用于低密度奇偶校验（LDPC）码偏移优化的装置和方法制造方法及图纸

提供了装置和方法。该装置包括解码器和偏移值更新器，该解码器包括第一输入、第二输入、第三输入、第四输入和输出，其中该第一输入被配置为接收传输块，该输出被配置为提供解码码字，该偏移值更新器包括连接到解码器的输出的输入、连接到解码器第三输入并被配置为提供更新的偏移值的第一输出、以及连接到解码器第四输入并被配置为提供要解码的下一码字的索引的第二输出。

Device and method for optimizing LDPC code offset

【技术实现步骤摘要】
用于低密度奇偶校验(LDPC)码偏移优化的装置和方法本申请要求在美国专利商标局于2018年12月3日提交的美国临时专利申请序列号62/774，605号和于2019年2月6日提交的美国非临时专利申请序列号16/269,190的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本公开总体上涉及无线通信系统，更具体地，涉及用于低密度奇偶校验(low-densityparity-check，LDPC)码的偏移优化的装置和方法。
技术介绍
LDPC码已经被采用作为第三代合作伙伴计划(3rdgenerationpartnershipproject，3GPP)新无线电(newradio，NR)标准的共享信道的信道编码方案。虽然LDPC码的和积解码实现了非常好的解码性能，但是和积解码伴随着很大的计算复杂度。最小和(min-sum)解码用低复杂度操作代替了在和积解码中使用的复杂操作，代价是性能损失。LDPC码的偏移最小和(Offsetmin-sum，OMS)解码是在最小和过程中添加附加项的方法，试图在保持最小和过程的相同复杂性的同时接近和积性能。然而，为每种情况寻找最佳偏移(例如，码参数、信道条件)可能需要尽全力。
技术实现思路
根据一个实施例，一种装置包括解码器和偏移值更新器，该解码器包括第一输入、第二输入、第三输入、第四输入、和输出，其中该第一输入被配置为接收传输块，该输出被配置为提供解码码字，该偏移值更新器包括连接到解码器的输出的输入、连接到解码器的第三输入并被配置为提供更新的偏移值的第一输出、以及连接到解码器的第四输入并被配置为提供要解码的下一码字的索引的第二输出。根据一个实施例，方法包括：由第一解码器接收多个码字、偏移值和指示多个码字中的哪个将被解码的索引；由第二解码器解码由索引指示的多个码字之一；以及由偏移值更新器更新偏移值。附图说明结合附图，从下面的详细描述中，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：图1是根据一个实施例的并行BP(backpropagation，反向传播)解码器的网络拓扑的图示；图2是根据一个实施例的并行BP解码器的层l中的最小和计算的图示；图3是根据一个实施例的使用更新规则的并行BP解码器和梯度计算的图示；图4是根据一个实施例的顺序BP消息流的图示；图5是根据一个实施例的在线学习方法的流程图；图6是根据一个实施例的渐进学习方法的流程图；图7是根据一个实施例的反馈学习方法的流程图；图8是根据一个实施例的在不同传输环境下用大搜索空间更新偏移值的方法的流程图；图9是根据一个实施例的用于在线学习的装置；图10是根据一个实施例的用于偏移值更新器的装置；图11是根据一个实施例的用于偏移值更新器的装置；图12是根据一个实施例的用于反馈学习的装置；和图13是根据一个实施例的应用了本公开的装置和方法的网络环境中的电子设备的框图。具体实施方式以下，参考附图详细描述本公开的实施例。应该注意的是，相同的元件将由相同的附图标记表示，尽管它们在不同的附图中示出。在以下描述中，提供诸如详细配置和组件的具体细节仅仅是为了帮助全面理解本公开的实施例。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明起见，省略了对众所周知的功能和结构的描述。下面描述的术语是考虑到本公开中的功能而定义的术语，并且可以根据用户、用户意图或习惯而不同。因此，术语的定义应该基于本说明书的内容来确定。本公开可以具有各种修改和各种实施例，其中实施例将在下面参考附图详细描述。然而，应当理解，本公开不限于实施例，而是包括本公开范围内的所有修改、等同物和替代物。尽管包括序数(诸如第一、第二等)的术语可以用于描述各种元件，结构元件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称为第二结构元件。类似地，第二结构元件也可以被称为第一结构元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关项目的任何和所有组合。本文使用的术语仅用于描述本公开的各种实施例，而不旨在限制本公开。单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。在本公开中，应当理解，术语“包括”或“具有”指示特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在，并且不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、结构元件、部件或其组合的存在或添加的可能性。除非定义不同，否则本文使用的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员所理解的相同的含义。诸如在常用词典中定义的术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本公开中明确定义，否则不应被解释为具有理想的或过分形式化的含义。本公开涉及用于经由梯度下降过程确定最佳偏移值的装置和方法，其中梯度经由反向传播过程计算。本公开包括确定梯度计算的方法。该方法不仅为梯度计算提供了低复杂度，而且能够为不同的调度技术(诸如并行和顺序BP)进行梯度计算。此外，本公开公开了用于适应不同传输环境的方法。此外，本公开公开了用于BP解码的偏移参数的梯度计算的方法。该方法能够计算任何调度技术下关于偏移值的解码器的误差函数的梯度。此外，本公开公开了在某些码参数和信道条件下的最佳偏移值。此外，为了考虑传输环境具有许多可自由改变的参数的更实际的情况，本公开公开了在这种传输环境下的方法。一种方法是在线学习，其中在传输期间学习最佳偏移值。另一种方法是增加偏移值的搜索空间，以找到用于所有传输环境的最佳偏移值。为了在特定调度方法下找到最佳偏移值，计算关于偏移的解码器的预定义误差函数的梯度，并且在减小误差函数结果的方向上改变偏移值。因此，本公开公开了计算关于偏移值的解码器的误差函数的梯度。下面更详细地公开了使用OMS方法的并行BP的误差函数和梯度计算。此外，作为示例，公开了顺序调度下的梯度计算。然而，本公开适用于任何调度技术。图1是根据一个实施例的并行BP解码器100的网络拓扑的图示。参考图1，假设知道关于BP解码器100输出的正确决策，BP解码器100的输出是对数似然比(log-likelihoodratios，LLR)，γi，其中附加节点基于输出LLR和正确决策来计算误差。图1示出了包括l个输入层、L-2个隐藏层、l个输出层和1个代价函数计算层的L+1层网络。l是层索引，其中l＝1,...,L，并且其中L为整数。集合(N,K,M)是由数量为N的可变节点101、数量为K的信息比特和数量为M的校验节点组成的集合，其中，N、K和M每个都是整数，并且其中M＝N-K。H∈ZM×N是奇偶校验矩阵，其中每当校验节点i103连接到可变节点j101时hij＝1，否则为零，其中i和j每个都是整数。Λ＝[λ1,λ2,...,λN]T∈RN是可变节点101的输入LLR，其中T是整数。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏移优化装置，包括：/n解码器，包括第一输入、第二输入、第三输入、第四输入和输出，其中，所述第一输入被配置为接收传输块，所述输出被配置为提供解码码字，以及/n偏移值更新器，包括连接到所述解码器的输出的输入、连接到所述解码器的第三输入并被配置为提供更新的偏移值的第二输出、以及连接到所述解码器的第四输入并被配置为提供要解码的下一码字的索引的第一输出。/n

