(57)【要約】【解決手段】利用可能な帯域幅のより効率的な利用がＯＦＤＭ無線通信システムで実現される。帯域幅の分割は異なるサイズであり、オリジナルのシステム設計パラメータと異なるかもしれない。使用されているトーン数、及びスロット内のＯＦＤＭシンボル時間数のような基本的なシステム構成は、システム全体にわたって保持される。帯域幅は、単一トーンに関連した帯域幅又はトーン間間隔の調節により変化する。トーン間間隔が増加するとＯＦＤＭシンボル送信時間は逆比例関係に従って減少する。無線通信デバイスは、第１の期間中、一様分布した第１の数のトーンからなる第１のアップリンク周波数帯域を用いて信号を送信し、第２の期間中、一様分布した第２の数のトーンからなる第２のアップリンク周波数帯域を用いて信号を送信する。第２の数は第１の数と同じであり、第２の周波数帯域は第１の周波数帯域よりも広い。【選択図】      図１４Ａ
2008517532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信デバイスを操作する方法であって、
第１の期間中に、ｉ）第１の周波数帯域内に一様に分布した第１の数のトーンで信号を送信することと、
第２の期間中に、ｉ）第２の周波数帯域内に一様に分布した第２の数のトーンで信号を送信することとを含み、
前記第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域よりも広く、前記第２の数は、前記第１の数と同一である方法。
【請求項２】
前記第１の数は、少なくとも１０である請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の期間中に送信される信号はＯＦＤＭシンボルである請求項２の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の期間中、前記信号の送信を制御するための制御チャネル構成情報を含む格納された構成情報のセットを用いることを更に含み、少なくとも幾つかの制御信号は、前記第１及び第２の期間の両方について同じである予め定めた繰り返し送信パターンに従って発生する請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の期間中に用いられる繰り返し送信パターンの周期は、ｉ）前記第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｉ）前記第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合に比例する量によって異なる請求項４の方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の期間中に送信されるシンボルの持続時間を制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号を生成することを更に含み、
各シンボル持続時間は、周期的プレフィックス部分とシンボルボディ部分とを含み、ｉ）前記第１の期間中に送信される前記シンボルボディ部分の持続時間の、ｉｉ）前記第２の期間中に送信される前記シンボルボディ部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）前記第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）前記第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一である請求項１の方法。
【請求項７】
ｉ）前記第１の期間中に送信される前記シンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間の、ｉｉ）前記第２の期間中に送信される前記シンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間に対する割合も、ｉｉｉ）前記第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）前記第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一である請求項６の方法。
【請求項８】
前記第１の期間中に送信されるシンボルの持続時間を制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号を生成することと、
前記第２の期間中に送信されるシンボルの持続時間を制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号を生成することとを更に含み、
前記第２の期間中に送信されるシンボルの持続時間は、前記第１の期間中に送信されるシンボルの持続時間よりも短い請求項４の方法。
【請求項９】
ｉ）前記第１の期間中に送信されるシンボルの持続時間の、ｉｉ）前記第２の期間中に送信されるシンボルの持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）前記第２の期間中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔の、ｉｖ）前記第１の期間中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔に対する割合に等しい請求項８の方法。
【請求項１０】
前記割合は、１．３対１未満である請求項９の方法。
【請求項１１】
前記無線通信デバイスはモバイルノードである請求項９の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の期間中に送信される信号はＯＦＤＭシンボルであり、
前記第１及び第２の周波数帯域のうちの一方は、２．５ＧＨｚ周波数帯域の一部であり、
前記第１及び第２の周波数帯域のうちの他方は、４５０ＭＨｚ周波数帯域の一部である請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記第１の期間は、前記無線通信デバイスが第１の基地局と通信する期間であり、
前記第２の期間は、前記無線通信デバイスが、前記第１の基地局とは異なる第２の基地局と通信する期間である請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記第２の期間より前に発生する第３の期間中に、
前記第２の基地局によって使用されるダウンリンク周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域に対する既知の周波数関係を有する第３の帯域から信号を受信するように受信機を操作することと、
前記第３の周波数帯域で受信された信号から、前記第２の周波数帯域で使用される隣接トーン間の間隔を判定することと、
前記判定された信号間隔を有するトーンを生成するために送信機シンボルタイミングを調節することとからなる各ステップを更に含む請求項６の方法。
【請求項１５】
前記第３の期間は、前記第１及び第２の期間の間に発生し、前記方法は更に、
前記第３の周波数帯域から信号を受信するように前記受信機を操作する前に、前記第１の基地局によって使用される受信機を、ダウンリンク周波数帯域から、前記第３の周波数帯域へ切り換えることを含む請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記受信された信号が、少なくとも１つの高電力狭帯域ビーコン信号を含む請求項１４の方法。
【請求項１７】
前記狭帯域ビーコン信号は、高々２つのトーンを含んでおり、ユーザデータを送信するために前記第１の基地局又は前記第２の基地局のうちの何れかによって使用される最大電力レベルの少なくとも２倍の電力レベルで送信される請求項１６の方法。
【請求項１８】
無線通信端末であって、
異なる幅のトーンを用いた異なる動作モードで、前記異なる動作モード中動作するように無線端末を制御する送信制御モジュールを備え、前記送信制御モジュールは、
送信機と、
第１の周波数帯域内に一様に分布した第１の数のトーンで信号を送信するように前記送信機を制御する第１のモード制御モジュールであって、第１の動作モード中に送信動作を制御する第１のモード制御モジュールと、
前記第１の周波数帯域よりも広い第２の周波数帯域内に一様に分布した第２の数のトーンで信号を送信するように前記送信機を制御する第２のモード制御モジュールであって、
第２の動作モード中に送信動作を制御する第２のモード制御モジュールとを備え、
前記第２の数は、前記第１の数と同一である無線通信端末。
【請求項１９】
前記第１の数は、少なくとも１０である請求項１８の無線端末。
【請求項２０】
前記第１及び第２の動作モード中に送信される信号はＯＦＤＭシンボルである請求項１９の無線端末。
【請求項２１】
前記第１及び第２の期間中、前記信号の送信を制御するための制御チャネル構成情報を含む格納された構成情報のセットを含むメモリを更に備え、
少なくとも幾つかの制御信号は、前記第１及び第２の動作モードの両方について同じである予め定めた繰り返し送信パターンに従って発生する請求項１８の無線端末。
【請求項２２】
前記第１及び第２の動作モード中に使用される繰り返し送信パターンの周期は、ｉ）前記第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｉ）前記第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合に比例する量によって異なる請求項２１の無線端末。
【請求項２３】
前記第１及び第２の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間を制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号を生成する送信シンボルタイミング制御モジュールを更に備え、
各シンボル持続時間は、周期的プレフィックス部分とシンボルボディ部分とを含み、ｉ）前記第１の期間中に送信される前記シンボルボディ部分の持続時間の、ｉｉ）前記第２の期間中に送信される前記シンボルボディ部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）前記第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）前記第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一である請求項１８の無線端末。
【請求項２４】
ｉ）前記第１の期間中に送信される前記シンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間の、ｉｉ）前記第２の期間中に送信される前記シンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間に対する割合も、ｉｉｉ）前記第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）前記第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一である請求項２３の無線端末。
【請求項２５】
前記第１及び第２の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間を制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号を生成する送信シンボルタイミング制御モジュールを更に備え、
前記送信シンボルタイミング制御モジュールは、前記第２の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間が、前記第１の期間中に前記無線端末によって送信されるシンボルの持続時間よりも短くなるように制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号を生成する請求項２１の無線端末。
【請求項２６】
ｉ）前記第１の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間の、ｉｉ）前記第２の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）前記第２の動作モード中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔の、ｉｖ）前記第１の動作モード中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔に対する割合に等しい請求項２５の無線端末。
【請求項２７】
前記割合は、１．３対１未満である請求項２６の無線端末。
【請求項２８】
前記無線通信デバイスはモバイルノードである請求項２６の無線端末。
【請求項２９】
前記第１及び第２の動作モード中に送信される信号はＯＦＤＭシンボルであり、
前記第１及び第２の周波数帯域のうちの一方は、２．５ＧＨｚ周波数帯域の一部であり、
前記第１及び第２の周波数帯域のうちの他方は、４５０ＭＨｚ周波数帯域の一部である請求項２８の無線端末。
【請求項３０】
前記第１の動作モードは、前記無線端末が第１の基地局と通信する期間に対応し、
前記第２の動作モードは、前記無線端末が、前記第１の基地局とは異なる第２の基地局と通信する期間に対応する請求項２８の無線端末。
【請求項３１】
前記第２の基地局によって使用されるダウンリンク周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域に対する既知の周波数関係を有する第３の帯域から信号を受信する受信機モジュールと、
前記第３の周波数帯域で受信された信号から、前記第２の周波数帯域で使用される隣接トーン間の間隔を判定するトーン間隔判定モジュールと、
前記判定された信号間隔を有するトーンを生成するために送信機シンボルタイミングを調節するタイミング制御モジュールと
を備える請求項２３の無線端末。
【請求項３２】
前記第３の動作モードは、前記第１及び第２の動作モードの間で発生し、前記無線端末は更に、
前記第３の周波数帯域から信号を受信するように前記受信機を操作する前に、前記第１の基地局によって使用される受信機を、ダウンリンク周波数帯域から、前記第３の周波数帯域へ切り換える受信機周波数制御モジュールを更に備える請求項３１の無線端末。
