CN107508653B - 一种数据传输方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供数据传输方法，包括：对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；在所述第i次发送所述Mi个待发送比特。通过在极化码编码时利用发送次数，可以获得更符合实际传输需求的母码，从而可以充分利用极化码的编码增译，而且无需实时发送信令请求重传，从而可以减少信令开销。

Description

一种数据传输方法、装置和设备
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种数据传输方法、装置和设备。
背景技术
随着无线通信的发展，物联网(英文：Internet of Things；简称：IoT)通信系统呈现出一些新的特点，例如：高可靠度、低复杂度以及广覆盖等。
而现有的主流编码，例如：Turbo码和低密度奇偶校验(英文：Low Density ParityCheck；简称：LDPC)码不能够很好地满足IoT通信系统的要求。在性能方面，虽然Turbo码和LDPC码随着码长的变长能够逼近香农极限，但Turbo码和LDPC码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复杂度。因此，IoT通信系统中，急需一种新的编码技术来解决现有技术在短包，可靠度以及复杂度上存在的问题。
最近，极化码(英文：Polar Code)是第一种、也是已知的唯一一种能够被严格证明“达到”香农极限信道编码方法。极化码的编译码的简单描述如下：
极化码是一种线性块码。设其生成矩阵为GN,其编码过程为
Figure BDA0001016698030000011
其中
Figure BDA0001016698030000012
是长度为N的待编码比特，N大于1的正整数。GN是一个N×N的矩阵，且
Figure BDA0001016698030000013
其中，
Figure BDA0001016698030000014
BN是一个N×N的转置矩阵，例如比特翻转(英文：BitReversal)矩阵；
Figure BDA0001016698030000015
是log2N个F2的克罗内克(英文：Kronecker)乘积；以上涉及的加法、乘法操作均为二进制伽罗华域(英文：Galois Field)上的加法、乘法操作。
极化码最基本的译码方法是连续消除(英文：Successive Cancellation；简称：SC)译码，后续提出的SC-List译码算法通过横向路径扩展以及循环冗余校验(英文：CyclicRedundancy Check；简称：CRC)选择的方法提高了短码的译码性能。
在有限码长下，极化码的性能优于Turbo码和LDPC码。另外，极化码在编译码方面具有较低的计算复杂度。极化码的这些优点让其在IoT通信系统中具有很大的发展和应用前景。
然而，大多数无线通信系统都需要能够以较低的成本以及复杂度来支持更广的覆盖和更多的设备。针对无线通信系统的广覆盖场景，极化码的一些混合自动重传请求(英文：Hybrid Automatic Repeat Request，简称：HARQ)方案可以应用到此场景中。图1为一种在无线通信系统中实现广覆盖的方法，如图1所示，通过混合自动重传请求(英文：HybridAutomatic Repeat Request，简称：HARQ)，可以在较远的覆盖区域多次发送需要重复传输的数据。覆盖的区域越远，HARQ的次数可以越多，所需要的传输资源也就越多。同时，发送端和接收端在HARQ的过程中有较多的信令交互。例如，接收端每次译码后都需要通过一个反馈链路传输一个非确认(英文：NACK)或者确认(英文：ACK)消息给发送端告知译码是否正确，直到译码成功或重传达到最大预设次数。因此，无线通信系统中的这种重传方法的信令开销很大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种数据传输方法、装置及设备，在进行信道编码时考虑发送次数的影响，减小了请求重传的次数，从而可以大大降低信令开销。
第一方面，本发明实施例提供了一种数据传输方法，包括：
对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；
对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
在所述第i次发送所述Mi个待发送比特。
通过在极化码编码时利用发送次数，可以获得更符合实际传输需求的母码，从而可以充分利用极化码的编码增译，而且无需实时发送信令请求重传，从而可以减少信令开销。
在一种可能的实现方式中，发送次数根据信道质量、覆盖范围或通信质量要求确定。例如，信道质量越好，发送次数越小；覆盖范围越小；发送次数越小；通信质量要求越高，发送次数越大。
在一个可能的实现方式中，所述母码的码长为
Figure BDA0001016698030000031
另外，在本发明中，
Figure BDA0001016698030000032
表示向上取整。
在一个可能的实现方式中，所述对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特包括：
若
Figure BDA0001016698030000033
小于
Figure BDA0001016698030000034
