WO2015196551A1 - 数据发送方法及装置 - Google Patents

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WO2015196551A1
WO2015196551A1 PCT/CN2014/084950 CN2014084950W WO2015196551A1 WO 2015196551 A1 WO2015196551 A1 WO 2015196551A1 CN 2014084950 W CN2014084950 W CN 2014084950W WO 2015196551 A1 WO2015196551 A1 WO 2015196551A1
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bit
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徐俊
李立广
许进
田开波
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ZTE Corp
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    • H04L1/1819Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ] with retransmission of additional or different redundancy

Definitions

  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of communications, and in particular to a data transmission method and apparatus.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION Channel Coding aims to combat a wide variety of noises and interferences during transmission. In general, by artificially adding redundant information, the system can have the ability to automatically correct errors, thereby ensuring the reliability of digital transmission.
  • Turbo code is one of the currently recognized optimal forward error correction codes. It is widely used as a channel coding solution for data service transmission in many standard protocols, and its decoding error correction as the number of decoding iterations increases. Performance will be continuously improved.
  • Currently commonly used Turbo codes include binary Turbo codes and dual binary tail-biting Turbo codes. Rate Matching processing is a very key technology after channel coding.
  • the cyclic buffer rate matching algorithm is a simple algorithm capable of generating punctured pattern performance, and is adopted in most communication systems such as the 3GPP2 series standard, the IEEE802.16e standard, and the 3GPP Long-Term Evolution (LTE). This rate matching algorithm.
  • the codeword bits output by the Turbo coding are separated by bits to separate three data bitstreams: a systematic bit stream, a first parity bit stream, and The second parity bit stream.
  • the three data bit streams described above are each rearranged by a block interleaver, which is commonly referred to as intra-block interleaving.
  • the rearranged systematic bits are placed at the start position, and then the two rearranged check bit streams are interleaved, which is called inter-block interleaving.
  • Ndata coded bits may be selected as an output of a cyclic buffer rate match according to a desired output code rate, and the cyclic buffer rate match reads Ndata coded bits from a specified start position in the output buffer. It is called bit selection.
  • the bits selected for transmission can be read from any location in the buffer. When the last bit of the circular buffer is read, its next bit data is the first bit position data of the circular buffer. Therefore, loop-based rate matching (puncturing or duplication) can be achieved in a simple way.
  • Hybrid automatic request retransmission request as described below Automatic Repeat Request (abbreviated as HARQ) operation
  • loop cache also has the advantage of flexibility and granularity.
  • HARQ is an important link adaptation technology in digital communication systems.
  • the function of the technology is: The receiving end decodes the HARQ data packet received by the receiving end, and if the decoding is correct, the ACK signal is fed back to the transmitting end to notify it to send a new HARQ data packet; if the decoding fails, the NACK signal is sent back to the sending.
  • the requesting sender resends the HARQ packet.
  • the receiving end can increase the probability of successful decoding by increasing the redundancy of the data packets that are retransmitted multiple times (Incremental Redundancy, referred to as DO or Chase for short), and achieve high reliability requirements for link transmission.
  • DO Incmental Redundancy
  • Redundancy Version determines the HARQ packet.
  • the multiple start points read in the circular buffer the value of the redundancy version determines the specific starting position of the HARQ data packet read in the circular buffer.
  • the redundancy version is defined in The starting point of the circular buffer for selecting a piece of codeword to generate the current HARQ packet. If the number of RVs is 4, the redundancy version is uniformly labeled in the circular buffer in the order of 0, 1, 2, and 3 from left to right.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the MAC layer supports the ARQ mechanism, if the packet transmission error occurs, this mechanism It also ensures reliable transmission by repeatedly transmitting data packets.
  • the receiving end When transmitting data in the multimedia broadcast channel, since the unidirectional channel is used, and the data is transmitted in one-to-many broadcast/multicast mode, the receiving end is not allowed to feed back to the transmitting end. Packet error and error information, the above error detection retransmission mechanism cannot be used. In this case, the data packet needs to be forward error correction (FEC) coded before transmission, and the raptor code is mainly used at this time.
  • FEC forward error correction
  • D2D direct communication
  • MCP Internet of Things
  • UDN ultra-density network communication
  • MN mobile network communication
  • UN ultra-reliable Communication
  • future 5G link enhancements The operation needs to meet the characteristics of low delay and high throughput, so how to reduce the number of HARQ retransmissions or retransmission delay for the future communication system supporting hybrid automatic repeat request (HARQ) is a problem to be solved.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the physical layer packet destination BLER is often not too low, at least 10 people. If a packet needs to be decomposed into a large number of coding blocks, the error rate of each coding block.
  • BCER is often very demanding, because when the number of code blocks N is large (such as N is greater than or equal to 10), if the physical layer packet target BLER ⁇ 0.5, then there is a BLER approximately equal to N*BCER. Therefore, in order to achieve the target BLER, a very low coding block target BCER is required, and the system needs to pay a large amount of signal to noise ratio, especially in the case of poor channel conditions, the system efficiency will be significantly limited. Therefore, how to reduce the target BCER of the coding block for the future communication system that does not support HARQ is a problem to be solved. For existing broadcast and multicast communication systems (such as DVB systems and 3GPP MBMS systems), the system introduces Raptor codes or fountain codes.
  • This erasure code is mainly suitable for long code lengths, and is not optimal code. It has near-optimal code performance at the longest code length. In the case of a small number of packets (such as less than 200), how to design an effective coding scheme with the best performance and the lowest complexity is a problem to be solved. In addition, when a bearer data is flexibly transmitted through multipath (including multi-cell, multi-RAT), packet coding can be considered. In the case of a small number of packets (for example, less than 100), how to design an effective performance is optimal. And the least complex coding scheme is a problem to be solved.
  • the communication system in the related art lacks a coding scheme including a physical layer large data block (transport block) that can divide a large number of coding blocks.
  • Embodiments of the present invention provide a data transmission method and apparatus, to at least solve the problem of lacking a coding scheme including a physical layer big data block (transport block) capable of dividing a large number of coding blocks in a communication system in the related art.
  • a data transmission method including: performing code block partitioning on a physical layer source data packet of a length of K s bits to be transmitted, and performing channel coding on each of the divided code blocks.
  • packet-encoding the error-correction-coded source data sub-packets to obtain a check data sub-packet including: the number of code blocks C s being greater than a preset threshold C Q and/or the physical layer source data
  • the code rate R s of the packet is smaller than the preset code rate Ro
  • the C s pieces of the source data sub-packets are code-encoded to obtain ⁇ !
  • C Q and Ro are positive integers; the number of code blocks C s is less than or equal to the preset threshold C Q and/or the physical source packet rate R s is greater than or equal to a preset
  • the C s source data sub-packets are not packet-coded or only K d bits before the source data sub-packets are encoded, where K d is a positive integer less than or equal to K e
  • the code rate R s of the physical layer source data packet refers to the length Ks or K S -X SCTC of the physical layer source data packet and the length G of the total code word bit of the source data after the entire code transmission is completed.
  • the ratio, X SCTe is the length of the cyclic redundancy check code CRC of the physical layer source data packet.
  • K d is a preset value, or is determined according to the number of code blocks and/or the code rate R s of the physical layer source data packet.
  • packet encoding is performed on the source data sub-packets to obtain ⁇ !
  • the check code includes one of the following: a single parity coded SPC, a D heavy single bit parity code, and a multi-domain GF(q) D-weight single-bit parity code with different coefficients.
  • C Q is an integer greater than 2
  • Ro is a real number between 0 and 1.
  • the physical layer source data packet includes a cyclic redundancy check code CRC of length X SCTe bits.
  • CRC bit code block CRC
  • Xcrc is the number of CRC bits for each source data subpacket.
  • the physical layer source data packet is filled with C S before performing code block partitioning on a physical layer source data packet of length 13 ⁇ 4 bits to be transmitted. *(K X -Xc re )-K s predetermined padding bits, where K x is the length of each code block after adding the code block CRC.
  • the channel coding is performed on each of the code blocks obtained by the segmentation, including: performing channel coding of the same code rate and the same coding mode for each of the code blocks, to obtain a codeword sub-packet of the same length ⁇ ⁇ bits, where
  • the channel coding mode includes one of the following: an error control code Reed Muller, a convolutional code, a turbo code, and a low density parity check LDPC code.
  • a data transmitting apparatus including : a segmentation module, configured to perform code block segmentation on a physical layer source data packet of a length of 13 ⁇ 4 bits to be transmitted; a channel coding module, configured to perform channel coding on each code block obtained by the segmentation, to obtain a length of K e bits The error-corrected encoded source data sub-package, where K s , C ⁇ PK. An integer that is greater than one; a packet encoding module configured to perform packet encoding on the error-correction encoded source data sub-packets to obtain Cp parity data sub-packets; and a sending module, configured to
  • the packet coding module includes: a first packet coding subunit, configured to be that the code block number c s is greater than a preset threshold C Q and/or a physical layer source data packet rate Rs is less than a preset code rate Ro In the case of ⁇ ⁇ of the source data sub-packets, the encoding is obtained, and ⁇ is obtained!
