(57)【要約】チャネル条件を最適化するために通信装置により経験されるチャネル条件をスケジューラーが考慮するＯＦＤＭＡシステムにおけるサブキャリアをスケジュールするシステムおよび方法。スケジューラーは動作帯域幅をカバーするサブキャリアのセットを複数のセグメントに分割する。セグメントは、各々が実質的に全体の動作帯域幅をカバーするサブキャリアの異なる不連続のサブセットを含む複数のグローバルセグメントを含むことができる。１つ以上のグローバルセグメントはさらに、各々がチャネルコヒーレンス帯域幅より少ない帯域幅を有する複数のローカルセグメントに分割することができる。スケジューラーは報告またはチャネル推定を介して各通信装置により経験されるチャネル特性を決定し、チャネル特性に従って装置毎に１つ以上のセグメントを通信リンクに割り当てる。
2009506657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する、複数のセグメントに分割された動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む通信システムにおけるスケジューリングの方法：
受信機により経験されるチャネル特性に基づいて好適セグメントを示すセグメントプリファレンスを決定する；
前記好適セグメント内のサブキャリアのサブセットを前記セグメントプリファレンスに関連する特定の通信リンクに割り当てる。
【請求項２】
前記複数のセグメントは、動作帯域幅の実質的な部分をカバーする複数のサブキャリアの不連続サブセットを有する少なくとも１つのグローバルセグメントを備える、請求項１の方法。
【請求項３】
前記複数のセグメントはさらに複数のローカルセグメントを備え、各ローカルセグメントは、任意の他のローカルセグメントまたはグローバルセグメントと異なる前記複数のサブキャリアのサブセットを有する、請求項２の方法。
【請求項４】
前記複数のセグメントは複数のローカルセグメントを備え、各ローカルセグメントは前記複数のサブキャリアの異なるサブセットを有し、各ローカルセグメントは、合計帯域幅未満の帯域幅を有する、請求項１の方法。
【請求項５】
前記複数のローカルセグメントは実質的に等価な帯域幅を有する、請求項４の方法。
【請求項６】
前記複数のローカルセグメントの各々は、１６サブキャリアの倍数を備える、請求項４の方法。
【請求項７】
前記セグメントプリファレンスを決定することは、パイロット信号を解析して前記複数のセグメントの各々に対応するチャネル特性を決定することと、前記セグメントチャネル特性の比較に基づいて好適セグメントを選択することとを備えた、請求項１の方法。
【請求項８】
前記セグメントプリファレンスを決定することは下記を具備する、請求項１の方法：
前記受信機と同一場所に配置された送信機から発生され送信されたリバースリンクパイロット信号を受信する；
前記複数のセグメントの少なくとも２つに対応するチャネル特性を決定する；
一部分前記チャネル特性上のセグメントベースを選択する。
【請求項９】
前記チャネルプリファレンスを決定することは前記セグメントプリファレンスを示す前記受信機から報告メッセージを受信することを備えた、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記セグメントプリファレンスを決定することは、リバースリンクパイロット信号に基づいて前記セグメントプリファレンスを決定することを備え、
前記サブキャリアのサブセットを割り当てることは、前記キャリアのサブセットをリバースリンク通信に割り当てることを備えた、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記セグメントプリファレンスを決定することはリバースリンクパイロット信号に基づいて前記セグメントプリファレンスを決定することを備え、
前記サブキャリアのサブセットを割り当てることは、前記キャリアのサブセットをフォワードリンク通信に割り当てることを備えた、請求項１の方法。
【請求項１２】
前記サブキャリアのサブセットを割り当てることは、フォワードリンク送信においてデータストリームを前記サブキャリアのサブセットにマッピングすることを備えた、請求項１の方法。
【請求項１３】
前記サブキャリアのサブセットを割り当てることは、前記サブキャリアのサブセットの少なくとも１つを識別する受信機に割り当てメッセージを送信することを備えた、請求項１の方法。
【請求項１４】
前記好適セグメント内で周波数ホッピングスキームを実行することをさらに備えた、請求項１の方法。
【請求項１５】
下記を具備する、複数のセグメントに分割された動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む通信システムにおけるスケジューリングの方法：
ユーザーデータ制約を決定する；
前記ユーザーデータ制約が合計帯域幅より大きいデータ帯域幅要件を含むなら、前記動作帯域の実質的な部分をカバーするサブキャリアの不連続サブセットを有するグローバルセグメントからサブキャリアを割り当てる；
前記データ帯域幅要件が前記合計帯域幅より大きくなければ、受信機により経験されるチャネル特性に基づいて好適ローカルセグメントを示すセグメントプリファレンスを決定することであって、前記好適ローカルセグメントは、複数のローカルセグメントから選択され、前記複数のローカルセグメントの各々は前記合計帯域幅未満の帯域幅を有する；
前記好適ローカルセグメント内のサブキャリアのサブセットを前記セグメントプリファレンスに関連する通信リンクに割り当てる。
【請求項１６】
前記グローバルセグメントは、前記動作帯域幅の少なくとも１／２をカバーするサブキャリアを含む、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記セグメントプリファレンスを決定することは下記を具備する、請求項１５の方法：
受信されたパイロット信号を解析し、前記複数のセグメントの各々に対応するチャネル特性を決定する；
前記複数のセグメントの各々に対応する前記チャネル特性を比較する；
最大の信号対雑音比（ＳＮＲ）値に対応するセグメントを選択する。
【請求項１８】
前記セグメントプリファレンスを決定することは、前記セグメントプリファレンスを示す報告メッセージを受信することを備えた、請求項１５の方法。
【請求項１９】
下記を具備する、動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む通信システムにおけるスケジューリングのための装置：
パイロット信号に基づいて前記動作周波数帯域をカバーする複数のセグメントの各々に対応するチャネル推定値を決定するように構成されたチャネル推定器であって、前記セグメントの各々は合計帯域幅未満の帯域幅を有する；
前記通信システムにおいて前記複数のサブキャリアのサブセットにデータストリームをマップするように構成されたシグナルマッパー；
前記チャネル推定器に接続され、前記チャネル推定値に基づいて第１の好適セグメントを決定し、前記第１の好適セグメント内から前記複数のサブキャリアのサブセットを選択し、前記シグナルマッパーを制御してデータシンボルを前記複数のサブキャリアのサブセットにマップするように構成されたスケジューラー。
【請求項２０】
リバースリンクパイロット信号を受信するように構成された受信機モジュールをさらに備え、前記スケジューラーは、前記リバースリンクパイロット信号に基づいてフォワードリンク送信のために前記複数のサブキャリアのサブセットを選択するように構成される、請求項１９の装置。
【請求項２１】
前記パイロット信号はリバースリンクパイロット信号を備え、前記スケジューラーは、前記チャネル推定値に基づいてユーザー端末に送信するためにリバースリンクリソース割り当てメッセージを発生するように構成される、請求項１９の装置。
【請求項２２】
前記スケジューラーは、前記パイロット信号から決定された最大信号対雑音比を有するセグメントとして前記第１の好適セグメントを選択するように構成される、請求項１９の装置。
【請求項２３】
受信機モジュールに接続され受信機により受信されたチャネル特性報告メッセージを処理し、第２の好適セグメントを決定するように構成され、さらにチャネル特性報告メッセージに基づいてリソース割り当てメッセージを発生するように構成されたチャネル品質インジケーター（ＣＱＩ）受信機をさらに備えた、請求項１９の装置。
【請求項２４】
前記第１の好適セグメント内で周波数ホッピングスキームを実行するように構成された周波数ホッパーモジュールをさらに備えた、請求項１９の装置。
【請求項２５】
下記を具備する、動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む通信システムにおけるチャネルセンシティブスケジューリングのための装置：
リバースリンクパイロットおよび少なくとも１つのチャネル特性報告メッセージを受信するように構成された受信機モジュール；
前記受信機モジュールと接続され、前記リバースリンクパイロット信号に基づいて、動作周波数帯域をカバーする複数のセグメントの各々に対応するチャネル特性を決定するように構成されたスケジューラーであって、前記セグメントの各々は合計帯域幅未満の帯域幅を有し、前記スケジューラーは、前記チャネル特性に基づいてリバースリンクリソース割り当てを決定するように構成され、さらに前記少なくとも１つのチャネル特性報告メッセージに基づいてフォワードリンクリソース割り当てを決定するように構成される。
【請求項２６】
前記チャネル特性は、信号対雑音比（ＳＮＲ）値を備えた、請求項２５の装置。
【請求項２７】
前記チャネル特性は、干渉値を備えた、請求項２５の装置。
【請求項２８】
前記スケジューラーに接続され、前記フォワードリンクリソース割り当てに従ってフォワードリンクサブキャリアにデータシンボルをマップするように構成されたシグナルマッパーをさらに備えた、請求項２５の装置。
【請求項２９】
前記スケジューラーは、前記コヒーレントチャネル帯域幅より大きい帯域幅を要求するチャネルのための動作周波数帯域の実質的な部分をカバーする前記複数のサブキャリアの不連続サブセットを備えたグローバルセグメントに対応するサブキャリアを割り当てるように構成される、請求項２５の装置。
【請求項３０】
下記を具備する、動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む通信システムにおけるチャネルセンシティブスケジューリングのための装置：
受信機により経験されるチャネル特性に基づいて動作帯域の少なくとも一部分を実質的にカバーする複数のセグメントからの好適セグメントを示すチャネルプリファレンスを決定する手段；
前記好適セグメント内のサブキャリアのサブセットを前記チャネルプリファレンスに関連する特定の通信リンクに割り当てる手段。
【請求項３１】
前記チャネルプリファレンスは下記を具備する請求項３０の装置：
パイロット信号を受信する手段；
前記複数のセグメントの各々に対応するチャネル特性を決定する手段；
前記チャネル特性に基づいて前記チャネルプリファレンスを選択する手段。
【請求項３２】
前記チャネルプリファレンスを決定する手段は、前記チャネルプリファレンスを示すチャネル報告メッセージを受信する手段を備えた、請求項３０の装置。
【請求項３３】
下記を具備する、動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む通信システムにおけるチャネル特性を報告する方法：
パイロット信号を受信する；
前記動作帯域をカバーする複数のセグメントの各々に対応するチャネル特性を決定することであって、各セグメントはコヒーレントチャネル帯域幅未満の帯域幅を有する；
前記複数のセグメントから好適セグメントを決定する；
前記好適セグメントに対応する前記チャネル特性を報告しきい値と比較する；
前記好適セグメントに対応する前記チャネル特性が前記報告しきい値を超えるなら、前記好適セグメントに基づいて報告メッセージを発生する。
【請求項３４】
前記報告メッセージをスケジューラーに送信することをさらに備えた、請求項３３の方法。
【請求項３５】
前記パイロット信号はフォワードリンクパイロット信号を備えた、請求項３３の方法。
【請求項３６】
前記チャネル特性は信号対雑音比（ＳＮＲ）を備えた、請求項３３の方法。
【請求項３７】
前記チャネル特性は干渉値を備えた、請求項３３の方法。
【請求項３８】
前記チャネル特性は、パイロット信号強度を備えた、請求項３３の方法。
【請求項３９】
前記好適セグメントを決定することは最大信号対雑音比に対応するセグメントを選択することを備えた、請求項３３の方法。
【請求項４０】
前記好適セグメントを決定することは、最小干渉値に対応するセグメントを選択することを備えた、請求項３３の方法。
【請求項４１】
前記好適セグメントに対応する前記チャネル特性を前記報告しきい値と比較することは、前記好適セグメントに対応する信号対雑音比が所定量だけ平均ＳＮＲ比を超えるかどうかを決定することを備えた、請求項３３の方法。
【請求項４２】
前記好適セグメントに対応する前記チャネル特性を前記報告しきい値と比較することは下記を具備する、請求項３３の方法：
スケジューラーから微分値を受信する；
前記好適セグメントに対応する信号対雑音比が前記微分値だけ平均ＳＮＲ比を超えるかどうかを決定する。
【発明の詳細な説明】
【関連技術】
【０００１】
３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基づく優先権の主張
この特許出願は、本明細書の譲受人に譲渡された本明細書において参照することにより明示的に組み込まれる、２００５年８月２２日に出願した、「チャネルセンシティブスケジューリング」(CHANNEL SENSITIVE SCHEDULING)というタイトルの仮出願番号６０／７１０，４６１の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
この開示は無線通信の分野に関する。
【０００３】
特に、この開示は、リソースを無線通信システムにスケジューリングすることに関する。
【背景技術】
【０００４】
無線通信システムにおいて動作する通信装置は、通信装置により経験されるチャネル条件の大幅な変化に影響され得る。
【０００５】
チャネル条件は外部からの干渉により影響を受け得るし、無線送信機を受信機と分離する位置関係および地形により影響を受け得る。
【０００６】
送信機から出ている無線信号は、受信機までの物理的距離により減衰されることが知られている。
【０００７】
さらに、送信機から受信機へのマルチパス信号がチャネルのフェージングを生じ得ることが知られている。
【０００８】
無線通信システムは、送信電力を増大させることにより、または送信信号に関連する変調またはコーディング利得を増大させることにより減衰を補償することができる。
【０００９】
無線通信システムは、受信機が別個にマルチパス信号を識別可能にするブロードバンド信号を実施することによりマルチパスフェージングを部分的に補償してもよい。
【００１０】
周波数分割多重化を実施する無線通信システムは、相対的に広い周波数帯域に対して動作することができる。
【００１１】
同じロケーションだが異なる動作周波数で動作する異なる通信装置は、実質的に異なるチャネル条件およびチャネルフェージングを経験してもよいために動作帯域は十分に広くてもよい。
【００１２】
さらに各通信装置は、装置がマルチパスフェードを補償可能にするために十分なブロードバンド信号で動作されなくてもよい。
【００１３】
周波数選択チャネル条件の影響を補償する、さもなければ実質的に消去する方法で、周波数分割多重化システムにおいて複数の通信装置と通信する能力を持つことが望ましい。
【発明の開示】
【００１４】
ＯＦＤＭＡシステムにおいてサブキャリアをスケジュールするシステム及び方法が開示される。スケジューラーは、チャネル条件を最適にするために通信装置により経験されるチャネル条件を考慮する。
【００１５】
スケジューラーは動作帯域幅をカバーするサブキャリアのセットを複数のセグメントに分割する。
【００１６】
セグメントは、各々が実質的に全体の動作帯域幅をカバーする区別できる不連続のサブキャリアのサブセットを含む複数のグローバルセグメントを含むことができる。
【００１７】
１つ以上のグローバルセグメントは、各々がチャネル、キャリア、コヒーレンス帯域幅より少ない帯域幅を有する複数のローカルセグメントにさらに分割することができる。
【００１８】
スケジューラーは、報告またはチャネル推定を介して各通信装置により経験されるチャネル特性を決定し、チャネル特性に従って装置毎に１つ以上のセグメントを通信リンクに割り当てる。
【００１９】
この開示は、動作周波数帯域をカバーする複数のサブキャリアを含む直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおけるセグメントセンシティブスケジューリング(segment sensitive scheduling)の方法を含む。
【００２０】
この方法は、動作周波数帯域を複数のセグメントに分割することと、受信機により経験されるチャネル特性に基づいて好適セグメントを示すセグメントプリファレンス(preference)を決定することと、好適セグメント内のサブキャリアのサブセットを、セグメントプリファレンスに関連する特定の通信リンクに割り当てることとを含む。
【００２１】
この開示は、動作周波数帯域を複数のセグメントに分割すること、ユーザーデータ制約を決定すること、データ帯域幅要件がキャリア、セグメントまたは同種のもののコヒーレント帯域幅より大きくなければ、受信機により経験されるチャネル特性に基づいて好適ローカルセグメントを示すセグメントプリファレンスを決定するキャリア、セグメントまたは同類のもののコヒーレント帯域幅より大きなデータ帯域幅要件を ユーザーデータ制約が含むなら動作帯域の実質的な部分をカバーするサブキャリアの不連続なサブセットを有するグローバルセグメントからサブキャリアを割り当てることであって、好適ローカルセグメントは、複数のローカルセグメントから選択され、複数のローカルセグメントの各々はコヒーレント帯域幅より少ない帯域幅を有することと、好適ローカルセグメント内のサブキャリアのサブセットをセグメントプリファレンスに関連する通信リンクに割り当てることとを含むセグメントセンシティブスケジューリングの方法を含む。
【００２２】
この開示はセグメントセンシティブスケジューリングのための装置を含む。この装置はパイロット信号を受信するように構成された受信モジュールと、受信機に接続され、パイロット信号に基づいて動作周波数帯域をカバーする複数のセグメントの各々に対応するチャネル推定値を決定するように構成されたチャネル推定器であって、セグメントの各々はコヒーレント帯域幅より少ない帯域幅を有するチャネル推定器と、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて複数のサブキャリアのサブセットにシリアルデータシンボルをマップするように構成される信号マッパーと、チャネル推定器に接続され、チャネル推定値に基づいて第１の好適セグメントを決定し、第１の好適セグメント内から複数のサブキャリアのサブセットを選択するように構成され、さらに、信号マッパーを制御してデータシンボルを複数のサブキャリアのサブセットにマップするように構成されるリソーススケジューラーとを含む。
【００２３】
この開示は、リバースリンクパイロット信号と、少なくとも１つのチャネル特性報告メッセージを受信するように構成された受信機モジュールと、受信機モジュールに接続され、リバースリンクパイロット信号に基づいて、動作周波数帯域をカバーする複数のセグメントの各々に対応するチャネル特性を決定するように構成されるスケジューラーであって、セグメントの各々は、コヒーレント帯域幅より少ない帯域幅を有するスケジューラーであって、前記スケジューラーは、チャネル特性に基づいてリバースリンク割り当てを決定するように構成され、さらに少なくとも１つのチャネル特性報告メッセージに基づいてフォワードリンクリソース割り当てを決定するように構成されるスケジューラーを含むセグメントセンシティブスケジューリングのための装置を含む。
【００２４】
この開示は、受信機により経験されるチャネル特性に基づいて実質的に動作帯域をカバーする複数のセグメントからの好適セグメントを示すセグメントプリファレンスを決定する手段と、好適セグメント内のサブキャリアのサブセットを、セグメントプリファレンスに関連する特定の通信リンクに割り当てる手段を含むセグメントセンシティブスケジューリングのための装置を含む。
【００２５】
この開示はセグメント特性を報告する方法を含む。この方法は、パイロット信号を受信することと、動作帯域をカバーする複数のセグメントの各々に対応するセグメント特性を決定することであって、各セグメントはコヒーレント帯域幅より少ない帯域幅を有することと、複数のセグメントから好適セグメントを決定することと、好適セグメントに対応するチャネル特性を報告しきい値と比較することと、好適セグメントに対応するチャネル特性が報告しきい値を超えるなら好適セグメントに基づいて報告メッセージを発生することとを含む。
【００２６】
本発明の特徴、性質及び利点は、類似による参照文字が相応して、全体で特定する図面と関連して解釈されるときに後述される詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおけるサブキャリアリソースのセグメントセンシティブスケジューリングはマルチユーザー周波数ダイバーシティのフォームを提供する。セグメントセンシティブスケジューラーは最大利得を有するＯＦＤＭＡシステム内の利用可能なサブキャリアに対して通信装置を有した通信リンクをスケジュールするように動作する。
【００２８】
周波数選択性は、ブロードバンド無線通信システムの共通の特性である。
【００２９】
同じ平均チャネル強度を有するユーザーは、特定の周波数トーンにおいて全く異なるチャネル強度を有していてもよい。ユーザーが観察する干渉はまた一般に周波数選択できる。それゆえ、ユーザーが、ユーザーデータ要件およびシステムの情報リソースに応じて高い信号レベルまたは低い干渉レベルで、周波数トーンを介して通信することは望ましいであろう。本明細書において述べられるセグメントセンシティブスケジューリングスキームは、オーバーヘッドおよび待ち時間制約下でユーザー周波数またはチャネル特性に基づいて、ＯＦＤＭＡシステムにおけるサブキャリアのようなスケジューリング周波数トーンを実施する。
【００３０】
セグメントセンシティブスケジューリングの受益者の１つのセットは、低い信号対雑音比（ＳＮＲ）、限定された割り当てサイズおよび低い移動度を有するユーザーを含む。情報理論によれば、ＳＮＲ改良は、対数関数を介してキャパシティ利得に変換するので、ＳＮＲが低いならキャパシティ利得はより大きい。実用システムにおいて、高ＳＮＲユーザーのキャパシティはまた、あるＳＮＲにおいて飽和する高次の変調およびコーディングスキームにより制限されてもよい。それは、ＳＮＲにおけるさらなる改良により改良を減少する。高データレートユーザーは、合計帯域幅の大きな一部分を介して信号の送信を要求する。それは、平均セグメントＳＮＲを介してスケジュールされた送信の潜在利得を低減する。スケジューリングと送信遅延は、過去のチャネル観察に基づいて好適トーンに対して高い移動度をスケジュールすることを困難にさせ得る。幸いにも、ワイドエリアネットワーク内の多くのユーザーはセグメントセンシティブスケジューリングから利益を享受するために、ＳＮＲ、割り当てサイズ、および移動度要件を満足する。
【００３１】
ＯＦＤＭＡシステム内のスケジューラーは、基地局からユーザー端末へのフォワードリンク通信、ユーザー端末から基地局へのリバースリンク通信、またはフォワードリンク通信とリバースリンク通信の組み合わせをスケジュールするように構成することができる。スケジューラーはリバースリンクスケジューリングと独立してフォワードリンクスケジューリンクを実行することができる。他の実施形態において、スケジューラーは、フォワードリンクスケジューリンクをリバースリンクスケジューリンクに関連づけることができる。
【００３２】
スケジューラーは、通信装置により経験されるチャネル特性に少なくとも一部分基づいてチャネルリソースをスケジュールするように動作する。一実施形態において、スケジューラーは、通信装置からスケジューラーへ通信された１つ以上の報告メッセージに含まれる１つ以上のチャネル品質インジケーター（ＣＱＩ）に基づいてチャネル特性を決定することができる。他の実施形態において、スケジューラーは、チャネル推定を介してチャネル特性を決定するように構成することができる。他の実施形態において、スケジューラーは、報告メッセージとチャネル推定の組み合わせを用いてチャネル特性を決定することができる。
【００３３】
図１はチャネル特性に基づいてリソースをスケジュールするように構成された無線通信システム１００の一実施形態の簡単化された機能ブロック図である。システム１００はユーザー端末１１０と通信することができる１つ以上の固定エレメントを含む。図１のシステムの記述は一般に無線電話システムまたは無線データ通信システムを記載するけれども、システムは、無線電話システムまたは無線データ通信システムとしての実施に限定されないし、システム１００は図１に示す特定のエレメントを有することに限定されない。
【００３４】
ユーザー端末１１０は、例えば、１つ以上の通信規格に従って動作するように構成された無線電話であり得る。ユーザー端末１１０はポータブルユニット、モバイルユニットまたは静止ユニットであり得る。また、ユーザー端末１１０は、モバイルユニット、モバイル端末、モバイルステーション、ユーザー機器、ポータブル、電話、および同類のものと呼ばれてもよい。１つのユーザー端末１１０のみが図１に示されるけれども、典型的な無線通信システム１００は、複数のユーザー端末１１０と通信するための能力を有する。
【００３５】
ユーザー端末１１０は、典型的にここでは、セクター化されたセルラータワーとして描画されている１つ以上の基地局１２０ａまたは１２０ｂと通信する。システム１００の他の実施形態は、基地局１２０ａおよび１２０ｂの代わりにアクセスポイントを含んでいてもよい。そのようなシステム１００の実施形態において、ＢＳＣ１３０とＭＳＣ１４０は、省略されてもよく１つ以上のスイッチ、ハブ、またはルーターと交換されてもよい。
【００３６】
本明細書において使用されるように、基地局は、端末と通信するために使用される固定局であってもよいし、アクセスポイント、ノードＢまたはその他の用語と呼ばれてもよいし、それらのいくつかのまたはすべての機能性を含んでいてもよい。アクセス端末は、ユーザー機器（ＵＥ）、無線通信装置、端末、移動局またはその他の用語で呼ばれてもよいし、それらのいくつかのまたはすべての機能性を含んでいてもよい。
【００３７】
ユーザー端末１１０は、典型的に、ユーザー端末１１０内の受信機において最も強い信号強度を供給する基地局、例えば１２０ｂと通信するであろう。基地局１２０ａおよび１２０ｂの各々は、セグメントリソースを割り当ておよびスケジュールするように構成されたスケジューラーを含むことができる。１つ以上の基地局１２０ａ−１２０ｂは、フォワードリンク、リバースリンクまたは両方のリンクで使用されるチャネルリソースをスケジュールするように構成することができる。
【００３８】
基地局１２０ａおよび１２０ｂの各々は、適切な基地局１２０ａおよび１２０ｂへのまたはからの通信信号を送るベースステーションコントローラー（ＢＳＣ）１４０に接続することができる。ＢＳＣ１４０は、ユーザー端末１１０と公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１５０との間のインターフェースとして動作するように構成することができるモバイルスイッチングセンター（ＭＳＣ）１５０に接続される。他の実施形態において、システム１００は、ＰＳＴＮ１５０またはＰＳＴＮ１５０に加えてパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）を実施することができる。ＰＤＳＮは、ネットワーク１６０のようなパケットスイッチネットワークをシステム１００の無線部分とインターフェースするように動作することができる。
【００３９】
また、ＭＳＣ１５０はユーザー端末１１０とネットワーク１６０との間のインターフェースとして動作するように構成されることができる。ネットワーク１６０は、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）であり得る。一実施形態において、ネットワーク１６０はインターネットを含む。それゆえ、ＭＳＣ１４０はＰＳＴＮ１５０およびネットワーク１６０に接続される。また、ＭＳＣ１５０は、他の通信システム（図示せず）とのシステム間ハンドオフを調整するように構成することができる。
【００４０】
無線通信システム１００は、ＯＦＤＭ通信を利用するフォワードリンクおよびリバースリンクの両方における通信を有するＯＦＤＭＡシステムとして構成することができる。用語フォワードリンクは基地局１２０ａまたは１２０ｂからユーザー端末１１０への通信リンクを指し、用語リバースリンクは、ユーザー端末１１０から基地局１２０ａまたは１２０ｂへの通信リンクを指す。基地局１２０ａおよび１２０ｂおよびユーザー端末１１０は、チャネルおよび干渉推定のためにリソースを割り当ててもよい。例えば、基地局１２０ａおよび１２０ｂおよびユーザー端末１１０は、チャネルおよび干渉推定のために対応する受信機により使用されるパイロット信号をブロードキャストしてもよい。
【００４１】
無線通信システム１００は、ＯＦＤＭＡシステムの動作帯域幅をカバーするサブキャリアのセットを含むことができる。典型的に、サブキャリアは、等間隔に間隔が空けられる。
【００４２】
無線通信システム１００はガードバンドとして１つ以上のサブキャリアを割り当ててもよく、システム１００は、ユーザー端末１１０と通信するためにガードバンド内のサブキャリアを利用しなくてもよい。
【００４３】
一実施形態において、無線通信システム１００は、２０ＭＨｚの動作周波数帯域をカバーする２０４８のサブキャリアを含むことができる。６つのサブキャリアにより占有される帯域幅に実質的に等しい帯域幅を有するガードバンドは、動作帯域の各端部に割り当てることが出来る。それゆえ、この実施形態において、２０００を超えるサブキャリアがユーザー端末１１０との通信に割り当てるために利用可能である。
【００４４】
無線通信システム１００は動作帯域を、各々が少なくとも１つのサブキャリアを含むことができる複数の動作セグメントに分割するように構成することができる。無線通信システム１００はフォワードリンクとリバースリンクを同一であるように分割することができる。あるいは、フォワードリンクとリバースリンクのセグメント定義は異ならせることができる。
【００４５】
セグメントの各々は、２つ以上のセグメントにサブキャリアが割り当てられないようにサブキャリアの異なるセットを持つことができる。他の実施形態において、セグメントはオーバーラップするサブキャリア割り当てを有していてもよい。セグメントは動作帯域内の連続する周波数帯域であり得、または動作帯域内の不連続な帯域であり得る。一実施形態において、サブキャリアのすべてを同じセグメントに割り当てなくてもよいが、各セグメントは少なくとも１６のサブキャリアまたは１６のサブキャリアの倍数でカバーすることができる。さらに、セグメントは等しいサイズでなくてもよく、動作帯域のエッジ付近のセグメントは、動作帯域の中心に近いセグメントより小さくてもよい。
【００４６】
一実施形態において、無線通信システム１００は、複数のグローバルセグメントを分割するように構成することができる。この場合、各グローバルセグメントは合計動作帯域の実質的な部分をカバーする帯域幅を有する。グローバルセグメントの各々は典型的にサブキャリアの合計セットの不連続サブセットを含む。一実施形態において、２つのグローバルセグメントが定義されてもよい。この場合、奇数のサブキャリアが第１のグローバルセグメントに割り当てられ、偶数のサブキャリアが第２のグローバルセグメントに割り当てられる。他の実施形態において、３つのグローバルセグメントが定義され得る。各グローバルセグメントは動作帯域内の３つに１つの割合でサブキャリアが割り当てられる。もちろん、グローバルセグメントは、等間隔に配置されたサブキャリアを有する必要もないし、動作帯域全体を実質的にカバーする必要もない。例えば、動作帯域の１／２をカバーする２つのグローバルセグメントが定義されてもよい。この場合、動作帯域の半分のサブキャリアが交互にグローバルセグメントに割り当てられる。種々の他のセグメント分割が定義されてもよく、この開示は、いかなる特定のセグメント分割に限定されない。
【００４７】
また、無線通信システム１００は、動作帯域を１つ以上のローカルセグメントに分割するように構成することができる。一実施形態において、ローカルセグメントの各々は動作帯域内のサブキャリアのすべての連続するサブセットを含むことができる。他の実施形態において、少なくとも１つのローカルセグメントはサブキャリアの不連続なサブセットを含むことができる。一実施形態において、ローカルセグメント内のサブキャリアの各々は、同じローカルセグメントに割り当てられたその他のサブキャリアのコヒーレント帯域幅内に存在することができる。コヒーレント帯域幅は、帯域内の他の周波数に関連する実質的な周波数選択フェージングが生じない帯域幅に相当する。例えば、実施形態は、動作帯域を、各々がほぼ１．２５ＭＨｚの帯域幅を有する複数のセグメントに分割することができる。
【００４８】
例えば、国際電気通信連合（ＩＴＵ）は、Ped-Bチャネルが指定されたチャネルモデルを定義する。このチャネルモデルは数百キロヘルツのオーダーのコヒーレント帯域幅を有する。従って、ローカルセグメントは、Ped-Bチャネルモデルのコヒーレント帯域幅より少ない帯域幅を有することができる。そのようなローカルセグメント制約の場合に、任意の特定のローカルセグメント内のリソース割り当ては相対的に周波数非選択的である。すなわち、１つのローカルセグメント内のチャネル推定は、ローカルセグメント内のサブキャリアの任意の組み合わせに対して有効であり得る。例えば、２０ＭＨｚの動作帯域幅を有する無線通信システム１００は、帯域を各々ほぼ１．２５ＭＨｚのローカルセグメントに分割することができる。
