(57)【要約】特許請求範囲の主題は、基地局と無線端末とのタイミングを同期させるためのシステムおよび方法に関する。例えば、不連続トーンのセットは、端末に割り当てられることができ、また、利用可能なすべてのトーンのスペクトル全体にわたって互いに等しく間隔を置かれることができる。連続トーンのセットは、端末に割り当てられることができ、それは、指定された送信時間中にタイミング制御信号を送信することができる。基地局は、不連続トーンセットおよび連続トーンセットに関する情報を備える信号を受信することができる、そして、信号の測定された、かつ、予想された到着時刻に基づいて、端末から基地局への距離を決定することができる。基地局は、そのような情報に基づいて、タイミング補正コマンド信号を端末に送信することができる。
2009544253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ無線通信環境において無線端末を基地局に同期させる方法であって、
いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から受信することと、
前記信号の到着時刻を決定することと、
前記信号の前記到着時刻をターゲット到着時刻ウィンドウと比較することと、
前記到着時刻と前記ターゲット到着時刻ウィンドウとの前記比較の関数として生成されるタイミング補正コマンドを前記無線端末に送信することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
送信時間を前記無線端末に割り当てること、をさらに備える請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線端末と基地局との間でタイミング同期を行うことを容易にする装置であって、
いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から受信する基地局における受信機と、
前記信号の到着時刻を決定し、かつ、前記信号の前記到着時刻をターゲット到着時刻と比較するプロセッサーと、
前記タイミング補正コマンドを前記無線端末に送信する送信機と、
を備え、
前記プロセッサーは、前記到着時刻と前記ターゲット到着時刻ウィンドウとの前記比較の関数として、タイミング補正コマンドを生成する、
装置。
【請求項８】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサーは、送信時間を前記無線端末に割り当てる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
無線端末と基地局とを同期させることを容易にする装置であって、
隣接するトーンが不等間隔で置かれる、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から受信するための手段と、
前記基地局において前記信号の到着時刻を決定するための手段と、
前記到着時刻をターゲット到着時刻と比較するための手段と、
前記基地局と前記無線端末とを同期させるタイミング補正コマンド信号を生成するための手段と、
前記タイミング補正コマンド信号を前記無線端末に送信するための手段と、
を備える装置。
【請求項１４】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記割り当てるための手段は、送信時間を前記無線端末に割り当てる、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
コンピュータ可読命令を記憶した前記コンピュータ可読媒体であって、
前記命令は、
隣接するトーンが不等間隔で置かれている、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から受信することと、
前記信号を解析し、前記信号の到着時刻を決定することと、
前記信号の前記到着時刻をターゲット到着時刻ウィンドウと比較することと、
前記到着時刻と前記ターゲット到着時刻ウィンドウとの前記比較の関数として生成されるタイミング補正コマンドを前記無線端末に送信することと、
を備える、
コンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２１】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２２】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２３】
前記命令は、送信時間を前記無線端末に割り当てることをさらに備える、請求項２２に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２４】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
無線通信環境において無線端末と基地局とを同期させる命令を実行するプロセッサーであって、
前記命令は、
お互いに隣接するトーンが不等間隔で置かれている、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から受信することと、
前記信号を解析し、前記信号の到着時刻を決定することと、
前記信号の前記到着時刻をターゲット到着時刻と比較することと、
前記到着時刻と前記ターゲット到着時刻ウィンドウとの前記比較の関数として生成されるタイミング補正コマンドを前記無線端末に送信することと、
を備える、
プロセッサー。
【請求項２６】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項２５に記載のプロセッサー。
【請求項２７】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項２６に記載のプロセッサー。
【請求項２８】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項２７に記載のプロセッサー。
【請求項２９】
前記命令は、送信時間を前記無線端末に割り当てることをさらに備える、請求項２８に記載のプロセッサー。
【請求項３０】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項２５に記載のプロセッサー。
【請求項３１】
通信環境において無線端末を基地局に同期させる方法であって、
いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から送信することと、
前記トーンのセットから決定された前記信号の到着時刻と前記信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信することと、
前記タイミング制御コマンドに基づいて前記無線端末のためのタイミング制御を調節することと、
を備える方法。
【請求項３２】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記信号を送信することは、割り当てられた送信時間中に発生する、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
無線通信環境において無線端末を基地局に同期させることを容易にする装置であって、
不連続トーンの第１のサブセットおよび連続トーンの第２のサブセットを備えたトーンセット割当と、前記無線端末が信号を送信すべき時間を定義する送信時間割当と、を受信する受信機と、
前記トーンセットに関する情報を備えた信号を生成するプロセッサーと、
前記割り当てられた送信時間に前記信号を前記基地局に送信する送信機と、
を備え、
前記受信機は、前記送信された信号の関数として生成されるタイミング制御コマンドを受信する、
装置。
【請求項３８】
前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れている、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項３７に記載の装置。
【請求項４２】
無線通信環境において無線端末を基地局に同期させることを容易にする装置であって、
いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から送信するための手段と、
前記トーンのセットから決定された前記信号の到着時刻と前記信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信するための手段と、
前記タイミング制御コマンドに基づいて前記無線端末のためのタイミング制御を調節するための手段と、
を備える装置。
【請求項４３】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを備え、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記送信するための手段は、割り当てられた送信時間中に送信する、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項４２に記載の装置。
【請求項４８】
いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から送信すること、
前記トーンのセットから決定される前記信号の到着時刻と前記信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信すること、そして
前記タイミング制御コマンドに基づいて前記無線端末のためのタイミング制御を調節すること。
のためのコンピュータ実行可能命令を記憶したコンピュータ可読媒体。
