CN102237916B - 数据发送模式的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据发送模式的确定方法及装置。该方法包括：根据信道状态信息从波束赋形BF模式和空间分集循环延迟分集SD+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及使用确定的数据发送模式向接收端发送数据。本发明增加了链路的稳定性并提高了系统的吞吐量。

Description

数据发送模式的确定方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种数据发送模式的确定方法及装置。

背景技术

波束赋形(Beamforming，简称为BF)是基于自适应天线原理，利用天线阵列通过先进的信号处理算法分别对各天线单元加权处理的一种技术。

图1是根据相关技术的BF发送端的示意图，数据流乘以对应物理天线上的权值后发送出去，所有的物理天线相当于一根虚拟天线。

循环延迟分集(Cyclic Delay Diversity，简称为CDD)是正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)里常用的一种多天线发送分集方案，它在各个物理天线上发送相同的频域数据并对时域的OFDM符号进行不同的循环延迟，以此来获得频域分集增益。

图2是根据相关技术的CDD发送端的示意图，信源经过信道编码、调制后，经过逆傅立叶变换(Inverse Fast Fourier Transform，简称为IFFT)成时域数据，并用对应物理天线的循环延迟δ_i进行相应的循环延迟后，加循环前缀(Cyclic Prefix，简称为CP)发送出去。这里，i＝1，…，Tx，Tx为发送端物理天线数目，δ₁一般为0。整个天线组相当于一根虚拟天线。CDD和空间分集结合，形成分集增益更大的一种技术，叫空间分集循环延迟分集(Spatial Diversity CyclicDelay Diversity，简称为SD+CDD)。

图3是根据相关技术的SD+CDD结合系统的发送端的示意图。天线被分成M个子阵列，每个子阵列做CDD，形成一根虚拟天线，而虚拟天线间构成空间分集。空间分集循环延迟分集在不同虚拟天线上发送的数据流在时域或者频域上可以有冗余。

BF和SD+CDD这两种数据发送模式都能提高无线通讯系统的性能和增加系统的覆盖范围。其主要区别在于：BF需要用权值来做波束赋形。权值的获取会受上行信道或者用户反馈延迟的影响。所以BF的性能会受到权值获取的准确性和及时性的影响。比如用户快速移动时，可能出现当前时刻估计出来的权值并不适合下一个时刻。而SD+CDD不受上行信道或者用户反馈的影响。

但是，相关技术中，不能根据实际情况适时调整数据发送模式，从而不能最大限度的增加系统的稳定性和提高吞吐量。

发明内容

针对不能根据实际情况适时调整数据发送模式的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种数据发送模式的确定方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种数据发送模式的确定方法。

根据本发明的数据发送模式的确定方法包括：根据信道状态信息从波束赋形BF模式和空间分集循环延迟分集SD+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及使用确定的数据发送模式向接收端发送数据。

进一步地，信道状态信息包括权值相关性；计算权值相关性并根据权值相关性确定数据发送模式包括：步骤A：设置权值相关性WR_Pre，＝α，其中，α为大于0的常数；设置判决周期为L帧；获得该判决周期内的第一个权值W₁；设置统计变量Ns＝0；步骤B：按照帧的时间顺序，在当前帧中获得第二个权值W₂；计算权值相关性WR_Cur＝|W₁ ^H*W₂|，其中，H为矩阵的共轭转置；将第一个权值W₁的值更新为第二个权值W₂的值；步骤C：更新权值相关性为WR_Pre＝ρWR_Pre+(1-ρ)WR_Cur，其中，ρ为常量且0≤ρ≤1；如果WR_Pre≥T_r，则将统计变量Ns加1，其中，T_r为第一门限值；重复执行步骤B和步骤C，直至判决周期结束或者Ns≥Num，其中，Num为第二门限值；如果Ns≥Num，确定BF为数据发送模式；否则，确定SD+CDD为数据发送模式。

进一步地，信道状态信息还包括权值距离；计算权值距离并根据权值距离确定数据发送模式包括：步骤A′：设置权值距离D_Pre＝α，其中，α为大于0的常数；设置判决周期为L帧；获得该判决周期内的第一个权值W₁；设置统计变量Ns＝0；步骤B′：按照帧的时间顺序，在当前帧中获得第二个权值W₂；计算权值距离其中，W₁＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，Tx)^T和W₂＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，Tx)^T为接收端的波束赋形权值，T表示向量的转置，w_1，l，w_2，l为接收端不同时刻第l根发送天线对应的权值分量，l＝1，2，…，Tx，Tx为发送端的所有物理天线的个数；将第一个权值W₁的值更新为第二个权值W₂的值；步骤C′：更新权值距离为D_Pre＝ρD_Pre+(1-ρ)D_Cur，其中，ρ为常量且0≤ρ≤1；如果D_Pre≥D_r，则将统计变量Ns加1，其中，D_r为第三门限值；重复执行步骤B′和步骤C′，直至判决周期结束或者Ns≥Num，其中Num为第四门限值；如果Ns≥Num，确定SD+CDD为数据发送模式；否则，确定BF为数据发送模式。

进一步地，还包括通过以下之一的公式计算D_Cur：D_Cur＝max{|w_1，1-w_1，1|^p，…，|w_1，Tx-w_1，Tx |^p}，其中，W₁＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，Tx)^T和W₂＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，Tx)^T为接收端的波束赋形权值，T表示向量的转置，w_1，l，w_2，l为接收端不同时刻第l根发送天线对应的权值分量，l＝1，2，…，Tx，Tx为发送端的所有物理天线的个数。

进一步地，信道状态信息还包括空间相关性；计算信道状态信息中的空间相关性包括：步骤A″：设置先前信道相关性矩阵为R_Pre；设置判决周期为L帧；步骤B″：计算当前空间相关性矩阵其中，N_c为计算信道相关性矩阵的载波集合上包含载波的数目，和α_k≥0分别为载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数，其中，h_ij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数，j＝1，…，M，i＝1，…，N，M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目，N为接收天线数目，H表示对矩阵求共轭转置；更新先前信道相关性矩阵为R_Pre＝ρR_Pre+(1-ρ)R，ρ为常数且0≤ρ≤1；步骤C″：重复执行步骤B″，直至判决周期结束；步骤D″：计算空间相关性：或者或者其中，tr(A)表示矩阵A的迹，λ_max(R_Pre)，λ_min(R_Pre)分别为矩阵R_Pre的最大特征值和最小特征值；根据信道状态信息确定数据发送模式包括：如果确定SD+CDD为数据发送模式；否则，确定BF为数据发送模式。

进一步地，在时，还包括：根据权值相关性或权值距离，执行确定适合于接收端的数据发送模式的操作。

进一步地，信道状态信息还包括信噪比CINR；计算信道状态信息并根据信道状态信息确定数据发送模式包括：获取波束赋形数据发送模式下的CINR_BF；获取SD+CDD模式下的CINR_SDCDD；如果CINR_BF≤CINR_SDCDD，则确定SD+CDD为数据发送模式，否则，确定BF为数据发送模式。

进一步地，在CINR_BF＞CINR_SDCDD时，还包括：根据权值相关性或权值距离，执行确定适合于接收端的数据发送模式的操作。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种数据发送模式的确定装置。

根据本发明的数据发送模式的确定装置包括：确定模块，用于根据信道状态信息从波束赋形BF模式和空间分集循环延迟分集SD+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及发送模块，用于使用确定的数据发送模式向接收端发送数据。

通过本发明，根据信道状态信息确定数据发送模式为BF和SD+CDD以适应不断变化的信道环境，解决了不能根据实际情况适时调整数据发送模式的问题，从而增加了链路的稳定性并提高了系统的吞吐量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的BF发送端的示意图；

图2是根据相关技术的CDD发送端的示意图；

图3是根据相关技术的SD+CDD结合系统的发送端的示意图；

图4是根据本发明实施例的数据发送模式的确定方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的数据发送模式的确定装置的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种数据发送模式的确定方法。图4是根据本发明实施例的数据发送模式的确定方法的流程图，包括如下的步骤：

步骤S402，根据信道状态信息从BF模式和SD+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式。

步骤S404，使用确定的数据发送模式向接收端发送数据。

相关技术中，不能根据实际情况适时调整数据发送模式。本发明中，根据信道状态信息确定数据发送模式，可以实现适时调整数据发送模式，从而增加了链路的稳定性并提高了系统的吞吐量。

