專利名稱：低密度奇偶校驗編碼控制方法、系統(tǒng)和終端設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術，特別涉及一種低密度奇偶校驗編碼控制方法、系統(tǒng)和終端設備。
背景技術：
隨著現(xiàn)在移動通信技術的迅猛發(fā)展，對系統(tǒng)頻譜利用率的要求越來越高，這就需要系統(tǒng)能夠在有限的頻率資源內(nèi)，實現(xiàn)盡可能高的頻譜效率。AMC(Adaptive Modulation Coding，自適應編碼調(diào)制)技術能夠根據(jù)衰落信道的情況，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的編碼速率以及調(diào)制方式，從而在信道條件好的情況下采用高階調(diào)制和高速率編碼方式以獲得很高的頻譜利用率，而在信道條件差的情況下采用低階調(diào)制和低速率編碼方式來保證通信質(zhì)量。該技術所具有的這種自適應性極大的提高了無線通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。
LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校驗)是近幾年興起的一種糾錯碼，其能夠帶來比Turbo碼更佳的性能，并已經(jīng)成為現(xiàn)在的許多系統(tǒng)(包括802.16系統(tǒng))的備選方案。由于其譯碼的復雜度大大降低，因此可以進行更多次數(shù)的迭代譯碼而改善性能。由于LDPC碼是一種線性分組碼，譯碼之后可以通過校驗矩陣獲知是否正確譯碼。LDPC的優(yōu)良性能以及多種特性，使得其應用越來越廣。
目前基于LDPC碼的AMC技術和傳統(tǒng)的AMC技術相似，即AMC和LDPC編碼是獨立進行的，首先根據(jù)信道條件確定合適的MCS(ModulationCoding Scheme，調(diào)制編碼方式)，然后采用選定碼率的LDPC進行編碼。雖然能夠比固定調(diào)制方式和編碼速率的系統(tǒng)帶來較大的性能改善，但并沒有充分結合LDPC碼的優(yōu)點來進一步提高頻譜利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種低密度奇偶校驗編碼控制方法、系統(tǒng)和終端設備，用以解決現(xiàn)有基于低密度奇偶校驗編碼實現(xiàn)的自適應控制方式中如何提高系統(tǒng)吞吐量的問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案一種低密度奇偶校驗編碼控制方法，包括如下步驟統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；根據(jù)所述譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率。
所述方法中還包括如果所述自適應塊譯碼錯誤，則重傳該自適應塊中被打調(diào)的冗余比特。
所述方法中在每一種編碼調(diào)制方式下，在0至最大迭代次數(shù)之間將自適應塊的譯碼迭代次數(shù)劃分為幾個范圍，并為每一個范圍設置相應級別的打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；所述自適應塊打孔率的具體調(diào)整方法包括在數(shù)據(jù)傳輸開始時或重傳發(fā)生后啟動初始化階段，該初始化階段開始后的第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的所述自適應塊的打孔率設定為0，然后當連續(xù)正確譯碼該自適應塊的總數(shù)首次達到設定個數(shù)時結束初始化階段，根據(jù)所有譯碼正確的自適應塊的平均譯碼迭代次數(shù)或其中最后一個自適應塊的譯碼迭代次數(shù)所處的范圍，確定初始化階段結束后第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的該自適應塊對應的打孔率級別；在后續(xù)保持相同編碼調(diào)制方式的傳輸過程中，如果上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)超過設定門限次數(shù)，則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)低一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最低級別，則啟動初始化階段；反之則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)高一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最高級別，則保持該最高級別打孔率。
所述方法中還包括根據(jù)初始化階段開始后所述自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式。
