用于IEffi802.11多用戶（MU)多輸入多輸出(MIM0)通信系統(tǒng)的調(diào)度算法
【專利摘要】提供了一種用于在多用戶（MU)多輸入和多輸出（MIM0)通信系統(tǒng)內(nèi)從發(fā)射機(jī)向一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)進(jìn)行無(wú)線傳送的方法。在MU-MIM0傳輸中，多個(gè)并發(fā)的（空間）流被動(dòng)態(tài)地分配給多個(gè)被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)，以最大化每一次傳輸上所傳送的總數(shù)據(jù)。根據(jù)針對(duì)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)所使用的接收天線的數(shù)目來(lái)分配流。傳輸定時(shí)器在發(fā)送傳輸之際被啟動(dòng)。還可在（a)傳輸定時(shí)器到期之際或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器。如果傳輸定時(shí)器已到期，則在隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的傳輸。否則，隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器被重啟一次或多次，直到傳輸定時(shí)器已到期。
【專利說(shuō)明】用于IEEE 802. 11多用戶（MU)多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通信 系統(tǒng)的調(diào)度算法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本專利申請(qǐng)要求于2012年4月13日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/623, 835的優(yōu)先 權(quán)，該申請(qǐng)由此通過(guò)援引明確納入于此。
[0003] 領(lǐng)域
[0004] 各個(gè)特征涉及無(wú)線通信設(shè)備和系統(tǒng)，尤其涉及用于提高M(jìn)U-MM0傳輸效率的方法 和裝置。
[0005] 背景
[0006] 多輸入和多輸出（ΜΙΜΟ)技術(shù)已成為下一代無(wú)線通信系統(tǒng)所關(guān)注的重要領(lǐng)域，因 為它們能夠提供高容量、擴(kuò)展的覆蓋、增加的分集、和/或干擾抑制。對(duì)于諸如無(wú)線局域網(wǎng) (LAN)以及4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)之類的應(yīng)用，ΜΜ0系統(tǒng)有時(shí)被部署在其中單個(gè)接入點(diǎn)（ΑΡ)或基站 (BS)同時(shí)、并發(fā)和/或同時(shí)期地與許多用戶通信的環(huán)境中。因此，多用戶ΜΜ0應(yīng)運(yùn)而生作 為下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重要特征。這一特征具有將ΜΜ0處理的高容量與空分多址（SDMA)的 益處相組合的潛力。
[0007] 在多用戶（MU)無(wú)線通信中，以各種服務(wù)質(zhì)量（QoS)要求來(lái)服務(wù)不同用戶（例如， 接收機(jī)/站）。當(dāng)多個(gè)天線被用在用戶發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)處時(shí)，它們能夠通過(guò)在空間上分 開給不同用戶的信號(hào)來(lái)提供多址增益。因此，通過(guò)ΜΜ0發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)的復(fù)用和調(diào)度方法在確 定多用戶ΜΜ0環(huán)境中的通信系統(tǒng)容量中起作用，因?yàn)榭舍槍?duì)不同用戶的瞬時(shí)信道狀態(tài)信 息（CSI)、緩沖器積壓、發(fā)射（Tx)/接收（Rx)天線、以及ΜΜ0處理技術(shù)來(lái)為不同用戶指派各 種數(shù)據(jù)傳輸速率。這些調(diào)度方法體系對(duì)于4G蜂窩系統(tǒng)和無(wú)線LAN來(lái)說(shuō)特別有吸引力，因?yàn)?它們除了支持具有各種QoS要求的多種服務(wù)類別之外，還提供了高數(shù)據(jù)速率。
[0008] 然而，存在對(duì)用于改善ΜΙΜ0傳輸?shù)母咝收{(diào)度和/或傳輸方法的需要。
[0009] 概述
[0010] 提供了一種用于在多用戶（MU)多輸入和多輸出（ΜΙΜ0)通信系統(tǒng)內(nèi)從發(fā)射機(jī)向一 個(gè)或多個(gè)接收機(jī)進(jìn)行無(wú)線傳送的方法。流分配可由發(fā)射機(jī)通過(guò)以下動(dòng)作來(lái)執(zhí)行：向多個(gè)被 服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)動(dòng)態(tài)地分配MU-MM0傳輸中的多個(gè)并發(fā)的流，以最大化每 一次MU-MM0傳輸上所傳送的總數(shù)據(jù)，其中根據(jù)針對(duì)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及 由被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目來(lái)分配流。
[0011] 發(fā)射機(jī)可進(jìn)一步通過(guò)在發(fā)送MU-MM0傳輸之際啟動(dòng)傳輸定時(shí)器來(lái)執(zhí)行分組聚集。 還可在（a)傳輸定時(shí)器到期之際或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī)退避計(jì)數(shù) 器。隨后，如果傳輸定時(shí)器已到期，則可在隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的MU-MM0傳 輸。否則，隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器被重啟一次或多次，直到傳輸定時(shí)器已到期。
