数据传输系统和数据传输方法

文档序号:7510547阅读:149来源:国知局

专利名称::数据传输系统和数据传输方法
技术领域
:本发明涉及通信领域,尤其涉及高码率数据传输系统和数据传斗俞方法。
背景技术
:Turbo码是一种纠错能力很强的码,它的编码器由两个或多个子编码器通过串联或并联的方式构成。通常,普遍使用的Turbo编码器是由两个递归巻积子编码器并联而成,输入信息位的一路直接送入子编码器1,另一J各则经过交织后送入子编码器2,编完码后的数据经过打孔器打孔后,再进行复接,即可得到合适的码率输出。在LTE协议中4吏用的Turbo编码器是由两个编码器并联而构成的。图1是LTE中所用的Turbo码编码器的结构图。如图1所示,该编-马器包4舌递归巻积编》马器1、递归巻积编》马器2、交织器、打孔器和复接。该编码器的作用是对输入数据的顺序进行重新编排,乂人而调整4又重的分布,以Y吏递归巻积编码器1的输入比特流的纟又重分布与递归巻积编码器2的输入比特流的权重分布不同,并对两个递归巻积编码器输出的比特流进4亍打孔4由样和并串转换。Turbo码的解石马可以采用最大似然法i,石马(例如SOVA)算法,也可以采用最大后验概率译码(MAP)算法,这两种方法在Turbo解石马中都〗吏用递归-迭代的方式。Turbo码由于需要交织和迭代译码,造成时延比较大,从而产生4普误平层效应,因此通常应用在实时要求不高的数据传输业务中。在WCDMA和CDMA2000标准中都采用了并行级联的Turbo码作为数据业务的信道编解码方式。
发明内容针对上述问题,本发明的目的是提供一种高码率数据传输系统和方法,本发明的冲支术方案可有效克月W吏用传统打孔方式产生的4晉误平层效应,从而提高译码性能。为实现上述目的,才艮据本发明的一方面的数据传输方法由1/3码率获得更高的码率,该方法包括步骤一,发送端4安照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Y1和第二校验比特Y2;步骤二,系统比特X、及其对应的第一校-验比特Yl和第二4交-验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,删除系统比特X的第4个比特,保留其余系统比特;删除第一校验比特Yl的第2个比特,保留其余第一校验比特;删除第二校验比特Y2的第1个比特和第3个比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得1/2编码速率的数据并将数据发送至接收端;步骤四,接收端接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,把该处的数据依次以后并按照1/3编码速率进行解码。根据本发明的一方面的数据传输系统包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,系统比特X、及其对应的第一才iU全比特Yl和第二4交一验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,数据发送装置删除系统比特X的第4个比特,保留其余系统比特;删除第一校验比特Yl的第2个比特,保留其余第一一t验比特;删除第二4交^r比特Y2的第1个比特和第3个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得1/2编码速率的数据并将数据发送至数据接收装置;以及数据接收装置,用于在接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,^^该处的数据依次后移并4安照1/3编码速率进4于解石马。根据本发明的另一方面的数据传输方法包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2;步骤二,系统比特X、及其对应的第一4t验比特Yl和第二4交-验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,删除系统比特X的第1个比特,^呆留其余系统比特;删除第一校验比特Yl的第2个和第4个比特,保留其余第一校验比特;删除第二校验比特Y2的第2个、第3个和第4比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进4亍复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得2/3编码速率的数据并将数据发送至接收端;步骤四,接收端接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,对巴该处的^t据依次后移并4安照1/3编码速率进行解码。根据本发明的另一方面的数据传输系统包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第--校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,系统比特X、及其对应的第一4交-睑比特Yl和第二4交-验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,数据发送装置删除系统比特X的第1个比特,保留其余系统比特;删除第一冲吏-睑比特Y1的第2个和第4个比特,保留其余第一校验比特;删除第二校验比特Y2的第2个、第3个和第4个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得2/3编码速率的数据并将数据发送至数据接收装置;以及数据接收装置,用于在接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,4巴该处的4丈据依次后移并按照1/3编码速率进行解码。根据本发明的另一方面的数据传输方法,其特征在于包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2;步骤二,系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2均以3个比特为一个周期,在每个周期,删除系统比特X的第3个比特,保留其余系统比特;删除第一4交验比特Y1的第1个和第2个比特,保留其余第一校验比特;删除第二校验比特Y2的第1个和第2比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得3/4编码速率的数据并将数据发送至接收端;步骤四,接收端接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,4巴该处的^:4居依次后移并4妄照1/3编码速率进行解码。