(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の並列チャネルでのデータ送信用の閉ループレートコントロールを提供する。【解決手段】内部ループは通信リンクのチャネル条件を推定し、チャネル推定に基づいて複数の並列チャネルの各々にふさわしいデータレートを選択する。並列チャネルごとに、受信ＳＮＲがチャネル推定に基づいて計算され、動作ＳＮＲが並列チャネルの受信ＳＮＲおよびＳＮＲオフセットに基づいて計算され、データレートが並列チャネルの動作ＳＮＲと、システムによってサポートされている１セットのデータレートの１セットの必要ＳＮＲとに基づいて選択される。外部ループは複数の並列チャネルで受信されたデータ送信の品質を推定し、内部ループの動作を調整する。例えば、並列チャネルごとのＳＮＲオフセットは該並列チャネルで受信されたパケットのステータスに基づいて調整される。【選択図】図２
2010119110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネルでデータを送信するための方法であって、
前記複数の並列チャネルの各々のチャネル推定を得ることと；
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択することと、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは前記並列チャネルのデータレートを示す；
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを送信エンティティに送ることと、なお、前記複数の並列チャネルの各々でのデータ送信は、前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って前記送信エンティティで処理される；
を備える方法。
【請求項２】
前記送信エンティティから前記複数の並列チャネルでのデータ送信を受信することと、
前記複数の並列チャネルの各々について選択された前記送信モードに従って前記データ送信を処理して、前記並列チャネルで送信されたデータを回復することと、
をさらに備える請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複数の並列チャネルの各々の前記チャネル推定は、前記並列チャネルの少なくとも１つのチャネル利得推定と雑音フロア推定とを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記選択することは、
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を判断すること、
を含んでおり、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲに基づいて選択される、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記選択することは、さらに
前記複数の並列チャネルの各々のＳＮＲオフセットを判断すること、
を含んでおり、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、さらに、前記並列チャネルの前記ＳＮＲオフセットに基づいて選択される、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記選択することは、さらに、
前記複数の並列チャネルの各々の動作ＳＮＲを、前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲおよび前記ＳＮＲオフセットに基づいて判断すること、
を含んでおり、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルの前記動作ＳＮＲに基づいて選択される、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、さらに、前記システムによってサポートされている１セットの送信モードの１セットの必要ＳＮＲに基づいて選択される、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記複数の並列チャネルの各々で受信された前記データ送信の品質を推定すること、
をさらに含み、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、さらに、前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて選択される、
請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記並列チャネルで受信されたデータパケットのステータスに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記ＳＮＲオフセットを調整すること、
をさらに備える請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記並列チャネルに対して維持されている少なくとも１つのデコーダメトリクスに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記ＳＮＲオフセットを調整すること、
をさらに備える請求項５記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の並列チャネルの各々のパケットエラーを検出することと、
前記並列チャネルの前記パケットエラーに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを調整することと、
をさらに備える請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲおよび必要ＳＮＲに基づいて前記複数の並列チャネルの各々のＳＮＲマージンを判断することと、
前記複数の並列チャネルのＳＮＲマージンに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを調整することと、
をさらに備える請求項４記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の並列チャネルに全送信電力を分配すること、
をさらに備えており、
前記複数の並列チャネルの各々の前記動作ＳＮＲは、さらに、前記並列チャネルに分配されている送信電力に基づいて判断される、
請求項６記載の方法。
【請求項１４】
前記全送信電力は、前記複数の並列チャネルに均一に分配される、
請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記全送信電力は、注水手順を使用して前記複数の並列チャネルに分配される、
請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記並列チャネルの前記動作ＳＮＲと、前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードの必要ＳＮＲと、前記並列チャネルに分配された前記送信電力とに基づいて、前記複数の並列チャネルの各々の過剰電力を判断することと、
前記複数の並列チャネルの各々の前記過剰電力を累積して、前記複数の並列チャネルの全過剰電力を得ることと、
前記全過剰電力を前記複数の並列チャネルのうちの少なくとも１つに再分配することと、
をさらに備える請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記全過剰電力は、前記複数の並列チャネルのうちの不飽和並列チャネルに均一に再分配され、前記不飽和並列チャネルは、ゼロより大きくかつ最大データレート未満のデータレートを有している、
請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記全過剰電力によってデータレートの最高増加を達成することができる前記全過剰電力は、前記複数の並列チャネルから選択された１つの並列チャネルに再分配される、
請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の並列チャネルの各々は複数のサブバンドを含む方法であって、
前記方法はさらに、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信電力を前記並列チャネルの前記複数のサブバンドに分配し、前記複数のサブバンドの類似の受信ＳＮＲを達成すること、
を備える、
請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の並列チャネルの各々は複数のサブバンドを含む方法であって、前記方法はさらに、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信電力を前記並列チャネルの前記複数のサブバンドに均一に分配すること、
を備える、
請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
前記無線通信システムは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムであり、前記複数の並列チャネルはサブバンドの複数のディスジョイントセットによって形成されている、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記無線通信システムは周波数分割多重（ＦＤＭ）通信システムであり、前記複数の並列チャネルは複数の周波数サブバンドによって形成されている、請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記無線通信システムは時分割多重（ＴＤＭ）通信システムであり、前記複数の並列チャネルは複数のタイムスロットによって形成されている、請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記無線通信システムは多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムであり、前記複数の並列チャネルは複数の空間チャネルによって形成されている、請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記無線通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を有する多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムである、請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記複数の並列チャネルは複数の広帯域空間チャネルによって形成されており、前記複数の並列チャネルの各々は複数のサブバンドを含んでいる、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記複数の並列チャネルの各々の前記チャネル推定は、前記送信エンティティによって複数のアンテナの各々から送信されたパイロットに基づいて得られる、請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
前記複数の並列チャネルの各々の前記チャネル推定は、前記送信エンティティによって複数のアンテナから送信されたステアード基準に基づいて得られる、請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
複数の並列チャネルの各々のチャネル推定を得るための手段と；
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて、前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択するための手段と、なお、前記複数の並列チャネルの各々の送信モードは、前記並列チャネルのデータレートを示す；
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを送信エンティティに送るための手段と、なお、前記複数の並列チャネルの各々のデータ送信は、前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って前記送信エンティティで処理される；
を備える無線通信システムにおける装置。
【請求項３０】
前記送信エンティティから前記複数の並列チャネルでデータ送信を受信するための手段と、
前記複数の並列チャネルの各々に対して選択された前記送信モードに従って前記受信データ送信を処理し、前記並列チャネルで送られたデータを回復するための手段と、
をさらに備える請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
前記選択するための手段は、
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を判断するための手段、
を含んでおり、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲに基づいて選択される、
請求項２９記載の装置。
【請求項３２】
前記複数の並列チャネルの各々で受信された前記データ送信の品質を推定するための手段、
をさらに備えており、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、さらに、前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて選択される、
請求項２９記載の装置。
【請求項３３】
複数の並列チャネルの各々のチャネル推定を得るように動作するチャネル推定器と、
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択するように動作するコントローラと、
を備えており、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルのデータレートを示しており、また前記複数の並列チャネルの各々のデータ送信は、前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って送信エンティティにおいて処理される、
無線通信システムにおける装置。
【請求項３４】
前記複数の並列チャネルのデータ送信を受信するように、そして、前記複数の並列チャネルの各々に対して選択された前記送信モードに従って前記受信データ送信を処理して前記並列チャネルで送られたデータを回復するように、動作する受信（ＲＸ）データプロセッサ、
をさらに備える請求項３３記載の装置。
【請求項３５】
前記コントローラは、前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を判断するように、そして、前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲに基づいて並列チャネルごとに前記送信モードを選択するように、動作する、請求項３３記載の装置。
【請求項３６】
前記コントローラは、前記複数の並列チャネルの各々で受信された前記データ送信の品質の推定を得るように、そして、前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて並列チャネルごとに前記送信モードを調整するように、動作する、請求項３３記載の装置。
【請求項３７】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネルでデータを送信するための方法であって、
受信エンティティからフィードバック情報を受信することと、なお、前記フィードバック情報は前記複数の並列チャネルの品質を示している；
前記フィードバック情報に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを判断することと、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは前記並列チャネルのデータレートを示している；
前記並列チャネルの前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々のデータを処理することと；
前記複数の並列チャネルの各々の前記処理済みデータを前記並列チャネルで前記受信エンティティに送信することと；
を備える方法。
【請求項３８】
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルに対して得られたチャネル推定に基づいて前記受信エンティティによって選択され、また前記フィードバック情報は、前記複数の並列チャネルに対して前記受信エンティティによって選択された複数の送信モードを含む、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記複数の並列チャネルの各々のチャネル利得推定を得ること、
をさらに備えており、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルの前記チャネル利得推定と、前記受信エンティティからの前記フィードバック情報に含まれている前記並列チャネルの雑音フロア推定とに基づいて判断される、請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
前記複数の並列チャネルの各々の前記チャネル利得推定は、前記受信エンティティから受信されたステアード基準に基づいて得られる、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
前記複数の並列チャネルのうちの第１の並列チャネルの前記送信モードの調整を受信することと、
前記第１の並列チャネルの前記送信モードの前記調整に従って前記第１の並列チャネルのデータを処理することと、
をさらに備える請求項３７記載の方法。
【請求項４２】
前記第１の並列チャネルの前記送信モードの前記調整は、前記第１の並列チャネルに対して検出されたパケットエラーに基づいて判断される、請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記第１の並列チャネルの前記送信モードの前記調整は、前記第１の並列チャネルの受信信号対雑音比（ＳＮＲ）および必要ＳＮＲに基づいて判断される、請求項４１記載の方法。
【請求項４４】
前記複数の並列チャネルの各々について、前記並列チャネルの複数のサブバンドの複数の送信ウェイトを計算することと、なお、前記複数の送信ウェイトは前記並列チャネルの前記複数のサブバンドの類似の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を達成する；
前記複数の並列チャネルの各々の前記処理済みデータを前記並列チャネルの前記複数の送信ウェイトによってスケーリングすることと、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記スケーリング済みかつ処理済みデータは、前記並列チャネルで送信される；
をさらに備えている請求項３７記載の方法。
【請求項４５】
受信エンティティからフィードバック情報を受信するための手段と、なお、前記フィードバック情報は複数の並列チャネルの品質を示す；
前記フィードバック情報に基づいて、複数の並列チャネルの各々の送信モードを判断するための手段と、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは前記並列チャネルのデータレートを示す；
前記並列チャネルの前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々のデータを処理するための手段と；
前記複数の並列チャネルの各々の前記処理済みデータを前記並列チャネルで送信するための手段と；
を備える無線通信システムにおける装置。
【請求項４６】
前記複数の並列チャネルの各々のチャネル利得推定を得るための手段、
をさらに備えており、
前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルの前記チャネル利得推定と、前記受信エンティティからの前記フィードバック情報に含まれている前記並列チャネルの雑音フロア推定とに基づいて判断される、
請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
前記複数の並列チャネルのうちの第１の並列チャネルの前記送信モードの調整を受信するための手段と、
前記第１の並列チャネルの前記送信モードの前記調整に従って前記第１の並列チャネルのデータを処理するための手段と、
をさらに備える請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
受信エンティティから受信されるフィードバック情報に基づいて、複数の並列チャネルの各々の送信モードを判断するように動作するコントローラと、なお、前記フィードバック情報は前記複数の並列チャネルの品質を示す；
前記並列チャネルの前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々のデータを処理するように動作する送信（ＴＸ）データプロセッサと；
前記複数の並列チャネルの各々の前記処理済みデータを前記並列チャネルで送信するように動作する少なくとも１つの送信機ユニットと；
を備える無線通信システムにおける装置。
【請求項４９】
前記コントローラは、前記複数の並列チャネルの各々のチャネル利得推定を得るように、そして、前記並列チャネルの前記チャネル利得推定と、前記受信エンティティからの前記フィードバック情報に含まれている前記並列チャネルの雑音フロア推定とに基づいて、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを判断するように、動作する、請求項４８記載の装置。
【請求項５０】
前記コントローラは、前記複数の並列チャネルのうちの第１の並列チャネルの前記送信モードの調整を得るように動作し、また前記ＴＸデータプロセッサは、前記第１の並列チャネルの前記送信モードの前記調整に従って前記第１の並列チャネルのデータを処理するように動作する、請求項４８記載の装置。
【請求項５１】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネルでデータを送信するための方法であって、
前記複数の並列チャネルの各々のチャネル推定を得ることと；
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算することと；
前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲおよびＳＮＲオフセットに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の動作ＳＮＲを計算することと；
前記並列チャネルの前記動作ＳＮＲと、前記システムによってサポートされている１セットの送信モードの１セットの必要ＳＮＲとに基づいて、前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択することと、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルのデータレートを示す；
前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々のデータを処理することと；
を備える方法。
【請求項５２】
前記複数の並列チャネルの各々で受信されたデータ送信の品質を推定することと、
前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記ＳＮＲオフセットを調整することと、
をさらに備える請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
前記複数の並列チャネルの各々で受信された前記データ送信の品質は、前記並列チャネルで受信されたパケットのステータスに基づいて推定される、請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを調整すること、
をさらに備える請求項５２記載の方法。
【請求項５５】
複数の並列チャネルの各々のチャネル推定を得るための手段と；
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算するための手段と；
前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲとＳＮＲオフセットとに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の動作ＳＮＲを計算するための手段と；
前記並列チャネルの前記動作ＳＮＲと、前記システムによってサポートされている１セットの送信モードの１セットの必要ＳＮＲとに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択するための手段と、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルのデータレートを示す；
前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々のデータを処理するための手段と；
を備える無線通信システムにおける装置。
【請求項５６】
前記複数の並列チャネルの各々で受信されたデータ送信の品質を推定するための手段と、
前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記ＳＮＲオフセットを調整するための手段と、
をさらに備える請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを調整するための手段、
をさらに備える請求項５６記載の装置。
【請求項５８】
複数の並列チャネルの各々にチャネル利得推定を提供するように動作するチャネル推定器と；
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算し、前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲとＳＮＲオフセットとに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の動作ＳＮＲを計算し、前記並列チャネルの前記動作ＳＮＲと、前記システムによってサポートされている１セットの送信モードの１セットの必要ＳＮＲとに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択するように動作する選択器と、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルのデータレートを示す；
前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々のデータを処理するように動作するデータプロセッサと；
を備える無線通信システムにおける装置。
【請求項５９】
前記選択器は、前記複数の並列チャネルの各々で受信されたデータ送信の品質の推定を受信するように、そして、前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記ＳＮＲオフセットを調整するように、動作する、請求項５８記載の装置。
【請求項６０】
前記選択器はさらに、前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを調整するように動作する、請求項５９記載の方法。
【請求項６１】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネルの各々のチャネル利得推定を取得し；
前記並列チャネルの前記チャネル推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算し；
前記並列チャネルの前記受信ＳＮＲとＳＮＲオフセットとに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の動作ＳＮＲを計算し；
前記並列チャネルの前記動作ＳＮＲと、前記システムによってサポートされている１セットの送信モードの１セットの必要ＳＮＲとに基づいて前記複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択する、なお、前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードは、前記並列チャネルのデータレートを示し、またデータは、前記並列チャネルに対して選択された前記送信モードに従って前記複数の並列チャネルの各々で送信される；
ように動作可能な命令を記憶するためのプロセッサ読取り可能媒体。
【請求項６２】
前記並列チャネルで受信された前記データ送信の品質の推定に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記ＳＮＲオフセットを調整する、
ように動作可能な命令をさらに記憶するための、請求項６１記載のプロセッサ読取り可能媒体。
【請求項６３】
前記並列チャネルで受信された前記データ送信の推定品質に基づいて前記複数の並列チャネルの各々の前記送信モードを調整する、
ように動作可能な命令をさらに記憶するための、請求項６２記載のプロセッサ読取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［Ｉ．分野］
本発明は一般的にデータ通信に関し、より具体的には、マルチチャネル通信システムにおける複数の並列チャネルでのデータ送信のためのレートコントロールを実行するための技術に関する。
【０００２】
［ＩＩ．背景］
マルチチャネル通信システムはデータ送信用に複数の「並列チャネル」を利用している。これらの並列チャネルは、時間ドメイン、周波数ドメイン、空間ドメイン、またはこれらの組み合わせで形成可能である。例えば、複数の並列チャネルは、時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおける異なるタイムスロットによって、周波数分割多重（ＦＤＭ）通信システムにおける異なる周波数サブバンドによって、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）通信システムにおける異なるディスジョイントセットのサブバンドによって、あるいは多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信システムにおける異なる空間チャネルによって形成可能である。ＴＤＭ、ＦＤＭ、ＯＦＤＭおよびＭＩＭＯシステムを以下により詳細に説明する。
【０００３】
複数の並列チャネルは様々なチャネル条件（例えば、異なるフェージング、マルチパスおよび干渉効果）を受け入れ、また異なる信号対雑音比（ＳＮＲ）を達成することができる。並列チャネルのＳＮＲはその送信能力を判断し、これは一般的に、並列チャネルで確実に送信可能な特定のデータレートによって定量化される。ＳＮＲが並列チャネルごとに変化すると、サポートされているデータレートもまたチャネルごとに変化する。さらに、チャネル条件は一般的に経時的に変化するため、複数の並列チャネルによってサポートされているデータレートもまた経時的に変化する。
【０００４】
レートコントロールは、連続的に変化しつつあるチャネル条件を受け入れるマルチチャネル通信システムにおける主要な挑戦である。レートコントロールは、チャネル条件に基づいて複数の並列チャネルの各々のデータレートをコントロールすることを意味している。レートコントロールの目的は、特定のパケットエラーレート（ＰＥＲ）や他の基準によって定量化可能な一定の品質目的を満たしつつ、複数の並列チャネルでの総合スループットを最大化することである。
【０００５】
従って、様々なＳＮＲを有する複数の並列チャネルのレートコントロールを効果的に実行するための技術分野における必要性がある。
【発明の概要】
【０００６】
複数の並列チャネルでのデータ送信のための閉ループレートコントロールを実行するための技術を以下に説明する。閉ループレートコントロールは１つ以上のループによって実行可能である。内部ループは通信リンクごとにチャネル条件を推定し、複数の並列チャネルの各々について適切なデータレートを選択する（例えば高い総合スループットを達成する）。（任意の）外部ループは、複数の並列チャネルで受信されるデータ送信の品質を推定し、内部ループの動作を調整する。
【０００７】
内部ループについて、チャネル推定が、（例えば受信パイロットシンボルに基づいて）複数の並列チャネルについて最初に得られる。チャネル推定は、各並列チャネルの複数のサブバンドに対するチャネル利得推定および受信機における雑音フロアの推定などを含んでいてもよい。そして適切な「通信モード」が、（１）並列チャネルに割り当てられた送信電力、（２）並列チャネルのチャネル推定、（３）並列チャネルに対して外部ループによって提供されたＳＮＲオフセット、および（４）外部ループによって提供された他の情報に基づいて並列チャネルごとに選択される。とりわけ送信モードは並列チャネルに使用する特定のデータレートを示している。ＳＮＲオフセットは並列チャネルに使用するバックオフ量を示しており、並列チャネルの送信モードの選択に影響する。外部ループからの他の情報によって、例えば過剰なパケットエラーが並列チャネルについて受信された場合、並列チャネルに対して通常選択されるよりも低いデータレートを有する送信モードを内部ループが選択してもよい。送信機および受信機は、並列チャネルごとのデータを、該並列チャネルに対して選択された送信モードに従って処理する。
【０００８】
外部ループについて、受信機は複数の並列チャネルを介して受信されたデータ送信の品質を推定する。例えば、受信機は、（後述するのと同程度の）各受信データパケットのステータスを判断し、データストリームごとにデコーダメトリクスを取得し、並列チャネルごとに受信ＳＮＲを推定する、などが可能である。そして外部ループは、並列チャネルごとに、該並列チャネルの推定受信品質に基づいて内部ループの動作を調整する。例えば、外部ループは、並列チャネルごとにＳＮＲオフセットを調整して、該並列チャネルの目標パケットエラーレート（ＰＥＲ）を達成することが可能である。過剰なパケットエラーが該並列チャネルに対して検出された場合、外部ループによってまた、並列チャネルに対してより低いデータレートを有する送信モードを内部ループが選択してもよい。
【０００９】
本発明の種々の態様および実施形態はまた以下により詳細に説明されている。
【００１０】
本発明の特徴、性質および利点は図面と関連してなされる後述の詳細な説明によってより明らかになり、同一の参照番号を図面に一貫して使用する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＮＣ個の並列チャネルの閉ループレートコントロールを有するマルチチャネル通信システムにおける送信機および受信機を示す図である。
【図２】閉ループレートコントロール機構を示す図である。
【図３】閉ループレートコントロールによって選択されたＮＣ個の送信モードを使用して、ＮＣ個のデータストリームをＮＣ個の並列チャネルで送信する例示的プロセスを示す図である。
【図４】外部ループの例示的プロセスを示す図である。
【図５】例示的ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムを示す図である。
【図６】ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおいて使用されているフレーム構造を示す図である。
【図７】ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるダウンリンクおよびアップリンクで、複数の広帯域固有モードで複数のデータストリームを送信するためのプロセスを示す図である。
【図８】ＮＳ個の広帯域固有モードのＮＳ個の送信モードを選択するためのプロセスを示す図である。
【図９Ａ】ダウンリンクおよびアップリンク送信用の、ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるアクセスポイントおよび端末を示す図である。
【図９Ｂ】ダウンリンクおよびアップリンク送信用の、ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるアクセスポイントおよび端末を示す図である。
【図１０】送信機サブシステムを示す図である。
【図１１】受信機サブシステムを示す図である。
【図１２Ａ】ダウンリンクおよびアップリンクの閉ループレートコントロールの例示的タイミング図を示す図である。
【図１２Ｂ】ダウンリンクおよびアップリンクの閉ループレートコントロールの例示的タイミング図を示す図である。
【詳細な説明】
【００１２】
用語「例示的」は、「例、場合または図示である」ことを意味するためにここでは使用する。「例示的」なものとしてここで説明されている実施形態や設計は必ずしも、他の実施形態や設計に好ましく、または好都合なものとして構成されているわけではない。
【００１３】
ここで使用されているように、「レートコントロール」はチャネル条件に基づいて複数の並列チャネルの各々のデータレートをコントロールすることを意味している。並列チャネルごとのデータレートは、該並列チャネルで使用するために選択された送信モードによって判断される。従ってレートコントロールは複数の並列チャネルに使用されている送信モードをコントロールすることによって達成可能である。
【００１４】
図１は、ＮＣ個（ここでＮＣ＜１である）の並列チャネルに対する閉ループレートコントロールを有するマルチチャネル通信システム１００における送信機１１０と受信機１５０のブロック図を示している。ＮＣ個の並列チャネルは後述のように種々の方法で形成可能である。ダウンリンク送信について、送信機１１０はアクセスポイントであり、受信機１５０はユーザ端末であり、第１の通信リンク１４８はダウンリンク（すなわち順リンク）であり、第２の通信リンク１５２はアップリンク（すなわち逆リンク）である。アップリンク送信については、送信機１１０はユーザ端末であり、受信機１５０はアクセスポイントであり、第１および第２の通信リンクはそれぞれアップリンクおよびダウンリンクである。
【００１５】
送信機１１０において、送信（ＴＸ）データプロセッサ１２０はＮＣ個のデータストリームを受信する（ＮＣ個の並列チャネルの各々につき１個のストリーム）。各並列チャネルは、該並列チャネルに使用する１セットの送信パラメータを示す特定の送信モードと関連している。送信モードは、データ送信に使用する特定のデータレート、特定の符号化スキームまたはコードレート、特定のインタリーブ化スキーム、および特定の変調スキームなどを示していてもよい（またはこれらと関連していてもよい）。送信モードの例示的セットは以下表２に示されている。各並列チャネルについて、データレートはデータレートコントロールによって示され、符号化スキームは符号化コントロールによって示され、変調スキームは変調コントロールによって示されている。これらのコントロールはコントローラ１３０によって提供され、また、受信機１５０から得られたフィードバック情報、場合によっては送信機１１０によって得られた他の情報（例えばチャネル推定）を使用して並列チャネルごとに選択された送信モードに基づいて生成される。
【００１６】
ＴＸデータプロセッサ１２０は、その並列チャネルに対して選択された送信モードに従って各データストリームを符号化、インタリーブ化および変調し、変調シンボルの対応するストリームを提供する。ＴＸデータプロセッサ１２０はＮＣ個のデータストリームにＮＣ個の変調シンボルストリームを提供する。そして送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１２２は、システムによって特定化されている方法でＮＣ個の変調シンボルストリームを処理する。例えば、送信機ユニット１２２はＯＦＤＭシステムに対するＯＦＤＭ処理、ＭＩＭＯシステムに対する空間処理、または（ＯＦＤＭを利用するＭＩＭＯシステムである）ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムに対する空間およびＯＦＤＭ処理の両方を実行可能である。パイロットはまた、チャネル推定、捕捉、周波数および時間同期、コヒーレント変調などの多数の機能を実行する際にアシスト受信機１５０に送信される。送信機ユニット１２２は並列チャネルごとにパイロットシンボルを変調シンボルで多重化し、多重化シンボルを処理し、データ送信に使用されるアンテナごとに変調信号を提供する。次いで各変調信号は第１の通信リンク１４８を介して受信機１５０に送信される。第１の通信リンク１４８は各変調信号を特定のチャネル応答によって歪め、さらに変調信号を、（１）分散Ｎ０を有する加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）および（２）場合によっては他の送信機からの干渉によって劣化させる。
【００１７】
受信機１５０において、（複数の）送信信号は１つ以上の受信アンテナによって受信され、各アンテナからの受信信号は受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１６０に提供される。受信機ユニット１６０は各受信信号を調整およびディジタル化し、対応するサンプルストリームを提供する。受信機ユニット１６０はさらに、送信機ユニット１２２によって実行されたのと相補的な方法でサンプルを処理し、「回復」シンボルのＮＣ個のストリームを提供し、これらは送信機１１０によって送られた変調シンボルのＮＣ個のストリームの推定である。
【００１８】
次いで受信機（ＲＸ）データプロセッサ１６２は、ＮＣ個の回復シンボルストリームを、ＮＣ個の並列チャネルに対して選択されたＮＣ個の送信モードに従って処理し、ＮＣ個の復号化データストリームを取得するが、これらは送信機１１０によって送られたＮＣ個のデータストリームの推定である。ＲＸデータプロセッサ１６２による処理は変調、デインタリーブ化および復号化を含んでいてもよい。ＲＸデータプロセッサ１６２はさらに、復号化データストリームごとに各受信データパケットのステータスおよび／またはデコーダメトリクスを提供可能である。
【００１９】
受信機ユニット１６０はまたＮＣ個の並列チャネルに対する受信パイロットシンボルをチャネル推定器１６４に提供する。チャネル推定器１６４はこれらの受信パイロットシンボルを処理し、ＮＣ個の並列チャネルのチャネル推定を得る。チャネル推定は、例えばチャネル利得推定および雑音分散Ｎ０推定などを含んでいてもよい。受信機１５０で観察される雑音フロアである雑音分散Ｎ０は、チャネル雑音、受信機回路雑音、および他の送信エンティティからの干渉（すなわちクロストーク）などを含んでいる。
【００２０】
送信モード（ＴＭ）選択器１６６は、チャネル推定器１６４からのチャネル推定と、場合によってはＲＸデータプロセッサ１６２からのパケットステータスおよび／またはデコーダメトリクスとを受信する。送信モード選択器１６６は、該並列チャネルのチャネル推定およびＳＮＲオフセットに基づいてＮＣ個の並列チャネルの各々の動作ＳＮＲを計算する。次いで送信モード選択器１６６は、並列チャネルの動作ＳＮＲと外部ループ情報とに基づいて並列チャネルごとに適切な送信モードを選択する。送信モード選択について以下詳細に説明する。
【００２１】
コントローラ１７０は、ＮＣ個の選択送信モードＴＭ１からＴＭＮＣを送信モード選択器１６６から、パケットステータスをＲＸデータプロセッサ１６２（図示せず）から受信する。次いでコントローラ１７０はフィードバック情報を送信機１１０にアセンブリングする。フィードバック情報は、ＮＣ個の並列チャネルに対するＮＣ個の選択送信モード、受信データパケットに対する肯定確認応答（ＡＣＫ）および／または否定確認応答（ＮＡＫ）、パイロット、および／または他の情報を含んでいてもよい。次いでフィードバック情報は第２の通信リンク１５２を介して送信機１１０に送られる。送信機１１０はフィードバック情報を使用して、受信機１５０に送られたＮＣ個のデータストリームの処理を調整する。例えば、送信機１１０は、ＮＣ個の並列チャネルで受信機１５０に送られたＮＣ個のデータストリームの各々についてのデータレート、符号化スキーム、変調スキーム、またはこれらの組み合わせについて調整可能である。フィードバック情報を使用して、データを第１の通信リンク１４８によってサポートされている既知の設定で送信可能にすることによって、システムの効率を増大させる。
【００２２】
図１に示されている実施形態において、チャネル推定および送信モード選択は受信機１５０によって実行されており、ＮＣ個の並列チャネルに対して選択されたＮＣ個の送信モードは送信機１１０に送り返される。他の実施形態において、チャネル推定および送信モード選択は、（１）受信機１５０から得られたフィードバック情報および／または送信機１１０によって得られた他の情報に基づいて送信機１１０によって、あるいは（２）送信機１１０と受信機１５０の双方によって実行されてもよい。
【００２３】
図２は、外部ループ２２０と関連して動作する内部ループ２１０を含んでいる閉ループレートコントロール機構２００の実施形態のブロック図を示している。簡潔にするために、ただ１つの並列チャネルｘの内部ループ２１０および外部ループ２２０の動作を図２に示している。一般的に、ＮＣ個の並列チャネルの各々について同じ処理が別個に実行可能である。
【００２４】
内部ループ２１０について、チャネル推定器１６４ｘは並列チャネルｘのチャネル条件を推定し、チャネル推定（例えば、チャネル利得推定および雑音フロア推定）を提供する。送信モード選択器１６６ｘ内の選択器１７４は、（１）チャネル推定器１６４ｘからのチャネル推定と、（２）品質推定器１７２からの並列チャネルｘのＳＮＲオフセットおよび／または送信モード調整とに基づいて、並列チャネルｘの受信されたＳＮＲを計算する。明確にするために、受信ＳＮＲは、チャネル推定器１６４ｘによって選択器１７４に提供されるものとして図２に象徴的に示されている。そして選択器１７４は、後述するように、受信情報に基づいて並列チャネルｘの送信モードを選択する。並列チャネルｘの選択送信モードは、コントローラ１７０によって送信機に送られたフィードバック情報に含まれている。送信機において、コントローラ１３０は並列チャネルｘの選択送信モードを受信し、並列チャネルｘのデータレート、符号化および変調コントロールを判断する。次いでデータはＴＸデータプロセッサ１２０ｘによってこれらのコントロールに従って処理され、さらにパイロットシンボルによって多重化され、かつ送信機ユニット１２２ｘによって調整され、受信機に送信される。チャネル推定および送信モード選択は、必要な場合のみ（例えば、データ送信前およびデータ送信中）、あるいは常時、通信リンクの変化が検出されるたびに、予定の時刻に定期的に実行可能である。
【００２５】
外部ループ２２０は並列チャネルｘで受信されたデータ送信の品質を推定し、並列チャネルｘの内部ループ２１０の動作を調整する。並列チャネルｘの受信データシンボルはＲＸデータプロセッサ１６２ｘによって処理され、並列チャネルｘの各受信パケットのステータスおよび／またはデコーダメトリクスは品質推定器１７２に提供される。デコーダメトリクスは、再符号化シンボルエラーレート（ＳＥＲ）、再符号化電力メトリクス、（畳込みデコーダに対する）修正Ｙａｍａｍｏｔｏメトリクス、および（ターボデコーダに対する）復号化パケットのビットの最小または平均対数ゆう度比(average log-likelihood ratio)（ＬＬＲ）などを含んでいてもよい。再符号化ＳＥＲは、受信機ユニット１６０からの受信シンボルと、ＲＸデータプロセッサ１６２からの復号化データを処理する（例えば、再符号化および再変調など）ことによって得られた再符号化シンボルとの間のエラーレートである。修正Ｙａｍａｍｏｔｏメトリクスは復号化データの信頼性を示しており、畳込み復号化のトレリス(trellis)を介する選択（最良）パスと、トレリスを介する次の最も近いパスとの差異に基づいて得られる。最小または平均ＬＬＲはまた、復号化データの信頼性を示すために使用されてもよい。並列チャネルｘで受信されたデータ送信の品質を示すこれらのデコーダメトリクスは当業界において既知である。
【００２６】
外部ループ２２０は、内部ループ２１０の動作をコントロールするために使用される様々なタイプの情報を提供することができる。例えば、外部ループ２２０は並列チャネルごとにＳＮＲオフセットを提供可能である。ＳＮＲオフセットは、後述のように、並列チャネルの動作ＳＮＲの計算に使用される。そして動作ＳＮＲはルックアップテーブル（ＬＵＴ）１７６に提供されて、並列チャネルの送信モードを選択するために使用される。従って、ＳＮＲオフセットは送信モードの選択に影響を与える。外部ループ２２０もまた並列チャネルごとに送信モード調整を提供可能である。この調整によって、内部ループ２１０は、より低いデータレートを有する送信モードを並列チャネルに対して選択することができる。送信モード調整は送信モードの選択に直接に影響を与える。ＳＮＲオフセットおよび送信モード調整は、内部ループ２１０の動作をコントロールするための２つの機構である。外部ループ２２０はまた、内部ループ２１０に他のタイプの調整を提供するように設計可能である。簡潔にするために、ＳＮＲオフセットおよび送信モード調整のみを以下に説明する。外部ループ２２０は種々の方法でＳＮＲオフセットおよび／または送信モードを調整可能であり、これらの方法の一部を以下に説明する。
【００２７】
第１の実施形態において、並列チャネルごとのＳＮＲオフセットおよび／または送信モードは、該並列チャネルで受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて調整される。データストリームは、パケット、ブロック、フレームまたは他のデータ単位で送信可能である。（簡潔にするために、ここではパケットをデータ単位として使用する。）各パケットは、パケットが正しく復号化されたか誤って復号化されたかを受信機が判断可能にするエラー検出コード（例えば、巡回冗長チェック（ＣＲＣ）コード）によって符号化することができる。各並列チャネルは特定の目標パケットエラーレート（ＰＥＲ）（例えば１％ＰＥＲ）と関連していてもよい。品質推定器１７２は並列チャネルｘの各受信パケットのステータスおよび目標ＰＥＲを受信し、それに応じて並列チャネルｘのＳＮＲオフセットを調整する。例えば、並列チャネルｘのＳＮＲオフセットは、並列チャネルｘでのデータ送信の開始時にゼロに初期化されてもよい。ＳＮＲオフセットはその後良好なパケットごとにΔＤＮ分だけ減少し、不良パケットごとにΔＵＰ分だけ増加してもよく、ΔＤＮおよびΔＵＰは、目標ＰＥＲと、外部ループの所望応答時間とに基づいて選択可能である。ＳＮＲオフセットは一般的に正またはゼロであるが、（例えば、受信ＳＮＲの高い初期推定を説明するために）負の値も許容可能である。選択的または追加的に、品質推定器１７２は、例えばパケットエラーのバーストが並列チャネルｘで検出されると、並列チャネルｘの送信モードを次に低いデータレートに調整する指示を出すことができる。品質推定器１７２からのＳＮＲオフセットおよび／または送信モード調整は選択器１７４によって使用され、並列チャネルｘの送信モードを選択する。
【００２８】
第２の実施形態において、並列チャネルごとのＳＮＲオフセットおよび／または送信モードは、該並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて調整される。並列チャネルごとのデコーダメトリクスを使用して、該並列チャネルで受信されたデータ送信の品質を推定することができる。所与の並列チャネルの特定のデコーダメトリクスが該メトリクスに対して選択されたしきい値よりも悪い場合、該並列チャネルのＳＮＲオフセットおよび／または送信モードはそれに応じて調整することができる。
【００２９】
第３の実施形態において、並列チャネルごとのＳＮＲオフセットおよび／または送信モードは、該並列チャネルの受信ＳＮＲおよび必要ＳＮＲに基づいて調整される。並列チャネルごとの受信ＳＮＲは、該並列チャネルの受信パイロットシンボルに基づいて判断可能である。システムは、（例えば、表２に示されているような）１セットの送信モードをサポート可能であり、各サポートされている送信モードは、目標ＰＥＲを達成するために別の最小ＳＮＲを必要とする。品質推定器１７２は並列チャネルｘごとにＳＮＲマージンを判断することができ、これは並列チャネルｘの受信ＳＮＲと必要ＳＮＲとの差異である。並列チャネルｘのＳＮＲマージンが負である場合、並列チャネルｘの送信モードは次に低いデータレートに調整されてもよい。
【００３０】
第３の実施形態はまた、パケットが複数の並列チャネルに渡って逆多重化および送信される設計に用いられてもよい。パケットが誤って受信された場合、いずれの１つまたは複数の並列チャネルがパケットの誤受信を引き起こしたかを（受信パケットからのみ）判断することは可能ではない。いずれの情報も使用できない場合、全ＮＣ個の並列チャネルのＮＣ個のＳＮＲオフセットおよび／またはＮＣ個の送信モードを調整する必要があり、例えば次に低いデータレートが並列チャネルごとに使用されることになる。これは、全データレートの過度の減少量をもたらしうる。しかしながら、第３の実施形態を用いて、最小ＳＮＲマージンを有する並列チャネルがパケットエラーを引き起こしたと仮定することができ、この並列チャネルの送信モードは次に低いデータレートに調整可能である。
【００３１】
外部ループはまた、他の方法で内部ループの動作を調整することができ、これは本発明の範囲内である。一般的に外部ループは、内部ループのレートより速くても遅くてもよいレートで動作する。例えば、外部ループによるＳＮＲオフセットの調整は多数の受信パケットに依存していてもよい。外部ループはまた、規則的に予定されている内部ループの計算の途中でデータレートを調整することができる。従って、その特定の設計および動作方法によって、外部ループは一般的に、より長いデータ送信のために内部ループの動作により多くの影響を及ぼす。バースト送信について、外部ループは、内部ループの動作にそれほど多くは、またはほとんど影響を及ぼさないであろう。
【００３２】
図３は、閉ループレートコントロールによって選択されたＮＣ個の送信モードを使用してＮＣ個の並列チャネルでＮＣ個のデータストリームを送信するプロセス３００のフロー図を示している。プロセス３００は、図１および２に示されているように実現可能である。最初に、受信機がＮＣ個の並列チャネルのチャネル利得と雑音フロアＮ０とを推定する（ステップ３１２）。次いで受信機は、ＮＣ個の並列チャネルの各々の送信モードを、該並列チャネルのチャネル利得推定、雑音フロア推定および（もしあれば）外部ループ情報に基づいて選択する（ステップ３１４）。外部ループ情報は、ＮＣ個の並列チャネルの各々のＳＮＲオフセットおよび／または送信モード調整を含んでいてもよい。送信モード選択については以下に説明する。受信機は、ＮＣ個の並列チャネルのＮＣ個の選択送信モードをフィードバック情報として送信機に送る（ステップ３１６）。
【００３３】
送信機は（受信機から得られた）ＮＣ個の選択送信モードに従ってＮＣ個のデータストリームを符号化および変調し、ＮＣ個の変調シンボルストリームを提供する（ステップ３２２）。次いで送信機はＮＣ個の並列チャネルでＮＣ個の変調シンボルストリームを処理し、受信機に送信する（ステップ３２４）。
【００３４】
受信機は、ＮＣ個の並列チャネルで受信された送信機からのデータ送信を処理し、ＮＣ個の回復シンボルストリームを得る（ステップ３３２）。受信機はさらに、ＮＣ個の選択送信モードに従ってＮＣ個の回復シンボルストリームを処理し、ＮＣ個の復号化データストリームを得る（ステップ３３４）。受信機はまた、例えばパケットステータス、デコーダメトリクスおよび受信ＳＮＲなどに基づいてＮＣ個の並列チャネルの各々で受信されたデータ送信の品質を推定する（ステップ３３６）。次いで受信機は、ＮＣ個の並列チャネルの各々に、該並列チャネルで受信されたデータ送信の推定品質に基づいて外部ループ情報を提供する（ステップ３３８）。図３において、ステップ３１２から３２４は内部ループの一部とみなされてもよく、またステップ３３２から３３８は外部ループの一部とみなされてもよい。
【００３５】
図４は、外部ループに対して実行可能なプロセス４００のフロー図を示している。ＮＣ個の並列チャネルの各々で受信されたデータパケットのステータスが得られ、該並列チャネルのＳＮＲオフセットおよび／または送信モードを調整するために使用される（ステップ４１２）。ＮＣ個の並列チャネルの各々のデコーダメトリクスもまた得られ、該並列チャネルのＳＮＲオフセットおよび／または送信モードを調整するために使用可能である（ステップ４１４）。ＮＣ個の並列チャネルの各々の受信ＳＮＲもまた並列チャネルごとに得られ、該並列チャネルのＳＮＲマージンを計算するために使用可能である。ＮＣ個の並列チャネルのＳＮＲマージンは、パケットエラーが検出された場合には、並列チャネルの送信モードを調整するために使用されてもよい（ステップ４１６）。外部ループは、その特定の設計によって、図４に示されているステップのうちの１つまたはこれらの組み合わせを実現することができる。
【００３６】
ここに説明されている閉ループレートコントロール技術を、データ送信に使用可能な複数の並列チャネルを有する種々のタイプのマルチチャネル通信システムに使用することができる。例えば、これらの技術は、ＴＤＭシステム、ＦＤＭシステム、ＯＦＤＭ系システム、ＭＩＭＯシステムおよびＯＦＤＭを利用するＭＩＭＯシステム（すなわちＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム）などに使用可能である。
【００３７】
ＴＤＭシステムはデータをフレーム単位で送信可能であり、その各々は特定の時間分である。各フレームは、異なるスロットインデックスが割り当て可能な複数の（ＮＴＳ個の）スロットを含んでいてもよい。ＮＣ個の並列チャネルは各フレームにおけるＮＴＳ個のスロットによって形成可能であり、この場合ＮＣ≦ＮＴＳである。ＮＣ個の並列チャネルの各々は１つ以上のスロットを含んでいてもよい。ＮＣ個のチャネルは、たとえ同時に送信されなくても、「並列」であるとみなされる。
【００３８】
ＦＤＭシステムは、任意に間隔を空けることができる（ＮＳＢ個の）周波数サブバンド単位でデータを送信可能である。ＮＣ個の並列チャネルはＮＳＢ個のサブバンドによって形成可能であり、この場合ＮＣ≦ＮＳＢである。ＮＣ個の並列チャネルの各々は１つ以上のサブバンドを含んでいてもよい。
【００３９】
ＯＦＤＭシステムはＯＦＤＭを使用して、全システム帯域を複数の（ＮＦ個の）直交サブバンドに効果的に分割し、これはまた、トーン、バイン(bins)および周波数チャネルと称されることもある。各サブバンドは、データによって変調可能なそれぞれのキャリアと関連している。ＮＣ個の並列チャネルはＮＦ個のサブバンドによって形成可能であり、この場合ＮＣ≦ＮＦである。ＮＣ個の並列チャネルは、１つ以上のサブバンドのＮＣ個のディスジョイントセットによって形成されている。ＮＣ個のセットは、仮にあったとしてもＮＦ個のサブバンドの各々がただ１個のセット（従って１個の並列チャネル）に割り当てられている点においてディスジョイントである。ＯＦＤＭシステムはＦＤＭシステムの特殊タイプとみなすことができる。
【００４０】
ＭＩＭＯシステムは、複数の（ＮＴ個の）送信アンテナと複数の（ＮＲ個の）受信アンテナをデータ送信に用い、（ＮＴ，ＮＲ）システムと示されている。ＮＴ個の送信アンテナおよびＮＲ個の受信アンテナによって形成されているＭＩＭＯチャネルは、データ送信に使用可能なＮＳ個の空間チャネルからなり、この場合ＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ，ＮＲ｝である。空間チャネル数は、ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナ間の応答を記述するチャネル応答行列Ｈによって決定される。簡潔にするために、以下の説明では、チャネル応答行列Ｈはフルランクであるとする。この場合、空間チャネル数はＮＳ＝ＮＴ≦ＮＲと表される。ＮＣ個の並列チャネルはＮＳ個の空間チャネルによって形成可能であり、この場合ＮＣ≦ＮＳである。ＮＣ個の並列チャネルの各々は１つ以上の空間チャネルを含んでいてもよい。
【００４１】
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムは、ＮＦ個のサブバンドの各々につきＮＳ個の空間チャネルを有している。ＮＣ個の並列チャネルは、ＮＦ個のサブバンドの各々のＮＳ個の空間チャネルによって形成可能であり、この場合ＮＣ≦ＮＦ・ＮＳである。ＮＣ個の並列チャネルの各々は１つ以上のサブバンドの１つ以上の空間チャネル（すなわち空間チャネルとサブバンドの組み合わせ）を含んでいてもよい。ＭＩＭＯおよびＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムについて、ＮＣ個の並列チャネルはまたＮＴ個の送信アンテナによって形成可能であり、この場合ＮＣ≦ＮＴである。ＮＣ個の並列チャネルの各々は、データ送信用の１つ以上の送信アンテナと関連していてもよい。
【００４２】
ＭＩＭＯおよびＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムについて、データを種々の方法でＮＳ個の空間チャネルで送信することができる。部分チャネル状態情報（部分ＣＳＩ）のＭＩＭＯシステムについて、データは、送信機における空間処理ではなく、受信機における空間処理によってＮＳ個の空間チャネルで送信される。完全ＣＳＩのＭＩＭＯシステムについては、データは、送信機と受信機双方での空間処理によってＮＳ個の空間チャネルで送信される。完全ＣＳＩのＭＩＭＯシステムについては、固有値分解や特異値分解をチャネル応答行列Ｈに実行して、ＭＩＭＯチャネルのＮＳ個の「固有モード」を得ることができる。データは、直交空間チャネルであるＮＳ個の固有モードで送信される。
【００４３】
ここで使用されている閉ループレートコントロールは、周波数分割複信(frequency division duplex)（ＦＤＤ）システムならびに時分割複信（ＴＤＤ）システムにも使用可能である。ＴＤＤシステムについては、ダウンリンクとアップリンクは同一の周波数バンドを共有し、類似のフェージングおよびマルチパス効果を観察することがある。従って、リンクごとのチャネル応答は、該リンクまたは他のリンクのいずれかで受信されるパイロットに基づいて推定可能である。ＦＤＤシステムについては、ダウンリンクとアップリンクは異なる周波数バンドを使用しており、異なるフェージングおよびマルチパス効果を観察することがある。リンクごとのチャネル応答は、該リンクで受信されたパイロットに基づいて推定可能である。
【００４４】
閉ループレートコントロール技術は部分ＣＳＩ ＭＩＭＯシステムおよび完全ＣＳＩ ＭＩＭＯシステムの双方に使用可能である。これらの技術はまたアップリンクならびにダウンリンクにも使用可能である。
【００４５】
次に、閉ループレートコントロール技術を、完全ＣＳＩ ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムである例示的マルチチャネル通信システムについてより詳細に説明する。簡潔にするために、以下の説明において、用語「固有モード」および「広帯域固有モード」を、例えば不完全なチャネル推定ゆえに、たとえ完全に成功でなかったとしても、空間チャネルを直交化しようとする場合について示すのに使用する。
【００４６】
Ｉ．ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム
図５は、多数のユーザ端末（ＵＴ）５２０の通信をサポートする多数のアクセスポイント（ＡＰ）５１０を有する例示的ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム５００を示している。簡潔にするために、２つのアクセスポイント５１０ａおよび５１０ｂのみを図５に示している。アクセスポイントはまた、基地局、ベーストランシーバシステム、ノードＢまたは他の用語で称されてもよい。ユーザ端末は固定でもモバイルでもよく、これもまた、アクセス端末、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、無線装置または他の用語で称されてもよい。各ユーザ端末は、所与の時点でダウンリンクおよび／またはアップリンクの１つ、場合によっては複数のアクセスポイントと通信することができる。システムコントローラ５３０はアクセスポイント５１０に接続しており、これらのアクセスポイントの調整およびコントロールを提供する。
【００４７】
図６は、ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム５００で使用可能な例示的フレーム構造６００を示している。データ送信はＴＤＤフレーム単位で生じ、その各々は特定の時間分（例えば２ミリ秒）に及ぶ。各ＴＤＤフレームはダウンリンク位相とアップリンク位相とに分割され、各位相はさらに、複数のトランスポートチャネルの複数のセグメントに分割される。図６に示されている実施形態において、ダウンリンクトランスポートチャネルは、ブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）、フォワードコントロールチャネル（ＦＣＣＨ）およびフォワードチャネル（ＦＣＨ）を含んでおり、アップリンクトランスポートチャネルはリバースチャネル（ＲＣＨ）およびランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を含んでいる。
【００４８】
ダウンリンク位相において、ＢＣＨセグメント６１０を使用して１つのＢＣＨプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）６１２を送信するが、これは標識パイロット６１４、ＭＩＭＯパイロット６１６およびＢＣＨメッセージ６１８を含んでいる。標識パイロットは全アンテナから送信されるパイロットであり、タイミングおよび周波数捕捉に使用される。ＭＩＭＯパイロットは全アンテナから送信されるパイロットであるが、ユーザ端末がアンテナを個々に識別できるようにアンテナごとに異なる直交コードを有している。ＭＩＭＯパイロットはチャネル推定に使用される。ＢＣＨメッセージはシステムパラメータをユーザ端末に伝える。ＦＣＣＨセグメント６２０を使用して１つのＦＣＣＨ ＰＤＵを送信するが、これはダウンリンクおよびアップリンクリソースの割当て（例えば、ダウンリンクおよびアップリンクの選択送信モード）と、ユーザ端末のシグナリングとを伝える。ＦＣＨセグメント６３０を使用してダウンリンクで１つ以上のＦＣＨ ＰＤＵ６３２を送信する。様々なタイプのＦＣＨ ＰＤＵが定義可能である。例えば、ＦＣＨ ＰＤＵ６３２ａはステアード基準（ｓｔｅｅｒｅｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）６３４ａとデータパケット６３６ａとを含んでおり、ＦＣＨ ＰＤＵ６３２ｂはデータパケット６３６ｂのみを含んでいる。ステアード基準は（後述の）特定の広帯域固有モードで送信されるパイロットであり、チャネル推定に使用される。
【００４９】
アップリンク位相においては、ＲＣＨセグメント６４０を使用してアップリンクで１つ以上のＲＣＨ ＰＤＵ６４２を送信する。様々なタイプのＲＣＨ ＰＤＵもまた定義可能である。例えば、ＲＣＨ ＰＤＵ６４２ａはデータパケット６４６ａのみを含んでおり、ＲＣＨ ＰＤＵ６４２ｂはステアード基準６４４ｂとデータパケット６４６ｂとを含んでいる。ＲＡＣＨセグメント６５０をユーザ端末が使用して、システムにアクセスし、アップリンクでショートメッセージを送る。ＲＡＣＨ ＰＤＵ６５２はＲＡＣＨセグメント６５０で送信可能であり、パイロット（例えばステアード基準）６５４とメッセージ６５６とを含んでいる。
【００５０】
図６は、ＴＤＤシステムの例示的フレーム構造を示している。他のフレーム構造もまた使用可能であり、これは本発明の範囲内である。
【００５１】
１．空間処理
ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムについて、アクセスポイントとユーザ端末間のチャネル応答は、ｋ∈Ｋとなるような１セットのチャネル応答行列Ｈ（ｋ）によって特徴づけられてもよく、この場合Ｋは全注目サブバンドのセット（例えばＫ＝｛１，・・・ＮＦ｝）を表している。共有周波数バンドを有するＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムについては、ダウンリンクおよびアップリンクのチャネル応答は相反関係にあるとしてもよい。すなわち、Ｈ（ｋ）が、サブバンドｋのアンテナアレーＡからアンテナアレーＢへのチャネル応答行列を示している場合、相反チャネルは、アレーＢからアレーＡへの接続がＨＴ（ｋ）（ここでＡＴはＡの転置である）によって与えられることを示唆している。
【００５２】
しかしながら、アクセスポイントにおける送信および受信連鎖の周波数応答は一般的に、ユーザ端末における送信および受信連鎖の周波数応答と異なる。周波数応答の差異を説明するために使用する補正行列を得るために校正を実行してもよい。これらの補正行列によって、ユーザ端末に見られる「校正済み」ダウンリンクチャネル応答Ｈｃｄｎ（ｋ）は、アクセスポイントに見られる「校正済み」アップリンクチャネル応答Ｈｃｕｐ（ｋ）の転置であり、すなわちｋ∈ＫとなるようなＨｃｄｎ（ｋ）＝ＨＴｃｕｐ（ｋ）である。簡潔にするために、以下の説明では、ダウンリンクおよびアップリンクのチャネル応答は校正済みであり相反関係にあるとする。
【００５３】
ダウンリンクにおいて、ＭＩＭＯパイロットは（例えばＢＣＨセグメント６１０における）アクセスポイントによって送信され、ユーザ端末によって使用されてｋ∈Ｋとなるような校正済みダウンリンクチャネル応答Ｈ^ｃｄｎ（ｋ）の推定を得ることができる。ユーザ端末は、校正済みアップリンクチャネル応答をＨ^ｃｕｐ（ｋ）＝Ｈ^Ｔｃｄｎ（ｋ）と推定可能である。ユーザ端末はサブバンドｋごとにＨ^ｃｕｐ（ｋ）の特異値分解を以下のように実行可能である。
【数１】
2010119110.tif 000003
【００５４】
ここで、Ｕ^ａｐ（ｋ）は、Ｈ^ｃｕｐ（ｋ）の左固有ベクトルの（Ｎａｐ×Ｎａｐ）ユニタリ行列であり、Σ^（ｋ）は、Ｈ^ｃｕｐ（ｋ）の特異値の（Ｎａｐ×Ｎｕｔ）対角行列であり、Ｖ^ｕｔ（ｋ）は、Ｈ^ｃｕｐ（ｋ）の右固有ベクトルの（Ｎｕｔ×Ｎｕｔ）ユニタリ行列であり、ＡＨは、Ａの共役転置であり、Ｎａｐは、アクセスポイントのアンテナ数であり、Ｎｕｔは、ユーザ端末のアンテナ数である。
【００５５】
同様に、Ｈ^ｃｄｎ（ｋ）の特異値分解は以下のように表すことができる。
【数２】
2010119110.tif 000004
【００５６】
ここで、Ｖ^＊ｕｔ（ｋ）およびＵ^＊ａｐ（ｋ）はそれぞれ、Ｈ^ｃｄｎ（ｋ）の左固有ベクトルおよび右固有ベクトルのユニタリ行列であり、「＊」は複素共役を示している。特異値分解は、「線形代数およびその応用（Ｌｉｎｅａｒ Ａｌｇｅｂｒａ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」第２版（アカデミックプレス（Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ）、１９８０年）において、Ｇｉｌｂｅｒｔ Ｓｔｒａｎｇによって説明されている。
【００５７】
数式（１）および（２）に示されているように、一方のリンクの左および右固有ベクトルの行列はそれぞれ、他方のリンクの右および左固有ベクトルの行列の複素共役である。行列Ｕ^ａｐ（ｋ）およびＶ^ｕｔ（ｋ）は、空間処理のためにアクセスポイントおよびユーザ端末によってそれぞれ使用可能であり、その下付き文字によってそのことが示されている。行列Σ^（ｋ）は、サブバンドｋごとにチャネル応答行列Ｈ（ｋ）の空間チャネル（または固有モード）の利得を表す特異値推定を含んでいる。
【００５８】
特異値分解をサブバンドｋごとのチャネル応答行列Ｈ^ｃｕｐ（ｋ）に対して個別に実行して、該サブバンドのＮＳ個の固有モードを判断することができる。対角行列Σ^（ｋ）ごとの特異値推定は、｛σ^１（ｋ）≧σ^２（ｋ）≧・・・≧σ^ＮＳ（ｋ）｝となるように配列することができ、この場合サブバンドｋについてσ^１（ｋ）は最大特異値推定であり、σ^ＮＳ（ｋ）は最小特異値推定である。対角行列Σ^（ｋ）ごとの特異値推定が配列されると、関連行列Ｕ^（ｋ）およびＶ^（ｋ）の固有ベクトル（すなわち列）もまたこれに応じて配列される。「広帯域固有モード」は配列後に全サブバンドの同一配列の固有モードのセットとして定義可能である。従って、ｍ番目の広帯域固有モードは全サブバンドのｍ番目の固有モードを含んでいる。「主要」広帯域固有モードは、サブバンドの各々について、行列Σ^（ｋ）の最大特異値推定と関連するものである。ＮＳ個の並列チャネルはＮＳ個の広帯域固有モードによって形成可能である。
【００５９】
ユーザ端末は、（例えば図６のＲＣＨセグメント６４０やＲＡＣＨセグメント６５０において）アップリンクでステアード基準を送信することができる。広帯域固有モードｍのアップリンクステアード基準は以下のように表すことができる。
【数３】
2010119110.tif 000005
【００６０】
ここで、ｘｕｐ，ｓｒ，ｍ（ｋ）は、ステアード基準の広帯域固有モードｍのサブバンドｋのＮｕｔ個のユーザ端末アンテナから送られたＮｕｔ個のシンボルのベクトルであり、ｖ^ｕｔ，ｍ（ｋ）は、サブバンドｋの行列Ｖ^ｕｔ（ｋ）のｍ番目の列であり、この場合Ｖ^ｕｔ（ｋ）＝［ｖ^ｕｔ，１（ｋ）ｖ^ｕｔ，２（ｋ）・・・ｖ^ｕｔ，Ｎｕｔ（ｋ）］であり、ｐ（ｋ）はサブバンドｋで送られたパイロットシンボルである。
【００６１】
全ＮＳ個の広帯域固有モードのステアード基準は、ＮＳ個のＯＦＤＭシンボル周期で、またはサブバンド多重化を使用するＮＳ個のＯＦＤＭシンボル周期よりも少数の周期で送信することができる。広帯域固有モードごとのステアード基準はまた複数のＯＦＤＭシンボル周期で送信可能である。
【００６２】
アクセスポイントでの受信アップリンクステアード基準は以下のように表すことができる。
【数４】
2010119110.tif 000006
【００６３】
ここで、ｒｕｐ，ｓｒ，ｍ（ｋ）は、ステアード基準の広帯域固有モードｍのサブバンドｋのＮａｐ個のアクセスポイントアンテナで受信されたＮａｐ個のシンボルのベクトルであり、 ｕ^ａｐ，ｍ（ｋ）は、サブバンドｋの行列Ｕ^ａｐ（ｋ）のｍ番目の列であり、この場合Ｕ^ａｐ（ｋ）＝［ｕ^ａｐ，１（ｋ）ｕ^ａｐ，２（ｋ）・・・ｕ^ａｐ，Ｎａｐ（ｋ）］であり、σ^ｍ（ｋ）は広帯域固有モードｍのサブバンドｋの特異値推定、すなわち行列Σ^（ｋ）のｍ番目の対角要素であり、ｎuｐ（ｋ）は、アップリンクのサブバンドｋの加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）である。
【００６４】
数式（４）に示されているように、アクセスポイントにおいて、（雑音のない）受信ステアード基準はほぼｕ^ａｐ，ｍ（ｋ）σ^ｍ（ｋ）ｐ（ｋ）である。従ってアクセスポイントは、該サブバンドの受信ステアード基準に基づいて、サブバンドｋごとにｕ^ａｐ，ｍ（ｋ）およびσ^ｍ（ｋ）の双方の推定を得ることができる。広帯域固有モードｍのサブバンドｋのσ^ｍ（ｋ）の推定σ^^ｍ（ｋ）は以下のように表すことができる。
【数５】
2010119110.tif 000007
【００６５】
ここで、‖ａ‖はａの２ノルムであり、ｒｕｐ，ｓｒ，ｍ，ｉ（ｋ）はベクトルｒｕｐ，ｓｒ，ｍ（ｋ）のｉ番目の要素であり、Ｍは全注目広帯域固有モードのセットを表しており、例えばＭ＝｛１，・・・ＮＳ｝である。
【００６６】
広帯域固有モードｍのサブバンドｋのｕ^ａｐ，ｍ（ｋ）の推定ｕ^^ａｐ，ｍ（ｋ）は以下のように表すことができる。
【数６】
2010119110.tif 000008
【００６７】
ｕ^^ａｐ，ｍ（ｋ）およびσ^^ｍ（ｋ）の二重ハットは、これらは推定の推定、すなわちユーザ端末によって得られる推定ｕ^ａｐ，ｍ（ｋ）およびσ^ｍ（ｋ）に対してアクセスポイントによって得られる推定であることを示している。広帯域固有モードごとのステアード基準が複数のＯＦＤＭシンボル周期で送信される場合、アクセスポイントは広帯域固有モードごとに受信ステアード基準を平均化し、より正確な推定ｕ^ａｐ，ｍ（ｋ）およびσ^ｍ（ｋ）を得ることができる。
【００６８】
表１は、複数の広帯域固有モードでのデータ送信および受信についてアクセスポイントおよびユーザ端末での空間処理についてまとめている。
【表１】
2010119110.tif 000009
【００６９】
表１において、ｓ（ｋ）は（送信機でのシンボルマッピングから得られた）変調シンボルの「データ」ベクトルであり、ｘ（ｋ）は（送信機での空間処理後に得られた）送信シンボルの「送信」ベクトルであり、ｒ（ｋ）は（受信機でのＯＦＤＭ処理後に得られた）受信シンボルの「受信」ベクトルであり、ｓ^（ｋ）は（受信機での空間処理後に得られた）ベクトルｓ（ｋ）の推定であり、この場合すべてのベクトルはサブバンドｋに関するものである。これらのベクトルの下付き文字「ｄｎ」および「ｕｐ」はそれぞれダウンリンクおよびアップリンクを示している。表１において、Σ−１（ｋ）は、Σ−１（ｋ）＝ｄｉａｇ（１／σ１（ｋ）１／σ２（ｋ）・・・１／σＮＳ（ｋ））として定義される対角行列である。
【００７０】
ステアード基準はユーザ端末によって一度に１つの広帯域固有モードについて送信可能であり、直交基底（例えばウォルシュコード）を使用し複数の広帯域固有モードについて同時に送信可能である。広帯域固有モードごとのステアード基準をアクセスポイントで使用して、該広帯域固有モードの、ｋ∈Ｋとなるようなｕ^^ａｐ，ｍ（ｋ）を得ることができる。行列Ｕ^^ａｐ（ｋ）のＮＳ個のベクトルｕ^^ａｐ，ｍ（ｋ）が各サブバンドのＮＳ個の固有モードについて個々に（かつ異なるＯＦＤＭシンボル周期において）得られる場合、雑音および無線リンクの他の劣化原因によって、サブバンドｋごとの行列Ｕ^^ａｐ（ｋ）のＮＳ個のベクトルｕ^^ａｐ，ｍ（ｋ）は相互に直交となる可能性はない。この場合、サブバンドｋごとの行列Ｕ^^ａｐ（ｋ）のＮＳ個のベクトルは、ＱＲ因数分解、極分解または他の技術を使用して直交化することができる。
【００７１】
アクセスポイントにおいて、広帯域固有モードｍのサブバンドｋの受信ＳＮＲ推定γａｐ，ｍ（ｋ）は以下のように表すことができる。
【数７】
2010119110.tif 000010
【００７２】
ここで、Ｐｕｐ，ｍ（ｋ）は、アップリンクの広帯域固有モードｍのサブバンドｋに対してユーザ端末によって使用される送信電力であり、Ｎ０，ａｐはアクセスポイントでの雑音フロアである。
【００７３】
ユーザ端末において、広帯域固有モードｍのサブバンドｋの受信ＳＮＲ推定γｕｔ，ｍ（ｋ）は以下のように表すことができる。
【数８】
2010119110.tif 000011
【００７４】
ここで、Ｐｄｎ，ｍ（ｋ）は、ダウンリンクの広帯域固有モードｍのサブバンドｋに対してアクセス端末によって使用される送信電力であり、Ｎ０，ｕｔはユーザ端末での雑音フロアである。
【００７５】
数式（７）および（８）に示されているように、各広帯域固有モードのサブバンドごとの受信ＳＮＲ、γｍ（ｋ）は、（σ^ｍ（ｋ）またはσ^^ｍ（ｋ）である）チャネル利得、受信雑音フロアＮ０、および送信電力Ｐｍ（ｋ）に依拠している。受信ＳＮＲは様々なサブバンドおよび固有モードについて異なっていてもよい。
【００７６】
図７は、例示的ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるダウンリンクおよびアップリンクの複数の広帯域固有モードで複数のデータストリームを送信するためのプロセス７００のフロー図を示している。プロセス７００は、校正は既に実行されており、かつダウンリンクおよびアップリンクのチャネル応答は相互の転置、すなわちＨ^ｃｕｐ（ｋ）〜〜Ｈ^Ｔｃｄｎ（ｋ）であるとする。プロセス７００について、チャネル推定はブロック７１０で実行され、送信モード選択はブロック７３０で実行され、データ送信／受信はブロック７６０で実行される。
【００７７】
チャネル推定については、アクセスポイントはダウンリンクで（例えばＢＣＨで）ＭＩＭＯパイロットを送信する（ステップ７１２）。ユーザ端末はＭＩＭＯパイロットを受信および処理し、ｋ∈Ｋとなるような校正済みダウンリンクチャネル応答の推定Ｈ^ｃｄｎ（ｋ）を得る（ステップ７１４）。次いでユーザ端末は校正済みアップリンクチャネル応答をＨ^ｃｕｐ（ｋ）＝Ｈ^Ｔｃｄｎ（ｋ）と推定し、Ｈ^ｃｕｐ（ｋ）の特定値分解（ＳＶＤ）を実行して、数式（１）に示されているような、ｋ∈Ｋとなるような行列Σ^（ｋ）およびＶ^ｕｔ（ｋ）を得る（ステップ７１６）。次いでユーザ端末は、数式（３）に示されているように、ｋ∈Ｋとなるような行列Ｖ^ｕｔ（ｋ）を使用して、（例えばＲＡＣＨやＲＣＨで）アップリンクステアード基準を送信する（ステップ７１８）。アクセスポイントはアップリンクステアード基準を受信および処理し、上述のように、ｋ∈Ｋとなるような行列Σ^^（ｋ）およびＵ^^ａｐ（ｋ）を得る（ステップ７２０）。
【００７８】
ダウンリンクデータ送信については、ユーザ端末は、対角行列Σ^（ｋ）、ユーザ端末の雑音フロアＮ０，ｕｔ、ダウンリンクの外部ループ情報（例えば、ダウンリンクのＳＮＲオフセットおよび／または送信モード調整）に基づいて、ダウンリンクの広帯域固有モードごとに（最高サポートデータレートを有する）送信モードを選択する（ステップ７４０）。送信モード選択については以下説明する。次いでユーザ端末はフィードバック情報を送り、これはダウンリンクに対してユーザ端末によって選択されＮＳ個の送信モードを含んでおり、かつユーザ端末の雑音フロアＮ０，ｕｔをさらに含んでいてもよい（ステップ７４２）。（ステップ７１８で送信されたステアード基準はまたユーザ端末によって送られたフィードバック情報として見ることができる。）
アップリンクデータ送信については、アクセスポイントは、対角行列Σ^^（ｋ）、アクセスポイントの雑音フロアＮ０，ａｐ、およびアップリンク外部ループ情報（例えばアップリンクのＳＮＲオフセットおよび／送信モード調整）に基づいて、アップリンクのＮＳ個の広帯域固有モードのＮＳ個の送信モードを選択する（ステップ７５０）。アクセスポイントはさらに、ユーザ端末から受信されたフィードバック情報に基づいて、ダウンリンクのＮＳ個の広帯域固有モードのＮＳ個の送信モードを選択する（ステップ７５２）。次いで、アクセスポイントは、（例えばＦＣＣＨ）でダウンリンクおよびアップリンクの双方に選択送信モードを送る（ステップ７５４）。ユーザ端末は両リンクの選択送信モードを受信する（ステップ７６５）。
【００７９】
ダウンリンクデータ送信については、アクセスポイントは、（１）ダウンリンク広帯域固有モードごとのデータを、該広帯域固有モードについて選択された送信モードに従って符号化および変調し、（２）表１に示されているように、データベクトルｓｄｎ（ｋ）を行列Ｕ^^＊ａｐ（ｋ）で空間処理し、ｋ∈Ｋとなるような送信ベクトルｘｄｎ（ｋ）を得、（３）ダウンリンクでベクトルｘｄｎ（ｋ）を送信する（ステップ７６２）。ユーザ端末は、（１）ダウンリンク送信を受信し、（２）これもまた表１に示されているように、受信ベクトルｒｄｎ（ｋ）をΣ^−１（ｋ）Ｖ^Ｔｕｔ（ｋ）で整合フィルタリングし、ｋ∈Ｋとなるようなベクトルｓ^ｄｎ（ｋ）を得、（３）ダウンリンク広帯域固有モードごとに選択された送信モードに従って回復シンボルを復調および復号化する（ステップ７６４）。
【００８０】
アップリンクデータ送信については、ユーザ端末は、（１）アップリンク広帯域固有モードごとに、該広帯域固有モードに対して選択された送信モードに従ってデータを符号化および変調し、（２）データベクトルｓｕｐ（ｋ）を行列Ｖ^ｕｔ（ｋ）で空間処理し、ｋ∈Ｋとなるような送信ベクトルｘｕｐ（ｋ）を得、（３）ベクトルｘｕｐ（ｋ）をアップリンクで送信する（ステップ７２２）。アクセスポイントは、（１）アップリンク送信を受信し、（２）受信ベクトルｒｕｐ（ｋ）をΣ^^−１（ｋ）Ｕ^^Ｈａｐ（ｋ）で整合フィルタリングして、ベクトルｓ^ｕｐを得、（３）アップリンク広帯域固有モードごとに選択された送信モードに従って回復シンボルを復調および復号化する（ステップ７７４）。簡潔にするために、外部ループによる閉ループ動作および送信モード調整は図７には示されていない。
【００８１】
図７は、例示的ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおいてダウンリンクおよびアップリンクデータ送信に使用可能なプロセスの特定の実施形態を示している。他のプロセスもまた実行可能であるため、チャネル推定、送信モード選択および／またはデータ送信／受信は他の方法で実行可能である。
【００８２】
２．送信モード選択
図８は、ＮＳ個の広帯域固有モードに対してＮＳ個の送信モードを選択するためのプロセス８００のフロー図を示している。プロセス８００は図７のステップ７４０と７５０に使用可能である。まず、送信機においてデータ送信に使用可能な全送信電力Ｐｔｏｔａｌが、電力分配スキームに基づいてＮＳ個の広帯域固有モードに分配される（ステップ８１２）。次いで、各広帯域固有モードに割当てられている送信電力Ｐｍが、同一または異なる電力分配スキームに基づいて該広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドに分配される（ステップ８１４）。ＮＳ個の広帯域固有モードへの電力分配と、各広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドへの電力分配は後述のように実行することができる。
【００８３】
広帯域固有モードごとの動作ＳＮＲ、γｏｐ，ｍが、（１）該広帯域固有モードのサブバンドの割当て送信電力Ｐｍ（ｋ）およびチャネル利得σｍ（ｋ）と、（２）受信機における雑音フロアＮ０と、（３）該広帯域固有モードのＳＮＲオフセットとに基づいて計算される（ステップ８１６）。動作ＳＮＲの計算については後述する。次いで適切な送信モードｑｍが、広帯域固有モードごとに、該広帯域固有モードの動作ＳＮＲとルックアップテーブルとに基づいて選択される（ステップ８１８）。広帯域固有モードごとの過剰電力が判断され、全広帯域固有モードの全過剰電力が１つ以上の広帯域固有モードに再分配されて性能を向上させる（ステップ８２０）。広帯域固有モードごとの送信モードは、外部ループ情報によって指示されれば、（例えば、次に低いデータレートに）調整されてもよい（ステップ８２２）。図８のステップの各々について以下詳細に説明する。
【００８４】
Ａ．広帯域固有モードへの電力分配
図８のステップ８１２について、全送信電力Ｐｔｏｔａｌは種々のスキームを使用してＮＳ個の広帯域固有モードに分配可能である。これらの電力分配スキームの一部を以下に説明する。
【００８５】
均一電力分配スキームにおいて、全送信電力ＰｔｏｔａｌはＮＳ個の広帯域固有モードに均一に分配されて、これらすべてに等しい電力が割当てられる。各広帯域固有モードｍに割当てられている送信電力Ｐｍは以下のように表すことができる。
【数９】
2010119110.tif 000012
【００８６】
注水電力分配スキームにおいて、全送信電力Ｐｔｏｔａｌは、「注水(ｗａｔｅｒ−ｆｉｌｌｉｎｇ）」または「給水（ｗａｔｅｒ ｐｏｕｒｉｎｇ）」手順に基づいてＮＳ個の広帯域固有モードに分配される。注水手順は全送信電力ＰｔｏｔａｌをＮＳ個の広帯域固有モードに分配し、全スペクトル効率は最大化される。注水については、「情報理論および確実な通信（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｒｅｌｉａｂｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）」（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ、１９６８年）においてＲｏｂｅｒｔ Ｇ．Ｇａｌｌａｇｅｒによって説明されている。ＮＳ個の広帯域固有モードの注水は種々の方法で実行可能であり、この一部を以下に説明する。
【００８７】
第１の実施形態において、全送信電力Ｐｔｏｔａｌはまず、注水を使用して、かつｋ∈Ｋおよびｍ∈Ｍとなるような受信ＳＮＲ，γｍ（ｋ）に基づいて、ＮＳＮＦ個のサブバンド／固有モードに分配される。受信ＳＮＲ、γｍ（ｋ）は、数式（７）および（８）に示されているように、ＮＳＮＦ個のサブバンド／固有モードに均一に分配されているＰｔｏｔａｌの仮定によって計算することができる。この電力分配の結果はサブバンド／固有モードごとの初期送信電力Ｐ’ｍ（ｋ）である。次いで、各広帯域固有モードに割当てられている送信電力Ｐｍが、以下のように該広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドに割当てられている初期送信電力Ｐ’ｍ（ｋ）を加算することによって得られる。
【数１０】
2010119110.tif 000013
【００８８】
第２の実施形態において、全送信電力Ｐｔｏｔａｌは、ＮＳ個の広帯域固有モードに対して、これらの広帯域固有モードについて計算された平均ＳＮＲに基づいて分配される。まず、平均ＳＮＲ、γａｖｇ，ｍが、広帯域固有モードｍごとに、該広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドの受信ＳＮＲに基づいて以下のように計算される。
【数１１】
2010119110.tif 000014
【００８９】
ここで、γｍ（ｋ）は第１の実施形態について上述されているように計算される。次いで注水を実行して、全送信電力Ｐｔｏｔａｌを、ｍ∈Ｍとなるような平均ＳＮＲ、γａｖｇ，ｍに基づいてＮＳ個の広帯域固有モードに分配する。
【００９０】
第３の実施形態において、チャネル反転が広帯域固有モードごとに適用された後、全送信電力Ｐｔｏｔａｌは、ＮＳ個の広帯域固有モードに、これらの広帯域固有モードの平均ＳＮＲに基づいて分配される。この実施形態について、全送信電力ＰｔｏｔａｌはまずＮＳ個の広帯域固有モードに均一に分配される。次いで、チャネル反転を広帯域固有モードごとに個別に（下記のように）実行し、該広帯域固有モードのサブチャネルごとに初期電力割当てＰ,,ｍ（ｋ）を判断する。チャネル反転後、受信ＳＮＲは各広帯域固有モードの全サブバンドにわたって同じである。そして、広帯域固有モードごとの平均ＳＮＲは、該広帯域固有モードのサブバンドうちの任意の１つの受信ＳＮＲと等しい。各広帯域固有モードの１つのサブバンドの受信ＳＮＲ、γ，，ｍ（ｋ）は、数式（７）または（８）に示されているように初期電力割当てＰ,,ｍ（ｋ）に基づいて判断することができる。次いで、全送信電力Ｐｔｏｔａｌが、注水を使用し、かつｍ∈Ｍとなるような平均ＳＮＲγ,,ａｖｇ，ｍに基づいてＮＳ個の広帯域固有モードに分配される。
【００９１】
他のスキームもまた、全送信電力をＮＳ個の広帯域固有モードに分配するために使用することができ、これは本発明の範囲内である。
【００９２】
Ｂ．各広帯域固有モードのサブバンドへの電力割当て
図８のステップ８１４について、各広帯域固有モードに割当てられている送信電力Ｐｍは、種々のスキームを使用して、該広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドに分配可能である。これらの電力分配スキームの一部を以下に説明する。
【００９３】
均一電力分配スキームにおいて、広帯域固有モードごとの送信電力ＰｍはＮＦ個のサブバンドに均一に分配され、これらすべてに等しい電力が割当てられる。各サブバンドに割当てられている送信電力Ｐｍ（ｋ）は以下のように表すことができる。
【数１２】
2010119110.tif 000015
【００９４】
均一電力分配スキームについて、各広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドの受信ＳＮＲはサブバンドにわたって変化しやすい。
【００９５】
チャネル反転スキームにおいて、広帯域固有モードごとの送信電力ＰｍはＮＦ個のサブバンドに非均一に分配されて、受信機において類似の受信ＳＮＲを達成する。以下の説明において、σｍ（ｋ）は推定チャネル利得を示しており、これはダウンリンクのσ^ｍ（ｋ）とアップリンクのσ^^ｍ（ｋ）とに等しい。チャネル反転スキームについて、正規化ｂｍが以下のように、まず広帯域固有モードごとに計算される。
【数１３】
2010119110.tif 000016
【００９６】
次いで、各広帯域固有モードの各サブバンドに割当てられている送信電力Ｐｍ（ｋ）は以下のように計算することができる。
【数１４】
2010119110.tif 000017
【００９７】
送信ウェイトＷｍ（ｋ）は以下のように、各広帯域固有モードのサブバンドごとに計算することができる。
【数１５】
2010119110.tif 000018
【００９８】
送信ウェイトを使用して、送信機における変調シンボルをスケーリングする。チャネル反転スキームについては、全ＮＦ個のサブバンドは広帯域固有モードごとに使用され、サブバンドの受信ＳＮＲはほぼ等しい。
【００９９】
選択チャネル反転スキームにおいて、広帯域固有モードごとの送信電力ＰｍはＮＦ個のサブバンドのうちの選択されたものに非均一に分配されて、選択サブバンドは受信機において類似の受信ＳＮＲを達成する。選択サブバンドは、利得しきい値以上のチャネル利得を有するものである。このスキームについては、平均電力利得ｇｍがまず、以下のように広帯域固有モードごとに計算される。
【数１６】
2010119110.tif 000019
【０１００】
次いで、正規化ｂ〜ｍは以下のように、広帯域固有モードごとに計算される。
【数１７】
2010119110.tif 000020
【０１０１】
ここで、βｍｇｍは利得しきい値であり、βｍはスケーリング係数であり、これらは総合スループットを最大化するために、また他の基準に基づいて選択可能である。各広帯域固有モードの各サブバンドに割当てられている送信電力Ｐｍ（ｋ）は以下のように表すことができる。
【数１８】
2010119110.tif 000021
【０１０２】
選択チャネル反転スキームについては、ＮＦ個以下のサブバンドを各広帯域固有モードでの使用に選択することができ、選択サブバンドの受信ＳＮＲはほぼ等しい。
【０１０３】
他のスキームもまた、各広帯域固有モードのＮＦ個のサブバンドに送信電力Ｐｍを分配するために使用することができ、これは本発明の範囲内である。
【０１０４】
Ｃ．広帯域固有モードごとの送信モード選択
図８のステップ８１６において、動作ＳＮＲが広帯域固有モードごとに計算される。動作ＳＮＲは広帯域固有モードの送信能力を示している。受信ＳＮＲが各広帯域固有モードのサブバンドにおいて等しいか変化するかによって、種々の方法をステップ８１６に使用することができる。以下の説明において、ＳＮＲはデシベル（ｄＢ）単位で与えられる。
【０１０５】
チャネル反転または選択チャネル反転が実行される場合、ｋ∈Ｋとなるような、各広帯域固有モードのサブバンドの受信ＳＮＲ、γｍ（ｋ）は類似である。広帯域固有モードｍのサブバンドｋの受信ＳＮＲ、γｍ（ｋ）は以下のように計算することができる。
【数１９】
2010119110.tif 000022
【０１０６】
広帯域固有モードごとの動作ＳＮＲ、γｏｐ，ｍは、以下のように、（該広帯域固有モードのサブバンドの任意の１つの受信ＳＮＲ）−（該広帯域固有モードのＳＮＲオフセット）に等しい。
【数２０】
2010119110.tif 000023
【０１０７】
ここで、γｍ（ｋ）、γｏｓ，ｍおよびγｏｐ，ｍはすべて数式（１９）および（２０）でｄＢ単位で与えられている。
【０１０８】
広帯域固有モードごとの送信電力Ｐｍが均一にサブバンドに分配されていると、各広帯域固有モードのサブバンドの受信ＳＮＲは変化しやすい。この場合、広帯域固有モードごとの動作ＳＮＲ、γｏｐ，ｍを以下のように計算することができる。
【数２１】
2010119110.tif 000024
【０１０９】
ここで、γａｖｇ，ｍは、広帯域固有モードｍのＮＦ個のサブバンドの受信ＳＮＲの平均であり、γｂｏ，ｍは、受信ＳＮＲの偏差を説明するバックオフ係数であり、これは受信ＳＮＲの分散の関数である。
【０１１０】
図８のステップ８１８において、適切な送信モードが広帯域固有モードごとに、該広帯域固有モードの動作ＳＮＲに基づいて選択される。システムは、１セットの送信モードをサポートするように設計可能である。インデックス０を有する送信モードはヌルデータレート（すなわちデータ送信なし）である。各サポート送信モードは、所望の性能レベル（例えば１％ＰＥＲ）を達成するのに必要な特定最小ＳＮＲと関連する。表２はシステムによってサポートされている１４個の送信モードの例示的セットを列挙しており、これらは送信モードインデックス０から１３によって識別される。各送信モードは、非フェージングのＡＷＧＮチャネルの１％ＰＥＲを達成するために必要な特定スペクトル効率、特定コードレート、特定変調スキームおよび最小ＳＮＲと関連する。スペクトル効率はシステム帯域によって正規化されているデータレート（すなわち情報ビットレート）に言及しており、ヘルツあたりの毎秒のビット単位（ｂｐｓ／Ｈｚ）で与えられる。送信モードごとのスペクトル効率は、該送信モードの符号化スキームおよび変調スキームによって判断される。表２の送信モードごとのコードレートおよび変調スキームは例示的システムの設計に固有である。
【表２】
2010119110.tif 000025
【０１１１】
非ゼロデータレートを有するサポート送信モードごとに、必要ＳＮＲは特定のシステム設計（すなわち、該送信モードのシステムに使用されている特定コードレート、インタリーブスキームおよび変調スキームなど）に基づいて、かつＡＷＧＮチャネルに対して得られる。必要ＳＮＲは、当業界において既知であるように、コンピュータシミュレーションおよび経験測定などによって得ることができる。ルックアップテーブルを使用して、サポート送信モードのセットとその必要ＳＮＲを記憶することができる。
【０１１２】
広帯域固有モードごとの動作ＳＮＲ、γｏｐ，ｍはルックアップテーブルに提供されてもよく、そしてこれは該広帯域固有モードの送信モードｑｍを提供する。この送信モードｑｍは、最高データレートと、動作ＳＮＲ以下の必要ＳＮＲ、γｒｅｑ，ｍ（すなわち、γｒｅｑ，ｍ≦γｏｐ，ｍ）とを有するサポート送信モードである。従ってルックアップテーブルは、広帯域固有モードごとに、該広帯域固有モードの動作ＳＮＲに基づいて最高可能データレートを選択する。
【０１１３】
Ｄ．送信電力の再割当て
図８のステップ８２０について、広帯域固有モードごとに過剰送信電力を判断および再分配し、性能を改善する、以下の用語を以下の説明に使用する。
【０１１４】
・アクティブ広帯域固有モード−非ゼロデータレートを有する広帯域固有モード（すなわち、表２の１から１３のインデックスを有する送信モード）、
・飽和広帯域固有モード−最大データレートを有する広帯域固有モード（すわなち、インデックス１３を有する送信モード）、
・不飽和広帯域固有モード−最大データレート未満の非ゼロデータレートを有するアクティブ広帯域固有モード（すなわち、１から１２のインデックスを有する送信モード）。
【０１１５】
広帯域固有モードの動作ＳＮＲはルックアップテーブルの最小必要ＳＮＲ未満であってもよい（すなわち、表２に示されている送信モードについてγｏｐ，ｍ＜−１．８ｄＢ）。この場合、広帯域固有モードはシャットオフされてもよく（すなわち使用されない）、この広帯域固有モードの送信電力は他の広帯域固有モードに再分配されてもよい。
【０１１６】
アクティブ広帯域固有モードごとの選択送信モードｑｍは、動作ＳＮＲ以下の必要ＳＮＲ、γｒｅｑ，ｍ（すなわちγｒｅｑ，ｍ≦γｏｐ，ｍ）と関連する。各アクティブ広帯域固有モードに必要な最小送信電力Ｐｒｅｑ，ｍは以下のように計算することができる。
【数２２】
2010119110.tif 000026
【０１１７】
必要送信電力は、（すなわち、表２のインデックス０を有する送信モードで）シャットオフされている広帯域固有モードごとにゼロ（Ｐｒｅｑ，ｍ＝０）に等しい。
【０１１８】
広帯域固有モードごとの過剰電力Ｐｅｘｃｅｓｓ，ｍは、必要ＳＮＲを達成するのに必要な最小電力より大きい割当て電力量である（すなわちＰｅｘｃｅｓｓ，ｍ＝Ｐｍ−Ｐｒｅｑ，ｍ）。全広帯域固有モードの全過剰電力Ｐｅｘｃｅｓｓは以下のように計算することができる。
【数２３】
2010119110.tif 000027
【０１１９】
全過剰電力Ｐｅｘｃｅｓｓは種々の方法で再分配することができる。例えば、全過剰電力Ｐｅｘｃｅｓｓは１つ以上の広帯域固有モードに再分配することができ、より高い総合スループットが達成される。一実施形態において、全過剰電力Ｐｅｘｃｅｓｓは一度に１つの不飽和広帯域固有モードに再分配され、最高データレートを有する最良広帯域固有モードから開始し、次に高いデータレートに広帯域固有モードを移動させる。別の実施形態において、全過剰電力Ｐｅｘｃｅｓｓは、最小送信電力量でデータレートの最高増加を達成することができる広帯域固有モードに再分配される。
【０１２０】
全広帯域固有モードが最高のデータレートで動作される場合、または残量過剰電力が広帯域固有モードのデータレートを増大させることができない場合、残量過剰電力は１つ、複数、または全アクティブ広帯域固有モードに再分配されて、これらの広帯域固有モードのＳＮＲマージンを改善することができる。
【０１２１】
Ｅ．送信モード調整
図８のステップ８２２について、広帯域固有モードごとの送信モードは外部ループからの情報に基づいて調整可能である。ダウンリンクおよびアップリンクの広帯域固有モードの選択送信モードは、図２について上述された技術を使用して調整可能である。例えば、過剰パケットエラーが所与の広帯域固有モードで受信されると、外部ループは送信モード調整を該広帯域固有モードに提供する。別の例として、受信ＳＮＲの稼動平均は広帯域固有モードごとに維持され、該広帯域固有モードのＳＮＲマージンを計算するために使用することができる。所与の広帯域固有モードのＳＮＲマージンが負である場合、広帯域固有モードの送信モードを次に低いデータレートに調整することができる。パケットが複数の広帯域固有モードに送信されると、不良ＳＮＲマージンを有する広帯域固有モードの送信モードを、パケットエラーが検出されるたびに次に低いデータレートに調整することができる。いずれにしても、送信モード調整は、ステップ８１８で選択されたものより低いデータレートを有する別の送信モードの選択を目的としている。
【０１２２】
II．ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム
図９Ａは、例示的ＴＤＤ ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるアクセスポイント５１０ｘおよびユーザ端末５２０ｘの実施形態のブロック図を示している。アクセスポイント５１０ｘは図５のアクセスポイント５１０のうちの１つであり、ユーザ端末５２０ｘはユーザ端末５２０のうちの１つである。図９Ａはダウンリンク送信の処理を示している。この場合、アクセスポイント５１０ｘは図１の送信機１１０であり、ユーザ端末５２０ｘは受信機１５０である。
【０１２３】
ダウンリンク送信については、アクセスポイント５１０ｘにおいて、トラヒックデータがデータソース９１２からＴＸデータプロセッサ９２０に提供され、ここでトラヒックデータをＮＣ個のデータストリーム（ここでＮＣ＞１）に逆多重化する。トラヒックデータは複数のデータソースから入ってきてもよく（例えば、より高い層アプリケーションごとに１つのデータソース）、逆多重化を必要としなくてもよい。簡潔にするために、１つのデータソース９１２のみを図９Ａに示す。ＴＸデータプロセッサ９２０は、各データストリームを、該データストリームに対して選択された送信モードに従ってフォーマット化、符号化、インタリーブ化、変調およびスケーリングし、対応するスケーリング化変調シンボルストリームを提供する。データストリームごとのデータレート、符号化および変調はそれぞれ、コントローラ９４０によって提供されるデータレートコントロール、符号化コントロールおよび変調コントロールによって判断可能である。ＴＸデータプロセッサ９２０はＮＣ個のスケーリング化変調シンボルストリームをＴＸ空間プロセッサ９２８に提供する。
【０１２４】
ＴＸ空間プロセッサ９２８は選択送信スキームに基づいてＮＣ個のスケーリング化変調シンボルストリームを処理し、パイロットシンボルで多重化し、Ｎａｐ個の送信シンボルストリームをＮａｐ個の送信機ユニット（ＴＭＴＲ）９３０ａ−９３０ａｐに提供する。選択送信スキームは送信ダイバーシティ、空間多重化またはビームステアリングであってもよい。送信ダイバーシティは、複数のアンテナからおよび／または複数のサブバンドでデータを冗長的に送信することによって、ダイバーシティを得、信頼性を向上させることを伴う。時空間送信ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）は送信ダイバーシティに使用することができる。ビームステアリングは、主要固有モードの位相ステアリング情報を使用してフル電力での単一の（最良の）空間チャネルでデータを送信することを伴う。空間多重化は、複数の空間チャネルでデータを送信してより高いスペクトル効率を達成することを伴う。空間多重化のための空間処理を表１に示している。各送信機ユニット９３０はその送信シンボルストリームにＯＦＤＭ処理を実行し、対応するＯＦＤＭシンボルストリームを提供し、これはさらに処理されて変調信号を生成する。そして送信機ユニット９３０ａ−９３０ａｐからのＮａｐ個の変調信号はそれぞれ、Ｎａｐ個のアンテナ９３２ａ−９３２ａｐを介して送信される。
【０１２５】
ユーザ端末５２０ｘにおいて、Ｎａｐ個の送信信号はＮｕｔ個のアンテナ９５２ａ−９５２ｕｔの各々で受信され、各アンテナからの受信信号は関連受信機ユニット（ＲＣＶＲ）９５４に提供される。各受信機ユニット９５４はその受信信号を調整およびディジタル化し、１ストリームのサンプルを提供し、これはさらに処理されて受信シンボルの対応するストリームを提供する。受信機ユニット９５４ａ−９５４ｕｔはＮｕｔ個の受信シンボルストリームをＲＸ空間プロセッサ９６２に提供し、これは（例えば、空間多重化について表１に示されているような）選択送信スキームに基づいて空間処理を実行する。ＲＸ空間プロセッサ９６２はＮＣ個の回復シンボルストリームを提供し、これらはアクセスポイント５１０ｘによって送信されたＮＣ個の変調シンボルストリームの推定である。次いで、ＲＸデータプロセッサ９６４は選択送信モードに従って各回復シンボルストリームを復調、デインタリーブ化および復号化して、対応する復号化データストリームを提供し、これらはアクセスポイント５１０ｘによって送信されたデータストリームの推定である。ＲＸ空間プロセッサ９６２およびＲＸデータプロセッサ９６４による処理はそれぞれ、アクセスポイント５１０ｘにおいて、ＴＸ空間プロセッサ９２８およびＴＸデータプロセッサ９２０によって実行される処理に相補的である。
【０１２６】
チャネル推定器９７４はダウンリンクの１つ以上のチャネル特徴の推定を得、チャネル推定をコントローラ９７０に提供する。チャネル推定は、チャネル利得および雑音フロアＮ０，ｕｔなどのものであってもよい。ＲＸデータプロセッサ９６４は各受信データパケットのステータスを提供することができる。チャネル推定器９７４およびＲＸデータプロセッサ９６４から受信された種々のタイプの情報に基づいて、コントローラ９７０は、上記の技術を使用するダウンリンクの複数の並列チャネルの各々の送信モードを判断する。各並列チャネルは（上述のような）広帯域固有モード、あるいはサブバンドおよび固有モードの他の組み合わせに相当するものであってもよい。コントローラ９７０はフィードバック情報を提供し、これはダウンリンクのＮＣ個の選択送信モード、チャネル推定、端末雑音フロア、および受信データパケットのＡＣＫおよび／またはＮＡＫなど、あるいはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。フィードバック情報はＴＸデータプロセッサ９７８およびＴＸ空間プロセッサ９８０によって処理され、ステアード基準によって多重化され、送信機ユニット９５４ａ−９５４ｕｔによって調整され、アンテナ９５２ａ−９５２ｕｔを介してアクセスポイント５１０ｘに送信される。
【０１２７】
アクセスポイント５１０ｘにおいて、ユーザ端末５２０ｘからのＮｕｔ個の送信信号はアンテナ９３２ａから９３２ａｐで受信され、受信機ユニット９３０ａ−９３０ａｐによって調整され、ＲＸ空間プロセッサ９３４およびＲＸデータプロセッサ９３６によって処理されて、ユーザ端末５２０ｘによって送られたフィードバック情報を回復する。次いで、フィードバック情報はコントローラ９４０に提供され、ユーザ端末５２０ｘに送られたＮＣ個のデータストリームの処理をコントロールするために使用される。例えば、各ダウンリンクデータストリームのデータレート、符号化および変調は、ユーザ端末５２０ｘによって選択された送信モードに基づいて判断可能である。受信ＡＣＫ／ＮＡＫを使用して、ユーザ端末５２０ｘによって誤受信された各データパケットの完全再送信または増分送信のいずれかを開始することができる。増分送信については、誤受信されたデータパケットの小部分が送信されて、ユーザ端末５２０ｘはパケットを回復することができる。
【０１２８】
チャネル推定器９４４は受信ステアード基準に基づいてチャネル利得推定を得る。チャネル利得推定はコントローラ９４０に提供され、（場合によってはユーザ端末の雑音フロアＮ０，ｕｔ推定と共に）、ダウンリンクの送信ウェイトを導出するために使用される。コントローラ９４０はデータレートコントロールをデータソース９１２およびＴＸデータプロセッサ９２０に提供する。コントローラ９４０はさらに、符号化および変調コントロールと、送信ウェイトとをＴＸデータプロセッサ９２０に提供する。ダウンリンク送信のチャネル推定および送信モード選択は上述のように実行可能である。
【０１２９】
コントローラ９４０および９７０はそれぞれ、アクセスポイント５１０ｘおよびユーザ端末５２０ｘの動作を方向づけている。メモリユニット９４２および９７２はそれぞれ、コントローラ９４０および９７０によって使用されるプログラムコードおよびデータを記憶する。
【０１３０】
図９Ｂは、アップリンク送信のアクセスポイント５１０ｘおよびユーザ端末５２０ｘを示している。この場合、ユーザ端末５２０ｘは図１の送信機１１０であり、アクセスポイント５１０ｘは受信機１５０である。アップリンク送信のチャネル推定および送信モード選択は上述のように実行可能である。アップリンク送信に関するアクセスポイント５１０ｘおよびユーザ端末５２０ｘでのデータ処理は、ダウンリンク送信に関する上述の処理に類似の方法で実行可能である。アップリンク送信に関するアクセスポイント５１０ｘおよびユーザ端末５２０ｘでの空間処理は表１に示されているように実行可能である。
【０１３１】
Ａ．送信機および受信機のサブシステム
明確にするために、ダウンリンク送信のアクセスポイント５１０ｘおよびユーザ端末５２０ｘでの処理について以下さらに詳細に説明する。
【０１３２】
図１０は、アクセスポイント５１０ｘの送信機部分の実施形態である送信機サブシステム１０００のブロック図を示している。この実施形態について、ＴＸデータプロセッサ９２０は、デマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｘ）１０１０と、ＮＣ個のエンコーダ１０１２ａ−１０１２ｓと、ＮＣ個のチャネルインタリーバ１０１４ａ−１０１４ｓと、ＮＣ個のシンボルマッピングユニット１０１６ａ−１０１６ｓと、ＮＣ個の信号スケーリングユニット１０１８ａ−１０１８ｓとを含んでいる（すなわちＮＣ個のデータストリームの各々につき１セットのエンコーダ、チャネルインタリーバ、シンボルマッピングユニットおよび信号スケーリングユニット）。デマルチプレクサ１０１０はトラヒックデータ（すなわち情報ビット）をＮＣ個のデータストリームに逆多重化し、ここで各データストリームはデータレートコントロールによって示されているデータレートで提供されている。デマルチプレクサ１０１０は、トラヒックデータがすでにＮＣ個のデータストリームとして提供されている場合には省略してもよい。
【０１３３】
各エンコーダ１０１２は、（符号化コントロールで示されているように）選択符号化スキームに基づいてそれぞれのデータストリームを受信および符号化し、コードビット提供する。各データストリームは１つ以上のデータパケットを伝送し、各データパケットは一般的に個別に符号化され、符号化データパケットを得る。符号化はデータ送信の信頼性を高める。選択符号化スキームは、ＣＲＣ符号化、畳込み符号化、ターボ符号化、およびブロック符号化などの組み合わせを含んでいてもよい。各エンコーダ１０１２からのコードビットはそれぞれのチャネルインタリーバ１０１４に提供され、これは特定のインタリーブ化スキームに基づいてコードビットをインタリーブする。インタリーブ化が送信モードに左右される場合、コントローラ９４０は（破線で示されているような）インタリーブコントロールをチャネルインタリーバ１０１４に提供する。インタリーブ化は、コードビットに時間、周波数および／または空間ダイバーシティを提供する。
【０１３４】
各チャネルインタリーバ１０１４からのインタリーブ化ビットはそれぞれのシンボルマッピングユニット１０１６に提供され、これは（変調コントロールによって示されているように）選択変調スキームに基づいてインタリーブ化ビットをマッピングし、変調シンボルを提供する。ユニット１０１６はＢ個のインタリーブ化ビットの各セットをグルーピングし、Ｂ−ビットバイナリ値（Ｂ≧１）を形成し、さらに各Ｂ−ビット値を、選択変調スキーム（例えば、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭであり、ここではＭ＝２Ｂである）に基づいて特定の変調シンボルにマッピングする。各変調シンボルは選択変調スキームによって定義されている信号配置(signal constellation)における複素値である。次いで各シンボルマッピングユニット１０１６からの変調シンボルはそれぞれの信号スケーリングユニット１０１８に提供されて、これは変調シンボルを、ｋ∈Ｋとなるような送信ウェイトＷｍ（ｋ）でスケーリングし、チャネル反転および電力分配を達成する。信号スケーリングユニット１０１８ａ−１０１８ｓはＮＣ個のスケーリング化変調シンボルストリームを提供する。
【０１３５】
各データストリームは、任意の数のサブバンド、送信アンテナおよび空間チャネル、およびこれらの組み合わせを含んでいてもよいそれぞれの並列チャネルで送信される。例えば、１つのデータストリームは、上述のように、各広帯域固有モードの全使用可能なサブバンドで送信可能である。ＴＸ空間プロセッサ９２８は、もしあればＮＣ個のスケーリング化変調シンボルストリームに必要な空間処理を実行し、Ｎａｐ個の送信シンボルストリームを提供する。空間処理は表１に示されているように実行可能である。
【０１３６】
１つのデータストリームを（上述のような完全ＣＳＩ ＭＩＭＯシステムに対する）各広帯域固有モードの全サブバンドで送信する送信スキームについては、エンコーダ１０１２と、チャネルインタリーバ１０１４と、シンボルマッピングユニット１０１６と、信号スケーリングユニット１０１８のＮＳ個のセットを使用して、ＮＳ個のデータストリーム（ここで、フルランクチャネル応答行列についてＮＣ＝ＮＳ＝Ｎａｐ≦Ｎｕｔである）を処理して、Ｎａｐ個のスケーリング化変調シンボルストリームを提供することができる。次いでＴＸ空間プロセッサ９２８は、表１に示されているようにＮａｐ個のスケーリング化変調シンボルストリームに空間処理を実行し、Ｎａｐ個の送信シンボルストリームを提供する。
【０１３７】
１つのデータストリームを（部分ＣＳＩ ＭＩＭＯシステムに対する）各送信アンテナの全サブバンドで送信する送信スキームについて、エンコーダ１０１２と、チャネルインタリーバ１０１４と、シンボルマッピングユニット１０１６と、信号スケーリングユニット１０１８のＮａｐ個のセットを使用して、Ｎａｐ個のデータストリーム（ここでＮＣ＝Ｎａｐである）を処理して、Ｎａｐ個のスケーリング化変調シンボルストリームを提供することができる。次いでＴＸ空間プロセッサ９２８は単に、送信シンボルストリームとして各スケーリング化変調シンボルストリームを通過させる。空間処理はこの送信スキームに対して実行されるのではないので、各送信シンボルは変調シンボルである。
【０１３８】
一般的に、ＴＸ空間プロセッサ９２８は、スケーリング化変調シンボルの適切な逆多重化および／または空間処理を実行し、データストリームごとに使用される並列チャネルの送信シンボルを得る。ＴＸ空間プロセッサ９２８はさらに、例えば時分割多重化（ＴＤＭ）や符号分割多重化（ＣＤＭ）を使用して、パイロットシンボルを送信シンボルで多重化する。パイロットシンボルは、トラヒックデータを送信するのに使用されるサブバンド／固有モードのすべてまたはサブセットで送ることができる。ＴＸ空間プロセッサ９２８はＮａｐ個の送信シンボルストリームをＮａｐ個の送信機ユニット９３０ａ−９３０ａｐに提供する。
【０１３９】
各送信機ユニット９３０はそれぞれの送信シンボルストリームにＯＦＤＭ処理を実行し、対応する変調信号を提供する。ＯＦＤＭ処理は一般的に、（１）ＮＦポイント逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を使用してＮＦ個の送信シンボルの各セットを時間ドメインに変換して、ＮＦ個のサンプルを含む「変換」シンボルを得ることと、（２）各変換シンボルの一部を反復して、ＮＦ＋Ｎｃｐ個のサンプルを含むＯＦＤＭシンボルを得ることとを含んでいる。反復部分は巡回語頭と称され、Ｎｃｐは反復されたサンプル数を示している。ＯＦＤＭシンボルはさらに送信機ユニット９３０によって処理されて（例えば、１つ以上のアナログ信号に変換され、増幅され、フィルタリングされ、かつ周波数アップコンバートされて）変調信号を生成する。送信機サブシステム１０００の他の設計もまた実現可能であり、本発明の範囲内である。
【０１４０】
コントローラ９４０は、ダウンリンクおよびアップリンクの閉ループレートコントロールに関する種々の機能（例えば、アップリンクの送信モード選択とダウンリンクの送信ウェイト計算）を実行可能である。アップリンク送信については、コントローラ９４０は図８のプロセス８００を実行することができ、アップリンクの複数の並列チャネルの各々の送信モードを選択する。コントローラ９４０内で、電力割当てユニット１０４２は全送信電力Ｐｔｏｔａｌ，ｕｐを、（例えば、アクセスポイントのチャネル利得推定σ^^ｍ（ｋ）と雑音フロア推定Ｎ０，ａｐとに基づいて）複数の並列チャネルに分配する。チャネル反転ユニット１０４４は並列チャネルごとにチャネル反転を実行する。送信モード（ＴＭ）選択器１０４６は並列チャネルごとに適切な送信モードを選択する。メモリユニット９４２は、（例えば表２に示されているように）サポート送信モードのルックアップテーブル１０４８およびその必要ＳＮＲを記憶することができる。ダウンリンク送信については、コントローラ９４０はまた図８のプロセス８００を実行し、各広帯域固有モードのサブバンドごとに送信電力を判断することができ、ダウンリンクでの送信前に変調シンボルをスケーリングするために使用される送信ウェイトを計算する。
【０１４１】
図１１は、ユーザ端末５２０ｘの受信機部分の実施形態である受信機サブシステム１１００のブロック図を示している。アクセスポイント５１０ｘからのＮａｐ個の送信信号はアンテナ９５２ａ−９５２ｕｔで受信され、各アンテナからの受信信号はそれぞれの受信機ユニット９５４に提供される。各受信機ユニット９５４はその受信信号を調整およびディジタル化し、１ストリームのサンプルを得、さらにそのサンプルにＯＦＤＭ処理を実行する。受信機でのＯＦＤＭ処理は一般的に、（１）各受信ＯＦＤＭシンボルの巡回語頭を除去して受信変換シンボルを得ることと、（２）高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用して各受信変換シンボルを周波数ドメインに変換し、ＮＦ個のサブバンドに対して１セットのＮＦ個の受信シンボルを得ることとを含んでいる。受信シンボルは、アクセスポイント５１０ｘによって送られた送信シンボルの推定である。受信機ユニット９５４ａ−９５４ｕｔはＮｕｔ個の受信シンボルストリームをＲＸ空間プロセッサ９６２に提供する。
【０１４２】
ＲＸ空間プロセッサ９６２はＮｕｔ個の受信シンボルストリームに空間または時空間処理を実行し、ＮＣ個の回復シンボルストリームを提供する。ＲＸ空間プロセッサ９６２は、（これもまたチャネル相関行列反転（ＣＣＭＩ）等化器と称される）線形ゼロフォーシング（ＺＦ）等化器、最小２乗平均誤差（ＭＭＳＥ）等化器、ＭＭＳＥ線形等化器（ＭＭＳＥ−ＬＥ）、判定帰還形等化器（ＤＦＥ）、または他の等化器を実現することができる。
【０１４３】
ＲＸデータプロセッサ９６４はＲＸ空間プロセッサ９６２からＮＣ個の回復シンボルストリームを受信する。各回復シンボルストリームはそれぞれのシンボルデマッピングユニット１１３２に提供され、これは、コントローラ９７０によって提供される復調コントロールによって示されているように、該ストリームに使用される変調スキームに従って回復シンボルを復調する。各シンボルデマッピングユニット１１３２からの復調データストリームは、該データストリームのアクセスポイント５１０ｘで実行されるのに相補的な方法で関連チャネルデインタリーバ１１３４によってデインタリービングされる。インタリービング化が送信モードに左右される場合、コントローラ９７０は、破線で示されているように、デインタリービングコントロールをチャネルデインタリーバ１１３４に提供する。各チャネルデインタイリーバ１１３４からのデインタリーブ化データは、コントローラ９７０によって提供された復号化コントロールによって示されているように、アクセスポイント５１０ｘで実行されるのに相補的な方法で関連デコーダ１１３６によって復号される。例えば、ターボまたは畳込み符号化がそれぞれアクセスポイント５１０ｘで実行される場合、ターボデコーダまたはビタビデコーダをデコーダ１１３６に使用することができる。デコーダ１１３６はまた、（例えば、パケットが正確に受信されたか誤受信されたかを示す）各受信データパケットのステータスを提供することができる。デコーダ１１３６はさらに、誤って復号化されたパケットの復調データを記憶することができ、このデータは次の増分送信からの追加データと組み合わされて復号化されることが可能である。
【０１４４】
図１１に示されている実施形態において、チャネル推定器９７４は、（例えば受信パイロットシンボルに基づいて）ユーザ端末５２０ｘのチャネル応答および雑音フロアを推定し、チャネル推定をコントローラ９７０に提供する。コントローラ９７０は、ダウンリンクおよびアップリンク双方の閉ループレートコントロールに関する種々の機能（例えば、ダウンリンクの送信モード選択およびアップリンクの送信ウェイト計算）を実行する。ダウンリンク送信については、コントローラ９７０は図８のプロセス８００を実行可能である。コントローラ９７０内で、電力割当てユニット１１７２は、（例えば、ユーザ端末のチャネル利得推定σ^ｍ（ｋ）および雑音フロアＮ０，ｕｔ推定に基づいて）全送信電力Ｐｔｏｔａｌ，ｄｎを複数の並列チャネルに分配する。チャネル反転ユニット１１７４は複数の並列チャネルの各々のチャネル反転を実行する。送信モード（ＴＭ）選択器１１７６は並列チャネルごとに適切な送信モードを選択する。メモリユニット９７２は、（例えば表２に示されているように）サポート送信モードのルックアップテーブル１１７８とその必要ＳＮＲとを記憶することができる。コントローラ９７０はダウンリンクのＮＣ個の並列チャネルに対してＮＣ個の選択送信モードを提供し、これらはアクセスポイント５１０ｘに送られるフィードバック情報の一部であってもよい。アップリンク送信については、コントローラ９７０はまた図８のプロセス８００を実行して、各広帯域固有モードのサブバンドごとに送信電力を判断することができ、アップリンクでの送信前に変調シンボルをスケーリングするのに使用される送信ウェイトを計算する。
【０１４５】
明確にするために、送信機サブシステム１０００はアクセスポイント５１０ｘについて説明されており、受信機サブシステム１１００はユーザ端末５２０ｘについて説明されている。送信機サブシステム１０００はまたユーザ端末５２０ｘの送信機部分に使用可能であり、受信機サブシステム１１００はまたアクセスポイント５１０ｘの受信機部分に使用可能である。
【０１４６】
Ｂ．ダウンリンクおよびアップリンクレートコントロール
図１２Ａは、図６に示されているデータ構造に基づいてダウンリンクの閉ループレートコントロールを実行するためのプロセスを示している。ＢＣＨ ＰＤＵが各ＴＤＤフレームの第１のセグメントで送信され（図６参照）、ユーザ端末によって使用されてダウンリンクを推定およびトラッキングすることができるＭＩＭＯパイロットを含んでいる。ステアード基準もまた、ユーザ端末に送られたＦＣＨ ＰＤＵのプリアンブルで送ることができる。ユーザ端末はＭＩＭＯパイロットおよび／またはステアード基準に基づいてダウンリンクを推定し、ダウンリンクの広帯域固有モードごと（すなわち並列チャネルごと）に、（最高サポートデータレートを有する）適切な送信モードを選択する。次いで、ユーザ端末はこれらの送信モードを、ダウンリンクの「提案」送信モードとして、アクセスポイントに送られたＲＣＨ ＰＤＵで送る。
【０１４７】
アクセスポイントはユーザ端末から提案送信モードを受信し、次の（複数の）ＴＤＤフレームのダウンリンクでデータ送信をスケジューリングする。アクセスポイントはダウンリンクの送信モードを選択し、これは、システムローディングおよび他の要因によって、ユーザ端末から受信された送信モードまたは（より低いデータレートを有する）他の送信モードであってもよい。アクセスポイントはＦＣＣＨで、（ダウンリンク送信のためにアクセスポイントで選択された送信モードを含む）ユーザ端末の割当て情報を送る。次いで、アクセスポイントは、選択送信モードを使用して、ＦＣＨのデータをユーザ端末に送信する。ユーザ端末は割当て情報を受信し、アクセスポイントによって選択された送信モードを得る。次いで、ユーザ端末は選択送信モードに従ってダウンリンク送信を処理する。図１２Ａに示されている実施形態について、ユーザ端末によるチャネル推定および送信モード選択と、ダウンリンク送信のこれらの送信モードの使用との間の遅延は一般的にＴＤＤフレーム１つ分であるが、アプリケーション、システム構成および他の要因によって異なってもよい。
【０１４８】
図１２Ｂは、図６に示されているフレーム構造に基づいてアップリンクの閉ループレートコントロールを実行するためのプロセスを示している。ユーザ端末は、ＦＣＨ／ＲＣＨリソースが割当てられると、システムアクセス時のＲＡＣＨおよびＲＣＨでステアード基準を送信する（図６参照）。アクセスポイントは受信ステアード基準に基づいてアップリンクを推定し、アップリンクの広帯域固有モードごとに適切な送信モードを選択する。アクセスポイントは、（アップリンク送信について選択された送信モードを含む）ユーザ端末の割当て情報をＦＣＣＨで送る。ユーザ端末は、選択送信モードを使用してデータをＲＣＨでアクセスポイントに送る。アクセスポイントは選択送信モードに従ってアップリンク送信を処理する。
【０１４９】
ここに説明されている閉ループレートコントロール技術は種々の方法で実現可能である。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせによって実現可能である。ハードウェアでの実現について、送信機および受信機（例えばコントローラ９４０および９７０）で閉ループレートコントロールに使用される要素は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここで説明されている機能を実行するように設計されている他の電子ユニット、またはこれらの組み合わせによって実現可能である。
【０１５０】
ソフトウェアでの実現について、閉ループレートコントロールの部分は、ここで説明されている機能を実行するモジュール（例えば手順および機能など）によって実現可能である。ソフトウェアコードはメモリユニット（例えば、図９Ａおよび９Ｂのメモリユニット９４２または９７２）に記憶されて、プロセッサ（例えばコントローラ９４０または９７０）によって実行されてもよい。メモリユニットはプロセッサ内部またはプロセッサの外部で実現可能であり、この場合、当業界において既知であるように種々の手段を介してプロセッサに連通的に接続可能である。
【０１５１】
見出しは参照のためにここに含まれており、特定のセクションを配置することを支援している。これらの見出しは、その下に説明されている概念の範囲を制限するためのものではなく、これらの概念は明細書全体の他のセクションの適用可能性を有していてもよい。
【０１５２】
開示されている実施形態の上記説明によって、当業者は本発明を成しまたは使用することができる。これらの実施形態の種々の変形は当業者にとって容易に明らかであり、ここに定義されている一般原理は本発明の主旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態にも適用可能である。従って、本発明はここに説明されている実施形態に制限されることなく、ここに開示されている原理および新規の特徴に矛盾しない広範囲を許容することができる。
【図１】
2010119110.tif 000028
【図２】
2010119110.tif 000029
【図３】
2010119110.tif 000030
【図４】
2010119110.tif 000031
【図５】
2010119110.tif 000032
【図６】
2010119110.tif 000033
【図７】
2010119110.tif 000034
【図８】
2010119110.tif 000035
【図９Ａ】
2010119110.tif 000036
【図９Ｂ】
2010119110.tif 000037
【図１０】
2010119110.tif 000038
【図１１】
2010119110.tif 000039
【図１２Ａ】
2010119110.tif 000040
【図１２Ｂ】
2010119110.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月18日(2010.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するための送信モードを選択する方法であって、
前記の並列チャネルの各々のチャネル推定を得ることと、
前記の並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比(SNR)を、その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて計算することと、
前記動作ＳＮＲに少なくとも部分的に基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択することと、
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記SNRオフセット値を調節することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記の選択された送信モードを、送信デバイスに対してフィードバックとして送信すること、をさらに備える請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記調節することは、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節することを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記調節することは、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合は、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させることと、
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合は、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させることと、
を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記調節することは、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記調節することは、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較することと、
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節することと、
を備える、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
無線通信システムにおける複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するための送信モードを選択するための装置であって、
前記並列チャネルの各々のチャネル推定を得るための手段と、
前記並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比(SNR)を、その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて、計算するための手段と、
前記動作ＳＮＲに少なくとも基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択するための手段と、
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段と、
を備える装置。
【請求項８】
前記の選択された送信モードを、送信デバイスに対してフィードバックとして送信するための手段、をさらに備える請求項７に記載の方法。
【請求項９】
調節するための前記手段は、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段を備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
調節するための前記手段は、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させるための手段と、
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させるための手段と、
を備える、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
調節するための前記手段は、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段を備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
調節するための前記手段は、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較するための手段と、
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段と、
を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
記憶された命令モジュールを有するメモリユニットを含んだ、無線通信システムにおいて複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するために送信モードを選択するためのコンピュータプログラム装置であって、前記命令モジュールは１つまたは複数のプロセッサによって実行可能であり、前記命令モジュールは、
前記並列チャネルの各々のチャネル推定を得るためのコードと、
その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて、前記並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比（ＳＮＲ）を、計算するためのコードと、
前記動作ＳＮＲに少なくとも部分的に基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択するためのコードと、
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコードと、
を備えている、
コンピュータプログラム装置。
【請求項１４】
前記命令モジュールは、送信デバイスに対してフィードバックとして前記の選択された送信モードを送信するためのコード、をさらに備える、請求項１３に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１５】
調節するための前記コードは、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコード、を備える、請求項１３に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１６】
調節するための前記コードは、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合は、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させるためのコードと、
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合は、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させるためのコードと、
を備える、
請求項１５に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１７】
調節するための前記コードは、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコード、を備える、請求項１３に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１８】
調節するための前記コードは、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較するためのコードと、
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコードと、
を備える、
請求項１７に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１９】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するための送信モードを選択するための装置であって、
前記並列チャネルの各々のチャネル推定を取得し、
前記並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比（ＳＮＲ）を、その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて計算し、
前記動作ＳＮＲに少なくとも部分的に基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択し、そして
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記ＳＮＲオフセット値を調節する、
ように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサに結合された少なくとも１つのメモリと、
を備える装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、送信デバイスに対してフィードバックとして前記の選択された送信モードを送信するように、さらに構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項２１】
前記プロセッサは、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するように、構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合は、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させること、そして
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合は、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させること、
によって、前記ＳＮＲオフセット値を調節するように構成されている、
請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】
調節するための前記コードは、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコード、を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較すること、そして
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節すること、
によって、前記ＳＮＲオフセット値を調節するように構成されている、
請求項１７に記載の装置。
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月9日(2010.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するための送信モードを選択する方法であって、
前記の並列チャネルの各々のチャネル推定を得ることと、
前記の並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比(SNR)を、その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて計算することと、
前記動作ＳＮＲに少なくとも部分的に基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択することと、
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記SNRオフセット値を調節することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記の選択された送信モードを、送信デバイスに対してフィードバックとして送信すること、をさらに備える請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記調節することは、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節することを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記調節することは、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合は、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させることと、
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合は、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させることと、
を備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記調節することは、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記調節することは、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較することと、
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節することと、
を備える、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
無線通信システムにおける複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するための送信モードを選択するための装置であって、
前記並列チャネルの各々のチャネル推定を得るための手段と、
前記並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比(SNR)を、その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて、計算するための手段と、
前記動作ＳＮＲに少なくとも基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択するための手段と、
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段と、
を備える装置。
【請求項８】
前記の選択された送信モードを、送信デバイスに対してフィードバックとして送信するための手段、をさらに備える請求項７に記載の装置。
【請求項９】
調節するための前記手段は、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
調節するための前記手段は、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させるための手段と、
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させるための手段と、
を備える、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
調節するための前記手段は、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
調節するための前記手段は、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較するための手段と、
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するための手段と、
を備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
記憶された命令モジュールを有するメモリユニットを含んだ、無線通信システムにおいて複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するために送信モードを選択するためのコンピュータプログラム装置であって、前記命令モジュールは１つまたは複数のプロセッサによって実行可能であり、前記命令モジュールは、
前記並列チャネルの各々のチャネル推定を得るためのコードと、
その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて、前記並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比（ＳＮＲ）を、計算するためのコードと、
前記動作ＳＮＲに少なくとも部分的に基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択するためのコードと、
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコードと、
を備えている、
コンピュータプログラム装置。
【請求項１４】
前記命令モジュールは、送信デバイスに対してフィードバックとして前記の選択された送信モードを送信するためのコード、をさらに備える、請求項１３に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１５】
調節するための前記コードは、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコード、を備える、請求項１３に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１６】
調節するための前記コードは、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合は、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させるためのコードと、
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合は、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させるためのコードと、
を備える、
請求項１５に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１７】
調節するための前記コードは、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコード、を備える、請求項１３に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１８】
調節するための前記コードは、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較するためのコードと、
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコードと、
を備える、
請求項１７に記載のコンピュータプログラム装置。
【請求項１９】
無線通信システムにおいて複数の並列チャネル上でデータを送信するときに使用するための送信モードを選択するための装置であって、
前記並列チャネルの各々のチャネル推定を取得し、
前記並列チャネルの各々について、動作信号対雑音比（ＳＮＲ）を、その並列チャネルの前記チャネル推定とその並列チャネルのＳＮＲオフセット値とに基づいて計算し、
前記動作ＳＮＲに少なくとも部分的に基づいて、各並列チャネルについて、送信モードを選択し、そして
その並列チャネル上で受信されたデータ送信の推定品質に基づいて、前記並列チャネルのうちの少なくとも１つについて、前記ＳＮＲオフセット値を調節する、
ように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサに結合された少なくとも１つのメモリと、
を備える装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、送信デバイスに対してフィードバックとして前記の選択された送信モードを送信するように、さらに構成されている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記プロセッサは、その並列チャネル上で受信されたデータストリームに対して検出されたパケットエラーに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するように、構成されている、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、
パケットエラーがその並列チャネル上で検出される場合は、前記ＳＮＲオフセットの値を減少させること、そして
パケットがその並列チャネル上で成功して受信される場合は、前記ＳＮＲオフセットの前記値を増大させること、
によって、前記ＳＮＲオフセット値を調節するように構成されている、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
調節するための前記コードは、その並列チャネルのデコーダメトリクスに基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節するためのコード、を備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、
その並列チャネルのデコーディングメトリックをしきい値と比較すること、そして
前記の比較の結果に基づいて前記ＳＮＲオフセット値を調節すること、
によって、前記ＳＮＲオフセット値を調節するように構成されている、
請求項２３に記載の装置。
【外国語明細書】
2010119110000001.pdf