CN108696283B - 数据编码和译码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据编码方法,其特征在于，所述方法包括:将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。

Description

数据编码和译码的方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及电子及通信技术领域，并且更具体地，涉及数据编码和译码的方法和装置。
背景技术
通信系统中通常采用编码技术提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。极化码(Polar codes)算法是第一个理论上证明可以取得香农容量且具有低编译码(编译码复杂度均为O(NlogN))复杂度的编译码算法。
在物理广播信道(英文：Physical Broadcast Channel，缩写：PBCH)承载主信息块(英文：Master Information Block，缩写：MIB)。其中，MIB在采用LTE编码方案的情况下,接收端在恢复出MIB中携带的特征信息(例如时序信息)时,复杂度较高。
发明内容
本发明实施例提供一种数据处理的方法和装置，可以降低接收端恢复出MIB中携带的特征信息(例如时序信息)的复杂度。
第一方面，本发明实施例提供一种数据编码方法,所述方法包括:
将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；
将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。
在上述编码方法的实施例中,通过采用相对扰码序列,约束前后相邻两段待编码数据块所携带的特征信息之间的关系,从而降低在接收端破解出正确的特征信息的复杂度。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述特征信息为经过加扰之后的特征信息。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中，在上述编码方法的实施例中,所述多段待编码的数据块中所携带的特征信息是不同的。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中，所述特征信息可以为时序信息，所述时序信息显示发送所述多段编码后的数据块的顺序。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中，所述特征信息是指与所述多段待编码数据块的发送端相关的信息,或者是指与所述多段待编码数据块的接收端相关的信息,或者是指与携带所述特征信息的待编码的数据块相关的信息,或者是指与所述多段编码后的数据块的发送方式相关的信息。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中，在所述特征信息为时序信息的情况下,所述将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出,包括:
将多段编码后的数据块,按照所述时序信息显示的顺序输出。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中，所述多段待编码数据块是指在一个发送周期内发送的的多段待编码数据块，并且，在一个发送周期内，不同的待编码数据块中所携带的时序信息是不同的。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中，在针对在一个发送周期内的前后相邻的待编码的数据块中所携带的特征信息构造相对扰码序列时，构造出的相对扰码序列有log2N个，其中，在一个发送周期内发送N段编码后的数据块。
结合第一方面或第一方面前述的各种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中，所述多段待编码的数据块是属于一个发送周期内的待编码的数据块，在将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块的步骤之前或者之后还包括：
对所述多段待编码数据块中携带的特征信息采用不同的扰码序列加扰,其中,一个发送周期内的所述多段待编码数据块中携带的特征信息是相同的。
第二方面，本发明实施例还提供一种译码方法,所述方法包括:
接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理,所述采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理具体包括:采用一个相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
在参与判断的特征信息为错误的情况下,采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
在上述译码方法的实施例中,通过采用相对扰码序列,约束前后相邻两段待译码数据块所携带的特征信息之间的关系,从而降低破解出正确的特征信息的复杂度。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述特征信息可以为经过加扰之后的特征信息。
结合第二方面或第二方面前述的各种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中，所述两段待译码的数据块中所携带的特征信息是不同的。
结合第二方面或第二方面前述的各种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中，在判断的结果为错误的情况下,尝试其他的相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理，直至判断结果为正确或者尝试完所有的相对扰码序列。其中，每次尝试的相对扰码序列是不同的。
结合第二方面或第二方面前述的各种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中，所述判断处理包括：
对所述经过译码处理后的特征信息进行校验处理以及判断所述译码处理后的特征信息是否属于候选特征信息；
在确定所述经过译码处理后的特征信息校验正确并且属于候选特征信息的情况下，确定所述经过译码处理后的特征信息为正确的特征信息。
结合第二方面或第二方面前述的各种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中，所述候选特征信息是指：与参与所述解扰处理的所述相对扰码序列关联的特征信息。
结合第二方面或第二方面前述的各种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中，在采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理的步骤之前还包括：
通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，得出的所述相对扰码序列为参与所述解扰处理的相关扰码序列。
第三方面，本发明实施例还提供一种译码方法,所述方法包括:
接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，采用所述相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
在参与判断的特征信息为正确的情况下,将判断为正确的特征信息输出。
第四方面，本发明实施例还提供一种数据处理装置，所述数据处理装置包括：
第一编码模块，用于将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；
接口模块用于将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。
第五方面，本发明实施例还提供一种数据处理装置，所述数据处理装置包括：
接收模块，用于接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
第一译码模块，用于采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理,所述采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理具体包括:采用一个相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；在参与判断的特征信息为错误的情况下,采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
第六方面，本发明实施例还提供一种数据处理装置，所述数据处理装置包括：
接收模块，用于接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
