用于确定Polar码编解码的方法、装置和可存储介质

摘要

本发明实施例公开了一种通信系统中Polar码编解码的方法，获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值；根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性；根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值；将所述最大的K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合；基于所述非固定比特位置集合进行Polar码编码或者解码。

权利要求

1.一种通信系统中Polar码编解码的方法，其特征在于，

获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值；

根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中所述目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性；

根据非固定比特序列长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值；将所述最大的K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合；

基于所述非固定比特位置集合进行Polar码编码或者解码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于编码侧，所述基于所述非固定比特位置集合进行Polar码编码包括：根据待编码的非固定比特序列和所述非固定比特位置集合进行Polar码编码得到编码后的比特。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于解码侧，所述所述基于所述非固定比特位置集合进行Polar码解码包括：根据待解码的比特序列和所述非固定比特位置集合进行Polar码解码得到解码后的非固定比特序列。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述基础量化序列获取目标量化序列包括：如果所述目标量化序列长度N大于所述基础量化序列的长度，根据扩展规则扩展所述基础量化序列，得到所述目标量化序列。

5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述基础量化序列获取目标量化序列包括：如果所述目标量化序列长度小于或者等于所述基础量化序列，在所述基础量化序列中按照从前往后或者从后往前的顺序依次选取得到所述目标量化序列。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据扩展规则扩展所述基础量化序列，得到所述目标量化序列包括：根据参数Pi＝[Pi1 Pi2 …Pij…PiS],Bi＝[Bi1 Bi2 …Bij…BiS]进行扩展得到得到所述目标量化序列,其中Pi和Bi中的元素组Pij和Bij，用于表示该次扩展中的基础量化序列中的可靠度量化值为Pij的子信道后插入了Bij个极化子信道对应的量化值，其中i为从1开始的自然数，i＝当前扩展的次数，j为从1到S的自然数,S为第i次时扩展中需要插入极化子信道的位置的数量。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据扩展规则扩展所述基础量化序列，得到所述目标量化序列包括：根据扩展参数Di＝[Di1Di2 … Dik…DiR]进行扩展，其中Di中的元素Dik用于指示相对于基础量化序列中的第k个极化子信道上的量化值的变化，i为从1开始的自然数，i＝当前扩展的次数，k为极化子信道的序号，R＝第i次扩展时的所述基础量化序列的的长度。

8.一种通信系统中Polar码编解码的方法，其特征在于，所述方法具有权利要求1至7任意一项所述方法的全部特征，并且，所述根据所述非固定比特长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值包括：根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中，根据阈值确定所述最大的K个量化值；

其中，在需要打孔时，所述最大的K个量化值是除打孔位置以外的最大的K个量化值。

9.一种通信系统中Polar码编解码的装置，其特征在于，包括Polar码结构确定模块(201，502)，和，Polar码编解码模块(202，503)，其中，所述Polar码结构确定模块(201，502)用于获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值；根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性；根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值；其中，将所述最大的K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合；

所述Polar码编解码模块(202，503)，用于基于所述Polar码结构确定模块(201，502)确定的所述非固定比特位置集合进行Polar码编码或者解码。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述Polar码编码模块(202)具体用于：根据待编码的非固定比特序列和非固定比特位置集合进行Polar码编码得到编码后的比特。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述Polar码译码模块(503)具体用于：根据待解码的比特序列和非固定比特位置集合进行Polar码解码，得到解码后的非固定比特序列。

12.根据权利要求9-10任一所述的装置，其特征在于，所述Polar码结构确定模块(201，

502)中的根据所述基础量化序列获取目标量化序列的子模块用于：

所述目标量化序列长度N大于所述基础量化序列的长度，根据扩展规则扩展所述基础量化序列，得到所述目标量化序列。

13.根据权利要求9-10任一所述的装置，其特征在于，所述Polar码结构确定模块(201，

502)中的所述根据所述基础量化序列获取目标量化序列的子模块用于：

所述目标量化序列长度小于或者等于所述基础量化序列，在所述基础量化序列中按照从前往后或者从后往前的顺序依次选取得到所述目标量化序列。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述Polar码结构确定模块(201，502)中的根据所述基础量化序列获取目标量化序列的子模块用于：根据参数Pi＝[Pi1 Pi2 …Pij…PiS],Bi＝[Bi1 Bi2 …Bij…BiS]进行扩展得到得到所述目标量化序列,其中Pi和Bi中的元素组Pij和Bij，用于表示该次扩展中的基础量化序列中的可靠度量化值为Pij的子信道后插入了Bij个极化子信道对应的量化值，其中i为从1开始的自然数，i＝当前扩展的次数，j为从1到S的自然数,S为第i次时扩展中需要插入极化子信道的位置的数量。

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述Polar码结构确定模块201，502)中的根据所述基础量化序列获取目标量化序列的子模块用于：根据扩展参数Di＝[Di1Di2 … Dik…DiR]进行扩展，其中Di中的元素Dik用于指示相对于基础量化序列中的第k个极化子信道上的量化值的变化，i为从1开始的自然数，i＝当前扩展的次数，k为极化子信道的序号，R＝第i次扩展时的所述基础量化序列的的长度。

