CN116683917A - 准循环ldpc编译码方法、装置及ldpc编译码器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种准循环LDPC编译码方法、装置及LDPC编译码器,其中,该方法包括:从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等;根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码,解决了相关技术中LDPC编译码过程缺少灵活性的问题,提高了LDPC编译码过程的灵活性。
Description
本申请是申请号为“201610877960.5”,申请日为“2016年9月30日”,题目为“准循环LDPC编译码方法、装置及LDPC编译码器”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种准循环LDPC编译码方法、装置及LDPC编译码器。
背景技术
图1是根据相关技术的数字通信系统的结构框图,如图1所示,数字通信系统中,一般包括三个部分:发送端、信道和接收端。发送端可对信息序列进行信道编码从而获取编码码字,对编码码字进行交织,并将交织后的比特映射成调制符号,然后可以根据通信信道信息来处理和发送调制符号。在信道中,由于多径、移动等因素导致特定的信道响应,这些都会使数据传输失真,同时由于噪声和干扰也会进一步恶化数据传输。接收端接收通过信道后的调制符号数据,此时的调制符号数据已经失真,需要进行特定处理才能恢复原始信息序列。
根据发送端对信息序列的编码方法,接收端可以对接收数据进行相应处理从而可靠地恢复原始信息序列。所述的编码方法必须是收发两端都是可见的。一般地,所述编码处理方法是基于前向纠错(Forward Error Correction,简称为FEC)编码,其中,前向纠错编码在信息序列中添加一些冗余信息。接收端可以利用该冗余信息来可靠地恢复原始信息序列。
在发送端,需要对待传输的传输块进行码块分割获得多份小传输块,然后对多份小传输块分别进行FEC编码,所述待传输的传输块的长度为TBS(Transport Block Size),FEC编码码率一般定义为进入编码器的比特数目比上实际传输比特的比值。在LTE系统中,非常灵活的传输块大小可以支持LTE系统的各种包大小需求,以及采用调制编码方案(Modulation and Coding Scheme,简称为MCS)索引来指示不同调制阶数和编码码率R以及确定TBS索引,以及根据资源块(Resource Block)数目NRB和传输块大小(TBS)索引来确定在不同的传输块大小,所述资源块大小是连续大小为12子载波在1个时隙上的资源,其中去除一些控制信号和参考信号所剩下的资源。信道类型中可以包括数据信道和控制信道,数据信道一般承载的是用户(User Equipment)数据,控制信道承载控制信息,包括MCS索引号、信道信息等控制类信息。带宽大小一般是指系统分配给数据传输所占用的带宽大小,LTE系统中分为20M、10M、5M等带宽。数据传输方向包括上行数据和下行数据,所述上行数据一般是指用户向基站传输数据,下行数据是指基站向用户传输数据。
一些常见的FEC编码包括:卷积码、Turbo码和低密度奇偶校验(Low DensityParity Check,简称为LDPC)码。FEC编码过程中,对比特数目为k的信息序列进行FEC编码获得n比特的FEC编码码字(冗余比特为n-k),FEC编码码率为k/n。LDPC码是一种可以用非常稀疏的奇偶校验矩阵或者二分图定义的线性分组码,正是利用它的校验矩阵的稀疏性,才能实现低复杂度的编译码,从而使得LDPC走向实用化。经过各种实践和理论证明,LDPC码是在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,简称为AWGN)信道下性能最为优良的信道编码,性能非常靠近香农极限。
在IEEE802.11ac、IEEE802.11ad、IEEE802.11aj、IEEE802.16e、IEEE802.11n、微波通信以及光纤通信等中,LDPC码都获得大量应用。LDPC码的奇偶校验矩阵中,每一行都是一个奇偶校验码,每一行中如果某一索引位置元素值等于1则说明该比特参与到该奇偶校验码,如果等于0,则说明该位置比特不参与该奇偶校验码。而结构化LDPC码的奇偶校验矩阵H为M×Z行和N×Z列的矩阵,它是由M×N个子矩阵构成,每个子矩阵都是大小为Z×Z的基本置换矩阵的不同幂次,也可以认为是大小为Z×Z单位阵的循环移位若干值所获得的子矩阵。此时,只要知道循环移位值以及子矩阵大小就可以确定一个结构化LDPC码,所述结构化LDPC码也可称为准循环LDPC码,在本文中所述的准循环LDPC码和结构化LDPC码是同一种。所述的所有移位值构成一个M×N矩阵,可以称为基础校验矩阵或者基础矩阵或者原模图(base protograph),所述子矩阵大小可以成为扩展因子或者提升值(lift size),在本专利内容中主要描述为扩展因子,所述意思都一致。结构化LDPC码的奇偶校验矩阵有如下的形式:
如果hbij==-1,则有是大小为Z×Z的全零矩阵;为了从数学上更容易描述单位阵的循环移位,以上所述的结构化LDPC码基础校验矩阵中,在这里定义一个大小Z×Z的基本置换矩阵P,对单位阵的循环移位即对基本置换矩阵P进行相应大小的幂次,所述的基本置换矩阵P如下所示:
通过这样的幂次hbij就可以唯一标识每一个分块矩阵,如果某一分块矩阵为全0矩阵,矩阵一般用-1来表示或者空值表示;而如果是单位阵的循环移位s获得,则等于s,所以所有hbij可以构成一个基础校验矩阵Hb,进而LDPC码的基础矩阵(或者基础校验矩阵)Hb可以表示如下:
所以,结构化LDPC码完全可以由基础矩阵Hb和扩展因子Z唯一确定。基础校验矩阵包括多个参数:MB、NB和KB,其中,MB是基础矩阵行数(可以说是基础矩阵的校验列数),NB基础矩阵总列数,而KB=NB-MB是基础矩阵的系统列数。
例如,基础校验矩阵Hb(2行4列)如下而且扩展因子z等于4:
则奇偶校验矩阵为:
所述的奇偶校验矩阵中的元素只有0和1,两种元素值,所以可以将其描述为二进制矩阵;以及从基础矩阵变换成奇偶校验矩阵(二进制矩阵)可以描述为:基础矩阵变扩展成奇偶校验矩阵或者基础矩阵变提升成奇偶校验矩阵。从以上所述的LDPC码奇偶校验矩阵来看,可以知道,奇偶校验矩阵的第1行等于1的元素索引为[1 6 9],说明在该结构化LDPC码中,第1比特、第6比特和第9比特构成一个奇偶校验码;同理,第2行中等于1的索引为[2 710],则第2比特、第7比特和第10比特构成一个奇偶校验码;依此类推,可以知道LDPC码其实就是很多歌奇偶校验码堆积起来的码字。而结构化LDPC码,好处在于只要存储基础校验矩阵Hb和扩展因子Z即可,存储非常简单,以及编码/译码算法中可以利用其分块特性,可以简化算法,如采用分层译码,而每行内比特节点位置都不冲突,可以采用流水线操作,可以减少译码时延和译码复杂度,实现非常简单。
在LDPC译码方法有多种,如概率域BP译码算法,对数域BP译码算法和分层最小和译码算法等。概率域BP译码算法性能最好,但是缺点在于由于其涉及到大量乘法运算,运算量非常大,从而所需的硬件成本非常高,并且数值的动态范围大稳定性不好,所以一般在实际应用中不会使用。相对于概率域BP译码算法,对数域BP译码算法减少了很多计算单元,但还是需要很多乘法运算,所需的硬件成本也不少。分层最小和译码算法将对数域BP译码算法的关键计算(log运算和乘法运算)单元转化成求最小值和次最小值,需要的硬件资源大量减少,性能会有一小点损失,但可以减少很多硬件资源。所以,在实际应用比较多的是分层最小和译码算法。不管是哪种译码方法,都是需要进行迭代译码,译码模块主要分为两个部分:校验节点更新模块和变量节点更新模块。
在LDPC编码和译码中,为了保证得到性能优异、吞吐量高、灵活性高和复杂度低等特性,与设计的LDPC码奇偶校验矩阵是息息相关的。反之,如果设计LDPC奇偶校验矩阵不好,将使得其性能下降,同时也可能会使得复杂度和灵活性受到影响。因此,在LDPC码设计过程中引入短圈girth的概念。为了更好理解girth的概念,在此介绍一下LDPC码基础矩阵出现短4环和短6环形成girth的情况。一般来说需要将基础矩阵扩展成奇偶校验矩阵或者二进制矩阵。在奇偶校验矩阵中,在任意2个不同的行索引为i和l上,以及任意2个不同的列索引为j和k上,如果由行索引为i和l与列索引为j和k共同指示的4个元素中,所述这4个元素都等于1,则我们认为所述奇偶校验矩阵中存在一个长度为4的短圈;同理,在奇偶校验矩阵中,在任意3个不同的行索引为i、l和a上,以及任意3个不同的列索引为j、k和b上,如果由行索引为i、l和a与列索引为j、k和b共同指示的6个元素中,如果这6个元素都等于1,则我们认为所述奇偶校验矩阵中存在一个长度为6的短圈;同理,在奇偶校验矩阵中,在任意3个不同的行索引为i、l、a和c上,以及任意4个不同的列索引为i、l、a和c上,如果由行索引为i、l、a和c与列索引为i、l、a和c共同指示的8个元素中,如果这8个元素都等于1,则我们认为所述奇偶校验矩阵中存在一个长度为8的短圈。如上所述举例中也存在一个girth为4的短圈,如图6所示的601和602。在基础矩阵中,可以认为其所对应的奇偶校验矩阵中,短4环出现girth=4的充分必要条件是:在基础矩阵中,任意能构成4环的4个元素[hai,hbi,hbj,haj]满足:
(hai-hbi+hbj-haj)%zf==0
zf为扩展因子,则该4个位置的元素之间会导致girth=4的出现。这样由于信息只在这4个节点(2个变量节点+2个校验节点)之间交换传递,在进行多次迭代后由于不断地交换的信息大部分来自自身反馈的信息,外部信息较少,则最终码字性能就会变差。
其所对应的奇偶校验矩阵中,短6环出现girth=6的充分必要条件是:在基础矩阵中,任意能构成6环的6个元素[hai,hbi,hbj,hcj,hck,hak]满足
(hab-hcd+hef-hgj+hnm-hqw)%zf=0
zf为扩展因子,则该6个位置的元素之间会导致girth=6的出现。这样由于信息大部分在这6个节点(3个变量节点+3个校验节点)之间交换传递,由于与girth=4同样原因交换的外来信息较少,其最终码字性能也可能会稍差。为了更为深入理解LDPC码的基础矩阵对应的奇偶校验矩阵(也称为二进制矩阵),由基础矩阵和扩展因子可以唯一确定一种LDPC编码方法,通过结合基础矩阵和扩展因子可以扩展成(或者提升成)奇偶校验矩阵(或二进制矩阵)。为了更好描述girth特性。LDPC码中,二分图和校验矩阵之间具有一一对应的关系。一个M*N的奇偶校验矩阵H定义了每个具有N比特的码字满足M个奇偶校验集的约束。一个二分图包括N个变量节点(variable node),每个节点对应奇偶校验矩阵H中一个比特位;还包括M个奇偶校验节点(check node),每个节点对应一个H中的奇偶校验。校验节点将连到将要得到校验的变量节点上;具体的说,当第m个校验涉及到第n个比特位,即Hm,n=1的时候,将有一根线连接校验节点m和比特节点n。二分图名称的由来就是因为它包括两类节点,即变量节点和校验节点。其中,任何同一类的节点之间都不会有连接。并且二分图中的总边数和校验矩阵中非零元素的个数相等。
根据图7所示某校验矩阵的二分图片断,黑色加重的实线告诉我们信息比特x1、x2和校验比特c1、c2构成了一个长度为4的圈。分析图7,校验约束c1和c2对于(x1,x2)是(0,0)或者(1,1)是无法区分的。根据图8所示某校验矩阵的二分图片断,黑色加重的实线告诉我们信息比特x1、x2、x3和校验比特c1、c2、c4构成了一个长度为6的圈。分析图8,校验约束c1、c2和c4对于(x1,x2,x3)是(0,0,0)或者(1,1,1)也是无法区分的,所以短圈存在降低了校验约束正常的检错和纠错能力。
图7说明了x1、x2通过长度为4的圈相互联系,图8说明了x1、x2、x3通过长度为6的圈相互联系,而LDPC码的信息传递(Message Passing)译码算法是假定变量节点是相互独立,短圈的存在必然破坏了独立性的假设,使得译码性能明显下降。事实上,圈4、圈6等短圈的存在使得变量节点在迭代译码的过程中频繁给自己传递正反馈信息。turbo码也是迭代译码的,使用交织器来减少这种正反馈效应。对于没有圈(Cycle free)的Tanner图,信息传递算法会导致最优解码,而圈的存在使得信息传递(Message Passing)算法是一种次优(sub-optimality)的迭代译码算法,事实上最短圈长度越长,信息传递算法越接近最优算法。
以下通过校验矩阵来分析短圈:图9给出了圈长为4的短圈在LDPC码校验矩阵中出现的一般形式,由带箭头的实线清楚可以看到变量节点xi、xj和校验节点cp、cq构成了长度为4的短圈,对于图9和图6而言如果xi=x1,xj=x2,cp=c1和cq=c2,二分图图7中的短圈就可以和校验矩阵中的短圈一一对应起来。图9给出了圈长为6的短圈在LDPC码校验矩阵中出现的一般形式,由带箭头的实线清楚可以看到变量节点xi、xj、xk和校验节点cp、cq、cr构成了长度为6的短圈,对于图9和图8而言,如果xi=x1,xj=x2,xk=x3,cp=c1,cq=c2和cr=c4,二分图图8中的短圈就可以和校验矩阵中的短圈一一对应起来。
在校验矩阵中,非零元素代表了行号对应的校验节点和列号对应变量节点的相连接的一条边。而在校验矩阵图中连接两个非零元素的边只代表了一种连接,并且这种连接只能水平方向的和或者垂直方向,其中水平方向的边表示两个变量节点通过一个校验节点连接起来,如图9,变量节点xi和xj通过校验节点cp连接起来。分析可知,如果存在两个变量节点之间的距离为2,这两个变量节点在校验矩阵图中就会形成一条水平方向的边。同理,垂直方向的边表示两个校验节点通过一个变量节点连接起来,可知如果存在两个校验节点的距离为2,那么在校验矩阵图中相应位置就存在一条垂直方向的边。校验矩阵图中某些边按照一条水平边连一条垂直边,再连一条水平边,再连一条垂直边,如此下去若能够构成一个闭合路径,并且所有的水平边不同行,所有垂直边不同列,则在校验矩阵中就可形成一个短圈,并且所构成的短圈的长度则由该圈包含的非零元素个数确定,因为我们知道非零元素对应二分图中真实的边,根据校验矩阵图的特点发现,非零元素的个数正好又与短圈中边的个数相等,所以短圈长度恰好又等于矩阵图种短圈包含的边的总数。图9中圈有四个非零元素,所以该圈的长度为4,并有4条边;图10中圈有六个非零元素,该圈的长度为6,并包含6条边。根据以上描述,可完全将二分图中的圈和校验矩阵的圈一一对应起来了,这样就可通过判断校验矩阵中出现圈情况来确定二分图中出现圈情况。
对于图9,由于变量节点xi,xj对应校验矩阵中的的两列之间重叠的1(overlap)至少为2。校验矩阵中两列的overlap为0意味着,那么这两列是相互正交的,相关性最小。如果overlap越大,则两列的相关性就越大。所以,如果校验矩阵两列之间overlap为2的情况出现比较频繁,必然增强了校验矩阵的列的相关性,这样会减少校验矩阵的秩,从而使得该校验矩阵确定的分组码的自由距离减少。对于图10,长度为6的短圈增强了三列之间的相关性,如果短圈出现的比较频繁,也会影响校验矩阵的秩,从而减小自由距离,导致码性能的下降。综上所述,校验矩阵中的短圈的存在,与无短圈情况比较,会导致校验矩阵的列的相关性增强,从而减小校验矩阵的秩,减小码的自由距离,降低码性能。事实上高girth码的校验矩阵更可能是满秩的,其中高girth码是指对应二分图最短圈圈长比较大的LDPC码。
以下解释二分图的girth、节点的girth、边的girth。为了定量描述二分图中的短圈,引入了girth的相关概念。二分图的girth是指一个图中最短圈的圈长,例如:某个二分图有长度为6、8、10、12和长度更长的圈,则该二分图的girth为6。二分图中,某个节点u的girth(the girth at node u)是指经过节点u的最短圈的圈长,例如:经过节点u有长度为8、10、12和长度更长的圈,则该节点u的girth为8。二分图中,某条边e的girth(the girthat node u)是指经过此边e的最短圈的圈长,例如:经过节点e有长度为8、10、12和长度更长的圈,则该节点u的girth为8。
一个变量节点的girth是指最短路径的长度,它等同于从这个节点出来的信息传递回该节点本身的最小迭代次数。在实际迭代次数达到这个最小迭代次数之前,与这个节点联系的信息可以最优地传递给二分图的剩余部分。如果某个变量节点的girth如果越大,那么该变量节点发出的信息被传递给自身的正反馈信息将越小,则译码性能也越好。所以,使变量节点的girth尽量大对码性能的提高是有利的。综上所述,构造高LDPC码原则如下:首先,被选择的码的最短圈的长度(girth)应该尽量大;其次,对于具有同样大小girth的码,被选择的码的最短圈的数目应该尽量少。
在实际应用中,由基础矩阵扩展为奇偶校验矩阵,所述奇偶校验矩阵也可以称为扩展矩阵或者二进制矩阵。分析校验矩阵的拓扑可知,扩展矩阵中z×z的分块矩阵和基础矩阵的元素是唯一对应的,如果基础矩阵中某些元素不构成短圈,那么这些元素对应的分块矩阵在扩展矩阵中也将不构成短圈。所以,为了研究扩展矩阵的短圈,仅仅需要研究当基础矩阵中出现短圈时的扩展矩阵。
