CN110521126B - 用于低吞吐量网络的具有代码位重复的缩短ldpc代码 - Google Patents

Abstract

一种发送装置，尤其用于低吞吐量网络，包括：FEC编码器，被配置为获得结构化为各自具有预定第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有第二数量的信息位的信息字编码为各自具有预定的代码字长度的FEC代码字；帧形成部，被配置为由所述最终FEC代码字形成帧。FEC解码器被配置为，如果第一数量的信息位(305)小于第二数量的信息位(304)，用第三数量的虚拟位(306)填补信息字的第一数量的信息位来形成满填信息字(305、306)，以使满填信息字具有所述第二数量的位，将所述满填信息字编码为包括所述满填信息字和奇偶校验部分的FEC代码字(330)，并且通过用所述FEC代码字的信息位和/或奇偶校验位替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位来形成最终FEC(340)代码字。FFC代码可以优选地是速率1/4(736、184)系统LDPC代码。

Description

用于低吞吐量网络的具有代码位重复的缩短LDPC代码

技术领域

本公开涉及一种发送装置和对应的发送方法，尤其用于物联网(IoT)应用的低吞吐量网络(LTN)或用于类似网络。本公开还涉及接收装置和对应的接收方法，尤其用于LTN。

背景技术

致力于LTN技术的ETSI标准化组最近发布了专用于低吞吐量通信的IoT网络的第一规范(包括包含用例的GS LTN 001、描述功能架构的GS LTN 002以及定义协议和接口的GS LTN 003)。LTN技术是与现有网络相比具有关键区别的一种广域单向或双向无线网络。它实现了远距离数据传输(在开放场地中大约40km的距离)和/或与地下埋设设备的通信，并且以最小的功耗运行，即使使用标准电池也可以运行数年。该技术还实现了先进的信号处理，提供了对于干扰的有效防护。

因此，LTN特别适用于数据量有限且不强烈要求低延迟的低吞吐量机器对机器通信。应用包括远程测量、对水、气或电力分配的智能计量、定位或智能城市应用(诸如，空气污染监测或公共照明)。LTN还可以与蜂窝网络协作以解决需要冗余、补充或替代连接的用例。

LTN IoT网络具有与用于高数据速率的现有网络类似的拓扑结构，并且以相同的方式动态适应功率和频率，但也将管理关于覆盖整个国家所需的功耗和基站数量的新要求。低功率、非常低的吞吐量、长电池寿命、简单、有效和稳健的无线电通信原理是第一ETSILTN规范的关键特征。

对定义有效的传输流及其在LTN中使用的构造存在需求。

本文中提供的“背景”描述是为了总体上呈现本公开的背景环境。在本背景部分中描述的范围内的目前署名的(多个)发明人的工作以及在提交时可能不符合现有技术的描述的方面不被明确地或默示地被接纳为本公开的现有技术。

发明内容

一个目的是提供一种发送装置和对应的发送方法，尤其用于LTN以用于构建有效的传输流。另一个目的是提供一种对应的接收装置和对应的接收方法，尤其用于LTN，以及一种用于实现所述方法的对应计算机程序和用于实现所述方法的非暂时性计算机可读记录介质。

根据一个方面，提供了一种发送装置，尤其用于LTN，包括：

-FEC编码器，被配置为获得结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有预定第二数量的信息位的信息字编码为各自具有预定的代码字长度的FEC代码字，其中，FEC编码器被配置为，如果第一数量小于第二数量，

-通过用第三数量的预定虚拟位填补信息字的第一数量的信息位来形成满填(filled-up)信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，

-将所述满填信息字编码为包括所述满填信息字和奇偶校验部分的FEC代码字，并且

-通过用所述FEC代码字的信息位和/或奇偶校验位替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位来形成最终FEC代码字，

-帧形成部，被配置为由所述最终FEC代码字形成帧。

根据另一个方面，提供了一种接收装置，尤其用于LTN，包括：

-帧提取部，被配置为从接收的传输流中提取一个或多个帧，所述帧由最终FEC代码字形成，以及

-FEC解码器，被配置为从最终FEC代码字解码有效载荷数据，所述有效载荷数据被结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字，并且将各自具有预定代码字长度的FEC代码字解码为具有预定第二数量的信息位的信息字，

其中，FEC解码器被配置为，如果第一数量的信息位小于第二数量的信息位，

-从最终FEC代码字中提取附加信息位和/或奇偶校验位，其中，最终FEC代码字包括信息字和奇偶校验部分，信息字包括第一数量的信息位以及如果所述第一数量小于第二数量的信息位的情况下的附加信息位和/或奇偶校验位，

-将附加信息位和/或奇偶校验位与来自FEC代码字的对应位进行组合，

-通过用第三数量的预定虚拟位填补最终FEC代码字的信息字的第一数量的信息位来形成满填信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，并且

-从满填信息字、最终FEC代码字的奇偶校验部分和提取的附加信息位和/或奇偶校验位解码有效载荷数据。

根据另一个方面，提供了一种包括程序工具的计算机程序，该程序工具用于当在计算机上执行所述计算机程序时使得计算机执行本文中公开的方法的步骤，以及一种非暂时性计算机可读记录介质，其中存储有计算机程序产品，该计算机程序产品在由处理器执行时使得进行本文中公开的方法。

在从属权利要求中限定实施方式。应当理解，所公开的方法、所公开的计算机程序和所公开的计算机可读记录介质具有与要求保护的装置和如从属权利要求中限定和/或本文中所公开的类似和/或相同的其他实施方式。

本公开的一个方面是提出一种用于LTN的有效帧构建，通过该帧构建可以尤其实现改善的解码并且可以改善误码率。如果有效载荷大小、尤其是信息位的数量小于预定默认值(这与用于块编码的信息字的(并因此与FEC代码字的)预定(固定)长度相矛盾)，则提出用虚拟数据(尤其是虚拟零)来填充信息字的剩余部分，并且在FEC编码之后覆写具有FEC代码字的部分重复位的虚拟数据。以这种方式，可以实现有效SNR的增加。

前述段落是通过一般性介绍的方式提供的，并非旨在限制所附权利要求的范围。通过结合附图，参考以下详细描述，将最佳地理解所述实施方式以及进一步的优点。

附图说明

将容易获得对本公开及其许多伴随的优点的更完整的理解，同时当结合附图考虑时通过参考以下详细描述其将变得更好理解，其中：

图1是示出在新通信方法中多次发送相同分组的实例的图。

图2是示出在新通信方法中在接收侧接收分组的实例的图。

图3是示出跳频的实例的图。

图4是示出可能发生干扰的无线电系统的实例的图。

图5是示出在无线系统中进行跳频时发生干扰的实例的图。

图6是示出作为应用本技术的无线系统的实施方式的位置通知系统的配置例的图。

图7是示出发送装置101的配置例的框图。

图8是示出接收装置112的配置例的框图。

图9是示出由发送装置101处理的第一格式的数据的实例的图。

图10是示出由发送装置101处理的第二格式的数据的实例的图。

图11是示出密钥流生成部211的配置例的框图。

图12A至图12B示出了信息字和FEC代码字。

图13示出了具有不同数量的信息位的信息字的形成。

图14示出了FEC编码器的步骤的流程图。

图15A至图15D示出了最终FEC代码字的形成。

图16A至图16D示出了重复代码字的不同部分以获得如图15A至图15D中所示的最终FEC代码字的若干实施方式。

具体实施方式

首先，将描述应用本技术的LPWA(低功率广域)通信的新通信方法的概述。LPWA通信是在例如IoT设备中使用以便发送少量信息(诸如，传感器信息)的能够以低功耗在几十到100千米的宽范围内发送信息的无线通信。在新通信方法中，例如，无线信号是在未许可的868或920MHz频带中发送的。在这种情况下，可以说新通信系统是920MHz频带中的一种无线通信。

