WO2008151498A1

WO2008151498A1 - Procédé de codage, de modulation et de mappage de canal pour une requête de répétition automatique hybride d'un code de vérification de parité de densité faible

Info

Publication number: WO2008151498A1
Application number: PCT/CN2008/000408
Authority: WO
Inventors: Jun Xu; Zhifeng Yuan; Liujun Hu
Original assignee: Zte Corporation
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2008-12-18
Also published as: US8516334B2; US20110239075A1; CN101325474A; CN101325474B

Description

LDPC码混合自动请求重传的信道编码及调制映射方法

技术领域

本发明涉及低密度奇偶校验 ( LDPC )码的混合自动请求重传（ HARQ ) , 尤其涉及其中的信道编码及调制映射处理方法。

背景技术.

所有的数字通信系统都需要信道编码器，如图 1所示。信道编码器是为了抗击传输过程中各种各样的噪声和干扰，通过人为地增加冗余信息，使得系统具有自动纠正差错的能力，从而保证数字传输的可靠性。低密度奇偶校验码是一类可以用非常稀疏的奇偶校验矩阵或者二分图定义的线性分组码，最初由 Gallager发现，所以称为 Gallager码。经过数十年的沉寂，随着计算机硬件和相关理论的发展， MacKay和 Neal重新发现了它，并证明了它具有逼近香农限的性能。最新研究表明，低密奇偶校验码具有以下特点：低译码复杂度，可线性时间编码，具有逼近香农限的性能，可并行译码，以及在长码长条件下性能优于 Turbo码。

LDPC码是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码，正是利用它的校验矩阵的稀疏性，才能实现低复杂度的编译码，从而使得 LDPC码走向实用化。前面提到的 Gallager码是一种正则的 LDPC码（ regular LDPCC ) , 而 Luby 和 Mitzenmacher等人对 Gallager码进行了推广，提出非正则的 LDPC码 ( irregular LDPCC ) 。 LDPC码具有很多译码算法，其中，信息传递算法 ( Message Passing algorithm ) 或者置信度传播算法 ( Belief Propagation algorithm, BP算法）是 LDPC码的主流和基础算法，目前出现了很多改进的有效译码算法。 LDPC奇偶校验矩阵的图形表示形式是二分图。二分图和校验矩阵之间具有——对应的关系，一个 M*N的奇偶校验矩阵 H定义了每个具有 N比特的码字满足 M个奇偶校验集的约束。一个二分图包括 N个变量节点和 M个奇偶校验节点。当第 m个校验涉及到第 n个比特位，即 H中第 m行第 n列的元素 Hm， n=l时，将有一根连线连接校验节点 m和变量节点 n。二分图中，任何同一类的节点之间都不会有连接，并且二分图中的总边数和校验矩阵中非零元素的个数相等。

一类特殊 LDPC码由于具有结构化的特征，逐渐成为主流应用。设这种 LDPC码的奇偶校验矩阵 H为（Mx_Z)x(Nxz)矩阵，它是由 MxN个分块矩阵构成，每个分块矩阵都是 ζχζ的基本置换矩阵的不同幂次，基本置换矩阵为单位阵时，它们都是单位阵的循环移位矩阵（文中默认为右移）。具有如下的形式：如果冪次 =- 1，有 P =0。如果是大于或者等于 0的整数，定义

= (P) ^v , 在这里 P是一个 zxz的标准置换矩阵，如下所示:

通过这样的冪次就可以唯一标识每一个分块矩阵，单位矩阵的幂次可用 0表示，零矩阵一般用 -1来表示。这样，如果将 H的每个分块矩阵都用它的幂次代替，就得到一个/ 的幂次矩阵 H_ft。这里，定义是 Η的基础矩阵， Η称为 H₆的扩展矩阵。在实际编码时， z =码长 /基础矩阵的列数 nb, 称为扩展因子。

例如，矩阵 H可以用下面的参数 z和一个 2x4的基础矩阵 Hb扩展得到

N

0 1 0 -1

z = 3 和

2 1 2 1 因此，也可以说本发明的 LDPC码的编码器是由基础矩阵 Hb，扩展因子 z及所选择的基本置换矩阵唯一生成的。

如果对于每个不同的扩展因子 LDPC码都采用一个基础矩阵，那么，对于每个不同的码长，所述的 LDPC码编译码器都需要存储一个基础矩阵，当码长很多时，就要存储很多基础矩阵，这样会出现表示和存储问题。因此，当需要实现变码长的时候，同一码率的一定范围内多种码长的低密度奇偶校验码会使用统一个形式的基础矩阵，我们定义为统一基础矩阵 Γ^β""。不同码长时，若对进行修正和扩展，可以得到奇偶校验矩阵 H，使得生成的编译码器可适用于码长可变的场合。

修正是利用不同码长的扩展因子对基础矩阵 Hb中的非负值进行修正，修正后元素值应小于该码长下的扩展因子值。修正算法有很多种，例如，可以采用取模 (mod)、取整 (scale+floor)或舍入 (scale+round)等，设 ^为基础矩阵第 1行第』列的非负 1元素，为修正以后 /_A ^m°^d' ^rf的第 i行第 j列的非负 1元素，有：

对于取模 (mod)方法：

P"≡ Ρ,, mod∑ = Ρ,. mod 对于取整 (scale+floof )方法：

对于舍入 (scale+round)方法：

N 、

x

其中， z为当前码长对应的扩展因子，即分块方阵的行数或者列数；为最大支持码长对应的扩展因子。 mod为取模操作， L」为下取整操作， Round 为四舍五入操作。

在 IEEE802.16e中， LDPC码支持码率 1/2、码率 2/3、码率 3/4、码率 5/6, 此时出现四个基础矩阵，用唯一的编码器 /译码器来实现不同码率的编译码将变得比较困难；如果四个码率需要四个编译码器，硬件成本将成为一个应用瓶颈。而这种特定码率可变码长的低密度奇偶校验码由于具有同一形式的基础矩阵，所以完全可以用一个编码器 /译码器。其中的编码方法及编码器可以参见中国专利申请：专利申请号为 200710072808.0，专利名称为一种支持递增冗余混合自动重传的低密度奇偶校验码编码装置和方法。

自动请求重传 HARQ是一种无线通信系统中极其重要的链路自适应技术。

下面就对自动请求重传 HARQ方法做一个筒单介绍，该方法包括发送机中发送方法和接收机中接收方法两部分，该方法应该是通用的。

发送机（Transmitter ) 的发送方法包括：

a.发送机在指定的 HARQ信道发送第一个 HARQ包，一个新的 HARQ 传输开始，重传次数计数器置 1;

b.发送机等待接收机发送的确认 /否认（ACK/NAK ) ；

c 在一定延迟后（取决于同步方式还是异步方式，延迟由系统等决定），如果发送机收到 ACK, 则此包已经正确接收，本次 HARQ传输结束；否贝¹ J，重传次数计数器加 1 , 判断重传次数是否超过最大允许传输次数，若超过，则本次 HARQ传输结束，若没有超过，则转至 d.;

d. 发送机在本次 HARQ传输的 HARQ信道再次做另一个 HARQ的尝试，发送时间可以由系统选择，转至 b.。接收机 ( Reiciver ) 的接收方法包括：

a.接收 HARQ包，确认收到的包是否是第一个 HARQ尝试，如果是，转至 b.; 否则转至 d.;

b. 丟弃在此 HARQ信道下的所有以前收到的 HARQ尝试；

c. 对包进行解码，转至 e.;

d.接收机解码器根据特定合并方法组合原错误的和重传的编码包； e. 如果正确解码，则在一定延迟后，在反馈信道中发送 ACK, 此信道由系统分配；否则，发送 NAK, 存储此 HARQ包。

