(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリアシステム中で情報を送信するための方法において、
前記方法は、
第１のセットの搬送波および第２のセットの搬送波を識別し、前記第１のセットの搬送波は、前記第１のセットの搬送波にわたって平均して第１のコードレートに関係付けられており、前記第２のセットの搬送波は、前記第２のセットの搬送波にわたって平均して第２のコードレートに関係付けられており、前記第２のコードレートは、前記第１のコードレートとは異なることと、
単一の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを表す第１のシーケンスの順方向誤り訂正（ＦＥＣ）エンコードされたビットを、第１のグループのビットと、少なくとも第２のグループのビットとを含むビットのグループに区分し、前記第１のグループのビットは、前記第１のセットの搬送波の搬送波と前記第１のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第１の総数に、少なくとも部分的に基づいた第１の情報ビットの数を含み、前記第２のグループのビットは、前記第２のセットの搬送波の搬送波と前記第２のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第２の総数に、少なくとも部分的に基づいた第２の情報ビットの数を含むことと、
前記第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第１のグループのビットからの複数のビットを、前記第１のコードレートにしたがって、前記第１のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングすることと、 
前記第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第２のグループのビットからの複数のビットを、前記第２のコードレートにしたがって、前記第２のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングすることと、
前記単一のＯＦＤＭシンボルを送信することと、前記単一のＯＦＤＭシンボルは、前記第１のコードレートに関係付けられている前記第１のグループのビットからのマッピングされたビットを使用して変調された前記第１のセットの搬送波中の１つ以上の搬送波信号を含み、前記単一のＯＦＤＭシンボルは、前記第２のコードレートに関係付けられている前記第２のグループのビットからのマッピングされたビットを使用して変調された前記第２のセットの搬送波中の１つ以上の搬送波信号を含む方法。 
【請求項２】
第３のセットの搬送波を識別することをさらに含み、前記第３のセットの搬送波中の各搬送波は、前記第１のコードレートおよび前記第２のコードレートとは異なる第３のコードレートに関係付けられている請求項１記載の方法。 
【請求項３】
前記第１のグループのビットおよび前記第２のグループのビットに加えて、前記第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットを、第３のグループのビットに区分することと、
前記第３のグループのビットからのビットをインターリーブして、前記第３のグループのビットからの複数のビットを、前記第３のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングして、前記第３のセットの搬送波にわたって平均して前記第３のコードレートを達成することとをさらに含み、
前記単一のＯＦＤＭシンボルは、前記第３のコードレートに関係付けられた前記第３のグループからの前記マッピングされたビットを使用して変調された前記第３のセットの搬送波中の１つ以上の搬送波信号を含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
ベースコードレートを持つエラー訂正コードを情報ビットに適用することによって、エンコードされたセットのビットを生成させることと、
前記単一のＯＦＤＭシンボルを表す第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットとして、前記エンコードされたセットから、ビットのサブセットを選択することとをさらに含み、
前記エンコードされたセットのビットは、（１）前記情報ビットと、前記エラー訂正コードによって導入された冗長ビットとを、または、（２）前記エラー訂正コードによって導入された冗長ビットを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットは、（１）前記情報ビットのサブセットと、前記冗長ビットのサブセットとを、または、（２）前記冗長ビットのサブセットを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１のグループのビットと前記第２のグループのビットは、それぞれ、（１）前記情報ビットのサブセットからの１つ以上のビットと、前記冗長ビットのサブセットからの１つ以上のビットとを、または、（２）前記冗長ビットのサブセットからの１つ以上のビットを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
インターリーブされて、前記第１のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングされる前記第１のグループのビットから、前記第１のコードレートにしたがって、前記複数のビットを選ぶことをさらに含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１のコードレートにしたがって前記複数のビットを選ぶことは、予め定められているパンクチャリングパターンを使用して、前記第１のグループのビット中に含まれている前記冗長ビットをパンクチャすることを含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記予め定められているパンクチャリングパターンは、前記第１のコードレートに対する距離プロパティを最大化する請求項８記載の方法。
【請求項１０】
送信機と受信機との間の所定のチャネルに対して、前記第１のセットの搬送波は、前記第２のコードレートよりも、前記第１のコードレートにおいて、前記所定のチャネルのシャノン容量に近づくように機能し、前記第２のセットの搬送波は、前記第１のコードレートよりも、前記第２のコードレートにおいて、前記所定のチャネルのシャノン容量に近づくように機能する請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のセットの搬送波は、異なる変調スキームに割り当てられている搬送波を含む請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のセット中の搬送波と、前記第２のセット中の搬送波は、それらのそれぞれの周波数の点でシーケンシャルでない請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のセットの搬送波と、前記第２のセットの搬送波とを識別することは、送信機と受信機との間のチャネルにわたって、前記第１のセット中の各搬送波と、前記第２のセット中の各搬送波とに対する品質メトリックを決定することを含む請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記品質メトリックは、信号対ノイズ比と、ビットエラーレートと、フレームエラーレートとのうちの少なくとも１つを含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のセット中の搬送波は、前記第２のセット中の搬送波よりも改善された品質メトリックを有し、前記第１のコードレートは、前記第２のコードレートよりも高い請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
マルチキャリアシステム中で情報を送信するための装置において、
前記装置は、
第１のセットの搬送波および第２のセットの搬送波を識別し、前記第１のセットの搬送波は、前記第１のセットの搬送波にわたって平均して第１のコードレートに関係付けられ、前記第２のセットの搬送波は、前記第２のセットの搬送波にわたって平均して第２のコードレートに関係付けられており、前記第２のコードレートは、前記第１のコードレートとは異なり、
単一の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを表す第１のシーケンスの順方向誤り訂正（ＦＥＣ）エンコードされたビットを、第１のグループのビットと、少なくとも第２のグループのビットとに区分し、前記第１のグループのビットは、前記第１のセットの搬送波の搬送波と前記第１のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第１の総数に、少なくとも部分的に基づいた第１の情報ビットの数を含み、前記第２のグループのビットは、前記第２のセットの搬送波の搬送波と前記第２のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第２の総数に、少なくとも部分的に基づいた第２の情報ビットの数を含む、
ように構成されているパーティショニングモジュールと、
前記第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第１のグループのビットからの複数のビットを、前記第１のコードレートにしたがって、前記第１のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングし、
前記第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第２のグループのビットからの複数のビットを、前記第２のコードレートにしたがって、前記第２のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングする、
ように構成されているインターリーバと、
前記単一のＯＦＤＭシンボルの一部として、前記第１のコードレートに関係付けられている前記第１のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第１のセットの搬送波中の１つ以上の搬送波信号を変調し、
前記単一のＯＦＤＭシンボルの一部として、前記第２のコードレートに関係付けられている前記第２のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第２のセットの搬送波中の１つ以上の搬送波信号を変調するのに適切な変調器と
を具備する装置。
【請求項１７】
前記インターリーバは、インターリーバのバンクを含み、各インターリーバは、前記第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットからの所定のグループ中のビットに対して動作するように構成されている請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記インターリーバは、前記第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットからのグループにわたるビットに対して動作するように構成されている請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記インターリーバは、グループに区分される前に、前記第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットからのビットに対して動作するように構成されている請求項１６記載の装置。
【請求項２０】
前記第１のコードレートと関係付けられており、および、第１のパンクチャリングパターンを、前記第１のグループのビットに適用し、前記第１のコードレートを達成するように構成されている第１のパンクチャリングモジュールと、
前記第２のコードレートに対応し、および、第２のパンクチャリングパターンを、前記第２のグループのビットに適用し、前記第２のコードレートを達成するのに適切な第２のパンクチャリングモジュールと
をさらに具備する請求項１６記載の装置。
【請求項２１】
前記区分することの後に、それぞれ、異なるパンクチャリングパターンを、前記第１のグループのビットおよび前記第２のグループのビットに適用し、異なる前記第１のコードレートと前記第２のコードレートを達成することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
方法において、
