CN101523758B - 在多天线系统中发送和接收信号的适配方法、相应的发送和接收装置、计算机程序产品和信号 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于接收对应于由发射器通过传输信道发送到接收器的数据信号的所接收信号(11)的方法。根据本发明，该方法包括以下步骤：分析(12)所述接收的信号，传送表示所述传输信道的信息项(14)；周期性地和/或作为所述传输信道的变化的函数地确定：作为表示传输信道的所述信息项的函数，分为至少一个天线的至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，对于至少一个所述确定，至少一个组包括至少两个发射天线；作为表示传输信道的所述信息项的函数，对于每个分布分别向每个所述天线组指派的特定效率；将定义所述一个或多个分布和所述特定效率的参数化信号(15)发送到所述发射器。

Description

在多天线系统中发送和接收信号的适配方法、相应的发送和接收装置、计算机程序产品和信号

技术领域

本发明的领域是数字通信领域。更确切地说，本发明涉及在MIMO(多输入多输出)类型多天线系统的环境中发送和接收信号。

本发明特别应用于无线电通信，在具有频率选择性传输信道(单一载波类型系统)和频率非选择性系统(多载波类型系统)中。

具体来说，本发明位于多天线移动接入网络的物理层的级别，且能够应用于上行链路信道(从终端到基站)上的通信以及下行链路信道(从基站到终端)上的通信。

背景技术

用于在包括多天线的系统中发送/接收数字信号的技术具有许多优点，特别是对于移动接入网络。当然，这种技术可用于增加这些多天线系统的传输比特率、容量或者鲁棒性而不以任何方式需要增加传输功率或者分配的频率带宽。

现有技术中还存在用于假定存在独立的高斯输入，获得频率非选择性衰落信道的开环能力的已知技术。该技术依赖于与连续干扰消除相结合的MMSE(最小均方误差)类型接收器的实现和每个天线的速率控制，已知为PARC(每天线速率控制)的实现，其使得能够将每个发射天线的速率与相应的等效传输通道的能力规则匹配，由此防止在干扰消除级别的误差传播。

可回忆起术语“速率”通常是指调制和编码方案(MCS)的选择，即，其包括：

-信道码率：例如1/4，1/3，1/2等；

-选择的调制阶数：例如BPSK(二进制相移键控)、QPSK(正交PSK)，16QAM(16正交幅度调制)等。

具体来说，称为SIC-PARC(连续干扰消除-PARC)的技术使得能够传输独立数据流，它们可在多天线系统的每个发送天线上具有不同速率。以该技术，可在全部发送天线当中均匀分布给定于传输的功率。

在接收时，根据传输通道的估计确定与每个发送天线相关的信号干扰噪声比(SINR)。

由此，知道在传输处可用的调制和编码方案族的接收器能够确定将要用于传输的调制和编码技术，以最小化与理论性能的差异，并通过来自接收器的例如由CQI(信道质量指示符)消息携带的一条信息的方式将这些元素转发到发射器，该条信息也被称为“即时部分反馈”。

再更具体地说，所考虑的传输标准用于定义调制和编码方案族，且因此限定使得接收器能够确定MCS的离散速率并且因此确定所要使用的每天线的离散速率。

特别在Ericsson的“Selective Per Antenna Rate Control”，3GPPTSG RAN WG1，2004年2月这篇文章中描述了已知为S-PARC的该现有技术中的技术改进，参考图6示出。该技术的优点在于使得能够从可用的发送天线当中选择一组活动的发送天线。由此，区分发送天线的两个子组：活动天线和非活动天线。

由此，不是独立地考虑与每个发送天线相关联的全部流，而是仅考虑与活动发送天线相关联的流。由此，等于活动天线的数目的发送的独立流的数目小于或者等于发送天线的总数。

能够作为传输信道的质量和/或发送天线的相关的函数选择发送天线，从而特别地最大化全部流上的速率的和，且由此最大化系统的总容量。

换句话说，对每个发送天线的离散速率的分配基于每天线一个CQI的接收，其指示将要使用的每天线离散速率(MCS)。

由此，如图6所示，接收器通过在第一步骤61期间估计传输信道而开始。在下面的步骤62中，接收器确定与每个发送天线相关的SINR比率，并将该信息发送回发射器(作为反馈)。关联的发射器随后能够选择(63)活动发送天线并从其推导出将要使用的每天线理论速率和将要使用以最小化与理论速率的差的调制和编码方案MCS(64)。最后，发射器在步骤65期间基于活动发送天线发送数据分组。

然而，该技术的一个缺点是其不考虑在选择活动天线期间可用于传输的离散速率组。实际上，该技术因此遭受由于可用的离散速率族引起的量化噪声。因此，随后应用的理论速率的离散化(即，在可用的MCS值当中，将要用于最小化与理论速率的差的调制和编码方案MCS的选择)提示频谱效率的损失。

另一技术设法优化功率值和分配的速率。例如，S.T.Chung等人在“Approaching the MIMO Capacity with low-rate feed-back channelin V-BLAST”(Eurasip Journal on applied signal processing，页762-771，2004)中提出了用于结合解码顺序和分配给每个发送天线的功率值的优化从而符合传输约束，特别是与离散速率(MCS)相关的约束的技术。该技术已知为“SRPQ2：高效的解码顺序”(SRPQ2＝连续速率和功率量化)。

该技术还使用每个天线独立的标量类型编码，选择其从而接近由香农极限所限定的最大容量，特别是为获得低的二进制误差率且由此最大化系统的总容量。

然而，该与搜索最优解码顺序以匹配可用的速率的离散分布相关联的速率和功率值的结合最优化技术的一个缺点在于其仅在标量编码的环境中工作。

确实观察到，现有技术继续单独地处理每个发送天线(标量编码)，否则同时处理全部发送天线(多维编码)。

发明内容

本发明以用于接收对应于由发射器通过传输信道发送到接收器的数据信号的所接收信号的方法的形式，提出了一种不具有现有技术的全部缺点的新颖的解决方案，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2。

根据本发明，该接收方法包括以下步骤：

分析(12)所述接收的信号，传送表示所述传输信道的一条信息(14)；

周期性地和/或作为所述传输信道的变化的函数地确定以下项目：

■作为表示传输信道的该条信息的函数，分为至少一个天线的至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，对于至少一个所述确定步骤，至少一个组包括至少两个发射天线；

■作为表示传输信道的该条信息的函数，对于每个分布分别向每个所述天线组分配的特定速率；

将定义所述一个或多个分布和所述特定速率的参数化信号(15)发送到所述发射器。

由此，本发明提出了一种技术，作为表示传输信道的一条消息的函数适配按发射天线组的分配，从而优化特别地作为在发射处可用的码速率的函数的传输性能。由此我们考虑发射天线的分区，即分开多组发射天线，其中一组包括至少一个发射天线。

因此，本发明的方法使得能够将定义有关适配的信息的参数化信号发送到发射器(该信息包括分为组的至少一个分布和根据不同分布分配给每组的速率)，以选择这些参数的适当的值从而优化多天线系统的位速率(容量)和/或鲁棒性等。例如，将该参数化信号通过CQI消息的方式从接收器发送到发射器(其是来自接收器的反馈)。

例如，如果在参数化信号中定义可以想到的多个分布，则发射器在接收到该参数化信号时选择最适当的分布。

相反的，如果在参数化信号中定义唯一的分布，则该发射天线的分布将施加于发射器上。

将注意到，发射天线的分布的变化能够修改对于每组获得的传输信道的容量值，且由此使得必需修改在传输中分配的某些速率从而优化传输性能，同时还要符合在发射处可用的离散速率。

自然地，多组天线被认为能够具有不同的基数，即不同组的天线不必具有相同数目的发射天线。

还考虑到某组中发射天线的最大数目不应该超过接收天线的数目的情况。由此，一组中发射天线的数目的范围是从1到N_R。

因此，本发明提出了考虑对发射器可用的码率的数目限制(由所考虑的传输标准固定)的存在的系统，其目的在于减少量化噪声。

具体来说，也周期性地和/或作为所述传输信道的显著变化，即，在预定阈值以上的变化的函数地实现分析和发射的步骤。

还可以作为来自用户的请求或者再作为来自发送者(发射器)的请求的函数地实现这些分析和发射的步骤。

由此，适配该发射天线的组式分布和分配给每组天线的速率从而最优使用多天线系统。

根据本发明的具体的特性，所述确定步骤确定分别分配给每个所述发射天线的特定功率值，且所述参数化信号也定义这些功率值。

由此，将关于适配的不同信息(也被称为参数)改写为表示传输信道的信息、且特别地该信道的质量的函数，从而优化多天线系统的性能。

根据一个具体的实施例，该接收方法包括至少作为表示传输信道的该条信息的函数地从被称为活动天线的所述N_T个发射天线中选择发射天线的步骤。所述参数化信号随后也定义活动天线，即，其包括使所选择的天线能够被标识的一段信息。

更具体地说，该用于选择天线的步骤可能导致未选择的发射天线的禁止。由此，根据该实施例，扫描多天线系统的每个发射天线，且禁止例如，显示出过大相关性或者与高度有噪声的传输信道相关联等的天线。特别地实现发射天线的激活/禁止从而优化多天线系统的容量。

例如，该参数化信号可定义包括禁止的发射天线的集合的组，并且定义分配给该组发射天线的零速率。

具体来说，根据信道的具体选择，天线选择算法能够建议使用可用的全部发射天线，即，N_T个发射天线。

根据本发明的一个具体方面，联合所述确定步骤来实现该选择步骤。

换句话说，活动发射天线的选择步骤至少考虑某些条匹配信息且反之亦然。

确实，天线的选择和速率的适配的联合最优化使得可以特别地防止由在传输处的速率离散化所引起的多天线系统的整个容量的严重恶化。

例如，优化排序的分布Γ^*，对于该分布的每组特定速率R^*，和活动天线的优化集合S^＊可以是根据以下等式确定的：

$(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})=\arg \underset{S,\mathrm{\Γ}}{\max }{T}_{S,\mathrm{\Γ}}$

$R^{*}=\underset{i=1}{\overset{K}{\∪}}\left\{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\right\}$

其中：

$T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ});$

$r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})=\arg \underset{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}\∈J_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}}{\min }(c_{{\mathrm{\Δ}}_i}-r_{{\mathrm{\Δ}}_i})$ 使得 $r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})\≤c_{{\mathrm{\Δ}}_i};$

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_i}(P_1,\·\·\·,P_{N_T},H,\mathrm{\ρ}));$

其中：

-H表示所述传输信道；

-ρ对应于信噪比；

-

对应于指派给每个发射天线的传输功率值的集合；

-J_|Δ|对应于在发射处可用的离散速率的集合；

-Δ对应于在分布Γ中包括的组；

-A_Δ是表示所述接收器的矩阵。

根据本发明的具体的方面，考虑属于包括以下项目的组的至少一个要素来确定所述分布：

-在发射处可用的离散速率；

-与分为所述发射天线的组的每个分布相关联的功率值；

-在接收器侧实现的解码顺序；

-接收天线的数目N_R；

-活动发射天线的数目。

由此，例如为了更有效率地跟踪传输信道的变化，在发射期间采用该发射天线的组式分布。

具体来说，在选择发射方式中天线的分区期间，有可能几个分区可获得系统的最大容量。随后选择最优分区从而符合重要的硬件约束，比如低解码复杂度，在接收器和发射器之间的最小“反馈”等。

具体来说，根据本发明的实施例之一的接收方法实现用于确定所述组的顺序的步骤和遵循所述顺序的对每个组的连续实现的解码步骤。

由此，本发明利用可用的自由度，例如不同组的解码顺序，按组将发射天线分区的方式和在发射中的速率的分布，考虑在发射处可用的由所关心的标准定义的调制和编码方案，从而减少在理论速率和可用速率之间的缺口。

具体来说，分为发射天线组的分布的变化需要修改排序方案。

具体来说，所述排序方案最小化考虑分为所述发射天线组的分布和/或由所述发射天线给出的功率值和/或特定速率和/或解码顺序的度量。

本发明的另一方面涉及一种从发射器通过传输信道向接收器发送或者发射数据信号的方法，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2。

根据本发明，该种传输方法包括以下步骤：

-接收由所述接收器发送的参数化信号，其定义：

■分为至少一个天线的至少一个组的所述发射天线的至少一个分布；

■对于每个分布，分别对每个所述天线组分配的特定速率；

以上项目是作为表示传输信道的一条信息的函数，由周期性确定和/或作为传输信道的变化的函数确定而获得的，

对于至少一个确定，至少一个组包括至少两个发射天线；

-在所述参数化信号中定义的所述一个或多个分布中选择所述分布之一；

-根据所述选择的分布的组分布所述发射天线；

-向每个所述组指派在所述参数化信号中定义的相应的特定速率。

特别地采用这种传输方法以接收，例如，根据以上所述的接收方法发送的参数化信号。

因此，例如，在参数化信号中定义的参数的更新期间，该传输方法是自适应的且由来自接收器的反馈控制。

在另一实施例中，本发明涉及一种用于接收所接收的信号的设备，该所接收的信号对应于由发射器通过传输信道发送到接收器的数据信号，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2，

根据本发明，该设备包括：

用于分析所述接收的信号，传送表示所述传输信道的一条信息的装置；

用于周期性地和/或作为所述传输信道的变化的函数地确定以下项目的装置：

■作为表示传输信道的该条信息的函数，分为至少一个天线的至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，对于至少一个确定操作，至少一个组包括至少两个发射天线；

■作为表示传输信道的该条信息的函数，对于每个分布分别向每个所述天线组分配的特定速率；

将定义所述一个或多个分布和所述特定速率的参数化信号(15)发送到所述发射器的装置。

这种接收装置特别地适于实现上面所述的接收方法。例如，取决于其是下行链路或者上行链路，其是基站或者无线电电话类型终端、膝上型电脑、PDA或者个人数字助理。

本发明的另一方面涉及一种用于通过传输信道向接收器发送数据信号的发射器装置，所述发射器装置包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2，

根据本发明，该种发射器装置包括：

-用于接收由所述接收器发送的参数化信号(15)的装置，该参数化信号定义：

■分为至少一个天线的至少一个组的所述发射天线的至少一个分布；

■对于每个分布分别向每个所述天线组分配的特定速率；

以上项目是作为表示传输信道的一条信息的函数，由周期性确定和/或作为传输信道的变化的函数确定而获得的，

对于至少一个确定，至少一个组包括至少两个发射天线；

-在所述参数化信号中定义的所述一个或多个分布中选择所述分布之一的装置；

-根据所述选择的分布的组分布所述发射天线的装置；

-向每个所述组指派在所述参数化信号中定义的相应的特定速率的装置。

这种发射器装置特别地适于实现上面所述的发送方法。例如，取决于其是下行链路或者上行链路的，其是基站或者无线电电话类型终端、膝上型电脑、PDA或者个人数字助理。

本发明的又一实施例涉及可从通信网络下载和/或存储在计算机可读介质上和/或可由处理器执行的计算机程序产品，其包括用于实现上面所述的接收方法的程序代码指令，和/或涉及一种可从通信网络下载的和/或存储在计算机可读介质上和/或可由处理器执行的计算机程序产品，其包括用于实现上面所述的发送方法的程序代码指令。

最后，本发明的另一方面涉及一种用于对发射器进行参数化的信号，该信号是从接收器通过传输信道向所述发射器发送的，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2。

根据本发明，这种参数化信号包括至少一个参数化字段，其包括：

-关于分为至少一个天线的至少一个组的所述发射天线的至少一个分布的一条信息；和

-关于对于每个分布分别对每个所述天线组分配的特定速率的一条信息；

以上项目是作为表示传输信道的一条信息的函数，由周期性确定和/或作为传输信道的变化的函数确定而获得的，

对于至少一个确定，至少一个组包括至少两个发射天线。

根据上面所述的接收方法，这种参数化信号可特别地定义在传输中实现的不同参数或者自适应信息，比如分为发射天线的组的分布、指派给每个组的速率、选择的天线(活动天线)、指派给每个发射天线的功率值等。

该参数化信号当然能够包括关于根据本发明的接收方法的不同特性。

附图说明

从以下优选实施例的说明中应该更清楚地理解本发明的其他特征和优点，其是通过简单的非穷举性和说明性实例的方式且从附图中给出的，在附图中：

-图1示出了根据本发明的接收方法的主要步骤；

-图2示出了参数化信号的结构的实例；

-图3示出了根据本发明的多天线传输系统中的发射或者发送装置的实例；

-图4和5分别示出了根据本发明的具体实施例的发射装置和接收装置的结构；

-图6示出了参考现有技术描述的S-PARC技术的主要步骤；

-图7提出了在根据本发明的多天线传输系统中的接收装置的实例；

-图8示出了和适配信息的确定相结合的选择活动发送天线的主要步骤；和

-图9提出了用于选择活动天线的算法。

具体实施方式

1.一般原理

本发明的一般原理在于在包括至少两个发射天线和至少两个接收天线的MIMO系统中从接收器向发送器传输参数化信号，该参数化信号用于定义在发送侧的适配信息，该信息至少包括：

-分为一组或多组发射天线的一个分布，和

-对于每个分布分配给每组发射天线的特定速率。

由此，说明书在此考虑发射天线的自适应分布，即，根据从接收器到发射器的反馈信息的不同，分区的选择可能不同，由此使得能够适配于传输信道的变化。

具体来说，来自接收器的反馈可包括成组的唯一的分布且因此将其选择施加在发送器上，或者包括多个想得到的分布模式并随后允许发射器在这些想得到的分布模式当中选择最优分布。

由此，在本发明的该具体实施例中将发射天线分组的实用性在于可用速率的更好的适配，其给出最优分布选择。

此外，根据下面描述的一个可选实施例，该参数化信号也可以定义每天线分配的功率值，由此使得能够对可用速率进行更好的适配。

传输功率值的修改随后将意味着获得每组天线的新容量值，其可能需要修改所选择的调度(也被称为解码顺序)从而保存最优的多天线系统。

在原理上，需要保证每个发射天线的功率分布不过度低于多天线系统的容量。因此，需要定义在与每个发射天线和量化步骤相关联的围绕平均功率值的最大变化范围。

根据另一变型，该参数化信号也可以定义活动天线和非活动天线。

根据又一个变型，本发明位于反馈减少的环境中，其中不考虑传输功率值的适配。由此，在没有传输信道的知识的情况下，考虑预定的并且在不同发射天线(活动)之间呈等分布的功率值。

在下面，我们应集中在本发明的具体实施例的更精确的说明，其中从包括N_T个发射天线的发射器通过传输信道向包括N_R个接收天线的接收器发射数据信号，其中N_T大于或等于2且N_R大于或等于2。

更具体地说，在该具体的实施例中，作为表示发射信道的一条信息(例如，传播信道的估计或者SNR(信噪比)比率的估计)的函数，该接收器按发射天线组确定唯一的分布，和分配给每组的特定速率，并通过参数化信号的方式将该有关适配的信息发送到发射器。

认为特别在本发明的该实施例中的情况，组中发射天线的最大数目不应该超过接收中的活动天线的数目。该约束特别地起因于MMSE矢量检测器的输出的空间白化。

更具体地说，我们考虑对应于时空调制和编码方案(ST-MCS)的选择的“速率”，即，其定义时空码的总速率。换句话说，时空码的速率包括信道码的速率和选择的调制阶数(例如，使用四个发射天线的ST-BICM和具有QPSK调制的速率1/3卷积码，其具有总速率

)。

可以回忆起需要选择能够接近香农容量的时空码。

因此，该实施例提出了基于连续消除干扰检测(时空检测)与每组发射天线相关联的流。

更具体地说，可以回忆起本发明不限于使用干扰的连续消除进行逐天线组的MMSE类型探测，而是假定计算出的每组的容量来自每组的未指定检测器，基于干扰的连续消除，对于可作为信道估计的函数获得每组容量的公式。

由此，本发明能够应用于具有频率选择性传输信道的系统(单载波类型)中以及具有频率非选择性信道的系统(多载波类型系统)中。

2.接收侧

由此，参考图1，我们呈现根据本发明的具体实施例的接收方法的一般原理。

在该实例中，我们考虑对应于在通过传输信道之后发送的数据信号的接收信号11。

更具体地说，在第一步骤12期间，分析所接收的信号11从而获得表示传输信道的至少一条信息14。例如，该条信息14对应于在发射器和接收机之间的传输信道的估计。

特别地在第二步骤13期间使用该条信息14以建立参数化信号15，通过该参数化信号15可以定义N_T个发射天线分布为多组天线和分别分配给每个天线组的特定速率。

随后将参数化信号15发送到MIMO系统的发射器，例如以CQI消息的形式。

更具体地说，图7以简化形式提供了根据实施例的该实例的包括N_R个接收天线的接收装置的说明。

该接收装置包括用于例如根据传输信道的估计分析接收信号的装置(71)、用于确定发射天线的分布和分配给每个组的特定速率的确定装置(72)和用于解码所发射的分组的装置(73)。

具体来说，根据本发明的一个变型，这些确定装置(72)共同地执行发射天线和/或接收天线的选择使得能够禁止特定的发射和/或接收天线。更具体地说，在全部可能的组合当中选择在传输和/或在接收中活动天线的子集合从而最大化例如传输系统的离散的总容量或者系统的整个容量(即，不考虑速率的量化)。也在全部无线电链路上进行该优化。

用于选择发射天线的算法的使用使得可以特别地向传输系统提供更好的性能，因为不会在强烈受扰链路，例如弱无线电链路上发送时浪费功率。

此外，这种算法的使用对于在传输时比在接收时具有更多天线(N_T＞N_R)的相关的衰落MIMO信道或者非相关的衰落MIMO信道是有益的。

也可以回忆起接收时的选择使得可以实质上减少接收器的处理的复杂性。

因此，或者结合MIMO信道的活动天线的数目定义关于适配的信息，或者一旦已经确定活动天线的数目就定义关于适配的信息(比如发射天线的划分、分配的功率值、实际使用的速率(小于或者等于计算的速率)以及解码顺序)。这些不同条信息的相关的处理使得可以特别地减少量化噪声，且因此能够在频谱效率方面提高性能。