上述接收方法的步骤 d中，合并的方法可能包括完全递增冗余、部分递增冗余和 Chase合并。

如何以支持任意码长任意码率的低密度奇偶校验码为基础，实现对 HARQ的支持，并使得 LDPC HARQ信道编码具有最优的性能，是目前需要研究和解决的问题。发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种低密度奇偶校验码的混合自动请求的信道编码和调制映射方法，为 LDPC码字提供了最大的星座图增益，使得 LDPC HARQ信道编码具有最优的性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低密度奇偶校验 LDPC码的混合自动请求重传的信道编码和调制映射方法，包括以下步骤：

( a )对信道编码器输入的长度为 K的信息比特序列进行结构化 LDPC 编码，生成的码字送到混合自动请求重传 HARQ緩沖器；

( b )重排 HARQ緩冲器中 LDPC HARQ母码码字比特，然后顺序地选择码字比特，生成 HARQ包的二进制序列；

( c )将 HARQ包的码字比特映射到星座图，其中将 HARQ包编码块的高位比特映射到星座图的高可靠性的比特。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤（a )进一步分为以下子步骤：

( al )确定一个低密度奇偶校验码的母码集，所述母码集是由有限个不同码长相同码率 Ro的低密度奇偶校验码构成，所述母码集具有统一形式的大小为的基础矩阵 ₆ °""， k_b = n_b - m_b ;

( a2 )根据信息分组长度匹配，确定扩展因子，根据扩展因子和基础矩阵 HT^"" , 确定编码器所需要的参数和矩阵；

( a3 )编码器根据编码所需要的参数和矩阵，对输入的 K比特信息分组进行编码，产生 N ^比特码字并输出。进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤（al )中采用的码率 Ro=l/2母码集的统一基础矩阵 H^"^如下所示：

'uniform

b

605 173 110 -1 274 -1 8 -1 -1 -1 -1 -1 -1 108 -1 - 1 0 0 - 1 -1 -1 - 1 - 1 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1

194 77265571 -1 -1 -1 242 -1 -1 -1 -1 246 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1

63 0 538 -1 -1 194 —1 -1 —1 358 —1 - 1 -1 411 -1 -1 - 1 -1 0 0 -1 -1 - 1 - 1 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1

23 271 260 166 -1 -1 -1 -1 348 -1 -1 566 -1 -1 -1 - 1 - 1 - 1 - 1 0 0 - 1 - 1 -1 - 1 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1

238241 574 -1 466 -1 -1 -1 -1 -1 111 - 1 -1 -1 -1 575 -1 - 1 -1 -1 0 0 - 1 - 1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

601 442474218 -1 -1 321 -1 -1 -1 -1 446 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 0 0 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

56 148 618 -1 -1 363 -1 485 -1 -1 454 -1 -1 -1 - 1 -1 - 1 -1 - 1 -1 -1 -1 0 0 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1

495 178459270 -1 -1 -1 -1 -1 112 -1 - 1 -1 -1 193 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1 -1

611 380 170 —1 -1 -1 -1 241 346 —1 -1 — 1 - 1 -1 -1 -1 135 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1

343255 353405 317 -1 —1 -1 -1 36 -1 - 1 - 1 -1 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 - 1 -1 - 1 - 1

96 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1 0 0 - 1 -1 - 1 -1

194479621 170 -1 567 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 12 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 - 1 0 0 -1 -1 - 1

352 158 73 -1 -1 -1 471 187 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 218 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 - 1 -1

524595 329 185 -1 532 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 501 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1

573 48 108 -1 452 -1 -1 -1 -1 -1 -1 195 -1 -1 536 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 0 0

293 5 409 9 -1 —1 -1 —1 -1 -1285 -1552 -1 -1 一 1 0 一 1 一 1 -1 -1 -1 — 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 —1 -1 0

进一步地，上述方法还可具有以下特点：所述步骤 2 ) 中，

如编码需要采用的码率 r小于，分为以下子步骤： a2Al )利用 Δ/η 确定 A , 在基础矩阵的最后一行和

一列后面分别增力 P Am行和增力 P Am列，扩张形成 (m_b + Am) x (n_b + Am)的扩张基础矩阵 / 。""- "'^'。"，该扩展基础矩阵划分为系统比特部分即信息比特部分、删余校验比特部分和扩张检验比特部分，「，表示向上取整； a2A2) 利确定扩展因子 z,，假定与 2¾t中元素有如下关系：

是中大小相邻的元素，则编码器所需扩展因子是 a2A3 )基于扩张后统一的扩展基础矩阵 H ⁿ - ^ion和扩展因子 z = , 根据预先设定好的修正算法对 Hl^mform-^ex一进行修正，计算出大小为 (_N=n_{b +}An xz_{k f}K ⁼ xz_k 的 LDPC 编码所需的修正的扩展基础矩阵

_H^ifle_d_e_XienSion _? 修正的扩展基矩阵就是编码所需要的矩阵，扩展因子和矩阵大小参数就是编码所需要的参数。

如编码需要采用的码率 r大于等于 , 执行以下分步骤： a2Bl ) 利用扩展因子公式确定扩展因子 ζ,, 假定与 Zet中元素

有如下关系： _l<z,≤ ，其中，是中大小相邻的元素，则编码器所需扩展因子是； a2B2)基于统一的基础矩阵和扩展因子^根据设定的修正算法和扩展因子计算矩阵大小为（/¾>^， >< )的编码所需的修正后的基础矩阵，该修正的基础矩阵就是编码所需要的矩阵，扩展因子和矩阵大小参数就是编码所需要的参数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：步骤 a2Al) 中具体的扩展方法如下：

在 /^— "中新增矩阵部分，对于行索引 _Ζ· _{= /}„_Λ+1,总有：

_Hur,ifor_m pension ( ^ ) = ()

Hunifonn pension _ ^ _{+ Wfc} ) ₌ 0 对于任何满足 Am行索引 z'，都有 _Hu_ntform_e_Xte„s,on ( f _ ^ + ₌ Q