【請求項４９】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項４８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５０】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項４９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５１】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項５０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５２】
割り当てられた送信時間中に送信すること、のための命令をさらに備える請求項５１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５３】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項４８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５４】
基地局と無線端末とを同期させるためのコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサーであって、
前記命令は、
いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、前記無線端末から送信することと、
前記トーンのセットから決定される前記信号の到着時刻と前記信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信することと、
前記タイミング制御コマンドに基づいて前記無線端末のためのタイミング制御を調節することと、
を備える、
プロセッサー。
【請求項５５】
前記トーンのセットは、第１のサブセットのトーンおよび第２のサブセットのトーンを含み、前記第１のサブセットのトーンは、等しく間隔を置かれ、かつ、いずれかの隣接する２つのトーンは、少なくとも１つのトーン離れ、そして、前記第２のサブセットのトーンは、連続している、請求項５４に記載のプロセッサー。
【請求項５６】
前記第１のサブセットと前記第２のサブセットは、同じ数のトーンを有する、請求項５５に記載のプロセッサー。
【請求項５７】
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットのそれぞれは、８個のトーンを有する、請求項５６に記載のプロセッサー。
【請求項５８】
前記命令は、割り当てられた送信時間中に送信すること、をさらに備える、請求項５７に記載のプロセッサー。
【請求項５９】
前記信号の期間は、１つのシンボル区間である、請求項５４に記載のプロセッサー。
【発明の詳細な説明】
【相互参照】
【０００１】
本出願は、本出願と同じ日に出願されかつ本出願の譲受人に譲渡された、「ＯＦＤＭ通信環境におけるアップリンクアクセス要求(UPLINK ACCESS REQUEST IN AN OFDM COMMUNICATION ENVIRONMENT)」と題された譲渡されるべきシリアル番号の、一緒に出願された米国特許出願に関連する主題を含んでおり、その全体が、参照によりここに組み込まれている。
【背景】
【０００２】
［Ｉ．分野］
以下の説明は、一般的には、通信システムに関し、より詳細には、無線端末のチャネル捕捉能力(channel acquisition capability)を増大させることに関する。
【０００３】
［ＩＩ．背景］
無線ネットワークシステムは、世界中の様々な人と通信するための一般的な手段となった。携帯電話、携帯情報端末、などの無線通信装置は、消費者のニーズを満たすために、また、可搬性および利便性を改善するために、より小さく、かつ、より高性能なものとなった。消費者は、これらの装置に依存するようになり、信頼性のあるサービス、拡大されたカバレージエリア(expanded areas of coverage)、付加的なサービス（例えば、ウェブ閲覧能力）、および、そのような装置のサイズおよびコストの継続的な減少を要望している。
【０００４】
典型的な無線通信ネットワーク（例えば、周波数分割技術、時間分割技術、および、符号分割技術を用いた）は、加入者およびモバイル（例えば、無線）装置にカバレージエリア(coverage areas)を提供する１つまたはそれ以上の基地局を含み、このモバイル装置は、カバレージエリア内においてデータを送信および受信することができる。典型的な基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス、および／または、ユニキャストサービスのために、複数のデータストリームを複数の装置へ同時に送信することができ、ここでは、データストリームは、ユーザ装置とっては関係のない関心の受信(independent reception interest)でありえる。この基地局のカバレージエリア内に存在するユーザ装置は、複合ストリーム(composite stream)によって搬送される１つ、２つ以上、あるいはすべてのデータストリームを受信することに関心がありえる。同様に、ユーザ装置は、データを基地局あるいは別のユーザ装置に送信できる。
【０００５】
多重アクセス通信システムにおいては、複数の無線装置が、ただ１つの基地局と同時に通信する。あるシナリオにおいては、例えば、ＣＤＭＡシステムにおいては、これらの無線装置が同期していないことは受け入れられることができる。しかしながら、別のシナリオにおいては、例えば、ＯＦＤＭシステムにおいては、これらの無線装置から送信される信号は、基地局における受信機とタイミング同期される(timing synchronized)ことが望ましい。有利なように、ある種の条件下においては、信号は、お互いに直交にされることができ、それによって、相互干渉を低減させる。１つの技術的問題は、とりわけ、もし無線端末が動き回り、そのために、伝搬遅延が変化することがありえるのであれば、タイミング同期(timing synchronization)を維持することである。無線装置が基地局に接続されている間に無線装置が基地局とのタイミング同期を達成できるということを、確実にすることを容易にするシステムおよび／または方法に対しての、満たされていない必要性が、当該技術分野には存在する。
【発明の概要】
【０００６】
以下のものは、特許請求される主題のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、簡略化された概要(summary)が示される。この概要は、本発明の全容を説明するものではなく、また、主要／重要な構成要素を特定し、あるいは、請求される主題の範囲を限定することを意図するものでもない。その唯一の目的は、後述されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形でいくつかの概念を提供することである。
【０００７】
様々な態様によれば、ＯＦＤＭ無線通信環境において無線端末を基地局に同期させる方法は、いずれかの隣接する２つのトーンの間(between any adjacent two tones)のトーンスペーシング(tone spacing)が等しくないトーンのセット(a set of tones)を備えた信号を、無線端末から受信することと、信号の到着時刻(arrival time)を決定することと、を備えることができる。この方法は、さらに、信号の到着時刻をターゲット到着時刻ウィンドウ(target arrival time window)と比較すること、および、到着時刻とターゲット到着時刻ウィンドウとの比較の関数として(as a function of the comparison)生成されるタイミング補正コマンド(timing correction command)を無線端末に送信すること、を備えることができる。
【０００８】
別の態様によれば、無線端末と基地局との間でのタイミング同期(timing synchronization)を行うことを容易にする装置(apparatus)は、トーンのセットを備えた信号を無線端末から受信する基地局における受信機(receiver)、を備えることができ、ここでは、いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングは等しくない。この装置は、さらに、信号の到着時刻を決定し、かつ、信号の到着時刻をターゲット到着時刻と比較するプロセッサー(processor)と、タイミング補正コマンドを無線端末に送信する送信機(transmitter)と、を備えてもよく、このプロセッサーは、到着時刻とターゲット到着時刻ウィンドウとの比較の関数として、タイミング補正コマンドを生成する。
【０００９】
別の態様は、無線端末と基地局とを同期させることを容易にする装置に関し、この装置は、隣接するトーンが不等間隔で置かれている(unequally spaced)トーンのセットを備えた信号を、無線端末から受信するための手段と、基地局において信号の到着時刻を決定するための手段と、を備える。この装置は、さらに、到着時刻をターゲット到着時刻と比較するための手段と、基地局と無線端末とを同期させるタイミング補正コマンド信号を生成するための手段と、タイミング補正コマンド信号を無線端末に送信するための手段、とを備えてもよい。
【００１０】
