一种极化码编码、译码方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种极化码编码、译码方法、装置、及设备，涉及通信技术领域，用以降低极化码的译码的时延和复杂度。本发明专利技术的极化码编码方法包括：获取多个循环冗余校验CRC校验比特；在待编码序列中确定交织填充位置；将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上；对交织填充有预定数量的CRC校验比特的待编码序列进行极化编码，并向接收端发送编码后的序列；其中，所述第一预定数量小于或等于所述多个CRC校验比特的总个数。本发明专利技术实施例可降低极化码的译码的时延和复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种极化码编码、译码方法、装置及设备
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种极化码编码、译码方法、装置、及设备。
技术介绍
极化码(Polar码)是目前唯一理论上能够达到香农限的信道编码，并且具有较低的编译码复杂度。一经提出便在学术、工业界引起了广泛的关注。国际移动通信标准化组织3GPP确定了极化码作为5GeMBB(EnhanceMobileBroadband，增强移动宽带)场景的控制信道编码方案。图1是现有技术实现极化码编码方案，下(上)行信道的控制信息(payload)首先经过CRC(CyclicRedundancyCheck，循环冗余校验)校验位添加后，生成长度为K的信息比特序列；然后按照从前到后的顺序将信息比特填入到母码长度为N的编码序列中，母码中多余的比特位填0，称为冻结位，K/N称为码率。根据3GPP约定，下行控制信道的CRC检验位长度为24，上行可能会根据传输块长设置增加长度11的CRC16，编码后的母码长度N为256或者512。图2是现有技术的极化码译码方法(母码长度N＝8)由完全二叉树来描述。二叉树的最顶层为译码器所接收的软比特序列，从上至下逐层减半更新软比特值(称为α运算)，直至最底层(第0层)的节点7。对节点7进行路径选择后，根据选择路径的硬判结果更新节点8的软比特值，并对节点8进行路径分裂，硬判结果反馈至上一层(称为β运算)，以此类推直至节点7-节点14(称为叶子节点)全部遍历完毕。由于译码过程中后一个节点更新软比特值依赖于前一个节点的路径选择后的硬判结果，因而不能采用并行算法，使得极化码的译码具有很大的译码时延，并且译码的复杂度较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种极化码编码、译码方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以降低极化码的译码的时延和复杂度。为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供一种极化码编码方法，包括：获取多个循环冗余校验CRC校验比特；在待编码序列中确定交织填充位置；将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上；对交织填充有预定数量的CRC校验比特的待编码序列进行极化编码，并向接收端发送编码后的序列；其中，所述第一预定数量小于或等于所述多个CRC校验比特的总个数。其中，所述将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上，包括：将一极化码字对应的完全二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点；将所述第一预定数量的CRC校验比特中的CRC校验比特，交织到任意一个待处理节点的比特序列中的最后一个比特位的位置；根据交织后的CRC校验比特所在的填充位置，确定交织后的CRC校验比特在所述填充位置的CRC校验比特的值，并将所述值填充到所述填充位置。其中，交织填充位置L满足以下条件：其中，N1……Nn为任意整数；被交织填充到第一个填充位置上的第一CRC校验比特，由所述编码序列中所述第一个填充位置之前的所有比特位生成；被交织填充到除所述第一个填充位置之外的第X个填充位置上的第二CRC校验比特，由位于第X-1个填充位置的CRC校验比特和第X个填充位置之间的所有比特位生成；或者，被交织填充到除所述第一个填充位置之外的第X个填充位置上的第二CRC校验比特，由位于第X-1个填充位置的CRC校验比特和第X个填充位置之间的所有比特位以及位于第X-1个填充位置之前的第三预定数量的比特位生成，所述第三预定数量小于或等于位于第X-1个填充位置之前的比特位的总个数；其中X为2以上的整数。其中，所述将一极化码字对应的完全二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点，包括：在所述完全二叉树的第一层中，若第一目标节点的两个子节点都为冻结比特，则将所述第一目标节点确定为Rate0节点；若第一目标节点的两个子节点都为信息比特，则将所述第一目标节点确定为Rate1节点；若第一目标节点的左子节点为冻结比特，右节点为信息比特，则将所述第一目标节点确定为REP节点；若第一目标节点的左子节点为信息比特，右节点为冻结比特，则将所述第一目标节点确定为非四类节点；在所述完全二叉树的第二层中，若第二目标节点的两个子节点都为Rate0节点，则将所述第二目标节点确定为Rate0节点；若第二目标节点的两个子节点都为Rate1节点，则将所述第二目标节点确定为Rate1节点；若第二目标节点的左子节点为Rate0节点，右节点为REP节点，则将所述第二目标节点确定为REP节点；若第二目标节点的左子节点为REP节点，右节点为Rate1节点，则将所述第二目标节点确定为SPC节点；否则将所述第二目标节点确定为非四类节点；对于所述完全二叉树的第三层至最顶层中的自下而上的每一层，若第三目标节点的两个子节点都为Rate0节点，则将所述第三目标节点确定为Rate0节点；若第三目标节点的两个子节点都为Rate1节点，则将所述第三目标节点确定为Rate1节点；若第三目标节点的左子节点为Rate0节点，右节点为REP节点，则将所述第三目标节点确定为REP节点；若第三目标节点的左子节点为SPC节点，右节点为Rate1节点，则将所述第三目标节点确定为SPC节点；否则将所述第三目标节点确定为非四类节点。