一种提高信令帧传输鲁棒性的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高信令帧传输鲁棒性的方法及装置，方法为：在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复，或进行重复加取反，或重复后改变其中填充0的位置，也可以重复加取反后改变其中填充0的位置，从而生成新的信令帧。装置包括：处理系统，用于在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复，或进行重复加取反，或重复后改变其中填充0的位置，也可以重复加取反后改变其中填充0的位置，生成新的信令帧，传输给发射机的编码模块；接收机收到信令帧要先译码，然后根据发送时采用的重复或重复加取反的方法以及填充0的位置，恢复出L位的信令帧b。本发明利用短比特位的信令帧映射到长比特位的前向纠错编码输入带来的分集增益，提高信令帧传输的可靠性。
【专利说明】一种提高信令帧传输鲁棒性的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及毫米波超高速无线通信的信令帧传输，具体是一种提高信令帧传输鲁棒性的方法及装置，属于无线通信系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无线通信频谱资源日益稀缺及超高速数据传输速率的需求，毫米波频段超高速无线通信技术越来越受到关注，成为未来无线通信技术中最具潜力的技术之一。
[0003]45GHz 频段多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,ΜΙΜΟ)无线通信技术属于毫米波通信技术，面向超高速无线接入等应用，能够实现设备间IOGbps的超高速无线传输。毫米波与低频段相比，其特点包括:一是可利用的频谱范围宽，信道容量大；二是易实现窄波束和高增益的天线，因而分辨率高，抗干扰性能好。
[0004]工作在2.4GHz 或 5.8GHz 频段 IEEE802.1ln 的信令帧包括 HT-SIGl 和 HT-SIG2，HT-SIGl和HT-SIG2的长度都是24比特，该系统的前向纠错BCC编码输入也是24比特，信令中贞是直接映射到BCC(Binary Convolutional Code, BCC)编码的输入端。
[0005]工作在5.8GHz 频段 IEEE802.1lac 单用户(Single User, SU)MIMO 系统的信令帧为VHT-SIG-Al和VHT-SIG-A2，它们的长度都为24比特，该系统的前向纠错BCC编码输入也是24比特，信令帧是直接映射到BCC编码的输入端。
[0006]工作在5.8GHz频段IEEE802.1lac多用户(Mult1-user, MU) MIMO系统的信令帧包括 VHT-SIG-A 和 VHT-SIG-B，其 VHT-SIG-A 和单用户 MMO 系统相同，20MHz 带宽下 VHT-SIG-B长度为26比特，40MHz带宽下VHT-SIG-B长度为27比特，80MHz, 160MHz和80+80MHzVHT-SIG-B长度为29比特。它们都是直接映射到BCC编码的输入端。
[0007]上述信令帧占用一个OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, OFDM)的符号，信令帧的长度和前向纠错编码的输入长度基本一样，信令帧都是直接映射到BCC编码的输入端，没有映射编码增益或分集增益，可靠性相对较差。
[0008]工作在60GHz频段IEEE802.1lad标准中的OFDM物理层的帧头是通过使用单一的OFDM符号来编码，其信令帧长度是64比特位，前向纠错LDPC(Low-density Parity-checkCodes, LDPC)码的输入是672比特位。这些信令帧比特序列b扰码后产生序列q，序列q通
过嵌入440个O来获得总共504个比特位的序列为[q，Oix440]，使用速率为|的LDPC编码，
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然后产生三个序列组合出672比特的LDPC码字序列，这种方法不能充分发挥对应码长的编码纠错能力，性能不佳，信令帧传输的可靠性差。
[0009]IEEE802.1laj (45GHz)单用户MMO系统的信令帧A (SIG-A)的长度是72比特位，SIG-A发送时，其发射机的前向纠错编码LDPC的输入为336比特位。
[0010] IEEE802.1laj (45GHz)多用户MMO系统的信令帧包括SIG-A和信令帧B (SIG-B)，SIG-A和单用户MMO系统一样，其SIG-B的长度是40个比特位，SIG-B发送时，其发射机的前向纠错编码LDPC的输入为336比特位。[0011]上述信令帧的长度远小于前向纠错编码的输入比特位数，信令帧映射到前向纠错编码如果采用工作在60GHz频段IEEE802.1 Iad标准中的方法，不能很好的利用对应码长的编码增益或分集增益。
【发明内容】
[0012]发明目的:对于现有技术中存在的问题与不足，本发明一种提高信令帧传输鲁棒性的方法及装置，针对前向纠错编码输入长度至少2倍于信令帧长度时，更好的利用短比特位的信令帧映射到长比特位的前向纠错编码输入带来的分集增益，提高信令帧传输的可靠性。
[0013] 技术方案:一种提高信令帧传输鲁棒性的方法，首先，在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复，或进行重复加取反，或重复后改变其中填充O的位置，也可以重复加取反后改变其中填充O的位置，从而生成新的信令帧；然后，发送所生成新的信令帧。
