專利名稱：一種編碼裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種編碼裝置及相應的方法。
背景技術：
頻帶是無線通信中的寶貴資源，如何提高頻譜效率一直是無線通信中的研究熱點。LDPC(Low_density parity-check,低密度奇偶校驗碼)編碼技術由于具有接近香農(nóng)極限的性能而受到重視。一般而言，低碼率和中小碼長的的LDPC碼性能不理想，但是編碼的延時較??；高碼率的LDPC長碼長性能優(yōu)異，但是編碼的延時長，不適合實時性高的數(shù)據(jù)，例如語音業(yè)務的傳輸。自適應LDPC編碼技術就是為了能夠結(jié)合不同碼長的特點，針對不同的業(yè)務實現(xiàn)最優(yōu)編碼性能。然而，目前的自適應LDPC編碼技術仍然不能滿足不同信道環(huán)境下，不同業(yè)務類型的業(yè)務對編碼性能的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了數(shù)據(jù)編碼裝置，所述裝置包括判決器，用于用于根據(jù)接收到數(shù)據(jù)的業(yè)務狀態(tài)信息、信道狀態(tài)信息獲得對所述數(shù)據(jù)進行編碼所需要的參數(shù)信息；參數(shù)寄存器，用于存儲所述對業(yè)務進行編碼所需的參數(shù)信息；校驗矩陣寄存器組，用于根據(jù)所述參數(shù)信息獲得對所述業(yè)務進行編碼所需的校驗矩陣；編碼器，用于根據(jù)所述參數(shù)信息和所述校驗矩陣對接收到的數(shù)據(jù)進行編碼，輸出編碼后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例還公開了一種編碼方法，包括接收待編碼的數(shù)據(jù)信號；根據(jù)所述數(shù)據(jù)的業(yè)務狀態(tài)信息和信道狀態(tài)信息獲得的對所述業(yè)務進行編碼所需要的參數(shù)信息；根據(jù)所述參數(shù)信息獲得需要的校驗矩陣和迭代次數(shù)N ;利用所述校驗矩陣和所述迭代次數(shù)N進行編碼，產(chǎn)生編碼后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過對輸入數(shù)據(jù)的業(yè)務類型、幀結(jié)構(gòu)等業(yè)務信息和信道信息的綜合判斷，產(chǎn)生不同的編碼參數(shù)，能夠滿足不同業(yè)務對延時的要求；根據(jù)不同信道狀態(tài)下采用不同的碼率，不同幀結(jié)構(gòu)采用相應的迭代次數(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)以較低的復雜度代價，可以獲得實時的最優(yōu)性能，達到延時、吞吐量、誤碼率等性能的最佳權(quán)衡。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。圖I示出了本發(fā)明實施例中編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本發(fā)明實施例中LDPC編碼器的結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式為了便于本領域一般技術人員理解和實現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖描繪本發(fā)明的實施例。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
目前存在一種多協(xié)議LDPC編碼器可以通過共享LDPC編碼單元實現(xiàn)較小的面積。但是這種多協(xié)議LDPC編碼器要沒有考慮應用場景，不能自適應環(huán)境的變化。例如對于不同的業(yè)務類型，會對編碼器有不同的時延要求；對于不同的信道環(huán)境，會對編碼器產(chǎn)生不同的性能要求；對于不同的幀格式，也會對編碼器的性能產(chǎn)生影響。具體來說，如果信道環(huán)境較好，編碼器的性能差一點也是可以滿足誤碼率需求的；如果信道環(huán)境較差，編碼器必須有較強的性能才可以滿足誤碼率的需求。幀格式中會包括幀頭以及導頻，這些已知信號會對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生影響。如果導頻的間隔很密，則基帶算法可以利用的已知信息較多一些，算法性能會改善，輸出的信噪比較高；反之則較低。但是導頻間隔密會降低頻譜利用率。針對傳統(tǒng)LDPC結(jié)構(gòu)的缺點，本發(fā)明實施例提供一種自適應編碼器和相應的編碼方法。使用該編碼器及相應的方法可以自動根據(jù)應用場景以及環(huán)境的變化，選擇最佳的校驗矩陣以及編碼器參數(shù)，從而獲得最優(yōu)性能。下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案進行描述。
