TWI676371B - 解碼猛禽碼的裝置及方法 - Google Patents

解碼猛禽碼的裝置及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI676371B
TWI676371B TW107124267A TW107124267A TWI676371B TW I676371 B TWI676371 B TW I676371B TW 107124267 A TW107124267 A TW 107124267A TW 107124267 A TW107124267 A TW 107124267A TW I676371 B TWI676371 B TW I676371B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
symbols
decoder
decoding
receiving device
decoded
Prior art date
Application number
TW107124267A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201909584A (zh
Inventor
林茂昭
Mao-Chao Lin
李冠廷
Guan-Ting Li
Original Assignee
國立臺灣大學
National Taiwan University
聯發科技股份有限公司
Mediatek Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國立臺灣大學, National Taiwan University, 聯發科技股份有限公司, Mediatek Inc. filed Critical 國立臺灣大學
Publication of TW201909584A publication Critical patent/TW201909584A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI676371B publication Critical patent/TWI676371B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H03M13/2906—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes using block codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
    • H03M13/1102—Codes on graphs and decoding on graphs, e.g. low-density parity check [LDPC] codes
    • H03M13/1105—Decoding
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/3738—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35 with judging correct decoding
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/3761—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35 using code combining, i.e. using combining of codeword portions which may have been transmitted separately, e.g. Digital Fountain codes, Raptor codes or Luby Transform [LT] codes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/45—Soft decoding, i.e. using symbol reliability information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0057—Block codes
    • H04L1/0058—Block-coded modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65—Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6522—Intended application, e.g. transmission or communication standard
    • H03M13/6525—3GPP LTE including E-UTRA
