LDPC速率匹配方法、信号发送装置和信号接收装置制造方法及图纸

本申请适用于通信领域，提供了一种LDPC速率匹配方法、信号发送装置和信号接收装置。所述方法包括：从待编码块的信息位的任意位置选取填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。本申请降低了信道影响，提升了系统的译码性能，使得系统低信噪比下，可靠性得到增强。得到增强。得到增强。

【技术实现步骤摘要】
LDPC速率匹配方法、信号发送装置和信号接收装置


[0001]本申请属于通信领域，尤其涉及一种LDPC速率匹配方法、信号发送装置和信号接收装置。

技术介绍

[0002]LDPC(Low Density Parity Check Code，低密度奇偶校验码)编码技术，由于其优异的信道编码性能和较低的译码复杂度，在IEEE 802.11标准中的WiFi5、WiFi6、WiFi7和3GPP 5G标准中都得到了广泛应用。IEEE 802.11标准中的WiFi5、WiFi6、WiFi7标准采用的是OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术，在室内覆盖通信中得到了成熟运用。因此，在一些专用通信领域制定私有通信协议的时候，也借鉴了IEEE 802.11标准中LDPC的编码和速率匹配方法。然而，由于IEEE802.11的应用场景考虑的初衷，是基于类似短距离和室内覆盖的场景，此时信号的多径衰落较小，信噪比(SNR)较高，也即信道模型没有考虑室外长距离覆盖、低信噪比的场景。因此，如果在设计LDPC速率匹配的时候，完全按照IEEE 802.11设计的思路，并不能满足室外长距离覆盖的应用场景，无法满足通信系统的可靠性。
[0003]请参阅图1，IEEE 802.11LDPC的速率匹配设计的大体思想，首先由待编码的有效载荷数据(Payload Data)的总长度N
pld
、目标编码率R以及一个资源调度单位可承载的编码比特数N
CBPSr/>确定编完码后所有数据的OFDM符号总的可承载的比特数N
avbits
，进一步确定有效载荷数据要分割成的待编码块的数量N
CW
和选用的LDPC编码后码字长度L
LDPC
，然后确定需要给有效载荷数据填充上的补短数据位(Shortened Bits)N
short
，以便使得N
CW
个待编码块经过LDPC编码后码字的长度都为L
LDPC
。填充上的Shortened Bits，尽可能的均匀分配到各个待编码块，凑成一个LDPC编码长度，才进行LDPC编码。N
short
填充Shortened Bits的值在编完码后，将填充的Shortened Bits丢掉，并不进行发射传输，占用系统带宽。如果丢掉N
short
位后的比特长度大于可承载的比特数N
avbits
，则需要对编完码后的校验位进行删余，以适配到可承载的比特数N
avbits
，删余的比特数为N
punctured
，N
punctured
＝N
CW
×
L
LDPC
‑
N
short
‑
N
avbits
。
[0004]从图1中可以看到，如果存在填充的Shortened Bits，则填充的Shortened Bits参与了LDPC编码，但传输的时候却被丢弃了；如果存在删余位(Punctured Bits)，校验位的一部分也被丢弃了。这两项操作必然会引起实际上的编码效率要高于原理上的码率，因为发送的编码冗余变少了。特别是当每个待编码块编码时需要填充的Shortened Bits非常大的时候，信号接收装置解速率匹配的时候，将Shortened Bits恢复填充，填充的比特无法做到精确表示信号发送装置编码时填充的Shortened Bits经过信道后解调得到的软比特，如此，传递的译码信息受损，在室外宽覆盖存在多径信道、低信噪比的场景下，必然会造成译码性能激烈下降。802.11LDPC编码后码字长度L
LDPC
可供选择的为648、1296和1944，可供选择的LDPC编码后码字长度L
LDPC
非常少，意味着任意一个长度的待编码块要进行编码时，必然会存在填充的Shortened Bits的长度比待编码块的信息位的长度更长的情况，而且待编码块的信息位的长度越小，这种场景发生的概率越大。另外，802.11LDPC在信号接收装置解
速率匹配的时候，删余的校验位，恢复的时候也同样是填0，这样的操作同样会影响到信号接收装置的译码性能，因为删得也多，信道编码损失的信息也就越大，影响性能就越大。在5G标准协议中，虽然可供选择的编码后码字长度更多，这样使得编码时对待编码块填充的Shortened Bits尽可能少，但同样存在编码后对填充的Shortened Bits进行丢弃，不进行传输的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种LDPC速率匹配方法、信号发送装置、LDPC解速率匹配方法和信号接收装置，旨在解决针对802.11和5G标准协议中LDPC编码后将填充位进行丢弃，从而引起信号接收装置低信噪比场景下译码性能不足的问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种LDPC速率匹配方法，包括以下步骤：
[0007]S101、根据待编码的有效载荷数据的长度、目标编码率和一个资源调度单位可承载的编码比特数确定LDPC编码后码字长度、待编码的有效载荷数据需要分割成的待编码块的数量以及每个待编码块的信息位对应的长度，将待编码的有效载荷数据进行分割得到多个待编码块；
[0008]S102、针对每个待编码块，分别计算待编码块的填充位的长度，从待编码块的信息位的任意位置选取所述填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，组成长度为预设长度的待编码块，其中，预设长度由目标编码率和选用的LDPC编码后码字长度确定；
[0009]S103、分别对每个填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码，得到对应的包含信息位、填充位和校验位的总长度为的码字；
[0010]S104、将所有填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。
[0011]进一步地，有效载荷数据是任意长度的或者选择优选的长度，优选的有效载荷数据的长度通过以下方式计算：
[0012]S201、设置一个资源调度单位可承载的编码比特数N
CBPS
、目标编码率R以及有效载荷数据的长度初始变量i＝1，i∈[1,L
max
]，L
max
为系统可用的最大有效载荷数据的长度，单位为字节，1字节＝8比特；
[0013]S202、将有效载荷数据的长度i作为LDPC速率匹配处理过程中有效载荷数据的长度的输入，进行LDPC速率匹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LDPC速率匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、根据待编码的有效载荷数据的长度、目标编码率和一个资源调度单位可承载的编码比特数确定LDPC编码后码字长度、待编码的有效载荷数据需要分割成的待编码块的数量以及每个待编码块的信息位对应的长度，将待编码的有效载荷数据进行分割得到多个待编码块；S102、针对每个待编码块，分别计算待编码块的填充位的长度，从待编码块的信息位的任意位置选取所述填充位的长度的信息位作为补短数据位填充到填充位，组成长度为预设长度的待编码块，其中，预设长度由目标编码率和选用的LDPC编码后码字长度确定；S103、分别对每个填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码，得到对应的包含信息位、填充位和校验位的总长度为的码字；S104、将所有填充了补短数据位的待编码块进行LDPC编码后得到的码字级联起来，得到编码后总的编码比特，如果总的编码比特的长度小于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特长度，则对总的编码比特填充补丁位，以凑满时频资源可承载比特长度，分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，附在总的编码比特后面，实现补丁位的填充，将填充了补丁位的总的编码比特进行传输。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，待编码块的预设长度k为k＝(L
i
+S
i
)＝L
LDPC
×
R，其中S
i
是待编码块的填充位的长度，L
i
是N
CW
个待编码块的信息位对应的长度，L
LDPC
是LDPC编码后码字长度，R是目标编码率，i∈[0,N
CW
‑
1]，N
CW
是待编码块的数量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别给每个码字分配补丁位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取补丁位的长度的信息位作为补丁位级联到一起，具体为：给每个码字分配补丁位时，将补丁位尽可能按码字均匀分配，每个码字分到的补丁位为M
i
位，从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取M
i
位的信息位作为补丁位级联到一起。4.如权利要求3述的方法，其特征在于，所述从每个码字对应的待编码块的信息位的任意位置选取M
i
位的信息位作为补丁位级联到一起具体是将码字对应的补丁位按码字的顺序级联或者按预设的顺序级联。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S104还包括：如果总的编码比特的长度大于预设的用于承载所述总的编码比特的时频资源可承载比特数，则增加一个时频资源的调度单位，并对总的编码比特补充补丁位，以凑满新增时频资源可承载比特数。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，有效载荷数据是任意长度的或者选择优选的长度，优选的有效载荷数据的长度通过以下方式计算：S201、设置一个资源调度单位可承载的编码比特数N
CBPS
、目标编码率R以及有效载荷数据的长度初始变量i＝1，i∈[1,L
max
]，L
max
为系统可用的最大有效载荷数据的长度，单位为字节，1字节＝8比特；S202、将有效载荷数据的长度i作为LDPC速率匹配处理过程中有效载荷数据的长度的输入，进行LDPC速率匹配过程，得到长度i的场景下LDPC速率匹配处理输出的系统资源调度单位个数N
symbol
；
S203、计算实际的编码率并令i＝i+1；S204、判断i是否小于或等于L
max
，如果是，则返回S202，否则执行S205；S205、计算所有η
i
与R的比值保存P
i
≥threshold时所有i的集合，得到有效载荷数据的长度N
pld
的优选表格，threshold是门限值。7.一种信号发送装置，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器、以及一个或多个计算机程序，其中所述处理器和所述存储器通过总线连接，所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的LDP...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海溶，常伟，鲁立，曾昭强，
申请(专利权)人：深圳鹏龙通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：