CN110637417B - 用于对极化码打孔的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于无线网络中的极化码的打孔的方法和装置，其中，基于打孔顺序来确定嵌套的打孔集合，而打孔顺序是基于信息比特信道的可靠性顺序来确定的，使得仅需要存储一个索引序列以用于信息集合的确定和打孔集合的确定这两者，以及使得打孔不要求调整在对应于打孔索引的易错索引处的信息集合。打孔顺序可以从对应于高可靠性比特信道或低可靠性比特信道的索引开始。

Description

用于对极化码打孔的方法和装置
技术领域
本公开一般涉及无线通信，并且更特定地涉及用于极化码的基于打孔的速率匹配的方法和***。
背景技术
如E.Arikan在“Channel Polarization：A Method for Constructing Capacity-Achieving Codes for Symmetric Binary-Input Memoryless Channels”(如2009年7月公布于IEEE Transactions on Information Theory，第55卷，第3051-3073页)中提出的极化码是一流的建设性编码方案，这些方案可证明在低复杂度的连续消除(SC)解码器下实现二进制输入离散无记忆信道的对称容量。然而，与诸如低密度奇偶校验(LDPC)码和Turbo码之类的其它现代信道编码方案相比，在SC下极化码的有限长度性能没有竞争力。后来，由I.Tal和A.在“List Decoding of Polar codes”(如2011年公布于Proceedings of IEEESymp.Inf.Theory，第1-5页)中提出了SC列表(SCL)解码器。SCL解码器可以接近最优的最大似然(ML)解码器的性能。通过级联简单的CRC编码，级联的极化码的性能可与良好优化的LDPC和Turbo码的性能竞争。结果，极化码被认为是用于未来5G无线通信***的候选者。
极化编码的主要思想是将一对相同的二进制输入信道变换成不同质量的两个不同信道，一个信道比原始的二进制输入信道更好，而一个信道比原始的二进制输入信道更差。通过在二进制输入信道的2M个独立使用的集合上重复这样的成对极化操作，能够获得质量各异的2M个“比特信道”的集合。这些比特信道中的一些信道几乎是完美的(即，没有错误)，而它们中的其余比特信道几乎是无用的(即，完全充满噪声)。重点是要使用几乎完美的信道向接收器传送数据，而把至无用信道的输入设置成具有接收器已知的固定或冻结值(例如，0)。出于这个原因，至几乎无用的信道和至几乎完美的信道的那些输入比特通常分别被称为冻结比特和非冻结(或信息)比特。在极化码中只有非冻结比特用来携带数据。将数据加载到适当的信息比特位置直接影响极化码的性能。图1示出一种示例极化码结构。具体来说，图1示出长度为8(N＝8)的极化码的结构。
图2示出长度为8(N＝8)的示例极化码编码器。具体来说，图2示出在具有N＝8的极化编码期间中间信息比特的标记sl，i，其中l∈{0，1，…，n}并且i∈{0，1，…，N-1}。中间信息比特通过以下等式相关：
对于l∈{0，1，…，n-1}和i∈{0，1，…，N-1}，
其中对于i∈{0，1，…，N-1}，s0，i≡ui是信息比特，并且sn，i≡xi是码比特。
作为示例，极化编码器可使用图2中描绘的一般索引布置。索引布置包括输入和输出索引。然而，布置输入/输出索引的其它方式是可能的，并且可获得相同的净编码效果。对于其它索引方式可相应地修改所公开的方法，而不会背离本发明的精神。
由来表示行向量(a0，…，aN-1)。至极化编码器的输入向量/>由K个信息比特ci和值为0的(N-K)个冻结比特组成，0≤i≤K-1。将信息比特ci的索引集合表示为/>其中/>是索引{0，1，2，...，N-1}的子集。将冻结比特的索引集合表示为/>其中/>uj的比特值被指配为：
极化编码器的输出是：
其中GN是大小为N的生成器矩阵。在图2中，N＝2的生成器矩阵由下式给出：
一般来说，对于任何N＝2n，n≥1，生成器矩阵GN由下式定义：
其中并且/>是矩阵F的n次Kronecker幂。
能够示出从长度为N/2的两个极化码来递归构造长度为N的极化码。
图3示出一般递归构造，其中使用WN/2的两个副本。
传统极化码的主要局限在于，码字长度或码长度必须为2的幂。通过例如丢弃一些编码比特而不传送它们来对编码比特打孔是支持实践中所要求的码字长度粒度的自然方法。而且，当期望的码字长度仅略微超过2的幂时，只重复有些编码比特而不需要接收器以两倍的码字长度操作是更实用的，这反而增加时延和功耗，并且对处理速度和存储器强加更苛刻的硬件要求。(通常通过打孔或重复)生成具有任何期望长度的码字的此类过程被称为速率匹配过程。不清楚应该如何在维持接近最佳的性能的同时以有效方式执行极化编码比特的打孔和重复。
对于具有p个打孔码比特的每个打孔模式，在编码器的输入处存在为了防止可能的错误而需要避免的对应比特信道的集合。作为打孔的结果而出现的这些不良比特信道被称为灾难性比特信道，并且应该在编码器的输入处被冻结。然而，当这些灾难性比特信道的位置与信息比特位置中的那些位置(即，携带数据比特的位置)交迭时，需要重新调整信息集合以避免在解码器的灾难性行为。这意味着，无论何时改变码块长度，都需要重新调整信息集合。
已经提出了不同的打孔方法。例如，L.Zhang在“On the Puncturing Patternsfor Punctured Polar Codes”(如2014年公布于Proceeding of 2014IEEE ISIT，第121-125页)中讨论了一些打孔方法。R.Wang和R.Liu在“A Novel Puncturing Scheme forPolar Codes”(如2014年12月公布于IEEE Communication Letters，第18卷，第12期)中也讨论了打孔方法。所有公开的技术都以导致灾难性比特信道与信息集合交迭的这种方式打孔，并且因此要求根据目标块长度来调整信息集合。
发明内容
