CN109327226B - 极化码的编译码方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种极化码的编译码方法、装置及设备。该编码方法包括：发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度；所述发送设备对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。本申请可以将信息比特和第一校验比特配置在按自然序排列的子信道上，不需要跳跃式的配置，提高了编译码效率。

Description

极化码的编译码方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种极化码的编译码方法、装置及设备。
背景技术
Polar(极化)码是第一种、也是已知的一种能够被严格证明“达到”信道容量的信道编码方法。在不同码长下，尤其对于有限码，Polar码的性能远优于Turbo码和LDPC码。另外，Polar码在编译码方面具有较低的计算复杂度。这些优点让Polar码在第五代移动通信技术(5th-generation，简称：5G)中具有很大的发展和应用前景，并在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)无线接入网络)87次会议(Radio AccessNetwork，RAN1)上被接纳用于增强型移动互联网(Enhanced Mobile Broad Band，eMBB)业务的控制信道编码。
具体而言，Polar码是一种依赖于信道(Channel dependent)的编码，它对N个相同的信道W进行Polar Codes码极化处理，得到N个子信道，当然，这N个子信道的巴氏参数(Bhattacharyya parameter)要么趋于0，要么趋于1。Polar Codes码在实际应用时，一个重要的工作是针对不同信道W，计算所有N个子信道的可靠度，然后选取其中的K个可靠度较高的子信道，把这些子信道对应的位置索引号集合称为信息集合A。另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为冻结(英文翻译：frozen)比特，其序号的集合用A的补集Ac表示。Polar码编码时，把K个信息符号放置到信息集合对应的位置上，其余(N-K)个位置(称为冻结集合(Frozen Set))放置固定已知符号，一般可以取该N-K个固定已知符号为全0符号，其中，K≤N。实际上，只需要收发端预先约定，冻结比特的值可以被任意设置。由于极化信道与比特一一对应，所以极化信道也常常用比特位置来说明。
随着Polar码技术的发展，原有的编码方式需要改进，以适应各种场景。
发明内容
本申请提供一种极化码的编译码方法、装置及设备，以提高编译吗效率，适用各种场景。
第一方面，本申请提供一种极化码的编码方法，包括：
发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度；其中，第一子信道集合和第二子信道集合中均包含的是子信道的序号，该子信道可以理解为比特对应的位置；
所述发送设备对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。
由于第一子信道集合中的子信道是按照各信道的序号的自然顺序排序，则将信息比特和第一校验比特依次放置在第一子信道集合中的各子信道上时，顺序依次放在各子信道上，不需要跳跃式的寻找子信道，提高了编码效率。
在一种可能的设计中，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
在一种可能的设计中，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。具体可以通过交织器对信息比特和第一校验比特进行交织处理，使得信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。可将穿插设置后的第一信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
在一种可能的设计中，在所述发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上之前，还包括：
所述发送设备确定第二校验比特对应的子信道，并将所述第二校验比特配置在所述第二校验比特对应的子信道上；
所述发送设备在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定所述第一子信道集合和所述第二子信道集合。
在一种可能的设计中，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
在一种可能的设计中，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
在一种可能的设计中，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
发送设备在给接收设备发送的信息中携带了终端标识，接收设备在进行解码时，只有将正确的终端标识放置到冻结比特上，才可以译码成功，否则接收设备无法译码成功。对于终端标识的放置位置，可以发送设备和接收设备预先约定。
第二方面，本申请提供一种极化码的译码方法，包括：
接收设备获取待译码序列；
所述接收设备根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，其中所述信息比特和所述第一校验比特依次被配置在第一子信道集合中的各子信道上，所述冻结比特被依次配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
在一种可能的设计中，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
在一种可能的设计中，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
在一种可能的设计中，所述接收设备根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，包括：
