CN115918001A - 用于通信系统的累积迭代码 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于包括发送器和接收器的通信系统的累积迭代码(accumulative iterative code，AIC)。本文公开的技术方案基于具有点对点迭代信道编码的交互信道编码理论以基于迭代细化在具有反馈的信道上进行传输。迭代细化包括在初始传输中发送未编码字，然后通过后续传输迭代地细化所述接收器具有的已传输字的信息，直到所述接收器能够产生所述已传输字。每次后续传输都以字和通过反馈信道从所述接收器获取的反馈信息为基础。基于迭代细化的方案是最适于超高可靠性传输的候选方案，因为这些方案的错误概率在码字长度上呈双指数衰减，即明显快于在没有反馈的情况下可能实现的单指数衰减。此外，本公开还涉及对应方法和一种计算机程序。

Description

用于通信系统的累积迭代码

技术领域

本公开涉及用于为通信系统提供累积迭代码的第一通信设备和第二通信设备。此外，本公开还涉及对应方法和一种计算机程序。

背景技术

3GPP第五代(fifth generation，5G)无线网络正在将其连接和业务提供能力扩展到新的垂直领域。在工业自动化领域中，人们对将无线连接提供给参与监督、协助和控制生产过程的通信设备越来越感兴趣。可靠性和时序约束最严格的应用是生产机械的运动控制，即运动控制有望得益于无线连接的引入，以取代用于将生产机械连接到其控制系统的电缆链路。

生产过程的实时控制结合了非常高的可靠性要求和苛刻的时延约束。在实时运动控制应用中，所有交换的消息都必须得到适当的保护，而且两个连续的数据包错误的概率可以忽略不计。这是因为单个数据包错误是可容忍的，但两个连续的数据包错误可能会损坏机器，导致生产停机，可能会造成巨大的经济损失。通信业务可用性是运动控制系统的基本要求。

发明内容

本公开示例的一个目的是提供一种减少或解决传统技术方案的缺点和问题的技术方案。

本公开示例的另一个目的是克服传统技术方案的缺点，同时在显著提高频谱效率的情况下可靠地传输字/消息。

上述和其它目的通过独立权利要求的主题来实现。本公开的其它有利示例可以在从属权利要求中发现。

根据本公开的第一方面，上述和其它目的通过一种用于通信系统的第一通信设备来实现。所述第一通信设备用于：

在第一信道中向第二通信设备传输第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

i)在第二信道中从所述第二通信设备接收第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示与在所述第一信道中传输的第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引，

ii)基于所述传输的第一字x_i和所述一组比特

确定错误字e_i，

iii)基于所述一组可靠性值

压缩所述错误字e_i，以生成第一字x_i+1，以及

iv)在所述第一信道中向所述第二通信设备传输所述第一字x_i+1。

所述一组比特

与所述一组对应的可靠性值

可以存在一对一映射。所述一组对应的可靠性值可以是，例如，指示不同可靠性值的正整数。

本文中的字也可以表示消息。

根据第一方面提供的所述第一通信设备的优点是，基于可靠性值压缩错误字得到最小长度的压缩后的错误字，从而减少第一信道的频率和时间资源的使用。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述第一通信设备用于：

重复i)至iv)D次，其中，i＝0，...，D-1，D取决于至少一个停止条件。

本实现方式的优点是，通过重复步骤i)至iv)，完成了迭代细化过程，从而增加了第二通信设备正确解码接收字的可能性。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，第一停止条件是第一字x_D在所述第二通信设备中的无错接收，所述第一通信设备用于：

向所述第二通信设备传输第一控制信号，其中，所述第一控制信号指示所述第一字x_D的无错接收。

本实现方式的优点是，一旦发生无错接收，第一控制信号就停止迭代细化过程，从而避免使用更多频率和时间资源进行迭代细化。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，第二停止条件是所述信息字m的时延要求。

本实现方式的优点是，每当迭代细化过程要超过给定时延(超过给定时延，传输时延是不可接受的)时，迭代细化过程就会停止。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述错误字e_i指示所述第一字x_i和所述一组比特

具有不同值的比特。

本实现方式的优点是，错误字精确地指示需要校正先前传输的哪些比特，从而可以在所述第二通信设备中进行纠错。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

是基于一组对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)z_i确定的。

本实现方式的优点是，基于LLR确定一组比特和一组对应的可靠性值可以使用任何调制，因为众所周知，可以对任何调制计算比特LLR。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，生成第一字x_i+1包括：

在所述传输的第一字x_i添加比特，以生成所述第一字x_i+1，其中，所述传输的第一字x_i的可靠性值为0。

本实现方式的优点是，可靠性，例如，小于给定阈值或级别等的比特在不压缩的情况下进行重传，因为压缩不会有效地减小对应错误字的大小。上述阈值或级别的值可以适应不同的应用。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述第一通信设备用于：

