使用极化码传输和接收数据制造技术

本发明专利技术提供一种使用极化码在物理信道上传输并接收数据的方法及装置。极化码在物理信道内定义多个虚拟信道，并将多个虚拟信道的子集分配给数据传输。用于数据传输的多个虚拟信道的子集中的每个分别被映射到待传输的数据块的多个码元。传输数据的方法：接收待传输的数据块；接收与数据块一起待传输的额外数据；选择分配给数据传输的多个虚拟信道中的一个或多个作为传输额外数据的多个信道；基于额外数据，确定加扰序列；将加扰序列应用于映射到用于传输额外数据的一个或多个虚拟信道的数据块的多个码元，以生成已加扰版本的数据块；以及根据极化码，传输已加扰版本的数据块，其中使能数据块中的错误检测的错误检测数据也被传输。接收数据的方法：接收已加扰版本的数据块，其中使能数据块中的错误检测的错误检测数据也被接收；将分配用于数据传输的一个或多个虚拟信道标识为额外数据已被传输的多个信道，其中已加扰版本的数据块是通过加扰数据块的多个码元而形成的，数据块的多个码元是使用基于额外数据的加扰序列而在多个信道上传输的；生成关于已应用于传输额外数据的多个信道的加扰序列的一个或多个假设；测试一个或多个假设中的每个，以通过根据每个假设对已加扰版本的数据进行去加扰，并使用错误检测数据判断已加扰数据块中是否存在任何错误，标识正确的假设，其中正确的假设为用于已加扰数据块中不存在任何错误的一个假设；以及确定额外数据，额外数据是基于应用于传输额外数据的多个信道的加扰序列的正确的假设而传输的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用极化码传输和接收数据
本专利技术涉及使用极化码(Polarcode)传输(transmission)和接收数据。具体而言，本专利技术涉及与被传输或接收的数据块一起的额外数据的隐性传输和接收。
技术介绍
无线通信系统，例如第三代(third-generation，3G)移动通信标准及技术，是众所周知的。这种3G标准及技术由第三代合作伙伴项目(3GPartnershipProject，3GPP)所开发。第三代无线通信已被普遍发展以支持宏小区移动电话通信。通信系统及网络已朝向宽带与移动系统发展。第三代合作伙伴项目已经开发了所谓的长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统，即演进通用移动电通信系统陆地无线接入网(EvolvedUniversalMobileTelecommunicationSystemTerritorialRadioAccessNetwork，E-UTRAN)，以用于移动接入网络，其中一个或多个宏小区由称为演进节点B(evolvedNodeB，eNodeB或eNB)的基站支持。近年来，LTE正在向着所谓的5G系统或新空口系统(NR，newradio)进一步演化，其中一个或多个小区由称为广义节点B(generalizedNodeB，gNB)的基站支持。在3GPP中，对于NR系统的新特征及相关特征的实现的协议，进行着连续探索。这些协议与很多选项相关。一个感兴趣选项涉及用于增强型移动宽带(enhancedMobileBroadband，eMBB)上行链路(UL)/下行链路(DL)控制信道的极化编码的使用。根据该选项，在级联(concatenated)极化码的情况中，循环冗余校验(cyclicredundancycheck，CRC)码将在已编码块之内或另一编码块之外被使用。这些CRC码可以被用于提供正在传输的数据块的错误检测，并且，在一些实施方式中，也可以使能纠错。5G中的极化码已被证明，通过二进制擦除信道(binaryerasurechannel，BEC)的码构造，实现了容量。编码复杂度为编码块尺寸N的O(Nlog2N)。解码复杂度在连续消除(successivecancellation，SC)解码器的情况下为O(Nlog2N)，并且随着具有更高性能的更高级解码器而更高，例如，列表解码器的O(LNlog2N)。列表解码器的实现复杂度随着列表尺寸增大而增大，特别是较大的块尺寸。此外，极化码与Turbo和LDPC不可并行，并且较大块长度的延时要求是存在问题的。然而，由于NR控制信道需要超强可靠性传输，极化码已显现出性能优于列表解码器的无错误下限且较短长度的Turbo码和LDPC。在通信系统中，编码通常被用于提高数据传输的可靠性。极化码是线性块码，其可以证明地实现用于具有较低编码-解码复杂度的二进制擦除信道的香农(Shannon)容量。概念上，极化码将物理信道划分成多个虚拟信道。由极化码所定义的每个虚拟信道的可靠性(即该信道上传输的码元将成功被接收的可能性)相互不同。然而，通常，随着由极化码所定义的虚拟信道数量增大(例如，N趋近于无穷大)，每个信道的可靠性极化成变得非常可靠(例如，具有容量1的理想信道)或者非常不可靠(例如，具有容量0的无用信道)。具有最高可靠性的虚拟信道被选中以用于信息码元(bit)的传输，而其他虚拟信道均被“冻结”，且不用于信息码元的传输。对于相同的码块尺寸，数据码元和冻结码元的位置随着极化码构造参数变化而变化。编码器和解码器均必须利用相同的冻结码元的位置，对于成功解码方式，它们应该了解码构造的参数或是码构造的结果的预定义冻结位置集。如图1所示，通过从复制并组合基础变换110开始，复制并组合n次已构造变换，尺寸为N(其中，在图1中，N＝8)的极化码120被生成，以给出N个虚拟信道，其中，N＝2n。应注意的是，图1中所使用的符号⊕表示异或(exclusiveOR，XOR)运算。在这些信道中，对于码率R＝1/2，具有最高可靠性的4个信道被表示为“数据”信道，而具有最低可靠性的4个信道被表示为“冻结”信道。在本
