极化码信道编码方法、设备以及通信系统技术方案

本申请实施例提供了一种极化码信道编码方法、设备以及系统。所述方法包括：发送装置获取目标编码方式，其中，所述目标编码方式包括母码长度N以及信息比特的个数K，N为2的整数次幂，N，K均为正整数，N>K；发送装置根据所述目标编码方式从多个待选编码表格中选择出目标编码表格，其中，所述多个待选编码表格是预先存储在所述发送装置中的；发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列。上述方法能够降低极化码的信道编码复杂度。

【技术实现步骤摘要】
极化码信道编码方法、设备以及通信系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种极化码信道编码方法、设备以及通信系统。
技术介绍
极化码(Polarcodes)是作为第一个理论上证明可以达到香农容量的信道编码技术，获得了广泛的关注。极化码技术的原理为：对于一组独立的二进制对称输入离散无记忆信道，通过信道组合以及信道分离，可以使得一部分信道的信道容量趋向于1(即高可靠性信道)，而另一部信道的信道容量趋向于0(即低可靠性信道)。因此，信道容量趋向于1的信道用于传输承载有用信息的信息比特，信道容量趋向于0的信道用于传输承载冗余信息的固定比特。目前，极化码战胜了Turbo2.0以及低密度奇偶校验(Low-densityParity-check，LDPC)码，成为了5G控制信道增强型移动互联网(EnhanceMobileBroadband，eMBB)场景的编码方案。但是，目前极化码的编码复杂度较高。编码复杂度越高，编码所需要的时间越长，而且，编码复杂度越高，对硬件系统的性能要求越高，从而限制了极化码在低时延、高可靠通信(UltraReliable&LowLatencyCommunication，URLLC)场景以及海量物联网(massivemachinetypeofcommunication，mMTC)场景的应用。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种极化码信道编码方法、设备以及通信系统，能够降低极化码的信道编码复杂度。第一方面，提供了一种极化码信道编码方法，包括：发送装置从多个待选编码方式中选择目标编码方式，其中，所述目标编码方式用于指示编码时采用的母码长度N以及信息比特的个数K，N为2的整数次幂，N，K均为正整数，N>＝K；发送装置根据所述目标编码方式从多个待选编码表格中选择出目标编码表格，其中，所述多个待选编码表格是预先存储在所述发送装置中的；发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列。结合第一方面，在一些可能的实现方式中，所述目标编码表格可以有以下三种具体的实施方式：在第一种实施方式中，所述目标编码表格用于存储目标矩阵。目标矩阵可以包括以下两种实施方式：第一种，目标矩阵可以是生成矩阵。其中，所述生成矩阵为根据计算得到的N*N的矩阵，其中，GN为所述生成矩阵，是F的克罗内克幂，第一种的有益效果为：由于目标编码表格存储了生成矩阵，则发送装置在计算目标编码序列时，只需要查询目标编码表格，就能够获得生成矩阵，无需再实时计算生成矩阵，从而降低极化码的信道编码复杂度。第二种，目标矩阵可以是缩减矩阵。所述缩减矩阵为按照目标信息比特索引表将生成矩阵中的删除行缩减后得到的矩阵，所述生成矩阵为根据计算得到的N*N的矩阵，GN为所述生成矩阵，是F的克罗内克幂，所述目标信息比特索引表用于指示K个信息比特的位置以及N-K个固定比特的位置，所述生成矩阵包括K个保留行以及N-K个删除行，所述K个保留行的位置与所述K个信息比特的位置相对应，所述N-K个删除行的位置与所述N-K个固定比特的位置相对应。第二种的有益效果为：由于目标编码表格存储了缩减矩阵，则发送装置在计算目标编码序列时，只需要查询目标编码表格，就能够获得缩减矩阵，并通过缩减矩阵计算目标编码序列，无需再实时计算生成矩阵，从而降低极化码的信道编码复杂度。在第二种实施方式中，所述目标编码表格用于存储2K个待选编码数据与2K个待选编码序列之间的一一映射关系。下面将分别介绍所述三种不同的实施方式：第一种，所述2K个待选编码序列是根据所述目标编码方式使用极化码信道编码方法分别对所述2K个待选编码数据进行编码得到的2K个编码序列。第一种的有益效果为：通过查询目标编码表格就可以获得对K个信息比特进行编码之后得到的目标编码序列。在获得所述目标编码序列之后，可以根据需要对所述目标编码序列再进行打孔或者重复处理，以进行速率匹配。