用于通信系统的累积迭代码技术方案

本公开涉及用于包括发送器和接收器的通信系统的累积迭代码(accumulative iterative code，AIC)。本文公开的技术方案基于具有点对点迭代信道编码的交互信道编码理论以基于迭代细化在具有反馈的信道上进行传输。迭代细化包括在初始传输中发送未编码字，然后通过后续传输迭代地细化所述接收器具有的已传输字的信息，直到所述接收器能够产生所述已传输字。每次后续传输都以字和通过反馈信道从所述接收器获取的反馈信息为基础。基于迭代细化的方案是最适于超高可靠性传输的候选方案，因为这些方案的错误概率在码字长度上呈双指数衰减，即明显快于在没有反馈的情况下可能实现的单指数衰减。此外，本公开还涉及对应方法和一种计算机程序。计算机程序。计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通信系统的累积迭代码


[0001]本公开涉及用于为通信系统提供累积迭代码的第一通信设备和第二通信设备。此外，本公开还涉及对应方法和一种计算机程序。

技术介绍

[0002]3GPP第五代(fifth generation，5G)无线网络正在将其连接和业务提供能力扩展到新的垂直领域。在工业自动化领域中，人们对将无线连接提供给参与监督、协助和控制生产过程的通信设备越来越感兴趣。可靠性和时序约束最严格的应用是生产机械的运动控制，即运动控制有望得益于无线连接的引入，以取代用于将生产机械连接到其控制系统的电缆链路。
[0003]生产过程的实时控制结合了非常高的可靠性要求和苛刻的时延约束。在实时运动控制应用中，所有交换的消息都必须得到适当的保护，而且两个连续的数据包错误的概率可以忽略不计。这是因为单个数据包错误是可容忍的，但两个连续的数据包错误可能会损坏机器，导致生产停机，可能会造成巨大的经济损失。通信业务可用性是运动控制系统的基本要求。