为了解决现有解决方案存在的前述问题，公开了用于极化码的基于打孔的速率匹配的方法和***。具体来说，公开了方法和***，其包括确定要打孔的码比特的索引的集合，以便得到与极化码的原有块长度(其必须是2的幂)不同的目标块长度。更具体来说，可根据可表示每个码比特的相对排序的有序码比特索引序列来进行该确定。在特定实施例中，可直接从用于确定用来携带数据比特的极化码的比特信道集合的有序比特信道索引序列推导这个有序码比特索引序列。
在某些实施例中，所述***和方法可在无线装置和/或网络节点中实现或者由无线装置和/或网络节点来实现，无线装置可包括用户设备(UE)，网络节点可包括eNodeB(eNB)。
根据某些实施例，一种借助于传送器的方法包括：基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。
根据某些实施例，传送器包括处理电路，处理电路配置成：基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。
根据某些实施例，一种借助于传送器的用于在极化编码器的输出上基于打孔的速率匹配的方法包括：从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。针对数据比特的数量(K)，从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道。针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。
根据某些实施例，传送器包括处理电路，处理电路配置成：从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。针对数据比特的数量(K)，从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道。针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。
本公开的某些实施例可提供一个或多个技术优点。例如，某些实施例可直接从用于确定用来携带数据比特的极化码的比特信道集合的有序比特信道索引序列推导有序码比特索引序列。因而，另一关键优点可以是：可存储仅一个有序索引序列，该序列可用于对于给定码率(或信息比特的数量)确定信息比特位置集合(即信息集合)，以及用于确定打孔码比特位置集合。因此，可减少总体存储，这可在所支持的最大码长度大时尤其有益。作为又一示例，由某些实施例提供的另一技术优点可以是：所述方法实质上不要求在基于码长度或打孔比特数量来重新计算信息集合方面的额外工作。
其它优点对于本领域技术人员可以是显而易见的。某些实施例可具有所记载的优点的部分或全部，或者不具有任一所记载的优点。
附图说明
为了更完整地理解所公开的实施例及其特征和优点，现在参考结合附图进行的以下描述，附图中：
图1示出示例极化码结构；
图2示出示例极化码编码器；
图3示出示例递归极化编码构造；
图4示出根据某些实施例、用于确定打孔码比特位置的集合和信息集合的示例方法；
图5示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例方法；
图6示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例虚拟计算装置；
图7示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的另一示例方法；
图8示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的另一示例虚拟计算装置；
图9示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例无线网络；
图10示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例无线装置；
图11示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例网络节点；以及
图12示出根据某些实施例的示范无线电网络控制器或核心网络节点。
具体实施方式
本公开的特定实施例可提供用于极化码的基于打孔的速率匹配的方法和***。在附图的图4-12中描述了特定实施例，相似的标号用于各个附图的相似和对应的部分。
根据某些实施例，公开一些方法和***，其基于比特信道的(例如，根据它们的相对可靠性)相对排序在极化编码器的输出上执行基于打孔的速率匹配，所述比特信道用来确定在极化编码器的输入处以不同码率使用的信息比特位置(即，信息集合)。比特信道的相对排序可按照指定特定次序的比特信道的索引的有序索引序列来存储，或者，备选地，按照直接指定具有特定索引的比特信道的次序的有序排序序列来存储。公开了使用信息比特信道排序的若干方法来生成针对不同数量的打孔比特的打孔模式的嵌套序列。根据特定实施例，可根据有序索引序列从最高次序的索引到最低次序的索引开始打孔，一直到达到打孔比特的总数量的时间点。根据另一特定实施例，可根据有序索引序列从最低次序的索引到最高次序的索引开始打孔，一直到达到打孔比特的总数量的时间点。两种方法可在相同***中用在不同操作区域或参数，诸如码率、传输方向(上行链路与下行链路)、分配的资源、调制等。
图4示出根据某些实施例共同确定打孔模式和信息集合的过程100的框图。具体来说，为了对K个数据比特的块120进行编码，长度为N的极化码的编码器首先确定信息集合140，该信息集合指定何时冻结比特信道以及哪些比特信道被用来在编码器的输入处携带数据比特。对于加性白高斯信道(AWGN)，信息集合的序列/>在/>的意义上对于不同K值是嵌套的。信息集合的这种嵌套序列能够通过有序比特信道索引序列Q：{1，2，…，N}→{1，2，…，N}来表征，所述有序比特信道索引序列指定给定次序的比特信道的索引，使得Q(i)表示第i最高排序比特信道的索引。不同比特信道的排序可由它们的相对可靠性来确定，比如通过例如在携带数据比特期间的比特错误概率来测量所述相对可靠性。这种有序比特信道可被预定并且被存储在极化编码器和极化解码器这两处。这种序列也可由提供给定索引的比特信道的次序的有序比特信道排序序列Q-1：{1，2，…，N}→{1，2，…，N}来等效地表示(并存储)。在Q-1(Q(i))＝i和Q(Q-1(i))＝i的意义上，有序比特信道排序序列是有序比特信道索引序列的逆。
根据某些实施例，为了得到不是2的幂的目标块长度M，可以对长度为的极化码的编码器的输出打孔，使得不向接收器传送p≡(N-M)个打孔比特。支持任意块长度M的极化码的编码器需要确定要打孔的码比特的索引的集合/>16。此集合/>16通常被称为打孔模式。根据某些实施例，仅仅是那些生成打孔模式的嵌套序列/>使得的打孔方法，因为打孔模式的嵌套序列可被认为适合于在环形或线性缓冲器中实现。打孔模式的这种嵌套序列可通过有序码比特索引序列Z：{1，2，…，N}→{1，2，…，N}来表征，所述有序码比特索引序列指定给定次序的码比特的索引，使得Q(i)表示第i最低排序码比特的索引。打孔模式简单地通过/>与有序码比特索引序列相关。这种序列也可由提供给定索引的码比特的次序的有序码比特排序序列Z-1：{1，2，…，N}→{1，2，…，N}等效地表示(并存储)。在Z-1(Z(i))＝i和Z(Z-1(i))＝i的意义上，有序码比特排序序列是有序码比特索引序列的逆。
根据某些实施例，从信息集合的嵌套序列推导用于不同的打孔码比特数量p或等效地用于不同的目标块长度M的打孔模式的嵌套序列/>提出了使它们相关的两种类型的方式，并且因此得到两种对应类型的打孔方法：
类型I：对于所有p＝1，2，…，N-1，“低可靠性优先”；
类型II：对于所有p＝1，2，…，N-1，“高可靠性优先”，
其中Xc表示集合X的补集。
对于类型I打孔方法，首先对具有等于如指定的最低可靠比特信道的索引的码比特打孔。这个打孔方法的优点在于，用来在编码器的输入处携带数据的信息比特信道的索引集合将从不与打孔码比特的索引集合交迭。结果，无论是否进行打孔，信息集合不改变，并且信息集合的生成与打孔码比特的数量或目标码块长度无关。
对于类型II打孔方法，首先对具有等于如指定的最高可靠比特信道的索引的码比特打孔。信息集合的嵌套序列与打孔模式的嵌套序列正好相同。在知道打孔比特的数量p之后，可以通过避免使用具有与打孔码比特关联的索引的比特信道来容易地获得信息集合。
对于两种类型的打孔方法，都可从有序比特信道索引序列Q(i)推导有序码比特索引序列Z(i)，如下：
类型I：对于所有p＝1，2，…，N，“低可靠性优先”；
类型II：对于所有p＝1，2，…，N，“高可靠性优先”。
根据某些实施例，基于预定和预存储的有序比特信道序列Q(K)180，根据上面等式之一生成有序码比特索引序列Z(p)190，基于其来通过计算打孔模式。另一方面，能够基于/>从相同的有序比特信道序列Q(K)生成信息集合。
虽然采用“低可靠性”和“高可靠性”来描述比特位置的索引或排序，但是要理解所述索引和排序能够是广义的，并不是完全根据可靠性来进行。换句话说，所述方法能够被应用于生成有序序列的任何索引/排序方式。
图5示出根据某些实施例、借助于传送器的用于在极化编码器的输出上基于打孔的速率匹配的示例方法200。在步骤202，所述方法始于从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引。在特定实施例中，针对数据比特的数量K，选择K个比特信道索引。换句话说，针对数据比特的数量(K)，从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道。
在步骤204，针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。因此，针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。
根据某些实施例，方法200可由接收器执行，并且还可包括用0填充所述数量(p)的打孔比特中的每一个。接收器可包括：无线装置，诸如下面关于图9和图10描述的无线装置610；或者网络节点，诸如下面关于图9和图11描述的网络节点615。
根据某些其它实施例，方法200可由传送器执行，并且还可包括丢弃所述数量(p)的打孔比特中的每一个。传送器可包括：无线装置，诸如下面关于图9和图10描述的无线装置610；或者网络节点，诸如下面关于图9和图11描述的网络节点615。
在某些实施例中，如上面描述的用于生成打孔模式的方法可由虚拟计算装置来执行。图6示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例虚拟计算装置300。在某些实施例中，虚拟计算装置300可包括用于执行与上面关于图5中示出和描述的方法所描述的那些步骤类似的步骤的模块。例如，虚拟计算装置300可包括第一选择模块302、第二选择模块304和用于生成打孔模式的任何其它适合的模块。在一些实施例中，可使用诸如图10的处理电路720或图11的处理电路820之类的处理电路来实现所述模块中的一个或多个。在某些实施例中，可组合模块的功能以便由更少的模块来执行这些功能，或者可划分模块的功能以便由更多的模块来执行这些功能。
第一选择模块302可执行虚拟计算装置300的某些选择功能。例如，在特定实施例中，第一选择模块302可从有序比特信道序列中选择K个比特信道索引。在特定实施例中，针对数据比特的数量K，选择K个比特信道索引。因此，针对数据比特的数量(K)，从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道。
第二选择模块304可执行虚拟计算装置300的某些选择功能。例如，在特定实施例中，第二选择模块304可针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。
虚拟计算装置300的其它实施例可包括超出图6中示出的那些组件的附加组件，其可负责提供设备的功能性的某些方面，包括任何上面描述的功能性和/或任何附加功能性(包括支持上面描述的解决方案必需的任何功能性)。各种不同类型的设备，包括无线装置410和网络节点415(下面描述)，可包括具有相同物理硬件、但(例如，经由编程)配置成支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。
图7示出根据某些实施例、借助于传送器的示例方法400。在特定实施例中，传送器可包括诸如下面关于图9和图10描述的无线装置610之类的无线装置。在另一特定实施例中，传送器可包括诸如下面关于图9和图11描述的网络节点615之类的网络节点。
在步骤402，传送器基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。
在特定实施例中，嵌套序列可由有序码比特索引序列来指定。在另一特定实施例中，可从在极化编码器的输入处的多个比特信道的相对排序来推导嵌套序列。多个比特信道的相对排序可由信息集合的嵌套序列来指定。备选地，可通过指定在每个次序的特定比特信道的索引的有序比特信道索引序列来指定相对排序。
在又一实施例中，可通过提供特定索引的码比特的次序的有序排序序列来指定多个比特信道的相对排序。例如，多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的特定信息集合的补集。
根据某些实施例，所述方法还可包括：使用打孔码比特索引集合从要传送的多个比特中确定至少一个丢弃比特，以及传送除至少一个丢弃比特之外的多个比特。在特定实施例中，例如，多个打孔码比特索引集合中的每个集合可以是信息集合的嵌套序列中的特定信息集合。具体来说，在特定实施例中，可从在有序比特信道索引序列Q(i)的末尾的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合如下：
对于所有p＝1，2，…，N，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列。在此场景中，传送器可从极化编码器的输出中丢弃至少一个低可靠性比特。
在另一特定实施例中，可从在有序比特信道索引序列Q(i)的开头的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合如下：
对于所有p＝1，2，…，N，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列。在此场景中，传送器可从极化编码器的输出中丢弃至少一个高可靠性比特。
在某些实施例中，如上面描述的用于生成打孔模式的方法可由虚拟计算装置执行。图8示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例虚拟计算装置500。在某些实施例中，虚拟计算装置500可包括用于执行与上面关于图8中示出和描述的方法所描述的那些步骤类似的步骤的模块。例如，虚拟计算装置500可包括确定模块502以及用于生成打孔模式的任何其它适合的模块。在一些实施例中，可使用诸如图10的处理电路720或图11的处理电路820之类的处理电路来实现所述模块中的一个或多个。在某些实施例中，可组合模块的功能以便由更少的模块来执行这些功能，或者可划分模块的功能以便由更多的模块来执行这些功能。
确定模块502可执行虚拟计算装置500的某些确定功能。例如，在特定实施例中，确定模块502可基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合。
虚拟计算装置500的其它实施例可包括超出图5中示出的那些组件的附加组件，其可负责提供设备的功能性的某些方面，包括上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上面描述的解决方案必需的任何功能性)。各种不同类型的设备，包括无线装置610和网络节点615(下面描述)，可包括具有相同物理硬件、但(例如，经由编程)配置成支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。
图9示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的无线网络600。网络600包括一个或多个无线装置610A-C(可以可互换地称为无线装置610或UE 610)以及网络节点615A-C(可以可互换地称为网络节点615或eNodeB 615)。无线装置610可通过无线接口与网络节点615通信。例如，无线装置610A可向网络节点615中的一个或多个传送无线信号，和/或从网络节点615中的一个或多个接收无线信号。无线信号可包含语音业务、数据业务、控制信号和/或任何其它适合的信息。在一些实施例中，与网络节点615关联的无线信号覆盖的面积可被称为小区。在一些实施例中，无线装置610可具有D2D能力。因此，无线装置610可以能够从另一无线装置610接收信号和/或直接向另一无线装置610传送信号。例如，无线装置610A可以能够从无线装置610B接收信号和/或向无线装置610B传送信号。
在某些实施例中，网络节点615可与无线电网络控制器(图9中未描绘)对接。无线电网络控制器可控制网络节点615，并且可提供某些无线电资源管理功能、移动性管理功能和/或其它适合的功能。在某些实施例中，无线电网络控制器的功能可被包括在网络节点615中。无线电网络控制器可与核心网络节点对接。在某些实施例中，无线电网络控制器可经由互连网络与核心网络节点对接。互连网络可以指能够传送音频、视频、信号、数据、消息或前述的任何组合的任何互连***。互连网络可包括公共交换电话网络(PSTN)、公共或专用数据网络、局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、本地、区域或全球通信或计算机网络(例如因特网)、有线或无线网络、企业内联网或任何其它适合的通信链路(包括其组合)的全部或部分。
在一些实施例中，核心网络节点可管理无线装置610的通信会话的建立和各种其它功能性。无线装置610可使用非接入层(non-access stratum)层与核心网络节点交换某些信号。在非接入层信令中，无线装置610和核心网络节点之间的信号可透明地通过无线电接入网络。在某些实施例中，网络节点615可通过节点间接口与一个或多个网络节点对接。例如，网络节点615A和615B可通过X2接口对接。
