(57)【要約】【課題】改善されたビーコン信号通信方法及び装置。【解決手段】１つの伝送されたトーン又は複数の伝送されたトーンへと利用可能な全伝送電力をかけないで送信機情報を通信するために高電力の狭帯域信号、例えば、トーン、を使用する方法及び装置が記載される。ユーザ・データは、多くの実施例において送信機情報と並行して、多くの場合に送信機の最大出力電力の２０％より多くを割り付けられるユーザ・データ用いて伝送される。利用可能な伝送電力の２０％より多くを用いてユーザ・データを同時に伝送しながら、送信機情報を通信するために使用されるトーンに多くの電力を使用することによって、送信機情報信号が、送信機情報の良好なインタープリテーションを実現するために、簡単なエネルギー検出技術を用いてそして送信機とのタイミング同期を必要とすることなく受信され、そして検出可能である高い確率をなお保証しながら、効果的な帯域幅利用が達成される。【選択図】図９
2008517524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数分割多重通信システムにおいて基地局送信機を動作させる方法であって、その方法は：
第一の時間枠にわたり情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用して第一の信号を第一の領域へと伝送すること、ここにおいて、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さであり、ここで、Ｎは１０より大きい；及び
第二の時間枠の間に一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと伝送すること、ここで、Ｘは５未満であり、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に信号を該第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満が前記Ｘ個のトーンの組に割り付けられ、且つ電力がそこに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各１つは前記いずれか１秒期間の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍を受け取る、
を具備する。
【請求項２】
前記第二の時間枠は、前記第一の時間枠の範囲内で発生する；そして
ここにおいて、前記Ｘ個のトーンは、前記Ｎ個のトーンの部分組である、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
音声データ、テキスト・データ、及び画像データのうちの少なくとも１つを含むユーザ・データは、前記第一の時間枠の間に伝送される該Ｎ個のトーンのうちの少なくとも１つで通信される；そして
ここにおいて、セクタ情報、セル情報、及びキャリア周波数情報のうちの少なくとも１つを含む送信機情報は、前記第二の時間枠の間に前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つで伝送される、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第二の時間枠の間にＹ個のトーンを使用してユーザ・データを伝送することをさらに具備する、ここにおいて、前記Ｙ個のトーンは前記Ｘ個のトーンに含まれていない前記Ｎ個のトーンの組の中のトーンであり、ここで、Ｙは１より大きな正の整数であり、ここにおいて、前記第二の時間枠の間に使用される該総送信機電力の２０％より多くが、前記第二の時間枠の間に該Ｙ個のトーンに割り付けられる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第二の時間枠の間に使用される該総送信機電力の５０％より多くが、前記第二の時間枠の間に該Ｙ個のトーンに割り付けられる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記Ｙ個のトーンは、少なくとも７０個のトーンを含む、請求項４記載の方法。
【請求項７】
ユーザ・データを伝送することは、前記Ｙ個のトーン上で変調されたシンボルを伝送することを含む、ここにおいて、該Ｙ個のトーンの各々は１シンボルを通信する、請求項４記載の方法。
【請求項８】
前記送信機は、ＯＦＤＭ信号送信機である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記送信機は、基地局内のセクタ送信機である、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記送信機は、複数のキャリア周波数を使用するセルのセクタにおける１つのキャリア周波数に対応するセクタ送信機である、請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記第一の領域は、セルのセクタである、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
Ｘは、１または２に等しい、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｎ個のトーンの組にあるが前記Ｘ個のトーンの組にはないＮ−Ｘ個のトーンのうちの少なくとも半分は、該第一の領域内では前記第二の時間枠の間に未使用になる、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｎ個のトーンの組にあるが前記Ｘ個のトーンの組にはない該Ｎ−Ｘ個のトーンのいずれもが、該第一の領域内では前記第二の時間枠の間に使用されない、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｎ個のトーンの組にあるが前記Ｘ個のトーンの組にはない該Ｎ−Ｘ個のトーンの複数のものは、該第一の領域内では前記第二の時間枠の間に使用される、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
第一の領域は、セルのセクタである；そして
ここにおいて、前記通信システムは、直交周波数分割多重システムであり、そしてここにおいて、前記第二の時間枠は、直交周波数分割多重シンボルを伝送するために使用される時間枠である、
請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記第二の時間枠は、前記第一の時間枠のあいだ定期的に繰り返す、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記方法は、
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送することをさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、ここにおいて、電力がそこに割り付けられる第三のＹ個のトーンの組の中の各トーンは、前記第一の時間枠の間に割り付けられた該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられる、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記第三の時間枠及び第二の時間枠は、重なり合っており、該方法は：
前記Ｙ個のトーンの組うちの少なくとも複数のものの上でデータ信号、制御信号及びパイロット信号のうちの少なくとも２つを変調することをさらに具備する、
請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記第三の時間枠及び第二の時間枠は、分離されており、該方法は：
前記Ｙ個のトーンの組うちの少なくとも複数のものの上でデータ信号、制御信号及びパイロット信号のうちの少なくとも２つを変調することをさらに具備する、
請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、既定の固定周波数で伝送される；そして
ここにおいて、前記Ｘ個のトーンのうちの前記少なくとも１つは、前記Ｎ個のトーンの組における最低周波数トーンから一定周波数オフセット≧０を持つ周波数を使用して伝送される、
請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される伝送周波数で伝送される、
請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
前記第一の時間枠内での前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第一の時間枠内に前記第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがある、ここで、Ｚは少なくとも１０である、請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
Ｚは、少なくとも４００である、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
第四の時間枠の間にＧ個のトーンを含む第四の信号を該第一の領域へと伝送することをさらに具備する、ここで、Ｇは５未満であり、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に前記第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される前記最大平均総基地局送信機電力の８０％未満が、前記Ｇ個のトーンに割り付けられ、且つ電力がそこに割り付けられる前記Ｇ個のトーンの各１つは、前記いずれか１秒期間の間にトーンに割り付けられた該トーン当たり電力の少なくとも２０倍を割り付けられる、
請求項１６記載の方法。
【請求項２６】
前記Ｇ個のトーンのうちの少なくとも１つの周波数は、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数であり、そして
ここにおいて、前記Ｇ個のトーンの前記少なくとも１つは、前記Ｘ個のトーンの組の１つではない、
請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記第二及び第四の時間枠は、前記第一の時間枠のあいだ定期的に繰り返す、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
周波数分割多重通信システムにおける使用のための基地局であって、該基地局は：
第一の領域へと情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用する送信機、ここで、Ｎは１０より大きい；
前記送信機に接続され、第一の時間枠にわたり第一の信号を使用して該第一の領域へと伝送するために該送信機を制御するための第一の制御手段、ここにおいて、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さである；及び
前記送信機に接続され、第二の時間枠の間に一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと伝送するために該送信機を制御するための第二の制御手段、ここで、Ｘは５未満の正の整数であり、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に該第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満が、前記Ｘ個のトーンの組に割り付けられ、そしてここで、電力がそこに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各１つは、前記第一の時間枠内のいずれか１秒時間枠の間にトーンに割り付けられる該トーン当たり最大平均電力の少なくとも２０倍である、
を具備する。
【請求項２９】
前記第二の時間枠は、前記第一の時間枠の範囲内で発生する；そして
ここにおいて、前記Ｘ個のトーンは、前記Ｎ個のトーンの部分組である、
請求項２８記載の基地局。
【請求項３０】
通信されるべき音声データ、テキスト・データ及び画像データのうちの少なくとも１つを含む保存ユーザ・データをさらに具備する、そして
ここにおいて、前記第一の制御手段は、前記第一の時間枠の間に少なくとも１つのトーン上でユーザ・データを伝送するため、且つ前記第二の時間枠の間に前記Ｎ個のトーンの部分組である複数のＹ個のトーン上でユーザ・データを伝送するために前記送信機を制御する、ここにおいて、前記Ｙ個のトーンは前記第二の時間枠の間には前記Ｘ個のトーンに含まれない、
請求項２９記載の基地局。
【請求項３１】
前記制御手段は、前記第二の時間枠の間に使用される該総送信機電力の２０％より多くを前記第二の時間枠の間に該Ｙ個のトーンへ割り付ける、請求項２９記載の基地局。
【請求項３２】
前記制御手段は、前記第二の時間枠の間に使用される該総送信機電力の５０％より多くを前記第二の時間枠の間に該Ｙ個のトーンへ割り付ける、請求項３１記載の基地局。
【請求項３３】
Ｙは５０より大きい、請求項３２記載の基地局。
【請求項３４】
通信システムにおいて基地局送信機を動作させる方法であって、該方法は：
第一の時間枠において信号を伝送することを具備する、ここにおいて、前記信号は複数のＭ個の信号トーンを含み、ここで、Ｍは１０より大きい、ここにおいて、各信号トーンは異なる周波数に対応し、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さであり、前記信号は少なくとも１つのトーン上で伝送されるビーコン信号、及び前記ビーコン信号を伝送するために使用されないトーン上で前記ビーコン信号と並行して伝送されるユーザ・データ信号を含み、前記ユーザ・データは前記第一の時間枠の間のいずれか１秒時間枠の間に信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の２０％より多くを用いて前記第一の送信機によって伝送されてきている。
【請求項３５】
前記伝送された信号の該平均信号トーン当たりエネルギーの少なくともＮ倍が、前記ビーコン信号を伝送するために使用される該信号中の各々のトーン上で伝送される、ここで、Ｍは５より大きい正の値である、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記伝送された信号の該平均信号トーン当たりエネルギーの少なくともＮ倍が、前記ビーコン信号を伝送するために使用される該信号中の各々のトーン上で伝送される、ここで、Ｎは２０より大きい正の値である、請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
前記伝送された信号の該平均信号トーン当たりエネルギーの少なくともＮ倍が、前記ビーコン信号を伝送するために使用される該信号中の各々のトーン上で伝送される、ここで、Ｎは９９より大きい正の値である、請求項３４記載の方法。
【請求項３８】
前記伝送された信号の該平均信号トーン当たりエネルギーの少なくともＮ倍が、前記ビーコン信号を伝送するために使用される該信号中の各々のトーン上で伝送される、ここで、Ｎは１５０より大きい正の値である、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
セル識別子、セクタ識別子及びキャリア識別子のうちの少なくとも１つを指示する情報を搬送するために前記伝送されたビーコン信号中のトーンの周波数を使用すること