添加至少一个冗余比特，以使所述第一字x_i+1的比特数适应用于传输的频率和时间资源。

本实现方式的优点是，冗余比特可以用于第二通信设备中的检错/纠错，从而进一步提高传输可靠性。

根据第一方面，在第一通信设备的一种实现方式中，所述第一通信设备用于：

从所述第二通信设备接收第二控制信号，其中，所述第二控制信号指示所述第二字p_i的长度；

基于所述第二字p_i的长度确定生成矩阵G；以及

基于所述生成矩阵G_i和所述第二字p_i，获取一组比特

和一组对应的可靠性值

本实现方式的优点是，可以基于生成矩阵纠正损坏第二字的错误。

根据本公开的第二方面，上述和其它目的通过一种用于通信系统的第二通信设备来实现。所述第二通信设备用于：

在第一信道中从第一通信设备接收第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

i)确定与在所述第一信道中接收所述第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

iii)在第二信道中向所述第一通信设备(100)传输第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

iv)在所述第一信道中从所述第一通信设备接收第一字x_i+1。

第二方面提供的所述第二通信设备的优点是，传输第二字使得可以在第一通信设备中计算错误字。

根据第二方面，在第二通信设备的一种实现方式中，所述第二通信设备用于：

重复i)至iv)D次，以得到多组比特

和多组对应的可靠性值

其中，i＝0，...，D-1，D取决于至少一个停止条件。

本实现方式的优点是，通过重复步骤i)至iv)，完成了迭代细化过程，从而增加了第二通信设备正确解码接收字的可能性。

根据第二方面，在第二通信设备的一种实现方式中，第一停止条件是第一字x_D在所述第二通信设备中的无错接收，所述第二通信设备用于：

从所述第一通信设备接收第一控制信号，其中，所述第一控制信号指示第一字x_D在所述第二通信设备中的无错接收。

本实现方式的优点是，一旦发生无错接收，第一控制信号就停止迭代细化过程，从而避免使用更多前向/信道频率和时间资源进行迭代细化。

根据第二方面，在第二通信设备的一种实现方式中，第二停止条件是所述信息字m的时延要求。

本实现方式的一个优点是，每当迭代细化过程要超过给定时延(超过给定时延，时延是不可接受的)时，迭代细化过程就会停止。

根据第二方面，在第二通信设备的一种实现方式中，所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

是基于一组LLRz_i确定的。

本实现方式的优点是，基于LLR确定一组比特和一组对应的可靠性值可以使用任何调制，因为众所周知，可以对任何调制计算比特LLR。

根据第二方面，在第二通信设备的一种实现方式中，所述第二通信设备用于：

对所述多组比特

和所述多组对应的可靠性值

进行解码，以得到所述信息字m。

根据第二方面，在第二通信设备的一种实现方式中，对所述多组比特

和所述多组对应的可靠性值

进行解码包括：

i)基于所述第一字x_i和所述一组对应的可靠性值

纠正一组比特

中的错误，以得到第一字x_i-1；

重复i)D次，以得到第一字x₀；以及

基于所述第一字x₀确定所述信息字m。

本实现方式的优点是，第二通信设备确定信息字。

根据第二方面，在所述第二通信设备的一种实现方式中，所述第二通信设备用于：

基于所述第一字x_i的长度选择生成矩阵G_i；

基于所述一组比特

所述一组对应的可靠性值

和所述生成矩阵G_i，获取所述第二字p_i；以及

向所述第一通信设备传输第二控制信号，其中，所述第二控制信号指示所述第二字p_i的长度。

本实现方式的优点是，第二通信设备通过使用生成矩阵获取更短的第二字，从而减少了第二信道的时频资源的使用。

根据本公开的第三方面，上述和其它目的通过一种用于第一通信设备的方法来实现。所述方法包括：

在第一信道中向第二通信设备传输第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

在第二信道中从所述第二通信设备接收第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示与在所述第一信道中传输的第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引，

基于所述传输的第一字x_i和所述一组比特

确定错误字e_i，

基于所述一组可靠性值

压缩所述错误字e_i，以生成第一字x_i+1，以及

在所述第一信道中向所述第二通信设备传输所述第一字x_i+1。

第三方面提供的所述方法可以扩展为与第一方面提供的所述第一通信设备的实现方式对应的实现方式。因此，所述方法的一种实现方式包括所述第一通信设备的对应实现方式的一个或多个特征。

第三方面提供的所述方法的优点与第一方面提供的所述第一通信设备的对应实现方式的优点相同。

根据本公开的第四方面，上述和其它目的通过一种用于第二通信设备的方法来实现。所述方法包括：

在第一信道中从第一通信设备接收第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

确定与在所述第一信道中接收所述第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

在第二信道中向所述第一通信设备传输第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

在所述第一信道中从所述第一通信设备接收第一字x_i+1。

第四方面提供的所述方法可以扩展为与第二方面提供的所述第二通信设备的实现方式对应的实现方式。因此，所述方法的一种实现方式包括所述第二通信设备的对应实现方式的一个或多个特征。

第四方面提供的所述方法的优点与第二方面提供的所述第二通信设备的对应实现方式的优点相同。

本公开还涉及一种具有程序代码的计算机程序。所述程序代码在由至少一个处理器运行时，使得所述至少一个处理器执行本公开示例提供的任何方法。此外，本公开还涉及一种计算机程序产品，包括计算机可读介质和所述计算机程序，其中，所述计算机程序包括在所述计算机可读介质中，并且包括以下组中的一个或多个：只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程ROM(Programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(Erasable PROM，EPROM)、闪存、电EPROM(Electrically EPROM，EEPROM)和硬盘驱动器。

本公开示例的其它应用和优点将从以下详细描述中显而易见。

附图说明

附图旨在阐明和阐释本公开的不同示例，其中：

图1示出了本公开一个示例提供的第一通信设备；

图2示出了本公开一个示例提供的用于第一通信设备的方法；

图3示出了本公开一个示例提供的第二通信设备；

图4示出了本公开一个示例提供的用于第二通信设备的方法；

图5示出了本公开一个示例提供的无线通信系统中的第一通信设备和第二通信设备之间的交互；

图6示出了本公开另一个示例提供的通信系统中的第一通信设备和第二通信设备之间的迭代交互；

图7示出了本公开一个示例提供的第二通信设备；

图8a和图8b分别示出了本公开一个示例提供的第一通信设备和第二通信设备；

图9示出了本公开一个示例提供的生成矩阵的使用；

图10示出了本公开又一个示例提供的通信系统中的第一通信设备和第二通信设备之间的迭代交互；以及

图11示出了本公开示例的性能结果。

具体实施方式

在传统的通信系统中，高可靠性通常通过纠错编码(Error Correction Coding，ECC)来实现。ECC需要传输长码字，以便在不显著降低数据速率的情况下实现高可靠性。当要传输的信息字很短时，使用长码字显然要降低数据速率。即使使用最先进的ECC技术，例如3GPP新空口(New Radio，NR)极化码，也必须牺牲很大一部分数据速率，以得到短字的高可靠性。对于低SNR(例如，约0dB或以下)，短字传输导致的数据速率降低更加明显，其中，短字可实现的数据速率小于传输长字时可实现的数据速率的一半。

因此，提出了具有迭代编码的不同传统技术方案。然而，传统技术方案有许多缺点，使其实现方式不切实际或甚至不可能，例如，无噪音反馈信道/无限制的反馈数据速率；不清楚如何进行传统调制；基于复杂的编码方案，即具有大量状态的卷积码、非二进制LDPC码；大量迭代，取决于字长。

因此，根据本公开示例，本文中公开了累积迭代码(Accumulative IterativeCode，AIC)，以在高频谱效率下非常可靠地传输消息/字。本公开示例适用于短信息字和长信息字。短信息字可以，例如，包括1000个以下信息比特。在一些应用领域中，字的典型长度在20个字节到50个字节之间，即在160个比特到400个比特之间。例如，3GPP长期演进(LongTerm Evolution，LTE)和第五代(Fifth Generation，5G)新空口(New Radio，NR)指定了长度为至少40个比特的信息字的编码。与用于传输短字的传统方法相比，本公开提供了显著的数据速率增益。然而，本公开包括的方法直接适用于传输任意长度的字。

本公开示例采用通信系统500中与第二通信设备300交互的第一通信设备100，其中，第一通信设备100在本文中还表示为发送器(transmitter，TX)，第二通信设备300在本文中还表示为接收器(receiver，RX)。

图1示出了本公开一个示例提供的第一通信设备100。在图1所示的示例中，第一通信设备100包括处理器102、收发器104和存储器106。处理器102可以通过本领域已知的通信构件108耦合到收发器104和存储器106。第一通信设备100可以用于在分别在无线通信系统和有线通信系统中进行无线通信和/或有线通信。无线通信能力可以通过耦合到收发器104的天线或天线阵列110提供，而有线通信能力可以通过耦合到收发器104的有线通信接口112提供。在本公开中，第一通信设备100可以用于执行一些动作可以理解为，第一通信设备100包括用于执行动作的合适构件，例如处理器102和收发器104。

第一通信设备100中的处理器102可以称为一个或多个通用中央处理单元(central processing unit，CPU)、一个或多个数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、一个或多个专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、一个或多个可编程逻辑器件、一个或多个分立门、一个或多个晶体管逻辑器件、一个或多个分立硬件组件以及一个或多个芯片组。第一通信设备100中的存储器106可以是只读存储器、随机存取存储器或非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。第一通信设备100中的收发器104可以是收发器电路、功率控制器、天线或与其它模块或设备进行通信的接口。在示例中，第一通信设备100中的收发器104可以是单独的芯片组，也可以与处理器102集成在一个芯片组中。而在一些示例中，第一通信设备100中的处理器102、收发器104和存储器106集成在一个芯片组中。