优选地，信道状态信息包括权值相关性、权值距离、空间相关性和CINR，下面分别对其进行描述。

(1)计算权值相关性并根据权值相关性确定数据发送模式，包括如下的步骤：

步骤A：设置(初始化)先前权值相关性WR_Pre＝α，其中，α为大于0的常数；设置判决周期为L帧；

在周期L内，根据帧的时间顺序，发送端第一次获得该判决周期内的第一个权值记为W₁；设置统计变量Ns＝0；

步骤B：按照帧的时间顺序，在当前帧中获得第二个权值W₂(发送端计算用户下一个最新权值，记为W₂)；计算权值相关性(接收端对应的相邻两次权值相关性)WR_Cur＝f(W₁，W₂)，其中，f是对权值W₁，W₂的处理，优选地为f(W₁，W₂)＝|W₁ ^H*W₂|，其中，H为矩阵的共轭转置；Tx为传输数据的物理天线数目，T为矩阵的转置。

将第一个权值W₁的值更新为第二个权值W₂的值(将权值W₂的值赋给W₁。)，优选地，本赋值操作也可以在步骤C的最后进行。

步骤C：更新先前权值相关性为WR_Pre＝ρWR_Pre+(1-ρ)WR_Cur，其中，ρ为常量且0≤ρ≤1；如果wr_pRe≥T_r，则将统计变量Ns加1，其中，T_r为第一门限值。

重复执行步骤B和步骤C，直至判决周期结束或者Ns≥Num，其中，Num为第二门限值(配置的门限值)；

如果Ns≥Num，确定BF为数据发送模式；否则，确定SD+CDD为数据发送模式。

本实施例中的第一个权值W₁和第二个权值W₂可以根据相关技术获取，例如根据信道系数矩阵H(k)获取，其中，k＝1，…，N_c，N_c为用来计算权值的载波集合的载波个数。其获取步骤包括，计算信道系数矩阵H(k)的相关矩阵将相关矩阵进行特征值分解，并将最大特征值对应的特征向量W，作为BF的权值。这里不再详述。

(2)计算权值距离并根据权值距离确定数据发送模式，包括如下的步骤：

步骤A′：设置(初始化)先前权值距离D_Pre＝α，其中，α为大于0的常数；设置判决周期为L帧；在周期L内，根据帧的时间顺序，发送端第一次获得该判决周期内的第一个权值，记为W₁；设置统计变量Ns＝0；

步骤B′：按照帧的时间顺序，发送端在当前帧中获得第二个权值，记为W₂；则接收端对应的相邻两次权值距离为D_Cur＝d(W₁，W₂)，这里，d是对权值W₁，W₂的处理，优选地，其中，W₁＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，l)^T和W₂＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，l)^T为接收端的波束赋形权值，T表示向量的转置，w_1，l，w_2，l为接收端不同时刻第l根发送天线对应的权值分量，l＝1，2，…，M，M为发送端的所有天线的个数；

将第一个权值W₁的值更新为第二个权值W₂的值，优选地，本赋值操作也可以在步骤C′中执行。

步骤C′：更新先前权值距离为D_Pre＝ρD_Pre+(1-ρ)D_Cur，其中，ρ为常量且0≤ρ≤1；如果D_Pre≥D_r，则将统计变量Ns加1，其中，D_r为第三门限值；

重复执行步骤B′和步骤C′，直至判决周期结束或者Ns≥Num，其中Num为配置的第四门限值；

如果Ns≥Num，确定SD+CDD为数据发送模式；否则，确定BF为数据发送模式。

优选地，还可以通过以下公式计算d(W₁，W₂)，其中，D_Cur＝d(W₁，W₂)：

$d(W_1,W_2)={\left({\mathrm{\Σ}}_{k=1}^M{|w_{1,k}-w_{2,k}|}^p\right)}^{\frac{1}{p}},$

d(W₁，W₂)＝max{|w_1，1-w_1，1|^p，…，|w_1，M-w_1，M|^p}，

其中，W₁＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，l)^T和W₂＝(w_1，1，w_1，2，……，w_1，l)^T为接收端的波束赋形权值，T表示向量的转置，w_1，l，w_2，l为接收端不同时刻第l根发送天线对应的权值分量，l＝1，2，…，M，M为发送端的所有天线的个数。

(3)计算空间相关性包括：

步骤A″：设置(初始化)先前信道相关性矩阵为R_Pre；设置判决周期为L帧；

步骤B″：在判决周期L内，根据时间顺序，计算当前信道相关性矩阵(当前接收端在帧结构中用来计算信道相关性矩阵的载波集合上的信道相关性矩阵) $R=\underset{k=1}{\overset{N_c}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_k{H}^H\left(k\right)*H\left(k\right),$

