极性码的编码方法和编码装置制造方法及图纸

一种通信系统中的Polar码编码方法，其特征在于，所述方法包括：根据信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合构造长度为N的输入比特序列，所述输入比特包括信息比特和冻结比特；所述构造过程中包括：根据待构造的所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，以便于得到所述长度为N的输入比特序列的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；所述部分比特为所述输入比特序列中的1/m；N和m为2的整数幂，且N>m；根据所述构造的输入比特序列进行Polar码编码。

Coding method and coding device for polar code

Encoding method of Polar code in a communication system, which is characterized in that the method comprises the following steps: according to the length of information bits set to construct index set as input index or freeze bit bit sequence N, the input bits including information bits and freeze the bit; in the process of building structure includes: according to the collection of information bits the index to be constructed to the input bit corresponding bit sequence in the set or freeze bit index, index information bits get set in other parts of the corresponding bit or bit set freezing index, in order to obtain the length of information bits set index input bits of the N sequence set or bit freezing index the part of bits; the input bit sequence in 1/m; N and m power, the integer 2 and N> m; according to the structure of the input bit The sequence is encoded by Polar code.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及编解码领域，并且更具体地，涉及与Polar码(极性码)的编码方法与装置。
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，保证通信的质量。Polar码是已被证明可以取得香农容量且具有低编译码复杂度的好码。Polar码是一种线性块码。其生成矩阵为GN..，其编码过程为例如但不限于码长N＝2n，n≥0。为输入比特，包括信息比特和frozen比特。这里BN是转置矩阵，例如比特反转(bitreversal)矩阵。是F的克罗内克幂(Kroneckerpower)，定义为Polar码用陪集码可以表示为其编码过程为：这里A为信息(information)比特索引的集合，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。是冻结(frozen)比特，其数量为(N-K)，是已知比特。为了简单，这些冻结比特可以设为0。Polar码也可以采用ML(最大似然)译码,ML译码的最大似然译码器是找到信息比特序列使得欧式距离平方最小化:其中zk是经过BPSK映射后的符号:zk＝(1-2xk),k＝1,…,N。ML译码的复杂度为O(2∧K)可见现有技术中Polar码的ML译码复杂度太高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种极性码的编码方法和编码装置，能降低编译码的复杂度。第一方面，提供了一种通信系统中的Polar码编码方法，所述方法包括：根据信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合构造长度为N的输入比特序列，所述输入比特包括信息比特和冻结比特；所述构造过程中还包括：根据待构造的所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，以便于得到所述长度为N的输入比特序列的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；所述部分比特为所述输入比特序列中的1/m；N和m为2的整数幂，且N>m；根据所述构造的输入比特序列进行Polar码编码。第二方面，提供了用于执行上述编码方法的装置。第三方面，提供了一种Polar码编解码方法，所述方法包括：根据母码长度为N/m的Polar码的信息比特索引集合得到母码长度为N的Polar码的信息比特索引集合，其中m为2的整数次幂；基于所述得到的信息比特索引集合进行Polar码编码或者Polar码解码。第四方面，提供了用于执行上述编解码方法的装置。第五方面，一种Polar码编解码方法，所述方法包括：根据母码长度为N的Polar码的信息比特索引集合得到母码长度为N/m的Polar码的信息比特索引集合，其中m为2的整数次幂；基于所述得到的信息比特索引集合进行Polar码编码或者Polar码解码。第六方面，提供了用于执行上述编解码方法的装置。本专利技术实施例通过对待译码Polar码进行划分，以及联合的最大似然处理，降低了Polar码的译码复杂度和译码延迟，提高Polar码ML译码器的吞吐率。附图说明图1是本专利技术实施方式中一个应用环境无线通信系统100的示意图；图2是一个本专利技术实施方式的系统200的示意图；图3是一个具体实施方式中Polar码译码装置300示意图；图4是一个具体实施方式中Polar码译码的方法示意图；图5是图4所示实施方式的两步并行译码的分解示意图；图6是另一个具体实施方式中Polar码译码的方法示意图；图7是图6所示实施方式的三步并行译码的分解示意图；图8是一个具体实施方式的译码方法示意图；图9是一个具体实施方式的译码装置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现在参照附图描述多个实施例，其中用相同的附图标记指示本文中的相同元件。在下面的描述中，为便于解释，给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而，很明显，也可以不用这些具体细节来实现所述实施例。在其它例子中，以方框图形式示出公知结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。在本说明书中使用的术语\部件\、\模块\、\系统\等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。此外，各个实施例中的接入终端也可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或UE(UserEquipment，用户设备)。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、SIP(SessionInitiationProtocol，会话启动协议)电话、WLL(WirelessLocalLoop，无线本地环路)站、PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字处理)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外，结合基站描述了各个实施例。基站可用于与移动设备通信，基站可以是GSM(GlobalSystemofMobilecommunication，全球移动通讯)或CDMA(CodeDivisionMultipleAccess，码分多址)中的BTS(BaseTransceiverStation，基站)，也可以是WCDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，宽带码分多址)中的NB(NodeB，基站)，还可以是LTE(LongTermEvolution，长期演进)中的eNB或eNodeB(EvolutionalNodeB，演进型基站)，或者中继站或接入点，或者未来5G网络中的基站设备等。此外，本专利技术的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语\制品\涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于:磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，CD(CompactDisk，压缩盘)、DVD(DigitalVersatileDisk，数字通用盘)等)，智能卡和闪存器件(例如，EPROM(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，可擦写可编程只读存储器)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语\机器可读介质\可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信系统中的Polar码编码方法，其特征在于，所述方法包括：根据信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合构造长度为N的输入比特序列，所述输入比特包括信息比特和冻结比特；所述构造过程中包括：根据待构造的所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，以便于得到所述长度为N的输入比特序列的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；所述部分比特为所述输入比特序列中的1/m；N和m为2的整数幂，且N>m；根据所述构造的输入比特序列进行Polar码编码。

【技术特征摘要】
1.一种通信系统中的Polar码编码方法，其特征在于，所述方法包括：根据信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合构造长度为N的输入比特序列，所述输入比特包括信息比特和冻结比特；所述构造过程中包括：根据待构造的所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，以便于得到所述长度为N的输入比特序列的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；所述部分比特为所述输入比特序列中的1/m；N和m为2的整数幂，且N>m；根据所述构造的输入比特序列进行Polar码编码。2.如权利要求1所述的编码方法，其中，所述信息比特长度为K，所述构造过程还包括：在所述信息比特索引的集合中选取K个信息比特索引，以便于根据所述K个信息比特索引构造所述输入比特序列；或者，在所述冻结比特索引的集合中选取(N-K)个冻结比特索引，以便于根据所述(N-K)个冻结比特索引构造所述输入比特序列。3.如权利要求1所述的编码方法，其中，根据所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合包括：根据长度为N/2的第一输入比特序列对应的第一信息比特索引的集合或者第一冻结比特索引的集合构造长度为N/2的第二输入比特序列的第二信息比特索引的集合或者第二冻结比特索引的集合，以便于根据所述第一信息比特索引的集合或者所述第一冻结比特索引的集合和所述第二信息比特索引的集合或者所述第二冻结比特索引的集合，得到长度为N的所述输入比特序列的所述信息比特索引的集合或者所述冻结比特索引的集合。4.如权利要求3所述的编码方法，根据所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合还包括：根据长度为N/4的第三输入比特序列的第三信息比特索引的集合或者第三冻结比特索引的集合，构造长度为N/4的第四输入比特序列的第四信息比特索引的集合或者第四冻结比特索引的集合，以便于根据所述第三信息比特索引的集合或者所述第三冻结比特索引的集合，和，所述第四信息比特索引的集合或者第四冻结比特索引的集合，得到所述第一输入比特序列的所述第一信息比特索引的集合或者所述第一冻结比特索引的集合。5.根据权利要求3所述的编码方法，其特征在于，所述第一输入比特序列所述第二输入比特序列所述长度为N的输入比特序列为6.如权利要求4所述的编码方法，所述第三输入比特序列所述第四输入比特序列所述第一输入比特序列所述长度为N的输入比特序列为7.根据权利要求5或者6所述的方法，所述根据所述构造的输入比特进行polar编码包括：根据所述构造的输入比特以及编码算法进行编码，其中是F的克罗内克幂(Kroneckerpower)。8.一种通信系统中的Polar码编码装置，其特征在于，所述装置包括：处理单元和编码器，所述处理单元集成于所述编码器的内部或者外部；其中，所述处理单元用于根据信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合构造长度为N的输入比特序列，所述输入比特包括信息比特和冻结比特,其中信息比特长度为K；所述构造过程中还包括：根据待构造的所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，以便于得到所述长度为N的输入比特序列的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；所述部分比特为所述输入比特序列中的1/m；N和m为2的整数幂，且N>m；所述编码器用于根据所述构造的输入比特序列进行Polar码编码。9.如权利要求8所述的编码装置，其中，所述信息比特长度为K，所述处理单元还用于：在所述信息比特索引的集合中选取K个信息比特索引，以便于根据所述K个信息比特索引构造所述输入比特序列；或者，在所述冻结比特索引的集合中选取(N-K)个冻结比特索引，以便于根据所述(N-K)个冻结比特索引构造所述输入比特序列。10.如权利要求8所述的编码装置，其特征在于，其中，根据所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合包括：根据长度为N/2的第一输入比特序列对应的第一信息比特索引的集合或者第一冻结比特索引的集合构造长度为N/2的第二输入比特序列的第二信息比特索引的集合或者第二冻结比特索引的集合，以便于根据所述第一信息比特索引的集合或者第一冻结比特索引的集合和所述第二信息比特索引的集合或者第二冻结比特索引的集合，得到长度为N的所述输入比特序列的所述信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合。11.如权利要求8所述的编码装置，其特征在于，根据所述输入比特序列中的部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到其他部分比特对应的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合还包括：根据长度为N/4的第三输入比特序列的第三信息比特索引的集合或者第三冻结比特索引的集合，构造长度为N/4的第四输入比特序列的第四信息比特索引的集合或者第四冻结比特索引的集合，以便于根据所述第三信息比特索引的集合或者第三冻结比特索引的集合和所述第四信息比特索引的集合或者第四冻结比特索引的集合，得到所述第一输入比特序列的所述第一信息比特索引的集合或者所述第一冻结比特索引的集合。12.根据权利要求10所述的编码装置，其特征在于，所述第一输入比特序列所述第二输入比特序列所述长度为N的输入比特序列为13.如权利要求11所述的编码装置，其特征在于，所述第三输入比特序列1≤k≤N/4，所述第四输入比特序列dk＝ak+N/4,1≤k≤N/4所述第一输入比特序列所述长度为N的输入比特序列为14.根据前述12或者13所述的编码装置，其特征在于，所述根据所述构造的输入比特进行polar编码包括：根据所述构造的输入比特以及编码算法进行编码，其中是F的克罗内克幂(Kroneckerpower)。15.一种Polar码编解码方法，其特征在于，所述方法包括：根据母码长度为N/m的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到母码长度为N的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合，其中m为2的整数次幂；基于所述得到的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合进行Polar码编码或者Polar码解码。16.如权利要求1所述的编解码方法，其中，m为2，所述根据母码长度为N/m的Polar码的信息比特索引的集合或者述冻结比特索引的集合得到母码长度为N的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合包括：根据母码长度为N/2的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到所述母码长度为N的Polar的信息比特索引的集合或者所述冻结比特索引的集合。17.如权利要求1所述的编解码方法，其中，m为4，所述根据母码长度为N/m的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到母码长度为N的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合包括：根据母码长度为N/4的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到所述母码长度为N/2的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；根据所述得到的母码长度为N/2的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到所述母码长度为N的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合。18.如权利要求1所述的编解码方法，其中，m为8，所述根据母码长度为N/m的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到母码长度为N的Polar码的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合包括：根据母码长度为N/8的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到所述母码长度为N/4的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；根据所述得到的母码长度为N/4的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到所述母码长度为N/2的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合；根据所述得到的母码长度为N/2的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合得到所述母码长度为N的Polar的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合。19.根据权利要求15-18任一所述的编解码方法，所述基于所述得到的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合进行Polar码编码或者Polar码解码包括：在所述得到的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合选取K个信息比特索引，根据所述选取的所述K个信息比特索引进行Polar码编码或者Polar码解码，其中信息比特为K个。20.根据权利要求19任一所述的编解码方法，所述基于所述得到的信息比特索引的集合或者冻结比特索引的集合进行Polar码编码或者Polar码解码包括：在所述得到的信息比特索引的集合是有序的信息比特索引序列,在所述得到的有序的信息比特索引序列中选取K个信息比特索引,根据所述选取的所述K个信息比特索引进行Polar码编码或者Polar码解码，其中信息比特为K个；或者，所述得到冻结比特索引的集合是...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，童文，沈晖，施玉晨，
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