JP2008533827A - 準直交通信システムのレート選択 - Google Patents

Abstract

【課題】準直交通信システムのレート選択
【解決手段】通信システムにおける送信機のレートを選択するために、受信機は、例えば該送信機から受信されるパイロットに基づいて、該送信機のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を取得する。該受信機は該チャネル応答推定および該受信ＳＩＮＲ推定に基づいて該送信機の仮定ＳＩＮＲを算出する。次いで該受信機は、（１）該仮定ＳＩＮＲと、（２）該送信機に対する該受信機の雑音および干渉の特徴統計とに基づいて該送信機のレートを選択し、これは該仮定ＳＩＮＲに対するＳＩＮＲ損失の確率密度関数（ＰＤＦ）によって与えられてもよい。レート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルが該ＳＩＮＲ損失のＰＤＦについて先見的に生成されてもよい。該受信機は次いで、該送信機の該仮定ＳＩＮＲを該ルックアップテーブルに適用してもよく、これは次いで該送信機の該レートを提供する。
【選択図】 図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年３月７日に出願された米国仮特許出願第６０／６５９，６４１号に対する優先権を請求するものであり、これは全体を参照として本明細書に組み込まれている。

本開示は概してデータ通信に、より具体的には通信システムのレート選択に関する。

無線多重アクセス通信システムは、フォワードおよびリバースリンクで複数の端末と同時通信可能である。フォワードリンク（またはダウンリンク）とは、基地局から端末への通信リンクのことであり、リバースリンク（またはアップリンク）とは端末から基地局への通信リンクのことである。複数の端末は同時に、リバースリンクでデータを送信し、および／またはフォワードリンクでデータを受信してもよい。このことはしばしば、時間、周波数および／またはコードドメインで相互に直交する各リンクでの送信を多重化することによって達成される。

端末は、システム全体に分散されてもよく、また異なるチャネル条件（例えば、異なるフェージング、マルチパスおよび干渉効果）を経験することがある。その結果、これらの端末は異なる信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を達成することがある。トラヒックチャネルのＳＩＮＲはこの送信性能を判断し、これは通常、トラヒックチャネルで確実に送信可能な特定のデータレートで定量化されている。ＳＩＮＲが端末間で変化する場合、サポートされているデータレートもまた端末間で変化する。さらに、チャネル条件は通常経時的に変化するため、端末にサポートされているデータレートもまた経時的に変化する。

レートコントロールは多重アクセス通信システムにおける主要な課題である。レートコントロールは、端末のチャネル条件に基づいて各端末のデータレートをコントロールすることを伴う。レートコントロールの目的は、一定の品質目的を満たしつつスループット全体を最大化することであり、これは、目標パケットエラーレート（ＰＥＲ）および／または他の基準によって定量化されてもよい。

従って、当分野では、多重アクセス通信システムにおいてレートコントロールを効果的に実行する技術に対する必要性がある。

通信システムにおける送信機のレートを選択するための技術が本明細書に説明されている。受信機は、例えば該送信機から受信されるパイロットに基づいて、該送信機のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を取得する。該受信機は、該チャネル応答推定および該受信ＳＩＮＲ推定に基づいて該送信機の仮定ＳＩＮＲを算出する。そして該受信機は、該送信機に対する該受信機での該仮定ＳＩＮＲと、雑音および干渉の特徴統計とに基づいて該送信機のレートを選択する。

該送信機の該雑音および干渉は、（同一チャネル送信機と称される）この送信機に干渉をもたらす他の送信機の数、該送信機によって送信されるデータ送信を回復するために該受信機によって使用される空間処理技術、該受信機におけるアンテナ数などの種々の要因に左右される。該送信機の該雑音および干渉の該特徴統計は、該送信機の該仮定ＳＩＮＲに対するＳＩＮＲ損失の確率密度関数によって与えられてもよい。レート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルは、該ＳＩＮＲ損失のＰＤＦについて先験的（ａ ｐｒｉｏｒｉ）に生成されてもよい。仮定ＳＩＮＲ値ごとに、該仮定ＳＩＮＲ値、該ＳＩＮＲ損失のＰＤＦおよび容量関数に基づいて容量が算出されてもよい。該算出された容量は該システムによってサポートされているレートに定量化されてもよく、また該レートおよび仮定ＳＩＮＲ値は該ルックアップテーブルに記憶されてもよい。該受信機はそして、該送信機の該仮定ＳＩＮＲを該ルックアップテーブルに適用してもよく、このことは該送信機の該レートを提供する。

本明細書に説明されている該レート選択技術は、（１）複数の送信機が同一の時間インターバルで同一の周波数サブバンドで同時送信可能であり、かつ（２）該送信機の該正確な雑音および干渉が知られておらず、該雑音および干渉の統計のみが使用可能である準直交通信システムに適している。該正確な雑音および干渉は、例えば該同一チャネル送信機の該チャネル応答および該送信電力が未知であるために、知られていない場合もある。

本発明の種々の態様および実施形態がさらに詳細に後述される。

本発明の特徴および性質は、図面と関連して説明される詳細な記述からより明らかになり、同一の参照符号は図面全体を通して対応して識別する。

用語「例示的」は本明細書では、「実施例、例または図示として作用する」ことを意味するために使用されている。「例示的」に本明細書に説明されている任意の実施形態や設計は必ずしも、他の実施形態や設計より好ましいまたは好都合であると解釈されるべきではない。

図１は、一実施形態に従った、複数（Ｍ個）の送信機１１０ａ乃至１００ｍおよび１個の受信機１５０（ここでＭ＞１）を具備する無線通信システム１００を示している。簡潔にするために、各送信機１１０は単一のアンテナ１１２を具備しており、受信機１５０は複数（Ｒ個）のアンテナ１５２ａ乃至１５２ｒ（ここでＲ＞１）を具備している。フォワードリンクについて、各送信機１１０は基地局の一部であってもよく、受信機１５０は端末の一部であってもよい。リバースリンクについて、各送信機１１０は端末の一部であってもよく、受信機１５０は基地局の一部であってもよい。図１は、全Ｍ個の端末１１０ａ乃至１１０ｍが同じ時間インターバルにおいて同じ周波数サブバンドで受信機１５０に同時送信する時間インスタントを示している。この場合Ｒ≧Ｍである。

