CN101924602B - 数据传输方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种数据传输方法及设备，其方法包括：构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵；获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；将K个用于指示对应的K个基矩阵和对应的K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数的矩阵信息保存到多个用户设备上，用户设备根据所确定的矩阵信息获得校验矩阵，对待发送的数据进行编码后发送；其中，构造K个基矩阵包括：在一个二分图上利用PEG算法构造第一个基矩阵；通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵。使用本发明实施例提供的技术方案，便于获得校验矩阵。

Description

数据传输方法及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及数据传输方法及设备。

背景技术

目前，采用非正交多址接入方式能够获得比正交多址接入更大的***容量，在非正交多址接入方式中，用户设备根据优化的非规则低密度奇偶校验(low-density parity-check，LDPC)码的度分布，用纯随机的方式构造校验矩阵，并根据自己的校验矩阵对待传输数据进行编码，将编码后的信号发出，各用户设备发出的信号在信道内被叠加成一个信号发送至基站，且各用户设备分别将自己的校验矩阵发送给基站，基站可以根据各用户设备的校验矩阵解析收到的信号，得到各用户设备的数据。

现有技术具有如下缺点：

现有技术中，需要每次编码之前为用户设备随机构造一个校验矩阵，而且还需要将校验矩阵传给基站，增加网络负担。

发明内容

本发明实施例提供一种数据传输方法及设备，便于获得用户设备的校验矩阵。

有鉴于此，本发明实施例提供：

一种数据传输方法，包括：

构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵；

分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

将K个矩阵信息分别保存到多个用户设备上，所述K个矩阵信息用于指示对应的K个基矩阵和对应的K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

用户设备在K个矩阵信息中确定自己利用的矩阵信息，根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵，利用所述校验矩阵，对待发送的数据进行编码，发送编码后的信号；

所述构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵包括：

在一个二分图上利用渐进边增长PEG算法构造第一个基矩阵；

通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1＜k≤K。

一种数据传输方法，包括：

构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵；

分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

将K个矩阵信息分别保存到基站上，所述K个矩阵信息用于指示对应的K个基矩阵和对应的K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

所述基站接收叠加信号，根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵，将K个校验矩阵联合得到联合因子图，利用所述联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据；

所述构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵包括：

在一个二分图上利用渐进边增长PEG算法构造第一个基矩阵；

通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1＜k≤K。

一种用户设备，包括：

保存单元，用于保存在K个矩阵信息；其中，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

校验矩阵获得单元，用于在K个矩阵信息中确定自己利用的矩阵信息，根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵；其中，K个基矩阵中的第一个基矩阵是在一个二分图上利用PEG算法构造的，K个基矩阵中的第k个基矩阵是通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法得到的；

编码单元，用于利用所述校验矩阵，对待发送的数据进行编码；

发送单元，用于发送所述编码单元编码得到的信号。

一种基站设备，包括：

保存单元，用于保存K个矩阵信息，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

接收单元，用于接收叠加信号；

校验矩阵获得单元，用于根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵，其中，其中，K个基矩阵中的第一个基矩阵是在一个二分图上利用PEG算法构造的，K个基矩阵中的第k个基矩阵是通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法得到的；

联合因子图获得单元，用于将K个校验矩阵联合得到联合因子图；

解析单元，用于利用所述联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据。

一种计算设备，包括：

基矩阵构造单元，用于在一个二分图上利用PEG算法构造第一个基矩阵；通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1＜k≤K，所述K为共用一段资源的用户设备的个数；

移位次数获取单元，用于获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

其中，所述基矩阵构造单元构造的基矩阵和所述移位次数获取单元获取的移位次数是用于构造K个校验矩阵的。

本发明实施例对于多用户设备的***，用于构成校验矩阵的基矩阵是通过信道节点将前k-1个基矩阵的二分图中的变量节点分别与第k个二分图的变量节点相连，并利用PEG(Progressive-edge-growth，渐进边增长)算法得到的，因此，所获得的校验矩阵不是随机的，就不需要用户设备进行数据编码时将校验矩阵传给基站，减轻网络负担。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的数据传输方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的数据传输方法流程图；

图3是本发明实施例二提供的构造基矩阵的方法流程图；

图4是本发明实施例二提供的由多个基矩阵的二分图联合成的大图；

图5是本发明实施例四提供的用户设备结构图；

图6是本发明实施例五提供的基站结构图；

图7是本发明实施例三提供的计算设备结构图。

具体实施方式

实施例一：

参阅图1，本发明实施例一提供一种数据传输方法，该方法包括：

101、构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵。

构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵包括：

在一个二分图上利用渐进边增长PEG算法构造第一个基矩阵；

通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1＜k≤K。

其中，通过信道节点将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点分别与第k个二分图的变量节点相连中的信道节点可以称为第一类信道节点。

102、分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数。

103、将K个矩阵信息分别保存到多个用户设备上，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数。

104、用户设备在K个矩阵信息中确定自己利用的矩阵信息，根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵，利用所述校验矩阵，对待发送的数据进行编码，发送编码后的信号。

其中，共用一段资源的K个用户设备发出的信号在无线信道内被叠加成一个信号，称为叠加信号。

105、基站接收叠加信号，根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵，将K个校验矩阵联合得到联合因子图，利用所述联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据。

其中，基站利用多个校验矩阵构造的联合因子图不再像单个校验矩阵的因子图那样只有两类节点(变量节点和校验节点)，引入了一个新的节点，称为第二类信道节点；各个校验矩阵本身的因子图通过第二类信道节点相互连接在一起构成了一个更大的因子图，称为联合因子图，联合因子图上的环路除了每个校验矩阵本身所构造的环路外，还包括通过第二类信道节点所构造的环路。

本发明实施例一对于多用户设备共用一段资源的***，通过第一类信道节点将前k-1个基矩阵的二分图中的变量节点分别与第k个二分图的变量节点相连得到大图，在大图上利用PEG算法得到第k个基矩阵，进而使用户设备和基站根据基矩阵所获得的校验矩阵不是随机的，就不需要用户设备每次进行数据编码时都将校验矩阵传给基站，减轻网络负担。

实施例二：

参阅图2，本发明实施例二提供一种数据传输方法，该方法包括：

201、确定共用一段资源的用户设备数K，预算K个校验矩阵的行数M和列数N，预算各校验矩阵中变量节点的度分布λ_k(x)和校验节点的度分布ρ_k(x)，1≤k≤K。

需要说明的，通过确定共用一段资源的用户设备的个数，能够得到需要计算的校验矩阵的个数，即共用一段资源的用户设备的个数与需要得到的校验矩阵的个数相等。

其中，M为校验矩阵中变量节点的个数，N为校验矩阵中校验节点的个数，对于不同的校验矩阵采用相同的M和N。

202、确定单位阵的维数L。

该步骤是根据经验确定单位阵的维数L的，L值的大小对所设计的码性能有一定影响，如果L值太小，则准循环特性所起作用不大，不能有效的降低编码复杂度，如果L值过大，则对基矩阵设计带来难度。

203、计算基矩阵的行数和列数。

基矩阵的行数为：rowc_k＝M_k/L

基矩阵的列数为：colt＝N/L

204、根据基矩阵的行数、列数和各校验矩阵中变量节点的度分布和校验节点的度分布，利用PEG算法联合构造K个基矩阵B₁，B₂，B₃……B_K。

205、采用如下公式(1)，确定对应第k个移位次数矩阵P_k中的元素p_ij，k，其中，1≤k＜K。

$p_{\mathrm{ij},k}=\left\{\begin{array}{cc}(i\×q_k\×(z+c_k))\mathrm{mod}L& b_{\mathrm{ij},k}=1\\ \∞& 0\end{array}\right.$

其中，b_ij，k表示基矩阵B_k中第i行第j列的元素；p_ij，k表示第k个移位次数矩阵P_k中第i行第j列的元素，若b_ij，k为1，则p_ij，k为b_ij，k对应的单位阵的移位次数；q_k为共用一段资源的第k个用户设备所特有的、比L小又与L互素的一个整数；c_k则是任意选取的整数，但需注意共用一段资源的每个用户设备应当选用不同的c_k，即对应不同的基矩阵选用不同的c_k；z表示基矩阵B_k每一行中元素1的相对位置，每一行第一个为1的位置，标记为z＝0，第二个为1的位置，标记z＝1，以此类推。

采用上述公式(1)确定p_ij，k，可使得共用一段资源的各个用户设备的循环移位矩阵P_k有明显的差别，进而使共用一段资源的各用户设备的校验矩阵有明显的差别，使共用一段资源的各用户设备的校验矩阵联合得到的联合因子图中的最短环变长，后续UE利用校验矩阵对待发送数据进行编码后发出，多个用户设备发出的信号叠加成一个信号(称为叠加信号)被基站接收，基站根据联合因子图从叠加信号中解析出多个UE的数据，由于K个校验矩阵联合得到的联合因子图中的最短环变长，因此能提高基站的解码率。

该步骤中确定p_ij，k的方式并不仅限于采用上述公式(1)，也可以有其他实现方式，不影响本发明的实现。

206、分别将K个基矩阵中1所对应的单位阵的移位次数替换对应的1，得到K个带有环长特征的矩阵，将K个带有环长特征的矩阵及编号保存到多个用户设备和基站上。

假定基矩阵 $B_k=\left[\begin{array}{ccc}0& 0& 1\\ 1& 0& 1\end{array}\right]$

假定P_13，k＝5，P_21，k＝6，P_23，k＝7，则

本发明实施例也可以不执行206，而是直接根据K个基矩阵和对应的移位次数矩阵，构造K个校验矩阵，将构造的K个校验矩阵保存到多个用户设备和基站上。

具体的，第k个校验矩阵H_k构造方法包括：对于基矩阵B_k中元素为0的位置，填充L×L维的全零矩阵；对于基矩阵B_k中元素为1的位置，填充L×L维的循环移位矩阵，具体的，若基矩阵B_k中第i行第j列的元素b_ij，k为1，则将单位阵循环移位p_ij，k位后得到循环移位矩阵，将该循环移位矩阵填充到B_k中b_ij，k位置，得到校验矩阵H_k。

207、用户设备接收到基站发送的调度消息，调度消息包括：每个用户设备占用的资源信息和该用户设备利用的带有环长特征的矩阵的编号。

208、用户设备根据带有环长特征的矩阵的编号，从K个带有环长特征的矩阵中确定自己利用的带有环长特征的矩阵，根据所确定的带有环长特征的矩阵，获得校验矩阵。

具体的，用户设备获得校验矩阵的方式是：将所确定的带有环长特征的矩阵中的数值大于1的元素改为1，得到基矩阵；将所确定的带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数，将单位阵按照移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用循环移位矩阵替换基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换基矩阵中的0，得到校验矩阵。

其中，上述基矩阵中相应位置的1是在基矩阵中与所述大于0的元素位置对应的1；

如下举实例说明：

假定

则得到的基矩阵 $B_k=\left[\begin{array}{ccc}0& 0& 1\\ 1& 0& 1\end{array}\right],$

则该基矩阵第1行第3列的1所对应的单位阵的移位次数为5，将单位阵按照移位次数5进行移位后，填到该基矩阵第1行第3列的位置；基矩阵第2行第1列的1所对应的单位阵的移位次数为6，将单位阵按照移位次数6进行移位后，填到该基矩阵第2行第1列的位置；基矩阵第2行第3列的1所对应的单位阵的移位次数为7，将单位阵按照移位次数7进行移位后，填到该基矩阵第2行第3列的位置。

209、用户设备根据获得的校验矩阵，对待发送的数据进行编码，利用调度信息中指示的资源信息，发送编码后的信号。K个用户设备发送的编码后的信号在信道内被叠加成一个信号，称为叠加信号。

210、基站接收叠加信号。

211、基站根据K个带有环长特征的矩阵，分别得到K个校验矩阵。

具体的，将K个带有环长特征的矩阵中的数值大于1的元素改为1，得到K个基矩阵；将K个带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为K个基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；将单位阵按照移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用循环移位矩阵替换基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换基矩阵中的0，得到K个校验矩阵。

其中，上述基矩阵中相应位置的1是在基矩阵中与所述大于0的元素位置对应的1；

212、基站设备将K个校验矩阵联合得到联合因子图，利用联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据。

其中，步骤201-205可以由独立于用户设备和基站的第三方执行的。

本发明实施例二利用PEG算法联合构造K个基矩阵，进而使用户设备和基站根据基矩阵所获得的校验矩阵不是随机的，就不需要用户设备每次进行数据编码时都将校验矩阵传给基站，减轻网络负担。进一步，通过尽量使共用一段资源的每个用户设备的循环移位矩阵有明显差别，进而使K个校验矩阵的联合因子图中的最短环变长，能够提高基站的解码率；进一步，将带有环长特征的矩阵存储到基站和用户设备上，为***节省大量的存储空间。

其中，参阅图3，步骤204中构造基矩阵的方法具体包括：

301、对于共用一段资源的第一个用户设备，设置j＝0，p＝0。其中，0≤j≤colt，j＝0表示该基矩阵对应的第一个变量节点，p为该变量节点与基矩阵对应的校验节点的连接边的数目。

该步骤中的第一个用户设备是利用K个校验矩阵中的第一个校验矩阵的用户设备。

302、搜索该第一个用户设备的二分图中度最小的校验节点，将其与基矩阵的第j个变量节点S_j相连。

303、设置p＝p+1。

304、从变量节点S_j出发，沿着第k个用户设备的二分图中当前已连接的校验节点和变量节点扩展树，直到满树或者本次扩展树和上一次扩展树所扩展到的节点相同时为止。

305、从上一次未扩展到的校验节点中随机选取一个校验节点与变量节点S_j相连。

306、设置p＝p+1。

307、根据第k个用户设备的基站阵中变量节点的度分布，判断p是否等于变量节点S_j的度分布系数

如果是，执行308，如果否，返回执行304。

需要说明的是，用户设备的校验矩阵中变量节点的度分布和校验节点的度分布分别与该用户设备的基矩阵中的变量节点的度分布和校验节点的度分布相同。

308、设置j＝j+1。

309、判断j是否等于基矩阵的列数colt，如果是，执行310，如果否，执行302。

310、设置k＝k+1。

311、判断k是否等于K，即判断是否是最后一个用户设备，如果是，结束本流程，如果否，执行313

312、设置j＝0，p＝0。

313、搜索该第k个用户设备的二分图中度最小的校验节点，将其与第j个变量节点S_j相连。

314、设置p＝p+1。

315、将已经构造好的前k-1个用户设备的二分图与第k个用户设备的二分图通过信道节点连接成一个大图。

316、从变量节点S_j出发，沿着大图中当前已连接的校验节点和变量节点扩展树，直到满树或者本次扩展树和上一次扩展树所扩展到的校验节点相同时为止。

317、从上一次未扩展到的校验节点中随机选取一个校验节点与变量节点S_j相连。

318、设置p＝p+1。

319、判断p是否等于变量节点S_j的度分布系数

如果是，执行320，如果否，返回执行316。

320、设置j＝j+1。

321、判断j是否等于基矩阵的列数colt，如果是，执行322，如果否，执行313。

322、设置k＝k+1，返回执行311。

如下举例说明如何构造基矩阵，假定基矩阵对应的变量节点个数为9，基矩阵对应的校验节点个数为5，各变量节点的度分布分别为(2，2，3，3，3，2，2，3，3)，如图4所示：

如下描述k等于1时，对于第一个用户设备的二分图，某个变量节点添加边的过程：

假定前两个变量节点v₁和v₂已经根据各自的度分布与相应的校验节点相连，如图4中实线所示，如下具体描述变量节点v₃添加边的过程：

先搜索当前度最小的校验节点，将其与变量节点v₃相连接，因为前四个校验节点当前的度都为1，而第五个校验节点当前的度为0，所以变量节点v₃的第一条边应该连接到c₅，如图4中虚线所示，将p加1，此时p＝1。

然后从变量节点v₃出发，沿着该二分图中已连接的校验节点和变量节点扩展树，本发明实施例中可定义集合

为第j个变量节点第l次扩展所达到的校验节点的集合，而集合

为所有校验节点除去中校验节点的部分。此实施例中因为c₅已经与变量节点v₃相连，即第一次扩展到的校验节点为c₅，标记为 $N_{v_3}^1=\left\{c_5\right\};$ 继续扩展时发现只有变量节点v₃与校验节点c₅相连，再由v₃反向扩展得到 $N_{v_3}^2=\left\{c_5\right\},$ 即前后两次扩展到的校验节点没有变化，停止扩展。

此时 ${\stackrel{\‾}{N}}_{v_3}^1=\{c_1,c_2,c_3,c_4\},$ 从中选取一个(假如选择c₁)与变量节点v₃相连作为其第二条边，如图4中虚线所示。

因为此时与变量节点v₃连接的边只有两条，还没有到达预定的度(预定v₃的度为3)，所以仍需继续进行添加边的过程，在已经添加的两条边的基础上继续扩展树：此实施例中因为c₁、c₅已经与变量节点v₃相连，即第一次扩展到的校验节点为c₁、c₅，标记为 $N_{v_3}^1=\{c_1,c_5\},$ 然后由已经扩展到的校验节点c₁、c₅向变量节点扩展，两个校验节点能扩展到的变量节点为v₁和v₃，如图4中带箭头的实线所示；再由变量节点为v₁和v₃向校验节点扩展，扩展到的校验节点为c₁、c₂、c₅，如图4中带箭头的虚线所示，即 $N_{v_3}^2=\{c_1,c_2,c_5\};$ 继续扩展时发现前后两次扩展到的校验节点没有变化，停止扩展；此时 ${\stackrel{\‾}{N}}_{v_3}^2=\{c_3,c_4\},$ 从中选取一个(假定选取c₃)与变量节点v₃相连。此时与变量节点v₃连接的边有三条，已达到预定的度(预定v₃的度为3)。

其中，从校验节点扩展到变量节点，再由变量节点扩展到校验节点称为一次扩展。

对于其他用户设备的二分图的变量节点添加边的过程，与上述第一个用户设备的二分图的变量节点添加边的过程的区别在于：

通过信道节点将不同用户设备的二分图中相应的变量节点连接，在第k个用户设备的第j个变量节点添加边的过程中，扩展树的过程不仅仅在第k个用户设备的变量节点和校验节点之间进行，而是与已构造好的前(k-1)个二分图通过信道节点连接成一个大图，扩展过程在大图之间进行，即通过前(k-1)个二分图和信道节点扩展到的校验节点也属于集合

再循环进行扩展。

实施例三：

参阅图5，本发明实施例三提供一种用户设备，包括：

保存单元501，用于保存在K个矩阵信息；其中，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

校验矩阵获得单元502，用于在K个矩阵信息中确定自己利用的矩阵信息，根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵；其中，K个基矩阵中的第一个基矩阵是在一个二分图上利用PEG算法构造的，K个基矩阵中的第k个基矩阵是通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法得到的；

编码单元503，用于利用所述校验矩阵，对待发送的数据进行编码；

发送单元504，用于发送所述编码单元编码得到的信号。

具体的，保存单元501保存K个带有环长特征的矩阵。校验矩阵获得单元502包括：基矩阵获得单元5021，用于在K个带有环长特征的矩阵中确定自己利用的带有环长特征的矩阵，将所确定的带有环长特征的矩阵中的数值大于1的元素改为1，得到基矩阵；移位次数获得单元5022，用于将所确定的带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；其中，上述基矩阵中相应位置的1是在基矩阵中与所述大于0的元素位置对应的1；校验矩阵构造单元5023，用于将单位阵按照所述移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用所述循环移位矩阵替换基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换基矩阵中的0，得到所述校验矩阵。

本发明实施例三中的用户设备利用的校验矩阵不是随机的，该校验矩阵的基矩阵是利用PEG算法得到的，因此，不需要用户设备进行数据编码时都将校验矩阵传给基站，减轻网络负担；进一步，可以不用存储校验矩阵，而是存储具有环长特征的矩阵，节省了存储空间。

实施例四：

参阅图6，本发明实施例四提供一种基站，该基站包括：

保存单元601，用于保存K个矩阵信息，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

接收单元602，用于接收叠加信号；

校验矩阵获得单元603，用于根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵，其中，其中，K个基矩阵中的第一个基矩阵是在一个二分图上利用PEG算法构造的，K个基矩阵中的第k个基矩阵是通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法得到的；

联合因子图获得单元604，用于将K个校验矩阵联合得到联合因子图；

解析单元605，用于利用所述联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据。

具体的，保存单元601保存K个带有环长特征的矩阵。校验矩阵获得单元603包括：基矩阵获得单元6031，用于将所述K个带有环长特征的矩阵中的大于1的元素改为1，分别得到K个基矩阵；移位次数获得单元6032，用于将所述K个带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述K个基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；其中，上述基矩阵中相应位置的1是在基矩阵中与所述大于0的元素位置对应的1；校验矩阵构造单元6033，用于将所述单位阵按照所述移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用所述循环移位矩阵替换基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换基矩阵中的0，分别得到K个校验矩阵。

