JP2008511190A - 多重リストリンクアダプテーション - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、多重であるが分離した伝送パラメータオプションを使用する通信システム用の、リンクアダプテーションシステムを提供する。
【解決手段】これは、既知の「単一のリスト」方法と比較して、「二重リスト」方法に等しい。データは所定の伝送モードの２以上のシリーズに応じて送信され、各モードシリーズは、その時空間符号化のような共通ベース伝送パラメータと、変調又はチャネル符号化レートのような１以上のレート伝送パラメータを有している。異なる時空間コーディングの例は、よりロバストなＡｌａｍｏｕｔｉ ＳＴ符号及びＢＬＡＳＴのような空間多重化符号を含んでいる。ベース及びレート伝送パラメータは、アップレート及びダウンレートパスの「２次元」適応パスネットワークを提供して、互いに独立して、変更することが可能である。あるチャネルパラメータの明示的な推定、信頼できる推定、又は、連続的な推定が必要でない（例えば、時間に応じて変わりえて、かつ、信頼して推定することが困難である、ＳＮＲ、干渉、チャネル相関、及び、他の要因では）ので、この構成は大きな柔軟性を提供する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、無線通信システムでのリンクアダプテーションに関し、特に、排他的でないが、無線ローカルネットワーク（ＷＬＡＮ）に関する。

リンクアダプテーション技術は、ＩＥＥＥ ８０２．１１（ＷＬＡＮ）のような現代無線通信基準で一般に用いられる。チャネル状態はそれぞれの端末のモバイル性、フェージング、干渉及び他のよく知られた要因により時間とともに変わるので、受信機によるその受信を最適化するために、データ伝送を適応させることが必要である。例えば、多くの干渉及び雑音を有しているチャネルでは、高いレートで送られた信号を正確に受信する受信機の可能性は低い。したがって、受信機がデータを受信する能力を増加させるために、伝送レートを引き下げるほうがよい。伝送レートは、その符号化方式及びその変調レートのような多くのパラメータによって、変えることが可能である。

適応性のある無線通信システムのそれぞれについて、伝送パラメータ（例えば、チャネル符号化レート及び信号点サイズ）のリストは、データレートを昇順に設計及び順序付けされている。伝送パラメータは、チャネル品質（例えばＳＮＲ、干渉、信号電力）の既知要因と未知要因に適応させるために、動的に変更される。下記のテーブルは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ａのモードをリストしている。

８０２．１１ａのためのリンクアダプテーションを行なう共通の方法は、それぞれの現在の変調／符号化レートモードの適応性を予測するために、首尾よく受信したアクノレッジメント（ＡＣＫ）パケットの統計を用いることである。例として、アクノレッジメントが受信されない場合は、その後、一方の現在のパケットが再送信されるか、又は、レートが、よりロバストな変調／符号化レートモードを用いて、低下される。ＡＣＫパケットが受信された場合、それほどロバストでない、高スループットモードが選ばれてもよい。

図１は、８０２．１１ａの「アップレート」及び「ダウンレート」パスを図示している。モードｍ１、ｍ２及びｍ３は、例えば、それぞれ６メガビット／秒、９メガビット／秒及び１２メガビット／秒のモードである。一例として、８０２．１１ａシステムの特定の例で、電流システムモードがｍ２で、かつ、成功したＡＣＫ（又は、使用中の特定のリンクアダプテーション戦略に従った数個の成功したＡＣＫ）が受信される場合、システムは次のモード（モードｍ３）を用いようとする。ＡＣＫが（恐らく再送後）受信されない場合、その時はシステムは使用中のモードをモードｍ１に下げる。

ＡＣＫ統計を用いたＩＥＥＥ ８０２．１１リンクアダプテーションの初期の例は、A. Kamerman and L. Monteban, “WaveLAN II: A high-performance wireless LAN for unlicensed band,” Bell Labs Technical Journal, pages 118-133, Summer 1997に記述されている。

代替方法では、受信機は受信パケットを測定し、送信機へのフィードバックパスを介して、伝送パラメータを調節する。一例は、“Link adaptation strategy for IEEE 802.11 WLAN via received signal strength measurement”, Pavon, Jd.P.; Sunghyun Chio, Communications, 2003. ICC '03. IEEE International Conference on, Vol. 2, Iss., 11-15 May 2003, Pages: 1108-1113 vol. 2に記述されている。使用されたパラメータのタイプの例は、信号対雑音比（ＳＮＲ）、受信信号強度（ＲＳＳ）、シンボル誤り率（ＳＥＲ）及びビット誤り率（ＢＥＲ）を含んでいる。

アダプティブリンク原理は、ＭＩＭＯ(multiple input multiple output)のような多重送受信アンテナシステムにも拡張されている。そのようなシステムは、周知のように空間チャネルを用いて、データの並列ストリームを送信するために一般的に用いられる。これらのＭＩＭＯシステムの性能は、ＳＮ比及び干渉に影響されるだけでなく、ＭＩＭＯチャネル「状態」によっても影響される。この「状態」は、時間とともに変わる場合がある。ＭＩＭＯチャネル「状態」は、受信機が、論理的に結合した空間信号をどのように効率的に逆多重化することが可能であるかを示している。性能は次により低下する。即ち、
−（例えば不適当な散乱による）ＭＩＭＯサブチャネル間の相関
−チャネルが強いライン・オブ・サイト成分（すなわち、大きなＲｉｃｉａｎ Ｋファクター）を有する場合
−密集アンテナエレメントを有する設計による
−サブチャネルが相関しないときでさえ、キーホール又はインホールのような縮退現象は、ランク欠乏チャネル伝送行列となる（例えばルーフエッジ回析によって引き起こされる）虞がある。

ほとんどの上記の効果は時間とともに変わる可能性がある。また、したがって、所望時に最大瞬間スループットを達成するために、リンクはチャネルの現在性能に応じて適応させる必要がある。

ＷＯ ０２／０９１６５７は、各サブ信号又は空間チャネルのチャネル状態が受信機によって測定される適応ＭＩＭＯシステム、フィードバックチャネルによる送信機へのフィードバックについて記述している。その後、各個々の空間チャネルの伝送パラメータは、性能を最適化するために、独立して調節することが可能である。例えば、１つの空間チャネルは、別の空間チャネルよりもより高い変調及び／又は符号化スキーム（ＭＣＳ）を持つことができる。

しかしながら、この構成による不利益は、フィードバックチャネル及び各受信空間チャネルの測定の両方を実行することを必要とする付加的な関連する複雑性である。

大まかに言えば、本発明は、複数であるが分離した伝送パラメータオプションを使用する通信システムのためのリンクアダプテーションシステムを提供する。これは、既知の「単一リスト」方法と比較して、「二重リスト」方法に等しい。このように、例えば、異なる変調レベルは、異なるコーディングレベルと共に得られ、さらに、伝送に次いでＡＣＫパケットの受信（又は非受信）のような伝送状態に依存するこれらのレベル間の所定のアップパス又はダウンパスと共に得られる。

データは、２以上のシリーズの所定の伝送モードよって送信される。各モードシリーズは、時空間符号化のような共通ベース伝送パラメータ、及び、変調及び／又はチャネル符号化レートのような１以上のレート伝送パラメータを有する。異なる時空間符号化の例は、ＢＬＡＳＴのように、よりロバストなＡｌａｍｏｕｔｉ ＳT符号と空間多重化符号を含んでいる。ベース及びレート伝送パラメータは、互いに独立して変更でき、それ故にアップレート及びダウンレートパスの「２次元」適応ネットワークを提供する。

この「２次元」方法は、モードを変更するとき上下だけに交差できる「１次元」リストにわたって区分された統合時空間符号／チャネル符号化レート／変調の構成を持ち、それにより構成選択の重度を制限する代わりに、例えば、チャネル符号化レート及び変調を変更することから独立して時空間符号を変更するときにより大きな柔軟性を持つ。さらにチャネル状態が定量化し難く、故に正確なモードを決定することを難しくすることになるので、大体同じデータレートで１以上のモードを持つことによって、これら他のモード（例えば、時空間符号）は、データスループットレートに影響しないと考えられる変調及び／又はチャネル符号化レートを変更することによってスループットレートを増加及び／又は減少することを決定することから独立して試すことができる。

一実施形態では、送信機は、第１のベース伝送パラメータ（例えば、Ａｌａｍｏｕｔｉ）及び第１のレート伝送パラメータ（例えば、ＱＰＳＫ及び３／４レートチャネル符号化）でデータを送信する。また、送信機は、データが受信機によって受信されるかどうかを判断する。これは、受信機からのＡＣＫパケットを数えることにより簡単に達成できる。十分なＡＣＫ受信がある場合、リンクレートは、ベース及び／又はレート伝送パラメータを増加することにより、例えば、ＢＬＡＳＴ ＳＴＣ及び／又は１６ＱＡＭ及び３／４チャネル符号化レートになることによって増加する。これとは異なり、不十分なＡＣＫが受信された場合、リンクレートは、ベース及び／又はレート伝送パラメータを減少することによって、例えば、ＢＬＡＳＴ ＳＴＣからＡｌａｍｏｕｔｉ ＳＴＣへ及び／又は１６ＱＡＭ及び３／４チャネル符号化レートを１６ＱＡＭ及び１／２チャネル符号化レートにすることによって減少できる。

構成は、特に、ベース伝送パラメータが異なる時空間符号（ＳＴＣ）オプションであるＭＩＭＯタイプシステムによく適合する。このように、Ａｌａｍｏｕｔｉ符号のようなよりロバストなＳＴＣは、最もロバストな伝送が必要とされる場合に、選択され、そして、チャネルが高いデータレートに向かうに従って好ましくなる場合、ＢＬＡＳＴのようなより多くの空間多重化を可能にするＳＴＣが使用される。

構成は、ＩＥＥＥ ８０２．１１のようなワイヤレスローカルネットワーク（ＷＬＡＮ）のような様々な無線通信システム、新しいＩＥＥＥ ８０２．１６基準のようなメトロＬＡＮ、又は、ＧＰＲＳ及びＵＭＴＳのようなセルラーネットワークで実行することが可能である。

特に一態様では、本発明は、請求項１によるワイヤレスリンクアダプテーション方法を提供する。

特に他の態様では、本発明は、請求項１３によるワイヤレスリンクアダプテーションのための送信機を提供する。

請求項１の方法によってワイヤレスデータを送信する方法と、請求項１に対応するデータを受信する方法も提供する。より明確には、ワイヤレスデータを受信する方法を提供する。受信機は所定の受信モードの２以上のシリーズによって、データを受信するように配置され、各モードシリーズは多くの受信モードを有し、各受信モードは共通のベース受信パラメータと多くのレート受信パラメータを有している。方法は、第１のベース受信パラメータと第１のレート受信パラメータでデータを受信し、第２のベース受信パラメータでデータを受信し、第２のベース受信パラメータでデータを受信し、レート受信パラメータで受信することを備えている。好ましくは、ベース受信パラメータは、時空間符号であり、例えば、ＡｌａｍｏｕｔｉとＢＬＡＳＴである。

対応する受信装置も提供される。例えば、送信機と受信機により構成される対応する通信システムのようなものであり、それは、好ましくはＭＩＭＯシステムである。

実施形態は、以下の図面に関して、例のみとして、及び、限定する意図なしで、ここに記述される。

図１について上述したように、スループットの所定のレベル又はモード、データレート、又は、性能は、リンクアダプテーションシステムに割り当てられる。また、システムは、SNRのような現在のリンク状態に依存した線形方法でこれらのレベルを上下に動かす。各レベルは、通常、変調とチャネル符号化レートとの、又は、所定の変調と符号化スキーム（ＭＣＳ）との特定の組合せに関連している。例えば、ＢＰＳＫとＱＰＳＫとを比較すると、高レベルは、高変調レート及び／又は例えば、１／２と２／３と比較すると、高チャネル符号化レートを持つことができる。

しかしながら、そのような構成は、チャネル状態又は品質が絶えず変わっている場合、又は、例えば、室内ＷＬＡＮ型環境においてそれらを確実に推定することが難しいときには限定される。この問題は、（必ずしも確実に推定できない）多くの要因がシステムの性能に影響する、送信ダイバーシチ又はＭＩＭＯのような空間多重システムにおいて悪化する。

図２は、ＭＩＭＯ通信システムの概略図を示す。送信対象データは、特定コードレートでチャネルエンコーダ１１によって符号化され、チャネルインタリーバ１２によってインターリーブされる。その後、チャネル処理データは、時空間エンコーダ１３に引き渡される。時空間エンコーダ１３は、データを並列パスに分離し、例えばＡｌａｍｏｕｔｉのような時空間符号を使用してそれらを別々に処理する。その後、並列データストリームは、例えば、データを特定の信号点で変調するＲＦモジュール１４で処理される。その後、変調データは、送信機１０の分離アンテナに供給される。周知のように、信号は、受信機２０の多数のアンテナによって受信されるようにＭＩＭＯチャネル１５へ送信される。受信信号は、受信信号を復調するＲＦ受信モジュール２１によってベースバンドに変換される。その後、これらのベースバンド信号は、時空間デコーダ２２に供給される。時空間デコーダ２２は、並列データストリームをデインターリーバ２３に供給する前に、複数の並列データストリームを回復させ、それらを組み合わせる。デインターリーバ２３は、インターリーバ１２に対応している。その後、デインタリーブされたデータは、送信機１０での符号器１１と同様な符号化方式と符号化レートによって、チャネルデコーダ２４によって処理される。その後、周知のように、回復されたデータは、さらに処理される。

エンコーダ１１とデコーダ２４で使用されているチャネル符号化方式及びレート、並びに送信ＲＦブロック１４と受信送信ブロック２１によって使用される変調方式は、予め決定できる。リンクアダプテーションが必要な場合、送信機１０及び受信機２０の間のこれらのパラメータを調整するためのある幾つかの機構は必要である。その最も単純な場合は、これは、受信機が送信機１０から１フレーム又は一連のデータパケットを首尾よく受信するごとに、受信機からのＡＣＫパケットを要求できる。これらのＡＣＫパケットの受信又は欠如は、データが成功して受信されたかどうかを送信機１０に通知する。より精巧な方法は、独立フィードバックチャネル持つことであり、それによって受信機がその現在の受信成功を送信機に通知する。それは、ＭＩＭＯチャネル１５の現状ステータスに関する情報をフィードバックしてもよい。

このように、リンクはＭＩＭＯチャネル状態に適応することができる。ＭＩＭＯチャネル状態は、例えば、受信ＡＣＫパケットの成功に証拠づけられるように、リンクがよりロバストな場合、例えば、変調及び／又は符号化レートを増加させる場合がある。

一実施形態による図２のＭＩＭＯシステムを操作する方法は、図３、４及び５に関して記述される。

図３は、送信機１０の中のモード選択装置３０を図示している。モード選択装置３０は、ソフトウェアで実行され、リンク信頼度推定器３１と、モードセレクタ３２を備えている。モードセレクタ３２は、標準リンクアダプテーション可能送信機１０の一部を形成するリンクアダプテーションコントローラ３５に指示する。推定器３１は、受信機２０が送信機１０によって送信されたデータを成功して受信したかどうかを判定する。受信パケット情報は、現在の信号点／符号化レート／時空間符号モードが現在のチャネル状態に適切かどうか決定するために、リンク信頼度推定器３１で使用される。リンク信頼度推定器３１は、より精巧な受信パケット統計を用いることも考えられるが、好ましくは単にＡＣＫカウンタである。この機能ブロック３１の出力は、このモードが信頼できるかどうかに関して単純な表示とすることができる。このモードが「どのように良いのか」の表示を出力することも可能である。

その後、リンク信頼度推定器３１からの情報は、モードセレクタ３２に引き渡される。モードセレクタ３２は、リンク信頼度推定器３１によって与えられる情報を受けて、現在のチャネル状態にとって、ベストモードを推定しようと試みる。その後、それは、リンクアダプテーション制御リソース３５からのモード要求を受ける。リンクアダプテーション制御リソース３５は、すべてのデバイスに共通する伝送モードのテーブルからモードナンバーへのモード変更を要求するモード変更制御パケットを発行する。

実施形態では、変調及びチャネル符号化レートのような他の伝送パラメータだけでなく異なる時空間符号（ＳＴＣ）が使用される。例えば、ブラストによって与えられるような時空間（ＳT）多重化は、チャネルがよい状態（低相関空間サブストリーム）を有するときに選択でき、Ａｌａｍｏｕｔｉ ＳT符号は、チャネル品質が悪いときに選択できる。

ＳT多重化モードの性能は、サブチャネルが殆ど相関していない場合、同じスループットモードで、Ａｌａｍｏｕｔｉ ＳT符号の性能を超える。Ａｌａｍｏｕｔｉと他のＳT符号が悪い品質のＭＩＭＯチャネルに対して、よりロバストであるため、反対の効果は、極めて相関する（悪い品質）チャネルで観測される。これは、図６、７に示されている。ＢＬＡＳＴ又はＡｌａｍｏｕｔｉ ＳT符号がより多くのスループットで配信するかどうかは、角度広がりに依存している。図６は、３０度の広がりに対するデータスループット対ＳＮＲを示し、図７は、無相関空間チャネルに対して示している。

２つの（又は、それ以上の）ＳＴＣを利用する二重リンクアダプテーションリストが用いられる。一方のリスト（ＢＬＡＳＴ ＳＴＣ）は、「良い品質」チャネル例を目標とし、他方のリスト（Ａｌａｍｏｕｔｉ ＳＴＣ）は「悪い品質」チャネル例のためである。システムは、これらのリスト内だけでなくリスト（Ａｌａｍｏｕｔｉ及びＢｌａｓｔ）間で移動できる。各リスト（この場合ＳＴＣ）の共通伝送パラメータは、ここでベース伝送パラメータと称する。パラメータ（ここでは変調及びチャネル符号化レート）の伝送パラメータ又は組合せは、ここでレート伝送パラメータと称する。したがって、二重リストは、可能なアップレート化及びダウンレート化の２次元ネットワークを示す。この構成は大きな柔軟性を与える。と言うのはあるチャネルパラメータの明示的な推定、信頼できる推定、又は、連続的な推定が（例えば、ＳＮＲ、干渉チャネル相関、及び、時間とともに変わり、又は、未知である他の要因において）必要でないためである。このように、例えば、チャネル符号化及び／又は変調レートの縮小によるより低いスループットよりもむしろ、十分なＡＣＫパケットが受信されない場合、現在のチャネル状態で（それらが何であれ）現在のスループットを維持する（又は増加する）可能性がある異なる時空間コードが使用できる。

現在のチャネル状態、又は、少なくとも（ＡＣＫのカウントを介した）十分又は不十分な受信成功の表示に依存している、アップレート及びダウンレートパス又はプロトコルは、前もって決定できる。２つの例が図５及び９に示されている。

第１の実施形態では、モードセレクタ３２におけるＳＴＣ間の切換えは、図４の流れ図にしたがって行なわれる。このように例えば、現在モードがＡｌａｍｏｕｔｉ（ＡＬ）ＳＴ符号化を使用するものであり、かつ、成功したＡＣＫがない場合、同じＳＴ符号を用いる低スループットモード（例えば低変調及び／又はチャネル符号化レート）が選ばれる。成功したＡＣＫが受信される場合、システムは（例えばＡｌａｍｏｕｔｉの代わりにＢＬＡＳＴを実行することによって）ＳＴ多重化を用いることを試みる。現在モードがＳＴ多重化モードで、かつ、成功したＡＣＫが受信される場合、システムは、例えば変調及び／又はチャネル符号化レートを増加させることにより、ＳＴ多重化を強要しデータレートを増加させる。ＡＣＫが受信されない場合、システムは、データレート（すなわち、このとき、ＳＴ多重化／ＢＬＡＳＴによって使用されるより高変調及び／又は符号化レート）を増加しながら、Ａｌａｍｏｕｔｉ ＳＴ符号化を選択しようと試みる。これは、できるだけ高いスループットを配信しようとする積極的な戦略である。例えば、同じ変調及びチャネル符号化レートを維持するが、ＳＴ符号化を変更して、より控えめなものへ戦略を変更することはもちろん可能である。

図５は、７つのＳＴ多重化モード（ｂ１からｂ７のモード）及び６つのＳＴ符号化されたモード（ａ０からａ５のモード）のＭＣＳリストを使用するシステムのために、図４の流れ図にしたがって「二重リスト」のリンクアダプテーション戦略を図示している。同じインデックスを有するモードｂとａは、適切な変調／符号化レートの構成（例えば、モードｂ１は、BPSK、１／２コードレートＢＬＡＳＴモードであり、ａ１はＱＰＳＫ１／２コードレートＡｌａｍｏｕｔｉモードであり、両方とも１２メガビット／秒モードである）を選択することによって同じ公称スループットを有する。しかしながら、異なるシリーズ（ａ又はｂ）であるが、同じインデックス（１−５）を有しているモードは、同じ公称スループットである必要はない。

現在モードがよりロバストなＡｌａｍｏｕｔｉモード（ａ０−ａ５）で、かつＡＣＫパケットが成功して受信されている、又は、他のある適切な手段が決定される場合は常に、モードセレクタ３２は、送信機１０の伝送パラメータを調節して、ＢＬＡＳＴ ＳＴＣ処理に切り替え、データレート（変調及び／又は符号化レート）を付加的にインクリメントする。このように例えば、リンクは、Ａｌａｍｏｕｔｉ ＳT符号化だけでなく最低変調及び符号化レートを用いる最低モードａ０からBLAST ST符号化 (b1)だけでなく高変調及び符号化レートに切換えてもよい。

「ダウンレート」が必要なときと対照的に、リンクが設定データレート（５）未満である場合、それは、例えば、ｂ５からａ５へ移るよりロバストなＡｌａｍｏｕｔｉ ＳＴ符号化に自動追跡しようとする。この設定レートより上で、リンクは、ＢＬＡＳＴモードｂ５からｂ７までを上下に直線的に移動する。さらに別の方法では、例えばダウンレートするとき、２以上のモードのジャンプ（例えば、ｂ７からｂ５へ）が実行される。５未満のＢＬＡＳＴレートでは、ダウンレートする場合、リンクはよりロバストなＡｌａｍｏｕｔｉ ＳＴ符号化へ移動するが、より高いデータレートへも（例えば、ｂ３からａ４へ）移動する。このように、リンクはデータレートを維持しようと試みるが、現在のＭＩＭＯチャネル状態により適すると思われる異なった伝送戦略を使用する。

結合アップレート／ダウンレート戦略（全てのモードはアップレート及びダウンレートパスを有している）では行き詰まりはないことがわかる。アップレート戦略では、それは、ＳＴ多重モードに「ロック」しようとする。これらＳＴ多重モードは、好ましい状態の下で、より高い到達可能なスループットの可能性を持つ。ダウンレート戦略では、それは、代わりに、ロバストなＡｌａｍｏｕｔｉ ＳＴ符号に「ロック」しようとする。

特定のアップレート及びダウンレート戦略（図５のアップレート及びダウンレートパス）の変更により、リンクアダプテーションの収束速度を変更し、特定のアプリケーションのために二重リストを最適化することが可能である。異なるアップレート及びダウンレートスキームを用いるさらなる実施形態は下記に述べられる。

周知のように、受信機は、（制御情報を含む）制御パケットを用いることにより、伝送パラメータを適応させる。制御パケットを用いることにより、２つのデバイスが、モードナンバーに単に同意することにより、新しい伝送パラメータ（符号化レート、変調、時空間符号）に同意することができる。

実施形態は、性能に影響する要因の制限された知識を有する通信システムが要因の全てを評価しようとしないで（多数のリストを用いて）その伝送パラメータを適合させることを可能にする。変調（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ）、符号化レート（例えば、１／２、２／３、３／４）及び時空間符号（例えば、Ａｌａｍｏｕｔｉ、ＳＴ多重化）をＭＩＭＯチャネルでリンクアダプテーションを行うシステムの特別の例が示されていた。このＭＩＭＯチャネルの特性（例えば、ＳＮＲ、干渉、チャネル相関）は、時間に応じて変動するか、又は、未知である。ＭＩＭＯチャネル品質推定器（例えばチャネル状態の推定）を必要としないで、システムは、時空間符号と変調／符号化レートとの間で切り替えるために、単純二重リスト戦略だけを用いることにより、受信ＡＣＫパケットを数えることに基づいて、リンクアダプテーションすることが可能である。

説明した実施形態は、バイナリー（アクノレッジメント−ＡＣＫパケット−の存在）又は極めて限られたフィードバックのいずれかを利用する。信頼できるチャネル品質推定器を設計するのが難しいので、むしろこれが好ましい。さらに、チャネル品質のいかなる明示的なフィードバックも、（情報ビットより多くの制御ビットが送信されるから）全体のシステムスループットを低下すると考えられる。したがって、実施形態は、単純なフィードバック機構を保持することによってそのオーバヘッドを回避する。ＡＣＫパケットの存在によって集められた情報だけを用いることによって、既存のチップファームウェア及びメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）機構との互換性は、例えば、既存のＩＥＥＥ ８０２．１１又はＨｉｐｅｒハイパーＬＡＮ機器によって維持される。

しかしながら、ＭＩＭＯチャネル「品質」又はサービス品質（Quality Of Service）に関してフィードバックを用いるシステムを含めて、いくらでもフィードバックが使用できる。さらに、（単なるアクノレッジメント−バイナリーフィードバック−よりも、送信機及び受信機の間のより多くの情報を交換する）より多くのフィードバックを利用するシステムが、二重リストパス上で一度に１以上のステップ取る（故により速く適合する）と考えられる。例えば、ａ２からｂ４へ、又はｂ５からａ３へ移動することによって、ＭＩＭＯチャネル状態の大きな変化が屋内ＷＬＡＮ内で移動端末がＲＦ影から出たり、入ったりすることと一致すると考えられる。

実施形態は、各リストが異なるＳＴＣを有している「二重リスト」戦略を利用しているが、他の伝送パラメータは二者択一的に異なるリストに割り当てることができる。例えば、変調レートは、一方（ベース伝送パラメータ）に割り当てられ、チャネル符号化レートは、他方（レート伝送パラメータ）に割り当てられてもよい。したがって、実施形態は、非ＭＩＭＯに基づくシステム、例えば、単純なＳＩＳＯチャネルを利用するシステムで実行できる。そのような戦略は、確実に定量化することを困難にするチャネル状態に影響を与える要因がある場合にリンクアダプテーションを引き続き補助している。

パラメータの別の例の組合せは、ベースパラメータとして、異なるアンテナ指向性構造を使用し、レート伝送パラメータとして、異なる変調／チャネル符号化レートとの組合せを使用する。

さらに、２つを超えるＳＴ符号が使用されている場合に、三重リスト（又は、より多くのブランチを備えたリスト、又は、偶数多次元リスト）、若しくはＳＴコードの代わりの他のパラメータを考え出すことも可能であることを留意する。

第２の実施形態は図８及び９に図示されている。第１の実施形態と比較して、ＡｌａｍｏｕｔｉからＢｌａｓｔモードへ移動する際に、同じデータレートは、それを増加させようとする代わりに維持される。

より具体的には、同じ二重リスト構造は、図９に示されるように使用される。あるリストはロバストなSTC ａ０−ａ５（例えば、Ａｌａｍｏｕｔｉ）に関連し、あるリストはより高いデータレート又はスループットのＳＴＣ ｂ１−ｂ７（例えば、ＢＬＡＳＴ）に関連する。図８に示されるように、これも二重ループ処理によって引き続き実行される。ＡＣＫがＡｌａｍｏｕｔｉ ＳＴＣ（ａ０−ａ５）で受信される場合、システムは、同じデータレートを維持して、Ｂｌａｓｔ ＳＴＣ（ｂ１−ｂ７）へリンクを適応させることを試みる。図６及び７のグラフから理解することができるように、軽減ロバストモード（例えば、ＢＬ）は、好ましいチャネル状態の下で、よりロバストなモード（例えば、ＡＬ）よりも性能が優れている。ここで記述されたアップレート戦略は、ＡＬからチャネル状態がＢＬを優遇することを希望するＢＬへ移動することである。それが行われない場合、（図５におけるような）高レートモードに移動するよりも、同等なデータレートモードに移動することがより「安全」である。なぜなら、モードの不適切な選択による配信スループットを低下するリスクが、より小さくなるからである（選択モードが、二重リスト構造では最適／適正モードから「遠のく」のであれば、熟練スループットはより低下することになる）。その後、チャネル状態が、ＡＣＫパケットがもはや受信できない若しくは十分な数で受信されないように変化した場合、システムは、よりロバストなＳＴＣに戻る。これは、システムがチャネル品質を評価する必要なしに、チャネル状態の変化に適応させることを可能にする。

当業者は、上述した装置及び方法は、例えば、ディスク、ＣＤ−あるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、読み取り専用メモリ（ファームウェア）のようなプログラムされたメモリのようなキャリア媒体で、又は、光学的な又は電気信号のキャリアのようなデータキャリアで、プロセッサ制御コードとして具体化されてもよいことを理解する。多くの応用のために、本発明の実施形態は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、又は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array)）で実行される。このように、符号は、従来のプログラム符号又はマイクロコード、若しくは、例えば、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡをセットアップ又は制御するためのコードを備えていてもよい。符号は、さらに、再プログラム可能な論理ゲートアレイのようなリコンフィギュアラブルな装置を動的に構成するための符号を備えていてもよい。同様に、符号は、Ｖｅｒｉｌｏｇ（登録商標）あるいはＶＨＤＬ（Very high speed integrated circuit Hardware Description Language）のようなハードウェア記述言語のための符号を備えていてもよい。符号が互いに通信して複数の結合成分の間で配信できることは、当業者には言うまでもない。必要に応じて、実施形態も、アナログハードウェアを構築するために、フィールド（再）プログラマブルアナログアレイ又は同様なデバイスで実行する符号を用いて、実行されてもよい。

当業者は、さらに、それらについて記述された様々な実施形態と特定の特徴は、他の実施形態又は上記の教えることに大筋で一致した、それらの特別に記述された特徴と自由に結合されることを認識する。当業者は、さらに、様々な変更及び変形が、添えられたクレームの範囲から出発することなしに記述された特定の例になされることが可能であると理解する。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ ＷＬＡＮの既知リンクアダプテーション方式である。 ＭＩＭＯシステムの概略図である。 実施形態によるリンクアダプテーション装置の概略図である。 図３の装置の動作を例証するフローチャートである。 図４の「二重リスト」方式を図示する。 異なる散乱角でのＡｌａｍｏｕｔｉ及びＢＬＡＳＴ時空間符号のスループット対ＳＮＲ特性を示す。 異なる散乱角でのＡｌａｍｏｕｔｉ及びＢＬＡＳＴ時空間符号のスループット対ＳＮＲ特性を示す。 代替の二重リスト方式のフローチャートである。 図８の「二重リスト」方式を図示する。

Claims (22)

1. 無線受信機と最適に通信するために、共通伝送パラメータ及び多数のレート伝送パラメータを各々が有する多数の伝送モードを各々が有する２以上の所定の伝送モード系に従ってデータを送信するよう構成された無線送信機に対するリンクアダプテーション方法であって、
   第１のベース伝送パラメータ及び第１のレート伝送パラメータで前記データを送信し、
   第２のベース伝送パラメータで前記データを送信し、
   第２のレート伝送パラメータで前記データを送信することを備える方法。
2. 前記送信機及び前記受信機は、それぞれ、ＭＩＭＯシステムを形成するために多数のアンテナを備える請求項１に記載の方法。
3. 前記ベース伝送パラメータは時空間符号である請求項２に記載の方法。
4. 前記時空間符号のうちの１つはＡｌａｍｏｕｔｉであり、そのほかはＢＬＡＳＴである請求項３に記載の方法。
5. 前記レート伝送パラメータは、変調レート、チャネル符号化レートのうちの１つ又は組合せである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 低ベース伝送パラメータから、高ベース伝送パラメータへ適応させ、
   前記高ベース伝送パラメータから、高レート伝送パラメータへ適応させるアップレートプロトコルを持つ、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記低ベース伝送パラメータから、前記高ベース伝送パラメータへの前記適応（アダプテーション）は、同じ前記レート伝送パラメータを維持することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記低ベース伝送パラメータから、前記高ベース伝送パラメータへの前記適応（アダプテーション）は、高レート伝送パラメータに適応することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
9. 高ベース伝送パラメータから、低ベース伝送パラメータへ適応させ、
   前記低ベース伝送パラメータから、低レート伝送パラメータへ適応することを含むダウンレートプロトコルを有する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記高ベース伝送パラメータから、前記低ベース伝送パラメータへの前記適応（アダプテーション）は、同じ前記レート伝送パラメータを維持することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記高ベース伝送パラメータから、前記低ベース伝送パラメータへの前記適応（アダプテーション）は、高レート伝送パラメータに適応することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法を実行するために実行されるときにプロセッサ上に配置されるプロセッサ符号を保持するキャリアメディア。
13. 共通ベース伝送パラメータ及び１以上のレート伝送パラメータを各々が有する２以上の所定送信に従ってデータを送信する手段を含む無線受信機へデータを通信するためのワイヤレス送信機であって、
    第１のベース伝送パラメータ及び第１のレート伝送パラメータでデータを送信する手段と、
    第２のベース伝送パラメータでデータを送信する手段と、
    第２のレート伝送パラメータでデータを送信する手段と、を含む方法。
14. 受信機と共にＭＩＭＯシステムを形成するために多数のアンテナを含む請求項１３に記載の送信機。
15. 前記ベース伝送パラメータは時空間符号である請求項１４に記載の送信機。
16. 前記レート伝送パラメータは、変調レート、チャネル符号化レートのうちの１つ又は組合せである請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の送信機。
17. 低ベース伝送パラメータから、高ベース伝送パラメータへ適応させる手段と、
    前記高ベース伝送パラメータから、高レート伝送パラメータへ適応させる手段と、を含むアップレートプロトコルを実行するための手段を有する、請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の送信機。
18. 前記低ベース伝送パラメータから、前記高ベース伝送パラメータへ適応させる前記手段は、同じ前記レート伝送パラメータを維持することをさらに含む請求項１７に記載の送信機。
19. 前記低ベース伝送パラメータから、前記高ベース伝送パラメータへ適応させる前記手段は、高レート伝送パラメータへ適応させる手段をさらに含む請求項１７に記載の送信機。
20. 高ベース伝送パラメータから、低ベース伝送パラメータへ適応させる手段と、
    前記低ベース伝送パラメータから、低レート伝送パラメータへ適応させる手段と、を含むダウンレートプロトコルを実行する手段を有する請求項１３乃至請求項１９のいずれか１項に記載の送信機。
21. 前記高ベース伝送パラメータから、前記低ベース伝送パラメータへ適応させる前記手段は、同じ前記レート伝送パラメータを維持することをさらに含む請求項２０に記載の送信機。
22. 前記高ベース伝送パラメータから、前記低ベース伝送パラメータへ適応させる前記手段は、高レート伝送パラメータへ適応させる手段をさらに含む請求項２１に記載の送信機。

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