JP2010268472A - 信号検出およびタイミング同期を促進する改良されたビーコン信号 - Google Patents

Abstract

【課題】正確なエネルギー検出及び、または送信装置とのタイミング同期を容易にする、改良されたビーコンシグナリング方法を提供する。
【解決手段】ビーコン信号は、少なくとも２つの連続するシンボル期間中に、狭帯域ビーコン信号を、当該期間における送信機の電力の少なくとも６０％の電力により同じトーンで送信される。さらに少なくとも２つの連続するシンボル期間のうち少なくとも１期間中に広帯域信号を当該期間における送信機の電力の４０％未満の電力により送信される。
【選択図】図３

Description

本発明は、送信機の特定及び、またはタイミングまたは送信機に関連する他の調節に適した信号を供給する方法及び装置に関するものであり、さらに詳しくは、改良されたビーコン信号を発生・使用するための方法及び装置である。

移動装置が近くの送信機を特定して様々な信号測定を行うことを可能にするために、狭い高電力の信号が基地局送信機から定期的に送信されることができる。異なる送信機から受信された信号の相対強度を判定し、および、またはビーコン信号が受信される基地局との通信を容易にするために、例えばタイミング調節のような移動体調節を行うために、信号測定が用いられる。

いくつかのシステムにおいて、ビーコン信号はシステム内の各送信機によって定期的に送信される。通常、近傍の送信機は異なる時間にビーコン信号を送信する。ほとんどの場合、ビーコンを受信した無線端末は、周波数、時間および、または他のビーコン信号関連情報から、例えば基地局や基地局のセクター等の、送信機を特定することができる。周知のいくつかのシステムにおいて、ビーコン信号は後続するシンボル期間に送信機によって送信されているデータと共に単一のシンボル送信期間中に単一のトーン(tone)を用いて送信される。

そのようなビーコン信号の狭帯域性質は、それらがタイミング同期用に用いられることを困難にしている。タイミング同期を容易にするために、送信機からの広帯域信号のほうが好ましい。

ビーコン信号が非常に高い電力の信号になりがちであると仮定すると、受信機がシンボルタイミングに関して送信機と完全に同期されていなくても、それらは比較的簡単に検出される。残念ながら、送信機局とのタイミング同期が正確でない場合、ビーコン信号の全エネルギは単一のシンボル期間内に検出されない可能性がある。このことは、タイミング同期が存在しない可能性のある異なる基地局送信機からのビーコンのエネルギ測定を困難にする。移動体が正確な信号強度の推定を行うために、正確なエネルギ推定が可能であることが重要である。

上記の説明を考慮すると、改良されたビーコン信号送信方法が必要とされていることを認識すべきである。正確なエネルギ検出及び、または送信装置（例えば基地局や基地局セクター送信機）とのタイミング同期の両方を容易にする、改良されたビーコンシグナリング(signaling)および、またはビーコン信号を送信するおよび、または使用する方法が利用可能であることが望ましい。

本発明は、改良された狭帯域ビーコン信号の発生、送信及び、または使用を行うための方法および装置に関するものである。本発明によると、狭帯域ビーコン信号はマルチプル(multiple)シンボル送信時間期間（例えば２以上のＯＦＤＭシンボル送信時間期間）に対応する時間の期間にわたり送信される。本発明のビーコン信号は、マルチプルの(multiple)連続するシンボル送信時間期間に関して同じトーンを占有するであろう。本発明に従って送信されるビーコン信号は高電力レベルで送信される。ビーコン信号は、ユーザデータを送信するために使用される平均トーン当り(per tone)送信電力レベルより３ｄｂ、６ｄｂまたはそれより上のトーン当り送信電力レベルで送信されることができる。いくつかの実施例において、ビーコン信号に与えられた送信機エネルギは、ビーコン信号が送信される時間期間中の全送信機送信電力の６０パーセント以上を含む。しかし、これは必須ではなく、いくつかの実施においては発生しない可能性がある。

ビーコン信号に加えて、同期信号のような広帯域信号がビーコン信号と共に送信されてもよい。広帯域同期信号中のトーンは、マルチプルシンボル送信時間期間中、その広帯域信号と共に送信されるビーコン信号専用のトーンと同じままである。

