(57)【要約】  無線通信システムにおけるビーコンシグナリングの方法および装置が記述される。情報はビーコントーンのトーン位置において符号化される。符号化された情報はいくつかの時間インデックスだけでなく、セクタタイプ、セクタインデックスおよび勾配インデックスを含む。情報は様々なビーコンのうちいくつかが情報を復号するために復号可能にトーン位置において符号化される。本発明で記載される方法および装置は周波数選択性フェージングに対するロバスト性を改良し、信頼できる基地局検出のための同期化の確立を無線端末に要求しない。  【選択図】    図５
2009544250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数分割多重通信システムにおいてビーコンをブロードキャストする方法であって、
前記方法は、
前記通信システムにおける通信に利用可能なトーンを特定することと；
前記利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットを特定することと、なお、前記第１のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
第１の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい電力で、前記利用可能なトーンの前記第１のビーコンサブセットの第１のビーコントーンを送信することと；
を具備する。
【請求項２】
前記利用可能なトーンの前記ビーコンサブセットは非連続トーンのみを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビーコンサブセットにおける各トーンと前記ビーコンサブセットにおける各他のトーンとの間のトーン分離は少なくとも２トーンである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
複数の通信システムパラメータのうちの少なくとも第１の部分を、前記第１のビーコントーンに対応する第１のビーコントーンインデックスに符号化することを更に具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の通信システムパラメータの第１の通信システムパラメータは勾配ホッピングインデックスである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の通信システムパラメータの第２の通信システムパラメータはセクタタイプである、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットを特定することと、なお、前記第２のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
第２の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい第２の送信電力で、前記利用可能なトーンの前記第２のビーコンサブセットの第２のビーコントーンを送信することと；
を更に具備する、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の通信システムパラメータのうちの前記第１の部分とは異なる少なくとも第２の部分を、前記第２のビーコントーンに対応する第２のビーコントーンインデックスに符号化することを更に具備する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの非共通トーンが前記第１のビーコントーンサブセットにはあり、前記第２のビーコントーンサブセットにはない、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のビーコントーンサブセットおよび前記第２のビーコントーンサブセットは共通のトーンを持たない、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
周波数分割多重通信システムにおいてビーコンをブロードキャストする方法を実行する命令を内蔵するコンピュータ可読媒体であって、
前記方法は、
前記通信システムにおける通信に利用可能なトーンを特定することと；
前記利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットを特定することと、なお、前記第１のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
第１の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい電力で、前記利用可能なトーンの前記第１のビーコンサブセットの第１のビーコントーンを送信することと；
を具備する。
【請求項１２】
前記利用可能なトーンの前記ビーコンサブセットは非連続トーンのみを含む、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記ビーコンサブセットにおける各トーンと前記ビーコンサブセットにおける各他のトーンとの間のトーン分離は少なくとも２トーンである、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記方法は、
複数の通信システムパラメータのうちの少なくとも第１の部分を、前記第１のビーコントーンに対応する第１のビーコントーンインデックスに符号化すること、
を更に具備する、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記複数の通信システムパラメータの第１の通信システムパラメータは勾配ホッピングインデックスである、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
前記複数の通信システムパラメータの第２の通信システムパラメータはセクタタイプである、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
前記方法は、
前記利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットを特定することと、なお、前記第２のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
第２の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい第２の送信電力で、前記利用可能なトーンの前記第２のビーコンサブセットの第２のビーコントーンを送信することと；
を更に具備する、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記方法は、
前記複数の通信システムパラメータのうちの前記第１の部分とは異なる少なくとも第２の部分を、前記第２のビーコントーンに対応する第２のビーコントーンインデックスに符号化すること、
を更に具備する、請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
少なくとも１つの非共通トーンが前記第１のビーコントーンサブセットにはあり、前記第２のビーコントーンサブセットにはない、請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記第１のビーコントーンサブセットおよび前記第２のビーコントーンサブセットは共通のトーンを持たない、請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２１】
周波数分割多重通信システムにおいてビーコンをブロードキャストするための無線通信装置であって、
前記装置は、
前記通信システムにおける通信に利用可能なトーンを特定する手段と；
前記利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットを特定する手段と、なお、前記第１のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
第１の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい電力で、前記利用可能なトーンの前記第１のビーコンサブセットの第１のビーコントーンを送信する手段と、
を具備する。
【請求項２２】
