CN103026675A - 无线接收机中的决策度量的自适应量化 - Google Patents

无线接收机中的决策度量的自适应量化 Download PDF

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CN103026675A CN2011800360497A CN201180036049A CN103026675A CN 103026675 A CN103026675 A CN 103026675A CN 2011800360497 A CN2011800360497 A CN 2011800360497A CN 201180036049 A CN201180036049 A CN 201180036049A CN 103026675 A CN103026675 A CN 103026675A
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Abstract

本申请描述了一种用于量化决策度量（例如，对数似然比（LLR））以便降低无线通信中的存储器需求的方法。该方法包括选择量化算法。该量化算法可以根据代表在通信信道上接收的传输块的决策度量的特性、所述传输块的特性、或所述通信信道的状况来进行选择。该方法还包括使用所选择的量化算法量化所述决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量。该方法还包括存储所述经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的决策度量。

Description

无线接收机中的决策度量的自适应量化
技术领域
概括地说，本公开内容的方面涉及无线通信系统，具体地说，本公开内容的方面涉及对决策度量（例如，对数似然比（LLR））进行量化以降低无线通信节点中的存储器需求。
背景技术
无线通信网络被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息发送、广播之类的各种通信服务。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。这种多址网络的示例包括码分多址（CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正交FDMA（OFDMA）网络、以及单载波FDMA（SC-FDMA）网络。
无线通信网络可以包括能够支持多个用户设备（UE）的通信的多个基站。UE可以经由下行链路和上行链路与基站通信。下行链路（或前向链路）指从基站到UE的通信链路，而上行链路（或反向链路）指从UE到基站的通信链路。
基站可以在下行链路上向UE发送数据和控制信息和/或可以在上行链路上从UE接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的传输可能遭遇因来自相邻基站或其它无线射频（RF）发射机的传输而造成的干扰。在上行链路上，来自UE的传输可能遭遇来自与相邻基站进行通信的其它UE的上行链路传输或来自其它无线RF发射机的干扰。这种干扰可以使下行链路和上行链路两者上的性能降级。
由于对移动宽带接入的需求持续增长，随着更多的UE接入到远距离无线通信网络和社区中部署更多的短距离无线系统，干扰和拥塞的网络的可能性增加。为了发展UMTS技术而持续进行的研究和开发不仅是为了满足对移动宽带接入不断增长的需求，更是为了促进和增强移动通信的用户体验。
此外，可以包括在基站和/或UE中的存储器可能受到诸如成本和UE或基站大小的限制。因此，期望用于无线通信的改善的方法及装置。
发明内容
根据本公开内容的一个方面，描述了一种用于量化决策度量（例如，对数似然比（LLR））以便降低无线通信中的存储器需求的方法。该方法包括选择量化算法。该量化算法可以根据代表在通信信道上接收的传输块的决策度量的特性、所述传输块的特性和/或所述通信信道的状况来进行选择。该方法还包括使用所选择的量化算法量化所述决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量。该方法还包括存储所述经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的决策度量。
在另一方面，描述了一种用于量化决策度量（例如，对数似然比（LLR））以便降低无线通信中的存储器需求的装置。该装置包括：至少一个处理器；以及耦合到所述至少一个处理器的存储器。所述处理器配置为选择量化算法。该量化算法可以根据代表在通信信道上接收的传输块的决策度量的特性、所述传输块的特性和/或所述通信信道的状况来进行选择。所述处理器配置为使用所选择的量化算法量化所述决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量。所述处理器配置为存储所述经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的决策度量。
在另一方面，描述了一种用于量化决策度量（例如，对数似然比（LLR））以便降低无线通信中的存储器需求的计算机程序产品。该计算机程序产品包括记录在其上的程序代码的计算机可读介质。该计算机程序产品具有用于选择量化算法的程序代码。该量化算法可以根据代表在通信信道上接收的传输块的决策度量的特性、所述传输块的特性和/或所述通信信道的状况来进行选择。所述计算机程序产品还包括用于使用所选择的量化算法量化所述决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量的程序代码。所述计算机程序产品还包括用于存储所述经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的决策度量的程序代码。
