专利名称：生成码率兼容ldpc码及harq方案的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信的信道编码技术领域，特别涉及ー种生成码率兼容LDPC码及生成HARQ方案的方法及装置。
背景技术：
低密度一致校验(LDPC,low density parity check)码是 Gallager 于 1962 年提出的ー种线性分组码，由于它的校验矩阵中”I”的个数较少，因此被称为低密度一致校验码，然后由Mackay在1996年重新提出并加以改进。除了可以用校验矩阵表示LDPC码之外，还可以用Tanner图(见图I)表示LDPC码，Tanner图和校验矩阵是直接对应的，由变量节点、校验节点和连接它们的边构成。每个校验节点Zi对应于校验矩阵的一行，每个变量节点Xi对应于校验矩阵的一列。当码字中某ー比特包含在某一校验方程中，即校验矩阵中相应的位为I时，图I中的校验节点和变量节点之间存在连线。对于每个节点，与之相连的边数称为这个节点的度数。LDPC码是目前采用较多的性能优良的ー种信道编码技术，它的主要特点是支持迭代译码，因此译码性能接近香农容量限。LDPC码具有较低的译码复杂度，并且支持并行译码来提高译码器吞吐量，因此是下一代高速通信系统中ー种较优的信道编码方案。目前使用较多的是基于循环移位矩阵设计的准循环LDPC码，其校验矩阵Hmxn如图2所示，η是码长，m是码字中校验比特的个数，信息比特个数为k = n-m。其中PyizXz的循环移位矩阵或者是零矩阵。校验矩阵Hmxn可以看作是由大小为mbXnb的ニ元基校验矩阵Hb按照扩展因子z扩展而来，其中n = zXnb，m = zXmb，z为整数。ニ元基矩阵扩展时，元素I用zXz右循环移位矩阵替换，元素O用zXz零阵替换。Hmxn中每个循环单位阵可由其向右循环移位量确定，可以把ニ元基校验矩阵信息和循环移位信息整合到ー个基校验矩阵中，记为Hbm。Hbm和Hb维数相同，Hbm直接由Hb得到将Hb中的O换成-I，定义成zXz零阵，I元素换成循环移位量。由Hbm可直接通过扩展因子扩展得到HmXn。在构造准循环LDPC码时，以基校验矩阵为基础，通过确定循环移位矩阵的位置和循环移位量的大小以优化环分布来进行构造。为了能够支持HARQ (Hybrid Automatic Repeat request混合自动重传)方案，所使用的基于循环移位矩阵设计的准循环LDPC码是ー种码率兼容码，即高码率准循环LDPC码码字比特包含在低码率的准循环LDPC码码字比特中，仅需要一个生成装置和一个译码器就可以实现不同码率的编码和译码。现有技术中利用扩展方法构造码率兼容准循环LDPC码，通过增加更多的校验比持，由高码率准循环LDPC码构造低码率准循环LDPC码，采用扩展方法获得的低码率准循环LDPC码中对应于高码率准循环LDPC码的校验节点的度数不能灵活调整，准循环LDPC码的性能有待优化。分解法是ー种通过将高码率准循环LDPC码的度数高的校验节点分解为两个度数低的校验节点来构造低码率准循环LDPC码的方法，而且一般不会增加短环，甚至还 有可能減少短环，提高低码率准循环LDPC码的围长。采用上述方法获得的低码率准循环LDPC码中对应于高码率准循环LDPC码的变量节点的度数不能灵活调整，编码的性能有待优化。
发明内容
本发明实施例提供ー种码率兼容准循环低密度一致校验码的生成方法，保证当使用该方法获得低码率准循环低密度一致校验码中，对应于高码率准循环低密度一致校验码的校验节点的度数通过分解方法可以随着码率的降低而减少，对应于高码率准循环低密度一致校验码的变量节点的度数通过扩展方法可以随着码率的降低而增加，所述方法包括以下步骤获得系统的低码率要求和高码率准循环低密度一致校验码的度分布，设计低码率准循环低密度一致校验码的度分布；根据所述的低码率准循环低密度一致校验码的度分布和高码率准循环低密度一致校验码的度分布，确定构造低码率准循环低密度一致校验码的基校验矩阵过程中高码率准循环低密度一致校验码中需要分解的基校验节点和需要扩展的变量节点；基于构造方法和低码率准循环低密度一致校验码对ニ元基校验矩阵校验部分结构的限制，构造低码率准循环低密度一致校验码的校验矩阵。本发明实施例还进一歩提供ー种生成码率兼容准循环低密度一致校验码的方法，所述方法包括获得系统的低码率要求和高码率准循环低密度一致校验码的度分布，设计低码率准循环低密度一致校验码的度分布；根据所述的低码率准循环低密度一致校验码的度分布和高码率准循环低密度一致校验码的度分布，确定构造低码率准循环低密度一致校验码的基校验矩阵过程中高码率准循环低密度一致校验码中需要分解的校验节点和需要扩展的变量节点；基于构造方法和低码率准循环低密度一致校验码对ニ元基校验矩阵校验部分结构的限制，构造低码率准循环低密度一致校验码的基校验矩阵；获得低码率准循环低密度一致校验码并进行删余操作，获得码率兼容的准循环低密度一致校验码。同时本发明实施例还提供ー种准循环低密度一致校验码编码器，所述编码器包括检验矩阵生成単元，用于设计准循环低密度一致校验码的校验矩阵，其中低码率准循环低密度一致校验码的ニ元基校验矩阵的校验部分结构为
权利要求
1.ー种基于码率兼容准循环低密度一致校验码的混合自动重传方法，其特征在于，所述方法为 确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的起始位置及待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置，通过公式Fk = (SPIDk^Lk) mod (ParityLen) (a) 确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的起始位置，其中SPIDk表示子包指示值，Lk表示待发送的校验比特数目，ParityLen表示低码率准循环低密度一致校验码码字中校验比特的总数目，k表示重传次数，通过公式Skj J = (Fk+i)mod(ParityLen), i = 0,1,…Lk-I (b) 确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置； 发送信息比特联同按照上述公式确定的校验比特组成的数据包。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于所述方法还包括 接收反馈信息； 如果接收到的反馈信息为确认信号，继续发送新码字。