專利名稱：：使用半開環(huán)技術(shù)的速率適配的制作方法使用半開環(huán)技術(shù)的速率適配相關(guān)申請本申請要求2005年1月12日提交的題為"RateAdaptationUsingSemi-OpenLo(DpTechniques(使用半開環(huán)技術(shù)的速率適配)"的美國臨時(shí)專利申請60/643,459的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
：發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及無線環(huán)境中的速率適配，尤其涉及使用半開環(huán)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化速率。相關(guān)技術(shù)因?yàn)闊o線環(huán)境中的信道狀況隨時(shí)間而變化，所以在具有多PHY(即，物理設(shè)備)速率的系統(tǒng)中可有利地使用速率適配來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化吞吐。速率適配在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中尤其重要，因?yàn)榱鞯臄?shù)目將又一個(gè)維度引入了信道狀況。一般而言，有兩類速率適配技術(shù)閉環(huán)速率適配和開環(huán)速率適配。在閉環(huán)速率適配中，目標(biāo)接收機(jī)估算其接收信號(例如，信道狀態(tài)信息(CSI))的某個(gè)函數(shù)，并將其發(fā)回發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)基于來自該接收機(jī)的反饋來確定其下一發(fā)射的最優(yōu)化速率。不幸的是，這種閉環(huán)速率適配具有與確定合適反饋相關(guān)聯(lián)的顯著的系統(tǒng)額外開銷。在開環(huán)速率適配中，發(fā)射機(jī)使用試錯(cuò)法來確定最優(yōu)化速率。由此，開環(huán)速率適配方案并不招致任何反饋額外開銷。但是，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)不從接收機(jī)接收反饋，所以速率通常改變得很慢，并可能因選擇了錯(cuò)誤的速率而導(dǎo)致出錯(cuò)。因此，產(chǎn)生了對使系統(tǒng)額外開銷最小化的快速和準(zhǔn)確的速率適配技術(shù)的需要。發(fā)明概要描述了一種用于在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中快速并準(zhǔn)確地適配速率、同時(shí)使系統(tǒng)額外開銷最小化的方法。此系統(tǒng)可包括第一和第二節(jié)點(diǎn)，其中從第一節(jié)點(diǎn)到第二節(jié)點(diǎn)的傳輸是在"下行鏈路信道"上，而從第二節(jié)點(diǎn)到第一節(jié)點(diǎn)的傳輸是在"上行鏈路信道"上。MIMO系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可包括多個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。在此方法中，第一節(jié)點(diǎn)可使用由第二節(jié)點(diǎn)向第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組來估計(jì)上行鏈路信道。此上行鏈路信道可被轉(zhuǎn)置以提供估計(jì)的下行鏈路信道。第一節(jié)點(diǎn)可使用來自第一和第二節(jié)點(diǎn)兩者的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性、以及估計(jì)的下行鏈路信道來準(zhǔn)確地適配速率。值得注意的是，接收機(jī)特性可包括第二節(jié)點(diǎn)的靈敏性。在一個(gè)實(shí)施例中，使用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性可包括基于估計(jì)的下行鏈路信道、來自第二節(jié)點(diǎn)的噪聲本底信息、和第二節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)來計(jì)算第二節(jié)點(diǎn)的檢測后信噪比(SNR)?？舍槍Ψ纸M的接收數(shù)據(jù)率隨第二節(jié)點(diǎn)的發(fā)射輸出功率調(diào)節(jié)此檢測后SNR。在該調(diào)節(jié)之后，可使用第一節(jié)點(diǎn)的每種速率下的發(fā)射機(jī)功率來計(jì)算第二節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的估計(jì)的檢測后SNR,由此為第二節(jié)點(diǎn)構(gòu)建靈敏度表。如果發(fā)射機(jī)的EVM不可忽略，則可隨第一和第二節(jié)點(diǎn)的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM調(diào)節(jié)第二節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的估計(jì)的檢測后SNR。第一節(jié)點(diǎn)可使用該靈敏度表來選擇最優(yōu)化的速率。在一個(gè)實(shí)施例中，使用該靈敏度表可包括選擇其估計(jì)的檢測后SNR大于閾值SNR的最高速率。