应用LDPC编码的数据传输方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及应用LDPC编码的数据传输方法及装置。

背景技术：

低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check，LDPC)是一种线性分组纠错码，是在Turbo编码之后出现的又一种重要编码。LDPC的校验矩阵具有稀疏特性，因此其编码和译码方法都可以有简化低复杂度的方法；另外LDPC的译码天然具有并行特点，有利于高吞吐量的译码器设计。由于LDPC具有很好的灵活性、低差错概率和高吞吐量等特点，在产业界中已经被多个标准采纳，如IEEE802.11n，DVB-S2等标准。

但是，现有的应用LDPC编码的数据传输方法中频谱效率较低。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提升应用LDPC编码的数据传输方法的频谱效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种应用LDPC编码的数据传输方法，包括：根据当前的LDPC码率确定校验码的长度；通知接收端当前的LDPC码率以及所述校验码的长度，对待发送数据添加所述长度的校验码并利用所述当前的LDPC码率进行LDPC编码，以得到LDPC编码数据；向接收端发送所述LDPC编码数据。

可选的，所述根据当前的LDPC码率确定校验码的长度包括：判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；根据所述数值区间确定所述校验码的长度。

可选的，发射端配置有M种所述LDPC码率；通知所述接收端当前的LDPC码率以及与所述校验码的长度占用的比特数为M为大于等于2的整数。

可选的，所述根据当前的LDPC码率确定校验码的长度包括：判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；从所述数值区间对应的长度集合中选取所述校验码的长度。

可选的，发射端配置有M种所述LDPC码率；对应第m种码率的长度集合中，有Km种备选的校验码的长度；通知所述接收端当前的LDPC码率以及与所述校验码的长度占用的比特数为M为大于等于2的整数，m为从1至M的整数。

可选的，所述校验码为CRC码。

可选的，所述当前的LDPC码率是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

本发明实施例还提供一种应用LDPC编码的数据传输方法，包括：从发射端获取当前的LDPC码率以及所述校验码的长度，所述校验码的长度由发射端根据所述当前的LDPC码率确定；从发射端接收LDPC编码数据，所述LDPC编码数据中包括待发送数据以及所述长度的校验码；利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。

可选的，所述校验码为CRC码。

可选的，所述当前的LDPC码率是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

本发明实施例还提供一种应用LDPC编码的数据传输装置，包括：校验码长度确定单元，适于根据当前的LDPC码率确定校验码的长度；通知单元，适于通知接收端当前的LDPC码率以及所述校验码的长度；数据单元，适于对待发送数据添加所述长度的校验码并利用所述当前的LDPC码率进行LDPC编码，以得到LDPC编码数据；发送单元，适于向接收端发送所述LDPC编码数据。

可选的，所述校验码长度确定单元包括：第一区间判断子单元，适于判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；第一确定子单元，适于根据所述数值区间确定所述校验码的长度。

可选的，发射端配置有M种所述LDPC码率；所述通知单元利用比特通知所述接收端，M为大于等于2的整数。

可选的，所述校验码长度确定单元包括：第二区间判断子单元，适于判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；第二确定子单元，适于从所述数值区间对应的长度集合中选取所述校验码的长度。

可选的，发射端配置有M种所述LDPC码率；对应第m种码率的长度集合中，有Km种备选的校验码的长度；所述通知单元利用比特通知所述接收端，M的数值为大于等于2的整数，m为从1至M的整数。

可选的，所述校验码为CRC码。

可选的，所述当前的LDPC码率是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

本发明实施例还提供一种应用LDPC编码的数据传输装置，包括：长度获取单元，适于从发射端获取当前的LDPC码率以及所述校验码的长度，所述校验码的长度由发射端根据所述当前的LDPC码率确定；接收单元，适于从发射端接收LDPC编码数据，所述LDPC编码数据中包括待发送数据以及所述长度的校验码；校验单元，适于利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。

可选的，所述校验码为CRC码。

可选的，所述当前的LDPC码率是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

在本发明实施例中，根据当前的LDPC码率确定校验码的长度，并通知接收端，使得接收端能够在接收LDPC编码数据后，利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。由于校验码的长度由当前的LDPC码率确定，故校验码的长度是与LDPC码率相匹配的，进而可以避免过长的校验码造成的频谱资源的浪费，进一步可以提升应用LDPC编码的数据传输方法的频谱效率。

附图说明

图1是本发明实施例中一种应用LDPC编码的数据传输方法的流程图；

图2是图1中步骤S11的一种具体实施方式的流程图；

图3是图1中步骤S11的另一种具体实施方式的流程图；

图4是本发明实施例中另一种应用LDPC编码的数据传输方法的流程图；

图5是本发明实施例中一种应用LDPC编码的数据传输装置的结构示意图；

图6是图5中校验码长度确定单元51的一种结构示意图；

图7是图5中校验码长度确定单元51的另一种结构示意图；

图8是本发明实施例中另一种应用LDPC编码的数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

如前所述，现有的应用LDPC编码的数据传输方法中频谱效率较低。

经发明人研究发现，在应用LDPC编码的数据传输方法中，通常需要对待发送数据添加校验码，以便于接收端对待发送数据进行校验。现有的应用LDPC编码的数据传输方法通常对待发送数据添加固定长度的校验码，例如，在IEEE 802.11n标准中规定，对待发送数据添加32比特的CRC校验码，在DVB-S2标准中规定对待发送数据添加8比特CRC。

