使用解碼器來檢測多個符號塊的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明一般涉及符號塊檢測，并且更具體來說涉及使用解碼器來改進符號塊檢測。
【背景技術】
[0002]直接序列碼分多址(DS-CDMA)系統，如寬帶CDMA (WCDMA)中的高速分組接入(HSPA)服務和CDMA 2000中的類似分組服務通過在高碼片速率(chip-rate)的CDMA碼上調制符號來傳送符號序列。優選地，CDMA碼與用于傳送其它符號序列的碼正交，從而允許接收器通過與特殊碼相關以將其期望的符號序列從其它符號序列分離出來。
[0003]為了增加給定接收器的數據速率，可以指派接收器以接收使用不同正交碼(其可以具有或可以不具有相同的擴展因子(spreading factor))并行發送的多個符號序列。在此情況中，接收器接收符號塊序列，其中每個符號塊包括兩個或更多符號的組合。例如，在HSPA中，最高上行鏈路數據速率準許接收器接收通過四個碼片周期發送的三個16-QAM符號的塊。
[0004]然而在破壞碼之間的正交性的彌散信道(dispersive channel)上接收符號塊的序列時，在時間連續的符號塊之間以及每個符號塊內的符號之間導致符號間干擾(ISI)。換言之，利用彌散傳送信道的情況下，符號塊的時間序列中的任何給定符號塊內的符號經受相同塊中的其它符號引起的干擾，以及其它符號塊引起的干擾。
[0005]類似的問題也出現在非擴展系統(non-spread system)中，如長期演進(LTE)，其中能夠向多個用戶指派相同的信道資源(頻率子載波或時隙)。多輸入多輸出(MIMO)傳送也可能導致ISI，其中從不同的天線發送非正交符號序列。在所有情況中，需要某種形式的干擾抑制或均衡。
[0006]采用最大似然檢測(MLD)的一種方法會假定每個符號塊中的符號的所有Mn種可能組合，并形成度量以確定最可能的符號組合，其中M是每個符號可取的可能值的數量以及N是每個符號塊中的符號的數量。但是，即使對于HSPA上行鏈路中的三個16-QAM符號的塊，每個符號塊的163= 4096種可能的符號組合使得這種方法無法實現，因為要計算的度量的數量和狀態大小會是驚人地大的。
[0007]另一種方法，通用MLSE 仲裁(Generalized MLSE arbitrat1n，GMA)，也稱為具有單階段輔助(SSA)的輔助最大似然檢測(Assisted Maximum Likelihood Detect1n，AMLD)，其縮減了計算復雜度。參見美國專利申請12/035，932，該專利與本申請為共同擁有者擁有。在具有SSA的AMLD中，執行檢測輔助階段來為每個符號塊中的個體符號標識K個最可能的可能符號值，其中K < M。然后通過將為每個符號塊假設的可能符號組合限制于從檢測輔助階段中標識的最可能的可能符號值形成的那些符號組合來檢測符號塊的序列。因此，在檢測符號塊的序列時，只需假設符號塊的Kn種可能符號組合。例如在HSPA上行鏈路中，如果檢測輔助階段為符號塊中的符號標識四個最可能的可能符號值，則只需假設43 =64種可能組合而非4096。
[0008]另一種方法多階段仲裁(MSA)也縮減計算復雜度。參見2009年9月28日提交的美國專利申請12/568036，該專利與本申請為共同擁有者擁有。MSA是GMA的通用化，從而相對于僅單個階段，其允許一個或更多階段的檢測輔助。例如，在MSA中，可以有兩個階段的檢測輔助:用于一次一個地恢復每個符號的第一線性均衡階段和一次兩個地恢復符號的第二線性塊均衡階段。
[0009]所期望的是基于MSA進行改進以增強符號塊檢測。
【發明內容】
[0010]本文提出的教導通過在例如MSA過程中包括解碼器來提供改進的符號塊檢測。例如，可以將前向糾錯(FEC)解碼器添加到MSA過程的第一階段和/或MSA過程的第二階段。解碼器傳統上用于根據軟調制解調器位值來確定信息位值，但是解碼器還能夠產生與調制解調器位值關聯的調制解調器位似然值。調制解調器位似然值能夠用于構造符號似然值。因此，我們已經認識到在MSA過程中利用解碼器能夠顯著地增強符號塊檢測，因為解碼器能夠產生位似然值(軟位值)，并且能夠使用這些位似然值來構造候選符號值的集合。有利地，候選符號值的此集合比MSA過程中不使用解碼器的情況下更可能包含實際傳送的符號。即，如果省略解碼器，則該過程會不得不僅依賴于解調器產生的位似然值，其不如在解碼器輸出的那些位似然值可靠。因此，在MSA過程中使用解碼器顯著地改進解調性能。應該注意，在提供改進的硬調制解調器位決策的常規方式中不一定使用解碼器。而是，使用作為解碼的副產品的調制解調器位似然值來構造改進的符號似然值。
[0011]因此，本發明的一個方面針對一種解調系統(例如，MSA解調系統)。在一些實施例中，該解調系統包括解調器，其配置成接收基帶信號以及配置成基于接收的基帶信號來產生調制解調器位似然值。有利地，該系統還包括解碼器，該解碼器配置成接收解調器產生的調制解調器位似然值以及配置成處理調制解調器位似然值以產生改進的調制解調器位似然值。在一些實施例中，改進的調制解調器位似然值包括位集合的聯合概率，位的每個集合對應于兩個或更多符號的組。
[0012]還包括候選值生成器，以及其配置成接收改進的調制解調器位似然值并配置成基于改進的調制解調器位似然值來為一個或更多符號的組產生候選符號值。該系統還具有檢測器，該檢測器配置成接收基帶信號和候選符號值，并配置成產生以下之一:(a)最終調制解調器位估計和(b)符號組的候選符號值。在一些實施例中，該檢測器配置成:為兩個或更多符號的組產生候選符號值。在這些實施例中，該系統可以包括第二檢測器。第二檢測器可以配置成接收第一檢測器產生的候選符號值和基帶信號，并且可以配置成基于接收的候選符號值和基帶信號來產生最終調制解調器位估計。同樣，在這些實施例中，解調器可以包括(i)配置成接收基帶信號并基于基帶信號來產生符號估計的線性均衡器，以及(ii)配置成接收符號估計并基于符號估計來產生調制解調器位似然值的位級軟信息生成器。第一檢測器可以包括塊線性均衡器和聯合檢測器。并且第二檢測器可以包括瑞克和MLSE處理器。第一檢測器可以配置成接收解碼器產生的改進的調制解調器位似然值，并且可以配置成使用改進的調制解調器位似然值、接收的基帶信號以及候選符號值以產生候選符號值來供第二檢測器使用。
[0013]在一些實施例中，候選值生成器配置成接收改進的調制解調器位似然值并配置成產生候選符號值的集合，每個候選符號值對應于兩個或更多符號的組。在這類實施例中，解調器可以包括塊線性均衡器(BLE)和聯合檢測器(JD);并且檢測器可以包括瑞克和MLSE處理器。
[0014]在其它實施例中，候選值生成器包括(a)配置成接收改進的調制解調器位似然值并配置成產生符號值似然信息的符號似然性計算器，以及(b)配置成基于符號值似然信息來標識候選符號值的標識器。
[0015]在另一個方面中，本發明提供一種用于產生最終調制解調器位估計的改進的解調方法。在一些實施例中，該方法通過接收基帶信號來開始。接下來，產生基于所接收基帶信號的調制解調器位似然值。接下來，使用解碼器來處理調制解調器位似然值以產生改進的調制解調器位似然值。接下來，使用改進的調制解調器位似然值來產生候選符號值的第一集合。候選符號值的第一集合中包括的每個候選符號值可以對應于一個或更多符號的組。接下來，使用候選符號值的第一集合和基帶信號來產生(i)最終調制解調器位估計或(ii)候選符號值的第二集合。第二集合中包括的每個候選符號值可以對應于兩個或更多符號的組。
[0016]下文參考附圖來描述上文和其它方面和實施例。
【附圖說明】
[0017]圖1是根據本發明的一個實施例的解調器的框圖。
[0018]圖2A是示例QPSK星座內的符號的候選符號值的定義集合的圖。
[0019]圖2B是包括四個QPSK符號的組合的示例符號塊的候選符號組合的定義集合的圖。
[0020]圖2C是示出根據本發明的一個實施例的用于示例符號塊的符號塊序列檢測輔助的圖。
[0021]圖2D是根據本發明的一個實施例的根據符號塊序列檢測的網格(trellis)中的示例狀態空間的圖。
[0022]圖3是示出用于每個包括八個符號的組合的示例符號塊序列的符號塊序列檢測輔助的一個實施例的圖。
[0023]圖4A是示出用于每個包括十一個符號的組合的示例符號塊序列的符號塊序列檢測輔助的一個實施例的圖。
[0024]圖4B是示出用于每個包括十一個符號的組合的示例符號塊序列的符號塊序列檢測輔助的另一個實施例的圖。
[0025]圖5是示出根據本發明的用于檢測符號塊序列的方法的一個實施例的邏輯流程圖。
[0026]圖6-9是根據本發明的各種實施例的解調器的框圖。
[0027]圖10是示出根據本發明的實施例的解調過程的流程圖。
[0028]圖11是無線通信網絡基站和對應的用戶設備的框圖，其中之一或這二者可以配置有本發明的解調電路。
[0029]圖12是傳送器和接收器的一個實施例的框圖，其中接收器配置有根據本文教導的解調電路。
【具體實施方式】
[0030]圖1示出MSA解調器10的一個實施例，其配置成檢測由所接收信號16邏輯上傳達的符號塊14的時間序列12。每個符號塊14包括N個符號18的組合，其中N多2。如圖1中所示，例如，一個符號塊14-1包括標記為sl、s2和s3的三個符號18的組合，而另一個符號塊14-2包括標記為s4、s5和s6的三個其它符號18的組合。每個符號18可以具有M個可能值(本文也稱為“候選符號值”)中的任何一個，其集合由用于形成供傳送的符號18的調制星座來定義。
[0031]在符號塊14中的N個符號18中的每個符號有M個可能值的情況下，每個符號塊14可以包括#個可能符號組合(本文也稱為“候選符號組合”)的定義集合內的任何符號組合。為了確定每個符號塊14所表示的符號組合，以及由此檢測符號塊14的序列12，MSA解調器10包括一個或更多處理電路20。一個或更多處理電路20可以包括檢測器26和一個或更多輔助檢測器。例如，在所示出的特殊實施例中，解調器10包括一個或更多初始輔助檢測器22和最終輔助檢測器24。
[0032]在一些實施例中，一個或更多輔助檢測器22中的至少一個輔助檢測器配置成檢測符號塊14中的兩個或更多個體符號18，或聯合地檢測符號塊14中的符號18的兩個或更多獨特組中的每個組。通過以此方式來檢測符號18或符號18的組，一個或更多輔助檢測器22共同地配置成:為序列12中的至少一個符號塊14從Mn個候選符號組合的定義集合中標識1^個候選符號值組合的縮減集合23。為符號塊14標識的候選符號值組合的縮減集合23包含比定義集合中的那些候選符號