CN118369870A - 用于多个有效载荷的物理层联合纠错编码的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供了在无线通信网络的空中接口层为单个前向纠错码字中的多个有效载荷提供不等差错保护的系统和方法。提供了联合编码方案，以同时解决以下两个问题：(i)为高优先级和低优先级有效载荷提供差异化处理(例如为具有较高优先级的有效载荷提供较高的QoS)；(ii)增强整体编码增益。其中高优先级有效载荷与低优先级有效载荷相结合，组合有效载荷被联合编码以生成单个长码字。例如，一个或多个小URLLC消息(例如来自传感器)可以与视频有效载荷或eMBB有效载荷组合。使用单个较大的有效载荷会导致更长的码字长度，从而改善整体差错保护。可以提前终止高优先级有效载荷，从而改善延迟和解码效率。

Description

用于多个有效载荷的物理层联合纠错编码的方法和系统

技术领域

本申请涉及纠错编码，例如用于无线通信系统。

背景技术

未来的无线通信系统，如第六代或“6G”蜂窝通信，将趋向于更加多样化的应用场景。即使是单个设备也会生成不同类型的分组。这些分组通常具有不同的分组大小、不同的服务质量(quality of service，QoS)要求和不同的流量模式。因此，需要新的空中接口设计和协议来处理6G中的这种多样性。

信道编码是空中接口的组件，提供用于纠错的编码和解码方案。给定方案的编码增益在很大程度上取决于码长和码率。更长的代码和更低的码率通常会带来更好的纠错性能。在现有的信道编码方案中，根据当前的信道状态并基于信道质量指示(channelquality indication，CQI)反馈和调度算法，自适应地调整码长和码率。

发明内容

提供了可用于在无线通信网络的空中接口层为单个前向纠错码字中的多个有效载荷提供不等差错保护或不等延迟的系统和方法。提供了联合编码方案，以同时解决以下两个问题：(i)为高优先级和低优先级有效载荷提供差异化处理(例如为具有较高优先级的有效载荷提供较高的QoS)；(ii)增强整体编码增益。其中高优先级有效载荷与低优先级有效载荷相结合，组合有效载荷被联合编码以生成单个更长的码字。例如，一个或多个小型超可靠低延迟通信(ultra-reliable low latency communication，URLLC)消息(例如来自传感器)可以与视频有效载荷或增强型移动宽带(enhanced mobile broadband，eMBB)有效载荷组合。使用单个较大的有效载荷会导致更长的码字长度，从而改善整体差错保护。可以提前终止高优先级有效载荷，从而改善延迟和解码效率。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于编码装置的方法。所述方法包括：获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，在所述组合有效载荷比特内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有强于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的差错保护；以及，输出所述码字。

在一些实施例中，所述纠错码为极化码。

在一些实施例中，所述第一有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较小比特索引的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较大比特索引的比特位置中。

在一些实施例中，所述纠错码为低密度奇偶校验(Low Density Parity Check，LDPC)码。

在一些实施例中，所述第一有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较大可变节点度的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较小可变节点度的比特位置中。

在一些实施例中，所述输入比特序列还包括第一循环冗余校验(cyclicredundancy check，CRC)比特集，所述第一CRC比特集是从所述第一有效载荷比特集生成的。

在一些实施例中，所述输入比特序列还包括第二CRC比特集，所述第二CRC比特集是从所述第二有效载荷比特集生成的。

在一些实施例中，所述方法还包括：使用外码对所述第一有效载荷比特集进行编码以产生第一编码有效载荷比特集，其中，所述输入比特序列包括所述组合有效载荷内的比特位置中的所述第一编码有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集。

在一些实施例中，获取所述第一比特集包括：从至少一个第一应用获取比特；获取所述第二比特集包括：从至少一个第二应用获取比特。

在一些实施例中，获取所述第一比特集包括：从至少一个第一源获取比特或获取针对至少一个第一目的地的比特；获取所述第二比特集包括：从至少一个第二源获取比特或获取针对至少一个第二目的地的比特。

在一些实施例中，所述方法还包括：将所述第一比特集中有多少比特和所述第二比特集中有多少比特的指示包括在所述组合有效载荷中

在一些实施例中，所述方法还包括：传送关于所述第一比特集的有效载荷大小和所述第二比特集的有效载荷大小的有效载荷大小通知。

在一些实施例中，所述方法还包括：传送所述第一比特集的至少一个调制编码方案(modulation and coding scheme，MCS)参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数的指示。

在一些实施例中，所述指示为MCS表中的单个索引，所述MCS表中的每个条目具有所述第一比特集的至少一个MCS参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数。

在一些实施例中，所述方法还包括：传送指示所述MCS表的配置的信令。

在一些实施例中，与所述第一有效载荷比特集相关联的性能指标优于与所述第二有效载荷比特集相关联的性能指标，所述性能指标为以下至少一项：分组丢失率；数据速率；感知吞吐量；或解码能耗。

根据本公开的另一方面，提供了另一种用于编码装置的方法。所述方法包括：获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，在所述组合有效载荷内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有低于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的解码延迟；以及，输出所述码字。

在一些实施例中，所述纠错码为极化码。

在一些实施例中，所述第一有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较小比特索引的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较大比特索引的比特位置中。

在一些实施例中，所述纠错码为低密度奇偶校验(LDPC)码。

在一些实施例中，所述第一有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较大可变节点度的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较小可变节点度的比特位置中。

在一些实施例中，所述输入比特序列还包括第一循环冗余校验(CRC)比特集，所述第一CRC比特集是从所述第一有效载荷比特集生成的。

在一些实施例中，所述输入比特序列还包括第二CRC比特集，所述第二CRC比特集是从所述第二有效载荷比特集生成的。

在一些实施例中，所述方法还包括：使用外码对所述第一有效载荷比特集进行编码以产生第一编码有效载荷比特集，其中，所述输入比特序列包括所述组合有效载荷内的比特位置中的所述第一编码有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集。

在一些实施例中，获取所述第一比特集包括：从至少一个第一应用获取比特；获取所述第二比特集包括：从至少一个第二应用获取比特。

在一些实施例中，获取所述第一比特集包括：从至少一个第一源获取比特或获取针对至少一个第一目的地的比特；获取所述第二比特集包括：从至少一个第二源获取比特或获取针对至少一个第二目的地的比特。

在一些实施例中，所述方法还包括：将所述第一比特集中有多少比特和所述第二比特集中有多少比特的指示包括在所述组合有效载荷中。

在一些实施例中，所述方法还包括：传送关于所述第一比特集的有效载荷大小和所述第二比特集的有效载荷大小的有效载荷大小通知。

在一些实施例中，所述方法还包括：传送所述第一比特集的至少一个调制编码方案(MCS)参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数的指示。

在一些实施例中，所述指示为MCS表中的单个索引，所述MCS表中的每个条目具有所述第一比特集的至少一个MCS参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数。

在一些实施例中，根据权利要求28所述的方法还包括：传送指示所述MCS表的配置的信令。

在一些实施例中，与所述第一有效载荷比特集相关联的性能指标优于与所述第二有效载荷比特集相关联的性能指标，所述性能指标为以下至少一项：分组丢失率；数据速率；感知吞吐量；或解码能耗。

根据本公开的另一方面，提供了一种装置，所述装置包括：至少一个处理器；以及非瞬时性计算机可读介质，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令由所述至少一个处理器执行时，使得所述装置执行上面总结(或本文所描述)的方法之一。

根据本公开的另一方面，提供了一种非瞬时性计算机可读介质，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令由计算机执行时，使得所述计算机执行上面总结(或本文所描述)的方法之一。

根据本公开的另一方面，提供了一种装置，所述装置包括：编码器输入，用于获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；编码器，用于使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，其中，在所述组合有效载荷比特内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有强于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的差错保护；以及编码器输出，用于输出所述码字。

