LDPC码的编码的方法和通信装置制造方法及图纸

本申请提供了一种LDPC码的编码的方法和通信装置，可以满足IR‑HARQ机制中通过重传增加冗余比特数目，使得信道编码速率降低的需求，能够提高LDPC码的译码性能。该方法通过将LDPC码的一个校验矩阵作为基础矩阵，对其扩展得到可以兼容多种码率的母矩阵。在进行LDPC编码时，发送端设备从母矩阵中读取所需码率对应的校验矩阵，并根据读取的校验矩阵对信息比特序列进行LDPC编码。采用不同大小的校验矩阵对信息比特序列进行LDPC编码，即可得到不同数目的冗余比特。

【技术实现步骤摘要】
LDPC码的编码的方法和通信装置
本申请涉及信道编码领域，更具体地，涉及一种LDPC码的编码的方法和通信装置。
技术介绍
在信道编码领域，低密度奇偶校验(low-densityparitycheck,LDPC)码是应用最为成熟和广泛的一种信道编码方案。LDPC码具有接近香浓极限的性能，具有诸多的优点。因此，IEEE的802.11n、802.11ac、802.11ax等协议提出将LDPC码作为无线局域网(wirelesslocalareanetwork,WLAN)的标准信道编码方案。802.11ac/ax中目前共采纳了LDPC码的12个校验矩阵，其中，码长有3种，每种码长均支持4种码率。发送端设备根据目标码长和码率从12个校验矩阵中选择相应的校验矩阵进行LDPC编码。为了进一步提高通信系统的吞吐率，下一代WLAN的标准802.11be提出，在802.11ax的基础上引入增量冗余-混合自动重传(incrementalredundancy-hybridautomaticrepeatrequest,IR-HARQ)机制。IR-HARQ机制期望通过重传增加冗余比特，以降低信道编码速率，从而提高接收端解码的成功率，获得更好的解码效果。但是，目前WLAN标准所采纳的上述编码方案，无法满足在IR-HARQ机制中通过重传不断增加冗余比特，从而降低信道编码速率的需求。
技术实现思路
本申请提供一种LDPC码的编码的方法和通信装置，可以满足IR-HARQ机制中通过重传增加冗余比特，使得信道编码速率降低，从而能够提高LDPC码的解码性能。第一方面，本申请提供一种LDPC码的编码的方法，该方法包括：根据第一校验矩阵，对信息比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码，得到第一码率的第一码字，其中，所述第一校验矩阵是从母矩阵中读取i行j列得到的，所述母矩阵包括基础矩阵、扩展矩阵、第一固定矩阵和第二固定矩阵，所述基础矩阵位于所述母矩阵的左上角位置，所述扩展矩阵位于所述母矩阵的左下角位置，所述第一固定矩阵位于所述母矩阵的右上角位置，所述第二固定矩阵位于所述母矩阵的右下角位置，所述基础矩阵和所述第一固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵和所述第二固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵的列数和所述基础矩阵的列数相等，所述第一固定矩阵和所述第二固定矩阵的列数相等，i＝p+k，j＝q+k，p和q分别为所述基础矩阵的行数和列数，k≥0，i，j,p,q,k均为整数；发送所述第一码字。本申请的技术方案中，通过将LDPC码的一个校验矩阵作为基础矩阵，对其扩展得到可以兼容多种码率的母矩阵。从母矩阵中读取的不同大小的校验矩阵对应不同的码率。在进行LDPC编码时，发送端设备从母矩阵中读取所需码率对应的校验矩阵，并根据读取的校验矩阵对信息比特序列进行LDPC编码。在IR-HARQ机制中，在重传时读取更低码率(相对于首次传输的码率)对应的校验矩阵对信息比特序列进行编码，可以获得更多数量的冗余比特，从而使得信道编码速率降低。可以理解的是，由于信道编码率降低，使得接收端设备解码的成功率提高，由此可以减少重传次数，并降低了重传的时延。结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：接收重传指示信息；根据第二校验矩阵，对所述信息比特序列进行LDPC编码，得到第二码率的第二码字，其中，所述第二校验矩阵是从所述母矩阵中读取w行z列得到的，w＝p+h,z＝q+h,h>k，其中，w,z和h均为正整数；发送所述第二码字。