TW202025642A - 用於低密度同位檢查碼的偏移最佳化的設備及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種設備及方法。所述設備包括：解碼器，包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第四輸入及輸出，所述第一輸入被配置以接收傳送區塊，所述輸出被配置以提供經解碼的碼字；以及偏移值更新器，包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至所述解碼器的所述輸出，所述第一輸出連接至所述解碼器的所述第三輸入且被配置以提供經更新的偏移值，所述第二輸出連接至所述解碼器的所述第四輸入且被配置以提供欲被解碼的下一碼字的索引。

Description

用於低密度同位檢查碼的偏移最佳化的設備及方法
本揭露大體而言是有關於無線通訊系統，且更具體而言是有關於用於低密度同位檢查（LDPC）碼的偏移最佳化的一種設備及一種方法。
低密度同位檢查（low-density parity-check，LDPC）碼已被用作第三代合夥人計劃（3rd generation partnership project，3GPP）新無線電（new radio，NR）標準的共享通道的通道編碼方案。儘管LDPC碼的乘積之和解碼（sum-product decoding）達成極好的解碼效能，然而乘積之和解碼伴隨有大的計算複雜度。最小和（Minimum-sum，min-sum）解碼以具有效能損耗的成本的低複雜度運算來替換在乘積之和解碼中使用的複雜的運算。LDPC碼的偏移最小和（offset min-sum，OMS）解碼是在試圖在保持最小和過程的相同複雜度的同時達成乘積之和效能中向最小和過程添加附加項的方法。然而，找到每一情形（例如，碼參數、通道條件）的最佳化偏移可能需要全面的努力。
根據一個實施例，一種用於低密度同位檢查碼的設備包括：解碼器，包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第四輸入及輸出，所述第一輸入被配置以接收傳送區塊，所述輸出被配置以提供經解碼的碼字；以及偏移值更新器，包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至所述解碼器的所述輸出，所述第一輸出連接至所述解碼器的所述第三輸入且被配置以提供經更新的偏移值，所述第二輸出連接至所述解碼器的所述第四輸入且被配置以提供欲被解碼的下一碼字的索引。
根據一個實施例，一種用於低密度同位檢查碼的方法包括：由第一解碼器接收多個碼字、偏移值及指示所述多個碼字中欲被解碼的碼字的索引；由第二解碼器對所述多個碼字中由所述索引指示的一個碼字進行解碼；以及由偏移值更新器更新所述偏移值。
在下文中，參照附圖來詳細闡述本揭露的實施例。應注意，儘管示出於不同圖式中，然而相同的元件將由相同的參考編號表示。在以下說明中，提供例如詳細配置及組件等具體細節僅是為了幫助全面理解本揭露的實施例。因此，對於熟習此項技術者而言應顯而易見，可在不背離本揭露的範圍的條件下對本文中所述實施例作出各種改變及潤飾。另外，為清晰及簡潔起見，不再對眾所習知的功能及構造予以贅述。以下所述用語是慮及本揭露中的功能而定義的用語，且可根據使用者、使用者的意圖或習慣而有所不同。因此，應基於本說明書通篇的內容來確定用語的定義。
本揭露可具有各種潤飾及各種實施例，以下參照附圖對其中的實施例進行詳細闡述。然而，應理解，本揭露並非僅限於所述實施例，而是包括處於本揭露的範圍內的所有潤飾、等效形式及替代形式。
儘管可使用包括例如「第一」、「第二」等序數的用語來闡述各種元件，然而結構性元件不受所述用語限制。所述用語僅用於將一個元件與另一元件區分開。舉例而言，在不背離本揭露的範圍的條件下，可將第一結構性元件稱作第二結構性元件。相似地，亦可將第二結構性元件稱作第一結構性元件。本文中所使用的用語「及/或」包括一或多個相關聯項的任意及全部組合。
本文中所使用的用語僅用於闡述本揭露的各種實施例，而非旨在限制本揭露。除非上下文中清楚地另外指明，否則單數形式旨在亦包括複數形式。在本揭露中，應理解，用語「包括」或「具有」是指示特徵、數目、步驟、操作、結構性元件、零件或其組合的存在，且不排除一或多個其他特徵、數字、步驟、操作、結構性元件、零件或其組合的存在或添加的可能性。
除非不同地進行定義，否則本文中所使用的所有用語具有與由熟習本揭露所屬技術者所理解的含義相同的含義。用語（例如在常用字典中所定義的用語）被解釋為具有與相關技術領域中的上下文含義相同的含義，且除非在本揭露中進行明確定義，否則不將其解釋為具有理想化或過於正式的含義。
本揭露涉及用於藉由梯度下降過程（gradient descent process）確定最佳偏移值的一種設備及一種方法，在所述梯度下降過程中梯度是藉由反向傳播過程計算的。本揭露包括確定梯度的計算的方法。所述方法不僅為梯度計算提供低複雜度，而且亦使得能夠針對不同的排程技術（scheduling technique）（例如並列BP及依序BP）進行梯度計算。此外，本揭露揭露適用於不同的傳輸環境的方法。
另外，本揭露揭露一種用於BP解碼的偏移參數的梯度計算的方法。所述方法使得能夠在任意排程技術下計算解碼器的誤差函數相對於偏移值的梯度。此外，本揭露揭露在特定碼參數及通道條件下的最佳偏移值。
此外，為慮及傳輸環境具有諸多自由改變的參數的更實際的場景，本揭露揭露在此種傳輸環境下的方法。一種方法是在線學習，在在線學習中在傳輸期間學習最佳偏移值。另一種方法是增加偏移值的搜索空間以找到所有傳輸環境的最佳偏移值。
為找到特定排程方法下的最佳偏移值，計算解碼器的預定義誤差函數相對於偏移的梯度，且偏移值在減小誤差函數的結果的方向上改變。因此，本揭露揭露計算解碼器的誤差函數相對於偏移值的梯度。
以下更詳細地揭露用於使用OMS方法進行的並列BP的誤差函數及梯度計算。另外，作為實例揭露依序排程條件下的梯度計算。然而，本揭露適用於任意排程技術。
圖1是根據一個實施例的並列BP解碼器100的網路拓撲的例示圖。
參照圖1，BP解碼器100的輸出是對數似然比（log-likelihood ratio，LLR）
Figure 02_image001
，其中附加節點在假設知曉對BP解碼器100輸出的正確決策的條件下基於輸出LLR及正確決策來計算誤差。
圖1例示包括l 個輸入層、L -2個隱藏層、l 個輸出層及1個成本函數計算層的L +1層網路。
l 是層索引，其中
Figure 02_image003
，且其中L 是整數。
集合
Figure 02_image005
是變量節點（variable node）101的數目N 、資訊位元的數目K 及檢查節點的數目M 的集合，其中N 、K 及M 分別是整數，且其中
Figure 02_image007
。
Figure 02_image009
是同位檢查矩陣（parity check matrix），其中每當檢查節點i 103連接至變量節點j 101時
Figure 02_image011
，且在其他條件下hij 為零，其中i 及j 分別是整數。
Figure 02_image013
是變量節點101的輸入LLR，其中T 是整數。
Figure 02_image015
是變量節點101的輸出LLR。
Figure 02_image017
是連接至變量節點j 101的檢查節點103索引的集合，其中
Figure 02_image019
。
Figure 02_image021
是連接至檢查節點i 103的變量節點101索引的集合，其中
Figure 02_image023
。
Figure 02_image025
是第l 次迭代的第i 個檢查節點103上的偏移參數。
Figure 02_image027
是自第i 個檢查節點103至第j 個變量節點101的檢查節點103對變量節點101（check node to variable node，C2V）訊息。
Figure 02_image029
是自第j 個變量節點101至第i 個檢查節點103的變量節點101對檢查節點103（variable node to check node，V2C）訊息。
Figure 02_image031
Figure 02_image033
是成本函數105以使得
Figure 02_image035
。
偏移值對於每次迭代處的每一檢查節點103而言可為不同的。然而，若偏移值在整個網路中是固定的，則固定的偏移值的梯度將為自前一網路計算的各個偏移值的和。
圖2是根據一個實施例的並列BP解碼器的層l 中的最小和計算的例示圖。
參照圖2，示出層l 處的訊息的計算，其中m 201、j 205及n 209是變量節點，且其中i 203及k 207是檢查節點。
在本揭露中，針對所有層（
Figure 02_image003
）找到
Figure 02_image037
。鏈規則（chain rule）如在以下方程式（1）中所示應用：
Figure 02_image039
......（1） 其中
Figure 02_image041
且
Figure 02_image043
由於
Figure 02_image045
，因此由以下方程式（2）給出對
Figure 02_image047
的計算：
Figure 02_image049
......（2）其中在x = 0時，sign(x) = 0。
另外，由以下方程式（3）給出在
Figure 02_image011
的條件下所有i 203、j 205的
Figure 02_image051
：
Figure 02_image053
......（3） 其中
Figure 02_image055
且最末等式來自於
Figure 02_image057
，此乃因
Figure 02_image059
及
Figure 02_image061
207的更新規則。
在以下方程式（4）中計算
Figure 02_image063
207的
Figure 02_image065
：
Figure 02_image067
......（4）其中
Figure 02_image069
。
在以下方程式（5）中計算
Figure 02_image071
207及
Figure 02_image073
209的
Figure 02_image075
：
Figure 02_image077
Figure 02_image079
......（5） 其中
Figure 02_image081
是sign(x) 的一般導數。
在以下方程式（6）中給出利用sign(x) 的零導數進行的簡化計算：
Figure 02_image083
......（6）
因此，由以下方程式（7）給出第l 層（l >L）的偏移值的梯度：
Figure 02_image085
Figure 02_image087
......（7） 其中在x = 0時sign(x) = 0，且
Figure 02_image089
及
Figure 02_image091
是變量節點索引以使得
Figure 02_image093
及
Figure 02_image095
是
Figure 02_image097
的第一最小值及第二最小值。
對於l =L 的初始條件而言，方程式（8）如下所示：
Figure 02_image099
......（8）
因此，對於l >L 的情形而言，不直接遵循
Figure 02_image101
的更新規則，而是，可如在以下方程式（9）中利用
Figure 02_image011
自i 203、j 205的前一關係計算
Figure 02_image101
：
Figure 02_image103
......（9）
圖3是根據一個實施例的並列BP解碼器300以及利用更新規則進行的梯度計算的例示圖。
參照圖3，總結BP過程及反向傳播過程，其中j 301是變量節點，且其中i 303是檢查節點。
圖4是根據一個實施例的依序BP訊息流的例示圖。
參照圖4，將梯度計算擴展至任意排程方法，其中j 401及q 403是變量節點，且其中k 1 405、i 407及k 2 409是檢查節點。排程方法主要按照處理檢查節點的次序來定義。使用依序排程作為實例。然而，本揭露可使用任意排程方法。在與並列BP排程相似的方式中，在圖4中例示依序BP方法。
依序排程逐個檢查節點地進行處理。因此，在對每一檢查節點進行處理之後，在處理之後的檢查節點之前將經處理的訊息反饋至所有連接的變量節點，此由帶有箭頭的虛線例示。以下更詳細地闡述依序BP解碼的圖表闡析。
每一依序C2V更新可為網路的L 個層中的每一者內的副層，其中所述L 個層中的每一者具有表示M 個依序C2V更新的L 次迭代的M 個副層。
另外，第l 層中的每一C2V訊息
Figure 02_image027
具有對相關聯的傳入變量節點的虛擬反饋（由帶有箭頭的點線指示）。
在副層內的V2C更新中使用反饋C2V，只要反饋C2V滿足因果關係約束條件（causality constraint）即可。亦即，若k 1 >i ，則在
Figure 02_image105
更新中使用
Figure 02_image107
而非
Figure 02_image109
。
在以下方程式（10）及方程式（11）中示出迭代l 處的一般更新規則：
Figure 02_image111
......（10）
Figure 02_image113
......（11）
相較於並列BP解碼情形而言，可在以下方程式（12）中對
Figure 02_image051
進行修改：
Figure 02_image115
......（12）
反向傳播過程的初始條件可為必須小心處理的唯一的初始條件，其中方程式（13）及方程式（14）如下所示：
Figure 02_image117
......（13）
Figure 02_image119
......（14） 方程式（15）及方程式（16）如下所示：
Figure 02_image121
......（15）
Figure 02_image123
......（16）
以下闡述與位元誤差率（bit error rate，BER）及區塊誤差率（block error rate，BLER）匹配的誤差函數。
方程式（17）是如下所示交叉熵誤差函數（cross entropy error function）：
Figure 02_image125
......（17） 其中
Figure 02_image127
是位置i 處的真實位元（true bit），其可被視為真正的傳輸位元，且
Figure 02_image129
，且n 是碼字長度，其中n 是整數。
方程式（18）如下所示是均方誤差（mean square error，MSE）誤差函數：
Figure 02_image131
......（18）
方程式（19）如下所示是p-範數誤差函數（p-norm error function）：
Figure 02_image133
......（19）
為辨識用於給定目的的合理的成本函數，可慮及在存在偏移值的條件下的位元誤差率（BER）效能及區塊誤差率（BLER）效能。對於具有基圖-1（base-graph-1）的新無線電LDPC（new radio LDPC，NR-LDPC）碼而言，BLER及BER與偏移值的相對關係可具有0.9176的碼率以及16的提升因數（lifting factor）。在此種情形中，
Figure 02_image135
。
