用于对极化码打孔的方法和装置制造方法及图纸

用于无线网络中的极化码的打孔的方法和装置，其中，基于打孔顺序来确定嵌套的打孔集合，而打孔顺序是基于信息比特信道的可靠性顺序来确定的，使得仅需要存储一个索引序列以用于信息集合的确定和打孔集合的确定这两者，以及使得打孔不要求调整在对应于打孔索引的易错索引处的信息集合。打孔顺序可以从对应于高可靠性比特信道或低可靠性比特信道的索引开始。

Method and device for drilling polarization code

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对极化码打孔的方法和装置
本公开一般涉及无线通信，并且更特定地涉及用于极化码的基于打孔的速率匹配的方法和系统。
技术介绍
如E.Arikan在“ChannelPolarization:AMethodforConstructingCapacity-AchievingCodesforSymmetricBinary-InputMemorylessChannels”（如2009年7月公布于IEEETransactionsonInformationTheory，第55卷，第3051-3073页）中提出的极化码是一流的建设性编码方案，这些方案可证明在低复杂度的连续消除（SC）解码器下实现二进制输入离散无记忆信道的对称容量。然而，与诸如低密度奇偶校验（LDPC）码和Turbo码之类的其它现代信道编码方案相比，在SC下极化码的有限长度性能没有竞争力。后来，由I.Tal和A.在“ListDecodingofPolarcodes”（如2011年公布于ProceedingsofIEEESymp.Inf.Theory，第1-5页）中提出了SC列表（SCL）解码器。SCL解码器可以接近最优的最大似然（ML）解码器的性能。通过级联简单的CRC编码，级联的极化码的性能可与良好优化的LDPC和Turbo码的性能竞争。结果，极化码被认为是用于未来5G无线通信系统的候选者。极化编码的主要思想是将一对相同的二进制输入信道变换成不同质量的两个不同信道，一个信道比原始的二进制输入信道更好，而一个信道比原始的二进制输入信道更差。通过在二进制输入信道的2M个独立使用的集合上重复这样的成对极化操作，能够获得质量各异的2M个“比特信道”的集合。这些比特信道中的一些信道几乎是完美的（即，没有错误），而它们中的其余比特信道几乎是无用的（即，完全充满噪声）。重点是要使用几乎完美的信道向接收器传送数据，而把至无用信道的输入设置成具有接收器已知的固定或冻结值（例如，0）。出于这个原因，至几乎无用的信道和至几乎完美的信道的那些输入比特通常分别被称为冻结比特和非冻结（或信息）比特。在极化码中只有非冻结比特用来携带数据。将数据加载到适当的信息比特位置直接影响极化码的性能。图1示出一种示例极化码结构。具体来说，图1示出长度为8（N=8）的极化码的结构。图2示出长度为8（N=8）的示例极化码编码器。具体来说，图2示出在具有N=8的极化编码期间中间信息比特的标记，其中并且。中间信息比特通过以下等式相关：对于和，，其中对于，是信息比特，并且是码比特。作为示例，极化编码器可使用图2中描绘的一般索引布置。索引布置包括输入和输出索引。然而，布置输入/输出索引的其它方式是可能的，并且可获得相同的净编码效果。对于其它索引方式可相应地修改所公开的方法，而不会背离本专利技术的精神。由来表示行向量。至极化编码器的输入向量由K个信息比特和值为0的(N-K)个冻结比特组成，。将信息比特的索引集合表示为，其中是索引{0,1,2,...,N-1}的子集。将冻结比特的索引集合表示为，其中。的比特值被指配为：极化编码器的输出是：其中是大小为N的生成器矩阵。在图2中，N=2的生成器矩阵由下式给出：。一般来说，对于任何N＝2n，，生成器矩阵由下式定义：其中，并且是矩阵F的n次Kronecker幂。能够示出从长度为N/2的两个极化码来递归构造长度为N的极化码。图3示出一般递归构造，其中使用的两个副本。传统极化码的主要局限在于，码字长度或码长度必须为2的幂。通过例如丢弃一些编码比特而不传送它们来对编码比特打孔是支持实践中所要求的码字长度粒度的自然方法。而且，当期望的码字长度仅略微超过2的幂时，只重复有些编码比特而不需要接收器以两倍的码字长度操作是更实用的，这反而增加时延和功耗，并且对处理速度和存储器强加更苛刻的硬件要求。（通常通过打孔或重复）生成具有任何期望长度的码字的此类过程被称为速率匹配过程。不清楚应该如何在维持接近最佳的性能的同时以有效方式执行极化编码比特的打孔和重复。对于具有p个打孔码比特的每个打孔模式，在编码器的输入处存在为了防止可能的错误而需要避免的对应比特信道的集合。作为打孔的结果而出现的这些不良比特信道被称为灾难性比特信道，并且应该在编码器的输入处被冻结。然而，当这些灾难性比特信道的位置与信息比特位置中的那些位置（即，携带数据比特的位置）交迭时，需要重新调整信息集合以避免在解码器的灾难性行为。这意味着，无论何时改变码块长度，都需要重新调整信息集合。已经提出了不同的打孔方法。例如，L.Zhang在“OnthePuncturingPatternsforPuncturedPolarCodes”（如2014年公布于Proceedingof2014IEEEISIT，第121-125页）中讨论了一些打孔方法。R.Wang和R.Liu在“ANovelPuncturingSchemeforPolarCodes”（如2014年12月公布于IEEECommunicationLetters，第18卷，第12期）中也讨论了打孔方法。所有公开的技术都以导致灾难性比特信道与信息集合交迭的这种方式打孔，并且因此要求根据目标块长度来调整信息集合。
技术实现思路
为了解决现有解决方案存在的前述问题，公开了用于极化码的基于打孔的速率匹配的方法和系统。具体来说，公开了方法和系统，其包括确定要打孔的码比特的索引的集合，以便得到与极化码的原有块长度（其必须是2的幂）不同的目标块长度。更具体来说，可根据可表示每个码比特的相对排序的有序码比特索引序列来进行该确定。在特定实施例中，可直接从用于确定用来携带数据比特的极化码的比特信道集合的有序比特信道索引序列推导这个有序码比特索引序列。在某些实施例中，所述系统和方法可在无线装置和/或网络节点中实现或者由无线装置和/或网络节点来实现，无线装置可包括用户设备（UE），网络节点可包括eNodeB（eNB）。根据某些实施例，一种借助于传送器的方法包括：基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。根据某些实施例，传送器包括处理电路，处理电路配置成：基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。根据某些实施例，一种借助于传送器的用于在极化编码器的输出上基于打孔的速率匹配的方法包括：从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。针对数据比特的数量（K），从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道。针对打孔比特的数量（p），从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。根据某些实施例，传送器包括处理电路，处理电路配置成：从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。针对数据比特的数量（K），从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道。针对打孔比特的数量（p），从有序码比特索引序列中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种借助于传送器的方法，包括：/n基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 US 62/4765841.一种借助于传送器的方法，包括：
基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个打孔码比特索引集合的所述嵌套序列是由有序码比特索引序列来指定的。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，从在所述极化编码器的输入处的多个比特信道的相对排序来推导所述多个打孔码比特索引集合的所述嵌套序列。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个比特信道的所述相对排序是由信息集合的嵌套序列来指定的。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个比特信道的所述相对排序是由有序比特信道索引序列来指定的，所述有序比特信道索引序列指定在每个次序的特定比特信道的索引。