在日本，920MHz频带是由内政和通信部于2011年7月发布的频段，并且任何人都可以在没有许可证的情况下使用它。然而，关于920MHz频带中的无线通信，最大连续传输时间被规定(无线电工业和商业协会，ARIB，(STD T-108))限制为4秒。此外，如果连续传输时间缩短到例如0.4秒或更短，则可以减少给予使用相同频段的其他系统的干扰影响。因此，在920MHz频带的ARIB规则中，规定通过将连续传输时间设置为0.4秒或更短来分配更多信道。因此，如果设置为0.4秒或更短，则可以以较少的干扰进行发送和接收。如果连续传输时间进一步缩短到0.2秒或更短，则可以缩短暂停时间并且可以进行重传。在新通信方法中，例如，相同的分组被多次发送，以便改善接收信号在接收侧的S/N比(信噪比，SNR)。

图1是示出在新通信方法中多次发送相同分组的实例的图。

在图1中，设置1分钟的超帧(Superframe)，在此期间相同的分组已被发送十次。在新通信方法中，发送侧在发送时执行载波侦听。在新通信方法中，对于载波侦听，例如，如图1中所示，一分钟的超帧被设置为十个分组发送。

图2是示出在新通信方法中在接收侧接收分组的实例的图。

接收侧从发送侧接收多达十个分组并合成这些(十个)分组，如图2中所示，以生成组合信号(如果信号质量不够好，接收器可能从发送信号中只发现少于十个的分组)。然后，接收侧从合成信号中提取数据，并且通过对合成信号执行解码(纠错)等来将其输出。以这种方式，通过将这些分组合成以生成组合信号，可以改善S/N比。例如，如果可以添加(合成)10个分组，则S/N比可以提高大约10dB。

因此，在新通信方法中，即使一个分组的S/N比低，接收侧也可以获取数据，从而能够进行更长距离的信息传输。另外，在新通信方法中，通过如上所述将分组传输时间设置为0.2秒或更短、或0.4秒或更短，可以使用更多的频率信道而不受ARIB规则的限制。利用新通信方法，例如，可以进行使用多个载波频率的跳频。

图3是示出跳频的实例的图。在图3的跳频中，准备了五个信道CH 1至CH 5，并且通过发送这五个信道之一来选择各分组。作为信道选择方法，可以使用根据发送顺序增加发送信道数量的方法、根据预定数学表达式确定发送信道数量的方法、随机选择发送信道数量的方法等。根据这种跳频，可以减少干扰的发生。

图4是示出可能发生干扰的无线电系统的实例的图。图4的无线电系统具有多个发送器(发送器A至发送器C)和接收器。在图4的无线系统中，多个发送器有时同时以相同的载波频率发送无线电信号。在多个发送器同时以相同的载波频率发送无线电信号时，在接收器中发生干扰，并且变得难以正确地接收来自多个发送器中的每一个的无线电信号。

因此，图3的跳频应用于图4的无线电系统。在这种情况下，可以降低载波频率变得相同的可能性，并且可以对应地抑制干扰的发生。然而，由于图4的无线系统是单向通信，即使进行跳频，多个发送器的载波频率也可能相同，从而难以做到完全不生成干扰。

图5是示出在无线系统中进行跳频时发生干扰的实例的图。在图5中，在发送器A和B中进行跳频。然而，同时，在从发送器A发送的某个分组和从发送器B发送的某个分组具有相同的载波频率时，发送器A和B的无线电信号(分组)相互冲突。以这种方式，如果发生无线信号的冲突，则接收器不可能分开来自不同发送器的分组，并且有可能在最终获取的数据中发生错误。

例如，在图5中，假设接收器正在接收来自发送器A的无线电信号。然后，从发送器A发送的分组中的一个分组与从发送器B发送的分组冲突，并且从发送器B发送的无线信号从发送器A发射(假设它比无线电信号更强)。在这种情况下，接收器将发送器B的冲突分组组合为来自发送器A的分组。因此，有可能在合成信号中发生错误并且不能提取数据。在这种情况下，超帧中的10个分组的发送和接收有可能全部被浪费。

在双向通信中，可以例如通过在各个发送器A和B与接收器之间交换必要的信息来提示重传。然而，在单向通信中，难以从接收侧向发送侧供应信息，因此难以采取可以通过双向通信进行的对分组冲突的对策。

图6是示出作为应用本技术的无线系统的实施方式的位置通知系统的配置例的图。图6的位置通知系统100包括发送装置101(101-1至101-3)、基站102(102-1和102-2)、云服务器103和信息处理终端104。在位置通知系统100中，由发送装置101通过新通信方法与基站102进行无线电通信来提供用于监测发送装置101的位置的位置监测服务。

发送装置101是应用本技术的发送装置的实施方式，并且发送指示其自身位置的位置信息作为无线电信号。基站102具有接收装置112。接收装置112是应用本技术的接收装置的一个实施方式，从发送装置101接收无线电信号，获取发送装置101的位置信息，并且将位置信息等发送到云服务器103。因此，具有接收装置112的基站102用作中继站，其中继从发送装置101发送的信息并将其发送到云服务器103。云服务器103管理诸如各发送装置101的位置信息的各种信息，并且提供例如用于向用户通知发送装置101的位置的服务。例如，由希望知道发送装置101的位置的用户操作的信息处理终端104访问云服务器103，获取发送装置101的位置信息，将其与例如到发送装置101的位置的地图数据等一起显示。

发送装置101将对象携带到用户想要监测的对象(例如，老年人等)。发送装置101具有位置传感器，该位置传感器使用例如GNSS(全球导航卫星系统)获取其自身的位置信息。即，发送装置101具有例如用于从作为位置传感器的GPS(全球定位系统)卫星接收GPS信号的接收机制，并且在适当情况下获得其自身的位置信息(例如，纬度和经度等)。发送装置101在适当情况下发送位置信息作为无线电信号。

应当注意，除了位置传感器之外的各种类型的传感器安装在发送装置101上，并且发送装置101可以利用无线电信号来发送由传感器输出的传感器信息。例如，可以在发送装置101上安装感测诸如脉搏和心率的生物信息的传感器、感测温度、湿度等的传感器、检测门的打开和关闭、门等的传感器。

在图6中，发送装置101-1由东京的老年人111-1携带，发送装置101-2由横滨的老年人111-2携带。发送装置101-3由静冈的老年人111-3携带。进一步地，发送装置101具有唯一标识信息(ID)。例如，在图6中，相应地，发送装置101-1的标识信息是0001(ID＝0001)，发送装置101-2的标识信息是0002(ID＝0002)，发送装置101-3的标识信息是0003(ID＝0003)。发送装置101的标识信息被登记在云服务器103中。

位置监测目标是任意的。例如，监测位置的对象可以是儿童、诸如狗或猫(宠物)的动物、公司雇员等。尽管图6中示出了三个发送装置101，但是发送装置101的数量是任意的。发送装置101可以被配置为专用设备，但是它可以合并在便携式信息处理设备(诸如，移动电话或智能电话)中。

基站102可以是任何类型的。例如，基站102可以是专用设施/建筑物。进一步地，例如，基站102可以安装在建筑物的屋顶中，诸如，普通建筑物、公寓、房屋、屋顶等。进一步地，例如，基站102可以是便携式设备，其可以由用户携带或安装在诸如汽车的移动体中。

安装了多个基站102。例如，在图6的情况下，基站102-1设置在东京，并且基站102-2安装在富士山上。虽然图6示出了两个基站102，但是基站102的数量是任意的。