  • a bit check sub-packet where C Q and R Q are positive integers; a two-packet coding unit, configured to: when the number of code blocks c s is less than or equal to the preset threshold C Q , and/or, the code rate Rs of the physical layer source data packet is greater than or equal to a preset code rate Ro , the C s source data sub-packets are not code-encoded or only K d bits before the source data sub-packets are encoded, where K d is a positive integer less than or equal to K c , and K d is a preset The value is determined according to the number of code blocks Cs; wherein the code rate Rs of the physical layer source data packet refers to the length K s or K S -X SCT £ of the physical layer source data packet and the source data after the completion of the entire encoding and transmission The ratio of the length G of the total codeword bits, X SCTe is the length of the cyclic redundancy check code CRC
  • the first packet coding unit by way of a C s of the source data sub-packets for packet code: all the source data sub-packets constituting the i-th bit sequence length sequence of bits for C s
  • the i-th information sequence ⁇ performs check coding on the information sequence Si to obtain an i-th check sequence D of D bits, and the j-th bit of the check sequence constitutes a j-th syndrome packet
  • the first packet coding unit performs check coding on the information sequence Si by using one of the following coding modes: single parity coding SPC, 0 heavy single bit parity code, multi-domain GF(q) D-weight single-bit parity code with different coefficients.
  • the first packet coding unit performs check coding on the information sequence by using a D-weight single-bit parity code in the following manner: performing binary exclusive-OR addition on all input information bits to obtain a first parity bit, performing binary exclusive-OR addition on a subset of the information bits, to obtain a first +2 parity bit; wherein, between the two subsets of the information bits Without the same element, the number of any subset of elements is less than or equal to ceil(D/2); or, binary addition of all input information bits to obtain the first parity bit; for C s information bits Performing the first interleaving, taking the binary exclusive addition of the first flooi ⁇ Cs/2) or ceil(Cs/2) bits to obtain the 1+2 parity bit; wherein, each interleaving method is performed twice.
  • the segmentation module is further configured to perform code block segmentation on the K s bit physical layer source data, and after obtaining C s source data sub-packets, add an equal length X CT for each source data sub-packet.
  • Bit code block CRC where Xcrc is the number of CRC bits per source data sub-packet.
  • a data transmitting terminal comprising the above data transmitting apparatus.
  • the physical layer source data packet is code block-divided and channel-coded, and then the packet coding is performed to obtain a parity data sub-packet, which can be divided into a coding layer of a physical layer large data block (transport block). , improve the transmission performance of large data blocks.
  • FIG. 1 is a flow chart of a data transmission method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing a source data sub-package after error correction coding in an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of performance simulation of the conventional packet coding scheme without the packet coding scheme and the embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a data transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments in the present application and the features in the embodiments may be combined with each other without conflict.
  • FIG. 1 is a flowchart of a data transmission method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the method mainly includes the following steps S102 to S106. Step S102: Perform a code block segmentation and channel coding on a physical layer source data packet of length K s bits, and obtain a length of K.
  • the physical layer source data packet includes a CRC of length X CTe bits.
  • the code block when the code block is split, yes! ⁇
  • the bit physical layer source data is code block partitioned to obtain a code block, and then a code block CRC of equal length X CTC is added to each code block.
  • the physical layer source data packet refers to a transport block including a transport block CRC; for a system such as llac and llaj of a wireless local area network WLAN, the physical layer source data packet refers to physical layer service data.
  • step S102 When channel coding is performed on each of the divided code blocks, channel coding of the same code rate and the same coding mode is performed for each code block to obtain a codeword sub-packet of the same length Kc bit, wherein the channel coding is one of the following : Reed Muller Code , convolutional code, turbo code, LDPC code.
  • Figure 2 shows a flow diagram of an example of a process from the physical layer source packet to the error corrected source data sub-packet.
  • performing packet coding on the C s source data sub-packets may include: the i-th bit of all the first sub-packets sequentially forming the i-th length of the C s bits
  • the information sequence performs check coding on the ith information sequence to obtain an i-th check sequence of D bits, and the check sequence!
  • the jth bit of ⁇ constitutes the i th bit of the jth syndrome packet.
  • the check code is at least one of the following codes: Single parity code (SPC) , D-weight single-bit parity code, multi-domain GF(q) D-weight single-bit parity code with different coefficients.
  • SPC Single parity code
  • C Q may be an integer greater than 2
  • Ro may be a real number between 0 and 1.
  • Method 1 The C s packets are not packet encoded.
  • Step S106 Select codeword bits from all the source data subpackets and all check data subpackets, cascade the selected codeword bits to form a sequence, and finally send the sequence, for example, may send the subsequent processing.
  • the bit data derived from the source data sub-packet in the sequence may be transmitted according to the modulation order M1, and the bit data derived from the check data sub-packet in the sequence may be transmitted according to the modulation order M2.
  • Embodiment 1 This embodiment is described by taking an IEEE802.l laj system as an example.
  • a physical layer source is The data packet, that is, the physical layer service data unit PSDU can be divided into more than 1,200 code blocks, and a single user can divide one PSDU into more than 1,900 code blocks.
  • the PDU length of one physical layer is X bits, and the transmission may be completed according to the following content.
  • the D size is proportional to the number of code blocks C.
  • the D size is proportional to the number of code blocks C or inversely proportional to Rs.
  • Rs is the code rate of the entire physical layer PDU to complete the entire code transmission
  • Cs is the number of coding blocks before packet coding
  • Cp is the number of parity sub-packets (coded blocks) generated after packet coding.
  • Ki and Kj are numbered according to the number of retransmissions.
  • the first transmission preferably selects a codeword from the source data sub-packets, and if the number of codeword bits of all the source data sub-packets is insufficient, the codeword bits are selected from the syndrome sub-packets;
  • the second retransmission preferably selects a codeword from the syndrome packet, and if the number of codeword bits of all syndrome packets is insufficient, the codeword bits are selected from the source data packet.
  • Ki and Kj are derived from the redundancy version.
  • the redundancy version when the redundancy version is 0, it is preferable to select a codeword from the source data sub-packets, if the number of codeword bits of all the source data sub-packets is insufficient, and then from the parity sub-package
  • the redundancy version is 2
  • the physical layer source data packet is used as the PSDU as an example.
  • the physical layer source data packet is TB, BURST, and the like, and the operation is similar to the embodiment, and details are not described herein.
  • the source data of the physical layer is often large, and it is often required to be divided into a plurality of code blocks.
  • the data transmission method in the embodiment of the present invention has a large physical layer.
  • the source data is divided into a plurality of coding blocks, and then error correction coding is performed on each coding block, and then an erasure code coding method between different code blocks is selected according to different preset conditions, and different code blocks are code-encoded to generate A small number of redundant (check) packets, using a small number of redundant packets to establish the connection of code blocks, improve the diversity effect between code blocks, thereby improving the performance of the entire transport block, the overall decoding of the physical layer source data block
  • the success rate and the reliability of data transmission are greatly improved, and the overall BLER performance of the physical layer big data block (transport block, burst, physical layer SDU) is improved, and the requirement for the bit error rate BCER is lowered.
  • Figure 3 and Figure 4 show the performance comparison of the traditional packet-free coding scheme and the packet-encoding scheme.
  • the simulation results show that the technical scheme of the present invention achieves huge performance gain under the condition of maintaining the same spectral efficiency, showing a huge Technological advances.
  • the simulation can be performed as follows:
  • the apparatus mainly includes: a segmentation module 52, configured to perform code block segmentation on a physical layer source data packet of a length of K s bits to be transmitted; and a channel coding module 54 configured to respectively segment the obtained codes.
  • the block is channel coded to obtain Cs lengths
  • a packet encoding module 56 is configured to perform packet encoding on the error correction encoded source data subpackets to obtain Cp check data sub-packets
  • the segmentation module 52 is further configured to source data at a K s bit physical layer After performing code block division to obtain Cs code blocks, a code block CRC of equal length Xcrc bits is added for each code block, where Xcrc is the number of CRC bits of each source data sub-packet.
  • the packet encoding module 56 may include: a first sub-packet coding unit, the number of code blocks is set greater than a preset threshold Cs C Q and / or physical layers of the source packets Rs of the case where R0 is less than a preset rate, of a Cs source data sub-packets for the coded packet, to obtain a K c Cp syndrome bit packets, wherein, C Q, Ro, And Cp are positive integers; the second packet encoding unit is set to be when the number of code blocks Cs is less than or equal to the preset threshold C Q and/or the physical layer source packet rate Rs is greater than or equal to the preset code rate R0.