如圖I所示，本發(fā)明實施例公開了一種編碼裝置，包括判決器101，用于用于根據(jù)接收到數(shù)據(jù)的業(yè)務信息、信道狀態(tài)信息和幀結(jié)構(gòu)信息獲得對所述數(shù)據(jù)進行編碼所需要的參數(shù)信息；參數(shù)寄存器102，用于存儲所述對業(yè)務進行編碼所需的參數(shù)信息；校驗矩陣寄存器組103，用于根據(jù)所述參數(shù)信息獲得對所述業(yè)務進行HDCP編碼所需的校驗矩陣；編碼器104，用于根據(jù)所述參數(shù)信息和所述校驗矩陣對接收到的數(shù)據(jù)進行編碼，輸出編碼后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過對輸入數(shù)據(jù)的業(yè)務類型、信道狀態(tài)、幀結(jié)構(gòu)等信息的綜合判斷，產(chǎn)生不同的編碼參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同業(yè)務對延時性的要求，根據(jù)不同信道狀態(tài)選擇采用不同的碼率，不同幀結(jié)構(gòu)采用相應的迭代次數(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)以較低的復雜度代價，可以獲得實時的最優(yōu)性能，達到延時、吞吐量、BER的最佳權(quán)衡。下面以不同的編碼方式為例，對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明的一個實施例中，編碼器可以采用LDPC碼的編碼格式。具體如圖2所示，該編碼裝置包括判決器201，參數(shù)寄存器202，校驗矩陣寄存器組203和LDPC編碼器204。其中，LDPC編碼器包括讀寫控制器2041，乒乓隨機存儲單元2042，節(jié)點更新處理單元2043，并行度可變交換網(wǎng)絡2044。圖2中所示的LDPC編碼器的工作過程如下首先，判決器201接收來自MAC層的業(yè)務類型信息以及幀結(jié)構(gòu)信息，同時接收物理層反饋的信道狀態(tài)信息后，通過多次訓練獲得最佳判決閾值。所謂訓練是指在特定的信道環(huán)境下，輸入各種閾值進行搜索，直到發(fā)現(xiàn)最佳閾值的過程被稱為訓練。在其內(nèi)部有一個模糊邏輯判斷機制，針對業(yè)務類型信息，信道狀態(tài)信息與幀結(jié)構(gòu)信息的。該判決閾值可以通過離線計算獲得，因此不會影響自適應判決單元的實時性。判決器201將判決結(jié)果輸入到參數(shù)寄存器202獲得讀寫控制器2041所需要的配置參數(shù)；其中，所述配置參數(shù)包括行重，列重，迭代次數(shù)，算法延時等。同時，判決器將判決結(jié)果輸入到寄存器，獲得讀寫控制器所需要的校驗矩陣。讀寫控制器2041根據(jù)參數(shù)寄存器202以及校驗矩陣寄存器組203的信息，輸出讀寫時序，控制乒乓隨機存儲單元2042工作。乒乓隨機存儲單元接收未編碼的數(shù)據(jù)進行存儲，當編碼完成之后，輸出編碼結(jié)果。并行度可變交換網(wǎng)絡2044接收來自乒乓隨機存儲單元2042的數(shù)據(jù)，輸出到節(jié)點更新處理單元2043進行數(shù)據(jù)更新。節(jié)點更新處理單元2043將更新好的數(shù)據(jù)輸入到并行度可變交換網(wǎng)絡2044，然后由該交換網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)輸出到乒乓隨機存儲單元2042。相應地，本發(fā)明的實施例還公開了一種相應的編碼方法，包括S301、接收待編碼的數(shù)據(jù)信號；S302、根據(jù)所述數(shù)據(jù)的業(yè)務信息和信道狀態(tài)信息獲得的對所述業(yè)務進行HDCP編碼所需要的參數(shù)信息；S303、根據(jù)所述參數(shù)信息獲得需要的校驗矩陣和迭代次數(shù)N ；S304、利用所述校驗矩陣對所述數(shù)據(jù)進行N次HDPC編碼，產(chǎn)生編碼后的數(shù)據(jù)。在本實施例中，假設輸入的業(yè)務類型為語音信息，信道狀態(tài)信息為較佳，幀結(jié)構(gòu)信息為導頻間隔小，考慮到由于語音業(yè)務需要較好的實時性，因此可以選擇短碼長的矩陣Hl 完成編碼的時間較短，因此信號處理的延時較小，實時性較高。同時考慮到信道狀態(tài)很好以及導頻間隔小，因此基帶處理器輸出到編碼器的信噪比較高，可以采用較低的迭代次數(shù)，如6次，當然，6次僅為舉例，也可根據(jù)實際情況采用其它迭代次數(shù)進行編碼。假設輸入的業(yè)務類型為數(shù)據(jù)業(yè)務信息，信道狀態(tài)信息為一般，幀結(jié)構(gòu)信息為導頻間隔大。這種情況下由于編碼器的輸入信噪比較小，但數(shù)據(jù)業(yè)務對于實時性要求不高，因此可以選擇性能較好的長碼長矩陣H2，選擇較高的迭代次數(shù)12，這樣才能夠達到較好的性倉泛。因此，對于不同的業(yè)務而言，對LDPC碼的需求不同。如語音業(yè)務對實時性要求高，因此編碼延時要小；對于數(shù)據(jù)業(yè)務而言，可能需要較高的BER性能。