16.一种通信系统中Polar码编解码的装置，其特征在于，所述装置具有权利要求9至15任意一项所述装置的全部特征，并且，所述Polar码结构确定模块（201，502)中的所述确定最大的K个量化值的子模块包括：根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中，根据阈值确定所述最大的K个量化值；

其中，在需要打孔时，所述最大的K个量化值是除打孔位置以外的最大的K个量化值。

17.一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计算机程序，所述计算机程序被硬件执行时，能够实现权利要求1至8任意一项所述的方法。

说明书

用于确定Polar码编解码的方法、装置和可存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及通信系统中信道编解码领域，并且更具体地，涉及一种用于极化编码或者解码的方法、装置和设备。

背景技术

[0002] 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。极化(Polar) 码是理论上证明可以取得香农容量，且具有简单的编码和解码方法的编码方式。Polar  码是一种线性块码。其生成矩阵为GN，其编码过程为 其中，
是一个二进制的行矢量， 码长N＝2n，其中，n为正整数。
是F2的克罗内克乘积，定义为

[0003] Polar码的编码过程中， 中的一部分比特用来携带信息，称为信息比特，这些信息比特的序号的集合记作A。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，其序号的集合用A的补集Ac表示。不失一般性，这些固定比特通常被设为0。实际上，只需要收发端预先约定，固定比特序列可以被任意设置。从而，Polar码的编码比特序列可通过如下方法得到： 这里 为 中的信息比特集合， 为长度K的行矢量，即表示集合中元素的数目，即K表示集合A中元素的数目， 是矩阵GN中由集
合A中的索引对应的那些行得到的子矩阵。 是一个K×N 的矩阵。

[0004] Polar码编码的关键取决于码长N和信息比特集合A的确定。已有的Polar码编码方案中，信息比特集合A的确定都不能通过简单的计算得到，也有可能包含校验比特或者其他有助于解码的比特。现有技术中大多采用离线计算存储的方式来确定，即，编码器和解码器预先存储多个母码序列与码长、码率的对应关系表。在进行Polar码编码时，根据所需的码率、码长从中选择对应的母码序列。

[0005] 现有技术中，为了支持系统要求的所有码长和码率的组合，需要存储大量的母码序列。因此，系统的存储开销极大。

发明内容

[0006] 本申请提供一种用于极化编码的方法、装置和设备，能够降低系统的存储开销。

[0007] 第一方面，一种通信系统中Polar码编解码的方法，获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值；根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性；根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值；将所述最大的K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合；基于所述非固定比特位置集合进行Polar码编码或者解码第二方面，本申请提供了一种用于极化编码的装置，用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，该装置包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的单元。

[0008] 第二方面，一种通信系统中Polar码编解码的装置，其特征在于，包括Polar码结构确定模块(201，502)，和，Polar码编解码模块(202，503)中的至少一个，其中，[0009] 所述Polar码结构确定模块(201，502)用于获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值；根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性；根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值；其中，将所述最大的K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合；所述Polar码编码模块(202)，用于基于所述Polar码结构确定模块(201， 502)确定的所述非固定比特位置集合进行Polar码编码；所述Polar码译码模块(503)，用于基于所述Polar码结构确定模块(201，502)确定的所述非固定比特位置集合进行 Polar码译码。

[0010] 第三方面，本申请提供了一种通信系统中Polar码编解码的装置。具体地，该装置包括：存储器、处理器，其中，存储器、处理器通过总线系统相互连接。该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，当该指令被执行时，该处理器执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

[0011] 第四方面，本申请提供一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

[0012] 在本发明实施例中，系统根据Polar码的基础量化序列获得目标量化序列，再根据目标量化序列获得非固定比特位置集合，以便于进行Polar码编码或者Polar码解码。能够降低系统的存储开销。

附图说明

[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0014] 图1是本发明实施例的用于极化编码及解码的应用的系统环境流程图。

[0015] 图1a是图1所述的方法的流程示意图；

[0016] 图2示出了根据本发明实施例的在编码侧的装置结构和工作原理的示意图。

[0017] 图3是根据本发明实施例的一种Polar码结构确定模块的算法结构示意图。

[0018] 图3a和图3b分别是根据本发明实施例的另一种Polar码结构确定模块的算法结构示意图。

[0019] 图4是一种扩展规则下的具体实例。

[0020] 图4a是另一种扩展规则下的具体实例。

[0021] 图4b是一种扩展规则下的结果。

[0022] 图5示出了根据本发明实施例的在译码侧的装置结构和工作原理的示意图。

[0023] 图6是根据本发明实施例的用于极化编码的设备的示意性结构图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 本发明实施例可应用于各种通信系统，例如，全球移动通讯(Global System of Mobile communication，GSM)系统、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA) 系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)、长期演进(Long Term Evolution， LTE)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，TDD)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)等。在上述的系统中的基站或者终端使用传统Turbo码、LDPC码编码处理的信息或者数据都可以使用本实施例中的Polar码编码。

[0026] 基站可以是用于与终端设备进行通信的设备。例如，可以是GSM系统或CDMA中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB，NB)，还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolved Node B，eNB或eNodeB)。或者该基站可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络侧设备等。基站还可以为终端对终端(Device to Device，D2D)通信中担任基站功能的终端。

[0027] 终端可以是经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信。终端可以指用户设备(User Equipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理 (Personal Digital Assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备等。

[0028] 为了便于理解，以下结合图1至图5，对本发明实施例的用于极化编码的方法100 进行详细说明。

[0029] 图1所示为一种无线通信系统中物理层的处理流程过程，在发送端，信源通过信源编码再经过信道编码，或者速率匹配，经过数字调制，经过信道发送到接收端。在接收端，通过信道接收的信号经过数字解调，解速率匹配，信道解码，信源解码，从而得到信宿。

[0030] 本发明实施方式涉及信道编码和信道解码，其中，信道编码：用于增加冗余，提高信息流在信道传输中的鲁棒性。一般可以是Turbo码，极化(或称Polar)码或者低密度奇偶校验码(Low-density Parity-check Code，简称LDPC码)。本发明实施方式主要是关注采用Polar码的信道编码方法以及相应的解码方法与装置，可以应用于各种通信系统中，包括能支持两种以上编解码方式的通信系统中，此处不赘述。

[0031] 参考图1a，简单的示出了一种通信系统中Polar码编解码的方法的流程图。

[0032] 101、获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值。

[0033] 极化子信道是采用Polar码编码或者解码时的子信道，可以用序号或者索引等信息指示。

[0034] 用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值可以是可靠度的量化值，或者不可靠度的量化值，只要能体现化子信道对应的可靠度的相对大小即可。

[0035] 102、根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性。

[0036] 前述基础量化序列或者目标量化序列中包含的元素是前述用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值。具体而言，该量化值能指示各个极化子信道对应的可靠度的之间的相互大小关系。精度为1或者其他值。

[0037] 前述嵌套性指的是：基础量化序列N0中的元素之间的大小关系与目标量化序列N中的相对应的极化子信道下的各个元素之间的大小关系一致。

[0038] 另外，如果通过扩展基础量化序列得到目标量化序列，前述基础量化序列N0中的元素之间的大小关系与目标量化序列中扩展出来的部分序列中的相应的各个元素之间的大小关系也一致。例如，在第i次扩展中，将长度为iN0的基础量化序列扩展到长度为2iN0的序列，其中，前述嵌套性指：序号1到iN0极化子信道对应的量化值的大小关系与前述长度为iN0的基础量化序列中各个量化值的大小关系一致；并且，序号1到iN0极化子信道与序号iN0+1到2iN0的极化子信道序号对应的量化值的大小关系一致。

[0039] 如果通过截取基础量化序列得到目标量化序列，那么目标量化序列中各个元素之间的大小关系与该基础量化序列中被截取的部分的各个元素之间的大小关系一致。例如，基础量化序列为Z116＝[1 2 3 6 4 7 8 12 5 9 10 13 11 14 15 16]，通过截取获得的部分的元素为[1 2 3 6 4 7 8 12]；根据目标量化序列里应该包括的元素{1 2 3 4 5 6 7 8}(没有排序关系)以及[1 2 3 6 4 7 8 12]中的相对大小关系确定目标量化序列为Z18＝[1 2 3 5 4 6 7 8]。

[0040] 103、根据非固定比特的长度K，在所述当前待编码的目标量化序列中确定最大的K 个量化值，将所述K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合。

[0041] 其中，非固定比特指的Polar码编解码时固定比特以外的比特序列，包括信息比特，可选的，还包括用于校验的比特，用于辅助译码的比特等等。非固定信息位置也指的是 Polar码编解码时输入或者输出非固定信息的子信道，可以通过序号或者索引等信息指示。非固定比特位置集合中的元素即上述非固定信息位置，也称为极化子信道。

[0042] 104、基于所述非固定比特位置集合进行Polar码编码或者解码。

[0043] 所述方法应用于编码侧时，所述基于所述非固定比特位置集合进行Polar码编码包括：根据待编码的非固定比特序列和非固定比特位置集合进行Polar码编码得到编码后的比特。换言之，将待编码的非固定比特序列作为非固定比特位置集合上的输入进行 Polar码编码，得到编码后的比特。本文对于非固定比特序列本身如何构成或者生成不做限制。

[0044] 所述方法应用于解码侧时，所述所述基于所述非固定比特位置集合进行Polar码解码包括：

[0045] 根据速率匹配后的待解码的比特序列和非固定比特位置集合进行Polar码解码得到解码后的非固定比特序列。具体的解码过程或者方法，本文不加限制。

[0046] 具体的，请参考后面的图2及图5及其说明，本文不再赘述。

[0047] 为方便理解，现将前述以及后续可能用到的符号的定义说明如下：

[0048] K:非固定比特的长度，其中非固定比特包括信息比特，可选的还包括校验比特，辅助译码的比特等；

[0049] N:目标量化序列，或称Polar码母码长度(为2的整数次幂)

[0050] M:目标码长(在编码侧M是后续发送时的序列的码长，如果polar编码后需要速率匹配，指从Polar码母码长度N经过速率匹配后得到的码长；在译码侧M是原始接收到的码长，经过解速率匹配后得到目标量化序列长度N)

[0051] I:非固定信息位置集合(输入或者输出非固定信息的极化子信道的集合)

[0052] Q:按极化权重或可靠度从小到大排序得到的子信道的序号的序列，简称排序序列。

[0053] Z:将极化子信道对应的可靠度按照精度为1进行量化的可靠度的序列，简称量化序列。

[0054] 极化子信道从1到N的可靠度大小。

[0055] Wi：第i位极化子信道的可靠度大小。

[0056] 下面，先以编码侧为例介绍本发明的实施方式。参考图2，提供了一种通信系统中 Polar码的编码方法和装置的工作原理示意图，包括：

[0057] 图2中的Polar码结构确定模块201用于生成或者获取目标量化序列，并根据非固定比特长度K和该目标量化序列确定非固定比特位置集合I。具体的，包括：

[0058] S201、根据系统已知的基础量化序列通过扩展或者截取(或者顺序选取)得到目标量化序列。无论是扩展或者截取，目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性。

[0059] 前述极化子信道可用序号或者索引或者其他方式进行唯一性指示，此处不赘述。

[0060] 可选的，目标量化序列长度N大于基础量化序列时，根据扩展规则扩展所述基础量化序列，以得到所述目标量化序列。前述嵌套性，指的是基础量化序列中各个元素之间的大小关系与目标量化序列长度N中包含的对应的各个元素的大小关系一致。或者，可选的，目标量化序列长度小于等于基础量化序列，在所述基础量化序列中按照从前往后或者从后往前的顺序依次选取得到所述目标量化序列。

[0061] S202、根据非固定比特长度K和该目标量化序列确定非固定比特位置集合I。具体的，在该目标量化序列中按照可靠度的量化值选取最大的K个量化值，所述被选择的K个量化值对应的极化子信道即前述非固定比特位置集合。

[0062] 具体的，在具体实现过程当中，可以设定可靠度的量化值的阈值，根据该阈值并行的确定非固定比特位置集合。例如并行的比较目标量化序列中每个元素和该阈值，根据和该阈值的关系确定非固定比特位置集合。例如满足与该阈值的差值大于等于0，或者1，或者比值大于等于1等等的元素，属于非固定比特位置集合。

[0063] 一方面，若后续不需要进行速率匹配(即M＝N)，对于采取精度为1进行量化目标量化序列，对于目标量化序列中的最小值为1的情况，也可以并行的选择 中大于等于 (N-K+1)的元素位置作为非固定比特位置集合I。或者，对于目标量化序列中的最小值为0的情况，可以并行的选择 中大于等于(N-K)的元素位置作为非固定比特位置集合I。

[0064] 等同上述举例的，针对长度为N的目标量化序列，且该目标量化序列中的最小值为1，这时，可以采用(N-K)为阈值，将与该(N-K)的差值大于1的目标量化序列中的元素(即极化子信道，可用序号或者索引指示)确定为非固定比特位置集合。如果该目标量化序列中的最小值为0，如果也采用(N-K)为阈值，那么，将与该(N-K)的差值大于0的目标量化序列中的元素作为非固定比特位置集合。

[0065] 另一方面，对于需要进行速率匹配的情况，例如M

[0066] 另外，对于M大于N的情况,不需要对N进行打孔，后续的速率匹配不影响前述确定非固定比特位置集合的过程。换言之，这种情况下也可以采用前述M＝N时的实施方式：通过设定阈值并行的确定非固定比特位置集合。

[0067] S203、Polar码编码模块202根据待编码的非固定比特和非固定比特位置集合I进行 Polar码编码得到编码后的比特。

[0068] S204、可选的，速率匹配模块根据目标码长M进行速率匹配。

[0069] 将待编码比特作为Polar码的信息比特，可选的，检验比特等其他非固定比特，作为非固定比特位置集合I中的极化子信道的输入，将已知的固定比特(或者冻结比特)作为其他极化子信道的输入，根据如前文所述的Polar码编码方法，得到编码后的比特。编码后的比特也称为母码字。

[0070] 需要说明的是，前述量化值或称量化值，度量值，各种不同的名称不影响其实质内容。量化序列不同于极化子信道的排序序列。极化子信道的排序序列包含：特定码长下作为信息比特的极化子信道(可以是用序号标识)的优先级排序。非固定比特位置集合I 为作为信息比特的极化子信道(可以是用序号标识)的集合，该集合中没有优先级的概念。

[0071] 本发明实施方式通过对基础量化序列进行扩展得到目标量化序列，从而可以简单的构造非固定比特位置集合。例如，在产品(硬件或者软硬件结合)实现当中根据设定的量化门限，可以并行的确定非固定比特位置集合。而利用排序序列的实施方式中，需要顺序读取并且跳过打孔的位置才能确定信息比特的位置。通过本发明实施方式的方案，可以尽量的提高系统性能。

[0072] 下面通过举例介绍量化序列、排序序列和非固定比特位置集合I的不同，例如N＝8时的一个例子：

[0073] 按照顺序的极化子信道：1,2,3,4,5,6,7,8

[0074] 对应的可靠度大小的序列

[0075] 对应的量化序列

[0076] 信道序号的排序序列

[0077] 非固定比特位置集合I＝{4 6 7 8}。

[0078] 其中，各个极化子信道的可靠度大小的序列，即极化子信道1,2,3,4,5,6,7,8(或者 0,1,2,3,4,5,6,7)依次分别对应的可靠度大小为：具体的，可靠度大小可以通过密度进化，高斯近似，巴氏参数，极化权重等
构造算法得到，此处不做限制。

[0079] 将 的值按照1的精度量化，得到量化序列为 即极化子信道1,2,3,4,5,6,7,8(或者0,1,2,3,4,5,6,7)依次分别对应的可靠度相对大小(量化值) 为上述 当然，也有可能采用其他的方式进行量化，包括精度以线性和非线性的方式进行量化，以整数和小数的方式进行量化，此处不赘述。Z的表示也可以从0开始，例如，[0080] 按照根据 中各元素的值从小到大的顺序，对量化值对应的极化子信道进行排序，得到排序序列 排序序列用来表示可靠度从大到小的信道序号。
Q 表示也可以从0开始，即 虽然量化序列和排序序列在形式上看
起来一致，但其表示不同的技术意义，后续使用时具有不同的功能。

[0081] 以信息比特数量K＝4为例，根据量化序列(或者排序序列)获得非固定比特位置集合 I＝{4 6 7 8}，即极化子信道4，6，7，8指示的极化子信道被选择为信息比特的输入信道。

[0082] 下面以根据基础量化序列进行扩展得到目标量化序列为例，介绍一个进行polar编码的实施方式。参考图3，所述方法包括：

[0083] 确定基础量化序列 和扩展规则(扩展规则由扩展规则参数指示)。

[0084] 具体的，所述基础量化序列的长度都是2的整数次幂，可以是通信系统中允许的最短母码长N0，也可以是位于最长母码长和最短母码长之间的长度。其中，系统规定的最短母码长例如8，16或者32等，最长母码长例如512，或者，1024。所述基础量化序列例如长度为64，当然，也可以是128或者256，或者其他可能的长度。当然，系统可以根据不同需要的场景规定不同的最长母码长，例如下行控制信息的最长码长为512，上行控制信息的最长码长为
1024。系统根据需要可以对不场景采用不同的基础量化序列，也可以简化系统采用相同的基础量化序列，本文不再赘述。

[0085] 根据系统约定的情况，可以通过本实施方式中的方法对基础量化序列进行扩展，得到对于大于基础量化序列的码长的目标量化序列。对于小于等于基础量化序列码长的目标量化序列，可以直接从基础量化序列中截取得到，可以从前往后也可以从后往前的顺序获取。

[0086] 基础量化序列本身的确定过程，可以通在线计算，例如将通过上一轮扩展的过程得到的量化序列作为新的基础量化序列；也可以通过系统中存储的基础量化序列直接获取，也可以是其他形式的表示方式通过变换得到。基础量化序列的表示方式包括但不限于： 16进制的表示方式，或者根据PW公式计算的方式，或者二进制的表示方式。

[0087] 可以根据在线计算/查表/形式变换等等方式得到扩展参数，例如图3所示的如果需要扩展S轮，得到扩展参数P1，P2，…，PS，和相应的B1，B2，…，BS。各轮的参数后续将详细介绍。

[0088] 根据基础量化序列 和扩展规则(或者扩展规则参数)得到第一次扩展后的量化序列 后文将详细介绍扩展规则。

[0089] 如果需要，迭代的执行步骤302，可以递归的得到 N为最终的母码长。即，将第一次扩展得到的量化序列 作为下一轮扩展的基础量化序列，根据类似的扩展方式进行扩展得到量化序列 或者，可能进一步的，将得到的量化序列 作为下一轮的基础量化序列，根据类似的扩展方式扩展方式等。

[0090] 经过量化序列的i次扩展，得到

[0091] 304、根据前述确定的目标量化序列N确定非固定比特集合I/固定比特集合F。

[0092] 本领域技术人员能够理解，确定非固定比特位置集合和确定固定比特位置集合是等同的效果。各个实施方式中的内容都可以进行相应的替换，本文不再赘述。其具体过程可以参考S202中的介绍，此处不再赘述。

[0093] 参考图3a，为上述图3所示方法的在上述扩展规则上的更具体的一个算法结构的举例。需要说明的是，本发明各个实施方式不限于图3、图3a所示的算法结构，只要能实现相关步骤，不限于采用其他的算法结构。

[0094] 具体的，前述302中提到的扩展规则有多种，总的来说，扩展后原信道序号集合对应的可靠度的相对大小保持不变，新增的信道的序号集合对应的可靠度相对大小与原信道序号集合的可靠度相对大小一致。该扩展规则可以通在线计算，也可以通过存储的规则直接获得，也可以是其他形式的表示方式通过变换得到。包括但不限于下述扩展规则：

[0095] 扩展规则一：

[0096] 简言之，参考图3a，根据参数Pi＝[Pi1 Pi2 … Pij … PiS],Bi＝[Bi1 Bi2 … Bij … BiS]进行扩展,其中Pi和Bi中的元素组Pij和Bij，用于表示该次扩展中的基础量化序列中的可靠度量化值为Pij的子信道后插入了Bij个极化子信道(元素)，其中i为从1开始的自然数，i＝当前扩展的次数，j为从1到S的自然数,S为第i次时扩展中需要插入极化子信道的位置的数量。

[0097] 也就是说，在第一次扩展时，按照参数P1＝[P11 P12 … P1j … P1s],B1＝[B11 B12 … B1j … B1S]定义的规则进行扩展，其中P1和B1中位于相同位置的每个元素组P1j和B1j，用于表示基础量化序列中的可靠度量化值为P1j的信道后插入了B1j个极化子信道对应的量化值(量化序列的元素)，其中j和S为自然数，j为从1到S的自然数。

[0098] 如果需要下一轮扩展，可以根据前述扩展后的量化序列(作为新的基础量化序列) 以及参数P2和相应的B2进行类似扩展，其中，参数P2＝[P21 P22 … P2j … P2S]和相应的B2＝[B21 B22 … B2j … B2S]，其中P2和B2中位于相同位置的每个元素组P2j和B2j，用于表示基础量化序列中的可靠度量化值为P2i的信道后插入了B2i个元素，其中S为自然数，i为从1到S的自然数。

[0099] 参考图3a，3021a、根据如下公式

[0100]

[0101] (运算条件： )

[0102] 赋值：Zk＝＝Z'k获得当前扩展的量化序列Zk中与基础量化序列中相同的极化子信道对应的的量化值的更新值。

[0103] 具体的，包括：确定 中P11位置的元素 更新 中大于等于 的元素为 Zi+1+B11。对于小于 的元素，不进行更新。并且，按照相同的方式对 进行多次更新，直至遍历P1或B1中的所有元素，得到更新完毕的 若更新过程中， 不存在大于等于 的元素,则直接进行下一轮的更新。

[0104] 例如，参考图4，为 扩展到到N116的一个更新示例。其中，输入为P1＝[5 7 8]，B1＝[1 3 4]。经过运算后得到的输出为

[0105] 参考图3a，在3022a-3023a：通过公式

[0106]

[0107] 经过必要的次数的扩展，得到扩展后的目标量化序列N。

[0108] 具体的，上述算法包括：

[0109] 3022a、根据公式 得到前述两个元素集合的差集其中，各个元素仅是度量值大小，无排序概念。

[0110] 例如，参考图4，根据N116应有的的元素集合

[0111] {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16}和 中的元素集合{1,2,3,6,4,7,8,12} 得到两个元素集合的差值

[0112] 3023a、将 集合中的元素按照类似 中元素的相对大小位置进行排序得到最终的所需的

[0113] 如图4， 按照 中元素的相对大小进行位置排序得到

[0114] 这样，通过上述扩展，得到了第一次扩展后的量化序列

[0115] 根据目标量化序列的长度，循环采用前述的扩展方法，以每一次扩展后的量化序列作为下一次的基础量化序列，以当次扩展的扩展规则，进行扩展，得到目标量化序列。

[0116] 上述方案，可以从结果的角度可以的理解为根据相应的排序序列Q的扩展规则进行扩展：

[0117] P1＝[P11 P12 … P1i … P1s],B1＝[B11 B12 … B1i … B1s]表示：原 排序序列中的第P1i与第 P1(i+1)位之间插入了B1i个元素( 中位置连续的B1i个元素)。

[0118] 例如，针对图4的举例，原排序序列 经过P1＝[5 7 8]，B1＝[1 3 4]扩展为图4b所示的结果：

[0119] 但是，如果采用通过排序序列进行扩展的方法，针对最终产生的排序序列，需要顺序的确定信息元素的位置。而本发明所述的各个实施方式，可以根根据确定的目标量化序列并行的确定信息比特位置，从而提高了编码过程的整体性能。

[0120] 扩展规则二：

[0121] 根据扩展参数Di＝[Di1 Di2 … Dik … DiR]进行扩展，其中Di中的元素Dik用于指示相对于基础量化序列中的第k个极化子信道上的量化值的变化，i为从1开始的自然数，i＝当前扩展的次数，k为极化子信道的序号，R＝第i次扩展时的基础量化序列的的长度。

[0122] 包括：根据扩展参数序列D1＝[D11 D12 … D1k … P1R]进行第一次扩展，元素D1j用于指示相对于第一次扩展时的基础量化序列中的第k个极化子信道上的量化值的变化大小(或称增量等)，其中i和R为自然数，k为从1到R的自然数，这里的R长度等于当前的基础量化序列的长度。如果需要下一轮扩展，可以根据前述扩展后的量化序列(作为新的基础量化序列)以及参数D2＝[D21 D22 … D2k … P2 2R]进行类似扩展。

[0123] 参考图3b，该方法包括：

[0124] 3021b、根据前述扩展参数Di＝[Di1 Di2 … Dik … DiR]对当前的基础量化序列N0中的极化子信道对应的量化值Zk进行更新。其中，更新后的值Z’k＝Zk+Dik,其中Zk属于Z1H，H＝2i-1N0，赋值Zk＝＝Z′k。

[0125] 其中包含：在第一次扩展时，根据第一次扩展时的基础量化序列 和扩展参数序列 D1＝[D11 D12 … D1k … D1R]分别得到相应位置下的扩展后的量化序列中的元素这里的R＝N0。根据需要做类似的下一轮扩展。

[0126] 参考图4a，为 扩展到到N116的另一个更新示例。其中，输入为  D1＝[0  0  0  1  0  1  1  4]。经过运算后得到的输出为

[0127] 3022b-3023b,后续的步骤与前述3022a-3023a相同，此处不再赘述。

[0128] 需要说明的是，上述D1以1为单位表示元素变化的增量，在其他的实施方式中该增量可以通过直接，压缩，变换等形式降低存储或指示的复杂度。变换举例，例如，利用16 进制数或者字母表来表示十进制数，1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F表示1～15，A,B,C,….X,Y,Z表示1～26；压缩举例：可以将十进制转换成二进制， 0000,0001,0010，可以直接用0,1,10,来表示。D1＝[0 0 0 1 0 1 1 4]可以用31,0,21,4 表示由三个1,0,2个1,和4组成。

[0129] 另外，经过一轮扩展得到在下一轮扩展的过程中，D2可能为[0 0 0 1 0 1 1 4 0 1 1 5 2 5 6 11]经过运算后得到的输出为

[0130] 需要说明的是，前述参数Pi和Bi，或者Di，以及其他可能被用到的扩展参数，可以为系统已知的，例如标准协议约定的表格，存储在通信节点或者通信系统中，在具体执行过程中进行调取即可得到。Di也可以通过在线的计算或者其他的形式变换的实施方式得到，本发明实施方式用的的参数仅为举例，不限定其他可能的参数。

[0131] 当然，除上述两种扩展规则之外，还有其他可能的扩展规则，总的来说，利用Polar 码的递归或者嵌套结构，根据基础量化序列，扩展得到目标量化序列，本发明各实施方式不做限制。

[0132] 需要说明的是，前述提到的第一次使用的基础量化序列可以是系统约定的序列，例如标准协议约定的基础量化序列，仅作为实例在本说明书的末尾给出几个不同长度的基础量化序列N0，但本实施方式不限于该表1中的实施方式。

[0133] 需要说明的是，前述各个基础量化序列或者目标量化序列仅用于体现可靠度之间的相互关系，其具体的含义可以是可靠度的量化值，也可以替换的是不可靠度的量化值。在前述举例时，可靠度的量化值(可靠度越高，量化值越高)，在替换为不可靠度的量化值时，前述实施方式中的扩展规则等等应进行适应性的调整。

[0134] 例如，前述实施方式中:根据如下公式

[0135]

[0136] (运算条件： )

[0137] 赋值：Zk＝＝Z'k获得当前扩展的量化序列Zk中与基础量化序列中相同的极化子信道对应的的量化值的更新值。需要替换为：将前述公式的加号变成减号，大于号变成小于号)

[0138] 具体的，包括：确定 中P11位置的元素 更新 中小于等于 的元素为Zi-1-B11。对于大于 的元素，不进行更新。并且，按照相同的方式对 进行多次更新，直至遍历P1或B1中的所有元素，得到更新完毕的 若更新过程中， 不存在大于等于 的元素,则直接进行下一轮的更新。

[0139] 根据目标量化序列的长度，循环采用前述的扩展方法，以每一次扩展后的量化序列作为下一次的基础量化序列，以当次扩展的扩展规则，进行扩展，得到目标量化序列。

[0140] 目标母码码长为N对应的基础量化序列为[N-1N-2N-3N-5N-4N-6N-7N-8]。

[0141] 在接收侧，参考图5，为本发明实施方式中接收侧处理的工作原理或者处理流程，采用类似的方法确定非固定比特位置集合，应用于Polar码解码的过程，其方法包括：

[0142] S501、可选的，根据接收到的待处理比特序列进行解速率匹配，得到待解码的母码字。

[0143] S502、类似于步骤S201，Polar码结构确定模块201确定(或者选择)非固定比特位置集合I。其中，Polar码结构确定模块201用于生成或者获取目标量化序列，并根据非固定比特长度K和该目标量化序列确定非固定比特位置集合I。具体的，包括：

[0144] S5021，类似于前述S201、根据系统已知的基础量化序列通过扩展或者截取(或者顺序选取)得到目标量化序列。基础量化序列或者目标量化序列中包含的元素是用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值具体而言，该量化值能指示各个极化子信道对应的可靠度的之间的相互大小关系。

[0145] 前述极化子信道可用序号或者索引或者其他方式进行唯一性指示，此处不赘述。

[0146] 可选的，目标量化序列长度N大于基础量化序列时，根据扩展规则扩展所述基础量化序列，以得到所述目标量化序列。

[0147] 或者，可选的，目标量化序列长度小于等于基础量化序列，在所述基础量化序列中按照从前往后或者从后往前的顺序依次选取得到所述目标量化序列。

[0148] S5022，类似于前述S202、根据非固定比特长度K和该目标量化序列确定非固定比特位置集合I。具体的，在该目标量化序列中按照可靠度的量化值从大到小的顺序，选取K 个量化值，所述被选择的K个量化值对应的极化子信道即前述非固定比特位置集合。

[0149] S503、根据解速率匹配后的待解码比特和非固定比特位置集合I进行Polar码解码得到解码后的比特。该解码细节可以采用各种可能的解码方式，本发明实施方式不做任何限制。

[0150] 更为具体的，上述S5021，S5022的实施过程也可以参考前述实施方式，本文不再赘述。

[0151] 具体的，无论是编码侧还是解码侧，都可以通过本发明实施方式提供的方法或者工作原理及装置，得到Polar码的非固定比特位置集合或者固定比特位置集合，以应用于编码或者解码的过程。

[0152] 本领域技术人员知道的是，由于Polar码仅包含非固定比特和固定比特，因而，确定了非固定比特位置集合，等同于确定了固定比特位置集合。非固定比特可能包含信息比特或者校验比特，甚至或者其他的有助于解码的比特。本发明实施方式对此不做任何限定。

[0153] 以上结合图1至图5，详细说明了根据本发明实施例的确定Polar码结构的方法，以及在porlar编码或者解码中的应用。其中，图2、图5也分别提供了Polar码编解码的装置，各模块的工作原理或者功能可以参考前述图2和图5中的方法流程，此处不再赘述。

[0154] 参考图2或者图5，一种通信系统中Polar码编解码的装置，包括Polar码结构确定模块(201，502)，和，Polar码编解码模块(202，503)，其中，

[0155] 所述Polar码结构确定模块(201，502)用于获得基础量化序列，所述基础量化序列包含：用于表征极化子信道对应的可靠度的量化值；根据所述基础量化序列获取目标量化序列，其中目标量化序列中的元素之间的相对大小关系与所述基础量化序列中的元素之间的相对大小关系具有嵌套性；根据非固定比特长度K，在所述目标量化序列中确定最大的K个量化值；其中，将所述最大的K个量化值对应的极化子信道，作为非固定比特位置集合；

[0156] 所述Polar码编解码模块(202，503)，用于基于所述Polar码结构确定模块(201， 502)确定的所述非固定比特位置集合进行Polar码编码或者解码。

[0157] 本领域技术人员可以理解，上述Polar码编解码器可以硬件或者软硬件结合的方式实现。以下结合图6，对根据本发明实施例的用于Polar码结构确定装置，以及相应的可用于编码、解码的通信装置600进行说明。

[0158] 可以替换的，通信装置600可配置成通用处理系统，例如通称为芯片，该通用处理系统包括:提供处理器功能的一个或多个微处理器；以及提供存储介质603的至少一部分的外部存储器，所有这些都通过外部总线体系结构与其它支持电路连接在一起。

[0159] 可替换的，通信装置600可以使用下述来实现:具有处理器602、总线接口604、用户接口606的ASIC(专用集成电路)；以及集成在单个芯片中的存储介质603的至少一部分，或者，通信装置600可以使用下述来实现：一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件部件、任何其它适合的电路、或者能够执行本发明通篇所描述的各种功能的电路的任意组合。

[0160] 图6为本发明实施例所提供的通信装置600的结构示意图(例如接入点或基站、站点或者终端等通信装置，或者前述通信装置中的芯片等)。

[0161] 在一种实施方式中，如图6所示，通信装置600，可以由总线601作一般性的总线体系结构来实现。根据通信装置600的具体应用和整体设计约束条件，总线601可以包括任意数量的互连总线和桥接。总线601将各种电路连接在一起，这些电路包括处理器602、存储介质603和总线接口604。可选的，通信装置600使用总线接口604将网络适配器 605等经由总线601连接。网络适配器605可用于实现无线通信网络中物理层的信号处理功能，并通过天线607实现射频信号的发送和接收。用户接口606可以连接用户终端，例如：键盘、显示器、鼠标或者操纵杆等。总线601还可以连接各种其它电路，如定时源、外围设备、电压调节器或者功率管理电路等，这些电路是本领域所熟知的，因此不再详述。

[0162] 其中，处理器602负责管理总线和一般处理(包括执行存储在存储介质1203上的软件)。处理器602可以使用一个或多个通用处理器和/或专用处理器来实现。处理器的例子包括微处理器、微控制器、DSP处理器和能够执行软件的其它电路。应当将软件广义地解释为表示指令、数据或其任意组合，而不论是将其称作为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它。

[0163] 在图6中存储介质603被示为与处理器602分离，然而，本领域技术人员很容易明白，存储介质603或其任意部分可位于通信装置600之外。举例来说，存储介质603可以包括传输线、用数据调制的载波波形、和/或与无线节点分离开的计算机制品，这些介质均可以由处理器602通过总线接口604来访问。可替换地，存储介质603或其任意部分可以集成到处理器602中，例如，可以是高速缓存和/或通用寄存器。

[0164] 处理器602可执行上述实施例中，例如，图1a，图2，图3，图3a，图5及相应的实施方式中的方法，在此不再对处理器602的执行过程进行赘述。

[0165] 本申请实施例所说的通信装置，可以是接入点、站点、基站或者用户终端等无线通信设备。

[0166] 本申请实施例所说的的Polar码，包括但不限于Arikan Polar码，还可以是CA-Polar 码或者PC-Polar码。Arikan Polar是指原始的Polar码，没有与其它码级联，只有信息比特和冻结比特。CA-Polar码是Polar码级联了循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，简称CRC)的Polar码，PC-Polar码是Polar码级联了奇偶校验(Parity Check，简称PC)的码。PC-Polar和CA-Polar是通过级联不同的码来提高Polar码的性能。

[0167] 本申请实施例所说的“信息比特序列”，也可以叫做“待编码比特序列”或者“信息比特集合”，相应的，“信息比特个数”可以是待编码比特序列中待编码比特的个数，或者信息比特集合中的元素个数。

[0168] 本申请实施例描述的各示例的单元及方法过程，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能。

[0169] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些步骤可以忽略，或不执行。此外，各个单元相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口实现，这些可以是电性、机械或其它的形式。

[0170] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。

[0171] 另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0172] 在上述实施例中，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。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述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所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如， DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

[0173] 附录：

[0174] 表1

[0175]。