根据本公开的另一方面，提供了一种装置，所述装置包括：编码器输入，用于获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；编码器，用于使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，其中，在所述组合有效载荷内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有低于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的解码延迟；以及编码器输出，用于输出所述码字。

附图说明

现在参考附图描述本公开的实施例，在附图中：

图1为通信系统的框图；

图2为通信系统的框图；

图3为示出电子设备(electronic device，ED)和基站的基本组件结构的通信系统的框图；

图4为可用于实现或执行本申请实施例的一个或多个步骤的模块的框图；

图5A为本公开实施例提供的联合编码方法的处理流程；

图5B和图5C为本公开实施例提供的装置的框图；

图6A为本公开实施例提供的另一种联合编码方法的处理流程，其中外码被应用于高优先级有效载荷比特；

图6B和图6C为本公开实施例提供的装置的框图；

图7为具有基于源节点的优先化的网络(本公开实施例提供的联合编码被执行)示意图；

图8为示出使用信令传送MCS表或指示的示意图；

图9为示出使用信令传送有效载荷大小通知(例如每种类型的有效载荷比率)的示意图；

图10示出了包括组合有效载荷中包括的每个有效载荷比特集的大小指示的组合有效载荷的示例；

图11为示出5G NR LDPC码的比特位置的不同可靠性的示例的图；

图12总结了用于模拟的不同场景；并且

图13至图18示出了模拟结果。

具体实施方式

下面详细讨论当前示例实施例的操作及其结构。但应当理解的是，本公开提供了许多可应用的发明概念，这些发明概念可以在各种具体上下文的任何一种中体现。所讨论的具体实施例仅仅说明本公开的具体结构和操作本公开的方式，并不限制本公开的范围。

一些编码方案产生码字，其中编码比特在差错保护方面的可靠性在编码比特之间是不等的。例如，在低密度奇偶校验(LDPC)码中，具有较大可变节点度的比特通常更可靠。

例如，在极化码中，首先解码的比特比随后解码的比特更不容易出错。虽然在极化码中有时使用“可靠性”来具体指代子信道容量或交互信息，但本文中使用“可靠性”的更一般意义：编码信息被正确或不正确解码的概率。

希望利用现有信道编码方案中的有效载荷比特固有的这种不等差错保护(unequal error protection，UEP)特性。然而，当前的无线通信系统未能结合在空中接口上利用不等差错保护的机制。在现有信道编码方案中，来自不同应用或源的高层数据被分组为单独的有效载荷，然后分别进行编码、传输和解码。例如，在5G中，可以使用低频谱效率(spectral efficiency，SE)的调制编码方案(MCS)表指定的低速率码来编码需要额外可靠性和更低延迟的传输；但是，相同的码率和MCS被应用于整个码字，并且这种方法无法利用不等差错保护。

因此，本公开实施例涉及用于无线通信网络的空中接口层的单个前向纠错码字中的不等差错保护的专用和完整设计。

提供了联合编码方案，以同时解决以下两个问题：(i)为高优先级和低优先级有效载荷提供差异化处理(例如为具有较高优先级的有效载荷提供较高的QoS)；(ii)通过使用更长的码字增强整体编码增益。其中高优先级有效载荷与低优先级有效载荷相结合，并对组合有效载荷进行联合编码以生成单个长码字。

与有效载荷被单独编码时使用的码长相比，通过更长的码长实现了更高的编码增益。

编码器设计考虑了要组合的有效载荷的优先级顺序。因此，相对于具有较低优先级的有效载荷，编码器能够为具有较高优先级的有效载荷提供更好的差错保护。在一些实施例中，输入有效载荷的优先级是基于每个有效载荷的可靠性要求，例如在误块率(blockerror rate，BLER)方面。例如，如果第一有效载荷具有高于第二有效载荷的BLER要求，则可以将两个有效载荷组合在单个较大码字中，以对第一有效载荷提供比第二有效载荷更好的差错保护。

在一些实施例中，优先级可以与有效载荷类型相关联。例如，一个或多个小的URLLC消息(例如来自传感器)可以与视频有效载荷或eMBB有效载荷组合。在这种情况下，将多个有效载荷(URLLC消息加视频有效载荷)组合并以一个更大的前向纠错(forward errorcorrection，FEC)码字传输。例如，可以为URLLC消息分配比视频有效载荷更高的优先级。在这种情况下，URLLC消息和视频有效载荷可以以与视频有效载荷相比向URRLC消息提供更好的差错保护的方式组合在单个更大的码字中。

在一些实施例中，输入有效载荷(或输入比特集)的优先级是基于每个输入有效载荷的源。

有效载荷可能来自不同的源，例如，在中继和多跳场景中，每个源具有相应的优先级。

在一些实施例中，每个有效载荷包括单独的CRC以允许单独的有效载荷解码。当有效载荷解码失败时，使用混合自动重传请求(Hybrid automatic repeat request，HARQ)方案来请求重传联合码字。

参考图1，作为说明性而非限制性示例，提供了通信系统的简化示意图。通信系统100包括无线接入网120。无线接入网120可以是下一代(例如，第六代(6G)或更高版本)无线接入网，或传统(例如，5G、4G、3G或2G)无线接入网。一个或多个通信电子设备(ED)110a至120j(通常称为110)可以彼此互连或连接到无线接入网120中的一个或多个网络节点(170a、170b，通常称为170)。核心网130可以是通信系统的一部分，并且可以依赖于或独立于通信系统100中使用的无线接入技术。通信系统100还包括公共交换电话网络(publicswitched telephone network，PSTN)140、互联网150和其它网络160。在图1的系统中，在一些实施例中，无线接入网的组件，例如基站170a和/或ED，被配置为执行本文所述的编码方法和/或对应的解码方法之一。

图2示出了示例通信系统100。通常，通信系统100能够使多个无线或有线元件传送数据和其它内容。通信系统100的目的可以是经由广播、多播和单播等提供内容，例如语音、数据、视频和/或文本。通信系统100可以通过在其组成元件之间共享资源(例如载波频谱带宽)来操作。通信系统100可以包括地面通信系统和/或非地面通信系统。通信系统100可以提供广泛的通信服务和应用(例如地球监控、遥感、被动感测和定位、导航和跟踪、自主递送和移动等)。通过联合操作地面通信系统和非地面通信系统，通信系统100可以提供高度的可用性和鲁棒性。例如，将非地面通信系统(或其组件)集成到地面通信系统中，能够形成可被视为包括多层的异构网络。与传统通信网络相比，该异构网络可以通过高效的多链路联合操作、更灵活的功能共享、地面网络与非地面网络之间更快的物理层链路切换来实现更好的整体性能。

地面通信系统和非地面通信系统可被视为通信系统的子系统。在示出的示例中，通信系统100包括电子设备(ED)110a至110d(通常称为ED 110)、无线接入网(radio accessnetwork，RAN)120a和120b、非地面通信网络120c、核心网130、公共交换电话网络(PSTN)140、互联网150和其它网络160。RAN 120a和120b包括相应的基站(base station，BS)170a和170b，BS170a和170b通常可被称为地面发送接收点(T-TRP)170a和170b。非地面通信网络120c包括接入节点120c，接入节点120c通常可被称为非地面发送接收点(NT-TRP)172。

或者或另外，任何ED 110可以被配置为与任何其它T-TRP 170a和170b和NT-TRP172、互联网150、核心网130、PSTN 140、其它网络160或上述任何组合进行连接、接入或通信。在一些示例中，ED 110a可以通过接口190a与T-TRP 170a传送上行和/或下行传输。在一些示例中，ED 110a、110b和110d还可以经由一个或多个侧行链路空中接口190b直接彼此通信。在一些示例中，ED 110d可以通过接口190c与NT-TRP 172传送上行和/或下行传输。