【技术特征摘要】
20181203 US 62/774,605;20190206 US 16/269,1901.一种偏移优化装置，包括：
解码器，包括第一输入、第二输入、第三输入、第四输入和输出，其中，所述第一输入被配置为接收传输块，所述输出被配置为提供解码码字，以及
偏移值更新器，包括连接到所述解码器的输出的输入、连接到所述解码器的第三输入并被配置为提供更新的偏移值的第二输出、以及连接到所述解码器的第四输入并被配置为提供要解码的下一码字的索引的第一输出。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述偏移值更新器包括：
循环冗余校验器CRC，包括连接到所述解码器的输出的输入、被配置为指示解码码字未通过循环冗余校验的第一输出、以及被配置为指示解码码字通过循环冗余校验的第二输出；
计数器，包括第一输入、第二输入和输出，其中，所述第一输入连接到所述CRC的第一输出，所述输出被配置为提供要解码的下一码字的索引；
存储器，包括第一输入、第二输入和输出，其中，所述第一输入连接到所述CRC的第二输出，所述输出被配置为提供通过循环冗余校验的解码码字；
模数设备，包括用于接收整数x的第一输入、连接到所述CRC的第二输出的第二输入、被配置为指示少于x个的解码码字已经通过循环冗余校验的第一输出、以及被配置为指示x个解码码字已经通过循环冗余校验的第二输出；和
梯度计算器，包括连接到所述模数设备的第二输出的第一输入、连接到所述存储器的输出的第二输入、连接到所述存储器的第二输入并被配置为擦除所述存储器的第一输出、以及连接到所述解码器的第三输入并被配置为基于所述解码器的误差函数提供所述更新的偏移值的第二输出。


3.根据权利要求1所述的装置，其中所述解码器的第二输入被配置为接收初始偏移值，并且所述初始偏移值是0.5，并且要解码的下一码字的索引最初被设置为1。


4.根据权利要求2所述的装置，其中所述误差函数是交叉熵误差函数。


5.根据权利要求2所述的装置，其中所述误差函数是均方误差函数。


6.根据权利要求2所述的装置，其中所述误差函数是p范数误差函数。


7.根据权利要求1所述的装置，其中所述偏移值更新器包括：
循环冗余校验器CRC，包括连接到所述解码器的输出的输入、被配置为指示解码码字未通过循环冗余校验的第一输出、以及被配置为指示解码码字通过循环冗余校验的第二输出；
存储器，包括第一输入、第二输入、第三输入、以及输出，其中，所述第一输入连接到所述CRC的第一输出，所述第二输入连接到所述CRC的第二输出，所述输出被配置为提供未通过和通过循环冗余校验的解码码字；
比较器，包括用于接收整数x的第一输入、连接到所述CRC的第一输出的第二输入、连接到所述CRC的第二输出的第三输入、被配置为指示少于x个的码字被解码的第一输出、以及被配置为指示x个解码码字被解码的第二输出；
计数器，包括连接到所述比较器的第一输出的输入以及被配置为提供要解码的下一码字的索引的输出；和
梯度计算器，包括连接到所述比较器的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：AA阿波塔布尔，宋基逢，裵正铉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR