(57)【要約】ＯＦＤＭシステムの各サブチャネルに関して、そのサブチャネルで検出されるエネルギーに基づいて変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択するシステム。
2009535911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ又はそれ以上のデバイス間における最小データレートでの無線通信方法であって、
ａ）１つ又は複数のサブチャネルのエネルギーレベルを検出するステップと、
ｂ）前記サブチャネルの各々に関して検出された前記エネルギーレベルに基づいて、前記サブチャネルの各々に関して変調方式を選択するステップと、
を含む、無線通信方法。
【請求項２】
前記サブチャネルに関して検出された前記エネルギーレベルに基づいて、前記サブチャネルの各々に関して誤り訂正符号化方式を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
ｃ）前記選択された変調方式及び前記選択された誤り訂正符号化方式に基づいて、全送信レートを計算するステップ、及び
ｄ）前記最小データレートが前記全送信レートを超える場合に、あるサブチャネルにおいてより高次の変調方式を選択するステップ、
をさらに含む、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
ｃ）前記選択された変調方式及び前記選択された誤り訂正符号化方式に基づいて、全送信レートを計算するステップ、及び
ｄ）前記最小データレートが前記全送信レートを超える場合に、あるサブチャネルにおいてより高い誤り訂正レートを有する誤り訂正符号化方式を選択するステップ、
をさらに含む、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記変調方式は直交振幅変調である、請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記サブチャネルの各々についての前記変調方式は、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭ、５１２−ＱＡＭ、及び１０２４−ＱＡＭから選択される、請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項７】
ｃ）直交周波数分割多重を使用して前記サブチャネルを介してデータを送信するステップをさらに含む、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記誤り訂正符号化方式は畳み込み符号化方式である、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記誤り訂正符号化方式はブロック符号化方式である、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記誤り訂正符号化方式は、各符号化方式が基本符号化方式からパンクチャリングされるように、一連の符号化方式から選択される、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
複数の通信デバイスを含む、要求されるレートでデータを送信する無線通信システムであって、
ａ）１つ又は複数のＯＦＤＭサブチャネルの雑音レベルを検出するエネルギー検出モジュールと、
ｂ）各ＯＦＤＭサブチャネルに関して、該サブチャネルに関して検出されたエネルギーレベルに基づき変調方式を選択する変調選択方式モジュール、
を備える、無線通信システム。
【請求項１２】
各ＯＦＤＭサブチャネルに関して、該サブチャネルに関して検出された前記エネルギーレベルに基づいて誤り訂正方式を選択する、誤り訂正選択方式モジュールをさらに備える、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記変調選択方式モジュールは直交振幅変調方式を選択する、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記直交振幅変調方式は、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭ、５１２−ＱＡＭ、及び１０２４−ＱＡＭから選択される、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記エネルギー検出モジュールは送信機の一部である、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記エネルギー検出モジュールは、受信機からのフィードバックを使用して前記雑音レベルを検出する、請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
コンピュータによって実行された結果として、要求されるデータレートで無線通信方法を実行するように前記コンピュータに指示する命令を規定するコンピュータ可読信号が記憶されているコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
ａ）各ＯＦＤＭサブチャネルの信号対雑音レベルを測定するステップ、及び