中，不同的协议已经被给出，例如：协议：·J个CRC码元被提供(其可以被用于错误检测，也可以被用于辅助解码，以及潜在地用于早期终止)–J在DL和UL中可以不同–J在UL中可以基于有效载荷尺寸(0不被排除)·另外，J’个辅助码元被提供在可靠位置中(其可以被用于辅助解码，以及潜在地用于早期终止)·J+J’<＝满足FAR目标所需的码元数量(nFAR)+6–操作假设：·对于DL,nFAR＝16(至少用于eMBB相关的下行链路控制信息(DownlinkControlInformation，DCI))·对于UL,nFAR＝8或16(至少用于eMBB相关的上行链路控制信息(UplinkControlInformation，UCI)；注意，这应用于具有CRC的UL情况)·J’>0·操作假设：J”<＝2个额外辅助码元被提供在不可靠位置中(其可以被用于辅助解码，以及潜在地用于早期终止)–如果重要的好处自更大值J”显现出来而没有不适当的复杂度，则在RAN1#89可以被重新访问–公司被鼓励额外地评估J”＝8·J’(以及如果存在的J”)个码元可以为CRC码元和/或PC码元和/或哈希(hash)码元(如果可能，则范围缩编(downscope))·J,J’(以及如果存在的J”)个辅助码元的放置为早期终止技术之后的FFS–附加？–分布？·均匀地？·不均匀地？协议(用于非常小的块长度)：·K＝1(如果信道编码被应用):o重复码·K＝2(如果信道编码被应用):o单式码(Simplexcode)·3<＝K<＝11:oLTERM码■注意的是，如果NR需要LTERM码所不支持的码字尺寸N，则与在LTE中一样，LTERM码将通过重复而被拓展·12<＝K:o极化码(所有控制信息尺寸的单个设计，除了有效载荷的CRC码元的可能省略<＝～22个码元)DCI的协议：·极化码的最大母码尺寸，N＝2n，为：o对于下行链路控制信息，Nmax,DCI＝512UCI的操作假设：·Nmax,UCI＝1024o优化K达到200的码设计■也致力于支持具有较好性能的K的值达到500的码设计，通常使用更高码率·在不影响最终设计的情况下，公司被鼓励研究高级码率匹配方案，直到RAN1#88bis·如果证明生成Nmax,UCI＝1024的较好码设计是不可能的，则在RAN1#88bis，操作假设可以被重新访问协议：·性能指标(可以是基于分析推导)oBLERoFAR(AWGN作为解码器的输入)·控制信道的极化码支持如下可选项中的一个：o可选项1：CRC码+“基础极化”(即按照上述所商定的说明)码■1a:更长的CRC·例如，(J+J’)个码元的CRC+基础极化■1b:J个码元的CRC·J个码元可以被分布■CRC可以用于错误检测和纠错o可选项2:J个码元的CRC+级联极化码■例如，J个码元的CRC+J’个码元CRC+基础极化；·J个码元的CRC+J’个码元的已分布CRC+基础极化；·J个码元的CRC+PC码元+基础极化；(即PC极化)·J个码元的CRC+哈希序列+基础极化；·…■J个码元的CRC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用极化码在物理信道上传输数据的方法，所述极化码在所述物理信道内定义多个虚拟信道，并将所述多个虚拟信道的子集分配给数据传输，用于所述数据传输的多个虚拟信道的子集中的每个分别被映射到待传输的数据块的多个码元，该方法包括：接收待传输的数据块；接收与所述数据块一起待传输的额外数据；选择分配给所述数据传输的多个虚拟信道中的一个或多个作为传输所述额外数据的多个信道；基于所述额外数据，确定加扰序列；将所述加扰序列应用于映射到用于传输所述额外数据的一个或多个虚拟信道的所述数据块的多个码元，以生成已加扰版本的所述数据块；以及根据所述极化码，传输已加扰版本的所述数据块，其中使能所述数据块中的错误检测的错误检测数据也被传输。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.05 GB 1707267.9;2017.05.08 GB 1707278.61.一种使用极化码在物理信道上传输数据的方法，所述极化码在所述物理信道内定义多个虚拟信道，并将所述多个虚拟信道的子集分配给数据传输，用于所述数据传输的多个虚拟信道的子集中的每个分别被映射到待传输的数据块的多个码元，该方法包括：接收待传输的数据块；接收与所述数据块一起待传输的额外数据；选择分配给所述数据传输的多个虚拟信道中的一个或多个作为传输所述额外数据的多个信道；基于所述额外数据，确定加扰序列；将所述加扰序列应用于映射到用于传输所述额外数据的一个或多个虚拟信道的所述数据块的多个码元，以生成已加扰版本的所述数据块；以及根据所述极化码，传输已加扰版本的所述数据块，其中使能所述数据块中的错误检测的错误检测数据也被传输。