CN112118074B - 一种通信方法及装置 - Google Patents
一种通信方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112118074B CN112118074B CN201910540213.6A CN201910540213A CN112118074B CN 112118074 B CN112118074 B CN 112118074B CN 201910540213 A CN201910540213 A CN 201910540213A CN 112118074 B CN112118074 B CN 112118074B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- information
- channel
- coding
- bit set
- bits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/033—Theoretical methods to calculate these checking codes
- H03M13/036—Heuristic code construction methods, i.e. code construction or code search based on using trial-and-error
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
- H03M13/2906—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes using block codes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
- H03M13/2942—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes wherein a block of parity bits is computed only from combined information bits or only from parity bits, e.g. a second block of parity bits is computed from a first block of parity bits obtained by systematic encoding of a block of information bits, or a block of parity bits is obtained by an XOR combination of sub-blocks of information bits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
- H03M13/3707—Adaptive decoding and hybrid decoding, e.g. decoding methods or techniques providing more than one decoding algorithm for one code
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/63—Joint error correction and other techniques
- H03M13/6312—Error control coding in combination with data compression
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/65—Purpose and implementation aspects
- H03M13/6577—Representation or format of variables, register sizes or word-lengths and quantization
- H03M13/6588—Compression or short representation of variables
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0057—Block codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
- H04L2001/0093—Point-to-multipoint
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明实施例公开一种通信方法及装置,包括:获取待编码的第一信息,第一信息包括第一信息比特集合和第二信息比特集合,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码,第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码;对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息;根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息;输出第二编码信息。实施本发明实施例,可以节约资源。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法及装置。
背景技术
极化(Polar)码是第一种可以被理论证明具备逼近香浓信道容量的信道编码,因此,在通信技术中得到了广泛应用。在广播系统中,一个网络设备需要与多个终端设备同时进行通信。因此,为了保证这个网络设备与多个终端设备的同时通信,业界采用“短板效应”法,即网络设备只根据信道条件最差的终端设备(即信道容量最小的终端设备)来设计Polar编码方案。上述方法中,由于采用了最小的信道容量进行设计,无法对信道容量较大的信道全部进行利用,造成了资源的浪费。
发明内容
本发明实施例公开了一种通信方法及装置,用于节约资源。
第一方面公开一种通信方法,获取包括第一信息比特集合和第二信息比特集合的待编码的第一信息,对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息,根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息,输出第二编码信息。第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码,第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码。可见,可以通过多次Polar编码来实现对多个信息的叠加编码,以便信道容量小的终端设备可以译码部分信息,信道容量大的终端设备可以译码全部信息,对不同的终端设备的信道容量进行了合理的利用,因此,可以节约资源。
作为一种可能的实施方式,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码可以包括:K1/N小于C1或者K1/N等于C1,K1为第一信息比特集合包括的比特数,N为母码长度,C1为第一构造信道的容量,第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码包括:K2/N小于C2或者K2/N等于C2,K2为第二信息比特集合包括的比特数,C2为第二构造信道的容量与第三构造信道的容量之间的差值,第二构造信道为第一编码信息、第二编码信息及多个终端设备中信道容量最大的终端设备之间的信道,第三构造信道为第一编码信息与第二编码信息之间的信道。
作为一种可能的实施方式,第一信息比特集合可以包括第一信息中的必要信息,第二信息比特集合可以包括第一信息中的非必要信息。
作为一种可能的实施方式,可以对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行第一 Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合。
作为一种可能的实施方式,可以先对第一编码信息进行压缩得到压缩信息,之后对第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
作为一种可能的实施方式,可以根据第二固定比特集合和第二信息比特集合对第一编码信息进行压缩得到压缩信息,第二固定比特集合为多个终端设备中信道容量最大的终端设备的固定比特的集合。
作为一种可能的实施方式,可以对第二固定比特集合、第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
作为一种可能的实施方式,多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
作为一种可能的实施方式,第一构造信道的容量为I(V;Y1),V为第一编码信息,Y1为多个终端设备中信道容量最小的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(V;Y1)为 V与Y1的互信息;第二构造信道的容量为I(X;V,Y2),X为第二编码信息,Y2为多个终端设备中信道容量最大的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(X;V,Y2)为X与V和 Y2的互信息;第三构造信道的容量为I(X;V),I(X;V)为X与V的互信息。
作为一种可能的实施方式,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),Y为第一终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。
