21、5G新空口信道编码之外码与其他先进编码方案解析

5G新空口信道编码之外码与其他先进编码方案解析

1. 物理层分组编码

1.1 基本思想

物理层分组编码的基本思想是在传统码块中添加一个子块，具体来说，是向所有码块添加一个奇偶校验（PC）分组。其目的是在码块之间建立PC关系，以提高解码过程中的可靠性。在传统分组传输中，即使使用块间交织器，码块之间也没有这种关系。需要强调的是，每个码块都需要进行一定的打孔操作，以确保传统码块和PC块中的比特总和与原始码块的比特数相同。

1.2 分组编码的解决方案

分组编码的关键步骤如下：
1. 分组分段
2. 添加循环冗余校验（CRC）
3. 信道编码
4. 为分组编码生成奇偶校验位
5. 比特选择
6. 生成最终要发送的分组

与传统步骤相比，增加了分组编码和比特选择步骤。在分组编码中，通过对所有码块中相应比特进行“异或”（XOR）运算生成奇偶校验分组。例如，对于N个编码块，所有N个码块中的第i位构成一个信息序列S，对S进行分组编码（如XOR），得到PC分组CN。除了XOR，还可以考虑其他形式的PC操作，如多重PC、汉明码等。为了保持整体码率不变（当生成额外的PC分组时），需要一个比特选择模块来打孔一些比特。

比特选择应确保最终分组（包括码块和分组编码块）的大小与原始码块的大小相同。基本原则是在所有码块上均匀打孔（打孔数量相同）。假设内码为低密度奇偶校验（LDPC）码，以码块长度为672比特、提升大小为42、基础矩阵大小为Mb Nb（其中Nb固定为16）为例，打孔比特数的计算方法如下：
- 如果码块数量不超过15，则每个LDPC码块打孔42比特，其余（6