[发明专利]Polar码的速率匹配方法及装置

说明书

本申请提供一种Polar码的速率匹配方法及装置。该方法包括：通信设备获取待编码信息或者待译码信息，通信设备确定码率R，通信设备根据码率和码率阈值、信息比特数目和信息比特阈值确定使用的速率匹配方式，或者，通信设备根据码率和码率阈值、目标码长和目标码长阈值确定使用的速率匹配方式，或者，通信设备根据码率和两个码率阈值确定使用的速率匹配方式，速率匹配方式为打孔方式或缩短方式；通信设备根据所确定的速率匹配方式对待编码信息进行Polar码的速率匹配，或者对待译码信息进行Polar码的解速率匹配。从而，可灵活地选择打孔/缩短方式，使得不同编码参数下都有较好的性能，克服打孔/缩短过程中导致的性能损失。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种Polar码的速率匹配方法及装置。

背景技术

通信系统通常采用信道编码提高数据传输的可靠性，保证通信的质量，第五代移动通信技术(5th-generation，5G)需要未来信道编码能够以较低的复杂度支持更大范围的码长和码率。Polar(极化)码是第一种能够被严格证明“达到”信道容量的信道编码方法。Polar码是一种线性块码，其生成矩阵为G_N，其编码过程为是一个二进制的行矢量，长度为N(即码长)；且这里B_N是一个N×N的转置矩阵，例如比特逆序转置矩阵；定义为log₂N个矩阵F₂的克罗内克(Kronecker)乘积，x₁^N是编码后的比特(也叫码字)，与生成矩阵G_N相乘后就得到编码后的比特，相乘的过程就是编码的过程。

从Polar码的编码过程可以看出，Polar码的码长为2的整数次幂，而实际通信中要求码长可以根据资源大小实现灵活配置。因此，需要通过速率匹配技术实现码长的灵活可变。

相关技术中有一种基于重新构造的Polar码速率匹配方法，在编码时需要根据不同的打孔模式、码长、码率以及信道质量，通过较为复杂的构造算法计算每个极化信道的可靠度再确定信息比特或固定比特的位置，对Polar母码从前往后或者从后往前顺序进行打孔，该方法中Polar码的性能较好。在实际应用当中，信息比特的位置需要用一个序列来指示，可通过实时计算或者存表的方式来统一编译码时信息比特的位置，实时计算大大增加了收发端的复杂度，而存表的方式需要考虑不同信息比特数目、不同码长以及信道条件，会导致构造序列存储复杂度非常大。相关技术中还有一种基于固定构造序列采用打孔或者缩短(Shorten)的方式实现速率匹配，采用打孔的方式时，可通过单一的构造序列和固定的打孔方式实现速率匹配，可以降低复杂度，但是只适用于低码率范围内。采用缩短的方式时，通过调整固定比特的位置使得缩短的比特只与已知的固定比特有关，该方式可以利用固定的构造序列和固定的打孔规则，可以在不同码率下得到较为稳定的性能，但是该方案只适用于一定范围内的码率(中码率或高码率)，在某些编码参数下性能会有较大的损失。

发明内容

本申请提供一种Polar码的速率匹配方法及装置，以提高Polar码的整体性能。

第一方面，本申请提供一种Polar码的速率匹配方法，包括：