其中，N_c为所述载波集合上包含载波的数目，这里，用来计算信道相关性矩阵的载波集合，可以是接收端发送上行数据对应的子信道里的时频二维数据子载波，或者上行导频对应的子载波或者给接收端发送的下行数据对应的子信道里的数据子载波。和α_k≥0分别为特定载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数，其中，h_ij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数，j＝1，…，M，i＝1，…，N，M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目，N为接收天线数目，

H表示对矩阵求共轭转置；

更新先前信道相关性矩阵为R_Pre＝ρR_Rre+(1-ρ)R，ρ为常数且0≤ρ≤1；

步骤C″：在选定的判决周期L内，重复执行步骤B′’，直至判决周期结束；

步骤D″：计算空间相关性(先前信道相关性矩阵的条件数)：其中，f是一个关于相关性矩阵R_Pre的处理，优选地为：

$f\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\min }\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}{\mathrm{tr}\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}$ 或者 $f\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\min }\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}{{\mathrm{\λ}}_{\max }\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}$ 或者f(R_Pre)＝λ_min(R_Pre)

其中，tr(A)表示矩阵A的迹，上标H表示对矩阵求共轭转置，λ_max(R_Pre)，λ_min(R_Pre)分别为矩阵R_Pre的最大特征值和最小特征值；

根据空间相关性确定数据发送模式包括：

如果确定SD+CDD为数据发送模式；否则，确定BF为数据发送模式，其中，R_r为配置的门限值。

优选地，在时，还可以根据权值相关性或权值距离，执行确定适合于接收端的数据发送模式的操作。

(4)计算信噪比CINR并根据CINR确定数据发送模式，包括如下的步骤：

获取波束赋形数据发送模式下的CINR_BF；

获取SD+CDD模式下的CINR_SDCDD；

如果CINR_BF≤CINR_SDCDD，则确定SD+CDD为数据发送模式，否则，确定BF为数据发送模式。

优选地，在CINR_BF＞CINR_SDCDD时，还可以根据权值相关性或权值距离，执行确定适合于接收端的数据发送模式的操作。

优选地，上述发送端为用来发送数据或者信息的设备，比如宏发送端，微发送端等。上述用户或接收端为用来接收数据或者信息的各类终端，如移动台，手持设备，数据卡等。上述信噪比是一种统称，可以是信噪比(Signal to Noise Ratio，简称为SNR)，也可以是信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio，简称为SINR)，还可以是载干噪比(Carrier to Interference plus Noise Ration，简称为CINR)。即，CINR包括SNR、SINR在内的各类信噪比。

为了帮助理解上述实施例，下面进一步描述本发明的其他多个优选实施例。

优选实施例1

本优选实施例根据权值相关性，对数据发送模式进行确定。

一个发送端下面服务的用户有N_user个，其集合表示成Ω，用户i记为u_i。其中SD+CDD用户的集合记为Ω_SDCDD，初始化为全集，即Ω_SDCDD＝Ω。BF用户的集合记为Ω_BF，初始化为空集，即Ω_BF＝{φ}。配置切换的周期为L帧。权值相关性门限配置为T_r，统计变量的门限值配置为Num。先前权值相关性配置为WR_Pre＝α。

在周期L内，发送端下的每个用户u_i，i＝1，2，…，N_user进行如下处理，直到遍历完所有的用户。

(1)按帧的时间顺序，根据自己的信道系数矩阵，计算得到第一个权值W₁。

(2)根据帧的时间顺序，计算用户下一个最新权值W₂。W₂在W₁的下一帧或者几帧中计算。

(3)计算该用户当前权值相关性R_Cur＝|W₁ ^H*W₂|，并更新先前权值相关性为WR_Pre＝ρWR_Pre+(1-ρ)R_Cur，ρ为常量且0≤ρ≤1。更新权值W₁＝W₂。

