專利名稱：用于確定分配給糾正符號的索引的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的方法以及一種根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分所述的設(shè)備。
在將數(shù)據(jù)包、比如音頻或者視頻數(shù)據(jù)從發(fā)送機向接收機傳輸時，由于傳輸誤差而發(fā)生對該數(shù)據(jù)包的有錯接收。尤其在下載業(yè)務(wù)中可能需要的是，在接收機處能夠?qū)λ械臄?shù)據(jù)包無錯地進行重構(gòu)。
在MBMS業(yè)務(wù)(MBMS-多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)(MultimediaBroadcast/Multicast Service))中，數(shù)據(jù)包從一個發(fā)送機被傳輸?shù)蕉鄠€接收機，其中所述MBMS業(yè)務(wù)比如在3GPP(3GPP-第三代合作伙伴計劃)中被標(biāo)準(zhǔn)化。在此，在不同的接收機的情況下，不同的數(shù)據(jù)包可能有錯地到達相應(yīng)的接收機。
為了保證無錯接收，可多次傳輸數(shù)據(jù)包，使得有錯接收是極其不可能的。但是，這種實施方式是極其效率低的，因為與是否存在有錯接收無關(guān)，數(shù)據(jù)包被重復(fù)地發(fā)送給所有接收機。
此外，除了數(shù)據(jù)包外，還可以把奇偶校驗數(shù)據(jù)形式的誤差保護傳輸給接收機。從而可以糾正最大數(shù)量的有錯數(shù)據(jù)包，但是不能因此保證無錯接收。
可替換地或者附加地，在對一個或者多個數(shù)據(jù)包的有錯接收后，接收機可以與發(fā)送機建立點對點連接，用于以糾錯包的方式請求有錯數(shù)據(jù)包。在這種情況下，可以專門請求有錯的所有數(shù)據(jù)包。詢問越多的數(shù)據(jù)包，對于MBMS業(yè)務(wù)需要越多的帶寬。一般來說，數(shù)據(jù)包、奇偶校驗包和/或糾錯包可以由一個或者多個符號(Symbole)構(gòu)成。在此，數(shù)據(jù)包包含源符號，奇偶校驗包包含奇偶校驗符號，糾錯包包含糾錯符號。
本發(fā)明所基于的任務(wù)是，說明一種能夠簡單有效地選擇糾錯符號用以無錯地重構(gòu)源符號的方法及設(shè)備。
該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求來解決。
在此，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠確定多個與分組(Block)相關(guān)的糾錯符號，其中需要所述糾錯符號用于無錯地重構(gòu)源符號。在此，為請求傳輸糾錯符號所需的帶寬被減小，原因在于與所需的糾錯符號的數(shù)量無關(guān)，僅僅兩個參數(shù)從接收設(shè)備被傳輸?shù)桨l(fā)送設(shè)備。由此通過減少傳輸時間來實現(xiàn)，因為在實時傳輸系統(tǒng)中傳輸帶寬是受限的。
本發(fā)明的其它改進在從屬權(quán)利要求中給出。
在根據(jù)權(quán)利要求4和5的優(yōu)選擴展方案中，可以確定最小化數(shù)量的索引和所分配的糾錯符號，由此能夠節(jié)省傳輸成本，因為僅較少數(shù)量的糾錯符號必須被傳輸。
優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求6，把根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)用于系統(tǒng)的和非系統(tǒng)的分組碼的鏈接。這通過生成由系統(tǒng)的和非系統(tǒng)的生成矩陣所推導(dǎo)的碼矩陣來實現(xiàn)，其中，所述推導(dǎo)可通過簡單的復(fù)制操作來實施。
另外，在根據(jù)權(quán)利要求7的本發(fā)明方法的有利變型方案中，應(yīng)用于兩個系統(tǒng)的和一個后接的非系統(tǒng)的分組碼。在此，可以以特別簡單的方式來產(chǎn)生編碼矩陣，其中可以在無復(fù)雜矩陣操作的情況下來產(chǎn)生。
另外，在根據(jù)權(quán)利要求8或9的本發(fā)明方法的合理擴展方案中，該方法可以被應(yīng)用于非系統(tǒng)的或系統(tǒng)的Raptor碼。在此，可以把外部碼和內(nèi)部碼轉(zhuǎn)化成兩個系統(tǒng)的和一個非系統(tǒng)的分組碼，由此可以簡單地確定編碼矩陣。在使用系統(tǒng)Raptor碼時，在應(yīng)用系統(tǒng)分組碼之前，必須補入非系統(tǒng)分組碼的校正矩陣，其中在生成編碼矩陣時不考慮校正矩陣。
優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求10或11，利用系統(tǒng)的或者非系統(tǒng)的分組碼使用根據(jù)本發(fā)明的方法。在此可以通過復(fù)制生成矩陣以特別簡單的方式來生成編碼矩陣。
優(yōu)選地，給源符號、編碼碼符號以及碼符號分配二進制值或者Galois域的值。由此根據(jù)本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于不同的數(shù)值空間并因此用于多種不同的應(yīng)用。
