低密度奇偶碼編碼裝置和解碼裝置及其編碼和解碼方法

2023-07-06 04:09:06 3

專利名稱：低密度奇偶碼編碼裝置和解碼裝置及其編碼和解碼方法
技術領域：
以下描述涉及一種編碼和解碼技術，更具體地，涉及一種使用多個頻帶 的通信系統中的低密度奇偶碼編碼和解碼技術。
背景技術：
正在進行積極的研究以在無線通信環境中高速和高質量地發送各種多媒 體服務。在涉及的技術中，信道編碼是引起注意的一個領域的技術。
例如，相比其它編碼技術，可實現最低誤碼率(BER)的根據低密度奇 偶碼(LDPC)的編碼方案獲得了關注。另外，正在開發具有更低的複雜度的 和執行LDPC編碼和解碼的性能的新技術。
為了增加系統容量，通信系統可利用多個頻帶。作為示例，認知通信系 統可識別安排到初級系統的全部頻帶或部分頻帶，並與識別的頻帶執行通信。 這裡，認知通信系統使用的頻帶可以是非相鄰的，且頻帶的數量可以是至少 兩個。
可在屬於通信系統的發送端和接收端之間形成無線信道，無線信道的狀 態可取決於頻帶。作為示例，在第一頻帶中的無線信道的狀態可能良好的同 時，第二頻帶中的無線信道的狀態可能很差。這樣的無線信道可被稱為頻率 選擇性信道。
作為示例，假設通信系統利用兩個頻帶。在這種假設中，在認為兩個頻 帶中的無線信道的狀態相同的情況下，例如，在兩個頻帶彼此相鄰的情況下， 通信系統可使用兩個頻帶發送/接收編碼的消息，其中，根據相同的方案編碼 該編碼的消息。然而，在不認為兩個頻帶中的無線信道的狀態相同的情況下， 例如，在兩個頻帶彼此不相鄰的情況下，通信系統使用兩個頻帶發送/接收編 碼的消息可能效率低，其中，根據相同的方案編碼該編碼的消息。具體地，由於認知無線電通信系統可改變頻帶以實時使用，故在考慮無 線信道的頻率選擇性屬性的同時，認知無線電系統產生編碼的消息可能效率向。
因此，需要一種在考慮無線信道的頻率選擇性屬性的同時有效地執行低 密度奇偶碼編碼和解碼的技術。

發明內容
在一個總體方面， 一種低密度奇偶碼編碼裝置包括信息獲得單元，獲 得至少兩個頻帶的狀態信息；矩陣產生單元，基於狀態信息產生奇偶校驗矩 陣、所述奇偶校驗矩陣包括與所述至少兩個頻帶相應的子矩陣；編碼器，其 和產生的奇偶校驗矩陣一起使用低密度奇偶碼(LDPC)來產生數據位和奇偶位。
所述至少兩個頻帶的狀態信息可包括與所述至少兩個頻帶的信號噪聲比 (SNR)和/或信號幹擾噪聲比(SINR)有關的信息。
所述矩陣產生單元可基於狀態信息通過自適應地調整子矩陣的變量節點 度來產生奇偶校驗矩陣。
個頻帶的狀態之間的差，並根據狀態之間的判斷的差通過調整子矩陣的變量 節點度來產生奇偶校驗矩陣。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第 二頻帶的狀態的情況下，所述矩陣產生單元可產生奇偶校驗矩陣，以使與第 一頻帶相應的第一子矩陣的變量節點度大於與第二頻帶相應的第二子矩陣的 變量節點度。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第 二頻帶的狀態的情況下，所述矩陣產生單元可產生奇偶校驗矩陣，以使與第 一頻帶相應的第一子矩陣的變量節點度小於與第二頻帶相應的第二子矩陣的
變量節點度。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第 二頻帶的狀態的情況下，所述編碼器產生數據位和奇偶位，以使相比於第二 頻帶，更多數據位被排列在第一頻帶，相比於第一頻帶，更多奇偶位被排列所述裝置還可包括調度器，使用認知無線電技術識別所述至少兩個頻帶 並調度識別的所述至少兩個頻帶。
所述至少兩個頻帶可互不相鄰。
所述低密度奇偶碼編碼裝置可用於具有初級系統的通信系統，初級系統
可具有高於所述至少兩個頻帶中的至少一個頻帶的優先權。
所述至少兩個頻帶可互相獨立，所述調度器可綁定所述至少兩個頻帶並 調度綁定的所述至少兩個頻帶。
在另一總體方面， 一種低密度奇偶碼解碼裝置包括消息接收單元，使 用至少兩個頻帶接收包括數據位和奇偶位的消息，和奇偶校驗矩陣一起通過 使用低密度奇偶碼LDPC進行編碼來產生該消息；矩陣識別單元，識別奇偶 校驗矩陣；糾錯器，使用識別的奇偶校驗矩陣糾正接收的消息中的錯誤。
述至少兩個頻帶的狀態確定所述子矩陣的變量節點度。
可根據所述至少兩個頻帶的狀態之間的差來調整所述子矩陣的變量節點度。
所述裝置還可包括資源管理單元，使用認知無線電技術識別所述至少
兩個頻帶。
所述糾錯器可根據迭代解碼方案來糾正錯誤。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶且奇偶校驗矩陣包括與第 一頻帶相應的第一子矩陣和與第二頻帶相應的第二子矩陣，並且第一頻帶的 狀態優於第二頻帶的狀態的情況下，第一子矩陣的變量節點度可被確定為大 於第二子矩陣的變量節點度。
在另一總體方面， 一種低密度奇偶碼編碼方法包括使用認知無線電技 術識別至少兩個頻帶並調度識別的至少兩個頻帶；獲得所述至少兩個頻帶的 狀態信息；基於狀態信息產生奇偶校驗矩陣，該奇偶校驗矩陣包括與所述至 少兩個頻帶相應的子矩陣；以及和產生的奇偶校驗矩陣一起使用低密度奇偶 碼(LDPC)來產生數據位和奇偶位。
所述產生奇偶校驗矩陣的步驟可包括基於狀態信息通過自適應地調整 子矩陣的變量節點度來產生奇偶校驗矩陣。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第 二頻帶的狀態的情況下，所述產生奇偶校驗矩陣的步驟包括產生奇偶校驗矩陣，以使與第一頻帶相應的第一子矩陣的變量節點度大於與第二頻帶相應 的第二子矩陣的變量節點度。
在另一方面， 一種低密度奇偶碼解碼方法包括使用至少兩個頻帶接收' 包括數據位和奇偶位的消息，和產生的奇偶校驗矩陣一起通過使用低密度奇 偶碼(LDPC)進行編碼以產生該消息；識別奇偶校驗矩陣；以及通過識別的 奇偶校驗矩陣根據迭代解碼方案糾正接收的消息中的錯誤。
至少兩個頻帶的狀態確定所述子矩陣的變量節點度。
可根據所述至少兩個頻帶的狀態之間的差來調整所述子矩陣的變量節點度。
在另一方面， 一種在無線通信系統中使用的終端包括發送單元，使用 第一頻帶發送編碼的數據的一部分，使用第二頻帶發送編碼的數據的另一部 分；編碼裝置，和基於第一頻帶和第二頻帶的狀態信息產生的奇偶校驗矩陣 一起使用分組碼來產生包括數據位和奇偶位的編碼的數據。所述分組碼可以 是低密度奇偶碼(LDPC)。
所述狀態信息可包括與第一頻帶和第二頻帶的信號噪聲比(SNR)和/ 或信號千擾噪聲比(SINR)有關的信息。
所述奇偶校驗矩陣可包括與第一頻帶和第二頻帶相應的子矩陣，並且可 基於狀態信息通過調整子矩陣的變量節點度來產生該奇偶校驗矩陣。
在第 一頻帶的狀態優於第二頻帶的狀態且奇偶校驗矩陣包括與第 一頻帶 相應的第一子矩陣和與第二頻帶相應的第二子矩陣的情況下，可產生奇偶校 驗矩陣，以使第一子矩陣的變量節點度大於第二子矩陣的變量節點度。
在第一頻帶的狀態優先於第二頻帶的狀態的情況下，所述編碼裝置可產 生數據位和奇偶位，以使相比於第二頻帶，更多數據位被排列在第一頻帶， 相比於第一頻帶，更多奇偶位被排列在第二頻帶。
在另一方面， 一種在無線通信系統中使用的終端包括接收單元，使用 第一頻帶接收編碼的數據的一部分，使用第二頻帶接收編碼的數據的另一部 分，和奇偶校驗矩陣一起通過使用分組碼來產生所述編碼的數據；解碼裝置， 使用奇偶校驗矩陣糾正編碼的數據中的錯誤，其中，所述編碼的數據包括基 於第 一頻帶和第二頻帶的狀態信息產生的數據位和奇偶位。
所述奇偶校驗矩陣可包括與第一和第二頻帶相應的子矩陣，可基於第一和第二頻帶的狀態確定子矩陣的變量節點度。通過結合附圖的詳細描述，本 發明的其它特點將會對於該領域的技術人員變得清楚，詳細描述公開了本發 明的示例性實施例。


圖1是示出根據示例性實施例的使用初級系統和認知無線電技術的次級
圖2是示出根據示例性實施例的頻帶的綁定的示意圖3是示出示例奇偶校驗矩陣和與奇偶校驗矩陣相應的因子圖的示圖4是示出根據示例性實施例的在與頻帶相應的變量節點度互相不同的
情況下的因子圖的示圖5是示出根據示例性實施例的通過第一頻帶(中心頻率f,)和第二頻
帶(中心頻率f2)之間的差來調整的變量節點度的表格；