  • the packet coding of the Cs source data sub-packets or the encoding of the first K d bits of the Cs source data sub-packets is performed, where K d is a positive integer less than or equal to K e , and K d is a pre-
  • the value is determined or determined according to the number of code blocks Cs and/or Rs.
  • the code rate Rs of the physical layer source data packet refers to the length Ks of the physical layer source data packet or the length Ks-Xscrc of the source data packet excluding the source data CRC and the total codeword bits of the source data after completing the entire encoding and sending.
  • the first packet coding unit may perform packet coding on the Kc source data sub-packets in the following manner: the ith bits of all the source data sub-packets sequentially form a length of Cs bits.
  • i information sequence Si performing check coding on the information sequence Si to obtain an i-th check sequence Pi of D bits, and the j-th bit of the check sequence Pi constitutes the j-th syndrome packet
  • the first packet coding unit may perform check coding on the information sequence Si by using one of the following coding modes: single parity coding SPC, D heavy single bit parity code, multi-domain GF (q) A D-weight single-bit parity code with different coefficients.
  • a data transmitting end comprising the above data transmitting apparatus.
  • the receiving end performs independent error correction code decoding for each data packet (coding block).
  • the PER of the source data packet is below 0.5, most of the error conditions are used.
  • the log-likelihood ratio information LLR(i)' of the i-th error can be provided by other error packets, and the LLR(i) of the i-th error packet itself and the LLR (i) 'Direct addition, and then decode the i-th error packet once, i is the index of the error packet. Since the code block decoding is usually performed serially, the error code block data is generally less than 10%, so the number of code block decoding times is also less than 10%, so it is only necessary to increase the decoding complexity by 10% or less. The gain of the packet coding of the present invention is achieved.
  • packet coding is performed on different code blocks by selecting an erasure code coding method between different code blocks according to different preset conditions, and a small amount of redundancy is generated. (checking) packet, using a small number of redundant packets to establish the connection of code blocks, improving the diversity effect between code blocks, thereby improving the performance of the entire transport block, and the success rate and data of the decoding of the physical layer source data block as a whole The reliability of transmission is greatly improved.
  • the block error rate performance of the physical layer big data block (which can be divided into a large number of code blocks) can be improved, and the error block rate requirement can be reduced.
  • the simulation can prove that the technical solution provided by the embodiment of the present invention can be obviously Improve system performance to improve overall performance of high-speed communication systems.
  • the above modules or steps of the present invention can be implemented by a general-purpose computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed over a network composed of multiple computing devices. Alternatively, they may be implemented by program code executable by the computing device, such that they may be stored in the storage device by the computing device and, in some cases, may be different from the order herein.
  • a data transmission method and apparatus provided by an embodiment of the present invention have the following beneficial effects: Encoding of a physical layer large data block (transport block) that can be divided into a large number of coding blocks, and improving a large data block Transmission performance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种数据发送方法及装置。其中,该方法包括:对待发送的长度为Ks比特的一个物理层源数据包进行码块分割,对分割得到的各个码块进行信道编码,获得Cs个长度为Κc比特的纠错编码后的源数据子包;对纠错编码后的源数据子包进行包编码,得到Cp个校验数据子包;从Cs个源数据子包中第i子包中选择Ki个码字比特,从Cp个校验数据子包中第j子包中选择Kj个码字比特,将所有选择的比特级联在一起,构成长度为式(I)序列,i=0,1,...,Cs-1,j=0,1,...,Cp-1,并发送该序列;其中,Ks、Cs和Kc为大于1的整数,Cp、Ki和Kj是大于等于0的整数。

Description

