[发明专利]一种数据传输方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据传输方法及装置。

背景技术

数据在网络/通信信道上被分割成数据包进行传输。为了提高数据传输 的可靠性，通常需要利用网络协议或编码来提供纠错机制。例如，数据在因 特网上传输时，需要利用传输控制协议(Transmission Control Protocol，简 称TCP)提供的检错重发机制进行数据的可靠传输，即当检测到数据包丢失 时通知发送方重新发送。

但是，在多媒体广播信道中传输数据时，由于使用单向信道，并且数据 是采用一对多的广播/多播方式发送，不允许接收端向发送端反馈数据包丢 失和出错信息，无法使用上述检错重发机制。在这种情况下，数据包在发送 前需要进行前向纠错(FEC)编码。经典的应用层FEC包括RS (Reed-Solomon，里德.所罗门)码和数字喷泉码(Fountain codes)等。RS 码的编译码复杂度较高，一般只适用于码长比较小的情况。LT(Luby Transform，陆柏变换)码和Raptor(瑞普特)码是两种可实际应用的数字喷 泉码。LT码具有线性的编码和译码时间，相对于RS码有着本质的提高； 而Raptor码由于采用了预编码技术，因此具有更高的译码效率。在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)的组播广播多媒体业 务(Multimedia Broadcast/Multicast Service，简称MBMS)以及数字视频广 播(Digital Video Broadcasting，简称DVB)中都采用了Digital Fountain(数 字喷泉)公司的Raptor码作为其FEC编码方案。

若编码后码字的前K位与信息位相同，则称该码为系统码。编码的过 程就是由K个信息位生成N位码长的过程，通过增加N-K个校验位来达到 检错和纠错的目的。LT码不支持系统码的编码方式，因此难以满足某些实 际的FEC编码需求；Raptor码支持系统码，但是需要单独的预编码过程， 即需要一个预编码矩阵，因此编码的复杂度较高。

由于上述编码方法的缺点，因此引入了LDGC(Low Density Generator Matrix Codes，低密度生成矩阵码)。LDGC是一种线性分组码，其生成矩 阵(编码矩阵)中的非零元素通常是稀疏的，同时，LDGC码还是一种系统 码。

图1是LDGC生成矩阵的示意图。如图1所示，LDGC的生成矩阵G_ldgc中的前L行对应的方阵通常是一个上三角或下三角矩阵，该矩阵求逆可以通 过迭代的方法完成。其中，图1中的x，y可以为0。

图2是译码时根据接收码字的擦除情况对LDGC生成矩阵进行相应的 擦除操作的示意图。

如图2所示，若数据在传输时出现错误(称作数据被擦除)，接收端在 使用生成矩阵G_ldgc进行译码前需要对G_ldgc进行相应的擦除操作。即假设N 比特长度的序列R(r₀，r₁，......r_N-1)中的符号：{r_i，r_i+1，...，r_i+X1}和{r_j，r_j+1，...， r_j+X2}被信道擦除掉，则G_ldgc中的第{i，i+1，...i+X1}行和第{j，j+1，...j+X2} 行也需要被擦除，得到擦除生成矩阵G_e。注意到，对于相同的数据丢失/差 错情况，G_e是相同的。

现有技术中，使用LDGC等FEC编码、译码方法进行数据传输时，发 送方对数据包进行FEC编码，接收方根据每一数据包的传输情况生成对应 的擦除生成矩阵G_e，并使用G_e对该数据包进行译码。这种数据传输方法的 效率较低，并且在数据包中数据差错过多时无法进行有效的译码，只能将整 个数据包丢弃，在网络/信道条件较差时，数据的传输效率大大降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提出一种提高数 据传输效率，加快数据译码等处理速度的数据传输方法及装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种数据传输方法，其特征在于，该方 法包含如下步骤：