[发明专利]用于将分组解码的接收器、方法及非暂时性计算机可读存储介质

说明书

本发明涉及用于对使用标称载波频率通过公用通信介质异步发送的一组分组进行解码的接收器的系统和方法。一组天线接收通过公用通信介质异步发送的分组。前端生成接收信号，其中各个分组包括所有分组公用的前导码和对一些分组而言唯一的净荷。信道估计器在由包括频率偏移、时间偏移以及到达角的三个轴限定的三维搜索域中执行稀疏恢复，并且估计与通过公用通信介质中的信道发送各个分组相对应的信道增益。最后，与处理器通信的解码器使用频率偏移、时间偏移、到达角以及信道增益来解码一组分组中的分组的净荷。

技术领域

本公开涉及用于通信系统的方法和系统，更具体地，涉及用于在多用户通信系统中对异步发送的分组进行解码的分组冲突检测。

背景技术

采用共享通信介质的通信系统在某些情况下可以准许两个或更多个用户同时发送信息。例如，无线接收器拾取由不同用户/终端异步发送的多个分组。该接收器包含多个天线。所述分组具有随机的相对延迟，并且这些分组的信号因振荡器缺陷和多普勒效应而在频率上偏移。另外，每个发送的信号还因振荡器缺陷而暴露于相位噪声。分组由对于所有分组都是已知的和相同的前导码以及包含信息符号的净荷组成。

这些异步发送可以导致多个发送的分组在到达指定的接收器时在时间上交叠，这种交叠引起分组冲突。在接收器处，这种交叠发送组合以形成复合信号。在发生冲突时，所述多个发送以可以妨碍接收这些发送中的部分或全部信息的方式彼此干扰。

从冲突恢复需要用户重新发送信息。遗憾的是，随着冲突概率的增加，预期的重新发送次数也随之增加。如果重新发送次数变得过多，则增加了与信息传递相关联的延迟并且浪费了通信容量。

为减少浪费容量的量，许多通信系统能够调整其参数以优化性能。例如，某些TDMA系统能够动态调整所分配的争用时隙的数量，以将通常以每秒冲突次数测量的冲突率保持在可接受范围内。

因此，为了有效地控制冲突率，通信系统需要准确地检测冲突。常规的冲突检测技术不提供高准确度。例如，一种这样的技术仅基于接收的信号功率来检测冲突。根据该技术，当一个或更多个功率测量值高于某一水平时，检测到冲突。

这种基于功率的技术不利地假设所有信号具有相同的功率并且通过检测所接收的信号的功率的跳跃来检测冲突。然而，正常的发送功率变化以及发送不同分组的不同信道的增益可能会破坏这种冲突检测处理。另外，两个或更多个冲突信号之间的频率偏移可能导致在观察窗口内没有增加的功率电平的组合信号，从而导致对发生冲突的时刻的不准确估计。最后，基于功率的技术无法以这种失败导致冲突率高估或低估的方式检测到大量冲突，这导致无效的争用时隙分配决定。

传统上，通过强制通信系统避免分组冲突来解决分组冲突问题。简单地说，如果检测到冲突，则强制这些终端从发送中回退一定时间，并且其中一个终端将获得资源并重新发送其分组。

发明内容

[技术问题]

然而，用于冲突避免方案的这些常规机制遭受时延和整体系统容量减少。时延是由于在某一时段后强制终端回退并重新发送分组而导致的。未最优地使用信道资源会导致容量减少。另外，将冲突避免机制嵌入到协议栈的MAC和网络层中，这也导致了时延和容量减少。

因此，需要在存在频率偏移、时间偏移以及到达角的情况下确定冲突，并且估计与通过公用通信介质中的信道发送每个分组相对应的信道增益的系统和方法。

[问题的解决方案]

本公开的实施方式涉及通信系统的系统和方法，更具体地，涉及在多用户通信系统中对异步发送的分组进行解码的分组冲突检测。