CN110855299A - 使用极化码编码数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种使用极化码编码数据的方法和装置，具体为一种基于子信道的行重将校验比特映射到所述子信道。所述子信道的行重可以视为克罗内克矩阵的相应行中“1”的数量，或者可以视为2的幂，其中，指数(即汉明权重)是子信道索引的二进制表示中“1”的数量(下文会进一步描述)。在一实施例中，为所述校验比特预留具有特定行重值的候选子信道。然后，可以将K个信息比特映射到K个剩余最可靠子信道，并且可以将多个(例如N–K个)冻结比特映射到剩余最不可靠子信道。进而，可以将所述校验比特映射到所述候选子信道，并且基于所述信息比特的函数确定校验比特值。

Description

使用极化码编码数据的方法和装置
本发明要求以下专利申请案的在先申请优先权：2016年9月15日递交的发明名称为“使用极化码分配动态冻结比特以及对冻结比特构建奇偶函数的方法和设备(Methodand device for assigning dynamic frozen bits and construct a Parity Functionon them in a Polar code)”的第62/395,312号美国临时专利申请案，2016年9月19日递交的发明名称为“使用极化码分配动态冻结比特以及对冻结比特构建奇偶函数的方法和设备(Method and device for assigning dynamic frozen bits and construct a ParityFunction on them in a Polar code)”的第62/396,618号美国临时专利申请案，2016年9月30日递交的发明名称为“并行极化码编码/解码方法和设备(Method and Device ForParallel Polar Code Encoding/Decoding)”的第62/402,862号美国临时专利申请案，2016年12月9日递交的发明名称为“使用查找表构建基于奇偶校验(PC)的极化码的方法(Method for Constructing a Parity Check(Pc)Based Polar Code Using a Look-Up-Table)”的第62/432,448号美国临时专利申请案，2016年12月9日递交的发明名称为“并行奇偶校验(PC)极化构建的方法和系统(Method and system to parallelize paritycheck(PC)-Polar-Construction)”的第62/434,416号美国临时专利申请案，2016年12月13日递交的发明名称为“使用查找表构建基于奇偶校验(PC)的极化码的方法(Method forConstructing a parity check(PC)based Polar Code using a Look-up-Table)”的第62/433,127号美国临时专利申请案，2017年9月8日递交的发明名称为“使用极化码编码数据的方法和装置(Method and Apparatus for Encoding Data Using a Polar Code)”的第15/699,967号美国专利申请案，所有这些在先申请的内容均以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本发明大体上涉及一种数据传输方法和装置，具体涉及一种编码方法和装置。
背景技术
极化码是利用信道极化来提高整体传输容量的线性分组纠错码。具体而言，极化码设计为在较可靠子信道(例如噪声较少的子信道)上传输信息比特，而在较不可靠子信道(例如噪声较多的子信道)上传输固定(或冻结)比特。学术论文“信道极化和极化码(Channel Polarization and Polar codes)”更详细地论述了极化编码，该学术论文通过引入的方式并入本文本中。
发明内容
本发明实施例描述了一种极化编码方法和装置，并大体上实现了技术优势。
根据一实施例，提供了一种使用极化码编码数据的方法。在本实施例中，所述方法包括：通过设备的编码器极化编码信息比特和至少一个校验比特以获取已编码数据。所述至少一个校验比特放置在基于权重参数为所述至少一个校验比特选择的至少一个子信道中。所述方法还包括：向另一设备传输所述已编码数据。在一示例中，所述权重参数包括最小权重。在所述示例中，所述至少一个校验比特可以放置在以下项中：具有所述最小权重的第一数量子信道或权重是所述最小权重两倍的第二数量子信道中的至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述方法还可以包括：从一段有序子信道中选择具有所述最小权重的所述至少一个子信道。具有所述最小权重的所述至少一个子信道可以从所述有序子信道的一段K个子信道中选择，所述K个子信道中每个子信道的可靠度度量都比所述有序子信道的N0–K段中的子信道高，K是信息块长度，N0是母码长度。在所述同一示例或另一示例中，从所述一段有序子信道中选择具有所述最小权重的所述至少一个子信道包括：如果所述一段K个子信道中具有所述最小权重的子信道的数量n大于预定值F，则按可靠度度量降序顺序从所述一段K个子信道中选择具有所述最小权重的F个子信道。在所述示例或另一示例中，所述编码器可以应用奇偶校验函数来确定每个所述至少一个校验比特的值。在所述示例中，所述奇偶校验函数可以为质数奇偶校验函数。在任一上述示例或另一示例中，所述方法还包括：基于所述可靠度度量排序所述有序子信道。在任一上述示例或另一示例中，所述权重参数可以包括最低行重。所述方法还可以包括：选择所述子信道有序序列的K个最可靠子信道的子集中具有所述最低行重的至少一个子信道，其中，子信道的行重是克罗内克矩阵的行中1的数量，所述行对应所述子信道。在所述示例中，选择所述K个最可靠子信道的子集中具有所述最低行重的所述至少一个子信道可以包括：如果所述K个最可靠子信道中具有所述最低行重的子信道的数量n大于预定数量Fp，则选择所述K个最可靠子信道的子集中具有所述最低行重的Fp个子信道。在所述同一示例或另一示例中，可以根据可靠度降序顺序从所述K个最可靠子信道的子集中选择具有所述最低行重的所述至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述方法还可以包括：跳过为所述至少一个校验比特选择的所述至少一个子信道为所述信息比特选择所述子信道有序序列中的子信道，直到为所述信息比特选择的子信道的数量达到K。还提供了一种执行所述方法的装置。
根据又一实施例，提供了一种用于使用极化码编码数据的设备。在本实施例中，所述设备包括编码器，用于对信息比特和至少一个校验比特进行极化编码以获取已编码数据。所述至少一个校验比特放置在基于权重参数为所述至少一个校验比特选择的至少一个子信道中。所述设备还包括接口，用于向另一设备传输所述已编码数据。在任一上述编码实施例的一示例中，所述权重参数包括最小权重。在所述示例中，所述至少一个校验比特可以放置在以下项中：具有所述最小权重的第一数量个子信道或权重是所述最小权重两倍的第二数量个子信道中的至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述编码器还可以用于：从一段有序子信道中选择具有所述最小权重的至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，具有所述最小权重的所述至少一个子信道可以从所述有序子信道的一段K个子信道中选择，其中，所述K个子信道中每个子信道的可靠度度量都比所述有序子信道的N0–K段中的子信道高，K是信息块长度，N0是母码长度。在所述同一示例或另一示例中，所述设备/编码器可以从所述一段有序子信道中选择具有所述最小权重的所述至少一个子信道，以及如果所述一段K个子信道中具有所述最小权重的子信道的数量n大于预定值F，则按可靠度度量降序顺序从所述一段K个子信道中选择具有所述最小权重的F个子信道。在所述示例或另一示例中，所述编码器还可以用于：应用奇偶校验函数来确定每个所述至少一个校验比特的值。在所述示例中，所述奇偶校验函数可以为质数奇偶校验函数。在任一上述示例或另一示例中，所述设备可以基于所述可靠度度量排序所述有序子信道。在任一上述示例或另一示例中，所述权重参数可以包括最低行重，所述编码器还可以用于：选择所述子信道有序序列的K个最可靠子信道的子集中具有所述最低行重的至少一个子信道。子信道的行重是克罗内克矩阵的行中1的数量。所述行可以对应所述子信道。在所述示例中，所述设备可以选择所述K个最可靠子信道的子集中具有最低行重的所述至少一个子信道。所述编码器还可以用于：当所述K个最可靠子信道中具有所述最低行重的子信道的数量n大于预定数量Fp时，选择所述K个最可靠子信道的子集中具有所述最低行重的Fp个子信道。在所述同一示例或另一示例中，可以根据可靠度降序顺序从所述K个最可靠子信道的子集中选择具有最低行重的所述至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述编码器还可以用于：跳过为所述至少一个校验比特选择的所述至少一个子信道为所述信息比特选择所述子信道有序序列中的子信道，直到为所述信息比特选择的子信道的数量达到K。
根据又一实施例，提供了另一种数据编码方法。在本实施例中，所述方法包括：基于子信道集合的子集中子信道的行重为一个或多个校验比特分配一个或多个子信道，以及基于所述子信道集合中剩余子信道的可靠度将信息比特映射到所述剩余子信道，而不将所述信息比特映射到为所述一个或多个校验比特分配的所述一个或多个子信道。所述方法还可以包括：使用极化码编码所述信息比特和所述一个或多个校验比特以获取已编码比特流；以及传输所述已编码比特流。在任一上述编码实施例的一示例中，所述子信道的行重表示克罗内克矩阵的行中1的数量，其中，所述行对应所述子信道。在所述示例或另一示例中，所述行重至少可以包括最小行重。在所述示例中，所述方法可以包括：基于子信道集合的子集中子信道的行重为一个或多个校验比特分配一个或多个子信道，以及为所述一个或多个校验比特分配所述子信道子集中行重等于所述最小行重的多个子信道。在所述同一示例或另一示例中，分配的子信道的数量可以是1，并且可以基于所述集合中子信道的可靠度排序所述子信道以形成子信道有序序列，其中，所述子信道子集包括所述有序序列中的最可靠子信道子集。在所述同一示例或另一示例中，所述最可靠子信道子集可以包括用于承载所述信息比特的K个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述最可靠子信道子集可以包括K+Fp个子信道，其中，K是与所述信息比特相关联的信息块长度，Fp指示所述一个或多个校验比特的数量。在所述同一示例或另一示例中，可以为所述一个或多个校验比特分配所述子信道子集中行重等于所述最小行重的最可靠子信道。在任一上述示例或另一示例中，所述一个或多个校验比特可以包括一个或多个奇偶校验(parity check，PC)比特。在所述示例中，使用极化码编码所述信息比特和所述一个或多个PC比特以获取所述已编码比特流可以包括：根据所述信息比特的值来确定所述一个或多个PC比特的一个或多个值，以及将所述一个或多个PC比特映射到为所述PC比特分配的所述至少一个或多个子信道。
根据又一实施例，提供了一种使用极化码编码数据的设备。在本实施例中，所述设备用于：基于子信道集合的子集中子信道的行重为一个或多个校验比特分配一个或多个子信道，以及基于所述子信道集合中剩余子信道的可靠度将信息比特映射到所述剩余子信道，而不将所述信息比特映射到为所述一个或多个校验比特分配的所述一个或多个子信道。所述设备还用于：使用极化码编码所述信息比特和所述一个或多个校验比特以获取已编码比特流；以及传输所述已编码比特流。在任一上述编码实施例的一示例中，所述子信道的行重表示克罗内克矩阵的行中1的数量，其中，所述行对应所述子信道。在所述示例或另一示例中，所述行重至少包括最小行重。在所述示例或另一示例中，所述设备可以基于子信道集合的子集中子信道的行重为所述一个或多个校验比特分配一个或多个子信道。所述设备还可以用于：为所述一个或多个校验比特分配所述子信道子集中行重等于所述最小行重的多个子信道。在任一上述示例或另一示例中，分配的子信道的数量可以是1，并且可以基于所述集合中子信道的可靠度排序所述子信道以形成子信道有序序列，其中，所述子信道子集包括所述有序序列中的最可靠子信道子集。在任一上述示例或另一示例中，所述最可靠子信道子集可以包括用于承载所述信息比特的K个子信道，以及所述最可靠子信道子集包括K+Fp个子信道，其中，K是与所述信息比特相关联的信息块长度，Fp指示所述一个或多个校验比特的数量。在所述同一示例或另一示例中，为所述一个或多个校验比特分配所述子信道子集中行重等于所述最小行重的最可靠子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述一个或多个校验比特包括一个或多个奇偶校验(parity check，PC)比特。