基站102具有接收装置112。接收装置112从发送装置101接收无线电信号，并且将包括在无线电信号中的信息(数据)提供给云服务器103。进一步地，接收装置112需要参数集(例如，无线信号的调制速率、跳频的开/关等)作为无线格式信息以用于确定来自云服务器103的无线通信的无线格式的，以获取信息。接收装置112从云服务器103获取信息的方法是任意的。

云服务器103的配置是任意的，并且例如可以由任意数量的服务器和任意数量的网络构成。可以提供多个云服务器103。

在这样的位置通知系统100中，发送装置101基于其自己的标识信息(ID)进行跳频设置。即，发送装置101基于标识信息设置每个分组的发送定时和发送频率，并且基于该设置发送每个分组。如上所述，通过使用跳频进行发送，可以抑制干扰的发生。即，可以更可靠地发送信息。

进一步地，通过基于标识信息设置发送定时和发送频率，发送装置101可以改变每个发送装置101的发送定时和发送频率的模式。在这种情况下，可以抑制从不同发送装置101发送的分组之间发生冲突。即，可以更可靠地发送信息。

另外，基站102的接收装置112从云服务器103获取发送装置101的标识信息，并且基于该标识信息进行接收。也就是说，基于标识信息，接收装置112以与发送装置101的发送定时和发送频率设置相同的方式设置接收定时和接收频率。如果分组的发送定时和发送频率可以由接收装置112中的发送装置101的标识信息指定，则足以检测关于发送定时和发送频率的分组(也就是说，接收定时和接收频率改变使得即使在S/N比低时也较易于检测分组)。因此，可以实现更高灵敏度的接收。即，可以实现更可靠的信息发送。另外，不需要在不必要的定时和不必要的频带中进行诸如分组检测的处理，因此可以抑制载荷的增加。

另外，可以将优先级附加到发送装置101的标识信息。在优先级被附加到从云服务器103获取的发送装置101的标识信息的情况下，接收装置112根据标识信息的优先级选择来自由标识信息标识的发送装置101的无线电波。可以接收信号(分组)。在这种情况下，可以实现更可靠的信息发送。

应注意的是，接收装置112发送关于无线电信号的接收的信息，例如，当接收到来自发送装置101的无线电信号时，将无线电信号的内容(从无线电信号中提取的数据)发送到服务器103。

云服务器103预先登记和管理关于发送装置101的信息(也称为终端信息)和关于用户的信息(也称为订户信息)。终端信息可以包括例如发送装置101的标识信息、发送频率的信息、主要位置等。进一步地，订户信息可以包括例如用户(接收位置通知服务的人)的姓名、年龄、性别、地址、支付信息、要使用的发送装置的标识信息、登录ID、密码等。当然，终端信息和订户信息可以各自包括任何信息，并且本发明不限于上述实例。

进一步地，云服务器103在预定定时或响应于来自接收装置112的请求等来将发送装置101的标识信息发送到基站102(一些或所有基站102)的接收装置112。此时，云服务器103可以向基站102供应基站102很可能接收其无线电信号的发送装置101的标识信息。换句话说，云服务器103不能向基站102供应基站102不太可能接收其无线电信号的发送装置101的标识信息。通过这样做，可以减少基站102的接收装置112中的不必要分组检测，并且可以抑制载荷的增加。

此外，随着基站102要接收的发送装置101的数量增加，发生分组冲突的概率也相应增加。更确切地说，由于来自不太可能接收无线电信号的发送装置101的分组将到达的可能性很小，所以实际发生分组冲突的可能性不会很高。然而，在设置在基站102中执行的接收定时和接收频率时，随着目标发送装置101的数量增加，发生分组冲突的概率也增加。如上所述，当在接收定时和接收频率的设置中发生分组冲突时，省略分组的接收。因此，如果接收装置以不太可能接收无线电信号的发送装置101作为目标，则接收灵敏度不必要地降低，并且可能不必要地降低信息发送的可靠性。如上所述，云服务器103不供应基站102不太可能接收其无线电信号的发送装置101的标识信息，使得基站102将这样的发送装置101发送作为接收目标。在这种情况下，可以抑制接收灵敏度的降低并且实现更可靠的信息发送。

进一步地，云服务器103获取通过从基站102的接收装置112接收无线电信号而获得的接收信息。例如，基于接收的信息，云服务器103记录发送装置101与接收装置112之间的信息发送/接收的历史(例如，来自哪个发送装置101的无线电信号被发送到基站102、接收装置112何时接收到它等)。基于该历史，云服务器103选择向基站102供应标识信息的发送装置101，并且根据选择结果，云服务器103发送标识信息(LEID(预期ID列表))并将其供应给站102的接收装置112。以这种方式，通过基于每个基站102的接收装置112发送的过去通信历史将发送装置101的标识信息供应给每个基站102的接收装置112，可以更准确地确定每个发送装置101的无线电信号。因此，每个基站102可以实现更可靠的信息发送。

进一步地，云服务器103可以基于来自接收装置112的接收信息，将例如发送装置101(老年人111)的位置提供给信息处理终端104。

应当注意，可以以任何形式从云服务器103向基站102供应发送装置101的标识信息。例如，云服务器103可以将发送装置101的标识信息作为优先级列表供应给基站102。该优先级列表是包括被供应有优先级列表的基站102很可能接收其无线电信号的发送装置101的标识信息的列表的信息。例如，云服务器103生成基站102的优先级列表并将其供应给每个基站102，并且已经供应有优先级列表的基站102发送其中在优先级列表中指示标识信息的传输。可以进行处理以便从装置101接收无线电信号。另外，可以将基站102的接收优先级添加到供应给基站102的发送装置101的标识信息。例如，上述优先级列表可以包括每个标识信息的优先级。然后，供应有优先级列表的基站102可以基于优先级列表中包括的优先级来设置信号接收的优先级顺序等。通过这样做，云服务器103不仅可以控制基站102接收无线电信号的发送装置101，还可以控制接收的优先级顺序。还可以从基站102所在的位置与发送装置101发送的位置信息之间的差异获得通信距离，并且根据该通信距离改变优先级。

图7是示出发送装置101的配置例的框图。发送装置101包括GPS信号接收部201、有效载荷数据生成部202、ID/CRC添加部203、FEC处理部204、重复部205、保护位添加部206、密钥流生成部211、AND门212、EXOR A门213、Gold代码生成部214、EXOR门215、同步生成部221、交织部222、调制部223和频率/定时控制部224。在一些实施方式中，可以仅提供单个或选定数量的元件206-224，并且通常可以将其称为发送部。

GPS信号接收部201接收GPS信号，获取1PPS(脉冲/秒)信号和GPS信号中包括的当前时间(GPS时间)，并将其作为时钟信号供应给频率/定时控制部224。另外，GPS信号接收部201从GPS信号中获取发送装置101的位置信息(纬度、经度、海拔)，并将该位置作为感测到的传感器信息供应给有效载荷数据生成部202。

有效载荷数据生成部202根据作为来自GPS信号接收部201的传感器信息的位置信息生成作为无线电信号的有效载荷的有效载荷数据，并将有效载荷数据供应给ID/CRC附加部203。应注意，作为有效载荷数据的信息不限于位置信息，还包括传感器信息。可以根据例如应用无线系统的应用等来确定作为有效载荷数据的信息。然而，新通信方法是一种用于LPWA通信的新通信方法，其能够以低功耗在几十到100km的宽范围内发送信息，并且用作有效载荷数据的信息的大小适合于LPWA通信(具有令人期望的大小)。