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65—Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6522—Intended application, e.g. transmission or communication standard
    • H03M13/6552—DVB-T2

Abstract

一種接收裝置，用來解碼一猛禽碼，包含有一第一解碼器，用來執行以下運作：接收根據該猛禽碼，從一訊息編碼而成的第一複數個編碼符元；將該複數個編碼符元解碼為第一複數個解碼符元；根據該第一複數個解碼符元的一函數，判斷該猛禽碼是否需要第二複數個編碼符元；以及若需要該第二複數個編碼符元，接收該第二複數個編碼符元以及將該第一複數個編碼符元及該第二複數個編碼符元解碼為該第一複數個解碼符元；以及一第二解碼器，耦接於該第一解碼器，用來將該第一複數個解碼符元解碼為第二複數個解碼符元。

Description

解碼猛禽碼的裝置及方法
本發明相關於一種用於通訊系統的裝置及方法，尤指一種解碼猛禽碼的裝置及方法。
與傳統的錯誤更正碼相較，猛禽碼（Raptor code）的優勢是對於能夠重傳給定訊息的額外符元的通道採用極少量的增量冗餘（incremental redundancy）。猛禽碼的主要問題為疊代解碼造成的高複雜度。因此，如何降低疊代解碼的複雜度及猛禽碼可能的大量增量冗餘是亟待解決的問題。
因此，本發明提供了一種通訊裝置及方法，用來解碼猛禽碼，以解決上述問題。
本發明揭露一種接收裝置，用來解碼一猛禽碼，包含有一第一解碼器，用來執行以下運作：接收根據該猛禽碼，從一訊息編碼而成的第一複數個編碼符元（encoded symbols）；將該複數個編碼符元解碼為第一複數個解碼符元（decoded symbols）；根據該第一複數個解碼符元的一函數（function），判斷該猛禽碼是否需要第二複數個編碼符元；以及若需要該第二複數個編碼符元，接收該第二複數個編碼符元以及將該第一複數個編碼符元及該第二複數個編碼符元解碼為該第一複數個解碼符元；以及一第二解碼器，耦接於該第一解碼器，用來將該第一複數個解碼符元解碼為第二複數個解碼符元。
第1圖為本發明實施例一通訊系統10的示意圖。通訊系統10可為任何（例如無線或有線）通訊系統（例如多載波（multicarrier）系統），簡略地由一傳送端TX及一接收端RX所組成。在第1圖中，傳送端TX及接收端RX是用來說明通訊系統10的架構。舉例來說，通訊系統10可為非對稱式數位用戶迴路（asymmetric digital subscriber line，ADSL）系統、電力通訊（power line communication，PLC）系統、同軸電纜的乙太網路（Ethernet over coax，EOC）等有線通訊系統。或者，通訊系統10可為無線區域網路（wireless local area network，WLAN）、數位視訊廣播（Digital Video Broadcasting，DVB）系統、長期演進（Long Term Evolution，LTE）系統及先進長期演進（LTE-advanced，LTE-A）系統、第五代（5th generation，5G）系統等無線通訊系統，其中數位視訊廣播系統可包含地面數位視訊廣播（DVB-Terrestrial，DVB-T）系統及改良版地面數位視訊廣播（DVB-T2）系統等等。
此外，傳送端TX及接收端RX根據方向（例如傳輸方向）可視為一基地台（base station，BS）及／或一通訊裝置的一部分。對於一上鏈路（uplink，UL），傳送端TX被安裝在通訊裝置，以及接收端RX被安裝在基地台。對於一下鏈路（downlink，DL），傳送端TX被安裝在基地台，以及接收端RX被安裝在通訊裝置。在一實施例中，基地台可為無線區域網路的存取點（access point，AP）、先進長期演進系統或進化型先進長期演進系統、或第五代系統的演進式基地台（evolved Node-B，eNB）或中繼站（relay station）。在一實施例中，通訊裝置可為用戶端（user equipment，UE）、低成本裝置（例如機器型態通訊（machine type communication，MTC）裝置）、一裝置對裝置（device-to-device，D2D）裝置、行動電話、筆記型電腦、個人電腦、電子書、可攜式電腦系統或其組合。
第2圖為本發明實施例一猛禽碼編碼器20及一猛禽碼解碼器22的示意圖。猛禽碼編碼器20可被安裝在傳送端TX中，以及猛禽碼解碼器22可被安裝在接收端RX中。猛禽碼編碼器20包含有一高速率通道碼的編碼器，例如一低密度奇偶校驗（low-density parity-check，LDPC）編碼器200及一盧比轉換（Luby transform，LT）編碼器202。猛禽碼解碼器22包含有一高速率通道碼的解碼器，例如一低密度奇偶校驗解碼器220及一盧比轉換解碼器222。猛禽碼編碼裝置20及猛禽碼解碼裝置22根據一猛禽碼來進行運作（例如編碼及解碼）。猛禽碼為一種無定率（rateless）碼，由一串行連接（serial concatenation）的高速率通道碼，例如低密度奇偶校驗碼，其接著一盧比轉換碼。無定率碼的性質允許猛禽碼連續輸出（極端）少量增量冗餘（incremental redundancy，IR）。因此，猛禽碼的吞吐量在大範圍的訊雜比（signal-to-noise ratio，SNR）內接近通道容量。
