CN117318881A - 编码方法、译码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种编码方法、译码方法及装置,该方法包括:发送端获取第一比特序列,然后基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列,以及发送该第二比特序列。其中,第一比特序列包括K0个信息比特,第一比特序列的稀疏度为第一稀疏度,第二比特序列包括K1个信息比特和N1个校验比特,K1的取值由第一稀疏度确定,且K1小于K0,K1为非负整数。对应的,接收端获取第二比特序列,然后基于第一稀疏度和编码码率对第二比特序列进行LDPC译码,得到K0个信息比特。该方法可以有效保证接收端的译码性能。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种编码方法、译码方法及装置。
背景技术
随着信息技术的发展和社会的进步,人类对信息的需求越来越多,如提出随时随地享受诸如语音、数据、图像、视频等综合业务和不同种类多媒体业务的更高要求,因此多媒体通信己成为人们关注的焦点。无线视频等原始数据的编码与传输技术也因此成为当前多媒体通信领域的研究热点。编码主要分为信源编码和信道编码。信源编码的主要指标是编码效率;信道编码的主要目标是提高信息传送的可靠性。
蜂窝网络、Wi-Fi等通信系统可以使用独立的信源信道编码(separate source-channel coding,SSCC)方案。这种方案中信源编码一般在应用层完成,信道编码一般在物理层完成。传统信源编码(如针对图像、视频、语音、文字等信源的压缩)不具备抵抗差错的能力,因此通过信源信道编码可以在物理层通过信道编码,并结合重传等机制,让接收端完成对物理层传输比特的无差错恢复。为了进一步提高传输性能,通信系统也可以使用信源信道联合编码(joint source-channel coding,JSCC)方案。这种方案可以同时完成对信源的压缩和信道保护。示例性的,可以基于低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码实现JSCC方案。
然而,JSCC方案的性能还可以进一步提高。
发明内容
本申请实施例提供一种编码方法、译码方法及装置,可以有效提高接收端的译码性能。
第一方面,本申请实施例提供一种编码方法,所述方法应用于发送端,所述方法包括:获取第一比特序列,所述第一比特序列的稀疏度为第一稀疏度,所述第一稀疏度用于指示所述第一比特序列中1或0的占比,所述第一比特序列包括K0个信息比特,所述K0为正整数;基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列,所述第二比特序列包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1的取值由所述第一稀疏度确定,且所述K1小于所述K0,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;发送所述第二比特序列。
本申请实施例中,发送端可以基于K0个信息比特的稀疏度(即第一稀疏度)进行LDPC编码,得到K1个信息比特和N1个校验比特,其中,K1小于K0。在不增加系统复杂度的基础上,有效提高了系统在有偏信源场景下的传输性能,同时还能够有效保证接收端的译码性能,使得接收端的译码阈值较低。
在一种可能的实现方式中,基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列,包括:若所述第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列。
本申请实施例中,在第一稀疏度小于或等于第一阈值时,发送端对K0个信息比特进行LDPC编码,获得K1个信息比特。在高信噪比(signalnoise-ratio,SNR)下可以优异性能获得大于1的码率,如码率越高,传输的比特越小,占用的信道传输资源越少,传输效率越高;而且还有效保证了接收端的译码性能。以及在中低SNR下的传输性能也能够得到提升。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列,包括:基于所述第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列,所述第三比特序列包括K0个信息比特和N0个校验比特,所述N0为大于或等于所述N1的整数;基于所述第一稀疏度执行如下至少一项:从所述N0个校验比特确定所述N1个校验比特,从所述K0个信息比特确定所述K1个信息比特。
在一种可能的实现方式中,所述N1个校验比特基于基图(basegraph,BG)1中的A列校验列确定;或者,所述N1个校验比特基于基图BG2中的B列校验列确定,所述A和所述B均为正整数,所述A小于46,所述B小于41。
在一种可能的实现方式中,所述A列校验列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,所述B列校验列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。
本申请实施例中,按照核心校验列为起点从左到右的顺序确定A列校验列或B列校验列,可以保证接收端能够基于N1个校验比特和K1个信息比特正确地译码出K0个信息比特,保证译码性能。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度小于或等于第二阈值的情况下,所述A列校验列不包括所述BG1的扩展校验列的第一列,所述B列校验列包括所述BG2的扩展校验列的第一列。
本申请实施例中,在第一稀疏度小于或等于第二阈值的情况下,不传输BG1的扩展校验列的第一列所对应的校验比特,传输BG2的扩展校验列的第一列所对应的校验比特,可以进一步提高接收端的译码性能。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度大于第二阈值的情况下,所述A列校验列包括所述BG1的扩展校验列的第一列,或者,所述B列校验列包括所述BG2的扩展校验列的第一列。
在一种可能的实现方式中,所述A大于或等于8。
本申请实施例中,A大于或等于8时得到的校验比特,可保证发送端在尽可能占用较少的传输资源的基础上,保证接收端的译码性能,且仍能够有效译码出K0个信息比特。
在一种可能的实现方式中,所述B大于或等于5。
本申请实施例中,B大于或等于5时得到的校验比特,可保证发送端在尽可能占用较少的传输资源的基础上,保证接收端的译码性能,且仍能够有效解码出K0个信息比特。
在一种可能的实现方式中,所述K1个信息比特基于基图BG1中的C列信息列确定;或者,所述K1个信息比特基于基图BG2中的D列信息列确定,所述C和所述D均为非负整数。
在一种可能的实现方式中,所述C列信息列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,所述D列信息列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。
本申请实施例中,按照核心校验列为起点从右到左的顺序确定C列校验列或D列校验列,可以保证接收端能够基于K1个信息比特和N1个校验比特正确地译码出K0个信息比特,保证译码性能。
在一种可能的实现方式中,所述C小于或等于20,或者,所述D小于或等于8。
一般的,BG1可以包括22个信息列,BG2可以包括10个信息列。本申请实施例中,发送端初始时可以不根据所有的信息列进行编码,传输所有的信息比特;而是以核心校验列为起点按照从右到左的顺序从BG1中确定的C列信息列或者从BG2中确定的D列信息列,从而编码得到K1个信息比特。不仅可以有效减少发送端传输信息时占用的传输资源,而且保证了接收端的译码性能。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度小于或等于第三阈值时,所述C等于0,或者,所述D等于0。
本申请实施例中,在第一稀疏度小于或等于第三阈值(也可以理解为信源较稀疏)时,K0可以等于0。也就是说,发送端仅传输校验比特,就可以保证接收端正确地译码出K0个信息比特,不仅保证了接收端的译码性能,还有效扩大了编码码率的可选择范围,减少发送端传输信息时占用的传输资源。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度大于所述第三阈值时,所述C大于或等于5。
本申请实施例中,在第一稀疏度大于第三阈值时,通过传输一定的信息比特,可有效保证接收端的译码性能。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度小于或等于第四阈值时,所述LDPC编码的初始码率大于或等于1。
本申请实施例中,在第一稀疏度较小时,发送端可以采用大于或等于1的编码码率,由此,在保证接收端的译码性能的基础上,可以有效减少发送端传输信息时占用的传输资源,提高传输效率。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一稀疏度。
第二方面,本申请实施例提供一种译码方法,所述方法应用于接收端,所述方法包括:获取第二比特序列,基于第一稀疏度和编码码率确定所述第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;基于所述第一稀疏度和所述编码码率对所述第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特,所述K0大于所述K1,所述第一稀疏度用于指示所述K0个信息比特中1或0的占比。
在一种可能的实现方式中,所述N1个校验比特基于基图BG1中的A列校验列确定;或者,所述N1个校验比特基于基图BG2中的B列校验列确定,所述A和所述B均为正整数,所述A小于46,所述B小于41。
在一种可能的实现方式中,所述A列校验列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,所述B列校验列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。
在一种可能的实现方式中,所述K1个信息比特基于基图BG1中的C列信息列确定;或者,所述K1个信息比特基于基图BG2中的D列信息列确定,所述C和所述D均为非负整数。
在一种可能的实现方式中,所述C列信息列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,所述D列信息列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:接收指示信息,所述指示信息用于所述第一稀疏度。
可理解,关于第二方面的具体说明和有益效果可以参考第一方面,这里不再一一详述。
第三方面,本申请实施例提供一种通信装置,用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。该通信装置包括具有执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的单元。示例性的,该通信装置可以包括处理单元和收发单元。
处理单元,用于获取第一比特序列,所述第一比特序列的稀疏度为第一稀疏度,所述第一稀疏度用于指示所述第一比特序列中1或0的占比,所述第一比特序列包括K0个信息比特,所述K0为正整数;所述处理单元,还用于基于所述第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列,所述第二比特序列包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1的取值由所述第一稀疏度确定,且所述K1小于所述K0,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;收发单元,用于发送所述第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元,具体用于若所述第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元,具体用于基于所述第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列,所述第三比特序列包括K0个信息比特和N0个校验比特,所述N0为大于或等于所述N1的整数;以及基于所述第一稀疏度执行如下至少一项:从所述N0个校验比特确定所述N1个校验比特,从所述K0个信息比特确定所述K1个信息比特。
在一种可能的实现方式中,所述N1个校验比特基于基图BG1中的A列校验列确定;或者,所述N1个校验比特基于基图BG2中的B列校验列确定,所述A和所述B均为正整数,所述A小于46,所述B小于41。
在一种可能的实现方式中,所述A列校验列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,所述B列校验列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度小于或等于第二阈值的情况下,所述A列校验列不包括所述BG1的扩展校验列的第一列,所述B列校验列包括所述BG2的扩展校验列的第一列。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度大于第二阈值的情况下,所述A列校验列包括所述BG1的扩展校验列的第一列,或者,所述B列校验列包括所述BG2的扩展校验列的第一列。
在一种可能的实现方式中,所述A大于或等于8。
在一种可能的实现方式中,所述B大于或等于5。
在一种可能的实现方式中,所述K1个信息比特基于基图BG1中的C列信息列确定;或者,所述K1个信息比特基于基图BG2中的D列信息列确定,所述C和所述D均为非负整数。
在一种可能的实现方式中,所述C列信息列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,所述D列信息列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。