第二种，所述2K个待选编码序列是根据所述目标编码方式使用极化码信道编码方法分别对所述2K个待选编码数据进行编码后，再进行打孔处理得到的2K个编码序列。第二种的有益效果为：通过查询目标编码表格就可以获得K个信息比特进行编码，以及打孔处理之后得到的目标编码序列。即，本方式能够通过查询目标编码表格同时实现极化码编码以及速率匹配，能够有效提高发送装置的工作效率。第三种，所述2K个待选编码序列是根据所述目标编码方式使用极化码信道编码方法分别对所述2K个待选编码数据进行编码后，再进行重复处理得到的2K个编码序列。第三种的有益效果为：通过查询目标编码表格就可以获得K个信息比特进行编码，以及重复处理之后得到的目标编码序列。即，本方式能够通过查询目标编码表格同时实现极化码编码以及速率匹配，能够有效提高发送装置的工作效率。所述目标编码表格的内容不同时，发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列的方式也将不同，具体地：当所述目标编码表格用于存储生成矩阵时，所述发送装置将K个信息比特按照目标信息比特索引表扩展为N个待编码比特，其中，所述N个待编码比特包括K个信息比特以及N-K个固定比特，所述目标信息比特索引表用于指示K个信息比特的位置以及N-K个固定比特的位置。所述发送装置将N个待编码比特与N*N的生成矩阵相乘，从而获得目标编码序列。当所述目标编码表格用于存储生成矩阵时，所述发送装置将N*N的目标矩阵按照目标信息比特索引表缩减为K*N的缩减矩阵，其中，所述目标信息比特索引表用于指示K个信息比特的位置以及N-K个固定比特的位置，所述生成矩阵包括K个保留行以及N-K个删除行，所述K个保留行的位置与所述K个信息比特的位置相对应，所述N-K个删除行的位置与所述N-K个固定比特的位置相对应。所述发送装置将K个信息比特与K*N的缩减矩阵相乘，从而获得目标编码序列。当所述目标编码表格用于存储缩减矩阵时，所述发送装置将K个信息比特与K*N的缩减矩阵相乘，从而获得目标编码序列。当所述目标编码表格用于存储2K个待选编码数据与2K个待选编码序列之间的一一映射关系时，所述发送装置根据K个信息比特查询所述目标编码表格，以从待选编码序列中选择目标编码序列，其中，所述K个信息比特属于所述待选编码数据。结合第一方面，在一些可能的实现方式中，在发送装置确定目标编码方式之后，还需要将所述目标编码方式发送给接收装置，以使得所述接收装置根据所述目标编码方式进行译码。发送装置将目标编码方式包括以下两种：第一种，如果所述待选编码方式的数量大于预设阈值时，发送装置将所述目标编码方式发送给接收装置，以使得所述接收装置根据所述目标编码方式进行译码，其中，所述目标编码方式属于所述待选编码方式。第一种的有益效果为：如果所述待选编码方式的数量比较多时，采用第一种方式发送目标编码方式能够有效减少传输目标编码方式所需要的传输开销。第二种，如果待选编码方式的数量小于或者等于预设阈值时，发送装置将目标编号发送给接收装置，以使得所述接收装置根据所述目标编号确定所述目标编码方式，并根据所述目标编码方式进行译码，其中，所述目标编号属于待选编号，所述待选编号与所述待选编码方式存在一一对应关系。第二种的有益效果为：如果所述待选编码方式的数量比较多时，采用第二种方式发送目标编码方式能够有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化码信道编码方法，其特征在于，包括：发送装置从多个待选编码方式中选择目标编码方式，其中，所述目标编码方式用于指示编码时采用的母码长度N以及信息比特的个数K，N为2的整数次幂，N，K均为正整数，N>＝K；发送装置根据所述目标编码方式从多个待选编码表格中选择出目标编码表格，其中，所述多个待选编码表格是预先存储在所述发送装置中的；发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列。

【技术特征摘要】
