[发明专利]具有可配置调制阶数的通信系统以及相关联的方法和装置

说明书

一种用于提供通信系统(诸如，基于自动编码器的通信系统)的所述调制阶数的可配置性的方法、装置、接收器和系统。关于包括发射器和接收器的系统，发射器将消息编码成用于经由信道传输的信道符号向量。该消息依照可调整至最大调制阶数Msubgt;max/subgt;的调制阶数m而被编码。该接收器接收由信道生成的样本的向量，并且确定针对由发射器编码的消息的第一预测向量。如果调制阶数m小于最大调制阶数Msubgt;max/subgt;，则接收器包括切片层以消除第一预测向量的一个或多个元素，以便生成适合于所述调制阶数的第二预测向量，从该调制阶数，对由发射器编码的消息的预测被标识。

技术领域

示例实施例总体上涉及通信系统，更具体地涉及具有可配置调制阶数的通信系统以及用于训练这种通信系统的发射器和接收器两者以便提供可配置调制阶数的方法和装置。

背景技术

在诸如基于自动编码器的通信系统的通信系统中，各种类型的数据通常由发射器通过通信信道传输到接收器，该接收器努力重构由发射器传输的信号。在这方面，发射器通常对从可能的消息的有限离散集合中提取的消息进行编码。发射器将消息编码成有限长度的信道符号向量x，以经由信道传输到接收器。在通过信道传播期间，信道符号向量x会经历失真(诸如，噪声)，使得接收器接收到有限长度的样本的向量y，由于信道引入的失真，该向量通常不同于发射器传输的信道符号向量x。基于接收器接收到的样本的向量y，接收器生成对消息的预测该消息将由发射器编码并随后传输。

基于自动编码器的通信系统具有定义星座点数目的调制阶数。基于自动编码器的通信系统的调制阶数定义了发射器可以生成并且接收器可以解码的可能消息的数目。例如，被配置为根据经典正交相移键控(QPSK)调制来传输消息的基于自动编码器的通信系统将被设计为具有调制阶数4，使得发射器可以对根据QPSK调制进行传输的四个不同消息进行编码，并且接收器可以对其进行解码。作为另一示例，被设计为传输和接收经过16QAM(正交幅度调制)的消息的基于自动编码器的通信系统将具有调制阶数16，因为发射器可以生成16个不同消息，并且接收器可以对其进行解码。

与通常被表示为发射器和接收器之间的一个或多个不可训练层(被配置为生成y～Pr(y|x)的)的信道不同，发射器和接收器可以包括可以按次序被训练以适当地编码和解码消息的神经网络。在这方面，作为针对固定数目的可能消息来训练神经网络的结果，基于自动编码器的通信系统的发射器的输入层和接收器的输出层可以是具有与调制阶数相对应的多个单元的神经网络。因此，基于自动编码器的通信系统通常具有固定的调制阶数。

在将以与基于自动编码器的通信系统所设计支持的调制阶数不同的调制阶数来生成和传输消息的情况下，将不得不训练和利用不同的基于自动编码器的通信系统来支持不同的调制阶数。在一些系统中，诸如，采用链路自适应算法的那些系统，期望在基于自动编码器的通信系统的操作期间改变调制阶数，诸如，由于改变了信道状态。由于支持固定调制阶数的基于自动编码器的通信系统的设计，调制阶数的变化通常需要训练和利用不同的基于自动编码器的通信系统，从而在操作期间调制阶数可能改变的情况下，潜在地增加了与使用基于自动编码器的通信系统相关联的成本和技术复杂性。

发明内容

公开了一种方法、装置、接收器和系统以提供通信系统(诸如，基于自动编码器的通信系统)的调制阶数的可配置性。在这方面，可以结合多个不同的调制阶数来训练通信系统的发射器和接收器。这样，可以在运行时重新配置同一通信系统的调制阶数，而无需训练，并利用不同的通信系统来支持不同的调制阶数。通过允许诸如基于自动编码器的通信系统等通信系统的调制阶数的可配置性，可以在各种附加应用中更容易且有效地利用所得的通信系统，包括在操作期间适应调制阶数的应用，诸如由于信道条件的变化。