CN114503471A - 用于极性编码调制的方法和程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于构建和调制极性码的方法、装置和系统。此类程序可涉及:识别不均一信道条件;选择调制阶数;配置多个分量码和增量比以进行不等错误保护(UEP);识别针对每个分量码的初始代码构造参数;基于增量比来计算修改的代码构造参数以进行UEP;以及根据修改的构造参数对分量极性码进行编码。每个分量码可包括多个输入位。该初始代码构造参数和该修改的代码构造参数可包括未冻结输入位的数量和冻结输入位的数量,并且识别未冻结输入位的数量和冻结输入位的数量可涉及针对每个位计算和比较可靠性值。针对每个位计算和比较可靠性值可涉及应用基于偏振权重(PW)的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月13日提交的美国临时申请号62/900,173的权益,该临时申请的内容以引用方式并入本文。
背景技术
极性码可以是经分析证明可实现容量的第一信道码类型。极性码可在嵌入式CRC的辅助下,表现出与具有低错误平层或不具有错误平层的常规LDPC码或涡轮码相当的性能,特别是对于小到中的块长度。具有连续对消解码的极性码可能需要相对低的编码和解码复杂性。然而,解码复杂性可与采用CRC辅助列表解码时的列表大小以及码字的块长度成比例地增加。复杂性增加可能成为中心问题,特别是在中到大块长度中,并且限制了极性码在包括5G NR eMBB数据率(~20Gbps)及以上的高吞吐量方案中的采用。
发明内容
提供了用于构建和调制极性码的方法、装置和系统。此类程序可涉及:识别不均一信道条件;选择调制阶数;配置多个分量码和增量比以进行不等错误保护(UEP);识别针对每个分量码的初始代码构造参数;基于增量比来计算修改的代码构造参数以进行UEP;以及根据修改的构造参数对分量极性码进行编码。每个分量码可包括多个输入位。该初始代码构造参数和该修改的代码构造参数可包括未冻结输入位的数量和冻结输入位的数量,并且识别未冻结输入位的数量和冻结输入位的数量可涉及针对每个位计算和比较可靠性值。针对每个位计算和比较可靠性值可涉及应用基于偏振权重(PW)的方法。
附图说明
由以下结合附图以举例的方式给出的描述可得到更详细的理解,其中附图中类似的附图标号指示类似的元件,并且其中:
图1A是示出在其中一个或多个所公开的实施方案可得以实现的示例性通信系统的系统图;
图1B是示出根据一个实施方案可在图1A所示的通信系统内使用的示例性无线发射/接收单元(WTRU)的系统图;
图1C是示出根据一个实施方案可在图1A所示的通信系统内使用的示例性无线电接入网络(RAN)和示例性核心网络(CN)的系统图;以及
图1D是根据一个实施方案的示出可在图1A所示的通信系统内使用的另外一个示例性RAN和另外一个示例性CN的系统图。
图2是码字块长度N=8的示例性极性码编码器的图。
图3是示出位交织编码调制(BICM)发射器BICM接收器两者的示例性过程的图。
图4是根据本文描述的一个或多个实施方案的用于极性码构造和调制的示例性方案的流程图。
图5是使用可靠性序列的极性码构造的示例的图。
图6是识别分量极性码中的未冻结位的数量的示例的图。
图7是针对每个分量极性码的代码构造的示例的图。
图8是AWGN中帧/位误码性能的示例性比较的图。
图9是快衰落中帧/位误码性能的示例性比较的图。
图10是原始代码构造序列的示例的图。
图11是通过偏置生成新代码构造序列的示例的图。
图12是较高精度的代码构造序列的示例的图。
具体实施方式
图1A是示出在其中一个或多个所公开的实施方案可得以实现的示例性通信系统100的示意图。通信系统100可为向多个无线用户提供诸如语音、数据、视频、消息、广播等内容的多址接入系统。通信系统100可使多个无线用户能够通过系统资源(包括无线带宽)的共享来访问此类内容。例如,通信系统100可采用一个或多个信道接入方法,诸如码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)、频分多址接入(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、零尾唯一字离散傅里叶变换扩展OFDM(ZT-UW-DFT-S-OFDM)、唯一字OFDM(UW-OFDM)、资源块滤波OFDM、滤波器组多载波(FBMC)等。
如图1A所示,通信系统100可包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d、无线电接入网络(RAN)104、核心网络(CN)106、公共交换电话网(PSTN)108、互联网110和其他网络112,但应当理解,所公开的实施方案设想了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一者可以是被配置为在无线环境中操作和/或通信的任何类型的设备。举例来说,WTRU 102a、102b、102c、102d(其中任何一者均可被称为站(STA))可被配置为传输和/或接收无线信号,并且可包括用户装备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、基于订阅的单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、上网本、个人计算机、无线传感器、热点或Mi-Fi装置、物联网(IoT)装置、手表或其他可穿戴装置、头戴式显示器(HMD)、车辆、无人机、医疗装置和应用(例如,远程手术)、工业装置和应用(例如,在工业和/或自动处理链环境中操作的机器人和/或其他无线装置)、消费型电子装置、在商业和/或工业无线网络上操作的装置等。WTRU 102a、102b、102c和102d中的任一者可互换地称为UE。
通信系统100还可包括基站114a和/或基站114b。基站114a、114b中的每一者可为任何类型的设备,其被配置为与WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如CN 106、互联网110和/或其他网络112)的访问。作为示例,基站114a、114b可为基站收发台(BTS)、NodeB、演进节点B(eNB)、家庭节点B、家庭演进节点B、下一代NodeB,诸如gNode B(gNB)、新无线电(NR)NodeB、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等。虽然基站114a、114b各自被描绘为单个元件,但应当理解,基站114a、114b可包括任何数量的互连基站和/或网络元件。
基站114a可以是RAN 104的一部分,该RAN还可包括其他基站和/或网络元件(未示出),诸如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。基站114a和/或基站114b可被配置为在一个或多个载波频率上发射和/或接收无线信号,该基站可被称为小区(未示出)。这些频率可在许可频谱、未许可频谱或许可和未许可频谱的组合中。小区可向特定地理区域提供无线服务的覆盖,该特定地理区域可为相对固定的或可随时间改变。小区可进一步被划分为小区扇区。例如,与基站114a相关联的小区可被划分为三个扇区。因此,在一个实施方案中,基站114a可包括三个收发器,即,小区的每个扇区一个收发器。在一个实施方案中,基站114a可采用多输入多输出(MIMO)技术并且可针对小区的每个扇区利用多个收发器。例如,可使用波束成形在所需的空间方向上传输和/或接收信号。
基站114a、114b可通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信,该空中接口可为任何合适的无线通信链路(例如,射频(RF)、微波、厘米波、微米波、红外(IR)、紫外(UV)、可见光等)。可使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立空中接口116。
更具体地讲,如上所指出,通信系统100可为多址接入系统,并且可采用一个或多个信道接入方案,诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等。例如,RAN 104中的基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现无线电技术诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA),其可使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。WCDMA可包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进的HSPA(HSPA+)之类的通信协议。HSPA可包括高速下行链路(DL)分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路(UL)分组接入(HSUPA)。
在一个实施方案中,基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现诸如演进的UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术,其可使用长期演进(LTE)和/高级LTE(LTE-A)和/或高级LTE Pro(LTE-A Pro)来建立空中接口116。
在一个实施方案中,基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现无线电技术诸如NR无线电接入,其可使用NR来建立空中接口116。
在一个实施方案中,基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现多种无线电接入技术。例如,基站114a和WTRU 102a、102b、102c可例如使用双连接(DC)原理一起实现LTE无线电接入和NR无线电接入。因此,WTRU 102a、102b、102c所利用的空中接口可由多种类型的无线电接入技术和/或向/从多种类型的基站(例如,eNB和gNB)发送的传输来表征。
在其他实施方案中,基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现诸如IEEE 802.11(即,无线保真(WiFi))、IEEE 802.16(即,全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000 EV-DO、暂行标准2000(IS-2000)、暂行标准95(IS-95)、暂行标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、GSM增强数据率演进(EDGE)、GSM EDGE (GERAN)等无线电技术。
图1A中的基站114b可为例如无线路由器、家庭节点B、家庭演进节点B或接入点,并且可利用任何合适的RAT来促进诸如商业场所、家庭、车辆、校园、工业设施、空中走廊(例如,供无人机使用)、道路等局部区域中的无线连接。在一个实施方案中,基站114b和WTRU102c、102d可实现诸如IEEE 802.11之类的无线电技术以建立无线局域网(WLAN)。在一个实施方案中,基站114b和WTRU 102c、102d可实现诸如IEEE 802.15之类的无线电技术以建立无线个域网(WPAN)。在又一个实施方案中,基站114b和WTRU 102c、102d可利用基于蜂窝的RAT(例如,WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NR等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示,基站114b可具有与互联网110的直接连接。因此,基站114b可不需要经由CN106访问互联网110。
RAN 104可与CN 106通信,该CN可以是被配置为向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者提供语音、数据、应用和/或互联网协议语音技术(VoIP)服务的任何类型的网络。数据可具有不同的服务质量(QoS)要求,诸如不同的吞吐量要求、延迟要求、误差容限要求、可靠性要求、数据吞吐量要求、移动性要求等。CN 106可提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、互联网连接、视频分发等,和/或执行高级安全功能,诸如用户认证。尽管未在图1A中示出,但是应当理解,RAN 104和/或CN 106可与采用与RAN 104相同的RAT或不同RAT的其他RAN进行直接或间接通信。例如,除了连接到可利用NR无线电技术的RAN 104之外,CN 106还可与采用GSM、UMTS、CDMA 2000、WiMAX、E-UTRA或WiFi无线电技术的另一RAN(未示出)通信。
CN 106也可充当WTRU 102a、102b、102c、102d的网关,以访问PSTN 108、互联网110和/或其他网络112。PSTN 108可包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。互联网110可包括使用常见通信协议(诸如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和/或TCP/IP互联网协议组中的互联网协议(IP))的互连计算机网络和设备的全球系统。网络112可包括由其他服务提供商拥有和/或操作的有线和/或无线通信网络。例如,网络112可包括连接到一个或多个RAN的另一个CN,其可采用与RAN 104相同的RAT或不同的RAT。
通信系统100中的一些或所有WTRU 102a、102b、102c、102d可包括多模式能力(例如,WTRU 102a、102b、102c、102d可包括用于通过不同无线链路与不同无线网络通信的多个收发器)。例如,图1A所示的WTRU102c可被配置为与可采用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信,并且与可采用IEEE 802无线电技术的基站114b通信。
图1B是示出示例性WTRU 102的系统图。如图1B所示,WTRU 102可包括处理器118、收发器120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、小键盘126、显示器/触摸板128、不可移动存储器130、可移动存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和/或其他外围设备138等。应当理解,WTRU 102可包括前述元件的任何子组合,同时保持与实施方案一致。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器118可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或任何其他功能,这些其他功能使WTRU 102能够在无线环境中工作。处理器118可耦合到收发器120,该收发器可耦合到发射/接收元件122。虽然图1B将处理器118和收发器120描绘为单独的部件,但是应当理解,处理器118和收发器120可在电子封装或芯片中集成在一起。
发射/接收元件122可被配置为通过空中接口116向基站(例如,基站114a)传输信号或从基站接收信号。例如,在一个实施方案中,发射/接收元件122可以是被配置为传输和/或接收RF信号的天线。在一个实施方案中,发射/接收元件122可以是被配置为传输和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在又一个实施方案中,发射/接收元件122可被配置为传输和/或接收RF和光信号。应当理解,发射/接收元件122可被配置为传输和/或接收无线信号的任何组合。
尽管发射/接收元件122在图1B中被描绘为单个元件,但是WTRU 102可包括任何数量的发射/接收元件122。更具体地讲,WTRU 102可采用MIMO技术。因此,在一个实施方案中,WTRU102可包括用于通过空中接口116传输和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122(例如,多个天线)。
收发器120可被配置为调制将由发射/接收元件122传输的信号并且解调由发射/接收元件122接收的信号。如上所指出,WTRU 102可具有多模式能力。因此,收发器120可包括多个收发器,以便使WTRU 102能够经由多种RAT(诸如NR和IEEE 802.11)进行通信。
WTRU 102的处理器118可耦合到扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触摸板128(例如,液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)并且可从其接收用户输入数据。处理器118还可将用户数据输出到扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触摸板128。此外,处理器118可从任何类型的合适存储器(诸如不可移动存储器130和/或可移动存储器132)访问信息,并且将数据存储在任何类型的合适存储器中。不可移动存储器130可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器存储设备。可移动存储器132可包括用户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其他实施方案中,处理器118可从未物理上定位在WTRU 102上(诸如,服务器或家用计算机(未示出)上)的存储器访问信息,并且将数据存储在该存储器中。
处理器118可从电源134接收电力,并且可被配置为向WTRU 102中的其他部件分配和/或控制电力。电源134可以是用于为WTRU 102供电的任何合适的设备。例如,电源134可包括一个或多个干电池组(例如,镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。
处理器118还可耦合到GPS芯片组136,该GPS芯片组可被配置为提供关于WTRU 102的当前位置的位置信息(例如,经度和纬度)。除了来自GPS芯片组136的信息之外或代替该信息,WTRU 102可通过空中接口116从基站(例如,基站114a、114b)接收位置信息和/或基于从两个或更多个附近基站接收到信号的定时来确定其位置。应当理解,在与实施方案保持一致的同时,该WTRU 102可通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。
处理器118还可耦合到其他外围设备138,该其他外围设备可包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件模块和/或硬件模块。例如,外围设备138可包括加速度计、电子指南针、卫星收发器、数字相机(用于照片和/或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳麦、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、互联网浏览器、虚拟现实和/或增强现实(VR/AR)设备、活动跟踪器等。外围设备138可包括一个或多个传感器。传感器可为以下一者或多者:陀螺仪、加速度计、霍尔效应传感器、磁力计、方位传感器、接近传感器、温度传感器、时间传感器;地理位置传感器、测高计、光传感器、触摸传感器、磁力计、气压计、手势传感器、生物识别传感器、湿度传感器等。
WTRU 102可包括全双工无线电台,对于该全双工无线电台,一些或所有信号的发射和接收(例如,与用于UL(例如,用于发射)和DL(例如,用于接收)的特定子帧相关联)可为并发的和/或同时的。全双工无线电台可包括干扰管理单元,该干扰管理单元用于经由硬件(例如,扼流圈)或经由处理器(例如,单独的处理器(未示出)或经由处理器118)进行的信号处理来减少和/或基本上消除自干扰。在一个实施方案中,WTRU 102可包括半双工无线电台,对于该半双工无线电台,发射和接收一些或所有信号(例如,与用于UL(例如,用于发射)或DL(例如,用于接收)的特定子帧相关联)。
图1C是示出根据一个实施方案的RAN 104和CN 106的系统图。如上所述,RAN 104可采用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104还可与CN 106通信。
RAN 104可包括演进节点B 160a、160b、160c,但是应当理解,RAN 104可包括任何数量的演进节点B,同时保持与实施方案一致。演进节点B 160a、160b、160c各自可包括一个或多个收发器以便通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。在一个实施方案中,演进节点B 160a、160b、160c可实现MIMO技术。因此,演进节点B 160a例如可使用多个天线来向WTRU 102a传输无线信号和/或从WTRU 102a接收无线信号。
演进节点B 160a、160b、160c中的每一者可与特定小区(未示出)相关联,并且可被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、UL和/或DL中的用户的调度等。如图1C所示,演进节点B 160a、160b、160c可通过X2接口彼此通信。
图1C所示的CN 106可包括移动性管理实体(MME)162、服务网关(SGW)164和分组数据网络(PDN)网关(PGW)166。虽然前述元件被描绘为CN 106的一部分,但是应当理解,这些元件中的任何元件可由除CN运营商之外的实体拥有和/或运营。
MME 162可经由S1接口连接到RAN 104中的演进节点B 162a、162b、162c中的每一者,并且可用作控制节点。例如,MME 162可负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户、承载激活/去激活、在WTRU 102a、102b、102c的初始附加期间选择特定服务网关等。MME 162可提供用于在RAN 104和采用其他无线电技术(诸如GSM和/或WCDMA)的其他RAN(未示出)之间进行切换的控制平面功能。
SGW 164可经由S1接口连接到RAN 104中的演进节点B 160a、160b、160c中的每一者。SGW 164通常可向/从WTRU 102a、102b、102c路由和转发用户数据分组。SGW 164可执行其他功能,诸如在演进节点B间切换期间锚定用户平面、当DL数据可用于WTRU 102a、102b、102c时触发寻呼、管理和存储WTRU 102a、102b、102c的上下文等。
SGW 164可连接到PGW 166,该PGW可向WTRU 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的访问,以促进WTRU 102a、102b、102c和启用IP的设备之间的通信。
CN 106可有利于与其他网络的通信。例如,CN 106可为WTRU 102a、102b、102c提供对电路交换网络(诸如,PSTN 108)的访问,以有利于WTRU 102a、102b、102c与传统传统陆线通信设备之间的通信。例如,CN 106可包括用作CN 106与PSTN 108之间的接口的IP网关(例如,IP多媒体子系统(IMS)服务器)或者可与该IP网关通信。另外,CN 106可向WTRU 102a、102b、102c提供对其他网络112的访问,该其他网络可包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线和/或无线网络。
尽管WTRU在图1A至图1D中被描述为无线终端,但是可以设想到,在某些代表性实施方案中,这种终端可(例如,临时或永久)使用与通信网络的有线通信接口。
在代表性实施方案中,其他网络112可为WLAN。
处于基础结构基本服务集(BSS)模式的WLAN可具有用于BSS的接入点(AP)以及与AP相关联的一个或多个站点(STA)。AP可具有至分配系统(DS)或将流量承载至和/或承载流量离开BSS的另一种类型的有线/无线网络的接入或接口。源自BSS外部并通向STA的流量可通过AP到达并且可被传递到STA。源自STA并通向BSS外部的目的地的流量可被发送到AP以被传递到相应目的地。BSS内的STA之间的流量可通过AP发送,例如,其中源STA可向AP发送流量,并且AP可将流量传递到目的地STA。BSS内的STA之间的流量可被视为和/或称为点对点流量。可利用直接链路建立(DLS)在源和目的地STA之间(例如,直接在它们之间)发送点对点流量。在某些代表性实施方案中,DLS可使用802.11e DLS或802.11z隧道DLS(TDLS)。使用独立BSS(IBSS)模式的WLAN可不具有AP,并且IBSS内或使用IBSS的STA(例如,所有STA)可彼此直接通信。IBSS通信模式在本文中有时可称为“ad-hoc”通信模式。
当使用802.11ac基础结构操作模式或相似操作模式时,AP可在固定信道(诸如主信道)上传输信标。主信道可为固定宽度(例如,20MHz宽带宽)或动态设置的宽度。主信道可为BSS的操作信道,并且可由STA用来建立与AP的连接。在某些代表性实施方案中,可例如在802.11系统中实现载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)。对于CSMA/CA,STA(例如,每个STA)(包括AP)可侦听主信道。如果主信道被特定STA侦听/检测和/或确定为繁忙,则特定STA可退避。一个STA(例如,仅一个站)可在给定BSS中在任何给定时间传输。
高吞吐量(HT)STA可使用40MHz宽的信道进行通信,例如,经由主20MHz信道与相邻或不相邻的20MHz信道的组合以形成40MHz宽的信道。
极高吞吐量(VHT)STA可支持20MHz、40MHz、80MHz和/或160MHz宽的信道。40MHz和/或80MHz信道可通过组合连续的20MHz信道来形成。可通过组合8个连续的20MHz信道,或通过组合两个非连续的80MHz信道(这可被称为80+80配置)来形成160MHz信道。对于80+80配置,在信道编码之后,数据可通过可将数据分成两个流的段解析器。可单独地对每个流进行快速傅里叶逆变换(IFFT)处理和时间域处理。可将这些流映射到两个80MHz信道,并且可通过发射STA来传输数据。在接收STA的接收器处,可颠倒上述用于80+80配置的操作,并且可将组合的数据发送到介质访问控制(MAC)。
802.11af和802.11ah支持低于1GHz的操作模式。相对于802.11n和802.11ac中使用的那些,802.11af和802.11ah中减少了信道操作带宽和载波。802.11af支持电视白空间(TVWS)频谱中的5MHz、10MHz和20MHz带宽,并且802.11ah支持使用非TVWS频谱的1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz带宽。根据代表性实施方案,802.11ah可支持仪表类型控制/机器类型通信(MTC),诸如宏覆盖区域中的MTC设备。MTC设备可具有某些能力,例如有限的能力,包括支持(例如,仅支持)某些带宽和/或有限的带宽。MTC设备可包括电池寿命高于阈值(例如,以保持非常长的电池寿命)的电池。
可支持多个信道的WLAN系统以及诸如802.11n、802.11ac、802.11af和802.11ah之类的信道带宽包括可被指定为主信道的信道。主信道可具有等于由BSS中的所有STA支持的最大公共操作带宽的带宽。主信道的带宽可由来自在BSS中操作的所有STA的STA(其支持最小带宽操作模式)设置和/或限制。在802.11ah的示例中,对于支持(例如,仅支持)1MHz模式的STA(例如,MTC型设备),主信道可为1MHz宽,即使AP和BSS中的其他STA支持2MHz、4MHz、8MHz、16MHz和/或其他信道带宽操作模式。载波侦听和/或网络分配矢量(NAV)设置可取决于主信道的状态。如果主信道繁忙,例如,由于STA(仅支持1MHz操作模式)正在向AP传输,即使大多数可用频段保持空闲,全部可用频段也可被视为繁忙。
在美国,可供802.11ah使用的可用频段为902MHz至928MHz。在韩国,可用频段为917.5MHz至923.5MHz。在日本,可用频段为916.5MHz至927.5MHz。802.11ah可用的总带宽为6MHz至26MHz,具体取决于国家代码。
图1D是示出根据一个实施方案的RAN 104和CN 106的系统图。如上所指出,RAN104可采用NR无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104还可与CN106通信。
RAN 104可包括gNB 180a、180b、180c,但是应当理解,RAN 104可包括任何数量的gNB,同时保持与实施方案一致。gNB 180a、180b、180c各自可包括一个或多个收发器以便通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。在一个实施方案中,gNB 180a、180b、180c可实现MIMO技术。例如,gNB 180a、108b可利用波束成形来向gNB 180a、180b、180c传输信号和/或从gNB 180a、180b、180c接收信号。因此,gNB 180a例如可使用多个天线来向WTRU102a传输无线信号和/或从WTRU 102a接收无线信号。在一个实施方案中,gNB 180a、180b、180c可实现载波聚合技术。例如,gNB 180a可向WTRU 102a(未示出)传输多个分量载波。这些分量载波的子集可在免许可频谱上,而其余分量载波可在许可频谱上。在一个实施方案中,gNB 180a、180b、180c可实现协作多点(CoMP)技术。例如,WTRU 102a可从gNB 180a和gNB180b(和/或gNB 180c)接收协作传输。
WTRU 102a、102b、102c可使用与可扩展参数集相关联的传输来与gNB 180a、180b、180c通信。例如,OFDM符号间隔和/或OFDM子载波间隔可因不同传输、不同小区和/或无线传输频谱的不同部分而变化。WTRU 102a、102b、102c可使用各种或可扩展长度的子帧或传输时间间隔(TTI)(例如,包含不同数量的OFDM符号和/或持续变化的绝对时间长度)来与gNB180a、180b、180c通信。
gNB 180a、180b、180c可被配置为以独立配置和/或非独立配置与WTRU 102a、102b、102c通信。在独立配置中,WTRU 102a、102b、102c可与gNB 180a、180b、180c通信,同时也不访问其他RAN(例如,诸如演进节点B 160a、160b、160c)。在独立配置中,WTRU 102a、102b、102c可将gNB180a、180b、180c中的一者或多者用作移动性锚定点。在独立配置中,WTRU 102a、102b、102c可在未许可频带中使用信号与gNB 180a、180b、180c通信。在非独立配置中,WTRU 102a、102b、102c可与gNB 180a、180b、180c通信或连接,同时也与其他RAN(诸如,eNode-B160a、160b、160c)通信或连接。例如,WTRU 102a、102b、102c可实现DC原理以基本上同时与一个或多个gNB 180a、180b、180c和一个或多个演进节点B 160a、160b、160c通信。在非独立配置中,演进节点B 160a、160b、160c可用作WTRU 102a、102b、102c的移动性锚点,并且gNB 180a、180b、180c可提供用于服务WTRU 102a、102b、102c的附加覆盖和/或吞吐量。
gNB 180a、180b、180c中的每一者可与特定小区(未示出)相关联,并且可被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、UL和/或DL中的用户的调度、网络切片的支持、DC、NR和E-UTRA之间的互通、用户平面数据朝向用户平面功能(UPF)184a、184b的路由、控制平面信息朝向接入和移动性管理功能(AMF)182a、182b的路由等。如图1D所示,gNB 180a、180b、180c可通过Xn接口彼此通信。
图1D所示的CN 106可包括至少一个AMF 182a、182b、至少一个UPF 184a、184b、至少一个会话管理功能(SMF)183a、183b以及可能的数据网络(DN)185a、185b。虽然前述元件被描绘为CN 106的一部分,但是应当理解,这些元件中的任何元件可由除CN运营商之外的实体拥有和/或运营。
AMF 182a、182b可经由N2接口连接到RAN 104中的gNB 180a、180b、180c中的一者或多者,并且可用作控制节点。例如,AMF 182a、182b可负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户、网络切片的支持(例如,具有不同要求的不同协议数据单元(PDU)会话的处理)、选择特定SMF 183a、183b、注册区域的管理、非接入层(NAS)信令的终止、移动性管理等。AMF 182a、182b可使用网络切片,以便基于WTRU 102a、102b、102c所使用的服务的类型来为WTRU102a、102b、102c定制CN支持。例如,可针对不同的用例(诸如,依赖超高可靠低延迟(URLLC)接入的服务、依赖增强型移动宽带(eMBB)接入的服务、用于MTC接入的服务等)建立不同的网络切片。AMF 182a、182b可提供用于在RAN 104和采用其他无线电技术(诸如LTE、LTE-A、LTE-A Pro和/或非3GPP接入技术,诸如WiFi)的其他RAN(未示出)之间进行切换的控制平面功能。
SMF 183a、183b可在CN 106中经由N11接口连接到AMF 182a、182b。SMF 183a、183b还可在CN 106中经由N4接口连接到UPF 184a、184b。SMF 183a、183b可选择并控制UPF184a、184b,并且配置通过UPF 184a、184b进行的流量路由。SMF 183a、183b可执行其他功能,诸如管理和分配UE IP地址、管理PDU会话、控制策略实施和QoS、提供DL数据通知等。PDU会话类型可以是基于IP的、非基于IP的、基于以太网的等。
UPF 184a、184b可经由N3接口连接到RAN 104中的gNB 180a、180b、180c中的一者或多者,这些gNB可向WTRU 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的访问,以促进WTRU 102a、102b、102c和启用IP的设备之间的通信。UPF 184、184b可执行其他功能,诸如路由和转发分组、实施用户平面策略、支持多宿主PDU会话、处理用户平面QoS、缓冲DL分组、提供移动性锚定等。
CN 106可有利于与其他网络的通信。例如,CN 106可包括用作CN 106与PSTN 108之间的接口的IP网关(例如,IP多媒体子系统(IMS)服务器)或者可与该IP网关通信。另外,CN 106可向WTRU 102a、102b、102c提供对其他网络112的访问,该其他网络可包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线和/或无线网络。在一个实施方案中,WTRU 102a、102b、102c可通过UPF 184a、184b经由至UPF 184a、184b的N3接口以及UPF 184a、184b与本地DN185a、185b之间的N6接口连接到DN 185a、185b。
鉴于图1A至图1D以及图1A至图1D的对应描述,本文参照以下中的一者或多者描述的功能中的一个或多个功能或全部功能可由一个或多个仿真设备(未示出)执行:WTRU102a-d、基站114a-b、演进节点B 160a-c、MME 162、SGW 164、PGW 166、gNB 180a-c、AMF182a-b、UPF 184a-b、SMF 183a-b、DN 185a-b和/或本文所述的任何其他设备。仿真设备可以是被配置为模仿本文所述的一个或多个或所有功能的一个或多个设备。例如,仿真设备可用于测试其他设备和/或模拟网络和/或WTRU功能。
仿真设备可被设计为在实验室环境和/或运营商网络环境中实现其他设备的一个或多个测试。例如,该一个或多个仿真设备可执行一个或多个或所有功能,同时被完全或部分地实现和/或部署为有线和/或无线通信网络的一部分,以便测试通信网络内的其他设备。该一个或多个仿真设备可执行一个或多个功能或所有功能,同时临时被实现/部署为有线和/或无线通信网络的一部分。仿真设备可直接耦合到另一个设备以用于测试目的和/或使用空中无线通信来执行测试。
该一个或多个仿真设备可执行一个或多个(包括所有)功能,同时不被实现/部署为有线和/或无线通信网络的一部分。例如,仿真设备可在测试实验室和/或非部署(例如,测试)有线和/或无线通信网络中的测试场景中使用,以便实现一个或多个部件的测试。该一个或多个仿真设备可为测试设备。经由RF电路(例如,其可包括一个或多个天线)进行的直接RF耦合和/或无线通信可由仿真设备用于传输和/或接收数据。
在一个或多个实施方案中,设备(诸如WTRU或基站)可以执行一个或多个过程以便发送传输。例如,可以将一个或多个传输块递送到设备的物理层,在该物理层传输块可以经历处理。通常,信道编码可以作为物理层过程的一部分来执行。存在多种类型的信道编码,诸如低密度奇偶校验(LDPC)码、涡轮码和极性码。
极性码可以是经分析证明可实现容量的第一信道编码类型。极性码可在嵌入式CRC的辅助下,表现出与具有低错误平层或不具有错误平层的常规LDPC码或涡轮码相当的性能,特别是对于小到中的块长度。具有连续对消解码的极性码可能需要相对低的编码和解码复杂性。然而,解码复杂性可与采用CRC辅助列表解码时的列表大小以及码字的块长度成比例地增加。复杂性增加可能成为中心问题,特别是在中到大块长度中,并且限制了极性码在具有高数据率(例如,20Gbps及以上)的高吞吐量方案(诸如5G NR eMBB)中的采用。
由于其在小块长度中的优异性能,极性码可用作控制信道前向纠错(FEC)操作的信道编码方案。极性码编码可以如以下公式定义:
通常,可假设极性码的某些输入位可具有固定值(例如,零),在这种情况下,它们被称为“冻结位”。用于冻结位的输入索引可以由集合表示并且如果i<j,则极性码的输入位的剩余部分可传送可变信息位,并且它们被称为“未冻结位”。未冻结位的输入索引可由集合A={a1,a2,a3...,aK}表示并且如果i<j,则ai<aj。信息位和/或未冻结位的数量可以定义为K并且冻结位的数量可以是N-K。极性码的编码速率R可以定义为
冻结位和未冻结位的输入位索引的确定过程可被称为极性码的“代码构造”,并且可以采用若干代码构造方法。一般来讲,这些方法可初始涉及计算每个输入位索引的可靠性,并且因此在开始编码操作之前具有位索引可靠性的次序。根据获得的可靠性次序,最不可靠的输入位可被分配为冻结位,并且剩余位可被分配为未冻结/信息位。冻结位和未冻结位的比例可根据期望的编码速率来确定。在冻结位和未冻结位位置可用的情况下,编码操作如图2的示例中所示。
图2是码字块长度N=8的示例性极性编码器的图。如图所示,极性编码器可由节点201表示,其中节点可由(i,j),i=1,...,N并且j=0,...,n表示。垂直轴线202和水平轴线可分别由(i,j)表示。
一般来讲,用于极性码的解码算法可被分类为两种类型:基于连续对消(SC)的解码和基于置信传播(BP)的解码。SC极性解码是以串行方式计算输入位的对数似然比(LLR)值的顺序解码方法。SC极性解码可基于以下假设:先前解码的位是正确的,并且它们可用于对当前位进行解码。连续对消列表(SCL)解码可涉及采用若干候选路径列表以提高SC解码的性能。可根据LLR计算的结果来选择最佳列表。CRC辅助连续对消列表(CA-SCL)解码可采用嵌入式CRC作为选择列表的工具。通过CA-SCL解码,极性码可实现与常规LDPC码或涡轮码相当或更优越的误码性能。
位交织编码调制(BICM)是可用于将信道码与调制组合的一种方法。例如,信道编码器的输出码位可以是交织的,并且交织位可在BICM发射器中映射到调制符号。
图3是示出BCIM发射器BICM接收器两者的示例性过程的图。通常,BCIM发射器过程300可以开始于接收信息有效载荷301(例如,从上层)。然后可以对接收到的信息有效载荷执行信道编码302(例如,极性码编码),然后编码的位可以被交织且随后被调制。在BICM接收器过程中,在310处,接收到的信道符号可以被解调311并且计算对应于每个码位的LLR值312。在LLR计算之后,值可以被解交织313以用于信道解码314。
BICM方法可灵活地组合信道编码和调制,同时提供衰落信道下的最大多样性,以显示更好的误码性能。格雷映射(Gray mapping)规则可被认为是BICM的最佳映射方法。BICM可用于将极性码与上行链路信道中的调制集成,并且可进一步采用经格雷映射的QAM用于调制。调制阶数可以被定义为m=log2M虑M-ary QAM(或星座)时)。例如,在该假设下,16QAM的调制阶数为4。
极性码可以是用于高吞吐量通信的一个候选信道编码方案。高阶调制可以是高吞吐量的关键促成因素,并且因此高阶调制操作与极性码相结合。
在一些情况下,对于极性码构造,可以假设每个编码的位在接收器处经历相同或非常类似的聚合信道效应或条件。在这样的假设下,聚合信道效应或条件不仅暗示物理信道,而且暗示多个发射器-接收器操作(诸如MIMO解复用、连续对消等)的影响。对于每个极性码位,聚合信道效应或条件(为方便起见简单地表示为信道条件)可包括其他附加方案(例如,信道交织器或MIMO发射器等)通过加性高斯白噪声(AWGN)信道下的BPSK/QPSK调制对基础极性码的影响或修改(例如,16QAM或衰落信道等)。
然而,类似地,当极性码与高阶调制组合时,相同或非常相似的信道效应和/或条件的这一假设可能无法保留,并且每个码位的每个接收到的LLR值相互之间可能存在信道条件的差异。这使得在一些情况下使用极性码时可能出现问题。在一些具体实施中,极性码可利用信道交织器来平均由高阶调制引起的这些差异以改进误码率性能。然而,即使在交织操作之后,信道交织器可能不会提供足够的信道条件均一性,这可能导致交织器操作与具有均一聚合信道条件的理想情况之间的性能差距。该差距可随着调制阶数的增加而进一步增大。
因此,需要解决上文所述的问题(例如,变化的信道条件)。具体地,如本文所述,可存在用于使用分量极性码的不等保护(UEP)方法(例如,用于高阶调制系统)的一种或多种方法、系统和/或设备。UEP方法可影响传输的一个或多个过程。例如,再次参考图3的示例,UEP方法可以引入涉及极性编码器322a(例如,因为其涉及代码构造322b)和调制器325的过程。
通常,极性码系统可采用BICM方法。在UEP方法中,可以将到极性编码器的输入位分成P个组。每个P组在输入位索引的域中可以是连续的。组的长度由组内的位的数量限定。对于组从二次幂的输入索引开始的情况(例如,假设索引编号从1开始),组内的位可对应于特定分量极性码的输入位。每个分量极性码内的未冻结位的数量可由K′0,K′1,...,KP-1′定义,其中
可以存在用于确定UEP参数的一种或多种方式。考虑到接收到的码位可能经历不同(例如,二进制)信道条件,当应用于分量极性码时(例如,在也包括高阶调制的场景中),UEP过程可以增强性能。
图4示出了示例性极性码方案的流程图。在高层面上,该流程图贯穿代码构造的过程,因为其涉及极性码方案;该过程在本文中进一步详细描述。通常,在此示例中,该过程可在传输过程中的某个点处开始(例如,在待发送的传输块/信息已经从高层递送到物理层的情况下-例如参见图3的320处)。在401处,设备可识别不均一信道条件参数(例如,调制阶数,诸如16QAM、32QAM等)。接下来,在402处,可以确定分量码的数量P;或换句话讲,在针对UEP场景重新设计极性码时可选择多少分量码。通常,极性码可以是通过构造的不同/相同分量码的组合;出于此示例的目的,极性码可以被认为是递归码。在一些情况下,还可在402处确定Δ参数,其中每个Δ参数可以是给定分量码的冻结位与未冻结位的比率(例如,如果从0开始,则每个分量码多达P-1)。在403处,可以基于分量码数量和Δ参数来构造总体极性码。在404处,基于总体代码构造,可以识别UEP之前用于不均一信道条件的未冻结位的数量。在405处,可以基于在404处进行的识别来计算原始极性码与在403处构造的极性码之间的差异。在406处,可以基于在405处确定的差异在UEP之后识别未冻结位的数量。一旦完成此过程,可以通过选择/改变未冻结/冻结位来针对每个分量码构造码。在一些情况下,改变冻结/未冻结位的过程可以称为UEP技术/过程。
在一个实例中,从输入位获得的组的数量或分量码的数量P可以根据条件参数(例如,调制阶数)基于复杂性与性能之间的折衷关系来决定。注意,如本文所讨论的,输入位可指极性编码器中的所有分量码,而分量码的数量可指特定分量码。例如,当调制阶数大于2(=QPSK)时,P可采取大于1的值。在一些情况下,当P=1时,该值可对应于没有UEP的传统极性码构造。
在另一个实例中,可以假设δ0,δ1,...,δP-1为待针对每个分量极性码(例如,分量码0、分量码1...分量码P-1)更新的未冻结位的比率。这些比率(亦称,Δ)可利用分量码的数量来确定。参数可采取负值,该负值对应于在更新之后分量码中的未冻结位的减少,而正值意味着增加未冻结位的数量。这些参数可以通过基于极性码构造的计算(例如基于密度演变或偏振权重(PW)的计算,同时在代码构造计算中包括调制阶数)得出,或通过详尽模拟得出。依据所枚举的方法,可以得出根据调制阶数的最佳代码构造,并且可以将其与在每个码位的相等信道条件的假设下得出的代码构造进行比较。根据两个构造之间的分量极性码速率的差异,可以通过平均或近似得出δp。注意,作为改变冻结/未冻结位的结果,位速率也会改变。具体地,如本文所公开的,位速率=未冻结位的数量/(未冻结位的数量+冻结位的数量)。
δp可由以下公式定义,其中Kp’和Kp分别对应于UEP之前和UEP之后的分量极性码中的未冻结位的数量。
例如,P=2对于具有高于2(QPSK)的调制阶数的QAM在随机交织时(例如,或应用NR信道交织器)可能导致δ0≈-0.0556。每个分量码的最佳编码速率可以例如通过使用公式9确定,并且可以从其得出δ0。
极性码构造可包括确定冻结/未冻结位的输入位索引以提供给极性编码器的过程。确定冻结位和未冻结位的最简单方式之一是使用可靠性序列。
图5示出了使用可靠性序列的极性码构造的示例,其中N=1024。如图所示,构造码序列(也可称为可靠性序列500或510)可具有在指示极性编码器的输入位索引的仓中的整数值,并且仓的位置指示其相对可靠性。在该示例中,输入位索引的可靠性可以从列表的顶部到列表的底部(例如,可靠性次序501)增加。该顶部到底部的可靠性取向可以适用于本文所描述的其他示例性图。来自底部的最后K个仓中的位索引502可确定未冻结位。剩余的输入位索引可以被选择为冻结位。
分量极性码中的未冻结位的数量(K′0,K′1,...,KP-1′)可在应用UEP过程之前从总极性码构造获得。对于每个分量极性码的每个输入域(例如,由P同等划分的输入位的每个块),可以识别(例如,计数)未冻结位的数量。
图6示出了当P=2、K0+K1=K=512并且N=1024时极性码构造过程的示例。代码构造/可靠性序列在610处示出,并且在602处示出了冻结/未冻结位的选择。在该示例中,可以存在具有相等长度的两个组,其中这表示选择602来自代码构造底部的未冻结位。第一组603的范围可以是0到511,而第二组604的范围可以是512到1023。如图所示,在第一组603中,可以确定139个未冻结位,并且可在第二组604中确定373个未冻结位。因此,第一分量极性码(例如,第一组603)的编码速率为139/512并且第二分量极性码(例如,第二组604)的编码速率为373/512。
如本文所述,对于每个分量极性码,可以存在用于代码构造的一个或多个过程。在一个示例中,在每个输入位组应用UEP过程之后的未冻结位的数量可以被定义为K0,K1,...,KP-1。通过将从δ0,δ1,...,δP-1值得出的差分未冻结位包括至未冻结位的K′0,K′1,...,K′P-1,可以配置修改的代码构造以提供不等错误保护。每个输入位组的差分未冻结位的数量(ΔK0,ΔK1,...,ΔKP-1)可以通过下式计算:
ΔKp=[K′p×δp],p=0,1,...,P-1
UEP过程之后每个分量极性码的未冻结位的数量可以由以下给出:
Kp=K′p+ΔKp,p=0,1,...,P-1 公式5
UEP过程之后每个分量极性码的冻结位的数量为:
Np-Kp=Np-K′p-ΔKp,p=0,1,...,P-1 公式6
可以假设总体未冻结位在UEP过程之后也是K并且可以通过此假设自动确定kp值。例如,如果我们选择p=P-1,则最后一个分量极性码为:
在图6的示例中,第一组603(例如,从0到511的输入位索引)中具有未冻结位之间最小可靠性的8位索引可以从未冻结位转换为冻结位。类似地,第二组604(例如,从512到1023的输入位索引)中具有冻结位之间最大可靠性的8位索引可以转换为未冻结位。这些过程可以从总体(例如,原始)极性码构造中最后选择的未冻结位索引开始。从原始代码构造中选择的最后一个索引,可以检查图中每个仓的索引值的决定(当根据两个方向(例如,向上,向下)决定是第一组或第二组时),直到决定每个分量码的所有差分未冻结位或冻结位。
图7示出了每个分量极性码的代码构造的示例。此示例可以遵循与图4中所述相同的过程,其中在UEP 701之前和UEP 702之后识别位。此示例也类似于图6,使用相同值用于演示目的(例如,第一组示出在703处,并且第二组示出在704处)。在该示例中,P=2,K′0=139,K′1=373,K′0+K′1=K=512并且N=1024。对于δ0≈-0.0556,ΔK0=[139×(-0.0556)]=8、K0=K0+ΔK0=131并且K1=K-K0=381。
可在表1中所示的条件下评估所提出的方案。
参数 | 值 |
N | 1024 |
K | 512(包括CRC) |
编码速率 | 496/1024=0.484 |
CRC | 16CRC |
解码方案 | CA-SCL,列表大小=8 |
代码构造 | 3GPP NR极性码序列 |
调制 | 3GPP NR格雷映射256QAM |
UEP参数 | P=2,δ<sub>0</sub>=-0.0556 |
信道交织器 | 随机交织器 |
信道 | AWGN,快衰落 |
计数最小的误码 | 100个块误码 |
表1:评估条件
图8提供了用于与本文所述技术的有效性有关的演示目的的加性高斯白噪声(AWGN)信道中的帧/位误码性能的示例性比较。误帧率(FER)/误码率(BER)可在垂直轴线811中示出,并且符号功率(ES)/噪声功率(No)Es/No可在水平轴线812中示出。在该示例中,所提出的UEP可在10-4的BER/FER处具有~0.3dB的编码增益。
图9提供了用于与本文所述技术的有效性有关的演示目的的快衰落信道中的帧/位误码性能的示例性比较。FER/BER可在垂直轴线911中示出,并且Es/No可在水平轴线912中示出。此处,所提出的UEP可在2×10-5的BER/FER处具有~0.5dB的编码增益。对于高阶调制诸如512QAM和1024QAM,可以预期更大的性能增益。
在一些情况下,可以配置自适应极性码构造序列。通过引入不同的代码构造序列,可以实现与UEP相同的效果。在接收到的位经历不同的聚合信道条件的情况下,在一个选项中,可在编码器处使用针对每个事件的不同的代码构造序列。
作为聚合信道条件改变的示例,诸如当大于2(QPSK)的调制阶数与极性码组合时,可以根据发射器处所选择的调制阶数应用不同的代码构造序列,从而呈现复杂性与性能之间的折衷关系。即,出于说明该示例的目的,可以假设针对每个调制阶数的不同的代码构造序列。在更简单的示例中,可以使用针对调制阶数高于2的单个代码构造序列。
除了原始代码构造序列之外,还可采用配置代码构造序列的各种方法。例如,可以通过离线计算来生成代码构造序列。根据信道条件,可以执行针对对应信道条件优化的离线计算。在这种情况下,并且当假设K个不同的代码构造时,可能需要在存储器中保存kN个序列的总大小。
一种离线计算方法是基于偏振权重(PW)的代码构造序列生成。在该方法中,每个极性码位在均一信道条件下的每个输入索引的可靠性可以通过下式计算:
此处,θ(j)可表示第j个输入位索引的可靠性值。js表示当j以二进制数字形式表示时第s个二进制数字值。根据所提供的公式,可以获得所有位索引的可靠性值,并且基于这些可靠性值的代码构造序列也可通过对θ(j)(j=0,1,...,N-1)的值进行排序来创建。
在一个选项中,可以修改公式8中给出的可靠性值计算公式以针对不同调制阶数生成代码构造序列。例如:
使用修改的公式,大a和对应的α(l)系数可用于设计更复杂的代码构造序列。简单的示例可以是对于高于2(QPSK)的所有QAM调制阶数选择a=1并且α(0)=0.255。通过对θnew(j)进行排序,可获取用于高阶调制的新代码构造序列。
在一些情况下,可以通过修改原始代码构造序列来生成新的代码序列。例如,如果保存新序列需要附加的存储器,则这可能是有利的。在这种情况下,修改原始代码构造可相对于生成新序列导致更加宽松的存储器要求。
图10示出了根据本文所述的一种方法修改的原始代码构造序列的示例。在该示例中,可以将偏置分配给每个分量极性码的可靠性值。出于例证的目的,可以将可靠性偏置添加到图10中所示的代码构造序列,例如N=16。
在该示例中,每个表1010和1020具有左列的可靠性(1011、1021)和右列的输入索引(1012、1022)。例如,输入位索引10具有第9可靠性次序。第二分量码的选择在1020中通过灰色阴影示出。对于每个分量极性码或每个组,可以施加偏置op(p=0,1,...,P-1)以生成用于自适应代码构造的新的代码构造序列。例如,o0=0以及o1=5可施加到1010和1020。
图11示出了通过偏置生成新的代码构造的示例性过程。在1110和1120处,偏置被添加到第二分量码(例如,第二组)的输入位索引,并且1130示出在排序之后最终的新的代码构造序列。正如图10所示,对第二分量码的选择通过灰色阴影示出,并且每个列表可具有示出可靠性(1111、1121、1131)的右列和用于输入索引(1112、1122、1132)的左列。新的代码构造序列可具有与原始序列不同的可靠性次序,以使第二分量极性码具有更高的可靠性。当需要另一代码构造时,可以使用另一偏置值,并且可以获取类似的多个代码构造序列。对于新的代码构造序列,可以选择冻结位索引和未冻结位索引(例如,使用本文所述的一种或多种技术),如灰色阴影所示。例如,最可靠的K位可被选择为未冻结位,并且剩余位可被选择为冻结位。
本文所述的代码构造序列可通过以值一进行递增的有序整数序列(例如,0,1,…,N-1)来表示可靠性次序,其可能未展示每个输入索引的相对可靠性值。因此,当基于偏置生成新序列时,新序列的可靠性次序可能不会简单地与原始可靠性次序的偏置版本对应相同的值。为了克服这一点,可以以较高精度描述每个输入位索引的可靠性,以获得新序列的更准确的生成。
图12示出了以较高精度描述输入位索引的可靠性的示例。通过基于高精度可靠性次序来施加偏置(例如,图11),可生成新的代码构造序列而没有由简单的递增值一引起的失真(例如,如图所示,可靠性1201不以一进行递增)。在一些情况下,增量的基础可以是偏置值;根据偏置值,增量可以是任何值。在这种情况下,偏置值可以具有比先前的示例更高的精度。可通过量化概率计算结果中的概率值(例如,通过密度演变的代码构造)或偏振权重来获取较高的精度。
一般来讲,本文所公开的关于极性编码的任何技术也可适用于相应的解码过程。
一旦基于增量比确定修改的代码构造参数,对应的分量码就具有新的代码构造序列,因此可以根据这些新参数将一些冻结位转换为未冻结位或反之亦然。利用新的代码构造序列,分量码继续标准的极性编码过程,以获得经编码的位。
在一种情况下,设备可执行使用极性码进行信道编码的过程。该设备可识别不均一信道条件参数。该设备可基于不均一信道条件参数确定多个分量码和用于分量码的多个增量比以进行不等错误保护(UEP),其中该分量码包括多个输入位。该设备可基于针对多个分量码的均一条件确定初始代码构造参数,其中该初始代码构造参数可包括未冻结输入位的初始数量或冻结输入位的初始数量。然后,该设备可基于增量比或多个分量码确定修改的代码构造参数,其中该修改的代码构造参数包括未冻结输入位的修改的数量和冻结输入位的修改的数量。然后,该设备可根据修改的代码构造参数使用多个分量码对多个信息位进行编码以用于待在不均一信道条件下传输的传输。这种编码可在编码器中发生。所公开的编码器中的操作可导致对编码位流的次序的修改,这可通过比较由其他编码方法产生的此类位流来识别。此外,可通过研究各种测试输入(例如,未编码)位流及其对应的编码位流结果来确定用于代码构造的操作细节。一旦编码,设备就可以发送传输。在一些情况下,不均一信道条件是调制阶数,并且/或者调制阶数可基于不均一信道条件。在一些情况下,初始代码构造参数可在UEP之前。在一些情况下,修改的代码构造参数可在UEP之后。在一些情况下,修改的代码构造参数可进一步包括可靠性序列。在一些情况下,确定初始代码构造参数可包括计算和比较分量码中每个输入位的可靠性值。在一些情况下,计算和比较分量码中每个输入位的可靠性值可根据基于偏振权重的方法执行。在一些情况下,计算和比较分量码中每个输入位的可靠性值可通过进一步向每个可靠性值分配偏置来执行。在一些情况下,设备可以是无线发射接收单元(WTRU)、基站、新无线电网络节点、网络功能实体、接入点、站点、eNodeB或gNodeB。
尽管上文以特定组合描述了特征和元件,但是本领域的普通技术人员将理解,每个特征或元件可单独使用或以与其他特征和元件的任何组合来使用。另外,本文所述的方法可在结合于计算机可读介质中以供计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实现。计算机可读介质的示例包括电子信号(通过有线或无线连接传输)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓存存储器、半导体存储器设备、磁介质(诸如内置硬盘和可移动磁盘)、磁光介质和光介质(诸如CD-ROM磁盘和数字通用光盘(DVD))。与软件相关联的处理器可用于实现用于WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机的射频收发器。
Claims (14)
1.一种由设备实现的用于使用极性码进行信道编码的方法,所述方法包括:
识别不均一信道条件参数;
基于所述不均一信道条件参数确定多个分量码和用于分量码的多个增量比以进行不等错误保护(UEP),其中所述分量码包括多个输入位;
基于针对所述多个分量码的均一条件确定初始代码构造参数,其中所述初始代码构造参数包括未冻结输入位的初始数量或冻结输入位的初始数量;
基于所述增量比或所述多个分量码确定修改的代码构造参数,其中所述修改的代码构造参数包括未冻结输入位的修改的数量和冻结输入位的修改的数量;
根据所述修改的代码构造参数使用所述多个分量码对多个信息位进行编码以用于待在不均一信道条件下传输的传输;以及
发送所述传输。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述不均一信道条件是调制阶数。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述调制阶数基于所述不均一信道条件。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述初始代码构造参数在UEP过程之前。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述修改的代码构造参数在UEP过程之后。
6.根据权利要求1所述的方法,其中修改的代码构造参数还包括可靠性序列。
7.根据权利要求1所述的方法,其中确定所述初始代码构造参数包括针对分量码中每个输入位计算和比较可靠性值。
8.根据权利要求7所述的方法,其中针对分量码中每个输入位计算和比较可靠性值根据基于偏振权重的方法来执行。
9.根据权利要求7所述的方法,其中针对分量码中每个输入位计算和比较可靠性值通过进一步向每个可靠性值分配偏置来执行。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述设备是无线发射接收单元(WTRU)、基站、新无线电网络节点、网络功能实体、接入点、站点、eNodeB或gNodeB。
11.一种设备,所述设备包括用于以下各项的装置:
识别不均一信道条件参数;
基于所述不均一信道条件参数确定多个分量码和用于分量码的多个增量比以进行不等错误保护(UEP),其中所述分量码包括多个输入位;
基于针对所述多个分量码的均一条件确定初始代码构造参数,其中所述初始代码构造参数包括未冻结输入位的初始数量或冻结输入位的初始数量;
基于所述增量比或所述多个分量码确定修改的代码构造参数,其中所述修改的代码构造参数包括未冻结输入位的修改的数量和冻结输入位的修改的数量;
根据所述修改的代码构造参数使用所述多个分量码对多个信息位进行编码以用于待在不均一信道条件下传输的传输;以及
发送所述传输。
12.根据权利要求11所述的设备,其中所述不均一信道条件是调制阶数。
13.根据权利要求12所述的设备,其中所述调制阶数基于所述不均一信道条件。
14.根据权利要求11所述的设备,其中所述设备是无线发射接收单元(WTRU)、基站、新无线电网络节点、网络功能实体、接入点、站点、eNodeB或gNodeB。
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