根据本公开示例，第一通信设备100用于在第一信道510中向第二通信设备300传输第一字x₀。第一字x₀是基于信息字m生成的。第一通信设备100还用于：

i)在第二信道520中从第二通信设备(300)接收第二字p_i，其中，第二字p_i指示与在第一信道510中传输的第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

ii)基于传输的第一字x_i和一组比特

确定错误字e_i；

iii)基于一组可靠性值

压缩错误字e_i，以生成第一字x_i+1；以及

iv)在第一信道510中向第二通信设备300传输第一字x_i+1。

图2是示出了可以在第一通信设备100(例如图1所示的第一通信设备100)中执行的对应方法200的流程图。方法200包括：

在第一信道510中向第二通信设备300传输202第一字x₀，其中，第一字x₀是基于信息字m生成的；

在第二信道520中从第二通信设备300接收204第二字p_i，其中，第二字p_i指示与在第一信道510中传输的第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

基于传输的第一字x_i和一组比特

确定206错误字e_i；

基于一组可靠性值

压缩208错误字e_i，以生成第一字x_i+1；以及

在第一信道510中向第二通信设备300传输210第一字x_i+1。

图3示出了本公开一个示例提供的第二通信设备300。在图3所示的示例中，第二通信设备300包括处理器302、收发器304和存储器306。处理器302通过本领域已知的通信构件308耦合到收发器304和存储器306。第二通信设备300可以分别用于在无线通信系统和有线通信系统中进行无线通信和有线通信。无线通信能力可以通过耦合到收发器304的天线或天线阵列310提供，而有线通信能力可以通过耦合到收发器304的有线通信接口312提供。在本公开中，第二通信设备300可以用于执行一些动作可以理解为，第二通信设备300包括用于执行动作的合适构件，例如处理器302和收发器304。

第二通信设备300中的处理器302可以称为一个或多个通用CPU、一个或多个DSP、一个或多个ASIC、一个或多个FPGA、一个或多个可编程逻辑器件、一个或多个分立门、一个或多个晶体管逻辑器件、一个或多个分立硬件组件以及一个或多个芯片组。第二通信设备300中的存储器306可以是只读存储器、随机存取存储器或NVRAM。第二通信设备300中的收发器304可以是收发器电路、功率控制器、天线或与其它模块或设备进行通信的接口。在示例中，第二通信设备300中的收发器304可以是单独的芯片组，也可以与处理器302集成在一个芯片组中。而在一些示例中，第二通信设备300中的处理器302、收发器304和存储器306集成在一个芯片组中。

根据本公开示例，第二通信设备300用于在第一信道510中从第一通信设备100接收第一字x₀，其中，第一字x₀是基于信息字m生成的。第二通信设备300还用于：

i)确定与在第一信道510中接收第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

iii)在第二信道520中向第一通信设备100传输第二字p_i，其中，第二字p_i指示一组比特

和一组对应的可靠性值

iv)在第一信道510中从第一通信设备100接收第一字x_i+1。

图4示出了可以在(例如图3所示的)第二通信设备300中执行的对应方法400的流程图。方法400包括：

在第一信道510中从第一通信设备100接收402第一字x₀，其中，第一字x₀是基于信息字m生成的；

确定404与在第一信道510中接收第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

在第二信道520中向第一通信设备100传输406第二字p_i，其中，第二字p_i指示一组比特

和一组对应的可靠性值

在第一信道510中从第一通信设备100接收408第一字x_i+1。

在本公开示例中，本文中公开的技术方案可以基于交互信道编码理论。点对点交互信道编码是一种基于迭代细化范式在具有反馈的信道上进行传输的方法。迭代细化包括在初始传输中发送未编码字/消息，然后通过后续传输迭代地细化接收器具有的已传输字的信息，直到接收器能够产生已传输字。每次后续传输都以字和通过反馈信道从接收器获取的反馈信息为基础。迭代细化是最适于超高可靠性传输的候选方案，因为这些方案的错误概率在码字长度上呈双指数衰减，即明显快于在没有反馈的情况下可能实现的单指数衰减。

可以执行涉及第一通信设备100和第二通信设备300的多次前向-反馈迭代，其中，每次迭代包括前向传输，即在第一信道510中传输第一字x_i，然后是反馈传输，即在第二信道520中的第二字p_i传输。在每次迭代中，第一通信设备100基于第二通信设备300在先前迭代中通过第二信道520反馈的信息，计算并传输对先前传输的累积校正。例如，迭代可以一直进行，直到第二通信设备300能够在没有错误的情况下恢复已传输字和/或直到达到最大迭代次数，将在以下公开内容中进行更彻底的描述。

图5更详细地示出了本公开的一个示例。在图5中的本公开示例中，一组比特

和一组对应的可靠性值

是基于一组对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)z_i确定的。更详细地，这一组比特

中的每个比特

可以基于对应LLRz_i，n的符号确定，这一组可靠性值中的每个可靠性值

可以基于对应LLRz_i，n的绝对值确定。

参考图5，第一通信设备100可以包括开关126，开关126在其输入端根据其开关状态，耦合到信息字输入或错误字计算块134的输出。在初始传输状态下，开关126的输入耦合到信息字输入，使得信息字m传送到第一通信设备100中的调制器130的输入和缓冲器132的输入，其中，缓冲器132存储信息字m，以便与第一组对应的比特

进行比较。在重传状态下，开关126的输入改为耦合到错误字计算块134的输出。

调制器130用于对字进行调制，并且通过第一信道510向第二通信设备300传输已调制字。包括信息字m的缓冲器132的输出耦合到错误字计算块130的第一输入。错误字计算块134又包括可靠性检测块136、压缩器138和比特检测块140。第一通信设备100还包括反馈(feedback，FB)接收器124，反馈接收器124用于通过第二信道520从第二通信设备300接收反馈。FB信道接收器124的输出通过错误字计算块134的第二输入和第三输入分别耦合到可靠性检测块136和比特检测块140。可靠性检测块136和比特检测块140的输出分别耦合到压缩器138的第一输入和第二输入。比特检测块140通过模2加法器耦合到压缩器138的第二输入，模2加法器也耦合到缓冲器132的输出。压缩器138的输出耦合到开关126，这表示压缩器138的输出成为错误字计算块130的输出。

进一步参考图5，第二通信设备300可以包括LLR计算块330，LLR计算块330在其输出端耦合到量化器332的输入。量化器332的输出又耦合到缓冲器334的输入和反馈(FB)发送器324的输入，反馈发送器324用于通过第二信道520向第一通信设备100传输反馈。

在图5中的初始传输(即Init.TX)中，获取到的信息字m在调制器130中调制，并且由第一通信设备100在第一信道510中向第二通信设备300传输。基于对应的接收信号，第二通信设备300在LLR块330中计算LLR，并且在量化器块332中量化LLR，以得到(例如，矢量等形式的)量化后的LLR(quantized LLR，QLLR)字z₀。然后，使用FB发送器块324将QLLR字z₀发送回第一通信设备100。此外，将QLLR字z₀存储在缓冲器334中。第一通信设备100在FB接收器块124处获取QLLR字z₀。

在图5中的重传(即Re.TX)中，第一通信设备100基于接收到的量化后的LLR矢量z_i-1和存储在缓冲器132中的先前传输的错误字x_i-1，在错误字计算块134中生成错误字x_i。将先前传输的错误字x_i-1和由量化后的LLR矢量z_i-1指示的一组比特

进行逐元素模2相加，以得到在压缩器138中压缩的字e_i，从而产生错误字x_i。然后，第一通信设备100对错误字x_i进行调制，并且在第一通信信道510中向第二通信设备300传输。基于对应的接收信号，第二通信设备300在LLR块330中计算LLR，并且在量化器块332中量化LLR，以得到量化后的LLR字z_i。使用FB发送器块324将量化后的LLR字z_i发送回第一通信设备100。此外，将量化后的LLR字z_i存储在缓冲器334中，因此将每个量化后的LLR字z_i存储在缓冲器334中，以便以后解码。

图6更详细地示出了当使用几个编码迭代步骤时对信息字m进行编码。每个迭代步骤包括从第一通信设备100到第二通信设备300的前向传输，然后包括从第二通信设备300到第一通信设备100的后续反馈传输。在图6中，实线箭头表示数据的传送/传输，虚线箭头表示控制信息的传送/传输。

在初始传输之前，调度传输的通信设备(即第一通信设备100或第二通信设备300，取决于调度器运行的位置)基于第一信道510的信道质量评估选择调制方案，并且进一步确定一组时频信道资源。然后，通信设备在给定的前向信道时频网格中发送关于选择的调制方案和时频资源的信息，以便传输到另一个通信设备。这可以，例如通过3GPP NR的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)等控制信道执行，其中，发送包括时频资源指示的合适控制消息。

此后，参考图6，在第一迭代步骤中，即当时间索引i＝0时：

–第一通信设备100在调制器130中对获取到的信息字m进行调制，以得到调制后的第一字x₀；

–第一通信设备100使用先前确定的用于传输的时频资源，通过第一信道510(即前向信道)在通信信号中向第二通信设备300传输调制后的第一字x₀；

–第二通信设备300接收受第一信道510影响的第一字x₀，即y₀；

–第二通信设备300基于从第一通信设备100接收的通信信号，在LLR计算块330和量化器332中计算接收的第一字y₀的第一组QLLRz₀。第一组QLLRz₀可以存储在第二通信设备300的本地缓存器334中，如图6所示；以及

–第二通信设备300还通过第二信道520(即反馈信道)向第一通信设备100发送第一组QLLRz₀作为反馈。

进一步参考图6，在第二迭代步骤中，即当时间索引i＝1时：

–第一通信设备100基于信息字m和在上一迭代中通过第二信道520接收的第一组QLLRz₀，在错误字计算块134中确定第一错误字e₁；

–第一通信设备100进一步在错误字计算块134的压缩器138中压缩第一错误字e_i，以生成第一字x₁；

–第一通信设备100在调制器130中对第一字x₁进行调制；

–第一通信设备100通过第一信道510在通信信号中向第二通信设备300传输调制后的第一字x₁；

–第二通信设备300接收受第一信道影响的第一字x₁，即y₁；

–第二通信设备300基于接收到的通信信号计算接收到的第一错误字y₁的第二组QLLRz₁，并且将第二组QLLRz₁存储在缓冲器334中；

–第二通信设备300还通过第二信道520向第一通信设备100发送第二组QLLRz₁作为反馈。

进一步参考图6，在第i次(其中，i＝1，...，D)迭代步骤中：

–第一通信设备100基于信息字m和在先前迭代步骤中通过第二信道520接收的第i组QLLRz_i，在错误字计算块134中确定第一错误字e_i；

–第一通信设备100进一步在错误字计算块134的压缩器138中压缩第一错误字e_i，以生成第一字x_i；

–第一通信设备100在调制器130中对第一字x_i进行调制；

–第一通信设备100通过第一信道510在通信信号中向第二通信设备300传输调制后的第一字x_i；

–第二通信设备300接收受第一信道影响的第一字x_i，即y_i；

–第二通信设备300基于接收到的通信信号计算接收到的第一错误字y_i的第i组QLLRz_i，并且将第i组QLLR存储在缓冲器334中；

–第二通信设备300还通过第二信道520向第一通信设备100发送第i组QLLRz_i作为反馈。

上述过程是重复的D次迭代，其中，参数D取决于至少一个停止条件。因此，在本公开示例中，第一通信设备100用于重复其步骤i)至iv)D次，其中，i＝0，...，D-1，D取决于至少一个停止条件。相应地，第二通信设备300也用于重复其步骤i)至iv)D次，以得到多组比特

和多组对应的可靠性值

在本公开示例中，第一停止条件可以是第一字x_D在第二通信设备300中的无错接收。因此，迭代继续进行，直到第一通信设备100通过比较一组比特

和第一字x_i-1，确定在前向传输中没有发生错误，即直到前向传输在一定迭代次数D内没有发生错误。当第一通信设备100确定在给定的前向传输中没有发生错误时，第一通信设备100向第二通信设备300传输第一控制信号530，如图6所示。第一控制信号530指示第一字x_D的无错接收，例如，以停止编码过程的确认(acknowledgement，ACK)形式的终止信号。

在本公开示例中，第二停止条件可以是信息字m的时延要求。这可以表示参数D可以是设计参数，例如，该设计参数可以由3GPP等定义的标准给出。例如，在NR中，参数D可以具有超高可靠性低时延通信(Ultra Reliable Low Latency Communication，URLLC)业务对应的第一值和增强移动宽带(enhanced Mobile Broad Band，eMBB)业务对应的第二不同值，因为这两种业务具有不同的时延要求。在示例中，由于URLLC业务的时延要求更严格，因此第一值小于第二值。

当已经执行了D次迭代时，在本公开示例中，第二通信设备300使用其解码器322开始解码过程，如图6所示。

图7更详细地示出了本公开示例提供的第二通信设备300中的解码器322。解码器322包括比特检测器块350和多个纠错块352。比特检测器块350耦合到纠错块，而多个纠错块又彼此串联耦合。

当通过控制信道接收终止信号(例如ACK或NACK信号)时，解码器322可以宣布解码失败(例如，在NACK的情况下)或开始解码操作(例如，在ACK的情况下)。比特检测器块350将QLLR转换为比特，以得到错误字x_D。基于错误字x_D，纠错块352对QLLR字z_D-1中指示的一组比特执行纠错，以得到对应的错误字x_D-1。重复上述步骤，直到得到错误字x₁。最后，在第一纠错块352中使用错误字x₁来获得解码后的消息m。

换句话说，第二通信设备300对多组比特

和多组对应的可靠性值

进行解码，以得到信息字m。在图7所示的本公开示例中，对多组比特

和多组对应的可靠性值

进行解码可以包括：i)基于第一字x_i和一组对应的可靠性值

纠正一组比特

中的错误，以得到第一字x_i-1；重复i)D次，以得到第一字x₀。最后，基于第一字x₀确定信息消息m。

然而，如果已经达到最大迭代次数D，并且第一通信设备100确定向第二通信设备300的前向传输中仍然存在其余错误，则第一通信设备100可以向第二通信设备300发送指示否定确认(negative acknowledgement，NACK)的控制信号，同样如图6所示。此后，第一通信设备100终止向第二通信设备300传输第一字x_i。第二通信设备300在接收指示NACK的控制信号时，可以输出解码失败消息。因此，可以结合前面提到的第一停止条件和第二停止条件。在解码失败之后，第一通信设备100可以第二次尝试传输相同的信息字，或者丢弃该字而不执行其它尝试。

根据上述迭代编码过程，接收到的码字(如图6所示)可以是多个第一字的组合，通过压缩后的错误字(即第一字)的后续传输产生。因此，码字长度是可变的，因为编码迭代的次数和每个第一字的长度是先验未知的。

如上所述，在本公开示例中，基于前面提到的一组对数似然比z_i来确定一组比特

和一组对应的可靠性值

可以通过以下方式在第i次编码迭代中计算LLR：根据传统公式计算给定已传输比特

的LLR：

其中，y_i是第(i+1)次迭代中的接收信号，N_i是其长度。

对每个LLR的量化如下：

这里，

是基于

计算的可靠性水平，sign(a)是函数，如果a>0，取值为+1，否则，取值为-1。

图8a更详细地示出了第一通信设备100中的错误字计算块134，而图8b更详细地示出了本公开示例提供的第二通信设备300中的纠错块352。第一通信设备100中的压缩步骤和第二通信设备300中的扩展步骤是为了降低信道资源利用率，从而提高频谱效率。需要说明的是，x₀≡m。

参考图8a，第一通信设备100中的错误字计算块134的压缩器138还可以包括解复用器(de-multiplexor，DEMUX)144和复用器(multiplexor，MUX)142。MUX 142的输出耦合到开关126。错误字计算块134还包括模2加法器146(也在图5中示出)，模2加法器146在DEMUX144与比特检测块140和缓冲器132之间耦合。

参考图8b，第二通信设备300中的每个纠错块352可以包括扩展器块354，扩展器块354又包括DEMUX 344和MUX 342。模2加法器346也在MUX 342与比特检测块140和缓冲器334之间耦合。

参考图8a在第一通信设备100中计算第i个第一字x_i可以基于以下步骤进行：

–确定由接收到的一组QLLRz_i-1指示的一组比特

其中，

–基于第一字x_i-1检测一组比特

中的错误，以得到字

其中，

表示逐元素模2求和。

–确定由接收到的一组QLLR z_i-1指示的一组对应的可靠性值

其中，

其中，n＝1，...，N_i-1； (5)

–根据DEMUX 144中的

对字

进行解复用，以得到L个子字

其中，第l个子字定义为

–在压缩器138中压缩每个子字

以得到压缩后的新错误子字

–(可选步骤)如果压缩后的新错误子字

比新子字

长，则使用字

替换

以及

–在MUX 142中对压缩后的新错误子字

进行复用，以得到转发给开关126的新错误字x_i。

当由压缩器138产生的新错误子字

比新子字

长时，可选步骤提供了使用较少信道资源的进一步优点。

新错误子字

的压缩可以由压缩器138使用任何传统的数据压缩算法完成。压缩算法对于所有可靠性级别都是相同的。然而，压缩级别必须与每个级别中的误码率匹配。例如，接近最佳(close-to-optimal)的压缩可以通过霍夫曼(Huffman)编码使用适应每个可靠性级别中的误码率的词典来实现。

参考图8b在第二通信设备300中计算第(i–1)个第一字x_i-1可以根据以下步骤进行：

–确定由一组QLLRz_i-1指示的一组比特

其中，

–确定由一组QLLR z_i-1指示的一组对应的可靠性值

其中，

其中，n＝1，...，N_i-1； (8)

–在DEMUX 344中对第i个错误字x_i进行解复用，以得到压缩后的错误子字

–(可选步骤)对于在第一通信设备100中已被子字

替换的压缩后的错误子字

跳过下一个步骤；

–在扩展器块354中扩展每个压缩后的错误子字

以得到子字

–根据一组对应的可靠性值

在MUX 342中对子字

进行复用，以得到字e_i；以及

–基于x_i，在模2加法器346中纠正一组比特

中的错误，以得到以下第一字x_i-1：

当由压缩器产生的错误子字

比子字

长时，可选步骤提供了使用较少信道资源的进一步优点。

图9示出了当从第二通信设备300到第一通信设备100的反馈信号在第二信道520中传输之前压缩时的本公开示例。在图9中，实线箭头表示数据的传送，虚线箭头表示控制信号的传送。

错误字计算块134基于字x_i-1和z_i-1计算第一字x_i。第一字x_i通过第一信道510传输到第二通信设备300，第二通信设备300获取接收信号y_i。基于接收信号y_i，第二通信设备300在LLR计算块330和量化块332(这里示为单独块)中计算并量化LLR，以得到QLLR字z_i。基于QLLR字z_i，生成矩阵选择块360从生成矩阵库中选择生成矩阵G_i。

使用系统编码器362，基于QLLR字z_i和选择的生成矩阵G_i生成第二字p_i。第二通信设备300基于第一字x_i的长度在选择块360中选择生成矩阵G_i。此后，通过在编码块362中对一组比特

一组对应的可靠性值

和选择的生成矩阵G_i进行编码，得到第二字p_i。最后，第二通信设备300通过控制信道向第一通信设备300传输第二控制信号540。第二控制信号540指示第二字p_i的长度。

更详细地，对QLLR矢量

进行编码，以基于QLLR z_i得到奇偶校验比特p_i的矢量。例如，第二通信设备300生成码字Θ_i＝G_iz_i，其中，G_i是系统纠错码的生成矩阵；由于码是系统码，因此，码字的形式为Θ_i＝[z_i；p_i]，即Θ_i的初始N_i个符号与编码器输入字z_i相同，其余比特为奇偶校验比特。第二通信设备300通过第二信道520向第一通信设备100传输回奇偶校验比特p_i。

第一通信设备100从第二通信设备300接收第二控制信号540，并且在解码块160中从第二控制信号540中提取关于第二字p_i的长度的信息。基于第二字p_i的长度，第一通信设备100确定由第二通信设备300使用的生成矩阵G_i。最后，第一通信设备100基于生成矩阵G_i和第二字p_i获取一组比特

和一组对应的可靠性值

例如，低密度奇偶校验(LowDensityParity Check，LDPC)码、博斯-查德胡里-霍昆格母(Bose-Chaudhuri-Hocquengham，BCH)或扩展BCH码或系统极化码等任何线性二进制块码的系统生成矩阵都可以用作G_i。

第一通信设备100接收损坏的奇偶校验比特字

其中，

表示由第二信道520引入的错误。第一通信设备100基于x_i和q_i形成损坏的码字

例如，当码是系统码时，损坏的码字是

然后，第一通信设备100基于生成矩阵G_i对

进行解码，以得到解码后的码字

如果由G_i指定的码的纠错能力t_i至少等于在前向传输和反馈传输中发生的错误的总数，即ε_i中的错误数加上

中的错误数，则解码块160产生解码后的码字

因此，第一通信设备100从

中确定z_i，然后计算压缩后的错误字x_i+1，这在最后一个步骤中在第一信道510中传输到第二通信设备300。

本示例的一个优点是，当p_i比z_i短时，即当本示例通过编码实现反馈压缩时，发送p_i降低了第二信道520上所需的数据速率。本示例的另一个优点是，与未编码反馈不同，即使在反馈传输上发生错误时，第一通信设备100也能够确定前向信道错误矢量ε_i。

