CN105634504A - 数据校验方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数据校验方法及装置,其中,上述方法包括:接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,第一数据块的长度为N比特,第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;根据传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,根据传输信号得到第二数据块的第二估计数据块;根据第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或第二估计数据块的CRC校验结果对第三数据块进行校验。采用本发明提供的技术方案,解决了CRC校验码太长导致传输速率下降,而CRC校验码太短又无法保证误检率的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种数据校验方法及装置。
背景技术
数字通信***的发射端通常包括信源、信道编码器和调制器等部分,接收端通常包括解调器、信道译码器、和信宿,图1为现有技术中数字通信***示意图,如图1所示。信道编码器用于给信息比特按照一定的规则引入冗余信息以便接收端信道译码器能够在一定程度上纠正信息在信道上传输时发生的误码。因此信道编码是一种前向纠错编码(ForwardErrorCorrection,简称为FEC)技术。
一般来讲,FEC编码就是由信息比特序列生成校验比特序列的过程,信息比特序列和校验比特序列共同组成了常说的码字比特序列。常用的FEC编码包括Turbo码、低密度奇偶校验码(LowDenisityParityCheckCode,简称为LDPC)和卷积码等;例如LTE***中就采用了Turbo码用于数据传输;IEEE802.11***中采用的是LDPC码和卷积码。
LTE的二进制Turbo编码是一种带有内部交织器的并行级联码,一般由两个结构相同的递归***卷积码(RescursiveSystemCode,简称为RSC)分量码编码器并行级联而成。Turbo码内交织器在第二个分量码编码器之前将输入的二进制信息序列中的比特位置进行随机置换,当交织器充分大时,Turbo码就具有近似随机长码的特性。Turbo码的编码结构如图2所示。输入的二进制信息序列Xk经过第一个分量码编码器生成一路校验序列Zk。同时Xk经过Turbo码内交织器交织后,由第二个分量码编码器生成另一路校验序列Z'k。
Turbo码的译码器也有两个级联的子译码器构成,分别是第一分量译码器和第二分量译码器,如图3所示,其中第一分量译码器输出的信息比特的边信息(也称外信息,extrinsicinformation)经过Turbo码的内交织后作为先验信息(priorinformation)输入第二分量译码器。同样,第二分量译码器输出的信息比特的边信息经过解交织后作为先验信息输入第一分量译码器。如此形成迭代译码的结构。译码器输出的软信息是第二分量译码器输出的边信息加上输入的先验信息经过解交织后再与信道输入的软信息之和。经过几次迭代后译码器对输出的软信息进行判决,生成译码器对信息比特序列的估计。
LDPC码是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码,利用它的校验矩阵的稀疏性,可以实现低复杂度的编译码。LDPC奇偶校验矩阵的图形表示形式是二分图。二分图和校验矩阵H之间具有一一对应的关系,一个M*N的奇偶校验矩阵H定义了每个具有N比特的码字满足M个奇偶校验集的约束。一个二分图包括N个变量节点和M个奇偶校验节点。当第m个校验涉及到第n个比特位,即H中第m行第n列的元素Hm,n=1时,将有一根连线连接校验节点m和变量节点n。二分图中,任何同一类的节点之间都不会有连接,并且二分图中的总边数和校验矩阵中非零元素的个数相等。
LDPC码的译码可以采用基于置信传播(beliefpropagation)的迭代算法(简称信传算法)。信传算法是基于二分图结构的译码算法,由于在算法的运行过程中,可靠性信息在二分图的变量节点和校验节点之间来回地传送,因此称为信传算法。信传算法有概率域和对数域两种形式,概率域算法涉及到较多乘法,实现起来代价比较大,数值稳定性也比较差,而对数域算法主要是加法,容易实现,数值稳定性也比较好。图4展示了基于二分图的信传算法译码过程,其中较验节点(方形节点)表示一个较验方程,变量节点(圆形节点)表示一个码字比特。在迭代译码过程中,可靠性信息在二分图的变量节点和校验节点之间来回的传送,变量节点发送到较验节点的信息为该码字比特取值的外信息,较验节点发送到变量节点的信息为该较验方程较验通过的可靠性信息。基于信传算法的LDPC译码器经过迭代后可以输出码字比特(包括信息比特和校验比特)的软信息。经过几次迭代后译码器对输出的软信息进行判决,生成译码器对信息比特序列的估计。
卷积码是另一种常用的FEC码,卷积码的特点是当对某一时刻的输入信息进行编码时,不仅根据本时刻的输入,而且根据本时刻之前p个时刻的输入共同决定输出的码字,即码字的产生一共受到p+1个输入时刻的制约。卷积码是一种有限状态机,它的编码和译码都可以借助格栅图来分析。
卷积码的译码的基本思路是以接收到的码字为基础,逐个计算它与其他所有可能出现的,连续的格栅路径的距离,选出其中可能性最大的一条作为译码的估计。目前最常用的卷积码译码算法是维特比于1967年提出的维特比(Viterbi)算法,维特比算法本质上是一种最大似然译码。经典的维特比算法只能输出硬判决信息。我们也可以采用SOVA算法(Soft-OutputViterbiAlgorithm,SOVA)或者BCJR算法等软输出的译码算法生成关于信息比特的软信息。SOVA算法是是1984年由Hagenauer和Hoeher提出的一种软输出的维特比算法。BCJR算法是一种最大后验概率(maximumaposteriori,简称为MAP)译码算法,由Bahl,Cocke,Jelinek和Raviv在1974年提出。
前面所说的各种FEC码的译码方法可以获得关于码字比特或者信息比特的译码估计。但是译码的结果是否正确则需要通过一些检错手段才能知晓。循环冗余校验码(CyclicRedundancyCheckcodes,简称为CRC)是一种***的缩短循环码,同时也是一种优秀的检错码,由于它具有复杂度低,性能优良的特点,被广泛应用于各种通信***中。在人们熟悉的3GppLTE协议里,从物理层到高层都大量使用了CRC码来进行数据的正确性校验。
在现有LTE***里,物理层数据共享信道是以传输块(TransmissionBlock,简称为TB)为基本单位进行数据传输的。接收端通过TB的循环冗余校验码(CRC)来判断当前TB是否被正确接收。若TB被正确接收,接收端向发送端反馈ACK消息;若TB没有正确接收,接收端向发送端反馈NACK消息。
当传输块(TB)块大小超过规定的门限,例如6120比特时,发送端通常要进行码块(CB)分割,将一个TB分割成多个CB,每个CB分别进行编码、速率匹配、码块级联、调制等操作后再发送给接收端。
LTE协议规定当一个TB包括多个CB时,每个CB在编码前也要添加CRC,CB的CRC用于译码的提前终止。
LTE协议一共规定了24、16、8比特三种长度的CRC,其中在物理共享信道的数据传输中,TBCRC和CBCRC都是24比特,只不过这两个CRC的生成多项式不同。
随着物联网、机器通信(MachineTypeCommunication,简称为MTC)等新应用的大量涌现,大量用户的小数据包通信业务变得越来越重要。小数据包通常是指单个TB块的长度为几十到几百比特的数据。根据现有的LTE协议,这种长度的TB仍然需要添加长度为24比特的TBCRC。虽然24比特的CRC能够提供很好的差错检测的性能,但是对于小数据包来说,会带来较大的冗余率,从而降低了无线信道的传输效率。举例来说,一个长度为24比特的TB块添加24比特的TBCRC后,冗余率达到了50%,再经过信道编码后实际的冗余率会还进一步提高;即使是长度为208比特的TB块,添加了24比特的CRC后,冗余率也至少有10.3%。
如何降低小数据包的冗余率,提高传输效率?一个容易想到的方法是减小CRC的长度,例如将数据包的TBCRC从24比特减小为8比特。然而,这种方法的缺陷也是非常明显的:减小CRC的长度会造成误检率的上升。例如8比特的CRC仅能用于长度不超过27-1-127比特的TB块,且误检率接近4%,较高误检率无法满足实际***的需求。
此外,在另外一些无线宽带通信***里,例如IEEE的802.11***,是没***块CRC的,一个码块的大小通常也只有几百比特。如果想要提高数据重传的效率,可以对该***做一些改进,例如,对码块添加CBCRC,这样接收端就可以知道各码块的接收状态,从而设计一些高效的数据重传方案。但是,如果添加的CRC长度太长一样会造成实际传输效率的下降,如果添加的CRC长度太短则又无法满足对误检率的要求。
针对相关技术中,CRC校验码太长导致实际传输速率下降,而CRC校验码太短右无法保证误检率的问题,尚未提出有效的技术方案。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种数据校验方法及装置。
根据本发明的一个方面,提供了一种数据校验方法,所述方法包括:接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,所述第一数据块的长度为N比特,所述第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,所述第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过循环冗余校验码CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;根据所述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,以及根据所述传输信号得到所述第二数据块的第二估计数据块;根据所述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或所述第二估计数据块的CRC校验结果对所述第三数据块进行校验。
优选地,根据所述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或所述第二估计数据块的CRC校验结果对所述第三数据块进行校验,包括:在所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字,且所述第二估计数据块的CRC校验正确时,判断所述第三数据块接收正确;在所述第一估计数据块不是所述FEC码空间的码字,和/或所述第二估计数据块的CRC校验失败时,判断所述第三数据块接收错误。
优选地,在所述第一数据块为一个码块或者包含一个码块的传输块时,所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字是指:所述码块或者所述传输块是所述FEC码空间中的码字;或者,在所述第一数据块为包含了多个数据块的传输块时,所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字是指:所述多个数据块均为所述FEC码空间中的码字。
优选地,在判断所述第三数据块接收正确时,向所述传输节点发送确认字符ACK信息;在判断所述第三数据块接收错误时,则向所述传输节点发送非确认字符NACK信息。
优选地,所述FEC编码包括以下至少之一:Turbo码、低密度奇偶校验LDPC码、卷积码。
优选地,当所述FEC编码为Turbo码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为所述FEC码空间中的码字:
方式一:
将第j次迭代后第一分量译码器输出的K比特对应的边信息分别与第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E1,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,e1用于表征所述为所述第一分量译码器输出的边信息;
将第j次迭代后第二分量译码器输出的K个比特的边信息分别与所述第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E2,其中,e2用于表征所述为所述第二分量译码器输出的边信息;
对所述比特序列E1采用Turbo码的内交织器图样进行交织,生成交织后的比特序列比较与E2的大小关系,若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,int用于表征所述为经过交织后的信息或比特序列;或者,
对E2采用Turbo码的内交织器进行解交织,生成解交织后的比特序列比较E1与若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,dei用于表征所述为经过解交织后的信息或比特序列;
方式二:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式三:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第二阈值Y2,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第二阈值Y2,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第三阈值Y3,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第三阈值Y3,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式四:
比较第j次迭代输入第二分量译码器的K个比特的先验信息的符号与第j次迭代第二分量译码器输出的K个比特的边信息的符号若与相同的比特数大于或等于第四阈值Y4,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于第四阈值Y4,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,其中,a2用于表征所述为输入所述第二分量译码器的先验信息;或者,
若与不同的比特数小于或等于第五阈值Y5,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于第五阈值Y5,所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第六阈值Y6比较,如果中的最小值大于所述第六阈值Y6,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于所述第六阈值Y6,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第七阈值Y7比较,如果Sj大于所述第七阈值Y7,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第七阈值Y7,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,所述第一阈值Y1至第七阈值Y7均为大于或者等于0的整数。
优选地,当所述FEC编码为所述LDPC码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为所述FEC码空间中的码字:
方式一:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成数据块的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
如果则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字,其中,H是所述LDPC码的校验矩阵;
方式二:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成所述第一数据块的估计对所述估计取前K个比特生成所述比特序列的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
对所述进行所述LDPC编码生成数据块C,如果则所述是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字;
方式三:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式四:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N码字个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第九阈值Y9,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第九阈值Y9,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十阈值Y10,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第十阈值Y10,则所述经过j次迭代生成数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值与第十一阈值Y11比较,如果中的最小值大于所述第十一阈值Y11,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于所述第十一阈值Y11,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值的均值与第十二阈值Y12比较,如果Sj大于所述第十二阈值Y12,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第十二阈值Y12,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的N个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,所述第八阈值Y8到第十二阈值Y12均为大于或者等于0的整数。
优选地,当所述FEC编码为所述卷积码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为所述FEC码空间中的码字:
方式一:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次译码迭代生成烦扰数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式二:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第十三阈值Y13,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第十三阈值Y13,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十四阈值Y14,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第十四阈值Y14,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式三:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第十五阈值Y15比较,如果中的最小值大于所述第十五阈值Y15,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中码字;如果中的最小值小于或等于所述第十五阈值Y15,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式四:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第十六阈值Y16比较,如果Sj大于所述第十六阈值Y16,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第十六阈值Y16,则所述数据块不是FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式五:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则所述数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,所述第十三阈值Y13到所述第十六阈值Y16均为大于或者等于0的整数。
优选地,还包括:根据所述第三数据块的长度L确定所述CRC码的长度。
优选地,根据所述第三数据块的长度L确定所述CRC码的长度,包括:将所述长度L的取值范围按照由小到大的顺序划分为T个区间:L1,L2,……LT,各个区间对应不同长度的CRC:其中 T为正整数;根据所述第三数据块的长度L所属的取值区间,选取对所述第三数据块编码所采用的CRC码的长度。
优选地,所述传输节点包括以下至少之一:基站、中继节点、终端。
优选地,当所述传输节点为终端时,向所述传输节点发送用于指示数据校验模式的传输信令,其中,所述数据校验模式包括以下至少之一:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验;根据CRC校验结果对数据进行校验。
优选地,当所述传输节点为基站或中继节点时,接收所述传输节点发送的用于配置数据校验模式的指示信令,其中,所述数据校验模式包括以下至少之一:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验;根据CRC校验结果对数据进行校验。
