用于先验解码的系统和方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求2013年12月18日由AaronCallard等人递交的发明名称为"用于 先验解码的系统和方法"的第14/132, 499号美国非临时申请案的优先权和2012年12月 18日由AaronCallard等人递交的发明名称为"用于先验控制解码的系统和方法"的第 61/738, 904号美国临时申请案的优先权，其内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现 一般。
技术领域
[0002] 本发明涉及光通信领域，以及在特定实施例中，涉及一种用于使用先验信息以改 进可预测数据的解码的系统和方法。
【背景技术】
[0003] 在无线通信等通信系统中，通过分配有相应资源，例如传输频率和/或时隙的通 信信道发送数据。通信信道可被分割为两部分：携带用户或通信数据的净荷部分，和携带 用于管理信道、资源和其它网络条件的控制信息的控制部分。控制部分通常小于净荷部分。 净荷和控制信息还可在单独或专门信道上发送。净荷旨在被处理以获取通信信息，控制信 息用于控制和管理通信。随时间推移，发送的控制信息基本上可能会包括冗余数据，该数据 经常重复，而发送的净荷信息对于不同用户和在不同时间而言差异很大。需要一种例如在 接收器处改进对接收到的信道信息的解码的方案，例如以节省网络资源和提高通信效率。
【发明内容】
[0004] 根据本发明的一个实施例，一种用于接收器使用解码器中的先验信息的方法包括 接收信息，以及根据先前接收到的信息确定与所述接收到的信息关联的先验信息。随后，提 供所述先验信息作为概率信息以供输入到所述解码器。所述解码器随后根据所述先验信息 解码所述接收到的信息。
[0005] 根据本发明的另一实施例，用于使用先验信息的网络部件包括至少一个包括解码 器的处理器，和存储由所述处理器执行的程序的非暂时性计算机可读存储介质。所述程序 包括指令如下：接收信息和根据先前接收到的信息确定与所述接收到的信息关联的先验信 息。所述程序还包括指令如下：提供先验信息作为概率信息以供输入到所述解码器。所述 解码器用于根据所述先验信息解码所述接收到的信息。
[0006] 根据本发明的另一实施例，一种用于发射器支持使用先验信息进行解码的方法包 括确定与信道信息关联的先验信息。所述先验信息是所述信道信息的接收器可预测的。所 述方法进一步包括将除所述先验信息以外的所述信道信息编码为比特和字段，和将所述信 道信息发送到所述接收器。
[0007] 根据本发明的又一实施例，用于支持使用先验信息进行解码的网络部件包括至少 一个处理器，和存储由所述处理器执行的程序的非暂时性计算机可读存储介质。所述程序 包括指令如下：确定与信道信息关联的先验信息。所述先验信息是所述信道信息的接收器 可预测的。所述程序进一步包括指令如下：将除所述先验信息以外的所述信道信息编码为 比特和字段，以及将所述信道信息发送到所述接收器。
[0008] 上文相当宽泛地概述了本发明的实施例的特征，目的是让人能更好地理解下文对 本发明的详细描述。下文中将描述本发明的实施例的附加特征和优点，其形成本发明的权 利要求书的主体。本领域技术人员应了解，所公开的概念和具体实施例可容易地用作修改 或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应意识 到，此类等效构造不脱离所附权利要求书中所提出的本发明的精神和范围。
【附图说明】
[0009] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，其中：
[0010] 图1示出了无线通信系统的一个示例；
[0011] 图2a和2b示出了使用先验知识解码控制数据对发送的比特的速率的增益的影 响；
[0012] 图3示出了使用先验知识以各种数据速率解码控制数据获得的增益值和信噪比 (SNR)；
[0013] 图4示出了根据另一方案的使用先验知识解码控制数据获得的增益值和信噪比 (SNR)；
[0014] 图5示出了一种用于使用先验信息对发送的信息进行解码的方法的实施例；以及
[0015] 图6是可用于实施各种实施例的处理系统的图。
[0016] 除非另有说明，否则不同附图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各附 图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0017] 下文将详细论述本发明优选实施例的制作和使用。然而，应理解，本发明提供可在 各种特定环境中体现的许多可适用的发明构思。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和 使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0018] 通信系统信道中的控制信息是高度可预测的。通过在接收器中利用该事实，可明 显减少发送该信息的传输资源量。具体而言，接收器可以使用控制信息的先验知识（可预 测信息），还称为先验信息，在接收器的解码器中解码发送的控制信道/比特。使用先验 信息减少了发送控制信息的可预测部分的需要，因此减少了用于控制信道/比特的传输资 源。本文提供用于使用较少资源和/或较高速率结合使用接收器中的解码器中的先验信息 发送控制信息的系统、装置和方法实施例。
[0019] 图1所示为无线通信网络100的示例，其包括多个基站（BS) 110和多个移动台 (MB)120。BS110将语音和/或数据无线通信服务提供给MS120。BS110也可以由其它名称 表示，例如接入网（AN)、接入点（AP)、Node-B或eNB等，其将下行（DL)信息发送到MS120 并从MS120接收上行（UL)信息。BS110可具有称为小区101的无线覆盖区域，其中可服务 MS120。这些覆盖区域或小区101表示每个BS110很好地发送数据的范围，而且，虽然不一 定示出，相邻BS110的覆盖区域101可具有一些重叠以适应每当MS120退出一个覆盖区域 101并进入相邻覆盖区域101时BS110之间的切换。每个BS110还包括用于分配无线资源 以向MS120发送数据的调度器112。
[0020] 在一个实施例中，诸如网络100等通信系统的发射部件被配置成增加可在接收器 处预测的控制信息的传输速率。因此，减少的比特数目用于发送控制信息，这节省或提高了 资源的使用。例如，发射器可确定何时或是否将发送的控制信息是可预测的。如果控制信 息是可预测的，那么发射器使用更高级的调制编码方案（MCS)以发送减少了比特的控制信 息。因此，当发送可预测的控制信息时可实现大于1的信息比特到发送比特的速率。在一个 实施例中，这类似于源压缩但是使用FEC代码和奇偶校验位而不是霍夫曼编码执行等等。 例如，控制信道/比特中的信息的可预测性越高，可实现的速率越高。各自地，另一侧上的 接收器执行合适的MCS或解码方案以对减少的接收比特的数目进行解码并获取完整的控 制信息。具体而言，接收器处的解码器被馈入先验信息。先验信息对应于删除比特（可预 测比特）的概率或似然值。
[0021] 在示例性场景中，具有17dB信号范围的用户不太可能接收1/12正交相移键控 QPSK速率。因此，可预测控制信息可以通过删除可预测信息以减小的比特大小发送。在接 收器处，可为待预测的可能值的每一部分指派概率。这可以通过考虑历史数据和反馈等其 它信息的任意合适组合完成。在解码控制信息中，这些概率可以用作先验信息。先验信息 用于解码器中以通过将发送的信息比特量从每比特1减少至H(p)，该比特的熵，以增加有 效编码率。实际上，因为比特之间存在相关性（例如，MCS编码成5个比特），乘积代码可用 于将先验信息比特转换成解码器可以使用的先验信息。
[0022] 在一个实施例中，在调度过程中，发送BS或UE计算其发送的信息。随后其计算出 MCS需要发送该数据。如果数据是可预测的，那么MCS较低级，否则MCS较高级。这可能导 致速率大于1，然而通常将导致有效速率的适度增长。根据使用