[发明专利]一种基于联合编码的LDPC码差错控制方法

说明书

本发明一种基于联合编码的LDPC码差错控制方法，属于信道编码和差错控制技术领域。在IR‑HARQ机制失败的情况下启用，通过对传输失败的旧数据包和即将传输的新数据包进行联合编译码，在新数据包的校验信息中添加与旧数据包的关联，利用新数据包的纠错性能实现对旧数据包的进一步检错与纠错，能较大程度避免ARQ重传的发生，降低系统传输时延，提高系统的吞吐量和可靠性，使传输保持较好的连贯性和实时性。

技术领域

本发明涉及一种LDPC码差错控制方法，特别涉及一种基于联合编码的LDPC码差错控制方法，属于信道编码和差错控制技术领域。

背景技术

在无线通信中，最常用的两种差错控制方式为前向纠错(Forward ErrorCorrection,FEC)编码和自动重传请求(Automatic Repeat reQuest,ARQ)。FEC通过在信息位后增加一定长度的校验位提高接收端的检错和纠错能力，但信息冗余度大，编码效率较低且实现复杂度比较大；ARQ技术利用CRC校验判断接收数据包的正确性，并向发送端发送相应的ACK/NACK应答信息，编译码设备简单，易于实现，但信道条件差的情况下信息传送的连贯性和实时性较差。因此，大多数无线通信系统都将FEC和ARQ混合使用，即混合自动重传请求(HybirdAutomatic RepeatreQuest,HARQ)。在HARQ机制中，码字可以在一定范围内自动纠错，若超出了纠错能力范围，则要求发送端进行数据重传。

相比LTE，5G对信息传输的可靠性和实时性提出了更高的要求。5G要求支持0.1～1Gbps的用户体验速率、毫秒级的端到端时延以及<10^-5的分组丢失率(某些极端场景下甚至要求<10^-9)，追求人与人之间极致的通信质量。作为5G的三大应用场景之一，增强移动宽带(enhancedMobile BroadBand,eMBB)场景以LDPC码为业务数据信道编码方案，要求实现高数据传输速率、高可靠性、高系统容量以及高频谱效率等众多目标。

5G要求支持软合并(Chase Combing,CC)和增量冗余(Incremental Redundancy,IR)两种HARQ方式，且以IR-HARQ为主。CC-HARQ中发送端重传的数据包与首传数据包完全相同，接收端将原数据包与重传数据包进行软合并处理后进行译码；IR-HARQ中重传的数据包含首传数据包所没有的增量冗余信息，接收端将重传的增量冗余信息与缓存器中的原数据合并后再进行译码。IR-HARQ由于增加了新的冗余校验位帮助译码，故纠错能力增强，在低信噪比的信道环境中具有很好的性能。

尽管IR-HARQ机制提高了码字的纠错能力，增加了系统吞吐量，但还是会存在多次重传后仍译码失败的情况。IR-HARQ机制中，若达到最大重传次数时数据包仍未通过CRC校验，则判定该数据包丢失，导致系统可靠性下降；若想重新获取该数据包的信息，则发送端需进行ARQ重发，但会导致传输时延明显增加，降低用户体验速率。本发明致力于克服上述IR-HARQ机制无法在最大重传次数内完成正确译码时对系统性能造成的影响，提出一种基于联合编码的LDPC码差错控制方法。

发明内容

本发明针对上述IR-HARQ机制失败后存在的问题，提出了一种基于联合编码的LDPC码差错控制方法。本发明在IR-HARQ机制失败的情况下启用，通过对传输失败的旧数据包和即将传输的新数据包进行联合编译码，在新数据包的校验信息中添加与旧数据包的关联，实现对旧数据包的进一步检错与纠错，减少ARQ重发的次数，降低传输时延，提高系统的吞吐量和可靠性。

一种基于联合编码的LDPC码差错控制方法，其特征在于：在IR-HARQ机制失败的情况下启用，通过对传输失败的旧数据包和即将传输的新数据包进行联合编译码，在新数据包的校验信息中添加与旧数据包的关联，实现对旧数据包的进一步检错与纠错，减少ARQ重发的次数，降低传输时延，提高系统的吞吐量和可靠性；通过以下步骤实现：

本发明所依托的系统采用软判决；