此外，根据本公开示例，当在初始传输中，|λ_0，k|<ε(k＝1，...，K)时，量化器332的输出的值为z_0，k＝0；当在第i次重传中，|λ_i，n|<ε(n＝1，...，N_i)时，量化器332的输出的值为z_i，n＝0。这里，ε是一个任意的非负实值。在可靠性为0时接收到的比特是擦除比特。擦除比特在下一次迭代中由编码器重传，而不进行任何压缩。因此，在本公开示例中，第一通信设备100用于通过以下方式生成第一字x_i+1：在传输的第一字x_i添加比特，以生成第一字x_i+1，其中，传输的第一字的可靠性值为0。

上面示例的优点是，避免了压缩最不可靠比特，即可靠性级别为0的比特。最不可靠比特的误码率很高，接近于0.5。因此，压缩会提供忽略不计的理论增益，甚至在实际实现中出现小幅恶化。

在本公开其它示例中，第一通信设备100用于添加至少一个冗余比特，以使第一字x_i+1的比特数适应用于传输的频率和时间资源。通常情况下，在第i次重传中的时频资源中可以容纳的比特数H_i大于错误字e_i中的比特数N_i(H_i>N_i)。在这种情况下，错误字e_i可以通过添加H_i-N_i个冗余比特来编码，从而产生长度为H_i个比特的第i个编码后的错误字g_i。对第i个编码后的错误字g_i进行调制，以得到已传输信号x_i，然后进行传输，以在第二通信设备300中得到对应的接收信号y_i。接收信号由第二通信设备300解码，以得到解码后的软错误字h_i。然后，可以将解码后的软错误字h_i发送到量化器332的输入。

上述示例适用于LTE和/或NR传输等，其中，在每次传输中，时频信道资源的数量以资源块粒度进行频率分配。

在参考图10的本公开其它示例中，在第一信道510上使用的调制可以是BPSK调制或QPSK调制。因此，调制器130可以是图10所示的BPSK/QPSK调制器。当调制是BPSK时，调制器130产生的信号可以是第一次编码器迭代中的1-2m和后续编码器迭代中的1-2e_i，i＝1，...，D。一组比特

和一组对应的可靠性值

由通过对接收信号y_i＝(y_i，1，...，y_i，K)进行量化得到的量化后的字z_i＝(z_i，1，...，z_i，K)指示。

量化可以根据传统的量化方法进行，如下所示：

这里，τ＝(τ₀＝0，τ₁，τ₂，...，τ_L-1，τ_L＝∞)是量化边界值的矢量，使得对于任何l＝1，...，L，τ_l-1≤τ_l。零可靠性(擦除)级别的量化，如上面第三个示例所述，通过设置τ₀>0来实现。

当调制为QPSK时，第二通信设备300中的I/Q分离器370将接收信号y_i转换为一对实信号y_i，I和y_i，Q，这对实信号在并行/串行块372中从并行转换为串行。然后，在量化器332中量化实信号，以得到指示一组比特

和一组对应的可靠性值

的信号z_i。

无记忆信道输出的量化产生等效的离散无记忆信道(Discrete MemorylessChannel，DMC)，其容量基于其转换概率矩阵确定。反过来，转换概率矩阵由量化边界值τ确定。因此，对于任意给定数量的可靠性级别L，都有可能找到使DMC容量最大化的最佳量化边界矢量τ^*。在这种情况下，不需要LLR计算。上述在第一信道510中使用BPSK/QPSK调制的示例具有以下优点：使用低阶调制时简化了系统，从而实现了提供非常低的错误率和高频谱效率的目标，同时复杂性有限。

性能评估

基于频谱效率(spectral efficiency，SE)评估本公开示例相对于传统码提供的性能增益。本公开示例提供的频谱效率定义为

其中，E[·]表示期望，N是码字长度。

对上述技术方案可实现的SE进行了分析评估，通过模拟给出了时延分析。结果表明，本公开示例满足机器控制应用的时延约束。在所有评估中，假设第一个示例-压缩后的错误字传输，第二个示例-零可靠性级别，第三个示例-BPSK/QPSK调制。

通过BPSK调制，信道输入是v_0，k＝1-2m_k，k＝0，...，K-1；对应的信道输出是y_0，k＝v_0，k+w_0，k，其中，w_0，k是具有零均值和方差1/ρ的iid高斯RV，其中，ρ是信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)。量化器输出由等式(10)给出。

给定信道输入，量化器输出的概率由下式给出：

p_l＝P{z_0，k＝+l|m_k＝0}＝P{z_0，k＝-l|m_k＝1}， (12)

量化器输出z₀中的每个元素具有可靠性l的概率由下式给出：

因此，z₀遵循具有概率q＝(q₁，...，q_L)的多项式分布。

通过上述限定，等式(6)中的

的元素是具有概率p_l/q_l的非零。因此，

的高效数据压缩产生长度为N_1，l的压缩后的子字

其中，

这里，H₂(x)＝-x log₂x-(1-x)log₂(1-x)。等式(15)中的下限即使在

非常短时，也可以通过小的差值(gap)在现实中实现。因此，通过对所有子字

的下限求和，得到第一次重传的长度的严格下限，如下所示：

码字是c＝(m，x₁，...，x_D)，其中，D是重传次数，即随机变量，可以取一组非负整数

中的任意整数值。为了估计可实现的SE，需要确定平均码字长度为

其中，假设重传次数可以达到无穷大。这里，为了便于标记，定义N₀≡K。

假设等式(15)中的下限已达到。因此，给定第(i-1)次重传N_i-1的长度，第i次重传N_i-1的预期长度由下式给出：

其中，n＝(n₁，...，n_L)，n_l是

的长度。等式(19)中的内求和是在第(i-1)次重传的N_i-1个元素上观察可靠性级别l的预期次数，即多项式分布的已知属性：

合并等式(19)和(20)得到

其中，p＝(p₁，...，p_L)，L级熵H_L定义为：

最后，E(N_i)可以从等式(21)中获取到，如下所示：

其中，

是N_i-1的(未知)概率密度函数。合并等式(23)和(17)得到

基于等式(24)，平均码字长度的最小化可以通过找到使H_L最小化的矢量p，q来来实现。在具有SNRρ的BI-AWGN信道上，p和q可以计算如下：

其中，τ＝(τ₀＝0，τ₁，τ₂，...，τ_L-1，τ_L＝∞)是量化边界值的矢量，使得对于任何l＝1，...，L，τ_l-1≤τ_l。很明显，给定SNRρ，τ确定p，q。因此，H_L(p，q)可以重写为H_L(τ，ρ)：由此可见，对于给定数量的级别L和SNRρ，最小化E(N)需要找到使H_L(τ，ρ)最小化的量化器τ^*，如下所示：

实现了一种找到使信道输入和量化器输出之间的互信息最大化的最佳量化器的算法。最后，由于数据处理不平等，存在

其中，C_BI-AWGN(ρ)是具有SNRρ的BI-AWGN信道的对称容量。通过合并等式(27)和(24)，从等式(11)中得出，本公开示例可以实现任意接近BI-AWGN信道容量的任何SE：

虽然等式(28)指示将BI-AWGN容量逼近任意小的间隙需要让L增长到无穷大，这表明即使具有少量的可靠性级别(例如，L＝1，2)，AIC SE也非常接近于C_BI-AWGN，从而比复杂性小的传统技术方案提供了显著的改进。

本公开示例提供的可实现SE通过蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟来评估，并且与传统传输和对应性能界线实现的SE进行比较。传统传输的精确性能界线称为可达性界线的正态逼近。该界线通过在二进制输入AWGN(BI-AWGN)上的有限码字长度传输提供了可实现SE，而无需反馈。最先进的码，即NR极化码和eBCH码，性能非常接近PPV界线。

性能评估通过用于错误字压缩的霍夫曼编码进行的。第一通信设备100中的数据压缩器使用固定大小S＝2^s的字典，其中，每个字典是根据对应可靠性级别的误码概率p_l生成的。当L＝1时，s＝5足以在SNR低于2dB时实现几乎最佳的性能，而SNR高于5dB时则需要s＝12。选择量化边界(τ₀，τ₁，…，τ_L＝∞)，以使等效DMC的容量最大化。重传次数不受限制。

图11示出了本公开示例能够提供超高可靠性传输，其中，SE大于BI-AWGN信道容量的90％，即使SNR低于0dB；对于相同的SNR，传统码的SE小于QPSK信道容量的50％。本公开示例优于深度码(基于深度学习的传统技术方案)，SNR增益约为1.8dB。本公开示例的性能略优于可变长度反馈卷积码(Variable Length Feedback-Convolutional Code，VLF-CC)(基于反馈使用可变长度卷积编码的传统技术方案)，尽管VLC-CC的复杂性高得多。在图11中，x轴表示以dB为单位的SNR，y轴表示以比特/s/Hz为单位的SE。

在NR时分双工(Time Division Duplex，TDD)中，传输在包括14个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)符号的时隙中组织。根据3GPP TS38.213 V15.5.0的表11.1.1-2中的一组预定义模式，每个符号可以半静态配置为下行(D)符号、上行(U)符号或灵活(F)符号。表1概述了3GPP TS 38.213 V15.5.0的表11.1.1-2，其中，“D”/“U”符号只能用于下行/上行传输，而“F”符号可以用于下行或上行，如L1动态调度所示。TDD操作所需的任何保护间隔(例如，下行-上行切换时间、用户设备(UserEquipment，UE)定时提前量等)都是从灵活符号中获取的。因此，至少一个“F”符号用作“D”符号和“U”符号之间的保护时间。

表1：普通循环前缀的时隙格式(3GPP TS 38.213 V15.5.0的表11.1.1-2)。

时隙时长取决于子载波间隔，如表2所示。

表2：子载波间隔和时隙时长，μ是NR基础参数(numerology parameter)。

第一选项考虑表1中的TDD时隙格式2。格式2是完全灵活的，表示可以根据任意下行-上行模式动态调度传输。例如，表3中的模式提供三次完整迭代加上将在下一个时隙中完成的第4次迭代的初始部分。需要D/U和U/D之间的至少一个保护符号来适应UE和UE/gNB处理时间中的定时提前量。

表3：基于TDD时隙格式2的用于AIC的下行-上行模式，其中，“D”＝下行，“U”＝上行，“G”＝保护(＝无传输)。

第二选项考虑表1中的TDD时隙格式50。格式50可以用于在每个时隙中提供两次完整的物理(Physical，PHY)层迭代，如表4所示。

表4：基于TDD时隙格式50的用于AIC的下行-上行模式，“D”＝下行，“U”＝上行，“G”＝保护(＝无传输)。

对于给定的空口时延T_AI，NR TDD为每个基础参数μ和TDD时隙格式实现的最大PHY层迭代次数是通过将表2中的时隙定时信息与表3和表4中的模式组合起来得到的。T_AI＝500μs的结果如表5所示。

表5：最大PHY层迭代次数，其中，T_AI＝500μs。

上述分析表明，存在多达28次迭代的时间预算(参见表5)，其中，空口时延T_AI＝500μs。

与传统的LTE/NR混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)相比，本公开示例执行更多重传。然而，典型的HARQ重传与初始传输具有相同或相似的长度，而本公开示例缩短了重传的长度。这使得本公开示例在信道资源利用率方面可能更高效。此外，每次HARQ重传都是在接收器中的前向纠错(Forward Error Correction，FEC)解码尝试失败之后完成的。FEC解码消耗能量/时间，因此，任何HARQ重传周期都可能需要很长的时间和/或需要在接收器中消耗大量能量。本公开示例中的重传不需要任何解码，因为它们是编码过程的一部分。因此，重传所需的时间要短得多，计算工作量也要少，即在所有错误字都传输完之后，解码只完成一次。此外，需要20次或以上重传的码字的比例可以忽略不计。

在本公开示例中，第一通信设备100可以是网络接入节点，第二通信设备300可以是客户端设备。在其它示例中，第一通信设备100可以是客户端设备，第二通信设备300可以是网络接入节点，即相反情况。

本公开中的客户端设备包括但不限于：UE(例如智能手机、蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless localloop，WLL)站点、个人数字助理(personal digital assistant，PDA))、具有无线通信功能的手持设备、连接到无线调制解调器的计算设备或其它处理设备、车载设备、可穿戴设备、接入回传一体化(integrated access and backhaul，IAB)节点(例如移动汽车或安装在汽车中的设备)、无人机、设备到设备(device-to-device，D2D)设备、无线摄像机、移动站、接入终端、用户单元、无线通信设备、无线局域网(wireless local access network，WLAN)站点、支持无线功能的平板电脑、笔记本电脑嵌入式设备、通用串行总线(universal serialbus，USB)加密狗、无线用户驻地设备(customer-premises equipment，CPE)和/或芯片组。在物联网(internet of things，IOT)场景中，客户端设备可以表示与另一无线设备和/或网络设备进行通信的机器或另一设备或芯片组。

UE还可以称为移动电话、蜂窝电话、具有无线能力的计算机平板电脑或笔记本电脑。在此上下文中，UE可以是，例如便携式、口袋存储式、手持式、计算机组成式或车载式移动设备，能够通过无线接入网与另一实体(例如另一接收器或服务器)传输语音和/或数据。UE可以是站点(station，STA)，即包括连接到无线媒体(wireless medium，WM)的、符合IEEE802.11的媒体接入控制(media access control，MAC)和物理层(physical layer，PHY)接口的任何设备。UE还可以用于在3GPP相关的LTE和高级LTE中、在WiMAX及其演进版中以及在第五代无线技术中(例如NR中)进行通信。

