使用极化码时的分段码率匹配系统和方法技术方案

公开了用于在使用极化码时执行码率匹配的系统和方法。在一项实施例中，在极化编码器处接收多个比特。获得对应于以下项中至少一项的值：传输所述多个比特所要使用的码率和传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量。确定所述值所属的值范围，并获得对应于所述值所属的所述范围的信息序列。根据所述信息序列将所述多个比特映射到输入向量的位置的子集中。将所述输入向量的其余位置设置为解码器已知的冻结值。然后，在所述极化编码器中对所述输入向量进行编码以生成码字。

A Piecewise Rate Matching System with Polarization Code

A system and method for performing rate matching when using polarization codes are disclosed. In one embodiment, a plurality of bits are received at a polarization encoder. A value corresponding to at least one of the following items is obtained: the rate to be used for transmitting the plurality of bits and the number of coded bits to be used for transmitting the plurality of bits. Determine the range of values to which the values belong, and obtain a sequence of information corresponding to the range to which the values belong. According to the information sequence, the plurality of bits are mapped to a subset of the position of the input vector. The rest of the input vector is set to a freeze value known to the decoder. Then, the input vector is coded in the polarization encoder to generate codewords.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用极化码时的分段码率匹配系统和方法相关申请案交叉申请本申请要求2016年6月17日递交的专利技术名称为“使用极化码时的分段码率匹配系统和方法(SystemsandMethodsforPiece-WiseRateMatchingWhenUsingPolarCodes)”的第62/351,438号美国临时专利申请案以及2017年5月29日递交的专利技术名称为“使用极化码时的片段码率匹配系统和方法(SystemsandMethodsforPiece-WiseRateMatchingWhenUsingPolarCodes)”的第15/607,591号美国专利申请案的在先申请优先权，这两个在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
本申请涉及差错控制编码和码率匹配，更具体而言，涉及使用通用极化码时的码率匹配
技术介绍
在通信系统中，信息通过信道从发射器传输到接收器。例如，在无线通信系统中，移动设备中的发射器可以通过无线信道向基站中的接收器传输信息。信道可能会在通过信道传输的信息中引入差错。可以使用差错控制编码来检测和/或纠正这种差错。例如，待从发射器传输到接收器的k个信息比特可以先由发射器中的编码器进行编码以获得具有Nb个比特长度的码字，其中，Nb＞k。然后，该码字可以通过信道进行传输。进而，接收到的码字由接收器中的解码器进行解码以做出关于传输k个比特的决定。因传输比特长度为Nb＞k的码字而增加的冗余会使得在接收器处正确解码k个比特的可能性增大，即使码字中因信道中的噪声引入了一些差错。存在不同类型的检错码和纠错码。E.Arιkan在IEEE信息理论学报(2009年7月)第55卷第7期上发表的论文“信道极化：一种构造对称二进制输入无记忆信道的容量可达代码的方法(ChannelPolarization:AMethodforConstructingCapacity-AchievingCodesforSymmetricBinary-InputMemorylessChannels)”中公开了一种纠错码，称为Arikan极化码。Arikan极化码是一种二进制极化码，这意味着Arikan极化码仅对二进制符号字母表执行差错控制编码。使用Arkian极化码编码的k个比特表示k个信息符号。k个信息符号中的每一个只能取两个值中的一个。而且，Arikan极化码中的每个码字的比特长度Nb必须是2的幂，即Nb＝2n，其中，n是自然数。然而，由于码率要求，可以实际传输到信道中的码字长度可能不完全是比特长度Nb＝2n。
