[發明專利]一種語義通信系統中的信息傳輸方法

有效

• 申請號: 202111408524.0
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN113839750B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉萌萌;張建鋒;李振廷
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18;H04L1/16
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 奚麗萍

本申請實施例提供一種語義通信系統中的信息傳輸方法，發送端首先進行語義信息提取，產生語義表征序列，在所產生的語義表征序列中添加語義知識庫的信息，然后進行語義編碼，產生語義編碼序列；對語義編碼序列進行信道編碼，生成無線信號，經過無線信道傳輸后到達接收端；接收端對接收到的無線信號進行信道譯碼和語義譯碼；接收端根據信道譯碼和語義譯碼的正確與否向發送端進行反饋；發送端根據反饋結果決定是否需要重傳以及重傳的方式，直到接收端得到正確的語義譯碼結果。本申請實施例的技術方案能夠提高數據傳輸和反饋重傳的效率，避免計算資源和傳輸資源的浪費。

技術領域

本發明涉及6G移動通信領域，特別涉及一種語義通信系統中的信息傳輸方法。

背景技術

語義通信（Semantic Communications）利用傳輸內容的語義信息進行編碼，可以去除冗余數據，減少傳輸數據量，滿足6G時代的智能通信需求。所謂語義通信，是指從信源中提取語義信息并編碼，在有噪信道中傳輸的通信方式。傳統的語法通信，要求接收端譯碼信息與發送端編碼信息嚴格一致，即實現比特級的無差錯傳輸，而語義通信并不要求譯碼序列與編碼序列嚴格一致，只要求接收端恢復的語義信息與發送端提取的語義信息匹配即可。由于語義通信放松了對信息傳輸的無差錯要求，因此有望突破經典通信系統的傳輸瓶頸，為6G移動通信提供新的解決思路。

語義通信系統的基本框架如圖1所示，在發送端，首先進行語義信息提取和語義編碼，產生語義編碼序列，然后進行信道編碼，經過無線信道傳輸后到達接收端，接收端進行信道譯碼，再進行語義譯碼和語義信息恢復。其中，語義信息提取和語義編碼、語義譯碼和語義信息恢復，需要利用基于海量數據訓練的語義知識庫，從而提取和重建語義信息。

在經典通信系統中，采用基于香農信息論的比特級無差錯傳輸方法，接收端可以采用基于HARQ ACK/NACK的反饋方法把比特序列是否傳輸正確的信息反饋給發送端。在語義通信系統中，采用先經過語義信息提取和編碼后再進行比特級無差錯傳輸的方法，接收端進行語義譯碼和語義信息恢復，判斷接收的語義信息是否正確，并反饋給發送端。由于在語義通信系統結構中包含了經典通信系統的部分，因此，語義通信系統的反饋過程要同時考慮傳統的HARQ ACK/NACK反饋和語義反饋。

然而，在上述語義通信系統的基本框架下，如何進行信息傳輸，尚無具體的方法公開。

發明內容

本發明的目的在于提供一種語義通信系統中的信息傳輸方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本申請公開了一種語義通信系統中的信息傳輸方法，具體包括如下步驟：

S1、發送端首先進行語義信息提取，產生語義表征序列，在所產生的語義表征序列中添加語義知識庫的信息，然后進行語義編碼，產生語義編碼序列；

S2、對語義編碼序列進行信道編碼，生成無線信號，經過無線信道傳輸后到達接收端；

S3、接收端對接收到的無線信號進行信道譯碼和語義譯碼；

S4、接收端根據信道譯碼和語義譯碼的正確與否向發送端進行反饋；

S5、發送端根據反饋結果決定是否需要重傳以及重傳的方式，直到接收端得到正確的語義譯碼結果。

作為優選，所述步驟S3中語義譯碼的操作如下：接收端根據發送端在語義表征序列中添加的語義知識庫的信息，在對應的語義知識庫內對語義譯碼結果進行匹配。

作為優選，所述步驟S3中語義譯碼的操作如下：接收端根據發送端在語義表征序列中添加的語義知識庫的信息，在對應或相近的語義知識庫內對語義譯碼結果進行匹配；具體包括如下子步驟：

S31、接收端優先選用對應的語義知識庫對語義譯碼結果進行匹配，并根據匹配結果確定語義信息是否恢復正確；