[发明专利]用于自适应多载波多路复用MIMO系统的改进的发射功率分配

说明书

技术领域

本发明涉及在多载波多路复用MIMO通信系统中的发射功率分配。本发明具体地涉及MIMO通信设备、分配发射功率给两个或多个通信信道的方法、和软件程序产品。 

背景技术

多输入多输出(MIMO)通信系统使用多个发射端口(例如，发射天线)和接收端口(例如，接收天线)。多路复用MIMO系统，也称为空间多路复用MIMO系统，把进入的数据流分割在几个传输信道上，导致增加的数据速率。(替换地，代替更高的数据速率，可以得到更高的鲁棒性。)在简单的系统中，传输信道可以相应于发射端口，在更复杂的系统中，通过在发射机中多路复用MIMO预编码器应用编码(预编码)，这典型地把传输信道散布在发射端口上。通过在接收机中多路复用MIMO检测器应用对应于所述编码的译码(检测)，以便恢复传输信道。这样编码的例子是本征波束成形。多载波调制方案(例如，OFDM或多载波小波调制)使用多个副载波用来发送数据。在自适应多载波通信系统中，用于每个副载波的调制方案根据副载波的信号噪声比(SNR)进行选择。水填充(Waterfilling)是用于发射功率分配的已知方法，它使得总的吞吐量(数据速率)最佳化而同时保持总的发射功率低于最大值。水填充对于非自适应多载波系统(即，当所有的副载波以相同的方式被调制时)是有效的。然而，对于自适应多载波系统，水填充显示几乎没有发射吞吐量增益。 

本发明要解决的问题是提供用于分配发射功率允许更高的数据速率的MIMO通信设备和方法和计算机程序产品。 

发明内容

这个问题是通过按照本发明的权利要求1的MIMO通信设备、按照本发明的权利要求10的分配发射功率给两个或多个通信信道的方法、和按照本发明的权利要求17的软件程序产品而解决的。 

按照本发明的MIMO通信设备包括链路控制器，适配于分配发射功率给两个或多个传输信道，每个所述传输信道预分配一部分发射功率用于副载波组的每个副载波，所述链路控制器还适配于对于所述副载波组的每个副载波，分配还没有被使用于在副载波上发送信息的传输信道的预分配的发射功率部分的至少一部分给被使用于在副载波上发送信息的一个或多个传输信道。 

MIMO通信设备有利地包括多路复用MIMO检测器，由此所述传输信道对应于多路复用MIMO检测器的输出端口。 

有利地，所述链路控制器被适配于对于在每个传输信道上的所述副载波组的每个副载波，确定信号噪声比SNR的指示符值，以及对于每个传输信道和所述副载波组的每个副载波，根据相应的SNR指示符值，确定传输信道是否被使用于在副载波上发送数据。 

有利地，所述链路控制器被适配于对于在至少一个传输信道上的至少一个副载波，确定预期的SNR的指示符值，所述预期的SNR的指示符值是基于相应的SNR指示符值和相应的分配的发射功率。 

有利地，MIMO通信设备包括码元去映射器(Symbol Demapper)单元，用于解调所接收的码元，由此链路控制器适配于根据预期的SNR的相应的指示符值，确定用于在所述至少一个传输信道上的每个所述至少一个副载波的解调方案，以及用所确定的解调方案配置所述码元去映射器，这样，在所述至少一个传输信道上的所述至少一个副载波的给定副载波上发送的码元用相应的确定的解调方案被解调。 

可替换包括多路复用MIMO检测器，MIMO通信设备有利地包括多路复用的MIMO预编码器，由此所述传输信道相应于多路复用MIMO预编码器的输入端口。 

有利地，在这种情形下，MIMO通信设备包括接收单元，适配于接收凹痕信息(notching information)，指示哪些传输信道不被使用来在哪些副载波发送信息，由此链路控制器适配于根据接收的凹痕信息，确定哪些传输信道不被使用来在哪些副载波发送信息。 

有利地，至少某些所述传输信道预分配相同的发射功率部分用于所述副载波组的给定副载波。 

有利地，所述副载波组的至少一些副载波预分配相同的发射功率部分用于给定的传输信道。 

按照本发明，分配发射功率给两个或多个通信信道的方法是其中每个所述通信信道预分配一部分发射功率用于副载波组的每个副载波的方法，并且该方法包括对于所述副载波组的每个副载波，分配还没有被使用于在副载波上发送信息的传输信道的预分配的发射功率部分中的至少一部分给被使用于在副载波上发送信息的一个或多个传输信道的步骤。 

有利地，所述传输信道对应于多路复用MIMO预编码器的输入端口和/或多路复用MIMO检测器的输出端口。