空中接口190a和190b可以使用类似的通信技术，例如任何合适的无线接入技术。例如，通信系统100可以在空中接口190a和190b中实现一种或多种信道接入方法，例如码分多址(code division multiple access，CDMA)、时分多址(time division multipleaccess，TDMA)、频分多址(frequency division multiple access，FDMA)、正交FDMA(orthogonal FDMA，OFDMA)或单载波FDMA(single-carrier FDMA，SC-FDMA)。空中接口190a和190b可以利用其它更高维度的信号空间，这可能涉及正交和/或非正交维度的组合。

空中接口190c可以经由无线链路或仅经由链路实现ED 110d与一个或多个NT-TRP172之间的通信。例如，该链路是用于单播传输的专用连接、用于广播传输的连接或用于一组ED与一个或多个NT-TRP之间的组播传输的连接。

RAN 120a和120b与核心网130通信以向ED 110a、110b和110c提供各种服务，例如语音、数据和其它服务。RAN 120a和120b和/或核心网130可以与一个或多个其它RAN(未示出)进行直接或间接通信，这些其它RAN可以直接也可以不直接由核心网130服务，并且可以采用也可以不采用与RAN 120a、RAN 120b或两者相同的无线接入技术。核心网130还可以用作(i)RAN 120a和120b或ED 110a、110b和110c或两者以及(ii)其它网络(例如PSTN 140、互联网150和其它网络160)之间的网关接入。此外，ED 110a、110b和110c中的部分或全部可以包括使用不同无线技术和/或协议在不同无线链路上与不同无线网络进行通信的功能。代替无线通信(或除此之外)，ED 110a、110b和110c可以经由有线通信信道与服务提供商或交换机(未示出)以及互联网150通信。PSTN 140可以包括用于提供简易老式电话服务(plainold telephone service，POTS)的电路交换电话网络。互联网150可以包括计算机和子网(内联网)或两者的网络，并结合互联网协议(Internet Protocol，IP)、传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)、用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)等协议。ED 110a、110b和110c可以是能够根据多种无线接入技术进行操作的多模式设备，并结合支持这些技术所必需的多个收发器。

在图2的系统中，在一些实施例中，无线接入网的组件，例如TRP和/或ED，被配置为执行本文所述的编码方法和/或对应的解码方法之一。

图3示出了ED 110和基站170a，170b和/或170c的另一个示例。ED 110用于连接人、物体、机器等。ED 110可以广泛用于各种场景，例如，蜂窝通信、设备到设备(device-to-device，D2D)、车联万物(vehicle to everything，V2X)、点对点(peer-to-peer，P2P)、机器到机器(machine-to-machine，M2M)、机器类通信(machine-type communications，MTC)、物联网(internet of things，IOT)、虚拟现实(virtual reality，VR)、增强现实(augmentedreality，AR)、工业控制、自动驾驶、远程医疗、智能电网、智能家具、智能办公、智能可穿戴、智能交通、智慧城市、无人机、机器人、遥感、被动感测、定位、导航和跟踪、自主递送和移动等。

每个ED 110代表用于无线操作的任何合适的终端用户设备，并且可以包括(或可以称为)例如用户设备(user equipment/device，UE)、无线发送接收单元(wirelesstransmit/receive unit，WTRU)、移动站、固定或移动用户单元、蜂窝电话、站(station，STA)、机器类通信(MTC)设备、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能手机、笔记本电脑、计算机、平板电脑、无线传感器、消费电子设备、智能本、车辆、汽车、卡车、公共汽车、火车等设备或上述设备中的IoT设备、工业设备或装置(例如通信模块、调制解调器、或芯片)等。下一代ED 110可以使用其它术语来指代。基站170a和170b是T-TRP，在下文中称为T-TRP 170。还在图3中示出NT-TRP，在下文中称为NT-TRP 172。连接到T-TRP 170和/或NT-TRP 172的每个ED 110可以被动态地或半静态地打开(即建立、激活或启用)、关闭(即释放、去激活或禁用)和/或响应于以下一项或多项被配置：连接可用性和连接必要性。

ED 110包括耦合到一个或多个天线204的发送器201和接收器203。仅示出了一个天线204。一个、部分或全部天线还可以是面板。发送器201和接收器203可以集成为例如收发器。收发器被配置为调制数据或其它内容，以供至少一个天线204或网络接口控制器(network interface controller，NIC)传输。收发器还被配置为解调由至少一个天线204接收的数据或其它内容。每个收发器包括用于生成无线或有线传输的信号和/或处理无线或有线接收的信号的任何合适的结构。每个天线204包括用于发送和/或接收无线或有线信号的任何合适的结构。

ED 110包括至少一个存储器208。存储器208存储由ED 110使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器208可以存储软件指令或模块，这些软件指令或模块被配置为实现本文中描述的、由一个或多个处理单元210执行的一些或全部功能和/或实施例。每个存储器208包括任何合适的一个或多个易失性和/或非易失性存储与检索设备。可以使用任何合适类型的存储器，例如，随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(readonly memory，ROM)、硬盘、光盘、用户标识模块(subscriber identity module，SIM)卡、记忆棒、安全数字(secure digital，SD)存储卡、处理器上的高速缓存等。

ED 110还可以包括一个或多个输入/输出设备(未示出)或接口(例如图1中的互联网150的有线接口)。输入/输出设备允许与网络中的用户或其它设备交互。每个输入/输出设备包括用于向用户提供信息或从用户处接收信息的任何合适的结构，例如扬声器、麦克风、辅助键盘、键盘、显示器或触摸屏，包括网络接口通信。

ED 110还包括处理器210，用于执行操作，包括：与准备传输以用于到NT-TRP 172和/或T-TRP 170的上行传输相关的操作，与处理从NT-TRP 172和/或T-TRP 170接收的下行传输相关的操作，以及与处理到另一个ED 110和来自另一个ED 110的侧行链路传输相关的操作。与准备传输以用于上行传输相关的处理操作可以包括编码、调制、发送波束成形以及生成用于传输的符号等操作。与处理下行传输相关的处理操作可以包括接收波束成形、解调和解码接收的符号等操作。根据实施例，下行传输可以由接收器203接收，可能使用接收波束成形，并且处理器210可以从下行传输中提取信令(例如通过检测和/或解码信令)。信令的示例可以是由NT-TRP 172和/或T-TRP 170传输的参考信号。在一些实施例中，处理器276基于从T-TRP 170接收的波束方向的指示(例如波束角信息(beam angle information，BAI))实现发送波束成形和/或接收波束成形。在一些实施例中，处理器210可以执行与网络接入(例如初始接入)和/或下行同步相关的操作，例如与检测同步序列、解码和获取系统信息等相关的操作。在一些实施例中，处理器210可以例如使用从NT-TRP 172和/或T-TRP 170接收的参考信号来执行信道估计。

虽然未示出，但处理器210可以形成发送器201和/或接收器203的一部分。虽然未示出，但存储器208可以形成处理器210的一部分。

处理器210以及发送器201和接收器203的处理组件可以分别由相同或不同的一个或多个处理器实现，这些处理器被配置为执行存储在存储器(例如存储器208)中的指令。或者，处理器210以及发送器201和接收器203的处理组件中的部分或全部可以使用编程的现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、图形处理单元(graphicalprocessing unit，GPU)或专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)等专用电路来实现。

在一些实现方式中，T-TRP 170可以有其它名称，例如基站、基站收发信台(basetransceiver station，BTS)、无线基站、网络节点、网络设备、网络侧设备、发送/接收节点、节点B(Node B)、演进型NodeB(evolved NodeB，eNodeB/eNB)、家庭eNodeB(Home eNodeB)、下一代NodeB(next Generation NodeB，gNB)、传输点(transmission point，TP)、站点控制器、接入点(access point，AP)，或无线路由器、中继站、远端射频头、地面节点、地面网络设备，或地面基站、基带单元(base band unit，BBU)、射频拉远单元(remote radio unit，RRU)、有源天线单元(active antenna unit，AAU)、远程射频头(remote radio head，RRH)、集中单元(central unit，CU)、分配单元(distribute unit，DU)、定位节点等。T-TRP 170可以是宏BS、微微BS、中继节点、宿主节点等或其组合。T-TRP 170可以指前述设备或前述设备中的装置(例如通信模块、调制解调器或芯片)。

在一些实施例中，T-TRP 170的各个部分可以是分布式的。例如，T-TRP 170的一些模块可以位于远离容纳T-TRP 170的天线的设备的位置，并且可以通过通信链路(未示出)耦合到容纳天线的设备。该通信链路有时称为前传，例如通用公共无线接口(commonpublic radio interface，CPRI)。因此，在一些实施例中，术语T-TRP 170还可以指网络侧执行处理操作且不一定是容纳T-TRP 170的天线的设备的一部分的模块，处理操作例如是确定ED 110的位置、资源分配(调度)、消息生成和编码/解码。这些模块也可以耦合到其它T-TRP。在一些实施例中，T-TRP 170实际上可以是共同操作以(例如通过协同多点传输)服务ED 110的多个T-TRP。

T-TRP 170包括耦合到一个或多个天线256的至少一个发送器252和至少一个接收器254。仅示出了一个天线256。其中一个、部分或全部天线还可以是面板。发送器252和接收器254可以集成为收发器。T-TRP 170还包括处理器260，用于执行与以下各项相关的操作，包括：准备传输以用于到ED 110的下行传输，处理从ED 110接收的上行传输，准备传输以用于到NT-TRP 172的回程传输，以及处理通过回程从NT-TRP 172接收的传输。与准备传输以用于下行或回程传输相关的处理操作可以包括编码、调制、预编码(例如MIMO预编码)、发送波束成形以及生成用于传输的符号等操作。与处理在上行中或通过回程接收的传输相关的处理操作可以包括接收波束成形、解调和解码接收的符号等操作。处理器260还可以执行与网络接入(例如初始接入)和/或下行同步相关的操作，例如生成同步信号块(synchronization signal block，SSB)的内容、生成系统信息等。在一些实施例中，处理器260还生成波束方向的指示(例如BAI)，波束方向的指示可以由调度器253调度以用于传输。处理器260执行本文所述的其它网络侧处理操作，例如确定ED 110的位置、确定在何处部署NT-TRP 172等。在一些实施例中，处理器260可以生成信令，例如用于配置ED 110的一个或多个参数和/或NT-TRP 172的一个或多个参数。处理器260生成的任何信令都由发送器252发送。注意，本文中使用的“信令”也可以称为控制信令。动态信令可以在控制信道(例如物理下行控制信道(physical downlink control channel，PDCCH))中传输，静态或半静态高层信令可以包括于在数据信道(例如物理下行共享信道(physical downlink sharedchannel，PDSCH))中传输的分组中。

调度器253可以耦合到处理器260。调度器253可以包括在T-TRP 170内或与T-TRP170分开操作。调度器253可以调度上行、下行和/或回程传输，包括发布调度授权和/或配置免调度(“已配置授权”)资源。T-TRP 170还包括用于存储信息和数据的存储器258。存储器258存储由T-TRP 170使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器258可以存储软件指令或模块，这些软件指令或模块被配置为实现本文中描述的、由处理器260执行的部分或全部功能和/或实施例。

虽然未示出，但处理器260可以形成发送器252和/或接收器254的一部分。同样地，虽然未示出，但处理器260可以实现调度器253。虽然未示出，但存储器258可以形成处理器260的一部分。

处理器260、调度器253以及发送器252和接收器254的处理组件可以分别由相同或不同的一个或多个处理器实现，这些处理器被配置为执行存储在存储器(例如存储器258)中的指令。或者，处理器260、调度器253以及发送器252和接收器254的处理组件中的部分或全部可以使用专用电路来实现，例如FPGA、GPU或ASIC。

尽管NT-TRP 172仅作为一个示例被示为无人机，但NT-TRP 172可以以任何合适的非地面形式实现。此外，在一些实现方式中，NT-TRP 172可以有其它名称，例如非地面节点、非地面网络设备或非地面基站。NT-TRP 172包括耦合到一个或多个天线280的发送器272和接收器274。仅示出了一个天线280。其中一个、部分或全部天线还可以是面板。发送器272和接收器274可以集成为收发器。NT-TRP 172还包括处理器276，用于执行与以下各项相关的操作，包括：准备传输以用于到ED 110的下行传输，处理从ED 110接收的上行传输，准备传输以用于到T-TRP 170的回程传输，以及处理通过回程从T-TRP 170接收的传输。与准备传输以用于下行或回程传输相关的处理操作可以包括编码、调制、预编码(例如MIMO预编码)、发送波束成形以及生成用于传输的符号等操作。与处理在上行中或通过回程接收的传输相关的处理操作可以包括接收波束成形、解调和解码接收的符号等操作。在一些实施例中，处理器276基于从T-TRP 170接收的波束方向信息(例如BAI)实现发送波束成形和/或接收波束成形。在一些实施例中，处理器276可以生成信令，例如用于配置ED 110的一个或多个参数。在一些实施例中，NT-TRP 172实现物理层处理，但不实现高层功能，例如媒体接入控制(medium access control，MAC)层或无线链路控制(radio link control，RLC)层的功能。由于这仅仅是一个示例，更一般地，除了物理层处理之外，NT-TRP 172可以实现高层功能。

NT-TRP 172还包括用于存储信息和数据的存储器278。虽然未示出，但处理器276可以形成发送器272和/或接收器274的一部分。虽然未示出，但存储器278可以形成处理器276的一部分。

处理器276以及发送器272和接收器274的处理组件可以分别由相同或不同的一个或多个处理器实现，这些处理器被配置为执行存储在存储器(例如存储器278)中的指令。或者，处理器276以及发送器272和接收器274的处理组件中的部分或全部可以使用专用电路来实现，例如编程的FPGA、GPU或ASIC。在一些实施例中，NT-TRP 172实际上可以是共同操作以(例如通过协同多点传输)服务ED 110的多个NT-TRP。

T-TRP 170、NT-TRP 172和/或ED 110可以包括其它组件，但为了清楚起见，省略了这些组件。

本文中提供的实施例方法的一个或多个步骤可以由根据图4的对应单元或模块执行。图4示出了ED 110、T-TRP 170或NT-TRP 172等设备中的单元或模块中。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。其它步骤可以由人工智能(artificial intelligence，AI)或机器学习(machine learning，ML)模块执行。相应的单元或模块可以使用硬件、执行软件的一个或多个组件或设备、或其组合来实现。例如，这些单元或模块中的一个或多个可以是集成电路，例如编程的FPGA、GPU或ASIC。应当理解，如果这些模块是使用软件(例如用于供处理器执行)实现的，则在单个或多个实例中，这些模块可以由处理器根据需要全部或部分检索，单独或共同用于处理，并且这些模块本身可以包括用于进一步部署和实例化的指令。

关于ED 110、T-TRP 170和NT-TRP 172的其它细节是本领域技术人员已知的。因此，这里省略了这些细节。

下面参考图5A描述具有不同优先级的联合编码的详细方法。图5A的示例示出了两个分组的联合编码，即超可靠低延迟(ultra reliable low latency，uRLLC)分组和eMBB分组。实际上，可以对两个以上的分组进行联合编码，uRLLC和eMBB只是此类分组的类型的特定示例。虽然称为分组，更一般地，该方法可以应用于要组合在单个码字中的多个有效载荷比特集。虽然“分组”可以指各种网络层上的信息束，但本公开描述了物理层操作，即信道编码。因此，除非另有说明，本文中主要使用“分组”来描述物理层分组。此外，物理层分组在信道编码中通常被称为“有效载荷”，因此这两个术语在本文中可以互换使用。