単入力多出力（ＳＩＭＯ）チャネルが、各送信機の単一アンテナと、受信機のＲ個のアンテナ間に形成される。送信機ｍ（ｍ＝１、・・・、Ｍ）のＳＩＭＯチャネルはＲ×１チャネル応答ベクトルｈ _ｍによって特徴付けられてもよく、これは以下のように表されてもよい。

ここで、ｈ_ｍ，ｊ（ｊ＝１、・・・、Ｒ）は、送信機ｍの単一アンテナと受信機のアンテナｊとの間の複素チャネル利得を示しており、「^Ｔ」は転置を示している。異なるＳＩＭＯチャネルが各送信機と受信機の間に形成される。Ｍ個の送信機のチャネル応答ベクトルはｈ _１乃至ｈ _Ｍと記されてもよく、また以下の特性を有する独立同分布（ｉ．ｉ．ｄ）複素ガウスランダムベクトルであるとされてもよい。

式（２）は、ｈ _ｍが正規ガウス分布、ゼロ平均ベクトルおよびＲ _ｈの共分散行列を有することを示している。

各送信機はこの単一アンテナから受信機にデータおよび／またはパイロットを送信してもよい。全Ｍ個の送信機はこれらのそれぞれのＳＩＭＯチャネルを介して受信機に同時送信してもよい。Ｍ個の送信機はこの送信を同じ時間インターバルにおいて同じサブバンドで送ってもよい。この場合、各送信機は（同一チャネル送信機と称される）他のＭ−１個の送信機への干渉を引き起こし、またこの同一チャネル送信機からの干渉を観察する。

受信機において、１個のシンボル周期における１個のサブバンドの受信シンボルは以下のように表されてもよい。

ここでｓは、Ｍ個の送信機によって送信されるＭ個のデータシンボルまたはパイロットシンボルによるＭ×１ベクトルであり；
Ｈ＝［ｈ _１、ｈ _２、・・・、ｈ _Ｍ］はＲ×Ｍチャネル応答行列であり；
ｎは受信機における雑音および干渉のＲ×１ベクトルであり；
ｒは受信機のＲ個のアンテナからのＲ個の受信シンボルによるＲ×１ベクトルである。

ここで使用されているように、データシンボルはデータ用変調シンボルであり、パイロットシンボルは（送信機および受信機の両方によって先験的に知られている送信である）パイロット用変調シンボルであり、変調シンボルは、（例えば、ＰＳＫ、ＱＡＭなどの）信号コンステレーションにおけるポイントの複素数値である。簡潔にするために、サブバンドおよびシンボル周期の指数は式（３）ならびに以下の式には示されていない。

式（３）において、ＨはＭ個の列を含んでおり、各列は１個の送信機のチャネル応答ベクトルに対応している。簡潔にするために、雑音は、ゼロ平均ベクトルおよび共分散行列σ² _o・Ｉによる加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）であるとされてもよく、ここで、σ² _oは、熱雑音＋セル間干渉電力（つまり、受信機における全雑音＋セル間干渉）であり、Ｉは恒等行列である。

受信機は、Ｍ個の送信機によって送られる重複送信を分離するための種々の受信機空間処理技術を使用してもよい。これらの受信機空間処理技術は、最大２乗平均誤差（ＭＭＳＥ）技術、ゼロフォーシング（ＺＦ）技術、および最大比合成（ＭＲＣ）技術を含んでいる。受信機は、ＭＭＳＥ、ＺＦまたはＭＲＣ技術に基づいて以下のように空間フィルタ行列を導出してもよい。

であり、“^Ｈ”は共役転置を示している。

Ｄ _ｍｍｓｅおよびＤ _ｍｒｃは、送信データシンボルの正規化推定を取得するために使用されるスケーリング値の対角行列である。受信機は、Ｍ個の送信機から受信されるパイロットに基づいてＨの推定を取得してもよい。簡潔にするために、ここでの説明はチャネル推定エラーなしとしている。

受信機は以下のように受信機空間処理を実行してもよい。

ここでＭは空間フィルタ行列であり、これはＭ _ｍｍｓｅ、Ｍ _ｚｆまたはＭ _ｍｒｃに等しくてもよく。

はＭ個のデータシンボル推定によるＭ×１ベクトルであり；

は、受信機空間処理後の雑音および干渉のベクトルである。

におけるデータシンボル推定はｓにおける送信データシンボルの推定である。

ＭＭＳＥ技術について、受信機空間処理後のＳＩＮＲである、各送信機ｍの事後検出ＳＩＮＲは以下のように表されてもよい。

ここでＰ_ｍは送信機ｍの送信電力であり；
Ｒ _{ｍｍｓｅ，ｍ}は送信機ｍに適用可能なＭ×Ｍ共分散行列である。

送信機ｍの送信電力は以下のように表されてもよい。

ここでＰ_ｒｅｆは基準電力レベルであり、ΔＰ_ｍは送信電力差分である。基準電力レベルは、指定の送信の目標ＳＩＮＲを達成するために必要な送信電力量であり、これはコントロールチャネルで送信機ｍによって送信されるシグナリングであってもよい。基準電力レベルおよび目標ＳＩＮＲは、指定の送信の所望の性能レベル、例えば１％ＰＥＲを達成するために、１つ以上の電力コントロールループを介して調整されてもよい。目標ＳＩＮＲは、システムに対して選択されるｒｉｓｅ−ｐｏｗｅｒ−ｏｖｅｒ−ｔｈｅｒｍａｌ（ＲｐＯＴ）動作ポイントに左右されることがある。ΔＰ_ｍは、セル間干渉を許容レベル内に維持するために別の電力コントロールループを介して調整されてもよい。送信電力Ｐ_ｍはまた式（９）以外の方法で判断されてもよい。

共分散行列Ｒ_{ｍｍｓｅ，ｍ}は以下のように表されてもよい。

Ｒ _{ｍｍｓｅ，ｍ}は、送信機ｍに対して受信機で観察される全雑音および干渉を示している。この全雑音および干渉は、Ｐ_qｈ_qｈ^H _q（ｑ＝１、・・・、Ｍおよびｑ≠ｍ）の総和によって与えられる同一チャネル送信機からのセル内干渉と、σ² _o・Ｉ項によって与えられる熱雑音およびセル間干渉とを含んでいる。