比较先前权值WR_Pre与门限值T_r，如果WR_Pre≥T_r，则统计变量N_s加1。

(4)重复执行(2)和(3)直到周期L结束或者N_s≥Num，

(5)对于用户u_i，i＝1，2，…，N_user，进行如下模式选择，

A)如果u_i在SD+CDD用户集合Ω_SDCDD中且Ns≥Num，那么将该用户从SD+CDD集合中删除，并将它加到BF集合Ω_BF中。

B)如果u_i在SD+CDD用户集合Ω_SDCDD中且Ns＜Num，那么将该用户继续保留在SD+CDD集合Ω_SDCDD中。

C)如果u_i在BF用户集合Ω_BF中且Ns≥Num，那么将该用户继续保留在BF集合Ω_BF中。

D)如果u_i在BF用户集合Ω_BF中且Ns＜Num，那么将该用户从BF集合中删除，并将它加到SD+CDD集合Ω_SDCDD中。

发送端按用户所在的集合进行数据发送，如果该用户在SD+CDD集合中，将数据按SD+CDD的模式发送出去；如果该用户在BF集合中，将数据按BF的模式发送出去。

发送端进入到下一个判决周期。

优选实施例2

本优选实施例根据权值距离，对数据发送模式进行确定。

一个发送端下面服务的用户有N_user个，其集合表示成Ω，用户i记为u_i。其中SD+CDD用户的集合记为Ω_SDCDD，初始化为全集，即Ω_SDCDD＝Ω。BF用户的集合记为Ω_BF，初始化为空集，即Ω_BF＝{φ}。配置切换的周期为L帧。权值距离门限配置为D_r，统计变量的门限值配置为Num。先前权值距离配置为D_Pre＝α。

在周期T内，发送端下的每个用户u_i，i＝1，2，…，N_user进行如下处理，直到遍历完所有的用户。

(1)按帧的时间顺序，根据自己的信道系数矩阵，计算得到第一个权值W₁。

(2)根据帧的时间顺序，计算用户下一个最新权值W₂。W₂在W₁的下一帧或者几帧中计算。

(3)计算该用户对应的相邻两次权值的距离为D_Cur＝d(W₁，W₂)，这里，d是对权值W₁，W₂的处理，优选地为

$d(W_1,W_2)={\mathrm{\Σ}}_{k=1}^M{|w_{1,k}-w_{2,k}|}^p,$

$d(W_1,W_2)={\left({\mathrm{\Σ}}_{k=1}^M{|w_{1,k}-w_{2,k}|}^p\right)}^{\frac{1}{p}},$

d(W₁，W₂)＝max{|w_1，1-w_2，1|^p，…，|w_1，Tx-w_2，Tx |^p}，

W₁＝(w_1，1，w_1，2，…，w_1，Tx)^T和W₂＝(w_2，1，w_2，2，…，w_2，Tx)^T为所述用户的波束赋形权值，T表示向量的转置。w_1，l，w_m，l ⁽²⁾为所述用户不同时刻第m根发送天线对应的权值分量。l＝1，2，…，Tx，Tx为所述发送端的所有天线的个数。更新权值W₁＝W₂。

更新先前权值距离为D_Pre＝ρD_Pre+(1-ρ)D_Cur，ρ为常量且0≤ρ≤1。

比较权值距离D_Pre与门限值D_r，如果D_Pre≥D_r，则统计变量N_s加1。

(4)重复执行(2)和(3)直到周期L结束或者N_s≥Num，

(5)对于用户u_i，i＝1，2，…，N_user，进行如下模式选择，

A)如果u_i在SD+CDD用户集合Ω_SDCDD中且Ns＜Num，那么将该用户从SD+CDD集合中删除，并将它加到BF集合Ω_BF中。

B)如果u_i在SD+CDD用户集合Ω_SDCDD中且Ns≥Num，那么将该用户继续保留在SD+CDD集合Ω_SDCDD中。

C)如果u_i在BF用户集合Ω_BF中且Ns＜Num，那么将该用户继续保留在BF集合Ω_BF中。

D)如果u_i在BF用户集合Ω_BF中且Ns≥Num，那么将该用户从BF集合中删除，并将它加到SD+CDD集合Ω_SDCDD中。

发送端按用户所在的集合进行数据发送，如果该用户在SD+CDD集合中，将数据按SD+CDD的模式发送出去；如果该用户在BF集合中，将数据按BF的模式发送出去。

发送端进入到下一个判决周期。

优选实施例3

本优选实施例根据信道状态信息中的空间相关性，对数据发送模式进行确定。

发送端在每个周期L内，对其服务的所有接收端进行如下步骤(1)～(5)处理的处理。

(1)初始化先前信道相关性矩阵R_Pre，在选定的周期L内重复执行步骤(2)直到周期L结束。

(2)在周期L内，根据时间顺序，计算当前接收端在帧结构中用于计算信道相关性矩阵的载波集合上的信道相关性矩阵：这里，N_c表示所述载波集合上包含载波的数目，和α_k≥0分别是特定载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数。h_ij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数，j＝1，…，M，i＝1，…，N，M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目，N为接收天线数目。

