具有打孔、缩短和扩展的极化码编码制造技术

根据本发明专利技术，计算(201)用于极化编码的输入向量，其中所述输入向量包括信息比特集合和冻结比特集合，并且通过执行输入向量的极化编码来生成(202)中间码字。此外，从所述中间码字中移除(203)打孔和缩短比特，以获得缩减的中间码字，并且通过对所述缩减的中间码字应用置换操作来生成(204)输出码字。从所述中间码字比特和所述信息比特中选择(205)扩展比特序列，并且通过对所述输出码字和所述扩展比特序列应用比特映射来生成(206)调制符号。所述发明专利技术能够在混合ARQ(Hybrid ARQ)系统中应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有打孔、缩短和扩展的极化码编码
本专利技术涉及一种设备和一种方法，其中所述设备和所述方法被设置为执行编码。此外，本专利技术涉及一种计算机程序产品和一种计算机可读记录介质，其中所述计算机程序产品和所述计算机可读记录介质被设置为执行编码。
技术介绍
现代通信系统必须应对不同的信道条件和不同的吞吐量限制。极化码是具有显式构造的纠错码，其能够实现广泛类别的通信信道的对称容量。它们有三个属性，对各种通信和数据传输系统都很有用。首先，由于其大的停止距离，它们具有低的误码平层，其次，极化编码具有低复杂度并且可以以简单和有效的方式实现，第三，它们对于连续消除解码是最优的，这代表有效的解码方法。但是，极化码在长度方面不灵活。通常，极化码提供长度为2的整数次幂的码字。现有的调整极化码长度的技术可以分为三大类。第一类是具有内部或外部极化码的级联码。它们的校正能力可以比原始极化码更好，但是，它们在解码方面效率低。由于需要在合成码中进行解码，故解码复杂度过高。其次，可以使用非Arikan1×1内核来获得长度为1m的极化码。类似于级联码，由于需要对由1×1内核的最末行生成的码进行解码，所以具有1×1内核的码的校正能力可以比原始极化码更好，并且它们的解码复杂度太高。第三类包括打孔极化码和带有2×2内核(原始极化码)的缩短极化码。打孔极化码和缩短极化码的校正能力略低于原始极化码，并且分别取决于所选择的打孔模式或缩短模式以及冻结比特集合。在连续消除解码的情况下，解码复杂度几乎与原始极化码相同。因此，仍然需要有效的编码技术，该技术在基于极化编码时产生可变长度的码字并且同时带来有效且准确的解码。
技术实现思路
本专利技术提供了一种方法和设备，其被设置为通过使用极化码来执行编码并且至少克服上述缺陷。具体地，如权利要求中所限定的以及如本文结合附图所描述的本专利技术执行基于极化编码的编码。以这种方式，本专利技术受益于极化编码的优点。上面列出了一些优点。另外，本专利技术的特征确保可以以有效的方式生成具有可变长度的码字，使得可以考虑不同的传输条件。此外，本专利技术涉及高效的编码过程。本专利技术提供了一种低复杂度的编码，因此优化了编码信息的传输。此外，用于编码的纠错码使得为原始极化码开发的解码技术适用于其解码，并且在解码期间出现错误的可能性显著最小化。用于编码的纠错码是针对预先选择的调制而优化的经打孔缩短的极化码。例如，本专利技术适用于比特交织编码调制。此外，本专利技术提供了一种编码技术，其为解码器侧出现错误做好准备。根据本专利技术，生成用于扩展输出码字的附加扩展比特。如果需要，扩展比特可以用于混合自动重传请求(hybridautomaticrepeatrequest，HARQ)方案。以这种方式，实现了成功解码过程的有效保护，而扩展比特的存在对解码复杂度几乎没有影响。本专利技术的上述目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。在各个从属权利要求中进一步限定了本专利技术的有利实施方式。根据本专利技术，提供了一种被设置为执行编码的设备，其中所述设备被配置为：计算极化编码的输入向量，其中所述输入向量包括信息比特集合和冻结比特集合；执行输入向量的极化编码以获得中间码字；从所述中间码字中移除打孔和缩短比特以获得缩减的中间码字；对所述缩减的中间码字应用置换操作以获得输出码字；从所述中间码字和所述信息比特中选择扩展比特序列；并通过对输出码字和扩展比特序列应用比特映射来产生调制符号。根据冻结约束计算冻结比特的值，其中冻结约束是分配给特定冻结比特的信息比特的线性组合。根据一个实施例，所述设备被配置为使用码字模式，其中所述码字模式指示打孔比特、缩短比特以及待传输比特的可靠性，并且其中所述码字模式被优化用于连续消除解码。根据一个实施例，所述设备被配置为通过以下来确定码字模式：确定关于预设码长度和关于信息比特数量的最佳内部模式集合。来自所述最佳内部模式集合的每个模式表示比特类型条目序列，其中每个比特类型条目表示以下比特类型之一：输出码字比特类型、缩短比特类型、打孔比特类型，其中为不同可靠性的比特提供输出码字比特类型的子类型；并且提供比所述最佳内部模式集合之外的内部模式更低的连续消除解码错误概率。该设备被进一步配置为通过选择基于来自所述最佳内部模式的内部模式并使解码错误概率最小化的模式作为码字模式来确定码字模式。根据一个实施例，所述设备被配置为与冻结比特集合一起确定冻结约束，以最小化给定码字模式的连续消除解码错误概率。根据一个实施例，所述设备被配置为根据所述码字模式从所述中间码字中移除打孔和缩短的比特。根据一个实施例，所述设备被配置为基于所述码字模式确定置换模式，其中针对解码错误概率优化所述置换模式。根据一个实施例，所述设备被配置为根据所述置换模式应用所述置换操作。根据一个实施例，所述设备被配置为通过以下方式选择扩展比特序列：从所述信息比特序列中选择一个信息比特，并从所述中间码字中选择一个码字比特；确定由选择的信息比特扩展的码的第一连续消除解码错误概率，并确定由选择的码字比特扩展的所述码的第二连续消除解码错误概率，其中所述码由冻结约束、码字模式和扩展比特序列指定；如果第一连续消除解码错误概率小于或等于第二连续消除解码错误概率，则将所述选择的信息比特添加到所述扩展比特序列；如果第二连续消除解码错误概率小于第一连续消除解码错误概率，则将所述选择的码字比特添加到所述扩展比特序列。