ビーコン信号との広帯域信号送信はオプションであり、ビーコン信号が送信される全ての場合に発生するものではない。

広帯域信号に割り当てられたトーンは通常、送信機によって使用されるトーンの５０パーセント未満である。比較的多数のトーンは、ビーコン信号が送信される際にヌル(Null)トーンとしてしばしば用いられる。これは、信号妨害レベルを決定する際に受信機によって使用可能なトーンを供給する一方で、そうでなければこれらのトーンに与えられたであろう電力がビーコン信号に割り当てられることを可能にする。何故ならそれは、ヌルトーンが予測可能であり、妨害測定のために受信機によって使用可能であるからである。

受信機は、タイミング調節を実行するために広帯域信号を使用することができる。それはさらに、受信されたビーコン信号を送信した基地局と通信する際に使用可能なチャネル推定を形成するために、広帯域信号とヌルトーンの測定を使用することができる。

信号のエネルギは２つ以上のシンボル送信時間期間の間存在するので、マルチプルシンボル送信時間の期間を有する本発明のビーコン信号は、エネルギ検出技術の使用を容易にする。従って、送信機と完全には同期されていない受信機は、ビーコン信号の送信機と完全に同期される必要なく、ビーコン信号が受信される時間の期間（例えばシンボル送信時間期間）中に受信される信号エネルギを測定できなければならない。

本発明の多くの更なる特徴、利益及び実施形態は、以下の詳細な説明において説明・記載されている。

本発明に従って実施される例示的な無線通信システムの概略図。 基地局Ｃ及び基地局Ｄのタイミングが一シンボル時間期間未満の量だけオフセットされている例と、各ビーコン信号が１つのＯＦＤＭシンボル時間期間を占有する例と、そして無線端末Ｅ受信機が基地局Ｃに関して同期されている例とを示す概略図。 本発明による、基地局Ａ及び基地局Ｂのタイミングがオフセットされている例と、各ビーコン信号が２つのＯＦＤＭシンボル時間期間を占有する例と、例示的な無線端末受信機が基地局Ａに関して同期されている例とを示す概略図。 本発明による例示的なＯＦＤＭビーコン信号を示す概略図。 本発明による例示的なＯＦＤＭビーコン信号を示す概略図。 本発明による例示的なＯＦＤＭビーコン信号／広帯域同期信号の組み合わせを示す概略図。 本発明による例示的なＯＦＤＭビーコン信号／広帯域同期信号の組み合わせを示す概略図。 本発明に従って実施される例示的な無線通信システムを示す概略図。 本発明に従って実施される、例えばアクセスノード（ルータ）のような、例示的な基地局を示す概略図。 本発明に従って実施される、例えば移動ノードのような、例示的な無線端末を示す概略図。 本発明による基地局の例示的な動作方法のフローチャート。 本発明による、例えば移動ノードのような、無線端末の例示的な動作方法のフローチャート。

図１は本発明に従って実施される例示的な無線通信システム１００の図であり、この例示的なシステム１００は２つの隣接する基地局、すなわち基地局Ａ（ＢＳ Ａ）１０２と基地局Ｂ（ＢＳ Ｂ）１０４を含んでいる。セルＡ１０６はＢＳ Ａ１０２の無線カバレージエリアを表し、一方、セルＢ１０８はＢＳ Ｂ１０４の無線カバレージエリアを表している。無線端末（ＷＴｓ）（例えば移動ノード）はシステムのセル中をあまねく移動することができ、また、基地局を経由してピア(peer)ノード（例えば、他の無線端末）と通信することができる。図１に図示されている本発明に従って実施される例示的な無線端末１１０は、そのネットワーク接続(attachment)のポイントとしてＢＳ Ａ１０２を現在使用し、無線通信リンク１１２を介してＢＳ Ａ１０２と通信している。各基地局（ＢＳ Ａ１０２、ＢＳ Ｂ１０４）は、主に１あるいは少数のトーンに集中される基地局送信電力で、例えば比較的短期間の高電力ＯＦＤＭ信号のような、ビーコン信号を例えば定期的に送信する。基地局Ａ１０２はビーコン信号１１４を送信し、一方、基地局Ｂ１０４はビーコン信号１１６を送信する。異なる基地局のビーコンは通常、異なる時間に送信される。無線端末（例えば無線端末１１０）は、マルチプルの、例えば、隣接する基地局からのビーコン信号を監視し、処理する。