1.一种极化码信道编码方法，其特征在于，包括：发送装置从多个待选编码方式中选择目标编码方式，其中，所述目标编码方式用于指示编码时采用的母码长度N以及信息比特的个数K，N为2的整数次幂，N，K均为正整数，N>＝K；发送装置根据所述目标编码方式从多个待选编码表格中选择出目标编码表格，其中，所述多个待选编码表格是预先存储在所述发送装置中的；发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标编码表格用于存储目标矩阵，发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列具体为：发送装置根据目标矩阵将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标矩阵为生成矩阵，所述生成矩阵为根据计算得到的N*N的矩阵，其中，GN为所述生成矩阵，是F的克罗内克幂，发送装置根据所述目标矩阵将信息比特进行编码具体为：所述发送装置将K个信息比特按照目标信息比特索引表扩展为N个待编码比特，其中，所述N个待编码比特包括K个信息比特以及N-K个固定比特，所述目标信息比特索引表用于指示K个信息比特的位置以及N-K个固定比特的位置；所述发送装置将N个待编码比特与N*N的生成矩阵相乘，从而获得目标编码序列。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标矩阵为生成矩阵，所述生成矩阵为根据计算得到的N*N的矩阵，其中，GN为所述生成矩阵，是F的克罗内克幂，发送装置根据所述目标矩阵将信息比特进行编码具体为：所述发送装置将N*N的目标矩阵按照目标信息比特索引表缩减为K*N的缩减矩阵，其中，所述目标信息比特索引表用于指示K个信息比特的位置以及N-K个固定比特的位置，所述生成矩阵包括K个保留行以及N-K个删除行，所述K个保留行的位置与所述K个信息比特的位置相对应，所述N-K个删除行的位置与所述N-K个固定比特的位置相对应；所述发送装置将K个信息比特与K*N的缩减矩阵相乘，从而获得目标编码序列。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标矩阵为K*N的缩减矩阵，所述缩减矩阵为按照目标信息比特索引表将生成矩阵缩减后得到的矩阵，所述生成矩阵为根据计算得到的N*N的矩阵，GN为所述生成矩阵，是F的克罗内克幂，所述目标信息比特索引表用于指示K个信息比特的位置以及N-K个固定比特的位置，所述生成矩阵包括K个保留行以及N-K个删除行，所述K个保留行的位置与所述K个信息比特的位置相对应，所述N-K个删除行的位置与所述N-K个固定比特的位置相对应；发送装置根据所述目标矩阵将信息比特进行编码具体为：所述发送装置将K个信息比特与K*N的缩减矩阵相乘，从而获得目标编码序列。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标编码表格用于存储2K个待选编码数据与2K个待选编码序列之间的一一映射关系；发送装置根据所述目标编码表格将K个信息比特进行编码，从而获得目标编码序列具体为：所述发送装置根据K个信息比特查询所述目标编码表格，以从待选编码序列中选择目标编码序列，其中，所述K个信息比特属于所述待选编码数据。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述2K个待选编码序列是根据所述目标编码方式使用极化码信道编码方法分别对所述2K个待选编码数据进行编码得到的2K个编码序列。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述2K个待选编码序列是根据所述目标编码方式使用极化码信道编码方法分别对所述2K个待选编码数据进行编码后，再进行打孔处理得到的2K个编码序列。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述2K个待选编码序列是根据所述目标编码方式使用极化码信道编码方法分别对所述2K个待选编码数据进行编码后，再进行重复处理得到的2K个编码序列。10.根据权利要求1至9任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：如果所述待选编码方式的数量大于预设阈值时，发送装置将所述目标编码方式发送给接收装置，以使得所述接收装置根据所述目标编码方式进行译码，其中，所述目标编码方式属于所述待选编码方式；或者，如果待选编码方式的数量小于或者等于预设阈值时，发送装置将目标编号发送给接收装置，以使得所述接收装置根据所述目标编号确定所述目标编码方式，并根据所述目标编码方式进行译码，其中，所述目标编号属于待选编号，所述待选编号与所述待选编码方式存在一一对应关系。11.一种发射装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文奇，李斌，沈晖，张家佶，朱静宁，
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