根据一个实施例，所述设备被配置为：从中间码字中选择码字比特，其提供码字比特错误概率之和的平衡；和/或从所述信息比特集合中选择最小化所述中间码字的连续消除解码错误概率的信息比特。根据一个实施例，所述设备被配置为重复执行扩展步骤，直到扩展比特序列包括预设数量或比特。根据一个实施例，所述设备被配置为向另一设备传输所述调制符号，其中传输从所述输出码字获得的所有调制符号。如下所示，可能出现这样的情况，其中需要不止一次传输，因为解码侧不能正确解码所述调制符号，如下所示。特别地，在第一次传输时传输从所述输出码字获得的所有调制符号。根据一个实施例，所述设备被配置为从另一设备接收关于所述调制符号的传输的反馈，其中所述反馈指示以下之一：所述调制符号的解码成功、调制符号的解码失败。根据一个实施例，如果所述反馈指示接收到的嘈杂调制符号的解码失败，则所述设备被配置为：通过将比特映射应用于扩展比特序列的其它比特来生成其它调制符号，其中所述其它比特是通过执行所述扩展比特的选择而确定的比特；并向另一设备传输所述其它调制符号。本专利技术还涉及一种被设置为执行编码的方法，其中该方法包括步骤：计算用于极化编码的输入向量，其中所述输入向量包括信息比特集合和冻结比特集合；对所述输入向量执行极化编码以获得中间码字；从所述中间码字中移除打孔和缩短的比特以获得缩减的中间码字；对缩减的中间码字应用置换操作以获得输出码字；从中间码字和信息比特中选择扩展比特序列；通过在所述输出码字和所述扩展比特序列上应用比特映射来产生调制符号。通常，该方法被设置为执行由上面介绍的设备执行的以及下面更详细解释的任何步骤。此外，本专利技术涉及一种包括计算机可读程序代码的计算机程序产品，其被配置为使得计算设备执行上面介绍并在下面更详细地解释的方法的步骤。此外，本专利技术涉及配置为在其中存储所述计算机程序产品的计算机可读记录介质。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被设置为执行编码的设备，其中所述设备被配置为：‑为极化编码计算输入向量，其中所述输入向量包括信息比特集合和冻结比特集合；‑对所述输入向量执行极化编码以获得中间码字；‑从所述中间码字中移除打孔和缩减比特以获得缩减的中间码字；‑对所述缩减的中间码字应用置换操作以获得输出码字减少；‑从所述中间码字和所述信息比特中选择扩展比特序列；以及‑在所述输出码字和所述扩展比特序列上应用比特映射，以获得调制符号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被设置为执行编码的设备，其中所述设备被配置为：-为极化编码计算输入向量，其中所述输入向量包括信息比特集合和冻结比特集合；-对所述输入向量执行极化编码以获得中间码字；-从所述中间码字中移除打孔和缩减比特以获得缩减的中间码字；-对所述缩减的中间码字应用置换操作以获得输出码字减少；-从所述中间码字和所述信息比特中选择扩展比特序列；以及-在所述输出码字和所述扩展比特序列上应用比特映射，以获得调制符号。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备被配置为使用码字模式，其中所述码字模式指示打孔比特、缩减比特和待传输比特的可靠性，并且其中所述码字模式被优化用于连续消除解码。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述设备被配置为通过以下来确定所述码字模式：-确定关于预设码长度和关于信息比特数量的最佳内部模式集合，以及-选择基于来自所述最佳内部模式集合的内部模式并且使解码错误概率最小化的模式作为所述码字模式，其中来自所述最佳内部模式集合的每个模式：-表示比特类型条目序列，其中每个比特类型条目表示以下比特类型之一：输出码字比特类型、缩减比特类型、打孔比特类型，其中，为不同可靠性的比特提供输出码字比特类型的子类型；以及-提供比所述最佳内部模式集合之外的内部模式更低的连续消除解码错误概率。4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，所述设备被配置为确定冻结约束以及冻结比特集合，以最小化给定码字模式的连续消除解码错误概率。5.根据权利要求2或3所述的设备，其中，所述设备被配置为根据所述码字模式从所述中间码字中移除打孔和缩减比特。6.根据权利要求2-5中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置为基于所述码字模式确定置换模式，其中，针对解码错误概率优化所述置换模式。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述设备被配置为根据所述置换模式应用所述置换操作。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置为通过以下方式选择所述扩展比特序列：-从所述信息比特序列中选择一个信息比特，并从所述中间码字中选择一个码字比特；-确定由选择的信息比特扩展的码的第一连续消除解码错误概率，并确定由选择的码字比特扩展的所述码的第二连续消除解码错误概率，其中所述码由冻结约束、...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥列格·菲特维奇·库尔马耶夫，阿列克谢·米哈伊洛维奇·瑞森金，瓦西里·斯坦尼斯拉维奇·乌萨秋克，
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