此外，本文中的网络接入节点可以表示为无线网络接入节点、接入网接入节点、接入点或基站，例如无线基站(radio base station，RBS)，在一些网络中，其可以称为发送器、“gNB”、“gNodeB”、“eNB”，“eNodeB”、“NodeB”或“B节点”，具体取决于所使用的技术和术语。基于传输功率和小区大小，无线网络接入节点可以具有不同类别，例如，宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。无线第二通信设备可以是站点(station，STA)，即包括连接到无线媒体的、符合IEEE 802.11的MAC和PHY接口的任何设备。无线第二通信设备也可以是对应于5G无线系统的基站。

此外，本公开示例提供的任何方法可以在具有代码构件的计算机程序中实现，代码构件在由处理构件运行时，使得处理构件执行方法中的步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质基本上可以包括任何存储器，例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除PROM(Erasable PROM，EPROM)、闪存、电可擦除EPROM(ElectricallyErasable PROM，EEPROM)或硬盘驱动器。

此外，技术人员认识到，第一通信设备100和第二通信设备300的示例包括用于执行技术方案的功能、模块、单元、元件等形式的必要通信能力。其它此类模块、单元、元件和功能的示例为：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、去速率匹配器、映射单元、乘法器、决策单元、选择单元、开关、交织器、解交织器、调制器、调制解调器、输入、输出、天线、放大器、接收单元、发送单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、电源馈线、通信接口、通信协议等，它们适当地设置在一起以执行技术方案。

具体地，第一通信设备100和第二通信设备300中的一个或多个处理器可以包括，例如中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、微处理器，或其它可以解释和执行指令的处理逻辑的一个或多个实例。因此，表述“处理器”可以表示包括多个处理电路(例如上述提到的任一、部分或全部)的处理电路系统。处理电路系统还可以执行用于输入、输出和处理数据的数据处理功能，数据处理功能包括数据缓冲和设备控制功能，例如呼叫处理控制、用户界面控制等。

最后，应理解，本公开并不限于上述示例，而是还涉及且包括所附独立权利要求的范围内的所有示例。

Claims (20)

1.一种用于通信系统(500)的第一通信设备(100)，所述第一通信设备(100)用于：

在第一信道(510)中向第二通信设备(300)传输第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

i)在第二信道(520)中从所述第二通信设备(300)接收第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示与在所述第一信道(510)中传输的第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引，

ii)基于所述传输的第一字x_i和所述一组比特

确定错误字e_i，

iii)基于所述一组可靠性值

压缩所述错误字e_i，以生成第一字x_i+1，以及

iv)在所述第一信道(510)中向所述第二通信设备(300)传输所述第一字x_i+1。

2.根据权利要求1所述的第一通信设备(100)，用于：

重复i)至iv)D次，其中，i＝0，...，D-1，D取决于至少一个停止条件。

3.根据权利要求2所述的第一通信设备(100)，其中，第一停止条件是第一字x_D在所述第二通信设备(300)中的无错接收，所述第一通信设备(100)用于：

向所述第二通信设备(300)传输第一控制信号(530)，其中，所述第一控制信号(530)指示所述第一字x_D的无错接收。

4.根据权利要求2或3所述的第一通信设备(100)，其中，第二停止条件是所述信息字m的时延要求。

5.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，其中，所述错误字e_i指示所述第一字x_i和所述一组比特

具有不同值的比特。

6.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，其中，所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

是基于一组对数似然比LLR z_i确定的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，其中，生成所述第一字x_i+1包括：

在所述传输的第一字x_i添加比特，以生成所述第一字x_i+1，其中，所述传输的第一字x_i的可靠性值为0。

8.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，用于：

添加至少一个冗余比特，以使所述第一字x_i+1的比特数适应用于传输的频率和时间资源。

9.根据前述权利要求中任一项所述的第一通信设备(100)，用于：

从所述第二通信设备(300)接收第二控制信号(540)，其中，所述第二控制信号(540)指示所述第二字p_i的长度；

基于所述第二字p_i的长度确定生成矩阵G_i；以及

基于所述生成矩阵G_i和所述第二字p_i，获取一组比特

和一组对应的可靠性值

10.一种用于通信系统(500)的第二通信设备(300)，所述第二通信设备(300)用于：

在第一信道(510)中从第一通信设备(100)接收第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

i)确定与在所述第一信道(510)中接收所述第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引，

iii)在第二信道(520)中向所述第一通信设备(100)传输第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

iv)在所述第一信道(510)中从所述第一通信设备(100)接收第一字x_i+1。

11.根据权利要求10所述的第二通信设备(300)，用于：

重复i)至iv)D次，以得到多组比特

和多组对应的可靠性值

其中，i＝0，...，D-1，D取决于至少一个停止条件。

12.根据权利要求11所述的第二通信设备(300)，其中，第一停止条件是第一字x_D在所述第二通信设备(300)中的无错接收，所述第二通信设备(300)用于：

从所述第一通信设备(100)接收第一控制信号(530)，其中，所述第一控制信号(530)指示所述第一字x_D在所述第二通信设备(300)中的无错接收。

13.根据权利要求11或12所述的第二通信设备(300)，其中，第二停止条件是所述信息字m的时延要求。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的第二通信设备(300)，其中，所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

是基于一组LLR z_i确定的。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的第二通信设备(300)，用于：

对所述多组比特

和所述多组对应的可靠性值

进行解码，以得到所述信息字m。

16.根据权利要求15所述的第二通信设备(300)，其中，对所述多组比特

和所述多组对应的可靠性值

进行解码包括：

i)基于所述第一字x_i和所述一组对应的可靠性值

纠正一组比特

中的错误，以得到第一字x_i-1；

重复i)D次，以得到第一字x₀；以及

基于所述第一字x₀确定所述信息字m。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的第二通信设备(300)，用于：

基于所述第一字x_i的长度选择生成矩阵G_i；

基于所述一组比特

所述一组对应的可靠性值

和所述生成矩阵G_i，获取所述第二字p_i；以及

向所述第一通信设备(300)传输第二控制信号(540)，其中，所述第二控制信号(540)指示所述第二字p_i的长度。

18.一种用于第一通信设备(100)的方法(200)，所述方法(200)包括：

在第一信道(510)中向第二通信设备(300)传输(202)第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

在第二信道(520)中从所述第二通信设备(300)接收(204)第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示与在所述第一信道(510)中传输的第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引；

基于所述传输的第一字x_i和所述一组比特

确定(206)错误字e_i，

基于所述一组可靠性值

压缩(208)所述错误字e_i，以生成第一字x_i+1，以及

在所述第一信道(510)中向所述第二通信设备(300)传输(210)所述第一字x_i+1。

19.一种用于第二通信设备(300)的方法(400)，所述方法(400)包括：

在第一信道(510)中从第一通信设备(100)接收(402)第一字x₀，其中，所述第一字x₀是基于信息字m生成的；

确定(404)与在所述第一信道(510)中接收所述第一字x_i相关联的一组比特

和一组对应的可靠性值

其中，i是时间索引，

在第二信道(520)中向所述第一通信设备(100)传输(406)第二字p_i，其中，所述第二字p_i指示所述一组比特

和所述一组对应的可靠性值

在所述第一信道(510)中从所述第一通信设备(100)接收(408)第一字x_i+1。

20.一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于：当所述计算机程序在计算机上运行时，执行根据权利要求18或19所述的方法。

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