CN102237909A - 多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置 - Google Patents

多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置,属于无线通信领域。其中,所述方法包括:在数据发送模式的判决周期内,发送端统计当前接收端的信道状态信息,根据统计的所述信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于所述当前接收端的数据发送模式。通过本发明,使用选择的数据发送模式向当前接收端发送数据,可以提高了链路的稳定性和系统的吞吐量。

Description

多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置。
背景技术
多天线技术可以在不显著增加无线通信系统成本的同时,增大系统的覆盖范围、提升链路的稳定性和提高系统的流量。它包括波束赋形、循环延迟分集、以及它们与多输入多输出相结合的技术。下面将简单介绍这些技术。
多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)是在发送端和接收端分别安置多根天线的通信系统,发送端如图1所示,该发送端共配置有M根天线,分别对应M个等效的信道。它分为空间分集(Spatial Diversity,SD)和空间复用(Spatial Multiplexing,SM)。空间分集可以提高链路的稳定性,而空间复用可以在不增加带宽的情况下提高系统的吞吐量。
波束赋形(Beamforming,BF)是基于自适应天线原理,利用天线阵列通过先进的信号处理算法分别对各天线单元加权处理的一种技术。如图2所示,数据在发送时乘以对应物理天线上的权值后发送出去,所有的物理天线相当于一根虚拟天线。MIMO和波束赋形结合使用时,叫MIMO波束赋形(Multiple Input Multiple OutputBeamforming,MIMO+BF),如图3所示的一种MIMO+BF发送端的示意图,天线被分成M个子阵列,每个子阵列做波束赋形,形成一根虚拟天线,多根虚拟天线间构成MIMO形式。空间分集与波束赋形的结合,叫空间分集波束赋形(Spatial DiversityBeamforming,SD+BF)。空间复用与波束赋形的结合,叫空间复用波束赋形(Spatial Multiplexing Beamforming,SM+BF)。
循环延迟分集(Cyclic Delay Diversity,CDD)是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术中常用的一种多天线发送分集方案,它在各个物理天线上发送相同的频域数据并对时域的OFDM符号进行不同的循环延迟,以此来获得频域分集增益。其发送端示意图如图3所示,信源经过信道编码、调制后,经过逆傅立叶变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)成时域数据,并用对应物理天线的循环延迟δi进行相应的循环延迟后,加循环前缀(Cyclic Prefix,CP)发送出去。这里,Tx为发送端物理天线数目,δ1一般为0,整个天线组相当于一根虚拟天线。MIMO和循环延迟分集结合,叫MIMO循环延迟分集(Multiple InputMultiple Output Cyclic Delay Diversity,MIMO+CDD),如图5所示的一种MIMO+CDD发送端的示意图,该发送端的天线被分成M个子阵列,每个子阵列做CDD,形成一根虚拟天线,而虚拟天线间构成MIMO系统。空间分集与分集循环延迟分集的结合,叫空间分集循环延迟分集(Spatial Diversity Cyclic Delay Diversity,SD+CDD)。空间复用与循环延迟分集的结合,叫空间复用循环延迟分集(Spatial Multiplexing Cyclic Delay Diversity,SM+CDD)。另外,由于上述图1中一般的MIMO系统可以看成是MIMO+CDD系统里每个子阵列只有一根天线且对信号不进行循环延迟的特殊情况,性质也比较相似,所以通常也将图1所示结构统一表示为MIMO+CDD。
上述每种技术都有其特有的性质和应用环境,BF、SD+BF、SM+BF都需要利用上行信道或者接收端反馈来获得波束赋形的权值,因此称其为闭环相关技术;而CDD、SD+CDD、SM+CDD可以在发送端不知道信道条件的情况下独立完成,称其为开环相关技术。一般来说,闭环相关技术在权值准确性和及时性达到一定要求时,性能比开环相关技术的要好,否则可能不如开环相关技术好。SM+BF、SM+CDD在不同的虚拟天线上可以发送不同的数据流,因此称其为复用相关技术,而BF、SD+BF、CDD、SD+CDD主要靠在空间维引入冗余以达到分集增益,所以称为分集相关技术。一般来说复用相关技术可以增加系统的吞吐量,但覆盖比较小,比较适合小区内部的接收端,而分集相关技术的链路性能一般比较稳定,覆盖比较大,比较适合小区边缘或者移动比较大的接收端。在分集相关技术中,SD+BF、SD+CDD每个虚拟天线可以发送一个数据流,但在时域或者频域引入冗余,比如进行空时块编码和空频块编码,因此称SD+BF、SD+CDD为多流分集相关技术、而BF、CDD只有一个虚拟天线,比SD+BF和SD+CDD更能适合信道相关性高的场景,且实现简单,对接收端的配置要求低,因此称为单流分集相关技术。
在实际的通讯环境中,由于信道环境的变化和接收端位置改变,单独使用哪种技术都不能最佳地发挥系统的性能。而相关技术中在信道环境的改变和接收端位置的改变的情况下不能在不同的模式间切换,从而不能最大限度的增加系统的稳定性和提高吞吐量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多天线技术中数据发送模式的选择方法和装置,以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种多天线技术中数据发送模式的选择方法,包括:在数据发送模式的判决周期内,发送端统计当前接收端的信道状态信息;以及根据统计的信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于当前接收端的数据发送模式,预定多天线数据发送模式包括以下至少两个:波束赋形BF、空间分集波束赋形SD+BF、空间复用波束赋形SM+BF、循环延迟分集CDD、空间分集循环延迟分集SD+CDD或空间复用循环延迟分集SM+CDD。
根据本发明的另一方面,提供了一种多天线技术中数据发送模式的选择装置,包括:统计模块,用于在数据发送模式的判决周期内,统计当前接收端的信道状态信息;选择模块,用于根据所述统计模块统计的所述信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于所述当前接收端的数据发送模式;所述预定多天线数据发送模式包括以下至少两个:波束赋形BF、空间分集波束赋形SD+BF、空间复用波束赋形SM+BF、循环延迟分集CDD、空间分集循环延迟分集SD+CDD或空间复用循环延迟分集SM+CDD。
通过本发明根据信道状态信息从多天线技术数据发送模式中选择一种最优的数据发送模式,以适应不断变化的信道环境,从而增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据相关技术的MIMO发送端示意图;
图2是根据相关技术的BF发送端示意图;
图3是根据相关技术的MIMO+BF发送端示意图;
图4是根据相关技术的CDD发送端示意图;
图5是根据相关技术的MIMO+CDD发送端示意图;
图6是根据本发明实施例一的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图;
图7是根据本发明实施例二的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图;
图8是根据本发明实施例三的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图;
图9是根据本发明实施例四的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图;以及
图10是根据本发明实施例五的多天线技术中数据发送模式的选择装置结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
无线通信系统包括发送端和接收端,本发明实施例中的发送端是用于发送数据或者信息的设备,比如宏基站,微基站等;接收端是用于接收数据或者信息的各类终端,如移动台、手持设备或数据卡等。下面介绍本发明的各个实施例都以该无线通信系统为基础予以实施。
实施例一
图6示出了根据本发明实施例的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S602,在数据发送模式的判决周期内,发送端统计当前接收端的信道状态信息;
其中,信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR、错发率BER或者空间相关性,信道状态信息也可以包括权值信息,例如权值相关性或权值距离等;
错发率可以是误比特率(Bit Error Rate,BER),即传输错误的比特和总传输比特的比值;也可以是误突发率(Burst Error Rate,BER),指传输错误的突发个数和总传输的突发个数的比值;本发明实施例将两者统一为错发率BER;
信噪比CINR可以是通常意义的信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR),也可以是信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR),还可以是载干噪比(Carrier to Interference plus Noise Ratio,CINR);本发明实施例统一用CINR表示包括SNR、SINR在内的各类信噪比;
空间相关性由信道相关矩阵的条件数
Figure GSA00000082269300061
表示;
步骤S604,发送端根据统计的信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于当前接收端的数据发送模式;
其中,预定多天线数据发送模式包括以下中的部分或全部(例如包括两个或两个以上):波束赋形BF、空间分集波束赋形SD+BF、空间复用波束赋形SM+BF、循环延迟分集CDD、空间分集循环延迟分集SD+CDD或空间复用循环延迟分集SM+CDD。
发送端选择好数据发送模式后,可以使用选择的数据发送模式向当前接收端发送数据。
本实施例的发送端根据信道状态信息选择适合于当前接收端的数据发送模式,即从多天线技术中选择性能好的技术来发送数据,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。
实施例二
本实施例中的信道状态信息为权值相关性,发送端支持闭环相关技术的BF和开环相关技术的CDD两种技术,配置统计变量的门限值为Num。判决周期为T,单位为帧。图7示出了根据本发明实施例的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图,发送端对其服务的每个接收端在每个判决周期进行如下处理:
步骤S702,初始化先前权值相关性WRPre=α,其中,α为大于0的常数,统计变量Ns=0,获得判决周期内的第一个权值W1
步骤S704,按照帧的时间顺序,计算统计量Ns,具体如下:
在当前帧中获得第二个权值W2;计算当前接收端的当前权值相关性RCur=||W1 H*W2||,其中,H为矩阵的共轭转置,||W1 H*W2||表示矩阵W1 H*W2的范数;更新先前权值相关性为WRPre=ρRPre+(1-ρ)Rcur,ρ为常量且0≤ρ≤1,将第二个权值W2的值赋给W1;如果WRPre≥Tr,将统计量Ns加1,Tr为第一门限值;
步骤S706,判断判决周期是否结束,如果是,执行步骤S708;如果否,返回步骤S704;
判断判决周期是否结束也可以替换为判断Ns是否大于等于Num;
步骤S708,根据统计量Ns选择数据发送模式,例如如果Ns≥Num,选择BF数据发送模式,否则,选择CDD数据发送模式;
步骤S710,发送端使用选择的数据发送模式向当前接收端发送数据。
本实施例的发送端根据权值相关性在BF和CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现BF与SD+CDD、BF与SM+CDD,SD+BF与CDD、SD+BF与SD+CDD、SD+BF与SM+CDD、SM+BF与CDD、SM+BF与SM+CDD、SM+BF与SM+CDD等的数据发送模式选择。
实施例三
发送端支持闭环相关技术的BF和开环相关技术的CDD两种技术,本实施例的信道状态信息包括权值距离,配置统计变量的门限值为Num。判决周期为T,单位为帧。图8示出了根据本发明实施例的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图,发送端对其服务的每个接收端在每个判决周期进行如下处理:
步骤S802,初始化先前权值距离DPre=α,其中,α为大于0的常数;判决周期为T帧;统计变量Ns=0;并根据帧的时间顺序,发送端获得权值W1
步骤S804,按照帧的时间顺序,计算统计量Ns,具体如下:
根据帧的时间顺序,发送端计算接收端下一个最新权值W2,则接收端对应的相邻两次权值的距离为DCur=d(W1,W2),这里,d是对权值W1,W2的处理,优选地,d(W1,W2)为以下公式之一:
d(W1,W2)=λmax(W1W1 H-W2W2 H),
d ( W 1 , W 2 ) = Σ k = 1 Tx Σ h = 1 M | w k , h ( 1 ) - w k , h ( 2 ) | p ,
d ( W 1 , W 2 ) = ( Σ k = 1 Tx Σ h = 1 M | w k , h ( 1 ) - w k , h ( 2 ) | p ) 1 p ,
d ( W 1 , W 2 ) = max { | w 1,1 ( 1 ) - w 1,1 ( 2 ) | p , . . . , | w Tx , M ( 1 ) - w Tx , M ( 2 ) | p } ,
其中,λmax(W1W1 H-W2W2 H)表示矩阵W1W1 H-W2W2 H的最大特征值,
Figure GSA00000082269300094
Figure GSA00000082269300095
为当前接收端的波束赋形权值,wm,l (1),wm,l (2)为当前接收端不同时刻第m根发送天线到第l个波束的权值分量;m=1,2,…,Tx,l=1,2,…,M,Tx为发送端的所有物理天线的个数,M为发送端的所有天线发送的所有波束的个数,波束赋形时M=1,p为大于0的常数;更新先前权值距离为DPre=ρDPre+(1-ρ)DCur,ρ为常量且0≤ρ≤1,将第二个权值W2的值赋给W1;如果DPre≤Dr,将统计量Ns加1,Dr为第三门限值;
步骤S806,判断判决周期是否结束,如果是,执行步骤S808;如果否,返回步骤S804;
判断判决周期是否结束也可以替换为判断Ns是否大于等于Num;
步骤S808,根据统计量Ns选择数据发送模式,例如如果Ns≥Num,选择CDD,否则,选择BF;
步骤S810,发送端使用选择的数据发送模式向当前接收端发送数据。
本实施例的发送端根据权值距离在BF和CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现BF与SD+CDD、BF与SM+CDD,SD+BF与CDD、SD+BF与SD+CDD、SD+BF与SM+CDD、SM+BF与CDD、SM+BF与SM+CDD、SM+BF与SM+CDD等的数据发送模式选择。
实施例四
本实施例的发送端支持分集相关技术的BF和复用相关技术的SM+BF两种技术,本实施例的信道状态信息包括空间相关性,该空间相关性由信道相关矩阵的条件数
Figure GSA00000082269300101
表示,预先设定条件数门限值
Figure GSA00000082269300102
Figure GSA00000082269300103
。图9示出了根据本发明实施例的多天线技术中数据发送模式的选择方法流程图,发送端对其服务的每个接收端在每个判决周期进行如下处理:
步骤S902,初始化先前信道相关性矩阵RPre
步骤S904,在判决周期T内,根据时间顺序,计算先前信道相关性矩阵的条件数,具体如下:
计算当前接收端在帧结构中用来计算信道相关性矩阵的载波集合上的信道相关性矩阵:
Figure GSA00000082269300104
这里,Nc表示该载波集合上包含载波的数目,
Figure GSA00000082269300105
和αk≥0分别是特定载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数。hij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数,j=1,…,M,i=1,…,N,M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目,N为接收天线数目。
这里,用来计算信道相关性矩阵的载波集合,可以是接收端发送上行数据对应的子信道里的时频二维上的数据子载波,或者上行导频对应的子载波,或者给接收端发送的下行数据对应的子信道里的时频二维上的数据子载波。
先前信道相关性矩阵更新为RPre=ρRPre+(1-ρ)R,ρ为常量且0≤ρ≤1。
计算先前信道相关性矩阵的条件数:
Figure GSA00000082269300111
,其中,f是一个关于相关性矩阵RPre的处理,优选地为以下之一:
f ( R Pre ) = λ min ( R Pre ) tr ( R Pre ) 或者 f ( R Pre ) = λ min ( R Pre ) λ max ( R Pre ) 或者f(RPre)=λmin(RPre)
其中,tr(A)表示矩阵A的迹,上标H表示对矩阵求共轭转置,λmax(RPre),λmin(RPre)分别为矩阵RPre的最大和最小特征值;
步骤S906,判断判决周期是否结束,如果是,执行步骤S908;如果否,返回步骤S904;
步骤S908,比较条件数
Figure GSA00000082269300114
和门限值
Figure GSA00000082269300115
,根据比较的结果选择数据发送模式,例如:如果
Figure GSA00000082269300116
,选择SM+BF数据发送模式,否则选择BF数据发送模式;
步骤S910,发送端使用选择的数据发送模式向当前接收端发送数据。
本实施例的发送端根据空间相关性在BF和SM+BF选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例五
本实施例的发送端支持分集相关技术的BF和复用相关技术的SM+BF两种技术,信道状态信息包括错发率BER,配置门限值BER0。发送端对其服务的所有接收端进行如下(1)~(2)处理。
(1)获得接收端反馈的BER,或利用HARQ或ARQ计算当前数据发送模式下的BER;如果BER<BER0,选择SM+BF;否则选择BF。
例如,在(i-1)T+1到iT的周期内统计发送端(基站)总共发送的突发(Burst)个数为Mtotal个,对应比特数目为Btotal比特,混合自动重传(Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ)或者自动重传(Automatic Repeat reQuest,ARQ)第一重传的突发个数为Mrep个,对应比特数目Brep比特,则对应的错发率BER=Brep/Btotal或者BER=Mrep/Mtotal;该计算过程可以由基站完成,也可以由接收端计算,并反馈给基站;
本发明实施例中的突发指发送端(例如本实施例中的基站)发送的数据包;自动重传指接收端收到错误的突发后,反馈一个信息给发送端,指示发送端重新发送这个突发的一种技术;混合自动重传指接收端收到错误的突发后,如果可以根据已有信息进行纠错则纠正错误,否则,反馈一个信息给发送端,指示发送端重新发送这个突发的一种技术;
(2)用选择的数据发送模式发送当前接收端的数据。
本实施例的发送端根据错发率在BF和SM+BF选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例六
本实施例的发送端支持分集相关技术的BF和复用相关技术的SM+BF两种技术,信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR和错发率BER;配置门限值BER0和SD_TH1。发送端对其服务的所有接收端进行如下(1)~(3)处理。
(1)当前使用BF的接收端;获得当前数据发送模式下的CINR,如果CINR>SD_TH1,则选择SM+BF;否则选择BF。
(2)对当前使用SM+BF的接收端,获得接收端反馈的BER,或利用HARQ或ARQ计算当前数据发送模式下的BER;如果BER>BER0,则选择BF;否则选择SM+BF。
(3)用选择的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据错发率和当前数据发送模式下的信噪比在BF和SM+BF选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。
实施例七
本实施例的发送端支持分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术,设定门限值Tr和判决周期T单位是帧;在判决周期内设定L个判决时刻,对其服务的所有接收端进行如下(1)~(4)处理。
(1)SDCDD_NUM=0,重复执行(2)直到判决周期结束或者SDCDD_NUM/L≥Tr;
(2)在每个判决时刻用实施例四至实施例六中的任何一种方法进行判决,如果选择SD+CDD,则SDCDD_NUM=SDCDD_NUM+1;
(3)如果SDCDD_NUM/L≥Tr,选择SD+CDD,否则选择SM+CDD。
(4)在下一个判决周期内用选择的数据发送模式进行发送数据,然后进入下一个判决周期。
本实施例的发送端根据判决周期内各判决时刻选择SD+CDD统计量与门限的关系,在SD+CDD和SM+CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例八
本实施例的发送端支持分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术,设定门限值Tr和判决周期T单位是帧;在判决周期内设定L个判决时刻,发送端对其服务的所有接收端进行如下(1)~(4)处理。
(1)SMCDD_NUM=0,重复执行(2)直到判决周期结束或者SMCDD_NUM/L≥Tr;
(2)在每个判决时刻用实施例四至实施例六中中的任何一种方法进行判决,如果SM+CDD更优,则SMCDD_NUM=SMCDD_NUM+1;
(3)如果SMCDD_NUM/L≥Tr,选择SM+CDD,否则SD+CDD。
(4)在下一个判决周期内用选择的数据发送模式进行发送数据,然后进入下一个判决周期。
本实施例的发送端根据判决周期内各判决时刻选择SM+CDD统计量与门限的关系,在SD+CDD和SM+CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例九
本实施例的发送端支持分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术。在发送端端配置判决周期NTT,T的单位是帧,NT是判决周期内的小周期个数。配置BER的门限值为BER0,统计量的门限值为N1,N2,是正整数,且N1≤N2。配置速率表,如表1所示。
表1
  多天线模式 调制编码方式 传输速率(b//hz) ID
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD QPSK1/2 1 1
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD QPSK3/4 1.5 2
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD 16QAM1/2 2 3
  SM+BF/SM+CDD QPSK1/2 2 4
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD 64QAM1/2 3 5
  SM+BF/SM+CDD QPSK3/4 3 6
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD 64QAM2/3 4 7
  SM+BF/SM+CDD 16QAM1/2 4 8
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD 64QAM3/4 4.5 9
  SD+BF/SD+CDD/BF/CDD 64QAM5/6 5 10
  SM+BF/SM+CDD 64QAM1/2 6 11
  SM+BF/SM+CDD 64QAM2/3 8 12
  SM+BF/SM+CDD 64QAM3/4 9 13
SM+BF/SM+CDD 64QAM5/6 10 14
发送速率V由数据发送模式和调制编码方式决定,为V=α×Mc×P÷R。其中,本实施例所述的数据发送模式分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术,考虑到实际应用时,多天线模式中包括多种数据发送模式,因此本实施例的表1中包括了BF、SD+BF、SM+BF、CDD、SD+CDD、SM+CDD。实际使用表1时,可以根据天线支持的数据发送模式进行相应的修改,这里不再详述。调制编码方式包括调制方式、编码速率、编码重复次数。常数α是多天线技术的编码速率,在数据发送模式为分集相关技术时,一般小于等于1,在复用相关技术时一般等于虚拟天线的个数;Mc表示调制阶数,P表示编码速率;R表示编码重复次数。
表1是按发送速率排序的速率表,发送端根据下面方法预先配置该表:将使用分集相关技术时不同调制编码方式对应的传输速率和使用复用相关技术时不同调制编码方式对应的传输速率进行排序,形成一个表格,并规定传输速率增大的方向为速率上升的方向,而传输速率减小的方向为速率下降的方向。表1中的每一行包括数据发送模式为复用相关技术或者分集相关技术、调制编码方式、发送速率和唯一的索引ID(Index)。表1中按发送速率从小到大排列。编码重复次数R=1,分集相关技术时α=1,相关技术时α=2。调制方式包括QPSK(Quadrature Phase Shift Keying,四相相移键控)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交调幅)、16QAM、64QAM,编码速率包括1/2、2/3、3/4、5/6;
发送端在每个判决周期NTT内对每个接收端进行如下(1)~(6)的操作,以调整数据发送速率,并用数据发送速率对应的调制编码方式和数据发送模式发送数据,具体方法如下:
(1)如果第一次调整,初始化ID=1,即,选择空间分集循环延迟分集数据发送模式和调制编码法方式为QPSK1/2传输数据,否则ID为上一次调整的值。i=1。
(2)在(i-1)T+1到iT的周期内统计发送端总共发送的突发个数为Mtotal个,对应比特数目为Btotal比特,HARQ或者AQR第一重传的突发个数为Mrep个,对应比特数目Brep比特,则对应的误突发率为BER=Mrep/Mtotal,或者误比特率BER=Brep/Btotal
(3)i=i+1;如果BER≤BER0,Ns=Ns+1。
(4)重复步骤(2)~(3)直到判决周期结束或Ns≥N2
(5)如果Ns≥N2,判断该接收端传输速率趋势是上升的,ID=min(ID+1,14);如果Ns≤N1,判断是下降的,ID=max(1,ID-1);如果N1<Ns<N2,保持数据传输速率不变,ID=ID。
(6)用步骤(5)选择的ID对应的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据速率表选择SM+CDD统计量与门限的关系,在SD+CDD和SM+CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例十
发送端支持分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术。在发送端端配置判决周期NTT,T的单位是帧,NT是判决周期内的小周期个数。配置BER的初始值为BER0,统计量的门限值为N1,N2,是正整数,且N1≤N2。配置速率表,如实施例九的表1所示,这里不再详述。发送端在每个判决周期NTT内对每个接收端进行(1)~(7)的操作,以调整数据发送速率,并用数据发送速率对应的调制编码方式和数据发送模式发送数据,具体方法如下:
(1)如果第一次调整,初始化ID=1,即,选择空间分集循环延迟分集数据发送模式和调制编码法方式为QPSK1/2传输数据,否则ID为上一次调整的值。i=1。
(2)在(i-1)T+1到iT的周期内统计发送端总共发送的突发个数为Mtotal个,对应比特数目为Btotal比特,HARQ或者AQR第一重传的突发个数为Mrep个,对应比特数目Brep比特,则对应的误突发率为BER=Mrep/Mtotal,或者误比特率BER=Brep/Btotal
(3)如果BER≤BER0,Ns=Ns+1;
(4)i=i+1;BER0=BER。
(5)重复步骤(2)~(4)直到判决周期结束或Ns≥N2
(6)如果Ns≥N2,判断该接收端传输速率趋势是上升的,ID=min(ID+1,14);如果Ns≤N1,判断是下降的,ID=max(1,ID-1);如果N1<Ns<N2,保持数据传输速率不变,ID=ID。
(7)用步骤(6)选择的ID对应的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据速率表选择SM+CDD统计量与门限的关系,在SD+CDD和SM+CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例十一
本实施例的发送端支持分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术。在发送端端配置判决周期NTT,T的单位是帧,NT是判决周期内的小周期个数。配置CINR的门限值为CINR0,统计量的门限值为N1,N2,是正整数,且N1≤N2。配置速率表,如实施例九的表1所示,这里不再详述。发送端在每个判决周期NTT内对每个接收端进行(1)~(6)的操作,以调整数据发送速率,并用数据发送速率对应的调制编码方式和数据发送模式发送数据。
(1)如果第一次调整,初始化ID=1,即,选择空间分集循环延迟分集数据发送模式和调制编码法方式为QPSK1/2传输数据,否则ID为上一次调整的值。i=1。
(2)在判决时刻iT,获得当前数据发送模式下的CINR。
(3)i=i+1;如果CINR≥CINR0,Ns=Ns+1。
(4)重复步骤(2)~(3)直到判决周期结束或Ns≥N2
(5)如果Ns≥N2,判断该接收端传输速率趋势是上升的,ID=min(ID+1,14);如果Ns≤N1,判断是下降的,ID=max(1,ID-1);如果N1<Ns<N2,保持数据传输速率不变,ID=ID。
(6)用步骤(5)选择的ID对应的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据速率表和信噪比选择SM+CDD统计量与门限的关系,在SD+CDD和SM+CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例十二
发送端支持分集相关技术的SD+CDD和复用相关技术的SM+CDD两种技术。在发送端端配置判决周期NTT,T的单位是帧,NT是判决周期内的小周期个数。配置CINR的初始值为CINR0,统计量的门限值为N1,N2,是正整数,且N1≤N2。配置速率表,如实施例九的表1所示,这里不再详述。发送端在每个判决周期NTT内对每个接收端进行如下(1)~(7)的操作,以调整数据发送速率,并用数据发送速率对应的调制编码方式和数据发送模式发送数据。
(1)如果第一次调整,初始化ID=1,即,选择空间分集循环延迟分集数据发送模式和调制编码法方式为QPSK1/2传输数据,否则ID为上一次调整的值。i=1。
(2)在判决时刻iT,获得当前数据发送模式下的CINR。
(3)如果CINR≥CINR0,Ns=Ns+1。
(4)i=i+1;CINR0=CINR。
(5)重复步骤(2)~(4)直到判决周期结束或Ns≥N2
(6)如果Ns≥N2,判断该接收端传输速率趋势是上升的,ID=min(ID+1,14);如果Ns≤N1,判断是下降的,ID=max(1,ID-1);如果N1<Ns<N2,保持数据传输速率不变,ID=ID。
(7)用步骤(6)选择的ID对应的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据速率表和信噪比选择SM+CDD统计量与门限的关系,在SD+CDD和SM+CDD选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SM+BF与SD+BF、SM+BF与CDD,SM+BF与SD+CDD、SM+CDD与BF、SM+CDD与SD+BF、SM+CDD与CDD,SM+CDD与SD+CDD的模式选择。
实施例十三
本实施例的发送端支持单流分集技术的BF和多流分集技术的SD+BF两种技术,信道状态信息包括空间相关性,该空间相关性由信道相关矩阵的条件数
Figure GSA00000082269300221
表示,预先设定条件数门限值
Figure GSA00000082269300222
。发送端对其服务的所有接收端进行如下(1)~(5)处理:
(1)初始化先前信道相关性矩阵RPre,在选定的判决周期T内重复执行步骤(2)直到判决周期T结束。
(2)在判决周期T内,根据时间顺序,计算当前接收端在帧结构中用来计算信道相关性矩阵的载波集合上的信道相关性矩阵:这里,Nc表示该载波集合上包含载波的数目,
Figure GSA00000082269300225
和αk≥0分别是该载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数。hij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数,j=1,…,M,i=1,…,N,M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目,N为接收天线数目。
先前信道相关性矩阵更新为RPre=ρRPre+(1-ρ)R,ρ为常量且0≤ρ≤1。
(3)计算先前信道相关性矩阵的条件数:
Figure GSA00000082269300231
,其中,f是一个关于相关性矩阵RPre的处理,优选地为以下之一:
f ( R Pre ) = λ min ( R Pre ) tr ( R Pre ) , f ( R Pre ) = λ min ( R Pre ) λ max ( R Pre ) 或者f(RPre)=λmin(RPre);
其中,tr(A)表示矩阵A的迹,上标H表示对矩阵求共轭转置。λmax(RPre),λmin(RPre)分别为矩阵RPre的最大和最小特征值。
(4)比较
Figure GSA00000082269300234
和门限值
Figure GSA00000082269300235
,如果
Figure GSA00000082269300236
,选择BF数据发送模式,否则如果
Figure GSA00000082269300237
,选择SD+BF数据发送模式。
(5)用选择的数据发送模式发送该接收端的数据。
本实施例的发送端根据空间相关性在BF和SD+BF选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。本实施例所用到的方法还可以用来实现SD+BF与CDD、SD+BF与SD+CDD、SD+CDD与BF、SD+CDD与CDD的模式选择。
实施例十四
本实施例的发送端支持多种多天线技术发送模式,例如该发送端支持BF、SD+BF、SM+BF、CDD、SD+CDD、SM+CDD等多种技术。预先配置判决周期为T,发送端对其服务的每个接收端在每个判决周期T内,进行如下操作以实现数据发送模式的选择:
(1)用实施例二~实施例三的任一项方法选择该接收端适合使用闭环技术BF和SD+BF、SM+BF还是开环技术CDD、SD+CDD、SM+CDD。如果选择了闭环技术执行步骤(2),否则执行步骤(3);
(2)如果选择闭环技术,用方法实施例四~实施例十三中的任一项方法判决适合使用分集相关技术BF、SD+BF,还是复用技术复用相关技术SM+BF;如果选择了SM+BF,那么确定使用SM+BF来发送数据,否则进一步用下述单流与多流判断方法来判决使用单流分集相关技术BF还是多流分集相关技术SD+BF来发送数据,然后执行(4)。
单流与多流判断方法:按照实施例十三提供的方法计算信道相关矩阵的条件数
Figure GSA00000082269300241
,将所述条件数
Figure GSA00000082269300242
与门限值比较,如果
Figure GSA00000082269300244
,选择复用相关技术;如果
Figure GSA00000082269300245
,选择分集相关技术;进一步地,如果
Figure GSA00000082269300246
,选择多流分集相关技术,其中
Figure GSA00000082269300247
为门限值,
Figure GSA00000082269300248
;如果
Figure GSA00000082269300249
,选择单流分集相关技术;
(3)如果选择开环技术,用实施例四~实施例十三中的中的任一项方法判决适合使用分集相关技术CDD、SD+CDD,还是复用技术复用相关技术SM+CDD;如果选择了SM+CDD,那么确定使用SM+CDD来发送数据,否则进一步用上述单流与多流判断方法来判决使用单流分集相关技术CDD还是多流分集相关技术SD+CDD来发送数据,然后执行(4)。
(4)用选择的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据上述实施例提供的方法从多种多天线技术发送模式中逐一进行筛选,选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。
实施例十五
本实施例的发送端支持多种多天线技术发送模式,例如该发送端支持BF、SD+BF、SM+BF、CDD、SD+CDD、SM+CDD等多种技术。配置判决周期为T,发送端对其服务的每个接收端在每个判决周期T内,进行如下操作以实现数据发送模式的选择。
(1)用实施例四~实施例十三中的任一项方法选择该接收端适合使用分集相关技术BF、SD+BF、CDD、SD+CDD还是复用相关技术SM+BF、SM+CDD。如果选择了分集相关技术执行步骤(2),否则执行步骤(3);
(2)如果选择分集相关技术,用实施例二~实施例三中的任一项方法判决适合使用闭环技术BF、SD+BF,还是开环相关技术CDD、SD+CDD;如果选择了闭环相关技术BF、SD+BF,进一步用实施例十四中的单流与多流判断方法来判决使用BF还是SD+BF来发送数据。如果选择了开环相关技术CDD、SD+CDD,进一步用实施例十四中的单流与多流判断方法来判决使用CDD还是SD+CDD来发送数据。执行步骤(4)。
(3)如果选择了复用相关技术,用实施例二~实施例三中任一项方法判决适合使用闭环技术SM+BF,还是开环技术SM+CDD;
(4)用选择的数据发送模式发送数据。
本实施例的发送端根据上述实施例提供的方法从多种多天线技术发送模式中逐一进行筛选,选择适合于当前接收端的数据发送模式,从而最大限度提高了系统的性能和吞吐量。
上述实施例十四和实施例十五中筛选数据发送模式的顺序可以更改,不一定必须按照实施例十四和十五中提供的顺序进行,只需结合上述实施例中提供的方法便能确定出更适合当前接收端的数据发送模式,这里不再一一赘述。
实施例十六
本实施例提供了一种多天线技术中数据发送模式的选择装置,参见图10,该装置包括:
统计模块10,用于在数据发送模式的判决周期内,统计当前接收端的信道状态信息;
其中,信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR、错发率BER或者空间相关性,信道状态信息也可以包括权值信息,例如权值相关性或权值距离等;
错发率可以是误比特率BER,即传输错误的比特和总传输比特的比值;也可以是误突发率BER,指传输错误的突发个数和总传输的突发个数的比值;本发明实施例将两者统一为错发率BER;
信噪比CINR可以是通常意义的信噪比SNR,也可以是信干噪比SINR,还可以是载干噪比CINR;本发明实施例统一用CINR表示包括SNR、SINR在内的各类信噪比;
空间相关性由信道相关矩阵的条件数
Figure GSA00000082269300261
表示;
选择模块20,用于根据统计模块10统计的信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于当前接收端的数据发送模式;
其中,预定多天线数据发送模式包括以下至少两个:波束赋形BF、空间分集波束赋形SD+BF、空间复用波束赋形SM+BF、循环延迟分集CDD、空间分集循环延迟分集SD+CDD或空间复用循环延迟分集SM+CDD。
该装置还可以包括发送模块,用于使用选择模块20选择的数据发送模式向当前接收端发送数据。
本实施例的选择装置可以作为实施例一至实施例十五中的发送端,该选择装置配置有与实施例一至实施例十五中的方法对应的功能模块,用以完成上述方法,这里不再详述。
本实施例通过选择模块20在预定多天线数据发送模式中选择适合于当前接收端的数据发送模式,使用选择的数据发送模式发送数据,增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。
从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:根据系统信道状态信息,灵活地选择一个数据发送模式来发送数据,从而增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种多天线技术中数据发送模式的选择方法,其特征在于,包括:
在数据发送模式的判决周期内,发送端统计当前接收端的信道状态信息;以及
根据统计的所述信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于所述当前接收端的数据发送模式,所述预定多天线数据发送模式包括以下至少两个:波束赋形BF、空间分集波束赋形SD+BF、空间复用波束赋形SM+BF、循环延迟分集CDD、空间分集循环延迟分集SD+CDD、空间复用循环延迟分集SM+CDD。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
根据统计的Ns与Num的大小关系,从闭环相关技术或开环相关技术中选择一个数据发送模式作为所述当前用户的数据发送模式;其中,Ns为信道状态信息的统计量,Num为统计量门限值,所述闭环相关技术包括至少以下之一:BF、SD+BF或SM+BF;所述开环相关技术包括至少以下之一:CDD、SD+CDD或SM+CDD。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息是权值相关性,统计所述权值相关性包括:
步骤A:初始化先前权值相关性WRPre=α,其中,α为大于0的常数;所述判决周期为T帧;获得所述判决周期内的第一个权值W1;Ns=0;
步骤B:按照帧的时间顺序,在当前帧中获得第二个权值W2;计算所述当前接收端的当前权值相关性RCur=||W1 H*W2||,其中,H为矩阵的共轭转置,||W1 H*W2||表示矩阵W1 H*W2的范数;更新所述先前权值相关性为WRPre=ρRPre+(1-ρ)RCur,ρ为常量且0≤ρ≤1,将所述第二个权值W2的值赋给所述W1;如果WRPre≥Tr,将统计量Ns加1,Tr为第一门限值;
重复执行所述步骤B,直至所述判决周期结束或者Ns≥Num。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息包括权值距离,统计所述权值距离包括:
步骤A:初始化先前权值距离DPre=α,其中,α为大于0的常数;在所述判决周期内的一个帧中获取第一个权值W1,所述判决周期为T帧;Ns=0;
步骤B:在后续的一个帧中获得第二个权值W2;计算所述当前接收端的当前权值距离DCur=d(W1,W2),其中,d(W1,W2)为以下公式之一:
d(W1,W2)=λmax(W1W1 H-W2W2 H),
d ( W 1 , W 2 ) = Σ k = 1 Tx Σ h = 1 M | w k , h ( 1 ) - w k , h ( 2 ) | p ,
d ( W 1 , W 2 ) = ( Σ k = 1 Tx Σ h = 1 M | w k , h ( 1 ) - w k , h ( 2 ) | p ) 1 p ,
d ( W 1 , W 2 ) = max { | w 1,1 ( 1 ) - w 1,1 ( 2 ) | p , · · · , | w Tx , M ( 1 ) - w Tx , M ( 2 ) | p } ,
其中,λmax(W1W1 H-W2W2 H)表示矩阵W1W1 H-W2W2 H的最大特征值,
Figure FSA00000082269200024
为所述当前接收端的波束赋形权值,wm,l (1),wm,l (2)为所述当前接收端不同时刻第m根发送天线到第l个波束的权值分量;m=1,2,…,Tx,l=1,2,…,M,Tx为所述发送端的所有物理天线的个数,M为所述发送端的所有天线发送的所有波束的个数,p为大于0的常数;更新所述先前权值距离为DPre=ρDPre+(1-ρ)DCur,ρ为常量且0≤ρ≤1,将所述第二个权值W2的值赋给所述W1;如果DPre≤Dr,将统计量Ns加1,Dr为第三门限值;
重复执行所述步骤B,直至所述判决周期结束或者Ns≥Num。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR、错发率BER或者空间相关性;根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:根据统计的当前数据发送模式下的信噪比CINR、错发率BER或者空间相关性选择复用相关技术或分集相关技术;
所述复用相关技术包括至少以下之一:SM+BF、SM+CDD;所述分集相关技术包括至少以下之一:BF、SD+BF、CDD或SD+CDD。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息包括空间相关性,所述空间相关性由信道相关矩阵的条件数
Figure FSA00000082269200031
表示;根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:计算信道相关矩阵的条件数
Figure FSA00000082269200032
将所述条件数
Figure FSA00000082269200033
与第五门限值
Figure FSA00000082269200034
比较,如果
Figure FSA00000082269200035
选择复用相关技术;如果
Figure FSA00000082269200036
选择分集相关技术。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述条件数
Figure FSA00000082269200037
的计算包括:
步骤A:初始化先前信道相关性矩阵RPre
步骤B:根据时间顺序,计算当前接收端在帧结构中用来计算信道相关性矩阵的载波集合上的信道相关性矩阵:
Figure FSA00000082269200041
其中,Nc表示所述载波集合上包含载波的数目,
Figure FSA00000082269200042
和αk≥0分别是所述载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数,hij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数,j=1,…,M,i=1,…,N,M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目,N为接收天线数目;更新所述先前信道相关性矩阵为RPre=ρRPre+(1-ρ)R,ρ为常量且0≤ρ≤1;在所述判决周期内重复执行本步骤,直至所述判决周期结束;
步骤C:计算先前信道相关性矩阵的条件数:
Figure FSA00000082269200043
其中,f优选为以下公式之一:
Figure FSA00000082269200044
Figure FSA00000082269200045
或者f(RPre)=λmin(RPre);
其中,tr(RPre)表示矩阵RPre的迹,上标H表示对矩阵求共轭转置,λmax(RPre),λmin(RPre)分别为矩阵RPre的最大和最小特征值。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,如果
Figure FSA00000082269200046
选择分集相关技术包括:如果
Figure FSA00000082269200047
选择多流分集相关技术,其中
Figure FSA00000082269200048
为第四门限值;如果
Figure FSA00000082269200049
选择单流分集相关技术;其中,所述多流分集相关技术包括SD+BF和/或SD+CDD;所述单流分集相关技术包括BF和/或CDD。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息是错发率BER;根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
在所述判决周期内获得所述错发率BER;如果BER<BER0,选择复用相关技术,如果BER≥BER0,选择分集相关技术,BER0为错发率门限。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息是错发率BER和当前数据发送模式下的信噪比CINR;根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
当所述当前接收端使用分集相关技术时,获得所述当前接收端的信噪比CINR,如果CINR>SD_TH1,所述SD_TH1为信噪比门限值,则选择复用相关技术,如果CINR≤SD_TH1,则选择分集相关技术;
当所述当前接收端使用复用相关技术时,在所述判决周期内获得所述错发率BER;如果BER<BER0,选择复用相关技术,如果BER≥BER0,选择分集相关技术,BER0为错发率门限。
11.根据权利要求6-10任一项所述的方法,其特征在于,所述判决周期的单位为帧,在所述判决周期内设置有L个判决时刻,所述L为大于0的整数,根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
在每个判决时刻,根据权利要求6-10任一项所述根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式的步骤选择复用相关技术或分集相关技术;
当选择分集相关技术时,将分集相关技术的次数SD_NUM加1,直至所述判决周期结束或者SD_NUM/L≥Tr_SD,Tr_SD为分集门限值;
如果SD_NUM/L≥Tr_SD,选择分集相关技术,否则,选择复用相关技术。
12.根据权利要求6-10任一项所述的方法,其特征在于,所述判决周期的单位为帧,在所述判决周期内设置有L个判决时刻,所述L为大于0的常数,根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
在每个判决时刻,根据权利要求6-10任一项所述根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式的步骤选择复用相关技术或分集相关技术;
当选择复用相关技术时,将复用相关技术的次数SM_NUM加1,直至所述判决周期结束或者SM_NUM/L≥Tr_SM,Tr_SM为复用门限值;
如果SM_NUM/L≥Tr_SM,选择复用相关技术,否则,选择分集相关技术。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:将每个数据发送模式在不同调制编码方式下对应的数据发送速率进行排序,形成速率表;
根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:根据统计的信道状态信息判断数据发送速率趋势,根据所述数据发送速率趋势在所述速率表中选择复用相关技术或分集相关技术;
所述复用相关技术包括:SM+BF和/或SM+CDD;所述分集相关技术包括至少以下之一:BF、SD+BF、CDD或SD+CDD。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息包括错发率BER,所述根据统计的信道状态信息判断数据发送速率趋势包括:
将所述判决周期划分为多个指定周期,在每个所述指定周期内计算所述错发率BER,统计所述判决周期内BER≤BER0或1-BER≥BER0的次数Ns,所述BER0为错发率门限值;
如果Ns≤N1,则确定所述数据发送速率趋势为下降,所述N1为第六门限值;如果Ns≥N2,则确定所述数据发送速率趋势为上升,所述N2为第七门限值;如果N1<Ns<N2,则确定所述数据发送速率趋势为不变。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在每个所述指定周期内计算所述错发率BER包括:
计算BER=Mrep/Mtotal,其中,Mtotal为在所述指定周期内的突发总个数,Mrep为在所述指定周期内的混合自动重传HARQ或者自动重传AQR的第一重传的突发数。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在每个所述指定周期内计算所述错发率BER包括:
计算BER=Brep/Btotal,其中,Btotal为在所述指定周期内的突发总个数Mtotal对应的比特数,Brep为在所述指定周期内混合自动重传HARQ或者自动重传AQR的第一重传的突发数Mrep对应的比特数。
17.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR;所述根据统计的信道状态信息判断数据发送速率趋势包括:
在所述判决周期内设置多个判决时刻,依次在每个判决时刻上获得当前数据发送模式下的CINR;并统计所述调判决期内CINR≥CINR0的次数Ns,所述CINR0为信噪比门限值;
如果Ns≤N1,则确定所述数据发送速率趋势为下降,所述N1为第六门限值;如果Ns≥N2,则确定所述数据发送速率趋势为上升,所述N2为第七门限值;如果N1<Ns<N2,则确定所述数据发送速率趋势为不变。
18.根据权利要求14-17任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述数据发送速率趋势在所述速率表中选择复用相关技术或分集相关技术包括:
如果数据发送速率趋势为上升,在当前数据发送速率和最大传输速率间选择一个数据发送速率对应的模式为分集相关技术或者复用相关技术;
如果数据发送速率趋势为下降,在当前数据发送速率和最小输速率间选择一个数据发送速率对应的模式为分集相关技术或者复用相关技术;
如果数据发送速率趋势是不变,保持当前的数据发送模式不变。
19.根据权利要求3-10、13-17任一项所述的方法,其特征在于,根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
根据统计的所述信道状态信息按照所述权利要求3或4提供的方法在所述预定多天线数据发送模式中先确定选择闭环相关技术或开环相关技术;所述闭环相关技术包括至少以下之一:BF、SD+BF或SM+BF;所述开环相关技术包括至少以下之一:CDD、SD+CDD或SM+CDD;
当选择所述闭环相关技术时,根据所述权利要求6、7、9-10、13-17中任一所述方法判断是否选择所述闭环相关技术中的第一分集相关技术或第一复用相关技术;所述第一分集相关技术包括BF或SD+BF;所述第一复用相关技术为SM+BF;
当选择所述开环相关技术时,根据所述权利要求6、7、9-10、13-17中任一所述方法判断是否选择所述开环相关技术中的第二分集相关技术或第二复用相关技术;所述第二分集相关技术包括CDD或SD+CDD;所述第二复用相关技术为SM+CDD;
当选择所述第一分集相关技术或第二分集相关技术时,根据所述权利要求8提供的方法确定选择多流分集相关技术或单流分集相关技术;所述多流分集相关技术包括SD+BF或SD+CDD;所述单流分集相关技术包括BF或CDD。
20.根据权利要求3-10、13-17任一项所述的方法,其特征在于,根据统计的所述信道状态信息选择数据发送模式包括:
根据统计的所述信道状态信息按照所述权利要求6、7、9-10、13-17中任一所述方法在所述预定多天线数据发送模式中先确定选择分集相关技术或复用相关技术,所述分集相关技术包括至少以下之一:BF、SD+BF、CDD或SD+CDD;所述复用相关技术包括至少以下之一:SM+BF或SM+CDD;
当选择所述分集相关技术时,所述权利要求3或4提供的方法判断是否选择所述分集相关技术中的第一闭环相关技术或第一开环相关技术,所述第一闭环相关技术包括至少以下之一:BF、SD+BF;所述第一开环相关技术包括至少以下之一:CDD或SD+CDD;
当选择所述复用相关技术时,所述权利要求3或4提供的方法判断是否选择所述复用相关技术中的第二闭环相关技术或第二开环相关技术,所述第二闭环相关技术为SM+BF;所述第二开环相关技术为SM+CDD;
当选择所述第一闭环相关技术或第一开环相关技术时,根据所述权利要求8提供的方法确定选择多流分集相关技术或单流分集相关技术;所述多流分集相关技术包括SD+BF或SD+CDD;所述单流分集相关技术包括BF或CDD。
21.一种多天线技术中数据发送模式的选择装置,其特征在于,包括:
统计模块,用于在数据发送模式的判决周期内,统计当前接收端的信道状态信息;
选择模块,用于根据所述统计模块统计的所述信道状态信息在预定多天线数据发送模式中选择适合于所述当前接收端的数据发送模式;所述预定多天线数据发送模式包括以下至少两个:波束赋形BF、空间分集波束赋形SD+BF、空间复用波束赋形SM+BF、循环延迟分集CDD、空间分集循环延迟分集SD+CDD或空间复用循环延迟分集SM+CDD。
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