專利名稱：在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到多媒體通訊，特別涉及一種用于媒介訪問控制(MAC)速率選擇的方法和系統(tǒng)。
技術(shù)背景在通訊網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送端和接收端之間傳輸。網(wǎng)絡(luò)包括多種 以信息、包或幀的形式，在接收和發(fā)送端之間傳輸數(shù)據(jù)的通訊媒介和通訊器件。 有多種用于傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議。例如， 一些傳輸層數(shù)據(jù)協(xié)議用于控制在一個時隙中傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量(以比特每秒來衡量)。TCP (傳輸控制協(xié)議)便是此類協(xié)議 之一。TCP根據(jù)擁塞窗口和/或慢啟動算法來限制一個時隙內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。 在數(shù)據(jù)流傳輸?shù)拈_始，擁塞窗口的大小設(shè)定為一個初始值，以從發(fā)送端傳輸相 對較小的數(shù)據(jù)量到接收端。接收端在收到由發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一個相 應的確認信號傳輸回發(fā)送端。接收到相應的確認信號后，發(fā)送端便將擁塞窗口的大小設(shè)定為一個比初始 值更大的值，再根據(jù)這個更大的擁塞窗口傳輸隨后的數(shù)據(jù)。這樣，在同樣的時 隙里，可比較小擁塞窗口時傳輸更多的數(shù)據(jù)。更大的擁塞窗口可以在發(fā)送端和 接收端之間得到更大的數(shù)據(jù)傳輸速率。接收端根據(jù)收到的信息產(chǎn)生相應的確認 信號，發(fā)送端則根據(jù)收到的確認信號繼續(xù)增加擁塞窗口的大小。當發(fā)送端沒有收到相應的確認信號時，則會重新傳輸/發(fā)送之前傳輸過的 數(shù)據(jù)。另外，發(fā)送端便會認定網(wǎng)絡(luò)中存在擁塞，使得之前的數(shù)據(jù)沒有被接收端 收到，之前傳送的數(shù)據(jù)會被發(fā)送端認為已經(jīng)"丟失"。用來衡量數(shù)據(jù)丟失的參 數(shù)有BER (誤碼率)、FER (誤包率)、PER (誤幀率)。BER、 PER和/或FER的 增加會導致傳輸數(shù)據(jù)丟失量的增加。當認定存在數(shù)據(jù)丟失時，發(fā)送端減小其擁塞窗口的大小。擁塞窗口大小的減小則會相應地減小發(fā)送端和接收端之間的數(shù)據(jù)傳輸率。一旦數(shù)據(jù)傳輸率減少 了，擁塞窗口又會隨后增大。一種稱為滑動窗口協(xié)議的機制，利用擁塞窗口大小來限制時隙內(nèi)傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)量?；瑒哟翱趨f(xié)議將所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)順序編號。對于給定的當前擁塞窗口大小CWcurr,發(fā)送端發(fā)送一些數(shù)據(jù)塊，如，序號SEQ位于SEQUnA。k《SEQ《SEQUnAek + CWCurr 這一范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)包，其中SEQu^為尚未確認的傳輸數(shù)據(jù)塊序號。當SEQ〉 SEQu^ + CW^r時，發(fā)送端便會延遲發(fā)送數(shù)據(jù)，直到一個或多個先前發(fā)送的數(shù)據(jù) 塊或一部分數(shù)據(jù)被確認收到，即SEQ《SEQu^ + CWc^時再發(fā)送隨后的數(shù)據(jù)。 在慢啟動狀態(tài)下，當前擁塞窗口大小的設(shè)置使得發(fā)送端先發(fā)送單個的數(shù)據(jù)塊并 等待確認，再發(fā)送隨后的數(shù)據(jù)塊。這種由發(fā)送端發(fā)送單個數(shù)據(jù)塊在等待收到確 認信號后再傳送隨后數(shù)據(jù)塊的過程被稱作停等協(xié)議。有些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議也用于控制數(shù)據(jù)傳輸率。MAC層(由IEEE 802.11n 定義)便是此類協(xié)議之一。MAC層使用停等協(xié)議，其參數(shù)影響數(shù)據(jù)傳輸率。 例如，當發(fā)送端未能收到首次傳輸時接收端的確認信號時，利用競爭窗口參數(shù)， 可以確定幀重傳的次數(shù)。直到當前幀的傳輸被確認后，或者重傳次數(shù)達到由競 爭窗口參數(shù)所確定的最大值時，隨后的幀才會被傳輸。在一些MIMO(多進多 出)(由IEEE802.11n定義)無線通訊系統(tǒng)中，MAC層參數(shù)可基于天線選擇過 程來確定，NSS個傳輸數(shù)據(jù)流(其中，NSS^1，是數(shù)據(jù)流的數(shù)量)中的每一個可 通過NTX個發(fā)送天線(其中NTX〉1，是發(fā)送端天線的數(shù)量)中選出的一個或 多個發(fā)送天線來發(fā)送。發(fā)送端使用的一個或多個PHY (物理)層參數(shù)會影響B(tài)ER、 PER和/或 FER的大小。例如，物理層參數(shù)包括BCC(二進制巻積碼)的編碼速率、調(diào) 制方式如64—QAM (64級正交幅度調(diào)制)。例如，當編碼速率由5/6減少到3/4時，數(shù)據(jù)傳輸率減少，同時BER、 PEP. 和/或FER也減少。當編碼速率由1/2增加到3/4時，數(shù)據(jù)傳輸率增加，同時 BER、 PER和/或FER也增加。當所使用的調(diào)制類型由64—QAM變?yōu)?56— QAM時，數(shù)據(jù)傳輸率增加，同時BER、 PER和/或FER也增加。當調(diào)制類型 從64—QAM變?yōu)槎M制相移鍵控(BPSK)時，數(shù)據(jù)傳輸率減少，同時BER、PER禾口/或FER也減少。在NSS-NTX的MIMO系統(tǒng)中，當NSS <NTX時， 數(shù)據(jù)傳輸率減少，同時BER、 PER和/或FER也減少；當NSS<NTX時，一 個或多個數(shù)據(jù)流會通過一個以上的發(fā)送天線發(fā)送，造成冗余傳輸。一端的最大數(shù)據(jù)發(fā)送速率可由傳輸數(shù)據(jù)的通訊媒介所引起的限制決定。通 訊媒介所支持的最大數(shù)據(jù)傳輸速度被稱為"線速"。在由發(fā)送端通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的一些應用中，所要求的峰值數(shù)據(jù)速率小于 線速。從而，利用物理層參數(shù)來達到最大數(shù)據(jù)發(fā)送速率并不必要。此外，對于 一些在實時約束下發(fā)送數(shù)據(jù)的應用，例如流式視頻、VOIP (網(wǎng)絡(luò)電話)，重傳 所造成的時間延遲不可忍受。將上述系統(tǒng)與本申請后續(xù)部分結(jié)合附圖所介紹的本發(fā)明進行比較，現(xiàn)有的 和傳統(tǒng)方法的局限性和缺陷對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及用于MAC (媒體訪問控制)速率選擇的方法和系統(tǒng)，以下在至 少一幅附圖中得到了充分顯示和/或描述，并在權(quán)利要求中更完整地進行了闡 明。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息 的方法，所述方法包括-選擇MAC層參數(shù)值和PHY層參數(shù)值至少其一，以保持至少一個傳輸信號的數(shù) 據(jù)傳輸率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸率；基于所述選擇，保持所述至少一個傳輸信號的錯誤率針對變化的信噪比值 位于指定的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述錯誤率至少是如下一個誤碼率、誤幀率、誤包率。優(yōu)選地，此方法進一步包括基于所述至少一個傳輸信號計算至少一個計 算誤差率。優(yōu)選地，此方法進一步包括比較所述至少一個計算誤差率與所述錯誤率。 優(yōu)選地，此方法進一步包括基于所述比較，修正所述選擇的MAC層參數(shù) 值和PHY層參數(shù)值中至少其一的值。優(yōu)選地，所述PHY層參數(shù)值包括至少如下一個編碼速率和調(diào)制方式。優(yōu)選地，所述MAC層參數(shù)包括至少如下一個競爭窗口值、用于基于至少 一個空間流發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù)目的確定。優(yōu)選地，此方法進一步包括，為所述用于發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù)量的確 定執(zhí)行天線選擇過程，其中所述發(fā)送天線為所述至少一個空間流發(fā)送信號。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種可機讀的代碼，其上存儲的計 算機程序包括至少一個代碼段，用于在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息，所述至少 一個代碼段由機器執(zhí)行而使機器執(zhí)行如下步驟選擇MAC層參數(shù)值和PHY層參數(shù)值至少其一，以保持至少一個傳輸信號的數(shù) 據(jù)傳輸率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸率；基于所述選擇，保持所述至少一個傳輸信號的錯誤率針對變化的信噪比值 位于指定的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述錯誤率至少是如下一個誤碼率、誤幀率、誤包率。優(yōu)選地，所述可機讀代碼進一步包括用于基于所述至少一個傳輸信號計算至少一個計算誤差率的代碼。優(yōu)選地，所述可機讀代碼進一步包括用于比較所述至少一個計算誤差率與 所述錯誤率的代碼。優(yōu)選地，所述可機讀代碼進一步包括用于基于所述比較修正所述選擇的MAC層參數(shù)值和PHY層參數(shù)值中至少其一的值的代碼。優(yōu)選地，所述PHY物理層參數(shù)值包括至少如下一個編碼速率和調(diào)制方式。 優(yōu)選地，所述MAC層參數(shù)包括至少如下一個競爭窗口值、用于基于至少一個空間流發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù)目的確定。優(yōu)選地，所述可機讀代碼進一步包括用于為所述用于發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù)量的確定執(zhí)行天線選擇過程的代碼，其中所述發(fā)送天線為所述至少一個空間流發(fā)送信號。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個處理器，用于選擇MAC層參數(shù)值和PHY物理層參數(shù)值至少其一，以保持至少一個傳輸信號的數(shù)據(jù)傳輸率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸率；所述至少一個處理器基于所述選擇，保持所述至少一個傳輸信號的錯誤率 針對變化的信噪比值位于指定的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述錯誤率為如下至少一個誤碼率、誤包率、誤幀率。 優(yōu)選地，所述至少一個處理器基于所述至少一個傳輸信號計算至少一個計算誤差率。優(yōu)選地，所述至少一個處理器比較所述至少一個計算誤差率與所述錯誤率。優(yōu)選地，所述至少一個處理器基于所述比較，修正所述選擇的MAC層參數(shù) 值和PHY層參數(shù)值中至少其一的值。優(yōu)選地，所述PHY層參數(shù)值包括至少如下一個編碼速率和調(diào)制方式。優(yōu)選地，所述MAC層參數(shù)包括至少如下一個競爭窗口值、用于基于至少 一個空間流發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù)目的確定。優(yōu)選地，所述至少一個處理器為所述用于發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù)量的確 定執(zhí)行天線選擇過程，其中所述發(fā)送天線為所述至少一個空間流發(fā)送信號。在隨后的描述和附圖中，將更全面地了解本發(fā)明的很多優(yōu)點、方面和新特 征以及具體實施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通訊系統(tǒng)的示意框圖； 圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的收發(fā)器電路的示意框圖； 圖2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的MAC層速率選擇的結(jié)構(gòu)示意框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于MAC層速率選擇的MIM0發(fā)送器系統(tǒng)的示 意框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于MAC層速率選擇的協(xié)議交互的示意協(xié)議參 考模型；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的MAC層速率選擇步驟的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明的實施體現(xiàn)在實現(xiàn)MAC (媒體訪問控制)速率選擇的方法和系統(tǒng)中。 本系統(tǒng)用于處理通訊系統(tǒng)中多媒體信息，包括在無線通訊設(shè)備中控制MAC 層和/或PHY層的發(fā)射器，其用于選擇MAC層和/或PHY層參數(shù)值。設(shè)定MAC 層和/或PHY物理層參數(shù)值，使得發(fā)送端以選定的數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)送數(shù)據(jù)，并 將錯誤率保持在特定范圍內(nèi)。錯誤率可用誤碼率(BER)、誤包率(PER)和/ 或誤幀率來衡量。在本發(fā)明的各種實施例中，設(shè)置PHY層和/或MAC層參數(shù)值 以使PHY層和/或MAC層的BER和/或FER最小化，以降低TCP慢啟動的可能性。圖1是本發(fā)明實施例的一個典型無線通訊系統(tǒng)的框圖。圖1中包括移動 計算機系統(tǒng)102、流媒體服務器104、移動電話106、智能手機108、 MIMO (多 進多出)通訊系統(tǒng)110。其中MIMO通訊系統(tǒng)110可用于發(fā)送和/或接收一個 或多個信號110a和110b。移動計算機系統(tǒng)102包括MIMO通訊系統(tǒng)，使得移動計算機系統(tǒng)102能 夠同時通過一個或多個發(fā)送信號傳輸數(shù).據(jù)，和/或同時通過一個或多個接收信 號接收數(shù)據(jù)。用戶可以利用移動計算機系統(tǒng)102執(zhí)行各種程序和/或應用，例 如Email、 WWW萬維網(wǎng)、瀏覽器、數(shù)據(jù)庫訪問程序、VOIP (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語 音技術(shù))和/或媒體錄制和播放器。流媒體服務器104可儲存一個或多個視頻/音頻程序、多媒體程序和/或數(shù) 據(jù)。流媒體服務器104與MIMO通訊系統(tǒng)110耦合，便可以通過一個或多個 發(fā)送的信號110a和110b同時發(fā)送數(shù)據(jù)和/或多媒體流，和/或通過一個或多個 接收的信號110a和110b同時接收數(shù)據(jù)和/或多媒體流。移動電話106可用來通過無線通訊媒介發(fā)送和/接收語音、數(shù)據(jù)和/或多媒 體通訊。此外，移動電話可用來發(fā)送/接收文本信息和/或瀏覽WWW。智能電話108可實現(xiàn)與移動電話106相類似的功能。智能電話108可用于 發(fā)送/接收信號108a。此外，智能電話108還可實現(xiàn)的掌上電腦的功能，例如 PDA(個人數(shù)字助理)。智能電話108可實現(xiàn)的PDA功能包括管理姓名和地 址數(shù)據(jù)庫、個人日歷、待辦事項列表和便簽。信號110a、 110b和/或108可通過共享的無線通訊媒介發(fā)送。信號110a受到信號110b和108b的干擾，此外，信號110b受到信號110a和108b的干 擾。同樣地，信號108a受到信號110a和110b的干擾。MIMO發(fā)送通訊系統(tǒng) 110可利用波束成形來除去MIMO接收端信號UOa與110b之間的干擾。信號 110a與110b可以通過不同于信號108a的頻段發(fā)送以避免干擾。然而，當多個 MIMO發(fā)送系統(tǒng)110嘗試通過通用頻率或頻段同時發(fā)送信號時，發(fā)送的信號間 存在干擾。此種千擾被稱為沖突。MIMO通訊系統(tǒng)110中的MAC層可檢測到?jīng)_ 突。例如，通過MAC幀發(fā)送的數(shù)據(jù)在沖突中可被修正或被破壞。對于沖突，MAC 層可執(zhí)行一定的策略，例如基于擁塞窗口參數(shù)重傳。甚至當干擾和/或沖突都不存在時，通過信號110a、 110b和/或118a發(fā)送 的數(shù)據(jù)，也可能會由于無線通訊系統(tǒng)的非線性特征在傳輸中被破壞。這種非線 性性質(zhì)被稱為信道衰減。無線通訊媒介在平坦衰減信道中，其非線性特征在一 個頻段內(nèi)基本相似；而在選擇性平坦衰減信道中，其非線性特征在一個頻段內(nèi) 發(fā)生變化。衰減會使得接收端例如移動計算機系統(tǒng)102檢測到發(fā)送數(shù)據(jù)的誤 碼。誤碼發(fā)生的速率用誤碼率(BER)統(tǒng)計值來衡量。接收數(shù)據(jù)內(nèi)的誤碼會造 成接收端檢測到誤幀和/或誤包。誤幀發(fā)生的速率用誤幀率(FER)衡量，誤包 發(fā)生的速率用誤包率(PER)衡量。發(fā)送端，例如MIMO通訊系統(tǒng)110和/或流媒體服務器104，在沒有收到 對應于之前發(fā)送幀和/或包的確認信息時，便可檢測到誤碼、誤幀和/或誤包的 發(fā)生。發(fā)送端便可根據(jù)已發(fā)送的幀和/或包的數(shù)量，對比所接收到的幀和/或包 確定信息的數(shù)量，來計算FER和/或PER?；谝欢〞r隙內(nèi)發(fā)送的比特數(shù)量， 發(fā)送端還可以計算數(shù)據(jù)傳輸率(由比特/秒(bps)衡量)。在本發(fā)明的不同實施例中，用戶可以選擇數(shù)據(jù)傳輸率以用于從發(fā)送端發(fā)送 語音、多媒體和/或數(shù)據(jù)?；谑褂玫膽?，可確定目標BER、 FER和/或PER 的范圍。該目標范圍包括此應用的可接受錯誤率范圍。發(fā)送端基于一組初始的 PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值發(fā)送信號。PHY物理層參數(shù)包括編碼速率，調(diào) 制和調(diào)制方式。MAC層參數(shù)包括競爭窗口大小。發(fā)送端接著可根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)來計算BER、FER和/或PER。計算得到的BER、 FER和/或PER值與相應的目標BER、 FER和/或PER值相比較。當算得的BER、FER和/或PER值在相應的目標范圍內(nèi)時，發(fā)送端則保持現(xiàn)有的PHY層參數(shù)和/ 或MAC層參數(shù)。當算得的BER、 FER和/或PER值不在相應的目標范圍內(nèi)時，發(fā) 送端則選擇一個或多個新的PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值。本發(fā)明的不同實施例可用于開環(huán)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)中的發(fā)送端根據(jù)發(fā)送的數(shù) 據(jù)來計算BER、 FER和/或PER值，然后根據(jù)算得的值，選擇PHY層參數(shù)和/或 MAC層參數(shù)。本發(fā)明的不同實施例亦可用于閉環(huán)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)中的發(fā)送端接收來自接收端的反饋信息。例如，閉環(huán)系統(tǒng)可以結(jié)合天線選擇過程來使用。例 如，當發(fā)送天線的數(shù)量大于發(fā)送數(shù)據(jù)流的數(shù)量時(即NTX〉NSS)，天線選擇過程選擇發(fā)送天線來發(fā)送所選數(shù)據(jù)流。圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的收發(fā)器電路的示意框圖。圖2A中示出了存 儲器處理器272、收發(fā)器274、射頻前端280、 一個或多個接收天線 276a，…，276n、 一個或多個發(fā)送天線278a，…，278m。收發(fā)器274包括處理器 282、接收器284和發(fā)射器286。存儲器272實現(xiàn)通過一個或多個發(fā)送天線278a，， 278m發(fā)送的數(shù)據(jù)、通 過一個或多個接收天線276a，…，276n接收的數(shù)據(jù)的存儲和/或獲取,和/或?qū)?現(xiàn)用于控制收發(fā)器274的運行的代碼的存儲。在MIM0系統(tǒng)中，發(fā)送天線 278a，， 278m的數(shù)量根據(jù)參數(shù)NTX確定。在MIM0系統(tǒng)中，接收天線 276a，…，276n的數(shù)量根據(jù)參數(shù)NRX確定。每個NTX與NRX的值都為一個數(shù)字， 比如一個整數(shù)。處理器282可以按照適用的通訊標準，實現(xiàn)數(shù)字接收器和/或發(fā)送器的功 能。這些功能可包括(但不限于)相關(guān)協(xié)議參考模型內(nèi)執(zhí)行的低層任務。這些 低層包括PHY層和/或MAC層。這些任務進一步包括物理層會聚協(xié)議(PLCP)、 物理介質(zhì)關(guān)聯(lián)子層(PMD)功能以及相關(guān)層管理功能。接收器284可以實現(xiàn)數(shù)字接收器功能，包括(但不限于)快速傅立葉變換、 均衡、去映射、解調(diào)控制、解交錯、解打孔(d印uncture)、解碼。發(fā)送器286 可以實現(xiàn)數(shù)字發(fā)送器功能，包括(但不限于)編碼、收縮、交錯、映射、調(diào)制 控制和快速傅立葉逆變換。在MIM0系統(tǒng)中，發(fā)送器286可實現(xiàn)波束成形。射 頻前端280通過一個或多個天線276a，…，276m，可以接收模擬射頻信號，將其轉(zhuǎn)換到基帶，并為接收到的模擬基帶信號生成數(shù)字表示。該數(shù)字表示可以是復數(shù)，包含I、 Q兩個分量。射頻前端280還可以通過一個或多個天線 278a，…，278m發(fā)送模擬射頻信號，其中數(shù)字基帶信號在傳輸前被轉(zhuǎn)換為模擬 射頻信號。運行中，處理器282從接收器284接收數(shù)據(jù)。處理器282將收到的數(shù)據(jù)存 放于存儲器272中，以便后續(xù)的分析和/或處理。處理器282還可以從存儲器 272取出數(shù)據(jù)。此取出的數(shù)據(jù)由發(fā)送器286通過射頻通道發(fā)送。處理器282為 一個或多個MAC層和/或PHY層選擇參數(shù)值以發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明的不同實施例 中，該一個或多個MAC層和/或PHY層參數(shù)值是根據(jù)所選數(shù)據(jù)傳輸速率以及 BER、 FER和/或PER目標值范圍來選擇的。圖2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的MAC層速率選擇的結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖2B中 所示有處理器210、發(fā)送模塊215。其中，發(fā)送模塊215包括源編碼模塊220、 存儲模塊222、源層復用器模塊224、 PHY/MAC模塊226、跨層分割器228、參 數(shù)控制模塊230和發(fā)送天線232a，…，232b。源編碼模塊220包括適配的邏輯、電路和/或代碼，用于傳輸前壓縮數(shù)據(jù)。 例如，壓縮后的數(shù)據(jù)可為MPEG-4格式的視頻數(shù)據(jù)。源編碼模塊220可以傳送 有關(guān)壓縮后的數(shù)據(jù)的信息給跨層分割器模塊228。傳送的信息與壓縮類型有 關(guān)。例如，如果壓縮后的數(shù)據(jù)包括視頻數(shù)據(jù)，源編碼模塊220則傳送特定的壓 縮類型，如MPEG-1、 MPEG-2、 MPEG-4、 H. 261、 H. 263或是H. 264。源編碼模 塊220 還可以傳送所使用的色度抽樣(chroma subsampling)類型，比如 4-4-4、 4-2-2或者4-2-0色度抽樣。源層復用器模塊224包括適配的邏輯、電路和/或代碼，用于從存儲器222 讀取數(shù)據(jù)，以及傳送數(shù)據(jù)的各個部分給PHY/MAC 226。在MIMO通訊系統(tǒng)中， 數(shù)據(jù)會根據(jù)來自跨層分割器模塊228的信息分割為多個部分。每部分對應于-個將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流或空間流。例如，來自跨層分割器模塊228的信息可用于 確定空間流的數(shù)量(NSS)。PHY/區(qū)C模塊226包括適配的邏輯、電路和/或代碼，用于轉(zhuǎn)換數(shù)字格式 的輸入數(shù)據(jù)以輸出經(jīng)適當調(diào)制后的模擬數(shù)據(jù)，以便發(fā)送。例如，PHY/MAC模塊226對數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行FEC編碼。PHY/MAC模塊226還可對該模擬信號執(zhí)行特定 的射頻調(diào)制，此模擬信號是由數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的，并通過至少一個發(fā)送天線 232a，.. ， 232b發(fā)送。在MIMO通訊系統(tǒng)中，使用PHY/MAC模塊226來對發(fā)送的 空間流執(zhí)行波束成形，并將每個經(jīng)波束成形的信號分配到至少一個發(fā)送天線 232a，…，232b上。本發(fā)明的一個實施例中，PHY/MAC模塊226可以接收一個或多個數(shù)字數(shù)據(jù) 流。然后，PHY/MAC塊226在例如參數(shù)控制塊230的指示下，對該一個或多個 數(shù)據(jù)流進行操作。相應的，PHY/MAC模塊226可以對每個數(shù)字流執(zhí)行特定的FEC 編碼。在MIMO系統(tǒng)中，多個數(shù)字流經(jīng)波束成形，生成對應的多個經(jīng)波束成形 的信號。每個數(shù)字流，和/或經(jīng)波束成形的信號，然后被轉(zhuǎn)換為模擬射頻信號， 此可由特定的射頻調(diào)制方案來調(diào)制。然后每個調(diào)制后的射頻信號被送到一個或 多個天線以便發(fā)送?？鐚臃指钇髂K228包括適配的邏輯、電路和/或代碼，用于確定空間流 的數(shù)量，將從存儲塊222取出的數(shù)據(jù)分割成NSS個空間流。在MIMO通訊系統(tǒng) 中，NSS》1。在MIMO通訊系統(tǒng)中，跨層分割器模塊228還可告知源層復用器模塊224， 從存儲器模塊222取回的數(shù)據(jù)的哪些部分將分配給各個NSS〉1的空間流。源 層復用器模塊224傳輸相應的空間流到PHY/MAC模塊226?？鐚臃指钇髂K228 接著將PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值傳輸給參數(shù)控制模塊230，用于處理 空間流。在MIMO通訊系統(tǒng)中，特定數(shù)據(jù)流傳送到特定發(fā)送天線。跨層分割器228 具有關(guān)于從每個發(fā)送天線232a，…，232b到接收天線的傳輸通道的信息。其中 通過一個發(fā)送天線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，比從另一個發(fā)送天線發(fā)送的數(shù)據(jù)，能以更少的 誤碼接收到。相應地，這樣的信息可用于確定一個或多個空間流的那種數(shù)據(jù)組 合應通過哪一個發(fā)送天線發(fā)送。此一個或多個空間流的數(shù)據(jù)組合被稱為波束成 成。有關(guān)各個發(fā)送天線的發(fā)送通道的信息，可以從接收端的反饋信息中生成。 或者，生成該信息所需的反饋信號來自接收器，其與發(fā)送模塊215位于同一處。參數(shù)控制模塊230包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于控制PHY/MAC模塊226內(nèi)對數(shù)字數(shù)據(jù)的各種操作。例如，參數(shù)控制塊230可以確定由PHY/MAC 塊226利用來處理特定數(shù)據(jù)的FEC編碼和/或射頻調(diào)制，。通過控制raY/MAC 模塊226中的數(shù)據(jù)路由到特定的天線，參數(shù)控制模塊230還可以用于確定哪個 天線用于發(fā)送數(shù)據(jù)的哪部分。在本發(fā)明的不同實施例中，基于所選數(shù)據(jù)傳輸率和BER、 FER禾B/或PER 的目標值范圍，參數(shù)控制塊230選擇參數(shù)值來控制PHY/MAC模塊226的操作。 基于PHY/MAC模塊226根據(jù)發(fā)送信號計算出的BER、 FER和/或PER值，參數(shù) 控制模塊230為例如編碼速率、調(diào)制方式、天線選擇來選擇參數(shù)值。通過選擇 一定的值，使得發(fā)送模塊215以選定的數(shù)據(jù)傳輸率來發(fā)送語音、多媒體和/或 數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)計算出的BER、 FER和/或PER在相應的BER、 FER和/或PEK 目標值范圍內(nèi)。選擇的值可傳送給PHY/MAC模塊226，由其使用該值來發(fā)送隨 后的信號。在本發(fā)明的不同實施例中，可以選擇單獨的編碼速率以及單獨的調(diào)制方 式。所選的編碼速率和調(diào)制方式可用于NSS個空間流中的每一個。在本發(fā)明的 其他實施例中，編碼速率和/或調(diào)制方式可自適應地選擇。在運用自適應編碼 的系統(tǒng)中，可針對NSS個空間流中的每一個單獨地選擇各自的編碼速率，即為 用于一個空間流的編碼速率不同于另一個空間流的編碼速率。在運用自適應調(diào) 制的系統(tǒng)中，用于一個空間流的調(diào)制方式不同于另一個空間流的調(diào)制方式。在運行中，源編碼器模塊220壓縮數(shù)據(jù)并儲存壓縮后的數(shù)據(jù)于存儲模塊 222。簡化起見，Outputl數(shù)據(jù)和Outputn數(shù)據(jù)分別由發(fā)送天線232a和232b 發(fā)送。源編碼模塊220可傳送信息給跨層分割器模塊228，告知壓縮后的數(shù)據(jù) 為MPEG-4格式的視頻數(shù)據(jù)。源編碼模塊220還可以傳輸例如存儲的對應于一 幀的視頻數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束儲存器地址、幀號以及可能存儲的幀類型。幀類型 包括I-frame (幀內(nèi)編碼)、P-frame (幀間編碼)、B-frame (雙向預測幀)。 其他可以傳輸?shù)男畔⑦€有例如色度抽樣格式。跨層分割器模塊228可確定空間流的數(shù)量NSS，用于分割視頻數(shù)據(jù)。視頻 數(shù)據(jù)的每個部分都被分配給其中一個空間流。在運用發(fā)射分集的MIMO通訊系 統(tǒng)中，空間流的數(shù)目可以少于發(fā)送天線數(shù)目，即NSS<NTX。源層復用器224可從存儲模塊222讀取數(shù)據(jù)，并通過0utputl輸出與空間流1相關(guān)的數(shù)據(jù)，通 過0utputn輸出與空間流n相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中n即等于NSS。跨層分割器模塊228還可傳送給參數(shù)控制模塊230將對每個數(shù)據(jù)流即 0utputl和0utputn執(zhí)行的操作。例如，參數(shù)控制模塊230可以為MAC層和/ 或PHY層參數(shù)選擇參數(shù)值?？舍槍SS個空間流中的每一個選擇并應用一致的 MAC層和/或PHY層參數(shù)值，或可自適應選擇MAC層和/或PHY層參數(shù)值。跨層分割器模塊228可以與參數(shù)控制模塊230通訊，告知其針對高優(yōu)先級 的數(shù)據(jù)Outputl運用QPSK(四相相移鍵控)射頻調(diào)制，而不是16QAM (16進制 正交振幅調(diào)制)射頻調(diào)制。QPSK射頻調(diào)制比16QAM擁有更小的數(shù)據(jù)吞吐量。 然而，在一個給定的發(fā)送環(huán)境里，QPSK射頻調(diào)制更為可靠。另外，發(fā)送天線 232a比發(fā)送天線232b的發(fā)送性能更可靠。若是發(fā)送環(huán)境變了，使得發(fā)送天線 232b比232a的發(fā)送性能更可靠時，則跨層分割器模塊228會指示更高優(yōu)先級 的數(shù)據(jù)由Outputn輸出。當跨層分割器模塊228選擇MAC層和/或PHY層參數(shù)值時，來自接收端的 反饋信息也會被考慮在內(nèi)。發(fā)送模塊215對NSS個空間流執(zhí)行波束成形時，也 會利用到該反饋信息。在本發(fā)明的不同實施例中，跨層分割器模塊228也可利 用從接收器284傳回的反饋信息，接收器284與發(fā)送器286 —起位于收發(fā)器 274內(nèi)。來自接收器的反饋信息，可由接收器傳輸?shù)轿挥谕惶幍陌l(fā)送模塊 215。例如，處理器210處理來自同一位置的接收器的反饋數(shù)據(jù)，再將處理后 的反饋信息傳輸?shù)桨l(fā)送模塊215。這些信息可以用來例如控制PHY/MAC模塊226 對數(shù)據(jù)流的操作。申請日為2006年1月6日的美國專利申請11/327,690提供了有關(guān)MIMO 系統(tǒng)的反饋的詳細描述，在此將其全文引入本申請中。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于MAC層速率選擇的MIMO發(fā)送器系統(tǒng)的示 意框圖。圖3中包含發(fā)送器300、處理器342、存儲器340和多個發(fā)送天線 315a，…，315m。發(fā)送器300包含信道編碼模塊302、打孔模塊(puncture) 304、空間解析器305、多個頻率交織模塊306a，…，306n、多個群集映射模塊 308a，…，308n、多個串并轉(zhuǎn)換器309a，， 309n、波束成形矩陣模塊312、多個IFFT (快速傅立葉逆變化)模塊310a，…，310m、多個插入GI (保護間隔)窗 口模塊311a,…，311m、多個射頻前端模塊(RFE) 314a，…，314m。信道編碼模塊302包含適配的邏輯、電路和/或代碼，其利用前向糾錯 (FEC)技術(shù)實現(xiàn)接收到的二進制輸入數(shù)據(jù)塊的轉(zhuǎn)換，例如利用二進制巻積編 碼(BCC)。 FEC技術(shù)的運用，也被稱為信道編碼，通過在輸入數(shù)據(jù)由射頻信道 傳輸前附加上冗余信息，可以改善接收器數(shù)據(jù)恢復能力。二進制輸入數(shù)據(jù)塊內(nèi) 的比特數(shù)目與轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)塊內(nèi)比特數(shù)目之比即為編碼率(coding rate)。此 編碼率R由ib/"U表示，其中tb代表編碼比特群中的比特總數(shù)，ib代表包含在 比特群tb中的信息比特的總數(shù)。"U-ib的比特數(shù)量便代表冗余比特，該冗余比 特能使接收器284檢測及糾正在通過無線通訊媒介從發(fā)送器286傳輸信息到接 收器284的過程中所引入的錯誤。增加冗余比特的數(shù)量，可以提高接收器檢測 并校正接收到的信息比特內(nèi)的錯誤的能力。增加冗余比特的數(shù)量，可以增加 tb的值，而不增加信息比特的數(shù)量ib，并相應地減少編碼率R。產(chǎn)生的較低編 碼率R，與較高的編碼率R相比，被稱為"更強"的編碼率。更強的編碼速率 還對應于更強的錯誤防護機制。更強的錯誤防護機制可以相應地實現(xiàn)接收器更 強的檢測和校正接收到的信息比特內(nèi)的錯誤的能力。減少冗余比特的數(shù)量，可 以減少tb的值，而不減少信息比特的數(shù)量ib，并相應地增加編碼率R。產(chǎn)生的 更高的編碼率R，與較低的編碼率R相比，被稱為"更弱"的編碼率。本發(fā)明并不局限于BCC，本發(fā)明還可以采用以下任何一種編碼技術(shù)，例如 Turbo碼、LDPC低密度奇偶校驗碼或各種塊編碼技術(shù)如里德一所羅門 (Reed-Solomon) FEC編碼等。打孔模塊304包含適配的邏輯、電路和/或代碼，通過除去收到的轉(zhuǎn)換后 的二進制輸入數(shù)據(jù)塊中的冗余比特，改變所接收的編碼數(shù)據(jù)的編碼率。例如， 對于基于R=l/2編碼率BCC編碼的接收數(shù)據(jù)中每個連續(xù)4比特數(shù)據(jù)塊，可包含 有2個信息比特，及2個冗余比特。例如，通過除去該一組4個收到的比特中 的1個冗余比特，打孔模塊304可以將編碼速率由R=l/2改成R=2/3?？臻g解析器305包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于將與單個比特流 相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)比特塊分割成多個解析的數(shù)據(jù)比特塊，其中每個都與相應的多個解析比特流相關(guān)聯(lián)。該單個比特流包含從存儲器222提取的數(shù)據(jù)。每個解析比 特流被稱為空間流?？臻g流包含有可識別的比特塊，其可在MIMO系統(tǒng)中處理。 空間解析器305可以接收與該單個比特流bdb相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)比特塊，再生成 多個解析比特流bst [i]，其中i為將特定的解析比特流從多個解析比特流中標 識出的索引。索引i的數(shù)值范圍由下式表示0《i《Nss-1 (1) 其中Nss代表空間流的數(shù)目，例如Nss=2表示MIMO系統(tǒng)中包含2個空間流。每個解析比特流bst[i]包含該單個比特流bdd中的一部份比特。該單個比 特流bdd包括多個比特，這多個比特集中包含在相應的多個解析比特流bst[i] 中。本發(fā)明的各種實施例不局限于特定的從單個比特流分配比特到多個空間 流的方法。例如，對于給定的從單個比特流收到的NT。T個比特的比特i央，空llj 解析器305分配約Nt。t/Nss比特到Nss個空間流中的每個空間流。例如，比特 流bdb的第一個NT。T/NSS比特塊分配給空間流1 ，第二個NT。T/NSS比特塊分配給空 間流2，第Ns產(chǎn)個NTOT /Nss比特塊分配給空間流Nss?；蛘?，將來自比特流bdb的 第K個比特(其中k代表與該比特流bdb相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)比特塊中的比特的索引)分配給空間流i，如下式所示Ki = floor (k/Nss)+k mod(Nss) (2) 其中ki表示分配給第i個空間流的比特的索引，floor(x)代表不大于X的整 數(shù)，y mod(x)代表x以y為模的模數(shù)。頻率交織器306a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于重新排列與接收 的空間流相關(guān)的比特塊中的比特順序。頻率交織器306a可以利用各種置換重 新排列比特塊中的比特順序。重新排列之后，與第i個空間流相關(guān)的交織的比 特塊bst[i]"t可被分成多個子塊bsub[f]，其中f代表頻率。該頻率對應于多個 載頻載波中的一個，這些載頻載波用于通過無線通訊媒介發(fā)送子塊中的比特的 代表。該比特代表可被稱為符號。每個子塊bsub[f]包含塊bst[i]i"t中的一部分比特。比特塊bst[i]int包括多個比特，這多個比特包含在相應多個子塊bsub[f]中。頻率交織器306n包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于重新排列與接收 的空間流相關(guān)的比特塊中比特順序，類似于頻率交織器306a。在本發(fā)明的不 同實施例中，頻率交織器306a，…，306n的數(shù)目可與空間流的數(shù)目Nss相等。群集映射模塊308a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于將所收到的、 與空間流相關(guān)的比特映射為一個或多個符號。接收到的比特可基于FEC進行編 碼，被稱為編碼比特。群集映射模塊308a可以接收一個或多個編碼比特bsym[f]， 然后基于與該空間流有關(guān)的調(diào)制方式，生成符號sym[f]。與b，[f]相關(guān)的編 碼比特的數(shù)目，可基于調(diào)制方式來確定。符號sym[f]的表示，可以是包含同 相I和正交Q分量的復數(shù)。與一個或多個編碼比特b^[fk]相關(guān)的每個符號 sym[fk]與載頻載波fk相關(guān)，其中k是標識與第k個載頻載波相關(guān)的頻率的索 引，該頻率載波用于通過無線通訊媒介發(fā)送符號形式。典型調(diào)制方式包括二相相移鍵移(BPSK)、四相相移鍵移(QPSK)、 16進 制正交振幅調(diào)制(16 QAM)和256進制正交振幅調(diào)制(256 QAM)。在BPSK調(diào) 制方式中，對于每個頻率載波fk，與一個符號相關(guān)的編碼比特的數(shù)目表示為-num(bs，[fk])=l。在QPSK調(diào)制方式中，對于每個頻率載波fk，與一個符號相關(guān) 的編碼比特的數(shù)目表示為- num(bsym[fk])=2。在16QAM調(diào)制方式中，對于每個 頻率載波fk，與一個符號相關(guān)的編碼比特的數(shù)目表示為num(bsyJfk])=4。在 64QAM調(diào)制方式中，對于每個頻率載波fk，與一個符號相關(guān)的編碼比特的數(shù)目 表示為num(bsym[fk])=6。在256QAM調(diào)制方式中，對于每個頻率載波fk，與一 個符號相關(guān)的編碼比特的數(shù)目表示為num (bsy [fk]) =8。，空間流包含多個頻率載波NsD,例如，20MHz射頻信道包含NSD=56個頻率載 波f-28，f—27，…，f-" "'，&7和f28,用于發(fā)送編碼比特；40MHz射頻信道包 含K12個頻率載波f—56，f_55，*"， f-i， …，fs5和f56，用于發(fā)送編碼比 特。在MIMO系統(tǒng)中，符號sym[f—28]， sym[f_27]，."， sym[f—J， sym[fj，…， sym[f27]，禾口 sym[f』，或者sym[f—56] ， sym[f—55],…，sym[f一J ， sym[f丄…， sym[f55],和sym[f56]，都被稱為正交頻分復用(OFDM)符號。編碼比特的數(shù) 目與OFDM符號有關(guān)，NeBPS=NSD*bsym [fk]。數(shù)據(jù)比特的數(shù)目與OFDM符號有關(guān)，NDBPS=R* NSD*bsym[fk]，其中R代表編群集映射模塊308a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于將與空間流有 關(guān)的、收到的比特映射為一個或多個符號，類似于群集映射模塊308a。在本 發(fā)明的不同實施例中，群集映射模塊的數(shù)目308a，…，308n可與空間流的數(shù)目 Nss相等。串并轉(zhuǎn)換器模塊309a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于串行接收多 個比特，以及隨后同時輸出串行接收到的多個比特。串并轉(zhuǎn)換器模塊309a包 含適合適的儲器、鎖存器和/或?qū)崿F(xiàn)串并轉(zhuǎn)換功能的寄存器。串并轉(zhuǎn)換器模塊309n包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于串行接收多 個比特，以及隨后同時輸出串行接收到的多個比特，類似于串并轉(zhuǎn)換器模塊 309a。在本發(fā)明的不同實施例中，串并轉(zhuǎn)換器模塊的數(shù)目309a，…，309n可與 空間流Nss的數(shù)目相等。波束成形矩陣模塊312包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于處理收到 的多個空間流，以及生成同時由MIM0發(fā)送器202發(fā)送的相應的多個信號。每 個生成的信號包含接收到的多個空間流中至少一部分的至少一個加權(quán)和。加權(quán) 和的計算可針對每個頻率載波fk進行。從每個加權(quán)和生成的每個信號表示為 X[fk]。根據(jù)信道估計矩陣，波束成形矩陣模塊312可生成相應的多個信號。 該信道估計矩陣基于無線通訊媒介的特征，可以估計信道衰減。例如，在閉環(huán) 系統(tǒng)中，信道估計矩陣可以基于由接收器傳來的反饋信息來計算，或根據(jù)接收 器284 (與發(fā)送器286位于同一處)收到的信號來計算。IFFT模塊310a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于 將信號的頻域形式X[f]轉(zhuǎn)換到時域形式X(t)。相應地時域信號包含多個OFDM 符號。對與相應信號X[f]的頻率分量應用IFFT算法，基于此可計算OFDM符 號。例如，處理20MHz射頻信道時，IFFT模塊310a可使用64點IFFT算法； 處理40MHz射頻信道時，使用128點IFFT算法。OFDM符號計算的一種典型方 法可以在IEEE標準802. lla-1999 (R 2003)的17. 3. 5. 9條中找到。時域形式X (t)包含多個信號的時域形式Xj(t)，同時由MIMO發(fā)送器202 發(fā)送，如下式<formula>formula see original document page 20</formula>(3)每個信號Xj(t)包括與從MIM0發(fā)送器300同時發(fā)送的NTX個信號中的第j 個信號有關(guān)的多個OFDM符號。在Ntx個同時發(fā)送的信號中的第j個信號Xj(t) 內(nèi)發(fā)送的OFDM符號，可在時間上以串行地方式發(fā)送。每個OFDM符號的發(fā)送跨 一段時間TsYM，稱為符號間隔，例如Tsne^s。IFFT模塊310m包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于將信號的頻域形 式X[f]轉(zhuǎn)換到時域形式X(t)，類似于IFFT模塊310a。在本發(fā)明的不同實施 例中，IFFT塊310a，…，310m的數(shù)目可與所生成信號的數(shù)目Nn相等。插入GI窗口模塊311a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于在由MIMO 發(fā)送器300發(fā)送的多個信號Xj(t)之一內(nèi)間插入保護間隔。保護間隔Tm表示從 當前OFDM符號間隔末端到隨后一個OFDM符號間隔的啟始端之間的時間間隔。 當前OFDM符號的符號間隔末端之后，接著可以是保護間隔時間周期Tw，例如， TCI=0.8ps。保護間隙之后，即是對應于隨后的OFDM符號的隨后符號間隙。插入GI窗口模塊311m包含適配的邏輯、電路，和/或代碼，用于在由MIMO 發(fā)送器300發(fā)送的多個信號Xj(t)之一內(nèi)插入保護間隔，類似于插入GI窗口模 塊311a。在本發(fā)明的不同實施例中，插入GI窗口模塊311a，…，311m的數(shù)目 可與所生成信號的數(shù)目Ntx相等。RFE模塊314a包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于從收到的生成信號 生成射頻信號。射頻模塊314a接收生成的基帶信號。RFE模塊314a利用多個 頻率載波信號來調(diào)制收到的基帶信號，以生成射頻信號。經(jīng)調(diào)制的信號通過天 線315a發(fā)送。RFE模塊314a可生成20MHz的射頻信號，或者40MHz的射頻信號。RFE模塊314m包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于從收到的生成信號 生成射頻信號，類似于RFE模塊314a。由REF模塊314m生成的經(jīng)調(diào)制信號通 過天線315m發(fā)送。在本發(fā)明的不同實施例中，REF模塊314a，…，314m的數(shù)目可與所生成信號的數(shù)目Ntx相等。處理器342包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于使發(fā)送器300依據(jù)應 用的通訊標準執(zhí)行發(fā)送功能。這些功能包括(但不限于)低層實現(xiàn)的任務，例 如，在相關(guān)協(xié)議參考模型中的PHY層和MAC層功能。這些任務包括物理層功能， 如PLCP (物理層會聚協(xié)議)、PMD (物理介質(zhì)相關(guān))和/或相關(guān)的層管理功能。 處理器342還可以生成源信息比特和/或取出儲存的源信息，這些信息隨后將 被編碼、映射，再通過無線媒介傳輸。處理器342還可以計算對應于波束成形 因子的值，這些值用于波束成形矩陣312內(nèi)計算信號X[fk]。存儲器340包含適配的邏輯、電路和/或代碼，用于儲存和/或取出信息和 /或信息的表示形式，例如，包含比特的二進制表示形式。存儲器340可以儲 存源信息比特。儲存的源信息比特可以分配到存儲器340中的物理源儲存起 來。所儲存的源信息比特之后可以取回。提回的源信息比特由存儲器340輸出， 再傳輸?shù)脚c存儲器340直接或間隔通信耦合的其他設(shè)備、部件和/或子系統(tǒng)。 存儲器340可以使所儲存的源信息比特保持存儲狀態(tài)，和/或使其處于可以隨 后取回的狀態(tài)，直到該存儲位置的源被解除分配。根據(jù)所收到的，即指示擦去 存儲器340儲存的源信息比特的指令，或根據(jù)收到的將該物理源分配給隨后二 進制信息的存儲的指令，可對該物理源解除分配。存儲器340可利用多種儲存 媒介技術(shù)，如易失性存儲器，例如RAM (隨機存取存儲器)，和/或非易失性存 儲器，例如EEPROM (電可擦寫可編程只讀存儲器)。操作過程中，處理器342可將指令發(fā)送給存儲器340。這些指令可以取回 存儲器340中儲存的多媒體信息。該多媒體信息包括語音、視頻，和/或數(shù)據(jù) 信息。處理器342還接收特定的輸入信息，用來確定發(fā)送多媒體信息所使用的 數(shù)據(jù)發(fā)送速率。本發(fā)明的一個實施例中，所取回的多媒體信息包括MPEG-1格式或MPEG-2 格式的編碼視頻信息。MPEG視頻信息在實時約束下傳輸。這樣，處理器342 可基于內(nèi)容的類型來配置MAC層和/或PHY層參數(shù)值。例如，處理器342為競 爭窗口參數(shù)設(shè)定一個值，使得當之前發(fā)送的MAC幀的確認信息沒有收到時，MAC 層幀不會進行重傳。處理器342配置發(fā)送器300利用發(fā)送器分集以確保所算得的BER、 FER和/或PER值落在在相應的目標范圍內(nèi)。在利用發(fā)送器分集的MIM0 通訊系統(tǒng)中，空間流的數(shù)目Nss可以少于發(fā)送天線的數(shù)目NTX。處理器342基 于算得的信道估計值、Nss和Ntx來配置波束成形矩降312。 NTx的值由天線選擇 過程來確定。發(fā)送器300發(fā)送信號的數(shù)據(jù)速率小于或等于指定的數(shù)據(jù)傳輸速 率。當發(fā)送器300利用單個發(fā)送天線時，即K，數(shù)據(jù)速率指的是由單個發(fā) 送天線所發(fā)送的信號的數(shù)據(jù)速率。當發(fā)送器300利用多個發(fā)送天線時，即NTX >1，數(shù)據(jù)速率指的是由每個發(fā)送天線所發(fā)送的各個信號的數(shù)據(jù)速率之和。相應地，處理器342可以選擇PHY層參數(shù)值。處理器342可給打孔模塊 304選擇用于編碼Nss個空間流中每個空間流的編碼率。另外，處理器342可 以配置打孔模塊304以使用自適應編碼，這樣一來，針對每個空間流都選擇和 使用一個編碼率，并且， 一個空間流的編碼率可不同于另一個空間流的編碼率。處理器342為每個群集映射模塊308a，…，308n選擇所使用的調(diào)制方式。 或者，處理器可自適應地為每個群集映射模塊308a，…，308n選擇調(diào)制方式， 使得一個空間流所使用的調(diào)制方式不同于另一個空間流所使用的調(diào)制方式?；谒愕玫腂ER、 FER和/或PER值，可選擇一個或多個編碼率和/或一個 或多個調(diào)制方式，使得算得的值在相應的目標值范圍內(nèi)，并且發(fā)送器300所發(fā) 送的信號的數(shù)據(jù)速率低于或等于指定的數(shù)據(jù)傳輸速率。由存儲器340將取回的多媒體信息傳輸?shù)叫诺谰幋a模塊302。取回的多媒 體信息可作為一個或多個二進制輸入數(shù)據(jù)塊，傳輸?shù)叫诺谰幋a模塊302。各個 數(shù)據(jù)塊作為給信道編碼模塊的輸入，以串行地方式在不同的時間點傳送。每個 數(shù)據(jù)塊包含多個比特?？臻g解析模塊305將編碼后的數(shù)據(jù)塊解析，生成多個解析的數(shù)據(jù)塊。多個 解析的數(shù)據(jù)塊中的單個解析的數(shù)據(jù)塊包含該編碼后的數(shù)據(jù)塊中的至少一部份 比特。每個由編碼數(shù)據(jù)塊生成的解析數(shù)據(jù)塊包含與相應空間流有關(guān)的空間流數(shù) 據(jù)。每個解析數(shù)據(jù)塊與其中的一個空間流有關(guān)。任何一個頻率交織模塊306a，…，306n可以為相應空間流重新排列所收到 的解析數(shù)據(jù)塊中的比特順序。每個頻率交織模塊306a，…，306n可以生成交織 的空間流塊。任何一個群集映射模塊308a，…，308n可以將收到的交織的空間流塊中至 少部分比特映射，以生成符號。每個群集映射模塊308a，…，308n使用調(diào)制方 式來實現(xiàn)各自的映射功能。任何一個串并轉(zhuǎn)換模塊309a，， 309n可以將相應空間流內(nèi)生成的符號的 比特串形式轉(zhuǎn)換為包含多個同時輸出比特的并行比特符號表示。如圖2與圖3 所示，由相應的多個串并轉(zhuǎn)換模塊309a，， 309n生成的多個并行比特符號表 示，對應于多個源信號206、 208和210。波束成形矩陣312可以基于收到的多個并行比特符號，執(zhí)行波束成形以生 成多個發(fā)送信號。處理器342可以確定與射頻信道有關(guān)的每個頻率載波的各個 波束成形因子的值。任何一個IFFT模塊310a，…，310m可以將針對相應發(fā)送信號生成的頻域形 式信號轉(zhuǎn)換成相應的時域形式信號。任何一個插入GI窗口模塊311a…311m 可以將保護間隔插入對應的發(fā)送信號。任何一個RFE模塊314a…314m可以針 對相應的發(fā)送信號生成RF信號。此RF信號將通過無線通訊媒介經(jīng)由相應的發(fā) 送天線315a…315m中的一個進行發(fā)送。圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于MAC層速率選擇的協(xié)議交互的示意協(xié)議參 考模型。圖4中示出了用戶平臺402和管理平臺412。其中，用戶平臺402包 含ULP (高層協(xié)議)404、 MAC層406和PHY層408。管理平臺412包含速率選 擇應用程序接口 (API) 414.本發(fā)明各種實施例包含速率選擇API 412，其接收選擇的數(shù)據(jù)速率作為輸 入，如附圖標號1所示。速率選擇API 412包含的代碼可以實現(xiàn)例如ISO所規(guī) 定的協(xié)議參考模型(PRM)中的管理平臺有關(guān)的功能。這些功能包括設(shè)定值 以控制用戶平臺402內(nèi)的協(xié)議操作，從用戶平臺402內(nèi)的協(xié)議接收通知事件， 以及發(fā)送響應給用戶平臺板402中的一個或多個協(xié)議。例如，用戶平臺402 中的MAC層協(xié)議406收到的通知可使得管理平臺發(fā)送響應給MAC層協(xié)議406、 PHY層協(xié)議408和/或ULP 404?；谒x數(shù)據(jù)速率，速率選擇API 414可以選 擇MAC層參數(shù)值，并將其傳送到MAC層406，如附圖標號2所示。速率選擇API 414還可以選擇PHY層參數(shù)值，并將其傳送到PHY層408，如附圖標號3所示。PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值的選擇應使發(fā)送器300的發(fā)送數(shù)據(jù)速率小于 或等于所選數(shù)據(jù)速率?；诎l(fā)送的比特、幀和/或包，處理器342可以計算出BER、 FER和/或PER 的統(tǒng)計值。例如，BER統(tǒng)計值與PHY層408有關(guān)，F(xiàn)ER統(tǒng)計值與MAC層406有 關(guān)。將算得的BER統(tǒng)計值與相應的BER目標范圍相比較。根據(jù)比較結(jié)果，PHY 層408將PHY層報告發(fā)送到速率選擇API 414，如附圖標號4所示。將算得的 FER統(tǒng)計值與相應的FER目標范圍相比較。根據(jù)比較結(jié)果，MAC層406將MAC 層報告發(fā)送到速率選擇API 414，如附圖標號5所示。當算得的BER和/或FER統(tǒng)計值不在相應的目標范圍內(nèi)時，分別如附圖標 號6、 7所示，速率選擇API 414基于PHY層報告和MAC層報告，將修正后的 PHY層參數(shù)值發(fā)送給PHY層408，和/或?qū)⑿拚蟮腗AC層參數(shù)值發(fā)送給MAC 層406。修正后的PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值使得發(fā)送器300的發(fā)送數(shù) 據(jù)速率小于或等于所選數(shù)據(jù)速率。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于MAC層速率選擇的方法步驟的流程圖。如 圖5所示，步驟502中，選擇數(shù)據(jù)速率。例如，移動通信設(shè)備的用戶選擇數(shù)據(jù) 速率。步驟504中，基于所選數(shù)據(jù)速率選擇PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值。 處理器342實現(xiàn)PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值的選擇。所選的PHY層參數(shù) 值和/或MAC層參數(shù)值用來配置發(fā)送器300。步驟506中，處理器342計算PHY 層報告和/或MAC層報告。步驟508中，處理器342確定算得的BER、 FER和/ 或PER值是否在相應的目標范圍內(nèi)。如果算得的BER、 FER和/或PER值均位于 相應的目標范圍內(nèi)，步驟510中，保持當前的PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù) 值。然而，如果算得的BER、 FER和/或PER值不在相應的目標范圍內(nèi)，在步驟 512中，將選擇新的PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值。然后基于新的PHY層 參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值來配置發(fā)送器300。步驟510或512之后便執(zhí)行歩 驟506。本發(fā)明各種實施例包括速率選擇算法，可選擇數(shù)據(jù)傳輸速率以達到目標 BER。本發(fā)明的一個實施例中，用戶可以選擇最大數(shù)據(jù)傳輸速率。發(fā)送器300 在發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)所選數(shù)據(jù)傳輸速率，使用初始的PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)。當算得的發(fā)送數(shù)據(jù)的BER小于目標BER時，發(fā)送器300可以減少 隨后的數(shù)據(jù)傳輸速率。發(fā)送器300基于減少的數(shù)據(jù)傳輸速率，來計算隨后的 PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值。本發(fā)明的另一個實施例中，目標BER可以基于ULP (上層協(xié)議)確定。例 如，ULP為TCP時，使用第一目標BER值；ULP為UDP時，使用第二目標BER 值。本發(fā)明的其他實施例中，PHY層參數(shù)值和/或MAC層參數(shù)值可基于發(fā)送的 數(shù)據(jù)的內(nèi)容類型(例如，數(shù)字視頻內(nèi)容)來選擇。本發(fā)明的用于MAC速率選擇的系統(tǒng)包括至少一個處理器342 ，用于選擇MAC 層參數(shù)值和/或PHY層參數(shù)值，以保持至少一個發(fā)送信號的數(shù)據(jù)傳輸速率不大 于選擇的數(shù)據(jù)傳輸速率。一個或多個發(fā)送信號的錯誤率將根據(jù)所述選擇針對動 態(tài)變化的SNR保持在指定范圍內(nèi)。此錯誤率可以使誤碼率、誤幀率和/或誤包 率。該一個或多個處理器342可以根據(jù)發(fā)送信號計算至少一個錯誤率。此算得 的錯誤率與指定的錯誤率范圍進行比較，再根據(jù)這個比較結(jié)果來修正MAC層參 數(shù)值和/或PHY層參數(shù)值。PHY層參數(shù)值包括編碼率和/或調(diào)制方式。MAC層參 數(shù)包括競爭窗口值和/或基于至少一個空間流用于發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù) 目。天線選擇過程可以確定用于為一個或多個空間流發(fā)送信號的發(fā)送天線的數(shù) 目。本發(fā)明可以通過硬件、軟件，或者軟、硬件結(jié)合來實現(xiàn)。本發(fā)明可以在至 少一個計算機系統(tǒng)中以集中方式實現(xiàn)，或者由分布在幾個互連的計算機系統(tǒng)中 的不同部分以分散方式實現(xiàn)。任何可以實現(xiàn)上述方法的計算機系統(tǒng)或其它設(shè)備 都是可適用的。常用軟硬件的結(jié)合可以是安裝有計算機程序的通用計算機系 統(tǒng)，通過安裝和執(zhí)行所述程序控制計算機系統(tǒng)，使其按所述方法運行。本發(fā)明還可以通過計算機程序產(chǎn)品進行實施，所述程序包含能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā) 明方法的全部特征，當其安裝到計算機系統(tǒng)中時，通過運行，可以實現(xiàn)本發(fā)明 的方法。本申請文件中的計算機程序所指的是可以采用任何程序語言、代碼 或符號編寫的一組指令的任何表達式，該指令組使系統(tǒng)具有信息處理能力，以 直接實現(xiàn)特定功能，或在進行下述一個或兩個步驟之后，a)轉(zhuǎn)換成其它語言、編碼或符號；b)以不同的格式再現(xiàn)，實現(xiàn)特定功能。本發(fā)明是通過幾個具體實施例進行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當明白，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進行各種變換及等同替代。另外， 針對特定情形或具體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。 因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實施例，而應當包括落入本發(fā)明權(quán)利要求 范圍內(nèi)的全部實施方式。
權(quán)利要求
1、一種在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法，其特征在于，所述方法包括選擇MAC層參數(shù)值和PHY層參數(shù)值至少其一，以保持至少一個傳輸信號的數(shù)據(jù)傳輸率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸率；基于所述選擇，保持所述至少一個傳輸信號的錯誤率針對變化的信噪比值位于指定的范圍內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法，其特征 在于，所述錯誤率至少是如下一個誤碼率、誤幀率、誤包率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法，其特征在于，所述方法進一步包括基于所述至少一個傳輸信號計算至少一個計算誤差率。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法，其特征在于，所述方法進一步包括比較所述至少一個計算誤差率與所述錯誤率。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法，其特征 在于，所述方法進一步包括基于所述比較，修正所述選擇的MAC層參數(shù)值 和PHY層參數(shù)值中至少其一的值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法，其特征 在于，所述PHY層參數(shù)值包括至少如下一個編碼速率和調(diào)制方式。
7、 一種可機讀的代碼，其上存儲的計算機程序包括至少一個代碼段，用 于在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息，所述至少一個代碼段由機器執(zhí)行而使機器執(zhí)行如下步驟選擇MAC層參數(shù)值和PHY層參數(shù)值至少其一，以保持至少一個傳輸信號的 數(shù)據(jù)傳輸率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸率；基于所述選擇，保持所述至少一個傳輸信號的錯誤率針對變化的信噪比 值位于指定的范圍內(nèi)。
8、 一種在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少一個處理器，用于選擇MAC層參數(shù)值和PHY物理層參數(shù)值至少其一， 以保持至少一個傳輸信號的數(shù)據(jù)傳輸率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸率；所述至少一個處理器基于所述選擇，保持所述至少一個傳輸信號的錯誤 率針對變化的信噪比值位于指定的范圍內(nèi)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的系統(tǒng)，其特征 在于，所述錯誤率為如下至少一個誤碼率、誤包率、誤幀率。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的系統(tǒng)，其特 征在于，所述至少一個處理器基于所述至少一個傳輸信號計算至少一個計算 誤差率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在通訊系統(tǒng)中處理多媒體信息的方法和系統(tǒng)，用于MAC速率選擇。該系統(tǒng)包括至少一個處理器，用于選擇MAC層參數(shù)值和/或PHY層參數(shù)值，以保持至少一個傳輸信號的數(shù)據(jù)傳輸速率不大于所選數(shù)據(jù)傳輸速率?；卺槍ψ兓男旁氡茸龀龅乃鲞x擇，可將一個或多個發(fā)送信號的錯誤率保持在特定范圍內(nèi)。
文檔編號H04L12/56GK101277298SQ200810005179
公開日2008年10月1日 申請日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者吉漢·卡若古, 納拜瑞簡·塞亞爵, 胡曼·霍納瑞, 賈森·A·切思戈 申請人:美國博通公司