CN102176691B - 在多天线系统中的自适应信号发送 - Google Patents

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Abstract

描述了在多天线系统中的自适应信号发送技术。简要地，根据本发明的一个实施方案，无线通信系统可以至少部分地基于信道条件和流量条件，自适应地在多输入多输出模式和空分多址模式间切换。

Description

在多天线系统中的自适应信号发送
本申请是PCT国际申请号为PCT/US2004/025440、PCT国际申请日为2004年8月6 日、中国国家申请号为200480028381.9、题为“在多天线系统中的自适应信号发送”的申 请的分案申请。
相关申请：本申请要求2003年8月8日递交的、标题为“高吞吐量无线网络架构、装置和相关方法”的美国临时申请No.60/493,937的权益。
发明背景
在无线通信系统中，可以在收发机上以两种可能的方式应用多天线：使用点对点通信系统或使用点对多点通信系统。可以应用点对点通信系统与单个接收机进行通信，以获得更高的信号质量并提供更高的频谱效率。可以应用点对多点通信系统与多个接收机进行通信，以获得更高的信号质量以及对每个接收机的数据吞吐量。在这样的多天线无线通信网络中，点对点通信系统可以是多输入多输出(MIMO)系统，而点对多点通信系统可以是空分多址(spatial division，multiple access)(SDMA)系统。
附图说明
在本说明书的结束部分，特别指明并清晰地要求保护被视为本发明的主题。但是，当通过与附图一起阅读来参考下面详细的描述时，可以最佳地理解本发明的运行方式和结构，以及其目的、特征和优点，其中：
图1是根据本发明的一个实施方案的无线局域网通信系统的图；
图2是根据本发明的一个实施方案的点对点系统的图；
图3是根据本发明的一个实施方案的点对多点系统的图；以及
图4是根据本发明的一个实施方案、自适应地在点对点链路和点对多点链路间切换的方法的流程图。
应该理解，为了说明的简洁和清晰，在图中所示的要素(element)不一定按比例绘制。例如，为了清晰，一些要素的尺寸可能相对于其他要素被夸大。此外，在被认为适当的地方，在这些图中重复了参考数字，以指示对应或者类似的要素。
具体实施方式
在下面的详细说明中，为了提供对本发明全面的理解，阐述了大量具体的细节。然而，本领域技术人员应该可以理解，在没有这些具体细节的情形下也可以实施本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程、组件和电路，以免模糊了本发明。
下面详细说明的某些部分是根据计算机存储器内针对数据位或者二进制数字信号的操作的算法和符号表示来进行描述的。这些算法的描述和表示可以是数据处理领域技术人员用来将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术。在一些实施方案中，这些算法或数据处理可以包括在基带频率、中频(IF)或射频(RF)上至少部分使用硬件、软件或其组合来实现的模拟(analog)处理，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
算法在这里，并且普遍地，被认为是导致所要求结果的自我一致的(self-consistent)动作或者操作序列。它们包括物理量的物理处理。虽然不是必须的，这些量通常采取能够被储存、传输、组合、比较和以其他方式操作的电信号或者磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这些信号称为位、值、要素、码元、字符、项、数等已常常证明是方便的。然而，应该可以理解，所有这些和类似的术语都是与适当的物理量相关联的，并且仅仅是应用于这些量的简便标记。
除非另外具体陈述，正如从下面的讨论中可以看出，应该可以理解，在整个说明书讨论中使用术语比如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”等等是指计算机或计算系统、或类似电子计算设备的动作或过程(process)，所述动作和/或过程将表示为计算系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作或转换成为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、传输或者显示设备内的物理量的其他数据。
本发明的实施方案可以包括用于实现本文所述操作的装置。装置可以为所期望的目的而专门构造，或者可以包括通用计算设备，所述计算设备由存储在该设备里的程序来有选择性地激活或者重新配置。这样的程序可存储在存储介质上，例如，但不局限于，任何类型的盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁或光卡，或者其他任何类型的适合于存储电子指令并且能够耦合到计算设备系统总线上的介质。
此处所介绍的过程和显示并不固有地与任何特定的计算设备或者其他装置相关。不同的通用系统可以与根据本文的教导的程序一起使用，或者，可以证明构造更专业化的装置来实现所期望的方法是方便的。用于各种这些系统的所期望结构将出现在以下的描述中。另外，本发明的实施方案没有参照任何特殊程序设计语言来描述。应该可以理解，各种不同的程序设计语言可以被用来实现在此描述的本发明的教导。
在下面的描述和权利要求书中，可以使用术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词。在特定实施方案中，“连接”可以用来指示两个或更多要素彼此直接物理或电接触。“耦合”可以意味着两个或更多要素直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以意味着两个或更多要素彼此不直接接触，但仍然彼此协作或相互作用。
应该理解，本发明的实施方案可以在各种应用中使用。尽管本发明在此方面并不受限，此处公开的电路可以在很多装置中使用，例如在无线电系统的发射机和接收机中。仅以实施例的方式来表示，期望被包括在本发明范围内的无线电系统包括：包含无线网络接口设备和网络接口卡(NIC)的无线局域网(WLAN)设备和无线广域网(WWAN)设备、基站、接入点(AP)、网关、网桥(bridge)、网络中心(hub)、蜂窝无线电话通信系统、卫星通信系统、双向无线通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、传感器网络、个人局域网(PAN)等等，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
期望被包括在本发明范围内的无线通线系统类型包括，但不限于：无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、码分多址(CDMA)蜂窝无线电话通信系统、全球移动通信系统(GSM)蜂窝无线电话通信系统、北美数字蜂窝系统(NADC)蜂窝无线电话通信系统、时分多址(TDMA)系统、增强型TDMA(E-TDMA)蜂窝无线电话通信系统、第三代(3G)系统如宽带CDMA(WCDMA)，CDMA-2000等等，尽管在此方面本发明不受限制。
现在参照图1，将讨论根据本发明一个实施方案的无线局域网通信系统。在图1所示出的WLAN通信系统100中，移动单元110可以包括无线收发机112，以耦合到天线118及处理器114，从而提供基带和介质访问控制(MAC)处理功能。在一个实施方案中的处理器114可以包括单个处理器，或者可替换地，可以包括基带处理器和应用处理器，尽管在此方面本发明的范围不受限制。处理器114可以耦合到存储器116，处理器116可以包括易失性存储器(如DRAM)，非易失性处理器(如闪存)，或者可替换地，可以包括其他类型的存储器(如硬盘驱动器)，尽管本发明的范围并不限于此。存储器116的部分或全部可以被包括在与处理器114相同的集成电路上，或者可替换地，存储器116的部分或全部可以被放置在处理器114的集成电路外部的集成电路或其他介质上，例如硬盘驱动器，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
移动单元110可以通过无线通信链路132与接入点122通信，其中接入点122可以包括至少一个天线120。在其他实施方案中，接入点122，以及移动单元110可选择地，可以包括两个或更多天线，例如为了提供空分多址(SDMA)系统或多输入多输出(MIMO)系统，尽管在此方面本发明的范围不受限制。接入点122可以与网络130耦合，从而使移动单元110可以通过经由无线通信链路132与接入点122进行通信而与网络130(包括耦合到网络130的设备)进行通信。网络130可以包括公用网，如电话网或因特网，或者可替换地，网络130可以包括专用网(如内部网(intranet))，或是公用网与专用网的组合，尽管在此方面本发明的范围不受限制。移动单元110和接入点122间的通信可以通过无线局域网(WLAN)来实现，例如遵循电气和电子工程师学会(IEEE)标准(如IEEE 802.11a，IEEE 802.11b，IEEE 802.11g，IEEE 802.11n，HiperLAN-II等)的网络，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在另一个实施方案中，移动单元110和接入点122的通信可以至少部分通过遵循3GPP标准的蜂窝通信网来实现，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
现在参照图2，将讨论根据本发明一个实施方案的多输入多输出系统图。图2所示的多输入多输出(MIMO)系统200示出了在发射收发机(transmitting transceiver)210和接收收发机(receiving transceiver)216之间的MIMO链路222，其中所述发射收发机210可以包括第一天线212到第MT214发射天线，所述接收收发机216可以包括第一天线218到第MR220接收天线。图2的MIMO系统200可以与图1的无线局域网系统100类似，其中发射收发机210可以与接入点122相对应，并且接收收发机216可以与移动单元110相对应，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在第r个(rth)接收天线处、来自第t个(tth)发射天线的复基带(complex baseband)信道可以被定义为在MR×MT信道矩阵H中的[r，t]项。所述信道矩阵H可以被定义为：
在本发明的一个实施方案中，MIMO信道可以与单载波系统相对应。例如，在多载波正交频分复用(OFDM)系统中，信道矩阵可以与一个频音上的MIMO信道相对应，并且各个音各不相同，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
总之，信道矩阵可以是随机变量，所述随机变量可以取决于发射收发机210和接收收发机216的位置、天线212到214和天线218到220的放置、载波频率，以及发射收发机210和接收收发机216周围的散射环境。信道矩阵可以依据环境正在变化的速率或发射收发机210和接收收发机216的可能移动速率而随时间变化。根据本发明的一个实施方案，可以在接收收发机216上可靠地估计信道。
为了在发射收发机210上获得信道知识，例如在时分双工(TDD)系统中，可以基于在从接收收发机216到发射收发机210的反向链路上估计到的信道来估计信道矩阵H。在频分双工(FDD)系统中，从发射收发机210到接收收发机216的信道可能与在相反方向的信道高度不相关，所以可以利用从接收收发机216到发射收发机210的信道的主动反馈(active feedback)。即使在TDD系统中，如果信道在接收和发送的时段内改变，或是如果在发射和接收射频(RF)链上的校准不是足够准确，也可以利用从接收收发机216到发射收发机210的信道的主动反馈。
根据本发明的一个实施方案，依据在发射收发机210上可用的信道知识的程度，可以应用在MIMO链路上发送信号的两种方式之一：开环信号发送，其中发射收发机210没有信道知识；以及闭环信号发送，其中发射收发机210可以具有关于信道矩阵H的部分或全部知识，例如H的值，或者可替换地，H的统计值(如相关值EHH*)。
根据本发明的一个实施方案，开环信号发送和发射机训练(transmitter-trained)的信号发送技术两者都可以被用来提高接收收发机216上的信号质量，例如信噪比(SNR)，而与实际信道的实现无关。可以应用这些技术中的任何一种来增加以比特每秒每赫兹(bitsper second per hertz)度量的频谱效率，并且性能可以是信道实现H的函数。根据本发明的一个特定实施方案，根据传播环境的物理特性，可以调节(condition)H以支持更高的频谱效率。可以用H＝U∑V*的分解奇异值将H的条件数(condition number)κ(H)定义为κ＝σ1/σM，其中σ1是H的最强奇异值而σM是H的最弱奇异值，并且M＝minimum(MT，MR)。
Σ = σ 1 . . . σ m 0
κ = σ 1 σ M
当κ＝1时，也即大多数或所有奇异值都相等时，开环和发射机训练的MIMO技术两者都可以提供最佳性能。如果奇异值不相等，则κ＞1。κ值越大，则信道H可能条件越恶劣，并且由MR×MT个点对点MIMO链路在频谱效率方面所提供的改进越小。
现在参照图3，将讨论根据本发明的一个实施方案的空分多址系统。如图3中所示，空分多址(SDMA)系统300可以包括发射收发机310、第一接收收发机312到第U个(Uth)接收收发机314。在本发明的一个实施方案中，发射机310可以与图1的接入点122以及图2的发射收发机210相对应。类似地，接收机312到314可以与图1的移动单元110以及图2的接收收发机216相对应，尽管在此方面本发明的范围不受限制。与MIMO系统200(在一个实施方案中它可以是物理层技术)形成对比的是，SDMA系统300可以是应用多天线以同时为多个用户(例如U个接收机)提供服务的介质访问控制(MAC)层技术。SDMA系统300可以提供发射收发机310和U个接收机312-314之间的点对多点SDMA链路316，其中发射收发机310可以具有第一天线318到第MT320发射天线，U个接收机312-314具有第一天线322和326到第MR324和328接收天线，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在第U个接收机上的MR×MT复基带信道可以标记为HU，其中HU可以如下表示：
由于不同的接收收发机312到314可以被放置到不同的物理位置，收发机312到314的信道有可能是高度不相关的。正如在MIMO系统200中，这U个信道可以与单载波系统相对应，并且可以被解释为例如在OFDM系统的单音上的信道，尽管在此方面本发明的范围不受限制。此外，尽管图3的SDMA300在收发机312到314上示出了MR个接收天线，但是从用户312到用户314的接收天线的数量可以改变，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在这种情况下，MR可以被解释为在接收机312到314上的接收天线的最大(或近似最大)数量，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
在发射机310上的多用户信道可以由所有如下式表示的单用户信道栈所组成：
H＝[H1...HU]
为了与SDMA链路316进行对比，在一种情况下，图2中所示的MIMO链路222可以解释为点对多点链路，其中数据可以被并行(concurrently)地编码在多个发射天线上并在多个接收天线上被并行地解码，并且可以被认为是与虚拟的多个SDMA用户相对应的，并且因此可以提供在MIMO链路上的更高的频谱效率，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
考虑到MAC层的流量特性，在一个实施方案中，在总吞吐量方面，具有SDMA链路316的网络可以胜过具有独立MIMO链路222的网络。这种结果在网络热点上可能尤其明显，其中多个MIMO用户可能在他们能够访问载波监听多路访问(carrier sense multipleaccess)(CSMA)介质之前遭遇频率冲突。作为这种冲突的结果，用户可能必须使用随机退避(back off)并在再次发射之前进行等待，这可能增加每分组的延迟(latency perpacket)。相反，可以同时为SDMA用户服务而不增加冲突的可能性，由此产生更高的网络吞吐量和更低的延迟，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
现在参照图4，将讨论根据本发明的一个实施方案、通过在多输入多输出模式和空分多址模式间进行切换来自适应地在多天线上发送信号的方法的流程图。如图4所示，可以将方法400应用到如图1的WLAN系统100的无线局域网中，以允许WLAN系统100在MIMO模式和SDMA模式间切换。在本发明的一个实施方案中，当方法400切换到MIMO模式时，MIMO操作可以通过使用开环信号发送来执行，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在替代实施方案中，MIMO和SDMA操作中的任一或两者都可以通过使用闭环信号发送来执行，例如当信道固定或相对固定时，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
在本发明的一个实施方案中，方法400可以由图1的接入点122执行，例如作为由基带处理器126执行并存储在存储器128中的指令，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在这样的实施方案中，当工作在MIMO模式下时，接入点122可以工作为图2的发射收发机210，而当工作在SDMA模式下时，接入点122可以工作为图3的发射收发机310，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在框410，接入点122可以估计并存储多至U个接收机的MIMO信道矩阵。可以在框412确定是要工作在MIMO模式下还是要工作在SDMA模式下。如果U条信道中的大多数都是条件恶劣的，方法400可以沿分支414前进到框416，其中可以使用点对多点SDMA来并行地对U个用户执行操作。
当工作在SDMA模式下时，在框418接入点122可以在接收机312到314上观察PHY层的性能，并在发射收发机310上观察MAC层的性能。基于在框418观察到的PHY层和MAC层的性能，可以在框420确定是否继续在SDMA模式下或是切换到MIMO模式。在本发明的一个实施方案中，PHY层的高性能可以被定义为工作在较高数据率、较高信噪比(SNR)、较低误比特率(BER)以及较高频谱效率下，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在本发明的一个实施方案中，MAC层的高性能可以被定义为工作时具有较低延迟并在相对少的重发情况下具有较高的吞吐量，尽管在此方面本发明的范围不受限制。如果PHY层和MAC层性能高，方法400可以沿分支422继续并且在框416中继续工作在SDMA模式下，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
如果PHY层性能低，例如如果具有较低的每用户频谱效率，方法400可以通过沿分支424执行，从而从SDMA模式切换到MIMO模式。即使MAC层性能可以被视为高性能的情况下，这种从SDMA模式到MIMO模式的切换也可以发生，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在替换性的实施方案中，一个或者更多个接收机312到314可以要求比其他接收机更高的吞吐量，例如一个接收机可以要求更高的服务质量(QoS)，这可以通过在较高每用户频谱效率的情况下同时为较少的用户服务来提供。在这种情况下，方法400可以通过沿分支424执行，从而从SDMA模式切换到MIMO模式，以在框428中工作在MIMO模式下，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
如果在框412确定U条信道中的大多数是条件良好的，则方法400可以在框428中在点对点MIMO模式下执行，在这种模式下发射收发机210可以一次与一个接收收发机216通信。当工作在MIMO模式下时，可以在框430观察接收收发机216的PHY层性能和发射收发机210的MAC层性能。可以在框432确定是否继续在MIMO模式下或是切换到SDMA模式。如果PHY层和MAC层性能高，则方法400可以沿分支434执行并且在框428继续工作在MIMO模式下，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
如果MAC层性能低，例如存在由较多的接收收发机导致的较多冲突的情况，则方法400可以通过沿分支436执行，从而从MIMO模式切换到SDMA模式，以在框416中工作在SDMA模式下。即使在PHY层性能高的情况下，这种从MIMO模式到SDMA模式的切换也可以发生，尽管在此方面本发明的范围不受限制。根据本发明的一个实施方案，方法400可以调适(adapt)WLAN系统100，以响应于信道条件和流量条件来提供更高的网络总吞吐量和更低的平均延迟，尽管在此方面本发明的范围不受限制。在本发明的一个实施方案中，当工作在MIMO模式下时，信道调节(condition)可以发生在信号质量可以提高但频谱效率不可以提高的情况下。在这种情况下，一次为一个接收MIMO收发机使用所有的发射天线212到214可能是效率不高的，而结果是同时为多个用户服务可能是更高效的。在这种情况下，方法400可以通过沿分支436执行，从而从MIMO模式切换到SDMA模式，以在框416中工作在SDMA模式下，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
根据本发明的一个实施方案，当执行所示的方法400时，WLAN系统100可以获得随时间更新的信道估计。获得这种更新的信道估计可以用来适应物理环境中可以影响PHY层性能的变化，所述变化例如是来自用户的移动或是额外的用户进入或离开WLAN系统100。这种物理环境中的变化可以影响在框418和框430的观察，从而使得方法400可以根据信道中的变化在MIMO模式和SDMA模式间切换，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
在本发明的一个实施方案中，如方法400所实施的在MIMO模式下的点对点操作和在SDMA模式下的点对多点操作也可以根据本发明类似地扩展到更宽带宽的信道中。例如，点对点更宽带宽信道系统可以在更宽的带宽下一次为一个用户服务，而点对多点更宽带宽信道系统可以在用于用户的更低带宽下一次(at a time)为多个更低信道用户服务。根据本发明，在点对点信道绑定(channel bonding)系统和点对多点信道绑定系统间的调适能够以与方法400基本类似的方式执行，尽管在此方面本发明的范围不受限制。
尽管已经以一定程度的特殊性来描述了本发明，但是应该认识到其要素可以被本领域熟练的技术人员修改而不偏离本发明的精神与范围。相信通过前面的描述，本发明的在多天线系统中自适应地发送信号的技术及其许多伴随的优点将被理解，而且很明显可以对其形式、构造以及部件的布局作出各种变化而不偏离本发明的范围和精神，或是不牺牲其任何实质性的优点，此处所描述的形式仅仅是本发明示例性的实施方案，而且没有提供对这些实施方案的实质性变化。而权利要求书的意图就是要包含和包括这些变化。

Claims (31)

1.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的方法，包括：
为至少一个或更多个接收机估计信道矩阵；
如果根据所述信道矩阵确定通信系统中的信道条件优良，则以多输入多输出模式工作；以及
当出现预定条件时，则以空分多址模式工作；
其中所述预定条件基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个，并且所述预定条件指示所述空分多址模式下的低介质访问控制层性能。
2.如权利要求1的方法，其中，所述预定条件包括超过预定值的延迟值。
3.如权利要求1的方法，其中，所述预定条件包括低于预定值的吞吐量的值。
4.如权利要求1的方法，其中，所述预定条件包括超过预定值的冲突次数。
5.如权利要求1的方法，其中，所述预定条件包括期望的更高的频谱效率。
6.如权利要求1的方法，其中，所述预定条件包括超过预定值的接收机数量。
7.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的方法，包括：
为至少一个或更多个接收机估计信道矩阵；
如果根据所述信道矩阵确定通信系统中的信道条件恶劣，则以在空分多址模式工作；以及
当出现预定条件时，则以多输入多输出模式工作；
其中所述预定条件基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个，并且其中所述预定条件指示所述多输入多输出模式下的低物理层性能。
8.如权利要求7的方法，其中，所述预定条件包括低于预定值的每用户频谱效率。
9.如权利要求7的方法，其中，所述预定条件包括低于预定值的数据率。
10.如权利要求7的方法，其中，所述预定条件包括期望的用于至少一个用户的更高的数据率。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述预定条件包括期望的用于至少一个用户的更高的服务质量。
12.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的方法，包括：
为至少一个或更多个接收机估计信道矩阵；
如果根据所述信道矩阵确定所述信道条件优良，则以多输入多输出模式工作；以及
否则以在空分多址模式工作直到出现基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个的预定条件为止。
13.如权利要求12的方法，还包括，当以多输入多输出模式工作时，在发射机上观察介质访问控制层性能，并且如果介质访问控制层性能低，切换到空分多址模式。
14.如权利要求12的方法，还包括，当以空分多址模式工作时，观察所述至少一个或更多个接收机的物理层性能，并且如果物理层性能低，切换到多输入多输出模式。
15.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的设备，包括：
用于为至少一个或更多个接收机估计信道矩阵的装置；
用于，如果根据所述信道矩阵确定所述信道条件优良，则以多输入多输出模式工作的装置；以及
