[发明专利]用于找出针对树搜索问题的向量解的方法和设备

说明书

公开用于找出针对树搜索问题的向量解的设备和方法。在一些实施例中，所述设备和方法能够用于球形解码。通过以下操作执行所述树搜索：获得树图；识别所述树图中可能是针对所述树图的所述解的部分的多个节点；将所述树图分割成多个子树，每一子树包含所述经识别节点中的一个或多个；通过向所述子树中的每一个分配所述处理元件中的一个或多个来并行处理所述多个子树；以及基于所述子树处理的结果确定所述解。

技术领域

本发明涉及使用树搜索的向量查找方法的并行处理。更具体地说但非排他地，本发明涉及使用多个处理元件执行球形解码或编码。

背景技术

近年来，对无线容量的日益增长的需求引起了对从正交信号发射切换到非正交信号发射的兴趣。当允许进行非正交信号发射时，在不同信息流之间存在干扰。有前景的非正交方法的实例包含具有积极空间多路复用的传统分布式多天线(MIMO)系统、超密网络架构、“快于尼奎斯特(Faster-than-Nyquist)”信令、非正交多址方案和网络译码。然而，为了在实践中像理论上预测的那样递送非正交信号发射的对应增益，有必要能够在最大可能性(ML)的意义上最佳地多路分用彼此干扰的信息流。

一种众所周知的用于最佳地多路分用彼此干扰的信号的技术是球形解码，其中对应的穷尽性搜索问题被转化成等效的树搜索。然而，球形解码器的复杂度随着干扰流的数目而以指数方式增加。这种高复杂度以及近年来传统处理器的速度已达到稳定水平的事实导致无法针对大量干扰流实现ML性能。因此，有兴趣开发并行化球形解码器的方法，所述方法将使得处理负载能够划分成在不同处理元件上运行的子过程。球形解码器并行化是一种极具前景的用于减少处理时延和功率消耗的方法。然而，并行化球形解码器并不简单平常。球形解码的效率取决于在不损害最优性的情况下提早修剪球形解码树的大部分的能力，且实际上，简单的并行化方法可能会导致树修剪效率更低、计算次数增加甚至处理时延增加。

在此情形下进行本发明。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种使用多个处理元件找出针对树搜索问题的向量解的并行处理方法，所述方法包括：获得树图；识别所述树图中可能是针对所述树图的解的部分的多个节点；将所述树图分割成多个子树，每一子树包含经识别节点中的一个或多个；通过向所述子树中的每一个分配所述处理元件中的一个或多个来并行处理所述多个子树；以及基于所述子树处理的结果确定所述解。在根据第一方面的一些实施例中，所述方法可用于找出针对树搜索问题的多个向量解。针对树搜索问题的解可被称为想要解(wantedsolution)。

在根据第一方面的一些实施例中，所述方法进一步包括，针对树图中的多个节点中的每一个，确定与所述节点是针对所述树图的解的部分的可能性有关的希望度量(metric of promise)，其中基于所确定的希望度量识别可能是针对所述树图的解的部分的多个节点。当使用所述方法找出多个解时，希望度量可与所述节点是想要解中的至少一个的部分的可能性有关。

可替代地，所述方法可进一步包括使用向量搜索方法处理树图以获得候选解列表，其中从候选解列表中识别可能是针对所述树图的解的部分的多个节点。

在根据第一方面的一些实施例中，并行处理多个子树进一步包括：确定针对所述多个子树中的一个子树的局部解；将所述局部解传达到处理元件中的一个或多个，从而继续处理所述多个子树中的其它子树；以及基于针对所述多个子树中的所述一个子树的局部解，针对所述多个子树中的所述其它子树执行树修剪。

在根据第一方面的一些实施例中，分配处理元件中的一个或多个包括：针对每一子树，确定所述子树中由子树中的其它子树共享的节点数目；以及通过向具有更少共享节点的子树分配比具有更多共享节点的子树更多的处理元件来向子树分配处理元件。

在根据第一方面的一些实施例中，分配处理元件中的一个或多个包括：确定处理元件在子树之间的初次分配；使用初次分配的处理元件开始处理多个子树；以及在处理多个子树时，从多个子树中的一个向多个子树中的另一个动态地重新分配处理元件。