[發(fā)明專利]前向糾錯(cuò)編碼方法、前向糾錯(cuò)譯碼方法及其裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910092480.8
• 申請(qǐng)日: 2009-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101662335A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶生;蘇金樹(shù);龔正虎;劉亞萍;廖海寧;陳曉梅;陶孜謹(jǐn);白冰;酈蘇丹;王宏;胡寧;陳琳;張曉哲;陶靜;徐京渝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H04L12/56
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種前向糾錯(cuò)編碼方法、前向糾 錯(cuò)譯碼方法及其裝置。

背景技術(shù)

在相關(guān)技術(shù)中，由于受到無(wú)線傳輸鏈路中的電磁干擾、電傳輸鏈路中 的電流浪涌、光傳輸鏈路中的信號(hào)強(qiáng)弱的影響，非常容易造成數(shù)據(jù)鏈路中 的報(bào)文發(fā)生突發(fā)性誤碼，突發(fā)性誤碼的典型特征是誤碼現(xiàn)象集中在某一段 連續(xù)的數(shù)據(jù)中，并造成這一段數(shù)據(jù)很高的比特誤碼率。在嚴(yán)重時(shí)，突發(fā)性 誤碼的比特誤碼率可達(dá)10^-3，也就是說(shuō)，如果報(bào)文長(zhǎng)度超過(guò)1000字節(jié)，則 報(bào)文的平均錯(cuò)誤率為100％，如此高的比特誤碼率會(huì)導(dǎo)致惡劣環(huán)境下的無(wú) 線傳輸鏈路上的誤碼現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，進(jìn)一步使得網(wǎng)絡(luò)通信無(wú)法正常進(jìn)行。

現(xiàn)有技術(shù)中，絕大部分的傳輸硬件對(duì)平均分布的誤碼具有很好的糾錯(cuò) 能力，但是，在遇到集中突發(fā)式的誤碼情況時(shí)，由于傳輸硬件不能同時(shí)處 理大規(guī)模的突發(fā)式誤碼，導(dǎo)致傳統(tǒng)的糾錯(cuò)手段不再適用。因此，在低帶寬、 較大時(shí)延、高誤碼率的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下引入了端對(duì)端的前向糾錯(cuò)(Forward Error?Correction；以下簡(jiǎn)稱：FEC)，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中FEC架構(gòu)的示意 圖，如圖1所示，F(xiàn)EC是指報(bào)文在被傳輸之前預(yù)先對(duì)其按指定的格式進(jìn)行 編碼，在接收端側(cè)按規(guī)定的算法進(jìn)行解碼，以達(dá)到找出誤碼并糾正錯(cuò)誤的 一種糾錯(cuò)手段。具體地，發(fā)送端將報(bào)文發(fā)送到檢、糾錯(cuò)碼編碼器中，檢、 糾錯(cuò)碼編碼器會(huì)對(duì)報(bào)文按照指定的格式進(jìn)行編碼，得到FEC編碼，并將 其發(fā)送到編碼信道中，在編碼信道中，會(huì)出現(xiàn)噪聲源對(duì)FEC編碼的干擾， 從而出現(xiàn)了誤碼，在FEC編碼發(fā)送到接收端的檢、糾錯(cuò)碼譯碼器后，檢、 糾錯(cuò)碼譯碼器會(huì)對(duì)FEC編碼按照指定的格式進(jìn)行譯碼，并將譯碼后得到 的報(bào)文發(fā)送到接收端。在上述編譯碼過(guò)程中，可以運(yùn)用里德-所羅門(mén) (Reed-Solomon；以下簡(jiǎn)稱RS)編碼以數(shù)據(jù)塊為單位對(duì)報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)冗 余保護(hù)。目前，F(xiàn)EC已經(jīng)是一種提高傳輸質(zhì)量的重要手段。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：

由于RS編碼是一種定長(zhǎng)運(yùn)算，因此，每個(gè)參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)塊都達(dá)到 規(guī)定的相同長(zhǎng)度才能進(jìn)行冗余保護(hù)數(shù)據(jù)的生成運(yùn)算。但是，在網(wǎng)絡(luò)傳輸中， 報(bào)文長(zhǎng)度會(huì)隨應(yīng)用不同而變化。頻繁交互的應(yīng)用產(chǎn)生大量無(wú)規(guī)則變化的報(bào) 文(例如，即時(shí)通訊系統(tǒng))，不適于RS編碼的定長(zhǎng)特性。如果將報(bào)文統(tǒng) 一采用定長(zhǎng)分組，報(bào)文必然需要填充填料(pad)至規(guī)定長(zhǎng)度后再進(jìn)行RS 編碼，但是，由于報(bào)文中填充有大量的填料，使得在報(bào)文傳輸過(guò)程中非常 容易造成帶寬的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種前向糾錯(cuò)編碼方法、前向糾錯(cuò)譯碼方法及其裝置， 用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于報(bào)文中填充有大量的填料而導(dǎo)致在報(bào)文傳輸過(guò)程中 造成帶寬的浪費(fèi)的缺陷，減少不必要的帶寬浪費(fèi)。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種前向糾錯(cuò)編碼方法，包括：根據(jù)預(yù)先設(shè)置的編碼 規(guī)則在報(bào)文中填充填料，并將包含填料的報(bào)文劃分為長(zhǎng)度相等的數(shù)據(jù)塊；根 據(jù)編碼規(guī)則和數(shù)據(jù)塊生成冗余糾錯(cuò)塊，并將填料從數(shù)據(jù)塊中剔除；分別確定 冗余糾錯(cuò)塊、以及剔除填料的數(shù)據(jù)塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)值，并將循環(huán)冗余校驗(yàn) 值添加在相應(yīng)的冗余糾錯(cuò)塊和剔除填料的數(shù)據(jù)塊中；將添加循環(huán)冗余校驗(yàn)值 的剔除填料的數(shù)據(jù)塊和冗余糾錯(cuò)塊構(gòu)成前向糾錯(cuò)碼并發(fā)送到接收端。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種前向糾錯(cuò)譯碼方法，包括：根據(jù)發(fā)送端發(fā)送 的數(shù)據(jù)幀的幀頭和幀尾接收數(shù)據(jù)幀，其中，數(shù)據(jù)幀包括幀頭、前向糾錯(cuò)碼、 以及幀尾；根據(jù)前向糾錯(cuò)碼中的循環(huán)冗余校驗(yàn)值確定在傳輸過(guò)程中前向糾錯(cuò) 碼中的預(yù)定數(shù)據(jù)塊發(fā)生誤碼，其中，預(yù)定數(shù)據(jù)塊的個(gè)數(shù)小于等于前向糾錯(cuò)碼 中冗余糾錯(cuò)塊的個(gè)數(shù)；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的編碼規(guī)則將填料補(bǔ)充在前向糾錯(cuò)碼中 剔除填料的數(shù)據(jù)塊中；根據(jù)冗余糾錯(cuò)塊以及數(shù)據(jù)塊計(jì)算發(fā)生誤碼的預(yù)定數(shù)據(jù) 塊；將填料從數(shù)據(jù)塊中剔除，獲取正確的報(bào)文。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種前向糾錯(cuò)編碼裝置，包括：填充模塊，用于 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的編碼規(guī)則在報(bào)文中填充填料；劃分模塊，用于將包含填料 的報(bào)文劃分為長(zhǎng)度相等的數(shù)據(jù)塊；生成模塊，用于根據(jù)編碼規(guī)則和數(shù)據(jù)塊 生成冗余糾錯(cuò)塊；剔除模塊，用于在生成模塊生成冗余糾錯(cuò)塊后，將填料 從數(shù)據(jù)塊中剔除；循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K，用于分別確定冗余糾錯(cuò)塊、以及剔 除填料的數(shù)據(jù)塊的循環(huán)冗余校驗(yàn)值，并將循環(huán)冗余校驗(yàn)值添加在相應(yīng)的冗 余糾錯(cuò)塊和剔除填料的數(shù)據(jù)塊中；發(fā)送模塊，用于將剔除填料的數(shù)據(jù)塊和 冗余糾錯(cuò)塊構(gòu)成前向糾錯(cuò)碼并發(fā)送到接收端。