CN107636973B - 极化码的路径合并方法、装置以及译码装置 - Google Patents

极化码的路径合并方法、装置以及译码装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开一种极化Polar码译码的路径合并方法，Polar码的码长为N，方法包括：获取对Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；对Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；其中，N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。

Description

极化码的路径合并方法、装置以及译码装置
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及极化码的路径合并方法、装置以及译码装置。
背景技术
在通信系统中，通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，以保证通信的质量。极化码(Polar码)是一种近年来日益受到重视的编码技术，它通过构造复合信道，改变原始信道特性，使得复合信道的容量更多地接近高、低两极。由于这种特性，极化码通过合适的编码设计，可以适合随机分布的原始信道，在很多不同的信道实现下，均达到很好的性能，并逼近信道容量。而且，它可以通过干扰消除译码，极大地降低接收机复杂度，非常有利于实现。
Polar码的译码可以用SC(successive-cancellation，连续消除)-List(列表)译码，在SC-List译码时，需要从多条路径中搜索出概率最大的路径。当带译码的数量较多时，如此搜索过程的硬件实现是非常复杂以及耗费资源。如此，将不能充分利用Polar码的编码能力。
发明内容
本申请实施例公开了一种极化码译码的路径合并方法，旨在解决搜索路径数量较多，搜索过程复杂度较高的问题。
第一方面，本申请实施例公开了一种极化Polar码译码的路径合并方法，所述Polar码的码长为N，所述方法包括：
获取对所述Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
其中，所述N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
在所述第一方面的第一种可能的实施方式中，所述Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特，w为大于或等于0，且小于k的整数，根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定所述译码后的L条幸存路径，包括：
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。
在所述第一方面的第二种可能的实施方式中，从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径，包括：
从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
在所述第一方面的第三种可能的实施方式中，确定所述译码后的L条幸存路径，包括：
分别根据所述译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，方法如下：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
结合所述第一方面的第一种至第三种任一种可能的实施方式，在所述第一方面的第四种可能的实施方式中，所述高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，所述低可靠度比特为可靠度低于所述阈值的比特，所述阈值根据如下方法确定：
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数；或，
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。
结合所述第一方面的第一种至第三种任一种可能的实施方式，在所述第一方面的第五种可能的实施方式中，所述高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
第二方面，本申请实施例提出一种极化Polar码译码的路径合并装置，所述Polar码的码长为N，所述装置包括：
获取模块，用于获取对所述Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
扩展模块，用于对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
合并模块，用于根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
其中，所述N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
在所述第二方面的第一种可能的实施方式中，所述Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特，w为大于或等于0，且小于k的整数，所述合并模块用于：
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。
在所述第二方面的第二种可能的实施方式中，所述合并模块用于：
从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
在所述第二方面的第三种可能的实施方式中，所述合并模块用于分别根据所述译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，具体为：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
结合所述第二方面的第一种至第三种可能的实施方式，在所述第二方面的第四种可能的实施方式中，所述高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，所述低可靠度比特为可靠度低于所述阈值的比特，所述阈值根据如下方法确定：
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数；或，
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。
结合所述第二方面的第一种至第三种可能的实施方式，在所述第二方面的第五种可能的实施方式中，所述高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