圖6是示出根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼方法的流程圖7是示出根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置和低密度奇偶碼
解碼裝置的框圖。
貫穿附圖和詳細描述，除非另外描述，相同的附圖標號應被理解為表示 相同的部件、特點和結構。為了清楚和簡明可將部件誇大。
具體實施例方式
提供以下詳細描述以助於讀者獲得在此描述的介質、設備、方法和Z或系 統的全面理解。因此，在此描述的所述系統、方法、設備和/或介質的各種改 變、修改和等同物將被建議給本領域的普通技術人員。另外，省略已知功能 的描述以增加清楚和簡明性。
圖i示出根據示例性實施例的使用初級系統no和認知無線電技術的次
級系統120。
參照圖l，次級系統120包括認知無線電基站121和認知無線電終端122。 認知無線電基站121和認知無線電終端122能夠使用認知無線電技術將 位於初級系統110的頻帶的全部或部分識別為可用頻帶(f!, f2)。另外，認 知無線電基站121和認知無線電終端122可使用識別的可用頻率源互相通信。 然而，初級系統110對可用頻帶(f,， f2)可具有高於次級系統120的優先權。次級系統120在次級系統120不與初級系統110的通信幹擾的情況下 可利用可用頻帶(f,, f2)。因此，在感測到初級系統110的信號的情況下， 可要求次級系統120將可用頻帶(fP 改變為其它頻帶。
例如，假設次級系統120正使用可用頻帶(fi， f2)。在這種情況下，使 用中的頻帶(f,， f2)可以互不相鄰，在使用中的頻帶(fP G)中，在認知無 線電基站121與認知無線電終端122之間形成的無線信道的狀態可以不同。
在頻帶(f,)的無線信道的狀態良好且頻帶(f2)的無線信道的狀態不良 的情況下，與使用頻帶(f,)發送的消息相比，使用頻帶(f2)發送的消息可 包含更多的錯誤。
根據示例性實施例，在糾正經由使用中的頻帶(f,)發送的消息中的錯誤 和糾正經由使用中的頻帶(f2)發送的消息中的錯誤的過程期間，能夠增加經 由頻帶(f,)發送的消息的影響，並減小經由頻帶(f2)發送的消息的影響。 在頻帶(f,)的狀態良好的情況下，顯著地，經由頻帶(f,)發送的消息應包 舍較少的錯誤。根據一方面，通過對經由頻帶)發送的消息施加更大的權 值，對經由頻帶(f,)發送的消息增加的影響可能超過對經由頻帶(f2)發送 的消息增加的影響。因此，可能對經由頻帶(f,)發送的消息和經由頻帶(f2) 發送的消息執行更精確的糾錯。
圖2概念性地示出根據示例性實施例的頻帶的綁定。
通信系統能夠使用互不相鄰的至少兩個頻帶。例如，在認知無線電通信 系統中，由於認知無線電系統根據初級系統的存在來改變將使用的頻帶，故 互不相鄰的至少兩個頻帶通常可被認知無線電系統使用。
在使用互不相鄰的至少兩個頻帶的情況下，通信系統可組合所述至少兩 個非相鄰頻帶。
參照圖2，帶寬210的截面表示被通信系統使用的兩個頻帶。 一個頻帶 具有&的中心頻率，另一個頻帶具有f2的中心頻率。
組合220表示通信系統執行的兩個頻帶的綁定。通過組合兩個非相鄰頻 帶，通信系統可將兩個頻帶看作單個頻帶。
圖3示出示例奇偶校驗矩陣和與奇偶校驗矩陣相應的因子圖。
在描述圖3之前，以下將提供對低密度奇偶碼(LDPC)的描述。可根據 奇偶校驗矩陣定義是一種類型的分組碼LDPC。為了減小解碼的複雜度，LDPC碼可利用包括最少數量'T'的奇偶校驗矩陣。在LDPC碼中，可使用 軟判決解碼算法(諸如，和乘積算法、最小和算法等)來執行解碼。
作為示例，假設(源)數據是k位且根據LDPC碼編碼的數據是n位。 這裡，n位的編碼的數據包括k位的數據和(n-k)位的奇偶。在這種情況下， 當k位的數據和(n-k)位的奇偶與可變節點相應且校驗位與校驗節點相應時， 可基於可變節點與校驗節點之間的連結關係定義奇偶校驗矩陣。
LDPC編碼器在等式1的約束下可產生編碼的數據。
其中，H是m x n維的奇偶校驗矩陣，m是校驗節點的數量，X是n位 的編碼的數據(碼字)，u是k位的(源)數據，G是nxk維的產生矩陣。
