專(zhuān)利名稱(chēng)：多列表鏈路自適應(yīng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的鏈路自適應(yīng)(link adaptation)，并且特別地但并非排他地涉及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)。
背景技術(shù)：
在諸如IEEE 802.11(WLAN)的現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)中通常使用鏈路自適應(yīng)技術(shù)。因?yàn)橛捎诟鹘K端的移動(dòng)性、衰減、干擾及其它公知因素導(dǎo)致信道狀況隨時(shí)間而改變，所以有必要調(diào)整(adapt)數(shù)據(jù)傳輸以便優(yōu)化接收器對(duì)其的接收。例如在具有大量干擾和噪聲的信道中，接收器能夠準(zhǔn)確地接收以高速率發(fā)送的信號(hào)的可能性很低。因此最好降低傳輸速率以便增加接收器接收數(shù)據(jù)的能力。可以由諸如編碼方案及其調(diào)制率的多個(gè)參數(shù)來(lái)改變傳輸速率。
對(duì)于每個(gè)自適應(yīng)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了傳輸參數(shù)(例如信道編碼率和星座大小)的列表并按數(shù)據(jù)速率增加的順序來(lái)排序。動(dòng)態(tài)地改變傳輸參數(shù)以便適應(yīng)于信道質(zhì)量的已知和未知因素(例如SNR、干擾、信號(hào)功率)。下面的表列出了IEEE 802.11a的模式。

對(duì)于802.11a執(zhí)行鏈路自適應(yīng)的常用方式是使用關(guān)于成功接收的確認(rèn)(ACK)分組的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)每個(gè)當(dāng)前調(diào)制/編碼率模式的適用性。作為一個(gè)例子，當(dāng)沒(méi)有接收到確認(rèn)時(shí)，那么重發(fā)當(dāng)前分組或使用更魯棒(robust)的調(diào)制/編碼率模式來(lái)下拉速率。如果接收到ACK分組，那么可以選擇不那么魯棒的較高吞吐量模式。
圖1圖示了802.11a的“向上速率(up-rate)”和“向下速率(down-rate)”路徑。例如模式m1、m2和m3分別是6Mbits/s、9Mbits/s和12Mbits/s模式。作為一個(gè)例子，在802.11a系統(tǒng)的具體實(shí)例上，如果當(dāng)前系統(tǒng)模式是m2并且接收到一個(gè)成功的ACK(或依照使用中的具體鏈路自適應(yīng)策略接收到幾個(gè)成功的ACK)，那么系統(tǒng)試圖使用下一模式——模式m3。如果沒(méi)有接收到ACK(可能在重發(fā)之后)，那么系統(tǒng)把使用中的模式下拉到模式m1。
在A.Kamerman和L.Monteban的“WaveLAN IIA high-performance wireless LAN for unlicensed band”中描述了使用ACK統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的IEEE 802.11鏈路自適應(yīng)的早期例子，貝爾實(shí)驗(yàn)室科技期刊，第118-133頁(yè)，1997年夏。
在另一種方法中，接收器經(jīng)由到發(fā)送器的反饋通道來(lái)測(cè)量所接收的分組并且調(diào)整傳輸參數(shù)。在Pavon、Jd.P.于2003年5月11-15日公布的“Link adaptation strategy for IEEE 802.11 WLAN viareceived signal strength measurement”中描述了一個(gè)例子；SunghyunChio，Communications，2003，ICC’03，IEEE國(guó)際信息處理會(huì)議卷2，卷2第1108-1113頁(yè)。所使用的參數(shù)類(lèi)型的例子包括信噪比(SNR)、接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)、符號(hào)差錯(cuò)率(SER)和比特差錯(cuò)率(BER)。
自適應(yīng)鏈路原理還被擴(kuò)展到多個(gè)發(fā)送和接收天線(xiàn)系統(tǒng)，諸如MIMO(多輸入多輸出)。眾所周知，這種系統(tǒng)通常用于使用空間信道來(lái)發(fā)送并行數(shù)據(jù)流。這些MIMO系統(tǒng)的性能不僅受信噪比和干擾的影響，而且還受MIMO信道“狀況”的影響，所述MIMO信道“狀況”可以隨時(shí)間改變。MIMO信道“狀況”描述了接收器可以怎樣有效地多路分解相干組合的空間信號(hào)。性能由于以下原因而被降級(jí)
-在MIMO子信道之間的相關(guān)性(例如通過(guò)不充分的分散)-如果信道具有很強(qiáng)的視線(xiàn)分量(Line-Of-Sight components)(例如較大的Rician K因數(shù))-通過(guò)設(shè)計(jì)而具有緊密間隔的天線(xiàn)元件-即使當(dāng)子信道不相關(guān)時(shí)，諸如鎖孔或內(nèi)孔之類(lèi)的退化現(xiàn)象可能導(dǎo)致排列缺陷的信道傳遞矩陣(例如由屋頂邊緣衍射造成)。
