极化码编译码的方法、发送设备和接收设备技术

本申请提供一种极化码编译码的方法、发送设备和接收设备，能够提高极化码的编译码性能。该方法包括：发送设备根据码长为N的极化码的N个极化信道的可靠度的排序和信息比特数目K，选择K个非打孔位置序号作为参考序号集合，其中，参考序号集合中任意一个序号对应的极化信道的可靠度大于或等于剩余(N‑K)个序号对应的极化信道的可靠度，K≥1且为整数；发送设备根据判定条件和参考序号集合，确定信息比特序号集合，其中，判定条件是根据码率、极化码的母码码长、信息比特数目和码重中的至少一种设定的；发送设备根据信息比特序号集合，对待编码比特进行极化编码。

【技术实现步骤摘要】
极化码编译码的方法、发送设备和接收设备
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种极化码编译码的方法、发送设备和接收设备。
技术介绍
信道编码作为最基本的无线接入技术，在保证数据的可靠性传输方面起到至关重要的作用。在现有的无线通信系统中，一般采用Turbo码、低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheck，LDPC)和极化(Polar)码进行信道编码。Turbo码不能够支持过低或过高码率的信息传输。而对于中短包传输，Turbo码和LDPC码也由于自身编译码的特点，在有限码长下很难达到理想的性能。在实现方面，Turbo码和LDPC码在编译码实现过程中具有较高的计算复杂度。极化(Polar)码是理论上证明可以取得香农容量，且具有相对简单的编译码复杂度的好码，因而得到了越来越广泛的应用。但是，随着无线通信系统的快速演进，未来的通信系统(例如，5G)将会出现一些新的特点。例如，最典型的三个通信场景包括增强型移动互联网(EnhanceMobileBroadband，eMBB)、海量机器连接通信(MassiveMachineTypeCommunication，mMTC)和高可靠低延迟通信(UltraReliableLowLatencyCommunication，URLLC)。这些通信场景对于极化码的编译码性能提出了更高的要求。而现阶段，极化码在应用过程中的编译码性能还并不理想，需要进一步提高。
技术实现思路
本申请提供一种极化码编译码的方法、发送设备和接收设备，能够提高极化码编译码的性能。第一方面，本申请提供一种极化码编码的方法，该方法包括：发送设备根据码长为N的极化码的N个极化信道的可靠度的排序和信息比特数目K，选择K个非打孔位置序号作为参考序号集合，其中，参考序号集合中任意一个序号对应的极化信道的可靠度大于或等于剩余(N-K)个序号对应的极化信道的可靠度中最大的可靠度，K≥1且为整数；发送设备根据判定条件和参考序号集合，确定信息比特序号集合，其中，判定条件是根据码率、极化码的母码码长和码重中的至少一种设定的；发送设备根据信息比特序号集合，对待编码比特进行极化编码。在一种可能的实现方式中，发送设备根据判定条件和参考序号集合，确定信息比特序号集合，包括：若不满足判定条件，发送设备将参考序号集合确定为信息比特序号集合。在一种可能的实现方式中，发送设备根据判定条件和参考序号集合，确定信息比特序号集合，包括：若满足判定条件，发送设备从参考序号集合中确定K1个第一序号，该K1个第一序号中每个第一序号对应的码重为Wmin，其中，Wmin等于该K个非打孔位置序号分别对应的K个码重中的最小码重；发送设备从可选序号中选择K2个第二序号替换该K1个第一序号中的K2个第一序号，得到信息比特序号集合，该可选序号为该N个极化信道的序号中除了参考序号集合和打孔位置序号之外的序号，K2≤K1，其中，该K2个第二序号满足如下条件中的任意一项：该K2个第二序号中的每个第二序号对应的码重大于Wmin，且每个第二序号对应的极化信道的可靠度大于或等于该可选序号中除了第二序号和打孔位置序号之外的序号中任意一个序号对应的极化信道的可靠度；该K2个第二序号中最小的序号大于该可选序号中除去该K2个第二序号后最大的序号；该K2个第二序号中每个第二序号的码重大于或等于2Wmin。在一种可能的实现方式中，判定条件为下列条件中的至少一个：母码长度大于或等于预设母码长度阈值；码率大于或等于预设的码率阈值；参考序号集合中包括的K1个非打孔位置序号对应的码重中最小码重的数目大于或等于数量阈值；参考序号集合中的各个序号对应的各个码重中的最小码重小于或等于预设的码重阈值。在一种可能的实现方式中，该方法还包括：发送设备根据极化权重的计算公式，确定该N个极化信道的极化权重；发送设备将该N个极化信道的极化权重的排序，确定为该N个极化信道的可靠度的排序，极化权重的计算公式为：其中，Wi为第i个极化信道的极化权重,i∈{0,1,...,n-1},j∈{0,1,...,n-1},Bj∈{0,1},i＝Bn-1Bn-2...B0,Bn-1Bn-2...B0为i的二进制表示,a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、f1、f2、f3的取值范围均为[-2,2]。