所述接收设备根据信息比特、第一校验比特、第二校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码；其中，所述第一子信道集合和所述第二子信道集合是在除所述第二检验比特对应的子信道之外的子信道中确定的集合。
在一种可能的设计中，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
在一种可能的设计中，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
在一种可能的设计中，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
第三方面，本申请提供一种极化码的编码装置，包括：
配置模块，用于将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度；
编码模块，用于对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。
在一种可能的设计中，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
在一种可能的设计中，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
在一种可能的设计中，所述配置模块，还用于
确定第二校验比特对应的子信道，并将所述第二校验比特配置在所述第二校验比特对应的子信道上；
在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定所述第一子信道集合和所述第二子信道集合。
在一种可能的设计中，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
在一种可能的设计中，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
在一种可能的设计中，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
第四方面，本申请提供一种极化码的译码装置，包括：
获取模块，用于获取待译码序列；
译码模块，用于根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，其中所述信息比特和所述第一校验比特依次被配置在第一子信道集合中的各子信道上，所述冻结比特被依次配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
在一种可能的设计中，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
在一种可能的设计中，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
在一种可能的设计中，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
在一种可能的设计中，所述译码模块，具体用于：
根据信息比特、第一校验比特、第二校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码；其中，所述第一子信道集合和所述第二子信道集合是在除所述第二检验比特对应的子信道之外的子信道中确定的集合。
在一种可能的设计中，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
在一种可能的设计中，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
在一种可能的设计中，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
第五方面，本申请提供一种发送设备，包括：存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行第一方面及第一方面各种可能的设计所述的编码方法。
第六方面，本申请提供一种接收设备，包括：存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行第二方面及第二方面各种可能的设计所述的译码方法。
在本申请中，上述的编码装置可以集成在发送设备的处理器中，译码装置可以集成在接收设备的处理器中。该发送设备可以为终端设备或网络设备，该接收设备也可以为终端设备或网络设备。当发送设备为终端设备时，则接收设备为网络设备。当发送设备为网络设备时，则接收设备为终端设备。
第七方面，本申请提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现第一方面及第一方面各种可能的设计所述的编码方法。
第八方面，本申请提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现第二方面及第二方面各种可能的设计所述的译码方法。
本实施例提供的编译码方法，通过发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列，而该第一子信道集合中的各子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序，第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于第二子信道集合中的各子信道的可靠度，在满足编码可靠度的前提下，可以将信息比特、第一校验比特依次直接放置在自然序排列的子信道上，不需要执行跳跃式的操作，提高了编译码效率，以适应各种通信场景对通信速率的需求。
附图说明
图1为本申请提供的一种发送设备和接收设备的系统架构示意图；
图2为本申请实施例给出的8信道的极化模型；
图3为本申请提供的编码方法、译码方法的交互流程图；
图4为本申请一实施例提供的编码方法的示例一；
图5为本申请一实施例提供的编码方法的示例二；
图6为本申请一实施例提供的编码方法的示例三；
图7为本申请一实施例提供的编码方法的示例四；
图8为本申请提供的极化码的编码装置的结构示意图；
图9为本申请提供的极化码的译码装置；
图10为本申请提供的发送设备的硬件结构示意图；
图11为本申请提供的接收设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例可以应用于无线通信系统，需要说明的是，本申请实施例提及的无线通信系统包括但不限于：窄带物联网系统(Narrow Band-Internet of Things，NB-IoT)、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)、增强型数据速率GSM演进系统(Enhanced Data rate for GSM Evolution，EDGE)、宽带码分多址系统(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)、码分多址2000系统(Code DivisionMultiple Access，CDMA2000)、时分同步码分多址系统(Time Division-SynchronizationCode Division Multiple Access，TD-SCDMA)，长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)以及下一代5G移动通信系统的三大应用场景增强型移动宽带(Enhanced Mobile BroadBand，eMBB)、URLLC以及大规模机器通信(Massive Machine-Type Communications，mMTC)。
本申请涉及的通信装置主要包括网络设备或者终端设备。本申请中的发送设备为网路设备，则接收设备为终端设备；本申请中的发送设备为终端设备，则接收设备为网络设备。
在本申请实施例中，终端设备(terminal device)包括但不限于移动台(MS，Mobile Station)、移动终端(Mobile Terminal)、移动电话(Mobile Telephone)、手机(handset)及便携设备(portable equipment)等，该终端设备可以经无线接入网(RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，例如，终端设备可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)、具有无线通信功能的计算机等，终端设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置或设备。
本申请结合网络设备描述了各个实施例。网络设备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(EvolutionalNode B，eNB或eNodeB)，或者该网络设备可以为中继站、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或未来演进的公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork，PLMN)中的网络设备等。
本申请的通信系统可以包括发送设备和接收设备，图1为本申请提供的一种发送设备和接收设备的系统架构示意图，如图1所示，其中，发送设备为编码端，可以用于polar编码和输出编码后序列，编码后序列在信道上传输至译码侧；接收设备为译码端，可以用于接收发送设备发送的待译码序列(即编码后序列)，并对该待译码序列进行译码。
其中，Polar码是一种线性块码，其编码矩阵为GN，编码过程为uNGN＝xN，其中uN＝(u1,u2,...,uN)是一个二进制的行矢量，长度为N(即母码长度)；GN是一个N×N的矩阵，且这里矩阵/> 是F2的克罗内克幂(Kronecker power)，定义为/>
具体而言，Polar码是一种依赖于信道(Channel dependent)的编码，Polar码的构造过程通常是，母码码长为N的Polar码的编码矩阵具有N个行，分别对应N个极化信道W。当然，这N个极化信道的巴氏参数(Bhattacharyya parameter)要么趋于0，要么趋于1。Polar码的编码过程中，uN中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些比特的索引的集合记作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，其索引的集合用A的补集Ac表示。
图2为本申请实施例给出的8信道的极化模型。如图2所示，N＝8。对于编码端，输入信息u8＝(u1，u2，......，u8)，通过8个极化信道W(W1，W2，……，W8)编码后，最后输出编码后序列为YN，即Y＝(Y1,Y2,...,Y8)。接收端信道译码的时候，可以采用SC译码、SCL译码等。
在本实施例中，为了使得译码端能够对译码结果进行校验，在编码端引入了校验比特。在本实施例中，针对编码端引入校验比特的方式，对polar编码过程中信息比特和校验比特的放置方式进行详细说明。
图3为本申请提供的编码方法、译码方法的交互流程图。如图3所示，该编码方法、译码方法的具体实现步骤为：
S301、发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，其中，第一子信道集合中的各子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序，第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
Polar码在实际应用时，一个重要的工作是针对不同信道，计算所有N个子信道的可靠度，然和得到可靠度序列。根据可靠度序列，将可靠度较高的子信道分配给信息比特和第一校验比特，将可靠度较低的子信道分配给冻结比特。本实施例中的第一校验比特可以为循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)比特。该第一校验比特可以包括多种类型的CRC比特。
常见的计算极化信道可靠度的方法有密度进化(density evolution，DE)、高斯近似(Gaussian approximation，GA)、线性拟合、极化权重(Polar Weight，PW)或其它方法获取。
