(57)【要約】利用可能な周波数バンド幅を使用して、送信時間区間の間、データが送信される。異なる電力レベルで送信されるデータブロックが識別される。異なる周波数で送信するため、データブロックの多数の部分を分配し、決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より少ない電力レベルを有するデータブロックより、より高い電力レベルを有するデータブロックがより多く分配されるようにする。データブロック部分の分配により、非線形電力増幅器を介してフィードされる分配されたデータブロック部分を搬送する無線周波数信号が原因で決められた周波数バンド幅の外部で生じる相互変調結果の電力を削減する。また、それは相互変調結果の電力におけるピークを低減する。
2009516421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信インタフェースにより増幅された信号を送信する電力増幅出力ポートを有する電力増幅器（２６）を含み、送信時間区間の間に決められた周波数バンド幅を用いてデータを送信する送信機（１０，５０）であって、
前記送信機は、
前記送信時間区間の間、選択された電力レベルで送信されるデータブロックを識別し、
異なる周波数で送信をするために前記データブロックの多数の部分を分配し、前記選択された電力レベルでの送信が前記決められた周波数バンド幅内で分配されるようにする処理を実行するように構成された処理回路（１６，５２）を有し、
前記電力増幅器は、前記分配されたデータブロックの部分を搬送する無線周波数信号を増幅し、前記増幅された信号を前記電力増幅出力ポートに提供するように構成されていることを特徴とする送信機。
【請求項２】
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅器の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果のピーク電力を低減することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項３】
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅器の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果の前記決められた周波数バンド幅の外にある電力を低減することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項４】
前記処理回路は、前記決められた周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を実質的に分配し、前記決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より高い電力レベルをもつ部分が、より低い電力レベルをもつ部分よりも多く分配されるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項５】
前記処理回路は、前記決められた周波数バンド幅にわたり、前記データブロックの多数の部分を実質的に均一に分配するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項６】
前記処理回路は、
前記送信時間区間の間に送信される、夫々が異なる電力レベルにある、２つ以上のデータブロックを識別し、
異なる周波数で送信するために前記２つ以上のデータブロックの複数の部分を分配し、前記異なる電力レベルでの送信が前記決められた周波数バンド幅内で分配されるようにする処理を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項７】
前記処理回路は、
前記決められた周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を実質的に分配し、前記決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルをもつ部分よりも、より高い電力レベルをもつ部分がより多くなるように、分配されるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の送信機。
【請求項８】
前記分配されたデータブロックの部分を含む前記電力増幅器の出力信号を線形化する線形化回路（２０）をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項９】
前記電力増幅器から前記線形化回路へのフィードバックパスをさらに有し、
前記線形化回路を規制することを特徴する請求項８に記載の送信機。
【請求項１０】
無線基地局（ＢＳ）或いはアクセスポイント（ＡＰ）において用いられることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項１１】
無線移動局（ＵＥ）において用いられることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項１２】
前記データブロックは同じサイズであるか、或いは異なるサイズであることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項１３】
前記送信機は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）のために用いられ、
前記データブロック各々は１つ以上のＯＦＤＭデータチャンクを含み、
各チャンクは連続するＯＦＤＭ副搬送波の範囲に対応し、
前記処理回路は、全ての電力レベルに関し、各電力レベル内にある全てのチャンクが実質的に一様に分配されるか、或いは、前記決められたバンド幅内で拡散され、重複が生じないようにして、前記決められたバンド幅を構成するＯＦＤＭ副搬送波にわたって、全ての電力レベルに関する全てのデータブロックの全てのチャンクを分配するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
【請求項１４】
前記処理回路は、ＯＦＤＭデータチャンクスケジューラ（５２）とＯＦＤＭ変調器（５４）とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の送信機。
【請求項１５】
送信時間区間の間に利用可能な周波数バンド幅を用いてデータを送信する方法であって、前記方法は、
前記送信時間区間の間、選択された電力レベルで送信されるデータブロックを識別する工程と、
異なる周波数で送信をするために前記データブロックの多数の部分を分配し、前記選択された電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅内で分配されるようにする工程と、
前記分配されたデータブロックの部分を搬送する無線周波数信号を電力増幅する工程と、
通信インタフェースにより前記増幅された信号を送信する工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果のピーク電力を低減することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果の前記利用可能な周波数バンド幅の外にある電力を低減することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記分配は、前記利用可能な周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を実質的に分配し、前記利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より高い電力レベルをもつ部分が、より低い電力レベルをもつ部分よりも多く分配されるようにすることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記分配は、前記利用可能な周波数バンド幅にわたり、前記データブロックの多数の部分を実質的に均一に分配することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信時間区間の間に送信される、夫々が異なる電力レベルにある、２つ以上のデータブロックを識別する工程と、
前記利用可能な周波数バンド幅内で異なる周波数で送信するために前記２つ以上のデータブロックの多数の部分を分配し、前記異なる電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅内で分配されるようにする工程とをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記分配は、前記利用可能な周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を分配し、前記利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルをもつ部分よりも、より高い電力レベルをもつ部分がより多くなるように分配されることを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記分配されたデータブロックの部分を含む前記電力増幅された信号を線形化する工程をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記線形化を規制するために前記増幅された信号に関連するフィードバック信号を提供する工程をさらに有することを特徴する請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
無線基地局（ＢＳ）或いはアクセスポイント（ＡＰ）において実施されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
無線移動局（ＵＥ）において実施されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記データブロックは同じサイズであるか、或いは異なるサイズであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
前記送信は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用い、
前記データブロックは１つ以上のＯＦＤＭデータチャンクを含み、
各ＯＦＤＭチャンクは連続する多数の副搬送波を含み、
前記方法は、
異なる副搬送波での送信のために第１のＯＦＤＭデータブロックの多数のチャンクを分配し、第１の電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅にわたって分配されるようにする工程と、
異なる副搬送波での送信のために第２のＯＦＤＭデータブロックの多数のチャンクを分配し、第２の電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅にわたって分配されるようにする工程とをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＯＦＤＭデータチャンクを送信のためにスケジューリングする工程と、
前記スケジューリングされたＯＦＤＭデータチャンクをＯＦＤＭ変調する工程とをさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この技術分野は無線通信に関する。説明する技術は、無線送信機における周波数上の無線周波数（ＲＦ）電力分配に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムは、アナログでもデジタルでも信号を送信するためにそれらを使用する場合、典型的には、信号送信機の一部として電力増幅器を採用する。例えば、無線基地局の送信機においてはそのような電力増幅器を使用する。残念ながら、そのような電力増幅器は非線形伝達関数を持つ。もしプロットすれば、電力増幅器の出力信号の振幅と位相は、電力増幅器の入力振幅の関数として、入力信号振幅の広い範囲にわたって非線形曲線を示すであろう。変化する振幅を有する強い信号が電力増幅器を通過すると、非線形伝達関数はひずみの原因となる。二つ以上の強い信号が同時に非線形伝達関数を受けると、相互変調（ＩＭ）ひずみが発生し、これは大きな問題である。
【０００３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を採用する場合、振幅変動が時間領域で発生するが、この理由は、多くの副搬送波が、全て異なる周波数と変化する位相位置を有して、変調信号を得るために一緒に加算されるからである。これらの副搬送波間の干渉のため、変調方式のいかんにかかわらず、変調信号の振幅の時間領域で山と谷ができる。この場合もまた、電力増幅器の非線形性は問題である。
【０００４】
そのようなひずみの効果を削減する一つの野蛮な強制方法は、増幅器への駆動レベルを低減し（“バックオフ”）、増幅器出力電力を飽和レベルよりはるかに低くして、ＡＭ／ＡＭ、ＡＭ／ＰＭ、及びＩＭひずみの大きさを許容できるようにすることである。しかしながら、受け入れ可能なひずみレベルを得るために、増幅器を著しくバックオフしなければならないなら、この技術は選択肢とはならない。電力増幅器をバックオフすると、電力増幅器の電力変換効率が低減する傾向がある。加えて、所定の要求送信出力電力に関して、より低い効率で動作する電力増幅器は、最高効率で動作可能な電力増幅器より大きく（かつ高価に）なってしまう。また、所定の出力電力では、より低い効率の電力増幅器は、よりコストのかかる電力供給と冷却構成とを必要とする。
【０００５】
そのようなひずみを処理する別の方法は、線形化回路を使用することである。その回路において、線形化は、例えば、プリディストーション、カーテシアンフィードバック、フィードフォワード、また、何らかの線形化原理によって達成可能である。例えば、プリディストーション回路は、変調信号に対して動作し、その変調信号は、電力増幅器の伝達関数の逆数を計算して前記変調信号をひずませることによって増幅される。振幅および位相の両伝達関数はプリディストーションされる。従って、理想的には、プリディストーションおよび電力増幅器ひずみは相互にキャンセルし、線形化ユニットの入力とＲＦ電力増幅器の出力との間で線形増幅を得る望みがある。
【０００６】
いくつかのセルラ無線ネットワーク標準では、セル領域内の送信のため周波数領域で無線基地局に割当てた利用可能バンド幅内で、ＯＦＤＭまたは同様の変調技術を使用して、しばしばユーザ端末（ＵＳ）として言及される数個の移動体無線局に対して、無線基地局は個々のデータを即時に送信する。
【０００７】
ＯＦＤＭでは、利用可能なバンド幅は多くの等距離周波数副搬送波に分割され、時間は同じ大きさのシンボルに分割される。図１は副搬送波およびシンボルをＯＦＤＭデータ“チャンク”にいかに編成できるかを示している。ここで、各ＯＦＤＭデータチャンクは一定数の連続する副搬送波を含み、一定数の連続するシンボルで各副搬送波を変調する。異なるチャンクには原理的には、異なる数の副搬送波を含んでもよい。しかしながら、スケジューリングに要する実時間処理容量の大きさを制限するため、チャンクの概念がまず導入される。したがって、全てのチャンクに、同じだがあまりにも小さくはない数の副搬送波を含ませることが実際的であろう。非限定的な例では、２０ＭＨｚの周波数バンドには、１５ｋＨｚ離れた１２８０個の副搬送波に分割した１９．２ＭＨｚの利用可能なバンド幅と２×０．４ＭＨｚのガードバンドとを含めてもよい。この場合、各ＯＦＤＭデータチャンクには２０個の副搬送波を含むことができ、各副搬送波は７個のシンボルで変調できるであろう。各シンボルは約７１．４μｓｅｃ継続できる。従って、各ＯＦＤＭデータチャンクは０．５ｍｓｅｃで３００ｋＨｚに及ぶ。
【０００８】
無線基地局は、数個のＵＥに即時に送信するため、ＯＦＤＭデータチャンクを動的にスケジュールする。周波数領域では、異なる電力レベルを持たせてでも、数個のチャンクを各ＵＥに割当てもよい。電力増幅器への信号は、送信する異なる副搬送波全ての総和であるから、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）は高い。
【０００９】
各ＯＦＤＭ送信時間区間の間、無線基地局は適当な数のＯＦＤＭチャンクを各ＵＥへの送信に使用し、その数は送信すべきデータ量、要求サービス品質等に依存する。図２は、周波数領域で隣接するＯＦＤＭチャンクを３個のＵＥ各々に割当てられる方法を示す。無線基地局送信機とＵＥ受信機との間のパス損失は、距離、パス反射、 レーリーフェージング等との違いによって、異なる同時ＵＥ間で大きく異なる可能性がある。不必要な干渉を削減し、利用可能な出力電力の利用を最大化するため、無線基地局送信機は、各ＵＥに対する個々の出力電力を可能な限り低く設定し、一方ではさらに、対応するパス損失を補償し、所望のデータ転送タイプに必要な信号対雑音比を維持する。これは、送信電力レベルが周波数にわたって大きく変化する原因となる。電力変化が利用可能なバンド幅にわたってでこぼこであればあるほど、特にバンド幅の外側部分に向かってより高い電力レベルを有すると、ＩＭひずみスペクトルにおいてより多くのピークが発生する。出力電力レベル変化が図２に示されている。ＵＥ１に対する複数のチャンクの全てが、周波数領域で１個のブロックとして一緒にグループ化されて高い第１の電力で送信され、ＵＥ２に対する複数のチャンクの全てが、周波数領域で１個のブロックとして一緒にグループ化されて低い第２の電力で送信され、そして、ＵＥ３に対する複数のチャンクの全てが、周波数領域で１個のブロックとして一緒にグループ化されて中間の第３の電力で送信されることが示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２４７０４２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常、無線送信機はしばしば、隣接チャネルで送信する他の送信機と前記送信機が干渉することを阻止するよう、バンド外放射に対する要求条件を満足しなければならない。典型的には、そのような要求条件は第一および第二の隣接チャネルに関するものである。電力増幅器において高いＩＭひずみが存在する場合は、これらの要求条件を満足させようとすると、線形化機能に高い要求が課せられる。図２に示したＵＥチャンクの電力分配に従う入力信号でプロットした、補償のない電力増幅器の出力スペクトルを図３に示す。そのグラフのスペクトルはそれぞれ、約２５ＭＨｚと４２ＭＨｚの搬送波からの距離で、３次と５次の相互変調（ＩＭ）ひずみのピークがあることを示している。これらのピークはバンド外放射要求条件に違反する。そうしなければバンド外放射要求条件に違反するであろう全てのＩＭの結果の影響を弱めるために、線形化機能は両方とも、全ての違反するＩＭ結果を含むのに十分広いバンド幅を持たなければならず、同時に、これらの違反が起こり得る周波数で十分なＩＭ抑圧能力を持たなければならない。図３で示した場合では、バンド外放射要求条件を満足させるため、さらに余分のＩＭ抑圧能力が周波数領域のいくつかの場所で必要である。これらの線形化機能の要求条件には両方とも大きなコストが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願の発明者はこれらの問題は、信号を送信するために必要なＲＦ電力を周波数領域で分配することによって解決できることを理解した。送信機は、送信時間区間の間、決められた周波数バンド幅を使用してデータを送信する。送信機にある処理回路は、その送信時間区間の間に各ブロック自身の電力レベルで送信する一つ以上のデータブロックを識別する。そのデータブロックは決められたバンド幅を使い果たしてもよいし、そうでなくともよい。異なる周波数で、そのデータブロックの多数の部分は送信用に分配され、その結果、より高い電力レベルでの送信は、より低い電力レベルでの送信よりもっと多く、その決められたバンド幅の中心で生じるようになる。電力増幅器は、分配されたデータブロック部分を搬送する無線周波数信号を増幅し、アンテナは増幅された信号を送信する。データブロック部分の分配は、電力増幅器の非線形性が原因で生じる相互変調結果の影響を弱めるため、線形化機能が必要とするバンド幅を削減する。また、その分配は、相互変調結果のピーク電力も低減する。
【００１２】
ＲＦ電力分配には、何らかの形でデータブロック部分を周波数上に拡散させることを含めてもよいが、一つの分配例は、より低い電力レベルより、より高い電力レベルをより多く、決められた周波数バンド幅の中央に実質的に集中させることである。各データブロックは一つ以上の所望の受信機と関連し、各所望の受信機は一つ以上のデータブロックと関連しているとよい。データブロックは同じ大きさでも、異なる大きさであってもよい。もう一つの、さほど好適ではない分配は、各データブロックの多数の部分を、決められた周波数バンド幅にわたって一様に分配することである。
【００１３】
ＲＦ電力分配技術は何らかの送信機に適用できる。非限定的な例として、この技術は、無線基地局、無線ネットワークアクセスポイント、移動無線局、または有線接続通信ノードの送信機において、使用されるとよい。ある非限定的な例では、送信機はＯＦＤＭを使用してもよい。その場合、データブロックは一つ以上のＯＦＤＭデータチャンクを含み、各ＯＦＤＭデータチャンクは一つ以上の副搬送波と一つ以上のデータシンボルとを含む。副搬送波は同じ変調方式を使用してもよいし、使用しなくてもよい。好ましい実施例では、データブロックの複数チャンクを異なる周波数での送信のために分配し、決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルより、より高い電力レベルをより多く、異なる電力レベル各々で送信が分配されるようにする。あまり好ましくはない実施例では、決められた周波数バンド幅にわたり一様に、データブロックの複数チャンクを送信のために分配する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、特定の実施例、手順、技術等について、説明と非限定とを目的に特に詳しく説明する。しかし、当業者は理解するであろうが、これらの具体的な詳細とは別に、他の実施例が採用されてもよい。例えば、Ｗｉｍａｘの送信機の非限定的な例のような、種々のＯＦＤＭ送信機に対する非限定的な適用例を使用して以下の説明を容易にしているが、この技術は、ＧＳＭやＴＤＭＡ用の送信機の非限定的な例のような何らかのタイプの無線送信機に対して、また、ＡＤＳＬ用の送信機の非限定的な例のような何らかのタイプの有線接続送信機に対しても、適用してもよい。ある場合には、公知の方法、インタフェース、回路、およびデバイスについての詳細な説明を省略し、不必要な詳細で説明を不明瞭にしないようにしている。さらに、幾つかの図では、個々のブロックを示す。しかし、一つ以上のエンティティが複数の機能を実行してもよい。当業者は理解するであろうが、個々のハードウエア回路を使用することや、適切にプログラムしたデジタルマイクロプロセッサまたは汎用計算機とともにソフトウエアプログラムとデータを使用することや、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を使用することや、一つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）を使用することの内、少なくともいずれかを使用して、これらのブロックの機能を実施してもよい。
【００１５】
ここで、周波数へのＲＦ電力分配技術について、図４に示す無線送信機に関連して説明する。送信機１０は、送信されたデータを受信するデータインタフェースユニット１２を含む。データインタフェースユニット１２は、さらなる処理に適するフォーマットにデータを変換し、その変換されたデータをベースバンド処理ユニット１４に渡す。ベースバンド処理ユニット１４は、例えば、データの暗号化、データのブロック符号化、データのインターリーブ等により、送信のためのデータを準備し、スケジューラ１６にそのデータを転送する。スケジューラ１６は一つ以上のデータブロックにそのベースバンドデータを小分割する。ここで、送信時間区間の間で同じ電力レベルで送信される全てのデータは、同じブロックに集められる。処理負荷を削減するため、同じブロックに類似の電力レベルを一括して集めてもよい。一つの送信時間区間の間に送信するデータ量で、利用可能なバンド幅を使い果たしてもよいし、そうでなくてもよい。
【００１６】
スケジューラ１６はさらに、各データブロックをデータ部分に小分割する。ここで、各部分は利用可能なバンド幅内の一つ以上の連続する副搬送波と関連している。その部分は同じ大きさであってもよいし、同じ大きさでなくてもよい。簡単な場合は、単一の電力レベルでの送信のために単一のデータブロックがあるであろうが、ＲＦ電力分配技術は、異なる電力レベルで送信する二つ以上のデータブロックにも適用する。好ましい非制限的な実施例では、スケジューラ１６は、全てのブロックの部分を周波数領域に分配し、複数の電力レベル各々での部分部分の送信が、その送信時間の間、利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルより、より高い電力レベルで、より多く分配されるようにする。さほど好ましくはない非限定的な実施例では、スケジューラ１６は、利用可能な周波数バンド幅にわたり実質的に一様に、周波数領域の全てのブロックの部分を分配する。利用可能な周波数バンド幅と決められた周波数バンド幅という用語は、送信機による送信のために使用される、或いは、送信機による使用のために決定または判断される何らかの周波数バンド幅を意味する。例えば、もしＯＦＤＭ送信機に１０個の副搬送波により送信することが許可されるが、これらの副搬送波の内の９個のみを使用して送信すると判断すれば、利用可能な或いは決められた周波数バンド幅はこの９個の副搬送波である。
【００１７】
スケジュールされたデータ部分は変調器１８で変調され、次に、変調されたデータ部分は線形化ユニット２０で処理される。線形化を使用するのは好ましいが、それはＲＦ電力分配技術の使用のために要求されてはいない。一つの非制限的な例は、本願と共通の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第２００４／０２４７０４２号明細書に記載されたデジタル線形化回路である。次に、線形化ユニット２０からの出力信号は、デジタル／アナログ変換器２２でアナログ信号に変換される。周波数アップコンバータ２４は、ベースバンド信号をＲＦに変換し、そのＲＦ信号をＲＦ電力増幅器２６に供給する。電力増幅器２６は分配されたデータブロック部分を搬送するＲＦ信号を増幅し、アンテナを経由して伝送する。電力増幅器２６からの出力信号の一部分はオプション的にアナログ／デジタル変換され、適応フィードバックループで線形化ユニット２０にフィードバックされてもよく、電力増幅器２６により生じるひずみは経時変化するかもしれないという事実に対処する。フィードバックループにより、線形化ユニット２０がＲＦ電力増幅器２６の転送特性における変化を追跡し、適応することができる。図４の非限定的な例は、送信機のデジタル部分における個別のブロックとして、線形化エンティティを示しているが、その線形化機能は、他の非限定的な例では、送信機のアナログ部分において、または送信機のデジタル部分において部分的に、そして、アナログ部分において部分的に実行しても良い。
【００１８】
送信機１０は何らかの適当な送信への適用において使用できる。一つの非限定的な例はセルラ無線アクセスネットワークで使用する無線基地局である。もう一つ別の非限定的な例は、無線構内通信網（ＷＬＡＮ）におけるアクセスポイントである。さらにもう一つの非限定的な例の適用は移動局である。この場合、“移動局”という用語が一般的に使用されており、この用語は、無線インタフェースを介して通信できる何らかのタイプのユーザ機器を包含する。また、非限定的なＡＤＳＬの例のような有線接続への適用もある。
【００１９】
図５は、周波数へのＲＦ電力分配を実施するために使用される非限定的手順の例を示すフローチャートである。送信機により送信のために割当てられる利用可能なバンド幅が決定される（ステップＳ１）。次の送信時間区間の間に一つ以上の受信器に送信するため、種々の異なるデータ量が識別される（ステップＳ２）。受信器としては、移動局、計算デバイスで実行されるソフトウエアアプリケーション、または、例えばマルチメディア通信における多くのデータフローの中の一つのような特別のデータフローがあり得る。さらに、送信源を必要とするか、または送信源となる可能性のある他のパラメータがオプション的に決定されてもよい。例えば、パス損失や、最小ビットレート、最大ビットエラーレート等のようなあるサービス品質パラメータは、特定の受信器へのデータ送信に必要な電力レベルに影響を及ぼすであろう。次の送信時間区間の間の送信のために識別されたデータ量内で、同じか類似の電力レベルで送信するデータ量が識別される（ステップＳ３）。次に、好適なものであり、必らずしも必要なものではないが、そのデータ量は、決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベル部分より、より高い電力レベル部分がより多くなるように、周波数にわたって分配される。何らかの方法で、決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルを有するデータ量より、より高い電力レベルを有するデータ量をより多く分配する何らかのやり方で分配おこなうなら、いずれのタイプの分配方法が使用されてもよい。実際には、例えば、実質的に一様な分配を行うような他のタイプの分配が使用されてもよい。次に、制御はステップＳ１に戻る。
【００２０】
図６は、周波数領域における利用可能なバンド幅内に分配した幾つかのユーザに対する電力レベルを示すグラフである。図６の分配を、図２の非限定的な例で使用されている送信機により使用される典型的なタイプの電力分配と比較する。図２では、全てのＵＥ１チャンクは、電力レベル１で単一の隣接するデータブロックに一緒にグループ化され、全てのＵＥ２チャンクは、電力レベル２で一つのデータブロックに隣接してグループ化され、全てのＵＥ３チャンクは、電力レベル３で一つのデータブロックに隣接してグループ化されている。図６では、これらの隣接するデータブロックが分解され、その結果、電力増幅器出力において、決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルより、より高い電力レベルをより多くして利用可能なバンド幅内に分配されていることを示している。
【００２１】
図７は、図３とは対照的に、三次および五次相互変調ひずみに相当する位置においてバンド外放射の違反が全くないことを示している。従って、図３で要求されるＩＭ抑圧能力と比較すると、はるかに小さいバンド幅ではるかに低いＩＭ抑圧能力が線形化ユニットから必要とされる。
【００２２】
周波数へのＲＦ電力分配技術に関連して、多数の利点がある。第一に、ＲＦ電力増幅器出力を適切に線形化するために、バンド幅がより狭く、バンド外放射要求条件のより低い線形化ユニットを採用しても良いため、より低コストである。第二に、電力増幅器を線形化する線形化ユニットに対する要求条件を下げることは、もし適応フィードバックを使用するなら、電力から線形化ユニットへの適応フィードバックに対する要求条件をもまた小さくする。第三には、レイリーフェージングにより生じる電力ディップは利用可能なバンド幅の局部的部分に影響を及ぼすだけであり、一方、各ＵＥに宛てられた電力は拡散されるので、レイリーフェージングに対するより良い回復力が得られる。
【００２３】
この技術を使用できる環境の一例は移動体通信である。図８は、複数のユーザ機器（ＵＥ）が無線インタフェースを介して、一つ以上の基地局（ＢＳ）とアクセスポイント（ＡＰ）との内いずれかをを含む転送ネットワークと通信する単純化した移動体通信システムを示している。その転送ネットワークは典型的には、一つ以上のコアネットワークに接続され、それは次いでインターネットやＰＳＴＮ等のような他のネットワークに接続される。
【００２４】
この移動体通信環境において、一つの非限定的な適用例は、図９の５０で示すような無線基地局である。この図は、図４に説明したものと同様のものである。それで、ここでは相違点のみについて説明する。一つまたは数個のＵＥにダウンリンク伝送するため、伝送ネットワーク、例えば、無線アクセスネットワークからデータがデータインタフェースユニット１２において受信される。この例では、ＯＦＤＭを使用し、したがって、データブロックスケジューラはチャンクスケジューラ５２である。チャンクスケジューラ５２は、周波数領域における利用可能なバンド幅にわたって各々それ自身の電力レベルで送信される一つ以上のデータブロックの複数チャンクを分配するために構成されている。次に、ＯＦＤＭチャンクスケジューラ５２は、ＯＦＤＭ変調器５４にスケジュールされたチャンクを供給し、ＯＦＤＭ変調器５４はスケジューラ出力にしたがって、利用可能なバンド幅内で各副搬送波を変調し、これら副搬送波のセットを時間領域信号に変換する。ＯＦＤＭ変調器出力は、図４に関して説明したように処理される。移動局はまた、図９に示すような送信機を使用することができる。
【００２５】
ＯＦＤＭを使用する無線基地局送信機により実行される、図１０のフローチャートに示されるＯＦＤＭ電力分配手順の例を参照して説明する。送信時間区間に間に、送信に利用可能なバンド幅が決定される（ステップＳ１０）。次の送信時間区間の間に送信される種々の異なるデータ量が識別される（ステップＳ１１）。データの種々の部分各々に使用する電力レベルが決定される（ステップＳ１２）。例えば、パス損失や、最小ビットレート、最大ビットエラーレート等のようなあるサービス品質パラメータは、データの特定の量または一部を送信するのに要する電力レベルに影響を及ぼすであろう。決められたデータ量を一つ以上のブロックに小分割する。ここで、各ブロックは同じまたは類似の電力レベルに関連するデータ量を含む（ステップＳ１３）。各ブロックは一つ以上のＯＦＤＭチャンクに小分割される。各ＯＦＤＭチャンクは、利用可能なバンド幅内で一つ以上の連続した副搬送波に対応する（ステップＳ１４）。次に、そのＯＦＤＭチャンクは周波数にわたって分配され、利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルを有するＯＦＤＭチャンクより、より高い電力レベルを有するＯＦＤＭチャンクが、より多くなるように分配されるようにする（ステップＳ１５）。もし、特定の移動局の受信バンド幅が送信機の利用可能なバンド幅のサブセットに制限されるなら、その移動局に送信されるＯＦＤＭチャンクは、送信機の利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルより、より高い電力レベルにより多くなるように、しかし、移動体の受信バンド幅内のみで、分配されなければならない。
【００２６】
ここで、上記ＯＦＤＭの例のために、周波数にわたって電力レベル分配する一つの非制限的な例のアルゴリズムについて説明する。ＯＦＤＭチャンクは、その対応する電力レベルにしたがい、高い電力レベルから低い電力レベルに並べ替えられる。次に、そのＯＦＤＭチャンクを電力レベル順に、最高電力レベルから開始し、利用可能なバンド幅の中心からかつ連続的に外側に向かって割当て、全ての第二のチャンクを次のより低い周波数空間に割当て、各残りのチャンクを次のより高い周波数空間に割当てるようにする。そのアルゴリズムが終了すると、利用可能なバンド幅の中心に向かって、より高い電力レベルを有するＯＦＤＭチャンクがより低い電力レベルを有するチャンクより、より多く生じることになる。
【００２７】
各種の実施例を示し、詳細に説明したが、請求の範囲はいかなる実施例または例によって限定されるものではない。いかなる特別な構成要素、ステップ、範囲、または機能も、本願の請求の範囲に含めなければならないように本質的であるということを示唆するものとして、上記説明が読まれるべきではない。請求の範囲によってのみ、特許されるべき主題の範囲は定義される。法的保護の範囲は特許された請求の範囲とその均等物において述べられた文言によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】副搬送波とシンボルのＯＦＤＭチャンクへのＯＦＤＭマッピングについての原理を示す図である。
【図２】利用可能なバンド幅にユーザが割当てた電力レベルを示すグラフである。
【図３】減衰要求条件が送信バンド幅内で合致しなかった場合を示す周波数上の実際のＲＦ出力電力分配結果を示すグラフである。
【図４】決められたバンド幅に送信電力を分配するために使用される送信機の非限定的例を示す機能ブロック図である。
【図５】周波数へのＲＦ電力分配を実施するために使用する非限定的例の手順を示すフローチャートである。
【図６】決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルより、より高い電力レベルでより多く分配した、幾つかのユーザに対する電力レベルを示すグラフである。
【図７】減衰要求条件が一定の線形化バンド幅内で合致した場合を示す周波数上の実際のＲＦ出力電力分配の結果を示すグラフである。
【図８】送信機技術を無線基地局またはアクセスポイント送信機に適用した非限定的例を示す機能ブロック図である。
【図９】図８の非限定的適用例で使用されるＯＦＤＭタイプの送信機の非限定的例を示す機能ブロック図である。
【図１０】周波数へのＯＦＤＭ電力分配を実施するために使用される非限定的例の手順を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月15日(2007.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信インタフェースにより増幅された信号を送信する電力増幅出力ポートを有する電力増幅器（２６）を含み、送信時間区間の間に決められた周波数バンド幅を用いてデータを送信する送信機（１０，５０）であって、
前記送信機は、
前記送信時間区間の間、選択された電力レベルで送信されるデータブロックを識別し、
異なる周波数で送信をするために前記データブロックの多数の部分を分配し、前記選択された電力レベルでの送信が前記決められた周波数バンド幅内で分配されるようにする処理を実行するように構成された処理回路（１６，５２）を有し、
前記電力増幅器は、前記分配されたデータブロックの部分を搬送する無線周波数信号を増幅し、前記増幅された信号を前記電力増幅出力ポートに提供するように構成されており、
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅器の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果の前記決められた周波数バンド幅の外にある電力を低減することを特徴とする送信機。
【請求項２】
通信インタフェースにより増幅された信号を送信する電力増幅出力ポートを有する電力増幅器（２６）を含み、送信時間区間の間に決められた周波数バンド幅を用いてデータを送信する送信機（１０，５０）であって、
前記送信機は、
前記送信時間区間の間、選択された電力レベルで送信されるデータブロックを識別し、
異なる周波数で送信をするために前記データブロックの多数の部分を分配し、前記選択された電力レベルでの送信が前記決められた周波数バンド幅内で分配されるようにする処理を実行するように構成された処理回路（１６，５２）を有し、
前記電力増幅器は、前記分配されたデータブロックの部分を搬送する無線周波数信号を増幅し、前記増幅された信号を前記電力増幅出力ポートに提供するように構成されており、
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅器の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果のピーク電力を低減することを特徴とする送信機。
【請求項３】
前記処理回路は、前記決められた周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を実質的に分配し、前記決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より高い電力レベルをもつ部分が、より低い電力レベルをもつ部分よりも多く分配されるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項４】
前記処理回路は、前記決められた周波数バンド幅にわたり、前記データブロックの多数の部分を実質的に均一に分配するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項５】
前記処理回路は、
前記送信時間区間の間に送信される、夫々が異なる電力レベルにある、２つ以上のデータブロックを識別し、
異なる周波数で送信するために前記２つ以上のデータブロックの複数の部分を分配し、前記異なる電力レベルでの送信が前記決められた周波数バンド幅内で分配されるようにする処理を実行するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項６】
前記処理回路は、
前記決められた周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を実質的に分配し、前記決められた周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルをもつ部分よりも、より高い電力レベルをもつ部分がより多くなるように、分配されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
【請求項７】
前記分配されたデータブロックの部分を含む前記電力増幅器の出力信号を線形化する線形化回路（２０）をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項８】
前記電力増幅器から前記線形化回路へのフィードバックパスをさらに有し、
前記線形化回路を規制することを特徴する請求項７に記載の送信機。
【請求項９】
無線基地局（ＢＳ）或いはアクセスポイント（ＡＰ）において用いられることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項１０】
無線移動局（ＵＥ）において用いられることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項１１】
前記データブロックは同じサイズであるか、或いは異なるサイズであることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項１２】
前記送信機は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）のために用いられ、
前記データブロック各々は１つ以上のＯＦＤＭデータチャンクを含み、
各チャンクは連続するＯＦＤＭ副搬送波の範囲に対応し、
前記処理回路は、全ての電力レベルに関し、各電力レベル内にある全てのチャンクが実質的に一様に分配されるか、或いは、前記決められたバンド幅内で拡散され、重複が生じないようにして、前記決められたバンド幅を構成するＯＦＤＭ副搬送波にわたって、全ての電力レベルに関する全てのデータブロックの全てのチャンクを分配するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
【請求項１３】
前記処理回路は、ＯＦＤＭデータチャンクスケジューラ（５２）とＯＦＤＭ変調器（５４）とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の送信機。
【請求項１４】
送信時間区間の間に利用可能な周波数バンド幅を用いてデータを送信する方法であって、前記方法は、
前記送信時間区間の間、選択された電力レベルで送信されるデータブロックを識別する工程と、
異なる周波数で送信をするために前記データブロックの多数の部分を分配し、前記選択された電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅内で分配されるようにする工程と、
前記分配されたデータブロックの部分を搬送する無線周波数信号を電力増幅する工程と、
通信インタフェースにより前記増幅された信号を送信する工程とを有し、
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果の前記利用可能な周波数バンド幅の外にある電力を低減することを特徴とする方法。
【請求項１５】
送信時間区間の間に利用可能な周波数バンド幅を用いてデータを送信する方法であって、前記方法は、
前記送信時間区間の間、選択された電力レベルで送信されるデータブロックを識別する工程と、
異なる周波数で送信をするために前記データブロックの多数の部分を分配し、前記選択された電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅内で分配されるようにする工程と、
前記分配されたデータブロックの部分を搬送する無線周波数信号を電力増幅する工程と、
通信インタフェースにより前記増幅された信号を送信する工程とを有し、
前記データブロックの部分の分配により、前記電力増幅の伝達関数における非線形性によりひずみが生じる前記無線周波数信号が原因となる相互変調の結果のピーク電力を低減することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記分配は、前記利用可能な周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を実質的に分配し、前記利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より高い電力レベルをもつ部分が、より低い電力レベルをもつ部分よりも多く分配されるようにすることを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記分配は、前記利用可能な周波数バンド幅にわたり、前記データブロックの多数の部分を実質的に均一に分配することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記送信時間区間の間に送信される、夫々が異なる電力レベルにある、２つ以上のデータブロックを識別する工程と、
前記利用可能な周波数バンド幅内で異なる周波数で送信するために前記２つ以上のデータブロックの多数の部分を分配し、前記異なる電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅内で分配されるようにする工程とをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記分配は、前記利用可能な周波数バンド幅内で前記データブロックの多数の部分を分配し、前記利用可能な周波数バンド幅の中心に向かって、より低い電力レベルをもつ部分よりも、より高い電力レベルをもつ部分がより多くなるように分配されることを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記分配されたデータブロックの部分を含む前記電力増幅された信号を線形化する工程をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記線形化を規制するために前記増幅された信号に関連するフィードバック信号を提供する工程をさらに有することを特徴する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
無線基地局（ＢＳ）或いはアクセスポイント（ＡＰ）において実施されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
無線移動局（ＵＥ）において実施されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記データブロックは同じサイズであるか、或いは異なるサイズであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記送信は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用い、
前記データブロックは１つ以上のＯＦＤＭデータチャンクを含み、
各ＯＦＤＭチャンクは連続する多数の副搬送波を含み、
前記方法は、
異なる副搬送波での送信のために第１のＯＦＤＭデータブロックの多数のチャンクを分配し、第１の電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅にわたって分配されるようにする工程と、
異なる副搬送波での送信のために第２のＯＦＤＭデータブロックの多数のチャンクを分配し、第２の電力レベルでの送信が前記利用可能な周波数バンド幅にわたって分配されるようにする工程とをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＯＦＤＭデータチャンクを送信のためにスケジューリングする工程と、
前記スケジューリングされたＯＦＤＭデータチャンクをＯＦＤＭ変調する工程とをさらに有することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【国際調査報告】
2009516421.tif 000013
2009516421.tif 000014
2009516421.tif 000015