CN108289006B - 用于通信系统中的数据处理的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及在通信系统中进行数据处理的方法和装置。例如，一种方法包括：基于期望的性能，生成要使用的错误检验码；将所述错误检验码中的比特分布到待编码的信息比特中；以及对所述信息比特连同分布于其中的所述错误检验码进行极化码编码。本公开的实施例还提供了能够实现上述方法的通信设备。

Description

用于通信系统中的数据处理的方法和设备
技术领域
本公开的实施例一般涉及通信系统，并且具体地涉及在通信系统的发送设备和接收设备处进行数据处理的方法和设备。
背景技术
已经提出极化码(polar code)用于增强移动宽带(eMBB)控制信道。极化码还是机器类型通信(mMTC)的信道编码的候选。和其它信道编码方案相比，极化码具有例如复杂度低和能够逼近容量的优势。由此，例如在第5代(5G)移动通信系统中，极化码编码将发挥重要作用。
针对极化码，经常使用的解码方案是基于列表(list)的方案或者基于循环冗余校验(CRC)辅助的列表的方案。其中列表是解码路径的表征。即，对于列表大小为L的方案，在解码时要保留L条分支。通常为了获得满意的性能，需要使用大的列表大小，例如L＝32。然而极化码的复杂度可以被建模为L的函数，即，L*log2N，其中N为编码后的未打孔的码字大小并且L为列表大小。从该复杂度建模可以发现，极化码的复杂度随列表大小成比例地增加。此外，解码过程中所消耗的存储空间大小也由列表大小确定。
因此，尽管大的列表大小能够提供好的解码性能，例如低误块率(BLER)，其同时也消耗更多的存储空间并且增加解码的复杂度，导致更高的功耗和更长的解码时延。这对于某些接收设备，尤其是mMTC终端来说是不利的。已经提出了基于奇偶校验的方案(PC-Polar)，其与传统的基于CRC辅助的列表方案相比具有更低的复杂度。然而，PC-Polar仍然不是最优的，例如，其可能具有较高的虚警率(FAR)并且其性能也不够优化。此外，PC-Polar的码字构成和校验比特并非十分高效，因为其不能够保护信息比特。
发明内容
下面给出了对各实施例的简要概述，以提供对各种实施例的一些方面的基本理解。注意，发明内容部分并非旨在标识关键元素的要点或描述各种实施例的范围。其唯一目的在于以简化形式呈现一些概念，作为对后述更具体描述的前序。
在本公开的第一方面，提供一种在通信系统中进行数据处理的方法。该方法包括：基于期望的性能，生成要使用的错误检验码；将所述错误检验码中的比特分布到待编码的信息比特中；以及对所述信息比特连同分布于其中的所述错误检验码进行极化码编码。
本公开的第二方面，提供一种在通信系统中进行数据处理的方法。该方法包括：获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息；基于所述位置信息，对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特；从所述输出比特获得信息比特；以及提取所述输出比特中包含的所述错误检验码，以用于验证所述信息比特。
本公开的第三方面提供一种通信设备。该通信设备包括：处理器，以及存储器，所述存储器存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备：获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息；基于所述位置信息，对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特；从所述输出比特获得信息比特；以及提取所述输出比特中包含的所述错误检验码，以用于验证所述信息比特。
本公开的第四方面，提供一种通信设备。该通信设备包括：处理器，以及存储器，所述存储器存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备：获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息；基于所述位置信息，对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特；从所述输出比特获得信息比特；以及提取所述输出比特中包含的所述错误检验码，以用于验证所述信息比特。
通过下文描述将会理解，根据本公开的实施例，通信设备能够以更低的复杂度获得期望的解码性能，同时能够提供更好的错误检验能力。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
从下文的公开内容和权利要求中，本发明的目的、优点和其他特征将变得更加明显。这里仅出于示例的目的，参考附图来给出优选实施例的非限制性描述，在附图中：
图1示出了能够在其中实施本公开的实施例的方法的示例通信系统的示意图；
图2示出根据本公开的实施例在充当发送设备的通信设备处实施的方法200的流程图；
图3示出根据本公开的实施例的CRC生成矩阵300的示例；
图4示出根据本公开的实施例在充当接收设备的通信设备处实施的方法400的流程图；
图5示出根据本公开的实施例的用于极化码解码过程中的剪枝操作的方法500的流程图；
图6示出了根据本公开的实施例的在充当发送设备的通信设备处实施的装置600的框图；
图7示出了根据本公开的实施例的在充当接收设备的通信设备处实施的装置700的框图；以及
图8示出了根据本公开的实施例的通信设备800的框图。
在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
在以下描述中，出于说明的目的而阐述许多细节。然而，本领域普通技术人员将认识到可以在不使用这些具体细节的情况下实现本发明。因此，本发明不旨在于受限于所示实施例、而是将被赋予与本文描述的原理和特征一致的最宽的范围。
应当理解，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来。而实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。另外还应当理解“包括”，“包含”仅被用来说明所陈述的特征、元素、功能或者部件的存在，然而并不排除存在一个或者多个其他的特征、元素、功能或者部件。
为了便于解释，本文中将无线通信，例如蜂窝通信为背景来介绍本发明的一些实施例，并且采用例如3GPP制定的长期演进/长期演进-高级(LTE/LTE-A)或者5G中的术语。然而，如本领域技术人员可以理解的，本发明的实施例绝不限于遵循3GPP制定的无线通信协议的无线通信系统，而是可以被应用于任何存在类似问题的通信系统中，例如WLAN，有线通信系统、或者未来研制的其他通信系统等。
同样，本公开中的终端设备可以是用户设备(UE)，也可以是具有有线或者无线通信功能的任何终端，包括但不限于，手机、计算机、个人数字助理、游戏机、可穿戴设备、车载通信设备、机器类型通信(MTC)设备、设备到设备(D2D)通信设备、以及传感器等。该术语终端设备能够和UE、移动站、订户站、移动终端、用户终端或无线设备互换使用。另外，网络设备可以是网络节点，例如节点B(Node B，或者NB)、基本收发器站(BTS)、基站(BS)、或者基站子系统(BSS)、中继、远程无线头端(RRF)、接入节点(AN)、接入点(AP)等。
在图1A中示出了能够在其中实施本公开的实施例的方法的示例无线通信系统的示意图。无线通信系统可以包括一个或者多个网络设备101。例如，在无线通信系统中，网络设备101可以体现为基站，例如演进的节点B(eNodeB或eNB)。应当理解的是，该网络设备101也可以体现为其它形式，例如节点B、基本收发器站(BTS)、基站(BS)、或者基站子系统(BSS)，中继器等。网络设备101为处于其覆盖范围之内的多个终端设备111-112提供无线连接。终端设备111、112可以经由无线传输信道131或者132与网络设备通信以及/或者经由传输信道133彼此通信。
在图1B中示出在通信的发送设备120和接收设备130执行的处理的简化示意图。图1A中的网络设备101或者终端设备111、112均可充当发送设备120和/或接收设备130。
如图1B所示，为了保证数据(包括控制信令)的可靠传送，发送设备要将待发送的数据进行信道编码(140)以引入冗余，以对抗在传输信道(例如图1A中的131、132、133)中可能引入的失真。可选地，经信道编码的数据在被发送前可以进一步地进行信道交织(未示出)以及/或者被调制(150)。在接收设备处，执行与发送设备相反的过程，即，接收的信号被解调(160)、解交织(未示出)和解码(170)以恢复被发送的数据。在一些实施例中，在发送设备处还可以包括其它的或者不同的处理，并且相应地，接收设备可以执行相反的操作。
在本公开的实施例中，在图1B中的信道编码处理140中使用极化码。对于码长为N(例如N＝2n)的极化码，假定其码率为K/N，则其中有K＝[1,N]个信息比特能够被传输。该K个信息比特之外的N-K个比特为冗余比特，该冗余比特被配置成固定的值(例如，0或者任何其他适当的数值)，并且被称为冻结比特。冻结比特的值被认为是已知的，并且因此在解码时被设置成该已知的值或者与该已知的值对应的概率表示(例如，对数似然比(LLR)的特定值)。
极化码通过信道组合和信道分裂这两步来实现的信道的极化。注意，这里所说的信道为编码信道，即编码比特在编码过程中从输入到输出所经历的信道，而并非图1A中的传输信道131-133。每个编码比特经历的信道又可以称为子信道。不同的分裂子信道具有不同的信道转移概率。由于存在信道转移特性，对于极化码来说，如果之前被解码的某个比特有误，则其将影响后来的比特的解码，从而造成错误传播。
在图1B的调制处理150处，可以使用任何已知的或者以后开发的调制技术，例如BPSK，QPSK，64QAM等。本公开的实施例不受限于任何特定的调制方式。将会理解，在接收设备130的解调160中，将根据调制方式的不同而采取相应的解调方式。如本领域技术人员能够理解的，根据发送设备采用的不同处理，接收设备还可以替代地或者附加地采取解调之外的其它处理。
在本公开的实施例中，对于图1B所示的解码170，可以采用，例如但不限于，基于列表的解码方法，或者基于序列消除(SC)的方法，或者任何已知的或者以后开发的解码方法。
为了提高解码性能、降低FAR同时提供更好的错误检验能力，本公开的实施例提供了用于改进编码和解码的方法和装置。现在参考图2和图3来描述根据本公开的实施例的示例方法。为讨论方便，对图2和图3的描述将参考图1A示出的环境展开。
图2示出根据本公开的实施例的方法200的流程图。该方法200在通信网络中充当发送设备的通信设备处实施。例如，通信设备是图1中的终端设备UE 111、112，或者是网络设备101。为描述方便，下面结合图1的网络设备101对方法200进行描述。应当理解的是，方法200还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本公开的范围在此方面不受限制。
如图2所示，在框210，网络设备101通过对待编码的信息比特进行比特扩展来添加用于极化码编码的冻结比特。如之前所描述的，冻结比特可以被配置为固定的值。出于简化说明的目的，在以下描述中，冻结比特被配置为0。然而，应当理解，冻结比特也可以被配置为其他的固定值，本公开的范围在此方面不受限制。在一些实施例中，可以利用任何已知的或者以后开发的方法来进行比特扩展，从而向待编码的信息比特添加用于极化码编码的冻结比特。
此外，应当理解的是，本公开的实施例并非一定要向待编码的信息比特添加冻结比特。在备选实施例中，可以使用未经比特扩展的极化码编码。也即，在一些实施例中，框210可以被省略。
在框220，网络设备101基于期望的性能，生成要使用的错误检验码。在一些实施例中，错误检验码可以包括线性分组码，例如，CRC码、BCH码、汉明码或格雷码。出于说明的目的，在以下描述中以CRC码作为错误检验码的示例。然而应当理解，其他类型的错误检验码也可以被应用，例如奇偶校验码、基于哈希函数生成的错误检验码等。本公开的范围在此方面不受限制。
在此所述的性能例如为极化码的解码性能。在一些实施例中，例如在基于CRC辅助的列表解码方案中，网络设备101可以基于所采用的列表大小来确定要使用的CRC比特的数目。此外，在一些实施例中，网络设备101也可以基于待编码的信息比特的数目来确定CRC比特的数目。例如，针对12～48个信息比特可以使用3个CRC比特，而针对48～128个信息比特可以使用4个CRC比特等。例如，可以预先定义关于CRC比特数目的查找表，并且根据该查找表来确定要使用的CRC比特的数目。
在一些实施例中，可以基于所确定的CRC比特的数目以及经扩展的信息比特(例如，包括冻结比特)的数目来获得CRC生成多项式。基于CRC生成多项式可以获得对应的CRC生成矩阵。将经扩展的信息比特与CRC生成矩阵相乘可以得到被附接有相应的CRC比特的输入比特(在此所述的输入比特指代要进行极化码编码的比特)。CRC比特的生成可以利用现有的CRC编码器来完成。以下将结合具体的示例来进一步地详细描述。
在框230，网络设备101将错误检验码中的比特分布到待编码的信息比特中。在一些实施例中，网络设备101可以通过对CRC生成矩阵进行变换来将CRC比特分布到信息比特中。以下利用具体的示例来进行说明。
例如，通过比特扩展将K个信息比特扩展为N-P个比特，其中N为输入比特的总数目，并且P为CRC比特的数目。在此假定K＝4，P＝4，并且N＝12。所获得的CRC生成多项式例如为[1 0 1 0 1]。图3示出了与该CRC生成多项式相对应的CRC生成矩阵300。
如图3所示，矩阵300包括信息部分310和CRC部分320。其中信息部分310为8行8列的单位矩阵，其对应于经扩展的信息比特。CRC部分320具有4列，分别对应于4个CRC比特。
从CRC部分320可以看出，每个CRC比特是8个经扩展的信息比特的模2和。假定，第7个经扩展的信息比特为冻结比特(例如，被配置为0)，则与该冻结比特相关联的行337可以被称为冻结行。矩阵300中的列349对应于第1个CRC比特，其与第1个、第3个和第7个经扩展的信息比特相关联。由于第7个经扩展的信息比特为冻结比特(即，为0)，因此第1个CRC比特实际上仅与第1个和第3个经扩展的信息比特相关联。
在一些实施例中，可以将列349与信息部分310中的第4列344进行交换，使得第1个CRC比特被分布在第3个信息比特之后。这样，在接收设备处进行极化码解码时，当解出第1个信息比特、第3个信息比特和第1个CRC比特之后，可以利用第1个CRC比特来验证第1个信息比特和第3个信息比特，从而进行解码过程中的“剪枝(pruning)”操作以提高解码性能。有关剪枝操作的示例实现，将在以下作进一步的详细描述。应当理解，列349并不仅限于与列344进行交换，其也可以被插入到例如列341的左侧，或者与列341和列343之间的列342进行交换。也即，可以将第1个CRC比特分布为邻近与其相关联的信息比特。
在一些实施例中，对于第1个CRC比特，可以针对与其相关联的列349从下向上查找其中CRC部分中存在1的非冻结行，例如，可以找到行333。可以将行333与行332进行交换，以使得CRC部分320被变化为类似于上三角矩阵。这样，与第1个CRC比特相关联的信息比特能够在解码阶段被较早地解出。
在一些实施例中，也可以将上述两种矩阵变换相结合。例如，可以首先将行333与行332进行交换，然后将列349交换到列343的位置。也即，使得与第1个CRC比特相关联的信息比特能够在解码阶段被较早地解出，并且使第1个CRC比特被分布为邻近与其相关联的信息比特，由此能够进一步提高解码性能同时提供更好的错误检验能力。
附加地或者备选地，在一些实施例中，可以针对矩阵300从下向上查找其中CRC部分中存在1的冻结行。例如，可以找到行330。例如，可以将行330与行350相加(例如，模2加)，以消除行350中位于CRC部分320中的1的数量。也即，利用冻结行来减少与第3个CRC比特相关联的信息比特的数目。可以迭代地执行这样的操作，直到CRC部分320中的1的数目减小至log2L+t，其中t为[-1,N]的数。这样，能够使得极化码解码性能被进一步提高。
应当注意，当执行上述矩阵变换(即，将行330加到行350中)后，行350和列347相交处将变为1，也即第7个输入比特的值为第5个经扩展的信息比特与第7个经扩展的信息比特之和。这将是不期望的，因为第7个输入比特为冻结比特，其始终为0。因此，在进行上述矩阵变换后，需要将行350和列347相交处设置为1，使得产生的第7个输入比特始终为0。容易理解，在接收设备处需要执行与之对应的逆操作以恢复行350和列347相交处的值。
附加地或者备选地，在一些实施例中，可以对矩阵300进行除上述变换之外的其他变换，使得CRC比特被更均匀地分布到待编码的输入比特中。
此外，CRC比特可以被映射到Polar码的最差的子信道上、或者最好的子信道上、或者与信息比特按照解码顺序进行映射。本公开的范围在此方面不受限制。
应当理解，上述这些矩阵变换针对框220的输出(也即，CRC编码器的输出)来执行，因此无需对现有的CRC编码器做出任何改变。
回到图2，在一些实施例中，在框240，对信息比特连同分布于其中的错误检验码进行极化码编码。在一些实施例中，在存在比特扩展的情况下，可以对信息比特、冻结比特连同分布于其中的错误检验码进行极化码编码。可以利用任何已知的或者以后开发的极化码编码器来执行编码操作。
从以上描述能够看出，尽管本公开的实施例能够提高极化码解码性能、降低FAR并且提供更好的错误检验能力，但是其不需要对现有的CRC编解码器和/或极化码编解码器做出任何改变。因此，本公开的实施例具有较小的实施复杂度。
应当理解，方法200的步骤的顺序可以与如图2所示的步骤的顺序不同。例如，可以先对错误验证码生成矩阵进行变换以将错误验证码的比特分布在待编码的信息比特中，然后利用变换后的生成矩阵来生成错误验证码。也即，框230可以在框220之前被执行。
图4示出根据本公开的实施例的方法400的流程图。该方法400在通信网络中充当接收设备的通信设备处实施。例如，通信设备是图1中的终端设备UE 111、112，或者是网络设备101。为描述方便，下面结合图1的UE 111对方法400进行描述。应当理解的是，方法400还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本公开的范围在此方面不受限制。
如图4所示，在框410，获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息。在一些实施例中，UE 111可以获取与错误检验码(例如，CRC码)相对应的生成矩阵，然后基于该生成矩阵获得位置信息。例如，与CRC码相对应的生成矩阵可以是收发双方事先约定的。
在框420，UE 111基于位置信息对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特。在一些实施例中，例如在基于CRC辅助的列表解码方案中,UE 111可以利用位置信息来执行解码过程中的剪枝操作。在此方面，图5图示了极化码解码过程中的剪枝操作的方法500的流程图。应当理解的是，方法500还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤，本公开的范围在此方面不受限制。
在框510，UE 111可以基于生成矩阵获得CRC比特被分布在输出比特中的位置。例如，该CRC比特可以与输出比特中的第一输出比特相关联。在框520，响应于该CRC比特和第一输出比特被解码，UE 111可以利用该CRC比特来验证第一输出比特。响应于验证通过，在框530，包含该第一输出比特的解码路径被保留。响应于验证不通过，在框540，例如在当前保留的解码路径的数目已经达到所采用的列表大小的情况下，包含该第一输出比特的解码路径可以被删除。
在一些实施例中，除了如框530和框540所示的“硬判决”方式外，剪枝操作也可以采用“软判决”方式。例如，在执行框520之后，当验证不通过时，不直接删除包含该第一输出比特的解码路径，而是向该解码路径分配例如大于零的度量值(也可以称为“惩罚值”)。这样，可以在惩罚值高于预定阈值时才删除该解码路径。
通过上述剪枝操作，极化码解码性能能够被提高，因为其减少了候选路径的数目使得之后正确选择解码路径的概率被提高。
备选地，在一些实施例中，除了在解码过程中执行上述的早期剪枝操作以外，剪枝操作也可以在所有候选解码路径被确定时被执行。例如，在UE 111可以从所有候选路径中保留通过CRC校验的路径、或者惩罚值较低的路径。在另一些实施例中，可以首先确定当前保留的解码路径的数目是否超过预定阈值，并且当解码路径的数目超过预定阈值时执行剪枝操作，从而避免高的FAR。
此外，在一些实施例中，可以不仅仅利用单个CRC比特来进行剪枝。例如，可以利用若干CRC比特的组合(即，CRC生成矩阵的分量)来进行剪枝操作，以进一步提高解码性能。
继续参考图4，在框430，UE 111从输出比特获得信息比特。例如，UE 111可以通过对CRC生成矩阵进行逆变换来从输出比特获得信息比特。该逆变换的过程与以上关于图2中的框230描述的过程相对应，在此不再作进一步的详细描述。
在框440，UE 111提取输出比特中包含的错误检验码，以用于验证信息比特。例如，框440可以利用现有的CRC解码器来完成。也即，本公开的实施例不需要对现有的CRC解码器做出任何改变。
图6示出了根据本公开的某些实施例的装置600的框图。该装置600可以实施在充当发送设备的通信设备处，例如图1所示的终端设备111或者112侧或者网络设备101处。装置600可以是基于软件模块的系统，也可以是发送器之类的硬件组件。特别地，在一些实施例中，装置600也可以被视为发送设备本身的一种示例实现。
如图6所示，装置600可以包括：错误检验码生成单元610，被配置为基于期望的性能，生成要使用的错误检验码；矩阵变换单元620，被配置为将错误检验码中的比特分布到待编码的信息比特中；以及极化码编码单元630，被配置为对信息比特连同分布于其中的错误检验码进行极化码编码。
在一些实施例中，错误检验码包括CRC码、BCH码、汉明码和格雷码中的任一种。
在一些实施例中，错误检验码生成单元610还被配置为获取与错误检验码相对应的生成矩阵；以及基于该生成矩阵，生成错误校验码。
在一些实施例中，矩阵变换单元620还被配置为通过对生成矩阵进行变换来将错误检验码的比特分布到信息比特中。
在一些实施例中，错误检验码包括第一错误检验比特，该第一错误检验比特与信息比特中的第一信息比特相关联，并且矩阵变换单元620还被配置为通过在生成矩阵中对与第一错误检验比特相关联的行和列中的至少一项进行变换，将第一错误检验比特分布为邻近第一信息比特。
在一些实施例中，装置600还可以包括比特扩展单元，被配置为通过对信息比特进行比特扩展来添加用于极化码编码的冻结比特。
在一些实施例中，矩阵变换单元620还被配置为通过对生成矩阵中与冻结比特相关联的行进行变换，减少与错误检验码中的比特相关联的信息比特的数目。
在一些实施例中，极化码编码单元630还被配置为对信息比特、冻结比特以及错误检验码进行极化码编码。
图7示出了根据本公开的某些实施例的装置700的框图。该装置700可以实施在充当接收设备的通信设备，例如图1所示的终端设备111或者112侧或者网络设备101处。装置700可以是基于软件模块的系统，也可以是接收器之类的硬件组件。特别地，在一些实施例中，装置700也可以被视为接收设备本身的一种示例实现。
如图7所示，装置700可以包括：信息获取单元710，被配置为获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息；极化码解码单元720，被配置为基于位置信息，对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特；矩阵变换单元730，被配置为从输出比特获得信息比特；以及验证单元740，被配置为提取输出比特中包含的错误检验码，以用于验证信息比特。
在一些实施例中，错误检验码包括CRC码、BCH码、汉明码和格雷码中的任一种。
在一些实施例中，信息获取单元710还被配置为获取与错误检验码相对应的生成矩阵；以及基于该生成矩阵，获得位置信息。
在一些实施例中，极化码解码采用基于列表的极化码解码过程，错误检验码包括第一错误检验比特，并且极化码解码单元720还被配置为基于位置信息，获得第一错误检验比特被分布在输出比特中的位置，第一错误检验比特与输出比特中的第一输出比特相关联；以及响应于第一错误检验比特和第一输出比特被解码，利用第一错误检验比特来验证第一输出比特。
在一些实施例中，极化码解码单元720还被配置为响应于验证通过，保留包含第一输出比特的解码路径；以及响应于验证失败，删除包含第一输出比特的解码路径。
在一些实施例中，极化码解码单元720还被配置为响应于所述验证失败，向包含第一输出比特的解码路径分配度量值；确定该度量值是否超过第二阈值；以及响应于该度量值超过第二阈值，删除包含第一输出比特的解码路径。
在一些实施例中，极化码解码单元720还被配置为确定当前保留的解码路径的数目是否超过第一阈值；以及响应于解码路径的数目超过第一阈值，利用第一错误检验比特来验证第一输出比特。
在一些实施例中，矩阵变换单元730还被配置为通过对生成矩阵进行逆变换来从输出比特获得信息比特。
出于清楚的目的，在图6和图7中没有示出装置600和700的某些可选单元。然而，应当理解，上文参考图1-3所描述的各个特征同样适用于装置600；类似地，上文参考图1和图4-5所描述的各个特征同样适用于装置700。而且，装置600和/或700的各个单元可以是硬件模块，也可以是软件模块。例如，在某些实施例中，装置700可以部分或者全部利用软件和/或固件来实现，例如被实现为包含在计算机可读介质上的计算机程序产品。备选地或附加地，装置600和/或700可以部分或者全部基于硬件来实现，例如被实现为集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。本公开的范围在此方面不受限制。
图8示出了适合实现本公开的实施例的通信设备800的框图。设备800可以用来实现本公开的实施例中的发送设备或者接收设备，例如图1所示的网络设备101或者终端设备，例如图1所示的第一终端设备111或者112。
如图8中的示例所示，设备800包括处理器810。处理器810控制设备800的操作和功能。例如，在某些实施例中，处理器810可以借助于与其耦合的存储器820中所存储的指令830来执行各种操作。存储器820可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以利用任何合适的数据存储技术来实现，包括但不限于基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统。尽管图8中仅仅示出了一个存储器单元，但是在设备800中可以有多个物理不同的存储器单元。
处理器810可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(DSP)以及基于控制器的多核控制器架构中的一个或多个多个。设备800也可以包括多个处理器810。处理器810还可以与收发器840耦合，收发器840可以借助于一个或多个天线850和/或其他部件来实现信息的接收和发送。
根据本公开的实施例，处理器810和存储器820可以配合操作，以实现上文参考图2-5描述的方法200、400和/或500。具体来说，当通信设备800充当发送设备时，当存储器820中的指令830被处理器810执行时，可使通信设备800执行方法200。当通信设备800充当接收设备时，当存储器820中的指令830被处理器810执行时，可使通信设备800执行方法400和/或500。将会理解，上文描述的所有特征均适用于设备800，在此不再赘述。
一般而言，本公开的各种示例实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑，或其任何组合中实施。某些方面可以在硬件中实施，而其他方面可以在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中实施。当本公开的实施例的各方面被图示或描述为框图、流程图或使用某些其他图形表示时，将理解此处描述的方框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性的示例在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备，或其某些组合中实施。
作为示例，本公开的实施例也可以在机器可执行指令的上下文中被描述，机器可执行指令诸如包括在目标的真实或者虚拟处理器上的器件中执行的程序模块中。一般而言，程序模块包括例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等，其执行特定的任务或者实现特定的抽象数据结构。在各实施例中，程序模块的功能可以在所描述的程序模块之间合并或者分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或者分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质二者中。
用于实现本公开的方法的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言编写。这些计算机程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程的数据处理装置的处理器，使得程序代码在被计算机或其他可编程的数据处理装置执行的时候，引起在流程图和/或框图中规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在计算机上、部分在计算机上、作为独立的软件包、部分在计算机上且部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是包含或存储用于或有关于指令执行系统、装置或设备的程序的任何有形介质。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或其任意合适的组合。机器可读存储介质的更详细示例包括带有一根或多根导线的电气连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存储存取器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光存储设备、磁存储设备，或其任意合适的组合。
另外，尽管操作以特定顺序被描绘，但这并不应该理解为要求此类操作以示出的特定顺序或以相继顺序完成，或者执行所有图示的操作以获取期望结果。在某些情况下，多任务或并行处理会是有益的。同样地，尽管上述讨论包含了某些特定的实施细节，但这并不应解释为限制任何发明或权利要求的范围，而应解释为对可以针对特定发明的特定实施例的描述。本说明书中在分开的实施例的上下文中描述的某些特征也可以整合实施在单个实施例中。反之，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分离地在多个实施例或在任意合适的子组合中实施。
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题并不限于上文描述的特定特征或动作。相反，上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。

Claims (28)

1.一种在通信系统中的数据处理方法，包括：
基于期望的性能，生成要使用的错误检验码，包括：
获取与所述错误检验码相对应的生成矩阵；以及
基于所述生成矩阵，生成所述错误检验码；
将所述错误检验码中的比特分布到待编码的信息比特中；以及
对所述信息比特连同分布于其中的所述错误检验码进行极化码编码，
其中与所述极化码编码中采用的所述错误检验码有关的位置信息基于与所述错误检验码相对应的生成矩阵而获得，所述错误检验码相对应的生成矩阵为发送和接收经极化码编码的数据的收发双方事先约定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述错误检验码包括冗余循环校验码、BCH码、汉明码和格雷码中的任一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述错误检验码的比特分布到待编码的信息比特中包括：
通过对所述生成矩阵进行变换来将所述错误检验码的比特分布到所述信息比特中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述错误检验码包括第一错误检验比特，所述第一错误检验比特与所述信息比特中的第一信息比特相关联，并且其中将所述错误检验码的比特分布到待编码的信息比特中包括：
通过在所述生成矩阵中对与所述第一错误检验比特相关联的行和列中的至少一项进行变换，将所述第一错误检验比特分布为邻近所述第一信息比特。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过对所述信息比特进行比特扩展来添加用于极化码编码的冻结比特。
6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述错误检验码的比特分布到待编码的信息比特中包括：
通过对所述生成矩阵中与所述冻结比特相关联的行进行变换，减少与所述错误检验码中的比特相关联的信息比特的数目。
7.根据权利要求5所述的方法，其中对所述信息比特连同分布于其中的所述错误检验码进行极化码编码包括：
对所述信息比特、所述冻结比特以及所述错误检验码进行极化码编码。
8.一种在通信系统中的数据处理方法，包括：
获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息，包括：
获取与所述错误检验码相对应的生成矩阵；以及
基于所述生成矩阵，获得所述位置信息；
基于所述位置信息，对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特；
从所述输出比特获得信息比特；以及
提取所述输出比特中包含的所述错误检验码，以用于验证所述信息比特，
其中所述错误检验码相对应的生成矩阵为发送和接收经极化码编码的数据的收发双方事先约定的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述错误检验码包括冗余循环校验码、BCH码、汉明码和格雷码中的任一种。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述极化码解码采用基于列表的极化码解码过程，所述错误检验码包括第一错误检验比特，并且其中对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码包括：
基于所述位置信息，获得所述第一错误检验比特被分布在所述输出比特中的位置，所述第一错误检验比特与所述输出比特中的第一输出比特相关联；以及
响应于所述第一错误检验比特和所述第一输出比特被解码，利用所述第一错误检验比特来验证所述第一输出比特。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
响应于所述验证通过，保留包含所述第一输出比特的解码路径；以及
响应于所述验证失败，删除包含所述第一输出比特的所述解码路径。
12.根据权利要求10所述的方法，其中利用所述第一错误检验比特来验证所述第一输出比特包括：
确定当前保留的解码路径的数目是否超过第一阈值；以及
响应于所述解码路径的数目超过所述第一阈值，利用所述第一错误检验比特来验证所述第一输出比特。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括：
响应于所述验证失败，向包含所述第一输出比特的解码路径分配度量值；
确定所述度量值是否超过第二阈值；以及
响应于所述度量值超过所述第二阈值，删除包含所述第一输出比特的所述解码路径。
14.根据权利要求8所述的方法，其中从所述输出比特获得信息比特包括：
通过对所述生成矩阵进行逆变换来从所述输出比特获得所述信息比特。
15.一种通信设备，包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备：
基于期望的性能，生成要使用的错误检验码，包括：
获取与所述错误检验码相对应的生成矩阵；以及
基于所述生成矩阵，生成所述错误检验码；
将所述错误检验码中的比特分布到待编码的信息比特中；以及
对所述信息比特连同分布于其中的所述错误检验码进行极化码编码，
其中与所述极化码编码中采用的所述错误检验码有关的位置信息基于与所述错误检验码相对应的生成矩阵而获得，所述错误检验码相对应的生成矩阵为发送和接收经极化码编码的数据的收发双方事先约定的。
16.根据权利要求15所述的通信设备，其中所述错误检验码包括冗余循环校验码、BCH码、汉明码和格雷码中的任一种。
17.根据权利要求15所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作将所述错误检验码的比特分布到待编码的信息比特中：
通过对所述生成矩阵进行变换来将所述错误检验码的比特分布到所述信息比特中。
18.根据权利要求17所述的通信设备，其中所述错误检验码包括第一错误检验比特，所述第一错误检验比特与所述信息比特中的第一信息比特相关联，并且其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作将所述错误检验码的比特分布到待编码的信息比特中：
通过在所述生成矩阵中对与所述第一错误检验比特相关联的行和列中的至少一项进行变换，将所述第一错误检验比特分布为邻近所述第一信息比特。
19.根据权利要求15所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时还使所述通信设备：
通过对所述信息比特进行比特扩展来添加用于极化码编码的冻结比特。
20.根据权利要求19所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作将所述错误检验码的比特分布到待编码的信息比特中：
通过对所述生成矩阵中与所述冻结比特相关联的行进行变换，减少与所述错误检验码中的比特相关联的信息比特的数目。
21.根据权利要求19所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作对所述信息比特连同分布于其中的所述错误检验码进行极化码编码：
对所述信息比特、所述冻结比特以及所述错误检验码进行极化码编码。
22.一种通信设备，包括：
处理器；以及
存储器，所述存储器存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备：
获得与极化码编码中采用的错误检验码有关的位置信息，包括：
获取与所述错误检验码相对应的生成矩阵；以及
基于所述生成矩阵，获得所述位置信息；
基于所述位置信息，对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码，以获得输出比特；
从所述输出比特获得信息比特；以及
提取所述输出比特中包含的所述错误检验码，以用于验证所述信息比特，
其中所述错误检验码相对应的生成矩阵为发送和接收经极化码编码的数据的收发双方事先约定的。
23.根据权利要求22所述的通信设备，其中所述错误检验码包括冗余循环校验码、BCH码、汉明码和格雷码中的任一种。
24.根据权利要求22所述的通信设备，其中所述极化码解码采用基于列表的极化码解码过程，所述错误检验码包括第一错误检验比特，并且其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作对接收到的经极化码编码的数据进行极化码解码：
基于所述位置信息，获得所述第一错误检验比特被分布在所述输出比特中的位置，所述第一错误检验比特与所述输出比特中的第一输出比特相关联；以及
响应于所述第一错误检验比特和所述第一输出比特被解码，利用所述第一错误检验比特来验证所述第一输出比特。
25.根据权利要求24所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时还使所述通信设备：
响应于所述验证通过，保留包含所述第一输出比特的解码路径；以及
响应于所述验证失败，删除包含所述第一输出比特的所述解码路径。
26.根据权利要求24所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作利用所述第一错误检验比特来验证所述第一输出比特：
确定当前保留的解码路径的数目是否超过第一阈值；以及
响应于所述解码路径的数目超过所述第一阈值，利用所述第一错误检验比特来验证所述第一输出比特。
27.根据权利要求24所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时还使所述通信设备：
响应于所述验证失败，向包含所述第一输出比特的解码路径分配度量值；
确定所述度量值是否超过第二阈值；以及
响应于所述度量值超过所述第二阈值，删除包含所述第一输出比特的所述解码路径。
28.根据权利要求22所述的通信设备，其中所述指令在被所述处理器执行时使所述通信设备通过以下操作从所述输出比特获得信息比特：
通过对所述生成矩阵进行逆变换来从所述输出比特获得所述信息比特。
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