2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，该方法还包括：接收所述数据块的错误检测数据。3.如权利要求2中所述的方法，其特征在于，接收到的所述数据块包括错误检测数据。4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，该方法还包括：生成所述数据块的错误检测数据。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，已加扰版本的所述数据块包括错误检测数据。6.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将错误检测数据与已加扰版本的所述数据块分开进行传输。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述错误检测数据包括循环冗余校验码。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，选择用于传输所述额外数据的一个或多个虚拟信道是至少部分基于一个或多个虚拟信道的各自的可靠性。9.如权利要求8中所述的方法，其特征在于，选择用于传输所述额外数据的一个或多个虚拟信道，包括：在分配给数据传输的一个或多个虚拟信道中选择具有最高可靠性的一个或多个虚拟信道。10.如权利要求8或9中所述的方法，其特征在于，选择用于传输所述额外数据的一个或多个虚拟信道，包括：选择可靠性超过预设阈值的一个或多个虚拟信道。11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述极化码的块尺寸小于接收到的所述数据块的尺寸；以及所述额外数据包括没有由极化码映射到多个虚拟信道上的接收到的数据块的多个码元。12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述加扰序列是自一个或多个不同加扰序列中选择的，每个不同加扰序列与额外数据的不同值相关。13.如权利要求12中所述的方法，其特征在于，一个或多个不同加扰序列包括与UCI中的ACK相关的加扰序列和与UCI中的NACK相关的加扰序列。14.如权利要求12中所述的方法，其特征在于，一个或多个不同加扰序列包括与PBCH的SS块时间索引指示相关的多个加扰序列。15.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，选择用于传输额外数据的信道数量等于舍入成下一个整数值的log2K，其中K为不同加扰序列数量，加扰序列是自不同加扰序列数量中选择的。16.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，选择用于传输额外数据的信道数量大于舍入成下一个整数值的log2K，其中K为不同加扰序列数量，加扰序列是自不同加扰序列数量中选择的。17.如权利要求16中所述的方法，其特征在于，多个不同加扰序列被选择，以最大化特定数量的虚拟信道的每个不同加扰序列之间的代码间距，特定数量的虚拟信道被选择用于传输额外数据。18.如权利要求16中所述的方法，其特征在于，还包括：确定选择用于传输额外数据的信道数量，以最小化假正错误率。19.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述加扰序列包括所述额外数据。20.如权利要求19中所述的方法，其特征在于，所述额外数据包括对已传输数据的接收器已知的数据。21.如权利要求20中所述的方法，其特征在于，所述额外数据包括与移动网络中的小区相关的小区ID。22.如权利要求20中所述的方法，其特征在于，所述额外数据包括RNTI或部分RNTI。23.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述额外数据包括先前已传输的重复数据。24.如权利要求20中所述的方法，其特征在于，重复数据包括UCI中的ACK/NACK指示。25.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，额外数据包括URLLC/eMBB复用中的删余信息。26.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述极化码是根据等于1—R的极化码构造参数构造的，其中R等于用于数据传输的虚拟信道数量D除以不分配给数据传输的虚拟信道的剩余数量。27.一种使用极化码在物理信道上接收数据的方法，所述极化码在所述物理信道内定义多个虚拟信道，并将所述多个虚拟信道的子集分配给数据传输，用于所述数据传输的多个虚拟信道的子集中的每个分别被映射到待传输的数据块的多个码...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·帕劳根，柳光，罗伊·罗恩，埃夫斯塔西奥斯·格德拉纳若斯，
申请(专利权)人：捷开通讯深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44