CN107733562B - 极化码的编解码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了优化的极化码的编码和解码方法及相应的编解码器，该编码方法包括：提供待编码的输入位，其中包括自由位和其余比特位；将所述其余比特位分成多个分段；提供连接码；将所述其余比特位的一个分段与所述连接码相连，形成一个连接分段，其余为未连接分段；将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。

Description

极化码的编解码方法及装置
技术领域
本发明涉及极化码的编码和解码，尤其涉及适用于小分组传输的极化码的编解码方法和装置。
背景技术
在第五代无线通信技术(5G)中，机对机通信(Machine Type Communication，MTC)占有重要地位。基于MTC的用户设备(User Equipment,UE)通常都较为简单且由电池供电，这些设备的简单化和电池寿命给支持MTC服务带来了挑战。
土耳其毕尔肯大学的Erdal Arikan教授在2007年提交并随后发表的论文“Channel polarization:a method for constructing capacity achieving codes forsymmetric binary-input memoryless channels”中，首次提出了极化码(Polar Code)，并从理论上证明了在二进制输入对称离散无记忆信道下，极化码可以达到香农容量，并且有着极低的编码和解码复杂度，根据研究，仅为Turbo码的1.5％。该论文的全文通过引用并入本申请，并应视为记载在本申请的说明书中。
因此，极化码被定为5G尤其是5G MTC的一个备选的编码方案。
然而，对于较小的分组(packet)，例如100字节以内(包括但不限于，几十个比特)，虽然或许仍好过其它一些编码方式，极化码的表现差强人意。这表现为极化码的实际解码性能与理论值之间的差距。究其原因，极化码是建立在信道极化理论的基础之上，其中的等效信道模型中包含解码器。在解码之后，并行输入到编码器的比特(bits)会经历信道极化(channel polarization)效应，也即，不同的比特经历不同的信道容量。理想情况下，一些比特经历无错误信道而其余比特则经历零容量(zero capacity)信道。极化码和信道极化的详细理论见Arikan教授的上述论文。
图1示出了Arikan教授论文中记载的一种最简单配置下的极化码的编码器例子。在这个例子中，W表示信道，U＝[U1,U2]表示输入的比特，X＝[X1,X2]则表示编码后的输出比特(上下文中，也将经过编码后输出的比特简称为编码比特)。于是，信道互信息(mutualinformation)表示为I(Y；U)＝I(Y；X)，且I(U1,U2；Y1,Y2)＝I(X1,X2；Y1,Y2)＝2I(W)。
其中，信道的极化通过两步完成，信道合并与信道分割(channel splitting)。信道合并形成了合并后的信道WN，信道分割则是基于合并后的信道WN重新形成N个虚拟的信道的过程。这基于下式表示的理论：I(U1,U2；Y1,Y2)＝I(U1；Y1,Y2)+I(U1；Y1,Y2,U1)。于是，在这个例子中，分割后的信道为W-(y1,y2|u1),and W+(y1,y2,u1|u2)，且I(W+)+I(W-)＝2I(W)，I(W+)>I(W-)。这是所谓的极化效应，如图2所示，对于二元删除信道(Binary Erasure Channel，BEC)上非常大的分组而言，例如，图2中最右边所示的220大小的编码块，理想的信道极化是可以实现的。
然而，仍如图2所示，对于较小的编码块(例如，图中最左边所示的24大小的编码块的例子)而言，如前所述，无法实现较为理想的信道极化。而根据图3所示的加性白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)信道中的误码率(bit error rate,BER)表现可以看出，在AWGN信道中，非理想化的极化效果比BEC信道还要严重。
理想地，分割出的具有零容量的信道用于冻结位(frozen bits)，而具有高容量的信道则用于自由位(free bits)。于是，码率R＝Nfrozen_bits/(Nfrozen_bits+Nfree_bits)。经过极化，分割出的信道相互独立且块差错率(block error rate,BLER)可以通过这样的公式来估计：
Figure BDA0001077532200000021
然而，事实上，对于较小的分组，用于自由位之外的其余比特位的信道并非真的是零容量，相反，其容量很大，虽然仍低于那些承载自由位的信道的容量。这就意味着，如果不利用它们，势必造成信道容量的浪费。但利用它们也有相应的问题，那就是如果将这些信道用于承载自由位，由于这些信道上存在的极高的误码率，解码器将无法正确解码。
发明内容
