JP2010268456A - Ｍｉｍｏ通信システムのための閉ループレート制御 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＩＭＯシステムのための閉ループ制御実行方法を提供する。
【解決手段】ＭＩＭＯシステムのレート制御は、レートを選択する内側ループと、内側ループの動作を調節する外側ループとを用いて達成される。内側ループでは、ＳＮＲ推定値が、受信されるパイロットシンボルおよび／または受信されるデータシンボルに基づいて、データストリームごとに取得される。実効ＳＮＲが、データストリームごとに、そのデータストリームについてのＳＮＲ推定値、ダイバーシティ次数、ＭＩＭＯバックオフ係数、および外側ループバックオフ係数に基づいて導き出される。次いでレートは、データストリームについての実効ＳＮＲに基づいて、該データストリームについて選択される。外側ループは、データストリームごとに、そのデータストリームについての性能（例えば、パケットエラーおよび／またはデコーダメトリック）に基づいて外側ループバックオフ係数を調整する。
【選択図】図１

Description

優先権の主張

（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下における優先権の主張）
本特許出願は、この譲受人に譲渡され、参照によりここに明確に組み込まれている２００４年１１月１６日に出願された「ＭＩＭＯ通信システムのための閉ループレート制(Closed-Loop Rate Control for a MIMO Communication System)」という名称の仮出願第６０／６２８，５６８号に対する優先権を主張するものである。

背景

（Ｉ．分野）
本開示は、一般にデータ通信に関し、より詳細には通信システムのためのレート制御を実行するための技法に関する。

（ＩＩ．背景）
多入力多出力(multiple-input multiple-output)（ＭＩＭＯ）通信システムは、データ伝送のための送信局(transmitting station)における複数の(multiple)（Ｔ個の）送信アンテナと、受信局(receiving station)における複数の(multiple)（Ｒ個の）受信アンテナを使用する。Ｔ個の送信アンテナとＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、Ｓ個の空間チャネルに分解されることができ、ここでＳ≦ｍｉｎ｛Ｔ，Ｒ｝である。Ｓ個の空間チャネルは、より高い全体スループットおよび／またはより高い信頼性を実現するような方法でデータを送信するために使用されることができる。

空間チャネルは、異なるチャネル状態（例えば、異なるフェーディング効果、マルチパス効果、および干渉効果）に遭遇することもあり、異なる信号対干渉雑音比(signal-to-interference-and-noise ratio)（ＳＮＲ）を達成することもある。各空間チャネルのＳＮＲは、その伝送能力を決定し、その伝送能力は、一般的にその空間チャネル上で信頼できるように伝送されることができる特定のデータ転送速度(data rate)によって定量化される。ＳＮＲが、空間チャネルごとに変化する場合、サポートされるデータ転送速度も、空間チャネルごとに変化する。さらに、チャネル状態は、一般的に時間と共に変化し、その空間チャネルによってサポートされるデータ転送速度もまた、時間と共に変化する。

転送速度適応制御(rate adaptation)とも呼ばれるレート制御は、変化するチャネル状態に遭遇するＭＩＭＯシステムにおける主要な試みである。レート制御は、それらのチャネル状態に基づいて、各データストリーム(data stream)のデータ転送速度を制御することを必要とする。レート制御の目標は、ある種の性能目標を満たしながら空間チャネル上で全体スループットを最大にするものであるべきであり、その性能目標は、特定のパケット誤り率(packet error rate)（ＰＥＲ）および／または他の何らかの評価基準によって定量化されることができる。

したがって、ＭＩＭＯシステム中においてレート制御を効果的に実行する技法についての、当技術分野における必要性が存在する。

ＭＩＭＯシステム中におけるレート制御を実行するための技法が、ここで説明される。一実施形態においては、ＭＩＭＯチャネルを経由して伝送される少なくとも１つのストリームについてのレート制御は、（１）少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択する内側ループと、（２）その少なくとも１つのレートを選択するために内側ループによって使用される少なくとも１つのパラメータを提供する外側ループに基づいて達成される。レートはまた、パケットフォーマット、モード、データ転送速度、符号レート(code rate)、変調方式、符号化および変調のスキーム、変調コーディングセット(modulation coding set)（ＭＣＳ）などとも称されることもある。外側ループは、内側ループの動作を調節する。

一実施形態においては、内側ループでは、少なくとも１つのＳＮＲ推定値が、データストリームごとに、そのデータストリームについての受信されるパイロットシンボル(pilot symbol)および／または受信されるデータシンボル(data symbol)に基づいて最初に取得される。ＳＮＲ推定値は、その少なくとも１つのデータストリームを回復するために使用されるレシーバ空間処理技法に基づいて導き出されることができる。ダイバーシティ次数 (diversity order)、ＭＩＭＯバックオフ係数(MIMO backoff factor)、および外側ループバックオフ係数(outer loop backoff factor)が、データストリームごとに決定され、以下で説明されるように、そのデータストリームについての実効ＳＮＲを導き出すために使用される。次いで少なくとも１つのレートが、少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つの実効ＳＮＲに基づいて、その少なくとも１つのデータストリームについて（個別に、または組み合わされて）選択される。伝送モードが、異なるトランスミッタ空間処理に関連する複数の(multiple)伝送モード（例えば、ステアリングモード(steered mode)、非ステアリングモード(unsteered mode)、および空間拡散モード(spatial spreading mode)）のうちから使用するために選択されることもできる。一実施形態においては、外側ループは、データストリームごとに、そのデータストリームについての性能（例えば、パケットステータス(packet status)および／またはデコーダメトリック(decoder metrics)）に基づいて外側ループバックオフ係数を調整する。

レート制御の様々な詳細内容が、以下で説明される。本発明の様々な態様および実施形態もまた、以下でさらに詳細に説明される。

送信局と受信局のブロック図である。 内側ループと外側ループとを有するレート制御メカニズムを示す図である。 ＭＩＭＯシステム中においてレート制御を実行するためのプロセスを示す図である。 ＭＩＭＯシステム中においてレート制御を実行するための装置を示す図である。

詳細な説明

「例示(exemplary)」という言葉は、ここで「１つの実施例、例、または例証としての役割を果たすこと」を意味するように使用される。ここで「例示」として説明されるどのような実施形態も、必ずしも他の実施形態よりも好ましい、または有利であるとして解釈されるべきものとは限らない。

ここにおいて説明されるレート制御技法は、単一の周波数サブバンドを有する単一キャリアＭＩＭＯシステム、複数の(multiple)サブバンドを有するマルチキャリアＭＩＭＯシステム、複数のサブバンドを有する単一キャリアＭＩＭＯシステムなどの様々なＭＩＭＯシステムのために使用されることができる。複数のサブバンドは、直交周波数分割多重化 (orthogonal frequency division multiplexing)（ＯＦＤＭ）、単一キャリア周波数分割多元接続(single-carrier frequency division multiple access)（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、他の変調技法、または他の何らかの構成を用いて、取得されることができる。ＯＦＤＭは、全体システム帯域幅を複数の（Ｋ個の）直交サブバンドに分割し、これらの直交サブバンドは、トーン、サブキャリア、ビン(bin)などとも呼ばれる。ＯＦＤＭを用いて、各サブバンドは、データと共に変調され得るそれぞれのサブキャリアに関連づけられる。ＳＣ−ＦＤＭＡは、同様に全体システム帯域幅をＫ個のサブバンドに分割する。一般に変調シンボルは、ＯＦＤＭでは周波数ドメイン中で、またＳＣ−ＦＤＭＡでは時間ドメイン中で送信される。

単一サブバンドを有するＭＩＭＯシステムでは、Ｓ個の空間チャネルが、データ伝送のために使用可能である。複数の（Ｋ個の）サブバンドを有するＭＩＭＯシステムでは、Ｓ個の空間チャネルが、Ｋ個のサブバンドのおのおのについて使用可能である。どのようなＭＩＭＯシステムでも、Ｍ個の伝送チャネルが、使用可能な１つ（または複数）のサブバンドのすべてについて、空間チャネルのすべてを用いて形成されることができ、ここでＭ≧１である。一般に、各伝送チャネルは、ＭＩＭＯシステム中の１つまたは複数のサブバンドについての１つまたは複数の(multiple)空間チャネルに対応付けることができる。例えば、伝送チャネルは、単一サブバンドを有するＭＩＭＯシステム中の１つまたは複数の空間チャネルに対応付けることができる。別の例としては、伝送チャネルは、複数のサブバンドを有するＭＩＭＯシステム中の１つまたは複数の広帯域空間チャネルに対応付けることができ、ここで各広帯域空間チャネルは、Ｋ個のサブバンドのおのおのについて１つの空間チャネルを含んでいる。伝送チャネルは、並列チャネル、データチャネル、トラフィックチャネル、物理チャネルなどと呼ばれることもできる。

話を明確にするために、以降の説明の多くは、ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡを利用したＭＩＭＯシステムについてのものである。また明確にするために、以降の説明は、１つのデータストリームが、各伝送チャネル上で送信されることを仮定している。したがって用語「データストリーム」および「伝送チャネル」は、以下の説明の多くでは交換可能である。データストリーム数は、構成可能であり、チャネル状態および／または他の係数に基づいて選択されることができる。

図１は、ＭＩＭＯシステム１００中における送信局１１０と受信局１５０のブロック図を示している。ダウンリンク伝送では、送信局１１０は、アクセスポイントであってもよく、受信局１５０は、ユーザ端末であってもよく、第１および第２の通信リンクは、それぞれダウンリンクおよびアップリンクである。アップリンク伝送では、送信局１１０は、ユーザ端末であってもよく、受信局１５０は、アクセスポイントであってもよく、第１および第２の通信リンクは、それぞれアップリンクおよびダウンリンクである。図１は、Ｍ個のデータストリームについての閉ループレート制御を伴うデータ伝送を示しており、ここでＭ≧１である。

送信局１１０において、主コントローラ／プロセッサ１４０は、データストリームごとに、そのデータストリームについて使用可能な情報に基づいてレートを決定する。この情報は、受信局１５０によって供給されるフィードバック情報、および／または送信局１１０によって取得される情報（例えば、チャネル推定値）を含むことができる。データストリームごとのレートは、データストリームについて使用するための特定のデータ転送速度、特定の符号化方式もしくはコードレート、特定の変調方式、パケットサイズ、および／または他のパラメータを指し示すことができる。主コントローラ／プロセッサ１４０は、Ｍ個のデータストリームについてのレートに基づいて様々な符号化および変調のコントロールを生成する。

送信（ＴＸ）データプロセッサ１２０は、Ｍ個のデータストリームと、これらのデータストリームについての符号化および変調のコントロールを受け取る。ＴＸデータプロセッサ１２０は、選択されたレートに従って各データストリームを処理し（例えば、フォーマットし、符号化し、インターリーブし、シンボルマッピングし）、データシンボルのストリームを生成し、これらのデータシンボルは、データについての変調シンボルである。ＴＸデータプロセッサ１２０は、Ｍ個のデータシンボルストリームを供給する。

ＴＸ空間プロセッサ１３０は、Ｍ個のデータシンボルストリームを受け取り、パイロットシンボルと多重化する。ここで、このパイロットシンボルは、パイロットについての変調シンボルである。パイロットは、受信局１５０によって先験的に知られている基準伝送であり、チャネルの推定、獲得、周波数およびタイミングの同期、データ復調など様々な機能を実行するために使用される。ＴＸ空間プロセッサ１３０は、適用可能な場合にはデータおよびパイロットシンボルに対する空間処理を実行し、Ｔ個の送信アンテナのためのＴ個の送信シンボルストリームを供給する。

トランスミッタ(transmitter)（ＴＭＴＲ）１３２は、システムによって指定される方法でＴ個の送信シンボルストリームを処理する。例えば、トランスミッタ１３２は、ＭＩＭＯシステムが、ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡを利用する場合に、それぞれＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡの変調を実行することができる。トランスミッタ１３２は、Ｔ個の送信シンボルストリームについてのＴ個の被変調信号を生成する。Ｔ個の被変調信号は、Ｔ個の送信アンテナから第１の通信リンク１４８を経由して受信局１５０へと送信される。第１の通信リンク１４８は、各被変調信号を特定のチャネル応答で歪ませ（distorts）、さらに付加的白色ガウス雑音(Additive white Gaussian noise)（ＡＷＧＮ）と、場合によっては他の送信局からの干渉でその被変調信号をさらに劣化させる。

受信局１５０において、Ｒ個の受信アンテナは、Ｔ個の送信された信号を受信し、Ｒ個の受信信号を供給する。レシーバ(receiver)（ＲＣＶＲ）１６０は、Ｒ個の受信信号を条件づけしデジタル化し、さらにトランスミッタ１３２によって実行される処理と相補的なやり方でサンプルを処理する。レシーバ１６０は、受信されるパイロットシンボルをチャネル推定器／プロセッサ１６２へと、また受信データシンボルのＲ個のストリームを受信（ＲＸ）空間プロセッサ１７０へと供給する。チャネル推定器／プロセッサ１６２は、第１の通信リンク１４８についてのＭＩＭＯチャネル応答を推定し、チャネル推定値をＲＸ空間プロセッサ１７０へと供給する。

ＲＸ空間プロセッサ１７０は、チャネル推定器／プロセッサ１６２からのチャネル推定値に基づいてＲ個の受信データシンボルストリームに対するレシーバ空間処理（または空間マッチングされたフィルタリング）を実行し、Ｍ個の検出されたシンボルストリームを供給し、これらは、送信局１１０によって送信されるＭ個のデータシンボルストリームの推定値である。ＲＸデータプロセッサ１７２は、これらのストリームについて選択されるＭ個のレートに従ってＭ個の検出されたシンボルストリームを処理し（例えば、シンボル逆マッピングし(symbol demap)、インターリーブ解除し(deinterleave)、復号化し）、Ｍ個の復号化されたデータストリームを供給し、これらのデータストリームは、送信局１１０によって送信されるＭ個のデータストリームの推定値である。ＲＸデータプロセッサ１７２はさらに、復号化されたデータストリームごとに各受信データパケットおよび／またはデコーダメトリックのステータスを供給することができる。

レート制御では、チャネル推定器／プロセッサ１６２は、ＳＮＲ推定値、雑音分散推定値(noise variance estimate)などを取得するために、受信されるパイロットシンボルを処理することができる。雑音分散は、受信局１５０において観察される雑音フロア(noise floor)であり、チャネル雑音、レシーバ雑音、他の送信局からの干渉などを含んでいる。ＲＸデータプロセッサ１７２は、検出されたデータシンボルに基づいてＳＮＲ推定値を導き出すこともできる。レートコントローラ／プロセッサ１８０は、例えばチャネル推定器１６２からのＳＮＲ推定値、ＲＸデータプロセッサ１７２からのＳＮＲ推定値、パケットステータスおよび／またはデコーダメトリックなど、様々なタイプの情報を受け取る。レートコントローラ／プロセッサ１８０は、受信される情報に基づいてデータストリームごとに適切なレートを選択し、Ｍ個のデータストリームについてのＭ個の選択されるレート、すなわちレート１からレートＭを供給する。

主コントローラ／プロセッサ１９０は、レートコントローラ／プロセッサ１８０からのＭ個の選択されたレートとＲＸデータプロセッサ１７２からのパケットステータスを受け取る。主コントローラ／プロセッサ１９０は、フィードバック情報を生成し、このフィードバック情報は、受信されるデータパケットについてのＭ個の選択されたレート、肯定応(acknowledgment)（ＡＣＫ）および／または否定応答(negative acknowledgment)（ＮＡＫ）、および／または他の情報を含むことができる。フィードバック情報は、第２の通信リンク１５２を経由して送信局１１０へと送信される。送信局１１０は、受信局１５０に送信されるＭ個のデータストリームの処理を調整するためにフィードバック情報を使用する。例えば、送信局１１０は、受信局１５０に送信されるＭ個のデータストリームのおのおのについてコードレートおよび／または変調方式を調整することができる。フィードバック情報は、第１の通信リンク１４８によってサポートされる最もよく知られている設定においてデータが伝送されることを可能にすることにより、システムの効率を増大させる。

図１に示される実施形態では、受信局１５０は、チャネル推定およびレート選択を実行し、Ｍ個のデータストリームについてのＭ個のレートを送信局１１０に返信する。別の実施形態においては、送信局１１０は、受信局１５０によって送信されるフィードバック情報および／または送信局１１０によって取得される他の情報に基づいてチャネル推定およびレート選択を実行する。さらに別の実施形態においては、送信局１１０と受信局１５０とは、一緒にチャネル推定およびレート選択を実行する。

図２は、閉ループレート制御機構２００の一実施形態のブロック図を示しており、この閉ループレート制御機構は、内側ループ２１０と外側ループ２２０とを含んでいる。話を明確にするために、たった１つのデータストリームｍについての内側ループ２１０と外側ループ２２０の動作が、図２に示される。一実施形態においては、１つの内側ループと１つの外側ループが、Ｍ個のデータストリームのおのおのについて維持される。別の実施形態においては、１つの内側ループおよび／または１つの外側ループが、複数の(multiple)（例えばＭ個のすべての）データストリームについて維持される。

内側ループ２１０は、チャネル状態に起因した、データストリームごとのレートの変化を追跡する。受信局１５０が、ＭＩＭＯチャネルのコヒーレンス時間(coherence time)よりも速く、フィードバック情報を送信局１１０に送信することができる場合、内側ループ２１０は、ＭＩＭＯチャネル中の瞬間的な変化を追跡することができる。内側ループ２１０は典型的には、受信ＳＮＲ(received SNR)など、物理レイヤにおいて観察可能なパラメータによって駆動される。内側ループ２１０は、パイロットに基づいたＳＮＲ推定値および／またはデータに基づいたＳＮＲ推定値と共に動作することができ、これらの推定値は、以下に説明されるように計算されることができる。

外側ループ２２０は、ＣＲＣの失敗によって検出されるパケットエラーを訂正する。適切に設計された内側ループ２１０では、パケットエラーは、ある与えられたPER目標値においてあまり頻繁には起こらないはずである。例えば、PER目標値が１％である場合には、伝送される１００パケット毎のうち、１つのパケットだけが受信エラーを起こす。。外側ループ２２０は、典型的には内側ループ２１０よりも遅い応答時間を有する。外側ループ２２０は、データストリームごとに内側ループ２１０によって選択されるレートがPER目標値を達成することができるように保証するための内側ループ２１０についてのガバナ (governor)とみなされることができる。

内側ループ２１０では、チャネル推定器／プロセッサ１６２は、受信されるパイロットシンボルに基づいてデータストリームｍのＳＮＲを推定し、データストリームｍについてのパイロットに基づいたＳＮＲ推定値を供給する。ＲＸデータプロセッサ１７２は、データストリームｍについての検出されたデータシンボルに基づいてデータストリームｍのＳＮＲを推定し、データストリームｍについてのデータに基づいたＳＮＲ推定値を供給する。ＲＸデータプロセッサ１７２は、データストリームｍについてのパケットステータスおよび／またはデコーダメトリックを供給することもできる。

レートコントローラ／プロセッサ１８０内のレートセレクタ１８４は、データストリームｍについてのＳＮＲ推定値と、その他の情報、例えばＭ個のデータストリームについての伝送モード、データストリームｍについてのダイバーシティ次数、データストリームｍについての外側ループバックオフ係数などを受け取る。これらの異なるタイプの情報は、以下に説明される。レートセレクタ１８４は、以下で説明されるように受信される情報のすべてに基づいてデータストリームｍについての実効ＳＮＲを計算する。次いでレートセレクタ１８４は、その実効ＳＮＲおよび、ＭＩＭＯシステムによってサポートされるレートの組とそれらのレートに必要とされるＳＮＲを記憶するルックアップテーブル(look-up table)（ＬＵＴ）１８６とに基づいてデータストリームｍについてのレートを選択する。データストリームｍについて選択されたレートは、主コントローラ／プロセッサ１９０によって送信局１１０に送信されるフィードバック情報中に含まれる。送信局１１０において、主コントローラ／プロセッサ１４０は、データストリームｍについて選択されたレートを受信し、データストリームｍについての符号化および変調のコントロールを生成する。次いでデータストリームｍは、これらのコントロールに従ってＴＸデータプロセッサ１２０により処理され、パイロットシンボルと多重化されＴＸ空間プロセッサ１３０によって空間処理され、トランスミッタ１３２によって条件づけられ、受信局１５０へと送信される。

外側ループ２２０は、データストリームｍについての受信される品質を推定し、データストリームｍについての内側ループ２１０の動作を調整する。受信されるデータシンボルは、ＲＸ空間プロセッサ１７０によって空間処理され、データストリームｍについての検出されたデータシンボルは、さらにＲＸデータプロセッサ１７２によって処理される（例えば、復調され復号化される）。ＲＸデータプロセッサ１７２は、データストリームｍについて受信される各パケットのステータスおよび／またはデータストリームｍについてのデコーダメトリックを供給する。品質推定器１８２は、ＲＸデータプロセッサ１７２からのすべての情報に基づいてデータストリームｍの品質を推定し、その品質推定に基づいて内側ループ２１０の動作を制御する。一実施形態においては、品質推定器１８２は、データストリームｍについての外側ループバックオフ係数を調整する。この外側ループバックオフ係数は、以下で説明されるようにデータストリームｍについての実効ＳＮＲの計算中で使用され、それによってレート選択に影響を及ぼす。別の実施形態においては、品質推定器１８２は、データストリームｍについてのレート調整を実現する。このレート調整は、データストリームｍについて、より低いレートを選択するように内側ループ２１０に指示することができる。外側ループバックオフ係数とレート調整は、内側ループ２１０の動作を制御するための２つのメカニズムであり、以下で説明される。

図２は、レート制御機構２００の特定の一実施形態を示している。別の実施形態においては、受信局１５０は、ＳＮＲ推定値、実効ＳＮＲ、および／または受信局１５０において受信された信号の品質についての他の何らかの表示情報を返信する。次いで送信局１１０は、データストリームごとに受信局１５０から取得される情報に基づいてレートを選択する。一般にレート制御機構は、様々な方法で実装されることができる。一実施形態においては、レート制御は、図２に示されるように内側ループ２１０と外側ループ２２０の両方を用いて達成される。別の実施形態においては、レート制御は、単に内側ループ２１０だけ、または単に外側ループ２２０だけを用いて達成される。

チャネル推定およびレート選択は、周期的に、またはスケジュールされた時刻に、またはデータ伝送の前および／またはデータ伝送中に、またはチャネル状態の変化が検出される都度、などのタイミングで、実行されることができる。チャネル推定、レート選択、および外側ループの動作が以下で説明される。

１．伝送モード
ＭＩＭＯシステムは、改善された性能およびより高い柔軟性のための複数の伝送モード（または空間モード）をサポートすることができる。表１は、一部の例示の伝送モードおよびそれらの短い説明をリストアップしたものである。ステアリングモードはまた、ビーム形成モード、固有ステアリングモード、ビーム形成を伴うＭＩＭＯモードなどと呼ばれることもある。非ステアリングモードはまた、基本ＭＩＭＯモードと呼ばれることもある。空間拡散モードはまた、疑似ランダム伝送ステアリングモード(pseudo-random transmit steering mode)と呼ばれることもある。

各伝送モードは、異なる能力および要件を有する。ステアリングモードは、ＭＩＭＯチャネルの固有モード上でデータを伝送する。ステアリングモードは、一般的により良好な性能を実現するが、送信局１１０および受信局１５０において空間処理を必要とする。非ステアリングモードは、送信局１１０における空間処理を必要としない。例えば、送信局１１０は、各送信アンテナから１つのデータストリームを送信することができる。非ステアリングモードについての性能は、一般的にステアリングモードほど良好ではない。空間拡散モードは、異なるステアリング行列を伴うＭ個のデータストリームを伝送し、そのためにこれらのデータストリームは、実効チャネルのアンサンブルを観察する。その結果、Ｍ個のデータストリームは、同様な性能を達成し、この性能は、最悪ケースのチャネル状態によっては支配(dictated)されない。適切な伝送モードは、チャネル状態情報の使用可能性、送信局および受信局の能力などに基づいて選択されることができる。

ステアリングモードでは、データは、Ｔ個の送信アンテナおよびＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルのＳ個の固有モード上で伝送される。ＭＩＭＯチャネルは、Ｒ×Ｔのチャネル応答行列Ｈによって特徴づけられることができ、この行列は、ＭＩＭＯチャネルのＳ個の固有モードを取得するために対角化されることができる。この対角化は、Ｈの特異値分解(singular value decomposition)またはＨの相関行列の固有値分解(eigenvalue decomposition)のいずれかを実行することにより達成されることができ、このＨの相関行列(correlation matrix)は、Ｒ＝Ｈ ^Ｈ・Ｈであり、式中でＨ ^Ｈは、Ｈの共役転置(conjugate transpose)を示す。Ｒの固有値分解は、以下のように与えられることができる。

Ｒ＝Ｈ ^Ｈ・Ｈ＝Ｅ・Λ・Ｅ ^Ｈ 式（１）
式中でＥは、Ｒの固有ベクトルのＴ×Ｔのユニタリ行列(unitary matrix)であり、
Λは、Ｒの固有ベクトルのＴ×Ｔの対角行列である。

ユニタリ行列Ｅは、プロパティＥ ^Ｈ・Ｅ＝Ｉによって特徴づけられ、式中でＩは、恒等行列(identity matrix)である。ユニタリ行列の列は、互いに直交しており、各列は、ユニットパワー(unit power)を有する。送信局１１０は、ＨのＳ個の固有モード上でデータを伝送するためにＥ中の固有ベクトルを用いてトランスミッタ空間処理を実行することができる。受信局１５０は、Ｓ個の固有モード上で送信されたデータを回復するためにＥ中の固有ベクトルを用いてレシーバ空間処理を実行することができる。対角行列Λは、対角線に沿った可能な負でない実数値と、他のところではゼロを含んでいる。これらの対角入力は、Ｈの固有値と称され、Ｓ個の固有モードについてのパワー利得(power gain)を表す。

複数のサブバンドを有するＭＩＭＯシステムでは、各サブバンドｋについてのＳ個の固有値は、最大のものから最小のものへと順序づけられることができ、そのためにサブバンドｋについてのチャネル応答行列Ｈ（ｋ）の固有モードは、最大のＳＮＲから最小のＳＮＲへとランク付けされる。広帯域固有モードｍは、Ｋ個のサブバンドのおのおのについてのｍ番目の固有モードを用いて形成されることができる。（ｍ＝１を伴う）主要な広帯域固有モードは、Ｋ個のすべてのサブバンドについての最大の固有値に関連づけられ、（ｍ＝２を伴う）第２の広帯域固有モードは、Ｋ個のすべてのサブバンドについての第２の最大の固有値に関連づけられ、以下同様である。Ｓ個の伝送チャネルは、Ｓ個の広帯域固有モードを用いて形成されることができる。

表２は、３つの伝送モードについての送信局１１０と受信局１５０における空間処理の概要を示している。同じ空間処理は、サブバンドごとに実行されることができる。

表２において、添え字「ｅｓ」は、ステアリングモード（または固有ステアリング）を示し、「ｕｓ」は、非ステアリングモードを示し、「ｓｓ」は、空間拡散モードを示し、「ｘ」は、「ｅｓ」、「ｕｓ」または「ｓｓ」であってもよい。

は、ＭＩＭＯチャネルについてのＡＷＧＮ雑音の分散である。ｓは、１つのシンボル期間中に１つのサブバンド上で送信されるべきＭ個のデータシンボルから成り、残りのＴ−Ｍ個の要素がゼロであるようなＴ×１のベクトルである。Ｖは、空間拡散について使用されるＴ×Ｔのステアリング行列である。ｘ _ｘは、伝送モードｘについての１つのシンボル期間中に１つのサブバンド上のＴ個の送信アンテナから送信されるべきＴ個の伝送シンボルを有するＴ×１のベクトルである。Ｈ _ｘは、伝送モードｘについてのＲ×Ｔの実効チャネル応答行列である。Ｍは、フルチャネル状態情報（フル−ＣＳＩ）技法、チャネル相関行列転置(channel correlation matrix inversion)（ＣＣＭＩ）技法、または最小平均二乗誤差(minimum mean square error)（ＭＭＳＥ）技法に基づいて導き出され得るＴ×Ｒの空間フィルタ行列であり、

は、検出されるデータシンボルのＴ×１のベクトルであり、ｓの推定値である。ＭＭＳＥ技法およびＣＣＭＩ技法は、３つのすべての伝送モードについて使用されることができる。ＭＭＳＥ空間フィルタ行列およびＣＣＭＩ空間フィルタ行列は、３つのすべての伝送モードについて同じようにして導き出されることができるが、異なる実効チャネル応答行列Ｈ _ｅｓ、Ｈ _ｕｓ、およびＨ _ｓｓを有する。

