CN109327280A - 分段编码方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种分段编码方法及装置。该方法包括：获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，编码后比特序列为对待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列，根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列。由于内码由外码进行相互关联，性能不会因为码的拆分而损失。

Description

分段编码方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种分段编码方法及装置。

背景技术

第五代移动通信技术(5th-generation，简称：5G)作为下一代无线通信技术，目前在3GPP和其他各种国际标准化组织得到了广泛的重视和研究，5G移动通信系统的应用场景(如超低时延超高可靠通信(Ultra-reliable and low-latency communications，uRLLC)有着更高的需求，如高可靠度和低时延。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，Polar(极化)码是第一种能够被严格证明“达到”信道容量的信道编码方法。Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为G_N，其编码过程为 是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)；且这里B_N是一个N×N的转置矩阵，例如比特逆序转置矩阵；定义为log₂N个矩阵F₂的克罗内克(Kronecker)乘积，x₁ ^N是编码后的比特(也叫码字)，与生成矩阵G_N相乘后就得到编码后的比特，相乘的过程就是编码的过程。在Polar码的编码过程中，中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，信息比特的索引的集合记作 中另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为冻结比特，其索引的集合用的补集表示。冻结比特通常被设为0，只需要收发端预先约定，冻结比特序列可以被任意设置。Polar码的构造过程即集合的选取过程，决定了Polar码的性能。

Polar码基于串行抵消(Successive Cancellation，SC)译码算法，即从第1个比特开始顺序译码。串行抵消列表(SC List，SCL)译码算法是对SC译码算法的改进，在每个比特保留多个候选译码结果，完成全部比特的译码后根据一定准则对列表中所有译码结果进行选择，得到最终译码结果。所述准则可以是根据各列表的路径惩罚值进行排序，选择路径惩罚值最小的列表；也可以是循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)通过的列表作为最终输出。相比较Turbo码和低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)码，Polar码更加符合URLLC的高可靠度的要求，但是，Polar码的译码操作是串行的，时延相对较高，为符合低时延的需求，通常需要限制Polar码的最大码长。

为降低译码时延，相关技术中，将一段较长的待编码序列拆分为多个短的待编码序列，然后对每个短的待编码序列分别进行独立的Polar编码，使每个短的待编码序列编码后的码长都小于给定的符合时延要求的最大码长。上述方法虽然可以降低译码时延，但是，码长与编码增益成正比，由于码长变短导致编码增益减小，从而导致性能变差，如误包率变大。

发明内容

本申请提供一种分段编码方法及装置，可使得译码时延符合系统要求的同时，性能不会因为码的拆分而损失。

第一方面，本申请提供一种分段编码方法，包括：获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，K、M、L为正整数，编码后比特序列为对待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联；根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列；根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列，M/L小于系统所支持的最大码长。

通过第一方面提供的分段编码方法，可使得译码时可以是对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化编码，M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求，编码时由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失，而且，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，实现简单，系统无需存储太长的构造序列。

在一种可能的设计中，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，包括：确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，目标码率R＝K/M；通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

通过该实施方式提供的分段编码方法，可使得译码时可以是对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化编码，M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求，编码时由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失，而且，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，是根据不同外码码率出现次数的比例分配不同外码承载的信息比特的数量和位置，实现简单，系统无需存储太长的构造序列。

在一种可能的设计中，确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，包括：根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值；或者，根据预先存储的调制编码方式等级与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率。

在一种可能的设计中，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，包括：获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列；根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，目标码率R＝K/M；确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

通过该实施方式提供的分段编码方法，可使得译码时可以是对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化编码，M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求，编码时由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失，而且，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，是预存的可靠度门限集合分配每一个外码承载的信息比特的数量和位置，实现简单，系统无需存储太长的构造序列。

在一种可能的设计中，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

根据信息比特数目为K、母码码长为M进行极化码构造，确定M个子信道中K个信息比特的位置和M-K个冻结比特的位置，得到待编码向量u＝[u₀,u₁,u₂,…,u_M-1]；将待编码向量分为M/L个向量集合{Q₁，Q₂，…，Q_M/L}，每个向量集合包含L个元素，Q₁＝[u₀,u₁,…,u_L-1]，Q₂＝[u_L,u_L+1,…,u_2L-1]，…，Q_M/L＝[u_M-L,u_M-L+1,…,u_M-1]；将包含1个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₁，将包含2个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₂，…，将包含L个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W_L，得到W₁，W₂，…,W_L；确定W_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定W_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定W₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