在一种可能的实现方式中,所述C小于或等于20,或者,所述D小于或等于8。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度小于或等于第三阈值时,所述C等于0,或者,所述D等于0。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度大于所述第三阈值时,所述C大于或等于5。
在一种可能的实现方式中,在所述第一稀疏度小于或等于第四阈值时,所述LDPC编码的初始码率大于或等于1。
在一种可能的实现方式中,所述收发单元,还用于发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一稀疏度。
第四方面,本申请实施例提供一种通信装置,用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。该通信装置包括具有执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的单元。示例性的,该通信装置可以包括处理单元和收发单元。
处理单元,用于获取第二比特序列,以及基于第一稀疏度和编码码率确定所述第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;
所述处理单元,还用于基于所述第一稀疏度和所述编码码率对所述第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特,所述K0大于所述K1,所述第一稀疏度用于指示所述K0个信息比特中1或0的占比。
在一种可能的实现方式中,所述收发单元,还用于接收指示信息,所述指示信息用于指示所述第一稀疏度。
关于第四方面的具体说明还可以参考第二方面,这里不再详述。
第五方面,本申请实施例提供一种通信装置,所述通信装置包括处理器,用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法。或者,所述处理器用于执行存储器中存储的程序,当所述程序被执行时,上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
在一种可能的实现方式中,所述存储器位于所述通信装置之外。
在一种可能的实现方式中,所述存储器位于所述通信装置之内。
本申请实施例中,处理器和存储器还可以集成于一个器件中,即处理器和存储器还可以被集成在一起。
在一种可能的实现方式中,所述通信装置还包括收发器,所述收发器,用于接收信号和/或发送信号。
第六方面,本申请实施例提供一种通信装置,所述通信装置包括处理器,用于执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法。或者,所述处理器用于执行存储器中存储的程序,当所述程序被执行时,上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
在一种可能的实现方式中,所述存储器位于所述通信装置之外。
在一种可能的实现方式中,所述存储器位于所述通信装置之内。
在本申请实施例中,处理器和存储器还可以集成于一个器件中,即处理器和存储器还可以被集成在一起。
在一种可能的实现方式中,所述通信装置还包括收发器,所述收发器,用于接收信号和/或发送信号。
第七方面,本申请实施例提供一种芯片,所述通信装置包括逻辑电路和接口,所述逻辑电路和所述接口耦合;所述接口,用于输入第一比特序列;所述逻辑电路,用于基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列;所述接口,还用于输出所述第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,所述逻辑电路,具体用于若所述第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,所述逻辑电路,具体用于基于所述第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列,所述第三比特序列包括K0个信息比特和N0个校验比特,所述N0为大于或等于所述N1的整数;以及基于所述第一稀疏度执行如下至少一项:从所述N0个校验比特确定所述N1个校验比特,从所述K0个信息比特确定所述K1个信息比特。
在一种可能的实现方式中,所述接口,还用于输出指示信息,所述指示信息用于指示所述第一稀疏度。
可理解,本申请实施例所示的通信装置可以称为芯片,或编码器,或具有编码功能的装置等,本申请实施例对此不作限定。
第八方面,本申请实施例提供一种芯片,所述通信装置包括逻辑电路和接口,所述逻辑电路和所述接口耦合;所述接口,用于输入第二比特序列;所述逻辑电路,用于基于第一稀疏度和编码码率确定所述第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特,以及对所述第二比特序列进行LDPC译码,获得K0个信息比特。
可理解,本申请实施例所示的通信装置可以称为芯片,或译码器,或具有译码功能的装置等,本申请实施例对此不作限定。
第九方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,当其在计算机上运行时,使得上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
第十方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,当其在计算机上运行时,使得上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
第十一方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序或计算机代码(也可以称为指令),当其在计算机上运行时,使得上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
第十二方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序或计算机代码(也可以称为指令),当其在计算机上运行时,使得上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
第十三方面,本申请实施例提供一种计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时,上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
第十四方面,本申请实施例提供一种计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时,上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法被执行。
第十五方面,本申请实施例提供一种通信系统,该通信系统包括发送端和接收端,所述发送端用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式所示的方法,所述接收端用于执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式所示的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种通信系统的架构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种通信系统的架构示意图;
图3a是本申请实施例提供的一种BG1的结构示意图;
图3b是本申请实施例提供的一种BG2的结构示意图;
图3c是本申请实施例提供的一种编码码率(coderate)和编码块(codeblock,CB)的比特数(bits)之间的关系示意图;
图4是本申请实施例提供的一种编码方法和译码方法的流程示意图;
图5a是本申请实施例提供的一种基于BG1确定K1个信息比特和N1个校验比特的顺序示意图;
图5b是本申请实施例提供的一种基于BG2确定K1个信息比特和N1个校验比特的顺序示意图;
图6是本申请实施例提供的一种编码方法的原理示意图;
图7是本申请实施例提供的一种基于BG1的不同稀疏度区间的传输路径示意图;
图8a是本申请实施例提供的一种p1=0.05时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图;
图8b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图9a是本申请实施例提供的一种p1=0.1时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图;
图9b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图10a是本申请实施例提供的一种p1=0.2时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图
图10b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图11a是本申请实施例提供的一种p1=0.3时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图
图11b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图12是本申请实施例提供的一种基于BG2的不同稀疏度区间的传输路径示意图;
图13a是本申请实施例提供的一种p1=0.05时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图;
图13b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图14a是本申请实施例提供的一种p1=0.10时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图;
图14b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图15a是本申请实施例提供的一种p1=0.20时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图;
图15b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图16a是本申请实施例提供的一种p1=0.30时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图;
图16b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图;
图17是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图18是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
图19是本申请实施例提供的一种芯片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地描述。
本申请的说明书、权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等仅用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备等,没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元等,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备等固有的其它步骤或单元。
在本文中提及的“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上,“至少两个(项)”是指两个或三个及三个以上,“和/或”,用于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:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合。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”。
本申请实施例提供的技术方案可以应用于各类通信系统,例如,可以是物联网(internet of things,IoT)系统、窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)系统、长期演进(long term evolution,LTE)系统,也可以是第五代(5th-generation,5G)通信系统,以及未来通信发展中出现的新的通信系统。
本申请实施例提供的技术方案还可以应用于非地面网络(non-terrestrialnetworks,NTN)通信(也可以称为非陆地网络通信)、机器类通信(machine typecommunication,MTC)、机器间通信长期演进技术(long term evolution-machine,LTE-M)、设备到设备(device-todevice,D2D)网络、机器到机器(machine to machine,M2M)网络、物联网(internet of things,IoT)网络、工业互联网或者其他网络。其中,IoT网络例如可以包括车联网。其中,车联网系统中的通信方式统称为车与任何事物(vehicle-to-everything,V2X,X可以代表任何事物),例如,该V2X可以包括:车辆到车辆(vehicle tovehicle,V2V)通信,车辆与基础设施(vehicle to infrastructure,V2I)通信、车辆与行人之间的通信(vehicle to pedestrian,V2P)或车辆与网络(vehicle to network,V2N)通信等。示例性的,下文示出的图1中,终端设备与终端设备之间便可以通过D2D技术、M2M技术或V2X技术通信等。
本申请实施例提供的技术方案还可以应用于无线局域网(wireless local areanetwork,WLAN)系统,如Wi-Fi等。如本申请实施例提供的方法可以适用于电气与电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers,IEEE)802.11系列协议,例如802.11a/b/g协议、802.11n协议、802.11ac协议、802.11ax协议、802.11be协议或下一代的协议等,这里不再一一列举。又如还可以适用于基于超宽带(ultra wideband,UWB)技术的无线个人局域网(wireless personal area network,WPAN),如IEEE802.15系列协议中802.15.4a协议、802.15.4z协议或802.15.4ab协议,或者未来某代UWB WPAN协议等,这里不再一一列举。本领域技术人员容易理解,本申请实施例涉及的各个方面可以扩展到采用各种标准或协议的其它网络。例如,蓝牙(bluetooth),高性能无线LAN(high performanceradio LAN,HIPERLAN)(一种与IEEE 802.11标准类似的无线标准,主要在欧洲使用)以及广域网(WAN)或其它现在已知或以后发展起来的网络。因此,无论使用的覆盖范围和无线接入协议如何,本申请实施例提供的技术方案可以适用于任何合适的无线网络。
作为一种可能的实现方式,图1是本申请实施例提供的一种通信系统的架构示意图。如图1所示,该通信系统可以包括至少一个网络设备,以及至少一个终端设备,如图1中的终端设备1至终端设备4。示例性的,如图1所示的终端设备3与终端设备4之间可以直接通信。例如可以通过D2D技术实现终端设备之间的直接通信。终端设备1至终端设备4可以分别与网络设备通信。可理解,终端设备3和终端设备4可以直接与网络设备通信,也可以间接地与网络设备通信,如经由其他终端设备(图1未示出)与网络设备通信。应理解,图1示例性地示出了一个网络设备和多个终端设备,以及各通信设备之间的通信链路。可选地,该通信系统可以包括多个网络设备,并且每个网络设备的覆盖范围内可以包括其它数量的终端设备,例如更多或更少的终端设备,本申请实施例对此不做限定。以下对终端设备和网络设备进行详细说明。
终端设备是一种具有无线收发功能的装置。终端设备可以与无线接入网(radioaccess network,RAN)中的接入网设备(或者也可以称为接入设备)进行通信。终端设备也可以称为用户设备(user equipment,UE)、接入终端、终端(terminal)、用户单元(subscriber unit)、用户站、移动站、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、用户代理或用户装置等。在一种可能的实现方式中,终端设备可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载;也可以部署在水面上(如轮船等)。在一种可能的实现方式中,终端设备可以是具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、传感器、物联网中的终端、车联网中的终端、无人机、5G网络或未来网络中的任意形态的终端设备等,本申请实施例对此不作限定。可理解,本申请实施例示出的终端设备不仅可以包括车联网中的车辆(如汽车)、而且还可以包括车联网中的车载设备或车载终端等,本申请实施例对于该终端设备应用于车联网时的具体形态不作限定。可理解,本申请实施例示出的终端设备与终端设备之间还可以通过D2D、V2X或M2M等技术进行通信,本申请实施例对于终端设备与终端设备之间的通信方法不作限定。
网络设备可以是一种部署在无线接入网中,为终端设备提供无线通信服务的装置。该网络设备也可以称为接入网设备、接入设备或RAN设备等。示例性的,网络设备可以是下一代节点B(next generation node B,gNB)、下一代演进型基站(next generationevolved nodeB,ng-eNB)、或者6G通信中的网络设备等。网络设备可以是任意一种具有无线收发功能的设备,包括但不限于以上所示的基站(包括部署于卫星上的基站)。该网络设备还可以是6G中具有基站功能的装置。可选的,该网络设备可以为无线局域网(wireless-fidelity,Wi-Fi)系统中的接入节点、无线中继节点、无线回传节点等。可选的,该网络设备可以是云无线接入网络(cloud radio access network,CRAN)场景下的无线控制器。可选的,该网络设备可以是可穿戴设备或车载设备等。可选的,该网络设备还可以是小站,传输接收节点(transmission reception point,TRP)(或也可以称为传输点)等。可理解,该网络设备还可以是未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network,PLMN)中的基站、卫星等等。该网络设备还可以为非地面通信系统、D2D、V2X或M2M中承载基站功能的通信装置等,本申请实施例对网络设备的具体类型不作限定。在不同的无线接入技术的系统中,具备网络设备功能的通信装置的名称可能会有所不同,本申请实施例不再一一列举。可选的,在网络设备的一些部署中,网络设备可以包括集中式单元(centralized unit,CU)和分布式单元(distributed unit,DU)等。在网络设备的另一些部署中,CU还可以划分为CU-控制面(control plane,CP)和CU-用户面(user plan,UP)等。在网络设备的又一些部署中,网络设备还可以是开放的无线接入网(openradioaccessnetwork,ORAN)架构等,本申请实施例对于网络设备的具体部署方式不作限定。
作为另一种可能的实现方式,图2是本申请实施例提供的一种通信系统的架构示意图。该通信系统可以包括一个或多个AP以及一个或多个STA。图2中示出了两个接入点如AP1和AP2,以及三个站点如STA1、STA2和STA3。一个或多个AP可以与一个或多个STA通信。当然,AP与AP之间可以通信,STA与STA之间可以通信。示例性的,一个AP与多个STA同时通信可以包括一个AP同时给多个STA发送信号的下行传输,或者包括多个STA同时发送信号给一个AP的上行传输。同时,本申请实施例提供的技术方案也可应用于类似的非标准传输系统。
可理解,图2中以STA为手机、AP为路由器作为一种示例,并不表示对本申请实施例中的AP、STA类型进行限定。同时,图2仅示例性的示出了两个AP和三个STA,但是该AP或STA的数量还可以更多或更少,本申请实施例对此不作限定。以下对接入点和站点进行详细说明。
接入点是一种具有无线通信功能的装置,支持采用WLAN协议进行通信或感知,具有与WLAN网络中其他设备(比如站点或其他接入点)通信或感知的功能,当然,还可以具有与其他设备通信或感知的功能。或者,接入点相当于一个连接有线网和无线网的桥梁,主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起,然后将无线网络接入以太网。在WLAN系统中,接入点可以称为接入点站点(AP STA)。该具有无线通信功能的装置可以为一个整机的设备,还可以是安装在整机设备中的芯片或处理系统等,安装这些芯片或处理系统的设备可以在芯片或处理系统的控制下,实现本申请实施例的方法和功能等。本申请实施例中的AP是为STA提供服务的装置,可以支持802.11系列协议或后续协议等。例如,接入点可以为终端(如手机)进入有线(或无线)网络的接入点,主要部署于家庭、大楼内部以及园区内部,典型覆盖半径为几十米至上百米,当然,也可以部署于户外。又例如,AP可以为通信服务器、路由器、交换机、网桥等通信实体;AP可以包括各种形式的宏基站,微基站,中继站等,当然AP还可以为这些各种形式的设备中的芯片和处理系统,从而实现本申请实施例的方法和功能。关于接入点的说明可以参考图1中对网络设备的说明,这里不作一一详述。
站点是一种具有无线通信功能的装置,支持采用WLAN协议进行通信或感知,具有与WLAN网络中的其他站点或接入点通信或感知的能力。在WLAN系统中,站点可以称为非接入点站点(non-access point station,non-AP STA)。例如,STA是允许用户与AP通信或感知进而与WLAN通信的任何用户通信设备,该具有无线通信功能的装置可以为一个整机的设备,还可以是安装在整机设备中的芯片或处理系统等,安装这些芯片或处理系统的设备可以在芯片或处理系统的控制下,实现本申请实施例的方法和功能。例如,站点可以为无线通讯芯片、无线传感器或无线通信终端等,也可称为用户。又例如,站点可以为支持Wi-Fi通讯功能的移动电话、支持Wi-Fi通讯功能的平板电脑、支持Wi-Fi通讯功能的机顶盒、支持Wi-Fi通讯功能的智能电视、支持Wi-Fi通讯功能的智能可穿戴设备、支持Wi-Fi通讯功能的车载通信设备和支持Wi-Fi通讯功能的计算机等。关于站点的说明可以参考图1中对终端设备的说明,这里不作一一详述。
本申请实施例描述的网络架构以及业务场景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。本领域普通技术人员可知,随着网络架构的演变和新业务场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
5G数据信道已采纳新无线(newradio,NR)LDPC码作为数据信道的信道编码方案,而NR LDPC码则可以应用于信道编码场景,因此直接用NR LDPC码针对JSCC场景下的有偏信源进行数据传输性能可以有较大提升空间。若针对JSCC场景下的有偏信源专门引入一套JSCC编译码方案,则有偏信源场景下的性能可以得到较大提升。然而,全新的JSCC编译码方案需要在原有编译码模块的基础上引入额外的全新编译码模块,这样系统的编译码模块整体实现复杂度较高。可理解,这里所示的编译码模块可以通信装置中具有编码功能的模块和具有译码功能的模块。
鉴于此,为了能够提升系统在有偏信源场景下的JSCC传输性能,同时不显著增加系统的实现复杂度,基于NR LDPC码的JSCC传输方案上,本申请实施例提供了一种编码方法、译码方法和装置。不仅可以有效利用NR LDPC中的校验矩阵如BG1和BG2,不增加新的校验矩阵,而且不会增加编译码模块的复杂度。
在介绍本申请实施例提供的方法之前,以下简单对BG1和BG2进行介绍。可理解,以下关于BG1和BG2的说明仅为示例,对于BG1和BG2的其他说明可以参考相关标准或协议等,本申请实施例对此不作限定。
图3a是本申请实施例提供的一种BG1的结构示意图,图3b是本申请实施例提供的一种BG2的结构示意图。图3c是本申请实施例提供的一种编码码率和CB的比特数(bits)之间的关系示意图。示例性的,BG1的适用码长为信息比特K=308~8448比特,码率R为0.25<=R<=0.95,BG2的适用码长为信息比特K=40~3840比特,码率R为0.20<=R<=0.95。由此可见,BG1主要针对中高码率和数据包较长的场景,而BG2主要针对中低码率和数据包较短的场景。本申请实施例针对BG1和BG2均设计了适用有偏信源的编码方法和译码方法,基于BG1和BG2均可达到JSCC场景下的性能提升,且有效改善了由于引入新的校验矩阵而导致系统的复杂度较高的问题。
图4是本申请实施例提供的一种编码方法和译码方法的流程示意图。该方法可以应用于发送端和接收端,发送端可以理解为发送信息的一端,接收端可以理解为接收信息的一端。或者,发送端可以理解为编码端,接收端可以理解为译码端。示例性的,发送端可以是网络设备(如基站),接收端可以是终端设备;或者,发送端可以是AP,接收端可以是STA;或者,发送端和接收端都可以是终端设备(或STA)等,本申请实施例不作限定。关于本申请实施例所应用的通信系统可以参考图1和图2,这里不再一一详述。如图4所示,该方法包括:
401、发送端获取第一比特序列,该第一比特序列包括K0个信息比特。
该第一比特序列的稀疏度为第一稀疏度,第一稀疏度用于指示第一比特序列中1或0的占比,第一比特序列包括K0个信息比特,K0为正整数。其中,第一比特序列可以理解为发送端获取到的待发送的比特序列,如该第一比特序列可以理解为包含信息量的比特序列,或者,需要传输的比特序列等。可选的,上述第一比特序列可以理解为是由上述K0个信息比特构成的。可理解,以上所示的K0个信息比特可以包括循环冗余校验(cyclicredundancy check,CRC)。当然,K0个信息比特也可以不包括CRC,该情况下,发送端在后续处理第一比特序列的过程中可以不添加CRC,也可以添加CRC,本申请实施例对此不作限定。第一比特序列可以是没有经过信源压缩的比特序列。当然,第一比特序列也可以是经过信源压缩的比特序列。
稀疏度可以用于衡量某个比特序列中1或0的占比,第一稀疏度即为第一比特序列中1或0的占比。示例性的,稀疏度还可以称为信源先验信息或信源先验概率等,本申请实施例对此不作限定。为便于描述,下文将第一稀疏度用p1表示。
402、发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列,该第二比特序列包括K1个信息比特和N1个校验比特,K1的取值由第一稀疏度确定,且K1小于K0。
一般来说,在其他LDPC编码的方案中,发送端进行LDPC编码之后,获得的信息比特的个数是K0个,即LDPC编码后得到的信息比特的个数与LDPC编码前的信息比特的个数相同。以及根据编码码率获得的校验比特可以基于BG1中46个校验列得到,或者基于BG2中的41个校验列得到。同时,在其他LDPC编码的方案中,发送端编码得到K0个信息比特和一定数目的校验比特之后,一般是按照统一的顺序如BG1矩阵从左到右的顺序进行速率匹配。然而,本申请实施例提供的LDPC编码的方案中,LDPC编码后得到的第二比特序列可以包括K1个信息比特和N1个校验比特,K1的取值由第一稀疏度确定,且K1小于K0,K1为非负整数,N1为正整数。其中,N1个校验比特可以是基于BG1中的46个校验列得到,或者,基于BG2中的41个校验列得到,也可以是基于BG1中部分校验列确定,或者,基于BG2中部分校验列确定。
需要说明的是,在上述其他LDPC编码的方案中,发送端经过LDPC编码可以得到K0个信息比特,然后对这K0个信息比特进行速率匹配可以得到K1个信息比特。即上述其他LDPC编码中经过LDPC编码得到的K0个信息比特与LDPC编码前的信息比特相同。然而,本申请实施例中,LDPC编码后的信息比特的个数小于LDPC编码前的信息比特的个数。当然,上文所示的第二比特序列可以是经过LDPC编码后直接获得的,也可以是经过LDPC编码和速率匹配后得到的。例如,K0个信息比特经过LDPC编码的信息比特的个数可能是K0个,但是,该K0个信息比特是按照核心校验列从右到左的方式进行速率匹配确定K1个信息比特的。又例如,K0个信息比特经过LDPC编码也可以直接获得K1个信息比特。即本申请实施例所示的LDPC编码与上述其他LDPC编码不同,即使经过LPDC编码获得了K0个信息比特,该K0个信息比特的速率匹配的方式与上述其他LDPC编码的方式也不同。关于速率匹配的具体说明还可以参考下文实现方式一至实现方式八中的传输路径,这里不再一一详述。
作为一种可能的实现方式,发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列,包括:
若第一稀疏度小于或等于第一阈值,则发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列。
在第一稀疏度小于或等于第一阈值的情况下,发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,可以保证接收端能够有效地对第二比特序列进行解码,获得K0个信息比特。一般的,在第一稀疏度小于或等于第一阈值时,则表示第一比特序列比较稀疏,由此使用本申请实施例提供的LDPC编码(如K1小于K0),接收端能够保证较好的译码性能,译码所达到的误块率(block error rate,BLER)较低。在SNR下,本申请实施例所示的方法可以优异性能获得大于1的码率,如码率越高,传输的比特越小,占用的信道传输资源越少,传输效率越高;而且还有效保证了接收端的译码性能。以及在中低SNR下的传输性能也能够得到提升。
示例性的,第一阈值可以小于或等于0.3,或者,该第一阈值小于或等于0.25,或者,该第一阈值可以小于或等于0.2等,本申请实施例对于第一阈值的具体数值不再一一列举。
可理解,第一阈值的取值可以基于基图的不同而不同,如BG1和BG2所对应的第一阈值不同,或者BG1和BG2均使用相同的第一阈值,本申请实施例对此不作限定。
需要说明的是,发送端根据第一稀疏度进行LDPC编码时得到的信息比特的个数也可以是K0个。如第一稀疏度大于第一阈值时,发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,可以得到K0个信息比特。从而,保证接收端的译码性能。
作为一种可能的实现方式,发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列,包括:
发送端基于第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列,该第三比特序列包括K0个信息比特和N0个校验比特,所述N0为大于或等于所述N1的整数。然后发送端执行如下至少一项:基于第一稀疏度从N0个校验比特确定N1个校验比特,基于第一稀疏度从K0个信息比特确定K1个信息比特。
示例性的,N0个校验比特可以基于BG1的全部校验列得到,或者,基于BG2的全部校验列得到。如发送端可以基于第一比特序列以及BG1中的46个校验列(包括核心校验列)或BG2中的41个校验列(包括4个核心校验列)进行LDPC编码,得到K0个信息比特和N0个校验比特,然后,从该K0个信息比特中选择K1个信息比特,从该N0个校验比特中选择N1个校验比特。可理解,本申请实施例所示的N0基于不同的基图可以是不同的,如基于BG1所包括的45个校验列以及扩展因子得到的N0与根据BG2所包括的41个校验列以及扩展因子得到的N0可能是不同的。同理,N1、BG1和BG2之间的关系可以适应性地参考N0、BG1和BG2之间的关系。
需要说明的是,发送端得到K0个信息比特和N0个校验比特之后,可以从该N0个校验比特确定N1个校验比特;或者,从该N0个校验比特确定N1个校验比特,以及从K0个信息比特确定K1个信息比特。当然,发送端还可以进行LDPC编码,得到K0个信息比特和N1个校验比特;或者,得到N1个校验比特;或者,得到K1个信息比特和N0个校验比特,然后从该N0个校验比特确定N1个校验比特,本申请实施例对此不作限定。
以下将以N1个校验比特基于BG1中的A列校验列得到,N1个校验比特基于BG2中的B列校验列得到为例说明从N0个校验比特确定N1个校验比特的方法,以及从K0个信息比特确定K1个校验比特的方法。以及以K1个信息比特基于BG1中的C列信息列得到,K1个信息比特基于BG2中的D列信息列得到为例说明从K0个信息比特确定K1个信息比特的方法。其中,A、B、C和D均为正整数。示例性的,发送端可以通过速率匹配的方式保留N1个校验比特和K1个校验比特,如通过打孔的方式等。通过速率匹配保留N1校验比特和K1个校验比特的具体方式可以如下所示:
作为一种可能的实现方式,发送端可以基于第一稀疏度随机从K0个信息比特中选择K1个信息比特,从N0个校验比特中选择N1个校验比特。
当发送端随机选择时,关于K0和K1的关系,N0与N1的关系仍可以符合本申请实施例下文所描述的关系。即关于第一稀疏度、K0与K1、N0与N1之间的关系可以参考下文。
作为另一种可能的实现方式,发送端可以基于第一稀疏度按照一定的规则从K0个信息比特中选择K1个信息比特,从N0个校验比特中选择N1个校验比特。
作为一个示例,发送端可以以BG1中的核心校验列为起点,按照从左到右的顺序确定A列校验列,该A列校验列对应于N1个校验比特;或者,发送端可以以BG2中的核心校验列为起点,按照从左到右的顺序确定B列校验列,该B列校验列对应于N1个校验比特。也就是说,A列校验列是以BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,B列校验列是以BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。本申请实施例中,按照核心校验列为起点从左到右的顺序确定A列校验列或B列校验列,可以保证接收端能够基于N1个校验比特正确地译码出K0个信息比特,保证译码性能。
作为另一个示例,发送端可以以BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定C列信息列,该C列信息列对应于K1个信息比特;或者,发送端可以以BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定D列信息列,该D列信息列对应于K1个信息比特。也就是说,C列信息列是以BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,D列信息列是以BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。本申请实施例中,按照核心校验列为起点从右到左的顺序确定C列校验列或D列校验列,可以保证接收端能够基于K1个信息比特正确地译码出K0个信息比特,保证译码性能。
为便于区分,BG1中的校验列可以划分为核心校验列和扩展校验列,该核心校验列可以如图5a和图5b所示的4*4的方阵,扩展校验列可以如图5a和图5b所示的Idx_ext部分。
图5a是本申请实施例提供的一种基于BG1确定K1个信息比特和N1个校验比特的顺序示意图,图5b是本申请实施例提供的一种基于BG2确定K1个信息比特和N1个校验比特的顺序示意图。如图5a和图5b所示,发送端可以按照4列核心校验列从左到右的顺序确定N1个校验比特,以及按照4列核心校验列从右到左的顺序确定K1个信息比特。或者,也可以理解为传输路径是在4列核心校验列的基础上,同时对校验比特部分(即图5a和图5b所示的Idx_ext所对应部分,从左到右)和信息比特部分(即图5a和图5b所示的Idx_inf所对应部分,从右到左)进行扩展。本申请实施例所示的传输路径可以理解为发送端确定A列校验列或B列校验列,以及确定C列信息列或D列信息列的路径;或者理解为发送端发送信息比特和校验比特的路径等,本申请实施例对此不作限定。示例性的,传输路径还可以称为码率扩展路径或传输扩展路径等,本申请实施例对于该传输路径的具体名称不作限定。
需要说明的是,基于上述第二比特序列和第三比特序列之间的关系,发送端可以先进行LDPC编码,得到第三比特序列,然后从该第三比特序列中确定第二比特序列,从而得到K1个信息比特和N1个校验比特。当然,发送端也可以直接通过LDPC编码得到第二比特序列,如基于BG1(或BG2)中的校验列或信息列以及扩展因子得到符合传输路径要求的K1个信息比特和N1个校验比特。也就是说,发送端可以根据部分校验列或部分信息列中的至少一项,以及K0个信息比特进行LDPC编码,得到K1个信息比特和N1个校验比特。或者,也可以理解为发送端不是先得到第三比特序列,再根据该第三比特序列得到第二比特序列,而是直接进行LDPC编码得到了第二比特序列。
上文所示的K1的取值由第一稀疏度确定包括如下几种实现方式:
第一种、第一稀疏度小于或等于第一阈值时,K1小于K0。当然,当第一稀疏度大于第一阈值时,K1可以等于K0。
第二种、第一稀疏度小于或等于第一阈值,且第一稀疏度满足不同条件时,K1的取值可以不同,N1的取值可以不同。示例性的,第一稀疏度、A、B、C和D可以满足如下至少一项条件:
条件1、第一稀疏度小于或等于第二阈值时,A列校验列不包括BG1的扩展校验列的第一列。为便于描述,下文将扩展校验列的第一列用行-列(row colimn,RC)-1表示。B列校验列可以包括BG2的RC-1。当然,不管是A列校验列是否包括RC-1,或者B列校验列是否包括RC-1,接收端的译码性能均比较好。但是,A列校验列不包括BG1的RC-1,B列校验列包括RC-1,可以进一步提高接收端的译码性能。
条件2、第一稀疏度大于第二阈值时,A列校验列包括BG1的RC-1,B列校验列包括BG2的RC-1。
条件3、第一稀疏度小于或等于第三阈值时,D=0,即K1=0。发送端仅传输校验比特,就可以有效保证接收端正确地译码出K0个信息比特,不仅保证了接收端的译码性能,还有效扩大了编码码率的可选择范围,减少发送端传输信息时占用的传输资源。可理解,这里所示的D=0,仅为一个可以选择的范围,如果传输资源足够多,在第一稀疏度小于或等于第三阈值时,发送端也可以传输信息比特。
条件4、D小于或等于8。当然,发送端也可以传输更多的信息比特,如D小于或等于10。
条件5、第一稀疏度小于或等于第三阈值时,C=0,即K1=0。
条件6、第一稀疏度小于或等于第二阈值时,C=0,即K1=0。
条件7、C小于或等于20。当然,发送端也可以传输更多的信息比特,如C小于或等于22。对于条件4和条件7来说,发送端初始时可以不根据所有的信息列进行编码,传输所有的信息比特;而是以核心校验列为起点按照从右到左的顺序从BG1中确定的C列信息列或者从BG2中确定的D列信息列,从而编码得到K1个信息比特。不仅可以有效减少发送端传输信息时占用的传输资源,而且保证了接收端的译码性能。
条件8、第一稀疏度大于第三阈值时,C大于或等于5;或者,C大于或等于15。C大于或等于5时校验列的数量可以大于C大于或等于15时校验列的数量。在第一稀疏度大于第三阈值时,通过传输一定的信息比特,可有效保证接收端的译码性能。如果信息比特的数量过少,可能会导致接收端无法正确译码,或者,导致接收端的译码效率低,因此在信源不那么稀疏时,即第一稀疏度大于第三阈值时,发送端可以传输一定数量的信息比特,以保证接收端的译码性能。
条件9、A大于或等于8。
条件10、B大于或等于5。对于条件9和条件10来说,A大于或等于8时得到的校验比特,或者,B大于或等于5时得到的校验比特,可保证发送端在尽可能占用较少的传输资源的基础上,保证接收端的译码性能,且仍能够有效译码出K0个信息比特。
条件11、在第一稀疏度小于或等于第四阈值时,初始码率大于或等于1。也就是说,当信源较稀疏时,发送端可以选择大于或等于1的初始码率,既能保证接收端的译码性能,还能够减少发送端传输信息占用的传输资源,提高传输效率。本申请实施例提供的方法,可以有效扩大发送端可选择的编码码率范围,提高发送端编码的灵活性。例如,对于BG1来说,第四阈值可以小于0.2,对于BG2来说,第四阈值可以小于或等于0.2。
可理解,第一稀疏度等于第一阈值时,K1可以等于K0;或者,第一稀疏度等于第二阈值时,A列校验列也可以包括BG1的RC-1;或者,第一稀疏度等于第三阈值时,C可以不等于0,D可以不等于0。本申请实施例对于第一稀疏度等于临时阈值时的具体方式不作限定。
可理解,上述第二阈值可以等于第三阈值,当然,第二阈值也可以不等于第二阈值,本申请实施例对此不作限定。示例性的,第二阈值可以小于第三阈值,如第二阈值可以等于0.05,第三阈值可以等于0.1;或者,第二阈值可以等于0.1,第三阈值可以等于0.2等,本申请实施例不再一一列举。需要说明的是,第二阈值和第三阈值针对BG1和BG2来说,可以是相同的,也可以是不同的,本申请实施例对此不作限定。
可理解,当稀疏度小于或等于第一阈值时,可以将稀疏度划分为两个区间,如小于或等于第二阈值的区间和大于第二阈值的区间;或者,小于或等于第三阈值的区间和大于第三阈值的区间;或者,也可以将稀疏度划分为三个区间,如小于或等于第二阈值的区间、大于第二阈值,且小于或等于第三阈值的区间,以及大于第三阈值的区间;也可以将稀疏度划分为四个区间等,本申请实施例对此不作限定。但凡发送端基于第一稀疏度得到符合传输路径要求的N1个校验比特和K1个校验比特的方法,均属于本申请实施例的保护范围。至于该第一稀疏度划分的区间数或具体取值,本申请实施例不作限定。
403、发送端发送第二比特序列,对应的,接收端接收第二比特序列。
可理解,在获得第二比特序列之后,发送端实际发送的不是第二比特序列,而是第二比特序列经过速率匹配、调制、变频等操作后得到的符号序列。对应的,接收端通过有线信道或无线信道接收到的并不是第二比特序列,而是上述符号序列经过信道传输后得到的序列。然后,接收端通过与发送端相对应的操作后才能获取到第二比特序列。简洁起见,本申请实施例采用如步骤403的描述,但是,不应将其理解为对本申请实施例的限定。同时,附图说明中的图4是以发送端发送第二比特序列为例示出的,但是,不应将其理解为对本申请实施例的限定。
404、接收端基于第一稀疏度和编码码率确定第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特,并对第二比特序列进行LDPC译码,得到K0个信息比特。
示例性的,编码码率可以由网络设备以动态或静态的方式配置给接收端。例如,网络设备可以通过无线资源控制(radioresourcecontrol,RRC)信令将包括编码码率的信息发送给接收端;又例如,网络设备可以通过下行控制信息(downlinkcontrolinformation,DCI)将包括编码码率的信息发送给接收端;网络设备可以将包括编码码率的信息通过广播的方式下发给接收端等,本申请实施例对此不作限定。示例性的,发送端可以通过指示信息向接收端指示第一稀疏度。当编码码率不是已知的情况下,第一稀疏度可以和编码码率承载于同一个消息中,或者,承载于不同的消息中(可以由相同的通信装置指示给接收端,也可以由不同的通信装置指示给接收端),本申请实施例对此不作限定。
当接收端获得第一稀疏度之后,该接收端可以基于稀疏度区间与传输路径之间的关系以及编码码率确定发送端进行编码时所使用的信息列或校验列中的至少一项,从而确定第二比特序列中所包括的校验比特和信息比特。接着,接收端可以基于第一稀疏度和编码码率进行LDPC译码。例如,接收端可以基于第一稀疏度获取K0个信息比特的先验信息,该先验信息可以译码初始的对数似然比。示例性的,译码方法可以包括硬判决译码、软判决译码、混合译码中的任一种,本申请实施例对此不作限定。示例性的,接收端获取第二比特序列之后,可以对其进行LDPC译码,如果译码错误或未达到一定的门限,则再次进行LDPC译码,直至译码正确或达到了一定的门限,则输出K0个信息比特。再次进行LDPC译码的条件可以包括未达到译码迭代次数或未通过校验矩阵的验证中的至少一项。可选地,如果接收端译码错误(或者说译码失败),则接收端向发送端发送重传指示信息,以请求发送端设备重传。此外,如果译码失败,接收端保存初传的序列,以和后续接收到的重传的序列合并译码。
本申请实施例中,发送端可以基于K0个信息比特的稀疏度(即第一稀疏度)进行LDPC编码,得到K1个信息比特和N1个校验比特,其中,K1小于K0。从而,发送端仅传输K1个信息比特,接收端便可以解码出K0个信息比特,传输的比特越少占用的资源越少,由此可以有效减少发送端传输信息时占用的资源量,而且保证了接收端的译码性能。
以下将结合具体的例子说明本申请实施例提供的编码方法和译码方法。
本申请实施例所示的编码方法和译码方法还可以理解为是基于NR LDPC码的信源信道联合传输方法,该方法涉及的是利用稀疏度基于NR LDPC码(如图3a和图3b所示的LDPC码)的BG1或BG2的JSCC传输。可理解,以下仅示例性示出了本申请实施例提供的传输路径,对于具体的编码方法和译码方法可以参考图4。本申请实施例涉及的原理可以如下所示:
根据JSCC外信息传播(extrinsic information transfer,EXIT)图的理论译码阈值和仿真结果分析,本申请实施例给出了不同的稀疏度区间。然后,根据BG1或BG2以及不同的稀疏度区间,对传输路径进行微调,如是否去掉RC-1等。根据不同的稀疏度区间给出传输路径,包括递增冗余混合自动重传请求(incrementalredundancy-hybrid automaticrepeat request,IR-HARQ)传输合并顺序、初始最高码率、校验比特和信息比特的传输顺序。基于上述方法则可以得到传输路径,由此发送端可以基于上述传输路径进行LDPC编码。示例性的,针对划分的p1工作区间,可以分析扩展校验比特和信息比特同时扩展传输,且扩展路径不同时,所对应LDPC码的译码阈值变化。需要说明的是,这里所示的扩展校验比特和信息比特的扩展路径可以对应于HARQ传输进程里的码率扩展和比特传输顺序。基于JSCC-EXIT图和仿真结果分析针对每个信源p1区间优化出一定的信息比特和校验比特的传输路径,进而给出不同的稀疏度区间和传输路径。对应的,接收端可以根据稀疏度执行与上述发送端编码流程相对应的译码流程,如译码器根据p1和已知码率进行译码。
图6分别是本申请实施例提供的一种编码方法的原理示意图。如图6所示,基于信源比特(sourcebits)(即信息比特)可以获得校验比特(paritybits),然后该信源比特可以近似通过二进制对称(binary symmetric channel,BSC)信道传输,校验比特可以近似通过通信信道传输。校验比特通过重复编码器(rep-encoder)近似通过A-先验信道(A-priorichannel)传输。对应的,通过变量节点译码器进行译码。需要说明的是,图6可以理解为理论分析的基础,在该理论分析的基础上,可以获得结合BSC和高斯密度的互信息,该互信息中加入了稀疏度这个维度。
传统的JSCC-EXIT分析将有偏信源和传输信道近似为单个加性高斯白噪声(additive white gaussian noise,AWGN)信道,这样造成JSCC-EXIT图的互信息的准确性不高。本申请实施例的JSCC-EXIT图则分别对有偏信源部分等效的BSC信道和传输信道单独进行处理,从而可以更准确地跟踪迭代译码过程中的互信息,从而更准确地得到译码阈值。也就是说,在理论分析时,将信源比特和校验比特分别进行独立分析,但是,在进行LDPC编码时,对信源比特和校验比特进行联合处理。其中,基模图的译码阈值可以理解为该基模图所对应的LDPC码集在码长无限长时能成功译码所需的最小SNR或Eb/Noise,即该译码阈值越小则该基模图所对应LDPC码集在码长趋于无限长时距离信道容量更近(也可以称为性能更优)。其中,Eb表示传输的有用信号,Noise表示传输噪声。可理解,JSCC-EXIT分析中互信息计算的输入有信源的稀疏度p1和信道传输比特的对数似然比(log likelihood ratio,LLR)的均值,即互信息同时依赖信源的稀疏度和信道的信噪比。
基于JSCC-EXIT图的NR BG1和NR BG2的译码阈值分析和计算,本申请实施例提供了如图4所示的编码方法和译码方法,具体的方法还可以如下所示:
本申请实施例提供的编码方法中可以对一定的信息比特进行打孔(即发送端不传输打孔的信息比特),这里所示的对一定的信息比特进行打孔可以理解为保留K1个信息比特和N1个校验比特的方法。对应的,接收端可以利用已知的p1和传输的比特将K0个信息比特恢复出来。
以下分别结合BG1和BG2对本申请实施例提供的方法进行描述。
首先介绍基于NR LDPC码BG1的信源信道联合传输方案。
基于如图5a所示的NR LDPC码BG1,本申请实施例给出了对信息比特和扩展校验比特对应的基模图中各个列进行扩展后LDPC码的译码阈值,并根据计算的译码阈值确定传输路径。可理解,这里所示的信息比特和扩展校验比特并不是通过穷举的方式获得的,而是通过仿真结果(即包括校验比特、信息比特和译码阈值的三维仿真结果)确定一个范围,然后结合译码阈值确定的。即本申请实施例通过图6所示的理论分析,可以获得BG1中扩展校验列的数目,BG1中扩展信息列的数目以及译码阈值之间的关系(如可以通过三维图的方式显示)。进一步的,上述关系中还可以包括BG1中扩展校验列包括RC-1和不包括RC-1的仿真结果。进一步的,译码阈值可以包括译码阈值的绝对值的仿真结果,以及译码阈值的绝对值与相应编码码率的信道容量之间的距离的仿真结果。对于这个三维仿真图本申请实施例不再一一示出。
基矩阵中核矩阵校验部分的4x4方阵所含4列核心校验列对应的校验比特均须传输(即图5a中的小正方黑色的)。传输路径的扩展可以在这4列核心校验列的基础上,同时对扩展校验比特部分(即图5a中Idx_ext所对应部分,从左向右)和信息(或信源)比特部分(即图5b中Idx_inf所对应部分,从右向左)进行扩展。同时,扩展校验比特的第一次扩展对应的行和列即RC-1可以与矩阵前两列打孔列相连,这种连接方式对信道编码模式很有效。然而,对于本申请实施例来说,由于初始传输时大部分信息比特所对应列均打孔不传输,因此RC-1所对应扩展列对信源稀疏时的性能有较大影响,由此本申请实施例对各个p1区间首次扩展是否去除RC-1均进行了对比。可理解,这里关于核心校验列和扩展校验列等的说明同样适用于下文所示的基于NR LDPC码BG2的信源信道联合传输方案。
示例性的,图7是本申请实施例提供的一种基于BG1的不同稀疏度区间的传输路径示意图。如图7所示,稀疏度可以划分为四个区间,每个区间的传输路径可以如下至少一项:
实现方式一、p1<=0.05,RC-1行列打孔(图7最左侧所所示的X表示不传输RC-1),仅传输校验比特,所有信息比特均不传输。示例性的,初始码率R=2。
实现方式二、0.05<p1<=0.1,RC-1行列保留,仅传输校验比特。示例性的,初始码率R=1.38。
实现方式三、0.1<p1<=0.2,RC-1行列保留,校验比特和部分信息比特均传输。示例性的,初始码率R=1或者,R=0.92。
实现方式四、p1>0.2,传输方式回退至信道编码(channelcode,CC)模式,即所有信息比特和核心校验比特均需要传输,逐步传输扩展校验比特。
需要说明的是,以上所示的四个区间仅为示例,不应将其理解为对本申请实施例的限定。基于稀疏度与信息比特的个数之间的关系,或者,基于稀疏度与校验比特之间的关系,均属于本申请实施例的保护范围。关于各个实现方式的说明可以参考下文。
下面针对每个稀疏度p1区间,具体说明传输路径的优化方式。需要说明的是,每个稀疏度区间以区间p1的最大值为基准进行优化传输路径,因为本申请实施例传输路径针对较大p1所设计传输方案可以向下兼容较小p1(如p1=0.2时的传输路径可以适用于p=0.05时的传输路径)。针对不同的稀疏度区间本申请实施例又进一步优化了达到可靠传输时的码率损失。
关于上述实现方式一至实现方式四的说明如下所示:
实现方式一、
对于信源稀疏度p1=0.05,通过仿真可以得到NR BG1包含RC-1,及去除RC-1时的每次传输路径的JSCC-EXIT译码阈值。本申请实施例中,在p1=0.05时,发送端只传输扩展校验比特就可以保证接收端的译码性能,保证较优的译码阈值。
p1=0.05时,不管是对于包含RC-1的传输路径还是去除RC-1的传输路径,只传输校验比特均可以达到较优译码阈值。可选的,在去除RC-1的传输路径中在相同的扩展码率下可以达到更低的译码阈值。因此,本申请实施例所示的传输路径是在去除RC-1时确定的传输路径。需要注意的是,在扩展大量校验比特区域,译码阈值距离相应容量较大,这是由于NR LDPC的校验矩阵原本是针对信道编码所设计。
图8a是本申请实施例提供的一种p1=0.05时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图。图8a所示的横坐标可以理解为信息列,纵坐标可以理解为扩展校验列,斜线可以理解为码率相同。举例来说,以下将以idx_ext为例表示扩展校验列的列数,以idx_inf为例表示信息列的列数。由此,图8a所示的斜线可以理解为idx_ext+idx_inf为相同值时的不同译码阈值。相同的列数之和(即idx_ext+idx_inf的和)对应相同的码率。由此,基于图8a所示的示意图,本申请实施例提供的传输路径可以等效为码率变化时,不同idx_ext和idx_inf的组合。可理解,图8a所示的用数字1表示不需要传输,即数字1不代表信息列或扩展校验列。在p1小于或等于0.05时,由于可以不传输RC-1,因此,图8a中的纵坐标总共示出了41列扩展校验列。
需要说明的是,图8a所示的30可以理解为译码阈值趋于无穷大时的扩展路径,表示在这些idx_ext+idx_inf的组合中JSCC无法做到无差错传输。由此,可以在p1=0.05时确定一个可以工作的初始扩展码率作为传输路径的起始点。示例性的,初始码率R可以满足:R=22/(4+7)=2.0,即图8a所示的左上圈可以作为起始,这里所示的22表示信息列的总数,4表示核心校验列的数目,7表示扩展校验列的数目(不包括RC-1)。示例性的,所有校验列扩展后码率R可以满足:R=22/(4+41+20)=0.34,即图8a所示的右下圈,这里所示的22表示信息列的总数,4表示核心校验列的数目,41表示扩展校验列的数目(不包括RC-1),20表示信息列的数目。当然,也可以通过重复扩展已传输列得到更低码率。
由此,图8a所示的横线部分对应的传输路径和竖线部分对应的传输路径可以理解为本申请实施例提供的传输路径。同时,p1=0.05时去除RC-1可以获得较优的性能。也就是说,p1=0.05时,发送端初传时可以不传输信息比特,只传输校验比特。该发送端所传输的校验比特可以基于A列校验列和扩展因子得到,该A列校验列可以大于或等于11,且小于或等于45,A列校验列不包括RC-1。作为一个示例,发送端初传时,校验比特可以基于11~46列校验列得到,将校验比特传输完毕后,发送端可以传输信息比特,该信息比特可以基于C列信息列和扩展因子得到,该C列信息列可以大于或等于1且小于或等于20。可理解,本申请实施例对于发送端如何重传不作限定。示例性的,发送端重传时可以接着传输未传输的校验比特或信息比特中的至少一项,或者,发送端重传时除了传输初始的校验比特之外,还可以增加一些未传输的校验比特或信息比特等,HARQ可以灵活改变。可理解,示例性的,发送端初始时可以按照给定初始码率从图8a左上的圈圈位置开始传输,首先传输扩展校验比特,最后再传输其余信息比特或最后再传输扩展校验比特和信息比特等。示例性的,发送端也可以按照图8a所示的路径中的任一位置开始传输等,本申请实施例不作限定。这里所示的关于初始和重传的说明下文各个实现方式同样适用,下文不再一一赘述。
图8b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图。图8b中,横坐标表示SNR,单位是dB,纵坐标表示误块率(blockerrorrate,BLER)。以及,图8b中的KX中的X表示传输扩展的基矩阵信息列的数目,PEY中的Y表示扩展传输的基矩阵扩展校验列的数目。可理解,4列核心校验列可以默认传输,不计在Y的数目中。wi_RC-1表示扩展传输包括RC-1,wo_RC-1表示扩展传输不包括RC-1。如图8b所示,X包括0、2、3、5,Y包括7、5、8、10、20、15。举例来说,K0_PE7_R=2_wi_RC_1表示扩展传输不包括信息列,包括7列校验列,包括RC-1时的仿真结果,K0_PE7_R=2_wo_RC_1表示扩展传输不包括信息列,包括7列校验列,不包括RC-1时的仿真结果,K2_PE5_R=2_wo_RC_1表示扩展传输包括2列信息列和5列校验列,且不包括RC-1时的仿真结果,这里不再一一列举。图8b中的wi或wo之前的数值(如2、1.83、1.57、0.917)可以表示初传码率或初始码率。
图8b所示的仿真结果中,信息比特(也可以称为信源比特)为1760比特(图8b是以K=1760为例示出的,结合上文,这里的1760还可以理解为K0),这些信息比特根据p1=0.05按照伯努利(bernoulli)分布生成。一般来说,在码率相同的情况下,比较译码性能才有意义,因此从图8b可以看出,不传输RC-1对应的校验比特性能更优。图8b中,SSCC指分离的信源信道编码方案,信源编码部分采用算术编码,而信道编码部分采用标准的NR LDPC码。可见,SSCC方案高度依赖信源编码和信道编码的码率分配,而本申请实施例所示的JSCC方案不需要可考虑该码率分配问题。同时,相对于SSCC来说,由于在LDPC编码之前,第一比特序列可以是经过压缩的序列,因此本申请实施例所示的JSCC方案的复杂性更低。可理解,为便于区分,图8b中左下侧的说明与曲线之间的关系可以如图8b所示,左下侧的说明的顺序与曲线所标注的从小到大的顺序依次对应。对于该说明,下文同样适用。
可理解,以上所示的p1=0.05仅为示例,对于p1小于0.05的说明可以参考实现方式一,本申请实施例不再一一详述。
实现方式二、
类似的,参考实现方式一,对于信源稀疏度p1=0.10,仍可以得到包括BG1中扩展校验列的数目,BG1中扩展信息列的数目以及译码阈值的三维仿真图。关于仿真图的说明可以参考实现方式一,本申请实施例不作一一详述。本申请实施例中,在p1=0.10时,不管是对于包含RC-1的传输路径还是去除RC-1的传输路径,只传输校验比特均可以达到较优译码阈值。可选的,在包括RC-1的传输路径中在相同的扩展码率下可以达到更低的译码阈值。因此,本申请实施例所示的传输路径是在包括RC-1时确定的。
图9a是本申请实施例提供的一种p1=0.1时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图。由于传输路径中包括RC-1,因此,图9a所示的纵坐标总共示出了42列扩展校验列。关于图9a中横纵坐标和斜线等的说明可以参考图8a,这里不作详述。
由此,本申请实施例可以在p1=0.1时确定一个可以工作的初始扩展码率作为传输路径的起始点。示例性的,初始码率R=22/(4+12)=1.38可以作为起始,即图9a所示的左上圈可以作为起始点,其中22表示信息列的总数,4表示核心校验列的数目,12表示扩展校验列的数目。示例性的,所有校验列扩展后码率R=22/(4+42+20)=0.33(当然,也可以重复扩展已传输列得到更低码率),即图9a所示的右下圈,其中22表示信息列的数目,4表示核心校验列的数目,42表示扩展校验列的数目,20表示传输的信息比特(如上文所示的K1个信息比特)对应的信息列的数目。
图9a所示的横线部分对应的传输路径和竖线部分对应的传输路径可以理解为本申请实施例提供的传输路径。同时,p1=0.10时包含RC-1,优先传输扩展校验比特可以获得较优的性能。也就是说,p1=0.1时,发送端初传时可以不传输信息比特,只传输校验比特。该发送端所传输的校验比特可以基于A列校验列和扩展因子得到,该A列校验列可以大于或等于16,且小于或等于46。作为一个示例,发送端初传时,校验比特可以基于16~46列校验列得到,将校验比特传输完毕后,发送端可以传输信息比特,该信息比特可以基于C列信息列和扩展因子得到,该C列信息列可以大于或等于1,且小于或等于20。可理解,本申请实施例对于发送端如何重传不作限定。关于传输路径的说明可以参考实现方式一,这里不再详述。
图9b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图。关于图9b所示的横纵坐标的说明、KX的说明、PEY的说明等可以参考图8b,这里不再一一详述。图9b所示的仿真结果中,信息比特为1760比特,这些信息比特根据p1=0.10按照伯努利分布生成。本申请实施例优化的最优速率扩展传输路径可达最优的BLER性能,而其余测试的偏离最优路径性能会有损失。
实现方式三、
类似的,参考实现方式一或实现方式二,对于信源稀疏度p1=0.20,可以得到包括BG1中扩展校验列的数目,BG1中扩展信息列的数目以及译码阈值的三维仿真图。关于仿真图的说明可以参考实现方式一,本申请实施例不作一一详述。p1=0.20时,对于包含或去除RC-1的传输方案,只传输校验比特可能无法达到较优译码阈值,需要传输一定数目的信息比特。
图10a是本申请实施例提供的一种p1=0.2时基于NR BG1的JSCC传输路径示意图。关于图10a中横纵坐标和斜线等的说明可以参考图8a和图9a,这里不作详述。
由此,本申请实施例可以在p1=0.20时确定一个可以工作的初始扩展码率作为传输路径的起始点。如图10a所示,本申请实施例针对不同的可靠度要求给出了两条扩展传输路径,如路径A和路径B。该路径A和路径B所对应的译码阈值没有特别稀疏信源时变化剧烈(如p1小于或等于0.1),因此发送端可以基于不同的可靠性选择路径A和路径B。同时,这里这两个路径的译码阈值相较于其他LDPC编码,译码阈值更优。
图10b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图。信息比特为1760比特,这些信息比特根据p1=0.20按照伯努利分布生成。若系统传输所需的可靠度约为BLER=10-2,则路径A可为传输路径,且初始码率R=22/(4+5+14)=0.96,其中,22表示信息列的总数,4表示核心校验列的数目,5表示传输的信息比特所对应的信息列的数目,14表示扩展校验列的数目。若系统传输所需的可靠度约为BLER=10-4,则路径B可为传输路径,且初始码率R=22/(4+15+4)=0.96,其中,22表示信息列的总数,4表示核心校验列的数目,15表示传输的信息比特所对应的信息列的数目,4表示扩展校验列的数目。同时,本申请实施例优化的传输路径可达最优的BLER性能,而其余测试的偏离最优路径性能会有损失。
可理解,路径A和路径B的初始码率相同,可使得发送端在进行LDPC译码时,不需要考虑码率之间的差异,基于BLER就可以方便地选择路径A或路径B。
本申请实施例中,p1=0.2时,发送端初传时可以传输部分信息列所对应的信息比特,以及校验比特。该发送端所传输的校验比特可以基于A列校验列和扩展因子得到,该A列校验列可以大于或等于18且小于或等于46(如图10a所示的路径A),或者,该A列校验列可以大于或等于8且小于或等于46(如图10b所示的路径B)。该发送端所传输的信息比特可以基于C列信息列和扩展因子得到,该C列信息列可以大于或等于5且小于或等于20(如图10a所示的路径A),或者,该C列信息列可以大于或等于15且小于或等于20(如图10b所示的路径B)。可理解,本申请实施例对于发送端如何重传不作限定。关于传输路径的说明还可以参考实现方式一和实现方式二等,这里不再详述。
实现方式四、
类似的,参考实现方式一至实现方式三,本申请实施例中,对于信源稀疏度p1=0.30,对于包含或去除RC-1的传输方案,只传输校验比特无法达到较优的译码阈值,因此需要传输一定数目的信息比特以达到较优译码阈值(如图11a的路径A)。图11a示出了两条路径,其中右边的竖线对应的路径(路径B)可以理解为CC模式。基于图11a可知,这两条路径所对应的译码阈值没有特别稀疏信源时变化剧烈,同时,这两条路径在相同码率下的译码阈值相同不大。进一步的,图11b是本申请实施例提的一种当信息比特为1760比特的仿真结果示意图。对于p1=0.3的情况,路径A与路径B之间的性能相差不大,因此在p1>0.2时传输模式可以回退到信道编码模式。
其次介绍基于NR LDPC码BG2的信源信道联合传输方案。
基于如图5b所示的NR LDPC码BG2,本申请实施例同样给出了对信息比特和扩展校验比特对应的基模图中各个列进行扩展后LDPC码的译码阈值,并根据计算的译码阈值确定传输路径。关于NR LDPC码BG2的相关说明可以参考上述BG1的描述,本申请实施例不再一一详述。
本申请实施例对各个稀疏度区间首次扩展是否去除RC-1均进行了对比,发现基于BG2的LDPC编码保留RC-1可获得更优性能。示例性的,图12是本申请实施例提供的一种基于NR LDPC码BG2的不同稀疏度区间的传输路径示意图。为与图7所示的区间保持一致,本申请实施例仍将稀疏度划分为四个区间(仅为示例),每个区间的传输路径可以如下至少一项:
实现方式五、P1<=0.05,RC-1行列保留,仅传输校验比特,信息比特均不传输。示例性的,初始码率R=2或R=1.67。
实现方式六、0.05<p1<=0.1,RC-1行列保留,仅传输校验比特,信息比特均不传输。示例性的,初始码率R=1.43。
实现方式七、0.1<p1<=0.2,RC-1行列保留,仅传输校验比特,信息比特均不传输。示例性的,初始码率R=1。
实现方式八、p1>0.2,传输方式回退至信道编码模式,即所有信息比特和核心校验比特均需要传输,逐步传输扩展校验比特。
下面针对每个稀疏度p1区间,具体说明传输路径的优化方式。关于上述实现方式五至实现方式八的说明如下所示:
实现方式五、
对于信源稀疏度p1=0.05,通过仿真可以得到NR BG2包含RC-1及去除RC-1时的每次传输路径的JSCC-EXIT译码阈值。本申请实施例中,在p1=0.05时,包含RC-1或去除RC-1的传输方案,只传输校验比特均可以达到较优译码阈值。可选的,在衡量考虑的情况下,在包含RC-1的传输路径中在相同的扩展码率下可达更低的译码阈值。因此,下文以包含RC-1为例确定传输路径。
图13a是本申请实施例提供的一种p1=0.05时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图。关于图13a的横纵坐标以及斜线等的说明可以参考上述实现方式一至实现方式四,这里不再一一详述。
由此,在p1=0.05时确定一个可以工作的初始扩展码率作为传输路径的起始点。示例性的,初始码率R可以满足:R=10/(4+1)=2.0,即图13a所示的左上圈可以作为起点,其中10表示信息列的总数目,4表示核心校验列的数目,1表示扩展校验列的数目。示例性的,所有校验列扩展后码率R可以满足:R=10/(4+37+8)=0.2,即图13a所示的右下圈,其中10表示信息列的总数目,4表示核心校验列的数目,37表示扩展校验列的数目,8表示K1个信息比特所对应的扩展校验列的数目。当然,也可以通过重复扩展已传输列得到更低码率。由此,基于图13a所示的路径,p1=0.05时包含RC-1且优先传输扩展校验比特可以获得较优的性能。也就是说,P1=0.05时,发送端初传时可以不传输信息比特,只传输校验比特,该校验比特的个数可以根据B列校验列和扩展因子得到,该B列校验列可以大于或等于5且小于或等于41。发送端将校验比特传输完毕之后,可以传输信息比特,该信息比特可以基于D列信息列和扩展因子得到,该D列信息列可以大于或等于1且小于或等于8。可理解,本申请实施例对于发送端如何重传不作限定。关于传输路径的说明可以参考实现方式一,这里不再详述。
图13b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图。关于图13b中横纵坐标的说明可以参考图8b,这里不再一一详述。可理解,图13b中左下侧的说明与曲线之间的关系可以如图13b所示,左下侧的说明的顺序与曲线所标注的从小到大的顺序依次对应。图13b所示的仿真图中,信息比特为1760比特,这些信息比特根据p1=0.05按照伯努利分布生成。基于图13b,p1=0.05时,包含RC-1的扩展传输方案在各个码率下性能更优。同时,本申请实施例提供的传输路径BLER性能较好,而其余测试的偏离最优路径性能会有损失。
实现方式六、
类似的,参考实现方式五,对于信源稀疏度p1=0.10,可以得到包括BG2中扩展校验列的数目,BG2中扩展信息列的数目以及译码阈值的三维仿真图。本申请实施例中,对于信源稀疏度p1=0.10,对于包含RC-1的传输方案或去除RC-1的传输方案,只传输校验比特均可达最优译码阈值。可选的,包含RC-1方案在相同的扩展码率下可达更低的译码阈值。因此,下文以包含RC-1为例说明传输路径。
图14a是本申请实施例提供的一种p1=0.1时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图。关于图14a中横纵坐标和斜线等的说明可以参考图8a,这里不再一一详述。
由此,本申请实施例可以在p1=0.10时确定一个可以工作的初始扩展码率作为传输路径的起始点。示例性的,初始码率R=10/(4+3)=1.43作为起始,其中10表示信息列的总数目,4表示核心校验列的数目,3表示扩展校验列的数目。所有校验列扩展后码率R=10/(4+37+8)=0.2(或通过重复扩展已传输列得到更低码率),其中10表示信息列的总数目,4表示核心校验列的数目,37表示扩展校验列的数目,8表示K1个信息比特所对应的信息列。p1=0.10时包含RC-1且优先传输扩展校验比特可以获得较优的性能。也就是说,p1=0.1时,发送端初传时可以不传输信息比特,只传输校验比特。该发送端所传输的校验比特可以基于B列校验列和扩展因子得到,该B列校验列可以大于或等于7,且小于或等于41。作为一个示例,发送端初传时,校验比特可以基于7~41列校验列得到,将校验比特传输完毕后,发送端可以传输信息比特,该信息比特可以基于D列信息列和扩展因子得到,该D列信息列可以大于或等于1,且小于或等于8。可理解,本申请实施例对于发送端如何重传不作限定。关于传输路径的说明可以参考图8a等,这里不再详述。
图14b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图。关于图14b中横纵坐标等的说明可以参考图8b,这里不再一一详述。图14b所示的仿真结果中,信息比特为1760比特,这些信息比特根据p1=0.10按照Bernoulli分布生成。由此,p1=0.1时,包含RC-1的扩展传输方案在各个码率下性能更优。同时,本申请实施例优化的传输路径可达较优的BLER性能,而其余测试的偏离最优路径性能会有损失。
实现方式七、
类似的,参考实现方式五和实现方式六,本申请实施例中,对于信源稀疏度p1=0.20,对对于包含或去除RC-1的传输方案,只传输校验比特均可达较优译码阈值。可选的,包含RC-1方案在相同的扩展码率下可达更低的译码阈值。因此,下文以包含RC-1为例确定传输路径。
图15a是本申请实施例提供的一种p1=0.2时基于NR BG2的JSCC传输路径示意图。关于图15a中横纵坐标和斜线等的说明可以参考图8a,这里不再一一详述。
由此,在p1=0.20时确定一个可以工作的初始扩展码率作为传输路径的起始点。示例性的,初始码率R=10/(4+6)=1.00作为起始,其中10表示信息列的总数目,4表示核心校验列的数目,6表示K1个信息比特所对应的信息列的数目。所有校验列扩展后码率R=10/(4+37+8)=0.2(或者可重复扩展已传输列得到更低码率)其中10表示信息列的总数目,4表示核心校验列的数目,37表示N1个校验比特所对应的扩展校验列的数目,8表示K1个信息比特所对应的信息列的数目。