逐次的干渉キャンセル(Successive interference cancellation)（ＳＩＣ）レシーバ処理はまた、Ｍ個のデータストリームをＭ個のステージで回復するために使用されることができる。各ステージ

は、表２に示されるレシーバ空間処理技法のうちの１つを使用して１つのデータストリームを検出し、その検出されたデータシンボルストリームを復号化し、残っているまだ回復されていないデータストリーム上にその復号化されたデータストリームによって引き起こされる干渉を推定し、次のステージ

についての修正されたシンボルストリームを取得するために受信されるシンボルストリームからその推定された干渉をキャンセルする。次いで、次のステージ

は、別のデータストリームを検出し、復号化し、キャンセルする。

どの伝送スキームが使用のために選択されるかにかかわらず、受信局１５０が、どのレートが信頼できるように維持され得るかに関するタイムリーで妥当に正確な情報を送信局１１０に提供する場合には、システムスループットはかなり向上させられることができる。このフィードバック情報が備えられて、送信局１１０は、チャネル状態の変化に速やかに適応することができる。

２．ＳＮＲ推定
受信局は、受信されるパイロットシンボルおよび／または受信されるデータシンボルに基づいて受信ＳＮＲを推定することができる。パイロットに基づいたＳＮＲ推定では、受信局は、各サブバンドの空間チャネルごとに受信ＳＮＲを推定するために受信されるパイロットシンボルを使用することができる。受信局は、（１）非ステアリングモード中でどのような空間処理もせずに伝送されるクリアパイロット(clear pilot)、（２）ステアリングモード中においてＥを伴う固有モード上で伝送されるステアリングパイロット(steered pilot)、または（３）空間拡散モード中においてＶと共に伝送される拡散パイロットからの受信されるパイロットシンボルを使用することができる。３つの伝送モードについての受信ＳＮＲは、以下に説明されるように計算されることができる。

ステアリングモードにおけるフル−ＣＳＩレシーバ空間処理では、各サブバンドｋの固有モードｍごとの受信ＳＮＲは、次式のように表されることができる。

式中で、Ｐ_ｍ（ｋ）は、サブバンドｋの固有モードｍについての伝送パワーであり、
λ_ｍは、サブバンドｋについてのΛ（ｋ）のｍ番目の対角要素であり、
γ_ｅｓ，ｍ（ｋ）は、サブバンドｋの固有モードｍについての受信ＳＮＲである。

３つのすべての伝送モード中におけるＭＭＳＥレシーバ空間処理では、各サブバンドｋの空間チャネルｍごとの受信ＳＮＲは、次式のように表されることができる。

式中で、ｑ_ｍ（ｋ）は、サブバンドｋについての

のｍ番目の対角要素であり、
γ_{ｍｍｓｅ，ｍ}（ｋ）は、サブバンドｋの空間チャネルｍについての受信ＳＮＲである。

３つのすべての伝送モード中におけるＣＣＭＩレシーバ空間処理では、各サブバンドｋの空間チャネルｍごとの受信ＳＮＲは、次式のように表されることができる。

式中で、ｒ_ｍ（ｋ）は、サブバンドｋについての

のｍ番目の対角要素であり、
γ_{ｃｃｍｉ，ｍ}（ｋ）は、サブバンドｋの空間チャネルｍについての受信ＳＮＲである。

式（２）から（４）において、量

は、レシーバ空間処理に先立つ（線形単位における）ＳＮＲである。γ_ｅｓ，ｍ（ｋ）、γ_{ｍｍｓｅ，ｍ}（ｋ）、およびγ_{ｃｃｍｉ，ｍ}（ｋ）は、レシーバ空間処理の後の（デシベル（ｄＢ）の単位における）ＳＮＲであり、これらは、受信ＳＮＲである。

空間拡散モードでは、Ｓ個の空間チャネルは、行列Ｖによる空間拡散のために同様な受信ＳＮＲを達成する。その結果、同じレートが、Ｍ個のデータストリームについて使用されることができる。空間拡散を伴って、各データシンボルは、Ｓ個のすべての空間チャネル上で伝送され、すべての空間チャネルについての平均ＳＮＲを観察し、これは、次式のように表されることができる。

ＳＮＲ平均は、式（５）および（６）に示されるように、線形単位であってもよく、あるいはｄＢであってもよい。

データストリームごとの受信ＳＮＲはまた、そのデータストリームについての受信されるデータシンボルに基づいて推定されることもできる。データに基づいたＳＮＲ推定では、受信局は、検出されたデータシンボルを取得するためにサブバンドごとの空間フィルタ行列を用いて、受信されるデータシンボル上でレシーバ空間処理を実行する。検出された各データシンボルは、一般的に伝送されたデータシンボルの推定値である多ビット値（または軟判定(soft-decision)）である。受信局は、検出されたデータシンボルを硬判定(hard decision)に変換し、検出されたデータシンボルごとに硬判定と軟判定との間の差を決定し、硬判定と軟判定との間の差の二乗の大きさの平均を計算する。受信局は、データストリームごとに、そのデータストリームについての硬判定と軟判定との間の差の二乗の大きさの平均に基づいてデータに基づいたＳＮＲ推定値を導き出すことができる。

パイロットは典型的には、たとえデータがＳ個よりも少ない空間チャネル上で伝送されるとしても、パイロットに基づいたＳＮＲ推定値が、各サブバンドのＳ個のすべての空間チャネルについて取得されることができるように伝送される。データに基づいたＳＮＲ推定値は、実際に伝送されるＭ個のデータストリームについて取得されることができる。一般に、データストリームについてのレートは、単にパイロットに基づいたＳＮＲ推定値だけ、単にデータに基づいたＳＮＲ推定値だけ、あるいはパイロットに基づいたＳＮＲ推定値とデータに基づいたＳＮＲ推定値の両方に基づいて選択されることができる。いずれのタイプのＳＮＲ推定値もそれ単独ではＭＩＭＯチャネルによって高信頼でサポートされ得るレートを正確に反映しない場合には、パイロットに基づいたＳＮＲ推定値とデータに基づいたＳＮＲ推定値の両方を使用することが、有利になり得る。パイロットに基づいたＳＮＲ推定値とデータに基づいたＳＮＲ推定値との間の不一致は、送信局および／または受信局における障害(impairment)を示している可能性がある。一実施形態においては、そのような不一致が検出される場合には、それらの２つのタイプのＳＮＲ推定値の小さい方または平均が、データストリームについてのレートを選択するために使用されることができる。

３．レート選択
レート選択は、複数の伝送モードがサポートされる場合に伝送のために使用する伝送モードを選択すること、伝送するデータストリーム数を選択すること、およびデータストリームごとのレート、またはすべてのデータストリームについてのレートの組を選択することを必要とすることもある。これらの３つのパラメータ（伝送モード、データストリーム数、およびレート）は、一般的に相互に関連している。例えば、使用のために選択される伝送モードは、ＳＮＲ推定値に影響を及ぼす可能性があり、このＳＮＲ推定値が、今度はそのデータストリームについて選択されるレートに影響を及ぼす可能性がある。伝送モードとデータストリーム数の異なる組合せが評価されることができる。各組合せは、特定の伝送モードと特定のデータストリーム数に対応する。組合せごとに、データストリームごとのレートが決定されることができ、すべてのデータストリームについての全体スループットが、計算されることができる。最高の全体スループットを伴う組合せは、使用のために選択されることができる。特定の伝送モードとＭ個のデータストリームについての組合せが、以下に説明されるように評価されることができる。

データストリームごとのレートは、様々な方法で選択されることができる。話を明確にするために、レート選択の一実施形態が、以下に説明される。この実施形態では、データストリームごとに使用される空間チャネルおよびサブバンドについての受信ＳＮＲが、最初に決定される。以降の説明は、データストリームｍが、伝送チャネルｍ上で送信されることを仮定しており、この伝送チャネルｍは、Ｋ個のサブバンドのおのおのについての空間チャネルｍから構成される広帯域空間チャネルである。広帯域空間チャネルごとの受信ＳＮＲは、上記されるように、一般的に周波数に依存しており、データ伝送およびレシーバ空間処理技法について使用される伝送モードにさらに依存している。データストリームｍについて使用されるサブバンドｋごとの受信ＳＮＲは、γ_ｍ（ｋ）として示され、ｄＢの単位が与えられる。γ_ｍ（ｋ）は、上記されるように伝送モードおよびレシーバ空間処理技法に基づいて計算されることができる。

データストリームごとの平均ＳＮＲは、次式のように計算されることができる。

式中で、γ_{ａｖｇ，ｍ}は、ｄＢの単位におけるデータストリームｍについての平均ＳＮＲである。

データストリームごとの受信ＳＮＲの分散は、次式のように計算されることができる。

式中で、

は、データストリームｍについてのＳＮＲ分散である。

ＳＮＲ変動性バックオフ係数(SNR variability backoff factor)は、データストリームごとに、下記のようにそのデータストリームについての平均ＳＮＲとＳＮＲ分散に基づいて計算されることができる。

式中で、γ_ｏｓ，ｍは、データストリームｍについてのＳＮＲ変動性バックオフ係数であり、
Ｋ_ｓｎｒは、以下で説明される定数である。

一般に、ＳＮＲ変動性バックオフ係数は、平均ＳＮＲとＳＮＲ分散の任意の関数、または

に基づいて計算されることができる。

ステアリングモードにおけるＭＩＭＯ伝送を説明するために使用されるＭＩＭＯバックオフ係数は、次式として定義されることができる。

式中で、βは、以下で説明される正の定数であり、
Ｄは、そのデータ伝送についてのダイバーシティ次数であり、

は、ステアリングモードにおけるデータストリームｍについてのＭＩＭＯバックオフ係数である。

データストリームインデックスｍは、式（１０）に含められてもよく、あるいはその式から省略されてもよい。ダイバーシティ次数は、複数の受信アンテナの使用を介したデータ伝送によって観察される空間ダイバーシティの量を示している。ステアリングモードについてのダイバーシティ次数は、次式として与えられることができる。

Ｄ＝Ｒ−Ｍ＋１ 式（１１）
受信局における逐次的干渉キャンセルのない、非ステアリングモードと空間拡散モードについてのＭＩＭＯバックオフ係数は、次式として定義されることができる。

受信局における逐次的干渉キャンセルを伴う、非ステアリングモードと空間拡散モードについてのＭＩＭＯバックオフ係数は、次式として定義されることができる。

式中で、Ｄ（ｍ）は、データストリームｍによって観察されるダイバーシティ次数であり、このダイバーシティ次数は、次式として与えられることができる。

Ｄ（ｍ）＝Ｒ−Ｍ＋ｍ ｍ＝１、...、Ｍの場合、 式（１４）
式（１４）は、Ｍ個のデータストリームが、順番に検出され復号化され、そのためにデータストリームｍ＝１が、最初に検出され復号化され、次いでデータストリームｍ＝２が行われ、以下同様であることを仮定している。干渉の推定およびキャンセルが、ある与えられたデータストリームｍについて成功した場合、あたかもデータストリームｍが伝送されなかったかのように、後続の各データストリームについてのダイバーシティ次数は、増大する。例えばＲ＝４であり、Ｍ＝３である場合、データストリームｍ＝１では、２のダイバーシティ次数が観察され、データストリームｍ＝２では、３のダイバーシティ次数が観察され、データストリームｍ＝３では、４のダイバーシティ次数が観察される。

次いで、データストリームごとの実効ＳＮＲは、次式として計算されることができる。

γ_{ｅｆｆ，ｍ}＝γ_{ａｖｇ，ｍ}−γ_ｏｓ，ｍ−γ_{ｍｉｍｏ，ｍ}−γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ} ｍ＝１、...、Ｍの場合 式（１５）
式中で、γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}は、（以下で説明される）データストリームｍについての外側ループバックオフ係数であり、
γ_{ｍｉｍｏ，ｍ}は、データストリームｍについてのＭＩＭＯバックオフ係数であり、 γ_{ｅｆｆ，ｍ}は、データストリームｍについての実効ＳＮＲである。

式（９）において、ファクタＫ_ｓｎｒは、データストリームについての受信ＳＮＲにおける変動性を明らかにする。このＳＮＲ変動性は、通信リンクの周波数選択性に起因して生ずる可能性があり、この周波数選択性は、受信ＳＮＲがＫ個のサブバンドにまたがって変化することとなるような非平坦な周波数応答である。係数Ｋ_ｓｎｒは、復号化される軟判定についてのＳＮＲ中に大きな変動が存在する場合に、一部のエラー訂正コードについての復号化性能が悪化することを考慮に入れるために平均ＳＮＲから実効ＳＮＲを低減させる。係数Ｋ_ｓｎｒが適用されない場合には、データストリームについてのＰＥＲは、上昇するかもしれない。係数Ｋ_ｓｎｒは、例えばエラー訂正コードのタイプ、制約長など、データストリームについて使用されるエラー訂正コードの特定の詳細内容に基づいて選択されてもよい。係数Ｋ_ｓｎｒは、コードレートの関数であってもよい。

式（１０）から（１４）において、ＭＩＭＯバックオフ係数は、ＭＩＭＯ伝送に関連する様々な特性を明らかにする。ＭＩＭＯバックオフ係数は、係数β、ストリームインデックスｍ、およびダイバーシティ次数Ｄに基づいて導き出され、これらは、以下で論じられる。

係数βは、以下に起因して生じ得るレート不一致を説明する実効ＳＮＲを低減させるために使用される。すなわち、
１．受信局１５０から送信局１１０へのフィードバックにおけるレイテンシ(latency)、２．通信リンク中の雑音、およびストリーム推定プロセス当たりのＳＮＲ、および
３．送信局１１０および／または受信局１５０によって使用されるステアリングベクトルのステアリングモード中におけるＭＩＭＯチャネルに対する調整不良である。

係数βは、一般的に正の定数である。係数βはまた、受信ＳＮＲ、ＭＩＭＯチャネルのコヒーレンス時間、フィードバック遅延など、またはこれらの任意の組合せの関数とされてもよい。

ダイバーシティ次数Ｄは、データ伝送について達成される空間ダイバーシティの量を説明する。最低のダイバーシティ次数は、Ｒ＝Ｍのときに達成され、これは１のダイバーシティ次数、すなわちＤ＝１を与える。ある与えられたデータストリーム数について、より多くの受信アンテナが使用されるにつれて、ダイバーシティ次数は増大する。より高いダイバーシティ次数は、一般的に各データストリームごとの、より少ない受信ＳＮＲの変動に対応する。式（１０）、（１２）および（１３）におけるＤによる除算は、伝送されるデータストリーム数が受信アンテナ数よりも少ないとき、データストリームの受信ＳＮＲは、一般により良好に動作させられることを明らかにする。一般にダイバーシティ次数Ｄが増大するにつれて、より低いＭＩＭＯバックオフ係数が使用されることができる。

ストリームインデックスｍは、ステアリングモードにおいては、異なるデータストリームが、異なるＳＮＲ変動の量を有し得ることを説明する。主要な広帯域固有モードは、最高の平均ＳＮＲを有し、また一般的に時間および周波数にまたがってより少ないＳＮＲ変動性も有する。したがって、より小さなＭＩＭＯバックオフ係数が、主要な広帯域固有モードでは使用されてもよい。Ｓ番目の広帯域固有モードは、最低の平均ＳＮＲを有し、一般的に時間および周波数にまたがってもっと多くのＳＮＲ変動性を有する。したがって、より大きなＭＩＭＯバックオフ係数が、この広帯域固有モードでは使用されてもよい。

実効ＳＮＲは、他の係数を説明するような方法で導き出されることもできる。例えば、係数Ｌは、それらのデータストリーム上で送信されるパケット長の変動を説明するために使用されることができる。より大きなパケットは一般的に、ある与えられたＰＥＲを達成するための、より高いＳＮＲを必要とする。パケットサイズの変動は、例えば式（１５）におけるパケット長依存のバックオフ係数を加えることによって取り扱われることができる。

上記の様々な係数（例えば、Ｋ_ｓｎｒおよびβ）は、スループットを最大にし、パケットエラーレートを最小にするために選択されることができる。これらの係数は、計算シミュレーション、実験に基づいた測定などに基づいて決定されることができる。

レート選択の一実施形態においては、レートは、システムによってサポートされるレートの組のうちからデータストリームごとに独立に選択されてもよい。表３は、システムによってサポートされる１４個のレートの例示の組をリストアップしており、これらのレートには、レートインデックス０から１３が与えられる。各レートは、非フェーディングＡＷＧＮチャネルについての１％ＰＥＲを達成するために必要とされる、特定のスペクトル効率（スペクトルＥｆｆ）、特定のコードレート、特定の変調（Ｍｏｄ）方式、および特定の最小ＳＮＲ（Ｒｅｑ ＳＮＲ）に関連づけられる。スペクトル効率は、システム帯域幅によって正規化されたデータ転送速度（または情報ビットレート）を意味し、ヘルツ当たりの毎秒ビット（ｂｐｓ／Ｈｚ）の単位が付与される。表３中のレートごとのコードレートおよび変調方式は、特定のシステム設計の場合である。インデックス０を有するレートは、ヌルデータ転送速度(null data rate)（またはデータ伝送なし）の場合である。非ゼロデータ転送速度を伴うレートごとに、必要とされるＳＮＲは、特定のシステム設計（例えば、そのレートについてのシステムによって使用される、コードレート、インターリーブ方式、変調方式など）に基づいて、またＡＷＧＮチャネルについて取得される。必要とされるＳＮＲは、計算、コンピュータシミュレーション、実験に基づいた測定などによって取得されてもよい。

図２を参照すると、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１８６は、サポートされるレートの組と、サポートされるレートごとに必要とされるＳＮＲを記憶することができる。データストリームごとの実効ＳＮＲは、ルックアップテーブル１８６に対して提供され、サポートされるレートの組についての必要とされるＳＮＲの組に対して比較されることができる。次いでルックアップテーブル１８６は、データストリームごとに選択されるレートを提供することができ、この選択されるレートは、最高のスペクトル効率および、そのデータストリームについての実効ＳＮＲ以下の値を持つ、必要なＳＮＲを有するレートである。

話を明確にするために、レート選択プロセスは、特定の実施例について以下に説明される。この実施例では、データストリームｍは、２．７４、４．２７、６．６４、および９．５２ｄＢの受信ＳＮＲを有する４つのサブバンドを有する伝送チャネルｍ上で伝送される。平均ＳＮＲは、γ_{ａｖｇ，ｍ}＝５．７９ｄＢとして計算され、ＳＮＲ分散は、

として計算される。この実施例では、ＳＮＲ変動性バックオフ係数は、関数

に基づいて決定され、γ_ｏｓ，ｍ＝２．１９ｄＢとして計算される。この実施例では、ＭＩＭＯバックオフ係数は、γ_{ｍｉｍｏ，ｍ}＝１．０ｄＢとして与えられ、外側ループバックオフ係数は、γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}＝０．５である。次いで実効ＳＮＲは、γ_ｏｐ＝５．７９−２．１９−１．０−０．５＝２．１０ｄＢとして計算される。