特别地，发送功率能够是预先确定的且在不同的活动发送天线之间是等分布的。

将在下面更详细地描述其中以相关的方式(即，结合地考虑所有该信息)确定发射天线的选择、分布的确定、分配给每组天线的速率的确定、和可能的解码顺序的优化的实施例的变型。

随后将该适配信息中的至少一些以参数化信号(CQI消息)的形式发送回发射器。该发射器随后能够适配于所选择的最优划分以及将要用于传输数据分组的速率。

在接收器侧上，根据在信道估计之后和在分组传输之前选择的解码顺序实现所发送分组的解码。

更具体地说，图2示出了参数化信号15的结构的实例。

该信号包括至少一个第一参数化字段15₁，其包括关于发射天线的组式分布的一条信息；和第二参数化字段15₂，其包括关于分别分配给每组发射天线的特定速率的一条信息。

此外，该参数化信号15还可以包括字段15₃，其携带关于分别分配给每个发射天线的特定功率值的一条信息，或再包括承载关于活动发送天线的一条信息的字段(未示出)。

3.发射侧

图3提供在发射侧的工作的更精确的说明。

如图3所示，由多天线系统的发射器接收由接收器发射的参数化信号15。

在控制步骤31期间，分析参数化信号15的不同字段从而在至少定义发射天线按组的分布和与每个组相关的速率时适配于发射器。

由此，在接收来自接收器的适配信息之后，发射器特别地能够适于传输瞬时t的分区，以及每组的速率。一旦已经进行分区的选择，控制模块31用于重新配置K个输出中的解复用器32，并随后对其每个输出应用时空码模块。具体来说，一旦选择了分区，控制模块31确定应用于每组的发射天线。例如，考虑被称为

的包括N_T＝6个发射天线的天线系统，并考虑编号为χ的分区，其包括三个组(K＝3)，即包括三个发射天线的第一组Δ₁、包括一个发射天线的第二组Δ₂和包括两个发射天线的第三组Δ₃，随后控制模块选择，例如， $(N_{T_3},N_{T_4},N_{T_6})\∈{\mathrm{\Δ}}_1,$ $(N_{T_1},N_{T_2})\∈{\mathrm{\Δ}}_2$ 和 $\left(N_{T_5}\right)\∈{\mathrm{\Δ}}_3,$ 该分布使得能够最优化多天线系统的性能。

更具体地说，发射器的二进制数据流d输入是在步骤解复用32期间所有被解复用的第一个，且被转换为对应于在参数化信号15中定义且在控制步骤31期间提取的发射天线组的数目的多个独立流K。

根据该实例，K个流的每一个被独立编码并在MCS调制和编码块33₁，…，33_K中被映射。更具体地说，MCS块可以是时空调制和编码方案(ST-MCS)类型的，例如使用ST-BICM(时空比特交织编码调制)的时空编码。

具体来说，该调制和编码方案依赖于标量码且能够被细分为三个连续的模块，包括：

-编码器(例如，实现LDPC码)；

-二进制交织器；和

-调制器(例如，实现QAM16的正交幅值调制)。

考虑参数化信号15的由控制器31控制的调制和编码方案33₁，…，33_K由此使得能够定义分别分配给每个发射天线组Δ₁，…，Δ_K的特定速率。根据一个可选实施例，这些方案也用于定义分别分配给每个发射天线的特定功率值。

最后，编码和调制块33₁，…，33_K后面是执行在全部活动天线上的数据流的集合的双射的开关34(也被称为解复用器)。

具体来说，对时空码采用这种方案使得可以容易地获得其基数(cardinality)严格地大于1的代码族。实际上，将所需的基数乘以标量速率以获得这些时空码族就足够了。

在接收器侧上，对于天线的每个组Δ₁，…，Δ_K，按层进行数据的解码。

更具体地说，从接收到的样本中，第一层被矢量地检测(例如基于MMSE标准的矢量检测器)并随后解码。由此，能够对于在第一层解码组Δ₁提供解码顺序j，并随后在后续层解码组Δ_K。

在已经解码了一层之后，将信号重新编码，并随后重新产生并随后从接收的复用信号中减去干扰值。随后执行连续的矢量干扰消除。

可以回忆起在该实施例中，一组中发射天线的最大数目不应该超过活动接收天线的数目。该约束特别地起因于MMSE矢量检测器的输出的空间白化。

4.确定适配信息

下面考虑其中在活动发射天线的选择之后确定适配信息的第一实施例。

更具体地说，给定发射可用码族，该最优解码顺序的确定依赖于与在由天线

给出的功率值处的分区选择{X₁，…，X_M}和解码顺序j相关联的度量M_j，χ的最小化，表示为

：

$M_{\stackrel{*}{j},\stackrel{*}{\mathrm{\χ}}}=\underset{j,\mathrm{\χ}}{\min }{M}_{j,\mathrm{\χ}}(P_1^{*},...,P_{N_T}^{*},R_{k_{1,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_1\right|},...,R_{k_{K,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_K\right|})---\left(1\right)$

可以回忆起发射可用的时空码(STC)族利用发射天线组的潜在基数，且没有哪个组的发射天线能比在接收处的活动天线多。

待发送到发射器的信息随后能够以下面的形式表示：

$\{k_{{1,j}^{*}}^{{\mathrm{\χ}}^{*}},...,k_{{K,j}^{*}}^{{\mathrm{\χ}}^{*}},{\mathrm{\χ}}^{*}\}=\{{\mathrm{CQI}}_1,...,{\mathrm{CQI}}_K,{\mathrm{CQI}}_{K+1}\}$

以及功率值的集合 ${\{P_1^{*},K,P_{N_T}^{*}\}}_{j^{*},{\mathrm{\χ}}^{*}},$ 其中：

$\left\{\begin{array}{c}{M}_{j,\mathrm{\χ}}(P_1^{*},...,P_{N_T}^{*},R_{k_{1,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_1\right|},...,R_{k_{K,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_K\right|})\\ =F(c_{{\mathrm{\Δ}}_1,j}(P_1^{*},...,P_{N_T}^{*}),...,c_{{\mathrm{\Δ}}_K,j}(P_1^{*},...,P_{N_T}^{*}),R_{k_{1,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_1\right|},...,R_{k_{K,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_K\right|})---\left(2\right)\\ \left\{\right\{P_1^{*},...,P_{N_T}^{*}\},k_{1,j}^{*},...,k_{K,j}^{*}\}\\ =\arg \underset{k_l,...,k_K,P_l,...,P_{N_T}}{\min }F(c_{{\mathrm{\Δ}}_1,j}(P_1,...,P_{N_T}),...,c_{{\mathrm{\Δ}}_K,j}(P_1,...,P_{N_T}),R_{k_1}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_1\right|},...,R_{k_K}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_K\right|})---\left(3\right)\\ \begin{array}{ccc}\underset{t=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{P}_t=P& \mathrm{et}& \underset{t=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{|P_t-P_t^0|}^2\≤\mathrm{\ϵ}---\left(4\right)\end{array}\end{array}\right.$

和

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}(P_1,...,P_{N_T})\≥R_{k_i}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|},\∀i\∈[1,K]$

注解如下：

-N_T为发射天线的数目；

-n_T为活动发射天线的数目，n_T≤N_T；

-N_R为活动接收天线的数目；

-χ为活动发射天线的分区X＝{Δ₁，…，Δ_K}的数据；

-|Δ_i|为天线组Δ_i的基数；

-K为与编号为χ的分区相关联的发射天线组的数目。

能够特别地使用根据(4)的关系以符合某些实际的约束。实际上，第一约束 $\underset{t=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{P}_t=P$ 意味着符合在发射器处可用的功率。因此在功率值集合中的值之一中引入变化导致修改该相同值集合中的至少一个其他值。对于第二约束 $\underset{t=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{|P_t-{P_t}^0|}^2\≤\mathrm{\ϵ},$ 其目的在于限制功率的变化以保护容量使其不过度恶化。

使得{X₁，…，X_M}表示所考虑的验证了下面条件的分区的集合： $\∀X,\∀{\mathrm{\Δ}}_i\∈\mathrm{Xwherei}\∈[1,K]$ we have|Δ_i|≤N_R.

另外，使得 $J_l=\{R_1^l,...,R_{N_l}^l\}$ 是对于组|Δ_i|＝l，l≥2可用的N_l个离散速率的族，对应于包括l个发射天线的时空码。必须注意到其中l＝1对应于经典标量编码的族。

由此对应于对于关于解码顺序j的天线组Δ_i获得的“连续”速率。

是从对于组i和对于编号为χ的给定分区可用的基数|Δ_i|的速率当中选择的速率值。

因此，在每个排序的分区Γ(即在χ和j的给定值处)，从度量F计算度量M_j，χ。该度量F是理论速率(其可以取任意值)的函数，该理论速率由它们的容量调节，且本身是分配给每个发射天线的功率值

的集合和从那些可用的速率当中选择的速率的函数。

通过最小化发射功率值和用于选择最接近理论速率的离散速率的索引k来进行速率的选择。

最后，一旦已经计算了所有值M_j，χ，保留最小值

及其排序j^*和相关分区编号χ^*。

因此根据该实施例对连续排序的解码操作的全部置换、对全部功率值和对全部待考虑的分区进行最小度量的搜索。

最后，通知发射器所选择的分区和要用于属于所选择的分区的每个天线组的速率的选择。相反的，解码的排序不需要被发送到发射器，因为仅在接收器处使用该信息。

具体来说，能够通过将分区拓宽使其包括发射可用的天线的总数和通过为包括非活动天线的组选择与零速率相关联的CQI来解决活动天线的识别问题。

5.特殊情况

下面，呈现根据该本发明的第一实施例的技术的实现方式的几个特殊情况。

首先，在第一方面中，度量F可采取具有约束的欧几里得度量的形式。

由此，在再次研究上述等式时，等式(3)的右边部分可被特殊化如下：

$F(c_{{\mathrm{\Δ}}_1,j}(P_1,...,P_{N_T}),...,c_{{\mathrm{\Δ}}_K,j}(P_1,...,P_{N_T}),R_{k_1}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_1\right|},...,R_{k_K}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_K\right|})$

$=\underset{j=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{|c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}(P_1,...,P_{N_T})-R_{k_i}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}|}^2---\left(5\right)$

这里：

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}(P_1,...,P_{N_T})\≥R_{k_i}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}$

根据另一方面，通过固定一般系统的一个或多个自由度来设法减少反馈。固定某些自由度的事实意味着不需要将相应的信息发送回发射器。下面，将纯粹通过说明的方式给出几个实例：

1.在第一实例中，功率值被认为是在每组内的不同发射天线当中均匀分布的。在该配置中，每天线的功率值的集合被减小到由

限定的每组功率值的集合。因此直接以该受限的功率值的集合重写上面提出的等式(1)、(2)和(3)。

2.在第二实例中，将所有功率值被先验固定在在该配置中，等式(3)变为：

$\{k_{1,j}^{*},...,k_{K,j}^{*}\}$

$=\arg \underset{k_1,...,k_K}{\min }F(c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}(P_1^0,...,P_{N_T}^0),...,c_{{\mathrm{\Δ}}_K,j}(P_1^0,...,P_{N_T}^0),R_{k_1}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_1\right|},...,R_{k_K}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_K\right|})---\left(\text{6}\right)$

其中前置固定的功率值的集合验证 $\underset{t=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{P}_t^0=P.$ 可以回忆起该种条件为MIMO系统提供平均而言高的总容量或整个容量(例如，均匀分布)。

具体来说，应该考虑度量是欧几里得的，简化上面的等式(6)，成为：

$\left\{\begin{array}{c}{M}_{j,\mathrm{\χ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{|c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}-R_{k_{i,j}^{*}}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}|}^2---\left(7\right)\\ k_{i,j}^{*}=\underset{k_i}{\arg \min }{|c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}-R_{k_i}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}|}^2,\∀i=1,...,K---\left(8\right)\\ \begin{array}{cc}\mathrm{with}& c_{{\mathrm{\Δ}}_i,j}\≥R_{k_i}^{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}---\left(9\right)\end{array}\end{array}\right..$

因此能够更简单地表示等式(8)，因为对具有固定置换j的分区的每个元素进行了最小化，然而在先前的情况(5)中，对分区的全部元素联合地进行最小化。

由此注意到，量化噪声的减少都是较大的，因为可能的分区的数目大。

6.用于选择活动天线的联合算法

下面，我们考虑联合活动发送天线的选择而确定适配信息的第二实施例。换句话说，活动发送天线的选择考虑至少某些适配信息，且反之亦然。

更具体地说，下面提供用于选择活动发射天线的算法的描述，该算法用于联合地从N_T个发射天线当中选择n_T个发射天线的子组、选择发射天线的分区、选择最优解码顺序以及优化的离散速率(MCS)(n_T≤N_T)。

如图8所示，在该第二实施例中和在步骤(82)期间的接收器联合分区、解码顺序和调制及编码方案的选择而进行发射天线的选择。

具体来说，接收器能够知道其能够用以建立参数化信号的将要使用的MCS表(83)。

随后将该参数化信号发送到发射器(84)。

该联合处理特别是能够在接收时进行，以限制发送回发射器的CQI的数目且因此减少反馈。

具体来说，必须指出发射天线的选择不导致任意接收器的反馈信道中信息量的任何增加，特别是如果具有零速率的MCS被包括在MCS表中并且如果假定将零速率分配给被禁止的天线时。

这里假定完美地估计传输信道。

该天线选择算法依赖于基于以下知识最大化离散总容量：

-在接收处的传输信道H；

-信噪比SNR_ρ；

-固定于

的每天线传输功率值，其符合对发射器可用的功率P的约束 $\underset{i=1}{\overset{N_T}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i=P;$ 和

-可用的离散速率的集合J ＝{{J₁}，{J₂}，…}，其中{J₁}是可用MCS值的集合，{J₂}是基数为2的ST-MCS的集合，依此类推。

具有每组速率的适配R^*和优化的排序的分区Γ^*的发射天线的联合选择标准(表示为S^*的活动天线的优化的集合，其基数小于或等于发射天线的数目)可以表示为： $(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})=\arg \underset{S,\mathrm{\Γ}}{\max }{T}_{S,\mathrm{\Γ}}.$

然后得到：

$R^{*}=\underset{i=1}{\overset{K}{\∪}}\left\{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\right\}---\left(10\right)$

其中离散总容量为：

$T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})---\left(11\right)$

其依赖于离散速率的指派。

下文中，使用以下的注解：

-N_T：发射天线的数目；

-n_T：活动发射天线的数目(n_T≤N_T)；

-N_R：活动接收天线的数目；

-S：被激活的发射天线的集合，使得 $S\⊆\{1,\·\·\·,N_T\},$ d为集合S的基数：d＝|S|；

-Γ：在K个分开的组Δ中的集合S中包括的d个发射天线的排序的分区，使得在Γ＝{Δ₁，…，Δ_K}中， $\∀i,\∀j\≠i,$ 有(该顺序对应于解码顺序)；

-Δ：在作为整数{δ₁，…，δ_|Δ|}的|Δ|的分区Γ中包括的组；

-R：选择的离散速率的排序的集合；和

-T_S，Γ：给定发射可用的ST-MCS的族，对于H、S和Γ的给定实施例可以获得的最大离散总容量；

我们得到：

S中分区， ${\∀\mathrm{\Δ}}_i\∈\mathrm{\Γ},$

$r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})=\arg \underset{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}\∈J_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}}{\min }(c_{{\mathrm{\Δ}}_i}-r_{{\mathrm{\Δ}}_i})$ such as $r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})\≤c_{{\mathrm{\Δ}}_i}---\left(12\right)$

其中是发射天线(或层)的每组理论容量：

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_i}(P_1,\·\·\·,P_{N_T},H,\mathrm{\ρ}))---\left(13\right)$

从信息论的观点来看，基于结合连续干扰的减去和每组速率的控制的MMSE标准的接收器最优假定为独立高斯输入。

可以显而易见地设想将此选择算法扩展到不一定是最优接收器的另一接收器。

具体来说，可以注意到矩阵

根据为接收器作出的选择而采取不同形式。取决于涉及的接收器的类型，通过了解接收中的传输信道或通过对导频码元的估计获得的知识来计算这些矩阵。

例如，图9呈现与速率的适配相关的发射天线选择算法。

为此，假定该天线选择算法考虑两个输入：在传输信道上的一条信息(例如传输信道的类型估计)和离散速率的集合(待考虑的MCS(可能地ST-MCS)的表)。

在初始化步骤91中，变量R_max被设置为零，该变量对应于能够获得的最大速率。

之后，对于每个i(i是整数)，使得发射天线的集合是 $S_i\⊆\{1,\·\·\·,N_T\}$ (步骤92)，且对于每个j(j是整数)，使得集合S_i的排序的分区Γ_j具有K个组Γ_j＝{Δ₁，…，Δ_K}(步骤93)，在步骤94对于用于t＝1，…，K的每个天线组Δ_t，我们计算符合所考虑的接收器的度量

之后，在步骤95期间，确定相应的容量： $c_{{\mathrm{\Δ}}_t}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_t\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_t}).$ 在之后的步骤96，离散速率R_i，j被分配

且确定离散总容量：

最后，在测试阶段97期间将离散总容量T_i，j和最大速率R_max进行比较。

如果验证条件T_i，j≥R_max(972)，那么我们假定R_max＝T_i，j且选择算法存储以下值(98)：

-S：所选择的发射天线的集合使得S＝S_i；

-R：相应速率的排序的集合使得R＝R_i，j；

-Γ：排序的分区使得Γ＝Γ_j；

然后操作到达下面所述的步骤99。

如果没有确认条件T_i，j≥R_max(971)，那么操作到达步骤99。在该步骤99中，进行检查以查看是否另一分区是可能的。如果答案为是(992)，则将变量j递增(j＝j+1)，且操作返回到步骤93。如果为否(991)，则将变量i递增(i＝i+1)，且操作返回到步骤92。

该算法也被称为第一算法，在附录A中具体地进行回顾，该附录A是本说明书的组成部分。

具体地说，必须注意到，在该选择算法中，通过使得能够以较低值进行最接近的MCS(或ST-MCS)的选择的运算符

(整数部分)，关于所有可用(ST-MCS)进行每个流的容量(即，所考虑的发射天线组之一的容量)的离散化。

下面，呈现了选择算法的特定实施例的一些实例：

(i)第一实例

考虑例如接收器基于连续干扰所遵循的MMSE标准的情况。那么矩阵

能够被写为以下形式：

这里

-H_Δ：信道矩阵H的列|Δ|使得 $H_{\mathrm{\Δ}}=[h_{{\mathrm{\δ}}_1},\·\·\·,h_{{\mathrm{\δ}}_{\left|\mathrm{\Δ}\right|}}];$

-Θ_x：发射信号x的协方差矩阵，Θ_x＝diag{P₁，…，P_d}；

-

矩阵Θ_x的对角元素|Δ|，使得 ${\mathrm{\Θ}}_{x_{\mathrm{\Δ}}}=\mathrm{diag}\{P_{{\mathrm{\δ}}_1},\·\·\·,P_{{\mathrm{\δ}}_{\left|\mathrm{\Δ}\right|}}\}$ 和

-

表示共轭转置运算。

之后可以对于子集S和排序的部分Γ特殊化关于理论容量的

的等式(13)。可以特别注意到解码顺序遵循Γ的组的顺序，因为分区被认为是将要被排序的，即从1到K排序。

此外，在如上面指示的减少的反馈条件之一中，功率被认为是固定的，且发射时缺乏信道的知识，在所有活动发射天线当中等分布。

由此得到： $\∀i\∈S,$ $P_i=\frac{1}{d}$ 和 $\∀j\∉S,$ P_j＝0，这里d＝|S|是集合S中活动天线的数目。

对于该类型的接收器，通常如等式(14)般从的矩阵求逆计算每个每流容量。

因此，由于需要与在活动天线(包括d个元素)的集合S中的组一样多的尺寸为N_R×N_R的矩阵的逆，所以每个逆具有根据朗道(Landau)符号的 $O(N_R^3+N_R^2(d-\underset{p=1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}|{\mathrm{\Δ}}_p\left|\right))$ 阶的复杂度。

使用复杂度较低的另一方法来获得由递归方法转化的每个矩阵。由此，通过更新先前的值B_l(等式(15))获得新的值B_l+1(下面的等式(18))，其中l是以0≤l＜K考虑的天线的第l+1解码的组：

之后通过由下面关系给出的也被称为Woodbury矩阵恒等式的矩阵逆引理获得新的值B_l+1：

(A+UCV)^-1＝A^-1-A^-1U(C^-1+VA^-1U)^-1VA^-1

然后得到：

复杂度的阶因此而减少并且等于O(NR_R ²|Δ_l|)。

能够因此特殊化参考图9描述的第一算法并重写为第二算法的形式。

特别在作为本说明的组成部分的附录B中描述该第二简化算法。

(ii)第二实例

如果所考虑的系统具有固定分区，则能够通过仅搜索该固定分区的最优解码顺序来简化第一和第二算法(以及下面的算法)。

(iii)第三实例

此外，在N_T个发射天线中对活动发射天线的最佳集合的无遗漏搜索随着可用的发射天线的数目N_T而指数地增加。

因此，为了减少该搜索的复杂度，提出了多种实施例。

例如，实施例之一依赖于从空集S开始的迭代实现。另一实施例依赖于基于全集S，即包括N_T个发射天线的集合的迭代实现。确实，这些迭代实现所造成的性能损失是可忽略的。另外，这两个实施例导致集合S的相同的选择。

例如，参考作为本说明书的组成部分的附录C，呈现了用于与每天线离散速率的选择联合的发射天线选择的算法，其依赖于已知为“递增”实施例的迭代实施例，其也被称为第三算法。认为矩阵

是已知的。

更具体地说，在该算法中，将所选择的发射天线，即被选择为活动的天线逐一地添加到集合S。

类似地，能够从先前的递增算法容易地获得依赖于已知为“递减”实施例(即，从包括N_T个发射天线所有发射天线的集合S开始)的迭代实施例的发射天线的选择算法。

在该情况下中，如果包括x个天线的集合的总容量大于包括x+1个天线的集合的总容量，则逐一地减去发射天线。

具体地说，在结合连续干扰的MMSE接收器的情况下，其中每天线地计算容量的方式类似于参考第一实例所描述的方式，即使用递归算法以获得逆矩阵。

特别地在作为本说明书的组成部分的附录D中呈现说明该技术的实现的算法，其被称为第四算法。

最后，为了进一步减小迭代算法的复杂度，在活动发射天线的集合S中的发射天线的每个相加处(且分别在递减迭代实施例的实现的每个相减处)仅研究最优排序且再仅研究最优分区的选择是有价值的。

该简化导致在分别在附录C和附录D中呈现的第三和第四算法中去除搜索最佳分区(在附录中表示为1.2的步骤)或搜索集合S的最佳置换(在附录中也被称为搜索最优排序步骤的表示为1.2.1的步骤)的步骤。

因此，例如，如果选择去除搜索最优排序的步骤，对于递增类型过程由添加元素到集合S的方式规定固定的解码顺序。在递减选择期间，在初始化步骤处固定解码顺序。例如，其可基于在消除干扰之前在MMSE的输出处的SINR的分类标准；测试在每个迭代处的最低消除。

但是，该简化引起性能的恶化。

5.7发射和接收装置的结构

最后，参考图4和5，呈现分别实现用于如上面所述的发送和接收的技术的发射装置和接收装置的简化结构。

发送装置包括由缓冲存储器构成的存储器41，装备有例如微处理器μP和由实现根据本发明的发送方法的计算机程序43驱动的处理单元42。

在初始化时，例如，将计算机程序43的代码指令加载到RAM中并随后由处理单元42的处理器执行。在输入处，该处理单元42例如以CQI消息的形式接收比特流d和参数化信号15。处理单元42的微处理器根据计算机程序43的指令，实现如上面所述的发送方法的步骤以适应于发射天线的每组分布并作为发射中的可用速率的函数向每组分配特定速率，从而优化发射性能。

为此，发射装置包括用于接收由所述接收器发射的参数化信号的装置、用于选择在参数化信号中定义的分布之一的装置、用于根据选择的分布的组分布发射天线的装置、和用于向每个组分配在参数化信号中定义的相应的特定速率的装置。

这些装置是由处理单元42驱动的。

接收器装置也包括存储器51、装备有例如微处理器μP且由实现根据本发明的接收方法的计算机程序53驱动的处理单元52。

在初始化时，例如将计算机程序53的代码指令加载到RAM中，并随后由处理单元52的处理器执行。在输入处，处理单元52接收所接收的信号11。处理单元52的微处理器根据计算机程序53的指令，实现如上面所述的接收方法的步骤以分析所接收的信号，并作为表示传输信道的一条信息的函数，确定按组定义发射天线的至少一个分布的参数化信号15和对于每个分布分别向每个天线组分配的特定速率。

为此，该接收装置包括用于分析所接收的信号的装置、传送表示传输信道的一条信息的装置，用于作为表示传输信道的信息的函数确定下面项目的装置：

-所述发射天线划分为天线组的至少一个分布；

-对于每个分布分别对每个所述天线组分配的特定速率；

和用于将定义所述分布和特定速率的参数化信号发射到发射器的装置。

附录A

输入：a.关于信道质量的信息

      b.离散速率的集合

初始化R_max＝0；

对于满足子集 $S_i\⊆\{1,\·\·\·,N_T\}$ 的每个组合i进行

对于拥有K个组{Δ₁，…，Δ_K}的S_i的每个排序的分区Γ_i

输出：a.S：所选择的天线的集合

      b.R：相应速率的排序的集合

      c.Γ：所选择的排序的分区

附录B

输入：a.关于信道质量的信息

      b.离散速率的集合

初始化R_max＝0；

对于满足d个元素的子集 $S_i\⊆\{1,\·\·\·,N_T\}$ 的组合i进行

输出：a.S：所选择的天线的集合

      b.R：相应速率的排序的集合

      c.Γ：所选择的排序的分区

附录C

输入：a.关于信道质量的信息

      b.离散速率的集合

初始化R_max＝0

对于n＝1到N_T进行

输出：a.S：所选择的天线的集合

      b.R：相应速率的排序的集合

      c.Γ：所选择的排序的分区

附录D

输入：a.关于信道质量的信息

      b.离散速率的集合

初始化R_max＝0

对于n＝1到N_T进行

输出：a.S：所选择的天线的集合

      b.R：相应速率的排序的集合

      c.Γ：所选择的排序的分区

Claims (11)

1.一种用于接收所接收的信号(11)的方法，该所接收的信号(11)对应于由发射器通过传输信道发送到接收器的数据信号，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，N_T和N_R大于或等于2，

其特征在于包括以下步骤：

分析(12)所述接收的信号，传送表示所述传输信道的一条信息(14)；

周期性地和/或作为所述传输信道的变化的函数地确定以下项目：

■作为表示传输信道的该条信息的函数，分为至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，每个组包括至少一个发射天线；

■作为表示传输信道的该条信息的函数，对于每个分布分别向每个所述发射天线组分配的特定速率，

作为至少一个所述确定步骤的结果，所述至少一个组中的至少一个包括至少两个发射天线；

将定义所述一个或多个分布和所述特定速率的参数化信号(15)发送到所述发射器，

其中，优化排序的分布Γ^*、对于该分布的每组特定速率R^*、和活动天线的优化集合S^*可从下面等式确定：

$(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\arg \underset{S,\mathrm{\Γ}}{\max }{T}_{S,\mathrm{\Γ}}$

$R^{*}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\∪}}}\left\{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\right\}$

其中：

$T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ});$

$r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})=\arg \underset{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}\∈J_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}}{\min }(c_{{\mathrm{\Δ}}_i}-r_{{\mathrm{\Δ}}_i})$ 使得 $r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})\≤c_{{\mathrm{\Δ}}_i};$

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_i}(P_1,\·\·\·,P_{N_T},H,\mathrm{\ρ}));$

其中：

-H表示所述传输信道；

-ρ对应于信噪比；

-

对应于指派给每个发射天线的传输功率值的集合；

-J_|Δ|对应于在发射处可用的离散速率的集合；

-Δ对应于在分布Γ中包括的组；

-A_Δ是表示所述接收器的矩阵；

-S是被激活的发射天线的集合；

-Γ是排序的分区；

-T_S，Γ是由公式 $T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})$ 定义的最大离散总容量；

-

是发射天线的每组理论容量；

-r^＊ _Δi(S，Γ)是一个变量；

-r_Δi是离散速率；

-|Δ_i|为天线组Δ_i的基数。

2.根据权利要求1所述的接收方法，其特征在于所述分析和发送的步骤也是周期性地和/或作为所述传输信道的变化的函数地实现的。

3.根据权利要求1所述的接收方法，其特征在于所述确定步骤确定分别分配给每个所述发射天线的特定功率值，且其特征还在于所述参数化信号(15)还定义这些功率值。

4.根据权利要求1所述的接收方法，其特征在于包括至少作为表示所述传输信道的该条信息(14)的函数，从所述N_T个发射天线当中选择被称为活动天线的发射天线的步骤，且其特征还在于所述参数化信号(15)定义所述活动天线。

5.根据权利要求4所述的接收方法，其特征在于所述选择步骤是与所述确定步骤联合实现的。

6.根据权利要求1所述的接收方法，其特征在于考虑属于包括下面各项的组的要素中的至少一个来确定至少一个分布：

-在发射处可用的离散速率；

-与分为所述发射天线的组的每个分布相关联的功率值；

-在接收器侧实现的解码顺序；

-接收天线的数目N_R；

-活动发射天线的数目。

7.根据权利要求1到6的任意一个所述的接收方法，其特征在于实现用于确定所述组的排序的步骤和遵循所述排序对每个组连续地实现的解码步骤。

8.根据权利要求7所述的接收方法，其特征在于，所述排序最小化考虑分为所述发射天线组的分布和/或由所述发射天线给出的功率值和/或特定速率和/或解码顺序的度量。

9.一种用于从发射器通过传输信道向接收器发送数据信号的方法，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2，

其特征在于包括以下步骤：

-接收由所述接收器发送的参数化信号(15)，其定义：

■分为至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，每个组包括至少一个发射天线；

■对于每个分布，分别对每个所述发射天线组分配的特定速率；

以上项目是作为表示传输信道的一条信息的函数，由周期性确定和/或作为传输信道的变化的函数确定而获得的，

作为至少一个所述确定的结果，所述至少一个组中的至少一个包括至少两个发射天线；

-在所述参数化信号(15)中定义的所述一个或多个分布中选择所述分布之一；

-根据所述选择的分布的组分布所述发射天线；

-向每个所述组指派在所述参数化信号中定义的相应的特定速率，

其中，优化排序的分布Γ^*、对于该分布的每组特定速率R^*、和活动天线的优化集合S^＊可从下面等式确定：

$(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\arg \underset{S,\mathrm{\Γ}}{\max }{T}_{S,\mathrm{\Γ}}$

$R^{*}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\∪}}}\left\{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\right\}$

其中：

$T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ});$

$r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})=\arg \underset{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}\∈J_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}}{\min }(c_{{\mathrm{\Δ}}_i}-r_{{\mathrm{\Δ}}_i})$ 使得 $r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})\≤c_{{\mathrm{\Δ}}_i};$

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_i}(P_1,\·\·\·,P_{N_T},H,\mathrm{\ρ}));$

其中：

-H表示所述传输信道；

-ρ对应于信噪比；

-对应于指派给每个发射天线的传输功率值的集合；

-J_|Δ|对应于在发射处可用的离散速率的集合；

-Δ对应于在分布Γ中包括的组；

-A_Δ是表示所述接收器的矩阵；

-S是被激活的发射天线的集合；

-Γ是排序的分区；

-T_S，Γ是由公式 $T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})$ 定义的最大离散总容量；

-

是发射天线的每组理论容量；

-r^＊ _Δi(S，Γ)是一个变量；

-r_Δi是离散速率；

-|Δ_i|为天线组Δ_i的基数。

10.一种用于接收所接收的信号(11)的设备，该所接收的信号(11)对应于由发射器通过传输信道发送到接收器的数据信号，所述发射器包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2，

其特征在于包括：

用于分析所述接收的信号(11)，传送表示所述传输信道的一条信息(14)的装置；

用于周期性地和/或作为所述传输信道的变化的函数地确定以下项目的装置：

■作为表示传输信道的该条信息的函数，分为至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，每个组包括至少一个发射天线；

■作为表示传输信道的该条信息的函数，对于每个分布分别向每个所述发射天线组分配的特定速率，

作为至少一个所述确定操作的结果，所述至少一个组中的至少一个包括至少两个发射天线；

将定义所述一个或多个分布和所述特定速率的参数化信号(15)发送到所述发射器的装置，

其中，优化排序的分布Γ^*、对于该分布的每组特定速率R^*、和活动天线的优化集合S^＊可从下面等式确定：

$(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\arg \underset{S,\mathrm{\Γ}}{\max }{T}_{S,\mathrm{\Γ}}$

$R^{*}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\∪}}}\left\{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\right\}$

其中：

$T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ});$

$r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})=\arg \underset{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}\∈J_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}}{\min }(c_{{\mathrm{\Δ}}_i}-r_{{\mathrm{\Δ}}_i})$ 使得 $r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})\≤c_{{\mathrm{\Δ}}_i};$

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_i}(P_1,\·\·\·,P_{N_T},H,\mathrm{\ρ}));$

其中：

-H表示所述传输信道；

-ρ对应于信噪比；

-

对应于指派给每个发射天线的传输功率值的集合；

-J_|Δ|对应于在发射处可用的离散速率的集合；

-Δ对应于在分布Γ中包括的组；

-A_Δ是表示所述接收器的矩阵；

-S是被激活的发射天线的集合；

-Γ是排序的分区；

-T_S，Γ是由公式 $T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})$ 定义的最大离散总容量；

-

是发射天线的每组理论容量；

-r^＊ _Δi(S，Γ)是一个变量；

-r_Δi是离散速率；

-|_Δi|为天线组Δ_i的基数。

11.一种用于通过传输信道向接收器发送数据信号的发射器装置，所述发射器装置包括N_T个发射天线且所述接收器包括N_R个接收天线，其中N_T和N_R大于或等于2，

其特征在于包括：

-用于接收由所述接收器发送的参数化信号(15)的装置，该参数化信号定义：

■分为至少一个组的所述发射天线的至少一个分布，每个组包括至少一个发射天线；

■对于每个分布分别向每个所述发射天线组分配的特定速率；

以上项目是作为表示传输信道的一条信息的函数，由周期性确定和/或作为传输信道的变化的函数确定而获得的，

作为至少一个所述确定的结果，所述至少一个组中的至少一个包括至少两个发射天线；

-在所述参数化信号中定义的所述一个或多个分布中选择所述分布之一的装置；

-根据所述选择的分布的组分布所述发射天线的装置；

-向每个所述组指派在所述参数化信号中定义的相应的特定速率的装置，

其中，优化排序的分布Γ^*、对于该分布的每组特定速率R^*、和活动天线的优化集合S^＊可从下面等式确定：

$(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\arg \underset{S,\mathrm{\Γ}}{\max }{T}_{S,\mathrm{\Γ}}$

$R^{*}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\∪}}}\left\{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S^{*},{\mathrm{\Γ}}^{*})\right\}$

其中：

$T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ});$

$r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})=\arg \underset{r_{{\mathrm{\Δ}}_i}\∈J_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}}{\min }(c_{{\mathrm{\Δ}}_i}-r_{{\mathrm{\Δ}}_i})$ 使得 $r_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})\≤c_{{\mathrm{\Δ}}_i};$

$c_{{\mathrm{\Δ}}_i}={\log }_2\det (I_{\left|{\mathrm{\Δ}}_i\right|}+A_{{\mathrm{\Δ}}_i}(P_1,\·\·\·,P_{N_T},H,\mathrm{\ρ}));$

其中：

-H表示所述传输信道；

-ρ对应于信噪比；

-对应于指派给每个发射天线的传输功率值的集合；

-J_|Δ|对应于在发射处可用的离散速率的集合；

-Δ对应于在分布Γ中包括的组；

-A_Δ是表示所述接收器的矩阵；

-S是被激活的发射天线的集合；

-Γ是排序的分区；

-T_S，Γ是由公式 $T_{S,\mathrm{\Γ}}=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{{\mathrm{\Δ}}_i}^{*}(S,\mathrm{\Γ})$ 定义的最大离散总容量；

-

是发射天线的每组理论容量；

-r^＊ _Δi(S，Γ)是一个变量；

-r_Δi是离散速率；

-|_Δi|为天线组Δ_i的基数。

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