図１において、例示的な無線端末１１０の接続のポイントは基地局Ａ１０２であり、例えばダウンリンクトラフィックチャネルデータ／情報の受信およびアップリンクトラフィックチャネルデータ／情報の送信を行っている活動中の(active)ユーザのような無線端末１１０は基地局Ａ１０２経由して通信する。無線端末１１０は、例えばＯＦＤＭシンボルタイミングや、基地局A１０２が動作している繰返し(repetitive)タイミング構造のようなタイミングサイクル(cycle)に関して、時間同期されている。無線端末１１０は基地局Ｂ１０４のタイミングに関して同期されていてもよく、されていなくてもよい。一般的に、基地局Ａ１０２及び基地局Ｂ１０４のタイミングサイクルは同期されておらず、また、現在のネットワーク接続のポイントとして基地局Ａ１０２を使用するセルＡ１０６中の無線端末１１０は、基地局Ｂ１０４に関して時間整合されない(not be time aligned)。

図２は、基地局Ｃ及び基地局Ｄのタイミングが１シンボル時間期間未満の量だけオフセット(offset)されている例と、各ビーコン信号が１つのＯＦＤＭシンボル時間期間を占有する例と、無線端末Ｅ受信機が基地局Ｃに対して同期されている例とを示している。シンボル時間期間は、変調シンボルを送信するためにシステムにおいて使用される時間である。マルチプル変調シンボルは単一のシンボル時間期間中に異なるトーンを用いて並行に送信されてもよく、単一のＯＦＤＭシンボル送信時間期間に送信される変調シンボルの組み合わせは、時に、ＯＦＤＭシンボルと言われる。単一のシンボル時間期間は、時に、シンボル期間あるいはシンボル送信時間期間、もしくはＯＦＤＭシンボル送信時間期間と呼ばれる。第１の図２０２は、例示的な基地局Ｃにより送信されたビーコン信号２０４を時間２０６に関して図示し、ここにおいて各図示されたスロット（２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２２６、２２８）は１つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間を表している。第２の図２４２は、例示的な基地局Ｄにより送信されたビーコン信号２４４を時間２０６に関して図示し、ここにおいて各図示されたスロット（２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、２５８、２６０、２６２、２６４、２６６、２６８）は１つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間を表している。各基地局ＣのＯＦＤＭシンボルタイミングスロットと各基地局ＤのＯＦＤＭシンボルタイミングスロットとの間にシンボルタイミング差２７０（例えばオフセット）が存在することに注意されたい。第３の図２７２は、時間２７４に対する無線端末Ｅ受信機ビーコン信号受信を図示している。ＦＦＴは、各シンボル時間中に異なるトーンで送信されたシンボルを回復するために受信機内で使用される。図示されている通り、無線端末Ｅは基地局Ｃに対して同期されており、従って基地局Ｃビーコン信号２７６はその全体が受信機の１つのＦＦＴウィンドウ２７８内に捕らえられる。しかし、無線端末Ｅ受信機に関して同期していない基地局Ｄビーコン信号２８０は、受信機の２つの連続するＦＦＴウィンドウ（２８２、２８４）にわたって部分的に捕らえられる。コンポーネント(component)ＦＦＴ部分(pieces)からビーコン信号Ｄを再構成しビーコン信号Ｄの正確な表示(representation)を得るために必要とされる処理は複雑な動作になりうる。ビーコンの受信エネルギは例えば、どの基地局が強い受信信号を有しているか判定するために用いられる。

本発明によると、少なくとも２つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間の期間を有するＯＦＤＭビーコン信号が発生・使用される。このアプローチは、例えば無線端末１１０受信機のような無線端末受信機による検出動作を簡単化する。無線端末の受信機ＦＦＴウィンドウタイミングは基地局に同期される必要はない。少なくとも１つのＦＦＴウィンドウの期間中、受信機はビーコン信号のクリーン（clean）シンボルを捕らえるべきである。その少なくとも１つのＦＦＴウィンドウの期間中、受信機はビーコン信号の周波数のピークを観察すべきである。無線端末１１０はそのウィンドウ中にビーコン信号のエネルギ量(content)を測定し、１シンボル期間における受信ビーコン信号エネルギの正確な表示を得ることができる。従って、１シンボル期間のビーコンエネルギは信頼性をもって比較可能である。