本發(fā)明還涉及一種用于實施根據(jù)本發(fā)明以及與之有關(guān)的從屬權(quán)利要求所述的方法的設(shè)備。因此可以在設(shè)備、尤其是便攜式移動無線電設(shè)備中執(zhí)行并實施根據(jù)本發(fā)明的方法。
下面借助附圖來對本發(fā)明及其改進進行進一步的說明。


圖1示出具有發(fā)送和接收設(shè)備以及有錯傳輸信道的本發(fā)明方法的實施例； 圖2示出本發(fā)明方法的流程圖； 圖3示出具有系統(tǒng)分組碼和非系統(tǒng)分組碼的本發(fā)明方法的第一變型方案； 圖4示出根據(jù)第一變型方案的生成器矩陣； 圖5示出具有兩個系統(tǒng)分組碼和一個非系統(tǒng)分組碼的本發(fā)明方法的第二變型方案； 圖6示出根據(jù)第二變型方案的生成器矩陣； 圖7示出本發(fā)明裝置在便攜式設(shè)備中的應(yīng)用。
在圖1至圖7中，具有相同功能和工作方式的元件配備有相同的附圖標(biāo)記。
通過圖1和2對根據(jù)本發(fā)明的方法作進一步的說明。在圖1中可以看到發(fā)送設(shè)備SV，例如MBMS發(fā)送設(shè)備(MBMS-多媒體廣播/組播業(yè)務(wù))。該發(fā)送設(shè)備SV通過分組碼BCN的生成器矩陣G來對數(shù)量K的源符號Q進行編碼。所述源符號Q表示比如壓縮過的語音或者圖像文件。例如根據(jù)AMR標(biāo)準(zhǔn)(AMR-自適應(yīng)多速率)對壓縮過的語音文件進行了編碼以及根據(jù)JPEG標(biāo)準(zhǔn)(JPEG-聯(lián)合圖片專家組)對壓縮過的圖像文件進行了編碼。源符號Q一般能夠描述任意可能被壓縮的或者未壓縮的數(shù)據(jù)。使用向量或者矩陣寫法來用于其它實施。
對于下面的實施例，使用二進制源符號，比如 Q＝[1 1 0 1 ]T， (1) 其中，源符號的第一數(shù)量K為K＝4。
生成矩陣G可以如下再現(xiàn)
在生成矩陣G中，采用自然數(shù)來描述行索引。允許唯一地識別所標(biāo)記的行的標(biāo)記一般可以用作行索引。除了自然數(shù)外，也可以使用比如字母或者存儲器地址。
通過所述生成矩陣G可以從K＝4個源符號Q中形成N個編碼碼符號CC。因為所述生成矩陣G描述系統(tǒng)分組碼BC，所以K＝4個編碼碼符號CC與K＝4個源符號Q相一致，并且剩余的N-K個編碼碼符號CC與奇偶校驗符號P相對應(yīng)。附圖標(biāo)記N被稱為第二數(shù)量N。編碼碼符號CC計算為 CC＝G×Q＝[1，1，0，1，0，0，1，…]T(3) 現(xiàn)在，第三數(shù)量N’的編碼碼符號CC被傳輸，其中，第三數(shù)量N’小于或等于第二數(shù)量N。比如，第一N’＝5的編碼碼符號被傳輸 CC＝[1，1，0，1，0]T(4) 在將編碼碼符號CC從發(fā)送設(shè)備SV的發(fā)送單元SE通過傳輸信道UE傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備EV的接收單元EE時，出現(xiàn)傳輸誤差UEF。接收設(shè)備EV可以被構(gòu)造為MBMS接收臺。尤其在通過無線傳輸信道UE、比如通過根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)(GSM-全球移動通信系統(tǒng))或者UMTS標(biāo)準(zhǔn)(UMTS-通用移動電信系統(tǒng))工作的移動無線電信道傳輸時，出現(xiàn)傳輸誤差UEF。另外，在有線傳輸路徑中也可能出現(xiàn)誤差，比如在通過LAN的IP(IP-因特網(wǎng)協(xié)議，LAN-局域網(wǎng))情況下。在此，編碼碼符號CC將被以失真方式接收，或編碼碼符號CC在傳輸時被刪除且不能到達接收單元EE或者以調(diào)換的次序到達接收單元EE。在本發(fā)明中，編碼碼符號CC作為有錯接收的碼符號C到達接收設(shè)備EV。在圖1中，例如由于失真、刪除或者調(diào)換而含錯的所接收的碼符號C被標(biāo)記有附圖標(biāo)記“X”。在圖2中，碼符號C的接收在步驟S21中再現(xiàn)。
在本實施例中，所接收的碼符號C如下表現(xiàn)，其中第二數(shù)量N的編碼碼符號CC不是全部被傳輸，而僅僅是其中的一部分 C＝[X，1，0，X，X]T(5) 因此，具有索引2和3的碼符號C被接收，或具有索引1、4和5的碼符號C沒有被接收。具有索引5的碼符號C可能在傳輸時被刪除。接收設(shè)備EV并不知道具有索引5的碼符號C是否被發(fā)送。因而只有具有索引2和3的碼符號為接收設(shè)備所知。索引給出碼符號在通過所有碼符號而展開的(aufspannenten)的行向量內(nèi)的位置，比如，索引2是具有值“1”的第二碼符號，索引5示出具有值“X”的最后碼符號。在該實施例中，使用帶有記號“0”和“1”的二進制符號用于源符號Q、編碼碼符號CC、編碼符號C和矩陣的系數(shù)。
在另一處理步驟S22中，確定所有所接收的碼符號C的最大索引。這在上述實施例中是索引“3”。接下來，給第一參數(shù)Rmin分配值，該值大于最后所接收的索引的索引。Rmin例如被置為Rmin＝4，其中也可以選擇較大的值。
