專利名稱：前向糾錯編、解碼方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種前向糾錯編、解碼方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著高速光傳輸系統(tǒng)的發(fā)展,對FEC (Forward Error Correction,前向糾錯)技術(shù)提出了更高的要求。LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶校驗(yàn))碼作為ー類具有可逼近香農(nóng)限的増益特性的FEC碼字，成為了 FEC技術(shù)中普遍應(yīng)用的ー種編解碼方式。在采用LDPC碼實(shí)現(xiàn)FEC時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)ー采用LDPC分組碼來對抗高速相干光傳輸系統(tǒng)中的噪聲；現(xiàn)有技術(shù)ニ則使用時(shí)不變LDPC卷積碼作為FEC糾錯方式；現(xiàn)有技術(shù)三采用時(shí)變周期LDPC卷積碼來對無線LAN (Local Area Network,無線局域網(wǎng))中的數(shù)據(jù)進(jìn)行FEC保護(hù)。 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)現(xiàn)有技術(shù)ー采用的LDPC分組碼需要很長的碼長才能獲得滿意的性能，而實(shí)現(xiàn)很長的LDPC分組碼的復(fù)雜度會很高；現(xiàn)有技術(shù)ニ采用的時(shí)不變LDPC卷積碼的性能會稍差，而且糾后出現(xiàn)錯誤平層風(fēng)險(xiǎn)很高，同時(shí)，其校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)高并行度譯碼，呑吐量低，不適用光傳輸；現(xiàn)有技術(shù)三通過截止將LDPC卷積碼當(dāng)作分組碼來用，這種方式一是降低了傳輸效率，ニ是不適合在光傳輸系統(tǒng)中使用，同時(shí)，其校驗(yàn)矩陣難以實(shí)現(xiàn)高吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容
為了提供ー種既適用于高速光傳輸系統(tǒng)，又可滿足高増益性能和高呑吐量的要求的FEC方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種前向糾錯編、解碼方法、裝置及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下—方面，提供了ー種前向糾錯編碼方法，所述方法包括根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)；根據(jù)確定的所述校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣Hc ；將待編碼數(shù)據(jù)按照所述H。的要求進(jìn)行分塊，井根據(jù)所述H。對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字；將所述多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。另ー方面，還提供了另ー種前向糾錯解碼方法，所述方法包括接收包含多個低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，所述多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，所述H。根據(jù)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到；獲取編碼得到所述多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的所述H。，并確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述Hc的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系對所述多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。再一方面，提供了ー種前向糾錯編碼裝置，所述裝置包括確定模塊，用于根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)；構(gòu)造模塊，用于根據(jù)所述確定模塊確定的所述校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣Hc ；編碼模塊，用于將待編碼數(shù)據(jù)按照所述構(gòu)造模塊得到的H。的要求進(jìn)行分塊，井根據(jù)所述H。對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字；發(fā)送模塊，用于將所述編碼模塊編碼得到的多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。
個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，所述H。根據(jù)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到；獲取模塊，用于獲取編碼得到所述多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的所述H。；確定模塊，用于確定所述接收模塊接收到的數(shù)據(jù)幀中的多個LDPC卷積碼碼字與所述獲取模塊獲取到的H。的對應(yīng)關(guān)系；解碼模塊，用于根據(jù)所述確定模塊確定的對應(yīng)關(guān)系對所述多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。還提供了ー種前向糾錯系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括前向糾錯編碼裝置和前向糾錯解碼
裝置；所述前向糾錯編碼裝置如上述前向糾錯編碼裝置；所述前向糾錯解碼裝置如上述前向糾錯解碼裝置。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是由于QC-LDPC的校驗(yàn)矩陣由循環(huán)移位矩陣組成，而循環(huán)移位的校驗(yàn)特性又可大大降低校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且LDPC卷積碼的性能優(yōu)于LDPC分組碼，而時(shí)變LDPC卷積碼的性能又優(yōu)于時(shí)不變LDPC卷積碼，因此，通過采用具有QC-LDPC結(jié)構(gòu)的時(shí)變周期LDPC卷積碼進(jìn)行前向糾錯，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能和高呑吐量的要求。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實(shí)施例一提供的ー種前向糾錯編碼方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的碼字與校驗(yàn)矩陣H。的對應(yīng)關(guān)系示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的QC-LDPC分組碼矩陣示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。示意圖5是本發(fā)明實(shí)施例一提供的另ー種時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例一提供的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例一提供的數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例一提供的另ー種數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例ニ提供的ー種前向糾錯解碼方法流程圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例三提供的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例三提供的ー種前向糾錯解碼方法流程圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例三提供的碼字與校驗(yàn)矩陣H。的對應(yīng)關(guān)系示意圖； 圖13是本發(fā)明實(shí)施例四提供的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施例四提供的ー種前向糾錯解碼方法流程圖；圖15是本發(fā)明實(shí)施例四提供的碼字與校驗(yàn)矩陣HC的對應(yīng)關(guān)系示意圖；圖16是本發(fā)明實(shí)施例五提供的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是本發(fā)明實(shí)施例五提供的ー種前向糾錯解碼方法流程圖；圖18是本發(fā)明實(shí)施例五提供的碼字與校驗(yàn)矩陣HC的對應(yīng)關(guān)系示意圖；圖19是本發(fā)明實(shí)施例六提供的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖20是本發(fā)明實(shí)施例六提供的ー種前向糾錯解碼方法流程圖；圖21是本發(fā)明實(shí)施例六提供的碼字與校驗(yàn)矩陣HC的對應(yīng)關(guān)系示意圖；圖22是本發(fā)明實(shí)施例七提供的ー種前向糾錯編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖23是本發(fā)明實(shí)施例七提供的確定模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖24是本發(fā)明實(shí)施例七提供的構(gòu)造模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖25是本發(fā)明實(shí)施例七提供的另ー種前向糾錯編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖26是本發(fā)明實(shí)施例八提供的ー種前向糾錯解碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖27是本發(fā)明實(shí)施例八提供的確定模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖28是本發(fā)明實(shí)施例八提供的另ー種確定模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖29是本發(fā)明實(shí)施例九提供的ー種前向糾錯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖30是本發(fā)明實(shí)施例九提供的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯編碼方法，為了適用于高速光傳輸系統(tǒng)，且滿足高増益性能及高呑吐量的要求，本實(shí)施例提供的方法在編碼過程中采用了時(shí)變周期LDPC卷積碼，并在其校驗(yàn)矩陣H。中引入了 QC-LDPC校驗(yàn)矩陣的結(jié)構(gòu)特征。為了便于說明，本實(shí)施例以光傳輸系統(tǒng)中的發(fā)送端發(fā)送編碼后的數(shù)據(jù)為例，對本實(shí)施例提供的前向糾錯編碼方法進(jìn)行舉例說明。