一种速率匹配的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种速率匹配的方法，该方法包括：网络设备确定传输码率R，其中，R＝K/M，K为信息比特长度，M为目标码的长度，K和M为正整数；若传输码率R大于或等于第一码率阈值，则网络设备确定对长度为N的比特序列采用缩短模式，若传输码率R小于第一码率阈值，则网络设备确定对长度为N的比特序列采用打孔模式，N为母码长度，N为正整数；网络设备将所述长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列，并且网络设备将第一编码序列采用缩短或者打孔得到长度为M的第二编码序列。本申请还提供了对应该方法的速率匹配的设备。通过采用上述的方法和设别，可以灵活地选择打孔/缩短模式，克服打孔/缩短过程中导致的性能损失。

【技术实现步骤摘要】
一种速率匹配的方法和装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种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。土耳其教授Arikan提出的极化码(Polarcodes)是第一个理论上证明可以达到香农容量且具有低编译码复杂度的码。Polar码是一种线性块码，其编码矩阵为GN，编码过程为其中是一个二进制的行矢量，长度为N(即母码长度)；GN是一个N×N的矩阵，且定义为log2N个矩阵F2的克罗内克(Kronecker)乘积。上述矩阵Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些比特的索引的集合记作另外的一部分比特设置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特或冻结比特(frozenbits)，其索引的集合用的补集表示。Polar码的编码过程相当于：这里，GN(A)是GN中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵，GN(AC)是GN中由集合AC中的索引对应的那些行得到的子矩阵。为中的信息比特集合，信息比特个数为K；为中的冻结比特集合，冻结比特个数为(N-K)，是已知比特。这些冻结比特通常被设置为0，但是只要收发端预先约定，冻结比特可以被任意设置。冻结比特设置为0时，Polar码的编码输出可简化为：是一个K×N的矩阵。Polar码的构造过程即集合的选取过程，决定了Polar码的性能。Polar码的构造过程通常是，根据母码码长N确定共存在N个极化信道，分别对应编码矩阵的N个行，计算极化信道可靠度，将可靠度较高的前K个极化信道的索引作为集合A的元素，剩余(N-K)个极化信道对应的索引作为冻结比特的索引集合的元素。集合A决定了信息比特的位置，集合决定了冻结比特的位置。从编码矩阵可以看出，原始Polar码(母码)的码长为2的整数次幂，在实际应用中需要通过速率匹配实现任意码长的Polar码。现有技术采用打孔(puncture)或缩短(shorten)的方案实现速率匹配。现有技术在编码时总是通过对超过目标码长的母码进行打孔达到目标码长，译码时填充恢复至母码码长。对于母码中信息比特较多的情形，直接对母码进行打孔/缩短的速率匹配方式，会出现性能损失。
技术实现思路
有鉴于此，本申请要目的是提供一种速率匹配的方法和装置，用于克服打孔/缩短过程中导致的性能损失。第一方面，本申请提供了一种速率匹配的方法，应用于无线网络中，包括：网络设备确定传输码率R，其中，R＝K/M，K为信息比特长度，M为目标码的长度，K和M为正整数；若所述传输码率R大于或等于第一码率阈值，则所述网络设备确定对长度为N的比特序列采用缩短模式，若所述传输码率R小于第一码率阈值，则所述网络设备确定对长度为N的比特序列采用打孔模式，N为母码长度，N为正整数；所述网络设备将所述长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列，并且所述网络设备将所述第一编码序列采用缩短或者打孔得到长度为M的第二编码序列。第二方面，本申请提供了一种速率匹配的设备，应用于无线网络中，所述设备包括：第一确定单元，用于确定传输码率R，其中，R＝K/M，K为信息比特长度，M为目标码的长度，K和M为正整数；第二确定单元，用于若所述传输码率R大于或等于第一码率阈值，则所述第二确定单元对长度为N的比特序列采用缩短模式，若所述传输码率R小于第一码率阈值，则所述第二确定单元确定对长度为N的比特序列采用打孔模式，N为母码长度，N为正整数；编码单元，用于将所述长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列；处理单元，用于将所述第一编码序列采用缩短或者打孔得到长度为M的第二编码序列。结合第一方面及第二方面，在一种可能的设计中，若所述传输码率R大于或等于第一码率阈值，则所述网络设备确定对长度为N的比特序列采用缩短模式，具体包括：所述网络设备将所述长度为N的比特序列分成S1个等长的比特组，S1为正整数；所述网络设备确定缩短的比特组的数目为N1，所述网络设备确定除缩短的比特组外的缩短比特数目为N2，其中，结合第一方面及第二方面，在一种可能的设计中，所述传输码率R小于第一码率阈值，则所述网络设备确定对长度为N的比特序列采用打孔模式，具体包括：所述网络设备将所述长度为N的比特序列分成S2个等长的比特组，S2为正整数；所述网络设备确定打孔的比特组的数目为L1，所述网络设备确定除打孔的比特组外的打孔比特数目为L2，其中，结合第一方面及第二方面，在一种可能的设计中，所述网络设备将所述长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列前，所述方法还包括：所述网络设备将所述缩短模式或者所述打孔模式确定的比特序号对应的极化信道放置冻结比特。结合第一方面及第二方面，在一种可能的设计中，所述第一码率阈值的取值为以下一种：0，1/4，1/3，2/5，1/2，1。第三方面，本申请提供了一种通信设备，包括：存储器，处理器，及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，器特征在于，所述处理器执行所述程序时，执行如第一方面所述的方法。附图说明图1为无线通信的基本流程图。图2为本申请实施例的应用场景图。图3为ArikanPolar码的构造示图。图4为CAPolar码的构造示图。图5为PCPolar码的构造示图。图6为本申请实施例的流程图。图7为本申请实施例的缩短示意图。图8为本申请实施例的打孔示意图。图9为本申请实施例的虚拟装置结构图。图10为本申请实施例的实体装置结构图。具体实施方式下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。图1是无线通信的基本流程，在发送端，信源依次经过信源编码、信道编码、速率匹配和调制映射后发出。在接收端，依次通过解映射解调、解速率匹配、信道译码和信源译码输出信宿。信道编译码可以采用Polar码，由于原始Polar码(母码)的码长为2的整数次幂，在实际应用中需要通过速率匹配实现任意码长的Polar码。发送端在信道编码后进行速率匹配实现任意的目标码长，在接收端，信道解码之前先进行解速率匹配。需要说明的是，无线通信的基本流程还包括额外流程(例如：预编码和交织)，鉴于这些额外流程对于本领域技术人员而言是公知常识，不再一一列举。本申请实施例可以应用于无线通信系统，无线通信系统通常由小区组成，每个小区包含一个基站(英文：BaseStation，简称：BS)，基站向多个移动台(英文：MobileStation，简称：MS)提供通信服务，其中基站连接到核心网设备，如图2所示。其中基站包含BBU(英文：BasebandUnit，中文：基带单元)和RRU(英文：RemoteRadioUnit，中文：远端射频单元)。BBU和RRU可以放置在不同的地方，例如：RRU拉远，放置于高话务量的区域，BBU放置于中心机房。BBU和RRU也可以放置在同一机房。BBU和RRU也可以为一个机架下的不同部件。需要说明的是，本申请实施例提及的无线通信系统包括但不限于：窄带物联网系统(英文：NarrowBand-InternetofThings，简称：NB-IoT)、全球移动通信系统(英文：GlobalSystemforMobileCommunications，简称：GSM)、增强型数据速率GSM演进系统(英文：Enh本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种速率匹配的方法，其特征在于，所述方法包括：获得长度为N的比特序列，N为母码长度，N为正整数；对所述长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列；对长度为N的第一编码序列进行块交织，得到交织后的第一编码序列；当传输码率R小于第一码率阈值，则对所述交织后的第一编码序列采用打孔模式，得到长度为M的第二编码序列，其中，所述传输码率R＝K/M，K为信息比特的长度，M为目标码的长度，K和M为正整数；发送所述第二编码序列。

【技术特征摘要】
1.一种速率匹配的方法，其特征在于，所述方法包括：获得长度为N的比特序列，N为母码长度，N为正整数；对所述长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列；对长度为N的第一编码序列进行块交织，得到交织后的第一编码序列；当传输码率R小于第一码率阈值，则对所述交织后的第一编码序列采用打孔模式，得到长度为M的第二编码序列，其中，所述传输码率R＝K/M，K为信息比特的长度，M为目标码的长度，K和M为正整数；发送所述第二编码序列。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述长度为N的比特序列分成S2个等长的比特组，S2为正整数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在传输码率R小于第一码率阈值的情况下所述方法具体包括：确定所述打孔模式中被打孔的比特组的数目为L1，除被打孔的比特组外的被打孔比特数目为L2，其中，L2＝N-M-L1*(N/S2)。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述L1为按照自然顺序，从前往后的顺序确定的所述L1个比特组，所述L2为按照自然顺序，从前往后的确定的L2个比特。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2的取值为32。6.如权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述所述打孔模式确定的比特序号对应的极化信道被用于放置冻结比特。7.如权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：除所述打孔模式确定的比特序号之外的极化信道中可靠度高的K个极化信道被用于放置信息比特。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一码率阈值的取值为以下一种：0，1/4，1/3，2/5，1/2，1。9.一种速率匹配的设备，其特征在于，所述设备包括：编码单元，用于将获得的长度为N的比特序列采用极性码Polar编码得到长度为N的第一编码序列，N为母码长度，N为正整数；处理单元，用于对长度为N的第一编码序列进行块交织，得到交织后的第一编码序列；当传输码率R小于第一码率阈值，则对所述交织后的第一编码序列采用打孔模式，得到长度为M的第二编码序列，其中，所述传输码率R＝K/M，K为信息比特的长度，M为目标码的长度，K和M为正整数。10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理单元，还用于将所述长度为N的比特序列分成S2个等长的比特组，S2为正整数。11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述处理单元，具体用于在传输码率R小于第一码率阈值的情况下，确定所述打孔模式中被打孔的比特组的数目为L1，除被打孔的比特组外的被打孔比特数目为L2，其中，L2＝N-M-L1*(N/S2)。12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述L1为按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：张公正，皇甫幼睿，黄凌晨，陈莹，乔云飞，李榕，
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