JP2006527959A - Ｏｆｄｍａシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

単一周波数のＯＦＤＭＡチャネルを使用するセルラ・ワイヤレス・システムである。基地局は、制御目的の周波数および時間空間の同期手段を含む。同期手段は、同じフレーム数およびスロット・インデックス並びに同じ基準クロックを含む。基地局が制御目的の周波数および時間空間の同期手段を含む単一周波数のＯＦＤＭＡチャネルを使用するセルラ・ワイヤレス・システムにおいて、ＢＳ間のパイロット割当てを含むデータおよびパイロットのサブ・チャネルへの編成方法である。この方法は、更に、可変パイロットを取り上げて時間をシフトしながら割当てを実行する段階を含む。

Description

本発明は、同一周波数のワイヤレス・セルラ・ネットワークにおける同期およびチャネル推定システムおよび方法に関する。
（関連出願へのクロスリファレンス）
本出願は、「ＯＦＤＭＡシステムおよび方法」と題する２００３年６月１９日付けで出願されたイスラエル特許出願第１５６５４０号に関連しており、これに基づき優先権を主張する。

（発明の背景）
本発明は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を利用するネットワークにおいて、他の基地局（ＢＳ）からの送信によって生ずる加入者ユニット（ＳＵ）での干渉の問題を解決する。

複数のＢＳ送信器がダウンリンクおよび／またはアップリンクで同じ周波数チャネルを使用すれば、いくつかのＳＵは、重大な干渉の影響を蒙る。
これは、ＳＵが２つ以上のＢＳから同等の電力レベルでダウンリンク送信を受信するために発生する。図１は、この状況を示しており、重なり合った領域１２、１３の１つに位置する１つのＳＵ１１は、２つ以上のＢＳ１４、１５（又は１４、１６）から同等の電力レベルでダウンリンク送信を受信する。

干渉の問題は、隣接する基地局がチャネル全体を利用するＯＦＤＭＡでは、解決が更に困難になる。以前のＦＤＭＡシステム（図２参照）では、チャネルは、隣接しないサブ・チャネル、この例では、４つのサブ・チャネルに分割される。これらは、周波数空間でチャネルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を含み、別々に割り当てられ、各々の割当ては、バンド幅の一部のみが利用されていた。各ＢＳに対して異なるチャネルを割り当てることに加えて、フィルタを併用することで干渉を減らすことができる。

本発明の１つの目的は、セルラ・ワイヤレス・ネットワークにおける種々の問題を解決することである。

（発明の概要）
本発明に従えば、ワイヤレスＯＦＤＭＡシステムおよび方法が提供される。

ＯＦＤＭＡシステム（例えば、ＩＥＥＥ８０２.１６ａあるいはＥＮ−３０１−９５８に記述されているもの）では、チャネルは、例えば、図３に示されたように、チャネルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のサブ・チャネルに分割され、各サブ・チャネルは、バンド幅全体に広がっている。この方式は、周波数ダイバシティおよびチャネル活用の改善に寄与する（サブ・チャネル同士の間で周波数を分離する必要がない）。

例えば、モバイル用のＩＥＥＥ８０２.１６に従うシステムでは、基本的な同期シーケンスは、予め決められたデータ・シーケンスに基づいており、これによって副搬送波のサブ・セットを変調する。図４が参照される。このサブ・セットに属する副搬送波は、パイロットと呼ばれ、２つのグループに分類される。

１つのグループは、固定位置パイロット群であり、他方は、可変位置パイロット群である。１２の副搬送波について１つの可変位置パイロットが存在し、ＯＦＤＭＡシンボルごとに位置を変え、４つのＯＦＤＭＡシンボルで１つのサイクルを構成し、これが繰り返すようになっている。

ＯＦＤＭＡのパイロットは、同期のほかにチャネル推定にも利用されるため、高性能のダウンリンクを実現するためには、これらの副搬送波について干渉を防止し低減することが本質的に重要である。

１つのＰＭＰセクタは、１つの基地局（ＢＳ）と複数の加入者ユニット（ＳＵ）とを含む。ネットワーク接続形態は、同じ周波数の帯域内で動作する複数のＢＳを含むこともある。ＢＳからＳＵへの送信は、ダウンリンクと呼ばれ、ＳＵからＢＳへの送信は、アップリンクと呼ばれる。

大規模なＦＦＴで直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）技術を利用することによって、本発明は、次のような手段を提供する。
Ａ．２つ以上のＢＳから送信を受信することによってＳＵが蒙る干渉を低減する。
Ｂ．チャネルをサブ・チャネルに区分しサブ・チャネルを異なるＢＳに割り当てるための集中／分散型決定機構を利用することによる周波数再利用度１の無線周波数チャネルを効率的に活用する。
Ｃ．効率的なハンド・オーバ機構のサブ・チャネル割当ておよびデータ送信に関してＢＳ間で調整する。
Ｄ．特定の活用シナリオに従う又は負荷平衡のための静的サブ・チャネルを割り当て又は動的サブ・チャネルを割り当てる。
Ｅ．各サブ・チャネルのＳＮＲを適時に改善するフォワード自動電力制御（ＦＡＰＣ）を利用する。

本発明は、ＯＦＤＭＡ物理層およびセルラ式ポイント・ツー・マルチポイント（ＰＭＰ）ネットワークに関する。これは、固定および移動環境のいずれにも適している。これは、すべてのＢＳ／セクタに対してダウンリンク送信のために単一周波数チャネルを利用して、部分的に重なり合う領域で動作する複数のＢＳ送信器を利用する方法を提供する。

本発明の１つの実施の形態は、各ＯＦＤＭＡシンボルの時間長が５０マイクロ秒よりも長く、チャネルの帯域幅に依存するＯＦＤＭＡシステムをカバーする。これは、ＯＦＤＭＡシステムのＦＦＴポイント数に直接影響する。

干渉レベルは、次のことによって大幅に低下する。
１．各ＢＳから修正された同期シーケンスを送信して、各セルで各ＳＵの明確な同期を可能とする。ＢＳは、典型的には、ＧＰＳから取得される共通の周波数／タイミング基準を共有することが想定されるが、他の方法を利用することも可能である。

２．次のいずれかの方法によってＢＳ送信間の衝突レベルを下げる。
ａ．管理インタフェースを通してＢＳ送信を同期する。
ｂ．各ＢＳでのトラフィック負荷レベルを十分に低く保ち、発生する衝突を許容範囲内に収めるか又はプロトコル・スタックの上位層で修正できるようにする。
ｃ．異なるＢＳに対しては、異なるサブ・チャネルを割り当てることによってＢＳ相互間でサブ・チャネルの分離（搬送波分離）を実現する。

３．ダウンストリームの適応送信およびＦＡＰＣを利用する。
ＯＦＤＭＡシステムでは、ＢＳは、ダウンストリームで専用のサブ・チャネル（単数または複数）を介して特定の１つのＳＵまたはＳＵ群に対して情報を送信する手段を含む。
これらの手段は、他のサブ・チャネルの電力を抑制しながらＢＳの特別なサブ・チャネルの搬送波の電力を増強する手段を提供する。
この特性は、システムの総合的なリンク・バジェットを増大させ、遠方あるいは非常に低い受信信号のＳＮ比（ＳＮＲ）を有するＳＵとの通信を可能とする。

ＯＦＤＭＡシステムでは、ダウンリンク方向で、各サブ・チャネルは、異なる変調方式およびコーディング・レートを使用して送信が行われる。

ＢＳは、すべての利用可能なサブ・チャネルの送信を選ばないかもしれない。ＢＳは、例えば、電力を３ｄＢ増強しながら、サブ・チャネルの半分を使って送信するなど、利用可能なサブ・チャネルのサブ・セットを使用してダウンストリームのデータ送信を行うことがある。このことは、システムに対して電力利得を与える。電力は、チャネル全体ではなく、チャネルの一部で送信のために使用されるので、そのようなことになる。

４．ＢＳ相互間の同期をとる。
本発明の別の態様に従えば、すべてのＢＳが周波数および時間空間で同期し同じフレーム数およびスロット・インデックスを持ち、ＧＰＳやその他の外部同期機構のような制御用マクロ同期システムを生成する同じ基準クロックを有し、各セル内での各ＳＵの明確な同期が実現する。

更に、通信の品質を向上および／または現時点では望ましいとみなされている特定ユーザとの瞬間的な帯域幅を増大させるように、２つ以上の基地局との同時通信を利用できるようにされたシステムおよび方法において、ダイバシティ・チャネルの改善が実現する。

このような干渉低減手段は、以下添付図面を参照しながら、もっと詳しく説明する。

本発明のこれ以外の目的、特徴およびその他の機能については、これ以降に提示される開示を読めば当業者には、明らかとなる。

（好適な実施の形態の詳細な説明）
本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら一例を挙げて説明する。

本発明に従えば、すべてのＢＳが周波数および時間空間で同期し、同じフレーム数およびスロット・インデックスを持ち、ＧＰＳやその他の外部同期機構のような制御用マクロ同期システムを生成する同じ基準クロックを有し、各セルの各ＳＵの明確な同期が実現する。

ＯＦＤＭＡシステムは、異なるＢＳ間でサブ・チャネルを共有する構造を利用する。

更に、十分長いガード・インターバル（ＧＩ）を生成するために、大規模ＦＦＴ（長いＯＦＤＭシンボル、セルの半径を電磁波が伝搬する時間の少なくとも４倍の時間長）を使用することができ、これによって、すべてのＢＳに対して同じＲＦ受信器および同じＦＦＴを使って並列的にいくつかのＢＳから情報を正しく受信できる。

各セルの各ＳＵの明確な同期は、各ＢＳから修正された同期シーケンスを送信することを含む方法によって実現する。
ＢＳは、例えば、ＧＰＳから取得した共通の周波数／タイミング基準を共有する。

ここで、干渉を低減する方法について説明する。これは、例えば、モバイル用としてＩＥＥＥ８０２.１６の性能を改善するために有利に利用できる。
４つの基地局の実施例について、図５および図６が参照される。パイロットは、ＯＦＤＭＡに関連して上述したように共有される。

好適な実施の形態では、パイロットは、ＩＥＥＥ８０２.１６ａの仕様に定義されたように、その位置を保持する。

（干渉低減の方法）
次に干渉低減方法の実施の形態を示す。これは、ＩＥＥＥ８０２.１６またはその他の方法で活用される。

１．ＢＳシンボル・インデックスを共通の基準に同期させる。例えば、ＧＰＳのようなグローバルな基準を使用することができる。ＧＰＳを使用した場合、各ＢＳは、０というインデックスを持つシンボルが過去の予め決められた時刻（例えば、１９９０年１月１日の００：００：００）に発生したとされる。すべてのＢＳで同じＯＦＤＭＡシンボル長を使用しなければならない。別の実施の形態では、特殊なネットワークの基地局に対して共通するローカルな基準が使用される。

２．各ＢＳに対して０からＮまでの範囲で１つのインデックスが割り当てられる。

３．各ＢＳに同期シーケンスのサブ・セットが割り当てられる。各ＢＳは、どのサブ・セットを送信するかを決めるために、そのインデックスを利用する。送信は、他の基地局と同期して行われ、すべての基地局は、１つの共通する基準に対して同期される。
サブ・セットは、すべてのＢＳおよびＳＵにとって予め決められ、既知である。

各ＢＳは、すべてのＳＵに対してネットワークの接続形態を放送する。そのような情報は、隣接するセル／セクタに関する詳細な情報、隣接するセルでは、そのほかに、どのような周波数が使われているか、どの資源が空いていて利用できるか（例えば、ハンド・オーバ手順）などを含む。

４．同期シーケンスのサブ・セットは、隣接しなくてもよい。

５．時間軸でも共有が行われ、いくつかのＢＳが周波数空間で重なりを持って同期シーケンスを送信するが、同じＯＦＤＭＡシンボルにおいて、そうすることは、決してない。

６．ＳＵでは、サブ・セットのそれぞれについて同期が許可される。このことは、次式が成立する限り可能である。

方法終了

７．ＢＳ送信間の衝突レベルは、次のことによって下げることができる。
ａ．管理インタフェースを通してＢＳ送信を同期する。
ｂ．各ＢＳでのトラフィック負荷レベルを十分に低く保ち、発生する衝突を許容範囲内に収めるか又はプロトコル・スタックの上位層で修正できるようにする。
ｃ．異なるＢＳに対しては、異なるサブ・チャネルを割り当てることによってＢＳ相互間で周波数の直交性を実現する。

上述の手順を用いて、各ＳＵは、他のＢＳからの干渉を受けることなく又は干渉レベルを下げて各ＢＳと同期することができる。それでもなお、データ送信それ自身には、干渉が残る。

この干渉は、ＯＦＤＭＡのフォワードＡＰＣ機能を活用しダウンリンク順序を生かし、各ＢＳにおけるトラフィック負荷が十分に低く保たれている限り、特別な予防措置を取らなくても許容できる。この場合、干渉が送信エラーを引き起こすという事態は、プロトコル・スタックの上位の層によってネットワークの性能をひどく劣化させることなく対処することができる。

ネットワークの性能を更に向上させるために、ＢＳの送信を調整することができる。ＢＳは、共通のバックボーン・インフラストラクチャを共有するので、これらが互いに交信することが可能であり、これらの通信を調整することが可能である。この調整は、すべてのＢＳに共通するＯＦＤＭＡフレーム番号に関して実行することができる。調整は、時間空間で実行できる（例えば、ＢＳ＃１がＯＦＤＭＡフレームの前半を使用し、ＢＳ＃２が三番目の４分の１を使用する）。

調整は、分散型でも集中型でもＢＳ管理インタフェースを介して実行することができ空気インタフェースに影響しない。

異なるＢＳ間でサブ・チャネルを共有するという特徴およびＢＳ間での調整を利用して次のようなことが実現できる。
ａ．ＢＳの特定の負荷に従ってＢＳにサブ・チャネルが動的に割り当てられる。
セルラ・システムでは、セル当たりの活動しているユーザの数および呼出し当たりのトラフィック・プロファイルは、特にモバイル・システムでは、時間とともに変化する。ＢＳは、活動性の低いＢＳを切り捨て、活動性の高いＢＳにより多くの資源（すなわち、サブ・チャネル）を提供することができるように調整された方法で資源割当てを実行すべきである。

ｂ．干渉耐性の低いＢＳにサブ・チャネルを割り当てることにより干渉が回避される。

ｃ．２つのＢＳ間を移動するモバイルＳＵについて、２つのＢＳからＳＵに同じデータを送信することによって、データを失うことなく１つのＢＳから他のＢＳにスムーズに移動（ハンド・オーバ）することが可能となる。ＳＵは、各種の方法を用いてデータをデジタル的に組み合わせることができる。例えば、
１）２つのＢＳは、同じサブ・チャネルを使ってＳＵに同じデータを送信する。
そのチャネルは、データを組み合わせる。データは、各ＢＳ送信のもとでは、非コヒーレントであり、マルチパスと考えることができる。これは、良好な受信ダイバシティを与え、他方では、ＳＵが組み合わされたデータをコヒーレントに復調することを可能とする。
２）２つのＢＳは、異なるサブ・チャネルを使って同じデータをＳＵに送信できる。
ＳＵは、信号をコヒーレントに復調し、例えば、最大比合成法を利用して、これらを組み合わせる。

本発明の更に別の態様に従えば、干渉レベルは、ダウンストリーム適応送信およびＦＡＰＣを用いて更に低減できる。

ＯＦＤＭＡシステムでは、ＢＳは、ダウンストリームの専用サブ・チャネル（単数または複数）で特定の１つのＳＵまたはＳＵ群に対して情報を送信する能力を持つ。

この場合、ＢＳは、他のサブ・チャネルの電力を減じながら特定のサブ・チャネルの搬送波の電力を増強する能力を持つ。
この特性は、システムの総合的なリンク・バジェットを増加させ、遠方にあるＳＵあるいは非常に低い受信ＳＮ比（ＳＮＲ）を持つＳＵとの通信を許容する。

ＯＦＤＭＡシステムでは、ダウンリンク方向で、各サブ・チャネルは、異なる変調方式およびコーディング・レートを用いて送信する。

ＢＳは、すべての利用可能なサブ・チャネルの送信を選ばないことがある。ＢＳは、例えば、これらの電力を３ｄＢ増強しながら、サブ・チャネルの半分を使って送信するなど利用可能なサブ・チャネルのサブ・セットを使用してダウンストリームのデータ送信を行うことがある。

このことは、システムに対して電力利得を与える。電力は、チャネル全体ではなく、チャネルの一部で送信のために使用されるので、そのようなことになる。

ＢＳは、各ＳＵあるいは一般的にダウンストリーム・チャネルについて、低いＳＮＲを持つ副搬送波および高いＳＮＲ値を持つ副搬送波を追跡する。この情報に基づいて、ＢＳは、次のうちの１つを実行することができる。
ａ．低いＳＮＲを持つ搬送波の情報を変調しない。
ｂ．良好な搬送波のために減衰した搬送波の電力を増強する（ユーザごとに行う）。

ＳＵの受信器は、パイロットからチャネル特性を学ぶことができ、従って、どの搬送波が増強するかを知ることができ、これによって、情報を正確に再構築することが可能となる。

それぞれ異なるチャネル振る舞いをするいくつかのＳＵに対して上述の手順を同時に実行することによって、より効率的な電力送信が実現できる。これは、この方式がサブ・チャネル間の適応を取り扱うためである。すなわち、帯域に少数の副搬送波が分散している場合、送信は、任意のチャネル遅延分散行動に対して最適化される。

ＳＵは、アップリンクでＢＳに情報を送信する場合にも上述の手順を実行することができる。

受信器および送信器は、閉ループ・プロセスを採用し、受信器は、チャネルをサンプリングし、その情報を送信器に送る。送信器は、受信器によって提供されたチャネル情報パラメータを使用してデータを受信器に送るときに上述の手順を採用する。

受信器によって送信器に送られるメッセージは、次のフォーマットを有する。すなわち、
ａ．実効時間
ｂ．サンプル数
ｃ．チャネル情報
を含む。
このとき、実効時間は、送信情報の実効時間であり、両サイド（受信器および送信器）にとって既知の共通基準に基づくものである。
サンプル数は、続くフィールドの要素数であり、この値は、アクセス・スプレッド時間の関数となる。
チャネル情報は、等間隔の受信チャネルのサンプルである。

閉ループ・プロセスは、選択的なプロセスであり、受信器は、チャネル測定メッセージを送る基準およびいつ送るかを決める。

モバイル環境で使われ、アップリンクおよびダウンリンクのチャネルが割り当てられているＯＦＤＭＡのＰＭＰシステムでは、アップリンクおよび／またはダウンリンクのマッピング・メッセージを使用して、次のことが行われる。
ａ．ＳＵは、ＢＳと休止期間について合意する。これは、ＳＵがダウンストリームの情報を復調しない時間間隔を定義する。
ｂ．ＢＳがＳＵに伝えるべき情報を持っているときは、これを破棄するか又はバッファに入れ、次の活動開始時点（次の休止期間タイマが時間切れしたとき）でＳＵに送信する。
ｃ．活動期間には、ＢＳは、同期のための特別な任務にＳＵを割り当てる。
ｄ．ＳＵは、活動フレームに続くフレームにおいて通常の動作モードに復帰する。

通信の品質を向上および／または現時点では望ましいとみなされている特定ユーザとの瞬間的な帯域幅を増大させるように２つ以上の基地局との同時通信を利用できるようにされたシステムおよび方法において、ダイバシティ・チャネルの改善が実現する。

基地局から遠く離れた加入者は、別の基地局からの干渉のほかに、高い伝搬損失によっても被害を蒙る。

通常は、このことは、ユーザとの通信性能を劣化させる。

新規な方式を利用すれば、同じ欠点を我々の利益とすることができる。ダウンリンクでは、特定の加入者１１に関する同じ情報が加入者１１と接触している１４、１５のような２つ又はそれ以上の基地局に提供される。これらの基地局は、両方ともに情報を加入者に送信することによってエラー発生率を減らし、スループットを向上させる。又、２つまたはそれ以上のＢＳによって、情報の分離した一部を同じ加入者に送信することによってチャネル容量を増大させる。

更に、ダイバシティは、アップリンクでも同様に利用できる。このように、この新しいシステムは、２つの異なるサブ・チャネルを使って１つのＳＵから２つの異なるＢＳに並列的に送信を行うことができる。サブ・チャネルのＢＳへの送信は、ＢＳごとに異なるＡＰＣで行われる。

（ＯＦＤＭＡシステムでＢＳ間のハンド・オーバを実行する方法）
ａ．異なるＢＳから同じＳＵに対して同じサブ・チャネルを使って同じ情報を送信して情報を失うことなくＢＳ間で送信を可能とするダイバシティ特性を実現する。
ｂ．異なるＢＳから同じＳＵに対して異なるサブ・チャネルを使って同じ情報を送信して情報を失うことなくＢＳ間で送信を可能とするダイバシティ特性を実現する。
方法終了

（適応割当て法）
提案された発明の１つの実施の形態では、次のような適応割当て法が用いられる。
１．サブ・チャネルの割当てに関するＢＳ間での調整をする。ＢＳへのサブ・チャネルの割当て（サブ・チャネルの個数）は、利用負荷およびＢＳのトラフィック・プロファイルに従って行われる。

２．より効率的なハンド・オーバ手順のために、サブ・チャネルをどのＢＳに割り当てるかに関するＢＳ間での調整をする。
３．サブ・チャネルへのデータおよびパイロットの編成をする。
ａ．可変パイロットを取り上げて時間シフトを行いながら割当てを実行する。
ｂ．固定パイロットは、基地局間で等分に分割され常時、送信される。
４．周波数空間での可変パイロットの割当をする。
５．基地局ごとにパイロットに対して異なる擬似雑音シーケンスを用いることによる異なる基地局間の分離をする。
６．ダウンストリーム方向でフォワード自動電力制御（ＦＡＰＣ）の利用をする。
７．ＯＦＤＭＡシステムでダウンリンク適応変調をする。
８．周波数全域を使用しない、ダウンストリーム・チャネルでのサブ・チャネルおよびパイロットの選択送信をする。

９．ＴＤＤシステム用のサブ・チャネル（ダウンストリーム）でのサブ・チャネルの選択送信をする。
ａ．ＳＮＲが低い搬送波の情報を変調しない。
ｂ．良好な搬送波のために減衰した搬送波の電力増強を行う。ユーザごとに行う。
１０．ＴＤＤシステム用のサブ・チャネル（アップストリーム）での副搬送波の選択送信をする。ＳＵは、アップリンク方向でＢＳに情報を送信するとき、段階９ａ、９ｂを実行する。
１１．ＴＤＤあるいはＦＤＤシステム用のダウンストリームまたはアップストリームでの閉ループ手順を利用したサブ・チャネルの副搬送波の選択送信をする。

１２．モバイル環境で使われ、アップリンクおよびダウンリンクのチャネルが割り当てられるＯＦＤＭＡのＰＭＰシステムでは、アップリンクおよび／またはダウンリンクのマッピング・メッセージを使用して次のことが行われる。
ａ．ＳＵは、ＢＳと休止期間について合意する。これは、ＳＵがダウンストリームの情報を復調しない時間間隔を定義する。
ｂ．ＢＳがＳＵに伝えるべき情報を有するときは、それを破棄するか、あるいはバッファに入れておき、次の活動開始時点で（次の休止期間タイマが時間切れしたときに）ＳＵに送信する。
ｃ．活動期間には、ＢＳは、同期のための特別な任務にＳＵを割り当てる。
ＳＵは、活動フレームに続くフレームにおいて通常の動作モードに復帰するはずである。
１３．ＯＦＤＭＡ物理層への移動ＩＰプロトコルの採用をする。

ＯＦＤＭＡまたはＯＦＤＭシステムでは、ピーク値と平均値との差が大きくなることがある。標準的な電力増幅器では、線形増幅器用の電源がピーク時および低信号期間もずっと連続して電流を供給する。これは、送信信号のピークに比例する。

信号が弱いときの電力増幅器への電力を削減するために１つの方法が提案された。ＯＦＤＭＡ／ＯＦＤＭ信号の送信器において（順序、クラスタ、グループあるいは分散副搬送波が何であっても）、予め送信信号のエンベロープが検出され、増幅器の電源に信号が送られ、これに従って電力増幅器のトランジスタの動作点が変更される。信号が強いときは、より大きな電力が消費され、信号が弱いときは、電力消費は、少ない。

