TW201733322A - 使用極化碼凍結位元之wtru識別 - Google Patents

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Abstract

揭露一種用於發送極化編碼傳輸塊的方法和設備。極化碼的凍結位元的位置可以被確定。凍結位元的值可以被確定。凍結位元的值可基於無線傳輸/接收單元（WTRU）識別碼（ID）。包括基於WTRU ID的凍結位元值的極化編碼傳輸塊被傳送給WTRU。

Description

使用極化碼凍結位元之WTRU識別
相關申請案的交叉引用 本申請案要求2015年12月14日申請的美國臨時專利申請案No. 62/266,975的權益，該申請的內容作為引用目的結合於此。
極化碼已由Erdal Arikan開發和引入。典型的極化碼定義為：，其中是輸入碼塊的向量，並且是輸出碼塊的向量。輸入塊向量和輸出塊向量具有相同的長度N，索引從0到N-1，其中N = 2n 。具有可變二進位值的資訊位元的數量可以由K表示。具有可變二進位值的資訊位元的位置可以由集合A表示。輸入塊中的一些位元可以被設定為固定或凍結值，通常為0。具有凍結值的位元的數量可以是N-K。具有凍結值的位元的位置可以由集合Ac 表示。碼率可以由R = N / K表示。
是產生矩陣、並且可以進一步表示為。是位元反轉矩陣，並且可以藉由乘積運算來執行用於輸入塊向量的位元反轉操作。例如，在位元反轉之後，“001”可以變換為“100”。是F的第n個克洛涅克乘積，並且可以如等式1所示來定義。,等式1
揭露了一種用於發送極化編碼傳輸塊的方法和裝置。極化碼的凍結位元的位置可以被確定。凍結位元的值可以被確定。凍結位元的值基於無線傳輸/接收單元（WTRU）識別碼（ID）。包括基於WTRU的ID的凍結位元值的極化編碼傳輸塊被傳送給WTRU。
極化碼的凍結位元位置可以被確定。控制格式可以被確定。凍結位元的值可以被確定。凍結位元的值可以是所確定的控制格式的函數。包括控制格式資訊的極化編碼訊息是使用所確定的凍結位元值被傳送。
第1A圖為可以在其中實施一個或者多個所揭露的實施方式的示例通信系統100的圖例。通信系統100可以是將諸如語音、資料、視訊、訊息、廣播等之類的內容提供給多個無線使用者的多重存取系統。通信系統100可以經由系統資源（包括無線頻寬）的共用使多個無線使用者能夠存取這些內容。例如，通信系統100可以使用一個或多個頻道存取方法，例如分碼多重存取（CDMA）、分時多重存取（TDMA）、分頻多重存取（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、單載波FDMA（SC-FDMA）等等。
如第1A圖所示，通信系統100可以包括無線傳輸/接收單元（WTRUs） 102a、102b、102c、102d、無線電存取網路（RAN）104、核心網路106、公共交換電話網路（PSTN）108、網際網路110和其他網路112，但可以理解的是所揭露的實施方式可以涵蓋任意數量的WTRU、基地台、網路及/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在有線或無線通訊中操作及/或通信的任何類型的裝置。作為示例，WTRU 102a、102b、102c、102d可以被配置為傳輸及/或接收無線信號並且可以包括使用者設備（UE）、行動站、固定或行動使用者單元、呼叫器、行動電話、個人數位助理（PDA）、智慧型電話、膝上型電腦、隨身型易網機、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。
通信系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者無線介接，以便於存取一或多個通信網路（例如核心網路106、網際網路110及/或網路112）的任何類型的裝置。例如，基地台114a、114b可以是基地台收發站（BTS）、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、站點控制器、存取點（AP）、無線路由器以及類似裝置。儘管基地台114a、114b每個均被描述為單一元件，但是可以理解的是基地台114a、114b可以包括任何數量的互連基地台及/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分，該RAN 104還可以包括諸如站點控制器（BSC）、無線電網路控制器（RNC）、中繼節點之類的其他基地台及/或網路元件（未示出）。基地台114a及/或基地台114b可以被配置為發送及/或接收特定地理區域內的無線信號，該特定地理區域可以被稱作胞元（未示出）。胞元還可以被劃分為胞元扇區。例如與基地台114a相關聯的胞元可以被劃分為三個扇區。由此，在一種實施方式中，基地台114a可以包括三個收發器，即針對該胞元的每個扇區都有一個收發器。在另一實施方式中，基地台114a可以使用多輸入多輸出（MIMO）技術，並且由此可以使用針對胞元的每個扇區的多個收發器。
基地台114a、114b可以經由空氣介面116以與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者進行通信，該空氣介面116可以是任何合適的無線通訊鏈路（例如射頻（RF）、微波、紅外（IR）、紫外（UV）、可見光等）。空氣介面116可以使用任何合適的無線電存取技術（RAT）來建立。
更為具體地，如前所述，通信系統100可以是多重存取系統、並且可以使用一個或多個頻道存取方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及類似的方案。例如，在RAN 104中的基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如通用行動電信系統（UMTS）陸地無線電存取（UTRA）之類的無線電技術，其可以使用寬頻CDMA（WCDMA）來建立空氣介面116。WCDMA可以包括諸如高速封包存取（HSPA）及/或演進型HSPA（HSPA+）。HSPA可以包括高速下鏈封包存取（HSDPA）及/或高速上鏈封包存取（HSUPA）。
在另一實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取（E-UTRA）之類的無線電技術，其可以使用長期演進（LTE）及/或高級LTE（LTE-A）來建立空氣介面116。
在其他實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如IEEE 802.16（即全球互通微波存取（WiMAX））、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000（IS-2000）、臨時標準95（IS-95）、臨時標準856（IS-856）、全球行動通信系統（GSM）、增強型資料速率GSM演進（EDGE）、GSM EDGE（GERAN）之類的無線電技術。
舉例來講，第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B或者存取點、並且可以使用任何合適的RAT，以用於促進在諸如商業場所、家庭、車輛、校園之類的局部區域的無線連接。在一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路（WLAN）。在另一實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路（WPAN）。在又一實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以使用基於蜂巢的RAT（例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等）以建立超微型（picocell）胞元或毫微微胞元（femtocell）。如第1A圖所示，基地台114b可以具有至網際網路110的直接連接。由此，基地台114b不必經由核心網路106要求存取網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通信，該核心網路可以是被配置為將語音、資料、應用及/或網際網路協定語音（VoIP）服務提供到WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何類型的網路。例如，核心網路106可以提供呼叫控制、帳單服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際連接、視訊分配等、及/或執行高階安全性功能，例如使用者驗證。儘管第1A圖中未示出，需要理解的是RAN 104及/或核心網路106可以直接或間接地與其他RAN進行通信，這些其他RAN可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了連接到可以採用E-UTRA無線電技術的RAN 104，核心網路106也可以與使用GSM無線電技術的其他RAN（未顯示）通信。
核心網路106也可以充當WTRU 102a、102b、102c、102d存取PSTN 108、網際網路110及/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務（POTS）的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互連電腦網路的全球系統以及使用公共通信協定的裝置，該公共通信協定例如傳輸控制協定（TCP）/網際協定（IP）網際網路協定套件的中的TCP、使用者資料包通訊協定（UDP）和IP。網路112可以包括由其他服務提供方擁有及/或操作的有線及/或無線通訊網路。例如，網路112可以包括連接到一個或多個RAN的另一核心網路，這些RAN可以使用與RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。
通信系統100中的WTRU 102a、102b、102c、102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於經由不同通信鏈路以與不同的無線網路進行通信的多個收發器。例如，第1A圖中顯示的WTRU 102c可以被配置為與使用基於蜂巢的無線電技術的基地台114a進行通信、並且與使用IEEE 802無線電技術的基地台114b進行通信。
第1B圖為示例WTRU 102的系統圖。如第1B圖中所示，WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、傳輸/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、非可移式記憶體130、可移式記憶體132、電源134、全球定位系統晶片組136和其他週邊裝置138。需要理解的是，在保持與以上實施方式一致的同時，WTRU 102可以包括上述元件的任何子集。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器（DSP）、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）電路、其他任何類型的積體電路（IC）、狀態機等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理及/或使WTRU 102能夠在無線環境中操作的其他任何功能。處理器118可以耦合到收發器120，該收發器120可以耦合到傳輸/接收元件122。儘管第1B圖中將處理器118和收發器120描述為獨立的元件，但是可以理解的是處理器118和收發器120可以被一起集成到電子封裝或者晶片中。
傳輸/接收元件122可以被配置為經由空氣介面116將信號發送到基地台（例如基地台114a）、或者從基地台（例如基地台114a）接收信號。例如，在一種實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為發送及/或接收RF信號的天線。在另一實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為發送及/或接收例如IR、UV或者可見光信號的發射器/偵測器。在又一實施方式中，傳輸/接收元件122可以被配置為發送和接收RF信號和光信號兩者。需要理解的是傳輸/接收元件122可以被配置為發送及/或接收無線信號的任何組合。
此外，儘管傳輸/接收元件122在第1B圖中被描述為單一元件，但是WTRU 102可以包括任何數量的傳輸/接收元件122。更特別地，WTRU 102可以使用MIMO技術。由此，在一種實施方式中，WTRU 102可以包括兩個或更多個傳輸/接收元件122（例如多個天線）以用於經由空氣介面116傳輸和接收無線信號。
收發器120可以被配置為對將由傳輸/接收元件122發送的信號進行調變、並且被配置為對由傳輸/接收元件122接收的信號進行解調。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。由此，收發器120可以包括多個收發器以用於使WTRU 102能夠經由例如UTRA和IEEE 802.11之類的多RAT進行通信。
WTRU 102的處理器118可以被耦合到揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128（例如，液晶顯示（LCD）單元或者有機發光二極體（OLED）顯示單元）、並且可以從上述裝置接收使用者輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128輸出資料。此外，處理器118可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊、以及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料，該記憶體例如可以是非可移式記憶體130及/或可移式記憶體132。不可移式記憶體130可以包括隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、硬碟或者任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移式記憶體132可以包括使用者身分模組（SIM）卡、記憶條、安全數位（SD）記憶卡等類似裝置。在其他實施方式中，處理器118可以存取來自實體上未位於WTRU 102上而位於伺服器或者家用電腦（未示出）上的記憶體的資料、以及向上述記憶體中儲存資料。
處理器118可以從電源134接收功率、並且可以被配置為將功率分配給WTRU 102中的其他元件及/或對在WTRU 102中的其他元件的功率進行控制。電源134可以是任何適用於為WTRU 102供電的裝置。例如，電源134可以包括一個或多個乾電池（鎳鎘（NiCd）、鎳鋅（NiZn）、鎳氫（NiMH）、鋰離子（Li-ion）等）、太陽能電池、燃料電池、牆壁插頭等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136，該GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102的目前位置的位置資訊（例如經度和緯度）。作為來自GPS晶片組136的資訊的補充或者替代，WTRU 102可以經由空氣介面116從基地台（例如基地台114a，114b）接收位置資訊、及/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的信號的時序來確定其位置。需要理解的是，在與實施方式一致的同時，WTRU 102可以用任何合適的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊裝置138，該週邊裝置138可以包括提供附加特徵、功能性及/或無線或有線連接的一個或多個軟體及/或硬體模組。例如，週邊裝置138可以包括加速度計、電子指南針（e-compass）、衛星收發器、數位相機（用於照片或者視訊）、通用序列匯流排（USB）埠、震動裝置、電視收發器、免持耳機、藍牙®模組、調頻（FM）無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視訊遊戲播放機模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖為根據實施方式的RAN 104和核心網路106的系統方塊圖。如上所述，RAN 104可以使用E-UTRA無線電技術經由空氣介面116以與WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104還可以與核心網路106通信。
RAN 104可以包括e節點B 140a、140b、140c，儘管應該理解的是RAN 104可以包含任意數量的e節點B而仍然與實施方式保持一致。e節點B 140a、140b、140c每個可以包含一個或多個收發器，該收發器藉由空氣介面116以與WTRU 102a、102b、102c通信。在一種實施方式中，e節點B 140a、140b、140c可以使用MIMO技術。由此，例如e節點B 140a可以使用多個天線來傳送無線信號至WTRU 102a並且從WTRU 102a中接收無線信號。
e節點B 140a、140b、140c中的每一個可以與特定胞元（未示出）相關聯並且可以被配置為在上鏈及/或下鏈中處理無線電資源管理決定、切換決定、使用者排程。如第1C圖中所示，e節點B 140a、140b、140c可以經由X2介面彼此進行通信。
第1C圖中所示的核心網路106可以包括移動性管理實體閘道（MME）142、服務閘道144和封包資料網路（PDN）閘道146。儘管上述元素中的每個被描述為核心網路106的一部分，但是應該理解的是這些元素中的任何一個可以被除了核心網路操作者以外的實體擁有及/或操作。
MME 142可以經由S1介面被連接到RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個並且可以充當控制節點。例如，MME 142可以負責認證WTRU 102a、102b、102c的使用者、承載啟動/停用、在WTRU 102a、102b、102c的初始連接期間選擇特定服務閘道等等。MME 142也可以為RAN 104與使用其他無線電技術（例如GSM或WCDMA）的RAN（未示出）之間的交換提供控制平面功能。
服務閘道144可以經由S1介面被連接到RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c的每一個。服務閘道144通常可以路由和轉發使用者資料封包至WTRU 102a、102b、102c、或者路由和轉發來自WTRU 102a、102b、102c的使用者資料封包。服務閘道144也可以執行其他功能，例如在e節點B間切換期間錨定使用者平面、當下鏈資料可用於WTRU 102a、102b、102c時觸發呼叫、管理和儲存WTRU 102a、102b、102c的上下文等等。
服務閘道144也可以被連接到PDN閘道146，該閘道146可以向WTRU 102a、102b、102c提供至封包交換網路（例如網際網路110）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與IP賦能裝置之間的通信。
核心網路106可以促進與其他網路之間的通信。例如，核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供至電路切換式網路（例如PSTN 108）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通信裝置之間的通信。例如，核心網路106可以包括、或可以與下述通信：作為核心網路106和PSTN 108之間介面的IP閘道（例如，IP多媒體子系統（IMS）伺服器）。另外，核心網路106可以向提供WTRU 102a、102b、102c至其它網路112的存取，該網路112可以包含被其他服務提供者擁有及/或操作的其他有線或無線網路。
其它網路112還可以被連接到基於IEEE 802.11的無線區域網路（WLAN）160。WLAN 160可以包括存取路由器165。該存取路由器可以包括閘道功能。該存取路由器可以與多個存取點（AP）進行通信。存取路由器165和AP 170a、170b之間的通信可以經由有線乙太網路（IEEE 802.3標準）或者任何類型的無線通訊協定。AP 170a可以經由空氣介面以與WTRU 102d進行無線通訊。
極化編碼器的示例如第2圖所示。在此示例中，極化碼的參數為(N,K,A) = (8,5,{3,4,5,6,7})。五個位元為輸入，藉由從{3,4,5,6,7}到{6,1,5,3,7}的位元反轉操作來改變輸入位元序列的索引順序。八個位元為從極化編碼器的輸出。集合A可以被稱為未凍結位元，集合Ac 可以被稱為凍結位元。由於A = {3,4,5,6,7}，Ac = {0,1,2}的位元位置具有凍結值0。編碼率是R = N / K = 5/8。 確定凍結位元的位置可以使用極化碼的碼構造來執行。可以為輸入位元確定可靠性的順序。輸入位元的最不可靠的N-K個位元可以被選擇為凍結位元。
存在極化碼構造的幾種方法。一種用於極化碼構造的方法是巴氏（Bhattacharyya）邊界碼構造。 巴氏邊界碼構造是一個簡單的方法，但是不如其他方法準確。其對於在幾千的範圍內的中等尺寸N顯示出良好的性能。下面是巴氏邊界碼構造的示例偽碼。輸入 :N, K, 並且設計-SNR EdB = (REb /No 以dB為單位)輸出 :1:2:3:for j = 1 :n do 4: 5: 對於每個連接 6:7: 上頻道   8: 下頻道         9:end 10:end 11://找到最大的N-K個元素的索引 12:    Return
參考上述偽碼，設計信號雜訊比（SNR）是輸出位元的假設SNR。 F是凍結位元Ac 的位置集合。
存在幾種可用於極化碼的解碼演算法。一種解碼演算法被稱為連續消除（SC）。假設在uk 之前的位元u0 ，...，uk-1 被正確解碼。logN+1層和用於每個層的N個節點可以被實施以用於SC解碼。從位元 u0到uN-1 ，SC藉由預定演算法組合和先前計算的節點似然值的順序遞迴地計算節點的似然概率。對於似然概率的計算，可以執行F運算和G運算。SC複雜性與NlogN成比例。
可以使用或不使用循環冗餘檢查（CRC）來完成SC列表（SCL）解碼。對於不使用CRC的SCL解碼，SCL解碼器可以追蹤L個路徑。在解碼輸入位元的最終決定之前，可以保持最可能的L個路徑。選擇在沒有CRC的情況下的SCL解碼中的最可能的解碼序列。對於SCL解碼，可以使用CRC來選擇候選。可以添加CRC的序接作為外部塊碼。在添加CRC時，可以藉由CRC檢查進行選擇。在L個路徑中，可以選擇在CRC計算中沒有錯誤偵測的路徑以用於解碼，而不是選擇最可能的路徑。SCL解碼的複雜性與LNlogN成比例。
第3圖示出極化碼的數值結果的示例。此示例的條件是：(N,K,A)=(1024,512,A)；碼率R=1/2；碼塊大小=1024位元；二進位相移鍵控（BPSK）；加性白高斯雜訊（AWGN）；SCL+CRC解碼器；L= 4；24位元CRC；巴氏邊界碼構造；設計SNR=0dB；x軸為Eb/N0（dB）；y軸是訊框錯誤率（FER）。
當極化解碼器不知道凍結位元的值時，極化解碼器不能正確地解碼輸入。此屬性可用於安全應用程式。例如，如果竊聽者不知道凍結位元的值，則竊聽者不能解碼輸入，並且需要嘗試解碼凍結位元的所有可能的值。
極化碼可以是第五代蜂巢系統的頻道編碼的候選，並且期望用於短封包大小以及大封包大小。極化碼可以通過以增加複雜性為代價增加長度L值來提供進一步的性能改進。第4圖示出了在長度L = 4和L = 32的情況下極化碼的性能。當L = 4時，極化編碼可以在Eb / N0 處實現小於2dB的10-2 的目標訊框錯誤率（FER）。此性能優於目前用於3GPP LTE系統中的實體下鏈控制頻道（PDCCH）的尾位元卷積編碼。
具有L = 4的極化解碼和使用SCL解碼演算法的複雜度可以與約束長度為7的尾位元卷積解碼相比。極化碼和尾位元卷積碼的一些複雜度如下：對於極化碼：Nlog（N）= 128x4xlog（128）= 3584；對於尾位元卷積碼：64x1x42x2 = 5376；對於尾位元卷積碼，假設一個度量更新、兩個反覆運算、以及與輸入資訊位元相同的解碼深度（= 42）。
在3GPP LTE系統中，PDCCH用於傳送諸如資源分配資訊、混合自動重傳請求（HARQ）過程資訊、以及調變和編碼方案（MCS）資訊之類的控制資訊。需要盲解碼以從PDCCH獲取控制資訊，並且WTRU嘗試盲目地在公共或WTRU特定搜尋空間的預定義位置解碼可能的PDCCH候選。 3GPP LTE版本8中的盲解碼嘗試的最大數目是44。用於PDCCH的頻道碼是約束長度7的尾位元卷積碼，並且用於PDCCH的目標FER是10-2 。
在設計PDCCH時的考慮是插入零填充位元以將下鏈控制資訊（DCI）格式彼此區分。例如，對於一些頻寬，DCI格式0/1A的大小可以與DCI格式1的大小相同，並且可能導致在兩種格式之間的區分中的混亂。零填充位元可以被插入到DCI格式1中，直到該大小可以與DCI格式0/1A區分。
隨著新特徵被添加到LTE規範，新的控制資訊可以被添加到PDCCH DCI格式，並且可以針對每個更新考慮零填充位元的使用。
第5圖示出了使用極化碼的凍結位元來識別控制格式的示例方法。基地台可以確定極化碼510的凍結位元的位置。凍結位元的位置可以例如從極化碼構造過程來確定。凍結位元位置可以被稱為fk，其中（k = 0,1,...,N-K-1）。凍結位元位置可以保存在記憶體中。基地台可以藉由存取該記憶體以檢索凍結位元位置來確定凍結位元位置。
基地台可以確定要使用的控制格式520。可以在排程下鏈和上鏈資源以及遞送控制資訊期間確定控制格式。
基地台可以確定至少一個凍結位元530的值。凍結位元值可以被稱為vk ，其中（k = 0,1，...，N-K-1）。凍結位元值可以被定義為。
的值可以是控制格式的函數。不同的凍結位元值可以用於每個控制格式以區分控制格式。例如，可以是用於使中的漢明距離最大化的各種碼（例如，沃爾什-哈達馬碼）的第個碼字。在3GPP LTE示例中，對於DCI格式0/1A，=0，=1,1，...，1,1，對於DCI格式1，=1，== 0,1,0,1，...，0,1。在另一示例中，可以是偽隨機序列，例如偽雜訊（PN）序列。對於DCI格式0/1A，=0，由1初始化，對於DCI格式1，=1，由2初始化。
每個控制格式的識別或值可以是預定義的，並且基地台和WTRU可以知道或被配置有控制格式識別或值。基地台可以將所確定的控制格式的預定義值或識別用作凍結位元值。因此，凍結位元值可以對應於特定控制格式。
基地台可以向WTRU發送極化編碼傳輸，該傳輸包括控制格式資訊540。WTRU可以基於凍結位元值來識別控制格式並且解碼極化編碼傳輸550。WTRU可以嘗試對具有相應凍結位元值的控制格式的所有可能解碼。如果WTRU例如藉由CRC檢查成功地解碼凍結的位元值，則WTRU可以識別控制格式。
如果凍結位元和的大小不同，則可以對進行打孔。在一個實施例中，只有一部分凍結位元可以用於區分控制格式。
第6圖示出了使用極化碼的凍結位元來識別WTRU的示例方法。基地台可以確定極化碼的凍結位元的位置610。凍結位元的位置例如可以從極化碼構造過程來確定。凍結位元位置可以被稱為fk ，其中（k = 0,1,...,N-K-1）。凍結位元位置可以保存在記憶體中。基地台可以經由存取該記憶體以檢索凍結位元位置來確定凍結位元位置。
基地台可以確定至少一個凍結位元的值620。凍結位元值可以被稱為vk ，其中（k = 0,1，...，N-K-1）。凍結位元值可以被定義為。
的值可以是WTRU ID（例如WTRU胞元無線電網路臨時識別符（C-RNTI））的函數。不同的凍結位元值可以用於每個WTRU ID以區分WTRU。這可以説明防止WTRU之間的錯誤偵測並且從另一個WTRU識別一個WTRU。可以使用WTRU群組ID而不是WTRU ID。 WTRU ID包含可以用於安全目的。可以為控制頻道設計提供較低的虛警概率並且不提供零填充。可以在不同WTRU之間期望更安全的通信。在一個實施例中，只有一部分凍結位元可以用於WTRU ID或WTRU群組ID。
WTRU和基地台可以知道WTRU的ID或群組ID。例如，在隨機存取頻道（RACH）程序期間，WTRU和基地台可以知道WTRU的C-RNTI。基地台可以使用已知的WTRU ID或群組ID作為凍結位元值。
基地台可以使用所確定的凍結位元值而向WTRU發送極化編碼傳輸630。 WTRU可以基於其分派的WTRU ID來嘗試解碼極化編碼傳輸640。在極化編碼傳輸的凍結位元的值對應於WTRU的ID的情況下，WTRU知道傳輸是針對其本身。在凍結位元的值不對應於WTRU ID的情況下，WTRU知道該傳輸不是針對其本身。
第7圖示出使用以下模擬條件的數值結果：(N,K,A)=(128,42,A)(R = 21 /64)； BPSK，AWGN，SCL + CRC解碼器，L = 4或32； 16位元CRC； 巴氏邊界碼構造；AWGN；設計SNR = 0dB； x軸：Eb /N0 （dB），y軸：FER。如第7圖所示，在使用零值凍結位元和隨機值凍結位元之間沒有顯著的性能差異。
在基於SCL解碼極化碼時，藉由CRC偵測的候選選擇藉由最佳概率度量提供了超過候選選擇的相當大的增益。 CRC可以被附加到資料訊框以用於錯誤偵測，並且CRC可以不被認為是額外的開銷。
CRC在極化解碼中執行重要的作用。 CRC位置的最常見的規則是將其放置在極座標編碼器的輸入塊的尾部。這與在目前LTE規範中可以找到的類似。在對總資訊位元進行CRC計算之後，最終結果被附加到結束。極化碼的輸入位元的尾部顯示出具有良好可靠性的趨勢，如第8圖所示，其中N=1024，但是在可靠性順序方面是隨機選擇的。如果我們按照可靠性以遞增順序對未凍結位元進行排序，則大多數尾部CRC位元可以被定位在好的部分中。第8圖所示的圖可以從碼構造中獲取，並且假定以下：x軸：從0（第一輸入位）至1023（最後輸入位）的輸入位元索引；y軸：從0（最不可靠）到1（最可靠）的可靠性。
CRC對於極化碼的SCL解碼很重要。將好的可靠位元分配給CRC位元可能導致其他輸入資料位元的可靠性降低。因此，需要CRC和輸入資料位元之間的可靠性的平衡。
第9圖示出了使用極化編碼傳輸塊的可靠塊來分配CRC位元的示例性方法。基地台可以在rk 上選擇CRC位元的位置910。變數rk 表示到極化編碼器的輸入的位置，並且具有從0到N-1的值。如果rk （其中k = 0,1,...,K-1）是第（K-1-k）個最可靠的輸入位置，則rK-1 是最可靠的，r0 是最不可靠的。未凍結位元的可靠性例如可以從極化碼構造的過程來確定。基地台可以將未凍結位元的可靠性儲存在記憶體中。基地台可以對未凍結位元的可靠性進行排序。基地台可以將排序後的未凍結位元的可靠性儲存在記憶體中。基地台可以從記憶體檢索排序的可靠性，並且在選擇CRC位置時使用排序的可靠性。
可以在rk 上均勻地選擇CRC位置。如果s 是CRC的長度，則可以如等式2所示來選擇位置。等式2 其中o 是偏移並且可以具有從0到的值。選擇, … ,作為CRC位置。選擇的開始點可以位於可靠性順序的結束處，並且也可以選擇以下位置。等式3
基地台可以使用所選擇的CRC位置來發送極化編碼訊息920。WTRU可以接收和解碼極化編碼訊息。
在一個實施例中，交錯方案可以用於均勻地選擇CRC位元的位置。一個示例是位元反轉交錯器。可以在長度為m（2m =M＞=K）的rk 上執行位元反轉。從0到M-1的輸入索引被輸入到位元反轉交錯器，直到找到具有用於CRC的適當輸出位置的長度s 。當交錯器的輸出索引大於K-1時，可以削減輸出索引。直到找到較小的K值，到位元反轉交錯器的原始輸入索引可以遞增。在K個輸入位元的交錯之後，來自交錯器的輸出位元s （例如，從任何位置開始的s 個連續位置）可以被選擇為CRC位置。
在一個實施例中，WCDMA下鏈速率匹配演算法可以用於均勻地選擇用於K個輸入資訊位元的CRC位元的位置以找到s個CRC位置。作為用於速率匹配的參數的打孔數或重複數可以是s ，並且從速率匹配獲取的打孔或重複位置可以用於CRC位置。
當輸入塊長度足夠長時，可能難以藉由改變CRC位元的位置來發現性能上的差異。當輸入塊長度小並且CRC長度與總塊長度的比率足夠大時，可以觀察到性能的差異。
Wang和Liu在“A Novel Puncturing Scheme for Polar Codes（用於極化碼的新穎打孔方案）”中揭露的打孔演算法已知具有良好的性能。此打孔演算法必須將位元的值從輸入位元的結尾固定為“0”。對於這些固定輸入有相應的輸出位元，並且它們被打孔。輸入位元的位置具有與輸出位元的位元反轉的關係。這些固定值位元類似於凍結位元，並且可以包括好的可靠位元。
第10圖示出了當K=88有或沒有打孔時使用尾CRC和使用關於第9圖討論的方法之間的比較。第10圖中的打孔演算法是基於Wang和Liu揭露的打孔演算法。
假設以下模擬條件：(N,K,A) = (256,88,A)（R = 11/32或R = 1/2，80個位元打孔）；BPSK，AWGN，SCL + CRC解碼器，L = 32； 16位元CRC； 巴氏邊界碼構造； AWGN；設計SNR = 0dB； x軸：Eb /N0 （dB），y軸：FER。在沒有打孔的兩個方案之間沒有觀察到顯著的差異。80位元的打孔和16位元尾部CRC導致對於資訊輸入位元缺乏好的可靠位元，並且觀察到性能的降低。觀察到在10-4 的FER下約0.25dB的性能差異。
Wang和Liu在“A Novel Puncturing Scheme for Polar Codes”（以下稱為“方案A”）中揭露的打孔模式示出比准一致打孔（QUP）更好的性能，並且不需要附加的碼構造。當P是打孔位元的數量時，方案A可以描述如下。打孔編號為BR(N-1-i)，i = 0,1,... ,P-1的輸出位元的位置。將編號為N-1-i的輸入位元的位置的值固定為零，i = 0,1,... ,P-1。 BR()是長度為n（N = 2n）位元的位元反轉函數。例如，對於4位元的長度，BR(2)= BR(00102)= 01002 = 4。極化碼中的輸出位元與輸入位元具有位元反轉的關係。對應的輸入位元與打孔的輸出位元應當固定為零值，如方案A所示。因此，藉由方案A，輸入位元從輸入位元的結束固定為零。
第11圖示出極化碼的可靠性分佈。通常極化碼的輸入位元的結束部分具有良好的可靠性。方案A可以使良好的可靠性位元固定或凍結。當碼率低時，具有良好可靠性的位元數量受到限制，並且方案A藉由將輸入位元的值從結束串列地固定為零而對打孔性能產生不良影響。
如果固定輸入位元以分散式方式定位，則可以提高性能。應該注意關於對於低速率極化碼的打孔的必要性的一件事情是，實際上需要獲取用於基於二進位的極化碼的一些輸入塊大小的特定碼率。例如，如果使用具有256的輸入塊大小的2/5的碼率，則除了從具有1024的輸出塊大小的1/4的碼率進行打孔之外通常沒有辦法。如果輸入塊大小小於256，我們可以有2/5的碼率，輸出塊大小為512。例如，當輸入塊大小為176時，藉由從（512,176,A）極化碼中打孔72位元，我們可以有2/5的碼率。
第12圖示出了用於低碼率極化碼的打孔的示例方法。基地台及/或WTRU可以打孔編號為N-1-i，i = 0,1,...,P-1的輸出位元的位置（1210）。基地台及/或WTRU可將編號為BR(N-1-i)的輸入位元的位置中的值固定為零，i = 0,1,...,P-1（1220）。
考慮輸入和輸出位元之間的關係，從結束的輸出位元的串列打孔對應於具有“準均勻”模式的輸入位元中的固定零值。例如，如果根據如上文參考第12圖所討論的方法對八個位元進行打孔，則輸入位元的固定值如第13圖所示，並且與方案A相比，分佈在所有輸入位元上，結束部分的固定較少。
第14圖示出了方案A和上面參照第12圖討論的方法之間的性能比較。並假定以下模擬條件：在打孔之前(N,K,A) = (1024,256,A) (R = 1/4) ；BPSK，AWGN，SCL + CRC解碼器； L = 4，3GPP LTE 16位元CRC； 巴氏邊界碼構造； AWGN；設計SNR = 0dB； 384打孔 - ＞（640,256）（R = 2/5）； x軸：Eb / N0（dB），y軸：FER。在FER為10-3 時可以觀察到大約0.4dB的增益。
雖然本發明的特徵和元素以特定的結合在以上進行了描述，但本領域中具有通常知識者可以理解的是，每個特徵或元素可以在沒有其它特徵和元素的情況下單獨使用，或在與本發明的任何其它特徵和元素結合的各種情況下使用。此外，本發明描述的方法可以在由電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中該電腦程式、軟體或韌體被包含在電腦可讀儲存媒體中。電腦可讀媒體的實例包括電子信號（經由有線或者無線連接而傳送）和電腦可讀儲存媒體。關於電腦可讀儲存媒體的實例包括但不限於唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、暫存器、快取記憶體、半導體儲存裝置、磁性媒體（例如，內部硬碟或抽取式磁碟）、磁光媒體以及CD-ROM光碟和數位多功能光碟（DVD）之類的光學媒體。與軟體有關的處理器可以被用於實施在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或者任何主機電腦中使用的射頻收發器。
100‧‧‧通信系統
102、102a、102b、102c、102d‧‧‧無線發射/接收單元（WTRU）
103、104、105‧‧‧無線電存取網路（RAN）
106、107、109‧‧‧核心網路（CN）
108‧‧‧公共交換電話網路（PSTN）
110‧‧‧網際網路
112‧‧‧其他網路
114a、114b、
180a、180b、180c‧‧‧基地台
115、116、117‧‧‧空中介面
118‧‧‧處理器
120‧‧‧收發器
122‧‧‧發射/接收元件
124‧‧‧揚聲器/麥克風
126‧‧‧鍵盤
128‧‧‧顯示器/觸控板
130‧‧‧非可移式除記憶體
132‧‧‧可移式記憶體
134‧‧‧電源
136‧‧‧全球定位系統（GPS）晶片組
138‧‧‧週邊裝置
140a、140b、140c‧‧‧e節點B
142‧‧‧移動管理實體（MME）
144‧‧‧服務閘道
146‧‧‧封包資料網路（PDN）閘道
160‧‧‧無線區域網路（WLAN）
165‧‧‧存取路由器
170a、170b‧‧‧存取點（AP）
從以下描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以實例方式給出的，並且可以結合附圖加以理解，其中： 第1A圖是可以在其中實現一個或多個所揭露的實施方式的示例通信系統的系統圖； 第1B圖是示例無線傳輸/接收單元（WTRU）的系統圖，其中該WTRU可以在如第1A圖所示的通信系統中使用； 第1C圖是示例無線電存取網路和示例核心網路的系統圖，其中該示例核心網路可以在如第1A圖所示的通信系統中使用； 第2圖是極化編碼器的示例； 第3圖是顯示極化碼的數值結果的示例； 第4圖是描述極化碼的訊框錯誤率（FER）性能的曲線圖； 第5圖示出了使用極化碼的凍結位元來識別控制格式的示例方法； 第6圖示出了使用極化碼的凍結位元來識別WTRU的示例方法； 第7圖是示出零值凍結位元和隨機值凍結位元之間的FER比較的曲線圖； 第8圖是表示極化碼的輸入位元的可靠性的曲線圖； 第9圖示出了使用極化編碼傳輸塊的可靠塊來分派循環冗餘檢查（CRC）位元的示例方法； 第10圖是說明其中R = 1/2，K = 88和80位元被打孔的FER比較的曲線圖； 第11圖是表示極化碼的可靠性分佈的曲線圖； 第12圖示出了用於低碼率極化碼的打孔的示例方法； 第13圖是表示極化碼的輸入位元的固定值的曲線圖；以及 第14圖是示出FER性能比較的曲線圖。
WTRU‧‧‧無線發射/接收單元

Claims (19)

  1. 一種由一基地台實施用於發送一極化編碼傳輸塊的方法，該方法包括： 確定一極化碼的一凍結位元的一位置； 確定該凍結位元的一值，其中該凍結位元的值是基於一無線傳輸/接收單元（WTRU）的識別碼（ID）；以及 向該WTRU傳送包括基於該WTRU的ID的該凍結位元的值的一極化編碼傳輸塊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該凍結位元的該位置是從極化碼構造被確定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括： 使用fk 表示針對n=0到N-K-1的一第k個凍結輸入位置，並且使用表示針對n=0到N-K-1的該凍結位元的值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中為多個WTRU ID中的每一個WTRU ID定義一，其中。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中在以及該凍結位元的一大小不同的條件下，對進行打孔。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中的一值是一WTRU ID的一函數。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該WTRU ID是一胞元無線電網路臨時識別符（C-RNTI）。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該WTRU ID是一群組ID。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該WTRU在一凍結位元值與該WTRU ID相關聯的條件下解碼該極化編碼傳輸塊。
  10. 一種基地台，包括： 至少一處理器，被配置為確定一極化碼的一凍結位元的一位置； 該至少一處理器配置為確定該凍結位元的一值，其中該凍結位元的該值是基於一無線傳輸/接收單元（WTRU）的識別碼（ID）；以及 一傳輸器，被配置為向該WTRU發送一極化編碼傳輸塊，該極化編碼傳輸塊包括基於該WTRU的ID的該凍結位元值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的基地台，其中，該凍結位元的該位置是從極化碼構造被確定。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的基地台，更包括： 該至少一處理器被配置為使用fk 表示針對n=0到N-K-1的一第k個凍結輸入位置，以及使用表示針對n=0到N-K-1的該凍結位元的值。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的基地台，其中為多個WTRU ID中的每一個WTRU ID定義一，其中。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的基地台，其中，在以及該凍結位元的一依大小不同的條件下，對進行打孔。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的基地台，其中，的一值是一WTRU ID的一函數。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的基地台，其中該WTRU ID是一胞元無線電網路臨時識別符（C-RNTI）。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的基地台，其中該WTRU ID是一群組ID。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的基地台，其中該WTRU在一凍結位元值與該WTRU ID相關聯的條件下解碼該極化編碼傳輸塊。
  19. 一種由一基地台實施用於區分控制格式的方法，該方法包括： 確定一極化碼的一凍結位元的一位置； 確定一控制格式； 確定該凍結位元的一值，其中該凍結位元的該值是所確定的控制格式的一函數；以及 使用所確定的凍結位元值來發送包括一控制格式資訊的一極化編碼訊息。
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