表３に示されるサポートされるレートの組とそれらに必要とされるＳＮＲを使用して、インデックス２を伴うレートが、データストリームｍについて選択される。選択されるレートは、（２．１０ｄＢの）実効ＳＮＲ以下の（１．２ｄＢの）最高のＳＮＲ必要値を有する。選択されるレートは、０．５ｂｐｓ／Ｈｚのスペクトル効率、１／２のコードレート、およびＢＰＳＫ変調が、データストリームｍについて使用されることを示す。

式（２）から（４）に示されるように、受信ＳＮＲは、各サブバンドの空間チャネルごとに使用される伝送パワーＰ_ｍ（ｋ）に依存する。一実施形態においては、総伝送パワーＰ_{ｔｏｔａｌ}は、Ｍ個のデータストリームに平等に割り付けられ、そのために、ｍ＝１、...、Ｍおよびｋ＝１、...、Ｋの場合に、Ｐ_ｍ（ｋ）＝Ｐ_{ｔｏｔａｌ}／（Ｋ・Ｍ）である。次いでレートが、式（７）から（１５）について上記のようにＭ個のデータストリームのおのおのについて選択されることができる。別の実施形態においては、総伝送パワーＰ_{ｔｏｔａｌ}は、Ｍ個のデータストリームに不平等に割り付けられる。例えば、総伝送パワーＰ_{ｔｏｔａｌ}は、ウォータフィリング(water-filling)を使用して割り付けられることができ、そのためにより高いＳＮＲを有するデータストリームには、より大きな伝送パワーが割り付けられる。

一実施形態においては、伝送するデータストリーム数Ｍは、最高の全体スループットを達成するために選択される。この実施形態では、全体スループットは、データストリームの可能な数のおのおのについて計算されることができる。１つのデータストリームでは、このデータストリームについての受信ＳＮＲは、このデータストリームに割り付けられる総伝送パワーＰ_{ｔｏｔａｌ}を用いて計算され、実効ＳＮＲは、上記のように計算され、そのデータストリームについてのレートを選択するために使用され、全体スループットは、その選択されるレートについてのスペクトル効率に等しい。１≦ｓ≦Ｓの場合のｓ個のデータストリームでは、データストリームごとの受信ＳＮＲは、各データストリームに割り付けられるＰ_{ｔｏｔａｌ}／ｓを用いて計算され、データストリームごとの実効ＳＮＲは、上記のように計算され、データストリームについてのレートを選択するために使用され、全体スループットは、ｓ個のすべてのデータストリームについての選択されるレートについてのスペクトル効率の和に等しい。データストリームのＳ個の可能な数について計算されたＳ個の全体スループットのうちの最高の全体スループットが決定され、この最高の全体スループットを提供するデータストリーム数は、Ｍとして選択される。データストリームの仮想数ごとに全体スループットを評価する際に、受信ＳＮＲは、使用のために選択される伝送モードとデータストリームを検出するために使用されるレシーバ処理技法に基づいて計算される。

一実施形態においては、伝送モードは、式（７）から（１５）に基づいて選択される。例えば、全体スループットは、サポートされる伝送モードのおのおのについて計算されてもよい。最高の全体スループットを有する伝送モードが、使用のために選択されてもよい。伝送モードはまた、例えば送信局および受信局の能力、ＭＩＭＯチャネルのコヒーレンス時間、フィードバック遅延など他のファクタに基づいて選択されてもよい。

別のレート選択の実施形態においては、Ｍ個のデータストリームについてのレートは、ベクトル量子化されたレートの組から一緒に選択されて、この組はまた、変調コーディングスキーム(modulation coding scheme)（ＭＣＳ）の組と呼ばれることもできる。システムは、例えば送信局に返信されるフィードバック情報の量を低減させるためにレートのある種の組合せだけをサポートすることができる。表４は、送信局が４つのデータストリームまで送信することができるシステムについての例示のベクトル量子化されたレートの組を示している。このレートの組では、レート識別子（ＩＤ）０から１３は、１つのデータストリームの伝送の場合であり、表３にそれぞれレートインデックス０から１３として与えられ、レートＩＤ１４から２４は、２つのデータストリームの伝送の場合であり、レートＩＤ２５から３５は、３つのデータストリームの伝送の場合であり、レートＩＤ３６から４３は、４つのデータストリームの伝送の場合である。レートＩＤごとに、伝送するためのデータストリーム数（Ｎｕｍ Ｓｔｒ）、データストリームごとに使用するレート、および全体スループット（ＯＴＰ）は、表４に与えられる。一実施例として、レートＩＤ３１では、全体スループットは、１２．０ｂｐｓ／Ｈｚであり、３つのデータストリームが伝送され、レート１２（コードレート３／４および２５６ＱＡＭ）は、データストリーム１について使用され、レート９（コードレート２／３および６４ＱＡＭ）は、データストリーム２について使用され、またレート５（コードレート１／２および１６ＱＡＭ）は、データストリーム３について使用される。

Ｍ個のデータストリームについてのレートは、実効ＳＮＲおよびベクトル量子化されたレートの組に基づいて様々な方法で選択されることができる。一実施形態においては、レートの組合せは、データストリームごとのレートについての必要とされるＳＮＲがそのデータストリームについての実効ＳＮＲ以下であるようにＭ個のデータストリームについて選択される。別の実施形態においては、最高の可能な全体スループットを有するレートの組合せは、トータルＳＮＲ余裕が負でないようにＭ個のデータストリームについて選択される。この実施形態では、そのレートの組におけるレートの組合せは、最高の全体スループットを有するレートの組合せから出発して、１つずつ評価されることができる。レートの組合せごとに、データストリームごとのＳＮＲマージンは、そのデータストリームについての必要とされるＳＮＲと実効ＳＮＲとの間の差として計算される。すべてのデータストリームについてのＳＮＲマージンは、全体のＳＮＲマージンを取得するために合計される。トータルＳＮＲ余裕が負でない場合、そのレートの組合せは選択される。別の実施形態においては、最高の全体スループットを有するレートの組合せが、全体の必要とされるＳＮＲが全体の実効ＳＮＲ以下であるように、Ｍ個のデータストリームについて選択される。レートの組合せごとに、全体の必要とされるＳＮＲは、そのレートの組合せにおけるすべてのレートについての必要とされるＳＮＲの和として計算されることができる。全体の実効ＳＮＲは、すべてのデータストリームについての実効ＳＮＲの和として計算されることができる。レートの組合せはまた、他の方法で選択されてもよい。

４．外側ループの更新
図２に示される実施形態では、外側ループ２２０は、データストリームごとにPER目標値を維持する。データストリームごとの外側ループは、そのデータストリームについてのパケットエラーによって駆動されることができる。一実施形態においては、パケットが誤って復号化される（このパケットは、消去されたパケットである）ときはいつでも、外側ループは、外側ループバックオフ係数γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}を正のステップサイズδ_ｍだけ増大させる。パケットが正しく復号化される（このパケットは、良好なパケットである）ときはいつでも、外側ループは、δ_ｍの端数(fraction)を差し引くことにより、外側ループバックオフ係数をゼロに向かって減少させる。データストリームｍについての外側ループの更新は、次式のように表される。

パケットエラーである場合、 γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ）＝γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ−１）＋δ_ｍ 式（１６ａ）
パケットエラーでない場合、 γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ）＝ｍａｘ｛０，γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ−１）−Ｐ_ｍ・δ_ｍ｝ 式（１６ｂ）
式中で、Ｐ_ｍは、良好なパケットごとに差し引かれるべきδ_ｍの端数であり、
γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ）は、データストリームｍ中のパケットｎについての外側ループバックオフ係数である。

式の組（１６）に示される実施形態では、外側ループバックオフ係数は、負でない値である。外側ループバックオフ係数は、データ伝送の開始時に、受信ＳＮＲの高い初期推定値を説明するようにあらかじめ決定された値、例えばゼロ、または負の値に初期化されることができる。その後に、外側ループバックオフ係数は、受信されるパケットのステータスに基づいて更新される。外側ループバックオフ係数は、消去されたパケットごとにδ_ｍだけインクリメントされ、良好なパケットごとにＰ_ｍ・δ_ｍだけデクリメントされ、ここでＰ_ｍ・δ_ｍは、δ_ｍの端数であり、γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ）は、ゼロまたはそれより大きく制約される。

ファクタＰｍは、データストリームｍについてのPER目標値に基づいて設定されることができ、次式のように表されることができる。

式中でＰＥＲ_ｍは、データストリームｍについてのPER目標値である。例えば、１％ＰＥＲについてＰＥＲ_ｍ＝０．０１である場合、次いでＰ_ｍ＝０．０１０１＝１／９９である。外側ループステップサイズδ_ｍは、外側ループについての収束のレートを決定する。

上記の実施形態では、外側ループバックオフ係数γ_{ｏｕｔｅｒ，ｍ}（ｎ）は、式（１６ａ）、（１６ｂ）、および（１７）中の添え字「ｍ」によって示されるように、データストリームに依存する。この実施形態は、各データストリームが別々に符号化され、各パケットが１つのデータストリーム上で送信されるシステムのために使用されることができる。データストリームごとの外側ループバックオフ係数は、そのデータストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて更新されることができる。

システムは、複数のデータストリームにまたがって単一のパケットを送信することができ、これらのデータストリームは、一緒に符号化されるものと考えられることができる。例えば、パケットは、同じまたは異なるサイズのＭ個のブロックに分解(parse)され、あるいは逆多重化(demultiplex)されることができ、各ブロックは、異なるデータストリーム上で送信されることができる。受信局は、Ｍ個のデータストリーム上で受信されるＭ個のブロックに基づいてそのパケットを回復しようと試みることができる。パケットエラーが存在する場合、Ｍ個のデータストリームのうちの一つ又は複数のいずれがそのパケットエラーを引き起こすかを決定することは、難しい可能性がある。

一実施形態においては、一緒に符号化されるデータストリームを有するシステムでは、ＳＮＲ余裕は、データストリームごとに維持され得る。データストリームｍについてのＳＮＲ余裕は、選択されたレートについての必要とされるＳＮＲと、データストリームｍについての実効ＳＮＲとの間の差として計算されることができる。データストリームｍについての実効ＳＮＲは、パイロットに基づいたＳＮＲ推定値および／またはデータに基づいたＳＮＲ推定値を用いて取得されることができる。パケットエラーが検出されるときはいつでも、最低のＳＮＲ余裕を有するデータストリームについての外側ループバックオフ係数は、例えば式（１６ａ）に示されるように増大させられる。最小のＳＮＲ余裕を有するデータストリームは、このようにしてパケットエラーを引き起こしているものと仮定され、その外側ループバックオフ係数は、それに応じて増大させられる。良好なパケットが受信されるときはいつでも、すべてのデータストリームについての外側ループバックオフ係数は、例えば式（１６ｂ）に示されるように減少させられる。すべてのデータストリームが、同じ様なＳＮＲ余裕を有する場合、即ち空間拡散モードの場合には、すべてのデータストリームについての外側ループバックオフ係数は、消去されたパケット、または良好なパケットのそれぞれについて上方向または下方向に調整されることができる。別の実施形態においては、外側ループは、負のＳＮＲ余裕を有するデータストリームごとに次のより低いレートを選択することができる。

外側ループは、内側ループ２１０の動作を制御するために使用される他のタイプの情報を提供することもできる。一実施形態においては、外側ループは、データストリームｍごとにレート調整を提供することができる。このレート調整は、データストリームｍについての内側ループにデータストリームについてのより低いレートを選択するように指示することができる。このレート調整は、満足できない性能、例えばデータストリームｍについて受信されるパケットエラーのバーストに起因して生成されてもよい。

一実施形態においては、外側ループは、再符号化されたシンボルエラーレート(symbol error rate)ＳＥＲ、再符号化されたパワーメトリック(power metric)、（重畳デコーダのための）修正されたヤマモトメトリック(Yamamoto metric)、（ターボデコーダのための）復号化されたパケット中のビットのうちの最小または平均の対数尤度比(log-likelihood ratio)（ＬＬＲ）などのデコーダメトリックを使用する。再符号化されたＳＥＲは、ＲＸ空間プロセッサ１７０からの検出されたデータシンボルとＲＸデータプロセッサ１７２からの復号化されたデータを再符号化し再変調することによって取得される再符号化されたシンボルとの間の誤り率である。修正されたヤマモトメトリックは、復号化されたデータにおける信頼度を示し、重畳復号化についてのトレリス(trellis)を介した選択された（最良の）経路と、トレリスを介した次の再近接経路との間の差に基づいて取得される。最小または平均のＬＬＲは、復号化されたデータの信頼度の指示として使用されることもできる。これらのデコーダメトリックは、受信されるデータ伝送の品質を示しており、当技術分野において知られている。

外側ループバックオフ係数、および／またはデータストリームごとのレートは、そのデータストリームについてのパケットエラーおよび／またはデコーダメトリックに基づいて調整されることができる。データストリームごとのデコーダメトリックは、そのデータストリームの性能を推定するために使用されることができる。ある与えられたデータストリームについてのデコーダメトリックが、そのメトリックについて選択されたしきい値よりも劣る場合、次いで外側ループバックオフ係数、および／またはそのデータストリームについてのレートは、それに応じて調整されることができる。

外側ループは、他の方法で内側ループの動作を調整することもでき、これは、本発明の範囲内である。一般に、外側ループについての更新レートは、内側ループについての更新レートよりも遅くてもよく、あるいは速くてもよい。例えば、外側ループは、受信されるパケットのあらかじめ決定された数（またはブロック）に基づいて外側ループバックオフ係数を調整することができる。外側ループは、内側ループの更新と更新の間でレートを調整することもできる。一般的に、外側ループは、より長いデータ伝送については、内側ループの動作に対してバースト的な伝送についてよりも多くの影響を及ぼす。

図３は、ＭＩＭＯシステム中でレート制御を実行するためのプロセス３００の一実施形態を示している。プロセス３００は、受信局１５０、送信局１１０、または両方の局１１０および１５０によって実行されることができる。

少なくとも１つのＳＮＲ推定値が、少なくとも１つのデータストリームのおのおのについて、そのデータストリームについて受信されるパイロットシンボルおよび／またはデータシンボルに基づいて取得される（ブロック３１２）。ＳＮＲ推定値は、例えば式（２）から（６）に示され得るように少なくとも１つのデータストリームについて使用されるレシーバ空間処理技法に従って導き出されることができる。ダイバーシティ次数およびＭＩＭＯバックオフ係数は、データストリームごとに決定される（ブロック３１４）。外側ループバックオフ係数もまた、データストリームごとに決定される（ブロック３１６）。実効ＳＮＲは、データストリームごとに、そのデータストリームについての少なくとも１つのＳＮＲ推定値、ＭＩＭＯバックオフ係数、および外側ループバックオフ係数に基づいて決定される（ブロック３１８）。

次いで少なくとも１つのレートが、少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つの実効ＳＮＲに基づいて、前記少なくとも１つのデータストリームについて選択される（ブロック３２０）。データストリームごとのレートは、そのデータストリームについての実効ＳＮＲに基づいて独立に選択されてもよい。代わりにレートの組合せが、その少なくとも１つのデータストリームについて少なくとも１つの実効ＳＮＲに基づいて選択されてもよい。伝送モードもまた、少なくとも１つのデータストリームについて異なるトランスミッタ空間処理に関連する複数の伝送モード（例えば、ステアリングモード、非ステアリングモード、および空間拡散モード）のうちから選択されてもよい（３２２）。

データストリームごとの外側ループバックオフ係数は、そのデータストリームについての性能（例えば、パケットステータスおよび／またはデコーダメトリック）に基づいて調整される（ブロック３２４）。各パケットが１つのデータストリーム上で送信される場合、データストリームごとの外側ループバックオフ係数は、独立に調整されてもよい。上記のようにパケットが複数のデータストリーム上で送信され得る場合には、少なくとも１つのデータストリームについての１つ（または複数）の外側ループバックオフ係数はまた、一緒に調整されてもよい。

図４は、ＭＩＭＯシステム中においてレート制御を実行するための装置４００の一実施形態を示している。装置４００は、受信局１５０または送信局１１０に存在することができる。代わりに、装置４００の一部分が、受信局１５０に存在することもでき、また装置４００の残りの部分が、送信局１１０に存在することもできる。

装置４００は、少なくとも１つのデータストリームのおのおのについて、そのデータストリームについての受信されるパイロットシンボルおよび／または受信されるデータシンボルに基づいて少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得するための手段（ブロック４１２）と、データストリームごとにダイバーシティ次数およびＭＩＭＯバックオフ係数を決定するための手段（ブロック４１４）と、データストリームごとに外側ループバックオフ係数を決定するための手段（ブロック４１６）と、データストリームごとに、そのデータストリームについての少なくとも１つのＳＮＲ推定値、ＭＩＭＯバックオフ係数、および外側ループバックオフ係数に基づいて実効ＳＮＲを決定するための手段（ブロック４１８）を含む。装置４００は、少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つの実効ＳＮＲに基づいて少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択するための手段（ブロック４２０）と、複数の伝送モードのうちから少なくとも１つのデータストリームについての伝送モードを選択するための手段（４２２）とをさらに含む。装置４００は、データストリームごとに、そのデータストリームについての性能に基づいて外側ループバックオフ係数を調整するための手段（ブロック４２４）をさらに含んでいる。

ここにおいて説明されるレート制御技法は、様々な手段によって実装されることができる。例えば、これらの技法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せの形で実装されることができる。ハードウェアによる実装では、受信局においてレート制御のために使用される処理ユニットは、ここで説明された機能を実行するように設計された、１つまたは複数の特定用途向け集積回路(application specific integrated circuit)（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号処理プロセッサ(digital signal processor)（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理デバイス(digital signal processing device)（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス(programmable logic device)（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array)（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、他の電子ユニット、あるいはそれらの組合せの内部に実施されることができる。送信局におけるレート制御のために使用される処理ユニットは、１つまたは複数のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサなどの内部に実装されることもできる。

ファームウェアまたはソフトウェアによる実装では、レート制御技法は、ここにおいて説明される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数など）を用いて実装されることができる。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図１中のメモリユニット１４２または１９２）に記憶され、プロセッサ（例えば、プロセッサ１４０または１９０）によって実行されることもできる。メモリユニットは、プロセッサ内部に、またはプロセッサの外部において実装されることができ、この場合には、メモリユニットは、当技術分野において知られているような様々な手段を経由してプロセッサに通信可能に結合されることができる。

見出しは、参照するために、またある種の節の所在を見出す際の助けとなるように、ここに含められる。これらの見出しは、以下のその中で説明される概念の範囲を制限することは意図されず、これらの概念は、明細書全体を通して他の節においても適用可能性を有することができる。

開示される実施形態の以前の説明は、当業者なら誰でも本発明を作製し、あるいは使用することができるようにするために提供される。これらの実施形態に対する様々な修正形態は、当業者には簡単に明らかになり、ここで定義される包括的な原理は、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく、他の実施形態に対しても適用されることができる。したがって、本発明は、ここに示される実施形態だけに限定されるようには意図されず、ここに開示される原理および新規な特徴と整合した最も広い範囲が与えられるべきものである。

Claims (47)