在另一方面，描述了一种用于量化决策度量（例如，对数似然比（LLR））以便降低无线通信中的存储器需求的装置。该装置包括用于选择量化算法的模块。该量化算法可以根据代表在通信信道上接收的传输块的决策度量的特性、所述传输块的特性和/或所述通信信道的状况来进行选择。该装置还包括用于使用所选择的量化算法量化所述决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量的模块。该装置还包括用于存储所述经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的决策度量的模块。
为了更好地理解下面的具体实施方式，已对本公开内容的特征和技术优势进行了总体概括。下面将描述其它特征和优势。可以将所公开的概念和特定示例容易地使用成用于修改或设计执行本发明的相同目的的其它结构的基础。这些等同的结构并不脱离所附权利要求书的精神和保护范围。当结合附图来考虑下面的具体实施方式时，将能更好地理解被认为是本申请所公开概念的特性的特征（关于它们的组织和操作方法）以及相关联的优势。提供这些附图中的每一个仅仅是用于说明和描述目的，而不是用作为规定本发明的限制。
附图说明
从下面结合附图所给出的详细描述中，本公开内容的特征、性质、以及优点将变得更加显而易见，在附图中，相同的参考符号在全文中标识相应部分。
图1是概念性地示出电信系统的例子的框图。
图2是概念性地示出电信系统中的下行链路帧结构的例子的示图。
图3是概念性地示出上行链路通信中的示例性帧结构的框图。
图4是概念性地示出依据本公开内容的一个方面配置的基站/eNodeB和UE的设计的框图。
图5是概念性地示出依据本公开内容的一个方面，无线通信网络中的对数似然比（LLR）的选择性量化的框图。
图6是示出依据本公开内容的一个方面，用于无线通信网络中的对数似然比（LLR）的选择性量化的方法的框图。
具体实施方式
下面结合附图给出的详细描述旨在作为各种配置的描述，而不是为了表示可以实现本文所述概念的唯一配置。为了提供对各种概念的全面理解，详细描述包括了具体细节。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，可以不使用这些具体细节来实现这些概念。在某些情况下，以框图的形式示出公知的结构和部件，以避免模糊这些概念。
本文描述的技术可以用于各种无线通信网络，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它网络。术语“网络”和“系统”通常交换使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线接入（UTRA）、电信工业协会（TIA）的
Figure BDA00002765119300041
之类的无线技术。UTRA技术包括宽带CDMA（WCDMA）和CDMA的其它变型。
Figure BDA00002765119300042
技术包括来自电子工业协会（EIA）和TIA的IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统（GSM）之类的无线技术。OFDMA系统可以实现诸如演进型UTRA（E-UTRA）、超移动宽带（UMB）、IEEE802.11（Wi-Fi）、IEEE802.16（WiMAX）、IEEE802.20、Flash-OFDMA之类的无线技术。UTRA和E-UTRA技术是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。3GPP长期演进（LTE）和高级LTE（LTE-A）是使用E-UTRA的UMTS的较新版本。在来自名为“第三代合作伙伴计划”（3GPP）的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自称为“第三代合作伙伴计划2”（3GPP2）的组织的文档中描述了
Figure BDA00002765119300043
和UMB。本文中所描述的技术可以用于上面所提到的无线网络和无线接入技术，以及其它无线网络和无线接入技术。为了清楚起见，在下面该技术的某些方面是针对LTE或LTE-A（或者总称为“LTE/-A”）进行描述的，并且在下面的许多描述中使用这种LTE/-A术语。
图1示出了无线通信网络100（其可以是LTE-A网络），在无线通信网络100中可以实现对无线通信网络中的对数似然比（LLR）的选择性量化。无线网络100包括多个演进型节点B（eNodeB）110和其它网络实体。eNodeB可以是与UE通信的站，并且也可以称为基站、节点B、接入点等。每个eNodeB110可以针对特定的地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“小区”根据使用该术语的上下文可以指eNodeB的这种特定的地理覆盖区域和/或服务于该覆盖区域的eNodeB子系统的这种特定的地理覆盖区域。
eNodeB可以针对宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。宏小区通常覆盖相对较大的地理区域（例如，半径为几千米的范围），并且可以允许由具有与网络提供商的服务签约的UE无限制的接入。微微小区通常覆盖相对较小的地理区域，并且可以允许由具有与网络提供商的服务签约的UE无限制的接入。毫微微小区通常也覆盖相对较小的地理区域（例如，家庭），并且除了无限制的接入以外还可以提供由具有与毫微微小区关联的UE的受限的接入（例如，封闭用户组（CSG）中的UE、家庭中的用户的UE等）。宏小区的eNodeB可被称为宏eNodeB。微微小区的eNodeB可被称为微微eNodeB。以及，毫微微小区的eNodeB可被称为毫微微eNodeB或家庭eNodeB。在图1所示的示例中，eNodeB110a、110b和110c分别是宏小区102a、102b和102c的宏eNodeB。eNodeB110x是微微小区102x的微微eNodeB。以及，eNodeB110y和110z分别是毫微微小区102y和102z的毫微微eNodeB。一个eNodeB可以支持一个或多个（例如，两个、三个、四个等）小区。
