專利名稱：在 mimo 雙流傳輸中分配發(fā)射功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在多載波多路復用MMO通信系統(tǒng)中的發(fā)射功率分配。本發(fā)明具體地涉及MIMO通信設(shè)備、分配發(fā)射功率給兩個或多個通信信道的方法、和軟件程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
多輸入多輸出(MMO)通信系統(tǒng)使用多個發(fā)射端口(例如，發(fā)射天線)和接收端口(例如,接收天線)。多路復用MMO系統(tǒng)，也稱為空間多路復用MMO系統(tǒng)，把進入的數(shù)據(jù)流分割在幾個傳輸信道上，導致增加的數(shù)據(jù)速率。(替換地，代替更高的數(shù)據(jù)速率，可以得到更高的魯棒性。)在簡單的系統(tǒng)中，傳輸信道可以相應(yīng)于發(fā)射端口，在更復雜的系統(tǒng)中，通過在發(fā)射機中多路復用MIMO預編碼器應(yīng)用編碼(預編碼)，這典型地把傳輸信道散布在發(fā)射端口上。通過在接收機中多路復用MIMO檢測器應(yīng)用對應(yīng)于所述編碼的譯碼(檢測)，以便恢復傳輸信道。這樣編碼的例子是本征波束成形。多載波調(diào)制方案(例如，OFDM或多載波小波調(diào)制)使用多個副載波用來發(fā)送數(shù)據(jù)。在自適應(yīng)多載波通信系統(tǒng)中，用于每個副載波的調(diào)制方案根據(jù)副載波的信號噪聲比(SNR)進行選擇。水填充(Waterfilling)是用于發(fā)射功率分配的已知方法，它使得總的吞吐量(數(shù)據(jù)速率)最佳化而同時保持總的發(fā)射功率低于最大值。水填充對于非自適應(yīng)多載波系統(tǒng)(即，當所有的副載波以相同的方式被調(diào)制時)是有效的。然而，對于自適應(yīng)多載波系統(tǒng)，水填充顯示幾乎沒有發(fā)射吞吐量增益。本發(fā)明要解決的問題是提供用于分配發(fā)射功率允許更高的數(shù)據(jù)速率的MMO通信設(shè)備和方法和計算機程序產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
這個問題是通過按照本發(fā)明的第一方面的MMO通信設(shè)備、按照本發(fā)明的第二方面的分配發(fā)射功率給兩個或多個通信信道的方法、和按照本發(fā)明的第三方面的軟件程序產(chǎn)品而解決的。按照本發(fā)明的MMO通信設(shè)備包括鏈路控制器，適配于分配發(fā)射功率給兩個或多個傳輸信道，每個所述傳輸信道預分配一部分發(fā)射功率用于副載波組的每個副載波，所述鏈路控制器還適配于對于所述副載波組的每個副載波，分配還沒有被使用于在副載波上發(fā)送信息的傳輸信道的預分配的發(fā)射功率部分的至少一部分給被使用于在副載波上發(fā)送信息的一個或多個傳輸信道。MIMO通信設(shè)備有利地包括多路復用MMO檢測器，由此所述傳輸信道對應(yīng)于多路復用MIMO檢測器的輸出端口。有利地，所述鏈路控制器被適配于對于在每個傳輸信道上的所述副載波組的每個副載波，確定信號噪聲比SNR的指示符值，以及對于每個傳輸信道和所述副載波組的每個副載波，根據(jù)相應(yīng)的SNR指示符值，確定傳輸信道是否被使用于在副載波上發(fā)送數(shù)據(jù)。有利地，所述鏈路控制器被適配于對于在至少一個傳輸信道上的至少一個副載波，確定預期的SNR的指示符值，所述預期的SNR的指示符值是基于相應(yīng)的SNR指示符值和相應(yīng)的分配的發(fā)射功率。有利地,MIMO通信設(shè)備包括碼元去映射器(Symbol Demapper)單元,用于解調(diào)所接收的碼元，由此鏈路控制器適配于根據(jù)預期的SNR的相應(yīng)的指示符值，確定用于在所述至少一個傳輸信道上的每個所述至少一個副載波的解調(diào)方案，以及用所確定的解調(diào)方案配置所述碼元去映射器，這樣，在所述至少一個傳輸信道上的所述至少一個副載波的給定副載波上發(fā)送的碼元用相應(yīng)的確定的解調(diào)方案被解調(diào)?？商鎿Q包括多路復用MIMO檢測器，MIMO通信設(shè)備有利地包括多路復用的MIMO預編碼器，由此所述傳輸信道相應(yīng)于多路復用MIMO預編碼器的輸入端口。有利地，在這種情形下，MIMO通信設(shè)備包括接收單元，適配于接收凹痕信息(notching information),指示哪些傳輸信道不被使用來在哪些副載波發(fā)送信息，由此鏈路控制器適配于根據(jù)接收的凹痕信息，確定哪些傳輸信道不被使用來在哪些副載波發(fā)送信肩、O有利地，至少某些所述傳輸信道預分配相同的發(fā)射功率部分用于所述副載波組的給定副載波。