图15b是本申请实施例提供的一种仿真结果示意图。关于图15b中横纵坐标的说明可以参考图8b,这里不再一一详述。图15b所示的仿真图中,信息比特为1760比特,这些信息比特根据p1=0.10按照Bernoulli分布生成。由此,包含RC-1的扩展传输方案在各个码率下性能更优。同时,本申请实施例提供的传输路径BLER性能较好,而其余测试的偏离最优路径性能会有损失。
实现方式八、
类似的,参考实现方式五至实现方式七,本申请实施例中,对于信源稀疏度p1=0.30,对于包含或去除RC-1的传输方案,只传输校验比特并非可达最优译码阈值,因此需要传输一定数目的信息比特以达到较优的译码阈值。
图16a示出了两条路径,其中右边的竖线对应的路径可以理解为CC模式。基于图16a可知,这两条路径所对应的译码阈值没有特别稀疏信源时变化剧烈,同时,这两条路径在相同码率下的译码阈值相同不大。图16b是本申请实施例提的一种仿真结果示意图。信息比特为1760比特,这些信息比特根据p1=0.30按照Bernoulli分布生成。对于p1=0.3情况,可见传统信道编码模式与本申请实施例提供的传输路径相比性能相差不大,因此在p1>0.2时传输模式可以回退到信道编码模式。
可理解,以上所示的各个实施例或各个实现方式中,其中一个实施例或一个实现方式中未详细描述的地方可以参考其他实施例或实现方式。
以下将介绍本申请实施例提供的通信装置。
本申请根据上述方法实施例对通信装置进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请中对模块的划分是示意性的,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。下面将结合图17至图19详细描述本申请实施例的通信装置。
图17是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图,如图17所示,该通信装置包括处理单元1701和收发单元1702。
在本申请的一些实施例中,该通信装置可以是上文示出的发送端或芯片,该芯片可以设置于发送端中。即该通信装置可以用于执行上文方法实施例中由发送端执行的步骤或功能等。
其中,处理单元1701,用于获取第一比特序列;
处理单元1701,还用于基于第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列;
处理单元1701,用于通过收发单元1702输出第二比特序列。
可理解,这里所示的处理单元通过收发单元输出第二比特序列可以理解为:处理单元可以通过收发单元向其他部件发送该第二比特序列,或者,收发单元通过收发单元向接收端发送第二比特序列的调制符号等,本申请实施例不再一一列举。
在一种可能的实现方式中,处理单元1701,具体用于若第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,处理单元1701,具体用于基于第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列以及基于第一稀疏度执行如下至少一项:从N0个校验比特确定N1个校验比特,从K0个信息比特确定K1个信息比特。
在一种可能的实现方式中,收发单元1702,用于发送指示信息。
复用图17,在本申请的另一些实施例中,该通信装置可以是上文示出的接收端或芯片,该芯片可以设置于接收端中。即该通信装置可以用于执行上文方法实施例中由接收端执行的步骤或功能等。
处理单元1701,用于基于第一稀疏度和编码码率确定第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特;
处理单元1701,还用于基于第一稀疏度和编码码率对第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特。
可理解,收发单元1702,可以用于输入通过信道传输的调制符号等信号,然后处理单元可以对该信号进行处理获得第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,收发单元1702,用于接收指示信息。
可理解,本申请实施例示出的收发单元和处理单元的具体说明仅为示例,对于收发单元和处理单元的具体功能或执行的步骤等,可以参考上述方法实施例,这里不再详述。
以上介绍了本申请实施例的通信装置,以下介绍所述通信装置可能的产品形态。应理解,但凡具备上述图17所述的通信装置的功能的任何形态的产品,都落入本申请实施例的保护范围。
在一种可能的实现方式中,图17所示的通信装置中,处理单元1701可以是一个或多个处理器,收发单元1702可以是收发器,或者收发单元1702还可以是发送单元和接收单元,发送单元可以是发送器,接收单元可以是接收器,该发送单元和接收单元集成于一个器件,例如收发器。本申请实施例中,处理器和收发器可以被耦合等,对于处理器和收发器的连接方式,本申请实施例不作限定。在执行上述方法的过程中,上述方法中有关发送信息的过程,可以理解为由处理器输出上述信息的过程。在输出上述信息时,处理器将该上述信息输出给收发器,以便由收发器进行发射。该上述信息在由处理器输出之后,还可能需要进行其他的处理,然后才到达收发器。类似的,上述方法中有关接收信息的过程,可以理解为处理器接收输入的上述信息的过程。处理器接收输入的信息时,收发器接收该上述信息,并将其输入处理器。更进一步的,在收发器收到该上述信息之后,该上述信息可能需要进行其他的处理,然后才输入处理器。
如图18所示,该通信装置180包括一个或多个处理器1820和收发器1810。
示例性的,当该通信装置用于执行上述发送端执行的步骤或方法或功能时,处理器1820,用于获取第一比特序列;处理器1820,还用于基于第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列;处理器1820,用于通过收发器1810发送第二比特序列。示例性的,收发器1810发送的可以是第二比特序列经过速率匹配或调制等之后的信号。
在一种可能的实现方式中,处理器1820,具体用于若第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,处理器1820,具体用于基于第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列以及基于第一稀疏度执行如下至少一项:从N0个校验比特确定N1个校验比特,从K0个信息比特确定K1个信息比特。
在一种可能的实现方式中,收发器1810,用于发送指示信息。
示例性的,当该通信装置用于执行上述接收端执行的步骤或方法或功能时,处理器1820,用于基于第一稀疏度和编码码率确定第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特;处理器1820,还用于基于第一稀疏度和编码码率对第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特。
可理解,收发器1810,可以用于接收通过信道传输的调制符号等信号,然后处理器可以对该信号进行处理获得第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,收发器1810,用于接收指示信息。
可理解,对于处理器和收发器的具体说明还可以参考图17所示的处理单元和收发单元的介绍,这里不再赘述。
在图18所示的通信装置的各个实现方式中,收发器可以包括接收机和发射机,该接收机用于执行接收的功能(或操作),该发射机用于执行发射的功能(或操作)。以及收发器用于通过传输介质和其他设备/装置进行通信。
可选的,通信装置180还可以包括一个或多个存储器1830,用于存储程序指令和/或数据等。存储器1830和处理器1820耦合。本申请实施例中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式,用于装置、单元或模块之间的信息交互。处理器1820可能和存储器1830协同操作。处理器1820可可以执行存储器1830中存储的程序指令。可选的,上述一个或多个存储器中的至少一个可以包括于处理器中。可选地,一个或多个存储器中可以用于存储本申请实施例中的传输路径。
本申请实施例中不限定上述收发器1810、处理器1820以及存储器1830之间的具体连接介质。本申请实施例在图18中以存储器1830、处理器1820以及收发器1810之间通过总线1840连接,总线在图18中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图18中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在本申请实施例中,处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成等。
本申请实施例中,存储器可包括但不限于硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)等非易失性存储器,随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM,EPROM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)或便携式只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的程序代码,并能够由计算机(如本申请示出的通信装置等)读和/或写的任何存储介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
示例性的,处理器1820主要用于对通信协议以及通信数据进行处理,以及对整个通信装置进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。存储器1830主要用于存储软件程序和数据。收发器1810可以包括控制电路和天线,控制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。
当通信装置开机后,处理器1820可以读取存储器1830中的软件程序,解释并执行软件程序的指令,处理软件程序的数据。当需要通过无线发送数据时,处理器1820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。当有数据发送到通信装置时,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1820,处理器1820将基带信号转换为数据并对该数据进行处理。
在另一种实现中,所述的射频电路和天线可以独立于进行基带处理的处理器而设置,例如在分布式场景中,射频电路和天线可以与独立于通信装置,呈拉远式的布置。
可理解,本申请实施例示出的通信装置还可以具有比图18更多的元器件等,本申请实施例对此不作限定。以上所示的处理器和收发器所执行的方法仅为示例,对于该处理器和收发器具体所执行的步骤可参照上文介绍的方法。
在另一种可能的实现方式中,图17所示的通信装置中,处理单元1701可以是一个或多个逻辑电路,收发单元1702可以是输入输出接口,又或者称为通信接口,或者接口电路,或接口等等。或者收发单元1702还可以是发送单元和接收单元,发送单元可以是输出接口,接收单元可以是输入接口,该发送单元和接收单元集成于一个单元,例如输入输出接口。如图19所示,图19所示的通信装置包括逻辑电路1901和接口1902。即上述处理单元1701可以用逻辑电路1901实现,收发单元1702可以用接口1902实现。其中,该逻辑电路1901可以为芯片、处理电路、集成电路或片上系统(system on chip,SoC)芯片等,接口1902可以为通信接口、输入输出接口、管脚等。示例性的,图19是以上述通信装置为芯片为例出的,该芯片包括逻辑电路1901和接口1902。
本申请实施例中,逻辑电路和接口还可以相互耦合。对于逻辑电路和接口的具体连接方式,本申请实施例不作限定。
示例性的,当通信装置用于执行上述发送端执行的方法或功能或步骤时,逻辑电路1901,用于获取第一比特序列;逻辑电路1901,还用于基于第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列;接口1902,用于输出第二比特序列。
可理解,接口可以输出第二比特序列,以使得发送端中的其他器件处理该第二比特序列;或者,接口用于输出第二比特序列经过速率匹配、调制、变频等操作之后的符号序列。
在一种可能的实现方式中,逻辑电路1901,具体用于若第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于第一比特序列进行LDPC编码,获得第二比特序列。
在一种可能的实现方式中,逻辑电路1901,具体用于基于第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列以及基于第一稀疏度执行如下至少一项:从N0个校验比特确定N1个校验比特,从K0个信息比特确定K1个信息比特。
在一种可能的实现方式中,接口1902,用于输出指示信息。
示例性的,当通信装置用于执行上述接收端执行的方法或功能或步骤时,逻辑电路1901,用于确定第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特;逻辑电路1901,还用于基于第一稀疏度和编码码率对第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特。
可理解,接口1902,可以用于输入通过信道传输的调制符号等信号,然后逻辑电路可以对该信号进行处理获得第二比特序列。当然,对该信号进行处理的逻辑电路与上述进行LDPC译码的逻辑电路可以相同,也可以不同,本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,接口1902,用于输入指示信息。
对于图17至图19所示的各个实施例来说,在一种可能的实现方式中,N1个校验比特基于基图BG1中的A列校验列确定;或者,N1个校验比特基于基图BG2中的B列校验列确定,A和B均为正整数,A小于46,B小于41。
