[发明专利]用于检测相互干扰的信息流的装置和方法

说明书

公开了用于对在无线通信系统中传输的多个相互干扰的信息流执行符号检测的装置和方法。该装置包括检测器，被配置为接收包括多个相互干扰的信息流的输入信号，并且通过搜索对优化问题的向量解来检测针对多个相互干扰的信息流中的一个信息流而传输的符号；以及检测评估模块，被配置为将检测到的符号分类为可靠的或不可靠的，和/或确定当前系统条件是否允许进行可靠的符号检测，并且根据确定的结果采取预定动作以提高检测可靠性。在一些实施例中，然后将解码算法应用于多个检测到的符号，以从相互干扰的信息流中的所述一个信息流中恢复信息。

技术领域

本发明涉及检测相互干扰的信息流。

背景技术

设计下一代无线通信系统的一个重大挑战是需要满足对更高容量和吞吐量不断增长的需求。已经提出的用于增加系统容量的一种解决方案是在非正交载波上传输多个信息流，使得载波在频率上比正交系统(例如，正交频分复用(OFDM))中可能的间隔更紧密。然而，使用非正交载波频率的结果是，传输的流彼此干扰。

理论上已经表明，通过有意地传输非正交并且因此相互干扰的信息流，可以实现相当大的容量增益。示例包括具有积极的空间复用的大型分布式多天线多输入多输出(MIMO)系统，如比奈奎斯特信令快的新兴技术以及非正交多址接入方案(例如，稀疏码多址接入(SCMA))。然而，由于复杂性和延迟的要求过高，到目前为止，对相互干扰的信息流进行解码以便恢复原始数据在现实世界的系统和设备中已被证明是不切实际的。

用于检测相互干扰的信息流的一种候选解是球面解码。球面解码将最大似然(ML)检测问题转换为树搜索问题，从而极大地降低了用于最佳地检测相互干扰的信息流的复杂性。尽管球面解码的增益随着相互干扰的信息流的数量而增加，但是对于高阶调制字母和大量相互干扰的信息流，相应处理复杂性变得不切实际。

为了应对大量相互干扰的信息流，以数百个流的顺序，提出了次优解码器，其不仅不能保证最优性，而且仅在有限的调制大小和干扰信息流的数量范围内有效。次优解码器的示例是似然上升搜索(LAS)算法和无功禁忌搜索(RTS)算法，当传输密集符号星座或中等数量(数十个数量级)的干扰流时，其性能会急剧下降。另外，这种方法的延迟和复杂性是可变的，并且因此在实际延迟或复杂性约束下，性能可能会大大降低。

针对具有大量相互干扰的信息流的系统的另一系列检测器是基于概率数据关联(PDA)的检测器。PDA检测器使用软接收器处理尝试通过一次查看一个符号来迭代地解码接收到的信息流，将接收到的符号视为统计上独立，并且通过多元高斯分布来迭代地近似干扰加噪声项。然而，这种检测器的性能取决于迭代高斯近似的精度，并且因此，它们对于大量相互干扰的信息流和低阶符号星座更为有效。另外，对于LAS或线性检测方法，它们的复杂性缩放为O(N³)而不是总O(N²)复杂性，其中N是干扰信息流的数量。一个相关的系列概率算法是信念传播(BP)检测算法，该算法也针对多天线干扰使用了高斯近似，并且因此遭受了与基于PDA的检测器相同的缺点。此外，BP检测器的复杂性缩放为O(αN²)，其中α值为10³数量级(即，比线性检测器复杂三个数量级)，使得BP检测器不适合实际实现方式。

因此，仍然需要用于检测相互干扰的信息流的改进的解。在这种情况下完成了本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于对在无线通信系统中传输的多个相互干扰的信息流执行符号检测的装置，该装置包括：第一检测器，被配置为接收包括多个相互干扰的信息流的输入信号，并且通过搜索优化问题的向量解来检测针对多个相互干扰的信息流中的每个信息流而传输的符号；以及检测评估模块，被配置为将检测到的符号分类为可靠的或不可靠的，和/或确定当前系统条件是否允许进行可靠的符号检测，并且根据确定的结果来采取预定动作以提高检测可靠性。

在根据第一方面的一些实施例中，预定动作包括在执行后续符号检测时设置新的修剪参数和/或新的延迟限制。