具有自适应错误检测的级联极化码制造技术

根据某些实施例，提供了一种发射机执行的方法，用于自适应地生成极化码的预编码器比特。该方法包括获取预编码器比特的总数所取决于的至少一个配置参数。该至少一个配置参数包括信息块长度K、代码块长度N、和/或码率R＝K/N中的至少一个。确定预编码器比特的总数，以及根据所确定的预编码器比特的总数生成代码块的预编码器比特。将预编码器比特放置在代码块内。

Cascaded Polarization Codes with Adaptive Error Detection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自适应错误检测的级联极化码
本专利技术的实施例涉及无线通信领域；更具体地，涉及用于实现具有自适应错误检测的级联极化码的方法、装置和系统。
技术介绍
由E.Arikan在“ChannelPolarization：AMethodforConstructingCapacity-AchievingCodesforSymmetricBinary-InputMemorylessChannels”IEEETransactionsonInformationTheory，vol.55，pp.3051-3073，Jul.2009中提出的极化码是第一类构造编码方案，可证明其在低复杂度连续消除(SC)解码器下实现二进制输入离散无记忆信道的对称容量。然而，与诸如低密度奇偶校验(LDPC)码和Turbo码之类的其他现代信道编码方案相比，SC下的极化码的有限长度性能没有竞争力。后来，由I.Tal和A.Vardy在“ListDecodingofPolarcodes”ProceedingsofIEEESymp.Inf.Theory，pp.1-5，2011中提出了SC列表(SCL)解码器，其可以接近最佳最大似然(ML)解码器的性能。通过将简单的循环冗余校验CRC编码级联，示出了级联的极化码的性能与优化良好的LDPC和Turbo码的性能相当。结果是，已经采用极化码作为用于3GPP新无线电(NR)的下行链路控制信息(DCI)和上行链路控制信息(UCI)的信道编码技术，其中NR是5G无线通信系统。极化编码的主要思想是将一对相同的二进制输入信道转换成两个不同质量的不同信道，一个比原始二进制输入信道更好，一个比原始二进制输入信道更差。通过对二进制输入信道的2M个独立使用的组重复这种成对的极化操作，可以获得变化质量的2M个“比特信道”的组。这些比特信道中的一些比特信道几乎是完美的(即没有错误)，而其余部分几乎无用(即完全是噪声)。关键点是使用几乎完美的信道将数据发送给接收机，同时将无用信道的输入设置为具有接收机已知的固定值或冻结值(例如0)。由于这个原因，那些几乎无用的信道和几乎完美的信道的输入比特通常分别称为冻结比特和非冻结(或信息)比特。极化码中只有非冻结比特被用于携带数据。图1中示出了长度为8的极化码的结构的图示。尽管Arikan提出的原始极化码被证明是使用低复杂度连续消除(SC)解码器实现的容量，但与其他现代信道编码方案(例如LDPC码和Turbo码)相比，SC下的极化码的有限长度性能并不具有竞争力。I.Tal和A.Vardy提出了一种更复杂的解码器，称为SC列表(SCL)解码器，其中在解码过程中保持一个以上的留存决策路径的列表，但所得到的性能仍不令人满意。I.Tal和A.Vardy进一步提出，通过将线性外码(即CRC码)与原始极化码级联为内码，外码可用于校验列表中的任何候选路径是否被正确解码。这种两步解码过程显著地提高了性能，并使极化码与良好优化的LDPC码和Turbo码相比具有竞争力。当设计用于NR的下行链路控制信息(DCI)和上行链路控制信息(UCI)的错误校正控制的级联极化码时，一种类型是CRC辅助的极化编码(CA-Polar)，其中CRC比特被附接为极化码的预编码器，用于两个目的：错误检测和错误校正。根据先前的方法，分别用于错误检测和错误校正的CRC比特数是固定的。然而，固定的CRC比特数意味着固定的错误检测和错误校正能力。这不符合NR中各种业务类型的需求。例如，预计与超可靠低延迟通信(URLLC)数据相关联的DCI要求比与eMBB数据相关联的DCI更高的可靠性。因此，需要开发可以在NR中支持自适应错误检测和错误校正能力的方法。另一种类型的级联极化码是PC-Polar，其中在极化编码之前生成一系列奇偶校验和(PC)比特。与CA-Polar类似，PC比特序列对于给定的(K，M)是固定的，并且所有PC比特都用于错误校正。这里K是信息比特数，M是通过空中发送的编码比特数。对于PC-Polar，还希望具有自适应错误检测和错误校正能力。
技术实现思路
