JP4481998B2 - マルチ−キャリア端末における伝送パワーの優先分配のための装置および方法 - Google Patents

マルチ−キャリア端末における伝送パワーの優先分配のための装置および方法 Download PDF

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Description

本発明は概して電気通信に関連し、より具体的にはマルチ−キャリア通信(multi-carrier communications)に関連するものである。
無線通信システムにおいて、ヂュアル−キャリアまたはマルチ−キャリアの端末(terminals)が、音声トラフィックおよび非音声データトラフィックを同時に搬送するためにますます使用されてきている。この関連で、マルチ−キャリア端末(a multi-carrier terminal)は、同時に１つよりも多いキャリア上で情報を伝送する機能(the capability of transmitting information)を有する端末である。多くのそのような端末は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線通信システムにおいて使用されるかもしれない。例えば、高速データや音声トラフィックの同時に伝送される(transmitted simultaneously)ことを必要とするアプリケーションにおいては、音声トラフィックのＣＤＭＡ２０００＿ｌｘ標準規格に対応する１つのキャリアと、データトラフィックの伝送のために最適化されているＣＤＭＡ２０００＿ｌｘＥｖ−ＤＯ標準規格に対応する別のキャリアとを用いた、マルチ−キャリア端末を利用することが可能であろう。送信端末(the transmitting terminal)は、データトラフィックの伝送のために、１つのキャリア、「ＤＯ」に指定されているキャリア、を使用し、音声トラフィックの伝送のために、「ｌｘ」キャリアとして指定された別のキャリアを使用するであろう。これらのシステムの説明は、それらの対応する「第３世代パートナーシッププロジェクト２」(3rd Generation Partnership Project 2)（３ＧＰＰ２）標準規格の中で見つけられることが出来る。ＣＤＭＡ２０００＿１ｘシステムは、「ｃｄｍａ２０００紹介 リリース Ｃ(cdma2000 Introduction Release C)」３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ０００１−Ｃ ｖ１．０、Ｍａｙ ２００２に規定されている。ＣＤＭＡ２０００＿１ｘＥｖ−ＤＯシステムは、「ｃｄｍａ２０００高速レート パケットデータ エア インタフェース仕様(cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification)」３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４−０ ｖ４．０、Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００２に規定されている。
マルチ−キャリア端末のための効果的な送信機設計(transmitter design)は、複数のパワー増幅回路(multiple power amplification circuits)を取り入れることができ、各々１つのキャリアに専用となり、また各々パワー増幅器を含む。しかしながら、場所の制限、製造コスト、電力消費、および他の要因が、パワー増幅回路を含むキャリア間でリソースを共用する必要性を決める。従って、マルチ−キャリア端末によって伝送される(transmitted)複数のキャリアの伝送(transmission)のために単一のパワー増幅器を利用することは有益である。
パワー増幅器は、アンテナによる伝送のために変調されたキャリア信号を増幅する送信機(a transmitter)のＲＦエレメントである。パワー増幅器は、単一エレメント(element)であるかのように描かれ参照され得るけれども、当業者は、そのようなデバイス(device)は１若しくはそれよりも多いステージから構成される得ることを理解するであろう。
マルチ−キャリア端末が、異なるタイプのキャリア信号の同時伝送(simultaneous transmission)のための単一のパワー増幅器を有する場合は、前記パワー増幅器は、スペクトルエミッション条件(spectral emission requirements)によって、搭載バッテリ容量(on-board battery capacity)によって、またキャリア間での何らかの優先権(any priority among the carriers)によって課せられるパワー制限に支配され得る。例えば、統合された(combined)ＣＤＭＡ２０００＿ｌｘ＿／＿ＣＤＭＡ２０００＿ｌｘＥＶ−ＤＯの無線通信システムにおいて、音声セルサービスエリア(the voice cell coverage)における劣化を避けるために、ｌｘキャリアは送信機パワー(transmitter power)の割り当てにおいてＤＯキャリアよりも優先度が高いと仮定する。ｌｘキャリアがＤＯキャリアよりも高い優先権を有するので、パワー増幅器の最大出力以外にｌｘキャリアに課される唯一のパワー制限は、移動局の送信パワー(the transmit power)を制限するバッテリ容量とスペクトラムエミッション(spectrum emission)制御スキーム(schemes)である。そのため、ＤＯキャリアがｌｘキャリアより低い優先権を有する場合は、ｌｘキャリアによって使われない送信機パワー(transmitter power)のある部分だけをＤＯキャリアに分配することが望ましい。
更に、ｌｘおよびＤＯキャリアが同時に伝送される時は、マルチ−キャリア端末によって伝送されるマルチ−キャリア波形のパワーは、スペクトルエミッション目標が損なわれないようなレベルに制限されることが望ましい。既存の通信システムの機材と操作にほとんど修正を要求せずに、これらのパワー制約を保持することとが更に望ましい。
従って、当技術分野では、複数のキャリア信号を同時に伝送するために単一のパワー増幅器が使用されるマルチ−キャリア端末において、優先権に従ったキャリアの送信パワーを割り当てるスキームに対する必要性がある。
［要約］
ここに開示される実施例は、単一のパワー増幅器を使用する(served by a single power amplifier)複数のキャリアを有するマルチ−キャリア送信機の第1キャリアに優先権を割り当てること(assigning precedence)によって、また前記第1キャリアを使用するチャネルがアクティブ状態にあるかどうかに応じ、１つまたは複数の他のキャリアに、限度に従い(subject to a limit)、伝送パワーを割り当てること(allocating transmission power)によって、上記に述べられた必要性に応える。これは、第1キャリアが、トータルな利用可能な伝送パワー(the total available transmission power)の内のそれが必要とするものを、その限度まで利用できることを確実にし、また、その次のキャリアが、その必要のために利用可能な、トータルな利用可能な伝送パワーから第１キャリアによって使用されるトータルなパワーを差し引いたパワーを有していることを確実にする。このパワーの順序付けられた分配(this ordered apportioning)は、パワー増幅器を使う複数のキャリアのために使用されることができ、優先権において次のキャリアが、その必要のために利用可能な、トータルな利用可能伝送パワーから優先権において優先する全てのキャリアによって使われたトータルなパワーを差し引いたパワーを有する。
［詳細な説明］
ここで使用される用語「例示的(exemplary)」は、「例(an example)、実例(instance)、または例証(illustration)として機能する」ことを意味する。ここに「例示的」と説明されているどの実施例も、必ずしも他の実施例よりも望ましい又は有利であると解釈されるものではない。この記載において説明される全ての実施例は、当業者が本発明を作り又は使用することを可能にするために提供される例示的な実施例であり、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものではない。
加入者ステーション(a subscriber station)は、ここではアクセス端末(an access terminal)（ＡＴ）と呼ばれ、可動または固定であるかもしれない、また、１以上の基地局トランシーバー（ＢＴＳｓ）と通信できる。アクセス端末は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）と結合された基地局トランシーバーサブシステムを通して、音声およびデータトラフィックを伝送し(transmits)、受信する(receives)。基地局トランシーバーと基地局コントローラは、アクセスネットワークと呼ばれるネットワークの一部である。アクセスネットワークは、複数のアクセス端末(multiple access terminals)への、及び、からの、音声およびデータの通信を伝達する。アクセスネットワークは、アクセスネットワークの外の更なるネットワーク、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、企業内イントラネットまたはインターネットなど、に更に接続されることが出来、また各アクセス端末とそのような外のネットワークとの間で音声およびデータの通信を伝達出来る。１つまたは複数の基地局トランシーバーとのアクティブトラフィックチャンネル接続(an active traffic channel connection)を確立したアクセス端末はアクティブアクセス端末と呼ばれ、アクティブ（または「トラフィック」）状態にあると言われる。同様に、前記トラフィックチャンネル自体はアクティブ状態にあると言われる。１つまたは複数の基地局トランシーバーとのアクティブトラフィックチャンネル接続を確立する過程のアクセス端末は、接続設定状態(a connection setup state)にあると言われる。同様に、前記トラフィックチャンネル自体は、接続設定状態にあると言われる。アクティブ状態でもなく接続設定状態でもないトラフィックチャンネルは、アイドル状態(an idle state)にあると言われる。アクセス端末は、無線チャンネルを通じて、又は例えば、光ファイバーや同軸のケーブルを使った有線チャンネルを通じて通信する、任意のデバイスでもよい。アクセス端末は、更に、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、外部または内部モデム、または無線またはワイヤーライン電話などを含むが、それに限定されない、多くのタイプのデバイスの内の何れでもよい。
図１は、ワイドエリアシステム(a wide area system)１０を例示しており、そのネットワークアーキテクチャは、１つまたは複数のパケット交換網例えばインターネット２０への、又、１つまたは複数の公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）例えばＰＳＴＮ２２への、アクセスを持ったアクセス端末(an access terminal)１２を提供する。これは説明することを意図されたものであり、本説明において詳述された原理の使用やアプリケーションに限定することを意図されてはいないのであるが、ワイドエリアシステム１０は、例えば、ワイドエリア無線システムであるかもしれないし、またアクセス端末１２は無線デバイスであるかもしれない。ワイドエリア無線システムとして、システム１０は、各々がパケット制御機能を持った１つまたは複数の統合された(integrated)基地局コントローラ（ＢＳＣ）１６に接続された複数の基地局を有する基地局トランシーバーサブシステム（ＢＴＳ）１４のような、ネットワークインフラストラクチャ(network infrastructure)を含むであろう。基地局コントローラで、データは、パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）１８を経由して、インターネット２０に及びから、送られ、そして音声は、モバイル交換局（ＭＳＣ）１９を経由して、ＰＳＴＮに及びから、送られる。アクセス端末１２がサブシステム１４に信号を送る通信リンクは、リバースリンク(a reverse link)と呼ばれる。サブシステム１４がアクセス端末に信号を送る通信リンクは、フォワードリンク(a forward link)と呼ばれる。フォワードおよびリバースリンクは、複数のチャンネル(multiple channel)を含むことが出来る。例えばフォワードリンクは、トラフィック、コントロールおよびパイロットのチャンネルを含むことができる。リバースリンクは、トラフィック、オーバーヘッドおよびパイロットのチャンネルを含むことができる。
例示的ワイドエリア無線システムにおいて、アクセス端末１２は、ＢＴＳ１４と無線で通信する無線デバイスにおいて具現化されることができるであろう。アクセス端末１２は、複数のキャリアを経由し、リバースリンクで情報をワイドエリアシステムに送信することが可能であり、複数のキャリアの内の二つは、キャリア１およびキャリア２と示される。アクセス端末１２はまた、この図に示されていないフォワードリンク上で、ワイドエリアシステム１０から情報を受信する機能も有する。アクセス端末が音声信号を送る場合、例えばキャリア１上で、音声信号はＢＴＳに伝送され、そしてＢＳＣに転送される。ＢＳＣは、ＭＳＣを通してＰＳＴＮに音声信号を転送する。アクセス端末はまた、データを、データパケットの形式で、例えばキャリア２上で、パケットをＢＳＣに転送する、ＢＴＳに伝送することができる。ＢＳＣに結合されまたは統合されたパケットコントロール機能は、データパケットをパケットデータネットワークに転送するＰＤＳＮに、データパケットを転送する。
無線ワイドエリアネットワークのネットワークアーキテクチャとアクセス端末との間の双方向信号伝送(bidirectional signal transmission)は、最多数のアクセス端末に所定の品質基準で通信アクセスを提供するために管理される。この点について、例えば、ＣＤＭＡシステムは、アクセス端末伝送パワ(access terminal transmission power)を、アクセス端末とネットワークの間の通信品質を保つ、しかし、そのような通信全てが引き起こす総干渉を制限するレベルに、制限する。ＣＤＭＡシステムにおける伝送パワー制御は、オープンループおよびクローズドループ手順の組み合わせ(a combination of open loop and closed loop procedures)を通し実行される。アクセス端末送信機のオープンループパワー制御は、フォワードリンク信号のアクセス端末での受信を必要とし、また、受信されたフォワードリンク信号レベルをもとにして、端末によるリバースリンク伝送パワーレベルの計算を必要とする。クローズドループパワー制御は、フォワードリンク上のアクセス端末への、パワーレベル設定命令(power level setting commands)の伝送によって実行される。このことについては、例えば、本願と共に全て本願譲渡人に譲渡され、又言及することにより組み込まれる、米国特許第５，０５６，１０９号、第５，２６７，２６２号、第５，９３３，７８１号、第６，０３５，２０９号、第６，１０１，１７９号、および第６，６０９，００８号を見てください。
図２は、フォワードおよびリバースリンク通信のためのアクセス端末に使われることが出来るトランシーバー(a transceiver)１９０のブロック図である。トランシーバー１９０は、受信機(a receiver)１９２、ダイプレクサ(a diplexer)１９９、送信機(a transmitter)２００、およびアンテナ(an antenna)２０２を含む。受信機１９２および送信機２００は、ダイプレクサ１９９を通して、アンテナ２０２に接続される。送信機２００がリバースリンク通信のために使われる間、受信機１９２はフォワードリンク通信をサポートする。他のアクセス端末コンポーネントは示されていないが、組み込まれた特許を参照することにより理解されることができる。図２において、音声（「ｌｘ」）モデムは、受信機１９２からダイプレクサ１９９を介してフォワードリンク拡散通信(forward link spread communications)を受信し、そして逆拡散し(despreads)、そしてフォワードリンクチャンネルを復調する(demodulates)。モデム２０３はまた、リバースリンク上で伝送するために、エンコーダ２０４からの符号化された音声信号を受信する。リバースリンク音声トラフィックをサポートするために、モデム２０３は音声トラフィックシンボル信号(a voice traffic symbol signal)、パイロットシンボル信号(a pilot symbol signal)、および１つまたは複数のオーバーヘッドシンボル信号(overhead symbol signals)を生成する変調器(modulators)（示されていない）を含む。モデム２０３は、異なったチャンネル符号に従ってこれらの信号を拡散し(spreads)、総計信号(an aggregate signal)を生成するためにこれらの信号を総計し(sums)、そして拡散符号で総計信号を変調し(modulates)、出力信号パス２０５に拡散ベースバンド信号を生成する(producing)。出力信号パス２０５は、自動利得制御（ＴｘＡＧＣ）増幅器２０７、およびミキサー(a mixer)２１１を含むかもしれない音声伝送回路に、モデム２０３を接続する。拡散ベースバンド信号は、それが制御されたレベルに増幅される増幅器２０７
に入力される。増幅器２０７がベースバンドサンプルを増幅する利得の量は、信号パス２０９上の増幅器２０７の制御入力に供給されるＡＧＣ利得信号によって決定される。増幅された拡散ベースバンド信号は、ミキサー２１１の入力への信号パス２１０上に、出力される。ミキサー２１１はまた、第1ミキシング信号ｅｊ２πｆｌｔを受信し、増幅されたベースバンド信号と第1ミキシング信号との積(the product)である信号を生成する。当業者は、ミキシングは数ステップで実行されるかもしれないことを理解するであろう。ミキシングの積(the product)は、所望(desired)のＲＦ周波数への拡散ベースバンド信号のアップコンバージョン(the upconversion)である。便宜上、この積は、「音声キャリア信号(the voice carrier signal)」と呼ばれることが出来る。音声キャリア信号は、ミキサー２１１をパワー増幅器（ＰＡ）２１５に接続する信号パス２１３上で提供される。パワー増幅器２１５は、音声キャリア信号を増幅し、増幅された音声キャリア信号を、ダイプレクサ１９９を通してパワー増幅器２１５をアンテナ２０２に接続する信号パス２１７上で生成する。アンテナ２０２から、増幅された音声キャリア信号は、リバースリンク上で基地局トランシーバーサブシステム（示されていない）に伝送される。増幅された音声信号のパワーレベルは、パワー検出器２２１によって測定され(measured)、信号パス２２２によってパワー増幅器２１５の出力に接続される。パワーレベルを測定されている信号は、送信機２００から伝送されるアナログ信号であるので、その測定されたパラメータ(the measured parameter)は「伝送パワー(transmission power)」と呼ばれ、その測定値を意味する信号(the signal denoting the measurement)がＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒとして図２に示されている。
送信機２００を含むアクセス端末における伝送パワー制御(transmission power control)は、オープンおよびクローズドループパワー制御機能同様に、以下に説明されるものを含む、パワー制御機能を実行できる能力を与えられたパワー制御システムによって実施されることができる。この後者については、組み込まれた米国特許第５，９３３，７８１号および第６，６０９，００８号を見てください。パワー制御機能は、例として、システムパワー制御動作を実行するようにプログラムまたは設計されたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２２５において具現化されることができる。プロセッサ２２５は、トランシーバーエレメントとの信号パス接続を備えたスタンドアローン回路基板搭載エレメントかもしれないし、或いは、それは単一の集積回路またはチップセットにおいてトランシーバーエレメントと一体化されているかもしれない。プロセッサ２２５は、これらパワー制御機能を実施するために必要とされるアクションをとり計算を実行するための、オープンループおよびクローズドループのパワーレベル信号を受け取る。プロセッサ２２５はまた、信号パス２２３を経由して、パワー検出器２２１からＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号を受け取る。（パワー検出器２２１は別個のエレメントとして示されているが、プロセッサ２２５に組み込まれる可能性があることに注意してください。）ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号は、プロセッサ２２５が増幅された音声キャリア信号のパワーレベルをセンスすることを可能にし、これに応じ、それは、増幅器２０７の制御入力にプロセッサ２２５を接続する信号パス２０９上で供給されるＡＧＣ利得信号によって、音声キャリア信号のパワーレベルを制御または調整することが出来る。明らかに、この時点での音声キャリア信号のパワーレベルの制御は、パワー増幅器２１５によって生成された増幅した音声キャリア信号のパワーレベルを効率よく制御する。プロセッサ２２５は、増幅器２０７の利得量を設定するためにＡＧＣ利得信号を調節し、それにより増幅された音声キャリア信号のパワーレベルを保持、増加、または減少させる。プロセッサが作動し実施する、増幅された音声キャリア信号パワーレベルに関する二つの例示的な制約は、バッテリ容量考慮事項によって決定される端末の最大伝送パワー容量(the maximum transmission power capacity)と、ライセンス使用上の実際のまたは提案された規定上の制限である。この後者に関しては、いくつかの無線コンフィギュレーション(radio configurations)用の最大伝送パワーエミッションレベル(maximum transmission power emission levels)を設定する、提案された標準規格ＴＩＡ／ＥＩＡ−ＩＳ−９８Ｄを参照してください。伝送パワーレベルが最大伝送パワーレベルに達するか超過した場合は、プロセッサ２２５が増幅器２０７の利得を制限または減少させ、それは次に、エミッション仕様を損なうことを回避するために、増幅された音声キャリア信号のパワーレベルを制限しまたは減少させる。
マルチ−キャリア端末における伝送パワーの優先分配(PRIORITIZED APPORTIONMENT OF TRANSMISSION POWER IN A MULTI- CARRIER TERMINAL)
ここで、リバースリンク通信用アクセス端末のトランシーバーに使われるマルチ−キャリア送信機(a multi-carrier transmitter)３００の全体的ブロック図である、図３を参照する。送信機３００は、マルチ−キャリアクセス端末における伝送パワーの、優先分配に利用されることができる。送信機は、音声（「ｌｘ」）モデム３０３から音声入力を受けとる。音声モデム３０３は、受信機(a receiver)（示されていない）からフォワードリンク拡散音声通信を受信し(receives)、そして逆拡散し(despreads)、そしてフォワードリンク音声チャンネルを復調する(demodulates)。音声モデム３０３はまた、音声トラフィックシンボル信号、パイロットシンボル信号、および１つまたは複数のオーバーヘッドシンボル信号を生成する変調器（示されていない）を含む。音声モデム３０３は、異なったチャンネルコードに従ってこれらの信号を拡散し(spreads)、総計音声チャンネル信号(an aggregate voice channel signal)を生成するためにそれらの信号を総計し(sums)、そして拡散符号で総計音声チャンネル信号を変調し(modulates)、出力信号パス３０５のベースバンドで音声チャンネル信号を生成する。出力信号パス３０５は、自動利得制御（ＴｘＡＧＣ）増幅器３０７、およびミキサー(a mixer)３１１を含むことが出来る音声伝送回路(a voice transmission circuits)に、音声モデム３０３を接続する。音声チャンネル信号は、増幅器３０７に入力され、そこでこれは制御されたレベルに増幅される。増幅器３０７が音声チャンネル信号を増幅する利得の量は、信号パス３０９上の増幅器３０７の制御入力に供給されるＡＧＣ利得信号によって決定される。増幅された音声信号は、ミキサー３１１の入力への信号パス上に、出力される。ミキサー３１１はまた、第1ミキシング信号ｅｊ２πｆｌｔを受信し、増幅された音声チャンネル信号と第1ミキシング信号との積(the product)である信号を生成する。積は、所望のＲＦ周波数への音声チャンネル信号のアップコンバージョンである。便宜上、この積は、「音声キャリア信号(the voice carrier sigmal)」、または単に「音声キャリア(the voice carrier)」と呼ばれるかもしれない。音声キャリア信号は、ミキサー３１１を信号結合器または加算器(a signal combiner or summer)３１４に接続する信号パス３１３上に提供される。
図３の説明を続けると、送信機３００は、データ（「ＤＯ」）モデム３２３からのデータ入力を受信する。データモデム３２３は、受信機（示されていない）からフォワードリンク拡散データ通信を受信し、そして逆拡散し、そしてフォワードリンクデータチャンネルを復調する。データモデム３２３はまた、データトラフィックシンボル信号、パイロットシンボル信号、確認応答（ＡＣＫ）シンボル信号、およびデータレートコントロール（ＤＲＣ）シンボル信号を生成する変調器（示されていない）を含む。データモデム３２３は、異なったチャンネル符号に従ってそれらの信号を拡散し、総計データチャンネル信号を生成するためにこれらの信号を総計し、そして拡散符号で総計データチャンネル信号を変調し、出力信号パス３２５上のベースバンドにデータチャンネル信号(a data channel signal)を生成する。出力信号パス３２５は、自動利得制御（ＴｘＡＧＣ）増幅器３２７、およびミキサー３３１を含むことが出来るデータ伝送回路(a data transmission circuits)に、データモデム３２３を接続する。データチャンネル信号は増幅器３２７に入力され、そこで、それは制御されたレベルに増幅される。増幅器３２７がデータチャンネル信号を増幅する利得の量は、信号パス３２９上の増幅器３２７の制御入力に供給されるＡＧＣ利得信号によって決定される。増幅されたデータ信号は、ミキサー３３１の入力への信号パス３３０上に、出力される。ミキサー３３１はまた、第２ミキシング信号ｅｊ２πｆｌｔを受信し、増幅されたデータチャンネル信号と第２ミキシング信号との積である信号を生成する。積は、所望のＲＦ周波数へのデータチャンネル信号のアップコンバージョンである。更なるデータキャリアを生成するために送信機の更なるセクションがあり得るので、便宜上、この積は、「第１データキャリア信号(the first data carrier signal)」（または「第１データキャリア(the first data carrier)」）と呼ばれるかもしれない。第１データキャリア信号は、ミキサー３３１を信号結合器または加算器３１４に接続する信号パス３３３上に提供される。
信号結合器３１４は、音声キャリアと、第１データキャリアと、パワー増幅器（ＰＡ）３４５に入力されるマルチ−キャリア信号を生成するために別の送信機回路（示されていない）によって生成されるかもしれない他のキャリアとを総計する(sums)。パワー増幅器３４５は、マルチ−キャリア信号を増幅し、ダイプレクサ３５５を通してパワー増幅器３４５をアンテナ３５７に接続する信号パス３４７上に増幅されたマルチ−キャリア信号を生成する。アンテナ３５７から、増幅されたマルチ−キャリア信号は、リバースリンク上で基地局トランシーバーサブシステム（示されていない）に伝送される。増幅されたマルチ−キャリア信号のパワーレベルは、パワー検出器３６１によって測定され、信号パス３６２によってパワー増幅器３４５の出力に接続される。パワーレベルが測定されている信号は、送信機３００によって伝送されるアナログ信号であるので、その測定されたパラメータは「伝送パワー(transmission power)」と呼ばれ、その測定値を意味する信号がＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒとして図３に示されている。
送信機３００のためのパワー制御機能は、例として、オープンおよびクローズドループアルゴリズムに従ってシステムパワー制御動作を実行するようにプログラムされた又は設計された、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３６５において具現化されることができる。プロセッサ３６５は、トランシーバーエレメントとの信号パス接続を備えたスタンドアローンエレメントであるかもしれないし、または単一の集積回路またはチップセットにおいてトランシーバーエレメントと一体化されているかもしれない。プロセッサ３６５は、それらのパワー制御機能を実施するために必要とされるアクションをとり計算を実行するために、オープンループおよびクローズドループのパワーレベル信号を受信する。プロセッサ３６５はまた、信号パス３６３を経由して、パワー検出器３６１からＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号を受信する。（パワー検出器３６１は別個のエレメントとして示されているが、プロセッサ３６５に組み込まれる可能性があることに注意してください。）ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号は、プロセッサ３６５が増幅されたマルチ−キャリア信号のパワーレベルをセンスすることを可能にし、これに応じ、それが、増幅器３０７の制御入力にプロセッサ３６５を接続する信号パス３０９上に供給されるＡＧＣ利得信号によって、音声キャリア信号のパワーレベルを制御または調整出来る。プロセッサはまた、プロセッサ３６５を増幅器３２７の制御入力と接続する信号パス３２９上に供給されるＡＧＣ利得信号によって、第１データキャリア信号のパワーレベルを制御または調節することによって、ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号に応答する。プロセッサ３６５は、増幅器３０７および３２７の利得量を設定するためにＡＧＣ利得信号を調節し、それにより音声および少なくとも１つのデータキャリアのパワーレベルを保持、増加、または減少させる。明らかに、キャリアのパワーレベルの制御が、パワー増幅器２１５によって生成された増幅したマルチ−キャリア信号のパワーレベルの制御を与える。
１つより多いキャリアの同時伝送をサポートするマルチ−キャリアクセス端末の送信機が、図３の送信機におけるケースのように、１つのパワー増幅器を使用することに制限されていると仮定する。更に、端末からのマルチ−キャリアの同時伝送が次の制約に従うと仮定する：
・マルチ−キャリア信号が有することが出来るパワーの量に関し予め定められた限度(a predetermined limit)がある（「最大伝送パワー(maximum transmission power)」）。予め定められた限度は、例えば、端末パワー容量およびスペクトルエミッション制約(terminal power capacity and spectral emission constrains)から結果として生じるかもしれない。それ故に、伝送パワーはキャリアの間で分配されなければならない。
・伝送パワーの分配について、キャリアの間で優先権(a priority)がある。したがって、最も高い優先権を有するキャリアは、それが達するパワーレベルに関し、予め定められた限度までは、制限がない。その次でより低い優先権のキャリアは、より高い優先権のキャリアへの分配による最大伝送パワーレベルの減少後に残るのと同量の伝送パワーを割り当てられるであろう。
図２を参照すると、パワー検出器２２１は、パワー増幅器２１５の出力で、アナログ信号パワーの測定を提供し、プロセッサ２２５が、規制措置によって、例えば上記ＩＳ−９８Ｄに規定されているエミッション制限(emission limitations)によって要求されるかもしれない、伝送パワーレベルのバックオフ(back-off of the transmission power level)を実行することを可能にする。パワー検出器は、マルチ−キャリア、シングルパワー増幅送信機の中で使用されることが出来、例えば、図３において例示されるものであって、上記に説明された制約の強制(imposition of the constraints)を可能にするために、データキャリアパワーを制限する。以下の説明は例示的な実施例であり、ここでは伝送パワーが二つのキャリアの間で分配され、第1キャリア（この例においては、音声トラフィック用）が最も高い優先権を有し、第２キャリア（この例においては、データトラフィック用）が次の優先権を有する。伝送パワーの優先分配の原理を教える上での補助として使われるこの例は、これらの原理のアプリケーションを、二つのキャリアに、音声キャリアが常に最優先順位を与えられる優先スキームに、限定するように意図されておらず、実際に、以下に説明される優先権アルゴリズムは、その優先権の根拠が設計上の選択事項である、二つより多いキャリアの間での分配伝送パワー(apportion transmission power)に、も適合されることが出来る。更に、例は、単一のパワー増幅器を有する端末で、原理を説明する。この説明は、これらの原理のアプリケーションを、単一のパワー増幅器を有する端末に限定することを意図されておらず、寧ろ原理は、同時に伝送されるかもしれない複数のキャリアに単一のパワー増幅器が対応しなければならない状況に、適用する。
パワー増幅器ヘッドルームアルゴリズム(a power amplifier headroom algorithm)は、端末がリバースリンク上で伝送出来る最大データレート（a maximum data rate）を計算するために、データキャリア端末において実施されることが出来る。アルゴリズムは、図３におけるプロセッサ３６５のようなＤＳＰによって実行されることが出来る。アルゴリズムは最初に、リバースリンクデータチャンネルパイロット信号に対するパワーの上限(an upper bound)を検討する：
ＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒＵｐｐｅｒＢｏｕｎｄ（ｄＢ）
＝ＬＰＦＴｘＯｐｅｎＬｏｏｐ
＋ＰｅａｋＦｉｌｔｅｒＴｘＣｌｏｓｅｄＬｏｏｐ
＋Ｍａｒｇｉｎ
（１）
式（１）は、パイロットチャンネルに分配されるデータリバースリンク中で利用できる伝送パワーの量の上限を定義する。ＬＰＦＴｘＯｐｅｎＬｏｏｐ コントリビューション(contribution)は、オープンループパワー制御処理の間に測定される、ローパスフィルタで処理された値である(a low pass filtered value)。ＰｅａｋＦｉｌｔｅｒＴｘＣｌｏｓｅｄＬｏｏｐ コントリビューションは、クローズドループパワー制御処理の間に得られる、ピークフィルタで処理された値(a peak filtered value)である。Ｍａｒｇｉｎコントリビューションは、データパケットがリバースリンク上で伝送されている全期間の間、パイロットチャンネルに上限を提供し、この数値は、予め定められたレベルに設定されることができ、或いは、チャンネル状態に対応するため動的に変えられることもできる。オープンループおよびクローズドループコントリビューションを得るために使われるフィルターのタイプは別のものである。瞬時値のローパスフィルタは、オープンループパワー制御値を得るために使われ、一方、長い減衰時間を有するピークフィルタは、クローズドループパワー制御値を得るために使われる。
利用できる伝送パワーは、制限されており、そして、パイロット、データ、確認応答（ＡＣＫ）、およびデータレート制御（ＤＲＣ）チャンネルの間で分配されなければならない、という事実を考慮して、リバースリンクデータチャンネルは、データチャンネルが利用できる伝送パワーレベルに比例したレートでデータを伝送する(transmit)。これらのチャンネルが利用できる伝送パワーは、パイロットチャンネルのパワーレベルに参照されるチャンネル利得の手段(means of channel gains referenced to the power level)によって決定されることが出来る。従って、チャンネル状態が変わるとき、パワーが再分配されることが出来、データレートの変更が必要になることもある。次の表は、データチャンネル（データチャンネル利得）で利用できるパイロットチャンネルに関し、関連パワー利得に関した必要リンクデータレートを要約したものである。
ＲＬ データレート データチャンネル利得
９．６ｋｂｓ ３．７５ｄＢ
１９．２ｋｂｓ ６．７５ｄＢ
３８．４ｋｂｓ ９．７５ｄＢ
７６．８ｋｂｓ １３．２５ｄＢ
１５３．６ｋｂｓ １８．５０ｄＢ
さて、パワー増幅器（ＰＡ）ヘッドルームアルゴリズムは、実際の値が線形ドメイン（ｌｉｎ）にある場合に、特定のデータレートの伝送のためのパワー増幅器ヘッドルームを与える。
ＰＡＨｅａｄｒｏｏｍ（レート）
＝ＭａｘＰｏｗｅｒ（ｌｉｎ）−
［ＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒＵｐｐｅｒＢｏｕｎｄ（ｌｉｎ）＊Ｔ２Ｐ（レート）］
（２）
式（１）は、非線形項（ｄＢ）で表わされているが、式（２）および続く式は、示された概念の理解を助けるものとして、線形項で表わされていることに注意が必要である。式（２）を参照して理解されることができるように、端末が伝送できる伝送パワーを制限する最大パワーレベル（ＭａｘＰｏｗｅｒ（ｌｉｎ））を参照して、ＰＡヘッドルームは計算される。上記のように、この制限は、単にバッテリ容量から、或いは要因の組み合わせから、生じ得る。どの状況においても、パイロットチャンネルパワーは、データトラフィックと関連して伝送される他のチャンネル（データ、ＡＣＫ、およびＤＲＣ）の根拠となるように(to account for)スケール変更される(be scaled)ことができる。これらの他のチャンネルは、特定データレートのためのパイロットチャンネルに関し、それらのチャンネルの各々の相対的利得を取り入れている、比率Ｔ２Ｐ（レート）によって考慮される。
従って、
Ｔ２Ｐ（レート）
＝［ｌ＋ＤＲＣＣｈＧａｉｎ
＋ＡＣＫＣｈＧａｉｎ
＋ＤａｔａＣｈＧａｉｎ（レート）］
（３）
式（３）は、パイロットチャンネルパワーを、全データトラフィックチャンネルに対する全体的な信号パワーに変換する利得である。明らかに、ＰＡＨｅａｄｒｏｏｍ（レート）＞０であれば、データレートは伝送可能である。この例ではデータトラフィックは音声トラフィックよりも低い優先権を有するので、このヘッドルームアルゴリズムは、マルチ−キャリアの単一パワー増幅器送信機(a multi- carrier, single power amplifier transmitter)における音声キャリアによって使用される伝送パワーの部分に関して、第１データキャリア（音声キャリアに対し第２優先権）がいつでも取ることが出来る最大パワーを計算するためにわずかに変更される。
マルチ−キャリアの単一のパワー増幅器端末(a multi-carrier, single power amplifier terminal)におけるデータキャリアパワー制限は、例えば、最大伝送パワーが制限され、また音声キャリアがどのデータキャリアにも優先して利用できる伝送パワーを与えられているという制約を満たすアルゴリズムに従ったプロセッサ３６５のようなＤＳＰによって、計算される。言い換えれば、伝送パワーを必要とする任意のデータキャリアは、音声キャリアにそれが必要とする利用可能な伝送パワーのどのような部分であっても与えた後に残っている伝送パワーを割り当てられるであろう。アルゴリズムは、ユーザーおよび操作モードのシステム選択（図３においてプロセッサへのＯＰコード入力によって示される）の可能性を考慮に入れ、選択に応じ、少なくとも三つのモードが可能である：音声チャンネルおよび最低１つのデータチャンネルがアクティブである（音声／データ）；音声チャンネルのみがアクティブである（音声―ｏｎｌｙ）；そして、データチャンネルのみがアクティブである（データ−ｏｎｌｙ）。アルゴリズムによって観測されたキャリアの優先権に従って、音声キャリアのパワー制御は、どのデータキャリアの状態も考慮に入れない。しかしながら、どのデータキャリアのパワー制御も、音声キャリアの状態を考慮に入れる。すなわち、音声キャリアは、伝送パワー分配において、どのデータキャリアよりも高い優先権を有する。
音声／データ操作モードにおいて、音声キャリアに対し割り当てられる最大伝送パワーがある（ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ）。ルールとして、音声キャリアは、利用できる伝送パワーの全てを使わない、そして未使用の部分は、データパイロットチャンネルの現在のパワーレベルに従い、データキャリアに提供される。データキャリアに対するパワー分配の最大量の数式は：
ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ（ｌｉｎ）
＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
−ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ］
＋［ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒ（ｌｉｎ）＊Ｔ２Ｐ（レート）］
−ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
（４）
この計算では、変数ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇはマルチ−キャリア信号が利用できる最大伝送パワーであり、そして、音声チャンネルがアクティブにあるかまたは接続設定モードにある場合に音声キャリアに優先権ベースで、そして、音声キャリアへの、もしあれば、分配に続いて、二次的なベースで１つまたは複数のデータキャリアに、分配されるのは、このパワーである。この変数は、固定値、例えば、最悪のケースの予想される音声キャリアに対する伝送パワー(the worst case expected transmission power for the voice carrier)であるかもしれない、或いは、現在の操作モードに基づき値を生み出す関数(a function that yields a value)であるかもしれない。例えば、音声チャンネルがアクティブであるという条件下で、音声およびデータのチャンネルの両方がアクティブである時に、マルチ−キャリア信号の伝送パワーレベルに関する直接的なチェックとして、ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇを２００ｍＷ（２３ｄＢｍ）に制限することが必要かもしれない。更に精密な手法に従えば、ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの値は、音声キャリアのパワーレベルの関数として変更されるかもしれない。例えば、アクティブ音声キャリアのパワーレベルが２３ｄＢｍよりも大幅に下回る場合、アクティブな二つ以上のチャンネルを有するマルチ−キャリア信号に対するスペクトル伝送レベルが満たされる(can be met)限り、トータルな伝送パワーに関する制約を緩和することは有効かもしれない。データトラフィックが利用できる伝送パワーの量は、ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇから音声キャリアパワーを単に引き算することによって計算されることが出来るであろうと、人は思うであろう。しかしながら、変数ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒは、例えば、図３のパワー増幅器３４５の出力での検出器３６１によって測定された伝送パワーであり、そしてこの測定値は音声キャリアおよびデータキャリア（もしあれば）によって使われている伝送パワーのトータル量(the total amount)を表すものである。従って、データキャリアによって使われる伝送パワーの量は、より高い優先権のキャリアに分配された伝送パワーによってのみ減少される(diminished)伝送パワーの量に計算を限定するために、
項［ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒ（ｌｉｎ）＊Ｔ２Ｐ（レート）］によって追加戻しされる(added back)。変数ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒは、データパイロットチャンネルの現在のパワーレベルであり、そしてＴ２Ｐは、現在の全体的なトラフィック対パイロット比(the current overall traffic to pilot ratio)である。ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ変数は、音声キャリアの周波数において予想される、または知られている伝送障害に対する防御としての、音声キャリアへの追加伝送パワーの増加割り当てであり、この値は、固定または関数によって定められる。一旦この計算が完了されると、データキャリアのパワーレベルは、増幅器３２７に供給されるＡＧＣ利得信号を経由してプロセッサ３６５によって設定されることが出来、そしてデータレートは、ＭａｘＰｏｗｅｒの代わりにＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒを用いたＰＡＨｅａｄｒｏｏｍ式を解くことによって決定されることが出来る。
音声−ｏｎｌｙ操作モードでは、音声キャリアパワー制御計算はプロセッサ３６５によって計算され、その結果は、増幅器３０７の制御入力に供給されるＡＧＣ利得信号を経由して増幅器３０７の利得を設定することによって実行される。端末が音声ｏｎｌｙモードで動作している間は、端末ユーザーは、Ｅメールプログラムを呼び出すことができる。一旦、Ｅメールメッセージが作成され、ユーザーが「メール送信(Send Mail)」命令を作動させると、Ｅメールトラフィックを搬送するリバースリンクデータチャンネルは接続設定状態に入り、ここでは、１つまたは複数のアクセスプローブ(access probes)がデータチャンネルをアクティブ状態にするためにリバースリンク上に送られるであろう。一旦チャンネルがアクティブ状態にされると、音声／データモードに入り、Ｅメールメッセージが送信される。このようにデータチャンネルが、第１データキャリアを経由してデータ伝送を開始する準備のために接続設定状態に入るようなそのような時に、データモデム３２３は、リバースリンクの第１データチャンネル上のアクセスプローブの伝送を起こさせることを開始する。プロセッサはここで、データキャリアが現在のアクセスプローブを伝達するパワーレベルを計算し設定しなければならない。この場合、ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒは次のとおりに計算される：
ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ（ｌｉｎ）
＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ−ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ］
−ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
（５）
ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ用に計算された値は、現在のアクセスプローブが設定される最大パワーであり、それは、増幅器３２７のためのＡＧＣ利得用に適切な値を設定する、プロセッサ３６５によるのかもしれない。
データ−ｏｎｌｙ操作モードでは、データチャンネルは、アクティブである。接続設定状態の音声チャンネルがなければ、プロセッサ３６５が、ゼロに設定されたＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅコンポーネントを用いて、上記の式（４）に従ってデータキャリアのパワーを設定する。端末がデータｏｎｌｙモードで動作している間、端末ユーザーは電話番号を入力しているかもしれないが、それが、音声チャンネルを接続設定状態に入らせ、ここでは、１つまたは複数のアクセスプローブが、音声チャンネルをアクティブ状態にするために送られる。しかしながら、この例示的ケースでは、ユーザーが「呼送信(Send Call)」命令を作動させるまで、端末は音声／データモードに入らないであろう。音声チャンネルが設定モードに入る時、音声モデム３０３がアクセスフラグ（図３のプロセッサ３６５に入力されるフラグ(FLAG)）を発行し、そして音声チャンネル上でアクセスプローブを送信する準備をする。アクセスフラグに応答して、プロセッサ３６５は、式（４）におけるＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅを最大値に設定し、その式を解き、そして増幅器３２７の利得を適切に調節することによって、データキャリアに割り当てられる伝送パワーの部分を調節する。データキャリアパワーが音声キャリアに対応する(accommodate)ために減らされる場合、プロセッサ３６５がＰＡＨｅａｄｒｏｏｍ式（２）を使い、データチャンネルのデータレートが変えられるべきかどうかを決定する。変更が必要であれば、データモデム３２３にリバースリンクデータキャリア上のデータレートを変更するように信号が送られる。
マルチ−キャリアクセス端末における伝送パワーの優先分配の方法が、図４に於いて示されている。この方法の全体的な流れと個別の動作(individual acts)は、図３のマルチ−キャリア送信機を参照して説明されるが、これは、理解の容易さのためだけになされるものであり、実際、この方法は、多くの他のマルチ−キャリア端末において実施されることが出来る。図４では、アクセス端末は、電源が入れられており、プロセッサ３６５へのＯＰモード入力で定義されたある初期操作モードにあると仮定する。この状態を、この方法の開始（ＳＴＡＲＴ）と定義することにする。ＯＰコードがブロック４０２で変わる時、端末がアイドル状態に入ったか、なおここでは、音声またはデータの何れのトラフィックも開始されていない、または、端末のユーザーが、音声、データ、または音声およびデータのトラフィックが開始された操作モードを選択した場合である。第1ケースでは、方法(the method)は、決定４０４、４０６、および４０８を経由して、ブロック４１０のアイドル(IDLE)状態に遷移し、そこから、方法は、操作コードがユーザーによって入力される時に、ブロック４０２へと遷移する。操作コードが入力された時に、方法は、ブロック４０２から遷移し、決定４０４で先ずコードをテストする。コードが音声／データ操作モードを示す場合は、決定４０４からのポジティブ出口から出て(the positive exit is taken)、上記に説明された優先権に従ってブロック４０５において伝送パワーが分配される。すなわち、増幅器３０７の利得が、音声トラフィックをサポートするために必要であるのと同程度のＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの多くの量を音声キャリアに与えるレベルに設定される。同時に、マックスデータパワーは、式（４）に従って計算され、データキャリアは、増幅器３２７の利得を設定することによって、計算されたパワーレベルに設定される。方法は、操作モードが変わるまでこの状態にとどまり、ユーザーによる操作を通してか、または、何らかのシステム始動の遷移(some system-initiated transition)を通して、いずれのケースにおいても、方法は再びブロック４０２に入る。決定４０４でのテストで、操作モードが音声／データでないことを示していると仮定すると、方法は、決定４０４からネガティブ出口(the negative exit)を通って決定４０６に入る。操作モードが音声ｏｎｌｙであれば、決定４０６からのポジティブ出口から出て、方法はブロック４０７にはいる。ブロック４０７では、増幅器３０７の利得が、音声トラフィックをサポートするために必要であるのと同程度のＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの多くの量を音声キャリアに与えるレベルに設定される。そして、データアクセスプローブが発生すると、式（５）に従ってＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒが計算され、そして増幅器３２７の利得は、計算の結果生じるＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒレベルをデータキャリアに提供するために必要に応じて調節される。そうでなければ、方法はブロック４０７にとどまり、必要に応じて(if and as needed)、方法がブロック４０２に戻る場合で操作モードが変わるまで、データアクセスプローブに応対する。決定４０６でのテストで、操作モードが音声ｏｎｌｙでないことを示す場合は、方法は決定４０８に入り、操作状態がデータｏｎｌｙであるかどうかをテストする。テストの結果がポジティブであれば、方法はブロック４０９に遷移し、ゼロに設定されたＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅを用いて、式（４）に従ってＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒを決定し、その計算から結果として生じるＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒをデータキャリアに提供するために、必要に応じ増幅器３２７の利得を調節する。そして、音声アクセスプローブが発生すると、ＭａｒｇｉｎＤａｔｅＰｏｗｅｒが，最大値に設定されたＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅを用い、式（４）に従って計算され、その計算から結果として生じるＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒレベルをデータキャリアに提供するために、必要に応じ増幅器３２７の利得が調節される。そうでなければ、方法はブロック４０９にとどまり、必要に応じて、方法がブロック４０２に戻る場合で操作モードが変わるまで、音声アクセスプローブに応答する。
単一のパワー増幅器を使用する複数のキャリア間の伝送パワーの優先分配の一般的な適用を示す図５を参照する。図５では、送信機５００は、少なくとも１つのマルチ−キャリア伝送セクション５０１を含み、その中において、複数のキャリア（キャリア１、キャリア２、・・・、キャリアｎ）が、パワー増幅器（ＰＡ）５０４に入力されるマルチ−キャリア信号を生成するためにキャリアを総計する、信号結合器５０２によって総計される。パワー増幅器５０４はマルチ−キャリア信号を増幅し、パワー増幅器５０４をアンテナ５０６に接続する信号パス５０５上に、増幅されたマルチ−キャリア信号を生成する。アンテナ５０６から、増幅されたマルチ−キャリア信号は、伝送リンク上で１つまたは複数の受信器（示されていない）に伝送される。増幅されたマルチ−キャリア信号のパワーレベルは、信号パス５０９によってパワー増幅器５０４の出力に接続されたパワー検出器５０８によって測定される。パワーレベルを測定されている信号は、マルチ−キャリア伝送セクションによって伝送されたアナログ信号であるため、測定されたパラメータは「伝送パワー」と呼ばれ、測定値を意味する信号が図５においてＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒとして示されている。プロセッサ５１０は、パワー検出器５０８から信号パス５１１を経由してＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号を受信する。（パワー検出器５０８は別個のエレメントとして示されているが、それはプロセッサ５１０に一体化される可能性がある、ということに注意する。）ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ信号は、プロセッサ５１０が、増幅されたマルチ−キャリア信号のパワーレベルをセンスすることを、そして、各キャリア５１６の情報ビットストリームの伝送のために変調器５１４に提供される各キャリア（キャリア１、キャリア２、・・・、キャリアｎ）のための最大利用可能伝送パワー（ＭａｘＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｉ）を間接的に得ることを、可能にする。これに関して、各ＭａｘＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ信号は、対応して番号付けされたキャリア信号の最大利用可能パワーレベルを変調器５１４に示し、それによって、優先権リスト５１２と伝送に利用できる全部の(overall)最大パワー（ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ）とに整合をとって(in agreement with)、パワーキャリア分配を実行する。各キャリアは、変調器５１４の入力５１７の夫々の１つに応じて、情報信号またはチャンネルの伝送のために提供される。明らかに、キャリアの最大パワーレベルの制御は、パワー増幅器５０４によって生成された増幅したマルチ−キャリア信号のパワーレベルの制御を与える。プロセッサ５１０は、メモリや保存場所（示されていない）において維持されるデータ構造であり得る、優先権リスト５１２にアクセスする。優先権リスト５１２は、キャリア優先権を確立し、それに従い、アンテナ５０６に提供される増幅されたマルチ−キャリア信号に対する最大伝送パワーの最大量の分配のために、キャリア間で優先順位が確立される。説明のため、キャリアの番号付けが優先権におけるそれらの位置を識別すると仮定する。従って、キャリア１は最も優先権が高いキャリアであり、キャリア２は２番目に高い、など。また、キャリアは、その情報信号またはチャンネルがアクティブである少なくとも１つのアクティブ状態と、その情報信号またはチャンネルがアイドルであるアイドル状態とを含む、多数の状態の中のいずれかの１つであり得ると仮定する。最大伝送パワーは、ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇとして表示される。何れのキャリアに割り当てられる伝送パワーの量も、アクティブである何れのより高い優先権のキャリアに割り当てられるＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの量、ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの値に依存する。優先権分配スキームに従って、最も高い優先権のキャリアは、それに適用するどんな伝送条件も満たすために必要であるのと同程度のＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの多くの量が割り当てられる。何れのより低い優先権のキャリア（例えば、キャリアｙ）も、より高い優先権を持ったアクティブキャリアへの割り当て後のＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇの内の残っているものが与えられるであろう。アクティブなより高い優先権のキャリアに分配されるトータルなパワー分配は、ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒから、また各キャリアの伝送レベルの変調器５１４の認識(the knowledge of the modulator)から、確認できるため、キャリアｙが利用できる伝送パワーの最大量は、通常プロセッサ５１０によって次の式に従い決定される：
ＭａｘＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｙ
＝ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
−Σｙ−１ ｉ＝１（ＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｉ）
−Ｍａｒｇｉｎ
（６）
この式において、Ｍａｒｇｉｎは、予測された、予想された、計算された、または測定された状況に対し準備される。その値は、もちろん、ゼロにもなりえる。
当業者は、上記で与えられた説明に関連して記述された情報及び信号は、様々な技術や技法の何れかを使用して表現されることができることを理解するであろう。例えば、上記説明全体を通して参照され得るデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光学粒子、またはそれらの任意の組み合わせ、によって表わされることが出来る。
当業者は更に、上記に説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピューターソフトウェア、またはそれらの組み合わせとして実施され得ることを理解するであろう。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明白に説明するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概してそれらの機能性の観点から上記に説明されている。このような機能性がハードウェアまたはソフトウェアとして実施されるかどうかは、システム全体に課される特定のアプリケーションおよび設計上の制約に依存する。当技術に精通する者なら、説明された機能性を様々な方法で各特定のアプリケーションに実施するかもしれないが、そのような実施決定は、本発明の範囲から逸脱する原因として解釈されるべきではない。
上記に与えられた開示に関連して説明された、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブルロジック装置、個別ゲートまたはトランジスター論理、ディスクリートハードウェア部品、またはここに記載された機能を実行するために設計されたそれらの任意の組み合わせ、を使って実施または実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサでもよいが、代替として、プロセッサは、従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または、状態機械でもよい。プロセッサはまた、計算装置の組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳコアと併用された１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのようなコンフィギュレーション、として実施されてもよい。
ここで開示された実施例に関連して説明された、アルゴリズムと方法のステップは、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、または、上記２つの組み合わせで、具現化されることができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、取り出し可能ディスク、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、または当技術分野において知られている他の形態の記憶媒体に存在し得る。例示的記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体、から情報を読み出し、また、へ情報を書き込むことが出来るように、プロセッサと結合される。あるいは、記憶媒体は、プロセッサに内蔵されてもよい。プロセッサおよび前記記憶媒体は、例えば、単一のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の中に、または、ベーストランシーバーステーションにおいて別々の部品として存在し得る。
開示された実施例の以上の説明は、当業者の誰もが本発明を作りまたは使用出来るように提供されている。これらの実施例に対する様々な変更は、当業者には容易に理解され、そして、ここで定義される包括的な原理は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、他の実施例に適用されることができる。従って本発明は、ここに示された実施例に制限されることを意図されてはおらず、ここに開示された原理および新規な特徴と矛盾しない、最も広い範囲が与えられるべきものである。
図１は、マルチ−キャリアシステムの例示的ブロック図である。 図２は、シングルキャリア端末用のトランシーバーの例示的ブロック図である。 図３は、マルチ−キャリア端末用の送信機の例示的ブロック図である。 図４は、マルチ−キャリア端末における伝送パワーの優先割り当ての方法を示すフローチャートである。 図５は、単一のパワー増幅器を使用する複数のキャリア間における伝送パワーの優先分配の一般的な適用を示すブロック図である。

Claims (13)

  1. マルチ−キャリア端末のための送信機であって、
    第1チャンネルに第1キャリアを提供する第１伝送回路と、
    第２チャンネルに少なくとも第２キャリアを提供する少なくとも第２伝送回路と、
    前記第1キャリアと少なくとも前記第２キャリアとをマルチ−キャリア信号に結合するための、前記伝送回路に接続された結合器と、
    前記マルチ−キャリア信号を増幅するための、前記結合器に接続された増幅器と、
    キャリア優先権に従って、前記第１と前記第２のキャリアの間で、前記増幅されたマルチ−キャリア信号に利用できるパワーを分配するための、パワー検出器と前記伝送回路に接続されたプロセッサと、
    を備え、
    前記キャリア優先権において、前記第1キャリアは前記第２キャリアよりも高い優先権を有し、そして、前記キャリア優先権は、前記第1キャリアに前記伝送パワーの第１キャリア部分を割り当て、前記第２キャリアに前記伝送パワーの第２キャリア部分を割り当て、前記第２キャリア部分は、前記第１キャリア部分減少された前記マルチ−キャリア信号に利用できるパワーに基づいている、
    マルチ−キャリア端末のための送信機。
  2. 前記プロセッサが、前記第1チャンネルがアクティブ状態にあるか否かを示す操作モード信号を受信するための入力を有し、前記第1チャンネルがアクティブ状態にあれば、前記キャリア優先権は前記第１キャリア部分を割り当てる、請求項１に記載の送信機。
  3. 前記キャリア優先権は更に、前記第1チャンネルが接続設定状態にあれば前記第１キャリア部分を割り当てる、請求項２の送信機。
  4. 前記マルチ−キャリア信号に利用できる前記パワーは、端末エミッション制約により最大値に制限される、請求項３に記載の送信機。
  5. マルチ−キャリア端末のための送信機であって、
    音声チャンネルに音声キャリアを提供するための音声伝送回路と；
    データチャンネルに少なくとも１つのデータキャリアを提供するための、少なくとも１つのデータ伝送回路と；
    前記音声キャリアと少なくとも前記１つのデータキャリアとをマルチ−キャリア信号に結合するための、前記音声伝送回路と前記少なくとも１つのデータ伝送回路とに接続された結合器と；
    前記結合器に接続されパワー増幅器と；
    前記パワー増幅器によって生成された、増幅されたマルチ−キャリア信号のパワーレベルを測定するための、前記パワー増幅器に接続されたパワー検出器と；
    ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ］
    ＋［ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒ＊Ｔ２Ｐ（レート）］
    −ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
    （但し、ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒは、前記１つのデータキャリアに割り当てられる最大パワーであり、
    ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇは、前記音声キャリアに利用できるパワーの最大レベルであり、
    ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒは、前記パワー検出器によって測定された、増幅されたマルチ−キャリア信号パワーの前記パワーレベルであり、
    ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒは、前記データチャンネルのパイロット信号の前記パワーレベルであり、
    Ｔ２Ｐ（レート）は、前記パイロット信号の前記パワーを全信号パワーに変換する利得であり、
    ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅは、前記音声キャリアのために確保される、パワーのマージンである）
    によって、最初に前記音声キャリアに前記伝送パワーの音声キャリア部分を割り当て、次に前記伝送パワーのデータキャリア部分を割り当てることにより、前記端末の第１操作モードにおいて、前記音声キャリアと前記１つのデータキャリアとの間で、前記マルチ−キャリア信号に利用できる伝送パワーの最大量を分配するための、前記パワー検出器、前記音声伝送回路、および前記少なくとも１つのデータ伝送回路に接続されたプロセッサと；
    を備え、
    前記音声チャンネルと前記データチャンネルは、前記第１操作モードにおいて共にアクティブであり、前記プロセッサは更に、
    ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ］
    −ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
    （但し、第２操作モードにおいて、前記音声チャンネルはアクティブ状態にあり、前記データチャンネルは接続設定状態にある）
    によって、前記端末の第２操作モードに従い、前記音声キャリアと前記１つのデータキャリアとの間で前記マルチ−キャリア信号に利用できる伝送パワーの前記最大量を分配するためのものであり、
    前記プロセッサは更に、
    ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −ＴｘＡｎａｌｏａｇＰｏｗｅｒ］
    ＋［ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒ＊Ｔ２Ｐ（レート）］
    −ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
    （但し、ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅは、前記音声チャンネルがアイドル状態にある間はゼロに設定され、前記音声チャンネルが接続設定状態にある時は最大値に設定される）
    によって、前記データチャンネルが前記アクティブ状態にある、前記端末の第３操作モードに従い、前記音声キャリアと前記１つのデータキャリアとの間で前記マルチ−キャリア信号に利用できる伝送パワーの前記最大量を分配するためのものである、
    マルチ−キャリア端末のための送信機。
  6. ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇがスペクトルエミッション制約に基づく最大値を有する、請求項５に記載の送信機。
  7. ワイドエリアネットワークのためのマルチ−キャリア アクセス端末の操作方法であって、
    端末によって伝送されるマルチ−キャリア信号に伝送パワーの最大量を提供することと、
    第１情報を伝送するために第1キャリアを提供することと、
    第２情報を伝送するために少なくとも第２キャリアを提供することと、
    前記第1キャリアと少なくとも前記第２キャリアをマルチ−キャリア信号に結合することと、
    キャリア優先権に従って、前記第１及び第２キャリア間で前記マルチ−キャリア信号のための伝送パワーを分配することと、
    前記最大量よりも大きくないパワーで前記マルチ−キャリア信号を伝送することと、
    を含み、
    前記キャリア優先権において、前記第1キャリアは前記第２キャリアよりもより高い優先権を有し、そして、前記キャリア優先権は、前記第1キャリアに前記伝送パワーの第１キャリア部分を割り当て、前記第２キャリアに前記伝送パワーの第２キャリア部分を割り当て、前記第２キャリア部分は、前記第１キャリア部分減少された前記マルチ−キャリア信号に利用できるパワーに基づく、
    ワイドエリアネットワークのためのマルチ−キャリア アクセス端末の操作方法。
  8. 前記端末が、前記第1キャリアがアクティブ状態にあるか否かを示す操作モードを有し、前記第1チャンネルがアクティブ状態にあれば、前記キャリア優先権は前記第１キャリア部分を割り当てる、請求項７に記載の方法。
  9. 前記キャリア優先権は更に、前記第２キャリアがアクティブ状態にあれば前記第２キャリア部分を割り当てる、請求項８に記載の方法。
  10. 前記マルチ−キャリア信号に利用できる前記パワーは、端末エミッション制約により最大値に制限される、請求項９に記載の方法。
  11. マルチ−キャリア端末において伝送パワーを制御する方法であって、
    音声チャンネルに音声キャリアを提供することと、
    データチャンネルに少なくとも１つのデータキャリアを提供することと、
    前記音声キャリアと少なくとも前記１つのデータキャリアをマルチ−キャリア信号に結合することと、
    前記マルチ−チャンネルキャリア信号を増幅することと、
    前記増幅されたマルチ−キャリア信号のパワーレベルを測定することと、
    ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ］
    ＋［ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒ＊Ｔ２Ｐ（レート）］
    −ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
    （但し、ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒは、前記１つのデータキャリアに割り当てられる最大パワーであり、
    ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇは、前記音声キャリアに利用できるパワーの最大レベルであり、
    ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒは、増幅されたマルチ−キャリア信号パワーの前記測定されたパワーレベルであり、
    ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒは、前記データチャンネルのパイロット信号の前記パワーレベルであり、
    Ｔ２Ｐ（レート）は、前記パイロット信号の前記パワーを全信号に変換する利得であり、
    ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅは、前記音声キャリアのために確保される、パワーのマージンである）
    によって、最初に前記音声キャリアに前記伝送パワーの音声キャリア部分を割り当て、次に前記伝送パワーのデータキャリア部分を割り当てることにより、前記端末の第１操作モードにおいて、前記音声キャリアと前記１つのデータキャリアとの間で、前記マルチ−キャリア信号に利用できる伝送パワーの最大量を分配することと、
    を含み、
    前記音声チャンネルと前記データチャンネルは、前記第１操作モードにおいて共にアクティブであり、
    前記方法は、
    ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −ＴｘＡｎａｌｏｇＰｏｗｅｒ］
    −ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
    （但し、第２操作モードにおいて、前記音声チャンネルはアクティブ状態にあり、前記データチャンネルは接続設定状態にある）
    によって、前記端末の前記第２操作モードに従い、前記音声キャリアと前記１つのデータキャリアとの間で前記マルチ−キャリア信号に利用できる伝送パワーの前記最大量を分配することを更に含み、
    前記方法は更に、
    ＭａｘＤａｔａＰｏｗｅｒ＝［ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −ＴｘＡｎａｌｏａｇＰｏｗｅｒ］
    ＋［ＴｘＰｉｌｏｔＰｏｗｅｒ＊Ｔ２Ｐ（レート）］
    −ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅ
    （但し、ＭａｒｇｉｎＦｏｒＶｏｉｃｅは、前記音声チャンネルがアイドル状態にある間はゼロに設定され、前記音声チャンネルが接続設定状態にある時は最大値に設定される）
    によって、前記データチャンネルが前記アクティブ状態にある、前記端末の第３操作モードに従い、前記音声キャリアと前記１つのデータキャリアとの間で前記マルチ−キャリア信号に利用できる伝送パワーの前記最大量を分配することを含む、
    マルチ−キャリア端末において伝送パワーを制御する方法。
  12. ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇがスペクトルエミッション制約に基づく最大値を有する、請求項１１に記載の送信機。
  13. パワー増幅器を有する送信機を操作する方法であって、
    送信機によって伝送されるマルチ−キャリア信号に伝送パワーの最大量を提供することと、
    情報を伝送するために複数のキャリアを提供することと、
    キャリア優先権に従って、前記キャリア間でマルチ−キャリア信号のための前記伝送パワーを分配することと、
    前記複数のキャリアのうちのキャリアをマルチ−キャリア信号に結合することと、
    前記マルチ−キャリア信号を前記パワー増幅器によって増幅することと、
    前記最大量よりも大きくないパワーで前記マルチ−キャリア信号を伝送することと、
    を含み、
    伝送パワーの前記最大量（ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒ）は、
    ＭａｘＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｙ＝ＭａｘＴｘＰｏｗｅｒＡｎａｌｏｇ
    −Σ ｙ−１ ｉ＝１ （ＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｉ）
    −Ｍａｒｇｉｎ
    （但し、ＭａｘＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｙは、キャリアｙ が利用できるパワーの最大量であり、
    Ｍａｒｇｉｎは、ゼロ以上の値を有すパワーのマージンであり、
    Σ ｙ−１ ｉ＝１ （ＰｏｗｅｒＣａｒｒｉｅｒ ｉ）は、前記キャリアｙ よりも高い優先権を有する、前記複数のキャリアのうちのキャリアに分配されるトータルの伝送パワーである）
    に従って、前記複数のキャリアのうちのキャリア ｙ に分配される、
    パワー増幅器を有する送信機を操作する方法。
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