现在参考图5A，示出了本公开实施例提供的联合编码方法的处理流程。如图5A所示，要发送多个比特集500、……、501。例如，这些可以是来自不同应用(APP₁、……、APP_x)的比特，如图5A所示，或者可以是从不同源接收的比特。这些比特集500、……、501中的每个比特集基于优先级包括于至少两个有效载荷比特集502、503中的一个。图5A的示例示出了两个有效载荷比特集，但可以有更多的有效载荷比特集。

第一有效载荷比特集502具有第一优先级，第二有效载荷比特集503具有第二优先级，第二优先级低于第一优先级。更一般地，每个有效载荷比特集都有相应的优先级。在所示的具体示例中，具有第一(较高)优先级的有效载荷比特集包括uRLLC比特，具有第二(较低)优先级的有效载荷比特集包括eMBB比特。

可选地，在一些实施例中，分别对一个或多个有效载荷比特集进行CRC编码，产生相应的CRC编码有效载荷，以允许在接收器处单独进行解码。例如，因为至少一个有效载荷比特集是CRC编码的，所以一旦第一CRC编码比特集的CRC校验通过，解码器就可以终止整个码字的解码。因此，丢弃剩余的未解码比特，并对第一CRC编码比特与其它低优先级比特单独进行解码。在这种场景下，可以稍后对低优先级比特进行单独解码，例如HARQ重传之后。在图5A的示例中，两个有效载荷比特集都经过CRC编码，并且在504、505处指示CRC编码有效载荷，包括CRC编码的高优先级有效载荷和CRC编码的低优先级有效载荷。在一些实施例中，对于有效载荷比特集中的一个、多个或全部，省略了CRC编码步骤。

信道编码步骤的输入比特序列506是基于输入比特集502、503(或针对包括CRC编码的每个输入比特集对应的CRC编码有效载荷504、505)。第一有效载荷比特集502和第二有效载荷比特集503的比特作为组合有效载荷506包括在输入比特序列中。选择第一有效载荷比特集的比特位置，使得在组合有效载荷中，在信道编码之后，这些比特位置具有强于组合有效载荷内的第二有效载荷比特集的比特位置的差错保护。更一般地，组合有效载荷内的第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有强于组合有效载荷内的第二有效载荷比特集的比特位置的差错保护。例如，可以通过将来自第一有效载荷比特集和第二有效载荷比特集的比特映射到输入比特序列506内的位置来获得输入比特序列506。接下来，将信道编码应用于输入比特序列以产生码字508。

比特位置的差错保护由正在实现的特定信道码决定。因此，根据特定的信道码，输入比特集可以包括在输入比特序列506内的不同比特位置中。在一些实施例中，在输入比特序列内，第一有效载荷比特集的比特位置具有强于第二有效载荷比特集的比特位置的差错保护是指，第一比特集的比特的平均可靠性高于第二比特集的比特的平均可靠性。在另一个实施例中，在输入比特序列内，第一有效载荷比特集的比特位置具有强于第二有效载荷比特集的比特位置的差错保护是指，包括第一比特集的分组的差错概率低于包括第二比特集的分组的差错概率。下面描述如何为极化码和LDPC码确定比特位置的具体示例。

在一些实施例中，例如为了允许提前终止，第一有效载荷比特集和第二有效载荷比特集的比特位置不穿插，即使比特位置方面的可靠性可能要求穿插。例如，对于极化码，具有较高优先级的第一分组的比特可以全部映射到这样的比特位置，其低于用于具有较低优先级的第二分组比特的比特位置。例如，第一分组或第一有效载荷比特集的比特包括在输入比特序列的具有较小比特索引的比特位置中，第二分组或第二有效载荷比特集的比特包括在具有较大比特索引的比特位置中。在极化编码意义上，这可能使得用于较高优先级分组的一些单独比特位置比用于较低优先级分组的一些单独比特位置更可靠。但是，由于在极化编码时，只有前面的比特已经被解码的情况下，后面的比特才能被正确解码，所以前面的比特位置具有更强的差错保护。

在一些实施例中，与第一有效载荷比特集相关联的一个或多个性能指标优于与第二有效载荷比特集相关联的性能指标。性能指标可以包括以下至少一项：

分组丢失率：该指标通常在较高的子层上被感知，但也可能在物理层上被测量或影响，其中解码器要么声明成功(例如CRC通过)，要么声明失败(CRC未通过)，并且没有介于两者之间的状态(例如软输出)。分组丢失率被定义为不能通过HARQ方案恢复的解码失败的概率；

数据速率：该指标指的是例如每秒传输的比特数。数据速率可以是信息数据速率(每秒的信息比特数)或编码数据速率(每秒的编码比特数)；

感知吞吐量或应用级吞吐量：该指标是在上层定义的，不一定是上面定义的实际数据速率。该指标是特定于应用的。例如，用于视频流的“360p”、“720p”或“1080p”。

解码能耗：该指标是解码过程中消耗的能量或功率，通常用J、J/比特或瓦特来度量。与解码延迟一样，一旦目标有效载荷被解码，通过提前终止解码器可以实现低能耗。有时，该指标会随着解码延迟而增大，有时则不会。

在一个具体示例中，第一优先级有效载荷比特集包括uRLLC比特，第二优先级有效载荷比特集包括eMBB比特。例如，将具有K₀个uRLLC有效载荷比特的集合表示为u₀，将具有K₁个eMBB有效载荷比特的集合表示为u₁。CRC编码uRLLC有效载荷可以表示为长度为k'₀的向量u'₀，CRC编码eMBB有效载荷可以表示为长度为k'₁的向量u'₁。将用于信道编码的输入比特序列表示为v，其基于CRC编码有效载荷。这可以通过在输入比特序列v内的比特位置中包括来自CRC编码有效载荷的比特来实现，使得在输入比特序列的组合有效载荷内，CRC编码uRLLC有效载荷的比特位置具有强于CRC编码eMBB有效载荷的比特位置的差错保护。从u'₀到u'₁总共有k个比特要包括在组合有效载荷中，其中k＝k'₀+k'₁。将组合有效载荷的具有k个比特的集合表示为u，其中包含比特u(i)，i＝1到k。输入比特序列v包含比特v(i)，i＝1到k，其中v(i)具有输入比特位置i。根据索引集j₁、……、j_k，来自u(i)的输入比特包括在v的相应输入比特位置中，这意味着v(i)＝u(j_i)，等效地，v＝[u(j₁)、……、u(j_k)]。输入比特u(i)包括在输入比特序列v中的方式可以看作是映射u→v＝[u(j₁)、……、u(j_k)]。下面详细介绍映射的具体示例。接下来，信道编码被应用于输入比特序列v以产生码字。例如，用G表示所采用的信道码的生成矩阵，编码过程产生c＝vG，其中c是码字。

现在参考图5B，示出了本申请实施例提供的装置的框图。该装置具有编码器输入540，用于获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集542和具有第二优先级的第二有效载荷比特集544，第二优先级低于第一优先级。具有编码器546，用于使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字。输入比特序列包括输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的第一有效载荷比特集和第二有效载荷比特集。在组合有效载荷内，第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有强于第二有效载荷比特集的比特位置的差错保护。具有编码器输出548，用于输出码字。

或者，在图5B中，编码器546用于使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，输入比特序列包括输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的第一有效载荷比特集和第二有效载荷比特集，在组合有效载荷内，第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有低于第二有效载荷比特集的比特位置的解码延迟。

现在参考图5C，在图5B的实施例的变体中，图5B的编码器被替换为映射器550和信道编码器552，映射器550将输入比特映射到输入比特序列中的比特位置，信道编码器552使用由此产生的输入序列执行信道编码。