第二译码模块，用于通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，采用所述相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
所述接收模块进一步用于在参与判断的特征信息为正确的情况下,将判断为正确的特征信息输出。
第七方面，本发明实施例提供一种通信装置，所述通信装置包括：处理器、以及与所述处理器信号互联的存储器，当所述通信装置运行时，所述处理器读取并执行所述存储器中的指令或者运行自身的硬件逻辑电路，以使所述通信装置执行所述第一至第三方面中所述的方法中的任意一种方法的各种实施例。
在第七方面的第一种可能的实现方式中，所述存储器用于存储所述指令,所述存储器可以独立于所述处理器之外，也可以集成在所述处理器之中。
结合第七方面或第七方面前述的各种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中，所述通信装置还可以进一步包括收发器，用于接收和/或发送数据。
本申请的实施例的又一方面还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本申请的实施例的又一方面还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
附图说明
图1是本发明实施例中的无线通信系统的示意图；
图2是发明实施例中的Polar码的编码过程的示意图；
图3是发明实施例提供的一种数据编码方法的流程示意图；
图4是图3所示的数据编码方法的一种具体实现方式的流程示意图；
图5是图3所示的数据编码方法的一种具体实现方式的流程示意图；
图6是发明实施例提供的一种译码方法的流程示意图；
图7是发明实施例提供的另一种译码方法的流程示意图；
图8是图3所示的数据编码方法的一种具体实现方式的流程示意图；
图9是本发明实施例提供的数据处理装置的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的另一种数据处理装置的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的再一种数据处理装置的结构示意图；以及
图12是本发明实施例提供的通信装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例可应用于各种通信系统，例如:无线通信系统等。因此，下面的描述不限制于特定通信系统。全球移动通讯(Global System of Mobile communication，简称“GSM”)系统、码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称“GPRS”)、长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，简称“FDD”)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，简称“TDD”)、通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunication System，简称“UMTS”)等。在上述的系统中的基站或者终端使用传统Turbo码、LDPC码编码处理的信息或者数据都可以使用本实施例中的Polar码编码。
其中，基站可以是用于与终端设备进行通信的设备，例如，可以是GSM系统或CDMA中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolutional Node B，eNB或eNodeB)，或者该基站可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络侧设备等。
终端可以是经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，终端可以指用户设备(User Equipment，UE)、终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备等。
本文的各个实施例中的通信系统可以为无线通信系统,图1示出了一种无线通信系统100。系统100包括基站102，基站可包括多个天线组。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可以与一个或多个终端，例如终端116和终端122，通信。然而，可以理解，基站102可以与类似于终端116和122的任意数目的终端通信。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和/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，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向终端116发送信息，并通过反向链路120从终端116接收信息。此外，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向终端122发送信息，并通过反向链路126从终端122接收信息。在频分双工(Frequency Division Duplex，简称为“FDD”)系统中，例如，前向链路118可利用与反向链路120所使用的频带不同的频带，前向链路124可利用与反向链路126所使用的频带不同的频带。此外，在时分双工(Time Division Duplex，简称为“TDD”)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、终端116和/或终端122可以是发送无线通信装置和/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传输块或多个传输块中，所述传输快可被分段以产生多个码块。此外，发送无线通信装置可使用极性码编码器来对每个码块编码，以提高数据传输的可靠性，进而保证通信质量。
在第五代(5th Generation，5G)通信系统以及后续更多可能的通信系统中定义了三大类场景，分别为增强移动宽带(英文：enhanced Mobile Broadband，简称：eMBB)，超可靠低延时通信(英文：Ultra Reliable Low Latency Communications，简称：URLLC)和大规模物联网通信(英文：massive Machine Type Communications，缩写：mMTC)。其中，eMBB业务主要包含超高清视频、增强现实AR、虚拟现实VR等等，主要特点是传输数据量大、传输速率很高。URLLC业务主要是用于物联网中的工业控制、无人驾驶等，主要特点是超高可靠性、低延时，传输数据量较少以及具有突发性。mMTC业务主要是用于物联网中的智能电网、智慧城市等，主要特点是海量设备连接、传输数据量小、容忍较长时间的延时。
在3GPP(英文：3rd Generation Partnership Project，中文：第三代合作伙伴计划)RAN1(英文：Radio Access Network，中文：无线接入网)87次会议上，极性Polar码正式接收为5G eMBB(英文：enhanced Mobile Broadband)场景的上下行控制信道的信道编码方案。
通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，保证通信的质量。极化(Polar)码是理论上证明可以取得香农容量，且具有简单的编码和译码方法的编码方式。Polar码是一种线性块码。其生成矩阵为GN，其编码过程为
Figure BDA0001263059260000071
其中，
Figure BDA0001263059260000072
是一个二进制的行矢量，
Figure BDA0001263059260000073
码长N＝2n，其中，n为正整数。
Figure BDA0001263059260000074
是F2的克罗内克乘积，定义为
Figure BDA0001263059260000075
Polar码的编码过程中，
Figure BDA0001263059260000076
中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些信息比特的序号的集合记作A。另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特，其序号的集合用A的补集Ac表示。这些固定比特通常被设为0,实际上，只需要收发端预先约定，固定比特序列可以被任意设置。从而，Polar码的编码比特序列可通过如下方法得到：
Figure BDA0001263059260000077
这里
Figure BDA0001263059260000078
为
Figure BDA0001263059260000079
中的信息比特集合，
Figure BDA00012630592600000710
为长度K的行矢量，即
Figure BDA00012630592600000711
|·|表示集合中元素的数目，即K表示集合A中元素的数目，
Figure BDA00012630592600000712
是矩阵GN中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵。
Figure BDA00012630592600000713
是一个K×N的矩阵。在CRC(Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验)辅助的增强SC(Successive Cancellation decoding，串行抵消译码)译码算法下，Polar码可以获取优于LDPC(low-density parity-check code，低密度奇偶校验码)和Turbo码的FER(frame error rate，误帧率)性能。
如图2所示,1个8x8的Polar码的编码过程如下:
用数学的表达形式，Polar编码过程在GF(2)域上可表示为:uG＝x
其中,u是待编码的比特序列，x是编码后得到的编码比特序列。根据矩阵相乘的性质，可以得出:(u+p)G＝x+q
其中,pG＝q。p和q分别可以看做对u和x的扰码序列。因此，对编码前的信息端的比特(u)的线性操作，引起的编码比特序列(x)的变化，可以看做是对编码后的比特的加扰操作。
本发明的实施例是利用Polar编码矩阵的特点，构造针对待编码数据块中的比特序列u的扰码序列p，使得在一个发送周期内，各个待编码的数据块的编码比特序列x之间的相对扰码序列的种类尽可能少。如两个在信息端采用的扰码序列分别为p1,p2，则编码后的数据块中的比特序列所采用的扰码序列相对扰码序列为Δq＝(p1+p2)G，这里的运算均是GF(2)的操作。
一方面，编码前的信息端的加扰与编码后的编码比特端的加扰等价，设计编码比特端的扰码序列相对扰码序列的种类尽可能少，等效于在信息端设计扰码序列，使信息端的扰码序列相对扰码序列的种类尽可能少。可基于此设计信息端的扰码序列，对于N个不同的扰码序列，使相对扰码序列的种类只有log2N个。
在发送端，对于不同的时序信息，构造不同的p向量。每个时序信息采用向量u表示，采用不同的p向量加扰不同的待编码向量u，然后进行polar编码并发送。等价的，用相应的q向量加扰Polar编码后向量x。进行发送。可见，每个p向量都有对应的时序。
在接收端，接收两段前后相邻的PBCH信号，将后一段PBCH信号采用所述相对扰码序列解扰，并将解扰后的结果与前一段PBCH信号合并后，采用polar译码器译码，并使用CRC校验，如果通过，则译码成功。
在待编码的数据块中需要携带时序信息的情况下,本发明的实施例提供了两种方式,一种是时序信息的显示传输,另一种是时序信息的隐式传输。时序信息的显示传输是指,一个发送周期内的各段待编码数据块中携带的特征信息不同。在一个发送周期内,各段待编码数据块中携带的特征信息用于指示各段待编码数据块的发送顺序。前后两段待编码数据块中携带的特征信息经过Polar码编码后,满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息。这样,通过相对扰码序列可以在接收端降低破解出所述特征信息的复杂度。
时序信息的隐式传输是指,一个发送周期内的各段待编码数据块中携带的特征信息相同。通过对一个发送周期内的多段待编码数据块中携带的相同的特征信息,采用不同的扰码序列加扰,得出不同的加扰结果,所述不同的加扰结果用于指示所述一个发送周期内的多段待编码数据块的发送顺序。前后两段待编码数据块中携带的加扰后的特征信息经过Polar码编码后,满足:后一个待编码数据块所携带的加扰后的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的加扰后的特征信息。这样,通过相对扰码序列可以在接收端降低破解出所述加扰后的特征信息的复杂度。
上述所有概念和举例均可以用于解释下面的实施例。
如图3所示，本发明实施例提供一种数据编码方法,所述方法包括:
S101、将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的扰码序列相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；
S102、将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。
在上述编码方法的实施例中,通过采用相对扰码序列,约束前后相邻两段待编码数据块所携带的特征信息之间的关系,从而降低在接收端破解出正确的特征信息的复杂度。
在上述编码方法的实施例中,所述特征信息可以为经过加扰之后的特征信息。
在上述编码方法的实施例中,所述多段待编码的数据块中所携带的特征信息可以是不同的,也可以是相同的。
在上述编码方法的实施例中,所述特征信息可以为时序信息,这种实现方式属于显示传输所述时序信息。
所述时序信息显示发送所述多段编码后的数据块的顺序。所述特征信息是指与所述多段待编码数据块的发送端相关的信息,或者是指与所述多段待编码数据块的接收端相关的信息,或者是指与携带所述特征信息的待编码的数据块相关的信息,或者是指与所述多段编码后的数据块的发送方式相关的信息。
在所述特征信息为时序信息的情况下,所述将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出,包括:
将多段编码后的数据块,按照所述时序信息显示的顺序输出。
在上述编码方法的实施例中,所述多段编码后的数据块,可以按照所述时序信息显示的顺序在广播信道中传输。
在上述编码方法的实施例中,所述多段待编码数据块是指在一个传输周期(或者发送周期)内发送的的多段待编码数据块。并且，进一步来讲，在一个传输周期内，不同的待编码数据块中所携带的时序信息是不同的。
在上述编码方法的实施例中,所述多段待编码的数据块所携带的多个所述时序信息用于显示所述多段待编码数据块在发送时的发送顺序。但是,所述多个时序信息的取值并不一定是顺序排列的，只要在一个发送周期内，各段待编码的数据块所携带的时序信息是不同的即可。
这多段的待编码的数据块中,每前后相邻的两个待编码数据块的特征信息之间可以构建出相对扰码序列。不同的前后相邻的两个待编码数据块的特征信息之间构建出的相对扰码序列可能是相同的,也可能是不同的。所述特征信息的取值,可以按照在一个发送周期内的，在针对每两个前后相邻的待编码的数据块的特征信息之间构建相对扰码序列时,如何构建出更多的相同的相对扰码序列为目标。
关于相对扰码序列的构造过程可以参考下面具体的例子,下述例子中任何细节特征均可独立的并入上述的实施例中：
如图4所示,本发明实施例的数据编码方法,在所述将多段待编码数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块的步骤之前还可以包括:
S100、将待发送的待编码数据块进行CRC(Cyclic Redundancy Check)编码，并将CRC编码后的比特映射到信息比特，在静态冻结比特放置发送端和接收端约定的固定值。
在所述特征信息为时序信息的情况下，待发送的待编码数据块i指在一个发送周期内第i次传输的数据，所述待发送的待编码数据块i包括所述时序信息。在一个发送周期内，不同的待编码数据块中的时序信息不同，即待编码数据块传输时的时序不同，导致待发送的待编码数据块也不同。假设系统帧号共10个比特，待发送的待编码数据块的数据格式为[bk…b0,a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0]，其中，bk…b0为其他系统信息，a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0为系统帧号，a0为低位。经16-bit CRC编码后数据为[bk…b0,a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0,c15,c14,…c1,c0]，其中c15,c14,…c1,c0为CRC比特。
本发明上述实施例可以应用于物理广播信道。物理广播信道(英文：PhysicalBroadcast Channel，缩写：PBCH)一般承载主信息块(英文：Master Information Block，缩写：MIB)。比如LTE的PBCH设计中，MIB的长度为24比特，MIB包含下行链路系统带宽，PHICH(英文：Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，中文：物理混合自动重传请求指示信道)大小，以及系统帧号(英文：System Frequency Number，简称：SFN)的高八位等内容。这个是LTE中PBCH的配置，如果是显示传输，需要把10个bit的SFN信息全部放进MIB中。基站首先对要发送的MIB进行循环冗余校验(英文：Cyclical Redundancy Check，缩写：CRC)编码，得到16位CRC序列，然后基站将40比特长的序列(包含24bits的MIB和16bits的CRC)进行信道编码以及速率匹配后得到编码序列，将该编码序列分段得到4个大小相等的PBCH独立单元，基站完成后续的调制、映射和发送流程。