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括“接收反馈信息； 如果接收到的反馈信息为未确认信号，则判断是否达到最大重传次数； 如果达到最大重传次数则继续发送新的码字， 如果未达到最大重传次数，再次确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的起始位置及待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置，发送相应的比特组成的数据包。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述如果未达到最大重传次数，再次确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的起始位置及待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置，发送相应的比特组成的数据包为 重传数据包与首次发送的数据包的内容相同，其中待发送的校验比特通过公式(a)(其中SPIDk = O, Lk = L0)确定，发送该数据包；或 重传时根据SPIDk和Lk值，通过公式(a)及公式(b)计算出待发送校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的起始位置与待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置，然后由待发送的校验比特组成数据包，发送该数据包；或 重传时根据SPIDk及Lk值，通过公式(a)及公式(b)计算出发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的起始位置与待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置，然后信息比特与待发送的校验比特组成数据包，发送该数据包。
5.ー种基于码率兼容准循环低密度一致校验码混合自动重传的接收方法，其特征在于，所述方法包括 确定接收数据包中对应于校验比特的数据在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的起始位置及对应于校验比特的数据在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置，通过公式Fk = (SPIDk^Lk) mod (ParityLen) 确定接收到数据包中对应于校验比特的数据在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的起始位置，其中SPIDk表示子包指示值，Lk表示发送的校验比特数目，ParityLen表示低码率准循环低密度一致校验码码字中校验比特的总数目，k表示重传次数，通过公式Skj J = (Fk+i)mod(ParityLen), i = O, I, ···Lk-I 确定接收数据包中对应于校验比特的数据在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置； 对接收到的数据包进行译码，如果译码正确发送确认反馈信号，如果译码不正确则发送未确认信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，如果非第一次接收到数据，则将当前接收到的数据包和之前接收到的数据包进行合井，组合成ー个码字进行译码。
7.—种发送端装置，其特征在于，所述发送端装置包括 位置计算单元，其用于通过公式Fk= (SPIDk^Lk) mod (ParityLen) 100 确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的起始位置，其中SPIDk表示子包指示值，Lk表示待发送的校验比特数目，ParityLen表示低码率准循环低密度一致校验码码字中校验比特的总数目，k表示重传次数，通过公式Skj J = (Fk+i)mod(ParityLen), i = O, I, ···Lk-I 确定待发送的校验比特在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置； 发送单元，用于发送信息比特及按照上述公式确定的校验比特组成的数据包。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括 接收单元，用于接收从接收端发送的反馈信息。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括 判断単元，用于判断接收单元所接收的反馈信息的类型。
10.一种接收端装置，其特征在于，所述装置包括 数据包接收单元，用于接受来自发送端的数据包； 计算单元，其用于通过公式Fk = (SPIDk^Lk) mod (ParityLen) 确定接收数据包中对应于校验比特的数据在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的起始位置，其中SPIDk表示子包指示值，Lk表示发送的校验比特数目，ParityLen表示低码率的准循环低密度一致校验码码字中校验比特的总数目，k表示重传次数，通过公式Skj J = (Fk+i)mod(PariLen)，i = O, I, ".Lk-I 确定接收数据包中对应于校验比特的数据在低码率准循环低密度一致校验码码字的校验比特中的具体位置；译码单元，用于对接收到的数据包进行译码； 反馈信号发送单元，用于发送反馈信号给发送端，如果译码正确发送确认反馈信号，如果译码不正确则发送未确认信号。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置还包括 合并单元，用于将当前接收到的数据包和之前接收到的数据包进行合并，组合成ー个码字进行译码。
全文摘要
本发明涉及移动通信的信道编码技术领域，特别涉及一种生成码率兼容准循环LDPC码方法及装置。所述方法包括获得系统的低码率要求和高码率准循环LDPC码的度分布，设计低码率准循环LDPC码的度分布；确定构造低码率准循环LDPC码的过程中高码率准循环LDPC码中需要分解的校验节点和需要扩展的变量节点；基于构造方法和低码率准循环LDPC码对校验矩阵校验部分结构的限制，构造低码率准循环LDPC码的校验矩阵；并对获得的准循环LDPC码的校验比特进行交织，然后通过删余获得码率兼容码。实施例还提供了实施该方法的装置。并提出了基于所述码率兼容准循环LDPC码的HARQ方案。
文档编号H03M13/11GK102651652SQ201210128298
公开日2012年8月29日 申请日期2008年5月4日 优先权日2008年5月4日
发明者张晓辉, 金莹 申请人:华为技术有限公司