[發(fā)明專利]一種連續(xù)消除極化堆解碼器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710089719.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106850144A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張川;周華羿;尤肖虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00;H03M13/13;H03M13/09
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信，尤其是一種信道編碼中連續(xù)消除極化堆解碼器。

背景技術(shù)

上世紀(jì)80年代以來(lái)，通信技術(shù)的飛速進(jìn)步使人類社會(huì)邁入信息時(shí)代。無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展為全球信息化進(jìn)程提供了強(qiáng)大動(dòng)力。無(wú)線蜂窩移動(dòng)通信歷經(jīng)：第一代模擬通信技術(shù)、第二代數(shù)字通信技術(shù)、第三代CDMA寬帶通信技術(shù)，目前已步入4G系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化和商用化階段。在4G技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)化和商用化的同時(shí)，4G之后的移動(dòng)通信進(jìn)入議事日程，無(wú)線移動(dòng)通信演進(jìn)發(fā)展面臨全新挑戰(zhàn)。隨著智能終端的普及應(yīng)用、以及移動(dòng)新業(yè)務(wù)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，無(wú)線傳輸速率需求將在未來(lái)10年呈指數(shù)增長(zhǎng)。據(jù)主要運(yùn)營(yíng)商和權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：至2020年，無(wú)線通信的傳輸速率需求將是目前在營(yíng)系統(tǒng)的1000倍。現(xiàn)有4G技術(shù)將仍然難以滿足十年后超高傳輸速率移動(dòng)互聯(lián)無(wú)線通信需求，在頻譜資源日趨緊缺的情況下，需要引入變革性的新技術(shù)。世界各國(guó)在推動(dòng)4G產(chǎn)業(yè)化工作的同時(shí)，已開(kāi)始著眼于第五代無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)(5G)的研究，力求使無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)性能和產(chǎn)業(yè)規(guī)模產(chǎn)生新的飛躍。

眾所周知，業(yè)務(wù)流量10年提升1000倍是5G無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在基本需求。這一核心需求派生出：連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低時(shí)延高可靠、終端大連接、設(shè)備低功耗等五個(gè)具有挑戰(zhàn)性的指標(biāo)需求。從而也對(duì)5G無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)相應(yīng)的信道編碼實(shí)現(xiàn)提出了前所未有的高要求與新挑戰(zhàn)。在5G移動(dòng)通信的全新應(yīng)用場(chǎng)景下，極化碼已經(jīng)成為5G信道編碼控制信道的標(biāo)準(zhǔn)。研究適用于5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的高效極化碼編碼器和譯碼器具有極強(qiáng)的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。

近期的主流文獻(xiàn)中，基于極化碼解碼器的設(shè)計(jì)，比較突出的是列表連續(xù)消除極化解碼器和連續(xù)消除極化棧解碼器。但是，目前的連續(xù)消除極化棧解碼器的解碼的時(shí)間復(fù)雜度仍然不夠低，而且棧的結(jié)構(gòu)中插入新節(jié)點(diǎn)的操作需要的時(shí)間復(fù)雜度是線性的，存在可改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種連續(xù)消除極化堆解碼器。

技術(shù)方案：一種連續(xù)消除極化堆解碼器，包括如下步驟：

步驟1：由第一個(gè)信息位產(chǎn)生兩條初始路徑的可能性值、路徑長(zhǎng)度和路徑信息存放入最初的大根堆里，尾指針為2；

步驟2：取出堆的根節(jié)點(diǎn)，若根節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度L_root等于K，則跳至步驟3；否則若根節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度L_root小于L_max，則進(jìn)行步驟2.1，否則跳至步驟2.2；其中，K為極化碼的信息位長(zhǎng)度，L_root為根節(jié)點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度，L_max為堆中至少出現(xiàn)Q次的路徑的最大長(zhǎng)度，Q為堆中同一長(zhǎng)度路徑出現(xiàn)的最大上限次數(shù)；

步驟2.1：尾指針從堆的末尾尋找第一個(gè)滿足路徑長(zhǎng)度大于等于L_max的路徑替換到根節(jié)點(diǎn)，并且尾指針移動(dòng)到該位置的前一個(gè)位置，表示該節(jié)點(diǎn)之后的路徑已經(jīng)刪除，若尾指針為0，則宣告解碼失敗并結(jié)束，否則跳回步驟2；

步驟2.2：將堆的根節(jié)點(diǎn)添加一位‘0’或者‘1’之后擴(kuò)展成兩條新的路徑，比較這兩條路徑的可能性值大小，將可能性值大的路徑定義好路徑，另一條定義為差路徑；用好路徑替換原根節(jié)點(diǎn)，并作堆的下調(diào)操作，若當(dāng)前堆中節(jié)點(diǎn)未滿，則進(jìn)行步驟2.2.1，否則跳至步驟2.2.2；

步驟2.2.1：將差路徑插入到堆的末尾，并做堆的上調(diào)操作，再跳回步驟2；

步驟2.2.2：隨機(jī)選擇堆的一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)，將其與差路徑比較可能性值大小，將可能性大的那條保留在堆中，并作堆的上調(diào)操作，跳回步驟2；

步驟3：對(duì)根節(jié)點(diǎn)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，通過(guò)校驗(yàn)即為解碼成功；否則，將堆中最后一個(gè)元素替換根節(jié)點(diǎn)并做下調(diào)操作，尾指針減1；如果尾指針為0，那么解碼失敗；否則不通過(guò)次數(shù)加1，如果不通過(guò)次數(shù)等于Q，則解碼失敗，否則跳回步驟2。

有益效果：本發(fā)明用堆來(lái)存儲(chǔ)不同長(zhǎng)度的解碼路徑，而在堆中插入操作的復(fù)雜度只需要O(logD)，小于棧解碼器的O(D)，D表示堆中最大節(jié)點(diǎn)數(shù)；如此，在連續(xù)消除極化堆解碼中，插入操作的時(shí)間復(fù)雜度降低，進(jìn)一步帶來(lái)解碼時(shí)間復(fù)雜度的降低。

附圖說(shuō)明

圖1是在一個(gè)連續(xù)消除極化堆解碼器的結(jié)構(gòu)框架圖；

圖2是在一個(gè)未滿的連續(xù)消除極化堆中根節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展、插入過(guò)程圖；

圖3是在一個(gè)已滿的連續(xù)消除極化堆中根節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展、插入過(guò)程圖；

圖4是在一個(gè)連續(xù)消除極化堆中刪除節(jié)點(diǎn)的展示圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)一個(gè)最佳實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。