CN109428675B - 数据传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种数据传输方法及装置。该方法包括：对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数，对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序存储，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数。从而只需在首次传输前进行交织并存储交织后的比特序列，在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。

Description

数据传输方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法及装置。
背景技术
通信***通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。业界具有良好性能的码有Polar(极化)码和低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)码。Polar(极化)码是第一种在理论上能够被证明“达到”信道容量的信道编码方法。Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为GN，其编码过程为
Figure BDA0001393809010000011
是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)；且
Figure BDA0001393809010000012
这里
Figure BDA0001393809010000013
BN是一个N×N的转置矩阵，例如比特逆序转置矩阵；
Figure BDA0001393809010000014
定义为log2N个矩阵F2的克罗内克(Kronecker)乘积，x1 N是编码后的比特(也叫码字)，
Figure BDA0001393809010000015
与生成矩阵GN相乘后就得到编码后的比特，相乘的过程就是编码的过程。在Polar码的编码过程中，
Figure BDA0001393809010000016
中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，信息比特的索引的集合记作
Figure BDA0001393809010000017
Figure BDA0001393809010000018
中另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为冻结比特，其索引的集合用
Figure BDA0001393809010000019
的补集
Figure BDA00013938090100000110
表示。冻结比特通常被设为0，只需要收发端预先约定，冻结比特序列可以被任意设置。Polar码的构造过程即集合
Figure BDA00013938090100000111
的选取过程，其决定了Polar码的性能。LDPC码，是一类具有稀疏校验矩阵的线性分组码，不仅有逼近香农限的良好性能，而且译码复杂度较低，结构灵活，是近年信道编码领域的研究热点，且在第五代(the fifth generation，5G)移动通信***中增强型移动宽带(Enhance MobileBroadband，eMBB)业务的数据信道的编码中有良好的应用。LDPC码的编码过程为：根据待编码信息比特数目K和基于基矩阵构造的准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic LowDensity Parity Check，QC-LDPC)码对应的校验矩阵H，对待编码信息比特进行编码得到编码后的比特。图1为LDPC校验矩阵示意图，其中，***比特、打孔比特、填充比特、奇偶校验比特和扩展的奇偶校验比特的位置分别如图1所示，黑色方框的位置有非零值，白色位置表示该位置值为0矩阵。
Polar码的母码长度为N＝2n，LDPC码的编码后母码长度为Z的整数倍，Z为循环移位矩阵大小，在通信***中，为得到任意长度的码长，需要对编码后的比特进行速率匹配，Polar码和LDPC码的速率匹配方法有打孔和缩短。在高阶调制传输场景下，编码后比特在调制前需要进行交织，将比特尽量打散，以对抗信道衰落导致的丢包造成的译码失败。现有的一种Polar码和LDPC码的交织和速率匹配过程为：首先对K个待编码信息比特进行polar或LDPC编码，得到长为N的编码后比特，对长为N的编码后比特进行速率匹配，得到长度为M的速率匹配后比特序列，然后对速率匹配后比特序列进行交织。
上述方法中，需先进行速率匹配，后进行交织，每次进行混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ)重传或重复发送时，都需要重新进行速率匹配+交织的操作，传输时延较大。
发明内容
本申请提供一种数据传输方法及装置，在每次进行HARQ重传或重复发送时无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
第一方面，本申请提供一种数据传输方法，包括：对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数，对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序存储，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数。
通过第一方面提供的数据传输方法，对编码后比特分组交织，将交织后的比特序列按对应分组后比特序列的顺序存储，在传输时根据待传输比特的数目读取相应数目的比特作为待传输的比特(实现速率匹配)，从而只需在首次传输前进行交织并存储交织后的比特序列，在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
在一种可能的设计中，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中。
