[发明专利]一种数据处理的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及的是一种数据处理的方法和装置。

背景技术

数字通信系统的发射端通常包括信源、信道编码器和调制器等部分，接收端通常包括解调器、信道译码器和信宿，现有技术中数字通信系统示意图，如图1所示。信道编码器用于给信息比特按照一定的规则引入冗余信息以便接收端信道译码器能够在一定程度上纠正信息在信道上传输时发生的误码。因此信道编码是一种前向纠错编码(Forward Error Correction，简称为FEC)技术。

一般来讲，FEC编码就是由信息比特序列生成校验比特序列的过程，信息比特序列和校验比特序列共同组成了常说的码字比特序列。常用的FEC编码包括Turbo码、低密度奇偶校验码(Low Denisity Parity Check Code，简称为LDPC)和卷积码等；例如LTE系统中就采用了Turbo码进行数据传输；IEEE 802.11系统中采用的是LDPC码和卷积码。

LTE的二进制Turbo编码是一种带有内部交织器的并行级联码，一般由两个结构相同的递归系统卷积码(Rescursive System Code，简称为RSC)分量码编码器并行级联而成。Turbo码的译码器也由两个级联的子译码器构成，分别是第一分量译码器和第二分量译码器。

LDPC码是一种基于稀疏校验矩阵的线性分组码，利用它的校验矩阵的稀疏性，可以实现低复杂度的编译码。LDPC码的译码可以采用基于置信传播(belief propagation)的迭代算法(简称信传算法)。

卷积码是另一种常用的FEC码，卷积码的特点是当对某一时刻的输入信息进行编码时，不仅根据本时刻的输入，而且根据本时刻之前p个时刻的 输入共同决定输出的码字，即码字的产生一共受到p+1个输入时刻的制约。卷积码是一种有限状态机，它的编码和译码都可以借助格栅图来分析。卷积码的译码的基本思路是以接收到的码字为基础，逐个计算它与其他所有可能出现的，连续的格栅路径的距离，选出其中可能性最大的一条作为译码的估计。

前面所说的各种FEC码的译码方法可以获得关于码字比特或者信息比特的译码估计。但是译码的结果是否正确则需要通过一些检错手段才能知晓。

数据通信中，设计差错控制算法的理想目标是使用较少的冗余比特检测出更多的错误。以有限域为基础的循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check codes，简称为CRC)是一种系统的缩短循环码，同时也是一种优秀的检错码，通过使用功能强大的检错算法可以实现这一目标。

CRC码由两部分组成，前部分是信息码，即需要校验的信息，后部分是校验码。如果CRC码共长n比特，信息码长k比特，则称为(n,k)码。其编码规则为：1)移位，将原信息码(k bit)左移r位(r＝n-k)；2)相除，运用一个生成多项式g(x)，模2除上述移位后所得式子，得到的余数就是校验码。需要注意的是，生成多项式应满足如下原则：1)生成多项式的最高位和最低位必须为1；2)当被传送信息(CRC码)任何一位发生错误时，被生成多项式做模2除后应该使余数不为0；3)不同位发生错误时，应使余数不同；4)对余数继续做模2除，应使余数循环。

具体地，CRC检错的基本原理是：首先对于给定的一组信息数据和生成多项式，通过计算可以得到特性长度的余数，将该余数附到信息数据之后一起发送；然后接收端接收到经过CRC校验过的数据后，将信息位和校验位分离；比较信息位对本地生成多项式取余得到的余式与接收端分离出的校验位，如果二者相同，则判定接收数据正确。

由于CRC码具有复杂度低，性能优良的特点，被广泛应用于各种通信系统中。在人们熟悉的3GPP LTE协议里，从物理层到高层都大量使用了CRC码来进行数据的正确性校验。

在现有LTE系统里，物理层数据共享信道是以传输块(Transmission Block，简称为TB)为基本单位进行数据传输的。接收端通过TB的循环冗余校验码(CRC)来判断当前TB是否被正确接收。若TB被正确接收，接收端向发送端反馈ACK消息；若TB没有正确接收，接收端向发送端反馈NACK消息。

LTE规范列出了所有可以支持的码块大小，范围从最小40bit到最大6114bit。当传输块(含传输块CRC)的编码长度超过最大码块大小时，需要在Turbo编码前进行码块分割。

如图2所示，一个较大的TB还可以划分为多个大小相等的码块集合(Code Block Set,CBS)，每个码块集合由多个码块组成。