极化码编/译码方法、装置和系统制造方法及图纸

本公开提出一种极化码编/译码方法、装置和系统，涉及移动通信领域。编码方法包括：对待编码码元序列进行极化编码，所述待编码码元序列包括信息码元序列和冻结码元序列，包括：将信息码元序列划分为第一信息码元序列和第二信息码元序列；将第一信息码元序列经由信息信道集合进行极化编码；将第二信息码元序列经过扩展编码得到扩展码元序列，将扩展码元序列经由扩展信息信道集合进行极化编码；将冻结码元序列经由冻结信道集合进行极化编码；输出待编码码元序列经过极化编码得到的极化码。对部分信息码元进行扩展编码得到扩展码元序列，利用部分冻结信道作为扩展信息信道传输扩展码元序列，提高了编码率和信道利用率。提高了编码率和信道利用率。提高了编码率和信道利用率。

【技术实现步骤摘要】
极化码编/译码方法、装置和系统


[0001]本公开涉及移动通信领域，特别涉及一种极化码编/译码方法、装置和系统。

技术介绍

[0002]Erdal Arikan的研究指出，通过对离散无记忆信道进行信道组合与信道分解操作，可以提高信道的截止速率。在总的信道容量不变的情况下，使得一部分信道的容量增大，而另一部分信道的容量降低，提出了信道极化的概念。码长越长越接近香农极限，当码长趋于无限长时可达香农极限。
[0003]极化编码公式：其中，x
1N
表示利用生成矩阵G
N
对待编码码元序列u
1N
经过极化编码得到的长度为N的极化码，u
λ
表示信息码元序列，u
λc
表示冻结码元序列，λ表示信息信道集合，用来标识信息信道的位置；G
N
(λ)是从生成矩阵G
N
中选出的行组成的第一子矩阵，与用来传输信息码元序列的信息信道编码相对应；λ
c
表示用来传输冻结码元序列的冻结信道集合，用来标识冻结信道的位置；GN(λ
c
)表示生成矩阵G
N
除第一子矩阵之外剩余的第二子矩阵，与用来传输冻结码元序列的冻结信道编码相对应。
[0004]图1a是极化信道位置与信道对称容量(设为I(W))的分布示意图。图1b是码长的对数与对称容量在0.05
‑
0.95内的信道所占的比例的关系示意图。如图1a和图1b所示，当码长为256的短码时，约28％的信道容量介于0.05
‑
0.95之间，意味着如果将信道容量大于0.95作为信息信道的门限，只有(100％
‑
28％)/2＝36％的可用信息信道，编码率约为1/3；当码长为512时，约20％的信道容量介于0.05
‑
0.95之间，意味着如果将信道容量大于0.95作为信息信道用于传输信息的门限，只有(100％
‑
20％)/2＝40％的可用信息信道，编码率为2/5。传统极化编码将极化信道分为信息信道和冻结信道，冻结信道传输的码元通常为0，不传输任何信息，因此，信道容量介于0.5
‑
0.95之间的信道就被浪费了。

技术实现思路

[0005]本公开实施例所要解决的一个技术问题是：如何提高编码率和信道利用率。
[0006]本公开一些实施例提出一种极化码编码方法，包括：
[0007]对待编码码元序列进行极化编码，所述待编码码元序列包括信息码元序列和冻结码元序列，包括：将信息码元序列划分为第一信息码元序列和第二信息码元序列；将第一信息码元序列经由信息信道集合进行极化编码；将第二信息码元序列经过扩展编码得到扩展码元序列，将扩展码元序列经由扩展信息信道集合进行极化编码；将冻结码元序列经由冻结信道集合进行极化编码；
[0008]输出待编码码元序列经过极化编码得到的极化码。
[0009]在一些实施例中，按照如下编码公式，对待编码码元序列进行极化编码包括：
[0010][0011]其中，x
1N
表示利用生成矩阵G
N
对待编码码元序列u
1N
经过极化编码得到的长度为N的极化码，N为2的整次幂,
[0012]u
λ1
表示第一信息码元序列，
[0013]u
λe
表示第二信息码元序列u
λ2
经过扩展编码得到的扩展码元序列，
[0014]u
λc
表示冻结码元序列，
[0015]λ表示信息信道集合，用来标识信息信道的位置；
[0016]G
N
(λ)是从生成矩阵G
N
中选出的行组成的第一子矩阵，与用来传输第一信息码元序列的信息信道编码相对应；
[0017]λ
c1
表示用来传输扩展码元序列的扩展信息信道集合，用来标识扩展信息信道的位置；
[0018]G
N
(λ
c1
)表示从生成矩阵G
N
除第一子矩阵之外的剩余矩阵中选出的行组成的第二子矩阵，与用来传输扩展码元序列的扩展信息信道编码相对应；
[0019]λ
c2
表示用来传输冻结码元序列的冻结信道集合，用来标识冻结信道的位置；
[0020]G
N
(λ
c2
)表示生成矩阵G
N
除第一子矩阵和第二子矩阵之外剩余的第三子矩阵，与用来传输冻结码元序列的冻结信道编码相对应；
[0021]表示异或运算。
[0022]在一些实施例中，将第二信息码元序列经过扩展编码得到扩展码元序列包括：
[0023]将扩展信息信道集合按照扩展信息信道容量大小进行分组，并确定扩展信息信道集合的每组对应的扩展比，信道容量大的组对应的扩展比小；
[0024]按照扩展比，将第二信息码元序列经过扩展编码得到各个第二信息码元的扩展码，将各个第二信息码元的扩展码经由相应组的扩展信息信道进行极化编码。
[0025]在一些实施例中，扩展比包括1：(2n+1)，n为正整数；
[0026]若扩展比是1：(2n1+1)，n1为其中一个正整数，则一个第二信息码元经过扩展编码得到长度为(2n1+1)的扩展码，2n1+1为扩展码码长。
[0027]本公开一些实施例提出一种极化码译码方法，包括：
[0028]对接收码元序列进行极化译码，得到信息信道集合相应的极化译码结果和扩展信息信道集合相应的极化译码结果；
[0029]将信息信道集合相应的极化译码结果直接作为第一信息码元序列的译码输出；
[0030]将扩展信息信道集合相应的极化译码结果经过解扩展后作为第二信息码元序列的译码输出。
[0031]在一些实施例中，解扩展包括：
[0032]针对扩展信息信道集合相应的极化译码结果：
[0033]码重大于1/2扩展码码长的码元序列解扩展为1，
[0034]码重不大于1/2扩展码码长的码元序列解扩展为0。
[0035]本公开一些实施例提出一种极化码编码装置，包括：
[0036]存储器；以及
[0037]耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行极化码编码方法。
[0038]本公开一些实施例提出一种极化码译码装置，包括：
[0039]存储器；以及
[0040]耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行极化码译码方法。
[0041]本公开一些实施例提出一种极化码编码装置，包括：
[0042]扩展编码器，被配置为对待编码码元序列中的第二信息码元序列进行扩展编码得到扩展码元序列；
[0043]极化编码器，被配置为对待编码码元序列进行极化编码，所述待编码码元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极化码编码方法，其特征在于，包括：对待编码码元序列进行极化编码，所述待编码码元序列包括信息码元序列和冻结码元序列，包括：将信息码元序列划分为第一信息码元序列和第二信息码元序列；将第一信息码元序列经由信息信道集合进行极化编码；将第二信息码元序列经过扩展编码得到扩展码元序列，将扩展码元序列经由扩展信息信道集合进行极化编码；将冻结码元序列经由冻结信道集合进行极化编码；输出待编码码元序列经过极化编码得到的极化码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下编码公式，对待编码码元序列进行极化编码包括：x
1N
＝u
1N
G
N
＝u
λ1
G
N
(λ)
⊕
u
λe
G
N
(
λc1
)
⊕
u
λc
G
N
(
λc2
)其中，x
1N
表示利用生成矩阵G
N
对待编码码元序列u
1N
经过极化编码得到的长度为N的极化码，N为2的整次幂,u
λ1
表示第一信息码元序列，u
λe
表示第二信息码元序列u
λ2
经过扩展编码得到的扩展码元序列，u
λc
表示冻结码元序列，λ表示信息信道集合，用来标识信息信道的位置；G
N
(λ)是从生成矩阵G
N
中选出的行组成的第一子矩阵，与用来传输第一信息码元序列的信息信道编码相对应；λ
c1
表示用来传输扩展码元序列的扩展信息信道集合，用来标识扩展信息信道的位置；G
N
(λ
c1
)表示从生成矩阵G
N
除第一子矩阵之外的剩余矩阵中选出的行组成的第二子矩阵，与用来传输扩展码元序列的扩展信息信道编码相对应；λ
c2
表示用来传输冻结码元序列的冻结信道集合，用来标识冻结信道的位置；G
N
(λ
c2
)表示生成矩阵G
N
除第一子矩阵和第二子矩阵之外剩余的第三子矩阵，与用来传输冻结码元序列的冻结信道编码相对应；
⊕
表示异或运算。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将第二信息码元序列经过扩展编码得到扩展码元序列包括：将扩展信息信道集合按照扩展信息信道容量大小进行分组，并确定扩展信息信道集合的每组对应的扩展比，信道容量大的组对应的扩展比小；按照扩展比，将第二信息码元序列经过扩展编码得到各个第二信息码元的扩展码，将各个第二信息码元的扩展码经由相应组的扩展信息信道进行极化编码。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，扩展比包括1：(2n+1)，n为正整数；若扩展比是1：(2n1+1)，n1为其中一个正整数，则一个第二信息码元经过扩展编码得到长度为(2n1+1)的扩展码，2n1+1为扩展码码长。5.一种极化码译码方法，其特征在于，包括：对接收码元序列进行极化译码，得到信息信道集合相应的极化译码结果和扩展信息信道集合相应的极化译码结果；将信息信道集合相应的极化译码结果直接作为第一信息码元序列的译码输出；
将扩展信息信道集合相应的极化译码结果经过解扩展后作为第二信息码元序列的译码输出。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，解扩展包括：针对扩展信息信道集合相应的极化译码结果：码重大于1/2扩展码码长的码元序列解扩展为1，码重不大于1/2扩展码码长的码元序列解扩展为0。7.一种极化码编码装...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄永昌，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：