使用极化码传输和接收数据的制作方法
本发明涉及使用极化码(polarcode)传输(transmission)和接收数据。具体而言，本发明涉及与被传输或接收的数据块一起的额外数据的隐性传输和接收。
背景技术：
无线通信系统，例如第三代(third-generation，3g)移动通信标准及技术，是众所周知的。这种3g标准及技术由第三代合作伙伴项目(3gpartnershipproject，3gpp)所开发。第三代无线通信已被普遍发展以支持宏小区移动电话通信。通信系统及网络已朝向宽带与移动系统发展。
第三代合作伙伴项目已经开发了所谓的长期演进(longtermevolution，lte)系统，即演进通用移动电通信系统陆地无线接入网(evolveduniversalmobiletelecommunicationsystemterritorialradioaccessnetwork，e-utran)，以用于移动接入网络，其中一个或多个宏小区由称为演进节点b(evolvednodeb，enodeb或enb)的基站支持。近年来，lte正在向着所谓的5g系统或新空口系统(nr，newradio)进一步演化，其中一个或多个小区由称为广义节点b(generalizednodeb，gnb)的基站支持。
在3gpp中，对于nr系统的新特征及相关特征的实现的协议，进行着连续探索。这些协议与很多选项相关。一个感兴趣选项涉及用于增强型移动宽带(enhancedmobilebroadband，embb)上行链路(ul)/下行链路(dl)控制信道的极化编码的使用。根据该选项，在级联(concatenated)极化码的情况中，循环冗余校验(cyclicredundancycheck，crc)码将在已编码块之内或另一编码块之外被使用。这些crc码可以被用于提供正在传输的数据块的错误检测，并且，在一些实施方式中，也可以使能纠错。
5g中的极化码已被证明，通过二进制擦除信道(binaryerasurechannel，bec)的码构造，实现了容量。编码复杂度为编码块尺寸n的o(nlog2n)。解码复杂度在连续消除(successivecancellation，sc)解码器的情况下为o(nlog2n)，并且随着具有更高性能的更高级解码器而更高，例如，列表解码器的o(lnlog2n)。列表解码器的实现复杂度随着列表尺寸增大而增大，特别是较大的块尺寸。此外，极化码与turbo和ldpc不可并行，并且较大块长度的延时要求是存在问题的。然而，由于nr控制信道需要超强可靠性传输，极化码已显现出性能优于列表解码器的无错误下限且较短长度的turbo码和ldpc。
在通信系统中，编码通常被用于提高数据传输的可靠性。极化码是线性块码，其可以证明地实现用于具有较低编码-解码复杂度的二进制擦除信道的香农(shannon)容量。概念上，极化码将物理信道划分成多个虚拟信道。由极化码所定义的每个虚拟信道的可靠性(即该信道上传输的码元将成功被接收的可能性)相互不同。然而，通常，随着由极化码所定义的虚拟信道数量增大(例如，n趋近于无穷大)，每个信道的可靠性极化成变得非常可靠(例如，具有容量1的理想信道)或者非常不可靠(例如，具有容量0的无用信道)。具有最高可靠性的虚拟信道被选中以用于信息码元(bit)的传输，而其他虚拟信道均被“冻结”，且不用于信息码元的传输。对于相同的码块尺寸，数据码元和冻结码元的位置随着极化码构造参数
如图1所示，通过从复制并组合基础变换110开始，复制并组合n次已构造变换，尺寸为n(其中，在图1中，n＝8)的极化码120被生成，以给出n个虚拟信道，其中，n＝2n。应注意的是，图1中所使用的符号⊕表示异或(exclusiveor，xor)运算。在这些信道中，对于码率r＝1/2，具有最高可靠性的4个信道被表示为“数据”信道，而具有最低可靠性的4个信道被表示为“冻结”信道。
在本技术领域中，不同的协议已经被给出，例如：
协议：
·j个crc码元被提供(其可以被用于错误检测，也可以被用于辅助解码，以及潜在地用于早期终止)
–j在dl和ul中可以不同
–j在ul中可以基于有效载荷尺寸(0不被排除)
·另外，j’个辅助码元被提供在可靠位置中(其可以被用于辅助解码，以及潜在地用于早期终止)
·j+j’<＝满足far目标所需的码元数量(nfar)+6
–操作假设：
·对于dl,nfar＝16(至少用于embb相关的下行链路控制信息(downlinkcontrolinformation，dci))
·对于ul,nfar＝8或16(至少用于embb相关的上行链路控制信息(uplinkcontrolinformation，uci)；注意，这应用于具有crc的ul情况)
·j’>0
·操作假设：j”<＝2个额外辅助码元被提供在不可靠位置中(其可以被用于辅助解码，以及潜在地用于早期终止)
–如果重要的好处自更大值j”显现出来而没有不适当的复杂度，则在ran1#89可以被重新访问–公司被鼓励额外地评估j”＝8
·j’(以及如果存在的j”)个码元可以为crc码元和/或pc码元和/或哈希(hash)码元(如果可能，则范围缩编(downscope))
·j,j’(以及如果存在的j”)个辅助码元的放置为早期终止技术之后的ffs
–附加？
–分布？
·均匀地？
·不均匀地？
协议(用于非常小的块长度)：
·k＝1(如果信道编码被应用):
o重复码
·k＝2(如果信道编码被应用):
o单式码(simplexcode)
·3<＝k<＝11:
olterm码
■注意的是，如果nr需要lterm码所不支持的码字尺寸n，则与在lte中一样，lterm码将通过重复而被拓展