有利地，所述副載波組的至少一些副載波預分配相同的發(fā)射功率部分用于給定的傳輸信道。按照本發(fā)明，分配發(fā)射功率給兩個或多個通信信道的方法是其中每個所述通信信道預分配一部分發(fā)射功率用于副載波組的每個副載波的方法，并且該方法包括對于所述副載波組的每個副載波，分配還沒有被使用于在副載波上發(fā)送信息的傳輸信道的預分配的發(fā)射功率部分中的至少一部分給被使用于在副載波上發(fā)送信息的一個或多個傳輸信道的步驟。有利地，所述傳輸信道對應(yīng)于多路復用MIMO預編碼器的輸入端口和/或多路復用MIMO檢測器的輸出端口。有利地，該方法還包括對于在每個傳輸信道上的所述副載波組的每個副載波，確定信號噪聲比SNR的指示符值，以及對于每個傳輸信道和所述副載波組的每個副載波，根據(jù)相應(yīng)的SNR指示符值，確定傳輸信道是否被使用于在副載波上發(fā)送數(shù)據(jù)的步驟。有利地，該方法還包括對于在至少一個傳輸信道上的至少一個副載波，確定預期的SNR的指示符值的步驟，所述預期的SNR的指示符值是基于相應(yīng)的SNR指示符值和相應(yīng)的分配的發(fā)射功率。有利地，該方法還包括根據(jù)預期的SNR的相應(yīng)的指示符值，確定用于所述至少一個傳輸信道上的每個所述至少一個副載波的調(diào)制方案，以及用相應(yīng)的所確定的調(diào)制方案調(diào)制在所述至少一個傳輸信道上的所述至少一個副載波的給定副載波的步驟。有利地，至少一些所述傳輸信道預分配相同的發(fā)射功率部分用于所述副載波組的給定副載波。有利地，所述副載波組的至少一些副載波預分配相同的發(fā)射功率部分用于給定的傳輸信道。
按照本發(fā)明的軟件程序產(chǎn)品適配于當被一個或多個處理設(shè)備執(zhí)行時實行按照本發(fā)明的方法。


圖1示出了按照本發(fā)明的MMO通信設(shè)備的實施例的兩個通信設(shè)備的框圖。圖2示出了相應(yīng)于按照本發(fā)明的分配發(fā)射功率給兩個或多個傳輸信道的方法的實施例的流程圖。圖3示出了通過按照本發(fā)明的分配發(fā)射功率的方法的實施例得到的SNR增加的例子。圖4示出了按照本發(fā)明的分配發(fā)射功率的方法的實施例當在接收機中被執(zhí)行時的第一實現(xiàn)方案。圖5示出了按照本發(fā)明的分配發(fā)射功率的方法的實施例當在發(fā)射機中被執(zhí)行時的第二實現(xiàn)方案。圖6示出了按照本發(fā)明的分配發(fā)射功率給兩個或多個傳輸信道的方法的另一個實施例的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考本發(fā)明的具體實施例說明本發(fā)明的總的概念，S卩，是要分配發(fā)射功率(該發(fā)射功率被預分配給沒有被使用于發(fā)送數(shù)據(jù)的第一傳輸信道的副載波)到用于在這個副載波上發(fā)送數(shù)據(jù)的一個或多個傳輸信道。本發(fā)明的傳輸信道可以直接相應(yīng)于MIMO發(fā)射機的發(fā)射端口，或可以相應(yīng)于藉助于在發(fā)射機處多路復用MIMO預編碼和在接收機處相應(yīng)的譯碼而得到的傳輸信道(例如，通過本征波束成形得到的去耦合的傳輸信道)。圖1示出了按照本發(fā)明的實施例包括兩個通信設(shè)備1-1，1_2的通信系統(tǒng)6。通信設(shè)備1-1包括發(fā)射單元2-1、接收單元3-1、和鏈路控制器4-1。通信設(shè)備1-2包括發(fā)射單元2_2、接收單兀3_2、和鏈路控制器4_2。通彳目設(shè)備1-1和1-2是相同的。通彳目設(shè)備1-1，1-2可以作為接收機和作為發(fā)射機運行。在圖1所示的情形下，設(shè)備1-1起到發(fā)射機的作用，它經(jīng)由通信信道5發(fā)送信息(包括用戶數(shù)據(jù))到起接收機作用的通信設(shè)備1-2。因為設(shè)備1-1和1-2是相同的，所以它們包括相同的子單元(即，發(fā)射單元2-1和2-2是相同的，接收單元3-1和3-2是相同的，以及鏈路控制器4-1和4-2是相同的)。具體地，接收單元3_1包括與對于接收單元3-2所顯示的子單元相同的子單元，以及發(fā)射單元2-2包括與對于發(fā)射單元2-1所顯示的子單元相同的子單元。通信設(shè)備1-1適配于執(zhí)行所有的操作，也是通信設(shè)備1-2適配于執(zhí)行的，反之亦然。無論如何，按照本發(fā)明的通信設(shè)備12可以適配于僅僅工作在接收機模式，以及僅僅包括對于工作在接收機模式所需要的子單元。當不涉及到通信設(shè)備1-1和1-2的其中一個具體設(shè)備或設(shè)備1-1和1-2的子單元時，被使用來區(qū)分接收機和發(fā)射機的下標號“_2”和“-1”在下文中可以省去。通信設(shè)備I通?？梢允侨魏晤愋偷亩噍d波多路復用MIMO通信設(shè)備。有利地，它是自適應(yīng)多載波多路復用MMO通信設(shè)備，如按照本實施例的通信設(shè)備I。在自適應(yīng)多載波多路復用MMO通信系統(tǒng)中，優(yōu)選地，在每個傳輸信道上的每個副載波按照在傳輸信道上的副載波的SNR被調(diào)制。然而，不需要在所有傳輸信道上的所有副載波都按照SNR被調(diào)制，在一些傳輸信道上的至少一些副載波按照SNR被調(diào)制。對于相對高的SNR，利用具有相對高階的調(diào)制方案。對于相對低的SNR，利用具有相對低階的調(diào)制方案。對于非常低的SNR，在傳輸信道上的副載波不被使用于發(fā)送數(shù)據(jù)(在傳輸信道上的副載波被刻凹痕(notch))。通信設(shè)備I可以是有線(例如，PLC調(diào)制器)或無線(例如，RF無線)MIMO通信設(shè)備。它可以是固定的(例如，WLAN基站)或非固定的(即，便攜的)(例如，移動電話)通信設(shè)備。現(xiàn)在，說明從發(fā)射機1-1到接收機1-2的數(shù)據(jù)(包括用戶數(shù)據(jù))的傳輸。發(fā)射單元2 -1包括，以信號處理的次序的串行-并行轉(zhuǎn)換器(S/P) 10、碼元映射器(Symbol Mapper)12、功率分配器13、MM0預編碼器14、和多載波(MC)調(diào)制器16。因此，按照本發(fā)明的通信設(shè)備的實施例是自適應(yīng)多載波通信設(shè)備。S/P10接收輸入數(shù)據(jù)流。所述輸入數(shù)據(jù)以比特的形式被給出，以及可包括用戶數(shù)據(jù)。S/P10把輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(分割)成N= >2個并行流，數(shù)目N相應(yīng)于發(fā)射路徑Tl，T2的數(shù)目，以及相應(yīng)于藉助于預編碼(例如，本征波束成形)得到的并行的和獨立的傳輸信道(去耦合的信道)的數(shù)目。在圖2上，保持N=2。分割比取決于在每個傳輸信道上可得到的容量(數(shù)據(jù)速率)。S/P10的操作由鏈路控制器41根據(jù)下面描述的品質(zhì)圖(tonemap)被控制。每個碼元映射器12 (例如，QAM調(diào)制器12)對應(yīng)于一個傳輸信道(例如，去耦合的傳輸信道)，以及對接收的數(shù)據(jù)流按照由鏈路控制器4-1提供的星座信息(星座圖)執(zhí)行碼元映射。每個副載波可被分配不同的星座。用于多個副載波的星座信息也稱為品質(zhì)圖(例如，OFDM品質(zhì)圖)。每個碼元映射器12使用分開的品質(zhì)圖。每個碼元映射器12對于每個副載波輸出一個碼元。由多個碼元映射器12對于給定的副載波輸出的碼元形成碼元向量S。碼元向量s包括N個碼元(具有尺寸N)。對于每個副載波輸出一個碼元向量S。碼元映射器12的操作也稱為調(diào)制，以及星座規(guī)定(至少部分地)調(diào)制方案。多個碼元映射器12形成碼元映射器單元12。因此，對于每個副載波，傳輸信道被獨立地調(diào)制，以及獨立的碼元(至少可以)在不同的傳輸信道上被發(fā)送。功率分配器13分配發(fā)射功率給每個去耦合的傳輸信道。功率分配器13是在發(fā)射單元2-1的數(shù)字域中。功率分配可以通過把在給定傳輸信道的給定副載波上發(fā)送的碼元乘以相應(yīng)于分配的發(fā)射功率的放大因子(例如，正實數(shù)值)而被實現(xiàn)。功率分配器13接收發(fā)射功率電平，基于它，能夠從鏈路控制器4-1確定放大因子。MIMO預編碼器14按照多路復用MMO編碼方法預編碼碼元向量S。MIMO預編碼器14具有用于接收碼元向量s的輸入端口和用于輸出預編碼的向量的輸出端口。輸入端口相應(yīng)于傳輸信道(例如，去I禹合的傳輸信道)，以及輸出端口相應(yīng)于發(fā)射端口 T1,T2(即,在發(fā)射路徑Tl，Τ2中的一個相應(yīng)路徑上一在通過相應(yīng)的MC調(diào)制器16處理后一發(fā)送從MMO預編碼器14的輸出端口輸出的碼元)。MIMO預編碼器14，例如本征波束成形預編碼器14，預編碼碼元向量S，并輸出對于每個副載波相同的尺寸N的預編碼的向量。然而，通常，在傳輸信道相應(yīng)于輸出端口 Tl，Τ2的情形下，預編碼可以省略。鏈路控制器4-1經(jīng)由接收單元3-1從接收機1-2接收品質(zhì)圖(包括凹痕信息)供碼元映射使用。在本實施例中，假設(shè)從接收機1-2發(fā)送到發(fā)射機1-1的所有信息經(jīng)由發(fā)射單元2-2和接收單元3-1被發(fā)送。鏈路控制器4-1根據(jù)凹痕信息確定發(fā)射功率電平，如在下面描述的。替換地或除了接收凹痕信息以外，鏈路控制器4-1可以從接收機1-2接收發(fā)射功率電平。在這種情形下，它不需要根據(jù)凹痕信息計算發(fā)射功率電平。凹痕信息是品質(zhì)圖的常規(guī)部分，因為碼元映射器12必須知道哪個副載波在哪個傳輸信道上被刻凹痕。每個MC調(diào)制器16 (例如，OFDM調(diào)制器16)相應(yīng)于發(fā)射路徑(即輸出端口)Tl，T2之一，接收預編碼的向量的一個碼元，以及調(diào)制(例如，OFDM調(diào)制)所接收的碼元，以使得它能夠在相應(yīng)的發(fā)射路徑上被發(fā)送。在OFDM的情形下，每個MC調(diào)制器16例如可包括，但不一定必須包括IFFT、DAC和RF電路(其單元未示出)，正如在本技術(shù)上已知的。MC調(diào)制器16的另一個例子是小波調(diào)制器16。不同于OFDM調(diào)制器的其它MC調(diào)制器16也可以包括，但不一定必須包括DAC和RF電路。多載波(MC)調(diào)制的碼元(碼元向量)經(jīng)由MMO傳輸信道5被發(fā)送到接收機1_2。對于每個副載波，MIMO信道5由分開的信道狀態(tài)信息(CSI)描述。接收單元3-2包括，以信號處理的次序的MC解調(diào)器18、信道估計器20、MM0檢測器22、碼元去映射器24和并行-串行轉(zhuǎn)換器(P/S) 26。相應(yīng)于發(fā)送的MC調(diào)制的(例如，OFDM調(diào)制的)碼元向量的信息由接收機12 (接收單元32)在M>=2個接收路徑Rl，R2, R3, R4上接收。在圖1中，M=4成立。接收的信息形成尺寸M的(MC調(diào)制的)接收的碼元向量。每個MC解調(diào)器18 (例如，OFDM解調(diào)器18)對應(yīng)于接收路徑Rl，R2, R3, R4之一，接收(MC調(diào)制的)接收的碼元向量的一個碼元以及MC按照MC解調(diào)方法解調(diào)接收的碼元。MC解調(diào)方法對應(yīng)于在發(fā)射機1-1中使用的MC調(diào)制方法。每個副載波的MC解調(diào)的碼元形成接收的碼元向量I。在OFDM的情形下，每個解調(diào)器18例如可包括，但不一定必須包括，RF電路、ADC和FFT (其單元未示出)，正如在本技術(shù)中已知的。MC解調(diào)器18的另一個例子是小波解調(diào)器18。不同于OFDM解調(diào)器的其它MC解調(diào)器18也可以包括，但不一定必須包括，RF電路和ADC。信道估計器20適配于計算對于每個副載波的信道狀態(tài)信息(CSI )。信道估計(即，CSI的計算)是基于從發(fā)射機1-1經(jīng)由MMO信道5發(fā)送到接收機1-2的信號。所使用的信道估計技術(shù)例如可以基于OFDM訓練突發(fā)和導頻碼元。信道估計、導頻碼元和OFDM訓練突發(fā)在本技術(shù)中是已知的，這里不作進一步描述。信道估計器20提供CSI到鏈路控制器4-2。鏈路控制器4-2確定要被使用于從發(fā)射機1-1到接收機1-2的傳輸?shù)钠焚|(zhì)圖，提供品質(zhì)圖到碼元去映射器24，以及把品質(zhì)圖經(jīng)由發(fā)射單元2-2發(fā)送到發(fā)射機1-1。可以使用用于得到品質(zhì)圖的現(xiàn)有技術(shù)方法。例如，鏈路控制器4-2可以根據(jù)在給定傳輸信道上的給定副載波的SNR的指示符值確定要被給定傳輸信道(例如，去耦合的傳輸信道)上的給定副載波使用的調(diào)制方案。對于高的SNR，選擇高階調(diào)制方案，對于低的SNR，選擇低階調(diào)制方案。如果SNR的指示符值低于閾值，則在給定傳輸信道上給定的副載波不被使用于發(fā)送數(shù)據(jù)。在給定傳輸信道上的給定副載波被稱為被刻凹痕。有關(guān)被刻凹痕的副載波的信息是品質(zhì)圖的一部分。鏈路控制器4-2可以確定多路復用MIMO預編碼方法(例如，本征波束成形預編碼矩陣)和把描述預編碼方法的相應(yīng)信息(例如，包括預編碼矩陣作為條目的代碼本的條目的索引)經(jīng)由發(fā)射單元2-2發(fā)送到發(fā)射機1-1。MIMO檢測器22執(zhí)行對于接收的碼元向量y的檢測，和根據(jù)相應(yīng)的信道狀態(tài)信息和選擇的預編碼方法(例如，預編碼矩陣)得到每個副載波的碼元向量s的估值i。MIMO檢測器22具有用于接收所接收的碼元向量y的輸入端口以及用于輸出所檢測的估值i的輸出端口。輸入端口相應(yīng)于所接收的路徑Rl，R2, R3, R4(S卩，由接收機1_2在接收路徑Rl，R2, R3, R4之一上接收的碼元一在通過相應(yīng)的MC解調(diào)器16處理后一在MMO檢測器22的相應(yīng)的一個輸入端口上被輸入到MMO檢測器22)，以及輸出端口相應(yīng)于(去耦合的)傳輸信道。檢測也被稱為譯碼，以及MMO檢測器22也可被稱為MMO譯碼器22。當用譯碼表示時，MMO譯碼器22譯碼接收的碼元向量y，由此得到碼元向量s的估值i，該碼元向量s被包括在以編碼的形式的接收的碼元向量y中(s在y中被編碼XMIMO檢測器22，例如，可以是迫零(ZF)檢測器、最小均方誤差(MMSE)檢測器、和最大似然(ML)檢測器，但其它檢測器也是可能的。每個碼元去映射器24 (例如，QAM解調(diào)器24)對應(yīng)于一個傳輸信道，以及按照由鏈路控制器42提供的品質(zhì)圖(星座信息)去映射(例如，QAM解調(diào))成接收的碼元。碼元去映射操作相應(yīng)于在發(fā)射機I 一 I中的相應(yīng)碼元映射器12中的碼元映射操作。碼元去映射器24的操作也稱為解調(diào)。多個碼元去映射器24形成碼元去映射單元24。在碼元去映射單元24后，相應(yīng)于對于每個副 載波的碼元向量 的信息以比特的形式被提供。P/S26串行化碼元去映射器24的輸出比特，并提供它們作為單個輸出數(shù)據(jù)流。當數(shù)據(jù)傳輸是成功時，輸出數(shù)據(jù)是與輸入數(shù)據(jù)相同的。然而，不需要所有的比特都成功地被傳送，因為糾錯方法可被應(yīng)用到發(fā)射機1-1和接收機1-2中。圖2示出了分配發(fā)射功率給兩個或多個通信信道的方法的第一實施例的流程圖。該方法由通信系統(tǒng)6執(zhí)行。兩個傳輸信道預分配相同的發(fā)射功率。當傳輸信道沒有被使用于發(fā)送數(shù)據(jù)時，預分配的發(fā)射功率全部從該傳輸信道移到另一個傳輸信道。這相應(yīng)于加倍發(fā)射功率(即，發(fā)射功率的3dB增加)。發(fā)射功率的增加導致在接收機1-2處增加的SNR。當發(fā)射功率和SNR的增加用dB (分貝)表示時，則SNR的增加是與發(fā)射功率的增加相同的。這里，非凹痕的傳輸信道的SNR在接收機1-2處增加3dB。在步驟S2，選擇第一副載波。方法進行到步驟S4。在步驟S4，確定第一傳輸信道在所選擇的副載波上是否被刻凹痕(S卩，確定所選擇的副載波是否沒有在第一傳輸信道上被使用于發(fā)送數(shù)據(jù))。如果是的話，則方法進行到步驟Sioo如果不是的話，則方法進行到步驟S6。在步驟S6，確定第二傳輸信道在所選擇的副載波上是否被刻凹痕(S卩，確定所選擇的副載波是否沒有在第二傳輸信道上被使用于發(fā)送數(shù)據(jù))。如果是的話，則方法進行到步驟S8。如果不是的話，則方法進行到步驟S16。在步驟S8，第二傳輸信道被分配以零發(fā)射功率(預分配的發(fā)射功率被完全去除)，以及第一傳輸信道被分配以3dB多的發(fā)射功率。此后，方法進行到步驟S16。在步驟S10，確定第二傳輸信道在所選擇的副載波上是否被刻凹痕(S卩，確定所選擇的副載波是否沒有在第二傳輸信道上被使用于發(fā)送數(shù)據(jù))。如果是的話，則方法進行到步驟S14。如果不是的話，則方法進行到步驟S12。在步驟S12，第一傳輸信道被分配以零發(fā)射功率(預分配的發(fā)射功率被完全去除)，以及第二傳輸信道被分配以3dB多的發(fā)射功率。此后，方法進行到步驟S16。在步驟S14，預分配的發(fā)射功率被從兩個傳輸信道全部去除(第一傳輸信道被分配以零發(fā)射功率以及第二傳輸信道被分配以零發(fā)射功率)。此后，方法進行到步驟S16。在步驟S16，確定所有的副載波是否已被考慮(分配/去分配)。如果不是的話，則方法進行到步驟S18，選擇下一個副載波，并返回到步驟S4。如果不是的話，則分配完成，以及該方法結(jié)束。
必須指出，步驟SlO和S14是任選的。當被省略時，方法可以直接進行到步驟S12，如果在步驟S4，則信道被確定為被刻凹痕的。它們被提供用于說明的目的，以及可被使用于任選的發(fā)射功率簿記(bookkeeping)的目的。圖3示出了按照以上方法的SNR的增加的例子。圖3a)示出了通過本征波束成形得到的第一傳輸信道的SNR。圖3b)示出了通過本征波束成形得到的第二傳輸信道的SNR。典型地，通過本征波束成形得到的一個傳輸信道比起其它傳輸信道強得多?？梢钥吹剑谄渲械诙鬏斝诺辣豢贪己鄣膮^(qū)域中，當與經(jīng)典的本征波束成形相比較時，第一傳輸信道的SNR增加3dB。本征波束成形與水填充的組合(沒有顯示對于這個組合的SNR曲線)產(chǎn)生與純本征波束成形近似相同的SNR。因為SNR增加，所以信道容量增加。因此，數(shù)據(jù)速率能夠被增加。數(shù)據(jù)速率例如能夠通過選擇比起可能的更高的調(diào)制階的調(diào)制方案而不用增加的SNRjP /或通過選擇具有較小的編碼開銷(即，具有編碼比特對非編碼比特的較小的比值)的糾錯方案而被增加。在存在兩個以上的傳輸信道的情形下，被刻凹痕的傳輸信道的功率例如可以被相等地分配給非刻凹痕的傳輸信道。通常(即，在兩個或多個傳輸信道的情形下)，當被刻凹痕的傳輸信道的所有功率被分配給非刻凹痕的傳輸信道時是有利的，因為這提供SNR的最大增加。在考慮所有的被刻凹痕的傳輸信道后，非刻凹痕的傳輸信道分配由預分配的發(fā)射功率與被分配給信道的附加發(fā)射功率的和值給出的全部發(fā)射功率。當然，本段落的所有陳述是對于給定的(選擇的)副載波。例如，有利地，在傳輸信道上被刻凹痕的副載波的所有功率被分配給在其它傳輸信道上(相同頻率的)相應(yīng)的非凹痕的副載波。當非凹痕的傳輸信道被分配以發(fā)射功率時，該發(fā)射功率被分配給傳輸信道的、與從其移開發(fā)射功率的傳輸信道的副載波相同的副載波。因為功率分配器13應(yīng)用相應(yīng)于分配的發(fā)射功率的放大，顯然發(fā)射機1-1必須知道關(guān)于所確定的發(fā)射功率電平。然而，有現(xiàn)有的通信方案，其中接收機1-2也必須知道關(guān)于分配的發(fā)射功率電平。例如，當根據(jù)用預定義的發(fā)射功率(例如，預分配的發(fā)射功率)(它可能是與以后應(yīng)用的、用于數(shù)據(jù)碼元的發(fā)射功率電平不同的)被發(fā)送的訓練碼元執(zhí)行信道估計時，接收機1-2必須知道關(guān)于發(fā)射功率電平，以便正確地譯碼數(shù)據(jù)碼元(至少當利用基于幅度的調(diào)制方法時)。另外，在接收機1-2確定品質(zhì)圖的情形下，當接收機1-2知道關(guān)于發(fā)射功率電平時是有利的。因此，在一個實施例中，在接收機1-2中和在發(fā)射機1-1中執(zhí)行以上的方法(步驟S2 到 S18)。當在接收機1-2中被執(zhí)行時，該方法可以由鏈路控制器42執(zhí)行。圖4示出了當在接收機1-2中被執(zhí)行時，對應(yīng)于圖2的方法的可能實現(xiàn)方案的方法。圖4的方法是與圖2的方法相同的，除了步驟S4、S6和SlO分別被步驟S4-2、S6-2、和S10-2代替以外。因此，其它步驟的說明被省略。在步驟S4-2，確定在第一傳輸信道上的選擇的副載波的SNR是否低于閾值。如果是的話，則第一傳輸信道被確定為是被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S10-2。如果不是的話，則第一副載波被確定為沒有被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S6-2。在步驟S6-2，確定在第二傳輸信道上的選擇的副載波的SNR是否低于閾值。如果是的話，則第二傳輸信道被確定為是被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S8。如果不是的話，則第二傳輸信道被確定為沒有被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S16。在步驟S10-2，確定在第二傳輸信道上的選擇的副載波的SNR是否低于閾值。如果是的話，則第二傳輸信道被確定為是被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S14。如果不是的話，則第二傳輸信道被確定為沒有被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S12。應(yīng)當指出，說“副載波在傳輸信道上被刻凹痕”，“在傳輸信道上的副載波被刻凹痕”和“傳輸信道在副載波上被刻凹痕”是等價的。對于以上的確定SNR是否低于閾值，可以使用SNR的指示符值。它依賴于SNR的指示符值的定義，是大于閾值的SNR的指示符值還是低于閾值的SNR的指示符值相應(yīng)于低于閾值的SNR。被刻凹痕的副載波的確定是對于由鏈路控制器4-2執(zhí)行的每個傳輸信道的品質(zhì)圖的確定的一部分。品質(zhì)圖包括指示哪個副載波在哪個傳輸信道上被刻凹痕的凹痕信息。鏈路控制器4-2經(jīng)由發(fā)射單元2-2發(fā)送品質(zhì)圖到發(fā)射機1-1。鏈路控制器4-1經(jīng)由接收單元3-1接收品質(zhì)圖，并按照圖2的以上方法(步驟S2到S18)計算發(fā)射功率電平。圖5示出了當在發(fā)射機1-1中被執(zhí)行時相應(yīng)于圖2的方法的可能實現(xiàn)方案的方法。圖5的方法是與圖2的方法相同的，除了步驟S4、S6和SlO分別被步驟S4-1、S6-1、和S10-1代替(實現(xiàn))以外。因此，其它步驟的說明被省略。在步驟S4-1，確定第一傳輸信道的品質(zhì)圖(凹痕信息)是否指示所選擇的副載波被刻凹痕。如果是的話，則第一傳輸信道被確定為是被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟Sio-1。如果不是的話，則第一傳輸信道被確定為沒有被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S6-1。在步驟S6-1，確定第二傳輸信道的品質(zhì)圖(凹痕信息)是否指示所選擇的副載波被刻凹痕。如果是的話，則第二傳輸信道被確定為是被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S8。如果不是的話，則第二傳輸信道被確定為沒有被刻凹痕(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S16。在步驟10-1，確定第二傳輸信道的品質(zhì)圖(凹痕信息)是否指示所選擇的副載波被刻凹痕。如果是的話，則第二傳輸信道被確定為是被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S14。如果不是的話，則第二傳輸信道被確定為沒有被刻凹痕的(在選擇的副載波上)，以及方法進行到步驟S12。因此，當方法在發(fā)射機1-1中被執(zhí)行時，在步驟S4，S6和SlO的每個步驟確定給定的傳輸信道的品質(zhì)圖(凹痕信息)是否指示所給定的副載波被刻凹痕。如果是的話，則該傳輸信道被確定為被刻凹痕的(在給定的副載波上)。如果不是的話，則該傳輸信道被確定為沒有被刻凹痕(在給定的副載波上)。在圖6中給出引入以上技術(shù)的流程圖。該流程圖對應(yīng)于按照本發(fā)明的分配發(fā)射功率給兩個或多個通信信道的方法的另一個實施例。在步驟S30，由接收機1-2 (例如，鏈路控制器4-2)確定對于每個傳輸信道的每個副載波的SNR的指示符值。SNR的指示符值的確定是基于由接收機1-2從發(fā)射機1-1接收的一個或多個信號。鏈路控制器由此可以利用由信道估計器20提供的CSI。在步驟S32和S34，鏈路控制器4_2根據(jù)SNR的指示符值確定在每個傳輸信道上的被刻凹痕的副載波，并且確定對于每個傳輸信道上的每個副載波的發(fā)射功率電平(至少附加發(fā)射功率)。步驟S32和S34可以通過執(zhí)行圖4的方法來實現(xiàn)(接收機情形)。在步驟S36，鏈路控制器4 一 2根據(jù)在步驟S30確定的SNR的相應(yīng)指示符值和相應(yīng)的發(fā)射功率電平(附加發(fā)射功率)確定對于在每個傳輸信道上的每個(非刻凹痕的)副載波的預期的SNR的指示符值。當該值以dB (分貝)表示時，預期的SNR是SNR與附加地分配的發(fā)射功率的和值，在以上給出的例子中，預期的SNR比SNR高3dB (在附加功率被分配的情形下)。在步驟S38，鏈路控制器4-2根據(jù)預期的SNR的各個指示符值確定用于每個傳輸信道的品質(zhì)圖。被刻凹痕的副載波在品質(zhì)圖中被指示。在步驟S40，鏈路控制器4-2配置接收單元3-2 (例如，MMO檢測器22和/或碼元去映射器24)，以便根據(jù)確定的發(fā)射功率電平處理從發(fā)射機1-1接收的信號。在步驟S42，鏈路控制器4-2配置具有各個品質(zhì)圖的碼元去映射器24，以便對于接收的信號進行正確的解調(diào)。在步驟S44，鏈路控制器4-2經(jīng)由發(fā)射單元2_2發(fā)送品質(zhì)圖到發(fā)射機1_1。鏈路控制器4-1經(jīng)由接收單元3-1接收品質(zhì)圖。在步驟S46，鏈路控制器4-1根據(jù)接收的品質(zhì)圖確定對于在每個傳輸信道上的每個(非刻凹痕的)副載波的發(fā)射功率電平。這個步驟可以通過執(zhí)行圖5的方法來實現(xiàn)(發(fā)射機情形)。在步驟S48，鏈路控制器4-1配置功率分配器13，以便應(yīng)用所確定的發(fā)射功率電平。在步驟S50，鏈路控制器4-1配置具有各個品質(zhì)圖的碼元去映射器12，以便對于每個副載波和傳輸信道應(yīng)用所確定的調(diào)制方案。在替換實施例中，鏈路控制器4-2把所計算的發(fā)射功率電平經(jīng)由發(fā)射單元2-2發(fā)送到發(fā)射機1-1。功率分配器13然后應(yīng)用所接收的發(fā)射功率電平。
權(quán)利要求
1.一種在MIMO雙流傳輸中分配發(fā)射功率的方法，包括: 接收第一碼元流和第二碼元流，所述第一碼元流根據(jù)包含在第一品質(zhì)圖里的星座信息與多個副載波相關(guān)聯(lián)，所述第二碼元流根據(jù)在第二品質(zhì)圖里的星座信息與所述多個副載波相關(guān)聯(lián)； 如果，根據(jù)所述第一品質(zhì)圖，副載波不是用來傳輸所述第一碼元流的數(shù)據(jù)，并且，如果根據(jù)所述第二品質(zhì)圖，所述副載波是用于傳輸所述第二碼元流的數(shù)據(jù)，則對于所述副載波，將為所述第一碼元流預先分配的發(fā)射功率部分分配給所述第二碼元流；以及 如果，根據(jù)所述第二品質(zhì)圖，副載波不是用于傳輸所述第二碼元流的數(shù)據(jù)，并且，如果根據(jù)所述第一品質(zhì)圖，所述副載波是用于傳輸所述第一碼元流的數(shù)據(jù)，則對于所述副載波，將為所述第二碼元流預先分配的發(fā)射功率部分分配給所述第一碼元流。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中， 通過分別向所述第二碼元流或第一碼元流分配為所述第一碼元流或第二碼元流分別預先分配的發(fā)射功率部分，所述第二碼元流或第一碼元流的發(fā)射功率部分分別增加3dB。
3.按照權(quán)利要求1或2中任一項所述的方法，其中，對于所述多個副載波的每一個副載波，如果根據(jù)所述第一和第二品質(zhì)圖，所述第一碼元流和第二碼元流的其中一個不用于在所述副載波上傳輸信息，并且所述第一碼元流和第二碼元流中的另一個用于在所述副載波上傳輸信息，則為不用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和第二碼元流中的一個預先分配的發(fā)射功率部分被分配給用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和第二碼元流中的另一個。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，分配發(fā)射功率部分包括將所述第一碼元流或第二碼元流的碼元分別乘以與分配的發(fā)射功率部分相對應(yīng)的放大因子。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，所述MMO雙流傳輸為PLCMIMO雙流傳輸。
6.一種MMO通信設(shè)備，包括: 第一碼元映射器(12)，適配于接收第一數(shù)據(jù)流，根據(jù)用于多個副載波的第一品質(zhì)圖對第一數(shù)據(jù)流進行碼元映射，并輸出第一碼元流； 第二碼元映射器(12)，適配于接收第二數(shù)據(jù)流，根據(jù)用于多個副載波的第二品質(zhì)圖對第二數(shù)據(jù)流進行碼元映射，并輸出第二碼元流；以及 功率分配單元(13)，適配于接收所述第一碼元流和第二碼元流，并且，對于副載波，如果根據(jù)所述第一品質(zhì)圖和第二品質(zhì)圖，所述第一碼元流和第二碼元流中的一個不用于在所述副載波上傳輸信息，并且所述第一碼元流和第二碼元流中的另一個用于在所述副載波上傳輸信息，則將為不用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和第二碼元流中的一個預先分配的發(fā)射功率部分分配給用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和第二碼元流中的另一個。
7.按照權(quán)利要求6所述的MMO通訊設(shè)備，其中，通過將為不用于在所述副載波上傳輸信息的所述碼元流預先分配的發(fā)射功率部分分配給用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和第二碼元流中的另一個，所述碼元流的預先分配的發(fā)射功率部分增加3dB。
8.按照權(quán)利要求6或7中任一項所述的MIMO通信設(shè)備，其中，所述功率分配單元(13)進一步適配于，對所述多個副載波中的每個副載波，如果根據(jù)所述第一品質(zhì)圖和第二品質(zhì)圖，所述第一碼元流和第二碼元流中的一個不用于在所述副載波上傳輸信息，并且所述第一碼元流和第二碼元流中的另一個用于在所述副載波上傳輸信息，則將為不用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和所述第二碼元流中的一個預先分配的發(fā)射功率部分分配給用于在所述副載波上傳輸信息的所述第一碼元流和所述第二碼元流中的另一個。
9.按照權(quán)利要求6至8中任一項所述的MIMO通信設(shè)備，其中，所述功率分配單元(13)進一步被配置為將所述第一碼元流或第二碼元流的碼元分別乘以與分配的發(fā)射功率部分相對應(yīng)的放大因子。
10.按照權(quán)利要求6至9中任一項所述的MIMO通信設(shè)備，其中，所述MIMO通信設(shè)備為PLC MMO通訊設(shè)備。`
全文摘要
本發(fā)明涉及在MIMO雙流傳輸中分配發(fā)射功率的方法。本發(fā)明具體地涉及到MIMO通信設(shè)備、分配發(fā)射功率給兩個或多個通信信道的方法、和軟件程序產(chǎn)品。按照本發(fā)明的多輸入多輸出，MIMO，通信設(shè)備包括鏈路控制器，適配于分配發(fā)射功率給兩個或多個傳輸信道，每個所述傳輸信道預分配一部分發(fā)射功率用于副載波組的每個副載波，所述鏈路控制器還適配于對于所述副載波組的每個副載波，分配還沒有被使用于在副載波上發(fā)送信息的傳輸信道的預分配的發(fā)射功率部分的至少一部分給被使用于在副載波上發(fā)送信息的一個或多個傳輸信道。
文檔編號H04W52/34GK103178885SQ20131005476
公開日2013年6月26日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者L·斯塔德爾邁耶, D·施奈德 申請人:索尼株式會社