JP2010200367A - マルチキャリヤ通信システム（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）における適応キャリヤ割り当てと電力コントロール方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチキャリヤシステムにおいて伝送電力を適切に調整する。
【解決手段】マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てる装置及び方法が
説明される。一例においては、そのプロセスは、基地局に関する加入者のロケーショ
ンを決定し、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に対して割り当
てるためのキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、選択されたキャリヤを加入者に対
して割り当てる。加入者側において、割り当てられたキャリヤに基づいて伝送電力を
調整する。
【選択図】図６

Description

本発明は、マルチキャリヤ通信システムに関し、特に、本発明は、マルチキャリヤシステムにおけるキャリヤの割り当てと電力コントロールとに関する。

高速の無線サービスの必要性が増加するにつれて、保証されたサービス品質（ＱｏＳ）を維持しつつ、より高いデータレートをより多くの加入者に対して提供するために、より大きい帯域幅当たりのスループットが要求されるようになった。ポイントツーポイント通信（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）においては、トランスミッタとレシーバとの間で達成できるデータレートは、レシーバにおける雑音干渉レベルと同様に、利用可能な帯域や伝搬チャネル条件によって制限される。基地局が多数の加入者と通信する無線ネットワークについては、ネットワークキャパシティもまた、スペクトルリソースの分割方法と全ての加入者のチャネル条件とノイズプラス干渉レベルとに依存する。現在の到達水準において、例えば時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）といった多重アクセスプロトコルが、加入者のデータレート要求に従って加入者間に利用可能なスペクトラムを分配するために用いられる。チャネルフェーディング条件、干渉レベル、そしてＱｏＳ要求といった他の重要な制限要素は、一般に無視される。

最近、直交周波数分割マルチプレックシング（ＯＦＤＭ）ベースの周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）無線ネットワークへの関心が増加してきた。ＯＦＤＭモデムの最も大きな利点は、狭帯域のサブキャリヤ間に電力とレートとを最適に割り当てることができることである。ＯＦＤＭＡは、多数の加入者に役立つマルチアクセス機能を可能とする。ＯＦＤＭＡにおいては、一または一群のＯＦＤＭサブキャリヤが「トラフィックチャネル」を決定し、様々な加入者が様々なトラフィックチャネルを用いて同時に基地局にアクセスする。

無線トラフィックチャネル割り当てのための現存するアプローチについては、加入者主導で単一の加入者（ポイントツーポイント）［ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ］のものが現存する。多重アクセスネットワークの全スループットは、全てのアクティブな加入者のチャネルフェーディングプロフィール、雑音干渉レベル、そして、空間的に分割されたトランシーバの場合は、空間チャネル特性に依存するため、分散または加入者ベースのチャネルローディングが、基本的に次善のアプローチとなる。さらに、加入者主導のローディングアルゴリズムは、多数のトランシーバが基地局として採用された場合に問題を生じさせる。なぜなら、オムニディレクショナルな音声信号の信号に基づいて計測される雑音干渉比（ＳＩＮＲ）は、空間プロセッシングゲインを持った特定のトラフィックチャネルの正確な質を示していないからである。言い換えると、オムニディレクショナルな音声信号の信号に基づいて加入者において計測される「悪い」トラフィックチャネルは、基地局からの適切な空間ビームフォーミングを持った「良い」チャネルでもある。これら２つの理由から、ＱｏＳの要求とともに、アクセス中の全ての加入者の（空間的）チャネル条件を考慮した、新しい情報交換メカニズムとチャネル割り当て及びローディングプロトコルが強く望まれている。そのような、「空間チャネル及びＱｏＳ」割り当てスキームは、スペクトラム効率をかなり増加させ、与えられた帯域幅においてデータスループットを増加させる。従って、加入者主導の割り当ては、基本的に次善のものである。

直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）のような線形変調技術と、マルチキャリヤ構成は、良いスペクトラム効率をもたらすが、これらの方法により変調されたＲＦ信号は、変動する包絡線を有する。これは、通信を伝達するための電力増幅器（ＰＡ）に厳しいそして相反する要求を行うこととなる。変調信号の変動する包絡線は、非常に線形な電力増幅を必要とする。しかし、より効率性を高め、アップリンクバジェットを改善するために、電力増幅器はコンプレッションに接続し、最大の電力を配信しなければならない。結局、電力とシステムが扱うことができる非線形な増幅量との間にはトレードオフの関係がある。

さらに、ＰＡにおける非線形性は、相互変調歪み（ＩＭＤ）を生成する。ＩＭＤの多くは、隣接チャネルへの干渉となって現れる。その電力は、無線規格において、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＰＲまたはＡＣＬＲ）と呼ばれる。

ＡＣＰＲは、ＦＣＣ及び無線規格にとって重要である。なぜなら、隣接する、そして別のチャネルにおいて動作するスペクトラムの他のユーザとの共存をもたらすからである。帯域及びチャネルひずみは、ライセンシー自身のスペクトラムのパフォーマンスに影響を与える一方で、同じシステムにおける他のユーザのトランスミッタの信号対雑音比（ＳＮＲ）に影響を与える。

無線通信システムにおけるＲＦリンクバジェットは、利用可能な伝送電力、アンテナゲイン、伝搬ロスのバランスを示し、受信された電力が最小の検知信号閾値に合致する最大の距離を決定する。いくつかのパラメータがそのＲＦリンクバジェットに影響する。２つの主な要素である、ＰＡとレシーバの感度から利用可能なトランスミッタＲＦ電力は、回路設計者のコントロール下にある。基地局の設計は、比較的顧客装置（ＣＥ）より自由度が高い。従って、ＲＦリンクバジェットは、アップリンクにおいてバランスがとれない。この制限により、ＣＥのコストとサイズと電力寿命要求に対処することは困難となる。

（発明の要旨）
マルチキャリヤシステムにおけるキャリヤの割り当て装置及びプロセスが記述される。一例においては、プロセスは、基地局に関連する加入者のロケーションを決定し、基地局に関連する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるための多数のキャリヤ帯域からキャリヤを選択し、選択されたキャリヤを加入者に対して割り当て、加入者に対して、伝送電力をその標準伝送電力レンジ以上に調整するか否かを指示する。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスは、基地局に関する加入者のロケーションを決定し、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、選択されたキャリヤを加入者に割り当て、伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを、少なくとも部分的には、加入者に対して、選択された前記加入者に割り当てられたキャリヤに基づいて指示することから成り、隣接するチャネルの加入者により引き起こされる相互変調歪み（ＩＭＤ）のプロダクト及びスペクトル再生の影響を減少させるように、加入者が基地局により近いほど、選択されるキャリヤは帯域の中心からより離れている。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、マルチキャリヤの帯域からのキャリヤの選択は、加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、加入者が基地局に近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択する。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者から要求を受信し、加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、タイム遅延とパスロスとに基づいて、加入者についての必要伝送電力を決定する。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、必要伝送電力の決定は、さらに、信号対雑音プラス干渉比に基づいている。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、キャリヤ割り当てに基づいて、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるためのコマンドを加入者に対して送信する。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者についての電力コントロール設定を基地局において調整する。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が基地局に近いか離れているかに基づいて、加入者に対してスペクトル優先度コードを割り当て、選択されたキャリヤ割り当てはそのスペクトル優先度コードに基づいて行われる。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤを割り当てる。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードより優先度が低い第２番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤに隣接するキャリヤを割り当てる。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、選択されたキャリヤが、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）キャリヤである。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの好適な実施形態の一つでは、伝送電力を調整するかしないかの加入者に対する指示は、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＰＲ）に適合することに基づいて行われる。

また、本発明のキャリヤ割り当てプロセスは、隣接するチャネルの加入者により引き起こされる相互変調歪み（ＩＭＤ）プロダクト及びスペクトル再生の影響を減少させるように、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、選択されたキャリヤを加入者に割り当て、伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを、少なくとも部分的には、加入者に対して、選択された前記加入者に割り当てられたキャリヤに基づいて指示し、前記マルチキャリヤの帯域からのキャリヤの選択は、加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、加入者が基地局から近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択することを含んでいる。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、選択されたキャリヤは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）キャリヤである。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者から要求を受信し、加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、タイム遅延とパスロスとに基づいて、加入者についての必要伝送電力を決定する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、必要伝送電力の決定は、さらに、信号対雑音プラス干渉比に基づいている。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、選択したキャリヤ割り当てに基づいて、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるためのコマンドを加入者に対して送信する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者についての電力コントロール設定を基地局において調整する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が基地局に近いか離れているかに基づいて、加入者に対してスペクトル優先度コードを割り当て、選択したキャリヤ割り当てはそのスペクトル優先度コードに基づいて行われる。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤを割り当てる。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードより優先度が低い第２番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤに隣接するキャリヤを割り当てる。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、伝送電力を調整するかしないかの加入者に対する指示は、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＰＲ）に適合することに基づいて行われる。

本発明のキャリヤ割り当て装置は、マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てる装置であって、基地局に関する加入者のロケーションを決定する手段と、隣接するチャネルの加入者によって引き起こされる相互変調歪み（ＩＭＤ）プロダクト及びスペクトル再生の影響を減少させるように、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択する手段と、選択されたキャリヤを加入者に割り当てる手段と、伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを、少なくとも部分的には、加入者に対して、選択された前記加入者に割り当てられたキャリヤに基づいて指示する手段と、を備え、前記マルチキャリヤの帯域からのキャリヤを選択する手段は、加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、加入者が基地局に近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択する手段を含んでいる。

本発明のマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスは、基地局に関する加入者のロケーションを決定し、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、選択されたキャリヤを加入者に割り当て、伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを加入者に対して指示する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が基地局により近いほど、選択されるキャリヤは帯域の中心からより離れている。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、マルチキャリヤの帯域からのキャリヤの選択は、加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、加入者が基地局に近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者から要求を受信し、加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、タイム遅延とパスロスとに基づいて、加入者についての必要伝送電力を決定する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、必要伝送電力の決定は、さらに、信号対雑音干渉比に基づいている。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、キャリヤ割り当てに基づいて、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるためのコマンドを加入者に対して送信する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者についての電力コントロール設定を基地局において調整する。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が基地局に近いか離れているかに基づいて、加入者に対してスペクトル優先度コードを割り当て、キャリヤ割り当てはそのスペクトル優先度コードに基づいて行われる。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤを割り当てる。

本発明のキャリヤ割り当てプロセスの好適な実施形態の一つでは、加入者が第１番目のスペクトル優先度コードより優先度が低い第２番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤに隣接するキャリヤを割り当てる。

マルチキャリヤシステムを示す。 マルチキャリヤシステムにおけるスペクトル再生を示す。 電力増幅オペレーティング領域を示す。 マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの一例のフロー図である。 マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるための基地局のプロセスの一例のフロー図である。 加入者ユニットがマルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てられるプロセスの一例のフロー図である。 基地局と加入者ユニットを有するシステムの例を示す。 基地局と、一定のパスロス輪郭線に基づいてグループ分けされた多数の加入者とを有するシステムを示す。 ４５ｄＢｃのＡＣＬＲについてのＷＣＤＭＡ変調端末電力出力の例を示す。 ３ＧＰＰ規格により規定される３３ｄＢｃのＡＣＬＲについてのＷＣＤＭＡ変調端末電力出力の例を示す。 ＯＦＤＭ選択的トーン変調端末電力出力を示す。 増加する電力レベルにおける顧客装置（ＣＥ）の操作によるＮＰＲを示す。 顧客装置のトランスミッタの一例のブロック図である。 基地トランスミッタの一例のブロック図である。

マルチキャリヤシステムにおいて用いられるキャリヤ割り当て技術が記述される。キャリヤ割り当て技術は、加入者または顧客装置（ＣＥ）に割り当てる帯域のキャリヤまたはサブキャリヤを選択する。一例においては、その割り当ては、その帯域の中心により近い、またはその帯域の中心におけるキャリヤが基地局からより離れた加入者ユニットとＣＥに割り当てられるように、そして、その帯域のエッジにより近いキャリヤが基地局により近いそれらのＣＥと加入者に割り当てられるように行われる。

一例においては、ここで記述される技術は、ＣＰＥ、ＣＥ、端末、加入者ユニット、ポータブルデバイス、またはモバイルの電力増幅器（ＰＳ）から利用可能なトランスミッタの無線周波数（ＲＦ）電力を、例えば直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭ）システムのような多重キャリヤシステムのマルチキャリヤ性を利用することによって増加させる。この技術は、ＰＡ出力電力を２倍または４倍にし、双方向の通信システムにおけるＲＦリンク設計のバランスをもたらす。一例においては、この技術は、ＰＡ装置を制御し、より高い電力において動作して、同時に（そのシステムが遵守する）規格に関する隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＰＲ）エミッション要求に適合するように適用される。これは、割り当てられた帯域の中心における、またはその中心付近のキャリヤを割り当てられた後に、基地局からかなり離れた時に、加入者のユニットの電力コントロールが伝送電力を上昇させた時に生じる。従って、ここで記述される技術は、加入者の位置に基づいて、伝送電力を上昇または下降させる。一例においては、ここで記述される選択的キャリヤメソッドが、３から６ｄＢの電力増加をもたらし、ＲＦリンクバジェットをかなり改善させる。