以上大部分影響可能隨時(shí)間而改變，由此，為了在希望的時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大瞬時(shí)吞吐量，應(yīng)當(dāng)依照信道的當(dāng)前性能來(lái)調(diào)整鏈路。
WO 02/091657描述了一種自適應(yīng)MIMO系統(tǒng)，其中每個(gè)子信號(hào)或空間信道的信道狀況由接收器測(cè)量，并且由反饋信道反饋到發(fā)送器。那么可以獨(dú)立地調(diào)整每個(gè)單獨(dú)的空間信道的傳輸參數(shù)以便優(yōu)化性能。例如，一個(gè)空間信道可以比另一空間信道具有更高的調(diào)制和/或編碼方案(MCS)。
然而此配置的缺點(diǎn)在于附加的復(fù)雜性，這要求實(shí)現(xiàn)反饋信道并測(cè)量每個(gè)接收的空間信道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總地來(lái)說(shuō)提供了用于通信系統(tǒng)的、使用多個(gè)但卻獨(dú)立的傳輸參數(shù)選項(xiàng)的鏈路自適應(yīng)系統(tǒng)。與已知的“單列表”方法相比較，這等同于“雙列表”方法。因而，例如，可以取決于傳輸情況，提供不同的調(diào)制等級(jí)，連同不同的編碼等級(jí)以及在這些等級(jí)之間的預(yù)定向上路徑或向下路徑，所述傳輸狀況例如是在傳輸之后接收(或沒(méi)有接收)ACK分組。
依照兩個(gè)或更多系列的預(yù)定傳輸模式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)模式系列具有諸如其空間時(shí)間編碼的共同的基礎(chǔ)傳輸參數(shù)(base transmissionparameters)，和諸如調(diào)制和/或信道編碼率的一個(gè)或多個(gè)速率傳輸參數(shù)(rate transmission parameters)。不同的空間時(shí)間編碼的例子包括較魯棒的Alamouti ST代碼和諸如BLAST的空間多路復(fù)用碼。可以彼此獨(dú)立地改變基礎(chǔ)和速率傳輸參數(shù)，從而提供向上速率和向下速率路徑的“2D”自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。
此“2D”方法在改變模式上提供了更大的靈活性，例如獨(dú)立于改變信道編碼率和調(diào)制來(lái)改變空間時(shí)間代碼，而不是跨過(guò)只能上下交叉的“1D”列表來(lái)排列聯(lián)合的空間時(shí)間代碼/信道編碼率/調(diào)制配置，從而限制了配置選擇的自由。還因?yàn)樾诺罓顩r可能很難量化，因此為了確定精確的模式，具有一個(gè)或多個(gè)處于大致相同的數(shù)據(jù)速率的模式能夠獨(dú)立于決定通過(guò)改變調(diào)制和/或信道編碼率來(lái)增加和/或降低吞吐率，來(lái)嘗試這些其它模式(例如空間時(shí)間代碼)，所述調(diào)制和/或信道編碼率會(huì)影響數(shù)據(jù)吞吐率。
在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送器以第一基礎(chǔ)傳輸參數(shù)(例如Alamouti)和第一速率傳輸參數(shù)(例如QPSK和3/4信道編碼率)來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)；并且確定所述數(shù)據(jù)是否被接收器接收。這可以?xún)H僅通過(guò)計(jì)數(shù)來(lái)自接收器的ACK分組來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)接收到足夠的ACK時(shí)，可以通過(guò)增加基礎(chǔ)和/或速率傳輸參數(shù)，例如轉(zhuǎn)到BLAST STC和/或16QAM以及3/4信道編碼率來(lái)增加鏈路速率。或者，如果沒(méi)有接收到足夠的ACK，那么可以通過(guò)減小基礎(chǔ)和/或速率傳輸參數(shù)，例如從BLAST STC轉(zhuǎn)到Alamouti STC和/或從16QAM以及3/4信道編碼率轉(zhuǎn)到16QAM以及1/2信道編碼率來(lái)減小鏈路速率。
該配置尤其適用于MIMO類(lèi)型的系統(tǒng)，其中基礎(chǔ)傳輸參數(shù)是不同的空間時(shí)間代碼(STC)選項(xiàng)。從而當(dāng)要求最魯棒的傳輸時(shí)，選擇諸如Alamouti代碼的較魯棒的STC，并且當(dāng)信道更利于高數(shù)據(jù)速率時(shí)使用允許更大空間多路復(fù)用的STC(例如BLAST)。
該配置可以在各種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，例如IEEE 802.11的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)、例如新IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的LAN或例如GPRS和UMTS的蜂窩式網(wǎng)絡(luò)。
特別地是，依照一個(gè)方面，本發(fā)明提供了依照權(quán)利要求1的無(wú)線(xiàn)鏈路自適應(yīng)的方法。
特別地是，依照另一方面，本發(fā)明提供了依照權(quán)利要求13的無(wú)線(xiàn)鏈路自適應(yīng)的發(fā)送器。
還提供了如權(quán)利要求1所述的方法的發(fā)送無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的方法；以及對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求1的接收數(shù)據(jù)的方法。更準(zhǔn)確地說(shuō)，提供了一種用于接收無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，所述接收器被配置成依照兩個(gè)或更多系列的預(yù)定接收模式來(lái)接收數(shù)據(jù)，每個(gè)模式系列具有一定數(shù)目的接收模式，各自具有共同的第一基礎(chǔ)接收參數(shù)和所述數(shù)目的速率接收參數(shù)；所述方法包括以第一基礎(chǔ)接收參數(shù)和第一速率接收參數(shù)接收數(shù)據(jù)；以第二基礎(chǔ)接收參數(shù)接收所述數(shù)據(jù)；以第二速率接收參數(shù)接收所述數(shù)據(jù)。優(yōu)選地是，基礎(chǔ)接收參數(shù)是空間時(shí)間代碼；例如Alamouti和BLAST。
還提供了相應(yīng)的接收設(shè)備。相應(yīng)的通信系統(tǒng)包括諸如發(fā)送器和接收器；并且所述相應(yīng)的通信系統(tǒng)優(yōu)選地是MIMO系統(tǒng)。
現(xiàn)在將關(guān)于下列附圖僅以舉例形式并不意在限制來(lái)描述實(shí)施例，


圖1是用于IEEE 802.11 WLAN的已知的鏈路自適應(yīng)方案；圖2是MIMO系統(tǒng)的示意圖；圖3是依照一個(gè)實(shí)施例的鏈路自適應(yīng)設(shè)備的示意圖；圖4是用于圖示圖3設(shè)備操作的流程圖；圖5圖示了圖4的“雙列表”方案；圖6和7分別示出了對(duì)于不同的散射角，Alamouti和BLAST空間時(shí)間代碼的吞吐量v SNR特性；圖8是候選雙列表方案的流程圖；和圖9圖示了圖8的“雙列表”方案。
具體實(shí)施例方式
如上面關(guān)于圖1所述，在鏈路自適應(yīng)系統(tǒng)中分配吞吐量、數(shù)據(jù)速率或性能的預(yù)定等級(jí)或模式，并且所述系統(tǒng)根據(jù)諸如SNR的當(dāng)前鏈路情況來(lái)依照線(xiàn)性方式在這些等級(jí)之間上下移動(dòng)。典型情況下，把每個(gè)等級(jí)與調(diào)制和信道編碼率的特定組合或預(yù)定的調(diào)制和編碼方案(MCS)相關(guān)聯(lián)。較高等級(jí)可以具有較高的調(diào)制率(例如QPSK與BPSK相比)和/或較高的信道編碼率(例如2/3與1/2相比)。
然而，如果信道狀況或質(zhì)量不斷改變或當(dāng)例如在室內(nèi)WLAN類(lèi)型的環(huán)境中很難可靠地估算它們時(shí)，這種配置受到限制。此問(wèn)題在發(fā)送分集或空間多路復(fù)用系統(tǒng)(諸如MIMO)中更為惡化，其中很多因素(其不可能總是被可靠地估算)影響所述系統(tǒng)的性能。
圖2示出了MIMO通信系統(tǒng)的示意圖。要發(fā)送的數(shù)據(jù)由信道編碼器11以特定的編碼率編碼并且由信道交織器12交織。然后把信道處理的數(shù)據(jù)傳遞到空間時(shí)間編碼器13，所述空間時(shí)間編碼器13把所述數(shù)據(jù)拆分到并行路徑中并且使用諸如Alamouti之類(lèi)的空間時(shí)間代碼來(lái)獨(dú)立地處理它們。然后在RF模塊14中處理并行數(shù)據(jù)流，例如把所述數(shù)據(jù)調(diào)制到特定的星座上。然后把所調(diào)制的數(shù)據(jù)饋送到發(fā)送器10上的獨(dú)立天線(xiàn)。如所周知，把信號(hào)發(fā)送到MIMO信道15中以便由接收器20的多個(gè)天線(xiàn)來(lái)接收。所接收的信號(hào)被RF接收模塊21轉(zhuǎn)換為基帶，所述RF接收模塊21解調(diào)所接收的信號(hào)。然后這些基帶信號(hào)被饋送到空間時(shí)間解碼器22，所述空間時(shí)間解碼器22在把并行數(shù)據(jù)流饋送到對(duì)應(yīng)于交織器12的去交織器23之前恢復(fù)所述并行數(shù)據(jù)流并且組合它們。然后所述去交織的數(shù)據(jù)被信道解碼器24使用與發(fā)送器10中的編碼器11相同的編碼方案和速率來(lái)處理。然后按照已知的那樣來(lái)進(jìn)一步處理所恢復(fù)的數(shù)據(jù)。