根据本发明的实施例，希望提供一种新的极化码的编解码方案，这种方案尤其有利于较小的分组的传输，因为它能有效地利用上述的曾经被认为容量过低的信道，从而为较小的分组传输提供更高的信道容量，与此同时，重要地，希望不以显著增加编码或解码的复杂度为代价。
根据本发明的一个方面的实施例，一种极化码的编码方法，包括：提供待编码的输入位，其中包括自由位和其余比特位；将所述其余比特位分成多个分段；提供连接码；将所述其余比特位的一个分段与所述连接码相连，形成一个连接分段，其余为未连接分段；将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。
可选地，未连接分段在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特，例如0。
可选地，其中，与所述连接码相连的所述分段的长度小于所述自由位。
可选地，其中，所述连接码的长度小于所述输入位的总长度。
可选地，其中，所述步骤b中，所述每个分段中的不同比特位的误码率基本相同，所述连接码配置为降低与之相连的分段的误码率，所述连接码无需循环冗余校验。
可选地，其中，任一所述连接分段的误码率不高于所述自由位的最低误码率。
根据本发明的另一方面的实施例，提供了一种极化码的解码方法，包括：接收来自发送端的经编码的码字，所述经编码的码字由待编码的输入位经连接码和极化码编码生成；对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位。
可选地，其中，包括：接收来自所述发送端的指示，所述指示用于告知以下各项中的任一项：所述发送端是否使用连接码用于所述极化码的编码；所述输入位中除自由位之外的其余比特位在所述发送端被分为多少个分段；每个所述分段是否与连接码相连接；所述连接码的类型和相关配置参数；所述连接码的码率；每个分段的组成/交织方案。
根据本发明的又一方面的实施例，提供了一种极化码的编码器，包括：第一单元，配置为提供待编码的输入位，其中包括自由位其余比特位；第二单元，配置为将所述其余比特位分成多个分段；第三单元，配置为提供连接码；第四单元，配置为将所述其余比特位的一个分段与所述连接码相连，形成一个连接分段，其余为未连接分段；第五单元，配置为将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。
可选地，未连接分段在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特，例如0。
可选地，其中，与所述连接码相连的所述分段的长度小于所述自由位。
可选地，其中，所述连接码的长度小于所述输入位的总长度。
可选地，其中，所述每个分段中的不同比特位的误码率基本相同。
可选地，其中，所述第三单元配置为，提供多个不同的连接码；所述第四单元配置为，将所述多个不同的连接码与所述其余比特位的多个不同的分段连接，形成多个连接分段，其余为未连接分段，并且其中，所述连接码配置为降低与之相连的分段的误码率，所述连接码无需循环冗余校验。
可选地，其中，任一所述连接分段的误码率不高于所述自由位的最低误码率。
根据本发明的又一方面的实施例，提供了一种极化码的解码器，包括：第六单元，配置为接收来自发送端的经编码的码字，所述经编码的码字由待编码的输入位经连接码和极化码编码生成；第七单元，配置为对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位。
可选地，其中，还包括：第八单元，配置为接收来自所述发送端的指示，所述指示用于告知以下各项中的任一项：所述发送端是否使用连接码用于所述极化码的编码；所述输入位中除自由位之外的其余比特位在所述发送端被分为多少个分段；每个所述分段是否与连接码相连接；所述连接码的类型和相关配置参数；所述连接码的码率；每个分段的组成/交织方案。
与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：1.以MTC为例，提高了用极化码传输较小的分组时的信道容量；2.与此同时，并未以牺牲错误率(误码率或误块率)为代价；3.极化码的解码复杂度保持在极低的程度；4.编码复杂度很低，且具有良好的可扩展性，支持针不同分组大小和编码矩阵。。
附图说明
通过阅读以下参照附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为Arikan教授论文中记载的一种最简单配置下的极化码编码器的示意图；
图2示出了二元删除信道上根据现有技术的信道极化效果；
图3示出了在加性高斯白噪声信道上根据现有技术的信道极化效果；
图4为图3的例子中的编码器的示意图；
图5为根据本发明的实施例的极化码的编码方法的流程图；
图6为根据本发明的实施例的极化码的解码方法的流程图；
图7为根据本发明的实施例的极化码的编码器的框图；
图8为根据本发明的实施例的极化码的解码器的框图；
图9为根据本发明的优选实施例的码结构示意图；
图10为根据本发明的实施例的极化码的编解码方案的误码率的模拟结果示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