数据发送方法及装置 技术领域 本发明涉及通信领域, 具体而言, 涉及一种数据发送方法及装置。 背景技术 信道编码(Channel Coding)的目的是抗击传输过程中各种各样的噪声和干扰。通 常, 通过人为地增加冗余信息, 能够使得系统具有自动纠正差错的能力, 从而保证数 字传输的可靠性。 Turbo码是目前公认的最优的前向纠错编码之一, 在众多标准协议 中被广泛采用作为数据业务传输的信道编码解决方案,而且随着译码迭代次数的增加, 其译码纠错性能将会被不断完善。 目前常用的 Turbo码包括二进制 Turbo码和双二进 制咬尾 Turbo码。 速率匹配 (Rate Matching) 处理是信道编码后的一项非常关键的技术, 其目的是 对信道编码后的码字比特进行由算法控制的重复或打孔, 以保证速率匹配后的数据比 特长度与所分配的物理信道资源相匹配。 目前, 速率匹配算法主要有以下两种: 第三 代合作伙伴计划 (3rd Generation Partnership Project, 简称为 3GPP) R6速率匹配算法 和循环缓存速率匹配(Circular Buffer Rate Matching, 简称为 CBRM)算法。 其中, 循 环缓存速率匹配算法是能够生成删余图样性能优秀的简单算法,在 3GPP2的系列标准、 IEEE802.16e标准和 3GPP长期演进 (Long-Term Evolution, 简称为 LTE) 等多数通信 系统中都采用这种速率匹配算法。 在循环缓存速率匹配算法中, 在码率为 1/3的情况下, Turbo编码输出的码字比特 经比特分离后会分离出三个数据比特流: 系统比特流、 第一校验比特流和第二校验比 特流。 上述三个数据比特流各自进行分块交织器重新排列, 该处理过程通常被称为块 内交织。 然后, 在输出缓存器中, 将重排后的系统比特放在开始位置, 随后交错地放 置两个重排的校验比特流, 被称为块间交织。 并且, 在该处理过程中, 可以根据期望的输出码率选择 Ndata个编码比特作为循 环缓存速率匹配的输出, 循环缓存速率匹配从输出缓存器中某个指定的开始位置读出 Ndata个编码比特, 被称为比特选择。 总的来说, 被选择用于传输的比特可以从缓存 器中的任何位置读出来。 当读取循环缓存区的最后一个比特后, 其下一个比特数据即 为循环缓存区的首个比特位置数据。 所以, 通过简单的方法便可实现基于循环缓存的 速率匹配 (删余或重复)。 对于下面将要描述的混合自动请求重传请求 (Hybrid Automatic Repeat Request, 简称为 HARQ) 操作, 循环缓存还具有灵活性和颗粒度的 优势。
HARQ是一种数字通信系统中重要的链路自适应技术。 该技术的功能是: 接收端 对其接收的 HARQ数据包进行译码, 若译码正确则反馈 ACK信号给发送端, 通知其 发送新的 HARQ数据包; 若译码失败则反馈 NACK信号给发送端, 请求发送端重新 发送 HARQ 数据包。 接收端通过对多次重传的数据包进行递增冗余 (Incremental Redundancy, 简称为 DO 或 Chase合并译码, 可以提高其译码成功概率, 实现对链路 传输的高可靠性要求。 在混合自动请求重传 (HARQ) 方式下, 在循环缓存中可以指定不同的位置作为 每次传输 HARQ数据包读取的起点位置。冗余版本(Redundancy Version, 简称为 RV) 的定义即确定了 HARQ数据包在循环缓存中读取的多个起点位置,冗余版本的取值便 确定了本次传输 HARQ数据包在循环缓存中读取的具体起点位置。 例如, 在 LTE中, 冗余版本定义了在循环缓存的起点, 用于选择一段码字生成当 前的 HARQ包。 如果 RV数目为 4, 则冗余版本以 0、 1、 2和 3从左到右的顺序在循 环缓存中均匀地标示了四个位置。更加具体的描述可以参照 LTE的虚拟循环缓存速率 匹配的提案和标准, 在此不再详述。 在网络或通信信道上传输数据时, 数据被分割成数据包进行传输。 为了提高数据 传输的可靠性, 通常需要利用网络协议或编码来提供纠错机制。 例如, 数据在因特网 上传输时, 需要利用传输控制协议(Transmission Control Protocol, 简称 TCP)提供的 检错重发机制进行数据的可靠传输, 即当检测到数据包丢失时通知发送方重新发送。 在通信系统中, MAC层通过支持 ARQ机制, 如果数据包传输错误, 这种机制也是通 过重复发送数据包, 来保证可靠传输。 在多媒体广播信道中传输数据时, 由于使用单向信道, 并且数据是采用一对多的 广播 /多播方式发送, 不允许接收端向发送端反馈数据包丢失和出错信息, 无法使用上 述检错重发机制。 在这种情况下, 数据包在发送前需要进行前向纠错 (FEC) 编码, 此时主要使用了 raptor码。 本发明的发明人发现现有通信系统有如下问题: 对于未来的支持 HARQ的通信系统(如第 5代移动通信系统), 5G的主要场景和 需求包括直联通信 (D2D)、 物联网通信 (MCP)、 超密度网络通信 (UDN)、 移动网 络通信 (MN) 和超可靠通信 (UN)。 为了满足新的 5G需求, 未来的 5G链路增强技 术需要满足低延迟、 高吞吐量特点, 所以对于未来的支持混合自动重传请求(HARQ) 的通信系统如何减少 HARQ的重传次数或者重传延迟是有待解决的问题。 对于未来的不支持 HARQ的通信系统 (如未来无线局域网系统), 物理层数据包 目标 BLER往往不能太低, 至少是 10人 如果一个数据包需要分解为大量编码块, 每 个编码块的错误率 BCER往往要求很高, 因为当码块数目 N很大的时候 (如 N大于等 于 10), 如果物理层数据包目标 BLER<0.5, 则有 BLER大约等于 N*BCER。 因此, 为 了达到目标 BLER, 需要很低的编码块目标 BCER, 系统则需要付出大量的信噪比, 特别是在信道条件比较差的情况下系统效率将受到很明显的限制。 所以对于未来的不 支持 HARQ的通信系统如何降低编码块的目标 BCER是有待解决的问题。 对于现有的广播和多播通信系统(如 DVB系统和 3GPP的 MBMS系统), 系统引 入了 Raptor码或者喷泉码, 这种擦除码主要适用于长码长, 而且不是最优码, 只能在 码长最长时候具有接近最优码的性能。 在数据包数量很少的条件下 (比如小于 200), 如何设计一种有效的性能最优和复杂度最低的编码方案是有待解决的问题。 另外, 一个承载的数据通过多路径 (包括多小区、 多 RAT) 灵活传输时候可以考 虑使用包编码, 在数据包数量很少的条件下 (比如小于 100), 如何设计一种有效的性 能最优和复杂度最低的编码方案是有待解决的问题。 综上, 相关技术中的通信系统中缺少一种包括可以分割大量编码块的物理层大数 据块 (传输块) 的编码方案。 发明内容 本发明实施例提供了一种数据发送方法及装置, 以至少解决相关技术中的通信系 统中缺少一种包括可以分割大量编码块的物理层大数据块 (传输块) 的编码方案的问 题。 根据本发明的一个实施例, 提供了一种数据发送方法, 包括: 对待发送的长度为 Ks比特的一个物理层源数据包进行码块分割, 对分割得到的各个码块进行信道编码, 获得 ^个长度为 Ke比特的纠错编码后的源数据子包; 对所述纠错编码后的源数据子 包进行包编码, 得到 Cp个校验数据子包; 从所述 个源数据子包中第 i子包中选择 个码字比特, 从所述 Cp个校验数据子包中第 j子包中选择 Κ」个码字比特, 将所有 选择的比特级联在一起, 构成长度为 G= 2 . + 序列, i=0,l,...,C3-l, j=0, l,... ,Cp-l, 并发送所述序列; 其中, Ks、 C P Ke为大于 1 的整数, Cp、 和 是大于等于 0的整数。 可选地, 对所述纠错编码后的源数据子包进行包编码, 得到校验数据子包, 包括: 在码块数目 Cs大于预设门限 CQ和 /或所述物理层源数据包的码率 Rs小于预设码率 Ro 的情况下, 对 Cs个所述源数据子包进行包编码, 得到 ^个!^比特校验子数据包, 其 中, CQ和 Ro为正整数; 在码块数目 Cs小于或等于所述预设门限 CQ和 /或物理源数据 包码率 Rs大于或等于预设码率 Ro的情况下, 不对所述 Cs个源数据子包进行包编码或 者只对 ^个源数据子包前 Kd个比特进行包编码, 其中, Kd是小于等于 Ke的正整数; 其中,所述物理层源数据包的码率 Rs是指所述物理层源数据包的长度 Ks或者 KS-XSCTC 与完成整个编码发送后源数据的总码字比特的长度 G的比值, XSCTe是所述物理层源数 据包的循环冗余校验码 CRC的长度。 可选地, Kd为预设值, 或者, 根据码块数目 和 /或所述物理层源数据包的码率 Rs确定。 可选地, 对^个所述源数据子包进行包编码, 得到 ^个!^比特校验子数据包, 包括: 所有所述源数据子包的第 i个比特依次顺序地构成长度为 Cs比特的第 i个信息 序列 ^, 对所述信息序列 ^进行校验编码, 得到 D比特的第 i个校验序列 Ρ,, 所述校 验序列 的第 j个比特构成第 j个校验子数据包的第 i比特; 其中, i=0、 1、 2、 ...、 Kc-1 , j=0、 ...、 Cp-1 , D是大于等于 1整数。 可选地, 所述校验编码包括以下之一: 单奇偶校验编码 SPC、 D重单比特奇偶校 验码、 多元域 GF(q)的具有不同系数的 D重单比特奇偶校验码。 可选地, 对所述信息序列 进行 D重单比特奇偶校验码包括: 对所有输入的 Cs 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特; 对 ^个信息比特的一个子集 Set!进行二进制的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 所述 Cs个信息比特的各个 子集的两两之间没有相同元素, 任何一个子集元素个数小于等于 ceil(D/2); 其中, 1=0、 D-2。 可选地, 对所述信息序列 进行 D重单比特奇偶校验码包括: 对所有输入的 Cs 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特; 对^个信息比特的进行第 1 交织, 取前 flooi<Cs/2)或 ceil(Cs/2)个比特的二进制的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 每次进行交织的交织方式两两之间完全不同, 1=0、 ...、 D-2。 可选地, CQ为大于 2的整数, Ro为 0到 1之间实数。 可选地, 发送所述序列包括: 根据以下参数的一个或者多个确定 的大小和 的大小: 纠错编码的码字长度 Κε、 一个 HARQ进程的传输次数编号、 一个 HARQ进 程的冗余版本、 完成整个编码发送后源数据的总码字比特长度 G, i=0,l,...,C3-l, j=0,l,...,Cp-l ; 和 /或, 按照调制阶数 Ml 的方式发送所述序列中来源于所述源数据子 包的比特数据, 按照调制阶数 M2的方式发送所述序列中来源于所述校验数据子包的 比特数据; 其中, M2大于等于 Ml, Ml和 M2是大于等于 2整数。 可选地, 在进行在码块分割之前, 所述物理层源数据包包括一个长度为 XSCTe比特 的循环冗余校验码 CRC。 可选地, 在进行码块分割时候, 对 Ks比特物理层源数据进行码块分割, 获得 Cs 个源数据子包, 并对每个源数据子包添加一个相等长度 XCT。比特的码块 CRC, 其中,
