[发明专利]一种基于极化码SCL算法的基站快速译码方法

说明书

本发明公开了一种基于极化码SCL算法的基站快速译码方法，包括：设置译码的列表宽度L、码长N、当前译码的比特序号起始值i、初始路径度量值和路径序号表；计算第i个比特的似然比；路径分裂并计算路径度量值；从计算出的路径度量值中选择最小的L个路度量径值路径更新，根据路径选择结果，更新每个中间阶段的路径序号表；对似然比计算过程需要的中间比特进行更新，同时需要更新路径序号表；判断比特序号起始值i与码长N，若i小于N，回到步骤2，否则进入下一步骤；对得到的多个译码序列进行CRC校验，选择校验通过的序列作为最终的输出序列，若均不通过，则译码失败。本发明能最大限度降低复制的数据量，从而降低了译码时延。

技术领域

本发明涉及信道编码技术领域，尤其涉及一种基于极化码SCL算法的基站快速译码方法，应用于基站的快速通信。

背景技术

5GNR协议中，其物理层上下行均分为控制信道和数据信道。对于控制信道，当传输的比特数大于11时，采用极化码(Polar码)进行信道编码。

Polar码的原作者提出了SC(Successive Cancellation)译码算法，其本质是在一颗二叉树上从根节点到叶子节点以贪心的方式找到一条译码路径，路径上的比特作为最终的输出比特。在无线信道中可能会传输错误，以贪心的方式进行译码可能会偏离正确的译码路径，且该错误无法恢复，最终导致译码失败。为提高译码算法性能，文献[Balatsoukas-Stimming A,Parizi M B,Burg A.LLR-based Successive Cancellation List Decodingof Polar Codes[J].IEEE Transactions on Signal Processing,2014,63(19):5165-5179.]提出了串行抵消列表译码算法(Successive Cancellation List，SCL)，即在二叉树上同时进行保留多条路径，其中列表宽度L为并行存在的最大路径数。由二叉树的一层向下一层移动时，每条路径均分裂为2条子路径，一共得到2L条路径，通过路径度量排序，选择其中最佳的L条路径，这样循环执行下去。该算法能大概率保证正确的译码路径在选择的L条路径的范围内，因此极大地提高了译码性能。

但SCL算法在二叉树的每层保留较多节点，其译码复杂度和时延都较大，为降低时延，研究学者提出了大量的改进方案。比如授权号为CN105227189B的“分段CRC辅助的极化码编译码方法”提出将信息比特分为多段，并为每段信息比特添加CRC，译码时当某一段的比特完成译码时即进行CRC校验，仅保留校验通过的唯一路径进行后续译码。授权号为CN109936377B的“一种分段CRC辅助的极化码编码和译码方法”提出在CN105227189B的基础上将CRC比特放置在可靠性最高的子信道上。授权号为CN109951190B的“一种自适应Polar码SCL译码方法及译码装置”提出计算出高低两个门限值，将当前路径的对数似然比与门限值比较，低于低门限或高于高门限的路径均不扩展而是直接移动到二叉树的下一层，位于两个门限值中间的部分进行扩展。申请号为CN111541457A的“一种低时延低复杂度极化码串行抵消列表译码方法“提出对于SCL算法扩展得到的2L条路径，无需全部进行排序比较，而是进行两两比较并保证最佳的2条路径一定会被选中，在路径排序步骤降低了复杂度。

现有算法都是从降低路径数目或排序算法优化方面着手，要么降低了误码性能或码率，要么算法执行时非常依赖先验参数。