送信機ｍのエルゴード非制限容量Ｃ_ｍが以下のように表されてもよい。

ここでＳＩＮＲ_ｍは送信機ｍのＳＩＮＲである。エルゴード非制限容量は通信チャネルの理論容量であり、通信チャネルを介して確実に送信可能な最大データレートを示している。エルゴード非制限容量が送信機ｍに既知であれば、データが送信機ｍの通信チャネルの容量、またはこの付近で送信されるように、適切なレートが送信機ｍに対して選択されるであろう。

エルゴード非制限容量は送信機ｍのＳＩＮＲに左右され、これはＭＭＳＥ技術については、式（８）に示されているように共分散行列Ｒ _{ｍｍｓｅ，ｍ}に左右される。Ｒ _{ｍｍｓｅ，ｍ}は同一チャネル送信機のチャネル応答ベクトルおよび送信電力に左右され、これは、いつレートが送信機ｍに対して選択されるかを知らない場合がある。例えば、システムは周波数ホッピングを用いてもよいため、各送信機は、周波数ダイバーシティを達成するために、異なる時間インターバルでサブバンド間をホッピングする。この場合、送信機ｍは、異なる時間インターバルにおいて異なるセットの同一チャネル送信機からの干渉を観察する。別の例として、送信機ｍはシステムにアクセスしている場合もあり、また同一チャネル送信機のチャネル応答ベクトルおよび送信電力は既知ではない場合もある。

同一チャネル送信機のチャネル応答ベクトルｈ _ｑ（ｑ＝１、・・・、Ｍおよびｑ≠ｍ）および送信電力Ｐ_ｑ（ｑ＝１、・・・、Ｍおよびｑ≠ｍ）は既知でない場合もあるが、同一チャネル送信機の送信電力分布およびチャネル応答ベクトル分布などの総計は既知である場合もある。さらに、受信機における全雑音およびセル間干渉σ² _oもまた既知である場合もある。そしてＭＭＳＥ技術に対する、送信機ｍの予想または平均のエルゴード非制限容量は以下のように表されてもよい。

ここでＥ＜＞は期待値演算である。式（１２）は、所望の送信機ｍのチャネル応答ベクトルｈ _ｍおよび送信電力Ｐ_ｍが既知であるとしている。ゆえに、式（１２）の期待値演算は、（既知であるとされるｈ _ｍおよびＰ_ｍではなく）Ｒ _{ｍｍｓｅ，ｍ}の分布のみになされる。式（１２）の評価は後述のように簡略化されてもよい。

式（８）における事後検出ＳＩＮＲは以下のように表されてもよい。

ここでｕ _ｍ＝ｈ _ｍ／｜ｈ _ｍ｜は、送信機ｍの正規化チャネル応答ベクトルである。ｕ _ｍは、ｈ _ｍの各要素をｈ _ｍのノルムで除算して得られる単位ノルムベクトルである。正規直交行列Ｕは、ｕ _ｍがＵのｍ番目の列になるように定義されてもよい。正規直交行列Ｕは以下の特性を有している。

式（１４）は、正規直交行列ＵのＭ個の行が相互に直交しており、ＵのＭ個の列もまた相互に直交しており、かつＵの各列が単位電力を有していることを示している。

２つの行列ＸおよびＹは以下のように定義されてもよい。

行列ＸおよびＹは同分布であり、かつこれらの要素もまた同分布であると示すことができる。これを確認するために、行列Ｘは以下のように書き換えられてもよい。

ここでｖ _ｑ＝Ｕ ^Ｈ・ｈ _ｑである。ｖ _ｑ（ｑ＝１、・・・、Ｍ）はｉ．ｉ．ｄ複素ガウスランダムベクトルであり、Ｎ（０、Ｒ _ｈ）として分布されると示すことができる。

行列Ｙは以下のように書き換えられてもよい。

式（１７）および（１８）を比較すると、ＸおよびＹは同分布であることが分かる。さらにＸおよびＹの要素もまた同分布である。

Ｘの行ｍおよび列ｍのランダム変数Ｘ_ｍは以下のように表されてもよい。

式（１９）は、Ｘ_ｍの厳密値は、（１）送信機ｍの正規化チャネル応答ベクトルｕ _ｍ、および（２）同一チャネル送信機のチャネル応答ベクトルの両方に左右されることを示しており、これらは、Ｒ^-1 _mmse,mに含まれている。しかしながら、ＸおよびＹの要素は同分布であるため、ランダム変数Ｘ_ｍも、Ｙの行ｍおよび列ｍのランダム変数Ｙ_ｍと同分布である。Ｙは同一チャネル送信機のチャネル応答ベクトルにのみ左右されるため、ランダム変数Ｘ_ｍもまた同一チャネル送信機にのみ左右される。

式（１３）における送信機ｍの事後検出ＳＩＮＲは以下のように表されてもよい。

式（２０）乃至（２３）において、Ｓ_ｍは、他の送信機からの干渉がなければ、受信機空間処理後の送信機ｍの仮定ＳＩＮＲを表している。Ｓ_ｍは送信機ｍの受信ＳＩＮＲ Ｐ_m/σ² _oおよびチャネルノルム｜ｈ_ｍ｜^２に左右される。Ｌ_ｍｍｓｅは、ＭＭＳＥ技術による同一チャネル送信機からの干渉の有無に起因する仮定ＳＩＮＲに対するＳＩＮＲ損失を表している。

ゼロフォーシング技術について、各送信機ｍの事後検出ＳＩＮＲは以下のように表されてもよい。

ここでＲ _ｚｆ，ｍは、ゼロフォーシング技術のＭ×Ｍ共分散行列Ｒ _ｚｆ，ｍの第１の対角要素である。Ｒ _ｚｆ，ｍは以下のように表されてもよい。

ここでＨ _ｍはＨの並べ替えバージョンであり、第１の列にｈ _ｍを含んでいる。

行列（Ｈ ^H _m・Ｈ _m）^-1は以下のように表されてもよい。

ここで、Ａ＝［ｈ _１、・・・、ｈ _ｍ−１、ｈ _ｍ＋１、・・・ｈ _Ｍ］は、ｈ _ｍを除くＨの全列を含むＲ×（Ｍ−１）行列である。Ｒ_ｚｆ，ｍは、σ² _o・（Ｈ ^H _m・Ｈ _m）^-1の（１、１）要素であり、以下のように表されてもよい。