単一の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを表す順方向誤り訂正（ＦＥＣ）エンコードされたビットを、第１のグループのビットと、少なくとも第２のグループのビットとに区分し、前記第１のグループのビットは、第１のセットの搬送波と第１のコードレートとの搬送波に関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第１の総数に、少なくとも部分的に基づいた第１の情報ビットの数を含み、前記第２のグループのビットは、第２のセットの搬送波と第２のコードレートとの搬送波に関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第２の総数に、少なくとも部分的に基づいた第２の情報ビットの数を含み、前記第１の情報ビットの数は、前記第１のセットの搬送波の搬送波と前記第１のコードレートとに関係付けられている前記ＦＥＣエンコードされたビットの第１の総数の積に基づいており、前記第２の情報ビットの数は、前記第２のセットの搬送波の搬送波と前記第２のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第２の総数の積に基づいていることと、
前記第１のコードレートに関係付けられている前記第１のセットの搬送波の搬送波および前記第２のコードレートに関係付けられている前記第２のセットの搬送波の搬送波を含む複数の搬送波を有する前記単一のＯＦＤＭを送信することと
を含む方法。
【請求項２３】
前記第１のグループのビットおよび前記第２のグループのビットの少なくとも１つを別々にパンクチャリングし、前記第１のセットの搬送波にわたって前記第１のコードレートの平均および前記第２のセットの搬送波にわたって前記第２のコードレートの平均を達成することをさらに含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
それぞれ、前記第１のコードレートおよび前記第２のコードレートにしたがって、前記第１のグループのビットおよび前記第２のグループのビットの少なくとも１つをパンクチャリングすることをさらに具備する請求項１記載の方法。
【請求項２５】
それぞれ、前記第１のコードレートおよび前記第２のコードレートにしたがって、前記第１のグループのビットおよび前記第２のグループのビットの少なくとも１つをパンクチャリングするように構成されているパンクチャリングモジュールをさらに具備する請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
マルチキャリアシステム中で情報を送信するための装置において、
前記装置は、
順方向誤り訂正（ＦＥＣ）エンコードされたビットを準備するように構成されているエンコーダモジュールと、前記エンコーダモジュールは、
単一の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを表す第１のシーケンスのＦＥＣエンコードされたビットを、第１のセットの搬送波に使用するための第１のコードレートに関係付けられている第１のグループのビットと、第２のセットの搬送波に使用するための第２のコードレートに関係付けられている少なくとも第２のグループのビットとに区分し、前記第２のコードレートは、前記第１のコードレートとは異なり、前記第１のグループのビットは、前記第１のセットの搬送波の搬送波と前記第１のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第１の総数に、少なくとも部分的に基づいた第１の情報ビットの数を含み、前記第２のグループのビットは、前記第２のセットの搬送波の搬送波と前記第２のコードレートとに関係付けられているＦＥＣエンコードされたビットの第２の総数に、少なくとも部分的に基づいた第２の情報ビットの数を含むのに適切なパーティショニングモジュールを含み、
前記ＦＥＣエンコードされたビットからのマッピングされたデータを準備するように構成されているマッピングモジュールと、前記マッピングモジュールは、ＯＦＤＭシンボルに対応する前記ＦＥＣエンコードされたビットのストリームを、異なるビットの量を有する複数のデータストリームに変換するように構成されているシリアルパラレルコンバータを含み、前記複数のデータストリームは、前記ＯＦＤＭシンボルの異なる搬送波周波数に対応し、前記複数のデータストリームは、前記ＯＦＤＭシンボルの前記対応する搬送波周波数のためのコードレートまたは変調レートに、少なくとも部分的に基づく異なる数のビットを有し、
マッピングされたデータ上で動作して、前記ＯＦＤＭシンボルを生成させるように構成されている変調器とを具備する装置。
【請求項２７】
前記ＯＦＤＭシンボル中のいくつかの搬送波は、前記ＯＦＤＭシンボル中の変調された他の搬送波よりも高次の変調をサポートし、前記マッピングモジュールは、前記ＯＦＤＭシンボルの異なる搬送波のためにサポートされる異なる変調レートに基づいて、前記複数のデータストリームの各々に、異なる数のビットを使用し、前記エンコーダモジュールは、全ての搬送波に同じ固定のコードレートを使用する、請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記マッピングモジュールは、
前記ＯＦＤＭシンボルの各搬送波に対して、変調アルファベットを決定し、
前記ＯＦＤＭシンボルの全ての搬送波に対して固定のコードレートを決定するようにさらに構成され、いくつかの搬送波は、前記同じ固定のコードレートを有するが、異なる変調アルファベットを有している請求項２６記載の装置。
【請求項２９】
第１のセットの搬送波は、第１のコードレートに関係付けられており、第２のセットの搬送波は、第２のコードレートに関係付けられており、前記マッピングモジュールは、複数のＯＦＤＭシンボルにわたって、前記第１のセットの搬送波に関係付けられている前記ＦＥＣエンコードされたビットを拡散し、前記第１のセットの搬送波に対して平均して前記第１のコードレートを達成するようにさらに構成されている請求項２６記載の装置。
【請求項３０】
前記エンコーダモジュールは、
前記第１のセットの搬送波および前記第２のセットの搬送波を識別し、前記第１のセットの搬送波は、前記第１のセットの搬送波にわたって平均して前記第１のコードレートに関係付けられており、前記第２のセットの搬送波は、前記第２のセットの搬送波にわたって平均して前記第２のコードレートに関係付けられるようにさらに構成されている前記パーティショニングモジュールと、
前記第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第１のグループのビットからの複数のビットを、前記第１のコードレートにしたがって、前記第１のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングし、
前記第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第２のグループのビットからの複数のビットを、前記第２のコードレートにしたがって、前記第２のセットの搬送波中のそれぞれの搬送波にマッピングする、
ように構成されたインターリーバと
を具備する請求項２６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１０年５月２１日に出願された米国仮出願シリアル番号第６１／３４７，０５８号と、２０１０年１２月２９日に出願された米国出願シリアル番号第１２／９８０，７９２号の優先権の利益を主張する。
【分野】
【０００２】
本発明の主題事項の実施形態は、一般的に、通信システムに関し、さらに詳細には、マルチキャリア通信システムにおけるリンクアダプテーションに関する。
【背景】
【０００３】
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、周波数選択的な通信媒体を通して非常に広い帯域幅を使用するマルチキャリア通信システムを実現するための一般的なアプローチである。典型的に、ＯＦＤＭシステムは、例えば、異なるチャネル減衰および異なる位相回転に起因する異なるフェードを経験する異なる周波数において、複数の搬送波を使用する。リンクアダプテーションは、通信媒体の物理特性に基づいて、搬送波上のデータの量を調整することに取り組む。
【０００４】
さまざまな粒度において、例えばビットローディングを含むリンクアダプテーションを実行できる。いくつかのケースでは、異なるＯＦＤＭシンボルに対して、コードレートおよび／または変調サイズが適応され、所定のＯＦＤＭシンボル中のすべての搬送波は、実質的に同じコードレートおよび変調サイズを使用する。他のケースでは、各ＯＦＤＭシンボル中の搬送波は、同じコードレートだが、異なる変調サイズを有することができる。代替的に、例えば、同じコードレートに関係付けられている搬送波上のエンコードされたビットを複数のＯＦＤＭシンボルにわたって拡散することにより、各ＯＦＤＭシンボル上で複数のコードレートを達成できる。このようなアプローチは、例えば、複数のシンボルのすべてがデコーディングのために受信される必要がある場合に、システムの待ち時間を増加させることがある。エンコードされた小さなブロックを、単一のＯＦＤＭシンボル中の同じコードレートに関係付けられている搬送波に割り当てることによっても、複数のコードレートを達成できる。このアプローチは、減少されたブロックサイズが理由で、待ち時間を減少させるが、より低いコーディング利得を生成させる。 
【概要】
【０００５】
いくつかの実施形態では、マルチキャリアシステム中で情報を送信するための方法を開示する。方法は、第１のセットの搬送波信号を識別し、第１のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第１のコードレートに関係付けられていることと、第２のセットの搬送波信号を識別し、第２のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第２のコードレートに関係付けられており、第２のコードレートは、第１のコードレートとは異なることと、単一のシンボルを表す第１のシーケンスのビットを、第１のコードレートに関係付けられている第１のグループのビットと、第２のコードレートに関係付けられている少なくとも第２のグループのビットとに区分することと、第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、第１のグループのビットからの複数のビットを、第１のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、第１のセットの搬送波信号にわたって平均して第１のコードレートを達成することと、第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、第２のグループのビットからの複数のビットを、第２のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、第２のセットの搬送波信号にわたって平均して第２のコードレートを達成することと、第１のグループからのマッピングされたビットを使用して、第１のセットの搬送波信号中の搬送波信号のうちの１つ以上を変調することと、第２のグループからのマッピングされたビットを使用して、第２のセットの搬送波信号中の搬送波信号のうちの１つ以上を変調することとを含む。 
いくつかの実施形態では、方法は、第３のセットの搬送波信号を識別することをさらに含み、第３のセットの搬送波信号中の各搬送波は、第１のコードレートおよび第２のコードレートとは異なる第３のコードレートに関係付けられている。
【０００６】
いくつかの実施形態では、方法は、第１のグループのビットおよび第２のグループのビットに加えて、第１のシーケンスのビットを、第３のグループのビットに区分することと、第３のグループのビットからのビットをインターリーブして、第３のグループのビットからの複数のビットを、第３のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、第３のセットの搬送波信号にわたって平均して第３のコードレートを達成することと、第３のグループからのマッピングされたビットを使用して、第３のセットの搬送波信号中の複数の搬送波信号を変調することとをさらに含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、方法は、ベースコードレートを持つエラー訂正コードを情報ビットに適用することによって、エンコードされたセットのビットを生成させることと、単一のシンボルを表す第１のシーケンスのビットとして、エンコードされたセットから、ビットのサブセットを選択することとをさらに含み、エンコードされたセットのビットは、（１）情報ビットと、エラー訂正コードによって導入された冗長ビットとを、または、（２）エラー訂正コードによって導入された冗長ビットを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、第１のシーケンスのビットは、（１）情報ビットのサブセットと、冗長ビットのサブセットとを、または、（２）冗長ビットのサブセットを含む。 
