专利名称：在无线设备中使用联合解码引擎的制作方法
技术领域：
本公开一般涉及通信系统。更为具体地，本公开涉及在无线设备中使用联合解码。背景无线通信系统已成为全世界许多人藉以达成通信的重要手段。无线通信系统可以为数个无线通信设备提供通信，其中每个无线通信设备可由基站来服务。无线通信设备可以能够使用多个协议并且在多个频率下操作以在多个无线通信系统中进行通信。随着无线通信变得越来越流行，可使用不同的信号处理技术来提高无线通信设备的质量和效率。然而，这些技术本身可能呈现新的挑战，诸如增加无线通信设备内的计算复·杂度。这些技术可以是对所需要的现有过程或新过程的优化。现代设备内的可能消耗设备资源的一个过程是解码无线信号。因此，可通过用于在无线设备中使用联合解码引擎的改进系统和方法来实现益处。附图
简要描述图I是解说具有使用联合解码引擎的无线通信设备的无线通信系统的框图；图2是解说MIMO数据路径中的联合解码引擎的框图；图3是解说用于联合解码引擎的定标计算的框图；图4是解说使用联合解码引擎的无线通信设备的框图；图5是解说用于使用联合解码引擎的方法的流程图；图6解说与图5的方法相对应的装置加功能块；图7是解说用于最大对数最大后验(MLM)处理的方法的流程图；图8解说对应于图7的方法的装置加功能框；以及图9解说可被包括在无线设备内的某些组件。详细描述公开了用于在无线设备中使用联合解码引擎的方法。确定所接收到的多输入多输出(MMO)信号中的第一码元流和第二码元流。还确定无线传输信道的经定标信道估计和MMO信号的经定标噪声协方差。白化经定标信道估计和第一码元流。对经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流。第一数据流可被解速率匹配和解码以产生经解码的第一数据流。在一个配置中，如果相继干扰消去(SIC)被启用，则可对第二码元流执行硬SIC或软SIC。第二码元流可被白化、被执行MLM处理、被解速率匹配和turbo解码以产生经解码的第二数据流。SIC可包括编码经解码的第一数据流以重新产生第一数据流以及使用第一数据流来使经定标信道估计的一列消零。另外，所接收到的MIMO信号中的信道估计和噪声协方差的定标因子可基于第一码元流和第二码元流的振幅和能量来确定。信道估计和噪声协方差可使用该定标因子来定标以产生经定标信道估计和经定标噪声协方差。从所接收到的MMO信号确定第一码元流和第二码元流可包括解扩或解扰收到MMO信号以产生第一码元流和第二码元流。白化可包括基于MMO信号的经定标噪声协方差来确定白化矩阵和使用该白化矩阵来白化经定标信道估计和第一码元流。在一个配置中，MLM处理包括如果比特\在S1中，则执行以下动作,其中S1是第一码元流中的码元。可能的S1值可被确定为星座点，以使得bk=l。对于每个可能的S1值，可确定相应的S2的最小均方误差(MMSE)估计，其中S2是第二码元流中的码元，并且将可能的S2值确定为限幅至最接近的星座点的S2的丽SE估计。值屯=! Iyh1S1-Ii2S2I |可使用每个(Sl, s2)对的L2范数最大总和近似来估计，其中y是所接收到的多输入多输出(MIMO)信号，Ii1是经定标信道估计中的第一列，并且h2是经定标信道估计中的第二列。可确定最小的Cl1值，Hiin(Cl1)。可能的S1值可被确定为星座点，以使得bk=0。对于每个可能的~值，可获得相应的S2的MMSE估计，并且可能的S2值可被确定为限幅至最接近的星座点的S2的MMSE估计。值(Itl= I y -Ii1S1 - h2s2 I可使用每个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计。可确定最小的 dQ 值，min(dQ)。可将 bk 的对数似然比(LLR), L (bk),确定为 L (bk) = (min (d))2-(min (dQ))2。然而，如果比特\在S2中，则可执行以下动作。可能的S2值可被确定为星座点，以使得bk=l。对于每个可能的S2值，可获得相应的S1的最小均方误差(MMSE)估计，并且可能的 S1值可被确定为限幅至最接近的星座点的S1的MMSE估计。值屯=! Iy-Ii1S1-Ii2S2I |可使用每个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计。可确定最小的(I1值,!!^]! ((I1)。可能的S2值可被确定为星座点，以使得bk=0。对于每个可能的S2值，可获得相应的S1的MMSE估计，并且可能的S1值可被确定为限幅至最接近的星座点的S1的MMSE估计。值(Itl=I Iy-Ii1S1-Ii2S2I可使用每个(S1, s2)对的L2范数最大总和近似来估计。可确定最小的(Itl值，min(d0)。可将 bk 的对数似然比(LLR)，L(bk)，确定为 L(bk) = (min ⑷)2-(min (d0))2。
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分组接入(HSDPA)来操作。还公开了使用联合解码引擎的装置。该装置包括处理器和与处理器处于电子通信的存储器。可执行指令被存储在存储器中。这些指令可被执行以确定所接收到的多输入多输出(MMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、以及MIMO信号的经定标噪声协方差。这些指令还可被执行以白化经定标信道估计和第一码元流。这些指令还可被执行以对经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流。这些指令还可被执行以解速率匹配和turbo解码第一数据流以产生经解码的第一数据流。还公开了使用联合解码引擎的无线设备。该无线设备包括用于确定所接收到的多输入多输出(MMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、以及MMO信号的经定标噪声协方差的装置。该无线设备还包括用于白化经定标信道估计和第一码元流的装置。该无线设备还包括用于对经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流的装置。该无线设备还包括用于解速率匹配和turbo解码第一数据流以产生经解码的第一数据流的装置。还公开了一种用于使用联合解码引擎的计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上具有指令的计算机可读介质。这些指令包括用于确定所接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、以及MMO信号的经定标噪声协方差的代码。这些还包括用于白化经定标信道估计和第一码元流的代码。这些指令还包括用于对经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流的代码。这些指令还包括用于解速率匹配和turbo解码第一数据流以产生经解码的第一数据流的代码。图I是解说使用联合解码引擎120的无线通信系统100的框图。无线通信设备102可与基站104通信。无线通信设备102的示例包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持式设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等。无线通信设备102可替换地被称为接入终端、移动终端、移动站、远程站、用户终端、终端、订户单元、移动设备、无线设备、订户站、或者其他某个类似术语。基站104可替换地被称为接入点、B节点、演进型B节点、或者其他某个类似术语。·基站104可与无线电网络控制器106 (也被称为基站控制器或分组控制功能)通信。无线电网络控制器106可与移动交换中心(MSC) 110、分组数据服务节点(PDSN) 108或互通功能(IWF)、公共交换电话网(PSTN) 114 (通常是电话公司)、以及网际协议(IP)网络112 (通常是因特网)通信。移动交换中心110可负责管理无线通信设备102与公共交换电话网114之间的通信，而分组数据服务节点108可负责路由无线通信设备102与IP网络112之间的分组。无线通信系统可使用高速下行链路分组接入(HSDPA)来操作。无线通信设备102可包括联合解码引擎120a并且基站104可包括联合解码引擎120b。联合解码引擎120可使用联合解码而不是码元均衡来解码码元流。对多输入多输出(MIMO)数据流的联合解码可提供胜于码元均衡的显著改善。有多种联合解码方法。一种方法是全联合对数似然比(JLLR)，而另一种方法是最大对数最大后验(MAP)，或即MLM。联合解码引擎120可包括硬/软相继干扰消去(SIC)和非SIC两者。联合解码引擎120的最大对数MAP/联合对数似然比(MLM/JLLR)核心可处理包括信道间干扰(ICI)和码元间干扰(ISI)的原始收到码元。信道间干扰(ICI)可用噪声协方差来测量，并且码元间干扰(ISI)可通过计算信道矩阵来测量。另外，噪声协方差和信道矩阵、或者经噪声白化的等效物可被馈送到MLM/几LR核心中以供处理。因此，本系统和方法包括信道矩阵计算、噪声协方差、数据的噪声白化、LLR的计算、后续的后处理，例如，turbo解码或硬/软相继干扰消去(SIC)。图2是解说MMO数据路径221中的联合解码引擎220的框图。MMO数据路径221可以在无线通信设备102或基站104中。所解说的MMO数据路径221可包括固件222和硬件224，但是软件和硬件的任何组合可被用于实现所描述的功能。例如，MIMO数据路径221的所解说的硬件224部分可以在无线通信设备102的解调器中。芯片级MMO信号可由解扩器/解扰器228来接收，该解扩器/解扰器228将芯片级MMO信号转换成第一 MMO码元流230a和第二 MMO码元流230b。写控制器缓冲器229可存储MIMO码元流230。写控制器缓冲器229中的收到码元(y)可根据式(I)来描述
权利要求
1.一种用于在无线设备中使用联合解码引擎的方法，包括 确定所接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、和所述MMO信号的经定标噪声协方差； 白化所述经定标信道估计和所述第一码元流； 对所述经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流；以及 解速率匹配和turbo解码所述第一数据流以产生经解码的第一数据流。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括 若相继干扰消去(SIC)被启用，则对所述第二码元流执行硬SIC或软SIC ;以及对所述第二码元流进行白化、执行最大对数最大后验(MLM)处理、解速率匹配和turbo解码以产生经解码的第二数据流。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，相继干扰消去(SIC)编码所述经解码的第一数据流以重新产生所述第一数据流以及使用所述第一数据流来对所述经定标信道估计的一列进行消零。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包括 基于所述第一码元流和所述第二码元流的振幅和能量来确定用于所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的信道估计和噪声协方差的定标因子；以及 使用所述定标因子来定标所述信道估计和所述噪声协方差以产生所述经定标信道估计和所述经定标噪声协方差。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，从所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号确定所述第一码元流和所述第二码元流包括解扩或解扰所述接收到的MMO信号以产生所述第一码元流和所述第二码元流。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述白化包括 基于所述多输入多输出(MMO)信号的所述经定标噪声协方差来确定白化矩阵；以及 使用所述白化矩阵来白化所述经定标信道估计和所述第一码元流。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，最大对数最大后验(MLM)处理包括 如果比特bk在S1中，其中S1是所述第一码元流中的码元，则 将可能的S1值确定为星座点，以使得bk=l ; 对于每个可能的S1值，获得相应的S2的最小均方误差(MMSE)估计，其中S2是所述第二码元流中的码元，并且将可能的S2值确定为限幅至最接近的星座点的S2的MMSE估计；使用每个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计Cl1= I |y-hlSl-h2s2|し其中y是所述接收到的多输入多输出(MMO)信号，Ill是所述经定标信道估计中的第一列，并且h2是所述经定标信道估计中的第二列； 确定最小(I1值，min(dl)； 将可能的S1值确定为星座点，以使得bk=0 ； 对于每个可能的S1值，获得相应的S2的最小均方误差(丽SE)估计，并且将可能的S2值确定为限幅至最接近的星座点的S2的MMSE估计； 使用毎个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计も=I I Y-Ii1S1-Ii2S21 I ； 确定最小dQ值,min(dQ);以及将 bk 的对数似然比(LLR)，L (bk)，确定为 L (bk) = (min ⑷)2- (min (d。))2。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，最大对数最大后验(MLM)处理还包括 如果比特bk在S2中，则 将可能的S2值确定为星座点，以使得bk=l ； 对于每个可能的S2值，获得相应的S1的最小均方误差(丽SE)估计，并且将可能的S1值确定为限幅至最接近的星座点的S1的MMSE估计； 使用毎个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计(I1=I Iy- Ii1S1 - h2s2| | ； 确定最小(I1值，Hiin(Cl1)； 将可能的S2值确定为星座点，以使得bk=0 ； 对于每个可能的S2值，获得相应的S1的最小均方误差(丽SE)估计，并且将可能的S1值确定为限幅至最接近的星座点的S1的MMSE估计； 使用毎个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计も=I Iy- Ii1S1 - h2s2| | ； 确定最小dQ值,min(dQ);以及将 bk 的对数似然比(LLR)，L (bk)，确定为 L (bk) = (min ⑷)2- (min (d。))2。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在干，使用L2范数最大总和近似来估计Cl1和も包括
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述无线设备使用高速下行链路分组接入(HSDPA)来操作。
11.ー种使用联合解码引擎的无线设备，包括 处理器； 与所述处理器处于电子通信的存储器； 存储在所述存储器中的指令，所述指令能由所述处理器执行以 确定所接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、和所述MMO信号的经定标噪声协方差； 白化所述经定标信道估计和所述第一码元流； 对所述经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流；以及 解速率匹配和turbo解码所述第一数据流以产生经解码的第一数据流。
12.如权利要求11所述的无线设备，其特征在干，进ー步包括能执行以进行以下动作的指令 若相继干扰消去(SIC)被启用，则对所述第二码元流执行硬SIC或软SIC ;以及 对所述第二码元流进行白化、执行最大对数最大后验(MLM)处理、解速率匹配和turbo解码以产生经解码的第二数据流。
13.如权利要求12所述的无线设备，其特征在于，所述能被执行以执行相继干扰消去(SIC)的指令包括能被执行以编码所述经解码的第一数据流以重新产生所述第一数据流和使用所述第一数据流来对所述经定标信道估计的一列进行消零的指令。
14.如权利要求11所述的无线设备，其特征在干，进ー步包括能执行以进行以下动作的指令 基于所述第一码元流和所述第二码元流的振幅和能量来确定用于所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的信道估计和噪声协方差的定标因子；以及 使用所述定标因子来定标所述信道估计和所述噪声协方差以产生所述经定标信道估计和所述经定标噪声协方差。
15.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，所述能被执行以从所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号确定所述第一码元流和所述第二码元流的指令包括能被执行以解扩或解扰所述接收到的MMO信号以产生所述第一码元流和所述第二码元流的指令。
16.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，所述能被执行以进行白化的指令包括能被执行以执行以下动作的指令 基于所述多输入多输出(MMO)信号的所述经定标噪声协方差来确定白化矩阵；以及 使用所述白化矩阵来白化所述经定标信道估计和所述第一码元流。
17.如权利要求12所述的无线设备，其特征在于，所述能被执行以执行最大对数最大后验(MLM)处理的指令包括能被执行以执行以下动作的指令 如果bk在S1中，其中S1是所述第一码元流中的码元，则 将可能的S1值确定为星座点，以使得bk=l ； 对于每个可能的S1值，获得相应的S2的最小均方误差(MMSE)估计，其中S2是所述第二码元流中的码元，并且将可能的S2值确定为限幅至最接近的星座点的S2的MMSE估计；使用每个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计Cl1= I |y_hisi-h2s2| I，其中y是所述接收到的多输入多输出(MMO)信号，Ill是所述经定标信道估计中的第一列，并且h2是所述经定标信道估计中的第二列； 确定最小(I1值，Hiin(Cl1)； 将可能的S1值确定为星座点，以使得bk=0 ； 对于每个可能的S1值，获得相应的S2的最小均方误差(丽SE)估计，并且将可能的S2值确定为限幅至最接近的星座点的S2的MMSE估计； 使用毎个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计も=I Iy- Ii1S1 - h2s2| | ； 确定最小dQ值,min(dQ);以及将 bk 的对数似然比(LLR)，L (bk)，确定为 L (bk) = (min ⑷)2- (min (d。))2。
18.如权利要求17所述的无线设备，其特征在于，所述能被执行以执行最大对数最大后验(MLM)处理的指令还包括能被执行以执行以下动作的指令 如果比特bk在S2中，则 将可能的S2值确定为星座点，以使得bk=l ； 对于每个可能的S2值，获得相应的S1的最小均方误差(丽SE)估计，并且将可能的S1值确定为限幅至最接近的星座点的S1的MMSE估计；使用毎个(S1, s2)对的L2范数最大总和近似来估计も=I I Y-Ii1S1-Ii2S21 I ； 确定最小(I1值，min (dl)； 将可能的S1值确定为星座点，以使得bk=0 ； 对于每个可能的S1值，获得相应的S2的最小均方误差(丽SE)估计，并且将可能的S2值确定为限幅至最接近的星座点的S2的MMSE估计； 使用毎个(S1, S2)对的L2范数最大总和近似来估计も=I I Y-Ii1S1-Ii2S21 I ； 确定最小dQ值,min(dQ);以及将 bk 的对数似然比(LLR)，L (bk)，确定为
19.如权利要求18所述的无线设备，其特征在于，所述能被执行以使用L2范数最大总和近似来估计Cl1和も的指令包括能被执行以执行以下动作的指令 将d确定为
20.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，所述无线设备使用高速下行链路分组接入(HSDPA)来操作。
21.ー种使用联合解码引擎的无线设备，包括 用于确定所接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、和所述MMO信号的经定标噪声协方差的装置； 用于白化所述经定标信道估计和所述第一码元流的装置； 用于对所述经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流的装置；以及 用于解速率匹配和turbo解码所述第一数据流以产生经解码的第一数据流的装置。
22.如权利要求21所述的无线设备，其特征在于，还包括 用于若相继干扰消去(SIC)被启用则对所述第二码元流执行硬SIC或软SIC的装置；以及 用于对所述第二码元流进行白化、执行最大对数最大后验(MLM)处理、解速率匹配和turbo解码以产生经解码的第二数据流的装置。
23.如权利要求22所述的无线设备，其特征在于，所述用于执行相继干扰消去(SIC)的装置包括用于编码所述经解码的第一数据流以重新产生所述第一数据流以及使用所述第一数据流来对所述经定标信道估计的一列进行消零的装置。
24.如权利要求21所述的无线设备，其特征在于，还包括 用于基于所述第一码元流和所述第二码元流的振幅和能量来确定用于所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的信道估计和噪声协方差的定标因子的装置；以及 用于使用所述定标因子来定标所述信道估计和所述噪声协方差以产生所述经定标信道估计和所述经定标噪声协方差的装置。
25.如权利要求21所述的无线设备，其特征在于，所述用于从所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号确定所述第一码元流和所述第二码元流的装置包括用于解扩或解扰所述接收到的MMO信号以产生所述第一码元流和所述第二码元流的装置。
26.一种用于使用联合解码引擎的计算机程产品，所述计算机程序产品包括其上具有指令的计算机可读介质，所述指令包括 用于确定所接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的第一码元流和第二码元流、无线传输信道的经定标信道估计、和所述MMO信号的经定标噪声协方差的代码； 用于白化所述经定标信道估计和所述第一码元流的代码； 用于对所述经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流的代码；以及 用于解速率匹配和turbo解码所述第一数据流以产生经解码的第一数据流的代码。
27.如权利要求26所述的计算机程序产品，其特征在于，还包括 用于若相继干扰消去(SIC)被启用则对所述第二码元流执行硬SIC或软SIC的代码；以及 用于对所述第二码元流进行白化、执行最大对数最大后验(MLM)处理、解速率匹配和turbo解码以产生经解码的第二数据流的代码。
28.如权利要求27所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于执行相继干扰消去(SIC)的代码包括用于编码所述经解码的第一数据流以重新产生所述第一数据流以及使用所述第一数据流来对所述经定标信道估计的一列进行消零的代码。
29.如权利要求26所述的计算机程序产品，其特征在于，还包括 用于基于所述第一码元流和所述第二码元流的振幅和能量来确定用于所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的信道估计和噪声协方差的定标因子的代码；以及 用于使用所述定标因子来定标所述信道估计和所述噪声协方差以产生所述经定标信道估计和所述经定标噪声协方差的代码。
30.如权利要求26所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于从所述接收到的多输入多输出(MIMO)信号确定所述第一码元流和所述第二码元流的代码包括用于解扩或解扰所述接收到的MMO信号以产生所述第一码元流和所述第二码元流的代码。
全文摘要
本发明公开了用于在无线设备中使用联合解码引擎的方法。确定所接收到的多输入多输出(MIMO)信号中的第一码元流和第二码元流。还确定无线传输信道的经定标信道估计和MIMO信号的经定标噪声协方差。白化经定标信道估计和第一码元流。对经白化的第一码元流执行最大对数最大后验(MLM)处理以产生第一数据流。第一数据流可被解速率匹配和解码以产生经解码的第一数据流。
文档编号H04B1/7107GK102959889SQ201180031923
公开日2013年3月6日 申请日期2011年4月27日 优先权日2010年4月29日
发明者J·唐, A·A·赛尔瓦卡, S·哈尔, G·摩根, J·西迪, J·H·朴, S·P·劳, A·古普塔 申请人:高通股份有限公司