[发明专利]实现路径度量值排序网络的方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种实现路径度量值排序网络的方法、系统及介质，涉及无线通信技术领域，该方法包括：步骤S1：通过计算单元计算L条路径的路径度量PM值，根据N bit group的比特属性来确定当前节点的分裂路径总数Lmax，将得到的PM值以及分裂路径总数Lmax存储在数据库中；步骤S2：从数据库中获取分裂路径总数Lmax，将分裂路径总数Lmax分为M级串行排序，其中，M＝log₂(Lmax/L)；步骤S3：实现M级串行排序中的每一级排序；步骤S4：根据选出L条路径输出对应的译码结果，进行后续的译码处理。本发明的实现复杂度低、效率高，且对整体系统方案性能提升效果优异，在特殊场景条件下效率和复杂度不受影响。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体地，涉及一种实现路径度量值排序网络的方法、系统及介质。

背景技术

Polar码用于5G NR标准中的控制信道，被证明是目前唯一能够达到香农限的编码方案。对polar译码来说，译码算法有SC(Successive Cancellation)算法、BP(Belief-Propagation)算法、SCL(Successive Cancellation List)算法以及CA-SCL(CRC-AidedSCL)算法等。从性能和实现复杂度来说CA-SCL算法是个比较好的选择。

在CA-SCL译码过程中，有1个步骤是路径度量，包括计算、排序、选择和更新，该算法的扩展候选路径数目很大，导致路径排序的延迟和资源消耗，大大影响方案的性能和实现复杂度。

公开号为CN111130566A的发明专利，公开了一种Polar码译码器中寻找L个最大路径度量值的电路实现方法，利用L个寄存器，分别保存L条路径对应的L个路径度量值；计算开始时，将该L个寄存器初始化成负无穷大或系统定义的能够表示路径度量值的最小值；译码过程中，当计算出第一个路径度量值时，利用L个比较器比较其与L个路径度量值的大小；将其插入到比其大的值和比其小的值中间，多出来的最小值直接丢弃掉；得到从大到小排列的L个路径度量值，重新保存；重复此过程，直到2L个路径度量值全部计算完，此时L个寄存器中保留的即是从大到小降序排列的最大的L个路径度量值，该发明还可采用多路并行的方式。该发明通过优化算法和硬件电路，提高了polar译码速度和准确率，同时减小了译码器面积。

针对不同速率匹配方案和聚合等级，会有母码长度为512/256/128三种待译码序列，以母码长度512为例，如果选择L路并行译码和每路N bit group译码，根据group的比特属性，每个节点最多可分裂2^N条路径(N个比特全为非冻结比特)，L条路径一共分裂L*2^N条路径，每条路径都有1个路径度量(Path Matric，PM)值。此时就需要在L*2^N条路径中选出PM值最小的L条路径。一共需要512/N次迭代运算和排序选择。

以N＝4，L＝8为例，一共需要128次迭代，每次迭代每条径的每个节点可分裂为0、2、4、8、16条路径，即在8、16、32、64、128条路径中选出PM值最小的8条路径。

目前通用的排序网络主要有，冒泡排序、比较排序，双调排序、选择排序等。以冒泡排序为例，8条路径，每条路径分裂2条路径，一共16条路径(PM值分别为Sort0-Sort15)，Sort0先和Sort1，Sort0小则Sort0位置不变，Sort1继续和Sort2比较，Sort0大则Sort0和Sort1交换位置，Sort0继续和Sort2比较，后以此类推，排序完成共需要136次串行比较。

此排序网络优点是简单清晰，但是效率太低。

以选择排序为例，步骤1：

将Sort0依次与Sort1…Sort15比较，得到15个结果(大于为1，其他为0)，

将Sort1依次与Sort2…Sort15比较，得到14个结果(大于为1，其他为0)，