ID/CRC附加部203将发送装置101的ID(标识信息)和CRC(循环冗余校验)代码添加到来自有效载荷数据生成部202的有效载荷数据，从而进行FEC(前向纠错)，生成要处理的FEC目标部，并将供应给FEC处理部204。ID/CRC附加部203生成有效载荷数据或有效载荷数据和ID的CRC代码。

FEC处理部(也称为FEC编码器)204对来自ID/CRC附加部203的FEC目标部进行FEC处理，并将作为结果获得的FEC帧供应给重复部205。也就是说，FEC处理部204进行FEC目标部的纠错编码作为FEC目标部的FEC处理，并且将通过纠错编码获得的纠错代码供应给重复部205。具体地，在实施方式中，FEC处理部204进行例如FEC目标部的LDPC编码，并将通过LDPC编码获得的LDPC代码提供给重复部205。应注意，纠错代码不限于LDPC代码。作为纠错代码，例如，可以采用卷积代码、turbo代码等。

重复部205(也称为帧形成部或包括帧形成部)生成重复部，其中重复地布置来自FEC处理部204的LDPC代码，并将其供应给保护位添加部206。重复部205采用本公开的各方面，并且将在下面更详细地解释。

保护位添加部206将保护位从重复部205添加(插入)到重复部，并将其供应给EXOR门213。

密钥流生成部211生成要用于加密的密钥流，并将其供应给AND门212。除了来自密钥流生成部211的密钥流之外，用于切换EXOR门213中的加密的有效性/无效性的切换信号被供应给AND门212。

切换信号例如是在启用加密的情况下的逻辑1(例如，高级别)，以及在加密无效的情况下的逻辑0(例如，低级别)。例如，可以根据应用设置切换信号。切换信号可以被设置为使得从保护位添加部206供应给EXOR门213或重复部的一部分的整个重复部被有效地加密。进一步地，切换信号可以被设置为使得从保护位添加部206供应给EXOR门213的重复部的整个加密是无效的。

AND门212计算来自密钥流生成部211的切换信号和密钥流的逻辑积，并将其供应给EXOR门213。作为结果，仅在切换信号中加密有效的时段期间，从AND门212向EXOR门213提供密钥流。

EXOR门213通过计算来自保护位添加部206的重复部和来自AND门212的密钥流的异OR，用流密码(方法)加密重复部。EXOR门213将加密的重复部供应给EXOR门215。这里，在EXOR门213中，将供应来自AND门212的密钥流的时段(即，切换信号处于逻辑1的时段)加密。因此，在EXOR门213中，可以对重复部的全部或一部分进行加密，或者可以不对整个重复部进行加密。例如，Gold代码生成部214使用两个M序列生成器和EXOR门215生成例如Gold代码作为与来自EXOR门213的重复部的大小(位数)相同大小(位数)的加扰序列。EXOR门215通过计算来自EXOR门213的重复部与来自Gold代码生成部214的加扰序列的异OR来对重复部进行加扰，并将其供应给交织部222。

同步生成部221生成预定的PN(伪噪声)序列(诸如，M序列)例如作为同步信号，并将其供应给交织部222。应当注意，由同步生成部221生成的同步信号是发送装置101和接收装置112已知的信号。由于发送装置101和接收装置112已知同步信号，所以接收装置112可以进行来自发送装置101的无线电信号的同步检测，可以做到来自发送装置101的无线电信号的稳健接收。M序列的初始值可以是任何值，只要它是用于发送和接收的公共值即可。还可以根据ID改变M序列的初始值。

交织部222进行位序列d(0)、d(1)…作为从EXOR门213和位序列r(0)、r(1)…以及交织序列r(0)、d(0)、r(1)、d(1)…或r0(0)、d(0)、d(832)、r(1)、d(1)…到调制部223的重复部。

调制部223使用例如从交织部222供应的交织序列(例如，920MHz频带无线电信号作为通过上述方法获得的调制信号)来进行调制，诸如，π/2移位BPSK(π/2移位二进制相移键控)调制和线性调制。应注意，调制部223根据来自频率/定时控制部224的控制以发送定时和发送频率发送无线电信号。

频率/定时控制部224根据发送装置101的ID等设置由调制部223发送的无线信号的发送定时和发送频率，并且以发送定时和发送频率发送无线信号，并且控制调制部223。频率/定时控制部224与来自GPS信号接收部201的时钟信号同步地控制调制部223。也就是说，根据来自GPS信号接收部201的时钟信号，例如，频率/定时控制部224确定当前定时是否是发送装置101和接收装置112中已知的网格(预定定时)。频率/定时控制部识别当前定时是否是定时(网格时间)，并且控制调制部223以便在网格定时处开始分组的发送。

图8是示出接收装置112的配置例的框图。接收装置112包括GPS信号接收部231(或总体上的接收部)、ID/发送模式获取部232、频率/定时控制部233、解调部234(表示和/或包括帧提取部)和解码部235(表示FEC解码器)。

GPS信号接收部231接收GPS信号，获取1PPS(脉冲/秒)信号和GPS信号中包括的GPS时间，并将其作为时钟信号供应给频率/定时控制部233。例如，ID/发送模式获取部232从云服务器103获取发送模式，该发送模式是接收装置112接收作为来自定时控制部233的无线电信号的接收目标的发送装置101的ID、发送定时和发送频率的模式。

频率/定时控制部233根据来自ID/发送模式获取部232的发送模式在解调部234中设置无线电信号的接收定时和接收频率，并以接收定时和接收频率接收无线电信号，从而控制解调部234。与图7中的频率定时控制部224一样，频率/定时控制部233与来自GPS信号接收部231的时钟信号同步地控制解调部234。

如上所述，调制部223(图7)的发送定时和发送频率控制以及解调部234的接收定时和接收频率控制均由从GPS信号获得的时钟信号控制，并且通过与时间信息同步，可以将调制部223的发送定时和发送频率与解调部234的接收定时和接收频率精确地匹配。

解调部234根据频率/定时控制部233的控制以接收定时和接收频率接收来自发送装置101的无线电信号，进行无线电信号的FFT(快速傅里叶变换)等并解调无线电信号。解调部234将通过解调无线电信号获得的解调信号提供给解码部235。在解码部234的解调中，例如，进行使用同步信号的同步检测，并且还进行图2中描述的组合。

解码部235通过解码包括在来自解调部234的解码信号中的LDPC代码来进行纠错，并且输出包括在作为结果获得的有效载荷数据中的传感器信息。该传感器信息从接收装置112发送到云服务器103。

图9是示出由发送装置101处理的第一格式的数据(信号)的实例的图。这里，在新通信方法中，例如，在调制部223中进行的调制速率(发送速率)为6.35kbps和50.8kbps。图9示出了当调制速率为6.35kbps和50.8kbps中的6.35kbps时的数据格式。

在新通信方法中，例如，准备三种类型的模式(即，MSDU类型1、MSDU类型2和MSDU类型3)作为有效载荷数据设置模式。有效载荷数据例如是被称为MSDU(MAC(媒体访问控制)服务数据部)的128位部。在MSDU类型1、MSDU类型2、MSDU类型3的情况下，实际数据长度分别是128位、64位或1位。它用于发送数据(用户数据)。也就是说，在MSDU类型1中，有效载荷数据生成部202原样使用128位实际数据(传感器信息等)来构造(生成)128位MSDU服务数据部。在MSDU类型2中，有效载荷数据生成部202用64位的0填补64位实际数据以形成128位MSDU。在MSDU类型3中，有效载荷数据生成部202用127位的0填补1位实际数据以形成128位MSDU。

