[发明专利]一种用于5G LDPC码的译码调度方法

说明书

本发明属于信道编译码技术领域，涉及一种用于5G LDPC码的译码调度方法。本发明所设计的LPSRB调度方案基于静态调度LPHD和动态调度RB‑LBP，由于RB‑LBP的复杂度较高，因此结合静态调度与动态调度的优点。本发明由此提出了LPSRB调度方案，其主要思想为首先利用NR LDPC基图中打孔前两列中的的非零元素值个数做初步排序，其次对于相同优先级的行利用RB‑LBP的改进再做排序，结合静态调度与静态调度得到最终的调度顺序，以此降低复杂度。本发明提出的LPSRB调度方案在对相同优先级的行排序时，其不同于RB‑LBP利用每行残差的最大值进行排序，而是对每行残差求和并以此进行排序。仿真结果表明,本发明所提LPSRB的所需平均迭代次数及译码误码率性能好于LPHD与RB‑LBP。

技术领域

本发明属于信道编译码技术领域，涉及一种用于5G LDPC码的译码调度方法。

背景技术

低密度奇偶校验码，又称LDPC码，已被3GPP选为5G NR增强移动宽带(eMBB)的数据信道的信道编码方案。LDPC码因其性能接近香农限而被广泛使用，很多通信标准将其作为信道编码，选择不同的译码算法对其性能影响很大。流行的译码算法为置信传播(BP)算法，这是一种洪泛调度，在一次迭代中更新所有校验节点。洪泛调度具有很强的并行性，但在当前迭代中获得的最新信息直到下次迭代才能使用，这导致收敛速度变慢。为了解决这一问题，提出了可以尽快使用最新信息的顺序调度。典型的顺序调度是分层BP(LBP)，该方法可以在下层中使用上层获得的最新信息。通过合适的调度方案，可以同时提高收敛速度和错误率性能，而调度方案主要分为两类，静态调度与动态调度。

在静态调度方面，有Bingbing Wang等人提出的LPHD(least-punctured andhighest-degree)和Kuangda Tian等人提出的Novel BGSS(Novel base graph basedstatic scheduling)方案等。这两种静态调度都有考虑到NR LDPC的独特性质，其基于基矩阵中的打孔非零数量及节点度数排序。LPHD排序基于打孔非零数量升序及校验节点度数降序两种规则，Novel BGSS方案基于打孔非零数量升序、校验节点度数升序及与校验节点相邻的变量节点更新次数之和降序三种规则。

在动态调度方面，有Bingbing Wang等人提出的RB-LBP(residual-based LBP)方案、G.Elidan等人提出的RBP(residual belief propagation)方案和A.I.V.Casado等人提出的NW-RBP(node-wise RBP)方案等。RBP与NW-RBP具有更快的收敛速度，但这两种方案需要大量的计算量。相较于这两种方案，RB-LBP方案在额外复杂度和性能之间取得了出色的折衷。这三种方案都是基于残差，即当前迭代中生成的信息与上一次迭代中生成的信息的差值，原理是这一差值越大，则这部分节点信息离收敛就越远。

发明内容

本发明设计了旨在将静态调度与动态调度结合，在降低额外复杂度的同时，使得收敛速度与错误率性能也得都提升的调度方法。在LPHD调度方案和RB-LBP方案基础上，本发明所设计的LPSRB利用了5G LDPC的独特性质打孔非零数量，同时结合基于残差的思想进一步确定完整顺序调度。

本发明的技术方案为：如图1所示，一种用于5G LDPC码的LBP译码调度方法，定义LPSRB方法，包括以下步骤：

S1、根据5G LDPC的基图前两列打孔中非0移位值的个数，按照以下行优先级顺序进行排序：含有0个非0移位值的行、含有1个非0移位值的行、含有2个非0移位值的行；为便于描述，定义为LP规则；

S2、判断经过S1得到的优先级顺序中，是否具有多个相同优先级的行，若是，进入S3，否则进入S4；

S3、计算每行校验节点传递给变量节点的信息残差，根据每行中的信息残差进行优先级排序，得到最终的优先级排序；定义为SRB规则；

S4、根据得到的优先级排序进行译码调度。