此時，可以選擇較長的碼長(對應較高性能)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務，較短碼長(對應較短延時)傳輸語音業(yè)務。在本發(fā)明的另一個實施例中，編碼方式可采用Turbo碼。當采用Turbo碼而言，需要將LDPC編碼器替換為Turbo編碼器，其他部分及各部分之間的關系及交互可以保持不變。對于不同信道狀態(tài)而言，好的信道條件可以利用較高的碼率，從而獲得較高的吞吐量；差的信道則可以降低碼率，從而保證誤碼率。對于不同幀結(jié)構(gòu)而言，基帶算法的性能不同。當導頻間隔較小時，基帶算法性能較高，可以選擇較少次數(shù)的迭代以提高吞吐量；反之可以選擇較高的迭代次數(shù)保障性能。本發(fā)明通過上述條件的綜合判斷，從而選擇最佳的校驗矩陣與自適應參數(shù)。通過較低的復雜度代價，可以獲得實時最優(yōu)性能，達到延時、吞吐量、誤碼率的最佳權(quán)衡。上述實施例中的編碼裝置可用在微波傳輸系統(tǒng)中的室外單元中，可以作為世外單兀中的一個或者若干個模塊。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種編碼裝置，其特征在于，包括 判決器，用于用于根據(jù)接收到數(shù)據(jù)的業(yè)務狀態(tài)信息、信道狀態(tài)信息獲得對所述數(shù)據(jù)進行編碼所需要的參數(shù)信息； 參數(shù)寄存器，用于存儲所述對業(yè)務進行編碼所需的參數(shù)信息； 校驗矩陣寄存器組，用于根據(jù)所述參數(shù)信息獲得對所述業(yè)務進行編碼所需的校驗矩陣； 編碼器，用于根據(jù)所述參數(shù)信息和所述校驗矩陣對接收到的數(shù)據(jù)進行編碼，輸出編碼后的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)信息包括對所述業(yè)務進行編碼所需的行重，列重，迭代次數(shù)，算法延時。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務狀態(tài)信息包括 業(yè)務類型信息和幀結(jié)構(gòu)信息。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述編碼采用LDPC碼或Turbo碼。
5.—種編碼方法,其特征在于,包括 接收待編碼的數(shù)據(jù)信號； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)的業(yè)務狀態(tài)信息和信道狀態(tài)信息獲得的對所述業(yè)務進行編碼所需要的參數(shù)信息； 根據(jù)所述參數(shù)信息獲得需要的校驗矩陣和迭代次數(shù)N ； 利用所述校驗矩陣和所述迭代次數(shù)N進行編碼，產(chǎn)生編碼后的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)信息包括對所述業(yè)務進行編碼所需的行重，列重，迭代次數(shù)，算法延時。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述業(yè)務狀態(tài)信息包括 業(yè)務類型信息和幀結(jié)構(gòu)信息。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述編碼采用LDPC碼或Turbo碼。
9.一種微波系統(tǒng)中的世外單元設備，包括編碼器，其特征在于，所述編碼器包括 判決器，用于用于根據(jù)接收到數(shù)據(jù)的業(yè)務狀態(tài)信息、信道狀態(tài)信息和獲得對所述數(shù)據(jù)進行編碼所需要的參數(shù)信息； 參數(shù)寄存器，用于存儲所述對業(yè)務進行編碼所需的參數(shù)信息； 校驗矩陣寄存器組，用于根據(jù)所述參數(shù)信息獲得對所述業(yè)務進行編碼所需的校驗矩陣； 編碼器，用于根據(jù)所述參數(shù)信息和所述校驗矩陣對接收到的數(shù)據(jù)進行編碼，輸出編碼后的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種編碼裝置及方法，該裝置包括判決器，用于用于根據(jù)接收到數(shù)據(jù)的業(yè)務狀態(tài)信息、信道狀態(tài)信息對所述數(shù)據(jù)進行編碼所需要的參數(shù)信息；參數(shù)寄存器，用于存儲所述對業(yè)務進行編碼所需的參數(shù)信息；校驗矩陣寄存器組，用于根據(jù)所述參數(shù)信息獲得對所述業(yè)務進行編碼所需的校驗矩陣；編碼器，用于根據(jù)所述參數(shù)信息和所述校驗矩陣對接收到的數(shù)據(jù)進行編碼，輸出編碼后的數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L1/00GK102801431SQ20111013847
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者張昊, 易志丹, 王孝元 申請人:華為技術有限公司