JP2020078060A - スペクトルリソースの再利用のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信システムでサポートされる通信デバイス間での干渉が、特定の干渉制約を満たすような効率的なスペクトルリソースの再利用方法を提供する。【解決手段】通信システム１００において、各通信デバイスの競合リストを含む複数の競合リスト１３６とリソース要件値１４６を取得する。リソース要件値は、通信デバイスに関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネルの数を示す。２つ以上の通信デバイスが特定のリソース要件値に関連付けられていることを決定し、２つ以上の通信デバイスに基づいて、最大の独立したセット分析を実行するために、競合リストを使用することによって、特定の通信デバイスを選択する。直交チャネルのセットを特定の通信デバイスに割り当て、直交チャネルのセットは、特定のリソース要件値に基づく直交チャネルの数を含み、直交チャネルのセットに基づいて特定の通信デバイスと通信する。【選択図】図１

Description

本開示は一般に、スペクトルリソースを再利用するためのシステム及び方法に関する。

一般的に、通信システムは、地上ベースでも衛星ベースでも航空機搭載でも、有限の通信リソースにアクセスできる。例えば、衛星ベースの通信システムは、時間領域多重化、周波数領域多重化、又は他の多重化構成を使用して、スペクトルを有限数の直交チャネルに分割することができる。通信システムがサポートできる直交チャネルの数は、通信システムを介した情報の合計スループットに制限を与える。一部の通信システムは、スポットビームなどの指向性通信を使用して、スペクトルリソースを再利用することで合計スループットを向上させることができる。例えば、特定のチャネルを複数のデバイスに割り当てると、複数のデバイス間の干渉が十分に低減され、効果的な通信が可能になる。例示的に、通信システムが広い地理的エリアをカバーする場合、通信システムが信号をそれらの位置に基づいた２つのデバイスから区別できるほど十分に離れている限り、地理的エリアの異なる端のデバイスを同じチャネルに割り当てることができる。サポートされるデバイスのセット間でスペクトルリソースの最適な割り当てを決定することは、難しい問題である。例えば、最適な割り当ての徹底的な検索は、コンピューティングリソースの点で非常に高価であり、スペクトルリソースの割り当てに大幅な遅延をもたらす可能性がある。

特定の実装形態では、複数の通信デバイス間で通信システムのスペクトルリソースを再利用する方法が開示される。方法は、複数の通信デバイスの各通信デバイスの競合リストを含む複数の競合リストを取得することを含む。各通信デバイスの競合リストは、複数の通信デバイスの競合する通信デバイスを識別する。競合する各通信デバイスは、閾値を満たす干渉メトリック値に関連付けられる。方法はまた、複数の通信デバイスの各通信デバイスのリソース要件値を含むリソース要件値を取得することも含む。各通信デバイスのリソース要件値は、通信デバイスに関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネルの数を示す。方法は、２つ以上の通信デバイスが特定のリソース要件値に関連付けられていることを決定することを更に含む。方法はまた、競合リストを使用して２つ以上の通信デバイスの間から特定の通信デバイスを選択し、２つ以上の通信デバイスに基づいて最大の独立したセット分析を実行することを含む。方法は、直交チャネルのセットを特定の通信デバイスに割り当てることを更に含む。直交チャネルのセットには、特定のリソース要件値に基づいた直交チャネルの数が含まれる。方法はまた、直交チャネルのセットに基づいて特定の通信デバイスと通信するように通信システムを構成することも含む。

別の特定の実装形態では、通信ノードは、複数の通信デバイス間でスペクトルリソースの再利用を可能にするように構成された１つ又は複数の送信器、１つ又は複数の受信器、又はこれらの組み合わせを含む。通信ノードはまた、１つ又は複数の送信器、１つ又は複数の受信器、又はこれらの組み合わせに接続された通信コントローラも含む。通信コントローラは、複数の通信デバイスの各通信デバイスに対する競合リストを含む複数の競合リストを取得することを含む動作を実行することにより、スペクトルリソースを再利用するように構成される。各通信デバイスの競合リストは、複数の通信デバイスの競合する通信デバイスを識別する。競合する各通信デバイスは、閾値を満たす干渉メトリック値に関連付けられる。動作はまた、複数の通信デバイスの各通信デバイスのリソース要件値を含むリソース要件値を取得することを含む。各通信デバイスのリソース要件値は、通信デバイスに関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネルの数を示す。動作は、２つ以上の通信デバイスが特定のリソース要件値に関連付けられていることを決定することを更に含む。動作には、競合リストを使用して２つ以上の通信デバイスの中から特定の通信デバイスを選択し、２つ以上の通信デバイスに基づいて最大の独立したセット分析を実行することも含まれる。動作は、直交チャネルのセットを特定の通信デバイスに割り当てることを更に含む。直交チャネルのセットには、特定のリソース要件値に基づいた直交チャネルの数が含まれる。動作はまた、直交チャネルのセットに基づいて特定の通信デバイスと通信するように１つ又は複数の送信器、１つ又は複数の受信器、又はこれらの組み合わせを構成する構成設定を保存することも含む。

別の特定の実装形態では、コンピュータ可読記憶デバイスは、通信システムの各通信デバイスの競合リストを含む複数の競合リストを取得することを含むスペクトルリソース再利用動作をプロセッサに実行させるために、プロセッサによって実行可能な命令を保存する。各通信デバイスの競合リストは、通信システムの競合する通信デバイスを識別する。競合する各通信デバイスは、閾値を満たす干渉メトリック値に関連付けられる。動作はまた、通信システムの各通信デバイスのリソース要件値を含むリソース要件値を取得することも含む。各通信デバイスのリソース要件値は、通信デバイスに関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネルの数を示す。動作は、２つ以上の通信デバイスが特定のリソース要件値に関連付けられていることを決定することを更に含む。動作には、競合リストを使用して２つ以上の通信デバイスの中から特定の通信デバイスを選択し、２つ以上の通信デバイスに基づいて最大の独立したセット分析を実行することも含まれる。動作は、直交チャネルのセットを特定の通信デバイスに割り当てることを更に含む。直交チャネルのセットには、特定のリソース要件値に基づいた直交チャネルの数が含まれる。動作また、直交チャネルのセットに基づいて特定の通信デバイスと通信するように通信システムを構成することも含む。

本明細書に記載の特徴、機能、及び利点は、様々な実装形態で独立して達成することができ、又は更に他の実装形態で組み合わせてもよく、その詳細は以下の説明及び図面を参照して理解することができる。

スペクトルリソースを再利用するために通信デバイスへのチャネルの割り当てを実行するように構成されたシステムを示す図である。 図１のシステムによって実行されうるタワー構築方法の例のフローチャートを示す図である。 図１のシステムによって実行されうる間隙充填の方法の例のフローチャートを示す図である。 図１のシステムによって実行されうるチャネル割り当ての例を示す図である。 図１のシステムによって実行されうるチャネル割り当ての例を示す図である。 図１のシステムによりリソーススペクトルにわたって実施されうる干渉メトリックの例を示す図である。 図１のシステムによって実行されうるリソーススペクトルにわたる直交チャネル再利用の例を示す図である。 図１のシステムにより実行されうる方法の例のフローチャートを示す図である。 本開示によるコンピュータ実装方法及びコンピュータ実行可能プログラム命令（又はコード）の態様をサポートするように構成されたコンピューティングデバイスを含むコンピューティング環境のブロック図である。

本明細書で開示される実装は、通信システムによってサポートされるデバイス間のペアでの干渉が確実に特定の干渉制約を満たすように効率的なスペクトルリソースの再利用を提供する効率的な再利用パッキングメカニズムを含む。更に、いくつかの実装形態では、スペクトルの再利用をサポートするために必要なハードウェアの複雑さを軽減する方法で、直交チャネルの隣接したセットが割り当てられる。また、本明細書に記載の実装形態では、最も多くのユーザに効果的にサービスを提供するために、最大のリソース要件を持つユーザデバイスにスペクトルリソースを割り当てる。

本明細書で使用されるように、特定の実施態様のみを説明する目的で様々な用語が使用され、限定することは意図されていない。例えば、単数形「１つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限りは、複数形も含むことが意図されている。更に、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」と交換可能に使用される。また、「ｗｈｅｒｅｉｎ」という用語は「ｗｈｅｒｅ」という用語と交換可能に使用される。本明細書で使用されるように、「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、実施例、実施態様、及び／又は態様を示し、優先度若しくは好ましい実施態様を限定するもの又は示すものと解釈されるべきではない。本明細書で使用されるように、構造体、構成要素、動作などの要素を修飾する序数用語（例えば、「第１の」、「第２の」、「第３の」など）は、これ自体がある要素の別の要素に対する優先度又は順序を示すものではなく、（序数用語としての使用を別にして）同じ名前を有する別の要素と区別しているにすぎない。本明細書で使用される「セット（ｓｅｔ）」という用語は、１つ又は複数の要素のグループ化を指し、「複数の（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」という用語は、複数の要素を指す。

図１を参照すると、第１の通信デバイス１０４Ａ、第２の通信デバイス１０４Ｂ、及び第３の通信デバイス１０４Ｃを含む複数の通信デバイス１０４からのかつそれらの間の通信をサポートする通信ノード１０２を含む通信システム１００が示される。

通信ノード１０２は、衛星ベースの通信ノード、地上通信デバイス、又は通信デバイス１０４間の通信を容易にする中継デバイスなどの空中通信デバイスを含むことができる。通信デバイス１０４は、衛星電話、携帯電話、ポータブルコンピューティングデバイスなどのエンドユーザーデバイスを含むことができる。通信デバイス１０４は、他のデバイスからの通信を集約するアクセスポイントを含むことができる。例えば、通信デバイス１０４は、モバイルデバイスからの通信を衛星ベースのシステム、空中システム、又は地上中継システムを介して別の通信デバイス１０４に中継するアクセスポイントを含むことができる。特定の態様では、通信ノード１０２（又は通信ノード１０２の少なくとも１つの構成要素）は、宇宙船、航空機、陸上機、又は船舶に組み込まれる。特定の態様では、通信ノード１０２（又は通信ノード１０２の少なくとも１つの構成要素）は基地局に統合される。他の実施例も更に可能である。特に、通信ノード１０２は、１つ又は複数の直交チャネル１０８を各通信デバイス１０４に割り当てることにより、通信デバイス１０４間でスペクトルリソース１０６のセットを再利用するように構成される。例えば、通信ノード１０２は、１つ又は複数の第１の直交チャネル１０８Ａを第１の通信デバイス１０４Ａに、１つ又は複数の第２の直交チャネル１０８Ｂを第２の通信デバイス１０４Ｂに、１つ又は複数の第３の直交チャネル１０８Ｃを第３の通信デバイス１０４Ｃに、又はその組み合わせを割り当てるように構成される。

通信デバイス１０４間の直交チャネル１０８の再利用をある定義された限界まで可能にするように、及びできるだけ多くのエンドユーザ、例えば通信デバイス１０４又は通信デバイス１０４によってサポートされるデバイスに、サービスを提供するために、通信デバイス１０４間の干渉を低減するよう、直交チャネル１０８が割り当てられる。例えば、通信ノード１０２は、第１の直交チャネルセット１０８の第１のセットを第１の直交チャネル１０８Ａとして第１の通信デバイス１０４Ａに割り当てる。本明細書に記載するように、通信ノード１０２はまた、直交チャネル１０８の第１のセットの少なくとも１つのサブセットを、１つ又は複数の追加の通信デバイス１０４に割り当てる。直交チャネル１０８の第１のセットの同じサブセットが割り当てられた通信デバイス１０４のカウントは、定義された再利用限度以下である。したがって、特定の直交チャネル１０８には、定義された再利用制限以下の通信デバイス１０４の数が割り当てられる。特定の例では、通信ノード１０２は、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａと競合すると決定する。通信ノード１０２は、第１の通信デバイス１０４Ａ及び第２の通信デバイス１０４Ｂに対して直交チャネル１０８の同じサブセットを再利用することを控える。例えば、第２の通信デバイス１０４Ｂに割り当てられた第２の直交チャネル１０８Ｂは、第１の通信デバイス１０４Ａに割り当てられた第１の直交チャネル１０８Ａとは異なる。したがって、通信ノード１０２は、競合する通信デバイス１０４に別個の直交チャネル１０８を割り当てることにより干渉を低減する。通信ノード１０２は、各反復で、直交チャネル１０８を、本明細書で説明されるように、最も高いリソース要件を有し、かつ他の通信デバイス１０４との競合の最も少ない通信デバイス１０４に割り当てることにより、直交チャネル１０８を可能な限り多くのエンドユーザに割り当てる。特定の態様では、直交チャネル１０８は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）チャネル、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）チャネル、又は符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）チャネルを含む。

通信ノード１０２は、１つ又は複数のプロセッサ１１０及びメモリ１２２を含む。通信ノード１０２はまた、通信コントローラ１１２、スイッチマトリックス１１４、及びビームフォーマ１２０も含むことができる。通信デバイス１０４との通信を容易にするために、通信ノード１０２は、１つ又は複数の受信器１５０、１つ又は複数の送信器１５２、及び１つ又は複数のアンテナ１５４を含む。受信器１５０、送信器１５２、及びアンテナ１５４は、直交チャネル１０８をサポートすることができる。直交チャネル１０８は、周波数分割多重化、時分割多重化、符号分割多重化に基づいて、更にはビームフォーマ１２０によって形成されたスポットビームに空間的に基づいて、論理的に分割することができる。いくつかの実装形態では、通信コントローラ１１２の動作は、プロセッサ１１０のうちの１つ又は複数によって実行される。同様に、いくつかの実装形態では、スイッチマトリックス１１４の動作は、プロセッサ１１０のうちの１つ又は複数によって実行される。スイッチマトリックス１１４は、通信デバイス１０４をアドレス又はポートにマッピングするように構成され、アドレス指定された適切な通信デバイス１０４に到達するように、通信ノード１０２で受信され、特定のアドレスにアドレス指定された通信が、スイッチマトリックス１１４により、対応するスポットビーム及び直交チャネルにルーティングされる。

メモリ１２２は、本明細書に記載するように、通信デバイス１０４への直交チャネル１０８の割り当てを容易にするために、プロセッサ１１０によって実行可能な命令１２４を保存する。命令１２４は、競合検出命令１２６、独立したセット分析命令１２８、チャネル割り当て命令１３０、タワー構築命令１３２、及び間隙充填命令１３４を含む。メモリ１２２は、１つ又は複数の競合リスト１３６などの直交チャネル１０８、直交チャネル１０８の割り当てに関連する閾値１３８、直交チャネル１０８の割り当てに関連する反復条件１４０、直交チャネル１０８の割り当てに関連する競合継承データ１４２、通信デバイス１０４を識別し、直交チャネル１０８の割り当てに関連するデバイスリスト１４４、通信デバイス１０４に関連付けられたリソース要件値１４６、通信デバイス１０４に関連する干渉メトリック値１４８、又はこれらの組み合わせの割り当てに関連するデータも格納することができる。いくつかの実装形態では、メモリ１２２は、構成設定１１６、ビームフォーマ１２０のビームフォーミングパラメータなど、他のデータも保存する。

構成設定１１６は、どの特定の直交チャネル１０８が各通信デバイス１０４に割り当てられるかを識別する割り当てデータ１１８を含むことができる。例えば、直交チャネル１０８を通信デバイス１０４に割り当てることの後、それぞれの通信デバイス１０４との通信を容易にする目的で、スイッチマトリックス１１４、ビームフォーマ１２０、又はその両方を構成するように、割り当てデータ１１８が使用されてもよい。

特定の実装形態では、競合検出命令１２６は、干渉メトリック値１４８を取得し、競合リスト１３６を生成するために、プロセッサ１１０によって実行可能である。いくつかの実装形態では、通信ノード１０２とは別のデバイスによって競合リスト１３６を生成することができる。例えば、通信ノード１０２が衛星ベースのシステムである場合、競合リスト１３６は地上ベースの制御システムにより生成することができる。干渉メトリック値１４８は、通信デバイス１０４のペア間の干渉の指標を提供する。例えば、干渉メトリック値１４８は、第１の通信デバイス１０４Ａと第２の通信デバイス１０４Ｂとの間の定量化された干渉を示す値を含みうる。同様に、干渉メトリック値１４８は、第１の通信デバイス１０４Ａと第３の通信デバイス１０４Ｃとの間の可能な干渉を示す値を含むことができる。特定の実装形態では、干渉メトリック値１４８は、通信ノード１０２によってサポートされる各通信デバイス１０４のペアでの干渉メトリックを含む。

閾値１３８は、通信デバイス１０４間の干渉の許容レベルを示す干渉閾値を含む。例えば、干渉メトリックが、第２の通信デバイス１０４Ｂで検出された第１の通信デバイス１０４Ａの送信の信号対ノイズ比である場合、閾値１３８は、許容可能な最大信号対ノイズ比を含むことができる。通信デバイス１０４が、他の理由と同様に、異なる電力レベルで送信できるため、干渉メトリック値１４８は、第２の通信デバイス１０４Ｂで検出された第１の通信デバイス１０４Ａからの干渉値、更には第１の通信デバイス１０４Ａで検出された第２の通信デバイス１０４Ｂからの送信に対する別個の干渉メトリック値を含むことができる。

競合リスト１３６は、通信ノード１０２によってサポートされる通信デバイス１０４間で競合する通信デバイスを示す又は識別する。競合する各通信デバイスは、閾値１３８の干渉メトリック閾値の１つを満たす干渉メトリック値に関連付けられている。例えば、干渉メトリック閾値が最大の信号対ノイズ比を示す場合、第１の通信デバイス１０４Ａの送信が第２の通信デバイス１０４Ｂで受信された信号対ノイズ比を超えれば、競合リスト１３６は、第１の通信デバイス１０４Ａが第２の通信デバイス１０４Ｂにとって競合する通信デバイスであることを示す。しかし、第３の通信デバイス１０４Ｃまでの距離に基づいて、第１の通信デバイス１０４Ａは、第３の通信デバイス１０４Ｃと競合する通信デバイスではない場合がある。同様に、送信強度又は他の要因により、第２の通信デバイス１０４Ｂからの送信は、第１の通信デバイス１０４Ａで受信された干渉閾値を超えても超えなくてもよい。したがって、第２の通信デバイス１０４Ｂは、第１の通信デバイス１０４Ａの競合リスト１３６内の競合する通信デバイスであってもそうでなくてもよい。別の言い方をすれば、競合リスト１３６は、通信デバイス１０４のそれぞれについて、他の通信デバイス１０４が干渉メトリック値閾値を満たす干渉メトリック値を有するリスト又は他の指示を含む。いくつかの実装形態では、競合リスト１３６は対称的ではない場合がある。即ち、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａにとって競合する通信デバイスである場合、これは、第１の通信デバイス１０４Ａが第２の通信デバイス１０４Ｂにとって競合する通信デバイスであることを示すものではない。

特定の実装形態では、競合リスト１３６は、Ｎ×Ｎ行列などの隣接行列としてデータ構造に生成又は保存することができ、Ｎは通信ノード１０２によって供給される通信デバイス１０４の数に等しい正の整数である。したがって、隣接行列は、通信デバイス１０４のそれぞれについて１つの列及び１つの行を含む。特定の例では、隣接行列は、特定の通信デバイスが競合する通信デバイスであることを示す第１の論理値と、特定の通信デバイスが競合する通信デバイスではないことを示す第２の論理値を有するブール行列である。例えば、特定の行が第１の通信デバイス１０４Ａを表す場合、特定の行は、第２の通信デバイス１０４Ｂの列に対応するセルを含みうる。セルは、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａにとって競合する通信デバイスではないことを示す値０を有しうる。あるいは、セルは、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａにとって競合する通信デバイスであることを示す値１を有することができる。他のデータ構造も、競合リスト１３６を表すために使用されうる。

リソース要件値１４６は、通信デバイス１０４のそれぞれによって必要とされるリソースを示す。例えば、各通信デバイス１０４は、それ自体の通信ニーズ又は通信デバイス１０４に関連するユーザのニーズをサポートするために、通信デバイス１０４が必要とするデータ帯域幅の何らかの指示を含むことができる特定の需要に関連付けられている。特定の需要を満たすために、各通信デバイス１０４に関連する通信効率、及び各直交チャネル１０８に関連するスループットに基づいて、一定数の直交チャネル１０８が必要とされる。したがって、リソース要件値１４６は、各通信デバイス１０４について、それぞれの通信デバイス１０４での需要をサポートするために必要な直交チャネル１０８の数を示す。

タワー構築命令１３２は、特定の直交チャネル１０８の通信デバイス１０４への割り当てを容易にするために、独立したセット分析命令１２８、競合リスト１３６、及びリソース要件値１４６を使用するよう、プロセッサ１１０によって実行可能である。特に、本明細書に記載するように、タワー構築命令１３２は、独立したセット分析命令１２８を反復的に又は繰り返し呼び出して、最悪の第１の基準で直交チャネル１０８を通信デバイス１０４に割り当てることができる。この文脈において、最悪の第１とは、独立したセット分析命令１２８とともに最悪の最初第１の割り当てを使用することにより、通信デバイス１０４が最大のリソース要件値１４６を有することに基づいて、通信デバイス１０４に直交チャネル１０８を割り当てることを指す。独立したセット分析命令１２８は、それぞれが最大のリソース要件値１４６を有する通信デバイス１０４のセットに対して独立したセット分析（例えば、最大の独立したセット分析）を実行する。特定の例では、独立したセット分析命令１２８は、第２の通信デバイス１０４Ｂ及び第３の通信デバイス１０４Ｃのそれぞれが最大のリソース要件値１４６を有すると決定する。独立したセット分析命令１２８は、独立したセット分析を実行して、競合リスト１３６に基づいて、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａと競合しないことを識別する。特定の実装形態では、独立したセット分析命令１２８は、最大の独立したセット分析を実行し、競合リスト１３６に基づいて、通信デバイス１０４のセット間で競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を識別する。例えば、独立したセット分析命令１２８は、競合リスト１３６に基づいて、第２の通信デバイス１０４Ｂが第３の通信デバイス１０４Ｃよりも少ない競合を有することを決定する。この例では、タワー構築命令１３２は、直交チャネルのセット１０８を最も少ない競合に対応する第２の通信デバイス１０４Ｂに割り当てる。したがって、タワー構築命令１３２は、競合リスト１３６によって示される競合条件を満たしながら、最大のリソース要件値１４６に役立つ方法で、通信デバイス１０４に直交チャネル１０８を割り当てることができる。

特定の側面では、独立したセットは、隣接する頂点のないグラフ内の頂点のセットである。最大の独立したセットは、所与のグラフの可能な最大サイズの独立したセットである。特定の実装形態では、独立したセット分析命令１２８は、通信デバイス１０４のセット間で競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を選択することにより最大の独立したセット分析を実行し、よってタワー構築命令１３２の次の反復中に、（競合のため）最少の数のデバイスが検討対象から除外される。各反復で最少のデバイスを排除することにより、タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８を競合しない通信デバイス１０４の可能な最大セットに割り当てることが可能になる。最大の独立したセット分析が例示的な例として説明されていることを理解すべきである。いくつかの実装形態では、独立したセット分析命令１２８は、最大の独立したセット分析以外の独立したセット分析を実行する。例えば、独立したセット分析命令１２８は、通信デバイス１０４のセット間の競合の閾値数より少ない特定の通信デバイス１０４を選択する。この例では、許容可能な数の競合（例えば、１）以下の特定の通信デバイス１０４を、競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を識別する必要なく選択することができる。通信デバイス１０４のセット（例えば、割り当てられておらず最大のリソース要件値１４６を有する）が大きい場合、許容可能な数の競合（例えば、１）以下を有する特定の通信デバイス１０４を識別することは、競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を識別するよりも速くなる可能性がある。いくつかの実装形態では、独立したセット分析命令１２８は、競合の数に基づいて通信デバイス１０４のセットをランク付け（例えば、最小の競合から最大の競合にランク付け）し、特定のランク（例えば、ｎ番目のランク）を有する特定の通信デバイス１０４を選択する。独立したセット分析命令１２８、競合リスト１３６、及びリソース要件値１４６を使用するタワー構築命令１３２の特定の図が、図２及び図３を参照して説明される。

特定の実装形態では、タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８の隣接したセットを特定の通信デバイス１０４に割り当てるように動作する。いくつかの実装形態では、直交チャネル１０８を割り当てるためのタワー構築命令１３２の実行は、閾値１３８の再利用数の閾値によってサポートすることができる通信デバイスの最大数よりも少ない数に割り当てられている、いくつかの直交チャネル１０８をもたらす可能性がある。これらの実装形態では、間隙充填命令１３４は、より小さなリソース要件値１４６を有する通信デバイス１０４にそのような直交チャネル１０８のセットを割り当て、図３並びに図４Ａ及び４Ｂを参照して更に図示及び説明されるように、直交チャネル１０８を効果的にパックするために実行することができる。

独立したセット分析命令１２８、タワー構築命令１３２、及び間隙充填命令１３４の実行により、直交チャネル１０８が通信デバイス１０４に割り当てられると、チャネル割り当て命令１３０は、割り当てデータ１１８を更新又は保存することにより構成設定１１６を変更する。したがって、チャネル割り当て命令１３０は、割り当てられた直交チャネル１０８のセットを使用して、通信デバイス１０４と通信するように通信システム１００を構成する。

直交チャネル１０８の割り当て中、プロセッサ１１０は、反復条件１４０、競合継承データ１４２、及びデバイスリスト１４４などの作業データを保存するが、これは、図２及び図３に関してより詳細に説明されるように、直交チャネル１０８の割り当てと同様に命令１２４の反復を制御するために更新及び使用することができる。