如图11,分析校验矩阵和二分图的拓扑结构,当基础矩阵Hb中出现长度为4的短圈的时候,Hb的扩展矩阵H才可能出现长度为4或者更大的短圈,如下:有四个z×z的分块矩阵Pi,Pj,Pk,Pl对应的幂次元素i,j,k,l在Hb中构成了长度为4的短圈,若mod(i-j+k-l,z)=0,则Pi,Pj,Pk,Pl在H中构成了长度为4的短圈;若mod(i-j+k-l,z)=z/2,则Pi,Pj,Pk,Pl在H中构成了长度为8的短圈。其它情况下,Pi,Pj,Pk,Pl在H中构成了长度为12的短圈或者不构成短圈。
如图12,分析校验矩阵和二分图的拓扑结构,当基础矩阵Hb中出现长度为6的短圈的时候,Hb的扩展矩阵H才可能出现长度为6或者更大的短圈,如下:有六个z×z的分块矩阵Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn对应的幂次元素i,j,k,l,m,n在Hb中构成了长度为6的短圈,若mod(i-j+k-l+m-n,z)=0,则Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn在H中构成了长度为6的短圈;若mod(i-j+k-l+m-n,z)=z/2,则Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn在H中构成了长度为10的短圈。其它情况下,Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn在H中构成了长度大于等于12的短圈或者不构成短圈。
如图13,分析校验矩阵和二分图的拓扑结构,当基础矩阵Hb中出现长度为8的短圈的时候,Hb的扩展矩阵H才可能出现长度为8或者更大的短圈,如下:有八个z×z的分块矩阵Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn,,Ps,Pt对应的幂次元素i,j,k,l,m,n,s,t在Hb中构成了长度为8的短圈;若mod(i-j+k-l+m-n+s-t,z)=0,则Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn,Ps,Pt在H中构成了长度为8的短圈;其它情况下,Pi,Pj,Pk,Pl,Pm,Pn,Ps,Pt在H中构成了长度为12的短圈或者不构成短圈。
虽然结构化LDPC码已经在多种通信标准中获得应用,但是经过分析可以发现,各种标准的码率和码长都是比较有限的,即灵活性比较差。例如,在IEEE802.11ad标准中,只有1种码长(672)和4种码率(1/2、5/8、3/4、13/16);在IEEE802.11n标准中,只有3种码长(648、1296、1944)和4种码率(1/2、2/3、3/4、5/6)。可以发现,由于结构化LDPC是由部分基础矩阵来定义的,所以,这些使用中的结构化LDPC码的缺点都是灵活性不足,所述的灵活性是指编码码率和编码码长灵活变化,以及还有支持传输块也要灵活变化。在new RAT(newRadio Access Technology)系统中,需要信道编码方案支持灵活码率码长,即码长的变化间隔至少为8比特,码率可以灵活变化。
针对相关技术中LDPC编译码过程缺少灵活性的问题,目前还没有有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种准循环LDPC编译码方法、装置及LDPC编译码器,以至少解决相关技术中LDPC编译码过程缺少灵活性的问题。
根据本发明的一个实施例,提供了一种LDPC编译码方法,包括:从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
可选地,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵包括:根据预设参数确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述预设参数包括以下至少之一:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、码率R,传输块大小TBS和码率R的组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、调制编码方案MCS索引号和资源单元数NRB的组合、码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小;其中,所述传输块大小TBS是大于0的整数;所述应用场景包括:移动宽带增强eMBB、超高可靠低时延通信URLLC和大规模物联网mMTC;所述频段包括:系统配置的频率范围;所述码率R是大于0且小于1的实数;所述信道类型包括:控制信道和数据信道;所述数据传输方向包括:上行数据和下行数据;所述TBS索引号用于结合资源单元数目指示对应的传输块大小TBS,所述TBS索引号是大于或者等于0的整数;所述MCS索引号用于指示一个MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,所述MCS索引号是大于或者等于0的整数;所述资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;所述带宽大小是大于0的实数。
可选地,所述传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,所述TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时所述的母基础矩阵集合包括A1个基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,所述A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的所述TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述传输块大小TBS所归属的所述的TBS子集合TBSsubseti。然后确定所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,依据实际编码码率或者输块大小TBS和LDPC码字大小的组合,从所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi中选择对应的基础矩阵。
可选地,所述码率R是所有码率集合CoderateSet中的一个元素,其中,所述码率集合CoderateSet中包括A2个码率Coderatei,i是0到A2-1之间的整数,同时所述的母基础矩阵集合包括A2个基础矩阵子集合Hbi,每个码率对应一个基础矩阵子集合;其中,所有A2个码率构成了完整的所述所有码率集合CoderateSet,A2是大于1的整数;所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定与所述码率R相等的所述码率Coderatei,然后确定所述的码率Coderatei对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,所述频段是所有频段集合FBSet中的一个元素,其中,所述频段集合FBSet中包括A3个频段,同时所述的母基础矩阵集合包括A3个基础矩阵子集合Hbi,每个频段对应一个基础矩阵子集合;其中,所述A3个频段中两两之间没有交集,所有A3个频段构成了完整的所有频段集合FBSet,A3是大于1的整数,i是0到A3-1之间的整数;所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定与所述频段归属于频段集合FBSet的索引,然后确定所述频段对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,所述母基础矩阵集合包括:数据编码使用的基础矩阵子集合和信令编码使用的基础矩阵子集合,所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述信道类型,然后确定所述信道类型对应的基础矩阵子集合。
可选地,所述母基础矩阵集合包括:上行传输数据使用的基础矩阵子集合和下行传输数据使用的基础矩阵子集合,所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述数据传输方向,然后确定所述数据传输方向对应的基础矩阵子集合。
可选地,所述母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,所述码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中所述确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中选择大于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,所述R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,所述码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中所述确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中小于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,所述R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,所述A2是大于1的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,所述A4个基础矩阵的第i个基础矩阵子集合的维数为:矩阵列数分别为NBi,矩阵行数分别为MBi,矩阵系统列数分别为KBi,i=0、1、…、(A4-1),其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,所述A4是大于1的整数。
可选地,所述A4个基础矩阵子集合的矩阵列数NBi相等;和/或,所述A4个基础矩阵子集合的矩阵行数MBi相等;和/或,所述A4个基础矩阵子集合的矩阵系统列数KBi相等;其中,i=0、1、…、(A4-1)。
可选地,所有基础矩阵子集合中所有列索引构成的列索引集合Colset,存在第一个列索引集合ColsetX和第二列索引集合ColsetY,第一列索引集合和第二列索引集合没有交集,且两个子集都不为空,第一列索引集合和第二列索引集合都是Colset的子集,当列索引j属于第一列索引集合,每个基础矩阵子集合的第j列的第二类元素都属于同一集合EleSetj,其中EleSetj的第二类元素数目是小于或等于所有基础矩阵子集合的第j列的列重量的最大值;当列索引j属于第二列索引集合,任何两个基础矩阵子集合中第一基础矩阵子集合的第j列和第二基础矩阵子集合的第j列的交集的第二类元素数目小于等于2个,并且所述第一基础矩阵子集合、第二基础矩阵子集合的第j列的第二类元素数目都是大于等于3,其中,所述列重量是所述列中的第二类元素数目。
可选地,A4=1,所述基础矩阵子集合的所有行索引构成的行索引集合Rowset,存在第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY,j和k是所述第一个行索引集合中的任意2个元素,所述基础矩阵子集合中第j行和第k行正交;第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY没有交集,且两个子集都不为空,第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY都是Rowset的子集;所述第j行和第k行正交是在第j行和第k行中的任意列索引上的2个元素中最多有1个第二类元素。
可选地,所述母基础矩阵集合中包括所述A4个基础矩阵子集合,每个基础矩阵子集合所支持的扩展因子集合分别为Zseti,其中,i=0、1、…、(A4-1),所述A4个扩展因子集合中至少存在2个扩展因子集合所支持的元素数目不相等。
可选地,所述扩展因子集合Zseti中,包括:Zseti是Zset(i+1)的子集,其中i=0、1、…、(A4-2)。
可选地,所述A4个基础矩阵的任意一个基础矩阵子集合中,列重大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中的任意校验列中的所有第二类元素值等于0。
可选地,所述母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中从第L0行至尾行中的任意连续L1行正交,所述L1行正交是所述L1行中任意列索引的L1个元素值中至多有一个第二类元素值,所述L0是大于等于0小于5的一个整数,L1是大于0小于5的一个整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),可选地:码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于所述girth为4的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,所述不同码长的girth为6的变量节点个数分别为C0=K0*Z0,C1=K1*Z1,...,C(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K0<=K1<=...<=K(s-1);其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...和N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...和K(s-1)是大于等于1的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应所述码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,所述不同码长的girth为8的变量节点个数分别为D1=K0*Z0,D1=K1*Z1,...,D(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K1<=K2<=...<=Ks;其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...、N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...K(s-1)是大于或者等于1的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵的第二类元素位置相同。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持的码率相同。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持不同的码长,所述支持不同码长的基础矩阵中的第二类元素是根据扩展因子和一个确定的扩展因子计算获得。
可选地,所述确定的扩展因子是对应于所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵所支持最大码长的扩展因子。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码率,其中每一种码率对应一个基础矩阵,其中任何2种码率所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同;或者,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码长,其中每一种码长对应一个基础矩阵,其中任何2种码长所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同,x是大于0小于10的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合包括多份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,所述的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,所述Colsubset1和Colsubset2互为补集,所述Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
可选地,所述的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,所述奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;所述基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,所述奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,所述列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,所述Colsubset3和Colsubset4互为补集,所述Colsubset1包含所述Colsubset3,所述Colsubset4包含所述Colsubset2,所述Colsubset3有Ei个元素,所述Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,所述Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,所述奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种准循环LDPC编译码装置,包括:确定模块,用于从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;编译码模块,用于根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