図３は、基地局Ａ１０２と基地局Ｂ１０４のタイミングがオフセットされている例と、各ビーコン信号が２つのＯＦＤＭシンボル時間を占有する例と、無線端末１１０受信機が基地局Ａ１０２に関して同期されている例とを図示している。第１の図３０２は、例示的な基地局Ａにより送信されたビーコン信号３０４を時間３０６に関して図示し、ここにおいて各図示されているスロット（３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、３２６、３２８）は１つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間を表している。第２の図３４２は、例示的な基地局Ｂにより送信されたビーコン信号３４４を時間３０６に関して図示し、ここにおいて各図示されているスロット（３４８、３５０、３５２、３５４、３５６、３５８、３６０、３６２、３６４、３６６、３６８）は１つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間を表している。各基地局ＡのＯＦＤＭシンボルタイミングスロットと各基地局ＢのＯＦＤＭシンボルタイミングスロットとの間にはシンボルタイミング差３７０（例えばオフセット）が存在することに注意されたい。第３の図３７２は、無線端末受信機ビーコン信号受信対時間３７４を図示している。図示されているように、無線端末１１０は基地局Ａ１０２に関して同期されており、従って、基地局Ａビーコン信号３７６はその全体が受信機の２つのＦＦＴウィンドウ（３７８、３８０）内に捕らえられる。しかし、無線端末受信機に関して同期していない基地局Ｂビーコン信号３８１は、受信機の３つの連続するＦＦＴウィンドウ（３８２、３８４、３８６）にわたって部分的に捕らえられる。本発明によると、無線端末の受信機は、ビーコン信号Ｂのエネルギ量がそれら３つの連続するＯＦＤＭ ＦＦＴウィンドウの２番目のものの期間中にピークに達することを検出し、従って、その第２のＦＦＴウィンドウ３８４中に測定されたエネルギが受信ビーコン信号Ｂ３８１の正確な表示であることを認識する。

図４及び５は、本発明による例示的なＯＦＤＭビーコン信号を図示している。図４は、横軸４０４上の時間に対する縦軸４０２上の周波数の図４００である。例えば例示的な通信帯域に利用可能な帯域幅４０６は、周波数ｆ₀４０８から周波数ｆ₂４１０の範囲をカバーしている。例えば、利用可能な帯域幅４０６は、例えば均一に間隔を空けて連続する１１３のトーンのトーンブロックのような、基地局によって使用されているダウンリンクトーンブロックに対応していてもよい。例示的なビーコン信号４１２（例えば単一のトーン）は周波数ｆ₁４１４におけるものであり、２つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間４１６の期間を有している。図５は、ビーコン信号４１２が送信される時間中の横軸５０４上の周波数に対する縦軸５０２上の電力の図５００である。送信機送信電力は、周波数ｆ₁４１４におけるビーコン信号４１２に集中される。図４および図５のビーコン信号４１２により、ビーコン信号４１４は無線端末受信機（例えば無線端末１１０受信機）によって容易に検出・特定可能である。無線端末がビーコン信号を検出・特定して、それを基地局（例えば基地局Ａ１０２あるいは基地局Ｂ１０４）と関連づけると、無線端末は、例えばその基地局との通信を確立するためのおおよそのアクセス時間を算出し、知ることができる。しかし、基地局と同期し通信するために、単にビーコンから取得可能な情報よりも正確なタイミング情報を無線端末が得ることができれば有益である。非常に狭い帯域幅を有するビーコン信号は、広帯域を有する信号ほど、正確なタイミング情報を取得する好ましい候補ではない。本発明のいくつかの実施形態の特徴によると、基地局は、無線端末が基地局と同期するために使用することのできる広帯域低電力同期信号を、狭帯域高電力ビーコン信号と共に送信する。いくつかの実施形態における広帯域信号はビーコン信号よりも少なくとも５倍広い帯域幅を有している。いくつかの実施形態において、広帯域信号はビーコン信号の少なくとも１０倍の帯域幅を含み、また他の実施例においては、少なくとも２０倍の帯域幅を含む。例えば、ビーコン信号が１周波数トーンであるとき、広帯域同期信号は少なくとも１０あるいは２０トーンを有することができる。これらのトーンは周波数において必ずしも連続している必要はない。実際に、それらは広い周波数範囲にわたって広がり、中間のいくつかのトーンを送信されないままにしておいてもよい。広帯域同期信号はビーコン信号と同じ時間インターバルで送信される。例えば、ビーコン信号が２つのＯＦＤＭシンボル期間に送信される場合、広帯域同期信号はその同じ２つのＯＦＤＭシンボル期間に送信される。周波数に関してはビーコンより何倍も広いが、ビーコンを除いた広帯域信号の総送信電力はビーコン信号の電力の半分未満である。例えば、総送信電力の４０パーセント未満が広帯域信号に割り当てられ、ビーコン信号は少なくとも６０パーセントの電力を受信することができる。

