CN108649965B - 编码、译码方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种编码、译码方法及设备。该编码方法包括：发送端获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度；所述发送端根据所述编码后的数据长度和预设阈值，将所述待编码数据分成至少一段编码块；所述发送端对各所述编码块进行polar编码，并将编码后的数据传输至接收端。本发明实施例避免了过多的分段引入的数据传输性能损失的问题。

Description

编码、译码方法及设备
技术领域
本发明涉及技术通信技术领域，尤其涉及一种编码、译码方法及设备。
背景技术
在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统的Turbo编码处理过程中，传输块(Transport Block，TB)长度一旦超过Turbo编码器的最大输入比特长度(即Turbo码的最大交织器大小)，就需要将TB块分割成若干较短的码块，使得每个码块的长度能够符合最大交织器的大小，从而完成每个码块的编码处理。其中，该码块中添加有循环冗余校验(CyclicRedundancy Check，CRC)和填充比特。在码块分段过程中，所有的填充比特总是添加在第一个码块的起始位置。
由于Turbo码的交织器的限制，使得大量的Turbo码不得不分成多个码段，造成不必要的性能损失。
发明内容
本发明实施例提供一种编码、译码方法及设备，避免了过多的分段引入的数据传输性能损失的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种编码方法，包括：
发送端获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度，该待编码的数据可以为传输块TB，该传输块中包括了TB级的CRC码；发送端根据所述编码后的数据长度和预设阈值，将所述待编码数据分成至少一段编码块，当发送端将待编码的数据分成一段时，即对待编码的数据没有进行分段；发送端对各所述编码块进行polar编码，并将编码后的数据传输至接收端。
在一种可能的设计中，所述发送端根据所述编码后的数据长度和所述预设阈值，将所述待编码数据分成至少一段编码块，包括：
所述发送端根据所述编码后的数据长度和所述预设阈值，得到所述待编码数据的分段数量；
所述发送端根据所述分段数量，将所述待编码数据分成至少一段编码块。
在一种可能的设计中，所述发送端根据所述编码后的数据长度和预设阈值，将所述待编码数据分成至少一段编码块，包括：
所述发送端判断所述编码后的数据长度是否大于所述预设阈值；
若是，则所述发送端根据所述编码后的数据长度和所述预设阈值，得到所述待编码数据的分段数量，根据所述分段数量，将所述待编码数据分成至少两段编码块；
若否，则所述发送端将所述待编码数据分成一段编码块。
在一种可能的设计中，所述发送端根据所述编码后的数据长度和所述预设阈值，得到所述待编码数据的分段数量，包括：
所述发送端通过如下公式一得到所述分段数量：
其中，所述C为分段数量，所述C为正整数，所述SA为编码后的数据长度，所述Z为预设阈值，为向上取整操作。
在一种可能的设计中，所述C段编码块中包括C+段第一类编码块和C-段第二类编码块，其中C＝C++C-，所述第一类编码块编码前的长度为K+，所述第二类编码块编码前的长度为K-，所述K-＝K+-P，所述P≥1，且所述P为奇数。
在一种可能的设计中，所述第一类编码块编码前的长度K+是根据编码块中的校验信息的长度、所述待编码的数据长度以及所述分段数量确定的，在得到K+之后，可以根据K-＝K+-P得到K-。
在一种可能的设计中，所述第一类编码块编码前的长度K+通过如下公式二确定：
其中，所述STB为待编码的数据长度，所述lCB为编码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。
在一种可能的设计中，所述第二类编码块的段数C-段是根据所述第一类编码块编码前的长度K+、所述第二类编码块编码前的长度K-以及所述待编码的数据长度确定的。在得到C-之后，可以根据C＝C++C-得到C+。
在一种可能的设计中，所述第二类编码块的段数C-段通过如下公式三确定：
其中，所述K+为所述第一类编码块编码前的长度，所述K-为所述第二类编码块编码前的长度，所述STB为待编码的数据长度，所述lCB为编码块中的校验信息的长度，所述为向下取整操作。
在一种可能的设计中，所述发送端获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度，包括：
所述发送端根据所述待编码数据的速率匹配处理过程，得到所述编码后的数据长度。
第二方面，本发明实施例提供一种译码方法，包括：
接收端在获取到待译码的数据后，获取所述待译码的数据长度；
所述接收端根据所述待译码的数据长度和预设阈值，将所述待译码的数据分成至少一段译码块；
所述接收端对各所述译码块进行polar译码，得到译码后的数据。
在一种可能的设计中，所述接收端根据所述待译码的数据长度和预设阈值，将所述待译码的数据分成至少一段译码块，包括：
所述接收端根据所述待译码的数据长度和所述预设阈值，得到所述待译码的数据的分段数量；
所述接收端根据所述分段数量，将所述待译码的数据分成至少一段译码块。
在一种可能的设计中，所述接收端根据所述待译码的数据长度和预设阈值，将所述待译码数据分成至少一段译码块，包括：
所述接收端判断所述待译码的数据长度是否大于所述预设阈值；
若是，则所述接收端根据所述待译码的数据长度和所述预设阈值，得到所述待译码的数据的分段数量，根据所述分段数量，将所述待译码数据分成至少两段译码块；
若否，则所述接收端将所述待译码的数据分成一段译码块。
在一种可能的设计中，所述接收端根据所述待译码的数据长度和所述预设阈值，得到所述待译码的数据的分段数量，包括：
所述接收端通过如下公式四得到所述分段数量：
其中，所述C为分段数量，所述C为正整数，所述SB为待译码的数据长度，所述Z为预设阈值，为向上取整操作。
在一种可能的设计中，所述C段译码块中包括C+段第一类译码块和C-段第二类译码块，其中C＝C++C-，所述第一类译码块译码后的长度为K+，所述第二类译码块译码后的长度为K-，所述K-＝K+-P，所述P≥1，且所述P为奇数。
在一种可能的设计中，所述第一类译码块译码后的长度K+是根据译码块中的校验信息的长度、译码后的数据长度以及所述分段数量确定的。
在一种可能的设计中，所述第一类译码块译码后的长度K+通过如下公式五确定：
其中，所述STB为译码后的数据长度，所述lCB为译码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。
在一种可能的设计中，所述第二类译码块的段数C-段是根据所述第一类译码块译码后的长度K+、所述第二类译码块译码后的长度K-以及译码后的数据长度确定的。
在一种可能的设计中，所述第二类译码块的段数C-段通过如下公式六确定：
其中，所述K+为所述第一类译码块译码后的长度，所述K-为所述第二类译码块译码后的长度，所述STB为译码后的数据长度，所述lCB为译码块中的校验信息的长度，所述为向下取整操作。
在一种可能的设计中，所述获取所述待译码的数据长度，包括：
所述接收端根据调制与编码策略及时-频资源，得到所述待译码的数据长度。
第三方面，本发明实施例提供一种编码设备，该编码设备可以实现上述方法实施例中的发送端所执行的功能，所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个上述功能相应的模块。
第四方面，本发明实施例提供一种译码设备，该译码设备可以实现上述方法实施例中的接收端所执行的功能，所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个上述功能相应的模块。
第五方面，本发明实施例提供一种用户设备，该用户设备既可以作为编码设备，来执行上述发送端所执行的功能，也可以作为译码设备，来执行上述接收端所执行的功能。该用户设备的结构中包括处理器、发射器/接收器、编码器以及译码器。该处理器被配置为支持用户设备执行上述方法中相应的功能。该发射器/接收器被配置为支持用户设备与基站之间的通信。该编码器用于对编码块进行编码，该译码器用于对译码块进行译码。该用户设备还可以包括存储器，该存储器用于与处理器耦合，其保存用户设备的程序指令和数据。
第六方面，本发明实施例提供一种基站。该基站既可以作为编码设备，来执行上述发送端所执行的功能，也可以作为译码设备，来执行上述接收端所执行的功能。该基站的结构中包括处理器、发射器/接收器、编码器以及译码器。该处理器被配置为支持基站执行上述方法中相应的功能。该发射器/接收器被配置为支持用户设备与基站之间的通信。该编码器用于对编码块进行编码，该译码器用于对译码块进行译码。该基站还可以包括存储器，该存储器用于与处理器耦合，其保存基站的程序指令和数据。
本发明实施例提供的编码、译码方法及设备，通过发送端获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度，由于polar编码没有输入编码长度的约束限制，从而根据编码后的数据长度和预设阈值，将待编码数据分成至少一段编码块；发送端对各编码块进行polar编码，并将编码后的数据传输至接收端，相比与现有技术中的tubor码分段，明显减少了分段数目，从而避免了过多的分段引入的数据传输性能损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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示出了本发明实施例可能适用的一种网络架构；
图2为本发明实施例提供的编码方法的信令流程图；
图3为本发明实施例提供的译码方法的信令流程图；
图4为本发明实施例提供的编码设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的译码设备的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的用户设备的硬件结构图；
图7为本发明实施例提供的基站的硬件结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
下面结合图1对本发明实施例的可能的网络架构进行介绍。图1示出了本发明实施例可能适用的一种网络架构。如图1所示，本实施例提供的网络架构包括基站01和用户设备(User Equipment，UE)02。本发明实施例所涉及到的UE可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的终端设备(terminal device)，移动台(Mobile Station，MS)等等。本发明实施例所涉及到的基站(Base Station，BS)是一种部署在无线接入网中用以为UE提供无线通信功能的网络设备。所述基站可以包括各种形式的宏基站，微基站，中继站，接入点等等。本领域技术人员可以理解，其它需要编码和译码的网络设备也可以应用本发明提供的方法，本实施例并不限于基站。
本实施例下述的发送端和接收端可以是上述的基站和UE。当基站为发送端时，对应的接收端为UE，基站向UE发送下行数据；当UE为发送端时，对应的接收端为基站，UE向基站发送上行数据。
进一步地，数据在传输过程中，发送端在发送数据时，在每个传输时间间隔中最多有一个传输块(Transport Block，简称TB)，每个传输块经过循环冗余校验(CyclicRedundancy Check，简称：CRC)添加，然后码块分段，并对每个码块添加CRC，最后对每个码块经过信道编码等过程传输到接收端。
接收端在接收到发送端发送的待译码的数据之后，将待译码的数据分成译码块，然后对每个译码块进行译码和CRC校验，然后对所有译码块得到的译码数据进行CRC校验，得到发送端发送的数据。
针对上述码块分段的过程，本实施例提供一种编码、译码方法，以解决现有技术中由于Turbo码的交织器的限制，使得大量的Turbo码不得不分成多个码段，造成不必要的性能损失的问题。
为了便于说明本实施例的实现方式，本实施例分别对编码方法和译码方法进行详细说明。
图2为本发明实施例提供的编码方法的信令流程图。如图2所示，本发明提供的方法包括：
S201、发送端获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度。
在本实施例中，对待编码的数据进行编码时，采用polar编码的方法。其中，polar编码在编码过程中，完成了速率匹配的过程，没有交织器输入比特长度的要求，即没有输入编码长度的约束限制。
具体地，在获取到待编码的数据后，需要先获取polar编码后的数据长度。在本实施例中，可以根据现有通信协议中的预设表格来获取调制与编码策略(Modulation andCoding Scheme，MCS)以及调制阶数、时-频资源等，来得到速率匹配处理后的数据长度，该数据长度即为polar编码后的数据长度。
本领域技术人员可以理解，本实施例的待编码的数据中包括了校验信息，该校验信息例如可以是CRC码。可选地，本实施例的待编码的数据可以为传输块TB，对应地，该传输块中包括了TB级的CRC码。
S202、发送端根据编码后的数据长度和预设阈值，将待编码数据分成至少一段编码块。
本实施例采用编码后的数据长度来对待编码数据进行分段。具体地，可将编码后的数据长度与预设阈值进行比较，根据比较结果来将待编码数据分成至少一段编码块。
其中，预设阈值可以为系统预先设定的。在初始设置时，在发送端和接收端，配置相同的预设阈值。该预设阈值可以理解为编码块编码后的最大数据长度。
当该编码后的数据长度小于该预设阈值时，则将待编码的数据分成一段编码块，即不进行分段操作。当该编码后的数据长度大于该预设阈值时，则将待编码的数据进行分段，得到至少两段编码块，例如可将二者相除向上取整，得到分段数量。
本领域技术人员可以理解，本实施例中的编码块的长度为编码前的长度，包括了该编码块对应的待编码的数据长度和校验信息，该校验信息为编码块(Coded Block，CB)级的校验信息，该CB级的校验信息例如可以是CRC码。
S203、发送端对各编码块进行polar编码。
S204、发送端将编码后的数据传输至接收端。
在分段完成后，对每个编码块进行编码。具体地，可以每个编码块对应一个编码器，每个编码器对各自对应的编码块进行polar编码，在完成编码后，向接收端发送该编码后的数据，由接收端进行译码，并进行CRC校验，最终得到发送端发送的原始数据。
以一个具体的例子为例，在当前LTE(中文全称：长期演进；英文全称：Long TermEvolution)标准下，在MCS＝14，调制阶数(Modulation Order)＝4，资源块(ResourceBlock，RB)＝26时，根据现有协议中的预设表格，在RB＝26时，TB Size＝6172，即待编码的数据长度为6172。
因此，可利用的资源粒子(Resource Element，RE)数目可以计算为：