在另一處理步驟S23中，從由生成矩陣G所推導(dǎo)的編碼矩陣CM中形成第一矩陣M1。編碼矩陣CM在系統(tǒng)的或者非系統(tǒng)的分組碼BC情況下是所屬的生成矩陣G。在本發(fā)明范圍內(nèi)，概念非系統(tǒng)分組碼也可以被理解為系統(tǒng)分組碼。例如可以使用LDGM碼或者LPDC碼(LDGM-低密度生成矩陣，LDPC-低密度奇偶校驗碼)作為分組碼。用于依次所實施的分組碼的編碼矩陣CM在實施變型中予以說明。因為在該實施例中，分組碼是系統(tǒng)分組碼BC，所以編碼矩陣CM與(2)中的生成矩陣CM相一致。
為無錯接收的第i編碼符號C從編碼矩陣CM中通過以行的方式(zeilenweise)復(fù)制第i行而產(chǎn)生第一矩陣M1。因此，編碼矩陣CM的具有行號為2和3的行ZX被復(fù)制到第一矩陣M1中，亦即，具有索引2和3的碼符號C被無錯地接收。從而，得到第一矩陣M1為 在這種情況下，在步驟S24中，每一列被標(biāo)記有列索引，其中，相應(yīng)的列索引SI對應(yīng)于生成矩陣GN的列號。為了區(qū)分系數(shù)和列索引SI，相應(yīng)的行索引SI被置于引號中。所以，列1標(biāo)記有索引‘a(chǎn)’，列2標(biāo)記有索引‘b’，列3標(biāo)記有索引‘c’，依此類推。因而，被標(biāo)記的第二矩陣M2如下
在第一矩陣M1中，使用了字母來描述列索引。一般地，允許唯一地標(biāo)識所標(biāo)記的列的標(biāo)記可被用作列索引。除了字母之外，也可以使用自然數(shù)或者存儲器地址。
在另一步驟S25中，通過初等行變換和/或列調(diào)換來將第一矩陣M1變換為第二矩陣，其中產(chǎn)生不相關(guān)的行ZU作為結(jié)果RG，其中RG對應(yīng)于第二矩陣M2的秩。根據(jù)[1]的第61頁，在初等行變換下以下操作是公知的 (I)一行與另外的行多次相加 (II)兩行交換 (III)一行乘以標(biāo)量λ≠0 為確定第二矩陣M2，首先復(fù)制第一矩陣M1，然后實施下列工作步驟，其中下面對于每個工作步驟給出了第二矩陣M2的中間結(jié)果 a)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘b’的列交換
b)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘c’的列交換
在這種情況下，秩RG(M2)＝2并且因此在第二矩陣M2中RG與行ZU無關(guān)。
在另一步驟S26中，第二參數(shù)Rmax根據(jù)公式 Rmax＝Rmin+m-1. (10) 來確定。在公式(11)中必要的第三參數(shù)m根據(jù)以下公式式來確定 m≤L-RG(M2). (11) L表示中間符號的數(shù)量，在本實施例中與源符號Q的數(shù)量K相對應(yīng)L＝4。通過與最內(nèi)部的分組碼相乘而產(chǎn)生碼符號的符號稱為中間符號。在碼鏈接時，中間符號與源符號不一致。第三參數(shù)m在結(jié)果中是任意自然數(shù)，該自然數(shù)處于1和中間符號的數(shù)量L與第二矩陣M2的秩RG之差之間。
在本實施例中，根據(jù)式11和12，對于Rmax得出 Rmax≤Rmin+L-RG(M2)-1＝4+4-2-1＝5。
在步驟S27中，第四參數(shù)R被設(shè)為 R＝Rmin，(12) 由此在本實施例中得出R＝4。接下來在步驟28中以行的方式形成第三矩陣M3，所述第三矩陣M3從第二矩陣M2和從由生成矩陣G所推導(dǎo)的編碼矩陣中來產(chǎn)生。這以如下方式進行，即首先將第二矩陣M2的所有行復(fù)制到第三矩陣M3中，接著，在編碼矩陣CM的包含第R在內(nèi)和包含第Rmax在內(nèi)之間的所有行復(fù)制到第三矩陣中。在此，編碼矩陣CM的行復(fù)制包括為要復(fù)制的行執(zhí)行與為形成第二矩陣M2所進行的相同的列調(diào)換。由于在本實施例中R＝Rmax＝4，編碼矩陣的用索引‘4’和‘5’表示的行被復(fù)制到第三矩陣M3中。
對于上述實施例，這表明，在標(biāo)有編碼矩陣的索引‘4’和‘5’的行中進行下述變換 a)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘b’的列交換； b)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘c’的列交換； c)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘d’的列交換； 于是得到第三矩陣如下所示
在初等行變換和/或列調(diào)換的步驟S29中，將第三矩陣M3變換為第四矩陣M4，其中，生成不相關(guān)的行ZH作為結(jié)果RH，其中RH對應(yīng)于第四矩陣M4的秩。
為確定第四矩陣M4，首先復(fù)制矩陣M3，然后執(zhí)行下述工作步驟，其中以下對于每個工作步驟給出第四矩陣M2的中間值 a)交換第三列和第四列
b)把第一行加到第四行
c)把第二行加到第四行
d)把第三行加到第四行
在這種情況下，秩RH(M4)＝3，并且在第四矩陣M4中RH行與ZH無關(guān)。在步驟S30中檢驗第四矩陣M4是否具有滿秩。由于根據(jù)(17)第四矩陣M4還不具有滿秩，所以需要繼續(xù)進行該算法。
因而，在步驟S30中，把第四參數(shù)R設(shè)為Rmax R＝Rmax＝5(18) 根據(jù)下式還確定第五參數(shù)n n≤L-RH(M4). (19) 另外根據(jù)下式計算第二參數(shù)Rmax Rmax＝Rmax+n。
如所述，L表示中間符號的數(shù)量，在本實施例中與源符號Q的數(shù)量K相對應(yīng)L＝4。第五參數(shù)n(如同第三參數(shù)m)是任意自然數(shù)，處于1和中間符號的數(shù)量L與第二矩陣M4的秩RH之差之間。
在本實施例中第五參數(shù)n因此為n＝1，使得根據(jù)式(19)對于Rmax得到Rmax＝5+1＝6。
接下來，重復(fù)步驟S28和S29，但是，其中用第四矩陣M4代替第二矩陣M2。
根據(jù)以上說明，在步驟S28中，接下來以行的方式形成第三矩陣M3，1，所述第三矩陣從第四矩陣M4以及從由生成矩陣G所推導(dǎo)的編碼矩陣中產(chǎn)生。通過在第三矩陣M3之后的寫法‘，1’來表示步驟S28的第一迭代(一般情況下第i迭代)。因此，首先將第四矩陣M4的所有行復(fù)制到第三矩陣M3，1中，其中事先關(guān)于其系數(shù)用零占用的行對矩陣M4進行清理(Bereinigung)。接著，將編碼矩陣CM的包含第R在內(nèi)和包含第Rmax在內(nèi)之間所有的行復(fù)制到第三矩陣M3，1中。在此，編碼矩陣CM行的復(fù)制包括對要復(fù)制的行執(zhí)行與為形成第二矩陣M2所進行的相同的列交換。由于在本實施例中R＝Rmax＝6，僅僅編碼矩陣CM的標(biāo)記有索引‘6’的行被復(fù)制到第三矩陣M3，1中。
對于本實施例，這表明，在標(biāo)有編碼矩陣CM的索引‘6’的行進行下述操作 a)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘b’的列交換； b)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘c’的列交換； c)把具有索引‘a(chǎn)’的列與具有索引‘d’的列交換。
于是得到第三矩陣M3，1如下所示
在初等行變換和/或列調(diào)換的步驟S29中，將第三矩陣M3，1變換為第四矩陣M4，1，其中，產(chǎn)生不相關(guān)的行ZH作為結(jié)果RH，并且RH對應(yīng)于第四矩陣M4，1的秩。
為了確定第四矩陣M4，1，首先復(fù)制矩陣M3，1，然后執(zhí)行下述工作步驟，其中下面對于每個工作步驟給出第四矩陣的中間結(jié)果 a)把第二行加到第四行；
b)把第三行加到第四行；
第四矩陣M4，1的秩RH(M4，1)為RH(4，1)＝4，因而第四矩陣M4，1具有滿秩。由此，可以跳過步驟S30的迭代循環(huán)而轉(zhuǎn)向步驟S31。
在步驟S31中，第一參數(shù)Rmin和第二參數(shù)Rmax通過接收設(shè)備EV被傳輸?shù)桨l(fā)送設(shè)備SV。通過Rmin和Rmax明確地確定編碼碼符號的索引的范圍，借助其可確定要傳輸?shù)募m錯符號FKS的范圍。糾錯符號FKS于是可以由發(fā)送設(shè)備SV確定并被傳輸給接收設(shè)備。
在本實施例中，Rmin＝4，Rmax＝6，使得僅請求三個糾錯符號FKS。一般，可以詢問多個糾錯符號。由于糾錯符號FKS、比如具有索引4和6的編碼碼符號CC在接收設(shè)備EV處以無錯的方式存在，所以可以進行源符號Q的完全重構(gòu)。為此，含錯的碼符號C由無錯接收的糾錯符號FKS來代替。此處對重構(gòu)不作說明，因為借助分組碼從碼符號中對源符號的重構(gòu)是公知的。
如果僅僅糾錯符號的一部分以無錯的方式被接收，那么根據(jù)本發(fā)明的方法可被應(yīng)用于所接收的碼符號和所接收的糾錯符號，其中，作為結(jié)果獲得為完全重構(gòu)源符號所附加需要的這些附加糾錯符號。
在一個實施形式中，可以把第五參數(shù)n一直置為1，由此在有些情況下可以執(zhí)行增加數(shù)量的迭代步驟S28和S29。然而在這種情況下可以確定最小數(shù)量的要確定的索引并從而確定最小數(shù)量的要傳輸?shù)募m錯符號。
另一方面，可以通過第五參數(shù)n的較大值來確定足夠的、但非最小的索引范圍。
除了應(yīng)用于唯一的系統(tǒng)的或者非系統(tǒng)的分組碼，在應(yīng)用多個串聯(lián)的分組塊時也可以使用根據(jù)本發(fā)明的方法。在根據(jù)圖3的以下實施例中，首先源符號Q利用系統(tǒng)分組碼BC1的第一生成矩陣G1被編碼，并且由此被編碼的符號I利用非系統(tǒng)分組碼BCN的非系統(tǒng)生成矩陣GN被編碼。在非系統(tǒng)分組碼BCN的輸出處提供編碼碼符號CC。
在圖4中可以看出編碼矩陣CM的結(jié)構(gòu)，其中需要注意的是，根據(jù)本發(fā)明方法的該擴展方案，使用編碼矩陣CM用來確定糾錯符號FKS，而不用來產(chǎn)生編碼碼符號CC。編碼矩陣CM通過下述步驟產(chǎn)生 a)非系統(tǒng)生成矩陣GN以行的方式被復(fù)制到編碼矩陣CM中。經(jīng)過該步驟之后，編碼矩陣CM如下所示 CM＝GN(23) b)第一生成矩陣G1被分成第一生成部分(Generatorteil)GT1和第二生成部分GT2，第一生成部分GT1產(chǎn)生系統(tǒng)符號，第二生成部分GT2產(chǎn)生奇偶校驗符號P、即非系統(tǒng)符號。如果第一生成矩陣G1例如按下方式建立 則得出第一和第二生成部分GT1、GT2為 和(25) 其中，第一生成部分對應(yīng)于單位矩陣。
c)第二生成部分GT2的系數(shù)被復(fù)制到編碼矩陣CM中。在處理步驟之后得到編碼矩陣CM為 d)在第二生成部分GT2處在右側(cè)在編碼矩陣CM中附有單位矩陣E1，其中單位矩陣E1的秩對應(yīng)于第二生成部分GT2的行數(shù)。因此，編碼矩陣CM如下所示 在這個變型方案中，中間符號的的數(shù)量L對應(yīng)于被編碼的符號I的數(shù)量。
該變型方案的步驟a)到d)被稱為步驟S32，并且可以在根據(jù)圖2的步驟S22中附加地被實施。在實施步驟S32之后通過步驟S23產(chǎn)生第一M1。在這種情況下需要注意的是，編碼矩陣CM的包括第二生成部分GT2和單元矩陣E1的這些行附加地被復(fù)制到第一矩陣M1中。根據(jù)圖2的另外的處理步驟S24到S31然后被執(zhí)行用于確定要傳輸?shù)募m錯符號FKS的索引。
在另一變型方案中，在使用多個系統(tǒng)分組碼BC1、BC2和其后的非系統(tǒng)分組碼BCN的情況下可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法。在圖5中，借助第二系統(tǒng)分組碼BC2的第二生成矩陣G2從源符號Q中產(chǎn)生第一中間符號I1，借助第二系統(tǒng)分組碼BC的第二生成矩陣G2從第一中間符號I1中產(chǎn)生第二中間符號I2。在使用非系統(tǒng)分組碼BCN的非系統(tǒng)生成矩陣GN的情況下來處理第二中間符號I2，使得產(chǎn)生編碼碼符號CC。
為生成編碼矩陣CM，在根據(jù)圖2的步驟S33中執(zhí)行以下處理步驟 a)對于直接在非系統(tǒng)分組碼BCN之前的系統(tǒng)分組碼BC1以及非系統(tǒng)分組碼BCN，根據(jù)圖2的步驟S32實施編碼矩陣CM。在此所生成的編碼矩陣CM為 在這種情況下，第二生成部分GT2(G1)對應(yīng)于第一生成矩陣G1的產(chǎn)生第二中間符號I2的奇偶校驗符號、即非系統(tǒng)符號的該范圍。第一單位矩陣E1的秩與第一生成矩陣G1的第二生成部分GT2(G1)的行數(shù)相一致。
b)根據(jù)圖6，第一系統(tǒng)分組碼BC1之前的第二系統(tǒng)分組碼BC2在以下分步驟中被補入到編碼矩陣CM中 -從第二生成矩陣G2中提取產(chǎn)生第一中間符號I1的奇偶校驗符號、即非系統(tǒng)符號的該第二生成部分GT2(G1)； -將所述所提取的第二生成部分GT2(G2)以行的方式復(fù)制到編碼矩陣CM的末端處； -在第二生成矩陣G2的所復(fù)制的第二生成部分GT2(G2)的右側(cè)補入第二單位矩陣E2，其中該第二單位矩陣E2的秩與第二生成矩陣G2的所復(fù)制的第二生成部分GT2(G2)的行數(shù)相對應(yīng)； -在所補入的第二單位矩陣M2右側(cè)，基于非系統(tǒng)生成矩陣GN的行長度未被占用的系數(shù)用零來占用。這在圖6中用附圖標(biāo)記N來標(biāo)記。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法的該擴展，得出編碼矩陣CM為 所述附加步驟在圖2中用處理步驟S33標(biāo)出并在步驟S23之前被實施。
接下來，根據(jù)步驟S23產(chǎn)生第一矩陣M1。在此需要注意的是，附加地，編碼矩陣CM的所有行被補入到第一矩陣M1中，所述行包含第一生成矩陣G1的第二生成部分G2(G1)和第二生成矩陣G2的第二產(chǎn)生部分G2(G1)。在該變型方案中，中間符號的數(shù)量L通過源符號Q的數(shù)量、第一系統(tǒng)分組碼BC1輸出端處的奇偶校驗符號的數(shù)量和第二系統(tǒng)分組碼(BC2)輸出端處的奇偶校驗符號的數(shù)量之和來說明。然后執(zhí)行根據(jù)圖2的其它處理步驟S23到S31用于確定要傳輸?shù)募m錯符號FKS的索引。
根據(jù)本發(fā)明的方法適用于在系統(tǒng)的或者非系統(tǒng)的Raptor碼的情況下確定最小數(shù)量的要請求的糾錯符號FKS。在此，如圖6中所示，非系統(tǒng)分組碼BC2對應(yīng)于Raptor碼的內(nèi)部碼，而第一和第二分組碼BC1、BC2對應(yīng)于Raptor碼的相應(yīng)外部碼。內(nèi)部碼也公知為LT碼(LT-Luby變換)。此外，在非系統(tǒng)Raptor碼的情況下，非系統(tǒng)分組碼BC0的校正矩陣G0被補入第二系統(tǒng)分組碼BC2之前，用以生成系統(tǒng)的編碼符號CC。由此產(chǎn)生系統(tǒng)的Raptor碼，并可以請求系統(tǒng)的編碼碼符號CC作為糾錯符號。
根據(jù)本發(fā)明的方法通過二進制符號得以說明。一般地，可以利用二進制值或者Galois域的值、比如以Galois域(28)的方式使用根據(jù)本發(fā)明的方法。
根據(jù)本發(fā)明的方法在使用多個矩陣的情況下得以說明。一般地，利用較少數(shù)量的矩陣和利用步驟S22到S31的至少一個其它序列來實施根據(jù)本發(fā)明的方法。