當執行猛禽碼的編碼時，低密度奇偶校驗編碼器200首先將一k位元訊息u＝（u1 , u2 , ..., uk ）編碼為一n位元低密度奇偶校驗碼字x＝（x1 , x2 , ..., xn ）。然後，盧比轉換編碼器202根據預先設計的（例如預定的）一維度分佈或一組預先設計的（例如預先決定的）維度分佈（degree distribution），將低密度奇偶校驗碼字x編碼為一半無限（semi-infinite）二位元盧比轉換碼字序列y＝（y1 , y2 , ...）。
第3圖為本發明實施例一猛禽碼的坦納圖（Tanner graph）。第3圖以點狀方框表示低密度奇偶校驗碼的檢查節點（check nodes），以及以點狀圓圈（中間節點）表示低密度奇偶校驗碼的變數節點（variable nodes）。第3圖以空方框表示盧比轉換碼的檢查節點，以及以空心圓表示傳送（或接收）的符元。對於一系統（systematic）猛禽碼，前n個盧比轉換碼符元（檢查節點）與n個低密度奇偶校驗碼符元（變數節點）相同，以及額外盧比轉換（冗餘）符元是由根據維度分佈選擇的連結（connections）導出。
在接收到一些傳送的符元（例如可能具有雜訊及干擾的影響的碼字序列y）後，猛禽碼解碼器22嘗試還原訊息u。對於系統猛禽碼，當接收到n個傳送符元時，猛禽碼解碼器22執行第一次解碼嘗試。若第一次解碼嘗試不成功，猛禽碼解碼器22收集額外的δ個傳送符元以及執行第二次解碼嘗試。重複這種解碼嘗試直到解碼成功，例如訊息u被還原。額外的δ個符元稱為增量冗餘。透過根據塔納圖疊代地傳遞及更新對數概似比（log-likelihood ratios，LLR），置信傳播（belief propagation，BP）解碼被執行。
雖然對於猛禽碼，可以採用單一疊代解碼迴圈，本發明考慮了兩個疊代迴圈的情形，以及實現了更大的彈性。一個是盧比轉換碼（例如內部碼），另一個是低密度奇偶校驗碼（例如外部碼）。盧比轉換解碼器222對編碼符元的可能錯誤損壞版本執行Llt 次疊代的盧比轉換解碼，以及將解碼結果饋送到低密度奇偶校驗解碼器220。低密度奇偶校驗解碼器220對解碼結果執行Lldpc 次疊代的低密度奇偶校驗解碼。透過使用低密度奇偶校驗碼的檢查等式或使用嵌入在訊息u中的一循環冗餘校驗（cyclic redundancy check，CRC），接收器RX可以判斷訊息u的解碼是否成功。若解碼成功，接收器RX傳送確認（acknowledgement，ACK）到傳送器TX。否則，接收器RX等待並收集額外的δ個符元，以及開始下一次解碼嘗試。
因此，即使盧比轉換解碼器222的Llt 次疊代及低密度奇偶校驗解碼器220的Lldpc 次疊代已被完成，當偵測到訊息u不可能成功還原時，本發明提出一提前終止機制（early termination mechanism）來終止解碼疊代。在這種情形下，較好的選項可為使用更多增量冗餘來增強成功解碼的機率，而不是在沒有更多增量冗餘的情形下繼續疊代。
在先前技術中，來自盧比轉換解碼器220的連續疊代的輸出變化被用於提前終止。相較之下，本發明提出用於盧比轉換解碼器220的疊代給定數量的一預定臨界值（threshold），以判斷疊代是否可能成功。以這種方式，可在第一次疊代或前幾次疊代停止疊代運作。這種提前終止機制比使用來自盧比轉換解碼器220的連續疊代的輸出更有效。然而，使用來自連續疊代的輸出的概念可以被合併到本發明提出的每次疊代的預定臨界值的概念中。
Ix ＝I（U; X）被定義為訊息u及中間節點x的對數概似比值Lx 之間的交互資訊（mutual information）。在一實施例中，對數概似比值Lx 為期望值（σ2 ／2）w及變異數σ2 的高斯（Gaussian）分佈。假設低密度奇偶校驗碼的碼率為0.95。速率為0.95的低密度奇偶校驗碼要獲得接近零的錯誤率，對於短碼長度來說，交互資訊Ix ＝0.95可能是不夠的。在0.95及0.98之間的範圍內的交互資訊Ix 被用來當作臨界值，以判斷從盧比轉換解碼器222輸出的解碼結果對低密度奇偶校驗解碼器220是否是恰當的。基於交互資訊Ix ，本發明提出了兩種使用用於盧比轉換碼的提前終止的交互資訊Ix 的方法。
以下說明用於提前終止盧比轉換碼的第一種方法。盧比轉換解碼器222的每次疊代結束時的對數概似比值Lx 的對數概似比值平均幅度（average magnitude of LLR values，AML）被使用。根據交互資訊Ix ，預定對數概似比值平均幅度的臨界值AMLth 被預先決定。若對數概似比值平均幅度小於臨界值AMLth ，提前終止會被觸發。這表示低密度奇偶校驗解碼器220不太可能透過使用盧比轉換解碼器222的當前輸出（例如傳送的符元）來還原訊息u。來自交互資訊Ix （或其對應的σ）的對數概似比值平均幅度可以根據以下等式被獲得：（式1）
在一實施例中，對於交互資訊Ix ＝0.95、0.96、0.97及0.98，根據上述等式計算的相應對數概似比值平均幅度分別是9.95、10.74、11.78及13.29。本發明考慮使用δ＝40的（2000，1900）低密度奇偶校驗外部碼的盧比轉換碼的性能，其中不等式Lldpc ≤10表示使用最多10次低密度奇偶校驗疊代，以及若滿足所有檢查等式，疊代可被終止。此時，不使用循環冗餘校驗。為了更準確的訊息還原，可以使用循環冗餘校驗。
根據以上陳述，以下為可獲得第一方法的偽代碼（pseudo code）的一實施例： For（i＝1：Llt ） 在第i次疊代結束時檢查對數概似比值平均幅度。 if（對數概似比值平均幅度＞AMLth ） 將結果饋送到低密度奇偶校驗解碼器。 if（低密度奇偶校驗解碼正確） 判斷解碼成功。 else 增加冗餘。 end if else 增加冗餘。 end for
第4圖為本發明實施例一吞吐量的比較圖。第5圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。每個訊息位元的平均盒加法（box-plus）法的數量（或最小和（min-sum）運算法的數量）被用作比較複雜度的度量。第6圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。每個訊息位元的平均加法數量被用作比較複雜度的度量。在第4～6圖中，基於各種Llt 值及臨界值AMLth 的結果被獲得。Lldpc ≤10及δ＝40的（2000，1900）低密度奇偶校驗外碼被使用。在上述圖中，系統盧比轉換碼被使用。
在使用{10.74, 11.78, 13.29}範圍內的臨界值AMLth 的任何情況下，與不使用提前終止臨界值（表示為“No early”）的方法相比，相對應的解碼複雜度會大幅降低，而吞吐量的減少並不顯著。需注意的是，對於臨界值AMLth ＝9.95（Ix ＝0.95），相應的解碼複雜度甚至高於Es／No＝4dB且Llt ≤2的不使用提前終止臨界值的方法。此現象符合交互資訊Ix ＝0.95的假設，低密度奇偶校驗碼的碼率為臨界值。
以下說明用於提前終止低密度奇偶校驗碼的第二種方法。在盧比轉換解碼器222的每次疊代結束時對應於低密度奇偶校驗碼的檢查節點的檢查和等式（check sum equation）被使用。不成功檢查節點（unsuccessful check nodes，UCNs）的數量會被計算。不成功檢查節點的預定臨界值UCNth 被設定以判斷是否需要提前終止。若不成功檢查節點的數量不小於預定的不成功檢查節點臨界值，提前終止會被觸發。可根據以下等式估計中間節點的錯誤位元率（bit error rate，BER）：（式2）
可根據以下等式估計具有維度d的檢查節點具有非零檢查和的機率：（式3）
在一實施例中，假設機率PNZ 獨立於其他檢查節點，以及所有檢查節點的維度d的平均值被用於計算機率PNZ 。接著，可根據以下等式估計不成功檢查節點的數量的平均值：（式4）
在一實施例中，對於（2000，1900）低密度奇偶校驗碼，維度d的平均值是60。因此，對於交互資訊Ix ＝0.95、0.96、0.97及0.98，相應的AUCN分別為39.71、35.72、30.22及22.62。臨界值UCNth 可分別根據相應的AUCN設定為40、35、30及23。
根據以上陳述，以下為可獲得第二方法的偽代碼的一實施例： For（i＝1：Llt ） 在第i次疊代結束時檢查不成功檢查節點。 if（不成功檢查節點的數量的平均值＜ UCNth ） 將結果饋送到低密度奇偶校驗解碼器。 if（低密度奇偶校驗解碼正確） 判斷解碼成功。 else 增加冗餘。 end if else 增加冗餘。 end for
第7圖為本發明實施例一吞吐量的比較圖。第8圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。每個訊息位元的平均盒加法的數量（或最小和運算的數量）被用作比較複雜度的度量。第9圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。每個訊息位元的平均加法數量被用作比較複雜度的度量。在圖7～9中，基於各種Llt 值及臨界值AMLth 的結果被獲得。Lldpc ≤10及δ＝40的（2000，1900）低密度奇偶校驗外碼被使用。在上述圖中，系統盧比轉換碼被使用。
結果顯示使用臨界值UCNth 的性能改善類似於使用臨界值AMLth 的性能改善。與僅使用連續疊代變化的提前終止相比，若中間節點的輸入較弱，可在第一次疊代中啟動本發明提出的停止準則。
關於第一方法及第二方法的猛禽碼解碼器22的運作可以歸納為第10圖所示的一流程100的流程圖，其包含有以下步驟：
步驟1000：開始。
步驟1002：接收根據該猛禽碼從一訊息編碼而成的第一複數個編碼符元。
步驟1004：將該第一複數個編碼符元解碼為第一複數個解碼符元。
步驟1006：根據該第一複數個解碼符元的一函數，判斷該猛禽碼是否需要第一額外複數個編碼符元（例如額外增量冗餘符元）。
步驟1008：若需要該第一額外複數個編碼符元，接收該第一額外複數個編碼符元，及將所有該接收的編碼符元解碼為該第一複數個解碼符元並繼續步驟1006。
步驟1010：將該第一複數個解碼符元解碼為第二複數個解碼符元。
步驟1012：根據該第二複數個解碼符元，判斷該猛禽碼是否需要第二額外複數個編碼符元（例如額外增量冗餘符元）。
步驟1014：若需要該第二額外複數個編碼符元，接收該第二額外複數個編碼符元，及將所有該接收的編碼符元解碼為該第一複數個解碼符元並繼續步驟1006。
步驟1016：結束。
對於第一種方法，第一複數個解碼符元的函數是第一複數個解碼符元的對數概似比值平均幅度。若第一複數個解碼符元的對數概似比值平均幅度不大於預定對數概似比值平均幅度臨界值，第一解碼器判斷需要第二複數個編碼符元。根據第二複數個解碼符元及訊息的交互資訊，預定對數概似比值平均幅度臨界值可被獲得。
對於第二種方法，第一複數個解碼符元的函數是第一複數個解碼符元的不成功檢查節點的數量。若不成功檢查節點的數量不小於預定不成功檢查節點臨界值，第一解碼器判斷需要第二複數個編碼符元。根據第一複數個解碼符元的位元錯誤率及第二解碼器的維度，不成功檢查節點的數量可被獲得。
流程100的詳細運作及變化可以參考前述說明，並且在此不再敘述。
需注意的是，傳送端TX（包含猛禽碼編碼器20、低密度奇偶校驗編碼器200及盧比轉換編碼器202）及接收端RX（包含猛禽碼解碼器22、低密度奇偶校驗解碼器220及盧比轉換解碼器222）的實現不限於上述陳述。舉例來說，可根據設計考量或系統需求，將兩個或以上的上述單元整合為一或多個單元。此外，傳送端TX（或接收端RX）可以硬體（例如電路）、軟體、韌體、電子系統、或上述裝置的組合來實現，不限於此。
綜上所述，本發明提供了一種裝置及其方法，用來解碼猛禽碼。根據提前終止，猛禽碼的疊代解碼的複雜度可以被減少。因此，可以節省能量消耗。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧通訊系統
20‧‧‧猛禽碼編碼器
200‧‧‧低密度奇偶校驗編碼器
202‧‧‧盧比轉換編碼器
22‧‧‧猛禽碼解碼器
220‧‧‧低密度奇偶校驗解碼器
222‧‧‧盧比轉換解碼器
100‧‧‧流程
1000、1002、1004、1006、1008、1010、1012、1014、1016‧‧‧步驟
TX‧‧‧傳送端
RX‧‧‧接收端
第1圖為本發明實施例一通訊系統的示意圖。 第2圖為本發明實施例一猛禽碼編碼器及一猛禽碼解碼裝置的示意圖。 第3圖為本發明實施例一猛禽碼的坦納圖。 第4圖為本發明實施例一吞吐量的比較圖。 第5圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。 第6圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。 第7圖為本發明實施例一吞吐量的比較圖。 第8圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。 第9圖為本發明實施例一複雜度的比較圖。 第10圖為本發明實施例一流程的流程圖。

Claims (11)

  1. 一種接收裝置，用來解碼一猛禽碼（Raptor code），包含有： 一第一解碼器，用來執行以下運作： 接收根據該猛禽碼，從一訊息編碼而成的第一複數個編碼符元（encoded symbols）； 將該第一複數個編碼符元解碼為第一複數個解碼符元（decoded symbols）； 根據該第一複數個解碼符元的一函數（function），判斷該猛禽碼是否需要第二複數個編碼符元；以及 若需要該第二複數個編碼符元，接收該第二複數個編碼符元以及將該第一複數個編碼符元及該第二複數個編碼符元解碼為該第一複數個解碼符元；以及 一第二解碼器，耦接於該第一解碼器，用來將該第一複數個解碼符元解碼為第二複數個解碼符元。
  2. 如請求項1所述的接收裝置，其中該第一複數個解碼符元的該函數為該第一複數個解碼符元的對數概似比（log-likelihood ratio，LLR）數值的一平均振幅（AML）。
  3. 如請求項2所述的接收裝置，其中若該第一複數個解碼符元的對數概似比值的該平均振幅不大於一預定的對數概似比數值的平均振幅臨界值（threshold），該第一解碼器決定需要該第二複數個編碼符元。
  4. 如請求項3所述的接收裝置，其中該預定的對數概似比數值的平均振幅臨界值是根據該第二複數個解碼符元及該訊息的一交互資訊（mutual information）被獲得。
  5. 如請求項1所述的接收裝置，其中該第一複數個解碼符元的該函數為該第一複數個解碼符元的不成功檢查節點（unsuccessful check nodes，UCNs）的一數量。
  6. 如請求項5所述的接收裝置，其中若不成功檢查節點的該數量不小於一預定的不成功檢查節點臨界值，該第一解碼器決定需要該第二複數個編碼符元。
  7. 如請求項5所述的接收裝置，其中該第一複數個解碼符元的不成功檢查節點的該數量是根據該第一複數個解碼符元的一錯誤位元率（bit error rate，BER）及該第二解碼器的一維度（degree）被獲得。
  8. 如請求項1所述的接收裝置，其中該第一解碼器為一盧比轉換（Luby transform，LT）解碼器。
  9. 如請求項1所述的接收裝置，其中該第二解碼器為一低密度奇偶校驗（low-density parity-check，LDPC）解碼器。
  10. 如請求項1所述的接收裝置，其中該第一複數個編碼符元被包含在一半無限二位元碼字序列（semi-infinite binary codeword sequence）中。
  11. 如請求項1所述的接收裝置，其中該猛禽碼為一系統（systematic）猛禽碼。
TW107124267A 2017-07-14 2018-07-13 解碼猛禽碼的裝置及方法 TWI676371B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762532990P 2017-07-14 2017-07-14
US62/532,990 2017-07-14
US16/024,916 US20190020357A1 (en) 2017-07-14 2018-07-02 Device and Method of Decoding a Raptor Code
US16/024,916 2018-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201909584A TW201909584A (zh) 2019-03-01
TWI676371B true TWI676371B (zh) 2019-11-01

Family

ID=65000708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107124267A TWI676371B (zh) 2017-07-14 2018-07-13 解碼猛禽碼的裝置及方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20190020357A1 (zh)
TW (1) TWI676371B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110336640B (zh) * 2019-06-27 2021-07-06 兰州大学 一种短码长系统lt码译码方法
CN111162872B (zh) * 2019-12-16 2022-07-08 哈尔滨工业大学（威海） 用于水声通信的联合均衡与Raptor译码算法
CN112953568B (zh) * 2021-02-02 2023-11-17 国家广播电视总局广播电视科学研究院 一种用于删除信道的前向纠错码及其构造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101379712A (zh) * 2006-02-08 2009-03-04 汤姆森特许公司 瑞普特代码的解码
TW201409946A (zh) * 2012-08-31 2014-03-01 Ind Tech Res Inst 猛禽碼之編碼加速裝置與方法
US20150109933A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting and receiving multimedia data in mobile communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101379712A (zh) * 2006-02-08 2009-03-04 汤姆森特许公司 瑞普特代码的解码
TW201409946A (zh) * 2012-08-31 2014-03-01 Ind Tech Res Inst 猛禽碼之編碼加速裝置與方法
US20150109933A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting and receiving multimedia data in mobile communication system

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K. Hu, J. Castura and Y. Mao, "Performance-Complexity Tradeoffs of Raptor Codes over Gaussian Channels," in IEEE Communications Letters, vol. 11, no. 4, pp. 343-345, April 2007(2007/04/23).
