(57)【要約】      （修正有）【課題】エアリンク資源例えばトラフィックチャネルを異なる伝送セグメントタイプのセグメントに構築し、その新規な構造体を効果的に用いる方法及び装置を提供する。【解決手段】異なるセグメントタイプ５１６は、異なる性能特性を達成するように構築されている。所定時間スロット５３０〜５４２のいずれかで開始するセグメント５１６の最大数の変動を最小限に抑えるように選択されたずれのある異なる開始時間にセグメント５１６をそろえる。互い違いになっているセグメント開始時間は、構造上の非効率による未使用の割り当てメッセージの浪費を最小限に抑え、トラフィックの平衡を保たせる。チャネル品質について収集された情報を用いてユーザを分類する。異なる利点を各々有する異なるセグメントタイプ５１６について記憶された情報が、分類されたユーザを適切なセグメントタイプに効果的に整合するための割り当て処理に用いられる。【選択図】図５
2010193469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数の異なる伝送セグメントタイプの１つを規定する複数の情報セットをメモリ内に記憶し、前記複数の情報セットは前記伝送セグメントタイプの１つに対応するセグメントを複数の送信機の少なくとも１つに割り当てる前に記憶され、
前記複数の情報セットの第１の情報セットが第１の伝送セグメントタイプを規定し、前記第１の情報セットが前記第１のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第１数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第１期間にわたって前記第１のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第１総数を示し、
前記複数の情報セットの第２の情報セットが第２の伝送セグメントタイプを規定し、前記第２の情報セットが前記第２のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第２数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第２期間にわたって前記第２のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第２総数を示し、かつ
前記第１及び第２のタイプのセグメントを用いて情報を同時に伝送すること
を有する通信方法。
【請求項２】
単位時間当たりの伝送単位の前記第１数が単位時間当たりの伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記第１期間が前記第２期間とは異なる、請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
伝送単位の前記第１総数が伝送単位の前記第２総数と等しい、請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
前記第１期間にわたって伝送すべき伝送単位の前記第１総数を規定する前記情報が、前記第１期間に含まれる単位期間の数を示し、前記第１総数が、単位時間当たりの伝送単位の前記第１数を乗じた前記第１期間内の単位期間の数に等しい、請求項１に記載の通信方法。
【請求項６】
複数のＮ個のトラフィックチャネルを規定するＮ個の情報セットを記憶することを更に有し、
前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが第１のトラフィックチャネルを規定し、前記第１のトラフィックチャネルは前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第１のトラフィックチャネルが任意の所定時間に前記第１のタイプの多くても１つのセグメントを含み、
前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが第２のトラフィックチャネルを規定し、前記第２のトラフィックチャネルは前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第２のトラフィックチャネルが任意の所定時間に前記第２のセグメントタイプの多くても１つのセグメントを含む、請求項１に記載の通信方法。
【請求項７】
前記第１のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが、前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、請求項６に記載の通信方法。
【請求項８】
前記第２のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが、前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、請求項７に記載の通信方法。
【請求項９】
前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間の少なくともいくつかが前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間とは異なる、請求項８に記載の通信方法。
【請求項１０】
単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第１数が、単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項８に記載の通信方法。
【請求項１１】
前記第２のチャネル内のセグメントの指示された開始時間が、前記第１のチャネル内のセグメントの指示された開始時間からずれる、請求項８に記載の通信方法。
【請求項１２】
複数のＮ個のチャネルを規定する記憶された情報が、Ｎ個のセグメント開始時間を示す情報を含み、前記Ｎ個のセグメント開始時間の各々がＮ個のチャネルの１つと関連し、前記Ｎ個のセグメント開始時間が分散されて、所定時間スロットのいずれかで開始するセグメントの最大数の変動を最小限に抑える、請求項９に記載の通信方法。
【請求項１３】
各時間スロットが、どれか１つの伝送単位を伝送するのに用いられる時間に対応する、請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１４】
各時間スロットが、直交周波数分割多重シンボル伝送期間に対応する、請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントが前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントよりも単位時間当たりに多くの伝送単位を含み、前記通信方法が、さらに
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメント及び前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを第１及び第２の装置に割り当てることを更に有し、割り当てる前記ステップが、
前記第１及び第２の装置のどちらが、より良い伝送チャネル状態にあるかを決定し、
より良い伝送チャネル状態にあると決定された装置に前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当て、前記第１及び第２の装置のうちの残りの１つに前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当てる
ことを含む、請求項２に記載の通信方法。
【請求項１６】
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりの第１量の電力を割り当て、
前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりの第２量の電力を割り当てることを更に有し、伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力よりも大きい、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力の少なくとも２倍である、請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
各々が複数の異なる伝送セグメントタイプの１つを規定する複数の情報セットを含むメモリであって、前記伝送セグメントタイプの１つに対応するセグメントが複数の送信機の少なくとも１つに割り当てられる前に前記複数の情報セットを記憶するメモリと、
第１の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第１の情報セットであって、前記第１のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第１数を規定する第１の情報セットと、時間スロットに分割されている第１期間にわたって前記第１のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第１総数を示す情報と、
第２の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第２の情報セットであって、前記第２のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第２数を規定する第２の情報セットと、時間スロットに分割されている第２期間にわたって前記第２のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第２総数を示す情報と、
前記第１及び第２のタイプのセグメントのデータを同時に伝送するため、前記メモリに結合された送信機と
を有する通信装置。
【請求項１９】
単位時間当たりの伝送単位の前記第１数が単位時間当たりの伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２０】
前記第１期間が前記第２期間とは異なる、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２１】
伝送単位の前記第１総数が伝送単位の前記第２総数と等しい、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２２】
前記第１期間にわたって伝送すべき伝送単位の前記第１総数を規定する前記情報が、前記第１期間に含まれる単位期間の数を示し、前記第１総数が、単位時間当たりの伝送単位の前記第１数を乗じた前記第１期間内の単位期間の数に等しい、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２３】
前記メモリが、複数のＮ個のトラフィックチャネルを規定するＮ個の情報セットを更に有し、
前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが第１のトラフィックチャネルを規定し、前記第１のトラフィックチャネルが、前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第１のトラフィックチャネルが、任意の所定時間に前記第１のタイプの多くても１つのセグメントを含み、
前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが第２のトラフィックチャネルを規定し、前記第２のトラフィックチャネルが、前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第２のトラフィックチャネルが、任意の所定時間に前記第２のセグメントタイプの多くても１つのセグメントを含む、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２４】
前記第１のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが、前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、請求項２３に記載の通信装置。
【請求項２５】
前記第２のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが、前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、請求項２４に記載の通信装置。
【請求項２６】
前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間の少なくともいくつかが前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間とは異なる、請求項２５に記載の通信装置。
【請求項２７】
単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第１数が、単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項２５に記載の通信装置。
【請求項２８】
前記第２のチャネル内のセグメントの指示された開始時間が、前記第１のチャネル内のセグメントの指示された開始時間からずれるようになっている、請求項２５に記載の通信装置。
【請求項２９】
複数のＮ個のチャネルを規定する記憶された情報が、Ｎ個のセグメント開始時間を示す情報を含み、前記Ｎ個のセグメント開始時間の各々がＮ個のチャネルの１つと関連し、前記Ｎ個のセグメント開始時間が分散されて、所定時間スロットのいずれかで開始するセグメントの最大数の変動を最小限に抑えるようになっている、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項３０】
各時間スロットが、どれか１つの伝送単位を伝送するのに用いられる時間に対応するようになっている、請求項２９に記載の通信装置。
【請求項３１】
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントが前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントよりも単位時間当たりに多くの伝送単位を含み、前記通信装置が、
第１及び第２の装置のどちらが、より良い伝送チャネル状態にあるかを決定する手段と、
より良い伝送チャネル状態にあると決定された装置に前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当て、前記第１及び第２の装置のうちの残りの１つに前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当てる手段と
を更に有する、請求項１９に記載の通信装置。
【請求項３２】
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりに第１量の電力を割り当てる手段と、
前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりに第２量の電力を割り当てる手段とを更に有し、伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力よりも大きい、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項３３】
伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力の少なくとも２倍である、請求項３２に記載の通信装置。
【請求項３４】
前記通信装置が基地局である、請求項３３に記載の通信装置。
【請求項３５】
前記通信装置が無線端末である、請求項３４に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、特に、エアリンク資源を効率良く用いるため、トラフィックチャネルセグメント（traffic channel segments）を構築し、体系付け、割り当てる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、エアリンク資源は、経時的な帯域幅または経時的なコードを一般に含む。データ及び／または音声トラフィックを運ぶエアリンク資源は、トラフィックチャネルと呼ばれる。トラフィックチャネルの設計、例えば、利用できる経時的な帯域幅を区分化するやり方、並びに、区分化した経時的な帯域幅を、競合するユーザ間で割り当てるやり方は、重要である。その理由は、トラフィックチャネルが一般にシステムのエアリンク資源の大部分を占有するためである。
【０００３】
システムのセル全体に及ぶ複数のユーザ例えば無線端末は一斉に動作し、データ及び／または音声トラフィックの伝送用のトラフィックチャネル、例えば、システムの（複数の）トラフィックチャネルのセグメント（segments）の利用を要求する。ユーザの数及び種類はシステム内で経時的に変化し、これらのエアリンク資源を競い合う。異なる種類のユーザ例えば無線データ端末対携帯電話により要求される資源のレベルも変化する。１つのユーザにより要求される資源のレベルは、経時的に変化する。例えば、無線端末は、スリープ状態からホールド状態またはオン状態へ状態を移行する場合があり、各状態は、異なるレベルの資源を必要とする。許容可能な信号対雑音レベル、許容誤り率、資源の要求と資源の供給との間の許容遅延時間、電力要件、並びにバーストデータ転送速度に関して、異なるユーザにより許容、要求または必要とされる性能のレベルも変化する場合がある。基地局と、干渉をもたらす隣接セル／セクタと、障害物とに対するユーザ例えば無線端末の位置は、利用できるエアリンク資源を分割して割り当てるやり方の選択に影響を及ぼすおそれがある。
【０００４】
トラフィックセグメントの特定の構造、例えば、１セグメント当たりの広い帯域幅が一連の問題にとって有利であるのに対して、別のタイプの構造、例えば、長い持続時間での狭い帯域幅は、その他の懸念に対処するのに有益である。
【０００５】
上記で論じた事柄に基づいて、通信資源をセグメント化（segmenting）及び／または使用するのに改善された方法及び装置が必要であること明らかである。
【発明の概要】
【０００６】
無線通信システムでは、情報を伝送するエアリンク資源例えば、経時的な帯域幅または経時的な符号は、チャネルと呼ばれる。ここでの説明を、例示的なＯＦＤＭシステムに関連して行う。しかし、本発明は、別の種類の通信システム例えばＣＤＭＡにも適用することができる。通信システムは、例えば、無線端末から基地局へのデータ及び／または音声伝送用のアップリンクトラフィックチャネル、基地局から無線端末へのデータ及び／または音声伝送用のダウンリンクトラフィックチャネル、要求チャネル及び割り当てチャネルのような複数のチャネルを有することができる。
【０００７】
情報を運ぶ伝送単位は、伝送セグメントにグループ分けされている。例示的なＯＦＤＭ実施形態の場合では、伝送単位をトーン−シンボル（複数）の形態とすることができ、１トーン−シンボルは、１シンボル伝送時間に用いるのに割り当てられた１トーンを表す。伝送セグメントはチャネルの基本単位である。一連のセグメントは経時的に各チャネルに割り当てられる。本発明は、エアリンク資源を効率良く用い、ユーザ間の干渉レベルを最小限に抑え、オーバヘッドを減少させ、ユーザのエネルギーを節約し、システムの平衡を保たせ、柔軟性をもたらし、全体的なシステム性能を増大させるために伝送セグメントを構築し、体系付け、割り当てる方法及び装置について説明する。例えば周波数領域についてチャネルをトーンセットに細分することができる。細分されたチャネルを副チャネルと称することができ、または、単にチャネルと称することができる。例えば、アップリンクトラフィックチャネルを複数のチャネルに細分することができ、例えば、各チャネルは、一連の割り当てられたトーンを有する。
【０００８】
時間領域について各チャネルを複数のセグメントに細分することができる。本発明によれば、複数の異なる伝送セグメントタイプがある。異なる利点を実現するため、本発明に従って、異なる伝送セグメントタイプを構築する。各伝送セグメントタイプを規定する情報セットは、伝送セグメントタイプのセグメントを１つ以上の送信機に割り当てる前にメモリ内に記憶される。
【０００９】
伝送セグメントタイプを規定する情報セットは、ある期間にわたって伝送すべき伝送単位の数、例えば、１セグメント当たりのトーン−シンボルの数を特定する情報を含む。この期間は、スロットにセグメント化されている。時間スロットは、どれか１つの伝送単位を伝送するのに用いる時間に対応することができる。例えば、時間スロットをＯＦＤＭシンボル時間とすることができる。あるいはまた、時間スロットを一定数のＯＦＤＭシンボル時間とすることができる。各伝送セグメントタイプのセグメントは単位時間当たりに特定数の伝送単位を含み、例えば、時間スロット当たりにトーン−シンボルの総数を含む。伝送セグメントの一セグメントが伝送される期間は、異なる伝送セグメントタイプに対して異なることができる。例えば、いくつかのセグメントは、その他のセグメントよりも多くの時間を占有する。いくつかの実施形態では、あるタイプの伝送セグメントに対する単位時間当たりの伝送単位の数を、別のタイプの伝送セグメントの場合と同じにすることができる。例えば、各セグメントにおいて同数のトーン−シンボルとすることができる。いくつかの実施形態では、異なる伝送セグメントタイプのセグメントに対する単位時間当たりの伝送単位の数が異なってもよい。例えば、いくつかのセグメントは、周波数領域についてその他のセグメントよりも多くのトーンを占有することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、１セグメント当たりの伝送単位の数は、いくつかのセグメントと異なることができる。いくつかの実施形態では、ある伝送セグメントタイプに対する１セグメント当たりの伝送単位の総数を、別の伝送セグメントタイプに対する場合と同じにすることができる。例えば、各セグメントにおいてトーン−シンボルの総数は同一である。この実施形態は、迅速な再伝送を容易にするという利点を有する。その理由は、どの損失セグメントでも、どれか他のセグメントに適合し、これによって、再伝送するためのセグメント割り当てで遅延を減少させるためである。この実施形態は、割り当ての柔軟性を可能にし、異なるタイプのセグメント間で相対特性を事前に規定でき、その上、これら特性を活用するようにセグメントをユーザに割り当てることができるという利点も有する。
【００１１】
本発明によれば、複数のＮ個のトラフィックチャネルがあり、これらトラフィックチャネルの各々に関する情報セットを規定し、記憶することができる。各トラフィックチャネルに関する情報は、特定の伝送セグメントタイプのセグメントを規定する情報と、チャネル内のセグメントの開始時間を示す情報とを含む。本発明によれば、異なるチャネル内のセグメントの開始時間は異なることができる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、あるチャネル内のセグメントの開始時間は、別のチャネル内のセグメントの開始時間と異なることができる。セグメントの開始時間のずれは有益であるが、これらは強制するものではない。セグメントの開始時間が同一であれば、要求をランダムに発生するユーザは、割り当てに対して次のたった１つの開始時間まで待たなければならない場合があり、このことは、著しい遅延を生じさせる。セグメントの開始時間をずらすことは、これら遅延を減少させる傾向にあり、従って、性能を改善する。また、開始時間が合わせられていれば、かなりの割り当て処理が同時に生じうる。このことは、資源の処理が限定されている場合には望ましくない。更に、セグメントの開始時間が同時に生じる場合、動作中のセグメントが集中する傾向にある。開始時間がずれる場合、動作中のセグメントの伝送を分散させる傾向にあり、システム全体に及ぶ干渉を減少させる。
【００１３】
本発明によれば、所定時間スロットのいずれかにおいて開始するセグメントの最大数の変動を最小限に抑えるため、開始時間を分散するように、異なるチャネルにおける複数のセグメントの開始時間を規定及び記憶することができる。所定スロットのいずれかにおいて開始するスロットの最大数の変動を最小限に抑えることにより、割り当てメッセージ構造体を効率的に形成でき、割り当てメッセージ構造体が、少ない資源例えば帯域幅で足り、これにより、その他の用途例えば多くのユーザデータに利用できる帯域幅を作り出す。開始時間において変動が大きい場合、割り当てチャネルは、最大数の同時に発生しうる開始時間メッセージに帯域幅を割り当てる。しかし、少数のセグメントが開始する場合、未使用のものは部分的に使われない状態になるかもしれないが依然として帯域幅を消費し、従って、帯域幅を浪費するおそれがある。開始時間において変動が最小であれば、エアリンク資源を節約することができる。
【００１４】
本発明によれば、同数の伝送単位例えばトーン−シンボルを有する伝送セグメントタイプの比較では、単位時間当たりに多くの伝送単位を有するセグメントであって、「丈の高い」セグメントと称することもあるセグメント、例えば、多くのトーンを有するセグメントと、これと対立するものとして、単位時間当たりに少ない伝送単位を有するセグメントであって、「長い」セグメントと称することもあるセグメント、例えば、シンボル時間当たりのトーンは少ないがセグメントの継続時間が長いセグメントとの間で伝送セグメントタイプを区別することができる。
【００１５】
本発明によれば、異なる装置例えば無線端末、またはユーザへのセグメントの割り当ては、ユーザが良好な伝送チャネル状態にあるかに関して行われた決定に基づくことができる。本発明によれば、良好な伝送チャネル状態にあるユーザが、単位時間当たりに多くの伝送単位を有するセグメントに割り当てられるのに対して、その他のユーザは、単位時間当たりに少ない伝送単位を有するセグメントに割り当てられる。無線端末の限定された伝送電力への懸念のような考慮事項も、セグメントの割り当ての際に考慮に入れることができる。
【００１６】
本発明によれば、異なる伝送セグメントタイプのセグメントを伝送するのに用いるべき伝送単位当たりの電力の割り当ても、セグメントのタイプ、例えば、セグメントタイプが単位時間当たりに多くの伝送単位を有するか、または、単位時間当たりに少ない伝送単位を有するかに基づくことができる。いくつかの実施形態では、単位時間当たりに少ない伝送単位を有する伝送セグメントは、単位時間当たりに多くの伝送単位を有する伝送セグメントよりも伝送単位当たり多くの伝送電力に割り当てられる。いくつかの場合では、伝送単位につき割り当てられた２タイプのセグメント間の電力レベル差は、少なくとも２倍である。
【００１７】
本発明によれば、基地局は、エアリンク資源を効果的に用いるために本発明のセグメント化及び割り当て方法を用いる。基地局及び無線端末は、干渉レベル、チャネル品質報告及び評価、電力情報、ユーザ要求、並びにユーザ優先度に基づいてユーザを分類するのに情報を互いにやり取りする。既知の性能の利点及び欠点がセグメントの各タイプと関連する場合、基地局はセグメント化方式例えばセグメントのタイプの分類に構造情報を用いてユーザをセグメントタイプに整合し、システムの平衡を効果的かつ効率的に保たせる。
【詳細な説明】
【００１８】
本発明の一実施形態では、トラフィックチャネルは、複数の一連のトラフィックチャネルセグメントを含む。トラフィックチャネルセグメントは、一定の有限時間継続中に特定のエアリンク資源を占有する。例えば、例示的なトラフィックセグメントは、ある一定時間間隔に特定の帯域幅を占有できる。動作中にある複数のトラフィックチャネルセグメントは、常に存在することができる。例えば、重複しない帯域幅を用いる時間領域の割り当てで同時に生じる異なるトラフィックセグメントを異なるユーザに割り当てることができる。
【００１９】
トラフィックチャネルセグメントにより占有されるエアリンク資源の量は、トラフィックチャネルセグメントごとに異なることができる。縦軸１０２に周波数を有し、横軸１０４に時間を有するグラフ１００を図１に示す。周波数領域は、２つの同じ大きさの周波数単位１０６，１０８を含む。時間領域は、４つの同じ大きさのスロット１１０，１１２，１１４，１１６を含む。図１では、例示的な第１セグメント、すなわち、縦線の陰影で表されたセグメントＡ１１８は、１つの時間スロット１１０と２つの周波数単位１０６，１１０を占有する。例示的な第２セグメント、すなわち、横線の陰影で表されたセグメントＢ１２０は、３つの時間スロット１１２，１１４，１１６と１つの周波数単位１０６を占有する。セグメントＡ１１８を第１ユーザすなわちユーザ＃１に割り当て、ユーザ＃１により使用することができる。セグメントＢ１２０を第２ユーザすなわちユーザ＃２に割り当て、ユーザ＃２により使用することができる。
【００２０】
経時的な符号単位に関してエアリンク資源を構築することができる。図１の例示的な図と同じように、エアリンク資源を経時的な符号単位に関して描写するならば、１つの時間スロットと２つの符号単位とを含めるようにセグメントＡを構築でき、その一方で、３つの時間スロットと１つの符号単位とを含めるようにセグメントＢを構築することができる。
【００２１】
図２には、横軸２０４上の時間に対する縦軸２０２上の周波数のグラフ２００を示す。本発明を説明する目的のために、トラフィックチャネルセグメントを用いる例示的なＯＦＤＭシステムとの関連においてグラフ２００を例示することができる。ＯＦＤＭシステムでは、利用できる帯域幅２０６は、多数の直交トーン２０８に分割されている。例えば、図２では、６つのトーンを示す。ＯＦＤＭシンボル期間２１０では、トーン２０８のいずれかを用いて、伝達すべき情報を表す複素数を伝送することができる。図２は、５つのＯＦＤＭシンボル期間２１０を示す。エアリンク資源の基本単位はＯＦＤＭシンボル２１０におけるトーン２０８である。これをトーン−シンボル２１４と称し、図２に方形で示す。図２のエアリンク資源２１２は、３０個のトーン−シンボル２１４を含む。情報を運ぶ変調シンボルを伝送するのにトーン−シンボル２１４の各々を用いることができる。１セグメントは、一定時間間隔にわたって１つまたは複数のトーン−シンボル２１４を含む。本明細書では、ＯＦＤＭシステムを例示的な一システムとして用いて本発明を説明する。例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）や時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を用いるシステムのようなその他のシステムにも本発明を適用できること明らかである。
【００２２】
トラフィックチャネルセグメントは、トラフィックチャネル資源の基本単位である。いくつかの実施形態では、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメント及びアップリンクトラフィックチャネルセグメントが存在する。トラフィックチャネル資源は、トラフィックセグメント割り当て形態で割り当てられる。すなわち、割り当てられたユーザが、割り当てられたダウンリンクトラフィックセグメントのデータ／音声トラフィックを受信するか、あるいは、割り当てられたアップリンクトラフィックセグメントのデータ／音声トラフィックを伝送するように、基地局がトラフィックチャネルセグメントをセル内のユーザ例えば無線端末に割り当てる。トラフィックセグメントの割り当ては、セグメントごとに異なることができる。例えば、図１では、セグメントＡ１１８はユーザ＃１に割り当てられ、セグメントＢ１２０はユーザ＃２に割り当てられている。システム特性及びユーザ体験を高めるため、いくつかの実施形態では、トラフィックセグメントの時間継続が短いので、基地局は、一般に時間的に変化しうるトラフィックニーズ及びチャネル条件に従ってトラフィックチャネルセグメントを異なるユーザに迅速に割り当てることができる。従って、異なるユーザの間でセグメントごとにトラフィックチャネルを効果的に共有し、動的に割り当てることができる。
【００２３】
一実施形態では、個々のトラフィックチャネルセグメントのエアリンク資源の量すなわちトーン−シンボルの数は、同一である。例えば、１つのセグメントは、５個のＯＦＤＭシンボル期間にわたって１０個のトーン−シンボルを有することができるのに対して、もう１つのセグメントは、２５個のＯＦＤＭシンボル期間にわたって２個のトーン−シンボルを有することができる。すべてのトラフィックチャネルセグメントに対してトーン−シンボルの数を同一にすることは、都合よく再伝送（ＡＲＱ：自動再送要求）を容易にすることができる。例えば、特定の符号化及び変調方式を用いた一連の変調シンボルによりユーザデータ情報が伝達されると仮定する。これら変調シンボルは、トラフィックチャネルセグメントのトーン−シンボルで伝送される。受信機が、このセグメントをうまく受信できないと仮定する。この場合、各セグメントが同じ数のトーン−シンボルを有するので、同じ一連の変調シンボルをいずれか後のトラフィックチャネルセグメントで再伝送することができる。
【００２４】
トラフィックチャネルセグメントを構築する一実施形態は、まず、トラフィックチャネルを周波数空間について複数の副チャネルに分割し、次に、副チャネルの各々を時間空間について一連のセグメントに分割しなければならない。図３には、例示的なＯＦＤＭシステムにおけるトラフィックチャネルセグメントのこのような構造を示す。図３は、横軸３０４上の時間に対する縦軸３０２上の周波数のグラフ３００を含む。トラフィックチャネルが一定数のトーンを占有すると仮定する。図３では、例示的なトラフィックチャネル３２２は、４つのトーンすなわちトーン（１）３０６、トーン（２）３０８、トーン（３）３１０及びトーン（４）３１２を占有し、図３では、これらトラフィックチャネルトーンは、例示のために隣接している。実際には、これらトーンは隣接しなくてもよく、隣接しないこともある。一連のトラフィックチャネルトーン３０６，３０８，３１０，３１２は、ばらばらな２、３の下位セットに分割され、これらの各々は、副チャネルにより用いられることになっている。３つの副チャネル、すなわち、斜線の陰影で表された副チャネル（１）３２４と、斜交の陰影で表された副チャネル（２）３２６と、横線の陰影で表された副チャネル（３）３２８とを図３に示す。各副チャネルにより占有されているトーンの数を異ならせることができることに留意する。副チャネル（１）３２４は２つのトーンすなわちトーン（３）３１０及びトーン（４）３１２を占有し、副チャネル（２）３２６は１つのトーンすなわちトーン（２）３０８を占有し、副チャネル（３）３０８は１つのトーンすなわちトーン（１）３０６を占有する。各副チャネル３２４，３２６，３２８は、一連の無数のセグメントに更に分割されている。図３は、最初の４つの時間スロットすなわちスロット（１）３１４、スロット（２）３１６、スロット（３）３１８及びスロット（４）３２０を示す。セグメントが、同一の大きさ例えば同量のエアリンク資源を有すると仮定すれば、多数のトーンを有する副チャネルのセグメントの時間継続は、少数のトーンを有する副チャネルのセグメントの時間継続よりも短い。副チャネル（１）３２４の「丈の高い（tall）」セグメント３３０，３３２，３４０，３４４の各々は、１つの時間スロットにわたって２つのトーン（トーン（３）３１０及びトーン（４）３１２）を占有する。副チャネル（２）３２６の「丈の短い（short）」セグメント３３６，３３８の各々は、２つの時間スロットにわたって１つのトーン（トーン（２）３０８）を占有する。副チャネル（３）３２８の「丈の短い」セグメント３３４，３４２の各々は、２つの時間スロットにわたって１つのトーン（トーン（１）３０６）を占有する。
【００２５】
セグメントにおいてトラフィックチャネルを体系化する理由は、トラフィックチャネルを割り当てる自由を広げるためである。米国特許出願第０９／７０６３７７号は、各トラフィックチャネルセグメントが独立して割り当てられるシステムについて述べている。従って、場合によっては、これらセグメントを異なるユーザに迅速に割り当てることができ、これにより、高性能の統計的多重化を可能にする。このシステムでは、トラフィックチャネルから分離されている割り当てチャネルが存在する。各トラフィックチャネルセグメントは、このトラフィックセグメントに割り当てられたユーザの識別子を特定する割り当てメッセージを送信するのに用いられる割り当てチャネルセグメントと関連付けられている。一般に、割り当てセグメントは、対応のトラフィックセグメントよりも遅れることなく伝送される。このシステムの一実施形態では、割り当てセグメントと、対応のトラフィックセグメントとの間の時間差は一定であって、このことは、受信した制御情報を記憶または復号化するための最低要件を意味する。
【００２６】
図４及び図５には、割り当てチャネル及びトラフィックチャネルを配列する２つの例を示す。双方の例では、各割り当てチャネルセグメントは、一定数の情報ビットを有する。このことが必ずしも必要とは限らないが、各割り当てセグメントが同一の符号化及び変調方式を用いることができるようになるため、この配列が望ましい場合がある。
【００２７】
図４は、横軸４０４上の時間に対する縦軸４０２上の周波数のグラフ４００を含む。点の陰影で表された割り当てセグメント４０６は、割り当てセグメント４１０及び割り当てＢセグメント４１２を含む。トラフィックセグメント４０８は、副チャネルに分割されている。斜線の陰影で表された副チャネル（１）４２４は、トラフィックセグメント（＃１）４１４及びトラフィックセグメント（＃４）４２０を含む。斜交の陰影で表された副チャネル（２）４２６は、トラフィックセグメント（９２）４１６を含む。横線の陰影で表された副チャネル（３）４２８は、トラフィックセグメント（＃３）４１８を含む。図４では、時間領域はスロットに分割され、一連の６つのスロット４３０，４３２，４３４，４３６，４２８，４４０が示されている。
【００２８】
図４により例示された図示の割り当て／トラフィックセグメントの配列の第１例では、任意のスロットで開始するトラフィックセグメントの数が１から３まで異なるように副チャネルのセグメントが構築されている。例えば、スロット４３４の始まりにおいて、３つのトラフィックセグメント４１４，４１６，４１８が開始する。しかし、時間スロット４３６の始まりにおいては、１つのトラフィックセグメント４２０が開始する。従って、各割り当てチャネルセグメント４１０，４１２は、少なくとも３つの割り当てメッセージを含める機能を含む。割り当てＡセグメント４１０は、トラフィックセグメント（１）４１４、トラフィックセグメント（２）４１６及びトラフィックセグメント（３）４１８に対する３つの割り当てメッセージを伝達する。トラフィックセグメントが１つだけ開始する場合、対応の割り当てセグメントは１つだけの割り当てメッセージを含み、他の２つの割り当てメッセージに対して利用できる残りの情報ビットは、使用されない。割り当てＢセグメント４１２はトラフィックセグメント（４）４２０に対する１つの割り当てメッセージを伝達する。割り当てチャネルがシステム内のユーザの大部分に伝送されなければならないので、割り当てチャネルのいかなる情報ビットも、著しい電力資源を発生する。それ故に、図４の例において、割り当てチャネル例えば割り当てＢセグメント４１２での未使用の情報ビットは、システム資源を浪費する。
【００２９】
図５は、横軸５０４上の時間に対する縦軸５０２上の周波数のグラフ５００を含む。点の陰影で表された割り当てセグメント５０６は、割り当てＡセグメント５１０及び割り当てＢセグメント５１２を含む。トラフィックセグメント５０８は、副チャネルに分割されている。斜線の陰影で表された副チャネル（１）５２４は、トラフィックセグメント（＃１）５１４及びトラフィックセグメント（＃３）５２０を含む。斜交の陰影で表された副チャネル（２）５２６は、トラフィックセグメント（＃２）５１６を含む。横線の陰影で表された副チャネル（３）５２８は、トラフィックセグメント（＃５）５１８を含む。図５では、時間領域はスロットに分割され、一連の７つのスロット５３０，５３２，５３４，５３６，５３８，５４０，５４２が示されている。
【００３０】
図５には、任意のスロットで開始するトラフィックセグメントの数が最小変動を有するように副チャネルのセグメントが時間に関して互い違いになっている本発明のもう１つの例示的な実施形態を示す。
【００３１】
特に、任意のスロットで開始するトラフィックセグメントの数が２であるように副チャネルのセグメントが構築されている。例えば、時間スロット５３４の始まりでは、トラフィックチャネルセグメント（＃１）５１４及びトラフィックチャネルセグメント（＃２）５１６が、割り当てＡセグメント５１０からの割り当てに基づいて開始する。時間スロット５３６の始まりでは、トラフィックチャネルセグメント（＃３）５２０及びトラフィックチャネルセグメント（＃４）５１８が、割り当てＢセグメント５１２からの割り当てに基づいて開始する。従って、各割り当てチャネルセグメント５１０，５１２は２つの割り当てメッセージを含み、構造が原因で未使用とされる情報ビットを残さない。それ故に、４つのトラフィックセグメント当たりに４つの割り当てメッセージの予約ビット（資源）を用いる図５の実施形態は、４つのトラフィックセグメント当たりに６つの割り当てメッセージの予約ビット（資源）を用いる図４の実施形態よりも効率的で優れている。
【００３２】
符号化及び変調方式が与えられると、異なる形状のトラフィックチャネルセグメントは、異なるバーストデータ転送速度を生じさせる。従って、異なるユーザの速度及び遅延要件を満たすように、これら異なる形状のトラフィックチャネルセグメントを割り当てることができる。例えば、短い時間間隔にわたって多数のトーンを有する「丈の高い(tall)」セグメント、例えば、図５のセグメント５１４は、長い時間間隔にわたって少数のトーンを有する「長い（long）」セグメント、例えば、図５のセグメント５１６よりも高いバーストデータ速度を生じさせる。従って、丈の高いセグメントを、遅延に反応しやすいユーザに割り当てることができるのに対して、長いセグメントを、遅延に反応しないユーザに割り当てることができる。上記のトラフィックサービスの考慮事柄に加えて、トラフィックチャネルセグメントを割り当てる際には物理層の考慮事柄をも考慮に入れることができる。
【００３３】
アップリンクでは、ユーザ例えば無線端末がトラフィックチャネルセグメントを所望の基地局へ伝送する時、ユーザは、隣接する基地局にも干渉を引き起こす。大まかに述べると、隣接する基地局で受信された干渉電力に対する所望の基地局で受信された信号電力の比が小さければ、ユーザは、「悪い」位置にいると見なされる。この比が大きければ、ユーザは、「良い」位置にいると見なされる。一実施形態では、丈の高いセグメントを、良い位置にいるユーザに割り当てる必要があるのに対して、干渉を制御するため、長いセグメントを、悪い位置にいるユーザに割り当てる必要がある。更に、バッテリ電力または電力増幅器の考慮事項のため、ユーザ端末の伝送電力能力は、しばしば限定される。エアリンク耐久性を改善するため、経路損失の観点から、長いセグメントを、基地局から遠く離れているユーザに割り当てるのが望ましい。
【００３４】
ダウンリンクでは、ユーザがトラフィックチャネルセグメントを所望の基地局から受信する時、ユーザは、隣接する基地局からの干渉も経験する。大まかに述べると、隣接する基地局から伝送された干渉電力に対する所望の基地局から伝送された信号電力の比が小さければ、ユーザは、「悪い」位置にいると見なされる。この比が大きければ、ユーザは、「良い」位置にいると見なされる。良い位置にいるユーザの場合、伝送電力が２倍になったとしても、通信チャネルの能力が、２倍になるよりもはるかに少なくなるおそれがある（電力飽和）という意味で、通信チャネルの能力が、しばしば帯域幅制限される。悪い位置にいるユーザの場合、伝送帯域幅が２倍になったとしても、通信チャネルの能力が、２倍になるよりもはるかに少なくなるおそれがある（帯域幅の飽和）という意味で、通信チャネルの能力が、しばしば電力制限される。一実施形態では、複数のユーザが、副チャネルを各々有する同時発生のトラフィックセグメントに割り当てられる。同時に生じる一連の指定ユーザは、良い位置にいるユーザと、悪い位置にいるユーザとを含む。良い位置にいるユーザは、丈の高いセグメントに割り当てられるのに対して、悪い位置にいるユーザは、長いセグメントに割り当てられる。更に、これらトラフィックセグメントの正規化伝送電力を考慮する。この正規化伝送電力は、セグメントの各トーン−シンボルに割り当てられた電力として規定される。丈の高いセグメントに用いられる正規化伝送電力は、長いセグメントに用いられる正規化伝送電力よりも少ないことが好ましい。一実施形態では、各副チャネルが、全伝送電力量の一部分である一定量に割り当てられる。従って、各副チャネルのセグメントの伝送電力は、この一定量により制限される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、「良い位置（good location）」と「悪い位置（bad location）」との定義間で複数のレベルにユーザを分類することができる。これと同様にセグメントのタイプは、「丈の高いセグメント（tall segment）」と「長いセグメント（long segment）」との間で複数のレベルに分類することができる。本発明によれば、基地局は、複数の位置定義を複数のセグメント定義と選択的に整合させて、全体的なシステム性能及び耐久性を改善することができる。
【００３６】
図６には、本発明による装置及び方法を用いる例示的な通信システム６００を示す。例示的な通信システム６００は、複数の基地局すなわち基地局１（ＢＳ１）６０２，基地局Ｎ（ＢＳ（Ｎ））６０２'を含む。ＢＳ（１）６０２は、複数のエンドノード（ＥＮ）すなわちＥＮ（１）６０８，ＥＮ（Ｎ）６１０にそれぞれ無線リンク６１２，６１４を介して結合されている。これと同様に、ＢＳ（Ｎ）６０２'は、複数のエンドノード（ＥＮ）すなわちＥＮ（１）６０８'，ＥＮ（Ｎ）６１０'にそれぞれ無線リンク６１２'，６１４'を介して結合されている。セル（１）６０４は、ＢＳ（１）６０２がＥＮ例えばＥＮ（１）６０８と通信できる無線サービスエリアを意味する。セル（Ｎ）６０６は、ＢＳ（Ｎ）６０２'がＥＮ例えばＥＮ（１）６０８'と通信できる無線サービスエリアを意味する。ＥＮ６０８，６１０，６０８'，６１０'は、通信システム６００内を移動することができる。基地局ＢＳ（１）６０２，ＢＳ（Ｎ）６０２'は、それぞれネットワークリンク６１８，６２０を介してネットワークノード６１６に結合されている。ネットワークノード６１６はネットワークリンク６２２を介して、例えば、別の基地局、ルータ、ホームエージェントノード、認証・許可・課金（ＡＡＡ）サーバノードなどの別のネットワークノードと、インターネットとに結合されている。ネットワークリンク６１８，６２０，６２２を、例えば、光ファイバケーブルとすることができる。ネットワークリンク６２２は通信システム６００の外部とインターフェースをとり、これにより、ユーザ例えばＥＮは、システム６００の外部のノードと通信することができる。
【００３７】
図７には、本発明による例示的な基地局７００を示す。例示的な基地局７００は、図６の基地局６０２，６０２'を詳細に表すことができる。例示的な基地局７００は、受信機７０２、送信機７０４、プロセッサ７０６例えばＣＰＵ、Ｉ／Ｏインターフェース７０８及びメモリ７１０を含み、これら要素は、バス７０９を介して連結されている。さまざまな要素７０２，７０４，７０６，７０８，７１０は、バス７０９にわたってデータ及び情報を交換することができる。
【００３８】
受信機７０２及び送信機７０４はそれぞれアンテナ７０３，７０５に結合されて、基地局７００がセルラーサービスエリア内のエンドノード例えば無線端末と通信する、例えば、データ及び情報をやり取りする手段を構成する。復号器７１２を含む受信機７０２は、セル内で動作しているエンドノードにより符号化及び伝送された信号送信を受信し、復号化する。送信機７０４は、伝送前に信号送信を符号化する符号器７１４を含む。
【００３９】
メモリ７１０は、ルーチン７１８及びデータ／情報７２０を含む。プロセッサ７０６は、基本的な基地局機能を制御する処理を実行し、トラフィックセグメントに関するユーザのスケジューリングを含む本発明の新規な特徴及び改善を制御及び実施するため、ルーチン７１８を実行し、メモリ７１０内のデータ／情報７２０を利用して受信機７０２、送信機７０４及びＩ／Ｏインターフェース７０８を動作することにより基地局７００の動作を制御する。Ｉ／Ｏインターフェース７０８は、基地局７００をインターネット及び別のネットワークノード例えば中間ネットワークノード、ルータ、ＡＡＡサーバノード、ホームエージェントノードなどへ接続し、これにより、基地局７００と無線リンクを通じて通信するエンドノードが例えばインターネットを介して通信システム内の、並びに、通信システム外部の別のピアノード例えば別のエンドノードと接続し、通信し、データ及び情報をやり取りすることができる。
【００４０】
ルーチン７１８は、通信ルーチン７２２及び基地局制御ルーチン７２４を含む。基地局制御ルーチン７２４は、セグメント整合ルーチン７２８を有するスケジューラ７２６を含む。データ／情報７２０は、データ７３４、セグメント情報７３６及びユーザデータ／情報７３８を含む。ユーザデータ／情報７３８は、複数のユーザ情報すなわちユーザ１情報７４０，ユーザＮ情報７５４を含む。各ユーザ情報例えばユーザ１情報７４０は、端末識別情報（ＩＤ）７４２、データ７４４、要求情報７４６、状態情報７４８、品質報告情報７５０及び分類情報７５２を含む。
【００４１】
データ７３４は、エンドノード（無線端末）から伝送されたデータと、エンドノードへ伝送すべきデータと、処理されるデータと、基地局７００の機能を支援するデータとを含む。セグメント情報７３６は、セグメントの数、セグメントのタイプ、セグメントの状態、セグメントの大きさ、セグメント内の一連のトーン、１セグメント当たりのトーン−シンボルの数、セグメントの相対位置、セグメントのカテゴリ化、トラフィックセグメント情報７３０及び割り当てセグメント情報７３３に関する情報を含む。トラフィックセグメント情報７３０は、複数の予め決定されたセグメントタイプに関するセグメントタイプ情報を含む。トラフィックセグメント情報は、セグメントスロット時間を規定する情報と、どのセグメントが「丈の高いセグメント」であるか、例えば、多くのトーンを有するか、また、どのセグメントが「長いセグメント」であるか、例えば、長い時間間隔で少ないトーンを有するかを規定する情報とを含む。いくつかの実施形態では、個々のトラフィックセグメントタイプの態様を規定する一連の情報が含まれる。トラフィックチャネル情報７３１は、異なるトラフィックチャネルに関する情報を含む。各トラフィックチャネルは、１つのセグメントタイプに通常対応する複数のセグメントを含む。大部分のトラフィックチャネルには、いかなる時間においても１つのセグメントが含まれる。例えば、トラフィックチャネルの高さは、通常、１セグメントである。トラフィックチャネル情報７３１は、トラフィックチャネルサイズ及び構造と、副チャネル複合体を規定する情報とを含む。このトラフィックチャネル情報７３１は、各トラフィックチャネルに対するセグメント開始時間に関する情報も含む。
【００４２】
例示的なセットのトラフィックセグメント情報７３０を図９に示す。図示の実施形態では、トラフィックセグメント情報は複数のＸ個の情報セットを含み、Ｘ個の情報セットの各々は、異なるタイプのトラフィックセグメントを規定する。トラフィックセグメントタイプ規定情報セット７８０，７８０'の各々は、トラフィックセグメント内に含まれる単位期間当たりの伝送単位数を示す情報７８２，７８２'を含む。この情報は、トラフィックセグメントの高さを規定すると考えることができる。その理由は、この高さが、情報セット７８０，７８０'により規定されたタイプのセグメントの単位期間例えばシンボル時間内に伝送すべき単位の数を示すからである。トラフィックセグメントタイプ情報セット７８０，７８０'は、全伝送単位数情報７８４，７８４'も含む。この情報は、トラフィック情報のセット７８０，７８１により規定されたタイプのセグメントの伝送単位の総数を示す。伝送単位の総数を一定数として、または、単位伝送期間の数として、または、他の何らかの方法で指定することができる。単位伝送期間の数として指定した場合、規定されたタイプのセグメントの全伝送単位数は、情報７８２，７８２'で示した単位時間当たりの伝送単位を、情報７８，７８４'で示した対応の単位伝送期間の数でかけたものに等しい。各伝送セグメントは、１つ以上の時間スロットに分割されている。各情報セット７８０，７８０'は、規定されたトラフィックセグメントタイプに対して伝送単位期間例えば伝送シンボル時間の数を各時間スロットで示す情報を含む。単位時間当たりの伝送単位情報７８２及び７８４と組み合わせて考えた場合、情報７８６，７８６'が、規定されたタイプのセグメントに対して１トラフィックセグメント時間スロット当たりの伝送単位の数を示すとみなすことができる。以下で説明するように、基地局及び無線端末の双方はトラフィックセグメント情報７３０を記憶でき、この情報を割り当て情報と組み合わせて用いて、割り当てられたトラフィックセグメントの形状、継続時間及び／または全データ容量を決定することができる。
【００４３】
トラフィックセグメント情報７３０は、トラフィックチャネル情報７３１と組み合わせて用いられる。図１０には、例示的なセットのトラフィックチャネル情報７３１を示す。例示的なトラフィックチャネル情報７３１はＮ個のトラフィックチャネル情報セット９９０，９９０'を含み、各々のセットは、Ｎ個のトラフィックチャネルの１つに対応する、例えば、この１つを規定する情報を含む。各トラフィックチャネルに対応する情報セット９９０，９９０'は、トラフィックチャネルに用いられるセグメントのタイプを示す情報９９２，９９２'と、トラフィックチャネルを形成するセグメントの開始時間を示す情報９９４，９９４'とを含む。一連のトラフィックチャネルが用いられる任意の連続する２つのセグメント開始時間の間における最大遅延を最小限に抑えるため、異なるチャネルのセグメント開始時間を互い違いにすることができ、しばしば、互い違いにする。従って、セグメント開始時間情報９９４，９９４'は、通常、異なる。
【００４４】
割り当てセグメント情報７３３は、トラフィックセグメントシステム構造に基づいて１つのスロットの始めに割り当てることができるトラフィックセグメントの数を特定する情報と、割り当てセグメント及びトラフィックセグメント間のタイミング情報とを含む。端末ＩＤ７４２は、ユーザ例えば無線端末に対して基地局により規定された識別情報である。データ７４４は、ユーザ１に伝送すべきデータのような特定のユーザデータを含めることができる。要求情報７４６は、状態変化に対するユーザからの要求、追加の帯域幅の割り当てに対する要求、電力要求、バーストデータ転送速度要求、遅延に対するユーザの感度などを含めることができる。状態情報７４８は、例えばスリープ、ホールド、オンのようなユーザの現状、ユーザ電力レベル状態、並びに、ユーザが体験している干渉レベルを含めることができる。品質報告情報７５０は、ダウンリンクチャネル品質や、経験している干渉レベルなどに関するユーザからのフィードバック情報を含めることができる。分類情報７５２は、例えば、無線端末が「良い位置」のユニット、または、「悪い位置」のユニットと考えられるかという、割り当てるべきトラフィックセグメントのタイプに関してユーザが置かれているカテゴリを含めることができる。
【００４５】
通信ルーチン７２２は、特定のサービス例えばＩＰ電話サービスまたは双方向ゲームを１つ以上のエンドノードユーザに提供するのに用いることができるさまざまな通信アプリケーションを含む。基地局制御ルーチン７２４は、信号発生及び受信の基本制御、データ及びパイロットホッピングシーケンスの制御、符号器７１２及び復号器７１４の制御、スケジューリング、ユーザへの帯域幅の割り当て、端末ＩＤ７４４に関するユーザのスケジューリング、並びに、基地局７００からの出力伝送電力の制御を含む機能を実行する。
【００４６】
また、基地局制御ルーチンは、端末ＩＤ７４２に関するユーザ例えば無線端末のスケジュールを管理するスケジューラ７２６を含む。スケジューラ７２６は、本発明の方法、特徴、技術及び構造に従ってセグメントの整合例えば無線端末へのトラフィックチャネルセグメントの割り当てを行うセグメント整合ルーチン７２８を含む。
【００４７】
いくつかの実施形態では、セグメント整合ルーチンは、異なるセグメントタイプのセグメントを伝送チャネルの関数として割り当てる。割り当て処理の一環として、セグメント整合ルーチンは、複数の装置例えば第１及び第２無線端末のどちらが、より良い伝送チャネル状態にあるかを決定する。通常、このことは、電力制御及び／またはスケジューリング目的のために各無線端末により基地局へ供給されたチャネル品質フィードバック情報から決定される。１つのこのような実施形態によれば、セグメント整合ルーチンは、第１タイプの伝送セグメントを、良好なチャネル状態にある無線端末に割り当て、第２タイプのセグメントを、低い品質の通信チャネルを有する無線端末に割り当てる。第２タイプのセグメントは、第１タイプのセグメントよりも通常、長い。従って、比較的悪いチャネル状態にある無線端末は、良好なチャネル状態にある無線端末に割り当てられるセグメントよりも多くのシンボル時間を含むがシンボル時間当たりに少ないトーンを含むセグメントに割り当てられる可能性が高い。本発明によれば、第１及び第２タイプのセグメントは、しばしば同時に伝送される。例えば、異なるタイプのセグメントは、異なる無線端末に割り当てられる。
【００４８】
電力割り当てルーチン７２９は、セグメントを伝送する際に用いるべき電力を割り当てる。いくつかの実施形態では、このルーチンは、第１タイプのセグメントを伝送する際に用いるのに伝送単位当たり第１電力量を割り当て、第２タイプのセグメントを伝送する際に用いるのに伝送単位当たり第２電力量を割り当てる。いくつかの場合では、伝送単位当たりの第２電力量は、伝送単位当たりの第１電力量の少なくとも２倍である。第２タイプのセグメントがシンボル期間当たりに少ないトーンを含むので、第２チャネルへ割り当てられ、第１チャネルに比べて比較的大きい電力量は、基地局の全伝送電力量に過度の負担をかけない。その上、第１タイプの伝送セグメントが、比較的良いチャネル状態にある無線端末へ伝送するのに用いられるので、第２タイプのセグメントを伝送する時に用いられる電力レベルよりもトーンごとに低い電力伝送は、依然として適切な伝送品質を具える。良好なチャネル状態にある装置に多数のトーンを割り当て、劣ったチャネル状態にある装置に比較的少数のトーンを割り当てることにより、限られた全伝送電力量の有効利用を達成することができる。
【００４９】
さまざまな実施形態では、スケジュール整合ルーチン７２８はセグメント情報７３６及びユーザデータ／情報７３８を用いて、トラフィックセグメントに対するユーザ要求を分類７５２、要求情報７４６及び品質報告情報７５０のような情報に基づいて適切なセグメントに整合しようとする。セグメント整合ルーチン７２８は、システム全体を通じて全体的な高水準の性能を維持しようとしながらユーザ要求の平衡を保たせようとする。
【００５０】
図８には、本発明による例示的なエンドノード８００を示す。例示的なエンドノード８００は、図６のエンドノード６０８，６１０，６０８'，６１０'を詳細に表すことができる。例示的なエンドノード８００例えば無線端末を、移動端末、モバイル、移動ノード、固定無線装置などとすることができる。本明細書では、エンドノード８００への言及は、例えば、無線端末、移動ノードなどに変化することができ、これらを同義的に用いることができる。例示的なエンドノード８００は、受信機８０２、送信機８０４、プロセッサ８０６例えばＣＰＵ、並びにメモリ８０８を含み、これら要素は、バス８１０を介して連結されている。さまざまな要素８０２，８０４，８０６，８０８は、バス８１０にわたってデータ及び情報を交換することができる。
【００５１】
受信機８０２及び送信機８０４はそれぞれアンテナ８０３，８０５に結合されて、エンドノード８００が無線リンクを介して基地局７００と通信する手段を構成する。受信機８０２は、復号器８１２を含む。受信機８０２は、基地局７００により符号化及び伝送された信号送信例えばデータ伝送を受信し、復号化する。送信機８０４は、伝送前に信号送信を符号化する符号器８１６を含む。
【００５２】
メモリ８０８は、トラフィックセグメント情報７３０及びトラフィックチャネル情報７３１と同様にルーチン８２０及びデータ／情報８２２も含む。この情報は、基地局内に含まれる情報と同一または類似してもよい。プロセッサ８０６は、基本的な無線端末機能を制御する処理を実行し、本発明によるトラフィックセグメント要求及び割り当てに関する信号送信及び処理を含む本発明の新規な特徴及び改善を制御及び実施するため、ルーチン８２０を実行し、メモリ８０８内のデータ／情報８２２を利用して受信機８０２及び送信機８０４を動作することによりエンドノード８００の動作を制御する。
【００５３】
ルーチン８２０は、通信ルーチン８２４及び無線端末制御ルーチン８２６を含む。データ／情報８２２は、ユーザデータ８３２及びユーザ情報８３４を含む。ユーザデータ８３２は、基地局７００へ伝送すべきデータと、基地局７００から伝送されたデータ、例えば、トラフィックセグメントで伝達されたデータとを含めることができる。端末ＩＤ情報８３６は、基地局に割り当てられたユーザＩＤを含む。基地局ＩＤ情報８３８は、基本状態を特定するため、無線端末に関する情報例えば傾き値を含む。無線端末８００は、端末ＩＤ８３６及び基地局ＩＤ８３８を用いてデータ／制御及びパイロットトーンホッピングシーケンスを決定することができる。
【００５４】
資源が無線端末８００に割り当てられていることを割り当てセグメントで識別するのにも端末ＩＤ８３６を用いることができる。干渉情報８４０は、測定されたレベル、または、無線端末により経験された干渉を含めることができる。状態情報８４２は、スリープ、ホールド、オンのような無線端末の状態を含めることができる。要求情報８４４は、状態の変化に対する無線端末からの要求、追加の資源例えばトラフィックセグメント、追加の電力の要求、高速のバーストデータ転送速度の要求などを含めることができる。品質チャネル報告８４６は、信号対雑音比のような収集された情報と、ダウンリンクチャネル情報と、基地局７００へフィードバックできる無線端末８００の状態に関する情報とを含む。トラフィックチャネル割り当て情報８４８は、割り当てセグメントに関する情報、並びに、さまざまなトラフィックチャネルのトラフィックセグメントとの所定の関係を含む。トラフィックチャネル割り当て情報８４８は、受信した割り当て情報、例えば、無線端末に対する特定のトラフィックチャネルセグメントの割り当てを示す１つ以上の割り当てセグメントからの受信情報も含めることができる。受信した割り当て情報はトラフィックセグメント情報７３０及びトラフィックチャネル情報７３１と組み合わされて、データの伝送及び／または受信に用いることができるトラフィックセグメントと、さまざまなチャネルの割り当てられたセグメントの開始時間とを決定するのに無線端末により用いられる。
【００５５】
通信ルーチン８２４は、特定のサービス例えばＩＰ電話サービスまたは双方向ゲームを１つ以上のエンドノードユーザに提供するのに用いることができるさまざまな通信アプリケーションを含む。
【００５６】
無線端末制御ルーチン８２６は、送信機８０４及び受信機８０２の動作と、データ／制御ホッピングシーケンスを含む信号の発生及び受信と、状態制御と電力制御とを含む無線端末８００の基本機能を制御する。無線端末制御ルーチン８２６は、装置状態制御及び信号送信モジュール８２８、並びに、データ及びデータ信号送信モジュール８３０を含む。装置状態制御及び信号送信モジュール８２８は、状態情報８４２及び要求情報８４４を含むデータ／情報８２２を用いて、追加の帯域幅に対する要求、例えば、本発明によるトラフィックセグメントに対する要求を含む状態の変化に関する信号送信及び処理の制御を含む動作を実行する。無線端末制御ルーチン８２６は、本発明に従って、干渉情報８４０を含むユーザ情報８３４を処理及び評価し、品質報告情報８４６を発生し、報告情報８４６に含まれる情報を基地局７００に信号送信することもできる。データ及びデータ信号送信モジュール８３０は、端末ＩＤ８３６及びトラフィックチャネル割り当て８４８を含むデータ／情報８２２を用いて、割り当てられたトラフィックセグメントの認識、並びに、これらトラフィックセグメントと関連する信号送信を含む動作を本発明に従って実行する。
【００５７】
本発明をハードウェア及び／またはソフトウェアで実施することができる。例えば、本発明のいくつかの態様を、プロセッサで実行されるプログラム命令として実施することができる。あるいはまた、もしくは、これに加えて、本発明のいくつかの態様を、例えばＡＳＩＣのような集積回路として実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】トラフィックセグメントにより占有されているエアリンク資源がセグメントごとに異なることができることを示している２つの例示的なトラフィックチャネルセグメントを示す図である。
【図２】例示的なＯＦＤＭシステムとの関連においてエアリンク資源を示す図である。
【図３】本発明に従ってトラフィックチャネルが周波数空間について複数の副チャネルに分割され、各副チャネルが時間空間について一連のセグメントに分割されたトラフィックチャネルセグメントを構築する一実施形態を示す図である。
【図４】本発明に従って割り当てチャネル及びトラフィックチャネルを配列する一例を示す図である。
【図５】本発明に従ってトラフィックチャネルセグメントが互い違いになって割り当てチャネルセグメントの効率的な使用を達成するように、割り当てチャネル及びトラフィックチャネルを配列するもう１つの例を示す図である。
【図６】本発明の方法及び装置を用いる例示的なシステムを示す図である。
【図７】本発明に従って実施される例示的な基地局を示す図である。
【図８】本発明に従って実施される例示的なエンドノード（無線端末）を示す図である。
【図９】トラフィックセグメント割り当て前に、基地局及び／または無線端末内に記憶できる例示的なトラフィックセグメント情報セットを示す図である。
【図１０】基地局及び／または無線端末内に記憶することができ、所定の情報が記憶された異なるトラフィックチャネルに対応できるトラフィックチャネルセグメントの割り当てを実行または判断するのに用いることができる、一連のトラフィックチャネル情報例えば所定のトラフィックチャネル情報を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
６００ 通信システム、６０２，６０２'，７００ 基地局、６０４，６０６ セル、６０８，６０８'，６１０，６１０'，８００ エンドノード、６１８，６２０，６２２ ネットワークリンク
【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22年4月9日(2010.4.9)
【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】
各々が複数の異なる伝送セグメントタイプの１つを規定する複数の情報セットをメモリ内に記憶し、前記複数の情報セットは前記伝送セグメントタイプの１つに対応するセグメントを複数の送信機の少なくとも１つに割り当てる前に記憶され、
前記複数の情報セットの第１の情報セットが第１の伝送セグメントタイプを規定し、前記第１の情報セットが前記第１のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第１数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第１期間にわたって前記第１のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第１総数を示し、
前記複数の情報セットの第２の情報セットが第２の伝送セグメントタイプを規定し、前記第２の情報セットが前記第２のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第２数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第２期間にわたって前記第２のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第２総数を示し、
前記第１及び第２のタイプのセグメントを用いて情報を同時に伝送し、
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりの第１量の電力を割り当て、かつ
前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりの第２量の電力を割り当てることを有し、伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力よりも大きい、
通信方法。
【請求項２】
単位時間当たりの伝送単位の前記第１数が単位時間当たりの伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントが前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントよりも単位時間当たりに多くの伝送単位を含み、前記通信方法が、さらに
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメント及び前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを第１及び第２の装置に割り当てることを更に有し、割り当てる前記ステップが、
前記第１及び第２の装置のどちらが、より良い伝送チャネル状態にあるかを決定し、
より良い伝送チャネル状態にあると決定された装置に前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当て、前記第１及び第２の装置のうちの残りの１つに前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを割り当てる
ことを含む、請求項２に記載の通信方法。
【請求項４】
伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力の少なくとも２倍である、請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
各々が複数の異なる伝送セグメントタイプの１つを規定する複数の情報セットをメモリ内に記憶し、前記複数の情報セットは前記伝送セグメントタイプの１つに対応するセグメントを複数の送信機の少なくとも１つに割り当てる前に記憶され、
前記複数の情報セットの第１の情報セットが第１の伝送セグメントタイプを規定し、前記第１の情報セットが前記第１のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第１数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第１期間にわたって前記第１のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第１総数を示し、
前記複数の情報セットの第２の情報セットが第２の伝送セグメントタイプを規定し、前記第２の情報セットが前記第２のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第２数を規定し、情報が時間スロットに分割されている第２期間にわたって前記第２のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第２総数を示し、
前記第１及び第２のタイプのセグメントを用いて情報を同時に伝送し、
複数のＮ個のトラフィックチャネルを規定するＮ個の情報セットを記憶することを更に有し、
前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが第１のトラフィックチャネルを規定し、前記第１のトラフィックチャネルは前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第１のトラフィックチャネルが任意の所定時間に前記第１のタイプの多くても１つのセグメントを含み、
前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが第２のトラフィックチャネルを規定し、前記第２のトラフィックチャネルは前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第２のトラフィックチャネルが任意の所定時間に前記第２のセグメントタイプの多くても１つのセグメントを含み、
前記第１のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが、前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、
通信方法。
【請求項６】
前記第２のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが、前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、請求項５に記載の通信方法。
【請求項７】
前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間の少なくともいくつかが前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間とは異なる、請求項６に記載の通信方法。
【請求項８】
単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第１数が、単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項６に記載の通信方法。
【請求項９】
前記第２のチャネル内のセグメントの指示された開始時間が、前記第１のチャネル内のセグメントの指示された開始時間からずれる、請求項６に記載の通信方法。
【請求項１０】
複数のＮ個のチャネルを規定する記憶された情報が、Ｎ個のセグメント開始時間を示す情報を含み、前記Ｎ個のセグメント開始時間の各々がＮ個のチャネルの１つと関連し、前記Ｎ個のセグメント開始時間が分散されて、所定時間スロットのいずれかで開始するセグメントの最大数の変動を最小限に抑える、請求項７に記載の通信方法。
【請求項１１】
各時間スロットが、どれか１つの伝送単位を伝送するのに用いられる時間に対応する、請求項１０に記載の通信方法。
【請求項１２】
各時間スロットが、直交周波数分割多重シンボル伝送期間に対応する、請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１３】
各々が複数の異なる伝送セグメントタイプの１つを規定する複数の情報セットを含むメモリであって、前記伝送セグメントタイプの１つに対応するセグメントが複数の送信機の少なくとも１つに割り当てられる前に前記複数の情報セットを記憶するメモリと、
第１の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第１の情報セットであって、前記第１のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第１数を規定する第１の情報セットと、時間スロットに分割されている第１期間にわたって前記第１のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第１総数を示す情報と、
第２の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第２の情報セットであって、前記第２のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第２数を規定する第２の情報セットと、時間スロットに分割されている第２期間にわたって前記第２のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第２総数を示す情報と、
前記第１及び第２のタイプのセグメントのデータを同時に伝送するため、前記メモリに結合された送信機と、
前記メモリが、複数のＮ個のトラフィックチャネルを規定するＮ個の情報セットを更に有し、
前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが第１のトラフィックチャネルを規定し、前記第１のトラフィックチャネルが、前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第１のトラフィックチャネルが、任意の所定時間に前記第１のタイプの多くても１つのセグメントを含み、
前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが第２のトラフィックチャネルを規定し、前記第２のトラフィックチャネルが、前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを含むものと規定され、前記第２のトラフィックチャネルが、任意の所定時間に前記第２のセグメントタイプの多くても１つのセグメントを含み、
前記第１のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第１番目のものが、前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、
通信装置。
【請求項１４】
前記第２のトラフィックチャネルを規定する前記Ｎ個の情報セットの第２番目のものが、前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間を示す情報を更に有する、請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記第１のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間の少なくともいくつかが前記第２のトラフィックチャネル内のセグメントの開始時間とは異なる、請求項１４に記載の通信装置。
【請求項１６】
単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第１数が、単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の前記第２数とは異なる、請求項１４に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記第２のチャネル内のセグメントの指示された開始時間が、前記第１のチャネル内のセグメントの指示された開始時間からずれるようになっている、請求項１４に記載の通信装置。
【請求項１８】
複数のＮ個のチャネルを規定する記憶された情報が、Ｎ個のセグメント開始時間を示す情報を含み、前記Ｎ個のセグメント開始時間の各々がＮ個のチャネルの１つと関連し、前記Ｎ個のセグメント開始時間が分散されて、所定時間スロットのいずれかで開始するセグメントの最大数の変動を最小限に抑えるようになっている、請求項１５に記載の通信装置。
【請求項１９】
各時間スロットが、どれか１つの伝送単位を伝送するのに用いられる時間に対応するようになっている、請求項１８に記載の通信装置。
【請求項２０】
各々が複数の異なる伝送セグメントタイプの１つを規定する複数の情報セットを含むメモリであって、前記伝送セグメントタイプの１つに対応するセグメントが複数の送信機の少なくとも１つに割り当てられる前に前記複数の情報セットを記憶するメモリと、
第１の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第１の情報セットであって、前記第１のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第１数を規定する第１の情報セットと、時間スロットに分割されている第１期間にわたって前記第１のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第１総数を示す情報と、
第２の伝送セグメントタイプを規定する前記複数の情報セットの第２の情報セットであって、前記第２のタイプのセグメントで単位時間当たりに伝送すべき伝送単位の第２数を規定する第２の情報セットと、時間スロットに分割されている第２期間にわたって前記第２のタイプのセグメントの一部として伝送すべき伝送単位の第２総数を示す情報と、
前記第１及び第２のタイプのセグメントのデータを同時に伝送するため、前記メモリに結合された送信機と、
前記第１の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりに第１量の電力を割り当てる手段と、
前記第２の伝送セグメントタイプのセグメントを伝送する際に用いるように伝送単位当たりに第２量の電力を割り当てる手段とを有し、伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力よりも大きい、
通信装置。
【請求項２１】
伝送単位当たりの前記第２量の電力が伝送単位当たりの前記第１量の電力の少なくとも２倍である、請求項２０に記載の通信装置。
【請求項２２】
前記通信装置が基地局である、請求項２１に記載の通信装置。
【請求項２３】
前記通信装置が無線端末である、請求項２２に記載の通信装置。
【外国語明細書】
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