Xcrc为每个源数据子包的 CRC比特数目。 可选地, 若1¾< * (Kx -Xcrc), 则在对待发送的长度为 1¾比特的一个物理层源数 据包进行码块分割之前, 向所述物理层源数据包中填充 CS*(KX-Xcre)-Ks个预定的填充 比特, 其中, Kx是添加码块 CRC后每个码块的长度。 可选地, 对分割得到的各个码块进行信道编码, 包括: 对每个所述码块进行相同 码率和相同编码方式的信道编码, 得到相同长度 Κε比特的码字子数据包, 其中, 所述 的信道编码方式包括以下之一: 差错控制编码 Reed Muller, 卷积码、 turbo码和低密 度奇偶校验 LDPC码 根据本发明的又一个实施例, 提供了一种数据发送装置, 包括: 分割模块, 设置 为对待发送的长度为 1¾比特的一个物理层源数据包进行码块分割; 信道编码模块, 设 置为对分割得到的各个码块进行信道编码, 获得 ^个长度为 Ke比特的纠错编码后的 源数据子包, 其中, Ks、 C^P K。为大于 1的整数; 包编码模块, 设置为对所述纠错编 码后的源数据子包进行包编码, 得到 Cp个校验数据子包; 发送模块, 设置为从所述
Cs个源数据子包中第 i子包中选择 个码字比特, 从所述 Cp个校验数据子包中第 j 子包中选择 Κ」 个码字比特, 将所有选择的比特级联在一起, 构成长度为 ^ ^ + ^.序列, i=0, l,...,C3-l, j=0, l,...,Cp-l, 并发送所述序列; 其屮, Cp、 和 是大于等于 0的整数。 可选地, 所述包编码模块包括: 第一包编码子单元, 设置为在码块数目 cs大于预 设门限 CQ和 /或物理层源数据包的码率 Rs小于预设码率 Ro的情况下, 对 Κε个所述源 数据子包进行包编码, 得到 ^个!^比特校验子数据包, 其中, CQ和 RQ为正整数; 第 二包编码单元, 设置为在码块数目 cs小于或等于所述预设门限 CQ, 和 /或, 所述物理 层源数据包的码率 Rs大于或等于预设码率 Ro的情况下,不对所述 Cs个源数据子包进 行包编码或者只对 ^个源数据子包前 Kd个比特进行包编码, 其中, Kd是小于等于 Kc 的正整数, Kd为预设值或根据码块数目 Cs确定; 其中, 所述物理层源数据包的码率 Rs是指所述物理层源数据包的长度 Ks或者 KS-XSCT£与完成整个编码发送后源数据的总 码字比特的长度 G的比值, XSCTe是所述物理层源数据包的循环冗余校验码 CRC的长 度。 可选地, 所述第一包编码单元通过以下方式对 Cs个所述源数据子包进行包编码: 所有所述源数据子包的第 i个比特依次顺序地构成长度为 Cs比特的第 i个信息序列 ^, 对所述信息序列 Si进行校验编码, 得到 D比特的第 i个校验序列 Ρ,, 所述校验序列 的第 j个比特构成第 j个校验子数据包的第 i比特; 其中, i=0, 1, 2 , . . ., Kc-1 , j=0, 1, 2, . . ., Cp-1 , D是大于等于 1的整数。 可选地,所述第一包编码单元采用以下编码方式之一对所述信息序列 Si进行校验 编码: 单奇偶校验编码 SPC、 0重单比特奇偶校验码、多元域 GF(q)具有不同系数的 D 重单比特奇偶校验码。 可选地, 所述第一包编码单元采用 D重单比特奇偶校验码按照以下方式对所述信 息序列 ^进行校验编码: 对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特, 对 ^个信息比特的一个子集 Set!进行二进制的异或相加, 获得第 1+2校 验比特; 其中, 所述 个信息比特的各个子集的两两之间没有相同元素, 任何一个子 集元素个数小于等于 ceil(D/2); 或者, 对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或 相加,获得第 1校验比特;对 Cs个信息比特的进行第 1交织,取前 flooi<Cs/2)或 ceil(Cs/2) 个比特的二进制的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 每次进行交织的交织方式 两两之间完全不同; 其中, 1=0、 . . .、 D-2。 可选地, 所述发送模块按照以下方式发送所述序列: 根据以下参数的一个或者多 个确定 的大小和 的大小: 纠错编码的码字长度 Κε、 一个 HARQ进程的传输次数 编号、一个 HARQ进程的冗余版本、完成整个编码发送后源数据的总码字比特长度 G, i=0, l, . . . ,C3-l, j=0, l, . . . ,Cp-l ; 和 /或, 按照调制阶数 Ml 的方式发送所述序列中米源于 所述源数据子包的比特数据, 按照调制阶数 M2的方式发送所述序列中来源于所述校 验数据子包的比特数据; 其中, M2大于等于 Ml, Ml和 M2是大于等于 2整数。 可选地, 所述分割模块还设置为在对 Ks比特物理层源数据进行码块分割, 获得 Cs个源数据子包后,为每个源数据子包添加一个相等长度 XCT。比特的码块 CRC,其中, Xcrc为每个源数据子包的 CRC比特数目。 根据本发明的又一个实施例,提供了一种数据发送端,包括上述的数据发送装置。 通过本发明实施例, 对物理层源数据包进行码块分割和信道编码, 然后再进行包 编码得到校验数据子包, 可以分割为大量编码块的物理层大数据块(传输块)的编码, 提高了大数据块的传输性能。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解, 构成本申请的一部分, 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。 在附图 中: 图 1是根据本发明实施例的数据发送方法的流程图; 图 2是本发明实施例中得到纠错编码后源数据子包的流程示意图; 图 3是传统的没有包编码方案与本发明实施例的有包编码方案的性能仿真示意图 一; 图 4是传统的没有包编码方案与本发明实施例的有包编码方案的性能仿真示意图
图 5是根据本发明实施例的数据发送装置的结构示意图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是, 在不冲突的 情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 根据本发明实施例, 提供了一种数据发送方法。 图 1是本发明实施例数据发送方法流程图。 如图 1所示, 该方法主要包括以下步 骤 S 102-步骤 S106。 步骤 S102, 对待发送一个长度为 Ks比特物理层源数据包进行码块分割和信道编 码, 获得 ^个长度为 K。比特的纠错编码后源数据子包。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, 在步骤 S102中, 在执行码块分割之前, 所述物理层源数据包包括一个长度为 XCTe比特的 CRC。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, 步骤 S102中, 在码块分割时候, 对!^ 比特物理层源数据进行码块分割, 获得 个码块, 然后对每个码块添加一个相等长度 XCTC的码块 CRC。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, 若 Ks<Cs* (Kx -Xcrc), 则在对待发送的 长度为 Ks比特的一个物理层源数据包进行码块分割之前,向所述物理层源数据包中填 充^*(^- - 个预定的填充比特, 其中, Kx是添加码块 CRC后每个码块的长度。 更加具体地, 对于第四代移动通信系统即长期演进 LTE系统, 所述的物理层源数 据包是指包括传输块 CRC的传输块 ΤΒ; 对于无线局域网 WLAN的 llac和 llaj等系 统, 所述的物理层源数据包是指物理层业务数据单元数据包 (PSDU); 对于无线城域 网 WIMAX等系统, 所述的物理层源数据包是指突发 (Burst)。 在本发明实施例的一个可选实施方式中,步骤 S102中,在对分割的各个码块进行 信道编码时, 对每个码块进行相同码率和相同编码方式的信道编码, 得到相同长度 Kc 比特的码字子数据包。其中,所述信道编码是以下之一: Reed Muller码,卷积码, turbo 码, LDPC码。 图 2示出从物理层源数据包到纠错后的源数据子包处理过程的一个实例的流程示 意图。如图 2所示,首先将物理层源数据包分为多个码块,然后在每个码块中加入 CRC, 再通过 turbo编码器进行编码, 从而得到多个纠错后的源数据子包。 步骤 S104, 对所述的纠错编码后源数据子包进行包编码, 得到 Cp个校验数据子 包。