在上下文中所称“计算机设备”，也称为“电脑”，是指可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程的智能电子设备，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的存续指令来执行预定处理过程，或是由ASIC、FPGA、DSP等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。计算机设备包括但不限于服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。
所述计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，所述用户设备包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；所述网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(Cloud Computing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
需要说明的是，所述用户设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
根据本发明的实施例，其基本思想之一，是用一个较短的连接码来连接到输入位的自由位以外的其余比特位的一个分段上。这个连接码优选地具有比输入位更短的长度，且其编码的输出仅连接到所述输入位的一部分。于是，输入位中的其余比特位被按照BER进行分割，形成多个分段。
为一个具体的MCS，可以获得输入位中的自由位和其余比特位。对于其中的其余比特位，其BER或信道互信息可以基于统计或者计算获得。这些其余比特位的BER或信道互信息遵循如图3所示的阶梯状结构，于是基于这样的结构，可以定义其余比特位的不同分段，每个分段中的比特具有相似的BER表现。
较短的连接码被用于与这些分段中的至少一个相连接，以改善极化编码时分段的误码率表现。在一个例子中，可以使用重复码。对于一个具体的码，解码性能是可知的，其主要由码率决定，于是，对码率做这样的设计，使得连接码与分段形成的连接分段的误码率不高于没有使用连接码的自由位的最差的误码率。
其中，不同的分段可以连接不同的连接码。不同的分段的码率基于它们的误码率来配置，因此，它们的码率不必要相同，且一般都小于1。前述其余比特位的没有连接连接码的未连接分段，在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特，例如设置为0。输入用于生成该连接码的比特位可以进一步被分组以获得更好的平均BER表现，在一个例子中，使用码率为1/3的重复码，其中极化码的一个比特具有高BER而两个比特具有较低的BER。
可选地，未连接分段在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特，例如0。
在本发明的至少一个例子中，使用连接码的目的仅在于改善其余比特位的部分分段的BER表现，因此，这些连接码无需具有循环冗余校验位(CRC)，这也是本发明的例子的一大特点。因为CRC是可观的开销(Overhead)，连接码无需CRC将有利于解码复杂度的降低。
在一个例子中，收、发端之间所用的码结构(是否有连接码、其余比特位如何分割、等等)可以是固定的，在另一个例子中，码结构可以动态变化，例如，由发端或者网络端动态地指示。在又一个例子中，这种码结构可以是复合的，其中一部分参数是固定的，而另一部分参数则动态确定。发端或者网络端用于向接收端指示码结构的信令中可以包括但不限于以下信息：是否使用连接码；其余比特位被分为多少个分段(1到N)；每个分段是否与连接码相连接；所述连接码的类型和相关配置参数；连接码的码率；每个分段的组合/交织方式。
在一个例子中，上述信令中指示的信息可以在定义中预先定义，和/或由高层信令通知，例如RRC信令，而其他的信息由DCI消息动态通知。这种方式适用于初次传输和重传。
在接收端(例如，用户设备端)，接收端接收上述信息并对经编码的码字进行解码。接收端可以使用迭代解码，也即，先解码极化码，然后解码连接码，然后再解码极化码。为降低接收端尤其是下行链路的接收端也即用户设备的解码器的复杂度，可以对连接码采用硬判决进行解码。
解码后，接收方可以向发送方反馈以下各项中的至少一项：
-连接码的效果；
-建议使用或禁用连接码；
-优选的或支持的连接码方案；
-每个连接码的优选码率。
本领域技术人员理解，本文中提及的编解码不仅可以用于下行传输，也同样适用于上行传输。
在一个例子中，使用64位极化码，其码率为0.5，输入位包含32个32个自由位(自由位)和32个其余比特位(其余比特位)。对于具体的信噪比，码率无法进一步提高，否则BLER将会显著恶化。本例中的码结构如图9所示。
通过观察极化码中每个比特位的BER，观察到比特位[8....22]可以看作是同一个分段，其中形成了稳定的BER。重复码被用于发送5个比特位，输出15个比特位并连接到15个输入位的位置，也即，输入位[8.....22]。