在一种可能的实现方式中，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，且a2＝a3＝0。在一种可能的实现方式中，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a2,b2,c2,d2,f2)的一组取值为(1/4,1,1,0,1/16)，且a3＝0。在一种可能的实现方式中，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a3,b3,c3,d3,f3)的一组取值为(1,1.2,1,0,1)，且a2＝0。在一种可能的实现方式中，在判定条件为参考序号集合中的序号对应的码重中的最小码重小于或等于预设的码重阈值的情况下，该方法还包括：发送设备计算参考序号集合中包括的K1个序号对应的K1个码重；发送设备从该K1个序号对应的K1个码重中确定最小码重。在一种可能的实现方式中，该方法还包括：发送设备根据修正的极化权重的计算公式，确定该N个极化信道的修正的极化权重；发送设备将该N个极化信道的修正极化权重的排序，确定为该N个极化信道的可靠度的排序，修正的极化权重的计算公式为：W_Modified(j)＝α*W(j)/max(W)+(1-α)*RW(j)/max(RW)其中，PW_Modified(j)为第j个极化信道的修正的极化权重，j＝0,1,2,…,N-1，α为加权系数，α为大于等于0而小于等于1的正数常量，例如取0.8～1中的任一数值，max(W)为极化信道中最大的极化权重值，RW(j)为第j个极化信道对应的行重，max(RW)为极化信道中最大的行重值。第二方面，本申请提供一种极化码编码的方法，该方法包括：发送设备根据极化权重的计算公式计算码长为N的极化码的N个极化信道的极化权重，极化权重的计算公式为：其中，Wi为第i个极化信道的极化权重,i∈{0,1,...,n-1},j∈{0,1,...,n-1},Bj∈{0,1},i＝Bn-1Bn-2...B0,Bn-1Bn-2...B0为i的二进制表示,a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、f1、f2、f3的取值范围均为[-2,2]；发送设备根据该N个极化信道的极化权重和信息比特数目K，确定信息比特序号集合；发送设备根据信息比特序号集合对待编码比特进行极化编码。在一种可能的实现方式中，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，且a2＝a3＝0。在一种可能的实现方式中，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化码编码的方法，其特征在于，所述方法包括：发送设备根据码长为N的极化码的N个极化信道的可靠度的排序和信息比特数目K，选择K个非打孔位置序号作为参考序号集合，其中，所述参考序号集合中任意一个序号对应的极化信道的可靠度大于或等于剩余(N‑K)个序号对应的极化信道的可靠度中最大的可靠度，K≥1且为整数；所述发送设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，其中，所述判定条件是根据码率、极化码的母码码长和码重中的至少一种设定的；所述发送设备根据所述信息比特序号集合，对待编码比特进行极化编码。

【技术特征摘要】
2017.05.05 CN 20171031407651.一种极化码编码的方法，其特征在于，所述方法包括：发送设备根据码长为N的极化码的N个极化信道的可靠度的排序和信息比特数目K，选择K个非打孔位置序号作为参考序号集合，其中，所述参考序号集合中任意一个序号对应的极化信道的可靠度大于或等于剩余(N-K)个序号对应的极化信道的可靠度中最大的可靠度，K≥1且为整数；所述发送设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，其中，所述判定条件是根据码率、极化码的母码码长和码重中的至少一种设定的；所述发送设备根据所述信息比特序号集合，对待编码比特进行极化编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，包括：若不满足所述判定条件，所述发送设备将所述参考序号集合确定为所述信息比特序号集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，包括：若满足所述判定条件，所述发送设备从所述参考序号集合中确定K1个第一序号，所述K1个第一序号中每个第一序号对应的码重为Wmin，其中，Wmin等于所述K个非打孔位置序号分别对应的K个码重中的最小码重；所述发送设备从可选序号中选择K2个第二序号替换所述K1个第一序号中的K2个第一序号，得到所述信息比特序号集合，所述可选序号为所述N个极化信道的序号中除了所述参考序号集合和打孔位置序号之外的序号，K2≤K1，其中，所述K2个第二序号满足如下条件中的任意一项：所述K2个第二序号中的每个第二序号对应的码重大于所述Wmin，且每个第二序号对应的极化信道的可靠度大于或等于所述可选序号中除了所述第二序号和打孔位置序号之外的序号中任意一个序号对应的极化信道的可靠度；所述K2个第二序号中最小的序号大于所述可选序号中除去所述K2个第二序号后最大的序号；所述K2个第二序号中每个第二序号的码重大于或等于2Wmin。