如上面所描述的，网络600的示例实施例可包括一个或多个无线装置610、以及能够与无线装置610(直接或间接)通信的一个或多个不同类型的网络节点。无线装置610可指与蜂窝或移动通信***中的另一无线装置和/或节点通信的任何类型的无线装置。无线装置610的示例包括目标装置、具备装置到装置(D2D)能力的装置、机器类型通信(MTC)装置或者能够机器到机器(M2M)通信的其它UE、移动电话或其它终端、智能电话、PDA(个人数字助理)、便携计算机(例如，膝上型计算机、平板)、传感器、调制解调器、膝上嵌入设备(LEE)、膝上安装设备(LME)、USB加密狗、ProSe UE、V2V UE、V2X UE、MTC UE、eMTC UE、FeMTC UE、UECat 0、UE Cat M1、窄带物联网(NB-IoT)UE、UE Cat NB1或者能够提供无线通信的另一装置。在一些实施例中，无线装置610也可被称为UE、站(STA)、装置或终端。而且，在一些实施例中，使用广义术语“无线电网络节点”(或简称“网络节点”)。它能够是任何种类的网络节点，可包括节点B、基站(BS)、多标准无线电(MSR)(比如MSR BS)、eNode B、MeNB、SeNB、属于MCG或SCG的网络节点、网络控制器、无线电网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)、控制中继器的中继施主节点、基站收发信台(BTS)、接入点(AP)、传输点、传输节点、RRU、RRH、分布式天线***(DAS)中的节点、核心网络节点(例如MSC、MME等)、O&M、OSS、SON、定位节点(例如E-SMLC)、MDT、测试设备或任何适合的网络节点。如这里所使用的术语“无线电节点”可指任何网络节点或无线装置。分别关于图10、11和12更详细地描述无线装置610、网络节点615和其它网络节点(诸如无线电网络控制器或核心网络节点)的示例实施例。
虽然图9示出网络600的特定布置，但是本公开预期本文描述的各种实施例可被应用于具有任何适合的配置的各种网络。例如，网络600可包括任何适合数量的无线装置610和网络节点615，以及适合于支持无线装置之间或无线装置与另一通信装置(比如陆线电话)之间的通信的任何附加单元。此外，虽然可将某些实施例描述为在长期演进(LTE)网络中实现，但是所述实施例可在支持任何适合的通信标准以及使用任何适合的组件的任何适当类型的电信***中实现，并且可适用于任何基于LTE的***，诸如MTC、eMTC和NB-IoT。作为示例，MTC UE、eMTC UE和NB-IoT UE也可分别被称为UE类别0、UE类别M1和UE类别NB1。然而，所述实施例可适用于任何无线电接入技术(RAT)或多RAT***，在其中，无线装置接收和/或传送信号(例如，数据)。例如，本文描述的各种实施例也可适用于LTE-Advanced和LTE-U UMTS、LTE FDD/TDD、WCDMA/HSPA、GSM/GERAN、WiFi、WLAN、cdma2000、WiMax、5G、NewRadio(NR)、另一适合的无线电接入技术、或者一种或多种无线电接入技术的任何适合的组合。注意，5G，第五代移动电信和无线技术尚未完全定义，但处于3GPP推进的起草阶段。它包括有关5G New Radio(NR)接入技术的工作。虽然可能在5G中指定不同的术语，但是本文以前瞻性意义使用LTE术语以包括等同的5G实体或功能性。3GPP 38系列技术报告的最近版本中包含有关5GNR接入技术的协定的一般描述。虽然可能在下行链路中的无线传输的上下文中描述某些实施例，但是本公开预期各种实施例在上行链路中同样可适用，反之亦然。所描述的技术一般可适用于来自网络节点615和无线装置610这两者的传输。
图10示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例无线装置610。如所描绘的，无线装置610包括收发器710、处理电路720和存储器730。在一些实施例中，收发器710促成(例如，经由天线)向网络节点615传送无线信号以及从网络节点615接收无线信号，处理电路720执行指令以提供上面描述为由无线装置610提供的功能性中的一些或全部，并且存储器730存储由处理电路720执行的指令。上文提供了无线装置610的示例。
处理电路720可包括在一个或多个模块中实现的硬件和软件的任何适合的组合，这些模块执行指令和操纵数据以执行无线装置610的所描述功能中的一些或全部。在一些实施例中，处理电路720可包括例如一个或多个计算机、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个处理器、一个或多个微处理器、一个或多个应用、和/或其它逻辑。
存储器730一般可操作以存储指令，诸如计算机程序，软件，包括逻辑、规则、算法、代码、表格等中的一个或多个的应用，和/或能够由处理电路执行的其它指令。存储器730的示例包括计算机存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量存储介质(例如，硬盘)、可拆卸存储介质(例如，致密盘(CD)或数字视盘(DVD))、和/或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂时性计算机可读和/或计算机可执行存储器装置。
无线装置610的其它实施例可包括超出图10中示出的那些组件的附加组件，其可负责提供无线装置的功能性的某些方面，包括上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上面描述的解决方案必需的任何功能性)。
图11示出根据某些实施例、用于极化码的基于打孔的速率匹配的示例网络节点615。如上面描述的，网络节点615可以是与无线装置和/或与另一网络节点通信的任何网络节点或任何类型的无线电网络节点。上文提供了网络节点615的示例。
网络节点615可在整个网络600中被部署为同构部署、异构部署或混合部署。同构部署可一般描述由相同(或类似)类型的网络节点615和/或类似的覆盖和小区大小以及站点间距离组成的部署。异构部署可一般描述使用具有不同的小区大小、发射功率、容量和站点间距离的各种类型的网络节点615的部署。例如，异构部署可包括在整个宏小区布局中放置的多个低功率节点。混合部署可包括同构部分和异构部分的混合。