先前信道相关性矩阵更新为R_Pre＝ρR_Pre+(1-ρ)R，ρ为常量且0≤ρ≤1。

(3)计算先前信道相关性矩阵的条件数：其中，f是一个关于相关性矩阵R_Pre的处理，优选地为：

$f\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\min }\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}{\mathrm{tr}\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}$ 或者 $f\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\min }\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}{{\mathrm{\λ}}_{\max }\left(R_{\mathrm{Pre}}\right)}$ 或者f(R_Pre)＝λ_min(R_Pre)

其中，tr(A)表示矩阵A的迹，上标H表示对矩阵求共轭转置。λ_max(R_Pre)，λ_min(R_Pre)分别为矩阵R_Pre的最大和最小特征值。

(4)根据与配置的门限值R_r的关系判决用户当前应当使用的多天线模式。其中判决方法如下

如果用SD+CDD数据发送模式；

如果用上述优选实施例一和优选实施例二的方法选择数据发送模式为SD+CDD或者BF。

(5)用选定的数据发送模式发送数据。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明还提供了一种数据发送模式的确定装置，用于实现上述数据发送模式的确定方法。图5是根据本发明实施例的数据发送模式的确定装置的结构框图，包括：确定模块52和发送模块54。

确定模块52，用于根据信道状态信息从BF和SD+CDD模式中确定为适合于接收端的数据发送模式。发送模块54，连接至确定模块52，用于使用确定模块52确定的数据发送模式向接收端发送数据。

相关技术中，不能根据实际情况适时调整数据发送模式。本发明中，确定模块52根据信道状态信息确定数据发送模式，可以实现适时调整数据发送模式，从而增加了链路的稳定性并提高了系统的吞吐量。

需要说明的是，装置实施例中描述的数据发送模式的确定装置对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供了一种数据发送模式的确定方法及装置。通过本发明的方法能根据信道情况选择BF和SD+CDD中性能好的技术来发送数据。本发明根据信道状态信息确定数据发送模式，可以实现适时调整数据发送模式，从而增加了链路的稳定性并提高了系统的吞吐量。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数据发送模式的确定方法，其特征在于，包括：

根据信道状态信息从波束赋形BF模式和空间分集循环延迟分集SD+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及

使用所述确定的数据发送模式向所述接收端发送数据；

其中，所述信道状态信息包括以下之一：权值相关性、权值距离、空间相关性、信噪比CINR。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述信道状态信息包括所述权值相关性时；

计算所述权值相关性并根据所述权值相关性确定所述数据发送模式包括：

步骤A：设置权值相关性WR_Pre＝α，其中，α为大于0的常数；设置判决周期为L帧；获得该判决周期内的第一个权值W₁；设置统计变量Ns＝0；

步骤B：按照帧的时间顺序，在当前帧中获得第二个权值W₂；计算所述权值相关性其中，H为矩阵的共轭转置；将所述第一个权值W₁的值更新为所述第二个权值W₂的值；

步骤C：更新所述权值相关性为WR_Pre＝ρWR_Pre+(1-ρ)WR_Cur，其中，ρ为常量且0≤ρ≤1；如果WR_Pre≥T_r，则将所述统计变量Ns加1，其中，T_r为第一门限值；

重复执行所述步骤B和所述步骤C，直至判决周期结束或者Ns≥Num，其中，Num为第二门限值；

如果Ns≥Num，确定BF为所述数据发送模式；否则，确定SD+CDD为所述数据发送模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述信道状态信息包括所述权值距离时；

计算所述权值距离并根据所述权值距离确定所述数据发送模式包括：

步骤A′：设置权值距离D_Pre＝α，其中，α为大于0的常数；设置判决周期为L帧；获得该判决周期内的第一个权值W₁；设置统计变量Ns＝0；

步骤B′：按照帧的时间顺序，在当前帧中获得第二个权值W₂；计算所述权值距离其中，W₁＝(w_1,1，w_1,2，……，w_1,Tx)^T和W₂＝(w_1,1，w_1,2，……，w_1,Tx)^T为所述接收端的波束赋形权值，T表示向量的转置，w_1,l，w_2,l为所述接收端不同时刻第l根发送天线对应的权值分量，l＝1,2,…,Tx，Tx为所述发送端的所有物理天线的个数；

