[發明專利]用于干擾網絡的編碼的方法和設備

有效

• 申請號: 201580062606.0
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN107113102B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 金永涵;王樂樂;樸鎬晟;埃倫·薩索戈魯
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;王艷春

所公開的技術允許在包括多個發送器和接收器的環境中將信號流從發送器傳輸到接收器。用于發送器的技術：將來自發送器的數據流解碼成多個子流；通過碼字對子流進行編碼；還疊加多個碼字以便以異步方式形成信號流；并且將信號流傳輸到接收器。碼字可以跨過多個塊。接收器：接收來自第一發送器的第一碼字流；接收來自第二發送器的第二碼字流，兩個碼字流可以作為一個信號同時被接收到；并且在多個塊的滑動窗口上對第一碼字流和第二碼字流進行解碼。

相關申請的交叉參考

本專利文件要求2014年9月29日提交的標題為“用于干擾網絡的編碼的方法和設備(METHODS AND APPARATUS FOR CODING FOR INTERFERENCE NETWORK)”的第62/057,193號美國臨時專利申請的優先權的權益。上述專利申請的全部內容以引用方式并入，作為本專利文件的一部分。

關于由聯邦贊助的研發的聲明

本發明是基于由國家科學基金會(NSF)給予的政府支持項目CCF-1320895而展開的。政府享有本發明的某些權利。

技術領域

本專利文件涉及用于對通信信道的數據流進行編碼和解碼的方法和系統。

背景技術

為了獲得高數據速率和大量的連接，預期下一代蜂窩網絡將部署很多小基站。盡管這種密集的部署提供使無線電更靠近終端用戶的益處，但它也增加了來自鄰近小區的干擾量。因此，對干擾的智能管理將成為實現高頻譜利用率、低功耗、覆蓋廣的無線通信技術的一個關鍵。

各種現有通信系統基于點對點信道代碼進行操作并且將干擾處理成噪聲。盡管此類技術能夠在干擾較弱時以較低的計算復雜性取得可接受的性能，但隨著干擾變強，性能變會降低，而這在密集無線網絡下是常有的情況。具體而言，在高信噪比/干擾噪聲比界限下，將干擾處理成噪聲的性能與同時解碼具有極大差距。將干擾處理成噪聲和連續消除解碼(沒有速率分裂)通常是實踐中使用的兩個主要的解碼方案，它們實現比同時解碼嚴格意義上小的速率區域。

發明內容

公開用于利用多對發送器和接收器對通信信道的數據流進行編碼和解碼的方法和系統。所述方法和系統可以利用任何數量的發送器和接收器來實現針對一般干擾信道的同步解碼的性能，而無需使用高復雜性多用戶序列檢測。所述方法和系統還可以通過并入速率分裂技術來實現Han-Kobayashi編碼方案的性能。已知同步解碼是Han-Kobayashi編碼方案的組成部分，其中每個接收器對預定消息(intended message)以及干擾消息的一部分進行解碼，而不是將干擾處理成噪聲。然而，傳統Han-Kobayashi中的同時解碼使用高復雜性多用戶序列檢測，這在實施過程中成本可能較高。

本文件描述可以尤其克服干擾信道中的同時解碼的上述限制的技術。在一方面，公開用于包括多對發送器和接收器的通信信道的低復雜性編碼技術。來自發送器的信號彼此相互干擾，因此，在每個接收器處觀察到的信號是期望信號以及一個或多個干擾信號和一些噪聲的混合。

在一些公開的實施例中，將數據流分解成多個子流。這些子流經由時間/頻率/空間維度的跨度上的多個單元(“塊”)傳送到接收器。每個發送器將其子流中的每個編碼成跨越多個塊的碼字，并且通過以交錯的方式疊加多個碼字來同時傳輸多個碼字。在一些實施例中，碼字的特性(編碼調制)和疊加它們的機制(疊加原理)可以相對于通信信道參數以及其他傳輸約束進行優化。每個接收器通過經由多個塊的滑動窗口對接收到的信號進行解碼而恢復來自期望發送器的碼字以及來自干擾發送器的一些碼字。在示例性方面，針對每個窗口，可以一個接一個地(連續消除解碼)恢復多個碼字(期望碼字和干擾碼字)，從而允許每個解碼步驟具有低復雜性。在一些實施方案中，可以優化對將要恢復的碼字的選擇以及碼字的解碼順序。

附圖說明

圖1示出示例性兩用戶高斯干擾信道的說明性圖解。