其中，PBCH的信道编码采用极化码编码。在对4个PBCH独立单元执行调制以及映射等流程后在40ms(4个无线帧的传输时间，每个无线帧10ms)的时间窗口内发送。在隐式传输时，4个PBCH独立单元中参与编码的比特相同，编码后的比特也相同。但是显示传输时，4个PBCH独立单元中参与编码的比特不相同，编码后的比特也不相同。
因为4个PBCH独立单元携带相同的编码比特，因此信道质量足够好的情况下，接收端只接收40ms内的一个PBCH独立单元就成功完成译码以及CRC校验的操作。接收端译码成功后，得到发送端是在40ms内的第几个无线帧发送MIB，即知道了SFN信息。
对于信道质量较差的情况，接收端如果只接收一个PBCH独立单元不能成功译码，就与下一个10ms发送的PBCH独立单元进行软合并再进行译码，直到成功译码。
如果一个PBCH周期中传输四个PBCH独立单元(也可以称为数据块)，则在一个周期内，四个PBCH独立单元中bk…b0和系统帧号中的a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2均相同，a1,a0按照时序变化，即时序信息具有如下四种：0->1->2->3，如果按照二进制表示则为：00->01->10->11。通过一个周期内的所有PBCH独立单元中的系统帧号中的不同的部分作为时序信息，放入数据块中进行编码后传输，这种方式属于显示传输。
由于CRC也为线性码，即a编码得到的CRC比特CRC(a)，则a+b编码得到的CRC比特为CRC(a+b)，一个周期内传输的4个数据块的CRC分别记为CRC(00),CRC(01),CRC(10),CRC(11)。把前一次传输的数据块中的时序信息作为基准，则后一次传输的数据块中的时序信息可以看成对前一次传输的数据块中的时序信息的加扰，加扰的序列称为相对扰码序列。对于上述一个周期内传输的4个数据块，前后相邻的两次传输的数据块在编码前的信息端的相对扰码序列分别为：
00(0)->01(1):[00…01CRC(0…01)]
01(1)->10(2):[00…11CRC(0…11)]
10(2)->11(3):[00…01CRC(0…01)]
前后相邻的两次传输的数据块在编码后的比特的相对扰码序列分别为：
Figure BDA0001263059260000111
表1
00000000与11111111之间的相对扰码序列是11111111，11111111与10101010之间的相对扰码序列是01010101，10101010与01010101之间的相对扰码序列是11111111。
不难发现，在编码前的信息端的相对扰码序列共有log24＝2种可能，经Polar编码后的编码比特的相对扰码序列也只有2种可能，分别是Polar([00…01CRC(0…01)])和Polar([00…11CRC(0…11)])，Polar(a)表示对a进行Polar编码。
如果一个PBCH周期中传输8个PBCH独立单元(也可以称为数据块)，则在一个周期内，bk…b0和系统帧号中的a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3均不发生变化，a2,a1,a0用于表示时序信息，在一个周期内，每个数据块的时序信息都是不同的，有如下8种，即0->1->2->3->4->5->6->7，如果用二进制表示则为：000->001->010->011->100->101->110->111。对于上述一个周期内传输的8个数据块，前后相邻的两次传输的数据块在编码前的信息端的相对扰码序列分别为：
000(0)->001(1):[00…001CRC(0…001)]
001(1)->010(2):[00…011CRC(0…011)]
010(2)->011(3):[00…001CRC(0…001)]
011(3)->100(4):[00…111CRC(0…111)]
100(4)->101(5):[00…001CRC(0…001)]
101(5)->110(6):[00…011CRC(0…011)]
110(6)->111(7):[00…001CRC(0…001)]
即信息端的相对扰码序列共有log28＝3种可能，经Polar编码后的编码比特的相对扰码序列也只有3种可能，分别是Polar([00…001CRC(0…001)])、Polar([00…011CRC(0…011)])和Polar([00…111CRC(0…111)])。把影响相对扰码序列的部分列成表，如表2所示。
Figure BDA0001263059260000121
表2
表2中显示的是经过编码后的时序信息与相对扰码序列之间的关系。可以看出,在本发明的实施例中，编码后的数据块的中的特征信息的扰码序列相对扰码序列可以共有log2N个，其中N是指一个发送周期内发送的待编码的数据块的数量，或者是指一个接收周期内接收的待译码的数据块的数量。这样，扰码序列相对扰码序列的种类比较少。在扰码序列相对扰码序列的种类比较少的情况下，在盲检的时候，仅需要通过较少数量的尝试，便可试出哪个是正确的相对扰码序列，并且接下来也可以得出，哪个是与所述相对扰码序列相关的正确的时序信息。
在上述编码方法的实施例中,所述时序信息可以隐式传输。
在隐式传输的方式中,所述多段待编码的数据块是属于一个发送周期内的待编码的数据块，在将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块的步骤之前或者之后还包括：
S009、对所述多段待编码数据块中携带的特征信息采用不同的扰码序列加扰,其中,一个发送周期内的所述多段待编码数据块中携带的特征信息是相同的。
在本发明上述实施例中，通过对一个发送周期内的多段待编码数据块中携带的特征信息采用不同的扰码序列加扰，这样可以在加扰后，区分出一个发送周期内的多段待编码数据块。在一个发送周期内的多段待编码数据块中携带的特征信息是相同的情况下，可以采用这种方式区分一个发送周期内的各段待编码数据块，并且可以通过加扰后的所述特征信息指示一个发送周期内的各段待编码数据块的发送顺序。这种将发送顺序的信息(也就是时序信息),采用加扰后的特征信息来表示的方式属于隐式传输。
需要说明的是，所述S009步骤中的加扰处理，可以是针对所述多段待编码的数据块进行Polar码编码后得到编码后的数据块中的特征信息进行加扰，也可以是针对所述多段待编码的数据块在进行Polar码编码之前所携带的特征信息进行加扰。
如图5所示,本发明实施例的数据编码方法,对所述多段待编码数据块中携带的特征信息采用不同的扰码序列加扰之前还包括：
S008、将待发送的待编码数据块进行CRC(Cyclic Redundancy Check)编码。
如图5所示,本发明实施例的数据编码方法,对所述多段待编码数据块中携带的特征信息采用不同的扰码序列加扰之后，并且在所述将多段待编码数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块的步骤之前还可以包括:
S007、将加扰后的比特映射到信息比特，在静态冻结比特放置发送端和接收端约定的固定值。
或者等效地，如图8所示，本发明实施例的数据编码方法，在将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块的步骤之后还可以包括：
S006、对所述多段待编码数据块中携带的特征信息，采用对应的扰码序列加扰。
下面举一个具体的例子,下述例子中任何细节特征均可独立的并入上述的实施例中：
具体来讲，在一个PBCH周期内的待发送数据是相同的，包括时序的部分高位信息。假设系统帧号共10个比特，待发送数据格式为[bk…b0,a9,a8,…,ai]，其中，bk…b0为其他系统信息，a9,…,ai为系统帧号的高位，低位不参与编码，经16-bit CRC编码后数据为[bk…b0,a9,…,ai,c15,c14,…c1,c0]，其中c15,c14,…c1,c0为CRC比特。
如果一个PBCH周期内，发送4个PBCH独立单元，则待编码的数据块中的内容为bk…b0,a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2，即在一个周期内发送的所有PBCH独立单元中相同的部分。为了区分一个周期内发送所述PBCH独立单元的时序，用不同的扰码序列对Polar编码前的信息比特进行加扰，即CRC编码后的比特序列[bk…b0,a9,…,ai,c15,c14,…c1,c0]。如用0…00、0…01、0…10、0…11分别加扰时序0、1、2、3，即只对最后两个信息比特操作，则信息端的相对扰码序列分别为[0…01]、[0…11]、[0…01]，加扰结果分别为[bk…b0,a9,…,ai,c15,c14,…c1,c0]、[bk…b0,a9,…,ai,c15,c14,…c1,c0+1]、[bk…b0,a9,…,ai,c15,c14,…c1+1,c0]、[bk…b0,a9,…,ai,c15,c14,…c1+1,c0+1]。若没加扰前直接对数据内容进行Polar编码的输出为x，则加扰后进行Polar编码的输出分别为x+Polar([0…00])、x+Polar([0…01])、x+Polar([0…10])、x+Polar([0…11])，编码比特的相对扰码序列有两种模式：Polar([0…01])、Polar([0…11])。编码前的信息端和编码后的编码比特端的相对扰码序列均各有log24＝2种可能。