可使用設(shè)備V來實施根據(jù)本發(fā)明的方法，其中接收單元EE執(zhí)行并實施步驟S21，第一裝置ML1執(zhí)行并實施步驟S22并且可選地執(zhí)行并實施步驟S32和S33，第二裝置ML2執(zhí)行并實施步驟S23，第三裝置ML3執(zhí)行并實施步驟S24，第四裝置ML4執(zhí)行并實施步驟S25，第五裝置ML5執(zhí)行并實施步驟S26，第六裝置ML6執(zhí)行并實施步驟S27，第七裝置ML7執(zhí)行并實施步驟S28，第八裝置ML8執(zhí)行并實施步驟S29，第九裝置ML9執(zhí)行并實施步驟S30，第十裝置ML10執(zhí)行并實施步驟S31。另外，該設(shè)備還可以具有第十一裝置ML11，利用所述第十一裝置可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的擴展。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以借助設(shè)備V在終端設(shè)備EG中被實施。在圖7中，這種終端設(shè)備EG以便攜式設(shè)備的形式示出。這些便攜式設(shè)備例如根據(jù)移動無線電標(biāo)準(zhǔn)、尤其根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)(GSM-全球移動通信系統(tǒng))、UMTS標(biāo)準(zhǔn)(UMTS-通用移動電信系統(tǒng))、DAB標(biāo)準(zhǔn)(DAB-數(shù)字音頻廣播)或者DVB標(biāo)準(zhǔn)(DVB-數(shù)字視頻廣播)工作。
參考文獻目錄Prof.C.Preston，″Ein Skript für Lineare Algebra I undII″，2003/04，http://dhcp24-159.mathematik.uni-bielefeld.de/～preston/files/teaching/linalg/skripten/linalg.pdf
權(quán)利要求
1.用于確定分配給糾錯符號(FKS)的索引(ZI)的方法，其中在使用分組碼(BC)的生成矩陣(G)的情況下從數(shù)量(K)的源符號中生成編碼碼符號(CC)，并且所述編碼碼符號(CC)從發(fā)送設(shè)備(SV)被傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備(EV)，其中在所接收的碼符號(C)中出現(xiàn)傳輸誤差(UEF)，其中要傳輸?shù)募m錯符號(FKS)的索引根據(jù)下述步驟來確定
a)確定所接收的所有碼符號(C)的最大索引(ZI)，
b)確定第一參數(shù)(Rmin)，所述第一參數(shù)(Rmin)具有大于所接收的所有碼符號(C)的最大索引(SI)的值，
c)從由所述生成矩陣(G)所推導(dǎo)的編碼矩陣(CM)以行的方式如此形成第一矩陣(M1)，使得針對被無錯接收的第i個碼符號(C)，將所述編碼矩陣(CM)的第i行復(fù)制到第一矩陣(M1)中，
d)用與所述編碼矩陣(CM)的列號相對應(yīng)的列索引(SI)來標(biāo)記第一矩陣(M1)的每一列，
e)通過初等行變換和/或列調(diào)換將所述第一矩陣(M1)變換為具有與RG無關(guān)的行(ZU)的第二矩陣(M2)，其中RG對應(yīng)于所述第二矩陣(M2)的秩(RG)，
f)根據(jù)下式確定第二參數(shù)(Rmax)
Rmax＝Rmin+m-1，
其中從中間符號的數(shù)量(L)與所述第二矩陣(M2)的秩(RG)之差根據(jù)下式來確定第三整數(shù)參數(shù)(m)
m≤L-RG(M2)，
g)以等于所述第二參數(shù)(Rmin)的方式設(shè)置第四參數(shù)(R)為R＝Rmin，
h)從所述第二矩陣(M2)和從由所述生成矩陣(G)所推導(dǎo)的編碼矩陣(CM)中以行的方式如此形成第三矩陣(M3)，使得將所述編碼矩陣(CM)的包含第R在內(nèi)和包含第Rmax在內(nèi)之間的所有行復(fù)制到所述第三矩陣(M3)中，其中所述復(fù)制包括為要復(fù)制的行實施為形成所述第二矩陣M2所進行的列交換，
i)通過初等行變換和/或列調(diào)換將所述第三矩陣(M1)變換為具有與RH無關(guān)的行(ZH)的第四矩陣(M4)，其中RH對應(yīng)于所述第四矩陣(M4)的秩(RH)，
j)如果所述第四矩陣(M4)不具有滿秩(RH)
-設(shè)置所述第四參數(shù)(R)為R＝Rmax，
-確定第五參數(shù)(n)，所述第五參數(shù)(n)從中間符號的數(shù)量(L)和所述第四矩陣(M4)的秩(RG)之差根據(jù)下式
n≤L-RG(M4)
來確定，
-設(shè)置所述第二參數(shù)(Rmax)為Rmax＝Rmax+n，以及
-重復(fù)步驟h)到i)，其中代替所述第二矩陣(M2)而使用所述第四矩陣(M4)，
k)如果所述第四矩陣(M4)具有滿秩(RH)
通過所述第一和第二參數(shù)(Rmin，Rmax)唯一地標(biāo)識編碼碼符號(CC)的范圍，其中以至少一個糾錯符號(FKS)的形式由接收設(shè)備(EV)從發(fā)送設(shè)備(SV)請求所述范圍用以無錯地重構(gòu)源符號(Q)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中間符號對應(yīng)于所述源符號(Q)，并且所述中間符號的數(shù)量(L)對應(yīng)于所述源符號的數(shù)量(K)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，設(shè)置所述第五參數(shù)(n)為1。
4.如上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，所述第三參數(shù)(m)是1和所述中間符號的數(shù)量(L)與所述第二矩陣(M2)的秩(RG)之差之間的任意整數(shù)。