可选地,所述确定模块用于:根据预设参数确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述预设参数包括以下至少之一:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、码率R,传输块大小TBS和码率R的组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、调制编码方案MCS索引号和资源单元数NRB的组合、码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小;其中,所述传输块大小TBS是大于0的整数;所述应用场景包括:移动宽带增强eMBB、超高可靠低时延通信URLLC和大规模物联网mMTC;所述频段包括:系统配置的频率范围;所述码率R是大于0且小于1的实数;所述信道类型包括:控制信道和数据信道;所述数据传输方向包括:上行数据和下行数据;所述TBS索引号用于结合资源单元数目指示对应的传输块大小TBS,所述TBS索引号是大于或者等于0的整数;所述MCS索引号用于指示一个MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,所述MCS索引号是大于或者等于0的整数;所述资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;所述带宽大小是大于0的实数。
可选地,所述传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,所述TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时所述的母基础矩阵集合包括A1个基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,所述A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的所述TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;所述确定模块用于:确定所述传输块大小TBS所归属的所述的TBS子集合TBSsubseti,然后确定所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,依据实际编码码率或者输块大小TBS和LDPC码字大小的组合,从所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi中选择对应的基础矩阵。
可选地,所述码率R是所有码率集合CoderateSet中的一个元素,其中,所述码率集合CoderateSet中包括A2个码率Coderatei,i是0到A2-1之间的整数,同时所述的母基础矩阵集合包括A2个基础矩阵子集合Hbi,每个码率对应一个基础矩阵子集合;其中,所有A2个码率构成了完整的所述所有码率集合CoderateSet,A2是大于1的整数;所述确定模块用于:确定与所述码率R相等的所述码率Coderatei,然后确定所述的码率Coderatei对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,所述频段是所有频段集合FBSet中的一个元素,其中,所述频段集合FBSet中包括A3个频段,同时所述的母基础矩阵集合包括A3个基础矩阵子集合Hbi,每个频段对应一个基础矩阵子集合;其中,所述A3个频段中两两之间没有交集,所有A3个频段构成了完整的所有频段集合FBSet,A3是大于1的整数,i是0到A3-1之间的整数;所述确定模块用于:确定与所述频段归属于频段集合FBSet的索引,然后确定所述频段对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,所述母基础矩阵集合包括:数据编码使用的基础矩阵子集合和信令编码使用的基础矩阵子集合,所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述信道类型,然后确定所述信道类型对应的基础矩阵子集合。
可选地,所述母基础矩阵集合包括:上行传输数据使用的基础矩阵子集合和下行传输数据使用的基础矩阵子集合,所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述数据传输方向,然后确定所述数据传输方向对应的基础矩阵子集合。
可选地,所述母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,所述码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中所述确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中选择大于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,所述R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,所述码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中所述确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中小于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合作为所述码率值R,所述R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,所述A2是大于1的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,所述A4个基础矩阵的第i个基础矩阵子集合的维数为:矩阵列数分别为NBi,矩阵行数分别为MBi,矩阵系统列数分别为KBi,i=0、1、…、(A4-1),其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,所述A4是大于1的整数。
可选地,所述A4个基础矩阵子集合的矩阵列数NBi相等;和/或,所述A4个基础矩阵子集合的矩阵行数MBi相等;和/或,所述A4个基础矩阵子集合的矩阵系统列数KBi相等;其中,i=0、1、…、(A4-1)。
可选地,所有基础矩阵子集合的所有列索引构成的列索引集合Colset,存在第一个列索引集合ColsetX和第二列索引集合ColsetY,第一列索引集合和第二列索引集合没有交集,且两个子集都不为空,第一列索引集合和第二列索引集合都是Colset的子集,当列索引j属于第一列索引集合,每个基础矩阵子集合的第j列的第二类元素都属于同一集合EleSetj,其中EleSetj的第二类元素数目是小于或等于所有基础矩阵子集合的第j列的列重量的最大值;当列索引j属于第二列索引集合,任何两个基础矩阵子集合中第一基础矩阵子集合的第j列和第二基础矩阵子集合的第j列的交集的第二类元素数目小于等于2个,并且所述第一基础矩阵子集合、第二基础矩阵子集合的第j列的第二类元素数目都是大于等于3,其中,所述列重量是所述列中的第二类元素数目。
可选地,A4=1,所述基础矩阵子集合的所有行索引构成的行索引集合Rowset,存在第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY,j和k是所述第一个行索引集合中的任意2个元素,所述基础矩阵子集合中第j行和第k行正交;第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY没有交集,且两个子集都不为空,第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY都是Rowset的子集;所述第j行和第k行正交是在第j行和第k行中的任意列索引上的2个元素中最多有1个第二类元素。
可选地,所述母基础矩阵集合中包括所述A4个基础矩阵子集合,每个基础矩阵子集合所支持的扩展因子集合分别为Zseti,其中,i=0、1、…、(A4-1),所述A4个扩展因子集合中至少存在2个扩展因子集合所支持的元素数目不相等。
可选地,所述扩展因子集合Zseti中,包括:Zseti是Zset(i+1)的子集,其中i=0、1、…、(A4-2)。
可选地,所述A4个基础矩阵的任意一个基础矩阵子集合中,列重大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中的任意校验列中的所有第二类元素值等于0。
可选地,所述母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中从第L0行至尾行中的任意连续L1行正交,所述L1行正交是所述L1行中任意列索引的L1个元素值中至多有一个第二类元素值,所述L0是大于等于0小于5的一个整数,L1是大于0小于5的一个整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于所述girth为4的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,所述不同码长的girth为6的变量节点个数分别为C0=K0*Z0,C1=K1*Z1,...,C(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K0<=K1<=...<=K(s-1);其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...和N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...和K(s-1)是大于等于1的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应所述码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,所述不同码长的girth为8的变量节点个数分别为D1=K0*Z0,D1=K1*Z1,...,D(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K1<=K2<=...<=Ks;其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...、N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...K(s-1)是大于或者等于1的正整数。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵的第二类元素位置相同。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持的码率相同。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持不同的码长,所述支持不同码长的基础矩阵中的第二类元素是根据扩展因子和一个确定的扩展因子计算获得。
可选地,所述确定的扩展因子是对应于所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵所支持最大码长的扩展因子。
可选地,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码率,其中每一种码率对应一个基础矩阵,其中任何2种码率所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同;或者,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码长,其中每一种码长对应一个基础矩阵,其中任何2种码长所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同,x是大于0小于10的整数。
可选地,所述母基础矩阵集合包括多份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,所述的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,所述Colsubset1和Colsubset2互为补集,所述Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
可选地,所述的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,所述奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;所述基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,所述奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,所述列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,所述Colsubset3和Colsubset4互为补集,所述Colsubset1包含所述Colsubset3,所述Colsubset4包含所述Colsubset2,所述Colsubset3有Ei个元素,所述Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,所述Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,所述奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种准循环LDPC编译码器,包括:处理芯片,用于从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等,所述母基础矩阵集合至少包括一个基础矩阵;编码器,用于根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码;和/或,译码器,用于根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
可选地,所述处理芯片用于:根据预设参数确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述预设参数包括以下至少之一:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、码率R,传输块大小TBS和码率R的组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、调制编码方案MCS索引号和资源单元数NRB的组合、码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小;其中,所述传输块大小TBS是大于0的整数;所述应用场景包括:移动宽带增强eMBB、超高可靠低时延通信URLLC和大规模物联网mMTC;所述频段包括:系统配置的频率范围;所述码率R是大于0且小于1的实数;所述信道类型包括:控制信道和数据信道;所述数据传输方向包括:上行数据和下行数据;所述TBS索引号用于结合资源单元数目指示对应的传输块大小TBS,所述TBS索引号是大于或者等于0的整数;所述MCS索引号用于指示一个MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,所述MCS索引号是大于或者等于0的整数;所述资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;所述带宽大小是大于0的实数。
通过本发明,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等;根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码,由此可见,采用上述方案从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,LDPC编码所使用的基础矩阵中的元素分为第一类元素和第二类元素,第一类元素和第二类元素分别具有对应的矩阵,再根据LDPC编码所使用的基础矩阵进行编译码,使得LDPC编译码支持灵活的码长和码率,因此,提高了LDPC编译码过程的灵活性,从而解决了相关技术中LDPC编译码过程缺少灵活性的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据相关技术的数字通信系统的结构框图;