通过该实施方式提供的数据传输方法，使用循环缓存便于进行HARQ重传或重复发送，例如首次发送N个比特中的K个比特，使用循环缓存时，进行HARQ重传或重复发送时以第K+1个比特作为起点传输所需数目的比特，即发送首次发送时未被发送的编码后比特，从而使HARQ重传或重复发送后的等效码率低于首次发送时的码率，获得额外的编码增益，提高译码的性能。
在一种可能的设计中，G组比特序列中的一组比特序列是将编码后比特序列按预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行交叉排序后合并得到，至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
通过该实施方式提供的数据传输方法，将可靠度相近的比特打散，相当于进行了一次交织，便于取得更好的交织效果。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为低密度奇偶校验编码时，预设规则为按照编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
在一种可能的设计中，编码后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝2；或者，编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，第一***比特为除打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特和校验比特，G＝3。
在一种可能的设计中，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，包括：以第一***比特对应的交织后比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，包括：以第一组交织后的比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，预设规则为：按照比特顺序分组；或者，按照编码过程中的可靠度序列分组；或者，按照比特逆序后的顺序分组。
第二方面，本申请提供一种数据传输装置，包括：编码模块，用于对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数；交织模块，用于对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序存储；读取模块，用于从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数。
在一种可能的设计中，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，G组比特序列中的一组比特序列是将编码后比特序列按预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行交叉排序后合并得到，至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为低密度奇偶校验编码时，预设规则为按照编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
在一种可能的设计中，编码后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝10；或者，编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，第一***比特为除打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特和校验比特，G＝3。
在一种可能的设计中，读取模块用于：以第一***比特对应的交织后比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，读取模块用于：以第一组交织后的比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
在一种可能的设计中，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，预设规则为：按照比特顺序分组；或者，按照编码过程中的可靠度序列分组；或者，按照比特逆序后的顺序分组。
上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的数据传输装置，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。
第三方面，本申请提供一种数据传输方法，包括：对待译码信息比特进行解速率匹配，得到长度为N的解速率匹配后比特序列，解速率匹配后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数，对每一组比特序列分别进行解交织，得到G组解交织后的比特序列，对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码。
通过第三方面提供的数据传输方法，对待译码信息比特进行解速率匹配，解速率匹配后比特序列包括G组比特序列，对每一组比特序列分别进行解交织，得到G组解交织后的比特序列，对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码，从而使得编码时只需在首次传输前进行交织并存储交织后的比特序列，在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
在一种可能的设计中，G组比特序列中的一组比特序列是将解速率匹配后比特序列按预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行解交叉排序后合并得到，至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
