[发明专利]HARQ及高级信道码

说明书

公开了一种使用低密度奇偶校验(LDPC)编码和混合自动重复请求‑增量冗余(HARQ‑IR)来传输数据的方法(2200)和装置。该方法可以包括基于初始码率、信息块大小、最大重传计数或最大冗余版本数量中的一者或多者，从原型图矩阵族中选择(2206)原型图子矩阵，其中所选择的原型图子矩阵支持HARQ‑IR。可以基于所选择的原型图子矩阵确定(2208)奇偶校验矩阵。可以基于奇偶校验矩阵使用LDPC对一个或多个数据块进行编码(2218)，并且可以将LDPC编码的数据块发送(2220)到配置了LDPC HARQ‑IR的接收机。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月2日提交的美国临时申请No.62/416,504和2016年8月10日提交的美国临时申请No.62/372,966的权益，其内容通过引用结合于此。

背景技术

极性码首先由Erdal Arikan在2009年7月的关于信息理论的IEEE会报(IEEETransactions on Information Theory)的“信道极化：构造对称二进制输入无记忆信道的容量-实现码的方法(Channel Polarization:A method for Constructing Capacity-Achieving Codes for Symmetric Binary-Input Memoryless Channels)”中引入。类似于turbo码和低密度奇偶校验(LDPC)码，极性码是容量实现码。极性码是线性块码，具有低编码和解码复杂度、非常低的误码平层和显式构造方案。

考虑N,K极性码，其中K是信息块长度，N是编码块长度。这里，值N被设置为2的幂，即，对于某个整数n，N＝2ⁿ。极性码的生成矩阵可以用表示，其中B_N是比特反转置换矩阵，表示第n个克罗内克(Kronecker)幂，且在极性码的实施中，为简单起见，可以在编码器侧忽略B_N，并且在解码器侧完成比特反转操作。图2示出了的实施。极性编码器的输出由x^N＝u^NG_N给出。

在关于极性码的初始论文中，引入了连续消除(SC)解码方案。一些高级的解码方案是基于SC解码开发的，这些解码方案包括连续取消列表(SCL)解码(I.Tai和A.Vardy，“极性码列表解码(List Decoding of Polar Codes)”，arXiv：1206.0050v1，2012年5月)和CRC辅助SCL解码(K.Niu和K.Chen，“极性码的CRC辅助解码(CRC-Aided Decoding of PolarCodes)”，IEEE通信快报(IEEE Communications letters)，2012年10月)。

极性码是在编码和解码方面被良好构建的。良好极性码的设计依赖于K个信息比特至极性编码器的N个输入比特u^N的映射。原则上，所述K信息比特应该放在K个最佳比特信道(或最可靠的比特信道)上。未从信息比特映射的剩余N-K个输入比特称为冻结比特，其通常设置为0。冻结比特的位置集称为冻结集

有多种方法可以计算比特信道的可靠性。例如，巴塔恰里亚(Bhattacharyya)界限、蒙特卡罗(Monte-Carlo)估计、全转换概率矩阵估计和高斯近似是计算比特信道可靠性的典型方式。这些方案具有不同的计算复杂度并且可以应用于不同的信道条件(H.Vangala，E.Viterbo和Y.Hong，“AWGN信道的极性码构造的比较研究(A ComparativeStudy of Polar Code Constructions for the AWGN Channel)”，arXiv：1501.02473，2015年1月)。