JP4308009B2 - Ofdmシステム用のレート選択 - Google Patents
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Description
図1AはOFDM通信システムの簡単なモデルの概略図である。送信機110においては、トラフィックデータは特定のデータレートでデータソース112からエンコーダ/変調装置114に供給され、このエンコーダ/変調装置114が1以上の変調方式にしたがってデータをコード化する。変調は、マルチビットシンボルを形成するようにコード化されたビットのセットをグループ化し、各マルチビットシンボルを、そのシンボルを送信するために使用された各周波数サブチャンネルに対して選択された特定の変調方式(たとえば、QPSK、M−PSK、またはM−QAM)にマップすることにより行われることができる。マップされた各信号ポイントは変調シンボルに対応する。
Y(k)はk番目の周波数サブチャンネルで伝送された変調シンボルであり、それらはそのk番目の周波数サブチャンネルに対して使用された特定の変調方式に基づいて得られる。
H(k)は、各周波数サブチャンネルに対して“量子化された”形態で表された通信チャンネルの周波数応答特性である。
N(k)は、時間ドメイン雑音のNFサンプルのシーケンスのFFT、すなわち、k=0,1,・・・,NF−1に対してFFT{n(kT)}を表し、Tはサンプリング周期である。
xはゼロ平均および1/SNR(k)の分散を有する複素ガウス確率変数である;
E[・]は、式(6)中の変数xに関してとられる期待動作である。
f(k)=log2[1+SNR(k)], 式(7)
ここで、Wはシステム帯域幅である。式(7)に示されているように、シャノンチャンネル容量は、所定の変調方式のどれからも制約を受けない(すなわち、M(k)は式(7)中のパラメータではない)。
g(f[x],M(k))=f[x]-1 式(8)
関数f[x]は変調方式M(k)に依存しているため、関数g(f[x],M(k))もまたその変調方式に依存する。1実施形態において、関数f[x]-1は、使用のために選択されることができ、各テーブルに記憶されることができる各変調方式に対して得られてもよい。その後、関数g(f[x],M(k))は、変調方式M(k)に対する特定のテーブルにアクセスすることによってf[x]の所定の値に対して評価されることができる。関数g(f[x],M(k))はまた別の関数を使用して規定されるか、あるいは別の手段によって得られることができ、これは本発明の技術的範囲内である。
別の実施形態において、上記の直交周波数分割多重化(OFDM)システムに対するレート適応方式が実際の環境に適合され、そのアルゴリズムはこのシステムの既知の実際の構成を反映するように理想的な場合を調節する。このような拡張には、実用的な実施のための方式を提供するバックオフ修正が含まれる可能性がある。バックオフメカニズムの使用は、システム構成およびその他のシステム考慮事項が調節を必要とする場合に、とくに重要である。換言すると、1つのシステム内において、ある条件はバックオフ修正を招く可能性があるが、他のものは招かない。バックオフメカニズムは、チャンネルモデルを特定の適用に調整することを意図されている。バックオフが望ましい可能性がある状況には、(1)チャンネルコード化技術;(2)不完全なチャンネル評価;および、または(3)周波数および、または位相オフセット不整(irregularities)が含まれるが、それらに限定されない。
Ψ=g(x)=f-1(x) 式(13)
ここで、g(x)はf(x)の逆関数である。式(13)は式(9)と一致していることに注意されたい。決定ダイヤモンド608において、Ψ>spである場合、利用可能な最大データレートは現在のデータレート、すなわち、pに対応したレートに等しく設定される(rmax=rp)。その他の場合には、インデックスpはデクリメントされ、すなわち、p=p−1にデクリメントされ、処理はステップ612でpをデクリメントし、ステップ604に戻る。
Sは、実際のシステムにおいて利用可能な各レートに対する1%のPERに対応したSNRのセットであることに注意されたい。SNRに対する理論上の理想値を容量公式に基づいて評価することも可能である。理想的なSNRのセットをScap={Scap,p ,p=1,2,Λ,P}とする。Scap,pは理想的なシステムに対して要求されるSNRであり、一方spは実際のシステムに対して要求されるSNRであるため、
Claims (14)
- 無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定する方法において、
データ伝送のためのパラメータのセットを識別し、
通信チャンネルの1以上の特性を評価し、
パラメータのセットおよび評価された1以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出し、
調節された計量を形成するために計量を調節し、調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート(PER)を最小にするように設定され、
特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較し、
決定されたしきい値信号品質を調節し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択し、
調節された計量およびしきい値信号品質に基づいて特定のデータレートがその通信チャンネルによりサポートされるか否かを示すステップを含んでいる方法。 - 計量は信号対雑音比(SNR)の関数である請求項1記載の方法。
- 計量を調節するステップは、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かを決定し、
バックオフファクタがその計量に適用される場合、この計量を調節し、
バックオフファクタがその計量に適用されない場合、この計量を保存するステップをさらに含んでいる請求項1記載の方法。 - 計量を導出するステップは、
第1の関数、パラメータのセット、および1以上の評価されたチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する等価データレートを決定するステップをさらに含んでおり、
計量は第2の関数、等価データレート、および特定の変調方式に基づいて導出される請求項1記載の方法。 - データ伝送のために使用される通信チャンネルの1以上の特性の評価を導出するように動作するチャンネル評価装置と、
チャンネル評価装置からのチャンネル評価およびデータ伝送に対する特定のレートを示すパラメータのセットを受取り、ある等価チャンネルに対する計量を導出し、特定のレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、計量およびしきい値信号品質に基づいてその特定のレートが通信チャンネルによりサポートされるか否かを示すように動作するレート選択装置と、
予め定められたバックオフファクタを使用して計量を調節するように動作する計量調節装置とを具備している無線通信システムにおける受信装置。 - さらに、ある特定のデータパケットに関して受取られた各伝送の状態を提供するように動作するデコーダと、
特定のレートとパケット状態の指示から成るフィードバック情報を提供するように動作する制御装置とを備えている請求項5記載の受信装置。 - データ伝送のためのパラメータのセットを識別する手段と、
通信チャンネルの1以上の特性を評価する手段と、
パラメータのセットおよび評価された1以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する手段と、
調節された計量を形成するために計量を調節する手段とを具備しており、調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート(PER)を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する手段と、
決定されたしきい値信号品質を調節する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する手段と、
調節された計量およびしきい値信号品質に基づいて特定のデータレートがその通信チャンネルによりサポートされるか否かを示す手段とを具備している無線通信システムにおける装置。 - さらに、第1の関数、パラメータのセット、およびチャンネル評価に基づいて等価チャンネルに対する等価データレートを決定する手段を備えており、
計量は第2の関数、等価データレート、および特定のレートと関連する特定の変調方式に基づいて導出される請求項7記載の装置。 - 第1の関数に対する1以上のテーブルを記憶する手段を備えている請求項8記載の装置。
- 無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定する方法において、
通信チャンネルの1以上の特性を評価し、
パラメータのセットおよび評価された1以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出し、
調節された計量を形成するために計量を調節し、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート(PER)を最小にするように設定され、
特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較し、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択するステップを含んでいる方法。 - 計量は信号対雑音比の関数である請求項10記載の方法。
- 計量を調節するステップは、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かを決定し、
バックオフファクタがその計量に適用されるか否かの決定にしたがってバックオフファクタを適用するステップを含んでいる請求項10記載の方法。 - 無線通信システムにおいて通信チャンネルによりデータ伝送するためのデータレートを決定するための装置において、
通信チャンネルの1以上の特性を評価する手段と、
パラメータのセットおよび評価された1以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する手段と、
調節された計量を形成するために計量を調節する手段とを具備し、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート(PER)を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する手段と、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する手段とを具備している装置。 - 無線通信システムにおいて通信チャンネルによるデータ伝送するためのデータレートを決定するためのコンピュータプログラムにおいて、
通信チャンネルの1以上の特性を評価する第1の命令セットと、
パラメータのセットおよび評価された1以上のチャンネル特性に基づいて等価チャンネルに対する計量を導出する第2の命令セットと、
調節された計量を形成するために計量を調節する第3の命令セットとを含んでおり、その調節はバックオフファクタにしたがって行われ、このバックオフファクタはパケットエラーレート(PER)を最小にするように設定され、
さらに、特定のデータレートをサポートするために等価チャンネルに対して要求されるしきい値信号品質を決定する第4の命令セットと、
調節された計量をしきい値信号品質と比較する第5の命令セットと、
調節された計量をしきい値信号品質と比較した結果に応答してデータレートを選択する第6の命令セットとを含んでいるコンピュータプログラム。
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