【００４９】
一実施形態において、動作帯域は、各々が実質的に等しい数の連続サブキャリアを有する所定数のローカルセグメントに分割することができる。他の実施形態において、無線通信システム１００はグローバルセグメントとローカルセグメントの両方を含むことができる。例えば、無線通信システム１００は、サブキャリアがグローバルセグメントの各々に交互に割り当てられる２つのグローバルセグメントを定義することができる。無線通信システム１００は、グローバルセグメントの一方を選択することができ、さらに選択されたグローバルセグメントを複数のローカルセグメントに分割することができる。
【００５０】
無線通信システム１００は、サブキャリアリソース割り当てをシステム内の種々の通信リンクに割り当てるように構成された１つ以上のスケジューラーを含むことができる。例えば、無線通信システム１００は、基地局１２０ａおよび１２０ｂの各々において１つ以上のスケジューラーを含むことができる。一実施形態において、基地局１２０ａおよび１２０ｂの各々は、サービスエリア内にフォワードリンクサブキャリア割り当てをスケジュールするように構成された第１のスケジューラーと、サービスエリア内にリバースリンクサブキャリア割り当てをスケジュールするように構成された第２のスケジューラーとを含むことができる。一般に各個々のユーザー端末１１０は、特定のサービスエリア内の他のユーザー端末１１０のサブキャリア割り当てに関する知識を有していないので、無線通信システム１００が、基地局１２０ａ、１２０ｂに位置する各サービスエリアのために集中型のリバースリンクスケジューラーを実施することは、有利であるかもしれない。
【００５１】
スケジューラーは、通信装置により経験されるチャネル特性に一部基づいて、サブキャリアおよび対応するセグメントを含むリソース割り当てを定義するように構成することができる。例えば、フォワードリンクスケジューラーは、特定のユーザー端末１１０と通信しているとき、基地局、例えば１２０ａにより経験されるチャネル特性に基づいてサブキャリアおよびセグメントを割り当てるように構成することができる。同様に、リバースリンクスケジューラーは、リバースリンク信号により経験されるチャネル特性に一部基づいて各ユーザー端末１１０にサブキャリアおよびセグメントを追加するように構成することができる。
【００５２】
スケジューラーは、チャネル解析、チャネル特性報告、またはチャネル解析および報告の組み合わせに基づいてフォワードリンクおよびリバースリンク上のチャネル特性を決定することができる。スケジューラーは、最大の信号レベルを呈示する、または最低の干渉を有するサブキャリアおよびセグメントを通信リンクに割り当てるように構成することができる。スケジューラーは、通信される信号の帯域幅を含む様々なファクターに基づいて特定の通信リンクに割り当てられたサブキャリアの数を決定することができる。また、スケジューラーは、セグメントおよびサブキャリアを通信リンクに割り当てるとき、フェアネス(fairness)、信号待ち時間制約、および他の基準のような他のスケジューリング基準を考慮することができる。
【００５３】
無線通信システム１００は、周波数ホッピングを実施することにより種々の通信チャネル間であるレベルの干渉ダイバーシティを維持することができる。基地局１２０ａまたは１２０ｂにより送信されるフォワードリンク信号、またはユーザー端末１１０により送信されるリバースリンク信号のような通信リンクは、イニシャルサブキャリア割り当ておよび所定の周波数ホッピングアルゴリズムに基づいて複数のサブキャリアにわたって周波数ホップするように構成することができる。無線通信システム１００は割り当てられたセグメント内で周波数ホッピングを実行する周波数ホッピングアルゴリズムを実施することができる。それゆえ、セグメント内のキャリアのサブセットが割り当てられるフォワードリンク信号は、あるレベルの干渉ダイバーシティを供給するためにセグメント内で周波数ホッピングを実行するであろう。
【００５４】
無線通信システム１００は、フォワードリンクおよびリバースリンクを周波数分割双方向（ＦＤＤ）化するように構成することができる。ＦＤＤ実施形態において、フォワードリンクはリバースリンクからの周波数オフセットである。それゆえ、フォワードリンクサブキャリアはリバースリンクサブキャリアからの周波数オフセットである。典型的には、フォワードリンクチャネルは、所定周波数オフセットだけリバースリンクサブキャリアから分離しているように、周波数オフセットは固定されている。フォワードリンクとリバースリンクはＦＤＤを用いて同時にまたは共に通信してもよい。ＦＤＤシステムにおいて、フォワードまたはリバースリンク信号に対して決定されたチャネル推定値は典型的に、相補的なＦＤＤリバースまたはフォワードリンクチャネルのための正確なチャネル推定値ではない。従って、ＦＤＤシステムにおいて、チャネル特性報告は、チャネル特性を適切なスケジューラーに通信するために使用されてもよい。
【００５５】
他の実施形態において、無線通信システム１００は、フォワードリンクおよびリバースリンクを時分割二重（ＴＤＤ）化するように構成することができる。そのような実施形態において、フォワードリンクとリバースリンクは、同じサブキャリアを共有することができ、無線通信システムは、所定の時間間隔に対してフォワードリンク通信とリバースリンク通信の間で交互に行うことができる。ＴＤＤにおいて、割り当てられた周波数チャネルはフォワードリンクとリバースリンクの間で同一であるが、フォワードリンクとリバースリンクに割り当てられた時間は異なる。フォワードリンクチャネルまたはリバースリンクチャネル上で実行されるチャネル推定は、相互依存のために相補的なリバースまたはフォワードリンクチャネルに対して典型的に正確である。
【００５６】
基地局１２０ａ、１２０ｂおよびユーザー端末１１０は、チャネルおよび干渉推定のためにパイロット信号をブロードキャストするように構成することができる。パイロット信号は、複数のＣＤＭＡ波形または全体的なスペクトルをカバーする狭帯域パイロットのコレクション(collection)のようなブロードバンドパイロットを含むことができる。また、ブロードバンドパイロットは、時間と周波数においてずらされた狭帯域パイロットのコレクションであり得る。
【００５７】
一実施形態において、パイロット信号はＯＦＤＭ周波数セットから選択された多数のトーン(tone)を含むことができる。例えば、パイロット信号は、ＯＦＤＭ周波数セットから選択された均一に間隔を置かれたトーンから形成することができる。均一に間隔を置かれた構成は、ずらされた（staggered)パイロット信号と呼ばれてもよい。
【００５８】
基地局１２０ａ、１２０ｂ内のスケジューラーは、パイロット信号に基づいてセグメントの各々においてチャネル特性を決定することができる。パイロット信号の受信者、例えば、フォワードリンク方向におけるユーザー端末１１０は受信したパイロット信号に基づいてチャネルおよび干渉の推定値を決定することができる。さらに、ユーザー端末１１０は、例えば受信した信号対雑音比（ＳＮＲ）を決定することにより、受信した信号の信号品質の推定値を決定することができる。受信した信号の信号品質は、チャネル品質インジケーター（ＣＱＩ）値として数値で表すことができ、それは、推定されたチャネルおよび干渉に一部基づいて決定することができる。複数の動作セグメントを実施する無線通信システム１００において、ユーザー端末１１０は、動作セグメントの各々に対応するチャネルおよび干渉推定値を決定することができ、種々のチャネルおよび干渉推定値に基づいて１つ以上のＣＱＩ値を決定することができる。
【００５９】
ユーザー端末１１０は、基地局、例えば１２０ａにＣＱＩ値を報告することができ、動作セグメントの各々のためのＣＱＩ値を比較して、ユーザー端末に割り当てるためにセグメント（複数の場合も有る）を決定することができる。ユーザー端末１１０は報告メッセージ内に直接ＣＱＩを報告することができるかまたはＣＱＩ値から派生されたデータおよび情報を含む報告メッセージを発生することができる。例えば、ユーザー端末１１０は、最大ＣＱＩ値を有するセグメントを決定し、対応するセグメントのＣＱＩ値とアイデンティティ(identity)を報告するように構成することができる。以下にさらに詳細に述べるように、ユーザー端末１１０は、割り当てられた値に基づいてまたは確率的に決定された値に基づいて定期的にＣＱＩ値または関連する報告メッセージを報告するように構成することができる。
【００６０】
無線通信システム１００は、ハイブリッドオートマティックリピートリクエスト(Hybrid Automatic Repeat Request)（ＨＡＲＱ）のような再送信プロセスを実施することができる。そのようなシステムにおいて、送信機は、第１のデータレートでイニシャル送信を送信してもよく、不成功の受信による次の再送信をより低いレートで送信してもよい。ＨＡＲＱインクリメンタル(incremental)冗長再送信スキームは、早期終結利得および堅固性を供給することに関してシステム性能を改善することができる。しかしながら、スケジュールされた送信が、ＨＡＲＱシステムにおいて生じるかもしれない時代遅れの情報に基づいているならセグメントセンシティブスケジューリングに起因する改善は低減することができる。セグメントとサブキャリアがＨＡＲＱプロトコルの再送信に対して再割当されないなら、第１の送信の時刻に高いＳＮＲを有するセグメントは、弱められるかも知れず、性能の損失を生じる。
【００６１】
従って、一実施形態において、無線通信システム１００は、チャネル特性を再決定するように構成することができ、ＨＡＲＱ再送信のために特定の通信リンクに割り当てられたサブキャリアおよびセグメントを再スケジュールすることができる。あるいは、ＨＡＲＱプロトコルの最長再送信期間中に生じるチャネルフェード(fade)の確率およびチャネルフェードの期間に生じるＨＡＲＱ再送信の確率は十分に低いかもしれない。そのような状況において、無線通信システムは、ＨＡＲＱ再送信のためにサブキャリアおよびセグメントを再スケジュールしないかもしれず、チャネルフェードがＨＡＲＱ再送信の期間に生じるなら通信リンクがわずかな劣化を経験することを可能にするかもしれない。
【００６２】
図２は、図１の無線通信システム内に内蔵することができるようなＯＦＤＭＡ送信機２００の一実施形態の簡単化された機能ブロック図である。以下の記述は、ＯＦＤＭＡ通信用に構成された無線通信システムの基地局において送信機２００が実施される一実施形態を記載する。送信機２００は１つ以上のＯＦＤＭＡ信号を１つ以上のユーザー端末に送信するように構成される。送信機２００は１つ以上の受信機に行くことになっているデータを記憶するように構成されたデータバッファ２１０を含む。データバッファ２１０は、例えば対応する基地局によりサポートされるサービスエリア内のユーザー端末の各々に向けられたデータを保持するように構成することができる。
【００６３】