いくつかの実施形態では、第１のグループのビットと第２のグループのビットは、それぞれ、（１）情報ビットのサブセットからの１つ以上のビットと、冗長ビットのサブセットからの１つ以上のビットとを、または、（２）冗長ビットのサブセットからの１つ以上のビットを含む。 
いくつかの実施形態では、方法は、インターリーブされて、第１のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングされる第１のグループのビットから、第１のコードレートにしたがって、複数のビットを選ぶことをさらに含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、方法は、第１のコードレートにしたがって複数のビットを選ぶことは、予め定められているパンクチャリングパターンを使用して、第１のグループのビット中に含まれている冗長ビットをパンクチャすることを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、予め定められているパンクチャリングパターンは、第１のコードレートに対する距離プロパティを最大化する。
【００１１】
いくつかの実施形態では、送信機と受信機との間の所定のチャネルに対して、第１のセットの搬送波信号は、第２のコードレートよりも、第１のコードレートにおいて、所定のチャネルのシャノン容量に近づくように機能し、第２のセットの搬送波信号は、第１のコードレートよりも、第２のコードレートにおいて、所定のチャネルのシャノン容量に近づくように機能する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、方法は、第１のグループのビットと、第２のグループのビットとのうちの少なくとも１つをパンクチャして、第１のセットの搬送波信号にわたって平均して第１のコードレートを達成し、第２のセットの搬送波信号にわたって平均して第２のコードレートを達成することをさらに含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、第１のセットの搬送波信号は、異なる変調スキームに割り当てられている搬送波信号を含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、第１のセット中の搬送波信号と、第２のセット中の搬送波信号は、それらのそれぞれの周波数の点でシーケンシャルでない。
【００１５】
いくつかの実施形態では、第１のセットの搬送波信号と、第２のセットの搬送波信号とを識別することは、送信機と受信機との間のチャネルにわたって、第１のセット中の各搬送波信号と、第２のセット中の各搬送波信号とに対する品質メトリックを決定することを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、品質メトリックは、信号対ノイズ比と、ビットエラーレートと、フレームエラーレートとのうちの少なくとも１つを含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、第１のセット中の搬送波信号は、第２のセット中の搬送波信号よりも改善された品質メトリックを有し、第１のコードレートは、第２のコードレートよりも高い。
【００１８】
いくつかの実施形態では、マルチキャリアシステム中で情報を送信するための装置を開示する。装置は、第１のセットの搬送波信号を識別し、第１のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第１のコードレートに関係付けられ、第２のセットの搬送波信号を識別し、第２のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第２のコードレートに関係付けられており、第２のコードレートは、第１のコードレートとは異なり、単一のシンボルを表す第１のシーケンスのビットを、第１のコードレートに関係付けられている第１のグループのビットと、第２のコードレートに関係付けられている少なくとも第２のグループのビットとに区分するための回路を備えるパーティショニングモジュールを具備する。装置はまた、第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、第１のグループのビットからの複数のビットを、第１のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、第１のセットの搬送波信号にわたって平均して第１のコードレートを達成し、第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、第２のグループのビットからの複数のビットを、第２のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、第２のセットの搬送波信号にわたって平均して第２のコードレートを達成するための回路を備えるインターリーバを具備する。装置はさらに、第１のグループからのマッピングされたビットを使用して、第１のセットの搬送波信号中の複数の搬送波信号を変調し、第２のグループからのマッピングされたビットを使用して、第２のセットの搬送波信号中の複数の搬送波信号を変調するための回路を備える変調器とを具備する。
【００１９】
いくつかの実施形態では、インターリーバは、インターリーバのバンクを含み、各インターリーバは、第１のシーケンスのビットからの所定のグループ中のビットに対して動作するように構成されている。
【００２０】
いくつかの実施形態では、インターリーバは、第１のシーケンスのビットからのグループにわたるビットに対して動作するように構成されている。
【００２１】
いくつかの実施形態では、インターリーバは、グループに区分される前に、第１のシーケンスのビットからのビットに対して動作するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、いくつかの実施形態にしたがった、マルチキャリア通信ネットワークを図示した概略図である。
【図２】図２は、いくつかの実施形態にしたがった、マルチキャリアネットワークを使用する通信システムを図示したブロックダイヤグラムである。
【図３】図３は、マルチキャリア送信機の例のコンポーネントを図示したブロックダイヤグラムである。
【図４】図４は、いくつかの実施形態にしたがった、単一のＯＦＤＭシンボル中で複数のコードレートをサポートするマルチキャリア通信システムにおいて使用される送信機の例のブロックダイヤグラムである。
【図５】図５は、ＳＮＲおよびコードレートの関数として、異なる変調スキームの性能を図示したグラフである。
【図６】図６は、いくつかの実施形態にしたがった、マルチキャリア通信システムにおいて使用される受信機の例のブロックダイヤグラムである。
【図７】図７は、送信機における一連の動作の例を描写したフローダイヤグラムである。
【実施形態の説明】
【００２３】
ここで説明するには多すぎるほどの、本発明の主題事項の非常に多くの可能性ある構成がある。現在好まれているいくつかの可能性ある構成を以下で説明する。しかしながら、これらは、本発明の主題事項の構成の説明であり、本発明の主題事項の説明ではないと言っても言い過ぎではない。本発明の主題事項の説明は、本セクションにおいて説明する詳細な構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲においてより広い文言で説明される。
【００２４】
図１は、互いに通信する複数の局を有する、例示的なマルチキャリア通信ネットワークのシステム１００を示している。システム１００は、ネットワーク１０４を通して互いに通信する複数の局１０２ａ〜１０２ｎを含んでいる。ネットワーク１０４は、１つ以上の異なるタイプのネットワークを含んでもよい。例えば、ネットワーク１０４は、企業のイントラネットまたはホームネットワークのような、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を含んでもよい。いくつかの構成では、ネットワーク１０４は、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、または、インターネットのようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含んでもよい。他の構成では、ネットワーク１０４は、１つ以上の異なるタイプのネットワークの組み合わせを含んでもよい。例えば、ホームネットワークのようなＬＡＮが、外部アクセスネットワークに接続されてもよい。このようなケースでは、１つ以上のゲートウェイデバイスが、２つの異なるネットワーク間のインターフェースとして動作してもよい。
【００２５】
いくつかの構成では、ネットワーク１０４は、同じタイプのネットワークの変形に接続されている１つ以上のネットワークデバイスを含んでもよい。例えば、ホームネットワークは、（同軸ケーブルまたは電力線または電話機ケーブルのような物理送信媒体を使用する）ワイヤードＬＡＮと、（無線で通信する）ワイヤレスＬＡＮの双方からなることができる。１つ以上のネットワークデバイスは、１つ以上のゲートウェイデバイスを介して、インターネットのような外部ネットワークに接続されてもよい。ゲートウェイデバイスは、あらゆるタイプおよびあらゆる形態の接続によって、ブロードバンド接続またはダイアルアップ接続を含む外部ネットワークに接続されてもよい。ゲートウェイデバイスは、１つ以上のブリッジを介して、他のホームネットワークセグメントに接続されてもよい。ホームネットワークセグメントは、電力線ネットワークに基づくもののような、ホームネットワーキング技術に基づいていてもよい。 
ネットワーク１０４は、あらゆるタイプおよびあらゆる形態からなることができ、ポイント・ツー・ポイントネットワーク、ブロードキャストネットワーク、コンピュータネットワーク、電力線ネットワーク、非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワーク、同期光ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）、同期デジタル階層（ＳＤＨ）ネットワーク、ワイヤレスネットワーク、ワイヤードネットワーク、または、これらに類するもののうちのいずれかを含んでもよい。ネットワーク１０４が、少なくとも部分的にワイヤードネットワークである場合に、ネットワーク１０４は、同軸ケーブル、電力線ワイヤ、撚り対ワイヤ、または、他の何らかの形態およびタイプのワイヤード接続のうちの１つ以上を含んでもよい。ネットワーク１０４のトポロジーは、バス、スター、または、リングのトポロジーであってもよく、ここで説明する動作をサポートすることが可能な他の何らかのトポロジーであってもよい。   
いくつかの構成では、ネットワーク１０４は、バックホールネットワークへのアクセスを提供するブロードバンド電力線ネットワーク（ＢＰＬＮ）であってもよい。ＢＰＬＮは、基礎となる物理電力線媒体へのアクセスを有するサービスプロバイダエンティティによって管理できる。ＢＰＬＮは、スマートグリッド管理、ブロードバンドインターネットアクセス、音声およびビデオ配信サービス等を含む、いくつかのタイプの適用に対して使用できる汎用ネットワークである。さまざまな構成において、ＢＰＬＮは、低電圧、中電圧、および、高電圧の電力線上で実施できる。さらに、ＢＰＬＮは、近隣全体に及ぶことができ、または、単一の集合住宅用設備内で実施されてもよい。例えば、ＢＰＬＮを使用して、単一のアパート中のテナントにネットワークサービスを提供できる。電力線は、ＢＰＬＮを実施するための１つの媒体であるが、例えば、同軸ケーブル、撚り対、または、これらの組み合わせのような、他のワイヤライン上で、類似する技術を実施できる。
【００２６】
システム１００は、複数の局１０２ａ〜１０２ｎ（概して１０２）を含む。いくつかの構成では、局１０２は、共通のセキュリティプロトコルのような、ある機能性を共有できる、ＢＰＬＮ中の局であってもよい。いくつかの構成では、局１０２は、ヘッドエンド（ＨＥ）と、中継器（Ｒ）と、ネットワーク終端装置（ＮＴＵ）とを含んでもよい。他の構成では、さまざまなタイプのカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局（例えば、コンピュータ）を、ネットワーク中のエンドポイントノードとして使用できる。このような局は、ＮＴＵ、任意の数の中継器（例えば、中継器がないことを含む）、および、ヘッドエンドのうちの１つ以上を通して、ネットワーク中の他のノードと通信してもよい。
【００２７】
いくつかの構成では、局１０２は、ホームネットワーキング技術を使用して互いに通信する、ホームネットワーク（ＨＮ）のノードであってもよい。局１０２は、さまざまな通信プロトコルのうちのいずれかを使用して、互いに通信してもよい。１つの構成では、ネットワーク中の各ノードは、送信を受信するのに成功するほど十分近くにある他の何らかの局に送信を送るためにノードによって使用されるＰＨＹレイヤプロトコルを使用して、通信“局”として通信してもよい。互いに直接通信できない局は、１つ以上の中継局を使用して、互いに通信してもよい。いくつかの構成では、少なくとも何らかの方法で他の局１０２を制御するマスターノードまたはマスター局として、局１０２ａのうちの１つが動作してもよい。他の構成では、ネットワーク１０４中に、１つより多いマスターノードがあってもよい。このようなケースでは、１つより多いマスターノードは、責任を共有してもよく、または、互いに協力して動作してもよい。いくつかの構成では、マスターノード１０２ａは、ネットワーク１０４中の他の何らかの局１０２によって送信されたオーバーヘッド情報を受信する必要があることがある。
【００２８】
いくつかの構成では、局１０２は、データユニットまたはデータパケットを使用して、互いに通信する。これらの構成のうちのいくつかでは、例えば、物理レイヤプロトコルを使用して、無線で（ワイヤレスで）、あるいは、電話機ワイヤ媒体、電力線ケーブル、または、同軸ケーブルを通して、物理レイヤプロトコルデータユニット（ＰＰＤＵ）として、データユニットを送信してもよい。データユニットまたはデータパケットは、局に配信されることになる情報を持つペイロード部分を含んでいてもよく、オーバーヘッド情報を含んでいてもよい。ペイロード部分は、（例えば、いくつかのケースでは、上位レイヤプロトコルのパケットの形態で、）例えば、アプリケーションデータおよび／または管理情報を含んでもよい。オーバーヘッド情報は、ペイロード中の情報のエンコードまたは変調に関係する情報を含んでもよく、あるいは、ネットワーク中の局によって使用される通信プロトコルに関係する情報を含んでもよい。オーバーヘッド情報は、例えば、データユニットの開始を検出するのに使用されるプリアンブルと、プリアンブルの後にありペイロードの前にある（フレーム制御フィールドとも呼ばれる）ヘッダと、送信の完全性をチェックするのに使用される、ペイロードの後にあるトレーリングチェックシーケンスとを含んでもよい。以下でさらに詳細に説明するように、いくつかのケースでは、ペイロードを変調するための所定のスキームにしたがって、オーバーヘッド情報のうちのいくつかまたはすべてを、ペイロードの一部として含めることができる。
【００２９】
通信媒体を通して送信される信号波形にデータをコンバートし、通信媒体を通して送信される信号波形からデータをコンバートするネットワークインターフェースモジュールの一部を実現するために、さまざまな通信システムアーキテクチャのうちのいずれかを使用できる。局上で動作しているアプリケーションは、ネットワークインターフェースモジュールにセグメントでデータを提供し、ネットワークインターフェースモジュールからセグメントでデータを受信する。“ＭＡＣサービスデータユニット”（ＭＳＤＵ）は、ＭＡＣレイヤによって受信される情報のセグメントである。ＭＡＣレイヤは、受信したＭＳＤＵを処理することができ、“ＭＡＣプロトコルデータユニット”（ＭＰＤＵ）を発生させるためにそれらを準備する。ＭＰＤＵは、（例えば、管理情報およびオーバーヘッド情報を持つ）ヘッダと、ＭＡＣレイヤがＰＨＹレイヤに伝送するように依頼しているペイロードフィールドとを含む情報のセグメントである。ＭＰＤＵは、送信されているデータのタイプに基づいて、さまざまなフォーマットのうちのいずれかを有することができる。“ＰＨＹプロトコルデータユニット”（ＰＰＤＵ）は、物理レイヤによって電力線を通して送信されるＭＰＤＵを表す、変調された信号波形のことを指す。
【００３０】
ＭＳＤＵからＭＰＤＵを発生させることの他に、ＭＡＣレイヤは、チャネルアクセス制御と、ＭＳＤＵに対して要求されるＱｏＳの提供と、破損した情報の再送信と、ルーティングと、中継とを含むいくつかの機能を提供できる。チャネルアクセス制御により、局が電力線媒体を共有することが可能になる。搬送波感知多重アクセス衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）、集中型時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、分散型ＴＤＭＡ、トークンベースのチャネルアクセス等のような、いくつかのタイプのチャネルアクセス制御メカニズムを、ＭＡＣによって使用できる。同様に、さまざまな再送信メカニズムもまた使用できる。物理レイヤ（ＰＨＹ）はまた、送信媒体（電力線、同軸ケーブル、撚り対等）を通しての、信頼性が高く効率的な送信を可能にするための、さまざまな技術を使用できる。これらに限定されないが、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）およびウェーブレット変調のような、さまざまな変調技術を使用できる。送信中のエラーを検出して訂正するために、これらに限定されないが、ビタビコード、リードソロモンコード、連結コード、ターボコード、低密度パリティチェックコード等のような、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）コードを、ＰＨＹによって用いることができる。
【００３１】
マルチキャリアＰＨＹレイヤのいくつかの構成は、ＯＦＤＭ変調を使用する。ＯＦＤＭ変調では、データは、ＯＦＤＭ“シンボル”の形で送信される。各シンボルは、予め定められた時間期間またはシンボル時間ＴSを有する。各シンボルは、互いに直交しＯＦＤＭ搬送波を形成する、Ｎ個の正弦波搬送波波形の重ね合わせから、発生される。各搬送波は、シンボルの開始から測定された、ピーク周波数ｆiおよび位相Φiを有する。これらの相互に直交する搬送波のそれぞれに対して、正弦波波形の整数期間が、シンボル期間ＴS内に含まれている。同等に、各搬送波周波数は、周波数間隔Δｆ＝１／ＴSの整数倍である。結果として生じる変調された波形の直交性に影響を及ぼすことなく、（適切な変調スキームにしたがって）搬送波波形の位相Φiおよび振幅Ａiを独立して選択できる。搬送波は、ＯＦＤＭ帯域幅と呼ばれる、周波数ｆ1とｆNとの間の周波数範囲を占める。
【００３２】
図２を参照すると、マルチキャリア通信ネットワーク１００内の通信システム２００は、通信媒体２０４を通して受信機２０６に信号（例えば、ＯＦＤＭシンボルのシーケンス）を送信するための送信機２０２を含むことができる。送信機２０２および受信機２０６は、双方とも、各局１０２における（示されていない）ネットワークインターフェースモジュール中に組み込むことができる。通信媒体２０４は、２つの局１０２ａと１０２ｂとの間のデータ交換のために使用されるネットワーク１０４を通るパスである。例えば、電力線ネットワークを使用する実施形態では、通信媒体２０４は、ネットワーク１０４内の電力線を通しての１つのデバイスから別のデバイスへのパスを表すことができる。
【００３３】
送信機２０２において、ＰＨＹレイヤを実現するモジュールは、ＭＡＣレイヤからＭＰＤＵを受け取る。ＭＰＤＵは、スクランブリング、エラー訂正コーディング、および、インターリービングのような処理を実行するために、エンコーダモジュール２２０に送られる。
【００３４】
エンコードされたデータは、マッピングモジュール２２２中に供給され、マッピングモジュール２２２は、現在のシンボルに対して使用されているコンステレーション（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８−ＱＡＭ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭ、または、１０２４ーＱＡＭのコンステレーション）に依存して、データビットのグループ（例えば、１、２、３、４、６、８、または、１０ビット）をとり、これらのビットによって表されるデータ値を、現在のシンボルの搬送波波形の同相（Ｉ）成分および直角位相（Ｑ）成分の対応する振幅にマッピングする。これは、その実数部が、ピーク周波数ｆiを持つ搬送波のＩ成分に対応し、その虚数部が、ピーク周波数ｆiを持つ搬送波のＱ成分に対応する、対応する複素数Ｃi＝Ａi ｅｘｐ（ｊΦi）に関係付けられている各データ値を、結果として生じさせる。代替的に、変調された搬送波波形にデータ値を関係付ける任意の適切な変調スキームを使用できる。
【００３５】
マッピングモジュール２２２はまた、情報を送信するために、ＯＦＤＭ帯域幅内の搬送波周波数ｆ1，．．．，ｆNのうちのどれがシステム２００によって使用されるかを決定する。例えば、フェードを経験しているいくつかの搬送波を回避することができ、これらの搬送波上では、情報は何ら送信されない。その代わりに、マッピングモジュール２２２は、その搬送波に対して、擬似ノイズ（ＰＮ）シーケンスからのバイナリ値によって変調されるコヒーレントなＢＰＳＫを使用してもよい。電力を放射することがある、媒体２０４上の制限された帯域（例えば、アマチュア無線帯域）に対応するいくつかの搬送波（例えば、搬送波ｉ＝１０）に対して、これらの搬送波上では、エネルギーは何ら送信されない（例えば、Ａ10＝０）。マッピングモジュール２２２はまた、“トーンマップ”にしたがって、搬送波（または、“トーン”）のそれぞれの上で使用される変調のタイプを決定する。以下でさらに詳細に説明するように、トーンマップは、デフォルトのトーンマップ、または、受信局によって決定されたカスタマイズされたトーンマップとすることができる。 
逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）モジュール２２４は、マッピングモジュール２２２によって決定された、結果として生じたＮ個の複素数のセット（そのうちのいくつかは、使用されていない搬送波に対して０であってもよい）の、ピーク周波数ｆ1，．．．，ｆNを有するＮ個の直交搬送波波形上への変調を実行する。変調された搬送波は、ＩＤＦＴモジュール２２４によって合成されて、（サンプリングレートｆRに対する）離散時間シンボル波形Ｓ（ｎ）を形成する。離散時間シンボル波形Ｓ（ｎ）は、以下のように書くことができる。
【数１】
0005639267.tif 000002
【００３６】
ここで、時間インデックスｎは、１からＮに及び、Ａiは、振幅であり、Φiは、ピーク周波数ｆi = （ｉ／Ｎ）ｆRを持つ搬送波の位相であり、ｊ= √−１である。いくつかの構成では、逆離散フーリエ変換は、Ｎが２の累乗である逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）に対応する。
【００３７】
後処理モジュール２２６は、連続する（潜在的にオーバーラップする）シンボルのシーケンスを合成して、通信媒体２０４を通して連続ブロックとして送信できる“シンボルのセット”にする。後処理モジュール２２６は、自動利得制御（ＡＧＣ）およびシンボルタイミング同期に対して使用できるプリアンプルをシンボルセットの先頭に付加する。（例えば、システム２００および／または通信媒体２０４における欠陥に起因する）シンボル間および搬送波間の干渉を軽減するために、後処理モジュール２２６は、シンボルの最後の部分のコピーであるサイクリックプリフィックスにより各シンボルを拡張できる。後処理モジュール２２６はまた、シンボルセット内のシンボルのサブセットにパルス整形窓を適用すること（例えば、二乗余弦窓または他のタイプのパルス整形窓の使用）と、シンボルサブセットをオーバーラップさせることとのような、他の機能も実行できる。
【００３８】
アナログフロントエンド（ＡＥＥ）モジュール２２８は、連続時間（例えば、ローパスフィルタリングされた）バージョンのシンボルセットを含むアナログ信号を、通信媒体２０４に結合する。通信媒体２０４を通して連続時間バージョンの波形Ｓ（ｔ）を送信する効果は、通信媒体を通しての送信のインパルス応答を表す関数ｇ（τ；ｔ）との畳み込みによって、表すことができる。通信媒体２０４は、ノイズｎ（ｔ）を付加するかもしれず、ノイズｎ（ｔ）は、ジャマーによって発せられるランダムノイズおよび／または狭帯域ノイズであってもよい。
【００３９】
受信機２０６において、ＰＨＹレイヤを実現するモジュールは、通信媒体２０４から信号を受信して、ＭＡＣレイヤに対してＭＰＤＵを発生させる。ＡＦＥモジュール２３０は、自動利得制御（ＡＧＣ）モジュール２３２と時間同期モジュール２３４とともに動作して、サンプリングされた信号データおよびタイミング情報を、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）モジュール２３６に提供する。
【００４０】
サイクリックプリフィックスを除去した後で、受信機２０６は、サンプリングされた離散時間シンボルをＤＦＴモジュール２３６中に供給して、（ＮポイントＤＦＴを実行することによって、）エンコードされたデータ値を表すＮ個の複素数のシーケンスを抽出する。いくつかの構成では、離散フーリエ変換は、Ｎが２の累乗である高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に対応する。
