CN101048963A - 用于在多载波通信系统中确定信道质量和执行自适应调制/编码的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在一种采用自适应调制和编码的多载波通信系统中，接收机(600)馈送子载波的“分组的”组的信道质量信息，而不是每个子载波的单个质量报告。发射机(100)采用用于分组的信道质量信息来确定γ_eff值的组(505)，该γ_eff值的组对应于调制和编码方法备选的组(503)，其中γ_eff是将在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR。发射机采用γ_eff值的组来帮助确定调制和编码方法，并确定对于信道内的全部子载波的单个调制和编码方法(507)。

Description

用于在多载波通信系统中确定信道质量和执行自适应调制/编码的方法和装置

技术领域

本发明通常涉及通信系统，更具体，涉及用于在多载波通信系统中确定信道质量和执行自适应调制/编码的方法和装置。

背景技术

多载波调制以及具体地正交频分复用(OFDM)，是用于宽带高数据率通信的有吸引力的技术，由于它们的对于长延迟传播的强壮性和当与单载波系统相比较的较低复杂性。除了多载波调制之外，自适应调制/编码(AMC)还是无线宽带通信的基础技术。通过AMC，对于特定接收机的所发送数据流的调制和编码方法(MCS)改变为主要地匹配对于所发送的特定帧的当前所接收的信号质量(在接收机)。由信道质量确定所接收的信号质量。(可以互换地指代术语“所接收信号质量”和“信道质量”)。可以基于帧-帧来改变调制和编码方法，以跟踪在移动通信系统中发生的信道质量变化。因此，具有高质量的流典型地被分配较高级的调制和/或具有调制级的较高的信道编码率和/或随着质量降低编码率减小。对于经受高质量的那些接收机，可以使用例如16-QAM、64QAM或256-QAM的调制方法，同时对于经受低质量的那些接收机，使用例如BPSK或QPSK的调制方法。对于每种调制方法可以有多个编码率，用以提供更精细的AMC粒度(granularity)，以使得质量和所发送信号特性之间的更紧密的匹配(例如，对于QPSK，R＝1/4，1/2和3/4；对于16-QAM，R＝1/2和R＝2/3等)。AMC典型地产生比其他传统链路适应技术例如功率控制更高的系统吞吐量和更高的数据率。

采用AMC的任何系统的性能高度取决于确定接收机的信道质量的精确度，具体，基础链路误差概率预测的精确度。链路误差概率预测将当前无线电条件(信道质量)映射到期望的帧错误率(FER)。差的链路预测降低AMC的性能。为了获得高的系统吞吐量，因此，准确地建模编码的OFDM性能或任何其他多载波调制的简单的链路错误概率对于任何采用AMC的多载波系统是至关重要的。因此，存在对于在多载波通信系统中，准确地确定信道质量并执行自适应调制/编码的方法和装置的需求。

附图说明

图1是使用自适应调制和编码的多载波通信系统的框图。

图2说明在OFDM通信系统中使用的多载波。

图3说明信道质量为频率的函数。

图4是采用AMC的多载波发射机的框图。

图5是示出图4的发射机的操作的流程图。

图6是多载波接收机的框图。

图7是图6的分组(bin)质量确定器的操作的流程图。

具体实施方式

为了解决上述需求，在此提供用于在多载波通信系统中确定信道质量并执行自适应调制/编码的方法和装置。更具体，在采用自适应调制和编码的多载波通信系统中，接收机馈送回用于子载波的“分组的”组的信道质量信息，而不是发送对于每个子载波的单个的质量报告。在第一实施例中，子载波的分组的组包括多个相邻子载波，然而在替换实施例中，子载波不需要是相邻的。发射机将使用对于所有分组的所接收信道质量信息，并确定对于传输帧内的所有分组的单个调制和编码方法，其中分组包括子载波的组。

通过馈送回子载波的分组的信道质量信息，大大地减小了用于发送信道质量的开销(overhead)。更具体，由于发送用于每个子载波的信道质量信息将需要非常高的开销，对于子载波的组(例如，64个)发送单个的信道质量报告，而不是对于每个子载波发送单独的质量报告。

本发明包括用于在采用多个子载波的多载波通信系统中执行数据流的自适应调制和编码的方法。多个子载波分为子载波的分组。该方法包括接收信道质量报告，该报告包括涉及对于子载波的至少一个分组的信道质量的平均的值；基于所接收的信道质量报告，确定数据流的调制和编码方法；以及使用该调制和编码方法来通过多载波通信系统发送数据流的步骤。

本发明还包括用于在采用多个子载波的多载波通信系统中接收自适应地调制并编码数据的方法。如所述，多个子载波分为子载波的分组。该方法包括对于子载波的至少一个分组确定信道质量；向发射机报告分组的信道质量，其中发射机采用分组的信道质量来帮助确定调制和编码方法；以及经由该调制和编码方法接收调制并编码的数据的步骤。

本发明还包括用于在采用多个子载波的多载波通信系统中执行数据流的自适应调制和编码的装置。如所述，多个子载波分为子载波的分组。该装置包括MCS选择器，接收包括关于子载波的至少一个分组的信道质量的平均的值的信道质量报告，该MCS选择器基于所接收的信道质量报告，输出用于数据流的调制和编码方法；以及调制器/编码器，接收MCS并基于该调制和编码方法输出调制并编码的数据。

最后，本发明包括用于在采用多个子载波的多载波通信系统中接收自适应地调制并编码的数据的装置。如所述，多个子载波分为子载波的分组。该装置包括分组质量确定器，其分析所接收的信号，并确定子载波的至少一个分组的信道质量，并且向发射机报告子载波的至少一个分组的信道质量，其中发射机采用至少一个分组的信道质量来帮助确定调制和编码方法；以及接收机，用于经由该调制和编码方法接收自适应地调制并编码的数据。

现在转到附图，其中相同标号指示相同元件，图1是多载波通信系统100的框图。通信系统100包括多个单元105(仅示出一个)，每个具有与多个远程或移动单元101-103通信的基收发机站(BTS，或者基站)104。在本发明的优选实施例中，通信系统100采用正交频分复用(OFDM)空中协议，该协议采用自适应调制和编码(AMC)。该结构还可以包括多载波分布技术的使用，多载波分布技术例如具有一维或二维的分布的多载波CDMA(MC-CDMA)、多载波直接序列CDMA(MC-DS-CDMA)、正交频分和码分复用(OFCDM)，或者可以与更简单的时分和/或频分复用/多路访问技术。

如本领域技术人员将理解，在操作OFDM系统期间，使用多个子载波(例如，768个子载波)来发送宽带数据。这在图2中说明。如图2所示，宽带信道分为许多窄频带，或子载波201，在子载波201上平行地发送数据。在传输时间上，发射机典型地分配多个子载波。

除了OFDM之外，通信系统100使用AMC。利用AMC，将调制和编码格式改变为对于所发送的特定帧，在接收机主要地匹配子载波的当前所接收信号质量。在第一实施例中，对于几乎全部子载波分配相同的调制和编码方法，并且在跨越子载波的频率上完成信道编码。在替换实施例中，基于每一子载波的基础或者每一子载波的组的基础来分配调制和编码方法。可以基于帧-帧的基础来改变调制和编码方法，以跟踪在移动通信系统中出现的信道质量变化。因此，具有高质量的流分配有较高级的调制和/或具有该调制级的较高的信道编码率和/或随着质量降低，编码率减小。对于那些经历高质量的子载波来说，采用例如16-QAM、64-QAM或256-QAM的调制方法，而对于那些经历低质量的子载波来说，采用例如BPSK或QPSK的调制方法。

在本发明的优选实施例中，对于每种调制方法，多个编码率是可变化的，以提供更精细的AMC粒度，以使得质量和所发送信号特性之间的更紧密的匹配(例如，对于QPSK，编码率R＝1/4，1/2和3/4；对于16-QAM，R＝1/2和R＝2/3等)。应注意，可以在时域中执行AMC(例如，每N_t个OFDM符号周期更新调制/编码)，或者在频域中执行AMC(例如，每N_sc个子载波更新调制/编码)，或者两者结合。在优选实施例中，仅在时域中执行AMC。

图3说明如何基于频率来改变信号质量。更具体，图3示出信号质量301如何相对于频率或者信道带宽变化。在该例子中，随着频率增加，质量301降低。然而，应理解，具有与信号301相同的平均信噪比(SNR)的不同信号可具有非常不同的信道质量曲线。例如，质量302具有与301相同的平均SNR，但是表现出比质量301更加平滑的变化。

在本发明的优选实施例中，基站104将基于其特定信道质量来确定用于特定发射机的调制/编码方法。然而，当分配相同调制/编码方法时，分别具有信号质量301和302的两个发射机可经历非常不同的帧误差率(FER)，尽管它们经历相同的平均SNR。如上所述，为了获得高的系统吞吐量，准确地减建模瞬时编码的OFDM性能的简单的链路误差概率预测将因此对于采用AMC的任何多载波系统来说是至关重要的。为了获得编码OFDM性能的准确预测，对于OFDM系统中的多个子载波的信道质量预测，使用改进的指数有效SNR映射(exp-ESM)方法。

Exp-ESM方法

在给定的时间，传输的帧误差率(FER)取决于每个符号的信噪比(SNR)，由矢量γ表示，其包括对于所采用的每一个子载波的符号SNR。在exp-ESM方法之后的基本原理是计算瞬时有效SNR，γ_eff，其为矢量γ的函数，使得

FER(γ)＝FER_AWGN(γ_eff).   (1)

换句话说，γ_eff是将在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR。如果存在将γ映射为γ_eff的函数，链路自适应算法将与单个变量以及AWGN信道的FER曲线的先验知识有关。下面的方程用来将γ映射为γ_eff：

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}=-\mathrm{\β}\ln \left(\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{-r_i/\mathrm{\β}}\right),---\left(2\right)$

其中N是所采用的子载波的总数，γ_i是在子载波i上经历的符号SNR，而β是必须被优化来提供最佳匹配的参数。参数β取决于编码率、调制和信息块大小，但是与信道类型无关。

当对于全部子载波来说信道信息是已知的时，具有映射等式(2)的exp-ESM方法工作得很好。然而，对于在例如IEEE802.16或4G的系统中的采用，需要在仅具有部分信道信息的基站执行MCS选择，由于发送全部子载波的信道质量信息将需要太多的花销。为了解决该问题，在本发明的优选实施例中，对于子载波的组(例如，64个)发送单个信道质量报告，而不是发送对于每个子载波的单个质量报告。具体的，发送对于子载波的组的信道质量的平均和变化，而不是发送对于每个子载波的单个信道质量报告。此外，由于频域中的信道变化典型地比在时域中更加显著，信道质量报告通常捕捉频域变化，同时假设在时域中的相邻符号之间没有变化。应注意，变化(variance)σ²和标准偏移σ描述相同的第二级统计，并且可以等效地使用变化或标准偏移。

为了容纳子载波组，所使用的子载波的总数分为N’个分组。如果一个分组包括B个子载波，那么

$N^{\′}=\frac{N}{B}.---\left(3\right)$

尽管等式(3)为了描述的方便假设全部分组具有相同大小B，应理解，也可以使用不同大小的分组。由于在等式(2)中γ_i＝(h_i)² γ，其中h_i是子载波i上的信道幅度， γ是整体平均符号SNR，对于每个分组k可以发现h_i的N’个值的平均，其表示为μ_k。那么用于改进的exp-ESM的映射方程(2)变为：

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}=-{\mathrm{\β}}^{\′}\ln \left(\frac{1}{N^{\′}}\underset{k=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{-{\left({\mathrm{\μ}}_k\right)}^2\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}/{\mathrm{\β}}^{\′}}\right),---\left(4\right)$

假设分组k内的每一个子载波具有等于μ_k的信道幅度。注意，等式(4)中的β’与等式(2)中的β不同，在于β’对分组没有额外影响。在某些情况下，单个子载波的信息的丢失可导致预测精度的降低，因此AMC的差的性能。由于此，本发明包括分组上的较高级统计，以更好地确定分组的信道质量。该方法称为“adv-ESM”方法。

使μ_k成为分组k的信道幅度矢量h_k(即，h_i的N’个值)上的平均，并且使得σ_k ²成为分组k上的h_k变化。通常可以将映射方程限定为：

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}=-\mathrm{\β}\ln \left(\frac{1}{N^{\′}}\underset{k=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{\mathrm{\Γ}({\mathrm{\μ}}_k,{\mathrm{\σ}}_k,\mathrm{\β})}\right)---\left(5\right)$

用于将N’信道质量信息(μ_k，σ_k)映射为单个值γ_eff。在一个实施例中，函数Г(μ_k，σ_k，β)限定为：

$\mathrm{\Γ}({\mathrm{\μ}}_k,{\mathrm{\σ}}_k,\mathrm{\β})=\frac{{({\mathrm{\μ}}_k-f{\mathrm{\σ}}_k^2)}^2\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}{\mathrm{\β}},---\left(6\right)$

其中f是基于分组大小而优化的参数。当仔细地选自f和β时，该新的映射函数导致比具有分组的exp-ESM方法更小的预测误差，特别是对于大的分组大小。

应注意，由于包括了变化以说明分组内的信道变化，参数β与等式(2)，即，没有频率分组的标准exp-ESM方法中的相同。包括度量的变化，使得利用相同的μ_k，具有较高的变化的信道曲线处于不利位置，并具有较小的γ_eff，因此较差的FER性能。对于低的编码率(例如，1/4)，f的值典型地接近0，并随着编码率增加。同样，对于相同的MCS，当分组大小增加时f较大。

作为例子，在下面示出对于12032位的给定信息块大小(大约1500字节)的参数值。在表1中得到并列表对于三种调制和五种编码率。当使用16的分组大小时，在表2中得到并列表f参数的值。

表1.对于15MCS的β值

编码率	1/5	1/4	3/8	1/2	3/4
						QPSK	1.45	1.5	1.5	1.6	1.7
16-QAM	2.9	3.2	4.2	5.1	7.6
						64-QAM	4.4	5.6	8.5	13	27

表2.对于具有16的分组大小的15MCS的f值

编码率	1/5	1/4	3/8	1/2	3/4
						QPSK	0.0	0.0	0.2	0.35	1.15
16-QAM	0.0	0.0	0.2	0.3	0.9
						64-QAM	0.0	0.0	0.2	0.4	0.8

尽管在信道幅度矢量h_k上信道质量测量为(μ_k，σ_k)，可以使用其他信道质量统计的平均和变化，来构造函数Г(μ_k′，σ_k′，β)，例如信噪比(SNR)和信号与干扰及噪声比(SINR)。同样，可以周期性地动态地确定信道质量。

此外，信道质量报告可包括经由时分双工(TDD)系统中的互易性(reciprocity)确定的信道质量值。在这种情况下，考虑到信道质量从发射机侧或者接收机侧所观察到的相同，可以在发射机而不是接收机有效地组合信道质量报告，以应用adv-ESM方法。

图4是采用AMC的多载波发射机400的框图。如上所述，发射机400接收将被发射到接收机的数据，并通过跨过多个子载波编码它来有效地发送该数据。对于全部子载波，使用单个的调制和编码方法，并且取决于基本全部被占用的子载波的信道质量。因此，数据进入发射机并经由自适应调制器和编码器403被有效地调制并编码。在合适的调制和编码之后，在多个子载波上(经由发射机405)发送数据流。

在本发明的优选实施例中，调制器/编码器403采用取决于信道带宽的信道质量的调制和编码方法。更具体，MCS选择器407接收μ_k和σ_k，并对于可能的调制和编码方法的数目计算预测的信道质量(γ_eff)。然后MCS选择器407选择对于该特定信道最佳的调制和编码方法。具体，发射机典型地选择产生最大可能的吞吐量的MCS，其中所选择的MCS通常具有比目标值(典型地10^-2)更低的期望FER。

应注意，并非经由信道质量报告，对于每个分组接收μ_k和σ_k，发射机400可以简单地对于整个或部分信道带宽接收由接收机预计算的γ_eff。MCS选择器407然后将基于所接收的γ_eff值的组进行用于整个信道带宽的MCS选择。应注意，全部实数将被量化为位图，用于在空中传输。同样，替换地，发射机简单地接收接收机直接计算的优选MCS。

图5是示出图4的发射机的操作的流程图。逻辑流程在步骤502开始，其中发射机接收adv-ESM信道质量报告，对于至少一个频率分组，该报告包括涉及涉及分组的质量的平均的值和/或其标准偏移的值。在步骤503，MCS选择器407使用上述的方法，对于可以分配的MCS的基本全部子载波计算有效信道质量(例如，有效信噪比(SNR))。在步骤505，对于全部备选MCS方法，MCS选择器407计算期望的FER。备选MCS方法可以是可用MCS方法的全部或子集。替换地，可以使用插入技术来计算对于某些MCS的期望FER。在步骤507，基于期望的FER值，选择所采用的MCS。具体，典型地选择具有最高的吞吐量，具有低于目标值(典型地10^-2)的期望FER的MCS。在步骤509，数据流输入到合适地调制并编码的发射机405，并在步骤511发送数据流。

应注意，尽管上述步骤接收涉及每个分组的平均的值以及涉及其标准偏移的值，在替换实施例中，对于一组MCS，由接收机计算对于几乎全部子载波的γ_eff，并简单地发送到发射机400。在这种情况下，MCS选择器407将使得MCS选择基于所接收的γ_eff的组。

此外，在某些情况下，将采用多个而不是全部分组发送用户数据。在这种情况下，需要中间步骤来选择包括将被分配的资源的分组。这些资源将是最佳的分组(基于信道质量)，或者简化复用方面的分组。除了上述事件之外，将预见下面的事件：

-在图5中将有额外的步骤，其中发射机请求adv-ESM信道质量报告(即，基于业务的调度)，或者接收机知道何时发送报告。

-接收机可以发回adv-ESM报告或者某些其他报告；仅仅当接收adv-ESM报告时，使用上述步骤。

-分配的MCS典型地是最佳的MCS，尽管例如数据队列、可用资源和复用方法的因素可以影响分配。

-分配的MCS可以不是其中计算有效SNR和期望的FER的MCS(即，可以使用插入来选择中间MCS)。

-在图5中可以有进一步的步骤，其中发射机将MCS分配发送到移动台。

-如果发射机知道接收机正在经历具有小于小数目的帧的一致时间的信道，发射机可以平均化adv-ESM信道质量报告，以拾取对于快速变化的信道较好的MCS。

图6是多载波接收机600的框图，所接收的数据已经被自适应地调制和编码。在操作期间，由接收机605经由多个子载波接收数据。经由解码器603解调制并解码所接收的数据。MCS确定器607经由控制信道接收当前MCS，该控制信道使用已知的MCS，并指令解调器/解码器在数据的解码期间采用合适的MCS。可以显性地发信号MCS，或者基于其他控制信息(例如信息块大小和编码的块大小)来计算。还可以摸索地检测MCS。如上所述，解码器603的调制和编码方法基于所接收的信道质量而变化。因此，具有高质量的数据流典型地分配较高级的调制率和/或具有该调制率的较高信道编码率和/或随着质量降低编码率减小。对于那些经历高质量的接收机，采用例如16-QAM、64-QAM或256-QAM的调制方法，而对于那些经历低质量的接收机，采用例如BPSK或QPSK的调制方法。AMC典型地产生比其他传统链路适应技术例如功率控制更大的系统吞吐量和更高的数据率。

分组质量确定器609对于所采用的子载波分析当前所接收的数据流，并对于至少一个所采用的分组确定信道质量的平均和标准偏移。如上所述，每个分组包括多个相邻或不相邻的子载波，对于多个相邻或不相邻的子载波确定质量的平均和变化。此外，在本发明的优选实施例中，确定信道幅度的平均和变化，然而，在本发明的替换实施例中，可以采用其他的信道质量度量，例如SNR、SINR和未编码的位误差概率。然后，将对于所使用的多个分组(至少一个)的平均和标准偏移报告回发射机，使得可以通过发射机将合适的MCS应用到信道。

如上所述，通过回馈用于子载波的分组的信道质量信息，大大地降低信道开销。例如，在采用768个子载波和64个子载波分组的系统中，仅仅存在12个分组。然后上述技术仅需要向发射机报告质量的12个平均和12个变化，而不是报告768个质量值。这大大地减小了信道开销。此外，如果对于全部12个组报告γ_eff，那么仅仅需要每个MCS报告信道质量值。

图7是示出分组质量确定器609的操作的流程图。逻辑流程在步骤701开始，其中分析每个所采用的信道以确定其质量。在步骤703，确定至少一个分组的质量的平均和变化。在本发明的优选实施例中，确定信道幅度的平均和变化。在步骤705，将该平均和变化报告返回给发射机以帮助确定对于使用adv-ESM的每个流的适宜的MCS。最后，在步骤707，接收使用适宜的MCS调制并编码的数据。如上所述，在本发明的替换实施例中，分组质量确定器可计算整个信道的γ_eff的值，并将该值报告返回，而不是报告分组质量的平均和标准偏移。

使用adv-ESM的调度

使用adv-ESM方法将改进所有类型的调度(scheduling)的系统性能。调度是分配无线电资源总量以及结合地将无线电资源分配给数据流的组的每个数据流的操作。如上所述，在某些或全部所报告的分组上执行adv-ESM方法，以及所使用的分组取决于对于用户所计划的调度的类型。适于adv-ESM方法的调度的两种类型包括：

1.频率非选择性。在全部报告的分组(或者代表性的子集)上执行adv-ESM方法，并且提供资源分配，使得不支持任何特定分组的使用。

2.频率半选择性。发射机拾取报告的分组的期望子集，以执行adv-ESM计算，并且提供支持期望的子集的使用的资源分配。该方法称为半选择性的是因为所报告的分组大小比对于当前信道的一致频率的最佳大小要更大。

尽管已经参照特定实施例具体地示出了本发明，本领域技术人员将理解，在其中可以做出形式和细节上的各种变化，而不背离本发明的精神和范围。例如，对于OFDM描述了本发明，但是可以应用到使用多载波调制的任何系统。此外，可以仅仅在可用的数据流上使用MCS选择，其他数据流使用已知的MCS选择技术(例如基于平均SNR值)。这些变化旨在落入下面的权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种在采用多个子载波的多载波通信系统中执行数据流的自适应调制和编码的方法，其中多个子载波分为子载波的分组，该方法包括步骤：

接收信道质量报告，该信道质量报告包括涉及子载波的至少一个分组的信道质量的平均的值；

基于该信道质量报告，确定调制和编码方法备选的组的期望的FER_AWGN(γ_eff)，其中γ_eff是将在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR；

基于期望的FER_AWGN(γ_eff)，确定用于数据流的调制和编码方法；以及

采用该调制和编码方法来通过多载波通信系统发送数据流。

2.如权利要求1的方法，还包括接收信道质量报告的步骤，包括接收包含有涉及OFDM子载波的至少一个分组的信道质量的平均的值的信道质量报告的步骤。

3.如权利要求1的方法，其中接收信道质量报告的步骤包括接收包含有涉及子载波的至少一个分组的信道幅度的平均的值以及涉及该信道幅度的变化的值的信道质量报告的步骤。

4.如权利要求1的方法，其中接收信道质量报告的步骤包括接收对应于一组调制和编码方法备选的γ_eff值的组的步骤，其中γ_eff是在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR。

5.如权利要求1的方法，其中接收信道质量报告的步骤包括接收包含有涉及关于子载波的至少一个分组的信噪比(SNR)的平均的值以及涉及该信噪比的变化的值的信道质量报告的步骤。

6.如权利要求1的方法，其中确定调制和编码方法的步骤包括步骤：

确定可以被分配的全部调制和编码方法备选的期望的帧误差率(FER)；以及

选择具有低于目标值的期望的FER的最大可能的吞吐量的调制和编码方法。

7.如权利要求6的方法，其中确定期望的FER的步骤包括确定FER_AWGN(γ_eff)的步骤，其中γ_eff是将在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR，并且

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}=-\mathrm{\β}\ln \left(\frac{1}{N^{\′}}\underset{k=1}{\overset{N^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{\mathrm{\Γ}({\mathrm{\μ}}_k,{\mathrm{\σ}}_k,\mathrm{\β})}\right)$

其中，

N’是子载波的分组的总数，

k表示分组数目，

β是优化参数，

μ_k是对于分组k的信道质量的平均值，

σ_k ²是分组k上的信道质量的变化，以及

Γ(μ_k，σ_k，β)是μ_k、σ_k、和β的函数。

8.如权利要求7的方法，其中

$\mathrm{\Γ}({\mathrm{\μ}}_k,{\mathrm{\σ}}_k,\mathrm{\β})=\frac{{({\mathrm{\μ}}_k-f{\mathrm{\σ}}_k^2)}^2\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}{\mathrm{\β}},$ 并且

f是基于分组大小的优化参数，

γ是平均所接收符号SNR。

9.如权利要求1的方法，其中确定调制和编码方法的步骤包括从包含有QPSK和16-QAM的组中确定调制的步骤。

10.如权利要求1的方法，其中确定调制和编码方法的步骤包括从包含有1/4、1/2和3/4编码率的组中确定编码的步骤。

11.一种在采用多个子载波的多载波通信系统中接收自适应调制和编码的数据的方法，其中多个子载波分为子载波的分组，该方法包括步骤：

对于子载波的至少一个分组确定信道质量；

向发射机报告γ_eff值的组，该γ_eff值的组对应于调制和编码方法备选的组，其中γ_eff是将在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR；以及

基于γ_eff值的组，接收经由调制和编码方法所调制和编码的数据。

12.一种用于在采用多个子载波的多载波通信系统中执行数据流的自适应调制和编码的装置，其中多个子载波分为子载波的分组，该装置包括：

MCS选择器，接收包括涉及子载波的至少一个分组的信道质量的平均的值的信道质量报告，该MCS选择器基于所接收的信道质量报告和有效SNR输出用于数据流的调制和编码方法，该SNR将在AWGN信道中产生相同FER；以及

调制器/编码器，接收MCS并基于该调制和编码方法输出调制并编码的数据。

13.如权利要求12的装置，还包括：

发射机，用于通过多个子载波发射调制并编码的数据。

14.如权利要求12的装置，其中信道质量报告额外地包括涉及子载波的至少一个分组的信道质量中的标准偏移的值。

15.如权利要求12的装置，其中信道质量报告包括子载波的至少一个分组的SNR的平均和标准偏移。

16.如权利要求12的装置，其中调制和编码方法包括来自包括有QPSK和16-QAM的组的调制。

17.一种用于在采用多个子载波的多载波通信系统中接收自适应调制和编码的数据的装置，其中多个子载波分为子载波的分组，该装置包括：

分组质量确定器，分析所接收的信号并确定γ_eff值的组，该γ_eff值的组对应于调制和编码方法备选的组，其中γ_eff是将在AWGN信道中产生相同FER的有效SNR；以及

接收机，用于接收自适应地调制并编码的数据，该自适应地调制并编码的数据经由基于γ_eff值的组所选择的调制和编码方法来调制并编码。

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