CN113647036A - 用于基于极化码传输数据的方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于基于极化码的无线传输数据的方法、装置和***。在一个实施例中,公开了一种用于无线通信的方法。该方法包括:在第一编码方案和第二编码方案之间选择编码方案,其中第一编码方案基于第一极化码,其中第二编码方案基于第一极化码和第二极化码;基于编码方案对信息包进行编码;以及传输经编码的信息包。
Description
技术领域
本公开通常涉及无线通信,并且更具体地,涉及用于基于极化码无线地传输数据的方法、装置和***。
背景技术
***移动通信技术(4G)长期演进(LTE)或LTE-升级(LTE-A)和第五代(5G)新无线(NR)移动通信技术面临着越来越多的需求。在现有的NR无线接入网络中,极化码(polarcode)已被应用于物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理广播信道和上行链路控制信息的编码。上述信道和信息当前尚未被重传。因此,它们不需要混合自动重传请求(HARQ)技术。基于现有极化码,基于母码长度N将K个信息比特编码为N个比特。然后对N个比特执行子块交织。然后,基于通过缩短、打孔(puncture)或重复基于该N个比特选择E个比特,其中E是速率匹配后的比特数,并且也是由资源承载的比特数。
在NR的未来应用场景中,诸如超可靠低延迟通信(URLLC)和大规模机器类型通信(mMTC),用于传输数据的信道(例如,物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH))可以使用极化码作为其信道编码方案。也就是说,极化码可能需要与HARQ技术相结合。然而,在5G-NR***内,没有用于基于极化码执行HARQ传输(包括重传、新传输、编码、解码等)的现有方法。
发明内容
本文公开的示例性实施例旨在解决与现有技术中存在的一个或多个问题有关的问题,以及提供了当结合附图时通过参考以下详细描述将变得显而易见的附加特征。根据各种实施例,本文公开了示例性***、方法、设备和计算机程序产品。然而,应当理解,这些实施例是借由示例而非限制呈现的,并且对于阅读了本公开的本领域普通技术人员而言显而易见的是,在保持在本公开的范围内的同时,可以对所公开的实施例进行各种修改。
在一个实施例中,公开了一种由无线通信***中的发射器模块执行的方法。该方法包括:在第一编码方案和第二编码方案之间选择编码方案,其中第一编码方案基于第一极化码,其中第二编码方案基于第一极化码和第二极化码;基于编码方案对信息包进行编码;以及传输经编码的信息包。
在另一实施例中,公开了一种由无线通信***中的接收器模块执行的方法。该方法包括:接收经编码的信息包;以及基于至少一个极化码对经编码的信息包进行解码。对经编码的信息包进行解码包括:对经编码的信息包的第一部分进行解码以获得第一解码数据,以及对经编码的信息包的第二部分进行解码以获得第二解码数据。对第二部分进行解码包括基于第一解码数据更新第二解码数据。
在不同的实施例中,公开了一种无线通信设备。该无线通信设备包括处理器和存储器,其中该处理器被配置为从该存储器读取代码并实现在一些实施例中所述的方法。在又一实施例中,公开了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括存储在其上的计算机可读程序介质代码,该代码在由处理器执行时使处理器实施一些实施例中的方法。
上述和其它方面及其实施方案将在附图、说明书和权利要求书中更详细地描述。
附图说明
下面参考以下附图详细描述本公开的各种示例性实施例。提供附图仅出于说明的目的,并且仅描绘了本公开的示例性实施例,以促进读者对本公开的理解。因此,不应将附图视为对本公开的广度、范围或适用性的限制。应当注意,为了清楚和易于说明,这些附图不一定按比例绘制。
图1示出了根据本公开的实施例的示例性通信网络,其中可以实施本文公开的技术。
图2示出了根据本公开的一些实施例的基站(BS)和/或用户设备(UE)的框图。
图3示出了根据本公开的一些实施例的由BS或UE执行的用于基于极化码进行无线传输数据的方法的流程图。
图4示出了根据本公开的一些实施例的由BS或UE执行的用于基于极化码接收和解码数据的方法的流程图。
图5示出了根据本公开的一些实施例的基于极化码的示例性编码方法。
图6示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性误块率(BLER)性能的比较。
图7示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性信噪比(SNR)性能的比较。
图8示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的另一比较。
图9示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性SNR性能的另一比较。
图10示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的又一比较。
图11示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的又一比较。
图12示出了根据本公开的一些实施例的基于极化码的另一示例性编码方法。
图13示出了根据本公开的一些实施例的包括图12中所示的编码方法的各种编码方法的示例性BLER性能的比较。
图14示出了根据本公开的一些实施例的基于极化码的又一示例性编码方法。
图15示出了根据本公开的一些实施例的包括图14所示的编码方法的各种编码方法的示例性BLER性能的比较。
图16示出了根据本公开的一些实施例的基于极化码的另一示例性编码方法。
图17示出了根据本公开的一些实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的又一比较。
具体实施方式
下面参考附图描述本公开的各种示例性实施例,以使能本领域普通技术人员制造和使用本公开。对于本领域普通技术人员而言将显而易见的是,在阅读本公开之后,可以在不脱离本公开的范围的情况下对本文描述的示例进行各种改变或修改。因此,本公开不限于本文描述和示出的示例性实施例和应用。另外,本文公开的方法中的步骤的特定顺序和/或层次仅仅是示例性方法。基于设计偏好,在保持在本公开的范围内的同时,可以重新布置所公开的方法或过程的步骤的特定顺序或层次。因此,本领域普通技术人员将理解,本文公开的方法和技术以样本顺序呈现各种步骤或动作,并且除非另有明确说明,否则本公开不限于所呈现的特定顺序或层次。
典型的无线通信网络包括每个提供地理无线覆盖范围的一个或多个基站(典型地称为“BS”),以及可以在无线覆盖范围内传输和接收数据的一个或多个无线用户设备装置(典型地称为“UE”)。在无线通信网络中,BS和UE可以经由通信链路(例如,经由从BS到UE的下行链路无线帧,或者经由从UE到BS的上行链路无线帧)彼此通信。
本教导提出了基于极化码进行数据编码和解码的方法。在一个示例中,选择基于第一极化码的第一编码方案来对信息包进行编码。在另一示例中,选择基于第一极化码和第二极化码的第二编码方案来对信息包进行编码。该选择可以基于一个或多个参数,例如:冗余版本、传输号、码率、码长、信息包的长度、链路方向、信道类型、下行链路控制信息格式、搜索空间、加扰模式和终端能力。发射器模块(其可以是BS或UE)可以将经编码的信息包传输到接收器模块(其可以是BS或UE)。
例如,可以在以下情况下选择第一编码方案,当:当前传输是新传输时;码率大于或等于码率阈值时;母极化码长度小于或等于母极化码长度阈值时;链路方向为下行链路时;或者信道类型是物理控制信道时。可以在以下情况下选择第二编码方案,当:当前传输是第一次重传时;码率小于码率阈值时;母极化码长度大于母极化码长度阈值时;链路方向为上行链路时;或者信道类型是物理下行链路共享信道或物理上行链路共享信道时。
在接收器模块接收到经编码的信息包之后,接收器模块可以基于至少一个极化码对经编码的信息包进行解码。例如,接收器模块可以首先对经编码的信息包的第一部分进行解码以获得第一解码数据,并且然后对经编码的信息包的第二部分进行解码以获得第二解码数据。对第二部分进行解码包括基于第一解码数据更新第二解码数据。
在各种实施例中,BS可以被称为网络侧节点,并且可以包括或被实施为下一代节点B(gNB)、E-UTRAN节点B(eNB)、发射接收点(TRP)、接入点(AP)、供体节点(DN)、中继节点、核心网(CN)节点、RAN节点、主节点、辅节点、分布式单元(DU)、集中式单元(CU)等。本公开中的UE可以称为终端,并且可以包括或被实施为移动站(MS)、站(STA)等。BS和UE在本文中可被描述为“无线通信节点”或“无线通信模块”的非限制性示例;并且UE在本文可被描述为“无线通信设备”的非限制性示例。根据本公开的各种实施例,BS和UE可以实践本文公开的方法,并且可以能够进行无线和/或有线通信。
图1示出了根据本公开的实施例的示例性通信网络100,其中可以实施本文所公开的技术。如图1所示,示例性通信网络100包括基站(BS)101和多个UE、UE 1 110、UE 2120……UE 3 130,其中BS 101可以根据无线协议与UE通信。发射器模块(例如BS 101)可以使用重传方案来确保向接收器模块(例如UE)的传输可靠性。也就是说,在BS 101执行向UE的新传输之后,BS 101可以对新传输中的数据的至少一部分执行向UE的重传。在该示例中,新传输中的数据和重传中的数据都可以使用极化码进行编码。在一个实施例中,新传输中的数据基于第一极化码进行编码,而重传中的数据基于第一极化码和第二极化码两者进行编码。
图2示出了根据本公开的一些实施例的节点200的框图,节点200可以是基站(BS)和/或用户设备(UE)。节点200是可被配置为实现本文所述的各种方法的模块或设备的示例。如图2所示,节点200包括外壳240,其包括***时钟202、处理器204、存储器206、包括发射器212和接收器214的收发器210、电源模块208、编码方案选择器220、信息包编码器222、基于可靠性的数据拷贝机224和信息包解码器226。
在该实施例中,***时钟202向处理器204提供定时信号,以控制节点200的所有操作的定时。处理器204控制节点200的通常操作,并且可以包括一个或多个处理电路或模块,诸如中央处理器(CPU)和/或通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、专用硬件有限状态机的任意组合、或者可以执行数据的计算或其他操纵的任何其他合适的电路、设备和/或结构。
可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的存储器206可以向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器204典型地基于存储在存储器206内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储在存储器206中的指令(也称为软件)可以由处理器204执行以执行本文描述的方法。处理器204和存储器206一起形成存储和执行软件的处理***。如本文所使用的,“软件”意指可以配置机器或设备以执行一个或多个期望功能或处理的任何类型的指令,无论被称为软件、固件、中间件、微代码等。指令可以包括代码(例如,以源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式或任何其他合适的代码格式)。当由一个或多个处理器执行时,这些指令致使处理***执行本文描述的各种功能。
包括发射器212和接收器214的收发器210允许节点200向远程设备(例如,BS或另一UE)传输数据和接收来自远程设备的数据。天线250通常附接到外壳240并且电耦合到收发器210。在各种实施例中,节点200包括(未示出)多个发射器、多个接收器和多个收发器。在一个实施例中,天线250被多天线阵列250替换,该多天线阵列250可以形成多个波束,每个波束指向不同的方向。发射器212可以被配置为无线传输具有不同数据包类型或功能的数据包,这种数据包由处理器204生成。同样,接收器214被配置为接收具有不同数据包类型或功能的数据包,并且处理器204被配置为处理多种不同数据包类型的数据包。例如,处理器204可以被配置为确定数据包的类型并且相应地处理数据包和/或数据包的字段。
在无线通信中,节点200可以用作发射器模块或接收器模块。在用作发射器模块的一种情况下,节点200的编码方案选择器220可以在第一编码方案和第二编码方案之间选择编码方案。第一编码方案基于第一极化码。第二编码方案基于第一极化码和第二极化码。在一个实施例中,编码方案基于从以下组中选择的至少一个参数而被选择:冗余版本、传输号、码率、码长、信息包的长度、链路方向、信道类型、下行链路控制信息格式、搜索空间、加扰模式、以及终端能力。编码方案选择器220可以将所选择的编码方案通知信息包编码器222。
在从以下组中选择的至少一个条件下,编码方案可以被选择为第一编码方案:当前冗余版本是第一冗余版本RV 0;当前传输是新传输;当前传输是第一次传输;当前传输是奇数次传输;码率R≥R0,其中R0是码率阈值;母极化码长度N≤N0,其中N0是母极化码长度阈值;待编码的信息包的长度为K<K0,其中K0是待编码的信息包的长度阈值;链路方向为下行链路;信道类型是物理控制信道;下行链路控制信息格式为格式0_0或格式1_0;搜索空间是小区特定的搜索空间;加扰模式是基于小区无线网络临时标识符的加扰;以及终端能力支持有限缓冲区中的速率匹配。在从以下组中选择的至少一个条件下,编码方案可以被选择为第二编码方案:当前冗余版本是第二冗余版本RV 1;当前传输是第一次重传;当前传输是第二次传输;当前传输是偶数次传输;码率R<R0,其中R0是码率阈值;母极化码长度N>N0,其中N0是母极化码长度阈值;待编码的信息包的长度是K≥K0,其中K0是待编码的信息包的长度阈值;链路方向是上行链路;信道类型是物理下行链路共享信道或物理上行链路共享信道;下行链路控制信息格式是除格式0_0和格式1_0以外的格式;搜索空间是用户特定的搜索空间;加扰模式是使用小区无线网络临时标识符以外的无线网络临时标识符进行加扰;以及终端能力不支持有限缓冲区中的速率匹配。
基于由编码方案选择器220选择的编码方案,该示例中的信息包编码器222可以对信息包进行编码以生成经编码的信息包;以及经由发射器212将经编码的信息包传输到通信***中的接收器模块。在一个实施例中,该编码方案被选择为第二编码方案,并且对信息包进行编码包括:基于第一极化码对该信息包进行编码以生成第一输出;基于第二极化码对该信息包进行编码以生成第二输出;以及对第一输出和第二输出执行模2加法运算、或者异或(XOR)运算以获得码字。在一个示例中,对信息包进行编码还包括从以下组中选择的至少一个操作:将码字与第一输出级联以生成经编码的信息包;将码字与第二输出级联以生成经编码的信息包;以及将第一输出与第二输出级联以生成经编码的信息包。
对于第二编码方案,该示例中基于可靠性的数据拷贝机224可以从第一极化码中的P个比特中复制在第二极化码中待编码的P个比特。在一个示例中,第一极化码中的P个比特对应于具有最差可靠性的P个子信道所承载的数据。在另一示例中,在第二极化码中待编码的P个比特对应于具有最佳可靠性的P个子信道所承载的数据。
在一个实施例中,数量P的所复制比特与从以下组中选择的至少一个相关:待编码的比特数K、母极化码长度N、速率匹配后的比特数E、码率R=K/E以及母码率K/N。在一个实施例中,基于表格来确定数量P的所复制比特。在另一实施例中,数量P的所复制比特分别根据不同的码率基于不同的公式确定。在一个示例中,当当前传输是第三次传输或第四次传输时,承载所复制比特的子信道数在第三次传输的码字比特数之内。信息包编码器222可以利用来自基于可靠性的数据拷贝机224的所复制比特来编码数据。
在一个实施例中,信息包编码器222可以通过一次生成具有长度为2N的码字来对信息包进行编码,其中N是第一极化码和第二极化码的母码长度。例如,生成码字包括:对具有长度为N的原始序列偏移N以生成偏移序列;以及将偏移序列与原始序列组合以生成具有长度为2N的码字。在一个实施例中,待编码的信息包的前半部分中的P个比特与待编码的信息包的后半部分中的P个比特相同。在另一实施例中,具有长度为2N的码字的前半部分中使用的子块交织图样在偏移N之后成为码字的后半部分中使用的子块交织图样。
在另一场景中,节点200用作接收器模块。在该场景中,信息包解码器226经由接收器214接收例如来自发射器模块的经编码的信息包。信息包解码器226可以基于至少一个极化码对经编码的信息包进行解码。在一个实施例中,对经编码的信息包进行解码包括:对经编码的信息包的第一部分进行解码以获得第一解码数据,以及对经编码的信息包的第二部分进行解码以获得第二解码数据。对第二部分进行解码可以包括基于第一解码数据更新第二解码数据。
在一个实施例中,第一解码数据对应于重传的子信道上的数据。在另一实施例中,第一解码数据对应于第二次传输的子信道上的数据。在一个实施例中,第二解码数据对应于从新传输的子信道中复制的数据。在另一实施例中,第二解码数据对应于从第二次传输的子信道中复制的数据。
第一解码数据和第二解码数据中的每一个都可以包括与:硬比特、对数似然比和/或解码概率相关的信息。在一个实施例中,更新第二解码数据包括:用第一解码数据的硬比特值替换第二解码数据的硬比特值。在另一实施例中,更新第二解码数据包括:用第一解码数据的对数似然比替换第二解码数据的对数似然比。在又一实施例中,更新第二解码数据包括:用第一解码数据的解码概率替换第二解码数据的解码概率。在又一实施例中,更新第二解码数据包括:根据一定比例将第二解码数据的对数似然比和第一解码数据的对数似然比相加,以生成总和;以及用总和替换第二解码数据的对数似然比。
在一个实施例中,更新第二解码数据包括:基于确定第一解码数据表示硬比特“0”,将第二解码数据的对数似然比替换为该对数似然比本身的绝对值;以及基于确定第一解码数据表示硬比特“1”,将第二解码数据的对数似然比替换为该对数似然比本身的负绝对值。在另一实施例中,更新第二解码数据包括:基于确定第一解码数据的对数似然比大于或等于0,用第二解码数据本身的对数似然比的绝对值替换第二解码数据的对数似然比;以及基于确定第一解码数据的对数似然比小于0,用第二解码数据本身的对数似然比的负绝对值替换第二解码数据的对数似然比。
电源模块208可以包括诸如一个或多个电池的电源和功率调节器,以向图2中的上述模块中的每一个提供经调节的功率。在一些实施例中,如果节点200耦合到专用外部电源(例如,墙壁电源插座),则电源模块208可以包括变压器和功率调节器。
上面讨论的各种模块通过总线***230耦合在一起。除了数据总线之外,总线***230还可以包括数据总线以及,例如,电源总线、控制信号总线和/或状态信号总线。应当理解,节点200的模块可以使用任何合适的技术和介质彼此操作地耦合。
尽管图2中示出了许多单独的模块或组件,但本领域的普通技术人员将理解,一个或多个模块可以被组合或被共同实施。例如,处理器204不仅可以实施上述关于处理器204的功能,还可以实施上述关于信息包编码器222的功能。相反,图2中所示的每个模块可以使用多个单独的组件或元件来实施。
图3示出了根据本公开的一些实施例的由无线通信节点(例如,图2中的节点200)执行的方法300的流程图,该无线通信节点作为发射器模块基于极化码进行无线传输数据。在操作302中,在基于第一极化码的第一编码方案与基于第一极化码和第二极化码的第二编码方案之间选择编码方案。在操作304中,基于编码方案对信息包进行编码以生成经编码的信息包。在操作306中,经编码的信息包被传输到接收器模块。图3中所示的操作顺序可以根据本公开的不同实施例而改变。
图4示出了根据本公开的一些实施例,由无线通信节点(例如图2中的节点200)执行的方法400的流程图,该无线通信节点作为接收器模块基于极化码进行接收和解码数据。在操作402中,接收经编码的信息包。在操作404中,基于至少一个极化码对经编码的信息包的第一部分进行解码以获得第一解码数据。在操作406中,对经编码的信息包的第二部分进行解码以获得第二解码数据。在操作408中,基于第一解码数据更新第二解码数据以获得更新后的第二解码数据。图4中所示的操作顺序可以根据本公开的不同实施例而改变。
本公开的不同实施例将在下面详细描述。应当注意,本公开中的实施例和示例的特征可以以任何方式相互组合而不发生冲突。
本教导提出了基于极化码对数据进行编码和解码的方法和***。基于以下示例性参数公开了第一实施例:信息长度K=120比特(如果存在循环冗余校验(CRC),则K还包括CRC),极化码母码的长度N=256,速率匹配后的比特数(即,资源可承载的比特数)E=200比特,使用两次传输(即,重传一次),每次传输使用相同的E个资源比特,P=floor((((R)/a)*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C))=14比特在重传期间被复制,其中R=K/E=120/200=3/5,A=563/1024=0.55,B=280,C=17,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并以小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
图5示出了根据本公开的一些实施例的基于极化码的示例性编码方法。由于码率R>7/16,因此本实施例在第一次传输(即,新传输)期间使用缩短方案进行编码。也就是说,子块交织后的最后N-E个码字比特将是已知的“0”,使得这些具有已知值的码字比特不会被传输。
如图5的下半部分所示,根据常规极化码510执行新传输中的编码。在完成编码(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的前N个比特531中。在一个示例中,根据极化码序列,对于新传输,承载K个信息比特的子信道的编号是{89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153,78,165,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32,91,150,103,106,164,93,48,151,154,166,107,56,114,155,80,109,167,196,60,170,115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,63,144,104,179,94,108,181,152,95,156,110,185,116,168,158,111,118,172,159,119,174,122,200,180,175,123,64,182,125,183,186,96,187,112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}。所有子信道从1开始编号。上述子信道根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排序。其他子信道被设置为冻结比特“0”。在子块被交织之后,传输端传输在循环缓冲器的前半部分中的E=200个码字比特。
对于重传,首先,来自具有最差子信道可靠性的子信道的P=14比特是从新传输的K个信息比特复制的,并将其放入重传数据以通过极化码520传输,如图5的上部所示。在一个示例中,可靠性最差的P个子信道具有编号为{89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行了排序。
重传可以使用与新传输相同的编码方案。这里,重传还使用缩短方案。也就是说,新传输和重传使用相同的序列、相同的子块交织以及相同的打孔模式。然后,在重传期间,承载P个信息比特的子信道的编号是{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行了排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。为便于描述,假设数据的副本具有一对一的对应关系。也就是说,重传的子信道112的数据是从新传输的子信道89中复制的;重传的子信道189的数据是从新传输的子信道141复制的;并且如此类推。因此,数据能够从P=14个子信道中复制。数据的复制也可以按另一对应顺序进行,只要接收端知道复制的对应顺序即可。
在完成用于重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特对经编码的数据执行异或运算(或模2加法),以获得异或运算后的N个码字比特。然后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的第二N个比特532,如图5所示。
传输端在异或后传输存储在循环缓冲器后半部分的E=200个码字比特。这里,假设新传输和重传都使用E=200比特资源来传输。在重传使用较少资源的情况下,例如,只能使用EE=160比特的资源,传输端应基于上述E=200个码字比特选择在后EE=160比特进行传输。也就是说,在前E-EE=200-160=40比特需要被丢弃。也就是说,它是从E-EE+1=200-160+1=40+1=41比特开始选择的,直到E=200比特为止。也就是说,所选比特的编号是E-EE+1到E,其中编号从1开始。也就是说,缓冲器中所选比特的编号为N+E-EE+1到N+E,其中编号从1开始。
在重传使用更多资源(例如可以使用EEE=270比特的资源)的情况下,除了传输上述E=200个码字比特之外,传输端还可以从缓冲器中循环选择在新传输中传输的EEE-E=270-200=70比特来进行传输。传输端还可以从上述E=200个码字比特中选择EEE-E=270-200=70比特来进行传输。例如,选择可以从具有相对较小编号的码字比特开始到具有相对较大编号的码字比特,或者从具有相对较大编号的码字比特开始到具有相对较小编号的码字比特。
接收端可以对新传输进行解码。在接收到新传输的E=200个数据后,接收端需要将尚未传输的N-E=256-200=56个数据初始化为+∞或较大的正数,诸如+10000。这给出了N-E+E=56+200=N=256个数据比特(即,软比特)。此后,接收端对N=256个数据执行子块解交织以获得N=256数据。然后,接收端对子块解交织之后的N=256个数据进行解码。
在第一实施例中,这里使用缩短方法。也就是说,在编码之后,这些码字比特已知为“0”。在以下使用打孔方法的第二实施例中,接收端将尚未传输的N-E=256-200=56个数据初始化为0,而不是较大的正数。
如果解码不成功,则接收端等待发射器重传数据。在接收到重传的E=200个数据后,接收端需要将尚未传输的N-E=256-200=56个数据初始化为+∞或较大的正数,诸如+10000。这最终产生N-E+E=56+200=N=256个重传数据。在此之后,接收端对N=256个数据执行子块解交织,并获得子块解交织后的N=256个数据。
接收端将重传中的子块解交织后的N=256个数据比特与新传输中的子块解交织后的N=256个数据比特级联,以获得2N=2×256=512个数据比特。在级联期间,新传输的数据被排列在前面,即具有较大的索引编号,例如,从N+1到2N;而重传的数据排列在后面,即具有较小的索引编号,例如,从1到N。
接收端使用2N=512个极化码解码器进行解码。首先,解码器将对P=14个子信道上的数据进行解码,这基于:例如,硬比特、硬决策前的对数似然比(LLR)、解码概率、解码到“0”的概率、解码到“1”的概率等。硬比特指的是规则比特“0”和“1”。在本实施例中,解码器首先对{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}的14个子信道上的数据进行解码。接下来,当解码器对{89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163}+N={345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419}的14个子信道上的数据进行解码时,解码器对{345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419}的14个子信道上的数据、基于一对一对应关系、使用{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}的14个子信道上的数据进行替换或组合。也就是说,子信道345上的数据将被子信道112上的数据替换或组合,子信道397上的数据将被子信道189上的数据替换或组合,并且以此类推,以完成对P=14个子信道的数据的替换或组合操作。
当子信道的数据被替换或组合时,如果{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}的14个子信道上的数据是硬比特,则基于这些硬比特,{345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419}的14个子信道上的数据可以直接被替换,或者{345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419}的14个子信道上的LLR可以被校正。例如,如果子信道112的数据是硬比特“0”,则子信道345上的LLR将被替换为其自身的绝对值,即LLR=abs(LLR),其中abs()是取绝对值的运算;如果子信道112的数据是硬比特“1”,则子信道345上的LLR将被替换为其自身的负绝对值,即LLR=-abs(LLR)。
如果{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}的14个子信道上的数据是LLR,则基于这些LLR,{345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419}的14个子信道上的LLR可以被直接替换、被组合或被校正。例如,如果子信道112的LLR是LLR 112并且子信道345的LLR是LLR 345,则替换操作意味着LLR 345=LLR112;组合运算可以意味着LLR 345=α*LLR 112+(1-α)*LLR 345,其中α可以是例如0.9;校正操作意味着:如果LLR 112≥0,则LLR 345=abs(LLR 345),否则,LLR 345=-abs(LLR345)。
如果{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}的14个子信道上的数据是解码概率,包括解码到“0”的概率和解码到“1”的概率,则基于这些解码概率,{345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419}的14个子信道上的解码概率可以被替换、被组合或被校正。例如,如果子信道112上解码到“0”的概率为P0_112,子信道112上解码到“1”的概率为P1_112,子信道345上解码到“0”的概率为P0_345,以及子信道345上解码到“1”的概率为P1_345,则替换操作意味着P0_345=P0_112并且P1_345=P1_112;组合操作可以意味着P0_345=P0_345*P0_112并且P1_345=P1_345*P1_112;校正操作可意味着以下内容。如果P0_112≥P1_112,则执行:Temp=P0_345,P0_345=max(P0_345,P1_345),并且P1_345=min(Temp,P1_345);否则,将执行:Temp=P0_345,P0_345=min(P0_345,P1_345),并且P1_345=max(Temp,P1_345),其中max()取两个数字中的较大者,以及min()取两个数字中的较小者。然后,解码器对其他后续子信道进行解码。
此外,重传的数据和新传输的数据没有级联是可能的,这消除了解码器的码长限制。首先,例如通过将每个尚未传输的数据初始化为较大正数,将在新传输中接收到的E=200个数据恢复为N=256个数据。然后执行子块解交织以获得N=256个数据F256。然后,将重传中接收到的E=200个数据恢复为N=256个数据,并且执行子块解交织以获得N=256个数据R256。对子块解交织后的新传输数据F256和子块解交织后的重传数据R256执行box-plus(即,tanh-1()或反双曲正切),以获得对应于重传的N=256个数据。对对应于重传的N=256个数据进行解码以获得{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}的P=14个子信道上的数据,其中所获得的数据可以是指硬比特或LLR。为便于描述,此处假设获得硬比特。
使用长度N=256的极化码对P=14个硬比特进行编码以获得N=256个码字比特S256,其中P=14个硬比特被承载在P=14个子信道{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}上,并且其他子信道都被设置为冻结比特“0”。
对新传输的N=256个数据F256和重传的N=256个数据R256执行g函数,以获得N=256个数据C256。g函数可以是C256=F256+(1-2*S256)*R256,其中“+”、“-”和“*”是对阵列中的每个元素的加法、减法和乘法的单独操作。
此后,使用极化码解码器对N=256个数据C256进行解码。当对从新传输中复制的那些子信道{89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163}进行解码时,这些子信道上的数据基于上述解码的P=14个子信道{112,189,160,120,176,124,184,126,188,127,190,191,128,192}上的数据被替换或被组合。然后,解码器对其他后续子信道进行解码。
图6示出了根据第一实施例的各种编码方法的示例性误块率(BLER)性能的比较。如图6所示,在第一实施例中使用上述方法后(在图6中标有“○”并标为“第二次传输”的线)(用于解码的列表大小为8,L=8),与高盛组合(Chase Combination)(CC;在图6中标有“□”并标为“CC”的线)相比,它能够实现0.61dB的增益(在BLER=1%时读取,使用AWGN信道模型)。同时,可以看出,第一实施例中的上述方法的性能接近理想的目标性能(半码率的仿真结果;图6中标有“*”并标为“极化(400,120)”的线)。
图7示出了根据第一实施例的各种编码方法的示例性信噪比(SNR)性能的比较。如图7所示,在第一实施例中使用上述方法之后,使重传性能(标有三角形并标为“合成的所复制比特数”的线)非常接近最佳可能性能(标有正方形并标为“最佳所复制比特数”的线)。尽管第一实施例中的上述方法分别描述了重传的编码和新传输的编码,但是新传输和重传的编码也可以同时进行。也就是说,可以一次对2N=512比特长的码字进行编码。
基于以下示例性参数公开了第二实施例:信息长度K=100比特,极化码母码的长度N=512,速率匹配后的比特数(即,资源可以承载的比特数)E=500比特,使用两次传输(即,一次重传),每次传输使用相同的E个资源比特,P=floor P=floor(1+(((R)/A)*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C))=2比特在重传期间被复制,其中R=K/E=100/500=1/5,A=563/1024=0.55,B=320,C=47,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并以小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
由于码率R<7/16,将使用打孔方案对第一次传输(新传输)进行编码(即,子块交织后的最后E个码字比特将被传输,并且前N-E个码字比特将不会被传输)。
如图5的下半部分所示,根据常规的极化码510执行新传输中的编码。在编码完成(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入长度为2N的循环缓冲器的前N个比特531中。在一个示例中,根据极化码序列,对于新传输,承载K个信息比特的子信道的编号是{247,351,461,250,412,366,441,375,424,467,251,372,482,414,367,469,430,253,374,483,428,415,224,473,456,378,436,320,485,431,489,240,379,460,438,381,462,497,352,468,439,252,463,443,442,470,248,368,254,376,445,471,484,416,486,474,475,255,380,432,490,487,477,440,491,464,382,498,493,444,383,499,446,472,501,447,476,488,505,256,478,492,479,384,494,500,503,495,502,448,506,507,480,509,496,504,508,510,511,512}。上述子信道根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。在子块被交织之后,传输端传输在循环缓冲器的前半部分中的E=500个码字比特。
对于重传,来自具有最差子信道可靠性的子信道的P=2比特是从新传输的K个信息比特中复制的,并将其放入重传数据以通过极化码520传输,如图5的上半部分所示。在一个示例中,P个最差可靠性的子信道具有的编号为{247,351},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。
重传可以使用与新传输相同的编码方案。这里,重传还使用打孔方案。也就是说,新传输和重传使用相同的序列、相同的子块交织和相同的打孔模式。然后,在重传期间,承载P个信息比特的子信道的编号为{511,512},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。
在完成用于重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特对经编码的数据执行异或运算(或模2加法),以获得异或运算后的N个码字比特。然后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的第二N个比特532,如图5所示。
传输端在异或后传输存储在循环缓冲器后半部分的E=500个码字比特。接收端对新传输进行解码。如果解码不成功,则接收端等待发射器重传数据。接收端将重传的数据与新传输的数据级联用于进行解码。接收到E=500个数据后,接收端将尚未传输的N-E=512-500=12个数据初始化为0,以获得N=512个数据。然后,将重传数据和新传输的数据级联成为2N=2×512=1024个待解码数据,其中前半部分N个数据为重传数据,以及后半部分N个数据为新传输的数据。在2N个数据的解码期间,从前半部分N个数据中解码出的比特被用于替换(或组合)从新传输中复制的比特。在一个实施例中,可以对接收到的重传数据和接收到的新传输的数据执行box-plus,而不将两个数据级联,以获得对应于重传的前半部分数据和对应于新传输的后半部分数据。然后,用从前半部分数据中解码出的比特替换(或组合)从新传输中复制的比特。
图8示出了根据第二实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的另一比较。如图8所示,在第二实施例中使用上述方法后(在图8中标有“○”并标为“第二次传输”的线),与高盛组合(CC;在图8中标有“□”并标为“CC”的线)相比,它能够实现0.06dB的增益(在BLER=1%时读取)。同时,可以看出,第二实施例中的上述方法的性能接近理想的目标性能(半码率的仿真结果;图8中标有“*”并标为“极化(1000,100)”的线)。
图9示出了根据第二实施例的各种编码方法的示例性SNR性能的另一比较。如图9所示,在第二实施例中使用上述方法之后,重传的性能(图9中标有“*”并标为“第二次传输的SNR”的线)非常接近最佳可能性能(标有“○”并标为“最佳所复制比特数”的线)。
此外,当码率R≥1/3,所复制比特数P还可以使用高码率的公式(在第一实施例中)。也就是说,P=floor((((R)/A)*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C)),其中R=K/E是码率,A=563/1024=0.55,B=280,C=17,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并给出小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
此外,上述的下位舍入运算floor()也可以替换为上位舍入运算ceil()。例如,P=ceil((((R)/A)*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C))。此外,还可以使用以下公式计算所复制比特数P:P=floor(1+2*N*A*(R^D)),其中N是新传输(第一次传输)的极化码母码的长度,A=139/1024,R是码率,D=1.8。
此外,可以在不同的码率下使用不同的所复制比特数公式。例如,当码率R在一定范围内(例如,优选为R≥1/3,可选为R>1/5)时,可以使用第一实施例中列出的公式。在另一实例中,当码率R在某一范围内(例如,优选为R<1/3,可选为R≤1/5)时,可使用第二实施例中列出的公式。此外,还可以通过查找下面的对应表格来获得所复制比特数P。
基于以下示例性参数公开了第三实施例:信息长度K=180比特(如果存在CRC,则K还包括CRC)、极化码母码的长度N=256、速率匹配后的比特数(即,资源可以承载的比特数)E=240比特,使用两次传输(即,重传一次),每次传输使用相同的E个资源比特,P=floor((((R)/A))*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C))=37比特在重传期间被复制,其中R=K/E=180/240=3/4,A=563/1024=0.55,B=105,C=16,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并以小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
由于码率R>7/16,因此第三实施例在第一次传输(即,新传输)期间使用缩短方案进行编码。也就是说,子块交织后的最后N-E个码字比特将是已知的“0”,使得这些具有已知值的码字比特不会被传输。
如图5的下半部分所示,根据传统极化码510执行新传输中的编码。在完成编码(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的前N个比特531中。在一个示例中,根据极化码序列,对于新传输,承载K个信息比特的子信道的编号是{51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,85,139,146,30,44,99,89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153,78,165,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32,201,91,150,103,106,164,93,48,209,151,154,166,107,56,114,155,80,109,225,167,196,60,170,115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,202,63,144,104,179,94,203,108,181,152,210,95,205,156,211,110,185,116,168,226,158,111,118,213,172,227,217,159,119,174,122,200,180,229,175,123,204,64,182,233,125,206,183,212,186,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,208,188,237,127,190,216,220,232,191,222,236,223,238,239,128,192,224,240}。上述子信道根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。在子块被交织之后,传输端传输在循环缓冲器的前半部分中的E=240个码字比特。
对于重传,首先,来自具有最差子信道可靠性的子信道的P=37比特是从新传输的K个信息比特中复制的,并将其放入重传数据以通过极化码520进行传输,如图5的上半部分所示。在一个示例中,P个最差可靠性子信道具有的编号为{51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,85,139,146,30,44,99,89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行了排列。
重传可以使用与新传输不同的编码方法。这里,重传使用打孔方法。也就是说,新传输和重传使用相同的序列、相同的子块交织,但是不同的打孔模式。然后,在重传期间,承载P个信息比特的子信道的编码是{221,184,235,126,242,208,188,237,127,243,245,190,216,220,232,249,191,222,236,223,238,244,239,246,128,192,247,250,251,253,224,240,252,248,254,255,256},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行了排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。
在完成用于重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特对经编码的数据执行异或运算(或模2加法),以获得异或运算后的N个码字比特。这里,对编码(包括子块交织)之后的重传中的最后E=240个码字比特和编码(包括子块交织)之后的新传输中的前E=240个码字比特执行异或运算(模2加法),而其他码字比特在没有任何运算的情况下保持不变(或者,其他码字比特可以与新传输中的子块交织后的最后N-E个码字比特进行异或)。此后,如图5所示,将N个码字比特写入具有长度为2N的循环缓冲器的第二N个比特532。
传输端在异或之后传输了存储在循环缓冲器后半部分中的E=240个码字比特。接收端对新传输进行解码。如果解码不成功,则接收端等待发射器重传数据。接收端基于类似于第二实施例中的方法,将重传数据与新传输的数据级联,以获得2N=2×256=512个软比特,并用从前半部分数据(即,重传的数据)中解码出的比特替换(或组合)从新传输中复制的比特。
图10示出了根据第三实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的又一比较。如图10所示,在第三实施例中使用上述方法之后(图10中标有“○”并标为“IR 2传输:异构”的线;用于解码的列表大小为1,即,SC解码,BLER=1%,使用AWGN信道模型),与常规方法(图10中标有“△”并标为“IR 2传输:相同”的线)相比,它能够实现0.12dB的增益。
基于以下示例性参数公开了第四实施例:信息长度K=200比特(如果存在CRC,则K还包括CRC)、极化码母码的长度N=256、速率匹配后的比特数(即,资源可以承载的比特数)E=250比特,使用两次传输(即,一次重传),每次传输使用相同的E个资源比特,P=floor((((R)/重传)*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C))=32比特在重传期间被复制,以及具有长度为2N=512比特的一次性编码的码字,其中R=K/E=200/250=4/5,A=563/1024=0.55,B=280,C=17,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并给出小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
在一个示例中,长度为N=256的极化码序列为Seq_256={1,2,3,5,9,17,33,4,6,65,10,7,18,11,19,129,13,34,66,21,35,25,37,8,130,67,12,41,69,131,20,14,49,15,73,22,133,36,27,81,38,26,23,137,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,161,193,71,45,132,82,51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,85,139,146,30,44,99,89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153,78,165,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32,201,91,150,103,106,164,93,48,209,151,154,166,107,56,114,155,80,109,225,167,196,60,170,115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,202,63,144,104,179,94,203,108,181,152,210,95,205,156,211,110,185,116,168,226,158,111,118,213,172,227,217,159,119,174,122,200,180,229,175,123,204,64,182,233,125,206,183,212,186,241,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,242,208,188,237,127,243,245,190,216,220,232,249,191,222,236,223,238,244,239,246,128,192,247,250,251,253,224,240,252,248,254,255,256},并且长度为N的子块交织图样为Sub_Block_Interleaver_256={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,33,34,35,36,37,38,39,40,25,26,27,28,29,30,31,32,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,129,130,131,132,133,134,135,136,73,74,75,76,77,78,79,80,137,138,139,140,141,142,143,144,81,82,83,84,85,86,87,88,145,146,147,148,149,150,151,152,89,90,91,92,93,94,95,96,153,154,155,156,157,158,159,160,97,98,99,100,101,102,103,104,161,162,163,164,165,166,167,168,105,106,107,108,109,110,111,112,169,170,171,172,173,174,175,176,113,114,115,116,117,118,119,120,177,178,179,180,181,182,183,184,121,122,123,124,125,126,127,128,185,186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,213,214,215,216,225,226,227,228,229,230,231,232,217,218,219,220,221,222,223,224,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,250,251,252,253,254,255,256}。
首先,将长度为N的序列Seq_256偏移N,以获得序列Seq_256_Shift=Seq_256+N。也就是说,Seq_256_Shift={257,258,259,261,265,273,289,260,262,321,266,263,274,267,275,385,269,290,322,277,291,281,293,264,386,323,268,297,325,387,276,270,305,271,329,278,389,292,283,337,294,282,279,393,295,353,324,298,401,285,326,299,306,331,417,449,327,301,388,338,307,330,272,390,309,280,391,333,394,339,313,284,354,296,341,395,402,286,300,355,345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419,310,450,409,334,421,311,340,314,369,392,335,451,342,315,425,396,356,343,317,346,453,398,358,404,433,399,288,457,347,406,359,362,420,349,304,465,407,410,422,363,312,370,411,336,365,481,423,452,316,426,371,413,344,454,373,427,318,434,348,455,429,377,458,319,400,360,435,350,459,364,437,408,466,351,461,412,467,366,441,372,424,482,414,367,374,469,428,483,473,415,375,430,378,456,436,485,431,379,460,320,438,489,381,462,439,468,442,497,463,352,470,443,484,368,471,445,474,486,416,376,475,487,490,432,380,477,440,491,382,498,464,444,493,383,499,501,446,472,476,488,505,447,478,492,479,494,500,495,502,384,448,503,506,507,509,480,496,508,504,510,511,512}。
其次,将长度为N的序列Seq_256和长度为N的序列Seq_256_shift组合,以获得长度为2N=512的序列。所获得的序列可以是Seq_512={Seq_256,Seq_256_Shift}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,33,34,35,36,37,38,39,40,25,26,27,28,29,30,31,32,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,129,130,131,132,133,134,135,136,73,74,75,76,77,78,79,80,137,138,139,140,141,142,143,144,81,82,83,84,85,86,87,88,145,146,147,148,149,150,151,152,89,90,91,92,93,94,95,96,153,154,155,156,157,158,159,160,97,98,99,100,101,102,103,104,161,162,163,164,165,166,167,168,105,106,107,108,109,110,111,112,169,170,171,172,173,174,175,176,113,114,115,116,117,118,119,120,177,178,179,180,181,182,183,184,121,122,123,124,125,126,127,128,185,186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,213,214,215,216,225,226,227,228,229,230,231,232,217,218,219,220,221,222,223,224,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,250,251,252,253,254,255,256,257,258,259,260,261,262,263,264,265,266,267,268,269,270,271,272,273,274,275,276,277,278,279,280,289,290,291,292,293,294,295,296,281,282,283,284,285,286,287,288,297,298,299,300,301,302,303,304,305,306,307,308,309,310,311,312,313,314,315,316,317,318,319,320,321,322,323,324,325,326,327,328,385,386,387,388,389,390,391,392,329,330,331,332,333,334,335,336,393,394,395,396,397,398,399,400,337,338,339,340,341,342,343,344,401,402,403,404,405,406,407,408,345,346,347,348,349,350,351,352,409,410,411,412,413,414,415,416,353,354,355,356,357,358,359,360,417,418,419,420,421,422,423,424,361,362,363,364,365,366,367,368,425,426,427,428,429,430,431,432,369,370,371,372,373,374,375,376,433,434,435,436,437,438,439,440,377,378,379,380,381,382,383,384,441,442,443,444,445,446,447,448,449,450,451,452,453,454,455,456,457,458,459,460,461,462,463,464,465,466,467,468,469,470,471,472,481,482,483,484,485,486,487,488,473,474,475,476,477,478,479,480,489,490,491,492,493,494,495,496,497,498,499,500,501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511,512}。
类似地,在经过偏移N和组合之后,可以获得长度为2N=512的子块交织图样。所获得的子块交织图样可以是Sub_Block_Interleaver_512={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,33,34,35,36,37,38,39,40,25,26,27,28,29,30,31,32,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,129,130,131,132,133,134,135,136,73,74,75,76,77,78,79,80,137,138,139,140,141,142,143,144,81,82,83,84,85,86,87,88,145,146,147,148,149,150,151,152,89,90,91,92,93,94,95,96,153,154,155,156,157,158,159,160,97,98,99,100,101,102,103,104,161,162,163,164,165,166,167,168,105,106,107,108,109,110,111,112,169,170,171,172,173,174,175,176,113,114,115,116,117,118,119,120,177,178,179,180,181,182,183,184,121,122,123,124,125,126,127,128,185,186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,213,214,215,216,225,226,227,228,229,230,231,232,217,218,219,220,221,222,223,224,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,250,251,252,253,254,255,256,257,258,259,260,261,262,263,264,265,266,267,268,269,270,271,272,273,274,275,276,277,278,279,280,289,290,291,292,293,294,295,296,281,282,283,284,285,286,287,288,297,298,299,300,301,302,303,304,305,306,307,308,309,310,311,312,313,314,315,316,317,318,319,320,321,322,323,324,325,326,327,328,385,386,387,388,389,390,391,392,329,330,331,332,333,334,335,336,393,394,395,396,397,398,399,400,337,338,339,340,341,342,343,344,401,402,403,404,405,406,407,408,345,346,347,348,349,350,351,352,409,410,411,412,413,414,415,416,353,354,355,356,357,358,359,360,417,418,419,420,421,422,423,424,361,362,363,364,365,366,367,368,425,426,427,428,429,430,431,432,369,370,371,372,373,374,375,376,433,434,435,436,437,438,439,440,377,378,379,380,381,382,383,384,441,442,443,444,445,446,447,448,449,450,451,452,453,454,455,456,457,458,459,460,461,462,463,464,465,466,467,468,469,470,471,472,481,482,483,484,485,486,487,488,473,474,475,476,477,478,479,480,489,490,491,492,493,494,495,496,497,498,499,500,501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511,512}。
由于码率R=K/E=200/250=4/5超过7/16,所以子块交织图样sub_block_Interleaver_512中的最后N-E=256-250=6个子信道需要被设置为冻结比特“0”,并且不能用于承载信息。也就是说,子信道的Frozen_10={507,508,509,510,511,512}需要被冻结为比特“0”。因此,Frozen_10_Shift=Frozen_10-N=Frozen_10-256={251,252,253,254,255,256}也需要被设置为冻结比特“0”,并且不能用于承载信息。
然后,将待编码的K=200比特的数据放置在除上述冻结子信道之外的上述2N个序列中的最可靠子信道上,例如,在子信道的Info_200={326,299,306,331,417,449,327,301,388,338,307,330,272,390,309,280,391,333,394,339,313,284,354,296,341,395,402,286,300,355,345,397,287,403,328,418,302,357,308,405,303,332,361,419,310,450,409,334,421,311,340,314,369,392,335,451,342,315,425,396,356,343,317,346,453,398,358,404,433,399,288,457,347,406,359,362,420,349,304,465,407,410,422,363,312,370,411,336,365,481,423,452,316,426,371,413,344,454,373,427,318,434,348,455,429,377,458,319,400,360,435,350,459,364,437,408,466,351,461,412,467,366,441,372,424,482,414,367,374,469,428,483,473,415,375,430,378,456,436,485,431,379,460,320,438,489,381,462,439,468,442,497,463,352,470,443,484,368,471,445,474,486,416,376,475,487,490,432,380,477,440,491,382,498,464,444,493,383,499,501,446,472,476,488,505,447,478,492,479,494,500,495,502,384,448,503,506,480,496,504}上,根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行了排列。
此后,从上述Info_200中选择最不可靠的P=32个子信道,并且32个子信道为Bad_32={326,299,306,331,417,449,327,301,388,338,307,330,272,390,309,280,391,333,394,339,313,284,354,296,341,395,402,286,300,355,345,397}。
然后,从上述极化码序列Seq_256中选择P=32个最可靠的子信道(不包括冻结的子信道Frozen_10_Shift)。则,32个子信道是Good_32={124,221,184,235,126,242,208,188,237,127,243,245,190,216,220,232,249,191,222,236,223,238,244,239,246,128,192,247,250,224,240,248}。此外,还可以通过从Info_200中选择最可靠的P=32个子信道Good_32_Shift,然后将Good_32_Shift减去N来获得Good_32。也就是说,Good_32=Good_32_Shift-N=Good_32_Shift–256,其中Good_32_Shift={380,477,440,491,382,498,464,444,493,383,499,501,446,472,476,488,505,447,478,492,479,494,500,495,502,384,448,503,506,480,496,504}。
然后,使Good_32上的数据与Bad_32上的数据相同。为简单起见,Good_32集合下的子信道上的数据可以是从Bad_32集合下的子信道上的数据复制的。
此后,使用2N=512个的极化码对新传输和重传所需的数据一次地进行编码。除Info_200和Good_32之外的子信道被设置为冻结比特“0”。然后使用Sub_Block_Interleaver_512执行子块交织。可选地,子块交织后的数据被放置在2N=512比特的循环缓冲器中。此后,从循环缓冲器中获取前E=250比特用于第一次传输(新传输)。然后,可选地,如果第一次传输不成功(例如,基于HARQ),则从N+1=257到N+E=256+250=506比特被从循环缓冲器中取出,用于第二次传输(重传)。
可替选地,单个编码(即,本实施例中描述的方案)可以与多个编码(例如,第一实施例中描述的方案)组合。新传输(即,第一次传输)使用如本实施例中所述的单个编码,取出一部分比特进行传输(例如,使用本实施例中所述的第一次传输的码字比特进行传输)。但是在重传(第二次传输)期间,第一实施例中描述的方案被用于进行编码和传输。
此外,当执行新传输(即,第一次传输)时,第一实施例中描述的方案被用于进行编码和传输。但是在重传(第二次传输)期间,通过取出一部分比特进行传输(例如,使用在本实施例中描述的第二次传输中的重传码字比特以进行传输),而使用如本实施例中所述的单个编码。
图11示出了根据第四实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的又一比较。如图11所示,在第四实施例中使用上述方法(图11中标有“△”且标为“IR”的线)后,与高盛组合(Chase Combination)(CC;在图11中标有“○”并标为“CC”的线)相比,它能够实现1.38dB的增益(在BLER=1%时读取,使用SC解码算法和AWGN信道模型)。同时,可以看出,第四实施例中的上述方法的性能接近于半码率极化码(在图11中标有“□”并标记为“极化(500,200)的线”。
基于以下示例性参数公开了第五实施例:信息长度K=225比特(如果存在CRC,则K还包括CRC),
极化码母码的长度N=256,速率匹配后的比特数(即,资源可承载的比特数)E=240比特,使用3或4次传输(即,2或3次重传),每次传输使用相同的E个资源比特,P=floor((((R)/A)*E/B)^2+(((R)/A)^2*E/C))=43比特在第一次重传期间被复制,Q=Floor(1+((D)/A)*E/B)^2+(((D)/A)^2*E/C))=10比特在第二次和第三次重传期间被复制,其中R=K/E=225/240=15/16,A=563/1024=0.55,B=280,C=17,D=R/2=15/32,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并以小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
图12示出了根据本公开的一些实施例的基于极化码的另一示例性编码方法。由于码率R>7/16,因此本实施例在第一次传输(即,新传输)期间使用缩短方案进行编码。也就是说,子块交织后的最后N-E个码字比特将是已知的“0”,使得这些具有已知值的码字比特不会被传输。
如图12的最低部分所示,根据常规的极化码1210执行新传输中的编码。在编码完成(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入长度为4N的循环缓冲器的前N个比特1241中。在一个示例中,根据极化码序列,对于新传输,承载K个信息比特的子信道的编号是{129,13,34,66,21,35,25,37,8,130,67,12,41,69,131,20,14,49,15,73,22,133,36,27,81,38,26,23,137,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,161,193,71,45,132,82,51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,85,139,146,30,44,99,89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153,78,165,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32,201,91,150,103,106,164,93,48,209,151,154,166,107,56,114,155,80,109,225,167,196,60,170,115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,202,63,144,104,179,94,203,108,181,152,210,95,205,156,211,110,185,116,168,226,158,111,118,213,172,227,217,159,119,174,122,200,180,229,175,123,204,64,182,233,125,206,183,212,186,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,208,188,237,127,190,216,220,232,191,222,236,223,238,239,128,192,224,240}。所有子信道从1开始编号。上述子信道根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排序。其他子信道被设置为冻结比特“0”。在子块被交织之后,传输端传输在循环缓冲器中的E=240个码字比特。
对于第一次重传,来自具有最差子信道可靠性的子信道的P=43比特是从新传输的K个信息比特中复制的,并通过放入第一次重传数据以通过极化码1220进行传输,如图12的中间部分所示。在一个示例中,P个最差可靠性子信道具有的编号为{129,13,34,66,21,35,25,37,8,130,67,12,41,69,131,20,14,49,15,73,22,133,36,27,81,38,26,23,137,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,161,193,71,45},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行了排序。
第一次重传可以使用与新传输相同的编码方案。这里,第一次重传也使用缩短方案。也就是说,新传输和第一次重传使用相同的序列、相同的子块交织和相同的打孔模式。然后,在第一次重传期间,承载P个信息比特的子信道的编号为{206,183,212,186,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,208,188,237,127,190,216,220,232,191,222,236,223,238,239,128,192,224,240},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。
在完成用于第一次重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特对经编码的数据执行异或运算(或模2加法),以获得异或运算后的N个码字比特。然后,N个码字比特被写入具有长度为4N的循环缓冲器的第二N个比特1242,如图12所示。传输端在异或后传输存储在循环缓冲器中的E=240个码字比特。
对于第二次和第三次重传(即第三次和第四次传输),来自具有最差子信道可靠性的子信道的Q=10比特是从新传输的K个信息比特中复制的,并将其放入第二次和第三次重传的数据中以通过极化码1230进行传输,如图12上部所示。在另一示例中,来自具有最差子信道可靠性的子信道的Q=10比特是在第一次重传中从P个信息比特中复制的,并且放入第二次和第三次重传的数据中以通过极化码1230进行传输。在一个示例中,Q个最差可靠性子信道具有的编号为{129,13,34,66,21,35,25,37,8,130},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列,并且从新传输的K个信息比特中复制。
第二次和第三次重传可以使用与新传输相同的编码方案。这里,第二次和第三次重传也使用缩短方案。也就是说,2N个子信道的第一N个子信道被设置为冻结比特“0”,并且使用与新传输相同的子块交织和相同的打孔模式。2N个子信道的第二N个子信道使用与新传输相同的序列、相同的子块交织和相同的打孔模式。然后,在第二次和第三次重传期间,承载Q个信息比特的子信道的编号为{191,222,236,223,238,239,128,192,224,240},根据它们的可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。可替选地,承载Q个信息比特的子信道的编号是{191,222,236,223,238,239,128,192,224,240}+N={447,478,492,479,494,495,384,448,480,496}。也就是说,承载Q个信息比特的子信道可以被限制到第二次重传(即,第三次传输),以使接收器模块能够在接收到第二次重传之后和接收到第三次重传之前进行解码(即,承载Q个信息比特的子信道的编号处于用于第三次传输的码字比特的编号范围内)。
在完成第二次和第三次重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特和第一次重传的N个码字比特对经编码的数据执行异或运算(或模2加法),以在异或运算之后获得2N个码字比特。然后,获得的2N个码字比特被写入具有长度为4N的循环缓冲器的第二2N个比特1243中,如图12所示。在第三次传输时,传输端在异或之后传输存储在循环缓冲器中的第三N个比特(即,2N到3N-1比特)的E=240个码字比特。在第四次传输时,传输端在异或之后传输存储在循环缓冲器中的最后N个比特(即,3N到4N-1比特)的E=240个码字比特。
接收端对新传输进行解码。如果解码不成功,则接收端等待发射器执行第一次重传(即,第二次传输)。接收端将重传的数据与新传输的数据级联,以获得2N=2×256=512个数据(例如,基于与第二实施例中相同的方法)以进行解码,并且用从前半部分数据(重传的数据)中解码出的比特替换(或组合)从新传输中复制的比特。
如果解码仍然不成功,则接收端等待发射器执行第二次重传(即,第三次传输)。在接收到第二次重传的数据之后,接收端在接收到的第二次重传的数据前面添加E个值为0的数据(实数值;非二进制),然后添加N-E个较大正实数(例如,+10000)的数据以获得2N=512个数据(称为第一2N个数据)。这是因为新传输使用缩短方法,并且每次重传使用与新传输相同的打孔模式。接下来,接收端将第一次重传(第二次传输)的数据与新传输的数据级联以获得2N=2×256=512个数据(称为第二2N个数据),其中新传输的数据被排列在第一次重传的数据之后。然后,接收端将第一2N个数据与第二2N个数据级联以获得4N=4×256=1024个数据以进行解码,其中第二2N个数据被排列在第一2N个数据之后。在解码期间,接收端用从前半部分数据(第一2N个数据)中解码出的比特替换(或组合)从新传输中复制的比特,其包括在第一次重传中对Q个比特的替换或组合,以及使用从第一次重传中解码出的P个比特对从新传输中复制的比特的替换或组合。
如果解码仍然不成功,则接收端等待发射器执行第三次重传(即,第四次传输)。首先,接收端将第三次重传的数据与第二次重传的数据级联以获得2N=2×256=512个数据(称为第三2N个数据),其中第二次重传的数据被排列在第三次重传的数据之后。接下来,接收端将第一次重传(第二次传输)的数据与新传输的数据级联以获得2N=2×256=512个数据(称为第四2N个数据),其中新传输的数据被排列在第一次重传的数据之后。然后,接收端将第三2N个数据与第四2N个数据级联以获得4N=4×256=1024个数据用于进行解码,其中第四2N个数据被排列在第三2N个数据之后。在解码期间,接收端用从前半部分数据(第三2N个数据)中解码出的比特替换(或组合)从新传输中复制的比特,其包括在第一次重传中对Q个比特的替换或组合,以及使用从第一次重传中解码出的P个比特对从新传输复制的比特的替换或组合。
图13示出了根据第五实施例的包括图12中所示的编码方法的各种编码方法的示例性BLER性能的比较。如图13所示,在第五实施例中使用上述方法(用于解码的列表大小为1,即SC解码)之后,如果总共有一次重传(即,总共有两次传输,图13中标有“▽”且标为“IR2传输:N-->2N”的线),则与高盛组合(Chase Combination)(CC;在图13中标有“□”,并标为“CC2传输”的线)相比,它能够实现3db的增益(以BLER=1%读取,使用AWGN信道模型)。如果总共有两次重传(即,总共三次传输,则在图13中标有“○”并标为“IR3传输:N-->3N”的线),与高盛组合(Chase Combination)(CC;在图13中标有“◇”并标为“CC 3传输”的线)相比,它能够实现2.3dB的增益。如果总共有三次重传(即,总共四次传输,图13中标有“*”并标为“IR4传输:N-->4N”的线),则与高盛组合(Chase Combination)(CC;图13中标有“+”并为“CC4传输”的线)相比,它能够实现2.46dB的增益。
此外,在第二次和第三次重传期间复制的比特数Q可以通过以下公式计算:Q=floor(1+((D)/A)*F/B)^2+(((D)/A)^2*F/C));其中R=K/E,F=2E,A=563/1024=0.55,B=280,C=17,D=R/2,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并给出小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
此外,可以分别对第二次和第三次重传进行编码。也就是说,在第二次重传期间,使用具有长度N=256的母码的极化码进行编码,并复制Q个比特。第二次重传使用与新传输(第一次传输)相同的序列、相同的子块交织图样和相同的打孔模式。在完成用于第二次重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特对经编码的数据执行异或运算(或模2加法),以获得异或运算后的N个码字比特。然后,将获得的N个码字比特写入具有长度为4N的循环缓冲器的第三N个比特。传输端在异或之后传输存储在循环缓冲器中的第三N个比特(即,2N到3N-1比特)的E=240个码字比特。
在第三次重传期间,具有长度N=256的母码的极化码被用于进行编码,其中S=ceil(Q/4)个比特被复制。第三次重传使用与新传输(第一次传输)相同的序列、相同的子块交织图样和相同的打孔模式。在完成用于第三次重传的编码(包括子块交织)之后,可以针对N个码字比特对经编码的数据执行异或操作(或模2加法),其是第一次重传的N个码字比特和新传输的N个码字比特之间的另一个异或运算(或模2加法)的结果,以获得N个码字比特。然后,将获得的N个码字比特写入具有长度为4N的循环缓冲器的第四N个比特。传输端传输存储在循环缓冲器中的最后N个比特(即,3N到4N-1比特)的E=240个码字比特。
此外,当执行第三次和第四次传输时,可以在不同的码率下使用不同公式用于确定复制的比特数。例如,当码率R在一定范围内(例如,优选为R≥2/3且可选为R>2/5)时,可以在将公式中的R替换为R/2之后使用第一实施例中列出的公式。在另一示例中,当码率R在某一范围内(例如,优选为R<2/3且任可选为R≤2/5)时,可在将公式中的R替换为R/2之后使用第二实施例中列出的公式。
基于以下示例性参数公开了第六实施例:信息长度K=225比特(如果存在CRC,则K还包括CRC)、极化码母码的长度N=256、速率匹配后的比特数(即,资源可以承载的比特数)E=240个比特,使用两次传输(即,重传一次),每次传输使用相同的E个资源比特,6比特CRC用于重传,P=floor(K/2)-CRC=106比特在重传期间被复制,其中CRC=6,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并给出小于或等于x的最大整数作为输出。
图14示出了根据第六实施例的基于极化码的又一示例性编码方法。由于码率R>7/16,因此第一次传输(新传输)使用缩短方案进行编码。也就是说,子块交织后的最后N-E个码字比特将是已知的“0”,使得这些具有已知值的码字比特不会被传输。
如图14下半部分所示,按照常规的极化码1410执行新传输中的编码。在完成编码(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的前N个比特1431中。在一个示例中,根据极化码序列,对于新传输,承载K个信息比特的子信道的编号是{129,13,34,66,21,35,25,37,8,130,67,12,41,69,131,20,14,49,15,73,22,133,36,27,81,38,26,23,137,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,161,193,71,45,132,82,51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,85,139,146,30,44,99,89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153,78,165,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32,201,91,150,103,106,164,93,48,209,151,154,166,107,56,114,155,80,109,225,167,196,60,170,115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,202,63,144,104,179,94,203,108,181,152,210,95,205,156,211,110,185,116,168,226,158,111,118,213,172,227,217,159,119,174,122,200,180,229,175,123,204,64,182,233,125,206,183,212,186,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,208,188,237,127,190,216,220,232,191,222,236,223,238,239,128,192,224,240}。上述子信道根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排序。其他子信道被设置为冻结比特“0”。在子块被交织之后,传输端传输在循环缓冲器的前半部分中的E=240个码字比特。
对于重传,首先,来自具有最差子信道可靠性的子信道的P=106比特是从新传输的K个信息比特中复制的,并将其放入重传数据以通过极化码1420进行传输,如图14的上部所示。在一个示例中,P个最差可靠性子信道具有的编号为{129,13,34,66,21,35,25,37,8,130,67,12,41,69,131,20,14,49,15,73,22,133,36,27,81,38,26,23,137,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,161,193,71,45,132,82,51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,85,139,146,30,44,99,89,141,31,147,72,162,46,101,52,149,47,76,105,163,54,194,153,78,165,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排序。
重传可以使用与新传输不同的编码方案。这里,重传使用打孔方法。也就是说,新传输和重传使用相同的序列、相同的子块交织,但是不同的打孔模式。然后,在重传期间,承载P+CRC=112个信息比特的子信道的编号是{115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,202,63,144,104,179,94,203,108,181,152,210,95,205,156,211,110,185,116,168,226,158,111,118,213,172,227,217,159,119,174,122,200,180,229,175,123,204,64,182,233,125,206,183,212,186,241,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,242,208,188,237,127,243,245,190,216,220,232,249,191,222,236,223,238,244,239,246,128,192,247,250,251,253,224,240,252,248,254,255,256},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。
在完成用于重传的编码(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的第二N个比特1432,如图14所示。在用于重传的编码完成之后,传输端传输存储在循环缓冲器后半部分中的E=240个码字比特。
接收端对新传输进行解码。如果解码不成功,则接收端等待发射器重传数据。接收端对重传的数据进行解码。如果解码成功(即,CRC通过),则从新传输复制的比特由从重传中解码出的比特进行替换(或组合)。
图15示出了根据第六实施例的包括图14所示的编码方法的各种编码方法的示例性BLER性能的比较。如图15所示,在第六实施例中使用上述方法(用于解码的列表大小为8,在图15中标有“▽”且标为“3GPP:IF-HARQ”的线)后,与高盛组合(Chase Combination)(CC;图15中标有五角星并标为“3GPP:CC-HARQ”的线)相比,它能够实现2.9dB的增益。同时,可以看出,第六实施例中的上述方法的性能接近于用半码率的极化码的性能(图15中标有“*”并标为“半码率的极化”的线)。
如果没有CRC(并且没有奇偶校验PC比特),则P=floor(K/2)比特在重传期间可以是从新传输中复制的。如果只有PC比特,则P=floor(K/2)-CRC比特在重传期间可以是从新传输中复制的,其中CRC被认为是PC比特的数量。如果同时存在CRC和PC(例如,CRC首先被应用于所复制数据,并且然后PC被应用于所复制数据和CRC),则P=floor(K/2)-CRC-PC比特在重传期间可以是从新传输中复制的。如果将PC比特的数量归类为CRC比特,则P=floor(K/2)-CRC比特在重传期间可以是从新传输复制的,其中CRC包含PC比特的数量。此外,CRC可以是用于所复制数据的循环冗余校验的比特数。可选地,CRC是用于所复制数据的奇偶校验的比特数。可选地,CRC是循环冗余校验的比特数和奇偶校验的比特数之和。可选地,K不包含CRC的比特数。可选地,K包含CRC的比特数。
图16示出了根据第七实施例的基于极化码的另一示例性编码方法。如图16所示,第七实施例描述了如何基于两个示例性极化码选择最终输出码字比特。
首先,将第一极化码1610与第二极化码1620级联。在一个示例中,第一极化码1610具有长度N=1024的母码;并且第二极化码1620具有长度可以是或可以不是N=1024的母码。第一极化码的输出或第一极化码和第二极化码的组合输出可以基于以下至少一个或多个条件被选择作为最终的输出码字:冗余版本、传输号、码率、码长、信息包长度、链路方向,信道类型、下行链路控制信息格式、搜索空间、加扰模式和终端能力。
当第一极化码1610和第二极化码1620都输出E=N=1024个码字比特时,图16中的模2加法(或异或)将生成1024个码字比特。这样,待选择的输出包括三个码字,每个码字具有1024比特。输出选择器1640将基于一个或多个选择标准1630选择一个或多个输出作为最终输出。
如果两个极化码输出具有长度不同的码字比特,则可以选择较长极化码的一部分码字比特,并且用于与另一部分且较短极化码的码字比特执行模2加法。
不同的选择标准1630可以包括用于选择不同输出的不同选择条件。例如,输出选择器1640可以选择第一极化码1610的输出作为第一条件下的最终输出;并选择第一极化码1610和第二极化码1620的输出的组合作为第二条件下的最终输出。例如,当选择标准为冗余版本时,第一条件为当前冗余版本是第一冗余版本RV 0,并且第二条件为当前冗余版本是第二冗余版本RV 1。如果当前冗余版本为RV 0,则输出选择器1640选择第一极性代码1610的输出作为最终输出;如果当前冗余版本为RV 1,则输出选择器1640选择第一极化码1610和第二极化码1620输出的组合(例如,模2加法)作为最终输出。
此外,第一条件和第二条件也可以是:(a)第一条件为当前传输是新传输,而第二条件为当前传输是第一次重传;(b)第一条件为当前传输是第一次传输,而第二条件为当前传输是第二次传输(c)第一条件为当前传输是奇数的传输,而第二条件为当前传输是偶数的传输;(d)第一条件为码率R≥R0,而第二条件为码率R<R0,并且R0是码率阈值,例如,R0=1/2;(e)第一条件为极化码母码长度N≤N0,而第二条件为极化码母码长度N>N0,并且N0是极化码母码长度阈值,例如,N0=1024;(f)第一条件为待编码的信息包的长度是K<K0,而第二条件为待编码的信息包的长度是K≥K0。K0是待编码的信息包的长度阈值,例如,K0=1024或K0=1024-CRC,其中CRC是CRC的长度(例如,CRC=11,则K0=1013);(g)第一条件为链路方向是下行链路,而第二条件为链路方向是上行链路;(h)第一条件为信道类型是物理控制信道,而第二条件为物理下行链路共享信道或物理上行链路共享信道;(i)第一条件为下行链路控制信息格式是格式0_0或格式1_0,而第二条件为初始格式0_0和格式1_0以外的下行链路控制信息格式;(j)第一条件为搜索空间是特定于小区的搜索空间,而第二条件为搜索空间是特定于用户的搜索空间;(k)第一条件为加扰模式是使用小区无线网络临时标识符进行加扰,而第二条件为加扰模式是使用除小区无线网络临时标识符之外的无线网络临时标识符进行加扰;(l)第一条件为终端能力支持有限缓冲速率匹配,而第二条件为终端能力不支持有限缓冲速率匹配。
在本实施例中,第一极化码1610和第二极化码1620的输出的组合可包括以下之一:(a)对第一极化码1610和第二极化码1620的输出执行模2加法运算或异或运算,以获得特定码字作为最终输出;(b)将(a)中获得的码字与第一极化码1610的输出级联,以生成级联的输出作为最终输出;(c)将(a)中获得的码字与第二极化码1620的输出级联,以生成级联的输出作为最终输出;以及(d)将第一极化码1610的输出和第二极化码1620的输出级联,以生成级联的输出作为最终输出。
在本实施例中,用于第一极化码1610和第二极化码1620的编码方法可包括以下任一项:在第二极化码1620中待编码的P个比特来自第一极化码1610中的P个比特。第一极化码1610中的P个比特可以是指由具有可靠性最差的P个子信道所承载的数据;而在第二极化码1620中待编码的P个比特可以是指由具有最佳可靠性的P个子信道所承载的数据。可以基于上述任何实施例(第一实施例到第六实施例)来确定所复制比特的数量P。
基于以下示例性参数公开了第八实施例:信息长度K=240比特,极化码母码的长度N=512,速率匹配后的比特数(即,资源可以承载的比特数)E=270比特,使用两次传输(即,一次用于重传,一次用于新传输),每次传输使用相同的E个资源比特,P=floor(((R/A)*E/B)^2+((R/A)^2)*E/C)=43比特在重传期间被复制,其中R=K/E=240/270=8/9,A=563/1024=0.55,B=280,C=17,floor()是floor函数,它以实数x作为输入,并以小于或等于x的最大整数作为输出,并且()^2是平方运算。
由于码率R>7/16,第一次传输(即,新传输)将使用缩短方案进行编码(即,子块交织后的最后N-E个码字比特将不会被传输,而子块交织后的第一E个码字比特将被传输)。
新传输中的编码按照常规的极化码510执行,如图5的下半部分所示,但具有不同的子块交织图样。这种子块交织图样生成如下。
根据下表和公式生成具有长度为2N=1024的Sub_Block_2N。
i | P(i) | i | P(i) | i | P(i) | i | P(i) | i | P(i) | i | P(i) | i | P(i) | i | P(i) |
0 | 0 | 4 | 3 | 8 | 8 | 12 | 10 | 16 | 12 | 20 | 14 | 24 | 24 | 28 | 27 |
1 | 1 | 5 | 5 | 9 | 16 | 13 | 18 | 17 | 20 | 21 | 22 | 25 | 25 | 29 | 29 |
2 | 2 | 6 | 6 | 10 | 9 | 14 | 11 | 18 | 13 | 22 | 15 | 26 | 26 | 30 | 30 |
3 | 4 | 7 | 7 | 11 | 17 | 15 | 19 | 19 | 21 | 23 | 23 | 27 | 28 | 31 | 31 |
对于n=0至N-1
J(n)=P(i)×(N/32)+mod(n,N/32);
yn=dJ(n);
结束
通过这种方法,Sub_Block_2N为Sub_Block_2N=={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,142,143,144,145,146,147,148,149,150,151,152,153,154,155,156,157,158,159,160,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126,127,128,161,162,163,164,165,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,213,214,215,216,217,218,219,220,221,222,223,224,225,226,227,228,229,230,231,232,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,250,251,252,253,254,255,256,257,258,259,260,261,262,263,264,265,266,267,268,269,270,271,272,273,274,275,276,277,278,279,280,281,282,283,284,285,286,287,288,513,514,515,516,517,518,519,520,521,522,523,524,525,526,527,528,529,530,531,532,533,534,535,536,537,538,539,540,541,542,543,544,289,290,291,292,293,294,295,296,297,298,299,300,301,302,303,304,305,306,307,308,309,310,311,312,313,314,315,316,317,318,319,320,545,546,547,548,549,550,551,552,553,554,555,556,557,558,559,560,561,562,563,564,565,566,567,568,569,570,571,572,573,574,575,576,321,322,323,324,325,326,327,328,329,330,331,332,333,334,335,336,337,338,339,340,341,342,343,344,345,346,347,348,349,350,351,352,577,578,579,580,581,582,583,584,585,586,587,588,589,590,591,592,593,594,595,596,597,598,599,600,601,602,603,604,605,606,607,608,353,354,355,356,357,358,359,360,361,362,363,364,365,366,367,368,369,370,371,372,373,374,375,376,377,378,379,380,381,382,383,384,609,610,611,612,613,614,615,616,617,618,619,620,621,622,623,624,625,626,627,628,629,630,631,632,633,634,635,636,637,638,639,640,385,386,387,388,389,390,391,392,393,394,395,396,397,398,399,400,401,402,403,404,405,406,407,408,409,410,411,412,413,414,415,416,641,642,643,644,645,646,647,648,649,650,651,652,653,654,655,656,657,658,659,660,661,662,663,664,665,666,667,668,669,670,671,672,417,418,419,420,421,422,423,424,425,426,427,428,429,430,431,432,433,434,435,436,437,438,439,440,441,442,443,444,445,446,447,448,673,674,675,676,677,678,679,680,681,682,683,684,685,686,687,688,689,690,691,692,693,694,695,696,697,698,699,700,701,702,703,704,449,450,451,452,453,454,455,456,457,458,459,460,461,462,463,464,465,466,467,468,469,470,471,472,473,474,475,476,477,478,479,480,705,706,707,708,709,710,711,712,713,714,715,716,717,718,719,720,721,722,723,724,725,726,727,728,729,730,731,732,733,734,735,736,481,482,483,484,485,486,487,488,489,490,491,492,493,494,495,496,497,498,499,500,501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511,512,737,738,739,740,741,742,743,744,745,746,747,748,749,750,751,752,753,754,755,756,757,758,759,760,761,762,763,764,765,766,767,768,769,770,771,772,773,774,775,776,777,778,779,780,781,782,783,784,785,786,787,788,789,790,791,792,793,794,795,796,797,798,799,800,801,802,803,804,805,806,807,808,809,810,811,812,813,814,815,816,817,818,819,820,821,822,823,824,825,826,827,828,829,830,831,832,833,834,835,836,837,838,839,840,841,842,843,844,845,846,847,848,849,850,851,852,853,854,855,856,857,858,859,860,861,862,863,864,897,898,899,900,901,902,903,904,905,906,907,908,909,910,911,912,913,914,915,916,917,918,919,920,921,922,923,924,925,926,927,928,865,866,867,868,869,870,871,872,873,874,875,876,877,878,879,880,881,882,883,884,885,886,887,888,889,890,891,892,893,894,895,896,929,930,931,932,933,934,935,936,937,938,939,940,941,942,943,944,945,946,947,948,949,950,951,952,953,954,955,956,957,958,959,960,961,962,963,964,965,966,967,968,969,970,971,972,973,974,975,976,977,978,979,980,981,982,983,984,985,986,987,988,989,990,991,992,993,994,995,996,997,998,999,1000,1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1011,1012,1013,1014,1015,1016,1017,1018,1019,1020,1021,1022,1023,1024}。
从Sub_Block_2N的后半部分提取具有长度为N的子块交织图样的Sub_Block_2N_Last_Half。因此,将有Sub_Block_2N_Last_Half={385,386,387,388,389,390,391,392,393,394,395,396,397,398,399,400,401,402,403,404,405,406,407,408,409,410,411,412,413,414,415,416,641,642,643,644,645,646,647,648,649,650,651,652,653,654,655,656,657,658,659,660,661,662,663,664,665,666,667,668,669,670,671,672,417,418,419,420,421,422,423,424,425,426,427,428,429,430,431,432,433,434,435,436,437,438,439,440,441,442,443,444,445,446,447,448,673,674,675,676,677,678,679,680,681,682,683,684,685,686,687,688,689,690,691,692,693,694,695,696,697,698,699,700,701,702,703,704,449,450,451,452,453,454,455,456,457,458,459,460,461,462,463,464,465,466,467,468,469,470,471,472,473,474,475,476,477,478,479,480,705,706,707,708,709,710,711,712,713,714,715,716,717,718,719,720,721,722,723,724,725,726,727,728,729,730,731,732,733,734,735,736,481,482,483,484,485,486,487,488,489,490,491,492,493,494,495,496,497,498,499,500,501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511,512,737,738,739,740,741,742,743,744,745,746,747,748,749,750,751,752,753,754,755,756,757,758,759,760,761,762,763,764,765,766,767,768,769,770,771,772,773,774,775,776,777,778,779,780,781,782,783,784,785,786,787,788,789,790,791,792,793,794,795,796,797,798,799,800,801,802,803,804,805,806,807,808,809,810,811,812,813,814,815,816,817,818,819,820,821,822,823,824,825,826,827,828,829,830,831,832,833,834,835,836,837,838,839,840,841,842,843,844,845,846,847,848,849,850,851,852,853,854,855,856,857,858,859,860,861,862,863,864,897,898,899,900,901,902,903,904,905,906,907,908,909,910,911,912,913,914,915,916,917,918,919,920,921,922,923,924,925,926,927,928,865,866,867,868,869,870,871,872,873,874,875,876,877,878,879,880,881,882,883,884,885,886,887,888,889,890,891,892,893,894,895,896,929,930,931,932,933,934,935,936,937,938,939,940,941,942,943,944,945,946,947,948,949,950,951,952,953,954,955,956,957,958,959,960,961,962,963,964,965,966,967,968,969,970,971,972,973,974,975,976,977,978,979,980,981,982,983,984,985,986,987,988,989,990,991,992,993,994,995,996,997,998,999,1000,1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1011,1012,1013,1014,1015,1016,1017,1018,1019,1020,1021,1022,1023,1024}。
应当注意,如果编码率小于或等于7/16,则将选择前半部分(即,前N个元素)。
对于每个元素,具有长度为N的子块交织图样sub_block_N,由Sub_Block_2N_Last_Half减去母极化码的长度N来达到。因此,将有Sub_Block_N=Sub_Block_2N_Last_Half-N。也就是说,Sub_Block_N={-127,-126,-125,-124,-123,-122,-121,-120,-119,-118,-117,-116,-115,-114,-113,-112,-111,-110,-109,-108,-107,-106,-105,-104,-103,-102,-101,-100,-99,-98,-97,-96,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,142,143,144,145,146,147,148,149,150,151,152,153,154,155,156,157,158,159,160,-95,-94,-93,-92,-91,-90,-89,-88,-87,-86,-85,-84,-83,-82,-81,-80,-79,-78,-77,-76,-75,-74,-73,-72,-71,-70,-69,-68,-67,-66,-65,-64,161,162,163,164,165,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,192,-63,-62,-61,-60,-59,-58,-57,-56,-55,-54,-53,-52,-51,-50,-49,-48,-47,-46,-45,-44,-43,-42,-41,-40,-39,-38,-37,-36,-35,-34,-33,-32,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,213,214,215,216,217,218,219,220,221,222,223,224,-31,-30,-29,-28,-27,-26,-25,-24,-23,-22,-21,-20,-19,-18,-17,-16,-15,-14,-13,-12,-11,-10,-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,225,226,227,228,229,230,231,232,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,250,251,252,253,254,255,256,257,258,259,260,261,262,263,264,265,266,267,268,269,270,271,272,273,274,275,276,277,278,279,280,281,282,283,284,285,286,287,288,289,290,291,292,293,294,295,296,297,298,299,300,301,302,303,304,305,306,307,308,309,310,311,312,313,314,315,316,317,318,319,320,321,322,323,324,325,326,327,328,329,330,331,332,333,334,335,336,337,338,339,340,341,342,343,344,345,346,347,348,349,350,351,352,385,386,387,388,389,390,391,392,393,394,395,396,397,398,399,400,401,402,403,404,405,406,407,408,409,410,411,412,413,414,415,416,353,354,355,356,357,358,359,360,361,362,363,364,365,366,367,368,369,370,371,372,373,374,375,376,377,378,379,380,381,382,383,384,417,418,419,420,421,422,423,424,425,426,427,428,429,430,431,432,433,434,435,436,437,438,439,440,441,442,443,444,445,446,447,448,449,450,451,452,453,454,455,456,457,458,459,460,461,462,463,464,465,466,467,468,469,470,471,472,473,474,475,476,477,478,479,480,481,482,483,484,485,486,487,488,489,490,491,492,493,494,495,496,497,498,499,500,501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511,512}。
应当注意,如果编码率小于或等于7/16,则不存在上述减法运算。
对于sub_block_N上方的子块交织图样中的每个元素,如果它为零或负,则它将被标为“不可用”。例如,它将被标为“-1”。因此,子块交织图样sub_block_N_New得到的是sub_block_N_New={-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,142,143,144,145,146,147,148,149,150,151,152,153,154,155,156,157,158,159,160,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,161,162,163,164,165,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,188,189,190,191,192,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207,208,209,210,211,212,213,214,215,216,217,218,219,220,221,222,223,224,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,225,226,227,228,229,230,231,232,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244,245,246,247,248,249,250,251,252,253,254,255,256,257,258,259,260,261,262,263,264,265,266,267,268,269,270,271,272,273,274,275,276,277,278,279,280,281,282,283,284,285,286,287,288,289,290,291,292,293,294,295,296,297,298,299,300,301,302,303,304,305,306,307,308,309,310,311,312,313,314,315,316,317,318,319,320,321,322,323,324,325,326,327,328,329,330,331,332,333,334,335,336,337,338,339,340,341,342,343,344,345,346,347,348,349,350,351,352,385,386,387,388,389,390,391,392,393,394,395,396,397,398,399,400,401,402,403,404,405,406,407,408,409,410,411,412,413,414,415,416,353,354,355,356,357,358,359,360,361,362,363,364,365,366,367,368,369,370,371,372,373,374,375,376,377,378,379,380,381,382,383,384,417,418,419,420,421,422,423,424,425,426,427,428,429,430,431,432,433,434,435,436,437,438,439,440,441,442,443,444,445,446,447,448,449,450,451,452,453,454,455,456,457,458,459,460,461,462,463,464,465,466,467,468,469,470,471,472,473,474,475,476,477,478,479,480,481,482,483,484,485,486,487,488,489,490,491,492,493,494,495,496,497,498,499,500,501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511,512}。
应当注意,如果编码率小于或等于7/16,则对于Sub_Block_N上方的子块交织图样中的每个元素,如果它大于N,则它将被标为“不可用”。例如,它将被标记为“-1”。
之后,极化码的子信道选择将受到sub_Block_N_New所限制。例如,对于大于7/16的编码率,子块交织后的最后N-E=512-270=242个码字比特将为“0”。也就是说,对应于N-E=242个码字比特的那些子信道将被设置为冻结比特“0”。
