JP2002504283A

JP2002504283A - 可変帯域多重キャリア通信用の適応ビット割り当て

Info

Publication number: JP2002504283A
Application number: JP50305399A
Authority: JP
Inventors: タネス，マルコス; ケチリオティス，ジョージ; ウー，ピュイ
Original assignee: アウェアー，インコーポレイテッド
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2002-02-05
Also published as: JP2010154550A; EP1013043A1; JP2007129753A; CA2293239C; AU740221B2; CA2293239A1; US6072779A; EP1940103A1; JP5132697B2; JP4431133B2; EP1940103B1; JP2010035194A; WO1998057472A1; EP1675341A3; JP5525008B2; EP1675341A2; AU7827398A; JP2012213187A; JP2007129754A

Abstract

(57)【要約】種々のチャンネルの信号対ノイズ比を時々測定し、所定のビット誤り率及び所望のデータ伝送レートの（可能な）実現性に依存して各チャンネルに関するマージンを求める適応アルゴリズムに従って、非同期データ加入者ループ（ADSL）通信システムのチャンネル間にデータを分配する。マージンの分配は、群信号対ノイズ比を拡張して、計算効率を改善し、伝送中に必要に応じてビットアロケーションテーブルを再決定できるようにすることによって実現される。ビットアロケーションテーブルの組は送信機と受信機で保持され、送信機と受信機における各組の１つのテーブルは、他の組が通信を制御するために使用されている間に更新される。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称可変帯域多重キャリア通信用の適応ビット割り当て技術分野本出願は、電気通信の分野に関連し、特に、多重帯域ディジタル信号通信の分野に関連する。発明の背景従来の多重キャリアディジタル通信は、異なる周波数を有する複数のキャリア（サブチャンネル）を使用して、ディジタル信号を送受信する技術である。各サブチャンネルは、別々の信号部分を伝達するために使用される。送信機は、信号を複数の成分に分割し、それぞれの成分をキャリアの特定の１つに割り当て、それに割り当てられた成分に従ってそれぞれのキャリアを符号化し、それぞれのキャリアを送信する。受信機は、受信した各キャリアを復号して信号を復元する。特定のサブキャリア上に符号化することができる最大の情報量は、そのサブキャリアに関連する通信チャンネルの信号対ノイズ比の関数である。通信チャンネルの信号対ノイズ比は、周波数に応じて変化することができ、これによって、あるキャリア上に符号化することができる最大の情報量を、別のキャリア上に符号化することができる最大の情報量と異なるものとすることができるようになっている。ビットローディングは、各サブチャンネルの信号対ノイズ比に応じて、サブチャンネルにビットを割り当てるための技法である。ビットローディングのアルゴリズムは、各キャリア上に符号化されることになる（ビットにおける）情報量を示すビットアロケーションテーブルを提供する。すなわち、Ｊ個のキャリアを具備する多重キャリア通信システムでは、ビットアロケーションテーブルＢ[j](j= 1〜Ｊ)は、Ｊ個のキャリアの各々上に符号化されることになる情報量を示す。チャンネル特性に整合するように伝送系を構成することが知られている。例えば、「注水(water pouring)」として知られる技法が、1968年にGallager（「info rmation Theory and Reliable Communication」,389頁）によって、また、1965年にWozencraft（「Principles of Communication Engineering」,285-357頁）によって紹介された。注水には、チャンネルの周波数応答曲線（周波数の関数として信号対ノイズ比をプロットしたもの）に従って伝送信号のエネルギーを分配することが伴う。周波数応答曲線を反転し、利用可能な信号エネルギー（「水(wate r)」）をその反転曲線に「注入(pour)」して、より多くのエネルギーが、最大の信号対ノイズ比を有するチャンネルの部分に分配するようにする。伝送帯域が多数のサブチャンネルに分割される多重キャリアシステムでは、所定の「注水」エネルギー及び所望の誤り（エラー）率が与えられた場合に、サポートすることが可能なだけの数のビットを各サブキャリアに入れることによって、スループットを最大にすることができる。多重キャリア信号のキャリア間にビットを割り当てるための他の技法が知られている。Hughes-Hartogsによる米国特許第4,731,816号には、ビットローディング方式が開示されている。この方式は、最大レートが得られるまで、各サブキャリアに１ビットずつ加える。追加ビットをサポートするために最小の追加パワーを必要とするサブキャリアが最初に選択される。 Chow他による米国特許第5,479,477号には、スループットを最大にするか、または、特定の目標データレート（データ速度）に対するマージンを最大にすることが可能なビットローディング方式が開示されている。Hughes-Hartogsによるものとは異なり、Chow他によるものは、ビットローディングテーブルを一度に１キャリア（一度に１ビットではなくて）決定する。Chow他によれば、全てのキャリアは、測定された信号対ノイズ比に従って降順で記録される。選択される最初のサブチャンネルは、最も多くのビットを伝送することができるサブチャンネルである。データレートを最大にするために、Chow他による方式を使用することにより、Hughes-Hartogsのアルゴリズムによって得られるのと同様のビットローディングテーブルを得ることができる。受信機が受信データを正しく解釈するためには、送信機と受信機が同じビットローディングテーブルを使用しなければならない。ビットローディングアルゴリズムが通信の初期化段階中に実行されると、その結果生じたビットアロケーションテーブルが送信機と受信機間を伝送されて、送信機と受信機の両方が、同じビットローディングテーブルを使用することを確実にする。しかし、通信チャンネルの信号対ノイズ比特性が通信中に変化した場合は、ビットアロケーションテーブルを更新／変更して、伝送系をチャンネル特性により適切に整合させることが必要となろう。一方、ビットアロケーションテーブルが変化した場合は、新しいテーブルの使用を送信機と受信機の両方について同期化させる必要がある。送信機と受信機が任意の時間に異なるビットアロケーションテーブルを使用すると、通信リンクには、ビットアロケーションテーブルが一致しないサブチャンネルにおいて重大なエラーが発生することになる。さらに、新たなビットアロケーションテーブルを決定するためには時間がかかる場合があり、特に、ビットローディングアルゴリズムが、Hughes-Hartogsによって開示された、ビットアロケーションテーブルを一度に１ビット構成するような計算量の多いものである場合にはそうである。ビットアロケーションテーブルを、送信機と受信機間の通信中に何度も計算することになる場合は、ビットアロケーションテーブルを再計算するために（データを計算するためではなく）比較的長い時間を費やすことは望ましくないことである。１つの解決策は、初期化の後にビットローディングテーブルを単に変更しないことである。しかし、これは、通信チャンネルの信号対ノイズ比がデータ送信中に変化する場合には受け入れることができないことがある。従って、ビットローディングテーブルを比較的高速に決定し、送信機と受信機による新しいテーブルの使用を同期化できることが望ましい。発明の要約本発明によれば、１組のビットアロケーションテーブルが、送信機と受信機の両方で保持される。これらのテーブルは、データフレームから分離した制御フレームにおいて、受信機に送信された既知のデータについて実行される信号対ノイズ比の測定を使用して、必要に応じて更新される。送信機は、２つのテーブルのうちのどれを次の通信のために使用すべきかについて受信機に知らせる。このことは、データ通信中のある時点で、送信機から受信機にフラグを送信することによって行うことが好ましい。こうすることによって、受信機は、以後、通信に使用するビットローディングテーブルを切り換えて、それを送信機の対応するテーブルと同期化させる。本発明の好適な実施態様では、継続時間が245.5マイクロ秒の69「フレーム」のそれぞれが16.94ミリ秒の「スーパーフレーム」を形成するために使用される(しかし、本発明はこれに限定されない)。各スーパーフレームの最初のフレームは、送信機から受信機に標準の（既知の）データセットを送信するために使用される制御フレームからなり、残りのフレームがデータを含んでいる。受信機は、各チャンネルについてこのフレーム内の受信データの信号対ノイズ比を測定し、これを、次のデータ伝送のためのチャンネルビット割り当てを計算するために使用する。実際には、全てのスーパーフレーム毎に信号対ノイズ比を計算する必要はないことがわかっている(計算することはもちろん可能であるが)。それどころか、ほとんどのデータ伝送について、数フレームにわたるチャンネルの信号対ノイズ比を測定し、それらを平均し、その結果値に基づいてビットアロケーションテーブルを更新し、こうして決定されたビットアロケーションテーブルを数百あるいは数千の以降のフレームについて使用することで十分なことがわかった。ビットアロケーションテーブルの更新は、各チャンネルにおいて測定された信号対ノイズ比(SNR)を、１群の信号対ノイズ比(constellation signal to noise ratio、以下、群信号対ノイズ比と記載)SNR[c_j]と比較することによって実行される。SNR[c_j]は、試行ノイズマージンＭにより、SNRa[c_j]＝SNR[c_j]＋Ｍに拡張される。群信号対ノイズ比SNR[c_j]は、特定の信号対ノイズ比SNR_jを有するチャンネルｊ上を送信することができるビット数c_j（「群サイズ」）を規定する。ここで、c_jは、例えば、１から１５まで変化することができる。マージンＭの値は、拡張された群信号対ノイズ比SNRa[c_j]に従ってチャンネル上を伝送することができるデータ量（すなわち、ビット数）と、送信されることが望まれる量（「目標データレート」）Ｎとの差に依存する。このマージンの値は、測定された信号対ノイズ比SNR_jにより明らかにされるような特定の通信条件に対して、それを最適化するために変更される。特に、それぞれが、信号対ノイズ比SNRjによって特性付けられるＪチャンネル上を送信することができるビットの総数は、であり、ここで、各c_jは、測定された信号対ノイズ比SNRjから決定される。例えば、本発明の好ましい伝送形態である、直交振幅変調（QAM）システムのチャンネル容量計算に関する「Digital Communications」(G.Proakis)の278頁以降を参照されたい。チャンネル容量計算を前もって実行して、高速アクセスのためにルックアップテーブルの形式で記憶するのが好ましい。本明細書に記載した好適な実施態様では、マージンＭは、Ｍ＝（１０／Ｊ）＊（Ｎ_max−Ｎ）として決定される。この場合、拡張された群信号対ノイズ比は、SNRa[c_j]＝SNR[c_j]＋Ｍによって与えられ、この値は、（例えば、上述したようなテーブル参照によって）チャンネル上を送信することが可能なビット数を決定するために使用される。チャンネルの信号対ノイズ比SNRjではなくて、群信号対ノイズ比SNR[c_j]を拡張することによって、追加に必要なものは少なくなる。なぜなら、群サイズの範囲（例えば、c_j＝１...１５）は、一般的に、チャンネルの範囲（例えば、ｊ＝１...２５６）より小さいからである。（前述した計算によって決定される）所定の間隔でチャンネル上を送信可能なデータ量が、その所定の間隔で送信すべき所望のデータ量と異なっており(すなわち、Ｎ_max、≠Ｎ)、かつ、所定の他の終了条件が満たされていないと仮定する限り、受信機は、マージンＭを繰り返し調整して、Ｎ_maxを再計算するループを反復する。これを行うために、受信機は、高マージン閾値ＭＨと低マージン閾値ＭＬを設定する。ビットアロケーションテーブルが再計算されることになるスーパーフレームの期間に、高閾値及び低閾値のマージンは、Ｎ_maxがＮより大きいか、Ｎより小さいかによって、第１の状態（ＭＨ＝０、ＭＬ＝（１０／Ｊ）＊[ Ｎ_max−Ｎ]）か、第２の状態（ＭＬ＝０、ＭＨ＝（１０／Ｊ）＊[Ｎ_max−Ｎ]）のいずれかに初期化される。これ以後、各々の繰り返しにおいて、高または低マージンのいずれかが、Ｎ_ma _x ＝Ｎとなる条件を求めて調整される。具体的には、次の（初期化段階ではない）繰り返しの始まりで、マージンは、高と低マージンの閾値の平均であるＭ＝（ＭＨ＋ＭＬ）／２に設定され、拡張された群信号対ノイズ比SNRa[c_j]、ビットアロケーションテーブルＢ[j]、及び計算された容量Ｎ_maxが決定される。計算された容量が所望の容量を超えた場合、すなわち、Ｎ_max＞Ｎの場合は、受信機は低マージン閾値をマージンＭに増加、すなわち、ＭＬ＝Ｍに設定する。計算された容量が所望の容量よりも小さい場合、すなわち、Ｎ_max＜Ｎの場合は、受信機は高閾値を減少、すなわち、ＭＨ＝Ｍに設定する。これらが、さらに、繰り返される。受信機は、いくつかの条件のうちのどれかの条件が生じたときにループを抜ける。第１は、Ｎ_max＝Ｎが判定されたときに起こる。これは、望ましい解決策であり、通信チャンネルにマージンの最適な均等分布が生じたことを表している。第２は、検査条件（Ｎ_max−Ｎ）が発散する場合に起こる。第３は、所望の同一が、規定された繰り返し数後に達成されなかった場合に起こる。本明細書に記載した好適な実施態様に従って実施された１システムでは、最大１６回の繰り返しで十分であることが分かった。図面の簡単な説明図１は、本発明に従うビットアロケーションテーブルを示すADSL通信システムの概略図である。図２は、本発明に関連して使用される制御及びデータフレームを示す図である。図３は、多重キャリア通信システムを示すグラフである図４は、信号対ノイズ比を周波数の関数として示すグラフである。図５は、多重キャリア通信システムのためのビットローディング及びマージンを示すグラフである。図６は、多重キャリア通信システムのためのビットローディングアルゴリズムを示すフローチャートである。図７は、図６のビットローディングアルゴリズムの初期化部を示すフローチャートである。図８は、多重キャリア通信システムにおいて使用されるビットアロケーションテーブルの変化を計算し、修正し、及び同期化させるための受信機のソフトウエアの動作を示すフローチャートである。例示的実施態様の詳細な説明図１において、非同期データ加入者ループ（ADSL）通信に使用する送信機１０は、遠隔の受信機１６に送信するために、複数のチャンネルにデータを割り当てる際に使用する第１及び第２のビットアロケーションテーブル１２と１４を有している。該遠隔の受信機は、それらに対応するビットアロケーションテーブル２０と２２を有している。テーブルは、送信機のテーブルコントローラ２４の制御の下にペアで動作する。ADSL方式では、受信機に送信されるディジタル信号ｓ（ｔ）は、ビットアロケーションテーブルに記憶されたチャンネル割り当てに従って、複数のチャンネルｆ₁、ｆ₂、...ｆ_Jに分配される。具体的には、各チャンネルｊについて、テーブルＢ[j]は、そのチャンネルについて測定された特定の信号対ノイズ比における所定のビット誤り率（エラー率）で特定のチャンネル上を確実に伝送することが可能なビット数を規定する。これらのテーブルは、本明細書で詳細に説明するように決定され、伝送中に時々変化することが可能である。任意の所定時間に、１つのテーブル、例えば、テーブル１２が、送信機での送信のために使用され、対応するテーブル、例えば、テーブル２０が、受信機での受信のために使用される。これらのテーブルは、互いに像関係にあり、すなわち、同じデータを含み、ペアで使用されて、信頼性の高い通信を可能にしている。同様に、テーブル１４と２２は、互いに像関係にあり、ペアで使用される。受信機のテーブル制御ユニット２４は、ビットアロケーションテーブル１２、１４、２０及び２２の構成を制御する。これは、各チャンネルｆ₁、ｆ₂、... ｆ_Jの信号対ノイズ比を測定し、この測定値と、本明細書に記載したようにノイズマージンで拡張された、所定の信号対ノイズ比におけるチャンネルのビット容量を規定する事前決定された値とを比較し、従って、各チャンネルに対するビット割り当てを決定する。このように規定された割り当ては、受信機のテーブル２０と２２に記憶される。それらは、また、例えば、制御チャンネル２６を介して送信機に送り戻され、そこで、テーブル１２及び１４としてそれぞれ記憶される。伝送系は、最初のローディングの後、更新されたテーブルだけが送信機に送り戻されるように、都合良く構成される。送信機１０では、テーブル切り換えユニット２８が、２つのテーブルの組（１２、２０；１４、２２）のうちどれを所定の送信及び受信に使用するかを選択する。一般的には、通信条件が十分に変化してチャンネル間のビット割り当てが変化するまで、所定の組が継続して使用される。通信条件が十分に変化した場合には、新たなテーブルを受信機で構成して、送信機に伝送しなければならない。この場合には、テーブル切り換えユニット２８は、通常、次の伝送用の新たなテーブルに切り換えることになる。そして、テーブル切り換えユニットは、他の組への切り換えが行われたことを示すフラグを受信機に送信する。この切り換えは、通常、次のスーパーフレームから有効になるが、受信機を予め構成することにより、それ以降のある取り決めた時点で有効にすることもできる。図２に、スーパーフレーム３０を示す。これは、制御フレーム３２と複数のデータフレーム３４から構成される。制御フレーム間に、送信機は、既知の信号を受信機に送信するが、受信機は、この信号から、ビット割り当てを計算するために、各チャンネルの信号対ノイズ比を測定することができる。スーパーフレームの残りのフレームは、所望のデータを送信するためのデータフレームから構成される。本発明の好適な実施態様では、16.94ミリ秒のスーパーフレーム時間について、それぞれが245.5マイクロ秒の時間期間である、１つの制御フレームと６８のデータフレームがある。図３に、多重キャリア信号伝送を示すグラフ１００を示す。グラフ１００の水平軸１０２は周波数を表しており、軸１０２の左側に向かう方向に周波数が低くなり、軸１０２の右側に向かう方向に周波数が高くなる。グラフ１００は、Ｊ個の個別のキャリア信号を取り込んだ多重キャリア信号が、周波数ｆ₁、ｆ₂、 ...ｆ_jの周波数でキャリアによって伝送されることを示している。グラフ１００に示す各キャリアは、所定数の情報ビットを送信することができる。従って、多重キャリア信号によって伝送される総ビット数は、各キャリアが伝送することができるビット数の和である。例えば、各キャリアが３ビットの情報を伝送することができる場合は、グラフ１００に示す信号は、全部でＪ＊３ビットの情報を送信することができる。好適な実施態様では、各キャリアは、直交振幅変調（QAM）を使用して情報を伝送する。QAMは、各キャリア信号の振幅と位相の異なる組み合わせが、異なるディジタル値を表すところの従来のディジタル信号符号化技法である。例えば、キャリアが４つの可能な値のうちの１つを表すことができるように、２つの異なる可能な振幅(A1とA2)、及び、２つの異なる可能な位相（P1とP2）を使用して、キャリア信号を符号化することができる。ここで、第１の値は、キャリア信号の振幅がA1で位相がP1の場合であり、第２の値は、A1とP2の組み合わせに対応し、第３の値は、A2とP1の組み合わせに対応し、そして、第４の値は、A2とP2の組み合わせに対応する。所定のキャリア信号についての振幅と位相の種々の組み合わせは、「群(constellation)」と呼ばれる。特定のキャリアによって伝送されうる総ビット数は、該キャリアについて取りうる最大の群サイズの関数であるということに留意されたい。各キャリアについて、最大の群サイズ、すなわち、該キャリアが伝送することができる最大のビット数は、通信チャンネルの信号対ノイズ比（SNR）の関数であり、また、所望のビット誤り率（BER）の関数である。BERは、伝送された総ビット数当たりの１ビット送信／受信誤り（エラー）の数である。特定のキャリアに関連する個別の振幅及び／または位相の数が増えると(すなわち、群サイズが増えると)、ビット誤りの可能性が高まる。BERは、群サイズが大きくなると増加する。なぜなら、個別の振幅及び／または位相の数が増えると、個別の位相及び／または振幅間の差が小さくなり、従って、異なる位相及び／または振幅値を識別する受信機の能力が減少するからである。 BERとSNRの関係は、多重キャリア通信の分野では周知である。所定の群サイズに対して一定値以下のBERをサポートすることが可能な最小のSNRを示すテーブルを利用することができる。例えば、以下のテーブルでは、群信号対ノイズ比SNR[ c_j]は、BERの期待値１０^-7（すなわち、毎１０⁷ビット送信当たり１ビットのエラー）を得るために、指定されたサイズを有する群を送信するために必要な最小のSNRを示す。群サイズが大きくなると、必要な最小のSNRもまた増加するということに留意されたい。群サイズｃ（ビット） SNR要件２１４ｄＢ３１９ｄＢ４２１ｄＢ５２４ｄＢ図４のグラフ１１０は、周波数ｆ₁とｆ_j間のキャリアを有する多重キャリア信号を送信する通信チャンネルについてのSNRと周波数の関係を示す。グラフ１１０の垂直軸１１２がSNRを表す。グラフ１１０の水平軸１１４は、図３のグラフ１００の水平軸１０２に関して示したのと同様に周波数を表す。曲線１１６は、ｆ₁とｆ_jの間の周波数についてSNRと周波数の関係を示す。ここで、ｆ₁とｆ_jはそれぞれ、多重キャリア周波数信号の最低、最高キャリア周波数である。曲線１１６は、例えば、周波数ｆ_mにおけるSNRが、周波数ｆ_nにおけるSNRよりも小さくなるように、周波数に応じてSNRが変化することを示している。上記のテーブルによれば、所定のBERに対して、キャリア周波数ｆ_mによってサポートされる群サイズが、キャリア周波数ｆ_nによってサポートされる群サイズよりも小さいと推定される。図５のグラフ１２０は、曲線１２２を使用してSNRと周波数の仮想的な関係を示すものである。グラフ１２０は、図４のグラフ１１０に類似している。グラフ１２０の垂直軸はSNRを表しており、１０^-7のBERについての群サイズに対する最小のSNR要件を示した上記テーブルのSNR値が重ね書きされている。グラフ１２０は、２ビットの群サイズをサポートするために１４ｄＢのSN Rが必要であり、３、４、及び５ビットの群サイズをサポートするために１９、２１、及び２４ｄＢのSNRがそれぞれ必要であることを示している。これに基づけば、曲線１２２を使用してｆ₁とｆ_j間の各キャリア周波数について最大の群サイズを決定することが可能である。例えば、曲線１２２は、ｆ₁とｆ_a間の任意のキャリア周波数は、４ビットの最大群サイズをサポートすることができるということを示している。なぜなら、ｆ₁とｆ_a間の曲線１２２のすべての部分は、２１ｄＢ（４ビットの群サイズをサポートするために必要な最小のSNR）より大きいが、２４ｄＢ（５ビットに対する最小のSNR）よりは小さいからである。ｆ₁とｆ_a 間のどのキャリア周波数も、最小のSNR要件を生成するために使用される該BER において５ビットの群サイズをサポートすることはできない。図５において、ｆ_aとｆ_b間の曲線１２２の部分は２４ｄＢより大きい。従って、ｆ_aとｆ_b間のキャリア周波数は、少なくとも５ビットの最大群サイズをサポートすることができる。同様に、ｆ_bとｆ_c間のキャリア周波数は、４ビットの最大群サイズをサポートし、ｆ_cとｆ_d間のキャリア周波数は、３ビットの最大群サイズをサポートし、ｆ_dとｆ_e間のキャリア周波数は、２ビットの最大群サイズをサポートし、ｆ_eとｆ_j間のキャリア周波数は、３ビットの最大群サイズをサポートする。必要な最小SNRと実際の送信チャンネルのSNRとの差は、「マージン」と呼ばれる。例えば、曲線１２２は、４ビットがキャリア周波数ｆ₁で使用される場合は、ｆ₁のキャリア周波数は０より幾分大きなマージン１２４を有するということを示している。なぜなら、図５に示すｆ₁におけるSNRは、最小SNR要件２１ｄＢよりも大きいからである。同様にして、特定のキャリア周波数においてサポートされる最大群サイズよりも小さいものを使用することができる。例えば、曲線１２２は、周波数ｆ_aのキャリアが５ビットの群サイズをサポートするということを示している（ｆ_aにおけるSNRが２４ｄＢなので）が、３ビットだけで周波数ｆ_a のキャリアを符号化することができる。この場合は、周波数ｆ_aにおけるマージンは、ｆ_aおける送信チャンネルのSNR（２４ｄＢ）と周波数ｆ_aにおいて３ビットの群サイズをサポートするために必要なS NR（１９ｄＢ）との差である。従って、周波数ｆ_aにおけるマージンは５ｄＢである。多重キャリア信号が、最大のデータビット数を伝送するために使用される場合は、通信チャンネルのSNRが最初に測定され、次に、各キャリアが、サポートされる最大群サイズに設定される。しかし、多くの用途において、多重キャリア信号は、可能な最大のビット数よりも少ないビット数を送信するために使用される。そのような場合には、信号の全体のマージンを最大にし、これによって誤り率を低減することが有効である。このことは、簡単な例で説明することができる。２チャンネルの多重キャリア信号が、第１のキャリアについては５ビットの、第２のキャリアについては４ビットの最大群サイズを有していると仮定する。さらに、該信号を使用して６ビットを送信することが望まれていると想定する。２つキャリア間にビットを割り当てるための１つの方法は、第１のキャリアを使用して５ビットを送信し、第２のキャリアを使用して１ビットを送信することである。しかし、この場合は、第１のキャリアに対するマージンは比較的小さく、第２のキャリアに対するマージンは比較的大きい。第１のキャリアによって伝送されるビットには、第２のキャリアによって伝送されるビットよりも多くのエラーが発生するであろう。なぜなら、大部分のビットは第１のキャリアによって送信されるからである。この場合、信号の全体の誤り率は目標BERより低いものの、依然として、この場合にあるべき値より大きい。ビットを割り当てるより有効な方法は、３つのビットを２つのキャリアのそれぞれに割り当てることであろう。この場合は、両方のキャリアが比較的大きなマージンで動作し、信号の全体の誤り率は減少する。もちろん、多くの多重キャリア通信アプリケーションでは、数百ものキャリア及び数百から数千ものビットが伝送される。さらに、比較的高速な方法でビットを割り当てることが必要である。なぜなら、時間を費やして割り当てるビットは、時間を費やさない通信情報だからである。さらに、チャンネルの伝送特性が動的に変化する場合は、ビットを通信中に再割り当てすることが必要となることがある。図６のフローチャート１５０は、多重キャリア信号のキャリア間にビットを割り当てるための技法を示すものである。処理はステップ１５２で開始し、そこで、ビットを割り当てるために使用される種々の量が初期化される。これらの量には、マージンの上限ＭＨ、マージンの下限ＭＬ、及び、反復カウンタｋが含まれ、これについてはさらに詳しく後述する。ステップ１５２の次にステップ１５４に進み、そこで、マージンＭが、ＭＨとＭＬを平均することによって計算される。ステップ１５４の次はステップ１５６に進み、そこで、種々の群サイズRSNR[c ]に対してテーブルが指示する必要なSNRが計算される。RSNR[c]は、マージンＭとサイズｃの群をサポートすることができる最小のSNR要件との和に等しいエントリを有するテーブルであり、従って、拡張された群信号対ノイズ比SNRa[c_j]＝ SNR[c_j]＋Ｍから構成される。ステップ１５６の次はステップ１５８に進み、ここで、ビットテーブルＢ[j]が計算される。Ｂ[j]は、RSNR[c]に記憶される値が与えられた場合に、各キャリアｆ₁、...ｆ_Jに割り当てることができるビットの最大数のテーブルである。最大数のビットは、図５に関して上述したのと同様にして、各キャリアに割り当てられる。ステップ１５８の次にステップ１６０に進み、そこで、値Ｎ_maxが計算される。Ｎ_maxは、チャンネル上を伝送することができるビットの最大数を表しており、テーブルＢ[j]内のすべての値を合計することによって決定される。テーブルＢ[j]は、計算されたマージンを加えた各群サイズに対して要求される最小のSNR に基づいて、各キャリアについて送信することができるビットの最大数を含んでいるので、Ｎ_maxは、各キャリアが少なくともＭのマージンを有するチャンネル上を送信可能なビットの最大数を表す。ステップ１６０の次は検査ステップ１６２に進む。ステップ１６２では、Ｎ_ma _x が、多重キャリア信号を使用して送信されるビット数であるＮに等しいかどうかを判定する。Ｎ_maxが実際にＮに等しくない場合は、処理は終了し、ビットテーブルＢ[j]は、各キャリアが少なくともＭと同じ大きさのマージンを有するところの多重キャリア信号のキャリア間のビット割り当てを表す。検査ステップ１６２でＮ_maxがＮに等しくないと判定された場合は、処理は、検査ステップ１６２から検査ステップ１６４に移行する。ＮがＮ_maxより小さい場合は、次の繰り返しで（Ｎ_maxを減少させるために）マージンを増やすことができるということに留意されたい。同様にして、ＮがＮ_maxよりも小さくない場合は、マージンは大き過ぎ、次の繰り返しで小さくすることが必要である。検査ステップ１６４で、ＮがＮ_maxより小さいと判定された場合は、制御は、検査ステップ１６４からステップ１６６に移り、そこで、マージンの下限ＭＬがＭに等しく設定される。ＭＬをＭに等しく設定することによりＭＬが効果的に増加し、ステップ１５４における次の繰り返しで計算されるマージンＭの値が増加することになる。逆に、ステップ１６４で、Ｎが、Ｎ_maxより小さくないと判定された場合は、制御は、ステップ１６４からステップ１６８に移り、そこで、マージンの上限ＭＨがＭに等しく設定される。これによって、ＭＨの値が効果的に減少し、従って、Ｍが次の繰り返しのステップ１５４で計算されるときにＭの値が減少することになる。制御は、ステップ１６６またはステップ１６８のいずれかからステップ１７０に移り、そこで、反復カウンタｋが増加される。ステップ１７０の次は検査ステップ１７２に進み、そこで、反復カウンタが、反復カウンタに対する許容可能な最大値Ｋ_maxより小さいかどうかが判定される。反復カウンタｋは、ステップ１６２における終了条件（すなわち、Ｎ_max＝Ｎ）が満たされない場合でも、所定の繰り返し数の後に確実にアルゴリズムを終了させるために使用される。好適な実施態様では、Ｋ_maxは１６である。検査ステップ１７２でｋがＫ_maxより小さくないと判定された場合には、制御は、ステップ１７２からステップ１７４に移り、そこで、適宜、残りのビットが削除されるか、またはビットテーブルＢ[j]に追加される。テーブルＢ[j]に割り当てられたすべてのビットの和が、多重チャンネル信号によって伝送されるビット数Ｎに等しくなるように、ビットは、ステップ１７４でランダム方式または疑似ランダム方式で追加または削除される。この例の場合は、各キャリアが少なくともＭのマージンを有するという保証はない。ステップ１７４は、アルゴリズムがステップ１６２において終了条件を満足することができなかった場合に、割り当てプロセスを終了させるために単に実行される。検査ステップ１７２で、反復カウンタｋが、予め設定した反復カウンタの最大値より小さいと判定された場合は、制御は、ステップ１７２から検査ステップ１７６に移り、そこで、アルゴリズムが発散するかどうか、すなわち、（Ｎ_max− Ｎ）が増加するかどうかが判定される。アルゴリズムは、検査ステップ１６２でＮ_maxがＮに等しいときに終了するので、各繰り返しでＮ_maxの値がＮの値に近づくように、アルゴリズムは収斂するのが望ましい。しかし、検査ステップ１７６で、Ｎ_maxの値が、各繰り返しでＮの値から実際に遠ざかるということが判定された場合は、制御は、ステップ１７６からステップ１７４に移り、そこで、上述したように、残りのビットが、テーブルＢ[j]の値中にランダムに分配され、その後、処理は終了する。検査ステップ１７６で、アルゴリズムは発散しないということが判定された場合は、制御は、ステップ１７６からステップ１５４に戻り、そこで、マージンが次の繰り返しのために計算される。次の繰り返し１５４で計算されるマージンは、上述したように、検査ステップ１６４でＮがＮ_maxより小さかったかそうでなかったに応じて、前の繰り返しで計算されたマージンより小さいか大きいかのいずれかである。図７のフローチャート１８０は、図６に示したフローチャート１５０のステップ１５２の初期化ルーチンを詳細に示すものである。初期化ルーチンに入ると、処理がステップ１８２で開始し、そこで、チャンネルの伝送特性が測定されて、多重キャリア信号の各キャリア周波数における信号対ノイズ比が決定される。図４及び図５に関して上述したように、伝送チャンネルの信号対ノイズ比は、周波数の関数でありうる。ステップ１８２でチャンネルの伝送特性を測定するが、それについては詳細に後述する。ステップ１８２の次にステップ１８４に進み、そこで、要求される最小の信号対ノイズ比のテーブルSNR[c]が初期化される。上述したように、所定のビット誤り率（BER）について、各群サイズｃに対して要求される最小のSNRを、当該技術分野において既知の従来の計算によって、あるいは、テキストブックの値を参照することによって決定することができる。ステップ１８４の次はステップ１８６に進み、そこで、ビットテーブルＢ[j]が計算される。ステップ１８６でのビットテーブルの計算は、拡張されていないSNRテーブルが、ステップ１５８で使用されるRSNRテーブルではなくてステップ１８６で使用されるSNR[ c_j]であるという点を除いて、図６のフローチャート１５０に関して上述したステップ１５８におけるビットテーブルの計算に類似している。ステップ１８６で SNRテーブルを使用することにより、ビットテーブルＢ[j]をマージン０で効率的に計算することができる。ステップ１８６の次はステップ１８８に進み、そこで、Ｎ_maxが計算される。ステップ１８８は、図６のフローチャート１５０に関して上述したステップ１６０に類似している。すなわち、Ｎ_maxは、ビットテーブルＢ[j]内のすべてのエントリの単純な和である。ステップ１８８の次はステップ１９０に進み、そこで、Ｎ_maxがＮに等しいかどうかが判定される。ステップ１９０でＮ_maxがＮに等しい場合は、処理は、全アルゴリズム（初期化部分だけではない）について完了する。なぜなら、チャンネルはＮ_maxビットの伝送だけをサポートするからである。すなわち、デフォルトでは、チャンネルはＮビットまでしか送信することができないので、ステップ１９０でＮ_maxがＮに等しい場合は、アルゴリズムを継続し、マージンを計算するポイントはない。検査ステップ１９０で、Ｎ_maxがＮに等しくないと判定された場合は、制御は、ステップ１９０から検査ステップ１９２に移り、そこで、ＮがＮ_maxより小さいかどうかが判定される。ステップ１９２でＮがＮ_maxより小さくない場合は、チャンネルは、ステップ１８４でSNRテーブルを構成するために使用されるBERでのＮビットの送信をサポートしないということに留意されたい。すなわち、チャンネルの帯域幅はあまりにも小さい。しかし、この場合は、アルゴリズムは、負のマージンを計算し、負のマージンを最大にするために単に処理を続行することによって継続可能であり、これによって、実現されるBERは所望のBERを越えるであろうが、与えられた要求データレートに対して、それはさらに最小化される。他の実施態様では、アルゴリズムはこの時点で終了することができ、ビットを割り当てることはできないということを示す。さらに他の実施態様では、アルゴリズムは、種々の群サイズに対して、より大きなBER 及び（可能性のある）より小さなSNR要件を使用して再実行することができる。ステップ１９２で、ＮがＮ_maxよりも小さくない（すなわち、システムが負のマージンで動作している）と判定された場合は、制御は、ステップ１９２からステップ１９８に移り、そこで、マージンの下限ＭＬが０に設定される。ステップ１９８の次はステップ２００に進み、そこで、マージンの上限が、式ＭＨ＝（10 ／Ｊ）＊（Ｎ_max−Ｎ）を使用して設定される。しかし、この場合は、Ｎ_max−Ｎが正の数であるので、マージンの上限は、ステップ２００で正の値に設定されることになるということに留意されたい。ステップ２００またはステップ１９６のいずれかに続いて、制御はステップ２０２に移り、そこで、所定数の繰り返しの後にアルゴリズムを終了させるために使用される反復カウンタが１に設定される。ステップ２０２に続いて、初期化ルーチンが起動されて、図６に関して上述したように、残りの処理を続行することができるようになる。ステップ１９６でＭＬを設定するために、及び、ステップ２００でＭＨを設定するために使用される式は、最終的なマージンがＭＬとＭＨの間の範囲外に出ないことを保証しつつ、アルゴリズムが適度な繰り返し数で収斂するように、マージンの上限及び下限を与える。もちろん、ＭＬとＭＨの初期値を計算するための他の式または技法を使用して本発明を実施することが可能である。図８のフローチャート２１０は、多重キャリア信号のそれぞれのキャリアにビットを割り当てて、ビットアロケーションテーブルの変化を送信機と同期させるために受信機によって使用されるソフトウエアの動作を示すものである。最初の検査ステップ２６２で処理が開始するが、そこで、受信機が基準フレームを受信したかどうかを判定する。基準フレームは、前もって決められており、受信機がチャンネルの特性を決定することができるように送信機によって受信機に供給される特別なデータビットからなる検出可能なフレームである。基準フレームを送信機によって送るべきかどうかを判定するために他の従来技法を使用することができるが、好適な実施態様では、基準フレームを周期的に送信する。基準フレームは、基準フレームが供給されつつあるということを示すパケット内の特別なヘッダーのような、種々の従来技法のうちの任意の１つを使用して、受信機により認識される。多重キャリア通信に関連して基準フレームを使用することは、当該技術分野では周知である。基準フレームがステップ２６２で受信されない場合は、ソフトウエアは検査ステップ２６２にループバックして、基準フレームを受信したがどうかについてポーリングする。検査ステップ２６２で、基準フレームを受信したことが判定された場合は、制御は、ステップ２６２からステップ２６４に移り、そこで、基準フレーム内のエラーが第１の信号の既知の群距離（constellation distance）に関して測定される。基準フレームは、前もって決められた信号なので、受信機は送信機によって何が送信されたかを正確に知ることができるということに留意されたい。従って、受信機によって受信されたデータと、信号データの期待値との差は、伝送チャンネルによって導入されるエラーによって説明することができる。これらのエラーはステップ２６４で測定される。ステップ２６４に続いてステップ２６６に進み、そこで、受信機は、ステップ２６４で測定したエラーに基づいてチャンネルの特性を決定する。これは、検出された伝送エラーに基づいてチャンネルの特性を決定するための技法を使用する従来方式で行われる。ステップ２６６に続いてステップ２６８に進み、そこで、受信機は、好適な実施態様おいては、図６及び図７に関連して開示した技法を使用してキャリア間に種々のビットを割り当てる。ステップ２６８に続いて検査ステップ２７０に進み、そこで、ステップ２６８で与えられたビットアロケーションテーブルが、以前のビットアロケーションテーブルと異なるかどうかを判定する。すなわち、ステップ２７０で、新たに計算されたビットアロケーションテーブルと、以前のビットアロケーションテーブルとの間の差違があるかどうかが判定される。検査ステップ２７０で、差違がない（すなわち、ビットアロケーションテーブルは変化していない）ということが判定された場合は、制御は、ステップ２７０からステップ２６２に戻り、そこで、ソフトウエアは、送信機が別の基準フレームを送信するのを待つ。そうでなくて、ステップ２７０で、新しいビットアロケーションテーブルテーブルが、以前のビットアロケーションテーブルと異なるということが判定された場合は、制御は、ステップ２７０からステップ２７２に移り、そこで、ビットアロケーションテーブルが変化したことを示すフラグが、受信機から送信機に送られる。好適な実施態様では、フラグは、フラグ用だけに使用するために送信機及び受信機によって予約された多重キャリア信号のうちの１つのキャリアによって、ステップ２７２で送信される。他の実施態様では、予約されたキャリアを使用して、新しいビットアロケーションテーブルを送信することもできる。ステップ２７２に続いてステップ２７４に進み、そこで、受信機は、ステップ２６８で決定された新しいビットアロケーションテーブルを送信機に送信する。制御は、ステップ２７４の後に検査ステップ２６２に戻り、送信機が、他の基準フレームを送信したかどうかをポーリングするとともに、それを待つ。図示し、詳細に説明した好適な実施態様に関連して本発明を開示したが、当業者には、それについて種々の修正及び改良が可能であることが容易に理解されるであろう。従って、本発明の思想及び範囲は、請求の範囲によってのみ制限されるべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者ウー，ピュイアメリカ合衆国マサチューセッツ州02148, マルデン，トレモント・ストリート・41エイ

Claims

【特許請求の範囲】１．各チャンネルの信号対ノイズ比に依存して、送信機から受信機に種々のレートでデータを送信するために複数のチャンネルを有する多重キャリア変調システムが、Ａ．前記チャンネルのそれぞれのチャンネルに、対応するチャンネルに関する最初の信号対ノイズ比に従って、データを割り当てるための手段と、Ｂ．前記チャンネルの試行ノイズマージンを繰り返し計算するための手段と、Ｃ．前記チャンネルの前記試行ノイズマージンと前記信号対ノイズ比を繰り返し組み合わせて、前記データを前記チャンネルに再割り当てする際に使用するために、該チャンネルに関する修正した信号対ノイズ比を生成するための手段を備えること。２．前記マージンを前記チャンネルに関連する群信号対ノイズ比に加えて、前記修正した信号対ノイズ比を生成することからなる、請求項１の多重キャリア変調システム。３．前記マージンを前記信号対ノイズ比に、前記チャンネルに均等に加えることからなる、請求項２の多重キャリア変調システム。４．上限及び下限のマージン閾値ＭＨ及びＭＬをそれぞれ規定するための手段を備え、前記試行ノイズマージンが、前記閾値の組み合わせとして定義されることからなる、請求項３の多重キャリア変調システム。５．前記組み合わせが、前記上限の閾値と下限の閾値の平均として生成されることからなる、請求項４の多重キャリア変調システム。６．前記閾値の少なくとも１つの閾値が、以前に規定された前記チャンネルに関連する信号対ノイズ比に従って前記チャンネル上を伝送可能なデータ量と、前記チャンネル上を伝送すべき所望のデータ量との差の関数として決定される、請求項５の多重キャリア変調システム。７．前記閾値の少なくとも１つが０に設定される、請求項６の多重キャリア変調システム。８．以前に規定された前記チャンネルに関連する信号対ノイズ比に従って前記チャンネル上を伝送可能なデータ量が、前記チャンネル上を伝送すべき所望のデータ量と等しいときに、データ割り当てを終了させるための手段を備える、請求項６の多重キャリア変調システム。９．前記差が発散するときに、データ割り当てを終了させるための手段を備える、請求項６の多重キャリア変調システム。１０．前記チャンネルについてのマージンの計算を所定数繰り返した後に、データ割り当てを終了させるための手段を備える、請求項６の多重キャリア変調システム。１１．試行ノイズマージンを計算するための前記手段が、Ａ．前記それぞれのチャンネルに関する前記最初の信号対ノイズ比に従って前記チャンネルに割り当てることが可能なデータ量と、伝送すべき所望のデータ量との差の関数である試行マージンを規定するための手段と、Ｂ．前記チャンネルの信号対ノイズ比が、前記試行マージンによって拡張されるときの前記チャンネル上を伝送することが可能なデータ量と、以前に決定した前記信号対ノイズ比に従って前記チャンネル上を伝送することが可能なデータ量との間の関係に従って、前記試行マージンを繰り返し調整するための手段を備える、請求項１の多重キャリア変調システム。１２．前記チャンネル上を、前記送信機から前記受信機に基準フレームを周期的に送信するための手段と、送信された前記基準フレームから、前記チャンネルの信号対ノイズ比を測定するための手段を備え、前記チャンネルの試行ノイズマージンを繰り返し計算するための前記手段が、最も最近送信されたフレームとその次のフレームとの間の間隔において前記マージンを計算するために、前記最も最近送信されたフレームにおいて最初の信号対ノイズ比として決定された信号対ノイズ比を使用することからなる、請求項１の多重キャリア変調システム。１３．チャンネルのデータ割り当てを、該チャンネルに関連する信号対ノイズ比に従って記憶するために、前記送信機と前記受信機の両方に第１及び第２のメモリレジスタの組を備え、さらに、前記送信機から前記受信機に、前記送信機から引き続きデータを受信するために前記レジスタの組のどれを使用すべきかを示すフラグを送信するための手段を備える、請求項１２の多重キャリア変調システム。１４．各チャンネルの信号対ノイズ比に依存して、送信機から受信機に種々のレートでデータを送信するために複数のチャンネルを有する多重キャリア変調システムが、Ａ．前記チャンネルのそれぞれのチャンネルに、対応するチャンネルに関して測定された最初の信号対ノイズ比に従って、データを割り当てるための手段と、Ｂ．前記最初の信号対ノイズ比、及び、前記信号対ノイズ比を有する前記チャンネル上を伝送可能なデータ量と伝送すべき所望のデータ量との差の関数として前記チャンネルの試行ノイズマージンを計算するための手段と、Ｃ．前記試行ノイズマージンによって前記チャンネルに関連する最初の信号対ノイズ比を拡張し、それによって、前記チャンネル上を伝送可能なデータ量の修正評価値を規定する際に使用するための拡張された信号対ノイズ比を規定するための手段と、Ｄ．前記拡張された信号対ノイズ比及び、前記拡張された信号対ノイズ比を有する前記チャンネル上を伝送可能なデータ量と、終了条件が満たされるまで伝送すべき所望のデータ量との差の関数として、連続する試行ノイズマージンを繰り返し規定するための手段を備えること。１５．前記終了条件が、拡張された信号対ノイズ比の特定の組を有する前記チャンネル上を伝送可能なデータ量と、伝送すべき所望のデータ量とが等しいことを含む、請求項１４の多重キャリア変調システム。１６．前記終了条件が、前記拡張された信号対ノイズ比を有する前記チャンネル上を伝送可能なデータ量と、連続した計算に基づいて決定された伝送すべき所望のデータ量との差が増加することを含む、請求項１４の多重キャリア変調システム。１７．前記終了条件が、連続する試行ノイズマージンの規定された数を測定することを含む、請求項１４の多重キャリア変調システム。１８．前記チャンネル上を、前記送信機から前記受信機に基準フレームを周期的に送信するための手段と、送信された前記基準フレームから、前記チャンネルの信号対ノイズ比を測定するための手段を備え、前記チャンネルの試行ノイズマージンを計算するための前記手段が、最も最近送信されたフレームとその次のフレームとの間の間隔において前記マージンを計算するために、前記最も最近送信されたフレームにおいて最初の信号対ノイズ比として決定された信号対ノイズ比を使用することからなる、請求項１４の多重キャリア変調システム。１９．チャンネルのデータ割り当てを、該チャンネルに関連する信号対ノイズ比に従って記憶するために、前記送信機と前記受信機の両方に第１及び第２のメモリレジスタの組を備え、さらに、前記送信機から前記受信機に、前記レジスタの組のどれを、前記送信機から引き続きデータを受信するために使用すべきかを示すフラグを送信するための手段を備える、請求項１８の多重キャリア変調システム。２０．送信機から受信機に種々のレートでデータを送信するために、複数のチャンネルを有する多重キャリア変調システムにおいて、各チャンネルにデータを割り当てる方法であって、Ａ．前記チャンネルのそれぞれのチャンネルに、対応するチャンネルに関して測定された信号対ノイズ比に従って、データを割り当てるステップと、Ｂ．前記チャンネルの試行ノイズマージンを繰り返し計算するステップと、Ｃ．前記試行ノイズマージンを前記チャンネルの前記信号対ノイズ比と繰り返し組み合わせて、前記チャンネルに前記データを再割り当てする際に使用するために前記チャンネルについての修正された信号対ノイズ比を生成するステップとからなる方法。２１．前記チャンネルの前記試行ノイズマージンと前記信号対ノイズ比とを組み合わせる前記ステップが、計算された試行ノイズマージンを前記チャンネルの群信号対ノイズ比に加え、これによって、前記チャンネルを伝送可能なデータ量が決定されるところの拡張された信号対ノイズ比を生成することを含む、請求項２０の方法。２２．前記チャンネルの試行ノイズマージンを繰り返し計算する前記ステップが、Ａ．各チャンネルに関する前記最初の信号対ノイズ比に従って前記チャンネルに割り当て可能なデータ量と、伝送すべき所望のデータ量との差の関数である試行マージンを繰り返し規定するステップと、Ｂ．前記チャンネルの信号対ノイズ比が、前記試行マージンによって拡張されるときの前記チャンネルを伝送可能なデータ量と、以前に決定した前記信号対ノイズ比に従って前記チャンネル上を伝送可能なデータ量との間の関係に従って、前記試行マージンを繰り返し調整するステップを含む、請求項２０の方法。２３．Ａ．前記チャンネル上を、前記送信機から前記受信機に基準フレームを周期的に送信するステップと、Ｂ．送信された前記基準フレームから前記チャンネルの信号対ノイズ比を測定し、最も最近送信されたフレームとその次のフレームとの間の間隔において前記マージンを計算するために、最も最近送信されたフレームにおいて信号対ノイズ比として決定された信号対ノイズ比を使用するステップをさらに含む、請求項２２の方法。２４．チャンネルのデータ割り当てを、該チャンネルに関連する信号対ノイズ比に従って記憶するために、前記送信機と前記受信機の両方に第１及び第２のメモリレジスタの組を提供し、前記送信機から前記受信機に、前記レジスタの組のどれを、前記送信機から引き続きデータを受信するために使用すべきかを示すフラグを送信するステップを含む、請求項２３の方法。