所述方法中發(fā)射端分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端；接收端根據(jù)根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
較佳的，所述設定個數(shù)為1；和/或所述設定門限次數(shù)小于最大迭代次數(shù)。
本發(fā)明還提供一種低密度奇偶校驗編碼控制系統(tǒng)，包括低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)的發(fā)射端和接收端，其中，所述接收端包括統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；第一調(diào)整模塊，根據(jù)所述譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率。
存儲模塊，連接所述第一調(diào)整模塊，對應存儲每一種編碼調(diào)制方式下，為譯碼迭代次數(shù)劃分出的每一個范圍設置的相應級別打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；第二調(diào)整模塊，根據(jù)初始化階段開始后所述自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式；并將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果發(fā)送給所述第一調(diào)整模塊；反饋信息發(fā)送模塊，分別連接所述第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊，將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息反饋給發(fā)射端。
所述發(fā)射端還包括反饋信息接收模塊和數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊，所述反饋信息接收模塊將接收端反饋的編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息發(fā)送給數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊，該數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端；所述接收端還包括數(shù)據(jù)幀接收模塊，根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
本發(fā)明同時提供作為上述發(fā)射端和接收端的終端設備。
本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明技術方案充分考慮到LDPC的譯碼是迭代譯碼，因此存在最大迭代次數(shù)，當信道狀況好的時候，只需用較少的迭代就能夠譯碼正確，因此對于信道狀況好的情況進行適當?shù)拇蚩祝軌蛟诘陀谧畲蟮螖?shù)的譯碼過程中保證譯碼正確，并同時提高系統(tǒng)的吞吐量，提高了頻譜利用率；本發(fā)明技術方案進一步利用不同碼率的LDPC性能相差較大，在打孔并且譯碼錯誤的情況下，通過重傳被打掉的很少的數(shù)據(jù)，提高了譯碼正確性。


圖1為本發(fā)明所述低密度奇偶校驗編碼控制方法的主要流程示意圖；
圖2為三種備選MCS在AWGN下的BER仿真性能示意圖；圖3為本發(fā)明所述低密度奇偶校驗編碼控制系統(tǒng)的主要結構示意圖；圖4發(fā)明技術方案與傳統(tǒng)AMC方案的吞吐量性能比較示意圖。
具體實施例方式
LDPC的譯碼是迭代譯碼，因此存在最大迭代次數(shù)，當信道狀況好的時候，只需用較少的迭代就能夠譯碼正確，因此若對于信道狀況好的情況進行適當?shù)拇蚩?，則能夠在低于最大迭代次數(shù)的譯碼過程中保證譯碼正確，并同時提高系統(tǒng)的吞吐量。利用不同碼率的LDPC性能相差較大，在打孔并且譯碼錯誤的情況下，通過重傳被打掉的很少的數(shù)據(jù)，就能夠較大提高譯碼正確性。本發(fā)明充分結合LDPC的上述特性，為達到更高的頻譜利用率，提出一種根據(jù)LDPC譯碼迭代次數(shù)自適應進行低密度奇偶校驗編碼控制的方法，以下稱為LDPC-AMC方法，該方法的技術構思包括以下幾個方面1、統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；然后根據(jù)譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率；2、如果自適應塊譯碼錯誤，則重傳該自適應塊中被打調(diào)的冗余比特；3、在每一種編碼調(diào)制方式下，在0至最大迭代次數(shù)之間將自適應塊的譯碼迭代次數(shù)劃分為幾個范圍，并為每一個范圍設置相應級別的打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；這樣，自適應塊的打孔率的具體調(diào)整方法可以是在數(shù)據(jù)傳輸開始時