现在参考图6A，在图5A所示方法的变体中，第一输入比特集(或第一集合加CRC)，即具有较高优先级的输入比特集，进一步经外部编码步骤以获得额外的可靠性。这会形成编码有效载荷比特集600。在这种情况下，输入比特序列由编码有效载荷比特和第二有效载荷比特集形成。

现在参考图6B和图6C，示出了本申请实施例提供的装置的框图。图6B和图6C的实施例与上述图5B和图5C的实施例的不同之处在于，在输入540和编码器546(图5B)或映射器550(图5C)之间提供了外部编码器560。外部编码器560对第一有效载荷比特集542执行外部编码。在一些实施例中，提供了额外的外部编码器，用于对第二有效载荷比特集执行外部编码。

继续上面介绍的详细示例，第一优先级有效载荷比特集包括uRLLC比特，第二优先级有效载荷比特集包括eMBB比特。在包括用于高优先级有效载荷(例如uRLLC有效载荷)的外部编码的情况下，将CRC编码后的uRLLC有效载荷和eMBB有效载荷分别表示为长度为k'₀的u'₀和长度为k'₁的u'₁。uRLLC部分进一步由外码编码，例如里德-所罗门(Reed-Solomon，RS)码或博斯-乔赫里-霍克文黑姆(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem，BCH)码，具有生成矩阵F。外部编码过程用u'₀F表示。然后，基于优先级的映射产生v＝[u(i₀)、u(i₁)、……、u(i_k)]，其中u＝[u'₀F，u'₁]。最后，和前面一样，编码过程是c＝vG。

如上所述，第一有效载荷比特集具有第一优先级，第二有效载荷比特集具有第二优先级，第二优先级低于第一优先级。上面描述了各种优先化的示例，包括基于可靠性要求、分组类型和源的优先化。下面提供了这些类型的优先化的更多细节。可以在本文中具体公开的基础以外的其它基础上执行优先化。

在一些实施例中，优先级是基于源节点、目的节点或用户的。在这种情况下，组合有效载荷的比特被映射到和/或包括在用于基于源节点、目的节点或用户优先级的信道编码的输入比特序列中。在这种情况下，具有更强差错保护和/或最低延迟的比特位置被分配给优先级更高的源节点、目的节点或用户的有效载荷。这可能涉及对来自不同源的有效载荷进行优先化，对不同目的地的有效载荷进行优先化，对不同路由路径(源和目的地)的有效载荷进行优先化，或对不同用户的有效载荷进行优先化。

源节点优先级的示例如图7所示。示出了从多个源节点接收有效载荷的中继节点712，多个源节点包括高优先级的源节点1 700、中优先级的源节点2 702和低优先级的源节点3 704。中继节点712接收高优先级有效载荷706、中优先级有效载荷708和低优先级有效载荷710。这些有效载荷由中继节点712使用上述方法组合成多有效载荷FEC码字714，然后传输到目的节点716。

在一些实施例中，采用了新MCS表设计。在新MCS表中，可能会取代长期存在的码率(code rate，CR)概念。根据传统方法，当有效载荷被单独编码时，码率表示有效载荷大小和码长之间的比率。但是，在联合编码中，有效载荷大小除以码长后不再是码率。在一些实施例中，定义了称为“有效载荷速率”(payload rate，PR)的新参数。这可以为每个有效载荷比特集确定。给定的有效载荷比特集的有效载荷速率定义为该有效载荷比特集中的比特数除以整个码字的长度。例如，码字可以具有长度为K1的第一有效载荷和长度为K2的第二有效载荷，且设K＝K1+K2。在这种情况下，总码率是K/N，第一有效载荷和第二有效载荷的有效载荷速率分别是K1/N和K2/N。

输入比特序列中包括的所有比特集的有效载荷速率之和等于码字作为整体的码率。例如，码率可以定义为：

CR＝PR₁+PR₂+……PR_i

对于传统代码，纠错性能取决于码率，而这里纠错性能主要取决于有效载荷速率。

考虑到这一点，可以修改MCS表以包括多个有效载荷速率而不是单个码率。这可以通过指定新MCS表来实现，以确保多种类型的分组的误块率(BLER)性能。

例如，可以定义MCS表来确保BLER(uRLLC)＝10^-5，BLER(eMBB)＝10^-2。可以为联合uRLLC-eMBB编码定义新MCS表，新MCS表可以包含针对每种类型的分组的新列。传统的MCS表仅支持单个目标差错率，而新引入的MCS表支持多个目标差错率。

在具体的例子中，MCS表可以如下表1所示。可以有多列对应于编码的多个有效载荷比特集(分组)。每列指定每个分组的有效载荷速率。

表1：用于联合编码的MCS

在一些实施例中，适用于联合编码有效载荷的新MCS表将由无线资源控制(radioresource control，RRC)或无线网络临时标识(radio network temporary identifier，RNTI)信令配置。此外，在一组可能的表格中，使用先前配置的表(包括新MCS表)也可以使用信令来指示。例如，新引入的RRC参数可以是：

图8示出了经由RRC信息元素(information element，IE)804或RNTI从gNB 800到UE 802的信令的示例，指示/配置用于M-QAM联合编码的MCS表，MCS表在所示示例中称为MCS表IV 806。

新引入的MCS表支持不同有效载荷的多个目标分组差错率(packet error rate，PER)。通过调整有效载荷速率，可以满足6G中不同的QoS需求。

除了MCS之外，下行控制信息(downlink control information，DCI)(用于下行传输)和上行控制信息(uplink control information，UCI)(用于上行传输)(例如UCI指示1_0，1_1)可用于向接收器通知每种类型的分组的有效载荷大小。这称为“有效载荷大小通知”。

对于每种类型的分组，码字中编码的有效载荷比特数可以是：

{K₁、K₂、……}或{N_info1、N_info2、……}或{R₁、R₂、……}

或者等效地，可以使用每种类型的分组的信息比特比率：

P_uRLLC＝K_uRLLC/(K_uRLLC+K_eMBB)或P＝K_uRLLC/K_eMBB或{P₁、P₂、……}

图9示出了经由DCI 904从gNB 900到UE 902的信令的示例，或者经由UCI 906从UE902到gNB 900的信令的示例，该信令针对每种类型的分组的有效载荷大小/比率908。

在一些实施例中，发送器不在UCI/DCI中单独发送该信息，而是将该有效载荷大小信息嵌入到信息比特中。通过这种方式，解码器将在进行解码时找出每个分组的有效载荷大小，并相应地输出预期的解码结果。图10示出了一个示例。在该示例中，整体信息比特流包括第一大小指示1000、第一比特集1002(该示例中更可靠的比特)、第二大小指示1004、第二比特集1006(该示例中不太可靠的比特)、第三大小指示1008、第三比特集1010(该示例中最不可靠的比特)。

有效载荷大小通知方法提供了非常理想的灵活性，以支持各种有效载荷速率。这允许通信系统自适应地调整不同分组的有效载荷速率，以满足不同的QoS需求。

极化编码

在一些实施例中，信道编码涉及使用极化码。对于极化码，使用基于连续抵消(successive cancellation，SC)的解码算法(包括连续抵消列表(successivecancellation list，SCL)解码)可以实现不等差错保护。由于是顺序解码，每个信息比特的成功解码要求其前面的所有信息比特都被正确解码。因此，具有较小比特索引的信息比特被“更好地保护”，尽管可能具有较低的子信道容量，下面将进行解释。

对于下述示例中使用的长度为16的极化码，其子信道容量序列表如下：

子信道容量序列表为给定长度的极化码指定有序序列。奇数列按容量升序示出子信道容量(也称为交互信息)的相对排名，偶数列示出极化码序列(也称为子信道)的相应比特索引。其它表格式或表示可能显示绝对容量值，而不是相对排名。