在一种可能的设计中，对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码的方式为低密度奇偶校验译码时，预设规则为按照解速率匹配后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
在一种可能的设计中，解速率匹配后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝2；或者，解速率匹配后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，第一***比特为除打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，解速率匹配后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特和校验比特，G＝3。
在一种可能的设计中，对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码的方式为Polar译码时，预设规则为：按照比特顺序分组；或者，按照译码过程中的可靠度序列分组；或者，按照比特逆序后的顺序分组。
第四方面，本申请提供一种数据传输装置，包括：解速率匹配模块，用于对待译码信息比特进行解速率匹配，得到长度为N的解速率匹配后比特序列，解速率匹配后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数；解交织模块，用于对每一组比特序列分别进行解交织，得到G组解交织后的比特序列；译码模块，用于对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码。
在一种可能的设计中，G组比特序列中的一组比特序列是将解速率匹配后比特序列按预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行解交叉排序后合并得到，至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
在一种可能的设计中，对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码的方式为低密度奇偶校验译码时，预设规则为按照解速率匹配后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
在一种可能的设计中，解速率匹配后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝2；或者，解速率匹配后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，第一***比特为除打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，解速率匹配后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特和校验比特，G＝3。
在一种可能的设计中，对G组解交织后的比特序列组成的比特序列进行译码的方式为Polar译码时，预设规则为：按照比特顺序分组；或者，按照译码过程中的可靠度序列分组；或者，按照比特逆序后的顺序分组。
上述第四方面以及上述第四方面的各可能的设计中所提供的数据传输装置，其有益效果可以参见上述第三方面和第三方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。
第五方面，本申请提供一种数据传输装置，包括：存储器和处理器；
存储器用于存储程序指令；
处理器用于调用存储器中的程序指令执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中或者第三方面及第三方面任一种可能的设计中的数据传输方法。
第六方面，本申请提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，当数据传输装置的至少一个处理器执行该计算机程序时，数据传输装置执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中或者第三方面及第三方面任一种可能的设计中的数据传输方法。
第七方面，本申请提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序，该计算机程序存储在可读存储介质中。数据传输装置的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得数据传输装置实施第一方面及第一方面任一种可能的设计中或者第三方面及第三方面任一种可能的设计中的数据传输方法。
第八方面，本申请提供一种数据传输设备，用于执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中或者第三方面及第三方面任一种可能的设计中的数据传输方法。
附图说明
图1为LDPC校验矩阵示意图；
图2为本申请提供的一种发送设备和接收设备的***架构示意图；
图3为一种无线通信***的流程示意图；
图4为本申请提供的一种数据传输方法实施例的流程图；
图5为本申请提供的一种数据传输方法实施例的流程图；
图6为本申请提供的一种数据传输方法实施例的流程图；
图7为本申请提供的一种数据传输装置实施例的结构示意图；
图8为本申请提供的一种数据传输方法实施例的交互流程图；
图9a为polar码加性白高斯噪声信道下的性能仿真示意图；
图9b为polar码节拍延迟线-A100衰落信道下的性能仿真示意图；
图10为LDPC码节拍延迟线-A100衰落信道下的性能仿真示意图；
图11为本申请提供的一种数据传输装置实施例的结构示意图；
图12为本申请提供的另一种数据传输装置示意图；
图13为本申请提供的另一种数据传输装置示意图；