或重傳發(fā)生后啟動初始化階段，該初始化階段開始后的第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的自適應塊的打孔率設定為0，然后當連續(xù)正確譯碼該自適應塊的總數(shù)首次達到設定個數(shù)時結束初始化階段，根據(jù)所有譯碼正確的自適應塊的平均譯碼迭代次數(shù)或其中最后一個自適應塊的譯碼迭代次數(shù)所處的范圍，確定初始化階段結束后第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的該自適應塊對應的打孔率級別；在后續(xù)保持相同編碼調(diào)制方式的傳輸過程中，如果上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)超過設定門限次數(shù)，則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)低一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最低級別，則啟動初始化階段；反之則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)高一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最高級別，則保持該最高級別打孔率；4、根據(jù)初始化階段開始后自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式。
在譯碼正確一個自適應塊后，先根據(jù)該自適應塊的信道狀態(tài)確定是否改變編碼調(diào)制方式，如果是則執(zhí)行初始化階段，否則根據(jù)該自適應塊的譯碼迭代次數(shù)確定是否調(diào)整相鄰下一幀中對應自適應塊的打孔率。
依據(jù)上述技術構思，發(fā)射端分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端；接收端根據(jù)根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
下面結合附圖進一步說明上述技術構思，考慮一個LDPC-AMC系統(tǒng)，一幀中共有K個自適應塊，每個自適應塊包括M個已調(diào)單元。
設第i(i＝1，2，...，K)個自適應塊中第j(j＝1，2，...，M)個單元傳輸?shù)囊颜{(diào)信號為Si，j，其平均功率為Ps，接收端AWGN噪聲方差為σ2，Si，j受到的信道衰落為Hi，j；Si，j經(jīng)過信道的衰落并疊加上AWGN(Adding White Gaussian Noise，加性高斯白噪聲)之后在接收端收到的信號為Ri，j。即
Ri，j＝Si，j×Hi，j+Ni，j其中，Ni，j表示AWGN，E(|Ni，j|2)＝σ2。
假設總共有T種備選MCS，分別編號為MCS1，MCS2，...，MCST，且第t(1≤t＜T)種MCS的吞吐量小于第t+1種MCS的吞吐量。設調(diào)制編碼方案MCSt對應的調(diào)制方式為Modt，編碼速率為Ratet，基于編碼速率Ratet的打孔方案有Lt種，打孔率分別為Punct，1，Punct，2，...，Punct，Lt，其中Punct，l＜Punct，l+1(l＝1，2，...，Lt-1)，Punct，1＝0表示不打孔，系統(tǒng)根據(jù)譯碼迭代次數(shù)決定打孔率，打孔率方案Punct，l和Punct，l+1(l＝1，2，...，Lt-1)的譯碼迭代次數(shù)切換門限為Ut，l(Ut，l＞Ut，l+1)，LDPC的最大迭代次數(shù)為Umax。
如圖1所示，下面針對其中一個自適應塊進行說明，所有自適應塊進行同樣的操作。設計PuncFlag為打孔標志位。設置一變量W以記錄在相同MCS選擇下自適應塊的正確譯碼次數(shù)，并為細調(diào)設置最大正確譯碼次數(shù)W0，初始化W＝0。
一、初始化階段PuncFlag＝0，首先對調(diào)制編碼方案進行粗調(diào)，根據(jù)該自適應塊的信道衰落狀況確定該自適應塊初步采用的MCS為MCSt，當信道情況滿足條件t的時候選擇第t種MCS，即MCSt=MCS1,case1MCS2,case2...MCST,caseT]]>其中，caset表示信道狀況滿足條件t(對于基于信噪比進行MCS選擇原則的AMC系統(tǒng)，caset表示自適應塊的信噪比處于某一范圍的情形，以SNRk表示自適應塊的信噪比，Tht表示第t和第t+1種MCS的信噪比切換門限，上式就變成
MCSt=MCS1,SNRk<Th1MCS2,Th1≤Th2;…MCST,SNRk≥ThT-1]]>對于基于其他MCS選擇原則的系統(tǒng)，caset另作解釋。
MCSt對應的調(diào)制方式為Modt，編碼速率為Ratet，把MCSt信息反饋回發(fā)射端，發(fā)射端根據(jù)該MCSt對該自適應塊的信源比特進行編碼和調(diào)制，最后所有的自適應塊組成幀之后發(fā)送出去；接收端收到信號，把對應自適應塊的符號取出來，按照Modt對該自適應塊進行解調(diào)，按照Ratet進行譯碼，最后恢復出原始比特信號。