·12<＝k:
o极化码(所有控制信息尺寸的单个设计，除了有效载荷的crc码元的可能省略<＝～22个码元)
dci的协议：
·极化码的最大母码尺寸，n＝2n，为：
o对于下行链路控制信息，nmax,dci＝512
uci的操作假设：
·nmax,uci＝1024
o优化k达到200的码设计
■也致力于支持具有较好性能的k的值达到500的码设计，通常使用更高码率
·在不影响最终设计的情况下，公司被鼓励研究高级码率匹配方案，直到ran1#88bis
·如果证明生成nmax,uci＝1024的较好码设计是不可能的，则在ran1#88bis，操作假设可以被重新访问
协议：
·性能指标(可以是基于分析推导)
obler
ofar(awgn作为解码器的输入)
·控制信道的极化码支持如下可选项中的一个：
o可选项1：crc码+“基础极化”(即按照上述所商定的说明)
码
■1a:更长的crc
·例如，(j+j’)个码元的crc+基础极化
■1b:j个码元的crc
·j个码元可以被分布
■crc可以用于错误检测和纠错
o可选项2:j个码元的crc+级联极化码
■例如，j个码元的crc+j’个码元crc+基础极化；
·j个码元的crc+j’个码元的已分布crc+基础
极化；
·j个码元的crc+pc码元+基础极化；(即pc
极化)
·j个码元的crc+哈希序列+基础极化；
·…
■j个码元的crc仅用于错误检测
极化编码被用于embbul/dl控制信道(lpdc被用作embbul/dl数据信道的编码方案)。urllc和mmtc的编码方案还没有被定义。
在级联极化码的情况中，极化码将在编码块之内或在另一编码块之外采用crc。
技术实现要素：
本发明内容部分用于简要地介绍下面具体实施方式中所具体描述的一系列相关的概念。本发明内容既不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或者基本特征，也不旨在辅助确定所要求保护的主题的范围。
本发明涉及使用极化码的通信系统，例如5g/nr。本发明提供一种方式以使用极化码隐性发信额外信息，例如控制信息，而无需增大编码率。可选地，本发明提供一种方式以降低极化编码率，而无需降低传输信息量。码率直接影响随着更低码率而提高的块差错率(blockerrorrate，bler)性能。
根据本发明的第一方面，提供了一种使用极化码在物理信道上传输数据的方法。极化码在物理信道内定义多个虚拟信道。极化码也将多个虚拟信道的子集分配给数据传输。极化码将用于数据传输的多个虚拟信道的子集分别映射到待传输的数据块的多个码元。该方法接收待传输的数据块。该方法还接收与数据块一起待传输的额外数据。该方法选择分配给数据传输的多个虚拟信道中的一个或多个作为传输额外数据的多个信道。该方法基于额外数据，确定加扰序列。该方法将加扰序列应用于映射到用于传输额外数据的一个或多个虚拟信道的数据块的多个码元，以生成已加扰版本的数据块。该方法根据极化码，传输已加扰版本的数据块，其中使能数据块中的错误检测的错误检测数据也被传输。
由于加扰序列(或码)是基于待传输的额外数据，将加扰序列应用于分配给数据传输的信道子集中的一个或多个上所传输的数据块的码元，使能隐性指示给接收器的额外数据。这意味着极化码的母码率可以被有效地降低，形成更好的bler性能，或者帮助网络提高资源利用率的等效更高频谱效率。此外，额外数据可以被隐性传输，而无需明显增大极化码的编码或解码复杂度。
该方法可以接收数据块的错误检测数据。接收到的数据块可以包括错误检测数据(即错误检测数据作为接收到的数据块的一部分而被接收)。然而，错误检测数据可以与数据块分开进行接收。可选地，该方法可以生成数据块的错误检测数据。
已加扰版本的数据块可以包括错误检测数据(即，错误检测数据可以作为已加扰版本的数据块的一部分进行传输)。可选地，该方法可以将错误检测数据与已加扰版本的数据块分开进行传输。
错误检测数据可以包括循环冗余校验码。
选择用于传输额外数据的一个或多个虚拟信道可以是至少部分基于一个或多个虚拟信道的各自的可靠性。
该方法可以在分配给数据传输的一个或多个虚拟信道中选择具有最高可靠性的一个或多个虚拟信道。
该方法可以选择可靠性超过预设阈值的一个或多个虚拟信道，作为传输额外数据的信道。
通过基于虚拟信道的各自可靠性选择用于传输额外数据的信道，该方法可以降低接收器处所发生的假正的可能性。
极化码的块尺寸可以小于接收到的数据块的尺寸，并且额外数据可以包括没有由极化码映射到多个虚拟信道上的接收到的数据块的多个码元。换句话说，该方法可以被用于通过将更大的数据块划分成适用于极化码块尺寸的第一部分和包含该方法作为额外数据而将隐性传输的剩余数据的第二部分，传输比允许的极化码块尺寸更大的数据块。
加扰序列可以是自一个或多个不同加扰序列中选择的，每个不同加扰序列与额外数据的不同值相关。换句话说，在存在额外数据可采用的多个不同可能值的情况下，不同加扰序列可以被提供，以表示每个不同可能值。例如，如果额外数据可以为任意3码元二进制串，则8(23)个不同加扰序列可以被提供，每个加扰序列与不同可能的3码元二进制串相关。这样，第一不同加扰序列可以表示二进制串"000"，而第二不同加扰序列可以表示"001"，等。
一个或多个不同加扰序列包括与uci中的ack相关的加扰序列和与uci中的nack相关的加扰序列。可以理解的是，一个或多个不同加扰序列可以包括多个ack/nack指示，例如，以用于具有2个ack/nack指示的2个tb，或者用于表示为压缩流的具有多个ack/nack的多个码块组(codeblockgroup，cbg)。
一个或多个不同加扰序列可以包括与pbch的ss块时间索引指示相关的多个加扰序列。
选择用于传输额外数据的信道数量s等于舍入成下一个整数值的log2k(即
选择用于传输额外数据的信道数量s大于舍入成下一个整数值的log2k(即
多个不同加扰序列可以被选择，以最大化选择用于传输额外数据的特定数量的虚拟信道的每个不同加扰序列之间的代码间距。加扰序列的长度由选择用于传输额外数据的虚拟信道数量来确定。对于选择用于传输额外数据的正确的信道数量，存在权衡。虽然使用更小的虚拟信道数量s以传输额外数据将意味着虚拟信道的可靠性将更高，但是使用更大的虚拟信道数量s以传输额外数据允许每个加扰序列之间存在更大的代码间距。假正错误率随着所选择的信道的更高的可靠性和不同加扰序列之间的更大代码间距而降低。
该方法可以包括确定选择用于传输额外数据的信道数量，以最小化假正错误率。
加扰序列可以包括额外数据。
额外数据可以包括对已传输数据的接收器已知的数据。
额外数据可以包括与移动网络中的小区相关的小区id。
额外数据可以包括rnti或部分rnti。
额外数据可以包括先前已传输的重复数据。
额外数据可以包括urllc/embb复用中的删余信息。
极化码可以是根据等于1—r的极化码构造参数
根据本发明的第二方面，提供了一种使用极化码在物理信道上接收数据的方法。极化码在物理信道内定义多个虚拟信道。极化码也将多个虚拟信道的子集分配给数据传输，极化码将用于数据传输的多个虚拟信道的子集分别映射到待传输的数据块的多个码元。该方法接收已加扰版本的数据块，其中使能数据块中的错误检测的错误检测数据也被接收。该方法将分配用于数据传输的一个或多个虚拟信道标识为额外数据已被传输的多个信道，其中已加扰版本的数据块是通过对数据块的多个码元进行加扰而形成的，数据块的多个码元是使用基于额外数据的加扰序列而在多个信道上传输的。该方法生成关于已应用于传输额外数据的多个信道的加扰序列的一个或多个假设。该方法测试一个或多个假设中的每个，以通过根据每个假设对已加扰版本的数据块进行去加扰，并使用错误检测数据判断已加扰数据块中是否存在任何错误，标识正确的假设，其中正确的假设为用于已去加扰的数据块中不存在任何错误的一个假设。该方法确定额外数据，额外数据是基于应用于传输额外数据的多个信道的加扰序列的正确的假设而传输的。
由于接收到的已加扰版本的数据块的错误检测码可以被接收，接收器可以测试关于用于对数据块的一个或多个码元进行加扰的加扰序列的不同假设，以生成已加扰版本的数据块。这是因为，假如在传输期间没有发生错误(并且，当然，假如不存在由错误检测码中的冲突所引起的错误警报–然而，16码元crc将具有2-16的假警报率，使得来自于错误检测码本身的错误警报不可能)，仅关于用于对数据块进行加扰的加扰序列的正确假设在该加扰序列用于对已加扰版本的数据块进行去加扰时，将产生不包括任何错误的数据块。因此，通过使用假设的加扰码并使用错误检测码对数据进行去加扰，接收器可以测试假设是否是正确的，以判断已去加扰的数据块是否包含任何错误。由于加扰码是基于隐性传输的额外数据而确定的，接收器可以使用正确的假设以确定额外数据。虽然，传输期间所引入的错误可能导致正在被测试的假设的假正，但是极化码的操作致力于降低发生这种情况的可能性，因为应用加扰码且分配用于数据传输的信道通常是更可靠的。此外，额外数据可以被隐性传输，而无需明显降低极化码的编码或解码复杂度。
错误检测数据可以与已加扰版本的数据分开进行接收。已加扰版本的数据块可以包括错误检测数据(即，错误检测数据可以作为已加扰版本的数据块的一部分进行接收)。
错误检测数据可以包括循环冗余校验码。
标识传输额外数据的一个或多个虚拟信道是至少部分基于一个或多个虚拟信道的各自可靠性。
标识传输额外数据的一个或多个虚拟信道可以包括：在分配用于数据传输的一个或多个虚拟信道中，标识具有最高可靠性的一个或多个虚拟信道。
标识传输额外数据的一个或多个虚拟信道包括：标识可靠性超过预设阈值的一个或多个虚拟信道。
生成关于已应用于传输额外数据的多个信道的加扰序列的一个或多个假设可以包括：生成用于一个或多个不同加扰序列中每个的假设，每个不同加扰序列与额外数据的不同值相关。
一个或多个不同加扰序列可以包括与uci中的ack相关的加扰序列和与uci中的nack相关的加扰序列。可以理解的是，一个或多个不同加扰序列可以包括多个ack/nack指示，例如，以用于具有2个ack/nack指示的2个tb，或者用于表示为压缩流的具有多个ack/nack的多个码块组(codeblockgroup，cbg)。
一个或多个不同加扰序列可以包括与pbch的ss块时间索引指示相关的多个加扰序列。
标识为传输额外数据的多个信道的信道数量s等于舍入成下一个整数值的log2k(即
标识为传输额外数据的多个信道的信道数量s大于舍入成下一个整数值的log2k(即
多个不同加扰序列可以被选择，以最大化被标识为传输额外数据的多个信道的特定数量的虚拟信道的每个不同加扰序列之间的代码间距。如上，对于选择用于传输额外数据的正确的信道数量，存在权衡。虽然使用更小的虚拟信道数量s以传输额外数据将意味着虚拟信道的可靠性将更高，但是使用更大的虚拟信道数量s以传输额外数据允许每个加扰序列之间存在更大的代码间距。假正错误率随着所选择的信道的更高的可靠性和不同加扰序列之间的更大代码间距而降低。
该方法可以还包括：确定标识为传输额外数据的多个信道的信道数量，以最小化假正错误率。
生成关于已应用于传输额外数据的多个信道的加扰序列的一个或多个假设可以包括：生成传输额外数据的预测；以及生成包括已预测的额外数据的加扰序列。
额外数据的预测是基于对已传输数据的接收器已知的数据。这使得接收器检测接收器已具有的数据是否是正确的，从而提供系统的鲁棒性和可靠性。
额外数据的预测包括与移动网络中的小区相关的小区id。
额外数据可以包括rnti或部分rnti。
额外数据可以包括先前已传输的重复数据，并且该方法可以还包括：判断重复数据是否与先前接收到的数据匹配。这使得接收器检测先前已接收到的数据是否是正确的，从而提高系统的鲁棒性和可靠性。
重复数据可以包括uci中的ack/nack指示。
额外数据可以包括urllc/embb复用中的删余信息。
极化码可以是根据等于1—r的极化码构造参数
根据本发明的第三方面，提供了一种装置，用于根据本发明第一方面的在物理信道上传输数据和用于根据本发明第二方面的在物理信道上接收数据中的至少一个。例如，该装置可以包括处理器以及发送器和/或接收器，其中处理器用于实施本发明第一方面和/或第二方面的方法，以使得发送器和/或接收器在物理信道上传输数据和/或接收数据。
该装置可以为移动网络中的基站。
该装置可以为移动网络中的移动设备。
根据本发明的第四方面，提供了一种移动网络，包括根据本发明第三方面的一个或多个基站以及一个或多个移动设备。
根据本发明的第五方面，提供了一种非易失性计算机可读介质，存储有计算机可读指令，以由处理器执行以执行根据本发明第一方面和第二方面的方法。
该非易失性计算机可读介质可以包括来自于如下一组中的至少一个：硬盘、cd-rom、光存储设备、磁存储设备、只读存储器、eprom、电可擦除可编程只读存储器和闪存。
附图说明
结合附图，仅通过示例的方式，将描述本发明的进一步说明、方面和实施例。为了简洁且清楚，附图中的元素被示出，并无需按照比例示出。相同的编号被包括在不同的附图中，以便理解。
图1显示了尺寸为n的极化码的构造；
图2示意性示出了根据本发明实施例的编码数据的方法和解码数据的方法；
图3示意性示出了特定小区id中的dci解码的方法；
图4示意性示出了具有无线网络临时标识(radionetworktemporyidentity，rnti)拓展的dci解码的方法；
图5示意性示出了具有ack(acknowledgement，确认)/nack(negativeacknowledgement，否定确认)的uci解码的方法；
图6示意性示出了软组合pbch(physicalbroadcastchannel，物理广播信道)与ss(synchronizationsequences，同步序列)时间索引的隐性指示的方法；
图7显示了具有6码元数据的尺寸为8的极化块的4种不同情景的块差错率(blockerrorrate，bler)和假正率(false-positiverate)的2个表格；
图8显示了用于其他情景的bler和假正率的2个表格，其是使用具有38码元数据(22个码元的消息数据和16个码元的crc数据)的64的极化块尺寸仿真的；
图9显示了本发明实施例所提供的bler改进的表格；以及
图10-图12显示了仿真结果。
具体实施方式
本领域技术人员将认识并理解，所描述的示例的具体内容仅说明一些实施例，且此处所说明的教示内容在不同可选设置中是可应用的。
下面结合图2，其示意性示出了根据本发明实施例的编码数据的方法200和解码数据的方法250，描述本发明的第一实施例。
在步骤202中，编码数据的方法200接收待传输的数据块或消息。该消息包括待显性地指示的d个码元。换句话说，该消息或数据块的这d个码元映射到极化码所提供的虚拟信道上。该消息也包括待隐性地指示的s个码元。也就是说，该消息或数据块的这s个码元形成额外数据，其将由方法200进行传输。
在步骤204中，方法200构造极化码，使得极化码具有d个数据码元以容纳待传输的消息的d个码元。因此，极化码也具有f个冻结码元，假设f＝n-d，其中n为码块长度。应理解的是，极化码无需在每次数据被传输时才被构造，以及在一些实施例中，先前构造的极性码可以被使用。
在步骤206中，方法200根据每个虚拟信道的容量或可靠性，选择d’个数据码元位置或虚拟信道。
在步骤208中，方法200用基于传输中所隐性指示的额外数据而确定的加扰序列，对所选择的d’个数据码元进行加扰(scramble)。
在步骤210中，方法200使用极化编码，对步骤206中所产生的已加扰数据进行编码。
最后，在步骤212中，方法200通过将已编码的已加扰数据调制到载波上，传输已编码的已加扰数据。
接下来转到解码数据的方法250，在步骤252中，方法250接收已解调的已编码的已加扰数据(即控制信道的rx字符)。已解调的已编码的已加扰数据也可以被考虑成正在传输的加扰版本的数据块。
在步骤254中，方法250以与在传输数据的方法的步骤240中构造极化码的方式相同的方式，构造极化码。这是因为由接收器所构造的极化码将需要匹配由发射器所使用的极化码的构造，以便正确地解码该数据。同样地，应理解的是，极化码无需在每次该方法接收数据时被构造，并且在一些实施例中，先前构造的极化码可以被检索出且使用。
在步骤256中，方法250选择或标识d’个虚拟信道(或数据码元位置)，其已被用于提供额外数据的隐性指示。同样地，使用与传输数据的方法200的步骤206中所使用的标准相同的标准，根据虚拟信道的可靠性或容量，这些虚拟信道被标识，以便正确地标识正在被使用以隐性地传输额外数据的信道。
在步骤258中，方法250使用构造的极化码，对所接收到的已解调的已编码的已加扰数据进行解码。