K. Hu, J. Castura and Y. Mao, "Performance-Complexity Tradeoffs of Raptor Codes over Gaussian Channels," in IEEE Communications Letters, vol. 11, no. 4, pp. 343-345, April 2007(2007/04/23). K. Hu, J. Castura and Y. Mao, "WLC44-3: Reduced-Complexity Decoding of Raptor Codes over Fading Channels," IEEE Globecom 2006, San Francisco, CA, 2006(2007/04/16), pp. 1-5. V. H. Tran, K. Lay and L. Peng, "Modified LT coding with systematic connections," Anti-counterfeiting, Security, and Identification, Taipei, 2012(2012/10/11), pp. 1-4. S. Kuo, H. Lee, Y. Ueng and M. Lin, "A Construction of Physical-Layer Systematic Raptor Codes Based on Protographs," in IEEE Communications Letters, vol. 19, no. 9, pp. 1476-1479, Sept. 2015(2015/09/30). S. Kuo, Y. L. Guan, S. Lee and M. Lin, "A Design of Physical-Layer Raptor Codes for Wide SNR Ranges," in IEEE Communications Letters, vol. 18, no. 3, pp. 491-494, March 2014(2014/04/09). S. Kuo, H. Wu and M. Lin, "On physical-layer Raptor coded modulation with Gray *
K. Hu, J. Castura and Y. Mao, "WLC44-3: Reduced-Complexity Decoding of Raptor Codes over Fading Channels," IEEE Globecom 2006, San Francisco, CA, 2006(2007/04/16), pp. 1-5.
S. Kuo, H. Lee, Y. Ueng and M. Lin, "A Construction of Physical-Layer Systematic Raptor Codes Based on Protographs," in IEEE Communications Letters, vol. 19, no. 9, pp. 1476-1479, Sept. 2015(2015/09/30).
S. Kuo, H. Wu and M. Lin, "On physical-layer Raptor coded modulation with Gray-mapped 16QAM," 2016 IEEE 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC), Valencia, 2016(2016/12/22), pp. 1-5.
S. Kuo, Y. L. Guan, S. Lee and M. Lin, "A Design of Physical-Layer Raptor Codes for Wide SNR Ranges," in IEEE Communications Letters, vol. 18, no. 3, pp. 491-494, March 2014(2014/04/09).
V. H. Tran, K. Lay and L. Peng, "Modified LT coding with systematic connections," Anti-counterfeiting, Security, and Identification, Taipei, 2012(2012/10/11), pp. 1-4.

Also Published As

Publication number Publication date
TW201909584A (zh) 2019-03-01
US20190020357A1 (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10735134B2 (en) Self-decodable redundancy versions for low-density parity-check codes
EP3228034B1 (en) Sc-ldpc codes for wireless communication systems
US11728830B2 (en) Methods and apparatus for processing LDPC coded data
TWI676371B (zh) 解碼猛禽碼的裝置及方法
US20120030541A1 (en) Transmission device, reception device, transmission method, and reception method
US20130308700A1 (en) Method and System for Communicating Multimedia Using Reconfigurable Rateless Codes and Decoding In-Process Status Feedback
US20240030941A1 (en) Encoding and decoding method and apparatus
US11323727B2 (en) Alteration of successive cancellation order in decoding of polar codes
EP4109794A1 (en) Rate matching method for ldpc code, and communication device
KR101998199B1 (ko) 다중 ldpc 코드에서 ldpc 베이스 코드를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치
CN109891786B (zh) 用于经编码传输的穿孔和重传技术
US11695435B2 (en) Data transmission method, apparatus, and system
US11223370B2 (en) Method and apparatus for transmitting information
KR20200127783A (ko) 무선 통신 시스템에서 저밀도 패리티-검사 부호의 복호화를 위한 장치 및 방법
CN104954099B (zh) 译码迭代次数约束下累积无率码的优化设计方法
CN109391356B (zh) 编码方法、译码方法、编码装置和译码装置
EP4156522A1 (en) Rate matching method for ldpc code, and communication device
WO2018059856A1 (en) Message passing decoder for convolutional or turbo codes
Vaz et al. A fast LDPC encoder/decoder for small/medium codes
WO2024067350A1 (zh) 级联码的编码和译码的方法以及通信装置
WO2023125061A1 (zh) 级联码的编码和译码的方法以及通信装置
WO2023051170A1 (zh) 重传方法及装置
US20230208555A1 (en) Permutated extension and shortened low density parity check codes for hybrid automatic repeat request
Zhang et al. An effective H-ARQ scheme for LDPC-coded broadband power line communication system
Hu et al. Efficient Cross-layer Joint Iterative Decoding Algorithm