[發(fā)明專利]極化Polar碼的速率匹配方法和裝置、通信設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710226860.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN108696334B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李榕;陳瑩;黃凌晨;張公正;張華滋;周悅;羅禾佳;王堅(jiān);喬云飛;王俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種Polar碼的速率匹配方法及裝置、通信設(shè)備，該速率匹配方法包括：獲取信息比特序列，該信息比特序列中包括K個(gè)信息比特，用于對(duì)該信息比特序列進(jìn)行編碼的母碼的碼長(zhǎng)為N；該母碼對(duì)應(yīng)N個(gè)子信道，該N個(gè)子信道包括S個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間中映射的信息比特的位置是根據(jù)每個(gè)區(qū)間中映射的信息比特的數(shù)目、構(gòu)造序列和速率匹配方式確定的，該構(gòu)造序列用于指示該N個(gè)子信道的可靠度排序，S為正整數(shù)；根據(jù)每個(gè)區(qū)間中映射的信息比特的位置對(duì)信息比特序列進(jìn)行Polar碼編碼和速率匹配。采用上述速率匹配方法確定出的N個(gè)子信道映射的信息比特的位置可以提高Polar碼的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及通信領(lǐng)域，并且更具體地，涉及polar碼的速率匹配方法和裝置、通信設(shè)備。

背景技術(shù)

無線通信的快速演進(jìn)預(yù)示著未來5G通信系統(tǒng)將呈現(xiàn)出一些新的特點(diǎn)，最典型的三個(gè)通信場(chǎng)景包括eMBB,mMTC和URLLC，這些通信場(chǎng)景的需求將對(duì)現(xiàn)有LTE技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)。信道編碼作為最基本的無線接入技術(shù)，是滿足5G通信需求的重要研究對(duì)象之一。在香農(nóng)理論提出后，各國(guó)學(xué)者一直致力于尋找能夠達(dá)到香農(nóng)極限同時(shí)具有相對(duì)較低復(fù)雜度的編譯碼方法。雖然成為主流研究方向的Turbo碼和重新被提出的LDPC碼已經(jīng)在LTE和WiMAX中得到了很好的應(yīng)用，但這兩種碼不能夠很好的解決5G通信中的一些重要問題。例如，eMBB和mMTC需要未來信道編碼能夠以較低的復(fù)雜度支持更大范圍的碼率。未來控制信道的編碼相比LTE的TBCC編碼，要有更大的增益，更低的漏檢和虛警概率以及更低的譯碼延遲。這些通信場(chǎng)景的一個(gè)重要特點(diǎn)是中短包傳輸，因此要求信道編碼可以更好的支持該類碼長(zhǎng)的通信。URLLC進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽慷忍岢隽烁訃?yán)格的要求。另外，5G通信對(duì)于碼率，目前LTEturbo不能夠支持過低和過高的碼率；對(duì)于中短包傳輸，Turbo碼和LDPC碼由于自身編譯碼的特點(diǎn)，在有限碼長(zhǎng)下很難達(dá)到理想的性能；對(duì)于長(zhǎng)包，雖然Turbo和LDPC碼隨著碼長(zhǎng)的變長(zhǎng)能夠逼近香農(nóng)極限，但理論性能始終未能到達(dá)。另外，在實(shí)現(xiàn)方面，Turbo碼和LDPC碼在編譯碼實(shí)現(xiàn)過程中具有較高的復(fù)雜度。因此，5G通信系統(tǒng)中，急需一種新的編碼技術(shù)來解決現(xiàn)有技術(shù)在短包，碼率、可靠度以及復(fù)雜度上存在的問題。

Arikan基于信道極化提出了一種編碼方式，起名為極化碼(Polar Codes)。極化碼是第一種、也是已知的唯一一種能夠被嚴(yán)格證明“達(dá)到”信道容量的信道編碼方法。在不同碼長(zhǎng)下，尤其對(duì)于有限碼，Polar碼的性能遠(yuǎn)優(yōu)于Turbo碼和LDPC碼。另外，Polar碼在編譯碼方面具有較低的計(jì)算復(fù)雜度。這些優(yōu)點(diǎn)讓Polar碼在5G中具有很大的發(fā)展和應(yīng)用前景。

由Polar碼的編碼原理可知，Polar碼的一個(gè)特點(diǎn)是其碼長(zhǎng)為2的正整數(shù)次冪，而實(shí)際通信中要求碼長(zhǎng)可以靈活配置。因此，需要通過速率匹配技術(shù)實(shí)現(xiàn)碼長(zhǎng)的靈活可變。

通常可以采用打孔(puncture)或縮短(shorten)的速率匹配方式實(shí)現(xiàn)速率匹配。現(xiàn)有技術(shù)中，可以采用傳統(tǒng)的隨機(jī)打孔，即對(duì)于需要打孔的位置隨機(jī)產(chǎn)生，比如，Polar碼的母碼碼長(zhǎng)是16，需要的打孔數(shù)是6，則在這16個(gè)位置中隨機(jī)選擇6個(gè)打孔位置。采用隨機(jī)打孔的方式來實(shí)現(xiàn)速率匹配降低了Polar碼的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種Polar碼的速率匹配方法及裝置、通信設(shè)備，可以提高Polar碼的編碼性能。

第一方面，本發(fā)明提供一種Polar碼的速率匹配方法，包括：

獲取信息比特序列，所述信息比特序列中包括K個(gè)信息比特，用于對(duì)所述信息比特序列進(jìn)行編碼的母碼的碼長(zhǎng)為N；

所述母碼對(duì)應(yīng)N個(gè)子信道，所述N個(gè)子信道包括S個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間中映射的信息比特的位置是根據(jù)所述每個(gè)區(qū)間中映射的信息比特的數(shù)目、構(gòu)造序列和速率匹配方式確定的，所述構(gòu)造序列用于指示所述N個(gè)子信道的可靠度排序，S為正整數(shù)；

根據(jù)所述每個(gè)區(qū)間中映射的信息比特的位置對(duì)所述信息比特序列進(jìn)行Polar碼編碼和速率匹配。