第三方面，本申请实施例公开了一种极化Polar码译码的路径合并装置，所述Polar码的码长为N，所述装置包括：
获取模块，用于获取对所述Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
扩展模块，用于对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
合并模块，用于根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
处理模块，用于根据所述译码后的L条幸存路径，得到Polar码的译码结果；
其中，所述N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
在所述第三方面的第一种可能的实施方式中，所述Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特，w为大于或等于0，且小于k的整数，所述合并模块用于：
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。
在所述第三方面的第二种可能的实施方式中，所述合并模块用于：
从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
在所述第三方面的第三种可能的实施方式中，所述合并模块用于分别根据所述译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，具体为：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
在所述第三方面的第四种可能的实施方式中，当M+k＝N时，所述处理模块选取所述译码后的L条幸存路径中概率值最大的路径作为所述Polar码的译码结果。
结合所述第三方面的第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在所述第三方面的第五种可能的实施方式中，所述高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，所述低可靠度比特为可靠度低于所述阈值的比特，所述阈值根据如下方法确定：
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数；或，
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。
结合所述第三方面的第一种至第四种中任一种可能的实施方式，在所述第三方面的第六种可能的实施方式中，所述高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
基于以上技术方案，本申请实施例提供的路径合并方法，减少确定路径搜索的数量，能够降低复杂度，减少译码延迟，提高译码效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的无线通信系统示意图；
图2是SC-LIST译码器的一种的路径合并的示意图；
图3是SC-LIST译码器的另一种并行译码时路径合并的示意图；
图4是SC-LIST译码器的另一种并行译码时路径合并的示意图；
图5是本申请实施例的另一种极化码的路径合并方法的流程示意图；
图6是本申请实施例的一种极化码的并行译码时路径合并的示意图；
图7是本申请实施例的另一种极化码的并行译码时路径合并的详细示意图；
图8是本申请实施例的一种极化码的并行译码时路径合并的示意图；
图9是本申请实施例的另一种极化码的并行译码时路径合并的详细示意图；
图10是本申请实施例的另一种极化码的并行译码时路径合并的详细示意图；
图11是本申请实施例的另一种极化码的并行译码时路径合并的详细示意图；
图12是本申请实施例的另一种极化码的并行译码时路径合并的详细示意图；
图13是本申请实施例的一种路径合并装置的模块示意图；
图14是本申请实施例的一种译码装置的模块示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的技术方案，可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯系统(GSM，Global System of Mobile communication)，通用分组无线业务(GPRS，General PacketRadio Service)系统，码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)系统，宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access Wireless)系统，长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统，以及后续演进发展的各类无线通信系统，包括但不限于第五代移动通信系统(5G，5th Generation)等。
用户设备(UE，User Equipment)，也可称之为移动终端(Mobile Terminal)、移动用户设备等，可以经无线接入网(RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网(CN，Core Network)进行通信，用户设备可以是如移动电话或具有移动终端的计算机，例如，便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。
基站，可以是GSM或CDMA中的基站(BTS，Base Transceiver Station)，也可以是WCDMA中的基站(NodeB)，还可以是LTE中的演进型基站(eNB或e-NodeB，evolutional NodeB)，以及后续演进系统中实现类似功能的网络设备，本申请并不限定。需要注意的是，根据实际网络部署需要，对网络设备的形态进行相应的改变，如采用分布式基站等方式，亦在本申请的保护范围之内。
本申请实施例公开的极化码(Polar码)的译码方法、装置和终端设备，能够充分利用Polar码的能力，提高Polar码的性能和效率。
图1示出了根据本文所述的各个实施例的无线通信系统100。系统100包括基站102，后者可包括多个天线组。例如，一个天线组可包括天线104和106，另一个天线组可包括天线108和110，附加组可包括天线112和114。对于每个天线组示出了2个天线，然而可对于每个组使用更多或更少的天线。基站102可附加地包括发射机链和接收机链，本领域普通技术人员可以理解，它们均可包括与信号发送和接收相关的多个部件，例如处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器或天线等。