将所述第一个权值W₁的值更新为所述第二个权值W₂的值；

步骤C′：更新所述权值距离为D_Pre＝ρD_Pre+(1-ρ)D_Cur，其中，ρ为常量且0≤ρ≤1；如果D_Pre≥D_r，则将所述统计变量Ns加1，其中，D_r为第三门限值；

重复执行所述步骤B′和所述步骤C′，直至判决周期结束或者Ns≥Num，其中Num为第四门限值；

如果Ns≥Num，确定SD+CDD为所述数据发送模式；否则，确定BF为所述数据发送模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括通过以下之一的公式计算所述D_Cur：

$D_{\mathrm{Cur}}={\left({\mathrm{\Σ}}_{k=1}^{\mathrm{Tx}}{|w_{1,k}-w_{2,k}|}^p\right)}^{\frac{1}{p}},$

D_Cur＝max{|w_1,1-w_1,1|p,…,|w_1,Tx-w_1,Tx|^p}，

其中，W₁＝(w_1,1，w_1,2，……，w_1,Tx)^T和W₂＝(w_1,1，w_1,2，……，w_1,Tx)^T为所述接收端的波束赋形权值，T表示向量的转置，w_1,l，w_2,l为所述接收端不同时刻第l根发送天线对应的权值分量，l＝1,2,…,Tx，Tx为所述发送端的所有物理天线的个数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述信道状态信息包括所述空间相关性时；

计算所述信道状态信息中的空间相关性包括：

步骤A″：设置先前信道相关性矩阵为R_Pre；设置判决周期为L帧；

步骤B″：计算当前空间相关性矩阵

其中，N_c为计算信道相关性矩阵的载波集合上包含载波的数目，

$H\left(k\right)=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{11}\left(k\right)& h_{12}\left(k\right)& ...& h_{1M}\left(k\right)\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ \·& \·& \·& \·\\ h_{N1}\left(k\right)& h_{N2}\left(k\right)& ...& h_{\mathrm{NM}}\left(k\right)\end{array}\right]$ 和α_k≥0分别为所述载波集合中第k个子载波的信道系数矩阵和比例系数，其中，h_ij(k)为第j根发送天线到i根接收天线间的第k个载波上的信道系数，j＝1,…,M，i＝1,…,N，M为实际物理发送天线数目或者虚拟天线数目，N为接收天线数目，

H表示对矩阵求共轭转置；

更新先前信道相关性矩阵为R_Pre＝ρR_Pre+(1-ρ)R，ρ为常数且0≤ρ≤1；

步骤C″：重复执行所述步骤B″，直至判决周期结束；

步骤D″：计算空间相关性：

或者或者

其中，tr(A)表示矩阵A的迹，λ_max(R_Pre)，λ_min(R_Pre)分别为矩阵R_Pre的最大特征值和最小特征值；

根据所述信道状态信息确定所述数据发送模式包括：

如果确定SD+CDD为所述数据发送模式；否则，确定BF为所述数据发送模式，其中，R_r为配置的门限值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在时，还包括：

根据权值相关性或权值距离，执行确定适合于所述接收端的所述数据发送模式的操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述信道状态信息包括所述信噪比CINR时；

计算所述信道状态信息并根据所述信道状态信息确定所述数据发送模式包括：

获取波束赋形数据发送模式下的CINR_BF；

获取SD+CDD模式下的CINR_SDCDD；

如果CINR_BF≤CINR_SDCDD，则确定SD+CDD为所述数据发送模式，否则，确定BF为所述数据发送模式。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在CINR_BF>CINR_SDCDD时，还包括：

根据权值相关性或权值距离，执行确定适合于所述接收端的所述数据发送模式的操作。

9.一种数据发送模式的确定装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据信道状态信息从波束赋形BF模式和空间分集循环延迟分集SD+CDD模式中确定适合于接收端的数据发送模式；以及

发送模块，用于使用所述确定的数据发送模式向所述接收端发送数据；

其中，所述信道状态信息包括以下之一：权值相关性、权值距离、空间相关性、信噪比CINR。