图14为终端设备800的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例可以应用于无线通信***，需要说明的是，本申请实施例提及的无线通信***包括但不限于：窄带物联网***(Narrow Band-Internet of Things，NB-IoT)、全球移动通信***(Global System for Mobile Communications，GSM)、增强型数据速率GSM演进***(Enhanced Data rate for GSM Evolution，EDGE)、宽带码分多址***(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)、码分多址2000***(Code DivisionMultiple Access，CDMA2000)、时分同步码分多址***(Time Division-SynchronizationCode Division Multiple Access，TD-SCDMA)，长期演进***(Long Term Evolution，LTE)以及下一代5G移动通信***的三大应用场景增强型移动宽带(Enhanced Mobile BroadBand，eMBB)、超低时延超高可靠通信(Ultra-reliable and low-latencycommunications，uRLLC)以及大规模机器通信(Massive Machine-Type Communications，mMTC)。
本申请涉及的通信装置主要包括网络设备或者终端设备。若本申请中的发送设备为网络设备，则接收设备为终端设备；若本申请中的发送设备为终端设备，则接收设备为网络设备。
在本申请实施例中，终端设备(terminal device)包括但不限于移动台(MS，Mobile Station)、移动终端(Mobile Terminal)、移动电话(Mobile Telephone)、手机(handset)及便携设备(portable equipment)等，该终端设备可以经无线接入网(RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，例如，终端设备可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)、具有无线通信功能的计算机等，终端设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置或设备。
本申请结合网络设备描述了各个实施例。网络设备可以是用于与终端设备进行通信的设备，例如，可以是GSM***或CDMA中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是WCDMA***中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE***中的演进型基站(EvolutionalNode B，eNB或eNodeB)，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络侧设备或未来演进的公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork，PLMN)中的网络设备等。
本申请的无线通信***可以包括发送设备和接收设备，图2为本申请提供的一种发送设备和接收设备的***架构示意图，如图2所示，其中，发送设备为编码侧，可以用于编码和输出编码信息，编码信息在信道上传输至译码侧；接收设备为译码侧，可以用于接收发送设备发送的编码信息，并对该编码信息译码。
图3为一种无线通信***的流程示意图，如图3所示，在发送设备侧，信源依次经过信源编码、信道编码、交织和速率匹配和数字调制后发出。在接收设备侧，依次通过数字解调、解交织和解速率匹配、信道译码和信源译码输出信宿。信道编译码可以采用Polar码或LDPC码，交织和速率匹配可以采用本申请提供的数据传输方法。
下面对本申请中涉及的LDPC码的校验矩阵H、单对角线列对应的校验比特和双对角线列对应的校验比特做一简单介绍，H表示mb.Z×nb.Z大小的校验矩阵，Z为扩展因子，其形式可以表述为：
Figure BDA0001393809010000061
其中，aij是循环移位矩阵的移位因子，nb和mb是基矩阵的列数和行数，
Figure BDA0001393809010000062
是循环移位矩阵，可以通过对I的单位矩阵循环移aij位得到。其中aij的范围是-1≤aij<Z，定义Z×Z的全零矩阵O为P-1。如果H是满秩矩阵，则可以在基矩阵上(nb-mb)列放(nb-mb)Z个信息比特，称这kb＝nb-mb的基矩阵列为信息列。采用QC-LDPC码时，如果信息序列的长度K被kb整除，那么在扩展后的LDPC校验矩阵中每一个信息比特位置都用来放置信息比特；如果K不被kb整除，导致Z×kb>K，那么在扩展后的LDPC校验矩阵中会有(Z×kb-K)个多余信息比特位置，可称为填充比特，如图1所示的LDPC校验矩阵示意图中灰色列(非整数列)为填充比特，黑色方框代表上述
Figure BDA0001393809010000063
即该位置有非零值，白色位置表示该位置值为0矩阵。可以看到，校验矩阵的列对应了编码输出的比特，这些比特总体上分为***比特和校验比特。其中，***比特又可分为打孔比特、填充比特和其他***比特。打孔比特对应整个校验矩阵的前两列，可以看到这两列中黑色部分(即有非零值的部分)比其他列多，因此这两列也被称为拥有大列重的列。填充比特如上所述，主要为了填充一定的固定值，使得***比特的总数是扩展因子Z的整数倍。校验比特又分为两类，其中，一类校验比特对应的校验矩阵中的列大致在两个对角线上有非零值，因此这些列又被称为双对角线列，双对角线列对应的校验比特被称为奇偶校验比特；另一类校验比特对应的校验矩阵中的列大致在一个对角线上有非零值，因此，这些列又被称为单对角线列，单对角线列对应的校验比特被称为扩展的奇偶校验比特。
本申请提供一种数据传输方法，通过分组交织和缓存的方法实现polar码或LDPC码的交织和速率匹配，只需在首次传输前进行交织并存储交织后的比特序列，在传输时根据待传输比特的数目读取相应数目的比特作为待传输的比特(实现速率匹配)，在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
图4为本申请提供的一种数据传输方法实施例的流程图，如图4所示，本实施例以发送设备为执行主体进行说明，本实施例的方法可以包括：
S101、对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数。