1. データストリームについての少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得し、前記データストリームについてのダイバーシティ次数を決定し、前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と前記ダイバーシティ次数とに基づいて前記データストリームについてのレートを選択するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、
   前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
   を備える装置。
2. 前記少なくとも１つのプロセッサは、受信されるパイロットシンボルに基づいて前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値を導き出すように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも１つのプロセッサは、受信されるデータシンボルに基づいて前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値を導き出すように構成される、請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つのプロセッサは、伝送されているデータストリーム数および受信アンテナ数に基づいて前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数を決定するように構成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに前記データストリームについてのインデックスに基づいて前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数を決定するように構成される、請求項４に記載の装置。
6. データストリームについての少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得することと、
   前記データストリームについてのダイバーシティ次数を決定することと、
   前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と前記ダイバーシティ次数とに基づいて前記データストリームについてのレートを選択することと
   を備える方法。
7. 前記の前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数を決定することは、
   伝送されているデータストリーム数と受信アンテナ数とに基づいて、前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数を決定すること
   を備える、請求項６に記載の方法。
8. ＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるべき少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得し、前記前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と少なくとも１つの外側ループバックオフ係数とに基づいて前記少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択し、前記少なくとも１つのデータストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数を調整するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、
   前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
   を備える装置。
9. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのデータストリームについて使用されるレシーバ空間処理技法に基づいて前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値を導き出すように構成される、請求項８に記載の装置。
10. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのデータストリームについてのダイバーシティ次数を決定し、前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値、前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数、および前記ダイバーシティ次数に基づいて、前記少なくとも１つのレートを選択するように構成される、請求項８に記載の装置。
11. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのデータストリームのおのおのについてレートを独立に選択するように構成される、請求項８に記載の装置。
12. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのレートをレートの組合せの組から選択するように構成される、請求項８に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのデータストリームについて最高の全体スループットと負でない全体ＳＮＲ余裕とに関連付けられたレートの組合せを決定するように構成され、前記レートの組合せは、前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのレートを示す、請求項１２に記載の装置。
14. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数とに基づいて送信するデータストリーム数を選択するように構成される、請求項８に記載の装置。
15. 前記少なくとも１つのプロセッサは、異なるトランスミッタ空間処理に関連する複数の伝送モードのうちから一の伝送モードを選択するように構成される、請求項８に記載の装置。
16. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数とに基づいて前記伝送モードを選択するように構成される、請求項１５に記載の装置。
17. 前記複数の伝送モードは、ステアリングモードと非ステアリングモードとを備える、請求項１５に記載の装置。
18. 前記複数の伝送モードは、空間拡散モードをさらに備える、請求項１７に記載の装置。
19. ＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるべき少なくとも１つのデータストリームについて少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得することと、
    前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と少なくとも１つの外側ループバックオフ係数とに基づいて前記少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択することと、
    前記少なくとも１つのデータストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数を調整することと
    を備える方法。
20. 前記少なくとも１つのデータストリームについてのダイバーシティ次数を決定することをさらに備え、前記少なくとも１つのレートは、前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値、前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数、および前記ダイバーシティ次数に基づいて選択される、請求項１９に記載の方法。
21. 異なるトランスミッタ空間処理に関連する複数の伝送モードのうちから伝送モードを選択すること
    をさらに備える、請求項１９に記載の方法。
22. ＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるべき少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得するための手段と、
    前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値と少なくとも１つの外側ループバックオフ係数とに基づいて前記少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択するための手段と、
    前記少なくとも１つのデータストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数を調整するための手段と
    を備える装置。
23. 前記少なくとも１つのデータストリームについてのダイバーシティ次数を決定するための手段をさらに備え、前記少なくとも１つのレートは、前記少なくとも１つのデータストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値、前記少なくとも１つの外側ループバックオフ係数、および前記ダイバーシティ次数に基づいて選択される、請求項２２に記載の装置。
24. 異なるトランスミッタ空間処理に関連する複数の伝送モードのうちから伝送モードを選択するための手段
    をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
25. ＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるべき少なくとも１つのデータストリームについて少なくとも１つのレートを選択する内側ループを維持し、前記少なくとも１つのレートを選択する前記内側ループによって使用される少なくとも１つのパラメータを供給する外側ループを維持するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
    を備える装置。
26. 前記内側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとに少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得し、データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値に基づいてレートを選択するように構成される、請求項２５に記載の装置。
27. 前記内側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとにダイバーシティ次数を決定し、データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数に基づいて前記レートを選択するように構成される、請求項２６に記載の装置。
28. 前記内側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値における変動性に基づいてＳＮＲバックオフ係数を決定し、データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記ＳＮＲバックオフ係数に基づいて前記レートを選択するように構成される、請求項２６に記載の装置。
29. 前記外側ループからの前記少なくとも１つのパラメータは、データストリームごとに外側ループバックオフ係数を備え、前記内側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記外側ループバックオフ係数に基づいて前記レートを選択するように構成される、請求項２６に記載の装置。
30. 前記外側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとに前記データストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて前記外側ループバックオフ係数を調整するように構成される、請求項２９に記載の装置。
31. 前記外側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとに少なくとも１つのデコーダメトリックを取得し、データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのデコーダメトリックに基づいて前記外側ループバックオフ係数を調整するように構成される、請求項２９に記載の装置。
32. 前記外側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、データストリームごとにＳＮＲ余裕を決定し、パケットエラーが検出される場合に、最小のＳＮＲ余裕を有するデータストリームについての外側ループバックオフ係数を増大させるように構成される、請求項２９に記載の装置。
33. 前記外側ループでは、前記少なくとも１つのプロセッサは、パケットエラーが検出されない場合にデータストリームごとに前記外側ループバックオフ係数を減少させるように構成される、請求項３２に記載の装置。
34. 前記外側ループからの前記少なくとも１つのパラメータは、データストリームについてのより低いレートのレート調整指示セクションを備える、請求項２５に記載の装置。
35. ＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるべき少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択する内側ループを維持することと、
    前記少なくとも１つのレートを選択する前記内側ループによって使用される少なくとも１つのパラメータを供給する外側ループを維持することと
    を備える方法。
36. 前記の前記内側ループを維持することは、
    データストリームごとに少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得することと、
    データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値に基づいて平均ＳＮＲを決定することと、
    データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値における変動性に基づいてＳＮＲバックオフ係数を決定することと、
    データストリームごとに前記データストリームについての前記平均ＳＮＲと前記ＳＮＲバックオフ係数とに基づいてレートを選択することと
    を備える、請求項３５に記載の方法。
37. 前記の前記内側ループを維持することは、
    データストリームごとにダイバーシティ次数を決定することと、
    データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数に基づいて前記レートを選択することと
    を備える、請求項３６に記載の方法。
38. 前記の前記外側ループを維持することは、データストリームごとに前記データストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて外側ループバックオフ係数を調整することを備え、前記の前記内側ループを維持することは、データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記外側ループバックオフ係数に基づいて前記レートを選択することを備える、請求項３６に記載の方法。
39. 前記の前記外側ループを維持することは、
    データストリームごとにＳＮＲ余裕を決定することと、
    パケットエラーが検出される場合に最小のＳＮＲ余裕を有するデータストリームについての外側ループバックオフ係数を増大させることと
    を備える、請求項３８に記載の方法。
40. ＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるべき少なくとも１つのデータストリームについての少なくとも１つのレートを選択する内側ループを維持するための手段と、
    前記少なくとも１つのレートを選択する前記内側ループによって使用される少なくとも１つのパラメータを供給する外側ループを維持するための手段と
    を備える装置。
41. 前記内側ループを維持するための前記手段は、
    データストリームごとに少なくとも１つのＳＮＲ推定値を取得するための手段と、
    データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値に基づいて平均ＳＮＲを決定するための手段と、
    データストリームごとに前記データストリームについての前記少なくとも１つのＳＮＲ推定値における変動性に基づいてＳＮＲバックオフ係数を決定するための手段と、
    データストリームごとに前記データストリームについての前記平均ＳＮＲと前記ＳＮＲバックオフ係数とに基づいてレートを選択するための手段と
    を備える、請求項４０に記載の装置。
42. 前記内側ループを維持するための前記手段は、
    データストリームごとにダイバーシティ次数を決定するための手段と、
    データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記ダイバーシティ次数に基づいて前記レートを選択するための手段と
    を備える、請求項４１に記載の装置。
43. 前記外側ループを維持するための前記手段は、データストリームごとに前記データストリームについて受信されるパケットのステータスに基づいて外側ループバックオフ係数を調整するための手段を備え、前記内側ループを維持するための前記手段は、データストリームごとにさらに前記データストリームについての前記外側ループバックオフ係数に基づいて前記レートを選択するための手段を備える、請求項４１に記載の装置。
44. 前記外側ループを維持するための前記手段は、
    データストリームごとにＳＮＲ余裕を決定するための手段と、
    パケットエラーが検出される場合に最小のＳＮＲ余裕を有するデータストリームについての外側ループバックオフ係数を増大させるための手段と
    を備える、請求項４３に記載の装置。
45. 受信されるパイロットシンボルに基づいて少なくとも１つのＳＮＲ推定値の第１の組を導き出し、受信されるデータシンボルに基づいて少なくとも１つのＳＮＲ推定値の第２の組を導き出し、少なくとも１つのＳＮＲ推定値の前記の第１および第２の組に基づいてＭＩＭＯチャネルを経由して送信されるデータストリームについてのレートを選択するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
    を備える装置。
46. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記データストリームについて使用されるレシーバ空間処理技法に従って少なくとも１つのＳＮＲ推定値の前記第２の組を導き出すように構成される、請求項４５に記載の装置。
47. 前記少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのＳＮＲ推定値の前記の第１および第２の組に基づいて前記データストリームについての実効ＳＮＲを決定し、前記データストリームについての前記実効ＳＮＲに基づいて前記データストリームについての前記レートを選択するように構成される、請求項４５に記載の装置。

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