KR20080021019A - 마진 공유를 사용하는 레이트 선택 - Google Patents

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Abstract

스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템에서 마진 공유를 사용하는 레이트 선택을 위해, SNR 추정치들은 다수의 데이터 스트림들에 대하여 획득딘다. 레이트들은 그후에 데이터 스트림들에 대하여 SNR 추정치에 기초하여 선택되며, 따라서 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지면, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니다. 벡터-양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템에서 마진 공유를 사용하는 레이트 선택을 위해, SNR 추정치들은 사용가능한 전송 채널들에 대하여 획득된다. 전체 SNR 마진은 각각의 레이트 결합에 대하여 전송 채널들에 대한 SNT 추정치들에 기초하여 결정된다. 각각의 레이트 결합은 전송할 데이터 스트림들의 특정 개수, 각각의 데이터 스트림에 대한 특정 레이트, 및 특정 전체 스루풋과 연관된다. 최고 전체 스루풋 및 음이 아닌 전체 SNR 마진을 가지는 레이트 결합이 사용을 위해 선택된다.

Description

마진 공유를 사용하는 레이트 선택{RATE SELECTION WITH MARGIN SHARING}
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이며, 특히 통신 시스템에서 데이터 전송을 위해 레이트들을 선택하기 위한 기술에 관한 것이다.
통신 시스템에서, 송신기는 다수의 전송 채널들을 통해 다수의 데이터 스트림들을 수신기에 전송할 수 있다. 전송 채널들은 공간 영역, 주파수 영역, 시간 영역 또는 이들의 조합에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 전송 채널들은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 통신 시스템의 서로 다른 주파수, 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 통신 시스템의 서로 다른 주파수 서브 대역들, 또는 시간 분할 다중(TDM) 통신 시스템의 서로 다른 타임 슬롯들에 상응할 수 있다.
전송 채널들은 서로 다른 채널 환경들(예를 들면, 서로 다른 페이딩, 다중 경로 및 간섭 영향들)을 경험할 수 있고, 서로 다른 신호대 잡음비들(SNRs)을 달성할 수 있다. 전송 채널의 SNR은 전송 채널을 통해 신뢰성있게 전송될 수 있는 특정 데이터 레이트에 의해 정량화되는 전송 성능을 결정한다. 만약, SNR이 전송 채널로부터 전송 채널로 변화하면, 지원된 데이터 레이트 또한 채널로부터 채널로 변화할 것이다. 또한 만약 채널 환경들이 시간에 따라 변화하면, 전송 채널들에 의해 지원되는 데이터 레이트들 또한 시간에 따라 변화할 것이다.
코딩된 통신 시스템에서의 주된 시도는 채널 환경들에 기초하여 다수의 데이터 스트림들을 위해 사용할 적절한 레이트들을 선택하는 것이다. 본 명세서에서 사용되는 것과 같이, "레이트"는 데이터 스트림을 위해 사용할 특정 데이터 레이트 또는 정보 비트 레이트, 특정 코딩 방식, 특정 변조 방식 등등을 표시할 수 있다. 레이트 선택은 타겟 패킷 에러 레이트(PER)에 의해 정량화될 수 있는 특정 품질 목표를 만족하면서 다수의 전송 채널들에 대한 전체 스루풋을 최대화할 수 있다.
따라서 다수의 전송 채널들을 통해 데이터 전송에 적합한 레이트들을 선택하기 위한 기술이 당업계에 필요하다.
마진을 공유하여 레이트 선택을 수행하기 위한 기술들이 본 명세서에 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 먼저 다수의 데이터 스트림들에 대하여 SNR 추정치들이 결정되는 방법이 제공된다. 레이트들은 그후에 상기 다수의 데이터 스트림들에 대하여 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택되어 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 한다.
또다른 실시예에 따라, 채널 추정기 및 제어기를 포함하는 장치가 설명된다. 채널 추정기는 다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 결정하한다. 제어기는 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하여 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 한다.
또다른 실시예에 따라, 다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 결정하는 수단 및 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하여 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 하는 수단을 포함하는 장치가 설명된다.
또다른 실시예에 따라, 장치 내에서 동작가능한 명령들을 저장하기 위한 프로세서 판독가능 매체가 제공되며, 상기 명령들은 다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 획득하고, 및 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하며, 따라서 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 동작한다.
또다른 실시예에 따라, 먼저 데이터 전송을 위해 사용가능한 다수의 전송 채널들의 각각에 대하여 신호대 잡음비(SNR) 추정치가 결정되는 방법이 제공된다. 전체 SNR 마진은 그후에 다수의 레이트 결합의 각각에 대하여 상기 다수의 전송 채널들에 대한 SNR 추정치들에 기초하여 결정된다. 각각의 레이트 결합은 전송할 데이터 스트림들의 특정 개수, 각각의 데이터 스트림에 대한 특정 레이트 및 특정 전체 스루풋과 연관된다. 레이트 결합은 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 상기 다수의 레이트 결합들에 대한 전체 SNR 마진들 및 전체 스루풋들에 기초하여 선택된다.
또다른 실시예에 따라, 채널 추정기 및 제어기를 포함하는 장치가 설명된다. 채널 추정기는 데이터 전송을 위해 사용가능한 다수의 전송 채널들의 각각에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치를 결정한다. 제어기는 다수의 레이트 결합의 각각에 대한 전체 SNR 마진을 상기 다수의 전송 채널들에 대한 SNR 추정치들에 기초하여 결정하고, 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 레이트 결합을 상기 다수의 레이트 결합들에 대한 전체 SNR 마진들 및 전체 스루풋들에 기초하여 선택한다.
또다른 실시예에 따라, 데이터 전송을 위해 사용가능한 다수의 전송 채널들의 각각에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치를 결정하는 수단, 다수의 레이트 결합의 각각에 대한 전체 SNR 마진을 상기 다수의 전송 채널들에 대한 SNR 추정치들에 기초하여 결정하는 수단, 및 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 레이트 결합을 상기 다수의 레이트 결합들에 대한 전체 SNR 마진들 및 전체 스루풋들에 기초하여 선택하는 수단을 포함하는 장치가 설명된다.
본 발명의 다양한 양상들 및 실시예들은 하기에서 상세히 설명된다.
도 1은 통신 시스템 내의 송신기 및 수신기를 도시한다.
도 2는 전송 채널에 대하여 수신된 SNR대 주파수의 플롯을 도시한다.
도 3은 스트림 마다 독립적인 레이트에 대한 레이트 선택 프로세스를 도시한 다.
도 4는 스트림-정렬된 마진 공유를 수행하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 5는 랭크-정렬된 마진 공유를 수행하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 6은 벡터-양자화된 레이트 세트에 대한 레이트 선택 프로세스를 도시한다.
도 7은 벡터-양자화된 레이트 세트에 대한 또다른 레이트 선택 프로세스를 도시한다.
도 8은 MIMO 시스템 내의 송신기 및 수신기의 다이어그램을 도시한다.
도 9는 송신기에서 송신(TX) 데이터 프로세서의 다이어그램을 도시한다.
용어 "예시적인"은 본 명세서에서 "일 예, 경우, 또는 설명으로 제공되는"을 이미하도록 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 개시된 임의의 실시예는 다른 실시예들에서 바람직하거나 유리한 것으로 간주되어야할 필요는 없다.
본 명세서에 개시된 마진 공유를 사용하는 레이트 선택 기술들은 다수의 전송 채널들을 가지는 다양한 통신 시스템들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 기술들은 MIMO 시스템, OFDM-기반 시스템, TDM 시스템, OFDM을 사용하는 MIMO 시스템(즉, MIMO-OFDM 시스템) 등등을 위해 사용될 수 있다. MIMO 시스템은 데이터 전송을 위해 송신기에서 다수의(T) 송신 안테나들 및 수신기에서 다수의(R) 수신 안테나들을 사용한다. T개 송신 안테나들 및 R개 수신 안테나들에 의해 형성된 MIMO 채널은 S개의 공간 채널들로 분해될 수 있으며, 상기 경우에, S≤min{T,R}이 다. S개의 전송 채널들은 S개의 공간 채널들을 사용하여 형성될 수 있다. OFSM 시스템은 전체 시스템 대역폭을 다수의(K) 직교 서브 대역들로 효율적으로 분할하며, 상기 서브 대역들은 톤들, 서브 캐리어들, 빈들 및 주파수 채널들로 불린다. 각각의 서브 대역은 데이터와 함께 변조될 수 있는 개별 캐리어와 연관된다. K개의 전송 채널들은 K개의 서브 대역들을 사용하여 형성될 수 있다. MIMO-OFDM 시스템은 K개 서브대역들의 각각에 대하여 S개 공간 채널들을 갖는다. SㆍK개 까지의 전송 채널들은 MIMO-OFDM 시스템 내의 서브 대역들의 공간 채널들을 사용하여 형성될 수 있다. TDM 시스템은 프레임들 내에서 데이터를 전송할 수 있고, 상기 경우에 각각의 프레임은 다수의(Q) 타임 슬롯들을 가질 수 있다. Q개의 전송 채널들은 각각의 프레임 내에서 Q개의 타임 슬롯들을 위해 형성될 수 있다.
일반적으로, 다수의 전송 채널들은 다양한 방식들로 형성될 수 있다. 명확함을 위해, 하기의 설명의 대부분은 MIMO-OFDM 시스템을 위한 것이며, 각각의 전송 채널은 광대역 공간 채널(하기에 설명됨)에 상응할 수 있다. 각각의 전송 채널은 하나의 데이터 스트림을 전송하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 다중-채널 통신 시스템(100) 내의 송신기(110) 및 수신기(150)의 다이어그램을 도시한다. 송신기(110)에서, TX 데이터 프로세서(120)는 트래픽 데이터를 수신하고, 제어기(140)로부터의 M개 레이트들에 따라 트래픽 데이터를 처리(예를 들면, 인코딩, 인터리빙 및 심볼 맵핑)하여 M개의 데이터 심볼 스트림들을 발생하며, 상기 경우에 M≥1이다. 본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 데이터 심볼은 트래픽/패킷 데이터를 위한 변조 심볼이며, 파일럿 심볼은 파일럿을 위한 변 조 심볼(송신기와 수신기 모두에 의해 선험적인 것으로 공지된 데이터)이며, 변조 심볼은 변조 방식(예를 들면, M-PSK 또는 M-QAM)을 위한 신호 배열 내에서 하나의 포인트에 대한 복소값이며, 심볼은 임의의 복소값이다. TX 공간 프로세서(130)는 M개의 데이터 심볼 스트림들을 수신하여 파일럿 심볼들과 함께 멀티플렉싱하고, (적용 가능한 경우에) 데이터 및 파일럿 심볼들에 공간 처리를 수행하여 T개의 전송 심볼 스트림들을 제공한다.
송신기 유니트(TMTR;132)는 T개의 전송 심볼 스트림들을 처리하여 T개의 안테나들로부터 제 1 통신 링크(148)를 통해 전송되는 T개의 변조됨 신호들을 발생한다. 통신 링크(148)는 채널 응답을 사용하여 변조됨 심볼들을 왜곡하며, 부가의 가우시안 백색 잡음(AWGN) 및 가능하면 다른 송신기들로부터의 간섭으로 변조된 신호들을 추가로 저하시킨다.
수신기(150)에서, R개의 안테나들은 전송된 신호들을 수신하여 수신된 신호들을 수신기 유니트(RCVR;160)에 제공한다. 수신기 유니트(160)는 R개의 수신된 신호들을 조절 및 디지털화하며, 송신기 유니트(132)에 의해 수행되는 프로세싱과 상보적인 방식으로 상기 샘플들을 추가 처리한다. 수신기 유니트(160)는 수신된 파일럿 심볼들을 채널 추정기(172)에 제공하고, 수신된 데이터 심볼들의 R개 스트림들을 수신(RX) 공간 프로세서(170)에 제공한다. 채널 추정기(172)는 통신 링크(148)에 대한 채널 추정치를 유도하여 상기 채널 추정치를 RX 공간 프로세서(170)에 제공한다. RX 공간 프로세서(170)는 채널 추정치를 사용하여 R개의 수신된 데이터 심볼 스트림들에 공간 처리(또는 공간 정합 필터링)을 수행하여 송신 기(110)에 의해 전송된 M개의 데이터 심볼 스트림들의 추정치들인 M개의 검출된 심볼 스트림들을 제공한다. RX 데이터 프로세서(180)는 상기 스트림들에 대하여 선택된 M개 레이트들에 따라 M개의 검출된 심볼 스트림들을 처리(예를 들면, 심볼 디맵핑, 디인터리빙 및 디코딩)하며, 송신기(110)에 의해 전송된 트래픽 데이터의 추정치인 디코딩된 데이터를 제공한다. RX 데이터 프로세서(180)는 추가로 디코딩 결과들(예를 들면, 각각의 수신된 패킷 및/또는 디코더 메트릭들의 상태)를 레이트 선택기(182)에 제공한다.
레이트 제어를 위해, 채널 추정기(172)는 수신된 파일럿 심볼들 (및 가능하면 검출된 데이터 심볼들)을 처리하여 M개 스트림들에 대한 SNR 추정치들을 결정한다. 레이트 선택기(182)는 SNR 추정치들 및 디코딩 결과들을 수신하고, 각각의 스트림에 대하여 적합한 레이트를 선택하여 M개 스트림들에 대한 M개의 선택된 레이트들을 제어기(190)에 제공한다. 제어기(190)는 레이트 정보(예를 들면, M개의 선택된 레이트들) 및 가능하면 다른 정보(예를 들면, 수신된 패킷들에 대한 확인응답들)를 제 2 통신 링크(152)를 통해 송신기(110)에 전송한다. 제어기(140)는 송신기(110)에서 레이트 정보를 수신하여 M개 레이트들을 TX 데이터 프로세서(120)로 제공한다. 도 1은 수신기(150)에 의해 수행되는 레이트 선택을 도시한다. 일반적으로, 레이트 선택은 수신기(150), 송신기(1100 또는 송신기와 수신기 모두에 의해 수행된다.
MIMO-OFDM 시스템에 대하여, 송신기와 수신기 사이의 MIMO 채널은 k=1, ..., K에 대하여 K개의 채널 응답 행렬들
Figure 112007089293495-PCT00001
을 특징으로 할 수 있다. 각각의 채널 응답 행렬
Figure 112007089293495-PCT00002
은 R×T의 차원을 가지며, 서브 대역 k에 대하여 각각의 송신 안테나 및 각각의 수신 안테나 사이의 복소 이득을 포함한다. 각각의 행렬
Figure 112007089293495-PCT00003
은 S개 공간 채널들을 포함하며, 상기 S≤min{T,R}이다. S개 직교 공간 채널들(또는 고유모드들)은 하기에서 설명되는 것과 같이
Figure 112007089293495-PCT00004
을 분해함으로써 각각의 서브 대역 k에 대하여 획득될 수 있다. 임의의 경우에, S개까지의 광대역 공간 채널들은 MIMO 채널을 위해 형성될 수 있으며, 상기 경우에 각각의 광대역 공간 채널은 K개 서브 대역들의 각각에 대하여 하나의 공간 채널을 포함한다. 예를 들어, 각각의 광대역 공간 채널은 하나의 송신 안테나의 K개 섭 대역들에 상응할 수 있다. 또다른 예로서, 각각의 광대역 공간 채널은 K개 서브 대역들의 각각에 대하여 하나의 고유 모드를 포함할 수 있다. 각각의 광대역 공간 채널은 전송 채널로서 사용될 수 있다.
각각의 전송 채널 m에 대한 주파수 응답은 k=1, ..., K에 대하여 hm(k)로 주어질 수 있고, 상기 hm(k)는 전송 채널 m의 서브 대역 k에 대한 복소 채널 이득이다. 간략함을 위해, hm(k)는 서브 대역 k에 걸쳐 일정한 것으로 가정된다. 각각의 전송 채널의 각각의 서브 대역에 대하여 수신된 SNR은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00005
식(1)
상기 Pm(k)는 전송 채널 m의 서브 대역 k를 위해 사용된 전송 전력이고,
N0 는 수신기에서 잡음 분산이며,
Figure 112007089293495-PCT00006
m(k)는 전송 채널 m의 서브 대역 k에 대하여 수신된 SNR이다.
식(1)은 수신된 SNR에 대한 간단한 표현을 도시한다. 일반적으로, 수신된 SNR 표현은 다양한 인자들에 대한 항들을 포함할 수 있다. 예를 들어, MIMO 시스템에서, 수신된 SNR은 하기에서 설명되는 것과 같이 송신기와 수신기에 의해 수행된 공간 처리에 따라 결정된다. 간략함을 위해, 잡음 분산 NO은 K개 서브 대역들에 걸쳐 일정한 것으로 가정된다. 식(1)에서 수신된 SNR은 데시벨(dB) 단위로 주어진다. 하기에서 설명되는 SNR 계산 모두는 달리 언급되지 않는 한 dB 단위이다.
도 2는 주파수 선택성 페이딩을 사용하는 전송 채널에 대하여 수신된 SNR의 예시적인 플롯(210)을 도시한다. 다중 경로 채널에 대하여, 채널 이득들 hm(k)은 K개 서브 대역들에 걸쳐 변화하며, 서로 다른 수신된 SNR들은 플롯(21)에 의해 도시된 것과 같이 서로 다른 서브 대역들에 대하여 달성된다. 평균 SNR은 선(212)에 의해 도시되는 것과 같이 모든 서브 대역들의 수신된 SNR들에 대하여 결정될 수 있다.
송신기는 M개 전송 채널들의 각각을 통해 하나의 데이터 스트림을 전송할 수 있고, 상기 경우에 S≥M≥1이다. 전송할 데이터 스트림들의 개수는 채널 환경들, 달성가능한 전체 스루풋 등등과 같은 다양한 인자들에 기초하여 선택될 수 있다. M개 데이터 스트림들에 대한 레이트들은 다양한 방식들로 선택될 수 있다. 일반적으로, 마진 공유 기술들을 사용하는 레이트 제어는 (1) 스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템을 위해 사용되어, 각각의 스트림에 대한 레이트가 독립적으로 선택될 수 있고, (2) 벡터-양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템을 위해 사용되어 레이트들의 특정 조합들만이 허용될 수 있다.
도 3은 스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템에 대한 M개의 데이터 스트림들을 위한 레이트들을 선택하기 위한 프로세스(300)를 도시한다. 먼저, SNR 추정치(유효 SNR이라 불림)는 M개 데이터 스트림들의 각각에 대하여 획득된다(블럭 310). 그후에 레이트는 각각의 데이터 스트림에 대하여 상기 스트림에 대한 SNR 추정치에 기초하여 선택된다(블럭 312). SNR 마진은 각각의 데이터 스트림에 대하여 상기 스트림에 대한 SNR 추정치 및 상기 스트림에 대하여 선택된 레이트에 대하여 요구되는 SNR에 기초하여 결정된다(블럭 314). 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 적어도 하나의 레이트는 가능한 경우에 M개 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들에 기초하여 상향 조정되며, 따라서 적어도 하나의 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 나머지 스트림들은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 전체 M개 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니다(블럭 316). M개 데이터 스트림들은 그후에 상기 스트림들에 대하여 선택된 레이트들로 전송되며, 상기 경우에 각각의 레이트는 마진 공유를 통해 상향 조정되거나 상향조정되지 않을 수 있다(블럭 318). 도 3의 블럭들은 하기에서 상세히 설명된다.
각각의 데이터 스트림에 대한 레이트는 상기 데이터 스트림을 전송하기 위해 사용되는 전송 채널에 대하여 수신된 SNR들에 기초하여 선택될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트를 선택하기 위한 실시예(블럭들 310 및 312)이 하기에 설명된다. 상기 실시예에서, 각각의 전송 채널의 서브 대역들 모두에 대하여 수신된 SNR들은 먼저 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 결정된다.
각각의 데이터 스트림/전송 채널에 대한 평균 SNR은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00007
식(2)
상기
Figure 112007089293495-PCT00008
avg ,m 은 데이터 스트림 m에 대한 평균 SNR이며, dB 단위이다.
각각의 데이터 스트림에 대하여 수신된 SNR들의 분산은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00009
식(3)
상기
Figure 112007089293495-PCT00010
는 데이터 스트림 m에 대한 SNR 분산이다.
각각의 데이터 스트림에 대한 유효 SNR은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00011
식(4)
상기
Figure 112007089293495-PCT00012
bo,m은 데이터 스트림 m에 대한 백-오프 인자이고,
SNReff(m)은 데이터 스트림 m에 대한 유효 SNR(또는 SNR 추정치)이다.
백-오프 인자 는 전송 채널을 통해 수신된 SNR들에서의 변동과 같은 다양한 인자들을 설명하기 위해 사용된다. 백-오프 인자는 평균 SNR 및 SNR 분산의 함수가 될 수 있거나,
Figure 112007089293495-PCT00013
일 수 있다. 예를 들어, 백-오프 인자는
Figure 112007089293495-PCT00014
로 정의될 수 있고, 상기 Kbo는 상수이다. 백-오프 인자는 데이터 스트림들을 위해 사용된 다이버시티, 코딩 방식들, 인터리빙 방식들, 패킷 사이즈들 등등과 같은 시스템 특정 인자들에 기초하여 정의될 수 있다.
시스템은 특정 레이트들의 세트를 지원할 수 있다. 각각의 지원되는 레이트는 요구되는 성능 레벨(예를 들면, 비-페이딩의 AWGN 채널에 대하여 1%의 PER)을 달성하기 위해 요구되는 특정 최소 SNR과 연관된다. 검색 테이블은 지원되는 레이트들 및 각각의 지원되는 레이트에 대하여 요구되는 SNR을 저장할 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 유효 SNR은 지원되는 레이트들에 대하여 요구되는 SNR들과 비교될 수 있다. 가장 높은 데이터 레이트를 가지는 지원되는 레이트와 유효 SNR 미만이거나 동일한 요구되는 SNR은 데이터 스트림에 대하여 선택된다.
테이블 1은 레이트 인덱스 0 내지 13이 주어지며 시스템에 의해 지원되는 14개 레이트들의 예시적인 세트를 열거한다. 각각의 레이트는 특정 스펙트럼 효율, 특정 코드 레이트, 특정 변조 방식 및 특정 요구되는 SNR과 연관된다. 스펙트럼 효율은 시스템 대역폭에 의해 정규화되는 데이터 레이트(또는 정보 비트 레이트)를 지칭하며, 헤르츠 당 초당 비트들(bps/Hz)의 단위로 주어진다. 코드 레이트 및 각각의 레이트에 대한 변조 방식은 테이블 1에서 특정 시스템 설계를 위한 것이다. 인덱스 0 을 가지는 널 레이트는 제로 데이터 레이트(또는 비 데이터 전송)를 갖는다. 비-제로 데이터 레이트를 가지는 각각의 비-널 레이트에 대하여, 요구되는 SNR은 특정 시스템 설계(즉, 상기 레이트를 위한 시스템에 이해 사용되는 코드 레이트, 인터리빙 방식, 변조 방식 등등)에 기초하여 AWGN 채널 위해 획득된다. 요구되는 SNR은 당업자에게 공지된 것과 같이 계산, 컴퓨터 시뮬레이션, 실험 측정치들 등등에 의해 획득될 수 있다. 각각의 비-널 레이트에 대하여, SNR 갭은 상기 레이트에 대하여 요구되는 SNR과 다음의 더 높은 레이트에 대하여 요구되는 SNR 사이의 차이이다. 인덱스 13을 가지는 레이트는 최고 지원 레이트이므로, 그 SNR 갭은 무한대 또는 몇몇 다른 큰 값으로 세팅된다.
테이블 1
레이트 인덱스 스펙트럼 효율 (bps/Hz) 코드 레이트 변조 방식 요구되는 SNR (dB) SNR 갭 (dB)
0 0.0 - - - -
1 0.25 1/4 BPSK -1.8 3.0
2 0.5 1/2 BPSK 1.2 3.0
3 1.0 1/2 QPSK 4.2 2.6
4 1.5 3/4 QPSK 6.8 3.3
5 2.0 1/2 16 QAM 10.1 1.6
6 2.5 5/8 16 QAM 11.7 1.5
7 3.0 3/4 16 QAM 13.2 3.0
8 3.5 7/12 64 QAM 16.2 1.2
9 4.0 2/3 64 QAM 17.4 1.4
10 4.5 3/4 64 QAM 18.8 1.2
11 5.0 5/6 64 QAM 20.0 4.2
12 6.0 3/4 256 QAM 24.2 2.1
13 7.0 7/8 256 QAM 26.3 ∞
M 레이트들은 먼저 전술된 것과 같은 M개 데이터 스트림들에 대하여 선택될 수 있고, m=1, ..., M에 대하여 Rm으로 표시될 수 있다. 하기의 설명에서, 레이트 Rm 및 레이트 인덱스 Rm는 상호 교환하여 사용된다. 각각의 데이터 스트림에 대하여 먼저 선택된 레이트에 대하여 요구되는 SNR은 상기 스트림에 대한 유효 SNR 미만이거나 동일하다. 따라서 각각의 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00015
식(5)
상기 Rm은 데이터 스트림 m에 대하여 먼저 선택된 레이트이고,
SNRreq(Rm)은 레이트 Rm에 대하여 요구되는 SNR이며,
SNRmargin(m)은 데이터 스트림 m에 대한 SNR 마진이다.
전체 M개 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00016
식(6)
임의의 하나의 스트림으로부터 다른 스트림(들)로 통과될 수 있는 SNR 마진의 양은 미리 결정된 최대 값, 예를 들면
Figure 112007089293495-PCT00017
=2dB으로 제한될 수 있다. 이는 식(6)에서 각각의 스트림 m에 대한 SNRmargin(m)을
Figure 112007089293495-PCT00018
내에 있도록 제한함으로써 달성될 수 있다.
Figure 112007089293495-PCT00019
는 모든 스트림들에 대하여 고정될 수 있거나 각각의 스트림에 대하여 서로 다를 수 있는 레이트, 코드 레이트, 변조 방식, 스트림 인덱스 등등의 함수가 될 수 있다. SNRmargin(m)을 제한하는 것은 M개 스트림들에 대한 SNR 마진들에서 변동을 감소시킬 수 있다. 전체 SNR 마진은 또한 또다른 미리 결정된 최대값, 예를 들면,
Figure 112007089293495-PCT00020
로 제한될 수 있다. 임의의 하나의 스트림에 재할당될 수 있는 SNR의 양은 그후에
Figure 112007089293495-PCT00021
으로 제한된다. 이는 어떤 스트림도 상기 스트림에 대한 유효 SNR을 초과하는 요구되는 SNR을 가지는 레이트로 전송되지 않도록 보장한다. 일반적으로, 임의의 하나의 스트림에 재할당될 수 있는 SNR의 양은
Figure 112007089293495-PCT00022
으로 제한될 수 있고, 상기 값은
Figure 112007089293495-PCT00023
과 동일하거나 미만이 될 수 있는 적절히 선택된 값이다.
Figure 112007089293495-PCT00024
은 고정된 값 또는 레이트, 코드 레이트, 변조 방식, 스트림 인덱스 등등의 함수가 될 수 있다.
송신기는 하기에서 설명되는 것과 같이 코드 비트들을 발생하기 위해 단일 기본 코드를 사용하여 트래픽 데이터를 인코딩하고, 그후에 코드 비트들을 M개 스트림들로 번역하며, 각각의 스트림에 대한 코드 비트들을 상기 스트림에 대하여 선택된 레이트에 따라 추가 처리(예를 들면, 펑처링 및 심볼 맵핑)할 수 있다. 수신기는 상호보완되는 처리를 수행하고, M개 스트림들에 대하여 검출된 심볼들을 재조 립하며, 재조립된 검출된 심볼들을 디코딩할 수 있다. 수신기에서 디코딩될 검출된 심볼들의 시퀀스/패킷은 서로 다른 레이트를 사용하여 발생된 검출된 심볼들의 그룹들로 구성될 수 있다. 각각의 디코딩된 비트의 결과는 일반적으로 인접하고 이웃하는 검출된 심볼들에 대하여 수신된 SNR들에 의해 영향받는다. 만약 M개 스트림들에 대하여 검출된 심볼들이 함께 디코딩되면, 상기 스트림들에 대한 SNR 마진들은 더 높은 전체 스루풋을 달성하기 위해 스트림들 사이에서 공유될 수 있다. 마진 공유는 더 높은 레이트를 달성하는 목표를 가지는 전체 SNR 마진을 적어도 하나의 스트림에 재할당한다. 마진 공유의 몇몇 실시예들이 하기에 설명된다.
도 4는 스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템에 대한 마진 공유의 제 1 실시예인 스트림-정렬된 마진 공유를 수행하기 위한 프로세스(316a)를 도시한다. 프로세스(316a)는 도 3의 블럭(316)을 위해 사용될 수 있다. 상기 실시예를 위해, 전체 SNR 마진은 그들의 유효 SNR들에 기초하여 순차적인 순서로 M개 스트림들에 재할당된다. 먼저, M개 스트림들은 그들의 유효 SNR들에 기초하여 분류되며, 제 1 스트림은 최고 유효 SNR을 가지고, 최종 스트림은 최저 유효 SNR을 갖는다(블럭 412). 스트림 인덱스 m는 1로 초기화된다(블럭 414).
고려되지 않는 최고 유효 SNR을 가지는 스트림인 스트림 m이 선택된다(블럭 416). 스트림 m을 다음의 더 높은 레이트로 승격시키기 위해 요구되는 SNR은 하기와 같이 결정된다(블럭 418):
Figure 112007089293495-PCT00025
식(7)
상기 Rmin은 테이블 1의 레이트 인덱스 0인 최저 지원 레이트이고,
Rmax는 테이블 1의 레이트 인덱스 13인 최고 지원 레이트이며,
SNRpromote(m)는 스트림 m 상의 SNR 마진이 제거된다고 가정할 때, 스트림 m을 다음의 더 높은 레이트로 승격하기 위해 요구되는 SNR이다.
만약 스트림 m에 대한 유효 SNR이 -1.8dB 미만이면, 널 레이트 Rmin는 먼저 스트림 m을 위해 선택된다. 스트림 m을 인덱스 1을 가지는 최저 비-널 레이트로 승격시키기 위한 SNR은 레이트 인덱스 1에 대하여 요구되는 SNR 및 스트림 m에 대한 유효 SNR 간의 차이와 동일하다. 만약 최고 지원 레이트 Rmax가 스트림 m에 대하여 먼저 선택되면, SNRpromote(m)를 무한대 또는 큰 값으로 세팅하는 것은 전체 SNR 마진이 스트림 m을 승격시키기에 충분하지 않는 것을 보장한다.
전체 SNR 마진이 스트림 m을 다음의 더 높은 레이트로 승격시키기 위해 요구되는 SNR 보다 크거나 동일한지의 여부가 결정된다(블럭 420). 만약 그 대답이 '예'이면, 다음의 더 높은 레이트가 스트림 m을 위해 선택되고(블럭 422), 전체 SNR 마진은 다음과 같이 업데이트된다(블럭 424):
Figure 112007089293495-PCT00026
식(8)
블럭(424) 이후에, 또한 블럭(420)에 대한 대답이 '아니오'이면, 전체 M개의 스트림들이 고려되었는지의 결정이 수행된다(블럭 426). 만약 그 대답이 '아니오' 이면, 스트림 인덱스 m는 증분되고(블럭 428), 프로세스는 다음의 더 낮은 유효 SNR을 가지는 스트림을 고려하기 위해 블럭(416)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 만약 전체 M개 스트림들이 고려되면, 프로세스는 종료한다. 도 4에 도시되어 있지는 않지만, 프로세스는 전체 SNR 마진이 0이거나 나머지 스트림들 중 몇몇을 승격시킬 수 없는 작은 값인 경우에 종료할 수 있다.
도 4에 도시된 마진 공유의 제 1 실시예를 위해, M개 스트림들은 최고 유효 SNR로부터 최저 유효 SNR로 정렬되며, 그후에 한번에 하나씩 최고 유효 SNR을 가지는 스트림에서 시작하는 순차적인 순서로 고려된다. 역방향 스트림-정렬된 마진 공유라 불리는 마진 공유의 제 2 실시예에 대하여, M개 스트림들은 최저 유효 SNR로부터 최고 유효 SNR로 정렬되며, 그후에 한번에 하나씩 최저 유효 SNR을 가지는 스트림에서 시작하는 순차적인 순서로 고려된다. 제 2 실시예는 도 4에 도시된 것과 같이 실행될 수 있지만, 유효 SNR들의 증가하는 순서로 분류된 M개 스트림들을 사용하여(유효 SNR들의 감소하는 순서 대신에) 실행될 수 있다.
도 5는 스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템에 대한 마진 공유의 제 3 실시예인 랭크-정렬된 마진 공유를 수행하기 위한 프로세스(316b)를 도시한다. 프로세스(316b)는 도 3의 블럭(316)을 위해 사용될 수 있다.
도 3의 블럭(312)에서 각각의 스트림에 대한 더 높은 레이트를 먼저 선택하기 위해 요구되는 SNR(차동 SNR이라 불림)은 다음과 같이 결정된다(블럭 510):
Figure 112007089293495-PCT00027
식(9)
만약 널 레이트 Rmin이 스트림 m에 대하여 먼저 선택되면, SNRdiff(m)은 스트림 m을 최저 비-널 레이트로 승격시키기 위해 요구되는 SNR과 동일하다. 만약 최고 지원 레이트 Rmax가 스트림 m에 대하여 먼저 선택되면, SNRdiff(m)을 무한대 또는 큰 값으로 세팅하는 것은 스트림이 마진 공유를 위해 최종 선택될 것을 보장한다. 임의의 하나의 스트림에 재할당될 수 있는 SNR의 양은 전술된 것과 같이
Figure 112007089293495-PCT00028
로 제한될 수 있다. 상기 경우에, 임의의 스트림에 대한 차동 SNR이
Figure 112007089293495-PCT00029
보다 크면, 차동 SNR은 무한대로 세팅되어 스트림이 승격될 수 없다.
M개 스트림들은 그들의 차동 SNR들에 기초하여 분류되며, 제 1 스트림은 최저 차동 SNR을 가지고, 최종 스트림은 최고 차동 SNR을 갖는다(블럭 512). 스트림 인덱스 m는 1로 초기화된다(블럭 514).
고려되지 않는 최저 차동 SNR을 가지는 스트림인 스트림 m이 선택된다(블럭 516). 스트림 m을 다음의 더 높은 레이트로 승격시키기 위해 요구되는 SNR은 식(7)에 도시된 것과 같이 결정된다(블럭 518). 전체 SNR 마진은 레이트 Rm가 스트림을 위해 먼저 선택된다는 가정에서 계산되며, 스트림 m에 대한 SNR 마진은 전체 SNR 마진에 포함된다. 따라서, SNRpromote(m) 및 비 SNRdiff(m)은 스트림 m에 대하여 다음의 더 높은 레이트 Rm+1을 선택하기 위해 요구된다. 전체 SNR 마진이 스트림 m을 다음의 더 높은 레이트로 승격시키기 위해 요구되는 SNR 보다 크거나 동일한지의 여부가 결정된다(블럭 520). 만약 그 대답이 '예'이면, 다음의 더 높은 레이트 가 스트림 m을 위해 선택되고(블럭 522), 전체 SNR 마진은 식(8)에 도시된 것과 같이 업데이트된다(블럭 524).
블럭(524) 이후에, 또한 블럭(520)에 대한 대답이 '아니오'이면, 전체 M개의 스트림들이 고려되었는지의 결정이 수행된다(블럭 526). 만약 그 대답이 '아니오'이면, 스트림 인덱스 m는 증분되고(블럭 528), 프로세스는 다음의 더 낮은 차동 SNR을 가지는 스트림을 고려하기 위해 블럭(516)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 만약 전체 M개 스트림들이 고려되면, 프로세스는 종료한다. 도 5에 도시되어 있지 않지만 프로세스는 전체 SNR 마진이 0이거나 작은 값인 경우에 종료할 수 있다. 단계(514 내지 528)는 또한 사용가능한 SNR 마진 모두가 사용되거나 스트림들이 최대 횟수로 승격되거나 더 이상의 스트림들이 승격될 수 없거나 몇몇 다른 기준이 만족될 까지 임의의 횟수 동안 반복될 수 있다. 제 3 실시예는 스트림들을 정렬되는 방식으로 승격시키며, 따라서 (1) 승격을 위해 최소 SNR 마진 양을 필요로 하는 스트림이 먼저 승격되고, (2) 최대 SNR 마진 양을 필요로 하는 스트림이 최종 승격된다. 상기 실시예는 성능을 개선시킬 수 있고, 더 많은 스트림들이 승격되도록 할 수 있다.
스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템을 위한 마진 공유의 제 4 실시예에서, 각각의 스트림을 다음의 더 높은 레이트로 승격시키기 위해 요구되는 SNR은 먼저 식(7)에 도시된 것과 같이 계산된다. M개 스트림들은 그들의 승격 SNR에 기초하여 정렬되며, 제 1 스트림은 최저 승격 SNR을 가지고, 최종 스트림은 최고 승격 SNR을 갖는다. M개 스트림들은 그후에 한번에 하나씩 최저 승격 SNR을 가 지는 스트림에서 시작하는 순차적인 순서로 고려된다. 제 4 실시예는 더 많은 스트림들이 승격되도록 할 수 있는 더 작은 승격 SNR들을 가지는 스트림들을 먼저 승격시키도록 시도한다.
전술된 마진 공유 실시예들은 각각의 스트림에 대한 레이트가 독립적으로 선택될 수 있는 시스템을 위한 것이다. 이는 전체 SNR 마진이 임의의 스트림에 재할당되도록 허용한다. 각각의 스트림에 대한 레이트는 전체 SNR 마진에 의해 허용되는 경우에 다음의 더 높은 레이트 인덱스 Rm+1로 조정된다.
스트림에 대한 레이트는 하나 이상의 레이트 인덱스를 더 높게 승격될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 스트림에 대한 레이트는 전체 SNR 마진에 기초하여 가능하면 많이 승격될 수 있다. 예를 들어, 스트림 m에 대한 SNRpromote(m)을 계산하는 대신에 SNReff(m)+SNRtotal _margin 보다 작은 요구되는 SNR을 가지는 최고 레이트는 스트림 m에 대하여 선택될 수 있다. 또다른 실시예에서, 각각의 스트림에 대한 레이트는 최대 Q개 레이트 인덱스들에 의해 승격될 수 있고, 상기 경우에 일반적으로 Q≥1이다. 도 4 및 5에 도시된 실시예들은 Q=1인 경우를 위한 것이다.
시스템은 송신기에 다시 전송할 레이트 정보의 양을 감소시키기 위해 레이트들의 특정 결합만을 허용할 수 있다. 시스템에 의해 허용되는 레이트 결합들의 세트는 벡터-양자화된 레이트 세트라 불린다. 테이블 2는 송신기가 4개 까지의 데이터 스트림들을 전송할 수 있는 시스템에 대한 예시적인 벡터-양자화된 레이트 세트를 도시한다. 상기 레이트 세트를 위해, 레이트 식별자들(IDs) 0 내지 13은 하나 의 데이터 스트림의 전송을 위한 것이며, 테이블 1에 각각 레이트 인덱스들 0 내지 13으로 주어지며, 레이트 IDs 14 내지 24는 2개의 데이터 스트림들의 전송을 위한 것이며, 레이트 IDs 25 내지 35는 3개의 데이터 스트림들의 전송을 위한 것이며, 레이트 IDs 36 내지 43은 4개의 데이터 스트림들의 전송을 위한 것이다. 각각의 레이트 ID에 대하여, 전송할 스트림들의 갯수(Num Str), 각각의 스트림에 대하여 사용할 레이트, 및 전체 스루풋(OTP)/전체 스펙트럼 효율은 테이블 2에 주어진다. 일 예로서, 레이트 ID 31에 대하여, 전체 스루풋은 12.0bps/Hz이고, 3개 스트림이 전송되며, 레이트 12(256 QAM 및 코드 레이트 3/4)는 스트림 1을 위해 사용되며, 레이트 9(64 QAM 및 코드 레이트 2/3)는 스트림 2를 위해 사용되며, 레이트 5(16QAM 및 코드 레이트 1/2)는 스트림 3을 위해 사용된다.
테이블 2
Figure 112007089293495-PCT00030
Figure 112007089293495-PCT00031
마진 공유를 사용하는 레이트 제어는 벡터-양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템에서 다양한 방식들로 수행될 수 있다. 몇몇 실시예들이 하기에 설명된다.
도 6은 제 1 실시예에 따라 벡터 양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템에서 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 프로세스(600)를 도시한다. 먼저, 데이터 전송을 위해 사용될 수 있는 각각의 전송 채널에 대한 유효 SNR이 결정된다(블럭 610). 각각의 허용되는 레이트 결합에 대한 전체 SNR 마진은 유효 SNR들에 기초하여 결정된다(블럭 612). L개 스트림들을 가지는(상기 S≥L≥1) 주어진 레이트 결합에 대한 전체 SNR 마진은 하기와 같이 결정될 수 있다. 레이트 결합에서 각각의 스트림 m에 대한 SNR 마진은 먼저 식(5)에 도시된 것과 같이 계산되며, 상기 경우에 SNReff(m)는 스트림 m에 대하여 사용된 전송 채널에 대한 유효 SNR이고, SNRreq(Rm)은 레이트 결합에 의해 스트림 m에 대하여 규정된 레이트에 대하여 요구되는 SNR이다. 레이트 결합에서 각각의 스트림에 대한 레이트가 규정되기 때문에, 각각의 스트림에 대한 SNR 마진은 양 또는 음의 값이 될 수 있다. 전체 SNR 마진은 식(6)에 도시된 것과 같이 레이트 결합에서 L개 스트림들에 대한 SNR 마진들의 합과 동일하다. 만약 레이트 결합에서 임의의 스트림에 대한 SNR 마진이 미 리 결정된 최소 값(예를 들면, -2dB) 미만이면, 레이트 결합을 위한 전체 SNR 마진은 음의 무한대 또는 몇몇 큰 음의 값으로 세팅될 수 있고, 따라서 상기 레이트 결합은 사용을 위해 선택되지 않는다. 만약 전송할 스트림들의 개수가 공지되면, 스트림들의 개수에 대한 레이트 결합들만이 평가된다.
최고 전체 스루풋 및 음이 아닌 전체 SNR 마진들을 가지는 레이트 결합(들)이 확인된다(블럭 614). 다수의 레이트 결합들은 레이트 세트가 동일한 전체 스루풋을 가지는 하나 이상의 레이트 결합을 가지는 경우에 블럭(614)에서 확인될 수 있다. 예를 들면, 테이블 2에 도시된 레이트 세트는 12.0bps/Hz의 전체 스루풋을 가지는 5개 레이트 결합들을 갖는다. 최대 전체 SNR 마진을 가지는 확인된 레이트 결합이 사용을 위해 선택된다(블럭 616). 데이터는 선택된 레이트 결합을 사용하여 전송된다(블럭 618).
도 7은 제 2 실시예에 따라 벡터-양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템에서 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 프로세스(700)를 도시한다. 가변 max_otp는 모든 데이터 스트림들에 대하여 달성된 최대 전체 스루풋을 표시하며, 0으로 초기화된다(블럭 710). 인덱스 ℓ는 전송할 스트림들의 개수를 표시하며, 1로 초기화된다(블럭 712).
ℓ개 데이터 스트림을 전송하기 위해 사용되는 ℓ개 전송 채널들의 각각에 대한 유효 SNR이 결정된다(블럭 714). 전술된 것과 같이, 유효 SNR 계산은 ℓ개 스트림들에 대하여 송신기 및 수신기에 의해 수행된 공간 처리에 따라 결정될 수 있다. ℓ개 스트림들을 가지는 각각의 레이트 결합에 대한 전체 SNR 마진 및 max_otp 보다 크거나 동일한 전체 스루풋은 예를 들면, 도 6의 블럭(612)에 대하여 전술된 것과 같이 결정된다(블럭 716). 마진 공유는 블럭(716)에서 평가된 각각의 레이트 결합에 대하여 적용될 수 있거나 적용될 수 없다. 만약 마진 공유가 적용되면, 스트림 마다 독립적인 레이트에 대하여 전술된 마진 공유 실시예들 중 몇몇(예를 들면, 스트림-정렬된 마진 공유, 랭크-정렬된 마진 공유, 등등)이 사용될 수 있다.
최고 전체 스루풋 및 최대 양의 전체 SNR 마진을 가지는 레이트 결합이 예를 들면 도 6의 블럭들(614, 616)에 대하여 전술된 것과 같이 ℓ개 스트림들을 가지는 모든 평가된 레이트 결합들 사이에서 선택된다(블럭 718). 선택된 레이트 결합은 RC(ℓ)로 표시되고, 상기 레이트 결합에 대한 전체 스루풋은 otp(ℓ)로 표시되며, 상기 레이트 결합에 대한 전체 SNR 마진은 margin(ℓ)으로 표시된다. ℓ개 스트림들에 대한 최고 전체 스루풋이 현재의 최대 전체 스루풋보다 크거나 otp(ℓ)>max_otp 인지의 여부가 결정된다(블럭 720). 만약 그 대답이 '예'이면, 최대 전체 스루풋은 ℓ개 스트림들에 대한 최고 전체 스루풋으로 세팅되고, 레이트 결합 RC(ℓ)은 가변 max_RC 내에 저장되며, RC(ℓ)에 대한 전체 SNR 마진은 가변 max_margin 내에 저장된다(블럭 724). 프로세스는 블럭(726)으로 진행한다.
만약 블럭(720)에 대하여 그 대답이 '아니오'이면, (1) ℓ개 스트림들에 대한 최고 전체 스루풋이 현재 최대 전체 스루풋과 동일한지, (2) 레이트 결합 RC(ℓ)에 대한 전체 SNR 마진이 현재 max_margin을 △margin으로 표시되는 미리 결정된 양만큼 초과하는지를 결정한다(블럭 722). 만약 ℓ개 스트림들에 대한 레이 트 결합 RC(ℓ) 및 ℓ개 미만의 스트림들에 대한 또다른 레이트 결합 RC(j)이 동일한 전체 스루풋을 달성할 수 있다면, 레이트 결합 RC(ℓ)은 미리 결정된 양만큼 더 높은 전체 SNR 마진을 가지는 경우에 선택될 수 있다. 그렇지 않으면, 더 적은 스트림들을 가지는 레이트 결합 RC(ℓ)은 (1) 송신기 및 수신기에서 처리를 감소시키고, (2) 스트림들 사이의 크로스 토크로부터의 보호를 증가시키기 위해 선택될 수 있다. 만약 블럭(722)에 대하여 그 대답이 '예'이면, 레이트 결합 RC(ℓ), RC(ℓ)에 대한 전체 스루풋 및 RC(ℓ)에 대한 전체 SNR 마진은 블럭(724)에서 각각 max_RC, max_otp 및 max_margin 으로 저장된다.
만약 블럭(722)에 대하여 그 대답이 '아니오'이면, 블럭(724) 이후에 모든 서로 다른 개수의 스트림들이 평가되는지 결정된다(블럭 726). 만약 그 대답이 '아니오'이면, 인덱스 ℓ는 증분되고(블럭 728), 프로세스는 다음의 더 높은 개수의 스트림들을 평가하기 위해 블럭(714)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 만약 모든 서로 다른 개수의 스트림들이 평가되면, 레이트 결합 max_RC는 사용을 위해 선택되고, 상기 선택된 레이트 결합을 사용하여 데이터가 전송된다(블럭 730).
간략함을 위해 도 7에는 도시되지 않았지만, 프로세스(700)는 현재 스트림들의 개수에 대하여 최고 전체 스루풋 otp(ℓ)이 최대 전체 스루풋을 초과하지 않는 경우에 종료될 수 있다. 예를 들어, 만약 블럭(720)에 대하여 그 대답이 '아니오'이면, 프로세스는 블럭들(722, 724)로 복귀하여 종료한다.
벡터-양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템에서 레이트들을 선택하기 위한 제 3 실시예에서, 전체 요구되는 SNR은 각각의 레이트 결합에 대하여 상기 레이트 결합에서 스트림들 전체에 대하여 규정된 레이트들에 대하여 요구되는 SNR들의 합으로서 계산된다. 레이트 세트 내의 전체 레이트 결합에 대한 전체 요구되는 SNR들 및 전체 스루풋들은 검색 테이블에 저장될 수 있다. 레이트 선택을 위해, 전체 유효 SNR은 데이터 전송을 위해 사용될 수 있는 모든 전송 채널들에 대한 유효 SNR들의 합으로 계산된다. 최고 전체 스루풋 및 전체 유효 SNR 미만이거나 동일한 전체 요구되는 SNR을 가지는 레이트 결합이 사용을 위해 선택된다. 상기 실시예는 각각의 스트림에 재할당될 수 있는 SNR 마진의 양을 제한하지 않는다.
도 3 내지 5는 스트림 마다 독립적인 레이트를 가지는 시스템에 대하여 마진 공유를 사용하는 레이트 선택을 수행하기 위한 예시적인 실시예들을 도시한다. 도 6 및 7은 벡터-양자화된 레이트 세트를 가지는 시스템에 대하여 마진 공유를 사용하는 레이트 선택을 수행하기 위한 예시적인 실시예들을 도시한다. 마진 공유를 사용하는 레이트 선택은 다른 방식들로 수행될 수 있다. 마진 공유는 하나 또는 그 이상의 스트림들이 음의 SNR 마진을 가지고 동작하게 하며, 따라서 더 높은 전체 스루풋이 데이터 전송을 위해 달성될 수 있다.
전술된 것과 같이, 마진 공유 기술들을 사용하는 레이트 선택은 다양한 시스템들 및 다양한 전송 채널 타입들을 위해 사용될 수 있다. MIMO 시스템에서, 서로 다른 전송 채널들은 고유 조종, 비조종, 공간 확산과 같은 서로 다른 공간 처리를 수행하는 송신기를 사용하여 형성될 수 있다.
고유 조종을 위해, 각각의 서브 대역에 대한 채널 응답 행렬
Figure 112007089293495-PCT00032
은 다음 과 같이 고유값 분해를 통해 대각화될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00033
식(10)
상기
Figure 112007089293495-PCT00034
는 고유 벡터들의 단위 행렬이고,
Figure 112007089293495-PCT00035
는 대각 행렬이며, "H"는 켤레 전치를 표시한다. 송신기는 조종 행렬
Figure 112007089293495-PCT00036
을 사용하여 각각의 서브 대역 k의 S개 까지의 직교 공간 채널들(또는 고유 모드들)을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 각각의 서브 대역 k에 대한 대각 행렬
Figure 112007089293495-PCT00037
은
Figure 112007089293495-PCT00038
의 S개 고유 모드들에 대한 전력 이득들을 포함한다. 각각의 서브 대역에 대한 채널 응답 행렬
Figure 112007089293495-PCT00039
은 단일 값 분해를 통해
Figure 112007089293495-PCT00040
로 대각화될 수 있고, 상기 경우에
Figure 112007089293495-PCT00041
는 좌측 단일 벡터들의 단위 행렬이고,
Figure 112007089293495-PCT00042
우측 단일 벡터들의 단위 행렬(고유 벡터들의 행렬)이며,
Figure 112007089293495-PCT00043
는
Figure 112007089293495-PCT00044
의 S개 고유 모드들에 대한 채널 이득들의 대각 행렬이다.
비조종을 위해, 송신기는 이으의 공간 처리 없이 데이터를 전송하며, 예컨데 각각의 송신 안테나로부터 하나의 데이터 스트림을 전송한다. 공간 확산을 위해, 송신기는 주파수 대역에 따라 변화하는 서로 다른 조종 행렬들
Figure 112007089293495-PCT00045
을 가지고 데이터를 전송하며, 따라서 데이터 전송은 유효 채널들의 앙상블을 겅험한다.
테이블 3은 고유조종, 비조종 및 공간 확산을 위해 송신기에 의해 수행되는 공간 처리를 도시한다. 테이블 3에서, 첨자 "es"는 고유 조종을 표시하고, "ns"는 비조종을 표시하고, "ss"는 공간 확산을 표시한다. 테이블 3에 도시된 처리는 주어진 서브 대역을 위한 것이며, 따라서 서브 대역 인덱스 k는 명확함을 위해 생략된다.
Figure 112007089293495-PCT00046
는 하나의 심볼 주기 내에 하나의 서브 대역에서 전송될 S개 까지의 데이터 심볼들을 가지는 벡터이다.
Figure 112007089293495-PCT00047
는 모드 x에 대하여 하나의 심볼 주기 내에 하나의 서브 대역에서 T개의 송신 안테나들로부터 전송될 T개 까지의 전송 심볼들을 가지는 벡터이며, 상기 "x"는 "es", "ns" 또는 "ss"가 될 수 있다.
Figure 112007089293495-PCT00048
는 모드 x의 데이터 벡터
Figure 112007089293495-PCT00049
에 의해 관찰되는 유효 채널 응답 행렬이다.
테이블 3-송신기 공간 처리
수신기에 의해 획득되는 수신된 심볼들은 하기와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112007089293495-PCT00051
식(11)
상기
Figure 112007089293495-PCT00052
는 모드 x에 대하여 수신된 심볼들의 벡터이고,
Figure 112007089293495-PCT00053
은 잡음 벡터이며,
Figure 112007089293495-PCT00054
의 분산을 가지는 AWGN으로 가정될 수 있다.
테이블 4는 검출된 심볼들
Figure 112007089293495-PCT00055
을 획득하기 위해 수행된 공간 처리를 도시하며, 상기 심볼들은
Figure 112007089293495-PCT00056
내의 전송된 데이터 심볼들의 추정치들이다. 전체 채널 상태 정보(전체-CSI) 기술은 고유 조종을 위해 사용될 수 있다. 채널 상관 행렬 반전(CCMI) 및 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 기술들은 고유 조종, 비조종 및 공간 확산을 위해 사용될 수 있다. 각각의 기술에 대하여, 수신기는 각각의 서브 대역에 대한 공간 필터 행렬
Figure 112007089293495-PCT00057
을 상기 서브 대역에 대한 실제 또는 유효 채널 응답 행렬에 기초하여 유도한다. 수신기는 그후에 공간 필터 행렬을 사용하여 수신된 심볼들에 공간 정합 필터링을 수행한다.
테이블 4-수신기 공간 처리
Figure 112007089293495-PCT00058
테이블 4는 전송 채널 m의 각각의 서브 대역 k에 대하여 수신된 SNR을 도시한다. 전체-CSI 기술에 대하여,
Figure 112007089293495-PCT00059
은
Figure 112007089293495-PCT00060
의 m번째 대각 엘리먼트이다. CCMI 기술에 대하여, rm(k)는
Figure 112007089293495-PCT00061
의 m번째 대각 엘리먼트이다. MMSE 기술에 대하여, qm(k)는
Figure 112007089293495-PCT00062
의 m번째 대각 엘리먼트이다.
도 8은 MIMO 시스템 내의 송신기(810) 및 수신기(850)의 블럭 다이어그램을 도시한다. 송신기(810)에서, TX 데이터 프로세서(820)는 데이터 소스(812)로부터 트래픽 데이터를 수신하고, 트래픽 데이터를 처리(예를 들면, 포맷화, 인코딩, 인터리빙 및 심볼 맵핑)하여 데이터 심볼들의 M개 스트림들을 제공한다. TX 공간 프로세서(830)는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들에 공간 처리를 수행하여(예를 들면, 고유 조종, 비조종 또는 공간 확산을 위해), 전송 심볼들의 T개 스트림들을 T개 송신기 유니트들(TMTR;832a 내지 832t)로 전송한다. 각각의 송신기 유니트(832)는 개별 전송 심볼 스트림을 조절하여 변조된 신호를 발생한다. 송신기 유니트들(TMTR;832a 내지 832t)로부터의 T개의 변조된 신호들은 각각 T개의 안테나들(834a 내지 834t)로부터 전송된다.
수신기(850)에서, R개의 안테나들(858a 내지 858r)은 송신기(810)로부터 변조된 신호들을 수신하며, 각각의 안테나는 수신된 신호를 개별 수신기 유니트(RCVR;860)로 제공한다. 각각의 수신기 유니트(860)는 송신기 유니트들(832)에 이해 수행된 처리와 상호보완되는 처리를 수행하여 수신된 심볼들을 제공한다. RX 공간 프로세서(870)는 모두 R개의 수신기 유니트들(860)로부터 수신된 심볼들에 공 간 정합 필터링을 수행하여(예를 들면 전체-CSI, CCMI, 또는 MMSE 기술을 사용하여 유도된 공간 필터 행렬을 사용함) M개의 검출된 심볼 스트림들을 제공한다. RX 데이터 프로세서(880)는 검출된 심볼들을 처리(예를 들면, 심볼 디맵핑, 디인터리빙, 디코딩)하여 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(886)에 제공한다.
채널 추정기들(838 및 888)은 각각 송신기(810) 및 수신기(850)에 대한 채널 추정을 수행한다. 제어기들(840 및 890)은 각각 송신기(810) 및 수신기(850)에서 다양한 처리 유니트들의 동작을 제어한다. 메모리 유니트들(842, 892)은 각각 제어기들(840, 890)에 의해 사용된 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다.
마진 공유를 사용하는 레이트 선택을 위해, 채널 추정기(888)는 송신기(810)로부터 수신기(850)로의 MIMO 채널의 응답을 추정하며, MIMO 채널의 공간 채널들에 대한 수신된 SNR들을 결정한다. 제어기(890)는 수신된 SNR들에 기초하여 M개 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하며, 마진 공유를 사용하여 레이트들의 하나 또는 그 이상의 상향 조정하여 레이트 정보를 제공한다. 레이트 정보는 TX 데이터 프로세서(894) 및 TX 공간 프로세서(896)에 의해 처리되고, 송신기 유니트들(860)에 이해 조절되며, 안테나들(858)을 통해 송신기(810)에 전송된다. 송신기(810)에서, 수신기(850)로부터 변조된 신호들은 T개의 안테나들(834)에 의해 수신되고, T개 수신기 유니트들(832)에 의해 조절되며, RX 공간 프로세서(844) 및 RX 데이터 프로세서(846)에 의해 추가 처리되어 수신기(850)로부터의 레이트 정보를 획득한다. 제어기(840)는 레이트 정보를 수신하여 선택된 레이트들을 TX 데이터 프로세서(820)에 제공한다.
도 9는 송신기(810)에서 TX 데이터 프로세서(820)의 일 실시예의 블럭 다이어그램을 도시한다. TX 데이터 프로세서(820) 내에서, 인코더(910)는 인코딩 방식에 따라 트래픽 데이터를 인코딩하여 코드 비트들을 발생한다. 인코딩 방식은 컨벌루션 코드, 터보 코드, 저밀도 패리티 검사(LDPC) 코드, 순환 주기 검사(CRC) 코드, 블럭 코드 등등 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 인코더(910)는 각각의 데이터 비트에 대하여 2개의 코드 비트들을 발생하는 레이트 1/2 이진 컨벌루션 인코더를 구현한다. 해석기(920)는 인코더(910)로부터 코드 비트들을 수신하여 코드 비트들을 M개 스트림들로 해석한다.
M개 스트림 프로세서들(930a 내지 930m)은 해석기(920)로부터 코드 비트들의 M개 스트림들을 수신한다. 각각의 스트림 프로세서(930)는 펑처링 유니트(932), 인터리버(934) 및 심볼 맵핑 유니트(936)를 포함한다. 펑처링 유니트(932)는 스트림에 대하여 선택된 코드 레이트를 달성하기 위해 그 스트림 내에서 필요한 것보다 많은 코드 비트들을 펑처링(또는 삭제)한다. 인터리버(934)는 인터리빙 방식에 기초하여 펑처링 유니트로부터의 코드 비트들을 인터리빙(또는 재정렬)한다. 심볼 맵핑 유니트(936)는 선택된 변조 방식에 따라 인터리빙된 비트들을 맵핑하여 변조 심볼들을 제공한다. 각각의 스트림에 대한 코드 레이트 및 변조 방식은 예를 들면, 테이블 1에 도시된 것과 같이 스트림에 대하여 선택된 레이트에 의해 결정된다. M개 스트림 프로세서들(930a 내지 930m)은 TX 공간 프로세서(830)에 데이터 심볼들의 M개 스트림들을 제공한다.
본 명세서에 개시된 마진 공유 기술들을 사용하는 레이트 선택은 다양한 수 단들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에서 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해, 마진 공유를 사용하는 레이트 선택을 수행하기 위해 사용되는 처리 유니트들은 하나 또는 그 이상의 애플리케이션용 집적 회로들(ASICs), 디지털 신호 처리기들(DSPs), 디지털 신호 처리 디바이스들(DSPDs), 프로그램 가능한 로직 디바이스들(PLDs), 현장 프로그램 가능한 게이트 어레이들(FPGAs), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 명세서에 개시된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유니트들 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현을 위해, 마진 공유를 사용하는 레이트 선택은 본 명세서에 개시된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들면, 절차들, 기능들 등등)을 사용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유니트(예를 들면, 도 1의 메모리 유니트들(142 및/또는 192), 도 8의 메모리 유니트들(842 및/또는 892))내에 저장되고 프로세서(예를 들면, 도 1의 제어기(140 및/또는 190), 도 8이 제어기(840 및/또는 890))에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유니트는 프로세서 내부 또는 외부에 구현될 수 있으며, 상기 경우에 당업자에게 공지된 것과 같이 다양한 수단들을 통해 프로세서에 통신가능하게 접속될 수 있다.
개시된 실시예의 전술된 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당업자에게 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사용 없이도 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims (36)

  1. 통신 시스템에서 레이트 선택을 수행하는 방법으로서,
    다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 결정하는 단계; 및
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하며, 따라서 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 레이트들을 선택하는 단계는,
    각각의 데이터 스트림에 대한 레이트를 상기 데이터 스트림에 대한 SNR 추정치에 기초하여 선택하는 단계,
    각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림에 대한 상기 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 선택된 상기 레이트에 대하여 요구되는 SNR에 기초하여 결정하는 단계, 및
    상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 적어도 하나의 레이트를 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들에 기초하여 상향 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 상기 적어도 하나의 레이트를 상향 조정하는 단계는,
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 전체 SNR 마진을 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 SNR 마진들에 기초하여 결정하는 단계, 및
    상기 적어도 하나의 레이트를 상향 조정하기 위해 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하는 단계는,
    하나의 데이터 스트림을 한번에 순차적인 순서로 선택하는 단계, 및
    상기 선택된 데이터 스트림에 대한 레이트를 상향 조정하기 위해 충분한 경우에 상기 선택된 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 스트림들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 순차적인 순서로 정렬하는 단계를 더 포함하며, 제 1 데이터 스트림은 최고 SNR 추정치를 가지고, 최종 데이터 스트림은 최저 SNR 추정치를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 스트림들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 순차적인 순서로 정렬하는 단계를 더 포함하며, 제 1 데이터 스트림은 최저 SNR 추정치를 가지고, 최종 데이터 스트림은 최고 SNR 추정치를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 스트림들을 차동 SNR들에 기초하여 순차적인 순서로 정렬하는 단계를 더 포함하며, 제 1 데이터 스트림은 최소 차동 SNR을 가지고, 최종 데이터 스트림은 최대 차동 SNR을 가지며, 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 차동 SNR은 상기 데이터 스트림에 대한 다음의 더 높은 레이트에 대하여 요구되는 SNR과 상기 데이터 스트림에 대한 상기 SMR 추정치 간의 차이에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 스트림들을 차동 SNR들에 기초하여 순차적인 순서로 정렬하는 단계를 더 포함하며, 제 1 데이터 스트림은 최소 차동 SNR을 가지고, 최종 데이터 스트림은 최대 차동 SNR을 가지며, 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 차동 SNR은 상기 데이터 스트림에 대한 다음의 더 높은 레이트에 대하여 요구되는 SNR과 상기 데이터 스트림에 대한 상기 SMR 추정치 간의 차이에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 2항에 있어서,
    임의의 하나의 데이터 스트림으로부터 다른 데이터 스트림으로 통과될 수 있는 SNR 마진의 양을 한정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    임의의 하나의 데이터 스트림에 재할당될 수 있는 SNR 마진의 양을 한정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 SNR 추정치들을 결정하는 단계는,
    각각의 데이터 스트림에 대하여 수신된 SNR들을 결정하는 단계, 및
    각각의 데이터 스트림에 대한 평균 SNR을 상기 데이터 스트림에 대하여 상기 수신된 SNR들에 기초하여 결정하는 단계, 및
    각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 추정치를 상기 데이터 스트림에 대한 상기 평균 SNR 및 백-오프(back-off) 인자에 기초하여 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 통신 시스템 내의 장치로서,
    다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 결정하도록 동작하는 채널 추정기; 및
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하며, 따라서 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 동작하는 제어기를 포함하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어기는 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트를 상기 데이터 스트림에 대한 SNR 추정치에 기초하여 선택하고, 각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림에 대한 상기 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 선택된 상기 레이트에 대하여 요구되는 SNR에 기초하여 결정하며, 및 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 적어도 하나의 레이트를 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들에 기초하여 상향 조정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 전체 SNR 마진을 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 SNR 마진들에 기초하여 결정하고, 상기 적어도 하나의 레이트를 상향 조정하기 위해 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전체 SNR 마진을 재할당하기 위해 하나의 데이터 스트림을 한번에 선택하고, 상기 선택된 데이터 스트림에 대한 레이트를 상향 조정하기 위해 충분한 경우에 상기 선택된 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 통신 시스템 내의 장치로서,
    다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 결정하는 수단; 및
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하며, 따라서 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 하는 수단을 포함하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 레이트들을 선택하는 수단은,
    각각의 데이터 스트림에 대한 레이트를 상기 데이터 스트림에 대한 SNR 추정치에 기초하여 선택하는 수단,
    각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림에 대한 상기 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 선택된 상기 레이트에 대하여 요구되는 SNR에 기초하여 결정하는 수단, 및
    상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 적어도 하나의 레이트를 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들에 기초하여 상향 조정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 상기 적어도 하나의 레이트를 상향 조정하는 수단은,
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 전체 SNR 마진을 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 SNR 마진들에 기초하여 결정하는 수단, 및
    상기 적어도 하나의 레이트를 상향 조정하기 위해 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하는 수단은,
    하나의 데이터 스트림을 한번에 순차적인 순서로 선택하는 수단, 및
    상기 선택된 데이터 스트림에 대한 레이트를 상향 조정하기 위해 충분한 경우에 상기 선택된 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 장치 내에서 동작가능한 명령들을 저장하기 위한 프로세서 판독가능 매체로서, 상기 명령들은,
    다수의 데이터 스트림들에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치들을 획득하고; 및
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 상기 SNR 추정치들에 기초하여 선택하며, 따라서 적어도 하나의 데이터 스트림은 음의 SNR 마진을 가지고, 각각의 나머지 데이터 스트림은 음이 아닌 SNR 마진을 가지며, 모든 데이터 스트림들에 대한 전체 SNR 마진은 음이 아니도록 동작하는 프로세서 판독가능 매체.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 명령들은,
    각각의 데이터 스트림에 대한 레이트를 상기 데이터 스트림에 대한 SNR 추정치에 기초하여 선택하고,
    각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림에 대한 상기 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 선택된 상기 레이트에 대하여 요구되는 SNR에 기초하여 결정하며, 및
    상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 대한 적어도 하나의 레이트를 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들에 기초하여 상향 조정하도록 더 동작하는 것을 특징으로 하는 프로세서 판독가능 매체.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 명령들은,
    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 전체 SNR 마진을 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 상기 SNR 마진들에 기초하여 결정하고, 및
    상기 적어도 하나의 레이트를 상향 조정하기 위해 상기 적어도 하나의 데이터 스트림에 상기 전체 SNR 마진을 재할당하도록 더 동작하는 것을 특징으로 하는 프로세서 판독가능 매체.
  23. 통신 시스템에서 레이트 선택을 수행하는 방법으로서,
    데이터 전송을 위해 사용가능한 다수의 전송 채널들의 각각에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치를 결정하는 단계;
    다수의 레이트 결합의 각각 - 상기 각각의 레이트 결합은 전송할 데이터 스트림들의 특정 개수, 각각의 데이터 스트림에 대한 특정 레이트 및 특정 전체 스루풋과 연관됨 - 에 대한 전체 SNR 마진을 상기 다수의 전송 채널들에 대한 SNR 추정치들에 기초하여 결정하는 단계; 및
    상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 레이트 결합을 상기 다수의 레이트 결합들에 대한 전체 SNR 마진들 및 전체 스루풋들에 기초하여 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 각각의 레이트 결합에 대한 전체 SNR 마진을 결정하는 단계는,
    상기 레이트 결합 내의 각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림을 위해 사용된 전송 채널에 대한 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 요구되는 SNR을 기초하여 결정하는 단계, 및
    상기 레이트 결합에 대한 상기 전체 SNR 마진을 획득하기 위해 상기 레이트 결합 내의 모든 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들을 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    미리 결정된 값 미만의 SNR 마진을 가지는 적어도 하나의 데이터 스트림을 가지는 각각의 레이트 결합을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 23항에 있어서, 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 상기 레이트 결합을 선택하는 단계는,
    상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 최고 전체 스루풋을 가지는 레이트 결합을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 상기 레이트 결합을 선택하는 단계는,
    상기 다수의 레이트 결합들이 상기 최고 전체 스루풋을 가지는 경우에 더 적 은 데이터 스트림들을 가지는 레이트 결합을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 상기 레이트 결합을 선택하는 단계는,
    상기 다수의 레이트 결합들이 상기 최고 전체 스루풋을 가지는 경우에 더 큰 전체 SNR 마진을 가지는 레이트 결합을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 23항에 있어서,
    최소 데이터 스트림들을 가지는 레이트 결합들에서 시작하여 최대 데이터 스트림들을 가지는 레이트 결합들에서 종료하는 평가용의 순차적인 순서로 상기 다수의 레이트 결합들을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29항에 있어서,
    최저 전체 스루풋을 가지는 레이트 결합들에서 시작하여 최고 전체 스루풋을 가지는 레이트 결합들에서 종료하는 순차적인 순서로 주어진 개수의 데이터 스트림들에 대한 레이트 결합들을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 통신 시스템 내의 장치로서,
    데이터 전송을 위해 사용가능한 다수의 전송 채널들의 각각에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치를 결정하도록 동작하는 채널 추정기; 및
    다수의 레이트 결합의 각각 - 상기 각각의 레이트 결합은 상기 각각의 레이트 결합은 전송할 데이터 스트림들의 특정 개수, 각각의 데이터 스트림에 대한 특정 레이트 및 특정 전체 스루풋과 연관됨 - 에 대한 전체 SNR 마진을 상기 다수의 전송 채널들에 대한 SNR 추정치들에 기초하여 결정하고, 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 레이트 결합을 상기 다수의 레이트 결합들에 대한 전체 SNR 마진들 및 전체 스루풋들에 기초하여 선택하도록 동작하는 제어기를 포함하는 장치.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 제어기는 각각의 레이트 결합 내의 각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림을 위해 사용된 전송 채널에 대한 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 요구되는 SNR을 기초하여 결정하고, 상기 레이트 결합에 대한 상기 전체 SNR 마진을 획득하기 위해 상기 레이트 결합 내의 모든 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들을 합산하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 31항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 최고 전체 스루풋을 가지는 레이트 결합을 선택하고, 상기 다수의 레이트 결합들이 상기 최고 전체 스루 풋을 가지는 경우에 더 적은 데이터 스트림들 또는 더 큰 전체 SNR 마진을 가지는 레이트 결합을 선택하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 통신 시스템 내의 장치로서,
    데이터 전송을 위해 사용가능한 다수의 전송 채널들의 각각에 대한 신호대 잡음비(SNR) 추정치를 결정하는 수단;
    다수의 레이트 결합의 각각 - 상기 각각의 레이트 결합은 전송할 데이터 스트림들의 특정 개수, 각각의 데이터 스트림에 대한 특정 레이트 및 특정 전체 스루풋과 연관됨 - 에 대한 전체 SNR 마진을 상기 다수의 전송 채널들에 대한 SNR 추정치들에 기초하여 결정하는 수단; 및
    상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 레이트 결합을 상기 다수의 레이트 결합들에 대한 전체 SNR 마진들 및 전체 스루풋들에 기초하여 선택하는 수단을 포함하는 장치.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 각각의 레이트 결합에 대한 전체 SNR 마진을 결정하는 수단은,
    상기 레이트 결합 내의 각각의 데이터 스트림에 대한 SNR 마진을 상기 데이터 스트림을 위해 사용된 전송 채널에 대한 SNR 추정치 및 상기 데이터 스트림에 대하여 요구되는 SNR을 기초하여 결정하는 수단, 및
    상기 레이트 결합에 대한 상기 전체 SNR 마진을 획득하기 위해 상기 레이트 결합 내의 모든 데이터 스트림들에 대한 SNR 마진들을 합산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 34항에 있어서,
    상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 상기 레이트 결합을 선택하는 수단은,
    상기 다수의 레이트 결합들 사이에서 최고 전체 스루풋을 가지는 레이트 결합을 선택하는 수단, 및
    상기 다수의 레이트 결합들이 상기 최고 전체 스루풋을 가지는 경우에 더 적은 데이터 스트림들 또는 더 큰 전체 SNR 마진을 가지는 레이트 결합을 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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