ここで、ｕ _ｍ＝ｈ _ｍ／｜ｈ _ｍ｜およびＺ_ｍ＝ｕ ^H _ｍ・Ａ（Ａ ^H・Ａ）^-1・Ａ ^H・ｕ _ｍである。

正規直交行列Ｕは、ｕ _ｍがＵの第１の列であるように定義されてもよい。行列Ｖは以下のように定義されてもよい。

ここで、Ｂ＝Ｕ ^Ｈ・Ａである。式（２８）で示されているように、Ｕ ^Ｈ・Ａ・（Ａ ^Ｈ・Ａ）^−１・Ａ ^Ｈ・ＵはＢ・（Ｂ ^Ｈ・Ｂ）^−１・Ｂ ^Ｈと同じ分布を有しており、これはＡ・（Ａ ^Ｈ・Ａ）^−１・Ａ ^Ｈと同じ分布を有している。これは、（１）Ａの列がｉ．ｉ．ｄ複素ガウスランダムベクトルであり、かつＮ（０、Ｒ _ｈ）として分布されていること、および（２）Ｕ ^ＨおよびＵの乗算がユニタリー変換であることから生じる。ゆえに、ｕ ^H _ｍ・Ａ（Ａ ^H・Ａ）^-1・Ａ ^H・ｕ _ｍのランダム変数Ｚ_ｍはＢ・（Ｂ ^Ｈ・Ｂ）^−１・Ｂ ^Ｈの（１、１）要素として分布されている。

ゼロフォーシング技術に対する式（２４）の事後検出ＳＩＮＲは次いで以下のように表されてもよい。

ここで、

およびＬ_ｚｆ＝１−Ｚ_ｍである。Ｓ_ｍは、他の送信機からの干渉がない場合の送信機ｍの仮定ＳＩＮＲを表している。Ｌ_ｚｆは、ゼロフォーシング技術による同一チャネル送信機からの干渉の有無に起因するＳＩＮＲ損失を表している。

ＭＲＣ技術について、各送信機ｍの事後検出ＳＩＮＲは以下のように表されてもよい。

ここでｕ _ｍ＝ｈ _ｍ／｜ｈ _ｍ｜および

である。

行列Ｃは以下のように定義されてもよい。

ここでＵは、ｍ番目の列としてｕ _ｍを含む正規直交行列である。

Ｃの（ｍ、ｍ）要素のランダム変数Ｍ_ｍは以下のように表されてもよい。

ランダム変数Ｍ_ｍはＲ _{ｍｒｃ，ｍ}の（ｍ、ｍ）要素として分布されていると示すことができる。

ＭＲＣ技術に対する式（３０）の事後検出ＳＩＮＲは次いで以下のように表されてもよい。

ここで

およびＬ_mrc＝σ² _o/Ｍ_mである。Ｌ_ｍｒｃは、ＭＲＣ技術による同一チャネル送信機からの干渉の有無に起因するＳＩＮＲ損失を表している。

一般的に、各送信機ｍの事後検出ＳＩＮＲは以下のように表されてもよい。

ここでＬ_ｍは同一チャネル送信機からの干渉に起因するＳＩＮＲ損失であり、またＬ_ｍｍｓｅ、Ｌ_ｚｆまたはＬ_ｍｒｃに等しくてもよい。平均エルゴード非制限容量は以下のように表されてもよい。

ここでｆ_Ｌ（ｘ）はランダム変数Ｌ_ｍの確率密度関数（ＰＤＦ）である。関数ｆ_Ｌ（ｘ）は、選択して使用される受信機空間処理技術、例えばＭＭＳＥ、ゼロフォーシングまたはＭＲＣに左右される。式（１２）におけるＳＩＮＲ_ｍに対する期待値演算は、式（３６）におけるｆ_Ｌ（ｘ）に対する積分と置換されてもよい。ｆ_Ｌ（ｘ）は、複素ランダム行列の複素ウィッシャート分布の特性を使用して分析的に判断されてもよい。ｆ_Ｌ（ｘ）はまた、コンピュータシミュレーション（例えば、モンテカルロシミュレーション）を介して、フィールドにおける経験的測定によって、または他の手段によって判断されてもよい。

式（３６）は、通信チャネルの平均非制限容量を送信機に提供する。通信チャネルの制限容量はさらに、データ送信に使用される特定の変調スキームに左右される。（変調シンボルが信号コンステレーションの特定のポイントに制限されるということに起因する）制限スペクトル効率は、（任意の信号コンステレーションによって制限されていない）非制限容量よりも低い。

送信機ｍの制限容量は以下のように表されてもよい。

ここでＢは、２^Ｂａｒｙ信号コンステレーションにおける各信号ポイントのビット数であり；
ａ_ｉおよびａ_ｊは２^Ｂａｒｙ信号コンステレーションにおける信号ポイントであり；
βは、ゼロ平均および分散１／ＳＩＮＲ_ｍによる複素ガウスランダム変数である。

２^Ｂアレイ信号コンステレーションは、特定の変調スキーム、例えばＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭなどの２^Ｂ個の信号ポイントを含んでいる。各信号ポイントは、変調シンボルに使用可能な複素数値である。式（３７）における期待値演算は、ランダム変数βに対してとられる。式（３７）における制限容量は、コンステレーションの信号ポイントならびにＳＩＮＲ_ｍの関数である。

送信機ｍの平均制限容量は以下のように表されてもよい。

式（３８）において、ＳＩＮＲ_ｍはＳ_ｍ・Ｌ_ｍと置換され、積分が、ＳＩＮＲ損失Ｌ_ｍの確率密度関数に対して実行される。式（３６）および（３８）は、所与のＰＦＤ関数ｆ_Ｌ（ｘ）について、送信機ｍの平均容量およびレートが送信機ｍの推定チャネルノルム｜ｈ _ｍ｜^２および推定受信ＳＩＮＲ Ｐ_m/σ² _oに基づいて予測可能であることを示している。

上記説明は、送信機の単一アンテナと受信機のＲ個のアンテナ間に形成されているＳＩＭＯシステムの実施形態について論じているが、上記アプローチはまた、送信機の複数のアンテナと受信機のＲ個のアンテナ間に形成されている多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムに適用されてもよい。一実施形態では、これは、送信機における各アンテナからの各送信ストリームを個別の送信機として取り扱うことによって提供されてもよい。本実施形態では、同一送信機の他のアンテナからの他の送信は雑音とみなされる。式３が利用される場合と同様に、他のアンテナからの送信はｎを算出する際に使用されてもよい。このレートは次いで、判断されるレートがフロアとみなされてもよいとすると、上記とは異なる方法で判断されてもよい。

図２は、一実施形態に従った、ＳＩＮＲ損失の所与のＰＤＦ関数ｆ_Ｌ（ｘ）に対するレート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルを生成するプロセス２００を示している。関数ｆ_Ｌ（ｘ）はまず、例えば分析的計算によって、コンピュータシミュレーションを介して、システムにおける送信機の実測定値に基づいて、送信機の最悪のチャネル条件という想定に基づいて、あるいは他の方法で判断される（ブロック２１２）。Ｓ_ｍの値が選択される（ブロック２１４）。容量Ｃ_ｍが、Ｓ_ｍの選択値、ＰＤＦ関数ｆ_Ｌ（ｘ）、および式（３６）または（３８）などの容量関数に基づいて算出される（ブロック２１６）。レートＲ_ｍが、算出された容量Ｃ_ｍに基づいてＳ_ｍの選択値に対して判断される（ブロック２１８）。レートＲ_ｍおよびＳ_ｍの選択値はルックアップテーブルに記憶される（ブロック２２０）。Ｓ_ｍの別の値が評価される場合は、ブロック２２２で判断されるように、プロセスはブロック２１４に戻る。そうでない場合はプロセスは終了する。

システムは１セットのレートをサポートしてもよい。表１は、システムによってサポートされている例示的１セット１４個のレートを列挙しており、これらは０乃至１３の指数が付与されている。各サポートレートは、特定のデータレートやスペクトル効率、特定の変調スキーム、および特定のコードレートと関連付けられてもよい。スペクトル効率はビット／秒／ヘルツ（ｂｐｓ／Ｈｚ）の単位で与えられてもよい。

一実施形態では、図２のブロック２１８について、Ｓ_ｍの各値に対する容量Ｃ_ｍはサポートされているレートのスペクトル効率と比較され、容量Ｃ_ｍ以下の最高スペクトル効率のサポートレートはＳ_ｍの値に対して選択される。容量Ｃ_ｍは、システムによってサポートされている最近（低）レートに効果的に定量化される。別の実施形態では、バックオフ係数が容量Ｃ_ｍに適用され（例えば、Ｃ_ｂ０，ｍ＝Ｃ_ｍ・Ｋ_ｂ０、ここでＫ_ｂ０＜１）、バックオフ容量Ｃ_ｂ０，ｍが、サポートレートのスペクトル効率と比較されて、Ｓ_ｍの値のレートを判断する。バックオフ係数はレート予測エラーを説明するために使用されてもよく、これは、ＳＩＮＲ損失の特徴づけの誤り、計算を簡略化するための非制限容量関数の使用などに起因する場合がある。バックオフ係数はまた、Ｓ_ｍの算出、ＰＤＦ関数ｆ_Ｌ（ｘ）、Ｃ_ｍの算出などにおいて説明されてもよい。

表２は、例示的システムにおける具体的な動作シナリオについて生成される例示的ルックアップテーブルを示している。この動作シナリオについて、受信機には４個のアンテナ（Ｒ＝４）が具備されており、２つの同一チャネル送信機（Ｍ＝２）がある。表２は、（ｄＢ単位の）Ｓ_ｍの異なる値の平均非制限容量（ｂｐｓ／Ｈｚ）およびレート（これもｂｐｓ／Ｈｚ）を示している。

一般的に、送信機ｍの雑音および干渉は、例えば（１）通常システムに既知である同一チャネル送信機数、（２）既知であり、かつＬ_ｍの分布に影響する、受信機によって使用されている受信機空間処理技術、（３）受信機におけるアンテナ数、（４）同一チャネル送信機のチャネル応答ベクトル分布および送信電力分布、および（５）場合によっては他の要因などの種々の要因に左右される。送信機ｍの雑音および干渉は、同一チャネル送信機のチャネル応答および送信電力が既知でなければ、正確に知られない場合がある。しかしながら、送信機ｍの雑音および干渉の特徴統計が既知であり、例えば（１）上記のようなＳＩＮＲ損失Ｌ_ｍの確率密度関数、（２）ＳＩＮＲ損失Ｌ_ｍの平均、標準偏差および比分布（例えば、Ｌ_ｍの最悪の分布を表すガウス分布）、または（３）他のフォーマットおよび／または統計などの種々のフォーマットで与えられてもよい。

図２は、具体的な雑音および干渉特徴または動作シナリオに対するレート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルの生成を示している。プロセス２００は、異なる雑音および干渉の特徴に実行されてもよく、雑音および干渉特徴ごとにレート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルを取得する。例えば、プロセス２００はＭの生じうる値（例えば、Ｍ＝１、２、３など）ごとに実行されてもよく、Ｍの値ごとにルックアップテーブルを取得する、Ｍは同一チャネル送信機数を判断し、ゆえに、同一チャネル送信機からの送信機ｍによって観察される干渉に影響を与える。プロセス２００はまた、可能な受信機空間処理技術ごとに（例えば、ＭＭＳＥ、ゼロフォーシングおよびＭＲＣ）実行されてもよく、受信機空間処理技術ごとにルックアップテーブルを取得する。異なる受信機処理技術は、送信機の容量およびレートに影響する異なる雑音および干渉特徴を有している。

図５Ａは、受信機に４個のアンテナを有し、かつＭＭＳＥ技術を使用する上記例示的システムの平均非制限容量Ｃ_ｍ対仮定ＳＩＮＲ Ｓ_ｍのプロットを示している。プロット５１０、５１２および５１４はそれぞれ、Ｍ＝１、Ｍ＝２およびＭ＝３の平均非制限容量対仮定ＳＩＮＲを示している。

図５Ｂは、ＭＭＳＥ技術による上記例示的システムの１６ＱＡＭに対する平均制限容量Ｃ_ｍ対仮定ＳＩＮＲ Ｓ_ｍのプロットを示している。プロット５２０、５２２および５２４はそれぞれＭ＝１、Ｍ＝２およびＭ＝３の平均制限容量対仮定ＳＩＮＲを示している。

図３は、送信機ｍのレートを選択するプロセス３００を示している。最初に、チャネル応答ベクトルｈ _ｍおよび受信ＳＩＮＲＰ_m/σ² _oが、一実施形態に従って、例えば送信機ｍから受信されるパイロットに基づいて送信機ｍについて推定される（ブロック３１２）。次いで仮定ＳＩＮＲ Ｓ_ｍが、式（２１）に示されているように、チャネル応答ベクトルおよび受信ＳＩＮＲに基づいて送信機ｍについて算出される（ブロック３１４）。送信機ｍの雑音および干渉の特徴統計が判断される（ブロック３１６）。そして適切なレートＲ_ｍが、送信機ｍの仮定ＳＩＮＲ Ｓ_ｍと、雑音および干渉の特徴統計とに基づいて送信機ｍについて選択される（ブロック３１８）。

図３のブロック３１６および３１８が暗黙的に実行されてもよい。レート対仮定ＳＩＮＲの異なるルックアップテーブルが異なる雑音および干渉特徴ごとに生成されてもよい。例えば、ルックアップテーブルはＭ＝２およびＲ＝３について生成されてもよく、別のルックアップテーブルがＭ＝３およびＲ＝４について生成されてもよい。各ルックアップテーブルは、その動作シナリオに適用可能な雑音および干渉の特徴統計（例えばＳＩＮＲ損失Ｌ_ｍの確率密度関数）に基づいて生成される。送信機ｍのレートＲ_ｍは次いで、算出された仮定ＳＩＮＲ Ｓ_ｍを、送信機ｍに適用可能な雑音および干渉特徴のルックアップテーブルに適用することによって取得されてもよい。

仮定ＳＩＮＲと、雑音および干渉の特徴統計とに基づいた容量の算出と、レートへの容量のマッピングは、図２に説明されているように、先見的に実行されて１つ以上のルックアップテーブルに記憶されてもよい。代替的に、雑音および干渉統計はフィールド測定値に基づいて更新されてもよく、また容量算出は雑音および干渉の更新統計に基づいてリアルタイムで実行されてもよい。

簡潔にするために、上記説明は、各送信機に単一のアンテナが具備されているとする。一般的に、任意の数の送信機が受信機に同時送信してもよく、また各送信機は任意の数のアンテナを具備していてもよく、また、最大Ｒ個のデータストリームが受信機のＲ個のアンテナに同時に送信可能な条件に付されてもよい。１個のデータストリームが各送信アンテナから送信される場合、Ｍ≦Ｒである。送信機は複数のデータストリームを複数のアンテナから送信してもよく、この場合、チャネル応答行列Ｈは送信機のアンテナごとに１個の列を含んでいる。送信機はまた、（例えば、ビーム形成を使用して）１個のデータストリームを複数のアンテナから送信してもよく、この場合チャネル応答行列Ｈは、データストリームによって観察される有効通信チャネルに対して１個の列を含む。

図４は、一実施形態に従った通信システム４００における２個の端末４１０ｘおよび４１０ｙと基地局４５０のブロック図を示している。リバースリンクでは、各端末４１０において、送信（ＴＸ）データプロセッサ４１２はトラヒックデータおよびコントロールデータを符号化、インタリーブおよびシンボルマッピングし、データシンボルを提供する。変調器（Ｍｏｄ）４１４はデータシンボルおよびパイロットシンボルを適切なサブバンドおよびシンボル周期にマッピングし、適用可能ならばＯＦＤＭ変調を実行し、１系列の複素数値チップを提供する。パイロットシンボルは基地局４５０によってチャネル推定に使用される。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）４１６は１系列のチップを調整し（例えば、アナログ変換、増幅、フィルタリングおよび周波数アップコンバート）、リバースリンク信号を生成し、これはアンテナ４１８を介して送信される。

基地局４５０において、複数のアンテナ４５２ａ乃至４５２ｒはリバースリンク信号を端末４１０から受信する。各アンテナ４５２は受信信号をそれぞれの受信機ユニット（ＲＣＶＲ）４５４に提供する。各受信機ユニット４５４はこの受信信号を調整し（例えば、フィルタリング、増幅、周波数ダウンコンバートおよびディジタル化）、適用可能ならばＯＦＤＭ復調を実行し、受信シンボルを提供する。受信（ＲＸ）空間プロセッサ４６０は、全受信機ユニット４５４からの受信シンボルに受信機空間処理を実行し、データシンボル推定を提供する。ＲＸデータプロセッサ４６２はデータシンボル推定をデマッピング、デインタリーブおよび復号し、復号データを端末に提供する。

フォワードリンク送信の処理は、リバースリンクについて上述されたのと同様に実行されてもよい。フォワードおよびリバースリンクでの送信の処理は通常システムによって特定化される。

レートコントロールについて、基地局４５０において、ＲＸ空間プロセッサ４６０は端末ごとにチャネル推定（例えば、チャネル応答推定ｈ _ｍおよび受信ＳＩＮＲ推定Ｐ_m/σ² _o）を導出し、このチャネル推定をコントローラ４７０に提供する。コントローラ４７０は端末ごとに、この端末のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定に基づいて仮定ＳＩＮＲを算出する。コントローラ４７０は次いで、仮定ＳＩＮＲに基づいて、例えば図２のプロセス２００によって生成されるルックアップテーブルを使用して端末ごとにレートを判断する。全端末のレートはＴＸデータプロセッサ４８２およびＴＸ空間プロセッサ４８４によって処理され、送信機ユニット４５４ａ乃至４５４ｒによって調整され、かつアンテナ４５２ａ乃至４５２ｒを介して送信される。