LDPC编码本身具有校验特性，在LDPC码率较低时，校验特性更好，而现有技术中对待发送数据添加的校验码长度是固定的，并没有充分利用LDPC编码本身具有的校验特性，故会造成频谱资源的浪费，频谱效率较低。

在本发明实施例中，根据当前的LDPC码率确定校验码的长度，并通知接收端，使得接收端能够从发射端接收LDPC编码数据，利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。由于校验码的长度由当前的LDPC码率确定，故校验码的长度是与LDPC码率相匹配的，可以从分利用LDPC编码本身具有的校验特性，进而可以避免过长的校验码造成的频谱资源的浪费，进一步可以提升应用LDPC编码的数据传输方法的频谱效率。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明实施例中一种应用LDPC编码的数据传输方法的流程图，适用于发射端，具体包括如下步骤：

步骤S11，根据当前的LDPC码率确定校验码的长度；

步骤S12，通知接收端当前的LDPC码率以及所述校验码的长度，对待发送数据添加所述长度的校验码并利用所述当前的LDPC码率进行LDPC编码，以得到LDPC编码数据；

步骤S13，向接收端发送所述LDPC编码数据。

其中，LDPC码率指LDPC编码的码率，在LDPC编码的码率较低的情况下，LDPC编码自身的校验位较多，校验效果较好，需要额外附加至待发送数据的校验码长度较短；反之，在码率较高的情况下，需要校验码长度较长。简言之，码率越高，校验码的长度越长。

故根据当前LDPC码率确定校验码的长度，可以避免在LDPC自身的校验效果较好的情况下，添加过长的校验码而带来的频谱资源的浪费。由于校验码的长度是通过当前的LDPC码率确定的，与LDPC编码在当前的码率相适配，故可以在低漏检概率和高频谱效率低开销方面达到良好折中。

本发明实施例中所述的校验码是对待发送数据额外添加的校验码，例如可以是CRC校验码。

本领域技术人员可以理解的是，若经判断确定仅依靠LDPC编码，在当前的LDPC码率下可以即可达到预设的校验效果，校验码的长度也可以为0。也即，可以不再额外添加校验码。

在具体实施中，所述当前的LDPC码率是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

本发明实施例中的LDPC编码方法可以应用于多种通信场景中，例如：所述发射端可以是网络侧，接收端可以为用户终端；发射端和接收端也可以均为用户终端；或者也可以发射端为用户终端，接收端为网络侧。

图2是图1中步骤S11的一种具体实施方式的流程图，以下结合图2对步骤S11进行进一步说明。步骤S11可以包括：

步骤S21，判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；

步骤S22，根据所述数值区间确定所述校验码的长度。

在具体实施中，可以根据需要将LDPC码率R划分为不同的数值区间，每个数值区间端点的数值可以是根据仿真实验结果或者经验值进行设置的。

在一具体实现中，每个数值区间可以仅对应一种校验码的长度，故根据所述数值区间可以直接确定校验码长度。类似于对LDPC码率的划分，数值区间域校验码长度的对应关系可以根据仿真实验结果或者经验值进行设置。

例如，所述校验码可以是CRC码，当LDPC码率R满足如下关系R＜R1时，可以采用长度为L1长的CRC码；当LDPC码率R满足如下关系R1<R<R2时，可以采用长度为L2的CRC码；当LDPC码率R满足如下关系R>R2时，可以采用长度为L3长的CRC码。其中，R1、R2、R3为预设的码率，L1、L2和L3为预设的长度，三者各不相同，优选地，从L1至L3逐渐增大。在一非限定性的例子中，L1、L2以及L3的数值可以依次分别为8、16和24。

在本发明一实施例中，若发射端可以支持M不同的LDPC码率，发射端可以通过比特去通知接收端当前的LDPC码率和绑定的校验码。此时，发射端和接收端均存储有不同数值区间的起始位置，以及不同数值区间对应的校验码长度，故发射端仅需通过比特即可通知接收端。接收端可以根据当前的码率判断其所在的数值区间，并查找该数值区间对应的校验码的长度，从而可以获悉当前的LDPC码率和绑定的校验码。

图3是图1中步骤S11的另一种具体实施方式的流程图，以下结合图3对步骤S11进行进一步说明。步骤S11可以包括：

步骤S31，判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；

步骤S32，从所述数值区间对应的长度集合中选取所述校验码的长度。

在具体实施中，不同的数值区间可以对应不同的校验码长度的集合，例如，当LDPC码率R满足如下关系R＜R1时，可以从第一集合中选取校验码的长度；当码率R满足如下关系R1<R<R2时，可以从第二集合中选取校验码的长度；当码率R满足如下关系R>R2时，可以从第三集合中选取校验码的长度。

在长度集合中选取校验码的长度时，可以参考如下因素进行：接收端与发射端的距离、接收端对信号处理的需求等等。

在一个非限定的例子中，校验码可以是CRC码，第一长度集合可以包括数值2、4、6、8，第一长度集合可以包括数值10、12、14、16，第三长度集合可以包括数值18、20、22、24。

在具体实施中，若发射端可以支持M种不同的LDPC码率，对应第m种码率的长度集合中，有K_m种备选的校验码的长度，M为大于等于2的整数，m为从1至M的整数，LDPC码率可以被分为N个数值区间，则发射端可以通过比特去通知接收端当前的LDPC码率和绑定的校验码。

此时，发射端和接收端均存储有不同数值区间的起始位置，以及不同数值区间对应的不同校验码长度的集合，故发射端需要通过比特通知接收端。接收端可以根据当前的码率判断其所在的数值区间，并查找该数值区间对应的校验码的长度集合，根据发射端的通知可以获悉当前的LDPC码率和绑定的校验码。

在本发明另一实施例中，所述发射端配置有M种所述LDPC码率；对应第m种码率的长度集合中，有K_m种备选的校验码的长度；通知所述接收端当前的LDPC码率以及与所述校验码的长度占用的比特数为M为大于等于2的整数，m为从1至M的整数。

上述方式未对当前的码率进行区间的划分，对应每种码率可以配置多种备选的校验码长度，从而可以更加精确的对校验码的长度进行配置，可以进一步提升频谱资源的利用效率。

在本发明实施例中，根据当前的LDPC码率确定校验码的长度，并通知接收端，使得接收端能够从发射端接收LDPC编码数据，利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。由于校验码的长度由当前的LDPC码率确定，故校验码的长度是与LDPC码率相匹配的，进而可以避免过长的校验码造成的频谱资源的浪费，进一步可以提升应用LDPC编码的数据传输方法的频谱效率。

本发明实施例还提供另一种LDPC编码的数据传输方法，适用于接收端，其流程图参见图4，包括如下步骤：

步骤S41，从发射端获取当前的LDPC码率以及所述校验码的长度，所述校验码的长度由发射端根据所述当前的LDPC码率确定；

步骤S42，从发射端接收LDPC编码数据，所述LDPC编码数据中包括待发送数据以及所述长度的校验码；

步骤S43，利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。

其中，所述校验码可以是CRC码，所述当前的LDPC码率是可以是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

发射端根据所述当前的LDPC码率确定所述校验码的长度的过程可以参见适用于发射端的应用LDPC编码的数据传输方法，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种应用LDPC编码的数据传输装置，适用于发射端，其结构示意图参见图5。

应用LDPC编码的数据传输装置可以包括：校验码长度确定单元51，适于根据当前的LDPC码率确定校验码的长度；通知单元52，适于通知接收端当前的LDPC码率以及所述校验码的长度；数据单元53，适于对待发送数据添加所述长度的校验码并利用所述当前的LDPC码率进行LDPC编码，以得到LDPC编码数据；发送单元54，适于向接收端发送所述LDPC编码数据。

参见图6，图5中校验码长度确定单元51可以包括：

第一区间判断子单元61，适于判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；

第一确定子单元62，适于根据所述数值区间确定所述校验码的长度。

在具体实施中，所述发射端可以配置有M种所述LDPC码率；所述通知单元利用比特通知所述接收端，M为大于等于2的整数。

图7是另一种图5中校验码长度确定单元51的结构示意图，校验码长度确定单元51可以包括：

第二区间判断子单元71，适于判断所述当前的LDPC码率所在的数值区间；

第二确定子单元72，适于从所述数值区间对应的长度集合中选取所述校验码的长度。

在本发明另一实施例中，所述发射端配置有M种所述LDPC码率；对应第m种码率的长度集合中，有K_m种备选的校验码的长度；校验码长度确定单元51根据当前的码率从K_m种备选的校验码的长度中确定使用的校验码长度，所述通知单元利用比特通知所述接收端，M的数值为大于等于2的整数，m为从1至M的整数。

在具体实施中，所述校验码可以是CRC码，当前的LDPC码率可以是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

本发明实施例中应用LDPC编码的数据传输装置的具体实现和有益效果可以参见适用于发射端的应用LDPC编码的数据传输方法，在此不再赘述。

本发明实施例还提供另一种应用LDPC编码的数据传输装置，适用于接收端，其结构示意图参见图8，包括：

长度获取单元81，适于从发射端获取当前的LDPC码率以及所述校验码的长度，所述校验码的长度由发射端根据所述当前的LDPC码率确定；

接收单元82，适于从发射端接收LDPC编码数据，所述LDPC编码数据中包括待发送数据以及所述长度的校验码；

校验单元83，适于利用所述当前的LDPC码率对所述LDPC编码数据进行译码，并利用所述长度的校验码对所述待发送数据进行校验。

在具体实施中，所述校验码可以是CRC码，当前的LDPC码率可以是根据所述发射端和接收端之间的信道状态确定的。

本发明实施例中应用LDPC编码的数据传输装置的具体实现和有益效果可以参见适用于接收端的应用LDPC编码的数据传输方法，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。