在接收端，解码器尝试用列表解码器(list decoder)对经编码的码字进行解码，用硬判决解出比特位。然后，这个分段的输出，也即比特位[8...22]将用重复码解码器解出。再用解出的比特位来代替该分段中相应的原始输出位，也即，比特位[8...22]。最后，用CRC来校验解出的块。
图10示出了本发明实施例中的编解码方案所实现的误码率的比较结果。可见，重复码的BER被有效地降低，接近甚至略好于自由位的BER。这个仿真结果显示总的BLER为0.1487，与不适用这个技术的数值0.1457基本接近，这说明，在BLER相当的情况下，显著提高了数据的传输率。这是本发明公开的最显著的贡献，如果使用改进的连接码，甚至可以提供更低的BLER。
此外，基于本发明公开的重复码的编解码复杂度相比于很多其他技术方案几乎可以忽略不计。
图5-图8分别示出了用于实现上述思想的编码方法、编码器、解码方法和解码器的示意图。其中：
图5示出了根据本发明的实施例的极化码的编码方法流程图。本例中，该方法包括步骤S50-S58，其中，在步骤S50中，提供待编码的输入位，其中包括自由位和其余比特位。在步骤S52中，将所述其余比特位分成多个分段。在步骤S54中，提供连接码。在步骤S56中，将所述其余比特位的一个分段与所述连接码相连，形成一个连接分段，其余为未连接分段。最后，在步骤S58中，将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。
在一个例子中，连接码的长度小于所述输入位的总长度。
在一个例子中，如权利要求1所述的编码方法，其中，步骤S52中，所述每个分段中的不同比特位的误码率基本相同。
在一个例子中，连接码配置为降低与之相连的分段的误码率，所述连接码无需循环冗余校验。
在一个例子中，任一连接分段的误码率不高于所述自由位的最低误码率。
图6示出了根据本发明的实施例的极化码的解码方法，包括步骤S60和S62。其中，在步骤S60中，接收来自发送端的经编码的码字，所述极化码由待编码的输入位经连接码和极化码编码生成；在步骤S62中，对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位。
图中未示出地，该方法还可以包括另一步骤，其中，其中，接收来自所述发送端的指示，所述指示用于告知以下各项中的任一项：所述发送端是否使用连接码用于所述极化码的编码；所述输入位中的其余比特位在所述发送端被分为多少个分段；每个分段是否与连接码相连接；所述连接码的类型和相关配置参数；所述连接码的码率；每个分段的组成/交织方案。
图7示出了根据本发明实施例的一种极化码的编码器7，包括：第一单元70，配置为提供待编码的输入位，其中包括自由位和其余比特位；第二单元72，配置为将所述其余比特位分成多个分段；第三单元74，配置为提供连接码；第四单元76，配置为将所述其余比特位的至少一个分段与所述连接码相连，形成连接分段，其余为未连接分段；第五单元78，配置为将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。
可选地，未连接分段在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特，例如0。
在一个例子中，所述连接码的长度小于所述输入位的总长度。
在一个例子中，所述每个分段中的不同比特位的误码率基本相同。
在一个例子中，第三单元74配置为，提供多个不同的连接码；第四单元76配置为，将所述多个不同的连接码与所述其余比特位的多个不同的分段连接，形成多个连接分段，其余为未连接分段。
在一个例子中，连接码配置为降低与之相连的分段的误码率，所述连接码无需循环冗余校验。
在一个例子中，任一所述连接分段的误码率不高于所述自由位的最低误码率。
图8示出了根据本发明实施例的一种极化码的解码器8，包括：第六单元80，配置为接收来自发送端的经编码的码字，所述极化码由待编码的输入位经连接码和极化码编码生成；第七单元80，配置为对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位。
图中未示出地，在一个例子中，该解码器8还包括：第八单元，配置为接收来自所述发送端的指示，所述指示用于告知以下各项中的任一项：所述发送端是否使用连接码用于所述极化码的编码；所述输入位中的其余比特位在所述发送端被分为多少个分段；每个分段是否与连接码相连接；所述连接码的类型和相关配置参数；所述连接码的码率；每个分段的组成/交织方案。
需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，本发明的各个装置可采用专用集成电路(ASIC)或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (16)

1.一种极化码的编码方法，包括：
a.提供待编码的输入位，其中包括自由位和其余比特位；
b.将所述其余比特位分成多个分段，其中每个分段的误码率相当；
c.提供连接码；