包括在奇偶校驗矩陣的每一列中的數字'T'可被稱為變量節點度。另外， 包括在奇偶校驗矩陣的每一行中的數字'T'可被稱為校驗節點度。在所有列 的變量節點度互相相同且所有行的校驗節點度互相相同的情況下，LDPC是 規則LDPC。在列中的變量節點度不同或行中的校驗節點度不同的情況下， LDPC是非規則LDPC。
參照圖3，基於可變節點(vl, v2,…vl0)與校驗節點(cl， c2， c3，…c5 ) 之間的連結關係定義奇偶校驗矩陣(H)。可變節點(vl， v2, ...vlO)與編 碼的數據相應，編碼的數據包括數據位和奇偶位。校驗節點與校驗位相應。 基於可變節點的數量和校驗節點的數量，奇偶校驗矩陣(H)的維是5xl0。
在示出可變節點與校驗節點之間的連結關係的因子圖中，由於vl與cl 和c2連結，故奇偶校驗矩陣(H)的第一行和第一列中的元素以及第一列和
第三行中的元素是"1"，第一列的所有其它元素是"0"。同樣地，由於V2與
cl和c2連結，故第二列和第一行中的元素以及第二列和第二行中的元素是 "「'，第二列的其它元素是"0"。根據上述的示例性方法，奇偶校驗矩陣的 所有元素被確定為T或"0"。
另外，變量節點度與連結到可變節點的線的數量相同，校驗節點度與鏈 接到校驗節點的線的數量相同。參照圖3中的因子圖，由於每個可變節點鏈 接有兩條線，故變量節點度是"2"，校驗節點度是"4"。
當執行解碼時，每個可變節點和校驗節點將它們自身的解碼結果發送到連結的節點或從連結的節點接收解碼結果。在節點從另 一 節點接收解碼結果 的情況下，該節點使用其它節點的解碼結果執行解碼，並將解碼結果發送到 另一連結的節點。通過重複上述步驟，可完成解碼處理。
如圖3所示，在多個連結到每個可變節點的線相同的情況下，每個可變 節點可在整個解碼處理中發揮幾乎相同的影響。
然而，可經由各種頻帶發送與每個可變節點相應的編碼的數據。作為示 例，在存在兩個頻帶的情況下，可經由具有良好狀態的無線信道的頻帶發送 編碼的數據的一部分(第一編碼的數據)，經由具有不良狀態的無線信道的頻 帶發送編碼的數據的其餘部分(第二編碼的數據)。
在這種情況下，可變節點在解碼處理中發揮幾乎相同的影響可能效率低。
根據示例性實示例，可產生奇偶校驗矩陣，從而與第一編碼的數據相應 的第一可變節點在解碼處理中發揮更大的影響，與第二編碼的數據相應的第 二可變節點在解碼處理中發揮更小的影響。換句話說，通過根據頻帶的無線
信道狀態確定第一可變節點的變量節點度和第二可變節點的變量節點度，能 夠在編碼的數據中執行更有效的糾錯。
圖4示出根據示例性實施例的在與頻帶相應的變量節點度互不相同的情
況下的因子圖。
僅作為示例，以下描述參照圖4所示的使用兩個頻帶通信的情況。因此， 應該理解在此的教導不限於這種情況，還可被應用於使用多於兩個頻帶通信 的情況。
參照圖4，可變節點(v" v2, v3, v4， v5， v6)進行隨機排列並連結到校 驗節點(d， C2，〔、)。另外，每個可變節點(v,， v2, v3， v4， v5， v6)和校 驗節點(Ci， C2， C3)能夠將它們自身的解碼結果發送到其它連結的節點， 並參照其它連結的節點的解碼結果執行解碼。
通信系統使用第一頻帶(中心頻率f。和第二頻帶(中心頻率f2)。信號 噪聲比(SNR)在第一頻帶中高，在第二頻帶中低。通常，應該理解由於無 線信道的SNR較高，因此無線信道的狀態更好。然而，無線信道狀態的判斷 可以不僅僅耳又決於SNR，還可以耳又決於信號幹護L噪聲比(SINR)。
根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼器可根據無線信道狀態在第一頻 帶和第二頻帶中自適應地調整與第一頻帶相應的各種節點(V|, V2， w)的變
量節點度並自適應地調整與第二頻帶相應的各種節點(v4， v5， vd的變量節點度。自適應地調整與第一頻帶相應的各種節點(V,， V2， V3)的變量節點度 和與第二頻帶相應的各種節點(V4， V5， Vfi)的變量節點度可與自適應地產生 奇偶校驗矩陣等效。
例如，在與第一頻帶相應的變量節點度是"3"且與第二頻帶相應的變量 節點度是"2"的情況下，在解碼的過程中與第一頻帶相應的可變節點(vP