图2是根据本发明实施例的一种LDPC编译码方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的一种LDPC编译码装置的结构框图一;
图4是根据本发明实施例的一种LDPC编译码装置的结构框图二;
图5是根据本发明可选实施例的发送端的LDPC码的编码方法的流程图;
图6是根据相关技术的基础矩阵所对应奇偶校验矩阵中girth为4的示意图;
图7是根据本发明可选实施例的校验矩阵的二分图片断的示意图一;
图8是根据本发明可选实施例的校验矩阵的二分图片断的示意图二;
图9是根据本发明可选实施例的校验矩阵的二分图片断的示意图三;
图10是根据本发明可选实施例的校验矩阵的二分图片断的示意图四;
图11是根据本发明可选实施例的四个单位矩阵的循环移位矩阵在H构成长度为4的短圈的示意图;
图12是根据本发明可选实施例的六个单位矩阵的循环移位矩阵在H构成长度为6的短圈的示意图;
图13是根据本发明可选实施例的八个单位矩阵的循环移位矩阵在H构成长度为8的短圈的示意图;
图14是根据本发明可选实施例的z=4,2×2基础矩阵的扩展矩阵有长度为4短圈和长度为8短圈的示意图;
图15是根据本发明可选实施例的扩展因子集合对各个变量的girth的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
在本实施例中提供了一种准循环LDPC编译码方法,图2是根据本发明实施例的一种LDPC编译码方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S202,从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验(Low Density ParityCheck,简称为LDPC)编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等;
步骤S204,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
通过上述步骤,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等;根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码,由此可见,采用上述方案从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,LDPC编码所使用的基础矩阵中的元素分为第一类元素和第二类元素,第一类元素和第二类元素分别具有对应的矩阵,再根据LDPC编码所使用的基础矩阵进行编译码,使得LDPC编译码支持灵活的码长和码率,因此,提高了LDPC编译码过程的灵活性,从而解决了相关技术中LDPC编译码过程缺少灵活性的问题。
可选地,在上述步骤S202中,可以但不限于根据预设参数确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,预设参数包括以下至少之一:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、码率R,传输块大小TBS和码率R的组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、MCS索引号和资源单元数NRB的组合、码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小。
在本实施例中,传输块大小TBS是大于0的整数;应用场景包括:移动宽带增强eMBB、超高可靠低时延通信URLLC和大规模物联网mMTC;频段包括:系统配置的频率范围;码率R是大于0且小于1的实数;信道类型包括:控制信道和数据信道;数据传输方向包括:上行数据和下行数据;TBS索引号用于结合资源单元数目指示对应的传输块大小TBS,TBS索引号是大于或者等于0的整数;MCS索引号用于指示一个MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,MCS索引号是大于或者等于0的整数;资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;带宽大小是大于0的实数。
可选地,传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时的母基础矩阵集合包括A1个基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;在上述步骤S202中:确定传输块大小TBS所归属的的TBS子集合TBSsubseti,然后确定TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,依据实际编码码率或者输块大小TBS和LDPC码字大小的组合,从TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi中选择对应的基础矩阵。
可选地,码率R是所有码率集合CoderateSet中的一个元素,其中,码率集合CoderateSet中包括A2个码率Coderatei,i是0到A2-1之间的整数,同时的母基础矩阵集合包括A2个基础矩阵子集合Hbi,每个码率对应一个基础矩阵子集合;其中,所有A2个码率构成了完整的所有码率集合CoderateSet,A2是大于1的整数;在上述步骤S202中:确定与码率R相等的码率Coderatei,然后确定的码率Coderatei对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,频段是所有频段集合FBSet中的一个元素,其中,频段集合FBSet中包括A3个频段,同时的母基础矩阵集合包括A3个母基础矩阵子集合Hbi,每个频段对应一个基础矩阵子集合;其中,A3个频段中两两之间没有交集,所有A3个频段构成了完整的所有频段集合FBSet,A3是大于1的整数,i是0到A3-1之间的整数;在上述步骤S202中,确定与频段归属于频段集合FBSet的索引,然后确定频段对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,母基础矩阵集合包括:数据编码使用的基础矩阵和信令编码使用的基础矩阵子集合,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵子集合,包括:确定信道类型,然后确定信道类型对应的基础矩阵子集合。
可选地,母基础矩阵集合包括:上行传输数据使用的基础矩阵子集合和下行传输数据使用的基础矩阵子集合,在上述步骤S202中,确定数据传输方向,然后确定数据传输方向对应的基础矩阵子集合。
可选地,母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中选择大于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。采用所述的基础矩阵子集合进行缩短编码,即编码之前在待待编码信息序列中添加部分哑元比特,所述哑元码字比特不传输,以保证编码码率不变(即等于实际编码码率)。
或者,可选地,所述母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,所述码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中所述确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中小于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,所述R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,所述A2是大于1的整数。采用所述的基础矩阵子集合进行编码后,进行打孔编码,即LDPC编码完后有部分码字比特不传输,以保证编码码率不变(即等于实际编码码率)。
可选地,母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,A4个基础矩阵子集合的第i个基础矩阵子集合的维数为:矩阵列数分别为NBi,矩阵行数分别为MBi,矩阵系统列数分别为KBi,i=0、1、…、(A4-1),其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,A4是大于1的整数。
可选地,A4个基础矩阵子集合的矩阵列数NBi相等;和/或,A4个基础矩阵子集合的矩阵行数MBi相等;和/或,A4个基础矩阵子集合的矩阵系统列数KBi相等;其中,i=0、1、…、(A4-1)。
可选地,所有基础矩阵子集合中所有列索引构成的列索引集合Colset,存在第一个列索引集合ColsetX和第二列索引集合ColsetY,第一列索引集合和第二列索引集合没有交集,且两个子集都不为空,第一列索引集合和第二列索引集合都是Colset的子集,当列索引j属于第一列索引集合,每个基础矩阵子集合的第j列的第二类元素都属于同一集合EleSetj,其中EleSetj的第二类元素数目是小于或等于所有基础矩阵子集合的第j列的列重量的最大值;当列索引j属于第二列索引集合,任何两个基础矩阵子集合中第一基础矩阵子集合的第j列和第二基础矩阵的第j列的交集的第二类元素数目小于等于2个,并且第一基础矩阵子集合、第二基础矩阵子集合的第j列的第二类元素数目都是大于等于3,其中,列重量是列中的第二类元素数目。
可选地,A4=1,基础矩阵子集合的所有行索引构成的行索引集合Rowset,存在第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY,j和k是第一个行索引集合中的任意2个元素,基础矩阵子集合中第j行和第k行正交;第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY没有交集,且两个子集都不为空,第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY都是Rowset的子集;第j行和第k行正交是在第j行和第k行中的任意列索引上的2个元素中最多有1个第二类元素。
可选地,母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,每个基础矩阵子集合所支持的扩展因子集合分别为Zseti,其中,i=0、1、…、(A4-1),A4个扩展因子集合中至少存在2个扩展因子集合所支持的元素数目不相等。
可选地,扩展因子集合Zseti中,包括:Zseti是Zset(i+1)的子集,其中i=0、1、…、(A4-2)。
可选地,A4个基础矩阵的任意一个基础矩阵子集合中,列重大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中的任意校验列中的所有第二类元素值等于0。
可选地,母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵中从第L0行至尾行中的任意连续L1行正交,L1行正交是L1行中任意列索引的L1个元素值中至多有一个第二类元素值,L0是大于等于0小于5的一个整数,L1是大于0小于5的一个整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于girth为4的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,不同码长的girth为6的变量节点个数分别为C0=K0*Z0,C1=K1*Z1,...,C(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K0<=K1<=...<=K(s-1);其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...和N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...和K(s-1)是大于等于1的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,不同码长的girth为8的变量节点个数分别为D1=K0*Z0,D1=K1*Z1,...,D(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K1<=K2<=...<=Ks;其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...、N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...K(s-1)是大于或者等于1的正整数。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵的第二类元素位置相同。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持的码率相同。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持不同的码长,支持不同码长的基础矩阵中的第二类元素是根据扩展因子和一个确定的扩展因子计算获得。
可选地,确定的扩展因子是对应于母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵所支持最大码长的扩展因子。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码率,其中每一种码率对应一个基础矩阵,其中任何2种码率所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同;或者,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码长,其中每一种码长对应一个基础矩阵,其中任何2种码长所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同,x是大于0小于10的整数。
可选地,母基础矩阵集合包括多份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,Colsubset1和Colsubset2互为补集,Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
可选地,的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,Colsubset3和Colsubset4互为补集,Colsubset1包含Colsubset3,Colsubset4包含Colsubset2,Colsubset3有Ei个元素,Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
实施例2
在本实施例中还提供了一种准循环LDPC编译码装置,该装置用于实现上述实施例及可选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的一种LDPC编译码装置的结构框图一,如图3所示,该装置包括:
确定模块32,用于从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
编译码模块34,耦合至确定模块32,用于根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
通过上述步骤,确定模块从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等;编译码模块根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码,由此可见,采用上述方案从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,LDPC编码所使用的基础矩阵中的元素分为第一类元素和第二类元素,第一类元素和第二类元素分别具有对应的矩阵,再根据LDPC编码所使用的基础矩阵进行编译码,使得LDPC编译码支持灵活的码长和码率,因此,提高了LDPC编译码过程的灵活性,从而解决了相关技术中LDPC编译码过程缺少灵活性的问题。
可选地,确定模块32用于:根据预设参数确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,预设参数包括以下至少之一:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、码率R,传输块大小TBS和码率R的组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、MCS索引号和资源单元数NRB的组合、码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小。