在具体示例中，有两个待联合编码为长度为16的极化码码字的分组，包括2比特的高优先级分组和4比特的低优先级分组。总共有6个信息比特和10个冻结比特。容量最小的比特位置用于冻结比特，剩余的比特位置用于信息比特。根据该表，10个冻结比特索引为[0、1、2、4、8、3、5、9、6、10]。6个信息比特索引，按容量升序为[12、7、11、13、14、15]，其中高优先级分组[u_h1、u_h2]被映射到[7、11]，低优先级分组[u_l1、u_l2、u_l3、u_l4]被映射到[12、13、14、15]。高优先级分组被映射到信息比特位置中的最低比特位置，因为它们首先被解码。此外，如果较低(较早)的比特位置没有被正确解码，则较高(较后)的比特位置根本无法被解码。因此，尽管相对于一些低优先级比特，高优先级比特的单个比特位置容量可能较低，但高优先级分组的差错概率低于低优先级分组的差错概率，因为除非高优先级分组成功被解码，否则低优先级分组甚至不能被解码。从编码器比特的角度来看，输入比特序列中较低比特位置具有更好的差错保护。

映射后得到输入比特序列v＝[0、0、0、0、0、0、0、u_h1、0、0、0、u_h2、u_l1、u_l2、u_l3、u_l4]。输入比特序列v乘以极化生成矩阵G_polar，得到联合码字c_polar。

如果只对高优先级分组感兴趣，接收器可以提前终止比特索引11处的解码。这样既节省能耗，又降低延迟。

具体地，按比特索引升序将两个有效载荷映射到非冻结比特位置。这可以用伪代码描述，如下所示，其中s是辅助变量，r是组数，v是映射比特的值，b是输入比特(待映射)的值，Ci是第i组中的比特数：

按优先级降序对来自不同分组的有效载荷比特(CRC编码)进行分组，产生r组有效载荷比特，其中第0组具有比特b_0,0、b_0,1、……、b_0,C0–1；第1组具有比特b_1,0、b_1,1、……、b_1,C1–1；……；第r组具有比特b_r–1,0、b_r–1,1、……、b_r–1,Cr–1。

输入比特序列表示为b_0,0、b_0,1、……、b_0,C0–1；b_1,0、b_1,1、……、b_1,C1–1；……；b_r–1,0、b_r–1,1、……、b_r–1,Cr–1。

上述基于分组优先级的映射有两个优点。首先，第一解码组具有更高的可靠性。其次，由于是顺序解码，如果只需要高优先级分组，接收器可以提前终止解码，以节省能源并减少延迟。

LDPC码

在一些实施例中，信道编码涉及使用低密度奇偶校验(low density paritycheck，LDPC)码。在LDPC码中，编码比特的可靠性由许多因素决定。最重要的因素是可变节点(variable node，VN)度。VN度越高的编码比特从相邻校验节点(check node，CN)接收的信息越多，统计的可靠性越高。这些节点也会更快地收敛到更高的可靠性。

因此，具有较高VN度的信息比特被“更好地保护”。图11示出了5G NR LDPC码的比特位置的不同可靠性的示例。可以在提供的联合编码方法中利用这种固有的不等差错保护(unequal error protection，UEP)。下面描述两种具体示例方法。

在第一个示例中，当设计奇偶校验矩阵(或原型图、基图)时，列按VN度降序排列。当映射有效载荷比特时，有效载荷比特按顺序映射，如前面描述的极化码示例。例如，对于以下LDPC矩阵，映射顺序为[0、1、2、3、4、5]：

需要注意的是，对于基于原型图的LDPC码，一列可以对应多个比特。在这种情况下，可以对列内的比特执行顺序映射。在第二个示例中，奇偶校验矩阵(或原型图、基图)是按照现有的方法设计的，但是有效载荷比特是按列权重(或可变节点度)升序进行映射的。

例如，对于以下LDPC矩阵，映射顺序为[0、1、4、5、2、3]：

如果只对高优先级分组感兴趣，接收器可以在完成预定义次数的迭代后提前终止。这样既节省能耗，又降低延迟。

这可以用伪代码描述，如下所示：

按优先级降序对来自不同分组的有效载荷比特(CRC编码)进行分组，产生r组有效载荷比特，其中第0组具有比特b_0,0、b_0,1、……、b_0,C0–1；第1组具有比特b_1,0、b_1,1、……、b_1,C1–1；……；第r组具有比特b_r–1,0、b_r–1,1、……、b_r–1,Cr–1。

按列权重升序的比特位置序列为w(0)、w(0)、……、w(C)，其中C＝C0+……+Cr。

输入比特序列(CRC编码)表示为b_0,0、b_0,1、……、b_0,C0–1；b_1,0、b_1,1、……、b_1,C1–1；……；b_r–1,0、b_r–1,1、……、b_r–1,Cr–1。

与极化码类似，上述基于分组优先级的映射有两个优点。首先，第一解码组具有更高的可靠性。其次，如果只需要高优先级分组，接收器可以提前终止解码，以节省能源并减少延迟。这里使用了这样的事实，即在信念传播(belief propagation，BP)解码下，最可靠的比特通常在前几个迭代中收敛。

采用所提供的联合编码的整个过程可以总结如下：

输入序列的定义：不同优先级的数据分组可选地首先被单独的CRC保护，并根据它们的优先级映射为单个信息块(输入比特序列)，然后被编码为单个码字。

优先级的定义：优先级可以由不同的指标来定义，例如按可靠性(目标分组差错率)，按分组类型，或者按源、目标或用户来定义。

代码特定的有效载荷映射：数据分组到信息块的映射顺序是特定于代码的：

o对于极化码，将高优先级有效载荷比特映射到具有较小比特索引的信息比特；

o对于LDPC码，将高优先级有效载荷比特映射到具有较高(可变节点)度的信息比特。

混合自动重传请求(HARQ)：如果接收器无法解码其分组，则对整个联合编码的分组而不是单个分组进行重传请求。

协议设计：可以使用新MCS表，通过显式或隐式信令或指示插入来通知每个码块中的分组大小。

在一些实施例中，所描述的方法用于物理层无线通信。但通信的上层也可以采用该方法，只要有不同优先级的不同分组(例如来自不同应用)。

在另一个实施例中，为了使得与低优先级有效载荷的延迟相比，高优先级有效载荷的延迟得到改进而组合有效载荷，而不是为了使得与低优先级有效载荷的差错保护相比，高优先级有效载荷得到更好的差错保护而组合有效载荷。在这种情况下，例如，具有较高延迟优先级的比特对延迟增加的容忍度小于具有较低延迟优先级的比特对延迟增加的容忍度。在这种情况下，组合有效载荷的比特被映射到和/或包括在输入比特序列中用于基于时延要求的信道编码。例如，在一些实施例中，将第一解码比特位置(假设为顺序解码器)分配给具有较低延迟要求的有效载荷比特。请注意，低延迟比特位置不一定也具有更强的差错保护，但在一些情况下，低延迟比特位置也可能具有更强的差错保护。更一般地，第一有效载荷比特集中的至少一个比特位置具有低于第二有效载荷比特集中的比特位置的解码延迟。但是对于基于延迟要求的映射的这种变化，前面所述的实施例的所有细节也可以应用于本实施例。

模拟结果和观察

为了更好地理解本公开，尤其是其益处，进行了广泛的模拟。在模拟示例中，有两个待联合解码的分组，其中高优先级分组称为“小”分组(或嵌入分组)，而低优先级分组称为“大”分组。每次模拟获得了四种不同场景的结果，如图12所示。在1200处指示的第一场景中，确定联合编码有效载荷的误块率，称为BLER(联合)。在1202处指示的第二场景中，确定联合编码有效载荷的高优先级部分的误块率，以下称为BLER(嵌入)。这与可以在解码有效载荷的第一部分之后终止解码的接收器相关。在1204处指示的第三场景中，确定单独发送的小有效载荷的误块率，以下称为BLER(小)。在1206处指示的第四场景中，确定单独发送的大有效载荷的误块率，以下称为BLER(大)。