在步骤260中，方法250构造并检验对加扰序列的k重假设(hypotheses)，该加扰序列用于对d’个虚拟信道上所传输的码元进行加扰。在本实施例中，假设的数量k等于2s。这是因为唯一的加扰码可以被用于隐性地指示额外数据的s个码元。
在步骤260和步骤262中，通过使用假设的加扰码来对已解码的已加扰数据进行去加扰(decramble)，随后使用还接收到的用于数据块的crc码来检测去加扰数据是否是正确的，方法250测试k重假设。换句话说，方法250检测crc是否表示任何错误是否存在于k重假设中每个的去加扰数据中，并确定正确假设为crc所通过的一个。应理解的是，在其他实施例中，其他错误检测机制可以被使用，而不是crc。标识正确假设之后，方法250能使用d个码元的数据，其是使用极化码而显性地传输的，以及s个码元的额外数据，其是通过对与正确假设相关的码进行加扰而隐性地指示的。
下面结合图3，其示意性示出了特定小区id中的dci解码的方法300，将描述本发明的第二实施例。
在lte中，所附的dci有效载荷的crc用rnti进行掩蔽(mask)，以指示用户设备该dci是给该用户设备的，并且整个信号是用基于小区id的伪随机序列进行加扰的，以降低小区间干扰(如自相同rnti的另一enb所检测的自一个enb所传输的dci，以及可能的不同用户设备)。
在本第二实施例中，不是使用每个与额外数据的不同值相关的多个明显不同的加扰码，而是额外数据本身用于形成被应用于d’个虚拟信道上的数据码元的加扰码。方法300的前面4个步骤，即252、254、256和258，与根据本发明前面实施例的接收数据的方法的步骤相同。然而，在步骤302和步骤304中，仅单个假设由方法300形成且测试。具体地，方法300根据正在被隐性指示的额外数据的预测值，形成一假设。在本实施例中，额外数据的预测值为dci的小区id，其为对接收器已知的值。因此，该方法使用基于小区id的加扰序列对d'个虚拟信道上的数据码元进行去加扰，并通过对数据块的crc与rnti实施xor运算，判断该假设是否是正确的。由于本实施例，无需多重假设，且相对比lte，自小区间干扰推导出的dci假正率被降低了。
下面结合图4，其示意性示出了具有rnti拓展的dci解码的方法400，将描述本发明的第三实施例。对于第二实施例，额外数据本身用于形成被应用于d’个虚拟信道上的数据码元的加扰码。然而，在本实施例中，用于生成加扰码的额外数据为rnti拓展。对于前面的实施例，方法400的前面4个步骤，即252、254、256和258，是相同的。然而，用于形成该方法的步骤402中假设的加扰码是基于接收器所期望的rnti拓展。随后，方法400可以通过对数据块的crc与rnti实施xor运算，检测该假设是否是正确的。仅部分rnti码元经历具有crc输出的掩蔽操作。剩余的rnti码元由加扰序列进行隐性指示。仅当加扰序列被适当地设置时，crc应该通过。
应理解的是，虽然第二实施例和第三实施例中隐性地传输的额外数据不提供任何新的数据给接收器(因为小区id和rnti拓展对接收器已知)，但是它们允许接收器对正在被接收的数据实施额外的验证，进而通过降低第二实施例中相比于lte而自小区间干扰所推导的假正率，以及第三实施例中自其他rnti所推导的假正率，提高系统的鲁棒性。
下面将结合图5，其示意性示出了具有ack/nack的uci解码的方法500，描述本发明的第四实施例。本方法500的前面4个步骤，即252、254、256和258，与前面实施例的步骤相同。方法500实施例的剩余步骤，即502和504，相似于第一实施例中的一个以上的加扰序列假设被形成。在本实施例中，使用d’个数据码元所隐性传输的额外数据为uci的ack/nack。用于隐性传输ack的加扰序列与用于隐性传输nack的加扰序列不同。方法500形成用于与ack相关的加扰序列的一个假设以及与nack相关的另一假设，并使用crc来测试这两个假设中哪个是正确的，以判断ack或nack是否已被接收。在本实施例中，ack/nack的这种隐性发信可以是ack/nack被传输的唯一方式。可选地，这种隐性发信应与ack/nack的(传统)传输一起被使用，以提高其可靠性/延时(其可以非常有用于urllc)。换句话说，ack/nack反馈可以显性地被传输，但同时，使用也隐性地传达ack/nack反馈的加扰码，具有最高可靠性的d’个所选择的数据码元的位置可以被加扰。
在本发明的第五实施例中，用于urllc/embb复用的删余(puncturing)信息与用于urllc/embb复用的商定的显性删余指示被隐性地发信在pdcch中。重复删余信令可以改善embb用户设备处了解删余数据，和/或提供关于删余源的更精细信息。这可以提供如下中的一个或多个：降低的retx需求；降低的显性信令；以及提高的embb吞吐量。可选地，位于删余发生的时隙结束时的dci中的显性信号可以被用于通知接收器关于删余的信息将隐性地被重新传输。随后，在下一时隙，在另一dci上，删余信息被隐性地重新传输。
下面将结合图6，其示意性示出了软组合pbch与ss时间索引的隐性指示的方法600，描述本发明的第六实施例。根据本实施例，根据本发明，ss时间索引与显性传输的pbch有效载荷一起被隐性传输。用户设备所接收到的信号是基于其被传输的ss块，并且因此，pbch可以被使用以在用户设备处推断时间信息。如下面图中所示，对于所有ss块，有效载荷是相同的，且如果加扰序列被适当地初始化，则有效载荷可以与其他接收到的pbch一起被软组合。该图描述了这两个pbch的软组合，但任何数量的pbch可以被软组合。pbch可以通过对ss时间索引的假设测试的方式被解码。与lte中所做的相似，本实施例保留来自于性能提升的相同波束的连续ss块的接收到的pbch的软组合。