[0014]上述方法的详细描述如下:无线通信系统的信令帧的长度为L，前向纠错编码的输入位数为N，N≥2L，
[0015]
【权利要求】
1.一种提高信令帧传输鲁棒性的方法，其特征在于:首先，在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复，或进行重复加取反，或重复后改变其中填充O的位置，也可以重复加取反后改变其中填充O的位置，从而生成新的信令帧；然后，传输给发射机的编码模块。
2.如权利要求1所述的提高信令帧传输鲁棒性的方法，其特征在于:在生成新的信令帧过程中，首先计算出如下参数:设无线通信系统的信令帧的位数长度为L，前向纠错编码的输入位数为N，N≥2L， 则
3.如权利要求2所述的提高信令帧传输鲁棒性的方法，其特征在于:在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复的具体过程为: 序列D1是通过加扰后序列q重复M次后填O获得总共N个比特位的序列:
D1 = [X1, X2,..., Xi,..., XM，Oixf] 公式 5
Xi = q = [q1； q2,...，qj 1 ≤ i ≤ M 公式 6
其中Oixf表示IXF个O。
4.如权利要求2所述的提高信令帧传输鲁棒性的方法，其特征在于:在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复加取反的具体过程为: 序列c是通过序列q取反产生:
C = [C1, C2,..., Cl]公式 7 其中公式7中: C =~q I ^ i ^ L 公式 8 序列D2是通过以下公式产生:
D2 = [X1, X2,...，Xi,...，XM, Oixf] 公式 9 Y_ Jq = to,i是奇数 ^ M 八I ιη ;[c = [C1,C2,...,Cj i 是偶数、么式。
5.如权利要求2所述的提高信令帧传输鲁棒性的方法，其特征在于:在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复后改变其中填充O的位置的具体过程为: 序列D1是通过加扰后序列q重复M次后填O获得总共N个比特位的序列:
6.如权利要求2所述的提高信令帧传输鲁棒性的方法，其特征在于:在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复加取反后改变其中填充O的位置的具体过程为: 序列D4是通过改变序列D2尾部填O的位置，将填充的O分布在Xi和Xi+1之间，产生的序列D4为:
7.如权利要求1-6任意一项所述的提高信令帧传输鲁棒性的方法,其特征在于:所述信令帧包括单用户MMO无线通信系统的信令帧A，多用户MMO无线通信系统的信令帧A和信令帧B ;所述发送包括通过信道发送所述信令帧，其中，所述信道的带宽为540MHz或1080MHz ;当信道的带宽为540MHz时，信令帧子载波的数量是179，包括8个导频子载波、3个直流子载波和168个数据子载波；当信道的带宽为1080MHz时，信令帧子载波的数量是355，包括16个导频子载波、3个直流子载波和336个数据子载波。
8.一种用于如权利要求1-7任意一项所述的提高信令帧传输鲁棒性方法的装置，其特征在于，包括: 处理系统，用于在前向纠错编码前对加扰后的信令帧进行重复，或进行重复加取反，或重复后改变其中填充O的位置，也可以重复和取反后改变其中填充O的位置，从而生成新的信令帧，传输给发射机的编码模块； 发射机，用于发送信令帧给接收机； 接收机，收到信令帧要先译码，译码后产生N个比特位的输出K，然后根据发送时采用的重复或重复加取反的方法以及填充O的位置，结合循环冗余校验机制，恢复出L位的信令帧b。
9.如权利要求8所述的提高信令帧传输鲁棒性的装置，其特征在于，接收机根据发送时采用的重复或重复加取反的方法以及填充O的位置，按照循环冗余校验机制通过如下步骤恢复出L位的信令帧b: (1)发送时采用重复的方法产生D1,首先将译码后产生N个比特位的输出K的前L位的数据输入解扰器进行解扰产生出信令帧b，根据校验字段进行校验，如果校验正确，则产生了正确的信令帧b，对K的后面数据不再处理；如果校验不正确，则将K的第2段L位的数据输入解扰器进行解扰产生出信令帧b，根据校验字段进行校验，如果校验正确，则产生了正确的信令帧b，对K的后面数据不再处理；根据校验情况，上述过程可重复M次； (2)发送时采用重复加取反的方法产生D2，首先将译码后产生N个比特位的输出K的前L位的数据输入解扰器进行解扰产生出信令帧b，根据校验字段进行校验，如果校验正确，则产生了正确的信令帧b，对K的后面数据不再处理；如果校验不正确，则对K的第2段L位的数据先取反，然后输入解扰器进行解扰产生出信令帧b，根据校验字段进行校验，如果校验正确，则对后面数据不再处理；根据校验情况，上述过程可重复M次，其中M是奇数时，第M段L位的数据直接输入解扰器;M是偶数时，第M段L位的数据取反后输入解扰器； (3)发送时采用改变序列D1尾部填充O的位置方法产生D3，其恢复出信令帧b的过程和步骤(1)类似，不同的是，只是需要将填充的O去除掉。 (4)发送时采 用改变序列D2尾部填充O的位置方法产生D4，其恢复出信令帧b的过程和步骤(2)类似，不同的是，只是需要将填充的O去除掉。
【文档编号】H04L1/00GK103957083SQ201410210135
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】何世文, 姚雄生, 王海明, 黄永明, 洪伟, 张军 申请人:江苏中兴微通信息科技有限公司