为了解决现有解决方案的前述问题，公开了用于自适应地选择CRC或PC比特的总数和/或在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用CRC比特的系统和方法。根据某些实施例，提供了一种发射机执行的方法，用于自适应地生成极化码的预编码器比特。该方法包括获取预编码器比特的总数所取决于的至少一个配置参数。该至少一个配置参数包括信息块长度K、代码块长度N、和/或码率R＝K/N中的至少一个。确定预编码器比特的总数，以及根据所确定的预编码器比特的总数生成代码块的预编码器比特。将预编码器比特放置在代码块内。根据某些实施例，提供了一种发射机执行的方法，用于自适应地生成极化码的预编码器比特。该方法包括：在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特。根据该分配和CRC比特的总数生成代码块的预编码器比特。将预编码器比特放置在代码块内。根据某些实施例，提供了一种接收机执行的方法，用于自适应地使用预编码器比特来辅助极化码的解码。该方法包括：在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特。使用分配用于错误校正的预编码器比特来辅助代码块的解码。在对代码块进行解码之后，使用分配用于错误检测的预编码器比特来对解码出的比特执行错误检测。根据某些实施例，提供了一种发射机，用于自适应地生成极化码的预编码器比特。发射机包括至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：获取预编码器比特的总数所取决于的至少一个配置参数。该至少一个配置参数包括信息块长度K、代码块长度N、和/或码率R＝K/N中的至少一个。确定预编码器比特的总数，以及根据所确定的预编码器比特的总数生成代码块的预编码器比特。将预编码器比特放置在代码块内。根据某些实施例，提供了一种发射机，用于自适应地生成极化码的预编码器比特。发射机包括至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特。根据该分配和CRC比特的总数生成代码块的预编码器比特。将预编码器比特放置在代码块内。根据某些实施例，提供了一种接收机，用于自适应地使用预编码器比特来辅助极化码的解码。接收机包括至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特。使用分配用于错误校正的预编码器比特来辅助代码块的解码。在对代码块进行解码之后，使用分配用于错误检测的预编码器比特来对解码出的比特执行错误检测。根据另一实施例，一种方法包括：自适应地选择CRC或PC比特的总数，在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用CRC比特，以及将CRC比特放置在代码块内。根据某些特定实施例，预编码器比特可以是CRC比特。根据备选的特定实施例，预编码器比特是奇偶校验和(PC)比特。本公开的某些实施例可以提供一个或多个技术优点。例如，根据各种实施例，本文特征的优点是允许针对不同的有效载荷量、变化的通信信道条件所需的不同编码参数以及在例如延迟和可靠性方面具有不同要求的不同类型的应用来定制CRC码的级联。由于5G无线通信需要涵盖广泛的环境和应用，所以本公开的实施例允许系统基于成本效益权衡来明智地分配无线电资源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发射机执行的方法，用于自适应地生成极化码的预编码器比特，所述方法包括：获取预编码器比特的总数所取决于的至少一个配置参数，所述至少一个配置参数包括信息块长度K、代码块长度N、和/或码率R＝K/N中的至少一个；确定所述预编码器比特的总数；根据所确定的预编码器比特的总数生成代码块的预编码器比特；以及将所述预编码器比特放置在所述代码块内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.06 US 62/455,1281.一种发射机执行的方法，用于自适应地生成极化码的预编码器比特，所述方法包括：获取预编码器比特的总数所取决于的至少一个配置参数，所述至少一个配置参数包括信息块长度K、代码块长度N、和/或码率R＝K/N中的至少一个；确定所述预编码器比特的总数；根据所确定的预编码器比特的总数生成代码块的预编码器比特；以及将所述预编码器比特放置在所述代码块内。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述预编码器比特放置在所述代码块内包括：将所述预编码器比特作为相接块放置在所述代码块内。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用交织器来将所述预编码器比特放置在所述代码块内，包括：通过使用交织器来将所述预编码器比特放置在交织的位置处。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，生成所述预编码器比特的步骤基于以下中的至少一个：延迟要求；可靠性要求；由目标码率指示的无线信道条件；以及由代码长度指示的可用无线电资源。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述预编码器比特包括CRC比特。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，生成所述预编码器比特包括：使用单个CRC生成器多项式来生成CRC比特。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，生成所述预编码器比特包括：使用两个或更多个CRC生成器多项式来生成CRC比特。8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述预编码器比特包括奇偶校验和PC比特。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，确定所述预编码器比特的总数包括：将第一可用预编码器比特数(Ld)分配给错误检测；以及将第二可用预编码器比特数(Lc)分配给错误校正。10.根据权利要求9所述的方法，其中：所述第一可用预编码器比特数(Ld)是与针对多个信息比特的最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)；以及所述第二可用预编码器比特数(Lc)通过从可用预编码器比特的总数(Ltotal)中减去所述第一可用预编码器比特数(Ld)来确定。11.根据权利要求9所述的方法，其中：分配给错误检测的所述第一可用预编码器比特数(Ld)大于与最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)以提供增强的错误检测能力。12.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，确定所述预编码器比特的总数包括：(a)将第一可用预编码器比特数(Ld，1)分配给错误检测，将第二可用预编码器比特数(Lc，1)分配给错误校正，以实现较低的错误检测能力和较高的错误校正能力；(b)将第三可用预编码器比特数(Ld，2)分配给错误检测，将第四可用预编码器比特数(Lc，2)分配给错误校正，以实现中等错误检测能力和中等错误校正能力；(c)将第五可用预编码器比特数(Ld，3)分配给错误检测，将第六可用预编码器比特数(Lc，3)分配给错误校正，以实现较高的错误检测能力和较低的错误校正能力，以及其中，为了提供增强的错误检测能力，对于与最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)来说，以下关系成立：Ld，0＜＝Ld，1＜Ld，2＜Ld，3，以及Lc，1＞Lc，2＞Lc，3。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述发射机包括无线设备。14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述发射机包括网络节点。15.一种发射机执行的方法，用于自适应地生成极化码的预编码器比特，所述方法包括：在所述极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特；根据所述分配和CRC比特的总数生成代码块的预编码器比特；将所述预编码器比特放置在所述代码块内。16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述预编码器比特放置在所述代码块内包括：将所述预编码器比特作为相接块放置在所述代码块内。17.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述预编码器比特放置在所述代码块内包括：使用交织器来将所述预编码器比特放置在所述代码块内的交织的位置处。18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，分配步骤基于以下中的至少一个：延迟要求；可靠性要求；由目标码率指示的无线信道条件；以及由代码长度指示的可用无线电资源。19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，所述可用预编码器比特包括CRC比特。20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，生成用于所述代码块的预编码器比特包括：使用单个CRC生成器多项式来生成所述CRC比特。21.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，生成用于所述代码块的预编码器比特包括：使用两个或更多个CRC生成器多项式来生成CRC比特。22.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，所述可用预编码器比特包括奇偶校验和PC比特。23.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中，在错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特包括：将第一可用预编码器比特数(Ld)分配给错误检测；以及将第二可用预编码器比特数(Lc)分配给错误校正。24.根据权利要求23所述的方法，其中：所述第一可用预编码器比特数(Ld)是与针对多个信息比特的最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)；以及所述第二可用预编码器比特数(Lc)通过从可用预编码器比特的总数(Ltotal)中减去所述第一可用预编码器比特数(Ld)来确定。25.