例如，以极化权重为例，可以计算每个子信道的极化权重。如图2所示，C(Wi)列示出了每个子信道的极化权重值。根据极化权重值由小到大进行排列，可以得到子信道的可靠度序列为其中可靠度序列中的序号，均为子信道在自然序中的序号。需要指出的是，本申请中序号均从1开始排序，如果需要从0开始排序，则相应地将各序号依次减1即可，以下不再赘述。
在得到可靠度序列之后，根据信息比特和第一校验比特的总数K+J，根据后K+J个子信道来确定第一子信道集合，则剩余的子信道对应第二子信道集合。本领域技术人员可以理解，该第一子信道集合所对应的子信道的可靠度高于第二子信道集合所对应的子信道的可靠度。
在本实施例中，该第一子信道集合和第二子信道集合中均包含的是子信道的序号。如图2所示，每个待编码的比特u所处的位置都对应一个子信道。由此，在本实施例中，将比特配置到对应的子信道上，也可以理解为将比特配置到对应的位置上。因此，本申请还可以对子信道换一种描述方式，将“子信道”替换为“位置”，以位置来说明各比特的配置方式。此时，S301可以表述为发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一位置集合中的各位置上，并将冻结比特配置在第二位置集合中的各位置上，其中，第一位置集合中的各位置按照各位置的序号的自然顺序排序，第一位置集合中的各位置的可靠度高于第二位置集合中的各位置的可靠度。对应地，第一位置集合和第二位置集合均包含的是位置的序号。对于下文中类似的描述，都可以将子信道替换为位置。
进一步地，在本实施例中，该第一子信道集合所对应的各子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。该自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各子信道进行的排序。如图2所示，由上至下的W1，W2，……，W8中的数字的排序，就是各子信道的序号按照自然顺序的排序。该第一子信道集合可以作为信息比特(I)+第一校验比特(A)的位置集合，该第二子信道集合可以作为冻结比特(F)的位置集合。
例如，假设K+J对应的可靠度较高的序列集合为[5,4,6,7,8]，则第一子信道集合(I+A)＝[4,5,6,7,8]。此时，可以将信息比特和第一校验比特依次分配至如图2所示的W4、W5、W6、W7、W8子信道。例如，针对待编码向量而言，假设信息比特的数量为4，第一校验比特的数量为1，则第一个信息比特的位置为u4、第二个信息比特的位置为u5、第三个信息比特的位置为u6、第四个信息比特的位置为u7，第一校验比特的位置即为u8，而不需要严格按照可靠度排序将第一个信息比特放到u5上。
对于冻结比特而言，由于冻结比特为预定的固定的比特值，且所有的冻结比特的值相等，所以冻结比特只要分配至第二子信道集合对应的子信道上即可，对分配顺序以及第二子信道集合对应的子信道的排序并不做过多的限制。
可选地，该第二子信道集合所对应的各子信道也可以按照各子信道的序号的自然顺序排序。由此，可以按自然顺序将冻结比特分配至各子信道上，不需要进行跳跃式的分配，提高了编码效率。
由上可知，在将各比特分配至对应的子信道之后，即得到了编码端的输入u8=(u1，u2，......，u8)。
S302、发送设备对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。
S303、发送设备将编码后序列发送给接收设备。
发送设备在得到了编码端的输入向量之后，发送端对各个子信道上的比特进行极化编码。可选地，发送设备也可以对各个子信道上的比特进行极化编码和速率匹配，得到编码后序列。对于极化编码的具体实现方式，本实施例此处不作特别限制。
在编码完成后，发送设备向接收设备发送编码后序列。
S304、接收设备获取待译码序列；
S305、接收设备根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，其中所述信息比特和所述第一校验比特依次被配置在第一子信道集合中的各子信道上，所述冻结比特被依次配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
发送设备向接收设备发送编码后序列，对于接收设备而言，该编码后序列即为待译码序列。接收设备在译码过程中需要确定信息比特、冻结比特以及第一校验比特所分配的子信道，即所处的位置。接收设备根据该位置以及待译码序列来进行极化译码。该极化译码的方法可以为SC译码、SCL译码等。
本实施例提供的编译码方法，通过发送设备将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列，而该第一子信道集合中的各子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序，第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于第二子信道集合中的各子信道的可靠度，在满足编码可靠度的前提下，可以将信息比特、第一校验比特依次直接放置在自然序排列的子信道上，不需要执行跳跃式的操作，提高了编译码效率，以适应各种通信场景对通信速率的需求。
下面采用几个具体的例子，对本申请提供的编码方法进行详细说明，对于译码过程中确定各比特位置的实施方式，可参见编码过程中确定各比特位置的实现方式，本实施例此处不再赘述。
图4为本申请一实施例提供的编码方法的示例一。如图4所示，该方法包括：
S401、获取子信道的可靠度序列。
确定子信道的可靠度序列，该子信道的可靠度序列可以为通过上述描述的方法构造的序列。对于发送设备而言，可以不构造可靠度序列，而是通过查表的方式或者在线计算的方式或者半查表半计算的方式获得。
例如，母码码长为64的可靠度序列为 该可靠度序列为可靠度从低到高排列。
S402、确定第一子信道集合和第二子信道集合。
将可靠度序列中的后K+J+J’个子信道的集合，记为：信息比特(I)+校验比特(A)集合。其中，K为信息比特的数量，J为第一CRC比特的数量，该第一CRC比特是根据信息比特确定的。J’为第二CRC比特的数量，该J’是根据译码路径的数量确定的，J’>＝0。具体地，其中，N为译码路径的数量。