根据本发明的另一方面的数据传输系统包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,系统比特X、及其对应的第一4交-验比特Yl和第二4交-验比特Y2均以3个比4争为一个周期,在每个周期,数据发送装置删除系统比特X的第3个比特,保留其余系统比特;删除第一校验比特Yl的第1个和第2个比特,保留其余第一4交-睑比特;删除第二校验比特Y2的第1个和第2个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得3/4编码速率的数据并将数据发送至数据接收装置;以及数据接收装置,用于在接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,把该处的数据依次后移并4姿照1/3编码速率进4于解码。根据本发明的另一方面的数据传输方法包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校,睑比特Y2;步骤二,系统比特X、及其对应的第一一交-睑比特Yl和第二4交-睑比特Y2均以5个比4t为一个周期,在每个周期,删除系统比特X的第5个比特,保留其余系统比特;删除第一才交一睑比特Yl的第1个、第2个、第3个、和第4个比特,保留其余第一校验比特;删除第二校验比特Y2的第1个、第2个、第3个和第4个比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得5/6编码速率的数据并将数据发送至接收端;步骤四,接收端接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,4巴该处的-数据依次后移并4安照1/3编码速率进4f解石马。根据本发明的另一方面的数据传输系统包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,系统比特X、及其对应的第一4交-验比特Yl和第二4交-验比特Y2均以5个比特为一个周期,在每个周期,数据发送装置删除系统比特X的第5个比特,保留其余系统比特;删除第一4交-验比特Y1的第1个、第2个、第3个、和第4个比特,保留其余第一4交验比特;删除第二才交验比特Y2的第1个、第2个、第3个和第4个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得5/6编码速率的数据并将数据发送至数据接收装置;以及数据接收装置,用于在接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,^巴该处的lt据依次后移并4安照1/3编码速率进行解码。在本发明中,打孔方式的特点是对系统比特进行了删除。本发明提供了数据传输系统和方法,通过对打孔器的打孔方式的改进,可有效克服传统打孔方式产生的错误平层效应,使误比特率曲线更加陡峭,提高译码性能以及延长电池的寿命。此处说明的附图用来提供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i兌明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,在附图中图1是在LTE中使用的并行级联(PCCC)巻积码的Turbo编码器结构图;图2是根据本发明实施例的数据传输方法的流程图;图3是Turbo码的标准打孔方法和本发明的打孔方法的仿真曲线比4交图;以及图4是根据本发明实施例的数据传输系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。本发明是主要针对图1所示的在LTE中使用的并行级联(PCCC)巻积码的Turbo编码器的打孔器提出的。打孔器的使用是为获得更高的编码速率而设计的,也是数据传输中的关键所在。表1所示是适用于以1/3Turbo编码为母码来获得更高的Turbo编码速率的打孔方式。其中,"1"表示保留该位置上的比特凄t据,"0"表示删除该位置上的比特凄t据。如表l所示,传统的打孔方式保留了所有系统比特X的信息,仅通过对校验比特Yl和Y2按表中所示的打孔方式进行打孔来获得高的编码速率。因此,在高速率Turbo编码时,当误比特率随信噪比的增加下降到一定程度以后,下降緩慢甚至不再降低的情况就会出现,一般称为错误平层。表l:Turbo编码的标准打孔方式<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2是本发明4是出适用于以1/3Turbo编码为母码来获得更高的Turbo编码速率的打孔方式。其中,"1"表示保留该位置上的比特数据,"0"表示删除该位置上的比特数据。如表2所示,本发明的打孔方式不仅对校验比特Yl和Y2按表中所示进行打孔,而且也对系统比特X进4亍打孑L。以1/3Turbo编码的输出作为母码进行打孔处理后,可以获得1/2,2/3,3/4,5/6的编;马速率。下面以1/2码率为例结合图2对本发明的数据传输方法进行详细的i兌明。表2:本发明的Turbo编码的打孔方式<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如图2所示,本发明的数据传输方法包括以下步骤S202,按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X,及其乂于应的才t验比特Yl,4交-睑比特Y2。S204,按照表2所示的打孔方式分别对S202中Turbo编码所得到的系统比特X,校验比特比特Yl,校验比特比特Y2进行打孔处理。当1/2码率时,系统比特以及对应的校验比特每4个比特为一个周期。在每个周期内,对于系统比特X,删除其第4个比特,保留其余系统比特;对于校验比特Y1,删除其第2个比特,保留其余校验比特;对于校验比特Y2,删除其第1和第3个比特,保留其余校验比特。S206,对打孔处理后的数据进行复接,复接时删除的比特位由后面的比特依次补上,得到l/2码率的数据。S208,在接收端i斧码前,首先对编码时的打孔4立置进4于.数据恢复,即将编码时删除的比特位置处补O,并对巴该处的lt据依次后移,然后按1/3的码率i奪码即可。这样就实现了以1/3Turbo编码的输出为母码,通过打孔器打孔-彈到1/2石马率的Turbo码。对于2/3、3/4,5/6的码率,整个方法流程是一样的,主要是在第二步打孔处理时所述每个周期的比特位以及^f呆留和删除的码位与1/2编码速率的情况不同。