各端末４１０では、アンテナ４１８はフォワードリンク信号を基地局４５０から受信し、受信信号を受信機ユニット４１６に提供する。受信信号は受信機ユニット４１６によって調整およびディジタル化され、さらに復調器（Ｄｅｍｏｄ）４４２およびＲＸデータプロセッサ４４４によって処理されて、この端末の、基地局４５０によって送信されるレートを回復する。コントローラ４２０はこのレートを受信し、コードおよび変調コントロールをＴＸデータプロセッサ４１２に提供する。プロセッサ４１２は、コントローラ４２０からのコードおよび変調コントロールに基づいてデータシンボルを生成する。

コントローラ４２０ｘ、４２０ｙおよび４７０はそれぞれ、端末４１０ｘおよび４１０ｙと基地局４５０での種々の処理ユニットの動作を命令する。これらのコントローラはまたレートコントロールについて種々の機能を実行してもよい。例えば、コントローラ４７０は図２および３に示されているプロセス２００および／または３００を実現してもよい。メモリユニット４２２ｘ、４２２ｙおよび４７２はそれぞれコントローラ４２０ｘ、４２０ｙおよび４７０のデータおよびプログラムコードを記憶する。スケジューラ４８０は基地局４５０への、および／またはここからのデータ送信について端末をスケジューリングする。

本明細書に説明されているレート選択技術は種々の通信システムに使用されてもよい。例えば、これらの技術はコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システム、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）システム、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システム、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システム、インタリーブ周波数分割多重アクセス（ＩＦＤＭＡ）システム、空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）システム、準直交多重アクセスシステムなどに使用されてもよい。ＯＦＤＭＡシステムは直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用しており、これは全システム帯域幅を複数（Ｋ個）の直交周波数サブバンドに分割する。これらのサブバンドはまたトーン、サブキャリア、ビンなどと称される。各サブバンドは、データによって変調可能なそれぞれのサブキャリアと関連付けられる。

本明細書に説明されているレート選択技術は種々の手段で実現されてもよい。例えば、これらの技術はハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせで実現されてもよい。ハードウェア実現について、基地局（例えば、ＲＸ空間プロセッサ４６０およびコントローラ４７０）でレート選択および／または受信機空間処理を実行するために使用される処理ユニットは１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（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、電子デバイス、本明細書に説明されている機能を実行するように設計されている他の電子ユニットまたはこれらの組み合わせで実現されてもよい。端末の処理ユニットはまた１つ以上のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、プロセッサ、電子デバイスなどで実現されてもよい。

ソフトウェア実現については、これらの技術は、本明細書に説明されている機能を実行するモジュール（例えば、手順、関数など）によって実現されてもよい。ソフトウェアコードはメモリユニット（例えば、図４のメモリユニット４７２）に記憶されてもよく、プロセッサ（例えば、コントローラ４７０）によって実行されてもよい。メモリユニットは、プロセッサ内またはプロセッサ外で実現されてもよい。

開示されている実施形態についての先行の説明は、当業者が本開示を成し、これを使用できるようにするために提供されている。これらの実施形態に対する種々の修正は当業者には容易に明らかになり、またここに定義されている一般原理は本発明の主旨および範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用されてもよい。従って、本開示は、ここに示されている実施形態に制限されることを意図しておらず、ここに開示されている原理および新規の特徴と矛盾しない広範な範囲が認められるべきである。

一実施形態に従った複数の送信機および１個の受信機を具備する通信システムを示している。 一実施形態に従ったレート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルを生成するプロセスを示している。 一実施形態に従った送信機のレートを選択するプロセスを示している。 一実施形態に従った２つの端末および１つの基地局のブロック図を示している。 一実施形態に従って提供される平均非制限容量対仮定ＳＩＮＲのプロットを示している。 一実施形態に従って提供される平均制限容量対仮定ＳＩＮＲのプロットを示している。

Claims (42)