在完成编码(包括子块交织)之后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的前N个比特531中。在一个示例中,根据极化码序列,对于新传输,承载K个信息比特的子信道的编号为{131,20,14,49,15,73,258,22,133,36,259,27,81,38,26,23,137,261,265,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,161,193,71,45,132,82,51,74,16,134,53,24,135,77,138,83,57,28,98,40,260,85,139,146,262,30,44,99,89,141,31,147,72,263,266,162,46,101,52,149,47,76,267,105,163,54,194,153,78,165,269,55,84,58,113,136,79,195,86,59,169,140,100,87,61,90,197,142,102,148,177,143,32,201,91,264,150,103,106,164,93,48,268,209,151,154,166,107,56,114,155,80,270,109,225,167,196,60,170,115,157,88,198,117,171,62,178,92,199,173,121,202,63,144,104,179,94,203,108,181,152,210,95,205,156,211,110,185,116,168,226,158,111,118,213,172,227,217,159,119,174,122,200,180,229,175,123,204,64,182,233,125,206,183,212,186,241,207,96,214,187,228,112,215,189,218,230,160,120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,242,208,188,237,127,243,245,190,216,220,232,249,191,222,236,223,238,244,239,246,128,192,247,250,251,253,224,240,252,248,254,255,256}。上述子信道根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。在子块被交织之后,传输端传输在循环缓冲器的前半部分中的E=270个码字比特。
对于重传,来自具有最差子信道可靠性的子信道的P=43比特是从新传输的K个信息比特复制的,并将其放入重传数据以通过极化码520进行传输,如图5的上半部分所示。在一个示例中,P个最差可靠性子信道具有的编号为{131,20,14,49,15,73,258,22,133,36,259,27,81,38,26,23,137,261,265,39,97,68,42,145,29,70,43,50,75,273,161,289,193,71,45,132,82,51,74,16,134,53,24},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性进行排列。
重传可以使用与新传输相同的编码方案。这里,重传还使用缩短方案。也就是说,新传输和重传使用相同的序列、相同的子块交织和相同的打孔模式。然后,在重传期间,承载P个信息比特的子信道的编号是{120,219,231,234,176,124,221,184,235,126,242,208,188,237,127,243,245,190,216,220,232,249,191,222,236,223,238,244,239,246,128,192,247,250,251,253,224,240,252,248,254,255,256},根据其可靠性从最差可靠性到最佳可靠性排列。其他子信道被设置为冻结比特“0”。
在完成用于重传的编码(包括子块交织)之后,可以关于新传输的N个码字比特对经编码的数据执行异或算法(或模2加法),以获得异或运算后的N个码字比特。然后,N个码字比特被写入具有长度为2N的循环缓冲器的第二N个比特532,如图5所示。
传输端在异或之后传输存储在循环缓冲器后半部分中的E=270个码字比特。接收端对新传输进行解码。如果解码不成功,则接收端等待发射器重传数据。接收端将重传的数据与新传输的数据级联以进行解码。在接收到E=270个数据后,接收端将尚未被传输的N-E=512-270=242个数据初始化为+10000,以获得N=512个数据。然后,将重传数据和新传输的数据级联成为2N=2×512=1024个待解码的数据,其中前半部分N个数据为重传数据,并且后半部分N个数据为新传输数据。在2N个数据的解码期间,从前半部分N个数据中解码出的比特被用于替换(或组合)从新传输复制的比特。在一个实施例中,可以对接收到的重传数据和接收到的新传输的数据执行box-plus,而不将两个数据级联,以获得对应于重传的前半部分数据和对应于新传输的后半部分数据。然后,用从前半部分数据中解码出的比特替换(或组合)从新传输复制的比特。
图17示出了根据第二实施例的各种编码方法的示例性BLER性能的另一比较。如图17所示,在第八实施例中使用上述方法(在图17中标有“△”并标为“第二次传输:2N-子块交织器”的线)后,与第一实施例中使用的方法(在图17中标有“○”且标为“第二次传输:正常子块交织器”的线)相比,它能够实现0.31dB的增益(在AWGN信道模型下,以BLER=1%读取)。同时,可以看出,新传输(第一次传输)的性能没有受到影响。
尽管上面已经描述了本公开的各种实施例,但是应该理解,它们仅以示例的方式而不是以限制的方式被呈现。同样,各种图可以描绘示例架构或配置,提供这些示例架构或配置是为了使能本领域普通技术人员理解本公开的示例性特征和功能。然而,这些人员将理解,本公开不限于示出的示例架构或配置,而是可以使用多种替代架构和配置来实施。另外,如本领域普通技术人员将理解的,一个实施例的一个或多个特征可以与本文描述的另一实施例的一个或多个特征组合。因此,本公开的广度和范围不应受到任何上面描述的示例性实施例的限制。
还应理解,本文中使用诸如“第一”、“第二”等的名称对元件的任何引用通常不限制那些元件的数量或顺序。相反,这些名称在本文中可用作区分两个或多个元素或元素实例的便利手段。因此,对第一元素和第二元素的引用并不意味着只能采用两个元素,或者第一元素必须以某种方式位于第二元素之前。
另外,本领域普通技术人员将理解,可以使用多种不同技术和工艺中的任何一种来表示信息和信号。例如,可以在上面的描述中引用的例如数据、指令、命令、信息、信号、比特和符号可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或它们的任何组合来表示。
本领域普通技术人员将进一步理解,结合本文公开的方面描述的各种说明性逻辑块、模块、处理器、装置、电路、方法和功能中的任何一个都可以通过电子硬件(例如,数字实现、模拟实现或二者的组合)、固件、结合指令的各种形式的程序或设计代码(为方便起见,其在本文中可以称为“软件”或“软件模块”)或这些技术的任意组合来实施。
为了清楚地说明硬件、固件和软件的这种可互换性,上面已经大体上根据其功能描述了各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤。这样的功能是实施为硬件、固件还是软件或这些技术的组合,取决于特定的应用和施加在整个***上的设计约束。这样的功能是实施为硬件、固件还是软件或这些技术的组合,取决于特定的应用和施加在整个***上的设计约束。根据各种实施例,处理器、设备、组件、电路、结构、机器、模块等可以被配置为执行本文描述的功能中的一个或多个。如本文关于特定操作或功能所使用的术语“被配置为”或“被配置用于”是指被物理构造为、编程为和/或布置为执行指定的操作或功能的处理器、设备、组件、电路、结构、机器、模块等。
此外,本领域普通技术人员将理解,本文描述的各种说明性逻辑块、模块、设备、组件和电路可以在集成电路(IC)内实施或由其执行,该集成电路包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、或其任意组合。逻辑块、模块和电路可以进一步包括天线和/或收发器,以与网络内或设备内的各种组件进行通信。通用处理器可以是微处理器,但在替代方案中,处理器可以是任何常规处理器、控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或多个微处理器或任何其他合适的配置,以执行本文描述的功能。
如果以软件实施,则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上。因此,本文公开的方法或算法的步骤可以被实施为存储在计算机可读介质上的软件。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,通信介质包括使能计算机程序或代码从一个地方传送到另一地方的任何介质。存储介质可以是由计算机可以接入的任何可用介质。借由示例而非限制,此类计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁性存储设备、或可用于存储以指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可由计算机接入的任何其他介质。
在本文档中,本文所用的术语“模块”是指软件、固件、硬件以及用于执行本文描述的相关功能的这些元件的任何组合。另外,出于讨论的目的,各种模块被描述为分立模块;然而,对于本领域的普通技术人员显而易见的是,可以组合两个或更多个模块以形成执行根据本公开的实施例的相关联的功能的单个模块。
另外,在本公开的实施例中可以采用存储器或其他存储器以及通信组件。应当理解,为了清楚起见,以上描述已经参考不同的功能单元和处理器描述了本公开的实施例。然而,将显而易见的是,在不背离本公开的情况下,可以使用不同功能单元、处理逻辑元件或域之间的任何适当的功能分布。例如,被示出为由单独的处理逻辑元件或控制器执行的功能可以由相同的处理逻辑元件或控制器执行。因此,对特定功能单元的引用仅是对用于提供所描述的功能的适当装置的引用,而不是对严格的逻辑或物理结构或组织的指示。
对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且在不脱离本公开的范围的情况下,本文中定义的通常原理可以应用于其他实施方式。因此,本公开不旨在限于本文中示出的实施方式,而是将被赋予与如本文中所公开的新颖特征和原理一致的最广范围,如以下权利要求书中所陈述的。
Claims (29)
1.一种用于无线通信的方法,包括:
在第一编码方案和第二编码方案之间选择编码方案,其中所述第一编码方案基于第一极化码,其中所述第二编码方案基于第一极化码和第二极化码;
基于所述编码方案对信息包进行编码;以及
传输经编码的信息包。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述编码方案基于码率来选择。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述编码方案在码率大于或等于码率阈值的条件下被选择为第一编码方案。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述编码方案在当前冗余版本为第二冗余版本RV1的条件下被选择为第二编码方案。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述编码方案被选择为所述第二编码方案,并且对所述信息包进行编码包括:
基于所述第一极化码对所述信息包进行编码以生成第一输出;
基于所述第二极化码对所述信息包进行编码以生成第二输出;以及
对所述第一输出和所述第二输出执行模2加法运算或者异或运算以获得码字。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,对所述信息包进行编码还包括从以下组中选择的至少一个操作:
将所述码字与所述第一输出级联以生成所述经编码的信息包;
将所述码字与所述第二输出级联以生成所述经编码的信息包;以及
将所述第一输出与所述第二输出级联以生成所述经编码的信息包。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,对于所述第二编码方案:
所述第二极化码中待编码的P个比特是从所述第一极化码中的P个比特复制的;
所述第一极化码中的P个比特对应于由具有可靠性最差的P个子信道所承载的数据;以及
所述第二极化码中待编码的P个比特对应于由具有最佳可靠性的P个子信道所承载的数据。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所复制比特的数量P与待编码的比特数K、母极化码长度N以及速率匹配后的比特数E相关。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所复制比特的数量P基于表格来确定。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所复制比特的数量P分别根据不同的码率基于不同的公式来确定。
11.根据权利要求7所述的方法,其中,当当前传输是第三次传输或第四次传输时,承载所复制比特的子信道的编号集是所述第三次传输的码字比特的编号集的子集。
12.根据权利要求7所述的方法,其中,对所述信息包进行编码包括:
一次生成具有长度为2N的码字,其中N是所述第一极化码和所述第二极化码的母码长度。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,生成所述码字包括:
对具有长度为N的原始序列偏移N以生成偏移序列;以及
将所述偏移序列与所述原始序列级联以生成具有长度为2N的码字。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述待编码的信息包的前半部分中的P个比特与所述待编码的信息包的后半部分中的P个比特相同。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,在具有长度为2N的码字的前半部分中使用的子块交织图样在偏移N之后变为码字的后半部分中使用的子块交织图样。
16.一种用于无线通信的方法,包括:
接收经编码的信息包;
基于至少一个极化码对所述经编码的信息包进行解码,其中对所述经编码的信息包进行解码包括:
对所述经编码的信息包的第一部分进行解码以获得第一解码数据,以及
对所述经编码的信息包的第二部分进行解码以获得第二解码数据,其中对所述第二部分进行解码包括:基于所述第一解码数据更新所述第二解码数据。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述第一解码数据对应于重传的子信道上的数据。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述第一解码数据对应于第二次传输的子信道上的数据。
19.根据权利要求16所述的方法,其中,所述第二解码数据对应于从新传输的子信道中复制的数据。
20.根据权利要求16所述的方法,其中,所述第二解码数据对应于从第二次传输的子信道中复制的数据。
21.根据权利要求16所述的方法,其中,所述第一解码数据和所述第二解码数据包括:硬比特、对数似然比和解码概率。
22.根据权利要求16所述的方法,其中,更新所述第二解码数据包括:
用所述第一解码数据的硬比特值替换所述第二解码数据的硬比特值。
23.根据权利要求16所述的方法,其中,更新所述第二解码数据包括:
用所述第一解码数据的对数似然比替换所述第二解码数据的对数似然比。
24.根据权利要求16所述的方法,其中,更新所述第二解码数据包括:
用所述第一解码数据的解码概率替换所述第二解码数据的解码概率。
25.根据权利要求16所述的方法,其中,更新所述第二解码数据包括:
根据一定比例将所述第二解码数据的对数似然比和所述第一解码数据的对数似然比相加,以生成总和;以及
用所述总和替换所述第二解码数据的对数似然比。
26.根据权利要求16所述的方法,其中,更新所述第二解码数据包括:
基于确定所述第一解码数据表示硬比特“0”,将所述第二解码数据的对数似然比替换为所述对数似然比本身的绝对值;以及
基于确定所述第一解码数据表示硬比特“1”,将所述第二解码数据的对数似然比替换为所述对数似然比本身的负绝对值。
27.根据权利要求16所述的方法,其中,更新所述第二解码数据包括:
基于确定所述第一解码数据的对数似然比大于或等于0,用所述第二解码数据本身的对数似然比的绝对值替换所述第二解码数据的对数似然比;以及
基于确定所述第一解码数据的对数似然比小于0,用所述第二解码数据本身的对数似然比的负绝对值替换所述第二解码数据的对数似然比。
28.一种无线通信装置,其包括处理器和存储器,其中,所述处理器被配置为从所述存储器读取代码并实施权利要求1至27中任一项所述的方法。
29.一种计算机程序产品,包含存储在其上的计算机可读程序介质代码,所述代码在由处理器执行时致使所述处理器实施权利要求1至27中任一项所述的方法。
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