其中，当采用CRC进行辅助译码器时，在译码的最后阶段需采用CRC校验各条路径来辅助译码，会增加虚警概率。通过设置第二CRC比特，可以降低虚警概率，即增加的虚警概率和降低的虚警概率可以达到平衡状态，避免了虚警概率的增加。
剩余的子信道对应的集合，记为：固定比特集合，该固定比特集合则为第二子信道集合，即第二位置集合。
例如，当K＝32，译码路径＝8时，J+J’＝16+3＝19，码率为1/2时，则：
信息比特+校验比特集合为
固定比特集合为
对信息比特+校验比特集合为中的子信道进行自然序排序，得到第一子信道集合，即第一位置集合。
第一子信道集合＝[8,12,13,14,15,16,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,34,35,36,
37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64]。
S403、按照第一子信道集合中各子信道的自然排序依次配置信息比特、第一校验比特，并在第二子信道集合中的子信道上配置冻结比特。
在第一子信道集合的前32个子信道上依次放置信息比特，在信息比特放置完成之后，再依次放置19个第一校验比特。例如，将第一个信息比特放置在第8个信道上，将第二个信息比特放置在第12个信道上，将第三个信息比特放置在第13个信道上，以此类推。
S404、进行polar编码，得到编码后序列。
本实施例在编码过程中，充分讨论了校验比特、第一CRC比特和第二CRC比特的放置位置，且该第一校验比特包括根据信息比特确定的第一CRC比特以及根据译码路径的数量确定的第二CRC比特，该第二CRC比特可以避免虚警概率的增加。
图5为本申请一实施例提供的编码方法的示例二。如图5所示，该方法包括：
S501、获取子信道的可靠度序列。
S502、确定第一子信道集合和第二子信道集合。
其中，S501与S502的实现方式与S401与S402类似，本实施例此处不再赘述。
S503、调整信息比特与第一校验比特的相对顺序，使得信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
本实施例在上述图4实施例的基础上，对信息比特和第一校验比特的排列顺序进行了调整，使得信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
其中，该第一校验比特可以为CRC比特。可选地，该CRC比特也可以为图4所示实施例所示，即该CRC比特包含第一CRC比特和第二CRC比特。
例如，信息比特和第一校验比特穿插设置的模式为[IIIIAAIIIAIIIIIAIIA……]，其中I代表信息比特，A代表第一校验比特。
在译码过程中，第一校验比特分布在信息比特之中，译码中间阶段可以利用第一校验比特提供早停，即任一路径中，在译码进程执行时若出现译码错误，则将该路径的译码过程中断并删除该路径，从而确定出译码器的多条路径中通过PC译码的路径。
例如，在得到了前4个信息比特之后，可以通过该4个信息比特之后的两个第一校验比特进行CRC校验，若校验失败，则停止译码，若校验成功，则继续译码，从而可以实现译码过程的早停。
在一个具体的实现过程中，调整该信息比特与第一校验比特的相对顺序时，可以通过交织器按照一定的交织规则来实现，使得信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
S504、按照第一子信道集合中各子信道的自然排序依次配置穿插设置后的信息比特和第一校验比特，并在第二子信道集合中的子信道上配置冻结比特。
可以看到，第一子信道集合的选取与步骤与是否对第一校验比特的位置进行调整无关。
具体地，可以将[IIIIAAIIIAIIIIIAIIA……]依次配置在第一子信道集合中按自然序排序的子信道上。
S505、进行polar编码，得到编码后序列。
本实施例通过信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特，可以实现译码过程的早停，节省了译码时间，提高了译码效率。
图6为本申请一实施例提供的编码方法的示例三。如图6所示，该方法包括：
S601、获取子信道的可靠度序列。
S602、确定第二校验比特对应的子信道，并将第二校验比特配置在第二校验比特对应的子信道上。
S603、在除第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定第一子信道集合和第二子信道集合。
S501的实现方式与S601类似，本实施例此处不再赘述。同时，S601与S602之间并没有严格的时序关系。
在本实施例中，不仅包括第一校验比特，还包括第二校验比特。可选地，该第二校验比特为奇偶校验(Parity-Check，PC)比特。该PC比特在译码过程中，可以起到纠错的作用。该PC比特的位置并不依赖于子信道的可靠度。因此，可以先确定PC比特对应的子信道，即PC比特的位置。确定PC比特的位置的实现方式，可参考现有技术，本实施例此处不再赘述。
在获取到PC比特对应的子信道之后，将PC比特配置在对应的子信道上。
若S602的时序位于S601之前，则获取剩余子信道的可靠度序列。
若S601的时序位于S602之前，则在可靠度序列中剔除PC所占用的子信道。
S604、按照第一子信道集合中各子信道的自然排序依次配置信息比特、第一校验比特，并在第二子信道集合中的子信道上配置冻结比特。
S605、进行polar编码，得到编码后序列。
其中，S604、S605的实现方式与图4实施例中的S403、S404类似，本实施例此处不再赘述。
本实施例充分考虑了在不仅有第一校验比特时的实现方式，还考虑了有第二校验比特时的实现方式，为各种场景提供了不同的编码和译码选择。
图7为本申请一实施例提供的编码方法的示例四；如图7所示，该方法包括：
S701、获取子信道的可靠度序列；
S702、确定第一子信道集合和第二子信道集合；
S703、按照第一子信道集合中各子信道的排序依次配置信息比特、第一校验比特；
S701至S703的具体实现方式，可参见上述实施例，本实施例此处不再赘述。
S704、在至少部分冻结比特上配置终端标识；
在本实施例中，发送设备先获取发送设备所属的小区，然后确定指示该发送设备所属的小区的标识指示序列。
在本实施例中，在部分冻结比特上还携带有终端标识，该终端标识相当于在冻结比特对应的部分子信道上进行了加扰。该终端标识可以是终端的识别号或者其他类型的终端标识，不失一般性，本申请以无线网络临时标识(Radio Network Tempory Identity，RNTI)为例。
发送设备在给接收设备发送的信息中携带了RNTI，接收设备在进行解码时，只有将正确的RNTI放置到冻结比特上，才可以译码成功，否则接收设备无法译码成功。对于RNTI的放置位置，可以发送设备和接收设备预先约定。
例如，当发送设备为终端设备，网络设备为接收设备时，当终端设备向网络设备发送了携带RNTI的待译码序列时，网络设备将通过其它方式获取的该终端设备的RNTI放置到冻结比特上进行译码，若译码成功，则说明该待译码序列确实是该终端设备发送的，若译码失败，则说明该待译码序列其实是其它终端设备发送的干扰信息。
当发送设备为网络设备，接收设备为终端设备时，当网络设备向终端设备发送了携带RNTI的待译码序列时，终端设备将自身的RNTI放置到冻结比特上进行译码，若译码成功，则说明该待译码序列是网络设备发送给该终端设备的，若译码失败，则说明网络设备发错了信息。通过在冻结比特上设置RNTI，保证了信息传输的正确性。
S705、对第二子信道集合中除终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序进行排序。
S706、按照第二子信道集合中除终端标识对应的子信道之外的各子信道的自然排序依次配置冻结比特；
S707、进行polar编码，得到编码后序列。
当RNTI占用了第二子信道集合中的子信道之后，则将剩余的子信道进行自然顺序排序，并按照各子信道的自然排序依次配置冻结比特。
本实施例给出了在冻结比特上携带RNTI时，信息比特、第一校验比特、冻结比特等的子信道的配置方式，通过RNTI对冻结比特进行加扰，可以避免发送设备和接收设备之间的干扰信息，从而消除干扰。
当然，即使在冻结比特中携带了RNTI信息，也还是可以将所有的第二子信道集合中的子信道进行自然顺序排序，并按照各子信道的自然排序依次配置冻结比特，即自然排序的时候不考虑是否携带RNTI信息。
本领域技术人员可以理解，上述的图4至图7实施例，仅为示意性的给出了几种实现方式，在具体实现过程中，还可以根据该图4至图7实施例推导和变换出其它实施例，其都属于本申请的保护范畴。
在上面的实施例中，自然序指按序号从1开始从小到大的排列方式。在一些可能的实施方式中，自然序也还可以是按序号从大到小的排列方式，同样也适用本申请的方法，不再赘述。
图8为本申请提供的极化码的编码装置的结构示意图，如图8所示，该编码装置10包括：
配置模块11，用于将信息比特和第一校验比特依次配置在第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度；
编码模块12，用于对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。
可选地，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
可选地，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
可选地，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
可选地，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
可选地，所述配置模块11，还用于
确定第二校验比特对应的子信道，并将所述第二校验比特配置在所述第二校验比特对应的子信道上；
在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定所述第一子信道集合和所述第二子信道集合。
可选地，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
可选地，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
可选地，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
本实施例提供的极化码的编码装置，可执行上述方法实施例中所涉及的极化码的编码方法，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。该编码装置可以被集成在终端设备或网络设备中。
图9为本申请提供的极化码的译码装置。该译码装置20包括获取模块21和译码模块22。
获取模块21，用于获取待译码序列；
译码模块22，用于根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，其中所述信息比特和所述第一校验比特依次被配置在第一子信道集合中的各子信道上，所述冻结比特被依次配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道按照自然顺序排序，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
可选地，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
可选地，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
可选地，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
可选地，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
可选地，所述待译码序列对应的编码前序列中还包括第二校验比特，所述第一子信道集合和所述第二子信道集合是在除所述第二检验比特对应的子信道之外的子信道中确定的集合。
可选地，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
可选地，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
可选地，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