5.如上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，所述第五參數(shù)(n)是1和所述中間符號的數(shù)量(L)與所述第四矩陣(M4)的秩(RG)之差之間的任意整數(shù)。
6.如上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，所述源符號(Q)首先利用第一系統(tǒng)分組碼(BC1)的第一生成矩陣(G1)被編碼，由此被編碼的符號(I)利用非系統(tǒng)分組碼(BCN)的非系統(tǒng)生成矩陣(GN)被編碼，其中所述編碼矩陣(CM)通過下列步驟產(chǎn)生
a)將所述非系統(tǒng)生成矩陣(GN)以行的方式復(fù)制到所述編碼矩陣(CM)中，
b)將所述第一生成矩陣(G1)分成第一生成部分(GT1)和第二生成部分(GT2)，所述第一生成部分(GT1)產(chǎn)生所述源符號(Q)，所述第二生成部分(GT2)產(chǎn)生奇偶校驗符號(P)，
c)將所述第二生成部分(GT2)的系數(shù)在所述非系統(tǒng)生成矩陣(GN)內(nèi)以行的方式復(fù)制到所述編碼矩陣(CM)中，
d)在所述編碼矩陣(CM)中在所述第二生成部分(GT2)處在右側(cè)附上第一單位矩陣(E1)，其中，所述單位矩陣(E1)的秩對應(yīng)于所述第二生成部分(GT2)的行數(shù)，
附加地，將所述編碼矩陣(CM)的包含第二生成部分(GT2)和單位矩陣(E1)的行以行的方式復(fù)制到所述第一矩陣(M1)中，并且所述中間符號的數(shù)量(L)對應(yīng)于被編碼的符號(I)的數(shù)量。
7.如上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，對于具有第一和第二生成矩陣(G1，G2)的、在具有非系統(tǒng)生成矩陣(GN)的非系統(tǒng)分組碼(BCN)之前所實施的多個系統(tǒng)分組碼(BC1，BC2)，執(zhí)行以下步驟用以生成所述編碼矩陣(CM)
a)對于直接在所述非系統(tǒng)分組碼(BCN)之前所實施的第二系統(tǒng)分組碼(BC1)的第一生成矩陣(G1)以及對于所述非系統(tǒng)生成矩陣(GN)，根據(jù)權(quán)利要求4確定所述編碼矩陣(CM)，
b)將在第一系統(tǒng)分組碼(BC1)之前所實施的第二系統(tǒng)分組碼(BC2)的第二生成矩陣(G1)如此補入到所述編碼矩陣(CM)中，使得
-從所述第二生成矩陣(G2)中提取在所述第二系統(tǒng)分組碼(BC2)的輸出處產(chǎn)生奇偶校驗符號的該第二生成部分(GT2(G2))；
-以行的方式把所述所提取的第二生成部分(GT2(G2))復(fù)制到所述編碼矩陣(CM)的末端，
-在所復(fù)制的第二生成部分(GT2(G2))的右側(cè)補入第二單位矩陣(E2)，其中所述第二單位矩陣(E2)的秩與所復(fù)制的第二生成部分(GT2(G2))的行數(shù)相對應(yīng)，
-在所補入的第二單位矩陣(E2)的右側(cè)使基于非系統(tǒng)生成矩陣(GN)的行長而未被占用的系數(shù)(N)用零占用，
附加地，將所述編碼矩陣(CM)的包含第一生成矩陣(G1)的第二生成部分(GT2(G1))和第二生成矩陣(G2)的第二生成部分(GT2(G1))的行以行的方式復(fù)制到所述第一矩陣(M1)中，所述中間符號(L)通過所述源符號(Q)的數(shù)量、所述第一系統(tǒng)分組碼(BC1)的輸出處的奇偶校驗符號的數(shù)量和所述第二系統(tǒng)分組碼(BC2)的輸出處的奇偶校驗符號的數(shù)量之和來指定。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使用非系統(tǒng)Raptor碼，其中所述第一和第二系統(tǒng)分組碼(BC1，BC2)分別對應(yīng)于外部碼之一，非系統(tǒng)分組碼(BCN)對應(yīng)于所述Raptor碼的內(nèi)部碼。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使用系統(tǒng)Raptor碼，其中，
-所述第一和第二系統(tǒng)分組碼(BC1，BC2)分別對應(yīng)于所述外部碼之一，所述非系統(tǒng)分組碼(BCN)對應(yīng)于所述Raptor碼的內(nèi)部碼，
-為生成所述系統(tǒng)編碼符號(CC)，把非系統(tǒng)分組碼(BC0)的校正矩陣(G0)補入到所述第二系統(tǒng)分組碼(BC2)之前。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，作為分組碼(BC)使用非系統(tǒng)分組碼，通過復(fù)制所述生成矩陣(G)來生成所述編碼矩陣(CM)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，作為分組碼(BC)使用系統(tǒng)分組碼，通過復(fù)制所述生成矩陣(G)來生成所述編碼矩陣(CM)。
12.如上述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，二進制值或Galois域(GF)的值被分配給源符號(Q)、編碼碼符號(CC)以及碼符號(C)。
