CN102804632B - 对等网络中在mimo与接收机波束成形之间进行切换 - Google Patents

Abstract

各方面描述了可基于网络拥塞程度在对等网络中利用的不同的多天线技术。当网络拥塞程度低时，可以利用MIMO方案，其中发射机在基本上相同时间在相同的话务段中向接收机发送多个空间流。当网络拥塞程度高时，可以利用接收机波束成形方案，其中发射机在话务段中发送单个流并且接收机使用多个接收天线来使信噪比最大化。连接对(发射机和接收机)在MIMO方案中比在接收机波束成形方案中占用更多的控制资源。与要利用哪种技术有关的决定可以是在与发起通信大致相同的时间作出的。此外，若网络状况在通信期间改变，则所利用的天线技术可在通信交换期间被切换到不同的技术。

Description

对等网络中在MIMO与接收机波束成形之间进行切换

技术领域

以下描述一般涉及对等通信网络，尤其涉及提高网络性能。

背景技术

无线通信系统或网络被广泛部署以提供各种类型的通信；例如，可通过无线通信系统提供话音和/或数据。典型的无线通信系统或网络能为多个用户提供对一个或更多个共享资源的接入。例如，系统可使用诸如频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、正交频分复用(OFDM)及其他等各种多址技术。

无线通信网络通常被用来传达信息，而不管用户位于何处(建筑内部还是外部)以及用户是驻定的还是正在移动(例如，在交通工具中、正在步行)。一般而言，无线通信网络是通过移动设备与基站、接入点或接入路由器通信来建立的。接入点覆盖一地理范围或蜂窝小区，并且移动设备在被操作时可能被移进或移出这些地理蜂窝小区。

一些网络可以在不利用基站、接入点或接入路由器的情况下仅利用对等通信来构造。此类网络有时被称为自组织(adhoc)网络。在一些情形中，此类网络中的通信可被限于落在彼此的直接无线传输射程内的设备之间的交换，而在其他情形中，可以支持非毗邻设备之间的多跳转发。各种技术可被用来随着网络的拓扑改变(例如，随着有设备加入、离开或移动)而维持连通性和/或转发信息。一些网络还可以利用对等设备以及基站、接入点或接入路由器两者的组合来构造。

在许多通信网络中，有各种因素可能导致网络拥塞，这些因素包括大量设备在基本上相同的时间传达数据和/或大量数据正由相对少数的设备来传送。网络拥塞会造成诸如服务质量降格之类的问题。在对等网络中，没有能调度通信并因此尝试缓解网络拥塞的中央调度器或中央权威机构。因此，存在解决对等通信网络中的网络拥塞的需要。

发明内容

以下给出一个或更多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或更多个方面的一些概念以为稍后给出的更加具体的说明之序。

根据一个或更多个方面及其相应公开，描述了与在对等网络中动态地在多输入多输出(MIMO)与接收机波束成形之间进行切换有关的各种方面。一方面涉及一种操作第一无线通信设备以选择用于在通信网络中进行数据交换的多天线方案的方法。第一无线通信设备装备有至少两个天线。方法包括确定通信网络中的拥塞程度；以及因变于所确定的拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案。所选择的多天线方案被用来建立与第二无线通信设备的数据交换。

另一方面涉及一种包括存储器和处理器的通信装置。存储器留存与探知对等通信网络中的拥塞程度为高拥塞程度还是低拥塞程度有关的指令。存储器还留存与因变于拥塞程度为低还是高从多个预定的多天线方案中选择多天线方案、以及利用所选择的多天线方案与对等方节点交换数据有关的指令。处理器被耦合至存储器，并被配置成执行留存在存储器中的指令。

又一方面涉及一种在对等通信网络中交换数据的通信装置。通信装置包括用于评价网络拥塞程度的装置；以及用于因变于网络拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案的装置。无线通信装置还包括用于利用所选择的多天线方案与对等通信网络中的对等方节点交换数据的装置。

又一方面涉及一种包括计算机可读介质的计算机程序产品。该计算机可读介质包括：第一代码集，用于使计算机估计对等通信网络中的拥塞程度；以及第二代码集，用于使计算机因变于拥塞程度来选择接收机波束成形方案或MIMO方案。还包括第三代码集，用于使计算机在数据交换期间继续监视拥塞程度以确定拥塞程度是否改变。此外，计算机可读介质包括第四代码集，用于若拥塞程度改变则选择性地在接收机波束成形方案与MIMO方案之间进行切换。若拥塞程度从高变为低则该切换为从接收机波束成形方案切换至MIMO方案，并且若拥塞程度从低变为高则该切换为从MIMO方案切换至接收机波束成形方案。

又一方面涉及至少一个配置成使用不同的天线技术来与对等方节点交换数据的处理器。该处理器包括：第一模块，用于确定通信网络中的拥塞程度为低程度还是高程度；以及第二模块，用于因变于拥塞程度为低程度还是高程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案。处理器中还包括第三模块，用于使用所选择的多天线方案与无线通信设备交换数据。

为了实现前述及相关目标，这一个或更多个方面包括在下文中全面描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或更多个方面的某些解说性特征。然而，这些特征仅仅指示了其中可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种。结合附图考虑下面的详细描述，则其他优点和新颖特征将变得明显，并且所公开的方面旨在包括所有此类方面及其等效技术方案。

附图说明

图1解说了根据一方面的因变于网络拥塞程度来动态地在多天线方案之间进行切换的系统。

图2解说了根据一方面的通信网络内的信令和干扰的示意表示。

图3解说了根据一方面的因变于网络拥塞程度来选择多个预定的多天线方案之一的系统。

图4解说了根据各种方面的用于为在通信网络中进行数据交换选择多天线方案的系统。

图5解说了根据一方面的操作第一无线通信设备以选择用于在通信网络中交换数据的多天线方案的方法。

图6解说了根据一方面的用于确定通信网络中的拥塞程度的方法。

图7解说了根据一方面的用于因变于检测到的网络拥塞程度改变来选择性地在多天线方案之间进行切换的方法。

图8解说了根据各种方面的用于选择MIMO方案以与对等通信网络中的对等方节点进行数据交换的方法。

图9解说了根据各种方面的用于选择接收机波束成形方案以与对等通信网络中的对等方节点进行数据交换的方法。

图10解说了根据一方面的用于基于网络拥塞程度的改变从MIMO方案切换到接收机波束成形方案的方法。

图11解说了根据一方面的用于因变于对等通信网络中检测到的拥塞程度改变从接收机波束成形方案切换到MIMO方案的方法。

图12解说了根据一方面的示例无线终端。

图13解说了根据一方面的因变于自组织环境中的拥塞程度在多个预定的多天线方案之间进行选择的示例系统。

图14解说了根据各种方面的无线通信系统。

图15解说了根据各种方面的示例性无线通信系统。

具体实施方式

现在参照附图描述各种方面。在以下描述中，出于解释目的阐述了众多的具体细节以力图提供对一个或更多个方面透彻的理解。但是显然的是，没有这些具体细节也可实践此(诸)方面。在其它实例中，以框图形式示出公知的结构和设备以便于描述这些方面。

如在本申请中所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”及诸如此类旨在指代计算机有关实体，无论是硬件、固件、软硬件组合、软件，还是执行中的软件。例如，组件可以是但不被限定于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为解说，在计算设备上运行的应用和该计算设备两者皆可以是组件。一个或更多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，且组件可以局部化在一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。此外，这些组件能从其上存储着各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。各组件可借助于本地和/或远程进程来通信，诸如根据具有一个或更多个数据分组的信号(例如，来自借助于该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件交互、和/或跨诸如因特网之类的网络与其它系统交互的一个组件的数据)。