技术实现思路
公开了可以在使用极化码时作为码率匹配的一部分来执行的系统和方法。在一项实施例中，提供了一种在发射器处执行的方法。所述方法包括在极化编码器处接收多个比特。所述方法还可以包括获得对应于以下项中至少一项的值：传输所述多个比特所要使用的码率和传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量。所述方法还可以包括确定所述值所属的值范围。所述方法还可以包括获得对应于所述值所属的所述范围的信息序列。所述方法还可以包括根据所述信息序列将所述多个比特映射到输入向量的位置的子集中。所述方法还可以包括将所述输入向量的其余位置设置为解码器已知的冻结值。所述方法还可以包括在所述极化编码器中对所述输入向量进行编码以生成码字。在任一前述实施例中，获得对应于所述范围的所述信息序列可以包括从存储器中检索得到对应于所述范围的已存储信息序列。在任一前述实施例中，对应于所述范围的所述信息序列可以是基于所述范围内的一个代表值所确定的信息序列。所述代表值可以距所述范围的一端比距所述范围的另一端更近。所述代表值可以等于处于或接近于所述范围的所述端的值。在任一前述实施例中，所述方法还可以包括根据打孔模式对所述码字进行打孔以获得打孔码字。所述打孔码字的比特长度等于所述传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量。在一些实施例中，根据所述打孔模式对所述码字进行打孔包括对所述码字进行截短。在一些实施例中，所述码字的比特长度为Nb，所述打孔码字的比特长度为M，所述打孔模式是指对所述码字的前(Nb-M)个比特进行打孔。也可以使用其它打孔模式。在任一前述实施例中，所述多个比特可以是第一多个比特，所述值可以是第一值，所述信息序列可以是第一信息序列，所述输入向量可以是第一输入向量，所述码字可以是第一码字，所述打孔码字可以是第一打孔码字。然后，所述方法还可以包括在所述极化编码器处接收第二多个比特。所述方法还可以包括获得对应于以下项中至少一项的第二值：传输所述第二多个比特所要使用的码率和传输所述第二多个比特所要使用的第二打孔码字的比特长度。所述方法还可以包括确定所述第二值所属的值范围。所述方法还可以包括获得对应于所述第二值所属的所述范围的第二信息序列。所述方法还可以包括根据所述第二信息序列将所述第二多个比特映射到第二输入向量的位置的子集中。所述方法还可以包括将所述第二输入向量的其余位置设置为所述解码器已知的冻结值。所述方法还可以包括在所述极化编码器中对所述第二输入向量进行编码以生成第二码字。所述方法还可以包括根据打孔模式对所述第二码字进行打孔以获得所述第二打孔码字。在一些实施例中，所述第一打孔码字的比特长度不同于所述第二打孔码字的比特长度。在一些实施例中，所述第二值所属的所述范围与所述第一值所属的所述范围相同。在一些实施例中，所述第一信息序列与所述第二信息序列相同。在一些实施例中，所述第二值所属的所述范围与所述第一值所属的所述范围不同。在一些实施例中，所述第一信息序列与所述第二信息序列不同。在任一前述实施例中，所述多个比特中的至少一些可以表示多个q元符号，其中，q＞2。在任一前述实施例中，所述多个比特可以表示多个q元符号，其中，q＞2，并且所述码字可以包括以比特表示的q元符号。在任一前述实施例中，对所述输入向量进行编码可以包括使用至少一个极化编码器内核对所述输入向量进行编码以生成所述码字。所述编码可以包括在所述极化编码器内核处接收以比特表示的一组输入q元符号。所述编码可以包括根据所述极化编码器内核的种子矩阵变换所述一组输入q元符号，以产生以比特表示的一组输出q元符号。在另一项实施例中，提供了一种具有用于接收多个比特的极化编码器的发射器。所述发射器还可以包括信息序列发生器(例如，包括在所述极化编码器中或作为所述极化编码器的一部分)。所述信息序列生成器可以用于获得对应于以下项中至少一项的值：传输所述多个比特所要使用的码率和传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量。所述信息序列生成器还可以用于：确定所述值所属的值范围，并获得对应于所述值所属的所述范围的信息序列。所述发射器还可以包括输入向量形成器(例如，包括在所述极化编码器中或作为所述极化编码器的一部分)。所述输入向量形成器可以用于根据所述信息序列将所述多个比特映射到输入向量的位置的子集中。所述输入向量形成器还可以用于将所述输入向量的其余位置设置为解码器已知的冻结值。所述极化编码器还可以用于对所述输入向量进行编码以生成码字。在任一前述实施例中，所述发射器还可以包括存储器。所述信息序列生成器可以用于通过从所述存储器中检索得到对应于所述范围的已存储信息序列来获得对应于所述范围的所述信息序列。