具体地，得到编码后比特序列之后，按预设规则将编码后比特序列划分为G组比特序列。其中，对待编码信息比特进行编码的方式为LDPC编码时，预设规则为按照编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。可选的，编码后比特序列的划分有如下三种可选的方式：
方式一、编码后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，则按照比特类型分组后，G＝2。
方式二、编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，第一***比特为除打孔比特之外的***比特，则按照比特类型分组后，G＝4。
方式三、编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特和校验比特，则按照比特类型分组后，G＝3。
其中，若每一类型的比特数目较多，还可进一步划分为多组，例如，校验比特的数目较多，还可将校验比特划分为2组比特序列。
对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，预设规则为：可以按照比特顺序分组，例如编码后比特序列长度为N，按照比特顺序分为G组(例如3组，4组，8组，10组等)比特序列，G＝4时，每一组比特序列包含N/4个比特。或者，可以按照编码过程中的可靠度序列分组，例如，将可靠度相近的比特划分为一组，或者，还可以是按照比特逆序后的顺序分组。还可以采用其它的规则分组，本申请对此不做限制。可选的，划分的G组比特序列包含相同比特数目，便于并行同步进行交织。
分组后，还可以做进一步的操作，本实施例中，作为一种可实施的方式，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，进一步地，G组比特序列中的一组比特序列是将编码后比特序列按预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行交叉排序后合并得到，至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。例如，对编码后比特序列按预设规则划分后，将划分的比特序列中可靠度相近的两组比特序列中的比特进行交叉排序合并为一组比特序列，例如，一组比特序列包含的比特索引为(3,4,5,6,7,8)，另一组包含的比特索引为(9,10,11,12,13,14)，将这2组比特序列交叉排序合并后得到的比特序列的索引为(3,9，4,10，5,11，6,12，7,13，8，14)。
上述操作，即就是将可靠度相近的至少两组比特序列进行交叉排序后合并，将可靠度相近的比特打散，相当于进行了一次交织，便于取得更好的交织效果。
S102、对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序存储。
具体地，对每一组比特序列分别进行交织的交织方式可采用现有的交织方式，例如随机交织，或者按照预存的交织序列(交织图案)交织，对不同组比特序列采用的交织方式可以相同也可以不同。可选的，对不同组比特序列采用相同的交织方式，这样所需时长是相同的，可保证每一交织器并行处理的有效性。
需要说明的是，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，采用分组的方式交织，一方面由于Polar编码过程中，各子信道的可靠度一般是按照升序排列或降序排列，冻结比特的子信道的可靠度最低，接着是打孔比特或截短比特的子信道，信息比特的子信道的可靠度最高，不论是按比特顺序分组还是按编码过程中的可靠度序列分组，分组后交织可靠度一般不会被打乱，便于在传输前进行速率匹配时保证所传信息的准确性，即就是重要的比特可放在前面传输，比特之间的重要性不同，若不分组而将其打散，则重要的比特可能不会被传输。另一方面，分组后可并行进行交织，缩短处理时长，提高效率。
对待编码信息比特进行编码的方式为LDPC编码时，预设规则为按照编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列，采用分组的方式交织，交织后每一组的比特类型不会被打乱，便于在传输前进行速率匹配时保证所传信息的准确性。同样地，分组后可并行进行交织，缩短处理时长，提高效率。
S103、从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数。
具体地，根据需要传输的比特数目P从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，从而可得到任意长度的码长。
可选的，对待编码信息比特进行编码的方式为LDPC编码时，以第一***比特对应的交织后比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。第一***比特为除打孔比特之外的***比特，即就是在传输时将打孔比特除外，保证所传信息的准确性。
可选的，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，以第一组交织后的比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
进一步地，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中。相应地，S103为从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特。
通过使用循环缓存，便于进行HARQ重传或重复发送，例如首次发送N个比特中的K个比特，使用循环缓存时，进行HARQ重传或重复发送时以第K+1个比特作为起点传输所需数目的比特，即发送首次发送时未被发送的编码后比特，从而使HARQ重传或重复发送后的等效码率低于首次发送时的码率，获得额外的编码增益，提高译码的性能。
本申请提供的数据传输方法，通过对编码后比特分组交织，将交织后的比特序列按对应分组后比特序列的顺序存储，在传输时根据待传输比特的数目读取相应数目的比特作为待传输的比特(实现速率匹配)，从而只需在首次传输前进行交织并存储交织后的比特序列，在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
