极化码的重传方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种极化Polar码的重传方法和装置，能够降低重传复杂度，从而提高传输性能。该方法包括：确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及该N个极化信道中每个极化信道的可靠度；根据第m次数据传输的编码参数，确定该第m次数据传输所需要的信息比特数目Km，该编码参数包括信息比特数目和码率中的至少一种；确定该第一极化信道序列中可靠度最高的Km个极化信道；根据前m‑1次数据传输的信息比特在该第一极化信道序列中的位置，确定Km个信息比特；将该Km个信息比特映射到该Km个极化信道上进行传输。

Retransmission method and device of polarization code

An embodiment of the invention provides a retransmission method and device for the polarization Polar code, which can reduce the retransmission complexity and improve the transmission performance. The method includes: determining a first polarization channel sequence consisting of N polarization channel and each of the N channel polarization channel polarization reliability; according to the encoding parameters in M data transmission, the M data transmission information required by the number of bits Km, the encoding parameters including at least one number and the information bit rate; determining the first polarization channel sequence in the highest reliability Km polarization channel; according to the position of the first polarization channel in the sequence of information bits before the M 1 data transmission, Km bits of information; the Km information bits are mapped to the Km polarization channel transmission.

【技术实现步骤摘要】
极化码的重传方法及装置
本专利技术涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种极化码的重传方法及装置。
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。极化码(即Polar码)是可以取得香农容量且具有低编译码复杂度的编码方式。Polar码是一种线性块码。其生成矩阵为GN，其编码过程为其中，是一个二进制的行矢量，码长N＝2n，n≥0。BN是一个N×N转置矩阵，例如比特反转(bitreversal)矩阵。是F2的克罗内克幂(Kroneckerpower)，定义为Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特信道，这些信息比特信道的序号的集合记作A；另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特，其序号的集合用A的补集Ac表示。不失一般性，这些固定比特通常被设为0。实际上，只需要收发端预先约定，固定比特序列可以被任意设置。从而，Polar码的编码比特序列可通过如下方法得到：这里为中的信息比特信道集合，为长度K的行矢量，即|·|表示集合中元素的个数，即K表示集合A中元素的个数，也表示待编码信息比特的数目，也是矩阵GN中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵，是一个K×N的矩阵。集合A的选取决定了Polar码的性能。在对系统延时不敏感的通信应用中，混合自动重传请求(HybridAutomaticRepeatRequest，简称为“HARQ”)是一种常用的用以提高系统吞吐率的传输方法。在传输某一个信息块时，发送设备将信息块编码后送入信道，如果接收设备对接收到的信号进行译码后发现传输成功，(此时，接收设备会发送一个正确确认(Acknowledgement，简称为“ACK”)消息给发送设备，从而完成对该信息块的传输；如果接收设备对接收到的信号进行译码后发现传输失败(比如无法通过循环冗余校验)，那么接收设备就会通过一个反馈链路传输一个失败确认(Negative-Acknowledgement，简称为“NACK”)消息给发送设备，发送设备就会重传该信息块，或者，在超过一定时间没有接收到由接收设备发送的ACK反馈时，发送设备也会进行信息块的重传。这个过程会一直持续到接收设备正确译码，为了获得尽可能大的链路吞吐率，接收设备会将所有接收信号都缓存起来，并和新接收到的信号一起进行译码。在现有的重传方法中，每次重传时都要根据当前的码率重新计算极化信道的可靠度，复杂度太高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种极化码(即Polar码)的重传方法，能够降低重传复杂度，从而提高传输性能。