MSDU类型取决于应用。例如，定位数据的发送可能需要128位(类型1)，而其他传感器可以仅发送较少的信息。对于二进制传感器数据(开/关，真/假)，例如对于早期地震检测器，一个数据位就足够了(类型3)。通常，实际数据长度可以是小于或等于预定最大值(例如，高达128位)的任意数。MSDU类型索引例如是与设备ID(userID)一起存储在云服务器上，使得接收器获知实际数据长度。

在128位MSDU中，发送装置101的32位ID和24位CRC代码被添加在ID/CRC附加部203中，由此PSDU(物理层服务部)作为FEC目标部，并且它成为184位的部。

在FEC处理部204中，例如，184位PSDU被编码为代码长度N为736位并且编码率r为1/4的LDPC代码，产生736位(＝184×4/1)的LDPC代码(编码位)。

在调制速率为6.35kbps的第一格式中，736位的LDPC代码重复两次，并且进一步地，重复736位LDPC代码的184位部分以生成1656位(＝736位×2+184位)重复部。也就是说，在第一格式中，通过重复布置736位LDPC代码两次并且进一步布置736位LDPC代码的184位部分来配置重复部。

作为在重复部中布置的736位LDPC代码的184位部分，例如，可以采用736位LDPC代码的前184位。此外，可以根据预定的优化模式来选择在重复部中布置的736位LDPC代码的184位部分。保护位添加部206将保护位添加(插入)到重复部。也就是说，将4位保护位(G)添加到重复部的头部和末端中的每一个。通过添加保护位，1656位的重复部变为1664位(＝1656位+4位×2)的重复部。作为4位保护位，例如，可以采用全0位或者指示帧编号的计数器。

这里，在接收装置112的解调部234(图8)中进行的重复部的FFT中，重复部结束时的信号质量恶化。作为防止信号质量恶化的对策，保护位分别被添加到重复部的头部和末端。对于重复部，EXOR门213计算与密钥流的异OR，从而重复部变为加密流。

这里，当有效载荷数据的设置模式是MSDU类型2或MSDU类型3时，作为有效载荷数据的128位MSDU的一部分被填补为0。由于MSDU类型2用64位的0填补64位实际数据，因此128位MSDU的一半为0。换句话说，一半的MSDU是无意义的信息。在MSDU类型3中，由于1位实际数据用127位0填补，因此128位MSDU的大部分是无意义的信息。

在新通信方法中，在存在许多这样的无意义信息的情况下(在MSDU类型2或MSDU类型3的情况下)，进行配置使得可以最大限度地有效地利用发送到通信路径的无线能量。也就是说，在新通信方法中，填补0而生成的数据(部分或全部)不能被加密。当填补0不被加密时，向AND门212供应切换信号，以用于使重复部中的填补时段0的加密无效。响应于切换信号，AND门212将密钥流供应给EXOR门213，由此EXOR门213中的EXOR门213在加密并非无效的时段(即，加密有效的时段)中生成密钥流。使用来自AND门212的密钥流作为目标来加密重复部。在加密无效的部分中，填补0数据按原样输出而不加密。已知以这种方式无效的加密部分是接收装置112中的数据0。因此，在接收装置112的解调部234中，可以通过将加密无效部分的信号视为同步信号来改善同步性能。同样，在解调部235中，可以通过将加密无效的部分解码为已知数据“0”来改善纠错性能。也就是说，通过在有效载荷短时部分地使加密无效，改善了接收装置112的性能。通过这种性能改善，例如，即使在较低的发送天线功率下也可以实现等效的通信性能。

与加密前的重复部一样，加密流由1664位组成。1664位加密流由EXOR门215通过用gold代码作为加扰序列的异OR进行加扰，并且变为加扰流。与加扰前的密码流类似，加扰流是1664位的位序列d(0)、d(1)…d(1663)。

对于调制速率为6.35kbps的第一格式，同步生成部221生成位序列r(0)、r(1)…r(831)作为832位同步信号(Sync)。因此，对于调制速率为6.35kbps的第一格式，同步信号的长度与加扰流的长度之比为832:1664＝1:2。

作为832位同步信号的位序列r(0)、r(1)…r(831)和作为1664位加扰流的位序列d(0)、d(1)…d(1663)在交织部222中交织。因此，生成了位序列r(0)、d(0)、d(832)、r(1)、d(0)、d(0)、d(0)、d(2)等等作为2496位PPDU(表示协议数据部)(1)、d(833)…。

这里，例如，根据以下C程序交织作为832位同步信号的位序列r(0)、r(1)……r(831)和作为1664位的位序列d(0)、d(1)…d(1663)。应注意，PPDU(n)表示来自2496位PPDU的头部的第(n+1)位，并且(n％x)表示通过将n除以x而获得的余数。符号“＝＝”表示判断计算结果是否相等。此外，在除法计算(n/3等)中，其中n是被除数，小数点以下的小数被舍去：

对于2496位PPDU，由调制器223进行6.35kbps的π/2移位BPSK调制，并且进一步进行400kHz/s的线性调制。然后，发送2496位PPDU作为无线电信号。

对于2496位的PPDU，在应用6.35kbps的π/2移位BPSK调制时，2496位PPDU的传输(transmission)时间约为393.2ms。这是0.4秒或更短的传输，并且满足920MHz频带的ARIB规则。

对于线性调制，例如，在PPDU的发送开始时给出大约-78.6kHz的频移，其传输时间约为393.2ms。对于400kHz/s的线性调制，频率以400kHz/s的变化率线性变化，因此在传输时间约为393.2ms的PPDU发送结束时的频移大约为+78.6kHz。例如，当载波的频率(中心频率)是925MHz时，无线电信号的信号频率通过线性调制从924.9214MHz线性地变化为925.0786MHz。利用该线性调制，即使使用6.35Kbps的调制速率，由于频率利用效率提高，因此抗干扰变强，并且还可以减少由于线性调制的特性而导致的同步检测中涉及的计算量。

对于第一格式，发送装置101重复(例如，四次)发送PPDU作为分组。在这种情况下，PPDU的四次发送所需的时间为大约1.57秒(＝393.2ms×4)。

在本实施方式中，编码长度N为736位并且编码率r为1/4的一种类型的LDPC代码被准备作为LDPC代码，而有效载荷数据的设置模式是MSDU类型1、MSDU类型2和MSDU类型3，填补0构成作为FEC目标部的184位PSDU，将184位PSDU的LDPC编码分类为用于各个设置模式的一种类型LDPC代码，被准备用于各个设置模式，例如，在没有填补0的情况下进行各个设置模式中的实际数据的LDPC编码，可以使用LDPC代码来进行以用于该设置模式。

然而，在为各个设置模式准备LDPC代码时，发送装置101需要为各个设置模式存储LDPC代码的校验矩阵，并且在LDPC编码中，需要诸如切换矩阵的处理。另一方面，当在发送装置101中使用编码长度N为736位并且编码率r为1/4的一种类型的LDPC代码时，对于该LDPC代码，存储了一种类型的LDPC代码的校验矩阵并且不必切换校验矩阵，从而可以减少载荷并因此降低功耗。

图10是示出由发送装置101处理的第二格式的数据的实例的图。也就是说，图10示出了当调制速率为6.35kbps和50.8kbps中的50.8kbps时的数据格式。

在第二格式中，作为有效载荷数据的MSDU、作为FEC目标部的PSDU和LDPC编码与第一格式(图9)的情况相同，因此省略描述。在调制速率为50.8kbps的第二格式中，736位的LDPC代码重复六次，并且进一步地，重复736位的LDPC代码的384位，以产生4800位(＝736位×6+384位)重复部。也就是说，在第二格式中，通过重复布置736位LDPC代码六次并且进一步布置736位LDPC代码的384位部分来配置重复部。

