专利名称：执行深度优先搜索直到终止的球形检测器的制作方法
技术领域：
本发明一般来说涉及无线通信，且更具体来说涉及经空间多路复用的无线通信。
背景技术：
可以电磁方式在发射天线和接收天线之间发射数据，其中发射器将所述数据编码成选自符号星座的符号序列。发射天线发射这些符号，而接收天线检测这些符号。来自噪声和反射的干扰会破坏接收天线接收到的符号。对于最大似然检测器来说，接收器可针对星座中所有的符号，将接收到的信号与预计接收到的信号作比较。与实际接收到的信号匹配最密切的预计接收到的信号提供所检测符号。通过从多个发射天线并行发射多个符号来提高电磁通信的数据传送率。通过利用多个接收天线接收符号来改进对多个所发射信号的检测。对于利用多个发射天线的最大似然检测来说，所并行发射的符号的可能组合的数目是星座升高到发射天线的数目的幂的程度。对于高阶调制以及大量天线来说，评估所有可能的组合是不可行的。本发明可解决上述问题中的一者或一者以上。
发明内容
各实施例提供一种用于检测在接收天线处从发射天线接收到的通信的系统。每个发射天线发射星座中的一个符号。球形检测器执行深度优先搜索，直到深度优先搜索响应于向球形检测器请求结果的终止信号而终止为止。深度优先搜索响应于接收天线处接收到的通信而评估一个或一个以上叶节点的相应距离。深度优先搜索响应于所述相应距离而从这些节点中选择结果。所述结果包含选定的叶节点，其识别星座中用于每个发射天线的对应符号，此检测到的符号由发射天线发射。在一些实施例中，球形检测器模块能够执行维持已经以叶等级评估的每个节点的相应距离的当前界限值的深度优先搜索，且球形检测器模块能够执行响应于评估节点的距离超过当前界限值而精简所述节点的深度优先搜索。在一些实施例中，球形检测器模块能够执行对多个节点的树型结构的深度优先搜索，所述多个节点包含叶等级的至少一个节点，这些节点按照从根等级开始到叶等级结束的等级顺序排列，其中除根等级外，每个等级均对应于发射天线中的一相应发射天线。对于所述序列中的等级的每个连续的第一和第二等级来说，第二等级可包含用于第一等级中的每个节点与星座中的每个符号的每个配对的节点中的一相应节点，且球形检测器模块能够执行从树的根等级的节点中的一个根节点开始的深度优先搜索。在一些实施例中，球形检测器模块能够执行按照预定顺序访问树型结构的各个等级的节点的深度优先搜索，预定顺序容易响应于按照预定顺序评估节点的距离而精简，其中所述距离超过叶等级中已评估的节点的相应距离的当前界限值。在一些实施例中，球形检测器模块能够执行深度优先搜索的同时评估叶等级的多个节点的相应距离。在一些实施例中，响应于请求结果的终止信号，球形检测器模块可完成选择包含选定节点的结果的深度优先搜索，所述选定节点为来自具有相应距离的最低值的至少一个节点的节点。在一些实施例中，响应于球形检测器模块在评估叶等级的至少一个节点的相应距离之前接收到终止信号，球形检测器模块可执行在评估至少一个节点仅为叶等级的一个节点后终止的深度优先搜索，且球形检测器模块能够完成选择为选定节点的结果的深度优先搜索，且所述选定节点为一个节点。在一些实施例中，响应于请求结果的终止信号，球形检测器模块可完成从至少一个节点中选择多个节点的深度优先搜索，所述多个节点为数目有限的具有相应距离的较低值的至少一个节点，所述结果为多个节点且包含选定节点。在一些实施例中，响应于球形检测器模块在评估叶等级的至少一个节点的相应距离后且在评估目标数目的多个节点的相应距离前接收终止信号，球形检测器模块可完成选择为至少一个节点的结果的深度优先搜索，有限数目是指至少一个节点的数目，且所述有限数目小于目标数目。球形检测器模块能够执行维持当前界限值的深度优先搜索，所述当前界限值为在数目有限的具有相应距离的较低值的至少一个节点的范围内相应距离的最高值。球形检测器模块能够执行响应于评估节点的距离超过当前界限值而精简所述节点的深度优先搜索。在一些实施例中，响应于球形检测器模块在接收到请求结果的终止信号前评估叶等级的每个节点的相应距离，球形检测器模块可完成深度优先搜索，并将这一结果添加到队列中。随后，响应于请求结果的终止信号，队列可提供结果，且球形检测器模块可开始执行另一个深度优先搜索，其响应于接收天线处接收到的另一通信而评估叶等级的至少一个节点的相应距离。在一些实施例中，球形检测器模块能够执行维持叶等级中已评估的节点的相应距离的当前界限值的深度优先搜索。球形检测器模块能够执行响应于评估节点的距离超过当前界限值而精简所述节点的深度优先搜索，藉此叶等级中来自已精简节点的节点被评估为具有超过当前界限值的相应距离。各种其它实施例提供一种用于检测接收天线处从发射天线接收到的通信的方法。 每个发射天线发射星座中的一个符号。一个表示是针对在接收天线处接收到的通信的输入。终止信号是用于请求结果的输入。执行对通信所用树型结构的深度优先搜索，包括响应于所述通信的表示而评估所述树型结构的一个或一个以上叶节点的相应距离。响应于请求结果的终止信号而终止深度优先搜索。所述结果是响应于相应距离而选自一个或一个以上叶节点。所述结果包含识别每个发射天线所用星座中的对应符号的选定叶节点。所述结果为来自选定叶节点的包含由发射天线发射的经检测符号的输出。将了解，在具体实施方式
以及所附权利要求书中陈述各种其它实施例。
在查看以下详细描述并参考附图后，各个方面和优势将变得显而易见，附图中图1是根据各实施例的用于在发射器的发射天线与接收器的接收天线之间进行通信的系统的数据流程图；图2是根据各实施例的用于检测接收天线处接收到的通信的过程的流程图；图3是根据各实施例的经深度优先搜索直到终止的树型结构的图表；图4是根据各实施例的用于确定所传达符号的过程的流程图；以及图5是根据各实施例的用于在发射天线和接收天线之间进行通信的系统的框图。
具体实施例方式图1是根据各实施例的用于在发射器110的发射天线102、104、106和108与接收器120的接收天线112、114、116和118之间进行通信的系统的数据流程图。发射器110输入包含一连串符号集IM和126的数据流122。在通信128中，发射器110发射符号132、134、136和138的集合124。在通信130中，发射器110发射也包含四个符号(未图示)的集合126。对于集合124的通信1 来说，天线102发射符号132， 天线104发射符号134，天线106发射符号136，且天线108发射符号138。在每一通信128 和130期间，发射器110从天线102、104、106和108中的每一者发射相应的符号。对通信1 来说，接收器120在接收天线112、114、116和118中的每一者处接收所发射符号132、134、136和138的加权和。因此，通信128的符号在发射天线102、104、106、 108与接收天线112、114、116和118之间进行空间多路复用。深度优先球形检测器模块140 检测通信1 和130中经空间多路复用的符号。在一个实施例中，深度优先球形检测器140产生检测结果流142，其包含检测候选者列表144和146。列表144包含用于所发射数据122的集合124的一个或一个以上选定求解节点148和150，且列表146包含用于所发射数据122的集合1 的一个或一个以上选定求解节点。选定求解节点148的符号152、154、156和158很可能与所发射数据122的集合124的相应符号132、134、136和138匹配，且选定求解节点150的符号某种程度上不太可能与集合124的这些所发射符号132、134、136和138匹配。通信128中在天线112、114、116和118处接收到的噪声可能导致节点150某种程度上不太可能与所发射符号实际匹配。因此，通过进一步处理(例如，检查前向纠错码)，来在可能性较大的替代求解节点148和150之间做出选择。在另一实施例中，深度优先球形检测器140产生相似的检测结果流142，但每一列表144和146仅包含单个选定节点，例如列表144的选定节点148。因此，深度优先球形检测器140检测选定求解节点148的符号152、154、156和158是否与所发射数据集124的符号 132、134、136 和 138 匹配。在各种实施例中，深度优先球形检测器140评估有可能匹配的解，直到所有可能的匹配解均考虑到为止，或直到对匹配解的搜索由线路160上的终止信号终止为止。在一个实施例中，接收器120使一系列通信1 和130队列，直到深度优先的球形检测器140准备好处理每一通信为止。如果深度优先球形检测器140正处理通信1 和 138的速度低于这些通信的到达速度，那么队列被填满。当队列变得几乎已满时，队列断言终止信号160以终止对匹配解的搜索。这允许深度优先球形检测器140提高处理通信128 和130的速度，使得队列永不溢出。发射天线102、104、106和108与接收天线112、114、116和118之间的通信信道的
7模型为y = Hs+n其中H为N个接收天线与M个发射天线之间的NXM信道矩阵，s为从发射天线发射的M个符号的列向量，η为N个所接收噪声元素的列向量，且y为接收天线处接收到的N 个信号的列向量。列向量s中的M个所发射符号中的每一者均是来自具有某一顺序的w个符号的星座的符号。在一个实施例中，将信道矩阵分解为三角矩阵。三角矩阵为来自信道矩阵的QR分解的上三角矩阵。对所发射符号的检测包括确定列向量s中使得距离限额最小化的M个符号
权利要求
1.一种用于检测在多个接收天线处从多个发射天线接收到的通信的系统，所述发射天线中的每一者发射星座中的多个符号中的一者，所述系统包括球形检测器模块，其响应用于请求结果的终止信号，所述球形检测器模块执行深度优先搜索，直到所述深度优先搜索响应于请求所述结果的所述终止信号而终止为止，所述球形检测器模块响应于在所述接收天线处接收到的所述通信而执行评估叶等级的至少一个节点的相应距离的所述深度优先搜索，所述球形检测器模块响应于所述相应距离而执行从所述至少一个节点中选择所述结果的所述深度优先搜索，其中所述结果包含所述叶等级的所述至少一个节点的选定节点，且对于所述发射天线中的每一者来说，所述选定节点识别所述星座中的所述符号中的一对应符号，经检测的所述符号由所述发射天线发射。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述球形检测器模块执行维持所述叶等级中已评估的每个节点的所述相应距离的当前界限值的所述深度优先搜索，且所述球形检测器模块响应于评估节点的距离超过所述当前界限值而执行精简节点的所述深度优先搜索。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中所述球形检测器模块执行对多个节点的树型结构的所述深度优先搜索，所述多个节点包含所述叶等级的所述至少一个节点，所述节点按照从根等级开始到所述叶等级结束的等级序列排列，除所述根等级外，所述等级中的每一者均对应于所述发射天线中的一相应发射天线，且对于所述序列中的等级中的每一连续的第一和第二等级来说，所述第二等级包含所述节点中用于所述第一等级中的每个节点与所述星座中的每个符号的每个配对的相应节点， 所述球形检测器模块执行从所述树型结构的所述根等级的所述节点中的根节点开始的所述深度优先搜索。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述球形检测器模块执行按照预定顺序访问所述树型结构的所述等级的所述节点的所述深度优先搜索，所述预定顺序响应于按照所述预定顺序评估节点的距离而经受精简，其中所述距离超过所述叶等级中已评估的所述节点的所述相应距离的当前界限值。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的系统，其中所述球形检测器模块执行所述深度优先搜索的同时评估所述叶等级的多个节点的所述相应距离。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的系统，其中响应于请求所述结果的所述终止信号，所述球形检测器模块完成选择包含所述选定节点的所述结果的所述深度优先搜索，所述选定节点为所述至少一个节点中具有所述相应距离的最低值的节点。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的系统，其中响应于所述球形检测器模块在评估所述叶等级的所述至少一个节点的所述相应距离之前接收到所述终止信号，所述球形检测器模块执行在评估所述至少一个节点仅为所述叶等级的一个节点之后终止的所述深度优先搜索，且所述球形检测器模块完成选择为所述选定节点的所述结果的所述深度优先搜索，其中所述选定节点为所述一个节点。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的系统，其中响应于请求所述结果的所述终止信号，所述球形检测器模块完成从所述至少一个节点中选择多个节点的所述深度优先搜索，所述多个节点为有限数目的具有所述相应距离的较低值的所述至少一个节点，所述结果为所述多个节点且包含所述选定节点。
9.根据权利要求8所述的系统，其中响应于所述球形检测器模块在评估所述叶等级的所述至少一个节点的所述相应距离后且在评估目标数目的所述多个节点的所述相应距离前接收到所述终止信号，所述球形检测器模块完成选择为所述至少一个节点的所述结果的所述深度优先搜索，所述有限数目是指所述至少一个节点的数目，且所述有限数目小于所述目标数目。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的系统，其中所述球形检测器模块执行维持当前界限值的所述深度优先搜索，所述当前界限值为在所述有限数目的具有所述相应距离的较低值的所述至少一个节点内的所述相应距离的最高值，且所述球形检测器模块执行响应于评估节点的距离超过所述当前界限值而精简所述节点的所述深度优先搜索。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的系统，其中响应于所述球形检测器模块在接收到请求所述结果的所述终止信号之前评估所述叶等级的每个节点的所述相应距离，所述球形检测器模块完成所述深度优先搜索并将所述结果添加到队列中，所述队列随后响应于请求所述结果的所述终止信号而提供所述结果，且所述球形检测器模块开始执行另一深度优先搜索，其响应于在所述接收天线处接收到的另一通信而评估所述叶等级的至少一个节点的相应距离。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述球形检测器模块执行维持所述叶等级中已评估的所述节点的所述相应距离的当前界限值的所述深度优先搜索，且所述球形检测器模块执行响应于评估节点的距离超过所述当前界限值而精简所述节点的所述深度优先搜索，藉此所述叶等级中来自于所述已精简节点的所述节点被评估为具有超过所述当前界限值的所述相应距离。
13.一种用于检测在多个接收天线处从多个发射天线接收到的通信的方法，所述发射天线中的每一者发射星座中的多个符号中的一者，所述方法包括输入对在所述接收天线处接收到的所述通信的表示；输入用于请求结果的终止信号；执行对树型结构的深度优先搜索，所述树型结构具有包含对应于所述星座中的符号的多个组合的多个叶节点的叶等级，其中所述执行所述深度优先搜索包括响应于在所述接收天线处接收到的所述通信的所述表示而评估所述树型结构的所述叶等级的至少一个叶节点的相应距离，每个叶节点的所述相应距离指示所述发射天线发射所述叶节点的符号的所述组合的可能性；响应于请求所述结果的所述终止信号，终止所述执行所述深度优先搜索；响应于所述相应距离，从所述至少一个叶节点中选择所述结果，其中所述结果包含所述叶等级的所述至少一个叶节点的选定叶节点；以及输出包含所述选定叶节点的所述结果，所述选定叶节点识别每个发射天线所用的所述星座中的所述符号中的一者，经检测的所述符号由所述发射天线发射。
14.一种包括用于实施根据权利要求13所述的方法的计算机程序的计算机程序产品。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法由根据权利要求1到12中任一权利要求所述的系统实施。
全文摘要
本发明提供检测在接收天线(112到118)处从发射天线(102到108)接收到的通信的系统及方法。每个发射天线发射星座中的一符号。球形检测器(140)执行深度优先搜索，直到所述深度优先搜索响应于向所述球形检测器请求所述结果的终止信号(160)而终止为止。所述深度优先搜索响应于在所述接收天线(206)处接收到的所述通信而评估一个或一个以上叶节点的相应距离。所述深度优先搜索响应于所述相应距离(210)而从这些节点中选择所述结果。所述结果包括选定的叶节点，其识别每个发射天线所用的所述星座中的对应符号，此经检测的符号由所述发射天线(212)发射。
文档编号H04L25/03GK102461105SQ201080026770
公开日2012年5月16日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年6月19日
发明者克里斯多夫·H·迪克, 裘恩·杰纳克 申请人:吉林克斯公司