ＯＦＤＭシステム用のレート選択
ＯＦＤＭシステムにおけるデータ伝送のレートを決定する技術である。ＯＦＤＭシステムにより所定のマルチパス（非フラット）チャンネルで高い信頼性により伝送されることのできる最大データレートは、等価（フラット）チャンネルに対する計量に基づいて決定される。所定のマルチパスチャンネルおよび特定のレート（特定のデータレート、変調方式、およびコード化レートを示すことができる）に対して、その計量は最初に等価データレートおよび特定の変調方式から得られる。その後、特定の変調方式およびコード化レートを使用して特定のデータレートを高い信頼性により伝送することを必要とされるしきい値ＳＮＲが決定される。特定のレートは、計量がしきい値ＳＮＲ以上である場合にはマルチパスチャンネルによってサポートされると考えられる。決定されたデータレート中のエラーを考慮するために増分伝送が使用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にデータ通信に関し、とくに、無線（たとえば、ＯＦＤＭ）通信システムに対するレートを選択するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、現在本出願人にその権利が譲渡されている本出願の別出願第０９／９９１，０３９号明細書（２００１年１１月２１日出願、“RATE SELECTION FOR AN OFDM SYSTEM”）の部分的継続出願である。
【０００３】
無線通信システムは、音声、データ等の種々のタイプの通信を提供するために広く配置されている。これらのシステムは、いくつかのチャンネル環境に対して高い性能を与えることができる可能性のある直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調を行うことができる。ＯＦＤＭシステムにおいて、システム帯域幅はいくつかの（ＮＦ）周波数サブチャンネル（サブバンドまたは周波数ビンと呼ばれることができる）に効率的に分割される。各周波数サブチャンネルは、データが変調されることのできる各副搬送波（または周波数トーン）と関連付けられる。典型的に、伝送されるべきデータ（すなわち、情報ビット）は、コード化されたビットを発生するように特定のコード化方式により符号化され、コード化されたビットはさらにマルチビットシンボルにグループ化されてもよく、このマルチビットシンボルはその後、特定の変調方式（たとえば、Ｍ−ＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調シンボルにマップされる。各周波数サブチャンネルの帯域幅に依存している可能性のあるインターバルごとに、ある１つの変調シンボルがＮＦ周波数サブチャンネルのそれぞれで伝送されてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＦＤＭシステムの周波数サブチャンネルは種々のチャンネル条件（種々のフェーディングおよびマルチパス効果）を受ける可能性があり、種々の信号対雑音および妨害比（ＳＮＲ）を達成する可能性がある。送信された各変調シンボルは、そのシンボルが送信された特定の周波数サブチャンネルにおける通信チャンネルの周波数応答特性の影響を受ける。通信チャンネルのマルチパスプロフィールに応じて、周波数応答特性はシステム帯域幅にわたって広く変化する可能性がある。したがって、特定のデータパケットを集合的に形成する変調シンボルは、ＮＦ周波数サブチャンネルによって広範囲のＳＮＲで個々に受取られる可能性があり、それ故ＳＮＲは対応的にパケット全体において異なる。
【０００５】
フラットまたは一定でない周波数応答特性を有するマルチパスチャンネルについて、各周波数サブチャンネルで高い信頼性により伝送されることのできる変調シンボル当りの情報ビットの数（すなわち、データレートまたは情報レート）はサブチャンネルごとに異なっている可能性がある。さらに、チャンネル条件は典型的に時間的に変化する。結果的に、周波数サブチャンネルに対してサポートされるデータレートもまた時間的に変化する。
【０００６】
所定の受信機が経験するチャンネル条件は典型的に演繹的に知られないため、全ての受信機に同じ伝送パワーおよび、またはデータレートでデータを伝送することは実際的ではない。これらの伝送パラメータを固定した結果、おそらく、伝送パワーは無駄使いされ、いくつかの受信機に対して使用されるデータレートは部分最適なものとなり、別のいくつかの受信機に対する通信は信頼できないものとなり、これら全てがシステム容量の望ましくない低下を発生させる。異なった受信機に対する通信チャンネルの異なった伝送能力プラスこれらのチャンネルの時間可変性およびマルチパス性質は、ＯＦＤＭシステムにおいて伝送のためにデータを実効的にコード化および変調することを困難なものにする。
【０００７】
したがって、上述したチャンネル特性を有する無線（たとえば、ＯＦＤＭ）通信システムにおけるデータ伝送に対して適当なレートを選択する技術がこの分野において必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この明細書に記載されているデータ伝送に対するレートを決定および選択する技術は、たとえば多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム等の、１以上の独立した伝送チャンネルを含む種々の無線通信システムに対して使用されることができる。簡明化のために、本発明の種々の特徴および実施形態は、とくに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムについて記載されており、ここで、独立した伝送チャンネルは全システム帯域幅を分割することにより形成された周波数サブチャンネルまたはビンである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の特徴、性質および利点は、以下の詳細な説明および添付図面から明らかになるであろう。なお、図面においては同じ参照文字による一貫した対応的な表示がなされる。
図１ＡはＯＦＤＭ通信システムの簡単なモデルの概略図である。送信機110においては、トラフィックデータは特定のデータレートでデータソース112からエンコーダ／変調装置114に供給され、このエンコーダ／変調装置114が１以上の変調方式にしたがってデータをコード化する。変調は、マルチビットシンボルを形成するようにコード化されたビットのセットをグループ化し、各マルチビットシンボルを、そのシンボルを送信するために使用された各周波数サブチャンネルに対して選択された特定の変調方式（たとえば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ）にマップすることにより行われることができる。マップされた各信号ポイントは変調シンボルに対応する。
【００１０】
１実施形態において、データレートはデータレート制御により決定され、コード化方式はコード化制御により決定され、変調方式は変調制御により決定され、これらは全て受信機150から受取られたフィードバック情報に基づいて制御装置130により行われる。
【００１１】
パイロットはまた、受信機がチャンネル評価、獲得、周波数およびタイミング同期、コヒーレントなデータ復調等のいくつかの機能を行うのを支援するためにその受信機に送信されることができる。この場合、パイロットデータはエンコーダ／変調装置114に供給され、その後、エンコーダ／変調装置114はトラフィックデータと共にパイロットデータを多重化し、処理する。
【００１２】
ＯＦＤＭに関して、変調されたデータ（すなわち、変調シンボル）は、その後、ＯＦＤＭシンボルを提供するように逆高速フーリエ変換器（ＩＦＦＴ）116によって時間ドメインに変換され、各ＯＦＤＭシンボルは、伝送シンボル周期においてＮF周波数サブチャンネルにより伝送されるＮF変調シンボルのベクトルの時間表現に対応している。単一搬送波“時間コード化された”システムとは対照的に、ＯＦＤＭシステムは、トラフィックデータを表す変調シンボルのＩＦＦＴを時間ドメインで送ることにより変調シンボルを実効的に“周波数ドメインで”伝送する。ＯＦＤＭシンボルはさらに処理されて（図１Ａには簡単化のために示されていない）、変調された信号を発生し、この変調された信号は、その後に無線通信チャンネルよって受信機に伝送される。図１Ａに示されているように、通信チャンネルはＨ（ｆ）の周波数応答特性を有しており、ｎ（ｔ）の付加的ホワイトガウス雑音（ＡＷＧＮ）により変調された信号をさらに劣化させる。
【００１３】
受信機150において、伝送された変調された信号が受信され、調整されてデジタル化され、データサンプルを提供する。その後、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）160はデータサンプルを受信して周波数ドメインに変換し、復元されたＯＦＤＭシンボルは復調装置／デコーダ162およびチャンネル評価装置164に供給される。復調装置／デコーダ162は復元されたＯＦＤＭシンボルを処理し（復調および復号し）て、復号されたデータを供給し、受信された各パケットの状態をさらに提供する。チャンネル評価装置164は復元されたＯＦＤＭシンボルを処理して、チャンネル周波数応答特性、チャンネル雑音分散、受信されたシンボルの信号対雑音および妨害比（ＳＮＲ）のような通信チャンネルの１以上の特性の評価を提供する。
【００１４】
レート選択装置166はチャンネル評価装置164から評価を受取り、データ伝送に利用可能な周波数サブチャンネルの全てまたは一部に対して使用されることのできる適切な“レート”を決定する。このレートは、パラメータのセットに対する特定の値のセットを示す。たとえば、レートはデータ伝送に使用される特定のデータレート、特定のコード化方式および、またはコード化レート、特定の変調方式等を示してもよい（あるいは関連付けられてもよい）。
【００１５】
制御装置170はレートをレート選択装置166から受取り、パケット状態を復調装置／デコーダ162から受取って、送信機110に返送される適切なフィードバック情報を供給する。このフィードバック情報はレート、チャンネル評価装置164によって与えられたチャンネル評価、受取られた各パケットに対する肯定応答（ＡＣＫ）または否定応答（ＮＡＣＫ）、ある別の情報、あるいはその任意の組合せを含んでいてもよい。フィードバック情報は、データ伝送が通信チャンネルによってサポートされることのできるパワーおよびレートの最良の既知の設定で行われるように送信機においてデータ処理を調節することによりシステムの効率を増加するために使用される。その後、フィードバック情報は送信機110に返送され、受信機150へのデータ伝送の処理（たとえば、データレート、コード化および変調）を調節するために使用される。
【００１６】
図１Ａに示されている実施形態において、レート選択は受信機150によって行なわれ、選択されたレートは送信機110に提供される。別の実施形態においては、レート選択は、受信機により提供されたフィードバック情報に基づいて送信機によって行われてもよいし、あるいは送信機および受信機の両者によって共同して行われてもよい。
【００１７】
適切な条件下において、ＦＦＴ160の出力で復元されたＯＦＤＭシンボルは次のように表されることができる：
【数１】
【００１８】
ここで、ｋはＯＦＤＭシステムの周波数サブチャンネルのインデックス、すなわち、ｋ＝０，１，・・・，ＮF−１であり、ＮFは周波数サブチャンネルの数である。
Ｙ（ｋ）はｋ番目の周波数サブチャンネルで伝送された変調シンボルであり、それらはそのｋ番目の周波数サブチャンネルに対して使用された特定の変調方式に基づいて得られる。
Ｈ（ｋ）は、各周波数サブチャンネルに対して“量子化された”形態で表された通信チャンネルの周波数応答特性である。
Ｎ（ｋ）は、時間ドメイン雑音のＮFサンプルのシーケンスのＦＦＴ、すなわち、ｋ＝０，１，・・・，ＮF−１に対してＦＦＴ｛ｎ（ｋＴ）｝を表し、Ｔはサンプリング周期である。
【００１９】
単一搬送波システムにおいて、伝送されたシンボルは全て、受信機においてほぼ同じＳＮＲで受信されることができる。“一定のＳＮＲ”パケットのＳＮＲとそのパケットに対するエラーの確率との間の関係は技術的によく知られている。近似として、単一搬送波システムによって達成された特定のＳＮＲでサポートされた最大データレートは、ＡＷＧＮチャンネルによりその同じＳＮＲでサポートされる最大データレートとして評価されてもよい。ＡＷＧＮチャンネルの主な特徴は、その周波数応答特性がシステム帯域幅全体にわたってフラットまたは一定であることである。
【００２０】
しかしながら、ＯＦＤＭシステムにおいては、パケットを形成する変調シンボルは、多くの周波数サブチャンネルを横切って伝送される。パケットを伝送するために使用された周波数サブチャンネルの周波数応答特性に応じて、ＳＮＲはパケット全体にわたって変化する可能性がある。この“変化するＳＮＲ”パケットの問題は、システム帯域幅が増加するにしたがって、およびマルチパス環境に対して悪化する。
【００２１】
したがって、ＯＦＤＭシステムに対する主要な問題は、特定のパケットエラーレート（ＰＥＲ）、フレームエラーレート（ＦＥＲ）、ビットエラーレート（ＢＥＲ）、または別のある基準により量を示されることのできる特定のレベルの性能を達成しながら、データ伝送のために使用されることのできる最大データレートを決定することである。たとえば、所望のレベルの性能は、特定の公称値（たとえば、Ｐe＝１％）付近の小さいウインドウ内にＰＥＲを維持することによって達成されることができる。
【００２２】
典型的な通信システムにおいて、特定のディスクリートなデータレートのセットが規定されてもよく、これらのデータレートだけが使用のために利用可能であってもよい。各データレートＤ（ｒ）は、特定の変調方式またはコンステレーションＭ（ｒ）および特定のコード化レートＣ（ｒ）と関連付けられることができる。各データレートはさらに、最小ＳＮＲである特定のＳＮＲ（ｒ）を必要とし、この最小ＳＮＲでは、そのデータレートでのデータ伝送に対して結果的に得られたＰＥＲは所望のＰＥＲ，Ｐe以下である。このＳＮＲ（ｒ）は、通信チャンネルがＡＷＧＮである（すなわち、システム帯域幅全体にわたってフラットな周波数応答特性を有している、あるいは全てのｋに対してＨ（ｋ）＝Ｈである）ことを仮定している。典型的に、送信機と受信機との間の通信チャンネルはＡＷＧＮではなく、代りに分散性または周波数選択性である（すなわち、システム帯域幅の種々のサブバンドでの減衰量は様々である）。このようなマルチパスチャンネルについて、データ伝送に使用される特定のデータレートは、マルチパスまたはチャンネルの周波数選択性質を説明するために選択されることができる。
【００２３】
したがって、各データレートＤ（ｒ）は、それを特徴付けるパラメータのセットと関連付けられることができる。これらのパラメータは、以下のように変調方式Ｍ（ｒ）、コード化レートＣ（ｒ）、必要とされるＳＮＲ（ｒ）を含んでいてもよい：
【数２】
【００２４】
ここで、ｒはデータレートに対するインデックス、すなわち、ｒ＝０，１，・・・，ＮR−１であり、ＮRは使用のために利用可能なデータレートの合計数である。式２では、データレートＤ（ｒ）が変調方式Ｍ（ｒ）およびコード化レートＣ（ｒ）を使用して伝送されることができ、所望の公称ＰＥＲ Ｐeを達成するためにＡＷＧＮチャンネルにおいてＳＮＲ（ｒ）をさらに必要とすることが述べられている。ＮRデータレートは、Ｄ（０）＜Ｄ（１）＜Ｄ（２）・・・＜Ｄ（ＮR−１）となるように並べられることができる。
【００２５】
本発明の特徴によると、ＯＦＤＭシステムにおいて所定のマルチパスチャンネルによって高い信頼性により伝送されることのできる最大データレートは、等価ＡＷＧＮチャンネルに対する計量に基づいて決定される。高い信頼性による伝送は、そのデータ伝送に対してＰeの所望のＰＥＲが維持されている場合に達成される。以下、この特徴の詳細を説明する。
【００２６】
図１Ｂは、等価チャンネルを使用するマルチパスチャンネルに対するレート選択をグラフィックに示す概略図である。Ｈ（ｋ）のチャンネル応答特性およびＮ0の雑音分散により規定されたマルチパスチャンネルについて、ＯＦＤＭシステムは、変調方式Ｍ（ｋ）を使用してＤequivの等価データレートを達成することができる可能性があり、ここでＭ（ｋ）は異なった周波数サブチャンネルに対して異なっていてもよい。このＤequivは、以下に説明するように、特定のチャンネル容量関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）］に基づいて評価されてもよい。個々の周波数サブチャンネルのそれぞれの帯域は１に正規化されているため、それは関数ｆ［・］のアーギュメントとして現れない。変調方式Ｍ（ｋ）をＰeの所望のＰＥＲで使用してＤequivの等価データレートで伝送するために等価ＡＷＧＮチャンネルにより必要とされるＳＮＲの評価である計量ＳＮＲequivは、ｍ（ｋ）を使用して、およびさらに関数ｇ（Ｄequiv，Ｍ（ｋ））に基づいてＤequivから得られることができ、これもまた以下に説明する。
【００２７】
データレートＤ（ｋ）、変調方式Ｍ（ｋ）およびコード化レートＣ（ｋ）に関して、ＡＷＧＮチャンネルはＰeの所望のＰＥＲを達成するためにＳＮＲthまたはそれより良好なＳＮＲを必要とする。このしきい値ＳＮＲthは、コンピュータシミュレーションまたはある別の手段によって決定されることができる。それ故、データレートＤ（ｋ）は、計量（またはＳＮＲequiv）がＳＮＲth以上である場合にマルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムによってサポートされていると考えられることができる。データレートＤ（ｋ）が増加するにしたがって、しきい値ＳＮＲthは、Ｈ（ｋ）およびＮ0により規定される所定のチャンネル条件に対して増加する。したがって、ＯＦＤＭシステムによりサポートされることのできる最大データレートは、チャンネル条件により制限される。ここでは、所定のマルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムによりサポートされることのできる最大データレートを決定するために種々の方式が適用される。以下、これらの方式のいくつかを説明する。
【００２８】
第１のレート選択方式において、計量Ψは、ＯＦＤＭシステムにおける所定のマルチパスチャンネルでのデータ伝送のためのパラメータのセットを受取り、受取られたパラメータに基づいて、そのマルチパスチャンネルと等価ＡＷＧＮチャンネルにＳＮＲ評価を提供する。計量Ψへのこれらの入力パラメータは、データ伝送の処理に関連した１以上のパラメータ（たとえば、変調方式Ｍ（ｋ））および通信チャンネルに関連した１以上のパラメータ（たとえば、チャンネル応答特性Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0）を含んでいてもよい。上述したように、変調方式Ｍ（ｋ）は、特定のデータレートＤ（ｋ）と関連付けられることができる。計量Ψは等価ＡＷＧＮチャンネルのＳＮＲの評価である（すなわち、ΨはＳＮＲequivにほぼ等しい）。それ故、マルチパスチャンネルによりサポートされた最大データレートは、データレートに関連付けられたコード化および変調方式を使用してＰeの所望のＰＥＲを達成するためにＡＷＧＮチャンネル上で必要とされるしきい値ＳＮＲ，ＳＮＲth以上である等価ＳＮＲに関連付けられた最高データレートとして決定されてもよい。
【００２９】
計量Ψに対して種々の関数が使用されることができ、それらのいくつかを以下に示す。１実施形態において、計量Ψは次のように規定される：
【数３】
【００３０】
式（３）において、ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ］の関数は、周波数応答Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0により変調方式Ｍがｋ番目の周波数サブチャンネルで伝送することのできる最大データレートを決定する。この関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ］は、以下に説明するように、種々のチャンネル容量関数に基づいて規定されてもよい。
【００３１】
パラメータＨ（ｋ）およびＮ0は、ＳＮＲ（ｋ）にマップされることができる。システムに対する合計伝送パワーＰtotalが固定されており、ＮF周波数サブチャンネルに対する伝送パワーの割当てが均一で、固定されている場合、各周波数サブチャンネルに対するＳＮＲは次のように表されることができる：
【数４】
【００３２】
式（４）に示されているように、ＳＮＲ（ｋ）は、関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ］のパラメータの２つであるチャンネル応答特性Ｈ（ｋ）と雑音分散Ｎ0の関数である。
【００３３】
式（３）の中の合計は、ＡＷＧＮチャンネルで伝送されることのできる等価データレートＤequivを提供するために全てのＮF周波数サブチャンネルにわたってｆ［・］に対して行われる。その後、関数ｇ（Ｄequiv，Ｍ）は、変調方式Ｍを使用して等価データレートＤequivで高い信頼性により伝送するためにＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲを決定する。
【００３４】
式（３）は、ＯＦＤＭシステムにおける全てのＮF周波数サブチャンネルに対して同じ変調方式Ｍが使用されることを仮定している。この制限の結果、ＯＦＤＭシステム内の送信機および受信機における処理は簡単なものになるが、しかし性能が犠牲になる可能性がある。
【００３５】
別の周波数サブチャンネルに対して別の変調方式が使用された場合、計量Ψは次のように規定されることができる：
【数５】
【００３６】
式（５）に示されているように、変調方式Ｍ（ｋ）は周波数サブチャンネルのインデックスｋの関数である。異なる周波数サブチャンネルに対する異なる変調方式および、またはコード化レートの使用は“ビットローディング”とも呼ばれる。
【００３７】
関数ｆ［ｘ］は、ｘとして集合的に表されたパラメータのセットに対してＡＷＧＮチャンネルにより高い信頼性で伝送されることができるデータレートを決定し、ここで、ｘは周波数の関数（すなわち、ｘ（ｋ））であってよい。式（５）において、ｘ（ｋ）＝｛Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）｝である関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）］は、チャンネル応答特性Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0によりｋ番目の周波数サブチャンネルで変調方式Ｍ（ｋ）が伝送することのできるデータレートを決定する。その後、関数ｇ（ｆ［ｘ（ｋ）］，Ｍ（ｋ））は、ｆ［ｘ（ｋ）］より決定されたデータレートを伝送するために等価ＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲを決定する。その後、等価ＡＷＧＮチャンネルに対するＳＮＲ評価ＳＮＲequivを提供するために、ｇ（ｆ［ｘ（ｋ）］，Ｍ（ｋ））に対して式（５）における合計が全てのＮF周波数サブチャンネルに対して行われる。
【００３８】
関数ｆ［ｘ］は、種々のチャンネル容量関数またはある別の関数あるいは技術に基づいて規定されてもよい。システムの絶対容量は典型的に、チャンネル応答特性Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0に対して高い信頼性により伝送されることのできる理論上の最大データレートとして与えられる。システムの“制約される”容量は、データ伝送に使用される特定の変調方式またはコンステレーションＭ（ｋ）に依存し、絶対容量より低い。
【００３９】
１実施形態において、関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）］は制約付きチャンネル容量関数に基づいて規定され、次のように表されることができる：
【数６】
【００４０】
ここで、Ｍkは、変調方式Ｍ（ｋ）に関連している。すなわち、変調方式Ｍ（ｋ）は、
【数７】
【００４１】
に関するコンステレーション（たとえば、
【数８】
【００４２】
に関するＱＡＭ）に対応している。ここで、コンステレーション中の
【数９】
【００４３】
ポイントのそれぞれがＭkビットにより識別されることができる；
ａiおよびａjは、
【数１０】
【００４４】
に関するコンステレーション中のポイントである；
ｘはゼロ平均および１／ＳＮＲ（ｋ）の分散を有する複素ガウス確率変数である；
Ｅ［・］は、式（６）中の変数ｘに関してとられる期待動作である。
【００４５】
式（６）に示されている制約付きチャンネル容量関数は、閉じた形態の解を有しない。したがって、この関数は種々の変調方式およびＳＮＲ値に対して数的に得られてもよく、また、その結果は１以上のテーブルに記憶されてもよい。その後、関数ｆ［ｘ］は、特定の変調方式およびＳＮＲを有する適当なテーブルにアクセスすることによって評価されることができる。
【００４６】
別の実施形態において、関数ｆ［ｘ］はシャノン（理論上の）チャンネル容量関数に基づいて規定され、以下のように表されることができる：
ｆ（ｋ）＝ｌｏｇ2［１＋ＳＮＲ（ｋ）］， 式（７）
ここで、Ｗはシステム帯域幅である。式（７）に示されているように、シャノンチャンネル容量は、所定の変調方式のどれからも制約を受けない（すなわち、Ｍ（ｋ）は式（７）中のパラメータではない）。
【００４７】
ｆ［ｘ］に対して使用するための関数の特定の選択は、ＯＦＤＭシステム設計のような種々のファクタに依存することができる。１以上の特定の変調方式を使用する典型的なシステムに対して、式（６）に示されている関数ｆ［ｘ］に対して制約付きチャンネル容量と共に使用されたときに式（３）に示されているように規定されたマトリックスΨは、ＡＷＧＮチャンネルおよびマルチパスチャンネルに対する、ＯＦＤＭシステムに対してサポートされる最大データレートの正確な評価であることが認められている。
【００４８】
関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））は、変調方式Ｍ（ｋ）を使用して関数ｆ［ｘ］により決定された等価データレートをサポートするためにＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲを決定する。１実施形態において、関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））は以下のように規定される：
ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））＝ｆ［ｘ］-1 式（８）
関数ｆ［ｘ］は変調方式Ｍ（ｋ）に依存しているため、関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））もまたその変調方式に依存する。１実施形態において、関数ｆ［ｘ］-1は、使用のために選択されることができ、各テーブルに記憶されることができる各変調方式に対して得られてもよい。その後、関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））は、変調方式Ｍ（ｋ）に対する特定のテーブルにアクセスすることによってｆ［ｘ］の所定の値に対して評価されることができる。関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））はまた別の関数を使用して規定されるか、あるいは別の手段によって得られることができ、これは本発明の技術的範囲内である。
【００４９】
図２は、ＯＦＤＭシステムにおいて使用されるデータレートを計量Ψに基づいて選択するプロセス200の１実施形態のフロー図である。最初に、利用可能なデータレート（すなわち、ＯＦＤＭシステムによりサポートされているもの）が、Ｄ（０）＜Ｄ（１）＜・・・＜Ｄ（ＮR−１）となるように並べられる。その後、ステップ212において、利用可能な最高のデータレートが選択される（たとえば、最高データレートに対するインデックスにレート変数を設定する、またはレート＝ＮR−１を設定することによって）。その後、ステップ214において、変調方式Ｍ（rate）のような、選択されたデータレートＤ（rate）に関連付けられた種々のパラメータが決定される。ＯＦＤＭシステムの設計に応じて、各データレートは１つまたは多数の変調方式と関連付けられてもよい。その後、選択されたデータレートの各変調方式が後続するステップに基づいて評価されてもよい。簡明化のために、以下、各データレートに対して１つの変調方式だけが関連付けられると仮定する。
【００５０】
その後、ステップ216において、選択されたデータレートＤ（rate）に関連付けられた特定の変調方式Ｍ（rate）に対して計量Ψが評価される。これは、以下のように式（３）に示されている計量Ψに対する関数を評価することにより行われてもよい：
【数１１】
【００５１】
計量Ψは、変調方式Ｍ（rate）を使用して等価データレートを高い信頼性により伝送するために等価ＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲの評価を表している。
【００５２】
その後、ステップ218において、ＡＷＧＮチャンネルにおいてＰeの所望のＰＥＲで選択されたデータレートＤ（rate）を伝送するために必要とされるしきい値ＳＮＲ、ＳＮＲth（rate）が決定される。しきい値ＳＮＲth（rate）は、選択されたデータレートに関連付けられた変調方式Ｍ（rate）およびコード化レートＣ（rate）の関数である。しきい値ＳＮＲはコンピュータシミュレーションによって、あるいは別のある手段によって可能なデータレートのそれぞれに対して決定されてもよく、また、後で使用するために記憶されてもよい。
【００５３】
その後、ステップ220において、計量Ψは選択されたデータレートに関連付けられたしきい値ＳＮＲth（rate）以上であるか否かが決定される。計量ΨがＳＮＲth（rate）以上であり、マルチパスチャンネルにおいてデータレートＤ（rate）に対してＯＦＤＭシステムにより得られたＳＮＲがＰeの所望のＰＥＲを達成するのに十分であることを示した場合、ステップ224において、そのデータレートが使用のために選択される。そうでない場合、ステップ222において、次に低い利用可能なデータレートが評価のために選択される（たとえば、レート変数を１だけデクリメントすること、すなわち、レート＝レート−１により）。その後、ステップ214に戻ることによって次に低いデータレートが評価される。ステップ214乃至222は、ステップ222においてサポートされる最大データレートが識別されて提供されるまで、必要とされる回数繰返されることができる。
【００５４】
計量Ψはデータレートの単調関数であり、データレートの増加と共に増加する。しきい値ＳＮＲはまた、データレートの増加と共に増加するデータレートの単調関数である。図２に示されている実施形態においては、利用可能なデータレートが利用可能な最大データレートから利用可能な最小データレートまで一時に１つ評価される。計量Ψ以下であるしきい値ＳＮＲ，ＳＮＲth（rate）に関連付けられた最高データレートが使用のために選択される。
【００５５】
別の実施形態において、計量Ψは、等価ＡＷＧＮチャンネルに対するＳＮＲの評価ＳＮＲequiv（ｒ）を得るために特定の変調方式Ｍ（ｒ）に対して評価されることができる。その後、変調方式Ｍ（ｒ）を使用してこの等価ＳＮＲで所望のＰＥＲに対してＡＷＧＮチャンネルによりサポートされる最大データレートＤmax（ｒ）が決定される（たとえば、ルックアップテーブルによって）。その後、マルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムにおいて使用される実際のデータレートは、ＡＷＧＮチャンネルによりサポートされる最大データレートＤmax（ｒ）以下であるように選択されることができる。
【００５６】
第２のレート選択方式において、計量Ψは、等化後に単一搬送波システムによってマルチパスチャンネルに対して得られた事後検出ＳＮＲとして規定される。事後検出ＳＮＲは、受信機における等化後の雑音プラス妨害に対する合計信号パワーの比率を表している。等化により単一搬送波システムにおいて得られた事後検出ＳＮＲの理論上の値は、ＯＦＤＭシステムの性能を示すことができ、したがってＯＦＤＭシステムによりサポートされる最大デ―タレートを決定するために使用されることができる。単一搬送波システムにおいて受信された信号を処理し、受信された信号中におけるマルチパスチャンネルにより導入された歪を補償するために、種々のタイプの等化装置が使用されることができる。このような等化装置は、たとえば、最小２乗平均エラー線形等化装置（ＭＭＳＥ−ＬＥ）、決定フィードバック等化装置（ＤＦＥ）およびその他を含んでいてもよい。
【００５７】
（無限長）ＭＭＳＥ−ＬＥに対する事後検出ＳＮＲは以下のように表されることができる：
【数１２】
【００５８】
ここで、Ｊminは次式によって与えられる：
【数１３】
【００５９】
ここで、Ｘ（ｅjωT）はチャンネル伝達関数Ｈ（ｆ）の折返しスペクトルである。
【００６０】
（無限長）ＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲは次のように表されることができる：
【数１４】
【００６１】
式（９）および（１０）に示されているＭＭＳＥ−ＬＥおよびＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲはそれぞれ、理論上のしきい値を表す。ＭＭＳＥ−ＬＥおよびＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲはまた、この明細書において参考文献とされているJ.G.Proakis氏による文献（“Digital Communications”,3rd Edition,1995,McGraw Hill,sections 10-2-2 and 10-3-2）にさらに詳細に記載されている。
【００６２】
ＭＭＳＥ−ＬＥおよびＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲはまた、それらの権利が全て本出願人に譲渡され、この明細書において参考文献とされている２００１年３月２３日および２００１年９月１８日にそれぞれ出願された米国特許出願第０９／８２６，４８１号明細書および第０９／９５６，４４９号明細書（表題は共に“Method and Apparatus for Utilizing Channel State Information in a Wireless Communication System”）ならびに２００１年５月１１日に出願された米国特許出願第０９／８５４，２３５号明細書（“Method and Apparatus for Processing Data in a Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)Communication System Utilizing Channel State Information”）に記載されているように、受信された信号に基づいて受信機において評価されることができる。
【００６３】
式（１０）および（１１）に示されている解析式により説明されるもののような事後検出ＳＮＲは、マルチパスチャンネルに対して決定され、計量Ψ（すなわち、ΨはＳＮＲmmse-leにほぼ近い、あるいはΨはＳＮＲdfeにほぼ近い）の評価として使用されることができる。等価ＡＷＧＮチャンネルに対する事後検出ＳＮＲ（たとえば、ＳＮＲmmse-leまたはＳＮＲdfe）は、マルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムにおいて使用されることのできるデータレートを決定するために特定のパラメータセットＤ（ｒ）、Ｍ（ｒ）、Ｃ（ｒ）、Ｐeに対して得られたしきい値ＳＮＲ，ＳＮＲthと比較されることができる。
【００６４】
計量Ψはまた、ある別の関数に基づいて規定されてもよく、等価データレートはまたある別の技術に基づいて評価されてもよく、これは本発明の技術的範囲内である。
【００６５】
ＯＦＤＭシステムにおける使用のために計量Ψに基づいて選択されたデータレートは、Ｐeの所望のＰＥＲに対してマルチパスチャンネルによりサポートされることのできるデータレートの予測を表す。任意のレート予測方式に関するように、予測エラーが生じることは避けられない。所望のＰＥＲが確実に得られるようにするために、マルチパスチャンネルによりサポートされることのできるデータレートを決定するときに、予測エラーが評価され、バックオフファクタが使用されてもよい。このバックオフはＯＦＤＭシステムのスループットを低下させる。したがって、所望のＰＥＲを依然として達成しながら、このバックオフを可能な限り小さく維持することが望ましい。
【００６６】
本発明の別の特徴によると、増分伝送（ＩＴ）方式が提供され、バックオフの量を減少させると共にシステムスループットを改善するために第１の特徴のレート選択と共同して有効に使用されることができる。ＩＴ方式は、１以上のディスクリートな伝送を一時に１つづつ特定の限界まで使用して所定のパケットを伝送する。パケットに対する第１の伝送は、受信機において期待されたチャンネル条件に基づいてパケットがエラーなしで復元されることができるように十分な量のデータを含んでいる。しかしながら、第１の伝送が通信チャンネルによって過度に劣化され、その結果パケットのエラーのない復元が行われない場合、そのパケットに対するデータの量が追加される増分伝送が行われる。その後、受信機は、増分伝送中の追加データおよびそのパケットに対する前に受信された全てのデータに基づいてパケットの復元を試みる。そのパケットがエラーなしで復元されるか、あるいは増分伝送の最大数に達するまで、送信機による増分伝送および受信機による復号が１度以上試みられてもよい。
【００６７】
ＩＴ方式の１実施形態は、以下のように行われてもよい。最初に、あるパケットに対するデータがそのパケットに対して増分伝送なしで使用されることのできるコード化レートより低いコード化レートを使用してコード化される（順方向エラー補正コードに対して）。次に、そのパケットに対するコード化されたビットのあるものがパンクチャ（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）され、全てのコード化されたビットの一部だけがそのパケットの第１の伝送として伝送される。パケットが正しく受信された場合、受信機は、そのパケットがエラーなしで受信されたことを示す肯定応答（ＡＣＫ）を返送することができる。その代り、受信機は、それがエラーのあるパケットを受信した場合には否定応答（ＮＡＣＫ）を返送することができる。
【００６８】
いずれの場合も、そのパケットについて送信機により肯定応答が受信されないか、あるいは否定応答が受信された場合、送信機は受信機に増分パケットを送る。この増分パケットは、第１の伝送で送られなかった元のパンクチャされたコード化されたビットの一部を含んでいてもよい。その後、受信機は、第１の伝送および第２の伝送の両方で送られたコード化されたビットを使用することによってパケットの復号を試みる。第２の伝送からの付加的なコード化されたビットは、さらに多くのエネルギを提供し、エラー補正能力を改善する。１以上の増分伝送が典型的に一時に１つづつ、肯定応答が受信されるか、あるいは否定応答が受信されなくなるまで、行われることができる。
【００６９】
増分伝送がシステムによって使用された場合、さらに小さいバックオフがレート予測エラーを考慮するために使用されてもよく、さらに積極的な（ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ）レート選択が行われてもよい。この結果、システムスループットが改善される可能性がある。
【００７０】
上述したレート選択と組合せられた増分伝送はまた、固定されたまたはゆっくり変化する通信チャンネルによりサポートされる最大データレートを決定する効率的なメカニズムを提供する。チャンネルのマルチパスプロフィールがゆっくり変化する固定されたアクセス適用を考慮されたい。この場合、最初のデータレートは、上述された技術に基づいて選択され、データ伝送のために使用されてもよい。最初のデータレートが、チャンネルがサポートすることのできるものより高い場合、そのパケットが受信機において正しく復号されることが可能になるまで、ＩＴ方式が追加のコード化されたビットを伝送することができる。それ故、チャンネルがサポートすることのできる最大データレートは、第１の伝送および任意の後続する増分伝送で送られたコード化されたビットの合計数に基づいて決定されることができる。チャンネルがゆっくり変化する場合、決定されたデータレートは、そのチャンネルが変化するまで使用されることができ、そのチャンネルが変化した時点で新しいデータレートが決定されることができる。
【００７１】
したがって、増分伝送は多くの利点を提供する。第１に、増分伝送の使用により、システムスループットを増加させる積極的なデータレート選択が可能になる。第２に、増分伝送により、どのレート予測方式でも発生することが避けられない予測エラー（予測エラーの周波数および大きさは使用されるバックオフの量に依存する）を改善する手段が提供される。また、第３に、増分伝送は、固定されたまたはゆっくり変化するチャンネルに対してサポートされる最大データレートをさらに正確に決定するメカニズムを提供する。
【００７２】
図３は、本発明の種々の特徴および実施形態を行うことのできる送信システム110aおよび受信システム150aの１実施形態のブロック図である。
【００７３】
送信システム110aにおいて、トラフィックデータが特定のデータレートでデータソース308から送信（ＴＸ）データプロセッサ310にトラフィックデータが供給され、このＴＸデータプロセッサ310は、コード化されたデータを供給するために特定のコード化方式に基づいてこのトラフィックデータをフォーマット化し、インターリーブし、コード化してコード化されたデータを出力する。データレートおよびコード化は、制御装置330により与えられるデータレート制御およびコード化制御によってそれぞれ決定されることができる。
【００７４】
その後、コード化されたデータは変調装置320に供給され、この変調装置320はまたパイロットデータ（たとえば、既知のパターンのデータおよび既知の方法で処理されたものがあるならば、そのようなデータ）を受取る。パイロットデータは、トラフィックデータを伝送するために使用される周波数サブチャンネルの全てまたは一部において、たとえば、時分割多重化（ＴＤＭ）または符号分割多重化（ＣＤＭ）等を使用して、コード化されたトラフィックデータで多重化されることができる。特定の実施形態においては、ＯＦＤＭに関して、変調装置320による処理には、（１）１以上の変調方式で受信されたデータを変調し、（２）変調されたデータを変換してＯＦＤＭシンボルを形成し、（３）各ＯＦＤＭシンボルにサイクリックプレフィックスを付加して対応した伝送シンボルを形成することが含まれる。変調は、制御装置330によって与えられた変調制御に基づいて行われる。その後、変調されたデータ（すなわち、伝送シンボル）は送信機（ＴＭＴＲ）322に供給される。
【００７５】
送信機322は、変調されたデータを１以上のアナログ信号に変換し、そのアナログ信号をさらに調整し（たとえば、増幅し、濾波して直交変調し）、通信チャンネルによる伝送に適した変調された信号を発生する。その後、この変調された信号はアンテナ324によって受信システムに伝送される。
【００７６】
受信システム150aにおいて、伝送された変調された信号はアンテナ325により受信され、受信機（ＲＣＶＲ）354に供給される。この受信機354は受信された信号を調整し（たとえば、濾波し、増幅器して下方変換し）、この調整された信号をデジタル化してデータサンプルを提供する。その後、復調装置（Ｄｅｍｏｄ）360はデータサンプルを処理して復調されたデータを提供する。ＯＦＤＭに対する復調装置360による処理には、（１）各ＯＦＤＭシンボルに前に付加されたサイクリックプレフィックスを除去し、（２）復元された各ＯＦＤＭシンボルを変換し、（３）復元された変調シンボルを、送信システムにおいて使用された１以上の変調方式と相補的な１以上の復調方式にしたがって復調することが含まれることができる。
【００７７】
その後、受信（ＲＸ）データプロセッサ362は、送信されたトラフィックデータを復元するために復調されたデータを復号する。復調装置360およびＲＸデータプロセッサ362による処理は、送信システム110aにおいて変調装置320およびＴＸデータプロセッサ310によってそれぞれ行われるものと相補的である。
【００７８】
図３に示されているように、復調装置360はチャンネル応答特性の評価：
【数１５】
【００７９】
を獲得してこれらの評価を制御装置370に提供することができる。ＲＸデータプロセッサ362はまた、受信された各パケットの状態を獲得して提供することができ、さらに、復号された結果を示す１以上の別の性能計量を提供することができる。復調装置360およびＲＸデータプロセッサ362から受取られた種々のタイプの情報に基づいて、制御装置370は上述された技術に基づいてデータ伝送に対する特定のデータレートを決定または選択することができる。選択されたレートの形態のフィードバック情報、チャンネル応答特性評価、受信されたパケットに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ等が制御装置370により供給され、ＴＸデータプロセッサ378により処理され、変調装置380により変調され、送信機354により調整されて送信システム110aに返送されることができる。
【００８０】
送信システム110aにおいて、受信システム150aからの変調された信号はアンテナ324によって受信され、受信機322によって調整され、受信システムにより送信されたフィードバック情報を復元するために復調装置340によって復調される。その後、このフィードバック情報は制御装置330に提供され、受信システムへのデータ伝送の処理を制御するために使用される。たとえば、データ伝送のデータレートは、受信システムにより与えられた選択されたレートに基づいて決定されてもよいし、あるいは受信システムからのチャンネル応答特性評価に基づいて決定されてもよい。選択されたレートに関連付けられた特定のコード化および変調方式が決定され、ＴＸデータプロセッサ310および変調装置320に与えられるコード化および変調制御において反映される。受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは増分伝送を開始するために使用されルことができる（図３では簡明化のために示されていない）。
【００８１】
制御装置330および370は、送信システムおよび受信システムにおける動作をそれぞれ指示する。メモリ332および372は、制御装置330および370によって使用されたプログラムコードおよびデータの記憶をそれぞれ行う。
【００８２】
図４は、送信システム110aの送信部分の１実施形態である送信装置400のブロック図である。送信装置400は、（１）トラフィックデータを受取って処理し、コード化されたデータを供給するＴＸデータプロセッサ310aと、および（２）コード化されたデータを供給される変調されたデータに変調する変調装置320aとを備えている。ＴＸデータプロセッサ310aおよび変調装置320aは、図３中のＴＸデータプロセッサ310および変調装置320のそれぞれの１実施形態である。
【００８３】
図４に示されている特定の実施形態において、ＴＸデータプロセッサ310aはエンコーダ412、チャンネルインターリーバ414およびパンクチュアラ（ｐｕｎｃｔｕｒｅｒ）416を備えている。エンコーダ412はトラフィックデータを受取って、１以上のコード化方式にしたがってコード化し、コード化されたビットを出力する。コード化はデータ伝送の信頼性を高める。各コード化方式は、ＣＲＣコード化、コンボリューショナルコード化、ターボコード化、ブロックコード化、およびその他のコード化の任意の組合せを含んでいてもよいし、あるいはコード化を全く含んでいなくてもよい。トラフィックデータはパケット（またはフレーム）に分割されることができ、各パケットは個々に処理され、伝送されることができる。１実施形態において、各パケットに対して、パケット内のデータはＣＲＣビットのセットを発生するために使用され、このＣＲＣビットのセットはデータに付加され、その後このデータおよびＣＲＣビットがコンボリューショナルコードまたはターボコードによりコード化され、その結果パケットに対するコード化されたデータが発生される。
【００８４】
その後、チャンネルインターリーバ414はコード化されたビットを特定のインターリーブ方式に基づいてインターリーブして、ダイバーシティを行う。このインターリーブにより、コード化されたビットは時間ダイバーシティを実施され、それによって、データ伝送に使用される周波数サブチャンネルに対する平均ＳＮＲに基づいてデータが伝送されることが可能になり、フェーディングが抑えられ、さらに各変調シンボルを形成するために使用されたコード化されたビットの間の相関が除去される。さらに、コード化されたビットが多数の周波数サブチャンネルによって伝送される場合には、このインターリーブにより周波数ダイバーシティが行われてもよい。
【００８５】
その後、パンクチュアラ416はインターリーブされたコード化されたビットのゼロまたはもっと多くのものをパンクチャ（すなわち、削除）し、必要とされる数のパンクチャされないコード化されたビットを変調装置320aに提供する。パンクチュアラ416はさらにパンクチャされたコード化されたビットをバッファ418に提供し、このバッファ418は、上述したようにこれらのコード化されたビットが後で増分伝送に必要とされる場合に備えて、それらを記億する。
【００８６】
図４に示されている特定の実施形態において、変調装置320aはシンボルマップエレメント422、ＦＦＴ424およびサイクリックプレフィックス発生装置426を備えている。シンボルマップエレメント422は、多重化されたパイロットデータおよびコード化されたトラフィックデータを、データ伝送に使用される１以上の周波数サブチャンネルに対する変調シンボルにマップする。変調制御により示されているように、１以上の変調方式が周波数サブチャンネルに対して使用されてもよい。使用のために選択された各変調方式に関して、その変調は、マルチビットシンボルを形成するように受取られたビットのセットをグループ化し、各マルチビットシンボルを、選択された変調方式（たとえば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、または別の他の方式）に対応した信号コンステレーション中のある１つのポイントにマップすることによって行われてもよい。マップされた各信号ポイントは、ある１つの変調シンボルに対応する。その後、シンボルマップエレメント422は、各伝送シンボル周期に（ＮFまでの）変調シンボルのベクトルを与え、各ベクトル中の変調シンボルの数は、伝送シンボル周期に対する使用のために選択された（ＮFまでの）周波数サブチャンネルの数に対応している。
【００８７】
ＩＦＦＴ424は、逆高速フーリエ変換を使用して各変調シンボルベクトルをその時間ドメイン表現（ＯＦＤＭシンボルと呼ばれる）に変換する。ＩＦＦＴ424は、任意の数（たとえば、８，１６，３２，・・・，ＮF，・・・）の周波数サブチャンネルに関して逆変換を行うように設計されてもよい。１実施形態において、各ＯＦＤＭシンボルについて、サイクリックプレフィックス発生装置426はＯＦＤＭシンボルの一部を反復して対応した伝送シンボルを形成する。サイクリックプレフィックスは、マルチパス遅延拡散が存在するときに伝送シンボルがその直交特性を保存することを保証し、それによって有害な通路効果に逆らって性能を改善する。その後、サイクリックプレフィックス発生装置426からの伝送シンボルは送信機322に供給されて（図３参照）、処理され、変調された信号を発生し、その後、この変調された信号はアンテナ324から送信される。
【００８８】
送信装置に対する別の設計もまた実施されることが可能であり、本発明の技術的範囲内である。エンコーダ412、チャンネルインターリーバ414、パンクチュアラ416、シンボルマップエレメント422、ＩＦＦＴ424、サイクリックプレフィックス発生装置426の構成は技術的に知られているため、詳細な説明は行わない。
【００８９】
ＯＦＤＭおよびその他のシステムに対するコード化および変調は、それらの権利が全て本出願人に譲渡され、この明細書において参考文献とされている上述された米国特許出願第０９／８２６，４８１号明細書、第０９／９５６，４４９号明細書および第０９／８５４，２３５号明細書、ならびに２００１年２月１日に出願された米国特許出願第０９／７７６，０７５号明細書（“Coding Scheme for a Wireless Communication System”）および２００１年１１月６日に出願された米国特許出願第０９／９９３，０７６号明細書（“Multiple-Access Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)Communication System”）にさらに詳細に記載されている。
【００９０】
１つの例示的なＯＦＤＭシステムは、その権利が全て本出願人に譲渡され、この明細書において参考文献とされている２０００年３月３０日に出願された米国特許出願第０９／５３２，４９２号明細書（“High Performance Communication System Employing Multi-Carrier Modulation”）に記載されている。ＯＦＤＭはまた この明細書において参考文献とされている John A.C.Binghamによる文献（“Multicarrier Modulation for Data Transmission : An Idea Whose Time Has Come,”IEEE Communications Magagine,May,1990）に記載されている。
【００９１】
図５は、図３の受信システム150aの受信部分の１実施形態である受信装置500の１実施形態のブロック図である。送信システムから伝送された信号はアンテナ352（図３）によって受信され、受信機354（フロントエンドプロセッサと呼ばれることもある）に供給される。受信機354は、受信された信号を調整し（たとえば、濾波し、増幅し）、調整された信号を中間周波数またはベースバンドに下方変換し、下方変換された信号をデジタル化してデータサンプルを提供し、その後、このデータサンプルは復調装置360aに供給される。
【００９２】
復調装置360a（図５）内において、データサンプルは、各伝送シンボル中に含まれているサイクリックプレフィックスを除去して対応した復元されたＯＦＤＭシンボルを提供するサイクリックプレフィックス除去エレメント510に供給される。その後、ＦＦＴ512は高速フーリエ変換を使用して各復元されたＯＦＤＭシンボルを変換し、各伝送シンボル周期に対するデータ伝送に使用された（ＮFまでの）周波数サブチャンネルに対して（ＮFまでの）復元された変調シンボルのベクトルを供給する。ＦＦＴ512からの復元された変調シンボルは、復調エレメント514に供給され、送信システムにおいて使用された１以上の変調方式と相補的である１以上の復調方式にしたがって復調される。その後、復調エレメント514からの復調されたデータは、ＲＸデータプロセッサ362aに供給される。
【００９３】
ＲＸデータプロセッサ362a内において、復調されたデータは、送信システムにおいて行われたものと相補的な方式でデインターリーバ522によってデインターリーブされ、このデインターリーブされたデータはさらに送信システムにおいて行われたものと相補的な方式でデコーダ524によって復号される。たとえば、ターボデコーダまたはビタビデコーダはそれぞれ、ターボまたはコンボリューショナルコード化が送信装置において行われる場合に、デコーダ524として使用されることができる。デコーダ524からの復号されたデータは伝送されたデータの評価を表す。デコーダ524は受信された各パケットの状態（たとえば、正しく受信されたか、あるいはエラーにより受信されたか）を提供することができる。デコーダ524はさらに、正しく復号されないパケットに対する復調されたデータが後続する増分伝送からのデータと組合せられ、復号されるように、このデータを記憶することができる。
【００９４】
図５に示されているように、チャンネル評価装置516は、チャンネル周波数応答特性：
【数１６】
【００９５】
および雑音分散：
【数１７】
【００９６】
を評価し、これらの評価を制御装置370に提供するように設計されることもできる。チャンネル周波数応答特性および雑音分散は、パイロットシンボルに対する受信されたデータサンプルに基づいて（たとえば、パイロットシンボルに対するＦＦＴ512からのＦＦＴ係数に基づいて）評価されてもよい。
【００９７】
制御装置370は、増分伝送のためにレート選択およびシグナリングの種々の特徴および実施形態を実施するように設計されることができる。レート選択に関して、制御装置370は、上述したように計量Ψに基づいて所定のチャンネル条件に対して使用されることのできる最大データレートを決定することができる。増分伝送に関して、制御装置370はある所定のパケットに対する受信された各伝送に対してＡＣＫまたはＮＡＣＫを与えることができ、これは、受信システムにおいてそのパケットが正しく復元されることができなかった場合に、送信システムにおいてそのパケットの付加的な部分を送信するために使用されてもよい。
【００９８】
図１Ａおよび３は、受信機がデータ伝送に対するレートを返送する簡単な設計を示している。別の設計もまた実施されることができ、それらは本発明の技術的範囲内である。たとえば、チャンネル評価（レートの代りに）が送信機に送られることができ、この送信機はその後、受信されたチャンネル評価に基づいてそのデータ伝送に対するレートを決定することができる。
【００９９】
この明細書に記載されているレート選択および増分伝送技術は、種々の設計を使用して実施されることができる。たとえば、チャンネル評価を獲得して供給するために使用される図５中のチャンネル評価装置516は受信システム内の種々のエレメントによって構成されることができる。レートを決定するための処理の一部または全ては、制御装置370によって（たとえば、メモリ372中に記憶されている１以上のルックアップテーブルと共に）行われてもよい。レート選択および増分伝送を行なうための別の設計もまた考えられ、それらは本発明の技術的範囲内である。
【０１００】
この明細書に記載されているレート選択および増分伝送技術は、種々の手段を使用して実施されることができる。たとえば、これらの技術はハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せで実施されることができる。ハードウェア実施形態について、レート選択および、または増分伝送を実施するために使用されるエレメントのいくつかは、１以上の特定用と向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能な論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、ここに記載されている機能を行うように設計された他の電子装置、またはそれらを組合せたもので構成されてもよい。
【０１０１】
ソフトウェア実施形態について、レート選択および、または増分伝送のいくつかの部分は、ここに記載されている機能を行うモジュール（たとえば、処理手順、関数等）により実施されてもよい。ソフトウェアコードはメモリ装置（たとえば、図３中のメモリ332または372）中に記憶され、プロセッサ（たとえば、制御装置330または370）によって実行されてもよい。メモリ装置はプロセッサ内に構成されてもよいし、あるいはプロセッサの外部に構成されてもよく、どちらの場合も、技術的に知られている種々の手段によってプロセッサと通信可能に接続されることができる。
【０１０２】
制約付き容量レート適応（ＣＣＲＡ）アルゴリズム
別の実施形態において、上記の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システムに対するレート適応方式が実際の環境に適合され、そのアルゴリズムはこのシステムの既知の実際の構成を反映するように理想的な場合を調節する。このような拡張には、実用的な実施のための方式を提供するバックオフ修正が含まれる可能性がある。バックオフメカニズムの使用は、システム構成およびその他のシステム考慮事項が調節を必要とする場合に、とくに重要である。換言すると、１つのシステム内において、ある条件はバックオフ修正を招く可能性があるが、他のものは招かない。バックオフメカニズムは、チャンネルモデルを特定の適用に調整することを意図されている。バックオフが望ましい可能性がある状況には、（１）チャンネルコード化技術；（２）不完全なチャンネル評価；および、または（３）周波数および、または位相オフセット不整（ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ）が含まれるが、それらに限定されない。
【０１０３】
マルチパスフェーディングチャンネル中にＮの副搬送波を有する上述された１実施形態によるＯＦＤＭシステムについて検討する。アルゴリズムは、全ての副搬送波を横切るチャンネル応答特性の知識｛ｈ（ｋ），ｋ＝１，２，Λ，Ｎ｝、および受信機における雑音分散Ｎ0を仮定する。それぞれが変調方式ＣpおよびコードレートＲｃpによって規定された、送信機によりサポートされるデータレートのセットＲ＝｛ｒp，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝が与えられる。予め定められたＰＥＲレベル（たとえば、１％）のために必要とされるＳＮＲの対応したセットＳ＝｛ｓp，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝もまた与えられる。目的は、所定の現実に対するチャンネルによってサポートされることのできる達成可能な最大レートｒmax∈Ｒを見出すことである。最初のアルゴリズムは図６に示されているように規定され、これは制約付き容量レートと適応（ＣＣＲＡ）アルゴリズムと呼ばれる。
【０１０４】
例示的な実施形態によるＣＣＲＡアルゴリズムはプロセス600により規定され、ステップ602においてインデックスｐが初期化される。このインデックスｐは所定の通信送信機において利用可能な符号化レートに対応し、ｐ＝１，２，・・・，Ｐとして与えられ、ここで、Ｐは利用可能な異なるレートの合計数である。ステップ602において、インデックスｐはＰに等しく設定され、ここで、ＰはデータレートのセットＲにおける最高のレートに対応している。ステップ604において、プロセスは、以下のように与えられる制約付き容量ｘを計算する：
【数１８】
【０１０５】
ここで、ｆは制約付き容量関数であり、Ｃ（ｒp）はレートｒpにおけるコンステレーションサイズ（変調）である。制約付き容量ｘに対する計算プロセス650は図７Ｂに示されており、ここで、制約付き容量を評価する関数ｆはステップ652で決定される。その後、ステップ654において、式（１２）にしたがって制約付き容量ｘが計算される。ｘの値は、チャンネル状態の平均に基づいている。
【０１０６】
図７Ａを参照すると、ステップ606において、プロセスは、以下のように与えられるΨとして示されたＡＷＧＮチャンネルにおける等価ＳＮＲを計算する：
Ψ＝ｇ（ｘ）＝ｆ-1（ｘ） 式（１３）
ここで、ｇ（ｘ）はｆ（ｘ）の逆関数である。式（１３）は式（９）と一致していることに注意されたい。決定ダイヤモンド608において、Ψ＞ｓpである場合、利用可能な最大データレートは現在のデータレート、すなわち、ｐに対応したレートに等しく設定される（ｒmax＝ｒp）。その他の場合には、インデックスｐはデクリメントされ、すなわち、ｐ＝ｐ−１にデクリメントされ、処理はステップ612でｐをデクリメントし、ステップ604に戻る。
【０１０７】
ＣＣＲＡアルゴリズムの性能の評価は、最適レート選択プロセスとの比較を必然的に伴なう。最適の選択は、基本的にあらゆる可能なレート（所定のチャンネル実現に対する）をテストし、たとえば、ＰＥＲ＜１％等の、所定のＰＥＲに対して最高レート選択する非実際的なシステムである。アルゴリズムは、それが指定されたＰＥＲを犯すことなく高いスループットをサポートすることを期待されていないので、それは最適モデルに勝る（ｂｅａｔ）ことはないと予想される。実際の最良のアルゴリズムは、１％のＰＥＲにより最適スループットより少し低いスループットをサポートするものである。
【０１０８】
ＣＣＲＡの結果は、それ自身そのサポートされたレートの過大評価である容量公式に基づいているので、典型的に実際は達成不可能である完全なコードを使用する完全なシステムによってサポートされるレートをその容量公式が提供するときには、バックオフが必要になる可能性が高い。換言すると、容量はチャンネルによって達成可能なレートの上限である。したがって、ＣＣＲＡにより生成された結果的に生じたレートの根拠のある（ｅｄｕｃａｔｅｄ）調節、すなわち、バックオフが所望されてもよい。同様に、システムが種々のデータレートをサポートし、動作中に欠点が生じる可能性があるときに、バックオフが望ましいことがある。
【０１０９】
修正された制約付き容量レート適応（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズム
Ｓは、実際のシステムにおいて利用可能な各レートに対する１％のＰＥＲに対応したＳＮＲのセットであることに注意されたい。ＳＮＲに対する理論上の理想値を容量公式に基づいて評価することも可能である。理想的なＳＮＲのセットをＳcap＝｛Ｓcap,p ，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝とする。Ｓcap,pは理想的なシステムに対して要求されるＳＮＲであり、一方ｓpは実際のシステムに対して要求されるＳＮＲであるため、
【数１９】
【０１１０】
であることに注意されたい。セットΩ＝｛Δp＝ｓp−ｓcap,p ，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝を定義する。Δpは、実際のシステム中の欠点を克服するためにそのシステムに対して要求される付加的なＳＮＲである。
【０１１１】
式（１３）における制約付き容量ｘが、たとえば、ｒpおよびｒp+1等の２つの連続したレートの間にあるとき、ＳＮＲにおける対応した調節はΔpおよびΔp+1の２つのレベルをそれぞれ使用して行われることができる。Ψに対する調節を決定するために、以下の式が適用されることができる：
【数２０】
【０１１２】
その後、ΨをΨ−ΔΨで置換するために、ＣＣＲＡアルゴリズムに対して式（１４）または式（１５）のいずれの計算がステップ606に加えて適用されることができる。図２を参照として換言すると、ステップ220におけるＳＮＲに対するΨの比較がＳＮＲに対するΨ−ΔΨの比較により置換される。修正されたＣＣＲＡアルゴリズムは、図７Ａに示されている。プロセス700は、ステップ702におけるインデックスｐの初期化からスタートする。その後、ステップ704において、式（６）または式（１２）で与えられた計算を使用して制約付き容量が決定される。ステップ706において、式（９）または式（１３）におけるように、ＳＮＲΨが計算される。ステップ708においてΨ’を発生するために式（１４）または式（１５）の修正が適用される。決定ダイヤモンド710において、修正されたＳＮＲΨ’はｓpと比較され、ここで、Ψ’がｓpより大きい場合、最大レートは、インデックスｐの現在の値により識別されたレートに設定される。その他の場合には、ステップ714においてインデックスｐはデクリメントされ、処理はステップ704に戻る。
【０１１３】
図８は、最適または理想的なレート選択と比較されたＣＣＲＡアルゴリズムの性能の比較を示している。ＣＣＲＡアルゴリズムは理想的な解に近いスループットを有する解を提供し、その一方で例示的な実施形態では１％のＰＥＲである所望のＰＥＲレベルを達成することに注意されたい。
【０１１４】
当業者は、種々の異なったテクノロジーおよび技術の任意のどれかを使用して情報および信号を表すことができることを認識するであろう。たとえば、上記の説明において一貫して参照とされることのできるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボルおよびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁気粒子、光学フィールドまたは粒子、あるいはその任意の組合せによって表されてもよい。
【０１１５】
当業者はさらに、この明細書に開示されている実施形態との関連で示された種々の論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムステップが電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組合せとして構成されてもよいことを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明瞭に説明するために、上記に示された種々のコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップをそれらの機能性に関して一般的に説明してきた。このような機能性がハードウェアまたはソフトウェアのどちらとして構成されるかは、特定の用途およびシステムム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、特定の用途のそれぞれに対してさまざまな方法で記載された機能性を実施することができるが、しかし、このような実施決定は本発明の技術的範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈されてはならない。
【０１１６】
ここに開示されている実施形態との関連で説明された例証的な種々の論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向き集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または別のプログラム可能な論理デバイス、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理装置、ディスクリートなハードウェアコンポーネント、あるいはこの明細書に記載されている機能を行うために設計されたそれらの任意の組合せにより構成され、あるいは行われてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、しかし別の実施形態では、そのプロセッサは任意の通常のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態マシンであることができる。プロセッサはまた、たとえば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）とマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと共同する１以上のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のこのような構成等の、計算装置の組合せとして構成されることができる。
【０１１７】
ここに開示されている実施形態との関連で説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、あるいは両者の組合せの中に直接埋込まれてもよい。ソフトウェアモジュールはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的ＥＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、取出し可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に知られている任意の別の形態の記憶媒体中に存在していてもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが情報の記憶媒体からの読出および情報の記憶媒体への書込みを行うことができるようにプロセッサに接続されている。別の実施形態において、記憶媒体はプロセッサと一体であることができる。プロセッサおよび記憶媒体は、特定用途向き修正回路（ＡＳＩＣ）中に配置させることができる。ＡＳＩＣはユーザ端末内に配置してもよい。別の実施形態においては、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末内においてディスクリートなコンポーネントとして存在することができる。
【０１１８】
上記において開示されている実施形態は、当業者による本発明の形成または使用を可能にするために説明されたものである。当業者はこれらの実施形態に対する種々の修正を容易に認識し、この明細書において規定されている一般原理は本発明の技術的範囲を逸脱することなく別の実施形態に適用されることが可能である。したがって、本発明はここに示されている実施形態に限定されるものではなく、この明細書において開示されている原理および新しい特徴に一致した広い適用範囲を与えられている。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１Ａ】ＯＦＤＭ通信システムの簡単なモデルの概略図。
【図１Ｂ】等価チャンネルを使用するマルチパスチャンネルに対するレート選択をグラフィックに示す概略図。
【図２】ＯＦＤＭシステムにおいて使用されるデータレートを計量Ψに基づいて選択するプロセスの１実施形態のフロー図。
【図３】本発明の種々の特徴および実施形態を実施することのできる送信システムおよび受信システムの１実施形態のブロック図。
【図４】送信装置の１実施形態のブロック図。
【図５】受信装置の１実施形態のブロック図。
【図６】制約付き容量レート適応（ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ａ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ｂ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ｃ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ｄ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図８】理想的なレート選択とＣＣＲＡアルゴリズムとの性能の比較を表すグラフ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にデータ通信に関し、とくに、無線（たとえば、ＯＦＤＭ）通信システムに対するレートを選択するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、現在本出願人にその権利が譲渡されている本出願の別出願第０９／９９１，０３９号明細書（２００１年１１月２１日出願、“RATE SELECTION FOR AN OFDM SYSTEM”）の部分的継続出願である。
【０００３】
無線通信システムは、音声、データ等の種々のタイプの通信を提供するために広く配置されている。これらのシステムは、いくつかのチャンネル環境に対して高い性能を与えることができる可能性のある直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調を行うことができる。ＯＦＤＭシステムにおいて、システム帯域幅はいくつかの（ＮＦ）周波数サブチャンネル（サブバンドまたは周波数ビンと呼ばれることができる）に効率的に分割される。各周波数サブチャンネルは、データが変調されることのできる各副搬送波（または周波数トーン）と関連付けられる。典型的に、伝送されるべきデータ（すなわち、情報ビット）は、コード化されたビットを発生するように特定のコード化方式により符号化され、コード化されたビットはさらにマルチビットシンボルにグループ化されてもよく、このマルチビットシンボルはその後、特定の変調方式（たとえば、Ｍ−ＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調シンボルにマップされる。各周波数サブチャンネルの帯域幅に依存している可能性のあるインターバルごとに、ある１つの変調シンボルがＮＦ周波数サブチャンネルのそれぞれで伝送されてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＦＤＭシステムの周波数サブチャンネルは種々のチャンネル条件（種々のフェーディングおよびマルチパス効果）を受ける可能性があり、種々の信号対雑音および妨害比（ＳＮＲ）を達成する可能性がある。送信された各変調シンボルは、そのシンボルが送信された特定の周波数サブチャンネルにおける通信チャンネルの周波数応答特性の影響を受ける。通信チャンネルのマルチパスプロフィールに応じて、周波数応答特性はシステム帯域幅にわたって広く変化する可能性がある。したがって、特定のデータパケットを集合的に形成する変調シンボルは、ＮＦ周波数サブチャンネルによって広範囲のＳＮＲで個々に受取られる可能性があり、それ故ＳＮＲは対応的にパケット全体において異なる。
【０００５】
フラットまたは一定でない周波数応答特性を有するマルチパスチャンネルについて、各周波数サブチャンネルで高い信頼性により伝送されることのできる変調シンボル当りの情報ビットの数（すなわち、データレートまたは情報レート）はサブチャンネルごとに異なっている可能性がある。さらに、チャンネル条件は典型的に時間的に変化する。結果的に、周波数サブチャンネルに対してサポートされるデータレートもまた時間的に変化する。
【０００６】
所定の受信機が経験するチャンネル条件は典型的に演繹的に知られないため、全ての受信機に同じ伝送パワーおよび、またはデータレートでデータを伝送することは実際的ではない。これらの伝送パラメータを固定した結果、おそらく、伝送パワーは無駄使いされ、いくつかの受信機に対して使用されるデータレートは部分最適なものとなり、別のいくつかの受信機に対する通信は信頼できないものとなり、これら全てがシステム容量の望ましくない低下を発生させる。異なった受信機に対する通信チャンネルの異なった伝送能力プラスこれらのチャンネルの時間可変性およびマルチパス性質は、ＯＦＤＭシステムにおいて伝送のためにデータを実効的にコード化および変調することを困難なものにする。
【０００７】
したがって、上述したチャンネル特性を有する無線（たとえば、ＯＦＤＭ）通信システムにおけるデータ伝送に対して適当なレートを選択する技術がこの分野において必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この明細書に記載されているデータ伝送に対するレートを決定および選択する技術は、たとえば多入力多出力（ＭＩＭＯ）システム等の、１以上の独立した伝送チャンネルを含む種々の無線通信システムに対して使用されることができる。簡明化のために、本発明の種々の特徴および実施形態は、とくに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムについて記載されており、ここで、独立した伝送チャンネルは全システム帯域幅を分割することにより形成された周波数サブチャンネルまたはビンである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の特徴、性質および利点は、以下の詳細な説明および添付図面から明らかになるであろう。なお、図面においては同じ参照文字による一貫した対応的な表示がなされる。
図１ＡはＯＦＤＭ通信システムの簡単なモデルの概略図である。送信機110においては、トラフィックデータは特定のデータレートでデータソース112からエンコーダ／変調装置114に供給され、このエンコーダ／変調装置114が１以上の変調方式にしたがってデータをコード化する。変調は、マルチビットシンボルを形成するようにコード化されたビットのセットをグループ化し、各マルチビットシンボルを、そのシンボルを送信するために使用された各周波数サブチャンネルに対して選択された特定の変調方式（たとえば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ）にマップすることにより行われることができる。マップされた各信号ポイントは変調シンボルに対応する。
【００１０】
１実施形態において、データレートはデータレート制御により決定され、コード化方式はコード化制御により決定され、変調方式は変調制御により決定され、これらは全て受信機150から受取られたフィードバック情報に基づいて制御装置130により行われる。
【００１１】
パイロットはまた、受信機がチャンネル評価、獲得、周波数およびタイミング同期、コヒーレントなデータ復調等のいくつかの機能を行うのを支援するためにその受信機に送信されることができる。この場合、パイロットデータはエンコーダ／変調装置114に供給され、その後、エンコーダ／変調装置114はトラフィックデータと共にパイロットデータを多重化し、処理する。
【００１２】
ＯＦＤＭに関して、変調されたデータ（すなわち、変調シンボル）は、その後、ＯＦＤＭシンボルを提供するように逆高速フーリエ変換器（ＩＦＦＴ）116によって時間ドメインに変換され、各ＯＦＤＭシンボルは、伝送シンボル周期においてＮF周波数サブチャンネルにより伝送されるＮF変調シンボルのベクトルの時間表現に対応している。単一搬送波“時間コード化された”システムとは対照的に、ＯＦＤＭシステムは、トラフィックデータを表す変調シンボルのＩＦＦＴを時間ドメインで送ることにより変調シンボルを実効的に“周波数ドメインで”伝送する。ＯＦＤＭシンボルはさらに処理されて（図１Ａには簡単化のために示されていない）、変調された信号を発生し、この変調された信号は、その後に無線通信チャンネルよって受信機に伝送される。図１Ａに示されているように、通信チャンネルはＨ（ｆ）の周波数応答特性を有しており、ｎ（ｔ）の付加的ホワイトガウス雑音（ＡＷＧＮ）により変調された信号をさらに劣化させる。
【００１３】
受信機150において、伝送された変調された信号が受信され、調整されてデジタル化され、データサンプルを提供する。その後、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）160はデータサンプルを受信して周波数ドメインに変換し、復元されたＯＦＤＭシンボルは復調装置／デコーダ162およびチャンネル評価装置164に供給される。復調装置／デコーダ162は復元されたＯＦＤＭシンボルを処理し（復調および復号し）て、復号されたデータを供給し、受信された各パケットの状態をさらに提供する。チャンネル評価装置164は復元されたＯＦＤＭシンボルを処理して、チャンネル周波数応答特性、チャンネル雑音分散、受信されたシンボルの信号対雑音および妨害比（ＳＮＲ）のような通信チャンネルの１以上の特性の評価を提供する。
【００１４】
レート選択装置166はチャンネル評価装置164から評価を受取り、データ伝送に利用可能な周波数サブチャンネルの全てまたは一部に対して使用されることのできる適切な“レート”を決定する。このレートは、パラメータのセットに対する特定の値のセットを示す。たとえば、レートはデータ伝送に使用される特定のデータレート、特定のコード化方式および、またはコード化レート、特定の変調方式等を示してもよい（あるいは関連付けられてもよい）。
【００１５】
制御装置170はレートをレート選択装置166から受取り、パケット状態を復調装置／デコーダ162から受取って、送信機110に返送される適切なフィードバック情報を供給する。このフィードバック情報はレート、チャンネル評価装置164によって与えられたチャンネル評価、受取られた各パケットに対する肯定応答（ＡＣＫ）または否定応答（ＮＡＣＫ）、ある別の情報、あるいはその任意の組合せを含んでいてもよい。フィードバック情報は、データ伝送が通信チャンネルによってサポートされることのできるパワーおよびレートの最良の既知の設定で行われるように送信機においてデータ処理を調節することによりシステムの効率を増加するために使用される。その後、フィードバック情報は送信機110に返送され、受信機150へのデータ伝送の処理（たとえば、データレート、コード化および変調）を調節するために使用される。
【００１６】
図１Ａに示されている実施形態において、レート選択は受信機150によって行なわれ、選択されたレートは送信機110に提供される。別の実施形態においては、レート選択は、受信機により提供されたフィードバック情報に基づいて送信機によって行われてもよいし、あるいは送信機および受信機の両者によって共同して行われてもよい。
【００１７】
適切な条件下において、ＦＦＴ160の出力で復元されたＯＦＤＭシンボルは次のように表されることができる：
【数１】
【００１８】
ここで、ｋはＯＦＤＭシステムの周波数サブチャンネルのインデックス、すなわち、ｋ＝０，１，・・・，ＮF−１であり、ＮFは周波数サブチャンネルの数である。
Ｙ（ｋ）はｋ番目の周波数サブチャンネルで伝送された変調シンボルであり、それらはそのｋ番目の周波数サブチャンネルに対して使用された特定の変調方式に基づいて得られる。
Ｈ（ｋ）は、各周波数サブチャンネルに対して“量子化された”形態で表された通信チャンネルの周波数応答特性である。
Ｎ（ｋ）は、時間ドメイン雑音のＮFサンプルのシーケンスのＦＦＴ、すなわち、ｋ＝０，１，・・・，ＮF−１に対してＦＦＴ｛ｎ（ｋＴ）｝を表し、Ｔはサンプリング周期である。
【００１９】
単一搬送波システムにおいて、伝送されたシンボルは全て、受信機においてほぼ同じＳＮＲで受信されることができる。“一定のＳＮＲ”パケットのＳＮＲとそのパケットに対するエラーの確率との間の関係は技術的によく知られている。近似として、単一搬送波システムによって達成された特定のＳＮＲでサポートされた最大データレートは、ＡＷＧＮチャンネルによりその同じＳＮＲでサポートされる最大データレートとして評価されてもよい。ＡＷＧＮチャンネルの主な特徴は、その周波数応答特性がシステム帯域幅全体にわたってフラットまたは一定であることである。
【００２０】
しかしながら、ＯＦＤＭシステムにおいては、パケットを形成する変調シンボルは、多くの周波数サブチャンネルを横切って伝送される。パケットを伝送するために使用された周波数サブチャンネルの周波数応答特性に応じて、ＳＮＲはパケット全体にわたって変化する可能性がある。この“変化するＳＮＲ”パケットの問題は、システム帯域幅が増加するにしたがって、およびマルチパス環境に対して悪化する。
【００２１】
したがって、ＯＦＤＭシステムに対する主要な問題は、特定のパケットエラーレート（ＰＥＲ）、フレームエラーレート（ＦＥＲ）、ビットエラーレート（ＢＥＲ）、または別のある基準により量を示されることのできる特定のレベルの性能を達成しながら、データ伝送のために使用されることのできる最大データレートを決定することである。たとえば、所望のレベルの性能は、特定の公称値（たとえば、Ｐe＝１％）付近の小さいウインドウ内にＰＥＲを維持することによって達成されることができる。
【００２２】
典型的な通信システムにおいて、特定のディスクリートなデータレートのセットが規定されてもよく、これらのデータレートだけが使用のために利用可能であってもよい。各データレートＤ（ｒ）は、特定の変調方式またはコンステレーションＭ（ｒ）および特定のコード化レートＣ（ｒ）と関連付けられることができる。各データレートはさらに、最小ＳＮＲである特定のＳＮＲ（ｒ）を必要とし、この最小ＳＮＲでは、そのデータレートでのデータ伝送に対して結果的に得られたＰＥＲは所望のＰＥＲ，Ｐe以下である。このＳＮＲ（ｒ）は、通信チャンネルがＡＷＧＮである（すなわち、システム帯域幅全体にわたってフラットな周波数応答特性を有している、あるいは全てのｋに対してＨ（ｋ）＝Ｈである）ことを仮定している。典型的に、送信機と受信機との間の通信チャンネルはＡＷＧＮではなく、代りに分散性または周波数選択性である（すなわち、システム帯域幅の種々のサブバンドでの減衰量は様々である）。このようなマルチパスチャンネルについて、データ伝送に使用される特定のデータレートは、マルチパスまたはチャンネルの周波数選択性質を説明するために選択されることができる。
【００２３】
したがって、各データレートＤ（ｒ）は、それを特徴付けるパラメータのセットと関連付けられることができる。これらのパラメータは、以下のように変調方式Ｍ（ｒ）、コード化レートＣ（ｒ）、必要とされるＳＮＲ（ｒ）を含んでいてもよい：
【数２】
【００２４】
ここで、ｒはデータレートに対するインデックス、すなわち、ｒ＝０，１，・・・，ＮR−１であり、ＮRは使用のために利用可能なデータレートの合計数である。式２では、データレートＤ（ｒ）が変調方式Ｍ（ｒ）およびコード化レートＣ（ｒ）を使用して伝送されることができ、所望の公称ＰＥＲ Ｐeを達成するためにＡＷＧＮチャンネルにおいてＳＮＲ（ｒ）をさらに必要とすることが述べられている。ＮRデータレートは、Ｄ（０）＜Ｄ（１）＜Ｄ（２）・・・＜Ｄ（ＮR−１）となるように並べられることができる。
【００２５】
本発明の特徴によると、ＯＦＤＭシステムにおいて所定のマルチパスチャンネルによって高い信頼性により伝送されることのできる最大データレートは、等価ＡＷＧＮチャンネルに対する計量に基づいて決定される。高い信頼性による伝送は、そのデータ伝送に対してＰeの所望のＰＥＲが維持されている場合に達成される。以下、この特徴の詳細を説明する。
【００２６】
図１Ｂは、等価チャンネルを使用するマルチパスチャンネルに対するレート選択をグラフィックに示す概略図である。Ｈ（ｋ）のチャンネル応答特性およびＮ0の雑音分散により規定されたマルチパスチャンネルについて、ＯＦＤＭシステムは、変調方式Ｍ（ｋ）を使用してＤequivの等価データレートを達成することができる可能性があり、ここでＭ（ｋ）は異なった周波数サブチャンネルに対して異なっていてもよい。このＤequivは、以下に説明するように、特定のチャンネル容量関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）］に基づいて評価されてもよい。個々の周波数サブチャンネルのそれぞれの帯域は１に正規化されているため、それは関数ｆ［・］のアーギュメントとして現れない。変調方式Ｍ（ｋ）をＰeの所望のＰＥＲで使用してＤequivの等価データレートで伝送するために等価ＡＷＧＮチャンネルにより必要とされるＳＮＲの評価である計量ＳＮＲequivは、ｍ（ｋ）を使用して、およびさらに関数ｇ（Ｄequiv，Ｍ（ｋ））に基づいてＤequivから得られることができ、これもまた以下に説明する。
【００２７】
データレートＤ（ｋ）、変調方式Ｍ（ｋ）およびコード化レートＣ（ｋ）に関して、ＡＷＧＮチャンネルはＰeの所望のＰＥＲを達成するためにＳＮＲthまたはそれより良好なＳＮＲを必要とする。このしきい値ＳＮＲthは、コンピュータシミュレーションまたはある別の手段によって決定されることができる。それ故、データレートＤ（ｋ）は、計量（またはＳＮＲequiv）がＳＮＲth以上である場合にマルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムによってサポートされていると考えられることができる。データレートＤ（ｋ）が増加するにしたがって、しきい値ＳＮＲthは、Ｈ（ｋ）およびＮ0により規定される所定のチャンネル条件に対して増加する。したがって、ＯＦＤＭシステムによりサポートされることのできる最大データレートは、チャンネル条件により制限される。ここでは、所定のマルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムによりサポートされることのできる最大データレートを決定するために種々の方式が適用される。以下、これらの方式のいくつかを説明する。
【００２８】
第１のレート選択方式において、計量Ψは、ＯＦＤＭシステムにおける所定のマルチパスチャンネルでのデータ伝送のためのパラメータのセットを受取り、受取られたパラメータに基づいて、そのマルチパスチャンネルと等価ＡＷＧＮチャンネルにＳＮＲ評価を提供する。計量Ψへのこれらの入力パラメータは、データ伝送の処理に関連した１以上のパラメータ（たとえば、変調方式Ｍ（ｋ））および通信チャンネルに関連した１以上のパラメータ（たとえば、チャンネル応答特性Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0）を含んでいてもよい。上述したように、変調方式Ｍ（ｋ）は、特定のデータレートＤ（ｋ）と関連付けられることができる。計量Ψは等価ＡＷＧＮチャンネルのＳＮＲの評価である（すなわち、ΨはＳＮＲequivにほぼ等しい）。それ故、マルチパスチャンネルによりサポートされた最大データレートは、データレートに関連付けられたコード化および変調方式を使用してＰeの所望のＰＥＲを達成するためにＡＷＧＮチャンネル上で必要とされるしきい値ＳＮＲ，ＳＮＲth以上である等価ＳＮＲに関連付けられた最高データレートとして決定されてもよい。
【００２９】
計量Ψに対して種々の関数が使用されることができ、それらのいくつかを以下に示す。１実施形態において、計量Ψは次のように規定される：
【数３】
【００３０】
式（３）において、ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ］の関数は、周波数応答Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0により変調方式Ｍがｋ番目の周波数サブチャンネルで伝送することのできる最大データレートを決定する。この関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ］は、以下に説明するように、種々のチャンネル容量関数に基づいて規定されてもよい。
【００３１】
パラメータＨ（ｋ）およびＮ0は、ＳＮＲ（ｋ）にマップされることができる。システムに対する合計伝送パワーＰtotalが固定されており、ＮF周波数サブチャンネルに対する伝送パワーの割当てが均一で、固定されている場合、各周波数サブチャンネルに対するＳＮＲは次のように表されることができる：
【数４】
【００３２】
式（４）に示されているように、ＳＮＲ（ｋ）は、関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ］のパラメータの２つであるチャンネル応答特性Ｈ（ｋ）と雑音分散Ｎ0の関数である。
【００３３】
式（３）の中の合計は、ＡＷＧＮチャンネルで伝送されることのできる等価データレートＤequivを提供するために全てのＮF周波数サブチャンネルにわたってｆ［・］に対して行われる。その後、関数ｇ（Ｄequiv，Ｍ）は、変調方式Ｍを使用して等価データレートＤequivで高い信頼性により伝送するためにＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲを決定する。
【００３４】
式（３）は、ＯＦＤＭシステムにおける全てのＮF周波数サブチャンネルに対して同じ変調方式Ｍが使用されることを仮定している。この制限の結果、ＯＦＤＭシステム内の送信機および受信機における処理は簡単なものになるが、しかし性能が犠牲になる可能性がある。
【００３５】
別の周波数サブチャンネルに対して別の変調方式が使用された場合、計量Ψは次のように規定されることができる：
【数５】
【００３６】
式（５）に示されているように、変調方式Ｍ（ｋ）は周波数サブチャンネルのインデックスｋの関数である。異なる周波数サブチャンネルに対する異なる変調方式および、またはコード化レートの使用は“ビットローディング”とも呼ばれる。
【００３７】
関数ｆ［ｘ］は、ｘとして集合的に表されたパラメータのセットに対してＡＷＧＮチャンネルにより高い信頼性で伝送されることができるデータレートを決定し、ここで、ｘは周波数の関数（すなわち、ｘ（ｋ））であってよい。式（５）において、ｘ（ｋ）＝｛Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）｝である関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）］は、チャンネル応答特性Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0によりｋ番目の周波数サブチャンネルで変調方式Ｍ（ｋ）が伝送することのできるデータレートを決定する。その後、関数ｇ（ｆ［ｘ（ｋ）］，Ｍ（ｋ））は、ｆ［ｘ（ｋ）］より決定されたデータレートを伝送するために等価ＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲを決定する。その後、等価ＡＷＧＮチャンネルに対するＳＮＲ評価ＳＮＲequivを提供するために、ｇ（ｆ［ｘ（ｋ）］，Ｍ（ｋ））に対して式（５）における合計が全てのＮF周波数サブチャンネルに対して行われる。
【００３８】
関数ｆ［ｘ］は、種々のチャンネル容量関数またはある別の関数あるいは技術に基づいて規定されてもよい。システムの絶対容量は典型的に、チャンネル応答特性Ｈ（ｋ）および雑音分散Ｎ0に対して高い信頼性により伝送されることのできる理論上の最大データレートとして与えられる。システムの“制約される”容量は、データ伝送に使用される特定の変調方式またはコンステレーションＭ（ｋ）に依存し、絶対容量より低い。
【００３９】
１実施形態において、関数ｆ［Ｈ（ｋ），Ｎ0，Ｍ（ｋ）］は制約付きチャンネル容量関数に基づいて規定され、次のように表されることができる：
【数６】
【００４０】
ここで、Ｍkは、変調方式Ｍ（ｋ）に関連している。すなわち、変調方式Ｍ（ｋ）は、
【数７】
【００４１】
に関するコンステレーション（たとえば、
【数８】
【００４２】
に関するＱＡＭ）に対応している。ここで、コンステレーション中の
【数９】
【００４３】
ポイントのそれぞれがＭkビットにより識別されることができる；
ａiおよびａjは、
【数１０】
【００４４】
に関するコンステレーション中のポイントである；
ｘはゼロ平均および１／ＳＮＲ（ｋ）の分散を有する複素ガウス確率変数である；
Ｅ［・］は、式（６）中の変数ｘに関してとられる期待動作である。
【００４５】
式（６）に示されている制約付きチャンネル容量関数は、閉じた形態の解を有しない。したがって、この関数は種々の変調方式およびＳＮＲ値に対して数的に得られてもよく、また、その結果は１以上のテーブルに記憶されてもよい。その後、関数ｆ［ｘ］は、特定の変調方式およびＳＮＲを有する適当なテーブルにアクセスすることによって評価されることができる。
【００４６】
別の実施形態において、関数ｆ［ｘ］はシャノン（理論上の）チャンネル容量関数に基づいて規定され、以下のように表されることができる：
ｆ（ｋ）＝ｌｏｇ2［１＋ＳＮＲ（ｋ）］， 式（７）
ここで、Ｗはシステム帯域幅である。式（７）に示されているように、シャノンチャンネル容量は、所定の変調方式のどれからも制約を受けない（すなわち、Ｍ（ｋ）は式（７）中のパラメータではない）。
【００４７】
ｆ［ｘ］に対して使用するための関数の特定の選択は、ＯＦＤＭシステム設計のような種々のファクタに依存することができる。１以上の特定の変調方式を使用する典型的なシステムに対して、式（６）に示されている関数ｆ［ｘ］に対して制約付きチャンネル容量と共に使用されたときに式（３）に示されているように規定されたマトリックスΨは、ＡＷＧＮチャンネルおよびマルチパスチャンネルに対する、ＯＦＤＭシステムに対してサポートされる最大データレートの正確な評価であることが認められている。
【００４８】
関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））は、変調方式Ｍ（ｋ）を使用して関数ｆ［ｘ］により決定された等価データレートをサポートするためにＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲを決定する。１実施形態において、関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））は以下のように規定される：
ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））＝ｆ［ｘ］-1 式（８）
関数ｆ［ｘ］は変調方式Ｍ（ｋ）に依存しているため、関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））もまたその変調方式に依存する。１実施形態において、関数ｆ［ｘ］-1は、使用のために選択されることができ、各テーブルに記憶されることができる各変調方式に対して得られてもよい。その後、関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））は、変調方式Ｍ（ｋ）に対する特定のテーブルにアクセスすることによってｆ［ｘ］の所定の値に対して評価されることができる。関数ｇ（ｆ［ｘ］，Ｍ（ｋ））はまた別の関数を使用して規定されるか、あるいは別の手段によって得られることができ、これは本発明の技術的範囲内である。
【００４９】
図２は、ＯＦＤＭシステムにおいて使用されるデータレートを計量Ψに基づいて選択するプロセス200の１実施形態のフロー図である。最初に、利用可能なデータレート（すなわち、ＯＦＤＭシステムによりサポートされているもの）が、Ｄ（０）＜Ｄ（１）＜・・・＜Ｄ（ＮR−１）となるように並べられる。その後、ステップ212において、利用可能な最高のデータレートが選択される（たとえば、最高データレートに対するインデックスにレート変数を設定する、またはレート＝ＮR−１を設定することによって）。その後、ステップ214において、変調方式Ｍ（rate）のような、選択されたデータレートＤ（rate）に関連付けられた種々のパラメータが決定される。ＯＦＤＭシステムの設計に応じて、各データレートは１つまたは多数の変調方式と関連付けられてもよい。その後、選択されたデータレートの各変調方式が後続するステップに基づいて評価されてもよい。簡明化のために、以下、各データレートに対して１つの変調方式だけが関連付けられると仮定する。
【００５０】
その後、ステップ216において、選択されたデータレートＤ（rate）に関連付けられた特定の変調方式Ｍ（rate）に対して計量Ψが評価される。これは、以下のように式（３）に示されている計量Ψに対する関数を評価することにより行われてもよい：
【数１１】
【００５１】
計量Ψは、変調方式Ｍ（rate）を使用して等価データレートを高い信頼性により伝送するために等価ＡＷＧＮチャンネルにおいて必要とされるＳＮＲの評価を表している。
【００５２】
その後、ステップ218において、ＡＷＧＮチャンネルにおいてＰeの所望のＰＥＲで選択されたデータレートＤ（rate）を伝送するために必要とされるしきい値ＳＮＲ、ＳＮＲth（rate）が決定される。しきい値ＳＮＲth（rate）は、選択されたデータレートに関連付けられた変調方式Ｍ（rate）およびコード化レートＣ（rate）の関数である。しきい値ＳＮＲはコンピュータシミュレーションによって、あるいは別のある手段によって可能なデータレートのそれぞれに対して決定されてもよく、また、後で使用するために記憶されてもよい。
【００５３】
その後、ステップ220において、計量Ψは選択されたデータレートに関連付けられたしきい値ＳＮＲth（rate）以上であるか否かが決定される。計量ΨがＳＮＲth（rate）以上であり、マルチパスチャンネルにおいてデータレートＤ（rate）に対してＯＦＤＭシステムにより得られたＳＮＲがＰeの所望のＰＥＲを達成するのに十分であることを示した場合、ステップ224において、そのデータレートが使用のために選択される。そうでない場合、ステップ222において、次に低い利用可能なデータレートが評価のために選択される（たとえば、レート変数を１だけデクリメントすること、すなわち、レート＝レート−１により）。その後、ステップ214に戻ることによって次に低いデータレートが評価される。ステップ214乃至222は、ステップ222においてサポートされる最大データレートが識別されて提供されるまで、必要とされる回数繰返されることができる。
【００５４】
計量Ψはデータレートの単調関数であり、データレートの増加と共に増加する。しきい値ＳＮＲはまた、データレートの増加と共に増加するデータレートの単調関数である。図２に示されている実施形態においては、利用可能なデータレートが利用可能な最大データレートから利用可能な最小データレートまで一時に１つ評価される。計量Ψ以下であるしきい値ＳＮＲ，ＳＮＲth（rate）に関連付けられた最高データレートが使用のために選択される。
【００５５】
別の実施形態において、計量Ψは、等価ＡＷＧＮチャンネルに対するＳＮＲの評価ＳＮＲequiv（ｒ）を得るために特定の変調方式Ｍ（ｒ）に対して評価されることができる。その後、変調方式Ｍ（ｒ）を使用してこの等価ＳＮＲで所望のＰＥＲに対してＡＷＧＮチャンネルによりサポートされる最大データレートＤmax（ｒ）が決定される（たとえば、ルックアップテーブルによって）。その後、マルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムにおいて使用される実際のデータレートは、ＡＷＧＮチャンネルによりサポートされる最大データレートＤmax（ｒ）以下であるように選択されることができる。
【００５６】
第２のレート選択方式において、計量Ψは、等化後に単一搬送波システムによってマルチパスチャンネルに対して得られた事後検出ＳＮＲとして規定される。事後検出ＳＮＲは、受信機における等化後の雑音プラス妨害に対する合計信号パワーの比率を表している。等化により単一搬送波システムにおいて得られた事後検出ＳＮＲの理論上の値は、ＯＦＤＭシステムの性能を示すことができ、したがってＯＦＤＭシステムによりサポートされる最大デ―タレートを決定するために使用されることができる。単一搬送波システムにおいて受信された信号を処理し、受信された信号中におけるマルチパスチャンネルにより導入された歪を補償するために、種々のタイプの等化装置が使用されることができる。このような等化装置は、たとえば、最小２乗平均エラー線形等化装置（ＭＭＳＥ−ＬＥ）、決定フィードバック等化装置（ＤＦＥ）およびその他を含んでいてもよい。
【００５７】
（無限長）ＭＭＳＥ−ＬＥに対する事後検出ＳＮＲは以下のように表されることができる：
【数１２】
【００５８】
ここで、Ｊminは次式によって与えられる：
【数１３】
【００５９】
ここで、Ｘ（ｅjωT）はチャンネル伝達関数Ｈ（ｆ）の折返しスペクトルである。
【００６０】
（無限長）ＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲは次のように表されることができる：
【数１４】
【００６１】
式（９）および（１０）に示されているＭＭＳＥ−ＬＥおよびＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲはそれぞれ、理論上のしきい値を表す。ＭＭＳＥ−ＬＥおよびＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲはまた、この明細書において参考文献とされているJ.G.Proakis氏による文献（“Digital Communications”,3rd Edition,1995,McGraw Hill,sections 10-2-2 and 10-3-2）にさらに詳細に記載されている。
【００６２】
ＭＭＳＥ−ＬＥおよびＤＦＥに対する事後検出ＳＮＲはまた、それらの権利が全て本出願人に譲渡され、この明細書において参考文献とされている２００１年３月２３日および２００１年９月１８日にそれぞれ出願された米国特許出願第０９／８２６，４８１号明細書および第０９／９５６，４４９号明細書（表題は共に“Method and Apparatus for Utilizing Channel State Information in a Wireless Communication System”）ならびに２００１年５月１１日に出願された米国特許出願第０９／８５４，２３５号明細書（“Method and Apparatus for Processing Data in a Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)Communication System Utilizing Channel State Information”）に記載されているように、受信された信号に基づいて受信機において評価されることができる。
【００６３】
式（１０）および（１１）に示されている解析式により説明されるもののような事後検出ＳＮＲは、マルチパスチャンネルに対して決定され、計量Ψ（すなわち、ΨはＳＮＲmmse-leにほぼ近い、あるいはΨはＳＮＲdfeにほぼ近い）の評価として使用されることができる。等価ＡＷＧＮチャンネルに対する事後検出ＳＮＲ（たとえば、ＳＮＲmmse-leまたはＳＮＲdfe）は、マルチパスチャンネルに対してＯＦＤＭシステムにおいて使用されることのできるデータレートを決定するために特定のパラメータセットＤ（ｒ）、Ｍ（ｒ）、Ｃ（ｒ）、Ｐeに対して得られたしきい値ＳＮＲ，ＳＮＲthと比較されることができる。
【００６４】
計量Ψはまた、ある別の関数に基づいて規定されてもよく、等価データレートはまたある別の技術に基づいて評価されてもよく、これは本発明の技術的範囲内である。
【００６５】
ＯＦＤＭシステムにおける使用のために計量Ψに基づいて選択されたデータレートは、Ｐeの所望のＰＥＲに対してマルチパスチャンネルによりサポートされることのできるデータレートの予測を表す。任意のレート予測方式に関するように、予測エラーが生じることは避けられない。所望のＰＥＲが確実に得られるようにするために、マルチパスチャンネルによりサポートされることのできるデータレートを決定するときに、予測エラーが評価され、バックオフファクタが使用されてもよい。このバックオフはＯＦＤＭシステムのスループットを低下させる。したがって、所望のＰＥＲを依然として達成しながら、このバックオフを可能な限り小さく維持することが望ましい。
【００６６】
本発明の別の特徴によると、増分伝送（ＩＴ）方式が提供され、バックオフの量を減少させると共にシステムスループットを改善するために第１の特徴のレート選択と共同して有効に使用されることができる。ＩＴ方式は、１以上のディスクリートな伝送を一時に１つづつ特定の限界まで使用して所定のパケットを伝送する。パケットに対する第１の伝送は、受信機において期待されたチャンネル条件に基づいてパケットがエラーなしで復元されることができるように十分な量のデータを含んでいる。しかしながら、第１の伝送が通信チャンネルによって過度に劣化され、その結果パケットのエラーのない復元が行われない場合、そのパケットに対するデータの量が追加される増分伝送が行われる。その後、受信機は、増分伝送中の追加データおよびそのパケットに対する前に受信された全てのデータに基づいてパケットの復元を試みる。そのパケットがエラーなしで復元されるか、あるいは増分伝送の最大数に達するまで、送信機による増分伝送および受信機による復号が１度以上試みられてもよい。
【００６７】
ＩＴ方式の１実施形態は、以下のように行われてもよい。最初に、あるパケットに対するデータがそのパケットに対して増分伝送なしで使用されることのできるコード化レートより低いコード化レートを使用してコード化される（順方向エラー補正コードに対して）。次に、そのパケットに対するコード化されたビットのあるものがパンクチャ（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）され、全てのコード化されたビットの一部だけがそのパケットの第１の伝送として伝送される。パケットが正しく受信された場合、受信機は、そのパケットがエラーなしで受信されたことを示す肯定応答（ＡＣＫ）を返送することができる。その代り、受信機は、それがエラーのあるパケットを受信した場合には否定応答（ＮＡＣＫ）を返送することができる。
【００６８】
いずれの場合も、そのパケットについて送信機により肯定応答が受信されないか、あるいは否定応答が受信された場合、送信機は受信機に増分パケットを送る。この増分パケットは、第１の伝送で送られなかった元のパンクチャされたコード化されたビットの一部を含んでいてもよい。その後、受信機は、第１の伝送および第２の伝送の両方で送られたコード化されたビットを使用することによってパケットの復号を試みる。第２の伝送からの付加的なコード化されたビットは、さらに多くのエネルギを提供し、エラー補正能力を改善する。１以上の増分伝送が典型的に一時に１つづつ、肯定応答が受信されるか、あるいは否定応答が受信されなくなるまで、行われることができる。
【００６９】
増分伝送がシステムによって使用された場合、さらに小さいバックオフがレート予測エラーを考慮するために使用されてもよく、さらに積極的な（ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ）レート選択が行われてもよい。この結果、システムスループットが改善される可能性がある。
【００７０】
上述したレート選択と組合せられた増分伝送はまた、固定されたまたはゆっくり変化する通信チャンネルによりサポートされる最大データレートを決定する効率的なメカニズムを提供する。チャンネルのマルチパスプロフィールがゆっくり変化する固定されたアクセス適用を考慮されたい。この場合、最初のデータレートは、上述された技術に基づいて選択され、データ伝送のために使用されてもよい。最初のデータレートが、チャンネルがサポートすることのできるものより高い場合、そのパケットが受信機において正しく復号されることが可能になるまで、ＩＴ方式が追加のコード化されたビットを伝送することができる。それ故、チャンネルがサポートすることのできる最大データレートは、第１の伝送および任意の後続する増分伝送で送られたコード化されたビットの合計数に基づいて決定されることができる。チャンネルがゆっくり変化する場合、決定されたデータレートは、そのチャンネルが変化するまで使用されることができ、そのチャンネルが変化した時点で新しいデータレートが決定されることができる。
【００７１】
したがって、増分伝送は多くの利点を提供する。第１に、増分伝送の使用により、システムスループットを増加させる積極的なデータレート選択が可能になる。第２に、増分伝送により、どのレート予測方式でも発生することが避けられない予測エラー（予測エラーの周波数および大きさは使用されるバックオフの量に依存する）を改善する手段が提供される。また、第３に、増分伝送は、固定されたまたはゆっくり変化するチャンネルに対してサポートされる最大データレートをさらに正確に決定するメカニズムを提供する。
【００７２】
図３は、本発明の種々の特徴および実施形態を行うことのできる送信システム110aおよび受信システム150aの１実施形態のブロック図である。
【００７３】
送信システム110aにおいて、トラフィックデータが特定のデータレートでデータソース308から送信（ＴＸ）データプロセッサ310にトラフィックデータが供給され、このＴＸデータプロセッサ310は、コード化されたデータを供給するために特定のコード化方式に基づいてこのトラフィックデータをフォーマット化し、インターリーブし、コード化してコード化されたデータを出力する。データレートおよびコード化は、制御装置330により与えられるデータレート制御およびコード化制御によってそれぞれ決定されることができる。
【００７４】
その後、コード化されたデータは変調装置320に供給され、この変調装置320はまたパイロットデータ（たとえば、既知のパターンのデータおよび既知の方法で処理されたものがあるならば、そのようなデータ）を受取る。パイロットデータは、トラフィックデータを伝送するために使用される周波数サブチャンネルの全てまたは一部において、たとえば、時分割多重化（ＴＤＭ）または符号分割多重化（ＣＤＭ）等を使用して、コード化されたトラフィックデータで多重化されることができる。特定の実施形態においては、ＯＦＤＭに関して、変調装置320による処理には、（１）１以上の変調方式で受信されたデータを変調し、（２）変調されたデータを変換してＯＦＤＭシンボルを形成し、（３）各ＯＦＤＭシンボルにサイクリックプレフィックスを付加して対応した伝送シンボルを形成することが含まれる。変調は、制御装置330によって与えられた変調制御に基づいて行われる。その後、変調されたデータ（すなわち、伝送シンボル）は送信機（ＴＭＴＲ）322に供給される。
【００７５】
送信機322は、変調されたデータを１以上のアナログ信号に変換し、そのアナログ信号をさらに調整し（たとえば、増幅し、濾波して直交変調し）、通信チャンネルによる伝送に適した変調された信号を発生する。その後、この変調された信号はアンテナ324によって受信システムに伝送される。
【００７６】
受信システム150aにおいて、伝送された変調された信号はアンテナ325により受信され、受信機（ＲＣＶＲ）354に供給される。この受信機354は受信された信号を調整し（たとえば、濾波し、増幅器して下方変換し）、この調整された信号をデジタル化してデータサンプルを提供する。その後、復調装置（Ｄｅｍｏｄ）360はデータサンプルを処理して復調されたデータを提供する。ＯＦＤＭに対する復調装置360による処理には、（１）各ＯＦＤＭシンボルに前に付加されたサイクリックプレフィックスを除去し、（２）復元された各ＯＦＤＭシンボルを変換し、（３）復元された変調シンボルを、送信システムにおいて使用された１以上の変調方式と相補的な１以上の復調方式にしたがって復調することが含まれることができる。
【００７７】
その後、受信（ＲＸ）データプロセッサ362は、送信されたトラフィックデータを復元するために復調されたデータを復号する。復調装置360およびＲＸデータプロセッサ362による処理は、送信システム110aにおいて変調装置320およびＴＸデータプロセッサ310によってそれぞれ行われるものと相補的である。
【００７８】
図３に示されているように、復調装置360はチャンネル応答特性の評価：
【数１５】
【００７９】
を獲得してこれらの評価を制御装置370に提供することができる。ＲＸデータプロセッサ362はまた、受信された各パケットの状態を獲得して提供することができ、さらに、復号された結果を示す１以上の別の性能計量を提供することができる。復調装置360およびＲＸデータプロセッサ362から受取られた種々のタイプの情報に基づいて、制御装置370は上述された技術に基づいてデータ伝送に対する特定のデータレートを決定または選択することができる。選択されたレートの形態のフィードバック情報、チャンネル応答特性評価、受信されたパケットに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ等が制御装置370により供給され、ＴＸデータプロセッサ378により処理され、変調装置380により変調され、送信機354により調整されて送信システム110aに返送されることができる。
【００８０】
送信システム110aにおいて、受信システム150aからの変調された信号はアンテナ324によって受信され、受信機322によって調整され、受信システムにより送信されたフィードバック情報を復元するために復調装置340によって復調される。その後、このフィードバック情報は制御装置330に提供され、受信システムへのデータ伝送の処理を制御するために使用される。たとえば、データ伝送のデータレートは、受信システムにより与えられた選択されたレートに基づいて決定されてもよいし、あるいは受信システムからのチャンネル応答特性評価に基づいて決定されてもよい。選択されたレートに関連付けられた特定のコード化および変調方式が決定され、ＴＸデータプロセッサ310および変調装置320に与えられるコード化および変調制御において反映される。受信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは増分伝送を開始するために使用されルことができる（図３では簡明化のために示されていない）。
【００８１】
制御装置330および370は、送信システムおよび受信システムにおける動作をそれぞれ指示する。メモリ332および372は、制御装置330および370によって使用されたプログラムコードおよびデータの記憶をそれぞれ行う。
【００８２】
図４は、送信システム110aの送信部分の１実施形態である送信装置400のブロック図である。送信装置400は、（１）トラフィックデータを受取って処理し、コード化されたデータを供給するＴＸデータプロセッサ310aと、および（２）コード化されたデータを供給される変調されたデータに変調する変調装置320aとを備えている。ＴＸデータプロセッサ310aおよび変調装置320aは、図３中のＴＸデータプロセッサ310および変調装置320のそれぞれの１実施形態である。
【００８３】
図４に示されている特定の実施形態において、ＴＸデータプロセッサ310aはエンコーダ412、チャンネルインターリーバ414およびパンクチュアラ（ｐｕｎｃｔｕｒｅｒ）416を備えている。エンコーダ412はトラフィックデータを受取って、１以上のコード化方式にしたがってコード化し、コード化されたビットを出力する。コード化はデータ伝送の信頼性を高める。各コード化方式は、ＣＲＣコード化、コンボリューショナルコード化、ターボコード化、ブロックコード化、およびその他のコード化の任意の組合せを含んでいてもよいし、あるいはコード化を全く含んでいなくてもよい。トラフィックデータはパケット（またはフレーム）に分割されることができ、各パケットは個々に処理され、伝送されることができる。１実施形態において、各パケットに対して、パケット内のデータはＣＲＣビットのセットを発生するために使用され、このＣＲＣビットのセットはデータに付加され、その後このデータおよびＣＲＣビットがコンボリューショナルコードまたはターボコードによりコード化され、その結果パケットに対するコード化されたデータが発生される。
【００８４】
その後、チャンネルインターリーバ414はコード化されたビットを特定のインターリーブ方式に基づいてインターリーブして、ダイバーシティを行う。このインターリーブにより、コード化されたビットは時間ダイバーシティを実施され、それによって、データ伝送に使用される周波数サブチャンネルに対する平均ＳＮＲに基づいてデータが伝送されることが可能になり、フェーディングが抑えられ、さらに各変調シンボルを形成するために使用されたコード化されたビットの間の相関が除去される。さらに、コード化されたビットが多数の周波数サブチャンネルによって伝送される場合には、このインターリーブにより周波数ダイバーシティが行われてもよい。
【００８５】
その後、パンクチュアラ416はインターリーブされたコード化されたビットのゼロまたはもっと多くのものをパンクチャ（すなわち、削除）し、必要とされる数のパンクチャされないコード化されたビットを変調装置320aに提供する。パンクチュアラ416はさらにパンクチャされたコード化されたビットをバッファ418に提供し、このバッファ418は、上述したようにこれらのコード化されたビットが後で増分伝送に必要とされる場合に備えて、それらを記億する。
【００８６】
図４に示されている特定の実施形態において、変調装置320aはシンボルマップエレメント422、ＦＦＴ424およびサイクリックプレフィックス発生装置426を備えている。シンボルマップエレメント422は、多重化されたパイロットデータおよびコード化されたトラフィックデータを、データ伝送に使用される１以上の周波数サブチャンネルに対する変調シンボルにマップする。変調制御により示されているように、１以上の変調方式が周波数サブチャンネルに対して使用されてもよい。使用のために選択された各変調方式に関して、その変調は、マルチビットシンボルを形成するように受取られたビットのセットをグループ化し、各マルチビットシンボルを、選択された変調方式（たとえば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、または別の他の方式）に対応した信号コンステレーション中のある１つのポイントにマップすることによって行われてもよい。マップされた各信号ポイントは、ある１つの変調シンボルに対応する。その後、シンボルマップエレメント422は、各伝送シンボル周期に（ＮFまでの）変調シンボルのベクトルを与え、各ベクトル中の変調シンボルの数は、伝送シンボル周期に対する使用のために選択された（ＮFまでの）周波数サブチャンネルの数に対応している。
【００８７】
ＩＦＦＴ424は、逆高速フーリエ変換を使用して各変調シンボルベクトルをその時間ドメイン表現（ＯＦＤＭシンボルと呼ばれる）に変換する。ＩＦＦＴ424は、任意の数（たとえば、８，１６，３２，・・・，ＮF，・・・）の周波数サブチャンネルに関して逆変換を行うように設計されてもよい。１実施形態において、各ＯＦＤＭシンボルについて、サイクリックプレフィックス発生装置426はＯＦＤＭシンボルの一部を反復して対応した伝送シンボルを形成する。サイクリックプレフィックスは、マルチパス遅延拡散が存在するときに伝送シンボルがその直交特性を保存することを保証し、それによって有害な通路効果に逆らって性能を改善する。その後、サイクリックプレフィックス発生装置426からの伝送シンボルは送信機322に供給されて（図３参照）、処理され、変調された信号を発生し、その後、この変調された信号はアンテナ324から送信される。
【００８８】
送信装置に対する別の設計もまた実施されることが可能であり、本発明の技術的範囲内である。エンコーダ412、チャンネルインターリーバ414、パンクチュアラ416、シンボルマップエレメント422、ＩＦＦＴ424、サイクリックプレフィックス発生装置426の構成は技術的に知られているため、詳細な説明は行わない。
【００８９】
ＯＦＤＭおよびその他のシステムに対するコード化および変調は、それらの権利が全て本出願人に譲渡され、この明細書において参考文献とされている上述された米国特許出願第０９／８２６，４８１号明細書、第０９／９５６，４４９号明細書および第０９／８５４，２３５号明細書、ならびに２００１年２月１日に出願された米国特許出願第０９／７７６，０７５号明細書（“Coding Scheme for a Wireless Communication System”）および２００１年１１月６日に出願された米国特許出願第０９／９９３，０７６号明細書（“Multiple-Access Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)Communication System”）にさらに詳細に記載されている。
【００９０】
１つの例示的なＯＦＤＭシステムは、その権利が全て本出願人に譲渡され、この明細書において参考文献とされている２０００年３月３０日に出願された米国特許出願第０９／５３２，４９２号明細書（“High Performance Communication System Employing Multi-Carrier Modulation”）に記載されている。ＯＦＤＭはまた この明細書において参考文献とされている John A.C.Binghamによる文献（“Multicarrier Modulation for Data Transmission : An Idea Whose Time Has Come,”IEEE Communications Magagine,May,1990）に記載されている。
【００９１】
図５は、図３の受信システム150aの受信部分の１実施形態である受信装置500の１実施形態のブロック図である。送信システムから伝送された信号はアンテナ352（図３）によって受信され、受信機354（フロントエンドプロセッサと呼ばれることもある）に供給される。受信機354は、受信された信号を調整し（たとえば、濾波し、増幅し）、調整された信号を中間周波数またはベースバンドに下方変換し、下方変換された信号をデジタル化してデータサンプルを提供し、その後、このデータサンプルは復調装置360aに供給される。
【００９２】
復調装置360a（図５）内において、データサンプルは、各伝送シンボル中に含まれているサイクリックプレフィックスを除去して対応した復元されたＯＦＤＭシンボルを提供するサイクリックプレフィックス除去エレメント510に供給される。その後、ＦＦＴ512は高速フーリエ変換を使用して各復元されたＯＦＤＭシンボルを変換し、各伝送シンボル周期に対するデータ伝送に使用された（ＮFまでの）周波数サブチャンネルに対して（ＮFまでの）復元された変調シンボルのベクトルを供給する。ＦＦＴ512からの復元された変調シンボルは、復調エレメント514に供給され、送信システムにおいて使用された１以上の変調方式と相補的である１以上の復調方式にしたがって復調される。その後、復調エレメント514からの復調されたデータは、ＲＸデータプロセッサ362aに供給される。
【００９３】
ＲＸデータプロセッサ362a内において、復調されたデータは、送信システムにおいて行われたものと相補的な方式でデインターリーバ522によってデインターリーブされ、このデインターリーブされたデータはさらに送信システムにおいて行われたものと相補的な方式でデコーダ524によって復号される。たとえば、ターボデコーダまたはビタビデコーダはそれぞれ、ターボまたはコンボリューショナルコード化が送信装置において行われる場合に、デコーダ524として使用されることができる。デコーダ524からの復号されたデータは伝送されたデータの評価を表す。デコーダ524は受信された各パケットの状態（たとえば、正しく受信されたか、あるいはエラーにより受信されたか）を提供することができる。デコーダ524はさらに、正しく復号されないパケットに対する復調されたデータが後続する増分伝送からのデータと組合せられ、復号されるように、このデータを記憶することができる。
【００９４】
図５に示されているように、チャンネル評価装置516は、チャンネル周波数応答特性：
【数１６】
【００９５】
および雑音分散：
【数１７】
【００９６】
を評価し、これらの評価を制御装置370に提供するように設計されることもできる。チャンネル周波数応答特性および雑音分散は、パイロットシンボルに対する受信されたデータサンプルに基づいて（たとえば、パイロットシンボルに対するＦＦＴ512からのＦＦＴ係数に基づいて）評価されてもよい。
【００９７】
制御装置370は、増分伝送のためにレート選択およびシグナリングの種々の特徴および実施形態を実施するように設計されることができる。レート選択に関して、制御装置370は、上述したように計量Ψに基づいて所定のチャンネル条件に対して使用されることのできる最大データレートを決定することができる。増分伝送に関して、制御装置370はある所定のパケットに対する受信された各伝送に対してＡＣＫまたはＮＡＣＫを与えることができ、これは、受信システムにおいてそのパケットが正しく復元されることができなかった場合に、送信システムにおいてそのパケットの付加的な部分を送信するために使用されてもよい。
【００９８】
図１Ａおよび３は、受信機がデータ伝送に対するレートを返送する簡単な設計を示している。別の設計もまた実施されることができ、それらは本発明の技術的範囲内である。たとえば、チャンネル評価（レートの代りに）が送信機に送られることができ、この送信機はその後、受信されたチャンネル評価に基づいてそのデータ伝送に対するレートを決定することができる。
【００９９】
この明細書に記載されているレート選択および増分伝送技術は、種々の設計を使用して実施されることができる。たとえば、チャンネル評価を獲得して供給するために使用される図５中のチャンネル評価装置516は受信システム内の種々のエレメントによって構成されることができる。レートを決定するための処理の一部または全ては、制御装置370によって（たとえば、メモリ372中に記憶されている１以上のルックアップテーブルと共に）行われてもよい。レート選択および増分伝送を行なうための別の設計もまた考えられ、それらは本発明の技術的範囲内である。
【０１００】
この明細書に記載されているレート選択および増分伝送技術は、種々の手段を使用して実施されることができる。たとえば、これらの技術はハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せで実施されることができる。ハードウェア実施形態について、レート選択および、または増分伝送を実施するために使用されるエレメントのいくつかは、１以上の特定用と向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能な論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、ここに記載されている機能を行うように設計された他の電子装置、またはそれらを組合せたもので構成されてもよい。
【０１０１】
ソフトウェア実施形態について、レート選択および、または増分伝送のいくつかの部分は、ここに記載されている機能を行うモジュール（たとえば、処理手順、関数等）により実施されてもよい。ソフトウェアコードはメモリ装置（たとえば、図３中のメモリ332または372）中に記憶され、プロセッサ（たとえば、制御装置330または370）によって実行されてもよい。メモリ装置はプロセッサ内に構成されてもよいし、あるいはプロセッサの外部に構成されてもよく、どちらの場合も、技術的に知られている種々の手段によってプロセッサと通信可能に接続されることができる。
【０１０２】
制約付き容量レート適応（ＣＣＲＡ）アルゴリズム
別の実施形態において、上記の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システムに対するレート適応方式が実際の環境に適合され、そのアルゴリズムはこのシステムの既知の実際の構成を反映するように理想的な場合を調節する。このような拡張には、実用的な実施のための方式を提供するバックオフ修正が含まれる可能性がある。バックオフメカニズムの使用は、システム構成およびその他のシステム考慮事項が調節を必要とする場合に、とくに重要である。換言すると、１つのシステム内において、ある条件はバックオフ修正を招く可能性があるが、他のものは招かない。バックオフメカニズムは、チャンネルモデルを特定の適用に調整することを意図されている。バックオフが望ましい可能性がある状況には、（１）チャンネルコード化技術；（２）不完全なチャンネル評価；および、または（３）周波数および、または位相オフセット不整（ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ）が含まれるが、それらに限定されない。
【０１０３】
マルチパスフェーディングチャンネル中にＮの副搬送波を有する上述された１実施形態によるＯＦＤＭシステムについて検討する。アルゴリズムは、全ての副搬送波を横切るチャンネル応答特性の知識｛ｈ（ｋ），ｋ＝１，２，Λ，Ｎ｝、および受信機における雑音分散Ｎ0を仮定する。それぞれが変調方式ＣpおよびコードレートＲｃpによって規定された、送信機によりサポートされるデータレートのセットＲ＝｛ｒp，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝が与えられる。予め定められたＰＥＲレベル（たとえば、１％）のために必要とされるＳＮＲの対応したセットＳ＝｛ｓp，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝もまた与えられる。目的は、所定の現実に対するチャンネルによってサポートされることのできる達成可能な最大レートｒmax∈Ｒを見出すことである。最初のアルゴリズムは図６に示されているように規定され、これは制約付き容量レートと適応（ＣＣＲＡ）アルゴリズムと呼ばれる。
【０１０４】
例示的な実施形態によるＣＣＲＡアルゴリズムはプロセス600により規定され、ステップ602においてインデックスｐが初期化される。このインデックスｐは所定の通信送信機において利用可能な符号化レートに対応し、ｐ＝１，２，・・・，Ｐとして与えられ、ここで、Ｐは利用可能な異なるレートの合計数である。ステップ602において、インデックスｐはＰに等しく設定され、ここで、ＰはデータレートのセットＲにおける最高のレートに対応している。ステップ604において、プロセスは、以下のように与えられる制約付き容量ｘを計算する：
【数１８】
【０１０５】
ここで、ｆは制約付き容量関数であり、Ｃ（ｒp）はレートｒpにおけるコンステレーションサイズ（変調）である。制約付き容量ｘに対する計算プロセス650は図７Ｂに示されており、ここで、制約付き容量を評価する関数ｆはステップ652で決定される。その後、ステップ654において、式（１２）にしたがって制約付き容量ｘが計算される。ｘの値は、チャンネル状態の平均に基づいている。
【０１０６】
図７Ａを参照すると、ステップ606において、プロセスは、以下のように与えられるΨとして示されたＡＷＧＮチャンネルにおける等価ＳＮＲを計算する：
Ψ＝ｇ（ｘ）＝ｆ-1（ｘ） 式（１３）
ここで、ｇ（ｘ）はｆ（ｘ）の逆関数である。式（１３）は式（９）と一致していることに注意されたい。決定ダイヤモンド608において、Ψ＞ｓpである場合、利用可能な最大データレートは現在のデータレート、すなわち、ｐに対応したレートに等しく設定される（ｒmax＝ｒp）。その他の場合には、インデックスｐはデクリメントされ、すなわち、ｐ＝ｐ−１にデクリメントされ、処理はステップ612でｐをデクリメントし、ステップ604に戻る。
【０１０７】
ＣＣＲＡアルゴリズムの性能の評価は、最適レート選択プロセスとの比較を必然的に伴なう。最適の選択は、基本的にあらゆる可能なレート（所定のチャンネル実現に対する）をテストし、たとえば、ＰＥＲ＜１％等の、所定のＰＥＲに対して最高レート選択する非実際的なシステムである。アルゴリズムは、それが指定されたＰＥＲを犯すことなく高いスループットをサポートすることを期待されていないので、それは最適モデルに勝る（ｂｅａｔ）ことはないと予想される。実際の最良のアルゴリズムは、１％のＰＥＲにより最適スループットより少し低いスループットをサポートするものである。
【０１０８】
ＣＣＲＡの結果は、それ自身そのサポートされたレートの過大評価である容量公式に基づいているので、典型的に実際は達成不可能である完全なコードを使用する完全なシステムによってサポートされるレートをその容量公式が提供するときには、バックオフが必要になる可能性が高い。換言すると、容量はチャンネルによって達成可能なレートの上限である。したがって、ＣＣＲＡにより生成された結果的に生じたレートの根拠のある（ｅｄｕｃａｔｅｄ）調節、すなわち、バックオフが所望されてもよい。同様に、システムが種々のデータレートをサポートし、動作中に欠点が生じる可能性があるときに、バックオフが望ましいことがある。
【０１０９】
修正された制約付き容量レート適応（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズム
Ｓは、実際のシステムにおいて利用可能な各レートに対する１％のＰＥＲに対応したＳＮＲのセットであることに注意されたい。ＳＮＲに対する理論上の理想値を容量公式に基づいて評価することも可能である。理想的なＳＮＲのセットをＳcap＝｛Ｓcap,p ，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝とする。Ｓcap,pは理想的なシステムに対して要求されるＳＮＲであり、一方ｓpは実際のシステムに対して要求されるＳＮＲであるため、
【数１９】
【０１１０】
であることに注意されたい。セットΩ＝｛Δp＝ｓp−ｓcap,p ，ｐ＝１，２，Λ，Ｐ｝を定義する。Δpは、実際のシステム中の欠点を克服するためにそのシステムに対して要求される付加的なＳＮＲである。
【０１１１】
式（１３）における制約付き容量ｘが、たとえば、ｒpおよびｒp+1等の２つの連続したレートの間にあるとき、ＳＮＲにおける対応した調節はΔpおよびΔp+1の２つのレベルをそれぞれ使用して行われることができる。Ψに対する調節を決定するために、以下の式が適用されることができる：
【数２０】
【０１１２】
その後、ΨをΨ−ΔΨで置換するために、ＣＣＲＡアルゴリズムに対して式（１４）または式（１５）のいずれの計算がステップ606に加えて適用されることができる。図２を参照として換言すると、ステップ220におけるＳＮＲに対するΨの比較がＳＮＲに対するΨ−ΔΨの比較により置換される。修正されたＣＣＲＡアルゴリズムは、図７Ａに示されている。プロセス700は、ステップ702におけるインデックスｐの初期化からスタートする。その後、ステップ704において、式（６）または式（１２）で与えられた計算を使用して制約付き容量が決定される。ステップ706において、式（９）または式（１３）におけるように、ＳＮＲΨが計算される。ステップ708においてΨ’を発生するために式（１４）または式（１５）の修正が適用される。決定ダイヤモンド710において、修正されたＳＮＲΨ’はｓpと比較され、ここで、Ψ’がｓpより大きい場合、最大レートは、インデックスｐの現在の値により識別されたレートに設定される。その他の場合には、ステップ714においてインデックスｐはデクリメントされ、処理はステップ704に戻る。
【０１１３】
図８は、最適または理想的なレート選択と比較されたＣＣＲＡアルゴリズムの性能の比較を示している。ＣＣＲＡアルゴリズムは理想的な解に近いスループットを有する解を提供し、その一方で例示的な実施形態では１％のＰＥＲである所望のＰＥＲレベルを達成することに注意されたい。
【０１１４】
当業者は、種々の異なったテクノロジーおよび技術の任意のどれかを使用して情報および信号を表すことができることを認識するであろう。たとえば、上記の説明において一貫して参照とされることのできるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボルおよびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁気粒子、光学フィールドまたは粒子、あるいはその任意の組合せによって表されてもよい。
【０１１５】
当業者はさらに、この明細書に開示されている実施形態との関連で示された種々の論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムステップが電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組合せとして構成されてもよいことを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明瞭に説明するために、上記に示された種々のコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップをそれらの機能性に関して一般的に説明してきた。このような機能性がハードウェアまたはソフトウェアのどちらとして構成されるかは、特定の用途およびシステムム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、特定の用途のそれぞれに対してさまざまな方法で記載された機能性を実施することができるが、しかし、このような実施決定は本発明の技術的範囲からの逸脱を生じさせるものとして解釈されてはならない。
【０１１６】
ここに開示されている実施形態との関連で説明された例証的な種々の論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向き集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または別のプログラム可能な論理デバイス、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理装置、ディスクリートなハードウェアコンポーネント、あるいはこの明細書に記載されている機能を行うために設計されたそれらの任意の組合せにより構成され、あるいは行われてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、しかし別の実施形態では、そのプロセッサは任意の通常のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態マシンであることができる。プロセッサはまた、たとえば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）とマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと共同する１以上のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のこのような構成等の、計算装置の組合せとして構成されることができる。
【０１１７】
ここに開示されている実施形態との関連で説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、あるいは両者の組合せの中に直接埋込まれてもよい。ソフトウェアモジュールはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的ＥＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、取出し可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に知られている任意の別の形態の記憶媒体中に存在していてもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが情報の記憶媒体からの読出および情報の記憶媒体への書込みを行うことができるようにプロセッサに接続されている。別の実施形態において、記憶媒体はプロセッサと一体であることができる。プロセッサおよび記憶媒体は、特定用途向き修正回路（ＡＳＩＣ）中に配置させることができる。ＡＳＩＣはユーザ端末内に配置してもよい。別の実施形態においては、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末内においてディスクリートなコンポーネントとして存在することができる。
【０１１８】
上記において開示されている実施形態は、当業者による本発明の形成または使用を可能にするために説明されたものである。当業者はこれらの実施形態に対する種々の修正を容易に認識し、この明細書において規定されている一般原理は本発明の技術的範囲を逸脱することなく別の実施形態に適用されることが可能である。したがって、本発明はここに示されている実施形態に限定されるものではなく、この明細書において開示されている原理および新しい特徴に一致した広い適用範囲を与えられている。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１Ａ】ＯＦＤＭ通信システムの簡単なモデルの概略図。
【図１Ｂ】等価チャンネルを使用するマルチパスチャンネルに対するレート選択をグラフィックに示す概略図。
【図２】ＯＦＤＭシステムにおいて使用されるデータレートを計量Ψに基づいて選択するプロセスの１実施形態のフロー図。
【図３】本発明の種々の特徴および実施形態を実施することのできる送信システムおよび受信システムの１実施形態のブロック図。
【図４】送信装置の１実施形態のブロック図。
【図５】受信装置の１実施形態のブロック図。
【図６】制約付き容量レート適応（ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ａ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ｂ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ｃ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図７Ｄ】修正されたＣＣＲＡ（Ｍ−ＣＣＲＡ）アルゴリズムのフロー図。
【図８】理想的なレート選択とＣＣＲＡアルゴリズムとの性能の比較を表すグラフ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定する方法において、
データ伝送のためのパラメータのセットを識別し、
通信チャンネルの１以上の特性を評価し、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出し、
調節された計量を形成するために計量を調節し、調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較し、
しきい値信号品質を調節し、
データレートを応答的に選択し、
計量およびしきい値信号品質に基づいて特定のデータレートがその通信チャンネルによりサポートされるか否かを示すステップを含んでいる方法。
【請求項２】
計量は信号対雑音比（ＳＮＲ）の関数である請求項１記載の方法。
【請求項３】
計量を調節するステップは、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かを決定し、
バックオフファクタがその計量に適用される場合、この計量を調節し、
バックオフファクタがその計量に適用されない場合、この計量を保存するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項４】
計量を導出するステップは、
第１の関数、パラメータのセット、および１以上の評価されたチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する等価データレートを決定するステップをさらに含んでおり、
計量は第２の関数、等価データレート、および特定の変調方式に基づいて導出される請求項１記載の方法。
【請求項５】
データ伝送のために使用される通信チャンネルの１以上の特性の評価を導出するように動作するチャンネル評価装置と、
チャンネル評価装置からのチャンネル評価およびデータ伝送に対する特定のレートを示すパラメータのセットを受取り、ある等価チャンネルに対する計量を導出し、特定のレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、計量およびしきい値信号品質に基づいてその特定のレートが通信チャンネルによりサポートされるか否かを示すように動作するレート選択装置と、
予め定められたバックオフファクタを使用して計量を調節するように動作する計量調節装置とを具備している無線通信システムにおける受信装置。
【請求項６】
さらに、ある特定のデータパケットに関して受取られた各伝送の状態を提供するように動作するデコーダと、
特定のレートとパケット状態の指示から成るフィードバック情報を提供するように動作する制御装置とを備えている請求項５記載の受信装置。
【請求項７】
データ伝送のためのパラメータのセットを識別する手段と、
通信チャンネルの１以上の特性を評価する手段と、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する手段と、
調節された計量を形成するために計量を調節する手段とを具備しており、調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する手段と、
しきい値信号品質を調節する手段と、
データレートを応答的に選択する手段と、
計量およびしきい値信号品質に基づいて特定のデータレートがその通信チャンネルによりサポートされるか否かを示す手段とを具備している無線通信システムにおける装置。
【請求項８】
さらに、第１の関数、パラメータのセット、およびチャンネル評価に基づいて等価チャンネルに対する等価データレートを決定する手段を備えており、
計量は第２の関数、等価データレート、および特定のレートと関連する特定の変調方式に基づいて導出される請求項７記載の装置。
【請求項９】
第１の関数に対する１以上のテーブルを記憶する手段を備えている請求項８記載の装置。
【請求項１０】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定する方法において、
通信チャンネルの１以上の特性を評価し、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出し、
調節された計量を形成するために計量を調節し、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択するステップを含んでいる方法。
【請求項１１】
計量は信号対雑音比である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
計量を調節するステップは、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かを決定し、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かの決定にしたがってバックオフファクタを適用するステップを含んでいる請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定するための装置において、
通信チャンネルの１以上の特性を評価する手段と、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する手段と、
調節された計量を形成するために計量を調節する手段とを具備し、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する手段とを具備している装置。
【請求項１４】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによるデータ伝送するためのデータレートを決定するためのコンピュータプログラムにおいて、
通信チャンネルの１以上の特性を評価する第１の命令セットと、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する第２の命令セットと、
調節された計量を形成するために計量を調節する第３の命令セットとを含んでおり、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する第４の命令セットと、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する第５の命令セットと、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する第６の命令セットとを含んでいるコンピュータプログラム。
【請求項１】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定する方法において、
データ伝送のためのパラメータのセットを識別し、
通信チャンネルの１以上の特性を評価し、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出し、
調節された計量を形成するために計量を調節し、調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較し、
しきい値信号品質を調節し、
データレートを応答的に選択し、
計量およびしきい値信号品質に基づいて特定のデータレートがその通信チャンネルによりサポートされるか否かを示すステップを含んでいる方法。
【請求項２】
計量は信号対雑音比（ＳＮＲ）の関数である請求項１記載の方法。
【請求項３】
計量を調節するステップは、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かを決定し、
バックオフファクタがその計量に適用される場合、この計量を調節し、
バックオフファクタがその計量に適用されない場合、この計量を保存するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項４】
計量を導出するステップは、
第１の関数、パラメータのセット、および１以上の評価されたチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する等価データレートを決定するステップをさらに含んでおり、
計量は第２の関数、等価データレート、および特定の変調方式に基づいて導出される請求項１記載の方法。
【請求項５】
データ伝送のために使用される通信チャンネルの１以上の特性の評価を導出するように動作するチャンネル評価装置と、
チャンネル評価装置からのチャンネル評価およびデータ伝送に対する特定のレートを示すパラメータのセットを受取り、ある等価チャンネルに対する計量を導出し、特定のレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、計量およびしきい値信号品質に基づいてその特定のレートが通信チャンネルによりサポートされるか否かを示すように動作するレート選択装置と、
予め定められたバックオフファクタを使用して計量を調節するように動作する計量調節装置とを具備している無線通信システムにおける受信装置。
【請求項６】
さらに、ある特定のデータパケットに関して受取られた各伝送の状態を提供するように動作するデコーダと、
特定のレートとパケット状態の指示から成るフィードバック情報を提供するように動作する制御装置とを備えている請求項５記載の受信装置。
【請求項７】
データ伝送のためのパラメータのセットを識別する手段と、
通信チャンネルの１以上の特性を評価する手段と、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する手段と、
調節された計量を形成するために計量を調節する手段とを具備しており、調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する手段と、
しきい値信号品質を調節する手段と、
データレートを応答的に選択する手段と、
計量およびしきい値信号品質に基づいて特定のデータレートがその通信チャンネルによりサポートされるか否かを示す手段とを具備している無線通信システムにおける装置。
【請求項８】
さらに、第１の関数、パラメータのセット、およびチャンネル評価に基づいて等価チャンネルに対する等価データレートを決定する手段を備えており、
計量は第２の関数、等価データレート、および特定のレートと関連する特定の変調方式に基づいて導出される請求項７記載の装置。
【請求項９】
第１の関数に対する１以上のテーブルを記憶する手段を備えている請求項８記載の装置。
【請求項１０】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定する方法において、
通信チャンネルの１以上の特性を評価し、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出し、
調節された計量を形成するために計量を調節し、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択するステップを含んでいる方法。
【請求項１１】
計量は信号対雑音比である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
計量を調節するステップは、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かを決定し、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かの決定にしたがってバックオフファクタを適用するステップを含んでいる請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定するための装置において、
通信チャンネルの１以上の特性を評価する手段と、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する手段と、
調節された計量を形成するために計量を調節する手段とを具備し、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する手段とを具備している装置。
【請求項１４】
無線通信システムにおいて通信チャンネルによるデータ伝送するためのデータレートを決定するためのコンピュータプログラムにおいて、
通信チャンネルの１以上の特性を評価する第１の命令セットと、
パラメータのセットおよび評価された１以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する第２の命令セットと、
調節された計量を形成するために計量を調節する第３の命令セットとを含んでおり、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート（ＰＥＲ）を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する第４の命令セットと、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する第５の命令セットと、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する第６の命令セットとを含んでいるコンピュータプログラム。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８】
【公表番号】特表２００６−５０１６９５（Ｐ２００６−５０１６９５Ａ）
【公表日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−５４８４８９（Ｐ２００３−５４８４８９）
【出願日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００２／０３７４０９
【国際公開番号】ＷＯ２００３／０４７１９８
【国際公開日】平成１５年６月５日（２００３．６．５）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００２／０３７４０９
【国際公開番号】ＷＯ２００３／０４７１９８
【国際公開日】平成１５年６月５日（２００３．６．５）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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