さらなる別の態様によれば、コンピュータ可読媒体がこのコンピュータ可読媒体上にコンピュータ可読命令を記憶し、この命令は、隣接するトーンが等しく間隔を置かれない(not equally spaced)トーンのセットを備えた信号を無線端末から受信することと、信号を解析し、信号の到着時刻を決定することと、信号の到着時刻をターゲット到着時刻ウィンドウと比較することと、を備える。この命令は、さらに、到着時刻とターゲット到着時刻ウィンドウとの比較の関数として生成されるタイミング補正コマンドを無線端末に送信すること、を備えてもよい。
【００１１】
さらに別の態様は、無線通信環境において無線端末と基地局とを同期させる命令を実行するプロセッサーに関し、この命令は、お互いに隣接するトーンが不等間隔で置かれているトーンのセットを備えた信号を無線端末から受信することと、信号を解析し、信号の到着時刻を決定することと、信号の到着時刻をターゲット到着時刻と比較することと、到着時刻とターゲット到着時刻ウィンドウとの比較の関数として生成されるタイミング補正コマンドを無線端末に送信することと、を備える。
【００１２】
他の態様によれば、通信環境において無線端末を基地局に同期させる方法は、いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を無線端末から送信することと、トーンのセットから決定された信号の到着時刻(arrival time)と信号の予想到着時刻(expected arrival time)との比較の関数(a function of a comparison)であるタイミング制御コマンドを受信することと、タイミング制御コマンドに基づいて無線端末のためのタイミング制御を調節することと、を備えてもよい。
【００１３】
別の態様は、無線通信環境において無線端末を基地局に同期させるのを容易にする装置に関し、不連続トーンの第１のサブセット(a first subset of non-contiguous tones)および連続トーンの第２のサブセット(a second subset of contiguous tones)を備えたトーンセット割当(a tone set assignment)と、無線端末が信号を送信すべき時間を定義する送信時間割当と、を受信する受信機を備える。装置は、さらに、トーンセットに関する情報を備えた信号を生成するプロセッサーと、割り当てられた送信時間に信号を基地局に送信する送信機と、を備えてもよく、受信機は、送信された信号の関数として生成されるタイミング制御コマンド、を受信する。
【００１４】
さらに別の態様は、無線通信環境において無線端末を基地局に同期させるのを容易にする装置に関し、いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を、無線端末から送信するための手段と、トーンのセットから決定された信号の到着時刻と信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信するための手段と、タイミング制御コマンドに基づいて無線端末のためのタイミング制御を調節するための手段と、を備える。
【００１５】
さらなる態様は、コンピュータ可読媒体に関し、いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくない、トーンのセットを備えた信号を無線端末から送信すること、トーンのセットから決定される信号の到着時刻と信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信すること、そして、タイミング制御コマンドに基づいて無線端末のためのタイミング制御を調節すること、のためのコンピュータ実行可能命令、を記憶している。
【００１６】
別の態様によれば、基地局と無線端末とを同期させるためのコンピュータ実行可能命令を実行するプロセッサーは、いずれかの隣接する２つのトーンの間のトーンスペーシングが等しくないトーンのセットを備えた信号を無線端末から送信することと、トーンのセットから決定される信号の到着時刻と信号の予想到着時刻との比較の関数であるタイミング制御コマンドを受信することと、タイミング制御コマンドに基づいて無線端末のためのタイミング制御を調節することと、を備える命令を実行する。
【００１７】
上述の目的および関連する目的を達成するために、ここにおいて、ある特定の例示的な態様が、以下の記述および添付の図面に関連して説明されている。しかしながら、これらの態様は、特許請求される主題の原理が使用されることができる様々な態様のほんの少ししか示しておらず、そして、特許請求される主題は、そのような態様およびそれらの等価なもののすべてを包含するように意図されている。他の利点および新しい特徴は、添付の図面とともに考察されるとき、以下の詳細な説明から明らかとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】様々な態様に関連して、アクセスチャネルタイミング制御セグメントを用いて、無線端末と基地局との間のタイミング同期(timing synchronization)を提供することを容易にするシステムを示す図である。
【図２】無線通信システムを示す図である。
【図３】ここにおいて説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、アップリンクタイミング制御信号を無線端末に提供するための方法を示す図である。
【図４】ここにおいて説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線通信環境において無線端末と基地局とを時間同期させる(time-synchronizing)ための方法を示す図である。
【図５】ここにおいて説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、アップリンクタイミング制御信号を無線端末に提供するための方法を示す図である。
【図６】ここにおいて説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線通信環境において無線端末と基地局とを時間同期させるための方法を示す図である。
【図７】ここにおいて説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、通信環境において、アップリンクタイミング制御チャネルセグメントによって無線端末と基地局との間のタイミング同期を容易にするシステムを示す図である。
【図８】１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線通信環境において無線端末と基地局との間のタイミング同期を容易にするシステムを示す図である。
【図９】様々な態様に基づいて実施された例示的な通信システムを示す図であり、複数のセルを含む。
【図１０】１つまたはそれ以上の態様に基づいて実施された例示的な基地局を示す図である。
【図１１】様々な態様に基づいて実施された例示的な無線端末を示す図である。
【図１２】ここにおいて説明される様々なシステムおよび方法とともに使用されてもよい無線通信環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、請求される主題が、図面を参照して説明され、これらの図面の全体を通して、類似する参照符号が、類似する構成要素を指示するのに使用される。以下の記述においては、説明を目的として、請求される主題を完璧に理解できるように、多くの具体的な細部が、説明される。しかしながら、そのような主題は、これらの具体的な細部を備えずに実施されてもよいことは明白なことであろう。場合によっては、良く知られている構造および装置が、請求される主題を説明するのを容易にするために、ブロック図の形で示される。
【００２０】
さらにまた、様々な態様が、ユーザ装置に関連して、ここにおいて説明される。ユーザ装置は、システム、加入者ユニット、加入者ステーション、モバイルステーション、モバイル装置、リモートステーション、リモート端末、アクセス端末、ユーザ端末、無線端末、端末、ユーザエージェント、または、ユーザ機器とも呼ばれてよい。ユーザ装置は、携帯電話、コードレス電話、セッションイニシエーションプロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）ステーション、ＰＤＡ、無線接続能力を有するハンドヘルド装置、または、無線モデムに接続されたその他の処理装置であってもよい。
【００２１】
さらには、請求される主題の態様は、請求される主題の様々な態様を実施するためのコンピュータまたはコンピューティングコンポーネントを制御するためのソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または、これらの何らかの組み合わせを製造するための標準的なプログラミングおよび／またはエンジニアリング技術を用いて、方法、装置、または、製品として実施されてもよい。「製品」という用語は、ここにおいて使用される場合、何らかのコンピュータ可読装置、キャリヤー、または、媒体からアクセスすることのできるコンピュータプログラムを包含することを意図したものである。例えば、コンピュータ可読媒体は、限定はしないが、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストライプ、．．．）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、．．．）、スマートカード、および、フラッシュメモリーデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ、．．．）を含んでもよい。さらに、音声メールを送信および受信するときにあるいはセルラーネットワークのようなネットワークにアクセスするときに使用されるような、コンピュータ可読電子データを搬送する搬送波が使用されてもよいことが分かるはずである。当然ながら、当業者は、多くの変更が、ここで説明されることの範囲または精神から逸脱することなく、この構成になされてもよいことが分かるはずである。
