[發明專利]一種針對極化碼的快速排序方法及裝置

有效

• 申請號: 201710456345.1
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107273088B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 張小軍;隋榮全;崔建明;張德學;曾慶田;董雁飛;高健;張榮才;張作文;陳晨;李俊;煙曉鳳
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06F7/24
• 分類號: G06F7/24;H04L1/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 李泉宏;王恩遠

本發明公開了一種針對極化碼的快速排序方法及裝置，屬于無線通信技術領域。本發明首先對Fast?SSC List譯碼算法中搜索寬度為L時不同類型節點擴展出的M條路徑共M*L條候選路徑進行預排序，然后將預排序后的M*L條候選路徑根據本發明提出的方法進行化簡，刪減部分冗余候選路徑，然后將剩余候選路徑輸入MSR模塊進行排序，最終輸出最小的L條候選路徑。最終本發明設計了兼容四種節點的排序架構，相比未經刪減的排序方法，本發明很大程度的節省了資源消耗。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域。

背景技術

極化碼是目前唯一理論上被證明的能夠達到Shannon(香農)限的編碼方案，并成為5G通信的控制信道的糾錯碼。Gabi Sarkis、Pascal Giard提出Fast-SSC(快速簡化串行抵消)算法，其與SC(串行抵消算法)相比，一個時鐘周期內可以譯出多個碼字，提高了吞吐率。為了降低誤碼率，他們提出Fast-SSC List(快速簡化串行抵消列表)算法，該算法提高Fast-SSC的譯碼性能，降低了BLER(有差錯的塊與數字電路接收的總塊數之比)。但是Fast-SSC List擴展的候選路徑的數目遠大于SC List(串行抵消列表算法)的2L條，導致排序網絡較大的資源消耗和路徑延遲。

Fast-SSC List葉子節點包含若干個并分為四種類型，譯碼過程中每層都會根據葉子節點的類型擴展若干條路徑，每條路徑對應一個PM值，在每次擴展完路徑后都會利用排序網絡進行排序，選擇L條最可靠的路徑，保留PM絕對值較小的L條路徑，即搜索寬度為L。已知REP節點、Rate-1節點、SPC節點分別擴展出2、4、8條路徑(M＝2、4、8)，而Rate-0節點則不擴展路徑。因為上一級保留了L條路徑，經擴展后共有M*L條候選路徑，對應M*L個PM值，PM值的絕對值用表示，其中表示上一級保留的第l條路徑擴展的第m條路徑的PM絕對值。

目前針對List算法的排序網絡主要有Bitonic(雙調)網絡，可從2L條候選路徑中選出可信度最高的L條。裁剪的Bitonic網絡，相對于Bitonic網絡，當L＝32時可節省14％的資源。而簡化Odd-Even(奇偶)排序網絡將待排序序列分為奇偶兩個序列，其中奇序列為有序序列，排序后的偶序列大于等于對應的奇序列單元，可刪除其中的HC(half-cleaner,半清器)網絡，有效降低比較單元(CASU，compare and select unit)數量。以上排序網絡都是針對SCL算法設計，并未考慮Fast-SSC List節點產生的候選路徑個數不同的特點，直接應用于Fast-SSC List中將造成較大的網絡延遲和資源消耗。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明提出了一種針對極化碼的快速排序方法，根據Fast-SSC List擴展路徑的性質，可以通過預排序刪減部分候選路徑，從而減少參加后續排序的候選路徑數量，降低硬件復雜度，提高排序速度及資源利用率，具有良好的實用價值。

本發明技術方案具體如下：

根據Fast-SSC List譯碼算法中不同節點類型采用的排序方法具體如下：

A.Rate-0節點

由于Rate-0節點不擴展路徑，故不需要對候選路徑進行選擇，直接將L條路徑保留到下一級。

B.REP節點

每個REP節點擴展兩條路徑，擴展后共有2L條路徑，需要從中選出L條路徑。排序方法使用Odd-even與Bitonic混合排序，即前半部分排序用兩個L輸入的Odd-even排序網絡，分別對L條候選路徑進行排序得到兩個單調的L序列，然后使用Bitonic中的HC網絡選出L個最小值，L輸入的Odd-even排序網絡所使用CASU及排序級數(stage)可用式(1)、(2)表示。