(57)【要約】【解決手段】システムと技術が無線通信に関して開示される。このシステムと技術は、モジュール又は通信デバイスが、広帯域干渉物を検出することに応じて閉ループ電力制御をイネーブルし、広帯域干渉物を検出しないことに応じて閉ループ電力制御をディセーブルするように構成された無線通信を含んでいる。【選択図】      図６
2007521781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御方法であって、
しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルすることと、
広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて閉ループ電力制御をディセーブルすることと、
前記閉ループ電力制御がイネーブルされた場合、電力送電レベルを示す電力フィードバック信号を送ることと
を含む方法。
【請求項２】
しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて開ループ電力制御をディセーブルすることと、
広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて開ループ電力制御をイネーブルすることと
を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電力フィードバック信号は、電力送信レベルの増加を示すパワー・アップ命令である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電力フィードバック信号は、電力送信レベルの減少を示すパワー・ダウン命令である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
品質パラメータが、目標品質パラメータ未満である場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・アップ命令である請求項３に記載の方法。
【請求項６】
品質パラメータが、目標品質パラメータより高い場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・ダウン命令である請求項４に記載の方法。
【請求項７】
広帯域干渉を示すフィードバック信号を送ることを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
無線端末であって、
しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルにする手段と、
広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて閉ループ電力制御をディセーブルする手段と、
前記閉ループ電力制御が確立された場合、電力送信レベルを示す電力フィードバック信号を送る手段と
を備えた無線端末。
【請求項９】
しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて開ループ電力制御をディセーブルする手段と、
広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて開ループ電力制御をイネーブルする手段と
を更に備えた請求項８に記載の無線端末。
【請求項１０】
品質パラメータが、目標品質パラメータ未満である場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・アップ命令である請求項８に記載の無線端末。
【請求項１１】
品質パラメータが、目標品質パラメータより高い場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・ダウン命令である請求項８に記載の無線端末。
【請求項１２】
無線端末であって、
しきい値より高い広帯域干渉を検出する受信機と、
前記受信機に接続され、前記広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルするベースバンド・プロセッサと、
前記ベースバンド・プロセッサに接続され、前記閉ループ電力制御がイネーブルされた場合、電力送信レベルを示す電力フィードバック信号を送る送信機と
を備えた無線端末。
【請求項１３】
前記ベースバンド・プロセッサは、しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて開ループ電力制御をディセーブルし、
前記ベースバンド・プロセッサは、前記広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて開ループ電力制御をイネーブルする
請求項１２に記載の無線端末。
【請求項１４】
品質パラメータが、目標品質パラメータ未満である場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・アップ命令である請求項１２に記載の無線端末。
【請求項１５】
品質パラメータが、目標品質パラメータより高い場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・ダウン命令である請求項１２に記載の無線端末。
【請求項１６】
コンピュータ・プログラムによって実行可能な命令のプログラムを具体化するコンピューター読取可能媒体であって、
しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルするコンピューター読取可能なプログラムコード手段と、
広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて閉ループ電力制御をディセーブルするコンピューター読取可能なプログラムコード手段と、
前記閉ループ電力制御が確立された場合、電力送信レベルを示す電力フィードバック信号を送るコンピューター読取可能なプログラムコード手段と
を備えたコンピューター読取可能媒体。
【請求項１７】
しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて開ループ電力制御をディセーブルするコンピューター読取可能なプログラムコード手段と、
広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて開ループ電力制御をイネーブルするコンピューター読取可能なプログラムコード手段と
を更に備えた請求項１６に記載のコンピューター読取可能媒体。
【請求項１８】
品質パラメータが、目標品質パラメータ未満である場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・アップ命令である請求項１６に記載のコンピューター読取可能媒体。
【請求項１９】
品質パラメータが、目標品質パラメータより高い場合、前記電力フィードバック信号は、パワー・ダウン命令である請求項１６に記載のコンピューター読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、無線通信に関し、特に、アドホック無線ネットワークにおける電力制御のための様々なシステムおよび技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信では、多くのモバイル・デバイス用の通信をサポートするために、一般に、アクセス・ネットワークが使用される。アクセス・ネットワークは、一般に、地理的領域にわたって分散した複数の固定サイト基地局で実現される。この地理的領域は、一般に、セルとして知られているより小さな領域に細分化される。各基地局は、それぞれのセル内のモバイル・デバイスに役立つように構成されうる。異なるセル領域を横切って変化するトラッフィック要求がある場合、アクセス・ネットワークは容易に再構成されないかもしれない。
【０００３】
従来のアクセス・ネットワークとは対照的に、アドホック・ネットワークは動的である。アドホック・ネットワークは、しばしば端末と称される多数の無線通信デバイスがともに参加してネットワークを形成する場合に形成される。アドホック・ネットワークにおける端末は、ホストかルーターのいずれかとして機能することができる。したがって、アドホック・ネットワークは、より効率的な方法で、既存のトラッフィック要求を満たすように容易に再構成されうる。更に、アドホック・ネットワークは、従来のアクセス・ネットワークによって必要とされるインフラストラクチャーを必要としない。これは、アドホック・ネットワークを将来における魅力的な選択にする。
【０００４】
超広帯域（ＵＷＢ）は、アドホック・ネットワークで実現される通信技術の一例である。ＵＷＢは、広帯域幅による高速通信を提供する。同時に、ＵＷＢ信号は、電力をほとんど消費しない極めて短いパルスで送信される。ＵＷＢ信号の出力電力は非常に低いので、それは、他のＲＦ技術には雑音のように見える。これによって、干渉がより少なくなる。
【０００５】
多くの多元接続技術が、アドホック・ネットワークにおける同時通信をサポートするために存在する。一例として、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）スキームは、非常に一般的な技術である。ＦＤＭＡは一般に、アドホック・ネットワーク内の２つの端末間の個々の通信に、帯域幅全体のうちの特徴ある部分を割り当てることを含んでいる。このスキームは、連続的な通信に有効かもしれない一方、コンスタントで、連続的な通信が必要とされない場合に、帯域幅全体のよりよい利用が実現される。
【０００６】
他の多元接続性スキームは、時分割多元接続方式（ＴＤＭＡ）を含んでいる。これらＴＤＭＡスキームは、連続した通信を必要としない多くの端末の間に、制限された帯域幅を割り当てるのに特に有効である。ＴＤＭＡスキームは、一般に、指定された時間間隔において、２つの端末間の各通信チャンネルに帯域幅全体をささげる。
【０００７】
各時間間隔中に複数の通信をサポートするために、ＴＤＭＡと共に、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術が使用されうる。これは、搬送波を変調することにより信号のスペクトルを拡散する異なる符号とともに、指定時間間隔において通信又は信号をそれぞれ送信することによって達成されうる。送信された信号は、所望の信号を逆拡散するための対応符号を用いる復調器によって、受信機端末で分離されうる。符号が一致しない望まれない信号は、帯域幅において逆拡散せず、雑音のみに寄与する。
【０００８】
アドホック・ネットワークでは、端末は動的に加えられる。より多くの端末が加えられると、各通信端末は、通信中の端末以外の端末に、より多くの干渉をもたらす。したがって、他の端末通信との有害な干渉を回避するために、端末送信電力を制御することが望ましい。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の１つの局面では、電力制御方法は、しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルすることと、広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて閉ループ電力制御をディセーブルすることと、閉ループ電力制御がイネーブルされた場合、電力送信レベルを示す電力フィードバック信号を送ることとを含む。
【００１０】
本発明の別の局面では、無線端末は、しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルする手段と、広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて閉ループ電力制御をディセーブルする手段と、閉ループ電力制御が確立された場合、電力送信レベルを示す電力フィードバック信号を送る手段とを含む。
【００１１】
本発明の更に別の局面では、無線端末は、しきい値より高い広帯域干渉を検出する受信機と、広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルする、受信機に接続されたベースバンド・プロセッサと、閉ループ電力制御がイネーブルされた場合、電力送電レベルを示す電力フィードバック信号を送る、ベースバンド・プロセッサに接続された送信機とを含む。
【００１２】
本発明の更なる局面では、コンピュータ・プログラムによって実行可能な命令からなるプログラムを具体化するコンピューター読取可能媒体は、しきい値より高い広帯域干渉の検出に応じて閉ループ電力制御をイネーブルし、広帯域干渉がしきい値未満であるとの判定に応じて閉ループ電力制御をディセーブルし、閉ループ電力制御が確立された場合、電力送信レベルを示す電力フィードバック信号を送るために使用される。
【００１３】
本発明の他の実施例が、本発明の様々な実施例が実例として示され記載される以下の詳細記述から、当該技術分野における熟練者に容易に明らかになるであろうことが理解される。理解されるように、本発明は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、他の実施例及び異なる実施例も可能であり、またその幾つかの詳細は、それぞれ他の観点で変更することが可能である。従って、図面および詳細な説明は、基本的に例示的であり、限定的ではないとみなされるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の局面は、添付図面中で、限定としてではなく一例として例示される。
【００１５】
添付図面に関して以下に述べられた詳細説明は、本発明の様々な実施例の説明として意図され、本発明が実行されうる唯一の実施例を示すようには意図されない。本開示に記載された実施例はそれぞれ、単に本発明の一例か実例として提供され、他の実施例に比べて好適であるとか、有利であるとか必ずしも解釈されるべきではない。本詳細説明は、本発明についての完全な理解を提供する目的の具体的な詳細を含んでいる。しかしながら、本発明が、これらの具体的な詳細なしで実行されうることは、当該技術分野における熟練者に明白だろう。いくつかのインスタンスでは、良く知られた構成及びデバイスが、本発明の概念を不明瞭にしないようにするために、ブロック図形式で示される。頭文字およびその他の記述的な用語は、単に便宜と明瞭さのために使用されてもよく、本発明の範囲を限定するようには意図されない。
【００１６】
「典型的な」という単語は、「一例、インスタンスあるいは実例として役立つ」ことを意味するために限定的にここで使用される。ここで「典型的」と記載したいかなる実施例も、他の実施例よりも好適であるとか、有利であるとか必ずしも解釈される必要はない。
【００１７】
以下の詳細説明では、本発明の種々の局面は、ＵＷＢ無線通信システムに関して説明されうる。これらの発明的な局面が、アプリケーションとともに使用するために良好に適している一方、当該技術分野における熟練者は、これらの発明的局面が、様々な他の通信環境における使用のためと同様に適用可能であることを容易に認識するだろう。従って、ＵＷＢ通信システムに対するいかなる参照も、そのような発明的局面が、広範囲のアプリケーションを持っているという理解の下、発明的局面を例示することのみを意図している。
【００１８】
図１は、無線通信システムにおけるピコネットのためのネットワークトポロジーの一例を例示する。「ピコネット」は、アドホックな方法で、無線技術を使用して接続している通信装置または端末の集合である。これら端末は、静止しているか、歩く、あるいは車、航空機、又は船に乗っているユーザによって携帯されている端末のように移動している。用語「端末」は、セルラー、ＰＣＳ、無線又は陸線電話、パーソナルデジタルアシスタンツ（ＰＤＡ）、ラップトップ、外部あるいは内蔵モデム、ＰＣカード、および他の類似デバイスを含む種々のタイプの通信デバイスを包含するように意図される。
【００１９】
この無線通信システムの少なくとも１つの実施例では、ピコネットはそれぞれ１台のマスター端末と、このマスター端末にスレーブしている多くのメンバー端末とを持っている。図１では、ピコネット１０２は、いくつかのメンバー端末１０６間の通信をサポートするマスター端末１０４で示される。マスター端末１０４は、ピコネット内のメンバー端末１０６の各々と通信することができる。メンバー端末１０６は、さらにマスター端末１０４の制御の下で、互い直接通信することができる。以下により詳細に説明するように、ピコネット１０２内の各メンバー端末１０６は、さらにピコネットの外部の端末とも直接通信することができる。
【００２０】
マスター端末１０４は、例えばＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、あるいはその他任意の多元接続スキームのような任意の多元接続スキームを使用して、メンバー端末１０６と通信する。本発明の種々の局面を例示するために、図１に示す無線通信システムは、ＴＤＭＡ技術およびＣＤＭＡ技術の両方を使用するハイブリッド多元接続スキームに関して記載される。当該技術分野における熟練者であれば、本発明は、そのような多元接続スキームに全く制限されないことを容易に理解するだろう。
【００２１】
ピコネットは、様々な方式で形成されうる。一例として、端末にまず電源を入れると、端末は、ピコネット・マスター端末からのパイロット信号を探索する。各ピコネット・マスター端末によってブロードキャストされたパイロット信号は、未変調のスペクトラム拡散信号、あるいはその他のある基準信号でありうる。スペクトル拡散構成では、各ピコネット・マスター端末に特有の準ランダムなノイズ（ＰＮ）符号が、パイロット信号を拡散するために使用されうる。相関処理を使用して、端末は、可能なＰＮ符号を探索し、最も強いパイロット信号を持つマスター端末を識別する。最も強いパイロット信号が、最小のデータレートをサポートするために十分な信号強度で受信される場合、端末は、マスター端末に登録することによりピコネットに参加することを試みうる。
【００２２】
マスター端末が存在しないので、端末は、パイロット信号を発見できないかもしれない。いくつかのインスタンスでは、端末は、最小のデータレートをサポートするために十分な信号強度のパイロット信号を発見できないかもしれない。これは多くの理由に起因するかもしれない。一例として、端末は、マスター端末から遠すぎるかもしれない。あるいは、伝播環境が、必要なデータレートをサポートするのに不十分かもしれない。いずれの場合も、端末は、既存のピコネットに参加できないかもしれず、従って、それ自身のパイロット信号の送信することにより、孤立した端末として作動し始めるかもしれない。孤立した端末は、新たなピコネット用のマスター端末になるかもしれない。十分な強度を備えた孤立端末からブロードキャストされたパイロット信号を受信することができる他の端末は、そのパイロット信号を得て、この孤立端末のピコネットへ参加することを試みるかもしれない。
【００２３】
マスター端末１０４は、ピコネット内通信を調整するために周期的なフレーム構造を使用するかもしれない。このフレームは、当該技術分野では、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Medium Access Control ）フレームと称される。なぜなら、それは、様々な端末のために、通信媒体へのアクセスを提供するために使用されるからである。フレームが、特定の用途、および全体の設計制約に依存する任意の持続時間でありうることは、当該技術分野における熟練者には明白であろう。
【００２４】
議論の目的で、およそ５ミリ秒のフレーム期間が用いられる。約５ミリ秒のフレームは、およそ６５０Ｍｃｐｓの高チップレートと、約１９．２ｋｂｐｓまでデータレートをサポートする望みに応じるのに適切である。
【００２５】
ＭＡＣフレーム構造の一例は、Ｎ個のフレーム２０２を備えた図２の中で示される。各フレームは、１６０あるいはその他任意の数の時間スロット２０４に分割されうる。スロット持続時間は約３１．２５μ秒かもしれない。これは、およそ６５０Ｍｃｐｓにおいて、約２０，３１２．５チップに相当する。フレームは、オーバーヘッドのために、スロットのうちのいくつかを提供する。一例として、フレーム２０２内の第１のスロット２０６は、メンバー端末へスペクトラム拡散パイロット信号をブロードキャストするために使用されうる。このパイロット信号は、スロット２０６全体を占有するか、あるいは制御チャネルと時間共有する。第１のスロット２０６の終わりを占有する制御チャネルは、パイロット信号と同じ電力レベルにおいて、全てのメンバー端末へブロードキャストされたスペクトラム拡散信号でありうる。マスター端末は、この制御チャネルを使用して、ＭＡＣフレームの構成を定義する。
【００２６】
マスター端末は、ピコネット内通信をスケジュールすることを担当する。これは、例えば図２における時間スロット２０８，２１０のように、フレーム内で様々な時間スロットを占有する１つ以上の追加スペクトラム拡散制御チャネルの使用を通じて遂行される。これら追加制御チャネルは、マスター端末によって全てのメンバー端末へブロードキャストされ、種々のスケジュール情報を含みうる。このスケジュール情報は、ピコネット内の端末間の通信のための時間スロット割り当てを含むかもしれない。図２で示されるように、これらの時間スロットは、フレーム２０２のデータスロット部２１２から選択されうる。例えば、端末間の各通信のための電力レベルおよびデータレートのような追加情報も含まれているかもしれない。マスター端末は、ＣＤＭＡスキームを使用して、任意数の端末ペアに、所定の時間スロット内での送信機会を許可するかもしれない。この場合、スケジュール情報は、端末間の個々の通信に使用される拡散符号を割り当てるかもしれない。
【００２７】
マスター端末は、ピアツゥピア送信のために、僅かな時間を定期的に除外する。この時間の間、マスター端末１０４は、１つ以上の孤立端末および／または隣接ピコネットと通信するために、メンバー端末１０６のうちの１つを割り当てるかもしれない。これらの送信は、高い送信電力を必要とするので、幾つかのインスタンスでは、低いデータレートにおいて保持されうる。孤立端末および／又は隣接ピコネットと通信するために高電力送信が必要とされる場合、マスター端末は、同時に、どんなピコネット内通信もスケジュールしないことを決定するかもしれない。
【００２８】
図３は、端末の１つの可能な構成を例示する概念的なブロック図である。当該技術分野における熟練者であれば、端末の正確な構成は、特定のアプリケーションおよび設計制約全体に依存して変わるかもしれないことを理解するであろう。
【００２９】
端末は、アンテナ３０４に接続されたフロント・エンド・トランシーバ３０２で実現されるかもしれない。ベースバンド・プロセッサ３０６が、トランシーバ３０２に接続されうる。ベースバンド・プロセッサ３０６は、ソフトウェアベースのアーキテクチャ、あるいは他のタイプのアーキテクチャで実現されるかもしれない。マイクロプロセッサは、とりわけ、ピコネット内のマスター端末またはメンバー端末の何れかを操作することを端末に許可するエグゼクティブ・コントロール及びシステム全体管理機能を提供するソフトウェアプログラムを実行させるプラットフォームとして使用されうる。デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）は、マイクロプロセッサに関する処理要求を低減するために、アプリケーション特有のアルゴリズムを実行する組込式通信ソフトウェア・レイヤーで実現されうる。ＤＳＰは、例えば、パイロット信号取得、時間同期、周波数トラッキング、スペクトラム拡散処理、変調及び復調機能、及び前方誤り訂正のような様々な信号処理機能を提供するために使用されうる。
【００３０】
端末は、更にベースバンド・プロセッサ３０６に接続された種々のユーザ・インターフェース３０８を含んでいる。ユーザ・インターフェースは、キーパッド、マウス、タッチ・スクリーン、ディスプレイ、ベル、バイブレータ、オーディオ・スピーカー、マイクロホン、カメラおよび／または他の入出力装置を含んでいるかもしれない。
【００３１】
図４は、マスター端末として作動する端末の一例を例示する概念的なブロック図である。ベースバンド・プロセッサ３０６は、トランシーバ３０２とともに示される。トランシーバ３０２は、受信機４０２を含んでいるかもしれない。受信機４０２は、雑音と干渉がある状態で所望の信号の検出を提供する。受信機４０２は、所望の信号を抽出し、それらを、受信信号に含まれる情報がベースバンド・プロセッサ３０６によって処理可能なレベルに増幅するために使用される。
【００３２】
トランシーバ３０２は、さらに送信機４０４を含んでいるかもしれない。送信機４０４は、ベースバンド・プロセッサ３０６からの情報を、搬送周波数に変調するために使用されうる。変調された搬送波は、ＲＦ周波数にアップコンバートされ、アンテナ３０４を介して自由空間へ放射するための十分な電力レベルへ増幅されうる。
【００３３】
マスター端末として動作する場合、ベースバンド・プロセッサ３０６は、スケジューラ４０６をイネーブルしうる。ベースバンド・プロセッサ３０６のソフトウェアベースの実施では、スケジューラ４０６は、マイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアプログラムかもしれない。しかしながら、当該技術における熟練者が容易に理解するように、スケジューラ４０６は、この実施例に限定されず、ここに記載された様々な機能を実施することができる任意のハードウェア構成、ソフトウェア構成、又はこれらの組み合わせを含む、当該技術分野で知られた任意の手段によって実施される。
【００３４】
スケジューラ４０６は、ピコネットの容量を最適化する方法でピコネット内通信をスケジュールするために使用されうる。これは、様々な方法で達成されるかもしれない。一例として、スケジューラ４０６は、同時通信に従事する端末ペアを注意深く選択するために使用されうる。送信電力レベルは、受信端末のそれぞれに対する目標品質パラメータを満たす同時通信それぞれのためにスケジュールされうる。目標品質パラメータは、受信端末における所望の搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ）比、又は当該技術分野で知られた任意のその他の品質パラメータでありうる。
【００３５】
図５は、メンバー端末として作動する端末の一例を例示する概念的なブロック図である。スケジューラ４０６は、ベースバンド・プロセッサ３０６によって、動作中、メンバー端末としてイネーブルされていないことを示す細線を用いて示される。トランシーバ３０２の構成は、ベースバンド・プロセッサ３０６がマスター端末あるいはメンバー端末として動作しようとも同じであるので、更なる説明はしない。トランシーバ３０２は、図５で完全に示される。
【００３６】
マスター端末として構成されたベースバンド・プロセッサ３０６に関して以前に説明したように、スケジューリング割り当ては、１つ以上の制御チャネル上で、ピコネット内の全てのメンバー端末にブロードキャストされうる。受信端上の信号プロセッサ４１２は、制御チャネルからスケジュール情報を抽出し、それをコントローラ４１８に与えるためにスペクトラム拡散処理を使用しうる。スケジューリング情報は、それぞれに対する電力レベルおよびデータレートと同様に、メンバー端末との間の様々な送信の授受のための時間スロット割り当てを含む。
【００３７】
コントローラ４１８は、メンバー端末へのスケジュールされた送信のために、受信端上の信号プロセッサ４１２へデータレートおよび拡散情報を提供するために使用されうる。この情報を使用して、プロセッサ信号４１２は、適切な時に、他のメンバー端末からの通信を復元し、復元された通信を、様々なユーザ・インターフェース３０８に与える。
【００３８】
また、コントローラ４１８は、別の端末からの各送信について、計算モジュール４０８に電力レベル情報を与える。計算モジュール４０８は、スケジューリングされた送信の間、トランシーバ３０２からの信号強度測定値を用いることにより、送信端末からの経路損失を計算するためにこの情報を使用する。計算モジュール４０８によって計算された経路喪失情報は、メモリ４１０に格納され、制御チャネル・ブロードキャストのためにスケジューリングされた時間の間、送信端上の信号プロセッサ４１６に与えられる。ＧＰＳ受信機（図示せず）を利用する端末の様々な実施例では、その端末は、信号プロセッサ４１６およびトランシーバ３０２を経由してブロードキャストされた制御チャネルによって、マスター端末に調整情報を与えるために使用される。
【００３９】
信号プロセッサ４１６は、ピコネット内の様々なメンバー端末への通信を拡散するために使用される。その通信は、様々なユーザ・インターフェース３０８から開始され、スケジューリングされた送信まで、バッファー４２０内に格納される。スケジューリングされた時間に、コントローラ４１８は、スペクトル拡散処理のために、バッファー４２０から信号プロセッサ４１６への通信をリリースするために使用される。通信の送信電力レベル、拡散符号、およびデータレートは、コントローラ４１８によって信号プロセッサ４１６へプログラムされる。あるいは、送信電力レベルレベルは、トランシーバ３０２内の送信機４０４において、コントローラ４１８によってプログラムされうる。
【００４０】
図６は、２つのメンバー端末間で通信が確立された場合における電力制御動作の例を示すフロー図である。実施例では、端末Ａと端末Ｂとの間の通信は双方向である。端末Ａが端末Ｂに、フィードバック信号以外の信号を送る場合、端末Ａが送信端末であり、端末Ｂが受信端末である。端末Ｂが端末Ａに、フィードバック信号以外の信号を送る場合、端末Ｂが送信端末であり、端末Ａが受信端末である。
【００４１】
受信端末は、図６の電力制御動作を行なう。実施例では、図６の電力制御動作は、周期的に行なわれる。実施例では、電力制御動作は、時間スロット毎に行われる。別の実施例では、電力制御動作は、フレーム毎に行われる。図６の電力制御動作の連続実行間の時間周期は、無線アプリケーションに依存することは、当該技術分野における熟練者に明らかであろう。図６の電力制御動作の連続実行間の時間周期は、プログラム可能になりえることも、当該技術分野における熟練者に明らかであろう。
【００４２】
ステップ８００では、閉ループ電力制御がイネーブルされ、開ループ電力制御がディセーブルされる。閉ループ電力制御は、受信端末で受信された信号の電力に関するフィードバックを送信端末に与えるために、受信端末によって送信端末へ送られているフィードバック信号を含んでいる。開ループ電力制御は、図７に示され、以下に説明するような送信電力を設定することを含む。実施例では、受信端末は、イネーブル／ディセーブルビットのように、閉ループ電力制御の状態を示すフィードバック信号を送る。実施例では、受信端末は、イネーブル／ディセーブルビットのように、開ループ電力制御の状態を示すフィードバック信号を送る。
【００４３】
ステップ８０２では、受信端末は、干渉物が存在するか否かを判定する。もしも干渉物が検出されない場合、ステップ８０４で、閉ループ電力制御がディセーブルされ、開ループ電力制御がイネーブルされる。その後、この制御フローは、次の時間周期のためにステップ８０２へ戻る。もしも干渉物が検出された場合、ステップ８０６で、この受信端末が、この干渉物が狭帯域干渉物であるか、広帯域干渉物であるかを判定する。狭帯域干渉物は、本質的にしきい値未満にフィルタされるほど十分狭い帯域幅内で信号を出すソースである。広帯域干渉物は、本質的にしきい値未満にフィルタされるほど十分狭い帯域幅内に存在しない信号を出すソースである。
【００４４】
この干渉物が、狭帯域干渉物である場合、ステップ８０８で、狭帯域干渉物からの狭帯域干渉が、ノッチフィルターによってフィルタされる。狭帯域干渉がフィルタされた後、この制御フローは、ステップ８０２に進み、受信端末は、別の干渉物が存在するかを判定する。ステップ８０６において、受信端末が、広帯域干渉物が存在すると判定した場合、ステップ８１０で、受信端末と送信端末との間の閉ループ電力制御がイネーブルされ、開ループ電力制御がディセーブルされる。その後、この制御フローは、次の時間周期のためにステップ８０２に進む。
【００４５】
実施例では、受信端末は、アンテナ３０４によって無線周波数（ＲＦ）信号を受信する。受信機４０２は、受信したＲＦ信号を増幅し、中間周波数（ＩＦ）信号に周波数ダウンコンバートし、このＩＦ信号をフィルタする。このＩＦ信号は、デジタル処理のために、信号プロセッサ４１２に出力される。
【００４６】
実施例では、受信機４０２は、送信端末から受信した合計信号電力のアナログ測定を実行する回路も含む。この電力測定値は、送信機４０４に与えられるフィードバック信号を生成するために使用される。実施例では、フィードバック信号は、コントローラ４１８に含まれるフィードバック・ジェネレーターによって生成される。別の実施例では、フィードバック信号は、計算モジュール４０８に含まれるフィードバック・ジェネレーターによって生成される。端末モジュールが、アナログ測定値を受信し、フィードバック信号を送信機４０４に与えることができるように、フィードバック信号が、受信機４０２に接続され、送信機４０４に接続された任意の端末モジュールによって生成されることは、当該技術分野における熟練者に明らかであろう。
【００４７】
フィードバック信号は、受信端末によって送信端末へ送られ、受信端末で受信された信号の受信に関するフィードバックを送信端末に与える。実施例では、典型的なフィードバック信号は、送信電力レベル（以下、電力フィードバック信号）を示す。電力フィードバック信号は、送信端末が、電力フィードバック信号によって示された送信電力レベルで送信せよという受信端末による要求である。実施例では、電力フィードバック信号は、送信電力レベルである。別の実施例では、電力フィードバック信号は、送信電力レベルにおける変化である。送信端末は、送信電力レベル値、あるいは送信電力レベルにおける変化を受信するかに関わらず、要求された送信電力レベルを判定することができることは、当該技術分野における熟練者に明らかであろう。
【００４８】
実施例では、電力フィードバック信号は、受信端末から送信端末へのパワー・アップまたはパワー・ダウン命令を含む電力調節命令信号である。送信端末のトランシーバ３０２は、公称値に設定されたゲイン制御レベル・セットで起動する。パワー・アップ命令はそれぞれ、ゲイン制御命令の値を増加させる。これは、増幅ゲインにおけるｄＢゲイン増加に対応する。パワー・アップ命令に対応するゲインの量は、プログラム可能であることは、当該技術分野における熟練者には明らかであろう。パワー・ダウン命令はそれぞれ、ゲイン制御命令の値を減少させる。これは、増幅ゲインにおけるｄＢ減少に対応する。パワー・ダウン命令に対応するゲインの量がプログラム可能であることもまた、当該技術分野における熟練者に明らかであろう。
【００４９】
実施例では、送信端末から受信された信号の合計電力のアナログ測定値が、品質パラメータを決定するために使用される。実施例では、品質パラメータは、受信端末におけるＣ／Ｉ比である。この品質パラメータは、目標品質パラメータと比較される。実施例では、目標品質パラメータは、所望のデータレートのために希望されるＣ／Ｉ比である。
【００５０】
目標フィードバック・パラメータより小さい品質パラメータに応じて、フィードバック・ジェネレーターは、パワー・アップ命令を生成する。目標フィードバック・パラメータより高い品質パラメータに応じて、フィードバック・ジェネレーターは、パワー・ダウン命令を生成する。実施例では、品質パラメータが目標フィードバック・パラメータと等しい場合、フィードバック・ジェネレーターは、パワー・アップ命令を生成する。あるいは、フィードバック・ジェネレーターは、電力フィードバック信号を出さないか、電力送信レベルの変化を示さない電力フィードバック信号を出すかもしれない。
【００５１】
実施例では、パワー命令は、ｎ（ｎ：整数）個の同じ電力制御状態の連続した期間の後に生成される。例えば、パワー・アップ命令は、品質パラメータが目標フィードバック・パラメータ未満である３つの連続した期間の後に出されるかもしれない。
【００５２】
実施例では、電力フィードバック信号を送信端末に送ることに加えて、受信端末は、狭帯域干渉を示すフィードバック信号をも送る。
【００５３】
フィードバック信号が、アプリケーションに依存して様々なレートで送られるかもしれないことは、当該技術分野における熟練者に明白であろう。
【００５４】
図７は、２つのメンバー端末間の通信が確立された場合における開ループ電力制御動作の一例を示すフロー図である。ステップ９０２では、送信端末の送信電力Ｐｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎが、初期送信電力Ｐｉｎｉｔｉａｌに設定される。初期送信電力は、目標Ｃ／Ｉに基づいて決定される。制御フローはステップ９０４に進む。ステップ９０４では、Ｃ／Ｉ比は、送信端末の受信機において測定される（Ｃ／Ｉａｃｔｕａｌ）。制御フローはステップ９０６に進む。ステップ９０６では、測定されたＣ／Ｉが、目標Ｃ／Ｉと等しくないかを判定するためにテストが行われる。測定されたＣ／Ｉが、目標Ｃ／Ｉと等しい場合、制御フローはステップ９０４に進む。測定されたＣ／Ｉが、目標Ｃ／Ｉと等しくない場合、制御フローはステップ９０８に進む。ステップ９０８では、送信電力は、下記（１）式に示すように、前の反復の送信電力から、測定されたＣ／Ｉと、目標Ｃ／Ｉとの差を引いた送信電力に設定される。
【数１】
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【００５５】
ここで開示された実施例に関連して記述された様々の説明的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、又は上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現又は実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはこのような任意の構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００５６】
ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムは、ハードウェアや、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や、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することもできる。あるいはこのプロセッサと記憶媒体は、ユーザ端末内、あるいはその他におけるディスクリートな部品として存在しうる。
【００５７】
開示された実施例における上述の記載は、当該技術分野におけるいかなる人であっても、本発明の活用または利用を可能とするように提供される。これらの実施例への様々な変形例もまた、当該技術分野における熟練者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱せずに他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、ここで示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した最も広い範囲に相当するものを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、ピコネット（ｐｉｃｏｎｅｔ）の一例を例示する概念図である。
【図２】図２は、ピコネット内通信の制御のためのメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）フレームの一例を例示する概念図である。
【図３】図３は、ピコネット内で動作可能な端末の一例を例示する機能ブロック図である。
【図４】図４は、ピコネットのマスター端末として動作する端末の一例を例示する概念的なブロック図である。
【図５】図５は、ピコネットのメンバー端末として動作する端末の一例を例示する概念的なブロック図である。
【図６】図６は、２つのメンバー端末間の通信が確立された場合の電力制御動作の一例を示すフロー図である。
【図７】図７は、２つのメンバー端末間の通信が確立された場合の開ループ電力制御動作の一例を示すフロー図である。
【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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【国際調査報告】
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