一种语义通信系统中的信息传输方法技术方案

本申请实施例提供一种语义通信系统中的信息传输方法，发送端首先进行语义信息提取，产生语义表征序列，在所产生的语义表征序列中添加语义知识库的信息，然后进行语义编码，产生语义编码序列；对语义编码序列进行信道编码，生成无线信号，经过无线信道传输后到达接收端；接收端对接收到的无线信号进行信道译码和语义译码；接收端根据信道译码和语义译码的正确与否向发送端进行反馈；发送端根据反馈结果决定是否需要重传以及重传的方式，直到接收端得到正确的语义译码结果。本申请实施例的技术方案能够提高数据传输和反馈重传的效率，避免计算资源和传输资源的浪费。免计算资源和传输资源的浪费。免计算资源和传输资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种语义通信系统中的信息传输方法


[0001]本专利技术涉及6G移动通信领域，特别涉及一种语义通信系统中的信息传输方法。

技术介绍

[0002]语义通信（Semantic Communications）利用传输内容的语义信息进行编码，可以去除冗余数据，减少传输数据量，满足6G时代的智能通信需求。所谓语义通信，是指从信源中提取语义信息并编码，在有噪信道中传输的通信方式。传统的语法通信，要求接收端译码信息与发送端编码信息严格一致，即实现比特级的无差错传输，而语义通信并不要求译码序列与编码序列严格一致，只要求接收端恢复的语义信息与发送端提取的语义信息匹配即可。由于语义通信放松了对信息传输的无差错要求，因此有望突破经典通信系统的传输瓶颈，为6G移动通信提供新的解决思路。
[0003]语义通信系统的基本框架如图1所示，在发送端，首先进行语义信息提取和语义编码，产生语义编码序列，然后进行信道编码，经过无线信道传输后到达接收端，接收端进行信道译码，再进行语义译码和语义信息恢复。其中，语义信息提取和语义编码、语义译码和语义信息恢复，需要利用基于海量数据训练的语义知识库，从而提取和重建语义信息。
[0004]在经典通信系统中，采用基于香农信息论的比特级无差错传输方法，接收端可以采用基于HARQ ACK/NACK的反馈方法把比特序列是否传输正确的信息反馈给发送端。在语义通信系统中，采用先经过语义信息提取和编码后再进行比特级无差错传输的方法，接收端进行语义译码和语义信息恢复，判断接收的语义信息是否正确，并反馈给发送端。由于在语义通信系统结构中包含了经典通信系统的部分，因此，语义通信系统的反馈过程要同时考虑传统的HARQ ACK/NACK反馈和语义反馈。
[0005]然而，在上述语义通信系统的基本框架下，如何进行信息传输，尚无具体的方法公开。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种语义通信系统中的信息传输方法，以克服现有技术中的不足。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请公开了一种语义通信系统中的信息传输方法，具体包括如下步骤：S1、发送端首先进行语义信息提取，产生语义表征序列，在所产生的语义表征序列中添加语义知识库的信息，然后进行语义编码，产生语义编码序列；S2、对语义编码序列进行信道编码，生成无线信号，经过无线信道传输后到达接收端；S3、接收端对接收到的无线信号进行信道译码和语义译码；S4、接收端根据信道译码和语义译码的正确与否向发送端进行反馈；S5、发送端根据反馈结果决定是否需要重传以及重传的方式，直到接收端得到正
确的语义译码结果。
[0008]作为优选，所述步骤S3中语义译码的操作如下：接收端根据发送端在语义表征序列中添加的语义知识库的信息，在对应的语义知识库内对语义译码结果进行匹配。
[0009]作为优选，所述步骤S3中语义译码的操作如下：接收端根据发送端在语义表征序列中添加的语义知识库的信息，在对应或相近的语义知识库内对语义译码结果进行匹配；具体包括如下子步骤：S31、接收端优先选用对应的语义知识库对语义译码结果进行匹配，并根据匹配结果确定语义信息是否恢复正确；S32、若语义信息恢复不正确，则接收端再选用相近的语义知识库对语义译码结果进行匹配；若语义信息恢复正确，则结束匹配。
[0010]作为优选，所述步骤S3采用先判断信道译码是否正确，只有信道译码正确后才执行语义译码的形式，则所述S4具体包括如下子步骤：A1、若信道译码错误，则接收端反馈HARQ NACK；A2、若信道译码正确，则接收端反馈HARQ ACK，并执行语义译码；A21、若语义译码正确，则接收端反馈语义译码正确；A22、若语义译码错误，则接收端反馈语义译码错误。
[0011]作为优选，所述步骤S3采用无论信道译码是否正确，都继续执行语义译码的形式，则所述步骤S4具体包括如下子步骤：B1、若语义译码正确，则接收端反馈语义译码正确和HARQ ACK；B2、若语义译码错误，则判断信道译码是否正确；B21、若信道译码错误，则接收端反馈语义译码错误和HARQ NACK；B22、若信道译码正确，则接收端反馈语义译码错误和HARQ ACK。
[0012]作为优选，所述步骤S5具体操作如下：S51、若发送端收到反馈包含语义译码正确和HARQ ACK，则传输成功；S52、若发送端收到反馈仅包含HARQ NACK，则需要返回步骤S2重传；S53、若发送端收到反馈包含语义译码错误和HARQ NACK，则需要返回步骤S1重传；S54、若发送端收到反馈包含语义译码错误和HARQ ACK，则需要返回步骤S1重传。
[0013]作为优选，所述语义知识库的信息包括语义知识库的标识、公私属性、信源类型中的一种或多种；所述信源类型包括文本、图像、语音或多源中的一种。
[0014]作为优选，所述信源类型为文本，所述语义信息提取采用Transformer模型；所述语义表征序列为一个向量；所述语义知识库的信息添加在所述语义表征序列的前部或后部。
[0015]作为优选，所述信源类型为图像或语音，所述语义表征序列为知识图谱的子图。
[0016]本专利技术的有益效果：本专利技术一种语义通信系统中的信息传输方法，通过对信道译码和语义译码的顺序方法的选择，以及信道译码和语义译码的结果的反馈，判断是否需要重传以及重传的方式，提高数据传输和反馈重传的效率，避免计算资源和传输资源的浪费。
[0017]本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
[0018]图1是
技术介绍
中语义通信系统的基本框架；图2是本专利技术一种语义通信系统中的信息传输方法的逻辑框图；图3是本专利技术实施例步骤S3至步骤S5的逻辑框图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0020]参阅图2，本专利技术实施例提供一种语义通信系统中的信息传输方法，具体包括如下步骤：S1、发送端首先进行语义信息提取，产生语义表征序列，在所产生的语义表征序列中添加语义知识库的信息，然后进行语义编码，产生语义编码序列；S2、对语义编码序列进行信道编码，生成无线信号，经过无线信道传输后到达接收端；S3、接收端对接收到的无线信号进行信道译码和语义译码；S4、接收端根据信道译码和语义译码的正确与否向发送端进行反馈；S5、发送端根据反馈结果决定是否需要重传以及重传的方式，直到接收端得到正确的语义译码结果。
[0021]在一种可能的实施方式中，接收端根据发送端在语义表征序列中添加的语义知识库的信息，在对应的语义知识库内对语义译码结果进行匹配。也就是说，接收端仅在发送端指示的语义知识库内对语义译码结果进行匹配。
[0022]在一种可能的实施方式中，接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种语义通信系统中的信息传输方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、发送端首先进行语义信息提取，产生语义表征序列，在所产生的语义表征序列中添加语义知识库的信息，然后进行语义编码，产生语义编码序列；S2、对语义编码序列进行信道编码，生成无线信号，经过无线信道传输后到达接收端；S3、接收端对接收到的无线信号进行信道译码和语义译码；S4、接收端根据信道译码和语义译码的正确与否向发送端进行反馈；S5、发送端根据反馈结果决定是否需要重传以及重传的方式，直到接收端得到正确的语义译码结果。2.如权利要求1所述的一种语义通信系统中的信息传输方法，其特征在于，所述步骤S3中语义译码的操作如下：接收端根据发送端在语义表征序列中添加的语义知识库的信息，在对应的语义知识库内对语义译码结果进行匹配。3.如权利要求1所述的一种语义通信系统中的信息传输方法，其特征在于，所述步骤S3中语义译码的操作如下：接收端根据发送端在语义表征序列中添加的语义知识库的信息，在对应或相近的语义知识库内对语义译码结果进行匹配；具体包括如下子步骤：S31、接收端优先选用对应的语义知识库对语义译码结果进行匹配，并根据匹配结果确定语义信息是否恢复正确；S32、若语义信息恢复不正确，则接收端再选用相近的语义知识库对语义译码结果进行匹配；若语义信息恢复正确，则结束匹配。4.如权利要求1所述的一种语义通信系统中的信息传输方法，其特征在于，所述步骤S3采用先判断信道译码是否正确，只有信道译码正确后才执行语义译码的形式，则所述S4具体包括如下子步骤：A1、若信道译码错误，则接收端反馈HARQ NACK；A2、若信道译码正确，则接收端反馈HARQ ACK，并执行语义译码；A21、若语义译码正确，则接收端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘萌萌，张建锋，李振廷，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：