CN101138182A - 用于多天线无线通信系统的传输方法及传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明示出了一种在多天线输入/多天线输出(MIMO)无线通信系统中，能够降低处理运算量的传输比特及发送功率分配方法。此方法包括以下步骤：计算每个发送子流经MIMO检测后的信号与干扰噪声比(SINR)增益(S601、S602)；根据所得到的SINR增益，对频域上某一副载波上的所有发送子流在空域进行传输比特及功率分配优化，以确定传输比特及发送功率分配参数(S603、S604)；以及依次利用已确定了传输比特及发送功率分配参数的副载波上所分配的传输比特及发送功率分配参数，对相邻的副载波进行传输比特及发送功率分配优化(S605～S610)。

Description

用于多天线无线通信系统的传输方法及传输装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统中的自适应传输方法及传输装置。特别是，涉及用于多天线无线通信系统中，能够降低处理运算量的传输方法及传输装置。
背景技术
随着无线通信系统和因特网的逐渐融合，用户对无线通信服务的类型及质量的要求越来越高。因此关于新一代无线通信系统的开发正在盛行，以适应无线多媒体和高速率传输的要求。其中，结合了多天线输入/多天线输出(MIMO)技术及正交频分复用(OFDM)的MIMO-OFDM技术正受到人们的广泛关注。
在MIMO系统中，发送端利用多根发送天线进行信号的发送，接收端利用多根接收天线进行信号的接收。相比于传统的单天线传输方法，MIMO技术可以显著地提高信道容量，从而提高信息传输速率。另外，MIMO系统中，所使用的发送天线及接收天线的数量愈多，信息传输速率就愈高。由于相比于时域的资源，空域的天线资源几乎是可无限利用的，因此MIMO技术突破了传统技术中资源不足问题的瓶颈，成为了下一代无线通信系统的核心技术之一。
另外，OFDM技术亦是目前实现高速无线数据传输的主流技术之一。OFDM技术的原理是将要传输的高速数据用多个正交的副载波来传输，因此每个副载波上的传输速率变得相对较低。与通常的频分复用系统相比，OFDM的副载波正交复用技术更能够提高系统的频谱利用率。在使用OFDM技术的系统中，由于将整个信号频带划分为多个非常窄的副载波频带，因此产生平坦衰落。这样，与单载波系统相比，在OFDM系统中比较容易实现均衡。
另外，自适应传输技术也可以有效地提高衰落信道中的信息传输速率。自适应调制与编码(AMC)技术是一种重要的自适应传输技术。其基本思想是根据信道特性自适应地改变发送时所采用的调制参数、编码参数、以及发送功率。通过在信道条件较好时较多传输信息，信道条件较差时较少传输信息来提高系统的性能。因此，自适应传输技术能够实现更高的信息传输速率，更低的误码率(BER)，以及更低的发送功率。
由此可考虑，将上述的MIMO-OFDM及AMC两种技术相结合，来获得比单纯使用一种技术更高的系统性能。下面，将适用了MIMO-OFDM及AMC两种技术的无线通信系统称为MIMO-OFDM-AMC系统。
但是，将MIMO-OFDM及AMC两种技术相结合的时候，由频域的多个副载波与空域的各发送天线相对应而形成的数据子流的数目将大幅增加。例如，副载波的数目为Nc，发送天线的数目为nT时，数据子流的数目将为Nc *nT。因此，在MIMO-OFDM-AMC系统中，决定上述Nc *nT个的各数据子流的自适应传输参数(传输比特及发送功率分配参数)的处理运算量将变得非常庞大，从而存在难于实现的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种传输方法及传输装置，能够在MIMO-OFDM-AMC系统中，用较低的处理运算量对各数据子流进行传输比特及发送功率分配的优化。
本发明的传输方法用于多天线无线通信系统，它包括：SINR计算步骤，检测出各数据子流，并计算各数据子流的信号与干扰噪声比(SINR)增益；空域上分配步骤，基于所得到的SINR增益，对于频域上某一副载波上的所有数据子流，在空域进行传输比特及发送功率分配优化，以决定传输比特及发送功率分配参数；以及，相邻副载波上分配步骤，依次利用已决定了所述传输比特及发送功率分配参数的所述某一副载波上所分配的传输比特及发送功率分配参数，对相邻副载波进行传输比特及发送功率分配优化。
本发明的传输装置用于多天线无线通信系统，它包括：SINR增益计算单元，利用信道估计矩阵H检测出被自适应传输来的各数据子流，并计算各数据子流的SINR增益；传输比特及发送功率分配优化单元，基于所得到的SINR增益，对于频域上某一副载波上的所有数据子流，在空域进行传输比特及发送功率分配优化，以确定传输比特及发送功率分配参数；以及，相邻副载波传输比特及发送功率优化单元，依次利用已决定了所述传输比特及发送功率分配参数的所述某一副载波上所分配的传输比特及发送功率分配参数，对所述某一副载波的相邻副载波进行传输比特及发送功率分配优化。
根据本发明的传输方法及传输装置，单纯地在空域进行传输比特及发送功率的分配来减少用于进行传输比特及发送功率分配的域的维数，从而相比于传统的方法能够降低处理运算量。并且，能够利用相邻副载波上的信道特性的相关性来进一步简化传输比特及发送功率分配的算法。
附图说明
图1为表示本发明一实施方式的采用了AMC技术的MIMO-OFDM系统(MIMO-OFDM-AMC系统)的结构的方框图。
图2为用于说明MIMO-OFDM-AMC系统中自适应传输的概念的图。
图3为表示本发明一实施方式的自适应调制编码(AMC)参数选择/发送功率分配单元的详细结构的方框图。
图4为表示本发明一实施方式的传输比特/发送功率分配方法的步骤的流程图。
图5为表示在频域及空域两个域同时进行传输比特及发送功率分配优化的AMC参数选择/发送功率分配单元的详细结构的方框图。
图6为表示利用Greedy算法进行传输比特及发送功率分配优化的方法的步骤的流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图，对本发明最佳的实施方式进行详细的说明。
图1为表示本发明一实施方式的采用了AMC技术的MIMO-OFDM系统(MIMO-OFDM-AMC系统)100的结构的方框图。
在图1中，MIMO-OFDM-AMC系统100包括使用nT根发送天线进行发送的无线发送装置150，以及使用nR根接收天线进行接收的无线接收装置160。无线发送装置150包括串/并(S/P)转换单元101、自适应调制编码(AMC)单元102-1～102-nT、发送功率控制单元103-1～103-nT、串/并(S/P)转换单元104-1～104-nT、高速傅立叶逆变换(IFFT)单元105-1～105-nT、并/串(P/S)转换单元106-1～106-nT、循环前缀(CP)插入单元107-1～107-nT、以及发送天线108-1～108-nT。无线接收装置160包括接收天线109-1～109-nR、循环前缀(CP)去除单元110-1～110-nR、串/并(S/P)转换单元111-1～111-nR、高速傅立叶变换(FFT)单元112-1～112-nR、并/串(P/S)转换单元113-1～113-nR、信道估计单元114、AMC参数选择/发送功率分配单元115、以及MIMO检测单元116。下面，对于用相同的分支号码表示的多个相同的结构单元，有时省略其分支号码而简称之。例如，自适应调制编码(AMC)单元102-1～102-nT有时简称为自适应调制编码(AMC)单元102。
在无线发送装置150中，串/并(S/P)转换单元101，将所发送的频域数据Tx Data分割为nT个数据子流，并输出到各AMC单元102。各数据子流分别对应于一根发送天线108。各自适应调制编码单元102基于信道传输特性，对从串/并(S/P)转换单元101输入的各数据子流进行自适应调制编码，并输出到各发送功率控制单元103。各发送功率控制单元103对经过了自适应调制编码的各数据子流进行发送功率的控制，并输出到各串/并(S/P)转换单元104。接着，串/并(S/P)转换单元104、高速傅立叶逆变换(IFFT)单元105、并/串(P/S)转换单元106将发送功率控制单元103输出的频域的数据子流转换为时域信号。接着，各循环前缀(CP)插入单元107对从各并/串(P/S)转换单元106输入的各时域信号进行插入循环前缀的处理，被插入了循环前缀的各时域信号分别由所对应的发送天线108发送。
在无线发送装置150中对各数据子流进行AMC操作及发送功率控制操作所需的自适应传输参数、如自适应调制编码(AMC)参数M、发送功率分配参数P等是在无线接收装置160中所确定而通过反馈信道117反馈而来的。并且，无线发送装置150基于无线接收装置160所反馈的AMC参数M来控制从串/并(S/P)转换单元101所输出的各数据子流的长度。
在无线接收装置160中，首先由nR根的接收天线109接收空分复用信号。接着，循环前缀(CP)去除单元110对各接收天线109所接收的各个信号进行去除CP的处理。接着，串/并(S/P)转换单元111、高速傅立叶变换(FFT)单元112、以及并/串(P/S)转换单元113进一步将从循环前缀(CP)去除单元110输入的时域信号转换为频域信号。接着，信道估计单元114，基于从并/串(P/S)转换单元113输入的频域信号中的导频信号，或利用其他方法进行信道估计，而得到信道估计(转移函数)矩阵H。接着，AMC参数选择/发送功率分配单元115根据信道估计矩阵H来决定无线发送装置150中自适应传输所采用的每个数据子流的AMC参数M、发送功率分配参数P，并利用反馈信道117反馈到无线发送装置150。接着，MIMO检测单元116根据信道估计矩阵H，以及从AMC参数选择/发送功率分配单元115输入的各数据子流的自适应调制编码参数M和发送功率分配参数P，对无线发送装置150发送的各个数据子流进行检测，并得到原始的发送数据，作为接收数据(Rx Data)。
MIMO检测单元116所采用的MIMO检测方法存在多种，例如有常用的迫零(ZF：Zero Forcing)方法、最小均方误差(MMSE：Minimum MeanSquare Error)、或其他方法。MIMO检测单元116首先利用上述的检测方法分离出150的各发送天线108发送来的各个信号，对所得到的各信号进行解调及译码。在实际的MIMO检测中，分离各发送天线108发送来的信号及解调译码这两个操作独立进行的情况很少。在很多情况下，前者的输出用于后者，而前者的处理又往往需要后者的输出。
接着，对上述结构的MIMO-OFDM-AMC系统100中的传输比特的分配及发送功率的分配进行说明。其中，因为传输比特的分配等同于AMC参数M的选择(传输比特的数目与AMC参数一对一地对应，因此两者可视为等价)，下面，将传输比特分配参数记为M。
图2为用于说明MIMO-OFDM-AMC系统100中的自适应传输的概念的图。
在图2中，各副载波1～Nc表示频域的概念，各发送天线108-1～108-nT表示空域的概念。此图作为整体表示一个自适应传输单位。另外，在图2中，scj(c＝1，2，...，Nc，j＝1，2，...，nT)表示MIMO-OFDM-AMC系统100的第c个副载波信号被第j个发送天线108-j发送的数据子流(或自适应传输单元)。在图2中，对各数据子流所进行的传输比特及发送功率的分配实际上等同于对各数据子流的AMC参数的选择及发送功率的分配。
在MIMO-OFDM-AMC系统100中，信道估计(转移函数)矩阵H是一个三维矩阵，可用多个二维矩阵的组来表示。具体而言，信道估计矩阵H＝{H1，H2，...，HNc}中的Hc(c＝1，2，...，Nc)是nR *nT的矩阵，表示MIMO-OFDM-AMC系统100中第c个副载波上的信道估计矩阵，Hc的第i行、第j列元素Hc(i,j)表示MIMO-OFDM-AMC系统100中第c个副载波信号由第j个发送天线108发送，而由第i个接收天线109接收时的频域信道增益。这里，i＝1，2，...，nR，j＝1，2，...，nT。
图3为表示本实施方式的AMC参数选择/发送功率分配单元115的详细结构的方框图。
在图3中，AMC参数选择/发送功率分配单元115包括信号与干扰噪声比(SINR)增益计算单元301、传输比特/发送功率分配优化单元502、以及相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503。
信号与干扰噪声比(SINR)增益计算单元301利用由信道估计单元114得到的信道估计矩阵H来计算MIMO-OFDM-AMC系统100中每个数据子流sc，j经MIMO检测后的信号与干扰噪声比(SINR)增益Gc，j。这里，c＝1，2，...，Nc，j＝1，2，...，nT。
接下来，由传输比特/发送功率分配优化单元502对频域某一副载波上所有数据子流，在空域进行传输比特及功率分配的优化。这里，传输比特/发送功率分配优化单元502可以采用任何用于传统的自适应传输的传输比特及发送功率分配优化的算法，例如，贪心(Greedy)算法。传输比特/发送功率分配优化单元502只对频域某一副载波上的nT个数据子流进行自适应传输参数(传输比特分配参数及发送功率分配参数)的优化，优化的范围限于空域。
接下来，由相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503依次利用由传输比特/发送功率分配优化单元502分配了自适应传输参数(传输比特及发送功率分配参数)的副载波上所分配的自适应传输参数信息，对其相邻的副载波进行传输比特及发送功率分配优化。在MIMO-OFDM-AMC系统100中频率相邻的副载波上的信道特性十分相近，因此相邻副载波上最终分配到的自适应传输参数亦应该是非常相近的。也就是说，在自适应传输参数分配中，如果进行了某一副载波上的传输比特及发送功率分配优化，那么只需要对该副载波的分配优化结果进行微小的调整，即可以得到相邻副载波上的自适应传输参数M及P。相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503只需要对由传输比特/发送功率分配优化单元502得到的某一副载波上的自适应传输参数进行调整，即可以确定频域上所有副载波上的自适应传输参数。与对每个副载波重复地进行传输比特及发送功率分配相比，根据这样的方法可以大大降低自适应传输的处理运算量。
图4为表示本实施方式的MIMO-OFDM-AMC系统100中传输比特及发送功率分配方法的步骤的流程图。
首先在步骤S601，信道估计单元114进行信道估计而得到信道估计(转移函数)矩阵H＝{H1，H2，...，HNc}，其中Hc为MIMO-OFDM-AMC系统100中第c个副载波上的信道估计(转移函数)矩阵(c＝1，2，...，Nc)。另外，在步骤S601中，SINR增益计算单元301清空由已进行了传输比特及发送功率分配的副载波构成的集合U。
接着，在步骤S602，SINR增益计算单元301基于信道估计矩阵H，以及MIMO检测单元116所采用的MIMO检测方法计算每个数据子流sc，j经MIMO检测后的SINR增益Gc，j。
这里，SINR增益Gc，j的大小除了依赖于H，还依赖于MIMO检测单元116所采用的MIMO检测方法。例如，MIMO检测单元116采用ZF检测方法时，对于第c个副载波信号由第j个发送天线108-j发送的数据子流sc,j经MIMO检测后的信号与干扰噪声比(SINR)增益Gc，j为Gc，j＝1/[(Hc)*(Hc)]ijj -1。这里，Hc为MIMO-OFDM-AMC系统100中第c个副载波上的信道估计矩阵。
接下来，在步骤S603，传输比特/发送功率分配优化单元502对频域某一副载波，例如第k个副载波上的所有数据子流，在空域进行传输比特及发送功率分配的优化，得到Mk和Pk。这里Mk和Pk分别表示第k个副载波上每个数据子流上的传输比特及发送功率分配结果，即Mk＝{mk,1，mk,2，...，mk,nT}，Pk＝{pk,1，pk，2，...，Pk,nT}。
这里，传输比特/发送功率分配优化单元502可以采用任何传统的用于传输比特及功率优化的算法，例如Greedy算法，对频域上第k个副载波上的nT个数据子流进行自适应传输参数的优化，优化的范围限于空域。具体而言，传输比特/发送功率分配优化单元502，计算出对副载波k上的nT个数据子流sk，1,sk.2,...，sk,nT提升一级的AMC参数(等同于增加一个传输比特)所需的发送功率的增加量p’k,1，p’k，2,...，p’k,nT，并比较这nT个数值p’k，1，p’k，2,...，p’k,nT。即进行限于空域的比较，得到其中的最小值。传输比特/发送功率分配优化单元502将提高一级AMC参数所需的发送功率的增加量为最小的数据子流的传输比特数增一。即，传输比特/发送功率分配优化单元502将提高一级AMC参数所需的发送功率的增加量为最小的数据子流的AMC参数实际上提高一级。传输比特/发送功率分配优化单元502通过重复上述处理，将预定数目的传输比特全部分配给第k个副载波上的nT个的数据子流，而得到Mk＝{mk,1，mk，2,...，mk,nT}。接下来，传输比特/发送功率分配优化单元502根据pc，j＝SBER(mc，j)/Gc，j求Pk＝{pk，1，pk,2,...，Pk,nT}。
接下来，在步骤S604，传输比特/发送功率分配优化单元502将第k个副载波加入集合U。接下来，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503依次利用已分配了自适应传输参数的第k个副载波上所分配的自适应传输参数信息，对其相邻的副载波进行传输比特及发送功率分配的优化。由此，得到除了第k个副载波以外的所有的副载波上所有的数据子流上的传输比特及发送功率分配结果。
具体而言，在步骤S605，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503判断由已进行了自适应传输参数分配的副载波构成的集合U中是否有如下预定条件的副载波存在。即判断该副载波的相邻副载波是否还未进行传输比特及发送功率分配。在此流程中，当判断有这样的副载波存在时，该副载波表示为1，而相邻的副载波表示为1’。
在步骤S605，当相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503判断不存在上述预条件的副载波时，则可判断在MIMO-OFDM系统100中所有的Nc个副载波上都已完成了传输比特和发送功率分配。而且基于此判断，结束该流程。
在步骤S605，当相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503判断存在上述预定条件的副载波时，将副载波1和副载波1’抽取出来。目的是在以下利用已分配了自适应传输参数的副载波1上所分配的自适应传输参数，对其相邻的副载波1’进行自适应传输参数的分配。
接下来，在步骤S606，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503将副载波1上所分配的传输比特分配参数M1＝{m1,1，m1,2,...,m1,nT}作为分配给副载波1’的传输比特分配参数M1’的初始值。即，在这个步骤(S606)使M1’＝M1，而在步骤S606以后的处理中，基于该初始值进行调整。
具体而言，在步骤S607，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503比较对副载波1’上的所有数据子流都降一级AMC参数时，哪个数据子流上所能节省的发送功率为最大。即，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503根据下面的公式(1)求所能节省的发送功率为最大的数据子流n。接下来，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503对数据子流n降一级AMC参数，使m1’.n＝m1’.n-1。
n＝argmaxj{(SBER(m1＇,j)-SBER(m1＇,j-1))/G1＇,j}...(1)
接下来，在步骤S608，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503比较对副载波1’上的所有数据子流都提升一级AMC参数时，哪个数据子流上需要增加的发送功率为最小。相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503根据下面的公式(2)求出需要增加的发送功率为最小的数据子流n’。然后，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503对数据子流n’提升一级AMC参数，使m1’,n’＝m1’.n’+1
n＇＝argminj{(SBER(m1＇,j+1)-SBER(m1＇,j))/G1＇,j}...(2)
接下来，在步骤S609，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503比较n与n’。在步骤S609，如果n与n’不相等，则该流程返回到步骤S607，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503重新求数据子流n，接着在步骤S608重新求数据子流n’，继续对传输比特分配参数M1’进行调整。而且，此时，在步骤S607及步骤S608求得的数据子流n及数据子流n’不同于上次在步骤S607及步骤S608求得的数据子流n及数据子流n’。
在步骤S609，如果判定n与n’相等，则相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503作出判断不需要再对副载波1’上的传输比特分配参数M1’继续进行调整，转到步骤S610。
接下来，在步骤S610，相邻副载波传输比特/发送功率分配优化单元503结束对副载波1’上传输比特分配参数M1’的调整，并将副载波1’加入集合U中。然后，该流程返回步骤S605。
当MIMO-OFDM-AMC系统100中所有的Nc *nT个的数据子流上所传输的比特数分配完毕之后，即可得到Nc *nT个的mi,j，其中c＝1，2,...，Nc，j＝1，2，..nT。接下来，通过公式pc,j＝SBER(mc,j)/Gc,j计算Nc *nT个的各数据子流的发送功率分配参数。
如此，可以得到传输比特分配参数及发送功率分配参数。
如此，在本发明的MIMO-OFDM-AMC系统100中，先在空域进行传输比特及发送功率分配，再利用空域上传输比特及发送功率分配的结果及副载波上信道特性的相关性，在频域进行副载波上的传输比特及发送功率分配。
从对多天线无线通信系统的信道容量的理论研究中得到的一个明显的事实为，在自适应传输中，与在频域及空域上进行结合分配相比，单纯在空域进行自适应分配时的信道容量的损失非常小。换言之，对于传输比特及发送功率分配，将在频域及空域上进行结合优化的方法，改为单纯在空域进行传输比特及发送功率分配的方法，在系统性能上并不会带来大的损失。而且与前者相比，后者的处理运算量低很多。在MIMO-OFDM-AMC系统100中利用相邻副载波信道特性的相关性，能够进一步简化传输比特及发送功率分配的算法。因此，本发明的传输方法，单纯在空域进行传输比特及发送功率分配来降低处理运算量，而利用在空域的传输比特及发送功率分配结果，对频域所有的副载波进行传输比特及发送功率分配。
本发明的传输方法，对传输比特及发送功率分配并不进行在频域及空域的结合优化，而是单纯在空域进行传输比特及发送功率分配，因此降低了用于传输比特及发送功率分配的域的维数，从而能够降低处理运算量。并且，能够利用相邻副载波上信道特性的相关性来进一步简化传输比特及发送功率分配算法。
作为假设不只在空域单纯地进行传输比特及发送功率分配优化的传输方法，可以考虑在空域和频域同时进行的方法。但是，这样的方法与本发明这样只在空域单纯地进行传输比特及发送功率分配的传输方法与相比，处理运算量庞大。
图5为表示在频域及空域两个域同时进行传输比特及发送功率分配优化的AMC参数选择/发送功率分配单元115a的详细结构的方框图。图5所示的AMC参数选择/发送功率分配单元115a与图3所示的AMC参数选择/发送功率分配单元115相比有如下不同点，即具有传输比特/发送功率分配单元302来取代传输比特/发送功率分配优化单元502及相邻副载波传输比特/发送功率优化单元503。
在图5中，AMC参数选择/发送功率分配单元115a的结构包括信号与干扰噪声比(SINR)增益计算单元301，及传输比特/发送功率分配单元302两个部分。
SINR增益计算单元301利用在信道估计单元得到的信道估计矩阵H来计算MIMO-OFDM-AMC系统中每个数据子流sc,j经MIMO检测后的信号与干扰噪声比(SINR)增益Gc,j。这里，c＝1，2,...，Nc，j＝1，2,..nT。
传输比特/发送功率分配单元302利用在SINR增益计算单元301得到的Gc,j，对分配给各数据子流sc,j的传输比特数mc,j及发送功率pc,j进行在频域及空域的结合优化，并输出传输比特分配参数M及发送功率分配参数P。这里，c＝1，2,...,Nc，j＝1，2,..nT。用于自适应传输的传输比特及发送功率分配优化的算法有多种，作为有名的例子有贪心(Greedy)算法。
图6为表示在AMC参数选择/发送功率分配单元115a中利用Greedy算法进行传输比特及发送功率分配优化的方法的步骤的流程图。
首先，在步骤S401，传输比特/发送功率分配单元302将分配给各数据子流sc，j的传输比特数mc，j及发送功率pc，j的两者都初始化为0。这里，c＝1，2,...，Nc，j＝1，2,..nT。
接下来，在步骤S402，传输比特/发送功率分配单元302计算Nc *nT个的各数据子流sc，j提升一级AMC参数所需要的发送功率的增加量p＇c，j。发送功率的增加量p ＇c，j可根据下面的公式(3)算出。
p＇c,j＝(SBER(mc,j+1)-SBER(mc,j))/Gc,j...(3)
这里，SBER(n)表示为了满足预定的误码率(BER)要求，当所传输的信息比特数的平均值为n时，无线接收装置所需要的接收功率的阈值。SBER(1)，SBER(2)，...的值，作为系统的初始值，是根据仿真或公式运算而得到的。
接下来，在步骤S403，传输比特/发送功率分配单元302比较所有的p＇c，j的值，得到最小值p＇c*，j*。即，在所有的数据子流中，当用数据子流Sc*，j*多传输出1个信息比特时(等同于如步骤S402所述，提高一级AMC参数)，所需的发送功率的增加量为最小。
接下来，在步骤S404，传输比特/发送功率分配单元302将分配给数据子流sc*，i*的传输比特数加1，使mc*，j*＝mc*，j*+1。所谓利用数据子流sc*，j*多传输出一个信息比特，是提高一级AMC参数。
接下来，在步骤S405，传输比特/发送功率分配单元302判断此时系统的吞吐量是否达到了预定的目标值。具体而言，将吞吐量R＝∑c∑j(rc，j)，与对应于所有的数据子流sc，j的吞吐量的总和的目标值(整体的平均吞吐量)Rb相比较。
当在步骤S405判断为R<Rb时，传输比特/发送功率分配单元302判定根据该传输比特分配，系统的吞吐量要求未得到满足，而返回步骤S402，继续进行传输比特分配。
当在步骤S405判断为R≥Rb时，传输比特分配处理结束。此时，所得到的各mc，j值即为数据子流sc，j上最终的传输比特分配结果(传输比特分配参数)，而发送功率分配参数pc，j可根据下面的公式(4)算出。
如图6的流程图所示，在AMC参数选择/发送功率分配单元115a中，对于分配给各数据子流sc，j的传输比特数mc，j及发送功率pc，j的在频域及空域的结合优化主要是在步骤S403进行。在步骤S403，传输比特/发送功率分配单元302对于对应于频域上的所有副载波及空域上的所有发送天线的所有的数据子流，比较其提高一级AMC参数所需要的发送功率的增加量。简言之，在此算法中每分配一个比特时，都将所有Nc*nT个的数据子流的上述发送功率的增加量(或者遍历和)比较一遍。
显然，在MIMO-OFDM-AMC系统中，对传输比特及发送功率分配进行频域及空域的结合优化的方法，相比于像本发明这样单纯地在空域进行传输比特及发送功率分配优化的传输方法，处理运算量庞大，且系统的吞吐量目标值Rb愈大，运算量变得愈庞大。
另外，本发明的用于多天线无线通信系统的传输方法及传输装置，并不限于上述的各实施方式，而可以进行种种变更并实施。
另外，本发明的传输装置可以搭载于MIMO-OFDM-AMC方式的移动通信系统中的通信终端装置及基站装置中，由此可提供具有与上述同样的作用效果的通信终端装置、基站装置、以及移动通信系统。
另外，在此虽然以用硬件构成本发明的情形为例进行了说明，但也可以用软件实现本发明。例如，将本发明的传输比特及发送功率分配方法的算法用编程语言记述下来，将此程序存储在内存中，通过信息处理单元来运行该程序，能够实现与本发明的传输比特及发送功率分配装置同样的功能。
本说明书基于2005年3月16日申请的中国专利申请第200510056304.0号。其内容全部包括于此。
本发明的用于多天线无线通信系统的传输方法及传输装置，可以适用于MIMO-OFDM系统中的自适应传输等用途。

Claims (13)

1.一种用于多天线无线通信系统的传输方法，包括：
SINR增益计算步骤，检测出各数据子流，并计算各数据子流的信号与干扰噪声比(SINR)增益；
空域上分配步骤，基于所得到的SINR增益，对于频域上某一副载波上的所有数据子流，在空域进行传输比特及发送功率分配优化，以确定传输比特及发送功率分配参数；以及，
相邻副载波上分配步骤，依次利用已决定了所述传输比特及发送功率分配参数的所述某一副载波上所分配的传输比特及发送功率分配参数，对相邻副载波进行传输比特及发送功率分配优化。
2.根据权利要求1所述的传输方法，其中，
在所述空域上分配步骤中，利用贪心(Greedy)算法，对所述频域上某一副载波上的所有数据子流，在空域进行传输比特及发送功率分配优化。
3.根据权利要求1所述的传输方法，其中，
在所述空域上分配步骤中，对于所述某一副载波上的各数据子流，计算提升一级传输比特分配参数所需的发送功率的增加量，以确定对所述发送功率的增加量为最小的数据子流提升一级传输比特分配参数。
4.根据权利要求1所述的传输方法，其中，
在所述空域上分配步骤中，对于所述某一副载波上的各数据子流，计算增加一个传输比特所需的发送功率的增加量，以确定对所述发送功率增加量为最小的数据子流提升一级传输比特分配参数。
5.根据权利要求3所述的传输方法，其中，
在所述空域上分配步骤中，对于所述某一副载波上的各数据子流，计算提升一级传输比特分配参数之自适应调制及编码参数所需的发送功率的增加量，并将所述各发送功率增加量为最小的数据子流的自适应调制及编码参数提升一级。
6.根据权利要求1所述的传输方法，其中，
所述相邻副载波上分配步骤包括：
判断步骤，判断在所述某一副载波的相邻副载波中，是否存在还未进行传输比特及发送功率分配的副载波。
7.根据权利要求6所述的传输方法，其中，在所述判断步骤之后，还包括：
利用步骤，在对所述某一副载波的相邻副载波的传输比特及发送功率分配参数的分配中，利用被分配了传输比特及发送功率分配参数的所述某一副载波上所分配的传输比特及发送功率分配参数。
8.根据权利要求7所述的传输方法，其中，
在所述利用步骤中，将所述某一副载波上所分配的传输比特分配参数，作为分配给所述相邻副载波的传输比特分配参数的初始值使用。
9.根据权利要求8所述的传输方法，其中，
所述相邻副载波上分配步骤，还包括：
调整步骤，基于所述初始值，将所述相邻副载波上的所有数据子流中，所能节省的发送功率为最大的数据子流的传输比特分配参数降低一级。
10.根据权利要求9所述的传输方法，其中，
除了所述调整步骤的调整之外，还包括步骤：
将所述相邻副载波上的所有数据子流中，所需的发送功率的增加量为最小的数据子流的传输比特分配参数提升一级，而得到传输比特分配参数。
11.根据权利要求1所述的传输方法，其中，
所述多天线无线通信系统为多天线输入/多天线输出正交频分复用(MIMO-OFDM)无线通信系统。
12.一种用于多天线无线通信系统的传输装置，包括：
SINR增益计算单元，利用信道估计矩阵H检测出被自适应传输来的各数据子流，并计算各数据子流的SINR增益；
传输比特及发送功率分配优化单元，基于所得到的SINR增益，对于频域上某一副载波上的所有数据子流，在空域进行传输比特及发送功率分配优化，以确定传输比特及发送功率分配参数；以及，
相邻副载波传输比特及发送功率优化单元，依次利用已决定了所述传输比特及发送功率分配参数的所述某一副载波上所分配的传输比特及发送功率分配参数，对所述某一副载波的相邻副载波进行传输比特及发送功率分配优化。
13.根据权利要求12所述的传输装置，其中，
所述多天线无线通信系统为多天线输入/多天线输出正交频分复用(MIMO-OFDM)无线通信系统。
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