12、5G新无线中的极化码技术详解

5G新无线中的极化码技术详解

1. 不同极化码类型介绍

1.1 CA - PC - 极化码

CA - 极化码只有在所有数据解码完成后，接收器才能知道解码位是否存在错误。而PC - 极化码不同阶段的PC位可用于检测解码位是否出错。将CRC位和PC位与极化码结合，就得到了CA - PC - 极化码。其具体操作步骤为：首先将CRC位附加到原始信息位上，然后进行极化编码，在每个阶段添加PC位。解码过程与PC - 极化码类似，唯一区别是最后要进行CRC检查，只有通过CRC检查，整个解码才会被宣告完成。

1.2 分布式CRC辅助极化码（Dist - CA - Polar）及预编码器交织

在CA - 极化码中，CRC位连续附加在原始信息块末尾。而Dist - CA - 极化码是将CRC位插入信息块中间。CA - PC - 极化码的PC位也是分布式的，但二者不同在于：PC位需要多次计算并根据不同阶段放置，而CRC位的位置与极化码构造无关。实际上，将CRC位分布在原始信息位上本质上是一种交织，这种交织常被称为预编码器交织（与极化码编码后的交织相对）。预编码器交织的交织模式可参考相关资料。由于交织会打乱连续放置的NR - PBCH中嵌入的信息，因此定义了一个解交织器（如预交织器），使预编码器交织后，NR - PBCH的信息位仍保持连续，解交织器的模式可在特定表格中找到。分布式CRC位在解码时有助于修剪路径，若不是分布式CRC（如局部CRC位），则不能用于修剪路径，局部位可在极化码解码结束时选择列表。

在3GPP关于分布式CRC的讨论中，提出了以下设计原则和方法：
- 矩阵变换 ：对CRC生成矩阵G进行行交