作为在重复部中布置的736位LDPC代码的384位部分，例如，可以采用736位的LDPC代码的前384位。此外，例如，可以根据预定的优化模式来选择在重复部中布置的736位LDPC代码的384位部分。

对于重复部，如同在第一格式的情况下，分别将4位保护位(G)添加到头部和末端。通过添加保护位，4800位的重复部变为4808位(＝4800位+4位×2)的重复部。此后，在第二格式中，如同在第一格式的情况下，4808位重复部被加密成加密流，进一步被加扰，并且制成加扰流。在第二格式中，加扰流是大小与添加保护位的重复部相同的位d(0)、d(1)……d(4807)的4808位序列。

对于第二格式，同步生成部221生成位序列r(0)、r(1)…r(0)…r(0)作为与加扰流4087大小相同的4808位同步信号(Sync)。因此，对于第二格式，同步信号的长度与加扰流的长度之比为4808:4808＝1:1。

作为4808位同步信号的位序列r(0)、r(1)…r(4807)、作为4808位加扰流的位序列d(0)、d(1)…以及d(4807)由交织部222交织。因此，生成了作为9616位(＝4808位+4808位)的PPDU的位序列r(0)、d(0)、r(1)、d(1)和d(0)，其中周期性地插入了作为同步信号的位。这里，作为4808位同步信号的位序列r(0)、r(1)…r(4807)和作为4808位加扰流的位序列为d(0)、d(1)…d(4807)根据以下C程序进行交织，例如：

对于9616位PPDU，由调制部223进行50.8kbps的π/2移位BPSK调制，并且将其作为无线电信号发送。在将50.8kbps的π/2移位BPSK调制应用于9616位PPDU时，9616位PPDU的传输时间为大约189.4ms。由于它小于ARIB规定的0.2秒，因此可以以短的发送暂停时间重复发送多次。

关于第二格式，发送装置101重复发送PPDU作为分组，例如20次。在这种情况下，发送20个PPDU所需的时间为大约3.78秒(＝189.4ms×20)。在第二格式中，由于重复次数很多，即使存在诸如衰落的影响，也可以更可靠地发送信息。

选择第一格式和第二格式具有应用所需的不同的衰落特性等，因此可以由应用进行选择。

在图11中，密钥流生成部211包括密钥生成部251、随机数(Nonce)生成部252、块加密部253和P/S转换部254。密钥流生成部211生成用于加密的密钥流。对于第一格式，密钥流生成部211生成1664位密钥流，对于第二格式，生成4808位密钥流。

密钥生成部251生成128位密钥信息。关于密钥生成部251，未公开内部结构，并且确保了加密的安全性。关于密钥生成部251，只要不容易猜到内部结构，其配置可以是任何配置。例如，密钥生成部251可以通过从GPS信号接收部201(图7)获取GPS时间并且添加零数据使得位数变为128位来获得(生成)密钥信息。密钥生成部251将生成的密钥信息供应给块加密部253。

随机数生成部252生成128位随机数(使用一次的数字)。对于随机数，预期每次将位时钟除以128时该值将不同。例如，随机数生成部252可以由128位计数器构成。在这种情况下，例如，随机数生成部252在开始发送无线信号之前将计数器初始化为预定计数值，并且然后在位时钟除以128的每个定时将计数值增加1。因此，可以生成随机数。随机数生成部252将生成的随机数供应给块加密部253。

块加密部253使用来自密钥生成部251的密钥信息和来自随机数生成部252的随机数生成128位块密码，并且将块密码供应给P/S转换部254。作为分组密码，例如，可以使用AES(高级加密标准)代码、CLEFIA代码等。

P/S转换器164以1位为单位对来自块加密部253的以128位为单位的块密码进行P/S(并行到串行)转换，以生成串行密钥流(1位单位)，并且将其供应给AND门212。对于第一格式，P/S转换器164生成1664位密钥流，而对于第二格式，生成4808位密钥流。

根据本公开，FEC编码器204被配置为获得(即，接收或检索)结构化为分别具有第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有预定第二数量的信息位的信息字编码为分别具有预定的代码字长度的FEC代码字。帧形成部(由重复部205表示或包括在重复部205中)被配置为从所述最终FEC代码字形成帧。然后，传输流320、420可以由所述帧形成部形成的多个帧310、410形成。这将在下面更详细地解释。

在图12A中示出了包括预定第二数量的信息位(在该实例中为184个信息位)的信息字301。FEC编码器204被配置为对这样的信息字301进行编码，即，预期信息字具有这样的数量的(这里是184个)信息位，以生成FEC代码字300。在该实例性实施方式中，FEC代码字300是系统代码的代码字，特别是LDPC代码的代码字，并且包括(如图12B中所示)例如184个信息位的信息部分315以及例如552个奇偶校验位的奇偶校验部分316，总共736个代码位表示预定的代码字长度。

在实际场景中，在实际场景中使用的信息字302可以包括小于预定第二数量(这里是184)的信息位，即，通常可以具有小于第二数量的信息位的第一数量的信息位。这可以是例如需要发送的信息较少的情况。通过例如在服务器中注册主机ID，接收器可以获知，信息字302可以例如包括(如图13中所示，并且还对应图9和图10中的MAC层)ID部分(例如32位)、例如最多128位的MSDU(MAC服务数据部)和(例如24位的)CRC(循环冗余校验)部分。MSDU可以包括小于128位(如对于MSDU类型1所提供的)，例如，对于MSDU类型2为64位，或者对于MSDU类型3为1位。在这种情况下，信息字302的(总)第一数量的信息位将小于第二数量(这里是184)，例如，120个信息位(对于MSDU类型2)或57个信息位(对于MSDU类型3)。

如果第一数量的信息位小于(预定的)第二数量的信息位，例如，在MSDU类型2的情况下，信息字303仅包括120个信息位而不是184个信息位，则FEC编码器被配置为执行如示出了步骤的流程图的图14和示出了最终FEC代码字的形成的图15A至图15D中所示的以下步骤：

在第一步骤S10中，通过用第三数量的(例如64个)预定虚拟位306填补如图15A中所示的信息字303的第一数量的(例如64个)信息位305(即，通过用虚拟位306填充信息字中的空白空间307)来形成如图15B中所示的满填信息字304，使得满填信息字304具有所述第二数量的(例如184)位。虚拟位通常可以是任何数据，例如零或一，或预定的一系列位。

信息字303的信息位305的位置和空白空间307的位置可以与图15A不同。例如，可以颠倒该顺序，其中空白空间变为在信息位305之前，或者可以应用任何交织序列。在使用不规则LDPC代码作为FEC代码的优选实施方式中，其中代码位具有降低的稳健等级(由于减少的变量节点度，其通常用于不规则LPDC代码设计)，图15A的顺序导致FEC解码后的最低位误码率。

在第二步骤S11中，将所述满填信息字304编码为FEC代码字330，如图15C中所示，该FEC代码字330包括所述满填信息字304和奇偶校验部分331。

在第三步骤S12中，通过用表示所述FEC代码字330的信息位和/或奇偶校验位的重复信息308(即，来自信息字305和/或奇偶校验部分331)的位替换FEC代码字330内的满填信息字304的虚拟位306，来形成如图15D中所示的最终FEC代码字340。然后，在随后的处理(尤其是帧形成和传输流的形成)中使用最终FEC代码字340。

图16A至图16D示出了最终代码字340和包括所述FEC代码字330的信息位和/或奇偶校验位作为重复信息308的各种选项的各种实施方式。

根据图16A中所示的第一模式(被称为覆写0)，在最终代码字340A中仅包括信息位(有效载荷)(特别是64位的完整信息部分305)作为重复信息308。对于类型2，这会导致信息位重复。对于类型3，总共重复一位有效载荷128次。对于其他有效载荷长度，各种重复模式是可能的，例如，多次重复有效载荷直到达到128位的最大长度(有效载荷重复的数量不一定是整数)。第一模式使得信息位受到更强烈的保护并且易于实现。

