用于极化码的速率匹配的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于Polar码的速率匹配的方法和装置，该方法包括：将长度为K比特的信息比特序列进行Polar码编码，生成长度为M比特的编码比特序列；从该编码比特序列中选取N

【技术实现步骤摘要】
用于极化码的速率匹配的方法和装置
本专利技术实施例涉及编码领域，并且更具体地，涉及一种用于极化码的速率匹配的方法和装置。
技术介绍
通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，以保证通信的质量。最近，Arikan提出的极化(Polar)码是第一个从理论上证明可以取得香农容量且具有低编译码复杂度的好码。当码长较短的时候，传统的串行抵消(SuccessiveCancellation，SC)译码的性能并不理想，其性能不如目前已广泛使用的低密度奇偶校验(Low-DensityParity-Check，LDPC)码或Turbo码。最新研究表明，基于SC算法改进得到的串行抵消列表(SuccessiveCancellationList，SCL)译码、串行抵消堆栈(SuccessiveCancellationStack，SCS)译码和串行抵消混合(SuccessiveCancellationHybrid，SCH)译码算法能够显著提高Polar码的误帧率(FrameErrorRate，FER)性能，这类算法统称为增强SC译码算法。并且，在循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck，CRC)辅助的增强SC译码算法下，Polar码能够获得优于LDPC码与Turbo码的FER性能。在对系统延时不敏感的通信应用中，混合自动重传请求(HybridAutomaticRepeatreQuest，HARQ)是一种常用的用以提高系统吞吐率的传输方法。在传输某一个信息块时，发送端将信息块编码后送入信道，如果接收端对接收到的信号进行译码后发现传输失败(例如无法通过CRC)，则接收端会通过一个反馈链路传输一个不确认(NegativeACKnowledgment，NACK)消息给发送端，发送端会将该信息块重新编码发送。这个过程会一直持续到接收端正确译码，此时，接收端会发送一个确认(ACKnowledgment，ACK)消息给发送端，从而完成对信息块的传输。为了获得尽可能大的链路吞吐率，接收端会将所有接收信号都缓存起来，并和新接收到的信号一起进行译码，也就是说每次传输都只是传了编码器输出序列的一部分，这种HARQ被称为增量冗余HARQ，一般也被归类为HARQ类型二，记作HARQ-II。HARQ技术已经被广泛地应用于已有的通信系统中，如宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，W-CDMA)系统、长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统等，并且大多数场景下，均采用HARQ-II。然而，传统Polar码的码长受到严格地限制，必须为2整数次幂，不能适用于采用HARQ传输方案的要求编码的码长能够按系统需求进行灵活适配的系统中。对此改进的现有技术中，也只是在重传时简单地重复编码，无法取得较好的编码增益。当编码增益获得提高时，译码复杂度又非常大
技术实现思路
本专利技术提供一种用于极化码的速率匹配的方法和装置，能够实现基于Polar码编码的HARQ传输，并且可以获得很好的编码增益。第一方面，本专利技术提供了一种用于极化Polar码的速率匹配的方法，该方法可以包括：将长度为K比特的信息比特序列进行Polar码编码，生成长度为M比特的编码比特序列，其中，K和M为正整数，M为2的正整数次幂，并且M大于或等于K；从所述编码比特序列中选取Nmin个比特，作为混合自动重传请求HARQ传输过程的待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特，其中，Nmin为所述HARQ传输过程中第一次传输可能传输的最小比特数，所述待传输比特序列允许传输的最大比特数为Nmax；从所述信息比特序列的K个比特和所述编码比特序列的M个比特中确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特，其中，所述确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特是根据将所述每一个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率确定的。其中，一种方案中，其中，为对log2Nmin上取整，所述从所述编码比特序列中选取Nmin个比特，作为混合自动重传请求HARQ传输过程的待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特，可以包括：对所述编码比特序列进行交织后，选取交织后的编码比特序列的前Nmin个比特，作为所述待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特。这里，所述对所述编码比特序列进行交织，可以包括：对所述编码比特序列进行比特反序BRO排序后，再进行顺序排列或者逆序排列。后续地，所述从所述信息比特序列的K个比特和所述编码比特序列的M个比特中确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特，可以包括：将所述Nmin个比特作为第一类比特序列，将所述编码比特序列的剩余的M-Nmin个比特作为第二类比特序列，将信息比特序列的K个比特作为第三类比特序列；计算当将所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中每个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率，将误帧率最小时对应的比特确定为所述第Nmin+1比特，再从所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中剩余的比特中确定使得所述待传输比特序列的误帧率最小的比特作为第Nmin+2比特，直至确定出所述第Nmax比特。具体地，所述计算当将所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中每个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率，可以包括：利用密度进化算法，计算当将所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中每个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率。其中，密度进化算法可以是未加改进的密度进化算法，并且更优选地，可以采用高斯近似对密度进化算法进行简化，这里可以将这个简化的算法称为高斯近似算法。该方案中，在具体实现上，所述方法还可以包括：通过对所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列分别进行重复操作、打孔操作和交织操作中的至少一种操作，并对进行所述至少一种操作后的所述第一类比特序列、进行所述至少一种操作后的所述第二类比特序列和进行所述至少一种操作后的所述第三类比特序列进行混合操作，获得混合比特序列，使得混合比特序列的前M-Nmin个比特为所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特；将所述Nmin个比特和所述混合比特序列的前M-Nmin个比特进行缓存；顺序读取缓存中所述待传输比特序列中的比特进行传输。本方案提供的用于Polar码的速率匹配的方法，对信息比特序列进行Polar码编码生成编码比特序列，从编码比特序列中选取部分比特作为HARQ传输过程的待传输比特序列的前一部分比特，根据比特被加入到待传输比特序列中时，传输比特序列的误帧率，从信息比特序列和编码比特序列中逐个选取出比特，作为待传输比特序列的后续比特。本专利技术实施例的方法可以实现基于Polar码编码的HARQ传输，并且能够获得很好的编码增益。其中，获得好的编码增益是由于相对于现有的HARQ传输，在待传输比特序列中不仅考虑了信息比特，并且增加了编码比特，使待传输比特序列携带更多种的比特，从而提高了编码增益。在另一种方案中，其中，为对log2Nmax上取整，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于极化Polar码的速率匹配的方法，其特征在于，包括：将长度为K比特的信息比特序列进行Polar码编码，生成长度为M比特的编码比特序列，其中，K和M为正整数，M为2的正整数次幂，并且M大于或等于K；从所述编码比特序列中选取N

【技术特征摘要】
1.一种用于极化Polar码的速率匹配的方法，其特征在于，包括：将长度为K比特的信息比特序列进行Polar码编码，生成长度为M比特的编码比特序列，其中，K和M为正整数，M为2的正整数次幂，并且M大于或等于K；从所述编码比特序列中选取Nmin个比特，作为混合自动重传请求HARQ传输过程的待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特，其中，Nmin为所述HARQ传输过程中第一次传输可能传输的最小比特数，所述待传输比特序列允许传输的最大比特数为Nmax；从所述信息比特序列的K个比特和所述编码比特序列的M个比特中确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特，其中，所述确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特是根据将所述每一个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率确定的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，为对log2Nmin上取整，所述从所述编码比特序列中选取Nmin个比特，作为混合自动重传请求HARQ传输过程的待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特，包括：对所述编码比特序列进行交织后，选取交织后的编码比特序列的前Nmin个比特，作为所述待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述编码比特序列进行交织，包括：对所述编码比特序列进行比特反序BRO排序后，再进行顺序排列或者逆序排列。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述从所述信息比特序列的K个比特和所述编码比特序列的M个比特中确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特，包括：将所述Nmin个比特作为第一类比特序列，将所述编码比特序列的剩余的M-Nmin个比特作为第二类比特序列，将信息比特序列的K个比特作为第三类比特序列；计算当将所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中每个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率，将误帧率最小时对应的比特确定为所述第Nmin+1比特，再从所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中剩余的比特中确定使得所述待传输比特序列的误帧率最小的比特作为第Nmin+2比特，直至确定出所述第Nmax比特。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算当将所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中每个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率，包括：利用密度进化算法，计算当将所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列中每个比特加入到所述待传输比特序列中时，所述待传输比特序列的误帧率。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过对所述第一类比特序列、所述第二类比特序列和所述第三类比特序列分别进行重复操作、打孔操作和交织操作中的至少一种操作，并对进行所述至少一种操作后的所述第一类比特序列、进行所述至少一种操作后的所述第二类比特序列和进行所述至少一种操作后的所述第三类比特序列进行混合操作，获得混合比特序列，使得混合比特序列的前M-Nmin个比特为所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特；将所述Nmin个比特和所述混合比特序列的前M-Nmin个比特进行缓存；顺序读取缓存中所述待传输比特序列中的比特进行传输。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，为对log2Nmax上取整，所述从所述编码比特序列中选取Nmin个比特，作为混合自动重传请求HARQ传输过程的待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特，包括：对所述编码比特序列进行打孔，获得打孔后的长度为Nmax的比特序列；计算当将所述长度为Nmax的比特序列中每个比特放在所述待传输比特序列中第Nmax比特时，所述待传输比特序列的误帧率，将误帧率最大时对应的比特确定为第Nmax比特，再从所述长度为Nmax的比特序列中剩余的比特中确定使得所述待传输比特序列的误帧率最大的比特作为第Nmax-1比特，直至确定出第Nmin+1比特，剩余的Nmin个比特作为所述待传输比特序列的第1比特至第Nmin比特；所述从所述信息比特序列的K个比特和所述编码比特序列的M个比特中确定所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特的每一个比特，包括：将所述信息比特序列的K个比特的权重设置为零，将所述计算当将所述长度为Nmax的比特序列中每个比特放在所述待传输比特序列中第Nmax比特时，所述待传输比特序列的误帧率，将误帧率最大时对应的比特确定为第Nmax比特，再从所述长度为Nmax的比特序列中剩余的比特中确定使得所述待传输比特序列的误帧率最大的比特作为第Nmax-1比特，直至确定出第Nmin+1比特的过程确定出的比特作为所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述Nmin个比特作为第一类比特序列，将所述编码比特序列的剩余的M-Nmin个比特作为第二类比特序列；通过对所述第一类比特序列和所述第二类比特序列分别进行重复操作、打孔操作和交织操作中的至少一种操作，并对进行所述至少一种操作后的所述第一类比特序列和进行所述至少一种操作后的所述第二类比特序列进行混合操作，获得混合比特序列，使得混合比特序列的前M-Nmin个比特为所述待传输比特序列的第Nmin+1比特至第Nmax比特；将所述Nmin个比特和所述混合比特序列的前M-Nmin个比特进行缓存；顺序读取缓存中所述待传输比特序列中的比特进行传输。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，李斌，沈晖，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44