在一种可能的设计中，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

确定不同码率分别对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}；对于每一码率，通过如下方式确定每一码率对应的可靠度门限集合；

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次确定可靠度最高的x_L个子信道的序号集合为O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；确定O_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定O_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定O₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

在一种可能的设计中，根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，包括：对于M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列；依次将每一个包含M/L个比特的比特序列作为一个内码的待编码比特序列进行极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列。

第二方面，本申请提供一种分段编码装置，包括：获取模块，用于获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，K、M、L为正整数，编码后比特序列为对待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联；确定模块，用于根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置；第一编码模块，用于对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列；第二编码模块，用于根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列，M/L小于系统所支持的最大码长。

在一种可能的设计中，确定模块用于：确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，目标码率R＝K/M；通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

在一种可能的设计中，确定模块具体用于：根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值；或者，根据预先存储的调制编码方式等级与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率。

在一种可能的设计中，确定模块用于：获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列；根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，目标码率R＝K/M；确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

在一种可能的设计中，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

根据信息比特数目为K、母码码长为M进行极化码构造，确定M个子信道中K个信息比特的位置和M-K个冻结比特的位置，得到待编码向量u＝[u₀,u₁,u₂,…,u_M-1]；将待编码向量分为M/L个向量集合{Q₁，Q₂，…，Q_M/L}，每个向量集合包含L个元素，Q₁＝[u₀,u₁,…,u_L-1]，Q₂＝[u_L,u_L+1,…,u_2L-1]，…，Q_M/L＝[u_M-L,u_M-L+1,…,u_M-1]；将包含1个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₁，将包含2个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₂，…，将包含L个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W_L，得到W₁，W₂，…,W_L；确定W_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定W_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定W₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

在一种可能的设计中，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

确定不同码率分别对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}；对于每一码率，通过如下方式确定每一码率对应的可靠度门限集合；

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次确定可靠度最高的x_L个子信道的序号集合为O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；确定O_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定O_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定O₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

在一种可能的设计中，根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，包括：对于M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列；依次将每一个包含M/L个比特的比特序列作为一个内码的待编码比特序列进行极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列。

上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的分段编码装置，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

第三方面，本申请提供一种分段编码实体装置，包括：存储器和处理器；

存储器用于存储程序指令；

处理器用于调用存储器中的程序指令执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的分段编码方法。

第四方面，本申请提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有执行指令，当分段编码装置的至少一个处理器执行该执行指令时，分段编码装置执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的方法。

第五方面，本申请提供一种程序产品，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。分段编码装置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分段编码装置实施第一方面及第一方面任一种可能的设计中的方法。

附图说明

图1为本申请提供的一种发送端和接收端的系统架构示意图；

图2为一种通信系统的流程示意图；

图3为外码与内码的组成示意图；

图4为一种基于GCC的拆分示意图；

图5为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图；

图6为系统可承载的编码后比特序列的比特数目为M、内码个数为L时的拆分示意图；

图7为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图；

图8为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图；

图9为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图；

图10为不同编码方法的性能仿真示意图；

图11为本申请提供的一种分段编码装置实施例的结构示意图；

图12为本申请提供的一种分段编码实体装置示意图；

图13为本申请提供的一种分段编码实体装置示意图。

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。本申请中的发送端为网路设备，则接收端为终端设备；本申请中的发送端为终端设备，则接收端为网络设备。

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端和接收端，图1为本申请提供的一种发送端和接收端的系统架构示意图，如图1所示，其中，发送端为编码侧，可以用于编码和输出编码信息，编码信息在信道上传输至译码侧；接收端为译码侧，可以用于接收发送端发送的编码信息，并对该编码信息译码。

图2为一种通信系统的流程示意图，如图2所示，在发送端，信源依次经过信源编码、信道编码、速率匹配和数字调制后发出。在接收端，依次通过数字解调、解速率匹配、信道译码和信源译码输出信宿。信道编译码可以采用Polar码，进一步可以采用本申请提供的分段编码方法。

相关技术中，为解决由于码长变短导致编码增益减小，从而导致性能变差的问题，将待编码比特序列拆分为多个相同长度的比特序列，并将极化码(Polar码)视为广义级联码(generalized concatenated codes，GCC)，由外码和内码组成，下面结合附图解释内码与外码的概念。图3为外码与内码的组成示意图，以M＝8，L＝2为例，即实际码长为8，内码数量为2，内码码长为4，外码数量为4，外码码长为2。图3所示右边方框中[u₀ u₁]是一个外码的待编码比特，[u₂ u₃]是一个外码的待编码比特，[u₄ u₅]是一个外码的待编码比特，[u₆ u₇]是一个外码的待编码比特，图3所示一个内码的待编码比特是[c₀ c₁ c₂ c₃]，另一个内码的待编码比特是[c₄ c₅ c₆ c₇]。编码过程为：首先将待编码的比特序列进行外码编码，即将u₀和u₁经过码长为2的外码编码，得到外码编码后码字c₀和c₄；将u₂和u₃经过码长为2的外码编码，得到外码编码后码字c₁和c₅；将u₄和u₅经过码长为2的外码编码，得到外码编码后码字c₂和c₆；将u₆和u₇经过码长为2的外码编码，得到外码编码后码字c₃和c₇。然后，将各外码相同位置的编码后比特取出，进行内码编码，即将各外码第一个编码后比特取出得到[c₀ c₁ c₂c₃]，进行内码编码，得到编码后比特[y₀ y₂ y₄ y₆]；将各外码第二个编码后比特取出得到[c₄ c₅ c₆ c₇]，进行内码编码，得到编码后比特[y₁ y₃ y₅ y₇]。最后将内码编码后比特序列按序拼接，即可得到最终的编码后比特序列。

图4为一种基于GCC的拆分示意图，如图4所示，在发送端将待编码比特序列进行polar编码，得到长度为4N的polar码码字(编码后比特序列)，在译码侧，可以将长度为4N的polar码码字看做由4个内码(长度为N的polar码)组成，4个内码相同比特位置的比特由外码(长度为4的polar码)进行编码，从而实现了通过外码将多个内码关联在一起。由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失。具体编码时，可以看作对每个外码进行码长为4(内码个数)的编码，得到N个外码对应的编码后比特序列，根据N个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为N的极化编码，对每个外码进行编码时每一个外码承载的信息比特的数量和位置的确定(即就是外码码率的分配)是通过存储长度为4N的polar码构造序列确定的，但是对于系统而言，无法存储这么长的构造序列。

本申请提供一种分段编码方法及装置，每一个外码承载的信息比特的数量和位置的确定是通过不同外码码率出现次数的比例进行分配，或者是按照预存的可靠度门限集合进行分配，从而可使得译码时延符合系统要求的同时，性能不会因为码的拆分而损失，且系统无需存储太长的构造序列，下面结合附图详细说明本申请提供的分段编码方法及装置。

图5为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图，如图5所示，本实施例的方法可以包括：

S101、获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，K、M、L为正整数，编码后比特序列为对待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联。

具体地，K、M、L都为(编码器的)输入，获取到K、M、L后，可确定内码的码长为M/L，数量为L个，外码的码长为L，数量为M/L个。内码的个数即为分段的段数，内码的长度为M/L即内码的编码后比特序列包含的比特数目为M/L。图6为系统可承载的编码后比特序列的比特数目为M、内码个数为L时的拆分示意图，如图6所示，系统可承载的编码后比特序列的比特数目为M，经拆分为L个内码，每一个内码的长度为M/L，M/L个外码，L个内码由M/L个外码进行相互关联。

S102、根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列。

具体地，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，有两种可实施的方式：

方式一:

S1021、确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，目标码率R＝K/M。

其中，每一码率均对应L个第一比例系数α_i和第二比例系数β_i。

可选的，S1021可以是根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值。如下表一为n个码率(R₀至R_n)与对应的第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表示例。

表一

码率	α<sub>1</sub>,β<sub>1</sub>	α<sub>2</sub>,β<sub>2</sub>	……	α<sub>L-1</sub>,β<sub>L-1</sub>	α<sub>L</sub>,β<sub>L</sub>
						R<sub>0</sub>	A<sub>1</sub>,B<sub>1</sub>	A<sub>2</sub>,B<sub>2</sub>	……	A<sub>L-1</sub>,B<sub>L-1</sub>	A<sub>L</sub>,B<sub>L</sub>
……	……	……	……	……	……
						R<sub>n</sub>	C<sub>1</sub>,D<sub>1</sub>	C<sub>2</sub>,D<sub>2</sub>		C<sub>L-1</sub>,D<sub>L-1</sub>	C<sub>L</sub>,D<sub>L</sub>

可选的，S1021还可以是根据预先存储的调制编码方式等级(Modulation andCoding Scheme，MCS)与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率，其中的调制编码方式等级与码率的对应关系也是预先存储的。如下表二为n个调制编码方式等级与对应的第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表示例。

表二

MCS等级	α<sub>1</sub>,β<sub>1</sub>	α<sub>2</sub>,β<sub>2</sub>	……	α<sub>L-1</sub>,β<sub>L-1</sub>	α<sub>L</sub>,β<sub>L</sub>
						0	A<sub>1</sub>,B<sub>1</sub>	A<sub>2</sub>,B<sub>2</sub>	……	A<sub>L-1</sub>,B<sub>L-1</sub>	A<sub>L</sub>,B<sub>L</sub>
……	……	……	……	……	……
						n	C<sub>1</sub>,D<sub>1</sub>	C<sub>2</sub>,D<sub>2</sub>		C<sub>L-1</sub>,D<sub>L-1</sub>	C<sub>L</sub>,D<sub>L</sub>

S1022、通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

其中，码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码，也就是外码承载的信息比特的数量分别为{1，2，…，(L-1)，L}，外码承载的信息比特的数量还可以为0，因此，外码的码率共有L+1种可能：{0,1/L,2/L,…,(L-1)/L,L/L}，码率为0的外码的数量不需要确定。

2<i<＝L时，x_i向上取整，

其中，β_i为较小的整数如(1,2，…)，β_i还可以为0。

在本实施方式中，根据K、M和L以及上述方程组采用在线计算的方式确定出码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}，可选的，还可以是预先根据上述计算方式计算出不同码率下对应的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}，然后将码率与对应的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表存储，在获取到K、M和L时，可通过查表直接得到码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}。S1021～S1022可替换为：根据预先存储的码率与对应的码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表确定出目标码率下的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}，这样可以减少计算时间，提高系统效率，如下表三为n个码率(R₀至R_n)与对应的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表示例。

表三

码率	x<sub>1</sub>	x<sub>2</sub>		x<sub>L-1</sub>	x<sub>L</sub>
						R<sub>0</sub>	E<sub>1</sub>	E<sub>2</sub>	……	E<sub>L-1</sub>	E<sub>L</sub>
……	……	……	……	……	……
						R<sub>n</sub>	F<sub>1</sub>	F<sub>2</sub>	……	F<sub>L-1</sub>	F<sub>L</sub>

表中E_i，F_i，1<＝i<＝L均为已知数值。

可选的，一个调制编码方式等级对应一个码率，还可以是存储调制编码方式等级与对应的码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表，此时S1021～S1022可替换为：根据预先存储的调制编码方式等级与对应的码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表确定出目标码率下的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}，如下表四为n个调制编码方式等级与对应的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表示例。

表四

MCS等级	x<sub>1</sub>	x<sub>2</sub>		x<sub>L-1</sub>	x<sub>L</sub>
						0	E<sub>1</sub>	E<sub>2</sub>	……	E<sub>L-1</sub>	E<sub>L</sub>
……	……	……	……	……	……
						n	F<sub>1</sub>	F<sub>2</sub>	……	F<sub>L-1</sub>	F<sub>L</sub>

S1023、构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造该极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出该极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}。

需要说明的是，在S1023中，根据{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}构造极化码，确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}，各集合中包含的序号即指示了相应外码承载的信息比特数，例如集合O_i中包含序号{i₁，i₂，…，i_p}，则这些序号对应的外码需要承载i个信息比特，即这些外码的码率为i/L。因此，确定出L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}，外码承载的信息比特的位置也相应确定。

S1024、将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

例如，集合O₃包含子信道的序号为(4,6,7,9)，确定与O₃所含子信道序号相同序号的外码为4,6,7,9，序号为4,6,7,9的外码承载的信息比特的数量均为3。

方式二:

S1021′、获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列。

上述的可靠度序列可以是预存的，也可以根据码长为M/L用极化权重等方法在线计算。

S1022′、根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，目标码率R＝K/M。

其中，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1的确定有以下两种可实施的方式。

方式一：

L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

根据信息比特数目为K、母码码长为M进行极化码构造，确定M个子信道中K个信息比特的位置和M-K个冻结比特的位置，得到待编码向量u＝[u₀,u₁,u₂,…,u_M-1]。

将待编码向量分为M/L个向量集合{Q₁，Q₂，…，Q_M/L}，每个向量集合包含L个元素，Q₁＝[u₀,u₁,…,u_L-1]，Q₂＝[u_L,u_L+1,…,u_2L-1]，…，Q_M/L＝[u_M-L,u_M-L+1,…,u_M-1]。

将包含1个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₁，将包含2个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₂，…，将包含L个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W_L，得到W₁，W₂，…,W_L。

确定W_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定W_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定W₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

通过上述方式即可确定出L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1。

需要说明的是，该方法为离线计算并存储的方法，离线计算时，极化码构造序列和可靠度序列的长度不受系统支持最大码长的限制。

方式二：

L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

确定不同码率分别对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}。

需要说明的是，S1021中和此处的第一比例系数α_i和第二比例系数β_i的值可通过如下方式获得：类似上述L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1的确定方式一，获得集合W₁，W₂，…,W_L，各集合所包含的元素数即为x₁，x₂,…,x_L，通过拟合(上述方程组的逆向计算过程)获得第一比例系数α_i和第二比例系数β_i。

对于每一码率，通过如下方式确定每一码率对应的可靠度门限集合：

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次确定可靠度最高的x_L个子信道的序号集合为O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}。

确定O_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定O_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定O₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

通过上述方式即可确定出L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1。

S1023′、确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中

S1024′、将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

S103、根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列，M/L小于系统所支持的最大码长。

其中，根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，具体可以为：

对于M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列。即就是：从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第1个比特，得到第一个包含M/L个比特的比特序列，从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第2个比特，得到第二个包含M/L个比特的比特序列，…，从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第L个比特，得到第L个包含M/L个比特的比特序列，最后共得到L个包含M/L个比特的比特序列。接着依次将每一个包含M/L个比特的比特序列作为一个内码的待编码比特序列进行极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列。

其中，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列，可以是在得到L个内码对应的编码后比特序列之后，将L个内码对应的编码后比特序列进行级联或者交织，得到编码后比特序列，即得到对待编码信息比特进行编码后得到的比特序列。编码后比特序列经过调制映射到时频资源上进行发送。

对于译码端而言，可采用现有的译码方法进行译码，区别在于，可以分别对L个内码对应的编码后比特序列进行码长为M/L的极化译码，得到最终的译码结果，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化译码，由于M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求。

本实施例提供的分段编码方法，通过根据待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L确定出每一个外码承载的信息比特的数量和位置，接着对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列，最后根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列，其中，M/L小于系统所支持的最大码长。从而使得译码时可以是对每一个内码进行码长为M/L的极化译码，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化译码，M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求，编码时由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失，而且，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，实现简单，系统无需存储太长的构造序列。

下面采用几个具体的实施例，对图5所示方法实施例的技术方案进行详细说明。

图7为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图，本实施例中以在根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}通过在线计算的方式确定为例进行说明，如图7所示，本实施例的方法可以包括：

S201、与图5所示S101相同，具体可参见S101。

S202、根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值。

或者，根据预先存储的调制编码方式等级与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率，目标码率R＝K/M。

详细的存表方式可参见上述表一和表二。

S203、通过求解如下方程组，确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

其中，β_i为较小的整数如(1,2，…)，β_i还可以为0。

S204、构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造该极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出该极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}。

S205、将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

S206、根据所确定的每一个外码承载的信息比特的数量和位置对每一个外码进行码长为L的编码，对每一个外码可进行极化编码，或者进行其他分组编码，卷积编码，或者进行低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check，LDPC)编码等，本实施例对外码的编码方式不做限定，得到M/L个外码对应的编码后比特序列。

S207、对于M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列。

本实施例中，可使得译码时可以是对每一个内码进行码长为M/L的极化译码，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化译码，M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求，编码时由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失，而且，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，是根据不同外码码率出现次数的比例分配不同外码承载的信息比特的数量和位置，实现简单，系统无需存储太长的构造序列。

图8为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图，与图7所示实施例的区别是，本实施例中在根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}通过预先存储的映射表的方式确定，这样可以减少计算时间，提高系统效率，如图7所示，本实施例的方法可以包括：

S301、与图5所示S101相同，具体可参见S101。

S302、根据预先存储的码率与对应的码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表确定出目标码率下的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}。

或者，根据预先存储的调制编码方式等级与对应的码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}的映射表确定出目标码率下的{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}，目标码率R＝K/M。

S303～S306与S204～S207相同，具体可参见S204～S207的内容，此处不再赘述。

本实施例中，相比较图7所示的分段编码方法，可以进一步减少计算时间，提高系统效率。

图9为本申请提供的一种分段编码方法实施例的流程图，本实施例中以在根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，按照预存的可靠度门限集合分配每一个外码承载的信息比特的数量和位置为例进行说明，如图9所示，本实施例的方法可以包括：

S401、获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列。

其中，上述的可靠度序列可以是预存的，也可以根据码长为M/L用极化权重等方法在线计算。

S402、根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，目标码率R＝K/M。

其中，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1的确定有两种可实施的方式，具体可参见图5所示实施例中相应部分的描述，此处不再赘述。

S403、确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中

S404、将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

S405～S406与图7所示实施例中S206～S207相同，具体可参见S204～S207的内容，此处不再赘述。

本实施例中，可使得译码时可以是对每一个内码进行码长为M/L的极化译码，而不是对K个待编码信息比特进行码长为M的极化译码，M/L小于系统所支持的最大码长，因此可使得译码时延符合系统要求，编码时由于外码将多个内码关联在一起，使得性能不会有很大损失，而且，根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置的过程中，是预存的可靠度门限集合分配每一个外码承载的信息比特的数量和位置，实现简单，系统无需存储太长的构造序列。

下面采用一具体的实施例，本实施例中以图4所示的码的拆分为例进行说明，M＝4N，L＝4，外码的码率共有五种可能：{0,1/4,2/4,3/4,4/4}。其中，由仿真发现2/4码率的外码无法带来性能增益，1/4码率和3/4码率的外码数量相同。则给定待编码信息比特数量为K时，本实施例的编码方法可以包括：

S501、获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目4N和内码个数L，L＝4，目标码率R＝K/4N。

S502、确定出目标码率对应的α_i、β_i，i＝1,2,3,4，β_i＝0，α₁＝α₃＝1,α₂＝0,α₄＝α。

S503、通过求解如下方程组确定码率分别为{1/4，2/4，3/4，4/4}的外码的数量{x₁，x₂，x₃，x₄}：

x₁＝x₃

x₄＝α*x₁

x₂＝0

x₁+2x₂+3x₃+4x₄＝K。

解得x₄＝ceil(K/(4/α+4))，x₃＝ceil(K/4-x₄)，x₁＝K-4x₄-3x₃，x₂＝0，ceil为向上取整。

S504、根据码长为N，信息比特长度K_seg为x₁+x₂+x₃+x₄的极化(polar)码构造序列，可靠度最高的x₄个比特位放入集合O₄，O₄中包含的序号对应位置的外码码率设置为4/4，可靠度次高的x₃个比特位放入集合O₃，O₃中包含的序号对应位置的外码码率设置为3/4，可靠度再次的x₁个比特位放入集合O₁，O₁中包含的序号对应位置的外码码率设置为1/4。

其中，α由实际目标码率确定，例如，对于码率R＝1/3，1/6，1/12，α值分别可以取4，3，2。α的值不限定于整数。

S505、确定各外码的码率后，依次从待编码的K个比特中取比特，进行N个外码的编码。将N个外码编码后比特序列的第1个比特取出，得到长为N的比特序列，进行内码编码；将N个外码编码后比特序列的第2个比特取出，得到长为N的比特序列，进行内码编码；将N个外码编码后比特序列的第3个比特取出，得到长为N的比特序列，进行内码编码；将N个外码编码后比特序列的第4个比特取出，得到长为N的比特序列，进行内码编码。将上述过程得到的4个内码编码后比特序列按序组合成长为4N的编码后比特序列。

下面采用一性能仿真对比图来说明本申请提供的分段编码方法的性能，图10为不同编码方法的性能仿真示意图，取K＝600，M＝4N＝7200，设系统所支持的最大码长Nmax＝2048。不限制Polar码的最大码长时，性能为线一所示，但此时码长为7200，超出系统所支持的最大码长，译码时延将无法满足要求。背景技术中提到的方法的性能为线二所示，可以看到，由于长码到短码的拆分，性能产生损失。相关技术中通过存储长度为4N的polar码构造序列确定外码码率的方法的性能为线三所示，性能无损，但其外码码率的分配需要用到长为8192(母码码长为2ⁿ)的polar码构造序列，而系统所支持的最大码长为2048，不会存储8192长的构造序列。线四为本申请提供的方案的性能，可以看到同样可以做到性能无损，同时只需使用长为2048的polar码构造序列。

本申请可以根据上述方法示例对发送端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，本申请各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11为本申请提供的一种分段编码装置实施例的结构示意图，如图11所示，本实施例的装置可以包括：获取模块11、确定模块12、第一编码模块13和第二编码模块14，其中，

获取模块11用于获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，K、M、L为正整数，编码后比特序列为对待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联。确定模块12用于根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置。第一编码模块13用于对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列。第二编码模块14用于根据M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据L个内码对应的编码后比特序列得到编码后比特序列，M/L小于系统所支持的最大码长。

可选的，确定模块12用于：确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，目标码率R＝K/M，通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}，将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

进一步地，确定模块12具体用于：根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值，或者，根据预先存储的调制编码方式等级与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率。

可选的，确定模块12用于：获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列，根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，目标码率R＝K/M，确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

可选的，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

根据信息比特数目为K、母码码长为M进行极化码构造，确定M个子信道中K个信息比特的位置和M-K个冻结比特的位置，得到待编码向量u＝[u₀,u₁,u₂,…,u_M-1]，将待编码向量分为M/L个向量集合{Q₁，Q₂，…，Q_M/L}，每个向量集合包含L个元素，Q₁＝[u₀,u₁,…,u_L-1]，Q₂＝[u_L,u_L+1,…,u_2L-1]，…，Q_M/L＝[u_M-L,u_M-L+1,…,u_M-1]，将包含1个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₁，将包含2个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₂，…，将包含L个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W_L，得到W₁，W₂，…,W_L，确定W_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定W_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定W₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

可选的，L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

确定不同码率分别对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，对于每一码率，通过如下方式确定每一码率对应的可靠度门限集合，通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造极化码的过程中，依次确定可靠度最高的x_L个子信道的序号集合为O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1，…，直至确定出极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}，确定O_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定O_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定O₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

可选的，第二编码模块14用于：对于M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列，依次将每一个包含M/L个比特的比特序列作为一个内码的待编码比特序列进行极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列。

本实施例的装置，可以用于执行图5～图9所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图12为本申请提供的一种分段编码实体装置示意图，该装置1100包括：

存储器1101，用于存储程序指令，该存储器还可以是flash(闪存)。

处理器1102，用于调用并执行存储器中的程序指令，以实现图5所示的分段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1101既可以是独立的，也可以如图13所示，图13为本申请提供的一种分段编码实体装置示意图，存储器1101跟处理器1102集成在一起。

该装置可以用于执行上述方法实施例中发送端(发送设备)对应的各个步骤和/或流程。

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，当分段编码装置的至少一个处理器执行该执行指令时，分段编码装置执行上述的各种实施方式提供的分段编码方法。

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。分段编码装置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分段编码装置实施上述的各种实施方式提供的分段编码方法。

本领域普通技术人员可以理解：在上述实施例中，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。

Claims (14)

1.一种分段编码方法，其特征在于，包括：

获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，K、M、L为正整数，所述编码后比特序列为对所述待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联；

根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列；

根据所述M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据所述L个内码对应的编码后比特序列得到所述编码后比特序列，M/L小于系统所支持的最大码长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，包括：

确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，所述目标码率R＝K/M；

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造所述极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出所述极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；

将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，包括：

根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出所述目标码率对应的α_i和β_i的值；或者，

根据预先存储的调制编码方式等级与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出所述目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置，包括：

获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列；

根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，所述可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，所述目标码率R＝K/M；

确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中

将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

根据信息比特数目为K、母码码长为M进行极化码构造，确定M个子信道中K个信息比特的位置和M-K个冻结比特的位置，得到待编码向量u＝[u₀,u₁,u₂,…,u_M-1]；

将所述待编码向量分为M/L个向量集合{Q₁，Q₂，…，Q_M/L}，每个向量集合包含L个元素，Q₁＝[u₀,u₁,…,u_L-1]，Q₂＝[u_L,u_L+1,…,u_2L-1]，…，Q_M/L＝[u_M-L,u_M-L+1,…,u_M-1]；

将包含1个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₁，将包含2个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₂，…，将包含L个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W_L，得到W₁，W₂，…,W_L；

确定W_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定W_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定W₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

确定不同码率分别对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}；

对于每一码率，通过如下方式确定每一码率对应的可靠度门限集合；

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造所述极化码的过程中，依次确定可靠度最高的x_L个子信道的序号集合为O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1，…，直至确定出所述极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；

确定O_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定O_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定O₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，包括：

对于所述M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列；

依次将每一个所述包含M/L个比特的比特序列作为一个内码的待编码比特序列进行极化编码，得到所述L个内码对应的编码后比特序列。

8.一种分段编码装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待编码信息比特的数目K、系统可承载的编码后比特序列的比特数目M和内码个数L，K、M、L为正整数，所述编码后比特序列为对所述待编码信息比特进行编码后得到的比特序列，每一个内码的长度为M/L，L个内码由M/L个外码进行相互关联；

确定模块，用于根据K、M和L确定每一个外码承载的信息比特的数量和位置；

第一编码模块，用于对每一个外码进行码长为L的编码，得到M/L个外码对应的编码后比特序列；

第二编码模块，用于根据所述M/L个外码对应的编码后比特序列对每一个内码进行码长为M/L的极化编码，得到L个内码对应的编码后比特序列，根据所述L个内码对应的编码后比特序列得到所述编码后比特序列，M/L小于系统所支持的最大码长。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于：

确定出目标码率对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}，所述目标码率R＝K/M；

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造所述极化码的过程中，依次将可靠度最高的x_L个子信道的序号放入集合O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号放入集合O_L-1，…，直至确定出所述极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；

将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

根据预先存储的码率与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出所述目标码率对应的α_i和β_i的值；或者，

根据预先存储的调制编码方式等级与第一比例系数α_i、第二比例系数β_i的映射关系表确定出所述目标码率对应的α_i和β_i的值，一个调制编码方式等级对应一个码率。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块用于：

获取构造码长为M/L的极化码所需的可靠度序列；

根据预先存储的码率与可靠度门限集合的映射关系表确定出目标码率对应的可靠度门限集合，所述可靠度门限集合包含L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1，其中，a₁>a₂>…>a_L-2>a_L-1，所述目标码率R＝K/M；

确定可靠度大于a₁的子信道的数量为x_L，x_L个子信道的序号集合为O_L；确定可靠度在a₁和a₂之间的子信道的数量为x_L-1，x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1；确定可靠度在a_L-2和a_L-1之间的子信道的数量为x₂，x₂个子信道的序号集合为O₂；在剩余可靠度小于a_L-1的子信道中，按可靠度从高到底选择x₁个子信道，x₁个子信道的序号集合为O₁，其中

将M/L个外码的序号依次标记为1至M/L号，确定与O_i所含子信道序号相同序号的外码承载的信息比特的数量均为i。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

根据信息比特数目为K、母码码长为M进行极化码构造，确定M个子信道中K个信息比特的位置和M-K个冻结比特的位置，得到待编码向量u＝[u₀,u₁,u₂,…,u_M-1]；

将所述待编码向量分为M/L个向量集合{Q₁，Q₂，…，Q_M/L}，每个向量集合包含L个元素，Q₁＝[u₀,u₁,…,u_L-1]，Q₂＝[u_L,u_L+1,…,u_2L-1]，…，Q_M/L＝[u_M-L,u_M-L+1,…,u_M-1]；

将包含1个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₁，将包含2个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W₂，…，将包含L个信息比特的向量集合的向量序号集合记为W_L，得到W₁，W₂，…,W_L；

确定W_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定W_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定W₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述L-1个门限值a₁、a₂、…a_L-2、a_L-1通过如下方式确定：

确定不同码率分别对应的L个第一比例系数α_i、第二比例系数β_i，i∈{1，2，3，…，L-1，L}；

对于每一码率，通过如下方式确定每一码率对应的可靠度门限集合；

通过求解如下方程组确定码率分别为{1/L，2/L，…，(L-1)/L，L/L}的外码的数量{x₁，x₂，…，x_L-1，x_L}：

2<i<＝L时，x_i向上取整，

构造一个信息比特数目为K_seg、冻结比特数目为M/L-K_seg的极化码，在构造所述极化码的过程中，依次确定可靠度最高的x_L个子信道的序号集合为O_L，可靠度次高的x_L-1个子信道的序号集合为O_L-1，…，直至确定出所述极化码对应的L个集合{O₁，O₂，O₃，…，O_L-1，O_L}；

确定O_L中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为门限a₁，确定O_L-1中包含序号对应的子信道的可靠度最小值为门限a₂，…，确定O₁中包含序号对应的子信道的可靠度的最小值为a_L-1。

14.根据权利要求8～13任一项所述的装置，其特征在于，所述第二编码模块用于：

对于所述M/L个外码对应的编码后比特序列，依次从每一个外码对应的编码后比特序列中取出第p个比特，p∈{1，2，…，L}，得到L个包含M/L个比特的比特序列；

依次将每一个所述包含M/L个比特的比特序列作为一个内码的待编码比特序列进行极化编码，得到所述L个内码对应的编码后比特序列。