第二方面，本申请提供一种LDPC码的译码的方法，该方法包括：接收来自于发送端设备的第一信道接收序列；根据第一校验矩阵，对第一信道接收序列对应的第一LLR序列进行译码，其中，所述第一校验矩阵是从母矩阵中读取i行j列得到的，所述母矩阵包括基础矩阵、扩展矩阵、第一固定矩阵和第二固定矩阵，所述基础矩阵位于所述母矩阵的左上角位置，所述扩展矩阵位于所述母矩阵的左下角位置，所述第一固定矩阵位于所述母矩阵的右上角位置，所述第二固定矩阵位于所述母矩阵的右下角位置，所述基础矩阵和所述第一固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵和所述第二固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵的列数和所述基础矩阵的列数相等，所述第一固定矩阵和所述第二固定矩阵的列数相等，i＝p+k，j＝q+k，p和q分别为所述基础矩阵的行数和列数，k≥0，i，j,p,q,k均为整数；在根据所述第一校验矩阵对所述第一LLR序列译码成功的情况下，输出译码结果。结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：在根据所述第一校验矩阵对所述第一LLR序列译码失败的情况下，向所述发送端设备发送重传指示信息；接收来自于所述发送端设备的第二信道接收序列；根据第二校验矩阵，对合并后的LLR序列进行译码，其中，所述合并后的LLR序列是将所述第二信道接收序列对应的第二LLR序列与所述第一LLR序列和合并得到的，所述第二校验矩阵是从所述母矩阵中读取w行z列得到的，w＝p+h,z＝q+h,h>k，其中，w,z和h均为正整数。在第一方面或第二方面的某些实现方式中，所述基础矩阵对应的码率为1/2，所述母矩阵如下式所示：其中，H(1/2)为所述母矩阵，HMC(1/2)为所述基础矩阵，HIR(1/2)为所述扩展矩阵，所述HIR(1/2)的大小为r行24列，1/2表示码率，012×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述012×r表示大小为12行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；HMC(1/2)参见说明书中所示。在一种实现方式中，HIR(1/2)从第一矩阵中读取r行24列得到，第一矩阵大小为100行24列，HIR(1/2)的所述r行为第一矩阵的所述100行中的任意r行，第一矩阵可以通过表A表示。在另一种实现方式中，HIR(1/2)从第二矩阵中读取r行24列得到，第二矩阵大小为100行24列，HIR(1/2)的所述r行为第二矩阵的所述100行中的任意r行，第二矩阵可以通过表B表示。在第一方面或第二方面的某些实现方式中，所述基础矩阵对应的码率为2/3，所述母矩阵如下式所示：其中，H(2/3)为所述母矩阵，HMC(2/3)为所述基础矩阵，HIR(2/3)为所述扩展矩阵，所述HIR(2/3)的大小为r行8列，2/3表示码率，08×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述08×r表示大小为8行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；HMC(2/3)参见说明书中所示。在一种实现方式中，HIR(2/3)从第三矩阵中读取r行24列得到，第三矩阵大小为100行24列，HIR(2/3)的所述r行为第三矩阵的所述100行中的任意r行，第三矩阵可以通过表C表示。在另一种实现方式中，HIR(2/3)从第四矩阵中读取r行24列得到，第四矩阵大小为100行24列，HIR(2/3)的所述r行为第四矩阵的所述100行中的任意r行，第四矩阵可以通过表D表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LDPC码的编码的方法，其特征在于，包括：/n根据第一校验矩阵，对信息比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码，得到第一码率的第一码字，其中，所述第一校验矩阵是从母矩阵中读取i行j列得到的，所述母矩阵包括基础矩阵、扩展矩阵、第一固定矩阵和第二固定矩阵，所述基础矩阵位于所述母矩阵的左上角位置，所述扩展矩阵位于所述母矩阵的左下角位置，所述第一固定矩阵位于所述母矩阵的右上角位置，所述第二固定矩阵位于所述母矩阵的右下角位置，所述基础矩阵的行数和所述第一固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵的行数和所述第二固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵的列数和所述基础矩阵的列数相等，所述第一固定矩阵的列数和所述第二固定矩阵的列数相等，i＝p+k，j＝q+k，p和q分别为所述基础矩阵的行数和列数，k≥0，i，j,p,q,k均为整数；/n发送所述第一码字。/n

【技术特征摘要】
1.一种LDPC码的编码的方法，其特征在于，包括：
根据第一校验矩阵，对信息比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码，得到第一码率的第一码字，其中，所述第一校验矩阵是从母矩阵中读取i行j列得到的，所述母矩阵包括基础矩阵、扩展矩阵、第一固定矩阵和第二固定矩阵，所述基础矩阵位于所述母矩阵的左上角位置，所述扩展矩阵位于所述母矩阵的左下角位置，所述第一固定矩阵位于所述母矩阵的右上角位置，所述第二固定矩阵位于所述母矩阵的右下角位置，所述基础矩阵的行数和所述第一固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵的行数和所述第二固定矩阵的行数相等，所述扩展矩阵的列数和所述基础矩阵的列数相等，所述第一固定矩阵的列数和所述第二固定矩阵的列数相等，i＝p+k，j＝q+k，p和q分别为所述基础矩阵的行数和列数，k≥0，i，j,p,q,k均为整数；
发送所述第一码字。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收重传指示信息；
根据第二校验矩阵，对所述信息比特序列进行LDPC编码，得到第二码率的第二码字，其中，所述第二校验矩阵是从所述母矩阵中读取w行z列得到的，w＝p+h,z＝q+h,h>k，其中，w,z和h均为正整数；
发送所述第二码字。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为1/2，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(1/2)为所述母矩阵，HMC(1/2)为所述基础矩阵，HIR(1/2)为所述扩展矩阵，所述HIR(1/2)的大小为r行24列，1/2表示码率，012×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述012×r表示大小为12行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；






其中，“-”表示全零矩阵；
如下表A代表大小为100行24列的第一矩阵，所述HIR(1/2)从所述第一矩阵中读取r行24列得到，所述r行为所述第一矩阵的所述100行中的任意r行，所述表A如下所示：
表A









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第一矩阵的第m行的行重，所述第一矩阵的所述第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第一矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第一矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5},m,a和b均为正整数。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为1/2，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(1/2)为所述母矩阵，HMC(1/2)为所述基础矩阵，HIR(1/2)为所述扩展矩阵，所述HIR(1/2)的大小为r行24列，1/2表示码率，012×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述012×r表示大小为12行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；






其中，“-”表示全零矩阵；
如下表B代表大小为100行24列的第二矩阵，所述HIR(1/2)从所述第二矩阵读取r行24列得到，所述r行为所述第二矩阵的所述100行中的任意r行，所述表B如下所示：
表B









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第二矩阵的第m行的行重，所述第二矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第二矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第二矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5},m,a和b均为正整数。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为2/3，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(2/3)为所述母矩阵，HMC(2/3)为所述基础矩阵，HIR(2/3)为所述扩展矩阵，所述HIR(2/3)的大小为r行8列，2/3表示码率，08×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述08×r表示大小为8行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；






其中，“-”表示全零矩阵；
如下表C代表大小为100行24列的第三矩阵，所述HIR(2/3)从所述第三矩阵读取r行24列得到，所述r行为所述第一矩阵的所述100行中的任意r行，所述表C如下所示：
表C









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第三矩阵的第m行的行重，所述第三矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第三矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第三矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5，6,7},m,a和b均为正整数。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为2/3，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(2/3)为所述母矩阵，HMC(2/3)为所述基础矩阵，HIR(2/3)为所述扩展矩阵，HIR(2/3)的大小为r行24列，2/3表示码率，08×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述08×r表示大小为8行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；