无线网络100还可以包括中继站。中继站是从上游站（例如，eNodeB、UE等）接收数据和/或其它信息的传输并向下游站（例如，UE或eNodeB）发送数据和/或其它信息的传输的站。中继站还可以是为其它UE中继传输的UE。在图1所示的示例中，中继站110r可以与eNodeB110a和UE120r通信，以促进eNodeB110a和UE120r之间的通信。中继站还可以被称为中继eNodeB、中继器等。
无线网络100可以是包括不同类型的eNodeB（例如，宏eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB、中继器等）的异构网络。这些不同类型的eNodeB可以具有不同的发射功率水平、不同的覆盖区域、以及对无线网络100中的干扰的不同影响。例如，宏eNodeB可以具有高发射功率水平（例如，20瓦特），而微微eNodeB、毫微微eNodeB和中继器可以具有较低的发射功率水平（例如，1瓦特）。
无线网络100可以支持同步或异步操作。对于同步操作，eNodeB可以具有相似的帧时序，并且来自不同eNodeB的传输可以按时间近似地对齐。对于异步操作，eNodeB可以具有不同的帧时序，并且来自不同eNodeB的传输无法按时间对齐。本文所描述的技术可以用于同步操作或异步操作。
在一个方面，无线网络100可以支持频分双工（FDD）操作模式或时分双工（TDD）操作模式。本文所描述的技术可以用于FDD操作模式或TDD操作模式。
网络控制器130可以耦合到一组eNodeB110，并向这些eNodeB110提供协调和控制。网络控制器130可以经由回程与eNodeB110通信。eNodeB110还可以例如经由无线回程或有线回程直接地或间接地彼此相互通信。
UE120散布在整个无线网络100中，并且每个UE可以是固定的或移动的。UE还可以被称为终端、移动站、用户单元、站等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路（WLL）站、平板电脑等。UE能够与宏eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB、中继器等通信。在图1中，有双箭头的实线表示UE和提供服务的eNodeB之间的期望的传输，其中，该eNodeB被指定在下行链路和/或上行链路上向UE提供服务。有双箭头的虚线表示UE和eNodeB之间的干扰传输。
LTE在下行链路上利用正交频分复用（OFDM）而在上行链路上利用单载波频分复用（SC-FDM）。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个（K个）正交的子载波，子载波也通常被称为音调、频段等。可以使用数据来调制每个子载波。一般地，在频域中使用OFDM发送调制符号而在时域中使用SC-FDM发送调制符号。邻近的子载波之间的间隔可以是固定的，子载波的总数（K）可以取决于系统带宽。
例如，子载波的间隔可以是15kHz，并且最小资源分配（称为“资源块”）可以是12个子载波（或180kHz）。因此，对于1.25、2.5、5、10或20兆赫兹（MHz）的相应的系统带宽，标称的FFT大小可以分别等于128、256、512、1024或2048。也可以将系统带宽划分成子带。例如，子带可以覆盖1.08MHz（即，6个资源块），并且对于1.25、2.5、5、10、15或20MHz的相应的系统带宽，可以分别有1、2、4、8或16个子带。
图2示出了在LTE中使用的下行链路FDD帧结构。下行链路的传输时间线可被划分成无线帧单元。每个无线帧可以具有预定的持续时间（例如，10毫秒（ms））并且可被划分成具有0到9的索引的10个子帧。每个子帧可以包括两个时隙。因此，每个无线帧可以包括具有0到19的索引的20个时隙。每个时隙可以包括L个符号周期，例如，对于正常循环前缀（如图2中所示的）的7个符号周期，或对于扩展循环前缀的6个符号周期。可以将0到2L-1的索引分配给每个子帧中的2L个符号周期。可用的时间频率资源可被划分成资源块。每个资源块可以覆盖一个时隙内的N个子载波（例如，12个子载波）。
在LTE中，eNodeB可以针对该eNodeB中的每个小区发送主同步信号（PSC或PSS）和辅同步信号（SSC或SSS）。如图2中所示，对于FDD操作模式，可以在具有正常循环前缀的每个无线帧的每个子帧0和子帧5中，分别在符号周期6和5中发送主同步信号和辅同步信号。同步信号可以由UE使用以用于小区检测和小区捕获。对于FDD操作模式，eNodeB可以在子帧0的时隙1中的符号周期0到3中发送物理广播信道（PBCH）。PBCH可以携带某些系统信息。
如图2中所见到的，eNodeB可以在每个子帧的首个符号周期中发送物理控制格式指示符信道（PCFICH）。PCFICH可以传送用于控制信道的符号周期的个数（M），其中M可以等于1、2或3并可以逐帧地改变。对于例如具有小于10个资源块的较小的系统带宽，M还可以等于4。在图2中所示的示例中，M=3。eNodeB可以在每个子帧的最初M个符号周期内发送物理HARQ指示符信道（PHICH）和物理下行链路控制信道（PDCCH）。在图2中所示的示例中，PDCCH和PHICH也被包括在最初3个符号周期内。PHICH可以携带用于支持混合自动重传（HARQ）的信息。PDCCH可以携带关于针对UE的上行链路和下行链路资源分配的信息和针对上行链路信道的功率控制信息。eNodeB可以在每个子帧的剩余符号周期内发送物理下行链路共享信道（PDSCH）。PDSCH可以携带针对UE的数据，其中该UE被调度在下行链路上进行数据传输。
eNodeB可以在其使用的系统带宽的中心1.08MHz中发送PSC、SSC和PBCH。eNodeB可以在发送PCFICH和PHICH的每个符号周期内在整个系统带宽上发送PCFICH和PHICH。eNodeB可以在系统带宽的某些部分向UE组发送PDCCH。eNodeB可以在系统带宽的特定部分向UE的组发送PDSCH。eNodeB可以以广播的方式向所有UE发送PSC、SSC、PBCH、PCFICH和PHICH，以单播的方式向特定的UE发送PDCCH，并且还可以以单播的方式向特定的UE发送PDSCH。
在每个符号周期中，多个资源元素可以是可用的。每个资源元素可以覆盖一个符号周期中的一个子载波并可被用以发送可以是实数值或复数值的一个调制符号。对于用于控制信道的符号，在每个符号周期中不用于参考信号的资源元素可被安排到资源元素组（REG）中。每个REG可以包括一个符号周期内的4个资源元素。PCFICH可以占用符号周期0中的、在频率上近似平均间隔开的4个REG。PHICH可以占用在一个或多个可配置的符号周期中的、散布在频率上的3个REG。例如，针对PHICH的3个REG可以都属于符号周期0或可以散布在符号周期0、1和2中。PDCCH可以占用最初M个符号周期中的、从可用的REG中选出的9、18、36或72个REG。仅有某些REB组合可被允许用于PDCCH。
UE可以知道用于PHICH和PCFICH的特定REG。UE可以搜索用于PDCCH的不同的REG组合。搜索的组合的数量典型地小于用于PDCCH中的所有UE的允许的组合的数量。eNodeB可以在UE将要搜索的任意组合中向UE发送PDCCH。
UE可以在多个eNodeB的覆盖范围之内。这些eNodeB中的一个eNodeB可被选择用来向UE提供服务。可以基于诸如接收功率、路径损耗、信噪比（SNR）等之类的各种标准来选择提供服务的eNodeB。
图3是概念性地示出上行链路长期演进（LTE）通信中的示例性FDD和TDD（仅非特殊子帧）子帧结构的框图。上行链路的可用资源块（RB）可被划分成数据部分和控制部分。控制部分可在系统带宽的两个边缘处形成并且可以具有可配置的大小。可以将控制部分中的资源块分配给UE以用于传输控制信息。数据部分可以包括未包括在控制部分中的所有资源块。图3中的设计使得数据部分包括连续的子载波，这可以允许将数据部分中的所有连续子载波分配给单个UE。
可以将控制部分中的资源块分配给UE，以便向eNodeB发送控制信息。还可以将数据部分中的资源块分配给UE，以便向eNodeB发送数据。在控制部分中的所分配资源块上的物理上行链路控制信道（PUCCH）中，UE可以发送控制信息。在数据部分中的所分配资源块上的物理上行链路共享信道（PUSCH）中，UE可以仅发送数据，或者可以发送数据和控制信息两者。如图3中所示，上行链路传输可以跨越子帧的两个时隙并且可以在频率上跳变。根据一个方面，在不严格的单载波操作中，可以在UL资源上发送并行信道。例如，可以由UE发送控制和数据信道、并行控制信道、以及并行数据信道。
在公开可得的题为“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)（演进型通用陆地无线接入（E-UTRA））；Physical Channels and Modulation（物理信道和调制）”的3GPP TS36.211中描述了LTE/-A中使用的PSC、SSC、PBCH、PUCCH、PUSCH以及其它这种信号和信道。
图4示出了基站/eNodeB110和UE120的设计的框图，其可以是图1中的基站/eNodeB中的一个和UE中的一个。基站110可以是图1中的宏eNodeB110c，而UE120可以是UE120y。基站110还可以是某些其它类型的基站。基站110可以配备有天线434a至434t，并且UE120可以配备有天线452a至452r。
在基站110处，发射处理器420可以接收来自数据源412的数据和来自控制器/处理器440的控制信息。该控制信息可以用于PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCH等。该数据可以用于PDSCH等。处理器420可以处理（例如，编码和符号映射）该数据和控制信息以分别获得数据符号和控制符号。处理器420还可以生成例如PSS、SSS、以及小区特定参考信号的参考符号。发射（TX）多输入多输出（MIMO）处理器430可以对数据符号、控制符号、和/或参考符号执行空间处理（例如，预编码）（如果适用），并且将输出符号流提供给调制器（MOD）432a至432t。每个调制器432可以（例如，针对OFDM等）处理各自的输出符号流以获得输出采样流。每个调制器432可以进一步处理（例如，转换到模拟、放大、滤波和上变频）输出采样流以获得下行链路信号。可以分别通过天线434a至434t来发送来自调制器432a至432t的下行链路信号。
在UE120处，天线452a至452r可以从基站110接收下行链路信号，并且可以将所接收的信号分别提供给解调器（DEMOD）454a至454r。每个解调器454可以调节（例如，滤波、放大、下变频和数字化）各自的接收信号以获得输入采样。每个解调器454可以（例如，针对OFDM等）进一步处理输入采样以获得接收的符号。MIMO检测器456可以从所有解调器454a至454r获得接收的符号、对接收的符号执行MIMO检测（如果适用），并且提供经检测的符号。接收处理器458可以处理（例如，解调、解交织和解码）经检测的符号、将针对UE120的经解码的数据提供给数据宿460，并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器480。