网络节点615可包括收发器80、处理电路820、存储器830和网络接口840中的一个或多个。在一些实施例中，收发器810促成(例如，经由天线)向无线装置610传送无线信号以及从无线装置610接收无线信号，处理电路820执行指令以提供上面描述为由网络节点615提供的功能性中的一些或全部，存储器830存储由处理电路820执行的指令，并且网络接口840将信号传递到后端网络组件，诸如网关、交换机、路由器、因特网、公用交换电话网络(PSTN)、核心网络节点或无线电网络控制器等。
在某些实施例中，网络节点615可以能够使用多天线技术，并且可配备多个天线并且能够支持MIMO技术。一个或多个天线可具有可控制的极化。换句话说，每个单元可具有两个共置的具有不同极化(例如，如在交叉极化中的90度分离)的子单元，使得不同的波束成形权重集合将给予发射波不同的极化。
处理电路820可包括在一个或多个模块中实现的硬件和软件的任何适合的组合，这些模块执行指令和操纵数据以执行网络节点615的所描述功能中的一些或全部。在一些实施例中，处理电路820可包括例如一个或多个计算机、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个微处理器、一个或多个应用、和/或其它逻辑。
存储器830一般可操作以存储指令，诸如计算机程序，软件，包括逻辑、规则、算法、代码、表格等中的一个或多个的应用，和/或能够由处理器执行的其它指令。存储器830的示例包括计算机存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量存储介质(例如，硬盘)、可拆卸存储介质(例如，致密盘(CD)或数字视盘(DVD))、和/或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂时性计算机可读和/或计算机可执行存储器装置。
在一些实施例中，网络接口840可通信地耦合到处理电路820，并且可指可操作以接收用于网络节点615的输入、从网络节点615发送输出、执行输入或输出或这两者的适合处理、与其它装置通信、或前述的任何组合的任何适合的装置。网络接口840可包括适当的硬件(例如，端口、调制解调器、网络接口卡等)和软件(包括协议转换和数据处理能力)以通过网络进行通信。
网络节点615的其它实施例可包括超出图11中示出的那些组件的附加组件，其可负责提供无线电网络节点的功能性的某些方面，包括上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上面描述的解决方案必需的任何功能性)。各种不同类型的网络节点可包括具有相同物理硬件、但(例如，经由编程)配置成支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。此外，术语“第一”和“第二”仅仅是为了示例目的而提供的，并且可以互换。
图12示出根据某些实施例的示范无线电网络控制器或核心网络节点900。网络节点900的示例可包括移动交换中心(MSC)、服务GPRS支持节点(SGSN)、移动性管理实体(MME)、无线电网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)等等。无线电网络控制器或核心网络节点900包括处理电路920、存储器930和网络接口940。在一些实施例中，处理电路920执行指令以提供上面描述为由网络节点提供的功能性中的一些或全部，存储器930存储由处理电路920执行的指令，并且网络接口940将信号传递到任何适合的节点，诸如网关、交换机、路由器、因特网、公用交换电话网络(PSTN)、网络节点615、无线电网络控制器或核心网络节点900等。
处理电路920可包括在一个或多个模块中实现的硬件和软件的任何适合的组合，所述模块执行指令和操纵数据以执行无线电网络控制器或核心网络节点900的所描述功能中的一些或全部。在一些实施例中，处理电路920可包括例如一个或多个计算机、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个微处理器、一个或多个应用、和/或其它逻辑。
存储器930一般可操作以存储指令，诸如计算机程序，软件，包括逻辑、规则、算法、代码、表格等中的一个或多个的应用，和/或能够由处理器执行的其它指令。存储器930的示例包括计算机存储器(例如，随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM))、大容量存储介质(例如，硬盘)、可拆卸存储介质(例如，致密盘(CD)或数字视盘(DVD))、和/或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂时性计算机可读和/或计算机可执行存储器装置。
在一些实施例中，网络接口940可通信地耦合到处理电路920，并且可指可操作以接收用于网络节点的输入、从网络节点发送输出、执行输入或输出或这两者的适合处理、与其它装置通信、或前述的任何组合的任何适合的装置。网络接口940可包括适当的硬件(例如，端口、调制解调器、网络接口卡等)和软件(包括协议转换和数据处理能力)以通过网络进行通信。
网络节点的其它实施例可包括超出图12中示出的那些组件的附加组件，其可负责提供网络节点的功能性的某些方面，包括上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上面描述的解决方案必需的任何功能性)。
根据某些实施例，方法可包括：
·基于有序码比特索引序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合；
·可选地，有序码比特索引序列指定在每个次序的码比特的索引；
·可选地，通过如由顺序指定的每个码比特的相对排序来存储有序码比特索引序列；
·可选地，从信息比特信道(在极化编码器的输入处)的相对排序推导有序码比特索引序列；
·可选地，信息比特信道的相对排序由指定在每个次序的比特信道的索引的有序比特信道索引序列来指定；
·可选地，信息比特信道的相对排序由指定具有特定索引的每个比特信道的次序的有序比特信道排序序列来指定；
·可选地，通过使用有序码比特索引序列的最先p个索引来确定打孔码比特索引集合；
·可选地，通过使用有序码比特索引序列的最后p个索引来确定打孔码比特索引集合；
·可选地，通过使用有序比特信道索引序列的最先p个索引来确定打孔码比特索引集合；
·可选地，通过使用有序比特信道索引序列的最后p个索引来确定打孔码比特索引集合；根据某些实施例，无线装置可包括：
·处理电路，所述处理电路配置成：
·基于有序码比特索引序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合；
·可选地，有序码比特索引序列指定在每个次序的码比特的索引；
·可选地，通过如由顺序指定的每个码比特的相对排序来存储有序码比特索引序列；
·可选地，从信息比特信道(在极化编码器的输入处)的相对排序来推导有序码比特索引序列；
·可选地，信息比特信道的相对排序由指定在每个次序的比特信道的索引的有序比特信道索引序列来指定；
·可选地，信息比特信道的相对排序由指定具有特定索引的每个比特信道的次序的有序比特信道排序序列来指定；
·可选地，通过使用有序码比特索引序列的最先p个索引来确定打孔码比特索引集合；
·可选地，通过使用有序码比特索引序列的最后p个索引来确定打孔码比特索引集合；
·可选地，通过使用有序比特信道索引序列的最先p个索引来确定打孔码比特索引集合；
·可选地，通过使用有序比特信道索引序列的最后p个索引来确定打孔码比特索引集合；根据某些实施例，用于生成打孔模式的方法可包括：
·从有序比特信道序列中选择K个比特信道索引；
·生成有序码比特序列；
·针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特序列中选择p个码比特索引；
·可选地，针对数据比特的数量K，选择K个比特信道索引；以及
·可选地，基于有序比特信道序列生成有序码比特序列。
根据某些实施例，用于生成打孔模式的设备可包括：
·处理电路，所述处理电路配置成：
·从有序比特信道序列中选择K个比特信道索引；
·生成有序码比特序列；
·针对打孔比特的数量(p)，从有序码比特序列中选择p个码比特索引；
·可选地，针对数据比特的数量K，选择K个比特信道索引；以及
·可选地，基于有序比特信道序列生成有序码比特序列。
本公开的某些实施例可提供一个或多个技术优点。例如，某些实施例直接从用于确定用来携带数据比特的极化码的比特信道集合的有序比特信道索引序列来推导有序码比特索引序列。因而，另一关键优点可以是：存储仅一个有序索引序列，该序列可用于对于给定码率(或信息比特的数量)确定信息比特位置集合(即信息集合)，以及用于确定打孔码比特位置集合。因此，可减少总体存储，这可在所支持的最大码长度大时尤其有益。作为又一示例，由某些实施例提供的另一技术优点可以是：所述方法实质上不要求在基于码长度或打孔比特数量来重新计算信息集合方面的额外工作。
在不背离本公开的范围的情况下，可对本文描述的***和设备进行修改、添加或省略。***和设备的组件可被集成或分离。而且，***和设备的操作可由更多、更少或其它组件来执行。此外，可使用包括软件、硬件和/或其它逻辑的任何适合的逻辑来执行***和设备的操作。如本文中使用的，“每个”指集合的每个成员或集合的子集的每个成员。
在不背离本公开的范围的情况下，可对本文描述的方法进行修改、添加或省略。所述方法可包括更多、更少或其它步骤。此外，可以以任何适合的顺序执行步骤。
仅作为一个示例修改，要认识到，图2中描绘的索引布置仅是一般索引布置的一个示例。布置输入/输出索引的其它方式是可能的，并且可获得相同的净编码效果。能够针对其它索引方式相应地修改所公开的方法，而不会背离本发明的精神。
虽然已经按照某些实施例描述了本公开，但是本领域技术人员会明白实施例的变更和置换。因此，实施例的以上描述不限制本公开。其它改变、替换和变更是可能的，而不会背离本公开的范围和精神。
前面描述中使用的缩写词包括：
缩写词 解释
SC 连续消除
SCL 连续消除列表
QAM 正交幅度调制
LLR 对数似然比
OFDM 正交频分复用
DFTS OFDM 离散傅立叶变换扩展OFDM
NR 新空口
PBCH 物理广播信道
PDSCH 物理下行链路共享信道
PUSCH 物理上行链路共享信道
SIB ***信息块
UCI 上行链路控制信息
DCI 下行链路控制信息
HARQ 混合自动重传请求
IR-HARQ 增量冗余HARQ

Claims (32)

1.一种借助于传送器的方法，包括：
基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合，
其中，从在所述极化编码器的输入处的多个比特信道的排序来推导所述多个打孔码比特索引集合的所述嵌套序列，并且其中，所述多个比特信道的所述排序是由有序比特信道索引序列来指定的，所述有序比特信道索引序列指定在每个次序的对应比特信道的索引。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个打孔码比特索引集合的所述嵌套序列是由有序码比特索引序列来指定的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
从在所述有序比特信道索引序列Q(i)的末尾的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合如下：
对于所有p＝1，2，…，N，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列；以及
所述方法还包括从所述极化编码器的所述输出中丢弃至少最低可靠性比特。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
从在所述有序比特信道索引序列Q(i)的开头的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合如下：
对于所有p＝1，2，…，N，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列；以及