【００２２】
図１は、様々な態様に関連して、アクセスチャネルタイミング制御セグメントを用いて無線端末と基地局との間のタイミング同期(timing synchronization)を提供することを容易にするシステム１００を示す。図示されるように、ウルトラフレーム１０２は、複数のスーパーフレーム１０４を備え、スーパーフレーム１０４のそれぞれは、約１１．４ミリ秒の期間を有する。それぞれのスーパーフレーム１０４の開始点かまたはこの開始点の近傍には、捕捉区間(acquisition period)１０６（例えば、アップリンクアクセスチャネル）が存在し、この捕捉区間１０６は、長さが、約９個のシンボルであってもよく、あるいは、約０．９ミリ秒であってもよい。合計で１１３個のトーンまたはサブキャリアが、与えられた１つのシンボル中に送信されてもよく、これらの１１３個のトーンの全部かまたは一部、例えば、１１２個のトーンが、いくつかのサブグループに分割されてもよく、それぞれのサブグループは、予め定められた数（例えば、８個、１６個、など）のトーンを備える。例えば、９シンボル捕捉区間１０６の中の最初の８個のシンボルは、基地局との通信のために、１つまたはそれ以上のチャネルに要求および／または受信アクセスするのに使用されてもよく、９シンボル捕捉区間１０６の中の最後のシンボル１０８は、基地局にすでに接続されておりかつ基地局とタイミング同期化されている(timing-synchronized)無線装置によってタイミング同期化された信号(timing-synchronized signals)を送信するのに使用されてもよい。
【００２３】
以下の説明は、アップリンクアクセスチャネルＵＬ．ＡＣＨおよびこのチャネルの捕捉に関するものであり、ここに提供される様々な態様を理解するのを容易にすることを意図したものである。ＵＬ．ＡＣＨチャネルは、いずれかのスーパースロット内のＵＬスーパースロットＯＦＤＭシンボルインデックス０：８を有するＯＦＤＭシンボルを排他的に使用してもよく、また、３つのサブチャネルに分割されてもよい。ＵＬ．ＡＣＨ．ＡＲサブチャネルは、２つの８トーン信号のようなアクセス要求信号を送信するのに使用されてもよい。ＵＬ．ＡＣＨ．ＰＡサブチャネルは、ダウンリンクページングチャネル（ＤＬ．ＰＣＨ）に応答を送信するのに使用されてもよく、また、ＵＬ．ＡＣＨ．ＴＣサブチャネルは、タイミング制御信号を送信するのに使用されてもよい。トーンへのインデックスの付与(tone indexing)は、ポストホップ(post-hop)方式で実行されてもよく、ベーストーンは、ゼロトーン(0-tone)として予め定義される。したがって、トーンのインデックスは、トーンの物理周波数位置に直接に対応する。ＵＬスーパースロットＯＦＤＭシンボルインデックス０：８を有するＯＦＤＭシンボルのセットは、ＵＬＡＣＨインターバルと呼ばれることもあり、このＵＬＡＣＨインターバルは、ＵＬ．ＡＣＨ．ＡＲおよびＵＬ．ＡＣＨ．ＰＡがシンボル０：３中に使用されてもよく、かつ、ＵＬ．ＡＣＨ．ＴＣがシンボル８中に使用されてもよく、そして、シンボル４：７は予約された状態にあるように（例えば、信号は、ＵＬアクセスチャネルの第４〜第７のシンボル中には送信されない）、使用されてもよい。
【００２４】
ＵＬ．ＡＣＨ．ＴＣサブチャネルは、タイミング制御信号を送信するために使用されることができる。この例においては、７個のＵＬ．ＡＣＨ．ＴＣセグメントが、スーパースロット内に存在する。複数のトーンセットは、タイミング制御サブチャネルを記述するように定義されることができ、それは、表１および表２に示されるように、トーンセットのインデックスと、セグメントがトーンセットを占めるＯＦＤＭシンボルのインデックスとによって指定されることができる。
【表１】
2009544253.tif 000003
【表２】
2009544253.tif 000004
【００２５】
１つまたはそれ以上の態様によれば、第１の無線端末は、表１のトーンセット０のような第１のセットのトーンを割り当てられてもよい。第２の無線端末は、トーンセット１を割り当てられてもよく、以下、同様である。一般的には、トーンのそれぞれのセットは、いずれかの２つの隣接するトーンのトーンスペーシングが等しくないトーンを備える。いずれかの２つのトーンのトーンスペーシング(tone spacing of any two tones)は、この２つのトーン間に存在するトーンの数（この２つのトーンを含まない）であると定義される。より詳細には、トーンセットは、不連続なトーンのサブセット(a subset of non-contiguous tones)と、連続的なトーンの別のサブセット(another subset of contiguous tones)とを備える。２つのサブセットのサイズは、同じであってもよい。例えば、サイズは、８個のトーンに等しい。一実施形態においては、不連続なトーンは、等しく間隔を置かれ(equally spaced)、いずれかの２つの隣接するトーンの間のトーンスペーシングは、少なくとも１に等しい。所与の無線端末(given wireless terminal)はまた、不連続なトーンセットのその割り当てられたサブセット上で（例えば、捕捉区間の最後のシンボル区間(symbol period)中のＵｌ、ＡＣＨ．ＴＣを利用して）、タイミングチャネル信号を送信してもよい。また、所与の無線端末は、同じＯＦＤＭシンボル内の連続的なトーンの第２の割り当てられたサブセット上で、タイミングチャネル信号を送信してもよい。別の実施形態においては、無線端末は、あるＯＦＤＭシンボル内の不連続なトーンセットの割り当てられたサブセットと、異なるＯＦＤＭシンボル内の連続的なトーンセットの割り当てられたサブセットとを送信する。基地局は、無線端末から信号を受信してもよく、そして、この信号を解析し、基地局受信機におけるタイミングウィンドウを基準にして、信号の到着時刻を決定してもよい。信号の到着時刻を決定するいくつかの方法がある。例えば、連続的なトーンセットからの信号が、粗到着時刻(rough arrival time)を決定するのに使用されてもよく、そして、総利用可能な１１３個のトーン全体にわたって均一に間隔を隔てられる不連続なトーンが、到着時刻をより細かい粒度(finer granularity)で決定するために使用されてもよい。これは、等しく間隔を置かれた不連続なトーンの信号はより細かいタイミング分解能(finer timing resolution)を提供するためであるが、シンボル区間の１／（Ｎ＋１）のタイミング曖昧性(timing ambiguity)を備え、ここで、Ｎは、トーンスペーシングに等しい。他方において、連続的なトーンの信号は、タイミング分解能は粗い(coarse)が、タイミング曖昧性がない。
【００２６】
ここで、図２を参照すると、例示的な無線通信システム２００が、示される。システム２００は、１つまたはそれ以上のセクター内に存在する１つまたはそれ以上の基地局２０２を含んでもよく、これらの基地局２０２は、お互いに、および／または、１つまたはそれ以上のモバイル装置２０４と無線通信信号を受信、送信、再送、などする。基地局は、端末と通信するのに使用される固定局であってもよく、アクセスポイントまたはノードＢと呼ばれてもよく、あるいは、その他の用語によって表現されてもよい。それぞれの基地局２０２は、送信機チェーンおよび受信機チェーンを備えてもよく、そして、これらの送信機チェーンおよび受信機チェーンのそれぞれは、当業者には明らかなように、信号の送信および受信に関連する複数のコンポーネント（例えば、プロセッサー、変調器、マルチプレクサー、復調器、デマルチプレクサー、アンテナ、．．．）を備えてもよい。モバイル装置２０４は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルド通信装置、ハンドヘルドコンピューティング装置、衛星ラジオ、グローバルポジショニングシステム、ＰＤＡ、および／または、無線システム２００によって通信するための何らかのその他の適切な装置であってもよい。さらに、それぞれのモバイル装置２０４は、例えば、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムに使用されるような１つまたはそれ以上の送信機チェーンおよび受信機チェーンを備えてもよい。それぞれの送信機チェーンおよび受信機チェーンは、当業者には明らかなように、信号の送信および受信に関連する複数のコンポーネント（例えば、プロセッサー、変調器、マルチプレクサー、復調器、デマルチプレクサー、アンテナ、．．．）を含んでもよい。それぞれのモバイル装置２０４は、タイミング制御情報を基地局２０２に提供するために、割り当てられたトーンセットによって基地局２０２に送信してもよい。
【００２７】
図３〜図６を参照すると、無線端末のためのタイミング制御を改善することに関する方法が、示される。説明を簡素化するために、方法は、一連の処理として図示されかつ説明されるが、方法は、処理の順序によって限定されないことを理解および認識すべきである。なぜなら、１つまたはそれ以上の実施形態によれば、いくつかの処理は、ここに図示されかつ説明されるものとは異なる順序でおよび／または他の処理と同時に発生してもよいからである。例えば、方法は、その代わりに、相互に関係する一連の状態またはイベントとして、例えば、状態遷移図として、表現されてもよいことを当業者は理解および認識できるはずである。さらにまた、例示される処理のすべてが、請求される主題による方法を実施するために使用されるとは限らない。
【００２８】
図３は、ここで説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線端末のためのアップリンクタイミング制御信号を提供するための方法３００を示す。符号３０２において、基地局受信機は、第１のセットの不連続トーンおよび第２のセットの連続トーンに関する情報を備えた信号を受信してもよい。符号３０４において、信号の到着時刻が、決定されてもよい。決定された信号の到着時刻は、符号３０６において、ターゲット到着時刻ウィンドウと比較されてもよい。到着時刻が、ターゲット到着時刻ウィンドウの早期エッジ(early edge)に存在するならば（例えば、信号は、予想される時刻より早く到着した）、無線端末は信号が送信されるべき時刻よりも早くこの信号を送信したという暫定的結論が、引き出されてもよい。それとは逆に、決定された到着時刻が、ターゲット到着時刻ウィンドウの遅延エッジ(lagging edge)に近接しているならば、無線端末は信号が送信されるべき時刻よりも遅れてこの信号を送信したという暫定的結論が、引き出されてもよい。
【００２９】
符号３０８において、タイミング補正コマンドが、符号３０６において実行された比較処理の関数として生成されてもよい。例えば、無線端末の信号の到着時刻は、連続トーンを用いて粗く決定されてもよく（例えば、波形解析によって）、そして、到着時刻をより正確に特定するために、より細かい決定が、利用可能なトーンのスペクトル全体に均一な間隔を置いて配置されうる不連続トーンのサブセットを用いて、なされてもよい。符号３１０において、タイミング補正コマンドは、端末と基地局との間におけるタイミング同期を容易にするために、無線端末に送信されてもよい。
【００３０】
図４は、ここで説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線通信環境における無線装置と基地局とを時間同期させる(time-synchronizing)ための方法４００を示す。符号４０２において、第１のセットの不連続トーンが、無線端末に割り当てられてもよく、この第１のセットの不連続トーンは、端末が不連続トーンによって送信したときに基地局から端末への距離を粗く評価するのを容易にするために、均一な間隔を置いて配置されてもよい。符号４０４において、第２のセットの連続トーンが、端末に割り当てられてもよく、この第２のセットの連続トーンは、基地局が連続トーンによって送信された信号を受信したときに端末と基地局との間の距離をより正確に特定するために、基地局によって使用されてもよい。符号４０６において、基地局は、送信時間を無線端末に割り当ててもよく、この送信時間中に、無線端末は、第１および第２のセットのトーンによって信号を送信するのを許可される。そして、基地局は、符号４０８において、第１および第２のセットのトーンによる信号を受信してもよい。端末と基地局との間の距離が、上述したようなタイミング制御コマンドを生成するのを容易にするために、符号４１０において決定されてもよい。このようにして、基地局は、それ自体と無線端末との間におけるタイミング同期を正確にかつ積極的に達成してもよい。
【００３１】
図５は、ここで説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線端末のためのアップリンクタイミング制御信号を提供するための方法５００を示す。符号５０２において、無線端末は、第１のセットの不連続トーンおよび第２のセットの連続トーンに関する情報を備えた信号を送信してもよい。この信号を受信する基地局は、信号の到着時刻を決定し、そして、この到着時刻をターゲット到着時刻ウィンドウ（例えば、信号が到着するのが予想される時間区間）と比較してもよい。到着時刻が、ターゲット到着時刻ウィンドウの早期エッジであれば（例えば、信号が、ターゲット受信機ウィンドウよりも早く到着した）、無線端末は信号が送信されるべき時刻よりも早くこの信号を送信したという暫定的結論が、引き出されてもよい。それとは逆に、決定された到着時刻が、ターゲット到着時刻ウィンドウの遅延エッジに近接しているならば（例えば、信号が、ターゲット受信機ウィンドウよりも遅れて到着した）、無線端末は信号が送信されるべき時刻よりも遅れてこの信号を送信したという暫定的結論が、引き出されてもよい。例えば、無線端末からの信号の到着時刻は、連続トーンを用いて、粗く決定されてもよく（例えば、波形解析によって）、そして、より細かい決定が、到着時刻をより正確に特定するために、利用可能なトーンのスペクトル全体に均一な間隔を置いて配置されてもよい不連続トーンのサブセットを用いてなされてもよい。タイミング補正コマンドは、基地局において、比較処理の関数として生成されてもよく、このタイミング補正コマンドは、符号５０４において、無線端末において受信されてもよい。符号５０６において、タイミング補正コマンドは、端末と基地局との間におけるタイミング同期を容易にするために、無線端末によって実行されてもよい。
【００３２】
図６は、ここで説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線通信環境における無線装置と基地局とを時間同期させるための方法６００を示す。符号６０２において、第１のセットの不連続トーンの割当が、無線端末によって受信されてもよく、この第１のセットの不連続トーンは、端末が不連続トーンによって送信したときに信号到着時刻を細かく評価するのを容易にするために、均一な間隔を置いて配置されてもよい。符号６０４において、第２のセットの連続トーンの割当が、端末によって受信されてもよく、この第２のセットの連続トーンは、基地局が連続トーンによって送信された信号を受信したときに信号到着時刻を粗く評価するために、基地局によって使用されてもよい。符号６０６において、送信時間割当が、無線端末によって受信されてもよく、この送信時間割当中に、無線端末は、第１および第２のセットのトーンによって信号を送信するのを許可される。そして、無線端末は、符号６０８において、割り当てられた送信区間中に、第１および第２のセットのトーンによって信号を送信してもよい。信号到着時刻は、上述したようなタイミング制御コマンドを生成するのを容易にするために、基地局によって決定されてもよく、このタイミング制御コマンドは、符号６１０において、端末において受信されてもよい。このようにして、無線端末は、それ自体と基地局との間におけるタイミング同期を達成するのを容易にすることができる。
【００３３】
一態様によれば、割り当てられる第１のトーンセットおよび割り当てられる第２のトーンセットは、予め定められた関係を有し、この関係は、どの無線端末が割り当てられるかに無関係であってもよい。さらにまた、第１および第２のトーンセットの割当は、無線端末のＭＡＣ識別子によって暗黙的に与えられてもよく、それによって、無線端末は、第１および第２のトーンセットの特定の繰り返し系列と、割り当てられたトーンセットに関連する送信時間区間とを割り当てられる。異なるＭＡＣ識別子を備えた別の無線端末は、異なる繰り返し系列を割り当てられる。
【００３４】
図７は、ここで説明される１つまたはそれ以上の態様に基づいて、通信環境においてアップリンクタイミング制御チャネルセグメントを介して無線端末と基地局との間でタイミング同期を達成するためのシステム７００を示す。システム７００は、一連の相互に関係する機能ブロック(a series of interrelated functional blocks)として表され、これらの機能ブロックは、プロセッサー、ソフトウェア、または、これらの組み合わせ（例えば、ファームウェア）によって実施される(implemented)機能を表すことができる。システム７００は、受信するためのモジュール７０２を備え、このモジュール７０２は、２つのセットのトーンに関する情報を備えた信号を受信し、第１のセットは、不連続トーンを備え、第２のセットは、連続トーンを備える。第１のセットのトーンは、例えば、利用可能なトーン（例えば、与えられたシンボル区間における１１３個の利用可能なトーン）のスペクトル全体に均一な間隔を置いて配置された８個の不連続トーンを備えてもよい。第２のセットのトーンは、１１３個のトーンのスペクトルにおける８個の連続トーンを備えてもよい。また、システム７００は、信号の到着時刻を決定するためのモジュール７０４を備え、このモジュール７０４は、信号とともに受信される２つのトーンセットの波形解析に少なくとも部分的に基づくものであってもよい。例えば、無線端末からの信号の到着時刻は、連続トーンセットから粗く決定されてもよく、到着時刻のより細かい決定は、不連続トーンセットの解析によって助けられてもよい。信号の到着時刻が決定されてしまえば、比較するためのモジュール７０６が、この到着時刻を、既知の送信時間（これは、基地局によって割り当てられてもよい）とこれまでのタイムスロットからのこれまでの距離評価とに基づいた信号が到着するのが予想されるターゲット到着時刻ウィンドウと比較してもよい。タイミング補正コマンドを生成するためのモジュール７０８は、無線端末に対するタイミング制御信号を生成するために、比較情報を使用してもよい。システム７００は、さらにまた、送信するためのモジュール７１０を備え、このモジュール７１０は、基地局と無線端末との間におけるタイミング同期を容易にするために、タイミング制御コマンド信号を無線端末に送信してもよい。システム７００およびこのシステム７００が備える様々なモジュールは、上述した方法を実行してもよいこと、および／または、何らかの必要な機能(any necessary functionality)をここで説明される様々なシステムに付与してもよいことを理解すべきである。
【００３５】
図８は、１つまたはそれ以上の態様に基づいて、無線通信環境における無線端末と基地局との間のタイミング同期を容易にするシステム８００を示す。システム８００は、基地局によって送信された信号の到着時刻を決定するのを可能にするために、不連続トーンのセットおよび連続トーンのセットに関する情報を備えた信号を送信するためのモジュール８０２を備え、タイミング補正を可能にする。システム８００は、無線端末を基地局に同期させるために、タイミング補正コマンドを基地局から受信するためのモジュール８０４をさらに備えてもよい。受信されたタイミング制御コマンドは、タイミング制御を更新するためのモジュール８０６によって実行されてもよい。受信するためのモジュール８０４は、送信するためのモジュール８０２が適切に設計された信号を基地局に送信するのを可能にするために、様々な資源割当を基地局から受信してもよいことが分かるはずである。例えば、受信するためのモジュール８０４は、利用可能なトーンのスペクトル全体に均一な間隔を置いて配置されてもよい不連続な第１のセットのトーンの割当を受信してもよく、さらには、お互いに連続するトーンのセットの割当を受信してもよい。受信するためのモジュール８０４は、さらに、送信するためのモジュール８０２が、基地局が信号の到着時刻を決定するのを可能にするためにトーンセット情報を備えた信号を送信してもよい送信時間区間の割当を受信してもよい。２つのトーンセットに基づいて、基地局は、タイミング制御コマンドを生成し、そして、このコマンドを無線端末に送信してもよい。
【００３６】
図９は、複数のセル、すなわちセル（１）９０２およびセル（Ｍ）９０４を含む、本発明に基づいて実施される例示的な通信システム９００を示す。隣接するセル９０２および９０４は、セル境界領域９６８によって示されるように、わずかに重なり合い、そのために、隣接するセル内に存在する基地局によって送信される信号間に信号干渉が発生する可能性があることに注意されたい。例示的なシステム９００のそれぞれのセル９０２および９０４は、３つのセクターを含む。本発明によれば、複数のセクターに再分割されていないセル（Ｎ＝１）、２つのセクターを備えたセル（Ｎ＝２）、および、３よりも多いセクターを備えたセル（Ｎ＞３）も可能である。セル９０２は、第１のセクターであるセクター（１）９１０、第２のセクターであるセクター（２）９１２、および、第３のセクターであるセクター（３）９１４を含む。それぞれのセクター９１０、９１２、９１４は、２つのセクター境界領域を有し、それぞれの境界領域は、２つの隣接するセクター間で共有される。セクター境界領域は、隣接するセクター内に存在する基地局によって送信される信号間に信号干渉が発生する可能性がある。線９１６は、セクター（１）９１０とセクター（２）９１２との間のセクター境界領域を表現し、線９１８は、セクター（２）９１２とセクター（３）９１４との間のセクター境界領域を表現し、線９２０は、セクター（３）９１４とセクター（１）９１０との間のセクター境界領域を表現する。同様に、セル（Ｍ）９０４は、第１のセクターであるセクター（１）９２２、第２のセクターであるセクター（２）９２４、および、第３のセクターであるセクター（３）９２６を含む。線９２８は、セクター（１）９２２とセクター（２）９２４との間のセクター境界領域を表現し、線９３０は、セクター（２）９２４とセクター（３）９２６との間のセクター境界領域を表現し、線９３２は、セクター（３）９２６とセクター（１）９２２との間の境界領域を表現する。セル（１）９０２は、基地局（ＢＳ）である基地局（１）９０６、および、それぞれのセクター９１０、９１２、９１４内に存在する複数のエンドノード（ＥＮ）を含む。セクター（１）９１０は、無線リンク９４０および９４２をそれぞれ介してＢＳ９０６に結合されたＥＮ（１）９３６およびＥＮ（Ｘ）９３８を含み、セクター（２）９１２は、無線リンク９４８および９５０をそれぞれ介してＢＳ９０６に結合されたＥＮ（１’）９４４およびＥＮ（Ｘ’）９４６を含み、セクター（３）９２６は、無線リンク９５６および９５８をそれぞれ介してＢＳ９０６に結合されたＥＮ（１”）９５２およびＥＮ（Ｘ”）９５４を含む。同様に、セル（Ｍ）９０４は、基地局（Ｍ）９０８、および、それぞれのセクター９２２、９２４、９２６内に存在する複数のエンドノード（ＥＮ）を含む。セクター（１）９２２は、無線リンク９４０’および９４２’をそれぞれ介してＢＳ（Ｍ）９０８に結合されたＥＮ（１）９３６’およびＥＮ（Ｘ）９３８’を含み、セクター（２）９２４は、無線リンク９４８’および８５０’をそれぞれ介してＢＳ（Ｍ）９０８に結合されたＥＮ（１’）９４４’およびＥＮ（Ｘ’）９４６’を含み、セクター（３）８２６は、無線リンク９５６’および９５８’をそれぞれ介してＢＳ８０８に結合されたＥＮ（１”）８５２’およびＥＮ（Ｘ”）８５４’を含む。システム９００は、また、ネットワークリンク９６２および９６４をそれぞれ介してＢＳ（１）９０６およびＢＳ（Ｍ）９０８に結合されたネットワークノード９６０を含む。ネットワークノード９６０は、また、他のネットワークノード、例えば、他の基地局、ＡＡＡサーバーノード、中間ノード、ルーター、などに結合され、また、ネットワークリンク９６６を介して、インターネットに結合される。ネットワークリンク９６２、９６４、および、９６６は、例えば、光ファイバーケーブルであってもよい。それぞれのエンドノード、例えば、ＥＮ（１）９３６は、送信機および受信機を含む無線端末であってもよい。無線端末、例えば、ＥＮ（１）９３６は、システム９００内を移動してもよく、そして、無線リンクを介して、ＥＮが現時点において存在するセル内の基地局と通信してもよい。無線端末（ＷＴ）、例えば、ＥＮ（１）９３６は、基地局、例えば、ＢＳ９０６を介して、および／または、ネットワークノード９６０を介して、ピアノード、例えば、システム９００内に存在するかまたはシステム９００の外部に存在する他のＷＴと通信してもよい。ＷＴ、例えば、ＥＮ（１）９３６は、携帯電話、無線モデムを備えた携帯情報端末、などのようなモバイル通信装置であってもよい。それぞれの基地局は、トーンを割り当て、そして、残りのシンボル区間、例えば、非ストリップシンボル区間におけるトーンホッピングを決定するのに使用される方法とは異なる、本発明によるストリップシンボル区間のための方法を用いて、トーンサブセット割当を実行する。無線端末は、これらの無線端末が特定のストリップシンボル区間においてデータおよび情報を受信するのに使用することのできるトーンを決定するために、基地局から受信された情報、例えば、基地局勾配(base station slope)ＩＤ情報、セクターＩＤ情報、などとともに、本発明のトーンサブセット割当方法を使用する。トーンサブセット割当系列は、本発明によれば、それぞれのトーン間のセクター内干渉およびセル内干渉を拡散するように組み立てられる。
【００３７】
図１０は、本発明による例示的な基地局１０００を示す。例示的な基地局１０００は、本発明のトーンサブセット割当系列を実施し、異なるトーンサブセット割当系列が、セルの異なるセクタータイプごとに生成される。基地局１０００は、図９に示されるシステム９００の基地局９０６および９０８のいずれかとして使用されてもよい。基地局１０００は、受信機１００２、送信機１００４、例えばＣＰＵのようなプロセッサー１００６、入力／出力インタフェース１００８、および、メモリー１０１０を含み、これらは、様々な構成要素１００２、１００４、１００６、１００８、および、１０１０がデータおよび情報を交換してもよいバス１００９によってお互いに結合される。
【００３８】
受信機１００２に結合されたセクターアンテナ１００３は、基地局のセル内に存在するそれぞれのセクターから送信される無線端末からのデータおよびその他の信号、例えば、チャネルレポート、を受信するのに使用される。送信機１００４に結合されたセクターアンテナ１００５は、データおよびその他の信号、例えば、制御信号、パイロット信号、ビーコン信号、などを、基地局のセルのそれぞれのセクター内に存在する無線端末１１００（図１１参照）に送信するのに使用される。本発明の様々な実施形態においては、基地局１０００は、複数の受信機１００２および複数の送信機１００４、例えば、それぞれのセクターごとの個々の受信機１００２およびそれぞれのセクターごとの個々の送信機１００４を使用してもよい。プロセッサー１００６は、例えば、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）であってもよい。プロセッサー１００６は、メモリー１０１０に記憶された１つまたはそれ以上のルーチン１０１８の管理下において、基地局１０００の動作を制御し、かつ、本発明の方法を実施する。Ｉ／Ｏインタフェース１００８は、他のネットワークノードとの接続を提供し、他の基地局、アクセスルーター、ＡＡＡサーバーノード、他のネットワーク、および、インターネット、などにＢＳ１０００を結合する。メモリー１０１０は、ルーチン１０１８およびデータ／情報１０２０を含む。
【００３９】
データ／情報１０２０は、データ１０３６を含み、また、無線端末（ＷＴ）データ／情報１０４４は、複数のセットのＷＴ情報、すなわち、ＷＴ（１）情報１０４６およびＷＴ（Ｎ）情報１０６０を含む。ＷＴ情報のそれぞれのセット、例えば、ＷＴ（１）情報１０４６は、データ１０４８、端末ＩＤ１０５０、セクターＩＤ１０５２、アップリンクチャネル情報１０５４、ダウンリンクチャネル情報１０５６、および、モード情報１０５８を含む。
【００４０】
ルーチン１０１８は、通信ルーチン１０２２および基地局制御ルーチン１０２４を含む。基地局制御ルーチン１０２４は、アップリンクチャネルのためのトーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１０３０を含む。トーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１０３０は、トーンセットを１つまたはそれ以上の無線端末に割り当ててもよい。例えば、プロセッサー１００６は、図１〜図９に関してこれまでに説明したように、第１のセットの不連続トーンおよび第２のセットの連続トーンを端末に割り当てるために、トーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１０３０を実行してもよい。受信機１００２は、割り当てられたトーンサブセットに関する情報を備えた信号を受信してもよく、その時に、プロセッサー１００６は、到着時刻評価ルーチン１０６２を実行してもよく、この到着時刻評価ルーチン１０６２は、信号（例えば、不連続トーンサブセットおよび連続トーンサブセットの両方を用いて）の到着時刻を決定し、そして、この決定された到着時刻を、この信号の予想される到着時間区間と比較する。比較に基づいて、タイミング制御ルーチン１０６４が、端末を基地局に同期させるために端末の送信時間を調節するようにこの端末に指示するタイミング制御コマンドを生成するために、実行されてもよい。そして、タイミング制御コマンドは、送信機１００４によって送信されてもよい。
【００４１】
データ１０３６は、送信されるべきデータを含み、このデータは、ＷＴに送信する前に符号化するために、送信機１００４の符号器１０１４に送信され、また、ＷＴから受信されたデータを含み、このデータは、受信された後に、受信機１００２の復号器１０１２によって処理されたものである。
【００４２】
データ１０４１０は、ＷＴ（１）１１００がピアノードから受信したデータ、ＷＴ（１）１１００がピアノードに送信されることを望んでいるデータ、および、ダウンリンクチャネル品質レポートフィードバック情報を含んでもよい。端末ＩＤ１０５０は、基地局１０００が割り当てたＷＴ（１）１１００を識別するＩＤである。セクターＩＤ１０５２は、ＷＴ（１）１１００が動作しているセクターを識別する情報を含む。セクターＩＤ１０５２は、例えば、セクタータイプを決定するのに使用されてもよい。アップリンクチャネル情報１０５４は、ＷＴ（１）１１００が、例えば、データのためのアップリンクトラフィックチャネルセグメント、要求のための専用アップリンク制御チャネル、電力制御、タイミング制御、などを使用するために、チャネルセグメントを識別する情報を含む。ＷＴ（１）１１００に割り当てられたそれぞれのアップリンクチャネルは、１つまたはそれ以上の論理トーンを含み、それぞれの論理トーンは、本発明によるアップリンクホッピング系列に後続する。ダウンリンクチャネル情報１０５６は、データおよび／または情報をＷＴ（１）１１００に搬送するためのチャネルセグメント、例えば、ユーザデータのためのダウンリンクトラフィックチャネルセグメントを識別する情報を含む。ＷＴ（１）１１００に割り当てられたそれぞれのダウンリンクチャネルは、１つまたはそれ以上の論理トーンを含み、それぞれの論理トーンは、ダウンリンクホッピング系列に後続する。モード情報１０５８は、ＷＴ（１）１１００の動作状態、例えば、スリープ状態、保留状態、オン状態を識別する情報を含む。
【００４３】
通信ルーチン１０２２は、様々な通信動作を実行し、かつ、様々な通信プロトコルを実行するように、基地局１０００を制御する。基地局制御ルーチン１０２４は、基本的な基地局機能タスク(functional tasks)、例えば、信号の生成および受信、スケジューリングを実行するように、また、ストリップシンボル区間中に本発明のトーンサブセット割当系列を用いて信号を無線端末に送信することを含む本発明の方法のステップを実行するように、基地局１０００を制御するのに使用される。
【００４４】
トーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１０３０は、本発明の方法およびセクターＩＤ１０５２を含むデータ／情報１０２０を用いて、本発明によるストリップシンボル区間に使用されるべきトーンサブセットを組み立てる。ダウンリンクトーンサブセット割当系列は、セル内に存在するそれぞれのセクタータイプごとに異なり、また、隣接するセルごとに異なる。ＷＴ１１００は、ダウンリンクトーンサブセット割当系列によるストリップシンボル区間における信号を受信し、基地局１０００は、送信される信号を生成するために、同じダウンリンクトーンサブセット割当系列を使用する。
【００４５】
図１１は、図９に示されるシステム９００の無線端末（エンドノード）のいずれかとして、例えば、ＥＮ（１）９３６として使用されてもよい例示的な無線端末（エンドノード）１１００を示す。無線端末１１００は、本発明に基づいて、トーンサブセット割当系列を実施する。無線端末１１００は、復号器１１１２を含む受信機１１０２、符号器１１１４を含む送信機１１０４、プロセッサー１１０６、および、メモリー１１０８を含み、これらは、様々な構成要素１１０２、１１０４、１１０６、１１０８がデータおよび情報を交換してもよいバス１１１０によって、お互いに結合される。基地局９０６から信号を受信するのに使用されるアンテナ１１０３は、受信機１１０２に結合される。例えば、基地局９０６に信号を送信するのに使用されるアンテナ１１０５は、送信機１１０４に結合される。
【００４６】
様々な態様によれば、受信機１１０２は、複数の資源割当を基地局から受信してもよく、これらの資源割当は、限定はしないが、利用可能なトーンのスペクトル全体に均一な間隔を置いて配置されてもよい不連続トーンのサブセットを備えた第１のトーン割当、さらには、連続トーンのサブセットを備えた第２のトーン割当を含んでもよい。受信機１１０２は、さらに、送信時間割当を受信してもよく、この送信時間割当中に、端末１１００は、トーンの２つのサブセットに関する信号を送信してもよい。ある態様においては、トーンセットおよび送信時間区間の割当は、無線端末のＭＡＣ識別子によって暗黙的に与えられてもよく、その場合、無線端末は、ＭＡＣ識別子の割当を受信し、そして、この受信されたＭＡＣ識別子から、割り当てられたトーンセットおよび送信時間区間を得る。例えば、プロセッサー１１０６は、割り当てられたトーンサブセットに関する情報を備えた信号を生成する信号生成ルーチン１１５６を実行してもよく、この信号は、送信機１１０４によって基地局に送信されてもよい。そして、基地局は、タイミング制御コマンドを無線端末１１００に提供してもよい。受信機１１０２によってタイミング制御コマンドが受信されると、プロセッサー１１０６は、タイミング制御ルーチンを実行してもよく、このタイミング制御ルーチンは、タイミング制御コマンドを評価し、端末を基地局に同期させるように無線端末の送信時間を調節する。
【００４７】
プロセッサー１１０６、例えば、ＣＰＵは、無線端末１１００の動作を制御し、そして、ルーチン１１２０を実行することによって、また、メモリー１１０８内のデータ／情報１１２２を使用することによって、本発明の方法を実施する。データ／情報１１２２は、ユーザデータ１１３４およびユーザ情報１１３６を含む。ユーザデータ１１３４は、ピアノードを意図したデータを含んでもよく、このデータは、送信機１１０４によって基地局９０６に送信される前に、符号化するための符号器１１１４に送られ、また、ユーザデータ１１３４は、基地局９０６から受信されたデータを含んでもよく、このデータは、受信機１１０２内の復号器１１１２によって処理されたものである。ユーザ情報１１３６は、アップリンクチャネル情報１１３８、ダウンリンクチャネル情報１１４０、端末ＩＤ情報１１４２、基地局ＩＤ情報１１４４、セクターＩＤ情報１１４６、および、モード情報１１４８を含む。アップリンクチャネル情報１１３８は、無線端末１１００が基地局９０６に送信するときに使用するために基地局９０６によって割り当てられたアップリンクチャネルセグメントを識別する情報を含む。アップリンクチャネルは、アップリンクトラフィックチャネル、例えば、要求チャネルのような専用アップリンク制御チャネル、電力制御チャネル、および、タイミング制御チャネルを含んでもよい。それぞれのアップリンクチャネルは、１つまたはそれ以上の論理トーンを含み、それぞれの論理トーンは、本発明によるアップリンクトーンホッピング系列に後続する。アップリンクホッピング系列は、セルのそれぞれのセクタータイプ間で異なり、また、隣接するセル間で異なる。ダウンリンクチャネル情報１１４０は、ＢＳ９０６がデータ／情報をＷＴ１１００に送信するときに使用するために基地局９０６によってＷＴ１１００に割り当てられたダウンリンクチャネルセグメントを識別する情報を含む。ダウンリンクチャネルは、ダウンリンクトラフィックチャネルおよび割当チャネルを含んでもよく、それぞれのダウンリンクチャネルは、１つまたはそれ以上の論理トーンを含み、それぞれの論理トーンは、ダウンリンクホッピング系列に後続し、この論理トーンは、セルのそれぞれのセクター間で同期させられる。
【００４８】
ユーザ情報１１３６は、また、基地局９０６が割り当てた識別情報である端末ＩＤ情報１１４２、ＷＴが通信を確立した特定の基地局９０６を識別する基地局ＩＤ情報１１４４、および、ＷＴ１１００が現時点において存在するセルの特定のセクターを識別するセクターＩＤ情報１１４６を含む。基地局ＩＤ１１４４は、セル勾配値を提供し、セクターＩＤ情報１１４６は、セクターインデックスタイプを提供し、セル勾配値およびセクターインデックスタイプは、本発明によるアップリンクトーンホッピング系列を得るのに使用されてもよい。また、ユーザ情報１１３６に含まれるモード情報１１４８は、ＷＴ１１００が、スリープモード、保留モード、または、オンモードのいずれであるかを識別する。
【００４９】
ルーチン１１２０は、通信ルーチン１１２４および無線端末制御ルーチン１１２６を含む。通信ルーチン１１２４は、ＷＴ１１００によって使用される様々な通信プロトコルを制御する。無線端末制御ルーチン１１２６は、受信機１１０２および送信機１１０４の制御を含む基本的な無線端末１１００機能(functionality)を制御する。無線端末制御ルーチン１１２６は、ストリップシンボル区間のためのトーンサブセットおよび送信時間区間の割当１１３０を含む。トーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１１３０は、本発明によるダウンリンクトーンサブセット割当系列を生成するために、そして、基地局９０６から送信された受信データを処理するために、ダウンリンクチャネル情報１１４０、例えば、勾配インデックスのような基地局ＩＤ情報１１４４、および、セクタータイプを含むユーザデータ／情報１１２２を使用する。トーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１１３０は、プロセッサー１１０６によって実行されるとき、無線端末１１００はいつどのトーン上で１つまたはそれ以上のストリップシンボル信号を基地局９０６から受信すべきかを決定するのに使用される。トーンサブセットおよび送信時間区間の割当ルーチン１１３０は、無線端末がどのトーン上で送信すべきかを決定するために、基地局９０６から受信された情報とともに、本発明に基づいて実施されるトーンサブセット割当機能(allocation function)を使用する。
【００５０】
図１２は、無線通信システム１２００の一例を示す。簡素化のために、無線通信システム１２００は、１つの基地局および１つのユーザ装置を描写する。しかしながら、システムは、１つよりも多い基地局および／または１つよりも多いユーザ装置を含んでもよく、さらなる基地局および／またはユーザ装置は、以下で説明される例示的な基地局およびユーザ装置とかなり類似するかまたはかなり異なっていてもよいことが分かるはずである。さらに、基地局および／またはユーザ装置は、ここで説明されるシステムおよび／または方法を使用してもよいことが分かるはずである。
【００５１】
ここで、図１２を参照すると、ダウンリンクに関しては、アクセスポイント１２０５において、送信（ＴＸ）データプロセッサー１２１０は、トラフィックデータを受け取り、フォーマットし、符号化し、インターリーブし、そして、変調し（あるいは、シンボルマッピングし）、そして、変調シンボル（「データシンボル」）を提供する。シンボル変調器１２１５は、このデータシンボルおよびパイロットシンボルを受け取り、処理し、そして、シンボルのストリームを提供する。シンボル変調器１２１５は、データシンボルおよびパイロットシンボルを多重化し、そして、これらのシンボルを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１２２０に提供する。それぞれの送信シンボルは、データシンボル、パイロットシンボル、または、ゼロの信号値であってもよい。パイロットシンボルは、それぞれのシンボル区間において連続的に送信されてもよい。パイロットシンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）され、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）され、時分割多重化（ＴＤＭ）され、周波数分割多重化（ＦＤＭ）され、あるいは、符号分割多重化（ＣＤＭ）されてもよい。
【００５２】
ＴＭＴＲ１２２０は、シンボルのストリームを受け取り、このストリームを１つまたはそれ以上のアナログ信号に変換し、そして、このアナログ信号をさらに調整し（例えば、増幅し、フィルタリングし、そして、周波数アップコンバートし）、無線チャネルによって送信するのに適したダウンリンク信号を生成する。そして、ダウンリンク信号は、アンテナ１２２５を介してユーザ装置に送信される。ユーザ装置１２３０において、アンテナ１２３５は、ダウンリンク信号を受信し、そして、受信された信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１２４０に提供する。受信機ユニット１２４０は、受信された信号を調整し（例えば、フィルタリングし、増幅し、そして、周波数ダウンコンバートし）、そして、調整された信号をディジタル化し、サンプルを得る。シンボル復調器１２４５は、受信されたパイロットシンボルを復調し、そして、チャネル評価のために、プロセッサー１２５０に提供する。シンボル復調器１２４５は、さらに、ダウンリンクに対する周波数応答評価をプロセッサー１２５０から受け取り、受信されたデータシンボルにデータ復調を施し、データシンボル評価（これは、送信されたデータシンボルの評価である）を取り出し、そして、このデータシンボル評価をＲＸデータプロセッサー１２５５に提供し、このＲＸデータプロセッサー１２５５は、データシンボル評価を復調し（例えば、シンボルデマッピングし）、デインターリーブし、そして、復号化し、送信されたトラフィックデータを再生する。シンボル復調器１２４５およびＲＸデータプロセッサー１２５５による処理は、それぞれ、アクセスポイント１２０５におけるシンボル変調器１２１５およびＴＸデータプロセッサー１２１０による処理と相補的なものである。
【００５３】
アップリンクに関しては、ＴＸデータプロセッサー１２６０が、トラフィックデータを処理し、そして、データシンボルを提供する。シンボル変調器１２６５は、このデータシンボルを受け取り、パイロットシンボルと多重化し、そして、変調を実行し、シンボルのストリームを提供する。そして、送信機ユニット１２７０が、シンボルのストリームを受け取り、処理し、アップリンク信号を生成し、このアップリンク信号は、アンテナ１２３５によってアクセスポイント１２０５に送信される。
【００５４】
アクセスポイント１２０５において、ユーザ装置１２３０からのアップリンク信号は、アンテナ１２２５によって受信され、受信機ユニット１２７５によって処理され、サンプルが得られる。そして、シンボル復調器１２８０が、このサンプルを処理し、受信されたパイロットシンボルおよびアップリンクのためのデータシンボル評価を提供する。ＲＸデータプロセッサー１２８５は、データシンボル評価を処理し、ユーザ装置１２３０によって送信されたトラフィックデータを再生する。プロセッサー１２９０は、アップリンク上で送信しているそれぞれのアクティブなユーザ装置ごとのチャネル評価を実行する。複数のユーザ装置が、これらのユーザ装置のそれぞれの割り当てられたセットのパイロットサブキャリアによってアップリンク上でパイロットを同時に送信してもよく、パイロットサブキャリアのセットは、インタレースされてもよい。
【００５５】
プロセッサー１２９０および１２５０は、それぞれ、アクセスポイント１２０５およびユーザ装置１２３０における動作を指揮（例えば、制御、統制、管理、など）する。それぞれのプロセッサー１２９０および１２５０は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリーユニット（図示しない）に結合されてもよい。プロセッサー１２９０および１２５０は、ここで説明される方法のいずれかを使用してもよい。また、それぞれのプロセッサー１２９０および１２５０は、アップリンクおよびダウンリンクのそれぞれに対する周波数評価およびインパルス応答評価を得るための計算を実行してもよい。
【００５６】
ソフトウェアによって実施する場合、ここで説明された技術は、ここで説明された機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数、など）によって実施されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶され、プロセッサーによって実行されてもよい。メモリーユニットは、プロセッサー内に実装されてもよく、あるいは、プロセッサーの外部に実装されてもよく、プロセッサーの外部に実装される場合、メモリーユニットは、当技術分野において知られているような様々な手段を介して、プロセッサーに通信可能に結合されてもよい。
【００５７】
これまでに説明されたことは、１つまたはそれ以上の実施形態の例を含む。当然ながら、前述の実施形態を説明するためのコンポーネントまたは方法の考えられるあらゆる組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、様々な実施形態の多くのさらなる組み合わせ、および、置換が可能であることを理解することができる。したがって、説明された実施形態は、添付の「特許請求の範囲」の精神および範囲の中に入るすべてのそのような変更、修正、および、変形を包含するように意図されている。さらにまた、詳細な説明あるいは特許請求の範囲において「含む(includes)」という用語が使用される限りにおいて、そのような用語は、用語「備える(comprising)」が請求項においてトランジショナルワード(transitional word)として使用されるときに解釈されるように、「備える」という用語と同じ方法で包括的であるように意図されている。
【図１】
2009544253.tif 000005
【図２】
2009544253.tif 000006
【図３】
2009544253.tif 000007
【図４】
2009544253.tif 000008
【図５】
2009544253.tif 000009
【図６】
2009544253.tif 000010
【図７】
2009544253.tif 000011
【図８】
2009544253.tif 000012
【図９】
2009544253.tif 000013
【図１０】
2009544253.tif 000014
【図１１】
2009544253.tif 000015
【図１２】
2009544253.tif 000016
【国際調査報告】
2009544253.tif 000017
2009544253.tif 000018
2009544253.tif 000019