2/3码率时,系统比特以及^j"应的4交验比特每4个比净争为一个周期。在每个周期内,对于系统比特,删除其第1个比特,保留其余系统比特;对于校验比特Y1,删除其第2个和第4个比特,保留其余校验比特;对于校验比特Y2,删除其第2个、第3个和第4个比特,保留其余校验比特。3/4码率时,系统比特以及对应的4交-睑比特每3个比特为一个周期。在每个周期内,对于系统比特,删除其第3个比特,保留其余系统比特;对于校验比特Y1,删除其第1个和第2个比特,保留第3个比特;对于校验比特Y2,删除其第1个和第2个比特,保留第3个比特。5/6码率时,系统比特以及对应的才t睑比特每5个比特为一个周期。在每个周期内,对于系统比特,删除其第5个比特,保留其余系统比特;对于校验比特Yl,删除其第1个、第2个、第3个、第4个比特,保留第5个比特;对于校验比特Y2,删除其第1个、第2个、第3个、第4个比特,保留第5个比特。本发明的^:据传输方法的打孔方式的特点是对系统比特进行了删除。采用这样的打孔方式,目的是增大系统比特的自由距离,更加陡峭,如图3所示。本发明的数据传输方法的打孔方式的译码性能比传统的打孔方式的译码性能提高很多,特别是在高的编码速率时,从而使UE(Userequipment,用户设备)端降低计算功率,延长电〉也的寿命。下面以1/2码率为例结合图4对本发明的数据传输系统进行具体地说明。以本发明的数据传输系统包括数据发送装置402,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分別输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,系统比特X、及其对应的第一才L险比特Yl和第二4交-验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,数据发送装置删除系统比特X的第4个比特,保留其余系统比特;删除第一校验比特Yl的第2个比特,保留其余第一校验比特;删除第二校验比特Y2的第1个比特和第3个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得1/2编码速率的数据并将数据发送至数据接收装置;以及数据接收装置404,用于在接收到来自发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,并把该处的数据依次后移,然后4安1/3的码率^^码即可。对于2/3、3/4,5/6的码率,整个系统大致是一样的,主要是在所述周期的比特位以及〗呆留和删除的比特位与1/2编码速率的情况不同。对于2/3码率,系统比特以及对应的校验比特每4个比特为一个周期。在每个周期内,对于系统比特,删除其第1个比特,保留其余系统比特;对于校-验比特Yl,删除其第2个和第4个比特,保留其余才交—验比特;对于校—验比特Y2,删除其第2个、第3个和第4个比特,保留其余校验比特。对于3/4码率,系统比特以及对应的才交3全比特每3个比特为一个周期。在每个周期内,对于系统比特,删除其第3个比特,保留其余系统比特;对于校马全比特Yl,删除其第1个和第2个比特,保留第3个比特;对于校验比特Y2,删除其第1个和第2个比特,保留第3个比特。对于5/6码率,系统比特以及对应的校验比特每5个比特为一个周期。在每个周期内,对于系统比特,删除其第5个比特,保留其余系统比特;对于校验比特Yl,删除其第1个、第2个、第3个、第4个比特,保留第5个比特;对于校验比特Y2,删除其第1个、第2个、第3个、第4个比特,保留第5个比特。本发明的适当扩展也适合其它的Turbo编码速率。本领域技术人员将很容易了解到本发明其它优点和^f奮改。因此,上述针对实施例的描述为本发明具体应用实施例,本发明更广泛的方面并不限于本文中示出以及描述的特定细节和典型实施例。因此,可在不脱离由权利要求及其等效物所限定的本发明的精神或范围的条件下作出各种修改。权利要求1.一种数据传输方法,其特征在于包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Y1和第二校验比特Y2;步骤二,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Y1和第二校验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,删除所述系统比特X的第4个比特,保留其余系统比特;删除所述第一校验比特Y1的第2个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第1个比特和第3个比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得1/2编码速率的数据并将所述数据发送至接收端;步骤四,所述接收端接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,把该处的数据依此后移并按照1/3编码速率进行解码。2.—种数据传输系统,其特征在于包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一才t睑比特Yl和第二4t验比特Y2,其中,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,所述数据发送装置删除所述系统比特X的第4个比特,保留其余系统比特;删除所述第一校验比特Yl的第2个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第1个比特和第3个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的编码进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得1/2编码速率的数据并将所述数据发送至数据接收装置;以及所述数据接收装置,用于在接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,4巴该位置处的数据依次后移并按照1/3编码速率进行解码。3.