本发明实施例四中的基站利用的校验矩阵不是随机的，该校验矩阵的基矩阵是利用PEG算法得到的，因此，不需要用户设备进行数据编码时都将校验矩阵传给基站，减轻网络负担；进一步，可以不用存储校验矩阵，而是存储具有环长特征的矩阵，节省了存储空间。

实施例五：

参阅图7，本发明实施例五提供一种计算设备，该计算设备可以位于独立于用户设备和基站的第三方上，该计算设备包括：

基矩阵构造单元701，用于在一个二分图上利用PEG算法构造第一个基矩阵；通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1＜k≤K，所述K为共用一段资源的用户设备的个数；

移位次数获取单元702，用于获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

其中，所述基矩阵构造单元构造的基矩阵和所述移位次数获取单元获取的移位次数是用于构造对应的校验矩阵的。

具体的，移位次数获取单元702用于当第k个基矩阵中第i行第j列元素为1时，确定所述第k个基矩阵中第i行第j列的元素1所对应的单位阵的移位次数为(i×q_k×(z+c_k))modL，其中，所述L是单位阵的维数，q_k是比所述L小，且与所述L互素的整数，其中，对于不同的基矩阵，c_k不相同，q_k不相同。

该计算设备还包括：环长特征矩阵构造单元703，用于用所获取K个基矩阵中1所对应的单位阵的移位次数替换对应的1，形成K个带有环长特征的矩阵。

本发明实施例五通过信道节点将多个二分图中对应的变量节点相连，利用PEG算法联合构造共用一段资源的K个用户设备利用的基矩阵，将根据K个基矩阵及对应的基矩阵中1所对应的单位阵的移位次数，得到K个带有环长特征的矩阵，以便将其配置到多个用户设备和基站上，便于后续用户设备和基站获得校验矩阵。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，例如只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的校验矩阵获得方法、数据传输方法及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵；

分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

将K个矩阵信息分别保存到多个用户设备上，所述K个矩阵信息用于指示对应的K个基矩阵和对应的K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

用户设备在K个矩阵信息中确定自己利用的矩阵信息，根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵，利用所述校验矩阵，对待发送的数据进行编码，发送编码后的信号；

所述构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵包括：

在一个二分图上利用渐进边增长PEG算法构造第一个基矩阵；

通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1<k≤K；

所述分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数包括：

在第k个基矩阵中第i行第j列元素为1时，确定所述1所对应的单位阵的移位次数为(i×q_k×(z+c_k))modL，其中，所述L是单位阵的维数，q_k是比所述L小，且与所述L互素的整数，对于不同的基矩阵，c_k不相同，q_k不相同，所述z表示基矩阵每一行中元素1的相对位置；

其中，所述K个矩阵信息为K个带有环长特征的矩阵；

所述根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵包括：

所述用户设备将所确定的带有环长特征的矩阵中的数值大于1的元素改为1，得到基矩阵；

将所述带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；

将所述单位阵按照所述移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用所述循环移位矩阵替换所述基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换所述基矩阵中的0，得到所述校验矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将K个矩阵信息分别保存到多个用户设备上包括：

用所述K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数替换所述1，分别得到K个带有环长特征的矩阵，将所述K个带有环长特征的矩阵分别保存到多个用户设备上。

3.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵；

分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

将K个矩阵信息分别保存到基站上，所述K个矩阵信息用于指示对应的K个基矩阵和对应的K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数；

所述基站接收叠加信号，根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵，将K个校验矩阵联合得到联合因子图，利用所述联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据；

所述构造共用一段资源的用户设备能利用的K个基矩阵包括：

在一个二分图上利用渐进边增长PEG算法构造第一个基矩阵；

通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1<k≤K；

所述分别获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数包括：

在第k个基矩阵中第i行第j列元素为1时，确定所述1所对应的单位阵的移位次数为(i×q_k×(z+c_k))modL，其中，所述L是单位阵的维数，q_k是比所述L小，且与所述L互素的整数，对于不同的基矩阵，c_k不相同，q_k不相同，所述z表示基矩阵每一行中元素1的相对位置；