在上行链路上，在UE120处，发射处理器464可以接收并处理来自数据源462的数据（例如，针对PUSCH）以及来自控制器/处理器480的控制信息（例如，针对PUCCH）。处理器464还可以生成参考信号的参考符号。来自发射处理器464的符号可以由TX MIMO处理器466预编码（如果适用）、由调制器454a至454r（例如，针对SC-FDM等）进一步处理，并被发送到基站110。在基站110处，来自UE120的上行链路信号可以由天线434接收、由解调器432处理、由MIMO检测器436检测（如果适用），并且由接收处理器438进一步处理以获得由UE120发送的经解码的数据和控制信息。处理器438可以将经解码的数据提供给数据宿439，并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器440。基站110可以例如通过X2接口441向其它基站发送消息。
控制器/处理器440和480可以分别指导基站110和UE120处的操作。处理器440和/或基站110处的其它处理器和模块可以执行或指导用于本文所描述的技术的各种过程的实行。处理器480和/或UE120处的其它处理器和模块也可以执行或指导在使用方法流程图图5和6中示出的功能框、和/或用于本文所描述的技术的其它过程的实行。存储器442和482可以分别存储用于基站110和UE120的数据和程序代码。调度器444可以调度UE以在下行链路和/或上行链路上进行数据传输。
无线通信网络中的对数似然比（LLR）的选择性量化
在诸如LTE、演进数据优化（EV-DO）、WCDMA等的物理层规范中，移动站节点和基站节点采用混合自动重传请求（HARQ）方案来改善数据吞吐量并提高传输可靠性。HARQ方案通过临时存储能够与来自数据重传的后续决策度量结合的决策度量来提供传输可靠性。如本申请所描述的，术语“决策度量”可以指发送的比特是“0”或“1”的后验概率或可能性（软值），其包括但不限于对数似然比（LLR）。多组这种决策度量可以由解码器用来对所发送的序列（例如，传输块）进行解码。
在采用HARQ方案中，节点使用大量的存储器来将被破坏的传输块的决策度量与代表该传输块的重传的决策度量相结合。在以高传输速率操作的LTE调制解调器中，必须进行存储以确保对被破坏的、接收的分组进行成功解码的决策度量的数量可能是大量的。这会使硬件的成本、大小及功耗升高。例如，这些LTE调制解调器的总大小的很大一部分专用于用于HARQ方案的存储器。
当前，可以向每个LLR分配6个比特，LLR的值在-31和+31之间。根据本公开内容的方面，可以对每LLR的比特的数量进行压缩（例如，压缩到2或3个比特），从而在不损失数据吞吐量增益或损失原始决策度量的情况下，减少用于实现HARQ方案的存储器。可以依据使用决策度量分布或其它特性的知识来选择和/或调整的各种量化算法来（例如，以非线性方式）对决策度量（诸如LLR）进行量化，以在降低或最小化信息损失的情况下增强对决策度量的压缩。
如本申请描述的，量化可以指获取表示为N比特字的决策度量并将其表示为M比特字的过程，其中M<N。当多于一个的唯一N比特字映射到相同的M比特字时，可能会导致精度损失。在一个方面，从N比特字到M比特字的映射是非线性的（例如，字M=比例*字N并非一定是真）。LLR通常用作进行解码的决策度量。还可以使用其它类型的决策度量来进行解码。
在许多移动站调制解调器（MSM）设计中，在将LLR存储在HARQ缓冲器中之前，对每个LLR应用6比特对称和均匀量化。因此，使一些较大的LLR饱和到+/-31，而将一些较小的LLR量化到0。实际上，+31的LLR值可以表示所接收的解调符号代表比特“1”的高可能性，而-31的LLR值可以表示所接收的解调符号代表比特“0”的高可能性。当所接收的LLR值落在值+31和值-31之间时，对解调符号的解码就可能出问题。如果作为HARQ过程的一部分对特定数据分组进行重传，则可以将特定比特的重传的LLR值加到一起，以调整特定比特具有特殊值的概率。
在一个方面，可以通过截短LLR值来减少LLR比特的数量，例如通过丢弃一定数量的LLR的较低比特（如最低的三个比特）。在一个方面，可以在量化之前对LLR使用mu-law压缩，作为减小LLR的动态范围的方式，以允许使用三个比特来表示每个LLR。根据本公开内容的方面，使用mu-law压缩可以使用数量减少的（例如，一半之多）HARQ缓冲存储器。LLR压缩（mu-law压缩或其它压缩）可以考虑特定的LLR或传输特性以确定期望的量化。用于优化量化的具体参数可以包括但不限于MCS、SINR、LLR方差、LLR条件均值、LLR条件方差、码速率、块大小、HARQ过程中的传输数量、频率和/或时间上的R/F信道变化等。
根据本公开内容的方面，LLR压缩比特宽度可以根据重传的数量而变化。由于较少的历史信息可用于较早的传输，因此可以使用较长的比特宽度来量化较早的传输的LLR，而可以使用较短的比特宽度来量化较晚的传输的LLR。
根据一个方面，所公开的方法可以利用LLR的非均匀分布。在说明性实施例中，解映射器首先将N个LLR的子集计算为高精度值（通常是11个比特或更多）。然后，基于LLR的比特索引及调制类型，将LLR分类成组。在一个方面，可以计算这些比特组中的一个或多个组的直方图。
例如，在16正交幅度调制（QAM）的情况下，将两个最高有效位（MSB）的LLR放入到组A，而其它两个LLR放入到组B。这种分类是有益的，因为两个最低有效位（LSB）的LLR已知具有较小量级的分布，因此具有不同的最佳量化方案。类似地，例如在64QAM的情况下，将符号中的六个比特分类成三个组，每组两个比特。生成（例如，计算）所述比特组中的每个组的直方图。根据一个方面，可以根据对比特的分组和/或根据输入LLR到输出LLR的期望映射，使用不同的查找表。
在一个方面，基于组的直方图以及传输的参数，可以选择预定义的查找表（例如，压缩查找表）或实时地（on-the-fly）生成查找表。查找表的输入是来自组的高精度LLR（例如，均为11比特）。表的输出是来自每个组的低精度LLR（例如，均为3比特）（被存储在HARQ缓冲器中的）。对每个组，还可以存储指示选择哪个查找表用于进行压缩的索引或定义实时生成的查找表的参数集。该信息可以在LLR进入解码器时用于解压缩。
取决于若干发射机参数，LLR可以具有不同的分布。可以针对不同的参数集合，维持多个查找表。在给定的参数下，选择较好或最佳的查找表用于压缩LLR。用于选择查找表的可能的参数包括但不限于：调制和编码方案（MCS）、信号干扰噪声比（SINR）、以及LLR的方差。
在本公开内容的说明性方面，对于给定具有各种信噪比、调制次序以及传输块大小的比特组的情况，可以通过生成LLR样本来离线计算用于最大化或增加交互信息的查找表。生成足够数量的样本，以使得能够通过样本的分布来近似原始LLR分布。然后，可以基于样本分布来计算用于增加或最大化交互信息的较好或最佳查找表。
在本公开内容的另一说明性方面，查找表可以基于信噪比以及调制次序而调整。针对不同的比特类型、MCS以及信噪比（SNR），可以计算多个不同的查找表。在该方面，可以存储将调制和编码方案（MCS）索引映射到查找表的表。可以允许查找表进一步根据SNR进行变化。特别的，MCS水平可以用于指示SNR水平。例如，如果检测到高MCS水平（例如，基于高数据率），那么可以确定SNR水平较低。在这种情况下，可以针对较低的SNR水平选择期望的量化水平。相反地，如果检测到高SNR水平，则可以针对该高SNR水平选择期望的量化水平。
在本公开内容的另一说明性方面，可以根据所接收的LLR的直方图实时地生成查找表。可以采用动态过程生成查找表。一旦接收到LLR，则观测直方图并可以计算查找表。然后，定义查找表的参数可以连同经量化的LLR进行存储。
在本公开内容的另一说明性方面，LLR压缩比特宽度可以根据重传数量而变化。在一个方面，第一传输（或前几个传输）可以包括由编码器针对传输块而生成的经编码的比特的子集。由此，该传输块的LLR可以采用减少的压缩，以便存储在HARQ存储器内，这是因为HARQ存储器被设计成保存所有经编码的比特（在量化之后）。后续重传可以包含额外的经编码的比特，因此采用额外的压缩以将信息存储到HARQ存储器中。在一个方面，针对较早的传输可以使用较长的压缩比特宽度来量化LLR，而针对较晚的传输可以使用较短的压缩比特宽度来量化LLR。
图5是概念性地示出根据本公开内容一个方面，无线通信网络中的对数似然比（LLR）的选择性量化的框图。代表性地，在饱和框502处接收决策度量yfloat501。在一个方面，决策度量yfloat501由饱和框502表示成最大饱和值（例如，11比特的LLR值）。决策度量501可以在组合框504处与先前存储的决策度量
Figure BDA00002765119300141
531组合，以提供经组合的决策度量505。在量化框510处使用上述LLR量化技术中的任意一种来量化经组合的决策度量。尽管示出为提供6比特到3比特的LLR量化，但本领域技术人员应当认识到的是，当在所描述的方面以及所附权利要求的范围内时，其它压缩比特宽度和量化算法是可行的。
再次参照图5，经量化的LLR值
Figure BDA00002765119300143
511经过固定点变换框512、饱和框514以及延迟框516，以提供固定的、经量化的值
Figure BDA00002765119300144
517。该固定的、经量化的值517被存储在LLR缓冲器520中，其具有比输入决策度量501的初始比特宽度小的压缩比特宽度。该固定的、经量化的值
Figure BDA00002765119300145
517被传递到变换框522，以提供浮点LLR值
Figure BDA00002765119300146
523。在一个方面，将浮点LLR值
Figure BDA00002765119300147
523提供给逆量化框530。在一个方面，将在量化框510处选择的量化算法的标记与固定的、经量化的值
Figure BDA00002765119300148
517一起存储在LLR缓冲器520中，以能够恢复输入决策度量yfloat501。因此，作为选择性量化算法的一个例子，依据本公开内容的一个方面执行的量化保留了初始量化度量yfloat501，同时降低了LLR缓冲器520存储要求。
再次参照图5，在进行解码之前，逆量化框530输出代表输入决策度量yfloat501的决策度量
Figure BDA00002765119300149
531。针对重传（ReTx），决策度量
Figure BDA000027651193001410
531经过决策框540，并在组合框550处进行组合。对于新传输（新Tx），仅决策度量
Figure BDA000027651193001411
531在组合框550处进行组合。组合框550的其它输入是决策度量
Figure BDA000027651193001412
509，决策度量
Figure BDA000027651193001413
509是从变换框506（其输出为变换值yfix507）和变换框508而生成以提供决策度量
Figure BDA000027651193001414
509。组合框550的输出被传递到饱和框552以及解码器560（例如，turbo解码器）。
在一种配置中，图5中示出的选择性量化允许减少的LLR缓冲器，而不会因为LLR量化而牺牲信息损失。在一个方面，通过存储经量化的决策度量
Figure BDA000027651193001415
517以及所选择的量化算法的标记，以使得能够在解码之前重建或恢复例如传输块的决策度量表示yfloat501，来减少信息损失。在替代性方面，作为固定量化算法的例子，可以在量化框510和逆量化框530分别执行mu-law变换及mu-law逆变换。
图6示出了根据本公开内容的方面，用于量化对数似然比（LLR）以便降低无线通信中的存储器需求的方法600。在框610，选择量化算法。量化算法可以根据以下各项来进行选择：代表在通信信道上接收的传输块的决策度量的特性、所述传输块的特性和/或通信信道的状况。在框612，使用所选择的量化算法来量化决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量。在框614，存储经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以使得能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的决策度量。