當W＝0時，若該自適應塊中編碼塊的譯碼不正確，則重置W＝0，該自適應塊或者進行重傳以保證譯碼正確或者丟棄該編碼塊數(shù)據(jù)進行下一幀的傳輸；若譯碼正確，則W＝W+1，并記錄LDPC正確譯碼迭代次數(shù)UW。
當0＜W＜W0時，若該自適應塊中編碼塊的譯碼不正確，或者MCSt與上一幀不同，則重置W＝0，該自適應塊或者進行重傳以保證譯碼正確或者丟棄該編碼塊數(shù)據(jù)進行下一幀的傳輸；若譯碼正確并且MCSt與上一幀相同，則W＝W+1，并記錄LDPC正確譯碼迭代次數(shù)UW。
當W＝W0時對調(diào)制編碼方案進行細調(diào)。設置U為所有W0正確譯碼的平均迭代次數(shù)U=1W0ΣW=1W0UW]]>或者第W0次譯碼的迭代次數(shù)U=UW0]]>，并根據(jù)U按照下式?jīng)Q定下一幀采用的打孔率Punct，lPunct,l=Punct,1=0,Ut,1<U≤UmaxPunct,2,Ut,2<U≤Ut,1...Punct,Lt-1,Ut,Lt-1<U≤Ut,Lt-2Punct,Lt,U≤Ut,Lt-1]]>當Punct，l≠0時進入打孔階段，把Punct，l信息反饋回發(fā)射端，設置PuncFlag＝1，否則，該自適應塊仍然處于初始化階段進行下一幀的傳輸。
二、打孔階段發(fā)射端根據(jù)Ratet進行編碼，根據(jù)Punct，l進行打孔并把打掉的冗余比特存在緩存里，并根據(jù)Modt進行調(diào)制，形成自適應塊，并與其他自適應塊形成幀發(fā)送出去。接收端收到信號，把對應自適應塊的符號取出來，按照Modt對該自適應塊進行解調(diào)并把解調(diào)的結果存于緩存中，按照Punct，l進行解打孔，并按照Ratet進行譯碼。
若LDPC譯碼錯誤，則進入重傳階段進行下一幀的傳輸；若LDPC譯碼正確，則說明信道狀況好，首先判斷當前信道情況是否滿足第t+1種MCS選擇的條件，當信道情況滿足第t+1種MCS選擇的條件時，則選擇第t+1種MCS進入初始化階段進行下一幀的傳輸。當信道情況不滿足第t+1種MCS選擇的條件時，則記錄正確譯碼經(jīng)過的迭代次數(shù)U′。設置一降階門限Udown，若U′≤Udown，則繼續(xù)保持打孔階段，并且參數(shù)不變；若U′＞Udown，則說明譯碼迭代次數(shù)接近最大迭代次數(shù)，當l＞1時，更新打孔率為Punct，l-1，保持處于打孔階段；當l＝1時，進入初始化階段。
三、重傳階段接收端將重傳指令反饋回發(fā)射端，發(fā)射端把已存于緩存中的冗余比特按照Modt進行調(diào)制，形成自適應塊，并與其他自適應塊形成幀發(fā)送出去。接收端收到信號，把對應自適應塊的符號取出來，按照Modt對該自適應塊進行解調(diào)，把上一幀中的解調(diào)結果從緩存中取出，與本幀的解調(diào)結果合并再次進行譯碼。系統(tǒng)進入初始化階段進行下一幀的傳輸。
以一個具體實施例再次詳細說明，LDPC-AMC的OFDM系統(tǒng)參數(shù)如表1所示表1AMC-OFDM系統(tǒng)的相關參數(shù)


該自適應系統(tǒng)的一個幀包括20個OFDM符號，根據(jù)信道相關性把每15個相鄰子載波劃分為一個子帶，則得到56個子帶，規(guī)定一個自適應塊包括20個OFDM符號中的15個子載波，在每個自適應塊采用一種MCS。在該AMC系統(tǒng)中，初始備選MCS(未打孔)總共有3種，三種碼率分別對應三種母碼，每一種母碼可以通過打孔實現(xiàn)多種碼率，從而得到不同的傳輸效率，如表2所示，所列參數(shù)是通過經(jīng)驗確定的。該系統(tǒng)采用理想信道估計，LDPC譯碼的最大迭代次數(shù)為50次。
表2備選調(diào)制編碼方案

通過計算得到第k個自適應塊的信噪比SNRk，按照下式選擇初步的MCSMCSt=MCS1,SNRk<10MCS2,10≤SNRk<16.7MCS3,SNRk≥16.7---(1)]]>式(1)中的參數(shù)是通過所有MCS在AWGN下的誤比特率BER性能仿真得到，仿真結果如圖2所示，其中，曲線201為編碼調(diào)制方式為1/2、QPSK的仿真結果，曲線202為編碼調(diào)制方式為2/3、16QAM的仿真結果，曲線203為編碼調(diào)制方式為3/4、64QAM的仿真結果，門限值確定的標準為使方案性能的BER保持低于10-3的原則。
一、初始化階段首先根據(jù)信道狀況對調(diào)制編碼方案進行粗調(diào)，選擇MCSt為初步的調(diào)制編碼方案，對應調(diào)制方式為Modt，編碼速率為Ratet，把MCSt信息反饋回發(fā)射端，發(fā)射端根據(jù)Ratet對該自適應塊的信源比特進行編碼，根據(jù)Modt進行調(diào)制，最后所有的自適應塊組成幀之后發(fā)送出去；接收端收到信號，把對應自適應塊的符號取出來，進行相應的解調(diào)和譯碼，最后恢復出原始比特信號。