在一种可能的实现方式中,A列校验列是以BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,B列校验列是以BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。
在一种可能的实现方式中,在第一稀疏度小于或等于第二阈值的情况下,A列校验列不包括BG1的扩展校验列的第一列。
在一种可能的实现方式中,在第一稀疏度大于第二阈值的情况下,A列校验列包括BG1的扩展校验列的第一列,或者,B列校验列包括BG2的扩展校验列的第一列。
在一种可能的实现方式中,A大于或等于8。
在一种可能的实现方式中,B大于或等于5。
在一种可能的实现方式中,K1个信息比特基于基图BG1中的C列信息列确定;或者,K1个信息比特基于基图BG2中的D列信息列确定,C和D均为非负整数。
在一种可能的实现方式中,C列信息列是以BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,D列信息列是以BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。
在一种可能的实现方式中,C小于或等于20,或者,D小于或等于8。
在一种可能的实现方式中,在第一稀疏度小于或等于第三阈值时,C等于0,或者,D等于0。
在一种可能的实现方式中,在第一稀疏度大于第三阈值时,C大于或等于5。
在一种可能的实现方式中,在第一稀疏度小于或等于第四阈值时,LDPC编码的初始码率大于1。
当然,以上所示的各个实现方式仅为示例,对于具体的说明还可以参考上文中的方法实施例,这里不作一一赘述。
可理解,本申请实施例示出的通信装置可以采用硬件的形式实现本申请实施例提供的方法,也可以采用软件的形式实现本申请实施例提供的方法等,本申请实施例对此不作限定。
对于图19所示的各个实施例的具体实现方式,还可以参考上述各个实施例,这里不再详述。
本申请实施例还提供了一种无线通信系统,该无线通信系统包括发送端和接收端,该发送端和该接收端可以用于执行前述任一实施例中的方法。或者,该发送端和接收端可以参考图17至图19所示的通信装置。
此外,本申请还提供一种计算机程序,该计算机程序用于实现本申请提供的方法中由发送端执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种计算机程序,该计算机程序用于实现本申请提供的方法中由接收端执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机代码,当计算机代码在计算机上运行时,使得计算机执行本申请提供的方法中由发送端执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机代码,当计算机代码在计算机上运行时,使得计算机执行本申请提供的方法中由接收端执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机代码或计算机程序,当该计算机代码或计算机程序在计算机上运行时,使得本申请提供的方法中由发送端执行的操作和/或处理被执行。
本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机代码或计算机程序,当该计算机代码或计算机程序在计算机上运行时,使得本申请提供的方法中由接收端执行的操作和/或处理被执行。
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。另外,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,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
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申请实施例提供的方案的技术效果。
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,也可以是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可读存储介质中,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。而前述的可读存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory,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。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (30)
1.一种编码方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第一比特序列,所述第一比特序列的稀疏度为第一稀疏度,所述第一稀疏度用于指示所述第一比特序列中1或0的占比,所述第一比特序列包括K0个信息比特,所述K0为正整数;
基于所述第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列,所述第二比特序列包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1的取值由所述第一稀疏度确定,且所述K1小于所述K0,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;
发送所述第二比特序列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列,包括:
若所述第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列,包括:
基于所述第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列,所述第三比特序列包括K0个信息比特和N0个校验比特,所述N0为大于或等于所述N1的整数;
基于所述第一稀疏度执行如下至少一项:从所述N0个校验比特确定所述N1个校验比特,从所述K0个信息比特确定所述K1个信息比特。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述N1个校验比特基于基图BG1中的A列校验列确定;或者,所述N1个校验比特基于基图BG2中的B列校验列确定,所述A和所述B均为正整数,所述A小于46,所述B小于41。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述A列校验列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,所述B列校验列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第一稀疏度小于或等于第二阈值的情况下,所述A列校验列不包括所述BG1的扩展校验列的第一列,所述B列校验列包括所述BG2的扩展校验列的第一列。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第一稀疏度大于第二阈值的情况下,所述A列校验列包括所述BG1的扩展校验列的第一列,或者,所述B列校验列包括所述BG2的扩展校验列的第一列。
8.根据权利要求4-7任一项所述的方法,其特征在于,所述A大于或等于8。
9.根据权利要求4-7任一项所述的方法,其特征在于,所述B大于或等于5。
10.根据权利要求3-9任一项所述的方法,其特征在于,所述K1个信息比特基于基图BG1中的C列信息列确定;或者,所述K1个信息比特基于基图BG2中的D列信息列确定,所述C和所述D均为非负整数。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述C列信息列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,所述D列信息列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述C小于或等于20,或者,所述D小于或等于8。
13.根据权利要求10-12任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一稀疏度小于或等于第三阈值时,所述C等于0,或者,所述D等于0。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述第一稀疏度大于所述第三阈值时,所述C大于或等于5。
15.根据权利要求1-14任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一稀疏度小于或等于第四阈值时,所述LDPC编码的初始码率大于或等于1。
16.根据权利要求1-15任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一稀疏度。
17.一种译码方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第二比特序列;
基于第一稀疏度和编码码率确定所述第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;
基于所述第一稀疏度和所述编码码率对所述第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特,所述K0大于所述K1所述第一稀疏度用于指示所述K0个信息比特中1或0的占比。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述N1个校验比特基于基图BG1中的A列校验列确定;或者,所述N1个校验比特基于基图BG2中的B列校验列确定,所述A和所述B均为正整数,所述A小于46,所述B小于41。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述A列校验列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的,或者,所述B列校验列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从左到右的顺序确定的。
20.根据权利要求17-19任一项所述的方法,其特征在于,所述K1个信息比特基于基图BG1中的C列信息列确定;或者,所述K1个信息比特基于基图BG2中的D列信息列确定,所述C和所述D均为非负整数。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述C列信息列是以所述BG1中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的,或者,所述D列信息列是以所述BG2中的核心校验列为起点按照从右到左的顺序确定的。
22.根据权利要求17-21任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收指示信息,所述指示信息用于指示所述第一稀疏度。
23.一种通信装置,其特征在于,所述装置包括:
处理单元,用于获取第一比特序列,所述第一比特序列的稀疏度为第一稀疏度,所述第一稀疏度用于指示所述第一比特序列中1或0的占比,所述第一比特序列包括K0个信息比特,所述K0为正整数;
所述处理单元,还用于基于所述第一比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码,获得第二比特序列,所述第二比特序列包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1的取值由所述第一稀疏度确定,且所述K1小于所述K0,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;
所述处理单元,用于通过收发单元输出所述第二比特序列。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述处理单元,具体用于若所述第一稀疏度小于或等于第一阈值,则基于所述第一比特序列进行LDPC编码,获得所述第二比特序列。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述处理单元,具体用于基于所述第一比特序列进行LDPC编码,得到第三比特序列,所述第三比特序列包括K0个信息比特和N0个校验比特,所述N0为大于或等于所述N1的整数;以及基于所述第一稀疏度执行如下至少一项:从所述N0个校验比特确定所述N1个校验比特,从所述K0个信息比特确定所述K1个信息比特。
26.一种通信装置,其特征在于,所述装置包括:
处理单元,用于获取第二比特序列;
所述处理单元,还用于基于第一稀疏度和编码码率确定所述第二比特序列中包括K1个信息比特和N1个校验比特,所述K1为非负整数,所述N1为正整数;
所述处理单元,还用于基于所述第一稀疏度和所述编码码率对所述第二比特序列进行低密度奇偶校验LDPC译码,得到K0个信息比特,所述K0大于所述K1所述第一稀疏度用于指示所述K0个信息比特中1或0的占比。
27.一种通信装置,其特征在于,包括处理器和存储器;
所述处理器用于存储指令;
所述处理器用于执行所述指令,使得权利要求1-22任一项所述的方法被执行。
28.一种通信装置,其特征在于,包括逻辑电路和接口,所述逻辑电路和所述接口耦合;
所述接口用于输入待处理的数据,所述逻辑电路按照如权利要求1-22任一项所述的方法对所述待处理的数据进行处理,获得处理后的数据,所述接口用于输出所述处理后的数据。
29.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储指令,当所述指令被执行时,如权利要求1-22任一项所述的方法被执行。
30.一种通信系统,其特征在于,所述通信系统包括发送端和接收端,所述发送端用于执行如权利要求1-16任一项所述的方法,所述接收端用于执行如权利要求17-22任一项所述的方法。
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