為使BER最小化，交叉熵函數及MSE函數是成本函數的良好候選，同時大范數成本函數（例如10-范數成本函數）是用於使BLER最小化的良好候選。
偏移值在具有不同的初始偏移值的並列及依序BP的條件下表現出收斂行為。
由於可能的碼參數（例如碼率）可採取諸多可能性，因此針對每一碼參數及通道條件確定最佳偏移值可能變成計算負擔，此需要大的查找表來儲存每一傳輸環境的最佳偏移值。
根據一個實施例，本系統及方法提供在線學習，在在線學習中可根據學習時的環境設置（environment setup）來在實際傳輸期間學習偏移值。本揭露可提供更大的搜索空間（其中偏移值在每次迭代處及在每一檢查節點處可為不同的）並利用不同的環境設置來訓練偏移值以找到對所有情形而言皆為良好的偏移值。
可使用如以下參照圖5所述的在線學習來確定傳輸期間的最佳偏移值。在一個實施例中，傳輸環境（例如碼參數及通道條件）可固定足夠的時間以在某種情形（例如，NR LDPC標準）中能夠進行學習。舉例而言，在可包含多達400個碼區塊的NR中的一個傳送區塊傳輸期間，碼參數及通道條件在所有碼區塊中可為固定的。然而，學習亦需要知曉正確的碼字。因此，接收器需要正確的碼字來實行梯度計算。可使用循環冗餘檢查（cyclic-redundancy-check，CRC）來確定正確的碼字。藉由CRC來檢查對碼字進行解碼的正確性。通過CRC的碼字具有極高的可能性是正確的碼字，且可用於梯度計算。以下參照圖6及圖7更詳細地闡述用於在線學習的兩種方式，包括漸進學習及反饋學習。
圖5是根據一個實施例的在線學習方法的流程圖。
參照圖5，在501處，解碼器接收傳送區塊的碼區塊（例如，碼區塊或碼字），設定偏移值的初始值（例如，0.5），且在線學習方法繼續進行至503。
在503處，解碼器對碼區塊進行解碼，且在線學習方法繼續進行至505。
在505處，偏移值更新器更新偏移值，且在線學習方法繼續進行至503以對所接收到的碼區塊進行附加處理或者終止。
圖6是根據一個實施例的漸進學習方法的流程圖。
參照圖6，在601處，解碼器接收傳送區塊的碼區塊（例如，碼區塊或碼字），在計數器中將索引i 設定成1，設定偏移值的初始值（例如，0.5），且漸進學習方法繼續進行至603。
在603處，解碼器對具有索引i 的碼區塊進行解碼，循環冗餘檢查器對碼區塊i 實行CRC，且漸進學習方法繼續進行至605。
在605處，所述方法判斷碼區塊i 是否在循環冗餘檢查器中通過CRC。若碼區塊i 未在循環冗餘檢查器中通過CRC，則漸進學習方法繼續進行至607。否則，漸進學習方法繼續進行至609。
在607處，計數器將索引i 遞增（例如，將i 設定成i + 1）且漸進學習方法返回至603。
在609處，所述方法將碼區塊i 添加至學習批次（learning batch）（例如，將碼區塊i 儲存於記憶體中），且漸進學習方法繼續進行至611。
在611處，模函數區塊實行i 模x ，且比較器判斷i 模x 是否等於0，其中x 是預定整數，且其中模函數可「MOD」或者被稱為百分比符號「％」。若i 模x 不等於0（此指示x 個碼區塊未通過CRC），則漸進學習方法繼續進行至607。否則，漸進學習方法繼續進行至613，此指示x 個碼區塊已通過CRC。解碼器以初始偏移值（例如，0.5）開始，接著在漸進學習方法期間，在對每x 個碼區塊進行正確解碼之後更新偏移值，其中經更新的偏移值可在對接下來的x 個碼區塊進行正確解碼之後更新。基於所述結果，可確定x 的最佳值。
在613處，梯度計算器計算預定誤差函數的梯度，基於所計算的梯度來更新偏移值，將學習批次清除（例如，將儲存於學習批次中的碼區塊擦除），且漸進學習方法繼續進行至607以對所接收到的碼區塊進行附加處理或者終止。
圖7是根據一個實施例的反饋學習方法的流程圖。
參照圖7，在701處，解碼器接收傳送區塊的碼區塊（例如，碼區塊或碼字），在計數器中將索引i 設定成1，設定偏移值的初始值（例如，0.5），且反饋學習方法繼續進行至703。
在703處，解碼器對具有索引i 的碼區塊進行解碼，循環冗餘檢查器對碼區塊i 實行CRC，且反饋學習方法繼續進行至705。
在705處，循環冗餘檢查器判斷碼區塊i 是否通過CRC。若碼區塊i 未在循環冗餘檢查器中通過CRC，則反饋學習方法繼續進行至707。否則，反饋學習方法繼續進行至709。
在707處，所述方法將索引i 保存至列表F （例如，將索引i 儲存於記憶體中），且反饋學習方法繼續進行至711。
在709處，所述方法將碼區塊i 添加至學習批次（例如，將碼區塊i 儲存於記憶體中），且反饋學習方法繼續進行至711。
在711處，比較器判斷i 是否等於傳送區塊中碼區塊的數目。若i 不等於傳送區塊中碼區塊的數目，則反饋學習方法繼續進行至713。否則，反饋學習方法繼續進行至715。
在713處，計數器將索引i 遞增（例如，將i 設定成i + 1），且反饋學習方法返回至703。
在715處，梯度計算器計算預定誤差函數的梯度，基於所計算的梯度來更新偏移值，且反饋學習方法繼續進行至717。
在717處，解碼器對列表F 中具有索引i 的每一碼區塊進行解碼且反饋學習方法終止。
在反饋學習方法中，解碼器使用初始偏移值（例如，0.5）對傳送區塊中的所有碼區塊進行解碼。接著，自所有正確解碼的碼區塊學習經更新的偏移值。接著，解碼器使用新學習的偏移值來重新嘗試對先前未能解碼的碼區塊（即，CRC未通過的碼區塊）進行解碼。
圖8是根據一個實施例的在不同的傳輸環境下在大的搜索空間中更新偏移值的方法的流程圖。
參照圖8，例示可在所有場景中使用的更新偏移值的方法。在所述方法中，藉由在每次迭代中在每一檢查節點處允許不同的偏移值來增大偏移搜索空間。亦即，使用大的偏移值空間以及傳輸環境的混合（例如，不同的碼率）來更新偏移值。
在801處，所述方法選擇傳輸環境（例如，碼率）及初始偏移值（例如，0.5），且所述方法繼續進行至803。
在803處，碼產生器根據所選擇的傳輸環境來產生LDPC碼，且所述方法繼續進行至805。
在805處，所述方法選擇通道（例如，加性白高斯雜訊（additive white Gaussian noise，AWGN）通道），且所述方法繼續進行至807。
在807處，解碼器使用BP解碼對LDPC碼進行解碼，且所述方法繼續進行至809。
在809處，所述方法對LDPC碼應用反向傳播，梯度計算器計算預定誤差函數的梯度，且所述方法繼續進行至811。
在811處，所述方法基於由梯度計算器計算的梯度來更新偏移值，且所述方法繼續進行至813。
在813處，所述方法判斷是否滿足停止準則（stop criteria）。若不滿足停止準則，則所述方法返回至801。否則，所述方法繼續進行至815。
在815處，使用經更新的偏移值且所述方法終止。
圖9是根據實施例的用於在線學習的設備900。
參照圖9，設備900包括解碼器901及偏移值更新器903。
解碼器901包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第四輸入及輸出，所述第一輸入用於接收傳送區塊（例如，碼區塊或碼字），所述第二輸入用於接收初始偏移值（例如，0.5），所述第三輸入用於接收經更新的偏移值，所述第四輸入用於接收所接收到的傳送區塊中欲被解碼器901解碼的下一碼區塊的索引。
偏移值更新器903包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至解碼器901的輸出，所述第一輸出連接至解碼器901的第四輸入以提供所接收到的傳送區塊的欲被解碼器901解碼的下一碼區塊的索引，所述第二輸出連接至解碼器901的第三輸入以提供欲被解碼器901使用的經更新的偏移值來對所接收到的傳送區塊的下一碼區塊進行解碼。
圖10是根據實施例的用於漸進學習的圖9所示偏移值更新器903的設備。