在任一前述实施例中，对应于所述范围的所述信息序列可以是基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在发射器处执行的方法，包括：在极化编码器处接收多个比特；获得对应于以下项中至少一项的值：传输所述多个比特所要使用的码率和传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量；确定所述值所属的值范围，并获得对应于所述值所属的所述范围的信息序列；根据所述信息序列将所述多个比特映射到输入向量的位置的子集中；将所述输入向量的其余位置设置为解码器已知的冻结值；以及在所述极化编码器中对所述输入向量进行编码以生成码字。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.17 US 62/351,438;2017.05.29 US 15/607,5911.一种在发射器处执行的方法，包括：在极化编码器处接收多个比特；获得对应于以下项中至少一项的值：传输所述多个比特所要使用的码率和传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量；确定所述值所属的值范围，并获得对应于所述值所属的所述范围的信息序列；根据所述信息序列将所述多个比特映射到输入向量的位置的子集中；将所述输入向量的其余位置设置为解码器已知的冻结值；以及在所述极化编码器中对所述输入向量进行编码以生成码字。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得对应于所述范围的所述信息序列包括：从存储器中检索得到对应于所述范围的已存储信息序列。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对应于所述范围的所述信息序列是基于所述范围内的一个代表值所确定的信息序列。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述代表值距所述范围的一端比距所述范围的另一端更近。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据打孔模式对所述码字进行打孔以获得打孔码字，其中，所述打孔码字的比特长度等于所述传输所述多个比特所要使用的已编码比特的数量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述打孔模式对所述码字进行打孔包括对所述码字进行截短。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述码字的比特长度为Nb，所述打孔码字的比特长度为M，其中，所述打孔模式是指对所述码字的前(Nb-M)个比特进行打孔。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个比特是第一多个比特，所述值是第一值，所述信息序列是第一信息序列，所述输入向量是第一输入向量，所述码字是第一码字，并且所述打孔码字是第一打孔码字；所述方法还包括：在所述极化编码器处接收第二多个比特；获得对应于以下项中至少一项的第二值：传输所述第二多个比特所要使用的码率和传输所述第二多个比特所要使用的第二打孔码字的比特长度；确定所述第二值所属的值范围，并获得对应于所述第二值所属的所述范围的第二信息序列；根据所述第二信息序列将所述第二多个比特映射到第二输入向量的位置的子集中；将所述第二输入向量的其余位置设置为所述解码器已知的冻结值；在极化编码器中对所述第二输入向量进行编码以生成第二码字；以及根据打孔模式对所述第二码字进行打孔以获得所述第二打孔码字。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一打孔码字的比特长度不同于所述第二打孔码字的比特长度。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述第二值所属的所述范围与所述第一值所属的所述范围相同，并且所述第一信息序列与所述第二信息序列相同。11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述第二值所属的所述范围与所述第一值所属的所述范围不同，并且所述第一信息序列与所述第二信息序列不同。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个比特中的至少一些表示多个q元符号，其中，q＞2。13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个比特表示多个q元符号，其中，q＞2，并且所述码字包括以比特表示的q元符号。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，对所述输入向量进行编码包括：使用至少一个极化编码器内核对所述输入向量进行编码以生成所述码字，所述编码包括：在所述极化编码器内核处接收以比特表示的一组输入q元符号；以及根据所述极化编码器内核的种子矩阵变换所述一组输入q元符号，以产生以比特表示的一组输出q元符号。15.一种发射器，包括：极化编码器，用于接收多个比特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张然，史无限，承楠，葛屹群，
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