還描述了一種在MIMO系統(tǒng)中能夠迅速和準(zhǔn)確適配其速率的節(jié)點(diǎn)。此節(jié)點(diǎn)包括可通過具有計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件訪問的各種表。具體而言，該節(jié)點(diǎn)可包括指示在MIMO系統(tǒng)中的另一節(jié)點(diǎn)處的各個(gè)速率的檢測后SNR的表。該節(jié)點(diǎn)還可包括指示該節(jié)點(diǎn)處每種速率下的發(fā)射機(jī)輸出功率的表、以及指示該節(jié)點(diǎn)和該另一節(jié)點(diǎn)的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM的表。值得注意的是，該節(jié)點(diǎn)還可包括具有用于訪問上述各表并執(zhí)行上述各步驟的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件。附圖簡要說明圖1示出一種簡化的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。圖2示出一種可被用于獲得每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射功率信息的技術(shù)。圖3示出一種用于訪問并使用發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表的技術(shù)。圖4示出一種能準(zhǔn)確地估計(jì)MIMO系統(tǒng)中信道的下行鏈路質(zhì)量的示例性技術(shù)。圖5示出一種包括可由具有計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件訪問的各種表的節(jié)點(diǎn)。附圖具體說明在一種用于多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的半開環(huán)速率適配方案中，一種發(fā)射機(jī)可有利地使用上行鏈路的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量度量以及兩節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)特性的知識來執(zhí)行快速和準(zhǔn)確的速率適配。圖1示出其中可使用該半開環(huán)速率適配技術(shù)的一種簡化MIMO系統(tǒng)100。在MIMO系統(tǒng)100中，每個(gè)收發(fā)機(jī)包括多個(gè)發(fā)射機(jī)(Tx)和接收機(jī)(Rx)。例如，標(biāo)示為節(jié)點(diǎn)105的第一收發(fā)機(jī)可包括發(fā)射機(jī)101A和101B以及接收機(jī)102A和102B。標(biāo)示為節(jié)點(diǎn)106的第二收發(fā)機(jī)可包括發(fā)射機(jī)103A和103B以及接收機(jī)104A和104B。注意，每個(gè)接收機(jī)/發(fā)射機(jī)對——例如發(fā)射機(jī)101A/接收機(jī)102A——共用一個(gè)天線。MIMO系統(tǒng)100可將一數(shù)據(jù)流分成多個(gè)唯一的流。節(jié)點(diǎn)105可調(diào)制這多個(gè)流中的每一個(gè)，然后在同一頻率信道中通過一不同天線來同時(shí)發(fā)射每個(gè)流。通過利用多徑——即信號的反射——節(jié)點(diǎn)106的每條MIMO接收鏈可以是這多個(gè)發(fā)射的數(shù)據(jù)流的線性組合。節(jié)點(diǎn)106可使用依賴于對節(jié)點(diǎn)105與106之間信道的估計(jì)的MIMO算法來分離這些數(shù)據(jù)流。為了理解該半開環(huán)速率適配技術(shù)，從節(jié)點(diǎn)105到節(jié)點(diǎn)106的傳輸在本文中被稱為"下行鏈路"，而從節(jié)點(diǎn)106到節(jié)點(diǎn)105的傳輸被稱為"上行鏈路"。注意，術(shù)語下行鏈路和上行鏈路純粹是說明物理信道中的信號流向。值得注意的是，只要下行鏈路和上行鏈路信道均使用同一頻率，則節(jié)點(diǎn)105與節(jié)點(diǎn)106之間的這些物理信道就是互易的(即，顯現(xiàn)相同的特性)。在數(shù)學(xué)表示中，信道互易性由/^=/^表示，其中/^是下行鏈路信道(即，從節(jié)點(diǎn)105到節(jié)點(diǎn)106)，而/^是上行鏈路信道(即，從節(jié)點(diǎn)106到節(jié)點(diǎn)105)。有了信道互易性，只要上行鏈路和下行鏈路分組使用相同數(shù)目的流，節(jié)點(diǎn)105就可根據(jù)由節(jié)點(diǎn)106發(fā)送的分組估計(jì)上行鏈路信道，并將其轉(zhuǎn)置以獲得下行鏈路信道。例如，如果使用ACK(確認(rèn))分組作為上行鏈路分組，則需要使用與下行鏈路分組相同數(shù)目的流來發(fā)送該ACK分組。(注意，可使用比發(fā)射數(shù)據(jù)分組所使用的數(shù)據(jù)率低的數(shù)據(jù)率來發(fā)送ACK分組。此外，可以使用也可以不使用通常用于此較低速率的相同功率來發(fā)送ACK分組。)值得注意的是，盡管物理信道是互易的，但節(jié)點(diǎn)105和106中的射頻(RF)電路未必是互易的。具體而言，從節(jié)點(diǎn)105到節(jié)點(diǎn)106的下行鏈路的最優(yōu)化速率應(yīng)當(dāng)是發(fā)射機(jī)101A/101B、從節(jié)點(diǎn)105到節(jié)點(diǎn)106的信道、以及接收機(jī)104A/104B的函數(shù)。與此相對，在節(jié)點(diǎn)105測量的上行鏈路的最優(yōu)化速率應(yīng)當(dāng)是發(fā)射機(jī)103A/103B、從節(jié)點(diǎn)106到節(jié)點(diǎn)105的信道、以及接收機(jī)102A/102B的函數(shù)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，節(jié)點(diǎn)105可使用節(jié)點(diǎn)105和106兩者的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性來估計(jì)上行鏈路質(zhì)量，然后計(jì)算等效的下行鏈路質(zhì)量。節(jié)點(diǎn)105和106可在最初和/或可定期地交換這些發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性。發(fā)射機(jī)特性在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)特性可包括每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射機(jī)輸出功率和每種發(fā)射機(jī)輸出功率下的發(fā)射機(jī)EVM(誤差矢量幅值)。關(guān)于發(fā)射機(jī)輸出功率，發(fā)射機(jī)101A/101B(節(jié)點(diǎn)105)和103A/103B(節(jié)點(diǎn)106)的功率放大器可以是非對稱的，由此導(dǎo)致每個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生不同的發(fā)射功率。此外，功率放大器的發(fā)射功率可依據(jù)速率而變化，并且功率放大器的非線性性的容限可依賴于數(shù)據(jù)速率以及功率放大器實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，這為此非對稱性增加了復(fù)雜性。因此，為通過估計(jì)上行鏈路質(zhì)量來準(zhǔn)確地捕捉等效的下行鏈路質(zhì)量，節(jié)點(diǎn)105應(yīng)當(dāng)知道節(jié)點(diǎn)106的每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射功率信息。圖2示出一種可用來獲得每種數(shù)據(jù)速率的發(fā)射功率信息的技術(shù)200。在步驟201，可訪問每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射功率的初始表。在一個(gè)實(shí)施例中，此表可包括最壞情形輸出功率與速率特性的關(guān)系。這些特性可通過例如實(shí)驗(yàn)室工作臺測試等來確定。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，此信息可在步驟201被創(chuàng)建。在另一個(gè)實(shí)施例中，供應(yīng)商可提供此信息，由此允許立即使用該表。在步驟202，如有需要，可基于接收機(jī)RSSI(接收機(jī)信號強(qiáng)度指標(biāo))測量來緩慢適配此表。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，如果ACKRSSI足夠改善發(fā)射EVM有余，則可降低對應(yīng)于最高速率的發(fā)射功率。在步驟203，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)處的每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射功率信息表可被交換。亦即，圖1中所示的下行鏈路/上行鏈路的指定是從節(jié)點(diǎn)105的角度來看的。從節(jié)點(diǎn)106的角度來看可定義相反的關(guān)系。由此，可在無線網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處執(zhí)行步驟201、202和203。在一個(gè)實(shí)施例中，可在最初的鏈路設(shè)立時(shí)交換每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射功率表。在另一個(gè)實(shí)施例中，可在無線網(wǎng)絡(luò)的操作期間定期更新這些表。表l指示針對各種數(shù)據(jù)速率(標(biāo)示為MCSO-MCS7)的示例性發(fā)射功率。表l:每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射功率<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>關(guān)于每種發(fā)射機(jī)輸出功率下的發(fā)射機(jī)EVM，由于功率放大器的非線性性，發(fā)射機(jī)EVM—般依賴于發(fā)射功率。因?yàn)槊糠N發(fā)射功率下的發(fā)射機(jī)EVM由功率放大器的特性決定，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)可使用不同的功率放大器，所以在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還可交換每種發(fā)射功率下的發(fā)射機(jī)EVM信息。圖3示出一種用于訪問并使用發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表的技術(shù)300。在步驟301，可訪問發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表可在制造期間創(chuàng)建。注意，此發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表可包括溫度變動查找。為使用此溫度變動查找，可在靠近功率放大器處設(shè)置一溫度傳感器?？墒褂脗鞲衅鳒囟扰c室溫(或者替換地，進(jìn)行制造校準(zhǔn)時(shí)的溫度)之間的溫差來查找EVM差。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表中的信息可包括基于校準(zhǔn)溫度、溫度校正表和當(dāng)前溫度的初始表。在一個(gè)實(shí)施例中，可在制造期間校準(zhǔn)部件間溫度變動，并可對所有部件使用平均溫度特性。以此方式，僅需生成一個(gè)基于平均溫度特性的溫度校正表。在另一個(gè)實(shí)施例中，步驟301可包括設(shè)備操作期間的連續(xù)校準(zhǔn)。例如，如果支持來自接收機(jī)節(jié)點(diǎn)的反饋，則在任何輸出功率電平發(fā)射了一分組的任何時(shí)候即可在接收機(jī)節(jié)點(diǎn)上測量EVM。在一個(gè)實(shí)施例中，為了構(gòu)建完整的發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表，傳輸可覆蓋在給定時(shí)間窗(期間溫度變化可忽略)內(nèi)使用的所有可能的輸出功率電平。在步驟302，可在這些節(jié)點(diǎn)之間的初始鏈路設(shè)立時(shí)交換這些表。在一個(gè)實(shí)施例中，在無線網(wǎng)絡(luò)操作期間可定期更新發(fā)射機(jī)EVM與發(fā)射機(jī)功率的關(guān)系表。注意，上述的每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射機(jī)輸出功率表和每種發(fā)射機(jī)輸出功率下的發(fā)射機(jī)EVM表可被組合成單個(gè)每種數(shù)據(jù)速率下的發(fā)射機(jī)EVM表。表2指示各種數(shù)據(jù)速率(標(biāo)示為MCSO-MCS7)下的EVM。表2:每種數(shù)據(jù)沒g率下的EVM<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>接收機(jī)特性根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，還可交換可被定義為每種速率下的性能的接收機(jī)靈敏度。注意，該接收機(jī)架構(gòu)可確定定義MIMO系統(tǒng)的靈敏度的容易程度。在一個(gè)實(shí)施例中，可在接收機(jī)鏈中的均衡器之后定義每個(gè)流的SNR，該SNR有時(shí)被稱為"檢測后SNR"，它有利地測量該均衡器的效果?？捎肕IMO接收機(jī)的先驗(yàn)知識根據(jù)信道和噪聲本底計(jì)算每個(gè)流的檢測后SNR。例如，如果使用包括MMSE(最小均方誤差)檢測器的線性接收機(jī)，則可推導(dǎo)出每個(gè)流的檢測后SNR如下。在從節(jié)點(diǎn)105到節(jié)點(diǎn)106的下行鏈路傳輸中，節(jié)點(diǎn)106處的線性MMSE接收機(jī)的誤差協(xié)方差矩陣可由下式定義其中^是節(jié)點(diǎn)106的接收機(jī)處的噪聲方差。然后可使用下式來計(jì)算流i的檢測后SNR:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中^,.是第i個(gè)對角元。(注意，Re是一NxN矩陣，其中N是流的數(shù)目，并且該矩陣的對角元是Re的元(l,l),(2,2)，……，(N,N)。)每種速率下的接收機(jī)靈敏度表可被定義為針對給定PER(分組差錯(cuò)率)的每種速率下的檢測后SNR。此表可通過實(shí)驗(yàn)室工作臺測試來獲得，或可基于分組差錯(cuò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)定期更新。在一個(gè)實(shí)施例中，每種速率下的接收機(jī)靈敏度表可被分成兩部分(1)檢測后SNR與判定(即，解調(diào)器)設(shè)備處的SNR之比，以及(2)針對給定PER的每種速率下判定設(shè)備處的SNR。第一映射的簡單形式可以是具有限幅(即，y=min(x,y—max),其中y—max是給定實(shí)現(xiàn)損失下系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)的最大SNR)的線性函數(shù)。第二映射可通過仿真和/或?qū)嶒?yàn)室工作臺測試來獲得，并將基于分組差錯(cuò)統(tǒng)計(jì)被定期更新。注意，判定設(shè)備處的SNR可以是重要的，因?yàn)闄z測后SNR未必代表了電路減損的全部效應(yīng)(例如，動態(tài)范圍、相位噪聲等)。判定設(shè)備處的SNR可通過以導(dǎo)頻(已知信號)計(jì)算EVM或通過以數(shù)據(jù)計(jì)算EVM來測量。速率適配圖4示出節(jié)點(diǎn)105(圖1)可用來通過估計(jì)從節(jié)點(diǎn)106到節(jié)點(diǎn)105的鏈路質(zhì)量(即，上行鏈路質(zhì)量)來評估從節(jié)點(diǎn)105到節(jié)點(diǎn)106的鏈路質(zhì)量(即，下行鏈路質(zhì)量)的一種示例性技術(shù)400。在技術(shù)400中，盡管依賴于信道互易性，但是節(jié)點(diǎn)105能夠校準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)105與節(jié)點(diǎn)106之間的Tx/Rx特性的差異以評估更加準(zhǔn)確的下行鏈路質(zhì)量。在步驟401，節(jié)點(diǎn)105可使用基于前同步碼(即，訓(xùn)練字段)的信道估計(jì)(即，CSI)來估計(jì)上行鏈路信道。在步驟402，節(jié)點(diǎn)105可轉(zhuǎn)置估計(jì)的上行鏈路信道(即，通過將行元變?yōu)榱性约皩⒘性優(yōu)樾性?來獲得下行鏈路信道。在步驟403，節(jié)點(diǎn)105可基于下行鏈路信道、節(jié)點(diǎn)106的噪聲本底信息(如由節(jié)點(diǎn)106測量并提供給節(jié)點(diǎn)106)、以及節(jié)點(diǎn)106的接收機(jī)結(jié)構(gòu)(例如，如信道均衡器的類型MMSE均衡器或ZF均衡器、或另一種類型的結(jié)構(gòu))來計(jì)算節(jié)點(diǎn)106的檢測后SNR。在步驟404，節(jié)點(diǎn)105可針對接收數(shù)據(jù)速率用節(jié)點(diǎn)106的發(fā)射機(jī)輸出功率調(diào)整所計(jì)算的檢測后SNR。在步驟405，節(jié)點(diǎn)105可用節(jié)點(diǎn)105的每種速率下的發(fā)射機(jī)功率表來為節(jié)點(diǎn)106處的每種速率計(jì)算檢測后SNR，由此為節(jié)點(diǎn)106構(gòu)建一靈敏度表。在步驟406(在一個(gè)實(shí)施例中為一可任選步驟)，如有需要——例如，當(dāng)發(fā)射機(jī)EVM不可忽略時(shí)(例如，如果EVM超過SNR以下10dB)——節(jié)點(diǎn)105可用節(jié)點(diǎn)105和節(jié)點(diǎn)106的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM表來對節(jié)點(diǎn)106處的每種速率調(diào)節(jié)估計(jì)的檢測后SNR。在步驟407，節(jié)點(diǎn)105可通過參考節(jié)點(diǎn)106的每種速率下的檢測后SNR表來選擇最優(yōu)化的速率。在一個(gè)實(shí)施例中，該最優(yōu)化的速率是其估計(jì)的檢測后SNR大于所要求的SNR(即，獲得小于lC)o/。PER的最小SNR)的最高速率。圖5示出包括可由具有計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件訪問的各種表的節(jié)點(diǎn)500。具體而言，節(jié)點(diǎn)500可包括指示節(jié)點(diǎn)106(圖1)處各速率下的檢測后SNR的表501。此表在本文中也稱為靈敏度表。節(jié)點(diǎn)500還可包括指示節(jié)點(diǎn)105處的每種速率下的發(fā)射機(jī)輸出功率的表502、以及指示節(jié)點(diǎn)105和106的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM的表503。表501、502、503可使用任何標(biāo)準(zhǔn)存儲器裝置或結(jié)構(gòu)來存儲。值得注意的是，節(jié)點(diǎn)500還可包括具有用于訪問表501、502和503并執(zhí)行技術(shù)400(圖4)的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令(駐留在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上)的軟件504。雜項(xiàng)試探根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可有利地使用試探來確定MIMO系統(tǒng)的最優(yōu)化的流數(shù)目、要對形成那些流的分組使用的保護(hù)間隔、以及所要使用的帶寬(即，20/40MHz)。流數(shù)目的選擇可顯著影響速率適配的成功。值得注意的是，常規(guī)的信道估計(jì)能容易地確定減少流的數(shù)目是否合適。但是，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)來確定增加流的數(shù)目是否合適將是困難的。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用探測來執(zhí)行附加信道估計(jì)以確定增加流的數(shù)目是否合適。例如，為獲得更多信道信息，設(shè)備可定期探測更大數(shù)目的流。如上所述，如果上行鏈路分組(例如，ACK分組)總是使用相同數(shù)目的流作為下行鏈路分組(例如，數(shù)據(jù)分組)，則可有利地估計(jì)出反向信道。正交頻分復(fù)用(OFDM)能有利地減少M(fèi)IMO系統(tǒng)中的多徑畸變。具體而言，MIMO系統(tǒng)中密集填塞的子載波是正交的，目的是確保即使在多徑狀況下也無干擾。OFDM碼元包括由保護(hù)間隔前導(dǎo)的快速傅立葉變換(FFT)間隔(從該間隔提取數(shù)據(jù))。保護(hù)間隔可有利地起到容納來自在前碼元的回波的容器的作用，由此防止此類回波不利地影響后續(xù)的FFT間隔。在一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)間隔的持續(xù)時(shí)間可為800ns，這與最長的室內(nèi)多徑相當(dāng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)間隔的持續(xù)時(shí)間可為400ns，這與家庭或小辦公室環(huán)境的最長室內(nèi)多徑相當(dāng)。在又一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)間隔的持續(xù)時(shí)間可以是1600ns，這與最長的室外多徑相當(dāng)。如本文中所使用的，術(shù)語"半保護(hù)間隔"和"全保護(hù)間隔"是指400ns和800ns的持續(xù)時(shí)間。因?yàn)榇_定合適的保護(hù)間隔是基于操作環(huán)境(即，信道的延遲擴(kuò)展)而不是衰落，所以隨著時(shí)間推移可逐步形成各種速率及其相關(guān)聯(lián)的保護(hù)間隔的速率表。亦即，對于每種數(shù)據(jù)速率，保護(hù)間隔的選擇可有所不同，因?yàn)椴煌臄?shù)據(jù)速率對多徑將具有不同的敏感度。注意，此速率表將依賴于環(huán)境，盡管此延遲擴(kuò)展被假定為在此期間不改變。例如，與室外環(huán)境相對比，室內(nèi)環(huán)境相對靜態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過直接測量信道平坦性(例如，信道從一個(gè)區(qū)段到另一個(gè)區(qū)段的相關(guān)程度如何。如果延遲擴(kuò)展很小，則信道變動也很小。例如，"0"延遲擴(kuò)展信道在頻域中是平坦的。另一方面，如果延遲擴(kuò)展很大，則信道在區(qū)段之間顯著變化)(例如，使用信道估計(jì))并使用此測量作為確定哪些速率應(yīng)使用全保護(hù)間隔或縮減的保護(hù)間隔的指標(biāo)，來確定保護(hù)區(qū)間的選擇。在另一個(gè)實(shí)施例中，可用全保護(hù)間隔和縮減的保護(hù)間隔兩者來發(fā)送分組。此時(shí)，可測量與那些分組相關(guān)聯(lián)的EVM，然后測量那兩個(gè)分組之間的EVM之差?？墒褂肊VM之差來確定對EVM的影響是否足以排除最有效速率的使用。在一個(gè)實(shí)施例中，接收這些分組的接收機(jī)可作此確定，并以閉環(huán)方式向發(fā)射機(jī)提供反饋。在另一個(gè)實(shí)施例中，可利用互易性使得上行鏈路分組總是使用相同的保護(hù)間隔設(shè)置。在此情形中，當(dāng)使用一不同的保護(hù)區(qū)間來發(fā)送下行鏈路分組時(shí)，發(fā)射機(jī)可估計(jì)上行鏈路分組的EVM的平坦性。根據(jù)掌管無線通信的IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)系列，每個(gè)頻帶包括預(yù)定數(shù)目的頻率信道。例如，2.4GHz頻帶包括14個(gè)信道，其中每個(gè)信道在被占用時(shí)具有22MHz的帶寬，并且相鄰信道的中心頻率相隔5MHz。與此相對比，5GHz頻帶包括12個(gè)信道，其中每個(gè)信道在被占用時(shí)具有20MHz的帶寬，并且相鄰信道的中心頻率相隔20MHz。.值得注意的是，使用較寬的信道將有利地增大容量，即傳輸速率。具體而言，40MHz的信道的容量總是比20MHz信道的要大，并且隨著信噪比(SNR)提高容量越發(fā)增大。在一個(gè)實(shí)施例中，可將20/40MHz判定從速率適配決定中分離出來。有三種操作模式40MHz、混合的40MHz/20MHz、以及20MHz。如果在擴(kuò)展信道上不存在干擾或者干擾很小，則該設(shè)備可在40MHz模式下操作。在此情形中，接收機(jī)可在逐個(gè)分組的基礎(chǔ)上執(zhí)行動態(tài)20/40MHz檢測。在此模式下，發(fā)射機(jī)可發(fā)射40MHz分組，除非存在某些狀況(例如，由于40MHzCCA繁忙而導(dǎo)致的MAC超時(shí)，或是以20MHz發(fā)送失敗的40MHz分組的多速率重試)。注意，6Mbps和20MHz當(dāng)前是速率表中最后一個(gè)速率。如果擴(kuò)展信道上存在弱干擾，則該設(shè)備可在混合的20/40MHz模式下操作。在此情形中，接收機(jī)可在逐個(gè)分組的基礎(chǔ)上執(zhí)行動態(tài)的20/40MHz檢測。注意，盡管發(fā)射機(jī)可發(fā)射20MHz分組，但是可像針對40MHz傳輸那樣來設(shè)置載波頻率。如果在擴(kuò)展信道上存在嚴(yán)重干擾，則該設(shè)備可僅在20MHz模式下操作。在此情形中，載波頻率可被設(shè)置在20MHz頻帶的中間。接收機(jī)僅檢測20MHz分組，并且發(fā)射機(jī)僅發(fā)射20MHz分組。模式之間的切換可基于對擴(kuò)展信道活動的長期感測。在一個(gè)實(shí)施例中，模式之間的切換可被限于在40MHz模式與40/20MHz混合模式之間、或者替換地在40/20MHz混合模式與20MHz模式之間。盡管在本文中已參考附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不被限于那些精確的實(shí)施例。它們并不旨在窮盡或?qū)⒈景l(fā)明限定于所公開的精確形式。由此，許多修改和變形將是顯而易見的。例如，盡管本文中詳細(xì)討論了一種MIMO系統(tǒng)，但是半開環(huán)技術(shù)400也能容易地適用于任何時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)。由此，本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等效技術(shù)方案限定。權(quán)利要求1.一種在多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中適配速率的方法，所述系統(tǒng)包括第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，其中從所述第一節(jié)點(diǎn)到所述第二節(jié)點(diǎn)的傳輸在下行鏈路信道上，而從所述第二節(jié)點(diǎn)到所述第一節(jié)點(diǎn)的傳輸在上行鏈路信道上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，用于所述第一節(jié)點(diǎn)的所述方法包括使用由所述第二節(jié)點(diǎn)向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組來估計(jì)所述上行鏈路信道；轉(zhuǎn)置所述上行鏈路以提供估計(jì)的下行鏈路信道；以及使用來自所述第一和第二節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性、以及所估計(jì)的下行鏈路信道，以準(zhǔn)確地適配所述速率，其中所述接收機(jī)特性包括所述第二節(jié)點(diǎn)的靈敏度。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述第二節(jié)點(diǎn)的靈敏度包括檢測后的信噪比(SNR)。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)特性包括每種數(shù)據(jù)速率下的輸出功率。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)特性包括每種輸出功率下的誤差矢量幅值(EVM)。5.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，使用所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性包括基于所估計(jì)的下行鏈路信道、來自所述第二節(jié)點(diǎn)的噪聲本底信息、以及所述第二節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)來計(jì)算所述第二節(jié)點(diǎn)的檢測后信噪比(SNR)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，使用所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性還包括針對所述分組的接收數(shù)據(jù)速率用所述第二節(jié)點(diǎn)的發(fā)射輸出功率調(diào)節(jié)所述檢測后SNR。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，使用所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性還包括在所述調(diào)節(jié)之后，使用所述第一節(jié)點(diǎn)的每種速率下的發(fā)射機(jī)功率來計(jì)算所述第二節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的估計(jì)的檢測后SNR，由此為所述第二節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一靈敏度表。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使用所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性還包括如果所述發(fā)射機(jī)EVM不可忽略，則用所述第一和第二節(jié)點(diǎn)的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM來調(diào)節(jié)所述第二節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的估計(jì)的檢測后SNR。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使用所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性還包括通過使用所述第二節(jié)點(diǎn)的靈敏度表來選擇最優(yōu)化速率。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，使用所述靈敏度表包括選擇其估計(jì)的檢測后SNR大于閾值SNR的最高速率。11.一種多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中的第一節(jié)點(diǎn)，所述系統(tǒng)包括第二節(jié)點(diǎn)，其中從所述第一節(jié)點(diǎn)到所述第二節(jié)點(diǎn)的傳輸在下行鏈路信道上，而從所述第二節(jié)點(diǎn)到所述第一節(jié)點(diǎn)的傳輸在上行鏈路信道上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述第一節(jié)點(diǎn)包括具有計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件，所述第一節(jié)點(diǎn)包括-使用由所述第二節(jié)點(diǎn)向所述第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的分組來估計(jì)所述上行鏈路信道的指令；轉(zhuǎn)置所述上行鏈路信道以提供估計(jì)的下行鏈路信道的指令；以及使用來自第一和第二節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性以及所估計(jì)的下行鏈路來準(zhǔn)確地適配速率的指令，其中所述接收機(jī)特性包括所述第二節(jié)點(diǎn)的靈敏度。