基站102可以与一个或多个接入终端通信，例如，接入终端116和接入终端122。可以理解，基站102可以与类似于接入终端116和122的任意数目的接入终端进行通信。接入终端116和122可以是例如蜂窝电话、智能电话、便携式电脑、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA或用于在无线通信系统100上通信的任意其它适合设备。如图所示，接入终端116与天线112和114通信，其中天线112和114通过前向链路118向接入终端116发送信息，并通过反向链路120从接入终端116接收信息。此外，接入终端122与天线104和106通信，其中天线104和106通过前向链路124向接入终端122发送信息，并通过反向链路126从接入终端122接收信息。在频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统中，例如，前向链路118可利用与反向链路120所使用的不同频带，前向链路124可利用与反向链路126所使用的不同频带。此外，在时分双工(TDD，Time Division Duplex)系统中，前向链路118和反向链路120可使用共同频带，前向链路124和反向链路126可使用共同频带。
被设计用于通信的每组天线和/或区域称为基站102的扇区。例如，可将天线组设计为与基站102覆盖区域的扇区中的接入终端通信。在通过前向链路118和124的通信中，基站102的发射天线可利用波束成形来改善针对接入终端116和122的前向链路118和124的信噪比。此外，与基站通过单个天线向它所有的接入终端发送相比，在基站102利用波束成形向相关覆盖区域中随机分散的接入终端116和122发送时，相邻小区中的移动设备会受到较少的干扰。
在给定时间，基站102、接入终端116或接入终端122可以是发送无线通信装置或接收无线通信装置。当发送数据时，发送无线通信装置可对数据进行编码以用于传输。具体地，发送无线通信装置可具有要通过信道发送至接收无线通信装置的一定数目的信息比特。这种信息比特可包含在数据的一个或多个传输块中。此外，发送无线通信装置可使用Polar码编码器来对每个代码块编码，以提高数据传输的可靠性，进而保证通信质量。
以下，对Polar码译码原理进行简单地介绍。
Polar码编码器输出(y1,y2,...,yN),其中
Figure GDA0001482413240000051
Figure GDA0001482413240000052
是生成矩阵，
Figure GDA0001482413240000053
为矩阵
Figure GDA0001482413240000054
中K行，BN为比特反序交织矩阵，
Figure GDA0001482413240000055
Figure GDA0001482413240000056
为笛卡尔乘。
Polar的SC译码器对(u1,u2,...,uK)进行顺序译码，即先译u1，然后译u2，…，最后译uk。
请参照图2，Polar的SC-LIST译码器跟踪并保留L条路径，对每一条路径计算当前译码比特uk的二种可能性uk＝0和uk＝1的路径概率，这样得到了扩展的2L条路径，然后选取其中最大的L条路径。
为了提高译码的速度和吞吐率，也可以采用并行处理，即每次处理2个比特、4个比特或者更多比特。
请参照图3，为对2个比特进行并行译码的路径分裂与合并示意图。具体地，根据每一条路径获取当前译码的二个比特(u2k-1,u2k)的4种可能性:(u2k-1＝0,u2k＝0)，(u2k-1＝0,u2k＝1)，(u2k-1＝1,u2k＝0)和(u2k-1＝1,u2k＝1)的路径概率，这样得到了4L扩展条路径，然后选取其中概率最大的L条路径。
请参照图4，为对4个比特进行并行译码的路径分裂与合并示意图。具体地，根据每一条路径获取当前译码的四个比特(u4k-3,u4k-2,u4k-1,u4k)的16种可能性:(u4k-3＝0,u4k-2＝0,u4k-1＝0,u4k＝0)，(u4k-3＝0,u4k-2＝0,u4k-1＝0,u4k＝1)，…，(u4k-3＝1,u4k-2＝1,u4k-1＝1,u4k＝1)的路径概率，这样得到了扩展的16L条路径，然后选取其中概率最大的L条路径。
图5是本申请公开的一种Polar码译码的路径合并方法的示意性流程图。图5所示的方法可以由Polar码的路径合并装置执行。该路径合并装置可以位于Polar码的接收设备中，例如由接收设备中的处理器实现，或者由接收设备中的专用Polar译码器实现。
201，获取对Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径，M和L为正整数。
该Polar码的码长为N，N为2的正整数次幂。Polar码的码长是指Polar码所包含的比特数。该L条幸存路径是指对Polar码前M个比特进行译码后所保留的幸存路径。
202，对Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径，其中k为大于或者等于2的正整数，M为k的正整数倍。
具体地，在以前的译码路径的基础上根据当前译码比特扩展为0和1分支为两条扩展路径。当并行地对第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条路径。例如，当k＝2时，译码装置对第M+1以及第M+2两个比特进行译码，获取4L条扩展路径。当k＝4时，译码装置对第M+1、M+2、M+3以及M+4四个比特进行译码，获取16L条扩展路径。
203，根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径。当M+k＝N时，合并模块330确定译码后的L条路径，选取该L条路径中概率值最大的路径作为Polar码的译码结果。
根据Polar码比特的可靠度，可以将Polar码比特区分为高可靠度比特或者低可靠度比特。其中，高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，低可靠度为可靠度低于阈值的比特，该阈值可以为Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数，或者可以为Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。可选地，在其他的实施方式中，高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。该L条幸存路径，用于获取Polar码的译码结果。
当第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特时，其中w为大于或等于0且小于k的整数，步骤103包括：