则对所述母码中的
Figure BDA0001016698030000035
个比特进行打孔，得到所述待发送比特；
若
Figure BDA0001016698030000036
等于
Figure BDA0001016698030000037
则所述母码为所述待发送比特。
在一个可能的实现方式中，所述发送次数是预先设定的或通过信令指示。
第二方面，本发明实施例提供了一种数据传输装置，包括：
编码模块，用于对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；
速率匹配模块，用于对所述编码模块得到的母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
发送模块，用于在所述第i次发送所述Mi个待发送比特。
需要说明的是，在实际实现时，所述编码模块和所述速率匹配模块可能集成在一起，或者可能直接由处理模块来实现这两个模块的功能。
通过在极化码编码时利用发送次数，可以获得更符合实际传输需求的母码，从而可以充分利用极化码的编码增译，而且无需实时发送信令请求重传，从而可以减少信令开销。
在一种可能的实现方式中，发送次数根据信道质量、覆盖范围或通信质量要求确定。例如，信道质量越好，发送次数越小；覆盖范围越小；发送次数越小；通信质量要求越高，发送次数越大。
在一个可能的实现方式中，所述母码的码长为
Figure BDA0001016698030000038
另外，在本发明中，
Figure BDA0001016698030000039
表示向上取整。
在一个可能的实现方式中，所述速率匹配模块具体用于：
若
Figure BDA00010166980300000310
小于
Figure BDA00010166980300000311
则对所述母码中的
Figure BDA00010166980300000312
个比特进行打孔，得到所述待发送比特；
若
Figure BDA0001016698030000041
等于
Figure BDA0001016698030000042
则所述母码为所述待发送比特。
在一个可能的实现方式中，所述发送次数是预先设定的或通过信令指示。
在一个可能的实现方式中，本发明实施例提供的一种数据传输装置可以是网络实体(如基站)，也可以是用户终端。
第三方面，本发明实施例提供了一种数据传输设备，包括：处理器、发送器及总线，其中所述处理器和所述发送器通过所述总线连接；
所述处理器，用于对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
所述发送器，用于在所述第i次发送所述Mi个待发送比特。
通过在极化码编码时利用发送次数，可以获得更符合实际传输需求的母码，从而可以充分利用极化码的编码增译，而且无需实时发送信令请求重传，从而可以减少信令开销。
在一种可能的实现方式中，发送次数根据信道质量、覆盖范围或通信质量要求确定。例如，信道质量越好，发送次数越小；覆盖范围越小；发送次数越小；通信质量要求越高，发送次数越大。
在一个可能的实现方式中，所述母码的码长为
Figure BDA0001016698030000043
另外，在本发明中，
Figure BDA0001016698030000044
表示向上取整。
在一个可能的实现方式中，所述处理器具体用于：
若
Figure BDA0001016698030000045
小于
Figure BDA0001016698030000046
则对所述母码中的
Figure BDA0001016698030000047
个比特进行打孔，得到所述待发送比特；
若
Figure BDA0001016698030000048
等于
Figure BDA0001016698030000049
则所述母码为所述待发送比特。
在一个可能的实现方式中，所述发送次数是预先设定的或通过信令指示。
在一个可能的实现方式中，所述数据传输设备可以是网络实体(如基站)，也可以是用户终端。
第四方面，本发明实施例提供了一种数据传输方法，包括：
在第i次接收Mi个比特，其中，i＝1,2,…,K，K为接收次数，K和Mi为大于1的正整数；
对接收到的比特进行解速率匹配，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关；对所述母码进行极化码译码，得到传输比特。
在一个可能的实现方式中，所述母码的码长为
Figure BDA0001016698030000051
在一个可能的实现方式中，接收端接收到
Figure BDA0001016698030000052
个比特；其中，若
Figure BDA0001016698030000053
小于
Figure BDA0001016698030000054
则对所述
Figure BDA0001016698030000055
个比特进行解打孔得到所述母码，其中，解打孔的比特个数为
Figure BDA0001016698030000056
若
Figure BDA0001016698030000057
等于
Figure BDA0001016698030000058
则所述
Figure BDA0001016698030000059
个比特为所述母码。
在一个可能的实现方式中，所述接收次数是预先设定的或通过信令指示。
需要注意的是，本发明实施例中的解打孔指的是根据需要的对待解打孔数据进行补零或补充固定值，例如：对被打孔的比特进行补零。
第五方面，本发明实施例提供了一种数据传输设备，包括：处理器、接收器及总线，其中所述处理器和所述接收器通过所述总线连接；
所述接收器，用于在第i次接收Mi个比特，其中，i＝1,2,…,K，K为接收次数，K和Mi为大于1的正整数；
所述处理器，用于对接收到的比特进行解速率匹配，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关；对所述母码进行极化码译码，得到传输比特。
在一个可能的实现方式中，所述母码的码长为
Figure BDA00010166980300000510
在一个可能的实现方式中，所述接收器接收到
Figure BDA00010166980300000511
个比特；其中，若
Figure BDA00010166980300000512
小于
Figure BDA00010166980300000513
则对所述
Figure BDA00010166980300000514
个比特进行解打孔得到所述母码，其中，解打孔的比特个数为
Figure BDA00010166980300000515
若
Figure BDA00010166980300000516
等于
Figure BDA00010166980300000517
则所述
Figure BDA00010166980300000518
个比特为所述母码。
在一个可能的实现方式中，所述接收次数是预先设定的或通过信令指示。
在一个可能的实现方式中，所述数据传输设备可以是网络实体(如基站)，也可以是用户终端。
第六方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所涉及的程序。
第七方面，本发明实施例提供了一种计算机程序产品，包括用于存储计算机可执行指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机可执行指令用于指示处理器执行上述方面所涉及的步骤。
本发明实施例在进行数据传输时对极化码进行优化编码，在编码阶段引入发送次数对信息比特进行重复编码，从而充分利用了极化码的编码增益，提高了系统性能。而且无需实时发送信令请求重传，从而可以减少信令开销。
附图说明
附图包含在并且构成本说明书的一部分，其中相同的数字描绘相同的元件，附图说明本发明的实施例，并且与描述内容一起用于解释本发明的原理。
图1为一种在无线通信系统中实现广覆盖的方法；
图2为一种通信系统示意图；
图3为本发明实施例提供的一种数据传输方法流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种数据传输方法示意图；
图4a为本发明实施例提供的另一种数据传输方法示意图；
图5为本发明实施例提供的一种比特流示意图；
图5a为发送缓存中待发送比特的放置位置示意图；
图6为本发明实施例提供的一种数据发送的信令流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种极化码译码方法示意图；
图8为本发明实施例提供的发送次数为2次的极化码编码性能示意图；
图9为本发明实施例提供的发送次数为4次的极化码编码性能示意图；
图10为本发明实施例中所涉及的数据传输装置的一种可能的结构示意图；
图11为本发明实施例中所涉及的数据传输设备的一种可能的结构示意图；
图12为本发明实施例中所涉及的数据传输装置的另一种可能的结构示意图；
图13为本发明实施例中所涉及的数据传输设备的另一种可能的结构示意图。
具体实施例
现在详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出。虽然会结合这些实施例进行描述，但可以理解的是它们并不用于将本发明限制于这些实施例。相反，本发明公开旨在覆盖可能包括在所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围内的替代技术、修改和等同技术。另外，在以下本发明的详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，可以理解的是，实际应用中，可以不包括本发明的这些特定细节。在其它实例中没有详细描述众所周知的方法、流程、部件和电路，以免对本发明的各方面造成不必要地模糊。
图2为一种通信系统示意图。如图2所示，原始数据在进行传输的过程中，要经过信源编码、信道编码和调制，然后在信道中传输；接收端将接收到的数据进行解调、信道译码、信源译码，得到原始数据。其中信道编码在整个通信系统中对信息传输的可靠性起到至关重要的作用。极化码作为一种理论上可以“达到”香农极限的信道编码，其在提高数据传输可靠性和增强覆盖等方面具有显著优势。本发明实施例提供了一种数据传输方法。具体地，发送端根据分配的资源对待编码比特进行极化码编码，经过速率匹配之后产生包含冗余的待发送比特。其中，分配的资源包括时频资源，时频资源越多，编码的码率可以越低。在一种可能的实现方式中，发送端可将待发送比特放入发送端的传输缓存中，发送端每次从传输缓存中读取部分待发送比特进行发送。接收端在接收到全部的待发送比特的软信息(英文：soft information)后进行译码。
图3为本发明实施例提供的一种数据传输方法流程示意图。如图3所示，待编码比特的一部分比特用来携带信息，称为信息比特。这些信息比特在待编码比特中所处位置的集合记作
Figure BDA0001016698030000071