前記利用可能なトーンの前記ビーコンサブセットは非連続トーンのみを含む、請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記ビーコンサブセットにおける各トーンと前記ビーコンサブセットにおける各他のトーンとの間のトーン分離は少なくとも２トーンである、請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２４】
複数の通信システムパラメータのうちの少なくとも第１の部分を、前記第１のビーコントーンに対応する第１のビーコントーンインデックスに符号化する手段を更に具備する、請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記複数の通信システムパラメータの第１の通信システムパラメータは勾配ホッピングインデックスである、請求項２４に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記複数の通信システムパラメータの第２の通信システムパラメータはセクタタイプである、請求項２４に記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットを特定する手段と、なお、前記第２のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
第２の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい第２の送信電力で、前記利用可能なトーンの前記第２のビーコンサブセットの第２のビーコントーンで送信する手段と；
を更に具備する、請求項２４に記載の無線通信装置。
【請求項２８】
前記複数の通信システムパラメータのうちの前記第１の部分とは異なる少なくとも第２の部分を、前記第２のビーコントーンに対応する第２のビーコントーンインデックスに符号化する手段を更に具備する、請求項２７に記載の無線通信装置。
【請求項２９】
少なくとも１つの非共通トーンが前記第１のビーコントーンサブセットにはあり、前記第２のビーコントーンサブセットにはない、請求項２７に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
前記第１のビーコントーンサブセットおよび前記第２のビーコントーンサブセットは共通のトーンを持たない、請求項２７に記載の無線通信装置。
【請求項３１】
周波数分割多重通信システムにおいてビーコンをブロードキャストするための無線通信装置であって、
前記無線通信装置は、
方法を実行するように構成されたプロセッサと、
なお、前記方法は、
前記通信システムにおける通信に利用可能なトーンを特定することと；
前記利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットを特定することと、なお、前記第１のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；
を具備する；
前記プロセッサに接続され、第１の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい電力で、前記利用可能なトーンの前記第１のビーコンサブセットの第１のビーコントーンを送信するよう構成された送信機と；
を具備する。
【請求項３２】
前記利用可能なトーンの前記ビーコンサブセットは非連続トーンのみを含む、請求項３１に記載の無線通信装置。
【請求項３３】
前記ビーコンサブセットにおける各トーンと前記ビーコンサブセットにおける各他のトーンとの間のトーン分離は少なくとも２トーンである、請求項３１に記載の無線通信装置。
【請求項３４】
前記方法は、
複数の通信システムパラメータのうちの少なくとも第１の部分を、前記第１のビーコントーンに対応する第１のビーコントーンインデックスに符号化することを更に具備する、請求項３１に記載の無線通信装置。
【請求項３５】
前記複数の通信システムパラメータの第１の通信システムパラメータは勾配ホッピングインデックスである、請求項３４に記載の無線通信装置。
【請求項３６】
前記複数の通信システムパラメータの第２の通信システムパラメータはセクタタイプである、請求項３４に記載の無線通信装置。
【請求項３７】
前記方法は、前記利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットを特定すること、なお、前記第２のビーコンサブセットは前記利用可能なトーンの全てよりも少ないトーンからなる；を更に具備し、
前記送信機は、第２の時間期間中に、前記利用可能なトーンの送信電力の平均よりも少なくとも１０ｄＢ大きい第２の送信電力で、前記利用可能なトーンの前記第２のビーコンサブセットの第２のビーコントーンを送信するように更に構成された、請求項３４に記載の無線通信装置。
【請求項３８】
前記方法は、
前記複数の通信システムパラメータのうちの前記第１の部分とは異なる少なくとも第２の部分を、前記第２のビーコントーンに対応する第２のビーコントーンインデックスに符号化することを更に具備する、請求項３７に記載の無線通信装置。
【請求項３９】
少なくとも１つの非共通トーンが前記第１のビーコントーンサブセットにはあり、前記第２のビーコントーンサブセットにはない、請求項３７に記載の無線通信装置。
【請求項４０】
前記第１のビーコントーンサブセットおよび前記第２のビーコントーンサブセットは共通のトーンを持たない、請求項３７に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関し、より詳しくはビーコン信号を通信する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムはしばしば、例えば基地局のようなアクセスノードに結合された複数のネットワークノードを含み、アクセスノードは、例えば無線端末のようなエンドノードを介してネットワークに結合される。
【０００３】
無線通信システムにおいて、迅速でシームレスのハンドオフを行う能力のようなサービス性能の品質は、無線端末がそれに最も接近している基地局の存在を検索することを可能にする情報を基地局が効果的に送信すること、および基地局への迅速で効率的な次のアクセスを行うために受信した情報を使用することができるように、検出された基地局についてのいくつかの基本情報を基地局が取得することを典型的に要求する。この情報はネットワーク運営（ネットワークプランニングおよびネットワークモニタリング）の目的でサービスプロバイダによっても使用されることができる。いくつかの無線通信システムにおいて、ビーコンと呼ばれる信号が基地局確認情報を無線端末に通信するために使用される。通常それらのビーコン信号は多くの情報ビットを移送することを要求されない。その代わりビーコンが典型的に要求されることは、チャネル障害に対して頑強であることと、無線端末が対応する基地局にアクセスしようとするための決定を行う十分前に既に検出可能であることである。この特徴は迅速でシームレスなハンドオフを行う能力にとても重要である。その目的のためにビーコンはいつも比較的高電力レベルで送信される。
【０００４】
効果的なビーコン符号化スキームを設計する際の問題はしばしば簡素化と信頼性／検出遅延との兼ね合いから生じる。周波数選択性フェージング(frequency selective fading)は、ビーコンのいくつかがとても劣悪なチャネルを通過する原因となり、その結果、それらの受信シンボルは極めて雑音が多い。いくつかのシステムにおいて、それはチャネル条件が向上して基地局がアクセスの試みに対して認識されることができるまでの長い間、無線端末を待たせる原因となる。
【０００５】
もう一つの問題は、ビーコンは、ビーコン信号を送信した基地局と無線端末がまだ同期していないときに検出されることを典型的に要求されるという事実から生じる。いくつかのシステムにおいてこの問題は誤った基地局検出、すなわち「ゴースティング(ghosting)」として知られる効果をもたらす。
【０００６】
上記の議論を考慮すると、例えば周波数選択性フェージングのような異なるチャネル障害の存在下において、より強くおよび／または既に復号可能(readily decodable)であるビーコン信号を通信する新たな改良された方法が必要であることが理解されよう。
【発明の概要】
【０００７】
例えば周波数選択性フェージングのようなノイズの存在により強く、無線端末が基地局とまだ同期していないときにビーコン信号を通信する改良された方法が記述される。符号化および変調方法および装置は周波数多様性能力(frequency diversity capabilities)を改良してきた。ビーコンは無線端末が基地局と同期していないときでもより信頼性をもって復号されることができ、従って「ゴースティング」問題を減少する。
【０００８】
ビーコン信号シーケンスは１セットの情報を伝送するために使用される。ビーコン信号シーケンスは一連の周期的ビーコンセグメントを備え、それらの各々は例えばＯＦＤＭシンボルのような一定数の連続したシンボルにわたって、いくつかのトーンの無線リソースを含む。ビーコンセグメントにおいて、ビーコントーンと呼ばれるトーンのうちの１つは平均電力より非常に高い電力で送信される。ビーコントーンの周波数位置はビーコンセグメント毎に変化する。所与のビーコンセグメントにおいて、ビーコン信号に利用可能なトーンの数は通信システムに利用可能なトーンの総数よりも少ない。しかもビーコンセグメント毎にビーコン信号に利用可能なトーンのセットは変化する。
【０００９】
情報はビーコントーンのトーン位置において符号化される。符号化された情報はいくつかの時間インデックスだけでなく、セクタタイプ、セクタインデックスおよび勾配インデックス(slope index)を含む。情報は、少ないいくつかのビーコンであってもそれが復号されて情報が復号されるよう、トーン位置において符号化される。
【００１０】
本発明の追加の特徴および利点は以下の詳細な説明において議論される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】例示的な通信システムのネットワークダイアグラムを図示する。
【図２】例示的なエンドノードを図示する。
【図３】例示的なアクセスノードを図示する。
【図４】例示的なＯＦＤＭ拡散スペクトルエアインターフェース技術を図示する。
【図５】ビーコンセグメントの周期性を図示する。
【図６】倍長ビーコントーンシンボルのタイミングダイアグラムを図示する。
【図７】ビーコン符号化プロセスにおいて使用される、トーンの３分割サブセットへのトーンシンボルの分割を図示する。
【図８】ビーコン送信に使用されるトーンシンボルを決定するモジュールを図示する。
【図９】基地局セクタＩＤが３未満であるときのビーコントーンシンボルインデックス選択、および、基地局セクタＩＤが３以上であるときのビーコントーンシンボルインデックス選択を図示する。
【図１０】説明
【図１１】説明
【発明の詳細な説明】
【００１２】
例えば無線端末のような１つ以上のエンドノードとの通信セッションをサポートするために使用されるアクセスノードへのリンクやネットワーク接続を確立するための本発明の方法および装置は、広領域の通信システムで使用されることができる。例えば本発明は、モデムを備えるノートブックコンピュータ、ＰＤＡ、および装置移動性の利点のために無線インターフェースをサポートする多くの様々な他の装置のような移動通信装置をサポートするシステムで使用可能である。
【００１３】
図１は複数のセル、すなわちセル１  １０２、セルＭ１０４を含んで実施される例示的な通信システム１００を図示する。隣接するセル１０２、１０４は、セル境界領域１６８に示されるとおり、わずかに重なっており、それによって隣接するセルの基地局によって送信される信号間の信号干渉(signal interference)にポテンシャル(potential)を与えることに注目されたい。例示的なシステム１００の各セル１０２、１０４は３つのセクタを含む。複数のセクタに細分されていないセル（Ｎ＝１）、２つのセクタを有するセル（Ｎ＝２）、および３より多いセクタを有するセル（Ｎ＞３）もまた可能である。セル１０２は第１のセクタすなわちセクタ１  １１０、第２のセクタすなわちセクタ２  １１２および第３のセクタすなわちセクタ３  １１４を含む。各セクタ１１０、１１２、１１４は２つのセクタ境界領域を有し、各境界領域は２つの隣接するセクタ間で共用される。セクタ境界領域は隣り合うセクタの基地局によって送信される信号間の信号干渉用にポテンシャルを与える。ライン１１６はセクタ１  １１０とセクタ２  １１２間のセクタ境界領域であり、ライン１１８はセクタ２  １１２とセクタ３  １１４間のセクタ境界領域であり、ライン１２０はセクタ３  １１４とセクタ１  １１０間のセクタ境界領域である。同様に、セルＭ  １０４は第１のセクタすなわちセクタ１  １２２、第２のセクタすなわちセクタ２  １２４および第３のセクタすなわちセクタ３  １２６を含む。ライン１２８はセクタ１  １２２とセクタ２  １２４間のセクタ境界領域であり、ライン１３０はセクタ２  １２４とセクタ３  １２６間のセクタ境界領域であり、ライン１３２はセクタ３  １２６とセクタ１  １２２間の境界領域である。セル１  １０２は基地局（ＢＳ）１  １０６と各セクタ１１０、１１２、１１４における複数のエンドノード（ＥＮ）とを含む。セクタ１  １１０はそれぞれ無線リンク１４０、１４２を介してＢＳ１０６に結合されたＥＮ（１）１３６とＥＮ（Ｘ）１３８とを含み、セクタ２  １１２はそれぞれ無線リンク１４８、１５０を介してＢＳ１０６に結合されたＥＮ（１’）１４４とＥＮ（Ｘ’）１４６とを含み、セクタ３  １２６はそれぞれ無線リンク１５６、１５８を介してＢＳ１０６に結合されたＥＮ（１’’）１５２とＥＮ（Ｘ’’）１５４とを含む。同様にセルＭ  １０４は基地局Ｍ  １０８および各セクタ１２２、１２４、１２６における複数のエンドノード（ＥＮ）を含む。セクタ１  １２２はそれぞれ無線リンク１４０’、１４２’を介してＢＳ  Ｍ  １０８に結合されたＥＮ（１）１３６’とＥＮ（Ｘ）１３８’とを含み、セクタ２  １２４はそれぞれ無線リンク１４８’、１５０’を介してＢＳ  Ｍ  １０８に結合されたＥＮ（１’）１４４’とＥＮ（Ｘ’）１４６’とを含み、セクタ３  １２６はそれぞれ無線リンク１５６’、１５８’を介してＢＳ１０８に結合されたＥＮ（１’’）１５２’とＥＮ（Ｘ’’）１５４’とを含む。システム１００は更にそれぞれネットワークリンク１６２、１６４を介してＢＳ１  １０６およびＢＳ  Ｍ  １０８に結合されたネットワークノード１６０を含む。
【００１４】
ネットワークノード１６０は更に、ネットワークリンク１６６を介して例えば他の基地局、ＡＡＡサーバノード、中間ノード、ルータなどのような他のネットワークノードおよびインターネットに結合される。ネットワークリンク１６２、１６４、１６６は例えば光ファイバーケーブルである。各エンドノード、例えばＥＮ１  １３６は受信機だけでなく送信機も含む無線端末である。無線端末、例えばＥＮ（１）１３６はシステム１００を通って移動し、ＥＮが現在位置するセルの基地局と無線リンクを介して通信する。無線端末（ＷＴ）、例えばＥＮ（１）１３６は基地局、例えばＢＳ１０６および／またはネットワークノード１０６を介してシステム１００において、あるいはシステム１００の外のピアノード、例えば他のＷＴと通信する。ＷＴ、例えばＥＮ（１）１３６は携帯電話、無線モデムを有するＰＤＡなどのような移動通信装置である。各基地局は、例えば非ストリップシンボル期間(non strip-symbol periods)のような残りのシンボル期間においてトーンを割り当ててトーンホッピングを決定するために使用される方法とは異なるストリップシンボル期間(strip-symbol periods)の方法を使用してトーンサブセット割り当て(tone subset allocation)を実行する。無線端末は、特定のストリップシンボル期間でデータおよび情報の受信に使用することができるトーンを決定するために、例えば基地局勾配ＩＤ、セクタＩＤ情報のような、基地局から受信した情報と一緒にトーンサブセット割り当てを使用する。トーンサブセット割り当てシーケンスはセクタ間およびセル間の干渉を各トーンにまたがって拡散するために構成される。
【００１５】
図２は例示的な基地局２００を図示する。例示的な基地局２００は、セルの異なるセクタタイプ毎に生成された異なるトーンサブセット割り当てシーケンスで、トーンサブセット割り当てシーケンスを実行する。基地局２００は図１のシステム１００の基地局１０６、１０８の任意の１つとして使用される。基地局２００は受信機２０２、送信機２０４、たとえばＣＰＵのようなプロセッサ２０６、入力／出力インターフェース２０８、メモリ２１０を含み、これらは、素子２０２、２０４、２０６、２０８、２１０がデータおよび情報をそれを介して相互に交換するバス２０９によって互いに結合される。
【００１６】
受信機２０２に結合され、セクタに区切られたアンテナ２０３は、基地局のセル内の各セクタからの無線端末送信からデータおよび例えばチャネルレポートのような他の信号を受信するために使用される。送信機２０４に結合され、セクタに区切られたアンテナ２０５は、基地局のセルの各セクタ内の無線端末３００（図３参照）にデータおよび例えば制御信号、パイロット信号、ビーコン信号などの他の信号を送信するために使用される。発明の様々な実施例において、基地局２００は例えばセクタ毎の独立した受信機２０２およびセクタ毎の独立した送信機２０４のような複数の受信機２０２および複数の送信機２０４を使用する。プロセッサ２０６は例えば汎用中央演算処理装置（ＣＰＵ）である。プロセッサ２０６はメモリ２１０に格納される１つ以上のルーチン２１８の指示の下で基地局２００の動作を制御する。Ｉ／Ｏインターフェース２０８は他のネットワークノードへの接続を提供し、ＢＳ２００を他の基地局、アクセスルータ、ＡＡＡサーバノードなど、他のネットワークおよびインターネットに接続する。メモリ２１０はルーチン２１８およびデータ／情報２２０を含む。
【００１７】
データ／情報２２０はデータ２３６、ダウンリンクストリップシンボルタイム情報２４０とダウンリンクトーン情報２４２とを含むトーンサブセット割り当てシーケンス情報２３８、および、複数セットのＷＴ情報、すなわちＷＴ１情報２４６とＷＴ  Ｎ情報２６０を含む無線端末（ＷＴ）データ／情報２４４を含む。ＷＴ情報の各セット、例えばＷＴ１情報２４６はデータ２４８、端末ＩＤ２５０、セクタＩＤ２５２、アップリンクチャネル情報２５４、ダウンリンクチャネル情報２５６およびモード情報２５８を含む。
【００１８】
ルーチン２１８は通信ルーチン２２２と基地局制御ルーチン２２４とを含む。基地局制御ルーチン２２４はスケジューラモジュール２２６と、ストリップシンボル期間(strip-symbol periods)のトーンサブセット割り当てルーチン２３０、シンボル期間の残り、例えば非ストリップ期間(non-strip-symbol periods)の他のダウンリンクトーン割り当てホッピングルーチン２３２およびビーコンルーチン２３４を含む。
【００１９】
データ２３６はＷＴへの送信の前に符号化するために送信機２０４のエンコーダ２１４に送信されるであろうデータと、受信後に受信機２０２の復号器２１２を介して処理されたＷＴからの受信データとを含む。ダウンリンクストリップシンボルタイム情報２４０はスーパースロット、ビーコンスロットおよびウルトラスロット構造情報のようなフレーム同期構造情報(frame synchronization structure information)と、所与のシンボル期間がストリップシンボル期間か否かを特定し、そうである場合は、ストリップシンボル期間のインデックス、およびストリップシンボルが基地局によって使用されるトーンサブセット割り当てシーケンスを切り捨てるためのリセット点であるか否かを特定する情報を含む。ダウンリンクトーン情報２４２は基地局２００に割り当てられたキャリア周波数と、トーンの数および周波数と、ストリップシンボル期間に割り当てられるべきトーンサブセットのセットとを含む情報、および、勾配、勾配インデックスおよびセクタタイプのような他のセルおよびセクタ固有の値を含む。
【００２０】
データ２４８はＷＴ１  ３００がピアノードから受信したデータと、ＷＴ１  ３００がピアノードに送信することを所望するデータと、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とを含む。端末ＩＤ２５０はＷＴ１  ３００を特定する基地局２００の割り当てＩＤである。セクタＩＤ２５２はＷＴ１  ３００が動作しているセクタを特定する情報を含む。セクタＩＤ２５２は例えばセクタタイプを決定するために使用されることができる。アップリンクチャネル情報２５４は、ＷＴ１  ３００が例えばデータ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スケジューラ２２６によって割り当てられたチャネルセグメントを特定する情報を含む。ＷＴ１  ３００に割り当てられた各アップリンクチャネルは１つ以上の論理トーン(logical tone)を含み、各論理トーンはアップリンクホッピングシーケンスに続く。ダウンリンクチャネル情報２５６はＷＴ１  ３００にデータおよび／または情報、例えばユーザデータのダウンリンクトラフィックチャネルセグメントを伝送するためにスケジューラ２２６によって割り当てられたチャネルセグメントを特定する情報を含む。ＷＴ１  ３００に割り当てられた各ダウンリンクチャネルは、各々がダウンリンクホッピングシーケンスに続く１つ以上の論理トーンを含む。モード情報２５８はＷＴ１  ３００の動作の状態、例えばスリープ、ホールド、オン、を特定する情報を含む。
【００２１】
通信ルーチン２２２は様々な通信動作を実行し、様々な通信プロトコルを実施するために基地局２００を制御する。基地局制御ルーチン２２４は基地局２００を制御するために使用され、ストリップシンボル期間中に本発明のトーンサブセット割り当てシーケンスを使用して無線端末に信号を送信することを含む、例えば信号生成、受信およびスケジューリングのような基礎的基地局機能タスクを実行する。
【００２２】
シグナリングルーチン２２８はそのデコーダ２１２を有する受信機２０２と、そのエンコーダ２１４を有する送信機２０４との動作を制御する。シグナリングルーチン２２８は送信データ２３６と制御情報の生成の制御を担当する。トーンサブセット割り当てルーチン２３０はストリップシンボル期間に使用されるトーンサブセットと、ダウンリンクストリップシンボル時間情報２４０とセクタＩＤ２５２を含むデータ／情報２２０とを構築する。ダウンリンクトーンサブセット割り当てシーケンスはセルのセクタタイプ毎に異なり、隣接するセル毎に異なる。ＷＴ３００はダウンリンクトーンサブセット割り当てシーケンスに従ってストリップシンボル期間において信号を受信し、基地局２００は送信信号を生成するために同一のダウンリンクトーンサブセット割り当てシーケンスを使用する。他のダウンリンクトーン割り当てホッピングルーチン２３２はストリップシンボル期間以外のシンボル期間中に、ダウンリンクトーン情報２４２を含む情報とダウンリンクチャネル情報２５６とを用いてダウンリンクホッピングシーケンスを構築する。ダウンリンクデータトーンホッピングシーケンスはセルのセクタ全体にわたって同期される。ビーコンルーチン２３４は、例えば１つまたはいくつかのトーンに集中した比較的高電力の信号のようなビーコン信号の送信を制御し、そのビーコン信号は例えばダウンリンク信号のフレームタイミング構成、従ってウルトラスロット境界に関するトーンサブセット割り当てシーケンスを同期するために、同期の目的で使用される。
【００２３】
図３は図１に図示されるシステム１００の無線端末（エンドノード）、例えばＥＮ（１）１３６の１つとして使用されることができる例示的な無線端末（エンドノード）３００を図示する。無線端末３００はトーンサブセット割り当てシーケンスを実施する。無線端末３００はデコーダ３１２を含む受信機３０２と、エンコーダ３１４を含む送信機３０４と、プロセッサ３０６と、メモリ３０８とを含み、それらは、各素子３０２、３０４、３０６、３０８がそれを介してデータ及び情報を相互交換可能なバス３１０によって互いに結合される。基地局２００からの信号を受信するために用いられるアンテナ３０３は受信機３０２に結合される。例えば基地局２００に信号を送信するために用いられるアンテナ３０５は送信機３０４に結合される。
【００２４】
プロセッサ３０６、例えばＣＰＵは、ルーチン３２０を実行しメモリ３０８内のデータ／情報３２２を使用することによって無線端末３００の動作を制御する。
【００２５】
データ／情報３２２はユーザデータ３３４と、ユーザ情報３３６とトーンサブセット割り当てシーケンス情報３５０とを含む。ユーザデータ３３４は、基地局２００への送信機３０４による送信に先立って符号化するエンコーダ３１４にルーティングされるピアノード用のデータと、受信機３０２のデコーダ３１２によって処理された基地局２００から受信したデータとを含む。ユーザ情報３３６はアップリンクチャネル情報３３８と、ダウンリンクチャネル情報３４０と、端末ＩＤ情報３４２と、基地局ＩＤ情報３４４と、セクタＩＤ情報３４６と、モード情報３４８とを含む。アップリンクチャネル情報３３８は基地局２００に送信する際に無線端末が使用する基地局２００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特定する情報を含む。アップリンクチャネルはアップリンク制御チャネル、例えば要求チャネル、電力制御チャネルおよびタイミング制御チャネル用のアップリンクトラフィックチャネルを含む。各アップリンクチャネルは１つ以上の論理トーンを含み、各論理トーンは本発明に従ってアップリンクトーンホッピングシーケンスに続く。アップリンクホッピングシーケンスはセルの各セクタタイプ間で異なり、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３４０はＷＴ３００にＢＳ２００がデータ／情報を送信している際に使用する、基地局２００によってＷＴ３００に割り当てられたダウンリンクチャネルセグメントを特定する情報を含む。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及び割り当てチャネルを含み、各ダウンリンクチャネルは１つ以上の論理トーンを含み、各論理トーンはセルの各セクタ間で同期されるダウンリンクホッピングシーケンスに続く。
【００２６】
ユーザ情報３３６は更に、基地局２００割り当てＩＤである端末ＩＤ情報３４２と、ＷＴが通信を確立した固有の基地局２００を特定する基地局ＩＤ情報３４４と、ＷＴ３００が現在位置しているセルの固有のセクタを特定するセクタＩＤ情報３４６とを含む。基地局ＩＤ３４４はセル勾配値を提供し、セクタＩＤ情報３４６はセクタインデックスタイプを提供する。セル勾配値およびセクタインデックスタイプは本発明に従ってアップリンクトーンホッピングシーケンスを取り出すために使用される。ユーザ情報３３６にさらに含まれるモード情報３４８は、ＷＴ３００がスリープモード、ホールドモードあるいはオンモードにあることを特定する。
【００２７】
トーンサブセット割り当てシーケンス情報３５０はダウンリンクストリップシンボル時間情報３５２と、ダウンリンクトーン情報３５４とを含む。ダウンリンクストリップシンボル時間情報３５２はスーパースロット、ビーコンスロットおよびウルトラスロット構成情報のようなフレーム同期構成情報と、任意のシンボル期間がストリップシンボル期間であるか否か、そうである場合はストリップシンボル期間のインデックス、およびストリップシンボルが基地局によって使用されるトーンサブセット割り当てシーケンスを切り捨てるリセット点であるか否かを特定する情報を含む。ダウンリンクトーン情報３５４は基地局２００に割り当てられるキャリア周波数、トーンの数および周波数とストリップシンボル期間に割り当てられるべきトーンサブセットのセットを含む情報と、勾配、勾配インデックスおよびセクタタイプのような他のセルおよびセクタ固有の値とを含む。
【００２８】
ルーチン３２０は通信ルーチン３２４と無線端末制御ルーチン３２６とを含む。通信ルーチン３２４はＷＴ３００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３２６は受信機３０２および送信機３０４の制御を含む、基礎的無線端末３００機能性を制御する。無線端末制御ルーチン３２６はシグナリングルーチン３２８を含む。シグナリングルーチン３２８はストリップシンボル期間のトーンサブセット割り当てルーチン３３０と、残りのシンボル期間、例えば非ストリップシンボル期間の他のダウンリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３２とを含む。トーンサブセット割り当てルーチン３３０は、本発明に従ってダウンリンクトーンサブセット割り当てシーケンスを発生して、基地局２００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３４０と、基地局ＩＤ情報３４４、例えば勾配インデックスおよびセクタタイプと、ダウンリンクトーン情報３５４とを含むユーザデータ／情報３２２を使用する。他のダウンリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３０はストリップシンボル期間以外のシンボル期間中に、ダウンリンクトーン情報３５４を含む情報およびダウンリンクチャネル情報３４０を用いてダウンリンクトーンホッピングシーケンスを構築する。プロセッサ３０６によって実行されると、トーンサブセット割り当てルーチン３３０は、無線端末３００が基地局２００から１つ以上のストリップシンボル信号をいつ、どのトーンにおいて受信すべきかを決定するために使用される。アップリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３０はそれが送信されるべきトーンを決定するために、基地局２００から受信された情報と共に、本発明に従って実施されるトーンサブセット割り当て機能を使用する。
【００２９】
図４は図１のセル（１０２、１０４）の各々のセクタ毎に実施される例示的なＯＦＤＭ拡散スペクトルエアインターフェース技術を図示する。図４において、水平軸４５１は周波数を表す。例えばダウンリンクシグナリングの特定のキャリア周波数４５３の利用可能な帯域幅の総量は、いくつかの、すなわちＫ個の等しく空間を空けたトーンに分割される。いくつかの実施例においては１１３の等間隔のトーンがある。これらのトーンは０からＫ−１にインデックスされる。例示的なトーン：トーン０  ４５５、トーン１  ４５７、トーン２  ４５９およびトーンＫ−１  ４６１が図４に示されている。帯域幅は２つのセル１０２、１０４を備えるセクタ１１０、１１２、１１４、１２２、１２４、１２６の各々に同時に使用される。各セルの各セクタにおいて、トーン０からＫ−１はダウンリンク信号を送信するためにそれぞれ各セルの各セクタにおいて使用される。同一の帯域幅が両セル１０２、１０４の各セクタにおいて使用されるので、同時に周波数トーンにおいて異なるセルおよびセクタによって送信される信号は例えばセクタ境界エリア１１６、１１８、１２０、１２８、１３０、１３２およびセル境界エリア１６８のような重なり合う受信可能エリアにおいて互いに干渉する。
【００３０】
例示的な実施例において、ビーコンはブロードキャストビーコンチャネルとして知られる専用チャネルを介して送信される。図５は例示的な実施例のビーコンシンボルの周期性を図示する。図５において、例示的なビーコン信号５０６がプロットされる。図５はポストホッピングトーンインデックスを示す垂直軸５００と、時間を示す水平軸とを含む。ポストホッピングトーンインデックスは特定のトーンの物理的周波数位置を示す。例示的な実施例において、ポストホッピングトーンインデックスは基地局セクタ送信機によって使用される例示的なダウンリンクトーンブロックの１１３の連続したトーンに対応する０から１１２の領域をカバーする。これらの１１３のトーンは無線端末に情報を送信するための基地局送信機に利用可能である。本発明のいくつかの実施例において、ブロードキャストビーコンチャネルの利用可能なリソースは、それぞれが２つの連続するＯＦＤＭシンボルにわたって１１３のトーンを備えるビーコンセグメントである。１つのトーンシンボルをＯＦＤＭシンボル送信時間期間中の単一のトーンのエアリンクリソースと定義し、二重トーンシンボルを２連続するＯＦＤＭシンボル送信時間期間中の単一のトーンのエアリンクリソースと定義する。各そのような例示的なビーコンセグメントにおいて、軸５００のポストホッピングトーンインデックスに従って番号をつけられる総計１１３の二重トーンシンボルがある。ビーコンセグメントは８スーパースロット毎に一度周期的にダウンリンクストリップチャネル中に送信される。各そのような例示的なスーパースロットは、２つのダウンリンクストリップチャネルＯＦＤＭシンボル送信時間期間を含む１１４の連続するＯＦＤＭシンボル送信時間期間を備える。ビーコンセグメントはビーコンスロットのスーパースロットのうちの１つ、例えばビーコンスロットの第１、第２または第３のスーパースロットのうちの１つのストリップチャネルＯＦＤＭシンボル時間期間に対応する。図５は例示的なビーコンスロット（ビーコンスロット０  ５１８、ビーコンスロット１  ５２０、ビーコンスロット２  ５２２、・・・ビーコンスロット１７  ５２４）にそれぞれ対応する例示的なビーコンセグメント（ビーコンセグメント０  ５１０、ビーコンセグメント１  ５１２、ビーコンセグメント２  ５１４、・・・ビーコンセグメント１７  ５１６）を含む。８つのスーパースロットの期間は１つのビーコンスロット期間５０２、例えば９１２のＯＦＤＭシンボル送信時間期間を備える。この例示的な実施例においては、各ビーコンスロットはビーコン信号を送信するために使用されるエアリンクリソースに対応する１つのビーコンセグメントを含む。ビーコンセグメントにおいて、基地局セクタ送信機はトーンシンボル電力当たりの平均よりかなり高い電力で、二重ビーコントーンシンボルと呼ばれる１つの二重トーンシンボル５０６を送信する。二重ビーコントーンシンボルに対応するトーンはビーコンセグメントにおけるビーコントーンと呼ばれる。１つの実施例において、ビーコンセグメントの他の二重トーンシンボルの全ては、ビーコン二重トーンシンボルより非常に（例えば少なくとも１０ｄＢ）低い平均電力で送信される。
【００３１】
いくつかの実施例において、基地局セクタ送信機の少なくともいくつかは、複数、例えば３つのトーンブロックを使用し、いくつかのそのような基地局セクタ送信機はビーコンスロット５０２毎に一度、トーンブロックのそれぞれにおいて単一の二重ビーコントーンシンボル信号５０６を送信する。例えば、１１３の連続するトーンを備える各トーンブロックと共に３つのダウンリンクトーンブロックを使用する基地局セクタ送信機を考える。各ビーコンスロット、例えば例示的なビーコンスロット０  ５１８中、基地局セクタ送信機は、（ｉ）第１のビーコンセグメントのビーコンスロットの第１のスーパースロットの２つのＯＦＤＭストリップシンボル中に第１の二重ビーコントーンシンボル信号を、（ｉｉ）第２のビーコンセグメントのビーコンスロットの第２のスーパースロットの２つのＯＦＤＭストリップシンボル中に第２の二重ビーコントーンシンボル信号を、（ｉｉｉ）第３のビーコンセグメントのビーコンスロットの第３のスーパースロットの２つのＯＦＤＭストリップシンボル中に第３の二重ビーコントーンシンボル信号を送信する。
【００３２】
図５のこの例示的な実施例において、１つのウルトラスロット５０４は１８のビーコンスロット（ビーコンスロット０  ５１８、ビーコンスロット１  ５２０、ビーコンスロット２  ５２２・・・ビーコンスロット１７  ５２４）を備える。ビーコントーンシンボル信号は、全てのウルトラスロット５０４を繰り返す１から１７に番号付けられたビーコンセグメントに対応するパターンに続く。ウルトラスロット５０４において、１８のビーコンスロットは時間インデックス０、１・・・１７によってインデックスされる。図５は一定縮尺で描かれておらず、各例示的なビーコン信号５０６は１トーン幅であり、各例示的なビーコンセグメントは期間中の２つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間であり、各例示的なビーコンスロットは期間中の９１２のＯＦＤＭシンボル送信時間期間であることに注意されたい。
【００３３】
倍長ビーコントーンシンボル信号は正規のＯＦＤＭトーンシンボルとは異なって生成される。正規のＯＦＤＭトーンシンボルと違い、倍長ビーコントーンシンボル信号はＯＦＤＭシンボル境界にフェーズ非連続性(phase discontinuity)を有さない。それは次のＯＦＤＭシンボルに及ぶ周期的拡張(cyclic extension)を有する正規の長さのＯＦＤＭシンボルとして見ることができる。これは図６に図示されている。
【００３４】
図６の第１の部分は２つの正規ＯＦＤＭシンボル（６０３、６０５）を図示している。図６の水平軸６０３は時間を表す。例示的な正規のＯＦＤＭシンボル（６０５、６０７）の各々はＯＦＤＭシンボル送信時間期間６０９を有する。各正規のＯＦＤＭシンボル（６０５、６０７）は２つの部分、すなわち周期性プレフィックス（ＣＰ）部分およびシンボル本体部分を備える。例えば、例示的な第１の正規のＯＦＤＭシンボル６０５はＣＰ６０２とシンボル本体６０４とを備え、例示的な第２の正規のＯＦＤＭシンボル６０７はＣＰ６０８とシンボル本体６１０とを備える。典型的にはシンボル本体（６０４、６１０）はＱＰＳＫのような一定の配置を用いて構築され、その結果、第１のＯＦＤＭシンボル６０５が終わり、第２のＯＦＤＭシンボル６０７が開始する時間インスタンス６１１にフェーズ非連続性があることに注目されたい。
【００３５】
図６の第２のパート６５０は第１のＯＦＤＭシンボル６５５と第２のＯＦＤＭシンボル６５７とを含む特別な二重ＯＦＤＭシンボル６５１の構成を示す。水平軸６５３は時間を表す。例示的な正規のＯＦＤＭシンボル（６５３、６５７）の各々はＯＦＤＭシンボル送信時間期間６０７を有する。２つのＯＦＤＭシンボル期間からなる二重ビーコン信号を生成するために使用される構築方法がこれから説明される。特別な二重ＯＦＤＭシンボル６５１の第１の部分は正規のＯＦＤＭシンボル６０７と同じ方法で構築される。第１の部分６５３は、シンボル本体部分６５４がそれに続く周期性プレフィックス部分６５２を含む。第１のＯＦＤＭシンボル６５５が終わり、第２のＯＦＤＭシンボル６５７が開始する時間インスタンス６７２にフェーズ非連続性がないように、第１の部分６５３にすぐに続く、特別な二重ＯＦＤＭシンボル６５１の第２の部分６５５は特別な二重ＯＦＤＭシンボル６５１の第１の部分６５３の周期的拡張（ＣＥ）である。
【００３６】
ブロードキャストビーコンチャネルは無線端末が基地局の存在を判定し、基地局勾配インデックス、基地局セクタインデックス、基地局セクタＩＤおよびビーコンセグメントインデックスのようなシステムパラメータを獲得するのに役立つ情報をブロードキャストするために使用される。
【００３７】
情報ビットはビーコントーンシンボルによって符号化された位置である。任意のトーンブロックのこの例示的な実施例において、ビーコンセグメントのＯＦＤＭシンボルの１１３トーンシンボルのうち３６のトーンシンボルが、ビーコン信号送信に使用されるために利用可能であり、残りの７７トーンシンボルはビーコン信号の伝送用から除外される。いくつかの実施例において、それら３６のトーンシンボルに対応するトーンは非連続である。更にトーンシンボルは１つ以上のトーン空間を空けて均等に間隔をおいて配置されることができる。
【００３８】
ビーコン信号を伝送するために使用可能なこれら３６のトーンシンボルは、１２のトーンシンボルずつ（第１のセットＳ０、第２のセットＳ１、第３のセットＳ２）の３つのばらされたセットに分割される。図７の７００は１つの例示的なマッピングを示す。３６のトーンシンボル７０２はブロック７００に示されるとおり、ポストホッピングトーンインデックスを使用してインデックスされる。凡例７０６は、（ｉ）セットＳ０に対応するトーンシンボル７０８は斜め線陰影によって示され；（ｉｉ）セットＳ１に対応するトーンシンボル７１０は垂直及び水平線陰影によって示され、（ｉｉｉ）セットＳ２に対応するトーンシンボル７１２は斜め格子縞陰影によって示されることを表わす。ポストホッピングトーンインデックス値４、１３、２２、３１、４０、４９、５８、６７、７６、８５、９４、１０３を有するトーンシンボルはＳ０に使用される。セットＳ０のメンバーはＳ０［０］がトーン４に対応し、Ｓ０［１］がトーン１３に対応し・・・Ｓ０［１２］がトーン１０３に対応するようにインデックスされる。ポストホッピングトーンインデックス値７、１６、２５、３４、４３、５２、６１、７０、７９、８８、９７，１０６を有するトーンシンボルはＳ１に使用される。セットＳ１のメンバーはＳ１［０］がトーン７に対応し、Ｓ１［１］がトーン１６に対応し・・・Ｓ１［１２］がトーン１０６に対応するようにインデックスされる。ポストホッピングトーンインデックス値１０、１９、２８、３７、４６、５５、６４、７３、８２、９１、１００、１０９を有するトーンシンボルはＳ２に使用される。セットＳ２のメンバーはＳ２［０］がトーン１０に対応し、Ｓ２［１］がトーン１９に対応し・・・Ｓ２［１９］がトーン１０９に対応するようにインデックスされる。このマッピングは、トーンブロックに対応する３６のトーンシンボルの任意のセットにおける２つの候補ビーコントーンシンボル間のトーン間隔が少なくとも３トーンとなるように、ビーコントーン間隔を構成する。このマッピングは更に、１２のトーンシンボルのうち任意のセット、例えばセットＳ０、セットＳ１あるいはセットＳ２における任意の２の候補ビーコントーンシンボル間のトーン間隔が少なくとも９トーンとなるように、ビーコントーン間隔を構成する。セットにおけるトーン、例えば少なくとも３トーン間の（トーンにおける）有効な間隔は、無線端末が基地局と同期されていないときに１つのビーコントーンシンボル信号から他へのリークを減少あるいは最小限にするのに役立つ。言い換えると、有効な間隔は「ゴースティング(ghosting)」問題を減少または除去する性質がある。
【００３９】
以下に提示される例示的なビーコントーン位置コーディング方法は（静的ではなく）いくつかのホッピングを使用して基地局ＩＤ情報を符号化する；この技術は周波数多様性(frequency diversity)を提供し、無線端末がホッピングパターンからビーコンスロットインデックスを判定することを可能にする。このことはウルトラスロット５０４のビーコントーンシンボル５０６がインデックス４とインデックス１０９の間のポストホッピングトーンをまたがってホップする図５からわかる。
【００４０】
ビーコントーン位置コーディングがこれから説明される。まず我々は整数Ｎ＝３＊ｓｌｏｐ＿ｉｎｄｅｘ＋ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ＿ｉｎｄｅｘを計算する。ここでｓｌｏｐ＿ｉｎｄｅｘは範囲［０；９５］の整数であり、ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ＿ｉｎｄｅｘは範囲［０；２］の整数である。範囲０から９５は例えば９６のビーコン勾配インデックス（ｓｌｏｐ＿ｉｎｄｅｘ）を有する通信システムにおいて使用可能である。範囲０から２は例えば３のセクタタイプを有する通信システムにおいて使用可能である。例えばｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ＿ｉｎｄｅｘ＝ｓｅｃｔｏｒ  ＩＤ  ｍｏｄ３であり、ここでセクタＩＤ＝０、１・・・５である。これらのパラメータの選択は例示的な通信システム基礎パラメータによって決定され、それぞれ３つの別個のセクタタイプにおいて使用される９６の別個の勾配の符号化を提供する。次に、数字Ｎは以下のように整数Ｒ１、Ｒ０およびｂ０を計算するために使用される：ｂ０＝Ｎ  ｍｏｄ２；Ｒ０＝（Ｎ−ｂ０）／２  ｍｏｄ１２；およびＲ１＝ｆｌｏｏｒ（Ｎ／２４）。
【００４１】
各ビーコンセグメントのポストホッピングトーンインデックスは以下のように決定される。まず、例示的な基地局セクタＩＤが３未満の場合を考える。「ｓ」はウルトラスロット内のビーコンスロットをインデックスする時間インデックス変数である。従ってｓ＝０、１・・・１７である。ｓ  ｍｏｄ３＝０であるビーコンセグメントｓにおいて、倍長ビーコントーンシンボルのポストホッピングトーンインデックスは、セットＳ０、すなわちｂ０＝０の場合、Ｓ０［２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）］または、ｂ０＝１の場合、Ｓ０［１１−２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）］におけるトーンのうちの１つに設定される。ｓ  ｍｏｄ３＝１であるセグメントｓにおいて、倍長ビーコントーンシンボルのポストホッピングトーンインデックスはセットＳ１、すなわちＳ１［ｍｏｄ（Ｒ０＋２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）、１２）におけるトーンのうちの１つに設定される。ｓ  ｍｏｄ３＝２であるセグメントｓにおいて、倍長ビーコントーンシンボルのポストホッピングトーンインデックスはセットＳ２、すなわちＳ２［ｍｏｄ（Ｒ１＋２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）、１２）におけるトーンのうちの１つに設定される。
【００４２】
図８はブロードキャストビーコンチャネルのトーンシンボルインデックスを選択するプロセスを図示する。ビーコントーンインデックス選択モジュール８００は（例えば９６の別個の値［０；９５］をとることができる）勾配インデックス情報８１２および（例えば３つの別個の値０、１、２をとることができる）セクタタイプインデックス情報８０８に基づいて最終トーンシンボル８１６を選択する。ビーコントーンインデックス選択モジュールはビーコンルーチン２３４であるかまたは一部である。選択手順は２つのステップを含む。第１のステップにおいて、計算モジュール８０２は上記等式に従って情報セット８０３、すなわちパラメータｂ０、Ｒ０、Ｒ１を生成する。
【００４３】
計算された値ｂ０、Ｒ０、Ｒ１だけでなく、（例えば６つの別個の値［０；５］をとることができる）セクタＩＤ情報８１０および（例えば１８の別個の値［０、１７］をとることができる）ビーコンスロットインデックス情報８１４を与えられた第２のステップにおいて、トーンマッピングモジュール８０４は出力トーンシンボルインデックス８１６を選択する。セットＳ０、Ｓ１およびＳ２に対応するトーンシンボルインデックスは例えばメモリ８０６に格納される。
【００４４】
図９は例示的な基地局セクタ送信機によって使用されているダウンリンクトーンブロックに対応するウルトラスロットにおいて、ビーコンセグメントごとに例示的な倍長ビーコントーンシンボルインデックス選択プロセスを図示する表９００を含む。表９００は、ウルトラスロット内のビーコンセグメントインデックスを特定する第１の欄９０２と、基地局セクタＩＤが３未満であるとき倍長ビーコントーンシンボルインデックスを特定するために使用される情報を含む第２の欄９０４と、基地局セクタＩＤが３以上のとき倍長ビーコントーンシンボルインデックスを特定するために使用される情報を含む第３の欄９０６とを含む。
【００４５】
欄９０４は基地局セクタＩＤ値が０、１または２と等しい場合に使用される。欄９０４はパラメータｂ０、Ｒ０およびＲ１を与えられた欄９０２において特定される任意のビーコンセグメントにおける送信のためにどのビーコンシンボルトーンインデックスが選択されるかを示す。欄９０４によって代表される提示のパターンは次のウルトラスロット毎に繰り返す。
【００４６】
ここで基地局セクタＩＤが３以上の場合を考える。ｓ  ｍｏｄ３＝０であるセグメントｓにおいて、倍長ビーコントーンシンボルのポストホッピングトーンインデックスはセットＳ０：すなわちｂ０＝０の場合、Ｓ０［２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）］、またはｂ０＝１の場合、Ｓ０［１１−２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）］のトーンのうちの１つに設定される。ｓ  ｍｏｄ３＝１であるセグメントｓにおいて、倍長ビーコントーンシンボルのポストホッピングトーンインデックスはセットＳ２：すなわちＳ２［ｍｏｄ（Ｒ１＋２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）、１２）のトーンのうちの１つに設定される。ｓ  ｍｏｄ３＝２であるセグメントｓにおいて、倍長ビーコントーンシンボルのポストホッピングトーンインデックスはセットＳ１：すなわちＳ１［ｍｏｄ（Ｒ０＋２＊ｆｌｏｏｒ（ｓ／３）、１２］のトーンのうちの１つに設定される。
【００４７】
図９は、基地局セクタＩＤが欄９０６において３以上のとき、ウルトラスロットにおけるビーコンセグメント９０２毎の倍長ビーコントーンシンボルインデックス選択プロセスを図示する。欄９０６は３以上、例えば３、４、５の基地局セクタＩＤ値について使用される。欄９０６はパラメータｂ０、Ｒ０およびＲ１を与えられた欄９０２において特定される任意のビーコンセグメントの送信について、どのビーコンシンボルトーンインデックスが選択されるかを示す。欄９０６に代表される提示のパターンは次のウルトラスロット毎に繰り返す。
【００４８】
図９はビーコントーンが周波数帯域でウルトラスロットホップをまたがって送信され、周波数多様性を提供し、従って周波数選択性フェージングに対するロバスト性を増すことを実証する。例えば以下の入力を想定する：ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ＝２；ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ＿ｉｎｄｅｘ＝０；セクタＩＤ＝３。そのとき以下のビーコントーンシンボルはビーコンセグメント０から１７、すなわち４（ビーコンセグメント０）、１０、３４、２２、２８、５２、４０、４６、７０、５８、６４、８８、７６、８２、１０６、９４、１００、１６（ビーコンセグメント１７）における送信について選択される。
【００４９】
受信ビーコン信号からの勾配インデックスおよびセクタタイプの復号は任意の都合のよい方法によって実施可能である。例えば無線端末３００はメモリ３０８にダウンリンクトーン情報３５４を含む。図３に関して上述したとおり、ダウンリンクトーン情報３５４は基地局２００に割り当てられたキャリア周波数と、トーンの数と周波数と、ストリップシンボル周期に割り当てられるトーンサブセットのセットを含む情報および、勾配、勾配インデックスおよびセクタタイプのような他のセルおよびセクタ固有値とを含む。無線端末３００は様々なビーコントーンに対応する勾配インデックスとセクタタイプとを有するので、無線端末３００は例えば受信ビーコン信号のビーコントーンに対応する勾配インデックスおよびセクタタイプのような基地局ＩＤ情報を検索することができる。このことは無線端末が、例えば、２つの受信ビーコントーン信号だけに基づいて捕捉された基地局と少なくとも通信を開始することを可能にする。
【００５０】
図１０はビーコントーンの通信システムパラメータを符号化および送信する方法を図示したフローチャートである。ステップ１００２において、通信システムにおいて通信するために利用可能なトーンが特定される。ステップ１００４において、利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットが特定され、前記第１のビーコンサブセットは利用可能なトーンの全て未満からなる。例えば第１のビーコンサブセットは図７、８、９について上述したセットＳ０である。ステップ１００６において、第１の時間期間中に利用可能なトーンのトーン送信電力当たりの平均より少なくとも１０ｄＢ大きい電力で、利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットの第１のビーコントーンで送信が実行される。
【００５１】
ステップ１００８において、複数の通信システムパラメータの少なくとも第１の部分は、第１のビーコントーンに対応する第１のビーコントーンインデックスに符号化される。例えば複数の通信システムパラメータの第１の部分は勾配インデックスである。または例えば、第１の部分は勾配インデックスの一部およびセクタタイプインデックスである。例えば第１の部分は図７、８、９に関して上述したとおりに符号化される。より詳しくは、図７、８、９に関して上述したとおり、第１の部分はｂ０である。第１の部分ｂ０は勾配インデックスに部分的に由来し、セクタタイプに部分的に由来する。第１の部分ｂ０は、図９から分かるように、ビーコントーン（またはビーコンセグメントインデックス）を完全には決定しない。選択されたビーコンセグメントインデックス９０２は図７、８、９に関して示される例において第２の部分Ｒ０および第３の部分Ｒ１にも左右される。
【００５２】
ステップ１０１０において、利用可能なトーンの全てよりも少ない、利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットが特定される。例えば第２のビーコンサブセットは図７、８、９に関して上述したサブセットＳ１である。ステップ１０１２において、第１の時間期間中に利用可能なトーンのトーン送信電力当たりの平均より少なくとも１０ｄＢ以上大きい電力で、利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットの第２のビーコントーンで送信が実行される。
【００５３】
図１１はビーコントーンの通信システムパラメータを符号化および送信する、例えば基地局２００のような無線通信装置を示すブロックダイアグラムである。モジュール１１０２において、通信システムにおいて通信する利用可能なトーンが特定される。モジュール１１０２は例えばビーコントーンインデックス選択モジュール８００である。モジュール１１０４において、利用可能なトーンの全てよりも少ない、利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットが特定される。モジュール１１０４は例えばビーコンインデックス選択モジュール８００である。例えば第１のビーコンサブセットは図７、８、９に関して上述したセットＳ０である。モジュール１１０６において、第１の時間期間中に利用可能なトーンのトーン送信電力当たりの平均より少なくとも１０ｄＢ以上大きい電力で、利用可能なトーンの第１のビーコンサブセットの第１のビーコントーンで送信が実行される。モジュール１１０６は送信するために送信機２０４を使用する通信ルーチン２２２である。
【００５４】
モジュール１１０８において、複数の通信システムパラメータの少なくとも第１の部分は、第１のビーコントーンに対応する第１のビーコントーンインデックスに符号化される。例えば複数の通信システムパラメータの第１の部分は勾配インデックスである。あるいは、たとえば、第１の部分は勾配インデックスの一部およびセクタタイプインデックスである。例えば第１の部分は図７、８、９に関して上述したように符号化される。より詳しくは、第１の部分は図７、８、９に関して上述した、ｂ０である。第１の部分ｂ０は勾配インデックスに部分的に由来し、セクタタイプに部分的に由来する。第１の部分ｂ０は、図９から分かるように、ビーコントーン（またはビーコンセグメントインデックス）を完全には決定しない。選択されたビーコンセグメントインデックス９０２は図７、８、９に関して示される例において第２の部分Ｒ０および第３の部分Ｒ１にも左右される。モジュール１１０８は例えばビーコントーンインデックス選択モジュール８００である。
【００５５】
モジュール１１１０において、利用可能なトーンの全てよりも少ない、利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットが特定される。例えば第２のビーコンサブセットは図７、８、９に関して上述したサブセットＳ１である。モジュール１１１０は例えばビーコントーンインデックス選択モジュール８００である。モジュール１１１２において、第１の時間期間中に利用可能なトーンのトーン送信電力当たりの平均より少なくとも１０ｄＢ以上大きい電力で、利用可能なトーンの第２のビーコンサブセットの第２のビーコントーンで送信が実行される。構成要素１１１２は送信するために送信機２０４を使用する通信ルーチン２２２である。
【００５６】
本特許出願において記載されるメッセージは、前記メッセージが通信されるノードに加えて、前記メッセージを生成および／または受信するノードのメモリに格納される。従って、本発明の新規のメッセージを生成、送信および使用する方法および装置に加えて、本発明は、本出願の本文および図面に説明および図示されるタイプの新規のメッセージの１つ以上を格納する機械可読媒体、例えばメモリにも向けられる。
【００５７】
様々な実施例において、ここに記載のノードは例えば信号処理、メッセージ生成および／送信工程のようなここに記載の１つ以上の方法に対応する工程を実行するための１つ以上のモジュールを使用して実施される。従っていくつかの実施例において、様々な特徴はモジュールを用いて実施される。そのようなモジュールはソフトウエア、ハードウエアまたはソフトウエアとハードウエアの組み合わせを用いて実施される。上述の方法または方法工程の多くは、例えば１つ以上のノードにおいて上述の方法の全てあるいは一部を実施するために追加のハードウエアを使用してあるいは使用せずに、機械、例えば汎用コンピュータを制御するための例えばＲＡＭ、フロッピー(登録商標)ディスクなどのメモリ装置のような機械可読媒体に含まれるソフトウエアのような機械実行可能な命令を用いて実施可能である。従って機械可読媒体は機械、例えばプロセッサおよび関連するハードウエアに上記方法の工程のうち１つ以上を実行させるための機械実行可能な命令を含むことができる。
【００５８】
上記の本発明の方法および装置の多くの追加の変更は発明の上記説明を考慮して当業者にとって自明である。そのような変更は発明の範囲内であると考えられるべきである。本発明の方法及び装置は、また様々な実施例においてＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）あるいはアクセスノードと移動ノードとの間の無線通信リンクを提供するために使用される様々な他のタイプの通信技術と共に使用される。いくつかの実施例において、アクセスノードはＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを用いて移動ノードとの通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施例において、移動ノードはノートブックコンピュータ、ＰＤＡ、あるいは本発明の方法を実施するための受信機／送信機回路およびロジックおよび／またはルーチンを含む他の携帯型装置として実施される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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