此外，在本文中描述与移动设备有关的各种方面。移动设备也可被称为系统、订户单元、订户站、移动站、移动台、无线终端、节点、设备、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、无线通信设备、无线通信装置、用户代理、用户设备、或用户装备(UE)、以及诸如此类，并且可包含其功能性中的一些或全部。移动设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、智能电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、膝上型设备、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线电、无线调制解调器卡和/或用于在无线系统上通信的其它处理设备。不仅如此，本文中描述与基站有关的各种方面。基站可用于与(诸)无线终端通信，并且也可被称为接入点、节点、B节点、增强型B节点、e-NB、或其他某个网络实体，并可包含其功能性中的一些或全部。

各种方面或特征将以可包括数个设备、组件、模块及诸如此类的系统的形式来呈现。将理解和领会，各种系统可包括另加的设备、组件、模块等，和/或可以不包括结合附图所讨论的设备、组件、模块等的全体。也可以使用这些办法的组合。

另外，在本描述中，使用词语“示例性”来意指用作示例、实例或解说。本文中描述为“示例性”的任何方面或设计不必被解释为优于或胜过其他方面或设计。相反，使用措辞“示例性”旨在以具体化的方式给出概念。

初始参照图1，其解说了根据一方面的因变于网络拥塞程度来动态地在多天线方案之间进行切换的系统100。多天线方案能帮助增进系统100的容量。出于本详细描述的目的，将引述两种主要类型的多天线技术，即接收机波束成形方案和多输入多输出(MIMO)方案，然而也可利用其他方案。对于接收机波束成形方案，各种方面是指其中在发射机与接收机之间利用单个空间流并且使用多个接收机天线的情形。对于MIMO方案，将参考其中在发射机与接收机之间传送多个空间流的技术来描述各种方面。

系统100包括通信网络102，通信网络102可以是对等网络。网络102中包括与一个或更多个接收设备106通信的通信装置104(有时被称为发射设备)。尽管通信网络102中可包括数个发射设备104和接收设备106，但如将领会的，出于简单化的目的解说了向单个接收设备106传送通信数据信号的单个发射设备104。

通信装置104装备有多个天线并且具有利用从多个预定的多天线方案中选择的多天线方案来进行发射的能力。在一示例中，可以利用接收机波束成形方案108，其中波束形是在接收方向上(例如，在接收设备106的方向上)发射的。多输入多输出(MIMO)方案110可以作为两个不同的流来发射。与这些多天线传输方案有关的进一步信息将在以下提供。

测量模块112被配置成观察网络102中的话务(例如，数据交换)并确定拥塞程度。测量模块112可在发起通信之前、在通信期间、或在其他时间观察和测量拥塞程度(例如，在预期有数据交换时搜集信息)。

根据一些方面，为了测量网络102中的话务量(例如，拥塞)，测量模块112可包括配置成评估在该测量之时网络102中发生的(例如，当前活跃的)活跃连接的数目的估计模块114。测量模块112中还包括配置成用预定的活跃连接阈值来评价估计的活跃连接数目的比较模块116。基于该估计，拥塞程度模块118被配置成确定拥塞程度为低还是高。若估计的活跃连接数目低于活跃连接阈值，则拥塞程度可为低。若估计的活跃连接数目等于或高于活跃连接阈值，则拥塞程度模块118可确定拥塞程度为高。

根据一些方面，估计模块114被配置成评估网络102中正发生的话务交换量，并且比较模块116将估计的话务交换量与预定的活跃连接阈值作比较。因变于该比较，拥塞程度模块118可确定拥塞程度为高还是低。若估计的话务量等于或高于活跃连接阈值，则拥塞程度模块118可确定拥塞程度为高。然而，若估计的话务量低于活跃连接阈值，则拥塞程度模块118可确定网络中有低程度的拥塞。

因变于拥塞量，选择模块120决定是利用接收机波束成形方案108还是MIMO方案110。例如，若确定拥塞程度为高，则选择模块120可选择接收机波束成形方案108。若拥塞程度为低，则选择模块120可选择MIMO方案。数据交换模块122可利用所选择的多天线方案来建立(或继续)与对等方节点(例如，接收设备106)的数据交换。

根据一些方面，可以定义拥塞阈值，其中低于拥塞阈值的拥塞量不影响通信。然而，若在网络102中测得的拥塞量等于或高于拥塞阈值，则可能对通信有影响(例如，不良的服务质量)。由此，如果测得的拥塞程度低于拥塞阈值，则选择模块120将选取MIMO流110。然而，如果拥塞程度等于或高于拥塞阈值，则选择模块120将选取接收机波束成形方案108。

系统100可包括起作用地耦合到通信装置104的存储器124。存储器124可外置于通信装置104或可驻留在通信装置104内部。存储器120可存储与演算通信网络中的话务量、选择性地利用接收机波束成形方案或MIMO方案来在发射机与接收机之间进行数据交换有关的信息、以及与通信网络102中传送和接收的信号有关的其他合适信息。处理器126可起作用地连接到通信装置104(和/或存储器124)，以便于分析与增进通信网络的容量有关的信息。处理器126可以是专用于分析和/或生成通信装置104所接收到的信息的处理器、控制系统100的一个或更多个组件的处理器、和/或既分析和生成通信装置104所接收到的信息又控制系统100的一个或更多个组件的处理器。

存储器124可存储与运送数据、采取行动以控制接收机106与发射机104之间的通信等相关联的协议，以使得系统100可采用所存储的协议和/或算法如本文中所描述地在无线网络中实现改善的通信。应领会，本文中描述的数据存储(例如，存储器)组件或可为易失性存储器或可为非易失性存储器，或者可包括易失性和非易失性存储器两者。作为示例而非限定，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦式ROM(EEPROM)、或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，其充当外部高速缓冲存储器。作为示例而非限定，RAM有许多形式可用，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接存储器总线RAM(DRRAM)。所公开方面的存储器旨在涵盖而不限于这些以及其它合适类型的存储器。

为了全面领会所公开的各方面，图2解说了根据一方面的通信网络内的天线技术的示意表示200。解说了两个设备：设备A202和设备B204。设备A202和B204两者都具有至少两个天线。例如，在此解说中，设备A202是发射设备并且具有两个发射天线。设备B204是接收设备并且具有两个接收天线。发射机和接收机处的多个天线能提供抵抗无线电信道上的衰落的分集、能对发射波束和/或接收波形进行整形、等等。

当关于相对信道相位的知识对发射机设备202可用时，可利用多个天线来提供波束成形，这是在目标接收机204的方向上对天线波束206的整形。该波束成形可提高接收机204处的信号强度。替换地或补充地，接收机204和发射机202处的多个天线能通过在发射机202和接收机204处应用波束成形来与天线数目成比例地提高接收机信噪比。

发射机202可选择性地确定是要发射单个波束206(例如，接收机波束成形方案)还是要发射多个波束206、208(例如，MIMO方案)。出于简单化的目的，所解说的波束数目已被限定为两个波束。然而，应理解，可以生成多个外加的波束。波束206、208可以如所解说地为正交的或者这些波束的覆盖区可以交迭。

MIMO方案和接收机波束成形方案两者能以不同方式并以不同的系统成本改善网络性能。对于MIMO方案，焦点可能在于以设备处更高的编码/解码复杂度为代价来推升单个发射机/接收机对之间的数据率。在存在干扰避免机制的情形中，可能需要为多天线设备保留更多的资源，从而这些多天线设备能以无缝方式与单天线设备共存。另一方面，接收机波束成形专注于在拥塞系统中增进空间重用从而使每个发射机/接收机对从长远来看能在几乎不增加总体系统设计的成本的情况下从此获益。然而，当网络并不拥塞时，接收机波束成形方案不会带来自由度增益并且变得不那么有益。给定了两种方案的性质，可以在拥塞网络中利用接收机波束成形方案。在其中系统资源并非瓶颈的稀疏网络中，可以利用MIMO方案。

根据一些方面，MIMO方案可与固定的波束成形图案一起使用。具体而言，具有良态矩阵信道的设备能使用MIMO方案来调度。在MIMO系统中，在相同的时间和频率在多个波束上调度与单个设备相对应的多个数据流，藉此提高数据率。

MIMO方案可与诸如正交频分多址(OFDMA)系统之类的频分系统一起使用。OFDMA系统将系统总带宽分成多个正交的子带。这些子带也以频调、载波、副载波、频槽、和/或频率信道述及。每个子带与能用数据调制的副载波相关联。OFDMA系统可使用时分复用和/或频分复用来达成对多个设备的多个数据传输间的正交性。

图3解说了根据一方面的因变于网络拥塞程度来选择多个预定的多天线方案之一的系统300。系统300包括通信网络302，通信网络302可以是对等网络。网络302中包括与一个或更多个接收设备306通信的发射设备304。尽管通信网络302中可包括数个发射设备304和接收设备306，但如将领会的，出于简单化的目的解说了向单个接收设备306传送通信数据信号的单个发射设备304。

发射设备304具有既能发射单个空间流也能发射多个空间流的功能性(例如，发射设备具有多个天线)。此外，接收设备306可具有多个天线。由此，发射设备304可利用接收机波束成形方案308和/或MIMO方案310来向接收设备306运送数据。

测量模块312被配置成分析网络302并作出与网络302内的话务量(或拥塞)有关的确定。基于话务量，选择模块314作出关于数据交换模块316应当利用接收机波束成形方案308还是MIMO方案310来与接收设备306通信的决定。

为了确定网络话务量，测量模块312可被配置成分析当前在网络302内的活跃连接数目。若活跃连接数目低于连接阈值，则指示网络302中的话务量并未造成网络拥塞(拥塞程度为低)，并且选择模块314可选取MIMO方案310，该MIMO方案310被数据交换模块316用来与接收设备306通信。然而，若活跃连接数目等于或高于连接阈值，则指示网络302内有高程度的拥塞，因此，选择模块314可选取接收机波束成形方案308，该接收机波束成形方案308是可被数据交换模块316用来与接收设备306通信的方案。

根据一些方面，测量模块312可被配置成观察话务信道并确定话务信道正被使用的频繁度。可以建立使用率阈值，其中若观察到的使用率低于使用率阈值，则网络302没有拥塞(例如，拥塞程度为低)，且因此MIMO方案310可被数据交换模块316用来与接收设备306通信。然而，若观察到的使用率等于或高于使用率阈值，则指示网络302拥塞(例如，拥塞程度为高)，且接收机波束成形方案310应被数据交换模块316用来与接收设备306通信。

根据一些方面，监视模块318可被配置成在与接收设备306进行数据交换期间监视网络302。如果观察到网络302的状况(例如，拥塞程度)的变化，则互换模块320可作出关于所选取的多天线方案是否应当变更为未被选择的多天线方案之一以容适网络302的状况的变化(例如，拥塞程度的变化)的决定。

由此，例如若数据交换原是利用MIMO方案310发起的(例如，网络拥塞程度原为低)，并且监视模块318当前的观察指示网络302现在拥塞(例如，拥塞程度为高)，则监视模块318可通知互换模块320，该互换模块320可选择性地从MIMO方案310变更为接收机波束成形方案308。在这种情形中，信道资源模块322可释放所保留的至少两个相异的信道资源集之一，并且数据交换模块316可使用接收机波束成形方案308继续与接收机设备306交换数据。

在另一个示例中，若数据交换原是用接收机波束成形方案308发起的(例如，网络拥塞程度原为高)，并且正如监视模块318所确定的那样，网络302不再拥塞(例如，网络拥塞程度已变为低)，则互换模块320可决定应当进行向MIMO方案310的切换。然而，根据一些方面，即使网络302的状况有变化，互换模块320也可能决定天线方案不应变更，此决定可以基于其他因素(例如，发射设备304的能力、接收设备306的能力、或其他因素)。若互换模块320从接收机波束成形方案308切换至MIMO方案310，则信道资源模块322多保留至少一个额外的信道资源集。这一个额外的信道资源集与已保留的信道资源集相异。数据交换模块316使用MIMO方案310继续与接收设备306交换数据。

数据交换模块316被配置成使用新选择的多天线方案来继续与接收设备306交换数据。从先前选择的多天线方案向新选择的多天线方案的切换对于发射设备304和接收设备306而言可以是透明的。

作为示例而非限定，当发射设备304想要与另一个设备(例如，接收设备306)建立连接时，发射设备304在寻呼阶段期间通过连接ID信道获得连接ID。在寻呼阶段期间，每个现有的连接在预定义时间段里标记其对连接ID的选取。在这种情形中，若所见的总连接ID数目低于总连接ID空间的某个百分比，则与其预期接收机306具有MIMO能力的发射设备304可选取多个连接ID并发起MIMO会话。若连接ID空间已被占用了超过该百分比，则发射设备304只能获得一个连接ID并利用接收机波束成形来发起与接收设备306的非MIMO会话。

系统300可包括起作用地耦合到发射设备304的存储器324。存储器32可外置于发射设备304或可驻留在发射设备304内部。存储器324可存储与演算通信网络中的话务量、确定该话务量是导致高拥塞程度还是低拥塞程度、以及因变于拥塞程度的改变(例如，从低到高、从高到低)选择性地在接收机波束成形方案与MIMO方案之间进行切换有关的信息。存储器324可存储与通信网络302中传送和接收的信号有关的其他合适信息。处理器326可起作用地连接到发射设备304(和/或存储器324)，以便于分析与增大通信网络的容量有关的信息。处理器326可以是专用于分析和/或生成发射设备304所接收到的信息的处理器、控制系统300的一个或更多个组件的处理器、和/或既分析和生成发射设备304所接收到的信息、又控制系统300的一个或更多个组件的处理器。

图4解说了根据各种方面的用于为在通信网络中进行数据交换选择多天线方案的系统400。系统400包括对等通信网络402，该对等通信网络402包括被解说为第一无线通信设备404和第二无线通信设备406的众多设备。

第一无线通信设备404装备有至少两个天线408和410，并且能利用接收机波束成形方案412和/或MIMO方案414(以及其他通信方案)来通信。测量模块416被配置成确定网络402中的拥塞量，并且选择模块418因变于拥塞程度来选择这些方案之一。例如，如果拥塞程度为高，则可选择接收机波束成形方案412。如果拥塞程度为低，则可利用MIMO方案414。所选择的方案可被数据交换模块420用来与第二无线通信设备406通信。

若接收机波束成形方案412被选择(例如，拥塞程度为高)，则信道资源模块422被配置成保留一个信道资源集。传输请求信号模块424被配置成在由信道资源模块422选择的该信道资源集中接收传输请求信号。传输请求信号指示第二无线通信设备406意图在话务段中向第一无线通信设备404发送数据信息集。在该话务段里，在两个(或更多个)天线408、410上接收数据话务信号。

根据一些方面，数据码元块模块426被配置成向所接收到的数据话务信号应用接收机波束成形矢量以生成经变换数据码元块。恢复模块428被配置成从经变换数据码元块恢复数据信息集。接收机波束成形矢量可被演算成使经变换数据码元块的信号干扰噪声比最大化。

若MIMO方案414被选择用于数据交换(例如，拥塞程度为低)，则信道资源模块422被配置成保留至少两个相异的信道资源集。信道资源集包括OFDM码元中的频调。传输请求信号模块424被配置成在该至少两个相异的信道资源集之一中接收第一传输请求信号。第一传输请求信号指示第二无线通信设备406意图在话务段中向第一无线通信设备404发送第一数据信息集。传输请求信号模块424还被配置成在该至少两个相异的信道资源集中不同的一个信道资源集中接收第二传输请求信号。第二传输请求信号指示第二无线通信设备406意图在该话务段中向第一无线通信设备404发送第二数据集。在该话务段里，在该两个或更多个天线408、410上接收数据话务信号。

根据一些方面，数据码元块模块426被配置成向所接收到的数据话务信号应用MIMO接收矩阵以生成第一经变换数据码元块和第二经变换数据码元块。恢复模块428被配置成为第一经变换数据码元块恢复第一数据信息集并为第二经变换数据码元块恢复第二数据信息集。MIMO接收矩阵可被演算成使得从第二无线通信设备406至第一无线通信设备404的MIMO信道对角化。

存储器430和处理器432可以通信地耦合到第一无线通信设备404。存储器430存储与根据所公开的各方面进行数据交换有关的指令。处理器432被配置成执行留存在存储器430中的指令。

就以上所示出和描述的示例性系统而言，参照以下流程图将可更好地领会可根据所公开的主题内容来实现的方法体系。虽然出于解释简单化的目的，这些方法体系被示出并描述为一系列框，但是应当理解和领会，所要求保护的主题内容并不受框的数目或次序的限定，因为某些框可按与本文所描绘和描述的那些次序不同的次序发生和/或与其它框基本上同时发生。而且，实现本文中描述的方法体系不一定需要所解说的框的全体。将领会，与各框相关联的功能性可由软件、硬件、其组合或任何其它合适的手段(例如，设备、系统、过程、组件)来实现。另外，还应当进一步领会，在下文以及本说明书中通篇公开的方法体系能够被存储在制品上以帮助将此类方法体系输送和转移到各种设备。本领域技术人员将理解和领会，方法体系可被替换地表示为诸如状态图中那样的一系列相互关联的状态或事件。

图5解说了根据一方面的操作第一无线通信设备以选择用于在通信网络中交换数据的多天线方案的方法500。方法500被配置成基于网络拥塞程度在对等网络中使用不同的多天线技术。第一无线通信设备装备有至少两个天线。

方法500始于在502评价网络状况以确定拥塞程度。根据一些方面，评价网络状况可包括估计通信网络中当前活跃的连接的数目。根据一些方面，评价网络状况包括估计通信网络中当前正在交换的话务量。

基于网络状况评价，在504，作出关于该网络中有高程度的拥塞还是低程度的拥塞的确定。例如，若估计的活跃连接数目等于或高于活跃连接阈值，则拥塞程度为高。若估计的活跃连接数目低于活跃连接阈值，则拥塞程度为低。在另一个示例中，若估计的话务量等于或高于活跃连接阈值，则拥塞程度为高。若估计的话务量低于活跃连接阈值，则拥塞程度为低。

基于拥塞确定，在504，因变于所确定的拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案。例如，若网络中有低程度的拥塞(“否”)，则方法500在506处继续，并且在508，MIMO方案可被用来建立与对等方节点(例如，第二无线通信设备)的数据交换。

若网络中有高程度的拥塞(“是”)，则方法500在510处继续，并且在508，接收机波束成形方案被用来建立与对等方节点的数据交换。

图6解说了根据一方面的用于确定通信网络中的拥塞程度的方法。方法600可用于至少两种不同的确定拥塞程度的方式，这些方式是基于活跃连接数目或者基于话务交换量。

根据一些方面，在602，估计通信网络中当前活跃的连接的数目。在604，将该活跃连接估计与预定的活跃连接阈值作比较。在606，作出关于拥塞程度为低还是高的确定。若估计的活跃连接数目低于活跃连接阈值，则拥塞程度为低。若估计的活跃连接数目等于或高于活跃拥塞阈值，则拥塞程度为高。

根据其他方面，在602，估计通信网络中正发生的话务交换量。在604，将估计的正发生的话务交换量与预定的活跃连接阈值作比较。在606，作出关于拥塞程度为低还是高的确定。若估计的话务量低于活跃连接阈值，则拥塞程度为低。若估计的话务量等于或高于活跃连接阈值，则拥塞程度为高。

图7解说了根据一方面的用于因变于检测到的网络拥塞程度改变来选择性地在多天线方案之间进行切换的方法700。在702，使用所选择的多天线方案与对等方节点交换数据。该多天线方案可以是因变于所确定的拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择的。

在704，监视网络状况。该监视可以持续地、周期性地、或基于其他可配置间隔来执行。执行对网络状况的监视以确定拥塞程度是否有改变(例如，拥塞程度从低变为高、拥塞程度从高变为低)。拥塞程度改变导致方法700在706选择性地从所选择的多天线方案切换到未被选择的多天线方案之一。关于要利用先前未被选择的多天线方案中的哪个方案的决定可以因变于拥塞程度是从低变为高还是从高变为低来作出。在708，与对等方节点的数据交换使用新选择的多天线方案继续进行。从先前选择的多天线方案向新选择的多天线方案的转换对于通信节点而言可以是透明的。

图8解说了根据各种方面的用于选择MIMO方案以与对等通信网络中的对等方节点进行数据交换的方法800。方法800可由移动设备执行，该移动设备包括通信地耦合到该移动设备的存储器和处理器。移动设备装备有两个或更多个天线。方法800始于802，此时选择MIMO方案。此选择可在对等通信网络中所确定的拥塞程度为低的情况下作出。

在804，保留两个或更多个相异的信道资源集。信道资源集可包括OFDM码元中的频调。在806，在这两个或更多个相异的信道资源集之一中接收第一传输请求信号。第一传输请求信号指示对等方节点意图在话务段中向移动设备发送第一数据信息集。

在808，接收第二传输请求信号。第二传输请求信号可在这两个或更多个相异的信道资源集中不同的一个信道资源集中接收。第二传输请求信号指示对等方节点意图在该话务段中向移动设备发送第二数据集。在810，在该话务段中接收数据话务信号。该数据话务信号是在移动设备的这两个或更多个天线上接收的。

根据一些方面，方法800可在812处继续，在此向所接收到的数据话务信号应用MIMO接收矩阵。应用MIMO接收矩阵是为了生成第一经变换数据码元块和第二经变换数据码元块。MIMO接收矩阵可被演算成使得从对等方节点至移动设备的MIMO信道对角化。在814，为第一经变换数据码元恢复第一数据信息集并为第二经变换数据码元块恢复第二数据信息集。

图9解说了根据各种方面的用于选择接收机波束成形方案以与对等通信网络中的对等方节点进行数据交换的方法900。方法900可由包括存储器和处理器的移动设备执行。此外，移动设备可装备有至少两个天线。方法900始于902，此时选择接收机波束成形方案。接收机波束成形方案可在对等通信网络中所确定的拥塞程度为高的情况下被选择。

在904，保留一个信道资源集。在906，在该信道资源集中接收传输请求信号。传输请求信号指示对等方节点意图在话务段中向移动设备发送数据信息集。在908，在该话务段中接收数据话务信号。该数据话务信号是在移动设备的该至少两个天线上接收的。

根据一些方面，在910，向所接收到的数据话务信号应用接收机波束成形矢量以生成经变换数据码元块。在912，从经变换数据码元块恢复数据信息集。根据一些方面，接收机波束成形矢量可被演算成使经变换数据码元块的信号干扰噪声比最大化。

图10解说了根据一方面的用于基于网络拥塞程度的改变从MIMO方案切换到接收机波束成形方案的方法1000。在1002，使用MIMO方案(或另一种多空间流天线技术)来交换数据。使用MIMO方案的决定可能原本是在与通信发起大约相同的时间作出的。替换地或补充地，利用MIMO方案的决定原是在数据交换期间作出的，这将参照后续附图来讨论。在网络中为低拥塞程度时可以利用MIMO方案。

在1004，在正交换数据的同时监视网络状况。该监视可包括审阅网络中通信对的数目和/或网络中正交换的数据量。监视技术的示例包括观察话务信道以确定话务信道正被使用的频繁度和/或观察网络内的活跃连接数目。