其余的比特设置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特，其索引的集合用
Figure BDA0001016698030000072
的补集
Figure BDA0001016698030000073
表示。信息比特序号集合
Figure BDA0001016698030000074
按以下方法选取：在进行极化码编码的过程中，需要利用密度进化或者高斯近似等方法计算每个极化信道的概率密度函数，选择极化信道错误概率最小(或者可靠度最高)的S个序号，构成集合
Figure BDA0001016698030000075
其中S等于信息比特的个数。具体地，根据码率和信道的信噪比(英文：Signal-to-Noise Rat io；简称：SNR)，利用高斯近似的方法计算每个极化信道的概率密度函数(该过程可以用极化码的Tanner图来表示)。根据得到的
Figure BDA0001016698030000076
或者
Figure BDA0001016698030000077
利用生成矩阵对待编码比特进行极化码编码得到极化码的母码。其中，母码可以认为是进行了编码而未进行速率匹配的码。母码在进行速率匹配后进入传输缓存并发送。
在一种可能的实现方式中，在利用密度进化或高斯近似等方法得到信息比特序号集合
Figure BDA0001016698030000081
时，可以按照待编码比特总长度的K倍来得到集合
Figure BDA0001016698030000082
或者可以将待编码比特重复K次后来得到集合
Figure BDA0001016698030000083
在另一种可能的实现方式中，若发送端每次可以发送的比特长度为M，发送次数为K，可以确定极化码的母码的码长为
Figure BDA0001016698030000084
可选地，若发送次数为K次，K次发送的比特长度分别为M1,M2,…,MK，则母码的码长可以为
Figure BDA0001016698030000085
其中，K，M，M1，M2，…，MK均为正整数。根据母码的码长进行极化码编码以得到满足母码的码长的极化码。也就是说，发送端需要构造一个码长更长或者码率更低的母码。需要注意的是，本发明实施例中的发送和现有技术中对发送数据简单地原样地重复发送是不同的。本发明实施例在编码过程中进行重复，在发送时分多次发送。而且恰恰因为是在编码过程中利用重复扩展编码的码长，其用的生成矩阵等参数是不同于现有技术的。
图4为本发明实施例提供的一种数据传输方法示意图。如图4所示：
步骤401：对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数。
具体地，母码的码长可以为
Figure BDA0001016698030000086
图5为本发明实施例提供的一种比特流示意图。如图5所示，将信息比特和固定比特分别按照其索引的集合
Figure BDA0001016698030000087
和
Figure BDA0001016698030000088
进行位置映射，得到待编码的比特。利用生成矩阵对待编码比特进行编码，得到母码(或者编码后的比特)。其中，生成矩阵
Figure BDA0001016698030000089
N为母码的码长。
需要注意的是，虽然在关于图3的描述中，母码被认为是编码后的码，但是在实际实现时，可以事先确定符合实际需求的母码的码长。也就是说，可以根据实际需要编码出某些特定码长的码。
步骤402：对母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
其中，速率匹配可以通过打孔实现。如图5所示，对母码(或者编码后的比特)进行打孔得到待发送比特。具体地，根据M1,M2,…,MK和K，待发送比特的个数为M1+M2+…+MK，即
Figure BDA00010166980300000810
若
Figure BDA00010166980300000811
小于
Figure BDA00010166980300000812
则发送端需要选择
Figure BDA0001016698030000091
个比特进行打孔，得到待发送比特。进一步地，打孔方式可以是预先设定的或者通过信令指示的任一种打孔方式。举例来说，打孔方式可以为准均匀打孔(英文：Qausi-Uniform Puncturing；简称：QUP)方式或均匀打孔方式。若
Figure BDA0001016698030000092
等于
Figure BDA0001016698030000093
则直接将母码作为待发送比特。
步骤403：在第i次发送Mi个待发送比特。
根据每次发送的比特长度和发送次数，发送待发送比特。如图5所示，将待发送比特按照预先设定的发送次数分次发送。举例来说，若待发送比特为(x1,x2,…,xi-1,xi+1,…,xMK)。则可以第一次发送(x1,x2,…,xM)，第二次发送(xM,xM+1,…,x2M)，以此类推，第K次发送(x1,x2,…,xMK)。可选地，将待发送比特分K次发送，K次发送的比特长度分别为M1,M2,…,MK。举例来说，可以第一次随机发送M1个，第二次随机发送M2个，以此类推，直到将所有待发送比特发送完毕。
在另一种可能的实现方式中，可以将待发送比特中包含的K个大小为M的比特组放入发送缓存中用于K次的发送。图5a为发送缓存中待发送比特的放置位置示意图。如图5a所示，将待发送比特依次排放在发送缓存中，当开始发送时，按照发送顺序发送对应的比特组。进一步地，K次发送的比特长度分别为M1,M2,…,MK的情况与图5a所示情形类似，在此不再赘述。
