TWI375421B - Method and system for adaptive modulations and signal field for closed loop multiple input multiple output (mimo) wireless local area network (wlan) system - Google Patents

Description

1375421 _ 100年6月2斗日修正替換頁 .九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明的特定實施例涉及無線通信。具體的，本發明的特定實施 例涉及用於自適應調變和用於閉環多入多出（MM〇)無線區域網 (WLAN)系統的信號欄位的方法和系統。 【先前技術】 電氣和電子工程師協會（IEEE)在IEEE 802.11決議（又稱爲 .802.11)中，定義了多個涉及無線網路的規範。利用現有的8〇2 ιι標 準’如802.11(a)(b)(g) ’可以支援2.4GHz或5GHz頻帶中最高54Mbps 的資料傳輸率，IEEE標準組建立了一個新的課題組8〇2.ιιη，以支援 尚於100Mbps的資料傳輸率。其中被討論的規範包括接收基站可以反 饋資訊至發射基站以幫助發射基站調整發射到接收基站的信號的閉環 反饋機制。 在閉環反饋系統中，發射基站可利用接收基站的反饋資訊發射後 >來的信號，稱爲波束賦形（beamforming)。波束賦形是一種驅使信號 至某一特定方向以便於接收器更可靠地接收該信號，具有較低的噪音 和干擾。爲了符合新特性和性能的需求，出現了各種新的基於8〇2 ιΐη 的反饋機制提案，以滿足新特性和性能的需求，使接收移動終端能夠 反饋相關的資訊給發射移動終端。相關資訊的反饋可使發射移動終端 能夠基於接收移動終端提供的反饋資訊調整其發射模式。通信系統的 主要目標是使發射移動基站與接收移動終端間能達到更高的資訊傳輸 率，同時實現更低的誤包率（PER)。儘管如此，目前尚沒有合適的解 5 、_ ι〇0年6月杵曰修正替換頁 缺職敲WLAN崎這麟槪和性能的需求的方法。 一 t較本發明以下結合附圖介紹的系統後現有的和傳統的方法的 、，局限&和缺點對於本領域的技術人貞來說是很明顯的。 【發明内容】 :自適應調變和用於閉環多人多& (M腦）無線區域網（Wlan) 系統的信號欄位的方法和祕，結合至少—㈣圖進行了介紹，並在 權利要求中進行了完整的描述。 鲁根據本發_—個方面，提供了—種在通料、統巾傳送資訊 的方法，包括： 在使用多種調變類型和多個空間流的多人多出（M聰）通信系統 中，選擇當前調變類型來調變將要被發射的當前空間流； 基於所述選中的當前調變類型選擇至少一種隨後的調變類型來調 變將要發射的至少一個隨後的空間流； 通過射頻（RF)通道向發射器傳送消息，所述消息顯示所述選中 鲁的當前調變類型和所述至少一個選中的隨後的調變類型； 對接收器進行配置，使其基於以下調變類型中的至少一種來接收 隨後的資料：所述選中的當前調變類型和所述至少一個選中的隨後調 變類型。 優選的，本方法還包括對星座圖欄位編碼，來唯一標識包含所述 選中的當前調變類型和所述至少一個所述選中的隨後的調變類型的組 合0 優選的，所述消息包括所述星座圖攔位。 1375421 100年6月日修正替換頁 優選的，所述被選中的隨後調變類型包括許多星座圖點，其數量 小於或等於所述選中的當前調變類型中的星座圖點的數量。 優選的，本方法還包括基於至少一個信噪比（SNR)選擇以下調變 類型中的至少一個：所述選中的當前調變類型和所述至少一個選中的 隨後調變類型。 根據本發明的一個方面，提供了一種在通信系統中傳送資訊的方 法，包括： 在使用多種調變類型和多個空間流的多入多出（MIM〇)通信系統 中，選擇當前調變類型來調變將要發射的當前空間流； 基於所述選中的當前調變類型選擇至少一種隨後的調變類型來調 變將要發射的至少一個隨後的空間流； 通過射頻（RF)通道向接收器發送消息，所述消息顯示所述選中 的當前調變類型和所述至少一個選中的隨後調變類型； 對發射器進行配置，使其可基於以下至少一種調變類型來發送隨 後的資料：所述選中的當前調變類型和所述至少一個選中的隨後調變 類型。 優選的，本方法還包括對星座圖欄位編碼，來唯一標識包含所述 選中的當前調變類型和所述至少一個所述選中的隨後的調變類型的組 合。 優選的’所述消息包括所述星座圖攔位。 優選的，所述被選中的隨後調變類型包括多個星座圖點，其數量 小於或等於所述選中的當前調變類型中的星座圖點的數量。 7 1^75421 100年6月2+日修正替換頁 • 優選的’本方法還包括通過所述RF通道接收通道資訊。 優選的’本方法還包括基於所述收到的通道資訊選擇以下調變方 式中的至少一種：所述當前調變類型和所述隨後調變類型。 優選的’所述選中的隨後的調變類型包括多個星座圖點，其數量 小於或等於所述選中的當前調變類型中的星座圖點的數量。 優選的’所述通道資訊包括至少一個SNR。 根據本發明的一個方面，提供了一種用於在通信系統中傳送資訊 ♦的系統，包括： 電路，在使用多種調變類型和多個空間流的多入多出（ΜΙΜΟ)通 ^系統中’麵當前__來機將要發射的當前空間流，· 所述電路基於所述選中的當前調變類型選擇至少一種隨後的調變 類型，來調變將要發射的至少-個隨後的空間流； 所述電路通過射頻（RF)通道向發射祕送消息，所述消息顯示 所述選中的當前調變類型和所述至少一個選中的隨後的調變類型；以 •及 所述電路配置來基於以下調變類型中的至少一種來傳送隨後的資 料.所述選中的當前調變類型和所述至少一個選中的隨後調變類型。 優k的’所述電路對星座圖攔位編碼，來唯一標識包含所述選中 的田引敬類型和所述至少一個所述選中的隨後的調變類型的組合。 優選的，所述消息包括所述星座圖欄位。 優選的’所述選中的隨後的調變類型包括多個星座圖點，其數量 小於或等於所述選中的當前調變_中座_的數量。 8 U/M21 100年6月2H*日修正替換頁 優選的，職電路基於至少_個信噪比（SNR)來選擇町調變方 式中的至少—種：所述選中的當前調變_和所述至少-個所述選中 的隨後的調變類型。 優選的，所述電路通過所述RF通道接收通道資訊。 優選的，職電路基於所述收卿通道資訊選擇以下調變方式中 的至種·所述當前調變類型和所述隨後的調變類型。 優選的，所述通道資訊包括至少一個SNR。 優選的’所述電路包括接收器電路，來選擇所述至少一個隨後的 調變類型。 優選的’所述電路包括發射器電路，來選擇所述至少一個隨 調變類型。 本發明的各種優點'各個方面和創新特徵，以及具體實施例的細 節’將在以下的說明書和附圖中進行詳細介紹。 【實施方式】 本發明的特定實施例涉及一種用於多入多出（ΜΙΜΟ)無線區 域網（WLAN)彡__自雜讀的可賴麵_方法和系統。 根據本發_實施例，可使用通道探測方法在發射脉接收器之間傳 送貝料。本發明的多個實施例會使用MJMO系統的特徵值分析特性來 降低將多種調變類型中的一種調變類型編碼爲多個空間流中的一個空 間流時所要求的二進位資訊位元的數量。本發明多個實施例中對所需 位數量進行崎低’與其他傳統方法相比，可爲使關環反饋機制的 系統提供更大的靈活性。本發明的多個實施例可在採用自適應調變和 9 1375421 100年6月2+曰修正替換頁 •波束賦型的閉環系統中使用新的通道探測機制。可以基於職值的範 圍’以每個流爲單位自適應的選擇調變類型和編碼率。發射器可基於 通道反饋資訊選擇調變類型和編碼率。 根據本發明的實施例’通過通道資訊，議〇系統可基於可遵守 標準更有效的。在骑守鮮的―_子巾，與 噪比（SNR)的RF通道相比，且有SNr /、有更问SNR的RF通道能支援更高 的資料傳輸率。可支援從接收器到發射器的反饋資訊交換的系統（或 •閉環系統）可使用特徵波束賦形（Eigenbeamf_ing)或“波束賦形， 來驅使波束，使得信號歸針在·的額上。發能向接收器傳 送資料所使用的多個RF通道中的任何一個稱爲“下行通道，，，而接 收器向發射器傳送資料所使用多個RP通道中的任何一個稱爲“ 通道”。 自適應調變和編碼率技術可與波束賦频術—同伽，使得包含 不同資料量的多個信號或“流，，可同時發送。這項技術也可稱爲流载 ^。調變和/或編碼率可以流爲單位有效地選擇，並可基於通道資訊對 凋變和編碼率兩者或其中任何一個進行修改。 、夕本發明的一個目的是基於每個流選擇調變和/或編碼方案，以將通 過多個RF通道同時傳送的資訊的總的資訊傳輸率最大化，同時最小 化，包率（PER)。這需要評估各個RF通道的SNR性能，並基於驗 爲每個RF通道調整調變和/或編碼方案，並需要採用資料率最大化標 準。k號質量的典型指標包括例如SNR和PER。 圖1是根據本發明一個實施例的ΜΙΜΟ系統中包含發射器和接收 1375421 100年6月？+日修正替換頁 .器的收發器的結構示意圖。圖i示出了收發器，包含發射器卿、接 收器101的、處理器刚、基帶處理器142、多個發射器天線心、、 115η和多個接收器天線117a、、1Πη。發射器卿可包括編碼模組 102、穿刺模組1〇4、交錯器模組腸、多個映射模組腿職、多 個快速傅立葉逆變換（IFFT)模組施、…、u〇n、波束賦形V矩陣 杈組112以及多個數模轉換和天線前端模組、…、叫。。接收器 1〇1包括多個天鎳前端和類比數位模組脑、...、116η、波束賦形π •矩陣模組118、多個快速傅立葉（FFT)變換模組版、…、咖、 ^估算她122、等化||模組124、多轉映職組d、m 模且128、解牙刺處理模組130以及維特比（Viterbi)解碼器模 中賦她組112和118中的變數V和U*分別爲波束賦形技術 木的矩陣。申請日爲綱5年2月7日的美國專利申請 瞻續。/〇52,389提供有對特徵波束賦形的詳細描述，在此全文引用該申 〜=器:可根據可用的通信標準執行數位接收器和/發射器功 二於’在相關協定參考模型中的低層執行的 斂程序（PLCP)、實體層媒體相關 用的通信標二相關:層管理功能。基帶處理器142可類似地根據可 收至^欠料订功能。這些功能可包括但不限於，與對通過接收器 ⑽發射的及與生成即將通過發射器 与二任務逛可包括有關標準指定的媒體 1375421 100年6月24·日修正替換頁 -存取控制（MAC)層功能。 在發射H KX)内’編碼模組1G2可以_前向觸（Fec)技術 (:如，二進位卷積編碼（BCC))轉換所接收的二進位輸入資料塊。 技術（也稱爲“通道編碼”）’可以改進在接收器中成功地復 ’ ^過在資料通過处通道發射前對輸入資 =力:餘資訊來實現。二進位輸人資料塊中的位域與轉換後的資 的位元數的比值即爲編碼率。可使用符號认來表示該編碼 •=、中tb代表包括-組編碼位元的總位元數，ib代表該組位元tb中 2含的資繼糧。（vib)做餘，職位可以使 接收器⑼能夠檢測和糾正發射過程中引入的錯誤。增加冗餘位的數 Γ以麵__«輸她嶋。職額外的誤碼 檢測和糾正能力所帶來的不便之處在於，它降低了發射器觸和接收 器之間的資訊傳輸率。本發明並非僅限於歌，還可以使用多種 編碼技射種’例心加編碼_度奇偶校驗⑽c) 編碼。 欠穿刺處理模組104可以從編碼模組1〇2中接收轉換後的二進位輸 入資料塊，並通過從接收物奥後二進位輸入資料財移除冗餘位元 來改變編碼率。例如’如果編碼模組1〇2執行的編碼率請，從編碼 模組脱中接收的4位元的資料包括2個資訊位元和2個冗餘位。通 過移除該4個位元中的i個冗餘位元’穿刺處理模組1〇4可將編碼率 從1/2調整至2/3 〇在通過rf通道發射前，交錯器模組⑽可以對從 穿刺處理模組UH接收的調整編碼率後的資料塊内的位元進行重新排 12 1375421 列， 100年6月2+日修正替換頁 而造成不Μ通過^通道發射的過程中因突發影響臨接位元的錯誤 成多個資料的可能性。交錯器模組1G6的_可以被分 料d Γ其中每师_包括所__碼率後的資 定的位元= ㈣部分。因此’對於調整編碼率後的資料模組内給 凡數置啥交錯器模組觸輸出的給定數量的資料流程知、以 父鮮模組分配給單個資料流程丨的給定數量的位元⑽： ^ = Σ^〇·) 7=1 等式[1] =行交錯之前’對於給定數量的編碼位元、而言，每個位元都 β曰數k—0 ’ Lbdb·1來表示。對於位元指數爲k=0，nst，2* 知··. ’ bdb-nst ’交錯器模組1〇6可將位元分配給第一空間流 Μ⑻。對於位元指數爲k=1，明，化小〜二 讀器模組觸可分配位元給空間流卜h⑴。對於位元指數爲^ 2 ’ nst+2 ’ 2*nst+2 ’ ’ bd「nstl+2，交錯器模組 1〇6 可分配位元 門机2 bst(2)，。對於位元指數爲卜以广北 —1，交錯器模組106可分配位元給空間流nst，bst (nst)。 曰多個映射器模組l〇8a、...、108n包括多個單獨的映射器模組，其 數里等於父錯器模組106生成的單個資料流程的數量。每個映射器模 組職、...、論可從對朗單個#料流針接收多條元，採用基 於生座的調變技娜所述多她元轉換成代表符號的信號電平，從而 將這些位it映㈣符號。該符號的運算式可以是—個複數，包括同相 ⑴和正交⑼分量。資料流程i的映射器模組108a、·..、108n可 13 1375421 100年6月2千日修正替換頁 -利用調變技術將多個位元bst⑴映射爲符號。 波束賦形V矩陣模組112可將波束賦形技術應用到多個映射器模 組108a、...、108η生成的多個符號或“空間模式，，上。波束賦形v矩陣 模組112可生成多個信號，其中，生成信號的數量等於發射器1〇〇中 發射天線的數量。波束賦形V矩陣模組112生成的多個信號中的每— 個可包含至少一個從映射器模組l〇8a、...、108η收到的信號的加權和。 多個IFFT模組ll〇a、…、ll〇n可從波束賦形模組112接收多個 φ信號。每個IFFT模組ll〇a、…、110η可將即通道的帶寬分爲η個 子帶頻率以實現正交頻分多工（OFDM)，緩存等於子帶數量的多個被 接收符號。每個被緩存的信號可以由頻率基於一個子帶頻率的載波信 说進行5周變。然後’母個IFFT模組ll〇a、…、li〇n對整個頻率子帶 中各自對應的被緩存的和被調變的符號進行單獨相加以執行n點 IFFT，從而生成複合〇FDm信號。 夕個數位類比轉換和天線前端模組114a、…、ιΐ4η可接收多個 # IFFT模組ll〇a、...、ii〇n生成的多個信號。從多個IFFT模組11〇&、、 ll〇n中的每一個所接收的數位信號可轉換爲類比即信號，所述類比 RF信號被放大並通過天線發射。多個DA轉換和天線前端模組 114a、...、114η在數量上等於發射天線n5a、…、H5n的數量。每個 DA轉換和天線前端模組n4a、 、n4n都可接收來自波束賦形v矩 陣模組112的多個信號中的一個，並使用天線U5a、...、ιΐ5η通過 RF通道發射一個RF信號。 在接收器ιοί中’多個天線前端和類比數位轉換模組116a、、 1375421 100年6月2+日修正替換頁 .116η通過天線接收類比rf信號，將該即信號轉換爲基帶，並生成 所述接收的類比基帶信號的等效數位信號。該數位表示式可以是包括 I和Q分量的複數。天線前端和類比數位模組116&、、11如的數量 可與接收天線117a... 117η的數量相同。 多個FFT模組120a、...、12〇η可從多個天線前端和奶轉換模組 116a、…、116η接收多個信號。多個砰丁模組12〇&、 、u〇n在數 量上等於天線前端和AD轉換模組116a、...、n6n的數量。每個附 鲁模組1施、…、施可從天線前端和AD轉換模組_、…、腕 接收信號，獨立的應用η點FFT技術，並基於發射器⑽中使用的η 個子帶頻率使财個載波信號，對該信號進行解調制。解雛的信號 可以在-個子帶頻率周期上由多個FFT模組職、、i施中的每 一個對之進行數學積分，以提取出包含在接收器l〇i接收的多個 OFDM信號的每一個中的η個符號。 波束賦形U*模組118可對從多個FFT模組12〇a、、施收到 籲的多個信號應用波束賦形技術。波束賦形u*模組118可生成多個信 號’其中，生成信號的數量等於用於在發射器刚處生成信號的空間 流的數量。波束賦形U*模組118生成的多個信號中的每一個都包含從 FFT模、組12Ga、.、12Qn收到的至少—個信號的加權和。 —通道估算模組122可利用包含在接收的即信號中的前導碼資訊 十算通道的估&十值。等化器模組m可接收波束賦形模組…生成 的信號。等化器模組m可基於通道估算模組m的輸入，處理收到 的信號’以復原發射n刚最初生成的符號。等化器模组m可包括 15 1375421 100年6月2^f日修正替換頁 .適當的邏輯、電路和/或代碼，用於對從波束賦形u*模組ιΐ8收到的 符號進行轉換，補償RF通道中的衰減。 多鑛映射模組126a、...、126n可從等化器模組124接收符號， 並基於㈣於生成該符號的調變技術，使用解調制技術， 將每個符號反向映射爲—個或多個二進位位元。多個解映射模組 126a、…、126η在數量上等於發射器1〇〇中流的數量。 解交錯模組128可從每個解映射模組版、...、126η接收多個位 元’並對所接收的多個位元進行重新排序。例如，解交錯模組128可 以按照發射器100中的交錯器106使用的順序的反向順序對來自多個 解映射核組126、...、126η的位元進行重新排序。解穿刺處理模組⑽ 將已由穿刺處理模組104移除的空位插入從解交錯餘i28接收的輸 出資料塊内。維特比解碼器模組132採用可將輸入給編碼模组ι〇2的 二進位資料塊復原的解顺術，對已進行解穿刺處理的輸出資料塊進 行解碼。 在運行中，處理器140可從維特比解碼器132接收解碼後的資料。 處理器HO可將故到的資料發往基帶處理器142進行分析和進一步處 理。處理器MO還可將接收器101通過即通道收到的資料發往通道 估视组122。接收器1G1中⑽道估計· 122可使料些資訊來 爲收到的RF通道計算通道估計值。基帶處理器⑷可生成將由發射 器⑽通過RF通道發送的資料。基帶處理器142可將資料發往處理 謂。處理請可生成多個即將發送到編碼模請的資料位元。 圖1中不出了-些無線通信終端的示範性實施例中的元件。一個 100年6月2终日修正替換頁 不祕實知例可以是無線通信發射器它包括發射器_、處理器⑽ 和基㈣理器142。另-個示範性實施例可以是無線通信接收器，它 包括，收g 1G卜處理H⑽和基帶處理器142。另—個示範性實施例 可以是無線通信收發H，它包括發射諸G、接收器⑼、處理器1仙 和基帶處理器142。 圖2a是根據本發明一個實施例的通信電路的示範性框圖。在圖 2a中不出了基帶處理器272、收發器274、即前端、多健收天 線276a、...、276n和多個發射天線通、、通。收發器说可 包括處理器282、接收器284和發射器286。 處理器282可根據適用的的通信標準執行數位接收器和/或發射器 功能。這些功能可包括但稀於，在相_定參考模型中的低層執行 的任務。這些任務還可包括實體層收斂程序（pLcp)、實體層媒體相 關（PMD)功能和相關的層管理功能。基帶處理器272可根據適用的 通信標準來執行功能。這些功能可包括但不限於對通過接收器2科收 到的貧料進行分析的任務和與生成將要通過發射器286發送的資料相 關的任務。這些任務還可包括有關標準指定的媒體存取控制（隐⑺ 層功能。 接收器284可執行數位接收器功能’包括但不限於快速傅立葉變 換處理、波束賦形處理、均衡、解映射、解調控制、解交錯、解穿刺 和解碼。發射器286可執行數位發射器功能，包括但不限於編碼、穿 刺、交錯、映射、調變控制、快速傅立葉逆變換處理和波束賦形處理。 RF前端280可通過天線276a，...，276η接收類比处信號，並將虾 17 100年6月24*曰修正替換頁 信號轉換爲基帶，再生献到的類比基帶信號的數位等效信號。該數 位表示可以是複數，包括1和Q分量。RF前端·還可通過天線 78a ’ 278η發达類比Rp信號’將數位基帶信號轉換爲類比处 在運仃過私中，處理器282可從接收器284接收資料。處理器： 可將㈣的資料傳送給基帶處理器272進行分析和進—步處理。基帶 處理器272可生成將要由發射器施通過即通道發射的資料。基帶 处理器272可生成將要發往接收器282的資料。處理器：可生成將 要料給接收器284的多個資料位元。處理器282可生成信號，來對 毛射益施中的調變處理操作進行控制，並對接收器撕中的解調制 處理操作進行控制。 圖b疋根據本發日月一個實施例的ΜΙΜ〇系統中帶有自適應調變/ 解調功此的包含發射和接收㈣收發騎示意框圖。在圖％中，示 出I發射器200、接收器2〇1、處理器24〇、基帶處理器⑷、多個發 射器天線115a、...、U5n和多個接收肢線ma、、u7n。發射器 200可包括發射調變控制模組236、編碼模組搬、穿刺模組辦、交 錯模、、且106、多個映射模組繼a、...、1G8n、多個快速傅立葉逆變換 (IFFT)模組li〇a、...、11〇n、波束賦型v矩陣模組ιΐ2、以及多個 數模轉換和天線前端模組114a...114n。接收器2⑴可包括接收調變控 麵組234、多個天線前端和類比數位模、組116a、...、116η、波束賦 形U矩陣模組118、多個快速傅立葉變換（FFT)模組施、…、12如、 通道#估模組122、等化賴組124、多個解映射模組126a、、126η、 1375421 100年6月2Ψ日修正替換頁 解交錯模組128、解穿刺模組no和維特比解碼器模組132。發射調變 控制模組236可控制對發射器200中使用的調變技術的選擇。接收解 調制控制模組234可控制對接收器201中使用的解調制技術的選擇。 在運行過程中，發射調變控制模組236可以每個流爲基礎分別控制多 個映射模組108a、...、108η中的每一個所應用的調變技術。接收解調 制控制模、组234 Τ以每㈤流爲基礎分別控制多個解映射模組 126a·.. 126η中的每一個所應用的解調制技術。 處理器240可根據適用的通信標準來執行數位接收器和/或發射器 功月b。些功能可包括但不限於，在相_定參考模型中的低層執行 的任務。這些任務還可包括實體層收斂程序（pLcp)、實體層媒體相 關（PMD)功能和相關的層管理功能。 在運饤過程中，映射模組觀a、...、购對每個流的控制可控制 分配給-個或多個流的位數bst⑴，以確保多個流的位數和等於料 式[1]中所示的調整編碼率後的資料模組中的位元數和&。處理器· 從維特比解碼器132接收解碼後的資料。處理器擔可將收到的資料 發在基讀理器142進行分析和進一步處理。處理器還可通過虾 通道將接收器101收到的資料發往通道估計模組U2。接收器101中 的估片模組122可使用這些資訊來爲收到的处通道計算通道估 =值=處理請可生成發射器_要通過拙通道發 =基该理器142可將資料發往處理器。處理請可生成將 要發在編碼模纟且1〇2的a - $ 處理器240可生成信縣控制發射 調變控制模組236的運行，以及接收解調制控制模組辦的運行。 1375421 100年6月2十日修正替換頁 圖2b中所示的元件可包括無線通信終端的示範性實施例中的元 件。-個示範性實施例可以是無線通信發射器，它包括發射器2〇〇、 處理益240和基帶處理器142。另一個示範性實施例可以是無線通信 接收器’它包括接收器20卜處理器24〇和基帶處理器142。另一個示 fc性實施例可以是無線通信收發器，它包括發射器·、接收器2〇1、 處理器240和基帶處理器142。 圖3是«本發明一個實施例的MIM〇系、統中包含帶有自適應調

變/解調功能和編碼/解碼功能的發射器和接收器的收發器的示意框 圖。在圖3中’展示了發射器獨、接收器3(U、處理器35〇、基帶處 理器142、多個發射天線115a、..、咖和多個接收天線㈣、…、 ΙΠη。發射器300可包括多個穿刺模組3〇4a、·、3〇4n、多個交錯模 組306a、…、3〇6n、發射編碼控制模組34〇以及如發射器(圖朴 編碼模組102、多個映繼組驗，，⑽n和錄丽模組 110a ’…，酿中所示的多個模組。發射器還可包括波束賦形V 矩陣模組112和多個數模轉換和天線前端模組U4a、、^如以及發 射調變控制模組236。接收器观可包括多個解交錯模組迦、.·、 328η、多個解穿刺模組施、…、3施、接收編碼控制模組顶、以 及如接收器201 (圖2b)、多個天線前端和數模轉換模組腕、…、 116n、波束賦型U*矩陣模組和多個FFT模組120a，，12〇n _ 所示的多個模組。接收器3〇1還可包括通道估計模組i22、等化哭指 組1多個解映射器模組126a、…、126n、維特比解碼器模組°°13: 和接收解調制控制模組234。 1375421 100年6月2+日修正替換頁 .在發射11期中，可以每個流爲基礎分別執行穿刺和交錯。多個 穿刺模組304a、…、304η的輪出可發往多個交錯模組施、、驗。 鳥、...、㈣每-個穿刺模組都可將其輪出發往多個交錯模組 3〇6a、...、306n _相應的一個。多個交錯模組施、、編的輸 出可發往多個映射器模組108a、...、108n。多個交錯模組施、…、 306η中的每一個都可將其輸出發網多個映射模組驗、…、斷中 相應的-個。發射編碼控制模組34〇可對發射器中使用的穿刺應 ♦用進行控制。 —在接收器別中’可以每個流爲基礎分別執行解穿刺和解交錯。 母個解交錯模組328a、…、328η可從多個解映射模组施、…、咖 接收輸入資料，其中多個解交錯模組328a、…、迦中的每一個從多 個解映射模組126a、…、126n中相應的一個接收輸入資料。每個解穿 刺模組施、…、330n可從多個解交錯模、组328a、…、328η接收輸 入貝料’其中解穿刺模組33Ga.....330η中的每-個從多個解交錯模 組施、…、迦中相應的一個接收輸入資料。多個解穿刺模組 330a、.·.、330n _每-個的輸出可發往維特比解碼器模组132。接收 解碼控麵組338可對接收器301巾使用的解穿刺應用進行控制。 處理器350可根據可用的通信標準執行數位接收器和/或發射器功 月匕。攻些功能可包括但不限於，在相關協定參考模型中的低層執行的 任務。些任務還可包括實體層收斂程序（pLcp)、實體層媒體相關 (PMD)功能和相關的層管理功能。 在運行過程中，發射編碼控制模組34〇可以每個流爲基礎分別對 21 1375421 100年6月2+日修正替換頁 多個穿刺模組304a、…、3〇4n中每-個所應用的穿刺進行控制。對穿 刺以每個流爲基礎進行控制可使編碼率以每個流爲基礎發生變化。接 收編碼控制模組338可以每個流爲基礎分別對多個解穿刺模組 33°；、…、33〇n令每一個所應用的解穿刺進行控制。對解穿刺以每個 流爲基礎進行控制可使接收器3()1來適應所收到信號的編碼率以每個 流爲基礎的變化。 處理器300可從維特比解碼$ 132接收解碼後的資料。處理器細 ❿可將收到的資料發往基帶處理器142進行分析以及進—步處理。處理 器350還可通過RF通道將由接收器1〇1收到的資料發往通道估計模 組122。接收器101中的通道估計模組122可使用該資訊來爲收到的 RF通道計算通道估計值。基帶處理器⑷可生成將要由發射器⑽通 過RF通道發送的資料。基帶處理器142會將資料發往處理器说。處 理350可生成將要發往解碼模組的多個位。處理器可生成 信號來控碰侧麵麵組236的運行，以及触解_控制模纽 • 234 #運饤。處理器350可生成信號來控制發射編碼控制模組的 運行和接收解碼控制模組338的運行。 圖3中示出了無線通信終端的示範性實_巾的元件。—個示範 性實施例可以是無線通信發射器，它包括發射器、處理器和 基帶處理H 142。另-個示範性實施例可歧無線通信接收器，它包 括接收器3〇卜處理器34〇和基帶處理器⑷。另一個示範性實施例可 以疋無線通信收發器，它包括發射器3⑻、接收器3m、處理器細 和基帶處理器142。 22 1375421 100年6月2綷日修正替換頁 . 在本發明的一個方面，一種用於在ΜΙΜΟ通信系統中傳遞資訊的 系統可包括可爲多個空間流選擇調變類型和/或編碼率的接收器。該接 收器可通過RF通道傳遞至少一條消息，其中包含多個類型和/或編碼 率該接收器還可用於基於至少一個選中的類型和/或編碼率接收隨後 的^料在本發明的另一個方面，所述系統包括通過处通道接收消 息的發射器，所述消息包括多個空間流的多個調變類型和/或編碼率的 規範。該系統被配置來基於至少一個收到的調變類型和/或編碼率發射 鲁隨後的資料。 通道探測可包括多種方法，通過所述多種方法，發射器例如發射 器200以及接收器例如接收器201可以在閉環系統中交換資訊。發射 器可使用交換的資訊，這樣一來，發射器就可以基於調變類型和/或編 碼率來發射隨後的資料。交換的資訊可用於配置接收器，使其基於調 I類型和/或編碼率來接收隨後的資料。通道探測使得發射器和接收器 可基於公共的調變類型和/或編碼率來發射和接收資料。 ® 通道探測所使用的幀結構可以是ΜΙΜΟ模式請求幀、μίμο通道 請求幀、ΜΙΜΟ模式回應幀和^Μο通道回應幀，這在於2〇〇5年2 月7日申請、申請號爲Νο11/〇52353的美國申請中進行了介紹，這裏 也使用了該文作爲參考。 在ΜΙΜΟ系統中’本發明的多個實施例可使發射器例如發射器 200和接收器例如接收器201使用通道探測機制來交換資訊，所述資 訊爲多個空間流中的每一個指定調變類型和/或編碼率。交換的資訊可 用於配置發射器’以基於調變類型和/或編碼率，通過發射的多個空間 23 1375421 〇 100年6月2t日修正替換頁 机中的早個空來發猶後的㈣。還可使用交換 =:使驗纖錢編择缝卿㈣流中= -早個工間流來接蝴_料。通道探測使得發射器通過單個空 間流來進行發射’使接收器基於同一調變類型和/或編碼率、通過相庫 的單個空間流來進行接收。 〜 在開環觀〇系統中，發射器励、2〇〇或300和接收器1〇1、2〇1 或則可不使用通道探測閉環反饋方法。相反、發射器可使用“回退” •方法來爲多個空間流選擇調變類型和域編碼率。在開環系統中，發射 器可選擇向接收ϋ發·料時使_調變_和/或編碼率。如果接收 器成功的收到發送的資料，將發送確認消息。一旦收卿認消息，發 射器將修改先前選定的調變類型和/或編碼率，以增切連後發送的資料 的資料率。如果接收器未能成功接收發送的㈣，將不發送確認消息。 如果發射器沒有收到確認消息，發射器將修改先前選定的調變類型和/ 或編碼率，來降低隨後發送資料的資料率。 •目4是滅本發明—個實施_使麟絲於分組大小爲誦 位το組的MMSE-LE的最佳通道估計的4〇MHzD類通道的2χ2系統 中，SNR類比與吞吐量之間相互關係的示範性圖表。在圖4中示出了 類比開環系統402得到的結果、類比自適應調變系統4〇4得到的結果、 類比自適應調變和編碼系統4〇6得到的結果和類比TGn ( nSync )提案 4〇8得到的結果。如圖4所示，對於給定的吞吐量，自適應調變系統 404中要求的SNR性能可在自適應調變和編碼系統4〇6的SNR性能 的2dB範圍之内。與nSync提案4〇8相比，自適應調變系統4〇4或自 24 1375421 100年6月钟日修正替換頁 適應調變和編碼系統406可在更低的SNR實現給定的吞吐量。在這點 上，自適應調變系統404可代表使用自適應調變和編碼4〇6的系統的 可行備選方案。 圖5是根據本發明一個實施例的示範性訓練序列的示意圖。在圖 5中，示出了第一天線500和第二天線501。第一天線5〇〇發送的物理 層協定資料單元（PPDU)可包括短序列攔位5〇2、訓練符號保護間隔 (GI2)攔位504、長序列攔位506、保護間隔（GI)攔位5〇8、SI(}— N攔位510、多個保護間隔攔位512a...512b和多個資料攔位 514a...514b。第一天線501發送的消息可包括短序列攔位切、訓練 符號保護間隔攔位524、長序列欄位526、保護間隔搁位528、弧―N 攔位530、多個保護間隔攔位现、…、:532b和多個資料樹立534a、…、 534b。物理層服務資料單元（pSDU)可包括報頭和資料載荷。第一天 線5〇〇發送的PSDU的前導碼可包括短序列攔位5〇2和長序列攔位 。第-天線發送的PSDU的報頭部分可包括sig—n攔位训。 第-天線5G0發送的PSDU的資料載荷可包括多個資料搁位 514&、…、⑽。第二天線501發送的#前導碼可包括短序列 欄位522和長序列攔位526。第二天線5〇1發送的psDu的報頭部分 可包括SIG-N. 530。第二天、線5〇1發送的psmj的資料載荷 括多個資料攔位534a..... 534b。 紐序列欄位5〇2可包括多個短訓練序列符號，例如1〇個短訓練符 短訓練序列符號可包括已絲時間間隔的細稀，例如_ 不€/(ns)鱗列攔位5〇2的持續時間可包括例如8微秒的時間間隔。 25 1375421 100年6月2屮日修正替換頁 .接收器例如接收器201會因多種原因使用短序列欄位5〇2，例如，信 號探測、用於低脅音放大電路的自動增益控制（agc)、把指接收器電 路執行的分級選擇、粗略頻率偏移估算和計時同步。 訓練符號保護間隔樹立5〇4可包括時間間隔，在此間隔内，第— =線5〇0不通過RF通道發送資料。妹練符號保護間隔爛位剔的持 、'’貝時間可包括-個例如1.咖的時間間隔。接收器例如接收器加可 使用训練符號保護間隔聽5〇4來降低前面的符號與後續的符號之間 •發生内部符號干擾的可能性，所述前面的符號是例如短序列搁位撕 期間發运的符號，所述後續符號是例如長序列攔位506期間發送的符 號。 —長序列攔位506可包括多個長訓練符號，例如，2個長訓練符號。 母個長爾符號可包括已定義時間間隔的資訊傳輸，例如3加。包括 長序列攔位506的持續時間和前一刻練符號保護間隔搁位綱的持诗 時間的長訓練序列的持續時間可包括例如如的時間間隔。接收器= 如接收器201可因多種原因使用該長訓練序列 率偏移轉和麵傅。 娘0精確頻 保護間隔攔位5G8可包括-個時間間隔，在此期間第 不通過RF通道發送資訊。保護間^^撕立的持續 二 例如的時間間隔。接收器例如接收器2〇1使用 =一個 夾赂彻义品从外上 示隻間隔攔位508 料低㈣的诚與後_符號之間發生_符軒料可 —面的符號是例如在長序_线6期間發送的符號，後= 疋例如在信號SIG-N攔位510期間發送的符號。 ^ 26 1375421 1¾月.曰修正替換頁 SIG-N欄位51〇可包括，例如信號符號。每個信號符號可 二已定義時間間隔的資訊傳輸，例如3如。包括信號肌―關位 的持料間純舰制_位識嚼猶_單個符號的持 、^可包括例如_的時間間隔。接收器例如接收器2〇1可使用信 :二τ N攔位510 ’建立與通過虾通道收到的物理層服務資料單元 ^ bDU)有關的多個配置參數。 _曰1隔攔位512a可包括時間間隔，在此期間内第一天線不 ^ ^物送f訊。傾軸位仙的持糊可包括例如 二的時間間隔。接收器例如接收器2〇1可使用保護間隔搁錢& 來降低前面的符號與後續的符號之間發生内部符號干擾的可能性，所 办如在信號SIG—N攔位期間發送的符號，後續 2=ΓΓ#料攔位5軸__。。接蝴如接收器 位來降低^個保細位512&、...、簡#的每個後繼的保護間隔攔 位^心面的符號與後續的符號之間發生内部符號干擾的可能性， 符號是例如在多個資料攔位5i4a、...、5__^ 號4㈣销是例如在多個攔位純、...、514b_發送的符 说。 二個貝料她5Ha、..·、5Mb 料攔位可包括例如 號。母個資料符號可包括第一天線獨已定義時間間隔傳 例如3.2叫。包括客徊次输^… 匕括夕個貝科攔位仙、...、514b中資料攔位的持續 二櫚位512&、…’中的前一保護間隔資料欄位的 持項夺間的母個資料間隔的持續時間都包括例如如的時間間隔。接 27 ,rr..rrj r 10ό. 6. .收态例如接收器201可使用多 购m , 貝科搁位514a、...、514b來接收通過 妳通道接收到的PSDU資料載荷中的資料。 短序列欄位522、爾符號保護間隔攔位& 保護間隔528和信號SIG—_ 待觸位526 了I括時間時間移位或迴圈移 位，相應的短序列欄位502、訓練符號保護間隔搁㈣4、長序列搁位 =保她峨SIG,㈣的物姊迴圈移位的 不。第二天線5〇1先開始傳送迴圈移位後的短序列齡切，其後 的一個間隔例如4〇0ns，第一天線·開始傳送短序列搁位5〇2。第二 天線5〇1先開始傳送迴圈移位後的長序列攔位526，隨後的一個時間 間隔例如i_ns，第一天線開始傳送長序列搁位鄕。第二天線 5〇ι先開始傳送迴圈移位元後的信號SIG—N攔位53〇，隨後的一個時 間間隔例如1600ns，第-天線·開始傳送信號SIG—N搁位51〇。 保護間隔攔位532a可包括時間間隔，在此期間第二天線5〇1不通 過RF通道傳送資訊。保護間隔嫩532a可包括一個例如_ns的時 間間隔。接收器例如接收器2〇1可使用保護間隔攔位通來降低前面 的符號與後續的符號之間發生内部符號干擾的可能性，所述前面的符 號是例如在信號SIG-N攔位530期間發送的符號，後續的符號是例 如在負料欄位534a發送期間發送的符號。接收器例如接收器2〇ι可使 用多個保護間隔欄位532a、…、532b +每個後繼的保護間隔攔位來降 低前面的符號與後續的符號之間發生内部符號干擾的可能性，所述前 面的符號是例如在多個資料欄位534a、…、幻牝期間發送的符號，後 續的符號是例如在多個資料欄位534a、…、534b期間發送的符號。 28 1375421 疏\ 替換頁 '· ··"——— 訊’例如3.2哗。包括多個資料欄位534a、... 持續時間和前—多個保護間隔欄位532a、...、: 的持續時間的备相咨魁袖Α ΛΑ Λ* —.. 卜個都可以包括例如資料符 傳送的已定義時間間隔的資 、…、534b中的資料襴位的 …、532b中的保護間隔欄位

序列攔位502和長序列攔位506在雌決議SOZU中進行了定義。 在運行過程t ’鱗職位和長序_何由發卿例如發射器 多個資料攔位534a、...、534b中的每一 號。每個資料符號可包括第二天線5〇1 的第一天線500發送，由接收器例如接收器201接收。例如，接 收器可將收到的長相娜與已知軸望值進行對比，來確定資气在 下行通道傳送過程妓否受損。可爲下行通道産生通道估計值。'該通 道估计值可包括SNR資訊，也可包括有關通過下行通道傳送的單個* 間流的資訊。 1 短序列攔位522和長序列攔位谈在ffiEE決議中進行了 規定。短序列欄位和長序列攔位可由發射器例如發㈣細的第二天 線501發送’由接收器例如接收器2〇1接收。例如接收器可將收到的 長序歹曰彻位與已知_望值進行對比，來確定#訊在下行通道傳送過 程中是否受損’從柯爲下行通道産生通道估計值。騎道估計值可 包括SNR資訊，也可包括有關通過下行通道傳送的單個空間流的資 PSDU的剛導碼部分和報頭部分可通過第一天線使用已知調 29 loo年6月？*f日修正替換頁 變類型和編解發送。使用已知調變類型和編碼率可以使發射器例如 石發射f 2⑽，和接收器例如接收器201進行通信，直到調變類型和編 、、’率貝訊進行了乂換。調變類型可包括例如二進位相移鍵控（B舰）。 /率可以疋1/2。調變類型和編碼率可表示資料可在处通道中通過 空間流進行發送的最低資料率。包含信號弧―n_训的由第— 天線發送的報頭和多個#料攔位514a、··.、·可包括物理層協定資 料單元（PPDU)。 、 可在長訓練序列（LTS)的起始階段，即訓練符號保護間隔5〇4 的起始階段使时束賦型，也鶴特徵波束_。作爲選擇，可在接 收貧料储的触·，即保制隔始階段使驗束職型。 基於b虎SIG-N攔位5：[〇，接收器可以確定收到的幢是使用自適應調 ，進行處理的。自適應調變可包括基於閉環聽〇系統中的通道反饋 資訊爲至 個發射抑流織至少—__型和/或編碼率。 PSDU的别導碼部分和報頭部分可通過第二天線$則吏用調變類 里和編碼率發运。使用調變類型和編碼率可以使發射器例如發射器 細’和接收器例如接收器201進行通信，直到讀類型和編碼率資訊 進行了交換5周變類型可包括例如二進位相移鍵控編碼率 可以疋1/2機類型和編碼衬表示資料可在即通道巾通過空間流 進行發运的最低貝料率。第一天線發送的包含信號sig—n搁位別 和多個資料攔位挪、".、娜的PSDU報頭，可包括ppDU。 可在長訓練序列（LTS)的起始階段，即訓練符號保護間隔524 的開始階段銭特徵波束賦型。作爲選擇，可在載射料接收過程的 30 1375421 100年6月2Ψ日修正替換頁 •起始階段，即保護間隔532a的開始階段使用波束賦型。基於信號SIG -N攔位53〇，接收器可以確定收到_是使用自適應調變進行處理 的。自適應調變可包括基於騎MM〇系統中的通道反饋資訊爲至少 一個發射空間流調整至少一個調變類型和/或編碼率。 圖6是根據本發明一個實施例的典型SIG—N襴位的示意圖。在 圖6中’展示了多個空間流（NSS)攔位觀、多個發射天線⑽χ) 搁位604、帶寬（BW)攔位6〇6、編碼率（R)棚位6〇8、改錯碼類型 _ (CT)攔位610和星座圖類型（c〇N)攔位612。圖6中還展示了長 度（LEN)攔位614、尾部PSDU指示器（Lpi)搁位616、閉環㈦⑷ 襴位⑽、RSVD欄位62〇、迴圈冗餘校驗（CRC)攔位622和尾搁位 624 〇 空間流攔位602包含3位元的二進位賴。空間流嫌6〇2可指 不發射器例如200和接收器例如201之間傳送資訊所使用的空間流的 數量。在ΜΙΜΟ系統中’空間流的數量可表示數位，例如丨，2，3或 參4。發射天線欄位6〇4包括3位元的二進位資料。發射天線攔位綱 可指示發射器和接收器之間傳送資訊時所使用的發射天線例如天線 5〇0的數量。在ΜΜΟ系統中，發射天線的數量可表示數位，例如卜 2 ’ 3或4。帶寬攔位606包括2位元的二進位資料。帶寬搁位_可 指不發射神接收器之間發送資訊所使_帶寬。在⑽娜系統中， 帶寬攔位可表示帶寬，例如2〇ΜΗζ或4〇ΜΗζ，其中2_ζ表示使用 20MHz的RF通道，4_ζ表示使用4_ζ的处通道。編碼率搁位 608包含3位元的二進位資料。編碼率樹立_可指示通過天線發送 31 1375421 100年6月2+日修正替換頁 ’物理層服務資料單元（pSDU)時使用的編碼率。在MM〇系統中， 編碼率可表示-個數位，例如^，的，3/4或s/6。改錯碼類型攔位 61〇包括2位TG的二進位資料。改錯碼類型欄位61〇可指示通過天線 發达資訊時所使用的改錯碼類型。在Mm〇系統中，改錯碼類型可表 不糾錯編碼方法，例如二進位卷積編碼（BCC)或低密度奇偶編碼 (LDPC)。第一星座圖類型攔位612包括7位元的二進位資料。第一 生座圖類型攔位⑽可指示通過天線在—個或多個空間流中發送 _ PSDUa夺所使用的星座圖麵或調變類型。在wmo系統中，調變類 型可表不指示編碼爲符號的二進位位元的數量的星座圖，例如二進位 相移鍵控（BPSK)、四進制相移鍵控（qPSK)、16位正交調幅 (16QAM)、64 位 QAM (64QAM)或 256 位 QAM (256QAM)。 長度攔位6U可包括一些資訊，用於指示資料載荷資訊的位元組 數’例如，在通過天線例如天線5〇〇發送的資料欄位51如、、 514b的資料載荷。指示器Lpi攔位616可包括1位元二進位資訊。指 示器LPI攔位616可包括一些資訊，用於指示資料載荷例如多個資料 攔位514a、..,·、514b是否爲消息中所包含的最後資訊。閉環攔位618 可指示發射器例如發射器200是否在通過天線發送的資訊中使用了 ΜΙΜΟ閉環反饋資訊。保留攔位62〇可包括9位元二進位資料。保留 欄位620肖無所分配的用途。配置欄位504可包括16位元二進位資 訊。迴圈冗餘校驗欄位622可包括4位元二進位資訊 爛位622可包括—些資訊，接《例如接收器測使用這些 測收到的PPDU _的錯誤，例如報頭SIG—⑽位训和資料例如多 32 1375421 100年6月2t日修正替換頁 個:料攔位514a、…、514b中的錯誤。尾攔位624可包括6位元二進 ，、料尾攔位624可包括一些資訊，填充到迴圈冗餘校驗欄位奶 後面，使SIG—N欄位達到想要的長度。 在運行過程中，在閉環議0系統中，接收器例如接收器2〇1可 使用星座圖類型欄位犯爲多個空間流選擇至少一個調變類型。接收 器可爲天線例如天線500發送的多個中的每個空間流選擇唯一的調變 ;或、、扁碼率。選中的调變類型和編碼率將通過上行通道發送。發 射器，例如發射器200可接收通過即通道發送的選中的調變類型和 編碼率’其中包括創於多個空間流❹個觀類型和/或編碼率。可 代射器進仃配置，來基於至少一個收到的調變類型和域編碼率來發 送隨後的資料。 、調變類型和/或編碼率可包括接收器的對多個中的一個空間流的 說明，以及對作爲發射器所發送的多個空間流中的至少一部分的相應 7流的說明。發射器可爲多個空間流接收多個調變類型和/或編碼 率。發射器隨後使用每個由接收器爲多個空間流指定的調變類型和/ 或編碼率，使用相應的多個發射空間財的一個發送隨後的資料。發 射器可爲多個雜流接收多侧變麵和/或編碼率。發射骑後使用 至少-個指定_變_和/或編碼率來使駐少—個郎流 後的資料。 在本發明的-個實施例中，在閉環職〇系統中 收器2〇1可基於多個空間流的至少一個_生成通道反饋資訊。生成 的通道反髓_耻行通道發送。發_如_ 可基於 33 1375421 100年6月2+日修正替換頁 .接收器爲多個空間流探測到的至少一個來接收通道反饋資訊。發 射器可爲多個空_選擇多個調變類型和/或編碼率。可對發射器進^ 配置’以基於至少—個射的調變類型和/或編碼率來發送隨後的= 料I周1類型和/或編碼率是基於通道反饋資訊來選擇的。 /本發_ P實施财，在開環祖㈣、統中，發射器例如發 °可爲夕個空财遠擇乡侧_麵和/或編碼率。可對發射器 進成置，使其基於至少一個選_變類型和/或編碼率來發送隨後 的資料。 、士獨是閉環還是開環ΜΜ〇系統，發射器例如發射器·都可通 ^號SIG Ν消息攔位例如圖6中展示的包含在卿υ中的示範性 SIG-N攔位，向接收器例如接收器施發送包括應用於發魏後資料 的調變類型和/或編碼率的資訊。星座圖類型搁位612可包括應用在通 過發射天線例如天線500發送的多個空間流中的調變類型資訊。接收 器將基於_嫌6〇4來確定賴㈣料是使_财法還是 籲法來發送。 如果閉環攔位618Cls㈣且空間流攔位6〇2的數值所表示的空間 流（NSS)的數量近似等於發射天線攔位6〇4的數值所表示的發射天 線（NTX)的數量或比該數量少i，這表示發射器例如發射器在 發送資料的過程中沒有使用波束賦型，而使用空分多工⑽⑷或空 時模組編碼(STBC)。如果閉環攔位618 口㈣且星座圖類型搁位 指示NSS個空·使用_的調變_，這表示發射器在發送資料過 程中使用了特徵波束賦型，且沒有使用流載人，或使用了以每個流爲 34 1^75421 100年6月2十日修正替換頁 .基礎的自適應調變。如果不使用流載入，則每一個空間流可使用等效 的調變類型’且每健間流㈣料率是鱗的。如果使用了流載入， 則些空間流可使用不同的調變類型’且一些空間流的資料率可與其 他空間流不同。自適應調變可使發射器基於通道反饋資訊爲空間流調 i資料率’來提升資料率或降低資料率。在本發明的多個實施例中， 了刀別對母個空間流調整調變類型和/或編碼率。 可通過RP通道發送包括多個音調的〇FDM符號，其中每個音調 •可在從-定範圍内的負載波頻率中選擇的頻率上發送。通過卯通道 發送的指定空間流的SNR可隨頻率變化，這樣一來在頻率u 音調的SNRfi可不同於在不同頻率&上發送的音調的通口。可基於 頻率f；中的單個SNRfl計算幾何平均戰，以此來爲空間模式確定驗 之積，其中頻率fi是通過拙通道發送的。被稱爲驗聊的幾何平均 SNR之積，可由以下等式表示： • SNRge()=柄 sm” 等式[2] k等於包含在通過RF it道發送的〇職符號中的音調的數量， π可表轉個音_腿乘積，等式附的·式錢何平均SNR 之積’它等於k個音調中每一個的單個SNR之積的^欠方根。 一根^本發明的實施例，可爲每個空間模式SNR㈣確定幾何⑽。 〆旦確疋了母個SNRge〇i，就可使用演算法例如她此公式來確定在 每個空間模式下所傳輸的二進位資料。對於第i個空職式而言，在 同-時間將要發送的資料位元數bi，可按照如下等式由As㈣^式計 35 1375421 替換頁 算得出： bi=log2(l+SNRge〇5i) 等式[3]中的運算式爲空間模式i 底的對數。 等式[3] 的幾何SNR計算得出一個以2爲 由多個空間模式的特徵波束賦型生成的奇異矩陣的特徵爲： SNRge〇,i^ SNRge〇52> SNRgeo；3> SNRge〇)4 等式[4] 從等綱可看出，多個NSS空間流中的隨後—個空間流的· #將小於等於前-空間流的SNR。基於等式[3]還可看出，分配給空間流 i的二進位位元的數量bi，與等式[4]存在下列關係： 等式[5] bi>b2>b3>b4 調變類型可包括多個星座圖點。星座圖點的數量可決定編碼到由 相應調變類型生成的符財的二進錄元的數量。對於給定的調變類 型’用於對包含多個|^個二進位位_空間模式進行編碼的星座圖點 數量的最小值CPi可表示爲如下等式：

CPi>2^ 等式[6] 由等式[4]、[5]和[6]可得出，從多個調變類型％中爲空間流i選 擇調變類型Η，使得可爲隨後的空間流』選擇調變類型Mj ’這樣-來 Η的星座_驗量將小於鱗於％的星座難的數量。因此，可 從多個調變類型％中選擇Mj，其中叫小於或等於％。 夕心式[]和陋7F了包含不範值的向量，可使用這些示範值來展示 〃 4H的崎麵的可能組合。每辦式巾，可基於 1>中調1的—進位資訊位元的數量來表示調變類型 。例如， 36 1375421 100年6月2斗日修正替換頁 .當使用BPSK調變時’在單個符號中只包含一個二進位資訊位元。例 如，當使用QPSK調變時’在單個符號中將包含2個二進位資訊位元。 如果沒有通過空間傳送二進位資訊，將會顯示〇。在等式⑺和附， 每-列可表示空間流的調變類型的唯一組合，每—行可表示單個空間 流。第一行可表示使用在第一空間流每個組合中的調變類型。第二行 可表示使用在第二空間流每個組合中的調變類型。第三行可表示使用 在第三空間流每個組合中的調變類型。第四行可表示使用在第四空間 鲁流每個組合中的調變類型。 等式[η 1111 0 111 0 0 11 0 0 0 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 1 1 1 2 2 2 2 2 2 0 0 1 1 0 1 1 2 2 2 0 0 0 1 0 0 1 0 1 2 等式[8]

如等式[7]所示’當第一流使用BPSK時，可存在4種編碼率組合。 在第一組合中’可在第一空間流中使用BPSK調變，在第二、三和四 空間流中不傳輸資訊。在第二組合中，可在第一和第二空間流中使用 BPSK調變，在第三和四空間流中不傳輸資訊。如等式[8]所示，當第 一流使用QPSK時’存在10編碼率組合。在等式[8]的第七組合中， 可在第一和二空間流中使用QPSK調變，在第三和四空間流可使用 BPSK調變。 當第一空間流使用16QAM，等式[9]可展示包含示範值的向量， 37 1375421 , 100年6月2争日修正替換頁 •可使用這些示範值來展示多個（NSS = 4)空間流的調變類型的可能組 合： 4 4 4 4 4 4 4 0 1 1 1 2 2 2 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 4 4 4 4 2 2 2 0 1 1 2 0 1 2 0 0 1 0 等式[9] 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 4 4 4 4 12 0 12 4 如等式P]所示’當第一流使用16QAM時，可存在20中編碼率組 合。在這種情況下’在第二空間流使用16QAM時，存在10中組合， 在第二空間流使用QPSK或BPSK時’存在9種組合。在一種組合中， _在第二、三或四空間流中將不傳送資訊。在等式[9]的第七種組合中， 可在空間流1中使用16QAM ’在空間流2中使用QPSK調變，而在 空間流3和4中使用BPSK調變。 當第一空間流使用64QAM ’等式[10]可展示包含示範值的向量， 可使用這些示範值來展示多個（NSS = 4)空間流的調變類型的可能組 合0

等式[10] 66666666666666666666666666666666666" 01112222224444444444666666666666666 00110112220112224444011222444466666 00010010120010120124001012012401246 如等式[1〇]所示，當第一流使用64QAM時，可存在35種編碼率 組合。在這種情況下，當第二空間流使用64QAM時，可存在15種組 合，當第二空間流使用16QAM、QPSK或BPSK時’存在19種組合。 在一種組合中’在第二2、3或4中將不傳送資訊。在等式[1〇]的第十 五種組合中’可在空間流1中使用64QAM調變，在空間流2中使用 38 1375421 100年6月叫日修正替換頁 .16QAM調變，在空間流3中使用QPSK調變，而在空間流4中使用 BPSK調變。 當第一空間流使用256QAM時’等式[11]可展示包含示範值的向 量，可使用這些示範值來展示多個（NSS = 4)空間流的調變類型的可 能組合。 88888888888888888888888888888888888888888888888888888888' 112222224444444444666666666666666888888888888888888888 00110112220112224444011222444466666011222444466666888888 ^ L°°〇l〇〇l0120010120124001012012401246001012012401246012468 等式[11] 如等式[11]所示’當第一流使用256QAM時，可存在56種編碼率 組合。在這種情況下，當第二空間流使用256QAM時，可存在21種 組合’當第二空間流使用64QAM、16QAM、QPSK或BPSK時，可 存在34種組合。在一種組合中，在第二、三或四空間流中將不傳送資 訊。在等式[11]的第三十五種組合中，可在空間流1中使用256QAM 籲調變，而在空間流2、3和4中使用64QAM調變。 當用於第一空間流的調變類型的範圍包括256QAM、64QAM、 QPSK或m>SK時’如等式[7]、[8]、[9]、[1〇]或[11]所示，在4種空間 流中將總共存在125 (4+10+20+35+56)種編碼率組合。這125種組合 將在星座圖類型攔位612中使用7位元二進位資訊唯一定義。 在包含5種調變類型和4個空間流的mjM〇系統中，總共可有625 種調變類型的潛在組合。在這點上，需要1〇位元二進位資訊來唯一的 標識每一種潛在的組合。本發明的多個實施例可使用MIM〇系統的特 39 1375421 100年6月2+日修正替換頁 .徵值分析特性來降低將多個調變類射的—種編钢多個空間流中的 一個時所需的二進位資訊位元的數量。與其他方法相比，本發明多個 實施例中的對所需位元數量的降低可在信號SIG — N字中產生更大的 靈活性。星座圖類型欄位612還可通過使用SIGj欄位中的保留攔 位中的位元進行擴展。 圖7是根據本發明-個實施例的接收器請求閉環調變類型的示範 ^步驟的流程圖。在圖7的流程圖中，接收器2〇1可通過以每個空間 •机爲早位分配調變類型和/或編碼率來確定資料率。可將選中的調變類 型和/或編碼率包含在包含反饋資訊的消息中發往發射器勘。在圖7 中’在步驟702 ’可確定同時發送的資料模组中資料位元的近似數量 。可將早個空間流的指數1初始化爲1。在步驟704，接收器爲每個 空間流計算幾何平均SNR。在步驟7〇6，可確定第i個空間流中位元 的數里4。在步騾708，接收器可基於探測到的snr和包誤率（^) 目標來爲第i個空間流選擇調變類型。選中的調變類型可包括足夠的 复座圖點數置，來對位元數量bi進行編碼。在步驟谓，位元數h可 降低貝料模峻數bdb，⑽示資機組巾將要進行編蘭其餘位元的 數星^驟712可確&當別的資料模組變數值b曲是否大於〇。如果^ 大於〇 ’步驟713可確認隨後空間流中位元的數量將小於或等於當前 空間流中位元的數量。步驟714將隨後空間流的空間流指數加卜隨 後進行步驟706。 如果bdb小於或等於〇 ’則在步驟716，接收器會將爲每個空間流 選中的調變類型反饋給發射器。步驟718可確定隨後的資料是否是基 1375421 1卯年6月2十日修正替換頁 於反饋資訊來發送的。如果不是，則在步驟]，發射器在向接收器 ，运隨後的資料時將不使用波束賦型。在步驟728，發射器會向接收 器發送隨後的龍，並顯示爲空間流選中_變_，以及指示該選 中的調變_並非基於來自接收H的反饋資訊。

6步驟718確定隨後的資料是基於反饋資訊發送的，步驟720可確 疋此否使用自適應調變。如果能，則在步驟722 ’發射器會基於來自 接收器的先前的反饋資訊來向接收器發送隨後的資料，這說明空間流 中在使用選中的調變類型的同時還使用了波束賦型。如果在步驟似 確定沒有使用波束賦型，則在步驟724，發射器會基於來自接收器的 反饋資訊向接收ϋ發送隨後的資料，並歸沒有使用波束賦型，以及 接收器爲多個發射的空間流選擇的調變類型。 圖8是根據本發明實施例的發射器基於來自接收騎通道反饋確 定閉環調變類型的示範性步驟的流程圖。與圖7的流程圖相比，在圖 7中接收器观可選擇多種調變類型，並作爲反饋資訊發往發射器 200 ’在圖8中’魏器可向發難發送_ #訊。發㈣可使用來 自接收㈣SNR纽可爲減的多健_選擇多侧麵型。發射 器200可通過以每個空間流爲單位分配調變類型和域編碼率來確定資 在步驟804、808和816存在不 料率。圖8中的流程圖與圖7中相比 同。 在圖8中’在步驟802，可確定同時發送的資料模組中位元的近 似數量bdb。可將單個空間流的指數i初始化爲i。在步驟綱，發射 器會接收來自魏ϋ的反雜訊，其中包含每個空間流的幾何平均 1375421 * 100年6月砷曰修正替換頁 .灘。在步驟806 ’可綠定第i個空間流中的位元的數量bi。在步驟 808中’發射器可基於探測到的SNR和誤包率（pER)目標爲第[個 空間流選擇調變類型。選中的調變類型可包括足夠的星座圖點數量， 來對位το數量bi進行編碼。在步驟81〇，位元數bi可降低資料模組變 數bdb，來顯示資料模組中將要進行編碼的其餘位元的數量。步驟祀 可確定當前的資料模組變數值bdb是否大於〇。如果bdb大於〇，步驟 813可確認隨後找流中位元的數量將小於或等於當前空間流中位元 籲的數量。步驟m將隨後空間流的空間流指數i加i。隨後進行步驟 806。 如果bdb小於等於〇，則在步驟816，發射器會基於爲每個空間流 選中的調變類型向接收器發送隨後的資料。步驟818可確定隨後的資 料是否是基於反饋資訊來發送的。如果不是，則在步驟826，發射器 在向接收器發送隨後的資料時將不使用波束賦型。在步驟828，發射 器會向接收器發猶後的資料，並顯賴空間流選巾__型，以 •及指不該選中的調變類型並非基於來自接收器的反饋資訊。 如果步驟818確定隨後的資料是基於反饋資訊發送的，則步驟82〇 可部是能否使用自適應調變。如果能，在步驟822中，發射器將基於 來自接收器的前一反饋資訊向接收器發送隨後的資料，這說明空間流 令在使用選巾_魏型賴時還使用了絲賦型。如果在步驟82〇 確定沒有使用波束賦型，則在步驟824，發射器會基於來自接收器的 反饋資訊向接收H料^後的資料’並顯示沒有使用波束麵，以及 接收器爲多個發射的空間流選擇的調變類型。 42 1375421 100年6月2ί{•日修正替換頁 • ® 9是根縣㈣魏姻魏H確賴賴變麵的示範性步 驟的流程圖。在圖9中，發射器可在開環ΜΙΜΟ系統中選擇調變類型。 在圖9中，在步驟902，可確定同時發送的資料模組中位元的近似數 里bdb。可將單個空間流的指數i初始化爲卜在步驟撕，可確定第丨 個空間流中的位元的數量bi。在步驟9〇8，發射器可爲&個空間流選 擇調變類型。選尹的調變類型可包括足夠的星座圖點數量，來對位元 數量bi進行編碼。在步驟910，位元數bi可降低資料模組變數&，來 ♦顯示資料模組中將要進行編碼的其餘位元的數量。麵912可確定當 前的資料模組變數值bdb是否大於〇。如果^大於〇，步驟913可^ 認隨後空間流中位元的數量將小於或等於當前空間流中位元的數量。 步驟914將I1 逍後空間流的空間流指數i加】。隨後進行步驟9〇6。 如果bdb小於或等於〇，在步驟916，發射器可蜂定是否使用波束 _來發職料。發射ϋ可基於t前是否正在錢波束_來作出決 定。發射器還可基於是否收到來自接收器的成功確認齡作出決定。 如果使用波束職型，則在步驟918，發射器將確定是否爲每個空間流 分酉欠己調變類型。如果是，則在步驟922，發射器可向接收器發送隨後 的資料，顯示使用了波束賦型，並顯示爲每個空間流選擇的調變類型。 如果將使用波束賦型但不以每個空間流爲單位分配調變類型，則在步 驟似’發射器會向接收器發送隨後的資料，顯示使用了波束賦型， 並指示爲多個空間流使用的調變類型。如果在步驟916後沒有使用波 束賦型’則在步驟’發射器將向接收器發送隨後的資料，並顯示 爲多個空間流選中的調變類型，並顯示調變類型並非基於來自接收器 43 丄375421 100年6月2M·曰修正替換頁 ，的反饋資訊。 本發明的―個實補可包括狀在通㈣統中傳送資訊的系統， 其中的ΜΙΜΟ通信系統中的使用多種調變類型和多個空間流的發射器 200 (圖2b)可選擇一種當前的調變類型來調變將要發射的當空間流。 發射器可基於選巾的當前賴_選擇至少-種隨後的猶類型來調 菱將要發射的至少一個隨後的空間流。發射器可通過奸通道向接收 器發送消息’其巾顯示了選中的當前調變類型和至少一個選中的隨後 ♦的調變類i還可對發射器進行配置，使其基於選中的當前調變類型 或至>、個選中的隨後的調變類型來發送隨後的資料。發射器可使 用星座圖襴位來唯—的標識包括選中的當前調變纏和至少—種隨後 的選中的調變類型的組合。包含在隨後選中的調變類塑中的星座圖點 的數1可小於等於包含在選中的當前調變類型的星座圖點的數量。 本發明的另—實施例可包括驗在通㈣統中傳送資訊的系統， 其中的MMO齡系統中的接收器2〇1 (圖2b)可選擇當前調變類型 擊來調變將要發送的當前空間流。接收器可基於選中的當_變類型選 擇至少-個隨後調變類型來調變將要發射的至少—個隨後的空間流。 接收器可通過RF通道向發射器傳送消息，顯示選中的#前調變:型 和至少-個射㈣後調變類型。還可對接收器進行配置，使其可基 於選中的當前調變類型和/或至少-個隨後的選中的調變類型來減 $後的H 可f«座編碼’來唯—的表示包含選中的 當前調變類型和至少-個隨後的選中的調變類型的組合。包含在隨後 選中的調變麵巾的星顧關數量可小於等於包含在選中的當前調 44 1375421 100年6月2+日修正替換頁 變類型的星座圖點的數量。 因此本發明可由硬體、軟體或者硬軟體的結合來實現。本發明 幾個/ :固電細系統中以集中的方式實現，或者以不同部件分佈在 ==接的電腦系統中的分散式方式實現。任何種類的_ 或其他繼現幽財峨撕軸。猶、軟體和固件 的-個典龍合是具有電齡式__統，當該電腦程式被上 載並執行時’㈣該電齡賊便實縣發日綺述的方法。 本發明還可嵌人包括有能夠實現所述方法的各種特徵的電腦程式 産口一 ’當該程式載入到電腦系統中時能夠實現本申請所述的方法。 本文情述的電職綠，例如，以任何語言、峨符號表示的 触令，能夠直接使具有資訊處理能力的系統執行特定功能，或者 經過以下-種或各種處理後使具有資訊處理能力的系統執行特定功 a)轉換成另一種語言、代碼或符號；b)以不同的材料複製。但 是’本領域的普通技術人員可知的其他電程式的實現方法也可 本發明。 以上已結合—定的實施饌本發日純行了描述，本領域的普通技 術人員可知’可對本發魏行各種改變或等_換而並不脫離本發明 的範圍。此外’根據本發_教導進行的以適應特定的環境或材料的 各種修改也並未_本發_顧。因此，本翻並靴於公開的具 體實施例’本發明包括落人權利要求細内的所有實施例。 【圖式簡單說明】 圖1是根據本發明-個實施例的丽0系統中包含發射器和接收器的 45 1375421 收發器的框圖。 ΛΛ. 圖2a是根據本發明實施例的通信電路的示範性框圖。 圖2b是根據本發明實施例的MIM0系統中包括帶有自適應調變/解調 功能的發射器和接收器的收發器的結構示意圖。 圖3是根據本發明實施例的MM0系統中包括帶有自適應調變/解調功 能和編碼/解碼功能的發射器和接收器的收發器的結構示意圖。 圖4是根據本發日月實施_使用具備基於分組大小爲麵位元組的 MMSE-LE的最佳通道估計的4〇MHz D類通道的2χ2系統中， SNR類比與吞吐量之間相互關係的示範性圖表。 圖5是根據本發明實施例的示範性訓練序列的示意圖。 圖6是根據本發明實施例的對恥，攔位進行的示範性變更的示意 圖。 圖7是根據本發明實施_接收料求_喔_的示範性步驟的 流程圖。 圖8是根據本發明實施例的發射器基於來自接收器的通道反饋確定閉 環調變類型的示範性步驟的流程圖。 圖9是根縣發时施_發射器確定開環機麵的示範性步驟的 流程圖。 1〇1接收器 104穿刺模組 108a..，108η映射模組 【主要元件符號說明】 100發射器 102編馬模組 106交錯器模組 46 1375421 1〇〇年6月2斗日修正替換頁 似、...、ιι〇η快速傅立葉逆變換（IFFT)模組 112波束賦形v矩陣模組 114a、··‘、114η數位類比轉換和天線前端模組 U5a、·..、Π5η發射器天線 116a、...、116η天線前端和類比數位轉換模組 117a、...、117η接收器天線 118波束賦形υ*矩陣模組 120a、...、ΐ20η 快速傅立葉（fft: )變換模組 122通道估算模組 124等化器模組 126a、…、126η解映射模組 128解交錯模組 130解穿刺處理模組 132維特比（Viterbi)解碼器模組 140處理器 142基帶處理器 272基帶處理器 274收發器 276a、...、276η 接收天線 278a、...、278η 發射天線 280 RF前端 282處理器 284接收器 286發射器 2〇〇發射器 2〇1接收器 234接收調變控制模組 236發射調變控制模組 240處理器 3〇〇發射器 3〇1接收器 3〇4a、...、3〇4η 穿刺模組 306a、…、306η交錯模組 328a、...、328η解交錯模組 330a、...、330η解穿刺模組 338接收編碼控制模組 340發射編碼控制模組 47 1375421 100年6月2+日修正替換頁 350處理器 404類比自適應調變系統 408 類比 TGn (nSync)提案 501第二天線 402類比開環系統 406類比自適應調變和編碼系統 5〇〇第一天線 502短序列攔位 504訓練符號保護間隔（GI2)攔位 506長序列攔位 508保護間隔（GI)攔位 鲁512a...5l2b保護間隔搁位 522短序列攔位 526長序列攔位 510SIG—N 攔位 514a…514b資料欄位 524訓練符號保護間隔攔位 528保護間隔欄位 530 SIG—N攔位 532a..... 532b保護間隔攔位 534a..... 534b資料攔位 602空間流（NSS)攔位 604發射天線（NTX)攔位 606帶寬（BW)欄位 608編碼率（R)欄位 610改錯碼類型（CT)攔位 籲612星座圖類型（c〇N)欄位 614長度（LEN)欄位 616尾部PSDU指示器（LPI)欄位 618閉環（cisd)欄位 620 RSVD攔位 622迴圈冗餘校驗（CRC )欄位 624尾攔位 48

Claims (1)

1375421 « 101年1月18日修正替換頁 十、申請專利範圍： ' 1、 一種用於自適應調變和用於閉環多入多出無線區域網系統的信號襴 位的方法，其特徵在於，包括： 在使用多種調變類型和多個空間流的多入多出通信系統中，選擇 當前調變類型來調變將要發射的當前空間流； 基於探測到的信噪比SNR和包誤率PER目標為所述當前空間流 選中的當前調變類型，並基於當前調製類型確認隨後空間流中位 φ 元的數量與當前空間流中位元的數量的大小，以選擇至少一種隨 後空間流的調變類型，來調變將要發射的至少一個隨後的空間 流，其中，選中當前調製類型的空間流包括足夠的星座圖點數量 來對位元元數量進行編碼； / .通過射頻通道向發射器傳送消息，所述消息顯示所述選中的當前 4變類型和所述至少一個選中的隨後的調變類型；以及 對接收器進行配置，使其基於相应的以下調變類型中的至少一種 ^ 來接收隨後的資料。 2、 如申請專繼圍第1項所述之方法，其巾，還包括對星座關位編 碼，來唯一的標識包含所述選中的當前調變類型和所述至少一個 所述選中的隨後的調變類型的組合。 3、 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，所述消息包括所述星座 圖欄位。 4、 如申請補顧第1項所述之方法，其中，所述射隨後調變類型 包括多個星麵點’其數量小於或等於所述射的當前調變類型 中的星座圖點的數量。 49 1375421 mtlll正替換頁

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到駿¾ 魃嵌键卜¢3}长® -a:« S邀鏗渺錨雖驽瑯厄雖葙錨 bi*i^bi 1-H + II •τΗ 6S S7妙j 1375421 100年6月叫日修正替換頁 七、 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 100發射器 101接收器 102編碼模組 104穿刺模組 106交錯器模組 108a…108η映射模組 115a 116a 117a 120a 110a、...、110η快速傅立葉逆變換（IFFT)模組 112波束賦形V矩陣模組 114a、…、114η數位類比轉換和天線前端模組 .、115η發射器天線 ‘、116η天線前端和類比數位轉換模組 、ΙΠη接收器天、線 118波束賦形U*矩陣模組 ‘、120η快速傅立葉（FFT)變換模組 122通道估算模組 124等化器模組 128解交錯模組 13〇解=解映射模組 13〇解牙刺處理模組 132維特比（Viterbi)解石馬器模組14〇處理器、、 142基帶處理器 請揭示最能顯示發明特徵的化 八、 本案若有化學式時，言 學式： 4