參見圖1，本實(shí)施例提供的方法流程具體如下101 :根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)，根據(jù)確定的校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。；針對該步驟，本實(shí)施例不對構(gòu)造校驗(yàn)矩陣Hc的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行限定，在對其構(gòu)造方式進(jìn)行具體描述之前，本實(shí)施例先以圖2所示的碼字與校驗(yàn)矩陣Hc的對應(yīng)關(guān)系為例，對H。進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2所示，Hc的周期是T(即每隔T層的子矩陣就重復(fù))，每層子矩陣是由Ms個P*C的矩陣塊Hi_j組成，Hi_j是由若干個循環(huán)移位矩陣構(gòu)成的。換句話說，周期是T的校驗(yàn)矩陣H。，每層的子矩陣都是ー個QC-LDPC分組碼的校驗(yàn)矩陣。每層的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣形式的子矩陣，設(shè)其列重是k，行重是λ?？梢钥闯觯诰仃嘓c中，共有MS*T個Hi_j矩陣塊，因此，如果要構(gòu)造H。，關(guān)鍵是確定每ー個Hi_j。為了實(shí)現(xiàn)簡單，一般取k = 1，即P*C的Hi_j是由C/P個P*P的單位循環(huán)移位矩陣組成的，因此，C需為P的整數(shù)倍。在圖2中，Ms = 5，T = 4，Ms和T不相等。也就是說，本實(shí)施例編碼后的LDPC卷積碼碼字Ci，依次和它前后相鄰或按一定規(guī)律間隔的(Ms-I)個碼字，組合起來構(gòu)成Ms個QC-LDPC分組碼碼字；這Ms個QC-LDPC分組碼碼字分別滿足Hc中的ー層校驗(yàn)關(guān)系。舉例如圖2中，設(shè)當(dāng)前碼字為C2，它和前面的碼字C3，C4，C5，C6組合起來構(gòu)成ー個QC-LDPC分組碼碼字，滿足Hc的Hl層QC-LDPC校驗(yàn)矩陣；同時(shí)，(C3，C4，C5， C6，C7)也組合成ー個QC-LDPC分組碼碼字，滿足H2層的QC-LDPC校驗(yàn)關(guān)系；同樣的，(C4，C5，C6，C7，C8)也是ー個QC-LDPC分組碼碼字，滿足下一層QC-LDPC校驗(yàn)關(guān)系；依次類推，T個時(shí)刻后(T = 4為例)，(C6，C7，C8，C9，C10)滿足的校驗(yàn)關(guān)系又是Hl這ー層。針對圖2所示的碼字與校驗(yàn)矩陣H。的對應(yīng)關(guān)系，對于時(shí)變周期LDPC卷積碼，R (Rate，碼率)和相關(guān)參數(shù)的關(guān)系為R = (C-P)/C = U_Ms*k)A，C為編碼產(chǎn)生的碼字長度，當(dāng)前時(shí)刻輸入的(C-P)個bit (比特)，與前面的(Ms-I)個碼字組合起來形成信息位，利用當(dāng)前對應(yīng)的T層矩陣中的某一層矩陣編碼產(chǎn)生P個bit的校驗(yàn)位。P bit的校驗(yàn)位和(C-P)bit的信息位組合成ー個長度為C的碼字塊進(jìn)行發(fā)送。Ms個長度為C的碼字塊組合起來共同滿足ー層的QC-LDPC形式的校驗(yàn)關(guān)系，所以稱該時(shí)變周期LDPC卷積碼的約束長度(,constraint IengtfU 為 C氺Mso綜上所述，根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)時(shí)，該校驗(yàn)矩陣參數(shù)包括但不限于碼率R、時(shí)變周期T、H。中每個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)Ms，以及校驗(yàn)位長度P，這些參數(shù)的具體確定方式可通過如下步驟得到I. 11、根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms ;I. 12、根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C ；I. 13、根據(jù)R和C確定校驗(yàn)位長度P。確定上述校驗(yàn)矩陣參數(shù)之后，根據(jù)確定的校驗(yàn)矩陣參數(shù)可通過如下步驟構(gòu)造QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到Hc I. 21、根據(jù)T、Ms、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣；I. 22、將QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣；I. 23、將MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到Hc。由于T = Ms = 4可以保證在實(shí)現(xiàn)100G吞吐量的同時(shí)，有低于le_15的錯誤平層(error floor),因此,本實(shí)施例以T = Ms = 4為例,對構(gòu)造Hc的過程進(jìn)行舉例說明。首先，本實(shí)施例不對確定R、T和Ms的方式進(jìn)行限定，實(shí)際應(yīng)用中，可結(jié)合具體的傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定；對于校驗(yàn)矩陣參數(shù)中的另外一個參數(shù)C，其可通過碼字同步對齊方式來確定，具體可詳見后續(xù)步驟103中添加標(biāo)識信號方式的描述，此處先暫不贅述；在確定每個碼字塊的長度C之后，根據(jù)R、C和P間的關(guān)系，確定參數(shù)P。其中，R、C和P之間的關(guān)系如上述分析，為R = (C-P) /C=O -Ms*k) / λ。其次，由于構(gòu)造H。共需要MS*T個大小為P*C的矩陣塊，因此，本實(shí)施例采取了通過隨機(jī)構(gòu)造法構(gòu)造ー個girth (圍長)> 6的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣Hb的方式，該Hb具體可如圖3所示。當(dāng)然，構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣時(shí)，除了采用隨機(jī)構(gòu)造法，還可以采用幾何構(gòu)造法、代數(shù)構(gòu)造法等其他通用的構(gòu)造法，本實(shí)施例不對構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣的方式進(jìn)行限定，此處僅以采取通過隨機(jī)構(gòu)造法構(gòu)造ー個girth(圍長)> 6的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣Hb為例。得到圖3所示的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣Hb之后，沿著循環(huán)移位陣的邊界，按列向分割為Ms個子矩陣，按行向分割為T個子矩陣，由此，Hb共可以提供MS*T個子矩陣。最后，將塢打個分割好的小矩陣塊，按照一定的順序填充(也可以隨機(jī)填充)到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣Hc的每個周期的MS*T個位置中。如圖4所示，利用現(xiàn)有的16個小矩陣塊構(gòu)成H。，T = Ms = 4 ;對于T和Ms不等同的情況，其構(gòu)造方式相同，如圖5 所示，當(dāng)T = 4，Ms = 7時(shí)，在特定的位置填入全零矩陣，即圖5中的第I列第3、4、6行，第2列第4、6、7行，第3列第5、7、8行，第4列第6、8、9行，第5列第7、9、10行，第6列第8、10、11行，第7列第9、11、12行，第8列第10、12、13行，第9列第11、13、14行對應(yīng)的位置均填入全零矩陣，仍然可以通過使用16個小矩陣塊填充構(gòu)成H。。102 :將待編碼數(shù)據(jù)按照Hc的要求進(jìn)行分塊，并根據(jù)Hc對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字；其中，本實(shí)施例不對具體的待編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行限定，在光傳輸系統(tǒng)中，待編碼數(shù)據(jù)可以為OTU (Optical channel Transport Unit,光通道傳送單兀)Framer (0TU成巾貞模塊)輸出的數(shù)據(jù)，在確定Hc之后，根據(jù)Hc對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方式可參考現(xiàn)有的LDPC編碼方式，本實(shí)施例對此不作具體限定。103 :將多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。針對該步驟，本實(shí)施例不對將多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中的方式進(jìn)行限定。由于是通過光傳輸系統(tǒng)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)，因此，本實(shí)施例提供的方法同樣支持對編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行交織，并通過高階調(diào)制器調(diào)制等操作。由于LDPC卷積碼的時(shí)變周期性，接收端接收到編碼數(shù)據(jù)后，可根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼本身所滿足的校驗(yàn)關(guān)系確定多個LDPC碼碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系，從而根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行判決，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)解碼。當(dāng)然，如果在發(fā)送編碼數(shù)據(jù)時(shí)，采用了交織和調(diào)制等操作，則在接收端同樣需要先對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)制和解交織。優(yōu)選地，為了便于后續(xù)接收端確定多個LDPC碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，即確定碼字同步對齊方式，以正確解碼，本實(shí)施例提供的方法在將多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送之前，還包括在數(shù)據(jù)幀中添加標(biāo)識信號，該標(biāo)識信號用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，使接收端根據(jù)標(biāo)識信號識別多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)H。對多個LDCP卷積碼碼字進(jìn)行譯碼。其中，本實(shí)施例不對多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行具體限定，可以包括但不限于數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置、對應(yīng)H。矩陣的層數(shù)以及編碼數(shù)據(jù)流的路數(shù)等。對于添加標(biāo)識信號的方式，本實(shí)施例同樣不做具體限定，包括但不限于如下三種方式第一種方式將數(shù)據(jù)巾貞的巾貞頭FAS (Frame Alignment Signal,巾貞同步信號)作為標(biāo)識信號添加在數(shù)據(jù)幀中；針對該種方式，由于0TU-4的巾貞頭FAS是姆巾貞ー塊,所以為了利用FAS作為標(biāo)識信號，本實(shí)施例提供的方法需要在ー個0TU-4幀中放T的整數(shù)個LDPC卷積碼碼字，如圖6所示。圖6中，左側(cè)較寬的方格Cl至C32為0UT-4凈荷數(shù)據(jù)，對應(yīng)碼字的信息位，而右側(cè)較窄的方格為LDPC碼的校驗(yàn)位。另外，由于OTU幀的大小是確定的，也就是說FAS的位置間隔是確定的，因此，針對利用OTU幀頭FAS進(jìn)行碼字同步的方式，C的值由OTU幀的大小決定。第二種方式將傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列作為標(biāo)識信號添加在數(shù)據(jù)幀中；