1. 送信機のチャネル推定を導出するように動作するプロセッサと、
   前記チャネル推定に基づいて前記送信機の仮定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を判断し、前記送信機に対する受信機での前記仮定ＳＩＮＲと、雑音および干渉の特徴統計とに基づいて前記送信機のレートを選択するように動作するコントローラと、
   を備える装置。
2. 前記プロセッサは、前記送信機のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を導出するように動作し、前記コントローラは、前記チャネル応答推定および前記受信ＳＩＮＲ推定に基づいて前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを判断するように動作する、請求項１に記載の装置。
3. レート対仮定ＳＩＮＲのテーブルを記憶するように動作するルックアップテーブルをさらに備えており、前記コントローラは、前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを具備する前記ルックアップテーブルにアクセスして前記送信機の前記レートを選択するように動作する、請求項１に記載の装置。
4. 前記雑音および干渉の前記特徴統計は、前記仮定ＳＩＮＲに対するＳＩＮＲ損失の確率密度関数（ＰＤＦ）によって表される、請求項１に記載の装置。
5. 前記コントローラは、前記送信機に干渉をもたらす他の送信機の数、前記受信機によって使用される受信機空間処理技術、前記受信機のアンテナ数またはこれらの組み合わせに基づいて前記雑音および干渉の前記特徴統計を判断するように動作する、請求項１に記載の装置。
6. 前記コントローラは、前記受信機によって使用される最小２乗平均誤差（ＭＭＳＥ）空間処理技術、ゼロフォーシング（ＺＦ）空間処理技術、または最大比合成（ＭＲＣ）空間処理技術に基づいて前記雑音および干渉の前記特徴統計を判断するように動作する、請求項１に記載の装置。
7. 前記レートは前記送信機の複数の送信アンテナうちの１つに対応する、請求項１に記載の装置。
8. 送信機のチャネル推定を導出する手段と、
   前記チャネル推定に基づいて前記送信機の仮定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を判断する手段と、
   前記送信機に対する受信機での前記仮定ＳＩＮＲと、雑音および干渉の特徴統計とに基づいて前記送信機のレートを選択する手段と、
   を備える装置。
9. 前記チャネル推定を導出する手段は、前記送信機のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を導出する手段を備えており、前記仮定ＳＩＮＲを判断する手段は、前記チャネル応答推定および前記受信ＳＩＮＲ推定に基づいて前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを判断する手段を備える、請求項８に記載の装置。
10. レート対仮定ＳＩＮＲのテーブルを記憶する手段をさらに備える、請求項８に記載の装置。
11. 前記レートは前記送信機の複数の送信アンテナのうちの１つに対応する、請求項８に記載の装置。
12. 通信システムにおいてレートコントロールを実行するための方法であって、
    送信機のチャネル推定を導出することと、
    前記チャネル推定に基づいて前記送信機の仮定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を判断することと、
    前記送信機に対する受信機での前記仮定ＳＩＮＲと、雑音および干渉の特徴統計とに基づいて前記送信機のレートを選択することと、
    を備える方法。
13. 前記チャネル推定を導出することは、前記送信機のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を導出することを備え、前記仮定ＳＩＮＲを判断することは、前記チャネル応答推定および前記受信ＳＩＮＲ推定に基づいて前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを判断することを備える、請求項１２に記載の方法。
14. レート対仮定ＳＩＮＲのルックアップテーブルにアクセスして前記送信機の前記レートを取得することをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
15. 前記レートは前記送信機の複数の送信アンテナのうちの１つに対応する、請求項１２に記載の方法。
16. 送信機の仮定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を取得することと、
    前記仮定ＳＩＮＲ、前記仮定ＳＩＮＲに対するＳＩＮＲ損失の確率密度関数および容量関数に基づいて前記送信機の容量を算出することと、
    を備える方法。
17. 前記送信機の前記容量に基づいて前記送信機のレートを選択することをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
18. 前記レートおよび前記仮定ＳＩＮＲをルックアップテーブルに記憶することをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
19. 前記仮定ＳＩＮＲを取得することと、前記容量を算出することと、前記レートを選択することと、前記レートおよび前記仮定ＳＩＮＲを記憶することを複数の仮定ＳＩＮＲの各々について反復することとをさらに備える、請求項１８に記載の方法。
20. 前記レートは前記送信機の複数の送信アンテナのうちの１つに対応する、請求項１７に記載の方法。
21. 前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを取得することは、
    前記送信機のチャネル応答推定よび受信ＳＩＮＲ推定を判断することと、
    前記送信機の前記チャネル応答推定および前記受信ＳＩＮＲ推定に基づいて前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを算出することとを備える、請求項１６に記載の方法。
22. フィールド測定値、コンピュータシミュレーション、分析算出またはこれらの組み合わせに基づいて前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数を取得することをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
23. フィールド測定値に基づいて前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数を更新することをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
24. 前記送信機の前記容量を算出することは、
    前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数および非制限容量関数に基づいて前記送信機の前記容量を算出することを備える、請求項１６に記載の方法。
25. 前記送信機の前記容量を算出することは、
    前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数および制限容量関数に基づいて前記送信機の前記容量を算出することを備える、請求項１６に記載の方法。
26. 前記送信機の前記容量を算出することは、
    前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数、前記容量関数およびバックオフ係数に基づいて前記送信機の前記容量を算出することを備える、請求項１６に記載の方法。
27. 送信機の仮定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を取得する手段と、
    前記仮定ＳＩＮＲ、前記仮定ＳＩＮＲに対するＳＩＮＲ損失の確率密度関数および容量関数に基づいて前記送信機の容量を算出する手段と、
    を備える装置。
28. 前記送信機の前記容量に基づいて前記送信機のレートを選択する手段をさらに備える、請求項２７に記載の装置。
29. 前記レートおよび前記仮定ＳＩＮＲを記憶する手段をさらに備える、請求項２８に記載の装置。
30. 前記レートは前記送信機の複数の送信アンテナのうちの１つに対応する、請求項２８に記載の装置。
31. 前記取得手段は、前記送信機のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を判断する手段と、前記送信機の前記チャネル応答推定および前記受信ＳＩＮＲ推定に基づいて前記送信機の前記仮定ＳＩＮＲを算出する手段とを備える、請求項２７に記載の装置。
32. 前記算出手段は、前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数および非制限容量関数に基づいて前記送信機の前記容量を算出する手段を備える、請求項２７に記載の装置。
33. 前記算出手段は、前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数および制限容量関数に基づいて前記送信機の前記容量を算出する手段を備える、請求項２７に記載の装置。
34. 前記算出手段は、前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数、前記容量関数およびバックオフ係数に基づいて前記送信機の前記容量を算出する手段を備える、請求項２７に記載の装置。
35. 装置の仮定された信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）と、前記装置の受信機で観察される雑音および干渉の特徴統計とに基づいて前記装置について選択されるレートを受信するように動作するコントローラと、
    前記装置について選択される前記レートに従ってデータを処理するように動作するプロセッサと、
    を備える装置。
36. 前記プロセッサはさらに、前記装置の前記仮定ＳＩＮＲを判断するために使用されるパイロットを生成するように動作する、請求項３５に記載の装置。
37. 前記コントローラに結合されているルックアップテーブルであって、前記レートおよび前記仮定ＳＩＮＲを記憶するルックアップテーブルをさらに備える、請求項２７に記載の装置。
38. 前記コントローラは、前記装置のチャネル応答推定および受信ＳＩＮＲ推定を判断し、前記チャネル応答推定および前記受信ＳＩＮＲ推定に基づいて前記仮定ＳＩＮＲを算出するように動作する、請求項３５に記載の装置。
39. 複数の受信アンテナをさらに備える、請求項３５に記載の装置。
40. 前記コントローラは、前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数および非制限容量関数に基づいて前記送信機の前記容量を算出するように動作する、請求項３５に記載の装置。
41. 前記コントローラは、前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数および制限容量関数に基づいて前記送信機の前記容量を算出するように動作する、請求項３５に記載の装置。
42. 前記コントローラは、前記仮定ＳＩＮＲ、前記ＳＩＮＲ損失の確率密度関数、前記容量関数およびバックオフ係数に基づいて前記送信機の前記容量を算出するように動作する、請求項３５に記載の装置。

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