【請求項３３】
前記受信された信号が、少なくとも１つの高電力狭帯域ビーコン信号を含む請求項３１の無線端末。
【請求項３４】
前記狭帯域ビーコン信号は、ユーザデータを送信するために前記第１の基地局又は前記第２の基地局のうちの何れかによって使用される最大電力レベルの少なくとも２倍の送信電力レベルを有する高々２つのトーンを含む請求項３３の無線端末。
【請求項３５】
前記第１の期間中に、ｉ）前記第１の周波数帯域に対応する周波数帯域において一様に分布した前記第１の数のトーンで信号を受信することと、
前記第２の期間中に、ｉ）前記第２の周波数帯域に対応する周波数帯域において一様に分布した前記第２の数のトーンで信号を受信することと
を含む請求項１の無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関連し、更に詳しくは、無線通信システムにおいて帯域幅割当を調整する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
幾つかの無線通信システムでは、与えられたセル又はセクタにおける利用可能な全体の帯域幅は、例えば個別の周波数帯域のように異なる周波数帯域へ分割されうる。更に、与えられたセル又はセクタにおける利用可能な全体の帯域幅は、システム全体にわたって変わりうる。
【０００３】
典型的には、与えられたセル又はセクタの既知の利用可能な帯域幅は、多くの周波数帯域を含むように分割される。ここでは、システムにおける各帯域は、同じ帯域幅、基本構成、及びタイミングを有し、これによって、無線端末は、容易に接続を確立し、通信を行ない、システム全体にわたる様々な基地局とのハンドオフ動作を実行することができる。固定サイズの周波数帯域に加えて、与えられたセル又はセクタ内で利用可能な帯域幅（ＢＷ）が分割される場合、現在浪費されている未使用の周波数帯域上に残りが出るかもしれない。
【０００４】
図１は、典型的な符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムのＢＷの典型的な分割を例示する図１００と、典型的な直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）システムのＢＷの典型的な分割を例示する図１５０とを含む。図１００では、例えば５ＭＨｚである利用可能なＢＷが１．２５ＭＨｚの３つのＢＷ帯域（１０４，１０６，１０８）を含むように分割される。これらはそれぞれキャリア周波数（ｆＡ１１０，ｆＢ１１２，ｆＣ１１４）に関連付けられている。ＣＤＭＡシグナリング（１１６，１１８，１２０）は、（ｆＡ１１０、ｆＢ１１２、ｆＣ１１４）にそれぞれ関連する。領域１２２及び領域１２４は、隣接帯域からのシグナリングオーバーラップを表わす。領域１２６及び領域１２８は、境界領域を表わす。これは、外部の隣接帯域への干渉を制限するために、割り当てられた５ＭＨｚ帯域内に設けられる。ＣＤＭＡシステムでは、ＣＤＭＡ信号の特性と、各帯域（１０４，１０６，１０８）に使用される電力整形フィルタの特性とによって、各領域１２６，１２２，１２４，１２８の合成物に関連した１．２５ＭＨｚの帯域幅が、一般に、（ｉ）隣接する帯域（１０４，１０６，１０８）間の干渉レベルを制限し、もって、システムにおける信頼性の高い動作を可能とするため、及び（ｉｉ）（１１６，１２０）からのシグナリングが、割り当てられた５ＭＨｚ帯域１０２の外側であって、異なるサービスプロバイダによって動作されるシステムに割り当てられた隣接帯域に侵入するのを防ぐために必要とされる。
【０００５】
図１５０では、例えば５ＭＨｚである利用可能なＢＷ１５２が、１．２７ＭＨｚの３つのＢＷ帯域（１５４，１５６，１５８）を含むように分割される。帯域１５４内のＯＦＤＭシグナリングは、例えば１１３の均等間隔のトーン（トーン１  １６０，トーン２  １６２，トーン３  １６４，・・・，トーン１１３  １６６）を用いてＯＦＤＭ変調シンボルで通信される信号を含む。トーン間間隔（１８４，１８６）は、例えば１１．２５ＫＨｚのように各トーン間で同じである。１１．２５ＫＨｚのトーン間間隔はまた、単一のトーンに割り当てられた帯域幅を示す。同様に、帯域１５６内のＯＦＤＭシグナリングは、例えば１１３の均等間隔のトーン（トーン１  １６８，トーン２  １７０，トーン３  １７２，・・・，トーン１１３  １７４）を用いてＯＦＤＭ変調シンボルで通信される信号を含む。トーン間間隔（１８８，１９０）は、例えば１１．２５ＫＨｚのように各トーン間で同じである。同様に、帯域１５８内のＯＦＤＭシグナリングは、例えば１１３の均等間隔のトーン（トーン１  １７６，トーン２  １７８，トーン３  １８０，・・・，トーン１１３  １８２）を用いてＯＦＤＭ変調シンボルで通信される信号を含む。トーン間間隔（１９２，１９４）は、例えば１１．２５ＫＨｚのように各トーン間で同じである。ＯＦＤＭシグナリングでは、ＣＤＭＡシグナリングとは異なり、ＯＦＤＭ信号の性質により、かなり鋭い電力整形フィルタを使用することができる。図１５０は、典型的な３つの電力整形フィルタ（１５１，１５３，１５５）を示している。３つの電力整形フィルタはそれぞれ１．２７ＭＨｚよりもほんの僅かに大きい帯域幅（１５７，１５９，１６１）に関連している。これは、領域１６３，１６５，１６７，１６９の合成によって表されるように、１．１９ＭＨｚよりも僅かに小さい未使用の帯域幅を残す。この量は、追加の標準帯域のために必要な標準サイズである１．２７ＭＨｚよりも少ない量であるが、まだ大きい。
【０００６】
典型的なＯＦＤＭシステムでは、この残りの未使用の帯域幅は、典型的な５ＭＨｚシステムの結果であり、システムが元々設計されたものとは異なる。例えば、典型的なＯＦＤＭシステムは、およそ１．２７ＭＨｚの個別の帯域幅割当のために元々設計されたかもしれない。
【０００７】
上記を考慮すると、特にＯＦＤＭシステムにおいて、利用可能に割り当てられた帯域幅の利用を増加あるいは最大にする方法及び装置に対するニーズがある。利用可能な帯域幅の変化に対する適応を柔軟に考慮する方法及び装置は有益だろう。変化は、例えば、サービスプロバイダにライセンスされた追加帯域幅、あるいは、現在のユーザ要求を満たすための帯域幅の動的な転換に応じてなされうる。更に、無線端末（ＷＴ）が同じシステム内の異なるセクタ及び／又はセルにおいて、異なる量の帯域幅を使用するよう調節できるようにする設計は有利であろう。そのような複数帯域幅ＯＦＤＭシステムでは、基地局からＷＴへ通信する効率的な方法及び装置に対するニーズもまた存在する。ここで、帯域幅及び／又は構成は、セル及び／又はセクタと関連している。
【発明の開示】
【０００８】
本出願は、参照により本明細書に明確に組み込まれている２００４年１０月１４日出願の「METHODS AND APPARATUS FOR ADJUSTING BANDWIDTH ALLOCATION IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM」と題された米国仮出願６０／６１８，６１６号の利益を主張する。
【０００９】
無線通信システムのための方法及び装置が記載される。無線通信デバイスを操作する方法は、第１の期間中に、ｉ）第１の周波数帯域中に一様に分布した第１の数のトーンで信号を送信することと、第２の期間中に、ｉ）第２の周波数帯域中に一様に分布した第２の数のトーンで信号を送信することとを含む。ここで、前記第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域よりも広く、前記第２の数は、前記第１の数と同一である。無線通信端末は、異なる動作モード中、異なる幅のトーンを用いて、前記異なる動作モードで動作するように無線端末を制御する送信制御モジュールを備える。そして、前記送信制御モジュールは、送信機と、第１の動作モード中、送信動作を制御し、第１の周波数帯域内に一様に分布した第１の数のトーンで信号を送信するように前記送信機を制御する第１のモード制御モジュールと、第２の動作モード中、送信動作を制御し、第２の周波数帯域内に一様に分布した第２の数のトーンで信号を送信するように前記送信機を制御する第２のモード制御モジュールとを備える。ここで、前記第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域よりも広く、前記第２の数は、前記第１の数と同一である。
【００１０】
様々な実施形態が上記で議論された一方、必ずしも全ての実施形態が同一の特徴を含む必要はなく、上述した特徴の幾つかが不要であるか、幾つかの実施形態では望ましくなることが認識されるべきである。本発明の様々な方法及び装置の多くの追加特徴、利点、詳細が、以下の詳細記載で説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は、典型的な５ＭＨｚのＢＷ２０４システムにおける典型的なＯＦＤＭトーンを例示する図２０２である。典型的な１１．２５ＫＨｚ間隔（２１６，２１８）によって示されるように、３３９のトーン（トーン１  ２０８，トーン２  ２１０，トーン３  ２１２，・・・，トーン３３９  ２１４）が、均等配置される。１１３トーン／セットの３つのセットを表す３３９のトーンは、３×１．２７ＭＨｚの合計帯域幅、すなわち、約３．８ＭＨｚの帯域２０６を占有する。３．８ＭＨｚ帯域よりも僅かに大きい電力整形フィルタ２２０は、周波数帯域２２２を占有する。これは、未使用の１．２ＭＨｚよりも僅かに小さく、本発明の方法に従って部分的に使用されうる領域２２４及び領域２２６の組み合わせを含む残り部分を残す。
【００１２】
図３は、典型的な５ＭＨｚのＢＷ３０４システムにおける典型的なＯＦＤＭトーンを例示する図３０２である。典型的な１２．２５ＫＨｚ間隔（３１６，３１８）によって示されるように、３３９のトーン（トーン１  ３０８，トーン２  ３１０，トーン３  ３１２，・・・，トーン３３９  ３１４）が、均等配置される。トーン間間隔は、利用可能な帯域幅をより完全に利用するために、本発明の方法に従って、１１．２５ＫＨｚ（図２）から１２．２５ＫＨｚ（図３）に増加された。１１３トーン／セットの３つのセットを表す３３９のトーンは、３×１．３８４ＭＨｚの合計帯域幅、すなわち、約４．１５ＭＨｚの帯域３０６を占有する。４．１５ＭＨｚ帯域よりも僅かに大きい電力整形フィルタ３２０は、周波数帯域３２２を占有する。これは、未使用の０．８５ＭＨｚよりも僅かに小さく、領域３２４及び領域３２６の組み合わせを含む残り部分を残す。
【００１３】
図４は、本発明の方法に従って本発明の特徴を例示するために使用される図４００，４２０，４４０及び４６０を含み、対応するＯＦＤＭシンボル送信時間間隔変化にリンクされたトーン周波数間間隔変化を示している。図４は、図４００と図４４０との両方に当てはまる周波数軸４０１と、図４２０と図４６０との両方に当てはまる時間軸４０３とを示す。
【００１４】
図４００は、２つの典型的トーン、すなわちトーン１Ａ  ４０２と、トーン２Ａ  ４０４とを、１１．２５ＫＨｚのトーン間間隔４０６とともに示す。１１．２５ＫＨｚのトーン間間隔４０６はまた、単一トーン４０２，４０４に関連する帯域幅としても見られうる。周波数の図４００は、時間の図４２０と対応している。時間の図４２０は、Ａトーンに対するＯＦＤＭシンボル送信時間間隔ＴｓｙｍＡ４２２を示す。変調シンボルは、ＯＦＤＭシンボル送信時間ＴｓｙｍＡ４２２の間に、例えばトーン１Ａ  ４０２のような単一トーンで送信される。
【００１５】
図４４０は、２つの典型的トーン、すなわちトーン１Ｂ  ４４２と、トーン２Ｂ  ４４４とを、１２．２５ＫＨｚのトーン間間隔４４６とともに示す。１２．２５ＫＨｚのトーン間間隔４４６はまた、単一トーン４４２，４４４に関連する帯域幅としても見られうる。周波数の図４４０は、時間の図４６０と対応している。時間の図４６０は、Ｂトーンに対するＯＦＤＭシンボル送信時間間隔ＴｓｙｍＢ４６２を示す。変調シンボルは、ＯＦＤＭシンボル送信時間ＴｓｙｍＢ４６２の間に、例えばトーン１Ｂ  ４４２のような単一トーンで送信される。
【００１６】
トーン間間隔と、ＯＦＤＭシンボル送信時間間隔との間には、逆の関係があることが図４で観察されうる。より帯域幅を占有するようにトーン間間隔が増加すると、本発明に従って、ＯＦＤＭシンボル送信トーンは比例して減少する。通信された所定の変調シンボルの場合、何れにせよ、時間にわたる帯域幅として表される同じ量のエアリンクリソースが消費される。更に、システムは、２つの変化のうちの何れかにおいて、例えば、同じ数の合計トーン、同じトーンインデクススキーム、同じホッピングシーケンス、スロット当たり同数のトーン、スーパスロット当たり同数のトーン等のような同じ基本構成を使用することができる。しかしながら、図４４０，４６０に示される変化では、利用可能な帯域幅全体は、より完全に利用され、より多くの変調シンボルが、与えられた持続時間中通信される。これは、周波数間隔増加に比例してデータレートが増加するとの結果になる。
【００１７】
図５は、本発明の特徴を更に例示するために、周波数対時間の図５０２，５５２を示している。図５０２は、縦軸５０４の周波数と、横軸５０６の時間との図である。縦軸５０４の（トーンＡインデクス）、及び横軸５０６の（ＡトーンのＯＦＤＭシンボルインデクス）のような括弧書きで、別表現が示される。利用可能な帯域幅５０３は、使用されている４つのトーン（インデクス＝０，１，２，３）によって占有される帯域幅よりも大きい。トーンはそれぞれ周波数帯域幅、デルタｆＡ５０８を占有している。ＯＦＤＭシンボル送信時間間隔ＴＳＹＭＡ５１０は、単一のトーンを使用して１つの変調シンボルを送信する時間である。変調シンボルを伝送するために使用されるエアリンクリソースの基本要素は各トーンシンボル５１２であり、正方形の箱によって表される。７つの連続したＯＦＤＭシンボル時間は、スロット５１４の半分を表わす。
【００１８】