針對該種利用相干光傳輸系統(tǒng)中的Equalizer (數(shù)字均衡器)模塊所使用的訓(xùn)練序列(Training Squence)作為標(biāo)識信號的實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)使用訓(xùn)練序列進(jìn)行均衡的數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)如圖7所示，TS為主動訓(xùn)練序列，黒色的塊表示被動訓(xùn)練序列，兩個主動訓(xùn)練序列間的間隔為ー個訓(xùn)練序列周期，每ー個訓(xùn)練序列周期的數(shù)據(jù)塊DATA長2528bit。在每個周期內(nèi)，去掉訓(xùn)練周期的數(shù)據(jù)bit總計(jì)有2528bit，也就是說，每個訓(xùn)練序列周期的數(shù)據(jù)塊中數(shù)據(jù)長2528bit，其中不包含訓(xùn)練序列TS。由于Equalizer是獨(dú)立于FEC的模塊，它所用的訓(xùn)練序列周期是早已設(shè)計(jì)好的，因此，針對使用訓(xùn)練序列作為標(biāo)識信號進(jìn)行碼字同步的方式，C的大小取決于TS的間隔周期，C的值與TS周期之間的關(guān)系可以是正有理數(shù)倍數(shù)關(guān)系(比如整數(shù)倍或者分?jǐn)?shù)倍)。第三種方式在數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，將插入的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識作為添加的標(biāo)識信號。針對該種方式，在LDPC卷積碼編碼后，在每間隔C*T的碼字起始位置插入額外的bit進(jìn)行對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)識，即在滿足相同He層校驗(yàn)關(guān)系的碼字前面加入標(biāo)識ID，從而使接收端通過檢測標(biāo)識信號來確定碼字塊的起始位，以及校驗(yàn)矩陣He的對應(yīng)層，該種方式對應(yīng)的數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)如圖8所示。該種碼字同步對齊方式，C的大小可以由系統(tǒng)的復(fù)雜度及性能來靈活決定。該種方式與不添加標(biāo)識信號的方式之間的類似之處在于，對LDPC卷積碼校驗(yàn)矩陣He，標(biāo)識信號都不會產(chǎn)生約束條件。不添加標(biāo)識信號的方式是直接利用LDPC卷積碼的校驗(yàn)關(guān)系進(jìn)行盲同步，而該方式是在LDPC卷積碼編碼之后，才在相應(yīng)碼字起始位置插入標(biāo)識信號。需要說明的是，在根據(jù)本實(shí)施例提供的方法進(jìn)行前向糾錯時(shí)，無需毎次都要構(gòu)造He，也就是說，在第一次執(zhí)行上述步驟101得到He之后，如果下次再進(jìn)行前向糾錯，可直接使用已經(jīng)構(gòu)造好的He來進(jìn)行編碼，從而提高編碼效率。本實(shí)施例提供的方法，通過采用具有QC-LDPC結(jié)構(gòu)的時(shí)變周期LDPC卷積碼進(jìn)行前向糾錯，由于QC-LDPC的校驗(yàn)矩陣由循環(huán)移位矩陣組成，而循環(huán)移位的校驗(yàn)特性又可大大降低校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且LDPC卷積碼的性能優(yōu)于LDPC分組碼，而時(shí)變LDPC卷積碼的性能又優(yōu)于時(shí)不變LDPC卷積碼，因此，本實(shí)施例提供的方法不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能和高呑吐量的要求。
實(shí)施例ニ針對經(jīng)上述實(shí)施例一提供的前向糾錯編碼方法進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)，本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯解碼方法，該方法通過確定編碼后的數(shù)據(jù)中的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系(即碼字同步對齊方式)，井根據(jù)確定的對應(yīng)關(guān)系對其進(jìn)行解碼，從而以光傳輸系統(tǒng)中的接收端接收編碼后的數(shù)據(jù)的角度，描述了前向糾錯解碼方法。參見圖9，本實(shí)施例提供的方法流程具體如下901 :接收包含多個LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，Hc根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到；902 :獲取編碼得到多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的H。，并確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。其中，H。是在編碼之前通過如下方式得到根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms，R為碼率，T為時(shí)變周期，Ms為H。中每 個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)；根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C，并根據(jù)R和C確定校驗(yàn)位長度P ;根據(jù)T、Ms、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的準(zhǔn)循環(huán)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣；將QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣；將MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到Hc。需要說明的是，根據(jù)上述步驟獲取Hc的過程，可參見上述實(shí)施例一中構(gòu)造Hc的描述，此處不再贅述。進(jìn)ー步地，確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，包括對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行移位，每移位一次計(jì)算一次伴隨式S = γ*ΗΛ直至滿足校驗(yàn)關(guān)系的個數(shù)最多時(shí)，得到多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，r為包含多個LDPC卷積碼碼字的碼流。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)幀中添加了用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)識
信號;確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，包括識別數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)標(biāo)識信號確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系。具體地，標(biāo)識信號為數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，識別數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)標(biāo)識信號確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，包括識別數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，根據(jù)數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS確定多個LDPC卷積碼碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系；或者，標(biāo)識信號為傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，識別數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)標(biāo)識信號確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，包括識別傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，根據(jù)訓(xùn)練序列識別多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；
或者，標(biāo)識信號為在數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入的碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，識別數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)標(biāo)識信號確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，包括識別碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，根據(jù)對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識確定多個LDPC卷積碼碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系。本實(shí)施例提供的方法，通過確定編碼數(shù)據(jù)中碼字與校驗(yàn)矩陣的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)確定的對應(yīng)關(guān)系對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能和高呑吐量的要求。為了更加清楚地闡述上述實(shí)施例ニ提供的前向糾錯解碼方法，接下來，結(jié)合上述實(shí)施例ニ的內(nèi)容，以如下實(shí)施例三至實(shí)施例六為例，對實(shí)施例ニ提供的前向糾錯解碼方法進(jìn)行詳細(xì)的舉例說明，詳見如下實(shí)施例三至實(shí)施例六

實(shí)施例三針對上述實(shí)施例一提供的方法未添加標(biāo)識信號的情況，結(jié)合上述實(shí)施例ニ中的內(nèi)容，本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯解碼方法，該方法通過利用時(shí)變周期LDPC卷積碼本身所滿足的校驗(yàn)關(guān)系，確定碼字同步對齊方式，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，該種情況下的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖10所示，從OTU成幀模塊輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過LDPC-CC(Convolutional Code，卷積碼)編碼模塊編碼、交織器交織和光調(diào)制器調(diào)制后，傳輸進(jìn)入DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing,密集型光波復(fù)用)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。參見圖11，本實(shí)施例提供的方法流程具體如下1101 :接收包含多個LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，Hc根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到；其中，本實(shí)施例不對接收到的具體數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容進(jìn)行限定，該數(shù)據(jù)幀中的LDPC卷積碼碼字可通過上述實(shí)施例一中的方法編碼得到，即根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，而H。則又是根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，構(gòu)造H。的過程詳見上述實(shí)施例一的描述。1102 :獲取編碼得到多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的H。，并對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行移位，每移位一次計(jì)算一次伴隨式S = 1·*ΗΛ直至滿足校驗(yàn)關(guān)系的個數(shù)最多時(shí)，得到多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，r為包含多個LDPC卷積碼碼字的碼流；針對該步驟，由于完全利用碼字自身信息，不需要額外的標(biāo)識信號，因此，LDPC卷積碼的約束長度C*MS也就不由標(biāo)識功能所決定。獲取到的H。為上述實(shí)施例一中編碼時(shí)所采用的氏，Hc是在編碼之前構(gòu)造得到的，其具體構(gòu)造方式可參照上述實(shí)施例一中的相關(guān)描述，此處暫不贅述。設(shè)接收到的數(shù)據(jù)流為r= (C1，C2，C3，……)，對接收到的數(shù)據(jù)流r進(jìn)行bit移位,如圖12所示，共移動O到(c*T-l)bit,姆移Ibit就計(jì)算一次伴隨式s =
當(dāng)滿足校驗(yàn)關(guān)系的個數(shù)最多吋，即伴隨式s中的O的個數(shù)最多，表明碼字?jǐn)?shù)據(jù)流和H。的校驗(yàn)層關(guān)系已完全對應(yīng)，對應(yīng)之結(jié)果如圖12黒色箭頭下方的碼字流所示。1103 :根據(jù)得到的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。具體地，本實(shí)施例不對具體的解碼過程進(jìn)行限定，實(shí)際應(yīng)用中，在上述步驟1102確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系之后，該步驟即可根據(jù)得到的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，將前后碼字組成約束碼字的長度，然后按照對應(yīng)的H。層數(shù)的校驗(yàn)關(guān)系進(jìn)行軟判決解碼，例如，如圖 12 所示，(C8，C7，C6，C5)*HC4 = 0，(C9，C8，C7，C6)*HC3 =O, (CIO, C9，C8，C7)*Hc2 = 0，(Cll，CIO, C9，C8) *^1 = 0。進(jìn)ー步地，結(jié)合圖 10 所示的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，作為光傳輸系統(tǒng)中接收編碼數(shù)據(jù)的接收端，對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之前，還包括對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字均衡，解交織等過程，解碼之后，還可以將解碼后的數(shù)據(jù)輸出給OTU解幀模塊。本實(shí)施例提供的方法，通過利用時(shí)變周期LDPC卷積碼本身所滿足的校驗(yàn)關(guān)系，確定碼字與校驗(yàn)矩陣的對應(yīng)關(guān)系，井根據(jù)確定的對應(yīng)關(guān)系對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能及高呑吐量的要求。實(shí)施例四針對上述實(shí)施例一提供的方法將數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS作為標(biāo)識信號添加在數(shù)據(jù)幀中的情況，結(jié)合上述實(shí)施例ニ中的內(nèi)容，本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯解碼方法，該方法通過識別數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS來確定碼字與校驗(yàn)矩陣Hc的對應(yīng)關(guān)系，即碼字對齊方式，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，該種情況下的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13所示，標(biāo)識信號添加 在OTU Framer中，數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、交織以及光調(diào)制后，傳輸進(jìn)入DWDM光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)中。參見圖14，本實(shí)施例提供的方法流程具體如下1401 :接收包含多個LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，H。根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，數(shù)據(jù)幀中添加了用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS ；具體地，本實(shí)施例不對接收到的具體數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容進(jìn)行限定，該數(shù)據(jù)幀中的LDPC卷積碼碼字可通過上述實(shí)施例一中的方法編碼得到，即根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，而H。則又是根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，構(gòu)造H。的過程詳見上述實(shí)施例一的描述。由于LDPC卷積碼的時(shí)變周期性，接收到的數(shù)據(jù)幀中添加了用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，后續(xù)步驟通過對該數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS的識別，來實(shí)現(xiàn)解碼。1402 :獲取編碼得到多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的H。，并識別數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，根據(jù)數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；針對該步驟，本實(shí)施例不對識別數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS的方式進(jìn)行限定，結(jié)合圖6所示的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，由于上述實(shí)施例一在添加標(biāo)識信號時(shí)，在ー個0TU-4幀中放T的整數(shù)個LDPC卷積碼碼字，根據(jù)標(biāo)識信號的約束，并結(jié)合復(fù)雜度等其他因素，選取LDPC卷積碼的約束長度OT = 18360，即C = 4590。選取開銷為20%，則求得C/P = 6 ；P = 765，從而可構(gòu)造得到周期是4的時(shí)變LDPC卷積碼校驗(yàn)矩陣氏。編碼時(shí)的校驗(yàn)關(guān)系如圖15所示，接收到數(shù)據(jù)流r時(shí)，通過識別出包含OTU幀頭FAS的碼字Cl，可以知道Cl和前面的三個碼字CO，C-I，C-2組合起來滿足He3的校驗(yàn)。后續(xù)碼字和H。的校驗(yàn)層數(shù)對應(yīng)關(guān)系也就順序?qū)?yīng)獲得。1403 :根據(jù)確定的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，對多個LDPC卷積碼碼
字進(jìn)行解碼。具體地，本實(shí)施例不對具體的解碼過程進(jìn)行限定，實(shí)際應(yīng)用中，在上述步驟1402確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系之后，該步驟即可根據(jù)得到的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，將前后碼字組成約束碼字的長度，然后按照對應(yīng)的H。層數(shù)的校驗(yàn)關(guān)系進(jìn)行軟判決解碼，例如，如圖 15 所示，(C8，C7，C6，C5)*HC4 = 0，(C9，C8，C7，C6)*HC3 =O, (CIO, C9, C8, C7)*Hc2 = 0，(Cll, CIO, C9, C8)*Hcl = 0。進(jìn)ー步地，結(jié)合圖 13 所示的傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，作為光傳輸系統(tǒng)中接收編碼數(shù)據(jù)的接收端，對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之前，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字均衡以及解交織的過程，并在解碼之后，還可以將解碼后的數(shù)據(jù)輸出給OTU解幀模塊。本實(shí)施例提供的方法，通過識別數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS來確定碼字與校驗(yàn)矩陣H。的對應(yīng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高增益性能及高吞吐量的要求。