在1006，作出关于网络中拥塞程度是否有改变的确定。如果尚未发生改变(“否”)，则方法1000在1004继续监视网络状况。如果已发生改变(“是”)，则在1008，作出关于拥塞程度是否等于或高于阈值(例如拥塞程度增大)的确定。若拥塞程度低于该拥塞程度(“否”)，则方法1000在1004继续监视网络状况，因为自发起数据交换以来还没有显著的变化(例如，网络拥塞程度被认为是低的)。

若1008处的确定是拥塞程度等于或高于阈值程度(“是”)，则指示网络中的话务量已发生了改变(例如，网络拥塞程度被认为是高的)。基于该改变，在1010，可将用于数据交换的天线方案切换到接收机波束成形方案(或另一种单空间流天线方案)。在1012，释放所保留的两个或更多个相异的信道资源集之一。在1014，与对等方设备的数据交换通过利用接收机波束成形方案继续进行。

图11解说了根据一方面的用于因变于对等通信网络中检测到的拥塞程度改变从接收机波束成形方案切换到MIMO方案的方法1100。方法1100始于1102，此时利用接收机波束成形方案或另一种单空间流天线方案与对等方节点交换数据。使用接收机波束成形方案的决定可能原本是在与发起数据交换基本上相同的时间和/或在数据交换期间作出的，如参照图10所讨论的。

在1104，监视网络状况以确定网络中的话务量是否有改变。在1106，评价网络拥塞程度以确定自决定使用接收机波束成形方案——这可能原是在网络拥塞为高的情况下选择的——以来拥塞程度是否有改变。若没有改变(“否”)，则在1104监视状况。若有改变(“是”)，则在1108，作出关于拥塞程度现在是否低于拥塞阈值的判决。如果不低于拥塞阈值，则指示网络状况尚未以任何显著方式改变(例如，网络拥塞仍被认为是高的)，并且方法1100在1104继续监视网络状况。

若1108处的确定是网络拥塞程度低于拥塞阈值(“是”)，则指示网络拥塞程度已降低(例如，从高变为低)。在这种情形中，方法1100在1110继续，并且作出从接收机波束成形方案向MIMO方案或不同的多空间流天线方案的切换。

在1112，多保留至少一个额外的信道资源集。这一个(或更多个)额外的信道资源集与已保留的信道资源集相异。在1114，与对等方节点的数据交换使用MIMO方案继续进行。

图12解说了可用作本文中所描述的无线终端(例如，移动设备、发射设备、接收设备等等)中任何一个的示例无线终端(例如，移动设备、发射设备、接收设备等等)1200。根据各种方面，无线终端1200促成因变于网络状况来为在通信网络中进行数据交换选择多天线方案。无线终端1200包括由总线1214耦合在一起的包含解码器1204的接收机1202、包含编码器1208的发射机1206、处理器1210和存储器1212，各种元件1202、1206、1210、1212可在该总线上互换数据和信息。用于接收来自发射设备的信号的天线1216被耦合至接收机1202。用于(例如，向接收设备、向对等方节点)发射信号的天线1218被耦合至发射机1206。处理器1210(例如，CPU)通过执行存储器1212中的例程1220以及使用存储器1212中的数据/信息1222来控制无线终端1200的操作并实现各种方法。

数据/信息1222包括用户数据1224、用户信息1226、和频调子集分配序列信息1228。用户数据1224可包括拟送往对等方节点的、将被路由至编码器1208以在由发射机1206发射之前进行编码的数据，以及接收自对等方节点的、已由接收机1202中的解码器1204处理的数据。用户信息1226包括上行链路信道信息120和下行链路信道信息1232。上行链路信道信息1230包括标识已被指派给无线终端1200在传送信息时使用的上行链路信道段的信息。上行链路信道可包括上行链路话务信道、专用上行链路控制信道(例如请求信道、功率控制信道和时基控制信道)。每个上行链路信道包括一个或更多个逻辑频调，每个逻辑频调遵循上行链路频调跳跃序列。上行链路跳跃序列在蜂窝小区的每个扇区类型之间以及在毗邻的蜂窝小区之间是不同的。下行链路信道信息1232包括标识已被指派给无线终端1200在接收数据/信息时使用的下行链路信道段的信息。下行链路信道可包括下行链路话务信道和指派信道，每个下行链路信道包括一个或更多个逻辑频调，每个逻辑频调遵循下行链路跳跃序列，后者在蜂窝小区的每个扇区之间是被同步的。

用户信息1226还包括实为获指派的标识的终端ID信息1234、标识无线终端1200可能已与其建立通信的具体基站的基站ID信息1236、以及标识蜂窝小区中无线终端1200当前所处的具体扇区的扇区ID信息738。基站ID1236提供蜂窝小区斜坡值而扇区ID信息1238提供扇区索引类型；蜂窝小区斜坡值和扇区索引类型可用于推导出频调跳跃序列。也被包括在用户信息1226中的模式信息1240标识无线终端1200是处于休眠模式、保持模式、还是工作模式等等。

频调子集分配序列信息1228包括下行链路条状码元时间信息1242和下行链路频调信息1244。下行链路条状码元时间信息1242包括帧同步结构信息，诸如超隙(superslot)、信标隙、和极隙(ultraslot)结构信息、和指定给定码元周期是否为条状码元周期——且若如此还指定该条状码元周期的索引及该条状码元是否是用以截断基站所使用的频调子集分配序列的复位点的信息。下行链路频调信息1244包括含指派给基站的载波频率、频调的数目和频率、以及要分配给条状码元周期的频调子集的集合的信息、以及诸如斜坡、斜坡索引和扇区类型之类的其他因蜂窝小区和扇区而异的值。

例程1220包括通信例程1246和无线终端控制例程1248。通信例程1246控制无线终端1200所使用的各种通信协议。例如，通信例程1246可允许能通过广域网和/或局域网对等网络(例如，直接与异类的无线终端)进行通信。作为另一示例，通信例程1246可允许能接收广播信号。无线终端控制例程1248控制基本无线终端1200功能集，其中包括对接收机1202和发射机1206的控制。

例程1220还可包括多天线方案选择例程1250。多天线方案选择例程可从多个预定的多天线方案中选择性地选取多天线方案。所选择的多天线方案可被用于与对等方设备通信。多天线方案选择例程包括监视网络中的拥塞程度。该监视可在将要发起连接时进行。此外，多天线方案选择例程包括因变于网络状况选择性地在各种多天线方案之间进行切换。根据一些方面，该监视可在与对等方节点的数据交换的整个过程中继续，若状况改变(例如，网络中的拥塞加重、网络中的拥塞减轻)，则可发生从原始选择的多天线方案向原始未被选择的多天线方案的切换以补偿改变了的网络状况。从原始选择的多天线方案向新选择的多天线方案的切换可以是透明的，以使得数据交换不被中断。

参照图13，其解说了根据一方面的因变于自组织环境中的拥塞程度在多个预定的多天线方案之间进行选择的示例系统1300。例如，系统1300可至少部分地驻留在移动设备内。将领会，系统1300被表示为包括功能块，它们可以是代表由处理器、软件、或其组合(例如，固件)实现的功能的功能块。

系统1300包括可分开或协同行动的电组件的逻辑编组1302。逻辑编组1302包括用于确定通信网络中的拥塞程度的电组件1304、以及用于因变于所确定的拥塞程度从多个多天线方案中选择多天线方案的电组件1306。此外，逻辑编组1302包括用于利用所选择的多天线方案来建立与对等方节点的数据交换的电组件1308。根据一些方面，多天线方案包括接收机波束成形方案和多输入多输出(MIMO)方案。

根据一些方面，用于确定通信网络中的拥塞程度的电组件1304可进一步估计网络中当前活跃的连接的数目并将估计的活跃连接数目与预定的活跃连接阈值作比较。基于此比较，若估计的活跃连接数目低于活跃连接阈值，则电组件1304可确定拥塞程度为低。若估计的活跃连接数目等于或高于活跃连接阈值，则电组件1304可确定拥塞程度为高。

根据一些方面，用于确定通信网络中的拥塞程度的电组件1304可进一步估计通信网络中正发生的话务交换量并将估计的话务量与预定的活跃连接阈值作比较。基于此比较，若估计的话务量低于活跃连接阈值，则电组件1304可确定拥塞程度为低。若估计的话务量等于或高于活跃连接阈值，则电组件1304可确定拥塞程度为高。

根据采用MIMO方案的一些方面，电编组1302可包括用于保留至少两个相异的信道资源集的电组件1310，其中信道资源集包括OFDM码元中的频调。还包括用于接收第一传输请求信号和第二传输请求信号的电组件1312。第一传输请求信号指示对等方节点意图在话务段中发送第一数据信息集并且可以是在该至少两个相异的信道资源集之一中接收的。第二传输请求信号指示对等方节点意图在该话务段中发送第二数据集。第二传输请求信号可以是在该至少两个相异的信道资源集中不同的一个信道资源集中接收的。逻辑编组1302中还包括用于在话务段中接收数据话务信号的电组件1314。该数据话务信号可以是在两个或更多个天线上接收的。

另外，逻辑编组1302可包括用于向所接收到的数据话务信号应用MIMO接收矩阵以生成第一经变换数据码元块和第二经变换数据码元块的电组件1316。还包括用于为第一经变换数据码元块恢复第一数据信息集并为第二经变换数据码元块恢复第二数据信息集的电组件1318。MIMO接收矩阵可被演算成使得从对等方设备至移动设备的MIMO信道对角化。

根据采用接收机波束成形方案的各方面，用于保留信道资源的电组件1310保留一个信道资源集，并且用于接收请求信号的电组件1312在该信道资源集中接收传输请求信号。该传输请求信号指示对等方节点意图在话务段中发送数据信息集。此外，用于接收数据话务信号的电组件1314在该话务段里在两个或更多个天线上接收数据话务信号。

另外，用于生成数据码元块的电组件1316可向所接收到的数据话务信号应用接收机波束成形矢量以生成经变换数据码元块，并且用于恢复数据集的电组件1318可从经变换数据码元块恢复数据信息集。接收机波束成形矢量可被演算成使经变换数据码元块的信号干扰噪声比最大化。

根据一些方面，用于与对等方设备交换数据的电组件1308使用所选择的多天线方案来交换数据。还包括用于监视网络状况以监视拥塞程度的改变的电组件1320。若拥塞程度改变，则电组件1322选择性地从所选择的多天线方案切换到未被选择的多天线方案之一。电组件1308使用新选择的多天线方案继续与对等方节点交换数据。

例如，在利用接收机波束成形方案时，电组件1308使用接收机波束成形方案来与对等方节点交换数据。电组件1320监视网络状况以监视拥塞程度的改变，并且若拥塞程度从高变为低，则电组件1322从接收机波束成形方案切换到MIMO方案。电组件1310多保留至少一个与已保留的信道资源集相异的额外信道资源集，并且电组件1308使用MIMO方案继续与对等方节点交换数据。

在另一个示例中，在利用MIMO方案时，电组件1308使用MIMO方案来与对等方节点交换数据，并且电组件1320监视网络状况以监视拥塞程度的改变。若拥塞程度从低变为高，则电组件1322从MIMO方案切换到接收机波束成形方案。用于保留信道资源的电组件1310可释放所保留的这两个或更多个相异的信道资源集之一。电组件1308使用接收机波束成形方案继续与对等方节点交换数据。

另外，系统1300可包括留存用于执行与电组件1304-1322或其他组件相关联的功能的指令的存储器1324。虽然被示为在存储器1324外部，但是应该理解，电组件1304-1322中的一个或更多个可存在于存储器1324内部。

现参考图14，其解说了根据各种方面的无线通信系统1400。系统1400包括基站1402，基站1402可包括多个天线群。例如，一个天线群可以包括天线1404和1406，另一个群可以包括天线1408和1410，而又一个群可以包括天线1412和1414。为每一天线群示出2个天线；然而，每一群可以利用更多或更少天线。基站1402还可以包括发射机链和接收机链，其各自又可以包括与信号发射和接收相关联的多个组件(例如，处理器、调制器、复用器、解调器、分用器、天线等)，如本领域技术人员将领会的。另外，基站1402可以是家用基站、毫微微基站和/或诸如此类。

基站1402可与诸如设备1416等一个或更多个设备通信；然而应领会，基站1402能与基本上任何数目的同设备1416相似的设备通信。如所描绘的，设备1416与天线1404和1406正处于通信，在此天线1404和1406在前向链路1418上向设备1416传送信息，并在反向链路1420上接收来自设备1416的信息。在频分双工(FDD)系统中，前向链路1418可利用例如与反向链路1420所用的不同的频带。此外，在时分双工(TDD)系统中，前向链路1418和反向链路1420可利用共同的频带。

另外，设备1422和1424能诸如以对等配置之类来彼此通信。此外，设备1422使用链路1426和1428与设备1424处于通信。在对等自组织(adhoc)网络中，诸如设备1422和1424等落在彼此射程内的设备彼此直接通信，而无需基站1402和/或有线基础设施来中继其通信。此外，对等方设备或节点能中继话务。网络内以对等方式通信的设备可行使与基站类似的功能并向其它设备中继话务或通信，从而起到与基站类似的作用，直至话务到达其最终目的地。这些设备还能传送控制信道，控制信道携带可用来管理对等方节点之间的数据传输的信息。

通信网络可包括任何数目的处于无线(或有线)通信中的设备或节点。每一节点可能位于一个或更多个其他节点的射程内，并且能与这些其他节点通信或者诸如在多跳格局中那样通过利用这些其他节点来通信(例如，通信可逐节点跳跃直至到达最终目的地)。例如，发送方节点可能希望与接收方节点通信。为了允许实现发送方节点与接收方节点之间的分组传递，可利用一个或更多个中间节点。应理解，任何节点都能是发送方节点和/或接收方节点，并且能执行在基本上相同的时间发送和/或接收信息(例如，能在与接收信息大致相同的时间广播或传达信息)、和/或在不同时间发送和/或接收信息的功能。

图15解说了根据各种方面的示例性无线通信系统1500。为简洁起见，无线通信系统1500描绘了一个基站和一个终端。但是应领会，系统1500可包括一个以上的基站或接入点和/或一个以上的终端或用户设备，其中外加的基站和/或终端可与下面描述的示例性基站和终端基本相似或相异。另外，应该领会，基站和/或终端可采用本文所述的系统和/或方法来促成其间的无线通信。

现参见图15，下行链路上，在接入点1505处，发射(TX)数据处理器1510接收、格式化、编码、交织、和调制(或码元映射)话务数据并提供调制码元(“数据码元”)。码元调制器1515接收并处理这些数据码元以及导频码元并提供码元流。码元调制器1515将数据与导频码元进行复用并获得有N个发射码元的集合。每一发射码元可以是数据码元、导频码元、或零值信号。导频码元可在每一码元周期里被连续发送。导频码元可被频分复用(FDM)、正交频分复用(OFDM)、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、或码分复用(CDM)。

发射机单元(TMTR)1520接收码元流并将其转换成一个或更多个模拟信号并进一步调理(例如，放大、滤波、以及上变频)这些模拟信号以生成适合在该无线信道上传输的下行链路信号。此下行链路信号随即通过天线1525向诸终端发射。在终端1530处，天线1535接收下行链路信号并将接收到的信号提供给接收机单元(RCVR)1540。接收机单元1540调理(例如，滤波、放大、以及下变频)收到信号并将经调理的信号数字化以获得采样。码元解调器1545获得N个收到码元并将收到的导频码元提供给处理器1550作信道估计。码元解调器1545进一步从处理器1550接收针对下行链路的频率响应估计，对接收到的数据码元执行数据解调以获得数据码元估计(其为对传送的数据码元的估计)，并将这些数据码元估计提供给RX数据处理器1555，后者解调(即，码元解映射)、解交织、并解码这些数据码元估计以恢复出所传送的话务数据。由码元解调器1545和RX数据处理器1555进行的处理分别与由接入点1505处的码元调制器1515和TX数据处理器1510进行的处理互补。

在上行链路上，TX数据处理器1560处理话务数据并提供数据码元。码元调制器1565接收这些数据码元并将其与导频码元复用，执行调制，并提供码元流。发射机单元1570然后接收并处理此码元流以生成上行链路信号，此上行链路信号由天线1535向接入点1505发射。

在接入点1505处，来自终端1530的上行链路信号被天线1525接收，并由接收机单元1575处理以获得采样。码元解调器1580随即处理这些采样并提供收到导频码元和针对该上行链路的数据码元估计。RX数据处理器1585处理这些数据码元估计以恢复出终端1530所传送的话务数据。处理器1590对在上行链路上传送的每一活跃终端执行信道估计。

处理器1590和1550分别指导(例如，控制、协调、管理、……)接入点1505和终端1530处的操作。可使相应各处理器1590和1550与存储程序代码和数据的存储器单元(未示出)相关联。处理器1590和1550还可执行用以推导分别针对上行链路和下行链路的频率和冲激响应估计的计算。

对于多址系统(例如，FDMA、OFDMA、CDMA、TDMA等)，多个终端可在上行链路上并发地传送。对于此类系统，诸导频子带可在不同终端间被共享。这些信道估计技术可在给每一终端的导频子带横贯整个工作频带(可能频带边缘除外)的情形中使用。要为每一终端获得频率分集则此类导频子带结构会是可取。本文中所描述的技术可以藉由各种手段来实现。例如，这些技术可在硬件、软件、或其组合中实现。对于硬件实现，用于作信道估计的各个处理单元可在一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计成执行本文中描述的功能的其他电子单元、或其组合内实现。在软件情况下，实现可通过执行本文中描述的功能的模块(例如，规程、函数等等)来进行。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器1590和1550来执行。

应理解，本文所述的各种方面可由硬件、软件、固件、或其任何组合来实现。当在软件中实现时，各功能可作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉由其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘和碟包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

结合本文中公开的方面描述的各种解说性逻辑、逻辑板块、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或更多个微处理器、或任何其他这样的配置。此外，至少一个处理器可包括可作用于执行上述步骤和/或动作中的一个或更多个步骤和/或动作的一个或更多个模块。

对于软件实现，本文中所描述的技术可以用执行本文中所描述功能的模块(例如，规程、函数等)来实现。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器来执行。存储器单元可在处理器内实现或外置于处理器，在后一种情形中其可通过本领域中所知的各种手段被通信地耦合到处理器。此外，至少一个处理器可包括可作用于执行本文中所描述功能的一个或更多个模块。

本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其他系统。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。CDMA系统可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、CDMA2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和其它CDMA变体。此外，CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可实现诸如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA系统可实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS版本，其在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在来自名为“第三代伙伴项目(3GPP)”的组织的文献中描述。另外，CDMA2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。此外，这些无线通信系统还可另外包括常常使用非配对无执照频谱、802.xx无线LAN、蓝牙以及任何其他短程或长程无线通信技术的对等(例如，移动对移动)自组织(adhoc)网络系统。

利用单载波调制和频域均衡的单载波频分多址(SC-FDMA)是一种能与所公开的各种方面联用的技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统相近的性能以及本质上相近的总体复杂度。SC-FDMA信号因其固有的单载波结构而具有较低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA可用于上行链路通信中，其中较低的PAPR在发射功率效率的意义上能使移动终端受益。

不仅如此，本文中所描述的各种方面或特征可使用标准编程和/或工程技术实现为方法、装置、或制品。如在本文中使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体、或媒介获访的计算机程序。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如压缩盘(CD)、数字多用盘(DVD)等)、智能卡、以及闪存设备(例如EPROM、记忆卡、记忆棒、钥匙型驱动器等)。此外，本文中描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或更多个设备和/或其他机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括，但不限于，无线信道以及能够存储、包含、和/或携带(诸)指令和/或数据的各种其他介质。此外，计算机程序产品可包括计算机可读介质，其具有可作用于使得计算机执行本文中所描述功能的一条或更多条指令或代码。

此外，结合本文中公开的方面描述的方法或算法的步骤和/或动作可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。另外，在一些方面，处理器和存储介质可驻留在ASIC中。另外，ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。另外，在一些方面，方法或算法的步骤和/或动作可作为一条代码和/或指令或代码和/或指令的任何组合或集合驻留在可被纳入计算机程序产品中的机器可读介质和/或计算机可读介质上。

尽管前面的公开讨论了解说性方面和/或形态，但是应注意，可在其中作出各种变更和改动而不会脱离所描述的方面和/或如所附权利要求定义的方面的范围。相应地，所描述的这些方面旨在涵盖落在所附权利要求的范围内的所有此类替换、改动和变形。此外，尽管所描述的方面和/或形态的要素可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是已构想了的，除非显式地声明了限定于单数。另外，任何方面和/或形态的全部或部分可与任何其他方面和/或形态的全部或部分联用，除非另外声明。

就术语“包括”在本详细描述或权利要求书中使用的范畴而言，此类术语旨在以与术语“包含”于权利要求中被用作过渡词时所解读的相类似的方式作可兼之解。此外，无论是本详细描述还是权利要求中所使用的术语“或”旨在意味着同“或”而非异“或”。即，除非另外指明或从上下文能清楚地看出，否则短语“X采用A或B”旨在表示自然的可兼排列中的任何排列。即，短语“X采用A或B”得到以下实例中任何实例的满足：X采用A；X采用B；或X采用A和B两者。另外，本申请和所附权利要求书中所用的冠词“一”和“某”一般应当被理解成表示“一个或更多个”，除非另外声明或者可从上下文中清楚看出是指单数形式。

Claims (18)

1.一种操作第一无线通信设备以选择用于在通信网络中进行数据交换的多天线方案的方法，其中所述第一无线通信设备装备有至少两个天线，所述方法包括：

通过估计所述通信网络中当前活跃的连接的数目或所述通信网络中正发生的话务交换量中的至少一者来确定所述通信网络中的拥塞程度，其中所述通信网络是对等通信网络；

因变于所确定的拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案；以及

利用所选择的多天线方案来建立与第二无线通信设备的数据交换；

其中所述多个预定的多天线方案包括接收机波束成形方案和多输入多输出(MIMO)方案，所述接收机波束成形方案指的是在发射机与接收机之间利用单个空间流并且使用多个接收机天线的情形，并且所述MIMO方案指的是在发射机与接收机之间传送多个空间流的情形，

其中因变于所确定的拥塞程度从所述多个预定的多天线方案中选择多天线方案包括：

若所确定的拥塞程度为高则选择所述接收机波束成形方案；以及

若所确定的拥塞程度为低则选择所述MIMO方案；

其中所述方法进一步包括：

使用所述MIMO方案与所述第二无线通信设备交换数据；

监视网络状况以监视所述拥塞程度的改变；

若所述拥塞程度从低变为高，则从所述MIMO方案切换到所述接收机波束成形方案；

释放所保留的至少两个相异的信道资源集之一；以及

使用所述接收机波束成形方案继续与所述第二无线通信设备交换数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述通信网络中的拥塞程度包括：

