JP4351167B2 - 固定個別送信パワー限度を有する複数のモデムを使用して総合送信パワー限度下で動作する無線端末 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、移動無線端末に係り、特に、全てのモデムに対する総合送信パワー限度下で動作するように制約される複数のモデムを有する移動無線端末に関する。

移動無線端末（mobile wireless terminal）（ＭＷＴ）と遠隔局との間で設定されたデータ通話において、ＭＷＴは、“逆方向”通信リンクを介して遠隔局へデータを送信することができる。しかも、ＭＷＴは、“順方向”通信リンクを介して遠隔局からデータを受信することもできる。順方向及び逆方向リンクの両方を介して利用可能な送信及び受信帯域幅、即ち、データ・レート、を増大させることの強いニーズが常にある。

一般的に、ＭＷＴは、無線周波数（radio frequency）（ＲＦ）入力信号をパワー増幅するための送信パワー増幅器を含む。パワー増幅器は、入力信号の入力パワーに応答する出力パワーを有する増幅されたＲＦ出力信号を生成する。過度に高い入力パワーは、パワー増幅器を過駆動させることがあり、それゆえ、出力パワーをパワー増幅器の許容できる動作送信パワー限度を超えさせることがある。次には、許容されない帯域外ＲＦ出射を含む好ましくないＲＦ出力信号の歪を生じさせることがある。従って、パワー増幅器を過駆動させることを回避するように、ＭＷＴの送信パワー増幅器の入力及び／又は出力パワーを慎重に制御するニーズがある。出力パワーを可能な限り最小化させながら、直前に言及された順方向及び逆方向リンク帯域幅（即ち、データ・レート）のいくらかの低減のような、出力パワーを制御することに関連したニーズがある。

［サマリー］
本発明の特徴は、ＭＷＴの複数の変調器‐復調器（モデム）のそれぞれ１つに各々が関連する、複数の同時に動作する通信リンクを使用して、逆方向及び順方向リンク方向の両方における全体の通信帯域幅を最大にするＭＷＴを提供することである。

本発明の他の１つの特徴は、単一の送信パワー増幅器が使用され得るように、複数の変調器‐復調器（モデム）送信信号を総合送信信号（即ち、総合逆方向リンク信号）に統合するＭＷＴを提供することである。これは、複数のパワー増幅器を使用する公知のシステムに比較して、パワー消費、費用、及びスペース要求を有利に低減する。

本発明の他の１つの特徴は、送信パワー増幅器の総合入力及び／又は出力パワーを慎重に制御することであり、これによりパワー増幅器出力における信号歪を回避する。関係する特徴は、逆方向及び順方向リンク方向の両方の帯域幅（即ち、データ・スループット）を最大化するような方法で、総合入力及び／又は出力パワーを制御することである。

これらの特徴は、複数の方法で実現される。第１に、個々の送信パワー限度は、それぞれの個々のモデム送信パワーを制限するために、ＭＷＴの複数のモデムの各々に設定される。各個々の送信パワー限度は、一部分は、全てのモデムに対する総合送信パワー限度から導き出される。全体として、個々の送信パワー限度は、全てのモデムの総合送信パワーを総合的に制限する。個々の送信限度は、時間に亘り固定されており、これによりＭＷＴが動作している間に、計算の複雑性を低減させる。Ｎ個のモデムの中の動作中のものは、それぞれのペイロード・データを送信するために予定され、これにより各動作モデムにそれぞれのペイロード・データを送信させる。

第２に、本発明は、複数のモデムの中の“限度超過”のもの（即ち、個々の構成要素）を検出し、動作を停止させる。限度超過のモデムは、モデムの送信パワー限度を超過する、実際の送信パワー又は要求された送信パワーを有するものである。本発明の１つの構成においては、限度超過のモデムは、逆方向リンク方向においてのみ動作を停止させられ、したがって、順方向リンク方向においてデータを受信し続ける。動作を停止させられたモデムは、その後、最初の動作の停止により引き起こされる可能性がある逆方向リンク・スループットへの全体的な悪影響を適切に低減させる場合に、再作動される。

本発明は、複数（Ｎ）の無線モデムを含むＭＷＴに向けられる。Ｎ個のモデムは、それぞれの送信出力を有し、統合されて総合送信出力を生成する。Ｎ個のモデムは、同時に、逆方向リンク方向のデータを送信し、且つ、順方向リンク方向のデータを受信することができる。ＭＷＴは、総合送信パワー限度範囲内で動作するように制約される。本発明の１つの態様は、下記を含む装置である：Ｎ個のモデムの各々にそれぞれの送信パワー限度を設定するための手段；それぞれのペイロード・データを送信するためにＮ個のモデムの動作中のものの予定を立てるための手段、これにより各動作モデムにそれぞれのペイロード・データを送信させる；及び少なくとも１つの限度超過の動作モデムの動作を停止させるための手段、これにより少なくとも１つの限度超過モデムにペイロード・データを送信することを中止させ、それに応じてその送信パワーを低減させる。本発明の他の１つの態様は、上記に記載された装置に対応する方法である。本発明のこれらの態様及び更なる態様は、下記に説明される。

本発明の特徴、目的、及び利点は、図面と共に下記に述べられる詳細な説明からより明白になる。図面では、類似の参照記号は、全体に亘って同一の又は同様の要素を識別する。

種々の多重アクセス通信システム及び技術は、多数のシステム・ユーザの間で情報を伝達するために開発されてきている。しかしながら、符号分割多重アクセス（code division multiple access）（ＣＤＭＡ）通信システムに使用されるもののような、スペクトル拡散変調技術は、特に、多数の通信システム・ユーザにサービスを提供する場合に、他の変調方式に対して顕著な利点を提供する。このような技術は、名称“衛星又は地上中継器を使用するスペクトル拡散多重アクセス通信システム”の、１９９０年２月１３日に発行された米国特許第４，９０１，３０７号、及び“個々の受信者の位相時間及びエネルギーを追跡するためのスペクトル拡散通信システムにおいて送信されたパワーの全スペクトルを使用するための方法及び装置”と題する、１９９７年１１月２５日に発行された米国特許第５，６９１，１７４号の教示に開示され、それらは、両方とも、本発明の譲受人に譲渡され、この中に参照文献としてその全容が組み入れられている。

ＣＤＭＡ移動通信を提供するための方法は、米国において、電気通信工業協会によって、 “２重モード広帯域スペクトル拡散セルラ・システムに関する移動局‐基地局互換性標準”と題する、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ‐９５‐Ａ、ここではＩＳ‐９５と呼ばれる、に標準化されている。その他の通信システムは、ＩＭＴ‐２０００／ＵＭ、即ち、国際移動通信システム２０００／世界移動通信システム、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）と呼ばれるものをカバーする標準、（例えば、ｃｄｍａ２０００ １ｘ又は３ｘ標準のような）ｃｄｍａ２０００又はＴＤ‐ＳＣＤＭＡ、のようなその他の標準に記載されている。

Ｉ．通信環境例
図１は、基地局１１２、２つの衛星１１６ａと１１６ｂ、及び２つの関連するゲートウェイ（ここでは、ハブとも呼ばれる）１２０ａと１２０ｂを含む例示的な無線通信システム（wireless communication system）（ＷＣＳ）１００の説明図である。これらの要素は、ユーザ端末１２４ａ、１２４ｂ、及び１２４ｃとの無線通信に携わる。一般的に、基地局及び衛星／ゲーウェイは、別個の地上及び衛星ベースの通信システムの構成要素である。しかしながら、これらの別個のシステムは、全体の通信基盤施設として相互動作することができる。

図１は、１つの基地局１１２、２つの衛星１１６、及び２つのゲートウェイ１２０を図示するが、任意の数のこれらの要素は、所望の通信容量及び地理的範囲を実現するために採用されることができる。例えば、ＷＣＳ１００の例示的実施は、多数のユーザ端末１２４にサービスを提供するために、低地球軌道（Low Earth Orbit）（ＬＥＯ）の８個の異なる軌道面を移動する４８個以上の衛星を含む。

用語、基地局及びゲートウェイは、しかも、時々、互換的に使用され、各々は固定された中央通信局であり、基地局１１２のような基地局（時々、セルサイトとも呼ばれる）が取り囲んでいる地理的領域の内部で通信を管理するために地上波アンテナを使用する一方で、ゲートウェイ１２０のようなゲートウェイを用いて、衛星中継器を経由して通信を管理する高度に特殊化された基地局として当業者において認識されている。

この例において、ユーザ端末１２４は、各々が、セルラ電話機、無線ハンドセット、データ・トランシーバ、又はページング若しくは所在地決定受信機のような、しかしこれらに限定されないが、機器又は無線通信装置を有し、又は含む。更に、各々のユーザ端末１２４は、要望に応じて、手持ち式、車載用（例えば、乗用車、トラック、ボート、列車、及び航空機を含む）としての携帯型、又は固定型であることができる。例えば、図１は、固定電話機又はデータ・トランシーバとしてのユーザ端末１２４ａ、手持ち式装置としてのユーザ端末１２４ｂ、及び携帯車載用装置としてのユーザ端末１２４ｃを図示する。無線通信装置は、しかも時々、選択に依存して、移動無線端末、無線通信装置、加入者ユニット、移動ユニット、移動局、移動無線局、又はある種の通信システムおいて単に“ユーザ”、“移動装置”、“端末”、若しくは“加入者”とも呼ばれる。

ユーザ端末１２４は、ＣＤＭＡ通信システムを経由して、ＷＣＳ１００の他の要素との無線通信に参加する。しかしながら、本発明は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、及び周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、又は他のウェーブフォーム（waveforms）若しくは上記に列挙された技術（ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、…）のような、その他の通信技術を採用するシステムに採用されることができる。

一般に、基地局１１２又は衛星１１６のような、ビーム・ソースからのビームは、事前規定されたパターンで異なる地理的地域をカバーする。ＣＤＭＡチャンネル、周波数分割マルチプレクス（ＦＤＭ）チャンネル、又は‘サブビーム’としても呼ばれる異なる周波数のビームは、同じ領域を重複するように向けられることができる。複数の衛星に対するビーム受信可能範囲若しくはサービス地域、又は複数の基地局に対するアンテナ・パターンが、通信システム設計及び提案されようとしているサービスのタイプ、並びにスペース・ダイバーシティが実現されているかどうかに依存して、所定の領域において完全に又は部分的に重複するように設計されることができることも、当業者により容易に理解される。

図１は、複数の例示的信号経路を図示する。例えば、通信リンク１３０ａ_‐ｃは、基地局１１２とユーザ端末１２４との間の信号の交換を提供する。同様に、通信リンク１３８ａ_‐ｄは、衛星１１６とユーザ端末１２４との間の信号の交換を提供する。衛星１１６とゲートウェイ１２０との間の通信は、通信リンク１４６ａ_‐ｄによって容易にされる。

ユーザ端末１２４は、基地局１１２及び／又は衛星１１６との双方向通信に参加することが可能である。そのように、通信リンク１３０及び１３８は、各々、順方向リンク及び逆方向リンクを含む。順方向リンクは、ユーザ端末１２４への情報信号を運ぶ。ＷＣＳ１００において地上波ベースの通信に関して、順方向リンクは、リンク１３０を介して基地局１１２からユーザ端末１２４への情報信号を運ぶ。ＷＣＳ１００の関係において衛星ベースの順方向リンクは、リンク１４６を介してゲートウェイ１２０から衛星１１６へ及びリンク１３８を介して衛星１１６からユーザ端末１２４への情報を運ぶ。このように、地上波ベースの順方向リンクは、一般的に、ユーザ端末と基地局との間の単一の無線信号経路を必要とし、一方において、衛星ベースの順方向リンクは、一般的に、少なくとも１つの衛星を経由する（多重経路を無視して）ユーザ端末とゲートウェイとの間の２つ又はそれより多くの無線信号経路を必要とする。

ＷＣＳ１００の関係において、逆方向リンクは、ユーザ端末１２４から基地局１１２又はゲートウェイ１２０のどちらかへの情報信号を運ぶ。ＷＣＳ１００の順方向リンクと同様に、逆方向リンクは、一般的に、地上波ベースの通信に関しては単一の無線信号経路を必要とし、衛星ベースの通信に関しては２つの無線信号経路を必要とする。ＷＣＳ１００は、低データ・レート（low data rate）（ＬＤＲ）及び高データ・レート（high data rate）（ＨＤＲ）サービスのような、これらの順方向リンクを介して異なる通信を提供することを特徴とすることができる。例示的なＬＤＲサービスは、毎秒３キロビット（ｋｂｐｓ）から９．６ｋｂｐｓまでのデータ・レートを有する順方向リンクを提供し、一方において、例示的なＨＤＲサービスは、６０４ｋｂｐｓ程度に高い及びより高い一般的なデータ・レートをサポートする。

上記に説明されたように、ＷＣＳ１００は、ＣＤＭＡ技術に従って、無線通信を実行する。このように、リンク１３０、１３８、及び１４６の順方向及び逆方向リンクを介して送信される信号は、ＣＤＭＡ送信標準に従って、エンコードされ、拡散され、且つチャンネル化された信号を運ぶ。更に、ブロック・インタリービングは、これらの順方向及び逆方向リンクに亘って採用されることができる。これらのブロックは、２０ミリ秒のような、事前決定された継続時間を有するフレームで送信される。

基地局１１２、衛星１１６、及びゲートウェイ１２０は、ＷＣＳ１００の順方向リンクを介して送信する信号のパワーを調節することができる。このパワー（ここでは順方向リンク送信パワーと呼ばれる）は、ユーザ端末１２４しだいで、及び時間しだいで、変化されることがある。この時間変化する特徴は、フレーム毎のベースで採用されることができる。このようなパワー調節は、特定の要求の範囲内に順方向リンク・ビット誤り率（bit error rate）（ＢＥＲ）を維持し、干渉を低減させ、且つ送信パワーを節約するために実行される。

ユーザ端末１２４は、ゲートウェイ１２０又は基地局１１２の制御下に、ＷＣＳ１００の逆方向リンクを介して送信する信号のパワーを調節することができる。このパワー（ここでは逆方向リンク送信パワーと呼ばれる）は、ユーザ端末１２４しだいで、且つ、時間しだいで、変化されることがある。この時間変化する特徴は、フレーム毎のベースで採用されることができる。このようなパワー調節は、特定の要求の範囲内に逆方向リンク・ビット誤り率（ＢＥＲ）を維持し、干渉を低減させ、且つ送信パワーを節約するために実行される。

ＣＤＭＡ通信システムにおいてパワー制御を実行するための技術の例は、“符号分割多重アクセス・システムにおける高速順方向リンク・パワー制御”と題する、米国特許第５，３８３，２１９号、“送信機パワー制御システムにおける制御パラメータの動的変更のための方法及びシステム”と題する、米国特許第５，３９６，５１６号、及び“ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおける送信パワーを制御するための方法及び装置”と題する、米国特許第５，０５６，１０９号、に見出され、これらは、この中に参照文献として組み入れられている。

ＩＩ．移動無線端末
図２は、本発明の原理に従って、構成され且つ動作される一例のＭＷＴ２０６のブロック図である。ＭＷＴ２０６は、図２に示されない、基地局又はゲートウェイ（遠隔局と呼ばれる）と無線で通信する。しかも、ＭＷＴ２０６は、ユーザ端末と通信できる。ＭＷＴ２０６は、例えば、イーサネット（登録商標）・リンクのような、通信リンク２１０を介して、データ・ネットワーク、データ端末、及びその他のような、外部のデータ・ソース／シンクからデータを受信する。しかも、ＭＷＴ２０６は、通信リンク２１０を介して外部のデータ・ソース／シンクへデータを送る。

ＭＷＴ２０６は、遠隔局へ信号を送信し、且つ遠隔局から信号を受信するための、アンテナ２０８を含む。ＭＷＴ２０６は、通信リンク２１０に接続されたコントローラ（即ち、１つ以上のコントローラ）２１４を含む。コントローラ２１４は、メモリ／記憶ユニット２１５とデータを交換し、且つタイマ２１７とインタフェースする。コントローラ２１４は、コントローラ２１４とモデム２１６との間で複数の対応する双方向データ・リンク２１８ａ_‐２１８ｎを介して、複数の無線モデム２１６ａ_‐２１６ｎへ送信されるべきデータを供給し、そして複数の無線モデム２１６ａ_‐２１６ｎからデータを受信する。データ接続２１８は、直列データ接続であることができる。使用されることができるモデムの個数Ｎは、複雑さ、費用、等のような、公知の設計問題点に基づいて、要望されるような複数の値の中の１つであることができる。実施例においては、Ｎ＝１６である。

無線モデム２１６ａ_‐２１６ｎは、モデムとパワー・コンバイナ／スプリッタ・アセンブリとの間の複数の双方向ＲＦ接続／ケーブルを介して、パワー・コンバイナ／スプリッタ・アセンブリ２２０へＲＦ信号２２２ａ_T‐２２２ｎ_Tを供給し、且つパワー・コンバイナ／スプリッタ・アセンブリ２２０からＲＦ信号２２２ａ_R‐２２２ｎ_Rを受信する。送信（即ち、逆方向リンク）方向において、アセンブリ２２０に含まれるパワー・コンバイナは、全てのモデム２１６から受信されるＲＦ信号を一緒に統合し、統合された（即ち、総合）ＲＦ送信信号２２６を送信パワー増幅器２２８へ供給する。送信パワー増幅器２２８は、増幅された総合ＲＦ送信信号２３０を送受切替器２３２へ供給する。

送受切替器２３２は、増幅された総合ＲＦ送信信号をアンテナ２０８へ供給する。ＭＷＴ２０６においては、送受切替は、別々の送信及び受信アンテナを使用することのような、送受切替器２３２とは別の方法により実現されることができる。しかも、パワー増幅器２２８の出力に接続されたパワー・モニタ２３４は、増幅された総合送信信号２３０のパワー・レベルもモニタする。パワー・モニタ２３４は、増幅された総合ＲＦ送信信号２３０のパワー・レベルを表示する信号２３６をコントローラ２１４へ供給する。ＭＷＴ２０６の代案の構成において、パワー・モニタ２３４は、送信増幅器２２８への入力における総合信号２２６のパワー・レベルを測定する。この代案の構成においては、ＭＷＴ２０６の総合送信パワー限度は、自身の出力において指定される代わりに送信パワー増幅器２２８への入力において指定され、下記に説明される本発明の方法は、これを考慮に入れる。

受信（即ち、順方向リンク）方向においては、アンテナ２０８は、受信された信号を送受切替器２３２へ供給する。送受切替器２３２は、受信された信号を受信増幅器２４０へ転送する。受信増幅器２４０は、増幅された受信信号をアセンブリ２２０へ供給する。アセンブリ２２０に含まれるパワー・スプリッタは、増幅された受信信号を複数の別々の受信信号に分割し、各々の別々の信号をそれぞれモデム２１６の１つへ供給する。

ＭＷＴ２０６は、ＭＷＴ２０６と遠隔局との間に設定された複数の無線ＣＤＭＡ通信リンク２５０ａ_‐２５０ｎを介して、遠隔局と通信する。通信リンク２５０の各々は、それぞれモデム２１６の１つに関係付けられる。無線通信リンク２５０ａ_‐２５０ｎは、互いに同時に動作することができる。無線通信リンク２５０の各々は、順方向リンク方向及び逆方向リンク方向の両方においてＭＷＴ２０６と遠隔局との間のデータを搬送するための無線トラヒック・チャンネルをサポートする。複数の無線通信チャンネル２５０は、ＭＷＴ２０６と遠隔局との間の無線インタフェース２５２の一部分を形成する。

本実施形態において、ＭＷＴ２０６は、送信増幅器２２８の出力における総合送信パワー限度（aggregate power limit）（ＡＰＬ）下で動作するように制約される。換言すれば、ＭＷＴ２０６は、信号２３０の送信パワーを、好ましくは総合送信パワー限度を下回るレベルに制限するように要求される。モデム２１６の全ては、送信するときに、信号２３０の総合送信パワーに寄与する。従って、本発明は、モデム２１６の送信パワーを制御するための技術を含み、これにより、送信信号２３０において明らかなように、モデム２１６の総合送信パワーが総合送信パワー限度を下回るようにさせる。

送信増幅器２２８を過駆動させることは、信号２３０のパワー・レベルが総合送信パワー限度を超過するようにさせる。従って、本発明は、モデム２１６の各々に対して個々の送信パワー限度（送信限度とも呼ばれる）を設定する。個々の送信パワー限度は、モデム２１６が総合的に送信増幅器２２８を過駆動させることを防止させるような方法で、総合送信パワー限度に関係付けられる。ＭＷＴ２０６の動作の間、本発明は、モデム２１６の限度超過のものを検出し、その後、動作を停止させる。１つの構成においては、限度超過のモデムと関係しているデータ通話は、維持され、限度超過のモデムは、逆方向リンク方向においてのみ動作を停止させられる。従って、限度超過のモデムは、順方向リンク方向において都合よく動作を継続し、このように、送信増幅器２２８が過駆動させられることなく、順方向リンク通信を継続することが可能である。本発明の更なる態様は、下記に説明される。

ＭＷＴ２０６は、移動するものとして呼ばれるが、ＭＷＴは、移動プラットフォーム又は携帯プラットフォームに限定されないことが、理解されるべきである。例えば、ＭＷＴ２０６は、固定基地局又はゲートウェイ中に常駐することができる。ＭＷＴ２０６は、しかも、固定ユーザ端末１２４ａに常駐することもできる。

ＩＩＩ．モデム
図３は、モデム２１６の各々を表すモデム例３００のブロック図である。モデム３００は、ＣＤＭＡ原理に従って動作する。モデム３００は、全てデータ・バス３１４を介して互いに接続された、データ・インタフェース３０２、コントローラ３０４、メモリ３０６、１つ以上のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）又はＡＳＩＣのような、モデム信号プロセッサ又はモジュール３０８、中間周波数ＩＦ／ＲＦサブシステム３１０、及びオプションのパワー・モニタ３１２を含む。ある種のシステムにおいては、モデムは、より古いモデム構成におけるように、２つ１組で接続された送信及び受信プロセッサを具備しないが、要望に応じて、ユーザ通信、及び１つ以上の信号を処理するために相互に接続された、若しくはそれ以外はユーザの間で時間分割方式で使用される、送信機及び受信機のアレイ又は変調器及び復調器のアレイを使用することができる。

送信方向においては、コントローラ３０４は、データ接続２１８ｉ（ここで、ｉは、モデム２１６ａ_‐２１６ｎのいずれか１つを表す）を介し且つインタフェース３０２を経由して、コントローラ２１４から送信されるべきデータを受信する。コントローラ３０４は、送信されるべきデータをモデム・プロセッサ３０８へ供給する。モデム３０８の送信（Ｔｘ）プロセッサ３１２は、送信されるべきデータをエンコードし且つ変調し、送信されるべきデータ・フレームにデータをパッケージする。送信プロセッサ３１２は、データ・フレームを含む信号３１４をＩＦ／ＲＦサブシステム３１０へ供給する。サブシステム３１０は、信号３１４を周波数アップ−コンバートし且つ増幅し、結果として生じる周波数アップ−コンバートされ増幅された信号２２２ｉ_Tをパワー・コンバイナ／スプリッタ・アセンブリ２２０へ供給する。オプションのパワー・メータ３１２は、信号２２２ｉ_Tのパワー・レベル（即ち、そのパワーでモデム３００が上記に言及されたデータ・フレームを送信する実際の送信パワー）をモニタする。あるいは、モデム３００は、ＩＦ／ＲＦサブシステム３１０の利得／減衰器の設定及びそのレートでモデム３００がデータ・フレームを送信するデータ・レートに基づいて、モデム送信パワーを決定することができる。

受信方向においては、ＩＦ／ＲＦサブシステム３１０は、パワー・コンバイナ／スプリッタ・アセンブリ２２０からの受信信号２２２ｉ_Rを受信し、信号２２２ｉ_Rを周波数ダウン−コンバートし、そして受信されたデータ・フレームを含む結果として周波数ダウン−コンバートされた信号３１６をモデム・プロセッサ３０８の受信（Ｒｘ）プロセッサ３１８へ供給する。受信プロセッサ３１８は、データ・フレームからデータを抽出し、その後、コントローラ３０４は、インタフェース３０２及びデータ接続２１８ｉを使用して、抽出されたデータをコントローラ２１４へ供給する。

モデム２１６は、各々、上記に説明されそして更に下記に説明される方法でデータ・フレームを受信する。図４は、モデム２１６のいずれか１つにより送信され又は受信されることができるデータ・フレーム例４００の説明図である。データ・フレーム４００は、制御フィールド又はオーバヘッド・フィールド４０２及びペイロード・フィールド４０４を含む。フィールド４０２及び４０４は、制御情報（４０２）又はペイロード・データ（４０４）のどちらかを伝達するために使用されるビットを含む。制御フィールド４０２は、それぞれ１つのモデム２１６と遠隔局との間に設定された通信リンクを管理することに使用される、制御情報及びヘッダ情報を含む。ペイロード・フィールド４０４は、ペイロード・データ（ビット４０６）、例えば、データ通話の間に（即ち、モデムと遠隔局との間に設定された通信リンクを介して）コントローラ２１４と遠隔局との間で送信されるべきデータ、を含む。例えば、データ・リンク２１８ｉを介して、コントローラ２１４から受信されたデータは、ペイロード・フィールド４０４にパッケージされる。

データ・フレーム４００は、例えば、２０ミリ秒のような、持続時間Ｔを有する。ペイロード・フィールド４０４のペイロード・データは、最大即ち全レート（例えば、毎秒９６００ビット（ｂｐｓ））、半レート（例えば、４８００ｂｐｓ）、４分の１レート（例えば、２４００ｂｐｓ）、又は８分の１レート（例えば、１２００ｂｐｓ）を含む、複数のデータ・レートの１つで運ばれる。モデム２１６の各々は、全レートで（即ち、最大データ・レートで）データを送信するように試みる。しかしながら、下記に述べられるように、限度超過のモデムは、レート制限し、これによりモデムが自身の送信データ・レートを最大レートからより低いレートへ低減させる。しかも、モデム２１６の各々は、ペイロード・データなしに、データ・フレーム（例えば、データ・フレーム４００）を送信することもできる。これは、ゼロ・レート・データ・フレームとして呼ばれる。

１つのモデム構成において、フレーム内のデータ・ビット４０６の各々は、送信データ・レートに関係なく、一定量のエネルギーを運ぶ。即ち、フレーム内で、ビット当りのエネルギーＥ_bは、全ての異なるデータ・レートに対して一定である。このモデム構成において、各データ・フレームは、そのレートでデータ・フレームが送信されるデータ・レートに比例する瞬時モデム送信パワーに対応する。従って、データ・レートが低くなればなるほど、モデム送信パワーは、ますます低くなる。

モデム２１６の各々は、それぞれのデータ接続２１８を介して、現況報告（status report）をコントローラ２１４へ供給する。図５は、現況報告例５００の説明図である。現況報告５００は、モデム・データ・レート・フィールド５０２、モデム送信パワー・フィールド５０４、及びオプションの限度超過（レート制限とも呼ばれる）表示器フィールド５０６を含む。各モデムは、フィールド５０２において最後に送信されたデータ・フレームのデータ・レート及びフィールド５０４において最後に送信されたデータ・フレームの送信パワーを報告する。更に、各モデムは、フィールド５０６において、レート制限状態にあるかどうかをオプションとして報告することができる。

他の１つの代案のモデム構成においては、モデムは、限度超過／レート制限状態、送信パワー、及びモデムの送信データ・レート、を表示する現況信号を供給することができる。

ＩＶ．方法例
図６は、モデム３００の、例えば、モデム２１６の各々の、動作の代表的な一例の方法、即ち、プロセス６００のフローチャートである。方法６００は、データ通話がモデム（例えば、モデム２１６ａ）と遠隔局との間に設定されていると想定する。即ち、順方向リンク及び逆方向リンクを含む通信リンクは、モデムと遠隔局との間に設定されている。

最初のステップ６０２で、送信パワー限度Ｐ_Lは、モデムにおいて（例えば、モデム２１６ａにおいて）設定される。

次のステップ６０４で、モデムは、順方向リンクを介して遠隔局からの要請された送信パワーＰ_Rを指示するパワー制御命令を受信する。要請された送信パワーＰ_Rは、そのパワーでモデムが逆方向リンク方向にデータ・フレームを送信すべきである。この命令は、漸増するパワー増大又は減少の命令の形式であることができる。

決定ステップ６０６で、モデムは、いずれかのペイロード・データがコントローラ２１４から受信されているかどうか、即ち、遠隔局へ送信すべきいずれかのペイロード・データがあるどうかを決定する。なければ、手順は、次のステップ６０８へ進む。ステップ６０８で、モデムは、ゼロ・レートで、即ち、ペイロード・データなしで、データ・フレームを送信する。ゼロ・レート・データ・フレームは、例えば、通信リンク／データ通話を維持するために使用される制御／オーバヘッド情報を含むことができる。ゼロ・レート・データ・フレームは、モデムの最小送信パワーに対応する。

他方において、送信すべきペイロード・データがあるならば、そのときは、方法（制御）のプロセスは、ステップ６０６から次のステップ６１０へ進む。ステップ６１０で、モデムは、それが限度超過でないか否か、即ち、モデムが限度未満であるかどうかを決定する。１つの構成において、モデムが限度未満であるかどうかを決定することは、要請された送信パワーＰ_Rが送信パワー限度Ｐ_Lより小さいかどうかを決定することを含む。この構成において、要請された送信パワーＰ_RがＰ_Lよりより大きいか又は等しい場合に、モデムは、限度超過であると考えられる。代案の構成において、モデムが限度未満であるかどうかを決定することは、モデムの実際の送信パワーＰ_Tが送信パワー限度Ｐ_Lより小さいかどうかを決定することを含む。この構成において、Ｐ_TがＰ_Lより大きいか又は等しいとき、モデムは、限度超過であると考えられる。モデムは、自身の送信パワーＰ_T、例えば、信号２２２ｉ_Tの送信パワー、が送信パワー限度Ｐ_Lより小さいかどうかを決定する際に、パワー・モニタ３１２を使用することができる。

モデムが限度超過でない間、モデムは、最大データ・レート（例えば、全レート）で且つ要請された送信パワーＰ_R及びデータ・フレームのデータ・レートに従う送信パワー・レベルＰ_Tで、ペイロード・データ及び制御情報を含むデータ・フレームを送信する。換言すれば、モデム送信パワーＰ_Tは、要請された送信パワーＰ_Rを追尾する。

Ｐ_T又はＰ_RがＰ_Lに等しいか又は大きいとき、モデムは、限度超過であり、従って、現在のレート（例えば、全レート）からより低い送信データ・レート（例えば、半レート、４分の１レート、８分の１レート又はゼロ・レートでさえ）へレート制限し、これにより、モデムが全レートで送信していたときに比べてモデムの送信パワーＰ_Tを低減させる。従って、上記に説明された限度超過状態のいずれかに応じてレート制限することは、モデムが自己パワー制限することの１形式であり、これにより、モデムは、自身の送信パワーＰ_Tを送信パワー限度Ｐ_L未満に維持する。しかも、現況報告５００で報告されたように、限度超過／レート制限状態は、要請されたパワーＰ_R、又は代案の構成における実際の送信パワーＰ_Tが送信パワー限度Ｐ_Lより大きいか又は等しいことを、コントローラ２１４へも表示する。モデムが送信（即ち、逆方向リンク）方向にゼロ・レートで動作している一方で、モデムがレート制限しているか（例えば、ステップ６１０において）又は送信すべきペイロード・データを１つも有しないか（ステップ６０８）のどちらかであるという理由で、モデムが受信（即ち、順方向リンク）方向に全レート・データ・フレームをまだ受信できることは、正しく認識されるべきである。

モデムが限度超過状態に応じて自己レート制限することは、有利であるはずであるけれども、モデムの代案の構成は、この方法でレート制限しない。その代わりに、モデムは、限度超過状態をコントローラ２１４へ報告し、それから、コントローラがレート制限調節を強制することを待つ。好ましい構成は、両方の取り組み方を使用する。即ち、モデムは、限度超過状態に応じて自己レート制限し、モデムは、限度超過状態をコントローラ２１４へ報告し、これに応じて、コントローラは、レート制限調節をモデムに強制する。

ステップ６０８及びステップ６１０の両方の後、モデムは、ステップ６１２において現況報告（例えば、現況報告５００）を発生し、報告をデータ・リンクのそれぞれの１つを介してコントローラ２１４へ提供する。

Ｖ．固定送信パワー限度の実施形態
図７は、本実施形態に従って、ＭＷＴ２０６により実行される一例の方法のフローチャートである。手順７００は、初期化ステップ７０２を含む。ステップ７０２は、更に、ステップ７０４、７０６、及び７０８を含む。ステップ７０４で、コントローラ２１４は、モデム２１６の各々に個々の送信パワー限度Ｐ_Lを設定する。送信パワー限度は、手順７００において時間全体に亘って固定される。

ステップ７０６で、コントローラ２１４は、モデム２１６の各々に亘りデータ通話を設定する。換言すれば、順方向リンク及び逆方向リンクの両方を含む通信リンクは、モデム２１６の各々と遠隔局との間に設定される。通信リンクは、互いに同時に動作する。本発明の例示的構成においては、通信リンクは、ＣＤＭＡベースの通信リンクである。

この実施形態において、モデムは、動作モデムとして又は非動作モデムとして指定されることができる。コントローラ２１４は、ペイロード・データを送信するために、動作モデムを予定することができるが、非動作モデムを予定することはできない。コントローラ２１４は、現在の動作モデムを確認するリストを管理する。ステップ７０８で、コントローラ２１４は、例えば、モデムの各々を動作中のリストに追加することにより、全てのモデムを動作中であるとして最初に指定する。

次のステップ７１０で、コントローラ２１４が遠隔局へ送信しようとする必要があるデータを受信していると想定して、コントローラ２１４は、ペイロード・データを送信するために動作モデムの各々の予定を立てる。最初に通過するステップ７１０において、（ステップ７０８から）全てのモデム２１６は、動作中である。しかしながら、次に続くステップ７１０を通過することで、下記に説明されるように、いくつかののモデム２１６は、非動作中であることがある。

コントローラ２１４は、動作モデムの各々に対して送信されるべきデータの待ち行列を維持し、リンク２１０を介して外部のデータ・ソースから受信されるデータを有する各データ待ち行列を供給する。コントローラ２１４は、各データ待ち行列からそれぞれの動作モデムへデータを与える。各動作モデムが送信されるべきデータを同時に与えられるように、コントローラ２１４は、一般に、それぞれのデータ待ち行列が比較的均一にロードされることを保証するデータ・ローディング・アルゴリズムを実行する。コントローラ２１４がデータを各モデムへ供給した後で、図６に関連して上記に説明されたように、各モデムは、全レートで且つそれぞれの要請された送信パワーにＰ_Rに従って、データ・フレーム中のデータを順番に送信しようと試みる。

ステップ７１０で、コントローラ２１４は、しかも、送信されるべきデータを非動作モデムから動作モデムへ迂回させることにより、非動作モデムの予定を取り消す。しかしながら、上記に言及されたように、全てのモデムは、ステップ７０８後で最初に動作中であるので、最初に通過するステップ７１０においては、非動作モデムが１つもない。

次のステップ７１２で、コントローラ２１４は、全ての非動作モデム及び動作モデムからのモデム現況報告をモニタする。

次のステップ７１４で、コントローラ２１４は、モデム現況報告に基づいて、モデム２１６のどれかが限度超過であるかどうか、そしてそれゆえレート制限しているかどうかを決定する。コントローラ２１４が、１つ以上（即ち、少なくとも１つ）のモデムが限度超過であると決定するならば、コントローラ２１４は、ステップ７１６で、これらの限度超過のモデムのみの動作を停止させる。例えば、コントローラ２１４は、動作中のリストからそのモデムを削除することにより、限度超過のモデムの動作を停止させることができる。

ステップ７１４で、モデムが１つも限度超過でないと決定されるならば、方法、即ち処理は、ステップ７１８へ進む。方法は、しかも、ステップ７１６で、いずれかの限度超過のモデムが動作を停止させられた後でステップ７１８へ進む。ステップ７１８で、コントローラ２１４は、以前にステップ７１６で動作を停止させられたモデムのどれかが作動させられる（即ち、再作動される）必要があるか否かを決定する。モデムが作動させられるべきかどうかを決定するための複数の技術が、下記に議論される。ステップ７１８で回答がイエス（モデムは、再作動される必要がある）であるならば、方法は、ステップ７２０へ進み、コントローラ２１４は、例えば、動作リストにモデムを復活させることにより、作動させる必要がある以前に動作を停止させられたモデムを作動させる。

以前に動作を停止させられたモデムが１つも作動させられる必要がないならば、処理は、ステップ７１８からステップ７１０へ引き返す。しかも、処理は、ステップ７２０からステップ７１０へも進む。ステップ７１０から７２０は、ある期間に亘って反復され、これにより、モデム２１６の限度超過のものは、ステップ７１６で動作を停止させられ、それから、ステップ７１８で適宜再作動され、それに対応してステップ７１０で予定を取り消され、再び予定される。

限度超過のモデムがステップ７１６で動作を停止させられ（即ち、非動作中になり）、且つステップ７１８を通過して動作を停止させられたままである場合に、モデムは、次の通過ステップ７１０において予定を取り消されるはずである。換言すれば、コントローラ２１４は、もはや動作を停止させられたモデムへデータを供給することはないはずである。その代わりに、コントローラ２１４は、動作モデムへデータを迂回させるはずである。動作を停止させられたモデムに関連するデータ通話が取り消され（torn-down）ない（即ち、終了しない）と想定されるならば、ステップ７１０でモデムの予定を取り消すことは、動作を停止させられたモデムに送信するペイロード・データを１つも持たせなくさせるはずであり、且つ、このように、モデムが逆方向リンク上でゼロ・レートで且つ対応する最小送信パワー・レベルで動作するようにさせるはずである（図６に関連して、上記に説明された、ステップ６０６及び６０８を見られたい）。これは、動作を停止させられた／予定を取り消されたモデムのデータ通話を活動中に又は動作中に保持し、それゆえ、モデムは、まだ、順方向リンク上で全レート・データ・フレームを受信することができる。モデムに関連するデータ通話が取り消され、即ち、終らせられ又は終了される場合に、モデムは、データを送信すること及び受信することをともに停止する。

ステップ７１６で限度超過のモデムの動作を停止させることは、最終的に、逆方向リンクにおける自身の送信データ・レート及び対応する送信パワーを低減させることをモデムに生じさせる。このようにして、コントローラ２１４は、個々に、送信パワー限度（及び、こうして、送信パワー）を制御し、結果として、ＭＷＴ２０６の総合送信パワー限度未満のレベルに信号２３０の総合送信パワーを維持することができる。

代案の方法７００の構成が、可能である。上記に説明されたように、動作を停止させるステップ７１６は、非動作中としてモデムを指定することにより、例えば、モデムを動作中のリストから除去することにより、限度超過のモデムの動作を停止させることを含む。逆に、動作ステップ７２０は、動作を停止させられたモデムを動作中のリストへ復活させることを含む。代案の方法７００の構成において、動作を停止させるステップ７１６は、更に、限度超過のモデムに関連するデータ通話（即ち、通信リンク）を取り消すこと（即ち、終了すること）を含む。しかも、この代案の構成において、動作ステップ７２０は、更に、以前に動作を停止させられたモデムを介して、他の１つのデータ通話を設定することも含み、その結果、モデムは、遠隔局へデータを送信すること、及び遠隔局からデータを受信することを開始できる。

他の１つの代案の方法７００の構成において、動作を停止させるステップ７１６は、更に、いずれか１つの限度超過のモデムがステップ７１４で検出される場合に、限度超過であろうと又は限度超過でなかろうと、全てのモデムの動作を停止させることを含む。この構成において、モデムの動作を停止させることは、全てのモデムを非動作中として指定することを含むことができ、且つ、更に、モデムに関連する全てのデータ通話を取り消すことを含むことができる。

図８は、方法７００の送信限度設定ステップ７０４を展開したフローチャートである。最初のステップ８０２で、コントローラ２１４は、各々のモデム２１６に関する送信パワー限度を導き出す。例えば、コントローラ２１４は、送信パワー限度を計算する、若しくは単に、メモリ・ルックアップ・テーブル（memory look-up table）に記憶された事前に決定された限度にアクセスすることができる。次のステップ８０４で、コントローラ２１４は、モデム２１６の各々にそれぞれの１つの送信パワー限度を与え、それに応じて、モデムは、それぞれの送信パワー限度をそれぞれのメモリに記憶する。

図９は、方法７００の決定ステップ７１８を展開したフローチャートである。コントローラ２１４は、ゼロ・レートで送信している動作を停止させられた／非動作モデムのそれぞれの報告された送信パワーを（例えば、ステップ７１２で）モニタする。ステップ９０２で、コントローラ２１４は、モデムが最大送信データ・レートで送信する場合の代表的なそれぞれの外挿されたモデム送信パワーを、報告されたモデム送信パワーから、導き出す。

次のステップ９０４で、コントローラ２１４は、各々の外挿された送信パワーがそれぞれのモデムの送信パワー限度Ｐ_Lより小さいかどうかを決定する。イエスであれば、処理は、モデムが制限パワーを超過しそうにないという理由で、それぞれのモデムが作動させられるステップ７２０へ進む。そうでなければ、モデムは、動作を停止させられたままであり、方法は、ステップ７１０へ移動して戻る、即ち引き返す。

図１０は、ＭＷＴ２０６により実行される他の１つの方法例１０００のフローチャートである。方法１０００は、図７に関連して以前に説明された多くの方法ステップを含み、
このような方法ステップは、再度説明しない。しかしながら、方法１０００は、ステップ７１６に続く新規のステップ１００４、及び対応する決定ステップ１００６を含む。ステップ１００４で、コントローラ２１４は、ステップ７１６で動作を停止させた各モデムに対応する、作動タイムアウト期間を（例えば、タイマ２１７を使用して）始動する。あるいは、コントローラ２１４は、ステップ７１６において動作を停止させた各モデムに対応する、将来の作動時間／事象の予定を立てることができる。

決定ステップ１００６で、コントローラ２１４は、以前に動作を停止させたモデムのいずれかを作動させる時であるかどうかを決定する。例えば、コントローラ２１４は、作動タイムアウト期間のどれかが時間切れになったかどうかを決定し、これにより、対応する動作を停止させたモデムを作動させる時であることを表示する。あるいは、コントローラ２１４は、ステップ１００４で予定を立てられた作動時間／事象が到来したかどうかを決定する。

方法７００に関連して上記に議論された代案の構成と同様に、代案の方法１０００の構成も、考えられる。

ＶＩ．固定送信パワー限度
１．一律な限度
１つの固定された限度構成において、一律な送信パワー限度のセットがモデム２１６の全てに亘って設定される。即ち、各モデムは、他のモデムの各々と同一の送信パワー限度を有する。図１１は、パワー対モデム２１６中のそれぞれの１つを識別するモデム・インデックス（ｉ）のプロットの一例であり、ここで、一律なモデム送信パワー限度Ｐ_Liが図示される。図１１に図示されたように、モデム（１）は、制限パワーＰ_L１に対応し、モデム（２）は、制限パワーＰ_L2に対応する、等である。

一律な限度の１つの構成において、各送信パワー限度Ｐ_Lは、総合送信パワー限度ＡＰＬをモデム２１６の合計数Ｎにより分割したものに等しい。この一律な限度の構成下で、全てのモデムがそれぞれの送信パワー限度に等しいそれぞれの送信パワーを有するとき、全てのモデムに対する総合送信パワーは、ＡＰＬを、丁度、満たし、超過はしない。本発明における総合送信パワー限度ＡＰＬの一例は、ほぼ１０又は１１デシベル−ワット（ｄＢＷ）である。

図１１は、しかも、ＭＷＴ２０６に関する送信シナリオの一例を表す。図１１に図示されたものは、モデム（１）及びモデム（２）に対応する代表的な要請されたモデム送信パワーＰ_R１及びＰ_R2である。図１１に図示された送信シナリオ例は、全ての要請されたモデム送信パワーがそれぞれの一律な送信パワー限度未満である、シナリオに対応する。この状況において、モデムは、どれ１つとして限度超過であることなく、このように、レート制限しない。

図１２は、モデム（２）が、それぞれの送信パワー限度Ｐ_L2を超過する要請されたパワーＰ_R2を有すること以外は、図１１と同様な他の１つの送信シナリオ例である。従って、モデム（２）は、限度超過であり、従って、レート制限される。モデム（２）が限度超過であるので、コントローラ２１４は、方法７００又は方法１０００に従って、モデム（２）の動作を停止させ、これにより、モデム（２）をゼロ・データ・レートで、且つ、それに対応して、低減された送信パワー・レベル１２０２で送信させる。

２．漸減した限度
図１３は、固定されたモデム送信パワー限度に対する代案の漸減した構成の説明図である。図示されるように、漸減した構成は、Ｎ個のモデムの中のそれぞれ連続する１つにおいて連続的に減少する送信パワー限度Ｐ_Liを含む、ここでｉ＝１_…Ｎである。例えば、モデム（１）に関する送信パワー限度Ｐ_L１は、モデム（２）に関する送信パワー限度Ｐ_L2より小さく、それは、送信パワー限度Ｐ_L3より小さく、等、線に沿って下がる。

１つの漸減した構成において、送信パワー限度Ｐ_Liの各々は、Ｐ_Liより大きいか又は等しい送信パワー限度を有するモデムの合計数ｉにより除算されたＡＰＬに等しい。例えば、送信パワー限度Ｐ_L5は、ＡＰＬを５により除算したものに等しく、その５は、Ｐ_L5より大きいか又は等しい送信パワー限度を有するモデムの個数である。他の１つの漸減した構成において、各送信パワー限度Ｐ_Liは、上記に言及された送信パワー限度（即ち、ＡＰＬをＰ_Liより大きいか又は等しい送信パワー限度を有するモデムの合計数により除算したもの）より事前決定された量、例えば、１、２デシベル（ｄＢ）又は３ｄＢでさえ、小さい量に等しい。これは、モデムが、動作を停止させられる前に、それぞれの送信パワー限度より僅かに高い実際の送信パワー・レベルで送信する傾向にある場合において、安全余裕を認める。

全てのモデムがほぼ同様なパワーで送信し、且つ全ての送信パワーがある期間に亘って増大しているという、送信シナリオを想定されたい。漸減した構成下では、モデム（Ｎ）が最初にレート制限し、モデム（Ｎ-１）が次にレート制限し、モデム（Ｎ-２）が３番目にレート制限する、等である。それに応じて、コントローラ２１４は、モデム（Ｎ）を最初に、モデム（Ｎ-１）を２番目に、モデム（Ｎ-２）を３番目に、等、動作を停止させ／予定を取り消す。

ＶＩＩ．ＭＷＴコンピュータ・コントローラ
図１４は、コントローラ２１４を表す一例のコントローラ（それは、しかも、複数のコントローラである可能性がある）１４００の機能ブロック図である。コントローラ１４００は、上記に議論された実施形態の種々の方法ステップを実行するための１つ以上のコントローラ・モジュールを含む。スケジューラ／デスケジューラ１４０２は、ペイロード・データを送信するために動作モデムの予定を立て、非動作モデムの予定を取り消す。通話マネージャ１４０４は、データ通話を設定し、且つ複数のモデム２１６を介するデータ通話を取り壊し、そして、現況モニタ１４０６は、例えば、モデムの中の種々のものが限度超過であると決定するために、モデム２１６からの現況報告をモニタし、且つモデム送信データ・レート及びパワー報告を収集する。

デアクチベータ／アクチベータ・モジュール１４０８は、モデムの限度超過のものの（例えば、動作中のリストからモデムを削除することにより）動作を停止させ、且つ動作中のリスト上のモデムを復活させることにより、モデムの中の動作を停止させられたものを作動させるために、機能する。限度計算器１４１０は、モデム２１６の各々に関する送信パワー限度を計算し／導き出すために動作する。限度計算器は、しかも、例えば、メモリ２１５に記憶された事前決定された送信パワー限度へアクセスすることもできる。初期化器１４１２は、各モデムにおける初期の送信パワー限度を設定すること、各モデムにわたって通話を設定すること、ＭＷＴ２０６における種々のリスト及び待ち行列を初期化すること、等のような、システムの初期化を監督し／管理するために使用される。

モデム・インタフェース１４１４は、モデム２１６からデータを受信し、モデム２１６へデータを送信する；ネットワーク・インタフェース１４１６は、インタフェース２１０を介してデータを受信し、且つ送信する；そして、ソフトウェア・インタフェース１４２０は、上記に言及されたモジュールの全てを互いに相互接続するために使用される。

本発明の特徴は、実質上、プログラム可能な若しくはソフトウェア制御可能な素子、装置、又はコンピュータ・システムを具備するプロセッサ／コントローラ２１４により実行され及び／又は制御されることができる。このようなコンピュータ・システムは、例えば、通信バスに接続された１つ以上のプロセッサを含む。電気通信固有のハードウェアは、本発明を実施するために使用されることができるが、汎用コンピュータ・システムの以下の説明は、これを完全にするために与えられる。

コンピュータ・システムは、しかも、主メモリ、好ましくはランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含むこともでき、そして、副メモリ及び／又は他のメモリを含むこともできる。副メモリは、例えば、ハード・ディスク駆動装置及び／又は着脱可能な記憶駆動装置を含むことができる。着脱可能な記憶駆動装置は、周知の方法で着脱可能な記憶ユニットから読み出し及び／又は着脱可能な記憶ユニットへ書き込む。着脱可能な記憶ユニットは、フロッピー（登録商標）・ディスク、磁気テープ、光ディスク、及び着脱可能な記憶装置により読み出され且つ書き込まれる同様なもの、を表す。着脱可能な記憶ユニットは、その中に記憶されたコンピュータ・ソフトウェア及び／又はデータを有するコンピュータ使用可能な記憶媒体を含む。

副メモリは、コンピュータ・プログラムを可能にするその他の同様な手段若しくは他の命令をコンピュータ・システムにロードさせる他の命令を含むことができる。このような手段は、例えば、着脱可能な記憶ユニット及びインタフェースを含むことができる。そのようなものの例は、プログラム・カートリッジ及びカートリッジ・インタフェース（ビデオ・ゲーム装置に見出されるもののような）、着脱可能なメモリ・チップ（ＥＰＲＯＭ、又はＰＲＯＭのような）及び関連するソケット、並びにソフトウェア及びデータを着脱可能な記憶ユニットからコンピュータ・システムへ伝達させるインタフェース及び他の着脱可能な記憶ユニットを含むことができる。

コンピュータ・システムは、しかも、通信インタフェースを含むことができる。通信インタフェースは、ソフトウェア及びデータをコンピュータ・システムと外部の装置との間で伝達させることを可能にする。通信インタフェースを介して伝達されたソフトウェア及びデータは、電子的、電磁的、光学的又は通信インタフェースにより受信されることが可能な他の信号であり得る信号の形式である。図２に図示されるように、プロセッサ２１４は、情報を記憶するためのメモリ２１５と通信している。プロセッサ２１４は、図２に関連して議論されたＭＷＴ２０６の他の構成要素と一緒に、本発明の方法を実行する。

この文書において、“コンピュータ・プログラム媒体”及び“コンピュータ使用可能な媒体”という用語は、着脱可能な記憶装置、ＭＷＴ２０６の内部の着脱可能なメモリ・チップ（ＥＰＲＯＭ、又はＰＲＯＭのような）、及び送信手段（signals）のような媒体を一般に呼ぶために使用される。コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ・システムへソフトウェアを供給するための手段である。

コンピュータ・プログラム（コンピュータ制御論理とも呼ばれる）は、主メモリ及び／又は副メモリに記憶される。コンピュータ・プログラムは、通信インタフェースを介して受信されることもできる。このようなコンピュータ・プログラムは、実行された場合に、コンピュータ・システムが、この中に議論されたように、本発明のある一定の特徴を実行することを可能にする。例えば、図７、８、９及び１０に図示されたフローチャートの特徴は、このようなコンピュータ・プログラムにおいて実施されることができる。特に、コンピュータ・プログラムは、実行された場合に、プロセッサ２１４が、本発明の特徴の性能を実行し及び／又は生じさせることを可能にする。従って、このようなコンピュータ・プログラムは、ＭＷＴ２０６のコンピュータ・システムのコントローラ、そのようにしてＭＷＴのコントローラを表す。

実施形態がソフトウェアを使用して実施される場合には、ソフトウェアは、コンピュータ・プログラム製品に記憶されることができ、着脱可能な記憶装置、メモリ・チップ又は通信インタフェースを使用して、コンピュータ・システムにロードされることができる。制御論理（ソフトウェア）は、プロセッサ２１４により実行された場合に、この中に説明されたように、プロセッサ２１４に本発明のある一定の機能を実行させる。

本発明の特徴は、しかも又はその代わりに、例えば、この中に説明された機能を実行するためにプログラムされたソフトウェア制御されたプロセッサ又はコントローラ、種々のプログラム可能な電子装置、若しくはコンピュータ、マイクロプロセッサ、１つ以上のディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、専用機能回路モジュール、及び、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）又はプログラム可能ゲートアレー（ＰＧＡ）のようなハードウェア構成要素、を使用するハードウェアにおいて、主として実施されることができる。この中に説明された機能を実行するようなハードウェア・ステート・マシン（hardware state machine）の実施は、当業者には明白である。

好ましい実施形態のこれまでの説明は、どのような当業者でも、本発明を製品化し又は使用することを可能にするために提供される。本発明は、その好ましい実施形態に関連して、特別に示され且つ説明されているが、種々の形式的な及び細部の変更が、本発明の精神及び範囲を離脱しないでその中で行われ得ることは、当業者により理解される。

ＶＩＩＩ．結論
本発明は、明細書に述べられた機能の性能及びその関係を説明している機能的構成要素を使用して、上記に説明されてきた。これらの機能的構成要素の境界線は、説明の便宜上ここでは曖昧に規定されてきた。代わりの境界線は、明記された機能及びその関係が適切に実行される限り、規定されることができる。このような代わりの境界線のいずれもが、このように、特許請求された発明の範囲及び精神の範囲内である。当業者は、これらの機能的構成要素が、個別の構成要素、特定用途集積回路、適切なソフトウェアを実行するプロセッサ及びその他、若しくはこれらの複数の組み合わせにより実施されることができることを、認識する。このように、本発明の広さ及び範囲は、上記に説明された例示的な実施形態のどれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物に従ってのみ規定されるべきである。

図１は、無線通信システムの一例の説明図である。 図２は、移動無線端末の一例のブロック図である。 図３は、図２の移動無線端末の個々のモデムを代表するモデムの一例のブロック図である。 図４は、図２及び３のモデムのいずれか１つにより送信される又は受信されることができるデータ・フレームの一例の説明図である。 図５は、図２及び３のモデムからの現況報告の一例の説明図である。 図６は、図２及び３のモデムの各々により実行される方法の一例のフローチャートである。 図７は、移動無線端末により実行される方法の一例のフローチャートである。 図８は、図７の方法を拡張するフローチャートである。 図９は、図７の方法を拡張するフローチャートである。 図１０は、移動無線端末により実行される他の１つの方法例のフローチャートである。 図１１は、パワー対モデム・インデックス（ｉ）のプロット例であり、モデム・インデックス（ｉ）は、図２のモデムの中の１つをそれぞれ識別し、ここにおいて、一律なモデム送信パワー限度が図示される。図１１も、図２の移動無線端末の送信シナリオの一例を表す。 図１２は、図１１と同様な他の１つの送信シナリオの一例である。 図１３は、モデム送信パワー限度に関する代案の漸減する構成の説明図である。 図１４は、本発明の方法を実行するための、図２の移動無線端末のコントローラの一例の機能ブロック図である。

符号の説明

１００…無線通信システム、１１２…基地局、１１６…衛星、１２４…ユーザ端末、１３０、１３８、１４６…通信リンク、２０８…アンテナ、２１０…通信リンク、２１８…データ・リンク、２２２…ＲＦ信号、２２６…ＲＦ送信信号、２３０…総合送信信号、２３６…信号、２５０…通信リンク、２５２…無線インタフェース、３１４…データ・バス、３１４、３１６…信号、４００…データ・フレーム、４０２…制御フィールド、４０４…ペイロード・フィールド、４０６…データ・ビット、５００…現況報告、５０２…モデム・データ・フィールド、５０４…モデム送信パワー・フィールド、５０６…限度超過表示器フィールド、１４００…コントローラ、１４２０…ソフトウェア・インタフェース。

Claims (32)

1. 最大総合送信パワー限度の範囲内で動作するように制約された無線端末において送信パワーを制御する方法であって、該無線端末はそれぞれの送信出力を有するＮ個の無線モデムを含み一緒に統合されて総合送信出力を生成し、該方法は、下記を具備する：
   （ａ）Ｎ個のモデムの各々にそれぞれの送信パワー限度を設定すること；
   （ｂ）それぞれのペイロード・データを送信するためにＮ個のモデムの動作中のものの予定を立てること、これにより各動作モデムにそれぞれのペイロード・データを送信するようにさせること；及び
   （ｃ）少なくとも１つの限度超過の動作モデムの動作を停止させること、これにより少なくとも１つの限度超過のモデムにペイロード・データを送信することを中止するようにさせ且つそれに応じてその送信パワーを低減するようにさせること、それにより総合送信出力のパワーがそれに応じて低減される。
2. 少なくとも１つの限度超過のモデムは、モデムの実際の送信パワー又は要請された送信パワーのどちらかが送信パワー限度を超過するという理由で、限度超過である、請求項１記載の方法。
3. 少なくとも１つの限度超過の動作モデムの動作を停止させること、少なくとも動作モデムからの現況報告をモニタすること、該現況報告の１つは少なくとも１つの限度超過の動作モデムが限度超過であると指示すること、を更に具備する、請求項１記載の方法。
4. 少なくとも１つの限度超過の動作モデムの動作を停止させた後で、以前に動作を停止させられたモデムを作動させること、それにより以前に動作を停止させられたモデムが再度動作中になる、を更に具備する、請求項１記載の方法。
5. 請求項４記載の方法であって、下記を更に具備する：
   （ｅ）ステップ（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を反復すること。
6. 少なくとも１つの限度超過の動作モデムの動作を停止させることは、作動タイムアウト期間を開始させることを具備する；及び、作動タイムアウト期間が時間切れになる時に、以前に動作を停止させられたモデムを作動させることを更に具備する、請求項４記載の方法。
7. ステップ（ｃ）は、少なくとも１つのレート制限しているモデムが動作を停止させられたモデムの送信パワーでデータを送信するようにさせる、請求項４記載の方法であって、該方法は、ステップ（ｃ）と（ｄ）との間に、下記を更に具備する：
   動作を停止させられたモデムの送信パワーをモニタすること；
   動作を停止させられたモデムの送信パワーから、モデムが最大データ・レートで送信する場合を表す外挿された送信パワーを導き出すこと；及び
   ここにおいて、ステップ（ｄ）は、外挿された送信パワーがそれぞれの送信パワー限度より小さいときに、ステップ（ｃ）において動作を停止させられたモデムを作動させることを具備する。
8. ステップ（ｃ）は、全ての動作モデムの動作を停止させることを具備し、これにより全ての動作モデムにそれぞれのペイロード・データを送信することを中止するようにさせ且つそれに応じてそれぞれの送信パワーを低減させるようにする、請求項１記載の方法。
9. 請求項１記載の方法であって、下記を更に具備する：
   ステップ（ａ）に先立って、複数のモデムの各々と遠隔局との間に別々の無線通信リンクを設定すること、各通信リンクは順方向リンク及び逆方向リンクを含むこと；及び
   ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の間中、全ての通信リンクを維持すること。
10. 各モデムの必要な送信パワーを指示する遠隔局からのそれぞれのパワー制御命令を各動作モデムで受信するステップを更に具備する、請求項９記載の方法。
11. 請求項１記載の方法であって、下記を更に具備する：
    ステップ（ａ）に先立って、複数のモデムの各々と遠隔局との間に別々の無線通信リンクを設定すること、各通信リンクは順方向リンク及び逆方向リンクを含むこと；及び
    ここにおいて、ステップ（ｃ）は、少なくとも１つの限度超過のモデムと遠隔局との間の通信リンクを取り消すことを具備する。
12. ステップ（ａ）は、Ｎ個のモデムの各々に一律な送信パワー限度を設定することを具備する、請求項１記載の方法。
13. 一律な送信パワー限度は、モデムの個数、Ｎ、により除算された総合送信パワー限度に等しい、請求項１２記載の方法。
14. ステップ（ａ）は、Ｎ個のモデムの中のそれぞれ連続するものＭ（ｉ）に連続的に減少する送信パワー限度Ｌｉを設定することを具備する、ここでｉ＝１_…Ｎである、請求項１記載の方法。
15. 送信パワー限度Ｌｉの各々は、Ｌｉより大きいか又は等しい送信パワー限度を有するモデムの合計数により除算された最大総合送信パワー限度に等しい、請求項１４記載の方法。
16. ステップ（ａ）の各送信パワー限度は、時間変化しない、請求項１記載の方法。
17. 最大総合送信パワー限度の範囲内で動作するように制約された無線端末であって、該無線端末は、それぞれの送信出力を有するＮ個の無線モデムを含み一緒に統合されて総合送信出力を生成し、該無線端末は、下記を具備する：
    （ａ）Ｎ個のモダムの各々にそれぞれの送信パワー限度を設定するための手段；
    （ｂ）それぞれのペイロード・データを送信するためにＮ個のモデムの動作中のものの予定を立てるための手段、これにより各動作モデムにそれぞれのペイロード・データを送信させる；及び
    （ｃ）少なくとも１つの限度超過の動作モデムの動作を停止させるための手段、これにより少なくとも１つの限度超過のモデムにペイロード・データを送信することを中止させ且つそれに応じてその送信パワーを低減させること、それにより総合送信出力のパワーがそれに応じて低減される。
18. 少なくとも１つの限度超過のモデムは、モデムの実際の送信パワー又は要請された送信パワーのどちらかが送信パワー限度を超過するという理由で、限度超過である、請求項１７記載の方法。
19. 少なくとも動作モデムからの現況報告をモニタするための手段を更に具備し、該現況報告の１つは少なくとも１つの限度超過の動作モデムが限度超過であると指示する、請求項１７記載の無線端末。
20. 動作を停止させる手段により以前に動作を停止させられたモデムを作動させるための手段を更に具備し、それにより以前に動作を停止させられたモデムが再度動作中になる、請求項１７記載の無線端末。
21. スケジューリング手段、動作を停止させる手段、及び作動させる手段は、それぞれの機能を反復して実行する、請求項２０記載の無線端末。
22. 請求項２０記載の無線端末であって：
    動作を停止させる手段は、作動タイムアウト期間を開始するための手段を含み；及び
    作動させる手段は、再作動タイムアウト期間が時間切れになる場合に以前に動作を停止させられたモデムを作動させるための手段を含む。
23. 動作を停止させる手段により動作を停止させられた少なくとも１つのレート制限するモデムは、動作を停止させられたモデム送信パワーでデータを送信する、請求項２０記載の無線端末であって、該無線端末は、下記を更に具備する：
    動作を停止させられたモデムの送信パワーをモニタするための手段；
    動作を停止させられたモデムの送信パワーから、モデムが最大データ・レートで送信する場合を表す外挿された送信パワーを導き出すための手段；及び
    ここにおいて、動作させる手段は、外挿された送信パワーがそれぞれの送信パワー限度より小さい場合に動作を停止させられたモデムを作動させるための手段を含む。
24. 動作を停止させる手段は、全ての動作モデムの動作を停止させるための手段を含み、これにより全ての動作モデムにそれぞれのペイロード・データを送信することを中止するようにさせ且つそれに応じてそれぞれの送信パワーを低減するようにさせる、請求項１７記載の無線端末。
25. 請求項１７記載の無線端末であって、下記を更に具備する：
    複数のモデムの各々と遠隔局との間に別々の無線通信リンクを設定するための手段、各無線通信リンクは順方向リンク及び逆方向リンクを含む；及び
    ここにおいて、全ての通信リンクは、スケジューリング手段及び動作を停止させる手段がそれぞれの機能を実行している間維持される。
26. 各動作モデムは、それぞれの必要な送信パワーを指示する遠隔局からのそれぞれのパワー制御命令を受信する、請求項２５記載の無線端末。
27. 請求項１７記載の無線端末であって、下記を更に具備する：
    複数のモデムの各々と遠隔局との間に別々の無線通信リンクを設定するための手段、各無線通信リンクは順方向リンク及び逆方向リンクを含む；及び
    ここにおいて、動作を停止させる手段は、少なくとも１つの限度超過のモデムと遠隔局との間の通信リンクを取り消すための手段を含む。
28. Ｎ個のモデムの各々に設定された送信パワー限度は、Ｎ個のモデムの全てに亘って同一である、請求項１７記載の無線端末。
29. 各送信パワー限度は、モデムの個数、Ｎ、により除算された総合送信パワー限度に等しい、請求項２８記載の無線端末。
30. 設定手段は、Ｎ個のモデムの中のそれぞれ連続するものＭ（ｉ）において連続的に減少する送信パワー限度Ｌｉを設定する、ここでｉ＝１_…Ｎである、請求項１７記載の無線端末。
31. 送信パワー限度Ｌｉの各々は、Ｌｉより大きいか又は等しい送信パワー限度を有するモデムの合計数により除算された最大総合送信パワー限度に等しい、請求項３０記載の無線端末。
32. 各送信パワー限度は、時間変化しない、請求項１７記載の無線端末。

Images