V2， V3)比與第二頻帶相應的可變節點(V4, V5， V6)發揮更大的影響。與第 一頻帶相應的可變節點(v,， v2, v3)的發生的錯誤顯著地少於與第二頻帶相 應的可變節點(v4, v5, v6)的發生的錯誤，從而可提高整個解碼性能。
在另一觀點中，在奇偶校驗矩陣包括與第一頻帶相應的子矩陣和與第二 頻帶相應的另一子矩陣的情況下，應該理解與第一頻帶相應的子矩陣的變量 節點度和與第二頻帶相應的子矩陣的變量節點度被自適應地調整。
圖5示出根據示例性實施例的通過第一頻帶(中心頻率f,)和第二頻帶 (中心頻率f2)之間的差來調整的變量節點度的表格。
參照圖5，根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置和低密度奇偶碼 解碼裝置預先根據第一頻帶的信號噪聲比(SNR (f,))和第二頻帶的信號噪 聲比(SNR (f2))的差將第一頻帶的變量節點度和第二頻帶的變量節點度存 儲在存儲器中。這裡，第一頻帶的信號噪聲比(SNR(fJ)高於第二頻帶的 信號噪聲比(SNR (f2))。
在第一頻帶的信號噪聲比(SNR(fJ)與第二頻帶的信號噪聲比(SNR (「2))的差是5dB、 10dB、 15dB、 20dB、 25dB、 30dB的情況下,第一頻帶 和第二頻帶的變量節點度被分別預定為(4， 2)、 (5, 2)、 (10， 2)、 (16， 2)、 (25， 2)和(29, 2)。
根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可獲得關於第一頻帶的信號 噪聲比(SNR (&))與第二頻帶的信號噪聲比(SNR (f2))的信息，並可基 於該信息通過圖5的表確定第一頻帶和第二頻帶的變量節點度。另外，可根 據確定的對於第一頻帶範圍和第二頻帶範圍的變量節點度產生奇偶校驗矩 陣，根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可根據該奇偶校驗矩陣產生 編碼的數據。
另外，根據示例性實施例的低密度奇偶碼解碼裝置可通過分析奇偶校驗 矩陣來解碼接收的編碼的數據。
圖6示出根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼方法的流程圖。參照圖6，在操作S610,根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可 使用認知無線電技術識別至少兩個頻帶。這裡，初級系統可具有高於兩個頻 帶的至少一個的優先權。
在操作S620，根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可對所述至少 兩個識別的頻帶執行調度。
在操作S630,根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可確定所述至 少兩個頻帶的狀態信息。這裡，所述至少兩個頻帶的狀態信息可包括與SNR 和SiNR有關的信息。
在操作S640，根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可基於上述狀 態信息確定子矩陣的變量節點度。這裡，奇偶校驗矩陣可包括子矩陣，子矩 陣可與所述至少兩個頻帶相應。
根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可判斷頻帶之間的狀態的 差，並可根據判斷的狀態調整子矩陣的變量節點度。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶，且第一頻帶的狀態優於 第二頻帶的狀態的情況下，根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可確 定與第一頻帶相應的第一子矩陣的變量節點度大於與第二頻帶相應的第二子 矩陣的變量節點度。
在操作S650，根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置根據確定的子 矩陣的變量節點度產生奇偶校驗矩陣。
在操作S660,根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置和產生的奇偶 校驗矩陣一起使用LDPC來產生數據位和奇偶位。
在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶，且第一頻帶的狀態優於 第二頻帶的狀態的情況下，根據示例性實施例的低密度奇偶碼裝置可產生數 據位和奇偶位，以使相比於第二頻帶，更多數據位被分配給第一頻帶，相比 於第一頻帶，更多奇偶位被分配給第二頻帶。這是由於在經由良好的頻帶發 送的數據位的數量增加的情況下會更加有效。
儘管在圖6中未示出，根據示例性實施例的低密度奇偶碼解碼方法可包 括使用至少兩個頻帶接收包括數據位和奇偶位的消息(和奇偶校驗矩陣一起 通過使用LDPC進行編碼來產生所述消息)；識別奇偶校驗矩陣；使用識別的 奇偶校驗矩陣糾正接收的消息中的錯誤。
圖7示出根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置710和低密度奇偶碼解碼裝置720。
參照圖7，低密度奇偶碼編碼裝置710包括調度器7]1、信息獲得單元 712、矩陣產生單元713和編碼器714。
調度器711使用認知無線電技術識別至少兩個頻帶並對所述至少兩個頻
帶執行調度。
汰密度奇偶碼解碼裝置720提供。
矩陣產生單元713基於狀態信息自適應地產生奇偶校驗矩陣。奇偶校驗 矩陣可包括與所述至少兩個頻帶相應的子矩陣。矩陣產生單元713可基於狀 態信息通過自適應地調整子矩陣的變量節點度來產生奇偶校驗矩陣。
編碼器714和產生的奇偶校驗矩陣一起使用LDPC來產生數據位和奇偶 位.在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶和第二頻帶，且第一頻帶的狀態優於 第二頻帶的狀態的情況下，編碼器714產生數據位和奇偶位，以使相比於第 二頻帶，更多數據位被分配給第一頻帶，相比於第一頻帶，更多奇偶位被分 配給第二頻帶。
使用無線信道將產生的數據位和奇偶位發送到低密度奇偶碼解碼裝置
720
低密度奇偶碼解碼裝置720包括矩陣識別單元721、消息接收單元722 和糾錯器723。
矩陣識別單元721可識別由低密度奇偶碼編碼裝置710產生和使用的奇 偶校驗矩陣。這裡，矩陣識別單元721可從低密度奇偶碼編碼裝置710接收 奇偶校驗矩陣和相關的信息，並能夠使用圖5中所示的預存儲的表等來識別 奇偶校驗矩陣。
消息接收單元722可使用至少兩個頻帶接收包括數據位和奇偶位的消 息。可和奇偶校驗矩陣一起通過使用LDPC進行編碼來產生該消息。
糾錯器723可使用識別的奇偶校驗矩陣來糾正接收的消息中的錯誤。可 通過參照圖1到圖5及其相應的描述來進一步理解圖6和圖7的低密度奇偶 碼編碼和解碼裝置與方法。
根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可根據每個頻帶的狀態自適 應地產生奇偶校驗矩陣，從而考慮無線信道的頻率選擇性屬性。
根據示例性實施例的低密度奇偶碼編碼裝置可根據多個多頻帶中的每一個的狀態通過確定奇偶校驗矩陣的變量節點度來提高數據傳輸率。
根據示例性實施例的低密度奇偶碼解碼裝置可通過考慮多個頻帶的每一
個的狀態並根據產生的奇偶校驗矩陣解碼接收的消息來減小誤碼率(BER)。 根據上述示例性實施例的包括LDPC編碼方法和LDPC解碼方法的上述 方法可被記錄、存儲或固定在包括程序指令的一個或多個計算機可讀介質上， 所述程序指令可被計算機實現以使處理器執行或實施程序指令。介質還可包 括單獨的程序指令、數據文件、數據結構等或它們的組合。計算機可讀介質 的例子包括磁性介質(諸如，硬碟、軟盤和》茲帶)；光學介質(諸如，CD ROM 盤和DVD);磁光介質(諸如，光碟)；和具體配置為存儲和執行程序指令的 硬體裝置(諸如，只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)、快閃記憶體等)。 程序指令的示例包括機器碼(諸如由編譯器產生的)和包含可由計算機使用 解釋器執行的高級碼的文件。上述的硬體裝置可被配置為用作一個或多個軟 件模塊，以執行上述的操作和方法。
以上描述了多個示例性實施例。然而，應該理解可進行各種修改。例如， 如果以不同的順序實現所述技術和/或如果所述系統、架構、裝置或電路中的
實現適當的結果。因此，其它實現落入以下權利要求的範圍。
權利要求
1、一種低密度奇偶碼編碼裝置，該裝置包括信息獲得單元，獲得至少兩個頻帶的狀態信息；矩陣產生單元，基於所述狀態信息產生奇偶校驗矩陣，其中，所述奇偶校驗矩陣包括與所述至少兩個頻帶相應的子矩陣；和編碼器，其和產生的奇偶校驗矩陣一起使用低密度奇偶碼LDPC來產生數據位和奇偶位。
2、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述至少兩個頻帶的狀態信息包括 與所述至少兩個頻帶的信號噪聲比SNR和/或信號幹擾噪聲比SINR有關的信息。
3、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述矩陣產生單元基於所述狀態信 息通過自適應地調整子矩陣的變量節點度來產生奇偶校驗矩陣。
4、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述矩陣產生單元基於所述至少兩 個頻帶的狀態信息判斷所述至少兩個頻帶的狀態之間的差，並根據判斷的狀 態之間的差通過調整子矩陣的變量節點度來產生奇偶校驗矩陣。
5、 如權利要求1所述的裝置，其中，在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶 和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第二頻帶的狀態的情況下，所述矩陣產生單元產生奇偶校驗矩陣，以使與第一頻帶相應的第一子矩陣的變量節點度大 於與第二頻帶相應的第二子矩陣的變量節點度。
6、 如權利要求l所述的裝置，其中，在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶 和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第二頻帶的狀態的情況下，所述矩陣產生單元產生奇偶校驗矩陣，以使與第一頻帶相應的第一子矩陣的變量節點度小 於與第二頻帶相應的第二子矩陣的變量節點度。
7、 如權利要求1所述的裝置，其中，在所述至少兩個頻帶包括第一頻帶 和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第二頻帶的狀態的情況下，所述編碼器產生數據位和奇偶位，以使相比於第二頻帶，更多數據位被排列在第一頻帶， 相比於第一頻帶，更多奇偶位被排列在第二頻帶。
8、 如權利要求1所述的裝置，還包括調度器，使用認知無線電技術識別 所述至少兩個頻帶並調度識別的所述至少兩個頻帶。
9、 如權利要求8所述的裝置，其中，所述至少兩個頻帶互不相鄰。
10、 如權利要求8所述的裝置，其中，所述低密度奇偶碼編碼裝置用於 具有初級系統的通信系統，且所述初級系統具有高於所述至少兩個頻帶中的 至少一個頻帶的優先權。
11、 如權利要求8所述的裝置，其中，所述至少兩個頻帶互相獨立，所
12、 一種低密度奇偶碼解碼裝置，該裝置包括消息接收單元，使用至少兩個頻帶接收包括數據位和奇偶位的消息，和 奇偶校驗矩陣一起通過使用低密度奇偶碼LDPC進行編碼來產生該消息； 矩陣識別單元，識別奇偶校驗矩陣；和 糾錯器，使用識別的奇偶校驗矩陣糾正接收的消息中的錯誤，所述至少兩個頻帶的狀態確定所述子矩陣的變量節點度。
13、 如權利要求12所述的裝置，其中，根據所述至少兩個頻帶的狀態之 間的差來調整所述子矩陣的變量節點度。
14、 如權利要求12所述的裝置，還包括資源管理單元，使用認知無線 電技術識別所述至少兩個頻帶。
15、 如權利要求12所述的裝置，其中，所述糾錯器根據迭代解碼方案來 糾正錯誤。
16、 如權利要求12所述的裝置，其中，在所述至少兩個頻帶包括第一頻 帶和第二頻帶且奇偶校驗矩陣包括與第 一頻帶相應的第 一子矩陣和與第二頻 帶相應的第二子矩陣，並且第一頻帶的狀態優於第二頻帶的狀態的情況下， 第一子矩陣的變量節點度被確定為大於第二子矩陣的變量節點度。
17、 一種低密度奇偶碼編碼方法，該方法包括 使用認知無線電技術識別至少兩個頻帶並調度識別的至少兩個頻帶； 獲得所述至少兩個頻帶的狀態信息；基於狀態信息產生奇偶校驗矩陣，該奇偶校驗矩陣包括與所述至少兩個 頻帶相應的子矩陣；以及和產生的奇偶校驗矩陣一起使用低密度奇偶碼LDPC來產生數據位和奇偶位。
18、 如權利要求17所述的方法，其中，所述產生奇偶校驗矩陣的步驟包 括基於狀態信息通過自適應地調整子矩陣的變量節點度來產生奇偶校驗矩陣。
19、 如權利要求17所述的方法，其中，在所述至少兩個頻帶包括第一頻 帶和第二頻帶且第一頻帶的狀態優於第二頻帶的狀態的情況下，所述產生奇偶校驗矩陣的步驟包括產生奇偶校驗矩陣，以使與第一頻帶相應的第一子 矩陣的變量節點度大於與第二頻帶相應的第二子矩陣的變量節點度。
20、 一種低密度奇偶碼解碼方法，該方法包括使用至少兩個頻帶接收包括數據位和奇偶位的消息，和奇偶校驗矩陣一 起通過使用低密度奇偶碼LDPC進行編碼來產生該消息； 識別奇偶校驗矩陣；以及根據迭代解碼方案使用識別的奇偶校驗矩陣糾正接收的消息中的錯誤，所述至少兩個頻帶的狀態確定所述子矩陣的變量節點度。
21、 如權利要求20所述的方法，其中，根據所述至少兩個頻帶的狀態之 間的差來調整所述子矩陣的變量節點度。
22、 一種存儲執行低密度奇偶碼編碼方法的程序的計算機可讀存儲介質， 包括使計算機進行以下步驟的指令使用認知無線電技術識別至少兩個頻帶並調度識別的至少兩個頻帶； 獲得所述至少兩個頻帶的狀態信,包、；基於狀態信息產生奇偶校驗矩陣，該奇偶校驗矩陣包括與所述至少兩個 頻帶相應的子矩陣；以及和產生的奇偶校驗矩陣一起使用低密度奇偶碼LDPC來產生數據位和奇偶位。
23、 一種用於無線通信系統的終端，該終端包括發送單元，使用第一頻帶發送編碼的數據的一部分，使用第二頻帶發送 編碼的數據的另一部分；和編碼裝置，和基於第一頻帶和第二頻帶的狀態信息產生的奇偶校驗矩陣 一起使用分組碼來產生包括數據位和奇偶位的編碼的數據。
24、 如權利要求23所述的終端，其中，所述分組碼是低密度奇偶碼LDPC。
25、 如權利要求23所述的終端，其中，所述狀態信息包括與第一頻帶和 第二頻帶的信號噪聲比SNR和/或信號幹擾噪聲比SINR有關的信息。
26、 如權利要求23所述的終端，其中，所述奇偶校驗矩陣包括與第一頻帶和第二頻帶相應的子矩陣，並且基於狀態信息通過調整子矩陣的變量節點 度來產生所述奇偶校驗矩陣。
27、 如權利要求23所述的終端，其中，在第一頻帶的狀態優於第二頻帶 的狀態且奇偶校驗矩陣包括與第一頻帶相應的第一子矩陣和與第二頻帶相應 的第二子矩陣的情況下，產生奇偶校驗矩陣，以使第一子矩陣的變量節點度 大於第二子矩陣的變量節點度。
28、 如權利要求23所述的終端，其中，在第一頻帶的狀態優於第二頻帶 的狀態的情況下，所述編碼裝置產生數據位和奇偶位，以使相比於第二頻帶， 更多數據位被排列在第一頻帶，相比於第一頻帶，更多奇偶位被排列在第二 頻帶。
29、 一種用於無線通信系統的終端，該終端包括接收單元，使用第一頻帶接收編碼的數據的一部分，使用第二頻帶接收 編碼的數據的另 一部分，和奇偶校驗矩陣一起通過使用分組碼來產生所述編 碼的數據；和解碼裝置，使用奇偶校驗矩陣糾正編碼的數據中的錯誤，其中，所述編 碼的數據包括數據位和奇偶位，並且基於第 一頻帶和第二頻帶的狀態信息產 生所述編碼的數據。
30、 如權利要求29所述的終端，其中，所述奇偶校驗矩陣包括與第一頻 帶和第二頻帶相應的子矩陣，並且基於第一和第二頻帶的狀態確定所述子矩陣的變量節點度。
全文摘要
提供了一種低密度奇偶碼編碼裝置和解碼裝置及其編碼和解碼方法。LDPC編碼裝置包括信息獲得單元，獲得至少兩個頻帶的狀態信息；矩陣產生單元，基於狀態信息產生奇偶校驗矩陣，所述奇偶校驗矩陣包括與所述至少兩個頻帶相應的子矩陣；編碼器，其和產生的奇偶校驗矩陣一起使用LDPC來產生數據位和奇偶位。
文檔編號H04L1/00GK101610133SQ20091000803
公開日2009年12月23日 申請日期2009年2月19日 優先權日2008年6月17日
發明者崔賢鎬, 張景訓, 樸東祚, 樸正賢, 趙容皓 申請人:三星電子株式會社;韓國科學技術院