本实施例提供的极化码的译码装置，可执行上述方法实施例中所涉及的极化码的译码方法，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。该译码装置可以被集成在终端设备或网络设备中。
应理解，在上述编码装置或者译码装置的实现中，配置模块、编码模块、获取模块、译码模块等可以被实现为处理器。
图10为本申请提供的发送设备的硬件结构示意图。如图10所示，该发送设备30包括：处理器31以及存储器32；其中
存储器32，用于存储计算机程序，该存储器还可以是flash(闪存)。
处理器31，用于执行存储器存储的执行指令，以实现上述编码方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
可选地，存储器32既可以是独立的，也可以跟处理器31集成在一起。
当所述存储器32是独立于处理器31之外的器件时，所述发送设备30还可以包括：
总线33，用于连接所述存储器32和处理器31。图10的发送设备还可以进一步包括发送器(图中未画出)，用于发送处理器31进行Polar编码后的编码序列。
图11为本申请提供的接收设备的硬件结构示意图。如图11所示，该接收设备40包括：处理器41以及存储器42；其中
存储器42，用于存储计算机程序，该存储器还可以是flash(闪存)。
处理器41，用于执行存储器存储的执行指令，以实现上述译码方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
可选地，存储器42既可以是独立的，也可以跟处理器41集成在一起。
当所述存储器42是独立于处理器41之外的器件时，所述接收设备40还可以包括：
总线43，用于连接所述存储器42和处理器41。图11的接收设备还可以进一步包括接收器(图中未画出)，用于接收待译码序列。
本申请还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有执行指令，当发送设备的至少一个处理器执行该执行指令时，发送设备执行上述的各种实施方式提供的编码方法。
本申请还提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有执行指令，当接收设备的至少一个处理器执行该执行指令时，接收设备执行上述的各种实施方式提供的译码方法。
本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。发送设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得发送设备实施上述的各种实施方式提供的编码方法。
本申请还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。接收设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得接收设备实施上述的各种实施方式提供的译码方法。
在上述发送设备或者接收设备的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
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可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文：magnetic tape)、软盘(英文：floppydisk)、光盘(英文：optical disc)及其任意组合。
最后应说明的是：尽管参照前述各实施例对本方案进行了详细的说明，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，并不能使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (40)

1.一种极化码的编码方法，其特征在于，包括：
发送设备获取子信道的可靠度序列；
所述发送设备根据信息比特的数量和第一校验比特的数量，从所述可靠度序列中获取序列集合；
所述发送设备按照所述序列集合中的各子信道的序号，对所述序列集合中的各子信道进行自然顺序排序，得到第一子信道集合；
所述发送设备将所述信息比特和所述第一校验比特依次配置在所述第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度；
所述发送设备对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送设备将所述信息比特和所述第一校验比特依次配置在所述第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上之前，还包括：
所述发送设备确定第二校验比特对应的子信道，并将所述第二校验比特配置在所述第二校验比特对应的子信道上；
所述发送设备在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定所述第二子信道集合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
9.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
10.一种极化码的译码方法，其特征在于，包括：
接收设备获取待译码序列；
所述接收设备根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，其中，所述信息比特和所述第一校验比特依次被配置在第一子信道集合中的各子信道上，所述冻结比特被依次配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合为按照序列集合中的各子信道的序号对所述序列集合中的各子信道进行自然顺序排序得到的集合，所述序列集合为根据所述信息比特的数量和所述第一校验比特的数量从子信道的可靠度序列中获取的集合，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述接收设备根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，包括：