估计所述通信网络中当前活跃的连接的数目；

将所估计的活跃连接数目与预定的活跃连接阈值作比较；以及

确定所述拥塞程度为低还是高，其中若所估计的活跃连接数目低于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为低，并且若所估计的活跃连接数目等于或高于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为高。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述通信网络中的拥塞程度包括：

估计所述通信网络中正发生的话务交换量；

将所估计的话务交换量与预定的活跃连接阈值作比较；以及

确定所述拥塞程度为低还是高，其中若所估计的话务量低于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为低，并且若估计的话务量等于或高于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为高。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述MIMO方案被选择则保留至少两个相异的信道资源集；

在所述至少两个相异的信道资源集之一中接收第一传输请求信号，其中所述第一传输请求信号指示所述第二无线通信设备意图在话务段中向所述第一无线通信设备发送第一数据信息集；

在所述至少两个相异的信道资源集中不同的一个信道资源集中接收第二传输请求信号，其中所述第二传输请求信号指示所述第二无线通信设备意图在所述话务段中向所述第一无线通信设备发送第二数据集；以及

在所述话务段里在所述至少两个天线上接收数据话务信号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，信道资源集包括OFDM码元中的频调。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

向所接收到的数据话务信号应用MIMO接收矩阵以生成第一经变换数据码元块和第二经变换数据码元块；以及

为所述第一经变换数据码元块恢复第一数据信息集并为所述第二经变换数据码元块恢复第二数据信息集。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MIMO接收矩阵被演算成使得从所述第二无线通信设备至所述第一无线通信设备的MIMO信道对角化。

8.一种操作第一无线通信设备以选择用于在通信网络中进行数据交换的多天线方案的方法，其中所述第一无线通信设备装备有至少两个天线，所述方法包括：

确定所述通信网络中的拥塞程度；

因变于所确定的拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案；以及

利用所选择的多天线方案来建立与所述通信网络内的第二无线通信设备的数据交换；

其中所述多个预定的多天线方案包括接收机波束成形方案和多输入多输出(MIMO)方案，所述接收机波束成形方案指的是在发射机与接收机之间利用单个空间流并且使用多个接收机天线的情形，并且所述MIMO方案指的是在发射机与接收机之间传送多个空间流的情形，

其中因变于所确定的拥塞程度从所述多个预定的多天线方案中选择多天线方案包括：

若所确定的拥塞程度为高则选择所述接收机波束成形方案；以及

若所确定的拥塞程度为低则选择所述MIMO方案；

其中所述方法进一步包括：

使用所述接收机波束成形方案与所述第二无线通信设备交换数据；

监视网络状况以监视所述拥塞程度的改变；

若所述拥塞程度从高变为低，则从所述接收机波束成形方案切换到所述MIMO方案；

多保留至少一个额外的信道资源集，其中所述一个额外的信道资源集与已保留的信道资源集相异；以及

使用所述MIMO方案继续与所述第二无线通信设备交换数据。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

若所述接收机波束成形方案被选择则保留一个信道资源集；

在所述信道资源集中接收传输请求信号，其中所述传输请求信号指示所述第二无线通信设备意图在话务段中向所述第一无线通信设备发送数据信息集；以及

在所述话务段里在所述至少两个天线上接收数据话务信号。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：

向所接收到的数据话务信号应用接收机波束成形矢量以生成经变换数据码元块；以及

从所述经变换数据码元块恢复数据信息集。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述接收机波束成形矢量被演算成使所述经变换数据码元块的信号干扰噪声比最大化。

12.一种在对等通信网络中交换数据的通信装置，包括：

用于通过估计所述通信网络中当前活跃的连接的数目或所述通信网络中正发生的话务交换量中的至少一者来评价网络拥塞程度的装置；

用于因变于所述网络拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案的装置；以及

用于利用所选择的多天线方案与所述对等通信网络中的对等方节点交换数据的装置；

其中所述多个预定的多天线方案包括接收机波束成形方案和多输入多输出(MIMO)方案，所述接收机波束成形方案指的是在发射机与接收机之间利用单个空间流并且使用多个接收机天线的情形，并且所述MIMO方案指的是在发射机与接收机之间传送多个空间流的情形，

其中所述用于因变于所确定的拥塞程度从所述多个预定的多天线方案中选择多天线方案的装置被配置成：

若所评价的拥塞程度为高则选择所述接收机波束成形方案；以及

若所评价的拥塞程度为低则选择所述MIMO方案；

其中所述通信装置进一步包括：

用于使用所述MIMO方案与所述对等方节点交换数据的装置；

用于监视网络状况以监视所述拥塞程度的改变的装置；

用于若所述拥塞程度从低变为高，则从所述MIMO方案切换到所述接收机波束成形方案的装置；

用于释放所保留的至少两个相异的信道资源集之一的装置；以及

用于使用所述接收机波束成形方案继续与所述对等方节点交换数据的装置。

13.如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，所述用于评价网络拥塞程度的装置估计活跃连接数目；将估计的活跃连接数目与预定的活跃连接阈值作比较；以及确立所述拥塞程度为低还是高，其中若所估计的活跃连接数目低于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为低，并且若所估计的活跃连接数目等于或高于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为高。

14.如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，所述用于评价网络拥塞程度的装置估计所述对等通信网络中正发生的话务交换量；将所估计的话务交换量与预定的活跃连接阈值作比较；以及确立所述拥塞程度为高还是低，其中若所估计的话务量等于或高于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为高，并且若所估计的话务量低于所述活跃连接阈值则所述拥塞程度为低。

15.如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，进一步包括：

用于存储的装置，其中所述用于存储的装置包括存储器。

16.如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，所述MIMO方案被选取，其中所述用于利用的装置接收两个或更多个相异的信道资源集；在所述两个或更多个相异的信道资源集之一中接收第一传输请求信号；在所述两个或更多个相异的信道资源集中不同的一个信道资源集中接收第二传输请求信号；以及在话务段中接收数据话务信号，其中所述第一传输请求信号指示所述对等方节点意图在所述话务段中发送第一数据信息集并且所述第二传输请求信号指示所述对等方节点意图在话务段中发送第二数据集。

17.一种在对等通信网络中交换数据的通信装置，包括：

用于评价网络拥塞程度的装置；

用于因变于所述网络拥塞程度从多个预定的多天线方案中选择多天线方案的装置；以及

用于利用所选择的多天线方案与所述对等通信网络中的对等方节点交换数据的装置；

其中所述多个预定的多天线方案包括接收机波束成形方案和多输入多输出(MIMO)方案，所述接收机波束成形方案指的是在发射机与接收机之间利用单个空间流并且使用多个接收机天线的情形，并且所述MIMO方案指的是在发射机与接收机之间传送多个空间流的情形，

其中所述用于因变于所确定的拥塞程度从所述多个预定的多天线方案中选择多天线方案的装置被配置成：

若所评价的拥塞程度为高则选择所述接收机波束成形方案；以及

若所评价的拥塞程度为低则选择所述MIMO方案；

其中所述通信装置进一步包括：

用于使用所述接收机波束成形方案与所述对等方节点交换数据的装置；

用于监视网络状况以监视所述拥塞程度的改变的装置；

用于若所述拥塞程度从高变为低，则从所述接收机波束成形方案切换到所述MIMO方案的装置；

用于多保留至少一个额外的信道资源集的装置，其中所述一个额外的信道资源集与已保留的信道资源集相异；以及

用于使用所述MIMO方案继续与所述对等方节点交换数据的装置。

18.如权利要求17所述的通信装置，其特征在于，所述接收机波束成形方案被选择，其中所述用于利用的装置接收一个信道资源集；在所述信道资源集中接收传输请求信号；以及在话务段中接收数据话务信号，其中所述传输请求信号指示所述对等方节点意图在话务段中发送数据信息集。