如果一个PBCH周期内，发送8个PBCH独立单元，则待编码数据内容bk…b0,a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3，即在一个周期内发送的所有PBCH独立单元中相同的部分。为了区分一个周期内发送所述PBCH独立单元的时序，用不同的扰码序列对Polar编码前的信息比特进行加扰，或者对Polar编码后的编码比特用对应的序列加扰。如在Polar编码前用0…000、0…001、0…010、0…011、0…100、0…101、0…110、0…111分别加扰时序0、1、2、3、4、5、6、7，即只对最后3个信息比特操作，则编码前的信息端的相对扰码序列模式有[0…001]、[0…011]、[0…111]3种，编码后的编码比特的相对扰码序列也有三种，分别为Polar([0…001])、Polar([0…011])、Polar([0…111])。
由于在隐示传输时，并不需要额外对系统帧号中显示时序的信息进行编码，而仅是将系统帧号中本来就要进行编码的比特中选出一些比特进行加扰后，用于显示一个PBCH周期内发送各个PBCH独立单元的时序，所以，编码的数据量少于显式传输，即编码码率更低，译码性能略优于显式传输。
一个PBCH周期内，发送16个PBCH独立单元时，可以用类似的扰码序列加扰，这样，相对扰码序列共有4种。
在本发明上述实施例中，通过对待编码的数据块中部分信息作为特征信息进行加扰，在针对在一个发送周期内的前后相邻的待编码的数据块中所携带的特征信息构造扰码序列相对扰码序列时，扰码序列相对扰码序列的种类更少，甚至可以使得扰码序列相对扰码序列仅有log2N个。
如图6所示，本发明实施例还提供一种译码方法,所述方法包括:
S201、接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
S202、采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理,所述采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理具体包括:采用一个相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
S203、在参与判断的特征信息为错误的情况下,采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
在上述译码方法的实施例中,通过采用相对扰码序列,约束前后相邻两段待译码数据块所携带的特征信息之间的关系,从而降低破解出正确的特征信息的复杂度。
在上述译码方法的实施例中,所述特征信息可以为经过加扰之后的特征信息。
在上述译码方法的实施例中,所述两段待译码的数据块中所携带的特征信息可以是不同的,也可以是相同的。
在上述译码方法的实施例中,所述特征信息可以为时序信息,这种实现方式属于显示传输所述时序信息。
所述时序信息显示发送所述多段编码后的数据块的顺序。所述时序信息也可以显示接收所述多段待译码的数据块的顺序。
所述特征信息是指与所述多段待编码数据块的发送端相关的信息,或者是指与所述多段待编码数据块的接收端相关的信息,或者与携带所述特征信息的待编码的数据块相关的信息,或者是指与所述多段编码后的数据块的发送方式相关的信息。因为所述编码后的数据块经过信道传输之后就是所述译码方式的实施例中的待译码的数据块。因此，所述特征信息也可以指与所述待译码数据块的发送端相关的信息,或者是指与所述待译码数据块的接收端相关的信息,或者是指与携带所述特征信息的待译码的数据块相关的信息,或者是指与所述待译码的数据块的发送方式相关的信息。
在所述译码方法的实施例中,可以在判断的结果为错误的情况下,尝试其他的相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理，直至判断结果为正确或者尝试完所有的相对扰码序列。其中，每次尝试的相对扰码序列是不同的。
在所述译码方法的实施例还包括:将判断的结果为正确时的特征信息输出。
在所述译码方法的实施例中,所述判断处理包括：
对所述经过译码处理后的特征信息进行校验处理以及判断所述译码处理后的特征信息是否属于候选特征信息；
在确定所述经过译码处理后的特征信息校验正确并且属于候选特征信息的情况下，确定所述经过译码处理后的特征信息为正确的特征信息。
在所述译码方法的实施例中,所述判断处理还可以包括：
对所述经过译码处理后的特征信息进行校验处理；
在校验正确的特征信息属于候选特征信息的情况下，确定所述校验正确的特征信息为正确的时序信息。
其中，所述候选特征信息是指：与参与所述解扰处理的所述相对扰码序列关联的特征信息。
针对任意的前后相邻的两段待译码的数据块中所携带的特征信息，在能够采用所述相对扰码序列对后一段待译码的数据块中的特征信息扰码序列相对扰码序列解扰后得到前一段待译码的数据块中的特征信息的情况下，所述前一段待译码的数据块中的特征信息就是与所述扰码序列相对扰码序列关联的候选特征信息。所述后一段待译码的数据块中的特征信息可以称为所述扰码序列相对扰码序列关联的特征信息。
所述候选特征信息具体可以为候选时序信息。
所述接收前后相邻的两段待译码的数据块,具体包括:
接收前一段待译码的数据块,并对所述前一段待译码的数据块进行译码；
对所述前一段待译码的数据块的译码结果进行校验处理,并且校验结果显示校验错误；
接收与所述前一段待译码的数据块相邻的后一段待译码的数据块。
在上述译码方法的实施例中,所述的校验处理可以为CRC(Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验)校验处理。
在所述译码方法的实施例中,所述的解扰处理具体包括：针对所述后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息中的各个比特位，在对应的相对扰码序列中的比特位中的值为0的情况下，解扰后该比特位的值与解扰前相同；在对应的相对扰码序列中的比特位中的值为1的情况下，将解扰前的值取反。
在所述译码方法的实施例中,所述待译码的数据块可以为上述编码方法中,编码后的数据块经过信道传输后的信息。所述待译码的特征信息可以为上述编码方法中,编码后的特征信息经过信道传输后的信息。所述编码方法实施例是在发送端实现的，所述译码方法实施例是在接收端实现的，因此，他们之间的各种实施例和各种概念可以相互借鉴。所述编码方法可以称为数据处理方法。所述译码方法也可以称为数据处理方法。
针对上述的译码方法，下面具体举一个例子，下述例子中任何细节特征均可独立的并入上述译码方法的实施例中：
在接收到待译码的数据块之后，在所述待译码的数据块为LLR信息的情况下，对收到的LLR信号进行译码，对译码得到的信息比特进行CRC校验，如果CRC校验通过，则将所述LLR信息中携带的特征信息输出，所述特征信息可以为时序信息，例如：a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0。如果没有校验通过，则等待下次传输的LLR信息。
如果针对一次传输的LLR信息，译码失败，需要合并多次传输的LLR信息，提高译码的成功率。这里以收到2次传输的LLR信息为例进行说明。
步骤1.以某次传输的信息作基准(如LLR1)，对另一次传输的信息(LLR2)，
根据相对扰码解扰，所述的解扰处理具体包括：如果相对扰码序列中的比特为0，
该LLR2中对应的比特解扰前后无变化；如果相对扰码序列中的比特为1，将该LLR2
中对应的比特取反。
步骤2.合并解扰后的LLR2，得到LLR＝LLR1+LLR2
步骤3.对合并后的LLR进行Polar译码；
步骤4.CRC校验，如果CRC校验不通过，换一个相对扰码序列，重复上述解扰和译码的步骤。如果CRC校验通过，判断译码得到的特征信息是否属于所采用的相对扰码序列的候选特征信息，如果属于采用的相对扰码序列的候选时序信息，输出LLR1中携带的特征信息和译码结果。
如果不属于采用的相对扰码序列的候选特征信息，换一个相对扰码序列，重复上述的解扰，译码以及校验的步骤。
如果有四段待译码的数据块,则有四个时序信息,假设这个四个时序信息分比为:0,1,2,3,那么前后相邻的两段待译码的数据块所携带的时序信息有以下三种可能:{0,1},{1,2},{2,3}。其中{0,1}和{2,3}的相对扰码序列均为1111111，{1,2}的相对扰码序列为01010101。
假设前后相邻的两段待译码的数据块所携带的时序信息是{0,1},盲检时先用相对扰码序列01010101尝试，将LLR信息合并后译码。在信噪比高时，译码结果会以一定的概率通过CRC校验，译码得到的时序信息可能是2，即错误的时序信息。因此，仅通过CRC校验判断盲检是否成功在高信噪比时存在系统性错误。在尝试用相对扰码序列0101010101解扰时，正确的时序信息只可能是1。如果译码得到的时序信息是2，与相对扰码序列的候选时序不匹配，可以确定译码结果是错误的。此时，判决此次盲检失败，换一个相对扰码序列重新进行盲检。候选时序信息的匹配步骤避免了系统性错误。
关于候选时序信息,从表1可以得出下面的表3,采用相对扰码序列11111111解扰时,可能得到的对应的时序信息是:0或2.采用相对扰码序列11111111解扰时,可能得到的对应的时序信息只能是:3.
Figure BDA0001263059260000171
表3
通过表2可以得出表4中的候选时序信息，所述候选时序信息是指与所采用的相对扰码序列关联的前一段待译码的数据块中携带的时序信息，如果采用的相对扰码序列是“001”，且得出时序信息是候选时序信息集合[0,2,4,6]中的某一个，则可以初步判定此次译码成功；如果得到的时序信息不属于001对应的候选时序信息，说明解扰时采用的相对扰码序列不正确，可以判定此次译码失败。
该算法最多需要尝试所有的log2N个相对扰码序列，即最多译码次数为log2N次，低于LTE PBCH中的N次，其中N是指一个发送周期内发送的编码后的数据块的数量，或者一个接收周期内接收的待译码的数据块的数量的。每次译码后的时序匹配比较简单，复杂度较低。
Figure BDA0001263059260000181
表4
在上述译码方法的实施例中,所述两段待译码的数据块所携带的两个所述时序信息用于显示所述两段待译码数据块在接收时的排列顺序。但是,所述两个时序信息的取值并不一定是顺序排列的，只要在一个接收周期内，各段待译码的数据块所携带的时序信息是不同的即可。
在多段的待译码的数据块中,每两个前后相邻的两个待译码数据块的特征信息之间可以构建出相对扰码序列。不同的前后相邻的两个待译码数据块的特征信息之间构建出的相对扰码序列可能是相同的,也可能是不同的。所述特征信息的取值,可以按照在一个接收周期内的，在针对每两个前后相邻的待译码的数据块的特征信息之间构建相对扰码序列时,以如何构建中更多的相同的相对扰码序列为目的。
如表5所示，表5中显示的是在前后相邻的两段待译码的数据块中所携带的时序信息并不是按顺序排列的情况下，得出的另一种相对扰码序列。在一个发送周期(例如：一个PBCH周期)内，可以有8段待译码的数据块，8段待译码的数据块中所携带的时序信息可以不是按照发送的顺序(或者是接收的顺序)排列的。
该表中所示的构造的相对扰码序列的方式，可以使每个相对扰码序列对应的候选时序信息更均匀。
Figure BDA0001263059260000182
Figure BDA0001263059260000191
表5
Figure BDA0001263059260000192
表6
表6中列出的是根据表5得出的候选时序信息。
在上述译码方法的实施例中,所述判断处理具体包括：
针对译码处理后的特征信息，尝试采用一组扰码序列中的每个扰码序列进行解扰，并对解扰后的结果进行CRC校验，在通过CRC校验的情况下，确定通过CRC校验的特征信息为正确的特征信息；在尝试完所述一组扰码序列中的每个扰码序列后，仍为未通过CRC校验的情况下，采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
其中，所述一组扰码序列是指：与采用的相对扰码序列关联的候选特征信息所对应的扰码序列。
在发送端，通过对特征信息进行加扰，加扰后的特征信息用于指示携带所述特征信息的待编码的数据块的发送顺序。在一个发送周期内，各个待编码的数据块中的特征信息，采用的扰码序列不同。这样在一个发送周期内，即使各个待编码的数据块中携带的特征信息是相同的情况下，通过对各个特征信息采用不同的扰码序列进行加扰，可以得到不同的加扰结果，这样，每个特征信息对应一个扰码序列。这些不同的加扰结果可以用于指示编码后的数据块的发送顺序。相应地，在接收端，在采用相对扰码序列进行解扰，可以确定与所述相对扰码序列关联的候选特征信息，但是，并不确定所采用的相对扰码序列是否正确。将与所述相对扰码序列关联的全部的候选特征信息作为一个范围，并且把这些候选特征信息所对应的扰码序列一个一个地进行尝试，确认是否能通过CRC校验。如果未通过CRC校验，可能是采用的相对扰码序列是错的，或者是采用的扰码序列是错的，在把候选特征信息所对应的扰码序列全部尝试后都不能通过CRC校验，那么就是相对扰码序列错了，需要换下一个相对扰码序列进行尝试。
在所述译码方法的实施例中，在采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理的步骤之前还包括：
S205、通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，得出的所述相对扰码序列为参与所述解扰处理的相关扰码序列。
所述通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列的步骤，具体包括：采用如下公式：
q＝min{(SUM(LLR1*LLR2)-qi)2},i＝1,…,log2N
其中，qi是指第i个相对扰码序列，q是与LLR1和LLR2最匹配的相对扰码序列，SUM()是和函数，min{}表示取最小的一个。
计算LLR1和LLR2的相关性并将相关性的结果与相对扰码序列进行匹配，将最匹配的相对扰码序列作为输出，其中所述LLR1为前一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息，LLR2为后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息。
如图7所示，本发明实施例还提供一种译码方法,所述方法包括:
S301、接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
S302、通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，采用所述相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
S303、在参与判断的特征信息为正确的情况下,将判断为正确的特征信息输出。
图7中所示的译码方法的实施例与图6中所示的译码方法的实施例的不同在于,通过计算所述两段待译码的数据块中携带两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，其他的具体实现方式和基本概念均可借鉴前述图6所示的译码方法的各种概念和实施例。
在上述译码方法的实施例中,所述通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列的步骤，具体包括：采用如下公式：
q＝min{(SUM(LLR1*LLR2)-qi)2},i＝1,…,log2N
其中，qi是指第i个相对扰码序列，q是与LLR1和LLR2最匹配的相对扰码序列，SUM()是和函数，min{}表示取最小的一个。
计算LLR1和LLR2的相关性并将相关性的结果与相对扰码序列进行匹配，将最匹配的相对扰码序列作为输出，其中所述LLR1为前一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息，LLR2为后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息。
通过采用计算所述两段待译码的数据块中携带两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列的方式，如果选择的相对扰码序列是正确的话，只需要解扰和译码一次，就可得出正确的特征信息。
但是，根据相关性得出的相对扰码序列会有一定的概率是错误的。
如果在一个接收周期(例如一个PBCH周期)中接收16段待译码的数据块，则在一个接收周期内，接收的所有PBCH独立单元中的系统帧号中的bk…b0,a9,a8,a7,a6,a5,a4均相同，根据表示时序信息的a3,a2,a1,a0构造的相对扰码序列如表7所示，共有log216＝4种可能。
表7(时序信息与相对扰码序列之间的关系)
Figure BDA0001263059260000221
Figure BDA0001263059260000231
本申请提供的各种实施例的技术效果的具体说明:
在LTE中中，物理广播信道(英文：Physical Broadcast Channel，缩写：PBCH)承载主信息块(英文：Master Information Block，缩写：MIB)。其中，MIB的长度为24比特，MIB包含下行链路系统带宽，PHICH(英文：Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，中文：物理混合自动重传请求指示信道)大小，以及系统帧号(英文：System Frequency Number，简称：SFN)的高八位等内容。基站首先对要发送的MIB进行循环冗余校验(英文：CyclicalRedundancy Check，缩写：CRC)编码，得到16位CRC序列，然后基站将40比特长的序列(包含24bits的MIB和16bits的CRC)进行信道编码以及速率匹配后得到编码序列，将该编码序列分段得到4个大小相等的PBCH独立单元，将4个PBCH独立单元采用4个扰码序列进行分别加扰，基站完成加扰后续的调制、映射和发送流程。