[0012] 發(fā)射機(jī)可進(jìn)一步通過(guò)以下動(dòng)作來(lái)執(zhí)行流分配：(a)根據(jù)接入點(diǎn)處的隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)對(duì) 被服務(wù)的接收機(jī)進(jìn)行排序；(b)確定可供每個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目；和/或（c)根 據(jù)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)隊(duì)列長(zhǎng)度和由每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目來(lái)向該接收機(jī)分 配多個(gè)流。
[0013] 發(fā)射機(jī)可進(jìn)一步通過(guò)以下動(dòng)作來(lái)執(zhí)行鏈路適配：在獲得新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前， 基于所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)更新用于發(fā)送給特定接收機(jī)的流的調(diào)制和編碼方案。
[0014] 所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)可通過(guò)以下動(dòng)作來(lái)獲得：(a)針對(duì)老化損耗對(duì)第一信道的信道 狀態(tài)信息建模；和/或（b)將零均值高斯噪聲w添加到之前獲得的第一信道的所估計(jì)的信 道實(shí)現(xiàn)h以獲得可在更新用于由第一信道攜帶的第一流的調(diào)制和編碼方案中使用的經(jīng)更 新的信道實(shí)現(xiàn)。可基于發(fā)射機(jī)和該特定接收機(jī)之間的第一信道的后處理信號(hào)與干擾加噪聲 比來(lái)進(jìn)一步更新該調(diào)制和編碼方案。
[0015] 在一示例性實(shí)現(xiàn)中，選擇用于要被傳送給特定接收機(jī)的流的調(diào)制和編碼方案可包 括：(a)使用對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率、路徑損耗、和/或熱噪聲本底來(lái)計(jì)算發(fā)射機(jī)和第一接收機(jī)之 間的鏈路預(yù)算信噪比（SNR) ;(b)根據(jù)來(lái)自第一接收機(jī)的信道狀態(tài)信息反饋來(lái)估計(jì)信道實(shí) 現(xiàn)；(c)使用所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算用于多用戶（MU)多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)傳輸?shù)念A(yù)編 碼矩陣；（d)將零均值高斯噪聲添加到所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)以獲得經(jīng)更新的帶有誤差的信道 實(shí)現(xiàn)；（e)使用該預(yù)編碼矩陣和該經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算后處理信號(hào)與干擾 加噪聲比（SINR);和/或（f)基于后處理信號(hào)與干擾加噪聲比（SINR)來(lái)決定用于傳送給 第一接收機(jī)的流的調(diào)制和編碼方案。
[0016] 在一些實(shí)現(xiàn)中，更新用于流的調(diào)制和編碼方案是在逐個(gè)接收機(jī)的基礎(chǔ)來(lái)更新的。 給不同接收機(jī)的流可具有不同的調(diào)制和編碼方案。
[0017] 在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器可由IEEE 802. 11多用戶ΜΜ0無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定 義。隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器可以在微秒數(shù)量級(jí)上，而傳輸間隔在毫秒數(shù)量級(jí)上。
[0018] 在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)MU-MM0傳輸可包括包含給不同站的多個(gè)流的MU-MM0幀，其 中該MU-MM0幀相對(duì)于為MU-MM0傳輸定義的典型幀具有擴(kuò)展的歷時(shí)/長(zhǎng)度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 在結(jié)合附圖理解下面闡述的詳細(xì)描述時(shí)，各種特征、本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得明顯，在附 圖中，相像的附圖標(biāo)記貫穿始終作相應(yīng)標(biāo)識(shí)。
[0020] 圖1解說(shuō)了示例性無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其中接入點(diǎn)（AP)可包括多個(gè)天線，接入點(diǎn)（AP)通過(guò) 該多個(gè)天線與多個(gè)站（STA)通信。
[0021] 圖2是解說(shuō)被適配成用于改善的MAC層MU-MM0傳輸?shù)腗U-MM0通信系統(tǒng)的框圖。
[0022] 圖3解說(shuō)了用于提高M(jìn)AC層MU-MM0傳輸?shù)男实姆椒ā?br> [0023] 圖4解說(shuō)了用于在接入點(diǎn)或發(fā)射機(jī)處分配流的方法。
[0024] 圖5解說(shuō)了用于在發(fā)射機(jī)處更新用于特定信道/流的調(diào)制和編碼方案（MCS)的方 法，其中該更新無(wú)需在更新信道實(shí)現(xiàn)之前進(jìn)行。
[0025] 圖6解說(shuō)了發(fā)射調(diào)度器，該發(fā)射調(diào)度器在自從上一個(gè)MU-MM0傳輸以來(lái)的歷時(shí)小 于分組延遲傳輸間隔的情況下推遲其信道接入。
[0026] 圖7解說(shuō)了用于延遲MU-MM0傳輸直到經(jīng)緩沖的有效載荷足夠大的方法。
[0027] 圖8解說(shuō)了被配置成執(zhí)行用于提高M(jìn)AC層MU-MM0傳輸?shù)男实囊粋€(gè)或多個(gè)操作 的示例性發(fā)射機(jī)設(shè)備。
[0028] 詳細(xì)描述
[0029] 在以下描述中，給出了具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)諸實(shí)施例的透徹理解。然而，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將理解，沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐這些實(shí)施例。例如，電路可能用框圖示出以免 使這些實(shí)施例混淆在不必要的細(xì)節(jié)中。在其他實(shí)例中，公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)可被詳細(xì)示 出以免混淆這些實(shí)施例。
[0030] 綜覽
[0031] 本文中提供了用于供發(fā)射機(jī)調(diào)度以下行鏈路MU-MM0通信系統(tǒng)中的數(shù)個(gè)接收機(jī) 為目的地的話務(wù)流的改進(jìn)型MAC調(diào)度算法。發(fā)射機(jī)可包括被配置成執(zhí)行流分配動(dòng)態(tài)鏈路適 配和/或分組聚集的調(diào)度器。該調(diào)度器可通過(guò)根據(jù)接收機(jī)的路徑損耗、瞬時(shí)積壓、接收天線 的數(shù)目、以及ΜΜ0處理技術(shù)來(lái)將空間流指派給各接收機(jī)的方式促成最佳的資源分配。
[0032] 不例性多用戶多輸入多輸出環(huán)境
[0033] 圖1解說(shuō)了示例性無(wú)線網(wǎng)絡(luò)102,其中接入點(diǎn)（AP) 104可包括多個(gè)天線108,接入 點(diǎn)（AP)104通過(guò)該多個(gè)天線108與多個(gè)站（STA)106a-e通信。此處，AP 104可使用多個(gè)并 發(fā)的、同時(shí)期的、和/或同時(shí)的流來(lái)與多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)傳輸中的多個(gè)用戶（MU)通信。 在下行鏈路MU-MM0傳輸中（S卩，從ΑΡ到一個(gè)或多個(gè)站），ΑΡ 104可通過(guò)同時(shí)與多個(gè)站 106a-e通信來(lái)達(dá)成復(fù)用增益。因此，對(duì)于每一個(gè)下行鏈路SDMA傳輸，ΑΡ 104的調(diào)度器可將 多個(gè)空間流指派給STA 106a_e。
[0034] AP 104可發(fā)送給STA 106a_e的流的總數(shù)⑶受到AP 104處的發(fā)射（Tx)天線108 的數(shù)目的限制。例如，如果ΑΡ 104具有八個(gè)天線108,則ΑΡ 104可將最多八個(gè)空間流傳送 給STA 106a-e。實(shí)際上，ΑΡ 104用來(lái)傳送給STA 106a-e的流的數(shù)目可通過(guò)若干因素來(lái)確 定，諸如路徑損耗、話務(wù)積壓、和/或QoS要求。
[0035] 另一方面，STA 106a_e可從AP 104接收的流的數(shù)目可受到STA 106a_e處的接收 (Rx)天線的數(shù)目以及它的ΜΜ0處理技術(shù)的限制。例如，雙天線STA106e可接收最多兩個(gè)來(lái) 自AP 104的流。如果AP 104和STA 106e之間的路徑損耗較大，并且STA 106e決定使用 一些天線來(lái)改善其后處理信號(hào)與干擾噪聲比（SINR)(例如，干擾消除或多用戶檢測(cè)（MUD) 技術(shù)），則STA 106b可接收比其接收天線少的流。
[0036] 圖2是解說(shuō)被適配成用于改善的MAC層MU-MM0傳輸?shù)腗U-MM0通信系統(tǒng)的框圖。 MU-MM0通信系統(tǒng)可包括發(fā)射機(jī)202和多個(gè)接收機(jī)204、206以及208。在這一示例中，發(fā)射 機(jī)202可包括調(diào)度器210、一個(gè)或多個(gè)發(fā)射（tx)隊(duì)列212以及耦合到多個(gè)天線218的發(fā)射 /接收緩沖器214/216。發(fā)射隊(duì)列212中的每一個(gè)可保存用于傳送給特定接收機(jī)204、206、 208的數(shù)據(jù)/分組。這些發(fā)射隊(duì)列212中的數(shù)據(jù)/分組可被組合到發(fā)射緩沖器214中以供 通過(guò)分開的流來(lái)傳送。
[0037] 調(diào)度器210可工作在協(xié)議棧的MAC層上以根據(jù)話務(wù)概況和信道特性來(lái)將無(wú)線電資 源分配給接收機(jī)（例如，站）。調(diào)度器210可實(shí)現(xiàn)高效方法，以使發(fā)射機(jī)（例如，在接入點(diǎn) 處）根據(jù)它們的瞬時(shí)CSI、緩沖器積壓、天線、和/或ΜΙΜΟ處理技術(shù)來(lái)調(diào)度給相關(guān)聯(lián)的接收 機(jī)204、206以及208的傳輸和/或調(diào)整傳輸速率。這一方法能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸吞吐量和頻譜效 率方面的明顯改善，同時(shí)滿足不同接收機(jī)的各種QoS要求。為此目的，調(diào)度器210可包括流 分配模塊/電路/功能220、鏈路適配模塊/電路/功能222、和/或分組聚集流模塊/電 路/功能224。
[0038] 流分配模塊/電路/功能220可將MU-MM0傳輸中的多個(gè)并發(fā)/同時(shí)期的流動(dòng) 態(tài)地分配給多個(gè)被服務(wù)的站中的每一個(gè)站，以最大化為任何一次傳輸所傳送的總數(shù)據(jù)。例 如，根據(jù)針對(duì)每個(gè)站的對(duì)應(yīng)傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由每一個(gè)被服務(wù)的站使用的接收天線的數(shù)目 來(lái)分配流。注意，這樣的流/天線分配可能受到發(fā)射機(jī)202處的發(fā)射天線218的數(shù)目以及 每個(gè)接收機(jī)104、206以及208處的接收天線的數(shù)目的限制。另外，這樣的流/天線分配可 基于已準(zhǔn)備好發(fā)送給每個(gè)接收機(jī)204、206以及208的數(shù)據(jù)/分組的數(shù)量和/或至每個(gè)接收 機(jī)204、206和/或208的信道的鏈路質(zhì)量。因此，具有例如三個(gè)接收天線的接收機(jī)可能未 必被指派比具有例如兩個(gè)接收天線的接收機(jī)更大數(shù)目的流。分配給接收機(jī)的流和發(fā)射天 線的數(shù)目被選擇以便最大程度地利用可用的發(fā)射信道（和/或流）。這樣的分配可動(dòng)態(tài)地 進(jìn)行，以使得流和發(fā)射天線分配可例如被周期性地和/或每個(gè)傳輸周期地調(diào)整。
[0039] 對(duì)于對(duì)等待時(shí)間敏感的實(shí)時(shí)話務(wù)，流分配模塊/電路/功能220可限制分組在隊(duì) 列中等待的延遲。流分配模塊/電路/功能220可根據(jù)分組隊(duì)列中的分組（或積壓）的數(shù) 目來(lái)將流指派給接收機(jī)204、206、208。指派給接收機(jī)的流的數(shù)目可與其在傳送隊(duì)列中的積 壓成比例。
[0040] 分組聚集流模塊/電路/功能224可用于通過(guò)增加用于數(shù)據(jù)/分組傳輸?shù)目罩袝r(shí) 間百分比來(lái)降低與幀的固定頭部相關(guān)聯(lián)的空中時(shí)間的百分比。固定開銷占較大百分比的空 中時(shí)間，因?yàn)閿?shù)據(jù)有效載荷的傳輸時(shí)間由于增加的PHY層傳輸速率而變得更短。
[0041] 根據(jù)IEEE 802. 11增強(qiáng)型分布式信道接入（EDCA)協(xié)議，在隨機(jī)退避區(qū)間之后傳送 傳輸緩沖器中的分組。這一標(biāo)準(zhǔn)定義的退避區(qū)間可以是隨機(jī)的，以避免連續(xù)傳輸中的沖突。 這一隨機(jī)退避區(qū)間可以相對(duì)較短或較長(zhǎng)，但這可能導(dǎo)致低效的傳輸（其中，固定長(zhǎng)度的頭 部占據(jù)較大百分比的空中時(shí)間）。因此，根據(jù)一個(gè)特征，添加一傳輸定時(shí)器以確保連續(xù)傳輸 之間的時(shí)間間隔不會(huì)過(guò)短。這允許在發(fā)射機(jī)隊(duì)列中累積更多數(shù)據(jù)/分組，從而使傳輸幀更 長(zhǎng)。
[0042] 根據(jù)一個(gè)不例，在發(fā)送MU-MIM0傳輸（例如，傳輸巾貞）之際，啟動(dòng)傳輸定時(shí)器。隨 機(jī)退避計(jì)數(shù)器可在（a)傳輸定時(shí)器到期之際，或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)。 隨后，在隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際，如果傳輸定時(shí)器也已到期，則可發(fā)送新的MU-MM0傳輸 (幀）。否則，隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器被重啟一次或多次，直到傳輸定時(shí)器已到期。
[0043] 鏈路適配模塊/電路/功能222可用于調(diào)整用于每個(gè)傳輸信道的調(diào)制和編碼方 案。在獲取新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前，基于信道實(shí)現(xiàn)（例如，特定時(shí)刻的信道特性，諸如干擾 和/或噪聲本底）的估計(jì)來(lái)調(diào)整或更新用于要傳送給特定站的流的調(diào)制和編碼方案。艮P， 發(fā)射機(jī)可能已完成第一信道上的信道測(cè)量以獲取初始或瞬時(shí)的信道實(shí)現(xiàn)?；谶@一初始/ 瞬時(shí)信道實(shí)現(xiàn)，可能已選擇將第一調(diào)制和編碼方案用于第一信道。然而，由于信道特性可能 已隨時(shí)間改變，所選擇的第一調(diào)制和編碼方案可能不再合適。獲得瞬時(shí)信道實(shí)現(xiàn)之間的時(shí) 間間隔可能過(guò)長(zhǎng)或者過(guò)于資源密集以至于不能非常頻繁地進(jìn)行。因此，發(fā)射機(jī)可生成對(duì)信 道實(shí)現(xiàn)的估計(jì)（即，估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)）而不進(jìn)行新的信道測(cè)量。這可通過(guò)針對(duì)老化損耗對(duì) 信道狀態(tài)信息建模、將零均值高斯噪聲W添加到之前獲得的信道實(shí)現(xiàn)h以獲得可在選擇MCS 中使用的估計(jì)信道實(shí)現(xiàn)來(lái)完成。注意，所添加的高斯噪聲w還可取決于前一信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量 的齡期。
[0044] 不例性傳輸方法
[0045] 圖3解說(shuō)了用于提高M(jìn)AC層MU-MM0傳輸?shù)男实姆椒?。這一方法可由發(fā)射機(jī)設(shè) 備（諸如接入點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)以同時(shí)期地或并發(fā)地向多個(gè)接收機(jī)進(jìn)行傳送。
[0046] 空間流分配--根據(jù)第一特征，提供了用于供AP將空間流指派給STA的方法。對(duì) 于同一接入類別中的話務(wù)流，根據(jù)積壓、路徑損耗、接收天線的數(shù)目和/或ΜΜ0處理技術(shù)來(lái) 分配流。例如，AP可將MU-MM0傳輸（例如，幀）中的多個(gè)并發(fā)的流動(dòng)態(tài)地分配/指派給 多個(gè)被服務(wù)的站（接收機(jī)）中的每一個(gè)站，以最大化為任何一次傳輸所傳送的總數(shù)據(jù)，其中 根據(jù)針對(duì)每一個(gè)站的對(duì)應(yīng)傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由被服務(wù)的站中的每一個(gè)站所使用的接收天 線的數(shù)目來(lái)分配流（302)。
[0047] 鏈路適配--根據(jù)第二特征，提供了用于下行鏈路（DL)MU-MMO以選擇用于每一 個(gè)空間流的MCS的方法。用于特定信道/流的調(diào)制和編碼方案選擇可通過(guò)后處理SINR、CSI 老化誤差、以及干擾消除技術(shù)來(lái)聯(lián)合確定。例如，在獲得新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前，基于估計(jì) 的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)更新用于發(fā)送給特定站的流的調(diào)制和編碼方案（304)。例如，可針對(duì)老化損耗 對(duì)信道狀態(tài)信息建模，并且可將零均值高斯噪聲w添加到之前獲得的信道實(shí)現(xiàn)h以獲得可 在選擇MCS中使用的估計(jì)信道實(shí)現(xiàn)。注意，所添加的高斯噪聲w還可取決于前一信道實(shí)現(xiàn) 測(cè)量的齡期。
[0048] 聚集實(shí)施--根據(jù)第三特征，提供了用于確保較大數(shù)目的分組被封裝到聚集中的 方法。這可通過(guò)在發(fā)送MU-MIM0傳輸之際啟動(dòng)傳輸定時(shí)器（306)以及在（a)傳輸定時(shí)器到 期之際或（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器（區(qū)間）（308)來(lái)完成。如 果傳輸定時(shí)器已到期，則在隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的MU-MM0傳輸，否則，重啟 隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器一次或多次，直到傳輸定時(shí)器已到期（310)。隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器可以在微秒數(shù) 量級(jí)上，而傳輸間隔可以在毫秒數(shù)量級(jí)上。在一替換實(shí)現(xiàn)中，退避計(jì)數(shù)器（區(qū)間）可以不是 隨機(jī)的，而是一固定區(qū)間或者在一范圍內(nèi)的區(qū)間。以此方式實(shí)施聚集進(jìn)一步提高了 MAC效 率，其減少了固定的開銷，增加了 MAC吞吐量、并且提供了 QoS保證。
[0049] 示例性空間流分配
[0050] 圖4解說(shuō)了用于在接入點(diǎn)或發(fā)射機(jī)處分配流的方法。站（接收機(jī)）可根據(jù)它們的 傳送隊(duì)列長(zhǎng)度（即，基站隊(duì)列長(zhǎng)度）按降序來(lái)排序（402)。令1^表示與排序列表中的站^目 關(guān)聯(lián)的隊(duì)列長(zhǎng)度。即，LiSk彡…彡L n。
[0051] 隨后確定可供每個(gè)站使用的接收天線的數(shù)目（304)。
[0052] 隨后根據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度以及由每個(gè)站使用的接收天線的數(shù)目來(lái)將數(shù)個(gè)流動(dòng)態(tài)地指派/ 分配給該站，以便最大化為任一次傳輸所傳送的總數(shù)據(jù)（406)。
[0053] 令Si表示指派給站i的流的數(shù)目。流分配可由下式給出
[0054]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于在多用戶（MU)多輸入和多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統(tǒng)內(nèi)從發(fā)射機(jī)向一個(gè)或多個(gè) 接收機(jī)進(jìn)行無(wú)線傳送的方法，包括： 將MU-MM0傳輸中的多個(gè)并發(fā)的流動(dòng)態(tài)地分配給多個(gè)被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接 收機(jī)，以最大化每一次MU-MM0傳輸上所傳送的總數(shù)據(jù)，其中根據(jù)針對(duì)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng) 傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由所述被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)所使用的接收天線的數(shù)目來(lái) 分配流； 在發(fā)送所述MU-MIM0傳輸之際啟動(dòng)傳輸定時(shí)器； (a)在所述傳輸定時(shí)器到期之際或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī)退避 計(jì)數(shù)器；以及 如果所述傳輸定時(shí)器已到期，則在所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的MU-MM0傳 輸，否則，重啟所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器一次或多次，直到所述傳輸定時(shí)器已到期。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分配多個(gè)流包括： 根據(jù)所述接入點(diǎn)處的隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)對(duì)被服務(wù)的接收機(jī)進(jìn)行排序； 確定可供每個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目；以及 根據(jù)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)隊(duì)列長(zhǎng)度和由所述接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線 的數(shù)目來(lái)向該接收機(jī)分配多個(gè)流。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括： 在獲得新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前，基于估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)更新用于要傳送給特定接收機(jī) 的流的調(diào)制和編碼方案。
4. 如權(quán)利要求3所述的過(guò)程，其特征在于，所述估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)通過(guò)以下動(dòng)作來(lái)獲得： 針對(duì)老化損耗對(duì)第一信道的信道狀態(tài)信息建模；以及 將零均值高斯噪聲w添加到之前獲得的所述第一信道的所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)h以獲得能 在更新用于由所述第一信道攜帶的第一流的調(diào)制和編碼方案中使用的經(jīng)更新的信道實(shí)現(xiàn)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述發(fā)射機(jī)和所述特定接收機(jī)之間的 所述第一信道的后處理信號(hào)與干擾加噪聲比來(lái)進(jìn)一步更新所述調(diào)制和編碼方案。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，選擇用于要被傳送給特定接收機(jī)的流的調(diào) 制和編碼方案包括： 使用對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率、路徑損耗、和/或熱噪聲本底來(lái)計(jì)算所述發(fā)射機(jī)和第一接收機(jī) 之間的鏈路預(yù)算信噪比（SNR); 根據(jù)來(lái)自所述第一接收機(jī)的信道狀態(tài)信息反饋來(lái)估計(jì)信道實(shí)現(xiàn)； 使用所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算用于多用戶（MU)多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)傳輸?shù)念A(yù)編碼矩 陣； 將零均值高斯噪聲添加到所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)以獲得經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí)現(xiàn)； 使用所述預(yù)編碼矩陣和所述經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算后處理信號(hào)與干擾 加噪聲比（SINR);以及 基于所述后處理信號(hào)與干擾加噪聲比（SINR)來(lái)決定用于傳送給所述第一接收機(jī)的流 的調(diào)制和編碼方案。
7. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，選擇用于所述流的調(diào)制和編碼方案是在逐 個(gè)接收機(jī)的基礎(chǔ)上更新的。
8. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，給不同接收機(jī)的流具有不同的調(diào)制和編碼 方案。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器由IEEE 802. 11多用戶 ΜΙΜΟ無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)定義。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器在微秒數(shù)量級(jí)上，而 傳輸間隔在毫秒數(shù)量級(jí)上。
11. 一種被配置成在多用戶（MU)多輸入和多輸出（ΜΙΜΟ)通信系統(tǒng)內(nèi)向站進(jìn)行無(wú)線傳 送的發(fā)射機(jī)設(shè)備，包括： 用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上與多個(gè)站通信的無(wú)線通信接口；以及 耦合到所述無(wú)線通信接口的處理電路，所述處理電路被配置成： 將MU-MM0傳輸中的多個(gè)并發(fā)的流動(dòng)態(tài)地分配給多個(gè)被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接 收機(jī)，以最大化每一次MU-MM0傳輸上所傳送的總數(shù)據(jù)，其中根據(jù)針對(duì)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng) 傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由所述被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目來(lái)分 配流； 在發(fā)送所述MU-MIM0傳輸之際啟動(dòng)傳輸定時(shí)器； (a)在所述傳輸定時(shí)器到期之際或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī)退避 計(jì)數(shù)器；以及 如果所述傳輸定時(shí)器已到期，則在所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的MU-MM0傳 輸，否則，重啟所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器一次或多次，直到所述傳輸定時(shí)器已到期。
12. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，每個(gè)MU-MM0傳輸包括包含給不同 站的多個(gè)流的MU-MM0幀，其中所述MU-MM0幀相對(duì)于為MU-MM0傳輸定義的典型幀具有 擴(kuò)展的歷時(shí)。
13. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述處理電路被進(jìn)一步配置成通 過(guò)以下動(dòng)作來(lái)分配所述多個(gè)流： 根據(jù)所述接入點(diǎn)處的隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)對(duì)被服務(wù)的接收機(jī)進(jìn)行排序； 確定可供每個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目；以及 根據(jù)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)隊(duì)列長(zhǎng)度和由所述接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線 的數(shù)目來(lái)向該接收機(jī)分配多個(gè)流。
14. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，還包括： 在獲得新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前，基于估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)更新用于要傳送給特定接收機(jī) 的流的調(diào)制和編碼方案。
15. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述處理電路被進(jìn)一步配置成通 過(guò)以下動(dòng)作來(lái)獲得所述估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)： 針對(duì)老化損耗對(duì)第一信道的信道狀態(tài)信息建模；以及 將零均值高斯噪聲w添加到之前獲得的所述第一信道的所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)h以獲得能 在更新用于由所述第一信道攜帶的第一流的調(diào)制和編碼方案中使用的經(jīng)更新的信道實(shí)現(xiàn)。
16. 如權(quán)利要求15所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，基于所述發(fā)射機(jī)和所述特定接收 機(jī)之間的所述第一信道的后處理信號(hào)與干擾加噪聲比來(lái)進(jìn)一步更新所述調(diào)制和編碼方案。
17. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述處理電路被進(jìn)一步配置成通 過(guò)以下動(dòng)作來(lái)更新用于要傳送給特定接收機(jī)的流的調(diào)制和編碼方案： 使用對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率、路徑損耗、和/或熱噪聲本底來(lái)計(jì)算所述發(fā)射機(jī)和第一接收機(jī) 之間的鏈路預(yù)算信噪比（SNR); 根據(jù)來(lái)自所述第一接收機(jī)的信道狀態(tài)信息反饋來(lái)估計(jì)信道實(shí)現(xiàn)； 使用所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算用于多用戶（MU)多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)傳輸?shù)念A(yù)編碼矩 陣； 將零均值高斯噪聲添加到所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)以獲得經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí)現(xiàn)； 使用所述預(yù)編碼矩陣和所述經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算后處理信號(hào)與干擾 加噪聲比（SINR);以及 基于所述后處理信號(hào)與干擾加噪聲比（SINR)來(lái)決定用于傳送給所述第一接收機(jī)的流 的調(diào)制和編碼方案。
18. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，選擇用于所述流的調(diào)制和編碼方 案是在逐個(gè)接收機(jī)的基礎(chǔ)上更新的。
19. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，給不同接收機(jī)的流具有不同的調(diào) 制和編碼方案。
20. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器由IEEE 802. 11多用戶MM0無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)定義。
21. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器在微秒數(shù)量 級(jí)上，而傳輸間隔在毫秒數(shù)量級(jí)上。
22. -種發(fā)射機(jī)設(shè)備，包括： 用于將MU-MM0傳輸中的多個(gè)并發(fā)的流動(dòng)態(tài)地分配給多個(gè)被服務(wù)的接收機(jī)中的每一 個(gè)接收機(jī)，以最大化每一次MU-MM0傳輸上所傳送的總數(shù)據(jù)的裝置，其中根據(jù)針對(duì)每個(gè)接 收機(jī)的對(duì)應(yīng)傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由所述被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線 的數(shù)目來(lái)分配流； 用于在發(fā)送所述MU-MIM0傳輸之際啟動(dòng)傳輸定時(shí)器的裝置； 用于（a)在所述傳輸定時(shí)器到期之際或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī) 退避計(jì)數(shù)器的裝置；以及 用于如果所述傳輸定時(shí)器已到期，則在所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的 MU-MM0傳輸，否則，重啟所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器一次或多次，直到所述傳輸定時(shí)器已到期的 裝直。
23. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，分配多個(gè)流包括： 根據(jù)所述接入點(diǎn)處的隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)對(duì)被服務(wù)的接收機(jī)進(jìn)行排序； 確定可供每個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目；以及 根據(jù)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)隊(duì)列長(zhǎng)度和由所述接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線 的數(shù)目來(lái)向該接收機(jī)分配多個(gè)流。
24. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，還包括： 用于在獲得新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前，基于估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)更新用于要傳送給特定接 收機(jī)的流的調(diào)制和編碼方案的裝置。
25. 如權(quán)利要求24所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)通過(guò)以下動(dòng) 作來(lái)獲得： 針對(duì)老化損耗對(duì)第一信道的信道狀態(tài)信息建模；以及 將零均值高斯噪聲W添加到之前獲得的所述第一信道的所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)h以獲得能 在更新用于由所述第一信道攜帶的第一流的調(diào)制和編碼方案中使用的經(jīng)更新的信道實(shí)現(xiàn)。
26. 如權(quán)利要求24所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，基于所述發(fā)射機(jī)和所述特定接收 機(jī)之間的所述第一信道的后處理信號(hào)與干擾加噪聲比來(lái)進(jìn)一步更新所述調(diào)制和編碼方案。
27. 如權(quán)利要求24所述的發(fā)射機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述用于選擇用于要被傳送給特 定接收機(jī)的流的調(diào)制和編碼方案的裝置包括： 用于使用對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率、路徑損耗、和/或熱噪聲本底來(lái)計(jì)算所述發(fā)射機(jī)和第一接 收機(jī)之間的鏈路預(yù)算信噪比（SNR)的裝置； 用于根據(jù)來(lái)自所述第一接收機(jī)的信道狀態(tài)信息反饋來(lái)估計(jì)信道實(shí)現(xiàn)的裝置； 用于使用所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算用于多用戶（MU)多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)傳輸?shù)念A(yù)編 碼矩陣的裝置； 用于將零均值高斯噪聲添加到所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)以獲得經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí) 現(xiàn)的裝置； 用于使用所述預(yù)編碼矩陣和所述經(jīng)更新的帶有誤差的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)計(jì)算后處理信號(hào)與 干擾加噪聲比（SINR)的裝置；以及 用于基于所述后處理信號(hào)與干擾加噪聲比（SINR)來(lái)決定用于傳送給所述第一接收機(jī) 的流的調(diào)制和編碼方案的裝置。
28. -種具有在接入點(diǎn)中操作的一條或更多條指令的處理器可讀介質(zhì)，所述指令在由 一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器： 將MU-MM0傳輸中的多個(gè)并發(fā)的流動(dòng)態(tài)地分配給多個(gè)被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接 收機(jī)，以最大化每一次MU-MM0傳輸上所傳送的總數(shù)據(jù)，其中根據(jù)針對(duì)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng) 傳輸隊(duì)列長(zhǎng)度以及由所述被服務(wù)的接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目來(lái)分 配流； 在發(fā)送所述MU-MIM0傳輸之際啟動(dòng)傳輸定時(shí)器； (a)在所述傳輸定時(shí)器到期之際或者（b)在傳輸隊(duì)列處接收到數(shù)據(jù)之際啟動(dòng)隨機(jī)退避 計(jì)數(shù)器；以及 如果所述傳輸定時(shí)器已到期，則在所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器到期之際發(fā)送新的MU-MM0傳 輸，否則，重啟所述隨機(jī)退避計(jì)數(shù)器一次或多次，直到所述傳輸定時(shí)器已到期。
29. 如權(quán)利要求28所述的處理器可讀介質(zhì)，其特征在于，分配多個(gè)流包括： 根據(jù)所述接入點(diǎn)處的隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)對(duì)被服務(wù)的接收機(jī)進(jìn)行排序； 確定可供每個(gè)接收機(jī)使用的接收天線的數(shù)目；以及 根據(jù)每個(gè)接收機(jī)的對(duì)應(yīng)隊(duì)列長(zhǎng)度和由所述接收機(jī)中的每一個(gè)接收機(jī)使用的接收天線 的數(shù)目來(lái)向該接收機(jī)分配多個(gè)流。
30. 如權(quán)利要求28所述的處理器可讀介質(zhì)，其特征在于，還包括在由所述一個(gè)或更多 個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器執(zhí)行以下動(dòng)作的一條或更多條指令： 在獲得新的信道實(shí)現(xiàn)測(cè)量之前，基于估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)來(lái)更新用于要傳送給特定接收機(jī) 的流的調(diào)制和編碼方案。
31. 如權(quán)利要求30所述的處理器可讀介質(zhì)，其特征在于，所述估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)通過(guò)以 下動(dòng)作來(lái)獲得： 針對(duì)老化損耗對(duì)第一信道的信道狀態(tài)信息建模；以及 將零均值高斯噪聲w添加到之前獲得的所述第一信道的所估計(jì)的信道實(shí)現(xiàn)h以獲得能 在更新用于由所述第一信道攜帶的第一流的調(diào)制和編碼方案中使用的經(jīng)更新的信道實(shí)現(xiàn)。
32. 如權(quán)利要求31所述的處理器可讀介質(zhì)，其特征在于，基于所述發(fā)射機(jī)和所述特定 接收機(jī)之間的所述第一信道的后處理信號(hào)與干擾加噪聲比來(lái)進(jìn)一步更新所述調(diào)制和編碼 方案。
【文檔編號(hào)】H04W72/12GK104221303SQ201380019604
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】Z·全, S·莫林, S·P·阿伯拉翰, S·韋瑪尼, H·薩姆帕斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司