參照圖10，偏移值更新器903包括CRC裝置1003、計數器1005、記憶體1007、模裝置（modulus device，MOD）1009及梯度計算器1011。
CRC裝置1003包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入用於接收經解碼的碼字並判斷經解碼的碼字通過循環冗餘檢查還是未能通過循環冗餘檢查，所述第一輸出用於指示經解碼的碼字未能通過循環冗餘檢查，所述第二輸出用於指示經解碼的碼字通過循環冗餘檢查。
計數器1005包括第一輸入、第二輸入、第三輸入及輸出，所述第一輸入連接至CRC裝置1003的第一輸出以指示經解碼的碼字未通過循環冗餘檢查且應將索引遞增來指示欲被解碼的下一碼字，所述第二輸入用於接收特定數目x 個經解碼的碼字已通過循環冗餘檢查且應將索引遞增來指示欲被解碼的下一碼字的指示訊息（indication），第三輸入用於接收將偏移值更新且應將索引遞增來指示欲被解碼的下一碼字的指示訊息，所述輸出用於輸出指示欲被解碼的下一碼字的經遞增的索引。
記憶體1007包括第一輸入、第二輸入及輸出，所述第一輸入連接至CRC裝置1003的第二輸出以儲存通過循環冗餘檢查的每一經解碼的碼字（例如，將通過循環冗餘檢查的每一經解碼的碼字添加至學習批次），所述第二輸入用於接收用於在更新偏移值之後將記憶體擦除（例如，將學習批次清除）的指示訊息，所述輸出用於提供已通過循環冗餘檢查的所儲存的經解碼的碼字（例如，提供學習批次）。
模裝置1009包括第一輸入、第二輸入、第一輸出及第二輸出，所述第一輸入用於接收x ，其中x 是指示在更新偏移值之前有多少經解碼的碼字必須通過循環冗餘檢查的整數，所述第二輸入連接至CRC裝置1003的第二輸出，所述第一輸出連接至計數器1005的第二輸入以指示x 個經解碼的碼字未通過循環冗餘檢查，所述第二輸出用於指示x 個經解碼的碼字已通過循環冗餘檢查。
梯度計算器1011包括第一輸入、第二輸入、第一輸出、第二輸出及第三輸出，所述第一輸入連接至模裝置1009的第二輸出以接收x 個經解碼的碼字已通過循環冗餘檢查以及梯度計算器1011欲計算解碼器的誤差函數的梯度並基於所計算的梯度更新偏移值的指示訊息，所述第二輸入連接至記憶體1007的輸出以接收通過循環冗餘檢查的經解碼的碼字（例如，接收學習批次），所述第一輸出連接至記憶體1007的第二輸入以將記憶體1007擦除（例如，將學習批次清除），所述第二輸出連接至計數器1005的第三輸入以將指示欲被解碼的下一碼字的索引遞增，所述第三輸出用於輸出經更新的偏移值。
圖11是根據實施例的用於反饋學習的圖9所示偏移值更新器903的設備。
參照圖11，偏移值更新器903包括CRC裝置1103、記憶體1105、比較器1107、計數器1109及梯度計算器1111。
CRC裝置1103包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入用於接收經解碼的碼字並判斷經解碼的碼字通過循環冗餘檢查還是未能通過循環冗餘檢查，所述第一輸出用於指示經解碼的碼字未能通過循環冗餘檢查，所述第二輸出用於指示經解碼的碼字通過循環冗餘檢查。
記憶體1105包括第一輸入、第二輸入、第三輸入及輸出，所述第一輸入連接至CRC裝置1103的第一輸出以儲存未能通過循環冗餘檢查的每一經解碼的碼字（例如，將未能通過循環冗餘檢查的每一經解碼的碼字添加至未能通過列表或F 列表），所述第二輸入連接至CRC裝置1103的第二輸出以儲存通過循環冗餘檢查的每一經解碼的碼字（例如，將通過循環冗餘檢查的每一經解碼的碼字添加至學習批次），所述第三輸入用於接收用於在更新偏移值之後將記憶體擦除（例如，將F 列表及學習批次清除）的指示訊息，所述輸出用於提供未能通過循環冗餘檢查的所儲存的經解碼的碼字（例如，提供F 列表）以及已通過循環冗餘檢查的所儲存的經解碼的碼字（例如，提供學習批次）。
比較器1107包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第一輸出及第二輸出，所述第一輸入用於接收x ，其中x 是指示傳送區塊中的碼字的數目的整數，所述第二輸入連接至CRC裝置1103的第一輸出以指示經解碼的碼字未能通過循環冗餘檢查，所述第三輸入連接至CRC裝置1103的第二輸出以指示經解碼的碼字已通過循環冗餘檢查，所述第一輸出用於指示傳送區塊中的所有碼字皆未被解碼，所述第二輸出用於指示傳送區塊中的所有碼字皆已被解碼。比較器1107將未能通過循環冗餘檢查的經解碼的碼字的數目與已通過循環冗餘檢查的經解碼的碼字的數目相加並將所述和與x 進行比較以判斷是否傳送區塊中的所有碼字皆已被解碼。
計數器1109包括輸入及輸出，所述輸入連接至比較器1107的第一輸出以接收傳送區塊中並非所有碼字皆已被解碼的指示訊息，所述輸出用於輸出經遞增的索引以指示欲被解碼的下一碼字。計數器1109將索引遞增以指示欲被解碼的下一碼字。
梯度計算器1111包括第一輸入、第二輸入、第一輸出、及第二輸出，所述第一輸入連接至比較器1107的第二輸出以接收傳送區塊中的所有碼字皆已被解碼的指示訊息，所述第二輸入連接至記憶體1105的輸出以接收未能通過循環冗餘檢查的經解碼的碼字（例如，接收F 列表）以及通過循環冗餘檢查的經解碼的碼字（例如，接收學習批次），所述第一輸出連接至記憶體1105的第三輸入以將記憶體1105擦除（例如，將F 列表及學習批次清除），所述第二輸出用於輸出欲供下一傳送區塊使用的經更新的偏移值以及欲使用經更新的偏移值解碼的未能通過循環冗餘檢查的經解碼的碼字（例如，F 列表）。
圖12是根據實施例的用於反饋學習的設備1200。
參照圖12，設備1200包括第一解碼器1201、偏移值更新器1203及第二解碼器1205。
第一解碼器1201包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第四輸入及輸出，所述第一輸入用於接收傳送區塊（例如，碼區塊或碼字），所述第二輸入用於接收初始偏移值（例如，0.5），所述第三輸入用於接收經更新的偏移值，所述第四輸入用於接收所接收到的傳送區塊的欲被第一解碼器1201解碼的下一碼區塊的索引。
偏移值更新器1203包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至第一解碼器1201的輸出，所述第一輸出連接至第一解碼器1201的第四輸入以提供所接收到的傳送區塊的欲被第一解碼器1201解碼的下一碼區塊的索引，所述第二輸出連接至第一解碼器1201的第三輸入以提供欲由第一解碼器1201使用的經更新的偏移值以對所接收到的傳送區塊的下一碼區塊進行解碼。偏移值更新器1203可為圖11所示偏移值更新器903。
第二解碼器1205包括第一輸入、第二輸入及輸出，所述第一輸入連接至第一解碼器1201的第一輸入以接收所接收到的傳送區塊（例如，碼區塊或碼字）、所述第二輸入連接至偏移值更新器1203的第二輸出。
為找到對於兩種不同的碼率而言皆為良好的偏移值，在訓練階段期間，在兩種不同的情形（高碼率及低碼率）下對偏移值進行訓練。
舉例而言，一種情形可為其中在2.5分貝（dB）的訊號對雜訊比（signal to noise ratio，SNR）下由24個檢查節點構建LDPC碼。
舉例而言，一種情形可為其中在0.5分貝的SNR下由46個檢查節點構建LDPC碼。
以下表1是當針對所述情形專門對偏移進行訓練時以及當藉由兩種率的混合來對偏移進行訓練時特定SNR下對BLER結果的總結。
表1
  固定偏移0.5 各別訓練的每一種情形 藉由所述兩種情形的混合而實行的訓練
情形1（24個檢查節點，SNR = 2.5分貝） 6.66e-2 4.8e-2 5.6e-2
情形2（46個檢查節點，SNR = 0.5分貝） 2.49e-2 1.94e-2 1.9769e-2
以上表1示出若針對輸入的混合對偏移進行訓練，則結果對於情形2而言幾乎不變，而對於情形1而言預期存在一些效能損耗，但較0.5的固定偏移值而言仍然較佳。因此，可利用混合輸入來更新偏移值以在不同的場景中使用。
為在不同的迭代中更新偏移值，可使用大量迭代（例如，5次迭代或6次迭代）。
根據一個實施例，用於由BP解碼器及對應的反向傳播網路在傳輸LDPC碼期間藉由在線學習來對LDPC碼進行解碼的本發明系統及方法包括：接收包括LPDC碼的碼區塊；使用OMS解碼及初始偏移值對碼區塊實行BP解碼；對經解碼的碼區塊實行CRC；因應於經解碼的碼區塊通過CRC，將所述碼區塊添加至學習區塊的集合；以及對學習區塊的集合應用置信度反向傳播（belief backpropagation）以藉由至少以下步驟來更新偏移值：計算解碼器的誤差函數相對於偏移值的梯度、在減少誤差函數的誤差輸出的方向上更新偏移值以及將學習區塊的集合清除。
根據另一實施例，找到最佳偏移值以由BP解碼器及對應的反向傳播網路對LDPC碼進行解碼的本發明系統及方法包括：接收LPDC碼，所述LPDC碼是根據傳輸環境產生且經由通道傳輸；使用OMS解碼及初始偏移值對碼區塊實行BP解碼；以及對碼區塊應用反向傳播以藉由至少以下步驟來更新偏移值：計算解碼器的誤差函數相對於偏移值的梯度、在減少誤差函數的誤差輸出的方向上更新偏移值、依據準則來估計經更新的偏移值以判斷經更新的偏移值是否被充分最佳化、以及因應於確定經更新的偏移值被充分最佳化，使用經更新的偏移值來對隨後的LPDC碼進行解碼。
圖13是例示根據各種實施例的網路環境1400中的電子裝置1301的方塊圖。
參照圖13，網路環境1400中的電子裝置1301可藉由第一網路1398（例如，短程無線通訊網路）與電子裝置1302進行通訊，或者藉由第二網路1399（例如，長程無線通訊網路）與電子裝置1304或伺服器1308進行通訊。根據實施例，電子裝置1301可藉由伺服器1308與電子裝置1304進行通訊。根據實施例，電子裝置1301可包括處理器1320、記憶體1330、輸入裝置1350、聲音輸出裝置1355、顯示裝置1360、音訊模組1370、感測器模組1376、介面1377、觸覺模組1379、照相機模組1380、電力管理模組1388、電池1389、通訊模組1390、用戶辨識模組（subscriber identification module，SIM）1396或天線模組1397。在一些實施例中，可自電子裝置1301省略所述組件中的至少一者（例如，顯示裝置1360或照相機模組1380），或者可在電子裝置1301中添加一或多個其他組件。在一些實施例中，所述組件中的一些組件可被實施成單一積體電路系統。舉例而言，感測器模組1376（例如，指紋感測器、虹膜感測器或照度感測器（illuminance sensor））可被實施為嵌置於顯示裝置1360（例如，顯示器）中。
處理器1320可執行例如軟體（例如，程式1340）以控制與處理器1320耦合的電子裝置1301的至少一個其他組件（例如，硬體或軟體組件），且可實行各種資料處理或計算。根據一個實施例，作為資料處理或計算的至少部分，處理器1320可將自另一組件（例如，感測器模組1376或通訊模組1390）接收的命令或資料加載至揮發性記憶體1332中，處理儲存於揮發性記憶體1332中的所述命令或資料，並將所得資料儲存於非揮發性記憶體1334中。根據實施例，處理器1320可包括主處理器1321（例如，中央處理單元（central processing unit，CPU）或應用處理器（application processor，AP））及可不依賴於主處理器1321而運作或結合主處理器1321而運作的輔助處理器1323（例如，圖形處理單元（graphics processing unit，GPU）、影像訊號處理器（image signal processor，ISP）、感測器集線器處理器（sensor hub processor）或通訊處理器）。另外或作為另一選擇，輔助處理器1323可適以消耗較主處理器1321少的功率或者專用於特定功能。輔助處理器1323可被實施成與主處理器1321分開或被實施成主處理器1321的部分。
在主處理器1321處於非現用（例如，睡眠）狀態的同時，輔助處理器1323可控制與電子裝置1301的所述組件中的至少一個組件（例如，顯示裝置1360、感測器模組1376或通訊模組1390）相關的功能或狀態中的至少一些，而不再控制主處理器1321；或者，在主處理器1321處於現用狀態（例如，執行應用程式）的同時，與主處理器1321一起控制與電子裝置1301的所述組件中的至少一個組件（例如，顯示裝置1360、感測器模組1376或通訊模組1390）相關的功能或狀態中的至少一些。根據實施例，輔助處理器1323（例如，影像訊號處理器或通訊處理器）可被實施成在功能上與輔助處理器1323相關的另一組件（例如，照相機模組1380或通訊模組1390）的部分。
記憶體1330可儲存由電子裝置1301的至少一個組件（例如，處理器1320或感測器模組1376）所使用的各種資料。各種資料可包括例如軟體（例如，程式1340）以及與所述軟體相關的命令的輸入資料或輸出資料。記憶體1330可包括揮發性記憶體1332或非揮發性記憶體1334。
程式1340可作為軟體儲存於記憶體1330中，且可包括例如作業系統（operating system，OS）1342、中間軟體（middleware）1344或應用程式1346。
輸入裝置1350可自電子裝置1301的外部（例如，使用者）接收欲由電子裝置1301的另一組件（例如，處理器1320）使用的命令或資料。輸入裝置1350可包括例如麥克風、滑鼠、鍵盤或數位筆（例如，手寫筆）。
聲音輸出裝置1355可將聲音訊號輸出至電子裝置1301的外部。聲音輸出裝置1355可包括例如揚聲器或接收器。揚聲器可用於一般目的，例如播放多媒體或播放錄音，且接收器可用於傳入呼叫。根據實施例，接收器可被實施成與揚聲器分開或被實施成揚聲器的部分。
顯示裝置1360可在視覺上向電子裝置1301的外部（例如，使用者）提供資訊。顯示裝置1360可包括例如顯示器、全像裝置（hologram device）或投影機以及用於控制所述顯示器、全像裝置及投影機中對應的一者的控制電路系統。根據實施例，顯示裝置1360可包括適以偵測觸摸的觸摸電路系統或者適以量測由所述觸摸所引發的力的強度的感測器電路系統（例如，壓力感測器）。
音訊模組1370可將聲音轉換成電性訊號以及將電性訊號轉換成聲音。根據實施例，音訊模組1370可藉由輸入裝置1350獲得聲音，或者藉由聲音輸出裝置1355或與電子裝置1301直接（例如，有線地）耦合或無線耦合的外部電子裝置（例如，電子裝置1302）的頭戴式耳機輸出所述聲音。
感測器模組1376可偵測電子裝置1301的運作狀態（例如，功率或溫度）或電子裝置1301外部的環境狀態（例如，使用者狀態），並接著產生與所偵測的狀態對應的電性訊號或資料值。根據實施例，感測器模組1376可包括例如手勢感測器（gesture sensor）、陀螺儀感測器（gyro sensor）、大氣壓感測器（atmospheric pressure sensor）、磁性感測器（magnetic sensor）、加速度感測器（acceleration sensor）、抓握感測器（grip sensor）、接近感測器（proximity sensor）、顏色感測器（color sensor）、紅外線（infrared，IR）感測器、生物統計感測器（biometric sensor）、溫度感測器（temperature sensor）、濕度感測器（humidity sensor）或照度感測器。
