使用解码器来检测多个符号块的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及符号块检测，并且更具体来说涉及使用解码器来改进符号块检测。
【背景技术】
[0002]直接序列码分多址(DS-CDMA)系统，如宽带CDMA (WCDMA)中的高速分组接入(HSPA)服务和CDMA 2000中的类似分组服务通过在高码片速率(chip-rate)的CDMA码上调制符号来传送符号序列。优选地，CDMA码与用于传送其它符号序列的码正交，从而允许接收器通过与特殊码相关以将其期望的符号序列从其它符号序列分离出来。
[0003]为了增加给定接收器的数据速率，可以指派接收器以接收使用不同正交码(其可以具有或可以不具有相同的扩展因子(spreading factor))并行发送的多个符号序列。在此情况中，接收器接收符号块序列，其中每个符号块包括两个或更多符号的组合。例如，在HSPA中，最高上行链路数据速率准许接收器接收通过四个码片周期发送的三个16-QAM符号的块。
[0004]然而在破坏码之间的正交性的弥散信道(dispersive channel)上接收符号块的序列时，在时间连续的符号块之间以及每个符号块内的符号之间导致符号间干扰(ISI)。换言之，利用弥散传送信道的情况下，符号块的时间序列中的任何给定符号块内的符号经受相同块中的其它符号引起的干扰，以及其它符号块引起的干扰。
[0005]类似的问题也出现在非扩展系统(non-spread system)中，如长期演进(LTE)，其中能够向多个用户指派相同的信道资源(频率子载波或时隙)。多输入多输出(MIMO)传送也可能导致ISI，其中从不同的天线发送非正交符号序列。在所有情况中，需要某种形式的干扰抑制或均衡。
[0006]采用最大似然检测(MLD)的一种方法会假定每个符号块中的符号的所有Mn种可能组合，并形成度量以确定最可能的符号组合，其中M是每个符号可取的可能值的数量以及N是每个符号块中的符号的数量。但是，即使对于HSPA上行链路中的三个16-QAM符号的块，每个符号块的163= 4096种可能的符号组合使得这种方法无法实现，因为要计算的度量的数量和状态大小会是惊人地大的。
[0007]另一种方法，通用MLSE 仲裁(Generalized MLSE arbitrat1n，GMA)，也称为具有单阶段辅助(SSA)的辅助最大似然检测(Assisted Maximum Likelihood Detect1n，AMLD)，其缩减了计算复杂度。参见美国专利申请12/035，932，该专利与本申请为共同拥有者拥有。在具有SSA的AMLD中，执行检测辅助阶段来为每个符号块中的个体符号标识K个最可能的可能符号值，其中K < M。然后通过将为每个符号块假设的可能符号组合限制于从检测辅助阶段中标识的最可能的可能符号值形成的那些符号组合来检测符号块的序列。因此，在检测符号块的序列时，只需假设符号块的Kn种可能符号组合。例如在HSPA上行链路中，如果检测辅助阶段为符号块中的符号标识四个最可能的可能符号值，则只需假设43 =64种可能组合而非4096。
[0008]另一种方法多阶段仲裁(MSA)也缩减计算复杂度。参见2009年9月28日提交的美国专利申请12/568036，该专利与本申请为共同拥有者拥有。MSA是GMA的通用化，从而相对于仅单个阶段，其允许一个或更多阶段的检测辅助。例如，在MSA中，可以有两个阶段的检测辅助:用于一次一个地恢复每个符号的第一线性均衡阶段和一次两个地恢复符号的第二线性块均衡阶段。
[0009]所期望的是基于MSA进行改进以增强符号块检测。
【发明内容】
[0010]本文提出的教导通过在例如MSA过程中包括解码器来提供改进的符号块检测。例如，可以将前向纠错(FEC)解码器添加到MSA过程的第一阶段和/或MSA过程的第二阶段。解码器传统上用于根据软调制解调器位值来确定信息位值，但是解码器还能够产生与调制解调器位值关联的调制解调器位似然值。调制解调器位似然值能够用于构造符号似然值。因此，我们已经认识到在MSA过程中利用解码器能够显著地增强符号块检测，因为解码器能够产生位似然值(软位值)，并且能够使用这些位似然值来构造候选符号值的集合。有利地，候选符号值的此集合比MSA过程中不使用解码器的情况下更可能包含实际传送的符号。即，如果省略解码器，则该过程会不得不仅依赖于解调器产生的位似然值，其不如在解码器输出的那些位似然值可靠。因此，在MSA过程中使用解码器显著地改进解调性能。应该注意，在提供改进的硬调制解调器位决策的常规方式中不一定使用解码器。而是，使用作为解码的副产品的调制解调器位似然值来构造改进的符号似然值。
[0011]因此，本发明的一个方面针对一种解调系统(例如，MSA解调系统)。在一些实施例中，该解调系统包括解调器，其配置成接收基带信号以及配置成基于接收的基带信号来产生调制解调器位似然值。有利地，该系统还包括解码器，该解码器配置成接收解调器产生的调制解调器位似然值以及配置成处理调制解调器位似然值以产生改进的调制解调器位似然值。在一些实施例中，改进的调制解调器位似然值包括位集合的联合概率，位的每个集合对应于两个或更多符号的组。
[0012]还包括候选值生成器，以及其配置成接收改进的调制解调器位似然值并配置成基于改进的调制解调器位似然值来为一个或更多符号的组产生候选符号值。该系统还具有检测器，该检测器配置成接收基带信号和候选符号值，并配置成产生以下之一:(a)最终调制解调器位估计和(b)符号组的候选符号值。在一些实施例中，该检测器配置成:为两个或更多符号的组产生候选符号值。在这些实施例中，该系统可以包括第二检测器。第二检测器可以配置成接收第一检测器产生的候选符号值和基带信号，并且可以配置成基于接收的候选符号值和基带信号来产生最终调制解调器位估计。同样，在这些实施例中，解调器可以包括(i)配置成接收基带信号并基于基带信号来产生符号估计的线性均衡器，以及(ii)配置成接收符号估计并基于符号估计来产生调制解调器位似然值的位级软信息生成器。第一检测器可以包括块线性均衡器和联合检测器。并且第二检测器可以包括瑞克和MLSE处理器。第一检测器可以配置成接收解码器产生的改进的调制解调器位似然值，并且可以配置成使用改进的调制解调器位似然值、接收的基带信号以及候选符号值以产生候选符号值来供第二检测器使用。
[0013]在一些实施例中，候选值生成器配置成接收改进的调制解调器位似然值并配置成产生候选符号值的集合，每个候选符号值对应于两个或更多符号的组。在这类实施例中，解调器可以包括块线性均衡器(BLE)和联合检测器(JD);并且检测器可以包括瑞克和MLSE处理器。
[0014]在其它实施例中，候选值生成器包括(a)配置成接收改进的调制解调器位似然值并配置成产生符号值似然信息的符号似然性计算器，以及(b)配置成基于符号值似然信息来标识候选符号值的标识器。
[0015]在另一个方面中，本发明提供一种用于产生最终调制解调器位估计的改进的解调方法。在一些实施例中，该方法通过接收基带信号来开始。接下来，产生基于所接收基带信号的调制解调器位似然值。接下来，使用解码器来处理调制解调器位似然值以产生改进的调制解调器位似然值。接下来，使用改进的调制解调器位似然值来产生候选符号值的第一集合。候选符号值的第一集合中包括的每个候选符号值可以对应于一个或更多符号的组。接下来，使用候选符号值的第一集合和基带信号来产生(i)最终调制解调器位估计或(ii)候选符号值的第二集合。第二集合中包括的每个候选符号值可以对应于两个或更多符号的组。
[0016]下文参考附图来描述上文和其它方面和实施例。
【附图说明】
[0017]图1是根据本发明的一个实施例的解调器的框图。
[0018]图2A是示例QPSK星座内的符号的候选符号值的定义集合的图。
[0019]图2B是包括四个QPSK符号的组合的示例符号块的候选符号组合的定义集合的图。
[0020]图2C是示出根据本发明的一个实施例的用于示例符号块的符号块序列检测辅助的图。
[0021]图2D是根据本发明的一个实施例的根据符号块序列检测的网格(trellis)中的示例状态空间的图。
[0022]图3是示出用于每个包括八个符号的组合的示例符号块序列的符号块序列检测辅助的一个实施例的图。
[0023]图4A是示出用于每个包括十一个符号的组合的示例符号块序列的符号块序列检测辅助的一个实施例的图。
[0024]图4B是示出用于每个包括十一个符号的组合的示例符号块序列的符号块序列检测辅助的另一个实施例的图。
[0025]图5是示出根据本发明的用于检测符号块序列的方法的一个实施例的逻辑流程图。
[0026]图6-9是根据本发明的各种实施例的解调器的框图。
[0027]图10是示出根据本发明的实施例的解调过程的流程图。
[0028]图11是无线通信网络基站和对应的用户设备的框图，其中之一或这二者可以配置有本发明的解调电路。
[0029]图12是传送器和接收器的一个实施例的框图，其中接收器配置有根据本文教导的解调电路。
【具体实施方式】
[0030]图1示出MSA解调器10的一个实施例，其配置成检测由所接收信号16逻辑上传达的符号块14的时间序列12。每个符号块14包括N个符号18的组合，其中N多2。如图1中所示，例如，一个符号块14-1包括标记为sl、s2和s3的三个符号18的组合，而另一个符号块14-2包括标记为s4、s5和s6的三个其它符号18的组合。每个符号18可以具有M个可能值(本文也称为“候选符号值”)中的任何一个，其集合由用于形成供传送的符号18的调制星座来定义。
[0031]在符号块14中的N个符号18中的每个符号有M个可能值的情况下，每个符号块14可以包括#个可能符号组合(本文也称为“候选符号组合”)的定义集合内的任何符号组合。为了确定每个符号块14所表示的符号组合，以及由此检测符号块14的序列12，MSA解调器10包括一个或更多处理电路20。一个或更多处理电路20可以包括检测器26和一个或更多辅助检测器。例如，在所示出的特殊实施例中，解调器10包括一个或更多初始辅助检测器22和最终辅助检测器24。
[0032]在一些实施例中，一个或更多辅助检测器22中的至少一个辅助检测器配置成检测符号块14中的两个或更多个体符号18，或联合地检测符号块14中的符号18的两个或更多独特组中的每个组。通过以此方式来检测符号18或符号18的组，一个或更多辅助检测器22共同地配置成:为序列12中的至少一个符号块14从Mn个候选符号组合的定义集合中标识1^个候选符号值组合的缩减集合23。为符号块14标识的候选符号值组合的缩减集合23包含比定义集合中的那些候选符号