RE＝26(RB)×12(子载波)×7(OFDM符号)×2(子帧中的时隙)×0.9(假设10％被分配给控制信道)＝3931；
根据调制阶数＝4，此时速率匹配后的码长为3931×4＝15724。由于Polar在编码的过程中往往包含了速率匹配过程，因此该长度就是Polar编码后的长度。
本实施例使用CRC码，即使用CRC码的长度，该长度l＝24。
若按照现有LTE技术的tubor码的分段方法，分段个数其中6144为tubor码最大交织器的长度，即最大码块大小。由此可知，现有技术将该TB分成了两段。
本实施例提供的技术方案，若采用LTE标准的1/3码率计算编码块编码后的长度，若采用与现有技术等同的最大码块大小，则该预设阈值＝6144×3＝18432。本领域技术人员可以理解，由于本实施例是以编码后长度来分段的，因此该预设阈值对应编码块编码后的长度。编码后的数据长度15724﹤18432，因此不需要分段。
由此可知，在相同的条件下，采用本实施例提供的技术方案，可以减少分段数量，从而避免了过多的分段引入的数据传输性能损失。
本实施例提供的方法，通过发送端获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度，由于polar编码没有输入编码长度的约束限制，从而根据编码后的数据长度和预设阈值，将待编码数据分成至少一段编码块；发送端对各编码块进行polar编码，并将编码后的数据传输至接收端，相比与现有技术中的tubor码分段，明显减少了分段数目，从而避免了过多的分段引入的数据传输性能损失。
下面采用详细的实施例，对本发明实施例提供的编码方法进行详细说明。
在具体实现过程中，本实施例的码块分段过程包括以下可能的两种实现方式。
一种可行的实现方式为：发送端根据编码后的数据长度和预设阈值，得到待编码数据的分段数量，发送端根据分段数量，将待编码数据分成至少一段编码块。
在具体实现过程中，发送端直接根据公式一得到分段数量：
其中，C为分段数量，C为正整数，SA为编码后的数据长度，Z为预设阈值，为向上取整操作。
在本实施例中，在得到编码后的数据长度SA之后，直接采用公式一来计算分段数量。在向上取整操作之后，若C＝1，即分段数量为1，只有一段码块，即不进行分段。在向上取整操作之后，若C＞1，则分段数量至少为两段，即将待编码的数据分成了至少两段。
另一种可行的实现方式为：发送端判断编码后的数据长度是否大于预设阈值；
若是，则发送端根据编码后的数据长度和预设阈值，得到待编码数据的分段数量，根据分段数量，将待编码数据分成至少两段编码块；
若否，则发送端将待编码数据分成一段编码块。
在具体实现过程中，先判断编码后的数据长度SA是否大于预设阈值Z，若SA＜Z，则不需要分段，即将待编码的数据分成一段编码块。若SA＞Z，则采用上述公式一来计算分段数量，此时计算出来的分段数量至少为两个，然后根据分段数量，将待编码数据分成至少两段编码块。
可选地，在公式一中，C段编码块中包括C+段第一类编码块和C-段第二类编码块，其中C＝C++C-，第一类编码块编码前的长度为K+，第二类编码块编码前的长度为K-，K-＝K+-P，P≥1，且P为奇数。
即在本实施例中，在分段完成后，主要包括两类编码块，第一类编码块和第二类编码块。针对第一类编码块，具体为C+段，且每个第一类编码块编码前的长度为K+，该K+包括了数据部分的长度和检验信息的长度。针对第二类编码块，具体为C-段，且每个第二类编码块编码前的长度为K-，该K-包括了数据部分的长度和检验信息的长度。
本领域技术人员可以理解，
在C＝1时，K+＝STB，C+＝1，K-＝0，C-＝0。
当C＞1时，可通过如下方式来获取K-、K+、C-、C+。具体地，可根据编码块中的校验信息的长度、待编码的数据长度以及分段数量得到K+，然后根据K-＝K+-P得到K-；可根据第一类编码块编码前的长度K+、第二类编码块编码前的长度K-以及待编码的数据长度确定得到C-，然后根据C＝C++C-得到C+。
在一种可行的实现方式中，第一类编码块编码前的长度K+通过如下公式二确定：
其中，STB为待编码的数据长度，lCB为编码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。本领域技术人员可以理解，该公式二的另一种变形方式为
第二类编码块的段数C-段通过如下公式三确定：
其中，K+为第一类编码块编码前的长度，K-为第二类编码块编码前的长度，STB为待编码的数据长度，lCB为编码块中的校验信息的长度，为向下取整操作。
在本实施例中，由于P≥1，且P为奇数，当P＝1时TB的误块率(Block Error Rate，BLER)性能最优。即本实施例可以得到长度接近的K+和K-，从而避免了现有技术中为保证各段长度符合交织器大小，从而K+和K-长度相差较大，导致各码块之间存在较大的性能差异，造成分段后有额外的性能损失。
进一步地，为了便于说明，公式三中不考虑向下取整操作，将C＝C++C-以及K-＝K+-P代入公式三，进行如下推导：
C-×P＝C×K+-STB-C×lCB