d.将所述其余比特位的至少一个分段分别与一个所述连接码相连，形成至少一个连接分段，其余为未连接分段；
e.将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。
2.如权利要求1所述的编码方法，其中，与所述连接码相连的分段的长度小于所述自由位。
3.如权利要求1所述的编码方法，其中，所述连接码的长度小于所述输入位的总长度。
4.如权利要求1所述的编码方法，其中，所述连接码配置为降低与之相连的分段的误码率，所述连接码无需循环冗余校验。
5.如权利要求1所述的编码方法，其中，所述未连接分段在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特。
6.一种极化码的解码方法，包括：
接收来自发送端的经编码的码字，所述经编码的码字由待编码的输入位经过连接码和极化码编码生成；其中，所述输入位包括自由位和其余比特位，所述其余比特位中至少一个分段分别与一个所述连接码相连来形成至少一个连接分段，所述自由位、所述连接分段以及其他未连接分段被用于极化编码；
根据对码结构的指示，对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位，其中，所述指示包括对所述连接码和/或所述分段的指示。
7.如权利要求6所述的解码方法，其中，包括：
接收来自所述发送端的所述指示，所述指示用于告知以下各项中的任一项：
-所述发送端是否使用所述连接码用于所述极化码的编码；
-所述输入位中除所述自由位之外的其余比特位在所述发送端被分为多少个所述分段；
-每个所述分段是否与一个所述连接码相连接；
-所述连接码的类型和相关配置参数；
-所述连接码的码率；
-每个所述分段的组成/交织方案。
8.一种极化码的编码器，包括：
配置来提供待编码的输入位的装置，其中包括自由位和其余比特位；
配置来将所述其余比特位分成多个分段的装置，其中每个分段的误码率相当；
配置来提供连接码的装置；
配置来将所述其余比特位的至少一个分段与一个所述连接码相连，形成至少一个连接分段的装置，其余为未连接分段；
配置来将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码的装置。
9.如权利要求8所述的编码器，其中，与所述连接码相连的分段的长度小于所述自由位。
10.如权利要求8所述的编码器，其中，所述连接码的长度小于所述输入位的总长度。
11.如权利要求8所述的编码器，其中，所述连接码配置为降低与之相连的分段的误码率，所述连接码无需循环冗余校验。
12.如权利要求8所述的编码器，其中，所述未连接分段在进行极化编码时，设置为收发双方已知的预设比特。
13.一种极化码的解码器，包括：
配置来接收来自发送端的经编码的码字的装置，所述经编码的码字由待编码的输入位经过连接码和极化码编码生成；其中，所述输入位包括自由位和其余比特位，所述其余比特位中至少一个分段分别与一个所述连接码相连来形成至少一个连接分段，所述自由位、所述连接分段以及其他未连接分段被用于极化编码；
配置来根据对码结构的指示，对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位的装置，其中，所述指示包括对所述连接码和/或所述分段的指示。
14.如权利要求13所述的解码器，其中，还包括：
配置来接收来自所述发送端的所述指示的装置，所述指示用于告知以下各项中的任一项：
-所述发送端是否使用连接码用于所述编码；
-所述输入位中除自由位之外的其余比特位在所述发送端被分为多少个分段；
-每个所述分段是否与连接码相连接；
-所述连接码的类型和相关配置参数；
-所述连接码的码率；
-每个分段的组成/交织方案。
15.一种极化码的编码器，包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，当所述处理器执行所述计算机程序指令时，所述编码器被配置来：
提供待编码的输入位，其中包括自由位和其余比特位；
将所述其余比特位分成多个分段，其中每个分段的误码率相当；
提供连接码；
将所述其余比特位的至少一个分段与一个所述连接码相连，形成至少一个连接分段，其余为未连接分段；
将所述自由位、所述连接分段和所述未连接分段进行极化编码，得到极化码。
16.一种极化码的解码器，包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，当所述处理器执行所述计算机程序指令时，所述解码器被配置来：
接收来自发送端的经编码的码字，所述经编码的码字由待编码的输入位经过连接码和极化码编码生成；其中，所述输入位包括自由位和其余比特位，所述其余比特位中至少一个分段分别与一个所述连接码相连来形成至少一个连接分段，所述自由位、所述连接分段以及其他未连接分段被用于极化编码；
根据对码结构的指示，对所述经编码的码字进行解码，还原所述输入位，其中，所述指示包括对所述连接码和/或所述分段的指示。
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