【００４１】
復調器／デコーダモジュール２３８は、対応するビットシーケンス上に複素数をマッピングして、（デインターリービングおよびデスクランブリングを含む）ビットの適切なデコーディングを実行する。
【００４２】
送信機２０２または受信機２０６中のモジュールを含む、通信システム２００のモジュールのうちのいずれも、ハードウェアで、ソフトウェアで、または、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで、実現できる。さまざまな例においてここでさらに詳細に説明するように、モジュールは、異なる技術を使用しても実現できる。
【００４３】
直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、周波数選択的な通信媒体を通して非常に広い帯域幅を使用するマルチキャリア通信システムを実現するための一般的なアプローチである。周波数選択的な通信媒体は、使用される周波数帯域にわたって大きさがフラットでない周波数応答を有することによって特徴付けられてもよい。言い換えると、使用される周波数帯域中の異なる周波数は、異なるチャネル減衰および異なる位相回転に起因することがある異なるフェードを経験する。いくつかのケースでは、所定の周波数帯域内の周波数が、実質的に類似するフェージングを経験するように、利用可能な帯域幅を、多数の狭周波数帯域または搬送波に分けることができる。周波数帯域内のこのような実質的に類似するフェージングは、時には、フラットフェージングと呼ばれる。フラットフェージングに対して、各搬送波上のフェージングは、潜在的に経時的に変化することがある一意的な振幅および位相応答によって、特徴付けることができる。一般に、マルチキャリア通信システム中の各搬送波は、異なる特性を有する。それゆえ、いくつかのケースでは、各搬送波上に置かれている情報またはデータの量を、送信時のその搬送波に対する対応するチャネル条件（フェージングの量）に適応させることによって、システムのスループットを増加させる、または、実質的に最大化させることに関心が持たれる。搬送波上のデータの量を通信媒体の物理特性に合わせるこの一般的なアプローチは、リンクアダプテーションと呼ばれる。
【００４４】
いくつかの構成では、各搬送波上の、電力、変調スキーム（例えば、変調の振幅および位相を表す複素平面中の変調アルファベットのシンボルの配置に対応する所定のコンステレーションの使用）、および、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のコードレートのうちの１つ以上を制御することによって、リンクアダプテーションを達成できる。変調アルファベット中のシンボルの数は、変調サイズと呼ぶことができる。異なる搬送波に対して使用される異なる変調スキームは、異なる変調サイズおよびコンステレーション中のシンボルの異なる配置を含むことができる。いくつかの構成では、通信システムは、すべての変調アルファベットからのシンボルに同じ電力が割り当てられる定電力変調フォーマットを使用する。他のケースでは、異なる変調アルファベットからのシンボルに割り当てられる電力は、変化することがある。例えば、マッピングモジュール２２２の出力において複素数の振幅を調節することによって、各搬送波に対する電力を適応させることができる。搬送波に対する電力が調節される量は、その搬送波が経験するフェージング特性に依存してもよい。いくつかの構成では、各搬送波に対する変調スキームおよびコードレートのみが変化する一方で、電力は、すべてのアルファベットに対して実質的に同じに維持される。各搬送波に対する変調スキームおよびコードレートの変化は、各搬送波上で伝送される情報ビットの数を変化させることができる。それゆえ、いくつかの形態のリンクアダプテーションは、ビットローディングとも呼ばれる。
【００４５】
さまざまな粒度において、リンクアダプテーションまたはビットローディングを実行できる。例えば、８０２．１１ａ／ｇのような何らかの技術は、使用できる、コードレートおよび／または変調サイズの組み合わせの固定セットを有する。いくつかの構成では、リンクアダプテーションを実行するモジュールは、チャネルの品質を測定する平均メトリックのようなメトリックに基づいて、コードレートおよび／または変調サイズを選ぶことができる。メトリックは、平均信号対ノイズ比（ＳＮＲ）推定、平均ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）、または、受信機において観測されるビットエラーレート（ＢＥＲ）のような、性能関連メトリックとすることができる。いくつかの構成では、メトリックは、送信機によって推定されるチャネルパラメータに関連することもできる。このようなパラメータの例は、遅延スプレッドと、コヒーレンス帯域幅と、減衰とを含む。
【００４６】
受信機駆動型ビットローディングでは、受信機が、対象のメトリックを推定し、接続セットアップ手順の間に送られるメッセージのようなフィードバックを介して、推定したメトリックの値を送信機に知らせる。いくつかの構成では、受信機は、推定したメトリックに基づいて、ビットローディングパラメータを計算し、その情報を送信機に提供してもよい。推定したメトリックおよび／またはビットローディングパラメータについての情報に基づいて、コードレートおよび／または変調サイズを選択でき、所定のＯＦＤＭシンボル中のすべての搬送波が、実質的に同じ、選択されたコードレートおよび／または変調サイズを使用してもよい。
【００４７】
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムのような、マルチユーザシステムでは、各ユーザに、例えば、ダウンリンクＯＦＤＭシンボル用の搬送波のそれぞれのサブセットが割り当てられ、これらの搬送波周波数に対してリンクアダプテーションを使用できる。マルチキャリア送信機２０２の実施形態の一部が、図３において示されている。
【００４８】
送信機２０２の実施形態のサブシステム３００は、（例えば、図２に関して説明したような）エンコーダモジュール２２０を含む。いくつかの構成では、エンコーダモジュール２２０は、エラー訂正モジュールと、パンクチャリングモジュールとを含むことができる。エンコーダモジュールはまた、以下でさらに詳細に説明するような、追加のモジュールおよび／または回路を含むこともできる。エラー訂正モジュールは、エラー制御コードの適用を通して送信されることになるデータ中にエラー制御ビットを導入するように構成できる。エラー制御コードは、エラー検出コードまたはエラー訂正コードを含むことができる。例えば、エラー訂正モジュールは、ＭＰＤＵ中のビット上で、順方向誤り訂正コード（ＦＥＣ）を適用するように構成できる。いくつかの構成では、導入されるＦＥＣは、システマティックコードとすることができる。このようなケースでは、エラー訂正モジュールは、ある数のパリティビットまたは冗長ビットを、所定の数のビットのデータのブロックに追加する。いくつかの構成では、ＦＥＣはシステマティックでない。このようなケースでは、エラー訂正モジュールは、第１のセットのビットを入力として受け入れ、第１のセットのビットから導出した第２のセットのビットを出力する。第２のセットのビットは、時に、パリティビットまたは冗長ビットとも呼ばれる。一般に、エラー訂正モジュールは、第１の数のビット（例えば、ｋビット）を受け取って、エラー訂正モジュール中で使用されるエラー訂正コードのコードレートＲbにしたがって、より多い数のビットを出力する。エラー訂正モジュール中で使用されるＦＥＣに対する多くの可能性ある選択肢があり、そのうちのいくつかは、ブロックコードと、ターボのような畳み込みコードおよび連結コードと、低密度パリティチェックコード（ＬＤＰＣ）とを含む。
【００４９】
いくつかの構成では、エンコーダモジュール２２０は、パンクチャリングモジュールを含むこともできる。パンクチャリングモジュールは、例えば、それぞれの搬送波信号にわたって平均して所定のコードレートを達成するために、これらの搬送波信号にマッピングされることになるビットのサブセット（すなわち、すべてより少ないビット）を、ビットのグループから選択することによって、エラー訂正コードによるエンコード後に、パリティビットまたは冗長ビットのうちのいくつかを除去する。いくつかのケースでは、これは、より高いレートまたはより少ない冗長性を持つエラー訂正コードによるエンコードと、実質的に同じ効果を有することができる。パンクチャリングモジュールの使用により、どれくらい多くのビットがパンクチャされるかにかかわらず、同じデコーダの使用が可能になる。それゆえ、パンクチャリングモジュールは、その複雑性を著しく増加させることなく、システム全体の柔軟性を増加させる。一般に、パンクチャリングモジュールは、使用されているエラー訂正コードのコードレートＲbと比較して、システムのコードレートを増加させる。
【００５０】
サブシステム３００はまた、（例えば、図２に関して説明したような）マッピングモジュール２２２と、（例えば、図２に関して説明したような）ＩＤＦＴモジュール２２４とのうちの１つ以上を含むことができる。いくつかの構成では、マッピングモジュール２２２は、シリアルパラレルコンバータ３１５を含み、シリアルパラレルコンバータ３１５は、ＯＦＤＭシンボルに対応するデータのシリアルなストリームを、ｎ個の異なる搬送波周波数に対応するデータストリーム３２０ａ〜３２０ｎにそれぞれ変換する。マッピングモジュール２２２はまた、例えば、コードレートと、変調サイズのような変調パラメータとを、異なる搬送波に割り当ててもよい。例えば、マッピングモジュール２２２は、特定のユーザに割り当てられているすべての搬送波に対して、固定のコードレートおよび変調サイズの組み合わせ（例えば、コードレートＲおよび２M−ＱＡＭ変調）を割り当てることができる。このようなケースでは、ｎ個の異なる搬送波周波数に対応するデータストリーム３２０ａ〜３２０ｎは、それぞれ、所定のＯＦＤＭシンボルに対して同じ数のビット（例えば、ｍ1）を搬送するだろう。
【００５１】
いくつかの構成では、特定のシンボル中の変調された何らかの搬送波は、同じシンボル中の変調された他の搬送波よりも高次の変調および／またはコードレートをサポートしてもよい。このようなケースでは、例えば、いくつかのマルチキャリア通信システム（例えば、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、および、ホームプラグＡＶベースの電力線のシステム）では、搬送波信号対ノイズ比（ＳＮＲ）の推定のようなメトリックに基づいて、所定のシンボル内の変調された各搬送波上で、異なる変調サイズを許容することによって、リンクアダプテーションを行うことができる。いったん、各搬送波に対する変調アルファベットが決まると、ブロックエラーレートのような平均チャネルメトリックに基づいて、すべての搬送波に対して固定のコードレートを選ぶことができる。このようなケースでは、各ＯＦＤＭシンボル中の搬送波は、同じコードレートを有するが、異なる変調アルファベットを有してもよい。再び図３を参照すると、このようなケースでは、ｎ個の異なる搬送波周波数に対応するデータストリーム３２０ａ〜３２０ｎは、たとえ、すべての搬送波が、同じコードレートＲでエンコードされた情報によって変調されていたとしても、所定のＯＦＤＭシンボルに対して、それぞれ、異なる数のビット（例えば、それぞれ、ｍ1〜ｍn）を搬送する。いくつかの構成では、同じコードレートに関係付けられている搬送波上のエンコードされたビットを、複数のＯＦＤＭシンボルにわたって拡散することによって、各ＯＦＤＭシンボル上で複数のコードレートを達成できる。このようなケースでは、複数のＯＦＤＭシンボルにわたって、ＦＥＣが実行される。
【００５２】
いくつかのケースでは、Ｎr個の可能性あるコードレート（Ｒ1，Ｒ2，．．．，ＲNr）が、ＯＦＤＭシンボルに対して仮定される。それゆえ、異なるレートによって独立してエンコードされたＲNr個の情報ブロック（例えば、それぞれｋビットからなる）があることがある。このようなケースでは、エンコーダモジュール２２０は、典型的に、ｎ＝Ｎr個のエラー訂正モジュールと、Ｎr個のパンクチャリングモジュールとを有し、各エラー訂正モジュールおよび各パンクチャリングモジュールは、一般に、異なるコードレートに対応している。いくつかの構成では、エンコーダモジュール２２０は、追加のモジュールおよび／または回路を有することもできる。エンコードされたコードワードは、その後、このケースでは、Ｎr個のシリアルパラレルコンバータ３１５ａ〜３１５ｎ（概して３１５）を含むマッピングモジュール２２２によって、シーケンシャルなＯＦＤＭシンボルの異なる搬送波上に多重化される。いくつかの構成では、異なるセットの搬送波に、別々のコードレートと別々の変調スキームとが割り当てられる。例えば、Ｃ1本の搬送波に、コードレートＲ1と、２M1−ＱＡＭ変調とが割り当てられた場合に、Ｃ1本の搬送波によって搬送されるビットの総数は、Ｍ1Ｃ1である。したがって、各ＯＦＤＭシンボルは、レートＲiにおいてエンコードされた２Mi−ＱＡＭ変調によるＣi本の搬送波を有する。このようなケースでは、ＦＥＣに対する情報ブロックサイズはｋビットであるので、レートＲ1に対応するＦＥＣブロックを送信するのに、総数Ｎs1＝ｋ／（Ｒ1Ｍ1Ｃ1）個のＯＦＤＭシンボルが必要とされる。このようにエンコードされたＦＥＣブロックをデコードするために、デコーダは、エンコーダにおいてブロックが拡散されたすべてのシンボルを使用する。一般に、レートＲ1を持つＦＥＣブロックをデコードするときに、デコーディングを開始できる前に、Ｎs1個のＯＦＤＭシンボルの待ち時間がある。これらのＮs1個のＯＦＤＭシンボルは、デコーディングが開始する前に記憶されており、一般に、大きなバッファを要求する。いくつかの構成では、各コードレートは、同じ変調サイズに関係付けられている。他の構成では、各コードレートブロックに対する混合された変調もまた可能である。
【００５３】
いくつかの構成では、待ち時間／バッファリング要件は、複数のＯＦＤＭシンボルにわたるコーディングを回避することによって減少できる。このようなケースでは、情報は、シリアルパラレルコンバータ３１５によって、最初に、サイズｋ1，ｋ2，．．．ｋNrのＮr個のブロックに分割され、その後、エンコーダモジュール２２０に供給される。その後、エンコーダモジュール２２０内のエラー訂正モジュールによって、ビットの各ブロックにエラー訂正を適用できる。好ましくは、ビットの各ブロックに別々にＦＥＣが適用される。一般に、Ｃ1本の搬送波には、コードレートＲ1および２M1−ＱＡＭ変調が割り当てられる。それゆえ、Ｃ1本の搬送波に対する入力ブロックサイズは、ｋ1=Ｍ1Ｃ1Ｒ1である。各コードレートに対する情報ブロックサイズは、比較的小さいことがある（その理由は、ｋビット長だった元々の情報が、より小さなブロックのデータに分割されるためである）。いくつかの構成では、各コードレートは、同じ変調サイズに関係付けられている。他の構成では、各コードレートブロックに対する混合された変調もまた可能である。
【００５４】
ここで図４を参照すると、シンボルにおけるレートセットパーティショニングのためのシステム４００が示され、説明されている。システム４００は、エラー訂正モジュール４０２を含む。いくつかの構成では、エラー訂正モジュール４０２は、ベースレートＲbを有するＦＥＣによってｋ個の情報ビットをエンコードする。これは、エラー訂正モジュール４０２の出力において、ｎ個のコード化されたビットを結果として生じさせる。いくつかの構成では、ｎ個のビットは、ｋ個の情報ビット（時には、ｕによって示される）と、（ｎ−ｋ）個のパリティビットまたは冗長ビット（時には、ｐによって示される）とを含んでもよい。非システマティックコードが使用されるいくつかの構成では、エラー訂正モジュール４０２の出力は、ｎ個のパリティビットを有してもよい。
【００５５】
システム４００はまた、ＦＥＣエンコードされたビットを異なるシンボルにグループ分けするシンボル発生器４０５を含むことができる。システマティックコードが使用されている、図４において示されている例では、ＦＥＣエンコードされたビットは、ＮSYM個のシンボルにグループ分けされ、ＮSYM個のシンボルのそれぞれは、ｋSYM個の情報ビットと、ｋSYM／（Ｒb−ｋSYM）個のパリティビットまたは冗長ビットを有する。
【００５６】
システム４００は、さらに、１個のシンボルに対応するエンコードされたビットを、Ｎr個のレートセットに分割するレートセットパーティショニングモジュール４１０を含む。図４は、単一のＯＦＤＭシンボルに対する処理ブロックを示しているが、ＮSYM個のシンボルのそれぞれに対して、類似する処理を繰り返すことができる。いくつかの構成では、レートセットパーティショニングモジュール４１０は、シンボルに対応する情報ビットおよびパリティビットを、異なるレートセットに区分する、あるいは、クラスタ化する。
【００５７】
いくつかの構成では、各クラスタ中の情報ビットの数またはシステマティックビットの数は、以下のように決定される。各レートセットにおいて、コード化されたビットの数は、グループ中の搬送波上のビットの数を合計することによって得られ、情報ビットの数は、コードレートおよびコード化されたビットの数から得られる。例えば、コードレートＲ1を持つ搬送波は、以下のように与えられる総数ｎ1個のコード化されたビットおよびｋ1個の情報ビットを有する。
【数２】
0005639267.tif 000003
【００５８】
同様に、コードレートＲ2を持つ搬送波は、以下のように与えられる総数ｎ2個のコード化されたビットおよびｋ2個の情報ビットを有する。
【数３】
0005639267.tif 000004
【００５９】
そして、このように進んでいくと、コードレートＲNrを持つ搬送波は、以下のように与えられる総数ｎNr個のコード化されたビットおよびｋNr個の情報ビットを有する。
【数４】
0005639267.tif 000005
【００６０】
いくつかの構成では、ｋ個の情報ビットを送信するのに要求されるＯＦＤＭシンボルの数（ＮSYM）を決定するために、値ｋ1，ｋ2，．．．，ｋNrが使用される。例えば、１個のＯＦＤＭシンボル中で送信できる情報ビットの数（ｋSYM）は、すべてのレートセットグループ中の情報ビットの数を加算することによって算出される。
【数５】
0005639267.tif 000006
【００６１】
ＯＦＤＭシンボルの数は、以下のように決定できる。
【数６】
0005639267.tif 000007
【００６２】
ここで、
【数７】
0005639267.tif 000008
【００６３】
は、ｘより大きいまたはｘに等しい最小の整数を示す。
【００６４】
いくつかの構成では、値ｋ1，ｋ2，．．．，ｋNrとＮSYMとを使用して、異なるレートセットへのクラスタ化を行うことができる。上述したように、エラー訂正モジュール４０２の出力は、ＮSYM個のグループに分割され、１個のＯＦＤＭシンボルに対応する各グループ中にｋSYM個の情報ビットがある。各グループにおいて、（システマティックコードに対する、）ｋSYM個の情報ビットと、対応する（ｋSYM／Ｒb−ｋSYM）個のパリティビットとが共にグループ化されて、１個のＯＦＤＭシンボルに対するコード化されたビットを形成する。グループは、必ずしも、連続したビットを、または、シーケンシャルなビットを有する必要はない。いくつかの構成では、ＮSYM個のＯＦＤＭシンボルのそれぞれが、対応する搬送波を埋めるのに十分な数のコード化されたビットを確実に有するように、（例えば、ゼロによる）パディングを使用してもよい。 
いくつかの構成では、レートセットパーティショニングモジュール４１０は、ｋSYM個の情報ビットを、サイズｋ1，ｋ2，．．．，ｋNrのＮr個の異なるセットに、それぞれ区分する。いくつかの構成では、各レートセットパーティションｉ（１≦ｉ≦Ｎr）は、ｋi個の情報ビットと、対応する（ｋi／Ｒb−ｋi）個のパリティビットまたは冗長ビットとを含む。パーティションは、連続したビットまたはシーケンシャルなビットを含んでもよく、あるいは、含まなくてもよい。いくつかの構成では、コードの性能に関する費用関数を最大化または最適化するために、パーティショニングが行われる。例えば、ＦＥＣとしてターボコードが使用される場合に、デコーディング性能を改善するために、高コードレートによってパンクチャされたパリティビットを有するトレリスセクションに、より低いコードレートを有するパリティビットを持つトレリスセクションが点在しているはずである。このケースでは、選ぶための２つのレートのみがあり、かつ、各レートに、（対応するパリティビットとともに）情報ビットの正に半数が割り当てられている場合に、最初の半数をコードレート１に割り当て、次の半数をコードレート２に割り当てる代わりに、トレリスセクションを交互に各コードレートに割り当てることによって、より良い性能を達成してもよい。したがって、レートセットの数、コードレートのセット、および、各レートセット中の情報ビットの数を前提として、パーティショニングは、シーケンシャルとすることができる、または、結果として生じるシステムの性能を最適化する方法で実行できる。
【００６５】
図４の例は、レートセットが情報ビットとパリティビットの双方を含むシステマティックＦＥＣを示している。システマティックでないＦＥＣのケースでは、レートセットは、パリティビットのみを含んでもよい。レートセットパーティショニングモジュール４１０により、パリティビットにパンクチャリングを適用することが可能になる。いくつかのケースでは、レートセットパーティショニングモジュール４１０において、必ずしも常に、パンクチャリングがパリティビットに適用されるわけではない。このようなケースでは、各グループ中の、情報ビットの数対コード化されたビット（情報ビット＋パリティビット）の数の比は、実質的に同じであり、Ｒbに等しい。
【００６６】
いくつかの構成では、システム４００は、さらに、１つ以上のパンクチャリングモジュール４１５ａ、４１５ｂ，．．．，４１５ｎ（概して４１５）を含む。いくつかの構成では、各レートセットは、専用のパンクチャリングモジュール４１５に関係付けられてもよい。他のケースでは、１つ以上のレートセットが、共通のパンクチャリングモジュール４１５に関係付けられてもよい。いくつかの構成では、レートセットｉ中のすべてのビットは、同じコードレートＲiにパンクチャされるだろう。所定のレートセットに対する所望のコードレートを達成するために、各レートセットに対して別々にパンクチャリングを実行できる。例えば、コードレートＲi＝ｋi／ｎiが割り当てられているレートセットｉを考える。このようなケースでは、レートセットｉ中のｋi／Ｒb−ｋi個のパリティビットのうち、ｎi−ｋi個以外のすべてのビットがパンクチャされる。パンクチャリングは、均一に行うことができ、ここで、いくつかの等しく間隔が空けられたビットが、送信の前に廃棄される。いくつかの構成では、予め規定されたパンクチャリングパターンもまた使用してもよい。コードの距離プロパティを最大化するために、あるいは、特定の動作条件において（例えば、フレームエラーレート、ビットエラーレート、または、スループットのうちの１つ以上に関する）コードの性能を最適化するために、このような予め規定されたパターンを使用してもよい。このようなケースでは、所定のコードレートに対して、予め規定されたパターンのビットが、送信の前に廃棄される。
【００６７】
システム４００はまた、インターリーバ４２０を含んでもよい。いくつかの構成では、インターリーバ４２０は、（示されていない）複数のインターリーバ４２０ａ〜４２０ｎを有するインターリーババンクとすることができる。このようなケースでは、各レートセットは、別々のインターリーバに関係付けられてもよく、または、１つより多いレートセットが、１個のインターリーバを共有してもよい。インターリーブされたパターンのビットを得るために、各レートセットに対応する、情報ビットと、パンクチャされたパリティビットとが、インターリーバ４２０を通過する。いくつかの構成では、単一のレートセットからの情報ビットおよびパリティビットが、対応するコードレートをサポートする搬送波にマッピングされることを保証するために、各レートセットに対して別々にインターリービングを実行できる。いくつかの構成では、所定のレートセットに対するインターリーバ４２０は、１つがシステマティックビットに対するものであり、もう１つがパリティビットに対するものである、（示されていない）２つの別々のインターリービングユニットを含むことができ、２つのインターリービングユニットの出力を、合わせて多重化できる。いくつかの構成では、単一のインターリーバ４２０を使用することによって、すべてのレートセットにわたってインターリービングを実行できる。
【００６８】
いくつかの構成では、情報ビットの数およびパリティビットの数が、コードレートグループにわたって変化するときに、異なるブロックサイズに対してインターリービングパターンを定義できる。いくつかの構成では、ブロックサイズおよびコードレートによってパラメータ化されたアルゴリズム的なインターリーバも使用できる。例えば、ビットを行に書き込んで、その後、オフセットありで、または、オフセットなしで、書き込んだビットを列として読み出すように、アルゴリズム的なインターリーバを構成できる。このようなケースでは、ブロックサイズに基づいて、インターリービングの深度および読み出しのオフセットを定義できる。
【００６９】
たとえ、図４の例が、レートセットパーティショニングモジュール４１０の後にインターリーバ４２０を示していても、レートセットパーティショニングモジュール４１０の前にインターリーバ４２０を配置することもできる。このようなケースでは、シンボル発生器４０５の出力におけるビットは、インターリーバ４２０によってインターリーブされ、その後、レートセットパーティショニングモジュール４１０を通過する。このようなケースでは、レートセットパーティショニングモジュール４１０とパンクチャリングモジュール４１５とに、（例えば、１つ以上のパラメータの形で、）インターリーバ４２０についての何らかの情報を提供でき、それにより、モジュール４１０および／または４１５は、適切なシステマティックビットおよびパンクチャされるパリティビットを、インターリーブされたデータから選んで、各レートセット上に置くことができる。
