使用极化码冻结比特的WTRU标识的制作方法

文档序号:15204342发布日期:2018-08-21 06:59阅读:417来源:国知局

本申请要求2015年12月14日提交的美国临时专利申请no.62/266,975的权益,所述申请的内容作为引用目的结合于此。



背景技术:

极化码已由erdalarikan开发和引入。典型的极化码定义为:其中是输入码块的向量,并且是输出码块的向量。输入块向量和输出块向量都具有相同的长度n,索引从0到n-1,其中n=2n。具有可变二进制值的信息比特的数量可以由k表示。具有可变二进制值的信息比特的位置可以由集合a表示。输入块中的一些比特可以被设置为固定或冻结值,通常为0。具有冻结值的比特的数量可以是n-k。具有冻结值的比特的位置可以由集合ac表示。码率可以由r=n/k表示。

gn是生成矩阵,并且可以进一步表示为bn是比特反转矩阵,并且可以通过乘积运算来执行用于输入块向量的比特反转操作。例如,在比特反转之后,“001”可以变换为“100”。是f的第n个克罗内克乘积,并且可以如等式1所示来定义。



技术实现要素:

公开了一种用于发送极化编码传输块的方法和设备。极化码的冻结比特的位置可以被确定。冻结比特的值可以被确定。冻结比特的值基于无线发射/接收单元(wtru)标识(id)。包括基于wtru的id的冻结比特值的极化编码传输块被传送给wtru。

极化码的冻结比特位置可以被确定。控制格式可以被确定。冻结比特的值可以被确定。冻结比特的值可以是所确定的控制格式的函数。包括控制格式信息的极化编码消息使用所确定的冻结比特值被传送。

附图说明

从以下描述中可以更详细地理解本发明,这些描述是以实例方式给出的,并且可以结合附图加以理解,其中:

图1a是可以在其中实现一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统的系统图;

图1b是示例无线发射/接收单元(wtru)的系统图,其中所述wtru可以在如图1a所示的通信系统中使用;

图1c是示例无线电接入网络和示例核心网络的系统图,其中所述示例核心网络可以在如图1a所示的通信系统中使用;

图2是极化编码器的示例;

图3是显示极化码的数值结果的示例;

图4是描述极化码的帧差错率(fer)性能的曲线图;

图5示出了使用极化码的冻结比特来识别控制格式的示例性方法;

图6示出了使用极化码的冻结比特来识别wtru的示例性方法;

图7是示出零值冻结比特和随机值冻结比特之间的fer比较的曲线图;

图8是表示极化码的输入比特的可靠性的曲线图。

图9示出了使用极化编码传输块的可靠块来分配循环冗余校验(crc)比特的示例性方法;

图10是说明其中r=1/2,k=88和80比特被打孔的fer比较的曲线图;

图11是表示极化码的可靠性分布的曲线图。

图12示出了用于低码率极化码的打孔的示例方法;

图13是表示极化码的输入比特的固定值的曲线图;和

图14是示出fer性能比较的曲线图。

具体实施方式

图1a为可以在其中实施一个或者多个所公开的实施方式的示例通信系统100的图例。通信系统100可以是将诸如语音、数据、视频、消息、广播等之类的内容提供给多个无线用户的多接入系统。通信系统100可以通过系统资源(包括无线带宽)的共享使得多个无线用户能够访问这些内容。例如,通信系统100可以使用一个或多个信道接入方法,例如码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交fdma(ofdma)、单载波fdma(sc-fdma)等等。

如图1a所示,通信系统100可以包括无线发射/接收单元(wtrus)102a,102b,102c,102d、无线电接入网络(ran)104、核心网络106、公共交换电话网(pstn)108、因特网110和其他网络112,但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的wtru、基站、网络和/或网络元件。wtru102a,102b,102c,102d中的每一个可以是被配置成在有线或无线通信中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例,wtru102a,102b,102c,102d可以被配置成发射和/或接收无线信号并且可以包括用户设备(ue)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。