ｂ）各ＯＦＤＭサブチャネルに関して測定された前記信号対雑音レベルに基づく誤り訂正符号化方式を使用して、各ＯＦＤＭサブチャネルの変調された信号を符号化するステップ、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記方法は、前記各ＯＦＤＭサブチャネルに関して測定された前記信号対雑音レベルに基づく変調方式で、各ＯＦＤＭサブチャネルの信号を変調するステップをさらに含む、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記変調方式は、直交振幅変調、４相位相シフトキーイング、及び２相位相シフトキーイングから選択される、請求項１６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記誤り訂正符号化方式は、畳み込み符号化方式及びブロック符号化方式から選択される、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には無線通信に関し、より詳細には、ＯＦＤＭサブチャネルを効率的に使用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数分割多重（ＦＤＭ）は、複数の信号を異なる周波数の搬送波上に変調する既知のプロセスである。ＦＤＭは、ラジオ放送及びテレビ放送で数十年間使用されている。ラジオ信号及びテレビ信号は異なる周波数で送受信され、各周波数は異なる「チャネル」に対応する。
【０００３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）も、少なくとも１９６０年代後半以来、当該技術分野で既知である。ＯＦＤＭでは、単一の送信機は多くの異なる直交周波数で同時に送信を行う。直交周波数は、周波数間の相対的な位相関係に関して独立した周波数である。ＯＦＤＭでは、利用可能な帯域幅が複数の等帯域幅の「サブチャネル」にさらに分割される。ＯＦＤＭは、信号送信間の干渉又はクロストークを低減し、最終的には、誤りがより少なくスループットがより高いデータ送信を可能にするため、無線通信に有利である。また、ＯＦＤＭは離散マルチトーン変調（ＤＭＴ）としても既知である。ＯＦＤＭは、今日無線通信に使用されている多くの標準規格で用いられている。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ無線ＬＡＮ標準規格及び８０２．１１ｇ無線ＬＡＮ標準規格の双方は、信号送信に関してＯＦＤＭの一実施態様に依拠している。ＯＦＤＭを説明している１つの初期の参考文献は、R. W. Chang著「Synthesis of band-limited orthogonal signals for multi-channel data transmission」（Bell System Technical Journal (46), 1775-1796 (1966)）である。
【０００４】
このように、ＯＦＤＭは、１つの高速データストリームを複数の低速データストリームに分割することによって機能し、複数の低速データストリームは、その後、並行して（すなわち、同時に）送信される。各低速ストリームはサブキャリアを変調するのに使用される。これによって、広い周波数帯域（すなわち、チャネル）を複数のより狭い周波数帯域（すなわち、サブチャネル）に分割することによって、「マルチキャリア」伝送がもたらされ、各狭い周波数帯域は信号ストリームによって変調される。複数の信号ストリームをそれぞれ低いレートで同時に送信することによって、送信の全体的なレートを減少させることなく、マルチパスフェージング又はレイリーフェージング等の干渉を減衰又は除去することができる。
【非特許文献１】R. W. Chang著「Synthesis of band-limited orthogonal signals for multi-channel data transmission」（Bell System Technical Journal (46), 1775-1796 (1966)）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＯＦＤＭサブチャネルを効率的に使用する方法及びシステムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の概要は、本発明の態様の説明のためのコンテキストを簡略化した形式で提供する。この概要は、特許請求の範囲を決定するのに使用されるようには意図されていない。本発明の態様は以下の詳細な説明でより十分に説明される。
【０００７】
本明細書では、ＯＦＤＭシステムの各サブチャネルに関して、そのサブチャネルで検出されるエネルギーに基づいて、変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択するシステム及び方法が説明される。
【０００８】
添付図面は、一律の縮尺で描かれるように意図されていない。図面において、さまざまな図に示されている同一又はほぼ同一の各構成要素は、同様の参照符号によって表される。明瞭にするために、全ての構成要素が全ての図面においてラベル付けされているとは限らない場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、ＯＦＤＭサブチャネルの新規な使用を対象とするものである。本発明によれば、各ＯＦＤＭサブチャネルは、そのサブチャネルの特性に特に適した異なる変調方式及び／又は誤り訂正符号化方式で変調することができる。本発明は、ハードウェア若しくはソフトウェア、又はそれらの或る組み合わせで実施することができる。実施形態は、システム、方法、及びコンピュータ可読媒体に記憶されている命令を含む。
【００１０】
コンピュータ可読媒体は、コンピュータがアクセスすることができる任意の利用可能な媒体とすることができる。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体には、コンピュータストレージ媒体と通信媒体とを含めることができる。コンピュータストレージ媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又はそれ以外のデータ等の情報の記憶のための任意の方法又は技術で実施される揮発性及び不揮発性の着脱可能及び着脱不能な媒体が含まれる。コンピュータストレージ媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、又はそれ以外のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、又はそれ以外の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、又はそれ以外の磁気ストレージデバイス、それ以外のタイプの揮発性メモリ及び不揮発性メモリ、所望の情報を記憶するのに使用でき且つコンピュータがアクセスすることができるそれ以外の任意の媒体、及び上記のものの任意の適した組み合わせが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
コンピュータ可読媒体に記憶されている命令を任意の適したコンピュータシステム資源にロードして、本明細書で説明する本発明の態様を実施することができるように、コンピュータ可読媒体は可搬性のものとすることができる。加えて、上述したコンピュータ可読媒体に記憶されている命令は、ホストコンピュータ上で実行されるアプリケーションプログラムの一部として具体化される命令に限定されるものではないことが理解されるべきである。それどころか、命令は、後述する本発明の態様を実施するようにプロセッサをプログラムするのに用いることができる任意のタイプのコンピュータコード（たとえば、ソフトウェア又はマイクロコード）として具体化することができる。
【００１２】
本発明は、その用途において、以下の説明で述べる又は図面に示す構成の詳細及び構成要素の配置に限定されるものではない。本発明は、他の実施形態が可能であると共に、さまざまな方法で実践又は実行することができる。また、本明細書で使用される表現及び専門用語は、説明のためであり、限定とみなされるべきではない。本明細書における「含む」、「備える」、又は「有する」、「包含する」、「伴う」、及びそれらの変形の使用は、その後にリストされた項目及びその項目の均等物、並びに追加項目を包摂するように意図されている。
【００１３】
図１に示すように、ＯＦＤＭでは、利用可能なチャネル帯域幅Ｗは、複数の等帯域幅のサブチャネルにさらに分割される。各サブチャネルは、そのサブチャネルの周波数応答特性がほぼ理想的になるように十分狭くなっている。サブチャネルの個数は、利用可能な全帯域幅を各サブチャネルの帯域幅で除算したものである。サブチャネルの個数Ｋは、したがって、
【００１４】
【数１】
2009535911.tif 000003
として表すことができる。
【００１５】
各サブチャネルｋは関連付けられた搬送波を有する。この搬送波は、
【００１６】
【数２】
2009535911.tif 000004
として表すことができる。
【００１７】
ここで、ｘｋ（ｔ）は時間ｔの関数としてのサブチャネルｋの搬送波であり、ｆｋはサブチャネルｋの中心周波数であり、ｋは０〜Ｋ−１に及ぶ。
【００１８】
シンボルレート１／Ｔは、隣接するサブキャリアの間隔Δｆに等しくなるようにサブチャネルごとに設定される。サブキャリアは、したがって、サブキャリア間の相対的な位相関係とは無関係に、シンボル間隔Ｔにわたって直交することになる。この関係は、
【００１９】
【数３】
2009535911.tif 000005
として表すことができる。
【００２０】
ここで、位相Φｋ及びΦｊの値とは無関係に、ｆｋ−ｆｊ＝ｎ／Ｔであり、ｎ＝１，２，…である。
【００２１】
ＯＦＤＭシステムでは、帯域幅Ｗ全体を用いると共にＯＦＤＭシステムと同じレートでデータを送信する単一キャリアシステムのシンボルレートと比較して、各サブチャネルのシンボルレートを低減することができる。したがって、ＯＦＤＭシステムにおけるシンボル間隔Ｔ（シンボルレートの逆数）は、
【００２２】
【数４】
2009535911.tif 000006
として表すことができる。
【００２３】
ここで、Ｔｓは、帯域幅Ｗ全体を用いると共にＯＦＤＭシステムと同じレートでデータを送信する単一キャリアシステムのシンボル間隔である。たとえば、１つのチャネルの帯域幅全体にわたるシンボルレートが毎秒７２００万シンボルであり、且つ、そのチャネルが４８個のサブチャネルに分割される場合、各サブチャネルは、同じ全データレートを達成するのに毎秒１５０万シンボルしか搬送する必要がない。このより低いシンボルレートによって、シンボル間干渉が低減され、したがって、マルチパスフェージングの影響が軽減される。したがって、ＯＦＤＭは優れたリンク品質及び通信のロバスト性を提供する。
【００２４】
ＯＦＤＭシステムでは、送信機は、入力データを周波数領域で受信し、その入力データを時間領域信号に変換する。搬送波は無線送信のために時間領域信号によって変調される。受信機はその信号を受信し、その波を復調し、さらなる処理のためにその信号を周波数領域に変換して戻す。
【００２５】
簡略化したＯＦＤＭシステムを図２に示す。図示した実施形態では、入力データストリーム２０１は、アプリケーションによってＯＦＤＭ送信機２００に提供される。標準的なＴＣＰ／ＩＰ通信スタックでは、このデータは物理層又はデータリンク層で受信することができる。しかしながら、本発明は、いずれの特定のデータソースにも、データを送信機に提供するためのいずれの特定のメカニズムにも限定されるものではなく、ハードウェア又はソフトウェアで実施することができ、ネットワークスタックのさまざまな層において実施することができる。入力データストリーム２０１は、シリアル−パラレルバッファ２０２によって受信される。シリアル−パラレルバッファ２０２は、シリアルデータストリームをいくつかのパラレルデータストリームに解体する。パラレルデータストリームの個数は、ＯＦＤＭブロードキャストに利用可能なサブチャネルの個数、すなわち、上記で使用したようなＫに等しい。
【００２６】
一実施形態では、シリアル−パラレルバッファ２０２は、入力データ２０１から受信される情報シーケンスをＢｆビットのフレームに分割する。各フレームのＢｆビットはＫ個のグループにパース（parse）される。ここで、ｉ番目のグループにはｂｉビットが割り当てられる。この関係は、
【００２７】
【数５】
2009535911.tif 000007
として表すことができる。
【００２８】
シリアル−パラレルバッファ２０２によって生成されたパラレルデータストリームのそれぞれは、次に、マルチキャリア変調器２０３へ送信される。マルチキャリア変調器２０３は、パラレルデータストリームのそれぞれで各ＯＦＤＭサブキャリアを変調する。マルチキャリア変調器２０３は、逆高速フーリエ変換アルゴリズムを使用して時間領域信号を計算することによって効率的に実施することができる。ただし、周波数領域信号を時間領域信号に変換する任意のアルゴリズムを使用することができる。
【００２９】
マルチキャリア変調器２０３は、任意の変調方式を使用して、入来するデータストリームのそれぞれを変調することができる。好ましい一実施形態では、信号は直交振幅変調（ＱＡＭ）で変調される。任意のＱＡＭコンステレーションを使用することができる。たとえば、変調器は、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭ、又は２５６−ＱＡＭを使用することができる。変調方式は、必要なデータレート、利用可能なサブチャネル、各サブチャネルの雑音、又はそれ以外のファクタに基づいて選択することができる。各サブチャネルは、たとえば、そのサブチャネルの雑音に応じて、異なるコンステレーションを使用することができる。本出願において特許請求される、異なる変調方式及び誤り訂正方式を選択する新規なシステムを以下で考察する。
【００３０】
このように、この例では、マルチキャリア変調器２０３はＫ個の独立したＱＡＭサブチャネルを生成する。ここで、各サブチャネルのシンボルレートは１／Ｔであり、各サブチャネルの信号は別個のＱＡＭコンステレーションを有する。この例によれば、ｉ番目のサブチャネルの信号点の個数は、
【００３１】
【数６】
2009535911.tif 000008
として表すことができる。
【００３２】
Ｋ個のサブチャネルのそれぞれにおける情報信号に対応する複素数値の信号点は、Ｘｋとして表すことができる。ここで、ｋ＝０，１，…，Ｋ−１である。これらのシンボルＸｋは、マルチキャリアＯＦＤＭ信号ｘ（ｔ）の離散フーリエ変換の値を表す。ここで、各サブキャリアの変調はＱＡＭである。ｘ（ｔ）は実数値の信号でなければならないため、そのＮ点離散フーリエ変換Ｘｋは対称性を満たさなければならない。したがって、システムは、
【００３３】
【数７】
2009535911.tif 000009
を定義することによって、Ｋ個の情報シンボルからＮ＝２Ｋ個のシンボルを作成する。
【００３４】
ここで、Ｘ０は２つの部分に分離され、それらの双方は実数である。シンボルの新しいシーケンスはＸｋとして表すことができる。ここで、ｋ＝０，１，…，Ｎ−１である。各サブチャネルｘｎのＮ点逆直接フーリエ変換は、したがって、
【００３５】
【数８】
2009535911.tif 000010
として表すことができる。
【００３６】
この式において、
【００３７】
【数９】
2009535911.tif 000011
は、スケールファクタである。０≦ｎ≦Ｎ−１であるシーケンスｘｎは、したがって、Ｋ個のサブキャリアから成るマルチキャリアＯＦＤＭ信号ｘ（ｔ）のサンプルに対応する。
【００３８】
ガードインターバルとして機能する周期的なプレフィックスが、２０４において、並列な（パラレルな）変調された波のそれぞれに追加される。このガードインターバルによって、たとえ、マルチパスフェージングによってサブキャリアが或る遅延広がりをもって受信機に到達しても、サブチャネルが引き続き直交した状態であることが保証される。周期的なプレフィックスを有する並列な（パラレルな）ストリームは、次に、２０４において、統合（マージ）されて単一のシリアルストリームに戻される。最後に、このデジタルデータストリームは、アナログ信号に変換され（２０５）、無線送信のために出力される。
【００３９】
送信された信号は、受信機２１０が受信することができ、元のデータストリームを復元するために処理される。まず、アナログ信号は、アナログ／デジタル変換器２１１によって変換されてデジタル信号に戻される。２１２において、周期的なプレフィックスが除去され、別個のサブキャリアは別個のストリームに変換されて戻される。各パラレルデータストリームは、好ましくは高速フーリエ変換アルゴリズムで、マルチキャリア復調器２１３によって復調される。最後に、２１４において、パラレルストリームは、単一のシリアルストリームに再び組み立てられ、受信デバイス２１５へ出力される。
【００４０】
当業者によって理解される当該システムの重要な発明態様は、各サブチャネルで使用される変調方式及び誤り訂正符号化方式を別個に選択する方法である。当該方法の一例を図３に示す。
【００４１】
図３は、本発明の好ましい一実施形態を示すフローチャートを示している。図３は、各サブチャネルに使用される変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択するのに送信機が利用することができるプロセスを示している。このプロセスは、ハードウェア又はソフトウェアで実施することができる。
【００４２】
アプリケーション又はオペレーティングシステムは、３０１において、送信のための特定のデータレートを要求する。この実施形態では、システム３００は、次に、いくつかのステップに従って、この要求されたデータレートを達成するために最適な変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択する。
【００４３】
システムは、変調方式及び誤り訂正符号化方式を検出された信号対雑音比と相関させるしきい値ベクトルで開始する。このベクトルは、
【００４４】
【数１０】
2009535911.tif 000012
として表すことができる。
【００４５】
Θベクトルにおける各値は、信号対雑音比（又はエネルギーレベル）であり、変調方式及び誤り訂正符号化方式に対応する。例示として、θ１は＋２０ｄＢに設定することができ、θ２は０ｄＢに設定することができ、θ３は−２０ｄＢに設定することができる。しきい値ベクトルは、これらの信号対雑音比のそれぞれに合致する異なる変調方式及び誤り符号化方式を設定する。変調方式は、たとえば、直交振幅変調（ＱＡＭ）、４相位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、２相位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、又はそれ以外の任意の方式の既知の方式を含む、任意の変調方式とすることができる。同様に、誤り符号化方式も、いずれの特定の符号化方式にも限定されないが、リード・ソロモン符号化方式、畳み込み符号化方式、ビタビ符号化方式、又はそれ以外の任意の符号化方式が含まれ得る。ベクトルは、変調方式及び誤り訂正符号化方式が、対応する信号対雑音比にふさわしいものであるように最適化される。
【００４６】
本発明の一実施形態では、基本誤り訂正符号化方式（base error correction coding scheme）を、すべてのＯＦＤＭサブチャネルに適用するように選択することができる。次に、より高い誤り率の符号が基本（ベース、base）符号からパンクチャリングされ、各サブチャネルに関して、そのサブチャネルで検出される雑音に基づいて選択することができる。パンクチャリングは、誤り訂正符号が適用された後の、パリティビットのいくつかを除去するプロセスである。いくつかのパリティビットが除去されて冗長性が低くなっているため、パンクチャリングは、より高いレートの誤り訂正符号による符号化と同じ効果を有する。パンクチャリングによって、いくつのビットがパンクチャリングされたかにかかわらず、同じ復号器を使用することが可能になり、したがって、システムの複雑度を大幅に増加させることなくシステムの柔軟性が著しく増加する。
【００４７】
３０２において、使用される利用可能なスペクトルから第１のサブチャネルが選択される。送信機は、３０３において、オプションとして受信機からのフィードバックで、そのサブチャネルのエネルギーレベルを検出する。送信機は、次に、３０４において、検出されたエネルギーレベルをしきい値ベクトルの値と比較することによって、選択されるサブチャネルに関して変調方式及び誤り訂正方式を選択する。検出されたエネルギーレベルが、しきい値ベクトルの２つの値の間に含まれる場合、低い方のしきい値に関して対応する変調方式及び誤り訂正符号化方式が選択される。数学的に表すと、θｊ＜Ｅｉ＜θｊ＋１である場合、変調方式ｍｊ及び誤り訂正符号化レートｒｊが選択される。送信機は、次に、３０５において、次のサブチャネルを検査のために選択する。このプロセスは、すべてのサブチャネルが、各サブチャネルの信号対雑音比に基づいて、関連付けられる変調方式及び誤り訂正符号化方式を有するまで、３０３〜３０５が繰り返される。
【００４８】