在一些版本的上述实施例中，加扰序列可以包括重复元素或模型。例如，用于隐性传达3个码元的额外数据的加扰序列可以为：000000000…,001001001…,010010010…,011011011…,100100100…,101101101…,110110110…和111111111…(即，分别使用重复元素"000”,“001”,“010”,“011”,“100”,“101”,“110”和“111”以形成加扰序列。使用里德-所罗门码(reedsolomoncode)来生成加扰序列还可以实现加扰序列之间的最大代码间距(hammingdistance)，并且也可以使得加扰序列更具鲁棒特性。
在本发明的一些实施例中，分配用于数据传输的所有虚拟信道可以被选择为用于传输额外数据的信道。然而，在其他实施例中，优选的是，选择比分配用于数据传输的总数量d个信道更少的数量d’个信道以用于传输额外数据(即d’<d)，特别是选择用于传输额外数据的信道包括更可靠的分配用于数据传输的总数量个信道的子集(即选择用于传输额外数据的信道的平均可靠性高于分配用于数据传输的所有信道的平均可靠性)。这个的原因如图7所示，其显示了具有正在传输的6个信息码元的尺寸为8的极化块的4种不同情景的bler和假正率的2个表格。图10显示了仿真结果。
第一情景，由这些表格上的开放圆圈点表示，涉及使用6个数据码元和2个冻结码元的常规极化编码，而没有任何正在被隐性传输的额外数据。因此，第一情景显性地传输所有6个码元的数据。
第二情景，由这些表格上的交叉点表示，涉及本发明的使用，以使用具有4个数据码元和4个冻结码元的极化编码来传输数据，其中所有4个数据码元均用加扰序列进行加扰，以隐性传输2个额外码元的数据。因此，第二情景显性地传输4个码元的数据，并隐性传输2个码元的数据。
第三情景，由这些表格上的开放菱形点表示，涉及本发明的使用，以使用具有4个数据码元和4个冻结码元的极化编码来传输数据，其中仅具有最高容量(或可靠性)的2个数据码元用加扰序列进行加扰，以隐性传输2个额外码元的数据。因此，第三情景显性地传输了4个码元的数据，并隐性地传输了2个码元的数据。
第四情景，由这些表格上的开发正方形点表示，涉及本发明的使用，以使用具有4个数据码元和4个冻结码元的极化编码来传输数据，其中具有最低容量(或可靠性)的2个数据码元用加扰序列进行加扰，以隐性传输2个额外码元的数据。因此，第四情景显性地传输了4个码元的数据，并隐性地传输了2个码元的数据。
这些表格上的剩余点与本发明无关。
这些表格显示了在四个情景中的每个中所进行的测试的结果。在这些测试中，crc不被包括，而是通过比较接收到的码元与已传输的码元，消息的内容被检测。可以看出，相比于第二情景和第四情景，第三情景具有更低假正率。虽然，第三情景的假正率高于第一情景的假正率，但是第三情景的bler低于第一情景的bler。
接下来转到图8，其显示了用于其他情景的bler和假正率的2个表格，其中其他情景是使用具有38码元数据(22个码元的消息数据和16个码元的crc数据)的尺寸为64的极化块而仿真的。图11显示了仿真结果。图8上所示出的前面4种情景对应于上述结合图7所讨论的4种情景。也就是说，第一情景用作基准，所有消息数据码元被显性传输。第二情景显性地传输19个码元的消息数据，并通过对使用具有最高容量的8个加扰位置所传输的数据进行加扰，隐性地传输剩余的3个码元的消息数据。第三情景也仅显性地传输19个消息数据，并使用具有最高容量的17个加扰位置，隐性地传输剩余的3个码元的消息数据。第四情景也仅显性地传输19个消息数据，并使用具有最高容量的26个加扰位置，隐性地传输剩余的3个码元的消息数据。由于第二情景、第三情景和第四情景使得极化码的编码率降低到第一情景中所使用的常规极化编码的编码率以下，包括少于3个crc码元的第五情景也被包括在这些表格中，以提供位于更低编码率的基准。
我们期望自crc推导的假正率大约为1/216＝1.5*10-5，其大致乘以所测试的假设数量。从这些表格中，可以看出，当与具有更短crc的常规编码(用作第五情景)比较时，第三情景具有更低假正率。这是因为其利用极化编码的极化性质来选择用于加扰的位置，以基于虚拟信道的容量或可靠性而隐性地传达额外数据。
一个重要的观察为，优选的是，选择尽可能多的用于传输额外数据的虚拟信道，假设这些虚拟信道的容量被保持成接近1(如第三情景一样)。通过选择更多的用于传输额外数据的虚拟信道，用于隐性传达额外数据的加扰序列更长，意味着这些加扰序列可以间隔更大(即其之间的代码间距更大)，降低由于随机错误的引入而一个序列变成另一序列的可能性。因此，根据这个标准选择信道数量可以降低假正率。
为了优化应被选择以隐性传达额外信息的信道数量，以降低假正率，如下等式可以被用于评估改进bler与假正率(falsepositiverate，fpr)的恶化之间的竞争作用。在这些等式中，如下标记被使用：
n:编码块长度；
d:分配用于数据传输的信道数量；
k:额外数据的不同值的数量；
s:选择用于传输额外数据的信道数量(即加扰序列长度)；
c:crc(或任何纠错码)长度；
r:码率；
rref:没有参考的隐性指示的码率；
sum{element}range：范围之内的元素之和；
mean{element}range：范围之内的元素的平均值；以及
prod{element}range：范围之内的元素的乘积。