根据又一实施例，提供了一种用于设备的解码方法。在本实施例中，所述方法包括：从另一设备接收基于已编码数据的信号，其中，所述已编码数据为对信息比特和至少一个校验比特进行极化编码而生成。在本实施例中，所述至少一个校验比特放置在基于权重参数而选择的至少一个子信道中。所述方法还包括：通过所述设备的解码器，使用所述极化码和所述至少一个校验比特解码所述信号以获取所述信息比特。
在一示例中，权重参数包括最小权重。在所述示例中，所述至少一个校验比特可以放置在以下项中：具有所述最小权重的第一数量个子信道或权重是所述最小权重两倍的第二数量个子信道中的至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述选择的至少一个子信道具有所述最小权重，并且是从一段有序子信道中选择所述至少一个子信道。具有所述最小权重的所述至少一个子信道可以从所述有序子信道的一段K个子信道中选择，其中，所述K个子信道中每个子信道的可靠度度量都比所述有序子信道的N0–K段中的子信道高，K是信息块长度，N0是母码长度。在所述示例或另一示例中，每个所述至少一个校验比特的值都基于奇偶校验函数。在所述示例中，所述奇偶校验函数可以为质数奇偶校验函数。在任一上述示例或另一示例中，基于可靠度度量排序所述有序子信道。在任一上述示例或另一示例中，所述权重参数可以包括最低行重，所述选择的至少一个子信道在所述子信道有序序列的K个最可靠子信道的子集中具有最低行重，其中，子信道的行重是克罗内克矩阵的行中1的数量，所述行对应所述子信道。在所述同一示例或另一示例中，根据可靠度降序顺序从所述K个最可靠子信道的子集中选择具有所述最低行重的所述至少一个子信道。在所述同一示例或另一示例中，跳过为所述至少一个校验比特选择的所述至少一个子信道为所述信息比特选择所述子信道有序序列中的子信道，直到为所述信息比特选择的子信道的数量达到K。还提供了一种执行所述方法的装置。
根据又一实施例，提供了一种用于设备的解码方法。在本实施例中，所述方法包括：从另一设备接收基于已编码比特流的信号，其中，所述已编码比特流通过使用极化码编码信息比特和一个或多个校验比特而产生。将所述一个或多个校验比特映射到基于子信道集合的子集中子信道的行重分配的一个或多个子信道，所述信息比特基于所述子信道集合中剩余子信道的可靠度映射到所述剩余子信道。所述方法还包括：使用所述极化码和所述一个或多个校验比特解码所述信号以获取所述信息比特。
在任一上述解码实施例的一示例中，所述子信道的行重表示克罗内克矩阵的行中1的数量，其中，所述行对应所述子信道。在所述示例或另一示例中，所述行重至少可以包括最小行重。在所述示例中，基于子信道集合的子集中子信道的行重为所述一个或多个校验比特分配一个或多个子信道。在另一示例中，为所述一个或多个校验比特分配所述子信道子集中行重等于所述最小行重的多个子信道。在所述同一示例或另一示例中，分配的子信道的数量可以是1，并且可以基于所述集合中子信道的可靠度排序所述子信道以形成子信道有序序列，其中，所述子信道子集包括所述有序序列中的最可靠子信道子集。在所述同一示例或另一示例中，所述最可靠子信道子集可以包括用于承载所述信息比特的K个子信道。在所述同一示例或另一示例中，所述最可靠子信道子集可以包括K+Fp个子信道，其中，K是与所述信息比特相关联的信息块长度，Fp指示所述一个或多个校验比特的数量。在所述同一示例或另一示例中，可以为所述一个或多个校验比特分配所述子信道子集中行重等于所述最小行重的最可靠子信道。在任一上述示例或另一示例中，所述一个或多个校验比特可以包括一个或多个奇偶校验(parity check，PC)比特。在所述示例或另一示例中，所述一个或多个PC比特的一个或多个值基于所述信息比特的值。
附图说明
为了更透彻地理解本发明及其优点，现参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1为示出了如何可以从核产生极化编码生成矩阵的一示例的图；
图2为示出了用于生成码字的极化编码生成矩阵的示例用法和示例极化编码器的示意图的图；
图3为示出了宽度受最大给定列表大小限制并在连续消除列表(SuccessiveCancellation List，SCL)极化解码器中使用的示例判决列表数的一部分的图；
图4为示出了基于2x2核的极化编码器的示例的框图；
图5A至图5G为说明如何计算行重以及如何使用行重来选择预留给奇偶校验(parity check，PC)比特的候选子信道的表格；
图6A至图6G为说明如何使用汉明权重来选择预留给奇偶校验(parity check，PC)比特的候选子信道的表格；
图7为编码信息比特序列的实施例方法的流程图；
图8为编码信息比特序列的实施例方法的流程图；
图9为编码信息比特序列的实施例方法的流程图；
图10为通信系统的框图；
图11为在极化编码期间选择冻结比特的实施例方法的流程图；
图12为在极化编码器/解码器中实施的寄存器的框图；
图13A至图13D为不同极化码获取的误码率(block error rate，BLER)的图表；
图14A至图14B为使用不同极化码编码数据流时获取的估计噪声电平的图表；
图15为实施例无线设备的框图；
图16为使用并行比较操作来识别要预留给PC比特的子信道的实施例技术的图；
图17为编码信息比特序列的实施例方法的流程图；
图18为编码信息比特序列的另一实施例方法的流程图；
图19为编码信息比特序列的另一实施例方法的流程图；
图20为另一实施例编码器的图；
图21为子信道有序序列的图；
图22为奇偶校验解码器使用的实施例循环移位寄存器操作的图；
图23为奇偶校验函数的图；
图24为编码信息比特序列的实施例方法的流程图；
图25为实施例处理系统的框图；
图26为实施例收发器的框图。
具体实施方式
下文将详细论述实施例的撰写和使用。但应了解，本发明提供的许多适用的发明性概念可实施在多种具体环境中。所述具体实施例仅仅说明用以撰写和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
在极化编码期间可以将校验比特添加到信息比特串，以便于接收器处的解码以及差错检测或校正。在本发明中，术语“奇偶校验(parity check，PC)比特”、“校验比特”和“动态冻结比特”可互换使用。尽管本发明的大部分内容在校验比特这一语境中论述发明性实施例，但应理解，校验比特是特定类型的辅助比特，可以使用其它类型的辅助比特来应用本文公开的原理，例如循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)比特、校验和比特、哈希函数比特、保用密码、重复码或差错检测比特或代码等其它差错校正比特或代码。在一些实施例中，校验比特称为奇偶校验(parity check，PC)冻结比特(或简称为“PF比特”)。
在极化编码期间插入(P个)校验比特会出现的一个问题是：如何(在N个子信道中)选择用来传输校验比特的子信道。在极化编码期间处理校验比特的一个选择是：将待编码的(K个)信息比特(还可以包括其它辅助比特)映射到最可靠子信道，然后，将校验比特映射到将信息比特映射到最可靠子信道之后可用的第二最可靠子信道。另一选择是：将校验比特映射到最可靠子信道，然后，将信息比特映射到将校验比特映射到最可靠子信道之后可用的第二最可靠子信道。
模拟表明，相比基于子信道的行重将校验比特映射到子信道的实施例技术，上述两选项提供的性能水平通常更低。子信道的行重可以视为克罗内克矩阵的对应行中“1”的数量，或者可以视为2的幂，其中，指数(即汉明权重)是子信道索引的二进制表示中“1”的数量(下文进一步描述)。在一实施例中，为校验比特留用具有特定行重值(例如最小行重wmin或最小行重的两倍2*wmin)的候选子信道。预留给校验比特的候选子信道不一定是最可靠子信道，这可以基于下文针对计算行重进行的描述来理解。在识别出候选子信道之后，将K个信息比特映射到K个剩余最可靠子信道，并且将多个(例如N–K个)冻结比特映射到剩余最不可靠子信道。将校验比特映射到候选子信道，并且基于信息比特的函数确定校验比特值。
确定子信道的行重的方式有很多。在一实施例中，可以根据与子信道相关联的信道索引的汉明权重计算行重。汉明权重是表示信道索引的二进制序列中非零元素的数量。在一示例中，基于子信道(N个)的信道可靠度将子信道排序为有序序列(Q)，使得有序序列(Q)基于子信道的可靠度按升序顺序(Q0、Q1、……QN)(其中，QN是最可靠子信道)列出子信道。然后，可以基于最可靠信道子集的行重来识别在本发明中可互换表示为wmin或dmin的最小行重值，其中，最可靠信道子集可以为用于K个信息比特的最可靠K子集(例如Q(N-K+1)……QN)或用于K个信息比特和P个校验比特的最可靠(K+P)子集(例如Q(N-K-P)……QN)等。然后，可以使用最可靠子信道子集中的最小行重值来为校验比特预留子信道。
在一些实施例中，如果动态计算wmin参数的过程增加了编码操作的时延，则可以使用查找表(look up table，LUT)来确定wmin参数。
具体而言，基于LUT的技术通过以下方式离线生成查找表：根据信息块长度(K)和在极化编码期间可能会使用的母码长度(M)的可能组合计算可能的wmin参数。然后，于在线极化编码期间使用查找表确定wmin参数。表1提供可以用于确定代码参数的查找表的示例，查找表包括wmin参数和用于确定待预留给校验比特的候选子信道数量的索引(f1，f2)(更多详细信息见下文)。
w<sub>min</sub>,f<sub>1</sub>,f<sub>2</sub> K＝100 K＝400 K＝1000 K＝2000 K＝4000 K＝6000 K＝8000
K/M＝1/5 32,12,0 32,5,7 32,2,11 32,1,13 64,20,0 64,20,0 64,21,0
K/M＝1/3 32,13,0 16,4,9 16,1,13 32,19,0 32,21,0 32,17,4 32,15,5
K/M＝2/5 8,1,8 16,10,4 16,5,10 16,3,13 16,2,14 16,1,15 16,1,16
K/M＝1/2 8,10,1 8,1,10 16,17,0 16,14,3 16,9,8 16,7,10 16,6,11
K/M＝2/3 4,3,7 8,15,0 8,7,7 8,5,10 8,3,12 8,2,14 8,2,14
K/M＝3/4 4,11,0 4,1,10 8,15,0 8,17,0 8,16,1 8,7,8 8,11,7
K/M＝5/6 2,1,6 4,5,5 4,4,7 4,2,10 4,1,12 4,1,12 8,18,0
K/M＝8/9 2,2,4 4,11,0 4,12,1 4,8,4 4,4,9 4,3,10 4,3,10
表1
于在线极化编码期间确定wmin参数所需的时间受查找表大小的影响很大，因为表越大，需要的搜索时间通常越长。因此，编码器的时延要求可能会限制查找表中可用编码组合的粒度，从而影响编码性能。
本发明的其它实施例提供一种低时延技术，该技术基于最小汉明权重(umin)参数为校验比特预留或分配子信道，从而规避了行重计算。如上所述，可以根据汉明权重计算行重。在一示例中，基于等式r w＝2hw计算，其中，rw是给定子信道的行重，hw是给定子信道的信道索引的二进制表示的汉明权重。符号“hw”和“u”在本文中可互换使用来指代汉明权重。由此显而易见，与最低汉明权重相关联的子信道也会具有最低行重。因此，可以基于与最可靠信道子集(例如Q(N-(K+Fp))、……、QN)中的子信道相关联的汉明权重来识别最小汉明权重(umin)，然后使用最小汉明权重来为校验比特预留子信道。
如下所述，有时使用最小行重值的两倍(2*wmin)以及wmin来为校验比特预留子信道。例如，可以为校验比特预留行重等于wmin的第一数量(例如f1)个最可靠子信道，以及可以为校验比特预留行重等于2*wmin的第二数量(例如f2)个最可靠子信道。根据等式r w＝2hw，显然2*wmin参数对应1加最小汉明权重。因此，本发明实施例可以为校验比特预留汉明权重等于最小汉明权重的第一数量个最可靠子信道，以及可以为校验比特预留汉明权重等于1加最小汉明权重的第二数量个最可靠子信道。
下文简述了极化编码，以帮助理解随后将更详细描述的本发明的这些以及其它发明性方面。图1为通过说明性示例示出了如何能从核G2 100产生极化编码生成矩阵的图。应注意，图1仅为示例。也可以是其它形式的核。极化来自“嵌套”方式，生成矩阵是通过“嵌套”方式从核(或核组合)中创建而成。
图1中的2次克罗内克积矩阵
Figure BDA0002145889110000071
102和3次克罗内克积矩阵
Figure BDA0002145889110000072
是极化编码生成矩阵的示例。可以扩展图1中所示的生成矩阵方法以产生m次克罗内克积矩阵
Figure BDA0002145889110000073
可以从基于矩阵核G2 100的克罗内克积矩阵形成极化码。对于码字长度为N＝2m的极化码，生成矩阵为图2为示出了用于生成码字的极化编码生成矩阵的示例用法和示例极化编码器的示意图的图。在图2中，生成矩阵
Figure BDA0002145889110000081
用于产生长度为23＝8的码字。通过输入矢量u＝[0 0 0 u3 0 u5 u6 u7]与生成矩阵
Figure BDA0002145889110000082
的乘积来形成码字x，如200所示。输入矢量u由信息比特和固定或冻结比特组成。在图2所示的具体示例中，N＝8，所以输入矢量u是8比特矢量，并且码字x是8比特矢量。输入矢量在位置0、1、2和4处具有冻结比特，在位置3、5、6和7处具有信息比特。212表示生成码字的编码器的示例实施方式，其中，冻结比特都设为0，带圈的“+”符号表示模2加法。对于图2的示例，基于K＝4个信息比特和N–K＝4个冻结比特形成N＝8比特输入矢量。这种形式的代码称为极化码，编码器称为极化编码器。用于解码极化码的解码器称为极化解码器。在图2所示的示例中，冻结比特设为零。然而，冻结比特可以设为编码器和解码器已知的其它固定比特值。为便于描述，本文考虑的是全零冻结比特，并且可能通常优选的也是全零冻结比特。
图3为示出了宽度受最大给定列表大小限制并在SCL极化解码器中使用的示例判决列表数的一部分的图。在图3中，列表大小L为4。示出了决策树的五级：302、304、306、308、310。尽管示出了五级，但应理解，解码N个比特的决策树应具有N+1级。在根级302之后的每一级，多达4个幸存解码路径中的每一条扩展了1个比特。根节点320的叶节点或子节点表示第一比特的可能选择，后续叶节点表示后续比特的可能选择。例如，从根节点320到叶节点330a的解码路径表示估计的码字比特序列：0，1，0，0。在级308处，可能路径的数量大于L，因此识别出具有最高似然的L条路径(最佳路径度量(path metric，PM))，并且丢弃剩余路径。在图3中，以粗体示出了在级306处的路径排序和修剪之后幸存的解码路径。同样地，在级310处，可能路径的数量也大于L，因此识别出具有最高似然的L条路径(最佳PM)，并且也丢弃剩余路径。在所示示例中，终止于叶节点330a、330b、330c和330d的路径代表最高似然路径。终止于叶节点340a、340b、340c、340d的路径是丢弃的较低似然路径。
SCL解码可以进一步分为CRC辅助列表解码和纯列表解码。在后者中，选择似然最高的幸存路径。SC解码是纯列表解码的特例，其列表大小L＝1。CRC校验在最终路径选择中可以提供更好的差错校正性能，但在SCL解码中是可选的。在解码期间选择最终路径时，可以只使用基于输入矢量中包括的校验或“PC”比特的奇偶校验等其它操作，和/或与CRC一起使用。
SCL解码可以提高代码大小有限的极化码的性能。然而，与具有相似码长和码率的低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)码和Turbo码相比，SCL解码的误码率(Block Error Rate，BLER)可能比设计良好的LDPC码和Turbo码差。CRC辅助SCL(CRC-aidedSCL，CA-SCL)解码可以提高码长有限的极化码的BLER性能。例如，列表大小L＝32的CA-SCL解码器提供的性能可以比计算复杂度相似的LDPC码和Turbo码高很多。
通过SC型解码器，极化码实际上将信道划分为N个子信道。N称为母码长度，并且在Arikan极化码中始终为2的幂，其中，Arikan极化码是基于2x2矩阵的极化核。对极化码进行代码构建的关键是确定为信息比特选择或分配哪些本文也称为子信道的比特信道以及将哪些子信道分配给冻结比特。在一些实施例中，还将一个或多个子信道分配给PC、CRC和/或在本文中称为辅助比特的用于帮助解码的其它类型比特。就极化理论而言，分配给冻结比特的子信道称为冻结子信道，分配给信息比特的子信道称为信息子信道，额外的辅助子信道可以分配给用于帮助解码的辅助比特。在一些实施例中，辅助比特被视为信息比特的一种，会为信息比特选择或分配更可靠的子信道。
上文描述了基于2x2Arikan核G2的克罗内克积的极化编码器。图4为示出了基于2x2核的极化编码器的示例的框图。图4中标记了子信道和已编码比特，并且如上所述，极化码将信道划分为N个子信道。将信息块和冻结比特分配到N个子信道上，极化编码器将得到的大小为N的矢量乘以NxN克罗内克矩阵以生成包括N个编码比特的码字。信息块至少包括信息比特，并且还可以包括CRC比特或校验比特等辅助比特。子信道选择器可以耦合到极化编码器以至少为信息比特和任何辅助比特选择子信道，任何剩余子信道则为冻结子信道。
对于基于2x2核和NxN克罗内克矩阵的极化码，N为2的幂。本文中，此类型的核和基于这种核的极化码作为说明性示例论述。质数核(例如3x3或5x5)或者用于产生更高阶核的(质数或非质数)核组合等其它形式的极化核可以在代码子信道中产生极化。还应注意，打孔、截短、零填充和/或重复等已编码比特处理可以与基于2x2核或其它类型的核的极化码一起使用，以用于速率匹配或其它目的等。
SC、SCL或CA-SCL解码的结果是：子信道上出现极化现象。一些子信道容量大，一些子信道容量小。换言之，一些子信道信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)相当高，而另一些子信道信噪比较低。这些度量是可以用于量化或分类子信道“可靠度”的特征的示例。也可以使用指示子信道可靠度的其它度量。
代码构建涉及确定码率(信息比特数量K或者多少个子信道要承载信息比特)以及选择要承载信息比特的N个可用子信道中的特定K个子信道。本文为了便于引用，信息比特可以包括待编码的输入比特，可能包括CRC比特、校验比特和/或用于帮助解码的其它辅助比特。子信道选择基于子信道的可靠度，通常选择可靠度最高的子信道作为承载信息比特的信息子信道。
可以在一个或多个有序序列等中指定子信道可靠度。可以为码长Nmax计算单独的、嵌套的、独立于SNR的子信道有序序列，从较长的Nmax序列中选择较短码长N的有序序列。或者，可以根据不同的母码长度Ni计算多个有序序列，并且可以基于优选码长为特定代码选择母码长度序列中的一个。另一可能选择是：根据SNR值等计算多个有序序列，并且基于测量的SNR选择有序序列。
还有若干个计算子信道可靠度的方法。例如，根据2011年6月R.Pedarsani在EPFL主项目的“极化码：构建和性能分析(Polar Codes：Construction and PerformanceAnalysis)”中所提出的精灵辅助方法，编码器在不同子信道上对解码器已知的训练序列进行编码。解码器向编码器反馈解码结果，从而编码器可以计算每个子信道的可靠度统计数据，以及获取子信道上适配较好的可靠度矢量。
2016年5月在非专利文献出版物中标题为“极化码的高斯近似评估和优化(Evaluation and Optimization of Gaussian Approximation for Polar Codes)”提出的高斯近似(Gaussian-approximation，GA)方法假设每个编码比特的差错概率相等。通过密度演化(density evolution，DE)算法从差错概率中获取子信道的可靠度。由于已编码比特的这个差错概率与接收SNR有关，所以这种方法与SNR有关并且计算复杂。
有若干种从核及其生成矩阵生成有序序列的方法。不一定每种方法都可以产生嵌套序列，并且该嵌套序列可能不一定是唯一的。例如，可以基于如2016年7月29日递交的第CN201610619696.5号中国专利申请案中所公开的极化权重或者基于如2016年12月23日递交的第62/438565号美国专利申请案中所公开的汉明权重来生成嵌套的有序序列，这两个在先申请的内容均以引入的方式并入本文本中。也可以同时/只使用其它技术。
汉明权重可以如何用作选择辅助子信道的第二度量的示例在2016年12月12日递交的第62/433127号美国临时专利申请案中有更详细的论述，该在先申请的内容均以引入的方式并入本文本中。应注意，汉明权重只是可以用作第二度量的一示例度量。其它示例包括汉明权重的函数(例如，如2016年12月9日递交的第62/432448号美国临时专利申请案中所公开的行重)，该在先申请的内容均以引入的方式并入本文本中。一般而言，同样指示(极化)可靠度的任何其它度量可以用作第二度量。在另一替代方案中，第二度量不同于第一度量，但是也与极化可靠度相关或者指示极化可靠度。然而，在又一替代方案中，子信道的自然顺序可以用作第二度量，以便选择信息子信道中的末尾子信道(例如按自然数升序顺序)作为辅助子信道等。
在一些实施例中，可以使用两个以上的度量来选择辅助子信道。另外，可以使用任一使用上述度量的各种辅助子信道选择算法。存在其它可能的办法来选择辅助子信道。
如上所述，为便于接收器处的差错校正或检测以及帮助解码，可以在输入比特流中包括CRC比特或校验比特等辅助比特。在极化编码期间插入辅助比特会出现的一个问题是：如何选择用来传输辅助比特的子信道。具体而言，极化编码器通常将信息比特映射到最可靠子信道或在最可靠子信道上传输信息比特，同时将冻结比特映射到较可靠子信道或在较可靠子信道上传输冻结比特。当已编码比特流也引入辅助比特时，问题就变成最可靠信道应该用于校验比特还是信息比特。
在极化编码期间处理校验比特的一种选择是：将信息比特映射到最可靠子信道(例如基于有序序列)，然后，将校验比特映射到在将信息比特映射到最可靠子信道之后可用的第二最可靠子信道。这样，信息比特在比校验比特的更可靠的信道上传输。另一选择是：将校验比特映射到最可靠子信道，然后，将信息比特映射到将校验比特映射到最可靠子信道之后可用的第二最可靠子信道。这样，校验比特在比信息比特的更可靠的信道上传输。
模拟表明，实际上可以通过以下混合方法来实现更高级别的编码性能：将校验比特和信息比特散置到最可靠信道上。虽然信息比特的子信道选择可以基于(例如有序序列指示的)子信道极化可靠度，但是校验比特的子信道选择可以不仅仅是基于极化可靠度度量，以使这些校验子信道的位置能够在信息子信道中更随机或更有效地分布等。
在一些实施例中，使用两个不同度量来选择校验或PC子信道。例如，第一度量可以是极化可靠度度量(例如有序序列)，第二度量可以是权重，例如子信道的汉明权重(或者诸如行重的汉明权重函数)。在一实施例中，基于极化可靠度度量和汉明/行重等一个以上的度量选择承载期望数量的校验比特所需的所有子信道；而在其它实施例中，基于极化可靠度度量和汉明/行重等一个以上的度量选择校验比特的子信道子集，并基于极化可靠度度量等单个度量选择剩余子集。
可以优选汉明权重，部分是因为里德-穆勒码(Reed-Muller，RM)使用汉明权重，部分是因为汉明权重简单。可认为RM码是极化码的特殊示例，因为RM码是基于汉明权重而不是极化可靠度，并且RM码使用最大似然(Maximum-Likelihood，ML)解码算法(如果码长很小，基于汉明权重的RM码接近ML性能边界)，但可以通过SC或SCL解码进行解码。
本文将子信道的汉明权重定义为生成矩阵的行的汉明权重。在极化码中，子信道的汉明权重与子信道的生成矩阵中该子信道的行重相关(行重＝2^(汉明权重))。在一些实施例中，行重指示子信道的信息所分布的已编码比特的数量。一般而言，输入子信道的信息比特所分布的已编码比特越多，子信道越稳健，因此可靠度越高。
汉明权重或诸如行重的汉明权重函数如何可以用作用于为校验比特选择子信道的第二度量的示例在2016年12月12日递交的发明名称为“使用查找表构建基于奇偶校验的极化码的方法(Method for Constructing a parity check(PC)based Polar Code usinga Look-up-Table)”的第62/433,127号美国临时专利申请案中有更详细的论述，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。应注意，这些只是可以用作第二度量的示例度量。一般而言，同样指示(极化)可靠度的任何其它度量可以用作第二度量。在另一替代方案中，第二度量不同于第一度量，但是也与极化可靠度相关或者指示极化可靠度。然而，在又一替代方案中，子信道的自然顺序可以用作第二度量，以便选择信息子信道中的末尾子信道作为辅助子信道等。在一些实施例中，可以使用两个以上的度量来选择辅助子信道。另外，可以使用任一使用上述度量的各种辅助子信道选择算法。存在其它可能的办法来选择辅助子信道。
在第62/433,127号的美国临时专利申请案中描述的实施例技术中，在将信息比特映射到子信道之前，为校验比特预留和/或选择候选子信道。在预留出候选子信道之后，将信息比特映射到剩余最可靠子信道，并且将多个冻结比特映射到剩余最不可靠子信道。然后，基于信息比特的函数来确定预留子信道的校验比特值。应注意，预留给校验比特的候选子信道不一定是最可靠子信道，但通常情况下，确实至少包括一些可靠子信道或者比传输信息比特的至少一个子信道更可靠的一些子信道。这样，信息比特和校验比特以解码概率得以提高的方式散置在最可靠信道上。
如上所述，在极化编码期间，可以为PC比特预留或留出一些子信道。图5A至图5G示出了当四个信息比特的序列编码成母码长度为16时编码过程会如何进行的示例。图5A描绘了列举出对应于母码长度16的子信道u0、u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7、u8、u9、u10、u11、u12、u13、u14、u15的表格。表格中的第二行列出了每个子信道的信道极化可靠度。然后，可以基于信道可靠度排序子信道。图5B描绘了列举出子信道u0、u1、u2、u4、u8、u3、u5、u6、u9、u10、u12、u7、u11、u13、u14、u15的有序序列(Q)的表格。然后，可以根据信道索引计算每个信道的行重。在一示例中，行重基于以下等式计算：r w＝2hw，其中，rw是给定子信道的行重，hw是信道索引的二进制表示的汉明权重。图5C描绘了列举出子信道有序序列中每个子信道的二进制表示、汉明权重和行重的表格。
接下来，确定子信道子集，以便确定将用于为PC比特预留子信道的一组参数：wmin、2*wmin、f1和f2。用于承载信息比特和校验比特的子信道子集等于K+Fp，其中K是信息块长度(例如待编码信息比特的数量)，Fp是与在信道传输的校验比特的数量相对应的参数。在一实施例中，根据以下函数计算Fp：Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)，其中，N是母码长度，M是待传输(例如打孔后)码字中(编码)比特的数量，K/M是实现的码率，α是用于改变校验比特与信息比特的比率的权重因子。然而，Fp可以使用不同的函数，例如对数量相对较小的校验比特效果很好的Fp＝log2((M-K)/32。或者，如果使用了不同类型的辅助比特(校验比特除外)和/或不同类型的校验函数(PC函数除外)，则该函数可以不同。通常，PC比特的数量Fp通常可以是K和N(以及M，如果M<N且使用了截短或打孔)的任何函数。在又一实施例中，Fp可以是独立于K和N(和/或M)的固定值，例如3。在又一实施例中，Fp可以表示将会映射到候选子信道(具有最小行重wmin)的、校验比特总数(例如3个)的期望集合或子集(例如1个)，而剩余校验比特(例如2个)将根据不同度量映射到其它子信道(例如K(或K+Fp)个最可靠子信道中的最不可靠子信道)。Fp可以为其它可能值。
在使用PC比特和Fp的上述函数的实施例中，α参数设为1到2之间的值。在其它实施例中，α参数设为1到1.5之间的值。较高的α值通常会生成较高的最小码距。在该示例中，Fp等于2。这样，用于承载信息比特和校验比特的子信道子集包括6个最可靠子信道(即K+Fp＝4+2＝6)：子信道u12、u7、u11、u13、u14和u15。接下来，确定一个或多个行重值。从中可以看出，K+Fp子集中最小行重wmin为4。在该示例中，确定了子信道u12、u7、u11、u13、u14和u15的子集中行重值，包括分别为4和8的最小行重(wmin)和最小行重的两倍(2*wmin)。还确定第一索引(f1)和第二索引(f2)。第一索引(f1)确定将给PC比特预留多少个行重等于wmin的子信道，第二索引(f2)确定将给PC比特预留多少个行重等于2*wmin的子信道。在该示例中，f1和f2分别等于1和1。
然后，基于参数wmin、2*wmin、f1和f2为PC比特预留子信道。在该示例中，选择具有行重wmin(即等于4)的最可靠子信道和行重等于2*wmin(即等于8)的最可靠子信道，这包括子信道u12和u14。图5D描绘了示出了预留给PC比特的子信道的图表。然后，将信息比特映射到剩余最可靠信道。图5E描绘了示出了如何将子信道u15、u13、u11和u7映射到四个信息比特的图表。在该示例中，K＝4和N＝16。在其它示例中，可以将不同数量的信息比特映射到子信道。然后，将剩余子信道映射到冻结比特。图5F描绘了示出了如何将子信道u10、u9、u6、u5、u3、u8、u4、u2、u1和u0映射到冻结比特的图表。
在一些实施例中，在将冻结比特集合进行映射之后，编码器选择冻结比特集合中的一些子信道来承载PC比特。图5G描绘了示出可以如何选择冻结子信道来承载PC比特的图表。如表所示，选择冻结集合中行重等于wmin或2*wmin的子信道来承载PC比特。在该示例中，将子信道u10、u9、u6、u5和u3映射到额外的PC比特。在其它一些实施例中，可以为额外PC比特选择所有冻结子信道。
除了基于wmin、2*wmin、f1和f2为Fp个PC比特预留或选择Fp个子信道，编码器还可以使用这些参数的不同集合或子集来预留子信道。在一实施例中，(仅)基于wmin预留N个子信道或M<N个子信道(如果使用了打孔或截短)的(K+Fp)最可靠子集内的Fp个子信道，例如预留行重等于wmin值的Fp个子信道(更多详细信息见下文)。在一些实施方式中，如果(K+Fp)子集中存在更多行重等于wmin的子信道，则预留最可靠的Fp个子信道。在一些实施方式中，该选择同样适用于以下情况：在K+Fp个最可靠子信道内行重等于2*wmin的子信道的数量超过f2。在其它实施方式中，预留(K+Fp)子集中行重等于wmin(或2*wmin)的Fp个最不可靠子信道。在又一其它实施方式中，可以增加PC比特的数量，使得为PC比特预留行重等于wmin的所有子信道。在又一其它实施方式中，Fp表示基于wmin和/或2*wmin预留给PC比特的子信道总数(例如3个)的集合或子集(例如1个)，以及基于另一度量预留给PC比特的子信道总数的剩余子集(例如2个)，例如K(或K+Fp)个最可靠子信道内的最不可靠子信道。其它实施方式也是可能的。
在一些实施例中，除了预留(K+Fp)子集中的Fp个子信道之外，编码器可以选择冻结比特集合(N–K–Fp)中的一些子信道来承载额外PC比特。在其它实施例中，除了(K+Fp)子集中行重等于wmin的Fp个子信道之外，还选择冻结比特集合中的所有子信道来承载PC比特。
在一些实施例中，当基于与子信道相关联的行重来映射PC比特时，行重计算可能会将时延引入编码过程中。本发明其它实施例通过基于子信道的汉明权重预留子信道来减少时延，因此避免了计算行重的额外步骤。图6A至图6G示出了在极化编码过程中可以如何使用汉明权重来为PC比特预留子信道的示例。在该示例中，将四个信息比特的序列编码成母码长度为16。图6A描绘了对应于母码长度为16的子信道u0、u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7、u8、u9、u10、u11、u12、u13、u14、u15的表格。表格中的第二行列出了每个子信道的信道极化可靠度。可以基于信道可靠度排序子信道。图6B描绘了列举出子信道u0、u1、u2、u4、u8、u3、u5、u6、u9、u10、u12、u7、u11、u13、u14、u15的有序序列(Q)的表格。可以为每个子信道确定每个信道索引的汉明权重。图6C描绘了列举出子信道有序序列中每个子信道的汉明权重的表格。
接下来，确定子信道子集，以便确定将用于为PC比特预留子信道的参数：最小汉明权重(umin)、f1和f2。用于承载信息比特和校验比特的子信道子集等于K+Fp，其中，K是信息块长度，Fp是根据以下函数计算的参数：Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)，其中，N是母码长度，M是待传输(例如打孔后)码字中已编码比特的数量，K/M是实现的码率，α是用于改变校验比特与信息比特的比率的权重因子。然而，根据实施方式，Fp可以使用不同的函数，例如对数量相对较小的PC比特效果很好的Fp＝log2((M–K)/32。或者，如果使用了不同类型的辅助比特(PC比特除外)和/或不同类型的校验函数(PC函数除外)等，则可以使用不同函数。一般而言，PC比特的数量Fp通常可以是K、N以及M(如果M<N且使用了截短或打孔)的任何函数。在另一实施例中，Fp可以为独立于K和N(和/或M)的固定值，例如3，或者可以表示将会映射到具有最小行重wmin的候选子信道的、校验比特总数(例如3个)的期望集合或子集(例如1个)，而剩余校验比特(例如2个)将根据不同度量映射到其它子信道(例如K(或K+Fp)个子信道中的最不可靠子信道)。在图6A至图6G的示例中，Fp等于2，最可靠子信道子集包括6个最可靠子信道(即K+Fp＝4+2＝6)，即子信道u12、u7、u11、u13、u14和u15。接下来，确定子信道子集的最小汉明权重。在该示例中，根据子信道u12的汉明权重，最小汉明权重是2。还确定第一索引(f1)和第二索引(f2)。第一索引(f1)确定将给PC比特预留多少个汉明权重等于umin的子信道，第二索引(f2)确定将给PC比特预留多少个汉明权重等于1+umin的子信道。在该示例中，f1和f2分别等于1和1。
然后，基于参数umin、1+umin、f1和f2为PC比特预留子信道。在该示例中，选择汉明权重等于umin(即等于2)的最可靠子信道和汉明权重等于1+umin(即等于3)的最可靠子信道，这包括子信道u12和u14。图6D描绘了示出了预留给PC比特的子信道的表格。然后，将信息比特映射到剩余最可靠子信道。图6E描绘了示出了如何将子信道u15、u13、u11和u7映射到四个信息比特的表格。然后，将剩余子信道映射到冻结比特。图6F描绘了示出了如何将子信道u10、u9、u6、u5、u3、u8、u4、u2、u1和u0映射到冻结比特的表格。
在一些实施例中，编码器从冻结比特集合中选择额外子信道来承载PC比特。图6G描绘了示出了如何选择冻结集合中汉明权重等于umin或1+umin的子信道来承载PC比特的表格。在该示例中，预留子信道u10、u9、u6、u5和u3来承载额外PC比特。在其它一些实施例中，可以为额外PC比特选择所有冻结子信道。
除了基于umin、f1和f2为Fp个PC比特预留或选择Fp个子信道，编码器还可以使用这些参数的不同集合或子集来预留子信道。在一实施例中，(仅)基于umin预留N个(或M<N个，如果使用了打孔或截短)子信道的(K+Fp)最可靠子集内的Fp个子信道，例如预留汉明权重等于umin值(更多详细信息见下文)的Fp个子信道。在一些实施方式中，如果(K+Fp)子集中存在更多汉明权重等于umin的子信道，则预留最可靠的Fp个子信道。在一些实施方式中，该选择同样适用于以下情况：在K+Fp个最可靠子信道内行重等于2*wmin的子信道的数量超过f2。在其它实施方式中，预留(K+Fp)子集中最不可靠Fp个子信道。在又一其它实施方式中，可以增加PC比特的数量，使得为PC比特预留汉明权重等于umin的所有子信道。在又一其它实施方式中，Fp表示基于wmin和/或2*wmin预留给PC比特的子信道总数(例如3个)的子集(例如1个)，基于另一度量预留剩余子集(例如2个)，例如K(或K+Fp)个最可靠子信道内的最不可靠子信道。其它实施方式也是可能的。
在一些实施例中，除了预留(K+Fp)子集中的Fp个子信道之外，编码器可以选择冻结比特集合(N–K–Fp)中的一些子信道来承载额外PC比特。在其它实施例中，除了(K+Fp)子集中行重等于wmin的Fp个子信道之外，还选择冻结比特集合中的所有子信道来承载PC比特。
本发明实施例提供了一种基于权重参数为校验比特选择、预留或分配一个或多个子信道的技术。图7为可以由无线设备执行的使用极化码编码数据的方法700的流程图。在步骤710处，无线设备基于权重参数从可能是基于可靠度度量排序好的一段子信道中(预)选择用于承载至少一个校验比特的至少一个子信道(例如候选子信道)。权重参数可以是最小行重(例如wmin、dmin)参数。在一示例中，有序子信道包括一段K个子信道和一段N0–K个子信道，无线设备从一段K个子信道中选择具有最小权重(dmin)的至少一个候选子信道。在该示例中，所有K个子信道中每个子信道的可靠度度量比所有N0–K个子信道高。在该示例中，K表示可以包括或不包括其它辅助比特(例如CRC比特)的待编码信息比特的数量或的信息块长度，而N0表示母码长度。在另一示例中，如果段K中具有最小权重的子信道的数量n大于预定值F，则无线设备按可靠度度量的降序顺序(例如从高可靠度到低可靠度)从一段K个子信道中选择具有最小权重的F个子信道。在另一示例中，无线设备基于最小权重(dmin)选择第一数量个子信道和/或基于最小权重的两倍(2*dmin)选择第二数量个子信道。在又一示例中，无线设备基于与极化码相关联的码长和待编码数据的信息块长度的函数等选择至少一个子信道。在再一示例中，无线设备选择通常分配给冻结比特的所有子信道作为用于承载至少一个校验比特的子信道。
在再一示例中，无线设备选择(N)个子信道有序序列的K个最可靠子信道的子集中具有最低行重的至少一个子信道。在该示例中，子信道的行重是(大小为N的)克罗内克矩阵内与子信道相对应的行中1的数量。在又一示例中，如果在K个最可靠子信道中具有最低行重的子信道的数量n大于预定数量Fp，则无线设备可以选择K个最可靠子信道的子集的n个子信道中(例如具有最低行重的)Fp个子信道。在又一示例中，根据可靠度降序顺序从K个最可靠子信道的子集中选择具有最低行重的至少一个子信道。换言之，所选的至少一个子信道是K子集中具有最低行重的最可靠子信道。
在步骤720处，无线设备应用奇偶校验函数来确定每个所述至少一个校验比特的值。可以对为至少一个校验比特选择的子信道执行奇偶校验函数。奇偶校验函数可以为质数奇偶校验函数。在步骤730处，无线设备极化码编码信息比特和放置在所选子信道中的至少一个校验比特以获取已编码数据。在一示例中，至少一个校验比特放置在具有最小权重的第一数量个子信道和/或权重是最小权重两倍的第二数量个子信道中。尽管未示出，但无线设备也可以跳过为至少一个校验比特选择的至少一个子信道为信息比特选择子信道有序序列中的子信道，直到为信息比特选择的信道数量达到K(即待编码信息比特的总数)。在步骤740处，无线设备向另一无线设备传输已编码数据。
图8为可以由无线设备执行的使用极化码编码数据的实施例方法800的流程图。在步骤810处，无线设备基于(N)子信道集合或序列的子集中子信道的行重为一个或多个校验比特预留或分配一个或多个(候选)子信道，其中，该子信道集合或序列可以基于可靠度度量等进行排序。行重可以包括最小行重值(wmin)和/或最小行重参数的整数倍(例如2*wmin)。子信道的行重可以表示大小为N的克罗内克矩阵内与子信道相对应的行中1的数量。有多种用于为校验比特预留(即分配)有序子信道中的候选子信道的技术。例如，在基于子信道可靠度对子信道集合进行排序之后，无线设备可以基于子信道的行重从该集合中的最可靠子信道子集中可靠度最高的子信道开始预留候选子信道。在一示例中，为校验比特预留行重等于最小行重值的第一(即最可靠)f1个子信道，其中，f1是大于零的整数。在该示例中，最小行重可以是与子信道有序序列中的K或K+Fp个最可靠子信道相关联的最低行重，其中，K是与信息比特序列相关联的信息块长度，Fp是与已编码比特流承载的校验比特数量相对应的参数或函数。在该实施例中，可以根据以下函数计算Fp：Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)，其中，M是传输码长，N是母码长度，α是用于改变校验比特与信息比特的比率的权重因子。Fp也可以为其它值。在另一示例中，也可以为校验比特预留行重等于最小行重值的两倍的第二f2个子信道(其中，f2也是大于或等于零的整数)。可以根据以下函数计算f1参数：f1＝(Fp+min(Fp,n))/2，其中，n是子信道有序序列的K+Fp个最可靠子信道中行重等于最小行重的子信道的数量。可以根据以下函数计算f2参数：f2＝(Fp-min(Fp,n))/2。f1和f2参数可以为其它值。
在另一实施例中，Fp可以是独立于信息块大小和码长的固定值(例如3)。或者，Fp可以是待使用校验比特总数(例如3个)的期望子集(例如1个)，并将会映射到(例如K或(K+Fp)个)最可靠子信道的子集中具有最小行重wmin的候选子信道，而剩余校验比特(例如2个)将根据不同度量映射到其它子信道(例如K或(K+Fp)个最可靠子信道内的最不可靠子信道)。
在步骤820处，无线设备基于子信道集合中剩余子信道子集的可靠度将信息比特映射到剩余子信道，例如，不将信息比特映射到为一个或多个校验比特预留的一个或多个候选子信道。在步骤830处，无线设备根据信息比特的值确定(例如计算)至少一个或多个校验比特的值，并将一个或多个校验比特映射到预留的候选子信道(未示出)。在步骤840处，无线设备使用极化码对映射的信息比特和一个或多个校验比特进行编码，以获取已编码比特或已编码比特流。在步骤850处，无线设备通过(物理)信道传输已编码比特。
本发明实施例提供了一种用于无线设备等设备在编码之前实施奇偶校验函数的方法。在第一步骤中，无线设备获取或检出可靠度的有序序列(Q)，并基于码率(R)和母码长度(N)确定打孔比特集合(P)。
在第二步骤中，设备从有序序列中确定冻结比特集合、PC冻结比特集合和信息比特集合。第二步骤可以包括若干子步骤：2.1至2.4(d)。在子步骤2.1中，无线设备可以将序列Q(按照可靠度升序顺序从左到右排序)划分为三个子集：(N–M)子集、(M–K)子集和(K)子集。表2中示出了该示例。可以看出，K子集表示序列Q中最可靠比特的位置(子信道)。在子步骤2.2中，无线设备可以确定(K)子集中最小或最低行重，并将其表示为dmin，其中，子信道的行重表示克罗内克矩阵内与子信道相对应的行中“1”的数量。如上所述，行重也是2的幂，指数是子信道索引的二进制表示中“1”的数量。然后，无线设备可以确定(K)子集中行重等于dmin的比特位置(n)的数量。在子步骤2.3中，无线设备根据dmin为PC冻结比特选择或标记K子集中的一组子信道。具体而言，无线设备可以基于极化码的母码长度和信息比特序列中信息比特的数量的函数来确定奇偶校验(parity check，PC)冻结(PC冻结)比特的数量(Fp)。在一示例中，根据以下函数计算Fp：Fp＝ceil(Log2(N*K)/2)。然后，无线设备可以为PC冻结比特选择和/或标记多个子信道。如果n<Fp，则无线设备可以根据可靠度降序顺序为PC冻结比特选择和/或标记具有行重dmin的(Fp+n)/2个子信道，以及根据可靠度降序顺序选择和/或标记具有行重2xdmin的(Fp–n)/2个子信道。如果n≥Fp，则无线设备可以根据可靠度降序顺序为PC冻结比特选择和/或标记具有行重dmin的Fp个子信道。在另一实施例中，Fp可以为独立于信息块大小和码长的固定值，例如3。或者，Fp可以表示校验比特总数(例如3个)的期望集合或子集(例如1个)，并将会映射到具有最小行重(dmin)或行重是最小行重两倍的子信道，而剩余校验比特(例如2个)将根据不同度量映射到其它子信道(例如K子集或K+Fp子集内最不可靠子信道)。在子步骤2.4(a)至2.4(d)中，无线设备可以为信息比特、PC冻结比特和冻结比特确定位置。具体而言，在子步骤2.4(a)中，无线设备可以从最右边到最左边(按可靠度降序顺序)跳过标记的比特位置逐一选择信息比特位置，直到信息比特位置的数量达到K。在子步骤2.4(b)中，无线设备可以将剩余比特位置标记为冻结比特。在子步骤2.4(c)中，无线设备可以为额外PC冻结比特选择一些冻结比特位置，例如行重等于预选PC冻结比特位置的行重的位置，或者为额外PC冻结比特选择所有冻结比特位置。在步骤2.4(d)中，无线设备可以准备使用Arikan核等来对比特序列进行极化编码。无线设备可以插入K个信息比特，并标记PC冻结比特和冻结比特。
在步骤3中，无线设备可以基于奇偶校验函数为PC冻结比特设置值。在一示例中，这通过对长度为质数值的寄存器进行循环移位实现。
N–M M–K K
表2
图9为可以由无线设备执行的使用极化码编码数据的实施例方法900的流程图。在步骤910处，无线设备确定子信道有序序列的K个最可靠子信道中的最低行重(dmin)。在步骤920处，无线设备根据最低行重为奇偶校验(parity check，PC)冻结(PC冻结)比特选择或标记K个最可靠子信道中的子信道集合。应理解，选择或标记的子信道集合可以包括一个或多个子信道。可选地，如果具有最低行重(dmin)的子信道，例如n，比预定数量的PC冻结比特Fp少，则无线设备根据可靠度降序顺序为PC冻结比特选择或标记有序序列中具有行重dmin的(Fp+n)/2个子信道，以及根据可靠度降序顺序选择或标记有序序列中具有行重2xdmin的(Fp–n)/2个子信道。可选地，如果具有最低行重(dmin)的子信道的数量n大于Fp，则无线设备根据可靠度降序顺序为PC冻结比特选择或标记有序序列中具有行重dmin的Fp个子信道。在步骤930处，无线设备跳过标记用于PC冻结比特的子信道集合将K个信息比特序列映射到子信道有序序列中的剩余最可靠子信道。在步骤940处，无线设备至少设置标记用于PC冻结比特的子信道集合中PC比特的值，在步骤950处，极化编码K个信息比特以及PC冻结比特，从而获取已编码比特或已编码比特流。在步骤960处，无线设备传输至少一部分已编码比特/比特流。
图10示出了通信系统1000。信源1010提供信息数据(承载数据、信息块、比特)，(信道)编码器1020编码信息数据，已编码信息数据通过信道1030传输，然后在(信道)解码器1040解码，这样信息数据最终在目的地1050处接收。信源1010和/或信道编码器1020可以嵌入或包括在网络组件或用户设备等传输点或无线设备中。网络组件可以是接入点，例如演进节点B(evolved NodeB，eNodeB)、WiFi接入点、小小区(微微小区、毫微微小区)接入点或提供网络接入的任何其它接入点。信道编码器1020可以用许多不同的方式来实现。例如，信道编码器1020可以仅实现在硬件(或电路，例如用于以下操作的处理器：编码数据和/或控制编码器或设备的其它组件的操作，和/或控制本文公开的功能和/或实施例的执行)中。在编码器的基于处理器的实施方式中，用于执行本文描述的编码操作的处理器可执行指令存储在传输点或设备内部或外部的非瞬时性存储器或存储介质中。例如在存储器中，非瞬时性介质可以包括一个或多个固态存储器件和/或一个或多个具有可移动存储介质的存储器件。编码器1020可以用于连接单独的(射频(Radio-Frequency，RF))传输模块。例如，编码器1020可以在硬件或电路(例如一个或多个芯片组、微处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)、专用逻辑电路或其组合)中实现，从而按本文所述来编码数据以便由单独的(RF)单元进行传输(信道)解码器1040和目的地1050可以包括在网络组件或用户设备(userequipment，UE)等接收点或另一无线设备中，并且可以在网络组件或设备中用许多不同的方式实现，包括在用于执行指令来执行解码操作的芯片组或处理器等硬件或电路中实现。在解码器1040的基于处理器的实施方式中，用于执行解码操作的处理器可执行指令存储在接收点或设备内部或外部的非瞬时性存储器或存储介质中。例如在存储器中，非瞬时性介质可以包括一个或多个固态存储器件和/或一个或多个具有可移动存储介质的存储器件。解码器1040可以用于连接单独的(RF)接收模块。例如，解码器1040可以在硬件或电路(例如一个或多个芯片组、微处理器、ASIC、FPGA、专用逻辑电路或其组合)中实现，从而按本文所述来解码(例如通过接收模块或单元)接收到的信号以获取信息比特。UE可以是无线电话、智能手机、平板电脑、个人助理或任何其它移动设备。在各种实施例中，信源1010和信道编码器1020可以在UE中实现，信道解码器1040和目的地1050可以在接入点中实现，反之亦然。信道1030可以是空中的信道，或者是电缆或总线等固定线路。信道1030可以是无线接口的物理层。信道130可以是任何其它传输介质。通信系统1000不仅可以用于传输无线数据，而且还可以用于传输有线或任何其它数据。
在一些实施例中，解码器1040可以用于基于通过信道1030接收的已编码数据来解码信号。在一实施例中，解码器1040用于基于以下内容从编码器1020等另一设备接收信号：在编码器1020处使用极化码编码信息比特和一个或多个校验比特而产生的已编码数据。如上所述，解码器1040可以用于直接接收信号(例如使用内部接收单元)或者通过适当的接口使用单独的接收单元间接接收信号。在该实施例中，校验比特放置在基于权重参数选择的子信道中，解码器1040使用极化码和校验比特解码信号以获取信息比特。
在一示例中，权重参数包括最小权重。在该示例中，可以将校验比特放置在具有最小权重(例如dmin)或权重是最小权重两倍(2xdmin)的多个子信道中。在所选的每个子信道具有最小权重的示例中，从基于可靠度度量排序的N0个子信道内的一段K个最可靠子信道中选择子信道。在该示例中，K个子信道中每个子信道的可靠度度量都比有序子信道的N0–K段中的子信道的可靠度度量高，其中K是信息块长度，N0是母码长度。可以使用可以为质数函数的奇偶校验函数来确定每个校验比特的值。权重参数可以包括最低行重，例如dmin，并且所选的子信道可以在K子集中具有最低行重，其中，子信道的行重是克罗内克矩阵的行中1的数量，并且该行对应子信道。可以根据可靠度降序顺序从K子集中选择具有最低行重的子信道。可以跳过为校验比特选择的子信道为信息比特在子信道有序序列中选择子信道，直到为信息比特选择的子信道的数量达到K。
在另一实施例中，解码器1040用于基于以下内容接收信号：在另一设备(例如编码器1020)处使用极化码编码信息比特和一个或多个校验比特而产生的比特或比特流。在该实施例中，将校验比特映射到基于子信道集合的子集中子信道的行重分配的子信道，将信息比特基于子信道集合中剩余子信道的可靠度映射到剩余子信道。解码器1040还用于使用极化码和校验比特解码信号以获取信息比特。
在一示例中，子信道的行重表示克罗内克矩阵内与子信道相对应的行中1的数量。行重可以包括最小行重。为校验比特分配子信道子集中行重等于最小行重或等于最小行重两倍的多个子信道。分配的子信道的数量可以是1，并且可以基于集合中子信道的可靠度排序子信道以形成子信道有序序列，其中，子信道子集包括有序序列中的最可靠子集。例如，最可靠子集可以包括用于承载信息比特的K个子信道，或包括K+Fp个子信道，其中，K是与信息比特相关联的信息块长度，Fp指示校验比特的数量。在该示例中，可以为校验比特分配(例如K或K+Fp个)子信道子集中行重等于最小行重的最可靠子信道。校验比特可以包括奇偶校验(parity check，PC)比特，并且PC比特的值可以基于信息比特的值。
极化码是线性分组纠错码，该线性分组纠错码针对信息比特使用相对可靠子信道，并针对可能为零或任何其它已知值的冻结比特使用相对不可靠子信道。如果可以对一些较不可靠冻结比特进行奇偶校验，则可以增加最小编码距离。用于校验比特的冻结比特称为动态冻结比特，因为它们的比特值随着正在传输的数据信息动态变化。
在传统应用中，解码器使用连续消除(successive cancellation，SC)方法来识别用于传输信息块(信息比特)的最佳子信道。为提高性能，使用CRC辅助SC列表解码算法来得到多个SC解码路径，然后，在最后阶段使用CRC来选择正确路径。该方法消耗CRC比特的检测能力，因此CRC比特不能用于盲检等其它目的。优选地，非CRC辅助列表解码器支持基于信源而非CRC比特执行奇偶校验的方法。在一些极化码中，将校验比特放到部分冻结比特(动态冻结集合)上以提供奇偶校验能力。然而，极化码操作的性能取决于动态冻结集合的选择和对动态冻结集合使用的奇偶校验方法，以确定性方式选择合适的冻结集合(比特或符号)是非常困难的，因为冻结比特太多。
在实施例中，选择动态冻结比特集合是基于最小编码距离或诸如极化权重的最小可靠权重。也可以使用其它可靠度度量。实施例提供一种基于适当选取的动态冻结比特、并具有良好且可靠误码率(block error rate，BLER)性能的极化码。极化码可以是较少使用循环冗余校验(cyclic redundant check，CRC)的极化码。在各种实施例中，选择所有冻结比特作为动态冻结比特，并且对所有冻结比特应用质数校验函数。
图11是为极化码选择冻结比特集合的实施例方法1100的流程图。编码方法可以实现在编码器和解码器两者中。编码方法包括：在步骤1110处，预选多个候选冻结集合(或大量候选冻结比特集合)，然后，在步骤1150处，从多个候选比特集合中选择选定的冻结比特集合。
步骤1110包括根据应用于冻结比特的预选子信道的可靠度度量来排序子信道。在一些实施例中，步骤1110包括根据可靠度度量函数排序所有子信道。在各种实施例中，可以使用诸如极化权重算法的确定性函数。或者，确定性函数可以是极化距离函数。可以按升序方式，即从低极化权重到高极化权重(或反之亦然)，来排序冻结比特的子信道。然后，将排序的信道分成多个段，例如2个段。在下一步骤中，选择或确定上段(换言之，具有最可靠子信道的分段)中的最小权重dmin(见下文示例)。在一示例中，子信道的权重可以是行重，即，极化码生成矩阵或克罗内克矩阵内与子信道相对应的行中“1”的数量，或者等于2的幂，其中，指数是子信道索引的二进制表示中“1”的数量。在该示例中，最小权重dmin可以是最小行重。就最小权重dmin而言，具有最小权重dmin的信道的数量可以是n。定义预定值F。在一实施例中，F可以是F＝ceil(log2(N*K)/2)在其它实施例中，F可以为不同的值。在又一其它实施例中，F表示基于dmin和/或2*dmin为动态冻结比特预选的子信道总数(例如3个)的集合或子集(例如1个)，基于另一度量为动态冻结比特预选子信道总数的剩余子集(例如2个)，例如K个最可靠子信道内的最不可靠子信道。当n<F时，预选权重为dmin的(F–n)/2个信道，并预选权重为2xdmin的(F+n)/2个信道。当n≥F时，预选权重为dmin的F个信道。以相反顺序排序预选信道。例如，信道按降序方式排序，即极化权重值从高到低，或按可靠度降序排序。换言之，预选一段K个最可靠子信道中具有权重dmin和/或2*dmin的最可靠子信道。相应地，步骤1110提供了在一些实施例中可以用于动态冻结比特的大量有序的预选子信道(候选比特集合)。然而，可以理解，用于动态冻结比特的预选子信道的数量通常可能会很少或很多。
在实际示例中，N0是母码长度，N是速率匹配之后的码长，K是信息块长度。在一实施例中，N0可以定义为N0＝2^ceil(log2(N))。然后，可以排序冻结比特子信道，并将这些冻结比特子信道分为两段，或者换言之，可以排序包括冻结比特子信道的所有比特子信道，并将这些比特子信道分为两段，如表3所示。可以看出，子信道是按升序方式排序，即K个子信道最可靠，(No–K)个子信道最不可靠。
N0-K K
表3
在下一步骤中，在步骤1150处，从大量预选候选比特集合中或者基于大量预选候选比特集合选择冻结比特集合(或换言之，冻结比特的子信道)。可以根据极化权重升序顺序逐比特选择冻结比特的选定集合。当比特数量是N0–K时，冻结比特的选定集合或冻结比特的子信道才完整。在一些实施例中，为冻结比特选择的子信道集合包括部分或所有预选子信道，部分或所有选取的子信道可以用于动态冻结比特。在其它实施例中，为冻结比特选择的子信道集合独立于(即不包括)预选子信道，当子信道的数量为N0–K–F时，选取的子信道集合才完整。所有剩余(K个)子信道(即未用于冻结和/或动态冻结比特的子信道)是用于(K个)信息比特的子信道。在一些实施例中，一些选取的冻结子信道(例如，预选的候选冻结比特集合或所有冻结子信道)可以用于动态冻结比特。
选择选定的冻结比特集合包括确定质数p。在各种实施例中，唯一质数可以是5、7或11。为了最终选定冻结比特集合，编码器和解码器可以运行在编码器和解码器中实现的长度为p的循环移位寄存器。循环移位寄存器在编码/解码每个比特时可以左移位。图12示出了编码器和解码器中的至少一个中长度为5(p长度)的这种循环移位寄存器。如果寄存器中的某比特是信息比特，则忽略(异或)该比特；如果该比特为冻结比特，则使用和选择该比特的比特值。在各种实施例中，当在寄存器中进行初始化时，这些比特设为0。在一些实施例中，不同码字的冻结比特集合可以不同。
在另一实施例中，第三步骤构造奇偶校验函数，并确定动态冻结比特以及信息比特和(静态)冻结比特的比特值。确定质数p。在各种实施例中，唯一质数可以是5、7或11。为了构建奇偶校验函数并确定动态冻结比特值，可以在编码器(和解码器)中实现长度为p的循环移位寄存器。在编码或者解码比特值期间，循环移位寄存器可以在确定输入比特矢量的比特值之后左移位。图12示出了编码器和解码器中的至少一个中长度为5(p长度)的这种循环移位寄存器。如上述两个步骤所确定的，如果比特是信息比特，则将寄存器中的第一个比特与当前信息比特值取异或，然后进行循环移位。如果该比特是(静态)冻结比特，则将比特值设为编码器和解码器已知的固定值(例如0)，然后进行循环移位；如果该比特是动态冻结比特，则将寄存器中第一个比特的值指定为当前动态冻结比特的值。在各种实施例中，当在寄存器中进行初始化时，这些比特设为0。在一些实施例中，不同码字的冻结比特集合可以不同。
方法1100可以提供多个优点：编码器可能不需要执行奇偶函数在线计算。编码器可能不需要存储奇偶函数。解码器可能不需要查询奇偶函数，因此操作时的复杂度可以比较低。
图13A至图13D示出了根据实施例的用于选定的冻结比特集合的极化码的性能。图13A示出了针对K＝40个信息比特和QPSK调制的性能，图13B示出了针对K＝60个信息比特和QPSK调制的性能，图13C示出了针对K＝80个信息比特和QPSK调制的性能，图13D示出了针对K＝120个信息比特和QPSK调制的性能。从图表中可以看出，与表示其它代码的其它图相比，本发明中极化码的性能更好、复杂度更低。
图14A至图14B示出了误码率(block error rate，BLER)给定时的平均接收Es/N0点。如所描绘的图所示，具有选定的冻结比特集合(根据实施例选定)的极化码的性能优于其它极化码。
图15是诸如网络组件或用户设备的无线设备、传输点或接收点等设备1500的框图。设备1500包括CPU 1502、大容量存储部件1504、网络接口1506、编码器/解码器1508、存储器1510、视频适配器1512和I/O接口1514。
设备1500可以使用所有示出的组件或者仅使用组件子集，集成程度可以视实施方式而定。此外，设备1500可以包含组件的多个实例，例如多个CPU 1502等。设备1500可以使用网络接口1506连接到网络1520，使用视频适配器1512连接到显示器1516，以及使用I/O接口1514连接到扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、小键盘、键盘、打印机等一个或多个输入/输出设备1518。
在一些实施例中，CPU 1502可以是可能为通用计算机硬件平台的组件的任何处理器。在其它实施例中，CPU 1502(处理器)可以是专用硬件平台的组件。例如，CPU 1502可以是嵌入式处理器，并且指令可以作为固件提供。一些实施例可以仅使用硬件实现。在一些实施例中，由处理器执行的指令可以软件产品的形式体现。软件产品可以存储在可能是只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)、通用串行总线(universal serial bus，USB)闪存或者可移动硬盘等非易失性或非瞬时性存储器或存储介质中。
编码器/解码器1508可以包括编码组件、解码组件或包括编码组件和解码组件。在一些实施例中，编码器/解码器1508在处理器等用于编码数据或执行本文所公开的选择、映射和/或编码操作的电路中实现。在编码器/解码器1508的基于处理器的实施方式中，用于执行编码操作的处理器可执行指令存储在非瞬时性处理器可读介质中。例如在存储器1510中，非瞬时性介质可以包括一个或多个固态存储器件和/或一个或多个具有可移动存储介质的存储器件。
总线可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或存储控制器、外围总线、视频总线等。CPU 1502可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器1510可以包括任何类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(static random accessmemory，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)或它们的组合等。在一些实施例中，存储器1510是非瞬时性计算机可读介质，该介质包括由处理器执行以进行如下项的指令：实现和/或控制编码器/解码器1508或设备的其它组件的操作，和/或控制本文描述的功能和/或实施例的执行。在一实施例中，存储器1510可以包括在开机时使用的ROM以及在执行程序时用来存储程序和数据的DRAM。
大容量存储组件1504可以包括任何类型的存储器件，该器件用于存储数据、程序和其它信息，以使这些数据、程序和其它信息可以通过总线访问。例如，大容量存储组件1504可以包括以下项中的一项或多项：固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等。
视频适配器1512和I/O接口1514提供接口，以将外部输入和输出设备耦合到处理单元。如所图示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器1512的显示器1516以及耦合到I/O接口1514的鼠标/键盘/打印机。其它设备可以耦合到处理单元，并且可以利用的接口卡可以更多或更少。例如，通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)(未示出)等串行接口可用于为打印机提供接口。
网络接口1506可以包括以太网电缆等有线链路和/或接入节点或不同网络的无线链路。网络接口1506可以用于允许设备和/或处理单元通过网络1520与远程单元进行通信，包括传输和/或接收已编码数据或比特等。例如，网络接口1506可以通过一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线来提供无线通信。在一实施例中，处理单元耦合到局域网或广域网以用于数据处理以及与远程设备通信，远程设备可为其它处理单元、互联网、远程存储设施等。
虽然未示出，但网络接口1506可以包括调制器、放大器、天线和/或传输链的其它模块或组件，并且附加地或可选地包括解调器、放大器、天线和/或接收链的其它模块或组件。或者，网络接口1506可以用于连接单独的(RF)传输和/或接收模块。例如，编码器/解码器1508可以在硬件或电路(例如，在一个或多个芯片组、微处理器、ASIC、FPGA、专用逻辑电路或它们的组合中)中实现，从而编码(和/或解码)数据以便由单独的(RF)传输单元通过网络接口1506进行传输，或者解码由单独的(RF)接收单元通过网络接口1506接收的信号以获取如本文所述的信息比特。
如上所述，当基于与子信道相关联的行重映射校验比特时，可能需要比较某个行重值(例如wmin、2*wmin)和子信道的行重，以确定应为校验比特预留哪些子信道。本发明实施例并行比较行重值(例如wmin、2*wmin)和多个子信道的行重。这可以减少与比较操作相关联的时延，从而允许更快速和更高效地执行编码过程。图16为使用并行比较操作来识别要预留给PC比特的子信道的技术的图。在该示例中，将信息比特1620、PC比特1630和冻结比特1640映射到按子信道可靠度升序顺序排序的子信道1611至1619。在将信息比特1620映射到子信道1611至1619中任一子信道之前，对至少两个子信道1618、1619的行重和一个或多个行重值(例如wmin、2*wmin)进行并行比较，并为PC比特1630预留行重与一个或多个行重值匹配的最可靠子信道。在一些实施例中，为PC比特预留行重与第一行重值(例如wmin)匹配的的特定数量(f1)个子信道，并为PC比特预留行重与第二行重值(例如2*wmin)匹配的特定数量(f2)个子信道。可以基于码率和/或块长度参数确定以下项中的一项或多项：行重值以及定义为每个相应行重值预留的子信道的特定数量的索引。
图17示出了用于编码信息比特序列的实施例方法1700。在步骤1710处，编码器确定用于为PC比特预留子信道的至少一个行重值。至少一个行重值可以基于信道码率和与待编码信息比特序列相关联的块长度确定。在步骤1720处，编码器对至少一个行重值和两个或多个子信道的行重进行并行比较，以确定为PC比特预留子信道中的一个或多个子信道。在一实施例中，编码器可以根据子信道有序序列按可靠度降序顺序评估子信道，从而在评估较不可靠子信道之前评估较可靠子信道。或者，并行评估将映射到信息或PC比特的子信道子集中的所有子信道(例如K+Fp个子信道)。
在步骤1730处，编码器确定是否为PC比特预留了足够的子信道。例如，编码器可以确定是否至少预留了行重等于wmin的f1个子信道和/或是否至少预留了行重等于2*wmin的f2个子信道。如果否，则方法1700返回到步骤1720，在该步骤中，编码器评估随后两个或更多子信道。一旦编码器确定已经为PC比特预留了足够的子信道，则该方法转到步骤1740，在该步骤中，编码器将信息比特映射到剩余最可靠子信道。在步骤1750处，编码器将冻结比特映射到剩余最不可靠子信道。在一些实施例中，可以从冻结比特集合中选择额外PC比特。在一实施方式中，可以选择行重与用于为PC比特预留子信道的至少一个行重相同的所有冻结子信道；在另一实施方式中，可以选择所有冻结子信道。在步骤1760处，编码器基于信息比特的PC函数设置预留子信道的PC比特值。步骤1740、1750和1760可以以任何顺序执行。此外，可以用许多不同的方式确定PC比特的子信道的数量，如上所述，PC比特的预留子信道的数量可以是固定的，例如3，和/或部分或全部预留的子信道可以基于dmin确定。
图18示出了可以由编码器执行的、使用查找表执行极化编码的方法1800的流程图。在步骤1810处，编码器基于码率和信息块长度来搜索查找表以确定代码参数。在步骤1820处，编码器将子信道映射到信息比特、校验比特和冻结比特。在步骤1830处，编码器基于信息比特的奇偶校验函数来设置校验比特值。
图19示出了可以由编码器执行的、确定最小汉明权重值的方法1900的流程图。在步骤1910处，编码器基于子信道的信道可靠度排序子信道，以获取基于子信道可靠度按升序顺序(Q0、Q1、……QN)列出子信道的有序序列(Q)。在步骤1920处，编码器识别最可靠子信道子集。在于极化编码步骤之后执行打孔步骤的示例中，最可靠子信道子集可以不包括打孔子信道。
可以根据以下等式来确定最可靠子信道集合中子信道的数量：min(length(UM)，K+Fp))，其中，UM是在打孔之后将会保留的子信道集合，K是信息块长度，Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)，其中，M是母码长度，α设为大于1的值，例如α＝1.5。在一些其它实施例中，Fp可以是固定值，例如3。在步骤1930处，编码器确定最可靠子信道子集中子信道的最小汉明权重(umin)。
在步骤1940处，在最可靠子信道子集内，编码器为PC比特预留汉明权重等于最小汉明权重(umin)的第一数量个子信道，以及为PC比特预留汉明权重等于1加最小汉明权重(1+umin)的第二数量个子信道。编码器可以用多种不同的方式预留子信道，例如通过按顺序方式扫描子信道有序序列来预留子信道。在其它实施方式中，基于umin和/或1+umin仅预留Fp个子信道的子集，基于另一度量预留Fp个子信道的剩余子集，例如K+Fp个最可靠子信道内的最不可靠子信道。一旦为PC比特预留或分配了子信道，剩余子信道就会分配给信息比特和冻结比特。在步骤1950处，编码器将信息比特映射到剩余最可靠子信道，并将冻结比特映射到剩余最不可靠子信道。在一些实施例中，可以从冻结比特集合中选择额外PC比特。在一实施方式中，可以选择汉明权重等于预留给PC比特的子信道的汉明权重的部分或全部冻结子信道。在其它实施例中，可以为PC比特选择所有冻结子信道。在步骤1960处，编码器基于信息比特的奇偶校验函数来设置奇偶比特值。子信道的分配顺序可能会视实施方式而有所变化。类似地，应理解，PC比特、信息比特或冻结比特映射到分配的子信道的顺序也可能会变化。
在一些实施例中，可以使用Arikan编码器来实现极化编码。图20为实施例编码器2000的图。编码器包括代码构造器2010、Arikan编码器2020和打孔器2030。代码构造器2010可以确定一组子信道类型。每个子信道映射到信息比特、PC比特或冻结比特(反之亦然)。根据极化理论，每个子信道的可靠度(或者相互信道容量)彼此不同。选择具有高可靠度的子信道来传输信息比特。这些子信道的位置集合命名为信息集合(I)。将包括由速率匹配引起的不可靠子信道在内的低可靠度子信道设为零，并将低可靠度子信道的位置集合表示为冻结集合(F)。选择一些子信道来传输PC比特，并将这些子信道的位置集合表示为PC冻结集合(PF)。一个极化块的子信道的总数(N)可以是2的幂值，并且可以称为母码块长度(N＝I+F+PF)。代码构造器2010还可以基于信息比特值和子信道类型来确定一组子信道值。具体而言，映射到信息比特的子信道可以基于信息比特的值来设置，映射到PC比特的子信道可以基于奇偶校验函数设置，冻结比特的子信道设为0。Arikan编码器2020可以将大小为N的子信道块乘以克罗内克矩阵以获取N比特码字。Arikan编码器2020可以根据以下公式进行乘法运算：
Figure BDA0002145889110000231
其中，最右边的矩阵是用于Arikan极化码的NxN生成矩阵。打孔器2030可以将N比特码字打孔/截短打孔比特集合(P)，以将码长打孔/截短成M大小。码率(R)和码长(M)给定时，编码器和解码器都可以使用相同的确定性协议来计算该冻结集合(F)、PC冻结集合(PF)和截短/打孔比特集合(P)。
母码长度为N的极化码可以建模为两个长度为N/2的极化码的嵌套组合。相应地，可以构建比特位置的有序序列(索引序列)，使得针对长度为N/2的极化码的有序序列是针对长度为N的极化码的有序序列的子集。这样的极化码的序列
Figure BDA0002145889110000232
的最大码长为Nmax，其中，Nmax是2的幂，并以嵌套方式覆盖码率和小于Nmax的码长(2的幂)的任何组合。然后，可以以低复杂度和相对精细的粒度执行速率匹配。或者，可以离线生成(例如在编码操作之前)不同长度的有序序列，并且可以在查找表中存储与每个有序序列相对应的参数。
信噪比(Signal to noise ratio，SNR)独立可靠度估计可以通过以下方式进行：计算每个子信道的可靠度，并存储针对最大码长为Nmax的极化码的有序索引序列子信道的可靠度顺序可以通过权重序列
Figure BDA0002145889110000234
估计，该权重序列可以通过以下方式计算：假设其中，Bj∈{0，1}，j＝[0，1，...，n-1]，然后
Figure BDA0002145889110000236
其中，n＝log2(N)。
在一示例中，母码长度Nmax＝16，n＝log2(16)＝4，并且对于
Figure BDA0002145889110000237
W3可以计算为：W3＝1*2(0*(1/4))+1*2(1*(1/4))+0*2(2*(1/4))+0*2(3*(1/4))＝2.1892。全权重矢量为
Figure BDA0002145889110000239
其中，值越大说明可靠度越高。一旦获取
Figure BDA00021458891100002310
就可以通过极化权重排序子信道，使得
Figure BDA00021458891100002311
获取的待存储序列是
Figure BDA00021458891100002312
应注意，
Figure BDA00021458891100002313
可以在运行时计算或直接从存储器加载，从而不需要在每个编码和解码速率匹配操作时计算。
可以通过确定性方式按以下操作计算打孔模式：对降序排序的二进制索引[N-1，N-2，……，1，0]进行比特反转，并将具有最高比特反转值的N–M个索引标记为打孔位置。作为示例，考虑Nmax＝16的母码长度。编码器和解码器都存储序列有4个比特(4＝N–M)待打孔，以获取码长M，以及通过将[12(1100)，13(1101)，14(1110)，15(1111)](＝[M，……N–3，N–2，N–1])序列比特反转为P＝[3(0011)，11(1011)，7(0111)，15(1111)＝[BitRev([M])，……，BitRev(N–3)，BitRev(N-2)，BitRev(N-1)]))来计算长度为4的打孔模式P。
可以根据极化可靠度、克罗内科核的行重、针对子信道索引的汉明权以及截短/打孔模式(P)来确定PC冻结集合(PF)。可以基于码率和信息块长度确定最可靠子信道子集内的最小行重(wmin)和每个PC冻结集合(f1，f2)的大小。
以下是用于编码信息比特序列的实施例五步骤技术的示例。
在第一步骤中，编码器可以根据Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)计算候选PC冻结子信道的数量。预标记的PC冻结比特的总数可能小于或等于N–K(当等于N–K时，所有的冻结比特视为PC冻结比特)。实际上，Fp的上限可以是(N–K)/2，并且α设为大于1的值，例如α＝1.5。在一些其它实施例中，Fp可以是N、M和K的不同函数或者是固定的。
在第二步骤中，编码器可以将打孔/截短的子信道移到最左边，然后按照可靠度升序顺序将剩余子信道划分成两个子集。图21描绘了该示例。
在第三步骤中，编码器可以在子信道的(K+Fp)子集内找到最小行重，将其表示为wmin，并计算f1＝f1＝(Fp+min(Fp,n))/2，f2＝(Fp-min(Fp,n))/2。如果(K+Fp)子集中权重为wmin的子信道的数量小于f1，则设f1＝n，并将f1中剩余量的一半加到f2，即f2＝f2+(f1-n)/2。
在第四步骤中，编码器可以选择(K+Fp)子集中的候选PC冻结子信道。这样，编码器可以从右到左选择行重为wmin的f1个子信道并且从右到左选择行重为2xwmin的f2个子信道作为候选PC冻结子信道。在一些其它实施例中，可以基于行重wmin确定Fp个子信道的子集，并且可以基于至少一个其它度量确定Fp个子信道的剩余子集，例如(K+Fp)子集内最不可靠子信道。
在第五步骤中，编码器可以确定信息集合、PC冻结集合和冻结集合。这样，编码器可以从最右边到最左边选择信息子信道，并跳过候选PC冻结子信道，直到选择好K个子信道。然后，编码器可以选择剩余子信道作为冻结子信道，并从冻结子信道位置中选择行重等于候选PC冻结子信道的行重(即，wmin和2xwmin)的子信道作为额外PC冻结子信道。在一些其它实施例中，可以选择所有冻结子信道作为额外PC冻结子信道。如果PC冻结比特在第一个信息比特之前，那么该比特可以等同于冻结比特。
编码器可以基于寄存器上的循环移位来执行奇偶校验函数。寄存器的长度可以是质数。对于i＝0至N–1，编码器可以将长度为p的循环移位寄存器y[0]、……、y[p-1]初始化为0。按自然编号顺序从第一个比特开始，编码器可以读取第i个比特，即ai，并逐比特循环左移位寄存器。如果ai是信息比特，则比特值保持不变，编码器更新y[0]＝(ai XOR y[0])。如果ai是PC比特，则编码器设置ai＝y[0]。如果ai是冻结比特，则编码器设置ai＝0。
图22示出了由奇偶校验(parity-check，PC)-SCL解码器使用的实施例循环移位寄存器操作。PC函数可以由PC矩阵W定义。下文的示例将假设码块长度为M＝16，并且信息比特长度为K＝8。由此，可以获取子信道的以下有序序列Q：[u0，u1，u2，u4，u8，u3，u5，u6，u9，u10，u12，u7，u11，u13，u14，u15]。根据上文提供的等式(例如，Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)等)，Fp计算为6，wmin和n分别为2和3。由于n<Fp，为PC冻结比特预留行重为wmin＝2的f1＝3个子信道，以及行重为2xdmin＝4的f2＝3个子信道。按照可靠度降序顺序，这些PC冻结比特为[u2，u4，u8，u9，u10，u12]。根据Q基于信道可靠度对信息比特和额外冻结比特进行映射。信息比特集合为[u3，u5，u6，u7，u11，u13，u14，u15]，冻结比特集合为[u0，u1，u2，u4，u8，u9，u10，u12]。通过使用行重为2和4来选择冻结比特集合，PC冻结比特集合为[u1，u2，u4，u8，u9，u10，u12]。最后，使用长度为质数p＝5的循环寄存器为[u1，u2，u4，u8，u9，u10，u12]中的每个PC冻结比特构建奇偶函数。循环寄存器以恒定的间隔5连接这些比特。注意，u1、u2、u4和u9等同于静态冻结比特。此外，u8、u10和u12(分别)基于[u3，u8]、[u5，u10]和[u7，u12]的奇偶函数映射到PC比特，其中u3、u5和u7是信息比特。图23示出了该示例的奇偶校验矩阵。如图所示，通过以下方式获取W：为静态冻结比特设置u0、u1、u2、u4，并且基于自奇偶校验函数为PC比特设置u8、u10和u12，从而使得u8＝u3，u10＝u5u12＝u7。表1列出了本发明中使用的符号。
Figure BDA0002145889110000252
表4
图24示出了可以由编码器执行的编码信息比特序列的实施例方法2400。在步骤2410处，编码器根据以下公式计算权重序列：
Figure BDA0002145889110000251
(其中，i是子信道的索引，Bj是子信道i的二进制表示中从最低位开始计数的第j+1位的比特值{0或1})，按升序顺序排序Wi，并保存有序索引序列Qi。在步骤2420处，编码器根据P＝[BitRev(M),BitRev(M+1),…BitRev(N-1)])等计算打孔/截短模式。也可以有其它可能的打孔/截短模式。在步骤2430处，编码器通过Fp＝log2N×(α-|α×(K/M-1/2)|2)计算Fp，将子信道(按权重或可靠度的升序顺序)划分为三个子集：N–M、M–K–Fp、K+Fp，其中，K+Fp子集包含最可靠子信道(考虑了打孔/截短的情况)。编码器还获知wmin是(K+Fp)子集内的最小行重，n为(K+Fp)子集中具有相同wmin的子信道的数量，计算f1＝(Fp+min(Fp,n))/2，并计算f2＝(Fp–min(Fp,n))/2。在步骤2440处，编码器通过选择权重为wmin的f1个子信道和权重为2*wmin的f2个子信道来为PC比特预留或分配K+Fp子集中的候选子信道。在一些实施例中，Fp可以是固定值，例如3。在其它实施例中，仅基于行重wmin和/或2*wmin为PC比特选择Fp个子信道的子集，并基于至少一个其它度量为PC比特选择Fp个子信道的剩余子集，例如K+Fp个最可靠子信道内的最不可靠子信道。一旦分配了候选PC子信道，编码器还会分配K+Fp子集内的K个(剩余最可靠)子信道(即跳过预留的候选PC子信道)，并将信息比特映射到分配的子信道以获取信息集合I。编码器还将冻结比特映射到剩余子信道(例如N–M和/或M–K–Fp子集)以获取冻结集合(F)。在其它实施例中，编码器从冻结集合F中为PC比特预留或分配额外子信道。从冻结集合F中选择的额外子信道的行重可以等于wmin和/或2*wmin，或者全部冻结集合F可以视为PC比特的额外子信道。预留的子信道可以映射到PC比特以获取PC冻结集合PF。在步骤2450处，编码器基于奇偶校验函数使用寄存器中的循环移位来设置PC比特的值。寄存器的长度可以等于质数。子信道的分配顺序可能会视实施方式而有所变化。类似地，PC比特、信息比特或冻结比特映射到分配的子信道的顺序也可能会变化。
图25示出了用于执行本文所述的编码方法的实施例处理系统2500的框图，该系统可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统2500包括处理器2504、存储器2506和接口2510至2514，它们可以(或可以不)按图25所示排列。处理器2504可以是用于执行计算和/或选择、映射和/或本文所述的其它编码操作或解码操作等其它处理相关任务的任何组件或组件的集合，存储器2506可以是用于存储程序和/或指令以供处理器2504执行的任何组件或组件的集合。在一实施例中，存储器2506包括非瞬时性计算机可读介质。接口2510、2512、2514可以是用于允许处理系统2500进行以下操作的任何组件或组件的集合：与其它设备/组件和/或用户进行通信以能够传输已编码数据或接收基于已编码数据的信号。例如，接口2510、2512和2514中的一个或多个可以用于将数据、控制或管理消息从处理器2504传送到安装在主机设备和/或远端设备上的应用。再如，接口2510、2512和2514中的一个或多个可以用于允许用户或用户设备(例如个人计算机(personal computer，PC)等)与处理系统2500交互/通信。处理系统2500可以包括未在图25中描绘的额外组件，例如长期存储器(例如非易失性存储器等)。
在一些实施例中，处理系统2500包括在接入电信网络或者作为电信网络的部件的网络设备中。在一示例中，处理系统2500处于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其它设备。在其它实施例中，处理系统2500处于接入无线或有线电信网络的用户侧设备，例如移动台、用户设备(user equipment，UE)、无线设备、个人计算机(personal computer，PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如智能手表等)或用于访问电信网络的任何其它设备。
在一些实施例中，接口2510、2512和2514中的一个或多个将处理系统2500连接至用于在电信网络上传输和接收信令的收发器。图26示出了用于在电信网络上传输和接收信令或已编码数据的收发器2600的框图。收发器2600可以安装在主机设备中。如图所示，收发器2600包括网络侧接口2602、耦合器2604、发射器2606、接收器2608、信号处理器2610以及设备侧接口2612。网络侧接口2602可以包括用于通过无线或有线电信网络传输或接收信令的任何组件或组件的集合。耦合器2604可以包括有利于通过网络侧接口2602进行双向通信的任何组件或组件的集合。发射器2606可以包括用于将基带信号转换为适合通过网络侧接口2602传输的调制载波信号的任何组件(例如上变频器和功率放大器等)或组件的集合。接收器2608可以包括用于将通过网络侧接口2602接收的载波信号转换为基带信号的任何组件(例如下变频器和低噪声放大器等)或组件的集合。信号处理器2610可以包括用于将基带信号转换成适合通过设备侧接口2612传送的数据信号或将数据信号转换为适合通过设备侧接口2612传送的基带信号的任何组件或组件的集合。设备侧接口2612可以包括用于在信号处理器2610与主机设备内的组件(例如处理系统2500、局域网(local area network，LAN)端口等)之间传送数据信号的任何组件或组件的集合。
收发器2600可以通过任何类型的通信介质传输和接收信令。在一些实施例中，收发器2600通过无线介质传输和接收信令。例如，收发器2600可以为用于根据以下无线电信协议等进行通信的无线收发器：蜂窝协议(例如长期演进(Long Term Evolution，LTE)等)、无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议(例如Wi-Fi等)或任何其它类型的无线协议(例如蓝牙、近距离通讯(near field communication，NFC)等)。在此类实施例中，网络侧接口2602包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口2602可以包括单个天线、多个单独的天线，或用于多层通信，例如单收多发(single-input multiple-output，SIMO)、多输入单输出(multiple-input-single-output，MISO)、多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)等的多天线阵列。在其它实施例中，收发器2600通过双绞线电缆、同轴电缆、光纤等有线介质传输和接收信令。具体的处理系统和/或收发器可以使用示出的全部组件或使用组件的子集，设备的集成程度可能互不相同。

Claims (10)

1.一种极化码编码的方法，所述方法包括：
基于子信道子集中的子信道的行重，从子信道集中，为一个或者多个奇偶比特分配一个或者多个子信道，所述子信道子集在子信道集中；
基于剩余子信道的可靠度，将信息比特映射到所述剩余子信道，其中，所述剩余子信道为所述子信道集中除去所述为奇偶比特分配的一个或者多个子信道后剩余的子信道；
基于所述分配和所述映射，对所述信息比特和所述一个或者多个奇偶比特进行极化编码，获得编码后的比特。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子信道的行重是克罗内克矩阵的行中1的数量，所述行对应所述子信道。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述行重包括：最小行重。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个子信道的行重为所述子信道子集中的最小行重。
5.根据权利要求1-4所述的方法，其特征在于，
所述子信道集中的子信道是基于子信道的可靠度对子信道进行排序后获得的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述子信道的子集包括：用于承载所述信息比特的K个子信道，所述K为正整数。
7.根据权利要求5或者6所述的方法，其特征在于，所述子信道的子集包括：
(K+FP)个子信道，所述K为与信息比特相关的信息块的长度，FP指示奇偶比特的数量。
8.一种编码设备，其特征在于，包括处理器和存储器；其中，所述存储器中存储一组程序，所述程序可被处理器执行，以使得所述编码设备用于执行如权利要求1-7所述的方法。
9.一种编码设备，其特征在于，所述编码设备包括：设备侧接口、信号处理器以及网络侧接口，其中，
所述信号处理器，用于执行如权利要求1-7所述的方法。
10.一种编码设备，其特征在于，所述编码设备包括：电路和接口，所述电路，用于执行如权利要求1-7所述的方法。
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