独立したセット分析命令１２８、タワー構築命令１３２、及び／又は間隙充填命令１３４を使用した直交チャネル１０８の割り当てにより、ペアでの干渉メトリックなどの特定の干渉メトリック要件が通信デバイス１０４の間で確実に満たされることができるようになり、特定の直交チャネル１０８を再利用の指定された閾値以下で再利用することにより、再利用条件を満たすことができる一方で、通信システム１００全体の動作を改善する比較的均一な方法で直交チャネル１０８の割り当てを拡散する。通信システム１００は、独立したセット分析（例えば、最大の独立したセット分析）を使用して、直交チャネル１０８の効率的な割り当てを可能にする。例えば、タワー構築命令１３２の反復中に、独立したセット分析命令１２８は、競合リスト１３６に基づいて競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を選択する。他の例では、独立したセット分析命令１２８は、異なる基準（例えば、閾値の競合よりも少ない、２番目に少ない競合など）を使用して、特定の通信デバイス１０４を選択することができる。競合リスト１３６に基づく特定の通信デバイス１０４（例えば、競合の最も少ない、競合が閾値より少ない、又は競合が２番目に少ない）の選択は、Ｏ（Ｎ）ヒューリスティックに対応する。タワー構築命令１３２の各反復中に、選択された特定の通信デバイス１０４と競合する通信デバイス１０４は、検討事項から除外される。したがって、これらの例では、全体の最大の独立分析（独立したセット分析命令１２８とともにタワー構築命令１３２によって実行される）は、Ｏ（Ｎ^＊ｌｏｇ（Ｎ））ヒューリスティックに対応する。直交チャネル１０８の効率的な割り当ては、コンピューティングリソースを節約し、遅延を低減する。

独立したセット分析命令１２８、タワー構築命令１３２、及び間隙充填命令１３４の特定の動作は、図２、図３、図４Ａ及び図４Ｂを参照してより詳細に説明される。図５及び図６は、本明細書に記載のチャネル割り当てメカニズムに基づく通信ノード１０２の性能を示し、図７は、本明細書に記載のチャネル割り当ての簡略化した説明のフローチャートを示す。

図２は、タワー構築命令１３２の動作の特定の例を示すフローチャートである。特定の実装形態では、タワー構築命令１３２は、プロセッサ１１０、通信コントローラ１１２、通信ノード１０２、図１のシステム１００、又はこれらの組み合わせによって実行される。

図２に示される例では、タワー構築命令１３２は、特定の反復条件が満たされるまで、例えば、再利用数の閾値が満たされるまで、又は以前に割り当てられた通信デバイス１０４と競合することなく通信デバイス１０４が残らないまで、反復的に動作する。初期反復中、タワー構築命令１３２は、ブロック２０２において、初期化を含む。タワー構築命令１３２を初期化することは、例えば、再利用のために利用可能なスペクトル内の直交チャネル１０８の数に作業変数Ｓｍａｘを設定すること、開始チャネル（「Ｃｓｔａｒｔ」）を初期値、例えば０に、設定すること、及び再利用の数を再利用の数の閾値に設定することを含む。

再利用に利用可能な直交チャネル１０８の数は、通信ノード１０２のハードウェア制約、通信ノード１０２のソフトウェア制約、通信ノード１０２の構成設定１１６、又はこれらの組み合わせに基づく。例えば、再利用に利用可能な直交チャネル１０８の数は、通信ノード１０２が通信デバイス１０４間でサポート及び割り当てが可能な（又は設定できる）論理的に分割可能なチャネルの総数を示すことができる。

再利用の数の閾値は、特定の直交チャネルを通信デバイス１０４間で再利用できる回数を示す。例えば、再利用数の閾値２は、特定の直交チャネルを通信デバイス１０４間で２回割り当てることができることを示す。より起こりうる例は、特定の直交チャネルを通信デバイス１０４間で最大１６回割り当て可能であることを示す１６以上の再利用の数の閾値である。いくつかの実装形態では、通信ノード１０２は、特定の直交チャネルを１６回以上再利用するように設定することができる。いくつかの実装形態では、再利用数の閾値は無限とすることができ、他の条件が満たされる限り、通信デバイス１０４間で特定の直交チャネルを再利用できる回数に制限がないことを示す。再利用数の閾値は、構成設定１１６、通信ノード１０２のハードウェア、通信ノード１０２のソフトウェア、又はこれらの組み合わせに基づいて確立することができる。特定の態様では、送信器１５２、受信器１５０、又はこれらの組み合わせは、特定の直交チャネルの再利用の特定数をサポートする。この態様では、再利用の数の閾値は、送信器１５２、受信器１５０、又はこれらの組み合わせによってサポートされる各直交チャネルの再利用の数に少なくとも部分的に基づく。

開始チャネル（「Ｃｓｔａｒｔ」）は、タワー構築命令１３２の特定の反復中に特定のデバイスに割り当てられる第１の直交チャネルとなる特定の直交チャネルの識別子を示す。図２に示す例では、開始チャネル（「Ｃｓｔａｒｔ」）は数値によって識別され、チャネルに割り当てられた数値は０から始まり、通信システム１００によって使用することができる直交チャネル１０８の総数まで続く。この場合、上記のように、総数はＳｍａｘに等しい。

タワー構築命令１３２は、リソース要件値１４６にアクセスし、リソース要件値１４６をＳｍａｘ値と比較する。ここで、Ｓｍａｘ値は、最初は、通信ノード１０２によって通信デバイス１０４に割り当てることができる直交チャネル１０８の総数であり、タワー構築命令１３２のいくつかの反復でデクリメントする。したがって、Ｓｍａｘ値は、利用可能な直交チャネル１０８の総数から、多くの場合０でありうる特定の通信デバイス１０４に割り当てることができる直交チャネル１０８の最小数までカウントダウンするが、いくつかの実装形態では、他の最小値を使用することができる。

図２に示す例では、ブロック２０６で、タワー構築命令１３２は、任意の通信デバイス１０４がＳｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６を有するかどうかを判定する。初期の反復では、Ｓｍａｘの現在の値は、利用可能な直交チャネル１０８の総数に等しい。初期の反復中に、タワー構築命令１３２は、通信デバイス１０４のいずれかが、利用可能な直交チャネルのすべての使用を必要とするリソース要件値１４６に関連付けられているかどうかを判定する。そうでない場合、ブロック２０８で、Ｓｍａｘ値がデクリメントされ（例えば、１又は他のデクリメント値だけ）、ブロック２３０で、タワー構築命令１３２は、Ｓｍａｘの現在値がＳｍａｘ値閾値、例えば０に等しいかどうかを判定する。他の実装形態では、Ｓｍａｘ値の閾値は０以外の可能性がある。Ｓｍａｘ値の閾値が０の場合、特定のデバイスに割り当てることができる直交チャネルの最小数が１であることを示す。したがって、条件が満たされると、タワー構築命令１３２は、図３に示されるように、間隙充填命令１３４へのオフページ参照であるブロック２２６に進む。しかし、いくつかの実装形態では、Ｓｍａｘ値の閾値は０より大きく、特定の通信デバイス１０４に割り当てることができる直交チャネルの最小数が１より大きいことを示す。ブロック２３０で、現在のＳｍａｘ値がＳｍａｘ値の閾値に等しくない場合、タワー構築命令１３２はブロック２０６に戻り、任意の通信デバイス１０４が現在のＳｍａｘ値と等しいリソース要件値１４６に関連付けられているかどうかを再び判定する。

ブロック２０６で、１つ又は複数の通信デバイス１０４が、Ｓｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられていると識別された場合、タワー構築命令１３２はブロック２１０に進み、そこで、複数の通信デバイス１０４が現在値Ｓｍａｘに等しいリソース要件値１４６に関連付けられているかどうかの判定が行われる。１つの通信デバイス１０４のみ（例えば、ただ１つの通信デバイス１０４）が、Ｓｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられている場合、タワー構築命令１３２は、ブロック２１４で、割り当てデータ１１８を生成（又は更新）することにより、Ｓｍａｘの現在値に等しい数のチャネルを通信デバイス１０４に割り当てる。例えば、タワー構築命令１３２は、第１の通信デバイス１０４Ａのリソース要件値１４６がＳｍａｘの現在値に等しいとの判定決定に応じて、第１の直交チャネル１０８Ａを第１の通信デバイス１０４Ａに割り当てる。第１の通信デバイス１０４Ａに割り当てられた第１の直交チャネル１０８Ａの数（例えば、カウント）は、Ｓｍａｘの現在値に等しい。

ブロック２１４で、通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネル１０８は、Ｃｓｔａｒｔ値（例えば、初期反復で０）によって識別されるチャネルで始まる。したがって、タワー構築命令１３２の初期の反復で特定の通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネルは、識別子０に関連付けられた直交チャネル１０８で始まり、特定の通信デバイス１０４に割り当てられたＳｍａｘチャネルの総数について、Ｓｍａｘ−１の識別子に関連付けられた直交チャネル１０８に続く。

ブロック２１０で、複数の通信デバイス１０４が、Ｓｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられている場合、タワー構築命令１３２は、独立したセット分析命令１２８を呼び出して、Ｓｍａｘ値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられた通信デバイス１０４の特定の１つを選択する。独立したセット分析命令１２８は、競合リスト１３６を取得し、ブロック２１２で、Ｓｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６に関連する通信デバイス１０４間で競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を選択する。例えば、第１の通信デバイス１０４Ａ及び第２の通信デバイス１０４Ｂのそれぞれが、Ｓｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられ、競合リスト１３６は、第１の通信デバイス１０４Ａが他の２つの通信デバイス１０４のみと競合するのに対して、第２の通信デバイス１０４Ｂは他の３つの通信デバイス１０４と競合することを示し、独立したセット分析命令１２８は、第２の通信デバイス１０４Ｂよりも少ない他の通信デバイスと競合する第１の通信デバイス１０４Ａに基づいて、第１の通信デバイス１０４Ａを選択する。

タワー構築命令１３２はブロック２１４に進み、Ｓｍａｘの現在値に等しい数の直交チャネル１０８を、独立したセット分析命令１２８によって選択された通信デバイス１０４に割り当てる。例えば、タワー構築命令１３２は、第１の直交チャネル１０８Ａを第１の通信デバイス１０４Ａに割り当てる。

タワー構築命令１３２はブロック２１６に進み、再利用の数の値をデクリメントして更新された再利用の数２２２を生成し、ブロック２１８に進み、競合継承データ１４２を生成し、ブロック２２０に進み、デバイスリスト１４４を更新する。タワー構築命令１３２の初期の反復中に、ブロック２０２で、再利用の数が再利用の数の閾値に初期化され、したがって、ブロック２１６で、再利用の数は通常１だけデクリメントされ、ブロック２１４で割り当てられた直交チャネル１０８のセットがそれらの直交チャネル１０８の１つの再利用を示すことが示される。タワー構築命令１３２の後続の反復中に、再利用の数がデクリメントされて、更に問題の直交チャネル１０８の再利用の数を示し、再利用の数が再利用の数の閾値を確実に超えないようにする。

競合継承データ１４２は、競合リスト１３６に基づいて、ブロック２１４で直交チャネル１０８が割り当てられた特定の通信デバイス１０４と競合する通信デバイス１０４を識別する。例えば、独立したセット分析命令１２８の前の例を参照すると、第１の通信デバイス１０４Ａが他の２つの通信デバイスと競合すると説明されたとき、ブロック２１８で、独立したセット分析命令１２８が第１の直交チャネル１０８Ａを割り当てる第１の通信デバイス１０４Ａを選択したと決定したことに応じて、タワー構築命令１３２は、競合継承データ１４２を更新して、２つの通信デバイスを含める。

デバイスリスト１４４は、直交チャネル１０８が割り当てられるタワー構築命令１３２の特定の反復中に利用可能な通信デバイス１０４を識別する。通信デバイス１０４が、直交チャネル１０８が以前に割り当てられた別の通信デバイス１０４と競合する場合、通信デバイス１０４は、デバイスリスト１４４から削除される。したがって、第１の通信デバイス１０４Ａが２つの他の通信デバイス１０４と競合する前の例では、ブロック２２０で、タワー構築命令１３２は、デバイスリスト１４４から２つの競合する通信デバイス１０４を削除する。したがって、タワー構築命令１３２の後続の反復では、これらの通信デバイス１０４のいずれにも、第１の通信デバイス１０４Ａに割り当てられた直交チャネル１０８のサブセットである直交チャネル１０８が割り当てられないだろう。例えば、第１の通信デバイス１０４Ａには、タワー構築命令１３２の特定の反復において第１の直交チャネル１０８Ａが割り当てられる。タワー構築命令１３２の後続の反復では、タワー構築命令１３２は、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａにとって競合する通信デバイスではなく、第１の通信デバイス１０４Ａが第２の通信デバイス１０４Ｂにとって競合する通信デバイスではないとの決定に少なくとも部分的に基づいて、第１の直交チャネル１０８Ａのサブセット（例えば、第２の直交チャネル１０８Ｂ）を第２の通信デバイス１０４Ｂに割り当てる（例えば、再利用する）ことができる。タワー構築命令１３２が、第２の通信デバイス１０４Ｂが第１の通信デバイス１０４Ａにとって競合する通信デバイスであるか、又は第１の通信デバイス１０４Ａが第２の通信デバイス１０４Ｂにとって競合する通信デバイスであると決定する場合、第２の通信デバイス１０４Ｂには、第１の直交チャネル１０８Ａのサブセットが割り当てられていない。

割り当てデータ１１８を生成し、再利用の数２２２をデクリメントし、競合継承データ１４２を生成し、デバイスリスト１４４を更新した後、タワー構築命令１３２は、反復条件が満たされるかどうかを判定することができる。図２に示される特定の例では、タワー構築命令１３２は、ブロック２２４で、再利用の数２２２を閾値（例えば０）と比較する。再利用の数２２２が閾値（例えば０）に等しい場合、タワー構築命令１３２は、図３に示すように、ブロック２２６に進み、隙間充填命令１３４に進む。しかしながら、再利用の数２２２が閾値（例えば０）に等しくない場合、タワー構築命令１３２は、ブロック２０６に進み、デバイスリスト１４４によって示される通信デバイス１０４のいずれかがＳｍａｘの現在値に等しいリソース要件値１４６を有するかどうかを判定する。そうでない場合、タワー構築命令１３２は、ブロック２０８で、Ｓｍａｘの現在値をデクリメントし、ブロック２３０で、Ｓｍａｘの現在値が閾値（例えば０）に等しいかどうかを判定する。したがって、条件が満たされると、図３に示されるように、タワー構築命令１３２は、ブロック２２６に進み、間隙充填命令に進む。ブロック２３０で、現在のＳｍａｘ値が閾値に等しくない場合、タワー構築命令１３２はブロック２０６に戻り、別の反復を実行する。図２に示される例では、反復条件が満たされるまで、タワー構築命令１３２の実行が継続する。反復条件は、例えばブロック２２４で、閾値に等しい再利用の数、又は例えばブロック２３０で、閾値に等しいＳｍａｘの現在値を含むことができる。

要するに、タワー構築命令１３２は、利用可能な直交チャネル１０８の数に等しいＳｍａｘの初期値から始まり、可能な場合、最大のリソース要件値１４６を有する通信デバイス１０４に直交チャネル１０８を割り当てるように、リソース要件値に基づいて、通信デバイス１０４に直交チャネル１０８を割り当てる。複数の通信デバイス１０４が同じリソース要件値１４６を有する場合、タワー構築命令１３２は、同じリソース要件値１４６を有する通信デバイス１０４間で競合の最も少ない特定の通信デバイス１０４を選択するために、独立したセット分析命令１２８を使用することにより直交チャネル１０８を割り当てる。

この例のタワー構築命令１３２は、反復条件が満たされるまで繰り返される。これは、特定の通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネル１０８の最大セットに対応する基礎から始まり、問題の直交チャネル１０８の特定セットの再利用の総数まで構築するタワーの構築に類似するものとして図４Ａ及び図４Ｂに示される。タワー構築命令１３２の各反復中に、特定の条件が満たされるまで、直交チャネル１０８の同じセット又は直交チャネル１０８のセットのサブセットが、特定の通信デバイス１０４に割り当てられる。したがって、第１の反復中に、Ｃｓｔａｒｔ＝０からＳｍａｘ−１までの直交チャネル１０８のセットが第１の通信デバイス１０４に割り当てられ、タワー構築命令１３２の次の反復中に、Ｃｓｔａｒｔ＝０からＳｍａｘ−１又はＳｍａｘから１より大きい整数値を引いたものが、次の通信デバイス１０４に割り当てられる。この例では、本明細書に記載するように割り当てられる直交チャネル１０８の次のセットに進むために、間隙充填命令１３４でＣｓｔａｒｔ値を修正することができる。

図３は、間隙充填命令１３４の動作の特定の例を示すフローチャートである。特定の実装形態では、間隙充填命令１３４は、プロセッサ１１０、通信コントローラ１１２、通信ノード１０２、図１のシステム１００、又はこれらの組み合わせによって実行される。

図３に示される例では、間隙充填命令１３４は、図２及び図３のオフページ参照２２６によって示されるように、タワー構築命令１３２によって呼び出される。図２を参照して説明したように、隙間充填命令１３４は、タワー構築命令１３２に関連する反復条件が満たされたときに呼び出されてもよい。タワー構築命令１３２は、Ｓｍａｘの現在値に基づいて、その後、Ｓｍａｘのより小さな値だが同じ開始チャネル（「Ｃｓｔａｒｔ」）から始まる値に基づいて、特定の直交チャネル１０８のセットを通信デバイス１０４に割り当てるため、間隙充填命令１３４を呼び出す前にタワー構築命令１３２によって割り当てられた直交チャネル１０８は、タワーのベースは、最大数の直交チャネル１０８を割り当てられた特定の通信デバイス１０４に対応し、タワーの上部は、特定の通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネル１０８のサブセットを割り当てられた別の通信デバイス１０４に対応する、直交チャネル１０８のサブセットを使用するタワー構築に類推できる。

図４Ａ及び図４Ｂを簡単に参照すると、タワー構築命令１３２及び隙間充填命令１３４の動作が図４Ａ及び図４Ｂに示される。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、各ブロックは、直交チャネル１０８の数が割り当てられた通信デバイス１０４を表す。ブロックの幅は、通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネル１０８の数に対応し、ブロックの位置は、直交チャネル１０８の特定のセットの識別子を示す。左端のブロックは、図２のフローチャートの最初の反復中に割り当てられた直交チャネル１０８（例えば、Ｃｓｔａｒｔ＝０）で始まる。タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８の特定のセットを割り当て、その後、直交チャネル１０８の特定のセットのサブセットを割り当てるので、タワー構築命令１３２による直交チャネル１０８の割り当ては、タワーの構築に類推することができる。タワーの各ブロックは、特定の通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネル１０８の特定のセットのサブセットを表す。

特定の直交チャネル１０８又は直交チャネル１０８のセットが再利用されると、直交チャネル１０８又は直交チャネル１０８のセットが割り当てられた別の通信デバイス１０４は、本明細書に記載のタワー構成で直交チャネル１０８が割り当てられた従来の通信デバイス１０４を表すブロックの上に積み重ねられる。例えば、４５０で、第１の通信デバイス４０２には、特定の数の直交チャネル１０８が割り当てられる。この例では、第１の通信デバイス４０２がタワー内の第１のデバイスであるため、第１の通信デバイス４０２には、タワー構築命令１３２の第１の反復中に対応する直交チャネル１０８が割り当てられる。したがって、第１の通信デバイス４０２に割り当てられた直交チャネル１０８は、初期チャネル（例えば、Ｃｓｔａｒｔ＝０）で始まり、割り当てられた直交チャネル１０８の数は、第１の通信デバイス４０２のリソース要件値１４６に等しいＳｍａｘ値に等しい。

タワー構築命令１３２の第２の反復の結果の例は、図４Ａの４５２に示される。第２の反復中に、第２の通信デバイス４０４には、直交チャネル１０８の数が割り当てられる。第２の通信デバイス４０４には、第１の通信デバイス４０２と同じ直交チャネル１０８のいくつかが割り当てられているため、直交チャネル１０８の再利用は、第２の通信デバイス４０４を表すブロックを第１の通信デバイス４０２を表すブロックの上に積み重ねることにより４５２に示される。図示された特定の例では、第２の通信デバイス４０４には、第１の通信デバイス４０２に割り当てられたのと同じ数の直交チャネル１０８が割り当てられる。第２の通信デバイス４０４に対応するブロックは、第１の通信デバイス４０２と水平に同じ寸法及び同じ位置を有し、これは、同じ初期直交チャネル１０８が第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４のそれぞれに割り当てられ、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４のそれぞれに割り当てられた直交チャネル１０８の数は同じであることを示す。

タワー構築命令１３２の後続の反復中に、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８の数に等しく、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４と競合しないリソース要件値１４６を有する他の通信デバイス１０４は識別されない。むしろ、タワー構築命令１３２は、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４のリソース要件値１４６よりも小さいリソース要件値１４６を有する第３の通信デバイス４０６を識別する。競合リスト１３６は、第３の通信デバイス４０６が第１の通信デバイス４０２又は第２の通信デバイス４０４のいずれとも競合しないことを示す。デバイスリスト１４４は、第１の通信デバイス４０２への直交チャネル１０８の割り当て後、及び第２の通信デバイス４０４への直交チャネル１０８の割り当て後に、競合リスト１３６に基づいて更新される。したがって、図４Ａに示されるタワー構築命令１３２の第３の反復中に、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４と競合する通信デバイス１０４は、ブロック２０６において、デバイスリスト１４４のいずれかの通信デバイス１０４がＳｍａｘに等しいリソース要件値１４６を有するかどうかを判定する際に考慮される通信デバイス１０４のセット間には含まれない。

４５４では、第３の通信デバイス４０６を表すブロックが、第１の通信デバイス４０２を表すブロック及び第２の通信デバイス４０４を表すブロックの上に積み重ねられて示されている。第３の通信デバイス４０６を表すブロックは、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４を表すブロックと左に位置合わせされ、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８の数が、第１の通信デバイス４０２に割り当てられた直交チャネル１０８及び第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８と同じ初期直交チャネル１０８（例えば、Ｃｓｔａｒｔ）から始まることを示す。第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８の数は、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８の数より少ないため、第３の通信デバイス４０６を表すブロックの幅は、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４を表すブロックの幅よりも狭い。第３の通信デバイス４０６を表すブロックを第２の通信デバイス４０４を表すブロックの上に積み重ねると、４５４で示されるタワーの右側に隙間が残る。更に、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８は、同じ初期直交チャネル１０８（例えば、Ｃｓｔａｒｔ）から始まり、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８の総数より少ない数を含むため、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８は、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８のサブセットである。

図４Ａに示される例では、タワー構築命令１３２の後続の反復中に、第１の通信デバイス４０２、第２の通信デバイス４０４、及び第３の通信デバイス４０６と競合しない第４の通信デバイス４０８が識別され、４５６で示される第４の通信デバイス４０８に直交チャネル１０８のセットが割り当てられる。第４の通信デバイス４０８を表すブロックは、第１の通信デバイス４０２、第２の通信デバイス４０４、及び第３の通信デバイス４０６を表すブロックと左側で位置合わせされる。第４の通信デバイス４０８を表すブロックの位置合わせは、第４の通信デバイス４０８に割り当てられた直交チャネル１０８のセットが、第１の通信デバイス４０２、第２の通信デバイス４０４及び第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８のセットのサブセットであることを示す。

更に、図４Ａの４５６で示されるタワーは、第１の通信デバイス４０２に割り当てられた直交チャネル１０８の少なくとも１つのサブセットの４つの再利用を示す。例えば、第４の通信デバイス４０８に割り当てられた直交チャネル１０８は、第３の通信デバイス４０６、第２の通信デバイス４０４、及び第１の通信デバイス４０２にも割り当てられ、したがって、第１の通信デバイス４０２に割り当てられた直交チャネル１０８のサブセットは、４５６で４回再利用される。示された特定の例では、再利用の数２２２は４に初期化され、したがって、再利用の数２２２が図２のフローチャートのように各反復中にデクリメントし、直交チャネル１０８を第４の通信デバイス４０８に割り当てる再利用閾値の数（例えば０）に等しいため、タワー構築命令１３２に関連する反復条件は４５６で満たされる。再利用の数２２２を４に初期化し、各反復中に再利用の数２２２をデクリメントするとは、例示的な非限定的な例として提供されると理解すべきである。タワー構築命令１３２は、他の方法で再利用の数２２２を追跡することがある。例えば、いくつかの実装形態では、再利用の数２２２は、別の初期値（例えば０）に初期化され、各反復中にインクリメントされて、別の閾値（例えば４）に達し、直交チャネル１０８を第４の通信デバイス４０８に割り当てることがある。

同じ初期直交チャネル１０８で始まる直交チャネル１０８を割り当て（例えば、Ｃｓｔａｒｔ＝０）、第３の通信デバイス４０６及び第４の通信デバイス４０８のそれぞれに、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４よりも少ない直交チャネル１０８を割り当てた結果として、いくつかの間隙が形成される。間隙は、許可された再利用の数（例えば４）に基づいて再利用することができるだろうが、再利用の数の閾値が満たされる前のタワー構築命令１３２の反復中に割り当てられなかった直交チャネル１０８に対応する。

隙間充填命令１３４の動作は、隙間充填命令１３４及びタワー構築命令１３２を含むシステム１００全体の文脈における隙間充填命令１３４の動作を示すために、図３のフローチャート及び図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明される。間隙充填命令１３４は、タワー構築命令１３２に関連する反復条件が満たされると、オフページ参照２２６を介してタワー構築命令１３２によって呼び出される。図３の例における間隙充填命令１３４は、ブロック３０２で、タワー構築命令１３２によって構築されたタワー内で識別された間隙の数に基づいて、反復カウンタ３０４を設定することにより開始する。例えば、図４Ａを簡単に参照すると、４５６に示すタワーを完成させるために、タワー構築命令１３２の後に間隙充填命令１３４を呼び出すことができる。この例では、間隙充填命令１３４は、特定の通信デバイス１０４に割り当てられた直交チャネル１０８の数が変化する回数に対応する２つの間隙を識別する。即ち、図４Ａでは、４５６で、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４には、同数の直交チャネル１０８が割り当てられ、したがって、間隙が残らない。しかし、第３の通信デバイス４０６には、第２の通信デバイス４０４とは異なる数の直交チャネル１０８が割り当てられ、第３の通信デバイス４０６へのチャネルの割り当てによって間隙４８０が生成されることを示す。同様に、第４の通信デバイス４０８に割り当てられた直交チャネル１０８の数は、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８の数より少なく、第４の通信デバイス４０８に割り当てられた直交チャネル１０８の数と、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８の数の差に対応する間隙４８２を示す。したがって、４５６のタワーは、２つの間隙、例えば間隙４８０と間隙４８２を表す。

図３に戻ると、間隙の数（例えば２）を識別し、反復カウンタ３０４（例えば、間隙の数に等しい）を設定した後に、間隙充填命令１３４はブロック３０６に進み、反復カウンタ３０４が０に等しいかどうかを判定する。反復カウンタ３０４が０に等しい場合、間隙充填命令１３４は、新しいタワーを開始するための条件を設定し、タワー構築命令１３２を呼び出す。例えば、ブロック３０８で、間隙充填命令１３４は、競合継承データ１４２をリセットし、Ｓｍａｘ値３２０をリセットし、再利用の数２２２をリセットする。更に、ブロック３１０で、間隙充填命令１３４は、Ｃｓｔａｒｔの値を変更することにより、次の開始チャネルに進むことができる。競合継承データ１４２、Ｓｍａｘ値３２０、再利用の数２２２をリセットし、Ｃｓｔａｒｔを更新して次の開始チャンネルに進んだ後に、間隙充填命令１３４は、オフページリ参照２０４を介してタワー構築命令１３２を呼び出すか、タワー構築命令１３２に戻ることができる。

特定の実装形態では、間隙構築命令１３４は、タワー構築命令１３２を呼び出す前に、デバイスリスト１４４を更新して、直交チャネル１０８の割り当てに利用可能な通信デバイス１０４を示す。例えば、間隙充填命令１３４は、直交チャネル１０８が割り当てられた別の通信デバイス１０４と競合するためにデバイスリスト１４４から以前に削除されたデバイスリスト１４４に１つ又は複数の通信デバイス１０４を追加する。デバイスリスト１４４に追加し直された通信デバイス１０４は、第２の直交チャネル１０８が以前に割り当てられた直交チャネル１０８とは異なるため、次の開始チャネルから始まる１つ又は複数の第２の直交チャネル１０８の割り当てに利用できる。特定の実装形態では、間隙充填命令１３４は、図１の割り当てデータ１１８が特定の通信デバイス１０４に直交チャネル１０８が割り当てられていないことを示すと決定したことに応答して、特定の通信デバイス１０４をデバイスリスト１４４に追加する。

反復カウンタ３０４が０に等しくない場合、ブロック３０６で、間隙充填命令１３４はブロック３１２に進み、次の間隙、例えば間隙ｉを選択し、ここでは、ｉは識別された間隙の正の整数値の指数である。例えば、識別された第１の間隙（例えば、間隙４８０）は、図４Ａに示された例のタワーの最低間隙に対応する。ブロック３１２で次の間隙を選択した後、間隙充填命令１３４は、ブロック３１４で間隙のサイズを決定する。図４Ａを参照すると、４５６で、間隙４８０のサイズは、第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８の数から第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８の数を減算することによって決定することができる。特定の例では、間隙４８０のサイズは、直交チャネル１０８を第３の通信デバイス４０６に割り当てるために使用されるＳｍａｘ（例えば、Ｓｍａｘ（ｉ））を、第３の通信デバイス４０６よりもタワーの低い通信デバイス、例えば第２の通信デバイス４０４に、直交チャネル１０８を割り当てるために使用される、Ｓｍａｘ（例えば、Ｓｍａｘ（ｉ−１）から減算することにより決定することができる。

ブロック３１４で間隙のサイズを決定した後、間隙充填命令１３４は決定ブロック３１６に進み、間隙のサイズが０より大きいかどうかを判定する。間隙のサイズが０より大きくない場合、決定ブロック３１６で、間隙充填命令１３４はブロック３０８に進み、条件をリセットして次のタワーを開始する。間隙サイズが０より大きい場合、間隙充填命令１３４はブロック３１８に進み、間隙サイズに等しいＳｍａｘ値３２０を設定し、ブロック３２２に進み、開始チャネル（Ｃｓｔａｒｔ）３２４を間隙の第１のチャネルに設定し、ブロック３２６に進み、再利用の数２２２を決定し、ブロック３２８に進み、競合継承データ１４２に基づいてデバイスリスト１４４をフィルタリングする。

図４Ａの４５６に戻ると、間隙４８０の間隙サイズ及び間隙４８０に関連するＳｍａｘ値３２０は、第２の通信デバイス４０４に割り当てられた直交チャネル１０８の数から、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた直交チャネル１０８の数を減算したものに等しい。更に、間隙４８０に関連する再利用の数２２２は、４５６のタワーの間隙４８０より下の通信デバイス１０４の数に等しく、例えば、再利用の数２２２は、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４に基づく再利用に対応する２に等しい。更に、間隙４８０に関連付けられたＣｓｔａｒｔ３２４は、第３の通信デバイス４０６に割り当てられた最後の直交チャネル１０８に１を加算したものに等しい。通信デバイス１０４を識別し、直交チャネル１０８を割り当てて間隙４８０を置き換えるために使用されるデバイスリスト１４４は、デバイスリスト１４４内の通信デバイス１０４が第１の通信デバイス４０２又は第２の通信デバイス４０４と競合しないようにフィルタリングされる。Ｓｍａｘ値３２０、Ｃｓｔａｒｔ３２４、再利用の数２２２、及び間隙４８０に関連するデバイスリスト１４４を設定した後、間隙充填命令１３４は、オフページ参照２０４に進み、タワー構築命令１３２を呼び出す。

オフページ参照２０４で始まるタワー構築命令１３２は、間隙充填命令１３４からＳｍａｘ値３２０、Ｃｓｔａｒｔ３２４、再利用の数２２２、及びデバイスリスト１４４を受け取り、前述のように、間隙充填命令１３４によって割り当てられた値を支持する初期化ステップ２０２を省略する動作を開始する。したがって、間隙充填命令１３４によって提供される初期値を使用するタワー構築命令１３２は進行し、リソース要件値１４６がＳｍａｘ値３２０以下であり、第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４と競合しない通信デバイス１０４を識別し、間隙４８０に対応する直交チャネル１０８を割り当てる。図４Ａの４５８に示すように、タワー構築命令１３２は、間隙４８０に対応する直交チャネル１０８のセットを第５の通信デバイス４１０に割り当てる。間隙４８０に対応する直交チャネル１０８のセットを第５の通信デバイス４１０に割り当てることの後、タワー構築命令１３２は、前述のように反復を繰り返し、図４Ａの４６０で、間隙４８０に対応する直交チャネル１０８のセットを第６の通信デバイス４１２に割り当てる。間隙４８０に対応する直交チャネル１０８のセットを第６の通信デバイス４１２に割り当てることにより、直交チャネル１０８のセットに関連する再利用の数２２２が満たされ、したがってタワー構築命令１３２の反復が停止し、間隙充填命令１３４に戻る。

間隙充填命令１３４は、１つの間隙（例えば、間隙４８２）が残っていることを識別し、したがって、反復カウンタ３０４を値１に設定し、４８２で、Ｓｍａｘ値３２０を間隙４８２のサイズに設定し、Ｃｓｔａｒｔ３２４を間隙４８２の開始チャネルに設定し、再利用の数２２２を利用可能な再利用の数に設定し、タワー構築命令１３２を呼び出して間隙４８２を埋める前に、デバイスリスト１４４を更新する。図４Ｂに示されるように、４６２で、間隙充填命令１３４は、間隙４８２に対応する直交チャネル１０８のセットを割り当てるために第７の通信デバイス４１４を識別する。

第７の通信デバイス４１４を間隙４８２を充填するように割り当てることの後、間隙充填命令１３４は、反復カウンタ３０４が０に等しいと決定し、したがって、進行し、新しいタワー４９０を開始する条件を設定する。タワー４９０は、競合充填データ１４２のリセット値、Ｓｍａｘ値３２０、再利用の数２２２、及び間隙構築命令１３４によってタワー構築命令１３２に提供されるＣｓｔａｒｔ３２３に基づいて初期化される。したがって、図４Ｂでは、タワー４９０は、４６４で表されるように、直交チャネル１０８が割り当てられた通信デバイス４１６〜４２８の追加セットに対応する。割り当てられた直交チャネル１０８の数が利用可能な直交チャネル１０８の総数に等しくなるまで、又は直交チャネル１０８が割り当てられていない通信デバイス１０４が識別されなくなるまで、間隙充填及びタワー構築が続く。

したがって、タワー構築命令１３２及び間隙充填命令１３４は、同じ直交チャネル１０８を競合する通信デバイス１０４に割り当てずに、同じ直交チャネル１０８が競合しない通信デバイス１０４に再利用されるように、直交チャネル１０８を割り当てるために協働する。タワー構築命令１３２及び間隙充填命令１３４はまた、特定の直交チャネル１０８が過度に使用されないように、再利用の数の制限が満たされるようにする。

図５及び図６は、独立したセット分析命令１２８及び競合検出命令１２６と協働するタワー構築命令１３２及び間隙充填命令１３４の動作の結果を示す。図５では、グラフは、競合検出命令１２６による干渉メトリック値１４８の実施を示す。例えば、競合検出命令１２６は、干渉メトリック値１４８に基づいて競合リスト１３６を生成する。独立したセット分析命令１２８は、競合リスト１３６に基づいて直交チャネル１０８を割り当てる。この例では、干渉メトリック値１４８は、通信デバイス１０４、例えば、図１のシステム１００などの通信システムのユーザ間の閾値距離を表す。例えば、通信デバイス１０４のペア間の距離は、同じ直交チャネル１０８を通信デバイス１０４のペアのそれぞれに割り当てるために、干渉メトリック値１４８によって示される閾値距離よりも大きくなければならない。

図５に示す例では、Ｘ軸はシステム１００の直交チャネル１０８の数に対応し、特定のチャネルの数は、システム１００の特定のサブバンド又は直交チャネル１０８に対応する。グラフのＹ軸に示される距離は、通信デバイス１０４間のペアでの干渉を示す干渉メトリック値１４８に対応する。図５に示される例では、通信デバイス１０４のペア間の閾値距離が干渉メトリック１４８として確立される。最小距離基準よりも短い距離を有する通信デバイス１０４のペアには同じ直交チャネル１０８が割り当てられていないことを示す黒い実線で示される干渉メトリック値１４８が適用されている。即ち、同じ直交チャネル１０８を割り当てられた通信デバイス１０４のペアは、干渉閾値によって許容されるよりも多くの干渉を有することはない。最小距離基準は、競合リスト１３６及び競合継承データ１４２を使用して実施され、デバイスリスト１４４をフィルタリングして、タワー構築命令１３２による直交チャネル１０８の割り当てに利用可能な通信デバイス１０４を識別する。したがって、図５は、タワー構築命令１３２及び独立したセット分析命令１２８を使用することにより、システム１００内の通信デバイス１０４間の干渉が許容可能なレベルに制限されることを保証する任意の最小距離基準を実施できることを示す。

図６は、システム１００の通信サブバンド又は直交チャネル１０８が通信デバイス１０４のセット間でどのように割り当てられるかの例を示す。特に、図６は、再利用の数が再利用の制限、例えば図６の例では１６回の再利用を満たすことを示す。また、図６は、直交チャネル１０８の再利用が、割り当てられた直交チャネル１０８間で比較的均一に分配され、通信の全体的な動作を改善することも示している。

図７は、複数の通信デバイス間で通信システムのスペクトルリソースを再利用する方法の特定の例を示すフローチャートである。例えば、方法７００は、スペクトルリソース１０６を通信デバイス１０４に割り当てるために、独立したセット分析命令１２８、タワー構築命令１３２、隙間充填命令１３４、競合検出命令１２６、チャネル割り当て命令１３０、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、図１の通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせによって実行されうる。

特定の例では、スペクトルリソース１０６は、通信デバイス１０４間又は通信デバイス１０４と通信ノード１０２との間の通信を容易にするために、通信デバイス１０４及び通信ノード１０２によって使用される直交チャネル１０８のセットとして割り当てられる。

方法７００は、７０２で、通信デバイスのセットの各通信デバイスの競合リストを含む複数の競合リストを取得することを含む。例えば、図１の通信ノード１０２は、競合検出命令１２６を実行して競合リスト１３６を生成することができる。上述のように、競合リスト１３６は、どの通信デバイス１０４が閾値１３８の干渉メトリック閾値よりも大きい干渉メトリック値１４８を有するかを識別する隣接行列又は他のデータ構造を含むことができる。各通信デバイス１０４の競合リストは、通信デバイス１０４のセットの競合する通信デバイスを識別する。競合する各通信デバイスは、干渉メトリック閾値より大きい、又は干渉メトリック閾値を満たす干渉メトリック値１４８を有している。例えば、干渉メトリック値１４８が距離である場合、干渉メトリック閾値は最小距離を示してもよく、干渉メトリック値１４８は最小距離よりも小さいことにより干渉メトリック閾値を満たすことができる。代替的には、干渉メトリック値１４８は、信号対ノイズ比とすることができ、この場合、干渉メトリック値１４８は、閾値の信号対ノイズ比よりも大きくすることにより、干渉メトリック閾値を満たすことができる。

いくつかの実装形態では、競合検出命令１２６を実行して競合リスト１３６を取得するのではなく、通信ノード１０２は、地上ベースの制御システムなどの別のデバイスから競合リスト１３６を受信することができる。代替的には、各通信デバイス１０４は、それぞれの通信デバイス１０４で実行された測定に基づいて、競合リスト１３６を通信ノード１０２に提供することができる。

方法７００はまた、７０４で、通信デバイスのうちの各通信デバイスのリソース要件値を含むリソース要件値を取得することも含む。例えば、図１の通信ノード１０２は、リソース要件値１４６を取得する。各通信デバイス１０４のリソース要件値１４６は、それぞれの通信デバイス１０４に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル１０８の数を示す。例えば、図１の第１の通信デバイス１０４Ａは、データを送信又は受信するために第１の通信デバイス１０４Ａが必要とする帯域幅の量、又はデータを送信又は受信するために第１の通信デバイス１０４Ａによって供給されるデバイスが必要とする帯域幅の量に対応する特定の要求を有しうる。第１の通信デバイス１０４Ａが必要とする帯域幅の量は、直交チャネル１０８の数に対応し、通信ノード１０２と第１の通信デバイス１０４Ａとの間の通信に関連するリソース通信効率に更に関係する。第１の通信デバイス１０４Ａに関連するリソース要件値１４６は、第１の通信デバイス１０４Ａが必要とする帯域幅の量を満たすのに必要な直交チャネル１０８の数を示す。

特定の実装形態では、通信ノード１０２は、通信デバイス１０４からリソース要件値１４６を取得する。例えば、各通信デバイス１０４は、通信デバイス１０４の要求（例えば、帯域幅要件）に基づいて、通信デバイス１０４のリソース要件値１４６を示すデータを通信ノード１０２に送信する。

方法７００はまた、７０６で、２つ以上の通信デバイスが特定のリソース要件値に関連付けられていることを決定することも含む。例えば、図２のブロック２１０で、タワー構築命令１３２は、２つ以上の通信デバイス１０４が現在のＳｍａｘ値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられていることを決定する。

方法７００はまた、７０８で、競合リストを使用して２つ以上の通信デバイスから特定の通信デバイスを選択し、２つ以上の通信デバイスに基づいて最大の独立したセット分析を実行することも含む。例えば、図２に戻ると、タワー構築命令１３２が、２つ以上の通信デバイス１０４が現在のＳｍａｘ値に等しいリソース要件値１４６に関連付けられていると決定した場合、タワー構築命令１３２は、独立したセット分析命令１２８及び競合リスト１３６を使用して２つ以上の通信デバイス１０４の中から特定の通信デバイス１０４を選択し、最大の独立したセット分析を実行する。特に、２つ以上の通信デバイス１０４のうちの１つが選択され、選択された通信デバイス１０４は、競合リスト１３６によって、２つ以上の通信デバイス１０４の競合の最も少ない通信デバイスとして示される。

特定の態様では、タワー構築命令１３２は、独立したセット分析命令１２８を呼び出した後、選択された通信デバイス１０４に関連する競合する通信デバイス１０４を識別する競合継承データ１４２を生成する。タワー構築命令１３２は、デバイスリスト１４４を修正して、少なくとも１つの後続の反復中に競合する通信デバイス１０４を検討事項から除外する。

方法７００はまた、７１０で、最大の独立したセット分析に基づいて選択された特定の通信デバイスに直交チャネルのセットを割り当てることも含む。特定の通信デバイスに割り当てられた直交チャネルのセットには、選択した通信デバイスの特定のリソース要件値に基づいた直交チャネルの数が含まれる。例えば、図２に戻ると、タワー構築命令１３２は、ブロック２１２で、独立したセット分析命令１２８を使用して特定の通信デバイス１０４を選択する。タワー構築命令１３２は、割り当てデータ１１８を生成することにより、選択された通信デバイス１０４にＳｍａｘ値に等しい直交チャネル１０８の数を割り当てる。この例では、決定ブロック２０６及び２１０で示されるように、Ｓｍａｘ値は、選択された通信デバイス１０４のリソース要件値１４６に等しい。

方法７００はまた、７１２において、割り当てられた直交チャネルのセットに基づいて特定の通信デバイスと通信するように通信システムを構成することを含む。例えば、図１の通信ノード１０２は、構成設定１１６の一部として、図２のブロック２１４で生成された割り当てデータ１１８を保存する。構成設定１１６は、通信コントローラ１１２、スイッチマトリックス１１４、ビームフォーマ１２０、又はこれらの組み合わせによって使用され、直交チャネル１０８の割り当てられたセットを介して特定の通信デバイス１０４と通信する。

特定の態様では、タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８のセットを選択された通信デバイス１０４に割り当てることの後、選択された通信デバイス１０４と競合せず、選択された通信デバイス１０４のリソース要件値より小さいリソース要件１４６を有する少なくとも１つの第２の通信デバイス１０４を識別する。例えば、図４Ａ〜４Ｂに示すように、タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８の第１のセットを第２の通信デバイス４０４に割り当てることの後に、通信デバイス４０６〜４１４が、直交チャネル１０８の第１のセットに割り当てられたいかなる通信デバイス（例えば、通信デバイス４０２〜４０４）とも競合しないこと、及び通信デバイス４０６〜４１４のそれぞれが、第２の通信デバイス４０４のリソース要件値１４６よりも小さいリソース要件値１４６を有していることを決定する。

タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８が割り当てられていない通信デバイス４０６〜４１４のリソース要件値１４６の中で最大のリソース要件値を決定する。タワー構築命令１３２は、第３の通信デバイス４０６のリソース要件値１４６が最大リソース要件値に等しいと決定することに応じて、第３の通信デバイス４０６を識別する。特定の例では、タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８が割り当てられていない複数の通信デバイスが最大リソース要件値に等しいリソース要件値１４６を有すると決定する。この例では、タワー構築命令１３２は、複数の通信デバイスで最大の独立したセット分析を実行することにより、第３の通信デバイス４０６を識別する。

タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８の第１のセットの第１のサブセットを第３の通信デバイス４０６に割り当てる。第１のサブセットは、第３の通信デバイス４０６のリソース要件値１４６に等しい直交チャネル１０８の数を含む。通信ノード１０２は、第１のサブセットに基づいて第３の通信デバイス４０６と通信するように通信システム１００を設定する。例えば、タワー構築命令１３２は、割り当てデータ１１８を更新して、第１のサブセットが第３の通信デバイス４０６に割り当てられていることを示す。

タワー構築命令１３２は、第１のサブセットを第３の通信デバイス４０６に割り当てることの後、第２の通信デバイス４０４のリソース要件値１４６と第３の通信デバイス４０６のリソース要件値１４６との差を決定する。タワー構築命令１３２は、図２〜図４Ａを参照して説明したように、リソース要件値１４６、第２の通信デバイス４０４のリソース要件値１４６と第３の通信デバイス４０６のリソース要件値１４６との差に基づいて、かつ第２の通信デバイス４０４に関連付けられた競合継承データ１４２に基づいて、第５の通信デバイス４１０を選択する。タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８の第１のセットの第２のサブセットを第５の通信デバイス４１０に割り当てる。第２のサブセットは、第１のサブセットに隣接している。

特定の実施形態では、図１のスペクトルリソース１０６は、整数の論理チャネルに分割される。直交チャネルの第１のセット１０８は、論理チャネルの隣接したサブセットに対応する。直交チャネル１０８の第１のセットの第１のサブセットは、直交チャネル１０８の第１のセットの隣接したサブセットに対応する。直交チャネル１０８の第１のセットの第２のサブセットは、直交チャネル１０８の第１のセットの第２の隣接したサブセットに対応する。直交チャネル１０８の第１のセットの第２のサブセットは、直交チャネル１０８の第１のセットの第１のサブセットに隣接している。

特定の例では、タワー構築命令１３２は、直交チャネル１０８のセットを第２の通信デバイス４０４に割り当てることの前に、直交チャネル１０８の少なくとも１つのセットを第１の通信デバイス４０２に割り当てる。第１の通信デバイス４０２は、第２の通信デバイス４０４に関連付けられたリソース要件値１４６以上のリソース要件値１４６に関連付けられている。タワー構築命令１３２は、競合リスト１３６に基づいて、第１の通信デバイス４０２と競合しない通信デバイス１０４のサブセットを識別する。タワー構築命令１３２は、通信デバイス１０４のサブセットの中から特定のリソース要件値１４６に関連付けられた２つ以上の通信デバイス１０４を識別する。例えば、タワー構築命令１３２は、通信デバイス１０４のサブセットのリソース要件値１４６の中で最大のリソース要件値１４６である特定のリソース要件値１４６に基づいて、２つ以上の通信デバイス１０４を識別する。

特定の例では、タワー構築命令１３２は、特定の通信デバイス１０４を選択した後、図２を参照して説明したように、反復条件が満たされるまで、通信デバイス１０４の選択及び選択された通信デバイス１０４への直交チャネル１０８のセット又は直交チャネル１０８のセットのサブセットへの割り当てを反復的に繰り返す。特定の態様では、直交チャネル１０８のセットの任意のサブセットが割り当てられた通信デバイス１０４の数が再利用閾値に等しいときに、反復条件が満たされる。例えば、タワー構築命令１３２は、図２を参照して説明したように、再利用の数２２２が再利用閾値を満たすことの決定に応答して、反復条件が満たされることを決定する。

特定の実装形態では、タワー構築命令１３２は、反復条件が満たされた後、以前に割り当てられていない通信デバイス１０４のセットの１つ又は複数の通信デバイス１０４に直交チャネル１０８の第２のセットを割り当てる。第１の例では、直交チャネル１０８の第２のセットは、以前に割り当てられた直交チャネル１０８のセットのサブセットである。例えば、間隙充填命令１３４は、図３のブロック３２２で、間隙（例えば、図４Ａの間隙４８０）の第１の直交チャネル１０８を示すためにＣｓｔａｒｔ３２４を生成（又は更新）し、ブロック３２８で、競合継承データ１４２に基づいてデバイスリスト１４４を更新し、図３を参照して説明したように、オフページ参照２０４を介してタワー構築命令１３２を呼び出す。デバイスリスト１４４は、以前に直交チャネル１０８の第２のセットが割り当てられているか、直交チャネル１０８の第２のセットの任意のサブセットが割り当てられている、通信デバイス１０４（例えば、図４Ａの第１の通信デバイス４０２及び第２の通信デバイス４０４）と競合しない、以前に割り当てられていない通信デバイス１０４のセット（例えば、図４Ａの通信デバイス４１０−４１４及び図４Ｂの通信デバイス４１６−４２８）を示す。

タワー構築命令１３２は、図２〜図４Ａを参照して説明したように、デバイスリスト１４４によって示される１つ又は複数の通信デバイス１０４（例えば、図４Ａの通信デバイス４１０−４１２）に直交チャネル１０８の第２のセットを割り当てる。例えば、タワー構築命令１３２は、図２及び図４Ａを参照して説明されたように、デバイスリスト１４４によって示される通信デバイス１０４のリソース要件値１４６に基づいて、かつ競合リスト１３６に基づいて、直交チャネル１０８の第２のセットを第５通信デバイス４１０に割り当てる。

第２の例では、直交チャネル１０８の第２のセットは、直交チャネル１０８の以前に割り当てられたセットに隣接している。この例では、間隙充填命令１３４は、図３を参照して説明したように、図３のブロック３０８で、競合継承データ１４２をリセットし、ブロック３１０で、次の開始チャネルに進み、オフページ参照２０４を介してタワー構築命令１３２を呼び出す。デバイスリスト１４４は、以前に割り当てられていない通信デバイス１０４のセット（例えば、図４Ｂの通信デバイス４１６〜４２８）を示す。デバイスリスト１４４は、特定の通信デバイス１０４が、以前に割り当てられた直交チャネル１０８のセットが割り当てられた１つ又は複数の通信デバイス１０４と競合するかどうかに関係なく、特定の通信デバイス１０４を示す。タワー構築命令１３２は、図２〜図４Ｂを参照して説明したように、デバイスリスト１４４によって示される１つ又は複数の通信デバイス１０４（例えば、図４Ｂの通信デバイス４１６〜４２８）に直交チャネル１０８の第２のセットを割り当てる。

チャネル割り当て命令１３０は、割り当てデータ１１８を更新又は保存することにより構成設定１１６を変更する。したがって、チャネル割り当て命令１３０は、直交チャネル１０８の第２のセットを使用して、以前に割り当てられていない通信デバイス１０４（例えば、図４Ａの通信デバイス４１０〜４１２又は図４Ｂの通信デバイス４１６〜４２８）と通信するように通信システム１００を設定する。

したがって、ペアでの干渉メトリックなどの特定の干渉メトリック要件が通信デバイス１０４の間で満たされ、特定の直交チャネル１０８を再利用の指定された閾値以下で再利用することにより、再利用条件を満たすことができるように、方法７００は、直交チャネル１０８を割り当て可能にし、全体として通信システム１００の動作を改善する。

図８は、通信ノード１０２を含むコンピューティング環境８００のブロック図である。特定の実装形態では、通信ノード１０２は、本開示によるコンピュータ実装方法及びコンピュータ実行可能プログラム命令（又はコード）の態様をサポートするように構成されたコンピューティングデバイスを含む。例えば、通信ノード１０２又はその一部は、図１〜図７を参照して説明した１つ又は複数の動作を開始、実行、又は制御する命令を実行するように構成される。

通信ノード１０２は、プロセッサ１１０を含む。プロセッサ１１０は、システムメモリ８３０、１つ又は複数の記憶デバイス８４０、１つ又は複数の入出力インターフェース８５０、１つ又は複数の通信インターフェース８６０、又はそれらの任意の組み合わせと通信するように構成される。システムメモリ８３０は、揮発性メモリデバイス（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス）、不揮発性メモリデバイス（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）デバイス、プログラマブル読み取り専用メモリ、及びフラッシュメモリ）、又はその両方を含む。特定の態様では、システムメモリ８３０は、図１のメモリ１２２の少なくとも一部を含む。システムメモリ８３０は、通信ノード１０２がユーザ、他のプログラム、及び他のデバイスと相互作用することを可能にする完全なオペレーティングシステムと同様に、通信ノード１０２を起動するための基本入出力システムを含みうるオペレーティングシステム８３２を保存する。システムメモリ８３０は、競合リスト１３６、閾値１３８、反復条件１４０、競合継承データ１４２、デバイスリスト１４４、リソース要件値１４６、干渉メトリック値１４８、他のデータ、又はこれらの組み合わせなどのシステム（プログラム）データ８３６を保存する。

システムメモリ８３０は、プロセッサ１１０によって実行可能な１つ又は複数のアプリケーション８３４（例えば、命令のセット）を含む。一例として、１つ又は複数のアプリケーション８３４は、図１〜図７を参照して説明した１つ又は複数の動作を開始、制御、又は実行するためにプロセッサ１１０によって実行可能な命令を含む。例示するために、１つ又は複数のアプリケーション８３４は、通信コントローラ１１２、スイッチマトリックス１１４、ビームフォーマ１２０、又はこれらの組み合わせを参照して説明される１つ又は複数の動作を開始、制御、又は実行するためにプロセッサ１１０によって実行可能な命令を含む。例えば、アプリケーション８３４は、競合検出命令１２６、独立したセット分析命令１２８、チャネル割り当て命令１３０、タワー構築命令１３２、間隙充填命令１３４、他の命令、又はこれらの組み合わせを含む。

１つ又は複数の記憶デバイス８４０は、磁気ディスク、光ディスク、又はフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性記憶デバイスを含む。特定の例では、記憶デバイス８４０は、取り外し可能及び取り外し不可能なメモリデバイスの両方を含む。記憶デバイス８４０は、オペレーティングシステム、オペレーティングシステムの画像、アプリケーション（例えば、１つ又は複数のアプリケーション８３４）、及びプログラムデータ（例えば、プログラムデータ８３６）を保存するように構成される。特定の態様では、システムメモリ８３０、記憶デバイス８４０、又はその両方は、有形のコンピュータ可読媒体を含む。特定の態様では、記憶デバイス８４０の１つ又は複数は、通信ノード１０２の外部にある。

１つ又は複数の入力／出力インターフェース８５０により、通信ノード１０２は１つ又は複数の入力／出力デバイス８７０と通信して、ユーザの対話を容易にすることができる。例えば、１つ又は複数の入力／出力インターフェース８５０は、ディスプレイインターフェース、入力インターフェース、又はその両方を含むことができる。プロセッサ１１０は、１つ又は複数の通信インターフェース８６０を介して通信デバイス１０４と通信するように構成される。例えば、１つ又は複数の通信インターフェース８６０は、ネットワークインターフェース、受信器１５０、送信器１５２、アンテナ１５４、又はこれらの組み合わせを含むことができる。

説明されたシステム及び方法に関連して、複数の通信デバイス間でスペクトルリソースの再利用を可能にする手段を含む装置が開示される。例えば、スペクトルの再利用を可能にする手段には、通信インターフェース８６０が含まれる。

装置は、通信デバイスの各通信デバイスの競合リストを含む複数の競合リストを取得するための手段も含む。例えば、複数の競合リスト１３６を取得する手段は、図１を参照して説明したように、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせを含む。各通信デバイス１０４の競合リスト１３６は、通信デバイス１０４の競合する通信デバイス１０４を識別する。競合する各通信デバイス１０４は、閾値１３８（例えば、干渉メトリック閾値）を満たす干渉メトリック値１４８に関連付けられている。

装置は、通信デバイスの各通信デバイスのリソース要件値を含むリソース要件値を取得するための手段を更に含む。例えば、リソース要件値１４６を取得する手段は、図１を参照して説明したように、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせを含む。各通信デバイス１０４のリソース要件値１４６は、通信デバイス１０４に関連付けられた要求を満たすために必要な直交チャネル１０８の数を示す。

装置はまた、２つ以上の通信デバイスが特定のリソース要件値に関連付けられていることを判定するための手段を含む。例えば、２つ以上の通信デバイス１０４が特定のリソース要件値１４６に関連付けられていることを決定する手段は、図１を参照して説明したように、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせを含む。

装置は、競合リストを使用して２つ以上の通信デバイスから特定の通信デバイスを選択し、２つ以上の通信デバイスに基づいて最大の独立したセット分析を実行する手段を更に含む。例えば、２つ以上の通信デバイス１０４の中から特定の通信デバイス１０４を選択する手段は、図１を参照して説明したように、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせを含む。

装置は、特定の通信デバイスに直交チャネルのセットを割り当てるための手段も含む。例えば、直交チャネル１０８のセットを割り当てるための手段は、図１を参照して説明したように、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせを含む。直交チャネルのセット１０８は、選択された通信デバイス１０４に関連付けられた特定のリソース要件値１４６に等しい直交チャネル１０８の数を含む。

装置は、直交チャネルのセットに基づいて特定の通信デバイスと通信するために、１つ又は複数の送信器、１つ又は複数の受信器、又はこれらの組み合わせを構成する構成設定を保存する手段を更に含む。例えば、構成設定１１６を保存する手段は、図１を参照して説明したように、通信コントローラ１１２、プロセッサ１１０、通信ノード１０２、又はこれらの組み合わせを含む。

いくつかの実装形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに動作を開始、実行、又は制御させて上記の機能の一部又はすべてを実行させる命令を保存する。例えば、命令は、図７の方法を実施するために実行可能であってもよい。いくつかの実装形態では、図７の方法の一部又はすべては、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、１つ又は複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、１つ又は複数のグラフィック処理装置（ＧＰＵ）、専用ハードウェア回路により命令を実行する１つ又は複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））、又はこれらの組み合わせによって実装されうる。

更に、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。

条項１． 複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間で通信システム（１００）のスペクトルリソース（１０６）を再利用する方法であって、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）を含む複数の競合リスト（１３６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）が、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別し、各競合通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、閾値（１３８）を満たす干渉メトリック値（１４８）に関連付けられている、複数の競合リスト（１３６）を取得することと、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）を含む、リソース要件値（１４６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）が、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル（１０８）の数を示す、リソース要件値（１４６）を取得することと、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられていると決定することと、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に基づいて最大の独立したセット分析を実行するために、競合リスト（１３６）を使用することによって、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間から特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、直交チャネル（１０８）のセットを特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、直交チャネル（１０８）のセットが、特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、直交チャネル（１０８）のセットに基づいて特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように通信システム（１００、８００）を構成することと
を含む方法。

条項２． 直交チャネル（１０８）のセットを特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることの前に、少なくとも直交チャネル（１０８）のセットを第１の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、第１の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、特定のリソース要件値（１４６）以上の第１のリソース要件値（１４６）に関連付けられた、少なくとも直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、競合リスト（１３６）に基づいて、第１の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と競合しない通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のサブセットを識別することと、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のサブセットの中から２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することとを更に含む、条項１に記載の方法。

条項３． ２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、特定のリソース要件値（１４６）が複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のサブセットの間で最大のリソース要件値（１４６）であることに基づいて、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のサブセットの間から識別される、条項２に記載の方法。

条項４． 特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することの後に、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の選択と、選択された通信デバイス（１０４、４０２−４２８）への直交チャネル（１０８）のセット又は直交チャネル（１０８）のセットのサブセットの割り当てを、反復条件が満たされるまで反復的に繰り返すこと
を更に含む、条項１から３のいずれか一項に記載の方法。

条項５． 直交チャネル（１０８）のセットの任意のサブセットを割り当てられた通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の数が、再利用閾値（１３８）に等しいときに、反復条件が満たされる、条項４に記載の方法。

条項６． 反復条件が満たされた後に、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の以前に割り当てられていないセットに関連付けられたリソース要件値（１４６）に基づいて、かつ競合リスト（１３６）に基づいて、直交チャネルの第２のセット（１０８）を、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の以前に割り当てられていないセットの１つ又は複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることと、直交チャネル（１０８）の第２のセットに基づいて、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の以前に割り当てられていないセットの１つ又は複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように通信システム（１００、８００）を構成することと
を更に含む、条項４又は５に記載の方法。

条項７． 直交チャネル（１０８）の第２のセットが、直交チャネル（１０８）のセットと隣接している、条項６に記載の方法。

条項８． 最大の独立したセット分析を実行することが、競合リスト（１３６）に基づいて、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合の最も少ない通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を決定することを含み、競合の最も少ない通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）として選択される、条項１から７のいずれか一項に記載の方法。

条項９． 最大の独立したセット分析を実行することの後に、特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別する競合継承データ（１４２）を生成することと、デバイスリスト（１４４）を修正して、少なくとも１つの後続の反復中に競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を検討事項から削除することとを更に含む、条項８に記載の方法。

条項１０． 直交チャネル（１０８）のセットを特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることの後に、デバイスリスト（１４４）に基づいて特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と競合しない少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することであって、少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、特定のリソース要件値（１４６）以下の第２の特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられた、少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することと、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットを少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットが、第２の特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットを割り当てることと、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットに基づいて、少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように通信システム（１００、８００）を構成することとを更に含む、条項１から９のいずれか一項に記載の方法。

条項１１． 少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することが、直交チャネル（１０８）のセットが割り当てられた又は直交チャネル（１０８）のセットの任意のサブセットが割り当てられた任意の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と競合しない複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットの中で、最大のリソース要件値（１４６）を決定することと、第２の特定のリソース要件値（１４６）が最大のリソース要件値（１４６）に等しいと決定することと、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットのサブセットを識別することであって、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットのサブセットの各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、第２の特定のリソース要件値（１４６）と関連付けられた、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットのサブセットを識別することと、少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別するために、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットのサブセットに基づいて、最大の独立したセット分析を実行することとを含む、条項１０に記載の方法。

条項１２． 直交チャネル（１０８）のセットのサブセットを少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることの後に、特定のリソース要件値（１４６）と第２の特定のリソース要件値（１４６）との差を決定することと、リソース要件値（１４６）に基づいて、特定のリソース要件値（１４６）と第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）との差に基づいて、かつ特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた競合継承データ（１４２）に基づいて、第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、直交チャネル（１０８）のセットの第２のサブセットを第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることと、直交チャネル（１０８）のセットの第２のサブセットに基づいて、第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように通信システム（１００、８００）を構成することとを更に含む、条項１０又は１１に記載の方法。

条項１３． 直交チャネル（１０８）のセットの第２のサブセットが、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットに隣接している、条項１２に記載の方法。

条項１４． スペクトルリソース（１０６）が、整数の論理チャネルに分割され、直交チャネル（１０８）のセットが、論理チャネルの隣接するサブセットに対応し、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットが、直交チャネル（１０８）のセットの隣接するサブセットに対応し、直交チャネル（１０８）のセットの第２のサブセットが、直交チャネル（１０８）のセットの第２の隣接するサブセットに対応し、かつ直交チャネル（１０８）のセットの第２のサブセットが、直交チャネル（１０８）のセットのサブセットと隣接している、条項１２又は１３に記載の方法。

条項１５． 条項１から１４のいずれか一項に記載の方法を実行するための通信ノード（１０２）であって、複数の通信デバイス間でスペクトルリソースの再利用を可能にするように構成された、１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせと、１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせに接続された通信コントローラ（１１２）であって、通信コントローラ（１１２）が、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）を含む複数の競合リスト（１３６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）が、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別し、各競合通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、閾値（１３８）を満たす干渉メトリック値（１４８）に関連付けられている、複数の競合リスト（１３６）を取得することと、複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）を含む、リソース要件値（１４６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）が、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル（１０８）の数を示す、リソース要件値（１４６）を取得することと、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられていると決定することと、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に基づいて最大の独立したセット分析を実行するために、競合リスト（１３６）を使用することによって、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間から特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、直交チャネル（１０８）のセットを特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、直交チャネル（１０８）のセットが、特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、構成設定（１１６）を保存して、１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせを構成し、直交チャネル（１０８）のセットに基づいて、特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信することとを含む動作を実行することによって、スペクトルリソース（１０６）を再利用するように構成された通信コントローラ（１１２）とを含む通信ノード（１０２）。

条項１６． 通信コントローラ（１１２）及び１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせが、宇宙船、航空機、陸上船、又は船舶に組み込まれる、条項１５に記載の通信ノード（１０２）。

条項１７． 通信コントローラ（１１２）及び１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせが、基地局に統合される、条項１５又は１６に記載の通信ノード（１０２）。

条項１８． 動作が、特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することの後に、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の選択と、選択された通信デバイス（１０４、４０２−４２８）への直交チャネル（１０８）のセット又は直交チャネル（１０８）のセットのサブセットの割り当てを、反復条件が満たされるまで反復的に繰り返すことを更に含み、反復条件が、１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせによってサポートされる各直交チャネル（１０８）の再利用の数（２２２）に基づいている、条項１５から１７のいずれか一項に記載の通信ノード（１０２）。

条項１９． 直交チャネル（１０８）のセットが、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）チャネル、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）チャネル、又は符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）チャネルを含む、条項１５から１８のいずれか一項に記載の通信ノード（１０２）。

条項２０． 条項１から１４のいずれか一項に記載のスペクトルリソース再利用動作をプロセッサに実行させるために、プロセッサにより実行可能な命令（１２４）を保存するコンピュータ可読記憶デバイスであって、通信システム（１００、８００）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）を含む複数の競合リスト（１３６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）が、通信システム（１００、８００）の競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別し、各競合通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、閾値（１３８）を満たす干渉メトリック値（１４８）に関連付けられている、複数の競合リスト（１３６）を取得することと、通信システム（１００、８００）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）を含む、リソース要件値（１４６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）が、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル（１０８）の数を示す、リソース要件値（１４６）を取得することと、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられていると決定することと、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に基づいて最大の独立したセット分析を実行するために、競合リスト（１３６）を使用することによって、２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間から特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、直交チャネル（１０８）のセットを特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、直交チャネル（１０８）のセットが、特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、直交チャネル（１０８）のセットに基づいて特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように通信システム（１００、８００）を構成することとを含むコンピュータ可読記憶デバイス。

本明細書に記載の例の図は、様々な実施態様の構造の概略的な理解をもたらすことを意図する。これらの図は、本明細書に記載された構造又は方法を利用する装置及びシステムのすべての要素及び特徴を網羅的に説明することを意図していない。本開示を精査することで、当業者には、他の多くの実施態様が明らかになりうる。本開示の範囲を逸脱することなく構造的及び論理的な置換及び変更を行うことができるように、他の実施態様を利用し、他の実施態様を本開示から引き出すことができる。例えば、図面に示す順序とは異なる順序で方法動作を実行してもよく、或いは、１つ又は複数の方法動作を省略してもよい。したがって、本開示及び図面は、限定的というよりは、むしろ例示的なものと見なすべきである。

更に、本明細書では具体的な例を例示し説明してきたが、同一又は類似の結果を実現するよう設計された任意の後続の構成を、図示した特定の実施態様と置き換えてもよいと理解すべきである。本開示は、様々な実施態様の後続する任意の又はすべての適用例又は変形例を含むことが意図される。上述の実施態様の組み合わせ、及び本明細書で特段に説明していない他の実施態様は、本明細書を精査することで当業者に明らかになろう。

本開示の「要約書」は、それが、特許請求の範囲又は意味を解釈する又は限定するために使用されるわけではないとの理解のもとに、提出されるものである。加えて、上記の「発明を実施するための形態」においては、本開示を分かりやすくする目的で、様々な特徴が、グループ化されること、又は単一の実施態様において説明されることがある。上述の例は、本開示を例示するものであって、限定するものではない。本発明の原理にしたがって多くの修正例及び変形例が可能になることも理解すべきである。以下の特許請求の範囲に反映されるように、特許請求される主題は、開示されている例のいずれかの全ての特徴を対象としない場合がある。したがって、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。

Claims (16)

1. 複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間で通信システム（１００）のスペクトルリソース（１０６）を再利用する方法であって、
   前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）を含む複数の競合リスト（１３６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記競合リスト（１３６）が、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別し、各競合通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、閾値（１３８）を満たす干渉メトリック値（１４８）に関連付けられている、複数の競合リスト（１３６）を取得することと、
   前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）を含む、リソース要件値（１４６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記リソース要件値（１４６）が、前記通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル（１０８）の数を示す、リソース要件値（１４６）を取得することと、
   ２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられていると決定することと、
   前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に基づいて最大の独立したセット分析を実行するために、前記競合リスト（１３６）を使用することによって、前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間から特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、
   直交チャネル（１０８）のセットを前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、前記直交チャネル（１０８）のセットが、前記特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、
   前記直交チャネル（１０８）のセットに基づいて前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように前記通信システム（１００、８００）を構成することと
   を含む方法。
2. 前記直交チャネル（１０８）のセットを前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることの前に、
   少なくとも前記直交チャネル（１０８）のセットを第１の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、前記第１の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、前記特定のリソース要件値（１４６）以上の第１のリソース要件値（１４６）に関連付けられた、少なくとも前記直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、
   前記競合リスト（１３６）に基づいて、前記第１の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と競合しない前記通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のサブセットを識別することと、
   前記通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記サブセットの中から前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することと
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、前記特定のリソース要件値（１４６）が前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記サブセットの間で最大のリソース要件値（１４６）であることに基づいて、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記サブセットの間から識別される、請求項２に記載の方法。
4. 前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することの後に、通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の選択と、選択された前記通信デバイス（１０４、４０２−４２８）への前記直交チャネル（１０８）のセット又は前記直交チャネル（１０８）のセットのサブセットの割り当てを、反復条件が満たされるまで反復的に繰り返すこと
   を更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記直交チャネル（１０８）のセットの任意のサブセットを割り当てられた通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の数が、再利用閾値（１３８）に等しいときに、前記反復条件が満たされる、請求項４に記載の方法。
6. 前記反復条件が満たされた後に、
   前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の以前に割り当てられていないセットに関連付けられた前記リソース要件値（１４６）に基づいて、かつ前記競合リスト（１３６）に基づいて、直交チャネルの第２のセット（１０８）を、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記以前に割り当てられていないセットの１つ又は複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることと、
   前記直交チャネル（１０８）の第２のセットに基づいて、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記以前に割り当てられていないセットの前記１つ又は複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように前記通信システム（１００、８００）を構成することと
   を更に含む、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記直交チャネル（１０８）の第２のセットが、前記直交チャネル（１０８）のセットと隣接している、請求項６に記載の方法。
8. 前記最大の独立したセット分析を実行することが、前記競合リスト（１３６）に基づいて、前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合の最も少ない通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を決定することを含み、前記競合の最も少ない通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）として選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記最大の独立したセット分析を実行することの後に、
   前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別する競合継承データ（１４２）を生成することと、
   デバイスリスト（１４４）を修正して、少なくとも１つの後続の反復中に前記競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を検討事項から削除することと
   を更に含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記直交チャネル（１０８）のセットを前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることの後に、
    デバイスリスト（１４４）に基づいて前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と競合しない少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することであって、前記少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、前記特定のリソース要件値（１４６）以下の第２の特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられた、少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することと、
    前記直交チャネル（１０８）のセットのサブセットを前記少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、前記直交チャネル（１０８）のセットの前記サブセットが、前記第２の特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、前記直交チャネル（１０８）のセットのサブセットを割り当てることと、
    前記直交チャネル（１０８）のセットの前記サブセットに基づいて、前記少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように前記通信システム（１００、８００）を構成することと
    を更に含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別することが、
    前記直交チャネル（１０８）のセットが割り当てられた又は前記直交チャネル（１０８）のセットの任意のサブセットが割り当てられた任意の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と競合しない前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットの中で、最大のリソース要件値（１４６）を決定することと、
    前記第２の特定のリソース要件値（１４６）が前記最大のリソース要件値（１４６）に等しいと決定することと、
    前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットのサブセットを識別することであって、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットの前記サブセットの各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、前記第２の特定のリソース要件値（１４６）と関連付けられた、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットのサブセットを識別することと、
    前記少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別するために、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のセットの前記サブセットに基づいて、前記最大の独立したセット分析を実行することと
    を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記直交チャネル（１０８）のセットの前記サブセットを前記少なくとも１つの通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることの後に、
    前記特定のリソース要件値（１４６）と前記第２の特定のリソース要件値（１４６）との差を決定することと、
    前記リソース要件値（１４６）に基づいて、前記特定のリソース要件値（１４６）と前記第２の特定のリソース要件値（１４６）との前記差に基づいて、かつ前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた競合継承データ（１４２）に基づいて、第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、
    前記直交チャネル（１０８）のセットの第２のサブセットを前記第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることと、
    前記直交チャネル（１０８）のセットの前記第２のサブセットに基づいて、前記第２の特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように前記通信システム（１００、８００）を構成することと
    を更に含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 前記直交チャネル（１０８）のセットの前記第２のサブセットが、前記直交チャネル（１０８）のセットの前記サブセットに隣接している、請求項１２に記載の方法。
14. 前記スペクトルリソース（１０６）が、整数の論理チャネルに分割され、前記直交チャネル（１０８）のセットが、前記論理チャネルの隣接するサブセットに対応し、前記直交チャネル（１０８）のセットの前記サブセットが、前記直交チャネル（１０８）のセットの隣接するサブセットに対応し、前記直交チャネル（１０８）のセットの前記第２のサブセットが、前記直交チャネル（１０８）のセットの第２の隣接するサブセットに対応し、かつ前記直交チャネル（１０８）のセットの前記第２のサブセットが、前記直交チャネル（１０８）のセットの前記サブセットと隣接している、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法を実行するための通信ノード（１０２）であって、
    複数の通信デバイス間でスペクトルリソースの再利用を可能にするように構成された、１つ又は複数の送信器（１５２）、１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせと、
    前記１つ又は複数の送信器（１５２）、前記１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせに接続された通信コントローラ（１１２）であって、前記通信コントローラ（１１２）が、
    前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）を含む複数の競合リスト（１３６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記競合リスト（１３６）が、前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別し、各競合通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、閾値（１３８）を満たす干渉メトリック値（１４８）に関連付けられている、複数の競合リスト（１３６）を取得することと、
    前記複数の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）を含む、リソース要件値（１４６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記リソース要件値（１４６）が、前記通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル（１０８）の数を示す、リソース要件値（１４６）を取得することと、
    ２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられていると決定することと、
    前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に基づいて最大の独立したセット分析を実行するために、前記競合リスト（１３６）を使用することによって、前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間から特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、
    直交チャネル（１０８）のセットを前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、前記直交チャネル（１０８）のセットが、前記特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、
    構成設定（１１６）を保存して、前記１つ又は複数の送信器（１５２）、前記１つ又は複数の受信器（１５０）、又はこれらの組み合わせを構成し、前記直交チャネル（１０８）のセットに基づいて、前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信することと
    を含む動作を実行することによって、スペクトルリソース（１０６）を再利用するように構成された通信コントローラ（１１２）と
    を含む通信ノード（１０２）。
16. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のスペクトルリソース再利用動作をプロセッサに実行させるために、前記プロセッサにより実行可能な命令（１２４）を保存するコンピュータ可読記憶デバイスであって、
    通信システム（１００、８００）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の競合リスト（１３６）を含む複数の競合リスト（１３６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記競合リスト（１３６）が、前記通信システム（１００、８００）の競合する通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を識別し、各競合通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が、閾値（１３８）を満たす干渉メトリック値（１４８）に関連付けられている、複数の競合リスト（１３６）を取得することと、
    前記通信システム（１００、８００）の各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）のリソース要件値（１４６）を含む、リソース要件値（１４６）を取得することであって、各通信デバイス（１０４、４０２−４２８）の前記リソース要件値（１４６）が、前記通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に関連付けられた需要を満たすために必要な直交チャネル（１０８）の数を示す、リソース要件値（１４６）を取得することと、
    ２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）が特定のリソース要件値（１４６）に関連付けられていると決定することと、
    前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に基づいて最大の独立したセット分析を実行するために、前記競合リスト（１３６）を使用することによって、前記２つ以上の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）間から特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）を選択することと、
    直交チャネル（１０８）のセットを前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）に割り当てることであって、前記直交チャネル（１０８）のセットが、前記特定のリソース要件値（１４６）に基づく直交チャネル（１０８）の数を含む、直交チャネル（１０８）のセットを割り当てることと、
    前記直交チャネル（１０８）のセットに基づいて前記特定の通信デバイス（１０４、４０２−４２８）と通信するように前記通信システム（１００、８００）を構成することと
    を含むコンピュータ可読記憶デバイス。