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述判定条件为下列条件中的至少一个：母码长度大于或等于预设母码长度阈值；码率大于或等于预设的码率阈值；所述参考序号集合中包括的K1个非打孔位置序号对应的码重中最小码重的数目大于或等于数量阈值；所述参考序号集合中的各个序号对应的各个码重中的最小码重小于或等于预设的码重阈值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述发送设备根据极化权重的计算公式，确定所述N个极化信道的极化权重；所述发送设备将所述N个极化信道的极化权重的排序，确定为所述N个极化信道的可靠度的排序，所述极化权重的计算公式为：其中，Wi为第i个极化信道的极化权重,i∈{0,1,...,n-1},j∈{0,1,...,n-1},Bj∈{0,1},i＝Bn-1Bn-2...B0,Bn-1Bn-2...B0为i的二进制表示,a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、f1、f2、f3的取值范围均为[-2,2]。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，且a2＝a3＝0。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a2,b2,c2,d2,f2)的一组取值为(1/4,1,1,0,1/16)，且a3＝0。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a3,b3,c3,d3,f3)的一组取值为(1,1.2,1,0,1)，且a2＝0。9.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述判定条件为所述参考序号集合中的序号对应的码重中的最小码重小于或等于预设的码重阈值的情况下，所述方法还包括：所述发送设备计算所述参考序号集合中包括的K1个序号对应的K1个码重；所述发送设备从所述K1个序号对应的K1个码重中确定最小码重。10.一种极化码编码的方法，其特征在于，所述方法包括：发送设备根据极化权重的计算公式计算码长为N的极化码的N个极化信道的极化权重，所述极化权重的计算公式为：其中，Wi为第i个极化信道的极化权重,i∈{0,1,...,n-1},j∈{0,1,...,n-1},Bj∈{0,1},i＝Bn-1Bn-2...B0,Bn-1Bn-2...B0为i的二进制表示,a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、f1、f2、f3的取值范围均为[-2,2]；发送设备根据所述N个极化信道的极化权重和信息比特数目K，确定信息比特序号集合；发送设备根据所述信息比特序号集合对待编码比特进行极化编码。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，且a2＝a3＝0。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a2,b2,c2,d2,f2)的一组取值为(1/4,1,1,0,1/16)，且a3＝0。13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a3,b3,c3,d3,f3)的一组取值为(1,1.2,1,0,1)，且a2＝0。14.一种极化码译码的方法，其特征在于，所述方法包括：接收设备根据码长为N的极化码的N个极化信道的可靠度的排序和信息比特数目K，选择K个非打孔位置序号作为参考序号集合，其中，所述参考序号集合中任意一个序号对应的极化信道的可靠度大于或等于剩余(N-K)个序号对应的极化信道的可靠度中最大的可靠度，K≥1且为整数；所述接收设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，其中，所述判定条件是根据码率、极化码的母码码长和码重中的至少一种设定的；所述发送设备根据所述信息比特序号集合，对待译码序列进行译码。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，包括：若不满足所述判定条件，所述接收设备将所述参考序号集合确定为所述信息比特序号集合。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收设备根据判定条件和所述参考序号集合，确定信息比特序号集合，包括：若满足所述判定条件，所述接收设备从所述参考序号集合中确定K1个第一序号，所述K1个第一序号中每个第一序号对应的码重为Wmin，其中，Wmin等于所述K个非打孔位置序号分别对应的K个码重中的最小码重；所述接收设备从可选序号中选择K2个第二序号替换所述K1个第一序号中的K2个第一序号，得到所述信息比特序号集合，所述可选序号为所述N个极化信道的序号中除了所述参考序号集合和打孔位置序号之外的序号，K2≤K1，其中，所述K2个第二序号满足如下条件中的任意一项：所述K2个第二序号中的每个第二序号对应的码重大于所述Wmin，且每个第二序号对应的极化信道的可靠度大于或等于所述可选序号中除了所述第二序号和打孔位置序号之外的序号中任意一个序号对应的极化信道的可靠度；所述K2个第二序号中的最小的序号大于所述可选序号中除去所述K2个第二序号后最大的序号；所述K2个第二序号中每个第二序号的码重大于或等于2Wmin。17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述判定条件为下列条件中的至少一个：母码长度大于或等于预设母码长度阈值；码率大于或等于预设的码率阈值；所述参考序号集合中包括的K1个非打孔位置序号对应的码重中最小码重的数目大于或等于数量阈值；所述参考序号集合中的各个序号对应的各个码重中的最小码重小于或等于预设的码重阈值。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述接收设备根据极化权重的计算公式，确定所述N个极化信道的极化权重；所述接收设备将所述N个极化信道的极化权重的排序，确定为所述N个极化信道的可靠度的排序，所述极化权重的计算公式为：其中，Wi为第i个极化信道的极化权重,i∈{0,1,...,n-1},j∈{0,1,...,n-1},Bj∈{0,1},i＝Bn-1Bn-2...B0,Bn-1Bn-2...B0为i的二进制表示,a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、f1、f2、f3的取值范围均为[-2,2]。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，且a2＝a3＝0。20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a2,b2,c2,d2,f2)的一组取值为(1/4,1,1,0,1/16)，且a3＝0。21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a3,b3,c3,d3,f3)的一组取值为(1,1.2,1,0,1)，且a2＝0。22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其特征在于，在所述判定条件为所述参考序号集合中的序号对应的码重中的最小码重小于或等于预设的码重阈值的情况下，所述方法还包括：所述接收设备计算所述参考序号集合中包括的K1个序号对应的K1个码重；所述接收设备从所述K1个序号对应的K1个码重中确定最小码重。23.一种极化码译码的方法，其特征在于，所述方法包括：接收设备根据极化权重的计算公式，计算码长为N的极化码的N个极化信道的极化权重，所述极化权重的计算公式为：，其中，Wi为第i个极化信道的极化权重,i∈{0,1,...,n-1},j∈{0,1,...,n-1},Bj∈{0,1},i＝Bn-1Bn-2...B0,Bn-1Bn-2...B0为i的二进制表示,a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d1、d2、d3、f1、f2、f3的取值范围均为[-2,2]；所述接收设备根据所述N个极化信道的极化权重和信息比特数目K，确定信息比特序号集合；所述接收设备根据所述信息比特序号集合对待译码序列进行译码。24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，且a2＝a3＝0。25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0.5,1,1/4)或(1,1,1,0,1/4)，(a2,b2,c2,d2,f2)的一组取值为(1/4,1,1,0,1/16)，且a3＝0。26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，(a1,b1,c1,d1,f1)的一组取值为(1,1.07,1,0.5,1/4)、(1,1.1,1,0....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈莹，刘小成，黄凌晨，周悦，李榕，罗禾佳，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