可以預(yù)先確定由編碼器11和解碼器24所使用的信道編碼方案和速率以及由發(fā)送RF塊14和接收發(fā)送塊21所使用的調(diào)制方案。在要求鏈路自適應(yīng)的情況下，需要用于協(xié)調(diào)在發(fā)送器10和接收器20之間的這些參數(shù)的某些機(jī)制。在最簡(jiǎn)單的情況下，每當(dāng)成功地接收了來(lái)自發(fā)送器10的數(shù)據(jù)分組的幀或系列時(shí)，這可能會(huì)要求來(lái)自接收器的ACK分組。這些ACK分組的收到或不存在向發(fā)送器10通知是否成功地接收了數(shù)據(jù)。更復(fù)雜的方法在于具有獨(dú)立的反饋信道，由此接收器通知發(fā)送器其當(dāng)前接收成功。它還可以反饋關(guān)于MIMO信道15的當(dāng)前狀態(tài)的信息。
采用這種方法，鏈路可以適于MIMO信道狀況，例如當(dāng)被接收的ACK分組證明所述鏈路較為魯棒時(shí)增加調(diào)制和/或編碼率。
關(guān)于圖3、4和5描述了用于依照一個(gè)實(shí)施例來(lái)操作圖2的MIMO系統(tǒng)的方法。
圖3圖示了發(fā)送器10中的模式選擇設(shè)備30。模式選擇設(shè)備30可以用軟件實(shí)現(xiàn)并且包括鏈路可靠性估算器31和模式選擇器32。模式選擇器32命令鏈路自適應(yīng)控制器35，后者形成標(biāo)準(zhǔn)鏈路自適應(yīng)啟用的發(fā)送器10的一部分。估算器31確定接收器20是否成功地接收由發(fā)送器10所發(fā)送的數(shù)據(jù)。在鏈路可靠性估算器31中使用所接收的分組信息以便判定當(dāng)前的星座/編碼率/空間時(shí)間編碼模式是否適于當(dāng)前的信道狀況。優(yōu)選地是，鏈路可靠性估算器31僅僅是ACK計(jì)數(shù)器，不過(guò)還可以使用更復(fù)雜的接收分組統(tǒng)計(jì)。此功能塊31的輸出可以是關(guān)于此模式是否可靠的簡(jiǎn)單指示。也可以輸出此模式有“多好”的指示。
然后把來(lái)自鏈路可靠性估算器31的信息傳遞到模式選擇器32。給定由鏈路可靠性估算器31所提供的信息，模式選擇器32試圖為當(dāng)前信道狀況估算最佳模式。然后從鏈路自適應(yīng)控制資源35請(qǐng)求該模式，這將會(huì)發(fā)布模式改變控制分組，所述模式變化控制分組請(qǐng)求模式改變到來(lái)自為所有裝置所共用的傳輸模式表的模式號(hào)。
在實(shí)施例中，使用不同的空間時(shí)間代碼(STC)以及諸如調(diào)制和信道編碼率的其它傳輸參數(shù)。例如，當(dāng)信道具有良好狀況(低相關(guān)空間子流)時(shí)可以選擇諸如由BLAST所提供的空間時(shí)間(ST)多路復(fù)用，而當(dāng)信道質(zhì)量很差時(shí)可以選擇Alamouti ST代碼。
當(dāng)子信道高度不相關(guān)時(shí)，對(duì)于相同的吞吐量模式，ST多路復(fù)用模式的性能優(yōu)于Alamouti ST代碼的性能。在高度相關(guān)(“差質(zhì)量”)信道的情況下會(huì)看到相反的效果，這是因?yàn)锳lamouti及其它ST代碼對(duì)于差質(zhì)量的MIMO信道更魯棒。這在圖6和7中示出。是BLAST還是Alamouti ST代碼遞送更多的吞吐量取決于展開(kāi)的角度；圖6示出了對(duì)于展開(kāi)30度的情況下的數(shù)據(jù)吞吐量v SNR，而圖7示出了對(duì)于不相關(guān)的空間信道的數(shù)據(jù)吞吐量v SNR。
使用雙鏈路自適應(yīng)列表，所述雙鏈路自適應(yīng)列表利用兩個(gè)(或更多)STC。一個(gè)列表(BLAST STC)針對(duì)“良好質(zhì)量”信道的情況，而另一個(gè)列表(Alamouti STC)針對(duì)“差質(zhì)量”信道的情況。系統(tǒng)可以在列表(Alamouti和Blast)之間以及在這些列表內(nèi)移動(dòng)。在這里，每個(gè)列表的共同傳輸參數(shù)(在這種情況下為STC)被稱(chēng)為基礎(chǔ)傳輸參數(shù)。在這里，傳輸參數(shù)或參數(shù)組合(這里的調(diào)制和信道編碼率)被稱(chēng)為速率傳輸參數(shù)。因此雙列表給出可能的向上速率和向下速率的2D網(wǎng)絡(luò)。此配置提供了很大的靈活性，這是因?yàn)椴恍枰鞔_、可靠或連續(xù)估算特定的信道參數(shù)(例如SNR、干擾、信道相關(guān)性及其它因素，所述因素可以隨時(shí)間而變或是未知的)。因而，例如如果沒(méi)有接收足夠的ACK分組，不是通過(guò)降低信道編碼和/或調(diào)制率來(lái)降低吞吐量，而是可以使用不同的空間時(shí)間代碼，所述空間時(shí)間代碼可以維持(或增加)在當(dāng)前信道狀況(無(wú)論這些情況是什么)中的當(dāng)前吞吐量。
可以預(yù)先確定取決于當(dāng)前信道狀況或至少是足夠或不足的接收成功的指示(經(jīng)由ACK計(jì)數(shù))的向上速率和向下速率路徑或協(xié)議。在圖5和9中給出了兩個(gè)例子。
在第一實(shí)施例中，依照?qǐng)D4的流程圖來(lái)執(zhí)行在模式選擇器32中的STC之間的切換。因而，例如如果當(dāng)前模式是使用Alamouti(AL)ST編碼的模式并且沒(méi)有成功的ACK，選擇使用相同的ST代碼的較低吞吐量模式(例如較低的調(diào)制和/或信道編碼率)。如果接收到成功的ACK，那么系統(tǒng)試圖使用ST多路復(fù)用(例如通過(guò)執(zhí)行BLAST來(lái)代替Alamouti)。如果當(dāng)前模式是ST多路復(fù)用模式并且接收了成功的ACK，那么所述系統(tǒng)堅(jiān)持ST多路復(fù)用，并且例如通過(guò)增加調(diào)制和/或信道編碼率來(lái)增加數(shù)據(jù)速率。如果沒(méi)有接收到ACK，那么所述系統(tǒng)試圖選擇Alamouti ST編碼同時(shí)增加數(shù)據(jù)速率(即高于ST多路復(fù)用/BLAST所使用的調(diào)制和/或編碼率)。這是試圖盡可能遞送高吞吐量的積極策略。當(dāng)然可以把所述策略改變?yōu)檩^為保守的策略，例如保持相同的調(diào)制和信道編碼率但是改變ST編碼。
圖5圖示了用于使用7個(gè)ST多路復(fù)用模式(模式b1到b7)和6個(gè)ST編碼模式(模式a0到a5)的MCS列表的系統(tǒng)的依照?qǐng)D4流程圖的“雙列表”鏈路自適應(yīng)策略。具有相同標(biāo)記的模式b和a通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制/編碼率配置(例如模式b1是BPSK，1/2代碼率BLAST模式，而a1是QPSK 1/2代碼率Alamouti模式-兩者都是12Mbits/s模式)而具有相同的標(biāo)定吞吐量。然而，處于不同系列(a或b)中但是具有相同標(biāo)記(1-5)的模式不必具有相同的標(biāo)定吞吐量。
每當(dāng)當(dāng)前模式是較魯棒的Alamouti模式(a0-a5)并且成功地接收了ACK分組或者確定了其它的適當(dāng)?shù)牧慷葧r(shí)，模式選擇器32調(diào)整發(fā)送器10的傳輸參數(shù)以便切換到BLAST STC處理，并且還增加數(shù)據(jù)速率(調(diào)制和/或編碼率)。因而例如鏈路可以從使用最低調(diào)制和編碼率以及Alamouti ST編碼的最低模式a0轉(zhuǎn)到較高的調(diào)制和編碼率以及BLAST ST編碼(b1)。
相反，當(dāng)要求“向下速率”時(shí)，當(dāng)鏈路低于設(shè)置的數(shù)據(jù)速率(5)時(shí)，試圖鎖定更魯棒的Alamouti ST編碼，例如從b5到a5。在此設(shè)置速率之上，鏈路在BLAST模式b5到b7上下線(xiàn)性移動(dòng)。在進(jìn)一步的候選示例中，例如在向下速率的情況下，可以執(zhí)行兩個(gè)或更多模式的跳躍，例如b7到b5。對(duì)于在5下面的BLAST速率，在向下速率的情況下，鏈路移到更魯棒的Alamouti ST編碼，并且移到更高的數(shù)據(jù)速率；例如從b3到a4。因而鏈路試圖維持?jǐn)?shù)據(jù)速率但是使用不同的傳輸策略，所述傳輸策略可以更適用于當(dāng)前的MIMO信道狀況。
可以看出在組合的向上速率/向下速率策略中沒(méi)有死鎖(所有模式具有向上速率和向下速率路徑)。在向上速率策略中，試圖“鎖定”到ST多路復(fù)用模式上，所述ST多路復(fù)用模式具有在有利狀況下獲得更高吞吐量的潛力。在向下速率策略中，作為替代，試圖“鎖定”到魯棒的Alamouti ST代碼上。
通過(guò)修改具體的向上速率和向下速率策略(圖5的向上速率和向下速率路徑)，可以改變鏈路自適應(yīng)的收斂速度并且優(yōu)化用于具體應(yīng)用的雙列表。下面描述了使用不同的向上速率和向下速率方案的進(jìn)一步實(shí)施例。
如所周知，接收器通過(guò)使用控制分組(其包含控制信息)來(lái)調(diào)整傳輸參數(shù)。通過(guò)使用控制分組，兩個(gè)裝置可以?xún)H僅通過(guò)在模式號(hào)上取得一致而在新的傳輸參數(shù)(編碼率、調(diào)制、空間時(shí)間代碼)上取得一致。
所述實(shí)施例允許對(duì)于影響性能的因素具有有限知識(shí)的通信系統(tǒng)能夠在不試圖估算每個(gè)因素的情況下(使用多個(gè)列表)調(diào)整其傳輸參數(shù)。給出了在MIMO信道上進(jìn)行調(diào)制(例如BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM)、編碼率(例如1/2、2/3、3/4)和空間時(shí)間代碼(例如Alamouti、ST多路復(fù)用)的鏈路自適應(yīng)的系統(tǒng)的特定例子，所述MIMO信道的屬性(例如SNR、干擾、信道相關(guān)性)隨時(shí)間而變或是未知的。在不需要MIMO信道質(zhì)量估算器(例如估算信道狀況)的情況下，所述系統(tǒng)能夠基于通過(guò)只使用簡(jiǎn)單的雙列表策略來(lái)計(jì)數(shù)所接收的ACK分組來(lái)進(jìn)行鏈路自適應(yīng)，以便在空間時(shí)間代碼和調(diào)制/編碼率之間切換。
所描述的實(shí)施例利用二進(jìn)制(確認(rèn)——ACK分組的存在)或非常有限的反饋。這是優(yōu)選的，這是因?yàn)楹茈y設(shè)計(jì)可靠的信道質(zhì)量估算器。另外，信道質(zhì)量的任何明確反饋可能會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)吞吐量降級(jí)(這是因?yàn)榘l(fā)送了更多控制位而不是信息位)，因此所述實(shí)施例通過(guò)保持簡(jiǎn)單的反饋機(jī)制來(lái)避免該開(kāi)銷(xiāo)。通過(guò)只使用由ACK分組的存在所采集的信息，保存與現(xiàn)有芯片固件和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)機(jī)制的兼容性；例如與現(xiàn)有IEEE 802.11或HiperLAN設(shè)備的兼容性。
然而可以使用任何數(shù)量的反饋，包括使用關(guān)于MIMO信道“質(zhì)量”或服務(wù)質(zhì)量的反饋的系統(tǒng)。利用更多反饋(比起只是確認(rèn)-二進(jìn)制反饋，在發(fā)送器和接收器之間交換更多信息)的系統(tǒng)還可以在雙列表路徑上一次進(jìn)行一個(gè)以上的步驟(因而調(diào)整得更快)。例如，對(duì)于MIMO信道狀況的較大變化，通過(guò)從a2轉(zhuǎn)到b4或從b5轉(zhuǎn)到a3，象室內(nèi)WLAN中的移動(dòng)終端移出或移入RF盲區(qū)的情況中那樣。
當(dāng)實(shí)施例利用“雙列表”策略時(shí)，其中每個(gè)列表具有不同的STC，作為選擇可以把其它傳輸參數(shù)分配給不同的列表。例如可以把調(diào)制率分配給一個(gè)(基礎(chǔ)傳輸參數(shù))，并且把信道編碼率分配給另一個(gè)(速率傳輸參數(shù))。因而實(shí)施例可以在非基于MIMO的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，例如那些利用簡(jiǎn)單SISO信道的系統(tǒng)。這種策略仍然有助于下述情況中的鏈路自適應(yīng)，在所述情況中存在影響難以可靠量化的信道狀況的因素。
參數(shù)的另一示例性組合是使用不同的天線(xiàn)方向性配置作為基礎(chǔ)參數(shù)以及不同的調(diào)制/信道編碼率組合作為速率傳輸參數(shù)。
還應(yīng)當(dāng)注意，在使用兩個(gè)以上的ST代碼的情況下，還可以設(shè)計(jì)三重列表(或具有更多分支的列表，甚至多維列表)；或其它參數(shù)來(lái)代替ST代碼。
關(guān)于圖8和9圖示了第二實(shí)施例。與第一實(shí)施例相比較，當(dāng)從Alamouti移動(dòng)到Blast模式時(shí)，保持相同的數(shù)據(jù)速率而不是試圖增加數(shù)據(jù)速率。
更具體地說(shuō)，如圖9所示使用相同的雙列表結(jié)構(gòu)，一個(gè)列表與較為魯棒的STC a0-a5(例如Alamouti)相關(guān)聯(lián)而一個(gè)列表與較高的數(shù)據(jù)速率或吞吐量STC b1-b7(例如BLAST)相關(guān)聯(lián)。如圖8中所圖示，這還是由雙回路過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果在Alamouti STC(a0-a5)上接收到ACK，那么系統(tǒng)試圖使鏈路與Blast STC(b1-b7)相適應(yīng)，保持相同的數(shù)據(jù)速率。如從圖6和7的圖表中所見(jiàn)，在有利的信道狀況下，不那么魯棒的模式(例如BL)可以?xún)?yōu)于較為魯棒的模式(例如AL)。這里所描述的向上速率策略是從AL移動(dòng)到BL，希望信道狀況有利于BL。如果不是這樣，移動(dòng)到相等數(shù)據(jù)速率模式比移動(dòng)到較高速率模式(如圖5中所示)更為“安全”，這是因?yàn)橛捎诓贿m當(dāng)?shù)剡x擇模式而導(dǎo)致降低所遞送吞吐量的風(fēng)險(xiǎn)更小(如果選擇的模式“遠(yuǎn)離”雙列表結(jié)構(gòu)中的優(yōu)選/適當(dāng)模式，那么所經(jīng)受的吞吐量將會(huì)下降更多)。那么，如果信道狀況改變以致不再接收到ACK分組，或者不能接收到足夠數(shù)目的分組，那么系統(tǒng)后退到更魯棒的STC。這使所述系統(tǒng)能夠在不必估算信道質(zhì)量的情況下適應(yīng)信道狀況的變化。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到上述設(shè)備和方法可以被實(shí)現(xiàn)為處理器控制代碼，例如在諸如盤(pán)、CD或DVD-ROM、編程存儲(chǔ)器(諸如只讀存儲(chǔ)器(固件))的載體介質(zhì)上，或在諸如光或電信號(hào)載體的數(shù)據(jù)載體上。對(duì)于許多應(yīng)用，將在DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、ASIC(專(zhuān)用集成電路)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)上實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。因而代碼可以包括常規(guī)的程序代碼或微代碼，或例如用于建立或控制ASIC或FPGA的代碼。所述代碼還可以包括用于動(dòng)態(tài)配置諸如重新可編程序邏輯門(mén)陣列的可重新配置設(shè)備的代碼。類(lèi)似地，所述代碼可以包括用于硬件描述語(yǔ)言的代碼，諸如VerilogTM或VHDL(超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言)。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以把代碼分布在彼此互相通信的多個(gè)耦合組件之間。在適當(dāng)?shù)那闆r下，還可以使用在現(xiàn)場(chǎng)可(重新)編程模擬陣列或類(lèi)似裝置上運(yùn)行的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例以便配置模擬硬件。
技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，通常依照上面的教導(dǎo)，可以把各個(gè)實(shí)施例和關(guān)于所述實(shí)施例所描述的具體特征與其它實(shí)施例或特別描述的特征自由組合。技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在不脫離附加權(quán)利要求的范圍的情況下，還可以對(duì)所描述的具體例子進(jìn)行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)線(xiàn)發(fā)送器的鏈路自適應(yīng)的方法，以便使所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送器與無(wú)線(xiàn)接收器以最佳的方式進(jìn)行通信，所述發(fā)送器被配置成依照兩個(gè)或更多個(gè)系列的預(yù)定傳輸模式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)模式系列具有一定數(shù)目的傳輸模式，各自具有共同的基礎(chǔ)傳輸參數(shù)和所述數(shù)目的速率傳輸參數(shù)；所述方法包括以第一基礎(chǔ)傳輸參數(shù)和第一速率傳輸參數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)；以第二基礎(chǔ)傳輸參數(shù)發(fā)送所述數(shù)據(jù)；以第二速率傳輸參數(shù)發(fā)送所述數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)送器和接收器各自包括多個(gè)天線(xiàn)以便形成MIMO系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述基礎(chǔ)傳輸參數(shù)是空間時(shí)間代碼。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中一個(gè)空間時(shí)間代碼是Alamouti而另一個(gè)空間時(shí)間代碼是BLAST。
5.如權(quán)利要求1到4中任何一個(gè)所述的方法，其中所述速率傳輸參數(shù)是下列中的一個(gè)或組合調(diào)制率；信道編碼率。
6.如權(quán)利要求1到5中任何一個(gè)所述的方法，并且具有向上速率協(xié)議，包括從較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)；并且從所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較高速率傳輸參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中從所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整還包括維持相同的速率傳輸參數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中從所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整還包括調(diào)整到較高的速率傳輸參數(shù)。
9.如權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)所述的方法，并且具有向下速率協(xié)議，包括從較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)；并且從所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較低速率傳輸參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中從所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整還包括維持相同的速率傳輸參數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中從所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整還包括調(diào)整到較高的速率傳輸參數(shù)。
12.一種承載有處理器代碼的承載介質(zhì)，所述處理器代碼被配置為當(dāng)在處理器上執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行如權(quán)利要求1到11中任何一個(gè)所述的方法。
13.一種用于把數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線(xiàn)接收器的無(wú)線(xiàn)發(fā)送器，所述發(fā)送器包括用于依照兩個(gè)或更多個(gè)系列的預(yù)定傳輸模式來(lái)發(fā)送所述數(shù)據(jù)的裝置，每個(gè)模式系列具有共同的基礎(chǔ)傳輸參數(shù)和一個(gè)或多個(gè)速率傳輸參數(shù)；用于以第一基礎(chǔ)傳輸參數(shù)和第一速率傳輸參數(shù)來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置；用于以第二基礎(chǔ)傳輸參數(shù)來(lái)發(fā)送所述數(shù)據(jù)的裝置；用于以第二速率傳輸參數(shù)來(lái)發(fā)送所述數(shù)據(jù)的裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)送器，其中所述發(fā)送器包括多個(gè)天線(xiàn)以便與所述接收器一起形成MIMO系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)送器，其中所述基礎(chǔ)傳輸參數(shù)是空間時(shí)間代碼。
16.如權(quán)利要求13到15中任何一個(gè)所述的發(fā)送器，其中所述速率傳輸參數(shù)是下列中的一個(gè)或組合調(diào)制率；信道編碼率。
17.如權(quán)利要求13到16中任何一個(gè)所述的發(fā)送器，并且具有用于實(shí)現(xiàn)向上速率協(xié)議的裝置，包括用于從較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的裝置；和用于從所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較高速率傳輸參數(shù)的裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)送器，其中用于從所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整的裝置還包括維持相同的速率傳輸參數(shù)。
19.如權(quán)利要求17所述的發(fā)送器，其中用于從所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整的裝置還包括用于調(diào)整到較高速率傳輸參數(shù)的裝置。
20.如權(quán)利要求13到19中任何一個(gè)所述的發(fā)送器，并且具有用于實(shí)現(xiàn)向下速率協(xié)議的裝置，包括用于從較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的裝置；和用于從所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)調(diào)整到較低速率傳輸參數(shù)的裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)送器，其中所述的用于從所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整的裝置還包括維持相同的速率傳輸參數(shù)。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)送器，其中所述的用于從所述較高基礎(chǔ)傳輸參數(shù)到所述較低基礎(chǔ)傳輸參數(shù)的調(diào)整的裝置還包括用于調(diào)整到較高速率傳輸參數(shù)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的鏈路自適應(yīng)，并特別涉及無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)。本發(fā)明提供了用于通信系統(tǒng)的、使用多個(gè)但是獨(dú)立的傳輸參數(shù)選項(xiàng)的鏈路自適應(yīng)系統(tǒng)。與已知的“單列表”方法相比較，這等同于“雙列表”方法。依照兩個(gè)或更多個(gè)系列的預(yù)定傳輸模式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)模式系列具有例如其空間時(shí)間編碼的共同基礎(chǔ)傳輸參數(shù)和例如調(diào)制或信道編碼率的一個(gè)或多個(gè)速率傳輸參數(shù)。不同的空間時(shí)間編碼的例子包括較魯棒的Alamouti ST代碼和例如BLAST的空間多路復(fù)用代碼。可以彼此獨(dú)立地改變基礎(chǔ)和速率傳輸參數(shù)，從而提供向上速率和向下速率路徑的“2D”自適應(yīng)路徑網(wǎng)絡(luò)。此配置提供了很大的靈活性，因?yàn)椴恍枰鞔_、可靠或連續(xù)估算特定的信道參數(shù)。
文檔編號(hào)H04L1/06GK1839578SQ20058000077
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者迪米特奧斯·斯卡拉帕里斯 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