[发明专利]一种优化串行干扰消除顺序的迭代检测方法

摘要

本发明公开了一种优化串行干扰消除顺序的迭代检测方法，特征是在引入了混合自动请求重传和自适应调制编码策略的时分双工-长期演进系统中，对重传前后码字的信干噪比进行合并，并在解码前对码字的差错率进行预测，先检测码字差错率小的码字，从而优化了码字检测的顺序，提高了检测过程中先检测码字的可靠度，减少了错误传播现象的发生，使得后检测码字的分集优势得以被挖掘出来，改善了整个系统的吞吐量性能。采用本发明方法可以在不增加系统硬件开销以及过多复杂度的前提下提高系统的吞吐量性能。仿真结果表明：采用本发明方法，码字调制编码等级差异越大，发送天线和接收天线数越多，性能增益越大。

主权项

1.一种结合自适应调制编码和混合自动请求重传的优化串行干扰消除顺序的迭代检测方法，包括根据第三代合作伙伴计划技术规范组织制定的版本8下行物理层协议，发送端对传输码字分别进行该版本技术规范36.211文档所述的分块、信道编码、速率匹配和调制，即选择29种不同的自适应调制编码等级MCS等级对每个码字分别进行自适应调制编码；其特征在于：在引入混合自动请求重传和自适应调制编码技术的时分双工-长期演进系统中，对重传前后码字的信干噪比进行合并得到重传以后码字的总信干噪比SINR＝f(SINR^current，SINR^previous)，其中SINR^current为当前码字信干燥比，SINR^previous为重传之前码字信干噪比，f(g)表示合并操作；在解码前根据码字的差错率表达式CWER＝g(SINR)对码字差错率进行预测，其中g(g)表示预测操作，具体过程如下：设分块以后的码块数为C，根据码字的总信干噪比SINR，按如下的码块差错率表达式计算第i个调制编码等级对应的码块差错率：fi(SINR)=10<SINR≤SINRthiaiexp(-giSINR)SINR>SINRthi,]]>其中a_i和g_i分别为第i个调制编码等级对应的解码错误率拟合得到的幅度参数和相位参数，为解码门限，其值为ln(a_i)/g_i；根据码块差错率表达式得到码字差错率表达式：CWER＝1-(1-f_i(SINR))^C；混合自动请求重传-卷积合并模式下码字的信干燥比表达式为SINRcombineCC=SINRprevious+SINRcurrent;]]>根据码字差错率表达式得到混合自动请求重传-卷积合并模式下码字差错率表达式CWERiCC=1-(1-fi(SINRcombineCC))C;]]>混合自动请求重传-增量冗余重传模式下码字的信干燥比表达式为SINRcombineIR=SINRpreviousBitLenpreviousBitLentotal+SINRcurrentBitLencurrentBitLentotal,]]>式中，BitLen^previous为重传之前码字的总比特数，BitLen^current为重传码字的总比特数；BitLen^total为码字的总有效比特数；根据码字差错率表达式得到混合自动请求重传-增量冗余重传模式下码字差错率表达式CWERiIR=1-(1-fi*(SINRcombineIR))C,]]>式中i^*为重传以后码字的调制编码等级；对于发送天线和接收天线数分别为M和N的多天线系统，其接收到的接收信号矢量r＝Hx+n，其中x＝[x₁ x₂...x_M]^T为能量归一化的调制后的传输符号矢量，H为N×M瑞利块衰落信道矩阵，n为零均值、方差为σ²的独立同分布的复高斯白噪声信号；平均信噪比SNR＝1/σ²；接收端首先从控制信道获取以下四个参数：各个码字的调制编码等级MCS、码字重传指示INV、增量冗余版本号RV、资源映射比特指示信息Flag；设H_m表示第m次迭代的信道矩阵，G_m表示第m次迭代的滤波矩阵，初始化迭代次数m＝1、信道矩阵H₁＝H、滤波矩阵G₁＝(H^HH+σ²I_M)^-1H^H，计算第j个传输码字的信干噪比SINRj=|(GmHm)jj|2σ2||(Gm)j||2+Σl≠j|(GmHm)jl|2,j∈{j|j∉{k1,k2,...,km-1},j∈{1,2,...,M}},]]>其中k_m为第m次检测的码字序号，(G_m)_j表示第m次迭代的滤波矩阵G_m的第j行；对于混合自动请求重传-卷积重传的码字，先根据混合自动请求重传-卷积合并模式下码字的信干燥比表达式计算重传合并以后码字的信干噪比再根据该信干噪比采用混合自动请求重传-卷积合并模式下码字差错率表达式计算重传码字的码字差错率对于混合自动请求重传-增量冗余重传的码字，先根据混合自动请求重传-增量冗余重传模式下码字的信干燥比表达式计算重传合并以后码字的信干噪比再根据该信干噪比按照合并后的码率查表得到的码字的调制编码等级MCS、采用混合自动请求重传-增量冗余重传模式下码字差错率表达式计算重传码字的码字差错率根据第m次迭代的码字差错率CWER_m进行排序，其中获得第m次检测的码字序号k_m＝arg(minCWER_m)；然后根据所获得的第m次检测的码字序号获取滤波矩阵的第k_m行零化向量wkmT=(Gm)km,]]>获取判决统计量并得到解码后检测信号ykm=wkmTrm;]]>如果码字重传指示INV＝1，则码字的判决统计量如果码字重传指示INV＝0，重传方式为混合自动请求重传-卷积重传，则与重传前接收的信息进行合并，获得合并后码字的判决统计量ykmCombine=SINRkmCC-SINRkmSINRkmCCykmprevious+SINRkmSINRkmCCykm;]]>如果重传方式为混合自动请求重传-增量冗余重传，则合并后码字的判决统计量为：ykmCombine=BitLenpreviousBitLentotalykmprevious+BitLencurrentBitLentotalykm,]]>合并后根据解码公式对码字进行解码处理得到解码值：xkmdec=Decoder(ykmCombine),]]>其中Decoder(·)表示解码操作；然后对解码值进行循环冗余校验，检验16位循环冗余校验码CRC，当CRC≠0时，不进行干扰消除，并且检验增量冗余版本号RV，如果增量冗余版本号RV小于规定的重传次数R_v，则进行如下操作：RV＝RV+1，INV＝0；如果增量冗余版本号RV等于R_v，则进行如下操作：RV＝0，INV＝1；当CRC＝0时，则将增量冗余版本号RV赋值为0，码字重传指示INV赋值为1，并重建码字发送端信号，根据干扰消除公式进行干扰消除得到干扰消除后的接收信号矢量：rm+1=rm-reb(xkmdec)H(:,km),]]>其中表示重建该码字的调制信号，H(：，k_m)表示矩阵H的第k_m列；更新信道矩阵其中表示H_m的第k_m列被置零；更新滤波矩阵更新迭代次数m＝m+1，如果迭代次数m小于或者等于发送天线数M，则跳到计算传输码字信干噪比公式SINRj=|(GmHm)jj|2σ2||(Gm)j||2+Σl≠j|(GmHm)jl|2,j∈{j|j∉{k1,k2,...,km-1},j∈{1,2,...,M}},]]>计算第j个传输码字的信干噪比；否则，结束循环。