第二方面公开一种通信方法,接收来自网络设备的接收信息,对接收信息进行第一 Polar译码得到第一信息比特集合,在确定还能够从接收信息中译码出信息的情况下,根据第一信息比特集合对接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合,第一信息比特集合和第二信息比特集合均属于第一信息。可见,不同终端设备可以译码出不同的信息,以便信道容量小的终端设备可以译码部分信息,信道容量大的终端设备可以译码全部信息,对不同的终端设备的信道容量进行了合理的利用,因此,可以节约资源。
作为一种可能的实施方式,可以对第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,对第一编码信息和接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合。
作为一种可能的实施方式,对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合,多个终端设备为能够正确译码出第一信息比特集合的终端设备。
作为一种可能的实施方式,第一信息比特集合为第一信息中必要信息的比特的集合,第二信息比特集合为第一信息中非必要信息的比特的集合。
作为一种可能的实施方式,可以计算第一编码信息与接收信息之间的构造信道的容量,在计算的容量大于第一构造信道的容量的情况下,确定还能够从接收信息中译码出信息,第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道。
作为一种可能的实施方式,多个终端设备的信道容量可以包括两种或两种以上不同的信道容量。
作为一种可能的实施方式,计算I(V;Y1)得到第一编码信息与接收信息之间的构造信道的容量,V为第一编码信息,Y1为接收信息,I(V;Y1)为V与Y1的互信息;第一构造信道的容量为I(V;Y2),Y2为多个终端设备中信道容量最小的终端设备接收的能够正确译码出第一信息比特集合的信息,I(V;Y2)为V与Y2的互信息。
作为一种可能的实施方式,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),X为网络设备发送的接收信息对应的编码信息,Y为第一终端设备接收的能够正确译码出第一信息比特集合的信息,I(V;Y)为V与Y的互信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。
第三方面公开一种通信装置,该通信装置包括用于执行第一方面或第一方面的任一实施例所公开的通信方法的模块,或者包括用于执行第二方面或第二方面的任一实施例所公开的通信方法的模块。
第四方面公开一种通信装置,该通信装置包括处理器、存储器、输入接口和输出接口,输入接口用于接收来自通信装置之外的其它通信装置的信息,输出接口用于向通信装置之外的其它通信装置输出信息。当处理器执行存储器存储的计算机程序时,使得处理器执行第一方面或第一方面的任一可能实现方式所公开的通信方法,或者使得处理器执行第二方面或第二方面的任一实施例所公开的通信方法。
第五方面公开一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当该计算机程序运行时,实现如第一方面或第一方面的任一实施例所公开的通信方法,或者实现如第二方面或第二方面的任一实施例所公开的通信方法。
附图说明
图1是本发明实施例公开的一种网络架构示意图;
图2是本发明实施例公开的一种通信方法的流程示意图;
图3是本发明实施例公开的一种系统模型;
图4是本发明实施例公开的一种BSC交叉概率的示意图;
图5是本发明实施例公开的一种速率区间对比图;
图6是本发明实施例公开的一种极化码编码与传输示意图;
图7是本发明实施例公开的另一种极化码编码与传输示意图;
图8是本发明实施例公开的又一种极化码编码与传输示意图;
图9是本发明实施例公开的一种Polar编码示意图;
图10是本发明实施例公开的一种Polar译码示意图;
图11是本发明实施例公开的一种通信装置的结构示意图;
图12是本发明实施例公开的另一种通信装置的结构示意图;
图13是本发明实施例公开的又一种通信装置的结构示意图;
图14是本发明实施例公开的又一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种通信方法及装置,用于节约资源。以下分别进行详细说明。
为了更好地理解本发明实施例公开的一种通信方法及装置,下面先对本发明实施例使用的网络架构进行描述。请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种网络架构示意图。如图1所示,该网络架构可以包括网络设备101和多个终端设备102(图1中示意出了2个),网络设备101与多个终端设备102构成广播系统。终端设备102,用于向网络设备101发送信息获取请求。网络设备101,用于接收来自终端设备102的信息获取请求,对信息获取请求所请求的信息进行编码并输出,以广播的方式向终端设备102发送编码后的信息。终端设备102,还用于接收来自网络设备101的信息,对接收的信息进行译码。
网络设备101可以是用于与终端设备102进行通信的设备,例如,可以是全球移动通信系统(global system for mobile communication,GSM)或码分多址(code divisionmultiple access,CDMA)中的基站(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)系统中的基站(nodeB,NB),还可以是长期演进(long term evolution,LTE)系统中的演进型基站(evolutional node B,eNB或eNodeB),还可以是设备对设备(device to device,D2D)通信中担任网络设备功能的终端,还可以是中继站、接入点、车载设备、发射点、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 mobile network,PLMN)中的网络设备,或者任一承担网络功能的设备等。
终端设备102可以为用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol, SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,未来5G网络中的终端或者未来演进的PLMN网络中的终端等。
通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性,以保证通信的质量。土耳其教授 Arikan提出的Polar码是第一个理论上证明可以达到香农容量且具有低编译码复杂度的编码。Polar码是一种线性块码,其编码矩阵为GN,编码过程为其中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 定义为log2(N)个矩阵F2的克罗内克 (Kronecker)乘积。上述矩阵
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,这些比特的索引的集合记作A;另外的一部分比特设置为收发端预先约定的固定值,称之为固定比特或冻结比特(frozen bits),其索引的集合用A的补集AC表示。Polar码的编码过程相当于:这里,GN(A)是GN中由集合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵,GN(AC)是GN中由集合AC中的索引对应的那些行得到的子矩阵。uA为中的信息比特集合,信息比特个数为K;为中的固定比特集合,固定比特个数为(N-K),是已知比特。这些固定比特通常被设置为0,但是只要收发端预先约定,固定比特可以被任意设置。固定比特设置为0时,Polar码的编码输出可简化为: 是一个K×N的矩阵。
在实际应用中,发送端可以通过并行的子信道传输Polar码,这些子信道的可靠度不同。一般来说,可靠度高的子信道会被分配给信息比特用于传输信息,可靠度低的子信道会被分配已知的数值,作为固定比特或冻结比特。Polar码译码过程中,被分配固定比特的子信道的取值是已知的,不需要进行译码,而被分配了信息比特的子信道取值是未知的,需要进行译码。
Polar码的构造过程即集合A的选取过程,决定了Polar码的性能。Polar码的构造过程通常是,根据母码长度N确定共存在N个极化信道,分别对应编码矩阵的N个行,计算极化信道可靠度,将可靠度较高的前K个极化信道的索引作为集合A的元素,剩余(N-K) 个极化信道对应的索引作为固定比特的索引集合AC的元素。集合A决定了信息比特的位置,集合AC决定了固定比特的位置。从编码矩阵可以看出,原始Polar码(母码)的码长为2的整数次幂,在实际应用中需要通过速率匹配实现任意码长的Polar码。
Polar码的译码,即Polar译码,可以共用于信道通信和信源压缩中。目前主流的Polar 译码方法可以按其译码时序分为Polar码时序译码和Polar码非时序译码。Polar码时序译码,是指译码器根据Polar设计的天然时序性按比特位逐位进行译码。Polar码非时序译码,是指译码器根据Polar码的其他结构(如特纳(Tanner)图(graph)、网格(Trelis)图等)并行输出译码结果。目前,Polar码时序译码算法有连续消除(successivecancellation,SC)译码、列表式连续消除(successive cancellation list,SCL)译码、堆栈连续消除(successive cancellation stack,SCS)译码、带循环奇偶校验的列表式连续消除(CRC-aided successive cancellation list,CA-SCL)译码等。Polar非时序译码算法有置信传播(belief propagation, BP)译码等。目前实际系统中主要采用SCL译码和CA-SCL译码。
为了更好地理解本发明实施例公开的一种通信方法及装置,下面先对本发明实施例使用的应用场景进行描述。典型的广播信道模型如图1所示,网络设备可以通过信道1向终端设备1发送信息,可以通过信道2向终端设备2发送信息。在实际无线通信中,终端设备1和终端设备2的通信质量通常受各种因素的影响,从而存在一定的差别。体现在信道建模上,也就是信道1和信道2的好坏存在一定差别。假设信道2的条件比信道1的条件差,即终端设备1相较于终端设备2具有更好的信道环境和更快的潜在通信速率。
目前,对上述广播信道的即时通信方案为俗称的“短板效应”法,即发送端只根据信道条件较差的接收端来设计编码方案。准确来说,假设终端设备1的信道容量为c1,终端设备2的信道容量为c2,c1>c2。为实现对两个终端设备的同时通信,发送端只根据c2设计Polar 码方案。这样因为终端设备1信道优于终端设备2,所以也能完成独立译码。两个终端设备都可以正常恢复数据。然而,上述根据“短板效应”法设计的Polar码方案浪费了终端设备 1的部分信道容量,以致造成了资源浪费。
基于图1所示的网络架构,请参阅图2,图2是本发明实施例公开的一种通信方法的流程示意图。下面对该通信方法的步骤进行详细描述。可以理解的是,本申请中由网络设备执行的功能也可以由网络设备中的芯片来执行,终端设备执行的功能也可以由终端设备中的芯片来执行。
201、网络设备获取包括第一信息比特集合和第二信息比特集合的待编码的第一信息。
在广播系统中,终端设备在需要第一信息的情况下,可以向网络设备发送用于获取第一信息的信息获取请求。在网络设备同时接收到来自多个终端设备的用于获取第一信息的信息获取请求之后,将获取第一信息。在多个终端设备的信道容量都相同的情况下,可以从第一信息中选取部分或全部信息进行Polar编码并输出,向多个终端设备以广播的方式发送编码后的信息。选取部分还是全部可以由终端设备的信道容量确定。
在多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同信道容量的情况下,可以从第一信息选取第一信息比特集合,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码。还可以从第一信息中选取第二信息比特集合,第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码。第一信息比特集合可以包括第一信息中的必要信息,此外,第一信息比特集合还可以包括第一信息中的非必要信息。第二信息比特集合可以包括第一信息中的非必要信息。第一信息中的必要信息为第一信息正确使用时必不可少的信息。第一信息中的非必要信息为第一信息中可以有,也可以没有的信息,即没有这些信息不会影响第一信息的正确使用,但是有这些信息会使第一信息的使用效果更好。举例说明,在第一信息为视频信息的情况下,第一信息比特集合可以为第一信息中的F帧的集合,第二信息比特集合可以第一信息中的T帧的集合。
202、网络设备对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息。
网络设备获取到包括第一信息比特集合和第二信息比特集合的待编码的第一信息之后,可以对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息。可以对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合可以为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合。
203、网络设备根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息。
网络设备对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息之后,可以根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息,即可实现对第一信息比特集合和第二信息比特集合的叠加编码。即第二编码信息中不仅包括第一信息比特集合,还包括第二信息比特集合。可以先对第一编码信息进行压缩得到压缩信息,即先对第一编码信息进行信源压缩得到压缩信息,之后对第二信息比特集合和压缩信息进行第二 Polar编码得到第二编码信息。可以根据第二固定比特集合和第二信息比特集合对第一编码信息进行压缩得到压缩信息,第二固定比特集合为多个终端设备中信道容量最大的终端设备的固定比特的集合。可以对第二固定比特集合、第二信息比特集合和压缩信息进行第二 Polar编码得到第二编码信息。
204、网络设备输出第二编码信息。
网络设备根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息之后输出,向终端设备发送第二编码信息,第二编码信息是以广播的方式发送的。
205、终端设备接收来自网络设备的接收信息。
网络设备向终端设备发送第二编码信息之后,终端设备会接收到来自网络设备以广播方式发送的接收信息。该接收信息为第二编码信息对应的接收信息。由于第二编码信息在传输过程中会受到噪声等的影响,因此,该接收信息与第二编码信息可能不同。
206、终端设备对接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合。
终端设备接收到来自网络设备的接收信息之后,在该终端设备是向网络设备请求该接收信息的终端设备的情况下,终端设备可以对接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合。在该终端设备不是向网络设备请求该接收信息的终端设备的情况下,终端设备将无法从接收信息中译码出第一信息比特集合。即只有向网络设备请求信息的终端设备才能够正确地译码信息。
207、终端设备在确定还能够从接收信息中译码出信息的情况下,根据第一信息比特集合对接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合。
终端设备对接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合之后,可以先判断是否还能够从接收信息中译码出信息。在判断出不能够从接收信息中译码出信息的情况下,将不再继续译码,可以使用第一信息比特集合。在判断出还能够从接收信息中译码出信息的情况下,可以根据第一信息比特集合对接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合。可以先对第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,之后对第一编码信息和接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合。
可以对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合,该多个终端设备为能够正确译码出第一信息比特集合的终端设备。
在网络设备需要向多个终端设备同时发送第一信息,且多个终端设备包括两种不同信道容量的情况下,为了充分利用终端设备的信道容量,可以人为构造三个信道,即第一构造信道、第二构造信道和第三构造信道。第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道,用于传输第一信息比特集合。第二构造信道为第一编码信息、第二编码信息及多个终端设备中信道容量最大的终端设备之间的信道,第三构造信道为第一编码信息与第二编码信息之间的信道。第二构造信道和第三构造信道用于对第二信息比特集合进行处理。第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码包括:K1/N小于C1或者K1/N等于C1,K1为第一信息比特集合包括的比特数,N为母码长度,C1为第一构造信道的容量。第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码包括:K2/N小于C2或者K2/N等于C2,K2为第二信息比特集合包括的比特数, C2为第二构造信道的容量与第三构造信道的容量之间的差值。第一构造信道的容量可以为 I(V;Y1),V为第一编码信息,Y1为多个终端设备中信道容量最小的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(V;Y1)为V与Y1的互信息。第二构造信道的容量可以为I(X;V,Y2), X为第二编码信息,Y2为多个终端设备中信道容量最大的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(X;V,Y2)为X与V和Y2的互信息。第三构造信道的容量可以为I(X;V),I(X;V)为X与V的互信息。第一终端设备的信道容量可以为I(X;Y),Y为第一终端设备正确接收的 X对应的信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。N可以是固定不变的。N也可以是变化的。在N变化的情况下,可以根据K1确定N,可以保证第一信息比特集合包括第一信息中的所有必要信息。
请参阅图3,图3是本发明实施例公开的一种系统模型。如图3所示,X为网络设备向终端设备发送的信号,Y1为信道条件差的终端设备接收的信号,Y2为信道条件好的终端设备接收的信号,V是为了实现多终端设备编码而设置的辅助变量,其只存在于网络设备的编码过程和终端设备的译码过程。本发明中除构造信道之外的信道即为真实物理信道,即从 X到Y1的信道以及从X到Y2的信道,可以由二进制对称信道(binary symmetric channel,BSC)描述。发送端可以以0.5概率发送0或1,经过BSC传输出现错误的概率为∈,即发送的为0而接收到的为1或者发送的为1而接收到的为0的概率。∈可以称为BSC的交叉概率(crossoverprobability)。请参阅图4,图4是本发明实施例公开的一种BSC交叉概率的示意图。如图4所示,可以通过∈衡量BSC质量的好坏,∈与0.5之间的差值越小,信道条件越差,∈与0之间的差值越小,信道条件越好。BSC的信道容量可以为1+∈log2∈+(1-∈)log2(1-∈)。可见,信道容量随∈的增大而减小。X到Y1的信道可以由BSC(q1)表示,X到Y2的信道可以由 BSC(q2)表示,q1>q2。
在采用传统编码方案的情况下,即“短板效应”法,只在X处设计编码,为了使X所携带的信息在Y1和Y2处都可以正确译码,针对信道条件最差的情况做设计,即传输速率R必须小于X→Y1这个信道的容量,即1+q1log2q1+(1-q1)log2(1-q1)。而此时对于信道 X→Y2,就有了一定程度的资源浪费。因此,可以考虑分别对其匹配不同的传输速率,这将导致传输内容不同。所有终端设备都可以从Y1或Y2恢复出一些基础信息,Y2对应的终端设备因其信道条件更好可以多恢复一些额外信息。因此,可以假设一个变量V,V和X之间的关系由BSC(β)表示,β是一个可调变量,它影响Y1和Y2对应终端设备能够恢复出的基础信息和额外信息的比例分配。可以使用变量V来承载基础信息,Y1对应的终端设备的传输速率可以为I(V;Y1)。可以从图上看出V到X是BSC(β),X到Y1是BSC(q1),因此,V到Y1的信道是两个BSC的级联,交叉概率为β*q1=β·(1-q1)+(1-β)·q1。基础信息传输速率的上限为信道V→Y1的容量,即1+(β*q1)log2(β*q1)+(1-β*q1)log2(1-β*q1),这是第一构造信道的由来。此处的基础信息即上面的必要信息,此处的额外信息可以为上面的非必要信息。
额外信息传输速率的上限为I(X;Y2|V),即在给定V的情况下Y2能从X中提取的互信息。之所以说是在给定V的情况下,是因为V中包含的是基础信息,Y2对应的终端设备需要先恢复出V,再以V为基础得到额外信息。而I(X;Y2|V)=I(X;Y2,V)-I(X;V),因此,对额外信息的设计,可以分成对I(X;Y2,V)和I(X;V)的设计。I(X;Y2,V)为第二构造信道的容量, I(X;V)为第三构造信道的容量,而其实额外信息传输速率的上限是对应两个信道容量的差值。根据香浓容量公式可以得出:
I(X;Y2|V)=q2log2(q2)+(1-q2)log2(1-q2)- (β*q2)log2(β*q2)-(1-β*q2)log2(1-β*q2)
请参阅图5,图5是本发明实施例公开的一种速率区间对比图。图5中的直线上的点是在q1=0.11,q2=0.05的情况下,通过调整β的值得到的。这条直线的两个端点对应于两种极限情况,在β=0时,X即V,因此,I(V;Y2)=I(X;Y2),I(X;Y2|V)=0,即所有资源都用来传基础信息,没有任何额外信息,对应直线左上角的点。在β=1时,X与V不相关,则I(V;Y2)=0,I(X;Y2|V)=I(X;Y2),所有资源都用来传额外信息,没有任何基础信息,对应直线右下角的点。可以根据具体需求调整β值,以便调整基础信息和额外信息的比重。例如,当β=0.1时,R1和R2大概都是0.3,这两部分的分配大致相同。BSC可以换成二元输入加性高斯白噪声(binary input additive white gaussian noise,BIAWGN)信道,思想与上述相同。V和X之间的关系可以由BIAWGN(β)表示,X到Y1的信道可以由BIAWGN(σ1) 表示,X到Y2的信道可以由BIAWGN(σ2)表示,σ2<σ1。BIAWGN(σ1)表示BIAWGN信道带有的高斯白噪声为BIAWGN(σ2)表示BIAWGN信道带有的高斯白噪声为
请参阅图6,图6是本发明实施例公开的一种极化码编码与传输示意图。如图6所示,在多个终端设备包括两种不同信道容量的情况下,可以先用F1与W1组成的1×N阶矩阵与编码矩阵GN相乘得到VN,即对F1和W1进行Polar编码得到V,F1为第一固定比特集合,W1为第一信息比特集合。可以利用信道极化技术将N个独立的第一构造信道(V→Y1)组合起来参与信道极化,N=2m。之后将VN输入这N个信道得到对二进制信道输入VN作极化变换得到向量即根据极化码原理,在端可以得到N个极化信道,第 i个极化信道以为输入,以为输出。当N足够大时,任意极化信道的信道容量以概率1趋于0或者1,即变成无用信道或者完美信道。根据极化码总信道容量守恒原则,完美信道所占的比例为原始信道容量I(V;Y1)。即对任意0<δ<1,满足如下关系:
请参阅图7,图7是本发明实施例公开的另一种极化码编码与传输示意图。如图7所示,可以先用F2和组成的1×N阶矩阵与编码矩阵GN相乘得到XN,即对F2和进行Polar编码得到X,F2为第二固定比特集合,为两种不同信道容量中较大的信道容量对应的终端设备针对第二构造的信息比特的集合。可以先将N个第二构造信道(X→V,Y2)组合起来参与信道极化,之后将XN输入这N个信道得到对输入XN进行极化变换得到同样地,根据极化码理论,将集合记为将记为F2。其大小满足如下关系:
但实际编码过程中的Vn是W1的编码信号,它是在W2编码之前生成的,W2为第二信息比特集合。这就意味着在W2的编码过程中,可以观测到Vn。因此需要考察第一构造信道(V→Y1)。请参阅图8,图8是本发明实施例公开的又一种极化码编码与传输示意图。如图8所示,在对第二构造信道进行极化后可以发现,中有一部分比特完全由VN决定。这是由第二构造信道,即由X和V之间的关系决定的。可以先用和组成的1×N阶矩阵与编码矩阵GN相乘得到XN,即对和进行Polar编码得到X,可以看作两种不同信道容量中较小的信道容量对应的终端设备针对第二构造信道的固定比特集合,可以看作两种不同信道容量中较小的信道容量对应的终端设备针对第二构造信道的的信息比特的集合。同样根据极化码原理,将集合记为将记为其大小满足如下关系:
上述实际上是对Vn进行有损压缩至的过程。需要用信源极化原理从互信息的另一端逼近香浓极限,所以这里的阈值选δ而不是1-δ,但是比例的极限值不变。由此可以看出,在观察到VN时,可以近乎完全由它解出,因此,这部分比特其实是固定的,并不能用来传输信息。因此将从集合中剔除,得到W2,即 其大小为
请参阅图9,图9是本发明实施例公开的一种Polar编码示意图。如图9所示,可以用F2、W2和组成的1×N阶矩阵与编码矩阵GN相乘得到XN,即对F2、W2和进行Polar编码得到X。 W2为第二信息比特集合。根据VN和第二构造信道的转移概率译码得出。XN就是整个系统的叠加码编码信号。
请参阅图10,图10是本发明实施例公开的一种Polar译码示意图。如图10所示,该译码为两种不同信道容量中较大的信道容量对应的终端设备的译码。译码的过程与编码的过程相反,先接收信号译码出W1,可以是将输入译码器得到之后从中剔除F1即可得到W1。这个过程与两种不同信道容量中较小的信道容量对应的终端设备的译码过程类似。之后对F1和W1进行Polar编码得到VN。之后根据图5可以根据VN和可以译码得到W2。译码算法可以使用SC、SCL、CA-SCL、BP等。
在译码得到W1后,可以计算第一编码信息与接收信息之间的构造信道的容量,即计算 I(V;Y3),Y3为该终端设备接收到的接收信息,Y3可以为Y1,也可以为Y2。之后比较I(V;Y3) 与I(V;Y1)的大小,在I(V;Y3)大于I(V;Y1)的情况下,确定还能够从接收信息中译码出信息。
基于图1所示的网络架构,以及上述实施例中的通信方法的同一构思,请参阅图11,图11是本发明实施例公开的一种通信装置的结构示意图。该通信装置可以为网络设备或网络设备中的芯片。如图11所示,该通信装置可以包括:
获取模块1101,用于获取待编码的第一信息,第一信息包括第一信息比特集合和第二信息比特集合,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码,第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码;
第一编码模块1102,用于对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息;
第二编码模块1103,用于根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息;
输出模块1104,用于输出第二编码信息。
在一个实施例中,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码包括: K1/N小于C1或者K1/N等于C1,K1为第一信息比特集合包括的比特数,N为母码长度,C1为第一构造信道的容量,第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;
第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码包括: K2/N小于C2或者K2/N等于C2,K2为第二信息比特集合包括的比特数,C2为第二构造信道的容量与第三构造信道的容量之间的差值,第二构造信道为第一编码信息、第二编码信息及多个终端设备中信道容量最大的终端设备之间的信道,第三构造信道为第一编码信息与第二编码信息之间的信道。
在一个实施例中,第一信息比特集合包括第一信息中的必要信息,第二信息比特集合包括第一信息中的非必要信息。
在一个实施例中,第一编码模块1102,具体用于对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合。
在一个实施例中,第二编码模块1103具体用于:
对第一编码信息进行压缩得到压缩信息;
对第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
在一个实施例中,第二编码模块1103对第一编码信息进行压缩得到压缩信息包括:
根据第二固定比特集合和第二信息比特集合对第一编码信息进行压缩得到压缩信息,第二固定比特集合为多个终端设备中信道容量最大的终端设备的固定比特的集合。
在一个实施例中,第二编码模块1103对第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息包括:
对第二固定比特集合、第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
在一个实施例中,多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
在一个实施例中,第一构造信道的容量为I(V;Y1),V为第一编码信息,Y1为多个终端设备中信道容量最小的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(V;Y1)为V与Y1的互信息;
第二构造信道的容量为I(X;V,Y2),X为第二编码信息,Y2为多个终端设备中信道容量最大的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(X;V,Y2)为X与V和Y2的互信息;
第三构造信道的容量为I(X;V),I(X;V)为X与V的互信息。
在一个实施例中,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),Y为第一终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。
有关上述获取模块1101、第一编码模块1102、第二编码模块1103和输出模块1104更详细的描述可以直接参考上述图2所示的方法实施例中网络设备的相关描述直接得到,这里不加赘述。
基于图1所示的网络架构,以及上述实施例中的通信方法的同一构思,请参阅图12,图12是本发明实施例公开的另一种通信装置的结构示意图。其中,该通信装置可以为终端设备或终端设备中的芯片。如图12所示,该通信装置可以包括:
接收模块1201,用于接收来自网络设备的接收信息;
第一译码模块1202,用于对接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合;
第二译码模块1203,用于在确定还能够从接收信息中译码出信息的情况下,根据第一信息比特集合对接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合,第一信息比特集合和第二信息比特集合均属于第一信息。
在一个实施例中,第二译码模块1203具体用于:
对第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息;
对第一编码信息和接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合。
在一个实施例中,第二译码模块1203对第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息包括:
对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合,多个终端设备为能够正确译码出第一信息比特集合的终端设备。
在一个实施例中,第一信息比特集合为第一信息中必要信息的比特的集合,第二信息比特集合为第一信息中非必要信息的比特的集合。
在一个实施例中,该通信装置还可以包括:
计算模块1204,用于计算第一编码信息与接收信息之间的构造信道的容量;
在计算的容量大于第一构造信道的容量的情况下,确定还能够从接收信息中译码出信息,第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道。
在一个实施例中,多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
在一个实施例中,计算模块1204,具体用于计算I(V;Y1),V为第一编码信息,Y1为该接收信息,I(V;Y1)为V与Y1的互信息;
第一构造信道的容量为I(V;Y2),Y2为多个终端设备中信道容量最小的终端设备接收的能够正确译码出第一信息比特集合的信息,I(V;Y2)为V与Y2的互信息。
在一个实施例中,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),X为网络设备发送的该接收信息对应的编码信息,Y为第一终端设备接收的能够正确译码出第一信息比特集合的信息,I(V;Y)为V与Y的互信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。
有关上述接收模块1201、第一译码模块1202、第二译码模块1203和计算模块1204更详细的描述可以直接参考上述方法实施例中终端设备的相关描述直接得到,这里不加赘述。
基于图1所示的网络架构,请参阅图13,图13是本发明实施例公开的又一种通信装置的结构示意图。如图13所示,该通信装置可以包括处理器1301、存储器1302、输入接口1303、输出接口1304和总线1305。存储器1302可以是独立存在的,可以通过总线1305与处理器 1301相连接。存储器1302也可以和处理器1301集成在一起。其中,总线1305用于实现这些组件之间的连接。
在一个实施例中,该通信装置可以为网络设备或网络设备内的芯片,其中:
存储器1302中存储有一组计算机程序,处理器1301用于调用存储器1302中存储的计算机程序执行以下操作:
获取待编码的第一信息,第一信息包括第一信息比特集合和第二信息比特集合,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码,第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码;
对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息;
根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息;
输出接口1304,用于输出第二编码信息。
在一个实施例中,第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码包括: K1/N小于C1或者K1/N等于C1,K1为第一信息比特集合包括的比特数,N为母码长度,C1为第一构造信道的容量,第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;
第二信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备中部分终端设备正确译码包括: K2/N小于C2或者K2/N等于C2,K2为第二信息比特集合包括的比特数,C2为第二构造信道的容量与第三构造信道的容量之间的差值,第二构造信道为第一编码信息、第二编码信息及多个终端设备中信道容量最大的终端设备之间的信道,第三构造信道为第一编码信息与第二编码信息之间的信道。
在一个实施例中,第一信息比特集合包括第一信息中的必要信息,第二信息比特集合包括第一信息中的非必要信息。
在一个实施例中,处理器1301对第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息包括:
对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合。
在一个实施例中,处理器1301根据第一编码信息对第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息包括:
对第一编码信息进行压缩得到压缩信息;
对第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
在一个实施例中,处理器1301对第一编码信息进行压缩得到压缩信息包括:
根据第二固定比特集合和第二信息比特集合对第一编码信息进行压缩得到压缩信息,第二固定比特集合为多个终端设备中信道容量最大的终端设备的固定比特的集合。
在一个实施例中,处理器1301对第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息包括:
对第二固定比特集合、第二信息比特集合和压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
在一个实施例中,多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
在一个实施例中,第一构造信道的容量为I(V;Y1),V为第一编码信息,Y1为多个终端设备中信道容量最小的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(V;Y1)为V与Y1的互信息;
第二构造信道的容量为I(X;V,Y2),X为第二编码信息,Y2为多个终端设备中信道容量最大的终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,I(X;V,Y2)为X与V和Y2的互信息;
第三构造信道的容量为I(X;V),I(X;V)为X与V的互信息。
在一个实施例中,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),Y为第一终端设备正确接收的第二编码信息对应的信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。
在一个实施例中,输入接口1303,用于接收其它通信装置的信息。
其中,步骤201-步骤203可以由网络设备中的处理器1301和存储器1302来执行,步骤204可以由网络设备中的输出接口1304来执行。
其中,获取模块1101、第一编码模块1102和第二编码模块1103可以由网络设备中的处理器1301和存储器1302来实现,输出模块1104可以由网络设备中的输出接口1304来实现。
在另一个实施例中,该通信装置可以为终端设备或终端设备内的芯片,其中:
输入接口1303,用于接收来自网络设备的接收信息;
存储器1302中存储有一组计算机程序,处理器1301用于调用存储器1302中存储的计算机程序执行以下操作:
对接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合;
在确定还能够从接收信息中译码出信息的情况下,根据第一信息比特集合对接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合,第一信息比特集合和第二信息比特集合均属于第一信息。
在一个实施例中,处理器1301根据第一信息比特集合对接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合包括:
对第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息;
对第一编码信息和接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合。
在一个实施例中,处理器1301对第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息包括:
对第一信息比特集合和第一固定比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合,多个终端设备为能够正确译码出第一信息比特集合的终端设备。
在一个实施例中,第一信息比特集合为第一信息中必要信息的比特的集合,第二信息比特集合为第一信息中非必要信息的比特的集合。
在一个实施例中,处理器1301还用于调用存储器1302中存储的计算机程序执行以下操作:
计算第一编码信息与接收信息之间的构造信道的容量;
在计算的容量大于第一构造信道的容量的情况下,确定还能够从接收信息中译码出信息,第一构造信道为第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道。
在一个实施例中,多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
在一个实施例中,处理器1301计算第一编码信息与接收信息之间的构造信道的容量包括:
计算I(V;Y1),V为第一编码信息,Y1为接收信息,I(V;Y1)为V与Y1的互信息;
第一构造信道的容量为I(V;Y2),Y2为多个终端设备中信道容量最小的终端设备接收的能够正确译码出第一信息比特集合的信息,I(V;Y2)为V与Y2的互信息。
在一个实施例中,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),X为网络设备发送的接收信息对应的编码信息,Y为第一终端设备接收的能够正确译码出第一信息比特集合的信息,I(V;Y) 为V与Y的互信息,第一终端设备为多个终端设备中任一终端设备。
在一个实施例中,输出接口1304,用于向其它通信装置输出或者发送信息。
其中,步骤206-步骤207可以由终端设备中的处理器1301和存储器1302来执行,步骤205可以由终端设备中的输入接口1303来执行。
其中,第一译码模块1202、第二译码模块1203和计算模块1204可以由终端设备中的处理器1301和存储器1302来实现,接收模块1201可以由终端设备中的输入接口1303来实现。
基于图1所示的网络架构,请参阅图14,图14是本发明实施例公开的又一种通信装置的结构示意图。如图14所示,该通信装置可以包括输入接口1401、逻辑电路1402和输出接口1403。输入接口1401与输出接口1403通过逻辑电路1402相连接。其中,输入接口1401用于接收来自其它通信装置的信息,输出接口1403用于向其它通信装置输出或者发送信息。逻辑电路1402用于执行除输入接口1401与输出接口1403的操作之外的操作,例如实现上述实施例中处理器1301实现的功能。其中,该通信装置可以为网络设备或网络设备内的芯片,也可以为终端设备或终端设备内的芯片。其中,有关输入接口1401、逻辑电路1402和输出接口1403更详细的的描述可以直接参考上述图2所示的方法实施例中网络设备或终端设备的相关描述直接得到,这里不加赘述。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序运行时,实现如图2所示的通信方法。
以上所述的具体实施方式,对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本申请的具体实施方式而已,并不用于限定本申请的保护范围,凡在本申请的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请的保护范围之内。
Claims (32)
1.一种通信方法,其特征在于,包括:
获取待编码的第一信息,所述第一信息包括第一信息比特集合和第二信息比特集合,所述第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码,所述第二信息比特集合包括的比特能够被所述多个终端设备中部分终端设备正确译码;
对所述第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息;
根据所述第一编码信息对所述第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息;
输出所述第二编码信息;
所述第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码包括:K1/N小于C1或者K1/N等于C1,所述K1为所述第一信息比特集合包括的比特数,所述N为母码长度,所述C1为第一构造信道的容量,所述第一构造信道为所述第一编码信息与所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;
所述第二信息比特集合包括的比特能够被所述多个终端设备中部分终端设备正确译码包括:K2/N小于C2或者K2/N等于C2,所述K2为所述第二信息比特集合包括的比特数,所述C2为第二构造信道的容量与第三构造信道的容量之间的差值,所述第二构造信道为所述第一编码信息、所述第二编码信息及所述多个终端设备中信道容量最大的终端设备之间的信道,所述第三构造信道为所述第一编码信息与所述第二编码信息之间的信道。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一信息比特集合包括所述第一信息中的必要信息,所述第二信息比特集合包括所述第一信息中的非必要信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述对所述第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息包括:
对所述第一信息比特集合和第一固定比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息,所述第一固定比特集合为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一编码信息对所述第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息包括:
对所述第一编码信息进行压缩得到压缩信息;
对所述第二信息比特集合和所述压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述第一编码信息进行压缩得到压缩信息包括:
根据第二固定比特集合和所述第二信息比特集合对所述第一编码信息进行压缩得到压缩信息,所述第二固定比特集合为所述多个终端设备中信道容量最大的终端设备的固定比特的集合。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述第二信息比特集合和所述压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息包括:
对所述第二固定比特集合、所述第二信息比特集合和所述压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一构造信道的容量为I(V;Y1),所述V为所述第一编码信息,所述Y1为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备正确接收的所述第二编码信息对应的信息,I(V;Y1)为所述V与所述Y1的互信息;
所述第二构造信道的容量为I(X;V,Y2),所述X为所述第二编码信息,所述Y2为所述多个终端设备中信道容量最大的终端设备正确接收的所述第二编码信息对应的信息,所述I(X;V,Y2)为所述X与所述V和所述Y2的互信息;
所述第三构造信道的容量为I(X;V),所述I(X;V)为所述X与所述V的互信息。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),所述Y为所述第一终端设备正确接收的所述第二编码信息对应的信息,所述第一终端设备为所述多个终端设备中任一终端设备。
10.一种通信方法,其特征在于,包括:
接收来自网络设备的接收信息;
对所述接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合;
对所述第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息;
计算所述第一编码信息与所述接收信息之间的构造信道的容量;
在计算的容量大于第一构造信道的容量的情况下,确定还能够从所述接收信息中译码出信息,所述第一构造信道为所述第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;
对所述第一编码信息和所述接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合,所述第一信息比特集合和所述第二信息比特集合均属于第一信息。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述对所述第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息包括:
对所述第一信息比特集合和第一固定比特集合进行Polar编码得到第一编码信息,所述第一固定比特集合为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合,所述多个终端设备为能够正确译码出所述第一信息比特集合的终端设备。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述第一信息比特集合为所述第一信息中必要信息的比特的集合,所述第二信息比特集合为所述第一信息中非必要信息的比特的集合。
13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
14.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述计算所述第一编码信息与所述接收信息之间的构造信道的容量包括:
计算I(V;Y1),所述V为所述第一编码信息,所述Y1为所述接收信息,所述I(V;Y1)为所述V与所述Y1的互信息;
所述第一构造信道的容量为I(V;Y2),所述Y2为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备接收的能够正确译码出所述第一信息比特集合的信息,所述I(V;Y2)为所述V与所述Y2的互信息。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),所述X为网络设备发送的所述接收信息对应的编码信息,所述Y为所述第一终端设备接收的能够正确译码出所述第一信息比特集合的信息,所述I(V;Y)为所述V与所述Y的互信息,所述第一终端设备为所述多个终端设备中任一终端设备。
16.一种通信装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待编码的第一信息,所述第一信息包括第一信息比特集合和第二信息比特集合,所述第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码,所述第二信息比特集合包括的比特能够被所述多个终端设备中部分终端设备正确译码;
第一编码模块,用于对所述第一信息比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息;
第二编码模块,用于根据所述第一编码信息对所述第二信息比特集合进行第二Polar编码得到第二编码信息;
输出模块,用于输出所述第二编码信息;
所述第一信息比特集合包括的比特能够被多个终端设备正确译码包括:K1/N小于C1或者K1/N等于C1,所述K1为所述第一信息比特集合包括的比特数,所述N为母码长度,所述C1为第一构造信道的容量,所述第一构造信道为所述第一编码信息与所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;
所述第二信息比特集合包括的比特能够被所述多个终端设备中部分终端设备正确译码包括:K2/N小于C2或者K2/N等于C2,所述K2为所述第二信息比特集合包括的比特数,所述C2为第二构造信道的容量与第三构造信道的容量之间的差值,所述第二构造信道为所述第一编码信息、所述第二编码信息及所述多个终端设备中信道容量最大的终端设备之间的信道,所述第三构造信道为所述第一编码信息与所述第二编码信息之间的信道。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述第一信息比特集合包括所述第一信息中的必要信息,所述第二信息比特集合包括所述第一信息中的非必要信息。
18.根据权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述第一编码模块,具体用于对所述第一信息比特集合和第一固定比特集合进行第一Polar编码得到第一编码信息,所述第一固定比特集合为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合。
19.根据权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述第二编码模块具体用于:
对所述第一编码信息进行压缩得到压缩信息;
对所述第二信息比特集合和所述压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第二编码模块对所述第一编码信息进行压缩得到压缩信息包括:
根据第二固定比特集合和所述第二信息比特集合对所述第一编码信息进行压缩得到压缩信息,所述第二固定比特集合为所述多个终端设备中信道容量最大的终端设备的固定比特的集合。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述第二编码模块对所述第二信息比特集合和所述压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息包括:
对所述第二固定比特集合、所述第二信息比特集合和所述压缩信息进行第二Polar编码得到第二编码信息。
22.根据权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
23.根据权利要求16或17所述的装置,其特征在于,所述第一构造信道的容量为I(V;Y1),所述V为所述第一编码信息,所述Y1为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备正确接收的所述第二编码信息对应的信息,I(V;Y1)为所述V与所述Y1的互信息;
所述第二构造信道的容量为I(X;V,Y2),所述X为所述第二编码信息,所述Y2为所述多个终端设备中信道容量最大的终端设备正确接收的所述第二编码信息对应的信息,所述I(X;V,Y2)为所述X与所述V和所述Y2的互信息;
所述第三构造信道的容量为I(X;V),所述I(X;V)为所述X与所述V的互信息。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),所述Y为所述第一终端设备正确接收的所述第二编码信息对应的信息,所述第一终端设备为所述多个终端设备中任一终端设备。
25.一种通信装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收来自网络设备的接收信息;
第一译码模块,用于对所述接收信息进行第一Polar译码得到第一信息比特集合;
第二译码模块,用于对所述第一信息比特集合进行Polar编码得到第一编码信息;
计算模块,用于计算所述第一编码信息与所述接收信息之间的构造信道的容量;
所述第二译码模块,还用于在计算的容量大于第一构造信道的容量的情况下,确定还能够从所述接收信息中译码出信息,所述第一构造信道为所述第一编码信息与多个终端设备中信道容量最小的终端设备之间的信道;
所述第二译码模块,还用于对所述第一编码信息和所述接收信息进行第二Polar译码得到第二信息比特集合,所述第一信息比特集合和所述第二信息比特集合均属于第一信息。
26.根据权利要求25所述的装置,其特征在于,所述第二译码模块对所述第一信息比特集合进行Polar编码得到所述第一编码信息包括:
对所述第一信息比特集合和第一固定比特集合进行Polar编码得到所述第一编码信息,所述第一固定比特集合为多个终端设备中信道容量最小的终端设备的固定比特的集合,所述多个终端设备为能够正确译码出所述第一信息比特集合的终端设备。
27.根据权利要求25或26所述的装置,其特征在于,所述第一信息比特集合为所述第一信息中必要信息的比特的集合,所述第二信息比特集合为所述第一信息中非必要信息的比特的集合。
28.根据权利要求25或26所述的装置,其特征在于,所述多个终端设备的信道容量包括两种或两种以上不同的信道容量。
29.根据权利要求25或26所述的装置,其特征在于,所述计算模块,具体用于计算I(V;Y1),所述V为所述第一编码信息,所述Y1为所述接收信息,所述I(V;Y1)为所述V与所述Y1的互信息;
所述第一构造信道的容量为I(V;Y2),所述Y2为所述多个终端设备中信道容量最小的终端设备接收的能够正确译码出所述第一信息比特集合的信息,所述I(V;Y2)为所述V与所述Y2的互信息。
30.根据权利要求29所述的装置,其特征在于,第一终端设备的信道容量为I(X;Y),所述X为网络设备发送的所述接收信息对应的编码信息,所述Y为所述第一终端设备接收的能够正确译码出所述第一信息比特集合的信息,所述I(V;Y)为所述V与所述Y的互信息,所述第一终端设备为所述多个终端设备中任一终端设备。
31.一种通信装置,其特征在于,包括处理器、存储器、输入接口和输出接口,所述输入接口用于接收来自所述通信装置之外的其它通信装置的信息,所述输出接口用于向所述通信装置之外的其它通信装置输出信息,所述处理器调用所述存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-15任一项所述的方法。
32.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被运行时,实现如权利要求1-15任一项所述的方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910540213.6A CN112118074B (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种通信方法及装置 |
PCT/CN2020/097291 WO2020253855A1 (zh) | 2019-06-21 | 2020-06-20 | 一种通信方法及装置 |
EP20827156.9A EP3975457A4 (en) | 2019-06-21 | 2020-06-20 | COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS |
US17/556,756 US20220116141A1 (en) | 2019-06-21 | 2021-12-20 | Communication method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910540213.6A CN112118074B (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种通信方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112118074A CN112118074A (zh) | 2020-12-22 |
CN112118074B true CN112118074B (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=73796088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910540213.6A Active CN112118074B (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种通信方法及装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220116141A1 (zh) |
EP (1) | EP3975457A4 (zh) |
CN (1) | CN112118074B (zh) |
WO (1) | WO2020253855A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113765623B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-06-07 | 中山大学 | 基于叠加编码和额外信息传输的双向通信方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104079370A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 华为技术有限公司 | 信道编译码方法及装置 |
CN108649965A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-10-12 | 华为技术有限公司 | 编码、译码方法及设备 |
CN109067406A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-21 | 西安宝珑电气有限公司 | 一种基于极化码的参数捷变编码方法及系统 |
CN109327226A (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-12 | 华为技术有限公司 | 极化码的编译码方法、装置及设备 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8656248B2 (en) * | 2007-12-13 | 2014-02-18 | Qualcomm Incorporated | Hierarchical CRC scheme |
CN109075911B (zh) * | 2016-05-10 | 2020-12-08 | 华为技术有限公司 | 数据发送方法、数据接收方法及发送设备与接收设备 |
WO2018107430A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Qualcomm Incorporated | Crc bits for joint decoding and verification of control information using polar codes |
CN108347302B (zh) * | 2017-01-25 | 2021-09-07 | 华为技术有限公司 | 一种编译码方法和终端 |
CN108429599B (zh) * | 2017-02-13 | 2022-03-01 | 上海诺基亚贝尔软件有限公司 | 用于通信系统中的数据处理的方法和设备 |
CN108737020B (zh) * | 2017-04-25 | 2021-02-12 | 华为技术有限公司 | 一种信息承载方法及装置 |
US11039425B2 (en) * | 2017-06-23 | 2021-06-15 | Qualcomm Incorporated | Polar codes with a cross-referenceable nested structure for hierarchical signaling |
US10700710B2 (en) * | 2017-07-24 | 2020-06-30 | Qualcomm Incorporated | Indicating a number of copied information bits in a retransmission |
WO2019102373A1 (en) * | 2017-11-24 | 2019-05-31 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Placement of known information bits for polar coding with mixed criteria |
-
2019
- 2019-06-21 CN CN201910540213.6A patent/CN112118074B/zh active Active
-
2020
- 2020-06-20 WO PCT/CN2020/097291 patent/WO2020253855A1/zh unknown
- 2020-06-20 EP EP20827156.9A patent/EP3975457A4/en active Pending
-
2021
- 2021-12-20 US US17/556,756 patent/US20220116141A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104079370A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 华为技术有限公司 | 信道编译码方法及装置 |
CN108649965A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-10-12 | 华为技术有限公司 | 编码、译码方法及设备 |
CN109327226A (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-12 | 华为技术有限公司 | 极化码的编译码方法、装置及设备 |
CN109067406A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-21 | 西安宝珑电气有限公司 | 一种基于极化码的参数捷变编码方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020253855A1 (zh) | 2020-12-24 |
CN112118074A (zh) | 2020-12-22 |
EP3975457A4 (en) | 2022-11-23 |
EP3975457A1 (en) | 2022-03-30 |
US20220116141A1 (en) | 2022-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11700545B2 (en) | Method and device for transmitting data | |
US10581463B2 (en) | Communication method using polar code, and wireless device | |
US11057054B2 (en) | Channel coding method and apparatus in communication system | |
CN108347301B (zh) | 数据的传输方法和装置 | |
CN110690941B (zh) | Polar码的速率匹配方法及装置 | |
CN107800510B (zh) | 极化Polar码编码的方法及装置 | |
US11075653B2 (en) | Polar code encoding and decoding method and apparatus | |
US20230208554A1 (en) | Encoding and Decoding Method and Apparatus | |
CN109361492B (zh) | 一种联合物理层网络编码和极化码的高性能译码方法 | |
CN112118074B (zh) | 一种通信方法及装置 | |
CN112996099B (zh) | 抗时隙删除的极化时隙aloha的发送与接收方法 | |
CN110391874B (zh) | 极化码的速率匹配、解速率匹配方法及设备 | |
US11012102B2 (en) | Puncturing of polar codes with complementary sequences | |
TWI527408B (zh) | 具動態編碼之無線網路傳輸壓縮方法 | |
WO2018201983A1 (zh) | 极化码信道编码方法、设备以及通信系统 | |
US11063700B2 (en) | Method and apparatus for constructing coding sequence | |
US20230058149A1 (en) | Encoding method and apparatus, decoding method and apparatus, and device | |
WO2018228589A1 (zh) | 一种编码方法、无线设备和芯片 | |
CN110034851B (zh) | 编码方法、编码设备以及系统 | |
CN108631915B (zh) | 极性码的编码、译码方法及设备 | |
CN111865487B (zh) | 一种编码方法及通信设备 | |
US20230208442A1 (en) | Encoding method and apparatus | |
CN110233699B (zh) | 一种受限反馈下基于相对熵的无速率编码方法和电子设备 | |
CN116667861A (zh) | 基于极化码的编码方法和编码装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |