CN102545980B - 一种mimo模式下的信号传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MIMO模式下的信号传输方法，用于在保证通信质量的基础上提高系统吞吐量。所述方法包括：判断信道相关性条件数的值是否大于预设的信道相关性条件数门限值；当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用分集STC模式进行信号传输；当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用SM模式进行信号传输。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。

Description

一种MIMO模式下的信号传输方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种MIMO模式下的信号传输方法及装置。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)是指在发射机/接收机利用多天线发送/接收的技术，是无线移动天线领域中多天线技术的研究热点，也是下一代移动通信系统必须采用的关键技术之一。此技术利用多径来抗击信道的各种随机衰落，有效的避免共道干扰，改变信道质量，从而改进网络的可靠性以及通信服务质量；通过利用空间资源，理论上可以在不消耗额外空口资源（时间、频率）的基础上成倍的提高系统容量和频谱效率。

MIMO技术主要有两种应用：分集STC（Space-Time Coding，空时编码），其中包括发射分集和接收分集，以及SM（空间复用）。

分集STC技术同时利用了时间和空间，不提高系统容量，但是提高分集和编码增益。空间复用SM技术利用了空间，可以很大程度的提高系统吞吐量。

由于无线信道实时变化，在某些时刻使用分集STC可以得到更好的信道增益，提高链路传输可靠性；在某些时刻采用空间复用SM技术可以提高信道传输速率，从而提高信道的吞吐量。单独使用分集STC技术或者SM技术都不能最大限度的利用有限的频带资源。

而在现有技术中，没有很好地利用分集STC技术及SM技术，从而无法有效利用资源，不一定能同时保证通信质量及系统吞吐量。

发明内容

本发明实施例提供一种MIMO模式下的信号传输方法，用于在保证通信质量的基础上提高系统吞吐量。

一种MIMO（多输入多输出）模式下的信号传输方法，包括以下步骤：

判断信道质量的值是否大于预设的门限值；

当信道质量的值大于预设的门限值时，采用分集STC（空时编码）模式进行信号传输；判断分集STC模式下的误包率是否大于分集STC模式下的误包率门限值，如果分集STC模式下的误包率大于分集STC模式下的误包率门限值，选择分集STC模式，并继续采用分集STC模式进行信号传输，如果分集STC模式下的误包率不大于误包率门限值，将当前的分集STC模式切换为SM模式，并采用SM模式进行信号传输；继续判断SM模式下的误包率是否大于SM模式下的误包率门限值，如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将当前的SM模式切换为分集STC模式，并采用分集STC模式进行信号传输，如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，选择SM模式，并采用SM模式进行信号传输；

当信道质量的值不大于预设的门限值时，采用SM（空间复用）模式进行信号传输；

其中，信道相关性条件数为：信道矩阵H的条件数k，k＝λ_max/λ_min，λ_min为信道矩阵H的最小特征值，λ_max为信道矩阵H的最大特征值。

一种MIMO模式下的信号传输装置，包括：

判断模块，用于判断信道质量的值是否大于预设的门限值；

选择模块，用于当信道质量的值大于预设的门限值时，选择分集STC模式；当信道质量的值不大于预设的门限值时，选择空间复用SM模式；

接口模块，用于当选择分集空时编码STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输；当选择空间复用SM模式时，采用SM模式进行信号传输；

选择模块；

其中，所述判断模块还用于判断分集STC模式下的误包率是否大于分集STC模式下的误包率门限值；所述选择模块用于如果分集STC模式下的误包率大于分集STC模式下的误包率门限值，选择分集STC模式，如果分集STC模式下的误包率不大于误包率门限值，将当前的分集STC模式切换为SM模式，选择SM模式；所述接口模块还用于当选择分集STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输，当选择SM模式时，采用SM模式进行信号传输；

所述判断模块还用于继续判断SM模式下的误包率是否大于SM模式下的误包率门限值；所述选择模块还用于如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将当前的SM模式切换为分集STC模式，如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，选择SM模式；所述接口模块还用于当选择分集STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输，当选择SM模式时，采用SM模式进行信号传输；

其中，信道相关性条件数为：信道矩阵H的条件数k，k＝λ_max/λ_min，λ_min为信道矩阵H的最小特征值，λ_max为信道矩阵H的最大特征值。

本发明实施例判断信道质量的值是否大于预设的门限值；当信道质量的值大于预设的门限值时，采用分集空时编码STC模式进行信号传输；当信道质量的值不大于预设的门限值时，采用空间复用SM模式进行信号传输。在信道质量的值大于预设的门限值时，说明信道质量较差，选择分集STC模式，降低系统的误码率，保证系统可靠性；在信道质量的值不大于预设的门限值时，说明信道质量较好，选择SM模式，在保证信道质量的基础上提高系统吞吐量。

附图说明

图1为本发明实施例中MIMO模式下的信号传输装置的主要结构图；

图2为本发明实施例中MIMO模式下的信号传输装置的详细结构图；

图3为本发明实施例中MIMO模式下的信号传输方法的主要流程图；

图4为本发明实施例中只判断信道相关性条件数k时，MIMO模式下信号传输方法的详细流程图：

图5为本发明实施例中只判断误包率P时，MIMO模式下信号传输方法的详细流程图；

图6A为本发明实施例中当前为MIMO A模式，判断信道相关性条件数k及误包率P时MIMO模式下信号传输方法的详细流程图；

图6B为本发明实施例中将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式后，判断信道相关性条件数k及误包率P时MIMO模式下信号传输方法的详细流程图；

图7为本发明实施例中当前为MIMO B模式，判断误包率PB时MIMO模式下信号传输方法的详细流程图。

具体实施方式

本发明实施例判断信道质量的值是否大于预设的门限值；当信道质量的值大于预设的门限值时，采用分集空时编码STC模式进行信号传输；当信道质量的值不大于预设的门限值时，采用空间复用SM模式进行信号传输。在信道质量的值大于预设的门限值时，说明信道质量较差，选择分集STC模式，降低系统的误码率，保证系统可靠性；在信道质量的值不大于预设的门限值时，说明信道质量较好，选择SM模式，在保证信道质量的基础上提高系统吞吐量。

发明人发现，信道相关性条件数反映的是不同信道之间的相关性。一般是指信道矩阵（H）的条件数（k），其定义为：

k＝λ_max/λ_min，

其中，λ_min为信道矩阵H的最小特征值，λ_max为信道矩阵H的最大特征值，其比值k即信道相关性条件数。k值越小表明信道之间相关性越弱，独立性越强，解调越容易；反之，k值越大则表明信道相关性越强，解调越复杂。

以两发送两接收天线为例，其信道矩阵可表示为:

$H=\left(\begin{array}{cc}{H}_{00}& H_{01}\\ H_{10}& H_{11}\end{array}\right),$

发射信号为： $x=\left(\begin{array}{c}{x}_0\\ x_1\end{array}\right),$ 接收信号为： $y=\left(\begin{array}{c}{y}_0\\ y_1\end{array}\right).$ 则信号接收流程可表示为：y＝H*x+n。其中矩阵H可以进行奇异值分解：H＝UDV^H；其中U和V为酉矩阵；D等于diag(λ₁λ₂)（取对角矩阵），为H*H^H的特征值；则：

y＝UDV^H*x+n，

U^Hy＝DV^H*x+U^Hn，

令y'＝U^Hy，D'＝DV^H，n'＝U^Hn，则：y'＝D'*x+n'。

酉矩阵的行列式为1，不影响信号的能量。根据矩阵定义的条件数：k＝λ_max/λ_min，当k越接近1时，各通道的信号能量越均衡，适合使用SM，否则表示信号能量越集中在某个通道中，会影响对SM下信号的解调，此时适合使用分集STC。这样，H*H^H的条件数在一定程度上则表示了信道的相关性。

误码率/误包率（P，本发明实施例中统一称为误包率）是指数据在传输过程中发生错误的比率。

信道对称原理是指基站和终端进行通讯，不论信号是从基站到终端，还是从终端到基站，两者所通过的信道是一致的。

参见图1，本发明实施例中MIMO模式下的信号传输装置包括判断模块101及接口模块102。本发明实施例中所述装置可以位于基站。

判断模块101用于判断信道相关性条件数的值是否大于预设的信道相关性条件数门限值。预设的信道质量门限值包括信道相关性条件数门限值和误包率门限值，或信道相关性条件数门限值或误包率门限值；信道质量包括信道相关性条件数和误包率，或信道相关性条件数或误包率。当信道相关性条件数k大于信道相关性条件数门限值TH及误包率P大于误包率门限值PH时，确定信道质量为低。或者，当信道相关性条件数k大于信道相关性条件数门限值TH或误包率P大于误包率门限值PH时，确定信道质量为低。当信道相关性条件数k不大于信道相关性条件数门限值TH及误包率P不大于误包率门限值PH时，确定信道质量为高。或者，当信道相关性条件数k不大于信道相关性条件数门限值TH或误包率P不大于误包率门限值PH时，确定信道质量为高。其中，信道相关性条件数门限值包括信道相关性门限值TH1及信道相关性条件数门限值TH2，TH1为判断MIMO A是否需要切换到MIMO B的信道相关性条件数门限值，也可称为MIMO A模式下的信道相关性条件数门限值，TH2为判断MIMO B是否需要切换到MIMO A的信道相关性条件数门限值，也可称为MIMO B模式下的信道相关性条件数门限值，信道相关性门限值TH1及信道相关性门限值TH2都是判断模块101根据历次传输时信道相关性条件数k的经验值所设定，即根据历次传输时的信道相关性条件数k的值所设定，其中，TH2<=TH1。误包率门限值P包括误包率门限值PH1及误包率门限值PH2，误包率门限值PH1为在MIMO A模式下的误包率门限值，误包率门限值PH2为在MIMO B模式下的误包率门限值。误包率门限值PH1及误包率门限值PH2都是判断模块101根据历次传输时误包率P的经验值所设定，即根据历次传输时的误包率P的值所设定，其中，PH2>=PH1。

如果当前MIMO模式为MIMO A模式，其中，本发明实施例中MIMO A模式是指分集STC模式。判断获得的当前的信道相关性条件数kA（在MIMOA模式中时信道相关性条件数称为kA）是否大于信道相关性门限值TH1。当判断结果为否时，说明信道之间的相关性较小，则可以通知选择模块103将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式。信道之间的相关性较小时，说明信道质量较高，此时选择MIMO B模式，采用MIMO B模式进行信号传输，以在保证系统稳定性的前提下提高系统吞吐量。当判断结果为是时，说明信道之间的相关性较大，此时可以保持当前的MIMO A模式不变，信道之间的相关性较大时，说明信道质量较低，此时选择MIMO A模式，采用MIMO A模式进行信号传输，以降低系统的误包率，保证系统的稳定性。当判断结果为是时，可以继续判断当前的误包率PA是否大于误包率门限值PH1，其中，在MIMO A模式中时误包率称为PA。误包率P的计算方法如下：误包率P=接收机收到的信号中发生错误的信号数目/接收机收到的信号数目。当误包率PA不大于误包率门限值PH1时，记录当前的信道相关性条件数kA，即判断模块101可以将当前的信道相关性条件数kA进行存储，并通知选择模块103将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式，继续判断MIMO B模式下当前的误包率PB是否大于误包率门限值PH2，如果MIMO B模式下当前的误包率PB不大于误包率门限值PH2，则保持当前的MIMO B模式，如果MIMO B模式下当前的误包率PB大于误包率门限值PH2，则通知选择模块103将MIMO B模式切换回MIMOA模式。

如果当前MIMO模式为MIMO B，本发明实施例中MIMO B模式是指SM模式。判断计算出的当前的信道相关性条件数kB（在MIMO B模式中信道相关性条件数称为kB）是否大于信道相关性门限值TH2，当判断结果为是时，通知选择模块103将当前的MIMO B模式切换到MIMO A模式，采用MIMO B模式进行信号传输，当判断结果为否时，可以保持当前的MIMO B模式不变。当判断结果为是，且切换到MIMO A模式后，可以继续判断当前的误包率PB（在MIMO B模式中时误包率称为PB）是否大于误包率门限值PH2，如果当前的误包率PB大于误包率门限值PH2，则将当前的信道相关性条件数kB设置为信道相关性条件数门限值TH2，且可以通知选择模块103将当前的MIMOB模式切换为MIMO A模式，如果当前的误包率PB不大于误包率门限值PH2，则保持当前的MIMO B模式不变，采用MIMO B模式进行信号传输。

其中，如果在TDD（时分复用）系统中传输信号，可以采用根据上行信号确定的上行信道相关性条件数来进行计算，以根据上行信道相关性条件数判断在下行信号传输中采用哪种传输模式。

接口模块102用于当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用分集空时编码STC模式进行信号传输；当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用空间复用SM模式进行信号传输。接口模块102还用于接收信号，接口模块105可以包括多天线。其中，本发明实施例中所用的信道相关性条件数k为根据上行信号确定的上行信道相关性条件数。

参见图2，所述装置还包括选择模块103、计算模块104及修正模块105。

选择模块103用于当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，选择分集STC模式；当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，选择空间复用SM模式。

如果当前为MIMO A模式，判断模块101判断出当前的信道相关性条件数kA不大于信道相关性条件数门限值TH1时，选择模块103可以将当前的MIMOA模式切换为MIMO B模式，如果判断模块101判断出当前的信道相关性条件数kA大于信道相关性条件数门限值TH1，保持当前的MIMO A模式不变，通知接口模块102采用MIMO A模式传输信号，还可以在保持当前的MIMO A模式不变的情况下继续判断当前的误包率PA是否大于误包率门限值PH1，如果当前的误包率PA不大于误包率门限值PH1，则选择模块103将当前的MIMOA模式切换到MIMO B模式，通知判断模块101继续判断当前的误包率PB是否大于误包率门限值PH2，如果当前的误包率PB不大于误包率门限值PH2，则保持当前的MIMO B模式不变，如果当前的误包率PB大于误包率门限值PH2，则选择模块103将MIMO B模式切换回MIMO A模式，通知接口模块102采用MIMO A模式传输信号。

如果当前为MIMO B模式，判断模块101判断出当前的信道相关性条件数kB是否大于信道相关性条件数门限值TH2，当判断结果为是时，选择模块103将当前的MIMO B模式切换为MIMO A模式，当判断结果为否时，保持当前的MIMO B模式不变，通知接口模块102采用MIMO B模式传输信号，可以在保持当前的MIMO B模式不变的情况下由判断模块101继续判断当前的误包率PB是否大于误包率门限值PH2，如果当前的误包率PB大于误包率门限值PH2，则选择模块101将当前的MIMO B模式切换为MIMO A模式，通知接口模块102采用MIMO A模式传输信号。

计算模块104用于计算当前的信道相关性条件数k及误包率P。其中，k包括kA和kB，P包括PA和PB。计算模块104计算的是上行信道相关性条件数k，在无线通信协议中有信道对称的原理，因此本发明实施例中可以利用上行信道相关性来判断下行传输时是采用分集STC模式还是采用SM模式。当接口模块102接收到信息后，可以通知计算模块104根据接收到的信息计算信道相关性条件数k及误包率P。具体的，因信道矩阵随时变化，为保证信道质量，计算模块104可以周期性计算信道相关性条件数k，获得k之后通知判断模块101将其与信道相关性条件数门限值TH进行比较。同样，计算模块104可以周期性计算误包率P，也可以在得到通知后计算误包率P。

如果当前为MIMO A模式，计算模块104可能在判断模块101判断出当前的kA大于TH1时得到通知，开始计算当前的误包率PA，当选择模块103将当前的MIMO A模式切换到MIMO B模式后，通知计算模块104继续计算当前的误包率PB，以供判断模块101继续将PB与误包率门限值PH2进行比较。

如果当前为MIMO B模式，计算模块104可能在判断模块101判断出当前的kB不大于TH2时得到通知，开始计算当前的误包率PB，以供判断模块101继续将PB与误包率门限值PH2进行比较。

修正模块105用于修正信道相关性条件数门限值TH。其中，信道相关性条件数门限值TH包括信道相关性条件数门限值TH1及信道相关性条件数门限值TH2。

如果当前为MIMO A模式，并且当前的信道相关性条件数kA不符合切换为MIMO B的条件时，判断模块101判断出当前的误包率PA不大于误包率门限值PH1，并记录了当前的信道相关性条件数kA，选择模块103将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式，判断模块101判断出当前的误包率PB不大于误包率门限值PH2，则修正模块105将信道相关性条件数门限值TH1的值修正为判断模块101中记录的信道相关性条件数kA的值，即将判断模块101中记录的信道相关性条件数kA的值设置为从MIMO A模式切换到MIMO B模式的信道相关性条件数门限值TH1。

如果当前为MIMO B模式，并且当前的信道相关性条件数kB不符合切换为MIMO B的条件时，判断模块101判断出当前的误包率PB大于误包率门限值PH2，则修正模块105将当前的信道相关性条件数门限值TH2的值修正为判断模块101中记录的信道相关性条件数kB的值，即将判断模块101中记录的信道相关性条件数kB的值设置为从MIMO B模式切换到MIMO A模式的信道相关性条件数门限值TH2。如果当前的误包率PB等于误包率门限值PH2，则也可以不对TH1或TH2做出修正。

下面通过具体流程来介绍MIMO模式下的信号传输方法。

参见图3，本发明实施例中MIMO模式下的信号传输的主要方法流程如下：

步骤301：判断信道相关性条件数的值是否大于预设的信道相关性条件数门限值；

步骤302：当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用分集STC模式进行信号传输；

步骤303：当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用SM模式进行信号传输。

参见图4，本发明实施例中只判断信道相关性条件数k时MIMO模式下信号传输的详细方法流程如下：

步骤401：计算当前的信道相关性条件数k。其中，可以是周期性进行计算。所述信道相关性条件数k可以是kA也可以是kB。

步骤402：判断当前的信道相关性条件数k是否大于信道相关性条件数门限值TH。当判断结果为是时，继续步骤403，否则继续步骤404。

步骤403：采用MIMO A模式传输信号。其中，如果当前的MIMO模式为MIMO A模式，则保持当前的MIMO A模式不变，如果当前的MIMO模式为MIMO B模式，则将当前的MIMO B模式切换为MIMO A模式。

步骤404：采用MIMO B模式传输信号。其中，如果当前的MIMO模式为MIMO B模式，则保持当前的MIMO B模式不变，如果当前的MIMO模式为MIMO A模式，则将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式。

参见图5，本发明实施例中只判断误包率P时MIMO模式下信号传输的详细方法流程如下：

步骤501：计算当前的误包率P。其中，可以是周期性进行计算。所述信道相关性条件数P可以是PA也可以是PB。

步骤502：判断当前的误包率P是否大于误包率门限值PH。当判断结果为是时，继续步骤503，否则继续步骤504。

步骤503：采用MIMO A模式传输信号。其中，如果当前的MIMO模式为MIMO A模式，则保持当前的MIMO A模式不变，如果当前的MIMO模式为MIMO B模式，则将当前的MIMO B模式切换为MIMO A模式。

步骤504：采用MIMO B模式传输信号。其中，如果当前的MIMO模式为MIMO B模式，则保持当前的MIMO B模式不变，如果当前的MIMO模式为MIMO A模式，则将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式。

参见图6A，当前为MIMO A模式，本发明实施例中判断信道相关性条件数k及误包率P时MIMO模式下信号传输的详细方法流程如下：

步骤6001：计算当前的信道相关性条件数kA。其中，可以是周期性进行计算。

步骤6002：判断当前的信道相关性条件数kA是否大于信道相关性条件数门限值TH1。当判断结果为是时，继续步骤6003，否则继续步骤6006。

步骤6003：计算当前的误包率PA。其中，计算模块104可以周期性计算误包率PA，或者是收到通知，即受到触发后计算误包率PA。

步骤6004：判断当前的误包率PA是否大于误包率门限值PH1。当判断结果为否时，继续步骤6005，否则继续步骤6007。

步骤6005：记录当前的信道相关性条件数kA。

步骤6006：将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式，采用MIMO B模式传输信号。其中，步骤6005和步骤6006可以按任意顺序执行。

步骤6007：保持当前的MIMO A模式不变，采用MIMO A模式传输信号。

在系统稳定性能够得到保证的情况下，相比于MIMO A模式来说，MIMOB模式为更优的传输模式，因此尽可能地选择MIMO B模式来传输。但MIMOB模式下会误包率P会增加，相对于MIMO A模式来说系统稳定性较低，如果为了使系统更加优化，在执行图6A所示的流程之后，还可以进行如图6B所示的流程，在MIMO A模式与MIMO B模式之间找到较佳的均衡点，为系统选择最适合的传输模式，在保证系统稳定的前提下尽可能提高系统的吞吐量。

参见图6B，将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式后，本发明实施例中判断信道相关性条件数k及误包率P时MIMO模式下信号传输的详细方法流程如下：

步骤6101：将当前的MIMO A模式切换为MIMO B模式。本步骤与图6A所示的流程中的步骤6006为同一步骤。即在图6A所示的流程中，执行完步骤6006后，可以继续执行本图6B所示的以下流程。

步骤6102：计算当前的误包率PB。

步骤6103：判断当前的误包率PB是否大于误包率门限值PH2。当判断结果为否时，继续步骤6104，否则继续步骤6106。

步骤6104：保持当前的MIMO B模式不变，并将信道相关性条件数门限值TH1的值修正为信道相关性条件数kA的值。其中，kA的值为图6A所示的流程中步骤6005中所记录的kA的值。

步骤6105：保持当前的MIMO A模式不变，采用MIMO A模式传输信号。

步骤6106：将当前的MIMO B模式切换回MIMO A模式，采用MIMO A模式传输信号。

参见图7，当前为MIMO B模式，本发明实施例中判断误包率PB时MIMO模式下信号传输的详细方法流程如下：

步骤701：计算当前的信道相关性条件数kB。其中，可以是周期性进行计算。

步骤702：判断当前的信道相关性条件数kB是否大于信道相关性条件数门限值TH2。当判断结果为否时，继续步骤703，否则继续步骤706。

步骤703：计算当前的误包率PB。其中，计算模块104可以周期性计算误包率PA，或者是收到通知，即受到触发后计算误包率PB。

步骤704：判断当前的误包率PB是否大于误包率门限值PH2。当判断结果为是时，继续步骤705，否则继续步骤707。

步骤705：将信道相关性条件数门限值TH2的值修正为信道相关性条件数kB的值。

步骤706：将当前的MIMO B模式切换为MIMO A模式，采用MIMO A模式传输信号。其中，步骤705和步骤706可以同时进行，也可以按照任意顺序进行。

步骤707：保持当前的MIMO B模式不变，采用MIMO B模式传输信号。

本发明实施例判断信道相关性条件数的值是否大于预设的信道相关性条件数门限值；当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用分集空时编码STC模式进行信号传输；当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用空间复用SM模式进行信号传输。在信道质量较差时选择分集STC模式，降低系统的误码率，保证系统可靠性；在信道质量较好时选择SM模式，在保证信道质量的基础上提高系统吞吐量。可以通过信道相关性条件数门限值TH来判断信道相关性条件数k的大小，通过k来确定是否需要切换MIMO模式，也可以通过误包率门限值PH来判断误包率P的大小，通过P来确定是否需要切换MIMO模式，以上两种方式判断过程单一，实现较为简单直接，可以快速选择MIMO模式。或者可以首先通过信道相关性条件数门限值TH来判断信道相关性条件数k的大小，如果k满足MIMO模式切换条件，则进行MIMO模式切换，如果k值判断完毕后不满足MIMO模式切换条件时，可以不进行切换，也可以继续通过误包率门限值PH来判断误包率P的大小，当误包率P满足条件时还可以进行MIMO模式切换，从而在分集STC模式与SM模式之间找到较佳的均衡点，为不同的网络环境选择更为合适的MIMO模式，有利于传输速率及传输效率的提高，合理分配网络资源。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种多输入多输出MIMO模式下的信号传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断信道相关性条件数的值是否大于预设的信道相关性条件数门限值；

当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用分集空时编码STC模式进行信号传输；判断分集STC模式下的误包率是否大于分集STC模式下的误包率门限值，如果分集STC模式下的误包率大于分集STC模式下的误包率门限值，选择分集STC模式，并继续采用分集STC模式进行信号传输，如果分集STC模式下的误包率不大于误包率门限值，将当前的分集STC模式切换为SM模式，并采用SM模式进行信号传输；继续判断SM模式下的误包率是否大于SM模式下的误包率门限值，如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将当前的SM模式切换为分集STC模式，并采用分集STC模式进行信号传输，如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，选择SM模式，并采用SM模式进行信号传输；

当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用空间复用SM模式进行信号传输；

其中，信道相关性条件数为：信道矩阵H的条件数k，k＝λ_max/λ_min，λ_min为信道矩阵H的最小特征值，λ_max为信道矩阵H的最大特征值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当前MIMO模式为分集STC模式时，且当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，将当前的分集STC模式切换为SM模式，并采用SM模式进行信号传输；

当前MIMO模式为SM模式时，且当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，将当前的SM模式切换为分集STC模式，并采用分集STC模式进行信号传输。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，将记录的所述分集STC模式下的信道相关性条件数设置为分集STC模式下的信道相关性条件数门限值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用空间复用SM模式进行信号传输之后还包括步骤：判断SM模式下的误包率是否大于SM模式下的误包率门限值，如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，选择SM模式，并继续采用SM模式进行信号传输，如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将当前的SM模式切换为分集STC模式，并采用分集STC模式进行信号传输。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将所述SM模式下的信道相关性条件数设置为SM模式下的信道相关性条件数门限值。

6.如权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述信道相关性条件数为根据上行信号确定的上行信道相关性条件数。

7.一种MIMO模式下的信号传输装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断信道相关性条件数的值是否大于预设的信道相关性条件数门限值；

接口模块，用于当信道相关性条件数的值大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用分集空时编码STC模式进行信号传输；当信道相关性条件数的值不大于预设的信道相关性条件数门限值时，采用空间复用SM模式进行信号传输；

选择模块；

其中，所述判断模块还用于判断分集STC模式下的误包率是否大于分集STC模式下的误包率门限值；所述选择模块用于如果分集STC模式下的误包率大于分集STC模式下的误包率门限值，选择分集STC模式，如果分集STC模式下的误包率不大于误包率门限值，将当前的分集STC模式切换为SM模式，选择SM模式；所述接口模块还用于当选择分集STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输，当选择SM模式时，采用SM模式进行信号传输；

所述判断模块还用于继续判断SM模式下的误包率是否大于SM模式下的误包率门限值；所述选择模块还用于如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将当前的SM模式切换为分集STC模式，如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，选择SM模式；所述接口模块还用于当选择分集STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输，当选择SM模式时，采用SM模式进行信号传输；

其中，信道相关性条件数为：信道矩阵H的条件数k，k＝λ_max/λ_min，λ_min为信道矩阵H的最小特征值，λ_max为信道矩阵H的最大特征值。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块还用于当前MIMO模式为分集STC模式时，判断分集STC模式下的信道相关性条件数是否大于分集STC模式下的信道相关性条件数门限值；当前MIMO模式为SM模式时，判断SM模式下的信道相关性条件数是否大于SM模式下的信道相关性条件数门限值；

所述选择模块，还用于当分集STC模式下的信道相关性条件数不大于分集STC模式下的信道相关性条件数门限值时，将当前的分集STC模式切换为SM模式；当SM模式下的信道相关性条件数大于SM模式下的信道相关性条件数门限值时，将当前的SM模式切换为分集STC模式；

所述接口模块还用于当选择SM模式时，采用SM模式进行信号传输；当选择分集STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：修正模块，用于如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，将记录的所述分集STC模式下的信道相关性条件数设置为分集STC模式下的信道相关性条件数门限值。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述判断模块还用于判断SM模式下的误包率是否大于SM模式下的误包率门限值；

所述选择模块还用于如果SM模式下的误包率不大于SM模式下的误包率门限值，选择SM模式，如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将当前的SM模式切换为分集STC模式，选择分集STC模式；

所述接口模块还用于当选择分集STC模式时，采用分集STC模式进行信号传输，当选择SM模式时，采用SM模式进行信号传输。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：修正模块，用于如果SM模式下的误包率大于SM模式下的误包率门限值，将所述SM模式下的信道相关性条件数设置为SM模式下的信道相关性条件数门限值。

12.如权利要求7-11任意一项所述的装置，其特征在于，所述信道相关性条件数为根据上行信号确定的上行信道相关性条件数。