図６および７は本発明による、例示的なＯＦＤＭビーコン信号６１２／広帯域同期信号６１３の組み合わせを図示している。図６は横軸６０４上の時間に対する縦軸６０２上の周波数の図６００である。例えば例示的な通信帯域に関して利用可能な帯域幅６１４は、周波数ｆ₀６０８から周波数ｆ₂６１０の範囲をカバーしている。例示的なビーコン信号６１２（例えば単一のトーン）は周波数ｆ₁６１４におけるものであり、２つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間６１６の期間を有している。例示的な広帯域同期信号６１３は、ビーコン信号トーンを除く周波数帯ｆ₀６０８からｆ₂６１０までの重要部分を占有することができる。例示的な広帯域同期信号６１３は、同時に送信されるマルチプルトーンを含むマルチトーン(multi-tone)信号であることが好ましい。トーンの数は少なくとも１０あるいは２０である。トーンの数は、例えば５６のように５０から６０の間になりうる場合もある。トーンの数はトーンの総数の半分に近いことが好ましい。例示的な広帯域同期信号中のこれらのトーンは必ずしも連続している必要はないことに注意されたい。例えば、利用可能なトーンの全てが０、１、２、・・・Ｎ−１（ここでＮはトーンの総数である）のインデックスを付けられていると想定されたい。例えば、Ｎ＝１１３である。各トーンはトーン周波数に対応している。そのとき、例示的な広帯域同期信号はトーン５、６、１０、１１、１３、１５、１７、２０、２３、３０、３３、４２、５０、５９、６０、６７、６８、７４、７８、８０、８４、９２、９５及び１０１を含むことができ、この場合、信号はトーン５からトーン１０１までの帯域幅を占有しているが、中間の多くのトーン（例えばトーン７、８、９など）は送信されない。

図７は、ビーコン信号６１２と広帯域同期信号６１３とが送信される時間中の横軸７０４上の周波数に対する縦軸７０２上の電力の図７００である。基地局送信機送信電力は周波数ｆ₁６１４で高電力ビーコン信号６１２に集中される；しかしながら、広帯域同期信号６１３ははるかに低い電力レベルで並行に送信される。図６及び７のブロードキャスト(broadcast)信号により、ビーコン信号コンポーネント６１２は無線端末受信機（例えば無線端末１１０受信機）によって容易に検出・特定可能であり、一方、広帯域同期信号６１３はタイミング同期が無線端末によって行われることを可能にし、それにより無線端末はその特定された基地局と適切なアクセス時間に通信することができる。

