比特个数以及每个符号类型对应的概率分布对第二符号流进行解析,得到第六比特流。
另一种可能的实现方式中,第一通信装置采用均匀调制方式进行调制时对应的第一净传输速率等于均匀调制方式对应的第二调制阶数与对应的第二编码码率的乘积;
处理模块1101具体用于:
将第二编码码率设置为第一通信装置采用概率星座整形调制时采用的第一编码码率;
将目标概率整形星座图对应的第一调制阶数设置为第二调制阶数加上第一预设值;
将第一净传输速率设置为第二通信装置采用概率星座整形调制时对应的净传输速率;
根据第一净传输速率以及第一调制阶数确定目标概率整形星座图对应的麦克斯韦-玻尔兹曼分布参数。
图12为本申请实施例第一通信装置的另一个结构示意图。请参阅图12,第一通信装置包括逻辑电路1201。可选的,第一通信装置还包括输入输出接口1202。
图12所示的第一通信装置可以用于执行上述图2、图5、图8和图9所示的实施例中第一通信装置执行的步骤。
可选的,逻辑电路1201可以具有图10所示的实施例中的处理模块1001的功能。输入输出接口1202可以具有图10所示的实施例中的收发模块1002的功能。
图12所示的第一通信装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案,其实现原理以及有益效果类似此处不再进行赘述。
图13为本申请实施例第二通信装置的另一个结构示意图。请参阅图13,第二通信装置包括逻辑电路1301。可选的,第二通信装置还包括输入输出接口1302。
图13所示的第二通信装置可以用于执行上述图5、图8和图9所示的实施例中第二通信装置执行的步骤。
可选的,逻辑电路1301可以具有图11所示的实施例中的处理模块1101的功能。输入输出接口1302可以具有图11所示的实施例中的收发模块1102的功能。
图13所示的第二通信装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案,其实现原理以及有益效果类似此处不再进行赘述。
下面通过图14示出第一通信装置或第二通信装置为终端设备的一种可能的结构示意图。
图14示出了一种简化的终端设备的结构示意图。为了便于理解和图示方式,图14中,终端设备以手机作为例子。如图14所示,终端设备包括处理器、存储器、射频电路、天线及输入输出装置。
处理器主要用于对通信协议以及通信数据进行处理,以及对终端设备进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据等。
存储器主要用于存储软件程序和数据。射频电路主要用于基带信号与射频信号的转换以及对射频信号的处理。天线主要用于收发电磁波形式的射频信号。
输入输出装置,例如触摸屏、显示屏,键盘等主要用于接收用户输入的数据以及对用户输出数据。需要说明的是,有些种类的终端设备可以不具有输入输出装置。
当需要发送数据时,处理器对待发送的数据进行基带处理后,输出基带信号至射频电路,射频电路将基带信号进行射频处理后将射频信号通过天线以电磁波的形式向外发送。当有数据发送到终端设备时,射频电路通过天线接收到射频信号,将射频信号转换为基带信号,并将基带信号输出至处理器,处理器将基带信号转换为数据并对该数据进行处理。
为便于说明,图14中仅示出了一个存储器和处理器。在实际的终端设备产品中,可以存在一个或多个处理器和一个或多个存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备等。存储器可以是独立于处理器设置,也可以是与处理器集成在一起,本申请实施例对此不做限制。
在本申请实施例中,可以将具有收发功能的天线和射频电路视为终端设备的收发单元,将具有处理功能的处理器视为终端设备的处理单元。如图14所示,终端设备包括收发单元1410和处理单元1420。收发单元也可以称为收发器、收发机、收发装置等。处理单元也可以称为处理器,处理单板,处理模块、处理装置等。可选的,可以将收发单元1410 中用于实现接收功能的器件视为接收单元,将收发单元1410中用于实现发送功能的器件视为发送单元,即收发单元1410包括接收单元和发送单元。收发单元有时也可以称为收发机、收发器、或收发电路等。接收单元有时也可以称为接收机、接收器、或接收电路等。发送单元有时也可以称为发射机、发射器或者发射电路等。
应理解,收发单元1410用于执行上述方法实施例中第一通信装置或第二通信装置的发送操作和接收操作,处理单元1420用于执行上述方法实施例中第一通信装置或第二通信装置上除了收发操作之外的其他操作。
当该终端设备为芯片时,该芯片包括收发单元和处理单元。其中,该收发单元可以是输入输出电路或通信接口;处理单元为该芯片上集成的处理器或者微处理器或者集成电路或者逻辑电路。
本申请还提供一种通信装置,请参阅图15,本申请实施例通信装置的另一个结构示意图。通信装置可以用于执行图2、图5、图8和图9所示的实施例中的第一通信装置执行的步骤,或者,用于执行图5、图8和图9所示的实施例中第二通信装置执行的步骤,可以参考上述方法实施例中的相关描述。
通信装置包括处理器1501。可选的,通信装置还包括存储器1502和收发器1503。
一种可能的实现方式中,该处理器1501、存储器1502和收发器1503分别通过总线相连,该存储器中存储有计算机指令。
前述实施例中的处理模块1101或处理模块1001具体可以是本实施例中的处理器1501,因此该处理器1501的具体实现不再赘述。前述实施例中的收发模块1102或收发模块1101则具体可以是本实施例中的收发器1503,因此收发器1503的具体实现不再赘述。
本申请实施例还提供了一种通信系统,该通信系统包括如图10所示的第一通信装置和如图11所示的第二通信装置。
图10所示的第一通信装置可以用于执行上述图2、图5、图8和图9所示的实施例中的第一通信装置执行的全部或部分步骤。图11所示的第二通信装置可以用于执行上述图5、图8和图9所示的实施例中第二通信装置执行的全部或部分步骤。
本申请实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得该计算机执行如上述图2、图5、图8和图9所示的实施例中提供的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当该计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上述图2、图5、图8和图9所示的实施例中提供的方法。
本申请实施例还提供一种芯片装置,包括处理器,用于与存储器相连,调用该存储器中存储的程序,以使得该处理器执行上述图2、图5、图8和图9所示的实施例中提供的方法。
其中,上述任一处提到的处理器,可以是一个通用中央处理器,微处理器,特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制上述图2、图5、图8和图9所示的实施例中提供的方法的程序执行的集成电路。上述任一处提到的存储器可以为只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请中,除特殊说明外,各个实施例之间相同或相似的部分可以互相参考。在本申请中各个实施例、以及各实施例中的各个实施方式/实施方法/实现方法中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间、以及各实施例中的各个实施方式/实施方法/实现方法之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例、以及各实施例中的各个实施方式/实施方法/实现方法中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例、实施方式、实施方法、或实现方法。以下所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (16)
1.一种调制方法,其特征在于,所述方法包括:
第一通信装置根据符号类型数量、每种符号类型的第一符号对应的概率分布、每个第一符号对应的比特个数和第一原始比特流生成第一符号流,所述符号类型数量和所述每个符号类型的第一符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及所述星座点的同频信号的概率分布、信号幅度,所述每个第一符号对应的比特个数为通过比特表示每个第一符号所需的比特个数;不同符号类型的第一符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;
所述第一通信装置根据所述第一符号流和第二原始比特流生成第一正交幅度调制QAM符号流,所述第一QAM符号流包括一个或多个QAM符号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一符号流中的第一符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一通信装置按照第一交织分离规则对所述第一符号流包括的多个第一符号进行交织和分离,得到交织的第一符号流;
所述第一通信装置根据所述第一符号流和第二原始比特流生成第一正交幅度调制QAM符号流,包括:
所述第一通信装置根据所述交织的第一符号流和所述第二原始比特流生成所述第一QAM符号流。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一通信装置根据所述第一符号流和第二原始比特流生成第一正交幅度调制QAM符号流,包括:
所述第一通信装置按照第一映射规则将所述第一符号流映射为第一比特流,所述第一映射规则为第一符号到比特之间的映射关系,每个第一符号所映射到的比特个数为所述每个第一符号对应的比特个数;
所述第一通信装置根据所述第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流;
所述第一通信装置根据所述第一校验比特流和所述第二原始比特流确定第二比特流;
所述第一通信装置根据所述第一符号流和所述第二比特流生成所述第一QAM符号流。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一符号流中的每个第一符号对应所述目标概率整形星座图中的一个星座点;
所述第一符号流中的每个第一符号分别指示所述第一符号对应的星座点的信号幅度;所述第二比特流分别指示所述第一符号流中的每个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位和所述星座点的同频信号的符号位。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一符号流中每个第一符号指示所述第一符号对应的星座点的信号幅度;所述第二比特流中第2i-1个比特指示所述第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的正交信号的符号位,所述第二比特流中第2i个比特指示所述第一符号流中的第i个第一符号对应的星座点的同频信号的符号位,所述i为大于或等于1的整数。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一符号流中的每个第一符号对应所述目标概率整形星座图中的一个星座点的正交信号或同频信号;
所述第一符号流中的每个第一符号分别指示所述第一符号对应的正交信号或同频信号的信号幅度;所述第二比特流分别指示所述第一符号流中的每个第一符号对应的正交信号或同频信号的符号位。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一符号流中奇数位的第一符号分别对应所述目标概率整形星座图中的星座点的正交信号;所述第一符号流中偶数位的第一符号分别对应所述目标概率整形星座图中的星座点的同频信号;
所述第一符号流中奇数位的第一符号分别指示所述第一符号对应的正交信号的信号幅度;所述第一符号流中偶数位的第一符号分别指示所述第一符号对应的同频信号的信号幅度;所述第二比特流中奇数位的比特分别指示所述奇数位的第一符号对应的正交信号的符号位,所述第二比特流中偶数位的比特分别指示所述偶数位的第一符号对应的同频信号的符号位。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一比特流和所述第二原始比特流位于第一码块,所述第一码块的长度大于第一通信装置支持的码块长度,所述第一比特流包括多个第一比特,所述第二原始比特流包括多个第二比特;