优选地,在以下之一情况时,采用根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验的数据校验方式:所述第一数据块中的传输块或码块的长度小于第一预设阈值;或者,所述第一数据块中传输块或码块的重复次数大于第二预设阈值。
优选地,所述FEC码空间包括:采用所述FEC编码方式产生的所***字的集合。
优选地,根据所述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,包括:对所述传输信号进行解调得到所述第一估计数据块;根据所述传输信号得到所述第二数据块的第二估计数据块,包括:对所述传输信号进行解调和FEC译码得到所述第二估计数据块。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种数据校验装置,所述装置包括:接收模块,用于接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,所述第一数据块的长度为N比特,所述第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,所述第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过循环冗余校验码CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;确定模块,用于根据所述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,以及根据所述传输信号得到所述第二数据块的第二估计数据块;校验模块,用于根据所述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或所述第二估计数据块的CRC校验结果对所述第三数据块进行校验。
优选地,所述校验模块包括:第一判断单元,用于在所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字,且所述第二估计数据块的CRC校验正确时,判断所述第三数据块接收正确;第二判断单元,用于在所述第一估计数据块不是所述FEC码空间的码字,和/或所述第二估计数据块的CRC校验失败时,判断所述第三数据块接收错误。
优选地,所述校验模块用于在所述FEC码空间包括以下内容时,对所述第三数据块进行校验:采用所述FEC编码方式产生的所***字的集合。
通过本发明,综合利用FEC码空间以及CRC校验来对接收到的数据块进行校验的技术方案,解决了CRC校验码太长导致实际传输速率下降,而CRC校验码太短又无法保证误检率的问题,从而满足***误检率要求的情况下减小CRC的长度,从而降低数据冗余率,提升传输效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是相关技术中数字通信***示意图;
图2是相关技术中Turbo编码示意图;
图3是相关技术中Turbo译码示意图;
图4是相关技术中LDPC译码示意图;
图5是根据本发明实施例的数据校验方法的流程图;
图6是根据本发明实施例的数据校验装置的结构框图;
图7是根据本发明实施例的数据校验装置的另一结构框图;
图8为根据本发明优选实施例的数据校验方法的流程图;
图9为根据本发明优选实施例的多个码块的数据块示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
在本实施例中提供了一种数据校验方法,图5是根据本发明实施例的数据校验方法的流程图,如图5所示,该流程包括如下步骤:
步骤S502,接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,上述第一数据块的长度为N比特,上述第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,上述第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过循环冗余校验码CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;
步骤S504,根据上述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,以及根据上述传输信号得到上述第二数据块的第二估计数据块;
步骤S506,根据上述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或上述第二估计数据块的CRC校验结果对上述第三数据块进行校验。
通过上述各个步骤,实现了综合利用FEC码空间以及CRC校验结果来对接收到的数据块进行校验的技术方案,解决了相关技术中CRC校验码太长导致实际传输速率下降,而CRC校验码太短又无法保证误检率的问题,从而满足***误检率要求的情况下减小CRC的长度,从而降低数据冗余率,提升传输效率。
在本发明实施例中,上述步骤S506的实现方式有很多种,在本发明优选实施例中,可以有以下几种方案:在上述第一估计数据块是上述FEC码空间的码字,且上述第二估计数据块的CRC校验正确时,判断上述第三数据块接收正确;在上述第一估计数据块不是上述FEC码空间的码字,和/或上述第二估计数据块的CRC校验失败时,判断上述第三数据块接收错误,即只要述第一估计数据块不是上述FEC码空间的码字和上述第二估计数据块的CRC校验失败有一项符合,都会判断第三数据块接收错误。
在具体实施过程中,上述第一数据块可以有多种情况(包括一个码块,或多个码块),具体地,针对在上述第一数据块为一个码块或者包含一个码块的传输块时,上述第一估计数据块是上述FEC码空间的码字是指:上述码块或者上述传输块是上述FEC码空间中的码字;或者,在上述第一数据块为包含了多个数据块的传输块时,上述第一估计数据块是上述FEC码空间的码字是指:上述多个数据块均为上述FEC码空间中的码字。
其中,在判断上述第三数据块接收正确时,向上述传输节点发送确认字符ACK信息;在判断上述第三数据块接收错误时,则向上述传输节点发送非确认字符NACK信息。
对于上述技术方案,判断数据块是否为码空间中的一个码字时,针对FEC编码包含的多种情况,有以下多种不同的实现方式,以下详细说明,FEC编码包括以下至少之一:Turbo码、低密度奇偶校验LDPC码、卷积码。
(一)当上述FEC编码为Turbo码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为上述FEC码空间中的码字,下列方式可以任意组合:
方式一:
将第j次迭代后第一分量译码器输出的K比特对应的边信息分别与第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E1,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,e1用于表征上述为上述第一分量译码器输出的边信息;
将第j次迭代后第二分量译码器输出的K个比特的边信息分别与上述第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E2,其中,e2用于表征上述为上述第二分量译码器输出的边信息;
对上述比特序列E1采用Turbo码的内交织器图样进行交织,生成交织后的比特序列比较与E2的大小关系,若则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,int用于表征上述为经过交织后的信息或比特序列;或者,
对E2采用Turbo码的内交织器进行解交织,生成解交织后的比特序列比较E1与若则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,dei用于表征上述为经过解交织后的信息或比特序列;
方式二:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式三:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第二阈值Y2,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于上述第二阈值Y2,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第三阈值Y3,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于上述第三阈值Y3,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字;
方式四:
比较第j次迭代输入第二分量译码器的K个比特的先验信息的符号与第j次迭代第二分量译码器输出的K个比特的边信息的符号若与相同的比特数大于或等于第四阈值Y4,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于第四阈值Y4,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,其中,a2用于表征上述为输入上述第二分量译码器的先验信息;或者,
若与不同的比特数小于或等于第五阈值Y5,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于第五阈值Y5,上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第六阈值Y6比较,如果中的最小值大于上述第六阈值Y6,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于上述第六阈值Y6,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第七阈值Y7比较,如果Sj大于上述第七阈值Y7,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于上述第七阈值Y7,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由上述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,上述第一阈值Y1至第七阈值Y7均为大于或者等于0的整数,第一阈值Y1至第七阈值Y7可以均不相同,也可以部分相同,也可以完全相同,本发明实施例对此并不限定。
(二)当上述FEC编码为上述LDPC码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为上述FEC码空间中的码字,以下方式可以任意组合:
方式一:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成数据块的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