其中，PBCH的信道编码采用TBCC(Tailbiting Convolutional Code，咬尾卷积码)编码，4个扰码序列采用不同的相位。4个PBCH独立单元携带相同的编码比特，4个PBCH独立单元执行加扰、调制以及映射等流程后在40ms(4个无线帧的传输时间，每个无线帧10ms)的时间窗口内发送。
由发送端描述可知，4个PBCH独立单元携带相同的编码比特，因此信道质量足够好的情况下，接收端只接收40ms内的一个PBCH独立单元就成功完成解扰、译码以及CRC校验的操作。由于接收端通过解扰成功的扰码序列，得到发送端是在40ms内的第几个无线帧发送MIB，即知道了SFN的低2位。
对于信道质量较差的情况，接收端如果只接收一个PBCH独立单元不能成功解扰译码，就与下一个10ms发送的PBCH独立单元进行软合并再进行译码，直到成功解码。
UE通过检测PBCH，能得到小区系统帧号(System Frame Number，SFN)的高8位，最低2位需要在PBCH盲检时得到。
PBCH在40ms周期内重复4次，每一次发送的PBCH都携带相同的编码比特，也就是说，每一次都是可以独自解码的。同一周期内，每次发送的PBCH会使用不同的扰码序列加扰(即共有4个不同的扰码序列，实际使用的是一个较长的随机序列分成的4段)。在信道质量足够好的情况下，UE可能只接收这40ms内的其中一个就进行译码，过程中使用4个可能的扰码序列中的每一个去尝试解扰和译码PBCH，如果译码成功，也就知道了小区是在40ms内的第几个系统帧发送MIB，即知道了SFN的最低2位。
如果只接收一个PBCH的信号不能支持顺利译码，就与下一个10ms发送的PBCH的内容进行解扰和软合并，再进行译码，直到成功解码出PBCH。软合并的过程之前，也需要使用4个可能的扰码序列对接收的LLR进行解扰，然后再进行软合并。
总结来说LTE中PBCH的周期传输有以下特点：
1)一个周期内的每次传输都能独立译码，也可以将不同次传输软合并后译码。
2)SFN的低2位信息是通过每次编码后bit加扰不同的扰码序列来隐式传输，接收侧通过盲检扰码序列获得，尝试译码和CRC校验的次数随扰码序列的个数线性增加。
现有LTE方案中，盲检PBCH的时序信息，每次都需要进行解扰和译码以及CRC校验。考虑到可以做软合并的情况，多份PBCH合并下的盲检也需要先对可能的扰码进行解扰，然后进行译码和CRC校验。盲检所需要的译码次数与扰码序列个数(所需携带的信息个数)呈线性关系，在5G NR场景需要携带信息更多的时候，复杂度迅速增加。
对于一个PBCH周期内，发送N个PBCH独立单元的场景，接收到1个待译码的数据块时，LTE方案最多需要N次译码，每次译码进行1次CRC校验；本发明方案只需要译码1次，显示传输时CRC校验1次，隐式传输时，CRC校验N次。接收到2个待译码的数据块时，LTE方案最多需要N次译码，每次译码进行1次CRC校验；本发明方案需要log2N次译码，显示传输时，每次译码需要1次CRC校验和可能的多次时序匹配，隐式传输时，每次译码需要多次CRC校验，总的CRC校验次数与LTE相同。可见，本发明的实施例中的译码次数低于LTE方案，相应的盲检复杂度低于LTE方案。
上述发明实施例仅以盲检PBCH时序作为示例，该发明方案也可用于其他信息的传输和盲检。另外，在上述实施例中，关于显示传输中的时序信息的表示方式和隐式传输中的扰码设计是以比较简单的模式作为示例，其他模式也可达到本发明方案的效果，并且在一个发送周期或接收周期内，所有待编码的数据块中携带的特征信息的相对扰码序列的种类可以只有log2N个，所有待译码的数据块中携带的特征信息的相对扰码序列的种类可以只有log2N个。
图9为本发明实施例提供的数据处理装置的结构示意图，所述数据处理装置包括：
第一编码模块，用于将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的扰码序列相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；
接口模块用于将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。
本发明实施例所提供的图9所示的所述数据处理装置可用于执行图3，图4，图5及图8中所示的所述数据编码方法的各种实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。具体来讲,图3，图4，图5及图8所示的所述数据编码方法中关于S006、S007、S008、S009、S100和S101的各种具体实现方式,也相应地可以作为图9所示的所述数据处理装置的第一编码模块的功能的各种具体化的实现方式。图3，图4，图5及图8所示的所述数据编码方法中关于S102的各种具体实现方式,也相应地可以作为图9所示的所述数据处理装置的接口模块的功能的各种具体化的实现方式。
图10是本发明实施例提供的另一种数据处理装置的结构示意图，图10所示的所述数据处理装置包括：
接收模块，用于接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
第一译码模块，用于采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理,所述采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理具体包括:采用一个相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；在参与判断的特征信息为错误的情况下,采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
本发明实施例所提供的图10所示的所述数据处理装置可用于执行图6所示的所述译码方法的各种实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。具体来讲,所述图6所示的译码方法中关于S201的各种具体实现方式,也相应地可以作为图10所示的所述数据处理装置的接收模块的功能的各种具体化的实现方式。图6所示的所述译码方法中关于S205，S202和S203的各种具体实现方式,也相应地可以作为图10所示的所述数据处理装置的第一译码模块的功能的各种具体化的实现方式。
图11是本发明实施例提供的再一种数据处理装置的结构示意图，图11所示的所述数据处理装置包括：
接收模块，用于接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
第二译码模块，用于通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的扰码序列相对扰码序列，采用所述扰码序列相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与所述前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
所述接收模块进一步用于在参与判断的特征信息为正确的情况下,将判断为正确的特征信息输出。
本发明实施例所提供的图11所示的所述数据处理装置可用于执行图7所示的所述译码方法的各种实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。具体来讲,所述图7所示的译码方法中关于S301和S303的各种具体实现方式,也相应地可以作为图11所示的所述数据处理装置的接收模块的功能的各种具体化的实现方式。图7所示的译码方法中关于S302的各种具体实现方式,也相应地可以作为图11所示的所述数据处理装置的第二译码模块的功能的各种具体化的实现方式。
图12为本发明实施例提供的通信装置的结构示意图，所述通信装置包括：处理器、以及与所述处理器信号互联的存储器，当所述通信装置运行时，所述处理器读取并执行所述存储器中的指令或者运行自身的硬件逻辑电路，以使所述通信装置执行如图3至图8所示的数据处理方法中的任意一种数据处理方法的各种实施例。
在所述通信装置的实施例中,所述存储器用于存储所述指令,所述存储器可以独立于所述处理器之外，也可以集成在所述处理器之中。
所述通信装置还可以进一步包括收发器(图中未示出)，用于接收和/或发送数据。本申请实施例的通信装置可以是任何具有无线通信功能的设备，例如接入点、站点、用户设备、基站等。