C-×(K+-K-)＝(C++C-)×K+-STB-C×lCB
C-×K+-C-×K-＝C+×K++C-×K+-STB-C×lCB
STB+C×lCB＝C+×K++C-×K-
由此可知，本实施例由于没有输入编码长度的约束限制，可以将所有的待编码数据进行分段，且不需要填充比特，避免了传输资源的浪费。而在现有技术中，由于分段后为满足交织器输入长度要求而增加填充比特，而填充比特不携带任何信息、也不能提升信道编码性能，却需要占用宝贵的物理传输资源，造成了资源的浪费。
下面再以一个具体的实施例，来说明本实施例提供的技术方案相对于现有技术的有益效果。在本实施例中，上述的编码块中的校验信息可以为CRC校验信息，该lCB＝24。
在当前LTE标准下，MCS＝27，调制阶数＝6，RB＝26。
该实施例是实施例1在CQI(Channel Quality Indication，信道质量指示)较好时的推广。根据现有协议中的预设表格，在RB＝26时，TB Size＝12960，即待编码的数据长度为6172。
因此，可利用的RE数目同样可以计算为：
RE＝26(RB)×12(子载波)×7(OFDM符号)×2(子帧中的时隙)×0.9(假设10％被分配给控制信道)＝3931。
根据调制阶数＝6，此时速率匹配后的码长为3931×6＝23586。由于Polar在编码的过程中往往包含了速率匹配过程，因此该长度就是Polar编码后的长度。
若按照现有LTE分段方法，分段个数
本实施例提供的技术方案，若采用LTE标准的1/3码率计算编码块编码后的长度，若采用与现有技术等同的最大码块大小，则该预设阈值＝6144×3＝18432。本领域技术人员可以理解，由于本实施例是以编码后长度来分段的，因此该预设阈值对应编码块编码后的长度。此时，分段个数
可见，本技术方案在相同的MCS、调制阶数及RB数情况下，比现有LTE方案有更少的分段个数，有效的降低了分段带来的数据传输性能损失。
其中，第一段的长度
第二类编码块的段数可知，此时，C+＝2，即不存在长度为K-的长码段。
在描述完编码过程之后，下面结合图3，对本发明实施例提供的译码方法进行详细说明。
图3为本发明实施例提供的译码方法的信令流程图。如图3所示，本发明提供的方法包括：
S300、接收端接收发送端发送的编码后的数据；
S301、接收端在获取到待译码的数据后，获取所述待译码的数据长度；
S302、接收端根据待译码的数据长度和预设阈值，将待译码的数据分成至少一段译码块；
S303、接收端对各译码块进行polar译码，得到译码后的数据。
在图2所示实施例中的发送端对待编码的数据编码完成后，向接收端发送编码后的数据。对于接收端而言，该编码后的数据即为接收端待译码的数据。
接收端在获取到待译码的数据后，需要先将待译码的数据进行分段，然后再对每一段进行译码。
接收端对待译码的数据进行分段，与发送端对待编码的数据进行分段类似。
接收端在获取到待译码的数据后，获取该待译码的数据长度，具体可以根据现有通信协议中的预设表格来获取MCS以及调制阶数、时-频资源等，然后获取待译码的数据长度。此处的预设表格与发送端采用的预设表格为同一个表格。
然后接收端根据待译码的数据长度和预设阈值，将待译码的数据分成至少一段译码块。
在本实施例中，将待译码的数据分成至少一段译码块的实现方式，与接收端类似，都可以通过两种可能的实现方式来实现。
一种可能的实现方式：接收端根据待译码的数据长度和预设阈值，得到待译码的数据的分段数量，根据分段数量，将待译码的数据分成至少一段译码块。
另一种可能的实现方式：接收端判断待译码的数据长度是否大于预设阈值；若是，则根据待译码的数据长度和预设阈值，得到待译码的数据的分段数量，根据分段数量，将待译码数据分成至少两段译码块；若否，则将待译码的数据分成一段译码块。
上述的两种实现方式的具体实现与图2实施例类似，本实施例此处不再赘述。
可选地，接收端通过如下公式四得到分段数量：
其中，C为分段数量，C为正整数，SB为待译码的数据长度，Z为预设阈值，为向上取整操作。
公式四与公式一的区别是，公式一中的SA为编码后的数据长度，而公式四中的SB为待译码的数据长度，但二者是对应的，只是一个针对编码，一个针对译码。
其中，C段译码块中包括C+段第一类译码块和C-段第二类译码块，其中C＝C++C-，第一类译码块译码后的长度为K+，第二类译码块译码后的长度为K-，K-＝K+-P，所述P≥1，且P为奇数。
在本实施例中，第一类译码块对应第一类编码块，第二类译码块对应第二类编码块。
第一类译码块译码后的长度K+是根据译码块中的校验信息的长度、译码后的数据长度以及分段数量确定的，具体通过如下公式五确定：
其中，STB为译码后的数据长度，lCB为译码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。本领域技术人员可以理解，该公式五的另一种变形方式为
第二类译码块的段数C-段是根据第一类译码块译码后的长度K+、第二类译码块译码后的长度K-以及译码后的数据长度确定的，具体通过如下公式六确定：