Hu_niform_e_X,ension ·, _ _{w¾ + ¾} _ !) ₌ Q

Hunif_0rm_e_Xlension _ ^ +„ J ₌ Q 新增矩阵部分的其它元素均为- L 进一步地，上述方法还可具有以下特点：步骤 3)进一步分为以下步骤：

a31 )添加 χ = · - 个零比特到个信息比特之前，形成编码所需要的 . 信息分组；然后进行 (N=«_A+Am)xz₄ = x )LDPC 编码，形成 {n„ + Am) X z_t个编码码字比特；

a32)在上述编码码字中，删除添加的 X个零比特，如果删除后的码字比特数目和所需要的分组大小 ^不匹配，则在删除零比特后，继续删除码字中: =

N_FIR+ 个比特，形成长度为 N_FIR的编码码字。进一步地，上述方法还可具有以下特点：步骤 a32) 中，所述 N_FM具有如下定义：

_BUF是虚拟緩沖器可存储的接收软比特信息的最大值，该值在每次 HARQ传输时由上层信令确定。进一步地，上述方法还可具有以下特点：

步骤（ b ) 中重排 HARQ缓沖器中 LDPC HARQ母码码字比特时，是重排 HARQ緩冲器中 LDPC HARQ母码码字比特，保持信息比特、扩张校验比特顺序不变，改变删余校验比特顺序，即令排列前码字比特为 Κ'-',Α^ 排列后码字比特是^， ^，…^^^，排列的公式定义如下： k< K 和 k≥n_b 'z_k—x

^(k+x) odz_k+V\([(k+x)/∑_kj-k_b)xz_k k为其它值其中， L」表示下取整， k = 0,l,"、N_F1R-l, PV是删余图样向量，有 ^个元素，是由从到《₄-1的整数构成， PV(/)是删余向量 PV的索引为个元素。通过对上述公式进行变形，上述排列公式具有下面等价形式:

其它

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

步骤（b) 中从重排后 HARQ母码码字中顺序地选择码字比特时，是从第一次传输从第一个系统比特开始，以后每次传输的开始位置紧跟上一次传输结束的位置，生成的 HARQ包的二进制序列，公式如下：

其中，表示 HARQ子包的索引，当应用 HARQ时，表示第一次传输，往后传输的子包索引依次递增 1，当不采用 HARQ时， k=Q L_k表示第个子包的长度， L,_olal(k = 并且设 „。,(- 1)为 0， C_k,。,C_k, ',C_kLk―、为第 A个子包的码字比特， ^,Α，···,Α、 ,为即为 HARQ母码码字。进一步地，上述方法还可具有以下特点：

步骤（c)将 HARQ包的码字比特映射到星座图时，先进行交织，然后再进行映射，包括以下步骤：

(cl )用一个交织器将对 HARQ 包的码字比特进行交织，行读入列读出，保证 HARQ包的编码块的高位比特被映射到星座图的高可靠性的比特；

( c2 )顺序地将上述的码字比特映射到星座图上，对于 BPSK或者 QPSK 或者 8PSK或者 16QAM或者 64QAM,—组输入比特 b_m— _p...，b。被调制为一个复数符号。进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述步骤（cl )中，釆用的 N _X£行列交织器， V_cpc对于 QPSK, 8PSK, 16QAM和 64QAM调制方式，分别是 2, 6， 4和 6; L = 2N_cbpsl N_cpc, 其中交织长度 N_cbps等于第个 HARQ包的长度 4，这个交织以下面的排列公式来表示: 排列前的码字比特为 c₀ , c，…， c_Ncbps__x，排列后的码字比特是 )， ^ ,…， ^DN_cbps-l，

公式定义如下：

^Dk

。所述步骤（c2) 中，即将上述码字比特 ),^,···, ^^ 从 0开始，每 m=log2(M)个比特为一组，映射到一个调制符号， M表示调制阶数。进一步地，上述方法还可具有以下特点：

步骤（c) 包括以下步骤：令调制前编码的比特序列是 ^)，，…，^^^ -1, 调制后复数符号序列 S_Q,S "',S_Nsym― 其中，第 k个符号&对应二进制序列 (^, ..·, , S_k 包括实数部分和虚数部分 Sf ,

对于 QPSK, 8PSK, 16QAM和 64QAM ，调制阶数分别是 2， 3, 4, 6, 调制输入的二进制数据 ) , ^ ,…， _Ncbps__x将按照下列公式映射到星座图上：如果调制方式是 QPSK:

如果调制方式是 8PSK:

[ ， K， Kk ) = (D_k, D_k+Ncbpsi3， D_k+2._Ncbps/3 ) k = ,\,'--₉N_cbps/3-i 如果调制方式是 16QAM:

{ A,_k, ， K H A， A+w"， D_k+Nl2， Dw ) ο,ι，…， N / 4 - 1 如杲调制方式是 64QAM:

(Z¾ , D_k+Ncbpsl6, D_{k+N /3} , D_{k+Ncbps /2}， D_k+2__{Ncbps /3} , D_k+5._{N /6} ,

本发明要解决的另一技术问题是提出一种低密度奇偶校验码的混合自动请求的调制映射方法，能为结构化 LDPC编码得到的码字提供了最大的星座图增益。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低密度奇偶校验 LDPC码的混合自动请求重传的调制映射方法，包括以下步骤：

( cl )用一个交织器将对 HARQ包中经结构化 LDPC编码得到的码字比特进行交织，行读入列读出，保证 HARQ 包的编码块的高位比特被映射到星座图的高可靠性的比特；

( c2 )顺序地将上述的码字比特映射到星座图上，对于 BPSK或者 QPSK 或者 8PSK或者 16QAM或者 64QAM,—组输入比特 6^，..· 。被调制为一个复数符号。进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述步骤（cl )中，采用的 N^ x Z行列交织器， N_cpc对于 QPSK， 8PS , 16QAM和 64QAM调制方式，分别是 2， 6， 4和 6; L = 2N_cbps l N_cpc , 其中交织长度 N_cbps等于第 :个 HARQ包的长度这个交织以下面的排列公式来表示：排列前的码字比特为 C_Q，C，…，^^^ , 排列后的码字比特是 D。 , A ,… , D_Ncbps__x，

公式定义如下：

。所述步骤（c2) 中，即将上述码字比特 )，^,···， ^- 1从 0开始，每 m=log2(M)个比特为一组，映射到一个调制符号， M表示调制阶数。为了解决上述技术问题，本发明又提供了一种低密度奇偶校验 LDPC码的混合自动请求重传的调制映射方法，一种低密度奇偶校验 LDPC码的混合自动请求重传的调制映射方法，令调制前经结构化 LDPC编码的比特序列是 )，Α，···，^¾ - 1，调制后复数符号序列是⁵ ^0，，…， ^-ι，其中，第 k 个符号&对应二进制序列 ^,…, ， S_k包括实数部分和虚数部分 Sf , 对于 QPSK， 8PSK， 16QAM和 64QAM ，调制阶数分别是 2， 3， 4, 6，调制输入的二进制数据，，…，/^^ 将按照下列公式映射到星座图上：如果调制方式是 QPSK:

{b_lJC,b_0Jl) = {D_2k,D_2k+l) k = 0,l,-,N_cbps/2-l 如果调制方式是 8PSK:

[ ， , b_0k ) = ( A , D_k+Ncbps , D_k+2._Ncbps/3 ) k = o,\,--,N_cbps/3-i 如果调制方式是 16QAM:

(^ΑΑ,^ΗΑ,Α標， Α₊ Α+ ） o,i,...，N_c 4— 1 如果调制方式是 64QAM:

可以看出，本发明提出的低密度奇偶校验 (LDPC)码的混合自动请求重传（HARQ)的信道编码和调制映射方法，其处理链包括 LDPC编码、码字排列、比特选择、信道交织、调制映射，本发明还根据 LDPC码结构给出了一种新的信道交织器，使得 HARQ子包的编码块的高位映射到星座图的高位，所以 HARQ子包的编码块的高位映射得到更加可靠的保护，而编码块的低位得到了低可靠的保护。最终，信道交织器为 LDPC码字提供了最大的星座图增益，保证了 LDPC HARQ信道编码链具有最优的性能。附图概述

图 1是本发明装置所在的系统示意图；

图 2是本发明实施例基于 LDPC码的混合自动请求重传的信道编码处理链示意图；

图 3是本发明提出的基础矩阵扩张 (extension)的示意图；

图 4是本发明提出的信道交织器交织的示意图；

图 5(a)，5(b),5(c),5(d)分别是依照本发明实施例， QPSK， 8PSK, 16QAM and 64QAM调制的星座图。本发明的较佳实施方式

本发明的基本思路是，以支持任意码长任意码率的低密度奇偶校验码为基石出，实现对 HARQ的支持，码字排列保证比特选择产生的码字具有最优的删余分布，码字选择可以通过一个非常简单的循环緩存器来实现，信道交织和调制映射能结合 LDPC码字的特点，为码字提供最大的星座图增益。

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

本实施例的支持任何码率 /码长的结构化 LDPC码的 HARQ的信道编码和调制映射方法，其处理链包括 LDPC编码、码字排列、比特选择、信道交织、调制映射。如图 2所示，所述方法具体包括如下步骤：

1 ) LDPC编码，对信道编码器输入的任意长度为 K的信息比特序列进行编码，然后输出任意长度为 V_FIR的码字比特序列，生成的码字送到 HARQ 緩冲器，校验位长度 M=N_FW-/i:, 码率 r=K/N_Fm;

2 )码字排列，重排 HARQ緩冲器中 LDPC HARQ母码码字比特，保持信息比特、扩校验比特顺序不变，改变删余校验比特顺序；

3 )比特选择，从重排后 HARQ母码码字中顺序地选择码字比特，即第一次传输从第一个系统比特开始，以后每次传输的开始位置紧跟上一次传输结束的位置，生成的 HARQ包的二进制序列；

4 )信道交织，一个 Λ^ χ 行列交织器将对 HARQ包的码字比特进行交织，行读入列读出。这个排列保证了 HARQ 包的编码块的高位比特被映射到星座图的高可靠性的比特；

5 )调制映射，顺序地将上述的码字比特映射到星座图上，对于 BPSK 或者 QPSK或者 8PSK或者 16QAM或者 64QAM,—组输入比特 b„__p...,6。被调制为一个复数符号。

上述的 LDPC码的信道编码链中，步骤 1 )即 LDPC编码的步骤又可分为下面三个子步骤：

1 1 )确定一个结构化低密度奇偶校验码的母码集，所述母码集是由有限个不同码长相同码率 Ro的低密度奇偶校验码构成，所述母码集具有统一形式的基础矩阵所述低密度奇偶校验码母码集合定义了 Ρ个不同码长相同码率的 N = zx n_b,K = OU PC码 (这里的 N表示 LDPC码字长度，表示信息分组长度，对于 LDPC码来说，其校验位个数为 M，它的奇偶矩阵 H的大小为 M*N ) 。其中，为扩展因子集合，扩展因子 z可以是 Zset中任何一个元素，是由尸个大于零的正整数 _Zl 构成的集合， P 是某个大于 1的整数，且基础矩阵 Hr^y°""的码率满足：

其中，《₄是基础矩阵的总列数，是大于 2的确定整数； _A是基矩阵的行数也即基础矩阵中校验比特部分的列数，是大于 1的确定整数；是基础矩阵中信息比特（或称为系统比特）部分的列数， k_b = n_b -m_b。

12 )根据信息分组长度匹配，确定扩展因子，根据扩展因子和基础矩阵 Hl^niform , 确定编码器所需要的参数和矩阵；

该步骤又分为以下两种情况：

A, 如比较确定后面编码需要采用的码率 r小于，计算编码所需参数和矩阵时，执行以下分步骤：

12A1)利用 ΔΜ 确定^，在基础矩阵 ""的最后一行和最后

一列后面分别增加 Δ/w行和增加 Am列，扩张形成 (w_A +Δ/«)χ(«_Α +Am)的扩张基

这里，「，表示向上取整；

具体扩展方法如下：

Η η ―一 _on中新增矩阵部分，对于行索引 = ^+1,总有：

uniform ^tension j - = 0

_Hur,iform_extension ^ j _ ^ +!) ₌ Q

Huniform_ex,e_nsion ^ + " J = () 如图 3 所示，这里定义了扩展基矩阵中扩展部分第一行的三个零元素，其它元素均为 -1。

对于任何满足 ₄+2≤/≤ _A+Am行索引 ζ', 都有

_Huniform ^tension _ ^ +！) ₌ Q Hunifonn pension ^ ,·— ^ + - 1) = 0

Huniform__eXtens_i0n ( _ ^ + ^ ) ₌ Q 如图 3所示，这里定义了扩展基础矩阵中扩展部分第二、三、四行的三个零元素，其它元素均为 -1。在这里，行列索引都是从 1开始的。在列方面扩展基础矩阵可以划分为系统比特部分即信息比特部分（列数为 )、删余校验比特部分（列数为 m_b ) 和扩张检验比特部分（列数为 Am ) 。

12A2) 假定与中元素

有如下关系： z_k―、 _<Z,≤z_k, 其中是中大小相邻的元素，则编码器所需扩展因子是。

12A3 )基于扩张后统一的扩展基础矩阵

，根据预先设定好的修正算法对/ r -"^' "进行修正，可以计算出大小为

(_N=n_b + i^i)x_Zk J =k_bxz_k、的 LDPC 编码所需的修正的扩展基础矩阵 _H —_ew。这里，修正的扩展基础矩阵就是编码所需要的矩阵，扩展因子和矩阵大小参数就是编码所需要的参数。所述基础矩阵的修正可以采用取整（Scale+floor)修正公式，修正是对 _{H niform}_—的表示非零方阵的元素 _—„进行的：

z. 其中： z_max是中的最大扩展因子，如可取为 640。 L」表示向下取整 ₍

B, 如比较确定后面编码需要采用的码率 r大于等于，计算编码所需参数和矩阵时，执行以下分步骤： 12B1 )利用扩展因子公式 _Z,= 确定扩展因子 z,，假定与中元素

K

有如下关系： z_k__{1 <z},<z_k, 其中 _p 是 ^et中大小相邻的元素，则编码器所需扩展因子是 ^；

12B2 )基于统一的基础矩阵 H^niform和扩展因子 _Zk，根据设定的修正算法和扩展因子可以计算矩阵大小为（^>^，；¾>< )的编码所需的修正后的基础矩阵。该修正的基础矩阵就是编码所需要的矩阵，扩展因子和矩阵大小参数就是编码所需要的参数。

同样，上述基础矩阵的修正可以釆用取整（Scale+floor)修正公式，修正是对的表示非零方阵的元素进行的，即：

其中：是中的最大扩展因子。

13 )编码器根据编码所需要的参数和矩阵，对输入的 K比特信息分组进行编码，产生 N_FW比特码字并输出；

该步骤可以通过以下分步骤完成：

131)添加 χ = . - 个零比特到个信息比特之前，形成编码所需要的 . 信息分组；然后进行 (N= ¾ + Am) X z_k J= k_b x z_k )LDPC 编码，形成 (n_b + m)xz_k个编码码字比特；

132)在上述编码码字中，删除步骤 131) 中添加的 J个零比特，如杲删除后的码字比特数目和所需要的分组大小 N_FjW不匹配，则在删除零比特后，继续删除码字中； = (77_A+Am)x - N_FIR+f个比特，形成长度为 ^！^的编码码字。

本实施例中， N™具有如下定义：

i .N_max =K ₊

是虚拟緩冲器可存储的接收软比特信息的最大值，该值在每次 HARQ传输时由上层信令确定。所以， N ^表示在完全递增冗余的情况下，比特可能编出的最大编码比特数。

以上删除: 比特时，本实施例是删除码字尾部的；个比特，但也可以删除其它位置的比特，只要不影响系统性能即可。

以上步骤的内容还可参照中国专利申请，申请号为： 200710072808.0，专利名称：一种支持递增冗余混合自动重传的低密度奇偶校验码编码装置和方法。

上述的 LDPC码的信道编码链中，步骤 2) 即码字排列的步骤中，需重排 HARQ緩冲器中 LDPC HARQ母码码字比特，保持信息比特、扩张校验比特顺序不变，改变删余校验比特顺序。令排列前码字比特为 4，^...，^^^,排列后码字比特是 ^Α,..·, A 列的公式定义如下：

A k〈K和 k>n_b'z_k—x

Xk+x) odz_k+py([(k+x)/z_k}-k_b)x2_k k为其它值其中， L」表示下取整， k = 0,l,"、N_Fm-l , PV是删余图样向量，有 _b个元素，是由从到《_A- 1的整数构成， PV(/)是删余向量 PV的索引为 /个元素。

上述的 LDPC码的信道编码链中，步骤 3 )即比特选择的步骤中，从重排后 HARQ母码码字中顺序地选择码字比特，即第一次传输从第一个系统比特开始，以后每次传输的开始位置紧跟上一次传输结束的位置，生成的 HARQ包的二进制序列；

码字比特选择规则可以基于以下公式进行选择的，

其中， A表示 HARQ子包的索引，当应用 HARQ时，表示第一次传输，往后传输的子包索引依次递增 1。当不采用 HARQ时， A=0。 L_k表示第 :个子包的长度， L_totalW= z,并且设 Α。_ω/(-1)为 0. _k^C_k^-,C _Lk__x 为第 A:个子包的码字比特，

即为 HARQ母码码字。

上述的 LDPC码的信道编码链中，步骤 4) 即信道交织的步骤中，采用一个 N^xZ行列交织器将对 HARQ包的码字比特进行交织，行读入列读出。

这里， iVcpe对于 QPSK， 8PSK, 16QAM和 64QAM调制方式，分别是 2，

6， 4和 6， L = 2N_cbps/N_cpc, 其中交织长度 V_cbps等于第 A:个 HARQ包的长度 4 即码字比特的个数）。这里，对于 I路或者 Q路的映射码字比特，高位的比特具有更高的可靠性。如图 5所示的 8PSK, b2bl具有较高可靠性， bO具有较低可靠性，对于 16QAM和 64QAM,分别是 b3bl，b5b3bl具有较高可靠性， b2b0,b4b2b0具有较低可靠性。这个交织可以下面的一步排列公式来定义的，定义 Ncpc对于 QPSK, 8PSK, 16QAM和 64QAM, 分别是 2, 6， 4和 6。一个 HARQ子包包括 N_ebps个码字比特，令：排列前的码字比特为 ,

排列后的码字比特是 ) , A ,…， ^DN —，

公式定义如下：

这里的交织与前述的结构化 LDPC编码相结合，具有独特的功能，实现了比特优先选择的技术，从而保证了 HARQ 包的编码块的高位比特（对于码块，左边是高位，右边是低位）被映射到星座图的高可靠性的比特。

上述的 LDPC码的信道编码链中，步骤 5 ) 即调制映射的步骤中，顺序地将上述的交织排列后的码字比特映射到星座图上，对于 BPSK或者 QPSK 或者 8PSK或者 16QAM或者 64QAM,—组输入比特 b_m— _p...，b。被调制为一个复数符号。即将上述码字比特^)， ⁾1 , ' ' '，^ ^-1从0开始，每 m=log2(M) 个比特为一组，映射到一个调制符号。这里 M表示调制阶数。

在另一实施例中，上述步骤 4 )和 5 )可以被下面步骤代替（即不专门进行交织的步骤）：

4，）令调制前编码的比特序列（这里即为比特选择后生成的 HARQ包的二进制序列）是 , 调制后复数符号序列是

其中，第 k个符号&对应二进制序列 (Z^y,^) , &包括实数部分& ' 和虚数部分 Sf。对于 QPSK, 8PSK, 16QAM和 64QAM ，调制阶数分别是 2, 3， 4, 6。调制输入的二进制数据， A ,…，将按照下列公式映射到星座图上。如果调制方式是 QPSK:

(b_u,b₀,) = {D_2k,D_2k+l) k = 0,l,-,N_cbps/2-\ 如果调制方式是 8PSK:

[ ， , K ) ⁼ ( A， A一 ₃， A₊₂. ) k=o,i,-,N_cbps/3-i 如果调制方式是 16QAM:

(>_2t,A,_t,H )=(A,A ,Α , ） 0,1,...,N /4— 1 如果调制方式是 64QAM:

这可以达到与上述步骤 4)和 5)相同的效果，即保证了 HARQ包的编码块的高位比特被映射到星座图的高可靠性的比特。

以下用一个实际的例子来对本发明的技术作为进一步的说明，但是本方法并不局限于这个例子。

步骤一，首先，先对低密度奇偶校验码的母码集进行修正，得到修正基础矩阵。

一个特定码率 R0=l/2、具有多个码长结构化的 LDPC码母码集，该母码集的统一基础矩阵大小为 _Ax«_A=16x32, 码集的扩展因子是以 1为步长从

由于一个特定码长 N_FIR 对应一个特定扩展因子 z，所以信息分组长度是以为步长从 „ 增加到 z X ，记作 _e {¾„ x^:^^_maxx^}={288:16: 10240} 码率 Ro= l/2母码集的统一基础矩阵 H '^/e""的一个示例如下所示:

605 173 110 -1 274 -1 8 -1 -1 -1 -1 -1 -1 108 -1 - 1 0 0 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 - 1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 - 1

194 77265571 -1 -1 -1 242 -1 -1 -1 -1 246 —1 — 1 -1 - 1 0 0 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 - 1 -1 - 1 -1

63 0 538 -1 - 1 194 -1 - 1 -1 358 -1 -1 -1 411 -1 -1 - 1 -1 0 0 - 1 -1 - 1 - 1 - 1 -1 - 1 -1 - 1 -1 -1 -1

23 271 260 166 -1 -1 -1 -1 348 -1 -1 566 -1 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 0 0 -1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

238241 574 -1 66 -1 - 1 -1 -1 -1 111 -1 -1 -1 - 1 575 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1

601 442474218 -1 -1 321 -1 -1 -1 -1 46 -1 -1 -1 - 1 - 1 - 1 -1 -1 -1 0 0 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1

56 148 618 -1 -1 363 -1 485 -1 -1 454 -1 -1 -1 - 1 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 - 1

495 178459270 -1 -1 - 1 -1 -1 112 -1 -1 -1 - 1 193 - 1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 - 1 0 0 - 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1

611 380 170 -1 -1 -1 -1 241 346 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 135 一 1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1

343 255353405317 —1 —1 -1 -1 436 - 1 -1 -1 - 1 -1 - 1 - 1 - 1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 0 0 -1 -1 -1 - 1 - 1

-1 96 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 -1 -1 - 1 -1

194479621 170 -1 567 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 12 -1 -1 -1 -1 - 1 - 1 -1 -1 - 1 -1 -1 - 1 -1 0 0 -1 - 1 -1

352 158 73 -1 -1 -1 71 187 -1 -1 _1 -1 -1 -1 218 -1 - 1 - 1 - 1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 - 1 - 1 -1 0 0 -1 -1

524595329 185 -1 532 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 - 1 501 -1 -1 -1 -1 -1 -1 - 1 -1 -1 - 1 -1 - 1 -1 0 0 - 1

573 48 108 -1 52 -1 -1 -1 -1 -1 -1 195 -1 -1 536 - 1 - 1 -1 - 1 -1 -1 - 1 -1 -1 - 1 -1 -1 -1 -1 - 1 0 0

293 5 409 9 -1 -1 -1 -1 -1 -1285 -1552 一 1 — 1 一 1 0 -1 -1 -1 -1 — 1 —1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 —1 -1 0 但是，

的定义并不局限于这个矩阵，也可以是其它矩阵。为了实现 (ζχ«_Α,ζ> _Α)低密度奇偶校验码的编译码，需要用如前所述的某个修正运算和扩展因子 ζ来修正统一的基础矩阵，得到修正后的基础矩阵和 z就可以得到奇偶校验矩阵。本实例釆用了取

整（Scale+floor )修正公式来修正统一基础矩阵，修正是对 Γ'^σ" "的表示非零方阵的元素 h 进行的，这里 _ζ = 640：

一种情况下，即当码率 1~ < 时，基于实施例给出的母码集，即 = 1/2，利用本发明的支持任何长度 /码率的 LDPC编码方法，详述

N、 FIR

如下:

码率, K

< R, =丄，编码前信息分组长度为 K,编码后码字长度为

N、 FIR

z是结构化 LDPC码的扩展因子，需要的校验位个数是 M=N_FurK。根据上述的支持任何码率 /码长的低密度奇偶校验码编码方法，完成 (N_FIR，K)LDPC码的编码，步骤如下： "16 '

步骤 Al、码率匹配：计算 ΔΜ = ― —— 32 , 在

r r η 行和最后一列后面分别增加行和增加 A 列，扩张得到大小为：

(/¾

(16 ₊ Δ«)_Χ(32 ₊ Δ/«)的基础矩阵。""- w。"；这里，「 "|表示向上取整。步骤 Α2、码长匹配：计算扩展因子 _ζ,= = ,假定 _ζ,与中元素有

16

如下关系其中，是 Zyet中大小相邻的元素；就是我们最

uniform _ extension

终需要的扩展因子；基于扩展后统一的基础矩阵 b 一和计算得到的扩展因子，可以得到 0^ ^) = ((32 + ^ ，16 )的 LDPC母码; 步骤 A3、缩短编码: 添加；c = ( - ) = (16.z_t- 个零比特到 K个信息比特之前，构成编码所需要的 16χ 信息分组；然后进行 (N = (n_b+Am)xz_k,K = k_bxz_k) = ((32 + Am)xz_k,\6xz_k) LDPC 编码，得到 (n_b +Am)xz_k = (32 + Am)xz_k比特码字；

步骤 A4、符号删除：对编码后的母码码字删除步骤 B3中添加的 J个零比特，如果删除后的码字比特数目和所需要的分组大小不匹配，则在删除零比特后之后，删除码字中最后（其它位置也可以）的个比特，即有 y = (m_b+Am xz N +K = ( 6 + Am)xz_k-N_FIR+K比犄, 最终得到长度为 N_FIR 码字，的确定如前所述，不再重复。另一种情况下，即当码率时，基于实施例给出的母码集，即

，利用本发明的支持任何长度 /码率的 LDPC码的编码方

法, 详述如下:

，编码前信息分组长度为 K, 编码后码字长度为

N™, 是结构化 LDPC码的扩展因子，需要的校验位个数是 M=N_FnrK。根据上述的支持任何码率 /码长的低密度奇偶校验码编码方法，完成 (N_FJbK)的 LDPC码的编码, 步骤如下：步骤 Cl、码率匹配：计算扩展因子₂ ，基于统一的基础矩阵

r uniform

b 和计算得到的扩展因子 _ζ，得到大小（ x_Z,^x_Z) = (32xz，16x_Z)LDPC 母码；

步骤 C2、缩短编码：添加； c = (^xz- ） = (16_Χζ-/0个零比特到个信息比特之前，构成编码所需要的 Jt_Axz = 16xz比特信息分组；然后进行 (N = n_bxz = 32xz,K = k_bxz = \6xz) LDPC编码， i'J n_bxz = 32xz t匕特码字；步骤 C3、符号删除：对母码码字删除步骤 C2中添加的 J个零比特，如果删除后的码字比特数目和 N不相等，从上述删除零比特后码字中继续删除最后（或其它位置）的 /

个比特，得到长度为 N_fK的码字， N_Fffl的确定如前所述，不再重复。

步骤二，重排 HARQ緩冲器中 LDPC HA Q母码码字比特，保持信息比特、扩张校验比特顺序不变，改变删余校验比特顺序；

LDPC HARQ码字比特排列是，令排列前的码字比特为 4,4，..·, , 排列后的码字比特是。,^...,^^^，排列的公式定义如下：

A_k k<K ^k≥n_b ·ζ-χ

^Bk = \ _A

、（ o modzt+PVd^+ /^卜 ) x 为其它值其中， L」表示下取整， k = 0,\,"、N_FIR-\。 PV是删余图样向量，有 //¾个元素，是由从到 -1的整数构成，设：

PV = [17, 19, 21, 23, 25, 27, 29， 31， 18， 24, 22, 28, 30, 20, 26,16] , PV(/)表示删余向量 PV的索引为 /个元素。

步骤三，从重排后 HARQ母码码字中顺序地选择码字比特，即第一次传输从第一个系统比特开始，以后每次传输的开始位置紧跟上一次传输结束的位置，生成的 HARQ包的二进制序列；

码字比特选择规则是基于以下公式进行选择的， ― "(W l)+ od(N_Fffi) 其中，表示 HARQ子包的索引，当应用 HA Q时，表示第一次传输，往后传输的子包索引依次递增 1。当不釆用 HARQ时， 0。 L_k 表

Jt-l

示第 k个子包的长度，Ζ,。,。,( )= ∑^并且设 ^-1)为 0. c_k,₀,c_k ",c_k,_Li— 第 k个子包的码字比特， B₀A -、B_NnR_\为 HARQ母码码字。

步骤四，用一个块交织器如图 4所示，将对 HARQ包的码字比特进行交织，交织长度 N_cbps等于第 k个 HARQ包的长度 4。这个交织可以用一个排列公式来定义。这个排列保证了码字的高位比特被映射到星座图的高可靠性的比特，这将提高删余码的性能。这里，对于 I路或者 Q路的映射码字比特，高位的比特具有更高的可靠性。如图 5所示的 8PSK， b2bl具有较高可靠性， bO具有较低可靠性，对于 16QAM和 64QAM, 分别是 b3bl,b5b3bl 具有较高可靠性， b2b0,b4b2b0具有较低可靠性。

定义 N_cpc是对于 QPSK， 8PSK, 16QAM和 64QAM, 分别是 2, 6, 4 和 6。一个 HARQ子包包括 N_ebps个码字比特，令排列前的码字比特为

, 排列后的码字比特是 ¾， 1 ',^^„_1 , 排列的公式定义如下：

^Dk = ^C(N_cpe/2) _mod£+L/t/Z」 L = 2N_cbpsIN_cpc, k = 0,l,-,N_cbps-l

步骤五，顺序地将上述的码字比特映射到星座图上， QPSK, 8PSK, 16QAM和 64QAM调制的星座图如图 5所示。对于（^8^

^)，^⁾1,' ' '，^^-1码字比特从索引 0开始以每 2个为 1组，例如： D₀ ,D_x [D₂,D ,"', [D_{N 2}D_{N χ} ] , 分别映射到星座点 h^bo上。对于 8PSK, m=log2(8)=3,即 ) , A ,…， ^DN_cbps-\码字比特从索弓 I 0开始以每 3个为 1组,例如： [D₀ ,D D₂l[D₃,D_4iD₅l -, [D^D^D^ ] , 映射到星座点 t^l^bo上。对于 16QAM，m=log2(16)=4,即 ),A，'''， v^_s-i码字比特从索引 0开始以每 4个为 1组，例如：

[A,A，A，A]，[A,A，， Α]，···,[ Λ ^

映射到星座点 b bo上。对于 64QAM，m=log2(64)=6，即 A) , A , · · · , ^DN_cbps-\码字比特从索引 0开始以每 6个为 1组，例如： \_D₀, D D₂, D₃, D₄, D₅],[D₆, D₇ , D_s, D₉, D_w, D_u ,〜 ,

[¾.-6¾_pl-5¾^-4^-3¾_f-2¾^-l ]映射到星座点 b₅b₄ bs^b^o上。总之，本发明提出了一个低密度奇偶校验 (LDPC)码的混合自动请求重传（HARQ ) 的信道编码处理链，包括 LDPC编码、码字排列、比特选择、信道交织、调制映射，如图 2所示。本发明还根据 LDPC码码结构给出了一种新的信道交织，新的交织器使得 HARQ子包的编码块的高位映射到星座图的高位，所以 HARQ子包的编码块的高位映射得到更加可靠的保护，而编码块的低位得到了低可靠的保护。最终，信道交织器为 LDPC码字提供了最大的星座图增益，保证了 LDPC HARQ信道编码链具有最优的性能。

这里已经通过具体的实施例子对本发明进行了详细描述，提供上述实施例的描述为了使本领域的技术人员制造或适用本发明，这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是容易理解的。本发明并不限于这些例子，或其中的某些方面。本发明的范围通过附加的权利要求进行详细说明。

工业实用性本发明提出了一种 LDPC码的 HARQ的信道编码和调制映射方法，其处理链包括 LDPC编码、码字排列、比特选择、信道交织、调制映射，本发明还根据 LDPC码结构给出了一种新的信道交织器，使得 HARQ子包的编码块的高位映射到星座图的高位，所以 HARQ子包的编码块的高位映射得到更加可靠的保护，而编码块的低位得到了低可靠的保护。信道交织器为 LDPC码字提供了最大的星座图增益，保证了 LDPC HARQ信道编码链具有最优的性能。

Claims

权利要求书

1、一种低密度奇偶校验 LDPC码的混合自动请求重传的信道编码和调制映射方法，包括以下步骤：

(a)对信道编码器输入的长度为 K的信息比特序列进行结构化 LDPC 编码，生成的码字送到混合自动请求重传 HARQ緩冲器；

(c)将 HARQ包的码字比特映射到星座图，其中将 HARQ包编码块的高位比特映射到星座图的高可靠性的比特。

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于：所述步骤（a)进一步分为以下子步骤：

(al )确定一个低密度奇偶校验码的母码集，所述母码集是由有限个不同码长相同码率 Ro的低密度奇偶校验码构成，所述母码集具有统一形式的大小为 _Ax«_A的基础矩阵 k_b =n_b-m_b;

2)根据信息分组长度匹配，确定扩展因子 ^ , 根据扩展因子和基础矩阵，确定编码器所需要的参数和矩阵；

( a3 )编码器根据编码所需要的参数和矩阵，对输入的 K比特信息分组进行编码，产生 N /j比特码字并输出。

3、如权利要求 2所述的方法，其特征在于：

所述步骤（ a2 ) 中

如编码需要采用的码率 r小于 , 分为以下子步骤: a2Al )利用 Am 的最后一行和最后

一列后面分别增加 Aw行和增力 P Am列 , 扩张形成 (m_b +Am)x (n_b + Am)的扩张基

删余校验比特部分和扩张检验比特部分，「，表示向上取整； a2A2)利用扩展因子公式确定扩展因子 z,，假定 z,与中元素

K

有如下关系：

中大小相邻的元素，则编码器所需扩展因子是 ^； a2A3 )基于扩张后统一的扩展基础矩阵和扩展因子 , 根据预先设定好的修正算法对 H ^lform - ^ion进行修正，计算出大小为 N= n_{b +} ^m)x_Zk J = k_bxz_k、 LDPC 编码所需的修正的扩展基础矩阵 Η ο 0" , 修正的扩展基础矩阵就是编码所需要的矩阵，扩展因子和矩阵大小参数就是编码所需要的参数；如编码需要釆用的码率 r大于等于 4，执行以下分步骤： a2Bl )利用扩展因子公式 _Z,= 确定扩展因子 z,，假定与 Zyet中元素

