專利名稱：使用多維集劃分的減少狀態(tài)的序列估計(jì)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種用以利用多維集劃分執(zhí)行減少狀態(tài)的序列估計(jì)的方式。更具體地，本發(fā)明涉及用以估計(jì)在通信臺(tái)處接收到的數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)符號(hào)的值的設(shè)備和相關(guān)聯(lián)的方法，該通信臺(tái)例如是可操作在不使用循環(huán)前綴的N-OFDM(非正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)中的通信臺(tái)。
通過使用具有由多維集劃分形成的柵格的減少狀態(tài)的序列估計(jì)，用以估計(jì)發(fā)送到的數(shù)據(jù)符號(hào)的值的均衡操作相對(duì)于常規(guī)的減少狀態(tài)的序列估計(jì)過程來說表現(xiàn)出期望的性能水平并處于減少的復(fù)雜度水平。對(duì)接收到的數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行均衡，該數(shù)據(jù)符號(hào)是以具有頻譜效率的方式進(jìn)行傳送的，該方式例如是不使用循環(huán)前綴，同時(shí)以相對(duì)低的復(fù)雜度水平維持可接受的性能水平。
背景技術(shù)：
提供數(shù)據(jù)傳送的通信系統(tǒng)遍布于整個(gè)現(xiàn)代社會(huì)。由用戶多次地快速接入到通信系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際需要。
通信系統(tǒng)最少由一組通信臺(tái)形成，其中至少一個(gè)通信臺(tái)形成發(fā)送臺(tái)，而該組通信臺(tái)的另一個(gè)通信臺(tái)形成接收臺(tái)。通信臺(tái)通過通信信道進(jìn)行互連。當(dāng)數(shù)據(jù)由發(fā)送臺(tái)傳送時(shí)，發(fā)送臺(tái)在通信信道上發(fā)送數(shù)據(jù)以便遞送到接收臺(tái)。接收臺(tái)檢測遞送到此的數(shù)據(jù)，并且接收臺(tái)恢復(fù)遞送到此的數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容。
已經(jīng)開發(fā)和部署了不同類型的通信系統(tǒng)(其表現(xiàn)出不同的通信能力)，這些通信系統(tǒng)用于提供不同類型的通信服務(wù)。并且隨著技術(shù)進(jìn)步的允許，正在開發(fā)和部署利用技術(shù)上的進(jìn)步的新型的通信系統(tǒng)。
無線通信系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的示例性類型。在無線通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通過無線通信信道在通信臺(tái)之間進(jìn)行傳送。無線通信信道是在通信臺(tái)之間延伸的無線鏈路，即，非有線鏈路上定義的。使用無線信道來傳送數(shù)據(jù)消除了通過有線連接來互連通信臺(tái)的需要。并且，結(jié)果是，通過使用通信臺(tái)的無線通信系統(tǒng)來完成通信，其中通信臺(tái)位于通過有線通信系統(tǒng)無法進(jìn)行通信的位置處。因此有時(shí)可以通過使用無線通信系統(tǒng)來提供增加的通信可用性。另外，無線通信系統(tǒng)可以實(shí)施為移動(dòng)通信系統(tǒng)，在該移動(dòng)通信系統(tǒng)中，可以向一個(gè)或多個(gè)通信臺(tái)提供通信移動(dòng)性。
蜂窩通信系統(tǒng)是無線通信系統(tǒng)的示例性類型。已經(jīng)部署了連續(xù)幾代蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分，現(xiàn)在已涵蓋了世界上大部分的居住區(qū)。通過例如移動(dòng)臺(tái)利用蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分來實(shí)現(xiàn)電話通信，而移動(dòng)臺(tái)可利用蜂窩通信系統(tǒng)進(jìn)行操作。早期的蜂窩通信系統(tǒng)僅提供有限的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。后繼各代通信系統(tǒng)日益能夠提供數(shù)據(jù)密集型通信服務(wù)。
所謂的例如第四代通信系統(tǒng)正在開發(fā)之中。當(dāng)被部署時(shí)，第四代蜂窩通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠以具有頻譜效率的方式以高數(shù)據(jù)速率傳送數(shù)據(jù)。針對(duì)第四代系統(tǒng)的至少一個(gè)提案提供了非正交OFDM(N-OFDM)通信方案。已提議在N-OFDM系統(tǒng)的操作期間生成的波形不包括循環(huán)前綴，例如濾波器組多載波小波，以減少符號(hào)間干擾(ISI)。已提議高帶寬信道的頻譜大小為例如12.5MHz和100MHz。在信道上可能存在大的時(shí)延擴(kuò)展。例如，當(dāng)實(shí)現(xiàn)在城市環(huán)境中時(shí)，當(dāng)操作100MHz帶寬信號(hào)時(shí)，形成接收臺(tái)一部分的符號(hào)均衡器可能需要包括兩百個(gè)信道抽頭，而當(dāng)操作12.5MHz帶寬信號(hào)時(shí)，則符號(hào)均衡器可能需要包括二十五個(gè)信道抽頭。具有高頻譜效率的N-OFDM波形可能需要足夠的頻率選擇性，從而需要使用均衡器。均衡器必須是高性能的，以便補(bǔ)償更長的時(shí)延擴(kuò)展信道，而同時(shí)又處于相對(duì)低的復(fù)雜度水平。
在至少一個(gè)現(xiàn)有蜂窩通信系統(tǒng)中，即，使用一維集劃分的GSM/EDGE(全球移動(dòng)通信系統(tǒng)/增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM演進(jìn))系統(tǒng)中可以獲得減少狀態(tài)的序列估計(jì)的使用。并且，在至少一個(gè)MIMO(多輸入多輸出)系統(tǒng)中，通過在來自一維集劃分的減少的集合上使用笛卡爾積，減少狀態(tài)的序列估計(jì)的使用被延伸。已經(jīng)提出多個(gè)提案，通過這些提案可以在多維星座圖上形成集劃分。
由于在所謂的第四代蜂窩通信系統(tǒng)中的通信應(yīng)該操作在更高的頻帶上，該頻帶在信道時(shí)延擴(kuò)展中具有更高數(shù)量的抽頭，并且因?yàn)轭l譜頻率需求需要考慮波形，這可能引入信號(hào)在其中傳送的帶寬上的頻率選擇性，因此對(duì)減少狀態(tài)的序列估計(jì)的額外改進(jìn)將是有益的。
根據(jù)該涉及無線通信系統(tǒng)中的通信的背景信息，將得到本發(fā)明的顯著改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明有利地提供用以使用多維集劃分來執(zhí)行減少狀態(tài)的序列估計(jì)的設(shè)備和相關(guān)聯(lián)的方法。
通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作，提供一種用以估計(jì)在通信臺(tái)處接收到的數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)符號(hào)的值的方式，該通信臺(tái)例如是可操作在不使用循環(huán)前綴的N-OFDM(非正交頻分雙工調(diào)制)系統(tǒng)中的通信臺(tái)。
在連續(xù)的時(shí)間點(diǎn)(time epoch)上定義多維集劃分，并且在連續(xù)時(shí)間點(diǎn)的集劃分之間構(gòu)建柵格。通過計(jì)算沿柵格的最小距離路徑來執(zhí)行接收到的數(shù)據(jù)序列的均衡。
收集多個(gè)信道符號(hào)，并且通過在由多個(gè)符號(hào)上的笛卡爾積定義的多個(gè)維度上執(zhí)行集劃分。劃分提供了更有可能的減少的狀態(tài)，這些減少的狀態(tài)提供不同的性能和復(fù)雜度的折衷。另外，當(dāng)在減少狀態(tài)的序列估計(jì)柵格的邊沿轉(zhuǎn)換中使用了更多的符號(hào)時(shí)，多個(gè)符號(hào)上的集劃分的性能提高了均衡性能。當(dāng)在多個(gè)符號(hào)，即多個(gè)維度上執(zhí)行集劃分時(shí)，使用相對(duì)于常規(guī)減少狀態(tài)的序列估計(jì)過程的柵格子集的更大集合來執(zhí)行減少狀態(tài)的序列估計(jì)。用于均衡的增加的性能/復(fù)雜度選擇被增加。另外，通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的另外操作，使用線性分組碼來設(shè)計(jì)集劃分，該線性分組碼對(duì)子集柵格進(jìn)行成形以針對(duì)子集柵格選擇給出最小平方子集距離。另外，在減少狀態(tài)柵格中的每個(gè)邊沿轉(zhuǎn)換上進(jìn)行量度(metric)計(jì)算具有選擇正確符號(hào)的更高概率。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，由在兩個(gè)維度上組合的多組符號(hào)來定義狀態(tài)。并且一旦定義了狀態(tài)，則狀態(tài)被劃分進(jìn)劃分集。當(dāng)執(zhí)行均衡操作時(shí)，其使用距離量度計(jì)算來計(jì)算連續(xù)時(shí)間點(diǎn)的劃分集之間的最小距離路徑。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，在將狀態(tài)劃分為劃分集前，將由兩個(gè)維度或多個(gè)維度形成的狀態(tài)進(jìn)行編碼。例如通過以期望的設(shè)置對(duì)狀態(tài)進(jìn)行交織來執(zhí)行編碼，并接著將這些狀態(tài)劃分為劃分集。通過使用編碼將狀態(tài)按選定順序進(jìn)行排列并接著將狀態(tài)劃分為劃分集，從而可更好的獲得期望的距離特性。