另外，所述通信装置还可以具有编译码的双重功能，当作为编码端的时候执行编码的操作，当作为译码端的时候，执行译码的操作。该通信装置中包含有基带芯片，该基带芯片含有编码器和译码器，编码器可以用于实现与前述的编码端相同的功能，译码器可以实现与前述译码端相同的功能。
在上述的各种实施例中，所述处理器可以是一种根据非固化指令工作的集成电路或根据固化指令工作的集成电路。根据非固化指令工作的处理器通过读取并执行存储器中的指令来实现如图3至图8所示的所述方法中的任一种方法中的各种实施例，或者，实现所述如图9至图11中所示的数据处理装置中的任意一种数据处理装置中的各种实施例。根据固化指令工作的处理器通过运行自身的硬件逻辑电路来实现如图3至图8所示的所述方法中的任一种方法中的各种实施例，或者，实现如图9至图11中所示的所述数据处理装置中的任意一种数据处理装置中的各种实施例。根据固化指令工作的处理器在运行自身的硬件逻辑电路的过程中往往也需要从存储器中读取一些数据，或者将运行结果输出到存储器。所述存储器为随机存储器(Random Access Memory，简称ROM)，闪存，只读存储器(Read OnlyMemory，简称RAM)，可编程只读存储器，电可擦写可编程存储器，高速缓存(CACHE)或者寄存器等便于处理器读取的存储介质。
在上述的各种实施例中，所述处理器可以是中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、网络处理器(Network Processor，简称NP)、其他可编程逻辑器件、分立门晶体管逻辑器件、或者分立硬件组件等等。
上述的各种实施例可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本文中术语“多个”是指两个或者两个以上。

Claims (18)

1.一种数据编码方法,其特征在于，所述方法包括:
将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；
将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述特征信息为经过加扰之后的特征信息。
3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述多段待编码的数据块中所携带的特征信息是不同的。
4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述特征信息为时序信息，所述时序信息显示发送所述多段编码后的数据块的顺序。
5.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，在所述特征信息为时序信息的情况下,所述将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出,包括:
将多段编码后的数据块,按照所述时序信息显示的顺序输出。
6.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述多段待编码的数据块是属于一个发送周期内的待编码的数据块，在将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块的步骤之前或者之后还包括：
对所述多段待编码数据块中携带的特征信息采用不同的扰码序列加扰,其中,一个发送周期内的所述多段待编码数据块中携带的特征信息是相同的。
7.一种译码方法,其特征在于，所述方法包括:
接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理,所述采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理具体包括:采用一个相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；在参与判断的特征信息为错误的情况下,采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
8.如权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述特征信息可以为经过加扰之后的特征信息。
9.如权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述两段待译码的数据块中所携带的特征信息是不同的。
10.如权利要求7中所述的方法，其特征在于，在判断的结果为错误的情况下,尝试其他的相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理，直至判断结果为正确或者尝试完所有的相对扰码序列，其中，每次尝试的相对扰码序列是不同的。
11.如权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述判断处理包括：
对所述经过译码处理后的特征信息进行校验处理以及判断所述译码处理后的特征信息是否属于候选特征信息；
在确定所述经过译码处理后的特征信息校验正确并且属于候选特征信息的情况下，确定所述经过译码处理后的特征信息为正确的特征信息。
12.如权利要求11中所述的方法，其特征在于，所述候选特征信息是指：与参与所述解扰处理的所述相对扰码序列关联的特征信息。
13.一种译码方法,其特征在于，所述方法包括:
接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，采用所述相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
在参与判断的特征信息为正确的情况下,将判断为正确的特征信息输出。
14.一种数据处理装置，其特征在于，所述数据处理装置包括：
第一编码模块，用于将多段待编码的数据块进行Polar码编码得到编码后的数据块,其中所述多段待编码数据块中的每段待编码数据块中携带特征信息,所述特征信息经过Polar码编码后,前后两个相邻的待编码数据块所携带的特征信息之间的关系满足:后一个待编码数据块所携带的特征信息采用对应的相对扰码序列解扰后得到前一个待编码数据块所携带的特征信息；
接口模块用于将多段编码后的数据块,按照所述前后相邻的顺序输出。
15.一种数据处理装置，其特征在于，所述数据处理装置包括：
接收模块，用于接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
第一译码模块，用于采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理,所述采用一个相对扰码序列参与解扰处理,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理具体包括:采用一个相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；在参与判断的特征信息为错误的情况下,采用另一个相对扰码序列参与所述解扰,并对得到的解扰结果进行译码及判断处理。
16.一种数据处理装置，其特征在于，所述数据处理装置包括：
接收模块，用于接收前后相邻的两段待译码的数据块，所述待译码的数据块中携带待译码的特征信息；
第二译码模块，用于通过计算所述两段待译码的数据块中携带的两个待译码的特征信息的相关性，得出与所述相关性匹配的相对扰码序列，采用所述相对扰码序列对后一段待译码的数据块中携带的待译码的特征信息进行解扰,得到解扰后的特征信息,将所述解扰后的特征信息与前一段待译码的数据块中所携带的待译码的特征信息合并后进行译码处理；并对所述经过译码处理后的特征信息进行判断；
所述接收模块进一步用于在参与判断的特征信息为正确的情况下,将判断为正确的特征信息输出。
17.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括：处理器、以及与所述处理器信号互联的存储器；其中，当所述通信装置运行时，所述处理器读取并执行所述存储器中的指令或者运行自身的硬件逻辑电路，以使所述通信装置执行权利要求1至13任意一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，
所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至13任意一项所述的方法。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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