用于先驗(yàn)解碼的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)要求2013年12月18日由AaronCallard等人遞交的發(fā)明名稱為"用于 先驗(yàn)解碼的系統(tǒng)和方法"的第14/132, 499號(hào)美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)和2012年12月 18日由AaronCallard等人遞交的發(fā)明名稱為"用于先驗(yàn)控制解碼的系統(tǒng)和方法"的第 61/738, 904號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容以引入的方式并入本文本中，如全文再現(xiàn) 一般。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，以及在特定實(shí)施例中，涉及一種用于使用先驗(yàn)信息以改 進(jìn)可預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的解碼的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 在無(wú)線通信等通信系統(tǒng)中，通過分配有相應(yīng)資源，例如傳輸頻率和/或時(shí)隙的通 信信道發(fā)送數(shù)據(jù)。通信信道可被分割為兩部分：攜帶用戶或通信數(shù)據(jù)的凈荷部分，和攜帶 用于管理信道、資源和其它網(wǎng)絡(luò)條件的控制信息的控制部分?？刂撇糠滞ǔＰ∮趦艉刹糠?。 凈荷和控制信息還可在單獨(dú)或?qū)ｉT信道上發(fā)送。凈荷旨在被處理以獲取通信信息，控制信 息用于控制和管理通信。隨時(shí)間推移，發(fā)送的控制信息基本上可能會(huì)包括冗余數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù) 經(jīng)常重復(fù)，而發(fā)送的凈荷信息對(duì)于不同用戶和在不同時(shí)間而言差異很大。需要一種例如在 接收器處改進(jìn)對(duì)接收到的信道信息的解碼的方案，例如以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源和提高通信效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于接收器使用解碼器中的先驗(yàn)信息的方法包括 接收信息，以及根據(jù)先前接收到的信息確定與所述接收到的信息關(guān)聯(lián)的先驗(yàn)信息。隨后，提 供所述先驗(yàn)信息作為概率信息以供輸入到所述解碼器。所述解碼器隨后根據(jù)所述先驗(yàn)信息 解碼所述接收到的信息。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用于使用先驗(yàn)信息的網(wǎng)絡(luò)部件包括至少一個(gè)包括解碼 器的處理器，和存儲(chǔ)由所述處理器執(zhí)行的程序的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述程序 包括指令如下：接收信息和根據(jù)先前接收到的信息確定與所述接收到的信息關(guān)聯(lián)的先驗(yàn)信 息。所述程序還包括指令如下：提供先驗(yàn)信息作為概率信息以供輸入到所述解碼器。所述 解碼器用于根據(jù)所述先驗(yàn)信息解碼所述接收到的信息。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種用于發(fā)射器支持使用先驗(yàn)信息進(jìn)行解碼的方法包 括確定與信道信息關(guān)聯(lián)的先驗(yàn)信息。所述先驗(yàn)信息是所述信道信息的接收器可預(yù)測(cè)的。所 述方法進(jìn)一步包括將除所述先驗(yàn)信息以外的所述信道信息編碼為比特和字段，和將所述信 道信息發(fā)送到所述接收器。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，用于支持使用先驗(yàn)信息進(jìn)行解碼的網(wǎng)絡(luò)部件包括至少 一個(gè)處理器，和存儲(chǔ)由所述處理器執(zhí)行的程序的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述程序 包括指令如下：確定與信道信息關(guān)聯(lián)的先驗(yàn)信息。所述先驗(yàn)信息是所述信道信息的接收器 可預(yù)測(cè)的。所述程序進(jìn)一步包括指令如下：將除所述先驗(yàn)信息以外的所述信道信息編碼為 比特和字段，以及將所述信道信息發(fā)送到所述接收器。
[0008] 上文相當(dāng)寬泛地概述了本發(fā)明的實(shí)施例的特征，目的是讓人能更好地理解下文對(duì) 本發(fā)明的詳細(xì)描述。下文中將描述本發(fā)明的實(shí)施例的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，其形成本發(fā)明的權(quán) 利要求書的主體。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，所公開的概念和具體實(shí)施例可容易地用作修改 或設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)意識(shí) 到，此類等效構(gòu)造不脫離所附權(quán)利要求書中所提出的本發(fā)明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0009] 為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，其中：
[0010] 圖1示出了無(wú)線通信系統(tǒng)的一個(gè)示例；
[0011] 圖2a和2b示出了使用先驗(yàn)知識(shí)解碼控制數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)送的比特的速率的增益的影 響；
[0012] 圖3示出了使用先驗(yàn)知識(shí)以各種數(shù)據(jù)速率解碼控制數(shù)據(jù)獲得的增益值和信噪比 (SNR)；
[0013] 圖4示出了根據(jù)另一方案的使用先驗(yàn)知識(shí)解碼控制數(shù)據(jù)獲得的增益值和信噪比 (SNR)；
[0014] 圖5示出了一種用于使用先驗(yàn)信息對(duì)發(fā)送的信息進(jìn)行解碼的方法的實(shí)施例；以及
[0015] 圖6是可用于實(shí)施各種實(shí)施例的處理系統(tǒng)的圖。
[0016] 除非另有說明，否則不同附圖中的對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)和符號(hào)通常指代對(duì)應(yīng)部分。繪制各附 圖是為了清楚地說明實(shí)施例的相關(guān)方面，因此未必是按比例繪制的。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下文將詳細(xì)論述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的制作和使用。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明提供可在 各種特定環(huán)境中體現(xiàn)的許多可適用的發(fā)明構(gòu)思。所論述的具體實(shí)施例僅僅說明用以實(shí)施和 使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0018] 通信系統(tǒng)信道中的控制信息是高度可預(yù)測(cè)的。通過在接收器中利用該事實(shí)，可明 顯減少發(fā)送該信息的傳輸資源量。具體而言，接收器可以使用控制信息的先驗(yàn)知識(shí)（可預(yù) 測(cè)信息），還稱為先驗(yàn)信息，在接收器的解碼器中解碼發(fā)送的控制信道/比特。使用先驗(yàn) 信息減少了發(fā)送控制信息的可預(yù)測(cè)部分的需要，因此減少了用于控制信道/比特的傳輸資 源。本文提供用于使用較少資源和/或較高速率結(jié)合使用接收器中的解碼器中的先驗(yàn)信息 發(fā)送控制信息的系統(tǒng)、裝置和方法實(shí)施例。
[0019] 圖1所示為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)100的示例，其包括多個(gè)基站（BS) 110和多個(gè)移動(dòng)臺(tái) (MB)120。BS110將語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)無(wú)線通信服務(wù)提供給MS120。BS110也可以由其它名稱 表示，例如接入網(wǎng)（AN)、接入點(diǎn)（AP)、Node-B或eNB等，其將下行（DL)信息發(fā)送到MS120 并從MS120接收上行（UL)信息。BS110可具有稱為小區(qū)101的無(wú)線覆蓋區(qū)域，其中可服務(wù) MS120。這些覆蓋區(qū)域或小區(qū)101表示每個(gè)BS110很好地發(fā)送數(shù)據(jù)的范圍，而且，雖然不一 定示出，相鄰BS110的覆蓋區(qū)域101可具有一些重疊以適應(yīng)每當(dāng)MS120退出一個(gè)覆蓋區(qū)域 101并進(jìn)入相鄰覆蓋區(qū)域101時(shí)BS110之間的切換。每個(gè)BS110還包括用于分配無(wú)線資源 以向MS120發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)度器112。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，諸如網(wǎng)絡(luò)100等通信系統(tǒng)的發(fā)射部件被配置成增加可在接收器 處預(yù)測(cè)的控制信息的傳輸速率。因此，減少的比特?cái)?shù)目用于發(fā)送控制信息，這節(jié)省或提高了 資源的使用。例如，發(fā)射器可確定何時(shí)或是否將發(fā)送的控制信息是可預(yù)測(cè)的。如果控制信 息是可預(yù)測(cè)的，那么發(fā)射器使用更高級(jí)的調(diào)制編碼方案（MCS)以發(fā)送減少了比特的控制信 息。因此，當(dāng)發(fā)送可預(yù)測(cè)的控制信息時(shí)可實(shí)現(xiàn)大于1的信息比特到發(fā)送比特的速率。在一個(gè) 實(shí)施例中，這類似于源壓縮但是使用FEC代碼和奇偶校驗(yàn)位而不是霍夫曼編碼執(zhí)行等等。 例如，控制信道/比特中的信息的可預(yù)測(cè)性越高，可實(shí)現(xiàn)的速率越高。各自地，另一側(cè)上的 接收器執(zhí)行合適的MCS或解碼方案以對(duì)減少的接收比特的數(shù)目進(jìn)行解碼并獲取完整的控 制信息。具體而言，接收器處的解碼器被饋入先驗(yàn)信息。先驗(yàn)信息對(duì)應(yīng)于刪除比特（可預(yù) 測(cè)比特）的概率或似然值。
[0021] 在示例性場(chǎng)景中，具有17dB信號(hào)范圍的用戶不太可能接收1/12正交相移鍵控 QPSK速率。因此，可預(yù)測(cè)控制信息可以通過刪除可預(yù)測(cè)信息以減小的比特大小發(fā)送。在接 收器處，可為待預(yù)測(cè)的可能值的每一部分指派概率。這可以通過考慮歷史數(shù)據(jù)和反饋等其 它信息的任意合適組合完成。在解碼控制信息中，這些概率可以用作先驗(yàn)信息。先驗(yàn)信息 用于解碼器中以通過將發(fā)送的信息比特量從每比特1減少至H(p)，該比特的熵，以增加有 效編碼率。實(shí)際上，因?yàn)楸忍刂g存在相關(guān)性（例如，MCS編碼成5個(gè)比特），乘積代碼可用 于將先驗(yàn)信息比特轉(zhuǎn)換成解碼器可以使用的先驗(yàn)信息。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施例中，在調(diào)度過程中，發(fā)送BS或UE計(jì)算其發(fā)送的信息。隨后其計(jì)算出 MCS需要發(fā)送該數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)是可預(yù)測(cè)的，那么MCS較低級(jí)，否則MCS較高級(jí)。這可能導(dǎo) 致速率大于1，然而通常將導(dǎo)致有效速率的適度增長(zhǎng)。根據(jù)使用