所述方法还包括从所述极化编码器的所述输出中丢弃至少最高可靠性比特。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个比特信道的所述排序是由提供索引的码比特的次序的有序排序序列来指定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的信息集合的补集。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的信息集合。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，还包括：
基于所述打孔码比特索引集合，从要传送的多个比特中确定至少一个丢弃比特；以及
传送除所述至少一个丢弃比特之外的所述多个比特。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述传送器是无线装置。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述传送器是网络节点。
11.一种用于在极化编码器的输出上基于打孔的速率匹配的方法，所述方法包括：
从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及
从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引，
其中，针对数据比特的数量(K)，从所述有序比特信道索引序列中选择K个比特信道，以及
其中，根据权利要求1-10中的任一项，针对打孔比特的数量(p)，从所述有序码比特索引序列中选择p个码比特索引。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于有序比特信道序列生成所述有序码比特索引序列。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法由接收器执行，并且所述方法还包括：
用0填充所述数量(p)的打孔比特中的每一个。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法由传送器执行，并且所述方法还包括：
丢弃所述数量(p)的打孔比特中的每一个。
15.根据权利要求13至14中的任一项所述的方法，其中，所述接收器或所述传送器包括无线装置。
16.根据权利要求13至14中的任一项所述的方法，其中，所述接收器或所述传送器包括网络节点。
17.一种传送器，包括：
处理电路，所述处理电路配置成：
基于多个打孔码比特索引集合的嵌套序列，在极化编码器的输出处，确定打孔码比特索引集合，
其中，从在所述极化编码器的输入处的多个比特信道的排序来推导所述多个打孔码比特索引集合的所述嵌套序列，并且其中，所述多个比特信道的所述排序是由有序比特信道索引序列来指定的，所述有序比特信道索引序列指定在每个次序的对应比特信道的索引。
18.根据权利要求17所述的传送器，其中，所述多个打孔码比特索引集合的所述嵌套序列是由有序码比特索引序列来指定的。
19.根据权利要求17所述的传送器，其中：
从在所述有序比特信道索引序列Q(i)的末尾的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合如下：
对于所有p＝1，2，…，N，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列；以及
其中所述传送器还配置成从所述极化编码器的所述输出中丢弃至少一个低可靠性比特。
20.根据权利要求17所述的传送器，其中：
从在所述有序比特信道索引序列Q(i)的开头的一个或多个索引来推导每个打孔码比特索引集合如下：
对于所有p＝1，2，…，N，
其中N是极化码的长度，p是打孔比特的数量，并且Z(p)是有序码比特索引序列；以及
其中所述传送器还配置成从所述极化编码器的所述输出中丢弃至少一个高可靠性比特。
21.根据权利要求17所述的传送器，其中，所述多个比特信道的所述排序是由提供索引的码比特的次序的有序排序序列来指定的。
22.根据权利要求17所述的传送器，其中，所述多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的信息集合的补集。
23.根据权利要求17所述的传送器，其中，所述多个打孔码比特索引集合中的每个集合是信息集合的嵌套序列中的信息集合。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的传送器，其中，所述处理电路还配置成：
基于所述打孔码比特索引集合，从要传送的多个比特中确定至少一个丢弃比特；以及
传送除所述至少一个丢弃比特之外的所述多个比特。
25.根据权利要求17至23中的任一项所述的传送器，其中，所述传送器是无线装置。
26.根据权利要求17至23中的任一项所述的传送器，其中，所述传送器是网络节点。
27.一种无线电节点，包括：
处理电路，所述处理电路配置成：
从有序比特信道索引序列中选择K个比特信道索引；以及
从有序码比特索引序列中选择p个码比特索引，
其中，针对数据比特的数量(K)，从所述有序比特信道索引序列中选择K个比特信道，以及
其中，针对打孔比特的数量(p)，从所述有序码比特索引序列中选择p个码比特索引，
其中，所述有序比特信道索引序列从在极化编码器的输入处的多个比特信道的排序指定在每个次序的对应比特信道的索引。
28.根据权利要求27所述的无线电节点，其中，基于有序比特信道序列生成所述有序码比特索引序列。
29.根据权利要求27所述的无线电节点，其中，所述无线电节点是接收器，并且所述处理电路还配置成：
用0填充所述数量(p)的打孔比特中的每一个。
30.根据权利要求27所述的无线电节点，其中，所述无线电节点是传送器，并且所述处理电路还配置成：
丢弃所述数量(p)的打孔比特中的每一个。
31.根据权利要求29至30中的任一项所述的无线电节点，其中，所述接收器或所述传送器包括无线装置。
32.根据权利要求29至30中的任一项所述的无线电节点，其中，所述接收器或所述传送器包括网络节点。
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