12.如權(quán)利要求1所述的第一節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述使用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性的指令包括基于所估計(jì)的下行鏈路信道、來自所述第二節(jié)點(diǎn)的噪聲本底信息、以及所述第二節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)來計(jì)算所述第二節(jié)點(diǎn)的檢測后信噪比(SNR)的指令。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述使用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性的指令還包括針對所述分組的接收數(shù)據(jù)速率用所述第二節(jié)點(diǎn)的發(fā)射輸出功率調(diào)節(jié)所述檢測后SNR的指令。14.如權(quán)利要求13所述的第一節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述使用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性的指令還包括使用所述第一節(jié)點(diǎn)的每種速率下的發(fā)射機(jī)功率來計(jì)算所述第二節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的估計(jì)的檢測后SNR，由此來為所述第二節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一靈敏度表的指令。15.如權(quán)利要求14所述的第一節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述使用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性的指令還包括-在所述發(fā)射機(jī)EVM不可忽略的情況下用所述第一和第二節(jié)點(diǎn)的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM來調(diào)節(jié)所述第二節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的估計(jì)的檢測后SNR的指令。16.如權(quán)利要求14所述的第一節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述使用發(fā)射機(jī)和接收機(jī)特性的指令還包括通過使用所述第二節(jié)點(diǎn)的靈敏度表來選擇最優(yōu)化速率的指令。17.如權(quán)利要求16所述的第一節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述使用靈敏性表的指令包括選擇其估計(jì)的檢測后SNR大于閾值SNR的最高速率的指令。18.—種多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)包括指示所述MIMO系統(tǒng)中的另一節(jié)點(diǎn)處的各速率下的檢測后SNR的第一表。19.如權(quán)利要求18所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括指示所述節(jié)點(diǎn)處的每種速率下的發(fā)射機(jī)輸出功率的第二表。20.如權(quán)利要求19所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括指示所述節(jié)點(diǎn)和所述另一節(jié)點(diǎn)的每種功率下的發(fā)射機(jī)EVM的第三表。21.如權(quán)利要求20所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括具有至少訪問所述第一和第二表的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件。22.如權(quán)利要求20所述的節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括具有訪問所述第一、第二和第三表的計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)指令的軟件。全文摘要在一種用于多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)的半開環(huán)速率適配方案中，發(fā)射機(jī)可有利地使用上行鏈路的一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量度量以及兩端的設(shè)備特性的知識來執(zhí)行快速和準(zhǔn)確的速率適配。文檔編號H04L12/26GK101194467SQ200680001955公開日2008年6月4日申請日期2006年1月12日優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日發(fā)明者H·葉,J·M·吉爾伯特,N·張,W-J·崔申請人:美商亞瑟羅斯通訊股份有限公司