根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径。
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。具体地，从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
具体地，分别根据译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，方法如下：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
本实施例中，仅为了描述方便，采用了如前所述的数学表达方式，不应构成对本申请保护范围的限制。
本申请实施例所公开的方法将译码前所确定的L条幸存路径，根据待译码的多个比特进行并行译码产生多个扩展路径，并根据多个比特的可靠度，从多个扩展路径中选取相应地扩展路径，并根据选取的扩展路径确定译码后的L条幸存路径，从而减少确定路径搜索的数量，能够降低复杂度，减少译码延迟，提高译码效率。
应注意，本申请实施例中的译码装置可以是完全由专用硬件实现，例如专用的芯片、集成电路或其他固件；也可以由通用处理器及其指令实现，该指令可以存储于处理器中或者存储于独立的存储器中。这些形式均落入本申请实施例的范围内。
下面结合不同的实施例，更加详细的描述本申请实施例的路径合并方法。
请参照图6，为当k＝2时，对待译码的两个比特(u2k-1,u2k)的扩展路径进行路径合并的流程示意图。
对(u2k-1,u2k)进行List译码的并行路径分裂，获得4L条路径。根据待译码的两个比特的可靠度情况，从每一条路径的4条扩展路径中选取1条幸存路径。具体地，当两个比特均为高可靠度比特时，从4条路径中选取概率最大的1条路径作为幸存路径。当两个比特中一个为高可靠度比特，一个为低可靠度比特时，从4条扩展路径中选取2条路径，将2条路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。从而，当获取到对Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径时，译码后将输出L条幸存路径。
示例性地，请参照图7，以u2k-1为低可靠度比特，u2k为高可靠度比特为例，对从4条扩展路径中选取2条路径具体为：选定u2k-1＝0时输出的2条扩展路径中概率值最大的1条路径，以及选定u2k＝1时输出的2条扩展路径中概率值最大的1条路径。
请参照图8，当k＝4时，对待译码的四个比特(u4k-3,u4k-2,u4k-1,u4k)的扩展路径进行路径合并的流程示意图。
对(u4k-3,u4k-2,u4k-1,u4k)进行List译码的并行路径分裂，获得16L条路径。具体地，采用四路并行方案，L条路径中每一条路径扩展出16条路径。根据(u4k-3,u4k-2,u4k-1,u4k)的可靠度情况，从每一条路径扩展的16条路径中1条幸存路径。当四个比特均为低可靠度比特时，保留每条路径扩展出的16条扩展路径，将16条扩展路径中最大的1条作为幸存路径。当四个比特中包括3个低可靠度比特和1个高可靠度比特时，从16条扩展路径中选取8条路径，将8条路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。当四个比特中包括2个低可靠度比特和2个高可靠度比特时，从16条扩展路径中选取4条路径，将4条路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。当四个比特中包括1个低可靠度比特和3个高可靠度比特时，从16条扩展路径中选取2条路径，将2条路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。当四个比特均为高可靠度比特时，从16条路径中选取1条路径作为幸存路径。从而，当获取到对Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径时，译码后将输出L条幸存路径。
示例性地，请参照图9，以(u4k-3,u4k-2,u4k-1)为低可靠度信息比特，u4k为高可靠度信息比特为例进行说明。对(u4k-3,u4k-2,u4k-1)的每一种取值组合，选取u4k＝0或者u4k＝1时概率值最大的1条扩展路径。如此，可以从16条扩展路径中选取8条扩展路径，将8条扩展路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。
示例性地，请参照图10，以(u4k-3,u4k-2)为低可靠度信息比特，(u4k-1,u4k)为高可靠度信息比特为例进行说明。对(u4k-3,u4k-2)的每一种取值组合，选取(u4k-1,u4k)的四种取值组合中概率最大的1条路径。如此，可以从16条扩展路径中选取4条扩展路径，将4条扩展路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。
示例性地，请参照图11，以u4k-3为低可靠度信息比特，(u4k-2,u4k-1,u4k)为高可靠度的信息比特为例进行说明。对u4k-3的每一种取值，选取(u4k-2,u4k-1,u4k)的八种取值组合中概率最大的1条路径。如此，可以从16条扩展路径中选取2条扩展路径，将2条扩展路径中概率最大的1条路径作为幸存路径。
示例性地，请参照图12，以(u4k-3,u4k-2,u4k-1,u4k)均为高可靠度信息比特为例进行说明，选取(u4k-3,u4k-2,u4k-1,u4k)的16种取值组合中概率最大的1条扩展路径。如此，可以从16条扩展路径中选取1条扩展路径作为幸存路径。
图13是本申请公开的一种Polar码译码的路径合并装置，路径合并装置300用于执行上述步骤210至203。如图13所示，装置300包括获取模块310、扩展模块320和合并模块330。
获取模块310，用于获取对Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
扩展模块320，用于对Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
合并模块330，用于根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
其中，N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
根据Polar码比特的可靠度，可以将Polar码比特区分为高可靠度比特或者低可靠度比特。其中，高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，低可靠度为可靠度低于阈值的比特，该阈值可以为Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数，或者可以为Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。可选地，在其他的实施方式中，高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