【００７０】
システム４００は、さらに、すべてのレートセットからのインターリーブされた情報ビットおよびパリティビットを多重化して、トーンマップを使用して、適切な搬送波にマッピングするマッピングモジュール２２２を含む。この例では、マッピングモジュール２２２によって、トーンマップ｛（Ｍ1，Ｒc，１），（Ｍ2，Ｒc，２），．．．，（ＭNc，Ｒc，Ｎc）｝を使用できる。現在の例を続けて、Ｃi本の搬送波を有するレートセットｉを考える。レートセットｉ中のインターリーブおよび多重化されたビットを、Ｃi本の搬送波に対するトーンマップ割り当てにしたがって、これらの搬送波にシーケンシャルに割り当てることができる。いくつかのケースでは、変調マッピングの前の、各セットのパンクチャされたビットの出力において、パディングを使用してもよい。
【００７１】
システム４００はまた、マッピングされたデータ上で動作して、ＯＦＤＭシンボルを生成させるＩＤＦＴモジュール２２４（または、他の形態の変調器）を含む。いくつかの構成では、システム４００は、これらに限定されないが、シンボル整形、巡回拡張、変調回転、および、スケーリングを含む他の機能性を実行するためのハードウェアを含んでもよい。ｋ個の情報ビットのすべてが送信用のシンボルとしてエンコードされるまで、ここで説明するシステムおよび動作を、他のシンボルに対して（例えば、すべてのＮSYM個のＯＦＤＭシンボルに対して）繰り返すことができる。
【００７２】
例えば、ターボコードおよび低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）コードのような、容量に近づくコードを使用する、いくつかの構成では、適切なコーディング利得を提供するのに十分なほど大きく、入力ブロックサイズが作られる。このようなケースでは、単一のＯＦＤＭシンボル中の異なる搬送波に対して異なるコードレートおよび異なる変調サイズを許容するリンクアダプテーションアルゴリズムを使用できる。同じシンボルの異なる搬送波に対して異なるコードレートおよび異なる変調サイズを使用することは、比較的少ない待ち時間とともに、比較的大きなコーディング利得を結果として生じさせることができる。
【００７３】
ここで図５を参照すると、ＳＮＲおよびコードレートの関数として、異なる変調スキームの性能が示されている。図５に示されているプロットでは、デュオバイナリ畳み込みターボコード（ＴＣＣ）の性能が、異なる変調スキームＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、および１０２４ＱＡＭに対して、ならびに、１／２および１６／２１のコードレートに対して、提示されている。線５０５は、コードレート１／２を表し、線５１０は、コードレート１６／２１を表している。線５１５は、ＳＮＲの関数として容量限界を表している。より高いコードレートは、高ＳＮＲにおいて、容量に近づくように機能する一方で、より低いコードレートは、低ＳＮＲにおいて、容量に近づくように機能することが、図５から理解される。例えば、およそ８ｄｂよりも高いＳＮＲにおいて、１６／２１のコードレートを持つＴＣＣは、１／２のコードレートを持つＴＣＣよりも、容量に近づくように機能する。およそ８ｄｂよりも低いＳＮＲにおいて、コードレート１／２を持つＴＣＣは、コードレート１６／２１を持つＴＣＣよりも、容量に近づくように機能する。それゆえ、ＯＦＤＭシンボルのケースでは、効率的な送信スキームのために、およそ８ｄｂよりも小さいＳＮＲを有する搬送波は、１／２レートのＦＥＣを使用でき、およそ８ｄｂよりも大きいＳＮＲを有する搬送波は、１６／２１レートのＦＥＣを使用できる。同様に、異なるＳＮＲに対応する他のコードレートもまた可能である。
【００７４】
本文書では、以下の表記を使用する。
【００７５】
Ｎr：異なるコードレートの数。したがって、搬送波は、Ｎr個のグループに分割でき、Ｎr個のグループは、それぞれ、対応するＦＥＣレートを持つ
Ｒi：搬送波グループｉ中のコードレート、１≦ｉ≦Ｎr、
Ｎc：搬送波の総数、
Ｃi：コードレートＲiを持つ搬送波の総数、１≦ｉ≦Ｎr、
Ｒc,i：１≦ｉ≦Ｎcに対する、搬送波ｉに対するコードレート、
ｂi：搬送波ｉ上のビットの数、１≦ｉ≦Ｎc、
ｋ：ＦＥＣコードに対する入力中の情報ビットの数、
ｎ：ＦＥＣコードの出力における、コード化されたビットの数、
Ｒb：マザーコードのベースコードレート、他のすべてのレートは、マザーコードをパンクチャすることによって得られる、
ｋi：レートＲiのＦＥＣコードに対する入力中の情報ビットの数（１≦ｉ≦Ｎr）、
ｎi：レートＲiのＦＥＣコードの出力における、コード化されたビットの数（１≦ｉ≦Ｎr）、
ＮSYM：ｋ個の情報ビットを送信するのに要求されるＯＦＤＭシンボルの数、
ｋSYM：１個のＯＦＤＭシンボル中で送信できる、ＦＥＣエンコーダに対する入力中の情報ビットの数。
【００７６】
先のシンボル間の以下の関係に留意されたい。
【００７７】
Ｒb ＝ ｋ／ｎ，Ｒi ＝ ｋi／ｎi ，Ｎc ＝ Ｃ1＋Ｃ2＋．．．＋ＣNr，
ｋSYM ＝ ｋ1＋ｋ2＋．．．＋ｋNr
ｋ ＝ｋSYM ＮSYM
【００７８】
いくつかの構成では、搬送波の品質を測定するメトリックに基づいて、各搬送波ｉに、（例えば、搬送波ｉ上のビットの数であるパラメータｂiによって定量化された）変調スキームとコードレート（搬送波ｉに対するコードレートであるＲc,i）とが割り当てられる。例えば、この品質メトリックは、遅延スプレッドまたはコヒーレント帯域幅のような、通信チャネルの基本パラメータに基づくことができる。いくつかの構成では、メトリックは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、フレームエラーレート、または、ビットエラーレートのような、導出されたパラメータにも、すなわち、チャネルの品質を示すパラメータにも、基づくことができる。メトリックは、典型的に、さまざまなしきい値と比較され、搬送波には、ある費用関数（または、性能メトリック）を最大化する変調−コードレート対が割り当てられる。いくつかの構成では、費用関数は、スループットとすることができ、または、シャノン容量からの、変調−コードレート対に対するスペクトル効率の相対的な距離とすることができる。異なる搬送波に割り当てられる変調−コードレート対は、シンボルに対するビットローディングプロファイルを特定し、トーンマップと呼ばれる。この例では、順序付けられた対のシーケンス｛（Ｍ1，Ｒc,1），（Ｍ2，Ｒc,2），．．．，（ＭNc，Ｒc,Nc）｝が、ＯＦＤＭシンボル１に対するトーンマップを定義する。いくつかの構成では、同じコードレートを持つ搬送波を、レートセットと呼ばれるグループにクラスタ化できる。レートセット中の搬送波は、シーケンシャル、または、非シーケンシャルの双方とすることができる。一般に、シンボルに対する搬送波は、Ｃ1，Ｃ2，．．．，ＣNr本の搬送波を有するＮr個のレートセットに分割され、Ｃ1，Ｃ2，．．．，ＣNr本の搬送波は、それぞれ、対応するコードレートＲ1，．．．，ＲNrを持つ。
【００７９】
いくつかの構成では、異なるレートセットは、ＳＮＲのような所定のメトリックに対する対応するコードレートを選択するための異なる基準を有することができる。例えば、特定のレートセットに対するコードレートは、所望のスループットに基づいて選択できる一方で、異なるレートセットに対するコードレートは、シャノン容量からの、変調−コードレート対に対するスペクトル効率の相対的な距離に基づいて、選択される。いくつかの構成では、レートセットの数は統合されてもよい。例えば、あるレートセットが、非常に小さく、インターリービングに対して、多くのダイバーシティを提供しないケースでは、このレートセットを、別のレートセットと統合できる。
【００８０】
ここで図６を参照すると、ブロックダイヤグラムは、レートセットパーティショニングによって送信されたシンボルをデコーディングするための受信機システム６００を描写している。システム６００は、図２に関して説明したようなＤＦＴモジュール２３６と、復調器モジュール６０５とを含む。受信した各ＯＦＤＭシンボルは、ＤＦＴモジュール２３６によって処理されて、ＯＦＤＭ搬送波が発生される。その後、各ＯＦＤＭ搬送波は、（いくつかのケースでは、搬送波のトーンマップ情報に基づいて、）復調モジュール６０５によって復調およびデマッピングされて、その搬送波中に含まれている情報ビットおよびパリティビットに対する対数尤度比（ＬＬＲ）メトリックが生成される。ＬＬＲメトリックは、例示の目的のためにここで使用されるものであり、限定的なものであると考えるべきではない。受信シンボルを復調および／またはデマッピングするために、他のメトリックもまた使用してもよい。現在の例を続けると、各ＯＦＤＭシンボル中の（システマティックコードに対する）情報ビットおよびパリティビットに対応するＬＬＲメトリックが、受信機レートセットパーティショニングモジュール６１０によって処理される。いくつかの構成では、モジュール６１０は、トーンマップ情報に基づいて、メトリックをＮr個のレートセットに区分する。各レートセット中の情報ビットおよびパリティビットのＬＬＲメトリックは、デインターリーバ６２０によってデインターリーブされる。デインターリーバ６２０は、送信機において実行されたインターリービング動作の実質的に逆の動作を実行する。それゆえ、送信機において実行された対応するインターリービングにしたがって、さまざまな方法で、デインターリービングを適用できる。システム６００はまた、異なるレートセットのそれぞれに対するデパンクチャリングモジュール６３０ａ〜６３０ｎ（概して６３０）を含む。いくつかの構成では、送信機において用いられたパンクチャリングスキームに基づいて、各レートセット中のパリティビットのＬＬＲメトリックが、デパンクチャされる。システム６００はまた、多重化モジュール６４０を含み、多重化モジュール６４０は、すべてのレートセットの、情報ビットのＬＬＲメトリックと、デパンクチャされたパリティビットのＬＬＲメトリックとを合わせて多重化して、１個のＯＦＤＭシンボルに対するＬＬＲメトリックを生成させる。ｎビットの１個のＦＥＣコードブロックに対応するすべてのＬＬＲメトリックが得られるまで、すべてのＮSYM個のＯＦＤＭシンボルに対して、（必要に応じて修正とともに）動作が繰り返される。ｎ個のＬＬＲメトリックは、デコーディングモジュール６５０によってＦＥＣデコードされて、ｋ個のデコードされた（推定された）情報ビットが生成される。
【００８１】
ここで図７を参照すると、送信機における例示的な動作を描写しているフローチャート７００が示され、説明されている。動作は、第２のコードレートよりも第１のコードレートにおいて、容量に近づくように機能することが可能な、第１のセットの搬送波信号を識別すること（ステップ７１０）を含む。第２のコードレートは、第１のコードレートより大きくてもよく、または、小さくてもよい。動作はまた、単一のシンボル（例えば、ＯＦＤＭシンボル）に対応するビットを、第１のグループのビットと、少なくとも第２のグループのビットとに区分すること（ステップ７２０）を含む。第１のグループおよび第２のグループのビットのそれぞれは、第１のコードレートおよび第２のコードレートのような特定のコードレートにそれぞれ関係付けることができる。シンボルに対応するビットは、それぞれが特定のコードレートに関係付けられている、第３以上のグループのビットにさらに区分できる。いくつかの構成では、すべてのコードレートは、互いに異なっている。いくつかの構成では、図６に関して説明したようなレートセットパーティショニングモジュール６１０を使用して、先に説明したパーティショニング動作を実現できる。
【００８２】
動作はまた、第１のグループからのビットをインターリーブして、第１のセットのような、特定のセットの搬送波信号にマッピングすること（ステップ７３０）を含む。同様に、動作はまた、第２のグループからのビットをインターリーブして、第２のセットのような、異なるセットの搬送波信号にマッピングすること（ステップ７４０）を含む。いくつかの構成では、動作は、オプション的に、追加のグループからのビットをインターリーブして、そのグループに関係付けられているセットの搬送波信号にマッピングすることを含んでもよい。いくつかの構成では、グループ中のビットのサブセットが、インターリーブされ、対応する搬送波信号にマッピングされる。いくつかの構成では、マッピングは、グループからの複数のビットが、特定の搬送波信号にマッピングされるように行われる。インターリービングおよびマッピングは、所定のセットの搬送波信号にわたって平均して特定のコードレートが達成されるように行われる。例えば、第１のグループからのビットのサブセットからの複数のビットを、それぞれの搬送波信号にマッピングして、第１のセットの搬送波信号にわたって平均して第１のコードレートを達成してもよい。いくつかの構成では、マッピング動作は、変調スキームを１つ以上の搬送波信号に割り当てることを含む。図６に関して説明したような、インターリーバ６２０とマッピングモジュール２２２とを使用して、インターリービングおよびマッピングの動作を、それぞれ、実現してもよい。