根据图16B中所示的第二模式(被称为覆写1)，在最终代码字仅包括奇偶校验位(特别是对于类型2MSDU，奇偶校验部分331的64个最低有效奇偶校验位(定义为位序列的最右位)332)作为重复信息308。这使得更强地保护弱奇偶校验，并从而改善代码收敛性。

FEC代码可以是低密度奇偶校验(LDPC)码的实例，具有优化的度谱，以允许以非常低的SNR进行解码。在优选实施方式中，LDPC代码是系统的，并且在奇偶校验矩阵的奇偶校验部分中使用双对角线(即，系统代码，并且将累积奇偶校验码)。这导致可变度为2的奇偶校验(仅2个输出边(即连接)来校验节点)。这影响了552个奇偶校验位中的551个奇偶校验。最后一个奇偶校验位只有1度。然而，信息位使用较大的度数，例如10度、9度和部分地3度。整体度谱受到代码优化的影响。应当注意，具有小的可变节点度的代码位在FEC解码器的消息传递解码期间仅收集有限量的信息。因此，重复LDPC代码字的奇偶校验是有益的，因为它们具有较小的可变节点度。

根据图16C中所示的第三模式(被称为覆写2)，在最终代码字340C中仅将奇偶校验位(特别是在奇偶校验部分331上均匀分布的奇偶校验位333)包括作为重复信息308。这使得这些奇偶校验位333受到更强烈的保护。

根据图16D中所示的第四模式，在最终代码字中仅将奇偶校验位(尤其是在奇偶校验部分331上均匀分布的奇偶校验位334)加上(如果仍有可用于重复信息308的空间)最后奇偶校验位335(即，被定义为FEC代码字的最右边的位的最低有效奇偶校验位)包括作为重复信息308。对于64位的类型2MSDU长度，这导致重复每第9个奇偶校验位(＝进一法取整(552/64)＝9)，这将留下3个重复位的空间(＝64-减一法取整(552/9)＝3)。

在其他实施方式中，在最终代码字中将例如均匀分布的信息位和奇偶校验位的混合包括作为重复信息308。

根据本公开的接收装置总体上包括：帧提取部，被配置为从接收的传输流中提取一个或多个帧，所述帧由最终FEC代码字形成，以及FEC解码器，被配置为从最终FEC代码字解码有效载荷数据，所述有效载荷数据被结构化为分别具有第一数量的信息位的信息字，并且将分别具有预定代码字长度的FEC代码字解码为具有预定第二数量的信息位的信息字。

如果第一数量的信息位小于第二数量的信息位，则FEC解码器被配置为从最终FEC代码字中提取附加信息位和/或奇偶校验位，其中，最终FEC代码字包括信息字和奇偶校验部分，信息字包括第一数量的信息位以及如果所述第一数量小于第二数量的信息位的情况下的附加信息位和/或奇偶校验位，将附加信息位和/或奇偶校验位与来自FEC代码字的对应位进行组合，通过用第三数量的预定虚拟位填补最终FEC代码字的信息字的第一数量的信息位来形成满填信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，并且从满填信息字、最终FEC代码字的奇偶校验部分和提取的附加信息位和/或奇偶校验位解码有效载荷数据。

利用所公开的在最终FEC代码字中使用重复的代码位的装置和方法，可以实现SNR和编码增益的改善。除了(常规)代码字之外，重复代码位由FEC解码器通过累加解码位的软值来使用，以便增加信号电平，从而改善编码增益和SNR。在读出重复的代码位(用于根据本公开覆写虚拟位)并将它们的软值累加到已经重复的对应位的软值之后，然后再次用预定虚拟位替换这些位。由于这些位在接收器侧是完全已知的，因此它们的软值可以采用最大可靠性值，这进一步改善了FEC解码。

因此，前述讨论仅公开和描述了本公开的示例性实施方式。如本领域技术人员将理解的，在不背离本公开的精神或基本特性的情况下，本公开可以以其他特定形式体现。因此，本公开的公开内容旨在是说明性的，而不是限制本公开的范围以及其他权利要求。包括本文中教导的任何易于辨别的变体的本公开部分地限定前述权利要求术语的范围，使得没有创造性主题专用于公众。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。仅仅是特定措施记载在相互不同的从属权利要求中的事实不表示这些措施的组合不能被用于改进。

在到目前为止已被描述为通过软件控制的数据处理装置(至少部分地)实施的实施方式中，应当理解，诸如光盘、磁盘、半导体存储器等承载这样的软件的非暂存性机器可读介质也被认为是表示本公开的实施方式。进一步地，这种软件还可以以其他形式分发，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统。

所公开的设备、装置和系统的元件可以通过对应的硬件和/或软件元件来实现，例如适当的电路。电路是包括传统电路元件的电子组件的结构组合，包括专用集成电路、标准集成电路、专用标准产品和现场可编程门阵列的集成电路。此外，电路包括根据软件代码编程或配置的中央处理部、图形处理部和微处理器。尽管电路包括上述硬件执行的软件，但电路不包括纯软件。

以下是所公开的主题的其他实施方式的列表：

1.一种发送装置，尤其用于低吞吐量网络，所述发送装置包括：

-FEC编码器，被配置为获得结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有预定第二数量的信息位的信息字编码为各自具有预定的代码字长度的FEC代码字，

其中，FEC编码器被配置为，如果第一数量小于第二数量，

-通过用第三数量的预定虚拟位填补信息字的第一数量的信息位来形成满填(filled-up)信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，

-将所述满填信息字编码为包括所述满填信息字和奇偶校验部分的FEC代码字，并且

-通过用所述FEC代码字的信息位和/或奇偶校验位替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位来形成最终FEC代码字，以及

-帧形成部，被配置为由所述最终FEC代码字形成帧。

2.根据实施方式1所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为仅用所述FEC代码字的奇偶校验位替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位。

3.根据实施方式2所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有奇偶校验位或奇偶校验位的最低有效部分替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位。

4.根据实施方式2所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有奇偶校验位的均匀分布的奇偶校验位来替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位。

5.根据实施方式1所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为仅用所述FEC代码字的信息位替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位。

6.根据实施方式5所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有信息位或信息位的最左部分或最右部分替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位。

7.根据实施方式1所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有代码位的均匀分布的代码位来替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位。

8.根据任一前述实施方式所述的发送装置，

还包括发送部，该发送部被配置为从由所述帧形成部形成的多个帧形成传输流。

9.根据实施方式8所述的发送装置，

其中，所述发送部包括调制部，该调制部被配置为使用线性调制或直接序列扩频调制来调制包含在帧中的数据。

10.根据实施方式8所述的发送装置，

其中，所述发送部包括用于对包含在帧中的数据进行加密的加密部、用于对包含在帧中的数据进行加扰的加扰部和/或用于对包含在帧中的数据进行交织的交织部。

11.一种发送方法，尤其用于低吞吐量网络，所述发送方法包括：

-FEC编码器，被配置为获得结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有预定第二数量的信息位的信息字编码为各自具有预定的代码字长度的FEC代码字，

其中，FEC编码器被配置为，如果第一数量小于第二数量，

-通过用第三数量的预定虚拟位填补信息字的第一数量的信息位来形成满填信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，

-将所述满填信息字编码为包括所述满填信息字和奇偶校验部分的FEC代码字，并且

-通过用所述FEC代码字的信息位和/或奇偶校验位替换FEC代码字内的满填信息字的虚拟位来形成最终FEC代码字，

-帧形成部，被配置为由所述最终FEC代码字形成帧。

12.一种接收装置，尤其用于低吞吐量网络，所述接收装置包括：

-帧提取部，被配置为从接收的传输流中提取一个或多个帧，所述帧由最终FEC代码字形成，以及

-FEC解码器，被配置为从最终FEC代码字解码有效载荷数据，所述有效载荷数据被结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字，并且将各自具有预定代码字长度的FEC代码字解码为具有预定第二数量的信息位的信息字，

其中，FEC解码器被配置为，如果第一数量的信息位小于第二数量的信息位，

-从最终FEC代码字中提取附加信息位和/或奇偶校验位，其中，最终FEC代码字包括信息字和奇偶校验部分，信息字包括第一数量的信息位以及如果所述第一数量小于第二数量的信息位的情况下的附加信息位和/或奇偶校验位，

-将附加信息位和/或奇偶校验位与来自FEC代码字的对应位进行组合，

-通过用第三数量的预定虚拟位填补最终FEC代码字的信息字的第一数量的信息位来形成满填信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，并且

-从满填信息字、最终FEC代码字的奇偶校验部分和提取的附加信息位和/或奇偶校验位解码有效载荷数据。

13.根据实施方式12所述的接收装置，

还包括接收部，该接收部被配置为接收由多个帧形成的传输流。

14.一种接收方法，尤其用于低吞吐量网络，所述接收方法包括：

-从接收的传输流中提取帧，所述帧由最终FEC代码字形成，以及

-从最终FEC代码字解码有效载荷数据，所述有效载荷数据被结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字，并且将各自具有预定代码字长度的FEC代码字解码为具有第二数量的信息位的信息字，

其中，解码包括，如果第一数量小于第二数量，

-从最终FEC代码字中提取附加信息位和/或奇偶校验位，其中，最终FEC代码字包括信息字和奇偶校验部分，信息字包括第一数量的信息位以及如果所述第一数量小于第二数量的信息位的情况下的附加信息位和/或奇偶校验位，

-将附加信息位和/或奇偶校验位与来自FEC代码字的对应位进行组合，

-通过用第三数量的预定虚拟位填补最终FEC代码字的信息字的第一数量的信息位来形成满填信息字，以使满填信息字具有所述第二数量的位，并且

-从满填信息字、最终FEC代码字的奇偶校验部分和提取的附加信息位和/或奇偶校验位解码有效载荷数据。

15.一种非暂时性计算机可读记录介质，其中存储有计算机程序产品，当该计算机程序产品由处理器执行时使得进行根据实施方式11或14所述的方法。

16.一种计算机程序，包括程序代码手段，当所述计算机程序在计算机上执行时，该程序代码手段用于使得计算机执行根据实施方式11或14所述的方法的步骤。

Claims (11)

1.一种用于低吞吐量网络的发送装置，所述发送装置包括：

FEC编码器，被配置为获得结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有预定第二数量的信息位的信息字编码为各自具有预定的代码字长度的FEC代码字，

其中，所述FEC编码器被配置为，如果所述第一数量小于所述第二数量，

通过用第三数量的预定虚拟位填补信息字的所述第一数量的信息位来形成满填信息字，以使所述满填信息字具有所述第二数量的位，

将所述满填信息字编码为包括所述满填信息字和奇偶校验部分的所述FEC代码字，并且

通过用所述FEC代码字的信息位和奇偶校中的一者或两者验位替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位来形成最终FEC代码字，

帧形成部，被配置为由所述最终FEC代码字形成帧；以及

发送器，发送由所述最终FEC代码字形成的所述帧。

2.根据权利要求1所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为仅用所述FEC代码字的奇偶校验位替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位。

3.根据权利要求2所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有奇偶校验位或所述奇偶校验位的最低有效部分替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位。

4.根据权利要求2所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有奇偶校验位的均匀分布的奇偶校验位来替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位。

5.根据权利要求1所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为仅用所述FEC代码字的信息位替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位。

6.根据权利要求5所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有信息位或所述信息位的最左部分或最右部分替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位。

7.根据权利要求1所述的发送装置，

其中，所述FEC编码器被配置为用所述FEC代码字的所有代码位的均匀分布的代码位来替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位。

8.一种用于低吞吐量网络的发送方法，所述发送方法包括：

FEC编码器，被配置为获得结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字的有效载荷数据，并且将具有预定第二数量的信息位的信息字编码为各自具有预定的代码字长度的FEC代码字，

其中，所述FEC编码器被配置为，如果所述第一数量小于所述第二数量，

通过用第三数量的预定虚拟位填补信息字的所述第一数量的信息位来形成满填信息字，以使所述满填信息字具有所述第二数量的位，

将所述满填信息字编码为包括所述满填信息字和奇偶校验部分的FEC代码字，并且

通过用所述FEC代码字的信息位和奇偶校验位中的一者或两者替换所述FEC代码字内的所述满填信息字的所述虚拟位来形成最终FEC代码字，

帧形成部，被配置为由所述最终FEC代码字形成帧；以及

发送器，发送由所述最终FEC代码字形成的所述帧。

9.一种用于低吞吐量网络的接收装置，所述接收装置包括：

接收器，被配置为接收传输流；

帧提取部，被配置为从接收的所述传输流中提取一个或多个帧，所述帧由最终FEC代码字形成，以及

FEC解码器，被配置为从所述最终FEC代码字解码有效载荷数据，所述有效载荷数据被结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字，并且所述FEC解码器被配置为将各自具有预定代码字长度的

FEC代码字解码为具有预定第二数量的信息位的信息字，

其中，所述FEC解码器被配置为，如果所述第一数量的信息位小于所述第二数量的信息位，则

从最终FEC代码字中提取附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者，其中，最终FEC代码字包括信息字和奇偶校验部分，所述信息字包括第一数量的信息位以及如果所述第一数量小于所述第二数量的信息位的情况下的附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者，则

将所述附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者与来自所述FEC代码字的对应位进行组合，

通过用第三数量的预定虚拟位填补所述最终FEC代码字的所述信息字的所述第一数量的信息位来形成满填信息字，以使所述满填信息字具有所述第二数量的位，并且

从所述满填信息字、所述最终FEC代码字的所述奇偶校验部分和提取的附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者解码所述有效载荷数据。

10.一种用于低吞吐量网络的接收方法，所述接收方法包括：

接收传输流；

从接收的所述传输流中提取帧，所述帧由最终FEC代码字形成，以及

从所述最终FEC代码字解码有效载荷数据，所述有效载荷数据被结构化为各自具有第一数量的信息位的信息字，并且将各自具有预定代码字长度的FEC代码字解码为具有第二数量的信息位的信息字，

其中，所述解码包括，如果所述第一数量小于所述第二数量，则

从最终FEC代码字中提取附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者，其中，最终FEC代码字包括信息字和奇偶校验部分，所述信息字包括第一数量的信息位以及如果所述第一数量小于所述第二数量的信息位的情况下的附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者，则

将所述附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者与来自所述FEC代码字的对应位进行组合，

通过用第三数量的预定虚拟位填补所述最终FEC代码字的所述信息字的所述第一数量的信息位来形成满填信息字，以使所述满填信息字具有所述第二数量的位，并且

从所述满填信息字、所述最终FEC代码字的所述奇偶校验部分和提取的附加信息位和奇偶校验位中的一者或两者解码所述有效载荷数据。

11.一种非暂时性计算机可读记录介质，其中存储有计算机程序产品，当所述计算机程序产品由处理器执行时使得进行根据权利要求8或10所述的方法。