URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建方法及装置制造方法及图纸

URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建方法及装置。本申请公开了一种URLLC场景下信道编码码字构造方法及装置，其中，该方法包括：基于目标码字的码长码率要求，获得总码率误差、总码率范围和母码码率范围等约束条件；根据约束条件，获得多个候选行重分布及扩展模式，再针对每个候选行重分布，筛选出满足列重范围及最小方差条件的候选列重分布；基于此，筛选出满足译码门限最低条件的目标行重分布、目标列重分布以及目标扩展模式；根据目标行重分布和目标列重分布生成目标校验矩阵，再根据目标校验矩阵及目标扩展模式进行编码得到目标传输码字。通过本发明专利技术提供的构造方法及装置，生成的目标传输码字具有低码率短码结构，不仅能够保证较低的时延，还可以提高码字传输的可靠性。还可以提高码字传输的可靠性。还可以提高码字传输的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建方法及装置


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建方法及装置。

技术介绍

[0002]高可靠低延时通信(Ultra Reliable Low Latency Communications，URLLC)是5G的三大应用场景之一，包括自动驾驶、智能电网、工业自动化、远程患者监测和远程医疗等。URLCC场景下的应用要求端到端误帧率低至10
‑6，时延1～10毫秒。高可靠性的实现需要低的编码码率，短时延的实现要求信道编码的码字长度较短。
[0003]但是，高性能的低码率编码方法构造难度大，缩短码长通常会产生编码增益的损失、进一步恶化译码性能。因此，需要为URLLC场景提供高性能的低码率短码长的信道编码方案。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种URLLC场景下编译码校验矩阵的构建方法及装置，用以解决现有技术中无法实现短码长低码率的信道编译码的技术问题，如下：
[0005]一种URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建方法，包括：
[0006]获得信道编码校验矩阵的约束条件，所述校验矩阵以行为校验节点并以列为变量节点，所述约束条件至少包含：总码率误差、总码率范围、母码码率范围、行重范围、列重范围；
[0007]其中，所述行重为：所述校验矩阵的行内所包含的数值为1的矩阵元素的数量，所述列重为：所述校验矩阵的列内所包含的数值为1的矩阵元素的数量；所述总码率为：输入码字的比特长度与输出码字的比特长度的比值，所述母码码率为：输入码字的比特长度与所述输出码字中LDPC码字的比特长度的比值，所述输出码字包含所述LDPC码字和代数码码字；
[0008]根据所述约束条件，获得多个候选行重分布与候选扩展模式的组合，所述候选行重分布包含在所述行重范围内每个行重值对应的校验节点的数量，所述候选扩展模式包含在所述行重范围内每个行重值对应的校验节点的扩展比例，所述候选行重分布与候选扩展模式的组合满足所述总码率误差、所述总码率范围和所述母码码率范围；
[0009]获得每个所述候选行重分布对应的候选列重分布，所述候选列重分布包含在所述列重范围内每个列重值对应的变量节点的数量；
[0010]根据所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布，确定目标扩展模式、目标行重分布和所述目标列重分布；
[0011]根据所述目标行重分布和所述目标列重分布，构建目标校验矩阵，所述目标校验矩阵的行重与所述目标行重分布相匹配，且所述目标校验矩阵的列重与所述目标列重分布相匹配，所述目标校验矩阵和所述目标扩展模式用于对信道中的信息比特进行编码，以得
到目标传输码字。
[0012]上述方法，优选的，所述方法还包括：
[0013]使用所述目标校验矩阵对信道中的信息比特进行编码，以得到LDPC码字，所述LDPC码字的比特长度与所述变量节点的数量相对应；
[0014]根据所述目标扩展模式所表征的校验节点的扩展比例，对所述LDPC码字进行处理，以得到所述被扩展的校验节点对应的代数码码字，所述代数码码字的比特长度与所述校验节点所在行的行重值相关；
[0015]根据所述LDPC码字和所述代数码码字，获得目标传输码字。
[0016]上述方法，优选的，根据所述LDPC码字和所述代数码码字，获得目标传输码字，包括：
[0017]将所述代数码码字按照其对应的校验节点之间的次序，添加到所述LDPC码字之后，以得到目标传输码字。
[0018]上述方法，优选的，在根据所述LDPC码字和所述代数码码字，获得目标传输码字之后，所述方法还包括：
[0019]对所述目标传输码字进行凿孔处理，以使得所述目标传输码字的总码率与所述总码率范围相对应。
[0020]上述方法，优选的，对所述目标传输码字进行凿孔处理，包括：
[0021]按照所述目标校验矩阵中对应的行重值从高到低的顺序，依次对所述目标传输码字中对应于相应行重值的代数码码字进行凿孔处理，直到所述目标传输码字的总码率与所述总码率范围相对应。
[0022]上述方法，优选的，所述目标传输码字的所述代数码码字中被凿孔处理的码字在所述代数码码字中的比例小于或等于预设比例值。
[0023]上述方法，优选的，所述候选列重分布对应的列重值的方差满足方差最小条件。
[0024]上述方法，优选的，根据所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布，确定目标扩展模式、目标行重分布和目标列重分布，包括：
[0025]在所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布中，选择满足译码门限最低条件的目标扩展模式、目标行重分布和目标列重分布。
[0026]一种URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建装置，包括：
[0027]约束获得单元，用于获得信道编码校验矩阵的约束条件，所述校验矩阵以行为校验节点并以列为变量节点，所述约束条件至少包含：总码率误差、总码率范围、母码码率范围、行重范围、列重范围；
[0028]其中，所述行重为：所述校验矩阵的行内所包含的数值为1的矩阵元素的数量，所述列重为：所述校验矩阵的列内所包含的数值为1的矩阵元素的数量；所述总码率为：输入码字的比特长度与输出码字的比特长度的比值，所述母码码率为：输入码字的比特长度与所述输出码字中LDPC码字的比特长度的比值，所述输出码字包含所述LDPC码字和代数码码字；
[0029]候选行重获得单元，用于根据所述约束条件，获得多个候选行重分布与候选扩展模式的组合，所述候选行重分布包含在所述行重范围内每个行重值对应的校验节点的数量，所述候选扩展模式包含在所述行重范围内每个行重值对应的校验节点的扩展比例，所
述候选行重分布与候选扩展模式的组合满足所述总码率误差、所述总码率范围和所述母码码率范围；
[0030]候选列重获得单元，用于获得每个所述候选行重分布对应的候选列重分布，所述候选列重分布包含在所述列重范围内每个列重值对应的变量节点的数量；
[0031]目标分布获得单元，用于根据所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布，确定目标扩展模式、目标行重分布和所述目标列重分布；
[0032]矩阵构建单元，用于根据所述目标行重分布和所述目标列重分布，构建目标校验矩阵，所述目标校验矩阵的行重与所述目标行重分布相匹配，且所述目标校验矩阵的列重与所述目标列重分布相匹配，所述目标校验矩阵和所述目标扩展模式用于对信道中的信息比特进行编码，以得到目标传输码字。
[0033]一种通信设备，包括：
[0034]存储器，用于存储计算机程序以及所述计算机程序运行所产生的数据；
[0035]处理器，用于执行所述计算机程序，以实现获得信道编码校验矩阵的约束条件，所述校验矩阵以行为校验节点并以列为变量节点，所述约束条件至少包含：总码率误差、总码率范围、母码码率范围、行重范围、列重范围；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种URLLC场景下信道编码校验矩阵的构建方法，其特征在于，包括：获得信道编码校验矩阵的约束条件，所述校验矩阵以行为校验节点并以列为变量节点，所述约束条件至少包含：总码率误差、总码率范围、母码码率范围、行重范围、列重范围；其中，所述行重为：所述校验矩阵的行内所包含的数值为1的矩阵元素的数量，所述列重为：所述校验矩阵的列内所包含的数值为1的矩阵元素的数量；所述总码率为：输入码字的比特长度与输出码字的比特长度的比值，所述母码码率为：输入码字的比特长度与所述输出码字中LDPC码字的比特长度的比值，所述输出码字包含所述LDPC码字和代数码码字；根据所述约束条件，获得多个候选行重分布与候选扩展模式的组合，所述候选行重分布包含在所述行重范围内每个行重值对应的校验节点的数量，所述候选扩展模式包含在所述行重范围内每个行重值对应的校验节点的扩展比例，所述候选行重分布与候选扩展模式的组合满足所述总码率误差、所述总码率范围和所述母码码率范围；获得每个所述候选行重分布对应的候选列重分布，所述候选列重分布包含在所述列重范围内每个列重值对应的变量节点的数量；根据所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布，确定目标扩展模式、目标行重分布和目标列重分布；根据所述目标行重分布和所述目标列重分布，构建目标校验矩阵，所述目标校验矩阵的行重与所述目标行重分布相匹配，且所述目标校验矩阵的列重与所述目标列重分布相匹配，所述目标校验矩阵和所述目标扩展模式用于对信道中的信息比特进行编码，以得到目标传输码字。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：使用所述目标校验矩阵对信道中的信息比特进行编码，以得到LDPC码字，所述LDPC码字的比特长度与所述变量节点的数量相对应；根据所述目标扩展模式所表征的校验节点的扩展比例，对所述LDPC码字进行处理，以得到所述被扩展的校验节点对应的代数码码字，所述代数码码字的比特长度与所述校验节点所在行的行重值相关；根据所述LDPC码字和所述代数码码字，获得目标传输码字。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述LDPC码字和所述代数码码字，获得目标传输码字，包括：将所述代数码码字按照其对应的校验节点之间的次序，添加到所述LDPC码字之后，以得到目标传输码字。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在根据所述LDPC码字和所述代数码码字，获得目标传输码字之后，所述方法还包括：对所述目标传输码字进行凿孔处理，以使得所述目标传输码字的总码率与所述总码率范围相对应。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述目标传输码字进行凿孔处理，包括：按照所述目标校验矩阵中对应的行重值从高到低的顺序，依次对所述目标传输码字中对应于相应行重值的代数码码字进行凿孔处理，直到所述目标传输码字的总码率与所述总码率范围相对应。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标传输码字的所述代数码码字中被
凿孔处理的码字在所述代数码码字中的比例小于或等于预设比例值。7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述候选列重分布对应的列重值的方差满足方差最小条件。8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布，确定目标扩展模式、目标行重分布和目标列重分布，包括：在所述候选扩展模式、所述候选行重分布以及所述候选列重分布中，选择满足译码门限...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钊，孙臻，殷柳国，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：