应理解，在具体的应用中，路径合并装置300可以位于宏基站、微基站、中继设备或用户设备等各种形态的网络设备中，用于实现路径扩展与合并。路径合并装置300可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、网络处理器(NP，NetworkProcessor)等；还可以是数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、现场可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。获取模块310、扩展模块320和合并模块330可以是相互独立而分别存在的模块，也可以集成在一起，作为功能组件合并构成更大规模的电路。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成，或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等存储介质中。
当Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特时，其中w为大于或等于0，且小于k的整数，合并模块330用于：
根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从2w×L条扩展路径中确定译码后的L条幸存路径。具体地，合并模块330从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
具体地，合并模块330用于分别根据译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，具体为：
对Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
图14是本申请实施例公开的一种Polar码译码装置的示意图。图14所示的译码装置400包括获取模块410、扩展模块420、合并模块430和处理模块440。其中，获取模块410用于执行上述步骤210，扩展模块420用于执行上述步骤220，合并模块430用于执行上述步骤230。
获取模块410，用于获取对Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
扩展模块420，用于对Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
合并模块430，用于根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
处理模块440，用于根据译码后的L条幸存路径，得到Polar码的译码结果。具体地，当M+k＝N时，合并模块330确定译码后的L条路径，处理模块340选取该L条幸存路径中概率值最大的路径作为Polar码的译码结果。
其中，N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
根据Polar码比特的可靠度，可以将Polar码比特区分为高可靠度比特或者低可靠度比特。其中，高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，低可靠度为可靠度低于阈值的比特，该阈值可以为Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数，或者可以为Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。可选地，在其他的实施方式中，高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
应理解，在具体的应用中，译码装置400可以位于宏基站、微基站、中继设备或用户设备等各种形态的网络设备中，用于实现路径扩展与合并。译码装置400可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、网络处理器(NP，NetworkProcessor)等；还可以是数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、现场可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。获取模块410、扩展模块420、合并模块430和处理模块440可以是相互独立而分别存在的模块，也可以集成在一起，作为功能组件合并构成更大规模的电路。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成，或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等存储介质中。
当Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特时，其中w为大于或等于0，且小于k的整数，合并模块430用于：
根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从2w×L条扩展路径中确定译码后的L条幸存路径。具体地，合并模块430从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
具体地，合并模块430用于分别根据译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，具体为：
对Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如上述方法实施例的步骤。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可以轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种极化Polar码译码的路径合并方法，所述Polar码的码长为N，其特征在于，所述方法包括：
获取对所述Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
其中，所述N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特，w为大于或等于0，且小于k的整数，根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定所述译码后的L条幸存路径，包括：
