用于在通信或广播系统中信道编码/解码的方法和装置制造方法及图纸

提供一种通信或广播系统中的信道编码方法。所述信道编码方法包括：读取与奇偶校验矩阵对应的第一序列；通过将特定规则应用于与奇偶校验矩阵对应的块大小和所述第一序列来将所述第一序列转换为第二序列；以及基于所述第二序列对信息位进行编码。所述块大小具有至少两个不同的整数值。

Method and device for channel coding / decoding in communication or broadcast systems

A channel encoding method in a communication or broadcast system is provided. The channel coding method includes reading a first sequence corresponding to a parity check matrix; converting the first sequence to a second sequence by applying a specific rule to the size of a block corresponding to the parity check matrix and the first sequence; and encoding the information bit based on the second sequence. The block size has at least two different integer values.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在通信或广播系统中信道编码/解码的方法和装置
本公开涉及用于在通信或广播系统中进行信道编码/解码的方法和装置。更具体地，本公开涉及用于低密度奇偶校验(LDPC)编码和解码的方法和装置，其支持各种输入长度和各种码率。相关技术描述为了满足第四代(4G)通信系统商业化以来增加的对无线数据流量的需求，已经努力开发改进的第5代(5G)通信系统或pre-5G通信系统。这是5G或pre-5G通信系统被称为超4G网络通信系统或后长期演进(LTE)系统的原因。为了实现高数据速率，正在考虑在毫米波(mmWave)频带(例如，60GHz频带)下部署5G通信系统。为了减轻传播路径损耗并增加毫米波频带中的传播距离，已经针对5G通信系统对波束成形、大量多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术进行了讨论。此外，为了改进系统网络，已经针对5G通信系统开发了诸如演进小型小区、高级小型小区、云无线电接入网络(云RAN)、超密网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)以及接收到的干扰消除的技术。此外，已经针对5G通信系统开发了诸如混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗叠加编码(SWSC)的高级编码调制(ACM)技术，以及诸如滤波器组多载波(FBMC)和非正交多路访问(NOMA)以及稀疏代码多路访问(SCMA)的高级访问技术。在通信或广播系统中，链路性能可能由于噪声、衰落和符号间干扰(ISI)而大大降低。因此，需要克服噪声、衰落和ISI的技术来实现要求高数据吞吐量和高可靠性的高速数字通信或广播系统，诸如下一代移动通信、数字广播和便携式互联网。为了克服噪声，作为通过有效地恢复信息失真来提高通信可靠性的方法，最近已经积极研究了纠错码。低密度奇偶校验(LDPC)码最初是在20世纪60年代由Gallager开发的，并且很大程度上被忽略了很长一段时间，因为它们的计算复杂性对于当时的硬件技术来说太高。然而，在1993年，由Berrou、Glavieux和Thitimajshima开发的涡轮码(turbocode)是被显示为接近香农极限或信道容量执行的第一个编码。除了对涡轮码的性能和特性的多种解释之外，还对迭代解码和基于图的信道编码进行了广泛的研究。涡轮码的成功导致了20世纪90年代后期LDPC码的重新发现。揭示了在表示LDPC码的Tanner图上使用和积算法的迭代解码执行接近香农极限。尽管LDPC码通常由奇偶检验矩阵定义，但是可以使用称为Tanner图的二分图来表示LDPC码。图1是示出根据相关技术的系统LDPC码字的结构的视图。参考图1，下面将描述系统LDPC码字。通过对包括Kldpc位或符号的接收到的信息字102进行LDPC编码来生成包括Nldpc位或符号的LDPC码字100。为了便于描述，假设为了输入包括Kldpc位或符号的信息字102，生成包括Nldpc位或符号的码字100。例如，对包括Kldpc位的信息字102进行LDPC编码得到码字100，例如，码字是包括多个位的位流，并且码字位是所述码字的位。此外，信息字是包括多个位的位流，并且信息字位是所述信息字的位。在系统码的情况下，码字100被给出为其中表示奇偶校验位104。奇偶校验位104的数目N奇偶校验可以通过N奇偶校验＝Nldpc-Kldpc来计算。LDPC码是线性块码的形式，并且LDPC编码涉及确定满足由等式1描述的条件的码字。在此，在等式1中，H是奇偶校验矩阵，C是码字，ci是码字C的第i位，并且Nldpc是LDPC码字的长度。在此，hi是奇偶校验矩阵H的第i列。奇偶校验矩阵H包括与LDPC码字的位数一样多的列，即，Nldpc列。根据等式1，列hi与码字位ci之间的乘积之和是‘0’，这意味着每个第i个列hi与每个第i个码字位ci相关。参考图2，将描述LDPC码的图表示。图2示出根据相关技术的具有4行乘8列的奇偶校验矩阵H1和表示奇偶校验矩阵H1的Tanner图。参考图2，由于奇偶校验矩阵H1包括8列，因此生成长度为8的码字。从奇偶校验矩阵H1生成的代码是LDPC码，并且所述列对应于8个编码位。参考图2，表示用于基于奇偶校验矩阵H1的编码和解码的LDPC码的Tanner图包括八个变量节点x1202、x2204、x3206、x4208、x5210、x6212、x7214和x8216以及四个校验节点218、220、222和224。奇偶校验矩阵H1中的第i列和第j行分别表示变量节点xi和第j个校验节点。如果在奇偶校验矩阵H1中的第i列和第j行的项是一，即非零，则这意味着在图2所示的Tanner图上的变量节点xi与第j个校验节点之间绘制边。LDPC码的Tanner图上的变量节点或校验节点的度是连接到所述节点的边的数目。节点的度等于与LDPC码的奇偶校验矩阵中的节点对应的列或行中的非零项的数目。例如，变量节点x1202、x2204、x3206、x4208、x5210、x6212、x7214和x8216的度分别是4、3、3、3、2、2、2和2，并且校验节点218、220、222和224的度分别是6、5、5和5。类似地，与图2的变量节点对应的图2的奇偶校验矩阵H1的列中的非零数分别是4、3、3、3、2、2、2和2，并与图2的校验节点对应的图2的奇偶校验矩阵的行中的非零数分别是6、5、5和5。可以使用基于图2所示的二分图上的和积算法的迭代解码算法来对LDPC码进行解码。和积算法是消息传递算法的形式，其中通过二分图上的边交换消息，并且根据输入到变量节点或校验节点的消息来计算和更新输出消息。第i个编码位的值可以基于第i个变量节点的消息来确定。第i个编码位的值可以由硬判决和软判决中的任一种来确定。因此，LDPC码的第i位ci的性能对应于Tanner图的第i个变量节点的性能。性能可以根据奇偶校验矩阵的第i列中的一的位置和数目来确定。换言之，码字的Nldpc码字位的性能可以取决于奇偶校验矩阵中的一的位置和数目，这意味着LDPC码的性能显著地受奇偶校验矩阵影响。因此，为了设计具有优异性能的LDPC码，需要一种用于设计良好奇偶校验矩阵的方法。为了简化实现方式，通信或广播系统通常采用使用QC奇偶校验矩阵的准循环LDPC(QC-LDPC)码。QC-LDPC码典型地具有包括零矩阵或循环置换矩阵(其是小方阵)的奇偶校验矩阵。将给出关于QC-LDPC码的详细描述。首先，将LxL循环置换矩阵P＝(Pi,j)定义为等式2。Pi,j表示矩阵P的第i行和第j列的项(0≤i,j<L)。对于如上定义的置换矩阵P，Pi(0≤i<L)是通过将LxL单位矩阵的元素向右循环移位i个位置而获得的循环置换矩阵。QC-LDPC码的最简单的奇偶校验矩阵H可以表示为等式3。设P-1被定义为LxL零矩阵。等式3中的每个循环置换矩阵或零矩阵的指数ai,j具有{-1,0,1,2,...,L-1}的值中的一个。等式3所描述的奇偶校验矩阵H具有m个行块乘n个列块，因此其大小为mL×nL。如果等式3的奇偶校验矩阵是满秩的，则与奇偶校验矩阵对应的QC-LDPC码的信息字位的大小显然是(n-m)L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信或广播系统中的信道编码方法，所述信道编码方法包括：读取与奇偶校验矩阵对应的第一序列；通过将特定规则应用于与奇偶校验矩阵对应的块大小和所述第一序列来将所述第一序列转换为第二序列；以及基于所述第二序列对信息位进行编码，其中所述块大小具有至少两个不同的整数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 KR 10-2015-0165114;2016.01.08 KR 10-2011.一种通信或广播系统中的信道编码方法，所述信道编码方法包括：读取与奇偶校验矩阵对应的第一序列；通过将特定规则应用于与奇偶校验矩阵对应的块大小和所述第一序列来将所述第一序列转换为第二序列；以及基于所述第二序列对信息位进行编码，其中所述块大小具有至少两个不同的整数值。2.如权利要求1所述的信道编码方法，其中，对于所述至少两个块大小中的每一个，所述第一序列被转换为相同的第二序列。3.如权利要求1所述的信道编码方法，其中块包括列块和行块中的一者。4.如权利要求1所述的信道编码方法，还包括：确定与奇偶校验矩阵对应的块大小。5.如权利要求4所述的信道编码方法，其中确定块大小包括：确定与所述块大小对应的范围；以及确定所确定范围内的整数。6.如权利要求5所述的信道编码方法，其中所述整数被确定为所述范围内包括的最小值和最大值中的一者。7.如权利要求1所述的信道编码方法，其中所述特定规则包括其中k为所述整数，并且Z为所述块大小。8.如权利要求1所述的信道编码方法，其中所述第一序列的一个整数对应于所述奇偶校验矩阵中包括的循环置换矩阵和零矩阵中的一者。9.如权利要求1所述的信道编码方法，其中所述块大小是基于信息字长度确定的。10.如权利要求1所述的信道编码方法，其中系统使用低密度奇偶校验LDPC码，并且其中所述LDPC码对应于具有至少两种不同大小的奇偶校验矩阵。11.如权利要求1所述的信道编码方法，其中所述第一序列通过模运算和下方值运算中的一者被转换为所述第二序列。12.一种通信或广播系统中的信道编码器，所述信道编码器包括：收发器，其被配置来发射和接收数据；存储器，其被配置来存储所述数据；以及至少一个处理器，其被配置来：读取与奇偶校验矩阵对应的第一序列，通过将特定规则应用于与奇偶校验矩阵对应的块大小和所述第一序列来将所述第一序列转换为第二序列，并且基于所述第二序列对信息位进行编码，其中所述块大小具有至少两个不同的整数值。13.如权利要求12所述的信道编码器，其中，对于所述至少两个块大小中的每一个，所述第一序列被转换为相同的第二序列。14.如权利要求12所述的信道编码器，其中块包括列块和行块中的一者。15.如权利要求12所述的信道编码器，其中所述至少一个处理器进一步被配置来确定与奇偶校验矩阵对应的块大小。16.如权利要求15所述的信道编码器，其中所述至少一个处理器进一步被配置来：确定所述块大小，确定与所述块大小对应的范围，并且确定所确定范围内的整数。17.如权利要求16所述的信道编码器，其中所述整数被确定为所述范围内包括的最小值和最大值中的一者。18.如权利要求12所述的信道编码器，其中所述特定规则包括其中k为所述整数，并且Z为所述块大小。19.如权利要求12所述的信道编码器，其中所述第一序列的一个整数对应于所述奇偶校验矩阵中包括的循环置换矩阵和零矩阵中的一者。20.如权利要求12所述的信道编码器，其中所述块大小是基于信息字长度确定的。21.如权利要求12所述的信道编码器，其中系统使用低密度奇偶校验LDPC码，并且其中所述LDPC码对应于具有至少两种不同大小的奇偶校验矩阵。22.如权利要求12所述的信道编码器，其中所述第一序列通过模运算和下方值运算中的一者被转换为所述第二序列。23.一种通信或广播系统中的信道解码方法，所述信道解码方法包括：接收码字，所述码字基于第二序列进行编码，与奇偶校验矩阵对应的第一序列是通过将特定规则应用于与奇偶校验矩阵对应的块大小和所述第一序列来转换为所述第二序列的；以及对所述接收到的码字进行解码，其中所述块大小具有至少两个不同的整数值。24.如权利要求23所述的信道解码方法，其中，对于所述至少两个块大小中的每一个，所述第一序列被转换为相同的第二序列。25.如权利要求23所述的信道解码方法，其中块包括列块和行块中的一者。26.如权利要求23所述的信道解码方法，还包括：确定与奇偶校验矩阵对应的块大小。27.如权利要求23所述的信道解码方法，其中所述块大小通过以下方式确定：确定与所述块大小对应的范围，并确定所确定范围内的整数。28.如权利要求27所述的信道解码方法，其中所述整数被确定为所述范围内包括的最小值和最大值中的一者。29.如权利要求23所述的信道解码方法，其中所述特定规则包括其中k为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金庆中，明世澔，张珉，郑鸿实，金宰烈，安硕基，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR