專(zhuān)利名稱(chēng)：Mimo通信系統(tǒng)的閉環(huán)速率控制的制作方法
依據(jù)35U.S.C.§119要求優(yōu)先權(quán)本專(zhuān)利申請(qǐng)要求享受2004年11月16日提交的、題目為“Closed-Loop Rate Control for a MIMO Communication System”的臨時(shí)申請(qǐng)No.60/628,568的優(yōu)先權(quán)，臨時(shí)申請(qǐng)No.60/628,568已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，故明確地以引用方式并入本申請(qǐng)。
發(fā)明領(lǐng)域
概括地說(shuō)，本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行速率控制的技術(shù)。

背景技術(shù)：

多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)采用發(fā)射站處的多個(gè)(T)發(fā)射天線(xiàn)和接收站處的多個(gè)(R)接收天線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?？梢詫個(gè)發(fā)射天線(xiàn)和R個(gè)接收天線(xiàn)形成的MIMO信道分解為S個(gè)空間信道，其中S≤min{T，R}。這S個(gè)空間信道可用于以實(shí)現(xiàn)更高總吞吐量和/或更大可靠性的方式來(lái)發(fā)射數(shù)據(jù)。

空間信道可能會(huì)經(jīng)受不同的信道狀況(例如，不同的衰落、多徑以及干擾影響)，所以會(huì)達(dá)到不同的信號(hào)與噪聲加干擾比(SNR)。各空間信道的SNR決定了其傳輸容量，后者通常由可以可靠地在空間信道上傳輸?shù)奶囟〝?shù)據(jù)速率進(jìn)行量化。如果SNR隨空間信道而改變，則所支持的數(shù)據(jù)速率也隨空間信道而改變。此外，信道狀況通常隨時(shí)間而改變，并且，空間信道所支持的數(shù)據(jù)速率也隨時(shí)間而改變。

在經(jīng)受不同信道狀況的MIMO系統(tǒng)中，也被稱(chēng)為速率適配(rateadaptation)的速率控制是一個(gè)主要難題。速率控制需要根據(jù)信道狀況控制各數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率。速率控制的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是盡最大可能地去增加空間信道上的總吞吐量同時(shí)滿(mǎn)足特定的性能目標(biāo)，該性能目標(biāo)可以由特定的分組差錯(cuò)率(PER)和/或其它標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化。

因此，在該領(lǐng)域中，需要在MIMO系統(tǒng)中有效地執(zhí)行速率控制的技術(shù)。


發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)描述了在MIMO系統(tǒng)中執(zhí)行速率控制的技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由MIMO信道傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)數(shù)據(jù)流的速率控制是根據(jù)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的(1)內(nèi)環(huán)，為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率；(2)外環(huán)，提供內(nèi)環(huán)選擇至少一個(gè)速率所使用的至少一個(gè)參數(shù)。也可以將速率稱(chēng)為分組格式、模式、數(shù)據(jù)速率、碼率、調(diào)制方案、編碼和調(diào)制方案、調(diào)制編碼組(MCS)等等。外環(huán)調(diào)整內(nèi)環(huán)的操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于內(nèi)環(huán)來(lái)說(shuō)，根據(jù)數(shù)據(jù)流的接收導(dǎo)頻符號(hào)和/或接收數(shù)據(jù)符號(hào)，首先為各數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)?？梢愿鶕?jù)用于恢復(fù)出至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的接收機(jī)空間處理技術(shù)而導(dǎo)出SNR估計(jì)。確定各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)(diversity order)、MIMO回退因子和外環(huán)回退因子，并且，使用它們導(dǎo)出數(shù)據(jù)流的有效SNR，如下所述。然后，根據(jù)至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)有效SNR，為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流(單獨(dú)地或共同地)選擇至少一個(gè)速率。也可以從與不同的發(fā)射機(jī)空間處理相關(guān)的多種傳輸模式(例如，受控模式、非受控模式以及空間擴(kuò)展模式)中選擇一種傳輸模式來(lái)使用。在一個(gè)實(shí)施例中，外環(huán)根據(jù)各數(shù)據(jù)流的性能(例如，分組狀態(tài)和/或解碼器度量)調(diào)整該數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。

下面描述速率控制的各個(gè)細(xì)節(jié)。下面還進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例。




圖1示出了發(fā)射站和接收站的框圖。

圖2示出了具有內(nèi)環(huán)和外環(huán)的速率控制機(jī)制。

圖3示出了在MIMO系統(tǒng)中執(zhí)行速率控制的處理。

圖4示出了在MIMO系統(tǒng)中執(zhí)行速率控制的裝置。

具體實(shí)施例方式
本申請(qǐng)中使用的“示例性的”一詞意味著“用作例子、例證或說(shuō)明”。本申請(qǐng)中被描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)方案不應(yīng)被解釋為比其它實(shí)施例更優(yōu)選或更具優(yōu)勢(shì)。

本申請(qǐng)描述的速率控制技術(shù)可以用于各種MIMO系統(tǒng)，例如，具有單個(gè)頻率子帶的單載波MIMO系統(tǒng)、具有多子帶的多載波MIMO系統(tǒng)、具有多子帶的單載波MIMO系統(tǒng)等等。多子帶可以用正交頻分復(fù)用(OFDM)、單載波頻分多址(SC-FDMA)、其它調(diào)制技術(shù)或其它結(jié)構(gòu)來(lái)獲取。OFDM將全部系統(tǒng)帶寬劃分成多個(gè)(K)正交的子帶，這些子帶也被稱(chēng)為音頻帶(tone)、子載波、頻率段(bin)等。利用OFDM，每個(gè)子帶與可調(diào)制有數(shù)據(jù)的相應(yīng)子載波相關(guān)聯(lián)。同樣，SC-FDMA將全部系統(tǒng)帶寬劃分成K個(gè)子帶。通常，調(diào)制符號(hào)在頻域中用OFDM進(jìn)行發(fā)送，而在時(shí)域中用SC-FDMA進(jìn)行發(fā)送。

對(duì)于具有單個(gè)子帶的MIMO系統(tǒng)，S個(gè)空間信道可用于數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于具有多個(gè)(K)子帶的MIMO系統(tǒng)，K個(gè)子帶中的每個(gè)子帶都有S個(gè)空間信道可用。對(duì)于任何MIMO系統(tǒng)，可以使用所有可用的子帶對(duì)應(yīng)的所有空間信道形成M個(gè)傳輸信道，其中M≥1。通常，在MIMO系統(tǒng)中，各傳輸信道可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)子帶的一個(gè)或多個(gè)空間信道。例如，在具有單個(gè)子帶的MIMO系統(tǒng)中，傳輸信道可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)空間信道。再例如，在具有多子帶的MIMO系統(tǒng)中，傳輸信道可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)寬帶空間信道，其中，各寬帶空間信道對(duì)于K個(gè)子帶中每個(gè)子帶而言都包括一個(gè)空間信道。也可以將傳輸信道稱(chēng)為并行信道、數(shù)據(jù)信道、業(yè)務(wù)信道、物理信道等等。

為清楚起見(jiàn)，下面對(duì)利用OFDM或SC-FDMA的MIMO系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。同樣為清楚起見(jiàn)，下面的描述假設(shè)在每個(gè)傳輸信道發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)流。因此，對(duì)于以下描述，術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)流”和“傳輸信道”可互換使用。數(shù)據(jù)流的數(shù)量是可以配置的，并可根據(jù)信道狀況和/或其它因素進(jìn)行選擇。

圖1示出了MIMO系統(tǒng)100中的發(fā)射站110和接收站150。對(duì)于下行鏈路傳輸，發(fā)射站110可以是接入點(diǎn)，接收站150可以是用戶(hù)終端，而第一和第二通信鏈路分別是下行鏈路和上行鏈路。對(duì)于上行鏈路傳輸，發(fā)射站110可以是用戶(hù)終端，接收站150可以是接入點(diǎn)，而第一和第二通信鏈路分別是上行鏈路和下行鏈路。圖1示出了針對(duì)M個(gè)數(shù)據(jù)流使用閉環(huán)速率控制的數(shù)據(jù)傳輸，其中M≥1。

在發(fā)射站110處，主控制器/處理器140根據(jù)各數(shù)據(jù)流可用的信息確定該數(shù)據(jù)流的速率。這種信息可以包括接收站150提供的反饋信息和/或發(fā)射站110獲取的信息(例如，信道估計(jì))。各數(shù)據(jù)流的速率可以是用于數(shù)據(jù)流的特定的數(shù)據(jù)速率、特定的編碼方案或碼率、特定的調(diào)制方案、分組尺寸和/或其它參數(shù)。主控制器/處理器140根據(jù)M個(gè)數(shù)據(jù)流的速率生成各種編碼和調(diào)制控制命令。

發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器120接收M個(gè)數(shù)據(jù)流和這些數(shù)據(jù)流的編碼及調(diào)制控制命令。TX數(shù)據(jù)處理器120根據(jù)所選的速率對(duì)各數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理(例如，格式化、編碼、交織以及符號(hào)映射)，并生成數(shù)據(jù)符號(hào)流，這些數(shù)據(jù)符號(hào)流是數(shù)據(jù)的調(diào)制符號(hào)。TX數(shù)據(jù)處理器120提供M個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)流。

TX空間處理器130接收該M個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)流，并使用導(dǎo)頻符號(hào)將其進(jìn)行復(fù)用，導(dǎo)頻符號(hào)是導(dǎo)頻信號(hào)的調(diào)制符號(hào)。導(dǎo)頻信號(hào)是接收站150先驗(yàn)得知的基準(zhǔn)傳輸，并用于執(zhí)行各種功能，如信道估計(jì)、捕獲、頻率和時(shí)機(jī)同步、數(shù)據(jù)解調(diào)等。如果適用的話(huà)，則TX空間處理器130對(duì)數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行空間處理，并提供T個(gè)發(fā)射天線(xiàn)對(duì)應(yīng)的T個(gè)發(fā)射符號(hào)流。

發(fā)射機(jī)(TMTR)132用系統(tǒng)指定的方式對(duì)T個(gè)發(fā)射符號(hào)流進(jìn)行處理。例如，如果MIMO系統(tǒng)分別利用OFDM或SC-FDMA，則發(fā)射機(jī)132執(zhí)行OFDM或SC-FDMA調(diào)制。發(fā)射機(jī)132為T(mén)個(gè)發(fā)射符號(hào)流生成T個(gè)調(diào)制信號(hào)。這T個(gè)調(diào)制信號(hào)從T個(gè)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送出去，并經(jīng)由第一通信鏈路148發(fā)送到接收站150。由于特定的信道響應(yīng)，第一通信鏈路148會(huì)使各調(diào)制信號(hào)失真，還由于加性高斯白噪聲(AWGN)和可能來(lái)自其它發(fā)射站的干擾，進(jìn)一步會(huì)使調(diào)制信號(hào)降級(jí)。

在接收站150處，R個(gè)接收天線(xiàn)接收這T個(gè)發(fā)射信號(hào)，并提供R個(gè)接收信號(hào)。接收機(jī)(RCVR)160對(duì)這R個(gè)接收信號(hào)進(jìn)行修整，并將其數(shù)字化，并進(jìn)一步用與發(fā)射機(jī)132執(zhí)行的處理互補(bǔ)的方式對(duì)采樣進(jìn)行處理。接收機(jī)160向信道估計(jì)器/處理器162提供接收導(dǎo)頻符號(hào)，并向接收(RX)空間處理器170提供R個(gè)接收數(shù)據(jù)符號(hào)流。信道估計(jì)器/處理器162對(duì)第一通信鏈路148對(duì)應(yīng)的MIMO信道響應(yīng)進(jìn)行估計(jì)，并向RX空間處理器170提供信道估計(jì)。

RX空間處理器170根據(jù)來(lái)自信道估計(jì)器/處理器162的信道估計(jì)對(duì)R個(gè)接收數(shù)據(jù)符號(hào)流進(jìn)行接收機(jī)空間處理(或空間匹配濾波)，并提供M個(gè)檢測(cè)符號(hào)流，其是發(fā)射站110發(fā)送的M個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)流的估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器172根據(jù)為這些流選擇的M個(gè)速率而對(duì)該M個(gè)檢測(cè)符號(hào)流進(jìn)行處理(例如，符號(hào)解映射、解交織以及解碼)，并提供M個(gè)解碼數(shù)據(jù)流，其是發(fā)射站110發(fā)送的M個(gè)數(shù)據(jù)流的估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器172可以進(jìn)一步提供各接收數(shù)據(jù)分組的狀態(tài)和/或各解碼數(shù)據(jù)流的解碼器度量。

為進(jìn)行速率控制，信道估計(jì)器/處理器162可以對(duì)接收導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行處理，從而獲取SNR估計(jì)、噪聲方差估計(jì)等等。噪聲方差是在接收站150處觀測(cè)到的本底噪聲，并包括信道噪聲、接收機(jī)噪聲、來(lái)自其它發(fā)射站的干擾等等。RX數(shù)據(jù)處理器172也可以根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)導(dǎo)出SNR估計(jì)。速率控制器/處理器180根據(jù)接收信息而為各數(shù)據(jù)流選擇適當(dāng)?shù)乃俾?，并為M個(gè)數(shù)據(jù)流提供速率1至速率M的M個(gè)選擇速率。

主控制器/處理器190從速率控制器/處理器180接收這M個(gè)選擇速率，并從RX數(shù)據(jù)處理器172接收分組狀態(tài)。主控制器/處理器190生成反饋信息，其包括M個(gè)選擇速率、接收數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)(ACK)和/或否定確認(rèn)(NAK)和/或其它信息。反饋信息經(jīng)由第二通信鏈路152發(fā)送到發(fā)射站110。發(fā)射機(jī)110使用該反饋信息來(lái)調(diào)整發(fā)往接收站150的M個(gè)數(shù)據(jù)流的處理。例如，發(fā)射站110可以調(diào)整發(fā)往接收站150的M個(gè)數(shù)據(jù)流各自的碼率和/或調(diào)制方案。反饋信息通過(guò)用第一通信鏈路148支持的眾所周知的設(shè)置來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)從而提高系統(tǒng)的效率。

對(duì)于圖1所示的實(shí)施例，接收站150執(zhí)行信道估計(jì)和速率選擇，并將M個(gè)數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的M個(gè)速率發(fā)回到發(fā)射站110。在另一實(shí)施例中，發(fā)射站110根據(jù)接收站150發(fā)送的反饋信息和/或發(fā)射站110獲得的其它信息而執(zhí)行信道估計(jì)和速率選擇。在另一實(shí)施例中，發(fā)射站110和接收站150共同執(zhí)行信道估計(jì)和速率選擇。

圖2示出了包括內(nèi)環(huán)210和外環(huán)220的閉環(huán)速率控制機(jī)制200的實(shí)施例。為清楚起見(jiàn)，圖2示出了僅僅一個(gè)數(shù)據(jù)流m對(duì)應(yīng)的內(nèi)環(huán)210和外環(huán)220的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，針對(duì)M個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)數(shù)據(jù)流維護(hù)一個(gè)內(nèi)環(huán)和一個(gè)外環(huán)。在另一實(shí)施例中，針對(duì)多個(gè)(例如，所有M個(gè))數(shù)據(jù)流維護(hù)一個(gè)內(nèi)環(huán)和/或一個(gè)外環(huán)。

內(nèi)環(huán)210跟蹤各數(shù)據(jù)流的速率由于信道狀況而發(fā)生的變化。如果接收站150可以快于MIMO信道的相干時(shí)間而將反饋信息發(fā)送到發(fā)射站110，則內(nèi)環(huán)210可以跟蹤MIMO信道的瞬時(shí)變化。內(nèi)環(huán)210通常由在物理層處觀測(cè)到的諸如接收SNR之類(lèi)的參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)。內(nèi)環(huán)210可以使用基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)和/或基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)而工作，其可以如下所述進(jìn)行計(jì)算。

外環(huán)220校正CRC故障檢測(cè)到的分組差錯(cuò)。采用精心設(shè)計(jì)的內(nèi)環(huán)210，分組差錯(cuò)應(yīng)當(dāng)以給定的目標(biāo)PER而很少地發(fā)生。例如，如果目標(biāo)PER為1％，則所發(fā)送的每100個(gè)分組應(yīng)當(dāng)僅錯(cuò)誤地接收到一個(gè)分組。外環(huán)220通常比內(nèi)環(huán)210具有較低的響應(yīng)時(shí)間。可以將外環(huán)220視為內(nèi)環(huán)210的調(diào)節(jié)器，以確保內(nèi)環(huán)210為各數(shù)據(jù)流選擇的速率能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)PER。

對(duì)于內(nèi)環(huán)210，信道估計(jì)器/處理器162根據(jù)接收導(dǎo)頻符號(hào)而估計(jì)數(shù)據(jù)流m的SNR，并提供數(shù)據(jù)流m的基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器172根據(jù)數(shù)據(jù)流m的檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)而估計(jì)數(shù)據(jù)流m的SNR，并提供數(shù)據(jù)流m的基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器172也可以提供數(shù)據(jù)流m的分組狀態(tài)和/或解碼器度量。

速率控制器/處理器180內(nèi)的速率選擇器184接收數(shù)據(jù)流m的SNR估計(jì)和其它信息，例如，M個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸模式、數(shù)據(jù)流m的分集階數(shù)、數(shù)據(jù)流m的外環(huán)回退因子等等。下面描述這些不同類(lèi)型的信息。速率選擇器184根據(jù)所有的接收信息計(jì)算數(shù)據(jù)流m的有效SNR，如下所述。然后，速率選擇器184根據(jù)有效SNR和存儲(chǔ)MIMO系統(tǒng)支持的一組速率及它們所需要的SNR的查詢(xún)表(LUT)186而選擇數(shù)據(jù)流m的速率。所選擇的數(shù)據(jù)流m的速率包括在主控制器/處理器190發(fā)往發(fā)射站110的反饋信息中。在發(fā)射站110處，主控制器/處理器140接收所選擇的數(shù)據(jù)流m的速率，并生成數(shù)據(jù)流m的編碼和調(diào)制控制命令。然后，根據(jù)TX數(shù)據(jù)處理器120的這些控制而處理數(shù)據(jù)流m，使用導(dǎo)頻符號(hào)對(duì)其進(jìn)行復(fù)用，并由TX空間處理器130進(jìn)行空間處理，由發(fā)射機(jī)132進(jìn)行修整，并發(fā)往接收站150。

外環(huán)220估計(jì)數(shù)據(jù)流m的接收質(zhì)量，并針對(duì)數(shù)據(jù)流m調(diào)整內(nèi)環(huán)210的操作。接收數(shù)據(jù)符號(hào)由RX空間處理器170進(jìn)行空間處理，并且，數(shù)據(jù)流m的檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)一步由RX數(shù)據(jù)處理器172進(jìn)行處理(例如，解調(diào)和解碼)。RX數(shù)據(jù)處理器172提供為數(shù)據(jù)流m接收到的各分組的狀態(tài)和/或數(shù)據(jù)流m的解碼器度量。質(zhì)量估計(jì)器182根據(jù)來(lái)自RX數(shù)據(jù)處理器172的所有信息估計(jì)數(shù)據(jù)流m的質(zhì)量，并根據(jù)質(zhì)量估計(jì)控制內(nèi)環(huán)210的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，質(zhì)量估計(jì)器182調(diào)整數(shù)據(jù)流m的外環(huán)回退因子。該外環(huán)回退因子用于計(jì)算數(shù)據(jù)流m的有效SNR，因而影響速率選擇，如下所述。在另一實(shí)施例中，質(zhì)量估計(jì)器182提供數(shù)據(jù)流m的速率調(diào)整。該速率調(diào)整可以指示內(nèi)環(huán)210去為數(shù)據(jù)流m選擇較低的速率。外環(huán)回退因子和速率調(diào)整是用于控制內(nèi)環(huán)210的操作的兩種機(jī)制，下面將對(duì)此給予說(shuō)明。

圖2示出了速率控制機(jī)制200的特定實(shí)施例。在另一實(shí)施例中，接收站150發(fā)回SNR估計(jì)、有效SNR和/或在接收站150處接收信號(hào)質(zhì)量的一些其它表示。然后，發(fā)射站110根據(jù)從接收站150獲得的信息而為各數(shù)據(jù)流選擇速率。通常，速率控制機(jī)制可以用各種方式實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，用內(nèi)環(huán)210和外環(huán)220來(lái)實(shí)現(xiàn)速率控制，如圖2所示。在另一實(shí)施例中，僅用內(nèi)環(huán)210或僅用外環(huán)220來(lái)實(shí)現(xiàn)速率控制。

只要檢測(cè)到信道狀況的變化，就可以在數(shù)據(jù)傳輸之前和/或期間以預(yù)定的時(shí)間定期執(zhí)行信道估計(jì)和速率選擇等等。下面描述信道估計(jì)、速率選擇和外環(huán)操作。
1.傳輸模式
MIMO系統(tǒng)可以支持多種傳輸模式(或空間模式)以提高性能和增加靈活性。表1列出了一些示例性的傳輸模式和它們的簡(jiǎn)短描述。也可以將受控(steered)模式稱(chēng)為波束成形模式、本征控制模式、利用波束成形的MIMO模式等等。也可以將非受控(unsteered)模式稱(chēng)為基本的MIMO模式。也可以將空間擴(kuò)展模式稱(chēng)為偽隨機(jī)發(fā)射控制(steering)模式。
表1
各個(gè)傳輸模式具有不同的能力和要求。受控模式在MIMO信道的本征模式上發(fā)送數(shù)據(jù)。受控模式通常提供更好的性能，但需要在發(fā)射站110和接收站150處進(jìn)行空間處理。非受控模式在發(fā)射站110處不需要進(jìn)行空間處理。例如，發(fā)射站110可以從各發(fā)射天線(xiàn)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)流。非受控模式的性能通常不如受控模式的性能好?？臻g擴(kuò)展模式用不同的控制矩陣發(fā)送M個(gè)數(shù)據(jù)流，以使這些數(shù)據(jù)流觀測(cè)到全體有效信道。因此，M個(gè)數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)了類(lèi)似的性能，該性能不會(huì)受制于最差的信道狀況?？梢愿鶕?jù)信道狀態(tài)信息的可用性、發(fā)射站和接收站的能力等而選擇適當(dāng)?shù)膫鬏斈Ｊ健?br>
對(duì)于受控模式，在由T個(gè)發(fā)射天線(xiàn)和R個(gè)接收天線(xiàn)形成的MIMO信道的S個(gè)本征模式上發(fā)送數(shù)據(jù)。MIMO信道可以用一個(gè)R×T信道響應(yīng)矩陣H來(lái)表征，可以將該矩陣對(duì)角化，以獲取MIMO信道的S個(gè)本征模式。這種對(duì)角化可以通過(guò)執(zhí)行H的奇異值分解或H的相關(guān)矩陣(即R＝HH·H)的本征值分解來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中HH表示H的共軛轉(zhuǎn)置。R的本征值分解可以表示為 R＝HH·H＝E·Λ·EH， 公式(1) 其中，E是R的本征向量的T×T酉矩陣；以及 Λ是R的本征值的T×T對(duì)角矩陣。
酉矩陣E通過(guò)性質(zhì)EH·E＝I來(lái)表征，其中I是單位矩陣。酉矩陣的各列互相正交，并且每一列都具有單位功率。發(fā)射站110可以用E中的本征向量進(jìn)行發(fā)射機(jī)空間處理，從而在H的S個(gè)本征模式上發(fā)射數(shù)據(jù)。接收站150可以用E中的本征向量進(jìn)行接收機(jī)空間處理，從而恢復(fù)出在S個(gè)本征模式上發(fā)射的數(shù)據(jù)。對(duì)角矩陣Λ包括沿著對(duì)角線(xiàn)的可能的非負(fù)實(shí)值，并且其它地方都是零。這些對(duì)角項(xiàng)被稱(chēng)為H的本征值，并表示S個(gè)本征模式的功率增益。

對(duì)于具有多子帶的MIMO系統(tǒng)，可以將各子帶k的S個(gè)本征值按照從最大到最小進(jìn)行排序，以使子帶k的信道響應(yīng)矩陣H(k)的本征模式從最高的SNR到最低的SNR進(jìn)行排列?？梢允褂肒個(gè)子帶中的每個(gè)子帶的第m個(gè)本征模式形成寬帶本征模式m。首要的寬帶本征模式(其中m＝1)與所有K個(gè)子帶的最大本征值相關(guān)聯(lián)，第二個(gè)寬帶本征模式(其中m＝2)與所有K個(gè)子帶的第二個(gè)最大的本征值相關(guān)聯(lián)，依此類(lèi)推?？梢允褂肧個(gè)寬帶本征模式形成S個(gè)傳輸信道。

表2總結(jié)了在發(fā)射站110和接收站150處針對(duì)三種傳輸模式的空間處理?？梢葬槍?duì)每個(gè)子帶進(jìn)行相同的空間處理。
表2
在表2中，下標(biāo)“es”表示受控模式(或本征控制)，“us”表示非受控模式，“ss”表示空間擴(kuò)展模式，并且，“x”可以是“es”、“us”或“ss”。σnoise2是MIMO信道的AWGN噪聲的方差。s是T×1向量，其在一個(gè)符號(hào)周期中具有將要在一個(gè)子帶上發(fā)送的M個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，并且其剩余的T-M個(gè)元素為零。V是用于空間擴(kuò)展的T×T控制矩陣。xx是T×1向量，其對(duì)于傳輸模式x來(lái)說(shuō)在一個(gè)符號(hào)周期中具有將要在一個(gè)子帶上從T個(gè)發(fā)射天線(xiàn)進(jìn)行發(fā)送的T個(gè)發(fā)射符號(hào)。Hx是傳輸模式x的R×T有效信道響應(yīng)矩陣。M是T×R空間濾波矩陣，它是根據(jù)全信道狀態(tài)信息(全CSI)、信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù)或最小均方誤差(MMSE)技術(shù)而導(dǎo)出的。是檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)的T×1向量，并且是s的估計(jì)。MMSE和CCMI技術(shù)可以用于所有三種傳輸模式。MMSE和CCMI空間濾波矩陣可以用針對(duì)所有三種傳輸模式而相同的方式導(dǎo)出來(lái)，但要使用不同的有效信道響應(yīng)矩陣Hes、Hus和Hss。

連續(xù)干擾消除(SIC)接收機(jī)處理也可以用于恢復(fù)出M個(gè)級(jí)中的M個(gè)數(shù)據(jù)流。各級(jí)l使用表2所示的一種接收機(jī)空間處理技術(shù)檢測(cè)一個(gè)數(shù)據(jù)流，將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)符號(hào)流進(jìn)行解碼，對(duì)在剩余的但未恢復(fù)出的數(shù)據(jù)流上的解碼數(shù)據(jù)流導(dǎo)致的干擾進(jìn)行估計(jì)，并消除所估計(jì)的接收符號(hào)流的干擾，從而獲取下一級(jí)l+1的修改的符號(hào)流。然后，下一級(jí)l+1對(duì)另一數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢測(cè)、解碼和消除。

不管選擇哪一種傳輸方案投入使用，如果接收站150能給發(fā)射站110提供及時(shí)和相當(dāng)精確的關(guān)于可以可靠地維持哪些速率的信息，則系統(tǒng)吞吐量可以顯著得到提高。由于有了這種反饋信息，發(fā)射站110可以快速地適應(yīng)信道狀況的變化。
2.SNR估計(jì)
接收站可以根據(jù)接收導(dǎo)頻符號(hào)和/或接收數(shù)據(jù)符號(hào)估計(jì)接收SNR。對(duì)于基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)而言，接收站可以使用接收導(dǎo)頻符號(hào)來(lái)估計(jì)各子帶的各空間信道的接收SNR。接收站可以使用來(lái)自如下的接收導(dǎo)頻符號(hào)(1)在非受控模式下在無(wú)任何空間處理的情況下發(fā)送的干凈導(dǎo)頻信號(hào)；(2)在受控模式下使用E在本征模式上發(fā)送的受控導(dǎo)頻信號(hào)；或(3)在空間擴(kuò)展模式下使用V發(fā)送的擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)。三種傳輸模式的接收SNR可以如下所述進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)于受控模式的全CSI接收機(jī)空間處理，各子帶k的各本征模式m的接收SNR可以表示為 其中m＝1，...，S且k＝1，...，K公式(2) 其中，Pm(k)是子帶k的本征模式m的發(fā)射功率； λm是子帶k的Λ(k)的第m個(gè)對(duì)角元素；以及 γes，m(k)是子帶k的本征模式m的接收SNR。

對(duì)于所有三種傳輸模式的MMSE接收機(jī)空間處理，各子帶k的各空間信道m(xù)的接收SNR可以表示為 其中m＝1，...，S且k＝1，...，K公式(3) 其中，qm(k)是子帶k的Mmmsex(k)·Hx(k)的第m個(gè)對(duì)角元素；以及γmmse，m(k)是子帶k的空間信道m(xù)的接收SNR。

對(duì)于所有三種傳輸模式的CCMI接收機(jī)空間處理，各子帶k的各空間信道m(xù)的接收SNR可以表示為 其中m＝1，...，S且k＝1，...，K 公式(4) 其中，rm(k)是子帶k的Rx(k)＝HxH(k)·Hx(k)的第m個(gè)對(duì)角元素；以及γccmi，m(k)是子帶k的空間信道m(xù)的接收SNR。

在公式(2)至(4)中，量Pm(k)/σnoise2是在接收機(jī)空間處理之前的SNR(以線(xiàn)性單位表示)。量γes，m(k)、γmmse，m(k)和γccmi，m(k)是在接收機(jī)空間處理之后的SNR(以分貝(dB)為單位)，其是接收SNR。

對(duì)于空間擴(kuò)展模式，S個(gè)空間信道由于矩陣V的空間擴(kuò)展而實(shí)現(xiàn)了類(lèi)似的接收SNR。因此，相同的速率可以用于M個(gè)數(shù)據(jù)流。在空間擴(kuò)展的情況下，各數(shù)據(jù)符號(hào)在所有S個(gè)空間信道上進(jìn)行發(fā)送，并且觀測(cè)到所有空間信道的平均SNR，這可以表示為 公式(5) 公式(6) SNR平均化可以采用線(xiàn)性單位，如公式(5)和(6)所示，或者用dB。

還可以根據(jù)各數(shù)據(jù)流的接收數(shù)據(jù)符號(hào)來(lái)估計(jì)該數(shù)據(jù)流的接收SNR。對(duì)于基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)，接收站使用各子帶的空間濾波器矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行接收機(jī)空間處理，從而獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)。各檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)通常是多比特值(或軟判決)，其是發(fā)射數(shù)據(jù)符號(hào)的估計(jì)。接收站可以將檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成硬判決，確定各檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)的硬判決和軟判決之差，并計(jì)算硬判決和軟判決之差的量值平方的平均值。接收站可以根據(jù)各數(shù)據(jù)流的硬判決和軟判決之差的量值平方的平均值而導(dǎo)出該數(shù)據(jù)流的基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)。

通常發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，從而可以為各子帶的所有S個(gè)空間信道獲取基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)，即使數(shù)據(jù)是在少于S個(gè)空間信道的信道上發(fā)送的。可以為實(shí)際發(fā)送的M個(gè)數(shù)據(jù)流獲取基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)。通常，可以根據(jù)基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)、基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)或基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)和基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)兩者來(lái)選擇數(shù)據(jù)流的速率。如果兩種類(lèi)型的SNR估計(jì)單獨(dú)均不能正確反映可由MIMO信道可靠支持的速率，則使用基于導(dǎo)頻的SNR估計(jì)和基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)兩者具有優(yōu)勢(shì)?；趯?dǎo)頻的SNR估計(jì)和基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)可以表示發(fā)射站和/或接收站處的損失。在一個(gè)實(shí)施例中，如果檢測(cè)到這種差異，則這兩種類(lèi)型的SNR估計(jì)中較小的一方或兩者的平均值均可以用于選擇數(shù)據(jù)流的速率。
3.速率選擇
如果支持多種傳輸模式的話(huà)，則速率選擇需要選擇用于傳輸?shù)膫鬏斈Ｊ健⑦x擇要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量并選擇各數(shù)據(jù)流的速率或所有數(shù)據(jù)流的一組速率。這三個(gè)參數(shù)(傳輸模式、數(shù)據(jù)流的數(shù)量和速率)通常是彼此相關(guān)的。例如，選擇用來(lái)使用的傳輸模式可以影響到SNR估計(jì)，而SNR估計(jì)影響到為數(shù)據(jù)流選擇的速率?？梢怨烙?jì)傳輸模式和數(shù)據(jù)流的數(shù)量的不同組合。各個(gè)組合對(duì)應(yīng)于特定的傳輸模式和特定的數(shù)據(jù)流的數(shù)量。對(duì)于各個(gè)組合，可以確定各數(shù)據(jù)流的速率，并且，可以計(jì)算所有數(shù)據(jù)流的總吞吐量。可以選擇具有最高總吞吐量的組合來(lái)使用。可以如下所述來(lái)估計(jì)特定的傳輸模式和M個(gè)數(shù)據(jù)流的一個(gè)組合。

可以用各種方式為各數(shù)據(jù)流選擇速率。為清楚起見(jiàn)，下面描述了速率選擇的實(shí)施例。對(duì)于該實(shí)施例，首先確定空間信道的接收SNR和用于各數(shù)據(jù)流的子帶。下面的描述假設(shè)數(shù)據(jù)流m是在傳輸信道m(xù)上發(fā)送的，該傳輸信道m(xù)是由K個(gè)子帶中每個(gè)子帶的空間信道m(xù)組成的寬帶空間信道。各寬帶空間信道的接收SNR通常依賴(lài)于頻率，并且還依賴(lài)于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斈Ｊ胶徒邮諜C(jī)空間處理技術(shù)，如上所述。用于數(shù)據(jù)流m的各子帶k的接收SNR表示為γm(k)，并用單位dB表示?？梢愿鶕?jù)傳輸模式和接收機(jī)空間處理技術(shù)計(jì)算γm(k)，如上所述。

各數(shù)據(jù)流的平均SNR可以表示為 其中m＝1，...，M公式(7) 其中，γavg，m是數(shù)據(jù)流m的平均SNR，以dB為單位。

各數(shù)據(jù)流的接收SNR的方差可以表示為 其中m＝1，...，M公式(8) 其中，σsnr，m2是數(shù)據(jù)流m的SNR方差。

可以根據(jù)各數(shù)據(jù)流的平均SNR和SNR方差而計(jì)算該數(shù)據(jù)流的SNR可變性回退因子，如下 其中m＝1，...，M公式(9) 其中，γos，m是數(shù)據(jù)流m的SNR可變性回退因子；以及 Ksnr是下面描述的常數(shù)。
通常，可以根據(jù)平均SNR和SNR方差的任意函數(shù)或者來(lái)計(jì)算SNR可變性回退因子。

用于在受控模式中說(shuō)明MIMO傳輸?shù)腗IMO回退因子可以定義為 其中m＝1，...，M公式(10) 其中，β是下面描述的正的常數(shù)； D是數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆旨A數(shù)；以及 γmimo，mes是在受控模式中的數(shù)據(jù)流m的MIMO回退因子。數(shù)據(jù)流索引m可以包括在公式(10)中，或從公式中省略掉。分集階數(shù)表示數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)使用多個(gè)接收天線(xiàn)而觀測(cè)到的空間分集的量。受控模式的分集階數(shù)可以表示為 D＝R-M+1 公式(11)
在接收站處沒(méi)有連續(xù)干擾消除的情況下，非受控模式和空間擴(kuò)展模式的MIMO回退因子可以定義為 其中m＝1，...，M 公式(12)
在接收站處具有連續(xù)干擾消除的情況下，非受控模式和空間擴(kuò)展模式的MIMO回退因子可以定義為 其中m＝1，...，M 公式(13) 其中，D(m)是數(shù)據(jù)流m觀測(cè)到的分集階數(shù)，其可以表示為 D(m)＝R-M+m，其中m＝1，...，M公式(14) 公式(14)假設(shè)對(duì)M個(gè)數(shù)據(jù)流依次進(jìn)行檢測(cè)和解碼，因此，數(shù)據(jù)流m＝1首先得到檢測(cè)和解碼，然后是數(shù)據(jù)流m＝2，依此類(lèi)推。如果對(duì)給定的數(shù)據(jù)流m成功地進(jìn)行了干擾估計(jì)和消除，則隨后的各個(gè)數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)增加，就好像未發(fā)射數(shù)據(jù)流m一樣。例如，如果R＝4且M＝3，則數(shù)據(jù)流m＝1觀測(cè)到分集階數(shù)為2，數(shù)據(jù)流m＝2觀測(cè)到分集階數(shù)為3，并且，數(shù)據(jù)流m＝3觀測(cè)到分集階數(shù)為4。

于是，各數(shù)據(jù)流的有效SNR可以計(jì)算為 γeff，m＝γavg，m-γos，m-γmimo，m-γouter，m，其中m＝1，...，M公式(15) 其中，γouter，m是數(shù)據(jù)流m的外環(huán)回退因子(如下描述)； γmimo，m是數(shù)據(jù)流m的MIMO回退因子；以及 γeff，m是數(shù)據(jù)流m的有效SNR。

在公式(9)中，因子Ksnr說(shuō)明數(shù)據(jù)流的接收SNR的可變性。該SNR可變性由于通信鏈路的頻率選擇性而產(chǎn)生，通信鏈路的頻率選擇性是導(dǎo)致在K個(gè)子帶上改變接收SNR的非平坦頻率響應(yīng)。因子Ksnr降低了平均SNR的有效SNR，從而考慮到這樣的事實(shí)，即，如果要解碼的軟判決的SNR存在較大的變化，則一些糾錯(cuò)碼的解碼性能會(huì)降低。如果未應(yīng)用Ksnr，則數(shù)據(jù)流的PER可以得到提高。可以根據(jù)用于數(shù)據(jù)流的糾錯(cuò)碼的特定細(xì)節(jié)(糾錯(cuò)碼的類(lèi)型、約束長(zhǎng)度等)而選擇因子Ksnr。因子Ksnr也可以是碼率的函數(shù)。

在公式(10)至(14)中，MIMO回退因子說(shuō)明了關(guān)于MIMO傳輸?shù)母鞣N特性。MIMO回退因子是根據(jù)下面討論的因子β、流索引m和分集階數(shù)D而選擇的。

因子β用于降低有效SNR，從而解決由于以下原因而可能產(chǎn)生的不匹配 1.從接收站150到發(fā)射站110的反饋延時(shí)； 2.通信鏈路中的噪聲和每一流估計(jì)處理的SNR；以及 3.發(fā)射站110和/或接收站150使用的控制向量偏離受控模式中的MIMO信道。
因子β通常是正的常數(shù)。因子β也可以作為接收SNR、MIMO信道的相干時(shí)間、反饋延遲等等或者它們的任意組合的函數(shù)。

分集階數(shù)D說(shuō)明了為數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)的空間分集量。當(dāng)R＝M時(shí)實(shí)現(xiàn)了最低的分集階數(shù)，即賦予分集階數(shù)為1或D＝1。當(dāng)更多的接收天線(xiàn)用于給定數(shù)量的數(shù)據(jù)流時(shí)，分集階數(shù)增大。較高的分集階數(shù)通常對(duì)應(yīng)于各數(shù)據(jù)流的接收SNR的較小變化。在公式(10)、(12)和(13)中除以D說(shuō)明了這樣的事實(shí)，即，發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量比接收天線(xiàn)的數(shù)量少時(shí)，數(shù)據(jù)流的接收SNR通常會(huì)更好。通常，當(dāng)分集階數(shù)增大時(shí)，可以使用較小的MIMO回退因子。

流索引m說(shuō)明了這樣的事實(shí)，即，在受控模式中，不同的數(shù)據(jù)流可以具有不同量的SNR可變性。首要的寬帶本征模式具有最高的平均SNR，而通常在時(shí)間和頻率上具有較小的SNR可變性。因此，較小的MIMO回退因子可以用于首要的寬帶本征模式。第S個(gè)寬帶本征模式具有最低的平均SNR，而通常在時(shí)間和頻率上具有較大的SNR可變性。因此，較大的MIMO回退因子可以用于這種寬帶本征模式。

也可以用某種方式導(dǎo)出有效SNR，以說(shuō)明其它因子。例如，因子L可以用于說(shuō)明在數(shù)據(jù)流上發(fā)送的分組的長(zhǎng)度的變化。較大的分組通常需要較高的SNR，以實(shí)現(xiàn)給定的PER?？梢栽诶绻?15)中添加依賴(lài)于回退因子的分組長(zhǎng)度來(lái)控制分組尺寸的變化。

可以選擇上述各種因子(例如，Ksnr和β)，從而盡可能大地增大吞吐量并盡可能小地降低分組差錯(cuò)率?？梢愿鶕?jù)計(jì)算模擬、經(jīng)驗(yàn)測(cè)量等等來(lái)確定這些因子。

在一個(gè)速率選擇實(shí)施例中，可以從系統(tǒng)支持的一組速率中為每個(gè)數(shù)據(jù)流單獨(dú)選擇一個(gè)速率。表3列出了系統(tǒng)支持的一組示例性的14個(gè)速率，給其賦予速率索引0至13。各速率對(duì)應(yīng)于特定的頻譜效率(譜Eff)、特定的碼率、特定的調(diào)制(Mod)方案和對(duì)于非平坦AWGN信道實(shí)現(xiàn)1％的PER所需的特定的最小SNR(Req SNR)。頻譜效率指的是由系統(tǒng)帶寬標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)速率(或信息比特率)，其表示單位是每秒每赫茲比特(bps/Hz)。表3中的各速率的碼率和調(diào)制方案針對(duì)于特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。具有索引0的速率針對(duì)零數(shù)據(jù)速率(或無(wú)數(shù)據(jù)傳輸)。對(duì)于具有非零數(shù)據(jù)速率的各速率而言，所需要的SNR是根據(jù)特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)(例如，系統(tǒng)針對(duì)該速率使用的碼率、交織方案、調(diào)制方案等等)而獲取的，并針對(duì)AWGN信道。所需要的SNR可以通過(guò)計(jì)算、計(jì)算機(jī)模擬、經(jīng)驗(yàn)測(cè)量等等來(lái)獲取。
表3
參照?qǐng)D2，查詢(xún)表(LUT)186可以將針對(duì)各支持速率的那組支持速率和所需SNR存儲(chǔ)起來(lái)。各數(shù)據(jù)流的有效SNR可以提供給查詢(xún)表186，并與該組支持速率的該組所需SNR進(jìn)行比較。然后，查詢(xún)表186可以為各數(shù)據(jù)流分別提供一個(gè)選擇的速率，該速率具有最高的頻譜效率和具有小于或等于該數(shù)據(jù)流的有效SNR的所需SNR。

為清楚起見(jiàn)，下面針對(duì)特定的示例描述速率選擇處理。對(duì)于該示例，在具有接收SNR為2.74、4.27、6.64和9.52 dB的四個(gè)子帶的傳輸信道m(xù)上發(fā)送數(shù)據(jù)流m。將平均SNR表示為γavg，m＝5.79dB，而將SNR方差表示為對(duì)于該示例，SNR可變性回退因子是根據(jù)函數(shù)確定的，并表示為γos，m＝2.19dB。對(duì)于該示例，將MIMO回退因子表示為γmimo，m＝1.0dB，而外環(huán)回退因子為γouter，m＝0.5。然后，將有效SNR表示為γop＝5.79-2.19-1.0-0.5＝2.10dB。

使用表3所示的那組支持速率及其所需的SNR，針對(duì)數(shù)據(jù)流m選擇具有索引2的速率。所選的速率具有最高的所需SNR(1.2dB)，其小于或等于有效SNR(2.10dB)。所選的速率指明，頻譜效率為0.5bps/Hz、碼率為1/2，并且，BPSK調(diào)制用于數(shù)據(jù)流m。

如公式(2)至(4)所示，接收SNR依賴(lài)于用于各子帶的各空間信道的發(fā)射功率Pm(k)。在一個(gè)實(shí)施例中，將全部發(fā)射功率Ptotal均等地分配給M個(gè)數(shù)據(jù)流，因此，Pm(k)＝Ptotal/(K·M)，其中m＝1，...，M且k＝1，...，K。然后，為M個(gè)數(shù)據(jù)流的每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇一個(gè)速率，如針對(duì)公式(7)至(15)所述。在另一實(shí)施例中，將全部發(fā)射功率Ptotal不均等地分配給M個(gè)數(shù)據(jù)流。例如，可以使用注水法分配全部發(fā)射功率Ptotal，從而具有較高SNR的數(shù)據(jù)流分配到較多的發(fā)射功率。

在一個(gè)實(shí)施例中，選擇數(shù)據(jù)流的數(shù)量M，以實(shí)現(xiàn)最高的總吞吐量。針對(duì)該實(shí)施例，可以針對(duì)各可能數(shù)量的數(shù)據(jù)流計(jì)算總吞吐量。對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)流，使用分配給該數(shù)據(jù)流的全部發(fā)射功率Ptotal來(lái)計(jì)算該數(shù)據(jù)流的接收SNR，有效SNR如上所述進(jìn)行計(jì)算并用于選擇數(shù)據(jù)流的速率，并且，總吞吐量等于所選速率的頻譜效率。對(duì)于s個(gè)數(shù)據(jù)流，其中1＜s≤S，使用分配給各數(shù)據(jù)流的Ptotal/s來(lái)計(jì)算各數(shù)據(jù)流的接收SNR，各數(shù)據(jù)流的有效SNR如上所述進(jìn)行計(jì)算并用于選擇數(shù)據(jù)流的速率，并且，總吞吐量等于所有s個(gè)數(shù)據(jù)流的所選速率的頻譜效率的總和。對(duì)為S個(gè)可能數(shù)量的數(shù)據(jù)流計(jì)算的S個(gè)總吞吐量中的最高總吞吐量進(jìn)行確定，并且，將提供該最高總吞吐量的數(shù)據(jù)流的數(shù)量選擇為M。在評(píng)估各假定數(shù)量的數(shù)據(jù)流的總吞吐量時(shí)，根據(jù)選擇用來(lái)使用的傳輸模式和用于檢測(cè)數(shù)據(jù)流的接收機(jī)處理技術(shù)計(jì)算接收SNR。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)公式(7)至(15)選擇傳輸模式。例如，可以針對(duì)每個(gè)支持的傳輸模式計(jì)算總吞吐量?？梢赃x擇具有最高總吞吐量的傳輸模式用來(lái)使用。也可以根據(jù)其它因子(例如，發(fā)射站和接收站的性能、MIMO信道的相干時(shí)間、反饋延遲等等)選擇傳輸模式。

在另一速率選擇實(shí)施例中，從又名調(diào)制編碼方案(MCS)組的向量量化的速率組中共同選擇M個(gè)數(shù)據(jù)流的速率。系統(tǒng)可能僅支持速率的某種組合，例如，從而降低發(fā)回到發(fā)射站的反饋信息的量。表4示出了系統(tǒng)的示例性的向量量化的速率組，其中，發(fā)射站可以發(fā)送四個(gè)數(shù)據(jù)流。針對(duì)該速率組，速率標(biāo)識(shí)符(ID)0至13針對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸，并在表1中分別表示為速率索引1至13，速率ID 14至24針對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸，速率ID 25至35針對(duì)三個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸，而速率ID 36至43針對(duì)四個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸。對(duì)于各速率ID，表4給出了要發(fā)射的數(shù)據(jù)流的數(shù)量(Num Str)、用于各數(shù)據(jù)流的速率和總吞吐量(OTP)。例如，對(duì)于速率ID 31，總吞吐量為12.0bps/Hz，發(fā)送三個(gè)數(shù)據(jù)流，速率12(碼率3/4和256QAM)用于數(shù)據(jù)流1，速率9(碼率2/3和64QAM)用于數(shù)據(jù)流2，而速率5(碼率1/2和16QAM)用于數(shù)據(jù)流3。
表4
可以根據(jù)有效SNR和向量量化的速率組而以各種方式選擇M個(gè)數(shù)據(jù)流的速率。在一個(gè)實(shí)施例中，為M個(gè)數(shù)據(jù)流選擇速率組合，以使各數(shù)據(jù)流的速率的所需SNR小于或等于該數(shù)據(jù)流的有效SNR。在另一實(shí)施例中，為M個(gè)數(shù)據(jù)流選擇具有最高總吞吐量的一個(gè)速率組合，以使總SNR容限(margin)為非負(fù)。對(duì)于該實(shí)施例，該速率組中的速率組合可以一次估計(jì)一個(gè)，從具有最高總吞吐量的速率組合開(kāi)始。對(duì)于各速率組合，可以將各數(shù)據(jù)流的SNR容限計(jì)算為該數(shù)據(jù)流的所需SNR和有效SNR之差。將所有數(shù)據(jù)流的SNR容限相加，從而獲得總SNR容限。如果總SNR容限為非負(fù)數(shù)，則選擇速率組合。在另一實(shí)施例中，為M個(gè)數(shù)據(jù)流選擇具有最高總吞吐量的速率組合，以使全部的所需SNR小于或等于全部的有效SNR。對(duì)于各速率組合，可以將全部的所需SNR計(jì)算為該速率組合中的所有速率的所需SNR的總和?？梢詫⑷康挠行NR計(jì)算為所有數(shù)據(jù)流的有效SNR的總和。也可以用其它方式選擇速率組合。
4.外環(huán)更新
對(duì)于圖2所示的實(shí)施例，外環(huán)220維護(hù)各數(shù)據(jù)流的目標(biāo)PER?？梢杂酶鲾?shù)據(jù)流的分組差錯(cuò)來(lái)驅(qū)動(dòng)該數(shù)據(jù)流的外環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)分組解碼出錯(cuò)時(shí)(即為擦除分組)，外環(huán)通過(guò)正的步尺寸δm來(lái)增大外環(huán)回退因子。當(dāng)分組解碼正確時(shí)(即為好的分組)，外環(huán)通過(guò)減去一部分δm而使外環(huán)回退因子向零減小。數(shù)據(jù)流m的外環(huán)的更新可以表示為 如果分組出錯(cuò)，則γouter，m(n)＝γouter，m(n-1)+δm， 公式(16a) 如果沒(méi)有分組出錯(cuò)，則γouter，m(n)＝max{0，γouter，m(n-1)-Pm·δm}， 公式(16b) 其中，Pm是針對(duì)各個(gè)好的分組而要減去的那部分δm；以及 γouter，m(n)是數(shù)據(jù)流m中的分組n的外環(huán)回退因子。

對(duì)于公式組(16)所示的實(shí)施例，外環(huán)回退因子為非負(fù)值。在數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始時(shí)可以將外環(huán)回退因子初始化到一個(gè)預(yù)定值，例如，初始化到零或負(fù)值，從而說(shuō)明接收SNR的高初始估計(jì)。然后，根據(jù)接收分組的狀態(tài)更新外環(huán)回退因子。對(duì)于各擦除分組，將外環(huán)回退因子增加δm，而對(duì)于各個(gè)好的分組，將外環(huán)回退因子減小Pm·δm，其中，Pm·δm是δm的一部分，并且，限制γouter，m(n)為零或較大值。

因子Pm可以根據(jù)數(shù)據(jù)流m的目標(biāo)PER進(jìn)行設(shè)置，并可以表示為 公式(17) 其中，PERm是數(shù)據(jù)流m的目標(biāo)PER。例如，如果對(duì)于1％的PER而言PERm＝0.01，則Pm＝0.0101＝1/99。外環(huán)步尺寸δm確定外環(huán)的收斂速率。

對(duì)于上述實(shí)施例，外環(huán)回退因子γouter，m(n)依賴(lài)于在公式(16a)、(16b)和(17)中用下標(biāo)“m”表示的數(shù)據(jù)流。該實(shí)施例可以用于這樣的系統(tǒng)，即，其中，各數(shù)據(jù)流是單獨(dú)進(jìn)行解碼的，并且各分組是在一個(gè)數(shù)據(jù)流上發(fā)送的。根據(jù)為各數(shù)據(jù)流接收的分組的狀態(tài)來(lái)更新該數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。

系統(tǒng)可以在多個(gè)數(shù)據(jù)流上發(fā)送單個(gè)分組，并且可以將這些數(shù)據(jù)流視為是共同進(jìn)行解碼的。例如，可以將分組分解或解復(fù)用為相同或不同尺寸的M個(gè)塊，并且可以在各數(shù)據(jù)流上發(fā)送各個(gè)塊。接收站可以根據(jù)在M個(gè)數(shù)據(jù)流上接收到的M個(gè)塊而試圖恢復(fù)出分組。如果存在分組出錯(cuò)，則它難以判斷出是M個(gè)數(shù)據(jù)流中的哪個(gè)數(shù)據(jù)流導(dǎo)致了分組出錯(cuò)。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于具有共同解碼的數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)而言，可以針對(duì)各數(shù)據(jù)流而維護(hù)SNR容限?？梢詫?shù)據(jù)流m的SNR容限計(jì)算為所選速率的所需SNR和數(shù)據(jù)流m的有效SNR之差。可以使用基于導(dǎo)頻和/或基于數(shù)據(jù)的SNR估計(jì)獲得數(shù)據(jù)流m的有效SNR。當(dāng)檢測(cè)到分組差錯(cuò)時(shí)，具有最小SNR容限的數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子會(huì)增大，例如，如公式(16a)所示。因此，假設(shè)具有最小SNR容限的數(shù)據(jù)流導(dǎo)致了分組差錯(cuò)，則其外環(huán)回退因子會(huì)相應(yīng)增大。當(dāng)接收到好的分組時(shí)，所有數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子會(huì)減小，例如，如公式(16b)所示。如果所有數(shù)據(jù)流具有類(lèi)似的SNR容限，這可以是空間擴(kuò)展模式的情形，那么，對(duì)于擦除分組或好的分組來(lái)說(shuō)，可以分別將所有數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子上調(diào)或下調(diào)。在另一實(shí)施例中，外環(huán)可以為具有負(fù)SNR容限的各數(shù)據(jù)流選擇下一個(gè)較小的速率。

外環(huán)也可以提供用于控制外環(huán)210的操作的其它類(lèi)型的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，外環(huán)可以為各數(shù)據(jù)流m提供速率調(diào)整指示。這種速率調(diào)整指示可以控制數(shù)據(jù)流m的內(nèi)環(huán)，從而為數(shù)據(jù)流選擇較小的速率。這種速率調(diào)整指示可以是由于令人不滿(mǎn)意的性能(例如，對(duì)于數(shù)據(jù)流m接收到的突發(fā)的分組差錯(cuò))而產(chǎn)生。

在一個(gè)實(shí)施例中，外環(huán)可以使用解碼器度量，例如重新編碼的符號(hào)差錯(cuò)率(SER)、重新編碼的功率度量、修改的Yamamoto度量(對(duì)于卷積解碼器)、解碼分組比特中的最小或平均對(duì)數(shù)似然比(LLR)(對(duì)于Turbo解碼器)等等。重新編碼的SER是來(lái)自RX空間處理器170的檢測(cè)數(shù)據(jù)符號(hào)和通過(guò)將來(lái)自RX數(shù)據(jù)處理器172的解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行重新調(diào)制而獲得的重新編碼符號(hào)之間的差錯(cuò)率。修改的Yamamoto度量表示解碼數(shù)據(jù)的置信度，并且是根據(jù)通過(guò)卷積解碼的網(wǎng)格的所選(最佳的)的路徑和通過(guò)網(wǎng)格的下一個(gè)最近的路徑之間的差而獲得的。最小的或平均的LLR也可以用于表示解碼數(shù)據(jù)的置信度。這些解碼器度量表示接收數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，并且在本領(lǐng)域中是眾所周知的。

可以根據(jù)各數(shù)據(jù)流的分組差錯(cuò)和/或解碼器度量來(lái)調(diào)整外環(huán)回退因子和/或該數(shù)據(jù)流的速率。各數(shù)據(jù)流的解碼器度量可以用于估計(jì)數(shù)據(jù)流的性能。如果給定的數(shù)據(jù)流的解碼器度量比為該度量選擇的門(mén)限差，則可以相應(yīng)地調(diào)整外環(huán)回退因子和/或該數(shù)據(jù)流的速率。

外環(huán)也可以用其它方式調(diào)整內(nèi)環(huán)的操作，并且，這也處在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。通常，外環(huán)的更新速率可以比內(nèi)環(huán)的更新速率慢或快。例如，外環(huán)可以根據(jù)接收分組的預(yù)定數(shù)量(或塊)調(diào)整外環(huán)回退因子。外環(huán)也可以調(diào)整內(nèi)環(huán)更新之間的速率。通常，外環(huán)對(duì)較長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)環(huán)操作的影響比對(duì)突發(fā)傳輸?shù)膬?nèi)環(huán)操作的影響大。

圖3示出了用于在MIMO系統(tǒng)中執(zhí)行速率控制的處理300的實(shí)施例。處理300可以由接收站150、發(fā)射站110或兩站110和150實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)至少一個(gè)數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流的接收導(dǎo)頻符號(hào)和/或接收數(shù)據(jù)符號(hào)而為該數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)(框312)?？梢愿鶕?jù)用于至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的接收機(jī)空間處理技術(shù)導(dǎo)出SNR估計(jì)，例如，如公式(2)至(6)所示。確定各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)和MIMO回退因子(框314)。還確定各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子(框316)。根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)、MIMO回退因子和外環(huán)回退因子而確定該數(shù)據(jù)流的有效SNR(框318)。

然后，根據(jù)至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)有效SNR而為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率(框320)?？梢愿鶕?jù)各數(shù)據(jù)流的有效SNR而單獨(dú)為該數(shù)據(jù)流選擇速率?；蛘?，也可以根據(jù)至少一個(gè)有效SNR而為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇一種速率組合。也可以從與不同發(fā)射機(jī)空間處理相關(guān)的多種傳輸模式(例如，受控模式、非受控模式和空間擴(kuò)展模式)中為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇一種傳輸模式(框322)。

根據(jù)各數(shù)據(jù)流的性能(例如，分組狀態(tài)和/或解碼器度量)而調(diào)整該數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子(框324)。如果每個(gè)分組是在一個(gè)數(shù)據(jù)流上發(fā)送的，則可以單獨(dú)調(diào)整各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。如果分組可以在多個(gè)數(shù)據(jù)流上發(fā)送，則也可以共同調(diào)整至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子，如上所述。

圖4示出了用于在MIMO系統(tǒng)執(zhí)行速率控制的裝置400的實(shí)施例。裝置400可以位于接收站150或發(fā)射站110中?；蛘撸b置400的一部分可以位于接收站150中，而裝置400的剩余部分可以位于發(fā)射站110中。

裝置400包括根據(jù)至少一個(gè)數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流的接收導(dǎo)頻符號(hào)和/或接收數(shù)據(jù)符號(hào)而為該數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)的模塊(框412)；確定各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)和MIMO回退因子的模塊(框414)；確定各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子的模塊(框416)；以及根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)、MIMO回退因子和外環(huán)回退因子而確定該數(shù)據(jù)流的有效SNR的模塊(框418)。裝置400還包括根據(jù)至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)有效SNR而為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率的模塊(框420)和從多種傳輸模式中為至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇一種傳輸模式的模塊(框422)。裝置400還包括根據(jù)各數(shù)據(jù)流的性能而調(diào)整該數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子的模塊(框424)。

本申請(qǐng)中描述的速率控制技術(shù)可通過(guò)多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，這些技術(shù)可以用硬件、固件、軟件或它們結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)，在接收站處用于速率控制的處理單元可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、用于執(zhí)行本申請(qǐng)所述功能的其它電子單元或其組合中。

對(duì)于固件或軟件實(shí)現(xiàn)，速率控制技術(shù)可用執(zhí)行本申請(qǐng)所述功能的模塊(例如，過(guò)程、函數(shù)等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些軟件代碼可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元(如，圖1中的存儲(chǔ)器單元142或192)中，并由處理器(如，處理器140或190)執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元可以實(shí)現(xiàn)在處理器內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)在處理器外，在后一種情況下，它經(jīng)由各種手段可通信地連接到處理器，這些都是本領(lǐng)域中所公知的。

本申請(qǐng)包括的小標(biāo)題用于參考和便于查找特定的部分。這些小標(biāo)題并不限定其下面描述的概念的范圍，這些概念可應(yīng)用于整篇說(shuō)明書(shū)的其它部分。

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā)明，上面圍繞著公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行了描述。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)這些實(shí)施例的各種修改都是顯而易見(jiàn)的，并且，本申請(qǐng)定義的總體原理也可以在不脫離本發(fā)明的精神或保護(hù)范圍的基礎(chǔ)上適用于其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明并不限于本申請(qǐng)給出的實(shí)施例，而是與本申請(qǐng)公開(kāi)的原理和新穎性特征的最廣范圍相一致。
權(quán)利要求
1、一種裝置，包括
至少一個(gè)處理器，用于為數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)，確定所述數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)和分集階數(shù)而選擇所述數(shù)據(jù)流的速率；以及
存儲(chǔ)器，與所述至少一個(gè)處理器相連。
2、權(quán)利要求1的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)接收導(dǎo)頻符號(hào)導(dǎo)出所述至少一個(gè)SNR估計(jì)。
3、權(quán)利要求1的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)接收數(shù)據(jù)符號(hào)導(dǎo)出所述至少一個(gè)SNR估計(jì)。
4、權(quán)利要求1的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)正在發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量和接收天線(xiàn)的數(shù)量確定所述數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)。
5、權(quán)利要求4的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器進(jìn)一步根據(jù)所述數(shù)據(jù)流的索引確定所述數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)。
6、一種方法，包括
為數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)；
確定所述數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)；以及
根據(jù)所述數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)和分集階數(shù)選擇所述數(shù)據(jù)流的速率。
7、權(quán)利要求6的方法，其中，確定所述數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)包括
根據(jù)正在發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量和接收天線(xiàn)的數(shù)量確定所述數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)。
8、一種裝置，包括
至少一個(gè)處理器，用于為將要經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)，根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)和至少一個(gè)外環(huán)回退因子而為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率，并根據(jù)為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流接收的分組狀態(tài)而調(diào)整所述至少一個(gè)外環(huán)回退因子；以及
存儲(chǔ)器，與所述至少一個(gè)處理器相連。
9、權(quán)利要求8的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)用于所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的接收機(jī)空間處理技術(shù)導(dǎo)出所述至少一個(gè)SNR估計(jì)。
10、權(quán)利要求8的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器用于確定所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)，并且，用于根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)、至少一個(gè)外環(huán)回退因子和分集階數(shù)而選擇所述至少一個(gè)速率。
11、權(quán)利要求8的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器用于獨(dú)立地為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)流選擇速率。
12、權(quán)利要求8的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器從一組速率組合中為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率。
13、權(quán)利要求12的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流確定與最高的總吞吐量和非負(fù)的總SNR容限相關(guān)的速率組合，并且其中，所述速率組合表示所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)速率。
14、權(quán)利要求8的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)所述至少一個(gè)SNR估計(jì)和所述至少一個(gè)外環(huán)回退因子而選擇要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量。
15、權(quán)利要求8的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器從與不同的發(fā)射機(jī)空間處理相關(guān)的多種傳輸模式中選擇一種傳輸模式。
16、權(quán)利要求15的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)所述至少一個(gè)SNR估計(jì)和所述至少一個(gè)外環(huán)回退因子而選擇所述傳輸模式。
17、權(quán)利要求15的裝置，其中，所述多種傳輸模式包括受控模式和非受控模式。
18、權(quán)利要求17的裝置，其中，所述多種傳輸模式還包括空間擴(kuò)展模式。
19、一種方法，包括
為將要經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)；
根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)和至少一個(gè)外環(huán)回退因子而為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率；以及
根據(jù)為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流接收的分組狀態(tài)而調(diào)整所述至少一個(gè)外環(huán)回退因子。
20、權(quán)利要求19的方法，還包括
確定所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)，并且其中，根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)、至少一個(gè)外環(huán)回退因子和分集階數(shù)而選擇所述至少一個(gè)速率。
21、權(quán)利要求19的方法，還包括
從與不同的發(fā)射機(jī)空間處理相關(guān)的多種傳輸模式中選擇一種傳輸模式。
22、一種裝置，包括
用于為將要經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)的模塊；
用于根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)和至少一個(gè)外環(huán)回退因子而為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率的模塊；以及
用于根據(jù)為所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流接收的分組狀態(tài)而調(diào)整所述至少一個(gè)外環(huán)回退因子的模塊。
23、權(quán)利要求22的裝置，還包括
用于確定所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)的模塊，并且其中，根據(jù)所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)、至少一個(gè)外環(huán)回退因子和分集階數(shù)而選擇所述至少一個(gè)速率。
24、權(quán)利要求22的裝置，還包括
用于從與不同的發(fā)射機(jī)空間處理相關(guān)的多種傳輸模式中選擇一種傳輸模式的模塊。
25、一種裝置，包括
至少一個(gè)處理器，用于維護(hù)內(nèi)環(huán)和維護(hù)外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)為將要經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率，所述外環(huán)提供所述內(nèi)環(huán)選擇所述至少一個(gè)速率所使用的至少一個(gè)參數(shù)；以及
存儲(chǔ)器，與所述至少一個(gè)處理器相連。
26、權(quán)利要求25的裝置，其中，對(duì)于所述內(nèi)環(huán)，所述至少一個(gè)處理器用于為各數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)，并且，根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
27、權(quán)利要求26的裝置，其中，對(duì)于所述內(nèi)環(huán)，所述至少一個(gè)處理器確定各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)，并且，進(jìn)一步根據(jù)各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
28、權(quán)利要求26的裝置，其中，對(duì)于所述內(nèi)環(huán)，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)的可變性而確定所述數(shù)據(jù)流的SNR回退因子，并且，進(jìn)一步根據(jù)各數(shù)據(jù)流的SNR回退因子而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
29、權(quán)利要求26的裝置，其中，來(lái)自所述外環(huán)的至少一個(gè)參數(shù)包括各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子，并且其中，對(duì)于所述內(nèi)環(huán)，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
30、權(quán)利要求29的裝置，其中，對(duì)于所述外環(huán)，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)為各數(shù)據(jù)流接收的分組狀態(tài)而調(diào)整所述數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。
31、權(quán)利要求29的裝置，其中，對(duì)于所述外環(huán)，所述至少一個(gè)處理器用于為各數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)解碼器度量，并且，根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)解碼器度量而調(diào)整所述數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。
32、權(quán)利要求29的裝置，其中，對(duì)于所述外環(huán)，所述至少一個(gè)處理器用于為各數(shù)據(jù)流確定SNR容限，并且，如果檢測(cè)到分組差錯(cuò)，則增大具有最小SNR容限的數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。
33、權(quán)利要求32的裝置，其中，對(duì)于所述外環(huán)，如果未檢測(cè)到分組差錯(cuò)，則所述至少一個(gè)處理器減小各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。
34、權(quán)利要求25的裝置，其中，來(lái)自所述外環(huán)的至少一個(gè)參數(shù)包括為數(shù)據(jù)流選擇較小速率的速率調(diào)整指示。
35、一種方法，包括
維持內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)為將要經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的至少一個(gè)數(shù)據(jù)流選擇至少一個(gè)速率；以及
維持外環(huán)，所述外環(huán)提供所述內(nèi)環(huán)選擇所述至少一個(gè)速率所使用的至少一個(gè)參數(shù)。
36、權(quán)利要求35的方法，其中，維持內(nèi)環(huán)包括
為各數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)；
根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)而確定所述數(shù)據(jù)流的平均SNR；
根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)的可變性而確定所述數(shù)據(jù)流的SNR回退因子；以及
根據(jù)各數(shù)據(jù)流的平均SNR和SNR回退因子而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
37、權(quán)利要求36的方法，其中，維持內(nèi)環(huán)包括
確定各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)；以及
進(jìn)一步根據(jù)各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
38、權(quán)利要求36的方法，其中，維持外環(huán)包括
根據(jù)為各數(shù)據(jù)流接收的分組狀態(tài)而調(diào)整所述數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子；并且其中，維持內(nèi)環(huán)包括進(jìn)一步根據(jù)各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
39、權(quán)利要求38的方法，其中，維持外環(huán)包括
確定各數(shù)據(jù)流的SNR容限；以及
如果檢測(cè)到分組差錯(cuò)，則增大具有最小SNR容限的數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。
40、一種裝置，包括
用于維持內(nèi)環(huán)的模塊，所述內(nèi)環(huán)為將要經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的至少一個(gè)數(shù)據(jù)路選擇至少一個(gè)速率；以及
用于維持外環(huán)的模塊，所述外環(huán)提供所述內(nèi)環(huán)選擇所述至少一個(gè)速率所使用的至少一個(gè)參數(shù)。
41、權(quán)利要求40的裝置，其中，用于維持內(nèi)環(huán)的模塊包括
為各數(shù)據(jù)流獲取至少一個(gè)SNR估計(jì)的模塊；
根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)而確定所述數(shù)據(jù)流的平均SNR的模塊；
根據(jù)各數(shù)據(jù)流的至少一個(gè)SNR估計(jì)的可變性而確定所述數(shù)據(jù)流的SNR回退因子的模塊；以及
根據(jù)各數(shù)據(jù)流的平均SNR和SNR回退因子而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率的模塊。
42、權(quán)利要求41的裝置，其中，用于維持內(nèi)環(huán)的模塊包括
確定各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)的模塊；以及
進(jìn)一步根據(jù)各數(shù)據(jù)流的分集階數(shù)而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率的模塊。
43、權(quán)利要求41的裝置，其中，用于維持外環(huán)的模塊包括
根據(jù)為各數(shù)據(jù)流接收的分組狀態(tài)而調(diào)整所述數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子的模塊，并且其中，用于維持內(nèi)環(huán)的模塊包括進(jìn)一步根據(jù)各數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率的模塊。
44、權(quán)利要求43的裝置，其中，用于維持外環(huán)的模塊包括
確定各數(shù)據(jù)流的SNR容限的模塊；以及
如果檢測(cè)到分組差錯(cuò)則增大具有最小SNR容限的數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子的模塊。
45、一種裝置，包括
至少一個(gè)處理器，其根據(jù)接收導(dǎo)頻符號(hào)導(dǎo)出具有至少一個(gè)SNR估計(jì)的第一集合，根據(jù)接收數(shù)據(jù)符號(hào)導(dǎo)出具有至少一個(gè)SNR估計(jì)的第二集合，并且，根據(jù)所述具有至少一個(gè)SNR估計(jì)的第一集合和第二集合而為經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的數(shù)據(jù)流選擇速率；以及
存儲(chǔ)器，與所述至少一個(gè)處理器相連。
46、權(quán)利要求45的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)用于所述數(shù)據(jù)流的接收機(jī)空間處理技術(shù)而導(dǎo)出所述具有至少一個(gè)SNR估計(jì)的第二集合。
47、權(quán)利要求45的裝置，其中，所述至少一個(gè)處理器根據(jù)所述具有至少一個(gè)SNR估計(jì)的第一集合和第二集合而確定所述數(shù)據(jù)流的有效SNR，并且，根據(jù)所述數(shù)據(jù)流的有效SNR而為所述數(shù)據(jù)流選擇速率。
全文摘要
在MIMO系統(tǒng)中，用內(nèi)環(huán)和外環(huán)實(shí)現(xiàn)速率控制，內(nèi)環(huán)為經(jīng)由MIMO信道發(fā)送的數(shù)據(jù)流選擇速率，外環(huán)調(diào)整內(nèi)環(huán)的操作。對(duì)于內(nèi)環(huán)而言，根據(jù)接收導(dǎo)頻符號(hào)和/或接收數(shù)據(jù)符號(hào)獲取各數(shù)據(jù)流的SNR估計(jì)。根據(jù)各數(shù)據(jù)流的SNR估計(jì)、分集階數(shù)、MIMO回退因子和外環(huán)回退因子而導(dǎo)出該數(shù)據(jù)流的有效SNR。然后，根據(jù)數(shù)據(jù)流的有效SNR選擇數(shù)據(jù)流的速率。外環(huán)根據(jù)各數(shù)據(jù)流的性能(例如，分組差錯(cuò)和/或解碼器度量)調(diào)整該數(shù)據(jù)流的外環(huán)回退因子。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101099326SQ200580046449
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
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