在本实施例中,传输块大小TBS是大于0的整数;应用场景包括:eMBB、URLLC和mMTC;频段包括:系统配置的频率范围;码率R是大于0且小于1的实数;信道类型包括:控制信道和数据信道;数据传输方向包括:上行数据和下行数据;TBS索引号用于结合资源单元数目指示对应的传输块大小TBS,TBS索引号是大于或者等于0的整数;MCS索引号用于指示一个MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,MCS索引号是大于或者等于0的整数;资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;带宽大小是大于0的实数。
可选地,传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时的母基础矩阵集合包括A1个母基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;确定模块32用于:确定传输块大小TBS所归属的的TBS子集合TBSsubseti,然后确定TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,码率R是所有码率集合CoderateSet中的一个元素,其中,码率集合CoderateSet中包括A2个码率Coderatei,i是0到A2-1之间的整数,同时的母基础矩阵集合包括A2个基础矩阵子集合Hbi,每个码率对应一个基础矩阵子集合;其中,所有A2个码率构成了完整的所有码率集合CoderateSet,A2是大于1的整数;确定模块32用于:确定与码率R相等的码率Coderatei,然后确定的码率Coderatei对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,频段是所有频段集合FBSet中的一个元素,其中,频段集合FBSet中包括A3个频段,同时的母基础矩阵集合包括A3个母基础矩阵子集合Hbi,每个频段对应一个基础矩阵子集合;其中,A3个频段中两两之间没有交集,所有A3个频段构成了完整的所有频段集合FBSet,A3是大于1的整数,i是0到A3-1之间的整数;确定模块32用于:确定与频段归属于频段集合FBSet的索引,然后确定频段对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,依据实际编码码率或者输块大小TBS和LDPC码字大小的组合,从TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi中选择对应的基础矩阵。
可选地,母基础矩阵集合包括:数据编码使用的基础矩阵子集合和信令编码使用的基础矩阵子集合,确定模块32用于:确定信道类型,然后确定信道类型对应的基础矩阵子集合。
可选地,母基础矩阵集合包括:上行传输数据使用的基础矩阵子集合和下行传输数据使用的基础矩阵子集合,确定模块32用于:确定数据传输方向,然后确定数据传输方向对应的基础矩阵子集合。
可选地,母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中,确定模块32用于:从[R0、…、R(A2-1)]中选择大于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。
可选地,母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中,确定模块32用于:从[R0、…、R(A2-1)]中小于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。
可选地,母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,A4个基础矩阵子集合的第i个基础矩阵子集合的维数为:矩阵列数分别为NBi,矩阵行数分别为MBi,矩阵系统列数分别为KBi,i=0、1、…、(A4-1),其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,A4是大于1的整数。
可选地,A4个基础矩阵子集合的矩阵列数NBi相等;和/或,A4个基础矩阵子集合的矩阵行数MBi相等;和/或,A4个基础矩阵子集合的矩阵系统列数KBi相等;其中,i=0、1、…、(A4-1)。
可选地,所有基础矩阵子集合的所有列索引构成的列索引集合Colset,存在第一个列索引集合ColsetX和第二列索引集合ColsetY,第一列索引集合和第二列索引集合没有交集,且两个子集都不为空,第一列索引集合和第二列索引集合都是Colset的子集,当列索引j属于第一列索引集合,每个基础矩阵子集合的第j列的第二类元素都属于同一集合EleSetj,其中EleSetj的第二类元素数目是小于或等于所有基础矩阵子集合的第j列的列重量的最大值;当列索引j属于第二列索引集合,任何两个基础矩阵子集合中第一基础矩阵子集合的第j列和第二基础矩阵子集合的第j列的交集的第二类元素数目小于等于2个,并且第一基础矩阵子集合、第二基础矩阵子集合的第j列的第二类元素数目都是大于等于3,其中,列重量是列中的第二类元素数目。
可选地,A4=1,基础矩阵子集合的所有行索引构成的行索引集合Rowset,存在第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY,j和k是第一个行索引集合中的任意2个元素,基础矩阵子集合中第j行和第k行正交;第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY没有交集,且两个子集都不为空,第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY都是Rowset的子集;第j行和第k行正交是在第j行和第k行中的任意列索引上的2个元素中最多有1个第二类元素。
可选地,母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,每个基础矩阵子集合所支持的扩展因子集合分别为Zseti,其中,i=0、1、…、(A4-1),A4个扩展因子集合中至少存在2个扩展因子集合所支持的元素数目不相等。
可选地,扩展因子集合Zseti中,包括:Zseti是Zset(i+1)的子集,其中i=0、1、…、(A4-2)。
可选地,A4个基础矩阵的任意一个基础矩阵子集合中,列重大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中任意校验列中的所有第二类元素值等于0。
可选地,母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中从第L0行至尾行中的任意连续L1行正交,L1行正交是L1行中任意列索引的L1个元素值中至多有一个第二类元素值,L0是大于等于0小于5的一个整数,L1是大于0小于5的一个整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于girth为4的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,不同码长的girth为6的变量节点个数分别为C0=K0*Z0,C1=K1*Z1,...,C(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K0<=K1<=...<=K(s-1);其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...和N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...和K(s-1)是大于等于1的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,不同码长的girth为8的变量节点个数分别为D1=K0*Z0,D1=K1*Z1,...,D(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K1<=K2<=...<=Ks;其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...、N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...K(s-1)是大于或者等于1的正整数。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵的第二类元素位置相同。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持的码率相同。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持不同的码长,支持不同码长的基础矩阵中的第二类元素是根据扩展因子和一个确定的扩展因子计算获得。
可选地,确定的扩展因子是对应于母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵所支持最大码长的扩展因子。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码率,其中每一种码率对应一个基础矩阵,其中任何2种码率所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同;或者,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码长,其中每一种码长对应一个基础矩阵,其中任何2种码长所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同,x是大于0小于10的整数。
可选地,母基础矩阵集合包括多份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,Colsubset1和Colsubset2互为补集,Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
可选地,的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,Colsubset3和Colsubset4互为补集,Colsubset1包含Colsubset3,Colsubset4包含Colsubset2,Colsubset3有Ei个元素,Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述模块分别位于多个处理器中。
实施例3
在本实施例中还提供了一种准循环LDPC编译码器,图4是根据本发明实施例的一种LDPC编译码器的结构框图,如图4所示,该LDPC编译码器包括:
处理芯片42,用于从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等,母基础矩阵集合至少包括一个基础矩阵;
编码器44,耦合至处理芯片42,用于根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码;和/或,译码器46,耦合至处理芯片42,用于根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
可选地,处理芯片42用于:根据预设参数确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,预设参数包括以下至少之一:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、码率R,传输块大小TBS和码率R的组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、MCS索引号和资源单元数NRB的组合、码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小。
在本实施例中,传输块大小TBS是大于0的整数;应用场景包括:eMBB、URLLC和mMTC;频段包括:系统配置的频率范围;码率R是大于0且小于1的实数;信道类型包括:控制信道和数据信道;数据传输方向包括:上行数据和下行数据;TBS索引号用于结合资源单元数目指示对应的传输块大小TBS,TBS索引号是大于或者等于0的整数;MCS索引号用于指示一个MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,MCS索引号是大于或者等于0的整数;资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;带宽大小是大于0的实数。
可选地,传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时的母基础矩阵集合包括A1个基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;处理芯片用于:确定传输块大小TBS所归属的的TBS子集合TBSsubseti,然后确定TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,依据实际编码码率或者输块大小TBS和LDPC码字大小的组合,从TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi中选择对应的基础矩阵。
可选地,码率R是所有码率集合CoderateSet中的一个元素,其中,码率集合CoderateSet中包括A2个码率Coderatei,i是0到A2-1之间的整数,同时的母基础矩阵集合包括A2个基础矩阵子集合Hbi,每个码率对应一个基础矩阵子集合;其中,所有A2个码率构成了完整的所有码率集合CoderateSet,A2是大于1的整数;处理芯片用于:确定与码率R相等的码率Coderatei,然后确定的码率Coderatei对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,频段是所有频段集合FBSet中的一个元素,其中,频段集合FBSet中包括A3个频段,同时的母基础矩阵集合包括A3个基础矩阵子集合Hbi,每个频段对应一个基础矩阵子集合;其中,A3个频段中两两之间没有交集,所有A3个频段构成了完整的所有频段集合FBSet,A3是大于1的整数,i是0到A3-1之间的整数;处理芯片用于:确定与频段归属于频段集合FBSet的索引,然后确定频段对应的基础矩阵子集合Hbi。
可选地,母基础矩阵集合包括:数据编码使用的基础矩阵子集合和信令编码使用的基础矩阵子集合,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定信道类型,然后确定信道类型对应的基础矩阵子集合。
可选地,母基础矩阵集合包括:上行传输数据使用的基础矩阵子集合和下行传输数据使用的基础矩阵子集合,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定数据传输方向,然后确定数据传输方向对应的基础矩阵子集合。
可选地,母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中选择大于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。
可选地,母基础矩阵集合支持的A2个码率,每个码率对应一个基础矩阵子集合,码率包括:R0、R1、…、R(A2-1),对应基础矩阵子集合分别为:Hb0、Hb 1、…、Hb(A2-1),其中,0<R0<R1<…<R(A2-1)<1;其中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:从[R0、…、R(A2-1)]中小于或等于R’并且与R’的差值最小的一个码率所对应的基础矩阵子集合,R’是实际编码码率,R’是大于0小于1的实数,A2是大于1的整数。
可选地,母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,A4个基础矩阵子集合的第i个基础矩阵子集合的维数为:矩阵列数分别为NBi,矩阵行数分别为MBi,矩阵系统列数分别为KBi,i=0、1、…、(A4-1),其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,A4是大于1的整数。
可选地,A4个基础矩阵子集合的矩阵列数NBi相等;和/或,A4个基础矩阵子集合的矩阵行数MBi相等;和/或,A4个基础矩阵子集合的矩阵系统列数KBi相等;其中,i=0、1、…、(A4-1)。
可选地,所有基础矩阵子集合的所有列索引构成的列索引集合Colset,存在第一个列索引集合ColsetX和第二列索引集合ColsetY,第一列索引集合和第二列索引集合没有交集,且两个子集都不为空,第一列索引集合和第二列索引集合都是Colset的子集,当列索引j属于第一列索引集合,每个基础矩阵子集合的第j列的第二类元素都属于同一集合EleSetj,其中EleSetj的第二类元素数目是小于或等于所有基础矩阵子集合的第j列的列重量的最大值;当列索引j属于第二列索引集合,任何两个基础矩阵子集合中第一基础矩阵子集合的第j列和第二基础矩阵子集合的第j列的交集的第二类元素数目小于等于2个,并且第一基础矩阵子集合、第二基础矩阵子集合的第j列的第二类元素数目都是大于等于3,其中,列重量是列中的第二类元素数目。
可选地,A4=1,基础矩阵子集合的所有行索引构成的行索引集合Rowset,存在第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY,j和k是第一个行索引集合中的任意2个元素,基础矩阵子集合中第j行和第k行正交;第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY没有交集,且两个子集都不为空,第一个行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY都是Rowset的子集;第j行和第k行正交是在第j行和第k行中的任意列索引上的2个元素中最多有1个第二类元素。
可选地,母基础矩阵集合中包括A4个基础矩阵子集合,每个基础矩阵子集合所支持的扩展因子集合分别为Zseti,其中,i=0、1、…、(A4-1),A4个扩展因子集合中至少存在2个扩展因子集合所支持的元素数目不相等。
可选地,扩展因子集合Zseti中,包括:Zseti是Zset(i+1)的子集,其中i=0、1、…、(A4-2)。
可选地,A4个基础矩阵的任意一个基础矩阵子集合中,列重大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中任意校验列中的所有第二类元素值等于0。
可选地,母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中从第L0行至尾行中的任意连续L1行正交,L1行正交是L1行中任意列索引的L1个元素值中至多有一个第二类元素值,L0是大于等于0小于5的一个整数,L1是大于0小于5的一个整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于girth为4的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,不同码长的girth为6的变量节点个数分别为C0=K0*Z0,C1=K1*Z1,...,C(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K0<=K1<=...<=K(s-1);其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...和N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...和K(s-1)是大于等于1的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
可选地,母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
可选地,不同码长的girth为8的变量节点个数分别为D1=K0*Z0,D1=K1*Z1,...,D(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K1<=K2<=...<=Ks;其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...、N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...K(s-1)是大于或者等于1的正整数。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵的第二类元素位置相同。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持的码率相同。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵支持不同的码长,支持不同码长的基础矩阵中的第二类元素是根据扩展因子和一个确定的扩展因子计算获得。
可选地,确定的扩展因子是对应于母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合中的所有基础矩阵所支持最大码长的扩展因子。
可选地,母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码率,其中每一种码率对应一个基础矩阵,其中任何2种码率所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同;或者,所述母基础矩阵集合的任意一个基础矩阵子集合支持多种码长,其中每一种码长对应一个基础矩阵,其中任何2种码长所对应的2个基础矩阵中有x个第一类元素位置不同,x是大于0小于10的整数。
可选地,母基础矩阵集合包括多份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,Colsubset1和Colsubset2互为补集,Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
可选地,的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,Colsubset3和Colsubset4互为补集,Colsubset1包含Colsubset3,Colsubset4包含Colsubset2,Colsubset3有Ei个元素,Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
下面结合本发明可选实施例进行详细说明。
可选实施例一
在本可选实施例中提出的方法可以用于LTE移动通信系统或者未来第五代移动通信系统或者其他无线有线通信系统,数据传输方向为基站向移动用户发送数据(下行传输业务数据),或者数据传输方向为移动用户向基站发送数据(上行传输业务数据)。移动用户包括:移动设备、为接入终端、用户终端、用户站、用户单元、移动站、远程站、远程终端、用户代理、用户装置、用户设备、或一些其它术语。基站包括接入点(AP)、或可以称为节点B(nodeB)、无线电网络控制器(RNC)、演进型Node B(Evolved Node B,eNB)、基站控制器(BSC)、基站收发台(BTS)、基站(BS)、收发机功能体(TF)、无线电路由器、无线电收发机、基本服务单元(BSS)、扩展服务单元(ESS)、无线电基站(RBS),或一些其它术语。
根据本可选实施例的一个方面,本可选实施例提供一种结构化LDPC码构造方法,应用于新无线接入技术(New Radio Access Technology,简称为new RAT)中的增强移动宽带(enhanced Mobile Broadband,简称为eMBB)场景、超可靠低时延通信(Ultra-Reliableand Low Latency Communications,简称为URLLC)场景或者大规模物联网(massiveMachine Type Communications,简称为mMTC)场景中。其中eMBB场景中下行最大吞吐量可以达到20Gbps,上行数据最大吞吐量可以达到10Gbps;以及在URLLC中,可以支持可靠性最低达到10e-5的BLER(Block Error Rate)以及上下行达到最短时延达到0.5毫秒;以及mMTC能使设备电池可以使用多年不断电。
发送端需要将待传输的传输长度为8192比特的数据序列发送到接收端,发送端和接收端是不限于以上的类型,信道编码码率为2/3,信道编码采用结构化LDPC码。系统提供的结构化LDPC码的基础矩阵集合包括D=8个基础矩阵,基础矩阵的系统列数分别为
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其中,8个基础矩阵构成4个基础矩阵子集合,如HB0和HB1作为一个基础矩阵子集合0,HB2和HB3作为一个基础矩阵子集合1,HB4和HB5作为一个基础矩阵子集合2,HB6和HB7作为一个基础矩阵子集合3。4个基础矩阵子集合所对应的扩展因子分别为:[512 256 12864]。D=8个基础矩阵的第i个基础矩阵的维数为:矩阵列数分别为NBi,矩阵行数分别为MBi,矩阵系统列数分别为KBi,i=0、1、…、(D-1),矩阵中的元素值都是小于扩展因子,其中,矩阵列数NBi、矩阵行数MBi、矩阵系统列数KBi、码率Ri和扩展因子Zi如表1所示。
表1基础矩阵参数
参数 | HB0 | HB1 | HB2 | HB3 | HB4 | HB5 | HB6 | HB7 |
NBi | 12 | 16 | 12 | 16 | 12 | 16 | 12 | 16 |
MBi | 4 | 8 | 4 | 8 | 4 | 8 | 4 | 8 |
KBi | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Ri | 2/3 | 1/2 | 2/3 | 1/2 | 2/3 | 1/2 | 2/3 | 1/2 |
Zi | 512 | 512 | 256 | 256 | 128 | 128 | 64 | 64 |
从以上所提供的LDPC码参数可见,支持的最大码长为KB*Zmax=8*512=4096。以上的基础矩阵中,包括第一类元素和第二类元素,其中,第一类元素值采用‘-1’表示,第二类元素值采用0到Z-1中的一个整数值表示,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵循环移位对应第二类元素值所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等。将第一类元素和第二类元素替换成相应的全零方阵或者单位阵移位矩阵可以获得LDPC码的奇偶校验矩阵。
图5是根据本发明可选实施例的发送端的LDPC码的编码方法的流程图,如图5所示,该流程包括以下步骤:
步骤S502、码块分割,对长度为8192比特的待传输的数据序列进行码块分割,获得2份长度分别为4096比特的待编码信息序列。
步骤S504、确定编码使用的基础矩阵,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵;依据待编码序列长度为4096可以可以确定采用第0个基础矩阵子集合内的基础矩阵进行编码,以及依据码率R=2/3,确认采用采用第0个基础矩阵子集合的第0个基础矩阵HB0进行编码,即依据传输块大小TBS(或者描述为编码块大小)和编码码率R的组合确定译码使用的基础矩阵。
步骤S506、LDPC编码,根据编码使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,可以获得码率为R=2/3的LDPC码字,其长度为4096/(2/3)=6144比特;有2份待编码的待编码信息,所以总共编码获得2份编码码字,总长度为6144*2=12288比特。
步骤S508、调制发送,将LDPC编码后的12288码字比特进行星座调制,例如采用QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)调制成星座符号,并映射到系统分配的相应资源块中,并发送出去。
而在接收端的灵活结构化LDPC码的接收译码过程包括以下步骤:S0、接收解调收到的数据,从系统配置的资源块上接收发送给本接收端的数据,然后进行解调成LLR(LogLikelihood Ratio,对数似然比)信息,共有12288个LLR信息;S1、LDPC编码,将12288个LLR信息解码块分割获得2份LDPC码块的LLR信息长度分别为6144的待译码数据序列,并对2份待译码数据序列进行LDPC解码获得2份长度为4096比特的译码序列,其中从母码基础矩阵集合中选择译码使用的基础矩阵方法与以上的方法相同,依据传输块大小TBS(或者描述为编码块大小)和编码码率R的组合确定译码使用的基础矩阵;S2、解码块分割,将步骤S1中解码输出的2份长度为4096比特的译码序列合并成1个译码数据块即可获得收到的数据。
除了以上采用的传输块大小为8192比特长度的传输块外,还可以采用其他任意长度的传输块,例如长度为400比特长度,那么就采用第3个基础矩阵集合的基础矩阵进行编码,此时由于系统比特数目等于KB*Z=64*8=512比特,所以需要进行缩短编码,所谓缩短即在待编码数据中填充一些哑元比特,哑元比特可以是0或者1等任意已知比特(填充比特和填充位置收发两端都是透明的,即都是已知),此时需要填充512-400=112比特,然后再进行编码,编码完后填充比特不传输,所以采用母基础矩阵集合可以支持任意比特长度的编码块长度,即可以有效解决灵活性问题。同时,当码率不等于以上表一的1/2和2/3时,如果码率高于2/3,则采用基准码率为2/3的基础矩阵进行编码,并打孔掉一些比特,打孔掉一些比特是指在LDPC码块中去除一些比特(可以是系统比特也可以是校验比特),从而可以支持任意码率大于2/3的码字,码率在1/2到2/3之间,可以采用基准码率为1/2的基础矩阵进行编码,并打孔掉一些比特获得;至于码率低于1/2,则可以采用基准码率为1/2的基础矩阵进行编码,并打进行重复多传输一些比特获得相应码率低于1/2的码率的编码。所以灵活结构化LDPC编码方法可以支持灵活码长和码率的设计,非常适合于为了通信系统的信道编码方案。
在进行基准码率选择方式,也可以选择大于实际编码码率R的基准码率的基础矩阵进行编码,此时编码方法采用缩短编码,也可以获得低于基准码率的编码码字,如上的实现低于基准码率1/2的编码码字,则可以采用基准码率1/2的基础矩阵,在待编码序列中添加部分填充比特,然后再进行编码,然后再去除填充比特,此时看出实际编码码率就会低于基准码率1/2了。实现不同码率的实现方法不限于以上。
其中,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,依据以下至少之一参数确定LDPC编码所使用的基础矩阵:传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、传输块大小TBS和码率R组合、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源数NRB的组合、MCS索引号和资源数NRB的组合、码率R和资源数NRB的组合、带宽大小;其中,传输块大小TBS是大于0的整数;应用场景包括eMBB、URLLC和mMTC;用户UE类型至少包括以下的2种类型:高速UE、低速UE、支持IR-HARQ的UE、不支持IR-HARQ的UE、低时延UE和大吞吐量UE;频段包括系统配置的频率范围;码率R是大于0且小于1的实数;信道类型包括控制信道、数据信道;数据传输方向包括上行数据、下行数据;TBS索引号是用于索引各个资源数的传输块大小TBS,TBS索引号是大于或者等于0的整数;MCS索引号是用于索引MCS方案,MCS索引号是大于或者等于0的整数;资源数NRB是系统配置的资源块数目;带宽大小是大于0的实数。
可选地,传输块大小TBS是TBS集合中的一个整数值,其中,TBS集合中包括A个子集合,依据传输块大小TBS在TBS集合中获取子集合索引号,依据获取的子集合索引号确定LDPC编码所使用的基础矩阵子集合;其中,A是大于0的整数,基础矩阵子集合中至少包括1个基础矩阵,传输块大小TBS由系统预先配置且是大于0的整数。以及进一步地,依据码率R从基础矩阵子集合中选择LDPC编码所用的1个基础矩阵。
可选地,频段至少分为B个频段:0到C1 GHz频段、C1 GHz到C2 GHz频段、…、C(B-2)GHz到C(B-1)GHz频段、大于C(B-1)GHz频段,其中,B是大于0的整数,C1、C2、…、C(B-1)是大于0的实数,而且C1≤C2≤C3≤…≤C(B-1)。
可选实施例二
在本可选实施例中提出的方法可以用于LTE移动通信系统或者未来第五代移动通信系统或者其他无线有线通信系统,数据传输方向为基站向移动用户发送数据(下行传输业务数据),或者数据传输方向为移动用户向基站发送数据(上行传输业务数据)。上述通信系统也可以是新无线接入技术(new Radio Access Technology,简称为NR)系统,上述NR系统包括以下应用场景:增强移动宽带(enhanced Mobile Broadband,简称为eMBB)场景、超可靠低时延通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,简称为URLLC)场景和大规模物联网(massive Machine Type Communications,简称为mMTC)场景。
系统配置为上述3中场景中配置3个基础矩阵子集合,即母基础矩阵集合包括上述3个基础矩阵子集合,例如,用于eMBB场景的为基础矩阵子集合0,用于URLLC场景的为基础矩阵子集合1,用于mMTC场景的为基础矩阵子集合2。eMBB场景的数据量非常大,需要支持大吞吐量数据传输;URLLC场景的数据需要支持超高可靠和超低时延通信,数据量小和第一时间能通信,实时性要求非常高;mMTC需要大覆盖,数据量小,无需实时通信。系统配置给这3种应用场景中的基础矩阵集合如下,总共包括3个基础矩阵子集合,每个子集合包括1个基础矩阵,描述如下:
eMBB场景的基础矩阵HB0,最大扩展因子为1280:
URLLC场景的基础矩阵HB1,最大扩展因子为128:
mMTC场景的基础矩阵HB1,最大扩展因子为128:
以上的基础矩阵不限于上述的基础矩阵,也可以描述为其他任意维数和数据大小的基础矩阵。发送端需要支持以上场景的一种,以及接收端也需要支持以上场景的一种。假设,上述发送端为基站侧,支持以上的3种应该场景,当接收端(终端)只支持其中应用场景之一,如果上述发送端要和上述接收端(终端)通信,那么需要采用与上述接收端(终端)的一样的通信方式,即采用相同应用场景下基础矩阵进行结构化LDPC编码。如,终端A只支持eMBB应用场景,则其向基站发送相应指令,上述指令至少包括2比特用于至少指示上述终端的应用场景,例如,‘00’指示eMBB应用场景,‘01’指示URLLC应用场景,‘10’指示mMTC应用场景,此时终端向基站发送指令‘00’,然后与基站进行通信,采用如上上述的基础矩阵HB0(第0个基础矩阵子集合)。如果需要传输数据,则对数据进行码块分割、确定结构化LDPC编码基础矩阵、进行LDPC编码、调制并发送。基站侧对于上述信令的解释和终端侧是一致的。上述信令不限于以上形式。
如果终端支持以上的3种场景,如果在通信过程中,根据需要可以任意变换应用场景。当时应用场景发生改变,需要通知基站侧,即发送指令,然后进行通信。从以上的3种应用场景中的基础矩阵中可以看出,3个基础矩阵中的非-1元素(第二类元素)位置都是相同的,以及最大扩展因子之间是正整数倍关系,有益于:结构化LDPC码可以采用统一译码器,进而可以相互兼容,使得上述3种应用场景的设备可以共用同一套设备,简化硬件资源。
基站侧根据终端用户(UE)需要传输的应用场景数据类型,确定结构化LDPC编码基础矩阵子集合(本实施例中子集合中只有1个基础矩阵),然后根据待传输的传输块大小对选择相应的基础矩阵或者修正基础矩阵,上述修正基础矩阵是指对基础矩阵中的第二类元素进行修改,以适合当前LDPC编码和对应的扩展因子。
本实施例中的应用场景中不限于以上的3种,还可以包括其他如高速移动场景、实时通信应用场景、大吞吐量数据传输场景等,以及不限于这些场景,对于每个场景都可以对应不同的结构化LDPC码基础矩阵参数和扩展因子。
可选实施例三
在本可选实施例中提出的方法可以用于LTE移动通信系统或者未来第五代移动通信系统或者其他无线有线通信系统,数据传输方向为基站向移动用户发送数据(下行传输业务数据),或者数据传输方向为移动用户向基站发送数据(上行传输业务数据)。根据用户UE类型来确定需要采用何种LDPC码编码基础矩阵子集合。所述用户UE类型包括:高速UE、低速UE、支持增量冗余混合自动重传(IR-HARQ)的UE、不支持IR-HARQ的UE、低时延UE和大吞吐量UE。其中,用户UE类型可以是所述所有类型中的至少2种,以及不限于以上所述的用户UE类型。
系统配置为每个用户UE类型提供1种基础矩阵子集合,例如以下2种:支持IR-HARQ的UE和不支持IR-HARQ的UE。支持IR-HARQ的UE所采用的基础矩阵子集合为HB0,其中包括4个基础矩阵;不支持IR-HARQ的UE所采用的基础矩阵子集合为HB1,其中包括4个基础矩阵。
接收端发送指令通知发送端可以发送支持IR-HARQ的数据,那么发送端向接收端发送的数据是支持IR-HARQ,即采用支持IR-HARQ的基础矩阵对数据进行编码。即发送端在确定LDPC编码使用的基础矩阵时,从支持IR-HARQ的基础矩阵子集合中选择合适的基础矩阵进行编码;而如果接收端指示不支持IR-HARQ,那么发送端在确定LDPC编码使用的基础矩阵时,从不支持IR-HARQ的基础矩阵子集合中选择合适的基础矩阵进行编码。如此操作有益效果在于:通信系统可以支持不同UE类型,有些UE不需要提高重传数据的性能或者比较低端,那么其可以不支持IR-HARQ的数据,而如果有些UE可能是比较高端或者技术比较先进,支持IR-HARQ的数据,从而使得系统更为灵活多样。
其中,以上所述的支持IR-HARQ的UE的基础矩阵子集合HB0和不支持IR-HARQ的UE的基础矩阵子集合HB1中,其中不支持IR-HARQ的UE的基础矩阵子集合HB1存在于所述支持IR-HARQ的UE的基础矩阵子集合HB0中,例如,HB1中第i个基础矩阵是HB1中第i个基础矩阵部分行构成,i=0、1、2、3。可以描述为。从而使得,支持IR-HARQ的UE和不支持IR-HARQ的UE依然可以共用一套设备,即首传数据是完全相同的,只是传输数据有所不同,支持IR-HARQ的重传数据含有较多校验比特数据,而不支持IR-HARQ的重传数据和首传数据相同。
实施例4
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
可选地,所述步骤1中,所述母基础矩阵集合包括多份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,所述的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,所述Colsubset1和Colsubset2互为补集,所述Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
同时,所述的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,所述奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;所述基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,所述奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,所述列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,所述Colsubset3和Colsubset4互为补集,所述Colsubset1包含所述Colsubset3,所述Colsubset4包含所述Colsubset2,所述Colsubset3有Ei个元素,所述Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,所述Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,所述奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
根据以上所述的一种LDPC编译码方法,提供一个基础矩阵示例,扩展因子集合为Zset=[2 4 6 8 10 12 16 20 24 32 40 48 64 80 96 128 160 192256 320 384 512640 768 1024 1280]。
扩展因子集合为Zset=[2 4 6 8 10 12 16 20 24 32 40 48 64 80 96128 160192 256 320 384 512 640 768 1024 1280]。各个扩展因子取自扩展因子集合Zset,获取各个基础矩阵的方法采用如下公式:
所述母基础矩阵集合包括1份基础矩阵子集合,其中任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s=26个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成了列索引集合ColSet,所述的列索引集合可以划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,所述Colsubset1和Colsubset2互为补集,所述Colsubset1有Ci个元素,Colsubset2有Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
同时,所述的任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL1i,所述奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;所述基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL2i,所述奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
可选地,所述列索引集合ColSet还可以划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,所述Colsubset3和Colsubset4互为补集,所述Colsubset1包含所述Colsubset3,所述Colsubset4包含所述Colsubset2,所述Colsubset3有Ei个元素,所述Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中特征在于,所述Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,其中,所有行索引和所有Colsubset5的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到一个奇偶校验矩阵HL3i,所述奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中i=0,1,…,(s-1),所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
以上所示的基础矩阵中有以下关系:Z=[z1,z2,z3,z4,z5]=[4,6,8,12,16,20],F=[F1,F2,F3,F4,F5]=[12*z1,10*z2,8*z3,8*z4,4*z5]。
实施例5
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
优选地,所述步骤1中,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
优选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于所述girth为4的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
优选地,所述不同码长的girth为6的变量节点个数分别为C0=K0*Z0,C1=K1*Z1,...,C(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K0<=K1<=...<=K(s-1);其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...和N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...和K(s-1)是大于等于1的正整数。
优选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应所述码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
优选地,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量都小于或者等于所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
优选地,所述不同码长的girth为8的变量节点个数分别为D1=K0*Z0,D1=K1*Z1,...,D(s-1)=K(s-1)*Z(s-1),其中,存在关系Z0<=Z1<=...<=Z(s-1),则K1<=K2<=...<=Ks;其中,Z0、Z1、...和Z(s-1)是分别对应码长为N0、N1、...、N(s-1)的LDPC码的扩展因子,K0、K1...K(s-1)是大于或者等于1的正整数。
按以上所述提供一种母基础矩阵集合,所述母基础矩阵集合包括1个基础矩阵子集合,参数为矩阵列数nb=26,矩阵行数为mb=18,系统列数kb=nb-mb=8。其中所述1个基础矩阵子集合包括26个不同扩展因子的基础矩阵。对应最大扩展因子的为1280的基础矩阵如下:
扩展因子集合为Zset=[2 4 6 8 10 12 16 20 24 32 40 48 64 80 96128 160192 256 320 384 512 640 768 1024 1280]。各个扩展因子取自扩展因子集合Zset,获取各个基础矩阵的方法采用如下公式:
如图15所示,其中左边的一列1501所示的不同扩展因子,对应的码长为所述扩展因子与系统列数kb=8的乘积;图15中从第2列开始的部分1502对应基础矩阵中不同的列索引,为0到25。如最后一行对应扩展因子为8,对应所述扩展因子为8的基础矩阵的girth为4的列数为8,而girth为6的为5,其余为girth为22;随着扩展因子增加(或者对应码长的增加),girth为4的列数逐步减少,而girth为6的列数逐步增加。所述girth的数目也可以描述为扩展因子个,可以发现基础矩阵中每列的girth满足以上所述的关系。
实施例6
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
其中,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:依据传输块大小TBS确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵。所述传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,所述TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时所述的母基础矩阵集合包括A1个基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,所述A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的所述TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述传输块大小TBS所归属的所述的TBS子集合TBSsubseti,然后确定所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
实施例7
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
其中,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:依据码率R确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵。所述码率R是所有码率集合CoderateSet中的一个元素,其中,所述码率集合CoderateSet中包括A2个码率Coderatei,i是0到A2-1之间的整数,同时所述的母基础矩阵集合包括A2个基础矩阵子集合Hbi,每个码率对应一个基础矩阵子集合;其中,所有A2个码率构成了完整的所述所有码率集合CoderateSet,A2是大于1的整数;
所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定与所述码率R相等的所述码率Coderatei,然后确定所述的码率Coderatei对应的基础矩阵子集合Hbi。
实施例8
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
其中,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:依据频段确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵。所述频段是所有频段集合FBSet中的一个元素,其中,所述频段集合FBSet中包括A3个频段,同时所述的母基础矩阵集合包括A3个基础矩阵子集合Hbi,每个频段对应一个基础矩阵子集合;其中,所述A3个频段中两两之间没有交集,所有A3个频段构成了完整的所有频段集合FBSet,A3是大于1的整数,i是0到A3-1之间的整数;所述频段中,如果信号的载波频率为相应的频段范围内,则认为采用所述对应频段的基础矩阵子集合。例如,有A3=2个频段,4.8GHz~5.0GHz为频段1对应的基础矩阵为Hb1,42GHz~46GHz为频段2对应的基础矩阵为Hb2,如果发送信号的载波频率为4.9GHz,那么说明用的频段1,则使用基础矩阵Hb1。
所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定与所述频段归属于频段集合FBSet的索引,然后确定所述频段对应的基础矩阵子集合Hbi。
实施例9
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
其中,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:依据信道类型确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵。所述信道类型包括:数据信道和信令信道。所述母基础矩阵集合包括:数据编码使用的基础矩阵子集合和信令编码使用的基础矩阵子集合,所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述信道类型,然后确定所述信道类型对应的基础矩阵子集合。