—种数据传输方法,其特征在于包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一4交-验比特Yl和第二4交-睑比特Y2;步骤二,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二4交验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,删除所述系统比特X的第1个比特,4呆留其余系统比特;删除所述第一校验比特Y1的第2个和第4个比特,保留其余第一校一验比特;删除所述第二4史-验比特Y2的第2个、第3个和第4比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得2/3编码速率的数据并将所述:数据发送至4妄4欠端;步骤四,所述接收端接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补0,4巴该处的数据依次后移并4安照1/3编码速率进行解码。4.一种数据传输系统,其特征在于包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2均以4个比特为一个周期,在每个周期,所述数据发送装置删除所述系统比特X的第1个比特,保留其余系统比特;删除所述第一才交马企比特Yl的第2个和第4个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第2个、第3个和第4个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得2/3编码速率的数据并将所述凄t据发送至数据4妄收装置;以及所述数据接收装置,用于在接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,4巴该处的婆t据依次后移并按照1/3编码速率进行解码。5.一种数据传输方法,其特征在于包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2;步骤二,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校-验比特Y2均以3个比特为一个周期,在每个周期,删除所述系统比特X的第3个比特,4果留其余系统比特;删除所述第一校验比特Y1的第1个和第2个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第1个和第2比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得3/4编码速率的数据并将所述数据发送至4妾收端;步骤四,所述接收端接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,并按照1/3编码速率进4亍解码。6.—种数据传输系统,其特征在于包括数据发送装置,用于按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2均以3个比特为一个周期,在每个周期,所述数据发送装置删除所述系统比特X的第3个比特,保留其余系统比特;删除所述第一4交验比特Yl的第1个和第2个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第1个和第2个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得3/4编码速率的数据并将所述数据发送至数据接收装置;以及所述数据接收装置,用于在接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,4巴该处的凌t据依次后移并按照1/3编码速率进行解码。7.—种数据传输方法,其特征在于包括步骤一,发送端4安照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一才交-验比特Yl和第二4交-验比特Y2;步骤二,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二4交验比特Y2均以5个比特为一个周期,在每个周期,删除所述系统比特X的第5个比特,保留其余系统比特;删除所述第一4交验比特Yl的第1个、第2个、第3个、和第4个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第1个、第2个、第3个和第4个比特,保留其余第二校验比特;步骤三,将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得5/6编码速率的凄t据并将所述数据发送至4妻收端;步骤四,所述接收端接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,并按照1/3编码速率进行解码。8.—种数据传输系统,其特征在于包括数据发送装置,用于按照1/3速率进4于Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2,其中,所述系统比特X、及其对应的第一校验比特Yl和第二校验比特Y2均以5个比特为一个周期,在每个周期,所述数据发送装置删除所述系统比特X的第5个比特,保留其余系统比特;删除所述第一4L验比特Yl的第1个、第2个、第3个、和第4个比特,保留其余第一校验比特;删除所述第二校验比特Y2的第1个、第2个、第3个和第4个比特,保留其余第二校验比特,并将处理后的数据进行复接,删除的比特位由后面的比特依次补上,以获得5/6编码速率的数据并将所述数据发送至数据接收装置;以及所述数据接收装置,用于在接收到来自所述发送端的数据后,将编码时删除的比特位置处补O,并4姿照l/3编码速率进4亍解码。全文摘要本发明公开一种数据传输方法及系统,包括步骤一,发送端按照1/3速率进行Turbo编码,分别输出系统比特X、及其对应的第一校验比特Y1和第二校验比特Y2;步骤二,系统比特X、及其对应的第一校验信息Y1和第二校验信息Y2均以一定比特数为一个周期,在每个周期删除或保留某些比特位;步骤三,将打孔器处理后的比特数据进行复接,删除的比特由后面的比特依次补上,以获得数据并将数据发送至接收端;步骤四,接收端接收到数据后,将步骤二中删除的比特位置处补0,将该处的数据依次后移并按照1/3编码速率进行解码。本发明通过改进打孔器的打孔方式,可有效克服传统打孔方式产生的错误平层效应,使误比特率曲线更加陡峭,提高译码性能并延长电池的寿命。文档编号H03M13/00GK101282193SQ20071008738公开日2008年10月8日申请日期2007年4月3日优先权日2007年4月3日发明者孙云锋,伟苟,韩小江申请人:中兴通讯股份有限公司
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