专利名称：天线数据发送模式的选择方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种天线数据发送模式的选择方法及装置。
背景技术：
多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为ΜΙΜΟ)通信系统需要在发送端和接收端分别安置多根天线。该通信系统通常采用空间分集技术和空间复用技术。 采用空间分集技术可以提高链路的稳定性，而采用空间复用可以提高系统的吞吐量。波束赋形技术(Beamforming，简称为BF)是一种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技术。如图1所示。数据流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的天线。空间分集和波束赋形结合使用时，可以称为空间分集波束赋形(SpatialDiversity Beamforming，简称为SD+BF)。其中的一种发送端如图2所示，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空间分集形式。空间分集波束赋形在不同虚拟天线上发送的数据流在时域或者频域上可以有冗余。循环延迟分集(Cyclic Delay Diversity,简称为CDD)是正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为 OFDM)里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Qnverse Fast FourieriTransform,简称为IFFT)成时域数据，并用对应物理天线的循环延迟S 1进行相应的循环延迟后，加循环前缀(Cyclic Prefix，简称为 CP)发送出去。这里，i = l，…，Tx，Tx为发送端物理天线数目，S1—般为O。⑶D和空间复用结合，形成既有频域分集增益又有较高数据发送速率的技术，叫空间复用循环延迟分集(Spatial Multiplexing CyclicDelay Diversity, SM+CDD)。其中的一种发送端如图 4 所示，天线被分成M个子阵列，每个阵列做CDD，形成一根虚拟天线，而虚拟天线间构成空间复用。一般来说，空间分集波束赋形的分集增益比较大，信噪比一般比较高，可采用高阶调制编码方式来提高吞吐量；其覆盖比较大。空间复用循环延迟分集在不同的虚拟天线上可以发送不同的符号，吞吐量一般比较大，但覆盖比较小。无线信道一般是随时间不断变化的，有时使用空间分集波束赋形更好，有时使用空间复用循环延迟分集更好。为了提高链路稳定性和系统的吞吐量，需要选择不同的数据发送模式以适应变化的信道条件。
发明内容
针对相关技术中由于缺乏在空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集中选择数据发送模式的方案，无法根据信道条件灵活选择数据发送模式以增加链路稳定性和提升吞吐量的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种改进的天线数据发送模式的选择方法及装置，以解决上述问题至少之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种天线数据发送模式的选择方法。根据本发明的天线数据发送模式的选择方法包括发送端根据信道状态信息从空间分集波束赋形SD+BF和空间复用循环延迟分集SM+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及发送端使用确定的数据发送模式发送数据。根据本发明的另一方面，提供了一种天线数据发送模式的选择装置。根据本发明的天线数据发送模式的选择装置包括确定模块，用于根据信道状态信息从空间分集波束赋形SD+BF模式和空间复用循环延迟分集SM+⑶D模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及发送模块，用于使用确定的数据发送模式发送数据。通过本发明，发送端根据信道状态信息确定空间分集波束赋形(SD+BF)模式或空间复用循环延迟分集(SM+CDD)模式是适合于接收端的数据发送模式，使用上述适合于接收端的数据发送模式发送天线数据。解决了相关技术中由于缺乏在空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集中选择数据发送模式的方案，无法根据系统信道条件，灵活地选择数据发送模式为空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集来发送数据。利用上述技术方案，增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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是相关技术中波束赋形(BF)发送端的结构示意图；图2是相关技术中空间分集波束赋形(SD+BF)发送端的结构示意图；图3是相关技术中循环延迟分集(CDD)发送端的结构示意图；图4是相关技术中的SM与CDD相结合的发送端的结构示意图；图5是根据本发明实施例的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图6是根据本发明实施例一的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图7是根据本发明实施例二的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图8是根据本发明实施例三的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图9是根据本发明实施例四的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图10是根据本发明实施例五的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图11是根据本发明实施例六的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图12是根据本发明实施例七的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图13是根据本发明实施例八的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图14是根据本发明实施例九的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图15是根据本发明实施例十的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图16是根据本发明实施例十一的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图17是根据本发明实施例十二的天线数据发送模式的选择方法的流程图；图18是根据本发明实施例十三的天线数据发送模式的选择方法的流程图；以及
图19是根据本发明实施例的天线数据发送模式的选择装置的结构框图。
具体实施例方式需要说明的是，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。图5是根据本发明实施例的天线数据发送模式的选择方法的流程图。如图5所示， 该天线数据发送模式的选择方法包括S502 发送端根据信道状态信息从空间分集波束赋形(SD+BF)模式和空间复用循环延迟分集(SM+⑶D)模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及S504 发送端使用确定的数据发送模式发送数据。相关技术中，由于缺乏空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集中选择数据发送模式的方案，无法根据信道条件灵活选择数据发送模式以增加链路稳定性和提升吞吐量，采用上述实施例提供的技术方案，可以根据系统信道条件，灵活地选择数据发送模式为空间分集波束赋形或空间复用循环延迟分集来发送数据，增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。在无线通信系统中，上述信道状态信息可以包括但不限于以下至少之一 CINR、 BER、空间相关性的信息。其中，BER为误突发率或者误比特率，由接收端反馈给发送端；或者，发送端通过计算得到，具体计算方法如下在判决周期内，统计发送端总共发送的突发个数为Mttrtal个，对应比特数目为Bt。tal 比特，HARQ或者AQR第一重传的突发个数为M,ep个，对应比特数目Brep比特，则对应的误突发率为BER = Mr印/Mtotal,或者误比特率BER = Brep/Bt。tal。其中，CINR包括空间分集波束赋形数据发送模式下的CINR或空间复用循环延迟分集数据发送模式下的CINR。它可以是接收端计算并反馈给发送端的，也可以是发送端自己计算得到的。其中，上述空间相关性由信道相关矩阵的条件数沢表示的，沢的优选计算方式(即在选定的周期内根据一帧或多帧中信道相关矩阵R来计算条件数识)如下(1)初始化先前信道相关性矩阵RPm，在选定的周期T内重复执行步骤(2)直到周期T结束。(2)在周期T内，根据时间顺序，计算当前用户在帧结构中用来计算信道相关性矩
权利要求
1.一种天线数据发送模式的选择方法，其特征在于，包括发送端根据信道状态信息从空间分集波束赋形SD+BF和空间复用循环延迟分集 SM+⑶D模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及所述发送端使用所述确定的数据发送模式发送数据。
2.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信噪比CINR，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括确定所述SD+BF模式下的信噪比CINRsdbf对应的调制阶数Msdbf、编码速率Psdbf、编码重复次数&DBF，并计算所述SD+BF模式下的发送速率
3.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空间相关性的信息，所述空间相关性由信道相关矩阵的条件数《表示，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括计算获取所述沢；如果沢大于条件数门限值Wq时，确定所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下方式计算获取所述沢；
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误发率BER，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括设置第一判决周期Tl，Tl的单位是帧；在判决周期内获取所述接收端反馈的BER，或者利用混合自动重传或自动重传计算当前数据发送模式下的BER ；如果所述BER小于误发率门限值BER。，则确定所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，否则确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式。
6.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BER和CINR，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括对使用所述SD+BF模式的接收端，获得所述SD+BF模式下的CINR，如果CINR大于第一信噪比门限值SDBFjH0，则确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式；对使用所述SM+CDD模式的接收端，获得该接收端反馈的BER，或者利用混合自动重传或自动重传计算当前数据发送模式下的BER，如果BER大于误发率门限值BER0,确定所述 SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括 CINR，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括设置第一门限区间[308 _1~!11，508 _11!12]，对使用所述50+8 模式的接收端，计算所述 SD+BF模式下的CINR，如果CINR < SDBF_TH1，则确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式；如果CINR > SDBF_TH2，则确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式；如果所述CINR位于所述第一门限区间中，执行权利要求2-6任一项所述的确定适合于接收端的数据发送模式的步骤，来确定所述SD+BF模式或所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式；设置第二门限值区间[SMCDD_TH1，SMCDD_TH2]，对使用所述SM+CDD模式的接收端，计算所述SM+⑶D模式下的CINR ；如果CINR < SMCDD_TH1，则确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式；如果CINR > SMCDD_TH2,则确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式；如果所述CINR位于所述第二门限值区间中，则执行权利要求2-6任一项所述的确定适合于接收端的数据发送模式的步骤，来确定所述SD+BF模式或所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括设置第二判决周期T2，T2的单位是帧；在所述第二判决周期中设置L个判决点，其中，L为大于等于1的整数；在每个所述判决点执行权利要求2-6任一项所述的确定适合于接收端的数据发送模式的步骤，来确定所述SD+BF模式或所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，并统计所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式的次数m，或者统计所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式的次数N2 ；如果m/L大于或等于预定值Tr，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式；如果N2/L大于或等于预定值Tr，确定所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括设置第二判决周期T2，T2的单位是帧；在所述第二判决周期中设置L个判决点，其中，L为大于等于1的整数；在每个所述判决点执行权利要求7所述的确定适合于接收端的数据发送模式的步骤， 来确定所述SD+BF模式或所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，并统计所述 SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式的次数m，或者统计所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式的次数N2 ；如果m/L大于或等于预定值Tr，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式；如果N2/L大于或等于预定值Tr，确定所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端确定适合于接收端的数据发送模式包括设置第三判决周期T3，T3的单位是帧；在所述第三判决周期内，发送端根据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确定所述SD+BF模式或所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括CINR，发送端根据信道状态信息判断数据发送速率趋势包括在所述第三判决周期内设置多个判决点，依次在每个所述判决点获得当前数据发送模式下的CINR，并统计所述第三判决周期内CINR ^ CINR0的次数Ns，所述CINRtl为第二信噪比门限值；如果Ns ( N1，则确定所述数据发送速率趋势为下降，所述N1为第一次数门限值；如果 Ns ^ N2，则确定所述数据发送速率趋势为上升，所述N2为第二次数门限值；如果N1 < Ns<N2，则确定所述数据发送速率趋势为不变。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括BER，发送端根据信道状态信息判断数据发送速率趋势包括将所述第三判决周期划分为多个小周期；依次在每个所述小周期内获取所述接收端反馈的BER，或者利用混合自动重传或自动重传计算当前数据发送模式下的BER ；统计所述第三判决周期内BER彡BER0的次数Ns，所述BERtl为误发率门限值； 如果Ns彡N1，则确定所述数据发送速率趋势为下降，所述N1为第一次数门限值；如果 Ns ^ N2，则确定所述数据发送速率趋势为上升，所述N2为第二次数门限值；如果N1 < Ns<N2，则确定所述数据发送速率趋势为不变。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述数据发送速率趋势确定所述SD+BF模式或所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式包括如果所述发送速率趋势是上升的，在当前数据发送速率和最大发送速率之间确定一个数据发送速率对应的模式是适合于接收端的数据发送模式；如果所述发送速率趋势是下降的，在当前数据发送速率和最小发送速率之间确定一个数据发送速率对应的模式是适合于接收端的数据发送模式；如果所述发送速率趋势是不变的，保持当前的数据发送模式不变。
14.一种天线数据发送模式的选择装置，其特征在于，包括确定模块，用于根据信道状态信息从空间分集波束赋形SD+BF模式和空间复用循环延迟分集SM+⑶D模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及发送模块，用于使用所述确定的数据发送模式发送数据。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括第一确定单元，用于确定所述SD+BF模式下的信噪比CINRsdbf对应的调制阶数Msdbf、编码速率Psdbf、编码重复次数I^sdbf ；第一计算单元，用于计算所述SD+BF模式下的发送速率Vsdbf = aSDBFXMSDBFXPSDBF + RSDBF，其中，α SDBF表示空间分集的多输入多输出编码速率；第二确定单元，用于确定所述SM+CDD模式下的信噪比CINRsmqid对应的调制阶数Msmqid、 编码速率PSMeDD、编码重复次数Rsmqid ；第二计算单元，用于计算所述SM+⑶D模式下的发送速率Vsmqid = α SM XMSMmDXPSMa)D + I SMa)D，其中，a SMCDD表示空间复用的多输入多输出编码速率；第三确定单元，用于在所述Vsdbf与所述Vsmqid中确定较大者，并确定所述较大者对应的数据发送模式是适合于接收端的数据发送模式。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括 计算单元，用于计算获取所述沢；第四确定单元，用于大于条件数门限值W。时，确定所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式。
17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括 第一设置单元，用于设置第一判决周期Tl，其中，Tl的单位是帧；第一获取单元，获取所述接收端反馈的BER，或者利用混合自动重传或自动重传计算当前数据发送模式下的BER;第五确定单元，用于在所述BER小于误发率门限值BER0时，确定所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式，否则确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式。
18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括第二获取单元，用于对使用所述SD+BF模式的接收端，获得所述SD+BF模式下的CINR ； 第六确定单元，用于在CINR大于第一信噪比门限值SDBFJH0时，确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SDBFJ1Hci模式是适合于接收端的数据发送模式；第三获取单元，用于对使用所述SM+CDD模式的接收端，获得该接收端反馈的BER，或者利用混合自动重传或自动重传计算当前数据发送模式下的BER ；第七确定单元，用于在BER大于误发率门限值BERtl时，确定所述SD+BF模式是适合于接收端的数据发送模式，否则，确定所述SM+⑶D模式是适合于接收端的数据发送模式。
19.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括 第二设置单元，用于设置第三判决周期T3，T3的单位是帧；判断单元，用于在所述第三判决周期内，根据信道状态信息判断数据发送速率趋势； 第八确定单元，用于根据所述数据发送速率趋势确定所述SD+BF模式或所述SM+CDD模式是适合于接收端的数据发送模式。
全文摘要
本发明公开了一种天线数据发送模式的选择方法及装置。在上述方法中，发送端根据信道状态信息从空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及发送端使用确定的数据发送模式发送数据。根据本发明提供的技术方案，解决了相关技术中由于缺乏在空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集中选择数据发送模式的方案，无法根据系统信道条件，灵活地选择数据发送模式为空间分集波束赋形和空间复用循环延迟分集来发送数据。利用上述技术方案，增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。
文档编号H04L1/18GK102237917SQ20101015803
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者刘锟, 张万帅, 朱登魁, 肖华华, 贾晓山, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司