其中，K+为第一类译码块译码后的长度，K-为第二类译码块译码后的长度，STB为译码后的数据长度，lCB为译码块中的校验信息的长度，为向下取整操作。
在本实施例中，由于译码是编码的一个解码过程，二者具有相对性，因此根据公式四至公式六得到的C、K+、K-、C+、C-以及P与图2实施例相同。具体的实现方式，请参照图2实施例，本实施例此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，在本实施例中，由于K+是第一类译码块译码后的长度，K-是第二类译码块译码后的长度，对待译码的数据进行分段，因此，可以根据对应关系来获取第一类译码块译码前的长度M+以及第二类译码块译码前的长度M-从而完成分段过程。
具体地，第一类编码块编码前的长度K+对应编码后的长度M+，根据该对应关系，可以得到第一类译码块译码后的长度K+对应地第一类译码块译码前的长度M+；第二类编码块编码前的长度K-对应编码后的长度M-，根据该对应关系，可以得到第二类译码块译码后的长度K-对应地第二类译码块译码前的长度M-。
在分段完成后，对各个译码块分别进行译码与校验，并在各段通过译码校验后，完成传输块校验，最终得到发送端发送的原始数据。在此过程中，由于依照Polar的编译码特性来对待编码数据进行分段，相对于目前LTE标准所采用的方案，可以有效的减少分段数目，减轻由数据传输分段引入的数据传输性能损失，分段后各编码块长度基本保持一致，避免了各编码块数据长度差别较大所引入的TB级的BLER性能损失，而且无需填充比特，避免了传输资源的浪费。
上述主要从发送端和接收端交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，编码设备作为发送端、译码设备作为接收端为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。该编码设备可以为上述的基站或用户设备，该译码设备可以为上述的用户设备或基站。结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。
本发明实施例可以根据上述方法示例对编码设备、译码设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
图4为本发明实施例提供的编码设备的结构示意图。如图4所示，该编码设备100包括：
获取模块11，用于获取待编码的数据对应的polar编码后的数据长度；
分段模块12，用于根据所述编码后的数据长度和预设阈值，将所述待编码数据分成至少一段编码块；
编码模块13，用于对各所述编码块进行polar编码；
发送模块14，用于将编码后的数据传输至接收端。
本实施例提供的编码设备，用于执行上述图2所示的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
可选地，所述分段模块12，具体用于根据所述编码后的数据长度和所述预设阈值，得到所述待编码数据的分段数量；
根据所述分段数量，将所述待编码数据分成至少一段编码块。
可选地，所述分段模块12，具体用于判断所述编码后的数据长度是否大于所述预设阈值；
若是，则根据所述编码后的数据长度和所述预设阈值，得到所述待编码数据的分段数量，根据所述分段数量，将所述待编码数据分成至少两段编码块；
若否，则将所述待编码数据分成一段编码块。
可选地，所述获取模块11，具体用于根据所述待编码数据的速率匹配处理过程，得到所述编码后的数据长度。
本实施例提供的编码设备在通过上述公式一至公式三进行分段和编码的方法，可参见上述图2实施例所示的方法，本实施例此处不再赘述。
图5为本发明实施例提供的译码设备的结构示意图。如图5所示，该译码设备200包括：
接收模块21，用于接收发送端发送的待译码的数据；
获取模块22，用于获取所述待译码的数据长度；
分段模块23，用于根据所述待译码的数据长度和预设阈值，将所述待译码的数据分成至少一段译码块；
译码模块24，用于对各所述译码块进行polar译码，得到译码后的数据。
本实施例提供的译码设备，用于执行上述图3所示的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
可选地，所述分段模块23，具体用于根据所述待译码的数据长度和所述预设阈值，得到所述待译码的数据的分段数量；
根据所述分段数量，将所述待译码的数据分成至少一段译码块。
可选地，所述分段模块23，所述分段模块，具体用于判断所述待译码的数据长度是否大于所述预设阈值；
若是，则根据所述待译码的数据长度和所述预设阈值，得到所述待译码的数据的分段数量，根据所述分段数量，将所述待译码数据分成至少两段译码块；
若否，则将所述待译码的数据分成一段译码块。
可选地，所述获取模块22，具体用于根据调制与编码策略及时-频资源，得到所述待译码的数据长度。
本实施例提供的译码设备在通过上述公式四至公式六进行分段和译码的方法，可参见上述图3实施例所示的方法，本实施例此处不再赘述。
本实施例提供的基站或者用户设备可以即作为编码设备，又可以作为译码设备。下面本实施例对基站或用户设备的硬件结构进行详细说明。