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, 若码块数目 Cs大于固定门限 CQ和 /或物 理层源数据包的码率 Rs小于固定码率 R。, 则对 Cs个源数据子包进行包编码, 得到 Cp 个!^比特校验子数据包。 其中, 物理层源数据包的码率 Rs是指物理层源数据包的长度 1¾或者不包括源数 据 CRC的源数据包的长度 Ks-XSCTe与源数据包完成整个编码处理后码字的长度 G的比 值, 其中 XSCTC是源数据包 CRC的长度。 若源数据包没有源数据包的 CRC, 则 =1^/0。 若源数据包有源数据包的 CRC, 则 Rs=(Ks-XSCTe)/G。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, 对 Cs个源数据子包进行包编码可以包 括: 所有第一子数据包的第 i个比特依次顺序地构成长度为 Cs比特的第 i个信息序列 对所述的第 i个信息序列进行校验编码, 得到 D比特的第 i个校验序列 , 所述的 校验序列!^的第 j个比特构成第 j个校验子数据包的第 i比特。 其中, i=0、 1、 2、 ...、 Kc-1 , j=0、 ...、 Cp-1 ; 所述校验编码至少是以下编码之一: 单奇偶校验编码 (SPC)、 D 重单比特奇偶校验码、 多元域 GF(q)具有不同系数的 D重单比特奇偶校验码。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, CQ可以是大于 2的整数, Ro可以是 0到 1之间实数。 其中, 如果采用所述 D重单比特奇偶校验码进行校验编码, 则可以按照以下两种 方式实施: 实施方式一: 对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验 比特;对 个信息比特的一个子集 Set!进行二进制的异或相加,获得第 1+2校验比特; 其中, 所述 个信息比特的各个子集的两两之间没有相同元素, 任何一个子集元素个 数小于等于 ceil(D/2); 其中, 1=0、 ...、 D-2。 实施方式二: 对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验 比特; 对 Cs个信息比特的进行第 1交织, 取前 floor(Cs/2)或 ceil(Cs/2)个比特的二进制 的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 每次进行交织的交织方式两两之间完全不 同, 1=0、 …、 -2。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, 若码块数目 Cs小于固定门限 CQ, 和 /或, 物理层源数据包的码率¾大于固定码率 Ro, 则按照以下方式之一进行处理: 方式 1: 不对所述 Cs个数据包进行包编码。 方式 2: 只对 Cs个数据包中 Kd个比特进行包编码, 其中, Kd是小于等于 Cs的正 整数。其中, Kd是预设的, 或者根据码块数目 或物理层源数据包的码率 Rs确定。 在本发明实施例的一个可选实施方式中, Kd和码块数据 Cs是正比关系,码块数据 Cs越大, 则 Kd越大, 否则反之。 步骤 S106, 从所述的所有源数据子包和所有校验数据子包中选择码字比特, 级联 选择的码字比特以构成一个序列, 最后发送这个序列, 例如, 可以发送给后面的处理 模块 (如调制)。 具体地, 从所述 Cs个源数据子包中第 i子包中选择 个码字比特, 从所述 Cp个 数据子包中第 j子包中选择 个码字比特, 将所有选择的比特级联在一起, 构成长度 为 G = +¾1 J ^序列, 然后发送所述的序列。 其中, i=0,l,...,Cs-l, j=0,l,...,Cp-l, Ks、 Cs和 Kc为大于 1整数, Cp、 和 是 大于等于 0整数。 在具体实施过程中,步骤 S106中在发送所述序列时可以根据以下参数的一个或者 多个确定 的大小和 的大小: 纠错编码的码字长度 Κε、 一个 HARQ进程的传输次 数编号、 一个 HARQ进程的冗余版本、 完成整个编码发送后源数据的总码字比特长度 G, i=0,l,...,C3-l, j=0,l,...,Cp-l。 还可以按照调制阶数 Ml的方式发送所述序列中来源 于所述源数据子包的比特数据, 按照调制阶数 M2的方式发送所述序列中来源于所述 校验数据子包的比特数据; 其中, M2大于等于 Ml, Ml和 M2是大于等于 2整数。 下面通过具体实施例对本发明实施例提供的上述方法进行说明。 实施例一 本实施例以 IEEE802. l laj系统为例进行说明。 在 IEEE802.11aj系统中, 所述系统支持的码率包括 1/2、 5/8、 3/4和 13/16, 支持 的码长都是 Mdpc=672, 多用户的时候一个物理层源在数据包即物理层业务数据单元 PSDU可以分割为 1 200多个码块,单用户的时候一个 PSDU可以分割为 1 1900多个 码块。 按照本发明实施例提供的上述方法,一个物理层的 PDU长度为 X比特可以按照下 面内容完成发送。
1 ), 填充 对所述 PDU填充 mod(x,Ka)个比特, 使得填充后 PDU长度为 Ks=ceil(x/Ka;>*Ka 个比特, 这里 Ka=Kb-Kcbcrc=336-8=328 比特, 填充比特放在最前面或者最后面。 其 中, Cs= ceil(x/Ka)。 2) 分段 对 Ks个比特的所述的填充后 PDU进行码块分段, 可以分为 Cs个码块, 每个码 块都有 Ka比特。 此处的 Ka即是前述 Kx。 添加码块 CRC 对每个码块进行相同的 CRC编码, 产生 Kcbcrc=8 比特的 CRC 比特, 放到对应码块之后, 每个码块有 Ka=336比特。 码块的纠错编码 对每个码块进行码率为 r0=l/2 的 LDPC 编码, 每个码块得到 Kc=672比特的编码比特, 得到前 Cs个码块 (源数据子包)。
3 ) 包编码 所有编码包按照下面的方式进行包编码, 产生了 Cp 个校验子包 (码块;), 放在前 Cs个码块之后, 其中, 每个编码看成一个数据包, Cp大于等于 0。 下面通过具体实例对包编码进行说明。 实例 a: 若 Cs=l时候, 则不进行包编码, Cp=0。 若 Cs=2 -10时候, 则对所有包进行单比特奇偶校验码包编码, 产生 Cp=l个校验 子包, 校验子包的大小为 Kc。 若 Cs>10时候, 则对所有包进行 D重单比特奇偶校验码包编码, 产生 Cp=D个校 验子包, 校验子包的大小为 Kc。 其中, D大小和码块数 C成正比。 实例 b: 若 Cs=l且 Rs>0.85时候, 则不进行包编码, Kp=0。 若 Cs=2 -10且 0.85>=Rs>0.60时候, 则对所有包进行单比特奇偶校验码包编码, 产生 Kp=l个校验子包, 校验子包的大小为 Kc。 若 Cs>10且 Rs<=0.6时候, 则对所有包进行 D重单比特奇偶校验码包编码, 产生 Kp=D个校验子包, 校验子包的大小为 Kc。 其中, D大小和码块数 C成正比。 实例 c: 若 Cs=l或者 Rs>0.85时候, 则不进行包编码。 若 Cs=2 ~4或者 0.85>=Rs>0.60时候, 则对所有包进行部分单比特奇偶校验码包 编码, 产生 Kp=l个校验子包, 每个校验子包的大小为 Kd。其中, Kd大小和码块数 C 成正比或者与 Rs成反比。 若 Cs=5~10或者 0.85>=Rs>0.60时候,则对所有包进行单比特奇偶校验码包编码。 若 Cs>10或者 Rs<=0.6时候, 则对所有包进行 D重单比特奇偶校验码包编码, 产 生 Kp=D个校验子包, 每个校验子包的大小为 Kc。其中, D大小和码块数 C成正比或 者与 Rs成反比。 在这里, Rs是整个物理层 PDU完成整个编码发送的码率, Cs是包编码前编码块 数目, Cp是包编码后产生校验子包 (编码块) 数目。
4) 发送 首先依次从所述 Cs个源数据子包中第 i子包中选择 Ki个码字比特, 然后依次从 所述 Cp个数据子包中第 j子包中选择 Kj个码字比特, 按照选择的先后顺序依次
G =∑K1 +∑K
将所有选择的比特级联在一起,构成长度为 序列发送所述序列给 后面处理模块 (如调制模块), 其中, i=0,l,...,Cs+Cp-l。 下面通过具体实例对发送进行说明。 实例 d: 设所有校验子包的长度都是 Kc, Cp=l, G = Cs-Kc = Cs-612 , 可以根据纠错编码 的码长 Kc来确定 Ki和 Kj, 这样保证 Rs仍然为 1/2, 例如:
Cs-Kc
K, = ceil 611 i = 0,- (C ■ Kc) mod (Cs + Cp)-\ = 0,---, 9
Cs + Cp」
Cs-Kc
Kx = floor =其它 =空 11
Cs + Cp」
Cs-Kc
K = floor 610 j=0
Cs + Cp ) 实例 e: 对于一个 HARQ进程, Ki和 Kj是根据重传次数编号得到的, 例如: 对于 3GPP LTE系统的一个 HARQ进程, 首次传输优选从源数据子包中选 择码字, 如果所有源数据子包的码字比特数目不够, 再从校验子包中选择码字比特; 对于第二次重传优选从校验子包中选择码字,如果所有校验子包的码字比特数目不够, 再从源数据子包中选择码字比特。 实例 f: 对于一个 HARQ进程, Ki和 Kj是根据冗余版本得到的。 例如: 对于对于 3GPP LTE系统的一个 HARQ进程, 冗余版本为 0的时候优选从 源数据子包中选择码字, 如果所有源数据子包的码字比特数目不够, 再从校验子包中 选择码字比特; 冗余版本为 2的时候, 优选从校验子包中选择码字, 如果所有校验子 包的码字比特数目不够, 再从源数据子包中选择码字比特。 本实施例以物理层源数据包为 PSDU为例进行说明, 对于其它系统, 例如, 物理 层源数据包为 TB、 BURST等, 操作与本实施例类似, 具体不再赘述。 在超高速通信系统中, 如毫米波、 微波、 有线通信系统, 物理层的源数据往往很 大, 往往需要分割为很多码块, 本发明实施例中的数据发送方法, 将很大的物理层的 源数据分割为多个编码块, 然后对各个编码块进行纠错编码, 然后根据不同的预设条 件选择不同的码块间的擦除码编码方法, 对不同的码块进行包编码, 产生少量的冗余 (校验) 包, 利用少量的冗余包建立码块之联系, 提高了码块之间分集效果, 从而提 高了整个传输块的性能, 物理层源数据块整体的译码的成功率、 数据传输的可靠性大 幅提高, 改善物理层大数据块 (传输块、 突发、 物理层 SDU) 的整体 BLER性能, 降 低对误码率 BCER的要求。 图 3和图 4给出了传统的没有包编码方案和有包编码方案的性能比较, 仿真结果 显示, 在保持同等频谱效率的条件下, 本发明的技术方案取得巨大的性能增益, 显示 了巨大的技术进步。 其中, 为得到图 3和图 4所示的仿真结果, 可以按照以下步骤进行仿真:
1)对源数据包添加 CRC后, 分割成每个码块(LDPC) 的信息块, 1/2码率信息块 长度为 328比特, 13/16码率信息块长度为 538;
2)对每个码块(LDPC ) 的信息块添加 8比特的 CRC,并进行编码(LDPC)得到相 应码块 ( C d,^, , 然后这些码块逐比特进行异或得到包编码码块 Cn;
3)选择所有码块(LDPC) 的全部比特, 级联所有选择的所有码块数据成为一个序 列, 发送这个序列。 对于图 3, 其仿真条件和性能增益包括: 包编码: 实际数据包码块数为: 10, 50, 100; 由于有一个异或包, 所以发送的 数据包有: 11, 51, 101; 传统数据包: 实际数据包码块数为: 10, 50, 100; 多出的 一个包 (672 比特) 平均补偿到所有数据包中。 即在相同的总数据长度和总码率下仿 真。 性能增益 (PER=0.01 ): 10 ±夬:0.3(©; 50 ±夬:0.5(©; 100 ±夬:0.5(©。 对于图 4, 其仿真条件和性能增益: 包编码: 实际数据包码块数为: 10, 50, 100; 由于有一个异或包, 所以发送的数 据包有: 11, 51, 101; 传统数据包: 实际数据包码块数为: 10, 50, 100; 多出的一 个包 (672比特)平均补偿到所有数据包中。 即在相同的总数据长度和总码率下仿真。 性能增益 (PER=0.01 ): 10块: 2dB; 50 ±夬:2.1(©; 100 ±夬:2.1(©。 根据本发明实施例, 还提供了一种数据发送装置, 该装置设置为实现上述的数据 发送方法。 图 5为根据本发明实施例的数据发送装置的结构示意图, 如图 5所示, 该装置主 要包括: 分割模块 52, 设置为对待发送的长度为 Ks比特的一个物理层源数据包进行 码块分割; 信道编码模块 54, 设置为对分割得到的各个码块进行信道编码, 获得 Cs 个长度为 Kc比特的纠错编码后的源数据子包, 其中, Ks、 Cs和 Kc为大于 1的整数; 包编码模块 56, 设置为对所述纠错编码后的源数据子包进行包编码, 得到 Cp个校验 数据子包; 发送模块 58, 设置为从所述 Cs个源数据子包中第 i子包中选择 Ki个码字 比特, 从所述 Cp个校验数据子包中第 j子包中选择 Kj个码字比特, 将所有选择的比 特级联在一起, 构成长度为 G = 1 + ef .序列, i=0, l,... ,Cs-l, j=0, l,... ,Cp-l, 并 发送所述序列; 其中, Cp、 Ki和 Kj是大于等于 0的整数。 可选地, 所述分割模块 52还设置为在对 Ks比特物理层源数据进行码块分割, 获 得 Cs个码块后, 为每个码块添加一个相等长度 Xcrc 比特的码块 CRC, 其中, Xcrc 为每个源数据子包的 CRC比特数目。 可选地, 所述包编码模块 56 可以包括: 第一包编码子单元, 设置为在码块数目 Cs大于预设门限 CQ和 /或物理层源数据包的码率 Rs小于预设码率 R0的情况下, 对 Cs个所述源数据子包进行包编码, 得到 Cp个 Kc比特校验子数据包, 其中, CQ、 Ro、 和 Cp 为正整数; 第二包编码单元, 设置为在码块数目 Cs 小于或等于所述预设门限 CQ和 /或物理层源数据包码率 Rs大于或等于预设码率 R0的情况下, 不对所述 Cs个源 数据子包进行包编码或者只对 Cs个源数据子包中前 Kd个比特进行包编码, 其中, Kd 是小于等于 Ke的正整数, Kd为预设值或根据码块数目 Cs和 /或 Rs确定。 其中, 物理 层源数据包的码率 Rs是指物理层源数据包的长度 Ks或者不包括源数据 CRC的源数 据包的长度 Ks-Xscrc与完成整个编码发送后源数据的总码字比特的长度 G的比值,在 这里, Xscrc是源数据包 CRC的长度。 可选地, 所述第一包编码单元可以通过以下方式对 Kc个所述源数据子包进行包 编码: 所有所述源数据子包的第 i个比特依次顺序地构成长度为 Cs比特的第 i个信息 序列 Si, 对所述信息序列 Si进行校验编码, 得到 D比特的第 i个校验序列 Pi, 所述校 验序列 Pi的第 j个比特构成第 j个校验子数据包的第 i比特; 其中, i=0、 1、 2、 ...、 Kc-1 , j=0、 ...、 Cp-1 , D是大于等于 1的整数。 可选地,所述第一包编码单元可以采用以下编码方式之一对所述信息序列 Si进行 校验编码: 单奇偶校验编码 SPC、 D重单比特奇偶校验码、 多元域 GF(q)具有不同系 数的 D重单比特奇偶校验码。 可选地, 所述第一包编码单元采用 D重单比特奇偶校验码按照以下方式对所述信 息序列 Si进行校验编码: 对所有输入的 Cs个信息比特进行二进制的异或相加, 获得 第 1校验比特, 对 Cs个信息比特的一个子集 Set!进行二进制的异或相加, 获得第 1+2 校验比特; 其中, 所述 Cs个信息比特的各个子集的两两之间没有相同元素, 任何一个 子集元素个数小于等于 ceil(D/2); 或者, 对所有输入的 Cs个信息比特进行二进制的异 或相加, 获得第 1校验比特; 对 Cs个信息比特的进行第 1交织, 取前 fl00r(Cs/2)或 ceil(Cs/2)个比特的二进制的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 每次进行交织的 交织方式两两之间完全不同; 其中, 1=0、 ...、 D-2。 可选地, 所述发送模块按照以下方式发送所述序列: 根据以下参数的一个或者多 个确定 Ki的大小和 Kj的大小: 纠错编码的码字长度 Kc、 一个 HARQ进程的传输次 数编号、 一个 HARQ进程的冗余版本、 完成整个编码发送后源数据的总码字比特长度 G, i=0,l,...,Cs-l, j=0,l,...,Cp-l ; 和 /或, 按照调制阶数 Ml 的方式发送所述序列中米 源于所述源数据子包的比特数据, 按照调制阶数 M2的方式发送所述序列中来源于所 述校验数据子包的比特数据; 其中, M2大于等于 Ml, Ml和 M2是大于等于 2整数。 根据本发明实施例, 还提供了一种数据发送端, 包括上述的数据发送装置。 采用本发明实施例提供的技术方案, 在接收侧, 接收端对于每个数据包(编码块) 进行独立的纠错码译码, 当源数据包的 PER在 0.5以下时候, 绝大部分错误情况是有 1个错误包或者 2个错误包, 少量情况出现 3个错误包以及以上错误包。 然后根据包 编码关系, 对于第 i个错误包, 可以用其它错误包提供第 i个错误的对数似然比信息 LLR(i)', 将第 i个错误包本身的 LLR(i)与 LLR(i)'进行直接相加, 然后再对第 i个错误 包译码一次即可, i是错误包的索引。 由于码块译码通常是串行进行的, 错误码块的数 据一般 10%以下, 所以增加码块译码次数也在 10%以下, 所以只需要增加 10%以下的 译码复杂度, 就可以实现本发明的包编码的增益。 另外, 需要指出, 成倍的增加译码 复杂度对于未来通信系统是不可以接收的, 特别是超高速通信系统。 从以上的描述中, 可以看出, 本发明实施例中, 通过根据不同的预设条件选择不 同的码块间的擦除码编码方法, 对不同的码块进行包编码, 产生少量的冗余 (校验) 包, 利用少量的冗余包建立码块之联系, 提高了码块之间分集效果, 从而提高了整个 传输块的性能, 物理层源数据块整体的译码的成功率、 数据传输的可靠性大幅提高。 在相同的频谱效率下可以改善物理层大数据块(可以分割为大量码块)的误块率性能, 降低对误码块率的要求, 仿真可以证明本发明实施例提供的技术方案可以明显地改善 系统的性能, 从而提高高速通信系统的整体性能。 显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现, 从而, 可以 将它们存储在存储装置中由计算装置来执行, 并且在某些情况下, 可以以不同于此处 的顺序执行所示出或描述的步骤, 或者将它们分别制作成各个集成电路模块, 或者将 它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样, 本发明不限制于任 何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 工业实用性 如上所述, 本发明实施例提供的一种数据发送方法及装置, 具有以下有益效果: 可以分割为大量编码块的物理层大数据块 (传输块) 的编码, 提高了大数据块的传输 性能。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种数据发送方法, 包括:
对待发送的长度为 Ks比特的一个物理层源数据包进行码块分割,对分割得 到的各个码块进行信道编码, 获得 个长度为 κε比特的纠错编码后的源数据 子包;
