專利名稱：具有概率噪聲約束的半徑自適應(yīng)球形解碼的制作方法
具有概率噪聲約束的半徑自適應(yīng)球形解碼
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)得以廣泛部署，以提供多種通信內(nèi)容，如，語音、媒體、數(shù)據(jù)等等。這 些系統(tǒng)可以是通過共享可用系統(tǒng)資源(例如，帶寬和發(fā)射功率)能夠支持多個用戶通信的 多址系統(tǒng)。這類多址系統(tǒng)的實例包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多 址(FDMA)系統(tǒng)、3GPP LTE系統(tǒng)以及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。通常，無線多址通信系統(tǒng)可同時支持多個無線終端的通信。每個終端經(jīng)由前向鏈 路和反向鏈路上的傳輸與一個或多個基站進(jìn)行通信。前向鏈路(或下行鏈路)是指從基站 到終端的通信鏈路，反向鏈路(或上行鏈路)是指從終端到基站的通信鏈路。這一通信鏈路 可以通過一個或多個單輸入單輸出(SISO)、多輸入單輸出(MISO)或多輸入多輸出(MIMO) 系統(tǒng)來建立。MIMO系統(tǒng)使用多個(Nt個)發(fā)射天線和多個(Nk個)接收天線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。將 由Nt個發(fā)射天線和Nk個接收天線形成的MIMO信道分成N個獨(dú)立的信道，也可以稱為空間 信道，其中Ns Smin {NT，NK}。Ns個獨(dú)立信道中的每一個對應(yīng)一個維度。這些信道用于以提 供較高的總吞吐量和較高的可靠性的方式發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)對N個數(shù)據(jù)符號進(jìn)行編碼并以串行或并行的方式經(jīng)由一個或多個發(fā)射天 線發(fā)送N個數(shù)據(jù)符號，以這種方式發(fā)送的數(shù)據(jù)符號在接收機(jī)經(jīng)由一個或多個接收天線獲 得。接收機(jī)在獲得符號后，執(zhí)行檢測并對經(jīng)檢測的符號進(jìn)行解碼，以便恢復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)。為 了以較高的正確性解碼符號，接收機(jī)需要根據(jù)在接收機(jī)可用的全部信息來評估已發(fā)送的數(shù) 據(jù)比特的所有可能序列的多種假設(shè)。這種窮舉搜索涉及較高的計算強(qiáng)度，并且在很多應(yīng)用 中是無法實現(xiàn)的。因此，需要研究一種降低計算強(qiáng)度/復(fù)雜性而不會明顯降低準(zhǔn)確性的技 術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
下面給出對一個或多個方面的簡要概述，以提供對這些方面的基本理解。該概述 不是對全部預(yù)期方面的泛泛概括，也不旨在標(biāo)識全部方面的關(guān)鍵或重要元件或者描述任意 或全部方面的范圍。其目的僅在于作為后文所提供更詳細(xì)描述的序言，以簡化形式提供一 個或多個方面的一些概念。根據(jù)本文描述的系統(tǒng)和方法，在使用球形解碼方法對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼時，除 了應(yīng)用球形約束，還應(yīng)用概率噪聲約束，從而達(dá)到優(yōu)化的解碼過程，該過程平衡了解碼速度 和解碼數(shù)據(jù)的正確性。具體地說，根據(jù)本發(fā)明的一方面，公開了一種解碼方法，其中最初接 收到傳輸中的一個或多個碼字。接收的碼字由柵格場(lattice field)中的柵格點表示。 除了對接收的傳輸中的至少一個碼字確定搜索球形的半徑之外，還為至少一個碼字生成剪 枝概率(priming probability)。列舉出在概率大于確定的剪枝概率的一層或多層中包括 的球形內(nèi)的柵格點。確定出最接近接收的碼字的柵格點，并將與最接近的柵格點相關(guān)聯(lián)的 數(shù)據(jù)作為接收的碼字進(jìn)行輸出。根據(jù)一個方面，利用等效高斯噪聲對系統(tǒng)矩陣的靠后層的 貢獻(xiàn)(contribution)進(jìn)行建模來確定剪枝概率?？梢灶A(yù)先計算對應(yīng)于多個系統(tǒng)矩陣(每個具有不同的層數(shù))的多個剪枝概率，并將其存儲在查找表中。這一方法還有助于判斷剪枝概率的值是否適合給定的一組系統(tǒng)屬性。根據(jù)這一方 面，限定用于完成解碼操作的時間閾值，并根據(jù)完成解碼操作所用的時間來調(diào)整剪枝概率。 從而，如果完成解碼所用的時間大于時間閾值，則增大剪枝概率，而如果完成解碼所用的時 間小于時間閾值，則減小剪枝概率。
另一方面涉及在通信系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的裝置。該裝置包括接收模塊，用于 接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字。系統(tǒng)中還包括處理模塊，用于對接收的傳輸中的至少 一個碼字進(jìn)行解碼。該處理模塊通過列舉具有預(yù)先確定的半徑的球形內(nèi)的柵格點來對接收 的碼字進(jìn)行解碼。這些柵格點可包括在概率大于特定剪枝概率值的一層或多層中。處理模 塊還包括概率選擇模塊，根據(jù)用于進(jìn)行解碼的通信系統(tǒng)屬性來確定特定的剪枝概率值。處 理模塊也可以從多個預(yù)先計算的剪枝概率值中選擇剪枝概率，這些預(yù)先計算的剪枝概率值 是針對與該裝置相關(guān)聯(lián)的存儲器模塊中存儲的不同系統(tǒng)屬性的。處理模塊還包括剪枝模 塊，其根據(jù)由概率選擇模塊確定的特定剪枝概率值對與解碼相關(guān)聯(lián)的二叉樹的分支進(jìn)行修 剪。輸出模塊將與接收的碼字最接近的柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。根據(jù)另一方面，描述了一種處理器可讀介質(zhì)，其包括用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼 的指令。這些指令有助于使處理器接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字，并針對至少一個碼 字生成剪枝概率。這些指令還有助于列舉具有確定的半徑的球形內(nèi)部的全部柵格點，所述 球形中的柵格點包括在概率大于確定的剪枝概率的一層或多層中。確定與接收的碼字最接 近的柵格點，并且將與最接近的柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為接收的數(shù)據(jù)加以輸出。在另一方面，描述了一種在通信系統(tǒng)中對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的裝置。該裝置包 括接收單元和處理單元。接收單元接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字。處理單元通過列 舉具有確定的半徑的球形內(nèi)的全部柵格點，對接收的傳輸中的一個或多個碼字進(jìn)行解碼， 所述具有確定的半徑的球形內(nèi)的柵格點包括在概率大于特定剪枝概率值的一層或多層中。 該系統(tǒng)還包括輸出單元，其提供與接收的碼字最接近的柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為接收的數(shù) 據(jù)。為了實現(xiàn)前述和有關(guān)的目的，一個或多個方面包括下面將要充分描述和在權(quán)利要 求中特別指出的各個特征。下面的描述和附圖以舉例方式詳細(xì)說明一個或多個方面的各個 方面。但是，這些方面僅僅說明可采用各個方面之基本原理的一些不同方法，此外，所描述 的方面旨在包括所有這些方面及其等同物。


圖1示出了根據(jù)各個方面的無線多址通信系統(tǒng)。圖2示出了在MIMO系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)和接收機(jī)系統(tǒng)的實施例的方框圖。圖3示出了有助于以較好的正確性且降低的計算復(fù)雜性對接收符號進(jìn)行解碼的 方法的流程圖。圖4為示出了選擇ε的影響的一個方面的流程圖。圖5Α示出了根據(jù)一個方面對接收的字節(jié)(syllable)進(jìn)行解碼的方法。圖5B示出了根據(jù)一個方面實現(xiàn)搜索方法的二叉搜索樹。圖6示出了涉及對給定層中的柵格點進(jìn)行排序同時調(diào)查候選字符表的另一方面。
圖7A示出了根據(jù)一個方面在二叉樹中進(jìn)行球形解碼。圖7B示出了根據(jù)一方面在二叉樹中進(jìn)行半徑自適應(yīng)球形解碼。圖8示出了 ％和βκ值的⑶F(累積分布函數(shù))。圖9是在具有加性高斯噪聲的情況下在頻率選擇性信道上的16-QAM(正交幅度調(diào) 制)傳輸?shù)姆抡娼Y(jié)果。圖10是另一個仿真結(jié)果，其中，針對所訪問的節(jié)點數(shù)來劃分接收信號，以便對相 應(yīng)信號中的符號進(jìn)行解碼。圖11示出有助于在通信系統(tǒng)中實現(xiàn)半徑自適應(yīng)球形解碼的系統(tǒng)。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖描述多個實施例，其中用相同的附圖標(biāo)記指示本文中的相同元件。 在下面的描述中，為便于解釋，給出了大量具體細(xì)節(jié)，以便提供對一個或多個實施例的全面 理解。然而，很明顯，也可以不用這些具體細(xì)節(jié)來實現(xiàn)所述實施例。在其它例子中，以方框 圖形式示出公知結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便于描述一個或多個實施例。本申請中提到的“示例性”一詞是指舉一個例子、實例或舉例說明。本申請中描述 為“示例性”的任何方面或設(shè)計不應(yīng)被理解為比其它方面或設(shè)計更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。確切 而言，使用示例性一詞是想要以具體的方式來表示構(gòu)思。此外，本申請中使用的術(shù)語“或者”意味著包括性的“或者”而不是排它性的“或 者”。也就是說，除非另外指定，或者從上下文能清楚得知，否則“X使用A或者B”的意思是 任何自然的包括性置換。也就是說，如果X使用A，X使用B，或者X使用A和B 二者，則“X 使用A或者B”滿足上述任何一個例子。另外，除非另外指定或從上下文能清楚得知是單一 形式，否則本申請和附加的權(quán)利要求書中使用的冠詞“一”和“一個”通常表示“一個或多 個”。在本申請中所用的術(shù)語“部件”、“模塊”、“系統(tǒng)”等意指與計算機(jī)相關(guān)的實體，其可 以是硬件、固件、軟硬件結(jié)合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，部件可以是、但并不僅限于處 理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機(jī)。舉例而言， 計算設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用程序和計算設(shè)備都可以是部件。一個或多個部件可以位于執(zhí)行中的 一個進(jìn)程和/或線程中，并且，一個部件可以位于一臺計算機(jī)上和/或分布于兩臺或多臺計 算機(jī)之間。另外，可以從存儲了多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多種計算機(jī)可讀介質(zhì)執(zhí)行這些部件。這些部 件可以通過本地和/或遠(yuǎn)程進(jìn)程(例如，根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)分組的信號)進(jìn)行通信 (如，來自一個部件的數(shù)據(jù)通過信號與本地系統(tǒng)中、分布式系統(tǒng)中的另一個部件進(jìn)行交互和 /或橫跨諸如互聯(lián)網(wǎng)等的網(wǎng)絡(luò)與其它系統(tǒng)進(jìn)行交互)?？墒褂萌斯ぶ悄?Al)來識別特定的內(nèi)容或行為，或在沒有人為干涉的情況下生 成系統(tǒng)的特定狀態(tài)或用戶的行為的概率分布。人工智能依賴于對關(guān)于系統(tǒng)或用戶的一組可 用數(shù)據(jù)(信息)應(yīng)用高級的數(shù)學(xué)算法_例如，決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、回歸分析、聚類分析、遺傳 算法以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)。此外，本文結(jié)合移動設(shè)備來描述各個實施例。移動設(shè)備也可以稱為系統(tǒng)、用戶單 元、用戶站、移動站、移動裝置、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、接入終端、用戶終端、終端、無線通信設(shè) 備、用戶代理、用戶裝置或用戶設(shè)備(UE)。移動設(shè)備可以是蜂窩電話、無繩電話、會話啟動協(xié)議(SIP)電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、個人數(shù)字助理(PDA)、具有無線通信功能的手持設(shè) 備、計算設(shè)備或連接到無線調(diào)制解調(diào)器的其它處理設(shè)備。此外，本文描述的各個實施例與基 站相關(guān)聯(lián)?；居糜谂c移動設(shè)備進(jìn)行通信，也稱為接入點、節(jié)點B或一些其它術(shù)語。此外，本發(fā)明的各個方面或特征可以實現(xiàn)成方法、裝置或使用標(biāo)準(zhǔn)制程和/或工 程技術(shù)的制品。本申請中使用的術(shù)語“制品”涵蓋可從任何計算機(jī)可讀設(shè)備、載體或介質(zhì)訪 問的計算機(jī)程序。例如，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括，但不限于磁存儲設(shè)備(例如，硬盤、軟 盤、磁帶等)、光盤(例如，光盤(CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)等)、智能卡和閃存設(shè)備(例如， EPR0M、卡、棒、鑰匙式驅(qū)動器等)。此外，本文描述的各種存儲介質(zhì)可以表示一個或多個設(shè)備 和/或其它用于存儲信息的機(jī)器可讀介質(zhì)。術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”包括但不限于無線信道 以及能夠存儲、包含和/或攜帶指令和/或數(shù)據(jù)的各種其它介質(zhì)?，F(xiàn)在參考附圖，圖1描繪了根據(jù)各個方面的無線多址通信系統(tǒng)100。在一個例子 中，無線多址通信系統(tǒng)100包括多個接入點(AP) 110和多個接入終端(AT) 120。基站可以稱 作接入點、節(jié)點B和/或一些其它網(wǎng)絡(luò)實體并包含上述各項的部分或全部功能。每個接入 點110為特定的地理區(qū)域102(例如，102a、102b和102c)提供通信覆蓋。根據(jù)上下文，術(shù)語 “小區(qū)”指的是接入點和/或其覆蓋區(qū)域。為了提高系統(tǒng)容量，接入終端的覆蓋區(qū)域分成多 個較小區(qū)域，例如三個較小的區(qū)域104a、104b和104c。每個較小區(qū)域由各自的基站收發(fā)子 系統(tǒng)(BTS)提供服務(wù)。根據(jù)上下文，術(shù)語“扇區(qū)”指的是AP和/或其覆蓋區(qū)域。對于扇區(qū) 化小區(qū)而言，該小區(qū)的所有扇區(qū)的AP在該小區(qū)的基站內(nèi)通常是共處一區(qū)的。本申請描述的 信令傳輸技術(shù)可以用于具有扇區(qū)化小區(qū)的系統(tǒng)，也可以用于具有非扇區(qū)化小區(qū)的系統(tǒng)。為 了便于說明，在下文的描述中，術(shù)語“基站”一般用于表示為扇區(qū)提供服務(wù)的站以及為小區(qū) 提供服務(wù)的站。終端120通常分散在整個系統(tǒng)中，且每個終端可以是固定的或是移動的。終端也 稱作移動站、用戶設(shè)備和/或一些其它設(shè)備并包括上述各項的部分或全部功能。終端可以 是無線設(shè)備、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、無線調(diào)制解調(diào)器卡等。一個終端在任一給定的 時刻在下行鏈路和上行鏈路上與零個、一個或多個基站進(jìn)行通信。對于集中式結(jié)構(gòu)而言，系統(tǒng)控制器130耦合至AP 110，并且協(xié)調(diào)和控制這些基站。 系統(tǒng)控制器130可以是單個網(wǎng)絡(luò)實體或者是多個網(wǎng)絡(luò)實體的集合。對于分布式結(jié)構(gòu)而言， 多個AP在必要時彼此相通信。圖2是MIMO系統(tǒng)200中的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210和接收機(jī)系統(tǒng)250的實施例的方框圖。 在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處，將數(shù)個數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源212提供到發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器 214。在一個實施例中，Ns個數(shù)據(jù)流在Nt個發(fā)射天線上進(jìn)行發(fā)射。TX數(shù)據(jù)處理器214根據(jù) 為該數(shù)據(jù)流選擇的特定編碼方案對每個數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化、編碼和交織，以提 供編碼數(shù)據(jù)。利用OFDM技術(shù)，將每個數(shù)據(jù)流的編碼數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)通常是 采用公知技術(shù)進(jìn)行處理的公知數(shù)據(jù)模型，并且在接收機(jī)系統(tǒng)處用于估計信道響應(yīng)。然后根 據(jù)為該數(shù)據(jù)流選擇的特定調(diào)制方案(例如BPSK ( 二進(jìn)制相移鍵控),QSPK (正交相移鍵控)、 M-PSK(多階相移鍵控)或M-QAM(多電平正交振幅調(diào)制))，將經(jīng)復(fù)用的導(dǎo)頻和每個數(shù)據(jù)流 的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制(即，符號映射)，以便提供調(diào)制符號。通過處理器230執(zhí)行的或提供 的指令來確定每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率、編碼和調(diào)制方式。
接著，將各個數(shù)據(jù)流的調(diào)制符號提供給TX處理器220，該處理器對調(diào)制符號進(jìn)行 進(jìn)一步處理(例如，進(jìn)行OFDM)。隨后，TX處理器220向Nt個發(fā)射機(jī)(TMTR) 222a至222t提 供Nt個調(diào)制符號流。每個發(fā)射機(jī)222接收各自的符號流并對其進(jìn)行處理，以提供一個或多 個模擬信號，并進(jìn)一步對這些模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如，放大、濾波和上變頻)，以提供適用 于在MIMO信道上傳輸?shù)恼{(diào)制信號。隨后，來自Nt個發(fā)射機(jī)222a至222t的Nt個調(diào)制信號 分別從Nt個天線224a至224t發(fā)射出去。在接收機(jī)系統(tǒng)250處，所發(fā)射的調(diào)制信號由Nk個天線252a至252r接收到，并將 從每個天線252接收到的信號提供給各自的接收機(jī)(RCVR) 254。每個接收機(jī)254對各自接 收到的信號進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如濾波、放大和下變頻)、對調(diào)節(jié)后的信號進(jìn)行數(shù)字化處理以提供 抽樣，并進(jìn)一步對這些抽樣進(jìn)行處理，以提供相應(yīng)的“接收到的”符號流。隨后，RX數(shù)據(jù)處理器260從Nk個接收機(jī)254接收Nk個接收符號流，并根據(jù)特定的 接收機(jī)處理技術(shù)對這些符號流進(jìn)行處理，以便提供Ns個“經(jīng)檢測的”符號流。RX數(shù)據(jù)處理 器260進(jìn)行的處理在下文中進(jìn)一步詳細(xì)說明。每個經(jīng)檢測的符號流包括針對相應(yīng)的數(shù)據(jù)流 發(fā)送的調(diào)制符號的估計的符號。隨后，RX數(shù)據(jù)處理器260對每個經(jīng)檢測的符號流進(jìn)行解調(diào)、 解交織和解碼，以便恢復(fù)數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。RX數(shù)據(jù)處理器218的處理互補(bǔ)于在發(fā)射機(jī)系 統(tǒng)210處TX處理器220和TX數(shù)據(jù)處理器214執(zhí)行的處理。RX處理器260 (例如)根據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)復(fù)用的導(dǎo)頻信息導(dǎo)出對Nt個發(fā)射天線和Nk 個接收天線之間的信道響應(yīng)的估計。RX處理器260根據(jù)存儲在存儲器(例如，存儲器272) 中的導(dǎo)頻模式來識別導(dǎo)頻符號，所述導(dǎo)頻模式用于識別分配給每個導(dǎo)頻符號的頻率子載波 和符號周期。此外，將用戶專用和扇區(qū)專用擾碼序列存儲在存儲器中，從而RX處理器260 將這些擾碼序列與接收符號進(jìn)行復(fù)用，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟獯a。為了在切換期間對導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)符號進(jìn)行解碼，RX處理器260和處理器270分別從 每個扇區(qū)提取導(dǎo)頻符號，所述每個扇區(qū)使用分配用于切換的多個導(dǎo)頻模式中的一個。針對 每個扇區(qū)，對根據(jù)分配用于切換的多個導(dǎo)頻模式之一所發(fā)送的導(dǎo)頻符號以及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù) 符號進(jìn)行解碼，隨后將來自全部扇區(qū)的符號相組合。按照先前的描述通過使用最大比值合 并(MRC)或者其它已知的技術(shù)執(zhí)行該組合。隨后，RX數(shù)據(jù)處理器260處理數(shù)據(jù)符號估計并 向數(shù)據(jù)宿264提供經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)，并向控制器/處理器270提供信令。由RX處理器260生成的信道響應(yīng)估計可用于在接收機(jī)處執(zhí)行空間、空間/時間處 理，調(diào)整功率電平，改變調(diào)制速率或方案或其它行為。RX處理器260還對經(jīng)檢測的符號流以 及可能的其它信道特性的信號和干擾及噪聲比(SNR)進(jìn)行估計，并將這些量提供給處理器 270。RX數(shù)據(jù)處理器260或處理器270還導(dǎo)出系統(tǒng)的“運(yùn)行” SNR的估計值。隨后，處理器 270提供信道狀態(tài)信息(CSI)，信道狀態(tài)信息包括多種關(guān)于通信鏈路和/或接收的數(shù)據(jù)流的 信息。例如，CSI可以僅包括運(yùn)行SNR。隨后，來自數(shù)據(jù)源216的CSI和數(shù)據(jù)由TX數(shù)據(jù)處理 器218進(jìn)行處理，由調(diào)制器280進(jìn)行調(diào)制，由發(fā)射機(jī)254a到254r進(jìn)行調(diào)節(jié)，并發(fā)送回發(fā)射 機(jī)系統(tǒng)210。此外，可使用SNR估計值來確定發(fā)送導(dǎo)頻符號的移動站在小區(qū)集群或一個小區(qū)中 的位置。隨后，使用這一信息確定分配給該移動站的導(dǎo)頻模式。在一些實施例中，存儲器 232和272包括對應(yīng)于可以在無線通信系統(tǒng)中使用的不同導(dǎo)頻模式的標(biāo)識符。存儲器根據(jù) 這些導(dǎo)頻模式是否用于切換或者移動站的位置指示其是否靠近小區(qū)或扇區(qū)的邊界，來識別導(dǎo)頻模式。取決于不同的導(dǎo)頻模式彼此之間如何加以區(qū)分 ，導(dǎo)頻模式還可以具有相同的導(dǎo) 頻符號位置，但是具有用戶專用和/或扇區(qū)專用的擾碼序列。隨后，將這些標(biāo)識符從發(fā)射機(jī) 發(fā)送到接收機(jī)，并由接收機(jī)用于根據(jù)識別的導(dǎo)頻模式對導(dǎo)頻符號進(jìn)行調(diào)制。在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210，來自接收機(jī)系統(tǒng)250的調(diào)制信號由天線224接收，由接收機(jī) 222調(diào)節(jié)，由解調(diào)器240解調(diào)，并由RX數(shù)據(jù)處理器242進(jìn)行處理，以便恢復(fù)由接收機(jī)系統(tǒng)報 告的CSI，并向數(shù)據(jù)宿244提供經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。隨后，將報告的CSI提供給處理器230，并用 于(1)確定數(shù)據(jù)率以及用于數(shù)據(jù)流的編碼和解調(diào)方案，以及(2)對TX數(shù)據(jù)處理器214和TX 處理器220進(jìn)行各種控制。處理器230和270分別管理發(fā)射機(jī)系統(tǒng)和接收機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行。存儲器232和272分 別存儲由處理器230和270使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。存儲器232和272根據(jù)集群(cluster) 位置、用戶專用擾碼序列、扇區(qū)專用擾碼序列(如果使用的話)以及小區(qū)專用擾碼序列(如 果使用的話)來存儲導(dǎo)頻模式。隨后處理器230和270在導(dǎo)頻符號的傳輸中選擇使用哪些導(dǎo)頻模式、用戶專用擾 碼序列、扇區(qū)專用擾碼序列以及小區(qū)專用擾碼序列。在接收機(jī)，可使用各種處理技術(shù)來處理Nk個接收信號，以便檢測Ns個發(fā)送的符號 流。盡管圖2描述了一種MIMO系統(tǒng)，但是相同的系統(tǒng)可用于多輸入單輸出系統(tǒng)，在多輸入 單輸出系統(tǒng)中多個發(fā)射天線(例如，在基站上的那些發(fā)射天線)向單個天線設(shè)備(例如，移 動站)發(fā)送一個或多個符號流。另外，可以按照參照圖2描述的相同方式使用單輸出單輸 入天線系統(tǒng)。在通信系統(tǒng)中，發(fā)送的符號向量和接收的符號向量之間的關(guān)系如下式所示y = Hs+v(1)其中，s是m維向量，其各項是復(fù)數(shù)的L級集合的元素，y e Cn是接收信號，ν e Cn 是噪聲向量，He C 是信道矩陣。假設(shè)信道矩陣已知的情況下，最大似然(ML)解碼問題用
公式表示如下
’■ / , min,..^lly-HsII2(2)盡管ML解碼對于達(dá)到最小誤差概率來講是最理想的，但是這種方法很少受到關(guān) 注，其原因在于接收的碼字的長度所造成的指數(shù)復(fù)雜性。然而，由于稱為球形解碼(SD)算 法的較低復(fù)雜性的修正，最近ML解碼方法得到了更多的關(guān)注?，F(xiàn)在參照圖3，描述了一種有助于以良好的正確性和降低的計算復(fù)雜性對接收符 號進(jìn)行解碼的方法300。如302所示，該方法開始于接收機(jī)對由發(fā)射機(jī)生成的碼字進(jìn)行接 收。通常，對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾、交織，并將其發(fā)送到用戶設(shè)備。在接收機(jī)對其進(jìn)行解 擾、解交織、解擴(kuò)，并將其提供到合成器，以便生成發(fā)送的符號。如上文所述，可以使用各種 方法以便對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。這些方法涉及在正確性和計算強(qiáng)度之間的折衷。因此， 在304，應(yīng)用球形解碼方法，以便在接收機(jī)處對發(fā)送的符號進(jìn)行解碼。SD算法的法則是搜索半徑為^的球形內(nèi)最接近于接收向量的柵格點，其中，每個 向量(碼字)Hs由柵格場中的一個柵格點表示。由于球形解碼可以輸出球形中的任何柵格 點，所以可以通過列舉球形內(nèi)的全部柵格點來找到最靠近接收向量的柵格點或者M(jìn)L解。盡管SD算法極大地降低了計算復(fù)雜性，但是，與匪SE (最小均方誤差)或類似的技術(shù)相比，SD 算法仍然需要很大的計算量。SD算法中的柵格代碼是在η維歐式空間Rn中構(gòu)造的。因此，將復(fù)數(shù)系統(tǒng)矩陣重新 表示為二維實矩陣
權(quán)利要求
1.一種對在通信系統(tǒng)中交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的方法，所述方法包括 接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字；確定至少一個碼字的剪枝概率；列舉具有確定的半徑的球形內(nèi)的柵格點，其中，所述柵格點包括在概率大于所確定的 剪枝概率的一層或多層中；確定所接收的碼字的最接近柵格點；將與所述最接近柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為所接收的碼字進(jìn)行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括由柵格場中的柵格點表示每個接收的碼字。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括 確定所述柵格場的搜索球形的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述柵格點與系統(tǒng)矩陣的多層相關(guān)聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述剪枝概率是通過利用等效噪聲對來自所述 系統(tǒng)矩陣的靠后層的貢獻(xiàn)進(jìn)行建模來確定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，針對要加入搜索的所述系統(tǒng)矩陣的第η層施加的 必要條件是
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將與多個系統(tǒng)矩陣對應(yīng)的多個剪枝概率進(jìn)行預(yù) 先計算并存儲在查找表中，其中，每個系統(tǒng)矩陣具有不同的層數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 定義用于完成解碼操作的時間閾值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括根據(jù)完成所述解碼操作所用的時間來調(diào)整所述剪枝概率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，如果完成所述解碼所用的時間大于所述時間閾 值，則增大所述剪枝概率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，如果完成所述解碼操作所用的時間小于所述時 間閾值，則減小所述剪枝概率。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括觀測剪枝概率的不同值以及完成解碼分別所用的時間，以便確定最優(yōu)的剪枝概率值。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，針對單個解碼操作來調(diào)整所述剪枝概率，并使 用新的剪枝概率重復(fù)所述操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，根據(jù)早先的解碼操作所用的時間來調(diào)整第二解 碼操作的剪枝概率。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述解碼期間，所確定的半徑中包含每個符 號的先前信息。
16.一種在通信系統(tǒng)中用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的裝置，包括 接收模塊，用于接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字；處理模塊，用于通過列舉具有確定的半徑的球形內(nèi)的柵格點來對所接收的傳輸中的至 少一個碼字進(jìn)行解碼，其中，所述柵格點包括在概率大于特定剪枝概率值的一層或多層中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述處理模塊還包括概率選擇模塊，其根據(jù)用于進(jìn)行所述解碼的通信系統(tǒng)屬性，對所述特定的剪枝概率值 進(jìn)行確定或選擇這兩種操作中的至少一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，還包括存儲器模塊，其存儲針對不同的系統(tǒng)屬性預(yù)先計算的剪枝概率值，以便由所述概率選 擇模塊進(jìn)行恢復(fù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述處理模塊還包括剪枝模塊，其根據(jù)由所述概率選擇模塊確定的所述特定的剪枝概率值，對與所述解碼 相關(guān)聯(lián)的二叉樹的分支進(jìn)行修剪。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，還包括輸出模塊，其將與所接收的碼字最接近的柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行 輸出。
21.一種處理器可讀介質(zhì)，包括進(jìn)行以下操作的指令 接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字；針對至少一個碼字生成剪枝概率；列舉具有確定的半徑的球形內(nèi)的全部柵格點，其中，所述柵格點包括在概率大于所生 成的剪枝概率的一層或多層中；確定所接收的碼字的最接近柵格點；以及將與所述最接近柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為所接收的碼字進(jìn)行輸出。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令 由柵格場中的柵格點表示每個接收的碼字。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令 確定所述柵格場的搜索球形的半徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的介質(zhì)，其中，所述柵格點與系統(tǒng)矩陣的多層相關(guān)聯(lián)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令通過利用等效高斯噪聲對來自所述系統(tǒng)矩陣的靠后層的貢獻(xiàn)進(jìn)行建模來確定所述剪 枝概率。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的介質(zhì)，包括進(jìn)行以下操作的指令對所述系統(tǒng)矩陣的第η層施加必要條件，以便判斷所述第η層是否要加入到所述搜索中。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的介質(zhì)，其中，所述必要條件是
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的介質(zhì)，包括進(jìn)行以下操作的指令將與多個系統(tǒng)矩陣相對應(yīng)的多個剪枝概率進(jìn)行預(yù)先計算和存儲，其中，每個系統(tǒng)矩陣 具有不同的層數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令 確定用于完成解碼操作的時間閾值。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令 根據(jù)完成所述解碼操作所用的時間來調(diào)整所述剪枝概率。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令如果完成所述解碼所用的時間大于所述時間閾值，則增大所述剪枝概率。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令如果完成所述解碼操作所用的時間小于所述時間閾值，則減小所述剪枝概率。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令通過記錄剪枝概率的不同值以及完成解碼分別所用的時間來確定最優(yōu)的剪枝概率值。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令對單個解碼操作中的剪枝概率設(shè)置新值，并使用新的剪枝概率重復(fù)所述操作。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令 根據(jù)早先的解碼操作所用的時間來確定第二解碼操作的剪枝概率。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的介質(zhì)，還包括進(jìn)行以下操作的指令 在所述解碼期間，使所確定的半徑中包含每個符號的先前信息。
37.一種用于對通信系統(tǒng)中傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的裝置，包括 接收單元，用于接收數(shù)據(jù)傳輸中的一個或多個碼字；處理單元，用于通過列舉具有確定的半徑的球形內(nèi)的柵格點來對所接收的傳輸中的至 少一個碼字進(jìn)行解碼，其中，所述柵格點包括在概率大于特定剪枝概率值的一層或多層中。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中，所述處理單元還包括選擇單元，用于根據(jù)用于進(jìn)行所述解碼的通信系統(tǒng)屬性，對所述特定的剪枝概率值進(jìn) 行確定或選擇這兩種操作中的至少一種。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括存儲單元，用于存儲針對不同的系統(tǒng)屬性預(yù)先計算的剪枝概率值，以便由所述選擇單 元進(jìn)行恢復(fù)。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，所述處理單元還包括剪枝單元，用于根據(jù)由所述選擇單元確定的所述特定的剪枝概率值，對與所述解碼相 關(guān)聯(lián)的二叉樹的分支進(jìn)行修剪。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括輸出單元，用于將與所接收的碼字最接近的柵格點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)作為所接收的數(shù)據(jù)進(jìn) 行輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了對通過通信信道接收的碼字進(jìn)行解碼的方法和裝置。半徑自適應(yīng)球形解碼方法可減少球形約束的搜索中的運(yùn)算次數(shù)。在球形約束上添加概率噪聲約束，特別是在早期添加會提供較嚴(yán)格的必要條件。因此，在球形搜索的早期去除了許多不太可能被選擇的分支。通過調(diào)整剪枝概率來控制計算復(fù)雜性和性能之間的折衷。
文檔編號H04L25/03GK102007737SQ200980113028
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者B·沈, I·康 申請人:高通股份有限公司