CN114079530A - 编码方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种编码方法及装置。该方法包括:获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB‑LB‑1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数,根据I进行编码。从而可以降低译码时延。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种编码方法及装置。
背景技术
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GN,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BN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GN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A;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(或固定比特),其索引的集合用A的补集Ac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A的选取过程,决定了Polar码的性能。
现有的Polar码的译码算法主要有逐比特消除(Successive Cancellation,SC)译码算法和逐次消除列表(Successive Cancellation List,SCL)译码算法,SC译码算法和SCL译码算法在短码时译码性能较好,但是在实际应用中,译码比特的数目是非常大的,SC译码算法和SCL译码算法只能提供串行译码,译码时延较大,为降低译码时延,现有的一种简化的SC/SCL译码算法中,通过将译码树(满二叉树)进行剪枝,对一些外码子码进行并行译码,以降低译码时延。
发明内容
本申请提供一种编码方法及装置,可以降低译码时延,提高吞吐率。
第一方面,本申请提供一种编码方法,包括:
获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,P1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数,最后根据I进行编码。
通过第一方面提供的编码方法,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I时,所确定的I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,LB+1<HB,m小于(HB-LB-1),因此P1,P2,…,PX1不是LB与HB之间的所有数值,即X个外码子码包括码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非包括全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定,其中的I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
其中,I1和F1可以采用现有的可靠度确定方式,例如,可以通过高斯近似、密度演进、极化权重或其它方法获取各个子信道的可靠度序列Q,Q中可靠度最大的K个子信道为信息比特的子信道,余下的N-K个子信道为冻结比特的子信道,I1和F1相应就确定。
在一种可能的设计中,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。
通过本实施方式提供的编码方法,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第一类型外码子码是码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非是与之间全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低整体的译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码时,在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的一个;
根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,可以为:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
通过本实施方式提供的编码方法,通过对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个,即就是将第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,便于在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延。
在一种可能的设计中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码时,对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,具体可以为:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
在一种可能的设计中,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码时,在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的一个;
根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,包括:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
通过对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km,或者为小于或等于LB,或者为大于或等于HB,即就是将第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第一类型外码子码为码率为的中间码率的外码子码,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码,从而,便于在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低整体的译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,包括:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
在一种可能的设计中,第一类型的外码子码为代数码,K1、K2、…和Km根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
其中,代数码可以是BCH码或RS码等,K1、K2、…和Km的取值根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
在一种可能的设计中,代数码的码长等于外码子码的长度B。由于是将码长为B的外码子码替换为代数码,代数码的码长需要等于外码子码的长度B。
在一种可能的设计中,代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到代数码;
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到代数码,1<Z<B-1。
在一种可能的设计中,第一类型的外码子码为代数码时,根据I进行编码,可以为:
将除I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F;
确定各个子信道上的比特的值,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
在一种可能的设计中,第一类型外码子码是极化码,根据I进行编码,可以为:
根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1与预设指示向量对应,校验关系用于确定局部校验比特的值,预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和第三指示信息,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特;
将除I和A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号;
确定各个子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
在一种可能的设计中,根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,包括:
对每个第一类型外码子码,根据与第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1对应的预设指示向量确定局部校验比特在第一类型外码子码中的位置;
根据确定出的每个第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定A。
在一种可能的设计中,根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,包括:
根据I插入冻结比特,得到长度为N的第一指示向量,第一指示向量包括第一指示信息和第二指示信息;
将信息比特的数量为P1,P2,…,PX1的第二指示向量替换为与P1,P2,…,PX1对应的预设指示向量;
根据第四指示向量确定A。
通过本实施方式提供的编码方法,通过获取包括K个信息比特的待编码信息和母码长度N后,根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1,接着根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,或者,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,在LB和HB确定时,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码,第一类型外码子码为预设中间码率的外码子码,接着根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,最后根据I和A进行极化编码。因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,确定各个子信道上的比特的值,包括:
根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值;
根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值。
第二方面,本申请提供一种编码装置,包括:
获取模块,用于获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数;
确定模块,用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,所述Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数;
编码模块,用于根据I进行编码。
在一种可能的设计中,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定;
I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
在一种可能的设计中,
X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。
在一种可能的设计中,确定模块包括:
第一确定单元,用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元,用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km;
第二确定单元,用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km。
在一种可能的设计中,确定模块包括:
第一确定单元,用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元,用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km;
第二确定单元,用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
在一种可能的设计中,第一类型的外码子码为代数码,K1、K2、…和Km根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
在一种可能的设计中,代数码的码长等于外码子码的长度B。
在一种可能的设计中,代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到代数码;
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到代数码,1<Z<B-1。
在一种可能的设计中,编码模块用于:
将除I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F;
确定各个子信道上的比特的值,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
在一种可能的设计中,编码模块包括:
第一确定单元,用于根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1与预设指示向量对应,校验关系用于确定局部校验比特的值,预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和第三指示信息,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特;
第二确定单元,用于将除I和A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号;
编码单元,用于确定各个子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
在一种可能的设计中,第一确定单元用于:
对每个第一类型外码子码,根据与第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1对应的预设指示向量确定局部校验比特在第一类型外码子码中的位置;
根据确定出的每个第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定A。
在一种可能的设计中,第一确定单元用于:
根据I插入冻结比特,得到长度为N的第一指示向量,第一指示向量包括第一指示信息和第二指示信息;
将信息比特的数量为P1,P2,…,PX1的第二指示向量替换为与P1,P2,…,PX1对应的预设指示向量;
根据第四指示向量确定A。
在一种可能的设计中,编码单元用于:
根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值;
根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值。
第二方面及第二方面的各可能的设计中的有益效果可参见第一方面及第一方面的各可能的设计中的有益效果,此处不再赘述。
第三方面,本申请提供一种译码方法,包括:
获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数,对待译码信息进行译码,其中,对第一类型外码子码进行代数码译码。
通过第三方面提供的译码方法,通过获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K后,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,所确定的I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,LB+1<HB,m小于(HB-LB-1),P不是LB与HB之间的所有数值,即X个外码子码包括码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非包括全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定;
I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
其中,I1和F1可以采用现有的可靠度确定方式,例如,可以通过高斯近似、密度演进、极化权重或其它方法获取各个子信道的可靠度序列Q,Q中可靠度最大的K个子信道为信息比特的子信道,余下的N-K个子信道为冻结比特的子信道,I1和F1相应就确定。
在一种可能的设计中,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。
通过本实施方式提供的译码方法,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第一类型外码子码是码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非是与之间全部的中间码率的外码子码,因此在译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低整体的译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,
根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km;
根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,包括:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km。
通过本实施方式提供的译码方法,通过对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km,即就是将第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,便于在译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延。
在一种可能的设计中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码时,对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,包括:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km。
在一种可能的设计中,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码时,在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,
根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的一个;
根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,包括:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
通过对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km,或者为小于或等于LB,或者为大于或等于HB,即就是将第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第一类型外码子码为码率为的中间码率的外码子码,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码,从而,便于在译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低整体的译码时延,提高吞吐率。
在一种可能的设计中,对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,包括:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
在一种可能的设计中,第一类型的外码子码为代数码,K1、K2、…和Km根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
其中,代数码可以是BCH码或RS码等,K1、K2、…和Km的取值根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
在一种可能的设计中,代数码的码长等于外码子码的长度B。由于是将码长为B的外码子码替换为代数码,代数码的码长需要等于外码子码的长度B。
在一种可能的设计中,代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到代数码;
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到代数码,1<Z<B-1。
在一种可能的设计中,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码时,对第二类型外码子码或第三类型外码子码进行并行极化译码。
第四方面,本申请提供一种译码装置,包括:
获取模块,用于获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K;
确定模块,用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数;
译码模块,用于对待译码信息进行译码,其中,对第一类型外码子码进行代数码译码。
在一种可能的设计中,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定;
I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
在一种可能的设计中,
X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。
在一种可能的设计中,确定模块包括:
第一确定单元,用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元,用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km;
编码单元,用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km。
在一种可能的设计中,确定模块包括:
第一确定单元,用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元,用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,Yi大于LB且小于HB,i大于或等于1,Yi不等于K1、K2、…和Km;
第二确定单元,用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
在一种可能的设计中,调整单元用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
在一种可能的设计中,第一类型的外码子码为代数码,K1、K2、…和Km根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
在一种可能的设计中,代数码的码长等于外码子码的长度B。
在一种可能的设计中,代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到代数码;
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到代数码,1<Z<B-1。
在一种可能的设计中,译码模块用于:
对第二类型外码子码或第三类型外码子码进行并行极化译码。
第四方面及第四方面的各可能的设计中的有益效果可参见第三方面及第三方面的各可能的设计中的有益效果,此处不再赘述。
第五方面,本申提供一种编码装置,包括:
处理器,用于执行存储器中存储的程序,当所述程序被执行时,使得所述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编码方法。
第六方面,本申提供一种译码装置,包括:
处理器,用于执行存储器中存储的程序,当所述程序被执行时,使得所述译码装置执行第三方面及第三方面任一种可能的设计中的译码方法。
第七方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有可执行指令,当其在计算机上运行时,使得第一方面及第一方面任一种可能的设计中的编码方法被执行。
第八方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有可执行指令,当其在计算机上运行时,使得第三方面及第三方面任一种可能的设计中的译码方法被执行。
第九方面,本申请提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在计算机可读存储介质中。编码装置的至少一个处理器可以从计算机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。
第十方面,本申请提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在计算机可读存储介质中。译码装置的至少一个处理器可以从计算机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译码装置实施第三方面及第三方面任一种可能的设计中的译码方法。
第十一方面,本申请提供一种通信装置,包括输入输出接口和逻辑电路;
所述输入输出接口用于获取待编码信息;
所述逻辑电路用于执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的方法根据所述待编码信息进行编码。
第十二方面,本申请提供一种通信装置,包括输入输出接口和逻辑电路;
所述输入输出接口用于获取待译码信息;
所述逻辑电路用于执行第三方面及第三方面任一种可能的设计中的方法根据所述待译码信息进行译码。
附图说明
图1为一种通信系统的流程示意图;
图2为本申请中Polar码的编码流程图;
图3为外码与内码的组成示意图;
图4为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图;
图5为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图;
图6为外码子码的信息比特数量m调整前后的示意图;
图7为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图;
图8为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图;
图9为与图8所示实施例对应的确定出I之后的编码过程示意图;
图10为本申请提供的一种译码方法实施例的流程图;
图11为本申请提供的一种编码装置实施例的结构示意图;
图12为本申请提供的一种编码装置实施例的结构示意图;
图13为本申请提供的一种编码装置实施例的结构示意图;
图14为本申请提供的一种译码装置实施例的结构示意图;
图15为本申请提供的一种译码装置实施例的结构示意图;
图16为本申请提供的一种编码装置结构示意图;
图17为本申请提供的一种译码装置结构示意图;
图18为本申请提供的一种编码装置结构示意图;
图19为本申请提供的一种译码装置结构示意图;
图20为本申请提供的一种通信装置结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明,本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或方案不应被解释为比其它实施例或方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例可以应用于5G移动通信系统、卫星通信等无线通信系统中,图1为本申请提供的一种通信系统的示意图,如图1所示,无线通信系统通常由小区组成,每个小区包含一个网络设备,基站向多个终端提供通信服务。
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)、长期演进系统(Long Term Evolution,LTE)以及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),超低时延超高可靠通信(Ultra-reliable and low-latencycommunications,URLLC)以及大规模机器通信(Massive Machine-Type Communications,mMTC)。
本申请实施例中,基站是一种部署在无线接入网中为终端提供无线通信功能的装置。上述基站可以包括各种形式的LTE中的演进型基站(evolutional Node B,eNB或eNodeB);或者5G网络或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network,PLMN)中的基站,宽带网络业务网关(broadband network gateway,BNG),汇聚交换机或非第三代合作伙伴项目(3rd generation partnership project,3GPP)接入设备等。可选的,本申请实施例中的网络设备可以包括各种形式的基站,例如:宏基站、微基站(也称为小站)、中继站、接入点、5G基站或未来的基站、传输点(transmitting and receiving point,TRP)、发射点(transmitting point,TP)、移动交换中心以及设备到设备(Device-to-Device,D2D)、车辆外联(vehicle-to-everything,V2X)、机器到机器(machine-to-machine,M2M)通信中承担基站功能的设备等。为方便描述,本申请所有实施例中,上述为终端提供无线通信功能的装置统称为网络设备或基站或BS。
本申请实施例中所涉及到的终端可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。终端可以为手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元(subscriber unit)、用户站、移动站、移动台(mobile station)、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、车载设备或可穿戴设备、虚拟现实(Virtual Reality,VR)终端设备、增强现实(AugmentedReality,AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线设备、无人驾驶(selfdriving)中的无线设备、远程医疗(remote medical)中的无线设备、智能电网(smartgrid)中的无线设备、运输安全(transportation safety)中的无线设备、智慧城市(smartcity)中的无线设备、智慧家庭(smart home)中的无线设备等,在此不做限定。
图1所示的无线通信系统中,基站和终端可以为发送设备或接收设备,发送设备为编码侧,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;接收设备为译码侧,可以用于接收发送设备发送的编码信息,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,在发送设备侧,信源依次经过信源编码、信道编码和数字调制后发出。在接收设备侧,接收到的待译码信息经数字解调得到对数似然比(Log Likelihood Ratio,LLR)序列,接着,LLR序列经信道译码、信源译码得到译码后的信息,其中,信道编码在整个通信系统中对信息传输的可靠度起到至关重要的作用。信道编码可以采用Polar码,具体可以采用本申请提供的编码方法。
相关技术中,为降低译码时延,采用简化的SC/SCL译码算法,通过对译码树(满二叉树)进行剪枝,即就是将外码合并得到多个外码子码,对多个外码子码进行并行译码,从而降低译码时延,但是,外码子码的码率接近1/2时,译码复杂度较高,不易并行化。为解决这一问题,本申请提供一种编码方法及装置,通过在确定信息比特的子信道对应的集合I时,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,LB+1<HB,m小于(HB-LB-1),K1、K2、…和Km不是LB与HB之间的所有数值,即X个外码子码包括X1个码率为预设中间码率(即为i=1,2,…,X1)的外码子码,并非包括全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。下面结合附图详细说明本申请提供的编码方法及装置。
需要说明的是,X个外码子码包括的X1个第一类型外码子码中的信息比特数量Pi可以相同也可以不同,例如P1和P2的取值可以是相同的都为K1,又例如P1可以是K1,P2的取值可以是K3,本申请不作限定。
为方便起见,首先给出本申请中可能用到的参数的定义,如下:
K:信息比特数量。
N:母码长度。
M:编码后比特序列长度。
R:目标码率(R=K/M)。
Nmax:系统所支持的最大母码码长,下文中简称最大母码码长。
I:信息比特的子信道对应的集合。
Q:依照可靠度排序后的子信道序列。
F:冻结比特的子信道对应的集合。
A:局部校验比特的子信道对应的集合。
需要指出的是,在不引起上下文歧义的前提下,本文以P代表第一类型外码子码的数量Pi,即P1,P2,…,PX1。
Polar码可以视为广义级联码(generalized concatenated codes,GCC),由外码和内码组成,下面结合图3解释Polar码的外码与内码的概念。图3为外码与内码的组成示意图,图3中以母码长度N为8、内码数量为2为例,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,[u4u5]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第一个内码的待编码比特[c0 c1 c2 c3],进行内码编码,得到编码后比特序列[y0 y2 y4 y6];将各外码第二个编码后比特取出得到第二个内码的待编码比特[c4 c5 c6 c7],进行内码编码,得到编码后比特序列[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。
需要说明的是,在本申请实施例中,上述一个外码可以称为一个外码子码或外码子块,本申请实施例中均是以外码子码为例进行说明,即就是说,以外码子码的码长为2为例,图3所示右边方框中[u0 u1]是一个外码子码的待编码比特,[u2 u3]是一个外码子码的待编码比特,[u4 u5]是一个外码子码的待编码比特,[u6 u7]是一个外码子码的待编码比特。
图4为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图,本实施例的执行主体可以是基站或终端等发送设备,如图4所示,本实施例的方法可以包括:
S101、获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数。
S102、根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1)。
其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数。
可选的,X个外码子码的长度可以是相等的,也可以是不相等的。
具体来说,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,即就是说,P可以为一个,还可以是多个,K1、K2、…和Km大于LB且小于HB,LB与HB之间的信息比特数量为(HB-LB-1),而m小于(HB-LB-1),即就是说,P不是LB与HB之间的所有数值。其中,B、LB和HB可以是预设值,或者是发送设备与接收设备交互的值,例如,发送设备在确定B、LB和HB后进行编码,在编码前或者编码后将B、LB和HB发送给接收设备,或者是,发送设备在编码前接收接收设备发送的B、LB和HB,B、LB和HB可以是通过信令携带。
一个外码子码的码率为外码子码中信息比特的数量与外码子码的码长的比值,如码长为B的外码子码的信息比特的数量为m∈[0,B],外码子码的码率为中的任一个值。根据外码子码中信息比特的数量P可以确定外码子码的码率为 相对于码率为1和0,为中间码率,可以理解的是,外码子码的中间码率是个相对的概念,LB和HB设定时,中间码率是指大小在和之间的码率,高码率是指大于或等于的码率,低码率是指小于或等于的码率。例如,中间码率可以是则高码率是指大于或等于的码率,低码率是指小于或等于的码率。又如,中间码率可以是则高码率是指大于的码率,低码率是指小于的码率。
本实施例中,LB和HB是划分低码率、中间码率和高码率的门限,例如,当B等于16时,LB可以为3或4或5,HB可以为13或12或11等。当B等于32时,LB可以为3或4或5或6,HB可以为29、28、27等。
为降低译码时延,本实施例中X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,第一类型外码子码是码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非是与之间全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码译码,例如使用(Berlekamp-Massey,BM)算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
在一种可实施的方式中,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定,其中,I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
具体来说,获取到待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,可以根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1,可以采用现有的可靠度确定方式,例如,可以通过高斯近似(Gaussian Approximation,GA)、密度演进(Density Evolution,DE)、极化权重(Polar Weight,PW)或其它方法获取各个子信道的可靠度序列Q,Q中可靠度最大的K个子信道为信息比特的子信道,余下的N-K个子信道为冻结比特的子信道,I1和F1相应就确定,还可以采用其它的方式,本实施例对此不作限制。
确定出I1和F1后,在一种可实施的方式中,在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,具体可以包括:
S1、根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据所述N、所述B和第一比特序列确定,所述第一比特序列根据所述I1和所述F1确定。
一般地,个外码子码为极化码前log2(B)阶蝶形运算中包含的个外码子码,个外码子码的比特序列可以根据N、B和第一比特序列确定,具体可以是根据N和B对第一比特序列划分,每个外码子码的比特序列在第一比特序列中是连续的。在根据I1和所述F1确定第一比特序列时,可以是依照I1放置信息比特,依照F1放置冻结比特,得到第一比特序列。
具体来说,可靠度序列Q中可靠度最大的K个子信道为信息比特的子信道,即可靠度序列Q中可靠度最大的K个子信道序号组成I1,余下的N-K个子信道为冻结比特的子信道,余下的N-K个子信道序号组成F1,I1和F1相应确定,确定出I1和F1后,依照I1放置信息比特,依照F1放置冻结比特,即可得到第一比特序列,例如,以N=16,K=8,外码子码长度B为4为例,从大到小排序的可靠度序列Q=[0 1 2 4 8 3 5 6 9 10 12 7 11 13 14 15],K=8,则I1=[0 1 2 4 8 3 5 6],F1=[9 10 12 7 11 13 14 15],依照I1放置信息比特,依照F1放置冻结比特,与I1和F1对应的第一比特序列为[1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0],根据N和B对第一比特序列划分,每个外码子码的比特序列在第一比特序列中是连续的,可以得到4个外码子码的比特序列,分别为[1,1,1,1],[1,1,1,0,],[0,0,0,0]和[0,0,0,0]。其中,外码子码的比特序列即为外码子码的构造。
根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,将第一类型外码子码确定为第一外码子码集合中的元素,即就是将信息比特的数量为P的外码子码确定为第一外码子码集合中的元素,除第一类型外码子码之外的外码子码组成第二外码子码集合。
S2、将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的任意一个。
具体地,将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,即就是将中间码率不是的其它中间码率的外码子码调整为码率是的外码子码,可选的,可以是对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
作为一种可实施的方式,对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,可以为:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合。其中,需要说明的是,除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特不包括速率匹配时进行预冻结的比特。
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB。
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2)。
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除。
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
具体来说,经过上述方式调整,每个第四类型外码子码的信息比特的数量都是减少的,依次对每一个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,例如,对第1个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,先确定t和y,t为第1个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第1个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合。接着判断第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n是否满足第一条件,若满足第一条件,则将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道。这是对第1个第四类型外码子码进行的第一次信息比特数量调整,若第一次调整后第1个第四类型外码子码的信息比特的数量不是K1、K2、…和Km中的一个,则继续按上述方法对第1个第四类型外码子码进行第二次信息比特数量调整,直到第1个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
其中,第一条件为n大于或等于HB-1(即第y个子信道所在的外码子码是高码率的外码子码,或者是增加一个信息比特就是高码率的外码子码),或者,n小于LB(即第y个子信道所在的外码子码是低码率的外码子码或者添加一个信息比特仍然是低码率的外码子码),第一条件还可以为:n小于LB(即第y个子信道所在的外码子码是低码率的外码子码或者添加一个信息比特仍然是低码率的外码子码),或者,在y大于t且n大于(HB-2)时(即第y个子信道所在的外码子码是高码率的外码子码,或者是增加2个信息比特就是高码率的外码子码),即就是说,n满足第一条件的外码子码都可以增加信息比特,增加信息比特后可以成为高码率外码子码或者低码率外码子码或者中间码率外码子码。已调整的第四类型的外码子码均满足要求(即信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个),直到所有的第四类型外码子码都调整为第一类型外码子码。
S3、根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
具体地,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,调整后的第二外码子码集合中也包括第一类型外码子码,根据每个外码子码包括的信息比特和冻结比特可以确定出I,因此I中的子信道序号对应的信息比特分布在包括第一类型外码子码的X个外码子码中。
进一步地,在一种可实施的方式中,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。即,在LB和HB确定时,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码。
为降低译码时延,本实施例中X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第一类型外码子码是码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非是与之间全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,例如使用BM算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低整体的译码时延,提高吞吐率。
X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码时,作为一种可实施的方式中,在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,具体可以包括:
S1’、根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定。
一般地,个外码子码为极化码前log2(B)阶蝶形运算中包含的个外码子码,个外码子码的比特序列可以根据N、B和第一比特序列确定,具体可以是据N和B对第一比特序列划分,每个外码子码的比特序列在第一比特序列中是连续的。在根据I1和所述F1确定第一比特序列时,可以是依照I1放置信息比特,依照F1放置冻结比特,得到第一比特序列。
根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,将第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码确定为第一外码子码集合中的元素,即就是将信息比特的数量为P的外码子码、信息比特的数量小于或等于LB的外码子码以及信息比特的数量大于或等于HB确定为第一外码子码集合中的元素,将除第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码之外的外码子码组成第二外码子码集合。
S2’、将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的任意一个。
具体地,将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,即就是将中间码率不是的其它中间码率的外码子码调整为码率是的外码子码、码率小于或等于的外码子码和码率大于或等于的外码子码中的任一种,可选的,可以是对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
作为一种可实施的方式,对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,可以为:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合。
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB。
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2)。
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除。
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
具体来说,经过上述方式调整,每个第四类型外码子码的信息比特的数量都是减少的,依次对每一个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,例如,对第1个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,先确定t和y,t为第1个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第1个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合。接着判断第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n是否满足第一条件,若满足第一条件,则将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道。这是对第1个第四类型外码子码进行的第一次信息比特数量调整,若第一次调整后第1个第四类型外码子码的信息比特的数量不是K1、K2、…和Km中的一个、小于或等于LB、以及大于或等于HB中的任一种,则继续按上述方法对第1个第四类型外码子码进行第二次信息比特数量调整,直到第1个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个、小于或等于LB、以及大于或等于HB中的任一种。
其中,第一条件为n大于或等于HB-1(即第y个子信道所在的外码子码是高码率的外码子码,或者是增加一个信息比特就是高码率的外码子码),或者,n小于LB(即第y个子信道所在的外码子码是低码率的外码子码或者添加一个信息比特仍然是低码率的外码子码),第一条件还可以为:n小于LB(即第y个子信道所在的外码子码是低码率的外码子码或者添加一个信息比特仍然是低码率的外码子码),或者,在y大于t且n大于(HB-2)时(即第y个子信道所在的外码子码是高码率的外码子码,或者是增加2个信息比特就是高码率的外码子码),即就是说,n满足第一条件的外码子码都可以增加信息比特,增加信息比特后可以成为高码率外码子码或者低码率外码子码或者中间码率外码子码。已调整的第四类型的外码子码均满足要求(即信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个、小于或等于LB、以及大于或等于HB中的任一种),直到所有的第四类型外码子码都调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的一种。
S3’、根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
具体地,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,调整后的第二外码子码集合中也包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,根据每个外码子码包括的信息比特和冻结比特可以确定出I,因此I中的子信道序号对应的信息比特分布在包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码的X个外码子码中。
S103、根据I进行编码。
在一种可实施的方式中,第一类型的外码子码为代数码,代数码可以是BCH码或RS码等。其中,BCH码取自Bose、Ray-Chaudhuri与Hocquenghem的缩写,是用于校正多个随机错误模式的多级、循环及错误校正的变长数字编码。RS码又称里所码(Reed-solomon codes),是一种前向纠错的信道编码。其中,K1、K2、…和Km根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定,即就是说,K1、K2、…和Km的取值根据代数码的纠错能力确定,不同的纠错能力对应不同的Ki,m根据代数码的构造确定,例如,以B=16为例,P为K1和K2,K1=7,K2=11,则第一类型的外码子码中信息比特的数量为7或11两种,其它中间码率的外码子码均被调整为信息比特的数量为7或11,或者,其它中间码率的外码子码被调整为信息比特的数量为7或11、低码率或高码率。
可选的,本实施例中可以是在编码的过程中,在确定了I之后,将第一类型的外码子码替换为代数码,然后进行编码,或者,还可以是在确定了I之后,对第一类型的外码子码进行代数码编码,在对第一类型的外码子码进行代数码编码时,需要先将第一类型的外码子码替换为代数码。其中,代数码的码长等于外码子码的长度B,即就是说,是将每个第一类型的外码子码替换为码长为B的代数码,由于是将码长为B的外码子码替换为代数码,代数码的码长需要等于外码子码的长度B。
一般来说,Polar码的外码子码码长B是2m长度,如16、32、64等。但代数码的码长通常是2m-1长度,如15、31、63等。因此,在将每个第一类型的外码子码替换为码长为B的代数码之前,需要对代数码进行扩展,作为一种可实施的方式,代数码可以根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到长度为B的代数码,将复制的一个比特加入原始代数码时,可以是加在原始代数码的首位置、中间任意位置或者末尾。
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到长度为B代数码,1<Z<B-1,将奇偶校验值加入原始代数码,可以是加在原始代数码的首位置、中间任意位置或者末尾。
本实施例中,第一类型的外码子码为代数码时,S103根据I进行编码,可以为:
S1031、将除I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F。
S1032、确定各个子信道上的比特的值,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
具体来说,确定各个子信道上的比特的值,例如依照I放置信息比特,依照F放置冻结比特,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码,得到编码后比特序列。其中,在对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码后,将代数码编码结果作为第log2(B)级的比特的值,第log2(B)级之后均进行极化编码。
经S102确定出I后,在另一种可实施的方式中,第一类型外码子码是极化码,相应地,S103根据I进行编码,可以为:
S1031’、根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,P与预设指示向量对应,校验关系用于确定局部校验比特的值,预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和第三指示信息,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特。
具体来说,局部校验(Local-Check)比特的子信道对应的集合A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系,P与预设指示向量对应是指不同的P对应不同的预设指示向量,第三指示信息指示对应位置为局部校验比特,通过信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系可以确定局部校验比特的值。
具体地,作为一种可实施的方式,根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,可以为:
对每个第一类型外码子码,根据与第一类型外码子码中信息比特的数量P对应的预设指示向量确定局部校验比特在第一类型外码子码中的位置。
接着根据确定出的每个第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定A。
例如,以B=16为例,P为K1和K2,K1=7,K2=11,则第一类型的外码子码中信息比特的数量为7或11两种,其它中间码率的外码子码均被调整为信息比特的数量为7或11,或者,其它中间码率的外码子码被调整为信息比特的数量为7或11、低码率或高码率。例如,P=7时,预设指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],第一指示信息为“0”,第二指示信息为“1”,即“0”指示对应位置为冻结比特,“1”指示对应位置为信息比特,第三指示信息为大于1的值,其中的“2012、3354、4696和6038”均为第三指示信息,2012、3354、4696和6038对应的位置为局部校验比特的位置,可选的,第一指示信息和第二指示信息还可以是别的值。当每个第一类型的外码子码中局部校验比特的位置通过第三指示信息确定后,所有第一类型的外码子码中局部校验比特的子信道对应的集合A就确定了。
第三指示信息指示对应位置为局部校验比特,第三指示信息的值为信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系,2012、3354、4696和6038分别为一个校验关系,根据这4个校验关系可以确定4个局部校验比特的值。例如,P=11时,预设指示向量为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1],其中的50、1876、1622、17727、25、158、291和424等大于1的值均为第三指示信息,第三指示信息对应的位置为局部校验比特的位置,第三指示信息的值包含了求得对应局部校验比特的局部校验关系。下文举例说明按照所述50、1876、1622、17727、25、158、291和424等8个第三指示信息得到8个局部校验比特的值的方式。可选的,根据校验关系确定一个局部校验比特的值,可以为:将校验关系与11循环取余后的各个结果所指示的信息比特对应的子信道上的比特的值和/或冻结比特对应的子信道上的比特的值求异或,得到局部校验比特对应的子信道上的比特的值。
下面以待编码信息比特为[0,1,1,0,0,0,1]为例说明根据上述第三指示信息,局部校验比特对应的子信道上的比特的值的过程。例如,以第三指示信息为158为例,即该外码子码第12个位置,通过将158对11循环取余,得到序号,用于定位该校验比特所校验的信息比特。其中,158与11循环取余的过程为:158除以11为14余4,14除以11为1余3,1除以11为0余1,则将待编码向量中4、3和1位置分别对应的“0”、“0”和“1”求异或,求异或的值为1,则该子码第12个位置上局部校验比特的值为1。
作为另一种可实施的方式,根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,可以为:
首先根据I插入冻结比特,得到长度为N的第一指示向量,第一指示向量包括第一指示信息和第二指示信息。
将信息比特的数量为P的第二指示向量替换为与P对应的预设指示向量。
具体地,是对信息比特的数量为P的第二指示向量进行替换,信息比特的数量不是P的第二指示向量不做处理,例如,以B=16为例,P为K1和K2,K1=7,K2=11,P=7时,预设指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],P=11时,预设指示向量为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1],信息比特的数量为7的第二指示向量均被替换为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],信息比特的数量为11的第二指示向量均被替换为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1]。
最后根据第四指示向量确定A。
具体地,根据第四指示向量中的第三指示信息(即大于1的值)即可确定A中的子信道序号。
其中,可选的,本实施例中的预设指示向量可以根据参考文献[1](P.Trifonovand V.Miloslavskaya,"Polar Subcodes,"in IEEE Journal on Selected Areas inCommunications,vol.34,no.2,pp.254-266,Feb.2016,doi:10.1109/JSAC.2015.2504269.)获得。
S1032’、将除I和A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号。
S1033’、确定各个子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
具体地,确定各个子信道上的比特的值,可以为:
根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值,根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值。
其中,第三指示信息指示对应位置为局部校验比特,第三指示信息的值为信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系,2012、3354、4696和6038分别为一个校验关系,根据这4个校验关系可以确定4个局部校验比特的值。例如,P=11时,预设指示向量为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1],其中的50、1876、1622、17727、25、158、291和424均为第三指示信息,50、1876、1622、17727、25、158、291、42450、1876、1622、17727、25、158、291和424对应的位置为局部校验比特的位置,根据这8个校验关系可以确定8个局部校验比特的值。
具体地,根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值,可以是对每一局部校验比特位,将校验关系与11循环取余后的各个结果所指示的信息比特对应的子信道上的比特的值和/或冻结比特对应的子信道上的比特的值求异或,得到局部校验比特对应的子信道上的比特的值。
具体地,根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值,例如依照I放置信息比特,依照F放置冻结比特。
本实施例提供的编码方法,通过获取包括K个信息比特的待编码信息和母码长度N后,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,所确定的I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,LB+1<HB,m小于(HB-LB-1),P不是LB与HB之间的所有数值,即X个外码子码包括码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非包括全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
下面采用几个具体的实施例,对图4所示实施例的技术方案进行详细说明。
图5为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图,本实施例的执行主体可以是基站或终端等发送设备,本实施例中以第一类型外码子码替换为代数码为例进行说明,如图5所示,本实施例的方法可以包括:
S201、获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数。
S202、根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1。
其中,I1和F1的确定方式可参见图4所示实施例中的描述,此处不再赘述。
S203、根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,或者,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码。
具体地,B、LB和HB可以是预设值,或者是发送设备与接收设备交互的值,例如,发送设备在确定B、LB和HB后进行编码,在编码前或者编码后将B、LB和HB发送给接收设备,或者是,发送设备在编码前接收接收设备发送的B、LB和HB,B、LB和HB可以是通过信令携带。
其中,LB+1<HB,HB小于或等于B。
具体地,所确定的I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码有两种可能的组成,一种是X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,另一种是X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1)。第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。即,在LB和HB确定时,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码,第一类型外码子码为预设中间码率的外码子码。
针对不同的X个外码子码的组成,根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I的方式不同,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码时,详细的确定I的方式可参见图4所示实施例中S1-S3,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码时,详细的确定I的方式可参见图4所示实施例中S1’-S3’,此处不再赘述。
下面给出一种与S1’-S3’对应的具体的实施方式,例如,可以通过如下方式根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I,输入I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km,输出为I中的子信道序号对应的信息比特所分布的X个外码子码,具体如下:
在一种可实施的方式中,
输入:初始Polar构造(即根据I1和F1确定的第一比特序列)、LB、HB、B和K1,K2,,...,Km)初始化:将第一比特序列中的所有冻结比特设为open
在该方式中,输入的是I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km,初始化中,先将第一比特序列中的所有冻结比特设为开放的(open)状态,接着遍历所有外码子码,当第i个外码子码的信息比特数量K满足:K大于LB、K小于HB,以及K==K1或K==K2或…K==Km时,跳过不执行任何处理,K为除了K大于LB、K小于HB以及K=K1,K2,,...,Km之外的数值时,调整每个外码子码的信息比特数量K,按照如下方式调整:
先确定t和y,t为第i个外码子码中可靠度最低的信息比特的位置(即子信道序号),y为其余open子信道中可靠度最高的位置(即子信道序号);
判断第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n是否大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
若是,将位置y改成信息比特;将位置t改成冻结比特。
若否,将位置y设为关闭状态close。
继续上述调整,直到第i个外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
最终输出为I中的子信道序号对应的信息比特所分布的X个外码子码。
在另一种可实施的方式中,
输入:初始Polar构造(根据I1和F1确定的第一比特序列)、LB、HB、B和K1,K2,,...,Km
初始化:将第一比特序列中的所有冻结比特设为open
Fori=1:外码子码数目(遍历所有外码子码)
在该方式中,输入的是I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km,初始化中,先将第一比特序列中的所有冻结比特设为开放的(open)状态,接着遍历所有外码子码,当第i个外码子码的信息比特数量K满足:K大于LB、K小于HB,以及K==K1或K==K2或…K==Km时,跳过不执行任何处理,K为除了K大于LB、K小于HB以及K=K1,K2,,...,Km之外的数值时,调整每个外码子码的信息比特数量K,按照如下方式调整:
先确定t和y,t为第i个外码子码中可靠度最低的信息比特的位置(即子信道序号),y为其余open子信道中可靠度最高的位置(即子信道序号);
判断第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n是否大于HB-2且y大于t,或者,n小于LB;
若是,将位置y改成信息比特;将位置t改成冻结比特。
若否,将位置y设为关闭状态close。
继续上述调整,直到第i个外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
最终输出为I中的子信道序号对应的信息比特所分布的X个外码子码。
下面以X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码为例,结合图6说明在X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码时,如何根据I1、F1、LB、HB、B和K1,K2,,...,Km确定I的过程,图6为外码子码的信息比特数量m调整前后的示意图,如图6所示,本实施例以B=16,P为K1和K2,K1=7,K2=11为例,LB=3,HB=13,图6中左边为外码子码信息比特数量m调整前的示意图,图6中右边为外码子码信息比特数量m调整后的示意图。图6中,横坐标m为一个外码子码的信息比特数量,m可取0-16之间的值(包括0和16),纵坐标j为每个m对应的外码子码的个数,本实施例中将信息比特数量为4-6的外码子码调整为信息比特数量为3的外码子码(即,被调整为低码率的外码子码),将信息比特数量为8-10的外码子码调整为信息比特数量为7的外码子码,将信息比特数量为12的外码子码调整为信息比特数量为11的外码子码,因此,调整后的外码子码包括高码率外码子码、低码率外码子码和中间码率为以及的外码子码,从而,中间码率为以及的外码子码可以进行代数码译码,例如使用BM算法对码率为以及的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,而高码率的外码子码和低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
S204、将除I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F。
S205、确定各个子信道上的比特的值,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
具体地,确定各个子信道上的比特的值,例如依照I放置信息比特,依照F放置冻结比特,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码,得到编码后比特序列。其中,在对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码后,第log2(B)级之前的代数码编码结果作为第log2(B)级的比特的值,第log2(B)级之后均进行极化编码。
可选的,本实施例中可以是在编码的过程中,在确定了I之后,将第一类型的外码子码替换为代数码,然后进行编码,或者,还可以是在确定了I之后,对第一类型的外码子码进行代数码编码,在对第一类型的外码子码进行代数码编码时,需要先将第一类型的外码子码替换为代数码。其中,代数码的码长等于外码子码的长度B,即就是说,是将每个第一类型的外码子码替换为码长为B的代数码。
本实施例中,由于第一类型外码子码替换为对应的代数码,在译码时可以借助代数码的经典译码算法对第一类型外码子码进行译码。例如,当第一类型外码子码替换成BCH码时,在译码时可以使用BM算法对第一类型外码子码进行译码,从而可以降低译码时延,提升译码吞吐。
对于Polar码的外码子码码长B是2m长度,但代数码的码长通常是2m-1长度,在将每个第一类型的外码子码替换为码长为B的代数码之前,需要对代数码进行扩展,具体的扩展方式可以参见图4所示实施例中的描述,此处不再赘述。
本实施例提供的编码方法,通过获取包括K个信息比特的待编码信息和母码长度N后,根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1,接着根据I1、F1、LB、HB、B和K1,K2,,...,Km确定I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,或者,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,在LB和HB确定时,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码,第一类型外码子码为预设中间码率的外码子码,接着根据I进行编码时,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
图7为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图,本实施例的执行主体可以是基站或终端等发送设备,本实施例中确定I的过程与图5所示实施例类似,区别在于本实施例中对第一类型的外码子码也进行极化编码,利用局部校验(Local-Check),然后与Polar码的Gn矩阵级联,可以实现与图5所示实施例中相同的编码结果,其中,局部校验是指分布在同一外码子码之内的待编码比特之间有校验关系,分布在不同外码子码的待编码比特之间没有校验关系。如图7所示,本实施例的方法可以包括:
S301、获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数。
S302、根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1。
其中,I1和F1的确定方式可参见图4所示实施例中的描述,此处不再赘述。
S303、根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,或者,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码。
本实施例中,S303具体的过程与图5所示实施例中S203的过程相同,详细可参见S203的具体描述,此处不再赘述。
S304、根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,K1、K2、…和Km与预设指示向量对应,校验关系用于确定局部校验比特的值。
其中,预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和第三指示信息,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特。
具体来说,局部校验(Local-Check)比特的子信道对应的集合A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系,K1、K2、…和Km与预设指示向量对应是指不同的Ki对应不同的预设指示向量,第三指示信息指示对应位置为局部校验比特,通过信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系可以确定局部校验比特的值。
具体地,根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,可以为:
对每个第一类型外码子码,根据与第一类型外码子码中信息比特的数量P对应的预设指示向量确定局部校验比特在第一类型外码子码中的位置。接着根据确定出的每个第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定A。
例如,以B=16为例,P为K1和K2,K1=7,K2=11,则第一类型的外码子码中信息比特的数量为7或11两种,其它中间码率的外码子码均被调整为信息比特的数量为7或11,或者,其它中间码率的外码子码被调整为信息比特的数量为7或11、低码率或高码率。例如,P=7时,预设指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],第一指示信息为“0”,第二指示信息为“1”,即“0”指示对应位置为冻结比特,“1”指示对应位置为信息比特,第三指示信息为大于1的值,其中的“2012、3354、4696和6038”均为第三指示信息,2012、3354、4696和6038对应的位置为局部校验比特的位置,其具体值可以用于确定局部校验关系。可选的,第一指示信息和第二指示信息还可以是别的值。当每个第一类型的外码子码中局部校验比特的位置通过第三指示信息确定后,所有第一类型的外码子码中局部校验比特的子信道对应的集合A就确定了。
其中,可选的,本实施例中的预设指示向量可以根据参考文献[1]获得,预设指示向量可以预先存储。
S305、将除I和A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号。
S306、根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值,根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
具体来说,第三指示信息指示对应位置为局部校验比特,第三指示信息的值为信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系,2012、3354、4696和6038分别为一个校验关系,根据这4个校验关系可以确定4个局部校验比特的值。例如,P=11时,预设指示向量为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1],其中的50、1876、1622、17727、25、158、291和424均为第三指示信息,50、1876、1622、17727、25、158、291、42450、1876、1622、17727、25、158、291和424对应的位置为局部校验比特的位置,根据这8个校验关系可以确定8个局部校验比特的值。
具体地,根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值,可以是对每一局部校验比特位,将校验关系与11循环取余后的各个结果所指示的信息比特对应的子信道上的比特的值和/或冻结比特对应的子信道上的比特的值求异或,得到局部校验比特对应的子信道上的比特的值。
具体地,根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值,例如依照I放置信息比特,依照F放置冻结比特。
本实施例提供的编码方法,通过获取包括K个信息比特的待编码信息和母码长度N后,根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1,接着根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,或者,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,在LB和HB确定时,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码,第一类型外码子码为预设中间码率的外码子码,接着根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,最后根据I和A进行极化编码。因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,而高码率的外码子码和/或低码率的外码子码可以并行极化译码,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
图8为本申请提供的一种编码方法实施例的流程图,本实施例的执行主体可以是基站或终端等发送设备,本实施例中确定I的过程与图5所示实施例类似,区别在于本实施例中对第一类型的外码子码也进行极化编码,利用局部校验(Local-Check),然后与Polar码的Gn矩阵级联,可以实现与图5所示实施例中相同的编码结果,图9为与图8所示实施例对应的确定出I之后的编码过程示意图,即S404-S410的过程示意图,结合图8和图9所示,本实施例的方法可以包括:
S401、获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数。
S402、根据K和N通过可靠度准则确定出I1和F1。
其中,I1和F1的确定方式可参见图4所示实施例中的描述,此处不再赘述。
S403、根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,或者,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码。
本实施例中,S403具体的过程与图5所示实施例中S203的过程相同,详细可参见S203的具体描述,此处不再赘述。
S404、根据I插入冻结比特,得到长度为N的第一指示向量,第一指示向量包括第一指示信息和第二指示信息。
具体地,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特。
例如,长度N=32的第一指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1],若B为4,则按顺序分组得到8个第二指示向量,分别为:[1,1,1,1]、[1,1,1,1]、[1,1,0,0]、[0,0,0,1]、[1,0,1,0]、[1,0,0,0]、[1,1,0,0]、[0,0,0,1,]。
又例如,长度N=32的第一指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1],若B为16,则按顺序分组得到2个第二指示向量,分别为:[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1]和[1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1]。
其中,预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和第三指示信息,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特,第三指示信息指示对应位置为局部校验比特以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系。
具体地,是对信息比特的数量为P的第二指示向量进行替换,信息比特的数量不是P的第二指示向量不做处理,例如,以B=16为例,P为K1和K2,K1=7,K2=11,P=7时,预设指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],P=11时,预设指示向量为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1],则信息比特的数量为7的第二指示向量均被替换为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],信息比特的数量为11的第二指示向量均被替换为[0,1,1,1,1,1,1,50,1876,1622,17727,25,158,291,424,1]。
其中,S406中替换的过程相当于插入局部校验比特的过程。
S408、根据第四指示向量确定A。
例如,以N=32,B=16为例,第一指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1],若第一指示向量按顺序分组得到2个第二指示向量,分别为:第一个指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1],第二个指示向量为[1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1]。若第一个指示向量备替换为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],则第四指示向量为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,1]。
第四指示向量中,1指示对应位置为信息比特,0指示对应位置为冻结比特,大于1的值指示对应位置为局部校验比特,2012、3354、4696、6038对应的值指示的位置为局部校验比特,则可以根据大于1的值确定A为[11,12,13,14]。
S409、将除I和A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号。
S410、根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值,根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值,得到待编码序列,对待编码序列进行极化编码。
具体地,以P=7时对应的预设指示向量[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1]为例,第三指示信息指示对应位置为局部校验比特,第三指示信息的值为信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系,2012、3354、4696和6038分别为一个校验关系,根据这4个校验关系可以确定4个局部校验比特的值。
其中,根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值,可以是对每一局部校验比特位,将校验关系与11循环取余后的各个结果所指示的信息比特对应的子信道上的比特的值和/或冻结比特对应的子信道上的比特的值求异或,得到局部校验比特对应的子信道上的比特的值。
其中,对待编码序列进行极化编码,可以是将待编码序列z与GN相乘,进行Polar码编码,得到编码后比特序列x,x=zGN。
下面给出一种根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值的具体实施方式,例如可以是通过如下方式,其中,L2(i)为B长的指示向量:
在该方式中,示出了根据指示向量L2(i)得到对应的外码子码的比特序列的过程,首先:
初始化长度为B的z序列[0,0,0,0,0,…,0,0],初始化比特序列的比特索引t=1,K=7时,q=1,K不等于7时,q=0。
接着遍历i=1至B;
j=L2(i),j从L2(i)中的第一位指示信息开始遍历;
若j=1,z(i)=u(t),t加1;
若j不等于1,执行如下过程:
若j不等于0(即j为大于1的值), 进行的运算是:z(i)等于将校验关系j与11循环取余后的各个结果所指示的信息比特对应的子信道上的比特的值和/或冻结比特对应的子信道上的比特的值求异或后得到的值,该值为0或1;
最终得到与指示向量L2(i)对应的外码子码的比特序列,例如L2(i)为[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2012,3354,4696,6038,0,1],遍历L2(i)中的每一位指示信息,得到的是一个长度为B的外码子码的比特序列。
图10为本申请提供的一种译码方法实施例的流程图,本实施例的执行主体可以是基站或终端等发送设备,如图10所示,本实施例的方法可以包括:
S501、获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K。
其中,待译码信息即发送设备极化编码后的信息,即编码后比特序列,获取到待译码信息后,可以获取到待译码信息的长度M,母码长度(也即待编码信息的长度) 是上取整函数。K的值可以是根据目标码率R和M确定,K=M*R,K和M可以为输入值。
S502、根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1)。
其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数。
其中,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,具体的确定方式与编码端的该过程类似,详细可参照S102的具体实施过程,此处不再赘述。
S503、对待译码信息进行译码,其中,对第一类型外码子码进行代数码译码。
本实施例中,LB和HB是划分低码率、中间码率和高码率的门限,本实施例中X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,第一类型外码子码是码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非是与之间全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对码率为的中间码率的外码子码译码,例如使用(Berlekamp-Massey,BM)算法对码率为的中间码率的外码子码进行译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
进一步地,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。即,在LB和HB确定时,第二类型外码子码为低码率外码子码,第三类型外码子码为高码率外码子码。
此时,对待译码信息进行译码时,可以对第一类型外码子码进行代数码译码,可以对第二类型外码子码或第三类型外码子码进行并行极化译码。从而,可以降低整体的译码时延,提高吞吐率。
本实施例提供的译码方法,通过获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K后,根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,所确定的I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,LB+1<HB,m小于(HB-LB-1),P不是LB与HB之间的所有数值,即X个外码子码包括码率为预设中间码率(即为)的外码子码,并非包括全部的中间码率的外码子码,因此在译码端译码时,可以使用代数码的经典译码算法对中间码率的外码子码译码,相比较使用极化译码算法对中间码率的外码子码译码,可以降低中间码率外码子码的译码时延,从而,可以降低译码时延,提高吞吐率。
为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能,接收设备、发送设备均可以包括硬件结构和/或软件模块,以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。接收设备可以是终端设备也可以是网络设备,同样的,发送设备可以是终端设备也可以是网络设备。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
基于同一技术构思,本申请实施例还提供了以下通信装置(包括编码装置、译码装置等),可以包括执行上述方法实施例中发送端或者接收端的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块或单元,该单元可以是硬件电路,也可是软件,也可以是硬件电路结合软件实现。
图11为本申请提供的一种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和编码模块13,其中,
获取模块11用于获取待编码信息和母码长度N,待编码信息包括K个信息比特,K和N为正整数;
确定模块12用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数;
编码模块13用于根据I进行编码。
可选的,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定;
I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
进一步地,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。
本实施例的装置,可以用于执行图4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编码装置实施例的结构示意图,如图12所示,本实施例的装置在图11所示装置的基础上,进一步地,确定模块12包括:第一确定单元121、调整单元122和第二确定单元123,其中,
第一确定单元121用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元122用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的任意一个;
第二确定单元123用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
进一步地,调整单元122用于:对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
进一步地,调整单元122用于:在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
在另一种可实施的方式中,
第一确定单元121用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元122用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的任意一个;
第二确定单元123用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
进一步地,调整单元122用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
进一步地,调整单元122用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
本实施例的装置,可以用于执行图4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。
可选的,第一类型的外码子码为代数码,K1、K2、…和Km根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
可选的,代数码的码长等于外码子码的长度B。
可选的,代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到代数码;
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到代数码,1<Z<B-1。
进一步地,编码模块用于:
将除I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F;
确定各个子信道上的比特的值,对第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
图13为本申请提供的一种编码装置实施例的结构示意图,如图13所示,本实施例的装置在图10或图11所示装置的基础上,进一步地,编码模块13包括:第一确定单元131、第二确定单元132和编码单元133,其中,
第一确定单元131用于根据I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在第一类型外码子码中,A中的子信道序号对应的局部校验比特在第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与局部校验比特之间的校验关系通过长度为B的预设指示向量中的第三指示信息指示,P与预设指示向量对应,校验关系用于确定局部校验比特的值,预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和第三指示信息,第一指示信息指示对应位置为冻结比特,第二指示信息指示对应位置为信息比特;
第二确定单元132用于将除I和A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号;
编码单元133用于确定各个子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
可选的,第一确定单元131用于:
对每个第一类型外码子码,根据与第一类型外码子码中信息比特的数量P对应的预设指示向量确定局部校验比特在第一类型外码子码中的位置;
根据确定出的每个第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定A。
可选的,第一确定单元131用于:
根据I插入冻结比特,得到长度为N的第一指示向量,第一指示向量包括第一指示信息和第二指示信息;
将信息比特的数量为P的第二指示向量替换为与P对应的预设指示向量;
根据第四指示向量确定A。
可选的,编码单元133用于:
根据校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值;
根据I和F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值。
本实施例的装置,可以用于执行图4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14为本申请提供的一种译码装置实施例的结构示意图,如图14所示,本实施例的装置可以包括:获取模块21、确定模块22和译码模块23,其中,
获取模块21用于获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K;
确定模块22用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数;
译码模块23用于对待译码信息进行译码,其中,对第一类型外码子码进行代数码译码。
可选的,I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定;
I1和F1根据K和N通过可靠度准则得到。
进一步地,X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于LB,第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于HB。
本实施例的装置,可以用于执行图10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15为本申请提供的一种译码装置实施例的结构示意图,如图15所示,本实施例的装置在图14所示装置的基础上,进一步地,确定模块22包括:第一确定单元221、调整单元222和第二确定单元223,其中,
第一确定单元221用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元222用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的任意一个;
编码单元223用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
进一步地,调整单元222用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
进一步地,调整单元222用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第一集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第一条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第一条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第一条件不满足,将第y个子信道从第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为K1、K2、…和Km中的一个。
在另一种可实施的方式中,
第一确定单元221用于在根据I1、F1、LB、HB、B和K1、K2、…和Km确定I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,第一外码子码集合包括第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为第一外码子码的补集,个外码子码的比特序列根据N、B和第一比特序列确定,第一比特序列根据I1和F1确定;
调整单元222用于将第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为第一类型外码子码、第二类型外码子码和第三类型外码子码中的任意一种,第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,i大于或等于1,Yi大于LB且小于HB,Yi不等于K1、K2、…和Km中的任意一个;
第二确定单元223用于根据第一外码子码集合和调整后的第二外码子码集合确定I。
进一步地,调整单元222用于:
对第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
进一步地,调整单元222用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,t为第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,第二集合为除第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,n小于LB;
或者,第二条件为:第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于LB,或者,在y大于t时第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若第二条件满足,将第y个子信道改为信息比特的子信道,将第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若第二条件不满足,将第y个子信道从第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于LB,或者,大于或等于HB。
可选的,第一类型的外码子码为代数码,P根据代数码的纠错能力确定,m根据代数码的构造确定。
可选的,代数码的码长等于外码子码的长度B。
可选的,代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入原始代数码,得到代数码;
对长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入原始代数码,得到代数码,1<Z<B-1。
进一步地,译码模块用于:
对第二类型外码子码或第三类型外码子码进行并行极化译码。
图16为本申请提供的一种编码装置结构示意图,如图16所示,该编码装置包括:收发单元31和处理单元32,其中,
收发单元31用于获取待编码信息和母码长度N,所述待编码信息包括K个信息比特;
具体地,处理单元32用于实现图4所示的编码方法中的各个步骤和/或流程。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
例如,处理单元32用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数。
处理单元32还用于根据I进行编码。
可选的,收发单元31还用于发送编码后比特序列。
图17为本申请提供的一种译码装置结构示意图,如图17所示,该译码装置包括:收发单元41和处理单元42,其中,
收发单元41用于获取待译码信息、待译码信息的长度M、母码长度N和信息比特数K;
处理单元42用于实现图10所示的译码方法中的各个步骤和/或流程。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
例如,处理单元42用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数。
处理单元42还用于对待译码信息进行译码,其中,对第一类型外码子码进行代数码译码。
可选的,收发单元41还用于发送译码后信息。
图18为本申请提供的一种编码装置结构示意图,该编码装置包括:
收发器301,用于获取待编码信息。
至少一个处理器302,用于调用并执行存储器中的程序指令,以实现图4所示的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。
可选的,该编码装置还包括存储器303,存储器303用于存储程序指令,该存储器还可以是flash(闪存)。
可选地,存储器303既可以是独立的,也可以跟处理器302集成在一起。
当存储器303是独立于处理器302之外的器件时,该编码装置还可以包括:
总线304,用于连接存储器303和处理器302。总线在图18中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图18中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
该编码装置可以用于执行上述方法实施例中发送设备对应的各个步骤和/或流程。该编码装置可以是终端或网络设备,也可以是终端或网络设备中的装置,或者是能够和终端或网络设备匹配使用的装置。其中,该编码装置可以为芯片系统。本申请实施例中,芯片系统可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
图19为本申请提供的一种译码装置结构示意图,该译码装置包括:
收发器401,用于获取待译码信息。
至少一个处理器402,用于调用并执行存储器中的程序指令,以实现图10所示的译码方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
可选的,该编码装置还包括存储器403,存储器403用于存储程序指令,该存储器还可以是flash(闪存)。
可选地,存储器403既可以是独立的,也可以跟处理器402集成在一起。
当存储器403是独立于处理器402之外的器件时,该译码装置还可以包括:
总线404,用于连接存储器403和处理器402。总线在图19中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图19中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
该译码装置可以用于执行上述方法实施例中接收设备对应的各个步骤和/或流程。该译码装置可以是终端或网络设备,也可以是终端或网络设备中的装置,或者是能够和终端或网络设备匹配使用的装置。其中,该译码装置可以为芯片系统。本申请实施例中,芯片系统可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
图18中的存储器303或图19中的存储器403可包括但不限于硬盘(hard diskdrive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)等非易失性存储器,随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM,EPROM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)或便携式只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
图18中的处理器302或图19中的处理器402可以是一个或多个中央处理器(Central Processing Unit,CPU),在处理器302或处理器402是一个CPU的情况下,该CPU可以是单核CPU,也可以是多核CPU。处理器302或处理器402可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
图20为本申请提供的一种通信装置结构示意图,参见图20,本申请实施例还提供了一种通信装置,可用于实现上述方法中发送设备或接收设备的功能,该通信装置可以是通信装置或者通信装置中的芯片。该通信装置包括:
至少一个输入输出接口510和逻辑电路520。输入输出接口510可以是输入输出电路。逻辑电路520可以是信号处理器、芯片,或其他可以实现本申请方法的集成电路。
其中,至少一个输入输出接口510用于信号或数据的输入或输出。举例来说,当该通信装置为发送端设备或者用于发送端设备时,输入输出接口510用于获取待编码信息,输入输出接口510还用于输出编码后比特序列。
举例来说,当该通信装置为接收端设备或者用于接收端设备时,输入输出接口510用于获取待译码信息,输入输出接口510还用于输出译码后信息。
其中,逻辑电路520用于执行本申请实施例提供的任意一种方法的部分或全部步骤。逻辑电路可以实现图16所示装置中的处理单元32、图17所示装置中的处理单元42、图18所示装置中的处理器302、以及图19所示装置中的处理器402所实现的功能。举例来说,当该通信装置为发送端设备或者用于发送端设备时,用于执行上述编码方法实施例中的各种步骤,例如逻辑电路520用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数,根据所述I进行编码。
举例来说,当该通信装置为接收端设备或者用于接收端设备时,用于执行上述译码方法实施例中的各种步骤,例如逻辑电路520用于根据K和N确定信息比特的子信道对应的集合I,I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P,P为K1、K2、…和Km中的至少一个,K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,HB小于或等于外码子码的长度B,X、HB和B为正整数,LB为大于或等于0的整数。对待译码信息进行译码,其中,对第一类型外码子码进行代数码译码。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有执行指令,当其在计算机上运行时,使得上述的各种实施方式提供的编码方法被执行。
本申请还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在计算机可读存储介质中。编码装置的至少一个处理器可以从计算机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编码装置实施上述的各种实施方式提供的编码方法。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有执行指令,当其在计算机上运行时,使得上述的各种实施方式提供的译码方法被执行。
本申请还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在计算机可读存储介质中。译码装置的至少一个处理器可以从计算机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译码装置实施上述的各种实施方式提供的译码方法。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (38)
1.一种编码方法,其特征在于,包括:
获取待编码信息和母码长度N,所述待编码信息包括K个信息比特,所述K和所述N为正整数;
根据所述K和所述N确定信息比特的子信道对应的集合I,所述I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,所述X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,所述X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,所述Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,所述K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,所述m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,所述HB小于或等于外码子码的长度B,所述X、所述HB和所述B为正整数,所述LB为大于或等于0的整数;
根据所述I进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、所述LB、所述HB、所述B和所述K1、K2、…和Km确定;
所述I1和所述F1根据所述K和所述N通过可靠度准则得到。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,所述第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于所述LB,所述第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于所述HB。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在根据所述I1、所述F1、所述LB、所述HB、所述B和所述K1、K2、…和Km确定所述I时,
根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,所述第一外码子码集合包括所述第一类型外码子码,第二外码子码集合为所述第一外码子码的补集,所述个外码子码的比特序列根据所述N、所述B和第一比特序列确定,所述第一比特序列根据所述I1和所述F1确定;
将所述第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为所述第一类型外码子码,第i个所述第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,所述Yi大于所述LB且小于所述HB,所述Yi不等于所述K1、K2、…和Km中的任意一个,所述i大于或等于1;
根据所述第一外码子码集合和调整后的所述第二外码子码集合确定所述I。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为所述第一类型外码子码,包括:
对所述第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得所述第四类型外码子码中信息比特的数量为所述K1、K2、…和Km中的一个。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,包括:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,所述t为所述第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,所述y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,所述第一集合为除所述第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,所述第一条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,所述n小于LB;
或者,所述第一条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于所述LB,或者,在y大于t时所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若所述第一条件满足,将所述第y个子信道改为信息比特的子信道,将所述第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若所述第一条件不满足,将所述第y个子信道从所述第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到所述第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为所述K1、K2、…和Km中的一个。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在根据所述I1、所述F1、所述LB、所述HB、所述B和所述K1、K2、…和Km确定所述I时,
根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,所述第一外码子码集合包括所述第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为所述第一外码子码的补集,所述个外码子码的比特序列根据所述N、所述B和第一比特序列确定,所述第一比特序列根据所述I1和所述F1确定;
将所述第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为所述第一类型外码子码、第二类型外码子码和所述第三类型外码子码中的任意一种,第i个所述第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,所述Yi大于所述LB且小于所述HB,所述Yi不等于所述K1、K2、…和Km中的任意一个;
根据所述第一外码子码集合和调整后的所述第二外码子码集合确定所述I。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述将所述第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为所述第一类型外码子码、第二类型外码子码和所述第三类型外码子码中的任意一种,包括:
对所述第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得所述第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
所述K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于所述LB,或者,大于或等于所述HB。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对所述第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,包括:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,所述t为所述第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,所述y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,所述第二集合为除所述第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,所述第二条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,所述n小于LB;
或者,所述第二条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于所述LB,或者,在y大于t时所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若所述第二条件满足,将所述第y个子信道改为信息比特的子信道,将所述第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若所述第二条件不满足,将所述第y个子信道从所述第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到所述第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
所述K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于所述LB,或者,大于或等于所述HB。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述第一类型的外码子码为代数码,所述K1、K2、…和Km根据所述代数码的纠错能力确定,所述m根据所述代数码的构造确定。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述代数码的码长等于所述外码子码的长度B。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将所述长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入所述原始代数码,得到所述代数码;
对所述长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入所述原始代数码,得到所述代数码,1<Z<B-1。
13.根据权利要求10-12任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述I进行编码,包括:
将除所述I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F;
确定各个子信道上的比特的值,对所述第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除所述第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
14.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述I进行编码,包括:
根据所述I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,所述A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在所述第一类型外码子码中,所述A中的子信道序号对应的局部校验比特在所述第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与所述局部校验比特之间的校验关系通过长度为所述B的预设指示向量中的第三指示信息指示,所述X1个第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1与所述预设指示向量对应,所述校验关系用于确定局部校验比特的值,所述预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和所述第三指示信息,所述第一指示信息指示对应位置为冻结比特,所述第二指示信息指示对应位置为信息比特;
将除所述I和所述A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号;
确定各个子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据所述I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,包括:
对每个所述第一类型外码子码,根据与所述第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1对应的预设指示向量确定局部校验比特在所述第一类型外码子码中的位置;
根据确定出的每个所述第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定所述A。
17.根据权利要求14-16任一项所述的方法,其特征在于,所述确定各个子信道上的比特的值,包括:
根据所述校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值;
根据所述I和所述F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值。
18.一种编码装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待编码信息和母码长度N,所述待编码信息包括K个信息比特,所述K和所述N为正整数;
确定模块,用于根据所述K和所述N确定信息比特的子信道对应的集合I,所述I中的子信道序号对应的信息比特分布在X个外码子码中,所述X个外码子码包括X1个第一类型外码子码,所述X1个第一类型外码子码中信息比特的数量为P1,P2,…,PX1,所述Pi(i=1,2,…,X1)为K1、K2、…和Km中的一个,所述K1、K2、…和Km大于第一门限LB且小于第二门限HB,所述m大于或等于1,且小于(HB-LB-1),其中,LB+1<HB,所述HB小于或等于外码子码的长度B,所述X、所述HB和所述B为正整数,所述LB为大于或等于0的整数;
编码模块,用于根据所述I进行编码。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述I根据初始信息比特的子信道对应的集合I1、初始冻结比特的子信道对应的集合F1、所述LB、所述HB、所述B和所述K1、K2、…和Km确定;
所述I1和所述F1根据所述K和所述N通过可靠度准则得到。
20.根据权利要求18或19所述的装置,其特征在于,
所述X个外码子码还包括第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,所述第二类型外码子码中信息比特的数量小于或等于所述LB,所述第三类型外码子码中信息比特的数量大于或等于所述HB。
21.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述确定模块包括:
第一确定单元,用于在根据所述I1、所述F1、所述LB、所述HB、所述B和所述K1、K2、…和Km确定所述I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,所述第一外码子码集合包括所述第一类型外码子码,第二外码子码集合为所述第一外码子码的补集,所述个外码子码的比特序列根据所述N、所述B和第一比特序列确定,所述第一比特序列根据所述I1和所述F1确定;
调整单元,用于将所述第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为所述第一类型外码子码,第i个所述第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,所述i大于或等于1,所述Yi大于所述LB且小于所述HB,所述Yi不等于所述K1、K2、…和Km中的任意一个;
第二确定单元,用于根据所述第一外码子码集合和调整后的所述第二外码子码集合确定所述I。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于:
对所述第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得所述第四类型外码子码中信息比特的数量为所述K1、K2、…和Km中的一个。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,所述t为所述第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,所述y为第一集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,所述第一集合为除所述第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第一条件是否满足,所述第一条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,所述n小于LB;
或者,所述第一条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于所述LB,或者,在y大于t时所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若所述第一条件满足,将所述第y个子信道改为信息比特的子信道,将所述第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若所述第一条件不满足,将所述第y个子信道从所述第一集合中剔除;
继续执行上述操作,直到所述第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为所述K1、K2、…和Km中的一个。
24.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述确定模块包括:
第一确定单元,用于在根据所述I1、所述F1、所述LB、所述HB、所述B和所述K1、K2、…和Km确定所述I时,根据个外码子码确定第一外码子码集合和第二外码子码集合,所述第一外码子码集合包括所述第一类型外码子码、第二类型外码子码和/或第三类型外码子码,第二外码子码集合为所述第一外码子码的补集,所述个外码子码的比特序列根据所述N、所述B和第一比特序列确定,所述第一比特序列根据所述I1和所述F1确定;
调整单元,用于将所述第二外码子码集合中的第四类型外码子码调整为所述第一类型外码子码、第二类型外码子码和所述第三类型外码子码中的任意一种,第i个所述第四类型外码子码中信息比特的数量为Yi,所述i大于或等于1,所述Yi大于所述LB且小于所述HB,所述Yi不等于所述K1、K2、…和Km中的任意一个;
第二确定单元,用于根据所述第一外码子码集合和调整后的所述第二外码子码集合确定所述I。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于:
对所述第四类型外码子码进行信息比特的数量调整,使得所述第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
所述K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于所述LB,或者,大于或等于所述HB。
26.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述调整单元用于:
在对第i个第四类型外码子码进行信息比特的数量调整时,进行下述操作:
确定t和y,所述t为所述第i个第四类型外码子码中可靠度最低的信息比特的子信道序号,所述y为第二集合中可靠度最高的冻结比特的子信道序号,所述第二集合为除所述第i个第四类型外码子码之外的所有第四类型外码子码中的冻结比特的子信道序号组成的集合;
确定第二条件是否满足,所述第二条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于或等于HB-1,或者,所述n小于LB;
或者,所述第二条件为:所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n小于所述LB,或者,在y大于t时所述第y个子信道所在的外码子码中信息比特的数量n大于(HB-2);
若所述第二条件满足,将所述第y个子信道改为信息比特的子信道,将所述第t个子信道改为冻结比特的子信道;或者,若所述第二条件不满足,将所述第y个子信道从所述第二集合中剔除;
继续执行上述操作,直到所述第i个第四类型外码子码中信息比特的数量为下述任一种:
所述K1、K2、…和Km中的一个,或者,小于或等于所述LB,或者,大于或等于所述HB。
27.根据权利要求18-26任一项所述的装置,其特征在于,所述第一类型的外码子码为代数码,所述K1、K2、…和Km根据所述代数码的纠错能力确定,所述m根据所述代数码的构造确定。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述代数码的码长等于所述外码子码的长度B。
29.根据权利要求27或28所述的装置,其特征在于,所述代数码根据长度为B-1的原始代数码通过下述方法中的任一种得到:
将所述长度为B-1的原始代数码中的任意一个比特复制,将复制的一个比特加入所述原始代数码,得到所述代数码;
对所述长度为B-1的原始代数码中的任意Z个比特或所有比特求奇偶校验,将奇偶校验值加入所述原始代数码,得到所述代数码,1<Z<B-1。
30.根据权利要求27-29任一项所述的装置,其特征在于,所述编码模块用于:
将除所述I中的子信道之外的子信道确定为冻结比特的子信道对应的集合F;
确定各个子信道上的比特的值,对所述第一类型外码子码对应的比特进行代数码编码,对除所述第一类型外码子码之外的外码子码对应的比特进行极化编码。
31.根据权利要求18-26任一项所述的装置,其特征在于,所述编码模块包括:
第一确定单元,用于根据所述I确定局部校验比特的子信道对应的集合A,所述A中的子信道序号对应的局部校验比特分布在所述第一类型外码子码中,所述A中的子信道序号对应的局部校验比特在所述第一类型外码子码中的位置以及信息比特和/或冻结比特与所述局部校验比特之间的校验关系通过长度为所述B的预设指示向量中的第三指示信息指示,所述X1个第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1与所述预设指示向量对应,所述校验关系用于确定局部校验比特的值,所述预设指示向量包括第一指示信息、第二指示信息和所述第三指示信息,所述第一指示信息指示对应位置为冻结比特,所述第二指示信息指示对应位置为信息比特;
第二确定单元,用于将除所述I和所述A包括的子信道序号之外的子信道序号确定为冻结比特的子信道对应的集合F中的子信道序号;
编码单元,用于确定各个子信道上的比特的值,对确定的所有比特进行极化编码。
32.根据权利要求31所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元用于:
对每个所述第一类型外码子码,根据与所述第一类型外码子码中信息比特的数量P1,P2,…,PX1对应的预设指示向量确定局部校验比特在所述第一类型外码子码中的位置;
根据确定出的每个所述第一类型外码子码中局部校验比特的位置确定所述A。
34.根据权利要求31-33任一项所述的装置,其特征在于,所述编码单元用于:
根据所述校验关系分别确定每个局部校验比特的子信道上的比特的值;
根据所述I和所述F分别确定信息比特的子信道上的比特的值和冻结比特的子信道上的比特的值。
35.一种编码装置,其特征在于,包括:
处理器,用于执行存储器中存储的程序,当所述程序被执行时,使得所述装置执行权利要求1~17任一项所述的编码方法。
36.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有可执行指令,其特征在于,当其在计算机上运行时,使得权利要求1-17任一项所述的编码方法被执行。
37.一种通信装置,其特征在于,包括输入输出接口和逻辑电路;
所述输入输出接口用于获取待编码信息;
所述逻辑电路用于执行权利要求1-17任一项所述的方法根据所述待编码信息进行编码。
38.根据权利要求37所述的装置,其特征在于,所述输入输出接口还用于输出编码后的比特序列。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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