変調方式及び誤り訂正符号化方式が、各ＯＦＤＭサブチャネルに関して選択されると、サブチャネルのすべてにわたる全データレートを計算することが可能である。システムは、次に、３０６において、その全データレートが、アプリケーションによって提供される必要なレートを超えているか否かをチェックすることができる。超えている場合、システムは２つの非排他的なオプションを有する。システムは、３０７において、或るサブチャネルに関して、より低次の変調方式を選択することもできるし、又は、３０８において、或るサブチャネルに関して、より低いレートの誤り訂正符号化方式を選択することもできる。システムがより低次の変調方式を選択する場合には、システムは、最も高次の変調方式を有するサブチャネル若しくは最も高い信号対雑音比を有するサブチャネルに関してその方式を選択することもできるし、又は、システムは任意のサブチャネルを選択することもできる。同様に、システムは、最も雑音の多いサブチャネル又はそれ以外の任意のサブチャネルに関して、より低いレートの誤り訂正符号化方式を選択することができる。次に、新しい変調方式又は誤り訂正符号化方式による全データレートが再計算され、全レートが必要なレートに等しくなるまで、ステップ３０６〜３０８が繰り返される。
【００４９】
他方、３０９において、必要なレートが計算された全送信レートを超えている場合、システムは、各雑音レベルに関して選択された変調方式及び誤り訂正符号化方式がより高速なレートの送信を提供するように、３１０においてしきい値ベクトルを調整しなければならない。３０２〜３０５のプロセスは、次に、この新しいしきい値ベクトルで繰り返される。
【００５０】
図４は、本発明の別の実施形態を示している。この図は、アプリケーション４０１からデータレートを受け取り、ＯＦＤＭ送信機４０５がデータをどのように送信するかに関して情報をＯＦＤＭ送信機４０５に提供するシステム４００を示している。システム４００は、エネルギー検出モジュール４０２と、変調選択方式モジュール４０３と、誤り訂正符号化方式モジュール４０４とを備える。エネルギー検出モジュール４０２は、各ＯＦＤＭサブチャネルの雑音レベルを検出する。エネルギー検出モジュール４０２によって収集されたデータは、変調選択方式モジュール４０３だけでなく、誤り訂正符号化方式モジュール４０４にも提供される。変調選択方式モジュール４０３及び誤り訂正符号化方式モジュール４０４は、独立して又は協力して、変調方式及び誤り訂正符号化方式をそれぞれ選択する。選択された方式は、次に、システム４００によって送信機４０５に提供され、送信機４０５は、次に、それらの方式を使用してＯＦＤＭによって送信を開始することができる。
【００５１】
さらに別の実施形態では、本発明は、ステップを実行するためのコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体に関する。これらのステップは、各ＯＦＤＭサブチャネルの信号対雑音レベルを測定すること、及び、各ＯＦＤＭサブチャネルに関して測定された信号対雑音レベルに基づいて誤り訂正符号化方式及び変調方式を使用して、各ＯＦＤＭサブチャネルに対して、変調された信号を符号化することを含む。
【００５２】
上述のように本発明の少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様を説明してきたが、さまざまな修正、変更、及び改良が当業者には容易に思い付くことが理解されるべきである。このような修正、変更、及び改良は、本開示の一部であるように意図され、本発明の精神及び範囲内にあるように意図されている。したがって、上記説明及び図面は例示にすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】使用されるチャネル帯域幅の、等帯域のいくつかのサブチャネルへのさらなる分割を示すスペクトル図である。
【図２】マルチキャリアＯＦＤＭデジタル通信システムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すフロー図である。
【図４】本発明のいくつかの態様を実施するシステムの図である。
【図１】
2009535911.tif 000013
【図２】
2009535911.tif 000014
【図３】
2009535911.tif 000015
【図４】
2009535911.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月21日(2008.11.21)
【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】
２つ又はそれ以上のデバイス間における最小データレートでの無線通信方法であって、
ａ）１つ又は複数のサブチャネルのエネルギーレベルを検出するステップと、
ｂ）前記サブチャネルの各々に関して検出された前記エネルギーレベルに基づいて、前記サブチャネルの各々に関して変調方式を選択するステップと、
を含む、無線通信方法。
【請求項２】
前記サブチャネルに関して検出された前記エネルギーレベルに基づいて、前記サブチャネルの各々に関して誤り訂正符号化方式を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
ｃ）前記選択された変調方式及び前記選択された誤り訂正符号化方式に基づいて、全送信レートを計算するステップ、及び