根据权利要求23所述的方法，其中：分配给错误检测的所述第一可用预编码器比特数(Ld)大于与最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)以提供增强的错误检测能力。26.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中，在错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特包括选择以下之一：(a)将第一可用预编码器比特数(Ld，1)分配给错误检测，将第二可用预编码器比特数(Lc，1)分配给错误校正，以实现较低的错误检测能力和较高的错误校正能力；(b)将第三可用预编码器比特数(Ld，2)分配给错误检测，将第四可用预编码器比特数(Lc，2)分配给错误校正，以实现中等错误检测能力和中等错误校正能力；(c)将第五可用预编码器比特数(Ld，3)分配给错误检测，将第六可用预编码器比特数(Lc，3)分配给错误校正，以实现较高的错误检测能力和较低的错误校正能力，以及其中，为了提供增强的错误检测能力，对于与最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)来说，以下关系成立：Ld，0＜＝Ld，1＜Ld，2＜Ld，3，以及Lc，1＞Lc，2＞Lc，3。27.根据权利要求15至26中任一项所述的方法，其中，所述发射机包括无线设备。28.根据权利要求15至26中任一项所述的方法，其中，所述发射机包括网络节点。29.一种接收机执行的方法，用于自适应地使用预编码器比特以辅助极化码的解码，所述方法包括：在极化码的错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特；使用分配用于错误校正的预编码器比特来辅助代码块的解码；以及在对所述代码块进行解码之后，使用分配用于错误检测的预编码器比特来对解码出的比特执行错误检测。30.根据权利要求29所述的方法，其中，分配步骤基于以下中的至少一个：延迟要求；可靠性要求；由目标码率指示的无线信道条件；以及由代码长度指示的可用无线电资源。31.根据权利要求29至30中任一项所述的方法，其中，所述可用预编码器比特包括CRC比特。32.根据权利要求29至30中任一项所述的方法，其中，所述可用预编码器比特包括奇偶校验和PC比特。33.根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中，在错误检测和错误校正之间分配预编码器比特的总数中的不同数量的预编码器比特包括：将第一可用预编码器比特数(Ld)分配给错误检测；以及将第二可用预编码器比特数(Lc)分配给错误校正。34.根据权利要求33所述的方法，其中：所述第一可用预编码器比特数(Ld)是与针对多个信息比特的最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)；以及所述第二可用预编码器比特数(Lc)通过从可用预编码器比特的总数(Ltotal)中减去所述第一可用预编码器比特数(Ld)来确定。35.根据权利要求33所述的方法，其中：分配给错误检测的所述第一可用预编码器比特数(Ld)大于与最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)以提供增强的错误检测能力。36.根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中，在错误检测和错误校正之间分配不同数量的可用预编码器比特包括选择以下之一：(a)将第一可用预编码器比特数(Ld，1)分配给错误检测，将第二可用预编码器比特数(Lc，1)分配给错误校正，以实现较低的错误检测能力和较高的错误校正能力；(b)将第三可用预编码器比特数(Ld，2)分配给错误检测，将第四可用预编码器比特数(Lc，2)分配给错误校正，以实现中等错误检测能力和中等错误校正能力；(c)将第五可用预编码器比特数(Ld，3)分配给错误检测，将第六可用预编码器比特数(Lc，3)分配给错误校正，以实现较高的错误检测能力和较低的错误校正能力，以及其中，为了提供增强的错误检测能力，对于与最低级别的错误检测相关联的最小预编码器比特数(Ld，0)来说，以下关系成立：Ld，0＜＝Ld，1＜Ld，2＜Ld，3，以及Lc，1＞Lc，2＞Lc，3。37.根据权利要求29至36中任一项所述的方法，还包括：从发射机接收对用于在所述极化码的错误检测和错误校正之间进行分配的不同数量的可用预编码器比特的指示。38.根据权利要求29至37中任一项所述的方法，其中，所述接收机包括无线设备。39.根据权利要求29至37中任一项所述的方法，其中，所述接收机包括网络节点。40.一种发射机，用于自适应地生成极化码的预编码器比特，所述发射机包括：至少一个处理器，被配置为：获取预编码器比特的总数所取决于的至少一个配置参数，所述至少一个配置参数包括信息块长度K、代码块长度N、和/或码率R＝K/N...

【专利技术属性】
技术研发人员：余飞·布兰肯斯珀，清汉·许，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE