[发明专利]具有打孔、缩短和扩展的极化码编码

说明书

根据本发明，计算(201)用于极化编码的输入向量，其中所述输入向量包括信息比特集合和冻结比特集合，并且通过执行输入向量的极化编码来生成(202)中间码字。此外，从所述中间码字中移除(203)打孔和缩短比特，以获得缩减的中间码字，并且通过对所述缩减的中间码字应用置换操作来生成(204)输出码字。从所述中间码字比特和所述信息比特中选择(205)扩展比特序列，并且通过对所述输出码字和所述扩展比特序列应用比特映射来生成(206)调制符号。所述发明能够在混合ARQ(Hybrid ARQ)系统中应用。

技术领域

本发明涉及一种设备和一种方法，其中所述设备和所述方法被设置为执行编码。此外，本发明涉及一种计算机程序产品和一种计算机可读记录介质，其中所述计算机程序产品和所述计算机可读记录介质被设置为执行编码。

背景技术

现代通信系统必须应对不同的信道条件和不同的吞吐量限制。极化码是具有显式构造的纠错码，其能够实现广泛类别的通信信道的对称容量。它们有三个属性，对各种通信和数据传输系统都很有用。首先，由于其大的停止距离，它们具有低的误码平层，其次，极化编码具有低复杂度并且可以以简单和有效的方式实现，第三，它们对于连续消除解码是最优的，这代表有效的解码方法。

但是，极化码在长度方面不灵活。通常，极化码提供长度为2的整数次幂的码字。

现有的调整极化码长度的技术可以分为三大类。第一类是具有内部或外部极化码的级联码。它们的校正能力可以比原始极化码更好，但是，它们在解码方面效率低。由于需要在合成码中进行解码，故解码复杂度过高。其次，可以使用非Arikan 1×1内核来获得长度为1^m的极化码。类似于级联码，由于需要对由1×1内核的最末行生成的码进行解码，所以具有1×1内核的码的校正能力可以比原始极化码更好，并且它们的解码复杂度太高。第三类包括打孔极化码和带有2×2内核(原始极化码)的缩短极化码。打孔极化码和缩短极化码的校正能力略低于原始极化码，并且分别取决于所选择的打孔模式或缩短模式以及冻结比特集合。在连续消除解码的情况下，解码复杂度几乎与原始极化码相同。

因此，仍然需要有效的编码技术，该技术在基于极化编码时产生可变长度的码字并且同时带来有效且准确的解码。

发明内容

本发明提供了一种方法和设备，其被设置为通过使用极化码来执行编码并且至少克服上述缺陷。

具体地，如权利要求中所限定的以及如本文结合附图所描述的本发明执行基于极化编码的编码。以这种方式，本发明受益于极化编码的优点。上面列出了一些优点。另外，本发明的特征确保可以以有效的方式生成具有可变长度的码字，使得可以考虑不同的传输条件。此外，本发明涉及高效的编码过程。本发明提供了一种低复杂度的编码，因此优化了编码信息的传输。此外，用于编码的纠错码使得为原始极化码开发的解码技术适用于其解码，并且在解码期间出现错误的可能性显著最小化。用于编码的纠错码是针对预先选择的调制而优化的经打孔缩短的极化码。例如，本发明适用于比特交织编码调制。此外，本发明提供了一种编码技术，其为解码器侧出现错误做好准备。根据本发明，生成用于扩展输出码字的附加扩展比特。如果需要，扩展比特可以用于混合自动重传请求(hybrid automaticrepeat request，HARQ)方案。以这种方式，实现了成功解码过程的有效保护，而扩展比特的存在对解码复杂度几乎没有影响。

本发明的上述目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。在各个从属权利要求中进一步限定了本发明的有利实施方式。