CN101656599B - 子信道选择方法和装置及使用该装置的接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及子信道选择方法和装置及使用该装置的接收机。该子信道选择装置用于从多个子信道中选出合适的子信道，各子信道包括一个或更多个子载波，其特征在于，所述子信道选择装置包括：最差子载波确定单元，其根据所述多个子信道中的各子信道中的各子载波的信道增益确定所述各子载波的信噪比，利用所述信噪比确定所述多个子信道中的各子信道中的最差子载波；以及比较选择单元，其用于根据所述最差子载波确定单元所确定的各子信道中的最差子载波的信噪比，确定这些最差子载波中信噪比最高的一个，即最好的最差子载波，选出该最好的最差子载波所对应的子信道。

Description

子信道选择方法和装置及使用该装置的接收机

技术领域

本发明涉及OFDM系统中的自适应传输，更具体地说，是一种用于闭环OFDM系统自适应传输时获得最佳子信道的计算和选择方法。

背景技术

无线通信对于更高比特率的持续增长的需求导致多载波传输技术的出现，多载波传输技术可以由OFDM(正交频分复用)实现。通过循环前缀，OFDM可以有效克服无线通信中的多径衰落，使单个子信道呈现平衰落信道特性，有效地消除符号间干扰。OFDM已经广泛应用于宽带无线通信系统中，如数字音频电视(DAB)、高清晰度数字电视(HDTV)以及IEEE802.11a无线局域网标准中(WLAN)和IEEE802.16无线城域网(WMAN)等。

OFDMA是OFDM系统中常用的多址技术，整个频带被分成若干子信道(Subchannel)，每个子信道包括若干子载波，子信道作为最小的资源分配单位。OFDMA有利于提高系统的频谱效率，实现不同用户和业务的灵活资源分配。例如在OFDMA系统中可以使用自适应调制编码(AMC)技术。AMC技术根据无线信道的瞬时变化选择最合适的调制编码方式及发射功率等参数，以提高链路的数据吞吐率。

AMC的原理是根据信道信息的变化来改变调制和编码方案，也可以在不改变调制和编码方式的前提下选择信道条件比较好的子信道进行数据传输，或者同时改变调制和编码方式和相应的资源分配区间(子信道)。AMC的主要优点是：对于处于有利位置的用户可以获得更高的数据速率，从而提高小区的平均吞吐量；用户处于较差的信道环境时，选用低速率进行传输，虽然此时平均吞吐量较低，却具有较强的抗干扰和纠错能力，传输数据的可靠性得到提高。

图1示意性示出了现有技术的闭环OFDM系统的系统框图。如图1所示，闭环OFDM系统包括发射机100、接收机103、信道估计装置104和子信道选择装置105。接收机103接收通过信道101从发射机100发射过来的混有噪声102的发射信号。由信道估计装置104根据所接收的发射信号中的导频符号序列进行信道估计，即估计出各子信道的各子载波的增益。然后由子信道选择装置105根据估计出的子载波增益计算各个子信道的有效信噪比，再选择信噪比最好的子信道，将该子信道的序号(子信道号)反馈给发射机100。发射机100根据收到的反馈信息进行数据发射传输。

应该注意，为了说明的方便，在上面的图1中，将信道估计装置104和子信道选择装置105示出为接收机103之外的独立单元，但在实践中，它们通常是接收机103的一部分。

在一般的AMC系统中，发射机发射已知的导频符号或者训练序列，信道估计装置104根据接收到的导频符号或训练序列进行信道估计和测量。

下面对子信道选择单元105的工作进行说明。

在现有技术中，信道选择单元105在选择子信道时主要依据的参数是有效信噪比或有效信号干扰噪声比。在下面的说明中将有效信噪比或有效信号干扰噪声比通称为有效信噪比，并用ESINR表示。

子信道的有效信噪比根据该子信道所包括的所有子载波的子载波信噪比(或信道增益)计算得出，反映了子信道在加性白高斯信道(AWGN)下的等效信噪比。有效信噪比越高，表示该子信道的信道条件越好。

子载波的信噪比和信道增益的关系表示如下

γ＝|h|²/σ²    (1)

其中γ为信噪比，信道增益h是一个复数，σ²为噪声功率。在一般通信系统中，基带数据在一次接收操作过程中，噪声功率是一个固定的数值，因此信噪比和信道增益的模成正比关系。

根据各子载波的信噪比计算子信道有效信噪比的方法有EESM(Exponential Effective SINR Mapping，指数有效信噪比映射)法和RBIR(Received Bit Information Rate，接收比特信息率)法等。EESM主要是将多个载波上的SINR通过β值映射为有效值，采用指数形式的拟和，如公式(2)所示

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

其中，β是与调制方式有关的系数，γ_i＝|h_i|²/σ²为第i个子载波的信噪比，N为该子信道中的子载波数。由于信道估计装置104给出了子载波增益集合{h_i}，因而子信道选择装置105可以根据公式(1)、(2)计算出当前子信道的有效信噪比。

RBIR法通过统计比特互信息计算有效信噪比，互信息统计公式如下

$\mathrm{RBIR}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{SI}({\mathrm{SINR}}_i,m\left(i\right))}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}m\left(i\right)}---\left(3\right)$

其中，SI(SINR_i，m(i))和m(i)分别是第i个子载波的符号互信息和比特数(具体含义和计算方法可见参考文献[6])，有效信噪比通过和互信息的对应表查找获得。

根据信道估计装置104给出的各子载波的信道增益，子信道选择装置105可以根据公式(2)或者(3)计算出所有子信道的有效信噪比，并从中选出有效信噪比最大的子信道，将其确定为要反馈的子信道。子信道选择装置105选择出子信道后，将子信道的编号发送给发射机100。

以下列出本发明的参考文献，通过引用将它们并入于此，如同在本说明书中作了详尽描述。

1、[专利文献1]：Li Xiaodong et al.，Multi-carrier communications withgroup-based subcarrier allocation(US 080043610A1)

2、[专利文献2]：Cheng Jun，et al.，Radio communication apparatus andsubcarrier assignment method(US 060246916 A1)

3、[专利文献3]：Li Xiaodong et al.，OFDMA with adaptivesubcarrier-cluster configuration and selective loading(US 060083210 A1)

4、[专利文献4]：Cho Yoon-Ok et al.，Method for allocating subchannelsin an OFDMA mobile communication system(US 050180354A1)

5、[非专利文献1]：IEEE P802.16e/D12.Draft IEEE standard for localand metropolitan area networks-Part 16：Air interface for fixed and mobilebroadband wireless access systems.2005

6、[非专利文献2]：Draft IEEE 802.16m“evaluation methodologydocument，”IEEE.C802.16m-07/080r2，June，2007

闭环OFDM系统根据信道信息选择传输数据的子信道，并选择相应的调制和编码方案。在现有技术中，在选择子信道时，接收端根据信道估计的结果计算各子信道的有效信噪比，然后选择有效信噪比最大的子信道，将其信息反馈给发射端。其处理比较复杂，对处理装置的处理能力要求较高。由于AMC需要较高的信道测量精度和较少的时延以保证其性能，因此简单快速的子信道选择方法对闭环OFDM系统是很必要的。

发明内容

本发明鉴于现有技术的以上情况，提供了一种在OFDM系统中使用的子信道选择方法和装置，可提高子信道选择的速度或降低对硬件的处理能力的要求。

为了实现上述目的，本申请提供了以下发明。

发明1、一种子信道选择装置，用于从多个子信道中选出合适的子信道，各子信道包括一个或更多个子载波，其特征在于，所述子信道选择装置包括：

最差子载波确定单元，其根据所述多个子信道中的各子信道中的各子载波的信道增益确定所述各子载波的信噪比，利用所述信噪比确定所述多个子信道中的各子信道中的最差子载波；以及

比较选择单元，其用于根据所述最差子载波确定单元所确定的各子信道中的最差子载波的信噪比，确定这些最差子载波中信噪比最高的一个，即最好的最差子载波，选出该最好的最差子载波所对应的子信道。

发明2、根据发明1所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括增益合并单元，所述增益合并单元用于对多个天线接收的相同子载波进行子载波增益合并，

所述最差子载波确定单元针对各子信道的经所述增益合并单元合并后的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

发明3、根据发明1所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括增益合并单元，所述增益合并单元用于对多个天线发送的相同子载波进行子载波增益合并，

所述最差子载波确定单元针对各子信道的经所述增益合并单元合并后的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

发明4、根据发明1所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括支路分解单元和增益合并单元，

所述支路分解单元用于将多个接收天线接收的由多个天线发射的各子载波的增益变换为一个或多个等效的并行支路的增益；

所述增益合并单元用于针对各子载波，将支路分解单元分解出的各并行支路的增益进行合并，

所述最差子载波确定单元针对各子信道的经增益合并单元合并出的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

发明5、根据发明4所述的子信道选择装置，其特征在于，所述支路分解单元采用奇异值分解法根据所述多个接收天线接收的由所述多个天线发射的各子载波的增益组成的矩阵获得所述若干个等效的并行支路的增益。

发明6、根据发明2所述的子信道选择装置，其特征在于，所述增益合并单元采用选择性合并、最大比合并和等增益合并中的一种进行增益合并。

发明7、根据发明1-5任一项所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括CQI计算单元，所述CQI计算单元计算所选出的子信道的信道信息。

发明8、一种子信道选择方法，用于从多个子信道中选出合适的子信道，各子信道包括一个或更多个子载波，其特征在于，所述子信道选择方法包括：

最差子载波确定步骤，其根据所述多个子信道中的各子信道中的各子载波的信道增益确定所述各子载波的信噪比，利用所述信噪比确定所述多个子信道中的各子信道中的最差子载波；以及

比较选择步骤，其用于根据所述最差子载波确定步骤所确定的各子信道中的最差子载波的信噪比，确定这些最差子载波中信噪比最高的最差子载波，即最好的最差子载波，选出该最好的最差子载波所对应的子信道。

发明9、一种接收机，其特征在于，所述接收机包括权利要求1所述的子信道选择装置。

发明10、根据发明9所述的接收机，其特征在于，所述接收机用于SIMO系统中，所述接收机包括权利要求2所述的子信道选择装置。

发明11、根据发明9所述的接收机，其特征在于，所述接收机用于MISO系统中，所述接收机包括权利要求3所述的子信道选择装置。

发明12、根据发明9所述的接收机，其特征在于，所述接收机用于MIMO系统中，所述接收机包括权利要求4所述的子信道选择装置。

此外，本发明还提供了一种计算机程序，在被逻辑部件执行时，可以使所述逻辑部件实现上述子信道选择装置，或使所述逻辑部件实现上述子信道选择方法或各个步骤。

此外，本发明还提供了一种计算机程序存储介质，该计算机程序存储介质用于存储上述计算机程序。所述计算机程序存储介质例如为闪存、硬盘、软盘、CD、VCD、DVD、MO等本领域技术人员可知的任何存储介质。

本发明提供了一种简化的子信道选择方法，只需要对子载波的信道增益进行线性计算和比较，就可以获得和其他算法类似的结果。

对于单天线系统，比较各子信道内最小的子载波信噪比，选择具有最大的最小子载波信噪比的子信道，反馈给发射端；

对于一发多收(SIMO)系统，首先对接收天线进行信道增益合并，然后采用和单天线相同的选择准则；

对于多发一收(MISO)系统，首先对发射天线进行信道增益合并，再采用相同的准则；

多发多收(MIMO)系统的子信道选择取决于不同的发射方式：对于发射分集模式，采用和MISO相同的准则；在空分复用模式时，先将每个子载波的多个混合信道变换为若干个等效的并行信道，然后对每个子载波进行信道增益合并，再采用和单天线相同的选择准则。

与一般的有效信噪比计算和子载波选择方法相比，本发明的选择方法计算复杂度小，易于实现。

后文以闭环OFDM系统为例，参照附图来对本发明的方法和装置进行说明。

参照以下的说明和附图，本发明的这些和进一步的方面和特征将变得更加清楚。在所述的说明和附图中，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。此外，为了说明的简洁和制图的方便，附图中没有示出本领域技术人员所熟知的也应存在的其它部件。

附图说明

附图示出了本发明的优选实施例，构成了说明书的一部分，用于与文字说明一起进一步详细地阐释本发明的原理。其中：

图1示意性示出了现有技术的闭环OFDM系统的系统框图；

图2示意性示出了OFDM系统的子载波分布和子信道的结构的图；

图3示出了OFDM系统的信道增益分布曲线；

图4示意性示出了依据本发明一种实施方式的可以应用本发明的子信道选择方法和装置的OFDM系统的结构框图；

图5示出了依据本发明一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图；

图6示出了依据本发明另一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图；

图7示出了依据本发明再一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图；

图8示出了依据本发明又一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图；

图9示出了依据本发明一种实施方式的子信道选择方法的流程图；

图10示出了依据本发明另一种实施方式的子信道选择方法的流程图；以及

图11示出了依据本发明另一种实施方式的子信道选择方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的子信道选择装置和方法进行说明。

首先说明本发明的子信道选择方法和装置的原理。

图2示意性示出了OFDM系统的子载波分布和子信道结构。如图2所示，整个信道频段分为数据部分、导频符号部分和虚载波部分。对于数据部分和导频符号部分，根据不同的发射模式，可分为全部子信道分配(FUSC)、部分子信道分配(PUSC)和自适应调制编码(AMC)三种信道分配方式。

图3示出了AMC方式的子信道分布和子载波增益。其中横坐标表示频率，即子载波的频域位置，纵坐标表示子载波对应的信道增益的幅值。图3中共有10个子信道，每个子信道包括物理相邻的3个子载波。属于不同子信道的子载波用不同的线型表示。

从图3可以看出，由于相邻子载波的信道增益变化较小，所以子信道的误码率主要取决于信道增益最差的子载波，进而，子信道的传输能力也由其决定。因此，可以根据各子信道的信道增益最小的子载波信噪比代替有效信噪比作为选择的依据。

图4示意性示出了依据本发明一种实施方式的可以应用本发明的子信道选择方法和装置的OFDM系统的结构框图。

将图4与图1相比较可知，图4的OFDM系统与图1的OFDM系统的主要区别在于由子信道选择装置105′代替了图1中的子信道选择装置105。其它的装置的功能可以与现有技术的相同，也可以以本领域技术人员现在和以后所知的任何其它技术实现，在此不予详细描述。下面仅对本发明的子信道选择装置105′进行详细的描述。

图5示出了依据本发明的一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图。

如图5所示，依据本发明的一种实施方式的子信道选择装置105′包括最差子载波确定单元51和比较选择单元52。最差子载波确定单元51根据来自信道估计装置104的各个子信道的各子载波增益，确定各子信道中具有最差子载波信噪比的子载波，即最差子载波。比较选择单元52根据最差子载波确定单元51所确定的各子信道的最差子载波的子载波信噪比，选择出子载波信噪比最高的一个最差子载波，即最好的最差子载波。将该子载波所在的子信道选择为要反馈的子信道。

假设共有G个子信道，每个子信道包含K个子载波。首先确定第m个子信道内信噪比最差(小)的子载波，其信噪比数值γ_m表示为

${\mathrm{\γ}}_m=\underset{i=1,...,K}{\min }\left\{{\mathrm{\γ}}_{m,i}\right\}---\left(4.1\right)$

其中γ_m，i表示第m个子信道内第i个子载波的信噪比，由其信道增益h_m，i得到γ_m，i＝|h_m，i|²/σ²，如(1)式。信道增益h_m，i是从信道估计装置104获得的。

然后对所有子信道的γ_m值进行比较，选择γ_m值最大的那个子信道，反馈给发射端，可表示为

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{opt}}=\underset{m=1,...,G}{\max }\left\{{\mathrm{\γ}}_m\right\}=\underset{m=1,...,G}{\max }\left\{\underset{i=1,...,K}{\min }\right\{{\mathrm{\γ}}_{m,i}\left\}\right\}---\left(4.2\right)$

其中γ_opt表示选中的子信道的最差子载波信噪比。

以上实施方式的子信道选择装置适用于单天线系统。对于单天线系统，这种方法避免了加权平均运算，只做简单的比较即可得出结果，复杂度很小，适用于移动台端进行子信道选择。如果AMC方式要同时反馈信道信息等其他参数，本算法只要计算选中子信道的信道信息(CQI)，而一般的子信道选择方法要统计所有子信道的CQI。

图6示出了依据本发明另一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图。

如图6所示，依据本发明的另一种实施方式的子信道选择装置105′包括最差子载波确定单元51、比较选择单元52以及增益合并单元53。

图6所示的子信道选择装置105′适用于一发多收(SIMO)系统和多发一收(MISO)系统。一发多收(SIMO)系统即发射时使用一个天线而接收时使用多个天线的系统。在一发多收(SIMO)的情况下，首先，由增益合并单元53对不同天线的相同子载波进行增益合并(各个接收天线的各子载波增益是由信道估计装置104提供的)，合并方式是由接收端决定的。多个接收天线的合并方式包括选择性合并、最大比合并和等增益合并。对于N_r个接收天线的一发多收系统，合并器的输出为

$y=\underset{i=1}{\overset{N_r}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i{y}_i---\left(5\right)$

其中{y_i，i＝1，...，N_r}为各分支的输出信号，y为合并后的输出信号，α_i为不同分支的加权系数。不同合并方式的区别在于加权系数的计算方式。选择性合并是选择信噪比最大(最高)的那一路信号作为合并器的输出y＝y_m，其中第m个分支的信噪比最大： ${\mathrm{\γ}}_m=\underset{i=1,...,N_r}{\max }\{{\left|h_i\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2\};$ 等增益合并的各支路加权系数相等，即α₁＝α₂＝...＝α_N＝1/N_r；而最大比合并是各支路的加权系数与其信道增益的幅值成正比，即α_i＝|h_i|/N_r。由于最大比合并是最佳的合并方式，能够获得最大的平均输出信噪比，因而得到了最多的应用。不同的合并方式只影响系统的接收性能，对本文选择方法的有效性并无影响。

公式(5)的增益合并是对不同接收天线的每个子载波进行的。合并之后，多个接收天线就变为一个等效的接收天线，就可以采用和单天线系统相同的方式进行子信道选择。即，最差子载波确定单元51根据合并后的各个子信道的子载波增益，确定各子信道中的最差子载波。比较选择单元52根据最差子载波确定单元51所确定的各子信道的最差子载波的子载波信噪比，选择出最好的最差子载波，将其对应的子信道选择为要反馈的子信道。

例如，对于最大比合并，(4)式中的γ_m，i可以表示为

${\mathrm{\γ}}_{m.i}=\underset{j=1}{\overset{N_r}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{m,i,j}\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2---\left(6\right)$

其中，N_r为接收天线数，h_m，i，j表示第m个子信道内第i个子载波在第j个接收天线的信道增益，由信道估计器104给出。然后对得到的γ_m，i，根据(4)式进行子信道选择。

对于选择性合并或者等增益合并，区别在于计算γ_m，i的不同，接下来的选择准则和最大比合并是相同的。其计算γ_m，i的公式分别为：

${\mathrm{\γ}}_{m,i}=\underset{j=1,...,N_r}{\max }\left\{{\mathrm{\γ}}_j\right\}---\left(7\right)$

${\mathrm{\γ}}_{m,i}=\frac{1}{N_r{\mathrm{\σ}}^2}\left(\underset{j=1}{\overset{N_r}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{m,i,j}\right)---\left(8\right)$

其中(7)式中的γ_j＝|h_m，i，j|²，表示第m个子信道内第i个子载波在第j个接收天线的信噪比。

多发一收(MISO)系统即发射时使用多个天线而接收时只使用一个天线的系统。MISO系统一般都采用发射分集技术，影响发射分集的接收性能的主要因素是信道矩阵的2范数，所以首先对各子载波在发射天线间进行信道增益合并，再采用和单天线相同的选择准则。MISO的发射天线增益合并计算公式如下

${\mathrm{\γ}}_{m,i}=\underset{n=1}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{m,i,n}\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2---\left(9\right)$

其中N_t为发射天线数，h_m，i，j表示第m个子信道的第i个子载波在第n个发射天线上的信道增益。然后按照(4)式进行子信道选择。

对于多发多收(MIMO)系统，子信道的选择标准取决于发射端的数据格式，MIMO系统一般包括空时编码(STC)和空分复用(SM)两种方式。对于空时编码方式，选择准则和MISO的发射分集相同，区别在于多了接收天线这个统计维度。此时合并增益计算如下式

${\mathrm{\γ}}_{m,i}=\underset{j=1}{\overset{N_r}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N_t}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{m,i,n,j}\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2---\left(10\right)$

其中h_{m，i，n，j}表示第m个子信道的第i个子载波在第n个发射天线和第j个接收天线间的信道增益，N_t为发射天线数，N_r为接收天线数。接下来的选择准则同(4)式。

针对空分复用方式的MIMO系统，其子信道选择装置105′由图7示出。图7示出了依据本发明在一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图。如图7所示，对每一个子载波，子信道选择单元105′的支路分解单元54首先将N_r×N_t的MIMO信道矩阵H(矩阵的每个元素h_i，j表示第i个发射天线和第j个接收天线间的信道增益)变换为若干个等效的并行支路。并行支路是指：多个发射和接收天线之间的混合信道可以用若干个并行的独立支路等效表示，各支路在发射和接收天线间是一对一的，不存在干扰。这相当于比单发单收的系统多了若干个支路，从而实现容量的提高。等效并行支路可以通过矩阵的奇异值分解(SVD)实现：

H＝UDV           (11)

其中H表示信道矩阵，由信道估计单元104提供，U和V分别为N_r×N_r和N_i×N_t的酉矩阵，D为对角阵，其对角线上大于0的元素不大于min(N_r，N_t)个。奇异值分解的算法是矩阵理论中的经典算法，对于给定的H，分解后的D矩阵的非零对角线元素是不变的。每一个非零对角线元素代表发射和接收端的一个等效并行支路，各并行支路之间是没有干扰的。这些并行信道反映了该子载波的传输能力。接着由增益合并单元53针对各子载波进行支路增益合并，即将对应于一个子载波的所有支路的增益合并，将合并后的增益作为该子载波的益。子载波的信噪比计算如下，设某个子载波有L个等效并行支路，每个并行支路的增益(D矩阵的非零对角线元素)为diag(D)＝{d₁，...，d_L}，其信噪比可表示为

$\mathrm{\γ}=\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\left|d_l\right|}^2/{\mathrm{\σ}}^2---\left(12\right)$

对第m个子信道内第i个子载波，均有一个由(12)式计算的子载波信噪比γ_m，i对应，接着由最差子载波确定单元51进行最差子载波确定。准则同(4)式。其后的处理相同。

图8示出了依据本发明又一种实施方式的子信道选择装置105′的结构框图。

如图8所示，本发明的子信道选择装置还包括CQI计算单元(55)，CQI计算单元(55)用于对选出的子信道的CQI进行计算(并且仅计算选出的子信道的CQI)。计算出的CQI可以反馈回发射机侧。CQI的计算可以采用本领域技术人员所知的任何方法，例如前述的EESM或者RBIR方法等。

图9示出了依据本发明的一种实施方式的子信道选择方法的流程图。

如图9所示，依据本发明一种实施方式的子信道选择方法，在输入了信道增益以后，首先，在步骤901中进行最差子载波确定，即，根据多个子信道中的各子信道中的各子载波的信道增益确定所述各子载波的信噪比，利用所述信噪比确定所述多个子信道中的各子信道中的最差子载波。该步骤例如可以由前面所述的最差子载波确定单元实现。随后，在步骤902，进行比较选择。具体地，根据所述最差子载波确定步骤所确定的各子信道中的最差子载波的信噪比，确定这些最差子载波中最好的最差子载波，选出该最好的最差子载波所对应的子信道。该步骤可由前面描述的比较选择单元实现。

图10示出了依据本发明的另一种实施方式的子信道选择方法的流程图。

如图10所示，与图9所示的方法比较，依据本发明另一种实施方式的子信道选择方法增加了增益合并步骤903。在该步骤903中，对于SIMO系统来说，是对多个天线接收的相同子载波进行子载波增益合并。对于MISO系统来说，是对多个天线发送的相同子载波进行子载波增益合并。

所述SIMO系统的接收端合并可以采用选择性合并、最大比合并和等增益合并等方法。

步骤901针对各子信道的经所述增益合并步骤合并后的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

图11示出了依据本发明的又一种实施方式的子信道选择方法的流程图。

如图11所示，与图9所示的方法比较，依据本发明另一种实施方式的子信道选择方法增加了支路分解步骤904和增益合并步骤903。支路分解步骤904用于将多个接收天线接收的由多个天线发射的各子载波的增益变换为一个或多个等效的并行支路的增益；所述增益合并步骤903用于针对各子载波，将支路分解步骤分解出的各并行支路的增益进行合并。

步骤901针对各子信道的经所述增益合并步骤合并后的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

支路分解步骤904和增益合并步骤903例如可以由上面介绍的支路分解单元54和增益合并单元53实现。

应该注意，前面的最差子载波确定单元51、比较选择单元52、增益合并单元53、支路分解单元54等可以由逻辑部件或智能部件(如微处理器、现场可编程逻辑器件等)通过执行计算机程序来实现。相应地，前面提到的步骤901-904也可以由智能部件或逻辑部件通过运行计算机程序来实现。这些计算机程序以及存储这些计算机程序的介质，如CD、VCD、DVD、软盘、闪存、硬盘等也都在本发明的范围之内。

可以看出，本发明的方法只用到线性计算，避免了复杂的加权平均方法，对复杂度要求苛刻的移动台端来说，具有突出的优点。

Claims (10)

1.一种子信道选择装置，用于从多个子信道中选择子信道，各子信道包括一个或更多个子载波，其特征在于，所述子信道选择装置包括：

最差子载波确定单元（51），其根据所述多个子信道中的各子信道中的各子载波的信道增益确定所述各子载波的信噪比，利用所述信噪比确定所述多个子信道中的各子信道中的最差子载波；以及

比较选择单元（52），其用于根据所述最差子载波确定单元（51）所确定的各子信道中的最差子载波的信噪比，确定这些最差子载波中信噪比最高的一个，即最好的最差子载波，选出该最好的最差子载波所对应的子信道。

2.根据权利要求1所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括增益合并单元（53），所述增益合并单元（53）用于对多个天线接收的相同子载波进行子载波增益合并，

所述最差子载波确定单元（51）针对各子信道的经所述增益合并单元（53）合并后的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

3.根据权利要求1所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括增益合并单元（53），所述增益合并单元用于对多个天线发送的相同子载波进行子载波增益合并，

所述最差子载波确定单元（51）针对各子信道的经所述增益合并单元（53）合并后的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

4.根据权利要求1所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括支路分解单元（54）和增益合并单元（53），

所述支路分解单元（54）用于将多个接收天线接收的由多个天线发射的各子载波的增益变换为一个或更多个等效的并行支路的增益；

所述增益合并单元（53）用于针对各子载波，将支路分解单元（54）分解出的各并行支路的增益进行合并，

所述最差子载波确定单元（51）针对各子信道的经增益合并单元（53）合并出的子载波，确定各子信道中的最差子载波。

5.根据权利要求4所述的子信道选择装置，其特征在于，所述支路分解单元（54）采用奇异值分解法根据所述多个接收天线接收的由所述多个天线发射的各子载波的增益组成的矩阵获得所述一个或更多个等效的并行支路的增益。

6.根据权利要求2所述的子信道选择装置，其特征在于，所述增益合并单元采用选择性合并、最大比合并和等增益合并中的一种进行增益合并。

7.根据权利要求1－5任一项所述的子信道选择装置，其特征在于，所述子信道选择装置还包括CQI计算单元（55），所述CQI计算单元（55）计算所选出的子信道的信道信息。

8.一种子信道选择方法，用于从多个子信道中选出合适的子信道，各子信道包括一个或更多个子载波，其特征在于，所述子信道选择方法包括：

最差子载波确定步骤，其根据所述多个子信道中的各子信道中的各子载波的信道增益确定所述各子载波的信噪比，利用所述信噪比确定所述多个子信道中的各子信道中的最差子载波；以及

比较选择步骤，其用于根据所述最差子载波确定步骤所确定的各子信道中的最差子载波的信噪比，确定这些最差子载波中信噪比最高的最差子载波，即最好的最差子载波，选出该最好的最差子载波所对应的子信道。

9.一种接收机，其特征在于，所述接收机包括权利要求1所述的子信道选择装置。

10.一种接收机，其特征在于，所述接收机用于SIMO系统中，所述接收机包括权利要求2所述的子信道选择装置。

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