(57)【要約】  １つの方法は、第１のネットワークノードで受信される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号の第１の総受信電力レベルを測定するステップ、このＯＦＤＭ信号の総受信電力レベルの測定値に応じた量で、公称ＰＨＹマージンを調整するステップ、調整された公称ＰＨＹマージンに基づいてデータ伝送レートを決定するステップ、および、このデータ伝送レートに従って伝送されているデータを第１ノードで受信するステップを含む。【選択図】  図７
2012508519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１のネットワークノードで受信される信号の受信電力レベルを決定するステップと、
ｂ）前記受信電力レベルに基づいて、物理層（ＰＨＹ）マージンを調整するステップと、
ｃ）前記調整されたＰＨＹマージンに基づいて、データ伝送レートを決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記ＰＨＹマージンを調整するステップが、
ａ）前記受信電力レベルがＡＰＨＹＭ閾値よりも低いか否かを判断するステップと、
ｂ）前記受信電力レベルが前記ＡＰＨＹＭ閾値よりも低い場合にのみ、前記ＰＨＹマージンを調整するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データ伝送レートを決定するステップが、
ａ）前記受信信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を決定するステップと、
ｂ）前記ＳＮＲに対して所定の量を、前記調整されたＰＨＹマージンによって指示されるように加算又は減算することによってインデックス値を算出するステップと、
ｃ）前記インデックス値を、前記データ伝送レートを決定するための指標として使用するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記データ伝送レートを決定するステップが、
ａ）前記受信信号のＳＮＲを決定するステップと、
ｂ）前記ＳＮＲを指標として使用して、データ伝送レートを決定するステップと、
ｃ）前記データ伝送レートを、前記調整されたＰＨＹマージンによって指示される量で調整するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データ伝送レートを決定するステップが、
ａ）前記受信信号に関するＳＮＲを決定するステップと、
ｂ）前記ＳＮＲを指標として使用して、データ伝送レートを決定するステップと、
ｃ）前記受信信号を伝送するために使用された電力よりも高い電力を用いて前記データ伝送レートで前記送信器が送信しなければならないことを伝達するステップと、
を含み、前記電力の増加量は、前記調整されたＰＨＹマージンによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データ伝送レートを決定するステップが、
ａ）前記受信信号に関するＳＮＲを決定するステップと、
ｂ）前記調整されたＰＨＹマージンに基づいて、前記ＳＮＲを使用してインデックス値を算出するステップと、
ｃ）前記インデックス値を使用して、前記データ伝送レートを決定するステップと、
ｄ）前記データ伝送レートを送信ノードに伝達し、また前記データ伝送レートでの前記伝送の前記電力レベルが、前記受信信号の伝送に使用された前記電力レベルを超えるべきであることも前記送信ノードに伝達するステップと、
を含み、前記電力レベルの増加量は、前記調整されたＰＨＹマージンに基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記受信信号が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号であり、前記ＰＨＹマージンを調整するステップが、
ａ）前記受信電力レベルが副搬送波追加ＰＨＹマージン（ＳＡＰＭ）閾値よりも低いか否かを判断するステップと、
ｂ）前記受信電力レベルが前記ＳＡＰＭ閾値よりも低い場合には、前記受信ＯＦＤＭ信号の各副搬送波に関するＳＡＰＭを特定するステップと、
ｃ）前記ＰＨＹマージンを、前記ＳＡＰＭによって指示される量で、副搬送波ごとに調整するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数のＳＡＰＭ閾値が存在し、各ＳＡＰＭ閾値が、副搬送波のサブセットに関連付けられ、前記サブセットにおける各副搬送波に関するＳＡＰＭを指示する、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記ＰＨＹマージンに対する前記調整の量が、参照テーブルから検索される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記参照テーブルが複数のＰＨＹマージン値を含み、前記複数のＰＨＹマージン値の各々は、受信電力レベルに関連付けられている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信電力レベルが、総受信電力レベル（ＡＲＰＬ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記受信電力レベルが、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの副搬送波が２つ以上のＳＡＰＭ閾値に関連付けられ、その副搬送波に関する前記ＰＨＹマージンの調整に使用される前記ＳＡＰＭは、前記受信電力レベルよりも高いＳＡＰＭ閾値であって同じ副搬送波に関連付けられた他の全てのＳＡＰＭ閾値と比べて最小の値を有する前記ＳＡＰＭ閾値によって指示される、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
ａ）チャネルを介して通る信号を受信するように構成されたトランシーバと、
ｂ）前記トランシーバと信号通信するプロセッサであって、
ｉ）前記受信信号の受信電力レベルを決定し、
ｉｉ）前記受信電力レベルに基づいて、物理層（ＰＨＹ）マージンを調整し、
ｉｉｉ）前記調整されたＰＨＹマージンに基づいて、データ伝送レートを決定する
ように構成されたプロセッサと、
を備えるネットワークノード。
【請求項１５】
前記プロセッサが、
ａ）前記受信電力レベルをＡＰＨＹＭ閾値と比較し、
ｂ）前記受信電力レベルが前記ＡＰＨＹＭ閾値を超える場合に、前記受信電力レベルをＡＰＨＹＭ参照テーブル（ＬＵＴ）へのインデックスとして使用することにより決定される量で、前記ＰＨＹマージンを調整する
ことによって前記ＰＨＹマージンを調整する、請求項１４に記載のネットワークノード。
【請求項１６】
前記プロセッサが、
ａ）  前記チャネルの信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を決定し、
ｂ）  前記ＡＰＨＹＭ  ＬＵＴから決定された前記量を前記ＳＮＲに加算して、インデックス値を決定し、
ｃ）  前記インデックス値を、ＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴへのインデックスとして使用して、前記データ伝送レートを決定する
ことによって前記データ伝送レートを決定する、請求項１５に記載のネットワークノード。
【請求項１７】
前記プロセッサが、
ａ）前記受信信号レベルが少なくとも１つのＳＡＰＭ閾値よりも低いか否かを判断し、
ｂ）  前記受信信号レベルが少なくとも１つのＳＡＰＭ閾値よりも低い場合に、前記受信電力レベルよりも大きい最小のＳＡＰＭ閾値に基づいて、少なくとも１つの副搬送波に関するＳＡＰＭを決定し、
ｃ）  前記チャネルのＳＮＲを決定し、
ｄ）  前記ＳＡＰＭを前記ＳＮＲに加算して、副搬送波ごとにインデックス値を決定し、
ｄ）前記インデックス値を使用して、使用すべきデータ伝送レートを副搬送波ごとに決定する
ことによって前記ＰＨＹマージンを調整する、請求項１４に記載のネットワークノード。
【請求項１８】
前記インデックス値を使用して前記データ伝送レートを決定することが、前記インデックス値をＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴへのインデックスとして使用することを含んでいる、請求項１７に記載のネットワークノード。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記プロセッサがデータ通信する参照テーブルから、第２のＰＨＹマージンの値を検索するように構成されている、請求項１４に記載のネットワークノード。
【請求項２０】
前記参照テーブルが複数のＰＨＹマージン値を含み、前記複数のＰＨＹマージン値の各々は、総受信電力レベルに関連付けられている、請求項１９に記載のネットワークノード。
【請求項２１】
前記データ伝送レートが、直交位相振幅変調（ＱＡＭ）方式に基づいている、請求項１４に記載のネットワークノード。
【請求項２２】
前記プロセッサが、第２の信号電力レベルに基づいて、メモリデバイス内に記憶された複数のＰＨＹマージン値から、第２のＰＨＹマージン値を選択するように構成されている、請求項１４に記載のネットワークノード。
【請求項２３】
前記ＯＦＤＭ信号が複数の副搬送波を含み、第１のＰＨＹマージンおよび第２のＰＨＹマージンが、前記ＯＦＤＭ信号の前記複数の副搬送波の各々に適用される、請求項１４に記載のネットワークノード。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００８年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６１／１１１，６７１号の利益を主張し、また本出願は、２００８年１２月９日に出願された米国仮特許出願第６１／１２１，１５７号の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
開示されるシステムおよび方法は、通信システムに関する。より具体的には、開示されるシステムおよび方法は、ノイズの影響を最小限に抑えるための物理層（Physical Layer: ＰＨＹ）マージンの調整に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
家庭用電気機器および業務用電気機器は、様々な周波数で、エネルギーの散発的なバーストを放出する。これらの散発的放出は、ネットワークデバイスによって伝送されている信号に対してのノイズと見なされる。そのようなノイズの影響に対抗するために、従来の一部の通信システムは、伝送される信号のデータ伝送レート／電力要求に「ＰＨＹマージン」を付加している。本考察全体を通して、用語「データ伝送レート」とは、送信デバイスから受信デバイスへ伝送することができる有用な情報の量を意味する。本考察の目的上、有用な情報とは、エラー訂正ビットを含まない。一例では、ＰＨＹマージンは、ＰＨＹマージンが使用されないときに同量の情報を通信チャネルを介して固定のエラーレートで伝送するために要求される電力量（そして信号対ノイズ比）に対する増加量である。あるいは、ＰＨＹマージンは、データ伝送レートの減少によってもたらされる。直交位相振幅変調（ＱＡＭ）の変調方式では、データ伝送レートの減少は、シンボルコンステレーションの密度（すなわち、１個のＱＡＭシンボルによって表すことができる固有の状態の数）の減少を意味する。したがって、ＰＨＹマージンを付加することにより、ノイズの存在下で情報を通信チャネル上で伝送できる信頼性が向上する。典型的には、これらのＰＨＹマージンは、通信媒体を介して伝送される全ての信号に付加される。
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、各ネットワークおよび各環境は異なっている。一部の環境は、他の環境よりもノイズが多いことがある。一部の通信ネットワークは、他のものよりもノイズの影響を受けやすい。それにもかかわらず、従来の通信システムは、一般に、ノイズ条件の変化に適応するように設けられていない。散発的なノイズに応じて一貫してＰＨＹマージンを増大させることは、データスループットを低減させる可能性がある（例えば、送信機が最大送信電力である場合は、ＰＨＹマージンを増大させる唯一の方法は、データ伝送レートを低減することであり、このことは、場合によっては、より堅牢（ロバスト）なエラー訂正方式の提供を包含する）。
【０００５】
したがって、散発性ノイズ環境における、より効率的な通信機構を開発することが望ましい。
【０００６】
一部の実施形態では、開示される方法は、第１のネットワークノードで受信される信号、例えば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号の、電力レベル、例えば総受信電力レベル（aggregate received power level: ＡＲＰＬ）を決定するステップを含む。「追加物理層マージン」（Additional Physical Layer Margin: ＡＰＨＹＭ）は、このＡＲＰＬに基づいて決定される。あらかじめ定められた「公称」ＰＨＹマージンにＡＰＨＹＭを適用することにより、調整されたＰＨＹマージンがもたらされる。開示される方法および装置の一部の実施形態では、このＰＨＹマージンは、本質的には、データを特定のデータ伝送レートで、ある固定のエラーレートを超えることなく伝送するために要求される量を上回る、１つのチャネル上の追加的な量の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）である。開示される方法および装置によれば、使用されるデータ伝送レートは、ＡＲＰＬ、チャネルのＳＮＲの測定値、およびＡＲＰＬに基づいたＰＨＹマージンに対する調整、に基づいて決定される。次いでデータは、このデータ伝送レートに従って第１ノードに伝送される。
【０００７】
一部の実施形態では、第１のネットワークノードは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を受信する。このノードには、ノードで受信されるＯＦＤＭ信号の各副搬送波の電力レベルを決定するプロセッサが含まれる。このプロセッサは、ＯＦＤＭ信号の各副搬送波のＰＨＹマージンを、その副搬送波のレベルに基づいて調整する。この調整は、ＡＰＨＹＭによって公称ＰＨＹマージンに行なわれる調整の代わりに、またはそれに加えて行うことができる「副搬送波追加物理層マージン（Subcarrier Added Physical Layer Margin: ＳＡＰＭ）」を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ネットワークノードの一例のブロック図である。
【図２】開示される方法および装置の一実施形態に係るメモリデバイスの内容の一部を示す図である。
【図３】総受信電力レベルの値に対する追加ＰＨＹマージンの値の一例を示すグラフである。
【図４】ＯＦＤＭ信号の複数の副搬送波に関する副搬送波依存性追加ＰＨＹマージン値の一例を示すグラフである。
【図５】２つの副搬送波に関連するノイズを有する１６−ＱＡＭコンステレーションの一例を示す図である。
【図６】図５に示すものと同じ２つの副搬送波に関連するノイズを有する３２−ＱＡＭコンステレーションの一例を示す図である。
【図７】図１に示すネットワークノードにより実行される方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
開示されるシステムおよび方法は、対策をしなければネットワークノード間で伝送されているデータに干渉する恐れのあるノイズ（散発性ノイズを含む）からの保護を提供する。特定のデータ伝送レート、および特定のエラーレートでデータを伝送するためには、情報の伝送に使用される信号は、特定の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を有さなければならない。したがって、データ伝送レート、エラーレート、およびＳＮＲは、相互に関連する。理想的には、特定のデータ伝送レートと、そのデータ伝送レートでの伝送からもたらされる特定のエラーレートとを達成するために必要とされる正確なＳＮＲを決定することが可能である。エラー訂正方式の堅牢性（ロバストネス）の増大も、固定ＳＮＲでのエラーレートを減少させることができるが、一般に、データ伝送レートの減少という犠牲が伴うことを理解されたい。所望のエラーレートを確実に超過させないために、「ＰＨＹマージン」と呼ばれる概念を使用して、所望のＳＮＲとデータ伝送レートとの関係に「安全性」のマージンを付加する。ＰＨＹマージンの増加は、概して、特定のＳＮＲに関してはデータ伝送レートを減少させなければならないことを意味する。ＳＮＲが低下する場合（送信電力の低減、チャネル内のノイズ量の増加、またはチャネルによって信号に与えられる減衰の増加による）は、ＰＨＹマージンを維持するために、データ伝送レートも低下させなければならない。この他に、送信電力を増加させ、同じデータ伝送レートに維持することによって、ＳＮＲを増加させることができる。また更に、送信電力の増加（したがってＳＮＲも増加）と、データ伝送レートの減少との組み合わせを提供して、ＰＨＹマージンを増加させることができる。また更に、より堅牢なエラー訂正方式を、それ単独で、または他のパラメータのうちの１つの変更（すなわち、送信電力の増加、またはデータ伝送レートの減少）との組み合わせで、実現することができる。上述のように、より堅牢なエラー訂正方式を使用することは、一般に、チャネルの効率の低減、およびそれによるデータ伝送レートの低減を必要とする。
【００１０】
開示される方法および装置の一実施形態では、２つの通信ノード間のデータ伝送チャネルは、第１のノードから第２のノードへプローブを送ることによって特性化される。このプローブは既知のデータを含む。そのデータは、受信ノードによって受信され、処理される。このチャネルの特性評価によって求められる特性の一部としては、各特定の送信ノードが所定の送信電力レベルで送信を行うときに、そのノードから受信される信号の受信電力レベル(例えば、総受信電力レベル（ＡＲＰＬ））が挙げられる。この他に、またはこれに加えて、受信信号強度インジケータ（received signal strength indicator: ＲＳＳＩ）値が、この受信プローブによって求められる。更に、このプローブを使用して、特定の送信電力レベルでのチャネルのＳＮＲを求めることができる。他の実施形態では、受信信号の電力レベルおよびＳＮＲは、適度に正確な受信電力の測定値を提供する任意の方法によって測定することができる。
【００１１】
開示される方法および装置の一実施形態によれば、ＡＲＰＬおよび／またはＲＳＳＩを使用して、追加ＰＨＹマージン（ＡＰＨＹＭ）を使用するか否か、およびそのＡＰＨＹＭをどの程度の大きさとするべきか、を決定する。すなわち、受信信号が比較的低い強度を有する場合は、散発性ノイズがＳＮＲを一時的に低下させ、望ましくないエラーレートの増加につながる可能性がより大きい。ＡＰＨＹＭを加算して公称ＰＨＹマージンを調整することにより、所望のエラーレートを超えないエラーレートで情報が受信されるという安全性を、ある程度、達成することができる。したがって、ＡＲＰＬおよび／またはＲＳＳＩに応じて、ＡＰＨＹＭが公称ＰＨＹマージンに加算される。本開示の目的上、「公称ＰＨＹマージン」とは、ＡＰＨＹＭが使用されない場合であれば第１のノードから第２のノードへ後続の情報を送信する際に使用することが望ましいとされたマージンである。
【００１２】
特定の一実施形態では、ＡＰＨＹＭは、第１のノードから第２のノードへと引き続き伝送される複数の副搬送波を有する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号の各副搬送波に等しく適用される。この他に、またはこれに加えて、引き続き送信されるＯＦＤＭ信号の副搬送波の１つ以上とともに使用されるＰＨＹマージンに、副搬送波ごとに個別に、副搬送波追加ＰＨＹマージン（Subcarrier Added PHY Margin: ＳＡＰＭ）を付加してもよい。一実施形態では、特定のデータ伝送レートのデータを所定のエラーレートで受信するために、ＡＰＨＹＭおよびＳＡＰＭを使用して、受信信号に要求されるＳＮＲの大きさから、インデックス値を算出する。
【００１３】
他の実施形態では、ＡＰＨＹＭおよびＳＡＰＭは、データが通信媒体を介して固定のエラーレートで伝送されるときのデータ伝送レートに対する調整である。更に別の実施形態では、ＡＰＨＹＭおよびＳＡＰＭは、固定のエラーレートを用いて固定のデータ伝送レートでデータを送信するために要求される電力量に対する調整の形態をとる(受信信号のＳＮＲを増加させる試みである）。そのような実施形態の１つでは、電力レベルが送信ノードへ伝達される。電力レベルは直接伝達されるか、またはネットワーク制御装置もしくはネットワーク調整装置を通じて伝達されるかのいずれであってもよい。更に、受信ノードは、伝送の電力レベルや、プローブの伝送に使用される電力レベルを超える量を指示することができる。より高いＳＮＲを受信ノードで生じさせ、それによってＰＨＹマージンを増加させるために、送信ノードの電力レベルを増加させるべきであることを受信ノードが伝達することが可能な方法がいくつか存在する。更に別の実施形態では、同じＳＮＲに関するエラーレートを低減するために、エラー訂正方式をより堅牢（ロバスト）なものにすることができる。
【００１４】
開示される方法および装置は、受信信号の電力レベルを測定し、受信機が送信機と通信して、所望のＳＮＲを達成するために電力を増加させるシステムとは異なることに留意されたい。そのようなシステムと、開示される方法および装置との相違は、開示される方法および装置においては、所望されるＰＨＹマージンの量が、受信信号のレベルに依存する点である。それゆえ、このシステムは、特定のデータ伝送レートで情報を伝送するために、一定のＳＮＲを維持することを試みるものではない。比較的低いレベルで受信される信号に関しては、より高い信号レベルで受信される信号に関してよりも、ＳＮＲが大きいことが要求される。更に別の代替例では、ＡＰＨＹＭおよびＳＡＰＭは、最小のエラーレートを確実にするために、伝送されている信号の、データ伝送レートに対する調整と、電力レベルに対する調整との組み合わせの形態をとる。そのような実施形態の１つでは、データ伝送レートは、送信機が最大電力で送信するように要求された後にのみ、下方調整される。更に別の実施形態では、エラー訂正方式の堅牢性（ロバストネス）も、ＰＨＹマージンの増加のために使用され、また、電力の増加、および一定時間内で送られる情報量の低減と組み合わせて使用することができる。ＳＮＲの増加は、データレートが同じまま維持されれば、ＰＨＹマージンを増加させるのみであることを理解されたい。ＳＮＲが同じまま維持される場合は、ＰＨＹマージンは、データ伝送レートを低減することによって増加する。
【００１５】
開示される方法および装置の一実施形態では、ネットワークノードは、他のノードと通信する。このノードは、例えば、セットトップボックス（ＳＴＢ）、テレビ（ＴＶ）、コンピュータ、ＤＶＤまたはブルーレイプレーヤー、ゲーム機などの、家庭用娯楽システム内部のデバイスとすることができる。図１は、１つのそのようなノード２００を示す。ノード２００はトランシーバ２０２を含む。トランシーバ２０２は、送信機２０４および受信機２０６を含む。送信機２０４および受信機２０６は、データバス２１０を通じてプロセッサ２０８と通信する。一実施形態では、送信機２０４は、例えば８−ＱＡＭ、１６−ＱＡＭ、３２−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、１２８−ＱＡＭ、または２５６−ＱＡＭなどの、直交位相振幅変調（ＱＡＭ）方式に従ってデータを変調する変調器２１２を含む。送信機はまた、変調された信号を他のネットワークノード２００に送信するためのデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２１４も含む。
【００１６】
一実施形態では、受信機２０６は、別のネットワークノード２００から受信したアナログ変調信号をデジタル信号へ変換するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２１６を含む。そのような実施形態の１つでは、受信機２０６はまた、受信機２０６の利得を調整して、入力信号を適切に受信するための自動利得制御（ＡＧＣ）回路２１８も含む。受信機は、受信信号を復調する復調器２２０を更に含む。ネットワークノード２００が、本明細書に記載されない追加的な回路機構および機能的要素を含み得ることは、当業者には理解されよう。開示される方法および装置の他の実施形態では、ノード２００は、図１に示す全ての要素を含むわけではない。ノード２００のそのような変形例は、当業者には容易に理解されるものであり、散発性ノイズの存在下におけるノード２００の性能を改善する本開示の方法および装置にとって必須ではない。これらの詳細は、本開示の方法および装置に背景を与えるためにのみ提供されるものである。
【００１７】
プロセッサ２０８は、命令２２３を実行する任意の中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コントローラ、デバイス、または回路とすることができる。あるいは、プロセッサ２０８は、ステートマシンのような専用ハードウェア、または、これらに制限されるものではないが、論理ゲートアレイ、論理回路などを含む他の専用ハードウェアである。図１に示す実施形態では、プロセッサ２０８は、データバス２１０を通じて、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体等のメモリデバイス２２２と通信する。開示される方法および装置の一実施形態によれば、実行可能な命令２２３および参照テーブル（ＬＵＴ）２２４が、メモリデバイス２２２内に記憶される。他の情報もまた、メモリデバイス２２２内に記憶することができる。一実施形態では、メモリデバイス２２２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／または、より永続的なメモリ、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）であるか、あるいはそれらを含んでいる。実行可能命令２２３およびプロセッサ２０８の動作のために要求される関連データ（図示せず）を含めた情報を記憶するために使用することができるデバイスは膨大であり、記述するには多すぎることが、当業者には理解されよう。
【００１８】
上述のように、１つ以上のＬＵＴ２２４を、メモリデバイス２２２内に記憶させることができる。図２は、メモリデバイス２２２の内容の一部を示す図である。一実施形態では、メモリデバイス２２２内に記憶される１つのＬＵＴ２２４は、ＡＰＨＹＭ  ＬＵＴ２２４ａである。ＡＰＨＹＭ  ＬＵＴ２２４ａは、複数のＡＰＨＹＭ値を含む。各値は、総受信電力レベル（ＡＲＰＬ）および／または受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）の値と関連付けられる。以下の表１は、ＡＰＨＹＭ  ＬＵＴ２２４ａの一例である。一実施形態では、ＡＰＨＹＭの値は、０．５ｄＢ刻みで記憶され、０ｄＢから始まり、最大値３０ｄＢまで増加する。他の実施形態では、他の刻み、すなわち増分、並びに他の最大値および最小値が、ＡＰＨＹＭ  ＬＵＴ２２４ａ内に記憶される。表１に示すように、受信プローブのＡＲＰＬが０ｄＢ〜−４１ｄＢに含まれる場合は、ＰＨＹマージンを調整するためにＡＰＨＹＭを使用することはない（例えば、ＡＰＨＹＭ＝０ｄＢ）。しかしながら、信号が−４２ｄＢ以下のＡＲＰＬを有する場合は、ＰＨＹマージンを調整するために、ＡＰＨＹＭが使用される。例えば、−４９ｄＢのＡＲＰＬを有するプローブ信号が受信される場合は、表１に従って６．５ｄＢのＡＰＨＹＭが適用される。他の実施形態では、ＡＰＨＹＭ  ＬＵＴ２２４ａに、関連ＡＰＨＹＭがゼロの各ＡＲＰＬ項目に関してゼロ値をロードするのではなく、ＡＰＨＹＭ閾値を設定することができる。ＡＲＰＬが、このＡＲＰＬ閾値よりも大きい場合、プロセッサ２０８がＡＰＨＹＭ  ＬＵＴ２２４ａを参照する必要なく、ＡＰＨＹＭの値はゼロである（すなわち、ＰＨＹマージンに対する調整は行わない）。
【００１９】
開示される方法および装置の一実施形態では、測定されるＡＲＰＬが−４９ｄＢの場合には、ＡＰＨＹＭは、特定のコンステレーション密度を有するＱＡＭ変調を使用するために要求されるＳＮＲを、６．５ｄＢ増加させる（すなわち、調整する）。このコンステレーション密度とは、各シンボルによって表すことができる固有状態の数である。したがって、１６−ＱＡＭ変調を用いてデータを変調する送信信号を受信して、所望のエラーレート以下のエラーレートを達成するために、１０ｄＢのＳＮＲが要求される場合、必要なＳＮＲは１６．５ｄＢまで増加する。別の例では、ＡＰＨＹＭは、ＡＲＰＬが７ｄＢ〜−５０ｄＢである場合に適用される。図３は、ＡＰＨＹＭ対総受信電力レベル値の一例を示すグラフである。
【００２０】
【表１】
2012508519.tif 000003
【００２１】
別の実施形態では、複数のＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂ〜２２４ｆが、それぞれ複数のＳＡＰＭ値を記憶し、各ＳＡＰＭ値は、１つの副搬送波に関連付けられる。このＳＡＰＭ値は、０ｄＢから始まり、最大３０ｄＢまで、０．５ｄＢの増分で記憶させることができる。更に、これらのＳＡＰＭ値は、ＯＦＤＭ信号の副搬送波のサブセット（部分集合）に、ＳＡＰＭ閾値に応じて、副搬送波ごとに個別に、適用してもよい。一実施形態では、ＳＡＰＭ閾値１〜ＳＡＰＭ閾値５のそれぞれが、個別のＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂ〜２２４ｆを定める。図２に示すように、第１のＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂがＳＡＰＭ閾値１によって定められ、第２のＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｃがＳＡＰＭ閾値２によって定められ、などである。開示される方法および装置の一実施形態によれば、ＳＡＰＭ閾値は、０．２５ｄＢ、０．５ｄＢ、０．７５ｄＢ、１ｄＢの刻みまたは増分を有する。入力信号のＡＲＰＬ値がＳＡＰＭ閾値以下である場合は、ＯＦＤＭ信号の１つ以上の副搬送波に、その特定のＳＡＰＭ閾値に関連付けられたＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂ〜２２４ｆ内に記憶されている値に基づいて、副搬送波ごとに個別に、ＳＡＰＭ値が適用される。
【００２２】
下記の表２は、ある特定のＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂの例であり、このＬＵＴでは、関連付けられたＳＡＰＭ閾値が−４９ｄＢである。表２によれば、−４９ｄＢのＳＡＰＭ閾値以下のＡＲＰＬを有するＯＦＤＭ信号が受信される場合には、２ｄＢのＳＡＰＭ値が、このＯＦＤＭ信号の副搬送波１９〜２３および副搬送波５１〜５５に適用される。開示される方法および装置の一実施形態では、上述の表１に記載されるようにＡＰＨＹＭによって全ての副搬送波に付加される６．５ｄＢに加えて、表２の上述のＳＡＰＭ値が、特定の副搬送波のＰＨＹマージンに加算される。あるいは、ＡＲＰＬがＳＡＰＭ閾値よりも低い場合には、ＳＡＰＭのみを使用してＰＨＹマージンを調整する。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
下記の表３は、ＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｃの別の例である。表３のＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｃでは、ＳＡＰＭ閾値は−５０ｄＢである。したがって、ＳＡＰＭ閾値（すなわち、−５０ｄＢ）以下のＡＲＰＬを有するＯＦＤＭ信号がネットワークノード２００で受信される場合は、２ｄＢのＳＡＰＭ値が副搬送波２１２〜２１６および副搬送波２４３〜２４７に付加される。図４は、複数の副搬送波に関するＳＡＰＭ値のグラフ表示である。
【００２５】
【表３】
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【００２６】
上述のように、ＡＰＨＹＭ値およびＳＡＰＭ値は、算出されたＡＲＰＬ値および／またはＲＳＳＩ値に基づいて信号に適用してもよい。したがって、受信プローブのＡＲＰＬ値／ＲＳＳＩ値の決定または算出は、通信ネットワークノード２００間で伝送される信号に適用されるＡＰＨＹＭまたはＳＡＰＭの大きさに影響を与える。それゆえ、信号のＡＲＰＬまたはＲＳＳＩの正確な算出または決定が為されるべきである。受信信号の測定におけるエラーの特定および特性化によって正確なＡＲＰＬおよび／またはＲＳＳＩの算出を達成する方法は、当業者の理解するところであろう。そのようなエラーの例としては、伝送の周波数に関連するエラー、並びに、周囲温度および／またはシステムの動作温度に関連するエラーが挙げられるが、これらに限定されない。更に、そのようなエラーを補償して正確なＡＲＰＬ値／ＲＳＳＩ値を達成する方法は、当業者の理解するところであろう。
【００２７】
表１〜表３で上述したようなＡＰＨＹＭおよびＳＡＰＭを使用して、ネットワークノード２００間で伝送される信号の送信および受信に関するＰＨＹマージンが調整される。開示される方法および装置の一実施形態によれば、データを、それぞれの特定のデータ伝送レートで送信し、所望のビットエラーレート（ＢＥＲ）またはパケットエラーレート（ＰＥＲ）でそのデータを受信するために必要なＳＮＲを増加させるように、調整が為される。一例では、この調整は、送信機がより大きな電力で送信する必要があることを意味する。別の例では、この調整は、送信機がより低いデータ伝送レートで送信しなければならないことを意味する。更に別の例では、電力レベルの増加とデータ伝送レートの減少との組み合わせが使用される。いずれにせよ、ＰＨＹマージンの増加は、ＳＮＲとデータ伝送レートとの関係が変更されて、この変更がなければより高いＳＮＲに対応するはずの、より低いデータ伝送レートが、そのＳＮＲに対して使用されることを意味する。言い換えれば、より高いＰＨＹマージンを使用する場合、特定のＳＮＲおよびデータ伝送レートに関して予想されるエラーレートは、より高くなると考えられる。
【００２８】
図５は、ある通信チャネルを介して受信される信号に関する１６−ＱＡＭコンステレーション（すなわち、１つのシンボルが占有可能な１６個の状態が存在する）の例を示す。第１象限内の２つの状態を取り囲む形状３０２および形状３０４は、それらの状態に影響を及ぼすノイズの近似を表す。副搬送波のノイズ近似３０２とノイズ近似３０４との間の距離は、ＢＥＲに反比例する。例えば、形状３０２と形状３０４との間の距離が増大するにつれてＢＥＲは減少し、逆に距離が減少すればＢＥＲは増加する。
【００２９】
図６は、同じノイズ近似３０２およびノイズ近似３０４を有する同じチャネルに関する３２−ＱＡＭコンステレーション（すなわち、シンボルが占有可能な３２の状態が存在する）の例を示す。図６に示すように、コンステレーションの密度が増加するにつれて、ノイズ近似間の距離は減少し、すなわち、ノイズ近似３０２およびノイズ近似３０４は互いに接近して、互いに交差し始める。データ伝送レートの増加は、コンステレーションの密度（すなわち、シンボルによって表すことができる固有の状態の数）の増加を意味する。その結果、図５におけるＢＥＲは、図６におけるＢＥＲよりも低い。このように、図５および図６に示す例では、３２−ＱＡＭ以上に関するＢＥＲが高過ぎるため、使用可能な最大データ伝送レートは１６−ＱＡＭによって達成される。一実施形態では、ＱＡＭコンステレーション密度（例えば、８、１６、３２、６４、１２８、２５６）を含むＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴ２２４ｇが、メモリデバイス２２２内に記憶される。各コンステレーション密度は、公称ＰＨＹマージンのもとで決定されたＳＮＲ値に関連付けられている。したがって、これらのＳＮＲ値は、伝送される情報の変調に使用されるコンステレーション密度を決定するための指標（インデックス）として使用することができる。あるいは、ＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴ２２４ｇ内のＳＮＲ値は最小ＳＮＲである。この最小ＳＮＲは、関連付けられた変調密度（すなわち、公称ＰＨＹマージンの適用前）で許容されるエラーレートをもたらす。ＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴ２２４ｇの使用により、プロセッサ２０８は、ＳＮＲ値に基づいて適切な変調密度を選択することが可能になる。それゆえ、ＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴ２２４ｇからレートを決定する前にＳＮＲ値からインデックス値を算出する（例えば、そのインデックス値がどのようなデータ伝送レート（すなわち、コンステレーション密度）をサポートできるかを調べる前に、ＡＰＨＹＭをＳＮＲに加算してインデックス値を算出する）ことによって、ＰＨＹマージンを調整することができる。
【００３０】
例えば、−４２ｄＢのＡＲＰＬ値を有する信号が受信される場合、１ｄＢのＡＰＨＹＭを、上記の表１に従って適用することができる。更に、例えば５ｄＢの公称ＰＨＹマージンも、全ての信号に適用することができる。したがって、インデックス値は、測定されたＳＮＲ＋５ｄＢ＋１ｄＢに等しいと算出される。測定されたＳＮＲ値が１０ｄＢであれば、インデックス値は１６ｄＢとなる。１６ｄＢのインデックス値は、次いで、ＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴ２２４ｇへのインデックスとして使用され、所望のエラーレートの達成を確実にするためにどのようなデータ伝送レート（コンステレーション密度）の使用が適切であるかが調べられる。そのような例の１つでは、ＡＲＰＬは、いずれのＳＡＰＭ閾値よりも低くはない（例えば−４９ｄＢのＡＲＰＬ）。それゆえ、ＳＡＰＭはＳＮＲ値に加算されない。しかしながら、ＡＲＰＬが１つ以上のＳＡＰＭ閾値よりも低ければ、ＳＮＲから算出されるインデックス値は、ＳＮＲ／データ伝送レートＬＵＴ２２４ｇを参照する前に、更に調整されることになる。
【００３１】
図７は、ＯＦＤＭ信号が伝送される通信システムにおける散発性ノイズの悪影響を最小限に抑えるための方法の一例を示す。図７に示すように、プローブが、受信ネットワークノードで受信される（ブロック５０１）。一実施形態では、このプローブは、伝送チャネルの特性化に使用される、既知のデータパケットまたはデータシーケンスを含む信号である。受信ノードが、ＡＲＰＬを測定する。すなわち、トランシーバ２０２によって提供される情報から、プロセッサ２０８によってＡＲＰＬが決定される。一実施形態では、プロセッサ２０８は、単にトランシーバ２０２からＡＲＰＬを受信することによって、ＡＲＰＬを決定する。あるいは、トランシーバ２０２は情報を提供し、その情報からプロセッサ２０８がＡＲＰＬを決定する。一実施形態では、ＡＲＰＬは、ＯＦＤＭ信号の全帯域に関して測定される。あるいは、ＡＲＰＬは、プローブの各副搬送波およびＯＦＤＭ信号の全帯域の双方に関して測定される（ブロック５０３）。一実施形態では、ＡＲＰＬ値および／またはＲＳＳＩ値は、上述のように、それぞれの副搬送波のＳＮＲに基づく（ブロック５０４）。
【００３２】
ＡＰＬＭがＡＰＨＹＭ閾値を超える場合は、公称ＰＨＹマージンに対する調整は行なわれず、プロセスは終了する（ブロック５０５）。しかしながら、ＡＰＬＭがＡＰＨＹＭ閾値よりも低い場合は（ブロック５０５）、プロセッサ２０８はＬＵＴ２２４を参照し、ＡＰＨＹＭの値を決定する（ブロック５０７）。次いでＡＰＨＹＭが、ＯＦＤＭ信号中の全副搬送波に等しく適用される。すなわち、ＡＰＨＹＭが公称ＰＨＹマージンに加算され、ＯＦＤＭ信号中の全副搬送波によって使用される新たなＰＨＹマージンが作り出される（ブロック５０９）。
【００３３】
次に、ＡＲＰＬを使用して、各副搬送波によって使用される特定のＳＡＰＭを指示するＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ａ〜２２４ｆを選択する。そのようなＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂ〜２２４ｆのいくつかは共存可能であり、それぞれが、異なるＳＡＰＭ閾値に関連付けられ、副搬送波の異なるサブセット（部分集合）をその中に記載している。あるいは、ＳＡＰＭ  ＬＵＴ２２４ｂ〜２２４ｆの一部または全てが、同じ１セットの副搬送波（または、同じサブセットの副搬送波）をその中に記載しているが、ＳＡＰＭに関しては、異なる値が記載される。
【００３４】
開示される方法および装置の一実施形態では、測定されたＡＲＰＬよりも大きいＳＡＰＭ閾値に関連付けられた各ＬＵＴ２２４を使用して、ＰＨＹマージンに対するどのＳＡＰＭを特定の副搬送波のそれぞれに適用するかを決定する。記載されるように、いくつかのＳＡＰＭ閾値が存在する場合があり、そのそれぞれが固有のＳＡＰＭのＬＵＴ２２４を有し、関連する副搬送波のそれぞれは、その特定の副搬送波に関して使用される特定のＰＨＹマージンを決定するためにＡＰＨＹＭおよび公称ＰＨＹマージンに加算されるＳＡＰＭと関連付けられる。一実施形態では、各副搬送波は、そのようなＳＡＰＭのＬＵＴの１つにのみ記載されることが可能である。しかしながら、他の実施形態では、特定の副搬送波がそのようなＬＵＴ２２４の２つ以上に表れる場合は、最も低いＳＡＰＭ閾値に関連付けられたＬＵＴ２２４が、その副搬送波に関して使用されるＳＡＰＭ値を決定する。プロセッサ２０８はそのＬＵＴ２２４を参照して、ＳＡＰＭを適用するか否か、およびそのようなＳＡＰＭをどの値とするべきかを決定する（ブロック５１３）。
【００３５】
次に、各副搬送波に関して、公称ＰＨＹマージン、ＡＰＨＹＭ、および各副搬送波に関連付けられたＳＡＰＭの合計を算出し、チャネルのＳＮＲに加算して（ブロック５１５）、インデックス値を算出する。チャネルを介した情報通信に関して、どのデータ伝送レートが許容範囲にあるかを決定するための指標（インデックス）として、そのインデックス値を使用する（ブロック５１７）。次に、決定されたデータ伝送レートでデータを伝送する（ブロック５１９）。
【００３６】
上述の実施形態に加えて、開示される方法およびシステムは、コンピュータ実施プロセス、およびそれらのプロセスを実施するための装置の形態で実現することができる。本発明で開示される方法および装置はまた、フロッピーディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、「ＺＩＰ（商標）」高密度ディスクドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリドライブ、ブルーレイＲＯＭ、または任意の他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体のような有形媒体内に実装されるコンピュータプログラムコードの形態で実現することもでき、このコンピュータプログラムコードが、コンピュータ内にロードされ実行される場合は、そのコンピュータは、開示される方法およびシステムを実施するための装置となる。本発明で開示される方法および装置はまた、例えば、記憶媒体中に記憶されるか、コンピュータ内にロードされるか、および／またはコンピュータによって実行されるかのいずれかのコンピュータプログラムコードの形態で実装することもでき、このコンピュータプログラムコードが、コンピュータ内にロードされ実行される場合は、そのコンピュータが、開示される方法および装置を実施するための装置となる。汎用プロセッサ上に実装された場合は、コンピュータプログラムコードのセグメントは、特定の論理回路を作り出すようにプロセッサを構成する。
【００３７】
本発明は、例示的な実施形態によって説明されてきたが、これらに限定されるものではない。むしろ、添付の特許請求の範囲は、本発明の均等物の趣旨および範囲から逸脱することなく当業者によって為され得る本発明の他の変形例や実施形態を包含するように広く解釈されるべきである。特許請求の範囲で使用される、「ａ）」および「ｉ）」などの区切り記号は、特許請求の範囲を何らかの順序に帰属させるものとして理解されるべきではなく、むしろ、特許請求の範囲の構成要素分けに組み入れるための視覚的合図として、および特許請求の範囲の特定部分が後に参照される場合の識別記号として役立てるためのみに提供される。
【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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【国際調査報告】
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