CN115955293A - 一种极化码分段编码的方法及通信设备 - Google Patents

一种极化码分段编码的方法及通信设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种极化码分段编码的方法，包括：根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N；根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b‑a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长为2^a，最大分段码长为2^b；根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数确定上述每种分段的段数，N对应S段分段，S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长；根据码率和S段分段的分段码长确定S段分段的目标信息比特数；根据S段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码。

Description

一种极化码分段编码的方法及通信设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种极化码分段编码的方法及通信设备。
背景技术
对于时延极为敏感的通讯***，接收端设备在接收到数据后，需要在极短的时间内处理完数据并回复确认字符ACK(Acknowledgement)。例如，蓝牙***中手机发送完数据到接收到主耳机的ACK中间间隔189us，主副耳机接收到手机发送的所有信息后，有15us的时间余量可以进行译码和数据上报。蓝牙这类对低功耗有需求的***，一般会对信息上报的功率做限制，进一步限制了信息比特的上报速率。目前，蓝牙***通常采用没有信道编码或者卷积码的编码方式。当没有编码时，接收端对接收到的数据可以边判决边上报，可以满足在上述15us内完成译码和数据上报的限制，但性能较差。当采用卷积码时，由于卷积码的译码算法是Viterbi译码算法，带回溯的Viterbi译码算法也可以满足上述15us内完成译码和数据上报的限制，但性能还有待提升。为便于描述，本申请中将主耳机和/或副耳机接收完手机发送的所有数据后继续进行的译码和上报时长称为译码和上报的时延，上述译码和上报的时延要满足15us余量限制。
综上所述，现有的编码方式不能在满足译码和上报的时延限制下，有效提升低功耗通讯***的性能。
发明内容
本申请实施例提供了一种极化码分段编码的方法及通信设备，能够在满足译码和上报的时延限制下，有效提升低功耗通讯***的性能。
第一方面，本申请提供了一种极化码分段编码的方法，包括：
根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，N为正整数；根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b；根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的段数，上述每种分段的段数之和等于S，N对应S段分段，上述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长；根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数；根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码。
实施第一方面所描述的方法，根据最小分段码长和最大分段码长确定b-a+1种分段码长的分段，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b；根据最小分段码长和b-a+1种分段的分段码长将编码后的码长N分为S个分段，上述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长，将待编码的信息比特分配到上述S个分段，并进行极化码编码。分段后的数据包的包尾分段的分段码长将呈现递减趋势，能够在满足满足低时延要求下，有效提升低功耗通讯***的性能。
在一种可能的实现方式中，上述根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，包括：根据待编码的信息比特数K0和码率R确定理论码长L，理论码长取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向上取整；根据理论码长和最小分段码长2^a确定N，N取值为ceil(L/2^a)*2^a。
在一种可能的实现方式中，上述根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b，包括：根据最小分段码长和最大分段码长，确定上述b-a+1种分段码长的分段，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，上述b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b；按照上述b-a+1种分段的分段码长从小到大，根据N和上述b-a+1种分段中的每种分段的分段码长依次确定上述b-a+1种分段中的第i种分段的预留段数，上述第i种分段的预留段数大于或者等于上述b-a+1种分段中的第i+1种分段的预留段数；根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的分段码长确定上述N对应的预留码长。
在一种可能的实现方式中，上述根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，包括：若N＜p*2^a，则确定N对应的分段码长为2^a的分段的预留段数为
Figure SMS_1
N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，a＜j≤b，p≥2；若
Figure SMS_2
则确定N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，N对应的分段码长为2^c+1的分段的预留段数为
Figure SMS_3
N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；若
Figure SMS_4
则确定上述每种分段的预留段数均为p；根据上述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure SMS_5
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。p的取值可以根据实际情况而定，相对接收速率，上报速率越低，p的取值越大。
上报速率很低时，会导致当前分段接收完毕后，上一分段的上报还未结束，对译码和上报的时延会造成很大影响。本申请实施例中，为有效减少上述第i段分段的上报对译码和上报的时延的影响，为同一分段码长的分段预先预留p段。实施本申请实施例所提方案，可以有效减少较低的上报速率对译码和上报的时延造成的不利影响。
在一种可能的实现方式中，上述根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，包括：若N＜2^a，则确定上述每种分段的预留段数均为0；若
Figure SMS_6
则确定分段码长为2^j的分段的预留段数为0，分段码长为2^v的分段的预留段数为1，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c＜j≤b；若
Figure SMS_7
则确定上述每种分段的预留段数均为1；根据上述每种分段的预留段数确定上述预留码长Nres，
Figure SMS_8
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
在本申请实施例中，确定上述码长N后，先为上述b-a+1种分段中分段码长比较小的分段种类预先预留一定数量的分段，有益于减少译码和上报的时延。本申请实施例所提方案是p取值为1的特殊情况，本申请实施例中无需为同一分段码长的分段预留多段。
在一种可能的实现方式中，上述根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的段数，包括：根据N、预留码长和上述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，上述每种分段的剩余段数为N减去预留码长的剩余码长对应的上述每种分段的剩余段数；根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的剩余段数确定上述每种分段的段数。
本申请实施例中，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，即将上述剩余码长优先分配给分段码长较大的分段种类，以便于减少N对应的总的分段段数。分段段数越少，***性能越好。
在一种可能的实现方式中，上述根据N、预留码长和上述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，包括：若N＜2^a，确定N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为0，其中，a＜c≤b，N对应的分段码长为2^a的分段的剩余段数za,N为1；若N≥2^a，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，N对应的分段码长为2^b的分段的剩余段数zb,N为
Figure SMS_9
N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为
Figure SMS_10
其中，a≤c＜b，floor(x)表示对x向下取整。
在一种可能的实现方式中，上述根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的剩余段数确定上述每种分段的段数，包括：确定N对应的分段码长为2^c的分段的段数Mc,N，Mc,N＝mc,N+zc,N，其中，a≤c≤b。
本申请实施例中，上述S段分段码长将呈现递减趋势，能够在满足满足低时延要求下，有效提升低功耗通讯***的性能。
在一种可能的实现方式中，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定上述S段分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。
本申请实施例中，根据码率和各分段的分段码长确定各分段的目标信息比特数，为保证分段的目标信息比特数为正整数，对(2^c*R)向上取整。
在一种可能的实现方式中，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：若
Figure SMS_11
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_12
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，N对应的分段码长为2^a的Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的目标信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的目标信息比特数为
Figure SMS_13
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b。
本申请实施例中，为保证上述S段分段的目标信息比特数总和等于待编码的信息比特数，可以调整上述S段分段中的第S段分段的目标信息比特数。
在一种可能的实现方式中，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定上述每段分段的参考信息比特数；根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数。
本申请实施例中，先确定上述每段分段的参考信息比特数，然后在参考信息比特数的基础上，根据实际需求对每段分段的目标信息比特数进行调整。
在一种可能的实现方式中，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：若
Figure SMS_14
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_15
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，上述Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的参考信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的参考信息比特数为
Figure SMS_16
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b；根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数。
在一种可能的实现方式中，上述S段分段中分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)。
在一种可能的实现方式中，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：依据分配原则确定上述每段分段的目标信息比特数，分配原则为在上述每段分段的参考信息比特数基础上，为上述S段分段中分段码长最大的f个分段共增加第一信息比特数，上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少第一信息比特数，上述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于上述h个分段中第j个分段的分段码率，上述第j+1个分段的分段码长小于等于上述第j个分段的分段码长，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，其中，f和h为正整数，分段的分段码率等于该分段的目标信息比特数比上该分段的分段码长。
在一种可能的实现方式中，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定第一分段的目标信息比特数，第一分段的目标信息比特数等于第一分段的参考信息比特数加上第二信息比特数，第一分段是上述S段分段中分段码长最大的分段；确定第二分段的目标信息比特数，第二分段的目标信息比特数等于第二分段的参考信息比特数减去第三信息比特数，第二分段是上述S段分段中分段码长非最大的分段；上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少f倍第二信息比特数，上述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于上述h个分段中第j个分段的分段码率，上述第j+1个分段的分段码长小于等于上述第j个分段的分段码长，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，f为上述S段分段中分段码长最大的分段的段数，h为大于等于0正整数。
本申请实施例中，通过调整上述分段码长非最大的分段的信息比特数，使上述分段码长非最大的分段中分段码长越小的分段的分段码率越小，一方面提升了***整体性能，另一方面可以进一步减少译码和上报的时延。
在一种可能的实现方式中，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^a，则确定分段码长为2^a的分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^a的分段的参考信息比特数；若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^r，则确定分段码长为2^r的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^r的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_17
分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_18
其中，a≤c＜r，
Figure SMS_19
是比例参数，
Figure SMS_20
为正整数。
在一种可能的实现方式中，
Figure SMS_21
本申请实施例中，
Figure SMS_22
可以实现上述分段码长非最大的分段中分段码长越小的分段的分段码率越小。
在一种可能的实现方式中，若Mb,N＞T，T为正整数，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定分段码长为2^b的Mb,N段分段中的前T段分段的目标信息比特数为分段码长为2^b的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_23
上述Mb,N段分段中的后Mb,N-T段分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^b的分段的参考信息比特数，分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_24
其中，a≤c＜b，
Figure SMS_25
为正整数。
本申请实施例，可以解决最大分段码长的分段段数Mb,N较大时，导致如下问题：上述S段分段中分段码长最大的分段增加信息比特数过多，同时，上述S段分段中分段码长非最大的分段减少新息比特数过多。
在一种可能的实现方式中，上述根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码，包括：根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
在一种可能的实现方式中，上述根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码，包括：若
Figure SMS_26
则根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码；若
Figure SMS_27
则在信息比特数为K0的待编码信息比特中补0，补0后的待编码信息比特的信息比特数为
Figure SMS_28
并根据上述每段分段的目标信息比特数将上述补0后的待编码信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
本申请实施例中，在各分段的目标信息比特数的确定过程中用到了向上取整操作，致使N对应的S个分段的目标信息比特数之和大于待编码的信息比特数。通过补零操作，可以使补零后的待编码的信息比特数等于S个分段的目标信息比特数之和，以便于后续对各分段进行极化码编码。
第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，该终端设备可包括多个功能模块或单元，用于相应的执行第一方面所提供的极化码分段编码的方法。
例如，码长确定单元、预留单元、段数确定单元、信息量确定单元和编码单元。
码长确定单元，用于根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，N为正整数。
预留单元，用于根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b。
段数确定单元，用于根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的段数，上述每种分段的段数之和等于S，N对应S段分段，上述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长。
信息量确定单元，用于根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数。
编码单元，用于根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码。
在一种可能的实现方式中，码长确定单元具体用于：根据待编码的信息比特数K0和码率R确定理论码长L，理论码长取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向上取整；根据理论码长和最小分段码长2^a确定N，N取值为ceil(L/2^a)*2^a。
在一种可能的实现方式中，预留单元具体用于：根据最小分段码长和最大分段码长，确定上述b-a+1种分段码长的分段，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，上述b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b；按照上述b-a+1种分段的分段码长从小到大，根据N和上述b-a+1种分段中的每种分段的分段码长依次确定上述b-a+1种分段中的第i种分段的预留段数，上述第i种分段的预留段数大于或者等于上述b-a+1种分段中的第i+1种分段的预留段数；根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的分段码长确定上述N对应的预留码长。
在一种可能的实现方式中，预留单元具体用于：若N＜p*2^a，则确定所述N对应的分段码长为2^a的分段的预留段数为
Figure SMS_29
所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，a＜j≤b，p≥2；若
Figure SMS_30
则确定N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，N对应的分段码长为2^c+1的分段的预留段数为
Figure SMS_31
N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；若
Figure SMS_32
则确定上述每种分段的预留段数均为p；根据上述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure SMS_33
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
在一种可能的实现方式中，预留单元具体用于：若N＜2^a，则确定上述每种分段的预留段数均为0；若
Figure SMS_34
则确定分段码长为2^j的分段的预留段数为0，分段码长为2^v的分段的预留段数为1，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c＜j≤b；若
Figure SMS_35
则确定上述每种分段的预留段数均为1；根据上述每种分段的预留段数确定上述预留码长Nres，
Figure SMS_36
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
在一种可能的实现方式中，段数确定单元包括：剩余段数确定单元和分段段数确定单元。
剩余段数确定单元，用于根据N、预留码长和上述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，上述每种分段的剩余段数为N减去预留码长的剩余码长对应的上述每种分段的剩余段数；
分段段数确定单元，用于根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的剩余段数确定上述每种分段的段数。
在一种可能的实现方式中，剩余段数确定单元具体用于：若N＜2^a，确定N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为0，其中，a＜c≤b，N对应的分段码长为2^a的分段的剩余段数za,N为1；若N≥2^a，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，N对应的分段码长为2^b的分段的剩余段数zb,N为
Figure SMS_37
N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为
Figure SMS_38
其中，a≤c＜b，floor(x)表示对x向下取整。
在一种可能的实现方式中，分段段数确定单元具体用于：确定N对应的分段码长为2^c的分段的段数Mc,N，Mc,N＝mc,N+zc,N，其中，a≤c≤b。
在一种可能的实现方式中，信息量确定单元具体用于：确定上述S段分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。
在一种可能的实现方式中，信息量确定单元具体用于：若
Figure SMS_39
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_40
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，N对应的分段码长为2^a的Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的目标信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的目标信息比特数为
Figure SMS_41
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b。
在一种可能的实现方式中，信息量确定单元包括：参考信息量确定单元和目标信息量确定单元。
参考信息量确定单元，用于确定上述每段分段的参考信息比特数。
目标信息量确定单元，用于根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数。
在一种可能的实现方式中，参考信息量确定单元具体用于：若
Figure SMS_42
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_43
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，上述Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的参考信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的参考信息比特数为
Figure SMS_44
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b。
在一种可能的实现方式中，上述S段分段中分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)。
在一种可能的实现方式中，目标信息量确定单元具体用于：依据分配原则确定上述每段分段的目标信息比特数，分配原则为在上述每段分段的参考信息比特数基础上，为上述S段分段中分段码长最大的f个分段共增加第一信息比特数，上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少第一信息比特数，上述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于上述h个分段中第j个分段的分段码率，上述第j+1个分段的分段码长小于等于上述第j个分段的分段码长，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，其中，f和h为正整数。
在一种可能的实现方式中，目标信息量确定单元具体用于：确定第一分段的目标信息比特数，第一分段的目标信息比特数等于第一分段的参考信息比特数加上第二信息比特数，第一分段是上述S段分段中分段码长最大的分段；确定第二分段的目标信息比特数，第二分段的目标信息比特数等于第二分段的参考信息比特数减去第三信息比特数，第二分段是上述S段分段中分段码长非最大的分段；上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少f倍第二信息比特数，上述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于上述h个分段中第j个分段的分段码率，上述第j+1个分段的分段码长小于等于上述第j个分段的分段码长，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，f为上述S段分段中分段码长最大的分段的段数，h为大于等于0正整数。
在一种可能的实现方式中，目标信息量确定单元具体用于：若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^a，则确定分段码长为2^a的分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^a的分段的参考信息比特数；若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^r，则确定分段码长为2^r的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^r的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_45
分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_46
其中，a≤c＜r，
Figure SMS_47
是比例参数，
Figure SMS_48
为正整数。
在一种可能的实现方式中，
Figure SMS_49
在一种可能的实现方式中，若Mb,N＞T，T为正整数，则目标信息量确定单元具体用于：确定分段码长为2^b的Mb,N段分段中的前T段分段的目标信息比特数为分段码长为2^b的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_50
上述Mb,N段分段中的后Mb,N-T段分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^b的分段的参考信息比特数，分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_51
其中，a≤c＜b，
Figure SMS_52
为正整数。
在一种可能的实现方式中，
Figure SMS_53
在一种可能的实现方式中，编码单元具体用于：根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
在一种可能的实现方式中，编码单元具体用于：若
Figure SMS_54
则根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码；若
Figure SMS_55
则在信息比特数为K0的待编码信息比特中补0，补0后的待编码信息比特的信息比特数为
Figure SMS_56
并根据上述每段分段的目标信息比特数将上述补0后的待编码信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
第三方面，本申请实施例提供了一种通信设备，用于执行第一方面所提供的极化码分段编码的方法。网络设备可包括：存储器、处理器、发射器、接收器，其中：发射器和接收器用于与其他通信设备通信。存储器用于存储第一方面所提供的极化码分段编码的方法的实现代码，处理器用于执行存储器中存储的程序代码，即执行第一方面所提供的极化码分段编码的方法。
第四方面，本申请提供了一种通信芯片，该通信芯片可包括：处理器，以及耦合于所述处理器的一个或多个接口。其中，所述处理器可用于从存储器中调用第一方面所提供的极化码分段编码的方法的部分或全部实现程序，并执行该部分或全部程序包含的指令。所述接口可用于输出所述处理器的数据处理结果。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，可读存储介质上存储有程序指令，当其在处理器上运行时，使得处理器执行上述第三方面描述的极化码分段编码的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在处理器上运行时，使得处理器执行上述第一方面描述的极化码分段编码的方法。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种蓝牙通信***的***架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种数据传输示意图；
图3为本申请实施例提供的一种译码和上报的时延示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种译码和上报的时延示意图；
图5为本申请实施例提供的一种极化码分段编码的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种译码和上报的时延示意图；
图7为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种极化码分段编码装置的结构示意图。
图9为本申请实施例提供的一种极化码分段编码装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清除、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1示出了本申请实施例涉及的一种蓝牙通信***100的网络架构。如图1所示，通信***100可以包括：终端设备101和蓝牙耳机102。其中：
蓝牙通信***100基于蓝牙技术，蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙使今天的一些便携移动设备和计算机设备能够不需要电缆就能连接到互联网，并且可以无线接入互联网。蓝牙技术以低成本，低功耗，短距离，高频率(跳频技术)保密性高的优势取代了红外技术在电脑以及手机通信产品上的应用。
终端设备101可以是静止的，也可以是移动的。在本申请的一些实施例中，终端设备101可以实施为移动设备、用户设备(User Equipment，UE)、终端(terminal)、UE单元、UE站、移动设备等等。本申请实施例对此并不限定。
蓝牙耳机102可以是静止的，也可以是移动的。蓝牙耳机102和终端设备101间的距离在预设范围内。由图1所示，蓝牙耳机可以分为左声道耳机和右声道耳机，其中，左声道耳机和右声道耳机中一个是蓝牙耳机102的主耳机，另一个是蓝牙耳机102的副耳机。
蓝牙通信***100对时延极为敏感，蓝牙耳机在接收到数据后，需要在极短的时间内处理完数据并回复确认消息。目前，终端设备101在发送完数据到接收到主耳机的ACK的间隔时长为189us。
图2是本申请实施例提供的数据传输示意图，其中，T1表示副耳机接收时延；T2表示副耳机接收下电流程时长；T3表示介质访问控制(Media Access Control，MAC)层处理时延；T4表示副耳机接收上电流程时长；T5表示副耳机向主耳机发送的通知消息的时长，上述通知消息用于通知主耳机数据接收完毕；T6表示同步时延和主耳机接收时延；T7表示接收窗等待时长；T8表示主耳机接收下电流程时长；T9表示MAC层处理时延；T10表示主耳机发送上电流程时长；T11表示手机的接收时延；t表示副耳机译码和上报时长。举例来说，T1时长为10us左右，T2时长为10us，T3时长为10us左右，T4时长为35us，T5时长为40us，T6时长为15us，T7时长为6us，T8时长为10us，T9时长为4us，T10时长为25us，T11时长为5us。如图2所示，副耳机接收到手机发送的所有信息后，有tus的时间余量完成译码和数据上报，t＝189-T1-T2-T3-T4-T5-T6-T7-T8-T9-T10-T11，t＝15us。
蓝牙这类对低功耗有需求的***，一般会对信息上报功率做限制，而信息比特上报到MAC层的上报速率受限于信息上报功率。为便于描述，本申请中将主耳机和/或副耳机接收完手终端设备发送的所有数据后进行的译码和上报时长称为译码和上报的时延，上述译码和上报的时延要小于等于t。若上述译码和上报的时延超过上述t，将导致手机无法准确接收到主耳机反馈的确认消息。
现有的蓝牙***中，一般采用没有信道编码或者卷积码的编码方式，上述两种编码方式虽然可以满足时延要求，但性能还有待提升。本申请希望通过采用极化码来提升整个***的性能。
极化(Polar)码是第一个理论上证明可以达到香农容量的编码方式，具有高性能、编译码复杂度较低等特点，在不同码长下，尤其对于有限码，极化码的性能远优于Turbo码和LDPC码。目前，已经成为第三代伙伴计划协议(3rd Generation Partnership Project，3GPP)新空口(New radio，NR)控制信息的编码方式。
极化码是一种线性块码，其生成矩阵为FN，其编码过程为
Figure SMS_57
其中
Figure SMS_58
是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)。FN是一个N×N的矩阵，且
Figure SMS_59
这里
Figure SMS_60
Figure SMS_61
定义为log2 N个矩阵F2的克罗内克(Kronecker)乘积。
极化码的编码过程中，
Figure SMS_62
中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些比特的索引的集合记作I；另外的一部分比特置为收发端预先约定的固定值，称之为固定比特，其索引的集合用I的补集Ic表示。这些固定比特通常被设置为0，但是只要收发端预先约定，固定比特可以被任意设置。
极化码基于分段码长(2的幂次方)处理编解码，分段码长越长，纠错能力越强，复杂度也越大。因此，通常会权衡性能和复杂度后选择一个适当的分段码长。极化码是线性分组码，若传输数据包很大，已经远超过了极化码设置的最大分段码长，此时可以对传输数据进行分段处理。
5G现有的极化码分段方式有两种。第一种分段方式是将信息比特序列均匀分为2段，若信息比特序列的信息比特数不能被2整除，则在上述2段中的第一段前端补0。通过第一种分段方式进行极化码分段编码，需要对所有分段进行速率匹配，即通过通过打孔或者缩短或者重复的方式，将极化码编码后的各分段的分段码长转换为实际所需的长度。可以理解，实际所需的长度满足2的幂次方。
第一种分段方式需要进行速率匹配，增加了实现复杂度，不适用于低功耗***。此外，第一种分段方式可能不满足译码和上报的时延要求。示例性的，如图3所示，是本申请实施例提供的一种第一种分段方式的译码和上报的时延示意图。例如，蓝牙通信***中蓝牙带宽小于等于3Mb/s(兆比特每秒)，上报带宽等于8Mb/s，码率等于2/3。若2段分段中的第二段分段(分段#1)的信息比特数K1为683，分段码长N1为1024，则第二段分段的上报时间为K1/8us(微秒)，即83.375us，超过了上述15us的译码和上报的时延限制。
第二种分段方式为按最大分段码长分段，将信息比特序列分为n段，n段分段对应的码率相等。上述n段中的前n-1段分段的分段码长为最大分段码长，根据最大分段码长和码率可以确定上述前n-1段分段的信息比特数；进而可以确定上述n段分段的最后一段的信息比特数；然后，根据码率和上述最后一段的信息比特数可以确定上述最后一段的分段码长。
第二种分段方式无需进行速率匹配，相对第一种分段方式，降低了实现复杂度。然而，第二种分段方式也可能不满足译码和上报的时延限制。示例性的，如图4所示，是本申请实施例提供的一种第二种分段方式的译码和上报的时延示意图。例如，蓝牙通信***中蓝牙带宽小于等于3Mb/s，上报带宽等于8Mb/s，码率等于2/3。若n段分段中第n-1段分段(分段#n-2)的分段码长N2为1024，信息比特数K2为683，则第n-1段分段的上报时间为83.375us。n段分段中第n段分段(分段#n-1)的信息比特数K3为10，分段码长N3为16，第n段分段的接收时间为16/3Mb/s，即5.3us，接收第n段数据后的译码和上报的时延为85.375us-5.3us，即80.075us，超过了上述15us的译码和上报的时延限制。第二中分段方式中，若第n段的信息比特数很小，接收、译码和上报时长相对均很小，此时，译码和上报的时延受限于第n-1段分段的上报时长。
本申请希望通过采用极化码来提升整个***的性能，同时，利用极化码是线性分组码的特点，提出新的分段方法来满足本申请中低功耗***对译码和上报的时延限制。
本申请实施例提供了一种极化码分段编码的方法。图5是本申请实施例提供的极化码分段编码的方法的示意性流程图。如图5所示，本申请实施例提供的极化码分段编码的方法包括但不限于步骤S501至S505。下面对该方法实施例的可能实现方式做进一步的描述。
S501、根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，N为正整数。
可选的，基于上述分析，上述根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，包括：根据待编码的信息比特的信息比特数K0和码率R确定理论码长L，理论码长取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向上取整；根据理论码长和最小分段码长2^a确定N，N取值为ceil(L/2^a)*2^a。根据上述码长N的确定方式，保证了实际编码后的码长N为最小分段码长的整数倍。
需要说明的是，本申请实施例提出码长N对应的所有分段的分段码长需要等于2的幂次方，且各分段的分段码长大于等于预置的最小分段码长。可以理解，在上述情况下，所有分段的分段码长之和(即实际编码后的码长)为最小分段码长的整数倍。上述码长N的确定方式无需进行速率匹配，不会增加实现复杂度，适用于低功耗***。
S502、根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b。
可选的，若最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，则根据最小分段码长和最大分段码长，可以确定b-a+1种分段码长的分段，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b。
本申请实施例中，将实际码长N分为S段分段，S段分段包括上述b-a+1种分段码长对应的b-a+1种分段中的一或多种分段，译码和上报的时延主要受限于主要受限于上述S段分段的后y段，其中S和y为正整数，y小于等于S。
可以理解，本申请实施例每种分段的分段码长均等于2的幂次方中。因此，本申请实施例所提方案相对可以减少实现复杂度。
可选的，上述S段分段的后y段的分段码长小于上述S段分段的前S-y段的分段码长。
可以理解，分段的信息比特数越小(相同码率下，该分段的分段码长越小)，译码和上报时长就越小，上述后y段的分段码长小于上述前S-y段的分段码长有益于减少译码和上报的时延。
可选的，上述S段分段中的第i+1段分段的分段码长小于等于上述S段分段中的第i+1段分段的分段码长。
可以理解，为避免相同码率下，由于最后一段分段的信息比特数(分段码长)远小于倒数第二段分段的信息比特数(分段码长)，译码和上报的时延受限于倒数第二段的上报时长的这种情况，本申请实施例中上述后y段分段中的第j+1段分段的分段码长小于等于上述后y段分段中的第j段分段的分段码长，以使上述后y段分段的分段码长呈现递减趋势。
在本申请的一些实施例中，为实现上述S段分段的后y段的分段码长小于上述S段分段的前S-y段的分段码长，且上述后y段分段中的第j+1段分段的分段码长小于等于上述后y段分段中的第i段分段的分段码长。确定上述码长N后，先为上述b-a+1种分段中分段码长比较小的分段种类预先预留一定数量的分段。
可选的，上述根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b，包括：根据最小分段码长和最大分段码长，确定上述b-a+1种分段码长的分段，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，上述b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b；按照上述b-a+1种分段的分段码长从小到大，根据N和上述b-a+1种分段中的每种分段的分段码长依次确定上述b-a+1种分段中的第i种分段的预留段数，上述第i种分段的预留段数大于或者等于上述b-a+1种分段中的第i+1种分段的预留段数；根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的分段码长确定上述N对应的预留码长。
可选的，上述根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，包括：若N＜p*2^a，则确定所述N对应的分段码长为2^a的分段的预留段数为
Figure SMS_63
所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，a＜j≤b，p≥2；若
Figure SMS_64
则确定N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，N对应的分段码长为2^c+1的分段的预留段数为
Figure SMS_65
N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；若
Figure SMS_66
则确定上述每种分段的预留段数均为p；根据上述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure SMS_67
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
由于相对接收速率，上报速率很低时，会导致当前分段接收完毕后，上一分段的上报还未结束，对译码和上报的时延会造成很大影响。本申请实施例中，p的取值可以根据实际情况而定，相对接收速率，上报速率越低，p的取值越大。
实施本申请实施例所提方案，可以有效减少较低的上报速率对译码和上报的时延造成的不利影响。
需要说明的是，蓝牙带宽等于B1，上报带宽等于B2，码率为R0。N对应S段分段，上述S段分段中的第i段分段和第i+1段分段的分段码长均为N4和N5。上述第i+1段分段的接收时长为
Figure SMS_68
上述第i段分段的上报时长为
Figure SMS_69
若
Figure SMS_70
则会导致上述第i+1段分段接收结束后，第上述第i段分段的上报还未结束，进而影响上述第i+1段分段的上报的起始点，此时
Figure SMS_71
因此，在上述情况下，可能会影响最终的译码和上报的时延。本申请中N4≥N5，为减少上述第i段分段的上报对上述第i+1段分段的上报的影响，可以令N4＝N5。因此，本申请实施例中，为有效减少上述第i段分段的上报对译码和上报的时延的影响，为同一分段码长的分段预先预留p段。
举例来说，p取值为2，若最小分段码长为128，即2^7，最大分段码长为1024，即2^10，则根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定4种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，包括：根据最小分段码长和最大分段码长，确定4种分段码长分别为1024、512、256和128；确定上述4种分段的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，如表1所示。
Figure SMS_72
表1
可以理解，m10,N表示分段码长为1024的分段的预留段数，m9,N表示分段码长为512的预留段数，m8,N表示分段码长为256的预留段数，m7,N表示分段码长为128的预留段数。p取值为2，若N＜256，N对应的预留码长为
Figure SMS_73
若256≤N＜768，则N对应的预留码长为p*2^7，即256；若768≤N＜1792，则N对应的预留码长为p*(2^7+2^8)，即768；若1792≤N＜3840，则N对应的预留码长为p*(2^7+2^8+2^9)，即1792；若3840≤N，则N对应的预留码长为p*(2^7+2^8+2^8+2^9)，即3840。
以N取值为1024、2048、3712和6144为例进行说明。N取值为1024时，m9,N对应的预留段数为
Figure SMS_74
即为0，上述4种分段的预留段数分别为0、0、2、和2，N对应的预留码长为768；N取值为2048时，m10,N对应的预留段数为
Figure SMS_75
即为0，上述4种分段的预留段数分别为0、2、2、和2，N对应的预留码长为1792；N取值为3712时，m10,N对应的预留段数为
Figure SMS_76
即为1，上述4种分段的预留段数分别为1、2、2、和2，N对应的预留码长为1920；N取值为6144时，m10,N对应的预留段数为
Figure SMS_77
即为2，上述4种分段的预留段数分别为2、1、1、和1，N对应的预留码长为3840。
可选的，根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，包括：根据最小分段码长和最大分段码长，确定上述b-a+1种分段；若N＜2^a，则确定上述每种分段的预留段数均为0；若
Figure SMS_78
则确定分段码长为2^j的分段的预留段数为0，分段码长为2^v的分段的预留段数为1，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c＜j≤b；若
Figure SMS_79
则确定上述每种分段的预留段数均为1；根据上述每种分段的预留段数确定上述预留码长Nres，
Figure SMS_80
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
Figure SMS_81
表示随i变化对2^i进行叠加，a≤i≤c。
可以理解，本申请实施例所提方案是p取值为1的特殊情况。本申请实施例中无需为同一分段码长的分段预留多段，适用于
Figure SMS_82
的情况。
举例来说，若最小分段码长为128，即2^7，最大分段码长为1024，即2^10，则根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定4种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，包括：根据最小分段码长和最大分段码长，确定4种分段码长分别为1024、512、256和128；确定上述4种分段的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，如表2所示。
N m<sub>10,N</sub> m<sub>9,N</sub> m<sub>8,N</sub> m<sub>7,N</sub>
N＜128 0 0 0 0
128≤N＜384 0 0 0 1
384≤N＜896 0 0 1 1
896≤N＜1920 0 1 1 1
1920≤N 1 1 1 1
表2
可以理解，若N＜128，N对应的预留码长为0；若128≤N＜384，则N对应的预留码长为2^7；若384≤N＜896，则N对应的预留码长为2^7+2^8，即384；若896≤N＜1920，则N对应的预留码长为2^7+2^8+2^9，即896；若1920＜N，则N对应的预留码长为2^7+2^8+2^8+2^9，即1920。
由上例可知，通过本申请实施例，可以为分段码长较短的分段先预留分段段数，预留的分段的分段码长的总和即为预留码长。
S503、根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的段数，上述每种分段的段数之和等于S，N对应S段分段，上述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长。
可选的，上述根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的段数，包括：根据N、预留码长和上述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，上述每种分段的剩余段数为N减去预留码长的剩余码长对应的上述每种分段的剩余段数；根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的剩余段数确定上述每种分段的段数。
本申请实施例中，对N减去预留码长的剩余码长再次进行分段。按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，即将上述剩余码长优先分配给分段码长较大的分段种类。
可以理解，分段段数越少，***性能越好。步骤S503的可选实施例中，为满足译码和上报的时延限制，先给分段码长较小的分段种类预留分段段数。在满足译码和上报的时延限制的情况下，本申请实施例将上述剩余码长优先分配给分段码长较大的分段种类，以使总的分段段数尽可能的小，即使S尽可能的小。
可选的，上述根据N、预留码长和上述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，包括：若N＜2^a，确定N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为0，其中，a＜c≤b，N对应的分段码长为2^a的分段的剩余段数za,N为1；若N≥2^a，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，N对应的分段码长为2^b的分段的剩余段数zb,N为
Figure SMS_83
N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为
Figure SMS_84
其中，a≤c＜b，floor(x)表示对x向下取整。
举例来说，若最小分段码长为128，即2^7，最大分段码长为1024，即2^10，根据最小分段码长和最大分段码长，确定4种分段码长分别为1024、512、256和128。以N取值为1024、2048、2560和6144为例进行说明。N取值为1024时，上述4种分段的预留段数分别为0、1、1、和1，N对应的预留码长为896，剩余码长为128；N取值为2048时，上述4种分段的预留段数分别为1、1、1、和1，N对应的预留码长为1920，剩余码长为128；N取值为2560时，上述4种分段的预留段数分别为1、1、1、和1，N对应的预留码长为1920，剩余码长为640；N取值为6144时，上述4种分段的预留段数分别为1、1、1、和1，N对应的预留码长为1920，剩余码长为4224。N取值为1024、2560和6144时，对应的4种分段的剩余段数如表3所示。
N 剩余码长 z<sub>10</sub>,N z<sub>9,N</sub> z<sub>8,N</sub> z<sub>7,N</sub>
1024 128 0 0 0 1
2048 128 0 0 0 1
2560 640 0 1 0 1
6144 4224 4 0 0 1
表3
可以理解，z10,N表示分段码长为1024的分段的预留段数，z9,N表示分段码长为512的预留段数，z8,N表示分段码长为256的预留段数，z7,N表示分段码长为128的预留段数。由上例可知，通过本申请实施例，可以为分段码长较大的分段种类先分配剩余段数。
可选的，上述根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的剩余段数确定上述每种分段的段数，包括：确定N对应的分段码长为2^c的分段的段数Mc,N，Mc,N＝mc,N+zc,N，其中，a≤c≤b。
可以理解，分段码长为2^c的分段段数等于分段码长为2^c的分段的预留段数加上分段码长为2^c的分段的剩余段数。
举例来说，若最小分段码长为128，最大分段码长为1024，根据最小分段码长和最大分段码长确定4种分段码长分别为1024、512、256和128。N取值为2048，N对应的4种分段的预留段数分别为1、1、1和1，N对应的4种分段的剩余段数分别为0、0、0和1，因此N对应的4种分段的分段段数分别为1、1、1和2。
S504、根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数。
可选的，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定上述S段分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。
可以理解，本申请实施例中，上S段分段的分段码率几近相等，分段的分段码率等于该分段的目标信息比特数比上该分段的分段码长。本申请实施例中根据码率R和各分段的分段码长确定各分段的目标信息比特数，为保证分段的目标信息比特数为正整数，对(2^c*R)向上取整，因此，上述S段分段的目标信息比特数总和大于等于待编码的信息比特数K0。
需要说明的是，相同的信道环境和相同的分段码率下，分段的分段码长越大错包率越低，性能越好。因此，上述S段分段中，分段码长越大的分段性能越好。
可选的，上述S段分段的目标信息比特数总和与待编码的信息比特数的差值为k0，
Figure SMS_85
为保证上述S段分段的目标信息比特数总和等于待编码的信息比特数，则上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：上述S段分段中的第i段的分段码长为2^e，确定上述第i段的目标信息比特数为ceil(2^e*R)-k0，上述S段分段中除上述第i段之外的分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。其中，1≤i≤S，i可以等于1，或者等于S，或者等于其他预先约定好的值，本申请实施例对此不作具体限定。
可选的，上述S段分段中的第i段的分段为上述S段分段中的第S段，则上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：若
Figure SMS_86
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_87
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，N对应的分段码长为2^a的Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的目标信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的目标信息比特数为
Figure SMS_88
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b。
可选的，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定上述每段分段的参考信息比特数；根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数。
需要说明的是，本申请实施例中先确定上述每段分段的参考信息比特数，然后在参考信息比特数的基础上，根据实际需求对每段分段的目标信息比特数进行调整。
可选的，上述S段分段中分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)。
可选的，上述根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：若
Figure SMS_89
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_90
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，上述Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的参考信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的参考信息比特数为
Figure SMS_91
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b；根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数。
可选的，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：依据分配原则确定上述每段分段的目标信息比特数，分配原则为在上述每段分段的参考信息比特数基础上，为上述S段分段中分段码长最大的f个分段共增加第一信息比特数，上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少第一信息比特数，并且使上述分段码长非最大的分段中分段码长越小的分段的分段码率越小，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，其中，f和h为正整数。
需要说明的是，由于相同的分段码率下，分段码长越大的分段性能越好。本申请实施例中在参考信息比特数的基础上，通过调整个各分段的目标信息比特数，以使上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码率增大，上述S段分段中分段码长非最大的分段的分段码率降低，从而适当提升上述分段码长最大的分段的***性能，降低上述分段码长非最大的分段的***性能，以实现***性能的整体提升。此外，由于上述分段码长非最大的分段为上述S段分段的包尾分段，且分段码长越小的分段越靠后。因此，可以通过调整上述分段码长非最大的分段的信息比特数，使上述分段码长非最大的分段中分段码长越小的分段的分段码率越小，一方面提升了***整体性能，另一方面可以进一步减少译码和上报的时延。
可选的，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定第一分段的目标信息比特数，第一分段的目标信息比特数等于第一分段的参考信息比特数加上第二信息比特数，第一分段是上述S段分段中分段码长最大的分段；确定第二分段的目标信息比特数，第二分段的目标信息比特数等于第二分段的参考信息比特数减去第三信息比特数，第二分段是上述S段分段中分段码长非最大的分段；上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少f倍第二信息比特数，并且使上述分段码长非最大的分段中分段码长越小的分段的分段码率越小，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，f为上述S段分段中分段码长最大的分段的段数，h为大于等于0正整数。
可选的，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^a，则确定分段码长为2^a的分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^a的分段的参考信息比特数；若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^r，则确定分段码长为2^r的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^r的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_92
分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_93
其中，a≤c＜r，
Figure SMS_94
是比例参数，
Figure SMS_95
为正整数。
可选的，
Figure SMS_96
需要说明的是，
Figure SMS_97
可以使上述分段码长非最大的分段的分段码率呈现递减趋势。
举例来说，若最小分段码长为128，最大分段码长为1024，根据最小分段码长和最大分段码长确定4种分段码长分别为1024、512、256和128。N取值为2048，K0取值为1024，码率为0.5。由本申请实施例所提方案推导可知，N对应的4种分段的分段段数分别为1、1、1和2。令
Figure SMS_98
和
Figure SMS_99
分别取值为2、4、6。则分段码长为1024的分段的信息比特数为526，分段码长为512的分段的信息比特数为250，分段码长为256的分段的信息比特数为124，分段码长为128的分段的信息比特数为26。上述4种分段的分段码率分别为0.5137、0.4883、0.4844、0.4844和0.4844，由此可知，上述4种分段的分段码长呈现递减趋势，且上述4种分段的分段码率也呈现递减趋势。
依据上例，如图6所示，是本申请实施例提供的一种译码和上报的时延示意图。若上报带宽等于8Mb/s，则最后一段的上报时延等于3.25us，由于最后一段的译码和上报时差可以忽略不计，因此译码和上报的时延约等于3.25us，满足15us的译码和上报的时延限制。
依据上例，K0取值为1024，码率为0.5。同等网络参数下，按照第一种分段方式进行分段，待编码信息序列被分为两部分，第二段的信息比特数为512，分段码长为1024。译码和上报的时延约等于64us，远超15us的译码和上报的时延限制。同等网络参数下，按照第一种分段方式进行分段，待编码信息序列被分为两部分，第二段的分段码长为1024，信息比特数为512。译码和上报的时延同样约等于64us，远超15us的译码和上报的时延限制。
通过上述分析，本申请实施例所提方案可以极大优化译码和上报的时延。
需要说明的是，本申请实施例中当最大分段码长的分段段数Mb,N较大时，会导致上述S段分段中分段码长最大的分段增加信息比特数过多，同时，上述S段分段中分段码长非最大的分段减少新息比特数过多。
可选的，为解决上述问题，若Mb,N＞T，T为正整数，上述根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数，包括：确定分段码长为2^b的Mb,N段分段中的前T段分段的目标信息比特数为分段码长为2^b的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_100
上述Mb,N段分段中的后Mb,N-T段分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^b的分段的参考信息比特数，分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_101
其中，a≤c＜b，
Figure SMS_102
为正整数，
Figure SMS_103
需要说明的是，为解决上述问题，本申请实施例中仅令分段码长为2^b的Mb,N段分段中的前T段分段增加信息比特，上述分段码长非最大的分段以T为参考量，适当减少信息比特数。本申请实施例中上述前T段分段的分段码率大于上述后Mb,N-T段分段的分段码率。
S505、根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码。
可选的，上述根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码，包括：根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
可选的，上述根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码，包括：若
Figure SMS_104
则根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码；若
Figure SMS_105
则在信息比特数为K0的待编码信息比特中补0，补0后的待编码信息比特的信息比特数为
Figure SMS_106
并根据上述每段分段的目标信息比特数将上述补0后的待编码信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
可以理解，由于本申请实施例在各分段的目标信息比特数的确定过程中用到了向上取整操作，致使N对应的S个分段的目标信息比特数之和大于待编码的信息比特数。本申请实施例中通过补零操作，以使补零后的待编码的信息比特数等于S个分段的目标信息比特数之和，以便于后续对各分段进行极化码编码。
可选的，上述在信息比特数为K0的待编码信息比特中补0，包括：在信息比特数为K0的待编码信息比特中的预设位置补0。
可选的，在信息比特数为K0的待编码信息比特的前端补0；或者，在信息比特数为K0的待编码信息比特的末端补0。
本申请实施例中，根据最小分段码长和最大分段码长确定b-a+1种分段码长的分段，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b；根据最小分段码长和b-a+1种分段的分段码长将编码后的码长N分为S个分段，上述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长，将待编码的信息比特分配到上述S个分段，并进行极化码编码。所提方案无需速率匹配，避免了速率匹配带来的开销，且分段后的数据包的包尾分段的分段码长将呈现递减趋势，能够在满足满足低时延要求下，有效提升低功耗通讯***的性能。此外，本申请中实施例中，在参考信息比特数的基础上，通过调整个各分段的目标信息比特数，以使上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码率增大，上述S段分段中分段码长非最大的分段的分段码率降低，从而提升整体的***性能。并且通过调整上述分段码长非最大的各分段的信息比特数，以使上述分段码长非最大的各分段中分段码长越小的分段的分段码率越小，一方面提升了***整体性能，另一方面可以进一步减少译码和上报的时延，第三方面，与现有通信***适配，减少对现有***的改动。
图7为本申请实施例提供的极化码分段编码和译码的原理示意图，发送端根据本申请实施例提供的极化码分段编码方法确定待编码信息比特对应的S段分段的分段码长以及S段分段的信息比特，并根据S段分段的分段码长以及S段分段的信息比特进行极化码分段编码。接收端根据本申请实施例提供的极化码分段编码方法确定待编码信息比特对应的S段分段的分段码长以及S段分段的信息比特，当接收端接收到数据后，根据上述S段分段的分段码长以及S段分段的信息比特进行极化码分段译码。译码后通过校验判断接收的数据是否正确，如果正确就给发送端回复ACK信息，告诉发送端此次接收正确。如果CRC校验不通过，则接收端认为此次接收到数据错误，接收端给发送端反馈或回复NACK信息，告诉发送端此次接收错误，让发送端重传，接收端接收到重传的信息后，然后继续进行极化码分段译码，并校验是否正确。发送端可以是图1蓝牙通信***中所示的终端设备101，也可以是蓝牙耳机102。接收端可以是图1蓝牙通信***中所示的终端设备101，也可以是蓝牙耳机102。
参考图8，图8示出了本申请实施例提供的终端设备700。如图7所示，终端设备700可包括：一个或多个终端设备处理器701、存储器702、通信接口703、接收器705、发射器706、耦合器707、天线708、终端设备接口709以及蓝牙模块710。这些部件可通过总线704或者其他方式连接，图7以通过总线连接为例。其中：
通信接口703可用于终端设备700与其他通信设备，例如网络设备，进行通信。具体的，网络设备可以是图7所示的网络设备700。具体的，通信接口703可以是5G通信接口，也可以是未来新空口的通信接口。不限于无线通信接口，终端设备700还可以配置有有线的通信接口703，例如局域接入网(local access network，LAN)接口。发射器706可用于对终端设备处理器701输出的信号进行发射处理。接收器705可用于对天线708接收的移动通信信号进行接收处理。
在本申请的一些实施例中，发射器706和接收器705可看作一个无线调制解调器。在终端设备700中，发射器706和接收器705的数量均可以是一个或者多个。天线708可用于将传输线中的电磁能转换成自由空间中的电磁波，或者将自由空间中的电磁波转换成传输线中的电磁能。耦合器707用于将天线708接收到的移动通信信号分成多路，分配给多个的接收器705。
除了图8所示的发射器706和接收器705，终端设备700还可包括其他通信部件，例如GPS模块、无线高保真(wireless fidelity，Wi-Fi)模块等。不限于无线通信，终端设备700还可以配置有线网络接口(如LAN接口)来支持有线通信。
终端设备700还可包括输入输出模块。输入输出模块可用于实现终端设备700和终端设备/外部环境之间的交互，可主要包括音频输入输出模块、按键输入模块以及显示器等。具体的，输入输出模块还可包括：摄像头、触摸屏以及传感器等等。其中，输入输出模块均通过终端设备接口709与终端设备处理器701进行通信。
存储器702与终端设备处理器701耦合，用于存储各种软件程序和/或多组指令。具体的，存储器702可包括高速随机存取的存储器，并且也可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器702可以存储操作***(下述简称***)，例如ANDROID，IOS，WINDOWS，或者LINUX等嵌入式操作***。存储器702还可以存储网络通信程序，该网络通信程序可用于与一个或多个附加设备，一个或多个终端设备，一个或多个网络设备进行通信。
在本申请的一些实施例中，存储器702可用于存储本申请的一个或多个实施例提供的极化码分段编码的方法在终端设备700侧的实现程序。关于本申请的一个或多个实施例提供的极化码分段编码的方法的实现，请参考上述实施例。
终端设备处理器701可用于读取和执行计算机可读指令。具体的，终端设备处理器701可用于调用存储于存储器702中的程序，例如本申请的一个或多个实施例提供的极化码分段编码的方法在终端设备700侧的实现程序，并执行该程序包含的指令。
可以理解的，终端设备700可以是图1示出的通信***100中的终端设备101，可实施为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备，以及各种形式的用户设备、移动台(英文：Mobile Station，简称：MS)及终端(terminal)等。
需要说明的，图8所示的终端设备700仅仅是本申请实施例的一种实现方式，实际应用中，终端设备700还可以包括更多或更少的部件，这里不作限制。
如图9示出的本申请提供的极化码分段编码装置的结构示意图，极化码分段编码装置80同样可以为图1中的终端设备101或蓝牙耳机102。极化码分段编码装置80可以包括：码长确定单元801、预留单元802、段数确定单元803、信息量确定单元804和编码单元805，其中，
码长确定单元801，用于根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，N为正整数。
预留单元802，用于根据N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和N对应的预留码长，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b。
段数确定单元803，用于根据N、预留码长、上述每种分段的分段码长和上述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的段数，上述每种分段的段数之和等于S，N对应S段分段，上述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于上述S段分段中的第i+1段的分段码长。
信息量确定单元804，用于根据码率和上述S段分段中的每段分段的分段码长确定上述每段分段的目标信息比特数。
编码单元805，用于根据上述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码。
可选的，码长确定单元801具体用于：根据待编码的信息比特数K0和码率R确定理论码长L，理论码长取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向上取整；根据理论码长和最小分段码长2^a确定N，N取值为ceil(L/2^a)*2^a。
可选的，预留单元802具体用于：根据最小分段码长和最大分段码长，确定上述b-a+1种分段码长的分段，最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，上述b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中a、b和c为正整数，a＜b且a≤c≤b；按照上述b-a+1种分段的分段码长从小到大，根据N和上述b-a+1种分段中的每种分段的分段码长依次确定上述b-a+1种分段中的第i种分段的预留段数，上述第i种分段的预留段数大于或者等于上述b-a+1种分段中的第i+1种分段的预留段数；根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的分段码长确定上述N对应的预留码长。
可选的，预留单元802具体用于：若N＜p*2^a，则确定所述N对应的分段码长为2^a的分段的预留段数为
Figure SMS_107
所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，a＜j≤b，p≥2；若
Figure SMS_108
则确定N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，N对应的分段码长为2^c+1的分段的预留段数为
Figure SMS_109
N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数均为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；若
Figure SMS_110
则确定上述每种分段的预留段数均为p；根据上述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure SMS_111
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
可选的，预留单元802具体用于：若N＜2^a，则确定上述每种分段的预留段数均为0；若
Figure SMS_112
则确定分段码长为2^j的分段的预留段数均为0，分段码长为2^v的分段的预留段数均为1，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c＜j≤b；若
Figure SMS_113
则确定上述每种分段的预留段数均为1；根据上述每种分段的预留段数确定上述预留码长Nres，
Figure SMS_114
mc,N表示N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
可选的，段数确定单元803包括：剩余段数确定单元803和分段段数确定单元803。
剩余段数确定单元803，用于根据N、预留码长和上述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，上述每种分段的剩余段数为N减去预留码长的剩余码长对应的上述每种分段的剩余段数；
分段段数确定单元803，用于根据上述每种分段的预留段数和上述每种分段的剩余段数确定上述每种分段的段数。
可选的，剩余段数确定单元803具体用于：若N＜2^a，确定N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为0，其中，a＜c≤b，N对应的分段码长为2^a的分段的剩余段数za,N为1；若N≥2^a，按照分段码长从大到小依次确定上述每种分段的剩余段数，N对应的分段码长为2^b的分段的剩余段数zb,N为
Figure SMS_115
N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为
Figure SMS_116
其中，a≤c＜b，floor(x)表示对x向下取整。
可选的，分段段数确定单元803具体用于：确定N对应的分段码长为2^c的分段的段数Mc,N，Mc,N＝mc,N+zc,N，其中，a≤c≤b。
可选的，信息量确定单元804具体用于：确定上述S段分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。
可选的，信息量确定单元804具体用于：若
Figure SMS_117
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_118
则确定分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)，N对应的分段码长为2^a的Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的目标信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的目标信息比特数为
Figure SMS_119
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b。
可选的，信息量确定单元804包括：参考信息量确定单元804和目标信息量确定单元804。
参考信息量确定单元804，用于确定上述每段分段的参考信息比特数。
目标信息量确定单元804，用于根据上述每段分段的参考信息比特数和上述每种分段的段数确定上述每段分段的目标信息比特数。
可选的，参考信息量确定单元804具体用于：若
Figure SMS_120
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，其中，a≤c≤b；若
Figure SMS_121
则确定N对应的分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)，上述Ma,N段分段中的前Ma,N-1段分段的参考信息比特数为ceil(2^a*R)，上述Ma,N段分段中的第Ma,N段分段的参考信息比特数为
Figure SMS_122
上述第Ma,N段分段为上述S段分段中的第S段分段，其中，a＜c≤b。
可选的，上述S段分段中分段码长为2^c的分段的参考信息比特数为ceil(2^c*R)。
可选的，目标信息量确定单元804具体用于：依据分配原则确定上述每段分段的目标信息比特数，分配原则为在上述每段分段的参考信息比特数基础上，为上述S段分段中分段码长最大的f个分段共增加第一信息比特数，上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少第一信息比特数，上述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于上述h个分段中第j个分段的分段码率，上述第j+1个分段的分段码长小于等于上述第j个分段的分段码长，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，其中，f和h为正整数，分段的分段码率等于该分段的目标信息比特数比上该分段的分段码长。
可选的，目标信息量确定单元804具体用于：确定第一分段的目标信息比特数，第一分段的目标信息比特数等于第一分段的参考信息比特数加上第二信息比特数，第一分段是上述S段分段中分段码长最大的分段；确定第二分段的目标信息比特数，第二分段的目标信息比特数等于第二分段的参考信息比特数减去第三信息比特数，第二分段是上述S段分段中分段码长非最大的分段；上述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少f倍第二信息比特数，上述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于上述h个分段中第j个分段的分段码率，上述第j+1个分段的分段码长小于等于上述第j个分段的分段码长，上述S段分段的目标信息比特数之和为K0，f为上述S段分段中分段码长最大的分段的段数，h为大于等于0正整数。
可选的，目标信息量确定单元804具体用于：若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^a，则确定分段码长为2^a的分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^a的分段的参考信息比特数；若上述S段分段中分段码长最大的分段的分段码长为2^r，则确定分段码长为2^r的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^r的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_123
分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_124
其中，a≤c＜r，
Figure SMS_125
是比例参数，
Figure SMS_126
为正整数。
可选的，
Figure SMS_127
可选的，若Mb,N＞T，T为正整数，则目标信息量确定单元804具体用于：确定分段码长为2^b的Mb,N段分段中的前T段分段的目标信息比特数为分段码长为2^b的分段的参考信息比特数加上
Figure SMS_128
上述Mb,N段分段中的后Mb,N-T段分段的目标信息比特数等于上述分段码长为2^b的分段的参考信息比特数，分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为上述分段码长为2^c的分段的参考信息比特数减去
Figure SMS_129
其中，a≤c＜b，
Figure SMS_130
为正整数，
Figure SMS_131
可选的，编码单元805具体用于：根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
可选的，编码单元805具体用于：若
Figure SMS_132
则根据上述每段分段的目标信息比特数将待编码的信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码；若
Figure SMS_133
则在信息比特数为K0的待编码信息比特中补0，补0后的待编码信息比特的信息比特数为
Figure SMS_134
并根据上述每段分段的目标信息比特数将上述补0后的待编码信息比特依次分配给上述S段分段，并对上述每段分段的信息比特进行极化码编码。
本申请实施例还提供的一种芯片***900，包括一个或多个处理器901、接口电路902，处理器901和接口电路902相连。
处理器901可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器901中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器901可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
接口电路902可以完成数据、指令或者信息的发送或者接收，处理器901可以利用接口电路902接收的数据、指令或者其它信息，进行加工，可以将加工完成信息通过接口电路902发送出去。
可选的，芯片***还包括存储器903，存储器903可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供操作指令和数据。存储器903的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
可选的，存储器903存储了可执行软件模块或者数据结构，处理器903可以通过调用存储器存储的操作指令(该操作指令可存储在操作***中)，执行相应的操作。
可选的，芯片***可以使用在本申请实施例涉及的用户设备或网络设备中。可选的，接口电路902用于执行图5所示的实施例中用户设备、第一网络设备或第二网络设备等的接收和发送的步骤。处理器901用于执行图5所示的实施例中的用户设备、第一网络设备或第二网络设备等处理的步骤。存储器903用于存储图5所示的实施例中的用户设备、第一网络设备或第二网络设备等的数据和指令。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述方法实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现，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或者在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质，还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何可用介质。
作为一种可选的设计，计算机可读存储介质可以包括RAM，ROM，EEPROM，CD-ROM或其它光盘存储器，磁盘存储器或其它磁存储设备，或可用于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码，并且可由计算机访问。而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆，光纤电缆，双绞线，数字用户线(DSL)或无线技术(如红外，无线电和微波)从网站，服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆，光纤电缆，双绞线，DSL或诸如红外，无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘(CD)，激光盘，光盘，数字通用光盘(DVD)，软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品。上述方法实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现，可以全部或者部分得通过计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照上述方法实施例中描述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (24)

1.一种编码方法，其特征在于，包括：
根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，所述N为正整数；
根据所述N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和所述N对应的预留码长，所述最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中所述a、所述b和所述c为正整数，a＜b且a≤c≤b；
根据所述N、所述预留码长、所述每种分段的分段码长和所述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的段数，所述每种分段的段数之和等于S，所述N对应S段分段，所述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于所述S段分段中的第i+1段的分段码长；
根据所述码率和所述S段分段中的每段分段的分段码长确定所述每段分段的目标信息比特数；
根据所述每段分段的目标信息比特数，对所述待编码的信息比特进行极化码编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，包括：
根据所述待编码的信息比特数K0和所述码率R确定理论码长L，所述理论码长取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向上取整；
根据所述理论码长和所述最小分段码长2^a确定所述N，所述N取值为ceil(L/2^a)*2^a。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和所述N对应的预留码长，所述最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中所述a、所述b和所述c为正整数，a＜b且a≤c≤b，包括：
根据所述最小分段码长和所述最大分段码长，确定所述b-a+1种分段码长的分段，所述最小分段码长取值为2^a，所述最大分段码长取值为2^b，所述b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中所述a、所述b和所述c为正整数，a＜b且a≤c≤b；
按照所述b-a+1种分段的分段码长从小到大，根据所述N和所述b-a+1种分段中的每种分段的分段码长依次确定所述b-a+1种分段中的第i种分段的预留段数，所述第i种分段的预留段数大于或者等于所述b-a+1种分段中的第i+1种分段的预留段数；
根据所述每种分段的预留段数和所述每种分段的分段码长确定所述N对应的预留码长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和所述N对应的预留码长，包括：
若N＜p*2^a，则确定所述N对应的分段码长为2^a的分段的预留段数为
Figure FDA0003850154560000011
所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，a＜j≤b，p≥2；
若
Figure FDA0003850154560000012
则确定所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，所述N对应的分段码长为2^c+1的分段的预留段数为
Figure FDA0003850154560000013
所述N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；
若
Figure FDA0003850154560000021
则确定所述每种分段的预留段数均为p；
根据所述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure FDA0003850154560000022
mc,N表示所述N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和所述N对应的预留码长，包括：
若N＜2^a，则确定所述每种分段的预留段数均为0；
若
Figure FDA0003850154560000023
则确定所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，所述N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为1，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c＜j≤b；
若
Figure FDA0003850154560000024
则确定所述每种分段的预留段数均为1；
根据所述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure FDA0003850154560000025
mc,N表示所述N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述N、所述预留码长、所述每种分段的分段码长和所述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的段数，包括：
根据所述N、所述预留码长和所述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的剩余段数，所述每种分段的剩余段数为所述N减去所述预留码长的剩余码长对应的所述每种分段的剩余段数；
根据所述每种分段的预留段数和所述每种分段的剩余段数确定所述每种分段的段数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述N、所述预留码长和所述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的剩余段数，包括：
若N＜2^a，确定所述N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为0，其中，a＜c≤b，所述N对应的分段码长为2^a的分段的剩余段数za,N为1；
若N≥2^a，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的剩余段数，所述N对应的分段码长为2^b的分段的剩余段数zb,N为
Figure FDA0003850154560000026
所述N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为
Figure FDA0003850154560000027
其中，a≤c＜b，floor(x)表示对所述x向下取整。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述每种分段的预留段数和所述每种分段的剩余段数确定所述每种分段的段数，包括：
确定所述N对应的分段码长为2^c的分段的段数Mc,N，Mc,N＝mc,N+zc,N，其中，a≤c≤b，c是正整数。
9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述所述码率和所述S段分段中的每段分段的分段码长确定所述每段分段的目标信息比特数，包括：
确定所述S段分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。
10.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述码率和所述S段分段中的每段分段的分段码长确定所述每段分段的目标信息比特数，包括：
确定所述每段分段的参考信息比特数；
根据所述每段分段的参考信息比特数和所述每种分段的段数确定所述每段分段的目标信息比特数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述每段分段的参考信息比特数和所述每种分段的段数确定所述每段分段的目标信息比特数，包括：
依据分配原则确定所述每段分段的目标信息比特数，所述分配原则为在所述每段分段的参考信息比特数基础上，为所述S段分段中分段码长最大的f个分段共增加第一信息比特数，所述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少所述第一信息比特数，所述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于所述h个分段中第j个分段的分段码率，所述第j+1个分段的分段码长小于等于所述第j个分段的分段码长，所述S段分段的目标信息比特数之和为K0，其中，所述f和所述h为正整数。
12.一种通信设备，其特征在于，包括：
码长确定单元，用于根据待编码的信息比特数和码率确定编码后的码长N，所述N为正整数；
预留单元，用于根据所述N、最小分段码长和最大分段码长，确定b-a+1种分段码长的分段中的每种分段的预留段数和所述N对应的预留码长，所述最小分段码长取值为2^a，最大分段码长取值为2^b，b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中所述a、所述b和所述c为正整数，a＜b且a≤c≤b；
段数确定单元，用于根据所述N、所述预留码长、所述每种分段的分段码长和所述每种分段的预留段数，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的段数，所述每种分段的段数之和等于S，所述N对应S段分段，所述S段分段中的第i段的分段码长大于或者等于所述S段分段中的第i+1段的分段码长；
信息量确定单元，用于根据所述码率和所述S段分段中的每段分段的分段码长确定所述每段分段的目标信息比特数；
编码单元，用于根据所述每段分段的目标信息比特数，对待编码的信息比特进行极化码编码。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述码长确定单元具体用于：
根据所述待编码的信息比特数K0和所述码率R确定理论码长L，所述理论码长取值为ceil(K0/R)，ceil(x)表示对x向上取整；
根据所述理论码长和所述最小分段码长2^a确定所述N，所述N取值为ceil(L/2^a)*2^a。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述预留单元具体用于：
根据所述最小分段码长和所述最大分段码长，确定所述b-a+1种分段码长的分段，所述最小分段码长取值为2^a，所述最大分段码长取值为2^b，所述b-a+1种分段的分段码长为2^c，其中所述a、所述b和所述c为正整数，a＜b且a≤c≤b；
按照所述b-a+1种分段的分段码长从小到大，根据所述N和所述b-a+1种分段中的每种分段的分段码长依次确定所述b-a+1种分段中的第i种分段的预留段数，所述第i种分段的预留段数大于或者等于所述b-a+1种分段中的第i+1种分段的预留段数；
根据所述每种分段的预留段数和所述每种分段的分段码长确定所述N对应的预留码长。
15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述预留单元具体用于：
若N＜p*2^a，则确定所述N对应的分段码长为2^a的分段的预留段数为
Figure FDA0003850154560000041
所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，a＜j≤b，p≥2；
若
Figure FDA0003850154560000042
则确定所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，所述N对应的分段码长为2^c+1的分段的预留段数为
Figure FDA0003850154560000043
所述N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为p，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c+1＜j≤b；
若
Figure FDA0003850154560000044
则确定所述每种分段的预留段数均为p；
根据所述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure FDA0003850154560000045
mc,N表示所述N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
16.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述预留单元具体用于：
若N＜2^a，则确定所述每种分段的预留段数均为0；
若
Figure FDA0003850154560000046
则确定所述N对应的分段码长为2^j的分段的预留段数为0，所述N对应的分段码长为2^v的分段的预留段数为1，其中，a≤c≤b-1，a≤v≤c，c＜j≤b；
若
Figure FDA0003850154560000047
则确定所述每种分段的预留段数均为1；
根据所述每种分段的预留段数确定所述预留码长Nres，
Figure FDA0003850154560000048
mc,N表示所述N对应的分段码长为2^c的分段的预留段数。
17.根据权利要求12至16任一项所述的设备，其特征在于，所述段数确定单元包括：
剩余段数确定单元，用于根据所述N、所述预留码长和所述每种分段的分段码长，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的剩余段数，所述每种分段的剩余段数为所述N减去所述预留码长的剩余码长对应的所述每种分段的剩余段数；
分段段数确定单元，用于根据所述每种分段的预留段数和所述每种分段的剩余段数确定所述每种分段的段数。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述剩余段数确定单元具体用于：
若N＜2^a，确定所述N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为0，其中，a＜c≤b，所述N对应的分段码长为2^a的分段的剩余段数za,N为1；
若N≥2^a，按照分段码长从大到小依次确定所述每种分段的剩余段数，所述N对应的分段码长为2^b的分段的剩余段数zb,N为
Figure FDA0003850154560000049
所述N对应的分段码长为2^c的分段的剩余段数zc,N为
Figure FDA0003850154560000051
其中，a≤c＜b，floor(x)表示对所述x向下取整。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述分段段数确定单元具体用于：
确定所述N对应的分段码长为2^c的分段的段数Mc,N，Mc,N＝mc,N+zc,N，其中，a≤c≤b。
20.根据权利要求12至19任一项所述的方法，其特征在于，所述信息量确定单元具体用于：
确定所述S段分段中分段码长为2^c的分段的目标信息比特数为ceil(2^c*R)。
21.根据权利要求12至19任一项所述的方法，其特征在于，所述信息量确定单元包括：
参考量确定单元，用于确定所述每段分段的参考信息比特数。
目标量确定单元，用于根据所述每段分段的参考信息比特数和所述每种分段的段数确定所述每段分段的目标信息比特数。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述目标量确定单元具体用于：
依据分配原则确定所述每段分段的目标信息比特数，所述分配原则为在所述每段分段的参考信息比特数基础上，为所述S段分段中分段码长最大的f个分段共增加第一信息比特数，所述S段分段中分段码长非最大的h个分段共减少所述第一信息比特数，所述h个分段中第j+1个分段的分段码率小于等于所述h个分段中第j个分段的分段码率，所述第j+1个分段的分段码长小于等于所述第j个分段的分段码长，，所述S段分段的目标信息比特数之和为K0，其中，所述f和所述h为正整数。
23.一种通信设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器电偶合，
所述存储器用于存储程序指令，
所述处理器被配置用于调用所述存储器存储的全部或部分程序指令，执行如权利要求1-11任一项所述的极化码分段编码的方法。
24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-11任一项所述的极化码分段编码的方法。
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