13.執(zhí)行用于確定糾錯符號(FKS)的方法的設(shè)備(V)，其中，在使用分組碼(BC)的生成矩陣(G)的情況下從數(shù)量(K)的源符號中生成編碼碼符號(CC)，并且所述編碼碼符號(CC)從發(fā)送設(shè)備(SV)被傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備(EV)，其中，在所接收的碼符號(C)中出現(xiàn)傳輸誤差(UEF)，其中要傳輸?shù)募m錯符號(FKS)的索引尤其根據(jù)前述權(quán)利要求之一來確定，其特征在于，
a)第一裝置，用于確定所接收的所有碼符號(C)的最大索引(SI)，
b)第二裝置，用于確定第一參數(shù)(Rmin)，所述第一參數(shù)(Rmin)具有大于所接收的所有碼符號(C)的最大索引的值，
c)第三裝置，用于以行的方式從由所述生成矩陣(G)所推導(dǎo)的編碼矩陣(CM)中來形成第一矩陣(M1)，其中針對被無錯接收的第i個碼符號(C)，把所述編碼矩陣(CM)的第i行復(fù)制到所述第一矩陣(M1)中，
d)第四裝置，用于用與所述編碼矩陣(CM)的列號相對應(yīng)的列索引(SI)來標(biāo)記所述第一矩陣(M1)的每一列，
e)第五裝置，用于通過初等行變換或者列調(diào)換將所述第一矩陣(M1)變換為具有與RG無關(guān)的行(ZU)的第二矩陣(M2)，其中RG對應(yīng)于所述第二矩陣(M2)的秩(RG)，
f)第六裝置，用于根據(jù)下式來確定第二參數(shù)(Rmax)
Rmax＝Rmin+m-1，
通過所述第六裝置，從中間符號的數(shù)量(L)與所述第二矩陣(M2)的秩(RG)之差根據(jù)下式
m≤L-RG(M2)
來確定第三個參數(shù)(m)，并且通過所述第六裝置以等于第二參數(shù)(Rmin)的方式來設(shè)置第四參數(shù)(R)為R＝Rmin，
g)第七裝置，用于從所述第二矩陣(M2)和從由所述生成矩陣(G)所推導(dǎo)的所述編碼矩陣(CM)中以行的方式形成第三矩陣(M3)，使得將所述編碼矩陣(CM)的包含第R在內(nèi)和包含第Rmax在內(nèi)之間的所有行復(fù)制到所述第三矩陣(M3)中，其中復(fù)制包括為要復(fù)制的行執(zhí)行為形成所述第二矩陣M2所進行的列交換，
h)第八裝置，用于通過初等行變換和/或列調(diào)換將所述第三矩陣(M1)變換為具有與RH無關(guān)的行(ZH)的第四矩陣(M4)，其中RG對應(yīng)于所述第四矩陣(M4)的秩(RG)，
i)第九裝置，用于檢驗所述第四矩陣(M4)是否具有滿秩(RH)，所述第九裝置如此被構(gòu)造，使得如果第四矩陣(M4)不具有滿秩(RH)，則執(zhí)行以下步驟
-設(shè)置所述第四參數(shù)(R)為R＝Rmax，
-確定第五參數(shù)(n)，所述第五參數(shù)(n)從中間符號的數(shù)量(L)和所述第四矩陣(M4)的秩(RG)之差根據(jù)下式來確定
n≤L-RG(M4)，
-設(shè)置所述第二參數(shù)(Rmax)為R＝Rmax+n，以及
-促使重復(fù)步驟g)到h)，其中替代所述第二矩陣(M2)而使用所述第四矩陣(M4)，
j)第十裝置，其被構(gòu)造用于如果所述第四矩陣(M4)具有滿秩(RH)則執(zhí)行以下步驟
通過所述第一和第二參數(shù)(Rmin，Rmax)唯一地標(biāo)識編碼碼符號(CC)的范圍，其中，為了無錯地重構(gòu)所述源符號(Q)，通過所述接收設(shè)備(EV)以至少一個糾錯符號(FKS)的形式請求所述編碼碼符號(CC)，且由所述發(fā)送裝置(SV)來傳輸。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備(V)，其特征在于，第八裝置(ML8)，其如此被構(gòu)造，使得可以執(zhí)行如權(quán)利要求2到10之一所述的方法。
15.如權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備(V)，其特征在于，所述設(shè)備(V)集成于終端設(shè)備(EG)中、尤其是根據(jù)移動無線電標(biāo)準(zhǔn)、特別是根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)、UMTS標(biāo)準(zhǔn)或DVB標(biāo)準(zhǔn)的便攜式設(shè)備中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定分配給糾錯符號(FKS)的索引(ZI)的方法，其中編碼碼符號(CC)在使用分組碼(BC)的生成矩陣(G)的情況下從數(shù)量(K)的源符號中產(chǎn)生，并且編碼碼符號(CC)從發(fā)送設(shè)備(SV)被傳輸給接收設(shè)備(EV)，其中在所接收的碼符號(C)中出現(xiàn)傳輸誤差(UEF)，其中通過由第一和第二參數(shù)(Rmin，Rmax)唯一地標(biāo)識編碼碼符號(CC)的范圍來確定要傳輸?shù)募m錯符號(FKS)的索引，并且其中以至少一個糾錯符號(FKS)的形式由接收設(shè)備(EV)從發(fā)送設(shè)備(SV)請求所述范圍用以無錯地重構(gòu)源符號(Q)。
文檔編號H04L1/00GK101288256SQ200680024422
公開日2008年10月15日 申請日期2006年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月4日
發(fā)明者T·加西巴, T·斯托克哈默, 文 許, J·潘德爾 申請人:西門子企業(yè)通訊有限責(zé)任兩合公司