[发明专利]用于干扰网络的编码的方法和设备

说明书

所公开的技术允许在包括多个发送器和接收器的环境中将信号流从发送器传输到接收器。用于发送器的技术：将来自发送器的数据流解码成多个子流；通过码字对子流进行编码；还叠加多个码字以便以异步方式形成信号流；并且将信号流传输到接收器。码字可以跨过多个块。接收器：接收来自第一发送器的第一码字流；接收来自第二发送器的第二码字流，两个码字流可以作为一个信号同时被接收到；并且在多个块的滑动窗口上对第一码字流和第二码字流进行解码。

相关申请的交叉参考

本专利文件要求2014年9月29日提交的标题为“用于干扰网络的编码的方法和设备(METHODS AND APPARATUS FOR CODING FOR INTERFERENCE NETWORK)”的第62/057,193号美国临时专利申请的优先权的权益。上述专利申请的全部内容以引用方式并入，作为本专利文件的一部分。

关于由联邦赞助的研发的声明

本发明是基于由国家科学基金会(NSF)给予的政府支持项目CCF-1320895而展开的。政府享有本发明的某些权利。

技术领域

本专利文件涉及用于对通信信道的数据流进行编码和解码的方法和系统。

背景技术

为了获得高数据速率和大量的连接，预期下一代蜂窝网络将部署很多小基站。尽管这种密集的部署提供使无线电更靠近终端用户的益处，但它也增加了来自邻近小区的干扰量。因此，对干扰的智能管理将成为实现高频谱利用率、低功耗、覆盖广的无线通信技术的一个关键。

各种现有通信系统基于点对点信道代码进行操作并且将干扰处理成噪声。尽管此类技术能够在干扰较弱时以较低的计算复杂性取得可接受的性能，但随着干扰变强，性能变会降低，而这在密集无线网络下是常有的情况。具体而言，在高信噪比/干扰噪声比界限下，将干扰处理成噪声的性能与同时解码具有极大差距。将干扰处理成噪声和连续消除解码(没有速率分裂)通常是实践中使用的两个主要的解码方案，它们实现比同时解码严格意义上小的速率区域。

发明内容

公开用于利用多对发送器和接收器对通信信道的数据流进行编码和解码的方法和系统。所述方法和系统可以利用任何数量的发送器和接收器来实现针对一般干扰信道的同步解码的性能，而无需使用高复杂性多用户序列检测。所述方法和系统还可以通过并入速率分裂技术来实现Han-Kobayashi编码方案的性能。已知同步解码是Han-Kobayashi编码方案的组成部分，其中每个接收器对预定消息(intended message)以及干扰消息的一部分进行解码，而不是将干扰处理成噪声。然而，传统Han-Kobayashi中的同时解码使用高复杂性多用户序列检测，这在实施过程中成本可能较高。

本文件描述可以尤其克服干扰信道中的同时解码的上述限制的技术。在一方面，公开用于包括多对发送器和接收器的通信信道的低复杂性编码技术。来自发送器的信号彼此相互干扰，因此，在每个接收器处观察到的信号是期望信号以及一个或多个干扰信号和一些噪声的混合。

在一些公开的实施例中，将数据流分解成多个子流。这些子流经由时间/频率/空间维度的跨度上的多个单元(“块”)传送到接收器。每个发送器将其子流中的每个编码成跨越多个块的码字，并且通过以交错的方式叠加多个码字来同时传输多个码字。在一些实施例中，码字的特性(编码调制)和叠加它们的机制(叠加原理)可以相对于通信信道参数以及其他传输约束进行优化。每个接收器通过经由多个块的滑动窗口对接收到的信号进行解码而恢复来自期望发送器的码字以及来自干扰发送器的一些码字。在示例性方面，针对每个窗口，可以一个接一个地(连续消除解码)恢复多个码字(期望码字和干扰码字)，从而允许每个解码步骤具有低复杂性。在一些实施方案中，可以优化对将要恢复的码字的选择以及码字的解码顺序。

附图说明

图1示出示例性两用户高斯干扰信道的说明性图解。