所述第一通信装置根据所述第一比特流和第二原始比特流进行编码,得到第一校验比特流,包括:
所述第一通信装置根据所述第一比特流和所述第二原始比特流确定第一传输块循环冗余校验TB CRC比特;
所述第一通信装置将所述第一码块确定为M个子码块;
所述第一通信装置分别对所述M个子码块进行编码,得到所述M个子码块对应的码块循环冗余校验CB CRC比特;
所述第一通信装置根据所述M个子码块对应的码块循环冗余校验CB CRC比特和所述第一TB CRC比特确定所述第一校验比特流;
其中,所述第一校验比特流包括所述M个子码块对应的校验比特,所述M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括所述第M个子码块对应的CB CRC比特和所述第一TB CRC比特;所述M个子码块中每个子码块中包括所述多个第一比特中的部分第一比特和所述多个第二比特中的部分第二比特,不同子码块包括的第一比特和第二比特不同;所述M等于所述第一码块的长度与所述第一通信装置支持的码块长度的比值的向上取整;所述M个子码块中每个子码块包括的第一比特的个数与第一数值之间的比值等于第一比值,所述第一数值等于每个子码块包括的第二比特的个数和每个子码块包括的校验比特的个数的和,所述第一比值为表示所述目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示所述目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值。
10.一种解调方法,其特征在于,所述方法包括:
第二通信装置获取第二正交幅度调制QAM符号流;
所述第二通信装置解调所述第二QAM符号流得到第三比特流;
所述第二通信装置对所述第三比特流进行解析,得到系统比特流和第二校验比特流;
所述第二通信装置根据所述系统比特流和所述第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流;
所述第二通信装置按照第二映射规则将所述第四比特流映射为第二符号流,所述第二映射规则为比特到第二符号的映射关系,所述第二符号流中每个第二符号对应的比特个数为通过比特表示每个第二符号所需的比特个数,所述第二符号流包括的第二符号的符号类型数量和每个符号类型的第二符号对应的概率分布用于表示目标概率整形星座图的星座点的正交信号的概率分布、信号幅度以及所述星座点的概率分布、信号幅度,不同符号类型的符号对应的概率分布和/或对应的信号幅度不同;
所述第二通信装置根据所述符号类型数量、所述每个第二符号对应的比特个数以及所述每个符号类型对应的概率分布对所述第二符号流进行解析,得到第六比特流。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二通信装置根据第一解交织分离规则对所述第二符号流包括的多个第二符号进行解交织和分离处理,得到解交织后的第二符号流;
所述第二通信装置根据所述符号类型数量、所述每个第二符号对应的比特个数以及所述每个符号类型对应的概率分布对所述第二符号流进行解析,得到第六比特流,包括:
所述第二通信装置根据所述符号类型数量、所述每个第二符号对应的比特个数以及所述每个符号类型对应的概率分布对所述解交织后的第二符号流进行解析,得到所述第六比特流。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述第二符号流中的第二符号为实部的取值和虚部的取值都大于或等于零的复数符号。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法,其特征在于,所述系统比特流包括多个第三比特和多个第四比特;所述系统比特流位于第二码块,所述第二码块的长度大于所述第二通信装置支持的码块长度;所述方法还包括:
所述第二通信装置将所述第二码块确定为M个子码块;所述M个子码块中每个子码块包括部分第三比特和部分第四比特,不同子码块包括的第三比特和第四比特不同;
所述第二通信装置将所述第二校验比特流确定为M份校验比特;
其中,所述M份校验比特与所述M个子码块一一对应;所述M个子码块中第M个子码块对应的校验比特包括所述第一传输块循环冗余校验TB CRC比特;所述M等于所述第二码块的长度与所述第二通信装置支持的码块长度之间的比值的向上取整;所述M个子码块中的第三比特的个数与第二数值之间的比值等于第一比值,所述第二数值等于每个子码块包括的第四比特的个数与每个子码块对应的校验比特的个数的和,所述第一比值为表示所述目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号幅度所需的比特个数与表示所述目标概率整形星座图中每个星座点对应的信号的符号位所需的比特个数之间的比值;
所述第二通信装置根据所述系统比特流和所述第二校验比特流进行解码,得到第四比特流和第五比特流,包括:
所述第二通信装置对所述每个子码块和所述每个子码块对应的校验比特进行解码,得到所述每个子码块对应的第五比特和所述每个子码块对应的第六比特;
所述第二通信装置将所述每个子码块对应的第五比特确定为所述第四比特流,以及将每个子码块对应的第六比特确定为所述第五比特流。
14.一种通信装置,其特征在于,所述通信装置包括处理模块;所述处理模块用于执行上述权利要求1至9中任一项所述的方法;或者,所述处理模块用于执行上述权利要求10至13中任一项所述的方法。
15.一种通信装置,其特征在于,所述通信装置包括处理器和存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的所述计算机程序,使得所述通信装置执行如权利要求1至9中任一项所述的方法,或者,使得所述通信装置执行如权利要求10至13中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至9中任一项所述的方法,或者,使得所述计算机执行如权利要求10至13中任一项所述的方法。
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