專利名稱：執(zhí)行深度優(yōu)先搜索直到終止的球形檢測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般來說涉及無線通信，且更具體來說涉及經空間多路復用的無線通信。
背景技術：
可以電磁方式在發(fā)射天線和接收天線之間發(fā)射數(shù)據(jù)，其中發(fā)射器將所述數(shù)據(jù)編碼成選自符號星座的符號序列。發(fā)射天線發(fā)射這些符號，而接收天線檢測這些符號。來自噪聲和反射的干擾會破壞接收天線接收到的符號。對于最大似然檢測器來說，接收器可針對星座中所有的符號，將接收到的信號與預計接收到的信號作比較。與實際接收到的信號匹配最密切的預計接收到的信號提供所檢測符號。通過從多個發(fā)射天線并行發(fā)射多個符號來提高電磁通信的數(shù)據(jù)傳送率。通過利用多個接收天線接收符號來改進對多個所發(fā)射信號的檢測。對于利用多個發(fā)射天線的最大似然檢測來說，所并行發(fā)射的符號的可能組合的數(shù)目是星座升高到發(fā)射天線的數(shù)目的冪的程度。對于高階調制以及大量天線來說，評估所有可能的組合是不可行的。本發(fā)明可解決上述問題中的一者或一者以上。

發(fā)明內容
各實施例提供一種用于檢測在接收天線處從發(fā)射天線接收到的通信的系統(tǒng)。每個發(fā)射天線發(fā)射星座中的一個符號。球形檢測器執(zhí)行深度優(yōu)先搜索，直到深度優(yōu)先搜索響應于向球形檢測器請求結果的終止信號而終止為止。深度優(yōu)先搜索響應于接收天線處接收到的通信而評估一個或一個以上葉節(jié)點的相應距離。深度優(yōu)先搜索響應于所述相應距離而從這些節(jié)點中選擇結果。所述結果包含選定的葉節(jié)點，其識別星座中用于每個發(fā)射天線的對應符號，此檢測到的符號由發(fā)射天線發(fā)射。在一些實施例中，球形檢測器模塊能夠執(zhí)行維持已經以葉等級評估的每個節(jié)點的相應距離的當前界限值的深度優(yōu)先搜索，且球形檢測器模塊能夠執(zhí)行響應于評估節(jié)點的距離超過當前界限值而精簡所述節(jié)點的深度優(yōu)先搜索。在一些實施例中，球形檢測器模塊能夠執(zhí)行對多個節(jié)點的樹型結構的深度優(yōu)先搜索，所述多個節(jié)點包含葉等級的至少一個節(jié)點，這些節(jié)點按照從根等級開始到葉等級結束的等級順序排列，其中除根等級外，每個等級均對應于發(fā)射天線中的一相應發(fā)射天線。對于所述序列中的等級的每個連續(xù)的第一和第二等級來說，第二等級可包含用于第一等級中的每個節(jié)點與星座中的每個符號的每個配對的節(jié)點中的一相應節(jié)點，且球形檢測器模塊能夠執(zhí)行從樹的根等級的節(jié)點中的一個根節(jié)點開始的深度優(yōu)先搜索。在一些實施例中，球形檢測器模塊能夠執(zhí)行按照預定順序訪問樹型結構的各個等級的節(jié)點的深度優(yōu)先搜索，預定順序容易響應于按照預定順序評估節(jié)點的距離而精簡，其中所述距離超過葉等級中已評估的節(jié)點的相應距離的當前界限值。在一些實施例中，球形檢測器模塊能夠執(zhí)行深度優(yōu)先搜索的同時評估葉等級的多個節(jié)點的相應距離。在一些實施例中，響應于請求結果的終止信號，球形檢測器模塊可完成選擇包含選定節(jié)點的結果的深度優(yōu)先搜索，所述選定節(jié)點為來自具有相應距離的最低值的至少一個節(jié)點的節(jié)點。在一些實施例中，響應于球形檢測器模塊在評估葉等級的至少一個節(jié)點的相應距離之前接收到終止信號，球形檢測器模塊可執(zhí)行在評估至少一個節(jié)點僅為葉等級的一個節(jié)點后終止的深度優(yōu)先搜索，且球形檢測器模塊能夠完成選擇為選定節(jié)點的結果的深度優(yōu)先搜索，且所述選定節(jié)點為一個節(jié)點。在一些實施例中，響應于請求結果的終止信號，球形檢測器模塊可完成從至少一個節(jié)點中選擇多個節(jié)點的深度優(yōu)先搜索，所述多個節(jié)點為數(shù)目有限的具有相應距離的較低值的至少一個節(jié)點，所述結果為多個節(jié)點且包含選定節(jié)點。在一些實施例中，響應于球形檢測器模塊在評估葉等級的至少一個節(jié)點的相應距離后且在評估目標數(shù)目的多個節(jié)點的相應距離前接收終止信號，球形檢測器模塊可完成選擇為至少一個節(jié)點的結果的深度優(yōu)先搜索，有限數(shù)目是指至少一個節(jié)點的數(shù)目，且所述有限數(shù)目小于目標數(shù)目。球形檢測器模塊能夠執(zhí)行維持當前界限值的深度優(yōu)先搜索，所述當前界限值為在數(shù)目有限的具有相應距離的較低值的至少一個節(jié)點的范圍內相應距離的最高值。球形檢測器模塊能夠執(zhí)行響應于評估節(jié)點的距離超過當前界限值而精簡所述節(jié)點的深度優(yōu)先搜索。在一些實施例中，響應于球形檢測器模塊在接收到請求結果的終止信號前評估葉等級的每個節(jié)點的相應距離，球形檢測器模塊可完成深度優(yōu)先搜索，并將這一結果添加到隊列中。隨后，響應于請求結果的終止信號，隊列可提供結果，且球形檢測器模塊可開始執(zhí)行另一個深度優(yōu)先搜索，其響應于接收天線處接收到的另一通信而評估葉等級的至少一個節(jié)點的相應距離。在一些實施例中，球形檢測器模塊能夠執(zhí)行維持葉等級中已評估的節(jié)點的相應距離的當前界限值的深度優(yōu)先搜索。球形檢測器模塊能夠執(zhí)行響應于評估節(jié)點的距離超過當前界限值而精簡所述節(jié)點的深度優(yōu)先搜索，藉此葉等級中來自已精簡節(jié)點的節(jié)點被評估為具有超過當前界限值的相應距離。各種其它實施例提供一種用于檢測接收天線處從發(fā)射天線接收到的通信的方法。 每個發(fā)射天線發(fā)射星座中的一個符號。一個表示是針對在接收天線處接收到的通信的輸入。終止信號是用于請求結果的輸入。執(zhí)行對通信所用樹型結構的深度優(yōu)先搜索，包括響應于所述通信的表示而評估所述樹型結構的一個或一個以上葉節(jié)點的相應距離。響應于請求結果的終止信號而終止深度優(yōu)先搜索。所述結果是響應于相應距離而選自一個或一個以上葉節(jié)點。所述結果包含識別每個發(fā)射天線所用星座中的對應符號的選定葉節(jié)點。所述結果為來自選定葉節(jié)點的包含由發(fā)射天線發(fā)射的經檢測符號的輸出。將了解，在具體實施方式
以及所附權利要求書中陳述各種其它實施例。


在查看以下詳細描述并參考附圖后，各個方面和優(yōu)勢將變得顯而易見，附圖中圖1是根據(jù)各實施例的用于在發(fā)射器的發(fā)射天線與接收器的接收天線之間進行通信的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖；圖2是根據(jù)各實施例的用于檢測接收天線處接收到的通信的過程的流程圖；圖3是根據(jù)各實施例的經深度優(yōu)先搜索直到終止的樹型結構的圖表；圖4是根據(jù)各實施例的用于確定所傳達符號的過程的流程圖；以及圖5是根據(jù)各實施例的用于在發(fā)射天線和接收天線之間進行通信的系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式圖1是根據(jù)各實施例的用于在發(fā)射器110的發(fā)射天線102、104、106和108與接收器120的接收天線112、114、116和118之間進行通信的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。發(fā)射器110輸入包含一連串符號集IM和126的數(shù)據(jù)流122。在通信128中，發(fā)射器110發(fā)射符號132、134、136和138的集合124。在通信130中，發(fā)射器110發(fā)射也包含四個符號(未圖示)的集合126。對于集合124的通信1 來說，天線102發(fā)射符號132， 天線104發(fā)射符號134，天線106發(fā)射符號136，且天線108發(fā)射符號138。在每一通信128 和130期間，發(fā)射器110從天線102、104、106和108中的每一者發(fā)射相應的符號。對通信1 來說，接收器120在接收天線112、114、116和118中的每一者處接收所發(fā)射符號132、134、136和138的加權和。因此，通信128的符號在發(fā)射天線102、104、106、 108與接收天線112、114、116和118之間進行空間多路復用。深度優(yōu)先球形檢測器模塊140 檢測通信1 和130中經空間多路復用的符號。在一個實施例中，深度優(yōu)先球形檢測器140產生檢測結果流142，其包含檢測候選者列表144和146。列表144包含用于所發(fā)射數(shù)據(jù)122的集合124的一個或一個以上選定求解節(jié)點148和150，且列表146包含用于所發(fā)射數(shù)據(jù)122的集合1 的一個或一個以上選定求解節(jié)點。選定求解節(jié)點148的符號152、154、156和158很可能與所發(fā)射數(shù)據(jù)122的集合124的相應符號132、134、136和138匹配，且選定求解節(jié)點150的符號某種程度上不太可能與集合124的這些所發(fā)射符號132、134、136和138匹配。通信128中在天線112、114、116和118處接收到的噪聲可能導致節(jié)點150某種程度上不太可能與所發(fā)射符號實際匹配。因此，通過進一步處理(例如，檢查前向糾錯碼)，來在可能性較大的替代求解節(jié)點148和150之間做出選擇。在另一實施例中，深度優(yōu)先球形檢測器140產生相似的檢測結果流142，但每一列表144和146僅包含單個選定節(jié)點，例如列表144的選定節(jié)點148。因此，深度優(yōu)先球形檢測器140檢測選定求解節(jié)點148的符號152、154、156和158是否與所發(fā)射數(shù)據(jù)集124的符號 132、134、136 和 138 匹配。在各種實施例中，深度優(yōu)先球形檢測器140評估有可能匹配的解，直到所有可能的匹配解均考慮到為止，或直到對匹配解的搜索由線路160上的終止信號終止為止。在一個實施例中，接收器120使一系列通信1 和130隊列，直到深度優(yōu)先的球形檢測器140準備好處理每一通信為止。如果深度優(yōu)先球形檢測器140正處理通信1 和 138的速度低于這些通信的到達速度，那么隊列被填滿。當隊列變得幾乎已滿時，隊列斷言終止信號160以終止對匹配解的搜索。這允許深度優(yōu)先球形檢測器140提高處理通信128 和130的速度，使得隊列永不溢出。發(fā)射天線102、104、106和108與接收天線112、114、116和118之間的通信信道的
7模型為y = Hs+n其中H為N個接收天線與M個發(fā)射天線之間的NXM信道矩陣，s為從發(fā)射天線發(fā)射的M個符號的列向量，η為N個所接收噪聲元素的列向量，且y為接收天線處接收到的N 個信號的列向量。列向量s中的M個所發(fā)射符號中的每一者均是來自具有某一順序的w個符號的星座的符號。在一個實施例中，將信道矩陣分解為三角矩陣。三角矩陣為來自信道矩陣的QR分解的上三角矩陣。對所發(fā)射符號的檢測包括確定列向量s中使得距離限額最小化的M個符號

權利要求
1.一種用于檢測在多個接收天線處從多個發(fā)射天線接收到的通信的系統(tǒng)，所述發(fā)射天線中的每一者發(fā)射星座中的多個符號中的一者，所述系統(tǒng)包括球形檢測器模塊，其響應用于請求結果的終止信號，所述球形檢測器模塊執(zhí)行深度優(yōu)先搜索，直到所述深度優(yōu)先搜索響應于請求所述結果的所述終止信號而終止為止，所述球形檢測器模塊響應于在所述接收天線處接收到的所述通信而執(zhí)行評估葉等級的至少一個節(jié)點的相應距離的所述深度優(yōu)先搜索，所述球形檢測器模塊響應于所述相應距離而執(zhí)行從所述至少一個節(jié)點中選擇所述結果的所述深度優(yōu)先搜索，其中所述結果包含所述葉等級的所述至少一個節(jié)點的選定節(jié)點，且對于所述發(fā)射天線中的每一者來說，所述選定節(jié)點識別所述星座中的所述符號中的一對應符號，經檢測的所述符號由所述發(fā)射天線發(fā)射。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述球形檢測器模塊執(zhí)行維持所述葉等級中已評估的每個節(jié)點的所述相應距離的當前界限值的所述深度優(yōu)先搜索，且所述球形檢測器模塊響應于評估節(jié)點的距離超過所述當前界限值而執(zhí)行精簡節(jié)點的所述深度優(yōu)先搜索。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述球形檢測器模塊執(zhí)行對多個節(jié)點的樹型結構的所述深度優(yōu)先搜索，所述多個節(jié)點包含所述葉等級的所述至少一個節(jié)點，所述節(jié)點按照從根等級開始到所述葉等級結束的等級序列排列，除所述根等級外，所述等級中的每一者均對應于所述發(fā)射天線中的一相應發(fā)射天線，且對于所述序列中的等級中的每一連續(xù)的第一和第二等級來說，所述第二等級包含所述節(jié)點中用于所述第一等級中的每個節(jié)點與所述星座中的每個符號的每個配對的相應節(jié)點， 所述球形檢測器模塊執(zhí)行從所述樹型結構的所述根等級的所述節(jié)點中的根節(jié)點開始的所述深度優(yōu)先搜索。
4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述球形檢測器模塊執(zhí)行按照預定順序訪問所述樹型結構的所述等級的所述節(jié)點的所述深度優(yōu)先搜索，所述預定順序響應于按照所述預定順序評估節(jié)點的距離而經受精簡，其中所述距離超過所述葉等級中已評估的所述節(jié)點的所述相應距離的當前界限值。
5.根據(jù)權利要求1到4中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述球形檢測器模塊執(zhí)行所述深度優(yōu)先搜索的同時評估所述葉等級的多個節(jié)點的所述相應距離。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中響應于請求所述結果的所述終止信號，所述球形檢測器模塊完成選擇包含所述選定節(jié)點的所述結果的所述深度優(yōu)先搜索，所述選定節(jié)點為所述至少一個節(jié)點中具有所述相應距離的最低值的節(jié)點。
7.根據(jù)權利要求1到6中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中響應于所述球形檢測器模塊在評估所述葉等級的所述至少一個節(jié)點的所述相應距離之前接收到所述終止信號，所述球形檢測器模塊執(zhí)行在評估所述至少一個節(jié)點僅為所述葉等級的一個節(jié)點之后終止的所述深度優(yōu)先搜索，且所述球形檢測器模塊完成選擇為所述選定節(jié)點的所述結果的所述深度優(yōu)先搜索，其中所述選定節(jié)點為所述一個節(jié)點。
8.根據(jù)權利要求1到7中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中響應于請求所述結果的所述終止信號，所述球形檢測器模塊完成從所述至少一個節(jié)點中選擇多個節(jié)點的所述深度優(yōu)先搜索，所述多個節(jié)點為有限數(shù)目的具有所述相應距離的較低值的所述至少一個節(jié)點，所述結果為所述多個節(jié)點且包含所述選定節(jié)點。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中響應于所述球形檢測器模塊在評估所述葉等級的所述至少一個節(jié)點的所述相應距離后且在評估目標數(shù)目的所述多個節(jié)點的所述相應距離前接收到所述終止信號，所述球形檢測器模塊完成選擇為所述至少一個節(jié)點的所述結果的所述深度優(yōu)先搜索，所述有限數(shù)目是指所述至少一個節(jié)點的數(shù)目，且所述有限數(shù)目小于所述目標數(shù)目。
10.根據(jù)權利要求8或權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述球形檢測器模塊執(zhí)行維持當前界限值的所述深度優(yōu)先搜索，所述當前界限值為在所述有限數(shù)目的具有所述相應距離的較低值的所述至少一個節(jié)點內的所述相應距離的最高值，且所述球形檢測器模塊執(zhí)行響應于評估節(jié)點的距離超過所述當前界限值而精簡所述節(jié)點的所述深度優(yōu)先搜索。
11.根據(jù)權利要求1到10中任一權利要求所述的系統(tǒng)，其中響應于所述球形檢測器模塊在接收到請求所述結果的所述終止信號之前評估所述葉等級的每個節(jié)點的所述相應距離，所述球形檢測器模塊完成所述深度優(yōu)先搜索并將所述結果添加到隊列中，所述隊列隨后響應于請求所述結果的所述終止信號而提供所述結果，且所述球形檢測器模塊開始執(zhí)行另一深度優(yōu)先搜索，其響應于在所述接收天線處接收到的另一通信而評估所述葉等級的至少一個節(jié)點的相應距離。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述球形檢測器模塊執(zhí)行維持所述葉等級中已評估的所述節(jié)點的所述相應距離的當前界限值的所述深度優(yōu)先搜索，且所述球形檢測器模塊執(zhí)行響應于評估節(jié)點的距離超過所述當前界限值而精簡所述節(jié)點的所述深度優(yōu)先搜索，藉此所述葉等級中來自于所述已精簡節(jié)點的所述節(jié)點被評估為具有超過所述當前界限值的所述相應距離。
13.一種用于檢測在多個接收天線處從多個發(fā)射天線接收到的通信的方法，所述發(fā)射天線中的每一者發(fā)射星座中的多個符號中的一者，所述方法包括輸入對在所述接收天線處接收到的所述通信的表示；輸入用于請求結果的終止信號；執(zhí)行對樹型結構的深度優(yōu)先搜索，所述樹型結構具有包含對應于所述星座中的符號的多個組合的多個葉節(jié)點的葉等級，其中所述執(zhí)行所述深度優(yōu)先搜索包括響應于在所述接收天線處接收到的所述通信的所述表示而評估所述樹型結構的所述葉等級的至少一個葉節(jié)點的相應距離，每個葉節(jié)點的所述相應距離指示所述發(fā)射天線發(fā)射所述葉節(jié)點的符號的所述組合的可能性；響應于請求所述結果的所述終止信號，終止所述執(zhí)行所述深度優(yōu)先搜索；響應于所述相應距離，從所述至少一個葉節(jié)點中選擇所述結果，其中所述結果包含所述葉等級的所述至少一個葉節(jié)點的選定葉節(jié)點；以及輸出包含所述選定葉節(jié)點的所述結果，所述選定葉節(jié)點識別每個發(fā)射天線所用的所述星座中的所述符號中的一者，經檢測的所述符號由所述發(fā)射天線發(fā)射。
14.一種包括用于實施根據(jù)權利要求13所述的方法的計算機程序的計算機程序產品。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述方法由根據(jù)權利要求1到12中任一權利要求所述的系統(tǒng)實施。
全文摘要
本發(fā)明提供檢測在接收天線(112到118)處從發(fā)射天線(102到108)接收到的通信的系統(tǒng)及方法。每個發(fā)射天線發(fā)射星座中的一符號。球形檢測器(140)執(zhí)行深度優(yōu)先搜索，直到所述深度優(yōu)先搜索響應于向所述球形檢測器請求所述結果的終止信號(160)而終止為止。所述深度優(yōu)先搜索響應于在所述接收天線(206)處接收到的所述通信而評估一個或一個以上葉節(jié)點的相應距離。所述深度優(yōu)先搜索響應于所述相應距離(210)而從這些節(jié)點中選擇所述結果。所述結果包括選定的葉節(jié)點，其識別每個發(fā)射天線所用的所述星座中的對應符號，此經檢測的符號由所述發(fā)射天線(212)發(fā)射。
文檔編號H04L25/03GK102461105SQ201080026770
公開日2012年5月16日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權日2009年6月19日
發(fā)明者克里斯多夫·H·迪克, 裘恩·杰納克 申請人:吉林克斯公司