实施例10
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
其中,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:依据数据传输方向确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵。,所述母基础矩阵集合包括:上行传输数据使用的基础矩阵子集合和下行传输数据使用的基础矩阵子集合,所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述数据传输方向,然后确定所述数据传输方向对应的基础矩阵子集合。
实施例11
本实施例提供一种LDPC编译码方法,可以用于NR(新无线接入技术)通信系统,包括以下步骤:
1、从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,所述全零方阵和所述单位阵的维数相等;
2、根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
其中,所述传输块大小TBS是TBS集合TBSSet中的一个元素,其中,所述TBS集合中包括A1个TBS子集合TBSsubseti,同时所述的母基础矩阵集合包括A1个基础矩阵子集合Hbi,每个TBS子集合对应一个基础矩阵子集合;其中,A1是大于1的整数,所述A1个TBS子集中两两之间没有交集,所有A1个TBS子集合构成完整的所述TBS集合,i是0到A1-1之间的整数;
所述从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,包括:确定所述传输块大小TBS所归属的所述的TBS子集合TBSsubseti,然后确定所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi。
以及,依据实际编码码率或者输块大小TBS和LDPC码字大小的组合,从所述TBS子集合TBSsubseti对应的基础矩阵子集合Hbi中选择对应的基础矩阵。所述实际编码码率由系统的MCS索引指示出或者CQI指示或者是系统信令指示;所述输块大小TBS是由TBS索引和资源单元数目NRB共同指示的一个数值,LDPC码字大小是根据资源单元数目NRB中的资源粒子和调制阶数来计算得到,所述资源粒子可以是子载波或者其他承载1个星座符号的数据,所述调制阶数是整数,例如QPSK(正交相移编码,Quadrature Phase Shift Keying)调制为2、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交调幅)调制为4、32QAM调制为5、64QAM调制为6、128QAM调制为7、256QAM调制为8、512QAM调制为9、1024QAM调制为10。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围,本发明的保护范围应以权利要求所述为准。
实施例12
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:
S1,从母基础矩阵集合中确定LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,第一类元素对应于全零方阵,第二类元素对应于单位阵根据第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,全零方阵和单位阵的维数相等;
S2,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地,在本实施例中,处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例记载的方法步骤。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (21)
1.一种数据通信方法,包括:
从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述母基础矩阵集合包括多个基础矩阵子集合,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,其中所述全零方阵和所述单位阵的维数相等,其中,所述确定基于传输块大小TBS和码率R的结合,并且其中所述传输块大小是大于0的整数,所述码率是大于0小于1的实数;以及
根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,从所述母基础矩阵集合中确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵包括:
根据预设参数确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述预设参数包括以下至少之一:所述传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、所述码率R、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、调制编码方案MCS索引号和资源单元数NRB的组合、所述码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小;
其中,所述应用场景包括:移动宽带增强eMBB、超高可靠低时延通信URLLC和大规模物联网mMTC;所述频段包括:系统配置的频率范围;所述信道类型包括:控制信道和数据信道;所述数据传输方向包括:上行数据和下行数据;所述TBS索引号用于结合所述资源单元数指示对应的传输块大小TBS,所述TBS索引号是大于或者等于0的整数;所述MCS索引号用于指示MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,并且所述MCS索引号是大于或者等于0的整数;所述资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;所述带宽大小是大于0的实数。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个基础矩阵子集合包括A4个基础矩阵子集合,所述A4个基础矩阵子集合的第i个基础矩阵子集合的维数分别为:矩阵列数NBi,矩阵行数MBi,矩阵系统列数KBi,其中,i=0、1、…、(A4-1),并且其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,A4是大于或等于1的整数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,A4=1,所述基础矩阵子集合的所有行索引构成的行索引集合Rowset,包括第一行索引集合RowsetX和第二行索引集合RowsetY,j和k是所述第一行索引集合中的任意2个元素,所述基础矩阵子集合中第j行和第k行正交;所述第一行索引集合RowsetX和所述第二行索引集合RowsetY没有交集,且两个子集都不为空,所述第一行索引集合RowsetX和所述第二行索引集合RowsetY都是Rowset的子集;所述第j行和第k行正交是在第j行和第k行中的任意列索引上的2个元素中最多有1个第二类元素。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述A4个基础矩阵子集合的任意一个基础矩阵子集合中,列重量大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,所述母基础矩阵集合中任意一个基础矩阵子集合中从第L0行至尾行中的任意连续L1行正交,所述L1行正交是所述L1行中任意列索引的L1个元素值中至多有一个第二类元素值,L0是大于等于0小于5的整数,L1是大于0小于5的整数。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应所述码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个基础矩阵子集合的任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成列索引集合ColSet,所述列索引集合被划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,所述Colsubset1和所述Colsubset2互为补集,所述Colsubset1包括Ci个元素,所述Colsubset2包括Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到奇偶校验矩阵HL1i,所述奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;所述基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到奇偶校验矩阵HL2i,所述奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
11.一种数据通信装置,包括:
确定模块,用于从母基础矩阵集合中确定低密度奇偶校验LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述母基础矩阵集合包括多个基础矩阵子集合,所述LDPC编码所使用的基础矩阵中包括:第一类元素和第二类元素,所述第一类元素对应于全零方阵,所述第二类元素对应于单位阵根据所述第二类元素的值循环移位所获得的矩阵,其中所述全零方阵和所述单位阵的维数相等,其中,所述确定基于传输块大小TBS和码率R的结合,并且其中所述传输块大小是大于0的整数,所述码率是大于0小于1的实数;以及
编译码模块,用于根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待编码信息序列进行LDPC编码,和/或,根据所述LDPC编码所使用的基础矩阵对待译码数据序列进行LDPC译码。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述确定模块用于:
根据预设参数确定所述LDPC编码所使用的基础矩阵,其中,所述预设参数包括以下至少之一:所述传输块大小TBS、应用场景、用户UE类型、频段、所述码率R、信道类型、数据传输方向、TBS索引号和资源单元数NRB的组合、调制编码方案MCS索引号和资源单元数NRB的组合、所述码率R和资源单元数NRB的组合、带宽大小;
其中,所述应用场景包括:移动宽带增强eMBB、超高可靠低时延通信URLLC和大规模物联网mMTC;所述频段包括:系统配置的频率范围;所述信道类型包括:控制信道和数据信道;所述数据传输方向包括:上行数据和下行数据;所述TBS索引号用于结合所述资源单元数指示对应的传输块大小TBS,所述TBS索引号是大于或者等于0的整数;所述MCS索引号用于指示MCS方案或者一个调制阶数和TBS索引的组合,并且所述MCS索引号是大于或者等于0的整数;所述资源单元数NRB是系统配置的资源块数目;所述带宽大小是大于0的实数。
13.根据权利要求11所述的装置,其中,所述多个基础矩阵子集合包括A4个基础矩阵子集合,所述A4个基础矩阵子集合的第i个基础矩阵子集合的维数分别为:矩阵列数NBi,矩阵行数MBi,矩阵系统列数KBi,其中,i=0、1、…、(A4-1),并且其中,MBi是大于0的整数,NBi是大于MBi的整数,KBi=NBi-MBi,A4是大于1的整数。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,所述A4个基础矩阵子集合的任意一个基础矩阵子集合中,列重量大于1的矩阵列数目是大于25-10且小于25的正整数。
15.根据权利要求11所述的装置,其中,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵所对应的二分图至少存在一个girth为4的短圈;所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为4的变量节点个数为Bi,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,码长存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则B0>=B1>=...>=B(s-1),C0<=C1<=...<=C(s-1);其中,B0,B1,...,B(s-1)、C0,C1,...,C(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的整数。
16.根据权利要求11所述的装置,其中,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合的奇偶校验矩阵的二分图至少存在一个girth为6的短圈和没有girth为4的短圈,所述基础矩阵子集合中第i个基础矩阵对应的码长是Ni,对应所述码长Ni的girth为6的变量节点个数为Ci,对应所述码长Ni的girth为8的变量节点个数为Di,其中,i=0,1,...,(s-1),其中,存在关系N0<=N1<=...<=N(s-1),则C0>=C1>=...>=C(s-1),D0<=D1<=...<=D(s-1),其中,C0,C1,...,C(s-1)、D0,D1,...,D(s-1)和N0,N1,...,N(s-1)是大于1的整数,s是大于或者等于3的正整数。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述母基础矩阵集合中的任意一个基础矩阵子集合中,所述girth为8的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量小于或者等于所述girth为6的变量节点对应的基础矩阵子集合的列重量。
18.根据权利要求11所述的装置,其中,所述多个基础矩阵子集合的任意一个基础矩阵子集合{Hbi}包括s个基础矩阵,任意一个基础矩阵Hbi的所有列索引构成列索引集合ColSet,所述列索引集合ColSet被划分为两个子集合Colsubset1和Colsubset2,其中,Colsubset1和Colsubset2互为补集,Colsubset1包括Ci个元素,Colsubset2包括Di个元素,i用于指示一个特定码长对应的一个基础矩阵Hbi,Hbi对应的扩展因子为Zi,其中i=0,1,…,(s-1),s是大于等于2的整数,Ci和Di是大于等于1的整数。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述任意一个基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset1的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset1),结合子基础矩阵Hbi(:,Colsubset1)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到奇偶校验矩阵HL1i,所述奇偶校验矩阵HL1i的girth为g;所述基础矩阵Hbi中所有行索引和所有Colsubset2的列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset2),结合Hbi(:,Colsubset2)和提升值Zi经过矩阵扩展得到奇偶校验矩阵HL2i,所述奇偶校验矩阵HL2i的girth为g-2,所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则D1>=D2>=...>=Ds,以及C1<=C2<=...<=Cs;其中,g等于6或者8。
20.根据权利要求18所述的装置,其中,所述列索引集合ColSet还被划分为第三子集合Colsubset3和第四子集合Colsubset4,其中,所述Colsubset3和Colsubset4互为补集,所述Colsubset1包含所述Colsubset3,所述Colsubset4包含所述Colsubset2,所述Colsubset3有Ei个元素,所述Colsubset4有Fi个元素,Ei和Fi是大于等于1的整数,其中,所述Colsubset2中的任一元素k和Colsubset3构成集合Colsubset5,所有行索引和Colsubset5的所有列索引联合指示的子基础矩阵为Hbi(:,Colsubset5),结合Hbi(:,Colsubset5)和扩展因子Zi经过矩阵扩展得到奇偶校验矩阵HL3i,所述奇偶校验矩阵HL3i的girth为6,其中,i=0,1,…,(s-1),所述基础矩阵子集合所支持的所有扩展因子存在关系Z1<=Z2<=...<=Zs,则F1>=F2>=...>=Fs,E1<=E2<=...<=Es。
21.一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序由处理器执行时实现权利要求1-10中任一项所述的方法。
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