在本例中，可以為細調(diào)設置最大正確譯碼次數(shù)W0＝1。若該自適應塊中編碼塊的譯碼不正確，則丟棄該自適應塊的數(shù)據(jù)，進行下一幀的傳輸；若譯碼正確，假設正確譯碼經(jīng)過的LDPC迭代次數(shù)為U，系統(tǒng)根據(jù)U決定當前幀采用的打孔率，按照表2進行。當Punct，l≠0時進入打孔階段，把Punct，l反饋回發(fā)射端，PuncFlag＝1，否則，自適應塊仍然處于初始化階段。
二、打孔階段發(fā)射端根據(jù)Ratet進行編碼，根據(jù)Punct，l進行打孔并把打掉的冗余比特存在緩存里，并根據(jù)Modt進行調(diào)制，形成自適應塊，并與其他自適應塊形成幀發(fā)送出去。接收端收到信號，把對應自適應塊的符號取出來，按照Modt對該自適應塊進行解調(diào)并把解調(diào)的結果存于緩存中，按照Punct，l進行解打孔，并按照Ratet進行譯碼，最后恢復出原始比特信號，根據(jù)譯碼結果1、若LDPC譯碼錯誤，則進入重傳階段，通過重傳保證譯碼正確性；2、若LDPC譯碼正確，則首先判斷當前信道情況是否滿足第t+1種MCS選擇的條件，即判斷SNRk是否滿足(1)式中第t+1種MCS選擇的條件，當信道情況滿足時，則選擇第t+1種MCS進入初始化階段進行下一幀的傳輸。當信道情況不滿足時，則記錄正確譯碼經(jīng)過的迭代次數(shù)U′。設置一降階門限Udown＝45，則若U′≤45，則繼續(xù)保持打孔階段，并且參數(shù)不變；
若U′＞45，則說明譯碼迭代次數(shù)接近最大迭代次數(shù)，當l＞1時，更新打孔率為Punct，l-1,保持處于打孔階段；當l＝1時，進入初始化階段重新選擇MCS。
三、重傳階段把重傳指令反饋回發(fā)射端，發(fā)射端把已存于緩存中的冗余比特按照Modt進行調(diào)制，形成自適應塊，并與其他自適應塊形成幀發(fā)送出去。接收端收到信號，把對應自適應塊的符號取出來，按照Modt對該自適應塊進行解調(diào)，把上一幀中的解調(diào)結果從緩存中取出，與本幀的解調(diào)結果合并再次進行譯碼。
系統(tǒng)進入初始化階段，進行下一幀的傳輸。
如圖3所示，實現(xiàn)本發(fā)明技術方案的一種低密度奇偶校驗編碼控制系統(tǒng)包括低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)的發(fā)射端301和接收端302；其中，接收端302包括統(tǒng)計模塊3021，統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；第一調(diào)整模塊3022，根據(jù)譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率；存儲模塊3023，連接第一調(diào)整模塊3022，對應存儲每一種編碼調(diào)制方式下，為譯碼迭代次數(shù)劃分出的每一個范圍設置的相應級別打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；第一調(diào)整模塊3022調(diào)整自適應塊打孔率的具體方法包括在數(shù)據(jù)傳輸開始時或重傳發(fā)生后啟動初始化階段，該初始化階段開始后的第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的自適應塊的打孔率設定為0，然后當連續(xù)正確譯碼該自適應塊的總數(shù)首次達到設定個數(shù)時結束初始化階段，根據(jù)所有譯碼正確的自適應塊的平均譯碼迭代次數(shù)或其中最后一個自適應塊的譯碼迭代次數(shù)所處的范圍，確定初始化階段結束后第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的該自適應塊對應的打孔率級別；在后續(xù)保持相同編碼調(diào)制方式的傳輸過程中，如果上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)超過設定門限次數(shù)，則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)低一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最低級別，則啟動初始化階段；反之則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)高一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最高級別，則保持該最高級別打孔率。
第二調(diào)整模塊3024，根據(jù)初始化階段開始后自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式；并將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果發(fā)送給第一調(diào)整模塊3023，第一調(diào)整模塊3023當編碼調(diào)制方式改變時，重新啟動初始化階段；反饋信息發(fā)送模塊3025，分別連接第一調(diào)整模塊3023和第二調(diào)整模塊3024，將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息反饋給發(fā)射端301；數(shù)據(jù)幀接收模塊3026，根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
數(shù)據(jù)幀接收模塊3026使用的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率可以由反饋信息發(fā)送模塊3025轉(zhuǎn)發(fā)，如圖3中所示，也可以由第一調(diào)整模塊3022和第二調(diào)整模塊3024直接發(fā)送。
發(fā)射端301包括反饋信息接收模塊3011和數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊3012，反饋信息接收模塊3011將接收端反饋的編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息發(fā)送給數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊3012，該數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊3012分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端。
上述系統(tǒng)的具體處理細節(jié)參見方法中描述，這里不再重復。
本發(fā)明技術方案與現(xiàn)有技術相比吞吐量的仿真結果如圖4所示，其中包括了1、僅僅采用三種MCS的傳統(tǒng)AMC系統(tǒng)吞吐量結果，如曲線401所示；2、采用了如表2所示將微調(diào)方案也包括在內(nèi)的共8種MCS的傳統(tǒng)AMC系統(tǒng)的吞吐量結果，如曲線402所示；3、采用發(fā)明技術方案的吞吐量結果，如曲線403所示，該吞吐量的統(tǒng)計方法基于正確譯碼的編碼塊，結果說明本發(fā)明能夠大大的提高系統(tǒng)吞吐量。
對于信令開銷考慮，在本發(fā)明具體實施方式
中，信令的傳輸通過特殊的信令信道進行，并且信令的傳輸假設是無誤的。對比圖中的三種AMC方案，每種AMC方案的信令開銷基本相同，因此對于圖所示的吞吐量的提升而言，信令開銷都忽略不計。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
1.一種低密度奇偶校驗編碼控制方法，其特征在于，包括如下步驟統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；根據(jù)所述譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中還包括如果所述自適應塊譯碼錯誤，則重傳該自適應塊中被打調(diào)的冗余比特。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法中在每一種編碼調(diào)制方式下，在0至最大迭代次數(shù)之間將自適應塊的譯碼迭代次數(shù)劃分為幾個范圍，并為每一個范圍設置相應級別的打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；所述自適應塊打孔率的具體調(diào)整方法包括在數(shù)據(jù)傳輸開始時或重傳發(fā)生后啟動初始化階段，該初始化階段開始后的第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的所述自適應塊的打孔率設定為0，然后當連續(xù)正確譯碼該自適應塊的總數(shù)首次達到設定個數(shù)時結束初始化階段，根據(jù)所有譯碼正確的自適應塊的平均譯碼迭代次數(shù)或其中最后一個自適應塊的譯碼迭代次數(shù)所處的范圍，確定初始化階段結束后第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的該自適應塊對應的打孔率級別；在后續(xù)保持相同編碼調(diào)制方式的傳輸過程中，如果上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)超過設定門限次數(shù)，則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)低一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最低級別，則啟動初始化階段；反之則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)高一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最高級別，則保持該最高級別打孔率。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法中還包括根據(jù)初始化階段開始后所述自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法中發(fā)射端分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端；接收端根據(jù)根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述設定個數(shù)為1；和/或所述設定門限次數(shù)小于最大迭代次數(shù)。
7.一種低密度奇偶校驗編碼控制系統(tǒng)，包括低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)的發(fā)射端和接收端，其特征在于，所述接收端包括統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；第一調(diào)整模塊，根據(jù)所述譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端還包括存儲模塊，連接所述第一調(diào)整模塊，對應存儲每一種編碼調(diào)制方式下，為譯碼迭代次數(shù)劃分出的每一個范圍設置的相應級別打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；所述第一調(diào)整模塊在數(shù)據(jù)傳輸開始時或重傳發(fā)生后啟動初始化階段，該初始化階段開始后的第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的所述自適應塊的打孔率設定為0，然后當連續(xù)正確譯碼該自適應塊的總數(shù)首次達到設定個數(shù)時結束初始化階段，根據(jù)所有譯碼正確的自適應塊的平均譯碼迭代次數(shù)或其中最后一個自適應塊的譯碼迭代次數(shù)所處的范圍，確定初始化階段結束后第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的該自適應塊對應的打孔率級別；在后續(xù)保持相同編碼調(diào)制方式的傳輸過程中，如果上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)超過設定門限次數(shù)，則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)低一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最低級別，則啟動初始化階段；反之則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)高一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最高級別，則保持該最高級別打孔率。
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端還包括第二調(diào)整模塊，根據(jù)初始化階段開始后所述自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式；并將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果發(fā)送給所述第一調(diào)整模塊，所述第一調(diào)整模塊當編碼調(diào)制方式改變時，重新啟動初始化階段；反饋信息發(fā)送模塊，分別連接所述第一調(diào)整模塊和第二調(diào)整模塊，將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息反饋給發(fā)射端。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射端還包括反饋信息接收模塊和數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊，所述反饋信息接收模塊將接收端反饋的編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息發(fā)送給數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊，該數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端；所述接收端還包括數(shù)據(jù)幀接收模塊，根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
11.一種基于低密度奇偶校驗編碼的終端設備，包括反饋信息發(fā)送模塊，其特征在于，所述終端設備還包括統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計相同編碼調(diào)制方式下上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)；第一調(diào)整模塊，根據(jù)所述譯碼迭代次數(shù)調(diào)整相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率，并通過所述反饋信息發(fā)送模塊發(fā)送打孔率調(diào)整信息。