K

有如下关系： z_k—、〈z_t <_Zk , 其中是中大小相邻的元素，则编码器所需扩展因子是； a2B2 )基于统一的基础矩阵 " 和扩展因子，根据设定的修正算法和扩展因子计算矩阵大小为（ _Ax ，;¾_X )的编码所需的修正后的基础矩阵, 该修正的基础矩阵就是编码所需要的矩阵，扩展因子和矩阵大小参数就是编码所需要的参数；

步骤 3)进一步分为以下步骤：

a31 )添加 x = - 个零比特到个信息比特之前，形成编码所需要的信息分组；然后进行(^= + ^)><^_>^= ^ )0¾^>€ 编码，形成 («_A+Aw)x^个编码码字比特；

a32)在上述编码码字中，删除添加的 ^个零比特，如果删除后的码字比特数目和所需要的分组大小 N_F//?不匹配，则在删除零比特后，继续删除码字中:^ + Δ^) X - N_F + 个比特，形成长度为 Vp_IR的编码码字。

4、如权利要求 1 所述的方法，其特征在于：步骤（b) 中重排 HARQ 緩冲器中 LDPC HARQ母码码字比特时，是重排 HARQ緩沖器中 LDPC HARQ母码码字比特，保持信息比特、扩张校验比特顺序不变，改变删余校验比特顺序，即令排列前码字比特为，，…，^^^，排列后码字比特是

B₀,B -,B_N ,, 排列的公式定义如下：

其中， L」表示下取整， k = 0,l,"、N_Fm-l , PV是删余图样向量，有》¾个元素，是由从到《₄- 1的整数构成， PV(/)是删余向量 PV的索引为 /个元素。

5、如权利要求 1所述的方法，其特征在于：步骤（b)中从重排后 HARQ 母码码字中顺序地选择码字比特时，是从第一次传输从第一个系统比特开始，以后每次传输的开始位置紧跟上一次传输结束的位置，生成的 HARQ 包的二进制序列，公式如下：

r~< _ D

k'i ~ {L_to,a,^-l)+i)mod(N_FIR) 其中，表示 HARQ子包的索引，当应用 HARQ时，）fe=0表示第一次传输，往后传输的子包索引依次递增 1，当不采用 HARQ时， O; 4表示第个子包的长度， LH= 并且设 1)为 0， _kQ,C_kA,-,C _Lk__x 为第 λ:个子包的码字比特， ^，，…，、^—,即为 HARQ母码码字。

6、如权利要求 1所述的方法，其特征在于：

( c2 )顺序地将上述的码字比特映射到星座图上，对于 BPSK或者 QPSK 或者 8PSK或者 16QAM或者 64QAM,—组输入比特 b_m— _p...，6。被调制为一个复数符号。

7、如权利要求 1所述的方法，其特征在于：步骤（c) 包括以下步骤：

令调制前编码的比特序列是^，^，…，^^^，调制后复数符号序列是 ,⁵^···,*^^- 1，其中，第 k个符号&对应二进制序列 ( w.A ， S_k 包括实数部分 S 和虛数部分 Sf,

对于 QPSK,8PSK， 16QAM和 64QAM ，调制阶数分别是 2, 3， 4， 6，调制输入的二进制数据 A , ^ ,… , D_Ncbps__x将按照下列公式映射到星座图上：如果调制方式是 QPSK:

{b A,)={D_2k,D_2k+x) k = 0X-,N_cbp 2-\

如果调制方式是 8PSK:

[K， ^b ， Kk ) = ( > D_{k+N 13}， D_k+ZNcbps ) k = 0, ,"、N_cbps/3-\ 如果调制方式是 16QAM:

( , ,_t,¾ ,₄)=(A,A₊w",A₊w_/2,A₊₃.w_/4) ο,υ /4-ι 如果调制方式是 64QAM:

8、一种低密度奇偶校验 LDPC 码的混合自动请求重传的调制映射方法，包括以下步骤：

(cl )用一个交织器将对 HARQ包中经结构化 LDPC编码得到的码字比特进行交织，行读入列读出，保证 HARQ 包的编码块的高位比特被映射到星座图的高可靠性的比特；

( c2爾序地将上述的码字比特映射到星座图上，对于 BPSK或者 QPSK 或者 8PSK或者 16QAM或者 64QAM,—组输入比特。被调制为一个复数符号。

9、如权利要求 8所述的方法，其特征在于：

所述步骤（cl)中，釆用的行列交织器， _PC对于 QPSK， 8PSK, 16QAM和 64QAM调制方式，分别是 2， 6， 4和 6; L = 2N_chps/ N_cpc , 其中交织长度 N_cbps等于第 A:个 HARQ包的长度 4，这个交织以下面的排列公式来表示：排列前的码字比特为 c() , c ,…， c_Ncbps_，排列后的码字比特是 ) , ^，…， D_Ncbps__x , 公式定义如下： Dk ^ ^(N^/^modZ+^/Zj L = 2N_cbps/N_cpc, k = 0,\,-,N_cbps-l 所述步骤（C2) 中，即将上述码字比特^)，，'''，^\¾„-1从0开始，每 m=log2(M)个比特为一组，映射到一个调制符号， M表示调制阶数。

10、一种低密度奇偶校验 LDPC码的混合自动请求重传的调制映射方法，令调制前经结构化 LDPC编码的比特序列是 ^)，^1，···，^^^- 1，调制后复数符号序列是，，，，^^^-^ 其中，第 k个符号&对应二进制序列 b_m― _k, A,_k &包括实数部分和虚数部分 Sf，

对于 QPSK， 8PSK, 16QAM和 64QAM , 调制阶数分别是 2， 3， 4, 6，调制输入的二进制数据

如果调制方式是 QPSK:

(¾_>4,¾,) = (Α„ ,₊₁) k = 0,l,-,N_cbps/2-\ 如果调制方式是 8PSK:

[ k，， Kk H A， D_k+Ncbpsl3， D_k+2._Ncbps/3 ) k =

、N_cbps/3- l 如果调制方式是 16QAM: ( ,_t，H ，_A)=(A,A₊w"，A₊w_/2，A+ o，i ..,N /4— l 如果调制方式是 64QAM:

D_k， D_{k+ /6}， D_{k+N /3}， D_{k+Ncbps /2} , D_k+2._{N /3} , D_k+5._{Ncbps /6} )

: = 0,l,-,N_c^/6-l