所述接收设备根据信息比特、第一校验比特、第二校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码；
其中，所述第二子信道集合是在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定的集合。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
17.根据权利要求10至16任一项所述的方法，其特征在于，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
18.根据权利要求10至16任一项所述的方法，其特征在于，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
19.一种极化码的编码装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于获取子信道的可靠度序列；根据信息比特的数量和第一校验比特的数量，从所述可靠度序列中获取序列集合；按照所述序列集合中的各子信道的序号，对所述序列集合中的各子信道进行自然顺序排序，得到第一子信道集合；将所述信息比特和所述第一校验比特依次配置在所述第一子信道集合中的各子信道上，并将冻结比特配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度；
编码模块，用于对各个子信道上的比特进行极化编码，得到编码后序列。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
22.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
24.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述配置模块，还用于
确定第二校验比特对应的子信道，并将所述第二校验比特配置在所述第二校验比特对应的子信道上；
在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定所述第二子信道集合。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
26.根据权利要求19至25任一项所述的装置，其特征在于，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
27.根据权利要求19至25任一项所述的装置，其特征在于，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
28.一种极化码的译码装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待译码序列；
译码模块，用于根据信息比特、第一校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码，其中，所述信息比特和所述第一校验比特依次被配置在第一子信道集合中的各子信道上，所述冻结比特被依次配置在第二子信道集合中的各子信道上，所述第一子信道集合为按照序列集合中的各子信道的序号对所述序列集合中的各子信道进行自然顺序排序得到的集合，所述序列集合为根据所述信息比特的数量和所述第一校验比特的数量从子信道的可靠度序列中获取的集合，所述第一子信道集合中的各子信道的可靠度高于所述第二子信道集合中的各子信道的可靠度。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述自然顺序排序为按照各子信道的序号由小到大的顺序对各所述子信道进行的排序。
30.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述信息比特中穿插设置有至少一个第一校验比特。
31.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述第一校验比特为循环冗余校验CRC比特。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第一校验比特包括第一CRC比特和第二CRC比特，所述第一CRC比特是根据所述信息比特确定的，所述第二CRC比特是根据译码路径的数量确定的。
33.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述译码模块，用于：
根据信息比特、第一校验比特、第二校验比特以及冻结比特所配置的子信道，对所述待译码序列进行极化译码；
其中，所述第二子信道集合是在除所述第二校验比特对应的子信道之外的子信道中确定的集合。
34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述第二校验比特为奇偶校验PC比特。
35.根据权利要求28至34任一项所述的装置，其特征在于，所述第二子信道集合中的各子信道按照所述各子信道的序号的自然顺序排序。
36.根据权利要求28至34任一项所述的装置，其特征在于，至少部分冻结比特上携带终端标识；
所述第二子信道集合中除所述终端标识对应的子信道之外的子信道按照各子信道的序号的自然顺序排序。
37.一种发送设备，其特征在于，包括：存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行权利要求1至9任一项所述的编码方法。
38.一种接收设备，其特征在于，包括：存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行权利要求10至18任一项所述的译码方法。
39.一种存储介质，其特征在于，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现权利要求1至9任一项所述的编码方法。
40.一种存储介质，其特征在于，包括：可读存储介质和计算机程序，所述计算机程序用于实现权利要求10至18任一项所述的译码方法。
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