そのような割り当て方法が、固定の、ポータブルの、モバイル（ｍｏｂｉｌｅ）の加入者またはこれらのタイプの加入者の組み合わせを採用する無線システムにおいて用いられ得る。「加入者」、「顧客装置」そして「加入者ユニット」という言葉は、代替可能に用いられることに注意されたい。

以下の説明においては、本発明をより理解するための多数の詳細な説明がなされる。しかし、本発明はこれらの特定の詳細な説明なしに実施し得ることは、当業者にとって明確である。別の例においては、よく知られた構成と装置が、本発明が不明確になるのを避けるために、詳細にというよりはむしろブロック図の形式で示される。

以下の詳細な説明のいくつかは、コンピュータメモリ内のアルゴリズムとデータビットにおける操作の符号表現の形で提供される。これらのアルゴリズム的な記述と表現は、データ処理技術の当業者にとって別の当業者にその成果を渡す手段である。ここでは、アルゴリズムは、望ましい結果をもたらす自己矛盾のないステップのシーケンスとして表現される。ステップは、要求される物理的な量を持った物理的な操作である。通常、必要でないとしても、そのような量は、蓄積され、送信され、組み合わされ、比較され、そして、操作され得る電気信号または磁気信号の形を採る。これらの信号をビット、値、エレメント、シンボル、文字、ターム、番号などとして表すことは、通常使用されていることなので、便利である。

しかし、これらのそして類似するタームは、適切な物理量に関連付けられ、これらの量に適用される便利なラベルとなることがわかる。以下の説明から離れたものとして特に言及しない限り、全体の記述を通して、「処理」または「コンピューティング」または「計算」または「決定」または「表示」といったタームを用いた説明は、コンピュータシステムのレジスタとメモリ内において物理的（電子的）な量として表現されるデータを操作し、コンピュータシステムメモリまたはレジスタまたは別の情報ストレージ、送信または表示装置内における物理的（電子的）な量として同様に表現されるデータに変換するコンピュータシステムまたは類似の電子コンピューティングデバイスの動作及びプロセスを意味する。

本発明は、また、ここにおける操作を実行する装置に関する。この装置は、要求された目的のための特に構成され、または、コンピュータ内に蓄積されたコンピュータプログラムによって選択的に起動され、再構成される汎用のコンピュータから構成される。そのようなコンピュータプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、そして光磁気ディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光カード、または電子的指示の蓄積に適合し、コンピュータシステムバスに接続される任意のタイプのメディアを含むがそれらに限定されない任意のタイプのディスクといったコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体内に蓄積される。

ここで提供されるアルゴリズムと表示は、特定のコンピュータまたは他の装置に本来的に関連するものではない。様々な汎用システムがここにおける技術に従うプログラムとともに用いられ、または、要求される方法のステップを実行するためのより専門化された装置を構成することができる。様々なこれらのシステムの要求される構成は、以下の説明に示される。さらに、本発明は、特定のプログラム言語に関して記述されるものではない。様々なプログラム言語がここに説明される発明の技術を実装するために用いられる。

機械読み取り可能な媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって読み取り可能な形式で情報を蓄積または送信する任意のメカニズムを含む。例えば、機械読み取り可能な媒体は、リードオンリーメモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスクストレージメディア、フラッシュメモリデバイス、電子的、光学的、音響的な、そして、例えば、キャリヤ波、赤外線信号、デジタル信号などの他の形式の伝搬信号を含む。

〔選択的キャリヤ割り当て〕
開示される選択的キャリヤ割り当て技術は、マルチキャリヤシステムに適用可能である。これらの例は、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）、マルチキャリヤＣＤＭＡなどを含む。一例として、選択的キャリヤ割り当ては、ＯＦＤＭシステムとともに以下に説明される。

ＯＦＤＭシステムにおいては、ＯＦＤＭＡが、同じセクタの共通ユーザにスペクトルを分配するためのアップリンク通信用に用いられる。言い換えると、加入者またはＣＥは、任意の与えられた伝送について利用可能なキャリヤ（またはマルチトーン）の一部だけを使用する。基地局は、これらのキャリヤを、可能な限り同じセクタ内の他のユーザとの干渉を避けるための規律正しい方法で、加入者に対して割り当てる。１セットのキャリヤを選択する決定は、例えば、フェーディング、信号対雑音干渉比（ＳＮＲ）といったいくつかのクライテリアに基づいて行われるが、それらのクライテリアに限定されるものではない。

図１は、ＯＦＤＭのようなマルチキャリヤシステムの一例のスペクトルを示す。そのようなシステムにおいては、ある帯域幅を占める多数の変調キャリヤ（ｎ）が存在する。３ＧＰＰシステムについては、この帯域幅は３．８４ＭＨＺである。ＰＡ内の非線形性が、これらのトーンを互いにミキシングまたは変調して、相互変調歪み（ＩＭＤ）を生成する。これらＩＭＤの主要な要素は、第三次（２ｆｘｆ）と第五次（３ｆｘ２ｆ）のミキシングによる。広帯域多重トーン信号により生成されたＩＭＤは、スペクトルのエネルギーを、割り当てられた３．８４ＭＨｚの帯域幅以上に広げる（またはスピルする）。これは、通常、スペクトル再生と言われる。図２は、スペクトル再生現象を示している。

第三次のミキシングによるスペクトル再生は、より上方のまたはより下方の隣接チャネルに生じ、そこでは、第五次のミキシングプロダクトがより上方のまたはより下方の別のチャネルに生じる。他のより高次のプロダクトは、通常弱く、ほとんどの典型的なアプリケーションについて無視される。

上述したように、ＰＡにおける非線形性は、第三次プロダクトにおいて大きく、非常に重大である。これらのプロダクトは、ＡＣＬＲ電力として近接チャネルにおいて見られる。第五次のそしてより高次のプロダクトは、メインチャネルから離れて広がり、その影響は決定的な要素ではない。

「Ｎ」トーンを用いるマルチキャリヤ無線システムにおいては、加入者ユニットまたはＣＥは、ＸがＮより小さい「Ｘ」トーンのような、限られたトーン数を用いる。Ｘトーンの集合を用いるＣＥまたは加入者ユニットは、全チャネル帯域の（Ｘ／Ｎ）を占める。図２に示されるように、第三次プロダクトそして第五次プロダクトによるスペクトル再生は、より強力で、非常に重要である。これらは、隣接するそして代替的なチャネルが連結した電力を決める。

割り当てられたチャネルの中心付近の群が送信用に選択された場合、主要なＩＭＤプロダクトがそのチャネル帯域以内に生じ得る。結果として、これらのキャリヤは、より高い非線形の増幅レベルに耐えることができ、他のキャリヤに比べて増加した電力レベルで送信するために用いられる。基地局により近いＣＥ／加入者ユニットは、より離れているＣＥ／加入者ユニットより低い電力で動作する。図３は、線形オペレーションとオペレーティング電力の関数として生成されるＩＭＤプロダクトを示す。

基地からより離れたＣＥ／加入者ユニットは、より大きいパスロスに遭遇し、それらはより高い電力においてオペレーティングする必要がある。より高い電力プロダクトにおけるオペレーティングは、より高いレベルのＩＭＤプロダクトを生み、スペクトルの成長をもたらす。これらのＣＥ／加入者ユニットは、オペレーティング中のチャネルの中心付近の群を割り当てられ、隣接チャネルへのスピルオーバーを減らし、最小化すると同時に、より高い伝送電力を実現する。

図４は、マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスの一例を示す。そのプロセスは、ハードウェア（例えば、回路構成、専用のロジックなど）、ソフトウェア（汎用のコンピュータシステムまたは専用機において動作するようなもの）、または双方の組み合わせからなる処理ロジックによって実行される。

図４を参照すると、プロセスは、基地局のロジックを処理して、その加入者ユニットが基地局から離れている距離の関数として、隣接チャネルに対する干渉（例えば、隣接チャネル漏洩電力）を、マルチキャリヤシステムにおける加入者ユニットの出力電力と比較する（処理ブロック２０１）。そして、基地局の処理ロジックが、その比較結果に基づいて、選択的に１または複数のキャリヤを加入者に対して割り当てる（処理ブロック２０２）。一例においては、基地局により近い１または複数の加入者は、オペレーティングチャネルの帯域エッジにより近いキャリヤを割り当てられ、基地局からより離れている１または複数の加入者は、オペレーティングチャネルの中心付近のキャリヤを割り当てられる。図２を見ると、ＣＥは、アップリンクの伝送用として［（Ｘ／Ｎ）＊３．８４］ＭＨｚのメインチャネル帯域幅を占めている。このチャネルのそばに生成された第三次ＩＭＤプロダクトは、メインチャネルの上方または下方上に［（Ｘ／Ｎ）＊３．８４］ＭＨｚを占めている。同様に、第五次ＩＭＤプロダクトは、第三次プロダクトの両サイドに、別の［（Ｘ／Ｎ）＊３．８４］ＭＨｚを占めている。従って、メインチャネルの各サイド上にメインチャネル帯域幅がＩＭＤの重要なコンポーネントによって２回占められる。従って、その帯域の中心から｛１／２［３．８４−（４＊メインチャネル帯域幅）］｝以内に生じる群は、このキャリヤ割り当て方法によって恩恵を得る。

この割り当ての結果、主な望ましくないスペクトル再生が、無線システムの占められたチャネルにおいて発生することが抑えられ、隣接するチャネルに対する干渉が避けられる。さらに、加入者ユニットのＰＡは、１ｄＢのコンプレッションポイントのより近くでオペレートされ、従来の方法より高い電力を配信する。コンプレッションポイントの近くにおけるオペレーションは、ＰＡ効率を改善する。

一例においては、割り当てられるキャリヤは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）キャリヤである。ＯＦＤＭＡキャリヤは、群単位で割り当てられる。別の実施例においては、各キャリヤは、スプレッディングコードであり、そのマルチキャリヤシステムは、マルチキャリヤコード分割多重アクセス（ＭＣ−ＣＤＭＡ）システムからなる。

一例においては、マルチキャリヤシステムは、無線通信システムである。さもなければ、マルチキャリヤシステムはケーブルシステムである。

図５は、基地局によって実行される、マルチキャリヤシステムにおける帯域のキャリヤを割り当てるプロセスの一例を示す。そのプロセスは、ハードウェア（例えば、回路構成、専用のロジックなど）、ソフトウェア（汎用のコンピュータシステムまたは専用機において動作するようなもの）、または双方の組み合わせからなる処理ロジックによって実行される。

図５を見ると、そのプロセスは、処理ロジックが、加入者が送信を意図していることを示す通信を受信することから開始される（処理ブロック３０１）。一例においては、その通信は、加入者によって送信された、伝送するためのランダムなアクセス意図であり、基地によって受信される。

その通信の受信に応答して、基地の処理ロジックは、その加入者ユニット用の必要伝送電力を計算し、その加入者が近いか遠いかを決定する（処理ブロック３０２）。一例においては、処理ロジックは、その加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、この情報を用いて必要伝送電力を計算する。伝送電力は、パスロスに基づくものであり、タイム遅延は、顧客装置の距離に関する追加的な情報を提供する。一例においては、処理ロジックは、必要伝送電力を計算する上で、例えば、ＳＩＮＲのような追加的な要素を使用する。

計算された必要伝送電力に基づいて、そして、加入者ユニットが近いか遠いかの決定に基づいて、処理ロジックは、キャリヤを加入者に割り当てる（処理ブロック３０３）。一例においては、マルチキャリヤシステムにおいて、各キャリヤは、トーン番号によって特定され、または、キャリヤのグループは、群番号によって特定される。基地は、顧客の装置に対して、それらの番号によって特定される特定のキャリヤのセットを用いるように指示する。一例においては、基地局における処理ロジックは、基地局から離れた加入者ユニットに対して、（割り当てられる）その帯域の中心近くのキャリヤを割り当て、基地局に近い加入者ユニットに対して、その帯域のエッジ近くのキャリヤを割り当てる。その処理ロジックは、現在存在しない加入者ユニットであって、将来基地局のカバレッジ領域に入る加入者ユニット、または、基地局に近いロケーションから基地局から離れたロケーションに移動する加入者ユニットのためのキャリヤをセーブするために、帯域のエッジに近いキャリヤをより多く割り当てようとする。

一例においては、キャリヤを加入者に割り当てるために、基地局における処理ロジックは、基地局に関連する加入者ユニットのロケーション（例えば、その加入者ユニットが基地局に遠いか近いか）に基づいて、各加入者ユニットに対して優先度コードを割り当てる。優先度コードは、パスロスに基づく必要伝送電力に基づいて割り当てられる。ＣＥのロケーションがそのパスロスを決定する。一般にＣＥが基地から離れているほど、パスロスが大きいが、常にそうではない。例えば、（基地局に対して）近いが高いビルや丘の背後にあるＣＥの場合、ＲＦシャドウを生じさせる。そのような場合、このＣＥには大きなパスロスを持つ。一例においては、基地局から最も遠い加入者は、優先度コード＃１が割り当てられ、次に近い加入者は優先度コード＃２が割り当てられる。

基地局における処理ロジックは、また、優先度とキャリヤ割り当てに基づいて、加入者ユニットに標準の電力コントロールレンジ、または、標準レンジを超える「ｚｄＢ」の拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるコマンドを、加入者ユニットに送信する（処理ブロック３０４）。言い換えると、基地局は、加入者にコマンドを送信して、その伝送電力を上昇させるか下降させるかを指示する。これは、加入者の伝送電力を調整するクローズドループ電力コントロールである。

一例においては、基地局における処理ロジックは、また、加入者に対する電力コントロール設定をクローズドループ電力コントロール設定に調整し、加入者からの受信電力を継続的に監視する（処理ブロック３０５）。例えば、チャネル特性が変化した場合には、パスロスは変化し、基地はＣＥの伝送電力をアップデートしなければならない。

図６は、マルチキャリヤシステムにおいて加入者ユニットによって実行されるプロセスの一例を示す。そのプロセスは、ハードウェア（例えば、回路構成、専用のロジックなど）、ソフトウェア（汎用のコンピュータシステムまたは専用機において動作するようなもの）、または双方の組み合わせからなる処理ロジックによって実行される。

図６を見ると、加入者ユニットにおける処理ロジックが基地局に対して通信を送信して、伝送の意図を示す通信を送信する（処理ブロック４０１）。一例においては、その処理ロジックは、伝送するためのランダムなアクセス意図を送信する。

加入者ユニットにおける処理ロジックは、基地局に関する加入者ユニットのロケーションに基づくキャリヤの割り当て指示を受信する（処理ブロック４０２）。一例においては、その指示はコントロールチャネル上で基地局から送信される。

一例においては、加入者ユニットにおける処理ロジックは、また、基地局から、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用するためのコマンドを受信する（処理ブロック４０３）。一例においては、基地局が加入者ユニットに標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれを指示するかは、割り当てられた優先度とキャリヤ割り当てとに基づく。これらのコマンドは加入者ユニットに対して、その伝送電力を上昇させるためのものか下降させるものかを示し、また、その基地局に関する加入者の位置に基づくものかどうかを示す。

図７は、典型的なシステムの一例のブロック図である。図７を見ると、基地５１０が加入者ユニット５２０と通信可能に接続されている。基地局５１０は、キャリヤアロケーター５１２に接続された電力コントロールユニット５１１を備える。キャリヤアロケーター５１２は、ある帯域のキャリヤを、そのシステムにおける加入者ユニット５２０のような加入者ユニットと電力コントロールユニット５１１に割り当てる。一例においては、キャリヤアロケーター５１２は、優先コードルックアップテーブル（ＬＵＴ）（ｐｒｉｏｒｉｔｙｃｏｄｅ ｌｏｏｋ ｕｐ ｔａｂｌｅ）５１３を備える。与えられた例では、最も遠い加入者はシステム内において動作していない。従って、ここで示される実施例は、キャリヤ割り当てと電力コントロールを決定するために、ＬＵＴ内の所定の閾値を用いる。

一例においては、キャリヤアロケーター（ｃａｒｒｉｅｒ ａｌｌｏｃａｔｏｒ）５１２は、加入者ユニットから送信されたアクセス要求から集められた情報に基づいて、スペクトル優先度を決める。キャリヤアロケーター５１２は、加入者に対して、基地局５１０に関するロケーションに基づいて、優先度を割り当て、そして、キャリヤを各加入者に対して割り当てる。キャリヤアロケーター５１２は、基地局からより離れている加入者に対して帯域の中心におけるまたは中心付近の帯域を割り当て、基地局５１０に最も近い加入者に対して帯域のエッジ近くまたはエッジにおけるキャリヤを割り当てる。一例においては、キャリヤアロケーター５１２は、最も近い加入者に対してその帯域のエッジにおけるサブキャリヤを割り当て、基地局５１０から離れて位置する潜在的な加入者のために空けておく。

一例においては、キャリヤアロケーター５１２は、加入者に個別の優先度を割り当てるというよりはむしろ加入者を優先度グループに分類する。セルベースのシステムにおいては、キャリヤアロケーター５１２は、セクタの中心近くの加入者が一つのグループを形成し、ある優先度コードを持っていることを特定する。一定のパスロス輪郭線を想定すると、任意のパスロスの間またはそれらの輪郭線の間にある加入者は、グループを形成し、ある優先度を割り当てられている。

キャリヤアロケーター５１２は、また、システムにおいて様々な加入者によって用いられるキャリヤの割り当てを継続的に監視し、そのキャリヤを加入者に対して動的に割り当てる。例えば、モバイルシステムにおいては、モバイルユニット（ｍｏｂｉｌｅ ｕｎｉｔ）と基地局は、継続的にパスロスを監視し、再割り当てを行い、また、適合する電力コントロールを行ってレンジを拡大する。加入者が基地局のより近くに移動した場合は、キャリヤアロケーター５１２は、優先度コードを変更し、別の潜在的な加入者用の中心近くのサブキャリヤを再割り当てする。同様に、加入者が基地局５１０から離れたところに移動した場合は、キャリヤアロケーターは、優先度コードを変更して、その利用可能性に従って帯域の中心付近のサブキャリヤを割り当てる。

サブキャリヤアロケーター５１２によって決定される優先度は、電力コントロールユニット５１１によって加入者ユニット５２０に通信される。一例においては、サブキャリヤアロケーター５１２は、その加入者が利用可能な特定のキャリヤ、これらのキャリヤ上の優先度コード、そして、電力コントロールレンジ（標準または拡大）に関する情報を送信する。この通信は、加入者に対して、優先度とキャリヤ割り当てに基づく、ある電力コントロールレンジを使用するように指示する。電力コントロールユニット５１１は、加入者ユニット５２０に対して、使用する伝送電力レベルを指示する。一例においては、電力コントロールユニット５１１は、加入者ユニット５２０に対して、加入者ユニット５２０がそのスペクトルの中心におけるキャリヤを割り当てられた場合には電力コントロールレンジを拡大することを指示する。すなわち、電力コントロールユニット５１１は、基地局５１０において受信された電力が望ましいレベルになるように、加入者に対して電力コントロールコマンドを送信する。従って、電力コントロールユニット５１１は、クローズドループ電力コントロールを担当する。

加入者ユニット５２０は、電力コントロールユニット５２１を備える。電力コントロールユニット５２１は、加入者ユニット５２０の伝送電力をコントロールする。すなわち、電力コントロールユニット５２１は、加入者ユニット５２０からの伝送電力を調整して、基地局５１０における受信電力を、基地局５１０によって望まれる所定のレベルに保つ。従って、電力コントロールユニット５２１は、クローズドループ電力コントロールを担当する。

一例においては、電力コントロールユニット５２１は、基地局から受信した電力コントロールコマンドを処理し、加入者ユニット５２０について割り当てられた電力コントロ−ルレンジを決定する。一例においては、電力コントロールユニット５２１は、標準電力コントロールレンジ（ｉからｊ）と、拡大電力コントロールレンジ（ｍからｎ）を有し、電力コントロールユニット５２１は、加入者がそのスペクトルの中心におけるサブキャリヤを割り当てられている場合は、加入者に対して、電力コントロールレンジを拡大するよう伝える。一例においては、電力コントロールユニットは、加入者のトランスミッタのゲインコントロール回路に、電力コントロールレンジを拡大するよう伝える。一例においては、加入者ユニット５２０は、使用する電力コントロールレンジを指示する基地局から受信されたコードに反応する。加入者ユニット５２０は、基地局から受信された各コードに関連する電力コントロールレンジそして／または伝送電力が蓄積されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備え、そのコードをそのＬＵＴへのインデックスとして用いて、どの電力コントロールレンジそして／または伝送電力が要求されたかを決定する。

しかし、システムは、帯域の中心付近または中心におけるキャリヤを割り当てることによって、そのＡＣＬＲを維持し、加入者の電力が増加する（例えば３−６ｄｂ）。すなわち、典型的には３キロメートルのレンジを用いて１７ｄｂｍにおいて伝送する加入者を有するシステムにおいては、中心におけるキャリヤを割り当てられた加入者は、１８から１９ｄｂｍを伝送し、従って、そのレンジを４ｋｍまで拡大することを可能とする。

図１３は、顧客装置のトランスミッタの一例のブロック図である。図１３を見ると、アップコンバータ１１０１は、信号をローカル発振器１１０２からの信号と混合して、アップコンバートされた信号を生成する。アップコンバートされた信号は、フィルタ１１０３によってフィルタリングされる。フィルタ１１０３からのフィルタリングされた信号出力は、フィルタリングされた信号を増幅する変動ゲイン増幅器１１０４に入力される。変動ゲイン増幅器１１０４からの増幅された信号出力は、アップコンバータ１１０５を用いて、ローカル発振器１１０６からの信号と混合される。アップコンバータ１１０５からのアップコンバートされた信号出力は、フィルタ１１０７によってフィルタリングされ、変動ゲイン増幅器１１０８に入力される。

変動ゲイン増幅器１１０８は、制御信号に基づいて、フィルタ１１０７からの信号出力を増幅する。変動ゲイン増幅器１１０８と制御信号は、優先度コード及び電力コントロールレンジルックアップテーブル（ＬＵＴ）１１２２を用いて電力コントロールアルゴリズム１１２１を実行するＤＳＰエンジン１１０９によって制御される。電力コントロールアルゴリズム１１２１と優先度コード及び電力コントロールレンジルックアップテーブル（ＬＵＴ）１１２２の双方は、外部メモリ内に蓄積されている。さらに、メモリ１１２０は、また、ＤＳＰエンジン１１０９に接続されている。一例においては、電力がオフになると、電力コントロールアルゴリズム１１２１とＬＵＴ１１２２は外部メモリ１１２０内に蓄積される。ＤＳＰエンジン１１０９は、また、ＤＳＰエンジン１１０９の内部メモリにコードをダウンロードできるように、外部のメモリ１１２０に接続されている。ＤＳＰエンジン１１０９の出力は、ＤＳＰエンジン１１０９からの出力データをバッファリングし、そのデータがデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１１１０に読み取り可能なようにフォーマットするＦＰＧＡ／ＡＳＩＣ１１１１に入力される。ＡＳＩＣ１１１１の出力は、制御信号をデジタルからアナログに変換するＤ／Ａコンバータ１１１０の入力と結びつけられる。そのアナログ信号は、変動ゲイン増幅器１１０８に入力され、フィルタ１１０７の出力に適用されるゲインをコントロールする。

変動ゲイン増幅器１１０８からの増幅された信号出力は、電力増幅器１１３０に入力される。電力増幅器１１３０の出力は、デュプレクサーまたは伝送スイッチ１１３１に送信される。デュプレクサー／ＴＲスイッチ１１３１の出力は、アンテナ１１４０に送信されて、そこから伝送される。

図１４は、基地トランスミッタの一例のブロック図である。図１４を見ると、ＤＳＰエンジン１２０９は、優先度コード及び電力コントロールレンジルックアップテーブル１２２２と結びついた電力コントロールアルゴリズム１２２１（メモリ内に蓄積されている）と、サブキャリヤアロケーター１２４０のそれぞれを用いて、電力コントロールとサブキャリヤの割り当てを行う。さらに、メモリ１２２０は、また、ＤＳＰエンジン１２０９に接続されている。ＤＳＰエンジン１２０９の出力は、伝送メッセージ中にコントロールビットとして埋め込まれた電力コントロール情報である。その伝送メッセージは、ＤＳＰエンジン１２０９からの出力データをバッファリングし、そのデータがＤ／Ａコンバータ１２１０によって読み取り可能になるようにそれをフォーマットするＦＰＧＡ／ＡＳＩＣ１２１１に入力される。ＡＳＩＣ１２１１の出力は、信号を変調し、その信号をデジタルからアナログに変換するモデム及びＤ／Ａコンバータ１２１０に入力される。そのアナログ信号は、アップコンバータ１２０１に入力される。

アップコンバータ１２０１は、コンバータ１２１０からの信号をローカル発振器１２０２からの信号と混合し、アップコンバートされた信号を生成する。アップコンバートされた信号は、フィルタ１２０３によってフィルタリングされる。フィルタリングされた信号は、その信号を増幅する変動ゲイン増幅器１２０４に出力される。その増幅された信号は、変動ゲイン増幅器１２０４から出力され、アップコンバータ１２０５を用いて、ローカル発振器１２０６からの信号と混合される。アップコンバータ１２０５からのアップコンバートされた信号出力は、１２０７によってフィルタリングされる。

変動ゲイン増幅器１２０８は、フィルタ１２０７からの信号出力を増幅する。変動ゲイン増幅器１２０８からの増幅された信号出力は、電力増幅器１２３０に入力される。電力増幅器１２３０の出力は、デュプレクサーまたは伝送スイッチ１２３１に送信される。デュプレクサー／ＴＲスイッチ１２３１の出力は、アンテナ１２４０に送信され、そこから伝送される。

〔システム例〕
図８は、そのカバレージエリアと多数の加入者をともなう基地局を備えるシステム例を示す。基地局のカバレージレンジは、距離グループ１から４までに分けられる。そのような制限はないが、伝送するためのランダムなアクセス意図を送信する、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つの加入者が存在する。これらの加入者達は、図８に示すように物理的な位置を有する。

スペクトルは、１、２、３、そして４と番号付けられたサブグループに分けられている。この場合、グルーピングはパスロスに基づいている。表１は、グループ属性と各加入者ユニットの必要伝送電力の概要である。

キャリヤを加入者Ａに割り当てる割り当てプロセスは、以下の通りである。まず、加入者Ａは、基地局に対して、伝送するためのランダムなアクセス意図を送信する。次に、基地局は、その要求を受信して、加入者Ａについてのタイム遅延とパスロスを計算する。次に、加入者Ａについてのタイム遅延とパスロスの計算結果と表１とに基づいて、基地局は、加入者Ａが距離グループ４に属すると判断する。基地局は、また、加入者Ａはスペクトル優先度コード１で伝送する必要があると判断する。そして、基地局は、拡大電力コントロールレンジを用いるように指示し、そのスペクトルの中心のキャリヤを割り当てる。その後、基地局及び加入者Ａは、電力コントロール設定をクローズドループ電力コントロールモードに調整し、継続的に監視する。基地局の場合は、基地局は加入者から受信した信号を継続的に監視する（そしてタイム遅延とパスロスとを計算する）。

加入者は、隣接する加入者に比較して、その帯域のエッジ近くまたは中心近くのキャリヤを割り当てられたり割り当てられなかったりすることに注意すべきである。例えば、図８の場合、一つの割り当てにおいて、加入者Ｅは、帯域のエッジに最も近いキャリヤを割り当てられ、加入者Ｄに割り当てられるキャリヤは次に近いキャリヤであり、次のキャリヤは加入者Ｄに割り当てられ、加入者Ａには（加入者ＢからＥに比べて）その帯域の中心に最も近いキャリヤが割り当てられる。しかし、他の割り当てにおいて、１または複数の加入者は、基地局により近い加入者に割り当てられるキャリヤまたは基地局により離れた加入者に割り当てられるキャリヤに比べて、それぞれ、その帯域のエッジにより近いキャリヤまたはその帯域の中心により近いキャリヤを割り当てられる。例えば、図８においては、加入者Ｄは加入者Ｅに割り当てられるキャリヤよりもその帯域のエッジにより近いキャリヤを割り当てられ得る。

〔従来技術のシステムとの比較〕
図９は、１８００ＭＨＺのＴＤＤ無線通信システム用に設計されたハードウェアプラットフォームを備えるシステム用の、４５ｄＢｃのＡＣＬＲのスペクトルプロットである。４５ｄＢｃが選択されるのは、システムがＡＮＳＩ−９５とともに用いられるなら、４５ｄＢｃが適合するからであり、また、ＡＮＳＩ−９５においては、ＰＣＳＣＤＭＡシステム用のＡＣＬＲは、３０ＫＨｚのＲＢＷにおいて４５ｄＢｃと定義されているからである。４５ｄＢのＡＣＬＲに適合するため、端末の出力電力キャパビリティは、約＋１７ｄｂＭである。

図１１は、ここで説明されるキャリヤ割り当てを用いて動作する端末のキャパビリティが３３ｄＢｃのＡＣＬＲについて＋２３ｄＢｍであることを示している。新しい規格の一つである３ＧＰＰは、ＣＥについてのＡＣＬＲを３３ｄＢｃと規定している。

より多くの電力のためのコンプレッションにより近い加入者のＰＡを動作させると、帯域内のひずみを生じさせることに注意すべきである。しかし、本発明の方法を採用すると、そのシステムのパフォーマンスを悪化させない。この事実は、以下に与えられる例を用いることにより示される。

電力コントロールアルゴリズムは、全てのＣＥから基地局において受信された電力が、同じレベルに達することを保証する。これは、基地において受信された信号のピーク対平均比がゼロに近いことを意味する。この例においては、キャリヤ群はチャネルの中心において、最も離れたユーザに対して割り当てられ、このユーザは、基地のレシーバが復調するための伝送信号品質とＳＮＲ要求を満たすものと想定される。そのレシーバにおける最小検知信号が、１０ｄＢのＳＮＲについて−９２ｄＢの場合、受信ノイズフロアーは、−１０２ｄＢｍに設定される。最も離れているＣＥが１２ｄＢ程度のＴＸＳＮＲにおいて動作し、電力コントロールアルゴリズムが、そのシステムに、ＣＥからのこの信号が基地に対して−９２ｄＢｍで到達するように設定する場合は、このＣＥによって生成されるＩＭＤプロダクトは、ＲＸノイズフロアー中に埋没される。全ての他のチャネルは、レシーブノイズフロアーのみを見ることとなる。レシーバのサーマルノイズフロアーは、全ての通信システムに本来的なものである。従って、システムの全体のパフォーマンスは、悪化しない。

最も離れた端末に利用可能な出力電力を増加させ、そして潜在的には最大化するために、そのチャネルの中心における一群が割り当てられる。このようにして、最も離れたユーザによって生成されるＩＭＤプロダクトとスペクトル再生は、隣接チャネルへのスピルオーバーを生じさせない。

図１１は、端末は４５ｄＢｃのＡＣＬＲを保ちつつ＋２５ｄＢｍの出力電力レベルで伝送可能であることを示している。これは、図９において上述された状況に比較して８ｄＢ近くの改善である。上述したように、ＰＡ効率は、その飽和電力により近くで動作する時により良い。従って、それは、ハードウェア実装のコストをかけることなくバッテリー寿命を改善する。帯域内のチャネルについての相互変調プロダクトは、１４ｄＢと測定される。この歪みプロダクト電力レベルは、他のシステムにおけるアップリンクについて要求される１２ｄＢというレシーバのＳＮＲ要求よりも低い。

帯域雑音電力比（ＮＰＲ）においては、マルチキャリヤシステムについての歪みを特徴付ける。図１２は、ＣＥが＋２３ｄＢｍの電力レベルで動作する時のＮＰＲ測定である。ＮＰＲは約２２ｄＢであり、従って、歪みレベルは基地局のレシーバのサーマルノイズフロアー以下に埋没されることを示している。

以下の表２は、ここで示される選択的キャリヤ割り当てによって実現されるパフォーマンスの改善の概要である。

〔結論〕
潜在的に加入者ユニットまたは顧客装置のＣＥトランスミッタの電力を最大化するキャリヤ割り当て方法及び装置が説明される。一例においては、ここで説明される方法を用いて、ＯＦＤＭトーンを加入者ユニットまたはＣＥに割り当てるための３ｄＢから６ｄＢの改善が実現される。

一方、本発明の多くの代用と修正は、前述の説明を読めば、当業者にとって明らかであり、実例の形で示され、説明された特定の実施例は、限定を意図するものではないことが理解される。従って、様々な実施例の詳細の参照は、発明の本質として考えられるそれらの特徴のみについて記述しているクレームの範囲を限定することを意図するものではない。

本発明は、その発明を特定の実施例に制限せず、説明と理解のみに用いられる、以下の詳細な説明と添付する本発明の様々な実施例の図面によって、より十分に理解される。

Claims (32)

1. マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスであって、
   基地局に関する加入者のロケーションを決定し、
   基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、
   選択されたキャリヤを加入者に割り当て、
   伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを、少なくとも部分的には、加入者に対して、選択された前記加入者に割り当てられたキャリヤに基づいて指示することから成り、
   隣接するチャネルの加入者により引き起こされる相互変調歪み（ＩＭＤ）のプロダクト及びスペクトル再生の影響を減少させるように、加入者が基地局により近いほど、選択されるキャリヤは帯域の中心からより離れていることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
2. 請求項１のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
   マルチキャリヤの帯域からのキャリヤの選択は、加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、加入者が基地局に近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
3. 請求項１のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
   加入者から要求を受信し、
   加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、
   タイム遅延とパスロスとに基づいて、加入者についての必要伝送電力を決定することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
4. 請求項３のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
   必要伝送電力の決定は、さらに、信号対雑音プラス干渉比に基づくことを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
5. 請求項１のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
   キャリヤ割り当てに基づいて、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるためのコマンドを加入者に対して送信することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
6. 請求項５のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
   加入者についての電力コントロール設定を基地局において調整することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
7. 請求項６のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
   加入者が基地局に近いか離れているかに基づいて、加入者に対してスペクトル優先度コードを割り当て、選択されたキャリヤ割り当てはそのスペクトル優先度コードに基づいて行われることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
8. 請求項７のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
   加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤを割り当てることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
9. 請求項８のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
   加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードより優先度が低い第２番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤに隣接するキャリヤを割り当てることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
10. 請求項１のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    選択されたキャリヤが、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）キャリヤである、ことを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
11. 請求項１のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    伝送電力を調整するかしないかの加入者に対する指示は、隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＰＲ）に適合することに基づいて行われることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
12. 隣接するチャネルの加入者により引き起こされる相互変調歪み（ＩＭＤ）プロダクト及びスペクトル再生の影響を減少させるように、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、
    選択されたキャリヤを加入者に割り当て、
    伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを、少なくとも部分的には、加入者に対して、選択された前記加入者に割り当てられたキャリヤに基づいて指示し、
    前記マルチキャリヤの帯域からのキャリヤの選択は、
    加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、
    加入者が基地局から近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択することを含むことを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
13. 請求項１２のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    選択されたキャリヤは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）キャリヤであることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
14. 請求項１２のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者から要求を受信し、
    加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、
    タイム遅延とパスロスとに基づいて、加入者についての必要伝送電力を決定することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
15. 請求項１４のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    必要伝送電力の決定は、さらに、信号対雑音プラス干渉比に基づくことを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
16. 請求項１２のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    選択したキャリヤ割り当てに基づいて、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるためのコマンドを加入者に対して送信することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
17. 請求項１６のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者についての電力コントロール設定を基地局において調整することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
18. 請求項１７のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者が基地局に近いか離れているかに基づいて、加入者に対してスペクトル優先度コードを割り当て、選択したキャリヤ割り当てはそのスペクトル優先度コードに基づいて行われることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
19. 請求項１８のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤを割り当てることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
20. 請求項１９のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードより優先度が低い第２番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤに隣接するキャリヤを割り当てることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
21. 請求項１２のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    伝送電力を調整するかしないかの加入者に対する指示は、
    隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＰＲ）に適合することに基づいて行われることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
22. マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てる装置であって、
    基地局に関する加入者のロケーションを決定する手段と、
    隣接するチャネルの加入者によって引き起こされる相互変調歪み（ＩＭＤ）プロダクト及びスペクトル再生の影響を減少させるように、基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択する手段と、
    選択されたキャリヤを加入者に割り当てる手段と、
    伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを、少なくとも部分的には、加入者に対して、選択された前記加入者に割り当てられたキャリヤに基づいて指示する手段と、を備え、
    前記マルチキャリヤの帯域からのキャリヤを選択する手段は、
    加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、加入者が基地局に近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択する手段を含むことを特徴とするキャリヤ割り当て装置。
23. マルチキャリヤシステムにおいてキャリヤを割り当てるプロセスであって、
    基地局に関する加入者のロケーションを決定し、
    基地局に関する加入者のロケーションに従って、加入者に割り当てるためのマルチキャリヤの帯域からキャリヤを選択し、
    選択されたキャリヤを加入者に割り当て、
    伝送電力をその標準伝送電力レンジより上に調整するか否かを加入者に対して指示することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
24. 請求項２３のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    加入者が基地局により近いほど、選択されるキャリヤは帯域の中心からより離れている ことを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
25. 請求項２３のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    マルチキャリヤの帯域からのキャリヤの選択は、
    加入者が基地局から離れている場合には、その帯域の中心により近いまたは中心におけるキャリヤを選択し、
    加入者が基地局に近い場合には、その帯域の中心からより離れているキャリヤを選択することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
26. 請求項２３のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者から要求を受信し、
    加入者に関するタイム遅延とパスロスとを計算し、
    タイム遅延とパスロスとに基づいて、加入者についての必要伝送電力を決定することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
27. 請求項２６のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、
    必要伝送電力の決定は、さらに、信号対雑音干渉比に基づくことを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
28. 請求項２３のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    キャリヤ割り当てに基づいて、標準電力コントロールレンジか拡大電力コントロールレンジのいずれかを使用させるためのコマンドを加入者に対して送信することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
29. 請求項２８のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者についての電力コントロール設定を基地局において調整することを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
30. 請求項２９のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者が基地局に近いか離れているかに基づいて、加入者に対してスペクトル優先度コードを割り当て、キャリヤ割り当てはそのスペクトル優先度コードに基づいて行われることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
31. 請求項３０のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者が第１番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤを割り当てることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。
32. 請求項３１のキャリヤ割り当てプロセスにおいて、さらに、
    加入者が第１番目のスペクトル優先度コードより優先度が低い第２番目の予め決められたスペクトル優先度コードを割り当てられている場合に、その加入者に対して帯域の中心におけるキャリヤに隣接するキャリヤを割り当てることを特徴とするキャリヤ割り当てプロセス。

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