介面1377可支援欲與外部電子裝置（例如，電子裝置1302）直接（例如，有線地）耦合或無線耦合的電子裝置1301欲使用的一或多種特定協定。根據實施例，介面1377可包括例如高清晰度多媒體介面（high definition multimedia interface，HDMI）、通用串列匯流排（universal serial bus，USB）介面、保全數位（secure digital，SD）卡介面或音訊介面。
連接端子1378可包括連接器，電子裝置1301可藉由所述連接器與外部電子裝置（例如，電子裝置1302）進行實體連接。根據實施例，連接端子1378可包括例如HDMI連接器、USB連接器、SD卡連接器或音訊連接器（例如，頭戴式耳機連接器）。
觸覺模組1379可將電性訊號轉換成可由使用者藉由觸覺（tactile sensation）或運動覺（kinesthetic sensation）來辨別的機械刺激（例如，振動或移動）或電性刺激。根據實施例，觸覺模組1379可包括例如電動機、壓電元件或電性刺激器。
照相機模組1380可拍攝靜止影像或移動影像。根據實施例，照相機模組1380可包括一或多個鏡頭、影像感測器、影像訊號處理器或閃光燈。
電力管理模組1388可管理被供應至電子裝置1301的電力。根據一個實施例，電力管理模組1388可被實施成例如電力管理積體電路（power management integrated circuit，PMIC）的至少部分。
電池1389可向電子裝置1301的至少一個組件供應電力。根據實施例，電池1389可包括例如不可再充電的一次電池（primary cell）、可再充電的二次電池（secondary cell）或者燃料電池（fuel cell）。
通訊模組1390可支援在電子裝置1301與外部電子裝置（例如，電子裝置1302、電子裝置1304或伺服器1308）之間建立直接（例如，有線）通訊通道或無線通訊通道且藉由所建立的所述通訊通道來實行通訊。通訊模組1390可包括可不依賴於處理器1320（例如，AP）而運作的一或多個通訊處理器且支援直接（例如，有線）通訊或無線通訊。根據實施例，通訊模組1390可包括無線通訊模組1392（例如，蜂巢式通訊模組、短程無線通訊模組或全球導航衛星系統（global navigation satellite system，GNSS）通訊模組）或有線通訊模組1394（例如，局域網路（local area network，LAN）通訊模組或電力線通訊（power line communication，PLC）模組）。該些通訊模組中對應的一者可藉由第一網路1398（例如，短程通訊網路，比如藍芽TM （BluetoothTM ）、無線保真（wireless-fidelity，Wi-Fi）直連（Wi-Fi direct）或紅外線資料協會（Infrared Data Association，IrDA）標準）或第二網路1399（例如，長程通訊網路，比如蜂巢式網路、網際網路或電腦網路（例如，LAN或廣域網路（wide area network，WAN）））而與外部電子裝置進行通訊。該些各種類型的通訊模組可被實施成單一組件（例如，單一晶片）或者可被實施成彼此分開的多個組件（例如，多個晶片）。無線通訊模組1392可使用儲存於用戶辨識模組1396中的用戶資訊（例如，國際行動用戶身份（international mobile subscriber identity，IMSI））在例如第一網路1398或第二網路1399等通訊網路中辨識並認證電子裝置1301。
天線模組1397可向電子裝置1301的外部（例如，外部電子裝置）傳輸訊號或電力或者自電子裝置1301的外部接收訊號或電力。根據實施例，天線模組1397可包括天線，所述天線包括由形成於基板（例如，印刷電路板（printed circuit board，PCB））中或形成於基板上的導電材料或導電圖案構成的輻射元件。根據實施例，天線模組1397可包括多個天線。在此種情形中，可例如藉由通訊模組1390（例如，無線通訊模組1392）自所述多個天線中選擇對於在例如第一網路1398或第二網路1399等通訊網路中所使用的通訊方案而言適宜的至少一個天線。訊號或電力可接著經由所選擇的所述至少一個天線而在通訊模組1390與外部電子裝置之間進行傳輸或接收。根據實施例，可另外形成除了輻射元件之外的另一組件（例如，射頻積體電路（radio frequency integrated circuit，RFIC））作為天線模組1397的部分。
上述組件中的至少一些組件可相互耦合並在其之間藉由周邊間通訊方案（inter-peripheral communication scheme）（例如，匯流排、通用輸入及輸出（general purpose input and output，GPIO）、串列周邊介面（serial peripheral interface，SPI）或行動行業處理器介面（mobile industry processor interface，MIPI））而傳送訊號（例如，命令或資料）。
根據實施例，可藉由與第二網路1399耦合的伺服器1308而在電子裝置1301與外部電子裝置1304之間傳輸或接收命令或資料。電子裝置1302及1304中的每一者可為與電子裝置1301相同類型的裝置或與電子裝置1301不同類型的裝置。根據實施例，可在外部電子裝置1302、1304或1308中的一或多者處執行欲在電子裝置1301處執行的操作中的所有操作或一些操作。舉例而言，若電子裝置1301應自動地實行功能或服務或因應於來自使用者或另一裝置的請求而實行功能或服務，則電子裝置1301不再執行所述功能或服務，或是除執行所述功能或服務以外亦可請求所述一或多個外部電子裝置實行所述功能或服務的至少部分。接收所述請求的所述一或多個外部電子裝置可實行所請求的功能或服務的所述至少部分或者與所述請求相關的附加功能或附加服務，並將所述實行的結果傳送至電子裝置1301。電子裝置1301可在進一步處理所述結果或不進一步處理所述結果的條件下提供所述結果來作為對所述請求的回覆的至少部分。為此，舉例而言可使用雲計算（cloud computing）、分散式計算（distributed computing）或客戶端-伺服器計算技術（client-server computing technology）。
根據各種實施例的電子裝置可為各種類型的電子裝置中的一種。電子裝置可包括例如可攜式通訊裝置（例如，智慧型電話）、電腦裝置、可攜式多媒體裝置、可攜式醫療裝置、照相機、可穿戴裝置或家用電器。根據本揭露的實施例，電子裝置並非僅限於上述電子裝置。
應理解，本揭露的各種實施例以及本文所用的用語並非旨在將本文中所述的技術特徵限制至特定實施例，而是包括對對應實施例的各種改變、等效形式或替代形式。關於對圖式的說明，可使用相似的參考編號指代相似的或相關的元件。應理解，除非相關上下文清楚地另外指明，否則與物項對應的名詞的單數形式可包括一或多個事物。本文所用的例如「A或B」、「A及B中的至少一者」、「A或B中的至少一者」、「A、B或C」、「A、B、及C中的至少一者」及「A、B、或C中的至少一者」等片語中的每一者可包括與片語中的對應一個片語一同枚舉的物項中的任一者或物項的所有可能組合。本文所用的例如「第一（1st、first）」及「第二（2nd、second）」等用語可用於僅將對應的組件與另一組件進行區分，而不旨在在其他態樣（例如，重要性或次序）對組件進行限制。應理解，若在帶有或不帶有用語「可操作地」或「可通訊地」的條件下將元件（例如，第一元件）稱為與另一元件（例如，第二元件）「耦合」、「耦合至」另一元件、與另一元件「連接」或「連接至」另一元件，則其意指元件可直接地（例如，有線地）、無線地或藉由第三元件與另一元件耦合。