这些模拟采用以下设置：

·小有效载荷：K1个比特；小码长N1个比特

·大有效载荷：K2个比特；大码长N2个比特

·联合有效载荷：K＝K1+K2个比特；联合码长：N＝N1+N2个比特

·N＝{256，1024}

·速率＝{1/4，1/2，3/4}

·K1/K＝{1/16，1/8，1/4}

·代码构造：5G NR极化码

·CRC：用于小有效载荷的6比特；用于大有效载荷的11比特

在K1＝16、K2＝112、K＝128、N1＝32、N2＝224、N＝256、速率＝1/2的第一种情况下的结果如下图13所示。可以看出，编码增益是显著的。

·BLER(嵌入)＝1/3BLER(联合)

·BLER(嵌入)＝1/200BLER(小)

·BLER(嵌入)<BLER(大)≈BLER(联合)

在K1＝64、K2＝448、K＝512、N1＝128、N2＝896、N＝1024的另一种情况下的结果如图14所示。可以看出，编码增益仍然是显著的。

·BLER(嵌入)＝1/3BLER(联合)

·BLER(嵌入)＝1/100BLER(小)

·BLER(嵌入)<BLER(大)≈BLER(联合)

在图15中，N＝1024但码率和有效载荷速率不同的27种情况的结果汇总并绘制在一张图中，以便更好地进行比较，其中：

·x轴是嵌入有效载荷相对于整个有效载荷的比例；

·y轴是实现BLER＝10^–3所需的SNR，因此越低越好

可以看出，当嵌入有效载荷比例较小时，增益较高，而当有效载荷都较小时，增益较高。

在图16中，还绘制并比较了N＝256的27种情况的结果。请注意，当嵌入有效载荷非常小时，由于编码增益可忽略不计，单独编码将导致灾难性的性能。

图15和图16的结果是针对加性高斯白噪声(additive white Gaussian noise，AWGN)信道的。另外值得注意的是，该方案在衰落信道下表现良好。图17和图18总结了信道衰落条件下与图15和图16中的结果对应的结果。

根据性能结果，可以得出以下观察：

嵌入比特是可自解码的，并且得到更好的保护；

嵌入比特比独立传输享有更低的差错率；

相对于大有效载荷大小，嵌入有效载荷大小较小，将获得较大的“联合编码”增益；

较低的码率和较小的码长导致嵌入比特和联合码字之间的BLER差异较大。

根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求书的范围内，可以用不同于本文中具体描述的方式来实施本公开。

Claims (36)

1.一种用于编码装置的方法，所述方法包括：

获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；

使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，其中，在所述组合有效载荷比特内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有强于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的差错保护；以及

输出所述码字。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纠错码为极化码。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较小比特索引的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较大比特索引的比特位置中。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纠错码为低密度奇偶校验LDPC码。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较大可变节点度的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较小可变节点度的比特位置中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述输入比特序列还包括第一循环冗余校验CRC比特集，其中，所述第一CRC比特集是从所述第一有效载荷比特集生成的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述输入比特序列还包括第二CRC比特集，所述第二CRC比特集是从所述第二有效载荷比特集生成的。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括：

使用外码对所述第一有效载荷比特集进行编码以产生第一编码有效载荷比特集，其中，所述输入比特序列包括所述组合有效载荷内的比特位置中的所述第一编码有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中：

获取所述第一比特集包括：从至少一个第一应用获取比特；

获取所述第二比特集包括：从至少一个第二应用获取比特。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中：

获取所述第一比特集包括：从至少一个第一源获取比特或获取针对至少一个第一目的地的比特；

获取所述第二比特集包括：从至少一个第二源获取比特或获取针对至少一个第二目的地的比特。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括：

将所述第一比特集中有多少比特和所述第二比特集中有多少比特的指示包括在所述组合有效载荷中。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括：

传送关于所述第一比特集的有效载荷大小和所述第二比特集的有效载荷大小的有效载荷大小通知。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，还包括：传送所述第一比特集的至少一个调制编码方案MCS参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数的指示。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述指示为MCS表中的单个索引，所述MCS表中的每个条目具有所述第一比特集的至少一个MCS参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括：传送指示所述MCS表的配置的信令。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，与所述第一有效载荷比特集相关联的性能指标优于与所述第二有效载荷比特集相关联的性能指标，所述性能指标为以下至少一项：

分组丢失率；

数据速率；

感知吞吐量；或

解码能耗。

17.一种用于编码装置的方法，所述方法包括：

获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；

使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，其中，在所述组合有效载荷内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有低于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的解码延迟；以及

输出所述码字。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述纠错码为极化码。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较小比特索引的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述输入比特序列的具有较大比特索引的比特位置中。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述纠错码为低密度奇偶校验LDPC码。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较大可变节点度的比特位置中，所述第二有效载荷比特集包括在所述LDPC码的具有较小可变节点度的比特位置中。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其中，所述输入比特序列还包括第一循环冗余校验CRC比特集，所述第一CRC比特集是从所述第一有效载荷比特集生成的。

23.根据权利要求17至22中任一项所述的方法，其中，所述输入比特序列还包括第二CRC比特集，所述第二CRC比特集是从所述第二有效载荷比特集生成的。

24.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，还包括：

使用外码对所述第一有效载荷比特集进行编码以产生第一编码有效载荷比特集，其中，所述输入比特序列包括所述组合有效载荷内的比特位置中的所述第一编码有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集。

25.根据权利要求17至24中任一项所述的方法，其中：

获取所述第一比特集包括：从至少一个第一应用获取比特；

获取所述第二比特集包括：从至少一个第二应用获取比特。

26.根据权利要求17至24中任一项所述的方法，其中：

获取所述第一比特集包括：从至少一个第一源获取比特或获取针对至少一个第一目的地的比特；

获取所述第二比特集包括：从至少一个第二源获取比特或获取针对至少一个第二目的地的比特。

27.根据权利要求17至26中任一项所述的方法，还包括：

将所述第一比特集中有多少比特和所述第二比特集中有多少比特的指示包括在所述组合有效载荷中。

28.根据权利要求17至26中任一项所述的方法，还包括：

传送关于所述第一比特集的有效载荷大小和所述第二比特集的有效载荷大小的有效载荷大小通知。

29.根据权利要求17至27中任一项所述的方法，还包括：传送所述第一比特集的至少一个调制编码方案MCS参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数的指示。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述指示为MCS表中的单个索引，所述MCS表中的每个条目具有所述第一比特集的至少一个MCS参数和所述第二比特集的至少一个MCS参数。

31.根据权利要求28所述的方法，还包括：传送指示所述MCS表的配置的信令。

32.根据权利要求17至31中任一项所述的方法，其中，与所述第一有效载荷比特集相关联的性能指标优于与所述第二有效载荷比特集相关联的性能指标，所述性能指标为以下至少一项：

分组丢失率；

数据速率；

感知吞吐量；或

解码能耗。

33.一种装置，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为执行权利要求1至32中任一项所述的方法。

34.一种非瞬时性计算机可读介质，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令由计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1至32中任一项所述的方法。

35.一种装置，包括：

编码器输入，用于获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；

编码器，用于使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，其中，在所述组合有效载荷比特内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有强于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的差错保护；和

编码器输出，用于输出所述码字。

36.一种装置，包括：

编码器输入，用于获取具有第一优先级的第一有效载荷比特集和具有第二优先级的第二有效载荷比特集，所述第二优先级低于所述第一优先级；

编码器，用于使用纠错码对输入比特序列进行编码以产生码字，所述输入比特序列包括所述输入比特序列的组合有效载荷内的比特位置中的所述第一有效载荷比特集和所述第二有效载荷比特集，其中，在所述组合有效载荷内，所述第一有效载荷比特集的至少一个比特位置具有低于所述第二有效载荷比特集的所述比特位置的解码延迟；和

编码器输出，用于输出所述码字。