CN102685908B - 一种mimo模式配置方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种MIMO模式配置方法，包括：获取通信网络中各个子带的信道性能参数；根据所述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；分别针对每个子带配置与所述子带的信道性能对应的MIMO模式。本发明实施例还提供了一种MIMO模式配置装置。由于根据各个子带的信道性能，分别为各个子带配置MIMO模式，能够满足不同子带的性能需求，进而提高了通信系统整体性能。

Description

一种MIMO模式配置方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种MIMO模式选择方法及装置。
背景技术
现有技术中，无线通信系统的带宽需求通常由多个不重叠的子带实现。例如，可以通过两个80M的子带实现160M的带宽需求，或者，通过一个80M的子带和一个40M的子带实现120M的带宽需求。网络中的不同子带使用相同的MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)模式。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：
由于无线通信网络中的不同子带的信道情况不同，或者噪声干扰情况不同，使用相同的MIMO模式使得系统的整体性能较差。
发明内容
本发明的实施例提供了一种MIMO模式配置方法及装置，从而提高系统性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种MIMO模式配置方法，包括：
获取通信网络中各个子带的信道性能参数；
根据所述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；
分别针对每个子带配置与所述信道性能对应的MIMO模式。
一种MIMO模式配置装置，包括：
参数获取模块，用于获取通信网络中各个子带的信道性能参数；
信道性能判断模块，用于根据所述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；
MIMO模式配置模块，用于分别针对每个子带配置与所述信道性能对应的MIMO模式。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中，由于根据各个子带的信道性能，分别配置MIMO模式，能够满足不同子带的性能需求，进而提高了通信系统整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的方法流程图；
图2为本发明实施例一提供的方法流程图；
图3为本发明实施例二提供的方法流程图；
图4为本发明实施例三提供的方法流程图；
图5本发明实施例提供的装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例一种MIMO模式配置方法，其实现方式如图1所示，具体包括如下操作：
S101、获取通信网络中各个子带的信道性能参数；
在本发明实施例中，信道性能参数可以但不仅限于包括：信道系数、噪声大小的参数、干扰大小的参数、服务质量参数，以及吞吐率参数等。
S102、根据上述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；
其中，可以根据信道系数、噪声大小的参数、干扰大小的参数、服务质量参数，以及吞吐率参数等来判断各个子带的信道性能，具体可采用现有的实现手段实现。
S103、分别针对每个子带配置与所述信道性能对应的MIMO模式。
其中，根据预先设置的配置策略，进行配置，该配置策略描述了不同的信道性能对应的MIMO模式。
本发明实施例提供的方法，可以针对每个子带，自适应地配置MIMO模式，满足了不同子带的性能需求。该方法应用无线通信网络中时，较之现有技术中各个子带使用相同的MIMO模式，有效提高了系统性能。
本发明实施例提供的方法，在分别针对每个子带配置MIMO模式之后，还可以包括S103、针对每个子带，在子带的通信信道上发送为该子带配置的MIMO模式信息。以便通知各个子带上的接收端，该子带所采用的MIMO模式。
本发明实施例提供的方法可以应用到各种通信网络中，作为举例而非限定，当本发明实施例提供的方法应用在具体网络中时，上述S103的可以包括：
第一种方式，对VHT-SIG-A1(very high throughput signal A1，超高速率信号A1)信令进行扩展，该扩展包括：将VHT-SIG-A1信今中的Reserved(预留)字段作为子带指示字段，该子带指示字段用于指示该VHT-SIG-A1信令对应的子带；并在该VHT-SIG-A1信令中的STBC(Space Time Block Coding，空时码块)字段和NSTS(流数分配信息)字段配置该VHT-SIG-A1信令对应的子带的MIMO模式信息；发送扩展后的VHT-SIG-A1信令。
其中，预留字段的长度为2比特，使用预留字段中的全部或部分比特位作为子带指示字段；并根据为该VHT-SIG-A信今对应的子带配置的MIMO模式中是否采用STBC编码方式配置STBC字段(STBC字段的长度为1比特，用于指示是否采用STBC编码方式)，根据该MIMO模式中的流数配置NSTS字段(NSTS字段的长度为12比特，用于指示MIMO模式的流数分配信息)。
现有技术中，在各个子带中传输相同的VHT-SIG-A1信令，而通过上述方式，对现有的VHT-SIG-A1信令进行扩展，使得各个子带的接收端在接收到扩展的VHT-SIG-A1信今后，通过解析得到该扩展后的VHT-SIG-A1信令中的子带指示字段，进而根据该子带指示字段获取该扩展后的VHT-SIG-A1信令中携带的针对相应的子带的MIMO模式信息。
第二种方式，由于在不包含Primary channel(主信道)的子带上，VHT-SIG-B(very high throughput signal B，超高速率信号B)信令和VHT-SIG-A2信令不承载任何有用信息，因此，可以利用VHT-SIG-B信令或者VHT-SIG-A2的时频资源来传输为不包含Primary channel的子带配置的MIMO模式信息，其具体实现方式可以是：通过VHT-SIG-A1信令发送为包含Primarychannel的子带配置的MIMO模式信息；使用与VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令相同的时频资源发送预先构造的信息传输信令，该信息传输信令中携带为不包含主信道的子带配置的MIMO模式信息。
其中，根据现有的通信标准，VHT-SIG-A1信令会在各个子带中传输，为了使得不包含Primary channel的子带上的接收端能够准确接收到为该子带配置的MIMO模式信息，需要预先对接收端进行配置，使接收端在VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2的时频域上获取信息传输信令并解析得到其中的MIMO模式信息。
第三种方式，针对各个子带，分别配置VHT-SIG-A1信令，该VHT-SIG-A1信令中携带对应的子带的MIMO模式信息；并分别在各个子带上发送对应的VHT-SIG-A1信令。
下面将对本发明实施例在实际应用过程中的具体实现方式进行详细的说明。
实施例一
AP(Access Point，接入点)与多个STA(station，站点)进行通信之前，AP需要向每个STA发送VHT-SIG-A信令和VHT-SIG-B信令。其中，VHT-SIG-A信令又包括：VHT-SIG-A1信令和VHT-SIG-A2信令。
在160M带宽需求的网络中，包括一个下80M子带(the lower 80MHzsubchannel)和一个上80M子带(the upper 80MHz subchannel)。两个子带均采用多用户MIMO。则针对每个子带，自适应地配置多用户MIMO模式的实现方式如图2所示，具体包括如下操作：
S201、AP获取每个STA反馈的子带的信道性能参数；
S202、AP根据上80M子带的信道性能参数，判断上80M子带的信道性能，并根据预先设置的配置策略，为上80M子带配置MIMO模式，AP根据下80M子带的信道性能参数，判断上80M子带的信道性能，并根据预先设置的配置策略，为下80M子带配置MIMO模式；
作为举例而非限定，该配置策略可以是：在子带的服务质量不变的前提下，根据各个子带的吞吐率来自适应选择MIMO模式；该配置策略也可以是：在吞吐率不变的前提下，根据各个子带的服务质量来自适应选择MIMO模式。例如，当前组包含4个STA，根据上80M子带的信道性能参数，配置上80M子带中，各个STA的流数分别为：2、2、2、0；根据下80M子带的信道性能参数，配置下80M子带中，各个STA的流数分别为：2、0、2、0。其中，由于下80M子带的干扰较强，多用户MIMO信道的正交性能差，无法支持较多的多用户MIMO流数，因此，为下80M子带配置的MIMO模式的流数较少。
S203、AP构造扩展的VHT-SIG-A1信令，将原有的VHT-SIG-A1信令中的预留字段中的全部或部分字节用作子带指示比特，用来指示该信令对应的子带，并根据S202中配置的多用户MIMO模式，分别配置上80M子带对应的VHT-SIG-A1信令和下80M子带对应的VHT-SIG-A1信令中的STBC字段和NSTS字段；
其中，STBC字段用于指示配置的多用户MIMO模式是否采用STBC编码方式，NSTS字段用于指示配置的多用户MIMO模式的流数。
S204、AP发送上述扩展后的VHT-SIG-A1信令，以便各个子带上的STA获知相应子带所配置的多用户MIMO模式；
S205、各个STA在接收到VHT-SIG-A1信今后，对该VHT-SIG-A1信令进行解析，如果发现该VHT-SIG-A1信令中携带有子带指示比特，则根据该子带指示比特判断该VHT-SIG-A1信令是否为STA所在的子带对应的VHT-SIG-A1信令，如果是，则获取其中携带的MIMO模式信息，否则，可以但不仅限于丢弃该VHT-SIG-A1信令。
上述处理过程中，以对VHT-SIG-A1信令进行扩展进行举例。在实际应用过程中，还可以应用其他信令来携带为每个子带配置的多用户MIMO信令。
本发明实施例一提供的方法，由于可以根据上80M子带和下80M子带各自的信道性能参数，分别为这两个子带自适应配置多用户MIMO模式，满足了不同子带的性能需求，进而提高了系统的整体性能。另外，现有技术中，整个带宽中的多用户MIMO模式相同，上80M子带和下80M子带使用相同的信令，而本实施例一中，对现有的信令进行了扩展，每个子带对应一条信令，使得子带上的STA能够获知该子带配置的多用户MIMO模式，有效保证了通信的可靠性。
上述本发明实施例一提供的方法还可以应用到120M带宽需求的802.11ac标准定义的网络中。其处理过程可参照本发明实施例一的处理过程，区别仅在于，扩展的信令中指示该信令对应的是80M子带，还是40M子带。
实施例二
仍以上述实施例一的应用场景为例，本发明实施例二针对每个子带，自适应地配置多用户MIMO模式的实现方式如图3所示，具体包括如下操作：
S301、AP获取每个STA反馈的子带的信道性能参数；
S302、AP根据上80M子带的信道性能参数，判断上80M子带的信道性能，并根据预先设置的配置策略，为上80M子带配置MIMO模式，AP根据下80M子带的信道性能参数，判断上80M子带的信道性能，并根据预先设置的配置策略，为下80M子带配置MIMO模式；
S303、AP根据S302中配置的多用户MIMO模式，分别配置上80M子带对应的VHT-SIG-A1信令和下80M子带对应的VHT-SIG-A1信今中的STBC字段和NSTS字段；
其中，STBC字段用于指示配置的多用户MIMO模式是否采用STBC编码方式，NSTS字段用于指示配置的多用户MIMO模式的流数。
S304、AP在上80M子带的通信信道上发送上述针对上80M子带配置的VHT-SIG-A1信令，在下80M子带的通信信道上发送上述针对下80M子带配置后的VHT-SIG-A1信令，以便各个子带上的STA获知相应子带所配置的多用户MIMO模式；
S305、各个STA在接收到VHT-SIG-A1信令后，对该VHT-SIG-A1信令进行解析，获取其中携带的MIMO模式信息。
本发明实施例二提供的方法，由于可以根据上80M子带和下80M子带各自的信道性能参数，分别为这两个子带自适应配置多用户MIMO模式，满足了不同子带的性能需求，进而提高了系统的整体性能。另外，现有技术中，整个带宽中的多用户MIMO模式相同，上80M子带和下80M子带使用相同的信令，而本实施例二中，分别针对不同的子带构造不同的信令，在该信令中携带针对相应子带配置的MIMO模式信息，通过在不同子带中传输携带各自MIMO模式信息的信令，有效保证了通信的可靠性。
实施例三
在上述实施例一的应用场景中，假设primary channel在上80M子带，则VHT-SIG-A2信令和VHT-SIG-B信令对于下80M子带而言没有承载任何有效信息。因此，本发明实施例二中可以利用VHT-SIG-A2信令或VHT-SIG-B信令时频资源传输为下80M子带配置的MIMO模式信息。在这种实现方式中，需要预先在下80M子带的接收端上进行配置，使得下80子带的接收端能够接收并识别在VHT-SIG-A2信令或VHT-SIG-B信今的时频域上传输的为下80M子带配置的MIMO模式信息。本发明实施例二的实现方式如图4所示，具体包括如下操作：
S401、AP获取每个STA反馈的子带的信道性能参数；
S402、AP根据上80M子带的信道性能参数，判断上80M子带的信道性能，并根据预先设置的配置策略，为上80M子带配置MIMO模式，AP根据下80M子带的信道性能参数，判断下80M子带的信道性能，并根据预先设置的配置策略，为下80M子带配置MIMO模式；
S403、AP在VHT-SIG-A1信令中携带为上80M子带配置的MIMO模式信息，并发送VHT-SIG-A1信令；
S404、AP构造信息传输信令，在该信息传输信令中携带为下80M子带配置的MIMO模式信息，并使用与VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令相同的时频资源在下80M子带上发送该信息传输信令。
本发明实施例三提供的方法，由于可以根据上80M子带和下80M子带各自的信道性能参数，分别为这两个子带自适应配置多用户MIMO模式，满足了不同子带的性能需求，进而提高了系统的整体性能。另外，现有技术中，整个带宽中的多用户MIMO模式相同，上80M子带和下80M子带使用相同的信今，而本实施例三中，通过在下80M子带上利用VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令的时频资源传输为下80M子带配置的MIMO模式信息，在不占用更多的带宽资源的前提下，使得子带上的STA能够获知该子带配置的多用户MIMO模式，有效保证了通信的可靠性。
实施例四
在160M带宽需求的802.11ac标准定义的网络中，包括一个上80M子带和一个下80M子带。两个子带均采用单用户MIMO。则针对每个子带，自适应地配置单用户MIMO模式的实现方式可参照实施例一、实施例二，或实施例三的处理过程，这里不再赘述。
举例说明为不同子带分别配置的单用户MIMO模式：假如当前组包含1个STA，根据上80M子带的信道性能参数，配置上80M子带中，该STA的流数是8，且不采用STBC；根据下80M子带的信道性能参数，配置下80M子带中，该STA的流数是6，且采用STBC传输。其中，由于下80M子带的干扰较强，单用户MIMO信道的正交性能差，无法支持较多的单用户MIMO流数，因此，为下80M子带配置的MIMO模式的流数较少。
以上各个实施例都可以用于120M带宽，那么下80M子带对应120M中的80M子带，而上80M子带对应120M中的40M子带，就可以得到对应的用于120M带宽的实施例；或者，上80M子带对应120M中的80M子带，而下80M子带对应120M中的40M子带，以得到对应的用于120M带宽的实施例。
实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供了一种MIMO模式配置装置，应用于MIMO网络中，该装置可以是AP或者STA，再实际应用中有些场景下面通信对端可以互为AP或者STA。本实施例的装置用于实现上述的方法，再本装置用于MIMO模式配置过程中，完全可以实施上述的方法，具体的流程如前所述。配置装置50结构如图5所示，具体实现结构包括：
参数获取模块501，用于获取通信网络中各个子带的信道性能参数；其中，信道性能参数可以但不仅限于包括：信道系数、噪声大小参数、干扰大小参数、服务质量参数，以及吞吐率参数等。
信道性能判断模块502，用于根据所述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；
MIMO模式配置模块503，用于根据预先设置的配置策略，分别针对每个子带配置与所述信道性能对应的MIMO模式。
本发明实施例提供的装置，可以针对每个子带，自适应地配置MIMO模式，满足了不同子带的性能需求。该装置应用到无线通信网络中时，较之现有技术中各个子带使用相同的MIMO模式，有效提高了系统性能。
上述本发明实施例提供的装置还包括配置信息发送模块504，用于针对每个子带，在子带的通信信道上发送为所述子带配置的MIMO模式信息。以便通知各个子带上的用户，该子带所采用的MIMO模式。
本发明实施例提供的装置可以应用到各种通信网络中，作为举例而非限定，当本发明实施例提供的装置应用在无线通信网络中时，则配置信息发送模块504包括信令构造子模块5041和信令发送子模块5042。
在本发明实施例中，可以通过在信令中携带子带指示字段的方式，使得各个子带上的接收端正确获知其所在子带的MIMO模式信息，相应的，信令构造子模块5041用于对VHT-SIG-A1信令进行扩展，该扩展包括：将所述VHT-SIG-A1信令中的预留Reserved字段作为子带指示字段，该子带指示字段用于指示所述VHT-SIG-A1信令对应的子带；并在VHT-SIG-A1信令中的STBC字段和NSTS字段配置VHT-SIG-A1信令对应的子带的MIMO模式信息；信令发送子模块5042用于发送扩展后的VHT-SIG-A1信令。
在本发明实施例中，还可以通过在不包含主信道的子带上利用VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令的时频资源发送不包含主信道的子带的MIMO模式信息。相应的，信令构造子模块5041用于构造信息传输信令，在该信息传输信令中携带为不包含主信道的子带配置的MIMO模式信息；信令发送子模块5042用于通过VHT-SIG-A1信令发送为包含主信道的子带配置的MIMO模式信息，并通过与VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令相同的时频资源发送该信息传输信令。
本发明实施例中，还可以针对不同的子带分别配置相应的VHT-SIG-A1信令，并在各个子带中传输对应的VHT-SIG-A1信令。相应的，信今构造子模块5041用于针对各个子带，分别配置VHT-SIG-A1信令，该VHT-SIG-A1信令中携带对应的子带的MIMO模式信息；信令发送子模块5042用于分别在各个子带上发送对应的VHT-SIG-A1信今。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种MIMO模式配置方法，其特征在于，包括：
获取通信网络中各个子带的信道性能参数；
根据所述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；
分别针对每个子带配置与所述信道性能对应的MIMO模式
针对每个子带，在所述子带的通信信道上发送为所述子带配置的MIMO模式信息；
所述针对每个子带，在所述子带的通信信道上发送为所述子带配置的MIMO模式信息包括：
对超高速率信号VHT-SIG-A1信令进行扩展，所述扩展包括：将所述VHT-SIG-A1信令中的预留Reserved字段作为子带指示字段，所述子带指示字段用于指示所述VHT-SIG-A1信令对应的子带；并在所述VHT-SIG-A1信令中的空时块码STBC字段和流数分配信息NSTS字段配置所述VHT-SIG-A1信令对应的子带的MIMO模式信息；
发送扩展后的VHT-SIG-A1信令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个子带，在子带的通信信道上发送为所述子带配置的MIMO模式信息包括：
通过VHT-SIG-A1信令发送为包含主信道的子带配置的MIMO模式信息；
使用与超高速率信号VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令相同的时频资源在不包含主信道的子带的通信信道上发送信息传输信令，所述信息传输信令中携带为所述不包含主信道的子带配置的MIMO模式信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个子带，在子带的通信信道上发送为所述子带配置的MIMO模式信息包括：
针对各个子带，分别配置VHT-SIG-A1信令，所述VHT-SIG-A1信令中携带对应的子带的MIMO模式信息；
分别在各个子带上发送对应的VHT-SIG-A1信令。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述信道性能参数包括：
信道系数、噪声大小参数、干扰大小参数、服务质量参数，和吞吐率参数。
5.一种MIMO模式配置装置，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取通信网络中各个子带的信道性能参数；
信道性能判断模块，用于根据所述信道性能参数，判断所述各个子带的信道性能；
MIMO模式配置模块，用于分别针对每个子带配置与所述信道性能对应的MIMO模式；
配置信息发送模块，用于针对每个子带，在子带的通信信道上发送为所述子带配置的MIMO模式信息；
所述配置信息发送模块包括：
信令构造子模块，用于对超高速率信号VHT-SIG-A1信令进行扩展，所述扩展包括：将所述VHT-SIG-A1信令中的预留Reserved字段作为子带指示字段，所述子带指示字段用于指示所述VHT-SIG-A1信令对应的子带；并在所述VHT-SIG-A1信令中的空时码块STBC字段和流数分配信息NSTS字段配置所述VHT-SIG-A1信令对应的子带的MIMO模式信息；
信令发送子模块，用于发送扩展后的VHT-SIG-A信令。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述配置信息发送模块包括：
信令构造子模块，用于构造信息传输信令，在所述信息传输信令中携带为不包含主信道的子带配置的MIMO模式信息；
信令发送子模块，用于通过VHT-SIG-A1信令发送为包含主信道的子带配置的MIMO模式信息，并通过与超高速率信号VHT-SIG-B信令或VHT-SIG-A2信令相同的时频资源在所述不包含主信道的子带的通信信道上发送所述信息传输信令。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述配置信息发送模块包括：
信令构造子模块，用于针对各个子带，分别配置VHT-SIG-A1信令，所述VHT-SIG-A1信令中携带对应的子带的MIMO模式信息；
信令发送子模块，用于分别在各个子带上发送对应的VHT-SIG-A1信令。
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