图6为本发明实施例提供的用户设备的硬件结构图。所述用户设备300包括发射器31，接收器32和处理器33。其中，处理器33也可以为控制器，图6中表示为“控制器/处理器33”。所述用户设备300还可以包括编码器35、译码器36以及存储器34。
在一个示例中，发射器31调节输出采样并生成上行链路信号，该上行链路信号经由天线发射给上述实施例中所述的基站。在下行链路上，天线接收上述实施例中基站发射的下行链路信号。接收器32调节(例如，滤波、放大、下变频以及数字化等)从天线接收的信号并提供输入采样。编码器35用于对各编码块进行编码。译码器36用于对译码块进行译码。
存储器34用于存储用于用户设备300的程序代码和数据。处理器33对用户设备300的动作进行控制管理，可以调用存储器34中存储的程序代码，以执行上述本发明实施例中由用户设备300进行的处理过程，例如图2或图3所示的过程。
图7为本发明实施例提供的基站的硬件结构图。基站400包括发射器41、接收器42和处理器43。其中，处理器43也可以为控制器，图7中表示为“控制器/处理器43”。所述基站400还可以包括编码器45、译码器46以及存储器44。
在上行链路，来自所述用户设备的上行链路信号经由天线接收，由接收器42进行解调(例如将高频信号解调为基带信号)，并进一步由处理器43进行处理来恢复用户设备所发送的业务数据和信令信息。在下行链路上，业务数据和信令消息由处理器43进行处理，并由发射器41进行调制(例如将基带信号调制为高频信号)来产生下行链路信号，并经由天线发射给用户设备。编码器45用于对各编码块进行编码。译码器46用于对译码块进行译码。
存储器44用于存储用于基站400的程序代码和数据。处理器43对基站400的动作进行控制管理，可以调用存储器44中存储的程序代码，以用于执行上述本发明实施例中由基站400进行的处理过程，例如图2或图3所示的过程。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前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，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (28)

1.一种编码方法，其特征在于，包括：
发送端获取待编码数据以及所述待编码数据对应的极化polar编码后的数据长度SA；
所述发送端根据SA是否大于预设阈值Z将待编码数据分成C段编码块，其中C为分段数量，C为大于或等于1的正整数；
若SA＜Z，则C＝1；或者
若SA＞Z，则C大于或等于2；
所述发送端对所述C段编码块中的每一段编码块进行polar编码，并发送编码后的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待编码数据分成C段编码块包括：
所述发送端通过如下公式一得到所述分段数量：
其中为向上取整操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述C段编码块中，包括C+段第一类编码块和C-段第二类编码块，其中C＝C++C-，0≤C+≤C，0≤C-≤C；所述第一类编码块编码前的长度为K+，所述第二类编码块编码前的长度为K-，其中K-＝K+-P，P大于或等于1，且P为奇数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一类编码块编码前的长度K+是根据编码块中的校验信息的长度、所述待编码的数据长度以及所述分段数量确定的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一类编码块编码前的长度K+通过如下公式二确定：
其中，STB为所述待编码的数据长度，lCB为所述编码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述极化编码后的数据长度为速率匹配后的数据长度。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述发送端将所述待编码数据分成C段编码块后，对所述C段编码块中的每一段编码块进行循环冗余校验。
8.一种译码方法，其特征在于，包括：
接收端在获取到待译码的数据后，获取所述待译码的数据长度SB，其中，所述SB的获取方式与权利要求1中的SA的获取方式对应；
所述接收端根据SB是否大于预设阈值Z将待译码的数据分成C段译码块，其中C为分段数量，C为大于或等于1的正整数；
若SB＜Z，则C＝1；或者
若SB＞Z，则C大于或等于2；
所述接收端对所述C段译码块中的每一段译码块进行polar译码，得到译码后的数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将待译码的数据分成C段译码块包括：
所述接收端通过如下公式四得到所述分段数量：