図５５２は、縦軸５５４の周波数と、横軸５５６の時間との図である。図５５２に示される周波数対時間のスケールは、図５０２に示されるものと同一である。縦軸５５４の（トーンＢインデクス）、及び横軸５５６の（ＢトーンのＯＦＤＭシンボルインデクス）のような括弧書きで、別表現が示される。図５５２において利用可能な帯域幅５０３は、図５０２において利用可能な帯域幅５０３と同一である。図５５２において、帯域幅５０３は、使用されている４つのトーン（インデクス＝０，１，２，３）によって完全に占有される。トーンはそれぞれ、周波数帯域幅と、デルタｆＡ５０８より大きいデルタｆＢ５５８を占有する。ＯＦＤＭシンボル送信時間間隔ＴＳＹＭＢ５６０は、単一のタイプＢトーンを使用して１つの変調シンボルを送信する時間であり、ＴＳＹＭＡ５１０よりも小さい。変調シンボルを伝送するために使用されるエアリンクリソースの基本要素は各トーンシンボル５６２であり、長方形の箱によって表される。７つの連続したＯＦＤＭシンボル時間は、スロット５６４の半分を表わす。半スロット５６４は、半スロット５１４よりも持続時間が短いことが観察されうる。固定時間間隔５０５は、図５０２における１２のＯＦＤＭシンボル時間によって表される時間、又は図５５２における１６のシンボル時間によって表される時間に等しい。トーンシンボル５１２，５６２それぞれのタイプは、全く同じか、又はほとんど同じ量の情報を伝送する。図５０２に関し、変調シンボルを伝送するために、固定時間５０５の間、送信ユニットとも称される平均して４８のトーンシンボルが利用可能である。しかしながら、図５５２に関しては、平均して６４のトーンシンボルが利用可能である。
【００１９】
図６００は、本発明の方法に従って、典型的な基地局から典型的なＷＴまで帯域幅情報を伝える典型的な方法を例示するために使用される。ＢＳ、セクタ、又はセル送信機は、例えば、ビーコン信号、パイロット信号、割当信号のような他のブロードキャスト信号等のダウンリンクブロードキャストシグナリングを送り出し、ＷＴは、伝送された情報に基づいて、周波数帯域の特性をモニタし、受信し、見つけ出すことができる。
【００２０】
図６の例では、図６００は、１９のトーン（インデクス０，・・・，１８）を含む典型的なＢＷ  Ａ  ６０４を示している。縦軸６０２は周波数を表わす。縦軸６０２はまた、括弧書き（Ａタイプトーンのためのダウンリンクトーンインデクス）も表す。例えば、１又は２〜３のトーンに集中した基地局セクタ送信電力を持つ高電力信号のようなビーコン信号がトーンインデクス０におけるビーコン１Ａ  ６０６として、トーンインデクス１０におけるビーコン２Ａ  ６０８として示される。この例では、ビーコン信号６０６，６０８は、本発明に従って、例えば１０トーン離れているように、固定トーン数間隔６１０で配置されている。
【００２１】
同様に、図６００は、１９のトーン（インデクス０〜１８）を含む典型的なＢＷ  Ｂ  ６５４を示している。縦軸６５２は周波数を表わす。縦軸６５２はまた、括弧書き（Ｂタイプトーンのためのダウンリンクトーンインデクス）を用いても示している。ビーコン信号は、トーンインデクス０におけるビーコン１Ｂ  ６５６と、トーンインデクス１０におけるビーコン２Ｂ  ６５８とをも示している。この例では、これらビーコン信号は、本発明に従って、例えば１０トーン離れているように、固定トーン数間隔６６０で配置されている。
【００２２】
典型的なシステムでは、例えば第１のセクタ／セル結合のような、システムの第１の領域では、基地局は、タイプＡのトーンを持つＢＷ  Ａの構成のために実現することができる。一方、例えば第２のセクタ／セル結合のような、第２の領域では、基地局は、タイプＢのトーンを持つＢＷ  Ｂの構成のために実現することができる。両領域とも、合計数が同じのトーンが適用され、インデクス番号に基づいて同じ基本構成が用いられる。
【００２３】
６１０によって表される周波数差は、６６０によって表される周波数差より小さいが、トーンインデクスカウント差は同じであることが注目されるべきである。無線端末は、ビーコンをモニタし、ビーコン信号のペアを受信し、２つのビーコン信号の固定トーンインデクス差を知って、このビーコン信号ペアの送信機のために適切なトーン間間隔を計算する。同数のトーンを使用するようにシステムを構成することは、帯域幅変化に関わらず、システムで使用されるトーン数を知り、ＷＴがビーコン信号間隔から帯域幅を決定することを可能にする。その後、本発明に従って、ＷＴは、適切なトーン間間隔に対応させるためにそのクロックを調節する。このクロック調節はまた、比例して使用されるＯＦＤＭシンボルタイミングを変更する。この方法は、本発明に従って、ＷＴが様々なＢＷを識別し、容易に適応させ、例えば同数のトーン、同数のＯＦＤＭシンボルタイム／スロット、同数のシンボルタイム／スーパスロットのような基本的なシステム構成を維持する。このアプローチは、本発明に従って、ＯＦＤＭ環境において利用可能な帯域幅をより完全に利用することへの柔軟で低コストな実現アプローチを容易にする。
【００２４】
図１０は、本発明に従って、３つの帯域、すなわち１．２７ＭＨｚ  ＢＷ帯域１００４、１．３８ＭＨｚ  ＢＷ帯域１００６、及び１．４８ＭＨｚ  ＢＷ帯域１００８を含むように分割された典型的な５ＭＨｚ  ＢＷ１００２を例示する図１０００である。各帯域は、ＯＦＤＭシグナリングのために使用されうる１１３のＯＦＤＭトーンを含む。そのトーン間間隔は、各帯域で異なる。１．２７ＭＨｚ帯域１００４は、１１．２５ＫＨｚのトーン間間隔（１０３４，１０３６）を持つトーン（トーン１  １０１０，トーン２  １０１２，トーン３  １０１４，・・・，トーン１１３  １０１６）を含む。帯域１００４は、１．２７ＭＨｚよりわずかに大きなＢＷ  １００７を占有する電力整形フィルタ１００１を使用する。１．３８ＭＨｚ帯域１００６は、１２．２５ＫＨｚのトーン間間隔（１０３８，１０４０）を持つトーン（トーン１  １０１８，トーン２  １０２０，トーン３  １０２２，・・・，トーン１１３  １０２４）を含む。帯域１００６は、１．３８ＭＨｚよりわずかに大きなＢＷ  １００９を占有する電力整形フィルタ１００３を使用する。１．４８ＭＨｚ帯域１００８は、１３．２５ＫＨｚのトーン間間隔（１０４２，１０４４）を持つトーン（トーン１  １０２６，トーン２  １０２８，トーン３  １０３０，・・・，トーン１１３  １０３２）を含む。帯域１００８は、１．４８ＭＨｚよりわずかに大きなＢＷ  １０１１を占有する電力整形フィルタ１００５を使用する。
【００２５】
図１０では、帯域（１００４，１００６，１００８）は、与えられたセル中の（セクタＡ、セクタＢ、セクタＣ）にそれぞれ対応しうる。与えられたセクタ内で異なる負荷条件を満足することに対応するために、異なるＢＷが選択され、調和されうる。異なるセクタ間を移動する無線端末は、セクタ内の帯域の特性を判定し、適切な動作及びセクタとの同期のために、例えばそのクロックを調節するように調節するために、本発明の方法を使用しうる。
【００２６】
図７は、本発明に従って実現され、調節可能な帯域幅割当をサポートする典型的な無線通信システム７００を示す。このシステム７００は、本発明の装置及び方法を使用する。図７は、複数の典型的なマルチセクタセルであるセル１  ７０２，セル２  ７０４，セル３  ７０６を含む。各セル（７０２，７０４，７０６）は、基地局（ＢＳ）の無線通信可能領域（ＢＳ１  ７０８、ＢＳ２  ７１０、ＢＳ３  ７１２）をそれぞれ示す。典型的な実施形態では、セル７０２，７０４，７０６はそれぞれ３つのセクタ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を含む。セル１  ７０２は、セクタＡ  ７１４、セクタＢ  ７１６、及びセクタＣ  ７１８を含む。セル２  ７０４は、セクタＡ  ７２０、セクタＢ  ７２２、及びセクタＣ  ７２４を含む。セル３  ７０６は、セクタＡ  ７２６、セクタＢ  ７２８、及びセクタＣ  ７３０を含む。他の実施形態では、例えば、セル当たり１つのセクタ、セル当たり２つのセクタ、又はセル当たり３を超えるセクタ等、セル当たり異なる数のセクタが可能である。更に、異なるセルが、異なる数のセクタを含みうる。
【００２７】
本発明に従って、ＢＳ７０８，７１０，７１２は、セクタ化された送信機を含み、セクタ化された送信機は、例えばビーコン信号、パイロット信号、割当信号等のようなダウンリンクブロードキャスト信号を送信する。ブロードキャスト信号のうちの幾つかは、例えばトーン間間隔のようなセクタ帯域特性情報を運ぶ。例えばモバイルノード（ＭＮ）のような無線端末（ＷＴ）は、システム全体にわたって移動し、受信したブロードキャスト信号に部分的に基づいてセクタの帯域特性を判定し、所望する基地局セクタ接続ポイントに対応するセクタ帯域特性に適応するように再設定する。無線端末は、ＢＳへの無線リンクを経由して、例えばＭＮのようなピアノードと通信する。セル１  ７０２では、セクタＡ  ７１４（７３２，７３４）は、無線リンク（７３３，７３５）を経由してそれぞれＢＳ１  ７０８に接続される。セル１  ７０２では、セクタＢ  ７１６（７３６，７３８）は、無線リンク（７３７，７３９）を経由してそれぞれＢＳ１  ７０８に接続される。セル１  ７０２では、セクタＣ  ７１８（７４０，７４２）は、無線リンク（７４１，７４３）を経由してそれぞれＢＳ１  ７０８に接続される。セル２  ７０４では、セクタＡ  ７２０（７４４，７４６）は、無線リンク（７４５，７４７）を経由してそれぞれＢＳ２  ７１０に接続される。セル２  ７０４では、セクタＢ  ７２２（７４８，７５０）は、無線リンク（７４９，７５１）を経由してそれぞれＢＳ２  ７１０に接続される。セル２  ７０４では、セクタＣ  ７２４（７５２，７５４）は、無線リンク（７５３，７５５）を経由してそれぞれＢＳ２  ７１０に接続される。セル３  ７０６では、セクタＡ  ７２６（７５６，７５８）は、無線リンク（７５７，７５９）を経由してそれぞれＢＳ３  ７１２に接続される。セル３  ７０６では、セクタＢ  ７２８（７６０，７６２）は、無線リンク（７６１，７６３）を経由してそれぞれＢＳ３  ７１２に接続される。セル３  ７０６では、セクタＣ  ７３０（７６４，７６６）は、無線リンク（７６５，７６７）を経由してそれぞれＢＳ３  ７１２に接続される。
【００２８】
ＢＳは、ネットワークによってともに接続され、これによって、与えられたセル内のＷＴのために、与えられたセルの外側に位置するピアへの接続を提供する。システム７００では、ＢＳ（７０８，７１０，７１２）が、ネットワークリンク（７７０，７７２，７７４）を経由してネットワークノード７６８にそれぞれ接続される。例えばルータのようなネットワークノード７６８は、ネットワークリンク７７６を経由して、例えば他の基地局、ルータ、ホームエージェントノード、ＡＡＡサーバノード等のような他のネットワークノード及びインターネットへ接続される。ネットワークリンク７７０，７７２，７７４，７７６は、例えば光ファイバリンクでありうる。
【００２９】
図８は、本発明に従って実現され、かつ本発明の方法を用いる典型的な基地局−アクセスノード８００の図である。典型的な基地局８００は、図７のシステム７００のＢＳ  ７０８，７１０，７１２のうちの何れかでありうる。典型的な基地局８００は、複数の受信機、すなわち、セクタＡ受信機８０２、セクタＢ受信機８０２’、及びセクタＣ受信機８０２”を含む。各受信機（８０２，８０２’，８０２”）は、それぞれ受信機アンテナ（８０３，８０３’，８０３”）に結合されている。典型的な基地局８００はまた、複数の送信機、すなわち、セクタＡ送信機８０４、セクタＢ送信機８０４’、及びセクタＣ送信機８０４”を含む。各送信機（８０４，８０４’，８０４”）は、それぞれ送信機アンテナ（８０５，８０５’，８０５”）に結合されている。各セクタ受信機（８０２，８０２’，８０２’’）はそれぞれ、例えばアップリンクユーザデータのような、ＷＴ９００から受信したアップリンクトラフィックチャネル信号を含むアップリンク信号を復号するデコーダ（８０７，８０７’，８０７’’）を含む（図８参照）。各セクタ送信機（８０４，８０４’，８０４’’）はそれぞれ、例えばビーコン信号のようなダウンリンクブロードキャスト信号を含むダウンリンク信号を符号化し、例えばユーザデータのようなダウンリンクトラフィックチャネル信号を符号化するエンコーダ（８０９，８０９’，８０９’’）を含む。基地局８００はまた、プロセッサ８０６、Ｉ／Ｏインタフェース８０８、メモリ８１０、及びＩ／Ｏデバイス８１１を含む。受信機（８０２，８０２’，８０２”）、送信機（８０４，８０４’，８０４”）、プロセッサ８０６、Ｉ／Ｏインタフェース８０８、メモリ８１０、及びＩ／Ｏデバイス８１１は、様々な要素がデータ及び情報を交換しうるバス８１３を介してともに接続される。
【００３０】
メモリ８１０は、ルーチン８１２及びデータ／情報８１４を含む。例えばＣＰＵのようなプロセッサ８０６は、メモリ８１０内のルーチン８１２を実行し、データ／情報８１４を使用して基地局８１０の動作を制御し、各セクタのために帯域特性を設定することと、帯域特性情報をＷＴに通信することとを含む本発明の方法を実現する。Ｉ／Ｏインタフェース８０８は、ＢＳ８００を、インターネットや、例えばルータ、他のＢＳ８００、及びＡＡＡサーバのような他のネットワークノードへ接続する。これによって、ＢＳ８００からシステムの他のノードへの接続を提供し、無線リンクを経由してＢＳ８００に接続されたＷＴが、システムの別のセル内の他のＷＴと通信することを可能にする。例えばキーボード、マウス、及びディスプレイ端末のようなＩ／Ｏデバイス８１１は、システム管理者が、例えば、帯域幅、トーン間間隔、トーン数、トーン周波数範囲、ビーコントーン等の帯域情報を選択するためのように、基地局を設定するためのインタフェースを各セクタのために提供する。
【００３１】
ルーチン８１２は、通信ルーチン８１６、及び基地局制御ルーチン８１８を含む。通信ルーチン８１６は、ＢＳ８００によって使用される様々な通信プロトコルを実装する。基地局制御ルーチン８１８は、スケジューラモジュール８２０、ビーコン信号モジュール８２２、及び帯域幅制御モジュール８２４を含む。帯域幅制御モジュール８２４は、トーン間隔モジュール８２６、及びＯＦＤＭシンボル時間モジュール８２８を含む。
【００３２】
データ情報８１４は、ＷＴデータ／情報８３０、帯域幅選択情報８３２、及びシステム情報８３４を含む。ＷＴデータ／情報８３０は、ＷＴデータ／情報の複数のセット、すなわち、ＷＴ１データ／情報８３６、ＷＴＮデータ／情報８３８を含む。ＷＴ１データ／情報８３６は、データ８４０、セッション情報８４２、端末ＩＤ８４４、及びセクタＩＤ  ８４６を含む。例えばユーザデータのようなデータ８４０は、ＷＴ１のピアノードとの間で送受信される情報を含む。セッション情報８４２は、例えばルーティング情報のように、ＷＴ１と他のピアノードとの間の通信セッションに関する情報を含む。端末ＩＤ８４４は、ＷＴ１のために基地局が割り当てたＩＤである。セクタＩＤ情報８４６は、例えばセクタＡのようなセクタの識別情報を含む。これを通じてＷＴ１はＢＳ８００に接続される。
【００３３】
帯域幅選択情報８３２は、各セクタに関連した帯域幅を識別する情報を含む。帯域幅選択情報８３２は、ＢＳ８００内に予めプログラムされ、ユーザＩ／Ｏデバイス８１１を介して入力され、及び／又はモニタされたシステム負荷情報に応じて変更されるかもしれない。
【００３４】
システム情報８３４は、タイミング及び周波数構成情報８４８、ビーコン情報８５０、ＢＳ／セクタ依存情報８５２、及び周波数間隔／ＯＦＤＭタイミング調節情報８５４を含む。タイミング及び周波数構成情報８４８は、トーン情報８５６、ＯＦＤＭシンボルタイミング情報８５８、スロット情報８６０、スーパスロット情報８６２、及び利用可能ＢＷ情報８６４を含む。幾つかの実施形態では、本発明の方法に従って、タイミング及び周波数構成情報８４８は、システム全体にわたって使用される基本構成パラメータを定義する。これは、帯域割当が、システム内の異なる場所において調節されるので、一定に維持される。基本構成情報のそのような一様性によって、ＷＴは、大規模な再構築なく、異なる帯域幅割当に対して容易に適応可能となる。トーン情報８５６は、例えば１１３トーンのような使用されるトーン数、及びノミナルトーン間隔のような情報を含む。ＯＦＤＭシンボルタイミング情報８５８は、１つのトーンを用いてＯＦＤＭ変調シンボルを送信するために使用されるノミナルタイミングのような情報を含む。スロット情報８６０は、例えば１６のように、１つのスロットを構成するＯＦＤＭシンボル時間数のような情報を含む。スーパスロット情報８６２は、例えば８のように、１つのスーパスロットを構成するスロット数のような情報を含む。利用可能なＢＷ情報８６４は、例えば合計５ＭＨｚ帯域幅のように、ＢＳのセクタ間で使用されるために分割されうる利用可能なＢＷの量のような情報を含む。
【００３５】
ビーコン情報８５０は、ビーコン信号に関連したトーン及び電力レベルを定義する情報を含む。ビーコン情報８５０は、本発明の様々な実施形態に従って、例えば、システム全体にわたって使用される予め定めたビーコントーンインデクス番号間隔によってＷＴにトーン間間隔を運ぶために使用される情報、例えば、同一の基地局セクタ送信機からビーコン信号を分離する１０トーンのような帯域特性情報を含む。他の帯域特性情報は、例えばビーコン信号のように、その周波数帯域のエンドトーンを用いて周波数帯域の境界を識別するために使用される情報を含みうる。幾つかの実施形態では、ビーコン情報８５０は、セクタ及び／又はセル識別情報をも含みうる。
【００３６】
ＢＳ／セクタ依存情報８５２は、例えば、ＷＴがＢＳ／セクタ送信機を識別するための、ホッピングシーケンスパイロット信号で使用されるスロープ等の制御パラメータのような、基地局に対応する情報を含む。他のＢＳ／セクタ依存情報は、動作セクタに関連した特定の周波数、帯域幅、ベーストーン等を含みうる。
【００３７】
周波数間隔／ＯＦＤＭタイミング調節情報８５４は、各セクタのための情報８４８に含まれるノミナル情報からの周波数空間／ＯＦＤＭシンボルタイミング調節量のような情報を含む。幾つかの実施形態では、情報８５４は、クロック調節係数を含む。これは、セクタのために実施されると、トーン周波数間隔とＯＦＤＭシンボルタイミングとの両方を一斉に調節する。例えば、割り当てられた帯域幅を増加するためにトーンシンボル間隔が増加すると、ＯＦＤＭシンボル送信時間間隔が比例して減少する。幾つかの実施形態では、調節値は、個別の調節ステップのセットから選択されうる。
【００３８】
基地局制御ルーチン８１８は、受信機８０２，８０２’，８０２’’、送信機８０４，８０４’，８０４’’、Ｉ／Ｏインタフェース８０８、及びＩ／Ｏデバイス８１１を含む基地局８００の動作を制御する。また、このルーチン８１８は、帯域幅調節を含む本発明の方法の実施を制御する。例えばスケジューラのようなスケジューラモジュール８２０は、例えば、規則及び優先度のセットに基づいて、競合ユーザに対するアップリンク及びダウンリンクのトラフィックチャネルセグメントのスケジューリングに関する決定を行う。ビーコン信号モジュール８２２は、帯域幅選択情報８３２及びシステム情報８３４を含むデータ情報８１４を用いて、各セクタのためのビーコン信号の生成及び送信を制御する。例えば１又は数トーンに集中されたセクタ送信機エネルギーを伴う高電力ブロードキャスト信号のようなビーコン信号は、基地局及びセクタ識別情報を運ぶ。更に、本発明に従って、ビーコン信号は、セクタによって使用される帯域に対応して、例えば、トーン間隔、帯域幅、ベーストーン基準情報等のような帯域特性情報をＷＴに運ぶ。ＢＷ制御モジュール８２４は、ＢＳ８００の動作を制御し、各セクタの特定の帯域に関する維持及び操作を行う。トーン間隔モジュール８２６は、帯域幅選択情報８３２を用いて、周波数間隔／ＯＦＤＭタイミング調節情報８５４から調節情報を選択し、トーン情報８５６に含まれるノミナルトーン間隔を変更する。ＯＦＤＭシンボル時間モジュール８２８は、帯域幅選択情報８３２を用いて、周波数間隔／ＯＦＤＭタイミング調節情報８５４から調節情報を選択し、トーン情報８５６に含まれるＯＦＤＭノミナルタイミングを変更する。幾つかの実施形態では、単一の調節モジュールが、例えばセクタに対応する基地局内のクロック設定を調節することによって、モジュール８２６，８２８の機能を実行する。
【００３９】
図９は、本発明に従って、かつ本発明の方法を用いて実現されるモバイルノードのような典型的な無線端末９００の図である。典型的な無線端末９００は、図７の典型的なシステム７００のＷＴ  ７３２，７３４，７３６，７３８，７４０，７４２，７４４，７４６，７４８，７５０，７５２，７５４，７５６，７５８，７６０，７６２，７６４，７６６のうちの何れかでありうる。典型的な無線端末９００は、受信機アンテナ９０１に接続された受信機９０２を含む。典型的な無線端末９００は更に、送信機アンテナ９０３に接続された送信機９０４を含む。受信機９０２は、例えばビーコン信号、パイロット信号、割当信号のようなダウンリンクブロードキャスト信号や、ダウンリンクユニキャスト信号、又はダウンリンクマルチキャスト信号を含むダウンリンク信号を復号するデコーダ９０３を含む。送信機９０４は、例えばＷＴ９００からのユーザデータのようなアップリンクトラフィックチャネル信号を含むアップリンク信号を符号化するエンコーダ９０５を含む。無線端末９００は更に、プロセッサ９０６、ユーザＩ／Ｏデバイス９０８、調節可能クロックモジュール９０９、及びメモリ９１０を含む。受信機９０２、送信機９０４、プロセッサ９０６、Ｉ／Ｏユーザデバイス９０８、調節可能クロックモジュール９０９、及びメモリ９１０は、バス９１１を介して共に接続され、これによってデータ及び情報を交換しうる。
【００４０】
メモリ９１０は、ルーチン９１２及びデータ／情報９１４を含む。例えばＣＰＵのようなプロセッサ９０６は、ルーチン９１２を実行し、メモリ９１０内のデータ／情報９１４を用いて、無線端末９００の動作を制御し、通信された帯域特性を用いて操作するために、帯域特性情報の受信と、ＷＴ９００の調節とを含む本発明の方法を実施する。例えば、ディスプレイ、キーボード、キーパッド、マウス、マイクロフォン、スピーカ等のようなユーザＩ／Ｏデバイス９０８は、ＷＴ９００が、例えばピアノードのような他のユーザへ通信されるデータ／情報を入力するために、他のユーザからのデータ及び情報の受信及びアクセスを可能にする。
【００４１】
ルーチン９１２は、通信ルーチン９１６及び無線端末制御ルーチン９１８を含む。通信ルーチン９１６は、ＷＴ９００によって使用される様々な通信プロトコルを実装する。無線端末制御ルーチン９１８は、ビーコン信号処理モジュール９２０及びタイミング（クロック）調節モジュール９２２を含む。
【００４２】
データ／情報９１４、端末識別子（ＩＤ）９２４、ＢＳ識別子情報９２６、セクタＩＤ情報９２８、データ９３０、測定ビーコントーン間隔情報９３４を含む受信ビーコン情報９３２、計算クロック調節情報９３６、ユーザ／デバイス／セッション／リソース情報９３８、及びシステム情報９４０を含む。
【００４３】
端末ＩＤ  ９２４は、例えばアクティブユーザＩＤのような、基地局が割り当てたユーザＩＤである。ＢＳ  ＩＤ情報９２６は、例えば、パイロットシンボルから取得されたスロープ値のように、ＷＴ９００のための現在の接続ポイントとして用いられている基地局を識別する情報を含む。セクタＩＤ情報９２８は、例えば、ＷＴ９００が動作している現在のセクタを識別するために使用されるセクタタイプ識別子の値である。例えばユーザデータのようなデータ９３０は、ＢＳ８００を経由してＷＴ９００と通信セッションするＷＴ９００のピアノードとの間で送受信されるデータを含む。
【００４４】
受信ビーコン情報９３２は、例えば、ビーコン信号を生成したＢＳ及びセクタ送信機の識別情報、ビーコン信号の受信電力レベル、及び測定ビーコントーン間隔９３４のような
受信され処理されたビーコン信号から抽出された情報を含む。例えば、与えられた基地局セクタについて、ｎ個のトーンからなるセットのうちの２つのトーンが使用され、例えば、第１のビーコン信号は、インデクス番号ｘのトーンと、インデクス番号（ｘ＋１０）の第２のトーンとを用いるような既知のトーン数によって間隔が置かれるように、セクタ送信機はビーコン信号を送信する。２つのビーコン信号は、例えば連続的に、１つのトーンを用いてそれぞれ異なる時間に通信されるか、あるいは両方のトーンが同時に送信される。計算クロック調節情報９３６は、ＷＴ９００が接続ポイントとして使用するセクタ基地局に一致するように、ＷＴ９００内に帯域特性を設定するために使用される測定ビーコントーン間隔９３４に基づく、例えばスケールファクタ又はオフセットのような調節値を含んでいる。
【００４５】
ユーザ／デバイス／セッション／リソース／情報９３８は、例えば、ピアノードに関連する情報を識別しルーティングするようなピアノードとの通信セッションに関連する情報を含む。
【００４６】
システム情報９４０は、タイミングおよび周波数構成情報９４２とＢＳ／セクタ依存情報９４４とを含む。タイミング及び周波数構成情報９４２は、トーン情報９４６、ＯＦＤＭシンボルタイミング情報９４８、スロット情報９５０、及びスーパスロット情報９５２を含む。幾つかの実施形態では、本発明の方法に従って、タイミング及び周波数構成情報９４２は、システム全体にわたって使用される基本構成パラメータを定義する。これは、帯域割当が、システム内の異なる場所において調節されるので、一定に維持される。基本構成情報のそのような一様性によって、ＷＴ９００は、大規模な再構築なく、異なる帯域幅割当に対して容易に適応可能となる。トーン情報９４６は、例えば１１３トーンのような使用されるトーン数、及びノミナルトーン間隔のような情報を含む。ＯＦＤＭシンボルタイミング情報９４８は、１つのトーンを用いてＯＦＤＭ変調シンボルを送信するために使用されるノミナルタイミングのような情報を含む。スロット情報９５０は、例えば１６のように、１つのスロットを構成するＯＦＤＭシンボル時間数のような情報を含む。スーパスロット情報９５２は、例えば８のように、１つのスーパスロットを構成するスロット数のような情報を含む。
【００４７】
ＢＳ／セクタ依存情報９４４は、ビーコン情報９５４及びキャリア情報９５６を含む。例えば、異なる基地局セクタ送信機は、例えば異なるトーンのような異なるビーコン信号のセットを使用しうる。これによって、ビーコン信号を受信するＷＴ９００は、ソースを識別することができる。ビーコン信号によって運ばれた基地局／セクタ識別情報は、ビーコン情報９５４に含まれる。システムの異なるセル内の異なるセクタは、異なるキャリア周波数を使用し、異なるキャリア周波数に関連している。そのような情報は、キャリア情報９５６に含まれているかもしれない。
【００４８】
無線端末制御ルーチン９１８は、受信機９０２、送信機９０４、及びユーザＩ／Ｏデバイス９０８を含む無線端末９００の動作を制御する。ルーチン９１８はまた、本発明に従って割り当てられた周波数帯域上で動作するために、帯域特性情報を受信し、ＷＴ９００内の設定を調節して本発明の方法を実施する。
【００４９】
ビーコン信号処理モジュール９２０は、ビーコン情報９５４を含むデータ／情報９１４を用いて、受信機９０２が、測定ビーコントーン間隔９３４を含む受信ビーコン情報９３２を取得するビーコン信号を受信し処理するように制御する。タイミング（クロック）調節モジュール９２２は、測定ビーコントーン間隔９３４を含むデータ／情報９１４を用い、計算クロック調節情報９３４を決定する。これは、ＷＴ９００が、対応するセクタ基地局を、その接続ポイントとして使用すると決定した場合に使用される。計算クロック調節情報９３６に基づいて、ＷＴ９００は、セクタ基地局のトーン間間隔及びＯＦＤＭシンボルタイミングに一致するように調節可能クロックモジュール９０９を制御する。調整可能クロックモジュール９０９からの出力は、典型的な実施形態では、ユーザＩ／Ｏデバイス９０８、プロセッサ９０６、受信機９０２、及び送信機９０４に向かう。プロセッサ９０６は、受信機９０２及び送信機９０４と協調して、ＷＴ９００における動作を制御する。これによって、情報９４２のノミナルタイミングと周波数構成とが変更され、もって、セクタ基地局接続ポイントによって使用されているＯＦＤＭシンボル送信タイミングと、実際のトーン間間隔とを一致させ、同期動作に備える。
【００５０】
図１１は、本発明に従ったシステムの異なる部分における異なる帯域で典型的無線通信システムを操作する典型的方法を例示するフローチャート１１００の図である。ステップ１１０２では動作が開始され、基地局の電源が入れられ、初期化される。動作は、ステップ１１０２からステップ１１０４及びステップ１１１０に進む。
【００５１】
ステップ１１０４では、基地局が各セクタのための帯域幅を選択するために操作される。例えば、基地局は、合計して５ＭＨｚが割り当てられたＢＷから、３つのセクタそれぞれのために１．３８ＭＨｚのＢＷを使用することを選ぶかもしれない。幾つかの実施形態では、異なるセクタでは、異なる帯域幅が使用されても良い。幾つかの実施形態では、少なくとも幾つかのセクタのための帯域幅が、予め定められ固定されている。幾つかの実施形態では、少なくとも幾つかのセクタのための帯域幅は変数であり、例えば、異なる時間における異なる負荷に対応するために動作中に変更されうる。幾つかの実施形態では、帯域幅は、離散したレベルのセットから選択される。幾つかの実施形態では、帯域幅は、例えばシステム管理者入力のようなユーザ入力によって選択される。動作はステップ１１０４からステップ１１０６に進む。ステップ１１０６では、ＢＳは、各セクタのために選択された帯域幅について、トーン間間隔及びＯＦＤＭシンボルタイミングを調節するために操作される。例えば、システムは、例えば１１３のように固定されたトーン数を使用しうる。そして、トーン間間隔は、１１．２５ＫＨｚであるノミナル設定（１．２７ＭＨｚのノミナルＢＷに対応する）から、１２．２５ＫＨｚ（１．３８ＭＨｚのＢＷに対応する）である新たな設定へと調節されうる。一方、それとともに、ＯＦＤＭシンボル時間は、ノミナル値から比例的に減少して調節されうる。動作は、ステップ１１０６からステップ１１０８に進む。ステップ１１０８では、基地局は、例えば周期的に、ビーコン信号を生成し送信するために、セクタベースで操作される。ビーコン信号のうちの少なくとも何れかは、帯域特性情報を含む。例えば、セクタ基地局送信機は、インデクス＝ｘのトーン、及びインデクス＝ｘ＋１０のトーンを用いて、例えば周期的にビーコン信号を生成し送信しうる。１０のインデクス単位のトーン差は、選択された帯域幅、又はセル／セクタ、又は動作に関わらずシステム全体にわたって固定されうる。ｘの値は、ビーコンを具体的な基地局及びセクタに関連付けるために使用される識別子でありうる。あるいは、基地局セクタ送信機は、例えば、トーンインデクスｘを持つ第１のビーコン信号と、トーンインデクスｘ＋１０を持つ第２のビーコンシングのような２つのビーコン信号を、別の時間に送信するかもしれない。更に、幾つかの実施形態では、基地局は、例えば、帯域の第１のトーンのような基準トーンを含む基準ビーコン信号を送信しうる。幾つかの実施形態では、基地局は、異なるタイプのビーコン信号を交互に送信しうる。
【００５２】
ステップ１１１０では、無線端末の電源が入れられ、ビーコン信号を受信するように操作される。ビーコン信号は、セクタ送信機エネルギーの全て又は殆どが、１又は幾つかのトーンに集中された高電力信号である。ビーコン信号は、ＷＴによって容易に検知される。そしてＷＴは、ビーコン信号のうちの少なくとも幾つかを処理するために、ＢＳとの正確なタイミング同期を持つ必要はない。例えば、ＷＴは、関連するトーン間間隔及びＯＦＤＭシンボル送信タイミングを用いて１．２７ＭＨｚのノミナル帯域幅に現在設定されているかもしれない。しかしながら、受信されたビーコンは、１．３８ＭＨｚのＢＷに対応するトーン間間隔及びＯＦＤＭタイミングで動作しているかもしれない。動作は、ステップ１１１０からステップ１１１２に進む。ステップ１１１２では、ＷＴは、ビーコン信号を処理するために操作される。サブステップ１１１４では、ＷＴは、受信したビーコン信号の電力レベルを決定する。サブステップ１１１６では、ＷＴは、サブステップ１１１８，１１２０によってＢＳ／セクタ帯域特性情報を決定するように操作される。サブステップ１１１８では、ＷＴは、トーン間間隔を決定する。例えば、典型的な第１のタイプのビーコン信号は、適用された帯域幅、又はシステムのセクタセルに関わらず、１０トーンのインデクス単位で分離された２つのトーンを含むと考えられたい。この固定された関係を知っているＷＴは、周波数に関する分離を測定し、トーン間間隔又は単一トーンの幅を計算することができる。そして、システムで使用されているトーン数を知ることによって、セクタ基地局によって適用される帯域幅を計算することができる。サブステップ１１２０では、ＷＴは、例えば基準タイプのビーコン信号から、ベーストーンの周波数、又は帯域のための基準トーンを決定する。
【００５３】
動作は、ステップ１１１２からステップ１１２２に進む。ステップ１１２２では、対応する処理済ビーコン信号を用いて、各ＢＳ／セクタについてＷＴが操作され、ＷＴの現在の設定から、あるいはＷＴのノミナル設定から、例えばオフセット又はスケーリングのようなクロック調節情報が計算される。動作は、ステップ１１２２からステップ１１２４に進む。ステップ１１２４では、最も強い受信ビーコン信号に対応する、例えばセクタ基地局のような接続ポイントを選択するためにＷＴが操作される。動作は、ステップ１１２４からステップ１１２６に進む。ステップ１１２６では、ＷＴは、クロックモジュールが、ステップ１１１２からのクロック調節情報を用いてステップ１１２４で選択されたＢＳセクタ送信機／受信機の帯域幅及びトーン間間隔に適応するよう調節されるために操作される。ステップ１１２６では、ＷＴ９００はまた、ＢＳセクタ送信機／受信機にも同期されうる。その結果、例えばアップリンクトラフィックチャネル信号及びダウンリンクトラフィックチャネル信号のような規則的な信号を処理することができる。
【００５４】
ビーコン信号に関連して説明したが、本発明に従って、帯域特性情報が伝送され、例えばパイロット信号のような他のブロードキャスト信号から判定されうる。
【００５５】
幾つかの実施形態では、帯域幅を利用するために、トーン間間隔に加えて、あるいはその代わりに、帯域特性の他の要素が変更されうる。例えば、与えられた帯域で使用されるＯＦＤＭトーンの数は、システムのある領域から別の領域で変わるかもしれない。そのような実施形態では、本発明に従って、ビーコン信号のようなブロードキャスト信号が、そのような情報をＷＴに伝送するために使用され、その結果、ＷＴは、ＷＴが接続を望んでいる基地局のセクタによって使用される帯域幅、構成、及びフォーマットに対応するように適合することができる。
【００５６】
図１２は、例えば、複数の基地局と、モバイルノードのような複数の無線端末とを含む直交周波数分割多重化システム（ＯＦＤＭ）スペクトル拡散多元接続無線通信システムのような無線通信システムで使用される本発明に従った典型的な通信方法のフローチャート１２００の図面である。この典型的な方法は、ステップ１２０１で始まる。ここでは、システム内の複数の基地局が、電源を入れられ、初期化される。動作は、開始ステップ１２０１からステップ１２０２，１２０４，１２０６に進む。ステップ１２０２，１２０４は並行して行われる。ステップ１２０６は、無線通信システムにおける、例えばモバイルノードからの、基地局からの、あるいは例えば集中制御ノードのような他のノードからのモバイルノードハンドオフ開始に応答して実行される。
【００５７】
ステップ１２０２では、第１の基地局に位置する第１のＯＦＤＭ送信機が、第１の周波数帯域に一様に分布した第１の数のトーンでダウンリンク信号を送信するために操作される。ステップ１２０２は、サブステップ１２０８及びサブステップ１２１０を含む。サブステップ１２０８では、格納された制御チャネル構成情報の第１のセットを用い、予め定めた繰り返し送信パターンに従って、少なくとも幾つかの信号の送信を、第１の送信機によって制御するために第１の基地局が操作される。サブステップ１２１０では、シンボル送信タイミング制御信号を生成し、第１の送信機によって送信される信号の持続時間を制御するために第１の基地局が操作される。
【００５８】
ステップ１２０４では、第１の周波数帯域よりも広い第２の周波数帯域に一様に分布した第２の数のトーンでダウンリンク信号を送信するために、第１の基地局とは異なる第２の基地局内に配置された第２のＯＦＤＭ送信機が操作される。第２の数は、第１の数と同一である。幾つかの実施形態では、第１の数のトーンは、少なくとも１０のトーンである。例えば、幾つかの実施形態では、第１の数のトーンは、１１３のトーンである。別の典型的な実施形態では、第１の数のトーンは、３３９のトーンである。ステップ１２０４は、サブステップ１２１２及びサブステップ１２１４を含む。サブステップ１２１２では、格納された制御チャネル構成情報の第２のセットを用い、予め定めた繰り返し送信パターンに従って、少なくとも幾つかの制御信号の送信を制御するために第２の基地局が操作される。サブステップ１２１４では、シンボル送信タイミング制御信号を生成し、第２の送信機によって送信される信号の持続時間を制御するために第２の基地局が操作される。第２の送信機によって送信されるシンボルの持続時間は、第１の送信機によって送信されるシンボルの持続時間よりも短い。
【００５９】
幾つかの実施形態では、第１及び第２の送信機によって使用される繰り返し送信パターンの周期は、シンボル送信持続時間の差に比例した量によって異なり、シンボル送信持続時間の差は、第１の送信機におけるシンボル送信時間の持続時間の、第２の送信機におけるシンボル送信時間の持続時間に対する差である。
【００６０】
様々な実施形態では、第１の送信機によって送信されるシンボルのシンボル持続時間は、周期的プレフィックス部分及びシンボルボディ部分を含み、第２の送信機によって送信されるシンボルのシンボル持続時間は、第１の送信機によって送信されるシンボルの持続時間よりも短い。そして、ｉ）第１の送信機によって送信されるシンボルのボディ部分の持続時間の、ｉｉ）第２の送信機によって送信されるシンボルのボディ部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同じである。幾つかのそのような実施形態では、ｉ）第１の送信機によって送信されるシンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間の、ｉｉ）第２の送信機によって送信されるシンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間に対する割合もまた、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同じである。
【００６１】
幾つかの実施形態では、ｉ）第１の送信機によって送信されるシンボルの持続時間の、ｉｉ）第２の送信機によって送信されるシンボルの持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の送信機によって送信される２つの隣接するトーン間の周波数間隔の、ｉｖ）第１の送信機によって送信される２つの隣接するトーン間の周波数間隔に対する割合と等しい。幾つかのそのような実施形態では、前記割合は、１．３対１未満である。
【００６２】
幾つか実施形態では、第１の送信機及び第２の送信機のうちの一方は、２．５ＧＨｚ周波数帯域の一部で動作し、第１の送信機及び第２の送信機のうちの他方は、４５０ＭＨｚ周波数帯域の一部で動作する。
【００６３】
ステップ１２０６では、基地局は、モバイルノードハンドオフ動作を行ない、かつ進行中の通信セッションに対応する通信を継続するように操作される。ステップ１２０６は、サブステップ１２１６及びサブステップ１２１８を含む。サブステップ１２１６では、第１の基地局は、第２の基地局に対するモバイルノードハンドオフ動作を完了するように操作される。ステップ１２１８では、第２の基地局が、ハンドオフに先立って、第１の基地局において進行中の通信セッションに従って、モバイルノードへパケットを送信するように操作される。
【００６４】
様々な実施形態では、アップリンク制御シグナリングに対するものと同じ繰り返し制御シグナリングパターンが、第１及び第２の基地局のうちの何れかにおいて使用される。
【００６５】
図１３は、本発明に従って実施され、典型的な通信システムの一部である２つの典型的な基地局に対応する典型的な情報を例示するテーブル１３００である。例えば、これら２つの基地局は、図１２に記載した典型的方法に関して記述された第１及び第２の基地局であるかもしれず、これら基地局は、例えば、テーブル１３に関して記述したような実装を制御するための、格納されたダウンリンクタイミング／周波数構成情報を含み、２つの基地局間のモバイルノードのハンドオフをサポートする。第１列１３０２は、行内にリストされた各項目を記述している。第２列１３０４は、基地局１  ＯＦＤＭ送信機情報を含んでいる。第３列１３０６は、基地局２  ＯＦＤＭ送信機情報を含んでいる。第１行１３０８は、各基地局１１３がその送信機ダウンリンクトーンブロック内の１１３のトーンを使用することを記述している。第２行１３１０は、基地局１  ＯＦＤＭ送信機ダウンリンクトーンブロック用の周波数帯域が１２７１．２５ＫＨｚである一方、基地局２  ＯＦＤＭ送信機ダウンリンクトーンブロック用の周波数帯域が１５２５．５０ＫＨｚであることを記述している。第３行１３１２は、ダウンリンクトーンブロック周波数帯域がその一部である周波数スペクトル帯域が、基地局１  ＯＦＤＭ送信機に対して２．５ＧＨｚ帯域であり、基地局２  ＯＦＤＭ送信機に対して４５０ＭＨｚ帯域である周波数スペクトル帯域を示している。第４行１３１４は、ＯＦＤＭシンボルの持続時間が、基地局１  ＯＦＤＭ送信機に対して（８００／９）マイクロ秒、すなわち約８９マイクロ秒であり、基地局２  ＯＦＤＭ送信機に対して（８００／１０．８）マイクロ秒、すなわち約７４マイクロ秒であることを示している。第５行１３１６は、ＯＦＤＭシンボルボディ部分の持続時間が、基地局１  ＯＦＤＭ送信機に対して（８００／９）（１２８／１４４）マイクロ秒、すなわち約７９マイクロ秒であり、基地局２  ＯＦＤＭ送信機に対して（８００／１０．８）（１２８／１４４）マイクロ秒、すなわち約６６マイクロ秒であることを示している。第６行１３１８は、ＯＦＤＭシンボル周期的プレフィックス部分の持続時間が、基地局１  ＯＦＤＭ送信機に対して（８００／９）（１６／１４４）マイクロ秒、すなわち約９．９マイクロ秒であり、基地局２  ＯＦＤＭ送信機に対して（８００／１０．８）（１６／１４４）マイクロ秒、すなわち約８．２マイクロ秒であることを示している。第７行１３２０は、隣接するトーン間の周波数間隔が、基地局１  ＯＦＤＭ送信機に対して１１．２５ＫＨｚであり、基地局２  ＯＦＤＭ送信機に対して１３．５０ＫＨｚであることを示している。第８行１３２２は、例えば１３１３２８の連続したＯＦＤＭシンボル持続時間であるスーパウルトラスロットが、基地局１  ＯＦＤＭ送信機に対して１１．６７３６秒であり、基地局２  ＯＦＤＭ送信機に対して９．７２８秒であるような反復ダウンリンク時間構成を示している。
【００６６】
図１４Ａと図１４Ｂとを組み合わせた図１４は、本発明に従って無線通信デバイスを操作する典型的な方法のフローチャートである。例えば、無線通信デバイスは、典型的なＯＦＤＭ拡散スペクトル多元接続無線通信デバイスにおける例えばモバイルノードのような無線端末でありうる。この典型的方法はステップ１４０２で始まる。ここでは、無線通信デバイスの電源が入れられ、初期化され、第１の基地局との無線通信リンクが確立される。動作は、ステップ１４０２からステップ１４０４に進む。
【００６７】
ステップ１４０４では、第１の周波数帯域において一様に分布した第１の数のトーンで第１の基地局へアップリンク信号を送信するために、第１の期間中に、無線通信デバイスが動作される。第１の周波数帯域は、第１の基地局に関連したアップリンク周波数帯域である。幾つかの実施形態では、第１の数は少なくとも１０である。幾つかの実施形態では、第１の数は１１３である。幾つかの実施形態では、第１の期間中に送信されるアップリンク信号はＯＦＤＭシンボルである。例えば、ＯＦＤＭシンボルは、例えば１１３の隣接する一様に分布したトーンのセットのような第１の周波数帯域のアップリンクトーンのセットを含む。通信デバイスの例を続けると、送信された与えられたアップリンクＯＦＤＭシンボルの場合、無線通信デバイスは、ゼロではないエネルギーレベルを有する変調シンボルの割り当てるためのトーンのサブセットが割り当てられる。一方、他のトーンには、エネルギーが割り当てられない。例えば、トーンのサブセットは、専用制御チャネルトーンを含み、時々、トラフィックチャネルセグメントに関連する例えば１４のような追加トーンを含みうる。このように、与えられたＯＦＤＭシンボル送信期間に対し、第１の帯域中のアップリンクトーンのセットは、複数の無線通信デバイスに分割されうる。例を続ける。第１の周波数帯域のアップリンクトーンが、アップリンクトーンホッピングシーケンスに従って、周波数ホップされると考えられたい。無線通信デバイスが、時間にわたって、専用制御チャネルのために１つの事前ホッピング論理トーンが割り当てられているのであれば、この論理トーンは、第１の周波数帯域における物理トーンのうちの異なる１つに対応するであろう。このように、第１の期間にわたって、無線通信デバイスは、第１の周波数帯域のトーンのセットを使用する。
【００６８】
ステップ１４０４は、サブステップ１４１０及びサブステップ１４１２を含む。サブステップ１４１０では、無線通信デバイスが操作され、第１の期間中に、アップリンク信号の送信を制御するために、格納された制御チャネル構成情報を含む格納された構成情報のセットが使用される。少なくとも幾つかの制御信号は、予め定めた繰り返し送信パターンに従って生じる。サブステップ１４１２では、無線通信デバイスは、第１の期間中に送信されるシンボルの持続時間を制御するためのシンボル送信タイミング制御信号を生成するために操作される。
【００６９】
動作はステップ１４０４からステップ１４０６へ進む。ステップ１４０６では、第３の期間中、無線通信デバイスは、例えば、登録処理及び／又はハンドオフ処理の一部として、第２の基地局との接続をサポートする動作を実行するために操作される。ステップ１４０６は、サブステップ１４１４、１４１６、１４１８及び１４２０を含む。サブステップ１４１４では、無線通信デバイスは、その受信機を、第１の基地局によって使用される例えば第４の周波数帯域のようなダウンリンク周波数帯域から、第３の周波数帯域へ切り替えるために操作される。第３の周波数帯域は、第２の基地局によって使用されるダウンリンク周波数帯域である。動作は、サブステップ１４１４からサブステップ１４１６へ進む。サブステップ１４１６では、無線通信デバイスの受信機は、第３の周波数帯域からの信号を受信するように操作される。第３の周波数帯域は、第２の基地局によって使用される第２の周波数帯域に対して既知の周波数を有し、第２の周波数帯域は、アップリンク周波数帯域である。幾つかの実施形態では、第３の周波数帯域からの受信信号は、少なくとも１つの高電力ビーコン信号を含む。そのような幾つかの実施形態では、ビーコン信号は高々２つのトーンを含んでおり、ユーザデータを送信するために、第１の基地局又は第２の基地局の何れかによって使用される最大電力レベルの少なくとも２倍の電力レベルで送信される。幾つかの実施形態では、ビーコン信号は狭帯域信号である。動作は、サブステップ１４１６からサブステップ１４１８へ進む。サブステップ１４１８では、無線通信デバイスは、例えばビーコン信号のような第３の周波数帯域で受信された信号から、隣接トーン間の間隔を判定する。この間隔は、第２の周波数帯域で使用されるべきものである。動作は、サブステップ１４１８からサブステップ１４２０に進む。サブステップ１４２０では、無線通信デバイスは、送信機シンボルタイミングを調節するように操作され、判定されたトーン間隔を有するトーンが生成される。
【００７０】
動作は、ステップ１４０６から、接続ノードＡ  １４０７を経由してステップ１４０８へ進む。ステップ１４０８では、第１の周波数帯域よりも広い第２の周波数帯域において一様に分布した第２の数のトーンで、第２の期間中に、例えばＯＦＤＭシンボルのようなアップリンク信号を送信するために、無線通信デバイスが動作される。第２の数は、第１の数と同一である。ステップ１４０８は、サブステップ１４２２及びサブステップ１４２４を含む。
【００７１】
サブステップ１４２２では、無線通信デバイスが操作され、第２の期間中に、アップリンク信号の送信を制御するために、格納された制御チャネル構成情報を含む格納された構成情報のセットが使用される。少なくとも幾つかの制御信号は、第１の期間中に使用される同一の予め定めた繰り返し送信パターンに従って生じる。幾つかの実施形態では、第１の期間、及び第２の期間中に使用される繰り返し送信パターンの周期は、ｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｉ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合に比例する量によって異なる。
【００７２】
サブステップ１４２４では、無線通信デバイスは、第２の期間中に送信されるシンボルの持続時間を制御するためのシンボル送信タイミング制御信号を生成するために操作される。第２の期間中に無線通信デバイスによって送信されるシンボルの持続時間は、第１の期間中に無線通信デバイスによって送信されるシンボルの持続時間よりも短い。
【００７３】
様々な実施形態では、第１の期間中に無線通信デバイスによって送信されるシンボルのシンボル持続時間は、周期的プレフィックス部分とシンボルボディ部分とを含んでいる。そして、第２の期間中に無線通信デバイスによって送信されるシンボルのシンボル持続時間は、第１の期間中に無線通信デバイスによって送信されるシンボルの持続時間よりも短い。そして、ｉ）第１の期間中に送信されるシンボルのうちのボディ部分の持続時間の、ｉｉ）第２の期間中に送信されるシンボルのうちのボディ部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一である。そのような幾つかの実施形態では、ｉ）第１の期間中に送信されるシンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間の、ｉｉ）第２の期間中に送信されるシンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一でもある。
【００７４】
幾つか実施形態では、ｉ）第１の期間中に送信されるシンボルの持続時間の、ｉｉ）第２の期間中に送信されるシンボルの持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の期間中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔の、ｉｖ）第１の期間中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔に対する割合に等しい。そのような幾つかそのような実施形態では、この割合は、例えば１．２対１のように、１．３対１未満である。
【００７５】
幾つか実施形態では、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域のうちの一方は、２．５ＧＨｚ周波数帯域の一部であり、前記第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域のうちの他方は、４５０ＭＨｚ周波数帯域の一部である。
【００７６】
図１５は、本発明に従って実施され、典型的な通信システムの一部である４つの周波数帯域に対応する典型的な情報を例示するテーブル１５００である。４つの典型的な周波数帯域は、本発明の従って実現される同じ典型的な無線端末によって使用される。例えば、周波数帯域は、図１４に記載された典型的な方法に関して記載された典型的な周波数帯域でありうる。無線通信デバイスは、例えば、図１５に関して記載した実装を制御し、基地局の各々における登録動作をサポートし、基地局に各々に対する通信リンクをサポートし、２つの基地局間での通信デバイスのハンドオフをサポートするための格納されたタイミング／周波数構成情報を含む。
【００７７】
第１列１５０２は、行にリストされた各項目を記述し、第２列１５０４は、周波数帯域１情報を含み、第３列１５０６は、周波数帯域２情報を含み、第４列１５０８は、周波数帯域３情報を含み、第５列１５１０は、周波数帯域４情報を含む。第１行１５１２は、各周波数帯域が、１１３の一様に分布したトーンを使用することを記述している。第２行１５１４は、周波数帯域１及び周波数帯域２がアップリンク周波数帯域である一方、周波数帯域３及び周波数帯域４がダウンリンク周波数帯域であることを記述している。第３行１５１６は、周波数帯域１及び周波数帯域４が基地局１に対応する一方、周波数帯域２及び周波数帯域３が基地局２に対応していることを特定している。第４行１５１８は、周波数帯域１及び周波数帯域４に関連する帯域幅が１２７１．２５ＫＨｚである一方、周波数帯域２及び周波数帯域３に関連する帯域幅が１５２５．５０ＫＨｚであることを特定している。第５行１５２０は、帯域１及び帯域４を含む周波数スペクトル帯域が２．５ＧＨｚ帯域である一方、帯域２及び帯域３を含む周波数スペクトル帯域が４５０ＭＨｚ帯域であることを特定している。幾つかの実施形態では、特定の基地局のために使用される周波数スペクトル帯域は、地理的位置、国、政府規制、及び／又はライセンス契約の関数である。第６行１５２２は、ＯＦＤＭシンボルの持続時間は、周波数帯域１及び周波数帯域４の場合、（８００／９）マイクロ秒、すなわち約８９マイクロ秒であり周波数帯域２及び周波数帯域３の場合、（８００／１０．８）マイクロ秒、すなわち約７４マイクロ秒であることを示している。第７行１５２４は、ＯＦＤＭシンボルボディ部分の持続時間は、周波数帯域１及び周波数帯域４の場合（８００／９）（１２８／１４４）マイクロ秒、すなわち約７９マイクロ秒であり、周波数帯域２及び周波数帯域３の場合（８００／１０．８）（１２８／１４４）マイクロ秒、すなわち約６６マイクロ秒であることを示している。第８行１５２６は、ＯＦＤＭシンボル周期的プレフィックス部分の持続時間が、周波数帯域１及び周波数帯域４の場合、（８００／９）（１６／１４４）マイクロ秒、すなわち約９．０マイクロ秒であり、周波数帯域２及び周波数帯域３の場合、（８００／１０．８）（１６／１４４）マイクロ秒、すなわち約８．２マイクロ秒であることを示している。第９行１５２８は、隣接トーン間の周波数間隔は、周波数帯域１及び周波数帯域４の場合１１．２５ＫＨｚであり、周波数帯域２及び周波数帯域３の場合１３．５ＫＨｚであることを示している。第１０行１５３０は、例えば、１３１３２８の連続したＯＦＤＭシンボル持続時間からなるスーパウルトラスロットである反復タイミング構成は、周波数帯域１及び周波数帯域４の場合１１．６７３６秒であり、周波数帯域２及び周波数帯域３の場合９．７２８秒であることを示している。第１１行１５３２は、ダウンリンク周波数帯域４に関して、５０８５ＫＨｚのアップリンク周波数帯域１の既知のオフセットが存在し、ダウンリンク周波数帯域３に関して、６１０２ＫＨｚのアップリンク周波数帯域２の既知のオフセットが存在することを示している。
【００７８】
図１６は、本発明に従って実現され、本発明の方法を用いた例えばモバイルノードのような典型的な無線端末１６００の図である。典型的な無線端末１６００は、様々な要素がデータ及び情報を相互交換できるバス１６１５を経由して共に接続されている受信機モジュール１６０２、送信制御モジュール１６０４、プロセッサ１６０６、ユーザＩ／Ｏデバイス１６０８、及びメモリ１６１０を含む。受信機モジュール１６０２は、無線端末１６００が基地局からダウンリンク信号を受信する受信アンテナ１６０１に結合されている。受信機モジュール１６０２は、送信前に基地局によって符号化され、受信されたダウンリンク信号を復号するデコーダ１６０３を含む。受信機モジュール１６０２は、例えば、第２の基地局によって使用される第３の周波数帯域のように、制御可能に設定されたダウンリンク周波数帯域からダウンリンク信号を受信する。
【００７９】
送信制御モジュール１６０４は、送信機１６０７と、第１のモード制御モジュール１６１１と、第２のモード制御モジュール１６１３とを含む。送信制御モジュール１６０４は、異なる動作モード中に、異なる幅のトーンを用いて、異なる動作モードで動作するように、無線端末１６００を制御する。送信機１６０７は、無線端末が基地局にアップリンク信号を送信する送信アンテナ１６０５に結合されている。幾つかの実施形態では、同一のアンテナが、受信機と送信機との両方のために使用される。送信機１６０７は、送信に先立ってデータ／情報を符号化するエンコーダ１６０９を含む。第１のモード制御モジュール１６１１は、第１の動作モード中、送信動作を制御し、第１のモード制御モジュール１６１１は、第１の周波数帯域に一様に分布した第１の数のトーンで信号を送信するように送信機１６０７を制御する。第２の制御モジュール１６１３は、第２の動作モード中、送信動作を制御し、第２のモード制御モジュール１６１３は、第１の周波数帯域よりも広い第２の周波数帯域に一様に分布した第２の数のトーンで信号を送信するように送信機１６０７を制御する。第２の数は、第１の数と同一である。幾つかの実施形態では、第１の数は、少なくとも１０である。幾つかの実施形態では、第１の数は、１１３トーンである。第１の動作モード及び第２の動作モード中に送信されるアップリンク信号は、様々な実施形態においてＯＦＤＭシンボルである。例えば、ＯＦＤＭシンボルはそれぞれＯＦＤＭシンボル送信情報１６３８によって示されうる。
【００８０】
メモリ１６１０は、ルーチン１６１２及びデータ／情報１６１４を含んでいる。例えばＣＰＵのようなプロセッサ１６０６は、メモリ１６１０内のルーチン１６１２を実行し、データ／情報１６１４を用いて、無線端末１６００の動作を制御し、本発明の方法を実行する。例えばマイクロフォン、スピーカ、キーボード、キーパッド、ディスプレイ、カメラ、スイッチ等のユーザＩ／Ｏデバイス１６０８は、データ／情報の入力、データ／情報の出力、様々なアプリケーションの制御、及び例えば無線端末への電源投入や通信セッションの開始等の様々な機能及び特徴の操作のため、無線端末１６００のユーザのためにユーザインタフェースを提供する。
【００８１】
ルーチン１６１２は、通信ルーチン１６１６及び無線端末制御ルーチン１６１８を含んでいる。通信ルーチン１６１６は、無線端末１６００によって使用される様々な通信プロトコルを実装する。無線端末制御ルーチン１６１８は、送信シンボルタイミング制御モジュール１６２０、トーン間隔決定モジュール１６２２、タイミング制御モジュール１６２４、及び受信機周波数制御モジュール１６２６を含んでいる。
【００８２】
送信シンボルタイミング制御モジュール１６２０は、例えば第１の期間及び第２の期間のような第１の動作モード及び第２の動作モードの間に送信されるシンボルの持続時間を制御するために使用されるシンボル送信タイミング制御信号１６４０を生成する。様々な実施形態では、各シンボル持続時間はそれぞれ、周期的プレフィクス部分と、シンボルボディ部分とを含んでいる。そしてｉ）第１の期間中に送信されるシンボルのボディ部分の持続時間の、ｉｉ）第２の期間中に送信されるボディ部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一になるように制御される。様々な実施形態では、モジュール１６２０によって生成される制御信号１６４０は、第２の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間が、第１の期間中に無線端末１６００によって送信されるシンボル持続時間よりも短くなるように制御する。そのような幾つかの実施形態では、ｉ）第１の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間の、ｉｉ）第２の動作モード中に送信されるシンボルの持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の動作モード中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔の、ｉｖ）第１の動作モード中に送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔に対する割合に等しくなるように制御される。そのような幾つかの実施形態では、この割合は、例えば１．２対１のように１．３：１未満である。幾つかの実施形態では、第１及び第２の周波数帯域のうちの一方は、２．５ＧＨｚ周波数帯域のうちの一部であり、第１及び第２の周波数帯域のうちの他方は、４５０ＭＨｚ周波数帯域のうちの一部である。幾つかの実施形態では、第１の動作モードは、無線端末が、第１の基地局と通信する第１の期間に対応する一方、第２の動作モードは、無線端末が、第１の基地局とは異なる第２の基地局と通信する第２の期間に対応する。
【００８３】
トーン間隔決定モジュール１６２２は、受信したダウンリンク信号からの情報を用いて、使用されるトーン間隔を決定する。トーン間隔決定モジュール１６２２は、第３の周波数帯域で受信した、例えばビーコン信号のような信号から、第２の周波数帯域で使用される隣接トーン間の間隔を決定する１６４２。第３の周波数帯域は、第２の基地局によって使用されるダウンリンク周波数帯域であり、第２の周波数帯域に対して関連する既知の周波数を有する。タイミング制御モジュール１６２４は、予め定めたトーン間隔を有するトーンを生成する送信機シンボルタイミングを調節する。
【００８４】
受信機周波数制御モジュール１６２６は、受信機１６０２を切り換えて、ダウンリンク周波数帯域間を変更する。例えば、受信機周波数制御モジュール１６２６は、第３の周波数帯域からの信号を受信機が受信するように動作させるのに先立って、例えば第４の周波数帯域のような第１の基地局によって使用されるダウンリンク周波数帯域から、第２の基地局によって使用されるダウンリンク周波数帯域である第３の周波数帯域へ切り替える。様々な実施形態では、受信信号１６４４は、ビーコン信号１６４６を含んでいる。
【００８５】
データ／情報１６１４は、端末識別子１６２８、基地局識別情報１６３０、セクタ識別情報１６３２、データ１６３４、動作モード１６３６、ＯＦＤＭ送信シンボル情報１６３８、シンボル送信タイミング制御信号１６４０、決定された隣接トーン間隔情報１６４２、及びビーコン信号情報１６４６を含む受信信号１６４４を含む。幾つかの実施形態では、ビーコン信号は、例えば、１又は最大でも２のトーンを含み、ユーザデータを送信するために第１の基地局又は第２の基地局の何れかによって使用される最大電力レベルよりも少なくとも２倍高い送信電力レベルを有する狭帯域信号のような高電力狭帯域信号である。端末ＩＤ  １６２８は、例えばアクティブユーザ識別子のように、基地局が割り当てた無線端末識別子である。基地局識別情報１６３０は、ＷＴ１６００が接続ポイントとして使用している基地局を識別する情報を含んでいる。セクタＩＤ情報１６３２は、接続ポイントとして使用されている基地局セクタを識別する情報を含んでいる。動作モード１６３６は、例えば第１のトーン間隔及びＯＦＤＭ送信シンボル持続時間を有する第１のモード制御モジュール１６１１によってアップリンク信号が制御される第１のモード、又は第２のトーン間隔及びＯＦＤＭ送信シンボル持続時間とを有する第２のモード制御モジュール１６１３によってアップリンク信号が制御される例えば第１のモードのようなＷＴ１６００の現在の動作モードを識別する。データ／情報１６１４は更にユーザ／デバイス／セッション／リソース情報１６４８、及びシステム情報１６５０を含んでいる。ユーザ／デバイス／セッション／リソース情報１６４８は、ユーザデバイス情報、ＷＴ１６００と通信セッションしているピアノードに関する情報、ルーティング情報、及び例えばＷＴ１６００に割り当てられたアップリンクセグメント及びダウンリンクセグメントのようなリソース情報を含んでいる。システム情報１６５０は、格納された構成情報１６５２を含んでいる。格納された構成情報１６５２は、制御チャネル構成情報１６５４と、複数のアップリンク周波数帯域情報のセット（ＵＬ周波数帯域１情報１６５８，・・・，ＵＬ周波数帯域Ｎ情報１６６０）と、複数のダウンリンク周波数帯域情報のセット（ダウンリンク周波数帯域１情報１６６２，・・・，ダウンリンク周波数帯域Ｎ情報１６６４）とを含む。制御チャネル構成情報１６５４は、予め定めた繰り返し送信パターン情報１６５６を含んでいる。制御チャネル構成情報１６５４は、第１及び第２の動作モード中の信号の送信を制御するために使用される。少なくとも幾つかの制御信号は、第１及び第２の動作モードに対して同じである情報１６５６によって示されるように、予め定めた繰り返し送信パターンに従って引き起こる。幾つかの実施形態では、第１及び第２の動作モード中に使用される繰り返し送信パターンの周期は、ｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｉ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合に比例する量によって異なる。
【００８６】
図１７は、本発明に従って実現され、本発明の方法を使用する、典型的な通信システム１７００の図面である。典型的な通信システム１７００は、例えば、典型的なＯＦＤＭ拡散スペクトル多元接続無線通信システムである。典型的なシステム１７００は、共に接続された複数の基地局（第１の基地局１７０２、第２の基地局１７０２’）を含む。第１の基地局１７０２及び第２の基地局１７０２’は、例えばルータのようなネットワークリンク１７５１，１７５３をそれぞれ経由してネットワークノード１７０１に接続される。システム１７００内の基地局のうちの少なくとも幾つかは、異なるＯＦＤＭトーン間隔、及び異なるＯＦＤＭシンボル送信期間を用いて動作する。システム１７００内のＷＴのうちの少なくとも幾つかは、異なるＯＦＤＭトーン間隔及びＯＦＤＭシンボルタイミング期間を用いて基地局との動作をサポートすることができる。幾つかの実施形態では、そのような幾つかのＷＴは、異なるトーン間隔及びＯＦＤＭ送信期間を用いて、基地局間のハンドオフ動作に参加する。例えば、ＷＴは、タイミング／周波数を調節して、特定の基地局のタイミング／周波数構成と一致させる。ネットワークノード１７０１は、ネットワークリンク１７５５を経由して他のネットワークノード及び／又はインターネットに接続される。ネットワークリンク１７５１，１７５３，１７５５は、例えば光ファイバリンクである。典型的なシステム１７００は更に、複数の無線端末（ＷＴ  １  １６００’，・・・，ＷＴ  Ｎ  １６００”）を含んでいる。ＷＴ（１６００’，１６００”）は、幾つかの実施形態では、図１６の典型的なＷＴ  １６００によって表わされうる。ＷＴ  １  １６００’は、第１の基地局１７０２に接続された場合、無線リンク１７５９によって接続される。ＷＴ  １  １６００’は、第２の基地局１７０２’に接続された場合、無線リンク１７６１によって接続される。ＷＴ  Ｎ  １６００”は、第１の基地局１７０２に接続された場合、無線リンク１７６３によって接続される。ＷＴ  Ｎ  １６００”は、第２の基地局１７０２’に接続された場合、無線リンク１７６５によって接続される。
【００８７】
第１の基地局１７０２は、様々な要素がデータ及び情報を相互交換するバス１７１１によって共に結合された例えばＯＦＤＭ送信機のような第１の送信機１７０４と、例えばＯＦＤＭ送信機のような第１の受信機１７０６と、例えばＣＰＵのようなプロセッサ１７０８と、Ｉ／Ｏインタフェース１７１０と、第１のメモリ１７１２とを含む。
【００８８】
第１の送信機１７０４は、ダウンリンク信号を無線端末に送信する送信アンテナ１７０５に結合されている。第１の送信機１７０４は、第１の周波数帯域中に一様に分布した第１の数のトーンでダウンリンク信号を送信する。幾つかの実施形態では、第１の数のトーンは、少なくとも１０トーンである。幾つかの実施形態では、第１の数のトーンは、１１３トーンである。
【００８９】
第１の受信機１７０６は、受信アンテナ１７０７に結合されており、受信アンテナ１７０７を経由して、複数の無線端末からアップリンク信号を受信する。第１の受信機１７０６は、例えば第４の周波数帯域に一様に分布した１１３アップリンクトーンのような、アップリンクトーンのセットを用いる。この典型的な実施形態では、ダウンリンクトーンのセットに使用される第１の周波数帯域と、アップリンクトーンのセットに使用される第４の周波数帯域との間には固定された関係があり、これら２つのセットは、オーバーラップしていない。しかしながら、第１及び第４の周波数帯域は、例えば２．５ＧＨｚ周波数帯域のようなより大きな周波数帯域の一部を形成する。
【００９０】
Ｉ／Ｏインタフェース１７１０は、第１の基地局１７０２を他のネットワークノード及び／又はインターネットへ接続する。Ｉ／Ｏインタフェース１７１０は、バックホール接続を提供し、これによって、第１の基地局１７０２をそのネットワーク接続ポイントとして使用している無線端末は、異なる基地局をそのネットワーク接続ポイントとして使用しているピアノードと通信できるようになる。
【００９１】
第１のメモリ１７１２は、ルーチン１７１４及びデータ／情報１７１６を含んでいる。プロセッサ１７０８は、第１のメモリ１７１２内のルーチン１７１４を実行し、データ／情報１７１６を使用して、第１の基地局１７０２の動作を制御し、本発明の方法を実現する。
【００９２】
ルーチン１７１４は、第１のタイミング制御モジュール１７１８、ハンドオフ制御モジュール１７２２、及びパケット送信制御モジュール１７２４を含んでいる。データ／情報１７１６は、第１の送信機１７２０のために生成されたシンボル送信タイミング制御信号とタイミング／周波数構成情報１７２５とを含む。タイミング周波数構成情報１７２５は、第１のセットの格納された制御チャネル構成情報１７２６と、格納された繰り返し制御信号パターン情報１７２８と、第１のトーン間隔情報１７２９と、第１のＯＦＤＭシンボル持続時間情報１７３１とを含む。データ／情報１７２１は更に、例えば音声データ、テキストデータ、画像データ、ファイルデータのようなパケット等を含み、通信セッションの一部として無線端末間で通信されるパケット１７２１をも含む。
【００９３】
第１のセットの格納された制御チャネル構成情報１７２６は、例えばビーコン及びパイロット信号を含み、格納された繰り返し制御シグナリングパターン情報１７２８で識別される予め定めた繰り返し送信パターンに従って、第１の送信機１７０４による少なくとも幾つかの制御信号の送信を制御するために使用される。第１のトーン間隔情報１７２９は、第１の送信機１７０４及び第１の受信機１７０６によって使用されるＯＦＤＭトーン間隔を識別する情報を含む。第１のＯＦＤＭシンボル時間持続情報１７３１は、第１の送信機１７０４及び第１の受信機１７０６によって使用されるＯＦＤＭシンボルの持続時間を識別する情報を含む。
【００９４】
第１のタイミング制御モジュール１７１８は、シンボル送信タイミング制御信号を生成して、第１の送信機１７０４によって送信されるシンボルの持続時間を制御する。シンボル持続時間は、周期的プレフィクス部分及びシンボルボディ部分を含む。ハンドオフ制御モジュール１７２２は、他の基地局との無線端末のハンドオフを実行するために使用される。例えば第２の基地局１７０２’のような他の基地局のうちの幾つかは、第１の基地局１７０２が使用するものとは異なる別のＯＦＤＭトーン間隔／ＯＦＤＭシンボル持続時間を使用する。ハンドオフ制御モジュール１７２２は、例えばモバイルノードのような無線端末の第２の基地局１７０２’へのハンドオフを完了するように第１の基地局を制御する。パケット送信制御モジュール１７２４は、例えばパケット１７２１のようなパケットをモバイルノードへ送信するように第１の基地局を制御する。
【００９５】
第２の基地局１７０２’は、様々な要素がデータ及び情報を相互交換するバス１７１１’によって共に結合された例えばＯＦＤＭ送信機のような第１の送信機１７０４’と、
例えばＯＦＤＭ送信機のような第１の受信機１７０６’と、例えばＣＰＵのようなプロセッサ１７０８’と、Ｉ／Ｏインタフェース１７１０’と、第２のメモリ１７１２’とを含む。
【００９６】
第２の送信機１７０４’は、ダウンリンク信号を無線端末に送信する送信アンテナ１７０５’に結合されている。第２の送信機１７０４’は、第２の周波数帯域中に一様に分布した第２の数のトーンでダウンリンク信号を送信する。第２の周波数帯域は、第１の基地局１７０２によって使用される第１の周波数帯域よりも広い。第２のトーンの数は、第１の基地局１７０２によって使用される第１のトーンの数と同一である。
【００９７】
第２の受信機１７０６’は、受信アンテナ１７０７’に結合されており、受信アンテナ１７０７’を経由して、複数の無線端末からアップリンク信号を受信する。第２の受信機１７０６’は、例えば第３の周波数帯域に一様に分布した１１３のアップリンクトーンのような、アップリンクトーンのセットを用いる。この典型的な実施形態では、ダウンリンクトーンのセットに使用される第２の周波数帯域と、アップリンクトーンのセットに使用される第３の周波数帯域との間には固定された関係があり、これら２つのセットは、オーバーラップしていない。しかしながら、第２及び第３の周波数帯域は、例えば４５０ＭＨｚ周波数帯域のようなより大きな周波数帯域の一部を形成する。
【００９８】
Ｉ／Ｏインタフェース１７１０’は、第２の基地局１７０２’を他のネットワークノード及び／又はインターネットへ接続する。Ｉ／Ｏインタフェース１７１０’は、バックホール接続を提供し、これによって、第２の基地局１７０２’をそのネットワーク接続ポイントとして使用している無線端末は、異なる基地局をそのネットワーク接続ポイントとして使用しているピアノードと通信できるようになる。
【００９９】
第２のメモリ１７１２’は、ルーチン１７１４’及びデータ／情報１７１６’を含んでいる。プロセッサ１７０８’は、第１のメモリ１７１２’内のルーチン１７１４’を実行し、データ／情報１７１６’を使用して、第２の基地局１７０２’の動作を制御し、本発明の方法を実現する。
【０１００】
ルーチン１７１４’は、第２のタイミング制御モジュール１７１８’、ハンドオフ制御モジュール１７２２’、及びパケット送信制御モジュール１７２４’を含んでいる。データ／情報１７１６’は、第２の送信機１７２０’のために生成されたシンボル送信タイミング制御信号とタイミング／周波数構成情報１７２５’とを含む。タイミング周波数構成情報１７２５’は、第２のセットの格納された制御チャネル構成情報１７２６’と、格納された繰り返し制御信号パターン情報１７２８’と、第２のトーン間隔情報１７２９’と、第２のＯＦＤＭシンボル時間持続情報１７３１’とを含む。データ／情報１７２１’は更に、例えば音声データ、テキストデータ、画像データ、ファイルデータのようなパケット等を含み、通信セッションの一部として無線端末間で通信されるパケット１７２１’をも含む。
【０１０１】
第２のセットの格納された制御チャネル構成情報１７２６’は、例えばビーコン及びパイロット信号を含み、格納された繰り返し制御シグナリングパターン情報１７２８’で識別される予め定めた繰り返し送信パターンに従って、第２の送信機１７０４’による少なくとも幾つかの制御信号の送信を制御するために使用される。第２のトーン間隔情報１７２９’は、第２の送信機１７０４’及び第２の受信機１７０６’によって使用されるＯＦＤＭトーン間隔を識別する情報を含む。第２のＯＦＤＭシンボル時間持続情報１７３１’は、第２の送信機１７０４’及び第２の受信機１７０６’によって使用されるＯＦＤＭシンボルの持続時間を識別する情報を含む。
【０１０２】
第２のタイミング制御モジュール１７１８’は、シンボル送信タイミング制御信号を生成して、第２の送信機１７０４’によって送信されるシンボルの持続時間を制御する。シンボル持続時間は、周期的プレフィクス部分及びシンボルボディ部分を含んでいる。ハンドオフ制御モジュール１７２２’は、他の基地局との無線端末のハンドオフを実行するために使用される。例えば第１の基地局１７０２のような他の基地局のうちの幾つかは、第２の基地局１７０２’が使用するものとは異なる別のＯＦＤＭトーン間隔／ＯＦＤＭシンボル持続時間を使用する。ハンドオフ制御モジュール１７２２’は、例えばモバイルノードのような無線端末の第１の基地局１７０２からのハンドオフを完了するように第２の基地局を制御する。
【０１０３】
パケット送信制御モジュール１７２４’は、例えばパケット１７２１’のようなパケットをモバイルノードへ送信するように第２の基地局を制御する。例えば、モバイルノードへ送信されるパケットは、第２の基地局１７０２’へのハンドオフの前に、第１の基地局１７０２において進行中の通信セッションに対応するモバイルノードへ送信される。
【０１０４】
幾つかの実施形態では、第１及び第２の送信機（１７０４及び１７０４’）のために使用される繰り返し送信パターンの周期は、シンボル送信持続時間における差に比例する量によって異なる。ここで、シンボル送信持続間の差は、第２の送信機１７０４’におけるシンボル送信持続時間に対する、第１の送信機１７０４におけるシンボル送信持続時間の差である。幾つかの実施形態では、格納された繰り返し制御シグナリングパターン情報（１７２８，１７２８’）は、アップリンク制御シグナリングに使用される情報を含んでいる。
【０１０５】
幾つかの実施形態では、第１及び第２のタイミング制御モジュール（１７１８，１７１８’）は、送信シンボルタイミングを制御し、これによって、第２の送信機１７０４’によって送信されるシンボルの持続時間は、第１の送信機１７０４によって送信されるシンボルの持続時間よりも短くなる。そして、ｉ）第１の送信機１７０４によって送信されるシンボルのボディ部分の持続時間の、ｉｉ）第２の送信機１７０４’によって送信されるシンボルのボディ部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一になる。そのような幾つかの実施形態では、第１及び第２のタイミング制御モジュール（１７１８，１７１８’）は、伝送シンボルタイミングを制御する。これによって、ｉ）第１の送信機１７０４によって送信されるシンボルの周期的プレフィックス部分の持続時間の、ｉｉ）第２の送信機１７０４’によって送信されるシンボルの周期的プレフィクス部分の持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の周波数帯域の帯域幅の、ｉｖ）第１の周波数帯域の帯域幅に対する割合と同一になる。
【０１０６】
幾つかの実施形態では、ｉ）第１の送信機１７０４によって送信されるシンボルの持続時間の、ｉｉ）第２の送信機１７０４’によって送信されるシンボルの持続時間に対する割合は、ｉｉｉ）第２の送信機１７０４’によって送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔の、ｉｖ）第１の送信機１７０４によって送信される２つの隣接トーン間の周波数間隔に対する割合に等しい。そのような幾つかの実施形態では、前記割合は、例えば１．０５対１、１．１対１又は１．２対１のように、１．３対１以下である。
【０１０７】
幾つかの実施形態では、第１のＯＦＤＭトーン間隔とＯＦＤＭシンボル持続時間とを用いる複数の基地局と、第２のＯＦＤＭトーン間隔とＯＦＤＭシンボル持続時間とを用いる複数の基地局とが存在する。
【０１０８】
図１７の典型的な実施形態では、異なるトーン間隔及びＯＦＤＭシンボル持続時間を用いた第１及び第２の送信機（１７０４，１７０４’）が、各々異なる基地局に位置していることが例示される。幾つかの実施形態では、第１及び第２の送信機が同じ基地局に位置する。例えば、第１の送信機は、第１の基地局セクタに対応し、第２の送信機は、第２の基地局セクタに対応している。第２の基地局セクタは、第１の基地局セクタとは異なるが、同じ基地局に属している。別の例として、第１の送信機及び第２の送信機は共に、同じ基地局の同じ基地局セクタに対応しているが、異なるキャリア周波数に対応している。
【０１０９】
本発明の特徴は、１又は複数のモジュールを使用して実現することができる。本発明を実現するために使用されるモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実現することができる。
【０１１０】
上述された方法又は方法ステップの多くは、例えばＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク等のメモリデバイスのような計算機読取可能媒体に含まれるソフトウェアのような計算機実行可能な命令を用いて実現することができ、例えば追加のハードウェアを備えた又は備えていない汎用コンピュータのような計算機を制御し、例えば１又は複数の通信ネットワークノードにおいて、上述した方法の全ての又は一部を実現する。従って、本発明は、例えばプロセッサ及び関連するハードウェアのような計算機に、上述した方法のうちの１又は複数のステップを実行させる計算機実行可能命令を含む計算機読取可能媒体に向けられている。
【０１１１】
上述された本発明の方法及び装置に関する更なる多くの変形が、本発明の上記説明を考慮して当業者に明らかになるであろう。そのような変形は、本発明の範囲内と考慮されるべきである。本発明の方法及び装置、及び様々な実施形態は、アクセスノードとモバイルノードとの間に無線通信リンクを提供するために使用されるＣＤＭＡ、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、及び／又はその他のタイプの通信技術とともに使用される。幾つかの実施形態では、アクセスノードは、ＯＦＤＭ及び／又はＣＤＭＡを用いてモバイルノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。様々な実施形態では、モバイルノードは、ノートブックコンピュータ、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、又は、送信機／受信機回路やロジック及び／又はルーチンのように、本発明の方法を実現するためのその他のポータブルデバイスとして実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】図１は、典型的なＣＤＭＡシステムにおけるＢＷの典型的な分割を例示する図と、典型的なＯＦＤＭシステムにおけるＢＷの典型的な分割を例示する図とを含む。
【図２】図２は、本発明に従った典型的なシステムで使用される第１のトーン間間隔による典型的なＯＦＤＭトーンを例示する図である。
【図３】図３は、図２のシステム構成の典型的な変化を例示する図であって、本発明に従って、同じ数のＯＦＤＭトーンが、異なるトーン間間隔で構成され、異なる量の帯域幅を占有している。
【図４】図４は、本発明の典型的な図を含み、本発明の特徴を例示するために使用され、本発明の方法に従って、対応するＯＦＤＭシンボル送信時間間隔変化にリンクしたトーン周波数間間隔変化を示している。
【図５】図５は、本発明に従った典型的なトーン間間隔変化の比較を例示し、かつ利用可能な帯域幅のより効率的な使用を示す図である。
【図６】図６は、本発明に従って、基地局（ＢＳ）から無線端末へ帯域特性情報を伝えるために使用される典型的なビーコン信号を例示する図である。
【図７】図７は、本発明に従って実現され、本発明の方法を用いた典型的な無線通信システムの図である。
【図８】図８は、本発明に従って実現され、本発明の方法を用いる典型的な基地局−アクセスノードの図である。
【図９】図９は、本発明に従って実現され、本発明の方法を用いる例えばモバイルノードのような典型的な無線端末の図である。
【図１０】図１０は、本発明に従った別の典型的な帯域幅分割の図である。
【図１１】図１１は、本発明に従って、無線システム内の異なる領域で構成される異なる帯域を使用し、かつＢＳから、ＢＳと対応するように調節するＷＴへ帯域特性情報を通信する典型的な方法を例示するフローチャートの図である。
【図１２】図１２は、無線通信システムで使用される本発明に従った典型的な通信方式のフローチャートの図である。
【図１３】図１３は、本発明に従って実現され、典型的な通信システムの一部である２つの典型的な基地局に対応する典型的な情報を例示するテーブルである。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１４Ｂとともに、本発明に従って無線通信デバイスを操作する典型的方法のフローチャートである。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａとともに、本発明に従って無線通信デバイスを操作する典型的方法のフローチャートである。
【図１４】図１４Ａと図１４Ｂとともに、本発明に従って無線通信デバイスを操作する典型的方法のフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明に従って実現される典型的な通信システムの一部である４つの典型的周波数帯域に対応する典型的情報を例示するテーブルであり、４つの典型的周波数帯域は、本発明に従って実現される同じ典型的な無線端末によって使用される。
【図１６】図１６は、本発明に従って実現され、本発明の方法を使用する例えばモバイルノードのような典型的な無線端末の図である。
【図１７】図１７は、本発明に従って実現され、本発明の方法を用いる典型的な通信システムの図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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