通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a,114b中的每一个可以是被配置成与wtru102a,102b,102c,102d中的至少一者无线交互,以便于接入一个或多个通信网络(例如核心网络106、因特网110和/或网络112)的任何类型的装置。例如,基站114a,114b可以是基站收发信站(bts)、节点b、e节点b、家用节点b、家用e节点b、站点控制器、接入点(ap)、无线路由器以及类似装置。尽管基站114a,114b每个均被描述为单个元件,但是可以理解的是基站114a,114b可以包括任何数量的互联基站和/或网络元件。

基站114a可以是ran104的一部分,该ran104还可以包括诸如站点控制器(bsc)、无线电网络控制器(rnc)、中继节点之类的其他基站和/或网络元件(未示出)。基站114a和/或基站114b可以被配置成发送和/或接收特定地理区域内的无线信号,该特定地理区域可以被称作小区(未示出)。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此,在一种实施方式中,基站114a可以包括三个收发信机,即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中,基站114a可以使用多输入多输出(mimo)技术,并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。

基站114a,114b可以通过空中接口116与wtru102a,102b,102c,102d中的一者或多者通信,该空中接口116可以是任何合适的无线通信链路(例如射频(rf)、微波、红外(ir)、紫外(uv)、可见光等)。空中接口116可以使用任何合适的无线电接入技术(rat)来建立。

更为具体地,如前所述,通信系统100可以是多接入系统,并且可以使用一个或多个信道接入方案,例如cdma、tdma、fdma、ofdma、sc-fdma以及类似的方案。例如,在ran104中的基站114a和wtru102a,102b,102c可以实施诸如通用移动电信系统(umts)陆地无线电接入(utra)之类的无线电技术,其可以使用宽带cdma(wcdma)来建立空中接口116。wcdma可以包括诸如高速分组接入(hspa)和/或演进型hspa(hspa+)。hspa可以包括高速下行链路分组接入(hsdpa)和/或高速上行链路分组接入(hsupa)。

在另一实施方式中,基站114a和wtru102a,102b,102c可以实施诸如演进型umts陆地无线电接入(e-utra)之类的无线电技术,其可以使用长期演进(lte)和/或高级lte(lte-a)来建立空中接口116。

在其他实施方式中,基站114a和wtru102a,102b,102c可以实施诸如ieee802.16(即全球微波互联接入(wimax))、cdma2000、cdma20001x、cdma2000ev-do、临时标准2000(is-2000)、临时标准95(is-95)、临时标准856(is-856)、全球移动通信系统(gsm)、增强型数据速率gsm演进(edge)、gsmedge(geran)之类的无线电技术。

举例来讲,图1a中的基站114b可以是无线路由器、家用节点b、家用e节点b或者接入点,并且可以使用任何合适的rat,以用于促进在诸如商业场所、家庭、车辆、校园之类的局部区域的无线连接。在一种实施方式中,基站114b和wtru102c、102d可以实施诸如ieee802.11之类的无线电技术以建立无线局域网络(wlan)。在另一实施方式中,基站114b和wtru102c、102d可以实施诸如ieee802.15之类的无线电技术以建立无线个人区域网络(wpan)。在又一实施方式中,基站114b和wtru102c、102d可以使用基于蜂窝的rat(例如wcdma、cdma2000、gsm、lte、lte-a等)以建立超微型(picocell)小区和毫微微小区(femtocell)。如图1a所示,基站114b可以具有至因特网110的直接连接。由此,基站114b不必经由核心网络106要求接入因特网110。

ran104可以与核心网络106通信,该核心网络可以是被配置成将语音、数据、应用程序和/或网际协议上的语音(voip)服务提供到wtru102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何类型的网络。例如,核心网络106可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等,和/或执行高级安全性功能,例如用户验证。尽管图1a中未示出,需要理解的是ran104和/或核心网络106可以直接或间接地与其他ran进行通信,这些其他ran可以使用与ran104相同的rat或者不同的rat。例如,除了连接到可以采用e-utra无线电技术的ran104,核心网络106也可以与使用gsm无线电技术的其他ran(未显示)通信。

核心网络106也可以用作wtru102a、102b、102c、102d接入pstn108、因特网110和/或其他网络112的网关。pstn108可以包括提供普通老式电话服务(pots)的电路交换电话网络。因特网110可以包括互联计算机网络的全球系统以及使用公共通信协议的装置,所述公共通信协议例如传输控制协议(tcp)/网际协议(ip)因特网协议套件的中的tcp、用户数据报协议(udp)和ip。网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或操作的有线和/或无线通信网络。例如,网络112可以包括连接到一个或多个ran的另一核心网络,这些ran可以使用与ran104相同的rat或者不同的rat。

通信系统100中的wtru102a,102b,102c,102d中的一些或者全部可以包括多模式能力,即wtru102a,102b,102c,102d可以包括用于通过不同通信链路与不同的无线网络进行通信的多个收发信机。例如,图1a中显示的wtru102c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信,并且与使用ieee802无线电技术的基站114b进行通信。

图1b为示例wtru102的系统图。如图1b中所示,wtru102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示屏/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统芯片组136和其他外围设备138。需要理解的是,在保持与以上实施方式一致的同时,wtru102可以包括上述元件的任何子集。

处理器118可以是通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、其他任何类型的集成电路(ic)、状态机等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得wtru102能够操作在无线环境中的其他任何功能。处理器118可以耦合到收发信机120,该收发信机120可以耦合到发射/接收元件122。尽管图1b中将处理器118和收发信机120描述为独立的组件,但是可以理解的是处理器118和收发信机120可以被一起集成到电子封装或者芯片中。

发射/接收元件122可以被配置成通过空中接口116将信号发送到基站(例如基站114a),或者从基站(例如基站114a)接收信号。例如,在一种实施方式中,发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收rf信号的天线。在另一实施方式中,发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收例如ir、uv或者可见光信号的发射器/检测器。在又一实施方式中,发射/接收元件122可以被配置成发送和接收rf信号和光信号两者。需要理解的是发射/接收元件122可以被配置成发送和/或接收无线信号的任意组合。

此外,尽管发射/接收元件122在图1b中被描述为单个元件,但是wtru102可以包括任何数量的发射/接收元件122。更特别地,wtru102可以使用mimo技术。由此,在一种实施方式中,wtru102可以包括两个或更多个发射/接收元件122(例如多个天线)以用于通过空中接口116发射和接收无线信号。

收发信机120可以被配置成对将由发射/接收元件122发送的信号进行调制,并且被配置成对由发射/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述,wtru102可以具有多模式能力。由此,收发信机120可以包括多个收发信机以用于使得wtru102能够经由多rat进行通信,例如utra和ieee802.11。

wtru102的处理器118可以被耦合到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏/触摸板128(例如,液晶显示(lcd)单元或者有机发光二极管(oled)显示单元),并且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏/触摸板128输出数据。此外,处理器118可以访问来自任何类型的合适的存储器中的信息,以及向任何类型的合适的存储器中存储数据,所述存储器例如可以是不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机接入存储器(ram)、可读存储器(rom)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器132可以包括用户标识模块(sim)卡、记忆棒、安全数字(sd)存储卡等类似装置。在其他实施方式中,处理器118可以访问来自物理上未位于wtru102上而位于服务器或者家用计算机(未示出)上的存储器的数据,以及向上述存储器中存储数据。

处理器118可以从电源134接收功率,并且可以被配置成将功率分配给wtru102中的其他组件和/或对在wtru102中的其他组件的功率进行控制。电源134可以是任何适用于给wtru102加电的装置。例如,电源134可以包括一个或多个干电池(镍镉(nicd)、镍锌(nizn)、镍氢(nimh)、锂离子(li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池、墙壁插头等。

处理器118还可以耦合到gps芯片组136,该gps芯片组136可以被配置成提供关于wtru102的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自gps芯片组136的信息的补充或者替代,wtru102可以通过空中接口116从基站(例如基站114a,114b)接收位置信息,和/或基于从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时来确定其位置。需要理解的是,在与实施方式一致的同时,wtru102可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。

处理器118还可以耦合到其他外围设备138,该外围设备138可以包括提供附加特征、功能性和/或无线或有线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如,外围设备138可以包括加速度计、电子指南针(e-compass)、卫星收发信机、数码相机(用于照片或者视频)、通用串行总线(usb)端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、模块、调频(fm)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。

图1c为根据实施方式的ran104和核心网络106的系统框图。如上所述,ran104可以使用e-utra无线电技术通过空中接口116与wtru102a、102b、102c通信。ran104还可以与核心网络106通信。

ran104可以包括e节点b140a、140b、140c,尽管应该理解的是ran104可以包含任意数量的e节点b而仍然与实施方式保持一致。e节点b140a、140b、140c每个可以包含一个或多个收发信机,该收发信机通过空中接口116来与wtru102a、102b、102c通信。在一种实施方式中,e节点b140a、140b、140c可以使用mimo技术。由此,例如e节点b140a可以使用多个天线来传送无线信号至wtru102a并且从wtru102a中接收无线信号。

e节点b140a、140b、140c中的每个可以与特定小区(未示出)相关联并且可以被配置成在上行链路和/或下行链路中处理无线电资源管理决定、切换决定、用户调度。如图1c中所示,e节点b140a、140b、140c可以通过x2接口彼此进行通信。

图1c中所示的核心网络106可以包括移动性管理实体网关(mme)142、服务网关144和分组数据网络(pdn)网关146。尽管上述元素中的每个被描述为核心网络106的一部分,但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。

mme142可以通过s1接口被连接到ran104中的e节点b140a、140b、140c中的每个并且可以作为控制节点。例如,mme142可以负责认证wtru102a、102b、102c的用户、承载激活/去激活、在wtru102a、102b、102c的初始连接期间选择特定服务网关,等等。mme142也可以为ran104与使用其他无线电技术(例如gsm或wcdma)的ran(未示出)之间的交换提供控制平面功能。

服务网关144可以通过s1接口被连接到ran104中的e节点b140a、140b、140c的每个。服务网关144通常可以路由和转发用户数据分组至wtru102a、102b、102c,或者路由和转发来自wtru102a、102b、102c的用户数据分组。服务网关144也可以执行其他功能,例如在e节点b间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据可用于wtru102a、102b、102c时触发寻呼、管理和存储wtru102a、102b、102c的上下文等等。

服务网关144也可以被连接到pdn网关146,该网关146可以向wtru102a、102b、102c提供至分组交换网络(例如因特网110)的接入,从而便于wtru102a、102b、102c与ip使能设备之间的通信。

核心网络106可以促进与其他网络之间的通信。例如,核心网络106可以向wtru102a、102b、102c提供至电路交换网络(例如pstn108)的接入,从而便于wtru102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如,核心网络106可以包括,或可以与下述通信:作为核心网络106和pstn108之间接口的ip网关(例如,ip多媒体子系统(ims)服务器)。另外,核心网络106可以向提供wtru102a、102b、102c至其它网络112的接入,该网络112可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

其它网络112还可以被连接到基于ieee802.11的无线局域网(wlan)160。wlan160可以包括接入路由器165。该接入路由器可以包括网关功能。该接入路由器可以与多个接入点(ap)进行通信。接入路由器165和ap170a、170b之间的通信可以经由有线以太网(ieee802.3标准)或者任何类型的无线通信协议。ap170a可以通过空中接口与wtru102d进行无线通信。

极化编码器的示例如图2所示。在这一示例中,极化码的参数为(n,k,a)=(8,5,{3,4,5,6,7})。五个比特u4,u6,u5,u3,u7为输入,通过从{3,4,5,6,7}到{6,1,5,3,7}的比特反转操作来改变输入比特序列的索引顺序。八个比特x0,x1,...,x7为从极化编码器的输出。集合a可以被称为未冻结比特,集合ac可以被称为冻结比特。由于a={3,4,5,6,7},ac={0,1,2}的比特位置具有冻结值0。编码率是r=n/k=5/8。

确定冻结比特的位置可以使用极化码的码构造来执行。可以为输入比特确定可靠性的顺序。输入比特的最不可靠的n-k个比特可以被选择为冻结比特。

存在极化码构造的几种方法。一种用于极化码构造的方法是巴氏(bhattacharyya)边界代码构造。巴氏边界代码构造是一个简单的方法,但是不如其他方法准确。它对于在几千的范围内的中等尺寸n显示出良好的性能。下面是巴氏边界代码构造的示例伪代码。

参考上述伪代码,设计信噪比(snr)是输出比特的假设snr。f是冻结比特ac的位置集合。

存在几种可用于极化码的解码算法。一种解码算法被称为连续消除(sc)。假设在uk之前的比特u0,...,uk-1被正确解码。logn+1层和用于每个层的n个节点可以被实现用于sc解码。从比特u0到un-1,sc通过预定算法组合和先前计算的节点的似然值的顺序递归地计算节点的似然概率。对于似然概率的计算,可以执行f操作和g操作。sc复杂性与nlogn成比例。

可以使用或不使用循环冗余校验(crc)来完成sc列表(scl)解码。对于不使用crc的scl解码,scl解码器可以跟踪l个路径。在解码输入比特的最终决定之前可以保持最可能的l个路径。选择在没有crc的情况下的scl解码中的最可能的解码序列。对于scl解码,可以使用crc来选择候选。可以添加crc的连接作为外部块码。可以在添加crc时通过crc校验进行选择。在l个路径中,可以选择在crc计算中没有错误检测的路径用于解码,而不是选择最可能的路径。scl解码的复杂性与lnlogn成比例。

图3示出极化码的数值结果的示例。该示例的条件是:(n,k,a)=(1024,512,a);码率r=1/2;码块大小=1024位;二进制相移键控(bpsk);加性白高斯噪声(awgn);scl+crc解码器;l=4;24位crc;巴氏边界代码构造;设计snr=0db;x轴为eb/n0(db);y轴是帧错误率(fer)。

当极化解码器不知道冻结比特的值时,极化解码器不能正确地解码输入。该属性可用于安全应用程序。例如,如果窃听者不知道冻结比特的值,则窃听者不能解码输入,并且需要尝试解码冻结比特的所有可能的值。

极化码可以是第五代蜂窝系统的信道编码的候选,并且期望用于短分组大小以及大分组大小。极化码可以通过以增加复杂性为代价增加长度l值来提供进一步的性能改进。图4示出了在长度l=4和l=32的情况下极化码的性能。当l=4时,极化编码可以在eb/n0处实现小于2db的10-2的目标帧错误率(fer)。该性能优于当前用于3gpplte系统中的物理下行链路控制信道(pdcch)的尾比特卷积编码。

具有l=4的极化解码和使用scl解码算法的复杂度可以与约束长度为7的尾比特卷积解码相比。极化码和尾比特卷积码的一些复杂度如下:对于极化码:nlog(n)=128x4xlog(128)=3584;对于尾比特卷积码:64x1x42x2=5376;对于尾比特卷积码,假设一个度量更新,两个迭代,以及与输入信息比特相同的解码深度(=42)。

在3gpplte系统中,pdcch用于传送诸如资源分配信息,混合自动重传请求(harq)过程信息以及调制和编码方案(mcs)信息的控制信息。需要盲解码以从pdcch获取控制信息,并且wtru尝试盲目地在公共或wtru特定搜索空间的预定义位置解码可能的pdcch候选。3gpplte版本8中的盲解码尝试的最大数目是44。用于pdcch的信道码是约束长度7的尾比特卷积码,并且用于pdcch的目标fer是10-2

在设计pdcch时的考虑是插入零填充比特以区分下行链路控制信息(dci)格式彼此。例如,对于一些带宽,dci格式0/1a的大小可以与dci格式1的大小相同,并且可能导致在两种格式之间的区分中的混乱。零填充比特可以被插入到dci格式1中,直到该大小可以与dci格式0/1a区分开。

随着新特征被添加到lte规范,新的控制信息可以被添加到pdcchdci格式,并且可以针对每个更新考虑零填充比特的使用。

图5示出了使用极化码的冻结比特来识别控制格式的示例方法。基站可以确定极化码510的冻结比特的位置。冻结比特的位置可以例如根据极化码构造的过程来确定。冻结比特位置可以被称为fk,其中(k=0,1,...,n-k-1)。冻结比特位置可以保存在存储器中。基站可以通过访问存储器以检索冻结比特位置来确定冻结比特位置。

基站可以确定要使用的控制格式520。可以在调度下行链路和上行链路资源以及传送控制信息期间确定控制格式。

基站可以确定至少一个冻结比特530的值。冻结比特值可以被称为vk,其中(k=0,1,...,n-k-1)。冻结的比特值可以被定义为vk=ci,k。

i的值可以是控制格式的函数。不同的冻结比特值可以用于每个控制格式以区分控制格式。例如,ci,k可以是用于使ci,k中的汉明距离最大化的各种码(例如,沃尔什-哈达马码)的第i个码字。在3gpplte示例中,对于dci格式0/1a,i=0,c0,k=0,...m=1,1,...,1,1,对于dci格式1,i=1,c1,k=0,...m==0,1,0,1,...,0,1。在另一示例中,ci,k可以是伪随机序列,例如伪噪声(pn)序列。对于dci格式0/1a,i=0,由1初始化,对于dci格式1,i=1,由2初始化。

每个控制格式的标识或值可以是预定义的,并且基站和wtru可以知道或配置有控制格式标识或值。基站可以将所确定的控制格式的预定义值或标识用作冻结比特值。因此,冻结比特值可以对应于特定控制格式。

基站可以向wtru发送极化编码传输,该传输包括控制格式信息540。wtru可以基于冻结比特值来识别控制格式并且解码极化编码传输550。wtru可以尝试对具有相应冻结比特值的控制格式的所有可能解码。如果wtru成功地解码冻结的比特值,例如通过crc校验,则wtru可以识别控制格式。

如果冻结比特和ci,k的大小不同,则可以对ci,k进行打孔。在一个实施例中,只有一部分冻结比特可以用于区分控制格式。

图6示出了使用极化码的冻结比特来识别wtru的示例性方法。基站可以确定极化码的冻结比特的位置610。冻结比特的位置例如可以根据极化码构造的过程来确定。冻结比特位置可以被称为fk,其中(k=0,1,...,n-k-1)。冻结比特位置可以保存在存储器中。基站可以通过访问存储器以检索冻结比特位置来确定冻结比特位置。

基站可以确定至少一个冻结比特的值620。冻结比特值可以被称为vk,其中(k=0,1,...,n-k-1)。冻结比特值可以被定义为vk=ci,k。

i的值可以是wtruid的函数,例如wtru小区无线电网络临时标识符(c-rnti)。不同的冻结比特值可以用于每个wtruid以区分wtru。这可以帮助防止wtru之间的错误检测并且从另一个wtru识别一个wtru。可以使用wtru组id而不是wtruid。wtruid包含可以用于安全目的。可以为控制信道设计提供较低的虚警概率并且不提供零填充。可以在不同wtru之间期望更安全的通信。在一个实施例中,只有一部分冻结比特可以用于wtruid或wtru组id。

wtru和基站可以知道wtru的id或组id。例如,wtru和基站可以在随机接入信道(rach)过程期间知道wtru的c-rnti。基站可以使用已知的wtruid或组id作为冻结比特值。

基站可以使用所确定的冻结比特值向wtru发送极化编码传输630。wtru可以基于其分配的wtruid来尝试解码极化编码传输640。在极化编码传输的冻结比特的值对应于wtru的id的情况下,wtru知道传输是针对自身。在冻结比特的值不对应于wtruid的情况下,wtru知道该传输不是针对其自身。

图7示出使用以下模拟条件的数值结果:(n,k,a)=(128,42,a)(r=21/64);bpsk,awgn,scl+crc解码器,l=4或32;16比特crc;巴氏边界代码构造;awgn;设计snr=0db;x轴:eb/n0(db),y轴:fer。如图7所示,在使用零值冻结比特和随机值冻结比特之间没有显着的性能差异。

在基于scl解码极化码时,通过crc检测的候选选择通过最佳概率度量提供了超过候选选择的相当大的增益。crc可以附加到数据帧以用于错误检测,并且crc可以不被认为是额外的开销。

crc在极化解码中执行重要的作用。crc位置的最常见的规则是将其放置在极坐标编码器的输入块的尾部。这与在当前lte规范中可以找到的类似。在对总信息位进行crc计算之后,最终结果附加到结束。极化码的输入比特的尾部显示出具有良好可靠性的趋势,如图8所示,其中n=1024,但是在可靠性顺序方面是随机选择的。如果我们按照可靠性以递增顺序对未冻结比特进行排序,则大多数尾部crc比特可以被定位在好的部分中。图8所示的图可以从代码构造中获取,并且假定以下:x轴:从0(第一输入位)至1023(最后输入位)的输入比特索引;y轴:从0(最不可靠)到1(最可靠)的可靠性。

crc对于极化码的scl解码很重要。将好的可靠比特分配给crc比特可能导致其他输入数据比特的可靠性降低。因此,需要crc和输入数据比特之间的可靠性的平衡。

图9示出了使用极化编码传输块的可靠块来分配crc比特的示例性方法。基站可以在rk上选择crc比特的位置910。变量rk表示到极化编码器的输入的位置,并且具有从0到n-1的值。如果rk(其中k=0,1,...,k-1)是第(k-1-k)个最可靠的输入位置,则rk-1是最可靠的,r0是最不可靠的。未冻结比特的可靠性例如可以根据极化码构造的过程来确定。基站可以将未冻结比特的可靠性存储在存储器中。基站可以对未冻结比特的可靠性进行分类。基站可以将排序后的未冻结比特的可靠性存储在存储器中。基站可以从存储器检索排序的可靠性,并且在选择crc位置时使用排序的可靠性。

可以在rk上均匀地选择crc位置。如果s是crc的长度,则可以如等式2所示来选择位置。

其中o是偏移并且可以具有从0到的值。选择作为crc位置。选择的开始点可以位于可靠性顺序的结束处,并且也可以选择以下位置。

基站可以使用所选择的crc位置来发送极化编码消息920。wtru可以接收和解码极化编码消息。

在一个实施例中,交织方案可以用于均匀地选择crc比特的位置。一个示例是比特反转交织器。可以在长度为m(2m=m>=k)的rk上执行比特反转。从0到m-1的输入索引被输入到比特反转交织器,直到找到具有用于crc的适当输出位置的长度s。当交织器的输出索引大于k-1时,可以删简输出索引。直到找到较小的k值,到比特反转交织器的原始输入索引可以递增。在k个输入比特的交织之后,来自交织器的输出比特s(例如,从任何位置开始的s个连续位置)可以被选择为crc位置。

在一个实施例中,wcdma下行链路速率匹配算法可以用于均匀地选择用于k个输入信息比特的crc比特的位置以找到s个crc位置。作为用于速率匹配的参数的打孔数或重复数可以是s,并且从速率匹配获取的打孔或重复位置可以用于crc位置。

当输入块长度足够长时,可能难以通过改变crc比特的位置来发现性能上的差异。当输入块长度小并且crc长度与总块长度的比率足够大时,可以观察到性能的差异。

wang和liu在“anovelpuncturingschemeforpolarcodes(用于极化码的新打孔方案)”中公开的打孔算法已知具有良好的性能。该打孔算法必须将比特的值从输入比特的结尾固定为“0”。对于这些固定输入有相应的输出比特,并且它们被打孔。输入比特的位置具有与输出比特的比特反转的关系。这些固定值比特类似于冻结比特,并且可以包括好的可靠比特。

图10示出了当k=88有或没有打孔时使用尾crc和使用关于图9讨论的方法之间的比较。图10中的打孔算法是基于wang和liu公开的打孔算法。

假设以下模拟条件:(n,k,a)=(256,88,a)(r=11/32或r=1/2,80个比特打孔);bpsk,awgn,scl+crc解码器,l=32;16比特crc;巴氏边界代码构造;awgn;设计snr=0db;x轴:eb/n0(db),y轴:fer。在没有打孔的两个方案之间没有观察到显着的差异。80比特的打孔和16比特尾部crc导致对于信息输入比特缺乏好的可靠比特,并且观察到性能的降低。观察到在10-4的fer下约0.25db的性能差异。

wang和liu在“anovelpuncturingschemeforpolarcodes”(以下称为“方案a”)中公开的打孔模式示出比准一致打孔(qup)更好的性能,并且不需要附加的代码构造。当p是打孔比特的数量时,方案a可以描述如下。打孔编号为br(n-1-i),i=0,1,...,p-1的输出比特的位置。将编号为n-1-i的输入比特的位置的值固定为零,i=0,1,...,p-1。br()是长度为n(n=2n)比特的比特反转功能。例如,对于4比特的长度,br(2)=br(00102)=01002=4。极化码中的输出比特与输入比特具有比特反转的关系。对应的输入比特与打孔的输出比特应当固定为零值,如方案a所示。因此,通过方案a,输入比特从输入比特的结束固定为零。

图11示出极化码的可靠性分布。通常极化码的输入比特的结束部分具有良好的可靠性。方案a可以使良好的可靠性比特固定或冻结。当码率低时,具有良好可靠性的比特数量受到限制,并且方案a通过将输入比特的值从结束串行地固定为零而对打孔性能产生不良影响。

如果固定输入比特以分布式方式定位,则可以提高性能。应该注意关于对于低速率极化码的打孔的必要性的一件事情是,实际上需要获取用于基于二进制的极化码的一些输入块大小的特定码率。例如,如果使用具有256的输入块大小的2/5的码率,则除了从具有1024的输出块大小的1/4的码率进行打孔之外通常没有办法。如果输入块大小小于256,我们可以有2/5的码率,输出块大小为512。例如,当输入块大小为176时,通过从(512,176,a)极化码中打孔72比特,我们可以有2/5的码率。

图12示出了用于低码率极化码的打孔的示例方法。基站和/或wtru可以打孔编号为n-1-i,i=0,1,...,p-1的输出比特的位置(1210)。基站和/或wtru可将编号为br(n-1-i)的输入比特的位置中的值固定为零,i=0,1,...,p-1(1220)。

考虑输入和输出比特之间的关系,从结束的输出比特的串行打孔对应于具有“准均匀”模式的输入比特中的固定零值。例如,如果根据如上文参考图12所讨论的方法对八个比特进行打孔,则输入比特的固定值如图13所示,并且与方案a相比,分布在所有输入比特上,结束部分的固定较少。

图14示出了方案a和上面参照图12讨论的方法之间的性能比较。并假定以下模拟条件:在打孔之前(n,k,a)=(1024,256,a)(r=1/4);bpsk,awgn,scl+crc解码器;l=4,3gpplte16比特crc;巴氏边界代码构造;awgn;设计snr=0db;384打孔->(640,256)(r=2/5);x轴:eb/n0(db),y轴:fer。在fer为10-3时可以观察到大约0.4db的增益。

虽然本发明的特征和元素以特定的结合在以上进行了描述,但本领域普通技术人员可以理解的是,每个特征或元素可以在没有其它特征和元素的情况下单独使用,或在与本发明的任何其它特征和元素结合的各种情况下使用。此外,本发明描述的方法可以在由计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施,其中所述计算机程序、软件或固件被包含在计算机可读存储介质中。计算机可读介质的实例包括电子信号(通过有线或者无线连接而传送)和计算机可读存储介质。关于计算机可读存储介质的实例包括但不局限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、磁介质(例如,内部硬盘或可移动磁盘)、磁光介质以及cd-rom光盘和数字多功能光盘(dvd)之类的光介质。与软件有关的处理器可以被用于实施在wtru、ue、终端、基站、rnc或者任何主计算机中使用的无线电频率收发信机。

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