其中为向上取整操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述C段译码块中，包括C+段第一类译码块和C-段第二类译码块，其中C＝C++C-，0≤C+≤C，0≤C-≤C；所述第一类译码块译码后的长度为K+，所述第二类译码块译码后的长度为K-，其中K-＝K+-P，P大于或等于1，且P为奇数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一类译码块译码后的长度K+是根据译码块中的校验信息的长度、译码后的数据长度以及所述分段数量确定的。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一类译码块译码后的长度K+通过如下公式五确定：
其中，STB为所述译码后的数据长度，lCB为所述译码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。
13.根据权利要求8至12任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述待译码的数据长度包括：
所述接收端根据调制与编码策略及时-频资源，得到所述待译码的数据长度。
14.根据权利要求8至12任一项所述的方法，其特征在于，所述C段译码块中的每一段译码块均包括循环冗余校验信息。
15.一种编码设备，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待编码数据以及所述待编码数据对应的极化polar编码后的数据长度SA；
分段模块，用于根据SA是否大于预设阈值Z将待编码数据分成C段编码块，其中C为分段数量，C为大于或等于1的正整数；
若SA＜Z，则C＝1；或者
若SA＞Z，则C大于或等于2；
编码模块，用于对所述C段编码块中的每一段编码块进行polar编码；
发送模块，用于发送编码后的数据。
16.根据权利要求15所述的编码设备，其特征在于，所述分段模块还用于通过如下公式一得到所述分段数量：
其中为向上取整操作。
17.根据权利要求15所述的编码设备，其特征在于，所述C段编码块中，包括C+段第一类编码块和C-段第二类编码块，其中C＝C++C-，0≤C+≤C，0≤C-≤C；所述第一类编码块编码前的长度为K+，所述第二类编码块编码前的长度为K-，其中K-＝K+-P，P大于或等于1，且P为奇数。
18.根据权利要求17所述的编码设备，其特征在于，所述第一类编码块编码前的长度K+是根据编码块中的校验信息的长度、所述待编码的数据长度以及所述分段数量确定的。
19.根据权利要求18所述的编码设备，其特征在于，所述第一类编码块编码前的长度K+通过如下公式二确定：
其中，STB为所述待编码的数据长度，lCB为所述编码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。
20.根据权利要求15至19任一项所述的编码设备，其特征在于，所述极化编码后的数据长度为速率匹配后的数据长度。
21.根据权利要求15至19任一项所述的编码设备，其特征在于，所述分段模块将所述待编码数据分成C段编码块后，所述编码模块对所述C段编码块中每一段编码块进行循环冗余校验。
22.一种译码设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收待译码的数据；
获取模块，用于获取所述待译码的数据长度SB，其中，所述SB的获取方式与权利要求15中的SA的获取方式对应；
分段模块，根据SB是否大于预设阈值Z将待译码的数据分成C段译码块，其中C为分段数量，C为大于或等于1的正整数；
若SB＜Z，则C＝1；或者
若SB＞Z，则C大于或等于2；
译码模块，用于对所述C段译码块中的每一段译码块进行polar译码，得到译码后的数据。
23.根据权利要求22所述的译码设备，其特征在于，所述分段模块，还用于通过如下公式四得到所述分段数量：
其中为向上取整操作。
24.根据权利要求22所述的译码设备，其特征在于，所述C段译码块中，包括C+段第一类译码块和C-段第二类译码块，其中C＝C++C-，0≤C+≤C，0≤C-≤C；所述第一类译码块译码后的长度为K+，所述第二类译码块译码后的长度为K-，其中K-＝K+-P，P大于或等于1，且所述P为奇数。
25.根据权利要求24所述的译码设备，其特征在于，所述第一类译码块译码后的长度K+是根据译码块中的校验信息的长度、译码后的数据长度以及所述分段数量确定的。
26.根据权利要求25所述的译码设备，其特征在于，所述第一类译码块译码后的长度K+通过如下公式五确定：
其中，STB为所述译码后的数据长度，lCB为所述译码块中的校验信息的长度，为向上取整操作。
27.根据权利要求22至26任一项所述的译码设备，其特征在于，所述获取模块，具体用于根据调制与编码策略及时-频资源，得到所述待译码的数据长度。
28.根据权利要求22至26任一项所述的译码设备，其特征在于，所述C段译码块中每一段译码块均包括循环冗余校验信息。
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