bler改进在相关snr区域中进行建模(大概～10-2的bler)。fpr用作非常高的snr的bler下限，其中，如图9所示，其显示了本发明实施例所提供的bler改进的表格，bler值被大幅度地降低。bler改进由[db]的snr增益作为隐性码元数量(即分配给数据传输且选择用于额外数据的隐性传输的虚拟信道数量)的函数给定。
首先极化码被构造而无隐性指示：数据码元数量等于
capacityratioref＝sum{capacityref}data_positions/sum{capacityref}all_positions。
其次，极化码被构造而具有隐性指示：数据码元数量被降低为d，码率被有效地降低为r＝d/n。随后，码元信道的容量capacity被计算，且容量比给出数据码元的相对容量：
capacityratio＝sum{capacity}data_positions/sum{capacity}all_positions。
最后，根据bler_improvement＝10*log10((1–capacityratio)/(1–capacityratioref))*rref[db]，bler改进由以[db]的snr平移给定。
等价地，这也等于：
bler_improvement＝10*log10(compcapacityratio/compcapacityratioref)*rref[db],
其中compcapacityratioref＝sum{capacityref}frozen_positions/sum{capacityref}all_positions，以及compcapacityratio＝sum{capacity}frozen_positions/sum{capacity}all_positions
预测的fpr由fpr＝(1+(k–1)*p)*fprref给定，其中k为用于隐性信息的所测试的假设数量，fprref＝2–c给出了c个码元的crc长度的假警报概率，以及p表示另一假设的序列变成传输序列的平均概率。
为了计算p，我们乘以码元的概率，这实际上是根据码元信道的容量：
p＝2*(((1–avgcapacity)avghammingdist)*((avgcapacity)(s–avghammingdist))*prod{capacity}data_unmasked_positions)1/d
其中avgcapacity＝mean{capacity}data_masked_positions，数据已掩蔽位置为用于加扰的s个选择的码元位置的集合，数据未掩蔽位置为d–s尺寸中的互补集合。平均代码间距由avghammingdist≈s/
因子2被加上p，因为一般而言值(p1*…*pn)1/n为0到1之间的数字，其中所有pi均位于0到1之间。对于均匀概率，这个公式的平均大概为1/2，从而用因子2，我们得到p＝1，并且这给出了fpr＝k*fprref的上限。用所提供的方法，这个值在相关snr区域中非常接近0，因为(1–avgcapacity)趋于0，且我们得到fpr＝(1+α)*fprref，其中α<<(k–1)。
通过最小化用于假设的给定数量k、显性码元数量d和码块长度n的fpr，即优化的s＝argminovers{fpr}，这个预测的fpr允许我们选择最佳s。
本发明的实施例的信号处理功能，特别是gnb和用户设备，可以使用相关技术领域技术人员所知的计算系统或架构来实现，例如台式电脑、笔记本电脑、手持式计算设备(pda、手机、掌上电脑等)、主机、服务器、客户端，或对于给定的应用程序或环境而言是必须的或合适的任意其他类型的专用或通用计算设备。计算系统可以包括一个或多个处理器，其中处理器可以使用通用或专用的处理引擎，例如微处理器、微控制器或其他控制模块来实现。
计算系统还可以包括主存储器，例如随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或其他动态存储器，用于存储处理器执行的信息和指令。这样的主存储器也可用于在执行由处理器执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。计算系统同样可以包括只读存储器(readonlymemory，rom)或其他静态存储设备，以用于存储处理器的静态信息和指令。
该计算系统还可以包括信息存储系统，该信息存储系统可以包括例如介质驱动器和可移动存储接口。该介质驱动器可以包括驱动器或其他机构，以支持固定或可移动存储介质，例如硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光盘(compactdisc，cd)或数字视频驱动器(digitalvideodrive，dvd)，或读写驱动器(r或rw)，或其他可移动或固定介质驱动器。其中，存储介质可以包括例如硬盘、软盘、磁带、光盘、cd或dvd，或者由介质驱动器读取和写入的其他固定或可移动介质。存储介质可以包括存储有特定计算机软件或数据的计算机可读存储介质。
在可选的实施例中，信息存储系统可以包括允许将计算机程序或其他指令或数据加载到计算系统中的其他类似组件。这类的组件可以包括，例如，诸如程序盒(cartridge)和盒接口的可移动存储单元和接口、可移动存储器(例如，闪存或其他可移动存储器)和存储器槽，以及允许软件和数据从可移动存储单元传送到计算系统的其他可移动存储单元和接口。
计算系统还可以包括通信接口。这样的通信接口可以用来允许软件和数据在计算系统和外部设备之间传输。通信接口的示例可以包括调制解调器、网络接口(例如以太网或其他nic卡)、通信端口(例如，通用串行总线(universalserialbus，usb)端口)、pcmcia插槽和卡等。通过通信接口实现传输的软件和数据具有信号的形式，该信号可以为电子信号、电磁信号，以及光学信号或能够被通信接口介质接收的其他信号。
在本申请中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等通常可用于指代有形介质，例如，存储器、存储设备或存储单元。这些介质以及其他形式的计算机可读介质可以存储被包括计算机系统的处理器使用的一个或多个指令，以使处理器执行特定的操作。当执行时这样的指令(通常称为“计算机程序代码”(可以以计算机程序或其他分组的形式进行分组))时，可使计算系统能够执行本发明的实施例的功能。注意，代码可以直接导致处理器执行特定的操作，经编译为使其执行特定操作，和/或与其他软件、硬件和/或固件元素(例如，执行标准功能的库)结合起来以执行特定操作。
在使用软件实现元件的实施例中，软件可以通过使用例如可移动存储驱动器存储在计算机可读介质中，并加载到计算系统中。当计算机系统中的处理器执行控制模块时，控制模块(在本示例中，该控制模块为软件指令或可执行的计算机程序代码)导致处理器执行如本文所述的本发明的功能。
此外，本发明的概念可被应用于任意电路，以用于在网络元件(networkelement)内执行信号处理功能的任意电路。还可以想到的是，例如，半导体制造商可以在独立设备的设计中使用本发明的概念，这些独立设备例如数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)的微控制器，或专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)，和/或任意其他子系统元件。
可以理解，为了清楚起见，上述描述已参照单个处理逻辑描述了本发明的实施例。然而，本发明的概念同样可以通过多个不同的功能单元和处理器来实现，以提供信号处理功能。因此，对特定功能单元的引用仅被看作是提供所描述的功能的适当手段的参考，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。
本发明的方面可以以任意合适的形式实现，这些形式包括硬件、软件、固件或这些的任意组合。本发明可选地至少部分作为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器或可配置模块组件(例如fpga设备)上运行的计算机软件来实现。因此，本发明的实施例的元件或组件可以以任意合适的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。实际上，功能可以在单个单元中实现、在多个单元中实现，或者作为其他功能单元的一部分。
虽然已经结合一些实施例对本发明进行了描述，然而这并不意图局限于本文所阐述的特定形式。相反，本发明的范围仅限于所附的权利要求。此外，尽管特征表现出结合特定实施例进行描述，然而本领域技术人员将认识到根据本发明可以组合所描述的实施例的各种特征。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元素或步骤的存在。
此外，尽管单独列出，然而可以通过例如单个单元或处理器实现多个构件、元件或方法步骤。此外，尽管个别特征可以包含在不同的权利要求中，然而这些特征可优选地组合；并且，包含在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。此外，在一类权利要求中包含的特征并不意味着对这一类权利要求的限制，而是表明该特征同样适当地适用于其他类型的权利要求。
此外，权利要求中特征的顺序并不意味着这些特征必须以任意特定顺序来执行，尤其是方法权利要求中各个步骤的顺序并不意味着必须按照该顺序执行步骤。相反，这些步骤可以以任意合适的顺序执行。此外，单个引用不排除多个。因此，对“一个”、“第一”、“第二”等的引用不排除多个。
虽然已结合一些实施例对本发明进行了描述，但并不限于此处所述的特定形式。相反，本发明的范围仅受所附权利要求的限制。此外，尽管特征可以结合特定实施例进行描述，但本领域技术人员将认识到，所述实施例的各种特征可以根据本发明进行组合。在权利要求中，术语“包括”并不排除其他组件的存在。
基于上述公开，下面说明，且图12中，是仿真结果的示例：
具有38个未编码码元的仿真的尺寸为64的极化块，被划分成用于消息有效载荷的22个码元和用于crc的16个码元；3个码元被隐性地发信。我们期望自crc推导出的假正率约1/216＝1.5*10-5，大致乘以最糟糕情况的测试的假设数量。
对于比较，我们仿真具有缩短的crc(仅13个码元)的38个未编码码元，以便具有与常规极化编码相同的编码。
下面给出仿真结果。假正率被计算以用于用户设备消息，当crc通过但消息为不准确时检测假正，并当crc通过不同的测试假设时检测假正。我们观察到，当相比于具有更短crc的常规编码时，所提出的方案具有更低的假正率，因为其通过根据码元信道的容量选择加扰位置而利用极化。
一个重要的观察，优选的是，选择尽可能多的用于加扰的数据码元，只有这些数据码元的容量被保持成接近1(例如，情景3将是最佳的选择)；传达隐性信息的长加扰序列使得一个序列变成另一个序列比较困难。用这种选择，假正率被降低。
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