其中，所述K个矩阵信息为K个带有环长特征的矩阵；

根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵包括：

所述基站将K个带有环长特征的矩阵中的数值大于1的元素改为1，得到K个基矩阵；

将所述K个带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述K个基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；

将所述单位阵按照所述移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用所述循环移位矩阵替换基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换基矩阵中的0，得到K个校验矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

将K个矩阵信息分别保存到基站上包括：

用所述K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数替换所述1，分别得到K个带有环长特征的矩阵，将所述K个带有环长特征的矩阵分别保存到所述基站上。

5.一种用户设备，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存在K个矩阵信息；其中，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数，具体用于保存K个带有环长特征的矩阵；其中，所述带有环长特征的矩阵中的非0元素的数值为对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数，所述对应基矩阵中的1为所述对应基矩阵中与所述非0元素位置对应的1；

校验矩阵获得单元，用于在K个矩阵信息中确定自己利用的矩阵信息，根据所确定的矩阵信息，获得校验矩阵；其中，K个基矩阵中的第一个基矩阵是在一个二分图上利用PEG算法构造的，K个基矩阵中的第k个基矩阵是通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法得到的；

所述校验矩阵获得单元包括：

基矩阵获得单元，用于在K个带有环长特征的矩阵中确定自己利用的带有环长特征的矩阵，将所确定的带有环长特征的矩阵中的数值大于1的元素改为1，得到基矩阵；

移位次数获得单元，用于将所确定的带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；

校验矩阵构造单元，用于将所述单位阵按照所述移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用所述循环移位矩阵替换所述基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换所述基矩阵中的0，得到所述校验矩阵；

编码单元，用于利用所述校验矩阵，对待发送的数据进行编码；

发送单元，用于发送所述编码单元编码得到的信号。

6.一种基站设备，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存K个矩阵信息，所述矩阵信息用于指示对应的基矩阵和对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数，具体用于保存K个带有环长特征的矩阵；其中，所述带有环长特征的矩阵中的非0元素的数值为对应基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数，所述对应基矩阵中的1为所述对应基矩阵中与所述非0元素位置对应的1；

接收单元，用于接收叠加信号；

校验矩阵获得单元，用于根据K个矩阵信息分别获得K个校验矩阵，其中，其中，K个基矩阵中的第一个基矩阵是在一个二分图上利用PEG算法构造的，K个基矩阵中的第k个基矩阵是通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法得到的；

所述校验矩阵获得单元包括：

基矩阵获得单元，用于将所述K个带有环长特征的矩阵中的大于1的元素改为1，分别得到K个基矩阵；

移位次数获得单元，用于将所述K个带有环长特征的矩阵中大于0的元素的数值作为所述K个基矩阵中相应位置的1所对应的单位阵的移位次数；

校验矩阵构造单元，用于将所述单位阵按照所述移位次数进行移位，得到循环移位矩阵，用所述循环移位矩阵替换基矩阵中相应位置的1，用与单位阵同维的全零矩阵替换基矩阵中的0，分别得到K个校验矩阵；

联合因子图获得单元，用于将K个校验矩阵联合得到联合因子图；

解析单元，用于利用所述联合因子图，解析接收到的叠加信号，得到K个用户设备的数据。

7.一种计算设备，其特征在于，包括：

基矩阵构造单元，用于在一个二分图上利用PEG算法构造第一个基矩阵；通过信道节点分别将前k-1个基矩阵对应的二分图中的变量节点与第k个二分图中的变量节点连接，构成大图，在所述大图上利用PEG算法构造第k个基矩阵，其中，1<k≤K，所述K为共用一段资源的用户设备的个数；

移位次数获取单元，用于获取K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数，具体用于当第k个基矩阵中第i行第j列元素为1时，确定所述1所对应的单位阵的移位次数为(i×q_k×(z+c_k))modL，其中，所述L是单位阵的维数，q_k是比所述L小，且与所述L互素的整数，对于不同的基矩阵，c_k不相同，q_k不相同，所述z表示基矩阵每一行中元素1的相对位置；

其中，所述基矩阵构造单元构造的基矩阵和所述移位次数获取单元获取的移位次数是用于构造K个校验矩阵的。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：

环长特征矩阵构造单元，用于使用所述K个基矩阵中的1所对应的单位阵的移位次数替换对应的1，形成K个带有环长特征的矩阵。

Images