實(shí)施例五針對上述實(shí)施例一提供的方法將傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列作為標(biāo)識信號添加在數(shù)據(jù)幀中的情況，結(jié)合上述實(shí)施例ニ中的內(nèi)容，本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯解碼方法，該方法通過識別數(shù)據(jù)幀中添加的傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列來確定碼字與校驗(yàn)矩陣 Hc的對應(yīng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，該種情況下的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖16所示，從OTU成幀模塊輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、交織、TS加載及調(diào)制后，傳輸進(jìn)入DWDM光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。其中，訓(xùn)練序列米用 PDM-QPSK(Polarization Division Multiplexed QPSK,偏振復(fù)用QPSK調(diào)制格式)，X偏振支路和I偏振支路分別采用訓(xùn)練序列TSx、TSy。標(biāo)識ID信號的加載功能融合在插入訓(xùn)練序列的模塊中。參見圖17，本實(shí)施例提供的方法流程具體如下1701 :接收包含多個LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，H。根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，數(shù)據(jù)幀中添加了用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系的訓(xùn)練序列，該訓(xùn)練序列為傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列；具體地，本實(shí)施例不對接收到的具體數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容進(jìn)行限定，該數(shù)據(jù)幀中的LDPC卷積碼碼字可通過上述實(shí)施例一中的方法編碼得到，即根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，而H。則又是根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，構(gòu)造H。的過程詳見上述實(shí)施例一的描述。由于LDPC卷積碼的時(shí)變周期性，接收到的數(shù)據(jù)幀中添加了用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系的訓(xùn)練序列，如圖7所示，該訓(xùn)練序列為傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，從而后續(xù)步驟通過對該訓(xùn)練序列的識別，來實(shí)現(xiàn)解碼。1702 :獲取編碼得到多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的H。，并識別傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，根據(jù)該訓(xùn)練序列確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；針對該步驟,結(jié)合上述實(shí)施例一中添加訓(xùn)練序列的描述，在參數(shù)T = Ms = 4,C/P =6確定的情況下，為保證C能被6整除，兼顧性能與復(fù)雜度因素，可選取C = 2532來構(gòu)造校驗(yàn)矩陣H。，其構(gòu)造過程同上述實(shí)施例一中對H。構(gòu)造過程的描述。P = C/6 = 422，首先構(gòu)造ー個24*4個小矩陣組成的QC-LDPC分組碼校驗(yàn)矩陣Hb，每個小矩陣是422*422的單位循環(huán)矩陣；然后沿Hb的小矩陣邊界進(jìn)行分割、移位、拉伸，形成階梯形式的LDPC卷積碼校驗(yàn)矩陣He，碼字和He的對應(yīng)關(guān)系如圖18所示。如果收發(fā)端沒有使用交織器，則XI路的訓(xùn)練序列周期內(nèi)放置對應(yīng)Hc4層的碼，如C4碼，它和前面的C3，C2，Cl組合起來滿足Hc4層的校驗(yàn)關(guān)系；XQ路放對應(yīng)Hc3層的碼；依此類推，如下面表I中虛箭頭所示對應(yīng)關(guān)系，接收端根據(jù)訓(xùn)練序列的位置確定碼字起始位置，同時(shí)按照XI、XQ、YI、YQ分別對應(yīng)不同層的碼字，組合起來即可解碼。如果收發(fā)端使用交織器，則在檢測到訓(xùn)練序列位置后，還需要結(jié)合交織關(guān)系來確定He每ー層所對應(yīng)的碼字塊位置，即先解交織再確定碼字塊位置，從而完成標(biāo)識信號的檢測，對應(yīng)關(guān)系如下面表I中的虛框所示表I
\rnmn I四路i周制I交織對應(yīng)關(guān)系\ 對應(yīng)He層數(shù)TSxXl .. I_____________4- - Hc4TSxXQ -- i-------------4. >. Hc3
TSyYl:: Hc2
TSy YQ Hc1 __-十::::::::ニ::·H _1703 :根據(jù)確定的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，對多個LDPC卷積碼碼
字進(jìn)行解碼。具體地，本實(shí)施例不對具體的解碼過程進(jìn)行限定，實(shí)際應(yīng)用中，在上述步驟1402確定多個LDPC卷積碼碼字與He的對應(yīng)關(guān)系之后，該步驟即可根據(jù)得到的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，將前后碼字組成約束碼字的長度，然后按照對應(yīng)的H。層數(shù)的校驗(yàn)關(guān)系進(jìn)行軟判決解碼，例如，如圖 18 所示，(C8，C7，C6，C5)*Hc4 = O, (C9，C8，C7，C6)*Hc3 =O, (CIO, C9，C8，C7)*Hc2 = 0，(Cll, CIO, C9，C8) *^1 = 0。進(jìn)ー步地，結(jié)合圖 16 所示的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，作為光傳輸系統(tǒng)中接收編碼數(shù)據(jù)的接收端，對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之前，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字均衡以及解交織的過程，解碼之后，還可以將解碼后的數(shù)據(jù)輸出給OTU解幀模塊。本實(shí)施例提供的方法，通過識別數(shù)據(jù)幀中添加的傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列來確定碼字與校驗(yàn)矩陣H。的對應(yīng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能和高呑吐量的要求。實(shí)施例六針對上述實(shí)施例一提供的方法在數(shù)據(jù)幀碼字起始位置插入碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識的情況，結(jié)合上述實(shí)施例ニ中的內(nèi)容，本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯解碼方法，該方法通過識別數(shù)據(jù)幀中插入的碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識來確定碼字與校驗(yàn)矩陣H。的對應(yīng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，該種情況下的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖19所示，從OTU成幀模塊輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、標(biāo)識信號加載、交織以及光調(diào)制后，傳輸進(jìn)入DWDM光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。參見圖20，本實(shí)施例提供的前向糾錯解碼方法流程具體如下2001 :接收包含多個LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，Hc根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，其中，數(shù)據(jù)幀碼字起始位置插入了碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識；具體地，本實(shí)施例不對接收到的具體數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容進(jìn)行限定，該數(shù)據(jù)幀中的LDPC卷積碼碼字可通過上述實(shí)施例一中的方法編碼得到，即根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，而H。則又是根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到，構(gòu)造H。的過程詳見上述實(shí)施例一的描述。由于LDPC卷積碼的時(shí)變周期性，接收到的數(shù)據(jù)幀中，在數(shù)據(jù)幀碼字起始位置插入了碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，如圖8所示，后續(xù)步驟通過對該對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識的識別，來實(shí)現(xiàn)解碼。2002 :獲取編碼得到多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的H。，并識別碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，根據(jù)該對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；針對該步驟，本實(shí)施例不對識別碼字與He的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識的方式進(jìn)行限定，在根據(jù)對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識確定多個LDPC卷積碼碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系吋，同樣是在根據(jù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度等因素確定C之后，通過對所得到的ー個Girth > 6的QC-LDPC分組碼校驗(yàn)矩陣Hb進(jìn)行沿每層矩陣的邊界分割，再移位、拉伸得到H。，碼字與He之間校驗(yàn)對應(yīng)關(guān)系如圖21所示。2003 :根據(jù)確定的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。具體地，本實(shí)施例不對具體的解碼過程進(jìn)行限定，實(shí)際應(yīng)用中，在上述步驟2002 確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系之后，該步驟即可根據(jù)得到的多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，將前后碼字組成約束碼字的長度，然后按照對應(yīng)的H。層數(shù)的校驗(yàn)關(guān)系進(jìn)行軟判決解碼，例如，如圖 21 所示，(C8，C7，C6，C5)*HC4 = 0，(C9，C8，C7，C6)*HC3 =O, (CIO, C9，C8，C7)*Hc2 = 0，(Cll, CIO, C9，C8) *^1 = 0。進(jìn)ー步地，結(jié)合圖 19 所示的光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，作為光傳輸系統(tǒng)中接收編碼數(shù)據(jù)的接收端，對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之前，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字均衡和解交織過程，解碼之后，還可以將解碼后的數(shù)據(jù)輸出給OTU解幀模塊。本實(shí)施例提供的方法，通過識別數(shù)據(jù)幀中插入的碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識來確定碼字與校驗(yàn)矩陣Hc的對應(yīng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能及高呑吐量的要求。實(shí)施例七本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯編碼裝置，該裝置用于執(zhí)行上述實(shí)施例一提供的前向糾錯編碼方法，參見圖22，該裝置包括確定模塊2201，用于根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)；構(gòu)造模塊2202，用于根據(jù)確定模塊2201確定的校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣Hc ；編碼模塊2203，用于將待編碼數(shù)據(jù)按照構(gòu)造模塊2202得到的H。的要求進(jìn)行分塊，并根據(jù)H。對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字；發(fā)送模塊2204，用于將編碼模塊2203編碼得到的多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。需要說明的是，在根據(jù)本實(shí)施例提供的裝置進(jìn)行前向糾錯編碼時(shí)，無需毎次都需要通過確定模塊2201和構(gòu)造模塊2202來構(gòu)造He，也就是說，在第一次通過確定模塊2201和構(gòu)造模塊2202得到He之后，如果下次再進(jìn)行前向糾錯，可直接使用已經(jīng)構(gòu)造好的He來進(jìn)行編碼，從而提高編碼效率。另外，編碼模塊2203和發(fā)送模塊2204還可置于光傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端。進(jìn)ー步地，參見圖23，確定模塊2201，具體包括
第一確定單元2201a，用于根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms，R為碼率，T為時(shí)變周期，Ms為H。中每個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)；第二確定單元2201b，用于根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C ；第三確定單元2201c，用于根據(jù)第一確定單元2201a確定的R和第二確定單元2201b確定的C確定校驗(yàn)位長度P ；參見圖24，構(gòu)造模塊2202，具體包括構(gòu)造單元2202a，用于根據(jù)確定模塊2201確定的T、Ms、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的準(zhǔn)循環(huán)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣；分割單元2202b，用于將構(gòu)造單元2202a構(gòu)造的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣；

填充單元2202c，用于將分割単元2202b分割的MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到Hc。關(guān)于確定模塊2201確定校驗(yàn)矩陣參數(shù)和構(gòu)造模塊2202得到H。的具體過程詳見上述實(shí)施例一中步驟101的相關(guān)描述，此處不再贅述。優(yōu)選地，為了使編碼數(shù)據(jù)的接收端能夠明確碼字與校驗(yàn)矩陣的對應(yīng)關(guān)系，從而進(jìn)行正確解碼，參見圖25,該裝置還包括添加模塊2205，用于在發(fā)送模塊2204發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中添加標(biāo)識信號，標(biāo)識信號用于標(biāo)識多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，使接收端根據(jù)標(biāo)識信號識別多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)HC對多個LDCP卷積碼碼字進(jìn)行譯碼。進(jìn)ー步地，添加模塊2205，具體用于將數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS作為標(biāo)識信號添加在數(shù)據(jù)幀中；或者，將傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列作為標(biāo)識信號添加在數(shù)據(jù)幀中；或者，在數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，將插入的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識作為添加的標(biāo)識信號。其中，添加模塊2205添加標(biāo)識信號的具體方式詳見上述實(shí)施例一中步驟101的相關(guān)描述，此處不再贅述。由于QC-LDPC的校驗(yàn)矩陣由循環(huán)移位矩陣組成，而循環(huán)移位的校驗(yàn)特性又可大大降低校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且LDPC卷積碼的性能優(yōu)于LDPC分組碼，而時(shí)變LDPC卷積碼的性能又優(yōu)于時(shí)不變LDPC卷積碼，因此，本實(shí)施例提供的裝置，通過采用具有QC-LDPC結(jié)構(gòu)的時(shí)變周期LDPC卷積碼進(jìn)行前向糾錯，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能及高吞吐量的要求。實(shí)施例八本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯解碼裝置，該裝置用于執(zhí)行上述實(shí)施例ニ至實(shí)施例六提供的前向糾錯解碼方法，可置于光傳輸系統(tǒng)中的接收端，參見圖26，該裝置包括接收模塊2601，用于接收包含多個LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)校驗(yàn)矩陣H。編碼得到；獲取模塊2602，用于獲取編碼得到多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的Hc ；確定模塊2603，用于確定接收模塊2601接收到的數(shù)據(jù)幀中的多個LDPC卷積碼碼字與獲取模塊2602獲取到的H。的對應(yīng)關(guān)系；解碼模塊2604，用于根據(jù)確定模塊2603確定的對應(yīng)關(guān)系對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。進(jìn)ー步地，獲取模塊2602獲取到的H。是在編碼之前通過如下方式得到根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms，R為碼率，T為時(shí)變周期，Ms為H。中每個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)；根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C，并根據(jù)R和C確定校驗(yàn)位長度P ;根據(jù)T、Ms、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的準(zhǔn)循環(huán)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣；將QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣；將MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到Hc。 參見圖27，確定模塊2603，包括移位単元2603a，用于對多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行移位；計(jì)算單元2603b,用于移位單元2603a姆移位一次計(jì)算一次伴隨式S = ;τ*Η^,直至滿足校驗(yàn)關(guān)系的個數(shù)最多時(shí)，得到多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系，r為包含多個LDPC卷積碼碼字的碼流。針對圖27所示的確定模塊2603，其確定碼字與校驗(yàn)矩陣對應(yīng)關(guān)系的具體過程詳見上述實(shí)施例三中步驟1102的相關(guān)描述，此處不再贅述?？蛇x地，接收模塊2601接收到的數(shù)據(jù)幀中添加了標(biāo)識信號，標(biāo)識信號用于多個LDPC卷積碼碼字與Hc的對應(yīng)關(guān)系；參見圖28，確定模塊2603，包括識別單元2603c，用于識別接收模塊2601接收到的數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號；確定單元2603d，用于根據(jù)識別單元2603c識別出的標(biāo)識信號確定多個LDPC卷積
碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系。進(jìn)ー步地，標(biāo)識信號為數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，識別單元2603c，用于識別數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS ;確定單元2603d，用于根據(jù)識別單元2603c識別出的數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；具體過程詳見上述實(shí)施例四中步驟1402的相關(guān)描述，此處不再贅述?；蛘?，標(biāo)識信號為傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，識別單元2603c，用于識別傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列；確定單元2603d，用于根據(jù)識別單元2603c識別出的訓(xùn)練序列識別多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；具體過程詳見上述實(shí)施例五中步驟1702的相關(guān)描述，此處不再贅述。或者，標(biāo)識信號為在數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入的碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，識別單元2603c，用于識別碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識；確定單元2603d，用于根據(jù)識別單元2603c識別出的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識確定多個LDPC卷積碼碼字與H。的對應(yīng)關(guān)系；具體過程詳見上述實(shí)施例六中步驟2002的相關(guān)描述，此處不再贅述。本實(shí)施例提供的裝置，通過確定編碼數(shù)據(jù)中碼字與校驗(yàn)矩陣的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)確定的對應(yīng)關(guān)系對接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能及高呑吐量的要求。實(shí)施例九本實(shí)施例提供了ー種前向糾錯系統(tǒng)，參見圖29，該系統(tǒng)包括前向糾錯編碼裝置2901和前向糾錯解碼裝置2902 ；其中，前向糾錯編碼裝置2901如上述實(shí)施例七提供的前向糾錯編碼裝置；前向糾錯解碼裝置2902如上述實(shí)施例八提供的前向糾錯解碼裝置。進(jìn)ー步地，前向糾錯編碼裝置2901和前向糾錯解碼裝置2902為ー個或多個。當(dāng)前向糾錯編碼裝置2901和前向糾錯解碼裝置2902的個數(shù)為多個時(shí)，該前向糾錯系統(tǒng)可應(yīng)用于光傳輸系統(tǒng)，該光傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可如圖30所不,其中，LDPC-CC編碼器及標(biāo)識加載模塊所實(shí)現(xiàn)的功能等同于前向糾錯編碼裝置2901所實(shí)現(xiàn)的功能，標(biāo)識信號確定模 塊及LDPC-CC解碼器所實(shí)現(xiàn)的功能等同于前向糾錯解碼裝置2902所實(shí)現(xiàn)的功能。每一路的LDPC卷積碼校驗(yàn)矩陣都是通過上述實(shí)施例一至實(shí)施例六提供的方法，基于QC-LDPC的校驗(yàn)矩陣構(gòu)造。標(biāo)識信號可以通過綜合前面實(shí)施例一中的四種方式得到。比如當(dāng)η = 4，有4路編/解碼器時(shí)，可將XI、XQ、YI、YQ四路信號分別進(jìn)行LDPC卷積碼編/解碼，具體標(biāo)識方法如下I.碼字塊起始位置——利用均衡所使用的訓(xùn)練序列進(jìn)行標(biāo)識；2.碼字和He的校驗(yàn)層數(shù)對應(yīng)關(guān)系——增加額外的獨(dú)立bit序列來標(biāo)識；3.對應(yīng)編/解碼器序號——XI、XQ、YI、YQ四路分別對應(yīng)四路編/解碼器序號。本實(shí)施例提供的系統(tǒng)，通過采用具有QC-LDPC結(jié)構(gòu)的時(shí)變周期LDPC卷積碼進(jìn)行前向糾錯，由于QC-LDPC的校驗(yàn)矩陣由循環(huán)移位矩陣組成，而循環(huán)移位的校驗(yàn)特性又可大大降低校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度，且LDPC卷積碼的性能優(yōu)于LDPC分組碼，而時(shí)變LDPC卷積碼的性能又優(yōu)于時(shí)不變LDPC卷積碼，因此，不僅可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，還可滿足高増益性能及高呑吐量的要求。需要說明的是上述實(shí)施例提供的前向糾錯編、解碼方法、裝置及系統(tǒng)除了可以應(yīng)用于高速光傳輸系統(tǒng)外，還可以用于其它既要求FEC性能，又要求高呑吐量，同時(shí)還限制FEC實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的系統(tǒng)中，本實(shí)施例不對具體的應(yīng)用場景進(jìn)行限定。另外，上述實(shí)施例提供的前向糾錯編碼裝置在進(jìn)行前向糾錯編碼時(shí)，前向糾錯解碼裝置在進(jìn)行前向糾錯解碼時(shí)，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實(shí)施例提供的前向糾錯編、解碼裝置、前向糾錯系統(tǒng)與對應(yīng)的前向糾錯編、解碼方法實(shí)施例屬于同一構(gòu)思，其具體實(shí)現(xiàn)過程詳見方法實(shí)施例，這里不再贅述。上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。本發(fā)明實(shí)施例中的部分步驟，可以利用軟件實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的軟件程序可以存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，如光盤或硬盤等。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種前向糾錯編碼方法，其特征在于，所述方法包括 根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)； 根據(jù)確定的所述校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。； 將待編碼數(shù)據(jù)按照所述H。的要求進(jìn)行分塊，并根據(jù)所述H。對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字； 將所述多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)，具體包括 根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms，所述R為碼率，所述T為時(shí)變周期，所述Ms為所述H。中每個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)； 根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C，并根據(jù)所述R和C確定校驗(yàn)位長度P ; 所述根據(jù)確定的所述校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。，具體包括 根據(jù)所述T、Ms、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的準(zhǔn)循環(huán)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣； 將所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣； 將所述MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到所述H。。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述將所述多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送之前，還包括 在所述數(shù)據(jù)幀中添加標(biāo)識信號，所述標(biāo)識信號用于標(biāo)識所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，使接收端根據(jù)所述標(biāo)識信號識別所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)所述HC對所述多個LDCP卷積碼碼字進(jìn)行解碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述數(shù)據(jù)幀中添加標(biāo)識信號，具體包括 將所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS作為標(biāo)識信號添加在所述數(shù)據(jù)幀中； 或者，將傳輸所述數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列作為所述標(biāo)識信號添加在所述數(shù)據(jù)幀中；或者，在所述數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入碼字與所述Hc的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，將插入的所述對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識作為添加的標(biāo)識信號。
5.一種前向糾錯解碼方法，其特征在于，所述方法包括 接收包含多個低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，所述多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣Hc編碼得到，所述H。根據(jù)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到； 獲取編碼得到所述多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的所述H。，并確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系對所述多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述H。通過如下方式確定 根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms，所述R為碼率，所述T為時(shí)變周期，所述Ms為所述H。中每個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)； 根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C，并根據(jù)所述R和C確定校驗(yàn)位長度P ; 根據(jù)所述T、Ms、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的準(zhǔn)循環(huán)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣； 將所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣； 將所述MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到所述H。。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，包括 對所述多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行移位，每移位一次計(jì)算一次伴隨式S = 直至滿足校驗(yàn)關(guān)系的個數(shù)最多時(shí)，得到所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，所述r為包含所述多個LDPC卷積碼碼字的碼流。