其中，所述方法还包括：向所述接收端发送所述交织填充位置的信息；或者与所述接收端预先约定所述交织填充位置的信息。第二方面，本专利技术实施例提供一种极化码译码方法，包括：接收发送端发送的编码序列；获取CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息；根据所述交织填充位置的信息，对所述编码序列进行译码。其中，所述根据所述交织填充位置的信息，对所述编码序列进行译码，包括：根据所述编码序列，将编码序列对应的译码二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点；根据所述交织填充位置的信息对所述待处理节点进行译码。其中，所述根据所述交织填充位置的信息对所述待处理节点进行译码，包括：对所述待处理节点进行更新软比特值计算和硬判决结果的反馈计算；若根据所述交织填充位置的信息确定所述待处理节点交织填充有CRC校验比特，则对所述待处理节点的硬判决结果中的第一个比特位进行CRC校验；若CRC校验通过，则保留所述待处理节点对应的译码路径，否则删除所述待处理节点对应的译码路径；若所有待处理节点的译码路径都被删除，则结束译码。其中，所述获取CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息，包括：接收所述发送端发送的CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息；或者根据与所述发送端的预先约定，获取CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息。第三方面，本专利技术实施例提供一种极化码编码装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取多个循环冗余校验CRC校验比特；确定模块，用于在待编码序列中确定交织填充位置；交织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化码编码方法，其特征在于，包括：获取多个循环冗余校验CRC校验比特；在待编码序列中确定交织填充位置；将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上；对交织填充有预定数量的CRC校验比特的待编码序列进行极化编码，并向接收端发送编码后的序列；其中，所述第一预定数量小于或等于所述多个CRC校验比特的总个数。

【技术特征摘要】
1.一种极化码编码方法，其特征在于，包括：获取多个循环冗余校验CRC校验比特；在待编码序列中确定交织填充位置；将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上；对交织填充有预定数量的CRC校验比特的待编码序列进行极化编码，并向接收端发送编码后的序列；其中，所述第一预定数量小于或等于所述多个CRC校验比特的总个数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上，包括：将一极化码字对应的完全二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点；将所述第一预定数量的CRC校验比特中的CRC校验比特，交织到任意一个待处理节点的比特序列中的最后一个比特位的位置；根据交织后的CRC校验比特所在的填充位置，确定交织后的CRC校验比特在所述填充位置的CRC校验比特的值，并将所述值填充到所述填充位置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，交织填充位置L满足以下条件：其中，N1……Nn为任意整数；被交织填充到第一个填充位置上的第一CRC校验比特，由所述编码序列中所述第一个填充位置之前的所有比特位生成；被交织填充到除所述第一个填充位置之外的第X个填充位置上的第二CRC校验比特，由位于第X-1个填充位置的CRC校验比特和第X个填充位置之间的所有比特位生成；或者，被交织填充到除所述第一个填充位置之外的第X个填充位置上的第二CRC校验比特，由位于第X-1个填充位置的CRC校验比特和第X个填充位置之间的所有比特位以及位于第X-1个填充位置之前的第三预定数量的比特位生成，所述第三预定数量小于或等于位于第X-1个填充位置之前的比特位的总个数；其中X为2以上的整数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将一极化码字对应的完全二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点，包括：在所述完全二叉树的第一层中，若第一目标节点的两个子节点都为冻结比特，则将所述第一目标节点确定为Rate0节点；若第一目标节点的两个子节点都为信息比特，则将所述第一目标节点确定为Rate1节点；若第一目标节点的左子节点为冻结比特，右节点为信息比特，则将所述第一目标节点确定为REP节点；若第一目标节点的左子节点为信息比特，右节点为冻结比特，则将所述第一目标节点确定为非四类节点；在所述完全二叉树的第二层中，若第二目标节点的两个子节点都为Rate0节点，则将所述第二目标节点确定为Rate0节点；若第二目标节点的两个子节点都为Rate1节点，则将所述第二目标节点确定为Rate1节点；若第二目标节点的左子节点为Rate0节点，右节点为REP节点，则将所述第二目标节点确定为REP节点；若第二目标节点的左子节点为REP节点，右节点为Rate1节点，则将所述第二目标节点确定为SPC节点；否则将所述第二目标节点确定为非四类节点；对于所述完全二叉树的第三层至最顶层中的自下而上的每一层，若第三目标节点的两个子节点都为Rate0节点，则将所述第三目标节点确定为Rate0节点；若第三目标节点的两个子节点都为Rate1节点，则将所述第三目标节点确定为Rate1节点；若第三目标节点的左子节点为Rate0节点，右节点为REP节点，则将所述第三目标节点确定为REP节点；若第三目标节点的左子节点为SPC节点，右节点为Rate1节点，则将所述第三目标节点确定为SPC节点；否则将所述第三目标节点确定为非四类节点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向所述接收端发送所述交织填充位置的信息；或者与所述接收端预先约定所述交织填充位置的信息。6.一种极化码译码方法，其特征在于，包括：接收发送端发送的编码序列；获取CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息；根据所述交织填充位置的信息，对所述编码序列进行译码。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述交织填充位置的信息，对所述编码序列进行译码，包括：根据所述编码序列，将编码序列对应的译码二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点；根据所述交织填充位置的信息对所述待处理节点进行译码。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述交织填充位置的信息对所述待处理节点进行译码，包括：对所述待处理节点进行更新软比特值计算和硬判决结果的反馈计算；若根据所述交织填充位置的信息确定所述待处理节点交织填充有CRC校验比特，则对所述待处理节点的硬判决结果中的第一个比特位进行CRC校验；若CRC校验通过，则保留所述待处理节点对应的译码路径，否则删除所述待处理节点对应的译码路径；若所有待处理节点的译码路径都被删除，则结束译码。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息，包括：接收所述发送端发送的CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息；或者根据与所述发送端的预先约定，获取CRC校验比特在所述编码序列中的交织填充位置的信息。10.一种极化码编码装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取多个循环冗余校验CRC校验比特；确定模块，用于在待编码序列中确定交织填充位置；交织填充模块，用于将所述多个CRC检验比特中第一预定数量的CRC校验比特，交织填充到所述待编码序列的交织填充位置上；发送模块，用于对交织填充有预定数量的CRC校验比特的待编码序列进行极化编码，并向接收端发送编码后的序列；其中，所述第一预定数量小于或等于所述多个CRC校验比特的总个数。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述交织填充模块包括：第一处理子模块，用于将一极化码字对应的完全二叉树缩聚成最小非完全二叉树，在所述最小非完全二叉树中确定待处理节点，其中所述待处理节点包括Rate0节点、Rate1节点、REP节点、SPC节点中的至少一种类型的节点；确定子模块，用于将所述第一预定数量的CRC校验比特中的CRC校验比特，交织到任意一个待处理节点的比特序列中的最后一个比特位的位置；交织填充子模块，用于根据交织后的CRC校验比特所在的填充位置，确定交织后的CRC校验比特在所述填充位置的CRC校验比特的值，并将所述值填充到所述填充位置。12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，交织填充位置L满足以下条件：其中，N1……Nn为任意整数；被交织填充到第一个填充位置上的第一CRC校验比特，由所述编码序列中所述第一个填充位置之前的所有比特位生成；被交织填充到除所述第一个填充位置之外的第X个填充位置上的第二CRC校验比特，由位于第X-1个填充位置的CRC校验比特和第X个填充位置之间的所有比特位生成；或者，被交织填充到除所述第一个填充位置之外的第X个填充位置上的第二CRC校验比特，由位于第X-1个填充位置的CRC校验比特和第X个填充位置之间的所有比特位以及位于第X-1个填充位置之前的第三预定数量的比特位生成，所述第三预定数量小于或等于位于第X-1个填充位置之前的比特位的总个数；其中X为2以上的整数。13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一处理子模块用于，在所述完全二叉树的第一层中，若第一目标节点的两个子节点都为冻结比特，则将所述第一目标节点确定为Rate0节点；若第一目标节点的两个子节点都为信息比特，则将所述第一目标节点确定为Rate1节点；若第一目标节点的左子节点为冻结比特，右节点为信息比特，则将所述第一目标节点确定为REP节点；若第一目标节点的左子节点为信息比特，右节点为冻结比特，则将所述第一目标节点确定为非四类节点；在所述完全二叉树的第二层中，若第二目标节点的两个子节点都为Rate0节点，则将所述第二目标节点确定为Rat...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱昀，杨燕，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11