第一方面，提供了一种极化码的重传方法，包括：确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度；根据第m次数据传输的编码参数，确定所述第m次数据传输所需要的信息比特数目Km，所述编码参数包括信息比特数目和码率中的至少一种；确定所述第一极化信道序列中可靠度最高的Km个极化信道；根据前m-1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中的位置，确定Km个信息比特；将所述Km个信息比特映射到所述Km个极化信道上进行传输；其中，所述m、所述Km和所述N均为正整数，所述m大于1，且所述Km小于所述N。具体地，发送设备可以根据N个极化信道中每个极化信道的可靠度，确定第一极化信道序列，后续的每次数据传输都基于第一极化信道序列进行信息比特的调整。此外，在发送设备每次进行数据传输之前，需要先确定本次数据传输的编码参数，应理解，编码参数可以包括下列参数中的至少一种：码长(也可以称之为编码比特的数目)、信息比特的数目、码率。在确定了本次传输的编码参数之后，该发送设备根据该编码参数确定需要传输的信息比特的个数Km，再选择对应的Km个极化信道以及Km个信息比特，进行映射传输。在本专利技术实施例中，在进行第m次数据发送时，该发送设备确定该第m次数据传输所采用的Km个信息比特，将该Km个信息比特映射到可靠度最大的Km个极化信道上进行编码传输。因此，本专利技术实施例的Polar码的重传方法，通过在每次数据传输的过程中，直接利用同一个极化信道序列，将确定的Km个信息比特映射到该极化信道序列中可靠度最高的Km个极化信道上进行传输，无需在每次重传之前重新计算极化信道的可靠度，能够降低重传的复杂度，提高传输性能，从而提高用户体验。应理解，极化信道的可靠度可以利用密度进化(DensityEvolution，简称为“DE”)或者高斯近似(GaussionApproximation，简称为“GA”)来计算。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述m为2，所述Km个信息比特为在所述第一次数据传输中，占用所述第一极化信道序列中可靠度最低的Km个极化信道的信息比特。具体的，发送设备在重传的时候可以选择第一次数据传输过程中在可靠度较低的极化信道上传输的信息比特，选择对应极化信道可靠度最低的Km个信息比特进行重传，这样，能够提高接收设备译码的成功率，减少发送设备重传的次数。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，第一次数据传输的码率为R，所述第m次数据传输的码率为所述R大于0且小于1，所述根据前m-1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中的位置，确定Km个信息比特，包括：确定第m-1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中对应的Km-1个极化信道，所述Km-1小于所述N且大于所述Km；从所述Km-1个极化信道中确定可靠度最低的个极化信道；从所述前m-1次数据传输中每次数据传输位于所述个极化信道的信息比特中，确定所述Km个信息比特。具体地，该发送设备在进行第m次数据传输前，可以先确定第m-1次数据传输时的信息比特在第一极化信道序列中对应的可靠度最低的个极化信道，再从前m-1次数据传输中每次数据传输都映射在该个极化信道上的信息比特中选择Km个信息比特进行第m次重传。因此，通过综合考虑前面每次数据传输中不可靠极化信道上对应的信息比特，将其映射到可靠度最高的Km个极化信道上进行重传，以增强这部分最不可靠的信息比特的可靠度，提高译码的成功率。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述将所述Km个信息比特映射到所述Km个极化信道上进行传输，包括：根据所述第一次数据传输时所述Km个信息比特对应的极化信道的可靠度，从高到低将所述Km个信息比特进行排序；将排序后的所述Km个信息比特映射到可靠度从高到低的所述Km个极化信道上进行传输。具体地，在每次重传时，可以按照第一次数据传输中Km个信息比特所占用的极化信道的可靠度从高到低的顺序，将该Km个信息比特映射到可靠度从高到低的所述Km个极化信道进行传输。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在所述根据第m次数据传输的编码参数，确定所述第m次数据传输所需要的信息比特数目Km之前，所述方法还包括：确定所述第m次数据传输的编码参数。具体地，该发送设备可以采用多种方式确定该第m次数据传输的编码参数，具体地，该编码参数可以是发送设备与接收设备提前约定好的，也可以是发送设备根据接收设备的反馈信息，在每次重传之前确定的，本专利技术实施例对此不作限定。结合第一方面的上述可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极化Polar码的重传方法，其特征在于，包括：确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度；根据第m次数据传输的编码参数，确定所述第m次数据传输所需要的信息比特数目Km，所述编码参数包括信息比特数目和码率中的至少一种；确定所述第一极化信道序列中可靠度最高的Km个极化信道；根据前m‑1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中的位置，确定Km个信息比特；将所述Km个信息比特映射到所述Km个极化信道上进行传输；其中，所述m、所述Km和所述N均为正整数，所述m大于1，且所述Km小于所述N。