をさらに具備する、請求項３５記載の方法。
【請求項４０】
前記ビーコン信号は、前記基地局送信機がその中に位置するセルに隣接して位置している基地局によって使用され、ユーザ・データを伝送するため前記基地局送信機によって使用されない周波数帯域へと伝送される、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
第一の時間枠において信号を伝送する前記ステップは、ユーザ・データを少なくとも１００個のトーン上で伝送すること、及びに前記ビーコン信号を３個未満のトーン上で伝送することを含む、請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
第二の時間枠において、ユーザ・データを含み、且つ前記ビーコン信号を伝送するために使用される各トーンの伝送電力の１／１０より大きなトーン当たり伝送電力を持つトーンを全く含まない信号を伝送すること
をさらに具備する、請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記基地局送信機は、基地局のセクタ送信機である、請求項３４記載の方法。
【請求項４４】
前記基地局送信機は、基地局のセクタによって使用される複数のキャリア周波数のうちの一つのものに対応するセクタ送信機である、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
通信システムにおける使用のための基地局送信機であって、該送信機は：
複数のトーンを含む信号を伝送するための送信機、ここにおいて、各トーンは異なる周波数に対応する；及び
並行して伝送される複数の信号トーンを使用して１つのシンボル伝送時間枠において信号を伝送するように送信機を制御するための送信機制御手段、ここにおいて、各信号トーンは異なる周波数に対応し、前記制御手段はユーザ・データを通信するために使用されるトーン上に置かれるシンボル時間枠のあいだに該基地局送信機の最大可能伝送電力の２０％より多くを用いてユーザ・データが伝送されるようにし、前記信号はユーザ・データがその上に伝送されない少なくとも１つのトーン上で伝送されるビーコン信号を同様に含み、前記ビーコン信号はユーザ・データを伝送するために使用されるいずれかの信号トーンの伝送電力の２０倍より多くを用いて伝送される、
を具備する。
【請求項４６】
前記送信機制御手段は、ユーザ・データを伝送するために隣接の送信機によって使用され、且つユーザ・データを伝送するため前記送信機によって使用されない周波数帯域において前記ビーコン信号を伝送するように前記送信機を制御する、請求項４５記載の基地局送信機。
【請求項４７】
前記第一の領域は、セルのセクタである；そして
ここにおいて、前記通信システムは、直交周波数分割多重システムであり、そしてここにおいて、前記第二の時間枠は、直交周波数分割多重シンボルを伝送するために使用される時間枠である、
請求項２８記載の基地局。
【請求項４８】
前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される周波数で伝送される、請求項２８記載の基地局。
【請求項４９】
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送するための制御手段をさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、ここにおいて、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられる該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられる、
請求項２８記載の基地局送信機。
【請求項５０】
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送するための制御手段をさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、ここにおいて、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられる該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられ、前記第三の時間枠は前記第二の時間枠と同じ継続期間を有する；
ここにおいて、前記第一の時間枠における前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第一の時間枠において前記第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがある、ここで、Ｚは少なくとも１０である、
請求項２８記載の基地局送信機。
【請求項５１】
Ｚは少なくとも４００である、請求項５０記載の基地局送信機。
【請求項５２】
前記第一の領域は、セルのセクタである；そして
ここにおいて、前記通信システムは、直交周波数分割多重システムであり、そしてここにおいて、前記ビーコン信号は第二の時間枠の間に伝送され、そしてここにおいて、前記第二の時間枠は前記第一の時間枠の範囲内であり、前記第二の時間枠は直交周波数分割多重シンボルを伝送するために使用される時間枠である、
請求項３４記載の方法。
【請求項５３】
該ビーコン信号のうちの少なくとも１つのトーンは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される周波数で伝送される、請求項３４記載の方法。
【請求項５４】
前記方法は：
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送することをさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｍであり、ここにおいて、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられる該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられる、
請求項５２記載の方法。
【請求項５５】
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送することをさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｍであり、ここにおいて、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられる該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられ、前記第三の時間枠は前記第二の時間枠と同じ継続期間を有する； 
ここにおいて、前記第一の時間枠における前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第一の時間枠において第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがある、ここで、Ｚは少なくとも１０である、
請求項５２記載の方法。
【請求項５６】
Ｚは少なくとも４００である、請求項５５記載の方法。
【請求項５７】
前記基地局送信機は、第一の時間枠の間に第一の領域へと伝送する、ここにおいて、第一の領域はセルのセクタである；そして
ここにおいて、前記通信システムは、直交周波数分割多重システムであり、そしてここにおいて、前記ビーコン信号は、前記第一の時間枠内の第二の時間枠の間に伝送され、前記第二の時間枠は直交周波数分割多重シンボルを伝送するために使用される時間枠である、
請求項４５記載の基地局。
【請求項５８】
該ビーコン信号に含まれる該トーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される周波数で伝送される、請求項４５記載の基地局。
【請求項５９】
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送するための制御手段をさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、ここで、Ｎは下り回線信号通信のために該基地局送信機によって使用されるトーンの組であり、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられる該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられる、請求項５７記載の基地局。
【請求項６０】
第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域へと伝送するための制御手段をさらに具備する、ここにおいて、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、ここで、Ｎは下り回線信号通信のために該基地局送信機によって使用されるトーンの組であり、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられる該平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられ、前記第三の時間枠は前記第二の時間枠と同じ継続期間を有する；
ここにおいて、前記第一の時間枠における前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第一の時間枠において前記第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがある、ここで、Ｚは少なくとも１０である、
請求項５７記載の基地局。
【請求項６１】
Ｚは少なくとも４００である、請求項６０記載の基地局。
【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係し、そして特に、多ユーザ通信システムにおいて情報を伝送するための方法及び装置に関係する。
【背景技術】
【０００２】
多元アクセス通信システムは、今日では一般的である。そのようなシステムでは、複数のデバイス、例えば、無線端末は、同時に基地局と通信する能力を有する。多元アクセス通信システムは、多くの場合セルラ・システムとして実施され、そこでは各セル（cell）は、通常１つの基地局の通信区域（coverage area）に対応する。セルは、１つ以上の異なるセクタを含むことができる。セクタ化の場合には、基地局は、多くの場合異なるセクタに対して異なる送信機を含む。その上、異なるセクタは、同一のキャリア周波数もしくは異なるキャリア周波数を使用することがある。
【０００３】
スペクトル拡散ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing（直交周波数分割多重化））多元アクセスは、スペクトル的に効率的な無線通信技術の一例である。ＯＦＤＭは、無線通信サービスを提供するために使用され得る。ＯＦＤＭスペクトル拡散システムでは、全体のスペクトル帯域幅は、通常複数の直交トーン、例えば、副キャリア周波数に分割される。セルラ・ネットワークでは、同じ帯域幅がシステムの全セルにおいてしばしば再使用される。
【０００４】
様々な多元アクセス通信システムでは、送信機情報、例えば、特定の送信機によって使用されるキャリアを指示する情報、セル識別情報、及び／またはセクタ識別情報、を無線端末へ通信する必要性がある。非常に高い電力でそのような情報を伝送することは伝送情報の検出機会を増加させることができる一方で、それは、例えば、送信機から数セル離れたセルまたはセクタにおける過剰な干渉及び／または不要な干渉につながることがある。しかも、送信機情報信号を伝送するために大量の電力を費やすことは、送信機情報信号を伝送するために割り付けられた電力がユーザ・データ、例えば、テキスト、ビデオ・データまたは音声データを伝送するために利用できないことがあるので、システムにおいて伝送できるデータの量を制限することがある。
【０００５】
上記の議論に鑑みて、そのような情報を伝送するために使用される信号によって発生される信号干渉の量を制限し、且つまたそのような伝送に電力を割り付ける必要性をユーザ・データの伝送に電力を割り付ける重要性と両立させながら、信頼性があり且つ検出が容易な方法で送信機情報信号を通信する問題に対処する方法及び装置の必要性が認識されるべきである。
【発明の開示】
【０００６】
［サマリー］
本発明は、通信システム、例えば、ＯＦＤＭ通信システムを与える方法及び装置に向けられており、そこではユーザ・データを伝送することに加えて、送信機情報、例えば、送信機セル情報、セクタ情報及び／またはキャリア周波数情報を伝送することが重要である。本発明によれば、狭帯域の比較的高い電力トーンが、送信機情報を伝送するために使用される。これらの信号は、ここではビーコン信号と呼ばれる。ビーコン信号は、他の信号、例えばユーザ・データ、通信セグメント割当て情報、等々を伝送するために使用される伝送電力の数倍を使用して伝送される。本発明のいくつかの実施例によれば、ビーコン信号は、２番目に高い伝送電力レベルで伝送される信号のトーン当たり電力（per-tone power）レベルの少なくとも倍数だけ非ビーコン信号とはトーン当たり電力において異なる。即ち、本発明によるビーコン信号は、ビーコン信号を伝送するために使用される送信機によって伝送される２番目に高い電力信号のＮ倍の電力で伝送される、ここで、Ｎは少なくとも１０、２０、３０、４０以上であり得る。
【０００７】
ビーコン信号の平均トーン当たりエネルギーに対するユーザ・データ及び／または他の制御信号の平均トーン当たり信号エネルギーの相対的な差、例えば、２０、３０、４０倍以上の差、を維持することによって、より高い電力信号として伝送されるビーコン信号が信頼性高く検出される確率は、データまたは他の制御信号が検出される確率の数倍になるであろう。この手法は、利用可能な伝送電力の全てまたは８０％以上をビーコン信号につぎ込まなければならないことを回避すると同時に、ビーコン信号検出の高い確率を提供する。様々な実施例において、ビーコン信号につぎ込まれない伝送電力は、ビーコン信号と並行してユーザ・データを伝送するために使用される。したがって、ユーザ・データは、ビーコン信号、例えば、ビーコン・トーンが本発明に従って伝送される期間、例えば、１シンボル伝送期間の間に送信機の最大可能伝送電力の２０％より多くをそして時には４０％または６０％より多くでさえを受け取ることがある。
【０００８】
本発明に従って、各基地局セクタ送信機は、複数のトーンを並行して、例えば、１０以上、しかし時には２０、１００、１０００以上のトーンまたはそれ以上のトーンでさえ並行して用いて信号を伝送する。いくつかの実施例では、トーンは、特定の基地局セクタ送信機によって使用される周波数帯域の範囲内に均等に間隔を設けて配置される。上で論じたように、例えば、ユーザ・データまたは他の情報を伝送するために使用される他のトーンよりもビーコン信号を伝送するために使用されるトーンに多くの電力を集中させて、１つの伝送期間、例えば、ＯＦＤＭシンボル伝送期間の間にビーコン信号を備える１以上のトーン上で基地局セクタの伝送電力の全て或いは大半を伝送することは、無駄であり得る。本発明の様々な方法は、高確率の検出を与えると同時に電力を効率的に使用するように設計されたビーコン信号への新しい電力割付けを使用することによってこの問題に対処する。
【０００９】
本発明に従って、いくつかの実施例では、送信機の総利用可能伝送電力の８０％未満がビーコン信号につぎ込まれる。このタイプのいくつかの実施例では、ユーザ・データは、例えば、異なるトーンを使用して、ユーザ・データに割り付けられる総最大可能伝送電力の２０％より多くを用いてビーコン信号と同時に伝送される。ビーコン信号は、ビーコン信号と同時に伝送されるユーザ・データと同じか、もしくは異なる周波数帯域に伝送されることができる。最大可能伝送電力は、送信機の物理的限界または送信機が使用することを許容される設定最大電力量に対応する。
【００１０】
そのように、本発明に従って、利用可能な帯域幅及び利用可能な伝送電力の効率的使用を行うために、全部ではないがいくつかの実施例では、ビーコン信号が伝送される伝送時間枠の間に２０％より多くの送信機電力、そして多くの場合には送信機の総伝送電力の３０％、４０％、５０％、及び６０％より多くが、そして時には７０％より多くが、ビーコン信号に対応する１以上のトーンが伝送される間のユーザ・データの伝送に割り付けられる。多数のトーンが使用されるそのような場合では、ビーコン・トーン電力は、１つの時間枠、例えば、１秒時間枠内に発生するデータ・トーンの最大平均トーン当たりエネルギーのなお何倍か、例えば、２０、３０、４０倍或いはそれ以上であり得て、それはさらに大きな２秒伝送時間枠のどこかで発生することがあり、例えば、そこではビーコン・トーンは２秒時間枠において伝送されることがある。
【００１１】
ユーザ・データ、例えば、音声データ、テキスト・データまたは画像データの通信へのそのような電力割付けは、ビーコン信号の比較的高い伝送電力レベル要求を満たしながら、いずれかのシンボル伝送時間枠の間にビーコン信号の数を比較的小さな数に、例えば、シンボル伝送時間枠の間に使用されるトーンの数を１／５未満に、或いは１／２０未満にさえ制限することによって達成される。そのような手法は、例えば、各シンボル伝送時間枠の間に多数のトーン、例えば、１００、５００或いはさらに１０００を超えるトーンを並行して使用するシステムにおいて特に有用である。このタイプのいくつかのＯＦＤＭ実施例では、複数のユーザ・データは、ビーコン信号が伝送される時間枠の間にビーコン信号を伝送するために使用されないトーン上で変調シンボルの形で伝送される。
【００１２】
ビーコン信号が比較的高い電力レベルによって伝送されるとすると、それらは正確なタイミング及びトーン同期がビーコン信号の送信機とビーコン信号の受信機との間で維持されない場合でさえも、エネルギー検出を実施するのに比較的簡単な方法を使用して検出されることができる。伝送ユーザ・データの正確な検出は、それが伝送される低電力レベルが与えられると、シンボル・タイミングに関して送信機とのシンボル・タイミング同期を実現する受信機を含むことでき、そして多くの場合必ず含む。
【００１３】
様々な実施例において、検出されたビーコン信号を伝送した送信機と関連するセル識別子、セクタ識別子及び／または周波数帯域に関する情報といった送信機情報を通信するために、ビーコン信号は使われる。そのような情報は、大部分の実施例において、ビーコン信号位相を考慮する必要のないビーコン信号によって伝送される。
【００１４】
全部ではないが、いくつかの実施例では、基地局送信機、例えば、基地局のセクタ送信機は、第一の時間枠、例えば、ＯＦＤＭシンボル伝送時間枠において信号を伝送し、その時間枠は各信号トーンが異なる周波数に対応する複数の信号トーンを含む。そのような一実施例では、伝送された信号は、少なくとも１つのトーン上で伝送されたビーコン信号及び前記ビーコン信号を伝送するために使用されないトーン上で前記ビーコン信号と並行して、例えば、同時に伝送されたユーザ・データ信号を含む。この方法が使用される様々な実施例では、ユーザ・データは、ビーコン信号を伝送するために使用される各トーンの伝送電力の１／２０未満の平均トーン当たり電力を用いて送信機によって伝送される。ビーコン信号は、ユーザ・データ、例えば、テキスト、音声、または画像を通信するために送信機によって使用される帯域と同じ周波数帯域中で、或いはユーザ・データを伝送するために近隣のセクタまたはセルの送信機によって使用される周波数帯域中で伝送されることができる。
【００１５】
いくつかの実施例において、基地局を動作させる方法が実行され、そこではその方法は、下記のステップを含む：第一の時間枠にわたって情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用して第一の信号を第一の領域へと伝送すること、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さであり、ここで、Ｎは１０より大きい（そしてある場合には、２０，１００或いは１０００よりも大きい）；及び第二の時間枠の間に一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと伝送すること、ここで、Ｘは５未満であり（そしてここで、ある場合にはＸは１であり）、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に信号を該第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満（いくつかの実施例では６０％未満）が前記Ｘ個のトーンの組に割り付けられ、且つ電力がそこに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各１つは前記いずれかの１秒期間の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍（時には少なくとも３０倍或いは４０倍）を受け取る。
【００１６】
本発明の様々な実施例は、同様に、前述の発明を実施する基地局に適用される。いくつかの具体例の実施例において、基地局は、下記を含む：第一の領域へと情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用する送信機、ここで、Ｎは１０より大きい（そしてある場合には２０、９９、１０００よりも大きい）；前記送信機に接続され、第一の時間枠にわたり第一の信号を使用して該第一の領域へと伝送するために該送信機を制御するための第一の制御手段、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さである；及び前記送信機に接続され、第二の時間枠の間に一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと伝送するために該送信機を制御するための第二の制御手段、ここで、Ｘは５未満の正の整数（そしてある実施例では１）であり、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に該第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満が、前記Ｘ個のトーンの組に割り付けられ、そしてここで、電力がそこに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各１つは、前記第一の時間枠内のいずれか１秒時間枠の間にトーンに割り付けられる該トーン当たり最大平均電力の少なくとも２０倍（時には少なくとも３０倍或いは４０倍）である。
【００１７】
いくつかの実施例では、ビーコン信号を伝送しながら、ユーザ・データは、送信機の最大伝送電力の２０％より多く、そしてある場合には４０％より多く或いは６０％より多くでさえを使用して割り付けられ、且つ伝送される。例えば、セクタ送信機は、シンボル伝送期間の間に伝送されことが許容されるその最大出力伝送電力の４０％をつぎ込むことができる。同じ伝送期間の間に、ビーコン信号は、ユーザ・データの電力レベルの２０倍より大きい、或いはある場合には４０倍または６０倍より大きい電力で伝送されるビーコン・トーンを用いてトーン上で伝送されることができる。
【００１８】
本方法及び装置は、トーン当たり１つの複数の変調シンボルが、ＯＦＤＭシンボル期間の間に並行して伝送されるＯＦＤＭ手段に良く適している。そのような実施例では、ビーコン信号は、データ・シンボルを伝送するために使用されるトーンと並行して伝送されることができる。
【００１９】
［詳細な説明］
図１は、本発明の方法に従った具体例の基地局送信機タイミング関係を説明する図１００である。図１は、時間表す横軸１０２を含みそして第一の時間枠１０４、例えば、２秒区間を含む。いくつかの実施例では、第一の時間枠１０４は２秒より大きい。
【００２０】
具体例の周波数分割多重通信システム、例えば、ＯＦＤＭシステム中の具体例の基地局送信機、例えば、ＯＦＤＭ信号セクタ送信機は、第一の信号を使用して第一の時間枠１０４にわたって一組のＮ個のトーンを使用する情報を第一の領域、例えば、セルのセクタ内へと伝達するために動作される、ここで、Ｎは２０より大きい。いくつかの実施例では、送信機は、複数のキャリア周波数を使用するセルのセクタにおける１つのキャリア周波数に対応するセクタ送信機である。
【００２１】
Ｎ個のトーンの組、例えば、１１３個のトーンは、基地局送信機から無線端末への下り回線信号通信のために使用される一組のトーンであり、前記下り回線信号通信は、ユーザに固有の信号、例えば、ユーザ・データを含むユーザに固有の下り回線トラヒック・チャネル信号を含み、同様に、ビーコン信号及び割当てを含む同報通信信号を含む。具体例の第二の時間枠１０６、例えば、ＯＦＤＭシンボル伝送期間の間に、送信機は、一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと伝送するために動作され、そこでは、Ｘは５未満であり、そして前記第一の時間枠の間のいずれかの１秒期間の間に第一の領域へと信号を伝送するために前記基地局によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満がＸ個のトーンの組に割り付けられ、そして電力が割り付けられた前記Ｘ個のトーンの各々１つが前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍を割り付けられる。例えば、第二の時間枠１０６の間のＸ個のトーンの組は、ビーコン信号を備え、第二の時間枠は、ビーコン信号について指定されている一連の連続ＯＦＤＭ伝送時間区間における１ＯＦＤＭ伝送時間区間であり得る。いくつかの実施例において、音声データ、テキスト・データ及び画像データのうちの少なくとも１つを含むユーザ・データは、前記第一の時間枠１０４の間に伝送されるＮ個のトーンのうちの少なくとも１つの上で伝達され、そしてセクタ情報、セル情報及びキャリア周波数情報のうちの少なくとも１つを含む送信機情報は、前記第二の時間枠１０６の間に前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つで伝送される。信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総ＢＳ伝送電力の具体例の１秒区間１０８が、図１に示される。一般に、最大電力の１秒区間１０８は、第一の時間枠１０４中の異なる場所に移動するか、または発生する。図１は、具体例の第五の時間枠１１０、例えば、１秒区間１０８の間の具体例のＯＦＤＭ時間区間を含む。
【００２２】
図１は、また具体例の第三の時間枠１１２、例えば、具体例の１ＯＦＤＭシンボル伝送区間を含む。第三の時間枠の間に、送信機は、第三の信号を一組のＹ個のトーンを含む前記第一の領域へと伝送するように動作され、ここでＹ≦Ｎである、電力が割り付けられる前記第三のトーンの組の各トーンは、前記１秒区間の時間１０８の間にトーンに割り付けられる平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられる。図１において、第三の時間枠１１２は、第二の時間枠１０６と同じ期間、例えば、１ＯＦＤＭシンボル伝送時間区間を有する。いくつかの実施例では、第二及び第三の時間枠（１０６、１１２）は重なり合う。図１の例では、第二及び第三の時間枠（１０６、１１２）は、完全に重なり合う。いくつかの実施例では、第二及び第三の時間枠（１０６、１１２）は、分離される。様々な実施例において、送信機は、第三の時間枠の間に前記Ｙ個のトーンの組のうちの少なくともいくつかの上でデータ制御のうちの少なくとも２つ、及びパイロット信号を変調するように動作される。
【００２３】
いくつかの実施例では、送信機は、前記第二の時間枠の間にＹ個のトーンを使用してユーザ・データを伝送するように動作され、前記Ｙ個のトーンは、前記Ｘ個のトーンに含まれないＮ個のトーンの組の中にあり、ここで、Ｙは１より大きな正の整数であり、前記第二の時間枠１０６の間に使用される総送信機電力の２０％より多くが、前記第二の時間枠１０６の間にＹ個のトーンに割り付けられる。いくつかの実施例では、前記第二の時間枠１０６の間に使用される総送信機電力の５０％より多くが、Ｙ個のトーンに割当てられる。様々な実施例において、ユーザ・データを伝送することは、前記Ｙ個のトーン上で変調シンボルを伝送することを含み、Ｙ個のトーンの各々は、１シンボル、例えば、１ＯＦＤＭ変調シンボルを１ＯＦＤＭシンボル伝送区間において伝達する。
【００２４】
いくつかの実施例では、具体例の第四の時間枠が、同様に、第一の時間枠１０４の間に発生し、第四の時間枠は、第二の時間枠と同じ継続期間を持ち、第二の時間枠に対して重なり合わない。例えば、第四の時間枠は、一組のＧ個のトーン上で別の１つのビーコン信号を伝送するために使用される区間であり得て、第四の時間枠で伝送されるビーコン信号は、第二の時間枠において伝送されるビーコン信号とは異なる。
【００２５】
図１は、同じ縮尺で描かれていないことに注意せよ。
【００２６】
図２は、具体例の第二の時間枠１０６における具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図２００である。図２は、縦軸２０２に１秒区間１０８の間の平均トーン当たり電力によって除算した第二の時間枠１０６のトーン当たり電力、横軸２０４にトーン指数を表したグラフである。図２に対応する具体例のシステムは、下り回線信号通信に関してＮ＝５０個のトーン（トーン指数０・・４９）２０６を使用する。具体例のビーコン信号２０８は、トーン指数３４を有しそして１秒区間の間の平均トーン当たり電力の２５倍を持つ１つのトーンを使用する。このように、この例では、トーンの組Ｘは、１つのトーンを含む。いくつかの実施例では、トーンの組Ｘは、２つのトーンを含む。図２に示したように、狭い周波数にこの比較的高い電力の集中は、ビーコン信号２０８がＷＴの下り回線信号通信によって検出され且つ識別されること容易にする。
【００２７】
図３は、具体例の第二の時間区間１０６における別の１つの具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図３００である。図３は、縦軸３０２に１秒区間１０８の間の平均トーン当たり電力によって除算した第二の時間枠１０６のトーン当たり電力、横軸３０４にトーン指数を表したグラフである。図３に対応する具体例のシステムは、下り回線信号通信についてＮ＝５００個のトーン（トーン指数０・・４９９）３０６を使用する。第二の時間枠１０６の間に伝送される具体例のビーコン信号３０７は、トーン指数値（７、１２、１７、２１）を有しそしてブロック（３０８、３１０、３１２、及び３１４）によってそれぞれ表されたように各トーンについて１秒区間の間の平均トーン当たり電力の２５倍を持つ４つのトーンを使用する。
【００２８】
いくつかの実施例では、前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つ、例えば、ビーコン・トーンは、所定の周波数において伝送され、そして前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、前記Ｎ個のトーンの組における最低周波数トーンから一定周波数のオフセット≧０を有する周波数を使用して伝送される。例えば、キャリア・ビーコン信号は、そのようなＸ個のトーンを使用する。いくつかの実施例では、前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される周波数で伝送される。
【００２９】
図２の例では、Ｘ個のトーンの組、ここで、Ｘ＝１である、を使用する具体例の第二の信号、例えば、ビーコン信号は、１秒区間１０８の間に信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の５０％を使用して伝送される。図３の例では、Ｘ個のトーンの組、ここで、Ｘ＝４である、を使用する具体例の第二の信号、例えば、ビーコン信号は、１秒区間１０８の間に信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の２０％を使用して伝送される。
【００３０】
図２及び図３の例では、送信機電力がビーコン信号（Ｘ個のトーン）に集中され、そしてこの時間の間には他の（Ｎ−Ｘ個の）トーンに集中されないので、前記Ｎ個のトーンの組におけるＮ−Ｘ個のトーンのいずれもが、第二の時間枠１０６の間に使用されない。図４は、具体例の第二の時間枠１０６における具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図４００である。図４は、第二の時間枠１０６及び第三の時間枠１１２が完全に重なり合っている実施例に対応する。図４は、縦軸４０２に１秒区間１０８の間の平均トーン当たり電力によって除算した第二の時間枠１０６のトーン当たり電力、横軸４０４にトーン指数を表したグラフである。図４の例では、第二の時間枠１０６は、第三の時間枠１１２と同じである。図４に対応する具体例のシステムは、下り回線信号通信についてＮ＝１００個のトーン（トーン指数０・・９９）４０６を使用する。第二の時間枠１０６の間に伝送される具体例のビーコン信号４０８は、トーン指数６８を有しそして各トーンについて１秒区間の間の平均トーン当たり電力の２５倍を持つ１つのトーンを使用する。このように、この例では、ビーコン信号４０８のトーンの組Ｘは、１つのトーンを含む。一組のＹ個のトーンの図４において、９９個のトーンを有する組は、Ｘ個のトーンの組中にはないＮ個のトーンの組中の各々のトーンを含む。Ｙ個のトーンの組のトーンは、１秒区間の間の平均トーン当たり電力によって除算されたトーン当たり電力の５倍、１倍または０．５倍を有する。例えば、５×の相対電力レベルでトーン０を使用する具体例の信号４１０は、パイロット信号の一部であることができ、一方、１×の相対電力レベルでトーン１２を使用する具体例の信号４１２は、割当て、承認、タイミング制御信号、または電力制御信号のような制御信号の一部であり得る。０．５×の相対電力レベルでトーン９９を使用する具体例の信号４１４は、ユーザ・データを搬送する下り回線トラヒック・チャネル信号の一部であり得る。
【００３１】
図５は、具体例の第五の時間区間１１０における具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。図５は、縦軸５０２に１秒区間１０８の間の平均トーン当たり電力によって除算した第五の時間枠１１０のトーン当たり電力、横軸５０４にトーン指数を表したグラフである。図５に対応する具体例のシステムは、下り回線信号通信についてＮ＝１００個のトーン（トーン指数０・・９９）５０６を使用する。図５の例に示したトーンは、１秒区間の間の平均トーン当たり電力によって分割されたトーン当たり電力の２×、１×または０．５×を有する。例えば、具体例の信号成分５１２は、２×の電力レベルでトーン３８を使用し、そしてパイロット信号、割当て信号、承認信号、受領通知信号、タイミング制御信号、または電力制御信号といった制御信号の一部であり得る；具体例の信号成分５１０は、１×の電力レベルでトーン１３を使用し、そしてユーザ・データ信号の一部であることがあり、一方、０．５×の電力レベルの具体例の信号成分５０８は、トーン９を使用し、そして別の１つのユーザ・データ信号の一部であり得る。示された具体例の第五の区間１１０の間に、総伝送電力は、第一の領域への最大平均総ＢＳ伝送電力の１秒区間１０８の間の平均伝送電力の１００％である。図５の例では、総電力の４％を表している信号成分のタイプ５１２を有する２つのトーン、総電力の９４％を表している信号成分のタイプ５１０を有する９４個のトーン、及び総電力の２％を表している信号成分のタイプ５０８を有する４つのトーンがある。一般に、第五の各区間１１０、例えば、各ＯＦＤＭシンボル伝送区間の間の総電力は、１秒区間１０８の平均電力から外れるであろう。
【００３２】
図６は、本発明の方法に従った具体例の基地局送信機タイミングの関係を説明する図６００である。図６は、本発明に従った図１の具体例の変形を示す。図６の具体例の第一の時間枠６０４は、図１の具体例の第一の時間枠１０４と類似する、或いは同じである。図６の最大平均総ＢＳ伝送電力の具体例の１秒区間６０８は、図１の区間１０８と類似する、或いは同じである。図６の具体例の第二の時間枠（６０６、６０６' ）は、図１の具体例の第二の時間枠１０６と類似する、或いは同じである。具体例の一番目の第二の時間枠６０６及び具体例の二番目の第二の時間枠６０６' は、第二の時間枠が第一の時間枠６０４のあいだ定期的に繰り返すことを図示する。図６は、第一の時間枠６０４内に第三の時間枠の繰返し（一番目の第三の時間枠６１２、二番目の第一の時間枠６１２'、三番目の第一の時間枠６１２"、・・・、Ｎ番目の第三の時間枠６１２'''）を含む。各第三の時間枠（６１２、６１２'、６１２"、６１２'''）は、図１の具体例の第三の時間枠１１２と類似する、或いは同じである。いくつかの実施例では、前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第三の時間枠のＺの繰返しがある、ここで、Ｚは少なくとも１０である。いくつかの実施例では、Ｚは少なくとも４００である。
【００３３】
図７は、具体例の第二の時間区間１０６における別の１つの具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図７００である。図７は、第二の時間枠１０６及び第三の時間枠１１２が完全に重なり合っている実施例に対応する。図７は、縦軸７０２に１秒区間１０８の間の平均トーン当たり電力によって除算した第二の時間枠１０６のトーン当たり電力、横軸７０４にトーン指数を表したグラフである。図４の例では、第二の時間枠１０６は、第三の時間枠１１２と同じである。図７に対応する具体例のシステムは、下り回線信号通信に対してＮ＝１００個のトーン（トーン指数０・・９９）７０６を使用する。第二の時間枠１０６の間に伝送される具体例のビーコン信号７０８は、トーン指数＝６８を有し、そして各トーンについて１秒区間の間の平均トーン当たり電力の２５倍を有する１つのトーンを使用する。このように、この例では、ビーコン信号７０８のトーンの組Ｘは、１つのトーンを含む。図７の一組のＹ個のトーンでは、その組は、Ｘ個のトーンの組にはないＮ個のトーンの組中の３５トーンを含む。Ｙ個のトーンの組のトーンは、１秒区間の間の平均トーン当たり電力により除算されたトーン当たり電力の５×、１×または０．５×を有する。例えば、５×の相対電力レベルでトーン０を使用する具体例の信号７１０は、パイロット信号の一部であることができ、一方、１×の相対電力レベルでトーン１２を使用する具体例の信号７１２は、割当て信号、承認信号、タイミング制御信号、または電力制御信号といった制御信号の一部であり得る。０．５×の相対電力レベルでトーン９９を使用する具体例の信号７１４は、ユーザ・データを搬送する下り回線トラヒック・チャネル信号の一部であり得る。具体例のトーン２６ ７１６は、Ｎ個のトーンの組からの未使用トーンである。この実施例では、Ｎ−Ｘ＝９９個のトーンの組からの６４個のトーンは、第一の領域内では第二の時間枠１０６の間に未使用になる。いくつかの実施例では、前記Ｎ個のトーンの組の中にあるが、前記Ｘ個のトーンの組ではないＮ−Ｘ個のトーンのうちの少なくとも半分は、第一の領域内では第二の時間枠の間に未使用になる。
【００３４】
図８は、具体例の第二の時間区間１０６における別の具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図８００である。図８は、第二の時間枠１０６及び第三の時間枠１１２が完全に重なり合っている実施例に対応する。図８は、縦軸８０２に１秒区間１０８の間の平均トーン当たり電力により除算した第二の時間枠１０６のトーン当たり電力、横軸８０４にトーン指数を表したグラフである。図８の例では、第二の時間枠１０６は、第三の時間枠１１２と同じである。図８に対応する具体例のシステムは、下り回線信号通信についてＮ＝１００個のトーン（トーン指数０・・９９）８０６を使用する。第二の時間枠１０６の間に伝送される具体例のビーコン信号８０８は、トーン指数＝６８を有しそして各トーンについて１秒区間の間の平均トーン当たり電力の２５倍を有する１つのトーンを使用する。このように、この例では、ビーコン信号８０８のトーンの組Ｘは、１つのトーンを含む。図８の一組のＹ個のトーンでは、Ｘ個のトーンの組中にはないＮ個のトーンの組中の２個のトーン（トーン指数＝１２及びトーン指数＝２６）を含むその組は、それぞれ信号成分（８１２、８１２'）と関係付けられる。この例では、Ｙ個のトーンの組のトーンは、１秒区間の間の平均トーン当たり電力によって除算されたトーン電力の１×を持つ。例えば、１×の相対電力レベルでトーン１２を使用する具体例の信号８１２は、パイロット信号、割当て信号、承認信号、タイミング制御信号、または電力制御信号といった制御信号の一部、若しくは音声データ、テキスト・データ、及び／またはユーザ・アプリケーション・データを含む信号のようなユーザ・データ信号の一部であり得る。具体例のトーン２６ ８１６は、Ｎ個のトーンの組からの未使用トーンである。この実施例では、Ｎ−Ｘ＝９９個のトーンの組からの９７個のトーンは、第一の領域内では第二の時間枠１０６の間に未使用になる。いくつかの実施例では、Ｎ個のトーンの組にはあるがＸ個のトーンの組にはないＮ−Ｘ個のトーンの複数のものは、第一の領域内では第二の時間枠１０６の間に使用される。
【００３５】
図９は、本発明に従って実施されるビーコン信号通信をサポートする具体例の無線通信システム９００を示す。システム９００は、本発明の装置及び方法を使用する。図９は、複数の具体例の多セクタ・セル：セル１ ９０２、セル２ ９０４、セル３ ９０６を含む。各セル（９０２、９０４、９０６）は、それぞれ、基地局（ＢＳ：base station）（ＢＳ１ ９０８、ＢＳ２ ９１０、ＢＳ３ ９１２）の無線通信区域（wireless coverage area）を表す。具体例の実施例では、各セル９０２、９０４、９０６は、３つのセクタ（Ａ、Ｂ、Ｃ）を含む。セル１  ９０２は、セクタＡ ９１４、セクタＢ ９１６、及びセクタＣ ９１８を含む。セル２  ９０４は、セクタＡ ９２０、セクタＢ ９２２、及びセクタＣ ９２４を含む。セル３  ９０６は、セクタＡ ９２６、セクタＢ ９２８、及びセクタＣ ９３０を含む。他の実施例では、セル当たり異なる数のセクタ、例えば、セル当たり１セクタ、セル当たり２セクタ、或いはセル当たり３セクタ以上が可能である。さらに、異なるセルは、異なる数のセクタを含むことができる。
【００３６】
無線端末（ＷＴ：wireless terminal）、例えば、移動ノード（ＭＮ：mobile node）は、システムの至る所に移動でき、ピア・ノード、例えば、他のＭＮ、とＢＳへの無線回線を経由して通信することができる。セル１ ９０２のセクタＡ ９１４では、ＷＴ（９３２、９３４）が、無線回線（９３３、９３５）を経由してＢＳ１ ９０８とそれぞれ連結される。セル１ ９０２のセクタＢ ９１６では、ＷＴ（９３６、９３８）が、無線回線（９３７、９３９）を経由してＢＳ１ ９０８とそれぞれ連結される。セル１ ９０２のセクタＣ ９１８では、ＷＴ（９４０、９４２）が、無線回線（９４１、９４３）を経由してＢＳ１ ９０８とそれぞれ連結される。セル２ ９０４のセクタＡ ９２０では、ＷＴ（９４４、９４６）が、無線回線（９４５、９４７）を経由してＢＳ２ ９１０とそれぞれ連結される。セル２ ９０４のセクタＢ ９２２では、ＷＴ（９４８、９５０）が、無線回線（９４９、９５１）を経由してＢＳ２ ９１０とそれぞれ連結される。セル２ ９０４のセクタＣ ９２４では、ＷＴ（９５２、９５４）が、無線回線（９５３、９５５）を経由してＢＳ２ ９１０とそれぞれ連結される。
【００３７】
ＢＳは、ネットワークを介して共に連結されることができ、従って所定のセル内のＷＴのためにそのセル外に位置するピアに対する接続性を提供する。システム９００において、ＢＳ（９０８、９１０、９１２）は、ネットワーク回線（９７０、９７２、９７４）を経由してネットワーク・ノード９６８とそれぞれ連結される。ネットワーク・ノード９６８、例えば、ルータは、ネットワーク回線９７６を介して他のネットワーク・ノード、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、及びインターネットと連結される。ネットワーク回線９７０、９７２、９７４、９７６は、例えば、光ファイバ回線であり得る。
【００３８】
ＢＳ ９０８、９１０、９１２は、セクタ化された送信機を含み、本発明に従って、各セクタ送信機は、通常の信号通信、例えば、特定の（複数の）ＷＴ向けのユーザ・データのような下り回線トラヒック信号、のために特定の割当てられたキャリア周波数を使用する。通常の信号通信のために使用されるセクタ送信機の割当てられたキャリア周波数は、例えば、割当て信号、パイロット信号、及び／またはビーコン信号といった同報通信信号をＢＳからＷＴへ搬送する。ＢＳ ９０８、９１０、９１２は、キャリア情報、セル識別情報及び／またはセクタ識別情報を搬送するビーコン信号を伝送する。さらに、本発明のいくつかの実施例に従って、各基地局セクタ送信機は、例えば、パイロット信号及び／またはビーコン信号といった追加の下り回線信号をそれらの通常の信号通信のために隣接セル／セクタ送信機に割り当てられたキャリア周波数帯域内で伝送する。そのような下り回線信号は、情報をＷＴ、例えば、ＷＴ ９３２に提供し、それはどのキャリア周波数を選択すべきか、そしてどの対応基地局セクタ／セルを接続点（attachment point）として使用すべきかを評価し、且つ決定するために使用される。ＷＴ、例えば、ＷＴ ９３２は、通常の通信、例えば、下り回線トラヒック・チャネル信号通信のために使用されることができ、そしてＷＴによって選択されることができる代替キャリア周波数に関する情報を提供するＢＳ ９０８、９１０、９１２セクタ送信機からの情報を処理する能力を持つ受信機を含む。
【００３９】
図１０は、本発明に従って実施され、具体例の基地局１０００、或いはアクセス・ノードとも呼ばれる、を図示する。ＢＳはアクセス・ノードと呼ばれる、その理由は、ＷＴのネットワーク接続点としての役割を持ち、そしてネットワークへのＷＴアクセスを与えるためである。図１０の基地局１０００は、図９のシステム９００の基地局９０８、９１０、９１２のいずれかをさらに詳細に表したものであり得る。基地局１０００は、様々な構成要素がデータ及び情報を交換することができるバス１０１２を介して共に接続されたセクタ化受信機１００２、セクタ化送信機１００４、プロセッサ１００６、例えば、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏインタフェース１００８、及びメモリ１０１０を含む。セクタ化受信機１００２は、複数の受信機（セクタ１受信機１０１６、セクタＮ受信機１０２０）を含み、各受信機は受信アンテナ（受信アンテナ１ １０１８、受信アンテナＮ １０２２）にそれぞれ接続されている。各受信機（１０１６、１０２０）は、復号器（１０２４、１０２６）をそれぞれ含む。複数の無線端末１１００（図１１参照）からの上り回線信号は、セクタ化されたアンテナ（１０１８、１０２２）を介して受信され、そしてセクタ化受信機（１０１６、１０２０）によって処理される。各受信機の復号器（１０２４、１０２６）は、受信された上り回線信号を復号し、そして伝送の前にＷＴ １１００によって符号化された情報を抽出する。セクタ化送信機１００４は、複数の送信機、セクタ１送信機１０２８、セクタＮ送信機１０３０を含む。各セクタ送信機（１０２８、１０３０）は、下り回線データ／情報を符号化するための符号器（１０３６、１０３８）を含み、そしてセクタ送信アンテナ（１０３０、１０３４）にそれぞれ接続される。各アンテナ１０３０ 、１０３４は、異なるセクタに対応し、そしてそのアンテナがそのセクタに対応し且つそのセクタの位置を見つけることができるセクタ内へと伝送するように通常向きを定められる。アンテナ１０３０ 、１０３４は分離されることがあるか、或いは異なるセクタに対して異なるアンテナ素子を持つ１つのマルチ・セクタ・アンテナの異なる素子に対応することがある。各セクタ送信機（１０３０、１０３４）は、通常の信号通信、例えば、下り回線トラヒック通信のために使用されるべき割り当てられたキャリア周波数帯域を有する。各セクタ送信機（１０３０、１０３４）は、それ自身の割当てキャリア周波数帯域において下り回線信号、例えば、割当て信号、データ信号及び制御信号、パイロット信号、及び／または、ビーコン信号を伝送することが可能である。各セクタ送信機（１０３０、１０３４）は、本発明のいくつかの実施例に従って、同様に、追加の下り回線信号、例えば、パイロット信号及び／またはビーコン信号を他のキャリア周波数帯域、例えば、それらの通常の信号通信のために隣接のセル／セクタに割り当てられたキャリア周波数帯域へと伝送する。基地局Ｉ／Ｏインタフェース１００８は、基地局１０００を他のネットワーク・ノード、例えば、他のアクセス・ノード、ルータ、ＡＡＡサーバ、ホーム・エージェント・ノード、及びインターネットに接続する。メモリ１０１０は、ルーチン１０４０及びデータ／情報１０４２を含む���プロセッサ１００６は、ルーチン１０４０を実行し、そしてメモリ１０１０のデータ／情報１０４２を使用して、本発明に従って異なる電力レベルを使用する異なるキャリア周波数のユーザ、電力制御、タイミング制御、通信、信号通信、及びビーコン信号通信の予定を計画（scheduling）することを含む基地局１０００の動作を制御する。
【００４０】
ルーチン１０４０は、複数のルーチンの組（セクタ１ルーチン１０４４、セクタＮルーチン１０４６）を含み、各組はＢＳ １０００によってカバーされるセクタに対応する。いくつかの実施例、例えば、複数のキャリア周波数が１つのセクタにおいて通常の信号通信、例えば、ユーザ・データを含む下り回線トラヒック・チャネル信号通信のために使用される実施例では、追加のルーチンの組は、異なるＢＳ接続点に対応して異なるキャリアに対応するセクタのために存在することができる。
【００４１】
具体例のセクタ１ルーチン１０４４は、通信ルーチン１０４８及び基地局制御ルーチン１０５０を含む。通信ルーチン１０４８は、ＢＳ １０００によって使用される様々な通信プロトコルを実行する。セクタ１受信機１０１６の動作、セクタ１送信機１０２８の動作、Ｉ／Ｏインタフェース１００８の動作、及びビーコン信号通信を含む本発明の方法の実施を含むＢＳ１０００の動作を制御するために、基地局制御ルーチン１０４８は、データ／情報１０４２を使用する。スケジューラ・モジュール１０５２は、ユーザが例えば、ＷＴに上り回線及び下り回線トラヒック・チャネル・セグメントといった無線通信回線リソースを割り当てることの、予定を計画する。信号通信モジュール１０５４は、セクタ１信号通信に関して下り回線信号通信及び上り回線信号通信の制御を行うためにメモリ１０１０のデータ／情報１０４２を使用する。信号通信モジュール１０５４は、下り回線信号を使用してＢＳ １０００に対応するセルの第一セクタ中へと時間枠、例えば、２秒またはそれより長い区間の間に伝送するためにセクタ１送信機１０２８を制御する。伝送されたいくつかの下り回線信号は、音声、テキスト、及び／または画像情報といったユーザ・データ、パイロット信号、及び割当て情報、承認情報、タイミング制御情報及び電力制御情報といった他の制御情報を含む下り回線トラヒック・チャネル信号を含む。信号通信モジュール１０５４は、一組のＮ個の下り回線トーンを含むＢＳ１０００に割り当てられたトーンの組を使用する、ここで、Ｎは２０より大きい。信号通信モジュール１０５４は、タイミング動作、例えば、ＯＦＤＭシンボル伝送タイミング動作及びビーコン稼働タイミング制御動作を制御する。
【００４２】
ビーコン・モジュール１０５６は、セクタ１ビーコン・モジュール１０５８及び隣接セクタ・ビーコン・モジュール１０６０を含む。本発明に従って、ビーコン・モジュール１０５６は、ビーコン信号生成及び伝送を含むセクタ１送信機ビーコン機能を制御するためにメモリ１０１０のデータ／情報１０４２を使用する。ビーコン・モジュール１０５６は、指定されたビーコン信号通信区間の間にビーコン信号を伝送るためにセクタ１送信機１０２８を制御し、１つのビーコン信号は一組のＸ個のトーンを使用する、ここで、Ｘは５未満の正の数である、そしてそこでは、ビーコン信号のＸ個のトーンの組に割り付けられた電力は、少なくとも２秒区間の第一の指定時間枠の間のいずれか１秒時間区間の間にセクタ１へと伝送するため送信機に対して基地局によって使用される最大平均基地局伝送電力の８０％未満であり、その少なくとも２秒区間はビーコン信号を含み、そしてそこでは電力がそのトーンに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各々１つは、少なくとも２秒長さ区間内のいずれか１秒時間枠の間にトーンに割り付けられるトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍である。
【００４３】
セクタ１ビーコン・モジュール１０５８は、通常の下り回線信号通信、例えば、ユーザ・データを含む下り回線信号通信のためにセクタ１送信機１０２８によって使用されるキャリア周波数帯域内で生成され、且つ伝送されるビーコン信号に関係する制御動作を行う。隣接セクタ・ビーコン・モジュール１０６０は、通常の下り回線信号通信を伝送するために隣接のセクタによって使用されるキャリア周波数帯域内で生成され、且つ伝送されるビーコン信号に関係する動作を行う。隣接帯域中にビーコン信号を伝送することによって、１つのキャリアに同調された単一受信機チェーンを持つＷＴは、その現在の接続点キャリア周波数上でなお動作しながら異なる潜在的キャリア周波数のＢＳセクタ接続点に関する情報を伝達するビーコン信号を受信することができる。
【００４４】
データ／情報１０４２は、複数の組のデータ／情報（セクタ１データ／情報１０６２、セクタＮデータ／情報１０６４）を含む。セクタ１データ／情報１０６２は、データ１０６６、セクタ情報１０６８、複数の組のキャリア情報（キャリア１情報１０７０、キャリアＮ情報１０７２）、トーン情報１０７４、非ビーコン下り回線トーン情報１０７６、ビーコン情報１０７８、ＷＴデータ／情報１０８０、平均送信機電力情報１０８２、現在の送信機電力情報１０８４、タイミング情報１０８６、及び下り回線信号１０８８を含む。
【００４５】
データ１０６６は、複数のＷＴ、例えば、ネットワーク接続点としてＢＳ １０００のセクタ１を使用するＷＴ及びネットワーク接続点としてＢＳ １０００のセクタ１を使用してＷＴと通信セッションにあるＷＴ、から受信されたユーザ・データ／情報、及びそれらのＷＴへ伝送されるべきユーザ・データ／情報を含む。セクタ情報１０６８は、セクタ１を識別する情報、例えば、特定のＢＳセクタ識別子を含む。
【００４６】
キャリア情報（キャリア１情報１０７０及びキャリアＮ情報１０７２）は、下り回線信号通信のためにセクタ１において使用される各々のキャリアと関連する情報を含む。いくつかの実施例では、セルの所定のセクタは、異なる代替ネットワーク接続点に対応する各々の複数のキャリアを用いてユーザ・データ下り回線信号通信のために複数のキャリアを使用することができる。そのような実施例では、セクタ内の各キャリアは、異なるＢＳセクタ送信機と関連することがあり、そして所定のセクタは、複数のＢＳセクタ送信機、例えば、複数のセクタ１送信機１０２８を有する。
【００４７】
いくつかの実施例、例えば、隣接セクタ・ビーコン・モジュール１０６０を使用する実施例では、キャリア情報（１０７０、１０７２）は、そのキャリアがユーザ・データ、ビーコン信号及び他の制御信号を含む通常の下り回線信号通信のためにセクタ１内の送信機１０２８によって使用されるキャリアであるかどうか、或いはセクタ１送信機がユーザ・データを除くキャリアを使用してビーコン信号を伝送する場合にそのキャリアがユーザ・データ下り回線信号通信のために隣接セクタによって使用されるキャリアであるかどうか、を識別する情報を含む。
【００４８】
キャリア情報（１０７０、１０７２）は、同様に、例えば、どちらの下り回線キャリアが中心に置かれるかに関する帯域幅を識別する情報を含む。キャリア情報（１０７０、１０７２）は、セクタ１において使用される下り回線キャリア及び／または上り回線キャリアに直接関係する情報を含む。下り回線キャリア情報は、セクタ１送信機１０２８を同調させる際に使用され、一方、上り回線キャリア情報は、セクタ１受信機１０１６を同調させる際に使用される。
【００４９】
トーン情報１０７４は、ＢＳ １０００のセクタ１に関して下り回線信号通信に対応する下り回線トーン情報１０９０及び上り回線信号通信に対応する上り回線トーン情報１０９２を含む。下り回線トーン情報１０９０は、トーンの組情報１０９４及び電力情報１０９６を含む。トーンの組情報１０９４は、ユーザ・データ、ビーコン信号、パイロット信号、及び割当て信号、受領通知信号、タイミング制御信号、及び電力制御信号といった他の制御信号を含む下り回線信号通信のためにセクタ１送信機１０２８によって使用されるＮ個のトーンの組を含む、ここで、Ｎは２０より大きい。いくつかの実施例では、Ｎ個のトーンの組は、セクタ１送信機１０２８に対する下り回線信号通信のために割り付けられた帯域幅を使用するトーンの連続する組（contiguous set）である。
【００５０】
いくつかの実施例では、下り回線トーン情報１０９０は、トーン・ホッピング情報を含み、そこでは、情報は、論理トーンに写像され、そして論理トーンは、基地局及び／または基地局セクタの関数（function）である定期的な既定トーン・ホッピング系列に従って時間とともに物理トーンにホッピングされる。電力情報１０９６は、Ｎ個のトーンの組に割り付けられた総セクタ伝送電力を含む電力レベル情報、トーン当り基準の電力レベル情報、及び／または平均基準の電力情報を含む。
【００５１】
上り回線トーン情報１０９２は、セクタ１受信機１０１６がその帯域に同調されている上り回線帯域中のトーンの組に関連するトーンの組情報のような情報を含む。
【００５２】
ビーコン情報１０７８は、トーンの組情報１０９７、電力情報１０９５、及び送信機情報１０９３を含む。トーンの組情報１０９７は、Ｎ個のトーンの組からのＸ個のトーンの１組または複数組についての情報を含む、ここでＸは５未満であり、ここで、Ｘ個のトーンの各組は、ビーコン信号のトーンを含む。電力情報１０９５は、ビーコン信号の各々のＮ個のトーン上で使用されるべき電力レベルを識別する情報を含み、ここで、電力が割り付けられているＸ個のトーンのうちの各々１つは、少なくとも２秒の第一の時間枠中のいずれか１秒時間枠の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０×を割り付けられ、第一の時間枠はビーコン信号を含む；電力情報１０９５は、しかもビーコン信号を含むＸ個のトーンの複合組上で使用されるべき電力レベルを識別する情報を含み、そこではその電力は、いずれか１秒時間枠の間に基地局セクタ１送信機１０２８によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満である。
【００５３】
送信機情報１０９３は、セル識別情報１０９１、セクタＩＤ情報１０８９、及びキャリア識別情報１０８７を含む。情報１０９３中の様々なタイプの送信機識別情報は、ビーコン信号によって、例えば、ビーコン及び時間、その時間にセクタ１送信機１０２８がビーコン信号の繰返し系列中のビーコンを伝送する、に関連するＸ個のトーンの組によって搬送されることができる。
【００５４】
非ビーコン下り回線トーン情報１０７６は、Ｙ個のトーンの組に関する情報を含み、ここでＹ≦Ｎであり、それはユーザ・データ、パイロット信号、及び他の制御信号といった非ビーコン下り回線信号を伝送するために使用される。異なる時間区間、例えば、異なるＯＦＤＭシンボル伝送区間の間に、Ｙ個のトーンの組は、変化することがある。例えば、ＯＦＤＭ伝送時間区間が、その間にビーコン信号が伝送されない区間であるとき、Ｙ個のトーンの組は、各々のＮ個のトーンを含むことができる。いくつかの実施例では、ビーコン伝送区間の間に、Ｙ個のトーンの組は、０個のトーンを含む。別の実施例では、ビーコン区間の間に、一組のＮ−Ｘ個のトーンが存在し、Ｎ−Ｘ個のトーンの組からのＹ個のトーンの部分組は、ビーコン信号伝送と同時にユーザ・データを伝送するために使用される。いくつかの実施例では、ビーコン伝送区間の間のＹ個のトーンの組は、５０個のトーンより多い組である。電力情報１０９９は、Ｙ個のトーンの組に、及びＹ個のトーンの組中の各々のトーンに割り付けられた電力を識別する情報を含む。いくつかの実施例では、ビーコン伝送区間の間の総セクタ送信機電力の２０％より多くが、そのビーコン区間の間にＹ個のトーンの組に割り付けられる。いくつかの実施例では、ビーコン伝送区間の間の総セクタ送信機電力の５０％より多くが、そのビーコン区間の間にＹ個のトーンの組に割り付けられる。
【００５５】
ＷＴデータ／情報１０４２は、複数の組の情報（ＷＴ１データ／情報１０８５、ＷＴ Ｎデータ／情報１０７３）を含む。情報の各組、例えば、ＷＴ１データ／情報１０８５は、そのネットワーク接続点としてＢＳ １０００のセクタ１を使用するＷＴに対応する。ＷＴ１データ／情報１０８５は、ＷＴ１から／への経路におけるユーザ・データ１０８３及びリソース／ユーザ／セッション情報１０７５を含む。ユーザ・データ１０８３は、音声情報１０８１、テキスト情報１０７９、及び画像情報１０７７を含む。リソース／ユーザ／セッション情報１０７５は、基地局に割当てられた識別子及び割り付けられたセグメント、例えば、専用上り回線及び下り回線トラヒック・チャネル・セグメントといった、ＷＴ１に割り付けられたリソースを識別する情報を含む。リソース／ユーザ／セッション情報１０７５は、しかもＷＴ１との通信セッションにあるユーザ、例えば、他のＷＴを識別する情報、及びそれらの他のＷＴに関連する経路情報を含む。
【００５６】
平均伝送電力情報１０８２は、例えば、１秒区間の間の、セクタ１送信機１０２８の平均伝送電力の情報を含む。現在の伝送電力情報１０８４は、現在のＯＦＤＭンボル伝送区間の間に使用された各々のトーンの電力レベルを含む現在のＯＦＤＭシンボル伝送区間の間のセクタ１送信機１０２８の伝送の伝送電力に関する情報を含む。現在のＯＦＤＭシンボル伝送区間がビーコン区間であるとき、現在の伝送電力情報１０８４は、同様に、ビーコン信号を含むトーンの組の合計電力に関する情報を含む。トーンに割り付けられる伝送電力は、本発明の方法に従って、例えば、ユーザ・データまたは別の非ビーコン信号に割り付けられたトーン当たり基準の電力レベルに比較してビーコン・トーンに対してトーン当たり基準の比較的高レベルの電力を割付けることで、制御される。
【００５７】
タイミング情報１０８６は、区間情報１０７１及び繰返し情報１０６９を含む。区間情報１０７１は、伝送区間、例えば、セクタ１送信機１０２８が信号をセクタ１に伝送するために制御される少なくとも２秒長さの時間枠、に関するタイミング構造情報を含む。区間情報は、しかもセクタ１送信機１０２８がビーコン信号をセクタ１へと伝送するために制御される時間枠に関する情報、及びその時間の間にセクタ１送信機１０２８が非ビーコン信号をセクタ１に伝送するために制御される時間枠に関する情報を含む。区間情報１０７１は、ＯＦＤＭシンボル・タイミング情報、例えば、１つのＯＦＤＭシンボル伝送区間の継続期間のような情報、及び、例えば、セルの他のセクタに関する及び下り回線と上り回線との間のタイミング同期情報を含む。
【００５８】
繰返し情報１０６９は、ビーコン信号及び／またはビーコン信号通信区間の定期的な繰返しに関する情報を含む。繰返し情報１０６９は、例えば、複数のスロット（連続ＯＦＤＭシンボル伝送区間のグループ（grouping））、スーパースロット（複数のスロットのグループ）、ビーコン・スロット（１つのビーコン信号を含む複数のスーパースロットのグループ）、ウルトラ・スロット（複数のビーコン・スロットのグループ、ここでウルトラ・スロット内のいくつかのビーコン・スロットは異なるビーコン信号を含む）を繰り返す構造について含む。
【００５９】
下り回線信号１０８８は、ＯＦＤＭ変調シンボル１０６７、ビーコン信号１０６５、非ビーコン制御信号１０６３、及びユーザ・データ信号１０６１を含む。ＯＦＤＭ変調シンボル１０６７は、変調シンボル上で搬送された情報、例えば、シンボルに関して変調されたデータ、制御情報、及び／またはパイロット情報を含み、変調シンボルは非ビーコン・トーンを使用することによって搬送される。ビーコン信号１０６５は、伝送されるべきビーコン信号、例えば、キャリア情報、セクタＩＤ情報、及び／またはセルＩＤ情報といった送信機情報を搬送するビーコン信号、を識別する情報を含む。非ビーコン制御信号１０６８は、割当て信号、受領通知信号、電力制御信号、タイミング制御信号、及びパイロット信号と対応する制御セグメント情報といった信号に関する情報を含む。ユーザ・データ信号１０６５は、下り回線トラヒック・チャネル・セグメント信号と対応するセグメント情報といったユーザ信号に関する情報を含む。
【００６０】
図１１は、本発明の方法に従って実施され、且つ使用する具体例の無線端末（ＷＴ）１１００、例えば、移動ノードの図である。具体例のＷＴ １１００は、図９の具体例のシステム９００のＷＴｓ（９３２、９３４、９３６、９３８、９４０、０４２、９４４、９４６、９４８、９５０、９５２、９５４、９５６、９５８、９６０、９６２、９６４、９６６）のうちののいずれかであり得る。
【００６１】
ＷＴ １１００は、様々な構成要素がデータ及び情報をその上でやり取りできるバス１１１２を介して共に接続された、受信機１１０２、送信機１１０４、プロセッサ１１０６、例えば、ＣＰＵ、ユーザＩ／Ｏデバイス１１０８、及びメモリ１１１０を含む。メモリ１１１０は、ルーチン１１３６及びデータ／情報１１３８を含む。
【００６２】
プロセッサ１１０６は、ＷＴの動作を制御し、そして本発明に従った方法を実施するためにメモリ１１１０中のルーチン１１３６及びデータ／情報１１３８を実行する。ユーザＩ／Ｏデバイス１１０８、例えば、マイクロホン、キーボード、キーパッド、マウス、ビデオカメラ、スピーカー、ディスプレイ等は、ＷＴのユーザがＷＴ １１００との通信セッションに参加している別のＷＴに通信されるべきユーザ・データ／情報を入力し、そしてＷＴ １１００との通信セッションに参加している別の１つのＷＴから受信されたユーザ・データを出力することを可能にする。
【００６３】
受信機１１０２は、ＷＴ １１００がそれを通して基地局から下り回線信号を受信することができる受信アンテナ１１１４に接続され、その下り回線はビーコン信号、ユーザ・データ信号、及びパイロット信号、タイミング制御信号、電力制御信号、割当て、及び受領通知といった非ビーコン制御信号を含む。受信機１１１８は、第一ＲＦモジュール１１１８、第一受信機チェーン１１２０、ディジタル信号処理モジュール１１２２、エネルギー検出／ＳＮＲ検出モジュール１１２４、及び帯域選択制御器１１２６を含む。いくつかの実施例、例えば、いくつかのデュアルＲＦ受信機チェーンの実施例では、受信機１１０２は、第二ＲＦモジュール１１２８及び第二受信機チェーン１１３０を含む。
【００６４】
第一ＲＦモジュール１１１８は、キャリア信号に同調され、そしてキャリア信号の関連帯域中で下り回線信号を受け入れ、且つ処理する。第一受信機チェーン１１２０は、第一ＲＦモジュール１１１８からの出力信号を受け入れ、且つ処理する。第一ＲＦモジュール１１１８は、ＲＦフィルタ及び／またはミキサー回路を含むことができる。第一ＲＦモジュール１１１８は、帯域選択制御器１１２６から制御入力を受信し、例えば、キャリア周波数を選択し、そして受信機１１０２を選択に同調させる。
【００６５】
第一受信機チェーン１１２０は、アナログ−ディジタル変換を行うＡ／Ｄモジュール１１１９、及びＡ／Ｄモジュール１１１９出力からのディジタル信号に対してＦＦＴ（fast Fourier transform：高速フーリエ変換）またはＤＦＴ（discrete Fourier transform：離散フーリエ変換）のいずれかを行うＦＦＴ／ＤＦＴモジュール１１２１を含む。第一ＲＦ受信機チェーン１１２０は，また増設フィルタ、例えば、ベースバンド・フィルタを含む。第一ＲＦ受信機チェーン１１２０からの出力は、エネルギー検出／ＳＮＲ検出モジュール１１２４に入力される。
【００６６】
エネルギー検出／ＳＮＲ検出モジュール１１２４は、下り回線帯域の各々のトーンに関連するエネルギーを検出する。ビーコン信号成分は、他の非ビーコン・トーンに関してそれらの比較的高電力のトーン当たり電力によって識別されることができる。いくつかの実施例では、ビーコン信号は、同様に、ＳＮＲ測定情報によって検出されることができる。ビーコンが正確なタイミング同期を必要としないで検出されることができ、例えば、同じキャリア帯域中で伝送される複数の非同期基地局送信機からのビーコンが検出され、且つ処理されることを可能にすることに注目せよ。
【００６７】
非ビーコン成分、例えば、ビーコン・トーンとして分類されず、そして接続点の基地局セクタから伝送されている低電力トーンは、ディジタル信号処理モジュール１１２２によって処理される。ディジタル信号処理モジュール１１２２は、シンボル検出及び再生を行う。ディジタル信号処理モジュール１１２２動作は、タイミング同期動作を含む。ディジタル信号処理モジュール１１２２は、伝送の前にＢＳによって符号化された情報を復号するための復号器１１３２を含む。いくつかの実施例では、復号器１１３２は、データまたは非ビーコン制御信号のために使用される同じトーン上のビーコン・トーンの同時伝送によって失われた情報を再生するために符号化された信号中の重複する情報を使用する。いくつかの実施例では、エネルギー検出／ＳＮＲ検出モジュール１１２４は、ディジタル信号処理モジュール１１２２の一部として含まれる。
【００６８】
いくつかの実施例では、第二ＲＦモジュール１１２８及び第二受信機チェーン１１３０が使用される。第二ＲＦモジュール１１２８は、第一ＲＦモジュール１１２８と類似する、もしくは同じであり、一方、第二受信機チェーン１１３０は、第一受信機チェーン１１２０と類似する、もしくは同じである。いくつかの実施例では、第二ＲＦモジュール１１２８及び／または第二受信機チェーン１１３０は、複雑さ、例えば、ゲート数及び／または実行される動作に関して、第一ＲＦモジュール１１１８及び第一受信機チェーン１１２０より単純である。第一及び第二受信機チェーンの双方を持つ実施例では、第一ＲＦモジュール１１１８は、基地局セクタ接続点送信機のキャリアに同調され、下り回線ビーコン信号、ユーザ・データ信号、及び非ビーコン制御信号の受信および処理を可能にする、一方、第二ＲＦモジュール１１２８は、帯域選択制御器１１２６制御信号を介して代わりのキャリア帯域に同調され、その帯域内のビーコン信号は、受信され、且つ処理されるが、ユーザ・データ信号は処理されない。第二ＲＦモジュール１１２８及び第二受信機チェーン１１３０を経由して転送された信号通信は、ビーコン検出及び識別のためのエネルギー検出／ＳＮＲ検出モジュール１１２４に転送されるが、 ＯＦＤＭシンボル情報再生動作のためのディジタル信号処理モジュール１１２２には転送されない。
【００６９】
送信機１１０４は、ＷＴがユーザ・データ及びネットワーク接続点の変更に関する要求を含む上り回線信号をＢＳへ送信できる送信アンテナ１１１６に接続される。送信機１１０４は、伝送されるべきデータ／情報、例えば、ユーザ・データを符号化するための符号器１１３４を含む。
【００７０】
ルーチン１１３６は、通信ルーチン１１４０及び無線端末制御ルーチン１１４２を含む。通信ルーチン１１４０は、ＷＴ １１００によって使用される様々な通信プロトコルを実施する。データ／情報１１３８を使用する無線端末制御ルーチン１１４２は、本発明の方法を実施することを含むＷＴ １１００の動作を制御する。無線端末制御ルーチン１１４２は、信号通信ルーチン１１４４、受信機制御モジュール１１４６、及びキャリア帯域選択モジュール１１４８を含む。
【００７１】
信号通信ルーチン１１４４は、下り回線信号通信ルーチン１１５０及び上り回線信号通信ルーチン１１５２を含む。下り回線信号通信ルーチン１１５０は、受信機１１０２によって受信された下り回線信号の受信、再生、及び処理に直接関係する動作を制御する。上り回線信号通信ルーチン１１５２は、送信機１１０４を経由するＢＳセクタ・ネットワーク接続点への上り回線信号の伝送に直接関係する動作を制御する。
【００７２】
下り回線信号通信ルーチン１１５０は、ビーコン・モジュール１１５４及び通常信号通信モジュール１１５６を含む。ビーコン・モジュール１１５４は、ビーコン信号の再生、検出、及び識別に直接関係する動作を制御する。例えば、閾値を越えて検出された受信トーンの信号エネルギー・レベルに基づいて、受信トーンは、ビーコン成分トーンとしてビーコン・モジュール１１５４によって識別される。その後、ビーコン成分トーンの周波数を記憶されたシステム特性情報１１７８と比較することを含む動作によって、ビーコン・モジュール１１５４は、ビーコン信号を識別することができ、そして、例えば、キャリア識別、セル識別、及び／またはセクタ識別といったビーコン・ソース送信機識別情報１１９０を得ることができる。
【００７３】
通常信号通信モジュール１１５６は、変調シンボル、例えば、ディジタル信号処理モジュール１１２２によって処理されるＯＦＤＭ変調シンボル、を含む非ビーコン下り回線信号上で搬送されるデータ及び情報の再生、検出、及び識別に直接関係する動作を制御する。通常信号通信モジュール１１５６は、ＷＴ １１００のピアからの音声、テキスト、及び／またはビデオのデータ／情報の再生を含む動作を制御するためのユーザ・データ・モジュール１１５８を含む。通常信号通信モジュール１１５６は、しかも、例えば、パイロット信号、タイミング制御信号、電力制御信号、識別子とセグメントの割当て、及び受領通知といった非ビーコン下り回線制御信号の再生及び処理に直接関係する制御動作を行うための非ビーコン制御モジュール１１６０を含む。
【００７４】
キャリア帯域選択モジュール１１４８は、第一ＲＦモジュール１１１８を同調させるために、そしていくつかの実施例ではオプションの第二ＲＦモジュール１１２８を同調させるためにキャリアを選択する。キャリア帯域選択モジュール１１４６は、検出されたビーコン情報１１６６を使用して、例えば、 接続点を選択して、そして／または接続点を変更を選択して帯域選択決定を行い、そしてハンドオフを開始する。例えば、キャリア帯域選択モジュール１１２６は、第一ＲＦモジュール１１１８を最も強い受信ビーコンに対応する通常信号通信のために使用されるキャリアに設定するように選択されることができる。複数の実施例では、第二ＲＦモジュール１１２８を使用して、キャリア帯域選択モジュール１１４８は、評価すべきビーコンを検索するために異なる時間において別の代わりの可能性のあるキャリアに第二ＲＦモジュール１１２８を設定するように選択されることができる。
【００７５】
キャリア帯域選択モジュール１１４８からの出力選択信号は、選択決定を実施するために受信機１１０２中の帯域選択制御器１１２６に信号を送る受信機制御モジュール１１４６に入力される。
【００７６】
データ／情報１１３８は、ユーザ・データ１１６２、ユーザ／デバイス／セッション／リソース情報１１６４、検出されたビーコン情報１１６６、キャリア周波数情報１１６８、セル／セクタ情報１１７０、下り回線ユーザ・データ信号１１７２、下り回線非ビーコン制御信号１１７４、上り回線信号１１７６、及びシステム特性情報１１７８を含む。
【００７７】
ユーザ・データ１１６２は、ＷＴ １１００と通信セッションにあるピアＷＴへの／からの音声情報、テキスト情報、及び／またはビデオ・データ情報を含む。ユーザ／デバイス／セッション／リソース情報１１６４は、ユーザ／他のＷＴ、例えば、ＷＴ １１００と通信セッションにあるＷＴのピアを識別する情報、経路（routing）情報、ＷＴ １１００に割り当てられた基地局識別子、及びＷＴ １１００に割当てられたセグメント、例えば、上り回線及び下り回線トラヒック・チャネル・セグメントを含む。
【００７８】
検出されたビーコン情報１１６６は、複数の組の検出されたビーコン情報（ビーコン１情報１１８０、ビーコンＮ情報１１８２）を含み、検出されたビーコン情報の各組は検出されたビーコン信号に対応する。ビーコン１情報１１８０は、信号エネルギー情報１１８４、例えば、検出された１つ又は複数のビーコン・トーンのエネルギー・レベル、検出されたビーコン信号のＳＮＲ（信号対雑音比）情報１１８６、トーン情報１１８８、例えば、各トーンが情報１１８４中に対応エネルギー・レベルを有する検出されたビーコン信号の識別された１つ又は複数のトーン、を含む。ビーコン１情報１１８０は、同様に、送信機情報１１９０、例えば、識別されたキャリア、識別されたセル、ビーコン信号のソース送信機と関連していることが決定されている識別されたセクタ、を含む。いくつかの実施例では、同じ基地局セクタ送信機からの、例えば、一連のビーコン信号中の、異なる複数のビーコン信号は、送信機情報１１９０を決定するために受信される。
【００７９】
キャリア周波数情報１１６８は、現在の接続点下り回線キャリア、例えば、それに対して第一ＲＦモジュール１１１８が同調されるキャリアを識別する情報を含む。キャリア周波数情報１１６８は、同様に、それに対して送信機１１０４が同調される上り回線信号通信のためのキャリア周波数を識別する情報を含む。
【００８０】
セル／セクタ情報１１７０は、現在のＢＳセル及び／またはセクタ接続点を識別する情報、例えば、パイロット・トーン系列の勾配（slope）の値のようなセル識別子及びセクタ・タイプを識別するセクタ識別子を含む。下り回線ユーザ・データ信号１１７２は、下り回線トラヒック・チャネル・セグメントを経由してＷＴ １１００へ通信されてきているＯＦＤＭ変調シンボルを含む受信信号からの情報を含む。下り回線非ビーコン制御信号１１７４は、割当てセグメント、受領通知セグメント、電力制御セグメント、タイミング制御セグメント、及び／またはパイロット・セグメントといった、下り回線制御チャネル・セグメントを経由してＷＴ １１００へ通信されてきているＯＦＤＭ変調シンボルを含む受信信号からの情報を含む。上り回線信号１１７６は、上り回線チャネル・セグメント上でＢＳセクタ接続点へ搬送されるべき情報を含む。上り回線信号１１７６は、上り回線トラヒック・チャネル・セグメント上で搬送されるユーザ・データを含む。上り回線信号１１７６は、しかも、例えば、複数の検出されたビーコン信号の比較に応えて、ハンドオフ要請を開始するためにハンドオフ要請メッセージ１１９２を含む。上り回線信号１１７６は、同様に、基地局セクタ接続点、例えば、そこでは基地局セクタ接続点が受信され且つ比較されたビーコン信号に基づいて選択されてきている、との新しい無線回線を設定するために送らされたアクセス信号を含む。
【００８１】
システム特性情報１１７８は、例えば、セル、セクタ、及び／またはキャリア周波数に基づいて、異なる可能性のある接続点に対応する、複数の組のＢＳ接続点情報（ＢＳ接続点１情報１１９４、ＢＳ接続点Ｎ情報１１９６）を含む。システム特性情報１１７８は、受信ビーコン情報、例えば、送信機情報１１９０を決定するためのトーン情報１１８８、を評価するときに、ビーコン・モジュール１１５４によって使用される。ＢＳ接続点１情報１１９４は、ビーコン情報１１９８、タイミング構造情報１１９９、トーン情報１１９５、及びキャリア情報１１９７を含む。ビーコン情報１１９８は、ＢＳ接続点１送信機によって伝送されたビーコンを識別するために使用される情報、例えば、ビーコン信号のために使用されるトーンの組、ビーコン・トーンの伝送電力レベル、ビーコン信号のタイプ、帯域の最低のトーンに関するまたはキャリア周波数に関する帯域内のビーコン・トーンの位置、及び／またはビーコン信号によって使用されるトーン・ホッピングを含む。タイミング構造情報１１９９は、ＯＦＤＭシンボル・タイミング、スロット・タイミング、スーパースロット・タイミング、ビーコン・スロット・タイミング、ウルトラ・スロット・タイミング、及び／または、例えば、同一セル内の他の接続点についてのタイミングの関係といったＢＳ接続点１によって使用されるタイミング情報及び／またはタイミングの関係を含む。キャリア情報１１９７は、下り回線及び上り回線信号通信のために使用されるキャリア、及び関連する帯域幅を識別する情報を含む。トーン情報１１９５は、下り回線キャリアと関連し且つ下り回線信号を搬送するために使用されるトーンの組を識別する情報を含み、同様に、タイミング系列を有する特定の時間において特定のトーンを特定の下り回線セグメントと関連させるいずれかの構造情報を含む。トーン情報１１９５は、しかも、上り回線キャリアと関連し且つ上り回線信号を搬送するために使用されるトーンの組を識別する情報を含み、同様に、タイミング系列を有する特定の時間において特定のトーンを特定の上り回線セグメントと関連させるいずれかの構造情報を含む。
【００８２】
図１２は本発明に従って周波数分割多重通信システム、例えば、ＯＦＤＭシステムにおける基地局送信機を動作させる具体例の方法のフローチャート１２００である。送信機は、例えば、基地局内のセクタ送信機であるＯＦＤＭ信号送信機であり得て、そのセクタ送信機は、複数のキャリア周波数を使用するセルのセクタ中の１つのキャリア周波数に対応することができる。動作は、ステップ１２０２で始まり、そこでは基地局は電源がオンになり、且つ初期化され、ステップ１２０４へ進む。ステップ１２０４において、基地局送信機は、第一の領域内で第一の信号を使用して第一の時間枠にわたって情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用して第一の信号を第一の領域、例えば、セルのセクタへと伝送するように動作され、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さであり、そしてＮは２０より大きい。
【００８３】
ステップ１２０４は、サブステップ１２０６を含み、そして、いくつかの実施例では、オプションのステップ１２０８を含む。各第二の時間枠のあいだに、ステップ１２０６が実行され、いくつかの実施例では、オプションのステップ１２０８が並行して実行される。いくつかの実施例では、第二の時間枠は、第一の時間枠のあいだ定期的に繰り返す。ステップ１２０６において、基地局は、前記第一の領域へと第二の信号を第二の時間枠の間に伝送するように動作される、ここで、Ｘは５未満であり、そしてそこではいずれか１秒時間枠の間に信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局によって使用される最大平均総基地局電力の８０％未満がＸ個のトーンの前記の組に割り付けられ、そして前記Ｘ個のトーンの各々１つは、いずれか１秒期間の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍を割り付けられる。いくつかのＯＦＤＭ実施例では、第二の時間枠は、直交周波数分割多重化シンボルを伝送するために使用される時間枠である。いくつかの実施例では、第二の時間枠は、第一の時間枠の範囲内で発生し、そしてＸ個のトーンの組は、Ｎ個のトーンの組の部分組である。様々な実施例では、音声データ、テキスト・データ及び画像データのうちの少なくとも１つを含むユーザ・データは、前記第一の時間枠の間に伝送されるＮ個のトーンのうちの少なくとも１つの上で通信され、そしてセクタ情報、セル情報、及びキャリア周波数情報のうちの少なくとも１つを含む送信機情報は、前記第二の時間枠の間に前記Ｎ個のトーンのうちの少なくとも１つの上で伝送される。いくつかの実施例では、Ｘは１または２に等しい。いくつかの実施例、例えば、ステップ１２０８のない実施例では、前記Ｎ個のトーンの組中にあるが前記Ｘ個のトーンの組にはない、Ｎ−Ｘ個のトーンのうちのいずれもが、前記第二の時間枠の間には使用されない。いくつかの実施例では、前記Ｎ個のトーンの組中にあるが前記Ｘ個のトーンの組にはない、Ｎ−Ｘ個のトーンのうちの少なくとも半分は、第一の領域内では前記第二の時間枠の間に未使用になる。様々な実施例では、前記Ｘ個のトーンの組中のＮ−Ｘ個のトーンのうちの多数のものは、第一の領域内では前記第二の時間枠の間に使用される。
【００８４】
ステップ１２０８において、基地局は、前記第二の時間枠の間にＹ個のトーンを使用してユーザ・データを伝送するために動作され、ここで前記Ｙ個のトーンは前記Ｘ個のトーンの組中のトーンであり、そこではＹは１より大きい正の整数であり、信号を第一の領域へと前記第二の時間枠の間に伝送するために使用される総送信機電力の２０％より多くが、前記第二の時間枠の間にＹ個のトーンに割り付けられる。いくつかの実施例では、信号を第一の領域へと前記第二の時間枠の間に伝送するために使用される総送信機電力の５０％より多くが、前記第二の時間枠の間にＹ個のトーンに割り付けられる。いくつかの実施例では、前記Ｙ個のトーンは、少なくとも７０個のトーンを含む。様々な実施例では、ユーザ・データを伝送することは、前記のＹ個のトーン上で変調されたシンボルを伝送することを含み、Ｙ個のトーンの各々は、１つのシンボルを伝送する。
【００８５】
図１３は、本発明に従って周波数分割多重化システムにおいて基地局を動作させる別の１つの具体例の方法のフローチャート１３００である。動作は、ステップ１３０２において始まり、そこでは基地局は、電源オンになり、且つ初期化され、そしてステップ１３０４に進む。
【００８６】
ステップ１３０４において、基地局送信機は、第一の領域内では第一の信号を使用して第一の時間枠にわたって情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用して第一の信号を第一の領域へと伝送するために動作され、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さがあり、ここで、Ｎは２０より大きい。ステップ１３０４は、サブステップ１３０６、１３０８、及び１３１０を含む。サブステップ１３０６において、各第二の時間枠のあいだに、基地局送信機は、一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと第二の時間枠の間に伝送するために動作され、ここで、Ｘは５未満であり、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局電力の８０％未満が、前記Ｘ個のトーンの組に割り付けられ、そして電力がそれに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各１つは、前記いずれか１秒期間の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍を割り付けられる。サブステップ１３０８において、第三の各時間枠のあいだに、基地局送信機は、第三の信号を一組のＹ個のトーンを含む前記第一の領域へと第三の期間の間に伝送するために動作され、ここで、Ｙ≦Ｎであり、電力がそれに対して割り付けられる前記トーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられた平均電力の多くとも８倍を割り付けられ、前記第三の時間枠は、前記第二の時間枠と同じ継続期間を有する。サブステップ１３１０において、各第四の時間枠のあいだに、基地局送信機は、一組のＧ個のトーンを含む第四の信号を前記第一の領域へと第四の時間枠の間に伝送するために動作され、ここで、Ｇは５未満であり、そしてそこでは、第一の時間枠の間のいずれか１秒時間枠の間に信号を第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局電力の８０％未満が、前記Ｇ個のトーンの組に割り付けられ、そして電力がそれに対して割り付けられる前記Ｇ個のトーンの各１つは、前記いずれか１秒時間枠の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍を割り付けられる。
【００８７】
いくつかの実施例では、第三の時間枠及び第二の時間枠は重なり合い、そしてその方法は、さらに少なくともいくつかの前記Ｙ個のトーンの組上でデータ、制御信号及びパイロット信号のうちの少なくとも２つを変調することを含む。いくつかの実施例では、第三の時間枠及び第二の時間枠は、分離され、そしてその方法は、さらに少なくともいくつかの前記Ｙ個のトーンの組上でデータ、制御信号及びパイロット信号のうちの少なくとも２つを変調することを含む。様々な実施例では、前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、既定の固定周波数で伝送され、そして前記Ｘ個のトーンのうちの前記少なくとも１つは、前記Ｎ個のトーンの組中の最低周波数トーンから一定周波数オフセット≧０を持つ周波数を使用して伝送される。いくつかの実施例では、前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される周波数で伝送される。
【００８８】
いくつかの実施例では、前記第一の時間枠における前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第一の時間枠において前記第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがあり、ここで、Ｚは１０より大きい。様々な実施例では、Ｚは４００より大きい。
【００８９】
いくつかの実施例では、前記Ｇ個のトーンのうちの少なくとも１つの周波数は、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数であり、そしてＧ個のトーンのうちの前記少なくとも１つは、前記Ｘ個のトーンの組の１つではない。例えば、Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、キャリア・ビーコン信号に対応することがあり、そしてＧ個のトーンのうちの少なくとも１つは、セル／セクタ・ビーコンに対応することがあり、そして第二の時間枠と第四の時間枠は、重なり合わない。いくつかの実施例では、第二及び第四の時間枠は第一の時間枠のあいだ定期的に繰り返す。いくつかの実施例では、第二及び第四の時間枠は、異なるレート（rates）で繰り返す。
【００９０】
図１４は、本発明に従った通信システムにおける基地局送信機を動作させる具体例の方法のフローチャート１４００である。いくつかの実施例では、基地局送信機は、基地局のセクタ送信機である。様々な実施例では、セクタ送信機は、基地局のセクタによって使用される複数のキャリア周波数のただ１つに対応する。動作は、ステップ１４０２で始まり、そこでは、基地局送信機は電源がオンになり、且つ初期化される。動作は、ステップ１４０２からステップ１４０４へ進む。
【００９１】
ステップ１４０４において、基地局送信機は、第一の時間枠において信号を伝送するために動作され、前記信号は複数の信号トーンを含み、各信号トーンは異なる周波数に対応し、前記信号は少なくとも１つトーン上で伝送されるビーコン及び前記ビーコン信号を伝送するために使用されないトーン上で前記ビーコン信号と並行して伝送されるユーザ・データ信号を含み、前記ユーザ・データは前記ビーコン信号を伝送するために使用された各トーンの伝送電力の１／２０未満の平均トーン当たりトーン電力で前記第一の送信機によって伝送されてきている。
【００９２】
ステップ１４０４は、サブステップ１４０６を含む。サブステップ１４０６において、基地局送信機は、セル識別子、セクタ識別子、及びキャリア識別子のうちの少なくとも１つを指示する情報を搬送するために前記伝送されたビーコン信号のトーンの周波数を使用する。動作は、ステップ１４０４からステップ１４０８へ進む。
【００９３】
いくつかの実施例では、第一の時間枠において信号を伝送するステップは、ユーザ・データを少なくとも１００個のトーン上で伝送すること、及び３個未満のトーン上で前記ビーコンを伝送することを含む。いくつかの実施例では、前記伝送された信号の平均信号トーン当たりエネルギーの少なくともＮ倍が、前記ビーコン信号を伝送するために使用される信号中の各トーン上で伝送され、ここで、Ｎは５、２０、９９、または１５０より大きい正の値である。
【００９４】
様々な実施例では、ビーコン信号は、前記基地局がその中に位置するセルに隣接して位置する基地局によって使用される周波数帯域へと伝送され、それはユーザ・データを伝送するために前記基地局によって使用されない。
【００９５】
ステップ１４０８において、基地局送信機は、信号を第二の時間枠において伝送るために動作され、それはユーザ・データを含み、そしてビーコン信号を伝送するために使用される各トーンの伝送電力の１／１０より大きいトーン当たり伝送電力を持つトーンを全く含まない。
【００９６】
本発明に従って周波数分割多重通信システムにおいて基地局送信機を動作させる１つの特定の具体例の方法において、その方法は、第一の時間枠にわたり情報を通信するために一組のＮ個のトーンを使用して第一の信号を第一の領域、例えば、セクタへと伝送するステップ、前記第一の時間枠は少なくとも２秒の長さであり、ここで、Ｎは１０より大きい；及び第二の時間枠の間に一組のＸ個のトーンを含む第二の信号を前記第一の領域へと伝送すること、ここで、Ｘは５未満であり、そしてここで、前記第一の時間枠の間のいずれか１秒期間の間に信号を該第一の領域へと伝送するために前記基地局送信機によって使用される最大平均総基地局伝送電力の８０％未満が前記Ｘ個のトーンの組（時にはＸは１または２である）に割り付けられ、且つ電力がそこに割り付けられる前記Ｘ個のトーンの各一つは前記いずれか１秒期間の間にトーンに割り付けられたトーン当たり平均電力の少なくとも２０倍（時には４０、６０またはそれ以上）を受け取る、を含む。いくつかの実施において、第一の領域は、セルのセクタである；そして前記通信システムは、直交周波数分割多重システムであり、そしてそこでは、前記第二の時間枠は、直交周波数分割多重シンボルを伝送するために使用される時間枠である。特定の具体例の方法は、第三の時間枠の間に第三の信号（例えば、非ビーコン信号）を第一の領域へと伝送することを含むことができ、前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組内の各トーンは、前記第一の時間枠の間に割り付けられた平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられる。本方法は、時には前記Ｙ個のトーンの組上で少なくともデータ、制御信号及びパイロット信号を変調することをさらに含む。異なる情報は、異なるトーン上で、例えば、１つまたはそれより多くのトーン上で変調されるデータ、他のトーン上の制御信号、及びさらに他のトーン上のパイロット信号とともに変調されることができる。いくつかの実施において、前記Ｘ個のトーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される伝送周波数で伝送される。いくつかの実施において、前記第一の時間枠における前記第二の時間枠の各繰返しに関して、前記第一の時間枠において前記第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがあり、ここで、Ｚは少なくとも１０であるが、ある場合には少なくとも２０、４０或いは４００である。従って、２秒時間区間において、本方法は、複数のビーコン時間枠を包含できるが、ビーコン信号が伝送されないさらに多くの時間枠、例えば、各ビーコン信号時間枠に対して時には４００を超えるユーザ・データ時間枠を包含することができる。第二及び第三の時間枠の各々は、１つまたは複数のＯＦＤＭシンボル伝送時間枠を含むことができる。第二及び第三の時間枠は、その実施に応じて継続期間に関して同じであることも、あるいは異なることもある。特に、ユーザ・データ信号トーンは、ビーコン信号トーンに割り付けられる平均伝送電力の１／８で通常伝送される、ビーコン信号トーンは、ユーザ・データ信号トーンよりはるかに高い電力レベル、例えば、２０倍あるいはある場合にはそれ以上の電力レベルで伝送される。前述の方法の実施は、単にいくつかの具体例の実施に過ぎず、そして本発明に従って可能な唯一の方法の実施ではない。
【００９７】
１つの具体例の実施例では、通信システム用の基地局送信機は、複数のトーンを含む信号を伝送するための送信機、ここにおいて、各トーンは異なる周波数に対応する；及び並行して伝送される複数の信号トーンを使用して１つのシンボル伝送時間枠において信号を伝送するために送信機を制御するための送信機制御モジュール、ここにおいて、各信号トーンは異なる周波数に対応し、前記制御手段はユーザ・データを通信するために使用されるトーン上に置かれるシンボル時間枠の間に基地局送信機の最大可能伝送電力の２０％より多くを有する信号トーン上でユーザ・データが伝送されるようにし、前記信号はユーザ・データが伝送されない少なくとも１つのトーン上で伝送されるビーコン信号を同様に含み、前記ビーコン信号はユーザ・データを伝送するために使用されるいずれかの信号トーンの伝送電力の２０倍より大きな電力を用いて伝送される、を含む。いくつかの実施において、送信機制御モジュールは、ユーザ・データを伝送するために隣接の送信機によって使用され、且つユーザ・データを伝送するために前記送信機によって使用されない周波数帯域においてビーコン信号を伝送するために送信機を制御し、例えば、ビーコン信号は、送信機によってサービスを受けるＷＴとの通信回線を確立するために近隣のセクタ送信機または基地局送信機によって通常使用される周波数帯域へと伝送される。いくつかの場合には、第二の時間枠は、前記第一の時間枠の範囲内で発生する；そしてＸ個のトーンは、前記Ｎ個のトーンの部分組である。記述されている具体例の基地局の実施例における基地局は、通信すべき音声データ、テキスト・データ、及び画像データのうちの少なくとも１つを含む保存（stored）ユーザ・データを含む；そして第一制御モジュールは、前記第一の時間枠の間に少なくとも１つのトーン上でユーザ・データを伝送するため、及び前記Ｎ個のトーンの部分組である複数のＹ個のトーン上でユーザ・データを伝送するために送信機を制御する制御論理回路（control logic）を含み、前記Ｙ個のトーンは前記第二の時間枠の間には前記Ｘ個のトーンに含まれない。
【００９８】
さらに別の具体例の基地局の実施例では、通信システム、例えば、ＯＦＤＭ通信システム用の本発明の基地局送信機は、下記を含む：複数のトーンを含む信号を伝送するための送信機、ここにおいて、各トーンは異なる周波数に対応する；及び並行して伝送される複数の信号トーンを使用して１つのシンボル伝送時間枠に信号を伝送するために送信機を制御するための送信機制御モジュール、ここにおいて、各信号トーンは異なる周波数に対応し、前記制御手段はユーザ・データを通信するために使用されるトーン上に置かれるシンボル時間枠の間に基地局送信機の最大可能伝送電力の２０％より多くを用いて信号トーン上でユーザ・データが伝送されるようにし、前記信号はユーザ・データが伝送されない少なくとも１つのトーン上で伝送されるビーコン信号を同様に含み、前記ビーコン信号はユーザ・データを伝送するために使用されるいずれかの信号トーンの伝送電力の２０倍より多くを用いて伝送される。送信機制御モジュールは、ユーザ・データを伝送するために隣接の送信機によって使用される周波数帯域であって、ユーザ・データを伝送するために前記送信機によって使用されない周波数帯域で前記ビーコン信号を伝送するために送信機を制御するための論理回路（logic）を含むことができる。その送信機は、第一の領域がセルのセクタである場合に、セクタ送信機であり得る。いくつかの実施例では、前記通信システムは、直交周波数分割多重システムであり、そして第二の時間枠は、直交周波数分割多重シンボルを伝送するために使用される時間枠である。いくつかの基地局の実施において、基地局によって使用されるＸ個のトーンのうちの少なくとも１つは、基地局識別子及びセクタ識別子のうちの少なくとも１つの関数として決定される周波数で伝送される。基地局は、第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域に伝送するための制御回路及び／または論理回路を含み、第三の信号、例えば、ユーザ・データ信号は、例えば、ビーコン信号であち得る前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含む、ここで、Ｙ≦Ｎであり、電力がそこに割り付けられるＹ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられた平均トーン当たり電力の多くとも８倍を有する。従って、そのような実施において、ユーザ・データに対応する信号は、はるかに少ない電力、例えば、ビーコン信号に割り付けられた電力の１／２０以下の電力を用いて伝送されるであろう。基地局は、第三の時間枠の間に第三の信号を前記第一の領域に伝送するための制御モジュール及び／または論理回路を含み、 前記第三の信号は前記第二の信号を含まず、前記第三の信号は一組のＹ個のトーンを含み、ここで、Ｙ≦Ｎであり、電力がそこに割り付けられる前記Ｙ個のトーンの第三の組中の各トーンは、前記第一の時間枠の間にトーンに割り付けられた平均トーン当たり電力の多くとも８倍を割り付けられ、前記第三の時間枠は前記第二の時間枠と同じ継続時間を有し、ここでは、前記第一の時間枠における前記第二の時間枠の繰返しに関して、前記第一の時間枠において前記第三の時間枠の少なくともＺ回の繰返しがある、ここで、Ｚは少なくとも１０であり、そしてある場合には、Ｚは少なくとも４００である。
【００９９】
主としてＯＦＤＭシステムの関係で記述されているが、本発明の方法及び装置は、多くの非ＯＦＤＭシステム及び／または非セルラ・システムを含む広い範囲の通信システムに適用できる。
【０１００】
本発明に従って与えられる制御モジュール、例えば、伝送制御モジュールは、多元伝送制御動作を実行できる。そのような場合には、そのモジュールは制御モジュールに帰属する各々の制御動作を行うための回路及び／または論理、例えば、記憶された命令を含む。従って、１つの制御モジュールは、制御モジュールに帰属する各制御動作を行うためのものである複数の手段を含むことができる。同様に、ルーチンは、特定の動作に対応する命令がその動作を実行するための手段を表すところの複数の動作を実行するための命令を含むことができる。
【０１０１】
様々な実施例において、ここに記述したノードは、本発明の１以上の方法に対応するステップ、例えば、キャリア帯域選択、ディジタル信号処理、エネルギー検出／ＳＮＲ検出、復号化、タイミング同期、信号品質検出、等々を行うために１以上のモジュールを使用して与えられる。いくつかの実施例では、本発明の様々な特徴は、モジュールを使用して与えられる。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合せを用いて与えられることができる。上述の多数の方法もしくは方法ステップは、例えば、１以上のノードにおいて上述の方法の全て或いは一部を与えるためにマシン、例えば、増設ハードウェア有り、或いは無しの汎用コンピュータを制御するために、メモリ・デバイス、例えば、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク等といったマシン可読媒体中に含まれるソフトウェアのようなマシン実行可能な命令を用いて与えられることができる。従って、とりわけ、本発明は、マシン、例えば、プロセッサ及び関連ハードウェア、に上述の方法の１以上のステップを実行させるためのマシン実行可能な命令を含むマシン可読媒体に対するものである。
【０１０２】
上述の本発明の方法及び装置に関する数多くのさらなる変形は、本発明の上記の説明から当業者には明白であろう。そのような変形は、本発明の範囲内であると考えられる。本発明の方法及び装置は、様々な実施例において、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、及び／またはアクセス・ノードと移動ノードとの間の無線通信回線を提供するために使用されることができる他のタイプの通信技術で使用される。いくつかの実施例では、アクセス・ノードは、ＯＦＤＭ及び／またはＣＤＭＡを使用して移動ノードとの通信回線を確立する基地局として与えられる。様々な実施例において、移動ノードは、本発明の方法を実施するためのノート型コンピュータ、個人情報端末（ＰＤＡ：personal data assistants）、または受信／送信回路及び論理回路及び／またはルーチンを含む他のポータブル・デバイスとして与えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の方法に従った具体例の基地局送信機タイミングの関係を説明する図である。
【図２】具体例の第二の時間区間における具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。
【図３】具体例の第二の時間区間における別の１つの具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。
【図４】第二の時間枠及び第三の時間枠が完全に重なり合う実施例に対応する具体例の第二の時間区間における別の１つの具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。
【図５】具体例の第五の時間区間における具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。
【図６】本発明の方法に従った具体例の基地局送信機タイミングの関係を説明する図である。
【図７】第二の時間枠及び第三の時間枠が完全に重なり合う実施例に対応する具体例の第二の時間区間における別の１つの具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。
【図８】第二の時間枠及び第三の時間枠が完全に重なり合う実施例に対応する具体例の第二の時間区間における別の１つの具体例のトーン当たり電力の関係を説明する図である。
【図９】本発明に従って与えられ、ビーコン信号通信をサポートする具体例の無線通信システムを示す。
【図１０】本発明に従って与えられる具体例の基地局、或いはアクセス・ノードとも呼ばれる、を説明する。
【図１１】本発明に従ってそして本発明の方法を使用して与えられる具体例の無線端末 （ＷＴ）、例えば、移動ノードの図である。
【図１２】本発明に従って周波数分割多重通信システム、例えば、ＯＦＤＭシステムにおいて基地局送信機を動作させる具体例の方法のフローチャートである。
【図１３】本発明に従って周波数分割多重通信システムにおいて基地局送信機を動作させる別の１つの具体例の方法のフローチャートである。
【図１４】本発明に従って通信システムにおいて基地局送信機を動作させる具体例の方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
２０８…ビーコン信号，３０７…ビーコン信号，４０８…ビーコン信号，４１０，４１２，４１４…信号，５０８，５１０，５１２…信号成分，７０８…ビーコン信号，７１０，７１２，７１４…信号，７１６…未使用トーン，８０８…ビーコン信号，８１２…信号成分，８１６…未使用トーン，９０２，９０４，９０６…セル，９１４，９１６，９１８…セル１セクタ，９２０，９２２，９２４…セル２セクタ，９２６，９２８，９３０…セル３セクタ。
【図１】
2008517524.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008517524.tif 000005
【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１４】
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【国際調査報告】
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