在一种配置中，eNodeB110（UE120）配置用于无线通信，其包括用于选择的模块、用于量化的模块以及用于存储的模块。在一个方面，所述选择模块可以是控制器/处理器480和/或存储器482。所述量化模块可以是配置为执行由前述模块所记述的功能的控制器/处理器480、存储器482、接收处理器458和/或解调器454a-454r。所述存储模块可以是控制器/处理器480和/或存储器482、接收处理器458以及数据宿460。在另一方面，前述模块可以是配置为执行由前述模块所记述的功能的模块或任意装置。
本领域的技术人员还将意识到：结合本文公开的公开内容而描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为造成对本公开内容的范围的背离。
被设计用于执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本文公开内容所描述的各种说明性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。
结合本文公开内容所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合到处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者，通信介质包括有助于计算机程序从一个位置转移到另一个位置的任意介质。存储介质可以是能够由通用或专用计算机存取的任意可用介质。通过举例而非限制的方式，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望程序代码模块并能够由通用或专用计算机、或通用或专用处理器进行存取的任何其它介质。此外，任何连接可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线（DSL）或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送的，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。本文使用的磁盘和光盘包括压缩光盘（CD）、激光光盘、光盘、数字通用光盘（DVD）、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。上述各项的组合也应该包括在计算机可读介质的范围中。
为了使本领域的任何技术人员能够实现或使用本发明，在前面提供了公开内容的描述。对本公开内容的各种修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，并且在不背离本公开内容的精神或范围的前提下，本文定义的总体原则可应用于其它变体。因此，本公开内容并非旨在限于本文中描述的示例和设计，而是与本文所公开的原则和新颖性特性最广泛的范围相一致。

Claims (24)

1.一种无线通信的方法，包括：
根据代表在通信信道上接收的传输块的至少一个决策度量的特性、所述传输块的特性、或所述通信信道的状况中的至少一个来选择量化算法；
使用所选择的量化算法来量化所述至少一个决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量；以及
存储所述至少一个经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以使得能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的所述至少一个决策度量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个决策度量包括对数似然比（LLR）。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
将对数似然比的子集计算为高精度值；
基于所述对数似然比的比特索引及调制类型，将所述对数似然比的子集分类成组；以及
针对所述组中的每个组选择量化算法。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，由所述量化算法使用的参数集是实时生成的，并随后与一组对数似然比存储在一起以便在进行解码之前用于解压缩。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括：
计算所述组中的每个组的直方图；以及
针对所述组中的每个组，基于与所述组中的每个组相对应的所述直方图，选择查询表。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述量化算法包括查询表，所述方法还包括：
响应于输入高精度LLR，使用选择的查询表来生成相应的低精度LLR；以及
将所述低精度LLR连同标识所述选择的查询表的索引存储在存储器中。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
针对存储在所述存储器中的所述低精度LLR，使用所述索引来识别所述选择的查询表；以及
与所述低精度LLR相逆地应用所识别的选择的查询表，以恢复所述高精度LLR。
8.根据权利要求2所述的方法，还包括：
针对调制和编码方案（MCS）或比特类型中的至少之一的相应的值，生成多个参数；以及
基于所述传输块的MCS、所述传输块的大小、或查询表索引中的至少一个来选择针对所述传输块的查询表。
9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述量化算法针对第一传输选择较多的比特来表示LLR，而针对至少一个后续传输选择较少的比特来表示所述LLR。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个决策度量包括对数似然比（LLR），并且其中，所述量化算法包括压缩比特宽度和压缩查询表中的一个，所述压缩比特宽度和所述压缩查询表是基于调制和编码方案（MCS）、信号干扰噪声比（SINR）、LLR均值、或LLR方差中的至少之一来选择的。