（電力増幅器への電力を削減する方法）
この方法は、信号が弱いときに、電力増幅器への電力を削減するために利用できる。
ａ．ＯＦＤＭＡ／ＯＦＤＭ信号の送信器において（順序、クラスタ、グループあるいは分散副搬送波が何であっても）、予め送信信号のエンベロープを検出する。
ｂ．エンベロープを表す信号を増幅器の電源に送信する。
ｃ．これに従って電源の電力増幅器のトランジスタの動作点を変更する。信号が強いときは、より大きな電力が消費され、信号が弱いときは、消費電力も小さい。
方法終了

この新しいシステムおよび方法は、ＴＤＤおよびＦＤＤのいずれにも応用可能である。

以上の説明は、本発明の範囲内の装置および方法の一例に過ぎず、当業者には、これまでに提示した開示を読むことによって各種の修正を想到する。

ワイヤレス・セルラ・システムにおいて隣接する基地局からの干渉を示す図。 ＦＤＭＡでのチャネル定義を示す図（従来技術）。 ＯＦＤＭＡでのチャネル定義を示す図（従来技術）。 ＯＦＤＭＡでの基本同期シーケンスを示す詳細図（従来技術）。 副搬送波割当てを用いた同期法を示す図。 隣接基地局間の副搬送波の共有を示す図。

Claims (27)

1. 単一周波数のＯＦＤＭＡチャネルを使用するセルラ・ワイヤレス・システムであって、基地局が制御のために周波数および時間空間の同期手段を含む前記ワイヤレス・システム。
2. 請求項１記載のワイヤレス・システムであって、前記同期手段は、同じフレーム数およびスロット・インデックス並びに同じ基準クロックを含む前記ワイヤレス・システム。
3. 請求項２記載のワイヤレス・システムであって、前記同じ基準クロックは、ＧＰＳあるいはその他の外部共通信号を含む前記ワイヤレス・システム。
4. 請求項１記載のワイヤレス・システムであって、ＯＦＤＭサブ・チャネルは、異なる基地局（ＢＳ）間で共有される前記ワイヤレス・システム。
5. 請求項１記載のワイヤレス・システムであって、更に、共通のＲＦ受信器および共通のＦＦＴをすべてのＢＳに対して使用し、いくつかのＢＳから同時情報を受信するのに十分大きなガード・インターバル（ＧＩ）を生成する大規模ＦＦＴを含む前記ワイヤレス・システム。
6. 請求項５記載のワイヤレス・システムであって、前記ＦＦＴは、セル半径を電磁波が伝搬する時間の少なくとも４倍の時間長を有する前記ワイヤレス・システム。
7. 請求項５記載のワイヤレス・システムであって、モバイル・システムにおいて前記サブ・チャネルが使用され、
   ａ．ＢＳ間でハンド・オーバを実行し、
   ｂ．異なるＢＳから同じＳＵに対して同じサブ・チャネルを使って同じ情報を送信し、情報を失うことなくＢＳ間で送信を可能とするダイバシティ特性を実現し、
   ｃ．異なるＢＳから同じＳＵに対して異なるサブ・チャネルを使って同じ情報を送信し情報を失うことなくＢＳ間で送信を可能とするダイバシティ特性を実現する前記ワイヤレス・システム。
8. 請求項１記載のワイヤレス・システムであって、更に、２つの異なるサブ・チャネルを使って２つの異なるＢＳに１つのＳＵから並列的に送信を行う手段を含み、サブ・チャネルのＢＳへの送信がＢＳごとに異なるＡＰＣで行われる前記ワイヤレス・システム。
9. 請求項１記載のワイヤレス・システムであって、更に、サブ・チャネルの割当てに関してＢＳ間で調整する手段を含み、ＢＳへのサブ・チャネルの割当て（サブ・チャネルの個数）は、利用負荷およびＢＳのトラフィック・プロファイルに従って行われる前記ワイヤレス・システム。
10. 請求項９記載のワイヤレス・システムであって、更に、より効率的なハンド・オーバを実現しおよび／または干渉を低減するために、どのサブ・チャネルをどのＢＳに割り当てるかについてＢＳ間で調整する手段を含む前記ワイヤレス・システム。
11. 単一周波数のＯＦＤＭＡチャネルを使用するセルラ・ワイヤレス・システムにおいて、基地局は、制御のために周波数および時間空間の同期手段を含み、ＢＳ間のパイロット割当てを含むデータおよびパイロットのサブ・チャネルへの編成の方法。
12. 請求項１１記載の方法であって、更に、可変パイロットを取り上げて時間をシフトしながら割当てを実行する段階を含む前記方法。
13. 請求項１１記載の方法であって、固定パイロットは、基地局間に等分に分散し、常時、送信されている前記方法。
14. 請求項１１記載の方法であって、更に、周波数空間で可変パイロットを割り当てる段階を含む前記方法。
15. 請求項１１記載の方法であって、更に、各基地局についてパイロットに対して異なる擬似雑音シーケンスを用いることによって異なる基地局間の分離を行う段階を含む前記方法。
16. 請求項１１記載の方法であって、更に、ダウンストリーム方向でフォワード自動電力制御（ＦＡＰＣ）を利用する段階を含む前記方法。
17. 請求項１１記載の方法であって、更に、ＯＦＤＭＡシステムにおいて、ダウンリンク適応変調を行う段階を含む前記方法。
18. 請求項１１記載の方法であって、更に、周波数全体を使用せずにダウンストリーム・チャネルにおいてサブ・チャネルおよびパイロットの選択送信を行う前記方法。
19. 請求項１１記載の方法であって、更に、ＴＤＤシステムのサブ・チャネル（ダウンストリーム）で副搬送波の選択送信を利用する前記方法。
20. 請求項１９記載の方法であって、前記選択送信は、
    ａ．低いＳＮＲの搬送波の情報を変調しないことと、
    ｂ．良好な搬送波のために減衰した搬送波の電力増強をユーザごとに行うこと、を含む前記方法。
21. 請求項１１記載の方法であって、更に、ＴＤＤシステムのサブ・チャネル（アップストリーム）でサブ・チャネルの選択送信を利用し、前記ＳＵは、アップリンク方向でＢＳへの情報送信時に手順１３ａ、１３ｂを実行する前記方法。
22. 請求項１１記載の方法であって、更に、ＴＤＤまたはＦＤＤシステムのダウンストリームまたはアップストリームのいずれかにおいて、サブ・チャネルの副搬送波の選択送信を閉ループ手順を用いることによって利用する前記方法。
23. モバイル環境で使用されるＯＦＤＭＡのＰＭＰシステムにおいて、ＳＵにおける電力節約の目的のためにアップリンクおよび／またはダウンリンクのマッピング・メッセージを利用することによって、アップリンクおよびダウンリンクのチャネル割当てを行う方法であって、
    ａ．ＳＵは、休止期間に関してＢＳと合意し、ＳＵがダウンストリームの情報をどれも変調しない時間間隔を定義し、
    ｂ．ＢＳがＳＵに伝えるべき情報を有するときは、その情報を破棄するか、あるいはバッファに入れ、次の活動開始時点でＳＵに送信し、
    ｃ．活動期間には、ＢＳは、同期のための特別な任務にＳＵを割り当て、
    ｄ．ＳＵは、活動フレームに続くフレームで休止モードまたは通常の動作モードに復帰する前記方法。
24. 請求項２３記載の方法であって、更に、ＯＦＤＭＡ物理層の上方にモバイルＩＰプロトコルを採用する前記方法。
25. 請求項２３記載の方法であって、次の活動開始時点は、次の休止期間タイマが時間切れになる時点に対応している前記方法。
26. 請求項２３記載の方法であって、ＳＵおよびＢＳにおいて可変長の休止期間は、ＢＳとＳＵとの間の既知の交代計画に従って予め定義されている前記方法。
27. ワイヤレス・セルラ・システムにおいて、信号が弱いときに電力増幅器への電力を削減する方法であって、
    ａ．ＯＦＤＭＡ／ＯＦＤＭ信号の送信器において（順序、クラスタ、グループあるいは分散副搬送波が何であっても）、送信信号のエンベロープを予め検出する段階と、
    ｂ．エンベロープを表す信号を増幅器の電源に送信する段階と、
    ｃ．電源の電力増幅器のトランジスタの動作点を信号が強いときは、より大きな電力を使用し、信号が弱いときは、より少ない電力を使用するように変更する段階と、
    を含む前記方法。

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