用于MIMO信道的稀疏码以及用于稀疏码的检测器备选制造技术

公开了用于对使用多输入多输出(MIMO)通信设备所发送的信息进行编码和解码的改进系统和方法的实施例。基于压缩采样的原理来实现结构稀疏码。还公开了用于实现基追踪的改进检测器和具有次优检测技术的基追踪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MIMO信道的稀疏码以及用于稀疏码的检测器备选相关申请的交叉引用根据35.U.S.C.§119(e)，本申请要求题为“SparseCodesforMIMOChannelandDetectorAlternativesforSparseCode”的于2010年10月7日提交的美国临时申请No.61/390,815的优先权。美国临时申请No.61/390,815包括示例性系统和方法，并且通过其完整引用而合并到此。
本专利技术通常涉及通信系统以及用于操作所述通信系统的方法。更具体地说，本专利技术实施例提供用于对使用多输入多输出(MIMO)通信设备所发送的信息进行编码和解码的改进系统和方法。
技术介绍
正交空时分组码(OSTBC)传统上已经用于在MIMO通信信道中实现完全分集增益。用于OSTBC的最大似然解码需要接收信号的线性处理。如本领域技术人员已知，Alamouti码是一种用于具有两个发送天线的信道的有效OSTBC。Alamouti码可以使用以下在矩阵1中所示的码结构在两个符号持续时间中从两个天线发送两个独立符号。矩阵1在以上符号结构中，符号a1和a2在第一符号时间期间分别从天线Tx1和Tx2发送，符号和在第二符号时间期间分别从发送天线Tx1和Tx2发送。Alamouti码的信息速率当符号a1和a2属于星座集合A时是每传输log2|A|比特，并且|A|是集合A中的元素的数量。仅在处理在两个符号时间上接收到的信号之后才进行检测判断，产生两个符号时间解码延迟。对于大数量的发送天线，OSTBC码结构是复数的，并且不能够实现完全信息速率。用于四个发送天线的一种公知的OSTBC(在此被称为OSTBC-4)具有以下矩阵2中所示的码结构。矩阵2在以上码中，需要四个符号周期来发送三个符号，因此需要每次传输比特的信息速率。矩阵2所示的码的另一缺点在于，信道对于四个符号块应保持恒定，因此码可能在高多普勒信道中具有受限的应用性。此外，对于矩阵2所示的码结构的解码延迟也是四个符号周期。当前用于实现矩阵1和矩阵2中的上述编码的编码器和解码器是相对处理器密集的，并且导致明显解码延迟。因此，将期待实现在使得处理器资源的使用最小化并且还使得解码延迟最小化的同时提供高精确度的码结构。在此公开了用于对使用多输入多输出(MIMO)通信设备所发送的信息进行编码和解码的改进系统和方法，以满足前述需求。附图说明当结合以下附图考虑以下详细描述时，可以理解本专利技术及其大量目的、特征和所获得的优点，其中：图1描述了实现本专利技术的示例性系统；图2示出包括客户端节点实施例的启用无线的通信环境；图3是包括数字信号处理器(DSP)的示例性客户端节点的简化框图；图4是DSP可以实现的软件环境的简化框图；图5是被配置用于MIMO信道中的稀疏码传输的接入节点和客户端节点的框图说明；图6是具有每赫兹三比特的谱效率的码的字错误率(WER)性能的图线说明；图7是用于包括六比特/s/Hz的1-稀疏码和4.5比特/s/Hz的OSTBC-4的字错误率性能的图线说明；图8是用于具有不同谱效率的1-稀疏码的字错误率性能的图线说明；以及图9是在具有0.1dB步长中每点20,000个字的基本情况下用于多个检测器的字错误率针对信噪比的图线说明。具体实施方式现将详细参照附图描述本专利技术各个说明性实施例。虽然在以下描述中阐述各种细节，但应理解，可以在没有这些细节的情况下实践本专利技术，并且可以对在此所描述的本专利技术进行大量实现特定判断，以实现将对于实现方式而彼此改变的专利技术人的具体目标(例如与处理技术的一致性或设计有关的约束)。虽然这些开发努力可能是复杂并且耗时的，但这将绝不是具有本专利技术的利益的本领域技术人员从事的常规工作。以框图或流程图形式而不是详细地示出所选方面，以免限制或模糊本专利技术。此外，关于对计算机存储器内的数据的算法或运算来呈现在此所提供的详细描述的某些部分。这些描述和表述由本领域技术人员用于描述他们的工作的实质并且将其传达给其它本领域技术人员。如在此使用的那样，术语“组件”、“系统”等意图指代与计算机有关的实体、硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，组件可以是在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行、执行的线程、程序和/或计算机，但不限于此。通过说明的方式，在计算机上运行的应用或计算机自身都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行的进程或线程内，组件可以位于计算机上或分布在两台或更多台计算机之间。同样如在此使用的那样，术语“节点”广义地指代通信环境(例如网络)的连接点(例如再度分配点或通信端点)。相应地，这些节点指代能够在通信信道上发送、接收或转发信息的有源电子设备。这些节点的示例包括数据电路端接设备(DCE)(例如调制解调器、集线器、桥或交换机)和数据终端设备(DTE)(例如手机、打印机或主机计算机(例如路由器、工作站或服务器))。局域网(LAN)或广域网(WAN)节点的示例包括计算机、分组交换机、缆线调制解调器、数据订户线路(DSL)调制解调器和无线LAN(WLAN)接入点。互联网或内部网节点的示例包括互联网协议(IP)地址所识别的主机计算机、桥和WLAN接入点。同样，蜂窝通信中的节点的示例包括基站、中继器、基站控制器、无线电网络控制器、归属位置寄存器、网关GPRS支持节点(GGSN)、服务GPRS支持节点(SGSN)、服务网关(S-GW)和分组数据网络网关(PDN-GW)。节点的其它示例包括客户端节点、服务器节点、对等节点和接入节点。如在此使用的那样，客户端节点可以指代无线设备，例如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、便携式计算机、平板计算机以及相似的设备或具有通信能力的其它用户设备(UE)。这些客户端节点可以同样指代移动、无线设备，或反之，指代通常并非便携的具有相似能力的设备(例如台式计算机、机顶盒或传感器)。同样，服务器节点如在此使用的那样指代执行其它节点所提交的信息处理请求的单个信息处理设备(例如主机计算机)或一系列信息处理设备。同样如在此所使用的那样，对等节点可以有时充当客户端节点，而在另外时间充当服务器节点。在点对点覆盖网络中，主动路由用于其它联网设备以及自身的数据的节点可以被称为超级节点。接入节点如在此使用的那样指代提供客户端节点对通信环境的接入的节点。接入节点的示例包括蜂窝网络基站和无线宽带(例如WiFi、WiMAX、LTE等)接入点，其提供对应小区和WLAN覆盖区域。如在此所使用的那样，宏小区通常用于描述传统蜂窝网络小区覆盖区域。典型地在郊区、沿着高速路或在人口较少的区域中发现这些宏小区。同样如在此所使用的那样，微小区指代具有比宏小区更小的覆盖区域的蜂窝网络小区。这些微小区典型地用在人口密集的城市区域中。同样，如在此所使用的那样，微微小区指代比微小区更小的蜂窝网络覆盖区域。微微小区的覆盖区域的示例可以是大型办公室、购物商场或火车站。毫微微小区如在此使用的那样当前指代最小的普遍接受的蜂窝网络覆盖的区域。作为示例，毫微微小区的覆盖区域对于家庭或小型办公室是足够的。通常，小于两公里的覆盖区域典型地与微小区对应，200米或更小针对微微小区，在10米量级针对毫微微小区。同样如在此所使用的那样，与关联于宏小区的接入节点通信的客户端节点被称为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.07 US 61/390,8151.一种通信方法，包括：在M个接收天线处接收与发送的稀疏空间码字对应的复矢量；处理接收的复矢量和多个候选接收的稀疏空间码字，其中，所述处理包括：计算所接收的复矢量在维度M的复空间中的位置，并且计算在所述复空间中所接收的复矢量的位置与每个候选接收的稀疏空间码字的位置之间的距离。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收的复矢量的处理包括：通过对与长度为N的所有已知S-稀疏矢量配对的S个星座符号的所有可能组合进行排列来构建候选发送稀疏空间码字集合，其中，每个已知S-稀疏矢量中的非零元素的位置被每个可能组合所占据；通过使用信道估计矩阵来映射所述候选发送稀疏空间码字集合而生成所述候选接收稀疏空间码字集合。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收的复矢量的处理包括：生成与MxN信道估计矩阵对应的矩阵数据，其中，M与接收天线的数量对应，并且N与发送天线的数量对应。4.如权利要求3所述的方法，还包括：对所述候选接收的稀疏空间码字中的每一个进行归一化；计算所接收的稀疏空间码字与每个归一化候选的内积；按量值从最大到最小对所述内积进行排序；将所述发送稀疏空间码字中的非零位置识别为产生最高排序内积的归一化候选的索引；以产生最高排序的信道估计矩阵的列h来增大估计基；使用增大的基来估计与识别的列h相关联的复标量；以及将所述复标量与所有可能的星座符号进行比较，以识别选择的星座符号。5.如权利要求4所述的方法，还包括：通过从当前工作值减去h乘以选择的星座符号来形成新工作值y；对y进行运算以识别所述信道估计矩阵中除了增大估计的基的h之外的列；以及以增大的基对y进行运算，以识别第二选择的星座符号。6.如权利要求4所述的方法，还包括：将所述发送稀疏空间码字中的非零位置识别为产生次最高排序的次优列的索引；以所述次优列增大估计基；使用增大的基来估计与所述次优列相关联的复标量；以及将所述复标量与所有可能的星座符号进行比较，以识别次优星座符号。7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨哥·德哈卡，阿里雷扎·巴耶斯特，史蒂夫·哈拉尼洛维奇，阿明·莫巴谢尔，托马斯·塞克斯顿，
申请(专利权)人：捷讯研究有限公司，
类型：
国别省市：