如果则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的是上述FEC码空间中的码字;如果则上述不是上述FEC码空间中的码字,其中,H是上述LDPC码的校验矩阵;
方式二:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成上述第一数据块的估计对上述估计取前K个比特生成上述比特序列的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
对上述进行上述LDPC编码生成数据块C,如果则上述是上述FEC码空间中的码字;如果则上述不是上述FEC码空间中的码字;
方式三:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式四:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N码字个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第九阈值Y9,则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于上述第九阈值Y9,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十阈值Y10,则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于上述第十阈值Y10,则上述经过j次迭代生成数据块不是上述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值与第十一阈值Y11比较,如果的最小值大于上述第十一阈值Y11,则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于上述第十一阈值Y11,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值的均值与第十二阈值Y12比较,如果Sj大于上述第十二阈值Y12,则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于上述第十二阈值Y12,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的N个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由上述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则上述经过j次迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,上述第八阈值Y8到第十二阈值Y12均为大于或者等于0的整数,第八阈值Y8到第十二阈值Y12可以均不相同,也可以部分相同,也可以完全相同,本发明实施例对此并不限定。
(三)当上述FEC编码为上述卷积码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为上述FEC码空间中的码字,以下方式可以任意组合:
方式一:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则上述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则上述经过j次译码迭代生成烦扰数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式二:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第十三阈值Y13,则上述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于上述第十三阈值Y13,则上述经过j次译码迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十四阈值Y14,则上述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于上述第十四阈值Y14,则上述经过j次译码迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字;
方式三:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第十五阈值Y15比较,如果中的最小值大于上述第十五阈值Y15,则上述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是上述FEC码空间中码字;如果中的最小值小于或等于上述第十五阈值Y15,则上述经过j次译码迭代生成的数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式四:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第十六阈值Y16比较,如果Sj大于上述第十六阈值Y16,则上述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是上述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于上述第十六阈值Y16,则上述数据块不是FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式五:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则上述数据块是上述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则上述数据块不是上述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,上述第十三阈值Y13到上述第十六阈值Y16均为大于或者等于0的整数。
在本发明实施例中,在进行CRC编码的过程中,还可以执行以下过程:根据上述第三数据块的长度L确定上述CRC码的长度,而对于该技术方案,在本发明实施例的一个示例中,可以通过以下技术方案实现:将上述长度L的取值范围按照由小到大的顺序划分为T个区间:L1,L2,……LT,各个区间对应不同长度的CRC:其中T为正整数;根据上述第三数据块的长度L所属的取值区间,选取对上述第三数据块编码所采用的CRC码的长度。
需要说明的是,上述传输节点包括以下至少之一:基站、中继节点、终端。
(1)当上述传输节点为终端时,向上述传输节点发送用于指示数据校验模式的传输信令,其中,上述数据校验模式包括以下至少之一:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验;根据CRC校验结果对数据进行校验。
(2)当上述传输节点为基站或中继节点时,接收上述传输节点发送的用于配置数据校验模式的指示信令,其中,上述数据校验模式包括以下至少之一:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验;根据CRC校验结果对数据进行校验。
在实际应用过程中,是可以在本发明实施例提供的数据校验方法中和传统的只利用CRC校验的过程灵活选择的,具体地,在以下之一情况时:采用本发明实施例提供的技术方案:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验的数据校验方式:上述第一数据块中的传输块或码块的长度小于第一预设阈值;或者,上述第一数据块中传输块或码块的重复次数大于第二预设阈值,第一预设阈值和第二预设阈值的确定是可以根据需要灵活设置的。
需要说明的是,本发明实施例中的FEC码空间包括:采用上述FEC编码方式产生的所***字的集合,执行上述步骤的主体可以是但不限于,终端、基站、中继等任何具备数据接收功能的网元。
可选地,上述步骤S504中涉及到的过程根据上述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,可以通过以下过程实现:对上述传输信号进行解调得到上述第一估计数据块;根据上述传输信号得到上述第二数据块的第二估计数据块,可以通过以下过程实现:对上述传输信号进行解调和FEC译码得到上述第二估计数据块。
综上所述,本发明实施例提出的是一种采用CRC和FEC码相结合的数据校验的方法,该方法只需要对数据块增加一个较短的CRC,并根据FEC译码器的特点可以判断通过了CRC校验的码字是否是该FEC码空间内的码字,如果是,则判断该数据接收正确,向发送端反馈ACK;如果不是,则判断该数据接收错误,向发送端反馈NACK。
在本实施例中还提供了一种数据校验装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图6是根据本发明实施例的数据校验装置的结构框图,如图6所示,该装置包括:
接收模块60,用于接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,上述第一数据块的长度为N比特,上述第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,上述第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过循环冗余校验码CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;
确定模块62,与接收模块60连接,用于根据上述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,以及根据上述传输信号得到上述第二数据块的第二估计数据块;
校验模块64,与确定模块62连接,用于根据上述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或上述第二估计数据块的CRC校验结果对上述第三数据块进行校验。
通过上述各个模块的综合作用,实现了综合利用FEC码空间以及CRC校验结果来对接收到的数据块进行校验的技术方案,解决了相关技术中CRC校验码太长导致实际传输速率下降,而CRC校验码太短又无法保证误检率的问题,从而满足***误检率要求的情况下减小CRC的长度,从而降低数据冗余率,提升传输效率。
可选地,如图7所示,为了完成校验模块64的功能,在本发明实施例中,校验模块64可以包括以下单元:
第一判断单元640,用于在上述第一估计数据块是上述FEC码空间的码字,且上述第二估计数据块的CRC校验正确时,判断上述第三数据块接收正确;
第二判断单元642,用于在上述第一估计数据块不是上述FEC码空间的码字,和/或上述第二估计数据块的CRC校验失败时,判断上述第三数据块接收错误。
在本发明实施例的一个示例中,校验模块64用于在上述FEC码空间包括以下内容时,对上述第三数据块进行校验:采用上述FEC编码方式产生的所***字的集合。
为了更好的理解上述实施例中的数据校验过程,以下结合优选实施例进行说明:
优选实施例一
本实施例提出一种数据校验的方法,应用于第一传输节点,如图8所示,包括:
步骤S802:第一传输节点接收第二传输节点发送的包含数据块D(相当于上述实施例的第一数据块)的传输信号;其中,所述数据块D的长度为N比特,并且所述数据块D是由长度为K比特的数据块K(相当于上述实施例的第二数据块)经过Turbo码编码后生成,并且所述数据块K是由长度为L比特的数据块I经过循环冗余校验码(CRC)编码后生成;其中N,K,L都是正整数,且N≥K>L;
其中,所述第一传输节点是终端,第二传输节点是基站或中继;或者,所述第一传输节点是基站或中继,第二传输节点是终端;
其中,所述Turbo码空间是指遍历所有长度相同的数据块,经过所述Turbo码编码器产生的码字的集合。
例如,所述长度为F比特的数据块,经过所述FEC编码后产生的码空间中有2F个码字;
可选地,所述第一传输节点接收第二传输节点发送的包含数据块D的传输信号是指,所述方法还包括:所述传输信号包含所述数据块D经过调制后的信号;
可选地,所述数据块D可以是一个码块或仅包括一个码块的传输块,也可以是包含多个码块的传输块;
具体地,若所述数据块D是一个码块或仅包括一个码块的传输块,则所述传输信号是通过如下方式生成,包括步骤S8020-步骤S8026(图中未示出):
步骤S8020:对数据块I进行所述CRC编码,添加CRC冗余比特,生成数据块K。其中,如果所述数据块K是一个码块,则添加的是由码块CRC生成多项式产生的冗余比特;如果所述数据块K是一个传输块,则添加的是由传输块CRC生成多项式产生的冗余比特;
其中,所述方法还包括:根据所述数据块I的长度L确定所述码块CRC或传输块CRC的冗余比特的长度;
进一步,将所述L的取值范围按照由小到大的顺序划分为T个区间,L1,L2,……LT,各个区间对应不同长度的CRC冗余比特,其中, 根据L所属的取值区间,对所述数据块I编码进行相应长度的CRC编码生成所述数据块K。
步骤S8021:对所述数据块K进行Turbo码编码,生成母码码字M,对所述母码码字M进行速率匹配,生成所述数据块D。其中,所述速率匹配至少包括以下之一:对母码码字M进行交织;根据传输码率对母码码字进行删余或者重复;
步骤S8022:对包含数据块D的数据进行调制,生成所述的传输信号。其中,所述的调制至少包括以下之一:对包含数据块D的数据进行数字基带调制生成调制符号;对调制符号进行MIMO预编码;将调制符号映射到相应的物理信道资源上生成基带信号;将基带信号转换为射频信号;
其中,所述数字基带调制至少包括以下之一的调制方式:二进制相移键控(BinaryPhaseShiftKey,简称为BPSK)、正交相移键控(QuadraturePhaseShiftKeying,简称为QPSK)、16正交幅度调制(QuadratureAmplitudeModulation,简称为QAM)、32QAM、64QAM、256QAM、512QAM、1024QAM。
具体地,若所述数据块D是包含多个码块的传输块,则所述传输信号是通过如下方式生成:
步骤S8023:对所述数据块I进行传输块CRC编码,添加传输块CRC冗余比特,生成数据块I;
步骤S8024:对所述数据块I进行码块分割,生成多个码块,并对各码块进行所述码块CRC编码,添加码块CRC冗余比特;其中,数据块K包含数据块I及添加的传输块CRC和码块CRC,如图9所示,图9中包含多个码块的数据块K。
其中,所述方法还包括:根据所述数据块I的长度L确定所述传输块CRC的冗余比特的长度;
进一步,将所述L的取值范围按照由小到大的顺序划分为T个区间,L1,L2,……LT,各个区间对应不同长度的CRC,其中 根据L所属的取值区间,对所述数据块I编码进行相应长度的CRC编码生成所述数据块K。
其中,所述方法还包括:根据所述数据块I进行码块分割后,各码块的长度L’确定所述码块CRC的冗余比特的长度;
进一步,将所述L’的取值范围按照由小到大的顺序划分为T个区间,L'1,L'2,……L'T,各个区间对应不同长度的CRC,其中 根据L’所属的取值区间,对所述码块进行相应长度的CRC编码。
步骤S8025:对所述数据块K进行Turbo码编码,其中,对所述数据块K中的多个码块(包括码块CRC和传输块CRC)分别进行编码,生成各个码块的母码码字,对所述母码码字进行速率匹配和码块级联生成所述数据块K。其中,所述速率匹配至少包括以下之一:对所述母码码字进行交织;根据传输码率或者可用的物理信道资源及调制方式对母码码字进行删余或者重复;
步骤S8026:对包含数据块D的数据进行调制,生成所述的传输信号。其中,所述的调制至少包括以下之一:对包含数据块D的数据进行数字基带调制生成调制符号;对调制符号进行MIMO预编码;将调制符号映射到相应的物理信道资源上并生成时域基带信号;将时域基带信号转换为射频信号;
其中,所述数字基带调制至少包括以下之一的调制方式:BPSK、QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、256QAM、512QAM、1024QAM;
步骤S804:所述第一传输节点根据所述传输信号生成所述数据块D的估计(相当于上述实施例的第一估计矩阵,图8中用数据块的估计矩阵表示估计)和所述数据块K的估计(相当于上述实施例的第二估计矩阵,图8中用数据块K的估计矩阵表示估计);
其中,所述第一传输节点对接收到的所述传输信号进行解调生成关于所述数据块D的估计其中,所述解调至少包括以下之一:将射频信号转换为时域基带信号;从时域基带信号中提取调制符号;对调制符号进行解MIMO;对调制符号进行数字基带解调;
若所述数据块D是一个码块或仅包括一个码块的传输块,则所述第一传输节点对接收到的所述传输信号进行解调和Turbo译码生成关于数据块D的估计
进一步,若所述数据块D是包括多个码块的传输块,则第一传输节点对接收到的所述传输信号进行解调,并对解调后的软比特进行码块分割后对各个码块分别进行Turbo译码,生成关于数据块K的估计
步骤S806:若所述是所述Turbo码空间中的一个码字,并且所述的所述CRC校验正确,则第一传输节点判断所述信息数据块I接收正确;若所述不是所述Turbo码空间中的码字,或者所述的所述CRC校验错误,则第一传输节点判断所述信息数据块I接收错误。
其中,若所述数据块D是一个码块或仅包括一个码块的传输块,所述是所述码空间中的一个码字是指:所述码块或所述传输块是所述Turbo码空间中的码字;
其中,若所述D是包括多个码块的传输块,所述是所述码空间中的一个码字是指:所述中的所***块都是所述Turbo码空间中的码字;
进一步,通过如下方式之一或其任意组合确定所述中的数据块(一个码块或传输块)是所述码空间中的一个码字:
方式一:
将第j次迭代后第一分量译码器输出的K比特对应的边信息分别与第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E1,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,e1用于表征所述为所述第一分量译码器输出的边信息;
将第j次迭代后第二分量译码器输出的K个比特的边信息分别与所述第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E2,其中,e2用于表征所述为所述第二分量译码器输出的边信息;
对所述比特序列E1采用Turbo码的内交织器图样进行交织,生成交织后的比特序列比较与E2的大小关系,若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,int用于表征所述为经过交织后的信息或比特序列;或者,
对E2采用Turbo码的内交织器进行解交织,生成解交织后的比特序列比较E1与若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,dei用于表征所述为经过解交织后的信息或比特序列;
方式二:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式三:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第二阈值Y2,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第二阈值Y2,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第三阈值Y3,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第三阈值Y3,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式四:
比较第j次迭代输入第二分量译码器的K个比特的先验信息的符号与第j次迭代第二分量译码器输出的K个比特的边信息的符号若与相同的比特数大于或等于第四阈值Y4,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于第四阈值Y4,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,其中,a2用于表征所述为输入所述第二分量译码器的先验信息;或者,
若与不同的比特数小于或等于第五阈值Y5,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于第五阈值Y5,所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第六阈值Y6比较,如果中的最小值大于所述第六阈值Y6,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于所述第六阈值Y6,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第七阈值Y7比较,如果Sj大于所述第七阈值Y7,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第七阈值Y7,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,所述第一阈值Y1至第七阈值Y7均为大于或者等于0的整数,且第一阈值Y1到第七阈值Y7可以相等或者部分相等,也可以完全不相等。
其中,所述的所述CRC校验正确或错误是指,所述方法包括:
若所述数据块D是一个码块或仅包括一个码块的传输块,对所述进行所述码块CRC或传输块CRC校验,若所述码块CRC或传输块CRC校验通过,则所述的所述CRC校验正确,否则,所述的所述CRC校验错误;
若所述数据块D是包括多个码块的传输块,若同时满足以下条件,则所述的所述CRC校验正确,否则,所述的所述CRC校验错误;
条件一:所述中,所***块的码块CRC校验通过;
条件二:对所述中,去除各码块的CRC后,得到所述数据块I'的估计所述的所述传输块CRC校验通过;
进一步,所述方法还包括:
步骤S808:若所述第一传输节点判断所述信息数据块I接收正确,则向所述第二传输节点发送ACK信息;若所述第一传输节点判断所述信息数据块I接收错误,则向所述第二传输节点发送NACK信息;
进一步,所述方法还包括:
步骤S808-1:当所述第一传输节点为终端且第二传输节点为基站(或中继);或者,所述第一传输节点为基站(或中继)且第二传输节点为终端时,所述方法还包括:
所述终端接收所述基站(或中继)发送的用于配置数据校验模式的指示信令;其中,所述数据校验模式至少包括:步骤103中所述的数据校验的方法,或者基于CRC的数据校验方法;
进一步,所述方法还包括:
步骤S808-2:当所述第一传输节点为终端且第二传输节点为基站(或中继);或者,所述第一传输节点为基站(或中继)且第二传输节点为终端时,所述方法还包括:
所述终端接收所述基站(或中继)发送的用于配置数据校验模式的指示信令;其中,所述数据校验模式至少包括:步骤103中所述的数据校验的方法,或者基于CRC的数据校验方法;
进一步,所述方法还包括:
步骤S808-3:若所述数据块D中的所述传输块或码块的长度小于预先设定的阈值Z1(比特)或者,所述数据块D中传输块或码块的重复次数大于预先设定的阈值Z2时,所述第一传输节点采用步骤S806中所述的数据校验的方法进行数据校验,否则,所述第一传输节点采用循环冗余码(CRC)的方式进行数据校验。
示例一:
在MTC应用中,基站接收终端发送的包含数据块D的传输信号,所述数据块D的长度为1536比特,并且数据块D仅包括一个码块。所述数据块D是由768比特数据块K经过Turbo编码生成,其中Turbo编码器先编码生成长度为2316比特的母码码字,然后再根据传输码率为1/2,对母码码字进行删余等速率匹配操作,得到长度为1536比特的数据块D;
其中,所述数据块K是由长度为760比特的传输块I经过8比特的传输块CRC编码得到;
其中,基站接收到的传输信号是所述数据块D经过调制后由终端发送的信号;
基站对接收到的所述传输信号进行解调,得到所述数据块D的估计并且将所述输入所述Turbo码译码器中,通过如下方式确定所述是所述码空间中的一个码字:
将第j次迭代后第一分量译码器输出的K比特对应的边信息分别与第一阈值Y1=0进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E1,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,e1用于表征所述为所述第一分量译码器输出的边信息;
将第j次迭代后第二分量译码器输出的K个比特的边信息分别与所述第一阈值Y1=0进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E2,其中,e2用于表征所述为所述第二分量译码器输出的边信息;
对所述比特序列E1采用Turbo码的内交织器图样进行交织,生成交织后的比特序列比较与E2的大小关系,若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,int用于表征所述为经过交织后的信息或比特序列;或者,
对E2采用Turbo码的内交织器进行解交织,生成解交织后的比特序列比较E1与若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,dei用于表征所述为经过解交织后的信息或比特序列;
若所述不是所述码空间中的一个码字,则基站判断所述传输块I接收错误;
若所述是所述码空间中的一个码字,并且对Turbo码译码器经过j次迭代后得到的所述数据块K的估计进行所述8比特的传输块CRC校验;若校验通过,则基站判断所述传输块I接收正确,否则,基站判断所述传输块I接收错误;
进一步,若基站判断所述传输块I接收正确,则基站向终端反馈ACK;若基站判断所述传输块I接收错误,则基站向终端反馈NACK。
示例二:
示例二与示例一的区别在于,终端接收基站发送的包含数据块D的传输信号,并且若终端还接收到基站发送的指示信令,所述指示信令用于配置所述数据块D的数据校验模式,如果所述信令指示采用CRC与FEC结合的数据校验方法,则终端采用所述与示例一相同的数据校验方法;否则,终端仍采用传统的CRC数据校验方法。
示例三:
示例三与示例一的区别在于,基站根据终端发送的传输块的大小或传输块的重复次数决定数据校验的方法。具体地,当所述传输块的长度小于预先设定的阈值Z1或者,所述传输块或码块的重复次数大于所述预先设定的阈值Z2时,所述基站采用所述与示例一相同的数据校验方法,否则,所述基站仍采用传统的CRC数据校验方法。
示例四:
示例三与示例一的区别在于,基站还向终端发送关于数据校验模式的指示信令,其中,所述校验模式至少包括用于指示数据校验方法是示例一中的数据校验方法,或者传统的CRC数据校验方法。
本发明优选实施例一达到了以下技术效果:在LTE***中,通常长度为760比特的传输块I需要添加24比特的CRC。而在示例一中可以看到,传输块I只添加了8比特的CRC,但是通过码空间检测的方法,可以克服较短的CRC带来的误检率上升的情况。因此采用本发明所述的方法,可以减少数据块的CRC长度,提高传输效率。
优选实施例二:
优选实施例二与优选实施例一的区别在于,在本优选实施例二中,FEC为LDPC码;
在步骤S805中,通过如下方式之一或其任意组合确定所述中的数据块(一个码块或传输块)是所述码空间中的一个码字:
方式一:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成数据块的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
如果则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字,其中,H是所述LDPC码的校验矩阵;
方式二:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成所述第一数据块的估计对所述估计取前K个比特生成所述比特序列的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
对所述进行所述LDPC编码生成数据块C,如果则所述是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字;
方式三:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式四:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N码字个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第九阈值Y9,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第九阈值Y9,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十阈值Y10,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第十阈值Y10,则所述经过j次迭代生成数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值与第十一阈值Y11比较,如果中的最小值大于所述第十一阈值Y11,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于所述第十一阈值Y11,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值的均值与第十二阈值Y12比较,如果Sj大于所述第十二阈值Y12,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第十二阈值Y12,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的N个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,所述第八阈值Y8到第十二阈值Y12均为大于或者等于0的整数,且第八阈值Y8到第十二阈值Y12可以相等或者部分相等,也可以完全不相等。
示例五:
在无线宽带应用IEEE802.11***中,终端接收基站发送的包含数据块D的传输信号,所述数据块D的长度为6720比特,并且数据块D包括10个码块。所述数据块D是由5040比特数据块K经过LDPC编码生成,其中数据块K中各个码块的信息比特序列长度为504比特,采用3/4码率的LDPC编码器,生成每个码块672比特的码字比特序列,将10个码块级联后得到长度为6720比特的数据块D;
其中,所述数据块K是由长度为4952比特的传输块I经过8比特的传输块CRC和码块CRC编码得到;具体如下:
先对传输块I添加8比特的传输块CRC,生成长度为4960比特的数据块I';对数据块I'进行码块分割得到10个码块,每个码块的长度为496比特,对各个码块再添加8比特的码块CRC后,每个码块的长度为504比特;将10个码块级联后得到数据块K;
其中,基站接收到的传输信号是所述数据块D经过调制后由终端发送的信号;
基站对接收到的所述传输信号进行解调,得到所述数据块D的估计并且将所述进行码块分割后得到10个码块,将所述的10个码块分别输入所述LDPC码译码器中,通过如下方式确定所述中的数据块(一个码块)是所述码空间中的一个码字:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成数据块的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
如果则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字,其中,H是所述LDPC码的校验矩阵;
在本示例中,所述数据块D是包括多个码块的传输块,若所***块都是码空间的码字,则所述数据块是码空间的码字,否则,所述数据块不是码空间的码字;
在本示例中,所述数据块D是包括多个码块的传输块,若同时满足以下条件,则所述的所述CRC校验正确,否则,所述的所述CRC校验错误;
条件一:所述中,所***块的码块CRC校验通过;
条件二:对所述中,去除各码块的CRC后,得到所述数据块I'的估计所述的所述传输块CRC校验通过;
若所述不是所述码空间中的一个码字,则基站判断所述传输块I接收错误;
若所述是所述码空间中的一个码字,并且所述的所述CRC校验正确,则基站判断所述传输块I接收正确,否则,基站判断所述传输块I接收错误;
进一步,若基站判断所述传输块I接收正确,则基站向终端反馈ACK;若基站判断所述传输块I接收错误,则基站向终端反馈NACK;
本发明优选实施例二达到了以下技术效果,在IEEE802.11中,码块一般没有CRC,如果数据接收错误,则需要对整个传输块进行重传,为了提高重传效率,可以对码块增加CRC,重传可以只针对错误的码块进行。但是如果CRC长度太长,会带来较多的冗余,降低传输效率,如果CRC太短又会使得检错性能不可信。通过使用本发明的方法,每个码块仅增加8比特的CRC即可以达到码块级的检测目标。增加的CRC冗余占比不超过2%.
优选实施例三
本优选实施例三与优选实施例一的区别在于,在本优选实施例三中,FEC为卷积码;
在步骤S805中,通过如下方式之一或其任意组合确定所述中的数据块(一个码块或传输块)是所述码空间中的一个码字:
方式一:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次译码迭代生成烦扰数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式二:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第十三阈值Y13,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第十三阈值Y13,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十四阈值Y14,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第十四阈值Y14,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式三:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第十五阈值Y15比较,如果中的最小值大于所述第十五阈值Y15,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中码字;如果中的最小值小于或等于所述第十五阈值Y15,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式四:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第十六阈值Y16比较,如果Sj大于所述第十六阈值Y16,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第十六阈值Y16,则所述数据块不是FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式五:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则所述数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,所述第十三阈值Y13到所述第十六阈值Y16均为大于或者等于0的整数,第十三阈值Y13到第十六阈值Y16可以相等或者部分相等,也可以完全不相等。
示例六
在无线宽带应用IEEE802.11***中,终端接收基站发送的包含数据块D的传输信号,所述数据块D的长度为6720比特,并且数据块D包括10个码块。所述数据块D是由5040比特数据块K经过卷积码编码生成,其中数据块K中各个码块的信息比特序列长度为504比特,采用3/4码率的卷积编码器,生成每个码块672比特的码字比特序列,将10个码块级联后得到长度为6720比特的数据块D;
其中,所述数据块K是由长度为4952比特的传输块I经过8比特的传输块CRC和码块CRC编码得到;具体如下:
先对传输块I添加8比特的传输块CRC,生成长度为4960比特的数据块I';对数据块I'进行码块分割得到10个码块,每个码块的长度为496比特,对各个码块再添加8比特的码块CRC后,每个码块的长度为504比特;将10个码块级联后得到数据块K;
其中,基站接收到的传输信号是所述数据块D经过调制后由终端发送的信号;
基站对接收到的所述传输信号进行解调,得到所述数据块D的估计并且将所述进行码块分割后得到10个码块,将所述的10个码块分别输入所述卷积码的SOVA译码器中,通过如下方式确定所述中的数据块(一个码块)是所述码空间中的一个码字:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次译码迭代生成烦扰数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数.
在本示例中,所述数据块D是包括多个码块的传输块,若所***块都是码空间的码字,则所述数据块是码空间的码字,否则,所述数据块不是码空间的码字;
在本示例中,所述数据块D是包括多个码块的传输块,若同时满足以下条件,则所述的所述CRC校验正确,否则,所述的所述CRC校验错误;
条件一:所述中,所***块的码块CRC校验通过;
条件二:对所述中,去除各码块的CRC后,得到所述数据块I'的估计所述的所述传输块CRC校验通过;
若所述不是所述码空间中的一个码字,则基站判断所述传输块I接收错误;
若所述是所述码空间中的一个码字,并且所述的所述CRC校验正确,则基站判断所述传输块I接收正确,否则,基站判断所述传输块I接收错误;
进一步,若基站判断所述传输块I接收正确,则基站向终端反馈ACK;若基站判断所述传输块I接收错误,则基站向终端反馈NACK;
本发明优选实施例三达到了以下技术效果:在IEEE802.11中,码块一般没有CRC,如果数据接收错误,则需要对整个传输块进行重传,为了提高重传效率,可以对码块增加CRC,重传可以只针对错误的码块进行。但是如果CRC长度太长,会带来较多的冗余,降低传输效率,如果CRC太短又会使得检错性能不可信。通过使用本发明的方法,每个码块仅增加8比特的CRC即可以达到码块级的检测目标。增加的CRC冗余占比不超过2%.
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现,这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
在另外一个实施例中,还提供了一种软件,该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施例中,还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有上述软件,该存储介质包括但不限于:光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例达到了以下技术效果:解决了相关技术中CRC校验码太长导致实际传输速率下降,而CRC校验码太短又无法保证误检率的问题,从而满足***误检率要求的情况下减小CRC的长度,从而降低数据冗余率,提升传输效率。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种数据校验方法,其特征在于,所述方法包括:
接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,所述第一数据块的长度为N比特,所述第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,所述第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过循环冗余校验码CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;
根据所述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,以及根据所述传输信号得到所述第二数据块的第二估计数据块;
根据所述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或所述第二估计数据块的CRC校验结果对所述第三数据块进行校验。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或所述第二估计数据块的CRC校验结果对所述第三数据块进行校验,包括:
在所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字,且所述第二估计数据块的CRC校验正确时,判断所述第三数据块接收正确;
在所述第一估计数据块不是所述FEC码空间的码字,和/或所述第二估计数据块的CRC校验失败时,判断所述第三数据块接收错误。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
在所述第一数据块为一个码块或者包含一个码块的传输块时,所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字是指:所述码块或者所述传输块是所述FEC码空间中的码字;或者,
在所述第一数据块为包含了多个数据块的传输块时,所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字是指:所述多个数据块均为所述FEC码空间中的码字。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
在判断所述第三数据块接收正确时,向所述传输节点发送确认字符ACK信息;
在判断所述第三数据块接收错误时,则向所述传输节点发送非确认字符NACK信息。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述FEC编码包括以下至少之一:Turbo码、低密度奇偶校验LDPC码、卷积码。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述FEC编码为Turbo码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为所述FEC码空间中的码字:
方式一:
将第j次迭代后第一分量译码器输出的K比特对应的边信息分别与第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E1,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,e1用于表征所述为所述第一分量译码器输出的边信息;
将第j次迭代后第二分量译码器输出的K个比特的边信息分别与所述第一阈值Y1进行比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为0,根据判决结果生成比特序列E2,其中,e2用于表征所述为所述第二分量译码器输出的边信息;
对所述比特序列E1采用Turbo码的内交织器图样进行交织,生成交织后的比特序列比较与E2的大小关系,若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,int用于表征所述为经过交织后的信息或比特序列;或者,
对E2采用Turbo码的内交织器进行解交织,生成解交织后的比特序列比较E1与若则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,dei用于表征所述为经过解交织后的信息或比特序列;
方式二:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式三:
比较第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第二阈值Y2,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第二阈值Y2,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第三阈值Y3,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第三阈值Y3,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式四:
比较第j次迭代输入第二分量译码器的K个比特的先验信息的符号与第j次迭代第二分量译码器输出的K个比特的边信息的符号若与相同的比特数大于或等于第四阈值Y4,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于第四阈值Y4,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,其中,a2用于表征所述为输入所述第二分量译码器的先验信息;或者,
若与不同的比特数小于或等于第五阈值Y5,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于第五阈值Y5,所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第六阈值Y6比较,如果中的最小值大于所述第六阈值Y6,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于所述第六阈值Y6,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第七阈值Y7比较,如果Sj大于所述第七阈值Y7,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第七阈值Y7,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
第j次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后Turbo码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由所述Turbo码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,所述第一阈值Y1至第七阈值Y7均为大于或者等于0的整数。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述FEC编码为所述LDPC码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为所述FEC码空间中的码字:
方式一:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成数据块的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
如果则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字,其中,H是所述LDPC码的校验矩阵;
方式二:
第j次迭代后,将LDPC译码器输出的N个码字比特的软信息与第八阈值Y8比较,若则比特i判决为“1”,若则比特i判决为“0”,根据判决结果生成所述第一数据块的估计对所述估计取前K个比特生成所述比特序列的估计其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
对所述进行所述LDPC编码生成数据块C,如果则所述是所述FEC码空间中的码字;如果则所述不是所述FEC码空间中的码字;
方式三:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式四:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N码字个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第九阈值Y9,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第九阈值Y9,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十阈值Y10,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第十阈值Y10,则所述经过j次迭代生成数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式五:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值与第十一阈值Y11比较,如果中的最小值大于所述第十一阈值Y11,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果中的最小值小于或等于所述第十一阈值Y11,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式六:
将第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值的均值与第十二阈值Y12比较,如果Sj大于所述第十二阈值Y12,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第十二阈值Y12,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式七:
比较第j次迭代后LDPC码译码器输出的N个码字比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的N个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则由所述LDPC码译码经过j次迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述经过j次迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……N-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数,所述第八阈值Y8到第十二阈值Y12均为大于或者等于0的整数。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述FEC编码为所述卷积码时,通过以下至少之一方式确定数据块是否为所述FEC码空间中的码字:
方式一:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息若每个比特的与都相同,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若至少有一个比特的与不同,则所述经过j次译码迭代生成烦扰数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;
方式二:
比较第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的符号与第j-1次迭代后译码器输出的软信息的符号若与相同的比特的数目大于或等于第十三阈值Y13,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与相同的比特数小于或等于所述第十三阈值Y13,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于2的整数;或者,
若与不同的比特数小于或等于第十四阈值Y14,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;若与不同的比特数大于所述第十四阈值Y14,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字;
方式三:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值与第十五阈值Y15比较,如果中的最小值大于所述第十五阈值Y15,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中码字;如果中的最小值小于或等于所述第十五阈值Y15,则所述经过j次译码迭代生成的数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式四:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值的均值与第十六阈值Y16比较,如果Sj大于所述第十六阈值Y16,则所述卷积码经过j次译码迭代生成的数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj小于或等于所述第十六阈值Y16,则所述数据块不是FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数;
方式五:
将第j次迭代后卷积码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和与第j-1次迭代后LDPC码译码器输出的K个比特的软信息的绝对值之和如果Sj小于或等于Sj-1,则所述数据块是所述FEC码空间中的码字;如果Sj大于Sj-1,则所述数据块不是所述FEC码空间中的码字,其中,i∈{0,1,2,……K-1}中的整数,j为大于或者等于1的整数,所述第十三阈值Y13到所述第十六阈值Y16均为大于或者等于0的整数。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:根据所述第三数据块的长度L确定所述CRC码的长度。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据所述第三数据块的长度L确定所述CRC码的长度,包括:
将所述长度L的取值范围按照由小到大的顺序划分为T个区间:L1,L2,……LT,各个区间对应不同长度的CRC:其中T为正整数;
根据所述第三数据块的长度L所属的取值区间,选取对所述第三数据块编码所采用的CRC码的长度。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述传输节点包括以下至少之一:基站、中继节点、终端。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,当所述传输节点为终端时,
向所述传输节点发送用于指示数据校验模式的传输信令,其中,所述数据校验模式包括以下至少之一:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验;根据CRC校验结果对数据进行校验。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,当所述传输节点为基站或中继节点时,
接收所述传输节点发送的用于配置数据校验模式的指示信令,其中,所述数据校验模式包括以下至少之一:根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验;根据CRC校验结果对数据进行校验。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在以下之一情况时,采用根据FEC码空间和/或CRC校验结果对数据进行校验的数据校验方式:
所述第一数据块中的传输块或码块的长度小于第一预设阈值;
或者,所述第一数据块中传输块或码块的重复次数大于第二预设阈值。
15.根据权利要求1-14任一项所述的方法,其特征在于,所述FEC码空间包括:采用所述FEC编码方式产生的所***字的集合。
16.根据权利要求1-14任一项所述的方法,其特征在于,
根据所述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,包括:对所述传输信号进行解调得到所述第一估计数据块;
根据所述传输信号得到所述第二数据块的第二估计数据块,包括:对所述传输信号进行解调和FEC译码得到所述第二估计数据块。
17.一种数据校验装置,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于接收传输节点发送的包含第一数据块的传输信号,其中,所述第一数据块的长度为N比特,所述第一数据块由长度为K比特的第二数据块经过前向纠错码FEC编码后生成,所述第二数据块是由长度为L比特的第三数据块经过循环冗余校验码CRC编码后生成,其中,N,K,L都是正整数,且N≥K>L;
确定模块,用于根据所述传输信号得到第一数据块的第一估计数据块,以及根据所述传输信号得到所述第二数据块的第二估计数据块;
校验模块,用于根据所述第一估计数据块与FEC码空间的关系,和/或所述第二估计数据块的CRC校验结果对所述第三数据块进行校验。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述校验模块包括:
第一判断单元,用于在所述第一估计数据块是所述FEC码空间的码字,且所述第二估计数据块的CRC校验正确时,判断所述第三数据块接收正确;
第二判断单元,用于在所述第一估计数据块不是所述FEC码空间的码字,和/或所述第二估计数据块的CRC校验失败时,判断所述第三数据块接收错误。
19.根据权利要求17或18所述的装置,其特征在于,所述校验模块用于在所述FEC码空间包括以下内容时,对所述第三数据块进行校验:采用所述FEC编码方式产生的所***字的集合。
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