[發明專利]一種速率匹配和極化碼編碼的方法和設備

有效

• 申請號: 201711437275.1
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN109962753B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉榮科;馮寶平;王桂杰
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

本申請提供一種編碼的方法和裝置，涉及通信技術領域，用于降低編碼時延和復雜度，以及實時構造的計算量。所述方法包括：獲取信息比特，確定打孔圖樣，打孔圖樣包括打孔集合的元素和截短集合的元素，打孔集合和截短集合沒有交集；采用打孔圖樣對所述信息比特編碼后的數據進行速率匹配。

技術領域

本發明涉及編解碼技術領域，尤其涉及一種極化碼速率匹配和極化碼編碼的方法和設備。

背景技術

面向2020年及未來，移動互聯網和物聯網業務將成為移動通信發展的主要驅動力。第五代移動通信5G(英文全稱：5th generation mobile networks or 5th generationwireless systems，英文簡稱：5G)將滿足人們在居住、工作、休閑和交通等領域的多樣化業務需求，即使在密集住宅區、辦公室、體育場、露天集會、地鐵、快速路、高鐵和廣域覆蓋等具有超高流量密度、超高連接數密度、超高移動性特征的場景，也可以為用戶提供超高清視頻、虛擬現實、云桌面、在線游戲等極致業務體驗。因此5G相對于傳統比如4G LTE(英文全稱：Long Term Evolution，英文簡稱：LTE)網絡需要能提供更大帶寬，更多連接，更低時延。

極化碼(英文全稱：Polar code)，2009年由E.Arikan提出的一種新型信道編碼。極化碼基于信道極化(英文全稱：Channel Polarization)進行設計，是第一種能夠通過嚴格的數學方法證明達到信道容量的構造性編碼方案。然而，極化碼由Kronecker冪構造，這種構造方式限制了極化碼的碼長，不便于極化碼在實際系統中的使用。即原始方法只能構造碼長為2ⁿ(n＝1,2,…)的極化碼。盡管其他碼長的極化碼可以由BCH(英文全稱：Bose，Ray-Chaudhuri and Hocquenghem，英文簡稱：BCH)碼核等其它極化核構造，但是這種方法構造的極化碼碼長依然限制在核長的冪次，并且這種方法構造的極化碼的譯碼結構較為復雜。

為實現碼長可變的速率匹配極化編碼方案，目前，極化碼的速率匹配主要包括兩種方案：打孔極化碼(puncturing polar codes)和截短極化碼(shortening polarcodes)；Puncturing polar codes是指在編碼端選擇一些位置不進行傳輸，在譯碼端對于這些不傳輸的位置的比特的先驗信息設為0,1等概，即對數似然比LLR(英文全稱：log-likelihood ratio)值設為0；Shortening polar codes是指編碼端將部分輸入比特設為已知值，不傳輸碼字位置的比特值對應這些已知比特，從而保證譯碼端對于這些不傳輸的位置的比特的值已知，從而將這些位置LLR值設為比較大的值。進行速率匹配時，進行打孔或者截短操作。

同時，極化碼在編碼過程中需要確定凍結集的位置，而凍結集的選擇是根據子信道的錯誤概率來確定，信道錯誤概率高的子信道認為信道條件差，信息經過此信道傳輸時容易發生錯誤，因此，將經過這些信道傳輸的比特設為已知值，將這些比特的位置設為凍結集。目前，在高斯白噪聲(英文全稱：Additive White Gaussian Noise，英文簡稱：AWGN)信道下,計算子信道錯誤概率的方案主要有密度進化(英文全稱：Density Evolution，英文簡稱：DE)和高斯近似(英文全稱：Gaussian Approximation，英文簡稱：GA)。密度進化算法可以對任意二進制輸入對稱信道的信道極化進行可靠性計算，但密度進化算法的計算復雜度很高。高斯近似算法則是密度進化算法的簡化，但高斯近似的實時構造的計算量還是相當高。