下面采用几个具体的实施例，对图4所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
图5为本申请提供的一种数据传输方法实施例的流程图，如图5所示，本实施例以发送设备为执行主体进行说明，编码方式为polar编码，本实施例的方法可以包括：
S201、对待编码信息比特u进行polar编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括4组比特序列c1、c2、c3、c4，4组比特序列按比特顺序或者按照编码过程中的可靠度序列被划分，每一组比特序列包含N/4个比特。
S202、将c2、c3的比特进行交叉排序后合并为一组。
S203、将第一组比特序列c1、第二组比特序列c2和第三组比特序列c3交叉合并后的一组比特序列、第四组比特序列c4分别进行交织，得到3组交织后的比特序列d1、d2、d3。
S204、将d1、d2、d3按顺序放入循环缓存。
S205、以第一组交织后的比特序列d1中的第一个比特为起点，从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特。
具体是按d1、d2、d3的顺序读取。
本实施例中，通过对polar编码后的比特序列按比特顺序或者按照编码过程中的可靠度序列分组，再对其中的两组比特序列交叉排序后合并为一组，然后对每一组比特序列分别进行交织，交织后的比特序列存入循环缓存，在传输时从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特，一方面，分组后交织可靠度一般不会被打乱，便于在传输前进行速率匹配时保证所传信息的准确性。另一方面，分组后可并行进行交织，缩短时长，提高效率。从而在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
图6为本申请提供的一种数据传输方法实施例的流程图，如图6所示，本实施例以发送设备为执行主体进行说明，编码方式为LDPC编码，本实施例的方法可以包括：
S301、对待编码信息比特S进行LDPC编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括4组比特序列s1、s2、p1、p2，4组比特序列按LDPC码编码后的比特类型被划分。
具体地，图7为LDPC码编码后比特序列分组示意图，如图7所示，编码后比特序列的分组主要包含三部分：***比特s，双对角线列对应的校验比特p1，单对角线列对应的校验比特p2。其中***比特s又分为两部分：与校验矩阵中大列重的两列对应的***比特s1，和除s1之外的其他***比特s2。其中当这四组中出现比特数较多的组时，可将其拆分为更小的组。例如可将p2再分为两组。
S302、对s1、s2、p1、p2分别进行交织，得到4组交织后的比特序列d1、d2、d4、d5。
S303、将交织后的比特序列d1、d2、d4、d5按顺序放入循环缓存中，顺序为：d1、d2、d4、d5。
S304、以s2中的第一个比特为起点，从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特。
打孔比特s1对应的交织后的比特序列d1除外，以s2中的第一个比特为起点，从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特，需要说明的是，打孔比特s1对应的交织后的比特序列d1只有在长大于母码长度、HARQ或重复发送时才会用到。
本实施例中，通过对LDPC编码后的比特序列按LDPC码编码后的比特类型分组，对每一组比特序列分别进行交织，交织后的比特序列存入循环缓存，在传输时以s2中的第一个比特为起点，从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特，采用分组的方式交织，交织后每一组的比特类型不会被打乱，便于在传输前进行速率匹配时保证所传信息的准确性。分组后可并行进行交织，缩短时长，提高效率。从而在每次进行HARQ重传或重复发送时可直接使用存储的比特，无需进行多次速率匹配和交织，降低传输时延。
需要说明的是，上述实施例所示的方法是以发送设备作为执行主体进行的说明，对于接收设备而言，接收设备(译码侧)接收到待译码信息比特后，执行发送设备的逆过程。下面结合图8进行详细说明，图8为本申请提供的一种数据传输方法实施例的交互流程图，如图8所示，本实施例的方法可以包括：
S401、发送设备对待编码信息比特进行信道编码。
具体的过程详见图4所示的S101～S102，此处不再赘述，本实施例中以G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中为例进行说明。
S402、发送设备从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数，将待传输的比特发送给接收设备。
S403、接收设备对接收到的比特进行信道译码，并对信道译码得到的数据进行循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)。
具体地，信道译码为信道编码的逆过程，S403可以包括：
S4031、接收设备先进行解速率匹配，得到长度为N的解速率匹配后比特序列，解速率匹配后的比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，其中的预设规则与发送设备的预设规则相同。
其中，解速率匹配后的比特序列的长度即为发送设备侧存储的G组交织后的比特序列的总数目。关于G组比特序列的划分与发送设备侧相同，具体可参见图4所示实施例中的相关描述，此处不再赘述。
S4032、接收设备对G组比特序列中的每一组比特序列分别进行解交织。
其中，解交织的方式为发送设备侧采用的交织方式的逆过程。
S4033、接收设备对解交织后的比特序列进行信道译码。
其中，CRC校验的结果为“通过”或“不通过”。
S404、接收设备将信道译码结果的指示信息发送给发送设备。
S405、发送设备根据反馈的信道译码结果的指示信息确定进行HARQ重传或重复发送。
具体地，若信道译码结果的指示信息为不通过，则发送设备进行HARQ重传或重复发送，发送设备进行HARQ重传时，可以是以第P+1个比特为起点，从循环缓存中依次读取P个比特作为待传输的比特进行发送。