【技术特征摘要】
1.一种极化Polar码的重传方法，其特征在于，包括：确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度；根据第m次数据传输的编码参数，确定所述第m次数据传输所需要的信息比特数目Km，所述编码参数包括信息比特数目和码率中的至少一种；确定所述第一极化信道序列中可靠度最高的Km个极化信道；根据前m-1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中的位置，确定Km个信息比特；将所述Km个信息比特映射到所述Km个极化信道上进行传输；其中，所述m、所述Km和所述N均为正整数，所述m大于1，且所述Km小于所述N。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述m为2，所述Km个信息比特为在第一次数据传输中，占用所述第一极化信道序列中可靠度最低的Km个极化信道的信息比特。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第一次数据传输的码率为R，所述第m次数据传输的码率为所述R大于0且小于1，所述根据前m-1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中的位置，确定Km个信息比特，包括：确定第m-1次数据传输的信息比特在所述第一极化信道序列中对应的Km-1个极化信道，所述Km-1小于所述N且大于所述Km；从所述Km-1个极化信道中确定可靠度最低的个极化信道；从所述前m-1次数据传输中每次数据传输位于所述个极化信道的信息比特中，确定所述Km个信息比特。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述Km个信息比特映射到所述Km个极化信道上进行传输，包括：根据第一次数据传输时所述Km个信息比特对应的极化信道的可靠度，从高到低将所述Km个信息比特进行排序；将排序后的所述Km个信息比特映射到可靠度从高到低的所述Km个极化信道上进行传输。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据第m次数据传输的编码参数，确定所述第m次数据传输所需要的信息比特数目Km之前，所述方法还包括：确定所述第m次数据传输的编码参数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述第m次数据传输的编码参数，包括：将预设的编码参数确定为所述第m次数据传输的编码参数。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述第m次数据传输的编码参数，包括：接收由接收设备发送的第m-1次数据传输的反馈信息；根据所述第m-1次数据传输的反馈信息，确定所述第m次数据传输的编码参数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一极化信道序列为根据所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度，对所述N个极化信道进行排序生成的。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述每个极化信道的可靠度为所述每个极化信道的极化权重。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度之前，所述方法还包括：计算所述N个极化信道中每个极化信道的极化权重。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述计算所述N个极化信道的极化权重，包括：根据如下公式计算所述N个极化信道的极化权重Wi得到所述第一极化权重向量：其中，i为信道索引，Bn-1Bn-2…B0为i的二进制表示，其中Bn-1为最高位，B0为最低位，Bj∈{0,1}，j∈{0,1,···,n-1}，i∈{0,1,···,n-1}，N＝2n，φ与α为根据第一次数据传输的目标码长和所述第一次数据传输的码率预设的参数，n为正整数。12.一种极化Polar码的重传方法，其特征在于，包括：确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度；根据第m次数据传输的编码参数，确定所述第m次数据传输所需要的信息比特数目Km，所述编码参数包括信息比特数目和码率中的至少一种；确定所述第一极化信道序列中可靠度最高的Km个极化信道；在所述Km个极化信道上对所述第m次数据传输的数据进行译码；其中，所述m、所述Km和所述N均为正整数，所述m大于1，且所述Km小于所述N。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一极化信道序列为根据所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度，对所述N个极化信道进行排序生成的。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向发送设备发送反馈信息，以便于所述发送设备根据所述反馈信息，确定所述第m次数据传输的编码参数。15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述每个极化信道的可靠度为所述每个极化信道的极化权重。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述确定由N个极化信道组成的第一极化信道序列以及所述N个极化信道中每个极化信道的可靠度之前，所述方法还包括：计算所述N个极化信道中每个极化信道的极化权重。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述计算所述N个极化信道的极化权重，包括：根据如下公式计算所述N个极化信道的极化权重Wi得到所述第一极化权重向量：其中，i为信道索引，Bn-1Bn-2…B0为i的二进制表示，其中Bn-1为最高位，B0为最低位，Bj∈{0,1}，j∈{0,1,···,n-1}，i∈{0,1,···,n-1}，N＝2n，φ与α为根据第一次数据传输的目标码长和所述第一次数据传输的码率预设的参数，n为正整数。18...

【专利技术属性】
技术研发人员：李榕，王桂杰，张公正，王坚，王俊，
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