(57)【要約】【課題】無線通信システムにおける適応レート選択のための新規な方法および装置に向けられている。この発明の第１の観点によれば、要求されたレートを正しく受信するのに必要なＳＩＮＲしきい値とＳＩＮＲ推定値との間のマージンをうまく利用すること。【解決手段】高データレート（ＨＤＲ）通信システムにおける適応データレート選択のための方法および装置が開示される。例示ＨＤＲ通信システムは、アクセスポイント（ＡＰ）がアクセスターミナル（ＡＴ）にデータパケットを伝送することのできるデータレートのセットを定義する。伝送データレートは、目標パケットエラーレート（ＰＥＲ）を維持するように選択される。各ＡＴはＡＰから受信した信号の信号品質測定基準を監視する。複数のＡＴから順方向リンク信号を受信するＡＴは、最高品質の順方向リンク信号に相関するＡＴを識別する。次にＡＴはエラーのテール確率がエラーの目標テール確率以上であるレートを評価する。次にＡＴは識別されたＡＰから受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超えないであろう第１データレートの予測と、選択されたＡＰから受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超えないであろう第２データレートの予測を発生する。ＡＴは、第１データレートおよび第２データレートの値を使用して、ＨＤＲシステムのスループットが最大化され、目標ＰＥＲが達成されるように、第１データレートおよび第２データレートを選択する確率を予測する。予測された確率は次に、第１のデータレートまたは第２のデータレートがＡＰから要求されるかどうかを識別する方法のバイアスとして利用する。開示された方法および装置は、利用可能なデータレートのフルセットに拡張することができる。【選択図】図６
2004507132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程を具備する、通信システムにおける適応データレート選択のための方法：
目標パケットエラーレートを選択する；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより小さい第１データレートを予測する；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第２データレートを予測する；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第３データレートを予測する；および
前記目標パケットエラーレートを達成するために、前記第１データレート、または前記第２データレート、または前記第３データレートを要求する。
【請求項２】
前記第１データレートを予測する工程は、
エラーの目標テール確率を選択する工程と；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定する工程と；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より小さい前記第１データレートを選択する工程と；
から構成される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１データレートの前記品質測定基準は前記第１品質測定基準に近接している、請求項２の方法。
【請求項４】
前記第２データレートを予測する工程は、
エラーの目標テール確率を選択する工程と；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定する工程と；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より大きい前記第２データレートを選択する工程と；
から構成される、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第２データレートの前記品質測定基準は前記第１品質測定基準にさらに近接している、請求項４の方法。
【請求項６】
前記第３データレートを予測する工程は、
エラーの目標テール確率を選択する工程と；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定する工程と；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より大きい第３データレートであって、前記第２データレートより大きい第３データレートを選択する工程と；
から構成される、請求項１の方法。
【請求項７】
前記第３データレートはさらに前記第２品質測定基準に近接している、請求項６の方法。
【請求項８】
前記要求する工程は、
第１データレートに対して第１パケットエラーレート確率を決定する工程と；
第２データレートに対して第２パケットエラーレート確率を決定する工程と；
第３データレートに対して第３パケットエラーレート確率を決定する工程と；および
前記第１パケットエラーレート確率、前記第２パケットエラーレート確率、および前記第３パケットエラーレート確率にしたがって、前記第１データレートまたは前記第２データレートまたは前記第３データレートを決定する工程と；
から構成される、請求項１の方法。
【請求項９】
現在予測された信号品質測定基準に従って前記第１パケットエラーレート確率を変更する工程と；
前記現在予測された信号品質測定基準に従って前記第２パケットエラーレート確率を変更する工程と；および
現在予測された信号品質測定基準に従って前記第３パケットエラーレート確率を変更する工程と；
をさらに具備する、請求項８の方法。
【請求項１０】
前記第１パケットエラーレート確率、第２パケットエラーレート確率、および第３パケットエラーレート確率の決定は、真のパケットイベントに従って実行される、請求項８の方法。
【請求項１１】
前記第１パケットエラーレート確率、第２パケットエラーレート確率、および第３パケットエラーレート確率の決定は、高速トラック法に従って実行される、請求項８の方法。
【請求項１２】
前記第１データレートまたは前記第２データレートまたは前記第３データレートを決定する工程は、
前記通信システムの第１のスループットが最大化され、前記目標パケットエラーレートが達成されるように、前記第１データレートを選択する第１確率と、前記第２データレートを選択する第２確率を計算する工程と；
前記通信システムの第２スループットが最大化され前記目標パケットエラーレートが達成されるように、前記第１データレートを選択する第３確率と、前記第３データレートを選択する第４確率を計算する工程と；
前記第１スループットが前記第２スループットより大きいとき、前記第１確率および前記第２確率に従って前記第１データレートまたは前記第２データレートを選択する工程と；および
前記第１スループットが前記第２スループットより小さいとき、前記第３確率および前記第４確率に従って前記第１データレートまたは前記第３データレートを選択する工程と；
から構成される、請求項８の方法。
【請求項１３】
下記を具備する通信システムにおける適応データレート選択のための装置：
目標パケットエラーを記憶するメモリ；および
前記メモリと接続され、
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第１データレートを選択し；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第２データレートを選択し；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第３データレートを選択し；および
前記目標パケットエラーレートを達成するために、前記第１データレートまたは前記第２データレートまたは前記第３データレートを要求するように構成されたプロセッサ。
【請求項１４】
前記プロセッサは、
エラーの目標テール確率を選択し；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定し；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より小さい第１データレートを選択するように構成されることにより前記第１データレートを予測する、請求項１３の装置。
【請求項１５】
前記第１データレートの前記品質測定基準はさらに前記第１品質測定基準に近接している、請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記プロセッサは、
エラーの目標テール確率を選択し；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定し；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より大きい第２データレートを選択するように構成することにより前記第２データレートを予測する、請求項１３の装置。
【請求項１７】
前記第２データレートの前記品質測定基準はさらに前記第１品質測定基準に近接している、請求項１６の装置。
【請求項１８】
エラーの目標テール確率を選択し；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定し；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より大きい第３データレートであって、前記第２データレートより大きい第３データレートを選択するように構成されることにより前記第３データレートを予測する、請求項１３の装置。
【請求項１９】
前記第３データレートの前記品質測定基準はさらに前記第２データレートに近接している、請求項１６の装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、
第１データレートに対する第１パケットエラーレート確率を決定し；
第２データレートに対する第２パケットエラーレート確率を決定し；
第３データレートに対する第３パケットエラーレート確率を決定し；
前記第１パケットエラーレート確率、前記第２パケットエラーレート確率、および前記第３パケットエラーレート確率に従って前記第１データレートまたは前記第２データレートまたは前記第３データレート決定するように構成することにより、前記第１データレートまたは前記第２データレートまたは前記第３データレートを要求する、請求項１３の装置。
【請求項２１】
前記プロセッサは、
現在の予測された信号品質測定基準に従って前記第１パケットエラーレート確率を変更し；
前記現在予測された信号品質測定基準に従って前記第２パケットエラーレート確率を変更し；および
前記現在予測された信号品質測定基準に従って前記第３パケットエラーレート確率を変更するようにさらに構成される、請求項２０の装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは真のパケットイベントに従って前記第１パケットエラーレート確率、前記第２パケットエラーレート確率および前記第３パケットエラーレート確率を決定するように構成される、請求項２０の装置。
【請求項２３】
前記プロセッサは高速トラック法に従って前記第１パケットエラーレート確率、前記第２パケットエラーレート確率および前記第３パケットエラーレート確率を決定するように構成される、請求項２０の装置。
【請求項２４】
前記通信システムのスループットが最大化され前記目標パケットエラーレートが達成されるように、前記第１データレートを選択する第１確率と前記第２データレートを選択する第２確率を計算し；および
前記通信システムの第２スループットが最大化され前記目標パケットエラーレートが達成されるように前記第１データレートを選択する第３確率と前記第３データレートを選択する第４確率を計算し；
前記第１スループットが前記第２スループットより大きいとき前記第１確率および前記第２確率に従って前記第１データレートまたは前記第２データレートを選択し；および
前記第１スループットが前記第２スループットより小さいとき前記第３確率および前記第４確率に従って前記第１データレートまたは前記第３データレートを選択するように構成することにより、前記第１データレート、または前記第２データレートまたは前記第３データレートを決定する、請求項２０の装置。
【請求項２５】
通信システムにおける適応データレート選択のための方法：
目標パケットエラーレートを選択する；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより小さい第１のセットのデータレートを予測する；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第２のセットのデータレートを予測する；および
前記目標パケットエラーレートを達成するために前記第１のセットから第１データレートを要求するまたは前記第２のセットから第２データレートを要求する。
【請求項２６】
前記第１のセットのデータレートを予測する工程は、
エラーの目標テール確率を選択する工程と；
前記目標テール確率に対応する第１の品質測定基準を決定する工程と；および　品質測定基準が前記第１品質測定基準より小さい前記第１セットのデータレートを選択する工程と；
から構成される、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記第２のセットのデータレートを予測する工程は、
エラーの目標テール確率を選択する工程と；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定する工程と；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より大きい前記第２セットのデータレートを選択する工程と；
から構成される、請求項２５の方法。
【請求項２８】
前記要求する工程は、
各データレートに対してパケットエラーレート確率を決定する工程と；および　前記パケットエラーレート確率に従って前記第１のセットから前記第１データレートを決定し、または前記第２のセットから前記第２データレートを決定する、請求項２５の方法。
【請求項２９】
現在予測された信号品質測定基準に従って前記パケットエラーレート確率を変更する工程をさらに具備する、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記パケットエラーレート確率を決定する工程は真のパケットイベントに従って実行される、請求項２８の方法。
【請求項３１】
前記パケットエラーレート確率を決定する工程は、高速トラック法に従って実行される、請求項２８の方法。
【請求項３２】
前記第１のデータレートまたは前記第２のデータレートを決定する工程は、
前記通信システムのスループットが最大化され前記目標パケットエラーレートが達成されるように前記データレートの各々を選択する確率を計算する工程と；および
前記確率に従って前記第１データレートまたは前記第２データレートを選択する工程と；
から構成される、請求項２８の方法。
【請求項３３】
下記を具備する、通信システムにおける適応データレート選択のための装置：
目標パケットエラーレートを記憶するためのメモリ；および
前記メモリと接続され、
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより小さい第１セットのデータレートを選択し；
パケットエラーレートが前記目標パケットエラーレートより大きい第２セットのデータレートを選択し；および
前記目標パケットエラーレートを達成するために、前記第１セットから第１データを要求し、または前記第２セットから第２データを要求する；
ように構成されたプロセッサ。
【請求項３４】
前記プロセッサは、
エラーの目標テール確率を選択し；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定し；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準より小さい第１セットのデータレートを選択する；
ように構成されることにより前記第１セットのデータレートを選択する、請求項３３の装置。
【請求項３５】
前記プロセッサは、
エラーの目標テール確率を選択し；
前記目標テール確率に対応する第１品質測定基準を決定し；および
品質測定基準が前記第１品質測定基準により大きい前記第２セットのデータレートを選択する；
ように構成することにより前記第２セットのデータレートを選択する、請求項３３の装置。
【請求項３６】
前記プロセッサは、
各データレートに対してパケットエラーレート確率を決定し；および
各データレートに対する前記パケットエラーレート確率に従って前記第１のセットから前記第１データレートを決定し、または前記第２セットから前記第２データレートを決定する；
ように構成することにより前記第１データレートまたは前記第２データレートを要求する、請求項３３の装置。
【請求項３７】
前記プロセッサは、現在予測された信号品質測定基準に従って各データレートに対して前記パケットエラーレート確率を変更するようにさらに構成される、請求項３６の装置。
【請求項３８】
前記プロセッサは、真のパケットイベントに従って各データレートに対して前記パケットエラーレート確率を決定するように構成される、請求項３６の装置。
【請求項３９】
前記プロセッサは、高速トラック法に従って各データレートに対して前記第１パケットエラーレート確率を決定するように構成される、請求項３６の装置。
【請求項４０】
前記プロセッサは、
前記通信システムのスループットが最大化され前記目標パケットエラーレートが達成されるように前記データレートの各々を選択する確率を計算し；および
前記確率に従って前記第１データレートまたは前記第２データレートを選択する；
ように構成することにより、前記第１データレートまたは前記第２データレートを決定する、請求項３６の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は通信に関する。特に、この発明は無線通信システムにおける適応レート選択のための新規な方法および装置に関する。
【０００２】
【関連出願の記載】
現代の通信システムは多様なアプリケーションをサポートすることが要求される。そのような通信システムの１つは以下ＩＳ−９５規格と呼ばれる「デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５移動局−基地局互換性規格」に準拠する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムである。ＣＤＭＡシステムは地上波リンクを介してユーザ間で音声およびデータ通信をサポートする。多元接続通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は、この発明の譲受人に譲渡され参照することにより組み込まれる米国特許第４，９０１，３０７号（発明の名称：「衛星または地上波リピータを用いたスペクトル拡散多元接続通信システム」）および米国特許第５，１０３，４５９号（発明の名称：「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて波形を発生するためのシステムおよび方法）に開示されている。
【０００３】
ＣＤＭＡシステムにおいて、ユーザ間の通信は１つ以上の基地局を介して行なわれる。無線通信システムにおいて、順方向リンクは信号が基地局から加入者局に移動するチャネルを呼び、逆方向リンクは信号が加入者局から基地局に移動するチャネルを呼ぶ。逆方向リンク上で基地局にデータを伝送することにより、ある加入者局上の第１ユーザは第２加入者局の第２ユーザと通信することができる。基地局は第１加入者局からデータを受信し、そのデータを第２加入者局にサービスしている基地局に一定順路に従って発送する。加入者局の位置に応じて、両加入者局は単一基地局または複数の基地局によりサービスされ得る。いずれの場合にも、第２加入者局にサービスしている基地局はそのデータを順方向リンクで送信する。第２加入者局と通信する代わりに、加入者局はまた基地局に接続された公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）を介して有線電話と通信することもでき、あるいはサービスしている基地局との接続を介して地上波インターネットと通信することもできる。
【０００４】
無線データアプリケーションに対する需要が成長を続け、非常に効率の良い無線データ通信システムの必要性がますます重要になってきた。ＩＳ−９５規格は順方向リンクおよび逆方向リンクを介してトラヒックデータおよび音声データを伝送することを規定する。固定サイズの符号チャネルフレームでトラヒックデータを伝送する方法は、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる米国特許５，５０４，７７３（発明の名称：「伝送用データのフォーマット化のための方法および装置」）に詳細に記載されている。ＩＳ−９５規格に従って、トラヒックデータおよび音声データは１４．４Ｋｂｐｓのデータレートで２０ミリ秒の幅の符号チャネルフレームに分割される。
【０００５】
移動無線通信システムにおいて、音声サービスを提供する要件とデータサービス（すなわち、インターネットおよびファックス送信のような非音声サービス）を提供する要件間に著しい違いがある。データサービスと異なり、音声サービスは、音声フレーム間に厳格な一定の遅延を必要とする。一般に音声情報を伝送するために使用される音声フレームの全体の一方向の遅延は、１００ｍｓｅｃ未満でなければならない。それに比べてデータ（すなわち非音声情報）サービス中に生じる伝送遅延は変化することができ、従って音声サービスに許されている遅延よりも大きな遅延を利用することができる。
【０００６】
音声サービスとデータサービス間の他の著しい違いは、データサービスとは著しく違って、音声サービスは一定かつ共通の等級のサービスを必要とする。一般に音声サービスを提供するデジタルシステムの場合、この要件はすべてのユーザに対して一定かつ等しい伝送レートを使用し、音声フレームに対して最大許容エラー率を使用することにより満足される。データサービスの場合、サービスの等級はユーザ毎に変化させることができる。
【０００７】
さらに音声サービスとデータサービス間の違いは、音声サービスは、ＣＤＭＡ通信サービスの場合には、ソフトハンドオフを用いて提供される信頼できる通信リンクを必要とすることである。ソフトハンドオフは信頼度を改善するために２以上の基地局からの同じ音声情報の冗長な伝送を必要とする。ソフトハンドオフの方法は、米国特許第５，１０１，５０１（発明の名称：「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるソフトハンドオフ」）に開示されている。このさらなる信頼度はデータサービスをサポートするために必要としない。何故ならエラーで受信したデータパケットは再伝送可能だからである。
【０００８】
移動無線通信システムにおいて、移動局が移動すると、順方向リンクの品質（およびデータを伝送するための順方向リンクの容量）は変化するであろう。従って、ある瞬間に基地局と移動局との間の所定の順方向リンクは非常に高速のデータ伝送をサポートできるであろう、そして他の瞬間に同じ順方向リンクは大幅に低減されたデータ伝送レートをサポートすることしかできないかもしれない。順方向リンク上の情報のスループットを最大にするために、順方向リンクがより高い伝送レートをサポートできる期間にデータレートを増加するように順方向リンク上のデータの伝送が変化できるなら、それは望ましいであろう。
【０００９】
順方向リンク上で基地局から移動局に非音声トラヒックが送信されているとき、移動局から基地局に制御情報を送信することが必要かもしれない。しかしながら、どうかするとたとえ順方向リンク信号が強いとしても、逆方向リンク信号は弱いかも知れない。それゆえ、基地局は移動局から制御信号を受信できない状況が生じる。順方向リンクと逆方向リンクがバランスされていないそのような状況において、基地局において制御情報の受信品質を改善するために逆方向リンク上の伝送電力を増加させるのは望ましくないかもしれない。例えば、ＣＤＭＡシステムにおいて、逆方向リンク上の伝送電力を増加させることは、そのような電力増加がシステム内の他の移動局から見た場合の逆方向リンク能力に悪影響を及ぼすので望ましくないであろう。逆方向リンクに悪影響を与えることなく各移動局に相関する順方向リンクと逆方向リンクがバランスされた状態で維持されるデータ伝送システムを持つことが望ましいであろう。リンクがより高いデータレートをサポートするのに十分強いとき、個々の順方向リンク上の非音声データのスループットをそのようなシステムが最大化できるなら、さらに望ましいであろう。
【００１０】
高いデータレート（ＨＤＲ）システムにおける上述の要件に対する１つのアプローチは、伝送電力を一定に維持し、ユーザのチャネル状態に応じてデータレートを変えることである。従って、現代のＨＤＲシステムにおいて、アクセスポイント（ＡＰｓ）は各タイムスロットにおいて、常に最大電力で只一つのアクセス端末（ＡＴ）に伝送し、ＡＰはレート制御を用いて、ＡＴが確実に受信できる最大レートを調節することができる。ＡＰはＡＴへの高データレート伝送を可能にする端末である。
【００１１】
この文献において使用されるように、タイムスロットは有限長、例えば１．６６ｍｓの時間間隔である。タイムスロットは１つ以上のパケットを含むことができる。パケットはプリアンブル、ペイロード、および品質測定基準、例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）、パリティビット等から構成される構造である。プリアンブルはＡＴにより使用されパケットがＡＴに向けられたものかどうか判断する。
【００１２】
例示ＨＤＲシステムはＡＰがデータパケットをＡＴに送信することのできる３８．４ｋｂｐｓないし２．４Ｍｂｐｓの範囲のデータレートのセットを定義する。そのようなシステムは、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる、同時係属出願シリアル番号０８／９６３，３８６（発明の名称：「高レートパケットデータ伝送のための方法および装置」）に開示されている。データレートは目標とされたパケットエラーレート（ＰＥＲ）を維持するために選択される。ＡＴは定期的な間隔で信号対干渉および雑音比（ＳＩＮＲ）を測定し、この情報を用いて次のパケット期間の間平均ＳＩＮＲを予測する。例示予測方法は、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる、１９９９年９月１３日に出願した同時係属出願シリアル番号０９／３９４，９８０（発明の名称：「通信システム性能を改良するために信号対干渉および雑音比を正確に予測するためのシステムおよび方法」）に開示されている。
【００１３】
図１はオープンループレート制御装置１００の例示実施例を示す。対応するパケットの期間にわたって各々計測された時点［ｎ−ｍ］、・・・、［ｎ−１」、［ｎ］における過去のＳＩＮＲ値のストリームが予測器１０２に供給される。予測器１０２は以下の式に従って次のパケット期間平均ＳＩＮＲを予測する。
【００１４】
【数１】
2004507132.tif 000003
式（１）において、
【数２】
2004507132.tif 000004
は、次のパケットに対してオープンループにより予測されるＳＩＮＲであり、
【数３】
2004507132.tif 000005
は、過去ＳＩＮＲ値に基づいてオープンループにより推定されるＳＩＮＲであり、Ｋはバックオフファクタ（ｂａｃｋ−ｏｆｆ ｆａｃｔｏｒ）であり、
【数４】
2004507132.tif 000006
はエラー測定基準の標準偏差である。
【００１５】
推定されたＳＩＮＲはＳＩＮＲの過去の計測に従ってロウパスフィルタ（図示せず）のバンクから出力を選択することにより得ることができる。フィルタバンクから特定のフィルタを選択することは、特定のフィルタ出力とその出力にすぐに続くパケット期間にわたって測定されたＳＩＮＲとの間の差分として定義されるエラー測定基準に基づくことができる。予測されるＳＩＮＲはバックオフファクタＫとエラー測定基準の標準偏差
【数５】
2004507132.tif 000007
の積に等しい量だけフィルタ出力からバックオフさせることにより得られる。バックオフファクタＫの値はバックオフ制御ループにより決定される。バックオフ制御ループはテール（ｔａｉｌ）確率、すなわち予測されたＳＩＮＲが計測されたＳＩＮＲを超えた確率があるパーセンテージの時間に対して得られる。
【００１６】
【数６】
2004507132.tif 000008
の値はＳＩＮＲしきい値のセットを維持するルックアップテーブル１０４に供給される。ＳＩＮＲしきい値は１％ＰＥＲで各データレートにおいてパケットをデコードするのに必要な最初のＳＩＮＲを表す。ＡＴ（図示せず）はルックアップテーブル１０４を用いてＳＩＮＲしきい値が予測されたＳＩＮＲ未満である最も高いデータレートを選択し、ＡＰ（図示せず）がこのデータレートで次のパケットを送信することを要求する。
【００１７】
前述の方法は、一般的なチャネル条件下で所定のＳＩＮＲで（各データレートのパケットに対して）復調器のエラーレートについての情報無しにチャネルＳＩＮＲの計測のみに基づいて次のパケットを受信する最適レートを決定するオープンループレート制御方法の例である。オープンループレート制御アルゴリズムはいくつかの欠点に苦しむ。その幾つかを以下に述べる。第１に、あるテール確率、例えば２％は２％のＰＥＲを意味しない。これは、ＰＥＲはコーディングスキーム（ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）とチャネル条件に依存する一定の勾配を有したＳＩＮＲの単調に減少する関数だからである。しかしながら、式（１）は「レンガ壁（ｂｒｉｃｋ ｗａｌｌ）」ＰＥＲ特性を前提とする、すなわちＳＩＮＲが対応するレートに対してしきい値を超えるとパケットはデコードされるとみなされ、ＳＩＮＲがしきい値未満のときパケットはエラーであると宣言される。さらに、オープンループレート制御方法は一定のセットのＳＩＮＲしきい値を使用し、これは、ＰＥＲが最悪のケースのチャネル条件下で目標のエラーレートに近づくことを保証する。しかしながら、復調器の性能は、ＳＩＮＲだけでなくチャネル条件にも依存する。言い換えれば、すべてのチャネルに対して一定のセットのＳＩＮＲしきい値は異なるチャネル上で異なるＰＥＲを得る。従って、オープンループ方法が最悪の条件下で最適に作動している間、一般的な条件下で、減少したスループットを犠牲にして、この方法は必要なレートよりもかなり低いエラーレートを生じることがあり得る。さらに、実用的なレート制御方法は小さな一定のセットのデータレートを必要とする。レート選択方法は、受け入れ可能なＰＥＲを保証するために最も近くの低いデータレートを常に選択する。従って、レート量子化はシステムスループットの損失を生じる。
【００１８】
それゆえ、既存の方法の欠陥を解決する必要性がある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明は無線通信システムにおける適応レート選択のための新規な方法および装置に向けられている。この発明の第１の観点によれば、要求されたレートを正しく受信するのに必要なＳＩＮＲしきい値とＳＩＮＲ推定値との間のマージンをうまく利用することにより無線通信システムにおける高データレートのスループットを改良することである。この目標は対象のＰＥＲを得るために２つのデータレートを識別し、それら各々の伝送周波数を選択することにより有利に得られる。この発明の他の観点はこの方法をＮレートに拡大することである。
【００２０】
さらにこの発明の他の観点は予測されたＳＩＮＲ値をさらに正確に反映するために、データレート選択のために使用されるパラメータを更新することによりスループットをさらに改良することである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明の特徴、目的および利点は、同一部に同符号を付した図面とともに以下に述べる詳細な説明からより明らかとなる。
【００２２】
図２はこの発明の実施例を実現することのできる例示通信システム２００を示す。ＡＴ２０２は逆方向リンク２０６ｂを介してＡＰ２０４に信号を伝送し、順方向リンク２０６ａを介してＡＴ２０４から信号を受信する。通信システム２００は双方向に動作することができる。端末２０２、２０４の各々はデータが各端末２０２、２０４から伝送されるあるいは各端末２０２、２０４において受信されるかに応じて送信装置、受信装置あるいは同時に送受信装置として動作する。セルラ無線通信システム実施例において、ＡＰ２０４は基地局（ＢＳ）、ＡＴ２０２は移動局（ＭＳ）および順方向リンク２０６ａおよび逆方向リンク２０６ｂは電磁スペクトルであり得る。簡単のために、通信システム２００は１つのＢＳ２０４と１つのＭＳ２０２のみを含むように示される。しかしながら、通信システム１００の他の変形および構成が可能である。例えば、マルチユーザ多元接続通信システムにおいて、単一のＢＳは多数のＭＳに同時にデータを伝送するために使用することができる。さらに、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる米国特許シリアル番号第５，１０１，５０１（発明の名称：「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるソフトハンドオフ」）に開示されたソフトハンドオフに類似した態様で、ＭＳは多数のＢＳから同時に伝送を受信することができる。ここに記載された実施例の通信システムは何らかの数のＢＳとＭＳを含むことができる。従って、複数のＢＳの各々は迂回中継２１０に類似した迂回中継を介して基地局コントローラ（ＢＳＣ）２０８に接続される。迂回中継１１０は多数の接続タイプ、例えばマイクロ波、有線Ｅ１またはＴ１、または光ファイバで実現することができる。接続２１２は無線通信システム２００を図示しない公衆データ交換網（ＰＳＤＮ）に接続する。
【００２３】
一実施例において、各ＭＳはＢＳから受信した信号の信号品質測定基準を監視する。複数のＢＳから順方向リンク信号を受信するＭＳ（例えばＭＳ２０２）は最高品質の順方向リンク信号に相関するＢＳ（例えばＢＳ２０４）を識別する。次にＭＳ２０２はエラーのテール確率が目標とするエラーのテール確率以上のレートを評価する。エラーのテール確率は、パケット伝送期間中の実際の信号品質が所定のレートでパケットを正しくデコードするのに必要な信号品質未満である確率である。例示実施例は約１０％のエラーのテール確率を使用する。一実施例において、レートは、図１を参照して開示される原理に従って計算される。次にＭＳ２０２は識別されたＢＳ２０４から受信したパケットのＰＥＲが目標のＰＥＲを超えないであろう最大データレートＲｉの予測を発生する。例示実施例は約１０％の目標ＰＥＲを使用する。次に、ＭＳ２０２は、選択されたＢＳ２０４から受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超える、Ｒｉよりも高いデータレートＲｉ＋１の予測を発生する。ＭＳ２０２は、目標ＰＥＲが得られるようにデータレートＲｉ，Ｒｉ＋１を選択する確率αｉ，αｉ＋１を予測する適応レート選択方法（以下に図３を参照して詳細に説明する）で値Ｒｉ，Ｒｉ＋１を使用する。適応レート選択方法は確率αｉ、αｉ＋１を、データレートＲｉ，Ｒｉ＋１の実際の選択のための基礎として使用する。選択方法の一実施例は乱数発生器を使用し、乱数発生器は全区間（０，１）から数を発生する。バイアスしきい値（ＴＨＢＩＡＳ）は以下の式により定義される。
【００２４】
【数７】
2004507132.tif 000009
乱数が区間（０，ＴＨＢＩＡＳ）にあるときデータレートＲｉが選択され、乱数が区間（ＴＨＢＩＡＳ，１）にあるときデータレートＲｉ＋１が選択される。
【００２５】
次に、ＭＳ２０２は実際に選択されたレートを要求するメッセージを逆方向リンク２０６ｂを介して送信する。この発明の一実施例において、メッセージはデータレート制御チャネル（ＤＲＣ）を介して送信される。ＤＲＣの使用は上述した同時係属出願シリアル番号０８／９６３，３８６に開示されている。
【００２６】
一実施例において、ＢＳ２０４は１つ以上のＭＳからの逆チャネルを監視し、各順方向リンク伝送タイムスロット期間にたった１つのＭＳに順方向リンク２０６ａを介してデータを伝送する。ＢＳ２０４は、システム１００のスループットを最大にしたいと思って各ＭＳのサービス程度（ＧｏＳ）要件をバランスするように設計されたスケジューリング手続きに基づいて送信先ＭＳ（例えばＭＳ２０２）を選択する。例示実施例において、ＢＳ２０４は送信先ＭＳから最も最近に受信したメッセージにより示されるレートによってのみ送信先ＭＳ２０２にデータを伝送する。この制約は、送信先ＭＳ２０２が順方向リンク信号に関してレート検出を実行することを不要にする。ＭＳ２０２は所定のタイムスロット期間にそれが意図された送信先ＭＳかどうか判断しさえすればよい。
【００２７】
例示実施例において、ＢＳは各新しい順方向リンクパケットの第１のタイムスロット内でプリアンブルを伝送する。プリアンブルは、意図された送信先ＭＳを識別する。送信先ＭＳが、自分がスロット内のデータのための意図された送信先であることを確立すると、ＭＳは相関するタイムスロットにおいてデータをデコードし始める。例示実施例において、送信先ＭＳ２０２はＭＳ２０２が送信した要求メッセージに基づいて順方向リンクにおけるデータのデータレートを決定する。パケットが送信されるデータレートに基づいてパケットを伝送するのに使用される順方向リンクタイムスロットの数は変化する。より低いレートで送信されたパケットはより多数のタイムスロットを用いて送信される。
【００２８】
データがＭＳ２０２のために意図されていることをＭＳ２０２が決定すると、その方法が反復される。
【００２９】
上述した方法は２つのデータレートＲｉ，Ｒｉ＋１を参照して説明したが、当業者は、この方法は以下に述べるようにＮレートに拡大可能であることを理解するであろう。
【００３０】
Ｉ．２つのレートを用いた適応レート選択方法
図３は２つのレートを利用して、通信システムにおいて受け入れ可能なエラーレートで最良の可能なスループットを保証する例示適応レート選択方法のフローチャートを示す。
【００３１】
ステップ３００において、所望のＰＥＲが設定される。所望のＰＥＲは有利にシステムオペレータにより確立されたパラメータであり得る。一実施例において、所望のＰＥＲは１０％に設定される。次に、制御フローはステップ３０２に進む。
【００３２】
ステップ３０２において、目標となるエラーのテール確率が設定される。目標となるエラーのテール確率は所望のＰＥＲの値に有利に近似した値に設定される。一実施例において、エラーのテール確率は１０％に設定される。次に制御フローはステップ３０４に進む。
【００３３】
ステップ３０４において、エラーのテール確率が目標となるエラーのテール確率以上であるレートが評価される。一実施例において、レートは確率密度関数から決定することができる。確率密度関数は、あるレートで伝送されたパケットが受信されるであろうエラーの確率を表す。次に制御フローはステップ３０６に進む。
【００３４】
ステップ３０６において、順方向リンクを介して受信されたパケットのＰＥＲが目標のＰＥＲを超えないであろうデータレートＲｉが選択される。一実施例において、Ｒｉはデータレートであり、そのデータレートを正しく検出するためにＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率に対して予測されるＳＩＮＲより低くかつその近傍である。他の実施例において、Ｒｉは何らかのデータレートであり、そのデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率より低い。次に、制御はステップ３０８に進む。
【００３５】
ステップ３０８において、順方向リンクを介して受信したパケットのＰＥＲが目標のＰＥＲを超えるであろうデータレートＲｉ＋１が選択される。一実施例において、Ｒｉ＋１は何らかのデータレートであり、そのデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のテール確率に対して予測されるＳＩＮＲより高くその近傍にある。他の実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、そのデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率に対して予測されるＳＩＮＲより高い。次に、制御フローはステップ３１０に進む。
【００３６】
ステップ３１０において、データレートＲｉ、Ｒｉ＋１のセットに対するＰＥＲ確率Ｐｉ、Ｐｉ＋１が計算される。ｉ番目のレートＰｉのためのＰＥＲ確率は以下の式により定義される。
【００３７】
【数８】
2004507132.tif 000010
ＰはデータレートＲｉを有するパケットがエラー（Ｒｉ＿ｉｎ＿ｅｒｒｏｒ）で受信された確率を示す。
【００３８】
ＰＥＲ確率Ｐｉ、Ｐｉ＋１は真のパケットイベントを用いて有利に更新される。または真のパケットイベントが利用できない場合は高速トラック（ｔｒａｃｋ）方法が用いられる。
【００３９】
あるレートでパケットに対してＭＳからの要求に応じ、ＭＳがプリアンブルを検出し、そのパケットを正しくまたは不正確にデコードすると、真のパケットイベントが生じる。受信されたパケットから決定されたパケットの品質測定基準がそのパケットに含まれる品質測定基準と一致するなら、そのパケットは正しくデコードされる。品質測定基準は例えば巡回冗長検査、パリティビット、および当業者に知られている他の測定基準であり得る。例示実施例において、品質測定基準はＣＲＣである。そうでなければ、パケットは不正確に宣言される。すなわちそのパケットはエラーである。
【００４０】
あるレートでパケットに対してＭＳからの要求に応じ、ＭＳがプリアンブルを検出できないとき、真のパケットイベントは入手できない。高速トラック方法は、要求されたパケットの期間、測定された平均ＳＩＮＲに従って要求されたパケットが正しくデコードされたかまたは要求されたパケットがエラーであったかどうかを予測する。この方法の異なる実施例を図４Ａおよび４Ｂを参照して詳細に記載する。ＰＥＲ確率Ｐｉはいくつかの過去のタイムスロットにわたって計算／予測されるので、Ｐｉの値は正確に現在の予測されたＳＩＮＲ値を反映しない。それゆえ、ステップ３１０において、ＰＥＲ確率Ｐｉは現在の予測されたＳＩＮＲ値を反映するように変更される。一実施例に従って、変更は以下の式に従って実行される。
【００４１】
【数９】
2004507132.tif 000011
式（２）において、βは確率Ｐｉが変更されなければならない量を制御する要素である。β要素はシミュレーションから有利に決定される。例示実施例において、
【数１０】
2004507132.tif 000012
は現在のタイムスロットからオープンループにより予測されるＳＩＮＲであり、
【数１１】
2004507132.tif 000013
は過去のタイムスロットに基づいてオープンループにより予測されるＳＩＮＲである。オープンループ方法は図１を参照して述べられた。次に制御フローはステップ３１２に進む。
【００４２】
ステップ３１２において、要求データレートＲｉ，Ｒｉ＋１の確率αｉ、αｉ＋１は、所望のＰＥＲ（Ｐｔａｒｇｅｔ）が得られる条件下でスループットＴＨが最大となるように計算される。数学的にαｉ，αｉ＋１は以下の式が満足されるように選択される。
【００４３】
【数１２】
2004507132.tif 000014
初期条件が与えられている。
【００４４】
【数１３】
2004507132.tif 000015
次に、制御フローはステップ３１４に進む。
【００４５】
ステップ３１４において、確率αｉ，αｉ＋１の値はレートＲｉ，Ｒｉ＋１のうちどちらを要求するかを判断する基礎として使用される。次に、制御フローはステップ３１６に進む。
【００４６】
ステップ３１６において、ステップ３１４において選択されたレートが要求される。
【００４７】
ＩＩ．３つのレートを用いた適応レート選択方法
他の実施例において、図３を参照して説明した方法は３つのデータレートに拡張される。ステップ３００乃至３０６は図３に記載したそれらと同一である。
【００４８】
ステップ３０８において、順方向リンクを介して受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを越えるであろうデータレートＲｉ＋１、Ｒｉ＋２が選択される。データレートＲｉ、Ｒｉ＋１、Ｒｉ＋２は以下の式を満足する。
【００４９】
Ｒｉ＜Ｒｉ＋１＜Ｒｉ＋２　　　　　　　（６）
一実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、そのデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のテール確率に対して予測されるＳＩＮＲより高くその近傍である。他の実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、そのデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲは所定のエラーのテール確率に対して予測されるＳＩＮＲより高い。一実施例において、Ｒｉ＋２はデータレートＲｉ＋１より高くその近傍にある。他の実施例において、Ｒｉ＋２はデータレートＲｉ＋１より高い。
【００５０】
ステップ３１０は図３を参照して記載したステップと同一である。
【００５１】
ステップ３１２において選択レートＲｉ、Ｒｉ＋１の確率αｉ、αｉ＋１、αｉ＋２は、Ｐｔａｒｇｅｔが得られる条件下でデータレート組合せＲｉ，Ｒｉ＋１，およびＲｉ，Ｒｉ＋２のためのスループット推定値ＴＨｉ，ｉ＋１、ＴＨｉ，ｉ＋２が最大となるように計算される。数学的にαｉ，αｉ＋１，αｉ＋２は以下の式を満足するように選択される。
【００５２】
【数１４】
2004507132.tif 000016
式（７）および（８）は以下の条件で解くことが出来る。
【００５３】
【数１５】
2004507132.tif 000017
ステップ３１４において、スループット推定値ＴＨｉ，ｉ＋１、ＴＨｉ，ｉ＋２は比較される。大きい方のスループット推定値に対応するαｓの確率の値は、αｓの確率の値に相当するどのレートを要求するかを判断する基礎として使用する。従って、ＴＨｉ，ｉ＋１がＴＨｉ，ｉ＋２より大きいならば、確率αｉ，αｉ＋１の値を用いてＲｉまたはＲｉ＋１のどちらを要求するかを判断する。
【００５４】
ステップ３１６は図３を参照して説明したステップに同一である。
【００５５】
ＩＩＩ．Ｎレートを用いた適応レート選択方法
他の実施例において、図３を参照して記載した方法はさらにＮレートに拡張される。
【００５６】
ステップ３００乃至３０６は図３を参照して記載したステップと同一である。
【００５７】
ステップ３０８において、残りのＮ−１データレートが選択される。一実施例において、データレート
【数１６】
2004507132.tif 000018
は順方向リンクを介して受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超えるであろうデータレートである。このデータレートＲｉ＋ｊは以下の式を満足する。
【００５８】
Ｒｉ＜Ｒｉ＋１＜Ｒｉ＋Ｎ−１　　　　　　　　　（１３）
一実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のテール確率のための予測されたＳＩＮＲよりも高くその近傍である。他の実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率のための予測されたＳＩＮＲより高い。他の実施例において、データレートＲｉ＋ｊは互いに近接している。
【００５９】
他の実施例において、データレート
【数１７】
2004507132.tif 000019
は２つのセットに分割される。
【００６０】
第１のセットは順方向リンクを介して受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超えないであろうデータレートを含む。データレート
【数１８】
2004507132.tif 000020
は以下の式を満足する。
【００６１】
Ｒｉ＜Ｒｉ＋１＜Ｒｉ＋Ｎ−１　　　　　　　　　（１５）
一実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のテール確率のための予測されたＳＩＮＲよりも高くその近傍にある。他の実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率よりも高い。他の実施例において、データレートＲｉ＋ｊは互いに近接している。
【００６２】
ステップ３１０は図３を参照して記載したステップと同一である。
【００６３】
ステップ３１２において、すべての
【数１９】
2004507132.tif 000021
に対して選択レートＲｉのすべて
【数２０】
2004507132.tif 000022
の確率αｉはＰｔａｒｇｅｔが得られる条件下でスループットＴＨが最大化するように計算される。数学的には、αｉは以下の式が満足されるように選択される。
【００６４】
【数２１】
2004507132.tif 000023
ステップ３１４において、
【数２２】
2004507132.tif 000024
に対する確率αｉの値はすべての
【数２３】
2004507132.tif 000025
に対してどのレートを要求するかの判断を行うためのバイアスとして使用される。
【００６５】
ステップ３１６において、ステップ３１４において選択されたレートが要求される。
【００６６】
図４Ａおよび４Ｂはすべてのｉに対してデータレートＲｉのセットのための確率Ｐｉの初期予測のための方法を示す。図４ＡはあるＳＩＮＲ（ＳＩＮＲＴＨ）未満のデータレートＲｉのセットに対してすべての確率Ｐｉが第１の値例えばＰｍｉｎに初期化され、あるＳＩＮＲより上のデータレートＲｉのセットに対するすべての確率Ｐｉが第２の値例えばＰｍａｘに初期化される実施例を示す。図４ＢはＳＩＮＲとパケットがあるレートで受信されるであろう確率との間の関係が確立される他の実施例を示す。
【００６７】
図５Ａおよび５Ｂは高速トラックにより使用されるＳＩＮＲとＰＥＲとの間の関係を示す。図５Ａはその関係の「レンガ壁」近似を示す。従って、そのパケット期間にわたって測定された平均ＳＩＮＲが選択されたレートに必要なＳＩＮＲしきい値未満であるなら、パケットはエラーであると宣言される、例えば１００％ＰＥＲで受信されると宣言される。平均ＳＩＮＲが選択されたレートに必要なＳＩＮＲしきい値より大きければパケットは正しく受信されたと宣言される。各レートに必要なＳＩＮＲしきい値は平均白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネルモデルに基づいて有利に選択され、１％ＰＥＲで各データレートにおいてパケットをデコードするのに必要な最小ＳＩＮＲを表す。ＳＩＮＲ＿Ｐで受信したパケットを考える。要求されたレートがＲ１ならば、パケットは正しく受信されたと宣言されるであろう。なぜならば、ＳＩＮＲ＿ＰはレートＲ１に対するＳＩＮＲしきい値（ＴＨ１）より大きいからである。要求されたレートがＲ２ならば、パケットはエラーであると宣言されるであろう。なぜならばＳＩＮＲ＿ＰはレートＲ２に対するＳＩＮＲしきい値（ＴＨ２）未満だからである。
【００６８】
しかしながら、図５Ｂが示すように実施例は確率Ｐｉを歪曲している。なぜなら近似によって正しく受信されたとして特長付けられるある要求されたパケットは実際にはエラーで受信されるであろうからである。逆もまた同様である。図５ＢはＳＩＮＲと「レンガ壁」近似に重ねられた異なるレートＲ１，Ｒ２，・・ＲＮにおけるＰＥＲとの間の測定された関係を示す。ＳＩＮＲ＿Ｐで受信されたパケットを考える。「レンガ壁」近似を用いて、要求されたレートがＲ２であるならば、そのパケットはエラーであると宣言されるであろう。何故ならば、ＳＩＮＲ＿ＰはＴＨ２未満だからである。しかしながら、測定された関係はわずか１５％のＰＥＲを示す。ＳＩＮＲ＿ＰがＴＨ２の方向に移動すると、ＰＥＲはさらに減少する。
【００６９】
それゆえ、他の実施例において、ＳＩＮＲとあるレートでのＰＥＲとの間の関係が確立される。次に、高速トラック方法は確率された関係を用いて測定された平均ＳＩＮＲをＰＥＲと相関づける。従ってＰＥＲは確率Ｐｉを計算するのに使用される。
【００７０】
図６はこの発明の一実施例に従ってＭＳ６０２が適応レート選択方法のための装置を含む例示通信システムの詳細ブロック図である。
【００７１】
パケットで順方向リンクを介してＢＳ６０４からＭＳ６０２に到来する信号は復調器６０８に供給される。復調器６０８は各パケットの期間にわたり平均ＳＩＮＲを測定し、平均ＳＩＮＲを長期ＳＩＮＲ予測器６１０に供給する。長期ＳＩＮＲ予測器６１０は次のパケット
【数２４】
2004507132.tif 000026
のＳＩＮＲ値を予測する。一実施例において、予測器６１０は図１を参照して説明したオープンループ法に従って次のパケットの値
【数２５】
2004507132.tif 000027
を予測する。しかしながら、当業者は、図１を参照して述べた方法に限られず、いかなるオープンループ法も使用することができることを理解するであろう。
【００７２】
【数２６】
2004507132.tif 000028
の値はプロセッサ６１６およびルックアップテーブル６１４に供給される。ルックアップテーブル６１４は、各データレートでパケットを首尾よくデコードするのに必要な最小ＳＩＮＲを表すＳＩＮＲしきい値のセットを保持する。プロセッサ６１６はルックアップテーブル６１４を調べ、順方向リンク上から受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超えないであろうデータレートＲｉを選択する。一実施例において、Ｒｉはデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率に対して予測されたＳＩＮＲ未満でかつその近傍にある。他の実施例において、Ｒｉはデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率に対して予測されたＳＩＮＲより低い。
【００７３】
プロセッサ６１６はさらに、順方向リンク上から受信したパケットのＰＥＲが目標ＰＥＲを超えるであろうデータレートＲｉ＋１を選択する。一実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のテール確率に対して予測されるＳＩＮＲよりも高くかつその近傍にある。他の実施例において、Ｒｉ＋１はデータレートであり、このデータレートを正しく検出するためのＳＩＮＲしきい値は所定のエラーのテール確率より高い。
【００７４】
復調器６０８はまた現在タイムスロットの期間にわたって平均ＳＩＮＲを測定し、その平均ＳＩＮＲを現在スロットＳＩＮＲ予測器６１２に供給する。現在スロットＳＩＮＲ予測器６１２は次のパケット
【数２７】
2004507132.tif 000029
のＳＩＮＲ値を予測する。一実施例において、予測器６１２は図１を参照して説明したオープンループ法に従って次のパケットの
【数２８】
2004507132.tif 000030
の値を予測する。しかしながら、当業者は、図１を参照して説明した方法に限らずいかなるオープンループ法も使用することができることを理解するであろう。
【００７５】
【数２９】
2004507132.tif 000031
の値はプロセッサ６１６に供給される。
【００７６】
次に、プロセッサ６１６は図３を参照してステップ３１０乃至３１６で説明した動作を実行する。
【００７７】
図３を参照して開示したように、当業者は、２レート法を３レートおよびＮレートに拡張することは等しく適用できることを理解するであろう。
【００７８】
復調器６０８、長期予測器６１０、現在スロット予測器６１２、ルックアップテーブル６１４、およびプロセッサ６１６は別箇のエレメントとして示されているが、当業者は、物理的な区別は説明の目的のためにのみなされることを理解するであろう。復調器６０８、長期予測器６１０、現在スロット予測器６１２およびプロセッサ６１６は上述した処理を成し遂げる単一のプロセッサに組み込むことができる。従って、プロセッサは例えば、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、プログラマブルロジックアレイ、および当業者に知られている他の装置であり得る。さらにルックアップテーブル６１４はメモリ内の空間である。メモリは上述したプロセッサまたはプロセッサ群の一部または別個のエレメントであり得る。メモリの実装は設計上の選択である。従って、メモリは情報を記憶することのできる何らかの媒体であり得る。例えば、磁気ディスク、半導体集積回路、および当業者に知られている他の記憶媒体である。
【００７９】
好適実施例の上述の記述はこの発明を当業者が製造または使用可能にするために提供される。これらの実施例に対する種々の変形は当業者には明白であり、ここに定義される一般的原理は発明力の使用なしに他の実施例に適用可能である。従って、この発明はここに示す実施例に限定されることを意図したものではなく、ここに開示した原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲に一致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は一般的なオープンループレート制御装置のブロック図である。
【図２】
図２はこの発明の実施例を実現することのできる例示通信システムのブロック図である。
【図３】
図３は通信システムのレートを選択する例示方法のフローチャートである。
【図４Ａ】
図４Ａはデータレートのセットに対する確率の初期推定のための方法を示す図である。
【図４Ｂ】
図４Ｂはデータレートのセットに対する確率の初期推定のための方法を示す図である。
【図５Ａ】
図５Ａは高速トラック（ｔｒａｃｋ）方法により使用されるＳＩＮＲとＰＥＲとの間の関係を示す図である。
【図５Ｂ】
図５Ｂは高速トラック方法により使用されるＳＩＮＲとＰＥＲとの間の関係を示す図である。
【図６】
図６はこの発明の実施例を実現することができる例示通信システムの詳細ブロック図である。
【図１】
2004507132.tif 000032
【図２】
2004507132.tif 000033
【図３】
2004507132.tif 000034
【図４Ａ】
2004507132.tif 000035
【図４Ｂ】
2004507132.tif 000036
【図５Ａ】
2004507132.tif 000037
【図５Ｂ】
2004507132.tif 000038
【図６】
2004507132.tif 000039
【国際公開パンフレット】
2004507132.tif 000040
2004507132.tif 000041
2004507132.tif 000042
2004507132.tif 000043
2004507132.tif 000044
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2004507132.tif 000070
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507132.tif 000071
2004507132.tif 000072
【国際調査報告】
2004507132.tif 000073
2004507132.tif 000074