在一個(gè)實(shí)施中，在按照N-OFDM通信方案進(jìn)行操作的通信系統(tǒng)中使用減少狀態(tài)的序列估計(jì)。形成波形的數(shù)據(jù)序列被傳送到接收臺(tái)，并且接收數(shù)據(jù)序列的值的表示被提供給減少狀態(tài)的序列估計(jì)器。減少狀態(tài)的序列估計(jì)器由例如在兩個(gè)維度上定義的多維狀態(tài)形成，其中一旦形成，則狀態(tài)被劃分為劃分集。定義在時(shí)間的連續(xù)時(shí)間點(diǎn)的劃分集之間延伸的路徑，并且按照均衡操作確定最小距離量度路徑。
利用相當(dāng)?shù)臅r(shí)間計(jì)算復(fù)雜度，相對(duì)于一維集劃分，用于柵格狀態(tài)的符號(hào)子集的更好的歐幾里得距離屬性得到多維集劃分的改進(jìn)的性能增益。也就是說，將存在更少的狀態(tài)，但每個(gè)狀態(tài)具有更多的計(jì)算量。對(duì)于長的時(shí)延擴(kuò)展信道，通過每次針對(duì)N個(gè)抽頭的信道對(duì)L個(gè)符號(hào)進(jìn)行分組，信道被“縮短”。由于長度變成N/L個(gè)抽頭，所以信道長度基本上被縮短了。該信道長度的縮短允許在最大似然序列估計(jì)/判決反饋均衡器(MLSE/DFE)配置中分配更多的抽頭，從而得到改進(jìn)的性能。另外，提供對(duì)多組反饋符號(hào)而不是單個(gè)符號(hào)的更為精確的估計(jì)，減少了與誤差傳播相關(guān)的問題。
因此在這些和其他方面中，為通信臺(tái)提供設(shè)備和相關(guān)方法。通信臺(tái)可至少操作為接收由數(shù)據(jù)符號(hào)形成的數(shù)據(jù)序列。估計(jì)器適于接收數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)符號(hào)的值的指示。估計(jì)器由在多于一個(gè)維度上組合的多組符號(hào)的多維狀態(tài)形成。一旦組合，多組符號(hào)就被劃分為劃分集。估計(jì)器估計(jì)數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)符號(hào)的值。
通過下面簡要概述的附圖、下面的本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及所附權(quán)利要求書，可獲得對(duì)本發(fā)明及其范圍的更為完整的理解。


圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式可在其中操作的示例性通信系統(tǒng)的功能框圖；圖2示出在一維的減少狀態(tài)的序列估計(jì)方案中執(zhí)行以形成8-PSK(相移鍵控)星座圖集的集劃分的劃分的示例性表示；圖3示出根據(jù)4抽頭減少狀態(tài)的序列估計(jì)方案形成的示例性柵格；圖4示出二維劃分方案的示例性集劃分的表示；圖5示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的多維集劃分方案的表示；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作形成的示例性集劃分組成；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式形成的集劃分的表格表示；圖8示出一維和二維的集劃分的加權(quán)頻譜(weight spectra)的表示；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的示例性實(shí)施的操作形成的示例性柵格。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，在10處總體示出的示例性通信系統(tǒng)提供一組通信臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳送，這里的一組通信臺(tái)是發(fā)送臺(tái)12和接收臺(tái)14。發(fā)送臺(tái)和接收臺(tái)通過信道16互連。
在示例性的實(shí)施中，通信系統(tǒng)10形成非正交-OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)，其中信道16由一組具有選定載波頻率的子載波中的子載波形成。子載波相對(duì)于彼此是非正交的并且每個(gè)子載波定義用以傳送數(shù)據(jù)序列(例如由數(shù)據(jù)符號(hào)形成的數(shù)據(jù)幀)的信道。盡管下面的描述將針對(duì)本發(fā)明在通信系統(tǒng)10中的實(shí)現(xiàn)描述其一個(gè)實(shí)施方式的操作，其中通信系統(tǒng)10形成N-OFDM通信系統(tǒng)，例如提議用于第四代蜂窩通信系統(tǒng)，但應(yīng)該理解到本發(fā)明的實(shí)施方式可以類似地實(shí)施為可在其他架構(gòu)的通信系統(tǒng)中操作。在另一種通信系統(tǒng)中的本發(fā)明的實(shí)施方式的操作的描述類似于在N-OFDM通信系統(tǒng)10中的示例性實(shí)施。
在線路18上形成的二進(jìn)制數(shù)據(jù)提供給發(fā)送臺(tái)并且由線路24上的映射器22映射為映射符號(hào)值。由發(fā)送濾波器26執(zhí)行映射值的濾波，并且使得形成符號(hào)的映射值在信道16上傳送。在信號(hào)于信道上傳送期間，干擾被引入到該信號(hào)上。這里，例如，白高斯噪聲被引入到信號(hào)，其由延伸到求和單元34的直線32指示，在該單元處，高斯噪聲被添加到由信道傳送的數(shù)據(jù)。
接收臺(tái)包括濾波器36，其操作為對(duì)在接收臺(tái)處檢測的接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波。經(jīng)濾波的表示被提供給采樣器38，采樣器對(duì)濾波的值進(jìn)行采樣并在線路42上生成采樣表示r(k)。采樣的表示由預(yù)濾波器44進(jìn)行濾波并被施加到減少狀態(tài)的序列估計(jì)器46，在該估計(jì)器處實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的減少狀態(tài)的均衡過程。接著，由估計(jì)器46形成的估計(jì)值在線路52上提供給逆映射器54。逆映射器一般與映射器22相反地操作并在線路56上生成估計(jì)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
圖2示出在60處總體表示出的針對(duì)8-PSK符號(hào)星座圖的示例性集劃分方案的圖形表示。這里示出兩個(gè)x-PSK星座圖62和64。按照級(jí)(level)對(duì)劃分進(jìn)行定義，并且這里是初始級(jí)66、第一劃分級(jí)68、第二劃分集72以及第三劃分級(jí)74。在初始級(jí)66處，星座圖集由8-PSK星座圖集的所有八個(gè)符號(hào)形成。
在第一級(jí)68處，集劃分將符號(hào)劃分成第一和第二劃分集，即集68-1和68-2。在第二級(jí)72處，形成四個(gè)劃分集，即劃分集72-1、72-2、72-3和72-4。并且在第三級(jí)74處，形成八個(gè)劃分集，即集74-1、74-2、74-3、74-4、74-5、74-6、74-7以及74-8。在每個(gè)級(jí)處，星座點(diǎn)屬于特定的集劃分。
接收臺(tái)14(在圖1中示出)的估計(jì)器46包括劃分集，例如在多個(gè)級(jí)(例如級(jí)68、72和74)中選擇的一個(gè)級(jí)所定義的那些劃分集。并且由柵格節(jié)點(diǎn)所形成的柵格由集劃分定義，這些集劃分由星座圖符號(hào)所劃分為的劃分集形成。即，星座點(diǎn)是集劃分的成員，其中每個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)是特定級(jí)處的集劃分。例如Ω1(0)，Ω1(1)是級(jí)68處的兩個(gè)集劃分。每個(gè)集具有4個(gè)8-PSK星座點(diǎn)。對(duì)于1抽頭瑞利衰落信道，用于定義子集柵格節(jié)點(diǎn)的該方案將在每個(gè)階段處得到兩個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)。然而，對(duì)于采用維特比解碼器的MLSE，將在每個(gè)階段(即，8-PSK調(diào)制)得到23＝8個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)。對(duì)于每種情況的每個(gè)柵格節(jié)點(diǎn)將存在8個(gè)邊沿轉(zhuǎn)換。因此RSSE的固有計(jì)算復(fù)雜度小于維特比解碼器的計(jì)算復(fù)雜度。如果期望4個(gè)子?xùn)鸥窆?jié)點(diǎn)，則Ω2(0)，Ω2(1)，Ω2(2)，Ω2(3)是在劃分級(jí)72處的四個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)信道具有更多抽頭時(shí)，減少狀態(tài)的序列估計(jì)的強(qiáng)度是更為明顯的。例如2抽頭信道(即，L＝2)和8-PSK調(diào)制對(duì)于維特比均衡器需要8L＝64個(gè)狀態(tài)。