技术实现思路

[0004]本公开示例的一个目的是提供一种减少或解决传统技术方案的缺点和问题的技术方案。
[0005]本公开示例的另一个目的是克服传统技术方案的缺点，同时在显著提高频谱效率的情况下可靠地传输字/消息。
[0006]上述和其它目的通过独立权利要求的主题来实现。本公开的其它有利示例可以在从属权利要求中发现。
[0007]根据本公开的第一方面，上述和其它目的通过一种用于通信系统的第一通信设备来实现。所述第一通信设备用于：
[0008]在第一信道中向第二通信设备传输第一字x0，其中，所述第一字x0是基于信息字m生成的；
[0009]i)在第二信道中从所述第二通信设备接收第二字p
i
，其中，所述第二字p
i
指示与在所述第一信道中传输的第一字x
i
相关联的一组比特和一组对应的可靠性值其中，i是时间索引，
[0010]ii)基于所述传输的第一字x
i
和所述一组比特确定错误字e
i
，
[0011]iii)基于所述一组可靠性值压缩所述错误字e
i
，以生成第一字x
i+1
，以及
[0012]iv)在所述第一信道中向所述第二通信设备传输所述第一字x
i+1
。
[0013]所述一组比特与所述一组对应的可靠性值可以存在一对一映射。所述一组对应的可靠性值可以是，例如，指示不同可靠性值的正整数。
[0014]本文中的字也可以表示消息。
[0015]根据第一方面提供的所述第一通信设备的优点是，基于可靠性值压缩错误字得到最小长度的压缩后的错误字，从而减少第一信道的频率和时间资源的使用。
[0016]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述第一通信设备用于：
[0017]重复i)至iv)D次，其中，i＝0，...，D
‑
1，D取决于至少一个停止条件。
[0018]本实现方式的优点是，通过重复步骤i)至iv)，完成了迭代细化过程，从而增加了第二通信设备正确解码接收字的可能性。
[0019]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，第一停止条件是第一字x
D
在所述第二通信设备中的无错接收，所述第一通信设备用于：
[0020]向所述第二通信设备传输第一控制信号，其中，所述第一控制信号指示所述第一字x
D
的无错接收。
[0021]本实现方式的优点是，一旦发生无错接收，第一控制信号就停止迭代细化过程，从而避免使用更多频率和时间资源进行迭代细化。
[0022]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，第二停止条件是所述信息字m的时延要求。
[0023]本实现方式的优点是，每当迭代细化过程要超过给定时延(超过给定时延，传输时延是不可接受的)时，迭代细化过程就会停止。
[0024]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述错误字e
i
指示所述第一字x
i
和所述一组比特具有不同值的比特。
[0025]本实现方式的优点是，错误字精确地指示需要校正先前传输的哪些比特，从而可以在所述第二通信设备中进行纠错。
[0026]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述一组比特和所述一组对应的可靠性值是基于一组对数似然比(log
‑
likelihood ratio，LLR)z
i
确定的。
[0027]本实现方式的优点是，基于LLR确定一组比特和一组对应的可靠性值可以使用任何调制，因为众所周知，可以对任何调制计算比特LLR。
[0028]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，生成第一字x
i+1
包括：
[0029]在所述传输的第一字x
i
添加比特，以生成所述第一字x
i+1
，其中，所述传输的第一字x
i
的可靠性值为0。
[0030]本实现方式的优点是，可靠性，例如，小于给定阈值或级别等的比特在不压缩的情况下进行重传，因为压缩不会有效地减小对应错误字的大小。上述阈值或级别的值可以适应不同的应用。
[0031]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述第一通信设备用于：
[0032]添加至少一个冗余比特，以使所述第一字x
i+1
的比特数适应用于传输的频率和时间资源。
[0033]本实现方式的优点是，冗余比特可以用于第二通信设备中的检错/纠错，从而进一步提高传输可靠性。
[0034]根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述第一通信设备用于：
[0035]从所述第二通信设备接收第二控制信号，其中，所述第二控制信号指示所述第二字p
i
的长度；
[0036]基于所述第二字p
i
的长度确定生成矩阵G；以及
[0037]基于所述生成矩阵G
i
和所述第二字p
i
，获取一组比特和一组对应的可靠性值
[0038]本实现方式的优点是，可以基于生成矩阵纠正损坏第二字的错误。
[0039]根据本公开的第二方面，上述和其它目的通过一种用于通信系统的第二通信设备来实现。所述第二通信设备用于：
[0040]在第一信道中从第一通信设备接收第一字x0，其中，所述第一字x0是基于信息字m生成的；
[0041]i)确定与在所述第一信道中接收所述第一字x
i
相关联的一组比特和一组对应的可靠性值其中，i是时间索引；
[0042]iii)在第二信道中向所述第一通信设备(100)传输第二字p
i
，其中，所述第二字p
i
指示所述一组比特和所述一组对应的可靠性值
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通信系统(500)的第一通信设备(100)，所述第一通信设备(100)用于：在第一信道(510)中向第二通信设备(300)传输第一字x0，其中，所述第一字x0是基于信息字m生成的；i)在第二信道(520)中从所述第二通信设备(300)接收第二字p
i
，其中，所述第二字p
i
指示与在所述第一信道(510)中传输的第一字x
i
相关联的一组比特和一组对应的可靠性值其中，i是时间索引，ii)基于所述传输的第一字x
i
和所述一组比特确定错误字e
i
，iii)基于所述一组可靠性值压缩所述错误字e
i
，以生成第一字x
i+1
，以及iv)在所述第一信道(510)中向所述第二通信设备(300)传输所述第一字x
i+1
。2.根据权利要求1所述的第一通信设备(100)，用于：重复i)至iv)D次，其中，i＝0，...，D
‑
1，D取决于至少一个停止条件。3.根据权利要求2所述的第一通信设备(100)，其中，第一停止条件是第一字x
D
在所述第二通信设备(300)中的无错接收，所述第一通信设备(100)用于：向所述第二通信设备(300)传输第一控制信号(530)，其中，所述第一控制信号(530)指示所述第一字x
D
的无错接收。4.根据权利要求2或3所述的第一通信设备(100)，其中，第二停止条件是所述信息字m的时延要求。5.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，其中，所述错误字e
i
指示所述第一字x
i
和所述一组比特具有不同值的比特。6.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，其中，所述一组比特和所述一组对应的可靠性值是基于一组对数似然比LLR z
i
确定的。7.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，其中，生成所述第一字x
i+1
包括：在所述传输的第一字x
i
添加比特，以生成所述第一字x
i+1
，其中，所述传输的第一字x
i
的可靠性值为0。8.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，用于：添加至少一个冗余比特，以使所述第一字x
i+1
的比特数适应用于传输的频率和时间资源。9.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，用于：从所述第二通信设备(300)接收第二控制信号(540)，其中，所述第二控制信号(540)指示所述第二字p
i
的长度；基于所述第二字p
i
的长度确定生成矩阵G
i
；以及基于所述生成矩阵G
i
和所述第二字p
i
，获取一组比特和一组对应的可靠性值10.一种用于通信系统(500)的第二通信设备(300)，所述第二通信设备(300)用于：在第一信道(510)中从第一通信设备(100)接收第一字x0，其中，所述第一字x0是基于信息字m生成的；i)确定与在所述第一信道(510)中接收所述第一字x
i
相关联的一组比特和一组对应的可靠性值其中，i是时间索引，
iii)在第二信道(520)中向所述第一通信设备(100)传输第二字p
i
，其中，所述第二字p
i
指示所述一组比特和所述一组对应的可靠性值iv)在所述第一信道(510)中从所述第一通信设备(100)接收第一字x
i+1
。11.根据权利要求10所述的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔伯托，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：