12.如權利要求11所述的終端設備，其特征在于，所述終端設備還包括存儲模塊，連接所述第一調(diào)整模塊，對應存儲每一種編碼調(diào)制方式下，為譯碼迭代次數(shù)劃分出的每一個范圍設置的相應級別打孔率，譯碼迭代次數(shù)越高對應級別的打孔率越低；所述第一調(diào)整模塊在數(shù)據(jù)傳輸開始時或重傳發(fā)生后啟動初始化階段，該初始化階段開始后的第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的所述自適應塊的打孔率設定為0，然后當連續(xù)正確譯碼該自適應塊的總數(shù)首次達到設定個數(shù)時結束初始化階段，根據(jù)所有譯碼正確的自適應塊的平均譯碼迭代次數(shù)或其中最后一個自適應塊的譯碼迭代次數(shù)所處的范圍，確定初始化階段結束后第一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中包含的該自適應塊對應的打孔率級別；在后續(xù)保持相同編碼調(diào)制方式的傳輸過程中，如果上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中譯碼正確的自適應塊的譯碼迭代次數(shù)超過設定門限次數(shù)，則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)低一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最低級別，則啟動初始化階段；反之則將下一幀編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的打孔率調(diào)高一個級別，其中如果該自適應塊的當前打孔率為最高級別，則保持該最高級別打孔率。
13.如權利要求12所述的終端設備，其特征在于，所述終端設備還包括第二調(diào)整模塊，根據(jù)初始化階段開始后所述自適應塊的對應的信道狀態(tài)確定該自適應塊在初始化階段中使用的編碼調(diào)制方式；在初始化階段結束后的后續(xù)傳輸過程中，根據(jù)上一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中自適應塊的信道狀況確定相鄰下一幀低密度奇偶校驗編碼數(shù)據(jù)中該自適應塊的編碼調(diào)制方式，并通過所述反饋信息發(fā)送模塊發(fā)送編碼調(diào)制方式調(diào)整結果；同時將編碼調(diào)制方式調(diào)整結果發(fā)送給所述第一調(diào)整模塊，所述第一調(diào)整模塊當編碼調(diào)制方式改變時，重新啟動初始化階段。
14.如權利要求13所述的終端設備，其特征在于，所述終端設備還包括數(shù)據(jù)幀接收模塊，根據(jù)收到的每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，將各自適應塊進行解調(diào)、解打孔和譯碼后還原信源比特。
15.一種基于低密度奇偶校驗編碼的終端設備，包括反饋信息接收模塊，其特征在于，所述終端設備還包括數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊，所述反饋信息接收模塊接收反饋的編碼調(diào)制方式調(diào)整結果和打孔率調(diào)整信息并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊，所述數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊基于低密度奇偶校驗編碼，分別根據(jù)每一幀數(shù)據(jù)中包含的各自適應塊對應的編碼調(diào)制方式和打孔率，對信源比特進行編碼、打孔和調(diào)制后生成相應的自適應塊，并將所有自適應塊組成數(shù)據(jù)幀發(fā)送給接收端。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術，特別涉及一種低密度奇偶校驗編碼控制方法、系統(tǒng)和終端設備，用以解決現(xiàn)有基于低密度奇偶校驗編碼實現(xiàn)的自適應控制方式中如何提高系統(tǒng)吞吐量的問題。本發(fā)明技術方案充分考慮到LDPC的譯碼是迭代譯碼，因此存在最大迭代次數(shù)，當信道狀況好的時候，只需用較少的迭代就能夠譯碼正確，因此對于信道狀況好的情況進行適當?shù)拇蚩?，能夠在低于最大迭代次?shù)的譯碼過程中保證譯碼正確，并同時提高系統(tǒng)的吞吐量，提高了頻譜利用率；本發(fā)明技術方案進一步利用不同碼率的LDPC性能相差較大，在打孔并且譯碼錯誤的情況下，通過重傳被打掉的很少的數(shù)據(jù)，提高了譯碼正確性。
文檔編號H04L25/03GK1937479SQ20061014102
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權日2006年9月28日
發(fā)明者李立華, 周明宇, 溫娜, 路唯佳, 劉翔, 張平, 吳和兵, 王吉濱 申請人:華為技術有限公司, 北京郵電大學