其中，“-”表示全零矩阵；
如下表D代表大小为100行24列的第四矩阵，所述HIR(2/3)从所述第四矩阵读取r行24列得到，所述r行为所述第一矩阵的所述100行中的任意r行，所述HIR(2/3)的所述24列为所述第四矩阵的24列，所述表D如下所示：
表D









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第四矩阵的第m行的行重，所述第四矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第四矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第四矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5},m,a和b均为正整数。


7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为3/4，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(3/4)为所述母矩阵，HMC(3/4)为所述基础矩阵，HIR(3/4)为所述扩展矩阵，所述HIR(3/4)的大小为r行24列，3/4表示码率，06×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述06×r表示大小为6行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；



其中，“-”表示全零矩阵；
如下表E代表大小为100行24列的第五矩阵，所述HIR(3/4)从所述第五矩阵读取r行24列得到，所述r行为所述第一矩阵的所述100行中的任意r行，所述表E如下所示表E









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第五矩阵的第m行的行重，所述第五矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第五矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第五矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5，6,7,8,9},m,a和b均为正整数。


8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为3/4，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(3/4)为所述母矩阵，HMC(3/4)为所述基础矩阵，HIR(3/4)为所述扩展矩阵，HIR(3/4)的大小为r行24列，3/4表示码率，06×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述06×r表示大小为6行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；



其中，“-”表示全零矩阵；
如下表F代表大小为100行24列的第六矩阵，所述HMC(3/4)从所述第六矩阵读取r行24列得到，所述r行为所述第六矩阵的所述100行中的任意r行，所述表F如下所示：
表F









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第六矩阵的第m行的行重，所述第六矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第六矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第六矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5},m,a和b均为正整数。


9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为5/6，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(5/6)为所述母矩阵，HMC(5/6)为所述基础矩阵，HIR(5/6)为所述扩展矩阵，所述HIR(5/6)的大小为r行24列，5/6表示码率，04×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述04×r表示大小为4行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；



其中，“-”表示全零矩阵；
如下表G代表大小为100行24列的第七矩阵，所述HIR(5/6)从所述第七矩阵中读取r行24列得到，所述r行为所述第七矩阵的所述100行中的任意r行，所述表G如下所示：
表G









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第七矩阵的第m行的行重，所述第七矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第七矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第七矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11},m,a和b均为正整数。


10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基础矩阵对应的码率为5/6，所述母矩阵如下式所示：



其中，H(5/6)为所述母矩阵，HMC(5/6)为所述基础矩阵，HIR(5/6)为所述扩展矩阵，HIR(5/6)的大小为r行24列，5/6表示码率，04×r为所述第一固定矩阵，Ir×r为所述第二固定矩阵，所述04×r表示大小为4行r列的全零矩阵，所述Ir×r表示大小为r行r列的单位矩阵，r≥1，k≤r，r为整数；



其中，“-”表示全零矩阵；
如下表H代表大小为100行24列的第八矩阵，所述HIR(5/6)从所述第八矩阵中读取r行24列得到，所述r行为所述第八矩阵的所述100行中的任意r行，所述表H如下所示：
表H









其中，d所在的列中自上而下的第m个元素表示所述第八矩阵的第m行的行重，所述第八矩阵的第m行中自左向右的第n个元素(a,b)表示所述第八矩阵的第m行中的第(a+n)列的循环移位矩阵的循环移位系数为b，所述第八矩阵的其余位置均为全零矩阵，n∈{1,2,3,4,5},m,a和b均为正整数。


11.一种通信装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于根据第一校验矩阵，对信息比特序列进行低密度奇偶校验LDPC编码，得到第一码率的第一码字，其中，所述第一校验矩阵是从母矩阵中读取i行j列得到的，所述母矩阵包括基础矩阵、扩展矩阵、第一固定矩阵和第二固定矩阵，所述基础矩阵位于所述母矩阵的左上角位置，所述扩展矩阵位于所述母矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：基多·蒙托里西，塞吉奥·贝勒迪多，林伟，辛岩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44