(57)【要約】ＯＦＤＭシステムの隣接するセクタ内、および近隣セル内でアップリンク通信のためにトーンを割り当てるため、およびホッピングするための方法および装置が、説明される。各セクタ内、および各セル内で使用される物理トーンが、セル識別子とセクタ識別子の両方を使用するトーン間ホッピングシーケンス割り当て関数に従って、トーンホッピングシーケンスに割り当てられる。異なるセクタ、および異なるセルは、異なるセル識別子、および／または異なるセクタ識別子の使用を介してトーン間ホッピングシーケンス割り当て関数を使用して、隣接するセクタ、および近隣セルのホッピングシーケンス間の衝突の回数を最小限に抑える。アップリンク通信チャネルは、無線端末装置、例えば、移動ノードによって、データを基地局に伝送するのに使用される。時とともに、無線端末装置は、無線端末装置が使用することを許可されているアップリンク通信に対応するアップリンクトーンホッピングシーケンスの中に含まれるトーンを使用する。【選択図】図８
2009509409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセクタを含む少なくとも１つのセルを含む周波数分割多重化システムにおいてトーンホッピングを実施する方法、該方法は下記を備える：
時間の関数として論理トーンを物理トーンにマッピングすることを制御するために、セル識別子およびセクタ識別子を使用するトーンホッピング関数に基づき、信号を伝送するのに使用されるべき物理トーンに対応する複数の物理トーン・インデックスを決定すること；および、
前記決定された物理トーン・インデックスに対応する前記物理トーンを使用して、信号を伝送すること。
【請求項２】
前記トーンは、ＯＦＤＭトーンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法、ここにおいて、
前記決定するステップは、ドウェル当たり１回ずつ実行され、各ドウェルは、固定数の連続するＯＦＤＭ期間を含む。
【請求項４】
時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定することは、二次の時間依存パラメータを使用することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法、ここにおいて、
時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定することは、さらに下記を含む：
前記二次の時間依存パラメータに加え、一次の時間依存パラメータを使用すること。
【請求項６】
請求項５に記載の方法、ここにおいて、
前記セル識別子と前記セクタ識別子の少なくとも１つは、前記一次の時間依存パラメータと前記二次の時間依存パラメータの少なくとも１つをスケーリングするのに使用される。
【請求項７】
請求項６に記載の方法、ここにおいて、
前記一次の時間依存パラメータと前記二次の時間依存パラメータの１つをスケーリングするために、前記セル識別子と前記セクタ識別子は組み合わされて使用され、さらにここにおいて、
セル識別子とセクタ識別子の前記組み合わせを使用してスケーリングされない、前記一次の時間依存パラメータと前記二次の時間依存パラメータのいずれかをスケーリングするために、前記セル識別子と前記セクタ識別子の１つだけが使用される。
【請求項８】
前記セル識別子および前記セクタ識別子は、整数値である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記セル識別子は、所定のセル識別子値の集合からの値である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記セクタ識別子は、所定のセクタタイプ識別子値の集合からの値である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記トーンホッピング関数は、前記セクタタイプ識別子と前記セル識別子の両方から独立である、所定の周期を有する周期関数である請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
前記一次の時間依存パラメータを周期的にリセットすることをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記リセットすることは、少なくとも１つモジュロ計算操作の使用を介して実行される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記一次の時間依存パラメータは、リセット間に生じる各ドウェルに関して、異なる値を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記セクタタイプ識別子は、セルの隣接するセクタに関して異なる請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記セル識別子は、隣接するセルに関して異なる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ホッピング関数の周期性は、前記一次の時間依存パラメータのリセットに挟まれた間隔より長い請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の方法、ここにおいて、
前記ホッピング関数の周期性は、前記一次の時間依存パラメータのリセットに挟まれた間隔より長く、さらにここにおいて、
異なるセクタタイプと、同一のセル識別子とを有する同一のセルの任意の２つのセクタに関して、前記２つのセクタは、第１の論理トーン・インデックスについては第１のセクタにおいて、および第２の論理トーン・インデックスについては第２のセクタにおいて、論理トーン・インデックスの同一の集合をそれぞれ使用する第１のセクタと第２のセクタとを含み、前記リセットが前記行われる合間の間隔中、前記第１のセクタに関して、前記第１の論理トーン・インデックスが、ドウェルごとに、対応する第１の物理トーンにマップされ、前記第２のセクタに関して、前記第２の論理トーン・インデックスが、ドウェルごとに、対応する第２の物理トーンにマップされ、前記時間リセットに挟まれて、たかだか単一のドウェルが、存在し、前記第１の論理トーン、および前記第２の論理トーンは、前記同一の物理トーンに対応するようにマップされる。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法、ここにおいて、
前記第１の論理トーン・インデックスは、論理トーン・インデックスの前記集合からの任意のトーン・インデックスであり、前記第２の論理トーン・インデックスは、論理トーン・インデックスの前記集合からの任意のトーン・インデックスである。
【請求項２０】
請求項１２に記載の方法、ここにおいて、
前記ホッピング関数の周期性は、前記一次の時間依存パラメータのリセットに挟まれた間隔より長く、さらにここにおいて、
異なるセルに対応する任意の２つのセクタに関して、前記異なるセルは、異なるセル識別子を有し、前記２つのセクタは、論理トーン・インデックスの同一の集合をそれぞれが使用する、第１のセクタと、第２のセクタとを含み、第１の論理トーン・インデックスに関する前記第１のセクタ、および第２の論理トーン・インデックスに関する前記第２のセクタにおいて、前記リセットが前記行われる合間の間隔中、前記第１のセクタについては、前記第１の論理トーン・インデックスは、ドウェルごとに、対応する第１の物理トーンにマップされ、前記第２のセクタについては、前記第２の論理トーンは、ドウェルごとに、対応する第２の物理トーンにマップされ、前記時間リセットに挟まれて、たかだか２つのドウェルが存在し、前記第１の論理トーン、および前記第２の論理トーンは、同一の物理トーンに対応するようにマップされる。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法、ここにおいて、
前記第１の論理トーン・インデックスは、論理トーン・インデックスの前記集合からの任意のトーン・インデックスであり、前記第２の論理トーン・インデックスは、論理トーン・インデックスの前記集合からの任意のトーン・インデックスである。
【請求項２２】
請求項３に記載の方法、ここにおいて、前記ホッピング関数は、以下の式の形、
ｆｓＴ（ｊ，ｋ）＝ｓ／（（１／ｊ）＋Ｔ＊ｋ＋ｋ２）で表現されることが可能であり、
ただし、前記式は、ＧＦ（ｚ）になっており、
ここで、ｊは、前記論理トーン・インデックスであり、Ｔは、前記セクタタイプ識別子であり、ｓは、前記セル識別子であり、ｋは、前記一次の時間依存パラメータであり、ｋ２は、前記二次の時間依存パラメータであり、ｆｓＴは、セクタタイプ識別子Ｔと、セル識別子ｓとを有するセクタ内で使用されるホッピング関数であり、ｆｓＴ（ｊ，ｋ）は、セクタタイプ識別子Ｔと、セル識別子ｓとを有するセル内でドウェル中に使用される論理トーンｊに対応する前記物理トーン・インデックスであり、ｚは、論理的なインデックス付きトーンの数、および物理的なインデックス付きトーンの数であり、
ここで、ｊ、ｓ、ｋ、ｋ２、ｆｓＴ（ｊ，ｋ）、ｚは、負ではない整数である。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法、ここにおいて、
ｚは、１１３であり、Ｔは、｛０，１，２｝という前記集合の中の値であり、ｓは、異なる少なくとも５つの整数の集合の中の整数値であり、ｋは、０以上、５９以下の整数である。
【請求項２４】
請求項２２に記載の方法、ここにおいて、
ｋ＝（Ｌ  ｍｏｄ  ４）＊１５＋フロア関数（（ｔ−９）／７）であり、
ただし、Ｌは、ビーコンスロット内のスーパースロット・インデックスであり、かつ、Ｌは、０から７までの範囲内の整数であり、ｔは、０から１１３までのインデックス範囲を有するスーパースロットのシンボル・インデックスであり、かつ、ｔは、９から１１３までの範囲内の整数である。
【請求項２５】
決定する前記ステップ、および伝送する前記ステップは、第１の無線端末装置によって実行される請求項３に記載の方法。
【請求項２６】
さらに下記を備える請求項２５に記載の方法：
前記第１の無線端末装置に割り当てられた論理トーン・インデックスの集合を示す割り当て情報を受信するように前記第１の無線端末装置を動作させること、
ここにおいて、前記第１の無線端末装置は、前記割り当てられた論理トーンに対応するように決定された物理トーンを使用する。
【請求項２７】
さらに下記を備える請求項２５に記載の方法：
下記ステップを実行するために前記第１の無線端末装置と同一のセル内の第２の無線装置を動作させること：
セル識別子およびセクタ識別子を使用して、時間の関数として論理トーンを物理トーンにマッピングすることを制御するトーンホッピング関数に基づき、信号を伝送するのに使用されるべき物理トーンに対応する複数の物理トーン・インデックスを決定すること；、および
前記決定された物理トーン・インデックスに対応する前記物理トーンを使用して、信号を伝送すること、
ここにおいて、前記第１の無線端末装置と前記第２の無線端末装置のそれぞれは、同一のセクタタイプ識別子、同一のセル識別子、および同一の時間値を使用するが、信号を伝送する論理トーンの互いに素な異なる集合を使用する。
【請求項２８】
さらに下記を備える請求項２５に記載の方法：
前記第２の無線端末装置に割り当てられた論理トーン・インデックスの集合を示す割り当て情報を受信するように前記第２の無線端末装置を動作させること、
ここにおいて、前記第２の無線端末装置は、前記割り当てられた論理トーンに対応するように決定された物理トーンを使用する。
【請求項２９】
基地局から受信されたダウンリンク信号から前記セル識別子を決定することをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項３０】
前記セル識別子を決定することは、前記基地局から受信された高い電力の信号のパターンから前記セル識別子を決定することを含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記高い電力の信号は、パイロット信号、ビーコン信号、またはパイロット信号とビーコン信号の組み合わせである請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
基地局から受信されたダウンリンク信号から前記セクタタイプ識別子を決定することをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項３３】
前記セクタ識別子を決定することは、前記基地局から受信された高い電力の信号のパターンから前記タイプ識別子を決定することを含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記高い電力の信号は、パイロット信号、ビーコン信号、またはパイロット信号とビーコン信号の組み合わせである請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
基地局によって実施される請求項３に記載の方法。
【請求項３６】
多セクタセルを含む周波数分割多重化通信システムにおいて使用するための無線端末装置、該無線端末装置は下記を備える：
時間の関数として論理トーンを物理トーンにマッピングすることを制御するために、セル識別子およびセクタ識別子を使用するトーンホッピング関数に基づき、信号を伝送するのに使用されるべき物理トーンに対応する複数の物理トーン・インデックスを決定するためのトーンホッピングモジュール；および、
前記決定された物理トーン・インデックスに対応する前記物理トーン上で信号を伝送するための送信機。
【請求項３７】
前記トーンは、ＯＦＤＭトーンである請求項３６に記載の無線端末装置。
【請求項３８】
前記決定するステップは、ドウェル当たり１回、実行され、各ドウェルは、固定数の連続するＯＦＤＭ期間を含む請求項３７に記載の無線端末装置。
【請求項３９】
請求項３６に記載の無線端末装置、ここにおいて、
前記トーンホッピングモジュールは、時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定する際に使用される二次の時間依存パラメータを生成する際に使用されるタイミング値を受け取るためのタイミング入力を有する。
【請求項４０】
請求項３９に記載の無線端末装置、ここにおいて、
前記トーンホッピングモジュールは、さらに下記を含む：
時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定する際に、前記二次の時間依存パラメータに加えて、前記タイミング値の関数である一次の時間依存パラメータを使用するための手段。
【請求項４１】
請求項４０に記載の無線端末装置、ここにおいて、
トーンホッピングモジュールは、セクタ識別子と、セル識別子入力とを含み、前記トーンホッピングモジュールは、前記セル識別子と前記セクタ識別子の少なくとも１つを使用して、前記一次の時間依存パラメータと前記二次の時間依存パラメータの少なくとも１つをスケーリングする。
【請求項４２】
請求項４１に記載の無線端末装置、ここにおいて、
前記一次の時間依存パラメータと前記二次の時間依存パラメータの１つをスケーリングするために、前記セル識別子と前記セクタ識別子は組み合わされて使用され、セル識別子とセクタ識別子の前記組み合わせを使用してスケーリングされない、前記一次の時間依存パラメータと前記二次の時間依存パラメータのいずれかをスケーリングするために前記セル識別子と前記セクタ識別子の１つだけが使用される。
【請求項４３】
前記セル識別子および前記セクタ識別子は、整数値である請求項４２に記載の無線端末装置。
【請求項４４】
前記セル識別子は、所定のセル識別子値の集合からの値である請求項４３に記載の無線端末装置。
【請求項４５】
前記セクタ識別子は、所定のセクタタイプ識別子値の集合からの値である請求項４４に記載の無線端末装置。
【請求項４６】
前記トーンホッピング関数は、前記セクタタイプ識別子と前記セル識別子の両方から独立である、所定の周期を有する周期関数である請求項３８に記載の無線端末装置。
【請求項４７】
モジュロ計算操作のための手段をさらに含む請求項４６に記載の無線端末装置。
【請求項４８】
前記セクタタイプ識別子は、セルの隣接するセクタに関して異なる請求項４５に記載の無線端末装置。
【請求項４９】
前記セル識別子は、セルの隣接するセクタに関して異なる請求項４８に記載の無線端末装置。
【請求項５０】
前記一次の時間依存パラメータは、周期的にリセットされる請求項４６に記載の無線端末装置。
【請求項５１】
前記一次の時間依存パラメータは、リセットに挟まれて生じる各ドウェルに関して、異なる値を有する請求項５０に記載の無線端末装置。
【請求項５２】
前記ホッピング関数の周期性は、前記一次の時間依存パラメータのリセットに挟まれた間隔より長い請求項５０に記載の無線端末装置。
【請求項５３】
請求項５１に記載の無線端末装置、ここにおいて、前記ホッピング関数の周期性は、前記一次の時間依存パラメータのリセットに挟まれた間隔より長く、
さらにここにおいて、異なるセクタタイプと、同一のセル識別子とを有する同一のセルの任意の２つのセクタに関して、前記２つのセクタは、第１の論理トーン・インデックスについては第１のセクタにおいて、および第２の論理トーン・インデックスについては第２のセクタにおいて、論理トーン・インデックスの同一の集合をそれぞれ使用する第１のセクタと第２のセクタとを含み、前記リセットが前記行われる合間の間隔中、前記第１のセクタに関して、前記第１の論理トーン・インデックスが、ドウェルごとに、対応する第１の物理トーンにマップされ、前記第２のセクタに関して、前記第２の論理トーン・インデックスが、ドウェルごとに、対応する第２の物理トーンにマップされ、前記時間リセットに挟まれて、たかだか単一のドウェルが、存在し、前記第１の論理トーン、および前記第２の論理トーンは、前記同一の物理トーンに対応するようにマップされる。
【請求項５４】
請求項５１に記載の無線端末装置、ここにおいて、
前記ホッピング関数の周期性は、前記一次の時間依存パラメータのリセットに挟まれた間隔より長く、
さらにここにおいて、異なるセルに対応する任意の２つのセクタに関して、前記異なるセルは、異なるセル識別子を有し、前記２つのセクタは、論理トーン・インデックスの同一の集合をそれぞれが使用する、第１のセクタと、第２のセクタとを含み、第１の論理トーン・インデックスについての前記第１のセクタ、および第２の論理トーン・インデックスについての前記第２のセクタにおいて、前記リセットが前記行われる合間の間隔中、前記第１のセクタに関して、前記第１の論理トーン・インデックスは、ドウェルごとに、対応する第１の物理トーンにマップされ、前記第２のセクタに関して、前記第２の論理トーン・インデックスは、ドウェルごとに、対応する第２の物理トーンにマップされ、前記時間リセットに挟まれて、たかだか２つのドウェルが存在し、前記第１の論理トーン、および前記第２の論理トーンは、同一の物理トーンに対応するようにマップされる。
【請求項５５】
請求項３８に記載の無線端末装置、ここにおいて、
前記ホッピング関数は、以下の式の形、
ｆｓＴ（ｊ，ｋ）＝ｓ／（（１／ｊ）＋Ｔ＊ｋ＋ｋ２）で表現されることが可能であり、
ただし、前記式は、ＧＦ（ｚ）になっており、
ここで、ｊは、前記論理トーン・インデックスであり、Ｔは、前記セクタタイプ識別子であり、ｓは、前記セル識別子であり、ｋは、前記一次の時間依存パラメータであり、ｋ２は、前記二次の時間依存パラメータであり、ｆｓＴは、セクタタイプ識別子Ｔと、セル識別子ｓとを有するセクタ内で使用されるホッピング関数であり、ｆｓＴ（ｊ，ｋ）は、セクタタイプ識別子Ｔと、セル識別子ｓとを有するセル内でドウェル中に使用される論理トーンｊに対応する前記物理トーン・インデックスであり、ｚは、論理的なインデックス付きトーンの数、および物理的なインデックス付きトーンの数であり、
ここで、ｊ、ｓ、ｋ、ｋ２、ｆｓＴ（ｊ，ｋ）、ｚは、負ではない整数である。
【請求項５６】
請求項５５に記載の無線端末装置、ここにおいて、
ｚは、１１３であり、Ｔは、｛０，１，２｝という前記集合の中の値であり、ｓは、異なる少なくとも５つの整数の集合の中の整数値であり、ｋは、０以上、５９以下の整数である。
【請求項５７】
請求項５５に記載の無線端末装置、ここにおいて、
ｋ＝（Ｌ  ｍｏｄ  ４）＊１５＋フロア関数（（ｔ−９）／７）であり、
ただし、Ｌは、ビーコンスロット内のスーパースロット・インデックスであり、かつ、Ｌは、０から７までの範囲内の整数であり、ｔは、０から１１３までのインデックス範囲を有するスーパースロットのシンボル・インデックスであり、かつ、ｔは、９から１１３までの範囲内の整数である。
【請求項５８】
さらに下記を備える請求項３７に記載の無線端末装置：
ダウンリンク信号を受信するための受信機モジュール；および、
基地局から受信されたダウンリンク信号から前記セル識別子を決定するための勾配決定モジュール。
【請求項５９】
請求項５８に記載の無線端末装置、ここにおいて、
前記勾配決定モジュールは、前記基地局から受信された高い電力の信号のパターンから前記セル識別子を決定する際に使用するための、異なるセル識別子に対応する信号パターンについての情報を含む。
【請求項６０】
請求項５９に記載の無線端末装置、ここにおいて、
セル識別子が決定される前記高い電力の信号は、パイロット信号、ビーコン信号、またはパイロット信号とビーコン信号の組み合わせを含む。
【請求項６１】
さらに下記を備える請求項６０に記載の無線端末装置：
前記基地局から受信されたダウンリンク信号から前記セクタタイプ識別子を決定するためのセクタタイプ決定モジュール。
【請求項６２】
複数のセクタを含む少なくとも１つのセルを含む周波数分割多重化システムにおいてトーンホッピングを実施する方法、該方法は下記ステップを備える：
セル識別子およびセクタ識別子を使用して、時間の関数として論理トーンを物理トーンにマッピングすることを制御するトーンホッピング関数に基づき、信号を伝送するのに使用されるべき物理トーンに対応する複数の物理トーン・インデックスを決定すること；および、
前記決定された物理トーン・インデックスに対応する前記物理トーンを使用して、信号を受信すること。
【請求項６３】
前記トーンは、ＯＦＤＭトーンである請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記決定するステップは、ドウェル当たり１回、実行され、各ドウェルは、固定数の連続するＯＦＤＭ期間を含む請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定することは、二次の時間依存パラメータを使用することを含む請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
請求項６５に記載の方法、ここにおいて、
時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定することは、さらに下記を含む：
前記二次の時間依存パラメータに加え、一次の時間依存パラメータを使用すること。
【請求項６７】
請求項６６に記載の方法、ここにおいて、
異なる無線端末装置は、前記物理トーンの異なるサブセットを使用し、該方法はさらに下記を備える：
論理トーン割り当て情報、および前記決定された複数の物理トーン・インデックスに基づき、信号が受信された複数の無線端末装置のそれぞれに、いずれの物理トーンが割り当てられているかを判定すること。
【請求項６８】
基地局において実施される請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
多セクタセルを含む周波数分割多重化通信システムにおいて使用するための基地局、該基地局は下記を備える：
セル識別子およびセクタ識別子を使用して、時間の関数として論理トーンを物理トーンにマッピングすることを制御するトーンホッピング関数に基づき、信号を伝送するのに使用されるべき物理トーンに対応する複数の物理トーン指標を決定するためのトーンホッピングモジュール；および、
前記決定された物理トーン・インデックスに対応する前記物理トーン上で信号を受信するための受信機。
【請求項７０】
前記トーンは、ＯＦＤＭトーンである請求項６９に記載の基地局。
【請求項７１】
前記決定するステップは、ドウェル当たり１回、実行され、各ドウェルは、固定数の連続するＯＦＤＭ期間を含む請求項７０に記載の基地局。
【請求項７２】
請求項６９に記載の基地局、ここにおいて、
前記トーンホッピングモジュールは、時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定する際に使用される二次の時間依存パラメータを生成する際に使用されるタイミング値を受け取るためのタイミング入力を有する。
【請求項７３】
請求項７２に記載の基地局、ここにおいて、
前記トーンホッピングモジュールは、さらに下記を含む：
時間の関数として前記複数の物理トーン・インデックスを決定する際に、前記二次の時間依存パラメータに加えて、前記タイミング値の関数である一次の時間依存パラメータを使用するための手段。
【請求項７４】
請求項７２に記載の基地局、ここにおいて、
異なる無線端末装置は、前記物理トーンの異なるサブセットを使用し、該方法はさらに下記を備える：
前記方法は、論理トーン割り当て情報、および前記決定された複数の物理トーン・インデックスに基づき、信号が受信された複数の無線端末装置のそれぞれに、いずれの物理トーンが割り当てられているかを判定すること。
【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、より詳細には、例えば、セルラー通信ネットワークにおいてトーンを割り当てるための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー無線システムにおいて、サービスエリアは、セルと一般に呼ばれる、いくつかのサービスエリアに分割される。各セルは、いくつかのセクタにさらに細分されることが可能である。セル内の無線端末装置は、セルにサービスを提供する基地局と通信する。無線端末装置は、例えば、セル電話機、ならびに無線モデムを有するパーソナルデータアシスタントなどの他の移動送信機を含む、多種多様な移動デバイスを含むことが可能である。
【０００３】
既知のセルラー通信システムが抱える問題は、或るセルの１つのセクタにおける無線デバイスによる伝送が、同一のセルの隣接するセクタ内、または近隣セル内の無線デバイスによる伝送と衝突する可能性があることである。例えば、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）システムは、所与の帯域幅を選択し、その帯域幅を、データを伝送するのに使用されることが可能な、いくつかの等間隔のトーンに分割する。重なり合うセクタ内および／または重なり合うセル内のデバイスによる伝送が、同一のトーンまたはトーン集合を使用する場合、隣接するセクタ内、および／または近隣セル内のデバイスの動作のため、或る期間にわたって複数の衝突が生じる可能性がある。この問題は、伝送が、周期的、またはほぼ周期的である場合、特に顕著である。
【０００４】
周期的な状況、またはほぼ周期的な状況において、隣接するセクタ内および／または隣接するセル内の無線端末装置によってもたらされる相互干渉は、互いに大きく関係している可能性がある。例えば、第１のセクタに対応する無線端末装置Ａに割り当てられたトーンが、隣接するセクタに対応する別の無線端末装置Ｂのトーンと同一である場合、次の伝送周期において、無線端末装置Ａのトーンは、トーンが、同一の関数を使用して割り当てられ、周期的に繰り返されるケースにおいて、無線端末装置Ｂのトーンと再び同一となる。このタイプの互いに関係する干渉は、長い期間にわたって互いに繰り返し干渉する同じ２つの無線端末装置によって伝送される信号を生じさせる可能性がある。その２つの干渉する無線端末装置が、不利な位置にある場合、例えば、隣接する２つのセクタの中間の境界領域内に位置している場合、各セクタに関する基地局の受信機は、長い期間にわたって、その干渉する２つの無線端末装置からの信号を正しく検出することができない可能性がある。
【０００５】
互いに関係する、または長期の干渉のリスクを減らすため、近隣セクタ内、および近隣セル内のデバイスに、互いに関係する干渉のリスクを最小限に抑える仕方でトーンを割り当てることが可能であれば、有益である。
【０００６】
いくつかのアプローチは、移動体によって使用されるホッピングシーケンスを制御する際に、セル識別子を使用する。移動体は、そのセル識別子を検出し、次に、その識別子を、ホッピング計算式（ｈｏｐｐｉｎｇ  ｅｑｕａｔｉｏｎ）において使用して、アップリンク・ホッピングを制御することができる。近隣基地局において異なるセル識別子を使用することにより、ホッピングは、そのセル識別子に基づいてホッピング計算式を使用して、制御されることが可能である。
【０００７】
セル容量の需要が高まるにつれ、セルのセクタ化の重要性が増している。このことは、セルにおけるホッピングをどのように実施し、制御して、望ましい結果を実現するか、例えば、セル間の衝突を制御するかという問題を複雑にしている。セクタの登場とともに、他のセルに関してだけでなく、セル内の近隣セクタに関しても、ホッピングを制御する必要性が、生じている。セル識別子に関して、これまで行われてきたとおり、ホッピングシーケンスを制御する際の単一の制御値として使用されることが可能な個々の識別子を、セクタに割り当てながら、システムにおけるセクタの数が、比較的大きいことから、識別子の長さは、システムにおいて同一の数のセルがサポートされるべき場合、セル識別子が、これまで使用されてきたケースと比べて、より大きい必要がある。
【０００８】
様々な理由で、大きいセクタ識別子を使用することは、望ましくない可能性がある。さらに、様々な理由で、セル情報およびセクタ情報と別個のセル識別子およびセクタ識別子を有することが望ましい可能性がある。これにより、セル情報および／またはセクタ情報が、異なる仕方で、かつ／または異なる周波数のレート（ｒａｔｅ  ｏｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で伝送されることが可能になる。
【０００９】
以上の説明に鑑みて、同一の基地局、または近隣基地局の隣接するセクタによる伝送に関して、依然として、大いに予測可能な衝突特性と望ましい衝突特性の両方を実現しながら、セル識別子とセクタ識別子の組み合わせに基づき、無線端末装置がトーンホッピングを制御することを可能にする方法および装置が、開発されることが可能であれば、望ましいことが理解されよう。
【００１０】
以上の説明に鑑みて、多セクタセルの使用をサポートする無線通信システムの隣接するセル内、および近隣セル内で行われる伝送間の衝突の可能性を最小限に抑える必要性があることが、明白となる。隣接するセクタ内、または近隣セル内の任意の所与のデバイスからの伝送が、繰り返し衝突する確率が、最小限に抑えられて、いずれの特定のデバイスに関しても、通信信号が妨げられる長い期間を回避することが、望ましい。
【発明の開示】
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、通信方法および通信装置を対象とし、より詳細には、多トーン多セクタ、多セルの通信システムにおいて通信目的でトーンを割り当て、使用するための方法および装置を対象とする。システムは、例えば、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）システムであることが可能である。ＯＦＤＭシステムは、システムのセクタのそれぞれ、またはセルのそれぞれにおいてトーンの同一の集合を同時に使用することが可能である。
【００１２】
本発明によれば、トーンは、例えば、各セルに含まれる基地局によって、通信システムのセルのセクタのそれぞれにおいて、隣接するセクタ、および近隣基地局のホッピングシーケンス間の繰り返される衝突を最小限に抑えるように選択された関数に従って、アップリンク・トーンホッピングシーケンスに割り当てられる。各セルの各セクタ内の無線端末装置は、そのセルの、そのセクタ内の基地局と同一のトーン割り当て関数を実施して、いずれのトーンを使用すべきかを決定する。セル識別子とセクタ識別子がともに、組み合わせで使用されて、実行されるべきトーンホッピングが決定される。このため、トーンホッピングは、望ましい衝突特性を実現しながら、セル識別子だけによってではなく、２つの制御要因によって制御される。様々な実施形態において、或る特定の時点で使用されるべきセル識別子および／またはセクタ識別子は、無線端末装置が通信しようとしている相手のセル／セクタから受信されたブロードキャスト信号から決定される。しかし、所与の区域に関するセル／セクタ情報は、あらかじめプログラミングされている可能性があり、本発明のホッピング技術は、セル／セクタ情報が、多くの場合に望ましいものの、無線リンクを介して受信されることを要求せず、したがって、無線端末装置は、大きい地理的区域に関して、そのような情報を格納しなくてもよい。
【００１３】
様々な実施形態において、トーンは、ドウェルとも呼ばれる、トーン割り当て周期として知られる期間にわたって割り当てられる。各トーンは、異なる周波数に対応する。
【００１４】
本発明に従ってアップリンク・トーンホッピング関数にトーンを割り当てるのに使用される関数は、近隣基地局において伝送のために使用されるトーン、例えば、周波数が、調整不良である（ｍｉｓａｌｉｇｎｅｄ）場合でさえ、予測可能な仕方でアップリンク・トーンホッピングシーケンス間の繰り返される衝突を最小限に抑えるように選択される。そのような周波数調整不良は、基地局クロック誤差、または基地局間の他の周波数の不一致によることが可能である。
【００１５】
本発明の１つの例示的な実施形態によれば、第１のセクタに関する第１の基地局が、第１の複数のＰ個の連続するトーン割り当て周期の各周期中に１回、Ｐ個のトーンの第１の集合の中の各トーンを、第１の複数のＰ個のトーンホッピングシーケンスの異なるシーケンスに割り当てる。第１のセクタトーンホッピングシーケンスを使用して、無線端末装置から、第１のセクタ内の第１の基地局へのアップリンク通信において使用するためのトーン割り当てが決定される。第１のセクタに関する第１の基地局によるトーンの割り当ては、複数のＰ個の連続するトーン割り当て周期の各周期中に、第１の基地局によって使用されるＰ個のトーンのそれぞれを、Ｐ個のトーンホッピングシーケンスの第１の集合の異なるシーケンスに割り当てる第１の関数に従って実行される。第１の関数によるトーンの割り当ては、Ｐ個の割り当て周期の後に繰り返される。
【００１６】
第２のセクタに関する第１の基地局は、第１の複数のＰ個の連続するトーン割り当て周期の各周期中に１回、Ｐ個のトーンの第１の集合の中の各トーンを、第２の複数のＰ個のトーンホッピングシーケンスの異なるシーケンスに割り当てる。第２のセクタトーンホッピングシーケンスを使用して、無線端末装置から、第２のセクタ内の第１の基地局へのアップリンク通信において使用するためのトーン割り当てが決定される。第２のセクタに関する第１の基地局によるトーンの割り当ては、複数のＰ個の連続するトーン割り当て周期の各周期中に、第１の基地局によって使用されるＰ個のトーンのそれぞれを、Ｐ個のトーンホッピングシーケンスの第２のセクタの異なるシーケンスに割り当てる第２の関数に従って実行される。第２の関数によるトーンの割り当ては、Ｐ個の割り当て周期の後に繰り返される。
【００１７】
第１の基地局のブロードキャスト区域と重なり合う第３のセクタブロードキャスト区域を有する第２の基地局が、第３の関数に従って、第１の複数のＰ個の連続するトーン割り当て周期の各周期中に１回、Ｐ個のトーンの第２の集合の中のトーンを第３のセクタに割り当てる。第３の関数は、各トーン割り当て周期中に、Ｐ個のトーンの第２の集合の中のＰ個のトーンのそれぞれを、第３の複数のＰ個のトーンホッピングシーケンスの異なるシーケンスに割り当てる。第３の関数は、前記第１の関数、および前記第２の関数とは異なり、第１のセルの第１のセクタ内、および第２のセクタ内、ならびに第２のセルの第３のセクタ内で、異なるトーン間（ｔｏｎｅ  ｔｏ  ｔｏｎｅ）シーケンス割り当てをもたらす。
【００１８】
第１の関数と第２の関数の違いは、簡単には、トーンホッピングシーケンスにトーンを割り当てるのに使用される関数を実施する際に、第１のセクタと第２のセクタを区別するのに、第１の基地局によって異なる定数値が使用されることである。基地局のトーン割り当て関数を実施するのに使用される定数値は、その基地局のメモリの中、および、その基地局を含むセル内の無線端末装置のメモリの中に格納されることが可能である。
【００１９】
第１の関数と第３の関数の違い、または第２の関数と第３の関数の違いは、簡単には、トーンホッピングシーケンスにトーンを割り当てるのに使用される関数を実施する際に、第１の基地局と第２の基地局のそれぞれによって異なる定数値が使用されることである。基地局のトーン割り当て関数を実施するのに使用される定数値は、基地局のメモリの中、および、その基地局を含むセル内の無線端末装置のメモリの中に格納されることが可能である。
【００２０】
１つの例示的な実施形態においてトーンホッピング関数にトーンを割り当てるのに使用されるトーン割り当て関数は、以下のとおり表現されることが可能である。すなわち、
ｆｓＴ（ｊ，ｋ）＝ｓ／（（１／ｊ）＋Ｔ＊ｋ＋ｋ２）であって、ｋによって示される時刻における論理トーンｊに関するホッピングシーケンスを表す。
【００２１】
ただし、
ｓ＝セル勾配値（ｓｌｏｐｅ  ｖａｌｕｅ）であり、セルのセクタのそれぞれに関して同一であり、隣接するセルは、セル勾配値として異なる値を有するはずである。
【００２２】
Ｔ＝セクタのインデックスである。セクタタイプＴが、集合｛０，１，．．．，５｝、｛０，１｝、または｛０，１，２｝の中に入っているものと想定されたい。すると、隣接するセクタは、Ｔの異なる値を有するはずである。
【００２３】
ｆｓＴ＝勾配値ｓを有するセルのセクタ・インデックスＴを有するセクタ内の或る特定の関数である。
【００２４】
ｊ＝論理トーンであり、ホッピングシーケンスのインデックスと呼ばれることが可能である。
【００２５】
ｋ＝ドウェル・インデックスとも呼ばれる、トーン割り当て周期の測定値であり、ドウェルは、論理トーンｊが、別の物理トーンにホッピングするまでに、或る特定の物理トーン上に留まる時間間隔を表す。
【００２６】
基地局の隣接するセクタにおける異なる定数値Ｔとともに前述の関数を使用して、第１のセクタ内の第１の基地局によって使用されるＰ個のホッピングシーケンスの第１の集合の中の任意の１つのホッピングシーケンスのトーンが、第２の隣接するセクタ内の基地局によって使用されるＰ個のホッピングシーケンスの第２の集合の中の任意の１つのホッピングシーケンスと、任意のＰ個の連続するトーン割り当て周期中に、たかだか１回、衝突することを許すような仕方で、隣接するセクタのホッピングシーケンス間の衝突の回数を制限することが可能であり、ただし、Ｐは、単一のトーン割り当て周期中に前述の関数を使用してセル内で割り当てられるトーンの数を示す定数値である。
【００２７】
近隣基地局における異なる定数値ｓとともに前述の関数を使用して、第１の基地局によって使用されるＰ個のホッピングシーケンスの第１の集合の中の任意の１つのホッピングシーケンスのトーンが、近隣基地局によって使用されるＰ個のホッピングシーケンスの第３の集合の中の任意の１つのホッピングシーケンスと、任意のＰ個の連続するトーン割り当て周期中に、たかだか２回、衝突することを許すような仕方で、近隣基地局のホッピングシーケンス間の衝突の回数を制限することが可能であり、ただし、Ｐは、単一のトーン割り当て周期中に前述の関数を使用してセル内で割り当てられるトーンの数を示す定数値である。
【００２８】
第１の基地局の送信機と、第２の基地局の送信機とは、周波数に関して同期され、Ｐ個のトーンの第１の集合の中のトーンの周波数と、Ｐ個のトーンの第２の集合の中のトーンの周波数とは、同一である。同期されると、第１の基地局によって使用されるＰ個のホッピングシーケンスの集合の中の任意の１つのホッピングシーケンスは、第２の基地局、例えば、近隣基地局によって使用されるＰ個のホッピングシーケンスの第３の集合の中の任意の１つのホッピングシーケンスと、任意のＰ個の連続するトーン割り当て周期中、たかだか２回、衝突する。
【００２９】
トーンホッピングシーケンスに物理トーンを割り当てるのに使用される関数は、トーン間ホッピングシーケンス割り当て関数として説明されることが可能である。本発明に従って実施される通信システムの基地局および無線端末装置は、任意の所与のトーン割り当て周期中に、別の関数を使用して、いずれのホッピングシーケンスが、アップリンク通信路に対応するかを決定し、このため、いずれのトーンが、前記通信路に対応するかを決定する。アップリンク通信路にトーンホッピングシーケンスを割り当てるのに使用される関数は、トーンホッピングシーケンスにトーンを割り当てるのに使用される関数と同一であることが可能である。
【００３０】
通信路は、本発明の基地局とのアップリンク通信において使用するために、１つまたは複数の無線端末装置に割り当てられることが可能である。したがって、同期を維持するのに、セル内の基地局と無線端末装置は、本発明のセクタおよびセルに関するトーン間ホッピングシーケンス割り当て関数、およびトーンホッピングシーケンス−通信路割り当て関数を実施する。このため、複数の関数が、無線デバイス、例えば、移動ノードおよび／または基地局へのトーンの割り当てを決定するプロセスの一環として使用されることが可能である。
【００３１】
本発明によれば、アップリンク（無線端末装置から基地局に至る）トーンホッピングに関して使用される方法、関数、およびシーケンスは、ダウンリンク（基地局から無線端末装置に至る）トーンホッピングに関する方法、関数、およびシーケンスとは異なる。
【００３２】
本発明の一部の実施形態では、アップリンク・トーンホッピングシーケンスは、完全な完了より前に打ち切られる、すなわち、第１の関数、第２の関数、または第３の関数によるトーンの割り当てが、Ｐ個の割り当て周期より短い時間間隔にわたって繰り返され、再開されて、任意のランダムな時点で活性になることが可能な無線端末装置への、より迅速な同期を可能にする。
【００３３】
一部の実施形態では、アップリンク・ホッピングシーケンス反復間隔は、ダウンリンク・ホッピングシーケンス間隔の倍数であり、アップリンク・ホッピングシーケンスの開始時刻は、ダウンリンク・ホッピングシーケンスの開始時刻に対して同期される、すなわち、固定のタイミング関係を有することが可能である。一部の実施形態では、アップリンク・ホッピングシーケンスは、ビーコン信号に対して同期されることが可能であり、連続するビーコン信号間に複数のアップリンク・ホッピングシーケンスが存在することが可能である。
【００３４】
一部の実施形態では、連続するアップリンク・ホッピングシーケンス間に、ホッピングが一時停止される時間間隔、例えば、アップリンク・シグナリング割り当ての全く存在しない間隔が、存在することが可能である。
【００３５】
本発明の関数は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせのソフトウェアを使用して実施されることが可能である。トーン割り当てチャートが、１回、計算されて、割り当て情報の再計算が、絶えず実行されなくてもよいように、基地局および／または移動ノードに格納されることが可能である。そのような実施形態では、トーンおよびトーンシーケンスの割り当ては、関数が、割り当てプロセス中にリアルタイムで実行されはしないものの、関数に従って実行される。
【００３６】
本発明の方法および装置の多数のさらなる特徴、利点、および詳細を、以下の詳細な説明において説明する。
【詳細な説明】
【００３７】
図１は、複数のセル、セル１  １０２、セルＭ  １０４を含む、本発明に従って実施される例示的な通信システム１００を示す。セル境界領域１６８によって示されるとおり、それにより近隣セル１０２、１０４は、わずかに重なり合い、近隣セル内の無線デバイスによって伝送されている信号間で信号衝突の可能性をもたらすことに留意されたい。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。また、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つを超えるセクタを有するセル（Ｎ＞３）も、本発明に従って可能である。セル１０２は、第１のセクタ、セクタ１  １１０、第２のセクタ、セクタ２  １１２、および第３のセクタ、セクタ３  １１４を含む。各セクタ１１０、１１２、１１４は、隣接する２つのセクタ間で、それぞれが共有される、２つのセクタ境界領域を有する。セクタ境界領域は、近隣セクタ内の無線デバイスによって伝送されている信号間で信号衝突の可能性をもたらす。線１１６は、セクタ１  １１０とセクタ２  １１２との間のセクタ境界領域を表し、線１１８は、セクタ２  １１２とセクタ３  １１４との間のセクタ境界領域を表し、線１２０は、セクタ３  １１４とセクタ１  １１０との間のセクタ境界領域を表す。同様に、セルＭ  １０４も、第１のセクタ、セクタ１  １１２、第２のセクタ、セクタ２  １２４、および第３のセクタ  １２６を含む。線１２８は、セクタ１  １２２とセクタ２  １２４の間のセクタ境界領域を表し、線１３０は、セクタ２  １２２とセクタ３  １２６の間のセクタ境界領域を表し、線１３２は、セクタ３  １２６とセクタ１  １２２の間の境界領域を表す。セル１  １０２は、各セクタ１１０、１１２、１１４の内部にＢＳ（基地局）、基地局１  １０６、および複数のＥＮ（エンドノード）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およびＥＮ（Ｘ）１３８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およびＥＮ（Ｘ’）１４６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およびＥＮ（Ｘ”）１５４を含む。同様に、セルＭ  １０４も、各セクタ１２２、１２４、１２６の内部に基地局Ｍ  １０８、および複数のＥＮ（エンドノード）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’およびＥＮ（Ｘ）１３８’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’およびＥＮ（Ｘ’）１４６’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’およびＥＮ（Ｘ”）１５４’を含む。また、システム１００は、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も含む。ネットワークノード１６０は、ネットワークリンク１６６を介して、他の��ットワークノード、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、およびインターネットにも結合される。ネットワークリンク１６２、１６４、１６６は、例えば、光ファイバケーブルであることが可能である。各エンドノード、例えば、ＥＮ１  １３６は、送信機および受信機を含む無線端末装置であることが可能である。無線端末装置、例えば、ＥＮ（１）１３６は、システム１００の中を移動することが可能であり、ＥＮが、現在、位置しているセル内の基地局と、無線リンクを介して通信することができる。ＷＴ（無線端末装置）、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１６０を介して、システム１００内、またはシステム１００外部のピアノード、例えば、他のＷＴと通信することができる。ＷＴ、例えば、ＥＮ（１）１３６は、セル電話機、無線モデムを有するパーソナルデータアシスタントなどの、移動通信デバイスであることが可能である。各基地局は、本発明に従って、アップリンク通信路、例えば、無線端末装置から基地局まで伝送を伝える通信路に関して、ダウンリンク通信路、例えば、基地局から無線端末装置に伝送を伝える通信路に関して使用される方法とは異なる方法を使用して、トーン割り当てホッピングを実行する。無線端末装置は、本発明のアップリンク・トーン割り当てホッピング方法を、基地局から受信された情報、例えば、通信路セグメント割り当て、基地局ＩＤ、セクタＩＤ情報と一緒に使用して、端末装置が、特定の割り当てられた時刻にデータおよび情報を伝送するのに使用することができるトーンを決定する。アップリンク・トーンホッピングシーケンス構成は、本発明によれば、すべてのトーンにわたってセクタ間干渉およびセル間干渉を拡散するように構造化される。
【００３８】
図２は、本発明による例示的な基地局２００を示す。例示的な基地局２００は、本発明のアップリンク・トーンホッピングシーケンスを実施し、セルのそれぞれの異なるセクタタイプに関して、異なるアップリンク・トーンホッピングシーケンスが生成される。基地局２００は、図１のシステム１００の基地局１０６、１０８のいずれか１つとして使用されることが可能である。基地局２００は、バス２０９によって一緒に結合された受信機２０２、送信機２０４、プロセッサ、例えば、ＣＰＵ２０６、入力／出力インタフェース２０８を含み、バス２０９を介して、様々な要素２０２、２０４、２０６、２０８、および２１０が、データおよび情報を交換することができる。
【００３９】
受信機２０２に結合された、セクタ化されたアンテナ２０３が、基地局のセル内の各セクタからの無線端末装置伝送から、データ、および他の信号、例えば、通信路レポートを受信するために使用される。送信機２０４に結合された、セクタ化されたアンテナ２０５が、基地局のセルの各セクタ内の無線端末装置３００（図３参照）に、データ、および他の信号、例えば、制御信号、パイロット信号、ビーコン信号を送信するために使用される。本発明の様々な実施形態において、基地局２００は、複数の受信機２０２、および複数の送信機２０４、例えば、各セクタに関する個別の受信機２０２、および各セクタに関する個別の送信機２０４を使用することができる。プロセッサ２０６は、例えば、汎用ＣＰＵ（中央処理装置）であることが可能である。プロセッサ２０６は、メモリ２１０の中に格納された１つまたは複数のルーチン２１８の指示の下で、基地局２００の動作を制御し、本発明の方法を実施する。Ｉ／Ｏインタフェース２０８が、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結合する。メモリ２１０は、ルーチン２１８およびデータ／情報２２０を含む。
【００４０】
データ／情報２２０は、データ２３６、アップリンクトーン情報２４０と、ダウンリンクトーン情報２４２とを含むトーンホッピングシーケンス情報２３８、ならびに複数のＷＴ情報、ＷＴ  １情報２４６およびＷＴ  Ｎ情報２６０を含むＷＴ（無線端末装置）データ／情報２４４を含む。ＷＴ情報、例えば、ＷＴ  １情報２４６の各集合は、データ２４８、端末装置ＩＤ２５０、セクタＩＤ２５２、アップリンク通信路情報２５４、ダウンリンク通信路情報２５６、およびモード情報２５８を含む。
【００４１】
ルーチン２１８は、通信ルーチン２２２、および基地局制御ルーチン２２４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、アップリンクトーン割り当てホッピングルーチン２３０、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を含むシグナリングルーチン２２８とを含む。
【００４２】
データ２３６は、ＷＴへの伝送に先立って符号化するために、送信機２０４の符号器２１４に送られる、送信されるべきデータと、受信後に受信機２０２の復号器２１２を介して処理された、ＷＴからの受信されたデータとを含むことが可能である。アップリンク・トーンホッピング情報２４０は、基地局２００に割り当てられた搬送周波数、論理トーンに関するインデックス、アップリンク・ホッピングシーケンスにおけるトーンの数、アップリンク・ホッピングシーケンスにおける物理トーンのインデックスおよび周波数、ドウェル間隔、例えば、ホッピングを行うまでに物理トーン上に留まるべき時間の長さ、ホッピングシーケンスを再設定して、再開するまでの、アップリンク・ホッピングシーケンスの時間、スーパースロットの時間、ビーコン信号とスーパースロットとの間の関係を定義する情報、およびセル勾配値を含むことが可能である。ダウンリンクトーン情報２４２は、基地局２００に割り当てられた搬送周波数、ダウンリンクホッピングシーケンスにおけるトーンの数および頻度、ならびに勾配などのセル特有の値を含むことが可能である。
【００４３】
データ２４８は、ＷＴ１  ３００が、ピアノードから受信したデータ、ピアノードに伝送されるべきことをＷＴ１  ３００が所望するデータ、およびダウンリンク通信路品質レポートフィードバック情報を含むことが可能である。端末装置ＩＤ２５０は、ＷＴ１  ３００を識別する、基地局２００によって割り当てられたＩＤである。セクタＩＤは、ＷＴ１  ３００が動作しているセクタを識別する情報を含む。アップリンク通信路情報２５４は、ＷＴ１  ３００が使用するように、スケジューラ２２６によって割り当てられている通信路セグメント、例えば、データのためのアップリンク・トラフィック通信路セグメント、要求、電力制御、タイミング制御などのための専用アップリンク制御通信路を識別する情報を含む。ＷＴ１  ３００に割り当てられた各アップリンク通信路は、本発明によるアップリンク・ホッピングシーケンスをそれぞれがたどる、１つまたは複数の論理トーンを含むことが可能である。ダウンリンク通信路情報２５６は、ＷＴ１  ３００にデータおよび情報を伝送するようにスケジューラ２２６によって割り当てられている通信路セグメント、例えば、データのためのダウンリンク・トラフィック通信路セグメントを識別する情報を含む。ＷＴ１  ３００に割り当てられた各ダウンリンク通信路は、ダウンリンクホッピングシーケンスをそれぞれがたどる、１つまたは複数の論理トーンを含むことが可能である。モード情報２５８は、ＷＴ１  ３００の動作の状態、例えば、スリープ、保留、オンを識別する情報を含む。
【００４４】
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ように基地局２００を制御する。
【００４５】
基地局制御ルーチン２２４は、基本的な基地局機能タスク、例えば、信号生成および信号受信、スケジューリングを実行し、本発明のアップリンク・トーンホッピングシーケンスを使用する無線端末装置からの受信された信号を処理することを含め、本発明の方法のステップを実施するよう、基地局２００を制御するのに使用される。
【００４６】
スケジューラモジュール２２６は、ダウンリンク通信路セグメントおよびアップリンク通信路セグメントをＷＴ３００に割り当てる。ダウンリンクにおいて、セルのセクタのそれぞれは、各論理トーンに関するダウンリンク・ホッピングシーケンスに関して同期されることが可能であり、隣接するセクタ内の対応する通信路セグメントに適用される電力レベルが、制御されることが可能である。ダウンリンク・ホッピングシーケンス同期は、同一のセルの隣接するセクタにおいて、同一のホッピングパターンを有する同一の論理トーンをもたらし、したがって、それらのトーンは、すべての時点で互いに衝突する可能性がある。ダウンリンクにおいて、スケジューラ２２６は、通信路品質レポートフィードバック情報を利用することにより、無線端末装置３００における許容できる信号対雑音比を保とうと試みる。フィードバック情報は、例えば、基地局２００によって送信された、受信されたパイロット信号またはビーコン信号に関して報告するＷＴ３００からのフィードバックであることが可能である。このフィードバック情報は、ＷＴ３００における周囲雑音および干渉雑音を含む、通信路雑音曲線の知識をもたらすことができ、このため、ＷＴ３００において許容できるＳＮＲを実現するのに要求されるダウンリンク基地局伝送電力のレベルの決定をスケジューラ２２６に提供することができる。次に、スケジューラ２２６は、要求される基地局セクタ伝送電力レベルを有する適切なセグメントに、ＷＴ３００をマッチングすることができる。しかし、アップリンクでは、いくつかの異なるＷＴ３００が、様々な干渉レベルで、異なる電力レベルで伝送する。アップリンクにおいて、ＷＴ３００、例えば、移動体を、境界基準／非境界基準の点で分類し、グループ化するのが、より困難である。限られた電力リソースおよび無線リンクリソースを有する個々のＷＴ３００が、測定の目的で、調整された、周期的な仕方で、パイロットトーンなどの高い電力の信号を伝送するのは、実際的ではない。加えて、多くのダウンリンク通信路が、効果的な誤り検出技術および誤り訂正技術を使用して、伝送誤りに対処することができる、大きい符号化ブロックを伝送する。これに対して、多くのアップリンク通信路は、小さく、ダウンリンク上で使用される堅牢な誤り検出符号化方法および誤り訂正符号化方法に適さない専用の制御通信路である。これらの小さい専用のアップリンク通信路が、測定の目的で容量または電力を使い尽くすのは、望ましくない。これらの小さい専用のアップリンク通信路は、通信路のサイズのため、特に、強い、持続的な干渉からの誤りに対して脆弱である。以上の説明に基づき、アップリンクにおけるセクタ間干渉およびセル間干渉は、セクタ間で同期されたダウンリンク・トーンホッピング、品質通信路レポートを介するＷＴ  ＳＮＲ決定、および基地局伝送電力マッチングのために使用されるダウンリンク方法を使用することによって管理されることは、可能でないことが明白である。したがって、アップリンクにおいて、ダイバーシチ利得を得るように、制御不能なセクタ間干渉およびセル間干渉を、すべてのトーンにわたって拡散することが、望ましい。スケジューラ２２６は、アップリンク���ホッピングシーケンスを使用して、論理トーンが、物理トーン間でホッピングするアップリンク通信路セグメントをＷＴ３００に割り当て、個別のＷＴ３００によって経験されるアップリンク上の干渉をランダム化するように、本発明のアップリンク・ホッピングシーケンス公式に従って、隣接するセクタ、および隣接するセルに関して、異なるシーケンスが生成される。
【００４７】
シグナリングルーチン２２８は、受信機２０２の動作を受信機２０２の復号器２１２で制御し、送信機２０４の動作を送信機２０４の符号器２１４で制御する。シグナリングルーチン２２８は、伝送されたデータ２３６および制御情報の生成および検出を制御することを担う。アップリンクトーン割り当てホッピングルーチン２３０は、本発明の方法、ならびにアップリンクトーン情報２４０、セクタＩＤ２５２、およびアップリンク通信路情報２５４を含むデータ／情報２２０を使用して、本発明によるアップリンクホッピングシーケンスを構築する。アップリンク・トーンホッピングシーケンスは、セル内の各セクタタイプに関して異なり、隣接するセルに関して異なる。ＷＴ３００は、アップリンク・ホッピングシーケンスに従って信号を伝送し、基地局２００は、受信されたデータを処理するために、同一のアップリンク・ホッピングシーケンスを使用する。ダウンリンクトーン割り当てホッピングルーチン２３２は、ダウンリンクトーン情報２４２、およびダウンリンク通信路情報２５６を含む情報を使用して、ダウンリンク・トーンホッピングシーケンスを構築する。ダウンリンク・データ・トーンホッピングシーケンスは、セルの複数のセクタにわたって同期される。ビーコンルーチン２３４が、同期目的で、例えば、スーパースロット境界に関してアップリンク・ホッピングシーケンスを同期するように使用されることが可能なビーコン信号、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い電力の信号の伝送を制御する。一部の実施形態では、ビーコン信号および／またはパイロットトーン信号は、セル識別情報、例えば、勾配値、および／またはセクタ識別情報、および／またはセクタタイプ識別情報を通信するのに使用され、ビーコン信号および／またはパイロット信号は、基地局セクタ送信機によって生成されて、伝送される。
【００４８】
図３は、図１に示されるシステム１００の無線端末装置（エンドノード）のいずれか１つ、例えば、ＥＮ（１）１３６として使用されることが可能な例示的な無線端末装置（エンドノード）３００を示す。無線端末装置３００は、本発明によるアップリンク・トーンホッピングシーケンスを実施する。無線端末装置３００は、バス３１０によって一緒に結合された、復号器３１２を含む受信機３０２と、符号器３１４を含む送信機３０４と、プロセッサ３０６と、メモリ３０８とを含み、バス３１０を介して、様々な要素３０２、３０４、３０６、３０８が、データおよび情報を交換することができる。基地局２００から信号を受信するために使用されるアンテナ３０３が、受信機３０２に結合される。一部の実施形態では、ビーコン信号および／またはパイロットトーン信号が、受信され、処理されて、セル識別情報、例えば、勾配値、および／またはセクタ識別情報、および／またはセクタタイプ識別情報が得られる。例えば、基地局２００に信号を伝送するために使用されるアンテナ３０５が、送信機３０４に結合される。
【００４９】
プロセッサ３０６は、ルーチン３２０を実行すること、およびメモリ３０８の中のデータ／情報３２２を使用することにより、無線端末装置３００の動作を制御する。
【００５０】
データ／情報３２２は、ユーザデータ３３４、ユーザ情報３３６、およびトーンホッピングシーケンス情報３５０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ために、符号器３１４にルーティングされる、ピアノードを宛先とするデータ、および受信機３０２内の復号器３１２によって処理されている基地局２００から受信されたデータを含むことが可能である。ユーザ情報３３６は、アップリンク通信路情報３３８、ダウンリンク通信路情報３４０、端末装置ＩＤ情報３４２、基地局ＩＤ情報３４４、セクタＩＤ情報３４６、およびモード情報３４８を含む。アップリンク通信路情報３３８は、基地局２００に送信する際に使用するように、基地局２００によって無線端末装置３００に割り当てられているアップリンク通信路セグメントを識別する情報を含む。アップリンク通信路には、アップリンク・トラフィック通信路、専用アップリンク制御通信路、例えば、要求通信路、電力制御通信路、およびタイミング制御通信路が含まれることが可能である。各アップリンク通信路は、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それぞれがたどる、１つまたは複数の論理トーンを含む。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、および隣接するセル間で異なる。ダウンリンク通信路情報３４０は、ＢＳ２００が、データ／情報をＷＴ３００に伝送している際に使用するために、基地局２００によってＷＴ３００に割り当てられているダウンリンク通信路セグメントを識別する情報を含む。ダウンリンク通信路は、ダウンリンク・トラフィック通信路と、割り当て通信路とを含むことが可能であり、各ダウンリンク通信路は、セルの各セクタ間で同期された、ダウンリンク・ホッピングシーケンスをそれぞれがたどる、１つまたは複数の論理トーンを含む。
【００５１】
また、ユーザ情報３３６は、基地局２００によって割り当てられたＩＤである端末装置ＩＤ情報３４２、ＷＴが、通信を確立した特定の基地局２００を識別する基地局ＩＤ情報３４４、ＷＴ３００が、現在、位置しているセルの特定のセクタを識別するセクタＩＤ情報３４６も含む。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・タイプを提供し、セル勾配値およびセクタ・インデックス・タイプを使用して、本発明によるアップリンク・トーン・ホッピングシーケンスが導き出されることが可能である。やはりユーザ情報３３６に含まれるモード情報３４８は、ＷＴ３００が、スリープモードになっているか、保留モードになっているか、またはオンモードになっているかを識別する。
【００５２】
トーンホッピング・シグナリング情報３５０は、アップリンク・トーン情報３５２およびダウンリンク・トーン情報３５４を含む。アップリンク・トーンホッピング情報３５２は、基地局２００に割り当てられた搬送周波数、論理トーンに関する指標、アップリンク・ホッピングシーケンスにおけるトーンの数、アップリンク・ホッピングシーケンスにおける物理トーンのインデックスおよび周波数、ドウェル間隔、例えば、ホッピングするまで物理トーン上に留まるべき持続時間、ホッピングシーケンスをリセットして、再開するまでのアップリンク・ホッピングシーケンスの持続時間、スーパースロットの持続時間、ビーコン信号とスーパースロットとの関係を定義する情報、および各基地局に対応するセル勾配値を含むことが可能である。ダウンリンク・トーン情報３５４は、基地局２００に割り当てられた搬送周波数、ダウンリンク・ホッピングシーケンスにおけるトーンの数および周波数、および勾配などのセル特有の値を含むことが可能である。
【００５３】
ルーチン３２０は、通信ルーチン３２４、および無線端末装置制御ルーチン３２６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。無線端末装置制御ルーチン３２６は、受信機３０２および送信機３０４の制御を含む基本的な無線端末装置３００機能を制御する。また、無線端末装置制御ルーチン３２６は、ダウンリンク・トーン割り当てホッピングルーチン３３２、およびアップリンク・トーン割り当てホッピングルーチン３３０を含むシグナリングルーチン３２８も含む。ダウンリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３０は、ダウンリンク・トーンホッピングシーケンスを生成し、基地局２００から伝送された、受信されたデータを処理するために、ダウンリンク通信路情報３４０、基地局ＩＤ情報３４４、例えば、勾配、およびダウンリンクトーン情報３５４を含むユーザデータ／情報３２２を使用する。アップリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３０は、アップリンク通信路情報３３８、基地局ＩＤ情報３４４、セクタＩＤ情報３４６、およびアップリンクトーン情報３５２を含むデータ／情報３３２を使用して、本発明によるアップリンク・トーンホッピングシーケンスを生成する。アップリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３０は、プロセッサ３０６によって実行されると、無線端末装置３００が登録されている基地局２００に１つまたは複数の信号を、無線端末装置３００がいつ、いずれのトーン上で送信するかを決定するのに使用される。アップリンクトーン割り当てホッピングルーチン３３０は、本発明に従って実施されるホッピング関数を、基地局２００から受信された情報と一緒に使用して、送信を行うべきトーンを決定する。
【００５４】
図４は、図１のセル（１０２、１０４）の各セルの各セクタに関して実施される、本発明のＯＦＤＭ拡散スペクトル無線インタフェース技術を示す。図４では、水平軸４５１は、周波数を表す。或る特定の搬送周波数４５３に関する、例えば、アップリンクシグナリングに関する、利用可能な帯域幅の全体量が、数Ｐの等間隔のトーンに分割される。一部の実施形態では、１１３個の等間隔のトーンが存在する。これらのトーンは、０からＰ−１までインデックスが付けられている。例示的なトーン、すなわち、トーン０  ４５５、トーン１  ４５７、トーン２  ４５９、およびトーンＰ−１  ４６１が、図４に示されている。帯域幅は、２つのセル１０２、１０４を構成するセクタ１１０、１１２、１１４、１２２、１２４、１２６のそれぞれにおいて同時に使用される。各セルの各セクタにおいて、トーン、０ないしＰ−１が、アップリンク信号を伝送する際に使用するために、各セルの各セクタにおける無線端末装置３００間に、それぞれ、割り振られる。同一の帯域幅が、セル１０２、１０４の両方の各セクタにおいて使用されるので、同一の時刻に、それらの周波数トーン上でＷＴ３００によって伝送される信号は、例えば、重なり合うサービスエリアにおいて、例えば、セクタ境界領域１１６、１１８、１２０、１２８、１３０、１３２、およびセル境界領域１６８において、互いに干渉する可能性がある。
【００５５】
本発明によれば、セルの或るセクタ内でアップリンク中に或る特定の無線端末装置３００によって使用されるＯＦＤＭ拡散スペクトルシステムのトーンは、利用可能な周波数帯域幅にわたってホッピングすることにより、隣接するセクタ間、および近隣セル間で周波数ダイバーシチを実現し、干渉を平均する。無線端末装置３００に割り当てられたセル１０２の各セクタ１１０、１１２、１１４における利用可能なトーンは、本発明に従って、各セクタタイプに関して固有であるアップリンク・トーンホッピングシーケンスに従って変化する、すなわち、ホッピングする。さらに、隣接するセル内、例えば、セル１０４内で、無線端末装置３００に割り当てられたトーンは、本発明に従って異なるアップリンク・トーンホッピングシーケンスに従ってホッピングする。これにより、近隣セクタおよび／または近隣セル内のデバイスが、同一のトーンホッピングシーケンスを使用したとすると、もたらされる可能性がある長い周期の干渉の問題が回避される。
【００５６】
本発明のアップリンク・トーンホッピングシーケンスは、以下のとおり、定式化される。すなわち、
ｆｓＴ（ｊ，ｋ）＝ｓ／（（１／ｊ）＋Ｔ＊ｋ＋ｋ２）であってｋによって示される時刻における論理トーンｊに関するホッピングシーケンスを表す。
【００５７】
ただし、
ｓ＝セル勾配値であり、セルのセクタのそれぞれに関して同一であり、隣接するセルは、セル勾配値として異なる値を有するはずである。
【００５８】
Ｔ＝セクタタイプ値。セクタタイプＴは、集合｛０，１，２｝の中に入っているものと想定する。すると、隣接するセクタは、Ｔの異なる値を有するはずである。例えば、セル当たり３つを超えるセクタを有する一部の実施形態では、Ｔ＝ｍｏｄ（セクタＩＤ，３）。一部のそのような実施形態において、セクタＩＤは、値が、０，．．．，５の範囲内にあるセクタのインデックス値であり、同一のセルの各セクタは、異なるセクタＩＤ値を有する。
【００５９】
ｆｓＴ＝勾配値ｓを有するセルのセクタタイプＴを有するセクタ内の或る特定の関数である。
【００６０】
ｊ＝論理トーンであり、ホッピングシーケンスのインデックスと呼ばれることが可能である。
【００６１】
ｋ＝ドウェル・インデックスとも呼ばれる時間の測定値であり、ドウェルは、論理トーンｊが、別の物理トーンにホッピングするまでに、或る特定の物理トーン上に留まる時間間隔を表す。
【００６２】
前述の式の右辺における演算は、モジュロの意味（ｍｏｄｕｌａｒ  ｓｅｎｓｅ）、ＧＦ（Ｎ）において定義され、ただし、０と等しくないＹに関して、ｍｏｄ（Ｘ／Ｙ，Ｎ）＝Ｚである。
【数１】
2009509409.tif 000003
【００６３】
Ｙ＝０に関して、ｍｏｄ（Ｘ／Ｙ，Ｎ）は、０に等しいように定義される。
【００６４】
ＧＦは、ガロア体の略記であることに留意されたい。
【００６５】
本発明の式によるアップリンク・ホッピングシーケンスのトーン割り当ての例が、図５の行列４００において提供される。図５の例に関して、Ｎ＝５とし、ただし、Ｎは、トーンの数を表し、Ｎは、モジュロ演算子であり、各モジュロ演算からの出力が、［０，１，．．．Ｎ−１］の範囲内にあるようになっている。ｓ＝２であり、ただし、ｓ＝セル勾配値であるものと考慮されたい。Ｔ＝１であり、Ｔ＝セクタタイプ・インデックスであるものと考慮されたい。Ｆ（ｊ，ｋ）は、時刻ｋにおける第ｊ番のホッピングシーケンスの周波数トーン・インデックスであるものとする。ｊ＝０，１，．．．，Ｎ−１である。ホッピングシーケンスの周期数（ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）は、Ｎであり、このため、ｋ＝０，１，．．．，Ｎ−１である。
【００６６】
図５の行列４００を以下に説明する。
【００６７】
第１の行４０２は、論理トーン０に関する（ｊ＝０）のホッピングシーケンスを与える。
【００６８】
第２の行４０４は、論理トーン１に関する（ｊ＝１）のホッピングシーケンスを与える。
【００６９】
第３の行４０６は、論理トーン２に関する（ｊ＝２）のホッピングシーケンスを与える。
【００７０】
第４の行４０８は、論理トーン３に関する（ｊ＝３）のホッピングシーケンスを与える。
【００７１】
第５の行４１０は、論理トーン４に関する（ｊ＝４）のホッピングシーケンスを与える。
【００７２】
第１の列４１２は、時刻ｋ＝０における５つのホッピングシーケンス値のそれぞれを与える。
【００７３】
第２の列４１４は、時刻ｋ＝１における５つのホッピングシーケンス値のそれぞれを与える。
【００７４】
第３の列４１６は、時刻ｋ＝２における５つのホッピングシーケンス値のそれぞれを与える。
【００７５】
第４の列４１８は、時刻ｋ＝３における５つのホッピングシーケンス値のそれぞれを与える。
【００７６】
第５の列４２０は、時刻ｋ＝４における５つのホッピングシーケンス値のそれぞれを与える。
【００７７】
アップリンク・ホッピングシーケンス行列４００の第１の行４０２を、例示の目的で詳細に説明する。第１の行４０２を考慮すると、論理トーン０（ｊ＝０）が、第１の時間間隔、ｋ＝０中に物理トーン０を占有する（列４１２）。次に、論理トーン０（ｊ＝０）は、論理トーン０が、第２の時間間隔、ｋ＝１中に占有する物理トーン１にホッピングする（列４１４）。次に、論理トーン０（ｊ＝０）は、論理トーン０が、第３の時間間隔、ｋ＝２中に占有する物理トーン２にホッピングする（列４１６）。次に、論理トーン０（ｊ＝０）は、論理トーン０が、第４の時間間隔、ｋ＝３中に占有する物理トーン１にホッピングする（列４１８）。次に、論理トーン０（ｊ＝０）は、論理トーン０が、第５の時間間隔、ｋ＝４中に占有する物理トーン０にホッピングする（列４２０）。第２の行４０４ないし第５の行４１０は、第１の行４０２に関して与えられた説明と同様の仕方で解釈されることが可能であり、このため、さらに説明することはしない。アップリンク通信路は、１つまたは複数の論理トーンを含むことが可能であり、例えば、例示的なアップリンク通信路は、第２の行４０４ｊ＝１（論理トーン１）と、第４の行４０８ｊ＝３（論理トーン３）とを含むことが可能である。
【００７８】
図５のアップリンク・トーンホッピング行列の値の計算を実際に示すため、第３の行４０６（ｊ＝２）、第５の列４２０（ｋ＝４）における要素を考慮されたい。Ｆ（２，４）＝ｓ／［（１／ｊ）＋Ｔ＊ｋ＋ｋ＊ｋ］＝２／［（１／２）＋１＊４＋４＊４］であり、ただし、演算は、モジュロ演算である。
【数２】
2009509409.tif 000004
【００７９】
ただし、ｍｏｄ（３＊２，５）＝１であるので、ｍｏｄ（１／３，５）＝２である。
【数３】
2009509409.tif 000005
【００８０】
本発明の一部の実施形態では、例示的なシステムにおいて実施されるアップリンク・ホッピングシーケンスは、以下の式によって定義される。すなわち、
【数４】
2009509409.tif 000006
【００８１】
ただし、前述の式における演算は、ＧＦ（１１３）であり、
ｋは、以下の数式によってさらに定義されることが可能である。すなわち、
【数５】
2009509409.tif 000007
【００８２】
ただし、
ｓ＝セル勾配値であり、セルのセクタのそれぞれに関して同一であり、隣接するセルは、セル勾配値として異なる値を有するはずである。
【００８３】
Ｔ＝セクタのセクタタイプである。セクタタイプＴが、集合｛０，１，．．．，３｝の中に入っているものと想定されたい。すると、隣接するセクタは、Ｔの異なる値を有するはずである。
【００８４】
ｆｓＴ＝勾配値ｓを有するセルのセクタ・インデックスＴを有するセクタ内の或る特定の関数である。
【００８５】
ｊ＝論理トーンであり、ホッピングシーケンスのインデックスと呼ばれることが可能である。
【００８６】
ｋ＝４つのスーパースロットにおけるドウェル・インデックスであり、ｔが、或るスーパースロット内のシンボル指標である場合、ｔ＝９．．．１１３である。
【００８７】
Ｌ＝セルのビーコン信号を基準とするスーパースロット・インデックスであり、Ｌは、０から７までに及ぶ。
【００８８】
スーパースロット＝１１４個のＯＦＤＭシンボル期間を含むダウンリンク・ホッピングシーケンスの繰り返しの間隔であり、シンボル・インデックスは、０から１１３までに及ぶ。
【００８９】
［（ｔ−９）／７］は、フロア（ｆｌｏｏｒ）関数ｆＦＬであり、したがって、入力が、＝（ｔ−９）／７であるように定義される場合、フロア関数の出力は、入力数以下の最大の整数である。例えば、ｔ＝９．．．１５である場合、ｆＦＬ＝０であり、ｔ＝１６．．．２２である場合、ｆＦＬ＝１であり、ｔ＝２３．．．２９である場合、ｆＦＬ＝２である。
【００９０】
前述の実施形態において、トーンの数は、１１３であり、アップリンク・トーンホッピングシーケンスは、６０のトーン割り当て周期ごとに繰り返す。トーンホッピングシーケンスは、１１３のトーン割り当て周期ごとに繰り返すことになるが、打ち切られている。トーンホッピングシーケンス周期の長さは、４つのスーパースロットに等しい。各スーパースロットにおいて、１５のトーン割り当て周期が存在し、トーン割り当て動作が一時停止されている、さらなる９つのシンボル周期において。
【００９１】
前述したとおり、本発明に従って構築されるホッピングシーケンスは、以下の特性を有する。すなわち、
４つのスーパースロットごとに、セクタＡとセクタＢが、異なるセクタタイプ値を有する、それぞれ、セクタＡ内、およびセクタＢ内の任意の２つの論理トーン、トーンｉＡおよびトーンｊＢに関して、ドウェルにおいて構造化された、マッピングされた物理トーンは、以下のとおり、重なり合う。すなわち、
（１）Ａ、Ｂが、同一のセル内にある場合、たかだか１回。
【００９２】
（２）Ａ、Ｂが、異なるセル内にある場合、たかだか２回。
【００９３】
図６は、図面５００を介して、前述した本発明の例示的な実施形態に関して、スーパースロット、ビーコン信号、ダウンリンク・ホッピングシーケンス、およびアップリンク・ホッピングシーケンスの間のタイミング関係を示す。水平軸５０１は、時間領域を表す。２つの例示的なビーコン信号５２２、５２６が、ビーコン信号反復時間間隔５２４によって隔てられて示されている。ビーコン５２２は、第１のビーコンスロットの一部と考えられることが可能であるのに対して、ビーコン５２６は、第２のビーコンスロットの一部と考えられることが可能である。ビーコン信号反復時間間隔５２４は、次の８つのスーパースロットに細分されることが可能である。すなわち、インデックスＬ＝０を有するスーパースロット５０２、インデックスＬ＝１を有するスーパースロット５０４、インデックスＬ＝２を有するスーパースロット５０６、インデックスＬ＝３を有するスーパースロット５０８、インデックスＬ＝４を有するスーパースロット５１０、インデックスＬ＝５を有するスーパースロット５１２、インデックスＬ＝６を有するスーパースロット５１４、インデックスＬ＝７を有するスーパースロット５１６である。各ダウンリンク・ホッピングシーケンス反復間隔５１８は、１つのスーパースロットに合うのに対して、各アップリンク・ホッピングシーケンス反復間隔５２０は、４つのスーパースロットの後に繰り返す。一部の実施形態では、アップリンク・タイミング構造とダウンリンク・タイミング構造の間に、基地局から見て、オフセットが、例えば、或る固定の、所定のタイミングオフセットが、存在する。
【００９４】
図７は、前述した本発明の例示的な実施形態におけるスーパースロット内のＯＦＤＭシンボル期間と、ドウェル・インデックスとの関係を示す。図面６０２は、ビーコンスロット５２４を基準とした図５の第１のスーパースロット（Ｌ＝０）５０２に対応する。行６０４は、スーパースロット５０２の細分された各部分中の、０から１１３までに及ぶＯＦＤＭシンボル時間インデックスをリストアップする。第２の行６０６は、第１のスーパースロット５０２の細分された各部分におけるドウェル・インデックスである、ｋの計算された値をリストアップする。行６０４と行６０６を比較することにより、アップリンク・ホッピングシーケンスが、スーパースロットの最初の９つのシンボル期間（ｔ＝０，．．．，８）に適用されないことを見て取ることができる。スーパースロットの残りのシンボル期間（ｔ＝９，．．．，１１３）は、ドウェルに細分され、各ドウェルは、７つのシンボル期間の持続時間を有し、各ドウェルは、アップリンク・ホッピング関数を介して、ホッピングが行われるまでに、物理トーンが、論理トーンに割り当てられたままである時間間隔を表す。同様に、図面６０８は、第４のスーパースロット（Ｌ＝３）５０８に対応する。行６１０は、スーパースロット５０８の細分された各部分中の、０から１１３までに及ぶＯＦＤＭシンボル時間インデックスをリストアップする。第２の行６１２は、第４のスーパースロット５０８の細分された各部分におけるドウェル・インデックスである、ｋの計算された値をリストアップする。
【００９５】
本発明の様々な実施形態は、異なる数のトーン、ビーコン信号間の異なる数のスーパースロット、異なるドウェル間隔、各スーパースロットにおける第１のドウェルの開始に先立つ異なる数のシンボル伝送を使用してもよく、アップリンク・ホッピングシーケンスを終了し、再開するのに、前述したのとは異なるポイントを選択してもよい。さらに、本発明の他の実施形態は、ビーコン信号を使用しなくてもよく、同期のための他の方法、例えば、パイロット信号に依拠してもよい。一部の実施形態では、ダウンリンク・ホッピングシーケンスとアップリンク・ホッピングシーケンスは、同期されてはならない。
【００９６】
本発明の関数は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせのソフトウェアを使用して実施されることが可能である。トーン割り当てチャートが、１回、計算されて、割り当て情報の再計算が、絶えず実行されなくてもよいように、基地局２００および／または無線端末装置３００に格納されることが可能である。そのような実施形態では、トーンおよびトーンシーケンスの割り当ては、関数が、割り当てプロセス中にリアルタイムで実行されはしないものの、関数に従って実行される。
【００９７】
図８は、本発明に従って、本発明の方法を使用して実施される例示的なアップリンク・トーンホッピング・モジュール８００の図である。基地局は、無線端末装置が、無線インタフェースを介してネットワーク接続を獲得するネットワークアクセスポイントである。基地局は、１つまたは複数のＢＳＳ（基地局セクタ）を含む。ＢＳＳは、基地局の一部分である。オムニ（ｏｍｎｉ）ＢＳＳは、その基地局に対応するセル全体における無線端末装置にサービスを提供する。指向性ＢＳＳは、或る特定の方向のアンテナを使用して、セルのサブセット部分内、例えば、セルの或るセクタ内の無線端末装置と通信することができる。
【００９８】
モジュール８００は、基地局または無線端末装置の一部として含まれることが可能であり、或るＢＳＳに対応する或るセルの或るセクタ内で使用されるべきアップリンク・トーンホッピング・パターンを決定するのに使用される。例示的なアップリンク・トーンホッピング・モジュール８００には、ホッピング前インデックス−ホッピング後インデックストーンホッピング決定モジュール８０２、セル識別マッピングモジュール８０４、セクタ識別マッピングモジュール８０６、および時間インデックスマッピングモジュール８０８が含まれる。
【００９９】
ＢＳは、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ８１２に関連するＢＳ識別子を有することが可能である。セルの異なるセクタは、一部の実施形態では、同一のＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ８１２を使用する。通信システムにおける所与のＢＳＳは、対応するＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ８１２、およびＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ＩＤ８１４を有する。セルＩＤマッピングモジュール８０４は、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ８１２をＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ値にマップする。同一のセルに対応する複数のＢＳＳは、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅに関して同一の値を有する。隣接するセルは、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅの異なる値を有する。
【０１００】
セルＩＤマッピングモジュール８０４は、例えば、ルックアップテーブルを介して、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ８１２からＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ８１２への変換を実行する。一部の実施形態では、有効なＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘの集合は、０：９５の範囲内の整数値である。一部のそのような実施形態において、有効なＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＿ｉｎｄｅｘ値の集合は、集合｛０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９，６０，６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８，６９，７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８０，８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９，９０，９１，９２，９３，９４，９５｝であり、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ値のそれぞれの対応する集合は、値の集合｛７，８，６，３６，３５，１０５，３９，７４，１８，９５，９，７３，９３，１０２，１１，３４，１０，１０４，９４，１０３，１０６，５，４０，９１，７７，４６，１９，９２，１７，６７，６４，１０１，２０，９６，４５，６５，６８，６３，７８，１０７，７６，４４，６６，６２，９０，６１，３３，４８，１６，２１，７２，３７，４９，１２，７９，８９，６９，４７，４，２２，３８，９７，５０，５１，１０８，６０，１００，４１，２３，３２，７５，１５，５２，８０，１３，８８，４３，２４，９８，３，３１，１０９，７１，５９，８１，５３，７０，８７，２５，９９，４２，１１０，８２，１４，２，５４｝である。
【０１０１】
また、ＢＳＳは、関連するＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ８１４も有する。セルの各セクタは、異なるＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ＩＤ８１４を有する。同一のＢＳの異なるＢＳＳは、同一のＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ８１８を有することが可能である。しかし、同一のＢＳの隣接するＢＳＳは、好ましい実施形態では、同一のＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅを有さない。セクタＩＤマッピングモジュール８０６は、ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ＩＤ８１４をＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ値８１８にマップする。一部の実施形態では、ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ値＝ｍｏｄ（ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ＩＤ，３）である。一部のそのような実施形態では、ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ＩＤは、範囲０〜５の整数値であるのに対して、ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅは、範囲０〜２の整数値である。
【０１０２】
一部の実施形態では、通信システムにおける所与のＢＳＳに関して、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ８１６およびＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒタイプ８１８の値は、固定であり、時間につれて変化はしない。
【０１０３】
一部のそのような実施形態では、ＢＳＳを接続ポイントとして使用することを望む無線端末装置は、そのＢＳＳに対応するＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ値およびＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ値を特定し、次に、これらの値を使用して、アップリンクホッピングを制御する。
【０１０４】
時間インデックス・マッピングモジュール８０８は、タイミング構造情報８１０を含む。タイミング構造情報８１０は、各ＢＳＳに関連するダウンリンクタイミング構造情報およびアップリンクタイミング構造情報、例えば、ＯＦＤＭシンボルタイミング、およびハーフスロット、スロット、スーパースロット、ビーコンスロット、超（ｕｌｔｒａ）スロットなどのＯＦＤＭシンボルの様々なグループ、ならびにそれらのグループに関連するインデックス情報を識別する。時間指標マッピングモジュール８０８は、現在のｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘ値８２２、および現在のｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔインデックス値８２４を受け取り、時間依存値Ｋ８２０を決定する。一部の実施形態では、Ｋは、アップリンクトーンホッピングが適用される反復性のアップリンクタイミング構造内のドウェルのインデックス値の値である。例えば、Ｋは、０〜５９の範囲内の整数値であることが可能である。現在のｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘ値８２２は、ＢＳＳに対応するアップリンクタイミング構造内の現在のビーコンスロット内の現在のスーパースロット・インデックスを識別する。一部の実施形態では、ＵＬ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘの値は、０から７までの範囲の整数値である。現在のＵＬ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔインデックス８２４は、アップリンクタイミング構造内のスーパースロット内の現在のハーフスロットを識別する。一部の実施形態では、ＵＬ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔインデックス８２４の値は、０から１４までに及ぶ。
【０１０５】
ホッピング前インデックス／ホッピング後インデックストーンホッピング決定モジュール８０２が、制御入力、ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ値８１６、ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ値８１８、およびＫ値８２０を受け取る。また、決定モジュール８０２は、ｆ０８２６、ホッピング前トーン・インデックスも受け取り、対応するホッピング後トーン・インデックスｆ１８２８を決定する。一部の実施形態では、ホッピング前トーン・インデックスは、範囲０〜１１２の整数値であり、ホッピング後トーン・インデックスは、範囲０〜１１２の整数値である。決定モジュール８０２は、入力の所与の集合８１６、８１８、８２０に関するホッピング前トーン・インデックスｆ０値、例えば、１１３個の値、０〜１１２のそれぞれに関して、ホッピング後トーン・インデックスｆ１値の対応する集合を決定して、アップリンク・トーンホッピングを決定することができる。
【０１０６】
情報は、アップリンク上で、例えば、変調シンボル、例えば、ＱＰＳＫ変調シンボルまたはＱＡＭ変調シンボルの値によって伝えられる符号化されたビットの形態で通信される。論理通信通信路は、１つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔の持続時間にわたる１つのトーンの無線リンクリソースにそれぞれが対応する、いくつかのトーンシンボルを含むことが可能である。ドウェルは、アップリンクのために使用されるトーンが、一定のままである、時間間隔を表す。アップリンク・トーンホッピングは、１つのドウェルから次のドウェルまで使用されることが可能である。アップリンク・タイミング構造は、論理通信路および論理セグメントの点で表現されることが可能である。論理通信路上、および論理セグメント上のトーンは、ホッピング前トーン・インデックス値に関連することが可能である。ホッピング後トーン・インデックス値は、決定モジュール８０２に従って並べ替えが実行された後に、変調シンボルの伝送のために実際に使用されるトーンであることが可能である。
【０１０７】
一部の実施形態では、時間インデックスマッピングモジュール８０８は、式Ｋ＝１５＊ｍｏｄ（ＵＬ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘ，４）＋（ＵＬ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘ−１）を使用して、Ｋを決定し、ただし、ＵＬ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘは、範囲０〜７の整数値であり、ＵＬ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ＿ｉｎｄｅｘは、範囲１〜１５の整数値である。一部のそのような実施形態では、ホッピング前インデックス／ホッピング後インデックストーンホッピング決定モジュール８０２は、式ｆ１＝ｍｏｄ（ＢＳＳ＿ｓｌｏｐｅ＊ｔｅｍｐ１，１１３）を使用し、ただし、ｔｅｍｐ１＝ｉｍｏｄ（ｔｅｍｐ０，１１３）であり、ただし、ｔｅｍｐ０＝ｉｍｏｄ（ｆ０，１１３）＋ＢＳＳ＿ｓｅｃｔｏｒ＿ｔｙｐｅ＊Ｋ＋Ｋ＊Ｋであり、ただし、ｆ０は、範囲０〜１１２の整数値である。
【０１０８】
関数floor（ｘ）は、ｘ以下の最大の整数であると定義される。整数ｘおよびｍに関して、モジュロ関数、ｍｏｄ（ｘ，ｍ）は、ｍｏｄ（ｘ，ｍ）＝ｘ−ｍ＊ｆｌｏｏｒ（ｘ／ｍ）と定義され、ただし、ｍは、モジュラス（ｍｏｄｕｌｕｓ）と呼ばれる。整数ｘおよびｍに関して、逆モジュロ関数、ｉｍｏｄ（ｘ，ｍ）は、ｍｏｄ（ｘ＊ｙ，ｍ）が１に等しい場合、ｙに等しく、ただし、１≦ｙ≦ｍである。ｍｏｄ（ｘ，ｍ）が、０である場合、ｉｍｏｄ（ｘ，ｍ）は、０に設定される。
【０１０９】
図９は、本発明の例示的な実施形態による例示的なアップリンクタイミング構造の図面９００である。図面９００は、アップリンクタイミング構造ビーコンスロット９０２、および８個の連続するスーパースロットの対応する集合（インデックス０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９０４、インデックス１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９０６、インデックス２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９０８、インデックス３を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９１０、インデックス４を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９１２、インデックス５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９１４、インデックス６を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９１６、インデックス７を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｂｅａｃｏｎ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ９１８を含む。図９に示されるタイミング構造は、反復するように繰り返す。
【０１１０】
図１０は、例示的なアップリンク・タイミング構造、およびその例示的なアップリンク・タイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ値の図１０００であり、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンク・トーンホッピングを決定する際に入力として使用される。図１０は、０というインデックスのアップリンク・スーパースロット９０４、および対応する区画（ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ）を含む。区画は、第１の部分１００２、例えば、連続する２つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔を含み、その後に、１６個の連続するアップリンク・スーパースロット・ハーフスロット（インデックス＝０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１００４、インデックス＝１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１００６、インデックス＝２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１００８、．．．、インデックス＝１５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１０１０）が続く。各ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔは、連続する７つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔に対応する時間間隔である。
【０１１１】
本発明のアップリンク・トーンホッピングは、Ｋの対応する値が、０，１，．．．，１４である、インデックス１から１５までの１５個のｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ（１００６，１００８，．．．，１０１０）に関して適用される。アップリンク・トーンホッピングシーケンスは、スーパースロット９０４に関する間隔１００２および１００４に対応する、この例示的な実施形態における各スーパースロットの最初の９個のＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔には適用可能でないことに留意されたい。他の実施形態では、アップリンク・トーンホッピングシーケンスに適用可能でないアップリンク・タイミング構造内の領域は、異なることが可能である。
【０１１２】
図１１は、例示的なアップリンク・タイミング構造、およびその例示的なアップリンク・タイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ値の図面１１００であり、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンク・トーンホッピングを決定する際に、入力として使用される。図１１は、インデックス＝１のアップリンク・スーパースロット９０６、および対応する区画を含む。区画は、第１の部分１１０２、例えば、連続する２つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔を含み、その後に、１６個の連続するアップリンク・スーパースロット・ハーフスロット（インデックス＝０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１１０４、インデックス＝１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１１０６、インデックス＝２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１１０８、．．．、インデックス＝１５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１１１０）が続く。本発明のアップリンク・トーンホッピングは、Ｋの対応する値が、１５，１６，．．．，２９である、インデックス１から１５までの１５個のｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ（１１０６，１１０８，．．．，１１１０）に関して適用される。
【０１１３】
図１２は、例示的なアップリンク・タイミング構造、およびその例示的なアップリンク・タイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ値の図面１２００であり、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンク・トーンホッピングを決定する際に、入力として使用される。図１２は、インデックス＝２のアップリンク・スーパースロット９０８、および対応する区画を含む。区画は、第１の部分１２０２、例えば、連続する２つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔を含み、その後に、１６個の連続するアップリンク・スーパースロット・ハーフスロット（インデックス＝０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１２０４、インデックス＝１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１２０６、インデックス＝２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１２０８、．．．、インデックス＝１５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１２１０）が続く。本発明のアップリンク・トーンホッピングは、Ｋの対応する値が、３０，３１，．．．，４４である、インデックス１から１５までの１５個のｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ（１２０６，１２０８，．．．，１２１０）に関して適用される。
【０１１４】
図１３は、例示的なアップリンク・タイミング構造、およびその例示的なアップリンク・タイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ値の図面１３００であり、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンク・トーンホッピングを決定する際に、入力として使用される。図１３は、インデックス＝３のアップリンクスーパースロット９１０、および対応する区画を含む。区画は、第１の部分１３０２、例えば、連続する２つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔を含み、その後に、１６個の連続するアップリンク・スーパースロット・ハーフスロット（インデックス＝０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１３０４、インデックス＝１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１３０６、インデックス＝２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１３０８、．．．、インデックス＝１５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１３１０）が続く。本発明のアップリンク・トーンホッピングは、Ｋの対応する値が、４５，４６，．．．，５９である、インデックス１から１５までの１５個のｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ（１３０６，１３０８，．．．，１３１０）に関して適用される。
【０１１５】
本発明の例示的なトーンホッピングパターンは、ビーコンスロット当たり２回の反復の周期数で繰り返すことに留意されたい。したがって、Ｋの値は、アップリンク・スーパースロット・インデックス＝４を始まりとして繰り返すことを見て取ることができる。
【０１１６】
図１４は、例示的なアップリンク・タイミング構造、およびその例示的なアップリンク・タイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ値の図面１４００であり、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンク・トーンホッピングを決定する際に、入力として使用される。図１４は、インデックス＝４のアップリンク・スーパースロット９１２、および対応する区画を含む。区画は、第１の部分１４０２、例えば、連続する２つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔を含み、その後に、１６個の連続するアップリンク・スーパースロット・ハーフスロット（インデックス＝０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１４０４、インデックス＝１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１４０６、インデックス＝２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１４０８、．．．、インデックス＝１５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１４１０）が続く。本発明のアップリンク・トーンホッピングは、Ｋの対応する値が、０，１，．．．，１４である、インデックス１から１５までの１５個のｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ（１４０６，１４０８，．．．，１４１０）に関して適用される。
【０１１７】
図１５は、例示的なアップリンク・タイミング構造、およびその例示的なアップリンク・タイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ値の図面１５００であり、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンク・トーンホッピングを決定する際に、入力として使用される。図１５は、インデックス＝７のアップリンク・スーパースロット９１２、および対応する区画を含む。区画は、第１の部分１５０２、例えば、連続する２つのＯＦＤＭシンボル伝送時間間隔を含み、その後に、１６個の連続するアップリンク・スーパースロット・ハーフスロット（インデックス＝０を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１５０４、インデックス＝１を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１５０６、インデックス＝２を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１５０８、．．．、インデックス＝１５を有するｕｐｌｉｎｋ＿ｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ１５１０）が続く。本発明のアップリンク・トーンホッピングは、Ｋの対応する値が、４５，４６，．．．，５９である、インデックス１から１５までの１５個のｓｕｐｅｒｓｌｏｔ＿ｈａｌｆｓｌｏｔ（１５０６，１５０８，．．．，１５１０）に関して適用される。
【０１１８】
本発明によるトーンホッピングの例が、５つのトーンを使用する実施形態に関して以下に提示される。計算は、この例示的な実施形態に関して、ＧＦ（Ｎ＝５）を使用して実行される。論理トーンを物理トーンにマップするのに使用されるトーンホッピング公式は、以下のとおりである。すなわち、
【数６】
2009509409.tif 000008
【０１１９】
Ｎ＝５である場合、逆関数を以下のとおり定義する。すなわち、ｉｎｖｅｒｓｅ（０）＝０、ｉｎｖｅｒｓｅ（１）＝１、ｉｎｖｅｒｓｅ（２）＝３、ｉｎｖｅｒｓｅ（３）＝２、ｉｎｖｅｒｓｅ（４）＝４である。
【０１２０】
ｓ＝２であるセルに関して、３つのセクタＴ＝０、Ｔ＝１、およびＴ＝２を考慮されたい。
【０１２１】
Ｔ＝０である場合、論理トーン（ｊ＝０，．．．，４）の物理トーンは、以下のとおりである。すなわち、
【数７】
2009509409.tif 000009
【０１２２】
Ｔ＝１である場合、論理トーン（ｊ＝０，．．．，４）の物理トーンは、以下のとおりである。すなわち、
【数８】
2009509409.tif 000010
【０１２３】
Ｔ＝２である場合、論理トーン（ｊ＝０，．．．，４）の物理トーンは、以下のとおりである。すなわち、
【数９】
2009509409.tif 000011
【０１２４】
Ｔ＝０の１つのシーケンスが、Ｔ＝１の別のシーケンスと１回だけ衝突することは、明らかである。
【０１２５】
Ｔ＝０の１つのシーケンスが、Ｔ＝２の別のシーケンスと１回だけ衝突することは、明らかである。
【０１２６】
Ｔ＝１の１つのシーケンスが、Ｔ＝２の別のシーケンスと１回だけ衝突することは、明らかである。
【０１２７】
次に、ｓ＝３とし、Ｔ＝１とする。つまり、セル識別子ｓ＝３を有する異なるセル、および第２のタイプ識別子Ｔ＝１に関して、以下を得る。
【数１０】
2009509409.tif 000012
【０１２８】
ｓ＝２、かつ、Ｔ＝１の１つのシーケンスが、ｓ＝３、かつ、Ｔ＝１の別のシーケンスと、たかだか２回、衝突することは、明らかである。
【０１２９】
ｓ＝２、かつ、Ｔ＝０の１つのシーケンスが、ｓ＝３、かつ、Ｔ＝２の別のシーケンスと、たかだか２回、衝突することは、明らかである。
【０１３０】
ｓ＝２、かつ、Ｔ＝２の１つのシーケンスが、ｓ＝３、かつ、Ｔ＝１の別のシーケンスと、たかだか２回、衝突することは、明らかである。
【０１３１】
一部の実施形態では、ホッピングされるトーンブロック内のトーンの数は、１００より大きい値、例えば、１１３個のトーンである。一部のそのような実施形態では、演算は、ＧＦ（１１３）を使用して実行され、論理トーンを物理トーンにマッピングするのに使用されるトーンホッピング公式は、ｆｓＴ（ｊ，ｋ）＝ｓ／（（１／ｊ）＋Ｔ＊ｋ＋ｋ２）であり、論理トーン（ｊ）のインデックスは、０から１１２までに及び、物理トーンのインデックスも、０から１１２までに及ぶ。一部の実施形態では、トーンホッピングシーケンスの一部分が、実施され、例えば、そのシーケンスをホッピングすることが、打ち切られ、再開される。
【０１３２】
本発明の技術は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実施されることが可能である。本発明は、装置、例えば、本発明を実施する移動端末装置などの移動ノード、基地局、通信システムを対象とする。また、本発明は、方法、例えば、本発明による移動ノード、基地局、および／または通信システム、例えば、ホストを制御し、かつ／または動作させるための方法を対象とする。また、本発明は、本発明による１つまたは複数のステップを実施するようにマシンを制御するためのマシン可読命令を含むマシン可読媒体、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ、ハードディスクなども対象とする。
【０１３３】
様々な実施形態では、本明細書で説明されるノードは、本発明の１つまたは複数の方法に対応するステップ、例えば、信号処理ステップ、メッセージ生成ステップ、および／または伝送ステップを実行する１つまたは複数のモジュールを使用して実施される。このため、一部の実施形態では、本発明の様々な特徴は、モジュールを使用して実施される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実施されることが可能である。前述した方法、または方法ステップの多くは、メモリデバイスなどのマシン可読媒体、例えば、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどに含まれる、ソフトウェアなどのマシン実行可能命令を使用して実施されて、例えば、１つまたは複数のノードにおいて、前述した方法のすべて、またはいくつかの部分を実施するように、マシン、例えば、さらなるハードウェアを伴う、または伴わない汎用コンピュータを制御することが可能である。したがって、とりわけ、本発明は、マシン、例えば、プロセッサ、および関連するハードウェアに、前述した方法のステップの１つまたは複数を実行させるためのマシン実行可能命令を含むマシン可読媒体を対象とする。
【０１３４】
ＯＦＤＭシステムの文脈で説明したが、本発明の方法および装置の少なくともいくつかは、多くの非ＯＦＤＭシステムおよび／または非セルラーシステムを含む多種多様な通信システムに適用可能である。
【０１３５】
前述した本発明の方法および装置のさらなる多数の変種が、本発明の以上の説明に鑑みて、当業者には明白となろう。そのような変種は、本発明の範囲内にあるものと考えられるべきである。本発明の方法および装置は、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）、および／またはアクセスノードと移動ノードとの間で無線通信リンクを提供するように使用されることが可能な、他の様々なタイプの通信技術で使用されることが可能であり、様々な実施形態において、使用される。一部の実施形態では、アクセスノードは、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを使用して移動ノードと通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施形態において、移動ノードは、本発明の方法を実施するための、受信／送信回路、および受信／送信ロジック、および／または受信／送信ルーチンを含む、ノートブックコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナルデータアシスタント）、または他のポータブルデバイスとして実施される。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明に従って実施される例示的な多セクタ多セル通信システムを示す図である。
【図２】本発明に従って実施される、図１のシステムにおいて使用するのに適した例示的な基地局を示す図である。
【図３】本発明に従って実施される、図１のシステムにおいて使用するのに適した例示的な無線端末装置を示す図である。
【図４】ＯＦＤＭシステムにおける例示的なトーンの例を示す図である。
【図５】本発明によるアップリンクホッピングシーケンスのトーン割り当ての例を示す図である。
【図６】本発明の例示的な実施例による、スーパースロット、ビーコン信号、ダウンリンクホッピングシーケンス、およびアップリンクホッピングシーケンスの間のタイミング関係を示す図である。
【図７】本発明の例示的な実施形態によるＯＦＤＭシンボル期間と、ドウェル指標との関係を示す図である。
【図８】本発明に従って実施され、本発明の方法を使用する例示的なアップリンクトーンホッピングモジュールを示す図である。
【図９】本発明の例示的な実施形態による例示的なアップリンクタイミング構造を示す図である。
【図１０】例示的なアップリンクタイミング構造、および例示的なアップリンクタイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ個の値を示し、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンクトーンホッピングを決定する際に入力として使用される、図である。
【図１１】例示的なアップリンクタイミング構造、および例示的なアップリンクタイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ個の値を示し、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンクトーンホッピングを決定する際に入力として使用される、図である。
【図１２】例示的なアップリンクタイミング構造、および例示的なアップリンクタイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ個の値を示し、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンクトーンホッピングを決定する際に入力として使用される、図である。
【図１３】例示的なアップリンクタイミング構造、および例示的なアップリンクタイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ個の値を示し、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンクトーンホッピングを決定する際に入力として使用される、図である。
【図１４】例示的なアップリンクタイミング構造、および例示的なアップリンクタイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ個の値を示し、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンクトーンホッピングを決定する際に入力として使用される、図である。
【図１５】例示的なアップリンクタイミング構造、および例示的なアップリンクタイミング構造に関する、決定された時間依存のＫ個の値を示し、値Ｋは、本発明の例示的な実施形態に従ってアップリンクトーンホッピングを決定する際に入力として使用される、図である。
【図１】
2009509409.tif 000013
【図２】
2009509409.tif 000014
【図３】
2009509409.tif 000015
【図４】
2009509409.tif 000016
【図５】
2009509409.tif 000017
【図６】
2009509409.tif 000018
【図７】
2009509409.tif 000019
【図８】
2009509409.tif 000020
【図９】
2009509409.tif 000021
【図１０】
2009509409.tif 000022
【図１１】
2009509409.tif 000023
【図１２】
2009509409.tif 000024
【図１３】
2009509409.tif 000025
【図１４】
2009509409.tif 000026
【図１５】
2009509409.tif 000027
【国際調査報告】
2009509409.tif 000028
2009509409.tif 000029
2009509409.tif 000030