[發(fā)明專利]生成碼率兼容LDPC碼及HARQ方案的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810066938.8
• 申請(qǐng)日: 2008-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN101572554A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金瑩;張曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03M13/11
• 分類號(hào): H03M13/11;H03M13/27;H04L1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信的信道編碼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種生成碼率兼容 LDPC碼及生成HARQ方案的方法及裝置。

背景技術(shù)

低密度一致校驗(yàn)(LDPC，low?density?parity?check)碼是Gallager于1962 年提出的一種線性分組碼，由于它的校驗(yàn)矩陣中”1”的個(gè)數(shù)較少，因此被稱 為低密度一致校驗(yàn)碼，然后由Mackay在1996年重新提出并加以改進(jìn)。除了 可以用校驗(yàn)矩陣表示LDPC碼之外，還可以用Tanner圖(見圖1)表示LDPC 碼，Tanner圖和校驗(yàn)矩陣是直接對(duì)應(yīng)的，由變量節(jié)點(diǎn)、校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和連接它們 的邊構(gòu)成。每個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)z_i對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)矩陣的一行，每個(gè)變量節(jié)點(diǎn)x_i對(duì)應(yīng)于 校驗(yàn)矩陣的一列。當(dāng)碼字中某一比特包含在某一校驗(yàn)方程中，即校驗(yàn)矩陣中 相應(yīng)的位為1時(shí)，圖1中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)和變量節(jié)點(diǎn)之間存在連線。對(duì)于每個(gè)節(jié) 點(diǎn)，與之相連的邊數(shù)稱為這個(gè)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)。

LDPC碼是目前采用較多的性能優(yōu)良的一種信道編碼技術(shù)，它的主要特 點(diǎn)是支持迭代譯碼，因此譯碼性能接近香農(nóng)容量限。LDPC碼具有較低的譯 碼復(fù)雜度，并且支持并行譯碼來提高譯碼器吞吐量，因此是下一代高速通信 系統(tǒng)中一種較優(yōu)的信道編碼方案。

目前使用較多的是基于循環(huán)移位矩陣設(shè)計(jì)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，其校驗(yàn)矩 陣H_m×n如圖2所示，n是碼長(zhǎng)，m是碼字中校驗(yàn)比特的個(gè)數(shù)，信息比特個(gè)數(shù) 為k＝n-m。其中P_i，j是z×z的循環(huán)移位矩陣或者是零矩陣。校驗(yàn)矩陣H_m×n可 以看作是由大小為m_b×n_b的二元基校驗(yàn)矩陣H_b按照擴(kuò)展因子z擴(kuò)展而來，其 中n＝z×n_b，m＝z×m_b，z為整數(shù)。二元基矩陣擴(kuò)展時(shí)，元素1用z×z右循 環(huán)移位矩陣替換，元素0用z×z零陣替換。H_m×n中每個(gè)循環(huán)單位陣可由其 向右循環(huán)移位量確定，可以把二元基校驗(yàn)矩陣信息和循環(huán)移位信息整合到一 個(gè)基校驗(yàn)矩陣中，記為H_bm。H_bm和H_b維數(shù)相同，H_bm直接由H_b得到：將 H_b中的0換成-1，定義成z×z零陣，1元素?fù)Q成循環(huán)移位量。由H_bm可直 接通過擴(kuò)展因子擴(kuò)展得到H_m×n。在構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼時(shí)，以基校驗(yàn)矩陣為 基礎(chǔ)，通過確定循環(huán)移位矩陣的位置和循環(huán)移位量的大小以優(yōu)化環(huán)分布來進(jìn) 行構(gòu)造。

為了能夠支持HARQ(Hybrid?Automatic?Repeat?request混合自動(dòng)重傳) 方案，所使用的基于循環(huán)移位矩陣設(shè)計(jì)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼是一種碼率兼容 碼，即高碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼碼字比特包含在低碼率的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼碼字 比特中，僅需要一個(gè)生成裝置和一個(gè)譯碼器就可以實(shí)現(xiàn)不同碼率的編碼和譯 碼。

現(xiàn)有技術(shù)中利用擴(kuò)展方法構(gòu)造碼率兼容準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，通過增加更多 的校驗(yàn)比特，由高碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼構(gòu)造低碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，采用擴(kuò) 展方法獲得的低碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼中對(duì)應(yīng)于高碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的校驗(yàn) 節(jié)點(diǎn)的度數(shù)不能靈活調(diào)整，準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的性能有待優(yōu)化。分解法是一種 通過將高碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的度數(shù)高的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)分解為兩個(gè)度數(shù)低的校 驗(yàn)節(jié)點(diǎn)來構(gòu)造低碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的方法，而且一般不會(huì)增加短環(huán)，甚至 還有可能減少短環(huán)，提高低碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的圍長(zhǎng)。采用上述方法獲得 的低碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼中對(duì)應(yīng)于高碼率準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼的變量節(jié)點(diǎn)的度數(shù) 不能靈活調(diào)整，編碼的性能有待優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種碼率兼容準(zhǔn)循環(huán)低密度一致校驗(yàn)碼的生成方法， 保證當(dāng)使用該方法獲得低碼率準(zhǔn)循環(huán)低密度一致校驗(yàn)碼中，對(duì)應(yīng)于高碼率準(zhǔn) 循環(huán)低密度一致校驗(yàn)碼的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)通過分解方法可以隨著碼率的降 低而減少，對(duì)應(yīng)于高碼率準(zhǔn)循環(huán)低密度一致校驗(yàn)碼的變量節(jié)點(diǎn)的度數(shù)通過擴(kuò) 展方法可以隨著碼率的降低而增加，所述方法包括以下步驟：

獲得系統(tǒng)的低碼率要求和高碼率準(zhǔn)循環(huán)低密度一致校驗(yàn)碼的度分布，設(shè) 計(jì)低碼率準(zhǔn)循環(huán)低密度一致校驗(yàn)碼的度分布；