11.一种用于无线通信的装置，包括：
存储器；以及
至少一个处理器，其耦合到所述存储器，所述至少一个处理器配置为：
根据代表在通信信道上接收的传输块的至少一个决策度量的特性、所述传输块的特性、或所述通信信道的状况中的至少一个来选择量化算法；
使用所选择的量化算法来量化所述至少一个决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量；以及
存储所述至少一个经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以使得能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的所述至少一个决策度量。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述至少一个决策度量包括对数似然比（LLR）。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理器还配置为：
将对数似然比的子集计算为高精度值；
基于所述对数似然比的比特索引及调制类型，将所述对数似然比的子集分类成组；以及
针对所述组中的每个组选择量化算法。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，由所述量化算法使用的参数集是实时生成的，并随后在进行解码之前与一组对数似然比（LLR）存储在一起以用于解压缩。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述处理器还配置为：
计算所述组中的每个组的直方图；以及
针对所述组中的每个组，基于与所述组中的每个组相对应的所述直方图，选择查询表。
16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述量化算法包括查询表，并且其中，所述处理器还配置为：
响应于输入高精度LLR，使用选择的查询表来生成相应的低精度LLR；以及
将所述低精度LLR连同标识所述选择的查询表的索引存储在所述存储器中。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述处理器还配置为：
针对存储在所述存储器中的所述低精度LLR，使用所述索引来识别所述选择的查询表；以及
与所述低精度LLR相逆地应用所识别的选择的查询表，以恢复所述高精度LLR。
18.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理器还配置为：
生成调制和编码方案（MCS）或比特类型中的至少之一的各自的值多个参数；以及
基于所述传输块的MCS、所述传输块的大小、或查询表索引中的至少一个来选择针对所述传输块的查询表。
19.根据权利要求12所述的装置，其中，所述量化算法针对第一传输选择较多的比特来表示LLR，而针对至少一个后续传输选择较少的比特来表示所述LLR。
20.根据权利要求11所述的装置，其中，所述至少一个决策度量包括对数似然比（LLR），并且其中，所述量化算法包括压缩比特宽度和压缩查询表中的一个，所述压缩比特宽度和所述压缩查询表是基于调制和编码方案（MCS）、信号干扰噪声比（SINR）、LLR均值、或LLR方差中的至少之一来选择的。
21.一种用于无线网络中的无线通信的计算机程序产品，包括：
具有记录在其上的非暂时性程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述程序代码包括：
用于根据代表在通信信道上接收的传输块的至少一个决策度量的特性、所述传输块的特性、或所述通信信道的状况中的至少一个来选择量化算法的程序代码；
用于使用所选择的量化算法来量化所述至少一个决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量的程序代码；以及
用于存储所述至少一个经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以使得能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的所述至少一个决策度量的程序代码。
22.根据权利要求21所述的计算机程序产品，其中，所述至少一个决策度量包括对数似然比（LLR），并且其中，所述量化算法包括压缩比特宽度和压缩查询表中的一个，所述压缩比特宽度和所述压缩查询表是基于调制和编码方案（MCS）、信号干扰噪声比（SINR）、LLR均值、或LLR方差中的至少之一来选择的。
23.一种用于无线通信的装置，包括：
用于根据代表在通信信道上接收的传输块的至少一个决策度量的特性、所述传输块的特性、或所述通信信道的状况中的至少一个来选择量化算法的模块；
用于使用所选择的量化算法来量化所述至少一个决策度量，以生成代表所述传输块的至少一个经量化的决策度量的模块；以及
用于存储所述至少一个经量化的决策度量以及所选择的量化算法的标记，以使得能够在进行解码之前恢复代表所述传输块的所述至少一个决策度量的模块。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述至少一个决策度量包括对数似然比（LLR），并且其中，所述量化算法包括压缩比特宽度和压缩查询表中的一个，所述压缩比特宽度和所述压缩查询表是基于调制和编码方案（MCS）、信号干扰噪声比（SINR）、LLR均值、或LLR方差中的至少之一来选择的。
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