【００８３】
動作はまた、所定のグループからのマッピングされたビットを使用して、所定のセットからの複数の搬送波信号を変調すること（ステップ７５０）を含む。例えば、第１のセット中の複数の搬送波信号は、第１のグループからのマッピングされたビットを使用して変調でき、追加のセットの搬送波信号に対して類似する動作を繰り返してもよい。いくつかの構成では、搬送波信号を変調することは、複数の搬送波信号に関係付けられているデータ値にわたって（ＩＤＦＴのような）変換を実行することを含んでもよい。図６に関して説明したＩＤＦＴモジュール２２４およびマッピングモジュール２２２を使用して、先に説明した変調動作を実現できる。
【００８４】
先に説明した技術は、コンピュータシステム上で実行するために、ソフトウェアを使用して実現できる。例えば、ソフトウェアは、それぞれが少なくとも１つのプロセッサと、（例えば、揮発性および不揮発性メモリならびに／あるいは記憶エレメントを含む）少なくとも１つのデータ記憶システムと、少なくとも１つの入力デバイス（例えば、キーボードおよびマウス）またはポートと、少なくとも１つの出力デバイス（例えば、モニタ）またはポートとを含む、１つ以上のプログラムされたコンピュータシステムまたはプログラム可能なコンピュータシステム（例えば、デスクトップ、分散型クライアント／サーバコンピュータシステム）上で実行する１つ以上のコンピュータプログラム中の手順を定義する。ソフトウェアは、より大きなプログラムの１つ以上のモジュールを形成してもよい。
【００８５】
ソフトウェアは、汎用または特殊目的のプログラム可能なコンピュータによって読取可能であり、または、ネットワークのような（例えば、伝搬された信号でエンコードされた）媒体を通して、ソフトウェアが実行されるコンピュータに配信される、ＣＤ−ＲＯＭのような、コンピュータ読取可能記憶媒体上に提供されてもよい。このような各コンピュータプログラムは、好ましくは、ソフトウェアの手順を実行するためにコンピュータシステムによって記憶媒体が読み取られるときに、コンピュータシステムを構成し動作させるための汎用または特殊目的のプログラム可能なコンピュータによって読取可能な、記憶媒体（例えば、ソリッドステートメモリまたは媒体、あるいは、磁気媒体または光媒体）上に記憶またはダウンロードされる。
【００８６】
上述したもの以外の、発明の主題事項の他の多くの構成が、以下の特許請求の範囲によって規定される発明の主題事項内にある。
なお、以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
マルチキャリアシステム中で情報を送信するための方法において、
前記方法は、
第１のセットの搬送波信号を識別し、前記第１のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第１のコードレートに関係付けられていることと、
第２のセットの搬送波信号を識別し、前記第２のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第２のコードレートに関係付けられており、前記第２のコードレートは、前記第１のコードレートとは異なることと、
単一のシンボルを表す第１のシーケンスのビットを、前記第１のコードレートに関係付けられている第１のグループのビットと、前記第２のコードレートに関係付けられている少なくとも第２のグループのビットとに区分することと、
前記第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第１のグループのビットからの複数のビットを、前記第１のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、前記第１のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第１のコードレートを達成することと、
前記第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第２のグループのビットからの複数のビットを、前記第２のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、前記第２のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第２のコードレートを達成することと、
前記第１のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第１のセットの搬送波信号中の搬送波信号のうちの１つ以上を変調することと、
前記第２のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第２のセットの搬送波信号中の搬送波信号のうちの１つ以上を変調することとを含む方法。
［Ｃ２］
第３のセットの搬送波信号を識別することをさらに含み、前記第３のセットの搬送波信号中の各搬送波は、前記第１のコードレートおよび前記第２のコードレートとは異なる第３のコードレートに関係付けられているＣ１記載の方法。
［Ｃ３］
前記第１のグループのビットおよび前記第２のグループのビットに加えて、前記第１のシーケンスのビットを、第３のグループのビットに区分することと、
前記第３のグループのビットからのビットをインターリーブして、前記第３のグループのビットからの複数のビットを、前記第３のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、前記第３のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第３のコードレートを達成することと、
前記第３のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第３のセットの搬送波信号中の複数の搬送波信号を変調することとをさらに含むＣ２記載の方法。
［Ｃ４］
ベースコードレートを持つエラー訂正コードを情報ビットに適用することによって、エンコードされたセットのビットを生成させることと、
前記単一のシンボルを表す第１のシーケンスのビットとして、前記エンコードされたセットから、ビットのサブセットを選択することとをさらに含み、
前記エンコードされたセットのビットは、（１）前記情報ビットと、前記エラー訂正コードによって導入された冗長ビットとを、または、（２）前記エラー訂正コードによって導入された冗長ビットを含むＣ１記載の方法。
［Ｃ５］
前記第１のシーケンスのビットは、（１）前記情報ビットのサブセットと、前記冗長ビットのサブセットとを、または、（２）前記冗長ビットのサブセットを含むＣ４記載の方法。
［Ｃ６］
前記第１のグループのビットと前記第２のグループのビットは、それぞれ、（１）前記情報ビットのサブセットからの１つ以上のビットと、前記冗長ビットのサブセットからの１つ以上のビットとを、または、（２）前記冗長ビットのサブセットからの１つ以上のビットを含むＣ５記載の方法。
［Ｃ７］
インターリーブされて、前記第１のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングされる前記第１のグループのビットから、前記第１のコードレートにしたがって、前記複数のビットを選ぶことをさらに含むＣ６記載の方法。
［Ｃ８］
前記第１のコードレートにしたがって前記複数のビットを選ぶことは、予め定められているパンクチャリングパターンを使用して、前記第１のグループのビット中に含まれている前記冗長ビットをパンクチャすることを含むＣ７記載の方法。
［Ｃ９］
前記予め定められているパンクチャリングパターンは、前記第１のコードレートに対する距離プロパティを最大化するＣ８記載の方法。
［Ｃ１０］
送信機と受信機との間の所定のチャネルに対して、前記第１のセットの搬送波信号は、前記第２のコードレートよりも、前記第１のコードレートにおいて、前記所定のチャネルのシャノン容量に近づくように機能し、前記第２のセットの搬送波信号は、前記第１のコードレートよりも、前記第２のコードレートにおいて、前記所定のチャネルのシャノン容量に近づくように機能するＣ１記載の方法。
［Ｃ１１］
前記第１のグループのビットと、前記第２のグループのビットとのうちの少なくとも１つをパンクチャして、前記第１のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第１のコードレートを達成し、前記第２のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第２のコードレートを達成することをさらに含むＣ１記載の方法。
［Ｃ１２］
前記第１のセットの搬送波信号は、異なる変調スキームに割り当てられている搬送波信号を含むＣ１記載の方法。
［Ｃ１３］
前記第１のセット中の搬送波信号と、前記第２のセット中の搬送波信号は、それらのそれぞれの周波数の点でシーケンシャルでないＣ１記載の方法。
［Ｃ１４］
前記第１のセットの搬送波信号と、前記第２のセットの搬送波信号とを識別することは、送信機と受信機との間のチャネルにわたって、前記第１のセット中の各搬送波信号と、前記第２のセット中の各搬送波信号とに対する品質メトリックを決定することを含むＣ１記載の方法。
［Ｃ１５］
前記品質メトリックは、信号対ノイズ比と、ビットエラーレートと、フレームエラーレートとのうちの少なくとも１つを含むＣ１４記載の方法。
［Ｃ１６］
前記第１のセット中の搬送波信号は、前記第２のセット中の搬送波信号よりも改善された品質メトリックを有し、前記第１のコードレートは、前記第２のコードレートよりも高いＣ１４記載の方法。
［Ｃ１７］
マルチキャリアシステム中で情報を送信するための装置において、
前記装置は、
第１のセットの搬送波信号を識別し、前記第１のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第１のコードレートに関係付けられ、
第２のセットの搬送波信号を識別し、前記第２のセットの搬送波信号中の各搬送波信号は、第２のコードレートに関係付けられており、前記第２のコードレートは、前記第１のコードレートとは異なり、
単一のシンボルを表す第１のシーケンスのビットを、前記第１のコードレートに関係付けられている第１のグループのビットと、前記第２のコードレートに関係付けられている少なくとも第２のグループのビットとに区分する、
ための回路を備えるパーティショニングモジュールと、
前記第１のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第１のグループのビットからの複数のビットを、前記第１のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、前記第１のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第１のコードレートを達成し、
前記第２のグループのビットからのビットのサブセットをインターリーブして、前記第２のグループのビットからの複数のビットを、前記第２のセットの搬送波信号中のそれぞれの搬送波信号にマッピングして、前記第２のセットの搬送波信号にわたって平均して前記第２のコードレートを達成する、
ための回路を備えるインターリーバと、
前記第１のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第１のセットの搬送波信号中の複数の搬送波信号を変調し、
前記第２のグループからのマッピングされたビットを使用して、前記第２のセットの搬送波信号中の複数の搬送波信号を変調する、
ための回路を備える変調器とを具備する装置。
［Ｃ１８］
前記インターリーバは、インターリーバのバンクを含み、各インターリーバは、前記第１のシーケンスのビットからの所定のグループ中のビットに対して動作するように構成されているＣ１７記載の装置。
［Ｃ１９］
前記インターリーバは、前記第１のシーケンスのビットからのグループにわたるビットに対して動作するように構成されているＣ１７記載の装置。
［Ｃ２０］
前記インターリーバは、グループに区分される前に、前記第１のシーケンスのビットからのビットに対して動作するように構成されているＣ１７記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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