本文所用用語「模組」可包括以硬體、軟體或韌體形式實施的單元，且可與例如「邏輯」、「邏輯區塊」、「零件」及「電路系統」等其他用語互換使用。模組可為適以實行一或多種功能的單個整體組件或所述單個整體組件的最小單元或零件。舉例而言，根據實施例，模組可被實施為應用專用積體電路（application-specific integrated circuit，ASIC）的形式。
本文所述各種實施例可被實施為軟體（例如，程式1340），所述軟體包括儲存於儲存媒體（例如，內部記憶體1336或外部記憶體1338）中的可由機器（例如，電子裝置1301）讀取的一或多個指令。舉例而言，機器（例如，電子裝置1301）的處理器1320可調用儲存於儲存媒體中的所述一或多個指令中的至少一者，並在所述處理器的控制下使用或者不使用一或多個其他組件來執行所述一或多個指令中的所述至少一者。此使機器能夠運作以根據所調用的所述至少一個指令來實行至少一種功能。所述一或多個指令可包括由編譯器（complier）產生的碼或可由解譯器（interpreter）執行的碼。可以非暫態儲存媒體的形式提供機器可讀取儲存媒體。其中，用語「非暫態」僅意指儲存媒體是有形裝置且不包括訊號（例如，電磁波），但此種用語不區分其中資料被半永久地儲存於儲存媒體中的情形與其中資料被臨時儲存於儲存媒體中的情形之間的差別。
根據實施例，電腦程式產品中可包括且提供根據本揭露的各種實施例的方法。電腦程式產品可在銷售者與購買者之間作為產品而交易。電腦程式產品可以機器可讀取儲存媒體（例如，光碟唯讀記憶體（compact disc read only memory，CD-ROM））的形式而分發，或者藉由應用程式商店（例如，電子商店TM （Play StoreTM ））而在線上分發（例如，下載或上傳）或是直接在兩個使用者裝置（例如，智慧型電話）之間分發。若在線上分發，則電腦程式產品的至少部分可臨時產生或至少臨時儲存於機器可讀取儲存媒體（例如製造者的伺服器、應用程式商店的伺服器或中繼伺服器（relay server）的記憶體）中。
根據各種實施例，上述組件中的每一組件（例如，模組或程式）可包括單一實體或多個實體。根據各種實施例，可省略上述組件中的一或多者，或者可添加一或多個其他組件。作為另一選擇或另外地，可將多個組件（例如，模組或程式）整合成單一組件。在此種情形中，根據各種實施例，所整合成的組件可仍以與在所述整合之前由所述多個組件中對應的一者實行一或多個功能的方式相同或相似的方式實行所述多個組件中的每一者的所述一或多個功能。根據各種實施例，可依序地、並列地、重覆地或啟發式地施行由模組、程式或另一組件實行的操作，或者可以不同的次序執行或者省略所述操作中的一或多者，或者可添加一或多個其他操作。
儘管已在對本揭露的詳細說明中闡述了本揭露的某些實施例，然而本揭露可在不背離本揭露的範圍的條件下被修改為各種形式。因此，本揭露的範圍不應僅基於所述實施例來確定，而是確切而言應基於隨附申請專利範圍及其等效範圍來確定。
100:並列反向傳播（BP）解碼器/反向傳播（BP）解碼器 101、201、205、209、301、401、403、j、m、n、q:變量節點 103、203、207、303、405、407、409、i、k、k 1、k 2:檢查節點 105:成本函數 300:並列BP解碼器 501、503、505、601、603、605、607、609、611、613、701、703、705、707、709、711、713、715、717、801、803、805、807、809、811、813、815:步驟 900、1200:設備 901:解碼器 903、1203:偏移值更新器 1003、1103:循環冗餘檢查（CRC）裝置 1005、1109:計數器 1007、1105:記憶體 1009:模裝置 1011、1111:梯度計算器 1107:比較器 1201:第一解碼器 1205:第二解碼器 1301:電子裝置 1302、1304:電子裝置/外部電子裝置 1308:伺服器/外部電子裝置 1320:處理器 1321:主處理器 1323:輔助處理器 1330:記憶體 1332:揮發性記憶體 1334:非揮發性記憶體 1336:內部記憶體 1338:外部記憶體 1340:程式 1342:作業系統（OS） 1344:中間軟體 1346:應用程式 1350:輸入裝置 1355:聲音輸出裝置 1360:顯示裝置 1370:音訊模組 1376:感測器模組 1377:介面 1378:連接端子 1379:觸覺模組 1380:照相機模組 1388:電力管理模組 1389:電池 1390:通訊模組 1392:無線通訊模組 1394:有線通訊模組 1396:用戶辨識模組 1397:天線模組 1398:第一網路 1399:第二網路 1400:網路環境
藉由結合附圖閱讀以下詳細說明，本揭露的某些實施例的以上及其他態樣、特徵及優點將更顯而易見，在附圖中：
圖1是根據一個實施例的並列反向傳播（back propagation，BP）解碼器的網路拓撲的例示圖。
圖2是根據一個實施例的並列BP解碼器的層l 中的最小和計算的例示圖。
圖3是根據一個實施例的並列BP解碼器以及利用更新規則進行的梯度計算的例示圖。
圖4是根據一個實施例的依序BP訊息流的例示圖。
圖5是根據一個實施例的在線學習方法（online learning method）的流程圖。
圖6是根據一個實施例的漸進學習方法（progressive learning method）的流程圖。
圖7是根據一個實施例的反饋學習方法的流程圖。
圖8是根據一個實施例的在不同的傳輸環境下利用大的搜索空間更新偏移值的方法的流程圖。
圖9是根據實施例的用於在線學習的設備。
圖10是根據實施例的偏移值更新器的設備。
圖11是根據實施例的偏移值更新器的設備。
圖12是根據實施例的用於反饋學習的設備。
圖13是根據一個實施例的應用本揭露的設備及方法的網路環境中的電子裝置的方塊圖。
900:設備
901:解碼器
903:偏移值更新器

Claims (20)

  1. 一種用於低密度同位檢查碼的設備，包括： 解碼器，包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第四輸入及輸出，所述第一輸入被配置以接收傳送區塊，所述輸出被配置以提供經解碼的碼字；以及 偏移值更新器，包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至所述解碼器的所述輸出，所述第二輸出連接至所述解碼器的所述第三輸入且被配置以提供經更新的偏移值，所述第一輸出連接至所述解碼器的所述第四輸入且被配置以提供欲被解碼的下一碼字的索引。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述偏移值更新器包括： 循環冗餘檢查器（CRC），包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至所述解碼器的所述輸出，所述第一輸出被配置以指示所述經解碼的碼字未通過循環冗餘檢查的時刻，所述第二輸出被配置以指示所述經解碼的碼字通過所述循環冗餘檢查的時刻； 計數器，包括第一輸入、第二輸入及輸出，所述第一輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第一輸出，所述輸出被配置以提供欲被解碼的所述下一碼字的所述索引； 記憶體，包括第一輸入、第二輸入及輸出，所述第一輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第二輸出，所述輸出被配置以提供通過所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字； 模裝置，包括第一輸入、第二輸入、第一輸出及第二輸出，所述第一輸入用於接收整數x ，所述第二輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第二輸出，所述第一輸出被配置以指示少於x 個所述經解碼的碼字已通過所述循環冗餘檢查，所述第二輸出被配置以指示x 個所述經解碼的碼字已通過所述循環冗餘檢查的時刻；以及 梯度計算器，包括第一輸入、第二輸入、第一輸出及第二輸出，所述第一輸入連接至所述模裝置的所述第二輸出，所述第二輸入連接至所述記憶體的所述輸出，所述第一輸出連接至所述記憶體的所述第二輸入且被配置以將所述記憶體擦除，所述第二輸出連接至所述解碼器的所述第三輸入且被配置以基於所述解碼器的誤差函數提供所述經更新的偏移值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述解碼器的所述第二輸入被配置以接收初始偏移值，並且所述初始偏移值是0.5且欲被解碼的所述下一碼字的所述索引在初始時被設定成1。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的設備，其中所述誤差函數是交叉熵誤差函數。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的設備，其中所述誤差函數是均方誤差函數。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的設備，其中所述誤差函數是p-範數誤差函數。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的設備，其中所述偏移值更新器包括： 循環冗餘檢查器（CRC），包括輸入、第一輸出及第二輸出，所述輸入連接至所述解碼器的所述輸出，所述第一輸出被配置以指示所述經解碼的碼字未通過循環冗餘檢查的時刻，所述第二輸出被配置以指示所述經解碼的碼字通過所述循環冗餘檢查的時刻； 記憶體，包括第一輸入、第二輸入、第三輸入及輸出，所述第一輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第一輸出，所述第二輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第二輸出，所述輸出被配置以提供未能通過以及通過所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字； 比較器，包括第一輸入、第二輸入、第三輸入、第一輸出及第二輸出，所述第一輸入用於接收整數x ，所述第二輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第一輸出，所述第三輸入連接至所述循環冗餘檢查器的所述第二輸出，所述第一輸出被配置以指示少於x 個碼字被解碼，所述第二輸出被配置以指示x 個所述經解碼的碼字被解碼的時刻； 計數器，包括輸入及輸出，所述輸入連接至所述比較器的所述第一輸出，所述輸出被配置以提供欲被解碼的所述下一碼字的所述索引；以及 梯度計算器，包括第一輸入、第二輸入、第一輸出及第二輸出，所述第一輸入連接至所述比較器的所述第二輸出，所述第二輸入連接至所述記憶體的所述輸出，所述第一輸出連接至所述記憶體的所述第三輸入且被配置以將所述記憶體擦除，所述第二輸出連接至所述解碼器的所述第三輸入且被配置以提供基於所述解碼器的誤差函數的所述經更新的偏移值以及未能通過所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的設備，更包括第二解碼器，所述第二解碼器包括第一輸入、第二輸入及輸出，所述第一輸入連接至所述解碼器的所述第一輸入，所述第二輸入連接至所述梯度計算器的所述第二輸出且被配置以接收所述經更新的偏移值及未能通過所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字，所述輸出被配置以使用所述經更新的偏移值來對未能通過所述循環冗餘檢查的所述碼字進行重新解碼。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的設備，其中所述誤差函數是交叉熵誤差函數。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的設備，其中所述誤差函數是均方誤差函數。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的設備，其中所述誤差函數是p-範數誤差函數。
  12. 一種用於低密度同位檢查碼的方法，包括： 由第一解碼器接收多個碼字、偏移值及指示所述多個碼字中欲被解碼的碼字的索引； 由第二解碼器對所述多個碼字中由所述索引指示的一個碼字進行解碼；以及 由偏移值更新器更新所述偏移值。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中更新所述偏移值包括： 由循環冗餘檢查器（CRC）指示所述多個碼字中經解碼的一個碼字未通過及通過循環冗餘檢查的時刻； 當所述多個碼字中所述經解碼的一個碼字未能通過所述循環冗餘檢查時或者當通過所述循環冗餘檢查的經解碼的碼字的數目小於x 時，由計數器將所述索引遞增，其中x 是整數； 由記憶體儲存通過所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字； 由模裝置指示x 個所述經解碼的碼字通過所述循環冗餘檢查的時刻；以及 由梯度計算器基於所述第二解碼器的誤差函數提供經更新的偏移值並將所述記憶體擦除。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中初始偏移值是0.5且所述索引在初始時被設定成1。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中所述誤差函數是交叉熵誤差函數。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中所述誤差函數是均方誤差函數。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中所述誤差函數是p-範數誤差函數。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中更新所述偏移值包括： 由循環冗餘檢查器（CRC）指示所述多個碼字中經解碼的一個碼字未能通過及通過循環冗餘檢查的時刻； 由記憶體儲存未能通過及通過所述循環冗餘檢查的經解碼的碼字； 由比較器指示少於x 個碼字被解碼的時刻以及x 個所述經解碼的碼字被解碼的時刻； 由計數器將所述索引遞增至所述多個碼字中欲被解碼的下一碼字；以及 由梯度計算器提供基於所述第二解碼器的誤差函數的經更新的偏移值以及未能通過所配置的所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字並將所述記憶體擦除。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的方法，更包括： 由第三解碼器接收所述經更新的偏移值以及未能通過所述循環冗餘檢查的所述經解碼的碼字；以及 由所述第三解碼器使用所述經更新的偏移值來對未能通過所述循環冗餘檢查的所述碼字進行重新解碼。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中所述誤差函數是交叉熵誤差函數、均方誤差函數及p-範數誤差函數中的一者。
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