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)幀中添加了標(biāo)識信號，所述標(biāo)識信號用于標(biāo)識所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系； 所述確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，包括 識別所述數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)所述標(biāo)識信號確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)識信號為所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，所述識別所述數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)所述標(biāo)識信號確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述Hc的對應(yīng)關(guān)系，包括 識別所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，根據(jù)所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系； 或者， 所述標(biāo)識信號為傳輸所述數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，所述識別所述數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)所述標(biāo)識信號確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，包括 識別所述傳輸所述數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，根據(jù)所述訓(xùn)練序列識別所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系； 或者， 所述標(biāo)識信號為在所述數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入的碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，所述識別所述數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號，根據(jù)所述標(biāo)識信號確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，包括 識別所述碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系。
10.一種前向糾錯編碼裝置，其特征在于，所述裝置包括 確定模塊，用于根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)； 構(gòu)造模塊，用于根據(jù)所述確定模塊確定的所述校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)所述QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣Hc;編碼模塊，用于將待編碼數(shù)據(jù)按照所述構(gòu)造模塊得到的Hc的要求進(jìn)行分塊，井根據(jù)所述H。對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字； 發(fā)送模塊，用于將所述編碼模塊編碼得到的多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊，具體包括 第一確定單元，用于根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能及復(fù)雜度確定R、T和Ms，所述R為碼率，所述T為時(shí)變周期，所述Ms為所述H。中每個T內(nèi)的子矩陣個數(shù)； 第二確定單元，用于根據(jù)碼字同步對齊方式確定每個碼字塊的長度C ； 第三確定單元，用于根據(jù)所述第一確定單元確定的R和所述第二確定單元確定的C確定校驗(yàn)位長度P ； 所述構(gòu)造模塊，具體包括 構(gòu)造單元，用于根據(jù)所述確定模塊確定的T、MS、C和P構(gòu)造預(yù)設(shè)圍長的準(zhǔn)循環(huán)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣； 分割単元，用于將所述構(gòu)造單元構(gòu)造的QC-LDPC校驗(yàn)矩陣按列分割成Ms個子矩陣，按行分割成T個子矩陣，得到MS*T個子矩陣； 填充單元，用于將所述分割単元分割的MS*T個子矩陣按預(yù)設(shè)順序填充到每個周期的MS*T個位置中，得到所述Hc。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 添加模塊，用于在所述發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中添加標(biāo)識信號，所述標(biāo)識信號用于標(biāo)識所述多個LDPC卷積碼碼字與所述Hc的對應(yīng)關(guān)系，使接收端根據(jù)所述標(biāo)識信號識別所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，井根據(jù)所述H。對所述多個LDCP卷積碼碼字進(jìn)行解碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述添加模塊，具體用于將所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS作為標(biāo)識信號添加在所述數(shù)據(jù)幀中；或者，將傳輸所述數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列作為所述標(biāo)識信號添加在所述數(shù)據(jù)幀中；或者，在所述數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，將插入的所述對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識作為添加的標(biāo)識信號。
14.ー種前向糾錯解碼裝置，其特征在于，所述裝置包括 接收模塊，用于接收包含多個低密度奇偶校驗(yàn)LDPC卷積碼碼字的數(shù)據(jù)幀，所述多個LDPC卷積碼碼字根據(jù)時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣H。編碼得到，所述H。根據(jù)準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(yàn)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到； 獲取模塊，用于獲取編碼得到所述多個LDPC卷積碼碼字時(shí)使用的所述H。； 確定模塊，用于確定所述接收模塊接收到的數(shù)據(jù)幀中的多個LDPC卷積碼碼字與所述獲取模塊獲取到的H。的對應(yīng)關(guān)系； 解碼模塊，用于根據(jù)所述確定模塊確定的對應(yīng)關(guān)系對所述多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行解碼。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊，包括 移位単元，用于對所述多個LDPC卷積碼碼字進(jìn)行移位； 計(jì)算單元，用于所述移位單元每移位一次計(jì)算一次伴隨式S = ι·*ΗΛ直至滿足校驗(yàn)關(guān)系的個數(shù)最多時(shí)，得到所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系，所述r為包含所述多個LDPC卷積碼碼字的碼流。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述接收模塊接收到的數(shù)據(jù)幀中添加了標(biāo)識信號，所述標(biāo)識信號用于標(biāo)識所述數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置、對應(yīng)所述Hc矩陣的層數(shù)以及編碼數(shù)據(jù)流的路數(shù)； 所述確定模塊，包括 識別單元，用于識別所述接收模塊接收到的數(shù)據(jù)幀中添加的標(biāo)識信號； 確定單元，用于根據(jù)所述識別単元識別出的標(biāo)識信號確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述標(biāo)識信號為所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS，所述識別単元，用于識別所述數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS ;所述確定単元，用于根據(jù)所述識別單元識別出的數(shù)據(jù)幀的幀頭FAS確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系； 或者， 所述標(biāo)識信號為傳輸所述數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列，所述識別単元，用于識別所述傳輸所述數(shù)據(jù)幀時(shí)使用的訓(xùn)練序列；所述確定単元，用于根據(jù)所述識別単元識別出的訓(xùn)練序列識別所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系； 或者， 所述標(biāo)識信號為在所述數(shù)據(jù)幀中碼字起始位置插入的碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識，所述識別単元，用于識別所述碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識；所述確定単元，用于根據(jù)所述識別單元識別出的對應(yīng)關(guān)系標(biāo)識確定所述多個LDPC卷積碼碼字與所述H。的對應(yīng)關(guān)系。
18.ー種前向糾錯系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括前向糾錯編碼裝置和前向糾錯解碼裝置； 所述前向糾錯編碼裝置如所述權(quán)利要求10至13中任ー權(quán)利要求所述的前向糾錯編碼裝置； 所述前向糾錯解碼裝置如所述權(quán)利要求14至17中任ー權(quán)利要求所述的前向糾錯解碼裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前向糾錯編碼裝置和所述前向糾錯解碼裝置為一至多個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種前向糾錯編、解碼方法、裝置及系統(tǒng)，屬于通信領(lǐng)域。方法包括根據(jù)傳輸系統(tǒng)性能、復(fù)雜度及碼字同步對齊方式確定時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣參數(shù)，并根據(jù)確定的校驗(yàn)矩陣參數(shù)構(gòu)造QC-LDPC校驗(yàn)矩陣，并根據(jù)QC-LDPC校驗(yàn)矩陣得到時(shí)變周期LDPC卷積碼的校驗(yàn)矩陣HC；將待編碼數(shù)據(jù)按照HC的要求進(jìn)行分塊，并根據(jù)HC對每個分塊數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，得到多個LDPC卷積碼碼字；將多個LDPC卷積碼碼字添加在數(shù)據(jù)幀中發(fā)送。本發(fā)明通過采用具有QC-LDPC結(jié)構(gòu)的時(shí)變周期LDPC卷積碼進(jìn)行前向糾錯，由于QC-LDPC的校驗(yàn)特性可降低校驗(yàn)的復(fù)雜度，且LDPC卷積碼的性能優(yōu)于LDPC分組碼，而時(shí)變LDPC卷積碼的性能又優(yōu)于時(shí)不變LDPC卷積碼，因此，可以適用于高速光傳輸系統(tǒng)，滿足高增益性能和高吞吐量的要求。
文檔編號H04L1/00GK102687445SQ201180004322
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
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