需要注意的是，图5、图5a仅是对相关问题的说明及示意，其中具体的比特个数以及具体的打孔方式本发明均不作限制。例如，M1,M2,…,MK均等于M，则母码的码长为
Figure BDA0001016698030000094
每次发送的比特长度均为M。
图4a为本发明实施例提供的另一种数据传输方法示意图。如图4a所示：
在步骤403之后，该数据传输方法还包括：
步骤404：在第i次接收Mi个比特，其中，i＝1,2,…,K，K为接收次数，K和Mi为大于1的正整数；
步骤405：对接收到的比特进行解速率匹配，得到母码，其中，母码的码长与K和Mi相关；
步骤406：对母码进行极化码译码，得到传输比特。
其中，母码的码长为
Figure BDA0001016698030000095
进一步地，接收端共接收到
Figure BDA0001016698030000096
个比特；其中，若
Figure BDA0001016698030000101
小于
Figure BDA0001016698030000102
则对所述
Figure BDA0001016698030000103
个比特进行解打孔得到所述母码，其中，解打孔的比特个数为
Figure BDA0001016698030000104
若
Figure BDA0001016698030000105
等于
Figure BDA0001016698030000106
则
Figure BDA0001016698030000107
个比特为母码。
可选地，接收次数是预先设定的或通过信令指示。
本发明实施例提出的数据传输方法能充分利用编码增益同时简单可行。其中，不同的发送次数可以支持不同范围的覆盖。编码器需要根据发送次数对编码进行优化设计，无需实时发送信令请求重传，从而可以以较少的信令开销支持更大的覆盖范围。
针对增强覆盖的场景，可能会预留更多的资源用于传输同样大小的信息块。预留的资源越多，发送次数越大。
进一步地，发送次数可以是预先设定的，也可以是通过信令指示。图6为本发明实施例提供的一种数据发送的信令流程示意图。如图6所示，可以通过接收端向发送端反馈发送次数指示来确定发送次数。
具体地，接收端从发送端接收信道估计序列；
接收端根据信道估计序列进行信道质量估计；
接收端根据信道质量估计结果，向发送端发送发送次数指示。其中，信道质量越好，发送次数越小。可选地，可用的传输资源越多，发送次数越大。
进一步地，发送端根据接收到的发送次数指示，对待编码比特进行极化码编码；发送端根据发送次数分次向接收端发送数据。
另外，接收端从发送端接收数据，将所有接收到的数据进行合并译码。具体地，接收端接收到的是软信息,将所有软信息合并起来，进行译码。其中，需要在打孔位置上补0。以发送次数是4次为例进行说明。图7为本发明实施例提供的一种极化码译码方法示意图。如图7所示，将四次接收到的软信息合并起来，并在打孔位置(如图7的第1、2位置)上补0，然后对得到的联合的软信息进行译码，得到编码序列。
本发明实施例针对IoT中支持增强覆盖的特殊场景对极化码进行优化编码设计。由于在编码阶段就对信息比特进行重复编码，从而充分利用了极化码的编码增益，提高了系统性能。图8为本发明实施例提供的发送次数为2次的极化码编码性能示意图，图9为本发明实施例提供的发送次数为4次的极化码编码性能示意图。图8和图9在加性高斯白噪声(英文：Additive White Gaussian Noise；简称：AWGN)信道和二进制相移键控(英文：BinaryPhase Shift Keying；简称：BPSK)调制下，针对发送次数为2次和4次的情况与现有技术中的卷积编码(在重复相同的编码比特的情况下)进行了对比。其中，待发送比特数为256，信息比特数为128。可以看到本发明实施例提供的方法在不同的发送次数下有明显的性能增益。另外，因为信息比特数没有增加，仅固定比特增加了，接收端在译码的时候可以跳过固定比特的译码，从而本发明实施例提供的方法并不会给译码器带来过多的压力。
图10为本发明实施例中所涉及的数据传输装置的一种可能的结构示意图。如图10所示，该数据传输装置，包括：
编码模块1001，用于对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；
速率匹配模块1002，用于对编码模块1001得到的母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
发送模块1003，用于在第i次发送Mi个待发送比特。
可选地，母码的码长为
Figure BDA0001016698030000111
进一步地，对母码进行速率匹配，得到待发送比特包括：
若
Figure BDA0001016698030000112
小于
Figure BDA0001016698030000113
则对母码中的
Figure BDA0001016698030000114
个比特进行打孔，得到待发送比特；若
Figure BDA0001016698030000115
等于
Figure BDA0001016698030000116
则母码为待发送比特。
上述装置实施例中涉及到的一些技术特征，例如：发送次数、母码、极化码编码、速率匹配等，和上述方法实施例中涉及到的一些技术特征类似或对应，在此不再进行重复说明。