6.根据权利要求5所述的方法，其中：
从在所述有序比特信道索引序列Q(i)的末尾的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合，如下：
对于所有，，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列；以及
所述方法还包括从所述极化编码器的所述输出中丢弃至少最低可靠性比特。


7.根据权利要求5所述的方法，其中：
从在所述有序比特信道索引序列Q(i)的开头的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合，如下：
对于所有，，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列；以及
所述方法还包括从所述极化编码器的所述输出中丢弃至少最高可靠性比特。


8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个比特信道的所述相对排序是由提供特定索引的码比特的次序的有序排序序列来指定的。


9.根据权利要求3和4所述的方法，其中，所述多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的特定信息集合的补集。


10.根据权利要求3和4所述的方法，其中，所述多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的特定信息集合。


11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，还包括：
基于所述打孔码比特索引集合，从要传送的多个比特中确定至少一个丢弃比特；以及
传送除所述至少一个丢弃比特之外的所述多个比特。


12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中，所述传送器是无线装置。


13.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中，所述传送器是网络节点。


14.一种借助于传送器的用于在极化编码器的输出上基于打孔的速率匹配的方法，所述方法包括：
从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及
从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引，
其中，针对数据比特的数量（K），从所述有序比特信道索引序列中选择K个比特信道，以及
其中，针对打孔比特的数量（p），从所述有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。


15.根据权利要求14所述的方法，其中，基于有序比特信道序列生成所述有序码比特索引序列。


16.根据权利要求14至15中的任一项所述的方法，其中，所述方法由接收器执行，并且所述方法还包括：
用0填充所述数量（p）的打孔比特中的每一个。


17.根据权利要求14至15中的任一项所述的方法，其中，所述方法由传送器执行，并且所述方法还包括：
丢弃所述数量（p）的打孔比特中的每一个。


18.根据权利要求14至17中的任一项所述的方法，其中，所述接收器或所述传送器包括无线装置。


19.根据权利要求14至17中的任一项所述的方法，其中，所述接收器或所述传送器包括网络节点。


20.一种传送器，包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：D许，Y布兰肯希普，M布雷谢尔，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE