[發明專利]使用多天線收發器無線傳輸的信息的編碼和解碼

在審

• 申請號: 201880052703.5
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN111434049A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: T·J·奧謝;T·埃爾佩克
• 申請（專利權）人: 弗吉尼亞科技知識產權有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/0452;G06N3/08
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 張曉媛

1.一種用于使用多個發射天線和多個接收天線通過多輸入多輸出MIMO射頻RF通信信道進行通信的方法，所述方法由至少一個處理器執行以訓練至少一個機器學習網絡執行所述通信，所述方法包括：確定發射器和接收器，所述發射器和所述接收器中的至少一個被配置成實施至少一個機器學習網絡；確定表示MIMO通信信道的傳輸效應的MIMO信道模型；確定用于通過所述MIMO信道模型傳輸的第一信息；使用所述發射器處理所述第一信息并生成表示到所述MIMO信道模型的輸入的多個第一射頻RF信號；確定表示所述MIMO信道模型的輸出的多個第二RF信號，所述多個第二RF信號中的每個第二RF信號表示經由通過所述MIMO信道模型的傳輸改變的所述多個第一RF信號的聚合接收；使用所述接收器處理所述多個第二RF信號并生成第二信息作為所述第一信息的重構；計算所述第二信息與所述第一信息之間的距離量度；以及基于所述第二信息與所述第一信息之間的所述距離量度更新所述至少一個機器學習網絡。

2.根據權利要求1所述的方法，其中使用所述發射器處理所述第一信息并生成所述多個第一RF信號包括：從所述第一信息中確定多個第一信息部分；以及至少部分地基于所述多個第一信息部分生成所述多個第一RF信號，每個第一RF信號對應于所述多個第一信息部分中的相應第一信息部分，并且其中使用所述接收器處理所述多個第二RF信號并生成所述第二信息作為所述第一信息的所述重構包括：從所述多個第二RF信號中確定多個第二信息部分，每個第二信息部分對應于所述多個第二RF信號中的相應第二RF信號；以及由所述多個第二信息部分生成所述第二信息。

3.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：確定指示所述MIMO信道模型的狀態或空間信息或關于所述MIMO信道模型的多個用戶的調度信息中的至少一個的信道狀態信息CSI；以及基于確定所述CSI執行以下中的至少一個：(i)使用所述發射器基于所述CSI和所述第一信息生成所述多個第一RF信號；或者(ii)基于所述CSI更新所述MIMO信道模型。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，確定所述CSI包括：確定關于所述MIMO信道模型的狀態或空間信息或關于MIMO通信信道的多個用戶的調度信息中的所述至少一個的信道信息；以及通過將所述信道信息量化或分類為離散數量的狀態或有限數量的位中的一種作為所述CSI來生成所述CSI作為所述信道信息的緊湊表示。

5.根據權利要求1所述的方法，其中基于所述第二信息與所述第一信息之間的所述距離量度更新所述至少一個機器學習網絡包括：確定包括所述第二信息與所述第一信息之間的所述距離量度的目標函數；計算所述目標函數相對于所述至少一個機器學習網絡中的變化的變化率；基于所述目標函數的計算的變化率選擇用于所述至少一個機器學習網絡的變化；以及基于所述機器學習網絡的選擇的變化更新所述至少一個機器學習網絡。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二信息與所述第一信息之間的所述距離量度包括以下中的至少一個：(i)所述第二信息與所述第一信息之間的交叉熵或其它概率性距離量度；或者(ii)所述第二信息與所述第一信息之間的幾何距離度量。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述發射器包括編碼器機器學習網絡并且所述接收器包括解碼器機器學習網絡，所述編碼器機器學習網絡和所述解碼器機器學習網絡被共同訓練為自編碼器以學習通過所述MIMO通信信道通信，并且其中所述自編碼器包括表示所述MIMO信道模型的效應或發射的波形的其它損傷的至少一個信道建模層。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述至少一個信道建模層表示以下中的至少一個：(i)所述MIMO通信信道中的加性高斯熱噪聲；(ii)由所述MIMO通信信道的時變效應引起的延遲擴展；(iii)由通過所述MIMO通信信道或硬件的發射和接收引起的相位噪聲或其它失真；或者(iv)由通過所述MIMO通信信道的發射和接收引起的相位偏移、頻率偏移、比率偏移或計時偏移。