減少狀態(tài)的均衡器的構(gòu)造使用兩個(gè)規(guī)則。將J(i)定義為在每個(gè)劃分級(jí)(i)處的子集柵格狀態(tài)的數(shù)目，則對(duì)于每個(gè)劃分級(jí)，J(K)≥J(K-1)≥…≥J(1)≥J(0)。這樣排列是因?yàn)棣窴(·)ΩK-1(·)…Ω1(·)Ω0(·)。通過在每個(gè)信道抽頭處在多組子集柵格節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行笛卡爾積來構(gòu)建實(shí)際的子集柵格節(jié)點(diǎn)。然而用于笛卡爾積的子集柵格節(jié)點(diǎn)的數(shù)目超過具有更少的狀態(tài)的連續(xù)的子集柵格節(jié)點(diǎn)。例如，當(dāng)L＝2a時(shí)，子集節(jié)點(diǎn)的有效集合將是J(2)×J(1)＝4×2＝8種狀態(tài)。另一種有效的情況將是J(3)×J(1)＝8×2＝16種狀態(tài)。子集柵格節(jié)點(diǎn)的這種先后次序關(guān)系的原因是當(dāng)作為特定子集柵格的成員的符號(hào)星座點(diǎn)逐次通過信道時(shí)，星座點(diǎn)從具有更少的星座點(diǎn)的集劃分移動(dòng)到具有更大星座點(diǎn)集合的集劃分。
參考圖2，該圖示出在集劃分Ω2(0)中的任何星座點(diǎn)而xi將在下面“更低的”的劃分級(jí)中成為Ω1(0)的成員。在2抽頭信道中的符號(hào)xi將從具有J(2)＝4種狀態(tài)的子集柵格節(jié)點(diǎn)的集合前進(jìn)到具有J(1)＝2種狀態(tài)的子集柵格節(jié)點(diǎn)的集合。因此在每個(gè)信道抽頭處的多個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)之間的先后次序關(guān)系是J(i)≥J(k)≥…≥J(l)≥J(m)。對(duì)于所有可能的星座點(diǎn)，在子集柵格節(jié)點(diǎn)的每個(gè)階段處的節(jié)點(diǎn)的總的數(shù)目將是J(i)×J(k)×…×J(l)×J(m)。
圖3示出在78處總體表示的柵格，該柵格表示四抽頭的信道。在該圖中示出一個(gè)子集柵格階段。圖中分別示出柵格節(jié)點(diǎn)82和柵格節(jié)點(diǎn)84，以及互連這些節(jié)點(diǎn)的路徑86。
子集柵格節(jié)點(diǎn)的可容許的接續(xù)順序?qū)⑹荍1(3)≥J2(0)≥J3(0)≥J4(0)。在每個(gè)柵格階段的子集柵格節(jié)點(diǎn)的總數(shù)目將是J1(3)×J2(0)×J3(0)×J4(0)＝8×1×1×1＝8個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)。對(duì)于8-PSK，每個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)的可能邊沿轉(zhuǎn)換的數(shù)目將是8。對(duì)于4個(gè)符號(hào)，每個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)將由時(shí)間i處的符號(hào)的估計(jì) 來確定。每個(gè)Ji(k)的下標(biāo)代表對(duì)一個(gè)符號(hào) 從先前時(shí)間 前進(jìn)通過柵格來說，可能的子集柵格節(jié)點(diǎn)數(shù)目。對(duì)于8-PSK，維特比柵格將需要84＝4096種狀態(tài)。每個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)有8個(gè)邊沿轉(zhuǎn)換。每個(gè)邊沿轉(zhuǎn)換的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)基于在子集柵格的下一個(gè)階段處的集劃分中的成員關(guān)系。注意到下一個(gè)子?xùn)鸥窆?jié)點(diǎn)不必在直接位于先前級(jí)之上的集劃分級(jí)處(例如，因?yàn)棣?(·)Ω3(·))。狀態(tài)標(biāo)志與節(jié)點(diǎn)狀態(tài)中的可容許集劃分關(guān)聯(lián)。對(duì)于4抽頭信道的RSSE，則第一節(jié)點(diǎn)是與級(jí)74關(guān)聯(lián)的8個(gè)可能集劃分的一個(gè)中的成員。剩余的三項(xiàng)與和級(jí)66關(guān)聯(lián)的一個(gè)集劃分關(guān)聯(lián)。因此節(jié)點(diǎn)標(biāo)志是
。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式使用的兩個(gè)維度上的示例性多維集劃分的表示，通過該實(shí)施方式形成減少狀態(tài)的序列估計(jì)器的柵格。
符號(hào)時(shí)間X在圖的92處示出，其中在連續(xù)的時(shí)刻上的六個(gè)單獨(dú)的時(shí)刻處表示出92，在每個(gè)星座圖的元素上形成例如L個(gè)連續(xù)的符號(hào)并形成笛卡爾積。在94處示出針對(duì)在二維空間中的每個(gè)點(diǎn)而形成的二進(jìn)制元組表示。并且，針對(duì)多級(jí)集劃分設(shè)置(Lnd)分組碼的集合。并且對(duì)超集的劃分被向下執(zhí)行到最低的劃分級(jí)。
例如，對(duì)于使用維特比柵格或1維RSSE的6抽頭、衰落信道，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將具有針對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的6個(gè)元素。對(duì)于維特比柵格，這可以表示為pn＝[xn1，xn-2，xn-3，xn-4，xn-5，xn-6]。對(duì)于RSSE，子集柵格節(jié)點(diǎn)將由狀態(tài)tn＝[an-1，an-2，an-3，an-4，an-5，an-6]表示，其中每個(gè)ai表示具有特定符號(hào)估計(jì)x^i∈ai]]>的子集柵格節(jié)點(diǎn)。針對(duì)表示為Yn-1=xn-1xn-2,Yn-3=xn-3xn-4,Yn-5=xn-5xn-6]]>的多組符號(hào)，通過形成新的2元組來構(gòu)建新的二維子集柵格。構(gòu)建的維特比柵格具有與該分組相同數(shù)目的狀態(tài)。然而在2元組上構(gòu)建的RSSE具有與在1元組上構(gòu)建的RSSE不同的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在對(duì)于2元組，集劃分必須在所有的2元組上執(zhí)行，并且子集柵格中的每個(gè)邊沿轉(zhuǎn)換也在符號(hào)的2元組上。新的子集柵格將具有新的表示tn2D＝[bn-1，bn-3，bn-5]，其中Y^n-1=x^n-1x^n-2∈bn-1.]]>在M元組上形成RSSE所需的步驟如下對(duì)于一組M個(gè)連續(xù)的符號(hào)，在每個(gè)星座圖中的元素上形成笛卡爾積。例如對(duì)于基于“自然”順序的星座點(diǎn)，形成一種標(biāo)志方案；對(duì)于多級(jí)集劃分，選取一組(M，N，dmin)分組碼，這些分組碼將用于構(gòu)建多維M元組上的集劃分，其中M是碼字長度、N是碼字中消息比特的數(shù)目而dmin是最小漢明距離。向下執(zhí)行超集的劃分到最低的劃分級(jí)；現(xiàn)在利用定義的集劃分，機(jī)械地選取特定數(shù)目的子集柵格節(jié)點(diǎn)并構(gòu)建子集柵格階段與針對(duì)1-D RSSE的構(gòu)建是相同的。
圖5示出總體上在96處表示出的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的集劃分的形成的表示。首先，如塊98所指示出，形成M元組。這里M等于2。接著，如塊102所示出的，由碼字的笛卡爾積形成M元組上的劃分。
圖6示出總體上在106處表示出的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的操作形成的示例性集劃分。在圖中示出初始級(jí)66’、第一級(jí)68’、第二級(jí)72’和第三級(jí)74’。
圖7示出標(biāo)識(shí)針對(duì)二維8-PSK的利用特定的一組碼字生成的集劃分的表112。列14表示劃分級(jí)(p)。最后一列124表示針對(duì)每個(gè)劃分級(jí)(p)的子集柵格節(jié)點(diǎn)Jp的數(shù)目。對(duì)于2-D RSSE有6個(gè)劃分級(jí)。對(duì)于1-D RSSE有3個(gè)劃分級(jí)。對(duì)于2-D RSSE，最大MSSD是8，而對(duì)于1-D RSSE，最大MSSD是4。對(duì)于2-D RSSE，對(duì)于劃分級(jí)3或劃分級(jí)4，子集柵格節(jié)點(diǎn)具有相同的MSSD。這意味著從MSSD意義上來說，更少的子集柵格狀態(tài)將用于給出相同的“性能”。將要考慮的另一品質(zhì)因數(shù)是相對(duì)于所有零碼字的碼字加權(quán)頻譜(如果證明了碼字的幾何一致性，則這將是一個(gè)更加合理的量度。此時(shí)還沒有被證明。)圖8示出針對(duì)8-PSK，1-D RSSE的加權(quán)頻譜128和2-D RSSE的加權(quán)頻譜132的比較。對(duì)于2-D RSSE，歐幾里得加權(quán)頻譜相對(duì)于1-D RSSE右移。這通常是編碼方案的期望特性。2-D RSSE使用了用于提供集劃分以至少在MSSD意義上增強(qiáng)性能的基礎(chǔ)碼的屬性。
圖9表示針對(duì)1-D RSSS考慮的4抽頭信道的2-D 8-PSK的RSSE子集柵格134。對(duì)于J13,J20=[8,1],]]>每個(gè)階段有J13×J20=8]]>個(gè)子集柵格節(jié)點(diǎn)。還注意到每隔一個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)柵格階段。由具有劃分Ω3(0)，Ω3(1)，...，Ω3(7)中成員關(guān)系的2元組確定節(jié)點(diǎn)之間的可容許邊沿轉(zhuǎn)換。節(jié)點(diǎn)標(biāo)志方案與1-D RSSE相同。第一節(jié)點(diǎn)標(biāo)志項(xiàng)對(duì)應(yīng)于級(jí)(3)處的8個(gè)可能集劃分中的一個(gè)。第二節(jié)點(diǎn)標(biāo)志項(xiàng)對(duì)應(yīng)于級(jí)(0)處的一個(gè)集劃分。因?yàn)槊總€(gè)符號(hào)是2元組，所以僅有2項(xiàng)。如圖所示，如果2元組xixi-1∈Ω3(0)={00,04,22,26,40,44,62,66},]]>則在節(jié)點(diǎn)狀態(tài)
處發(fā)起的2元組將具有狀態(tài)為
的目的地，其中每個(gè)2元組由地址標(biāo)志指定。
因?yàn)闇p少狀態(tài)的序列估計(jì)是利用多維集劃分執(zhí)行的，所以提供了各種改進(jìn)?？蓮母嗟膭澐旨?jí)選擇子集柵格節(jié)點(diǎn)，由此有助于減少狀態(tài)的序列估計(jì)器的設(shè)計(jì)靈活性。另外，分組碼可用于集劃分。根據(jù)均衡操作，集劃分的最小均方子集距離(MSSD)允許歐幾里得距離屬性中的改變。對(duì)于不同的分組碼選擇，在一個(gè)集劃分級(jí)處的距離可以不同。在其他情況中，在不同的劃分級(jí)上，距離可以相同。如果使用更小數(shù)量的柵格節(jié)點(diǎn)，則允許減小復(fù)雜度。另外，在更多的符號(hào)上執(zhí)行關(guān)于邊沿轉(zhuǎn)換的量度計(jì)算，意味著相對(duì)于針對(duì)一個(gè)符號(hào)的相應(yīng)量度計(jì)算，誤差表面具有更大的峰值和更小的方差。對(duì)于每個(gè)M元組，用于計(jì)算的處理時(shí)間在每第M個(gè)時(shí)間點(diǎn)處進(jìn)行而不是針對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行。另外，利用迭代處理可以增強(qiáng)性能。
前面的描述針對(duì)的是用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且本發(fā)明的范圍不應(yīng)該限于這樣的描述。本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.可至少操作在通信臺(tái)處以接收由數(shù)據(jù)符號(hào)形成的數(shù)據(jù)序列的設(shè)備，所述設(shè)備包括估計(jì)器，該估計(jì)器適于接收所述數(shù)據(jù)序列的所述數(shù)據(jù)符號(hào)的值的指示，所述估計(jì)器由在多于一個(gè)維度上組合的多組符號(hào)的多維集合形成，所述多組符號(hào)一旦組合，則被劃分為劃分集，所述估計(jì)器用于估計(jì)所述數(shù)據(jù)序列的所述數(shù)據(jù)符號(hào)的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中響應(yīng)于與所述劃分集關(guān)聯(lián)的選定屬性，對(duì)所述劃分集進(jìn)行選擇，形成所述估計(jì)器的多組符號(hào)被劃分為該劃分集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中與所述劃分集關(guān)聯(lián)的選定屬性包括距離屬性，所述多組符號(hào)被劃分為該劃分集。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述多組符號(hào)可以被劃分為劃分集的第一組中和劃分集的至少第二組中，響應(yīng)于距離屬性，所述多組符號(hào)被分別地劃分為劃分集的所述第一組和第二組中選定的一個(gè)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述劃分集的所述第一組和第二組中選定的一個(gè)表現(xiàn)出至少相對(duì)最大間隔距離，所述多組符號(hào)被劃分進(jìn)所述劃分集。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述至少相對(duì)最大間隔距離包括根據(jù)處理復(fù)雜度而歸一化的最大間隔距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多組符號(hào)的多維狀態(tài)包括二維狀態(tài)，所述估計(jì)器由所述多組符號(hào)的多維狀態(tài)形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中響應(yīng)于在連續(xù)的時(shí)間點(diǎn)處所包括的劃分集之間的路徑量度計(jì)算，估計(jì)由所述估計(jì)器所估計(jì)的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述所估計(jì)的值由表現(xiàn)出最大路徑量度的狀態(tài)所定義。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述數(shù)據(jù)序列包括在無線通信系統(tǒng)的發(fā)送臺(tái)和接收臺(tái)之間傳遞的數(shù)據(jù)符號(hào)的序列，所述無線通信系統(tǒng)使用N-OFDM通信方案并且其中所述估計(jì)器包括在接收臺(tái)處。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中形成所述估計(jì)器的所述多組符號(hào)一旦組合，則在劃分為所述劃分集之前被編碼。
12.一種用于對(duì)由數(shù)據(jù)符號(hào)形成的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行均衡以估計(jì)該數(shù)據(jù)符號(hào)的值的方法，所述方法包括以下操作在多于一個(gè)維度上將可形成數(shù)據(jù)序列的符號(hào)組合成多組符號(hào)；將在所述組合操作期間組合的所述多組符號(hào)劃分為劃分集以形成減少的序列柵格；以及通過將檢測到的數(shù)據(jù)符號(hào)值應(yīng)用到根據(jù)所述劃分操作形成的減少的序列柵格來確定所估計(jì)的數(shù)據(jù)符號(hào)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，另外包括在所述劃分操作之前，根據(jù)選定編碼方案對(duì)所述多組符號(hào)進(jìn)行編碼的操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述編碼操作包括對(duì)所述多組符號(hào)進(jìn)行交織。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中根據(jù)選定屬性對(duì)劃分集進(jìn)行選擇，其中所述多組符號(hào)在所述劃分操作期間被劃分為所述劃分集。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述選定屬性包括距離屬性，所述多組符號(hào)根據(jù)所述選定屬性在所述劃分操作期間被劃分。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述多組包括兩個(gè)維度上的多組符號(hào)，在所述形成操作期間，所述符號(hào)被形成多個(gè)組。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過在所述減少的序列柵格的連續(xù)時(shí)間點(diǎn)處包括的劃分集之間執(zhí)行路徑量度計(jì)算來對(duì)在所述確定操作期間確定的所述所估計(jì)的值進(jìn)行確定。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)序列包括在無線通信系統(tǒng)的發(fā)送臺(tái)和接收臺(tái)之間傳送的數(shù)據(jù)符號(hào)的序列，所述無線通信系統(tǒng)使用N-OFDM通信方案并且其中在所述接收臺(tái)處執(zhí)行所述組合、劃分和確定的操作。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)符號(hào)的序列格式化為不帶有循環(huán)前綴的幀，并且其中所述方法另外包括在所述確定操作之前，在所述接收臺(tái)處檢測所述數(shù)據(jù)序列遞送的操作。
全文摘要
一種減少狀態(tài)的序列估計(jì)器和相關(guān)聯(lián)的方法，用于對(duì)在通信系統(tǒng)的操作期間傳送的數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行均衡。該估計(jì)器由多組符號(hào)的多維狀態(tài)形成，其中將所述多組符號(hào)在多于一個(gè)維度上組合成多維。一旦形成多組符號(hào)，該多組就被劃分成劃分集。在柵格的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上執(zhí)行均衡操作，該柵格由在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上劃分的多組符號(hào)形成。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101040500SQ200580035450
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者T·里德 申請(qǐng)人:諾基亞公司