JP2009538559A - 無線通信に関するチャネル品質情報を生成する方法および装置 - Google Patents

Abstract

送信リンク適応に用いられるであろうようなチャネル品質情報を生成する方法及び装置は、伝搬チャネル推定値が信頼できない場合に用いられるであろう第１のモードと、伝搬チャネル推定値が信頼できる場合に用いられるであろう第２のモードなどのように、異なる動作モードを提供する。１以上の実施形態では、チャネル品質情報は、全範囲の伝搬チャネル記述に対する受信機入力信号品質の異なる値に対して、サポートされるデータレートなどといった定義されたチャネル品質測定基準の観点から受信機性能を特徴付ける受信機性能情報を用いて生成される。チャネル品質情報は、受信機入力信号品質と全範囲の伝搬チャネル記述に対する定義された性能要件を満たす所望の確率とに従って、又は受信機入力信号品質と特定の伝播チャネル記述とに従って、チャネル品質測定基準を選択することによって生成される。

Description

本発明は一般に無線通信の生成に関し、特にチャネル品質情報の生成に関する。

チャネル品質情報は、無線通信受信機の実効信号品質を特定するチャネル品質指標などのような、多くの手法で表現され得る。実効信号品質は、受信機により提供されるであろういかなる干渉除去利得、ダイバーシチ結合利得、符号化利得などの効果を表す。言い換えると、所与の受信機の出力信号品質は、受信信号エネルギーの背景雑音および干渉に対する「生の」非補正の比として一般に表現される受信機の入力信号品質よりもかなり良いものとなるであろう。

無線通信分野の当業者は、入力信号品質ではなく出力信号品質に基づいてチャネル品質情報を生成することの価値を理解できよう。なぜなら、出力信号品質は、復調や復号の性能の品質に影響する実際の信号品質をよりうまく表すためである。すなわち、リンク適応、例えば、受信機への送信に適した変調符号化方式（ＭＳＣ：ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）を選択することにチャネル品質情報が用いられることを想定すると、出力信号品質ではなく入力信号品質を用いることにより、送信リンクが慢性的に非効率に利用される結果となるだろう。

しかしながら、進行中の受信機の動作の一部として出力信号品質を正確に求めることは、一部のタイプの受信機では簡単な命題ではない。特に、非線形受信機は一般に、入力信号品質と出力信号品質との間に複雑な関係を有する。非線形受信機の例として、遂次干渉除去を採用する多段受信機やジョイント検出受信機が含まれる。

さらに、出力信号品質を計算できると想定したとしても、このような計算はいくつかの環境では不正確なものになるであろう。例えば、所与の受信機で実現可能な性能は、伝播チャネル状況を含む多くの変数に依存する。あるチャネル状況は、他の状況よりも受信機の性能を良くする。従って、受信機の入力信号が同一であっても、受信機の出力信号品質はチャネル状況の変化に応じて変わるだろう。チャネル状況が高速に変化するような場合、または信頼できるチャネル推定値を作成することができないほど入力信号が弱い場合には、出力信号品質の報告または出力信号品質に関連する何かしらの測定基準（ｍｅｔｒｉｃ）の報告は制御エラーとなるかもしれない。

例えば、サポートする基地局は、無線通信装置からのチャネル品質情報を受信したことに応答して送信リンク適応を行うかもしれない。ここで、チャネル品質情報は、チャネル品質指標、レート選択指標、または同様のもののような、いくつかの測定基準の観点からチャネルの品質を特定する。従って、基地局は、例えば装置から報告されたチャネル品質指標に従って、送信データレートを調節できる。この制御機構は、実際のチャネル状況がリンク適応制御遅延に比べて遅く変化する場合に適切に動作する。

しかしながら、伝播チャネル状況がリンク適応制御タイミングと比べて高速に変化する場合には、実際の伝播チャネル状況を考慮したリンク適応の実行は信頼できないものとなる。

本明細書で教示される１以上の方法および装置によれば、例えば無線通信装置における伝播チャネル推定値の信頼度に依存して無線通信装置に関するチャネル品質情報を決定するのに異なる動作モードが用いられる。例えば、一つの実施形態では、チャネル品質情報は、第１のモードにおいて、全範囲の伝播チャネル記述に対して所望の確率でサポートされ得るデータレートに受信機入力信号品質を対応付けることで決定される。ここで、サポートされるデータレートは、ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ：Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）などの所望の性能要件で実現され得るデータレートとして定義されてもよい。さらに、第２のモードにおいて、チャネル品質情報は、特定の伝播チャネル記述において実現できるデータレート、すなわち無線通信装置で得られる現在のチャネル推定値に対応する制限された範囲の伝播チャネル状況において実現できるデータレートに受信機入力信号品質を対応付けることによって決定される。

従って、第１のモードは、送信リンク適応に関連付けられた時間遅延が伝播チャネル・フェージングのコヒーレント時間よりも大きい場合のように短区間伝播チャネル推定値が信頼できない場合に、長区間伝播チャネル状況に応じてチャネル品質情報を生成することを提供する。逆に、第２のモードは、短区間伝播チャネル推定値が信頼できる場合に、短区間伝播チャネル状況に応じてチャネル品質情報を生成することを提供する。モデル動作は、無線通信装置により生成されているチャネル推定値が信頼できるかどうかを判定することにより行われ得る。信頼度は、移動速度やドップラー周波数などの無線通信装置の移動性を評価したり、チャネル推定値を評価したりすることで決定されてもよい。

以上の説明を踏まえ、一つの実施形態では、無線通信装置に関連付けられた送信伝播チャネルのチャネル品質情報を決定する方法は、第１のモードではチャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成し、第２のモードではチャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することを備える。無線通信装置に関連付けられた受信機タイプの受信機性能を特徴付ける受信機性能データは、第１のモードおよび第２のモードにおいてチャネル品質フィードバックを生成するために用いられてもよく、このような生成は無線通信装置自身により実行されてもよく、対応する無線通信ネットワークの基地局により実行されてもよい。

例えば、無線通信装置または基地局は、第１のモードではチャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成し、第２のモードではチャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することに基づいて、無線通信装置により受信された１以上の信号のチャネル品質情報を決定するように構成される１以上の処理回路を備える。１以上の実施形態では、単数または複数の処理回路は、チャネル推定値が信頼できるかどうかに基づいて第１のモードまたは第２のモードで選択的に動作するように構成される。

以上のチャネル品質情報生成方法を補足すると、受信機性能を特徴付ける方法の一つの実施形態は、複数の受信機入力信号品質のそれぞれにおいて、複数の伝播チャネル記述のそれぞれに期待されるエラーレートを計算し、計算されたエラーレートのそれぞれに対して、各受信機入力信号品質における各伝播チャネル記述に対してサポートされ得るデータレートを計算し、各受信機入力信号品質について、伝搬チャネル記述に対応するサポートされるデータレートの累積分布関数（ＣＤＦ：Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を計算することを備える。このような性能特性データは、無線通信装置により、またはサポートする無線通信ネットワークにより記憶されてもよい。一般に、性能特性データは受信機タイプ特有のものであり、異なる受信機タイプに対しては異なるデータが記憶される。例えば、一般ＲＡＫＥ（Ｇ−ＲＡＫＥ：Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ＲＡＫＥ）や最小平均二乗エラー（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ）などのタイプの受信機の性能特性データは、ジョイント検出（ＪＤ：Ｊｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）型の受信機などの性能特性データとは異なるものとなるだろう。同様に、同一受信機タイプであっても、異なる送信／受信モード（ＭＩＳＯやＭＩＭＯなど）に対して、異なる性能特性データは記憶され得る。

対応するの無線通信ネットワークに無線通信装置からレート適応フィードバックを提供する対応する方法は、第１のモードでは、無線通信装置により得られた測定値に対応する受信機入力信号品質と、全範囲の伝播チャネル記述に対して選択されたデータレートが実現できる所望の確率とに従って、受信機性能データを用いてサポートされるデータレートが選択されることによって動作する。第２のモードでは、受信機入力信号品質と、無線通信装置により得られたチャネル推定値に対応する特定の伝播チャネル記述または制限された範囲の伝播チャネル記述とに従って、サポートされるデータレートを選択することによって、受信機性能データを用いてチャネル品質情報が生成される。

もちろん、本発明は上述の特徴や利点に限定されるものではない。当業者であれば、以下の詳細な説明や添付図面からこれら以外の特徴や利点をも理解できよう。

図１は、基地局１０と無線通信装置１２とを説明する。ここで、基地局１０と無線通信装置１２との間のダウンリンクに関して生成されるチャネル品質情報は、第１の動作モードにおいては現在の（ｃｕｒｒｅｎｔ）伝播チャネル推定値に依存せず、第２の動作モードにおいては現在の伝播チャネル推定値に依存する。従って、無線通信装置１２が基地局１０に対して高速で移動していたり、その他の高速フェージング環境にある場合や、信頼できるチャネル推定に対して受信信号強度が低すぎる場合のように、ダウンリンク伝播チャネルの推定値が信頼できない場合に、チャネル品質情報を生成する第１のモードが用いられるであろう。

チャネル品質情報を生成する上述の方法の種々の実施形態を説明する前に、チャネル品質情報の生成に関連付けられた処理ロジックは、すべてが無線通信装置１２で実行されてもよく、すべてが基地局１０で実行されてもよく、基地局１０と無線通信装置１２との両方を用いて協調的に実行されてもよいことが理解されるべきである。このようなすべての場合において、付随する処理はハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実装されるであろう。さらに、基地局１０と無線通信装置１２とはいかなる特定の構成に限定されないし、特定の無線通信規格やプロトコルにも限定されないことが理解されるべきである。

例えば、１以上の実施形態において、無線通信装置１２は、基地局１０を含むサポートする無線通信ネットワークとともに動作するように構成された携帯無線電話機やその他の種類の移動局を含む。このような実施形態において、基地局１０は、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスを提供するように構成された広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）基地局を含んでもよい。

同様に、無線通信装置１２は、無線通信装置１２における受信状況の変化にダウンリンク送信データレートを適応させることを裏付けとして、チャネル品質情報や関連フィードバック情報を基地局１０に提供するように構成されたＷＣＭＤＡベースのアクセス端末を含んでもよい。しかしながら、一般に、無線通信装置１２は、移動局やその他の種類のハンドセット、ページャ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パームトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、またはこれらに用いられる無線通信モジュール、もしくは本質的にはいかなるその他の種類の通信装置を含んでもよい。

本方法の幅広い適用性を念頭におきながら、図２はチャネル品質情報を生成する一つの実施形態を説明する。ここで、説明される処理ステップの少なくとも一部は、説明される順番以外の順番で実行されてもよいことが理解されるべきである。さらに、遂次処理として説明しているが、本方法の実際の実装は、進行中の通信動作の一部として同時処理や並列処理を伴ってもよい。また、説明される処理は、基地局１０、無線通信装置１２、またはこれらのいくつかの組み合わせにおいて実装されてもよいことが理解されるべきである。

チャネル品質情報を生成する第１のモードで動作するかどうかの決定から処理が「開始」される（ステップ１００）。第１のモードが選択された場合に、チャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することに処理が続く（ステップ１０２）。逆に、第１のモードが選択されない場合、すなわち第２のモードの動作が選択された場合に、チャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することに処理が続く（ステップ１０４）。

本明細書で教示される少なくとも一つの実施形態において、高速フェージング環境にある間や、無線通信装置１２により得られる短区間（ｓｈｏｒｔ−ｔｅｒｍ）チャネル推定値が「信頼できない（ｕｎｒｅｌｉａｂｌｅ）」ような環境にある場合にはいつでも、チャネル品質情報を生成する第１のモードが用いられる。低速フェージング環境にある間や、より一般的にはチャネル推定値が信頼できる（ｒｅｌｉａｂｌｅ）場合にはいつでも、チャネル品質情報を生成する第２のモードが用いられる。言い換えると、チャネルの短区間推定値が信頼できない場合に、長区間（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ）伝播チャネル特性に応じてチャネル品質情報が生成される。逆に、チャネル推定値が信頼できる場合に、短区間伝播チャネル特性に応じてチャネル品質情報が生成される。

チャネル推定の信頼度を評価する種々の方法が本明細書で意図されることが理解されるべきであり、ある用途では信頼できないチャネル推定を生じさせると考えられる環境が、他の用途ではこのようにみなされないかもしれないことが理解されるべきである。例えば、短区間チャネル推定値の信頼度は、フェージング速度とリンク適応制御遅延との対比の観点で考えられるであろう。すなわち、行われている送信リンク適応に対してチャネル状況がどれくらい早く変化するかに依存して、チャネル推定値が高くまたは低く信頼できると考えられるであろう。ある実施形態では、リンク適応遅延、すなわち報告されたチャネル品質測定基準と、対応する送信リンク調整との間の時間が、チャネル品質情報を生成する際に、短区間伝播チャネル状況が考慮されるかどうか、またはどの程度考慮されるかに影響を与えるのに用いられてもよい。

このような変化例を考慮して、図３は、図２の第１のモードまたは第２のモードのいずれかで動作するかを決定する処理ロジックの一つの実施形態を説明する。伝播チャネル・フェージング環境を評価することからモデル選択処理が「開始」される（ステップ１０６）。詳細は本明細書で後述するが、この評価は、高速フェージング環境に当てはまるかどうかを決定するために、チャネル推定値の信頼度を評価することを含んでもよい。他の実施形態では、基地局１０と無線通信装置１２との間のダウンリンクチャネルとアップリンクチャネルとのうちの少なくとも何れかにおける送信のドップラー周波数シフトを評価するように、移動性を評価することによって、高速フェージングが認識されてもよい。もちろん、短区間チャネル推定値の信頼度に影響する他の指標が用いられてもよい。例えば、ダウンタウンや都市部の無線区分のような特定のサービスエリアは、チャネル推定値を本質的に信用させないであろう。

高速フェージング環境に当てはまる場合に（ステップ１０８）、チャネル品質生成は第１のモードで動作し、チャネル推定値に依存しない形でチャネル品質情報が生成される（ステップ１１０）。逆に、高速フェージング環境に当てはまらない場合に、チャネル推定値に依存する形でチャネル品質情報が生成される（ステップ１１２）。

図４は、図２の第１のモードまたは第２のモードのいずれで動作するかを決定する処理ロジックの別の実施形態を説明する。ネットワーク利用状況または負荷状況を評価することでモデル選択処理が「開始」される（ステップ１１４）。低負荷の無線ネットワークでは、チャネル推定値の信頼度と導き出されたチャネル品質情報とは、伝播チャネル・フェージング環境が低速に変化したとしても、または、伝播チャネル・フェージング環境が静的のままであるとしても、相関が少なくなり（ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄ）得る。例えば、低負荷のネットワークの特性であるセル間干渉のバースト性や高速変化性により、データの実際の送信の間のチャネル品質およびそれによりサポートできるデータレートは、送信に先立って測定されたものと大幅に異なり得る。

従って、ネットワークが低負荷である場合に（ステップ１１６）、チャネル品質情報を決定する第１のモードを選択することが有効となり得る（ステップ１１８）。逆に、ネットワークがより高負荷である場合に、または負荷がより安定している場合に、チャネル品質情報は第２のモードの動作に従って決定され得る（ステップ１１９）。チャネル品質情報決定にどちらかの動作モードを用いるかの選択は、個々の無線通信装置１２に評価と適用との少なくともいずれかがなされ、または、ネットワークの所与のセクタやセル内の無線通信装置の集合または部分集合に適用され得る。例えば、一部の無線通信装置１２に第１のモードが用いられてもよく、その他のものに第２のモードが用いられてもよい。どちらのモードを用いるかの決定は、例えば、個々の無線通信装置１２のサービス・ニーズに従って設定される。

このモデル選択は、無線通信装置１２に非透過的または透過的に実装され得ることに留意されたい。一つの実施形態では、無線通信ネットワークの基地局１０は、複数の無線通信装置１２における１以上の装置に対して、好適な動作モードに適合する情報をフィードバックするように指示することができる。これにかえて、ネットワーク負荷状況に基づいて、基地局１０は第２の動作モードをサポートする情報を受信できるが、第１の動作モードで動作することが好ましい場合にはこれらの情報のすべてまたは一部を無視することを選択することができる。言い換えると、基地局１０は受信するすべてのフィードバックを利用しないことを選択してもよい。

ある環境においては、第２のモードでの動作をサポートするのに要求される無線資源コストは、第１のモードでの動作のものよりも高い。例えば、第２のモードでの動作をサポートするためには、一般に、伝播チャネル状況の変更を反映するために、第１の動作モードでの動作で要求されるよりも頻繁に無線通信装置１２によりフィードバックが送信されている必要がある。また、第２のモードでの動作のために十分詳細な伝播チャネル状況を表現するように、フィードバック量もより多くなり得るだろう。さらに、フィードバック・チャネルの負担は、複数の無線通信装置１２がフィードバック情報をネットワークに同時に送信するという事実により、さらに悪化する。したがって、伝播チャネル状況の考察に基づくだけでは第２のモードでの動作が実現可能であったとしても、第１の動作モードが好ましいこともあり得る。

１以上の実施形態において、チャネル品質情報の決定は、第２のモードでの動作に関連付けられたフィードバック・チャネルの無線資源コストの潜在的な高さを考慮する。より詳細には、第２の動作モードは、契約により特権を与えられた装置やサービスのために予約される。所与の通信装置１２の特権レベルは、データベースから装置の識別番号で参照され得る。より高い特権を持つ装置に対して、第２のモードでの動作に従ってチャネル品質情報が決定され得る。サービスの契約上の要求は、適切な動作モードを考慮する要因ともなり得る。例えば、音声パケット・サービスのような厳しい遅延やジッタの要求を持つサービスに対しては、第２のモードでの動作に従ってチャネル品質情報が決定される場合に、より簡単にサービス品質が保持され得る。

第１の動作モードまたは第２の動作モードのいずれに従ってチャネル品質情報を決定するかを決めることは、分離要素を構成する送信方式に適合されてもよい。これらの送信方式の種類の非限定的な例には、マルチキャリアＣＤＭＡと直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信とが含まれる。第２のモードでの動作をサポートするために、分離要素数、例えば、４キャリアＣＤＭＡにとっての四つのフィードバック値または８０個の周波数資源ユニットを有するＯＦＤＭにとっての８０個のフィードバック値に伴いフィードバック量が直接的に増大し得る。要素の全体または大部分を占める大きなパケットやデータユニットに対して第１のモードの代わりに第２のモードで動作することの相対的な利益は、要素の小さい部分を占めるであろう小さなパケットやデータユニットに対して行う場合よりも著しく小さくなり得る。従って、無線資源を節約するためには、動作モード選択の要因としてパケットやデータユニットの長さを含むことが有効である。

１以上の実施形態において、全範囲の伝播チャネル状況に対する無線通信装置の受信機タイプの性能を特徴付ける受信機性能データを使用することによって、このような動作がサポートされる。ここで、性能データは、全範囲の伝播チャネル状況に対する、および特定の伝播チャネル状況に対する、受信機の期待性能を示す。チャネル品質情報決定のため、例えばサポートされるレート計算のためにチャネル伝播状況を決定することは、第１の動作モードと第２の動作モードとのうちの少なくともいずれかでの動作に要求されるかもしれない。１以上の実施形態において、第１の動作モードでは、長区間チャネル伝播状況が決定され、伝播チャネル状況は、（例えば、推定されたドップラー周波数、既知の移動速度、否定応答率すなわちＮＡＣＫ率などに基づく）チャネル・フェージング速度の特性と、電力遅延プロファイル（ＰＤＰ：Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌａｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ）の時間変換が小さいと想定した場合の無線通信装置１２に関連付けられた伝播チャネルの電力遅延プロファイルの推定値とのうちの一つ以上を含む。

１以上の実施形態では、長区間伝播チャネル状況の推定は、実現可能な（サポートできる）データレートのＣＤＦを構築することと、推定された長区間伝播チャネル状況に最も適合した実行可能なデータレート曲線ＣＤＦをＣＤＦ曲線表から選択することとのうちの一つ以上の任意の動作のために用いられる。従って、１以上の実施形態において、ＣＤＦ曲線はあらかじめ定義されていることが理解されるべきである。このような実施形態では、無線通信装置１２に関連付けられた受信信号品質と伝播チャネルの長区間特性とのうちの少なくともいずれかは、無線通信装置１２に関するチャネル品質情報を特定するため、例えば、実現可能なデータレートを特定するために、あらかじめ定義されたＣＤＦ曲線上の点や範囲を選択するのに用いられ得る。１以上のその他の実施形態では、推定された長区間伝播チャネル状況は、１以上のＣＤＦ曲線を部分的または全体的に構築するために用いられ得る。構築されたＣＤＦ曲線はその後、例えば、無線通信装置１２で測定された信号品質に応じて、実行可能なデータレートの特定に用いられ得る。

より詳細には、ＣＤＦ曲線を構築するために、ＰＤＰは既知の量とみなされ、遅延タップ（チャネル）係数値の推定値は、所与のＰＤＰに対する伝播チャネル記述（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ）をさらに決定するために生成され用いられ得る。少なくとも一つの実施形態では、長区間伝播チャネル状況の特性をサポートするために、パイロットや他の測定値に基づいて推定伝播チャネル係数が推定される。伝播チャネル推定のための既存の技術が必要または要望に応じて用いられてもよいことが理解されるべきである。チャネル係数の推定は、一般に第２の動作モードで用いられる短区間（瞬時）推定値でなく、長区間推定値を表すことに留意されたい。

いずれの場合でも、どのようにＣＤＦ曲線が構築されても、ＣＤＦ曲線は、特定の単数または複数の受信機タイプの（期待される）性能を特徴付けることが理解されるべきである。図５は、ＣＤＦ曲線に基づいて受信機性能を特徴付ける一つの方法を説明する。しかし、長区間および短区間の伝播チャネル状況に対する受信機性能を特徴付けるために他の方法が用いられてもよいことが理解されるべきである。

より詳細には、図５は、実証実験、ソフトウェア・シミュレーション、動的測定、またはこれらの任意の組み合わせを用いて実行されるであろう受信機性能を特徴付ける方法の実施形態を説明する。異なる受信機タイプは異なる性能のレベルを提供するため、このような特徴付けは、無線通信装置１２に関連付けられた特定の受信機タイプに対して行われる。（チャネル品質情報が無線通信装置１２で生成される場合に、受信機性能データは無線通信装置１２に記憶され得る。チャネル品質情報が基地局１０で生成される場合に、基地局１０は異なる受信機タイプの特性データを記憶してもよく、異なる無線通信装置に対して適切な受信機性能データセットを用いる。）
いずれの場合でも、複数の受信機入力信号品質値の一つごとに、複数の変調符号化方式の一つごとに、および複数の伝播チャネル記述の一つごとに対して、期待エラーレートを計算することにより処理が開始される（ステップ１２０）。エラーレートは、例えば、ビットエラーレート（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ：Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）、フレームエラーレート（ＦＥＲ：Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）などとして表現されてもよく、エラーレートが表現される特定の方式は、関連するデータ送信の種類に基づいてもよい。

本明細書では、その他のように明示しない限り、「受信機入力信号品質」という用語は、雑音と干渉との和Ｎ_０に対するチップあたりの全受信信号電力Ｅ_Ｔの比を意味する。受信機入力信号品質の測定値は、無線通信装置１２内に具現された受信機に対する「生の」入力信号品質を表し、受信機の干渉除去性能や信号利得性能には依存せず、従って短区間伝播チャネル推定値の精度に依存しない。さらに、受信機入力信号品質の測定値は、単純な受信機構造であっても複雑な受信機構造であっても、例えば、装置の受信機が単純な線形受信機であっても、複雑な非線形受信機であっても同一である。

さらに、本明細書で用いられるように、「伝播チャネル記述」という用語は、伝播チャネル・タップ重みの特定の組み合わせを表す。例えば、伝播チャネルの複数の３タップ特性（ｔｈｒｅｅ−ｔａｐ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）は、異なる伝播チャネル状況に対応する三つの複素タップ係数の異なる組み合わせとなる。異なる伝播チャネル記述は、固定された電力遅延プロファイル（ＰＤＰ）に基づいてもよい。これに変えて、所与の高速フェージング実現が異なるＰＤＰに対して用いられてもよく、異なるＣＤＦが異なるＰＤＰに対して用いられてもよい。

いずれの場合でも、各伝播チャネル記述は、基地局１０と無線通信装置１２との間の送信リンクに対する実際の伝播チャネル状況の特定の仮説（ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ）を表すものとして理解されてもよい。同一の入力信号品質であっても、無線通信装置１２は異なるチャネル記述に対して異なる出力信号品質を提示するだろう。

各受信機入力信号品質と各変調符号化方式とに対して、計算された各エラーレートについて、各伝播チャネル記述に対して実現され得る（サポートされ得る）データレート（Ｒ）を計算することによって、受信機性能を特徴付ける処理が続く（ステップ１２２）。サポートされるデータレートとも呼ぶ実現可能なデータレートは、定義された性能要件、例えば目標ＢＬＥＲを満たしながら無線通信装置１２への送信に用いられ得るデータレート（Ｒ）を表す。例えば、計算されたエラーレートが目標ＢＬＥＲよりも小さい場合、すなわちＢＬＥＲ＜ＢＬＥＲ（ｔａｒｇｅｔ）である場合に、変調符号化方式に対応するデータレート（Ｒ_ｍｃｓ）はサポートされるデータレート（Ｒ＝Ｒ_ｍｃｓ）となり得る。そうでない場合に、サポートされるデータレートはゼロ（Ｒ＝０）となり得る。ＡＲＱが用いられる場合に、サポートされるデータレート（Ｒ）はＲ＝Ｒ_ｍｃｓ（１−ＢＬＥＲ）として計算され得る。ここで、Ｒ_ｍｃｓは変調符号化方式に対応するデータレートであり、ＢＬＥＲは計算されたエラーレートである。ＨＡＲＱが用いられる場合に、サポートされるデータレートはＲ_ｍｃｓ／（１＋ＢＬＥＲ）として計算される。

各受信機入力信号品質について、伝播チャネル記述に対応するサポートされるデータレートの累積分布関数（ＣＤＦ）を計算することによって処理が続く（ステップ１２４）。ここで、ＣＤＦ曲線の生成は、ワンタイムプロセスであってもよいし、すべてまたは一部が動的プロセスであってもよいことに留意されたい。例えば、上述のように、無線通信装置１２に関する長区間伝播チャネル状況に影響する１以上のパラメータの動作中の推定であり得る。繰り返すと、このようなパラメータは、ＰＤＰ、推定チャネル係数、現在のデータサービスのタイプとパケットサイズなどのデータ特性とのうちの少なくともいずれか、および移動性／移動速度推定値の任意の一つ以上を含むがこれに限定されない。

図６は、最小平均二乗エラー（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）受信機タイプに対する図５の方法で生成された受信機性能データを図示する。より具体的には、図６は、仮説された伝播チャネル記述の集合に対するサポートされるデータレートのＣＤＦに従って、−２２ｄＢから＋１２ｄＢまで２ｄＢステップごとに、定義されたデータレートの点上に、受信機入力信号品質（ＳＮＲ）曲線をグラフにする。左端の曲線は入力ＳＮＲが−２２ｄＢのものであり、右端の曲線は入力ＳＮＲが＋１２ｄＢのものである。図７は、ジョイント検出（ＪＤ）受信機アーキテクチャにおける同様の性能特性データを示す。ここで、無線通信装置１２に対して用いられる特定の受信機性能データは、受信機タイプに適合されるであろうことが理解されるべきである。（さらに、いくつかの受信機タイプは異なる性能特性を生み出す異なる受信モードを有するため、異なる受信機性能データがこのようなモードのそれぞれで用いられ得る。）
図６の性能曲線を用いてチャネル品質情報を決定するにあたって、例えば、より速い移動速度（ｈｉｇｈｅｒ ｒａｔｅｓ ｏｆ ｔｒａｖｅｌ）の場合を考慮しなければならない。この場合において、伝播チャネル状況を推定した測定時刻とチャネル推定値に基づく送信リンク適応を実施した送信時刻との間で、チャネル・フェージング環境は時間相関がより小さくなる。リンク適応制御が間に合うよりも速くチャネル状況が変化する場合に、送信データレート選択のようなリンク適応は、チャネル推定値に基づくのではなく、パス利得やシャドウイングにより決定される静的な伝播特性に基づかなければならない。

無線通信装置１２により測定された信号品質が与えられると、所望のＣＤＦレベルに従って受信機性能データ中の対応する信号品質曲線から送信データレートが選択され得る。例えば、適切なＳＮＲ曲線の１０パーセンタイルを選ぶことは、仮説された伝播チャネル記述の９０パーセントにおいて実現可能なデータレートに対応する。選択される特定の値は一般に、許容可能な最大ＢＬＥＲなどの定義された性能要件のような、システムの性能要件に基づく。１以上の実施形態では、信号品質は、無線通信装置で測定された際の、または、ネットワークで平均化された際の、平均入力ＳＮＲなどの長区間信号品質である。チャネル推定値が信頼できるような他の実施形態では、瞬時または短区間受信機入力信号品質が用いられてもよい。

いずれの場合でも、上述のアプローチは、性能特性グラフ中のレート値を、量子化された入力信号品質測定値で表わされるレートに効率的に量子化するものであり、高速に変化するチャネルにおいて低速なリンク適応を行うには十分なものである。すなわち、高速フェージング環境において、無線通信装置１２における長区間測定信号品質に対応するグラフからＳＮＲ曲線を選択し、定義されたＢＬＥＲ限界のような定義された性能要件に対して所望の確率で実現可能であるデータレートを特定することに基づくデータレート選択値として、チャネル品質情報が生成されてもよい。事実上、本方法は要するに、全範囲の短区間伝播チャネル特性に対して所望の確率で実現可能であるデータレート選択値に受信機入力信号品質測定値を対応付けることに基づく長区間伝播チャネル特性に応じてチャネル品質情報を生成することになる。

乗り物の速度が遅くなる場合や、受信機における実際の入力ＳＮＲがパス利得の向上により大きくなる場合など、チャネルがより信頼できるものになる場合に、チャネル品質情報生成処理は、より精微な情報が生成されるモード、すなわち無線通信装置１２で優勢な短区間伝播チャネル状況が明示的に考慮されるモードに遷移され得る。高速フェージング中の低速適応で用いられた性能特性データと同一のものが、低速フェージング中の高速適応で用いられてもよい。言い換えると、同一の受信機性能曲線が低速リンク適応および高速リンク適応において階層的に用いられ得る。すなわち、チャネル品質測定基準は長区間チャネル特性を特徴付けるために用いられるとともに、チャネルがより信頼できるようになる場合の高速リンク適応においても特徴付けるためにさらに用いられ得る。

上述の動作を実現する一つの方法は、入力信号品質（ＳＮＲ）ごとのチャネル状態値を量子化し、量子化値をコードブックに記憶することである。無線通信装置１２において得られる特定の入力ＳＮＲとチャネル推定値とに対して、コードブック中で量子化値が参照され、報告するチャネル品質情報のために対応するデータレートが選択され得る。

図８は、チャネル品質情報がデータレート報告に関して生成されるような階層型チャネル品質情報生成の一つの実施形態を説明する。このような処理は、無線通信装置１２において、基地局１０において、またはこれらが協調して処理されてもよい。いずれの場合でも、伝播チャネル状況を評価することから処理が開始される（ステップ１３０）。評価は、チャネルが信頼できるかどうかを判定する方法として無線通信装置１２により生成されている短区間チャネル推定値を評価することを含んでもよいし、ドップラー周波数を調べることを含んでいてもよい。

チャネル推定値が信頼できない場合に（ステップ１３２）、図６と図７とに説明されるように、サポートされるデータレートは受信機性能データを用いて選択される。より具体的には、チャネル推定値が信頼できない場合に、量子化されたＳＮＲ曲線の一つに測定受信入力信号品質が対応づけられ、性能データの生成に用いられた全範囲の伝播チャネル記述に対してレートを実現できる所望の確率に従って対応するサポートされるデータレートが特定され得る（ステップ１３４）。１０パーセンタイルの選択をすると、仮説された伝播チャネル記述の９０パーセントは所望のエラーレート性能で選択されたデータレートをサポートするだろう。

このように、チャネル推定値が信頼できない場合に、送信データレートは無線通信装置１２に現存する短区間伝播チャネル状況の任意の特定の考察に基づくのではなく、確率的に選択される。さらに、チャネル推定値が信頼できない場合に、適切な量子化ＳＮＲ曲線を選択するのに用いられる受信機入力信号品質は、長区間（平均）受信機入力信号品質であってもよい。平均化は無線通信装置１２で行われてもよいし、無線通信装置１２により報告された瞬時値がネットワークにより平均化されてもよい。

一方、チャネル推定値が信頼できる場合には（ステップ１３２）、測定受信機入力信号品質は短区間、例えば瞬時の測定値を表してもよい。もちろん、平均化された値がなおも用いられてもよい。どちらの場合も、信頼できるチャネル推定値が利用可能な場合に、チャネル推定値に対応する、一つの量子化ＳＮＲ曲線および特定の伝播チャネル記述または制限された範囲の伝播チャネル記述に受信機入力信号品質が対応づけられ得る（ステップ１３６）。このアプローチの一つの変形では、異なる確率特性を反映する異なるＳＮＲ曲線とともに、長区間および短区間ＳＮＲ測定値に対して異なるＳＮＲ／ＣＤＦ曲線が記憶され得る。従って、動作において、チャネル推定値の信頼度に応じて切り替わるであろう長区間ＳＮＲ値と短区間ＳＮＲ値とのいずれが用いられているかに依存して、用いられる曲線の集合が選択される。

チャネル品質情報を生成するこの階層型アプローチは、適切な受信機性能データとともに、適切に構成された処理回路を装置１２内に備えるような無線通信装置１２として実装され得る。図９は、受信機性能データを用いてチャネル品質情報を生成する方法を実行するように構成された無線通信装置１２の一つの実施形態を説明する。説明される実施形態は、受信／送信アンテナ２０、スイッチ／デュプレクサ２１、受信機フロントエンド２２、送信器２４、ベースバンド（ＢＢ）制御部２６、システム制御部２８、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース回路３０、およびユーザインタフェース（ＵＩ）３２を備える。

チャネル品質情報の生成に関して特に重要な部位として、ベースバンド制御部２６は１以上の処理回路４０を備える。処理回路４０は、チャネル品質情報を生成するように構成され、受信機性能データを記憶するメモリ４２に直接的にまたは間接的にアクセスする。記憶されたデータは、量子化ＳＮＲ曲線と、図６と図７とで説明された１０００個のチャネル記述の集合などといった複数の伝播チャネル記述においてサポートされるレートの対応するＣＤＦとを表すデータ構造を含んでもよい。しかしながら、少なくとも一部の性能データは、例えば多項式である曲線当てはめ（ｃｕｒｖｅ−ｆｉｔｔｉｎｇ）計算を用いて表現することも可能であり、受信機性能データを記憶して表現する種々の方法が本明細書で意図されることが理解されるべきである。

一つの実施形態による動作において、無線通信装置１２は受信機入力信号品質の長区間推定値（平均ＳＮＲ）を保持し、さらに、短区間（瞬時）伝播チャネル推定値を保持する。伝播チャネル推定値が信頼できない場合に、無線通信装置１２はチャネル品質情報生成の第１のモードで動作する。第１のモードでは、無線通信装置１２は、測定された平均受信機入力信号品質を、受信機性能データにおいて表わされた対応する受信機入力信号品質のうちの最も近いものに対応付ける。その後、無線通信装置１２は、全範囲の伝播チャネル記述に対して所望の確率でサポートされ得るデータレートを特定するために、対応づけられたＳＮＲ曲線を用いる。このように、無線通信装置１２は、実際のチャネル推定値を考慮せずに確率的に特定されている更新された送信データレート選択値といった形で、チャネル品質情報を基地局１０に戻す。基地局１０の送信リンク適応制御回路３８は、無線通信装置１２にトラヒックを送信するのに用いられる送信データレートを調整するために、報告されたデータレート選択値を用いる。

伝播チャネル推定値が信頼できる場合に、無線通信装置１２は第２のモードで動作する。第２のモードでは、無線通信装置１２は、無線通信装置１２により測定された際の平均受信機入力信号品質にもっとも近い受信機性能データ中のＳＮＲ値を選択し、さらに、現在のチャネル記述に対応するもっとも近い受信機性能データの中から伝播チャネル記述または制限された範囲の伝播チャネル記述を選択する。従って、無線通信装置１２は、測定された受信機入力信号品質と対応するチャネル推定値とに対してサポートされ得るデータレートを特定するために受信機性能データを用い、特定されたデータレート選択値を基地局１０に報告する。

第１と第２のモードのいずれにおいても、基地局１０はチャネル品質情報をデータレート選択値といった形で受信し、基地局１０は無線通信装置１２へのフォーワードリンク送信のために対応する送信データレート調整を行う。このように、チャネル品質情報を現在のチャネル推定値を考慮して生成されているかどうかは、基地局１０には透過的であるであろう。すなわち、基地局の観点からは、明示的なシグナリングを必要とせず、第１のモードと第２のモードとの間を透過的にリンク適応が切り替わる。しかしながら、いくつかの実施形態では、チャネル品質情報生成のモードはシグナリングや他の指示によって行われてもよい。例えば、チャネル品質情報が第１のモードと第２のモードとのいずれで生成されているかに依存して、チャネル品質情報が基地局１０に報告されるレートが変更されてもよい。

図１０と図１１とは、無線通信装置１２のベースバンド制御部４０に含まれるかまたは関連し、第１のモードおよび第２のモードにおいてチャネル品質情報の生成を実装するのに用いられる処理回路の実施形態を説明する。特に、図１０は、第１のモードおよび第２のモードにおいて、レートデータ選択値などのチャネル品質情報を生成するチャネル品質情報生成回路４４を含む処理回路４０を説明する。回路４４は、生成されているチャネル品質情報のタイプの指標を提供するように構成される、すなわち動作しているモードを示してもよい。

処理回路４０はさらに、チャネル推定値信頼度評価回路４６とチャネル推定回路４８とを含んでもよく、または関連付けられてもよい。チャネル推定値信頼度評価回路４６は、チャネル推定回路４８により生成されているチャネル推定値の信頼度を推定するように構成される。チャネル推定回路４８は、受信信号とパイロット情報とに基づいて瞬時伝播チャネル推定値を生成する。チャネル推定値信頼度評価回路４６は、チャネル推定回路４８からのチャネル推定値とパイロット値とのうちの少なくともいずれかを、その他のものに含めて、受信してもよい。信頼度評価回路４６により出力された信頼度指標に基づいて、第１のモードと第２のモードとの間で動作が切り替わるであろう。

チャネル品質情報生成回路４４が受信機入力信号品質測定、すなわちＥ_Ｔ／Ｎ_０計算を行ってもよいし、またはこの目的のための他の機能回路が処理回路４０に含まれてもよいことにも留意されたい。この点について、処理回路４０の説明図は物理的な回路要素ではなく、機能的な回路要素を示してもよいことが理解されるべきである。例えば、処理回路４０は、マイクロプロセッサベースの回路、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの全部または一部を含んでもよい。

機能回路の説明の続きとして、図１１は、図１０で説明されたチャネル品質情報生成回路４４の一つの実施形態を説明する。信頼度指標がモード選択回路５０を駆動し、モード選択回路５０は出力されているチャネル品質情報に対するソース回路を選択する。チャネル推定値が信頼できないと信頼度指標が示す場合に、モード選択回路５０はソース回路として長区間チャネル品質情報推定回路５２を選択する。長区間チャネル品質情報推定回路５２は、受信機入力信号品質の長区間推定値と所望のＣＤＦ確率とに基づいて受信機性能データを用いてサポートされるデータレートを選択する。

逆に、チャネル推定値が信頼できると信頼度指標が示す場合に、モード選択回路５０はソース回路として瞬時（短区間）チャネル品質情報推定回路５４を選択する。一つの実施形態では、瞬時チャネル品質情報推定回路５４は、受信機入力信号品質の長区間推定値とチャネル推定値とに基づいて受信機性能データを用いてサポートされるデータレートを選択する。別の実施形態では、瞬時チャネル品質情報は、受信機出力信号品質を計算することで生成される。このような実施形態では、チャネル品質情報は第１のモードでは受信機入力信号品質を用いて決定され、第２のモードでは受信機出力信号品質を用いて決定される。

いずれの場合においても、基地局１０は、無線通信装置からフィードバックされるチャネル品質測定値に基づいて、上述のいずれかの実施形態に従って、チャネル品質情報を生成するように構成され得る。例えば、図１２は、基地局１０に含まれるであろうチャネル品質情報生成回路６０とメモリ６２とを説明する。メモリ６２は、無線通信装置１２に実装される受信機タイプに適合する少なくとも一つの受信機性能データの集合とともに、１以上の受信機タイプに関する受信機性能データを記憶する。

より一般的に、このような実施形態では、基地局１０は無線通信装置１２に対応する送信伝播チャネルのチャネル品質情報を決定するように構成された１以上の処理回路を備える。このような処理は、第１のモードでは、無線通信装置１２に関するチャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成し、第２のモードでは、チャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することに基づいてもよい。

一つの実施形態では、第１のモードにおいて、基地局１０は、無線通信装置１２に関する受信機入力信号品質情報を少なくとも受信する。上述のように、第１のアルゴリズムは、全範囲の伝播チャネル記述に対して所望の確率で実現可能であるデータレートに受信機入力信号品質を対応付けることを含んでもよい。第２の動作モードでは、基地局１０は、量子化された長区間ＳＮＲ値と量子化された短区間伝播チャネル推定値とのような、受信機入力信号品質情報と伝播チャネル情報とを無線通信装置１２から受信する。

基地局１０がＳＮＲ値と伝播チャネル記述とのコードブックを記憶する場合に、無線通信装置１２は単に、測定値に対応するコードブック・インデックスを返すだけで良い。いずれの場合でも、第２のアルゴリズムは、伝播チャネル推定値に対応して、特定の伝播チャネル記述または制限された範囲の伝播チャネル記述において実現可能であるデータレートに受信機入力信号品質を対応付けることを含んでもよい。

このように、基地局１０は、対応するチャネル推定値を受信せずに無線通信装置１２に関する受信機入力信号品質情報を受信する場合に、第１のモードでの動作を選択するように構成され得る。これにかえて、無線通信装置１２がチャネル推定値と信号品質とを常に報告するように構成されてもよく、基地局１０はチャネル推定値の信頼度の評価に基づいて第１のモードまたは第２のモードでの動作を選択するように構成されてもよい。少なくとも一つの実施形態では、基地局１０は、無線通信装置１２が高速フェージング環境で動作しているかどうかを判定することに基づいてモードを選択する。無線通信装置１２が高速フェージング環境で動作している場合に、基地局１０は第１のモードで動作する。無線通信装置１２が高速フェージング環境で動作していない場合に、基地局１０は第２のモードで動作する。もちろん、第１の動作モードと第２の動作モードとは、基地局１０によりサポートされる複数の無線通信装置のそれぞれに対して独立に管理されてもよいことが理解されるべきである。

さらに、より一般的に、本明細書で記載された１以上の実施形態において教示されるようなチャネル品質情報生成は、受信機性能データを用いることに基づいて、サポートされるデータレートのようなチャネル品質情報測定基準を決定するように、受信機性能データを用いる。受信機性能データは、複数の量子化された受信機入力信号品質のそれぞれに対して、伝播チャネル記述の観点からサポートされるデータレートを特徴付ける。第１の動作モードでは、無線通信装置１２で得られる測定値に対応する受信機入力信号品質値に対して、すべての仮説された伝播チャネル記述のような全範囲の伝播チャネル状況に対して所望の確率で実現可能となり得るデータレートが選択される。このように、データレートは、無線通信装置１２において優勢である瞬時チャネル状況を考慮して設定されるのではなく、長区間チャネル状況を考慮して確率的に設定される。このように、信頼できるチャネル推定値が利用できない場合はいつでも、第１の動作モードが選択され得る。

信頼できるチャネル推定値が利用可能である第２の動作モードでは、受信機入力信号品質と無線通信装置１２で取得された測定値に対応する伝播チャネル記述とを用いて、データレートが選択される。言い換えると、短区間伝播チャネル状況の推定値が信頼できる場合は、短区間伝播チャネル状況が考慮される。この観点では、現在の伝播チャネル推定値を用いる場合であっても、用いない場合であっても、チャネル品質情報測定基準を生成するために、同一の受信機性能データが用いられ得る。このように、低速リンク適応すなわち第１の動作モードと、高速リンク適応すなわち第２の動作モードと、の間を切り替えるような送信リンク適応に修正することは有効である。

もちろん、本発明は上述の記述や添付図面に限定されるものではない。本発明は、請求項とこれらの法的な均等物とにのみ限定される。

本明細書で教示される１以上の実施形態においてチャネル品質情報が生成される基地局のような移動局と無線通信装置とのブロック図の一例である。 チャネル品質情報のモデル生成についての処理ロジックの一つの実施形態のロジックフロー図の一例である。 、図２の状況において動作モードを選択する一つの実施形態のロジックフロー図である。 図２のコンテキストにおいて動作モードを選択する一つの実施形態のロジックフロー図の一例である。 受信機性能を特徴付ける方法の一つの実施形態のロジックフロー図の一例である。 図５の受信機性能を特徴付ける方法により得られる受信機性能特性を、異なる無線通信装置タイプごとに示したグラフの一例である。 図５の受信機性能を特徴付ける方法により得られる受信機性能特性を、異なる無線通信装置タイプごとに示したグラフの一例である。 受信機性能データを用いてチャネル品質情報をモード別に生成する一つの実施形態のロジックフロー図の一例である。 チャネル品質情報を生成するように構成された無線通信装置の一つの実施形態をのブロック図の一例である。 チャネル品質情報の生成に用いられる処理回路の実施形態のブロック図の一例である。 チャネル品質情報の生成に用いられる処理回路の実施形態のブロック図の一例である。 無線通信装置におけるチャネル品質測定値の受信に基づいてチャネル品質情報を生成するように構成された基地局の一つの実施形態を示すブロック図の一例である。

Claims (49)

1. 無線通信装置（１２）に関連付けられた送信伝播チャネルのチャネル品質情報を決定する方法であって、
   第１のモードにおいて、現在の伝播チャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成する工程と、
   第２のモードにおいて、現在の伝播チャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成する工程と
   を備えることを特徴とする方法。
2. 伝播チャネル・フェージング環境に応じて前記第１のモード又は前記第２のモードのいずれで動作するかを決定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記無線通信装置（１２）により生成された伝播チャネル推定値の信頼度を評価することに応答して、前記第１のモード又は前記第２のモードのいずれで動作するかを決定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 現在の伝播チャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成する工程は、前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を全範囲の伝播チャネル状況に対して所望の確率で実現可能であるデータレート選択値に対応付ける工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を全範囲の伝播チャネル状況に対して所望の確率で実現可能であるデータレート選択値に対応付ける工程は、仮説された全範囲の伝播チャネル記述に対して所望のエラー限界に関して実現可能であるデータレートを特定するために累積分布関数（ＣＤＦ）と前記受信機入力信号品質とを用いる工程を含むこと特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 仮説された全範囲の伝播チャネル記述に対して所望のエラー限界に関して実現可能であるデータレートを特定するために累積分布関数（ＣＤＦ）と前記受信機入力信号品質とを用いる工程は、仮説された伝播チャネル記述の集合に対して実現可能なデータレートに受信された信号品質を関連付けるＣＤＦ曲線を選択する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記無線通信装置（１２）に関連付けられた前記伝播チャネルの長区間伝播チャネル状況の推定に基づいて前記受信された信号品質の対応付けをサポートするように１以上のＣＤＦ曲線を生成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記無線通信装置（１２）に関連付けられた前記伝播チャネルの長区間伝播チャネル状況の推定に基づいて前記受信された信号品質の対応付けをサポートするように１以上のＣＤＦ曲線を生成する工程は、長区間伝播チャネル推定値、前記無線通信装置（１２）の移動速度、前記無線通信装置（１２）に対して動作中の又は要求されたデータサービスのタイプ、前記無線通信装置（１２）に割り当てられた又は利用可能なダウンリンク帯域、並びに前記無線通信装置（１２）で用いられている又は求められている変調符号化方式、のうちの１つ以上に基づいて前記１以上のＣＤＦ曲線を生成する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成する工程は、前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を前記現在の伝播チャネル推定値に対応する伝播チャネル状況に対して実現可能であるデータレート選択値に対応付ける工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記無線通信装置（１２）は、送信リンク適応のためのフィードバックとして前記チャネル品質情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記無線通信装置（１２）はチャネル品質測定値を生成し、サポートする無線通信ネットワーク内の基地局（１０）は前記チャネル品質測定値の受信に基づいて前記チャネル品質情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記第１のモードに対する前記チャネル品質測定値は少なくとも受信機入力信号品質測定値を含み、前記第２のモードに対する前記チャネル品質測定値は受信機入力信号測定値と対応する伝播チャネル推定値とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 少なくとも前記第１のモードにおける前記チャネル品質情報の生成に用いる受信機性能データを記憶する工程をさらに備え、前記受信機性能データは前記無線通信装置（１２）に対応する受信機のタイプを特徴付け、複数の受信機入力信号品質ごとに、複数の伝播チャネル記述においてサポートされるデータレートを特定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記第１のアルゴリズムに従って前記チャネル品質情報を生成する工程は、前記無線通信装置（１２）により生成された受信機入力信号品質測定値に対応する受信機入力信号品質を選択する工程と、全範囲の伝播チャネル記述の範囲に対して前記受信機入力信号品質についてサポートされ得るデータレートを特定する工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記第２のアルゴリズムに従って前記チャネル品質情報を生成する工程は、前記無線通信装置（１２）により生成された受信機入力信号品質測定値に対応する受信機入力信号品質を選択する工程と、前記無線通信装置（１２）により生成された伝播チャネル推定値に対応する一つの伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述を選択する工程と、前記受信機入力信号品質と前記選択された一つの伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述とに対してサポートされ得るデータレートを特定する工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. （ａ）前記無線通信装置（１２）により送信されるデータのパケット長、（ｂ）前記無線通信装置（１２）に送信されるパケットデータに関連付けられた遅延要求、（ｃ）前記無線通信装置（１２）で動作中の通信サービスに関連付けられた遅延要求、（ｄ）前記無線通信装置（１２）の識別、及び（ｅ）ネットワーク利用又は混雑レベル、の少なくとも一つの関数として前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて選択的に動作する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 無線通信装置（１２）であって、前記無線通信装置（１２）により受信される１以上の信号に対するチャネル品質情報を決定するように構成される１以上の処理回路（４０）を備え、前記チャネル品質情報を決定するための前記１以上の処理回路の動作は、
    第１のモードにおいて、現在の伝播チャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することと、
    第２のモードにおいて、現在の伝播チャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することと
    を備えることを特徴とする無線通信装置（１２）。
18. 前記１以上の処理回路（４０）は、前記第１のモードと前記第２のモードとにおいて選択的に動作することにより前記チャネル品質情報を生成するように構成されるチャネル品質情報生成回路（４４）を含むことを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置（１２）。
19. 前記１以上の処理回路（４０）は、前記無線通信装置（１２）で生成されている伝播チャネル推定値が信頼できるかどうかを示す信頼度指標を生成する信頼度評価回路（４６）を含み、前記チャネル品質情報生成回路（４４）は、前記伝播チャネル推定値が信頼できないことを前記信頼度指標が示す場合に前記第１の動作モードを選択し、前記伝播チャネル推定値が信頼できることを前記信頼度指標が示す場合に前記第２の動作モードを選択するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載の無線通信装置（１２）。
20. 前記１以上の処理回路（４０）は、前記無線通信装置（１２）により生成された伝播チャネル推定値の信頼度に従って、前記第１のモード又は前記第２のモードのいずれで動作するかを決定するように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置（１２）。
21. 前記第１のアルゴリズムは、前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を全範囲の伝播チャネル状況に対して所望の確率で実現可能であるデータレート選択値に対応付けることを含むことを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置（１２）。
22. 前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を全範囲の伝播チャネル状況に対して所望の確率で実現可能であるデータレート選択値に対応付けることは、仮説された全範囲の伝播チャネル記述に対して所望のエラー限界に関して実現可能であるデータレートを特定するために累積分布関数（ＣＤＦ）と前記受信機入力信号品質とを用いることを含むこと特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置（１２）。
23. 仮説された全範囲の伝播チャネル記述に対して所望のエラー限界に関して実現可能であるデータレートを特定するために累積分布関数（ＣＤＦ）と前記受信機入力信号品質とを用いることは、仮説された伝播チャネル記述の集合に対する実現可能なデータレートに受信された信号品質を関連付けるＣＤＦ曲線を選択することを含むことを特徴とする請求項２２に記載の無線通信装置（１２）。
24. 前記１以上の処理回路（４０）は、前記無線通信装置（１２）に関連付けられた前記伝播チャネルの長区間伝播チャネル状況の推定に基づいて前記受信された信号品質の対応付けをサポートするように１以上のＣＤＦ曲線を生成するように構成されることを特徴とする請求項２３に記載の無線通信装置（１２）。
25. 前記１以上の処理回路（４０）は、長区間伝播チャネル推定値、前記無線通信装置（１２）の移動速度、前記無線通信装置（１２）に対して動作中の又は要求されたデータサービスのタイプ、前記無線通信装置（１２）に割り当てられた又は利用可能なダウンリンク帯域、並びに前記無線通信装置（１２）で用いられている又は求められている変調符号化方式、のうちの１つ以上に基づいて前記１以上のＣＤＦ曲線を生成することによって、前記無線通信装置（１２）に関連付けられた前記伝播チャネルの長区間伝播チャネル状況の推定に基づいて前記受信された信号品質の対応付けをサポートするように１以上のＣＤＦ曲線を生成するように構成されることを特徴とする請求項２４に記載の無線通信装置（１２）。
26. 前記第２のアルゴリズムは、前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を前記現在の伝播チャネル推定値に対応する伝播チャネル状況に対して実現可能であるデータレート選択値に対応付けることを含むことを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置（１２）。
27. 前記無線通信装置（１２）は、前記１以上の処理回路（４０）による少なくとも前記第１のモードにおける前記チャネル品質情報の生成に用いる受信機性能データを記憶するメモリ（４２）を含み、前記受信機性能データは前記無線通信装置（１２）に対応する受信機のタイプを特徴付け、複数の受信機入力信号品質ごとに、複数の伝播チャネル記述においてサポートされるデータレートを特定することを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置（１２）。
28. 前記第１のアルゴリズムは、前記無線通信装置（１２）により生成された受信機入力信号品質測定値に対応する受信機入力信号品質を選択することと、全範囲の伝播チャネル記述に対して前記受信機入力信号品質についてサポートされ得るデータレートを特定することとを含むことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信装置（１２）。
29. 前記第２のアルゴリズムは、前記無線通信装置（１２）により生成された受信機入力信号品質測定値に対応する受信機入力信号品質を選択することと、前記無線通信装置（１２）により生成された伝播チャネル推定値に対応する一つの伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述を選択することと、前記受信機入力信号品質と前記選択された一つの伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述とに対してサポートされ得るデータレートを特定することとを含むことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信装置（１２）。
30. 基地局（１０）であって、前記基地局（１０）に関連付けられた無線通信装置（１２）に対応する送信伝播チャネルのチャネル品質情報を決定するように構成される１以上の処理回路（４０）を備え、前記決定は、
    第１のモードにおいて、現在の伝播チャネル推定値に依存しない第１のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することと、
    第２のモードにおいて、現在の伝播チャネル推定値に依存する第２のアルゴリズムに従ってチャネル品質情報を生成することと
    に基づくことを特徴とする基地局（１０）。
31. 前記第１のモードにおいて、前記基地局（１０）は少なくとも前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質情報を受信し、
    前記第１のアルゴリズムは、受信機入力信号品質を全範囲の伝播チャネル記述に対して所望の確率で実現可能であるデータレートに対応付けることを含むことを特徴とする請求項３０に記載の基地局（１０）。
32. 前記基地局（１０）は、仮説された全範囲の伝播チャネル記述に対して所望のエラー限界に関して実現可能であるデータレートを特定するために累積分布関数（ＣＤＦ）と前記受信機入力信号品質とを用いることを含む、前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質を全範囲の伝播チャネル状況に対して所望の確率で実現可能であるデータレート選択値に対応付けるように構成されること特徴とする請求項３１に記載の基地局（１０）。
33. 仮説された全範囲の伝播チャネル記述に対して所望のエラー限界に関して実現可能であるデータレートを特定するために累積分布関数（ＣＤＦ）と前記受信機入力信号品質とを用いることは、仮説された伝播チャネル記述の集合に対する実現可能なデータレートに受信された信号品質を関連付けるＣＤＦ曲線を選択することを含むことを特徴とする請求項３２に記載の基地局（１０）。
34. 前記基地局（１０）は、前記無線通信装置（１２）に関連付けられた前記伝播チャネルの長区間伝播チャネル状況の推定に基づいて前記受信された信号品質の対応付けをサポートするように１以上のＣＤＦ曲線を生成するように構成されることを特徴とする請求項３３に記載の基地局（１０）。
35. 前記基地局（１０）は、長区間伝播チャネル推定値、前記無線通信装置（１２）の移動速度、前記無線通信装置（１２）に対して動作中の又は要求されたデータサービスのタイプ、前記無線通信装置（１２）に割り当てられた又は利用可能なダウンリンク帯域、並びに前記無線通信装置（１２）で用いられている又は求められている変調符号化方式、のうちの１つ以上に基づいて前記１以上のＣＤＦ曲線を生成することによって、前記無線通信装置（１２）に関連付けられた前記伝播チャネルの長区間伝播チャネル状況の推定に基づいて前記受信された信号品質の対応付けをサポートするように１以上のＣＤＦ曲線を生成するように構成されることを特徴とする請求項３４に記載の基地局（１０）。
36. 前記第２のモードにおいて、前記基地局（１０）は、受信機入力信号品質情報と前記無線通信装置（１２）に関する伝播チャネル推定値とを受信し、前記第２のアルゴリズムは、前記伝播チャネル推定値に対応する特定の伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述に関して実現可能であるデータレートに受信機入力信号品質を対応付けることを含むことを特徴とする請求項３０に記載の基地局（１０）。
37. 前記基地局（１０）は、前記無線通信装置（１２）に関する対応する伝播チャネル推定値を受信せずに前記無線通信装置（１２）に関する受信機入力信号品質情報を受信する場合に、前記第１のモードでの動作を選択するように構成されることを特徴とする請求項３０に記載の基地局（１０）。
38. 前記基地局（１０）は、前記無線通信装置（１２）に関する伝播チャネル推定値が信頼できないと決定する場合に、前記第１のモードでの動作を選択するように構成されることを特徴とする請求項３０に記載の基地局（１０）。
39. 前記基地局（１０）は、前記無線通信装置（１２）が高速フェージング環境で動作している場合に前記第１のモードでの動作を選択し、前記無線通信装置（１２）が高速フェージング環境で動作していない場合に前記第２のモードでの動作を選択するように構成されることを特徴とする請求項３０に記載の基地局（１０）。
40. 前記基地局（１０）は、前記１以上の処理回路（６０）による少なくとも前記第１のモードにおける前記チャネル品質情報の生成に用いる受信機性能データを記憶するメモリ（６２）を含み、前記受信機性能データは前記無線通信装置（１２）に対応する受信機のタイプを特徴付け、複数の受信機入力信号品質ごとに、複数の伝播チャネル記述においてサポートされるデータレートを特定することを特徴とする請求項３０に記載の基地局（１０）。
41. 前記第１のアルゴリズムは、前記無線通信装置（１２）により生成された受信機入力信号品質測定値に対応する受信機入力信号品質を選択し、全範囲の伝播チャネル記述に対して前記受信機入力信号品質についてサポートされ得るデータレートを特定するために、受信機性能データを用いることを含むことを特徴とする請求項４０に記載の基地局（１０）。
42. 前記第２のアルゴリズムは、前記無線通信装置（１２）により生成された受信機入力信号品質測定値に対応する受信機入力信号品質を選択し、前記無線通信装置（１２）により生成された伝播チャネル推定値に対応する一つの伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述を選択し、前記受信機入力信号品質と前記選択された一つの伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述とに対してサポートされ得るデータレートを特定するために、前記受信機性能データを用いることを含むことを特徴とする請求項４０に記載の基地局（１０）。
43. 受信機性能を特徴付ける方法であって、
    複数の受信機入力信号品質ごと及び複数の変調符号化方式ごとに、複数の伝播チャネル記述ごとに対して期待されるエラーレートを計算する工程と、
    前記受信機入力信号ごと及び前記変調符号化方式ごとに、伝播チャネル記述ごとにサポートされ得るデータレートを計算する工程と、
    受信機入力信号品質ごとに、前記伝播チャネル記述に対応する前記サポートされるデータレートの累積分布関数を計算する工程と
    を備えることを特徴とする方法。
44. 伝播チャネル記述ごとにサポートされ得るデータレートを計算する工程は、前記変調符号化方式に対応するデータレート（Ｒ_ｍｃｓ）と前記伝播チャネル記述に対して期待されるブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）との関数として前記サポートされ得るデータレート（Ｒ）を決定する工程を含むこと特徴とする請求項４３に記載の方法。
45. 前記変調符号化方式に対応するデータレート（Ｒ_ｍｃｓ）と前記伝播チャネル記述に対して期待されるブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）との関数として前記サポートされ得るデータレート（Ｒ）を決定する工程は、Ｒ＝Ｒ_ｍｃｓ（１−ＢＬＥＲ）としてＲを計算する工程を含むこと特徴とする請求項４４に記載の方法。
46. 前記変調符号化方式に対応するデータレート（Ｒ_ｍｃｓ）と前記伝播チャネル記述に対して期待されるブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）との関数として前記サポートされ得るデータレート（Ｒ）を決定する工程は、Ｒ＝Ｒ_ｍｃｓ／（１−ＢＬＥＲ）としてＲを計算する工程を含むこと特徴とする請求項４４に記載の方法。
47. 伝播チャネル記述ごとにサポートされ得るデータレートを計算する工程は、前記変調符号化方式に対応するデータレート（Ｒ_ｍｃｓ）、前記伝播チャネル記述に対して期待されるブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）、及び目標ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ（ｔａｒｇｅｔ））の関数として前記サポートされ得るデータレート（Ｒ）を決定する工程を含むこと特徴とする請求項４３に記載の方法。
48. 前記変調符号化方式に対応するデータレート（Ｒ_ｍｃｓ）、前記伝播チャネル記述に対して期待されるブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）、及び目標ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ（ｔａｒｇｅｔ））の関数として前記サポートされ得るデータレート（Ｒ）を決定する工程は、ＢＬＥＲ＜ＢＬＥＲ（ｔａｒｇｅｔ）の場合にＲ＝Ｒ_ｍｃｓとしてＲを決定し、それ以外の場合にＲ＝０としてＲを決定する工程を含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
49. サポートする無線通信ネットワークに無線通信装置（１２）からレート適応フィードバックを提供する方法であって、請求項４３に記載の受信機性能を特徴付ける方法に従って計算された受信機性能データを記憶する工程と、第１の動作モードにおいて、前記無線通信装置により生成された測定値に対応する受信機入力信号品質と全範囲の伝播チャネル記述に対する前記選択されたデータレートを実現する所望の確率とに従い、前記受信機性能データを用いてサポートされるデータレートを選択する工程と、第２の動作モードにおいて、前記無線通信装置により生成された測定値に対応する受信機入力信号品質と無線通信装置（１２）に関する伝播チャネル推定値に対応する特定の伝播チャネル記述又は制限された範囲の伝播チャネル記述と従い、前記受信機性能データを用いてサポートされるデータレートを選択する工程を含むことを特徴とする方法。

Images