データは、例えば生の符号化されていないデータまたは符号化されたデータであり得る。典型的にデータバッファ２１０に記憶されたデータは符号化されておらず、エンコーダー２１２に接続され、そこで所望エンコーディングレートに従って符号化される。エンコーダー２１２は、エラー訂正およびフォワードエラー訂正（ＦＥＣ）のためのエンコーディングを含むことができる。データバッファ２１０内のデータは、１つ以上のエンコーディングアルゴリズムに従って符号化することができる。エンコーディングアルゴリズムおよび結果として生じるコーティングレートの各々は、マルチプルフォーマットハイブリッドオートマティックリピートリクエスト（ＨＡＲＱ）システムの特定のデータフォーマットに関連づけることができる。エンコーディングは、これらに限定されないが、畳み込み符号化、ブロックコーディング、インターリービング、直接シーケンス拡散、周期的冗長コーディングおよび同類のものまたはその他のコーディングを含むことができる。
【００６４】
ＨＡＲＱアルゴリズムを実施する無線通信システムは成功裏にデコードされなかった以前のデータを再送信するように構成することができる。ＨＡＲＱアルゴリズムは、最大数または再送信を供給するように構成することができ、再送信の各々は、より低いレートで生じることができる。他の実施形態において、ＨＡＲＱアルゴリズムは、同じレートで再送信のいくつかを送信するように構成することができる。
【００６５】
送信される符号化されたデータは、エンコーダー２１２からのシリアルデータストリームを複数のデータストリームに並列に変換するように構成されたシリアル−パラレル変換器およびシグナルマッパー２１４に接続される。スケジューラー２３０は、サブキャリアの数、サブキャリアのアイデンティティ、各ユーザー端末に対する対応する周波数セグメントを決定する。スケジューラー２３０はリソース割り当て情報をシグナルマッパー２１４に供給する。任意の特定のユーザー端末に割り当てられたキャリアの数は、すべての利用可能なキャリアのサブセットであってよい。それゆえ、シグナルマッパー２１４は、特定のユーザー端末に行くことになっているデータを、スケジューラー２３０によりそのユーザー端末に割り当てられたデータキャリアに対応するこれらの並列データストリームにマップする。
【００６６】
シリアル−パラレル変換器／シグナルマッパー２１４の出力は、サブキャリアの所定の部分をパイロット信号に割り当てるように構成されるパイロットモジュール２２０に接続される。一実施形態において、パイロット信号は、実質的に全体の動作帯域をカバーする複数の等間隔のサブキャリアを含むことができる。パイロットモジュール２２０は、対応するデータまたはパイロット信号を有するＯＦＤＭＡシステムのキャリアの各々を変調するように構成することができる。
【００６７】
パイロットモジュール２２０の出力は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）モジュール２２２に接続される。ＩＦＦＴモジュール２２２は、ＯＦＤＭＡキャリアを対応する時間領域シンボルに変換するように構成される。もちろん、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）実施は必要条件でなく、ディスクリートフーリエ変換（ＤＦＴ）またはその他のタイプの変換を用いて時間領域シンボルを発生することができる。ＩＦＦＴモジュール２２２の出力は、並列時間領域シンボルをシリアルストリームに変換するように構成されたパラレル−シリアル変換器２２４に接続される。
【００６８】
シリアルＯＦＤＭＡシンボルは、パラレル−シリアル変換器２２４からトランシーバー２４０に接続される。図２に示される実施形態において、トランシーバー２４０はフォワードリンク信号を送信し、リバースリンク信号を受信するように構成された基地局トランシーバーである。
【００６９】
トランシーバー２４０はアンテナ２４６を介してユーザー端末にブロードキャストするために適切な周波数でシリアルシンボルストリームをアナログ信号に変換するように構成されるフォワードリンク送信機モジュール２４４を含む。トランシーバー２４０はまた、アンテナ２４６に接続され１つ以上のリモートユーザー端末により送信される信号を受信するように構成されるリバースリンク受信機モジュール２４２を含むことができる。
【００７０】
スケジューラー２３０は、リバースリンクパイロット信号およびチャネル特性報告メッセージを含むリバースリンク信号を受信するように構成されるとともに、ユーザー端末の各々に対して通信リンクを割り当てるためにセグメントとサブキャリアを決定するように構成されることができる。上述したように、スケジューラー２３０はリバースリンクパイロット信号を用いてリバースリンクリソース割り当てを決定することができる。さらに、スケジューラー２３０はリバースリンクパイロット信号を使用して、ＴＤＤシステムのためのフォワードリンクリソース割り当てを決定することができる。この場合、ＯＦＤＭＡシステムは、フォワードリンクとリバースリンクに対して同じ帯域幅を使用する。図２に示される実施形態において、スケジューラー２３０は、フォワードリンクリソースとリバースリンクリソースの両方をスケジュールするために使用することができる。他の実施形態において、フォワードリンクおよびリバースリンクに対して別個のスケジューラーを使用することができる。
【００７１】
リバースリンク受信機モジュール２４２は、リバースパイロット信号を、スケジューラー２３０の一部としてこの実施形態に示されるチャネル推定器２３２に接続することができる。もちろん、チャネル推定器２３２は、スケジューラー２３０内の実施に限定されず、リバースリンク受信機２４２のようなその他のモジュールにおいて実施されてもよい。チャネル推定器２３２は、リバースパイロット信号をブロードキャストするユーザー端末の各々に対して、そのセグメントが最も高い信号電力または最も高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を有するかを決定することができる。さらに、チャネル推定器２３２は、そのセグメントが最も低い干渉レベルを有するかを決定することができる。
【００７２】
最も高い平均チャネル強度に基づいてリソースを割り当てるリソース割り当てスキームを用いてサブキャリア割り当てが成されるとき、グローバルセグメントに割り当てられた高帯域幅通信リンクは著しい改善を経験しないかもしれない。従って、一実施形態において、チャネル推定器２３２は、各ローカルセグメントのためのチャネル特性を決定し、グローバルセグメントのためのチャネル特性を決定しない。あるいは、チャネル推定器２３２は、グローバルセグメントのための平均チャネル強度を決定するように構成することができる。
【００７３】
チャネル推定器２３２は、チャネル特性情報に基づいて適切なフォワードリンクにサブキャリアをスケジュールするように動作するリソーススケジューラー２３４にチャネル特性情報を通信することができる。また、リソーススケジューラー２３４は、ＯＦＤＭＡシステム内の１つ以上にオーバーヘッドチャネル上のリバースリンクスケジューリングメッセージを含むことができる。
【００７４】
一実施形態において、無線通信システムは、リソース割り当てに関連するオーバーヘッドを最小にする割り当てアルゴリズムを実施することができる。割り当て方法は、「スティッキー(sticky)割り当て」と呼ぶことができる。割り当てアルゴリズムは、持続的割り当て(persistent assignment)または永続的割り当て(enduring assignment)と呼んでもよい。
【００７５】
スティッキー割り当てにおいて、ユーザーの割り当ては、明白な非割り当てメッセージが受信されるまで満了しない。ユーザーの現在のリソースＩＤを含む他のユーザーへの割り当てメッセージは、このユーザーの対応するリソースの非割り当てメッセージとしてみなされる。ユーザーは好ましいチャネル特性に基づいて特定の周波数帯域に対応するあるセグメントが割り当てられる。このユーザーは新しい割り当てが受信されるまで、セグメント内のサブキャリアを介して情報を受信または送信し続けるであろう。Ｎの同時メッセージの限定されたスケジューリングオーバーヘッドを与えられて、システムは潜在的に同時にＭのユーザーをスケジュールすることができる。この場合はＭはＮより非常に大きい。
【００７６】
リソースが特定の通信リンクに割り当てられると、通信リンクはその割り当てを続けることができる。しかしながら、サブキャリア割り当ては必ずしも固定的ではない。例えば、リソーススケジューラー２３４は、利用可能なリソースの論理マップであるチャネルツリーを実施することができる。リソーススケジューラー２３４はチャネルツリーの論理構造に基づいてリソースを割り当てるように構成することができる。リソーススケジューラー２３４、または周波数ホッピングモジュール２３８のようなその他のモジュールは、チャネルツリーからの論理リソース割り当てを、ＯＦＤＭシステムの物理サブキャリアに対応する物理割り当てにマップすることができる。
【００７７】
チャネルツリーは多重分岐を有した分岐構造内で組織することができる。分岐は、リーフノード(leaf node)またはベースノードと呼ばれるツリーの最も低いレベルで最終的に終了する。チャネルツリー内のすべての分岐ノードには、アイデンティティノードインデックスを割り当てることができる。さらに、各リーフノードまたはベースノードにはノードインデックスを割り当てることができる。典型的に、リーフノードの数は、ＯＦＤＭシステム内で利用可能な物理サブキャリアの数に対応することができる。
【００７８】
すべてのノードは対応するノードインデックスを含み、より高いレベルの分岐ノードは、チャネルツリー内の分岐ノードの下部のノードのすべてを識別するために使用することができる。従って、特定の分岐ノードを特定の通信リンクに割り当てることは、特定の分岐ノードの下部に現れるリーフノードの全てをその通信リンクに割り当てる。
【００７９】
各リーフノードまたはベースノードを含むチャネルツリーの各ノードは、任意に任意の物理リソースにマップすることができるけれども、チャネルツリー上にいくつかのマッピング制約を供給することは、有利である。例えば、リーフノードは、グループに分割することができる。この場合、リーフノードの各グループは、セグメント内のサブキャリアの数にほぼ相当する。従って、リーフノードのいくつかは、グローバルセグメントに対応するグループに分割することができ、一方、他のリーフノードは、ローカルセグメントに対応するグループに分割することができる。
【００８０】
従って、分岐ノードは、リーフノードのグルーピングに従って組織化することができ、分岐ノードを割り当てることは、分岐ノードの下部に現れるノード内のリソースのすべてを割り当てることに相当する。２つの異なるチャネルツリーを有することは有利かもしれない。一方は、グローバルセグメントに割り当てられたリソースに対応し、他方のチャネルツリーは、ローカルセグメントに割り当てられたリソースに対応する。
【００８１】
リソーススケジューラー２３４がチャネルツリー内において十分に深い分岐ノードを、チャネル特性に基づいて特定の通信リンクに割り当てるなら、分岐ノードの下部にあるより低いノードのすべてが同じセグメントに割り当てられるようにチャネルツリーを制約することができる。このチャネルツリー組織は、物理リソースへの論理ノードのマッピングを簡単化することができる。
【００８２】
リソーススケジューラー２３４または周波数ホッピングモジュール２３８は、論理チャネルツリー割り当てを物理サブキャリア割り当てにマップすることができる。それゆえ、論理ノード割り当ては安定したままでいることができ、ノードにマップされた物理サブキャリアは変化することができる。
【００８３】
周波数ホッピングモジュール２３８は、割り当てられたセグメント内に周波数ホッピングを実施することにより干渉ダイバーシティを改良するように構成することができる。周波数ホッパーモジュール２３８は、例えば、各割り当てられたサブキャリアに対して擬似乱数周波数ホッピングスキームを実施することができる。受信機は、同じ周波数ホッピングアルゴリズムを利用してどのサブキャリアがその対応するリンクに割り当てられるかを決定するように構成することができる。例えば、周波数ホッピングモジュール２３８は、異なるインスタンスで異なる物理サブキャリアに同じ論理ノードがマップされることをもたらす周波数ホッピングアルゴリズムを実施することができる。
【００８４】
スケジューラー２３０は、ユーザー端末により発生され、リバースリンク上で送信されるチャネル特性報告メッセージを受信して処理するように構成されたＣＱＩ受信機２３６を含むことができる。そのような報告メッセージはＦＤＤシステムまたは、リバースパイロットがフォワードリンクリソースを十分に表さないシステムにおいてフォワードリンク割り当てをスケジュールするために使用されてもよい。
【００８５】
報告メッセージに含まれる方法および情報は、受信機実施形態の記述に関連して以下にさらに詳細に記載される。リソース割り当てのために、報告メッセージを、チャネル特性、チャネル品質、セグメントプリファレンス(segment preference)、またはセグメントプリファレンスに関連することができるその他の表示といういくつかの基準を含むものとして記載することは差し支えない。
【００８６】
ＣＱＩ受信機２３６は、報告メッセージを受信し、少なくとも一部分報告メッセージに基づいて、現在のリソース割り当てが維持されなければならないかどうか、またはサブキャリアまたはセグメント割り当てが変更されなければならないかどうかを決定するように構成される。ＣＱＩ受信機２３６は、信号マッパー２１４を制御してサブキャリアおよびセグメント割り当てを実施するように構成されるリソーススケジューラー２３４に割り当て情報を通信することができる。また、リソーススケジューラー２３４は、任意の新しいサブキャリアまたはセグメント割り当てを対応する受信機に報告することができる。例えば、リソーススケジューラー２３４は、オーバーヘッドチャネルを用いて適切な受信機に通信される制御メッセージを発生するように構成することができる。
【００８７】
図３は、受信機３００の一実施形態の簡単化された機能ブロック図である。受信機３００は、例えば、図１に示されるユーザー端末の一部になり得る。以下の議論は、フォワードリンク割り当ての決定のための報告メッセージを用いてＯＦＤＭＡ無線通信システムのユーザー端末内で実施される受信機３００を記載する。
【００８８】
受信機３００は、無線チャネルを介して図２に示す送信機２００と通信するように構成されたトランシーバー３５０に接続されたアンテナ３５６を含むことができる。トランシーバー３５０は、アンテナ３５６を介してフォワードリンク無線信号を受信し、シリアルベースバンドシンボルストリームを発生するように構成されるフォワードリンク受信機モジュール３５２を含むことができる。
【００８９】
トランシーバー３５０の受信機モジュール３５２の出力は、シリアルシンボルストリームをＯＦＤＭＡシステム内のキャリアの数に相当する複数のパラレルストリームに変換するように構成されるシリアル−パラレル変換器３６０に接続される。
【００９０】
シリアル−パラレル変換器３６０の出力は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）モジュール３６２に接続される。ＦＦＴモジュール３６２は、時間領域シンボルを周波数領域対応物に変換するように構成される。
【００９１】
ＦＦＴモジュール３６２の出力は、一部分フォワードリンクパイロット信号に基づいてチャネルおよび干渉推定値を決定するように構成されるチャネル推定器３６４に接続される。あるいはリソース割り当てモジュールと呼ばれるキャリア割り当てモジュール３８０は、データに割り当てられたサブキャリアおよびフォワードリンクパイロット信号に割り当てられたサブキャリアを決定することができる。キャリア割り当てモジュール３８０は、受信された任意の割り当てメッセージに一部分基づいてサブキャリアおよびセグメント割り当てを決定することができる。キャリア割り当てモジュール３８０は、例えば、周波数ホッピングアルゴリズムを実施し、過去の割り当てに基づいて現在のキャリア割り当てを決定することができる。キャリア割り当てモジュール３８０はチャネル推定器３６４に接続され、チャネル推定器３６４にサブキャリアとセグメント割り当てを通知する。
【００９２】
チャネル推定器３６４は、フォワードリンクパイロット信号に基づいてチャネルおよび干渉推定値を決定する。チャネル推定器３６４は、ＯＦＤＭＡシステムのセグメントの各々のためのチャネルおよび干渉を推定するように構成することができる。チャネル推定器３６４は、最小二乗法、最大尤度推定、最小二乗および最大尤度推定の組み合わせおよび同類のもの、またはチャネルおよび干渉推定のその他のプロセスを用いて推定値を決定することができる。
【００９３】
受信されたシンボルおよびチャネルおよび干渉推定値の周波数領域変換を含むチャネル推定器３６４の出力は、復調器３７０に接続される。また、キャリア割り当てモジュール３８０は、復調器３７０に、データ送信に割り当てられたサブキャリア周波数を通知することができる。復調器３７０は、チャネルおよび干渉推定値に一部分基づいて受信されたデータキャリアを復調するように構成される。いくつかのインスタンスにおいて、復調器３７０は、受信された信号を復調することができないかもしれない。上述したように、復調器３７０は、チャネル品質が不適切でありデータの送信されたレートをサポートすることができないのでまたは、不適切なチャネルおよび干渉推定に起因する劣化は十分に厳しくデコーディングエラーを生じるので、失敗かもしれない。
【００９４】
復調器３７０が失敗なら、受信された信号を復調するための不能の表示を発生することができる。また、復調器３７０は、失敗の復調表示を、基地局に返送するためにトランシーバー３５０内の送信機モジュール３５４に供給することができる。
【００９５】
復調器３７０が失敗の場合、受信されたデータは脱落し、任意のデータをメモリに接続する必要がない。復調器３７０が成功するなら、復調器３７０は、パラレルの復調されたデータをシリアルのデータストリームに変換されるように構成されるパラレル−シリアル変換器３７２に接続するように構成することができる。パラレル−シリアル変換器３７２の出力はさらなる処理のためにデータバッファ３７４に接続される。
【００９６】
また、チャネル品質インジケーター（ＣＱＩ）モジュール３９０はチャネル推定器３６４に接続することができ、パイロット電力、チャネル推定値、干渉推定値の値を用いてセグメント毎のＣＱＩの値を決定することができる。一実施形態において、ＣＱＩ値は、一部分ＳＮＲに基づく。ＣＱＩモジュール３９０は、ＣＱＩ値を送信機モジュール３５４に接続する。送信機モジュール３５４は、例えば、オーバーヘッドチャネル、制御チャネル、またはトラヒックチャネルを用いて値を基地局に送信するように構成することができる。
【００９７】
無線通信システムは、基地局に通信されるのに必要とする報告メッセージの量を最小にするように構成されるチャネル特性報告スキームを実施することができる。無線通信システムは、定期的に、割り当てられたベースで、確率的に決定されたベースでまたはその他のベースでまたはそれらのベースの組み合わせでユーザー端末に報告メッセージを供給することを要求するチャネル報告スキームを実施することができる。
【００９８】
無線通信システムが定期報告スキームを実施するなら、その期間は所定の時間に対応することができる。所定時間は、シンボルタイミングに基づくことができ、シンボルの１フレームまたはシンボルの複数フレームに基づくことが出来る。
【００９９】
報告周期が複数のフレームをカバーするなら、ＣＱＩモジュール３９０は、ＣＱＩまたは最良のフレームに対応するセグメントのインデックスを報告するように構成することができる。他の実施形態において、ＣＱＩモジュール３９０は、複数のフレームに対してＣＱＩ値を平均化し、ＣＱＩまたは最良の平均化されたＣＱＩを有するセグメントのインデックスを報告するように構成することができる。他の実施形態において、ＣＱＩモジュール３９０は、ＣＱＩまたは改善に向かっているＣＱＩ値を示すセグメントのインデックスを報告するように構成することができる。ＣＱＩモジュール３９０は任意の特定の報告基準に限定されず、どのセグメントまたはセグメント群を報告するかおよび報告メッセージに含まれる情報を決定するためにその他の基準を使用してもよい。
【０１００】
フィードバックチャネルキャパシティおよびリンクバジェット(link budget)がシステム内において制限されていないなら、各ユーザー端末は、すべての周波数セグメントに対してＣＱＩ報告メッセージのアレイを送信することもあり得る。そのような強引な報告スキームにおいて、各ユーザー端末はすべてのセグメントに対応するすべてのＣＱＩ値を報告する。しかしながら、これは大量の不必要な情報を作成する。
【０１０１】
ＣＱＩを報告するのに使用されるオーバーヘッドの量を改善するために、無線通信システムは、ユーザー端末がフォワードリンクパイロットを測定し、好適周波数セグメント（複数の場合もある）のアイデンティティをフィードバックする報告スキームを実施することができる。一実施形態において、ユーザー端末は所定数の好適セグメントを決定し、所定数のセグメントのアイデンティティを１つ以上の報告メッセージで報告することができる。所定数は固定数であり得、または、例えばスケジューラーにより送信された制御メッセージまたはユーザー端末により所望される通信帯域幅に基づいて変化することができる。
【０１０２】
ユーザー端末は、わずか１つの好適セグメントのためのＣＱＩまたはセグメントのすべてと同数のＣＱＩ値を報告する報告メッセージを発生することができる。いくつかの実施形態において、報告メッセージにおいて識別されたセグメントの数は、ユーザー端末への通信リンクにおいて占有されたまたは所望された帯域幅に依存することができる。例えば、セグメントの帯域幅未満である通信帯域幅を有するユーザー端末は、わずか１つのＣＱＩ値またはセグメントアイデンティティを報告してもよい。単一セグメントの帯域幅より大きな通信帯域幅を有する第２のユーザー端末は、少なくとも通信帯域幅をサポートするのに必要なセグメントの数に対するＣＱＩ値またはセグメントアイデンティティを報告してもよい。
【０１０３】
他の実施形態において、無線通信システムは、２以上のローカルセグメントサイズを定義してもよく、または複数のローカルセグメントを統合してより大きなセグメントを形成してもよい。そのような実施形態において、ユーザー端末は任意のサイズの所望の好適セグメントを報告することができ、セグメントサイズは、単一のセグメントサイズに限定されない。一実施形態において、ユーザー端末は複数のセグメントサイズを有するコードブックを記憶することができる。ユーザー端末は、コードブックで定義される各クラスタまたはセグメントサイズに対してＣＱＩ値を決定することができる。ユーザー端末はいくつかのあらかじめ定義された基準に基づいて最良のセグメントサイズのＮを報告することができる。それは通信セッションの一部であってもよいしまたは周期的にネゴシエートされてもよい。
【０１０４】
報告メッセージのフォーマットは、ユーザー端末が減少するプリファレンスの順に１つ以上のセグメントのアイデンティティを報告するようにあらかじめ決定されていてもよい。
【０１０５】
もちろん、他の報告メッセージフォーマットが使用されてもよい。例えば、ユーザー端末は、好適セグメントとして識別される各報告されるセグメントに対してＣＱＩ値および対応するセグメントアイデンティティを報告してもよい。
【０１０６】
スケジューラーは報告メッセージおよび他のスケジューリング基準を使用して、ユーザー端末の各々に割り当てられるトーン(tone)またはサブキャリアを決定することができる。従って、無線通信システムは、有利な性能を日和見的に供給するセグメントを介して基地局とユーザー端末との間の通信リンクを維持するために報告メッセージを使用することができる。
【０１０７】
効率的なチャネルプリファレンスフィードバックアルゴリズムを実施する報告スキームの実施形態において、ユーザー端末は、log2Lビットを使用して報告メッセージを発生し、最良のチャネル品質を有するセグメントを指定することができる。この場合、システムにはＬのセグメントがある。ユーザー端末は、最良セグメントのＣＱＩのみをまたはフィードバック報告メッセージ内の最良のセグメントに対応するセグメントインデックスのみを送信する。ユーザー端末は、より少ないＣＱＩ値を有するセグメントに対応するＬ−１ＣＱＩ値を報告する必要はない。
【０１０８】
ＣＱＩモジュール３９０は、最良のセグメント報告においてしきい値ロジックを実施することによりフィードバックレートをさらに低減することができる。ＳＮＲにおける長期平均チャネル品質を与えられて、ＣＱＩモジュール３９０は、最良のセグメントに対応するＳＮＲを平均ＳＮＲと比較し、平均より上の所定の値、δでない限り、最良のセグメントに対応するＣＱＩを報告しないように選択することができる。例えば、最良のセグメントに対応するＣＱＩが平均より上のδ  ｄＢであるなら、ＣＱＩモジュール３９０は、報告メッセージを発生することができる。
【０１０９】
従って、ＣＱＩモジュール３９０は、周期ベースでまたは割り当てられたベースで報告メッセージを送信する機会を持つことができ、しきい値ロジックに基づいて報告メッセージを選択的に送信しなくてもよい。例えば、ＣＱＩモジュール３９０は、各報告間隔、例えば、１５ｍｓであり得るを生じる所定のタイムスロットで報告メッセージを送信可能とされてもよい。あるいは、ＣＱＩモジュール３９０には、基地局サービスエリア内のユーザー端末の各々にスロットを報告するラウンドロビンアロケーション(round robin allocation)に基づいて報告時間を割り当てることができる。ＣＱＩモジュール３９０は、内在する報告タイミングにかかわらずメッセージを報告するインスタンスをさらに低減するためにしきい値ロジックを実施することができる。他の実施形態において、ＣＱＩモジュール３９０は、しきい値ロジックが満足されるとき報告メッセージを発生し送信するように構成することができる。
【０１１０】
このしきい値機構は、スケジューラーがセグメントセンシティブスケジューリングゲインとリバースリンクフィードバックキャパシティをバランスする方法を提供することができる。無線通信システム内のスケジューラーは、リバースリンクフィードバックチャネルローディングに基づいて所望のしきい値レベル、δをユーザー端末にブロードキャストまたはマルチキャストすることができる。高いしきい値は少ない報告となり、低いしきい値はより多くの報告となるであろう。
【０１１１】
あるいは、スケジューラーは所望の報告レートを直接ブロードキャストまたはマルチキャストすることができる。例えば、基地局内のスケジューラーは、ユーザー端末が最良のセグメントを報告可能にする所望のパーセンテージを送信することができる。ユーザー端末内の各ＣＱＩモジュール３９０は、所望の報告レートを、ユーザー端末により維持される歴史的チャネル特性統計値に基づいてδ  ｄＢに変換することができる。例えば、ＣＱＩモジュール３９０は、セグメントの各々に対して決定されたＣＱＩ値を収集することができ、時間に対するＣＱＩ値の超関数を発生することができる。ＣＱＩモジュール３９０は、例えば、歴史的な価値に基づいて累積分布関数（ＣＤＦ）を発生することができる。次に、ＣＱＩモジュール３９０は所望の報告パーセンテージおよびＣＤＦに基づいてしきい値を決定することができる。例えば、０．３の報告レートは、７０％のＣＤＦ  変位値およびδ＝５  ｄＢしきい値に相当することができる。ユーザー端末により経験されるチャネル特性に基づいて確立されるので、各ＣＱＩモジュール３９０により維持されるＣＤＦは区別することができる。さらに、例えば、環境内のマルチパス内の移動性または変化による、ユーザー端末により経験されるチャネル特性が変化するので、ＣＤＦは時間に対して変化してもよい。
【０１１２】
ＨＡＲＱがシステムにおいて分散されるなら、ＣＱＩモジュール３９０は、フィードバック報告メッセージ内のすべての周波数セグメントにわたって平均ＣＱＩを含むように構成することができる。保守的なＣＱＩは、低スペクトル効率送信のスケジューリングを招くであろうけれども、ＨＡＲＱの早期の終了は、合理的なＨＡＲＱ精度であると仮定すると、達成可能なキャパシティ利得の実質的な一部を維持する可能性がある。スケジュールされたセグメントが最良のものではなく、例えば、チャネル測定時間、実際の送信時間、測定ミスマッチまたはその他の要因との間のチャネル非相関のためにおそらく質がわるいかもしれない場合にこのアプローチはまた、セグメントセンシティブスケジューリングのロバスト性を改良する。
【０１１３】
図４はセグメントセンシティブスケジューリングの方法４００の実施形態の簡単化されたフローチャートである。方法４００は、例えば、図１のシステムに示される基地局内のスケジューラーのような、ＯＦＤＭＡ無線通信システム内のスケジューラーにより実行することができる。例えば、図２の基地局送信機に示されるスケジューラーは方法４００を実行するように構成することができる。スケジューラーはユーザー毎に方法４００を実行することができる。例えば、スケジューラーは、基地局と、基地局のサービスエリア内のユーザー端末との間に確立されたフォワードリンクおよびリバースリンクの各々に対してこの方法を実行することができる。
【０１１４】
方法４００は、動作帯域を複数のセグメントに分割するブロック４０２で始まる。無線通信システムはセグメントを定義することができ、セグメントは、１つ以上のグローバルセグメントおよび１つ以上のローカルセグメントを含むことができる。グローバルセグメントは、動作帯域の大きな割合を実質的にカバーするＯＦＤＭＡシステムのサブキャリアのサブセットを含むことができる。グローバルセグメントは典型的に、１つ以上のサブキャリアからなる不連続周波数スパンが割り当てられる。ローカルセグメントは１つ以上のサブキャリアを含む連続または不連続の帯域であり得る。ローカルセグメントは典型的に無線チャネルのコヒーレント帯域幅未満の帯域幅を有する。いくつかの場合において、セグメントは、基地局と移動局の両方に知られている所定の方法で事前分割されてもよい。
【０１１５】
このため、この機能性は省略されてもよい。
【０１１６】
スケジューラーは、動作帯域の任意の実際の物理分割を実行する必要はないが、そのかわり、種々のセグメントと各セグメントに関連するサブキャリアを単に考慮すればよい。スケジューラーは典型的には各サブキャリアを唯一つのセグメントと関連づけ、各セグメントはサブキャリアの異なるサブセットを含む。
【０１１７】
スケジューラーはブロック４１０に進みユーザーデータ制約を決定する。そのようなユーザーデータ制約は、データ潜在制約、帯域幅制約、および特定のユーザーまたは通信リンクと関係がある他の制約を含むことができる。スケジューラーは、セグメントをスケジュールするとき、実質的にすべてのデータ制約を満足しようと試みるように構成することができる。
【０１１８】
データ制約を受信した後に、スケジューラーは、判断ブロック４２０に進み、特定のユーザーのためのチャネルが高い帯域幅を必要とするか否かを決定する。スケジューラーのコンテキストにおいて、高い帯域幅という用語は、ローカルセグメントの所定数の帯域幅を超えるリソース割り当てを必要とするユーザーを指す。ローカルセグメントの所定数は、例えば、１または１より大きいその他の数であり得る。高いデータレートユーザーは、合計帯域幅の大きな割合に対して信号の送信を要求することができる。それは、平均チャネルＳＮＲに対してスケジュールされた送信の潜在利得を低減する。
【０１１９】
ユーザーが高い帯域幅を要求するなら、スケジューラーはブロック４３０に進み、ユーザーをグローバルセグメントに割り当て、割り当てられたグローバルセグメントからのサブキャリアを割り当てる。次に、スケジューラーはブロック４３０からブロック４１０に戻る。
【０１２０】
判断ブロック４２０において、ユーザーが高い帯域幅を要求しないとスケジューラーが決定するなら、スケジューラーはブロック４４０に進み、ユーザーと通信リンクのためのセグメントプリファレンスを決定する。スケジューラーは、チャネル解析、チャネル特性報告メッセージまたは解析と報告メッセージの組み合わせに基づいてセグメントプリファレンス(segment preference)を決定することができる。
【０１２１】
一実施形態において、スケジューラーは、ユーザー端末により送信されたパイロット信号に基づいて動作帯域内の各ローカルセグメントに対するチャネル推定値を決定することができる。スケジューラーはチャネル推定値のすべてを比較し、最良のチャネル特性を有するセグメントとしてセグメントプリファレンスを決定することができる。例えば、スケジューラーは、チャネル推定値に一部基づいて、どのセグメントが最も高いＳＮＲを有するかを決定することができる。
【０１２２】
他の実施形態において、スケジューラーは、ユーザー端末のいくつかまたはすべてから報告メッセージを受信することができる。報告メッセージはセグメントプリファレンスを含むことができ、またはセグメントプリファレンスを決定するためにスケジューラーが使用することができるチャネル特性を含むことができる。
【０１２３】
特定のユーザーのためのセグメントプリファレンスを決定した後に、スケジューラーは判断ブロック４５０に進み、セグメントプリファレンスがその同じユーザーのための以前のセグメントプリファレンスと異なるかどうかを決定する。
【０１２４】
セグメントプリファレンスが変わったとスケジューラーが決定するなら、スケジューラーはブロック４６０に進み、セグメントとセグメントからのサブキャリアを通信リンクに割り当てる。フォワードリンク方向において、スケジューラーは、信号マッパーを制御することによりチャネルを割り当てて、ユーザー端末のためのデータ信号を好適セグメント内の適切なサブキャリアにマップすることができる。リバースリンク方向において、スケジューラーは、そのユーザー端末に割り当てられたセグメントとサブキャリアを識別するセグメント割り当てメッセージを発生することができる。セグメント割り当ての後、スケジューラーはブロック４１０に戻る。
【０１２５】
無線通信システムは定着した(sticky)または永続的な(persistent)割り当てを実施することができる。ユーザー端末は非割り当てメッセージを受信するまで同じ割り当てを使用することができる。一実施形態において、非割り当てメッセージは、ユーザー端末が割り当てられるサブキャリアのための異なるユーザー端末への割り当てメッセージであり得る。
【０１２６】
判断ブロック４５０において、セグメントプリファレンスが変わっていないとスケジューラーが決定するなら、スケジューラーはブロック４７０に進む。ブロック４７０において、スケジューラーは、周波数ホッピングを実施することにより干渉ダイバーシティのあるフォームを提供することができる。スケジューラーは、セグメントセンシティブスケジューリングの利点を維持するために割り当てられたセグメント内で周波数ホッピングを実行するように構成することができる。割り当てられたサブキャリア上で周波数ホッピングを実行した後、スケジューラーはブロック４１０に戻る。
【０１２７】
図５は、セグメントセンシティブスケジューリングを実施するシステムにおいてチャネル特性報告の方法５００の一実施形態の簡単化されたフローチャートである。上述するように、スケジューラーは、セグメントセンシティブスケジューリングプロセスの一部として報告メッセージを利用することができる。報告メッセージが発生されスケジューラーに送信される方法は、報告メッセージをサポートするのに必要なオーバーヘッドの量に影響を与えることができる。報告方法５００は、例えば、フォワードリンクＯＦＤＭＡチャネルをスケジューリングする際に支援するために図１の無線通信システムのユーザー端末により実行することができる。
【０１２８】
方法５００は、ユーザー端末がフォワードリンクパイロット信号を受信するブロック５１０で始まる。ユーザー端末はブロック５２０に進み、動作帯域内の所定のローカルセグメントの各々に対してチャネル特性を決定する。ユーザー端末は、例えば、信号レベル、干渉レベル、セグメントに対するＳＮＲ、または各ローカルセグメントのためのその他のチャネル特性を決定することができる。ユーザー端末はまたグローバルセグメントの各々に対する平均チャネル強度または平均ＳＮＲのようなチャネル特性を決定することができる。
【０１２９】
ユーザー端末はブロック５３０に進み、種々のセグメントから好適セグメントを決定する。高帯域幅ユーザーは、単に、帯域幅要件を満足するためにグローバルセグメントの能力により任意のローカルセグメントよりグローバルセグメントを好んでもよい。複数のグローバルセグメントがあるなら、ユーザー端末は好適セグメントとして最大の平均ＳＮＲを有するグローバルセグメントを決定することができる。
【０１３０】
あるいは、ユーザー端末をフィットさせることはローカルセグメントに割り当てられまたはローカルセグメントへの割り当てを可能にする。ユーザー端末は、どのセグメントが好適セグメントかを決定する。ユーザー端末は、例えば最高のＳＮＲまたはチャネル電力に相当するローカルセグメントを選択することができる。他の実施形態において、ユーザー端末は、最も少ない干渉を有するセグメントを選択してもよい。他の実施形態において、ユーザー端末は、様々なファクターに基づいて好適セグメントを選択することができる。
【０１３１】
セグメントプリファレンスを決定した後に、ユーザー端末は判断ブロック５４０に進み、報告制約が満足されるかどうかを決定する。ユーザー端末は、多数の報告制約を含むことができ、所定数の制約が満足されたときのみ報告メッセージを発生し送信してもよい。ユーザー端末は、スケジューラーに通信された報告オーバーヘッドの量を最小にするために報告制約を用いて報告メッセージを制限することができる。
【０１３２】
例えば、ユーザー端末は、平均チャネルＳＮＲを超える所定のしきい値より大きなＳＮＲ値を報告するメッセージに報告を制限することができる。所定のしきい値は、固定的であり得またはスケジューラーから通信可能である。さらに、ユーザー端末は、ユーザー端末が現在動作しているセグメントと異なるセグメントプリファレンスを報告するのみに限定することができる。
【０１３３】
ユーザー端末が報告制約を満足しないなら、ユーザー端末はブロック５１０に戻り報告メッセージを発生しない。あるいは、判断ブロック５４０において、報告制約が満足されたとユーザー端末が決定したなら、ユーザー端末はブロック５５０に進み報告メッセージを発生する。
【０１３４】
ユーザー端末は、例えば、好適セグメントまたは複数の好適セグメントを識別する報告メッセージを発生する。ユーザー端末は例えば好適セグメントに対応するインデックスを報告することができる。また、ユーザー端末は、報告メッセージ内に、平均ＣＱＩオーバーオールセグメントのような他のチャネル特性を含んでいてもよい。
【０１３５】
報告メッセージを発生した後に、ユーザー端末はブロック５６０に進み、報告メッセージをスケジューラーに送信する。例えば、ユーザー端末は、報告メッセージまたは複数のメッセージをリバースリンクオーバーヘッドチャネル上の基地局に送信することができる。ユーザー端末はブロック５１０に戻りチャネル解析および報告方法５００を反復する。
【０１３６】
セグメントセンシティブスケジューリングのための方法及び装置について記載した。
【０１３７】
ＯＦＤＭＡ無線通信システムは、通信リンクの性能を改良するためにセグメントセンシティブスケジューリングを実施することができる。無線システムは、動作帯域を、グローバルセグメントおよびローカルセグメントを含む多数のセグメントに分割することができる。システム内のスケジューラーは、セグメントおよびセグメント内のサブキャリアを、チャネル特性に基づいて各通信リンクに割り当てるように構成することができる。チャネル特性は、チャネル解析を用いてスケジューラーにおいて決定することができる。または受信機において決定することができ、１つ以上の報告メッセージでスケジューラーにフィードバックされることができる。
【０１３８】
報告制約は、報告メッセージをサポートするのに必要なオーバーヘッドを制限するために報告メッセージに課すことができる。報告制約は、報告される情報量を制限することができ、報告メッセージのインスタンスを制限することができる。例えば、報告メッセージは、ＣＱＩ値またはセグメントプリファレンスのためのセグメントインデックスを報告することに制限することができる。報告メッセージは、ラウンドロビン報告のような周期ベースまたは割り当てベースで報告することに制限することができる。ラウンドロビン報告において、基地局サービスエリア内の各ユーザー端末は、任意のユーザー端末が更新された報告メッセージを送信する前に１回報告する。また、報告メッセージは確率的なベースに制限することができる。この場合、報告は、平均チャネル特性より実質的に良い好適セグメントをユーザー端末が経験するであろう確率に基づいて制限される。
【０１３９】
無線通信システムは、セグメントセンシティブスケジューリングを利用して全体のシステム性能を改良することができる。
【０１４０】
本明細書に開示された実施形態に関連して記載された種々の実例となる論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサー、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）、縮小命令セットコンピューター（ＲＩＳＣ）プロセッサー、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論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウエアコンポーネント、または、本明細書に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせにより実施または実行されてもよい。汎用プロセッサーは、マイクロプロセッサーであってもよいが、別の方法では、プロセッサーは、任意のプロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラーまたは状態機械であってもよい。プロセッサーはまた計算装置の組み合わせとして実施されてもよい。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサー、複数のマイクロプロセッサー、ＤＳＰコアと連結した１つ以上のマイクロプロセッサー、または任意の他のそのような構成として実施されてもよい。本明細書に開示された実施形態に関連して記載された方法、プロセスまたはアルゴリズムのステップは、ハードウェア内、プロセッサーによって実行されるソフトウェアモジュール内、あるいは2つの組み合わせの中で直接的に具現化されてよい。ソフトウェアモジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、不揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、CD-ROM、または技術的に既知である任意の他の形式の記憶媒体に常駐してよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサーが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサーに結合される。代替策では、記憶媒体はプロセッサーに一体化してよい。さらに、種々の方法は、実施形態に示された順番に実行されてもよく、または変更された順番のステップを用いて実行されてもよい。さらに、１つ以上のプロセスまたは方法ステップは、省略されてもよく、または１つ以上のプロセスまたは方法ステップは、方法およびプロセスに追加されてもよい。さらなるステップ、ブロックまたはアクションは、方法とプロセスの初めにまたは終わりに、または介在する既存のエレメントに追加されてもよい。
【０１４１】
開示された実施形態の上の記述は、当業者がこの開示を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易に明白であり、本明細書で定義された包括的原理は、この開示の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されてもよい。従って、この開示は、本明細書に示される実施形態に限定されることを意図したものではなく、本明細書に開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】図１はセグメントセンシティブスケジューリングを有する通信システムの一実施形態の簡単化された機能ブロック図である。
【図２】図２は、セグメントセンシティブスケジューリングを有した送信機の一実施形態の簡単化された機能ブロック図である。
【図３】図３は、セグメントセンシティブスケジューリングを実施するシステムにおいて受信機の一実施形態の簡単化された機能ブロック図である。
【図４】図４は、セグメントセンシティブスケジューリングの方法の一実施形態の簡単化されたフローチャートである。
【図５】図５はセグメントセンシティブスケジューリングを実施するシステム内のセグメント特性報告の方法の一実施形態の簡単化された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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【国際調査報告】
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