图11为本发明实施例中所涉及的数据传输设备的一种可能的结构示意图。如图11所示，该数据传输设备，包括：处理器1101、发送器1103及总线1102，其中处理器1101和发送器1103通过总线1102连接；
处理器1101，用于对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；对母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
发送器1103，用于在第i次发送Mi个待发送比特。
可选地，母码的码长为
Figure BDA0001016698030000121
进一步地，对母码进行速率匹配，得到待发送比特包括：
若
Figure BDA0001016698030000122
小于
Figure BDA0001016698030000123
则对母码中的
Figure BDA0001016698030000124
个比特进行打孔，得到待发送比特；若
Figure BDA0001016698030000125
等于
Figure BDA0001016698030000126
则母码为待发送比特。
进一步地，该数据传输设备还可能包括存储器1104。存储器1104用于存储供处理器1101执行的指令。
上述设备实施例中涉及到的一些技术特征，例如：发送次数、母码、极化码编码、速率匹配等，和上述方法实施例中涉及到的一些技术特征类似或对应，在此不再进行重复说明。另外，上述数据传输设备可以是网络实体(如基站)，也可以是用户终端。
图12为本发明实施例中所涉及的数据传输装置的另一种可能的结构示意图。如图12所示，该数据传输装置，包括：
接收模块1201，用于在第i次接收Mi个比特，其中，i＝1,2,…,K，K为接收次数，K和Mi为大于1的正整数；
速率匹配模块1202，用于对接收模块1201接收到的比特进行解速率匹配，得到母码，其中，母码的码长与K和Mi相关；
译码模块1203，用于对母码进行极化码译码，得到传输比特。
其中，母码的码长为
Figure BDA0001016698030000127
进一步地，接收模块1201共接收到
Figure BDA0001016698030000128
个比特；其中，若
Figure BDA0001016698030000129
小于
Figure BDA00010166980300001210
则对所述
Figure BDA00010166980300001211
个比特进行解打孔得到所述母码，其中，解打孔的比特个数为
Figure BDA00010166980300001212
若
Figure BDA00010166980300001213
等于
Figure BDA00010166980300001214
则
Figure BDA00010166980300001215
个比特为母码。
图13为本发明实施例中所涉及的数据传输设备的另一种可能的结构示意图。如图13所示，该数据传输设备，包括：处理器1301、接收器1303及总线1302，其中处理器1301和接收器1303通过总线1302连接；
接收器1303用于在第i次接收Mi个比特，其中，i＝1,2,…,K，K为接收次数，K和Mi为大于1的正整数；
处理器1301，用于用于对接收器1303接收到的比特进行解速率匹配，得到母码，其中，母码的码长与K和Mi相关；对母码进行极化码译码，得到传输比特。
其中，母码的码长为
Figure BDA0001016698030000131
进一步地，接收模块1201共接收到
Figure BDA0001016698030000132
个比特；其中，若
Figure BDA0001016698030000133
小于
Figure BDA0001016698030000134
则对所述
Figure BDA0001016698030000135
个比特进行解打孔得到所述母码，其中，解打孔的比特个数为
Figure BDA0001016698030000136
若
Figure BDA0001016698030000137
等于
Figure BDA0001016698030000138
则
Figure BDA0001016698030000139
个比特为母码。
进一步地，该数据传输设备还可能包括存储器1304。存储器1304用于存储供处理器1301执行的指令。
上述接收端的装置和设备从发送端接收数据(如分次接收)，将所有接收到的数据进行合并译码。具体地，接收端接收到的是软信息,将所有软信息合并起来，进行译码。该接收端装置和设备实施例中包括一些与发送端相似或相应的技术特征，例如：接收次数、母码、极化码译码、速率匹配等，和上述方法实施例中涉及到的一些技术特征类似或对应，在此不再进行重复说明。
根据本发明的实施例如此处所述。虽然本发明已经在特定实施例中进行了描述，但是应理解，本发明不应该被解释为受这些实施例的限制，而是根据以下权利要求书进行解释。

Claims (11)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；
对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
在所述第i次发送所述Mi个待发送比特；
其中，所述母码的码长为
Figure FDA00026879510000000111
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特包括：
若
Figure FDA0002687951000000012
小于
Figure FDA00026879510000000112
则对所述母码中的
Figure FDA0002687951000000014
个比特进行打孔，得到所述待发送比特；
若
Figure FDA0002687951000000015
等于
Figure FDA00026879510000000113
则所述母码为所述待发送比特。
3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，
所述发送次数是预先设定的或通过信令指示。
4.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
编码模块，用于对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；
速率匹配模块，用于对所述编码模块得到的母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
发送模块，用于在所述第i次发送所述Mi个待发送比特；
其中，所述母码的码长为
Figure FDA0002687951000000017
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述速率匹配模块具体用于：
若
Figure FDA0002687951000000018
小于
Figure FDA00026879510000000114
则对所述母码中的
Figure FDA00026879510000000110
个比特进行打孔，得到所述待发送比特；
若
Figure FDA0002687951000000021
等于
Figure FDA0002687951000000022
则所述母码为所述待发送比特。
6.根据权利要求4-5任一项所述的装置，其特征在于，
所述发送次数是预先设定的或通过信令指示。
7.一种数据传输设备，其特征在于，包括：处理器、发送器及总线，其中所述处理器和所述发送器通过所述总线连接；
所述处理器，用于对待编码比特进行极化码编码，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关，其中，i＝1,2,…,K，K为发送次数，Mi为第i次发送的比特的长度，K和Mi为大于1的正整数；对所述母码进行速率匹配，得到待发送比特，其中，所述待发送比特的个数为K次发送的比特的长度之和；
所述发送器，用于在所述第i次发送所述Mi个待发送比特；
其中，所述母码的码长为
Figure FDA0002687951000000023
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理器具体用于：
若
Figure FDA0002687951000000024
小于
Figure FDA00026879510000000211
则对所述母码中的
Figure FDA0002687951000000026
个比特进行打孔，得到所述待发送比特；
若
Figure FDA0002687951000000027
等于
Figure FDA00026879510000000212
则所述母码为所述待发送比特。
9.根据权利要求7-8任一项所述的设备，其特征在于，
所述发送次数是预先设定的或通过信令指示。
10.一种数据传输设备，其特征在于，包括：处理器、接收器及总线，其中所述处理器和所述接收器通过所述总线连接；
所述接收器，用于在第i次接收Mi个比特，其中，i＝1,2,…,K，K为接收次数，K和Mi为大于1的正整数；
所述处理器，用于对接收到的比特进行解速率匹配，得到母码，其中，所述母码的码长与K和Mi相关；对所述母码进行极化码译码，得到传输比特；
其中，所述母码的码长为
Figure FDA0002687951000000029
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，
所述接收器接收到
Figure FDA00026879510000000210
个比特；
所述处理器具体用于：若
Figure FDA0002687951000000031
小于
Figure FDA0002687951000000038
则对所述
Figure FDA0002687951000000033
个比特进行解打孔得到所述母码，其中，解打孔的比特个数为
Figure FDA0002687951000000034
若
Figure FDA0002687951000000035
等于
Figure FDA0002687951000000036
则所述
Figure FDA0002687951000000037
个比特为所述母码。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11051208B2 (en) * 2016-08-25 2021-06-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Co-existence of low latency and latency tolerant downlink communication
US11071136B2 (en) 2016-08-25 2021-07-20 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for multiplexing traffic
US11252717B2 (en) 2016-09-02 2022-02-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Co-existence of latency tolerant and low latency communications
US10700710B2 (en) * 2017-07-24 2020-06-30 Qualcomm Incorporated Indicating a number of copied information bits in a retransmission
WO2019061338A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Zte Corporation METHOD AND SYSTEM FOR POLAR CODE CODING
WO2019099318A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Idac Holdings, Inc. Urllc transmissions with polar codes
CN110048802B (zh) * 2018-01-16 2021-12-28 华为技术有限公司 数据传输方法及装置、系统
WO2019191923A1 (en) * 2018-04-04 2019-10-10 Qualcomm Incorporated Techniques and apparatuses for codeword bit selection for rate-compatible polar coding
WO2020069635A1 (en) 2018-10-03 2020-04-09 Qualcomm Incorporated Equivalent puncture sets for polar coded re-transmissions
EP3905561A4 (en) * 2018-12-25 2022-08-17 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. DATA TRANSMISSION METHOD AND DEVICE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103281166A (zh) * 2013-05-15 2013-09-04 北京邮电大学 一种基于极化码的混合自动重传请求传输方法
WO2015139248A1 (zh) * 2014-03-19 2015-09-24 华为技术有限公司 极性码的速率匹配方法和速率匹配装置
CN105075163A (zh) * 2013-11-20 2015-11-18 华为技术有限公司 极化码的处理方法和设备
CN105227189A (zh) * 2015-09-24 2016-01-06 电子科技大学 分段crc辅助的极化码编译码方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8953707B2 (en) * 2012-10-19 2015-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd Differential codebook for temporally-correlated MISO dual-polarization antenna
JP6363721B2 (ja) * 2014-02-21 2018-07-25 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ポーラ符号のためのレートマッチング方法および装置
WO2015149225A1 (zh) 2014-03-31 2015-10-08 华为技术有限公司 极化码的混合自动重传方法及装置、无线通信装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103281166A (zh) * 2013-05-15 2013-09-04 北京邮电大学 一种基于极化码的混合自动重传请求传输方法
CN105075163A (zh) * 2013-11-20 2015-11-18 华为技术有限公司 极化码的处理方法和设备
WO2015139248A1 (zh) * 2014-03-19 2015-09-24 华为技术有限公司 极性码的速率匹配方法和速率匹配装置
CN105227189A (zh) * 2015-09-24 2016-01-06 电子科技大学 分段crc辅助的极化码编译码方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Polar Coded HARQ Scheme with Chase Combining;Kai Chen;《2014 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC)》;20141120;第474-479页 *

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