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径，包括：
从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述译码后的L条幸存路径，包括：
分别根据所述译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，方法如下：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
5.根据权利要求2-4所述的任一种方法，其特征在于，所述高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，所述低可靠度比特为可靠度低于所述阈值的比特，所述阈值根据如下方法确定：
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数；或，
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。
6.根据权利要求2-4所述的任一种方法，其特征在于，所述高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
7.一种极化Polar码译码的路径合并装置，所述Polar码的码长为N，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取对所述Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
扩展模块，用于对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
合并模块，用于根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
其中，所述N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特，w为大于或等于0，且小于k的整数，所述合并模块用于：
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述合并模块用于：
从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述合并模块用于分别根据所述译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，具体为：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
11.根据权利要求8-10所述的任一种装置，其特征在于，所述高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，所述低可靠度比特为可靠度低于所述阈值的比特，所述阈值根据如下方法确定：
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数；或，
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。
12.根据权利要求8-10所述的任一种装置，其特征在于，所述高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
13.一种极化Polar码译码的路径合并装置，所述Polar码的码长为N，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取对所述Polar码前M个比特进行译码所确定的译码前的L条幸存路径；
扩展模块，用于对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k×L条扩展路径；
合并模块，用于根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定译码后的L条幸存路径；
处理模块，用于根据所述译码后的L条幸存路径，得到Polar码的译码结果；
其中，所述N为2的正整数次幂，k为大于或等于2的正整数，M为k的正整数倍，L为正整数。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述Polar码第M+1至第M+k个比特中包括w个低可靠度的比特和k-w个高可靠度的比特，w为大于或等于0，且小于k的整数，所述合并模块用于：
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k×L条扩展路径确定2w×L条扩展路径；
从所述2w×L条扩展路径中确定所述译码后的L条幸存路径。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述合并模块用于：
从所述2w×L条扩展路径中确定概率最大的L条路径为所述译码后的L条幸存路径。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述合并模块用于分别根据所述译码前的L条幸存路径中的每一条幸存路径，确定1条译码后的幸存路径，具体为：
对所述Polar码第M+1至第M+k个比特进行译码，获取2k条扩展路径；
根据所述Polar码第M+1至第M+k个比特的可靠度，从所述2k条扩展路径确定2w条扩展路径；
从所述2w条扩展路径中确定1条幸存路径。
17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，当M+k＝N时，所述处理模块选取所述译码后的L条幸存路径中概率值最大的路径作为所述Polar码的译码结果。
18.根据权利要求14-16所述的任一种装置，其特征在于，所述高可靠度比特为可靠度高于阈值的比特，所述低可靠度比特为可靠度低于所述阈值的比特，所述阈值根据如下方法确定：
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的平均数；或，
所述阈值为所述Polar码包括的N个比特的可靠度的中位数。
19.根据权利要求14-16所述的任一种装置，其特征在于，所述高可靠度比特为可靠度降序排列为位于第1至P的比特，其中P为小于N的正整数。
20.一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读取存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被硬件执行时能够实现权利要求1至6任意一项所述的方法。
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