下面采用一性能仿真对比图来说明本申请提供的数据传输方法的性能，图9a为polar码加性白高斯噪声信道(AWGN)下的性能仿真示意图，图9b为polar码节拍延迟线(TDL)-A100衰落信道下的性能仿真示意图，R为码率，本实施例中采用64列的行列交织器作为图5中的交织器，如图9a和图9b所示，调制方式为64QAM(64种符号的正交幅度调制)，线一为无交织器时的性能，线二为本申请的方法的性能，可以看到，本申请的方法相比于不交织，达到相同误码率时的信噪比较低，可以在高阶调制下提供性能增益。
图10为LDPC码TDL-A100衰落信道下的性能仿真示意图，本实施例中采用64列的行列交织器作为图5中的交织器，如图10所示，R为码率，本实施例中采用64列的行列交织器作为图6中的交织器，如图10所示，调制方式为16QAM，信道为TDL-A100衰落信道，线一为无交织器时的性能，线二为本申请方法的性能，可以看到，本申请的方法相比于不交织，达到相同误码率时的信噪比较低，可以在高阶调制下提供性能增益。
图11为本申请提供的一种数据传输装置实施例的结构示意图，如图11所示，本实施例的装置可以包括：编码模块11、交织模块12和读取模块13，其中，编码模块11用于对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，编码后比特序列包括G组比特序列，G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数，交织模块12用于对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序存储，读取模块13用于从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数。
可选的，G组交织后的比特序列被按对应G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中。
可选的，G组比特序列中的一组比特序列是将编码后比特序列按预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行交叉排序后合并得到，至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
可选的，对待编码信息比特进行编码的方式为低密度奇偶校验编码时，预设规则为按照编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
进一步地，述编码后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝10；或者，编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，第一***比特为除打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特和校验比特，G＝3。
可选的，读取模块13用于：以第一***比特对应的交织后比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
可选的，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，读取模块13用于：以第一组交织后的比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
可选的，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，预设规则为：按照比特顺序分组；或者，按照编码过程中的可靠度序列分组；或者，按照比特逆序后的顺序分组。
本实施例的装置，可以用于执行图4～图6所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本申请可以根据上述方法示例对发送设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请各实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
图12为本申请提供的另一种数据传输装置示意图，该装置700包括：
存储器701，用于存储程序指令，该存储器可以是flash(闪存)。
处理器702，用于调用并执行存储器中的程序指令，以实现图4所示的数据传输方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
可选地，存储器1101既可以是独立的，也可以如图13所示，图13为本申请提供的另一种数据传输装置示意图，存储器701跟处理器702集成在一起。
图12和图13的数据传输装置还以包括收发器(图中未示出)，用于通过天线收发信号。
该装置可以用于执行上述方法实施例中发送设备对应的各个步骤和/或流程。
本申请还提供一种数据传输设备，用于执行上述的各种实施方式提供的数据传输方法。当该数据传输设备是终端设备时，参见图14所示，图14为终端设备800的结构示意图。该终端设备800包括处理装置804，可以用于执行本申请实施例所述的数据传输方法。该终端设备800还可以包括电源812，电源812用于给终端设备800中的各种器件或电路提供电源。该终端设备800还可以包括天线810，用于将收发器808输出的上行数据通过无线信号发送出去，或者将收到的无线信号输出给收发器808。
除此之外，为了使得终端设备的功能更加完善，该终端设备还可以包括输入单元814、显示单元816、音频电路818、摄像头820和传感器822等中的一个或多个，音频电路818可以包括扬声器8182和麦克风8184等。
本申请还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，当数据传输装置的至少一个处理器执行该计算机程序时，数据传输装置执行上述的各种实施方式提供的数据传输方法。
本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序，该计算机程序存储在可读存储介质中。数据传输装置的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得数据传输装置实施上述的各种实施方式提供的数据传输方法。
本领域普通技术人员可以理解：在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

Claims (13)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，所述编码后比特序列包括G组比特序列，所述G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数；
对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，所述G组交织后的比特序列被按对应所述G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中；
从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数；
其中，对待编码信息比特进行编码的方式为极化Polar编码时，所述G组比特序列中的一组比特序列是将所述编码后比特序列按所述预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行交叉排序后合并得到，所述至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，所述至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对待编码信息比特进行编码的方式为低密度奇偶校验编码时，所述预设规则为按照所述编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述编码后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝2；或者，
所述编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，所述第一***比特为除所述打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，
所述编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、所述第一***比特和校验比特，G＝3。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，包括：
以所述第一***比特对应的交织后比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，所述从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，包括：
以第一组交织后的比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，所述预设规则为：
按照比特顺序分组；或者，
按照编码过程中的可靠度序列分组；或者，
按照比特逆序后的顺序分组。
7.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
编码模块，用于对待编码信息比特进行编码，得到长度为N的编码后比特序列，所述编码后比特序列包括G组比特序列，所述G组比特序列按预设规则被划分，G、N为正整数；
交织模块，用于对每一组比特序列分别进行交织，得到G组交织后的比特序列，所述G组交织后的比特序列被按对应所述G组比特序列的顺序依次存储于循环缓存中；
读取模块，用于从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特，P为正整数；
其中，对待编码信息比特进行编码的方式为极化Polar编码时，所述G组比特序列中的一组比特序列是将所述编码后比特序列按所述预设规则划分，将划分的比特序列中的至少两组比特序列中的比特进行交叉排序后合并得到，所述至少两组比特序列是可靠度大于第一阈值且小于第二阈值的至少两组比特序列，或者，所述至少两组比特序列是相邻的至少两组比特序列。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对待编码信息比特进行编码的方式为低密度奇偶校验编码时，所述预设规则为按照所述编码后比特序列所包含的比特类型分组，每一类型对应一组比特序列。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述编码后比特序列所包含的比特类型为***比特和校验比特，G＝10；或者，
所述编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、第一***比特、双对角线列对应的校验比特和单对角线列对应的校验比特，所述第一***比特为除所述打孔比特之外的***比特，G＝4；或者，
所述编码后比特序列所包含的比特类型为打孔比特、所述第一***比特和校验比特，G＝3。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述读取模块用于：
以所述第一***比特对应的交织后比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，所述读取模块用于：
以第一组交织后的比特序列中的第一个比特为起点，从存储的G组交织后的比特序列中依次读取P个比特作为待传输的比特。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对待编码信息比特进行编码的方式为Polar编码时，所述预设规则为：
按照比特顺序分组；或者，
按照编码过程中的可靠度序列分组；或者，
按照比特逆序后的顺序分组。
13.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序指令；
所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令执行权利要求1～6任一项所述的数据传输方法。
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