用于否则以在空分多址模式工作直到出现基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个的预定条件为止的装置。
16.如权利要求15的设备，其中，还包括用于，当工作在多输入多输出模式工作时，在发射机上观察介质访问控制层性能，并且如果介质访问控制层性能低，切换到空分多址模式的装置。
17.如权利要求15的设备，其中，还包括用于，当以空分多址模式工作时，观察所述至少一个或更多个接收机的物理层性能，并且如果物理层性能低，切换到多输入多输出模式的装置。
18.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的设备，包括：
收发机；
至少两个或更多个全向天线，耦合到所述收发机；以及
基带处理器，耦合到所述收发机，其中所述基带处理器和所述收发机在第一条件下从多输入多输出模式切换到空分多址模式，并在第二条件下从空分多址模式切换到多输入多输出模式，其中所述第一条件指示所述多输入多输出模式下的低物理层性能，所述第二条件基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个，并且其中所述第二条件指示所述空分多址模式下的低介质访问控制层性能。
19.如权利要求18的设备，其中，所述第一条件包括如下至少一个：更高的延迟、更低的吞吐量、更高的重发数量、以及更高的接收机数量。
20.如权利要求18的设备，其中，所述第二条件包括如下至少一个：更低的信噪比、更高的误比特率、更低的频谱效率、期望的用于至少一个接收机的更高的数据率、期望的用于至少一个接收机的更高的服务质量、以及更低的接收机数量。
21.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的设备，包括：
收发机，用于在无线网络中进行通信，其中所述收发机包括多个天线，并且被配置为基于所述无线网络的信道特征通过在出现基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个的预定条件时在多输入多输出模式与空分多址模式之间自适应地切换来修改发射天线的数量；
其中所述预定条件指示所述多输入多输出模式下的低物理层性能；
其中所述预定条件指示所述空分多址模式下的低介质访问控制层性能。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述信道特征是通过由随机变量所定义的信道矩阵来确定的，所述随机变量至少取决于所述收发机的位置以及与所述收发机通信的至少一个接收机的位置，或所述收发机及所述至少一个接收机上的天线的放置或载波频率，或所述收发机及所述至少一个接收机周围的散射环境。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，其中所述信道矩阵根据所述无线网络环境改变的速率或所述收发机和/或所述至少一个接收机的可能移动速率而随时间变化。
24.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述信道矩阵是基于从所述至少一个接收机到所述收发机的反向链路上估计的信道而确定的。
25.如权利要求21所述的设备，其中所述信道特征是利用在所述无线网络中与所述收发机通信的第二收发机的信道的主动反馈来确定的。
26.一种天线选择方法，包括：
在无线网络中操作一包括多个天线的收发机，并基于所述无线网络的信道特征通过在出现基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个的预定条件时在多输入多输出模式与空分多址模式之间自适应地切换来修改发射天线的数量；
其中所述预定条件指示所述多输入多输出模式下的低物理层性能；
其中所述预定条件指示所述空分多址模式下的低介质访问控制层性能。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括：通过使用由随机变量所定义的信道矩阵来确定所述信道特征，所述随机变量至少取决于所述收发机的位置以及与所述收发机通信的至少一个接收机的位置，和/或所述收发机及所述至少一个接收机上的天线的放置或载波频率，或所述收发机及所述至少一个接收机周围的散射环境。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，其中所述信道矩阵根据所述无线网络环境改变的速率或所述收发机和/或所述至少一个接收机的可能移动速率而随时间变化。
29.一种用于在多天线系统中的自适应信号发送的方法，包括：
工作在第一模式中；以及
在预定条件的情况下，工作在第二模式中；
其中所述第一模式和第二模式是多输入多输出模式以及空分多址模式中的一个；
其中所述预定条件基于介质访问控制层性能和物理层性能中的至少一个；
其中所述预定条件指示所述多输入多输出模式下的低物理层性能；
其中所述预定条件指示所述空分多址模式下的低介质访问控制层性能。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，其中所述预定条件包括超过一预定值的延迟值。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，其中所述预定条件包括低于一预定值的吞吐量值。
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