对所述纠错编码后的源数据子包进行包编码, 得到 Cp个校验数据子包; 从所述 Cs个源数据子包中第 i子包中选择 个码字比特, 从所述 cp个校 验数据子包中第 j子包中选择 κ」个码字比特, 将所有选择的比特级联在一起, 构成长度为 G = 2 . + 序列, i=0,l,...,Cs-l, j=0,l,...,Cp-l, 并发送所述 序列; 其中, Ks、 CP Kc为大于 1的整数, Cp、 和 是大于等于 0的整数。
2. 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 对所述纠错编码后的源数据子包进行包编 码, 得到校验数据子包, 包括:
在码块数目 Cs大于预设门限 CQ和 /或所述物理层源数据包的码率 Rs小于预 设码率 R。的情况下, 对^个所述源数据子包进行包编码, 得到 ^个!^比特 校验子数据包, 其中, C。和 Ro为正整数;
在码块数目 Cs小于或等于所述预设门限 CQ和 /或物理源数据包码率 Rs大于 或等于预设码率 Ro的情况下, 不对所述 Cs个源数据子包进行包编码或者只对 ^个源数据子包前 Kd个比特进行包编码, 其中, Kd是小于等于 Ke的正整数; 其中, 所述物理层源数据包的码率 Rs是指所述物理层源数据包的长度 Ks 或者 Ks-XSCTe与完成整个编码发送后源数据的总码字比特的长度 G的比值,XSCTC 是所述物理层源数据包的循环冗余校验码 CRC的长度。
3. 根据权利要求 2所述的方法, 其中, Kd为预设值, 或者, 根据码块数目 和/ 或所述物理层源数据包的码率 Rs确定。
4. 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 对 个所述源数据子包进行包编码, 得到 Cp个 Kc比特校验子数据包, 包括: 所有所述源数据子包的第 i个比特依次顺序地构成长度为 Cs比特的第 i个 信息序列 ^, 对所述信息序列 ^进行校验编码, 得到 D比特的第 i个校验序列 Ρ,, 所述校验序列 Pi的第 j个比特构成第 j个校验子数据包的第 i比特; 其中, i=0、 1、 2、 ...、 Kc-1 , j=0、 ...、 Cp-1 , D是大于等于 1整数。 根据权利要求 4所述的方法, 其中, 所述校验编码包括以下之一: 单奇偶校验 编码 SPC、 D重单比特奇偶校验码、 多元域 GF(q)的具有不同系数的 D重单比 特奇偶校验码。 根据权利要求 5所述的方法, 其中, 对所述信息序列 进行 D重单比特奇偶校 验码包括:
对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特; 对 个信息比特的一个子集 Set!进行二进制的异或相加, 获得第 1+2校验 比特; 其中, 所述 个信息比特的各个子集的两两之间没有相同元素, 任何一 个子集元素个数小于等于 ceilCD/2;>; 其中, 1=0、 ...、 D-2。 根据权利要求 5所述的方法, 其中, 对所述信息序列 ^进行 D重单比特奇偶校 验码包括:
对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特; 对 Cs个信息比特的进行第 1交织, 取前 floor(Cs/2)或 ceil(Cs/2)个比特的二 进制的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 每次进行交织的交织方式两两 之间完全不同, 1=0、 ...、 D-2。 根据权利要求 2所述的方法,其中, CQ为大于 2的整数, Ro为 0到 1之间实数。 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 发送所述序列包括:
根据以下参数的一个或者多个确定 的大小和 的大小: 纠错编码的码 字长度 Κε、 一个混合自动请求重传 HARQ进程的传输次数编号、 一个 HARQ 进程的冗余版本、 完成整个编码发送后源数据的总码字比特长度 G, i=0, l,... ,C3-l, j=0, l,... ,Cp-l ; 和 /或, 按照调制阶数 Ml的方式发送所述序列中来源于所述源数据子包的比特数 据, 按照调制阶数 M2的方式发送所述序列中来源于所述校验数据子包的比特 数据; 其中, M2大于等于 Ml, Ml和 M2是大于等于 2整数。 根据权利要求 1至 9中任一项所述的方法, 其中, 在进行在码块分割之前, 所 述物理层源数据包包括一个长度为 XSCTe比特的循环冗余校验码 CRC。
11. 根据权利要求 1至 9中任一项所述的方法, 其中, 在进行码块分割时候, 对^ 比特物理层源数据进行码块分割, 获得 cs个源数据子包, 并对每个源数据子包 添加一个相等长度 XCTC比特的码块 CRC, 其中, XCT。为每个源数据子包的 CRC 比特数目。
12. 根据权利要求 11所述的方法, 其中, 若1¾< * (Kx -Xcrc), 则在对待发送的长 度为 Ks比特的一个物理层源数据包进行码块分割之前,向所述物理层源数据包 中填充 Cs*(Kx-XCTe)-Ks个预定的填充比特,其中, Kx是添加码块 CRC后每个码 块的长度。
13. 根据权利要求 1至 9中任一项所述的方法, 其中, 对分割得到的各个码块进行 信道编码, 包括: 对每个所述码块进行相同码率和相同编码方式的信道编码, 得到相同长度 Κε比特的码字子数据包,其中,所述的信道编码方式包括以下之 一: 差错控制编码 Reed Muller、 卷积码、 turbo码和低密度奇偶校验 LDPC码。
14. 一种数据发送装置, 包括: 分割模块,设置为对待发送的长度为 Ks比特的一个物理层源数据包进行码 块分割;
信道编码模块, 设置为对分割得到的各个码块进行信道编码, 获得 cs个长 度为 Kc比特的纠错编码后的源数据子包, 其中, Ks、 CP Kc为大于 1的整数; 包编码模块, 设置为对所述纠错编码后的源数据子包进行包编码, 得到 Cp 个校验数据子包;
发送模块,设置为从所述 Cs个源数据子包中第 i子包中选择 个码字比特, 从所述 Cp个校验数据子包中第 j子包中选择 Kj个码字比特, 将所有选择的比 特级联在一起,构成长度为 G = + K}序列, i=0, 1,... ,CS-1, j=0, 1,... ,CP-1, 并发送所述序列; 其中, Cp、 和 是大于等于 0的整数。
15. 根据权利要求 14所述的装置, 其中, 所述包编码模块包括: 第一包编码子单元, 设置为在码块数目 Cs大于预设门限 CQ和 /或物理层源 数据包的码率 Rs小于预设码率 Ro的情况下,对 Κε个所述源数据子包进行包编 码, 得到 ^个!^比特校验子数据包, 其中, CQ和 Ro为正整数; 第二包编码单元, 设置为在码块数目 Cs小于或等于所述预设门限 CQ, 和 / 或, 所述物理层源数据包的码率 Rs大于或等于预设码率 Ro的情况下, 不对所 述 Cs个源数据子包进行包编码或者只对 Cs个源数据子包前 Kd个比特进行包编 码, 其中, Kd是小于等于 K。的正整数, Kd为预设值或根据码块数目 cs和 /或 Rs确定;
其中, 所述物理层源数据包的码率 Rs是指所述物理层源数据包的长度 Ks 或者 Ks-XSCTe与完成整个编码发送后源数据的总码字比特的长度 G 的比值, Xscre是所述物理层源数据包的循环冗余校验码 CRC的长度。
16. 根据权利要求 15所述的装置, 其中, 所述第一包编码单元通过以下方式对 Cs 个所述源数据子包进行包编码:
所有所述源数据子包的第 i个比特依次顺序地构成长度为 比特的第 i个 信息序列 ^, 对所述信息序列 ^进行校验编码, 得到 D比特的第 i个校验序列 Ρ,, 所述校验序列 的第 j个比特构成第 j个校验子数据包的第 i比特; 其中, i=0、 1、 2、 ...、 Kc-1 , j=0、 ...、 Cp-1 , D是大于等于 1的整数。
17. 根据权利要求 16所述的装置,其中,所述第一包编码单元采用以下编码方式之 一对所述信息序列 进行校验编码: 单奇偶校验编码 SPC、 D重单比特奇偶校 验码、 多元域 GF(q)具有不同系数的 D重单比特奇偶校验码。
18. 根据权利要求 17所述的装置, 其中, 所述第一包编码单元采用 D重单比特奇 偶校验码按照以下方式对所述信息序列 进行校验编码:
对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特, 对 个信息比特的一个子集 Set!进行二进制的异或相加,获得第 1+2校验比特; 其中, 所述 个信息比特的各个子集的两两之间没有相同元素, 任何一个子集 元素个数小于等于 ceil(D/2); 或者,
对所有输入的 个信息比特进行二进制的异或相加, 获得第 1校验比特; 对 Cs个信息比特的进行第 1交织, 取前 floor(Cs/2)或 ceil(Cs/2)个比特的二进制 的异或相加, 获得第 1+2校验比特; 其中, 每次进行交织的交织方式两两之间 完全不同; 其中, 1=0、 ...、 D-2。
19. 根据权利要求 14所述的装置,其中,所述发送模块按照以下方式发送所述序列: 根据以下参数的一个或者多个确定 的大小和 的大小: 纠错编码的码 字长度 Kc、 一个 HARQ进程的传输次数编号、 一个 HARQ进程的冗余版本、 完成整个编码发送后源数据的总码字比特长度 G, i=0,l,...,C3-l, j=0,l,...,Cp-l ; 禾口 /或 按照调制阶数 Ml的方式发送所述序列中来源于所述源数据子包的比特数 据, 按照调制阶数 M2的方式发送所述序列中来源于所述校验数据子包的比特 数据; 其中, M2大于等于 Ml, Ml和 M2是大于等于 2整数。
20. 根据权利要求 14所述的装置, 其中, 所述分割模块还设置为在对 Ks比特物理 层源数据进行码块分割, 获得 Cs个源数据子包后, 为每个源数据子包添加一个 相等长度 XCTC比特的码块 CRC,其中, Xcrc为每个源数据子包的 CRC比特数目。
21. 一种数据发送端, 包括权利要求 14至 20中任一项所述的装置。
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