ｄ）前記最小データレートが前記全送信レートを超える場合に、あるサブチャネルにおいてより高次の変調方式を選択するステップ、
をさらに含む、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
ｃ）前記選択された変調方式及び前記選択された誤り訂正符号化方式に基づいて、全送信レートを計算するステップ、及び
ｄ）前記最小データレートが前記全送信レートを超える場合に、あるサブチャネルにおいてより高い誤り訂正レートを有する誤り訂正符号化方式を選択するステップ、
をさらに含む、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記変調方式は直交振幅変調である、請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記サブチャネルの各々についての前記変調方式は、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭ、５１２−ＱＡＭ、及び１０２４−ＱＡＭから選択される、請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項７】
ｃ）直交周波数分割多重を使用して前記サブチャネルを介してデータを送信するステップをさらに含む、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記誤り訂正符号化方式は畳み込み符号化方式である、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記誤り訂正符号化方式はブロック符号化方式である、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
前記誤り訂正符号化方式は、各符号化方式が基本符号化方式からパンクチャリングされるように、一連の符号化方式から選択される、請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
複数の通信デバイスを含む、要求されるレートでデータを送信する無線通信システムであって、
ａ）１つ又は複数のＯＦＤＭサブチャネルの雑音レベルを検出するエネルギー検出モジュールと、
ｂ）各ＯＦＤＭサブチャネルに関して、該サブチャネルに関して検出されたエネルギーレベルに基づき変調方式を選択する変調選択方式モジュール、
を備える、無線通信システム。
【請求項１２】
各ＯＦＤＭサブチャネルに関して、該サブチャネルに関して検出された前記エネルギーレベルに基づいて誤り訂正方式を選択する、誤り訂正選択方式モジュールをさらに備える、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記変調選択方式モジュールは直交振幅変調方式を選択する、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記直交振幅変調方式は、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭ、５１２−ＱＡＭ、及び１０２４−ＱＡＭから選択される、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記エネルギー検出モジュールは送信機の一部である、請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記エネルギー検出モジュールは、受信機からのフィードバックを使用して前記雑音レベルを検出する、請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
コンピュータによって実行された結果として、要求されるデータレートで無線通信方法を実行するように前記コンピュータに指示する命令を規定するコンピュータ可読信号が記憶されているコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
ａ）各ＯＦＤＭサブチャネルの信号対雑音レベルを測定するステップ、及び
ｂ）各ＯＦＤＭサブチャネルに関して測定された前記信号対雑音レベルに基づく誤り訂正符号化方式を使用して、各ＯＦＤＭサブチャネルの変調された信号を符号化するステップ、
を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記方法は、前記各ＯＦＤＭサブチャネルに関して測定された前記信号対雑音レベルに基づく変調方式で、各ＯＦＤＭサブチャネルの信号を変調するステップをさらに含む、請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記変調方式は、直交振幅変調、４相位相シフトキーイング、及び２相位相シフトキーイングから選択される、請求項１８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記誤り訂正符号化方式は、畳み込み符号化方式及びブロック符号化方式から選択される、請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【国際調査報告】
2009535911.tif 000017
2009535911.tif 000018