図８は、本発明に従って実施される例示的な無線通信システム１０を図示している。例示的な無線通信システム１０は、例えばＯＦＤＭスペクトル拡散多元接続無線通信システムである。例示的なシステム１０は複数のセル（セル１ １１、セルＭ １１’）を含む。各セル（セル１ １１、セルＭ １１’）は、基地局（基地局１ １２、基地局Ｍ １２’）の無線カバレージエリアを夫々表している。基地局（１２、１２’）はリンク（１７、１７’）を介してネットワークノード２１に夫々結合されている。ネットワークノード２１（例えばルータ(router)）はインターネット及び他のネットワークノードに結合されている。システム１０において、移動ノードＭＮ １（１４）からＭＮ Ｎ（１６）として示されている多数の移動無線端末は、無線リンクを介して通信信号１３、１５を使用することによりセル１ １１中の基地局１２と通信する。各移動無線端末は異なる移動ユーザに対応することができ、従って、時に、ユーザ端末と呼ばれる。信号１３、１５は例えばＯＦＤＭ信号でもよい。基地局１２及び移動局１４、１６はそれぞれ本発明の方法を実施する。従って、信号１３、１５は上述したタイプの信号を含み、本発明に従って送信される。同様に、システム１０において、移動ノードＭＮ １’（１４’）からＭＮ Ｎ’（１６’）として示されている多数の移動無線端末は、無線リンクを介して通信信号１３’、１５’を使用することによりセルＭ １１’中の基地局１２’と通信する。各移動無線端末は異なる移動ユーザに対応することができ、従って、時に、ユーザ端末と呼ばれる。信号１３’、１５’は例えばＯＦＤＭ信号でもよい。基地局１２’及び移動局１４’、１６’は夫々、本発明の方法を実施する。従って、信号１３’、１５’は上述したタイプの信号を含み、本発明に従って送信される。

各基地局（１２、１２’）は本発明に従ってビーコン信号（１９、１９’）を送信する。ビーコン信号１９、１９’は、送信している基地局のセル内の移動ノードによって及びシステム内の他の（例えば隣接している）セル内の移動ノードによって受信されて処理されることができる。例えば、ビーコン信号１９は移動ノード１４、１６、１４’、１６’によって受信されて処理されることができる。本発明のいくつかの実施形態において、広帯域同期信号（２０、２０’）はビーコン信号（１９、１９’）と同じ時間に通信される。例えば基地局１ １２に関して、いくつかの実施形態では、広帯域同期信号２０はビーコン信号１９と並行して送信される。同様に、基地局Ｍ１２’に関して、いくつかの実施形態においては、広帯域同期信号２０’はビーコン信号１９’と並行して送信される。これらの広帯域信号（２０、２０’）はビーコン信号（１９、１９’）のように検出されるであろう。ビーコン信号（１９、１９’）は電力測定用として、また、信号の源である基地局を特定するために使用され、一方、信号（２０、２０’）の広帯域部分は受信ビーコンを送信した基地局に関連してタイミング調節を実施するために受信無線端末によって使用される。

図９は、本発明に従って実施される例示的な基地局３０００（例えばアクセスノード（ルータ））を図示している。例示的な基地局３０００は本発明に従って実施される例示的な基地局、例えば図１の基地局Ａ１０２、図１の基地局Ｂ１０４、図８の基地局１ １２あるいは図８の基地局Ｍ １２’のいずれでもよい。基地局３０００はアンテナ２２０３、２２０５と受信機／送信機モジュール２２０２、２２０４とを含む。受信機モジュール２２０２は無線端末から受信したアップリンク信号を復号化する復号器２２３３を含み、送信機モジュール２２０４は無線端末に送信されるダウンリンク信号を符号化する符号器２２３５を含む。モジュール２２０２、２２０４はバス２２３０によってＩ／Ｏインターフェース２２０８とプロセッサ（例えばＣＰＵ）２２０６とメモリ２２１０とに結合されている。Ｉ／Ｏインターフェース２２０８は基地局３０００をインターネットおよび、または他のネットワークノード（例えば他の基地局）に結合する。メモリ２２１０はルーチン２２２１とデータ／情報２２１２とを含む。プロセッサ２２０６（例えばＣＰＵ）はルーチン２２１１を実行し、メモリ２２１０中のデータ／情報２２１２を用いて、基地局３０００の動作を制御し、本発明の方法を実施する。メモリ２２１０はルーチン２２１１を含み、それは、プロセッサ２２０６によって実行されると、基地局３０００を、本発明に従って、動作させ、例えば、ビーコンおよび関連する広帯域信号を基地局３０００に送信させる。ルーチン２２１１は、様々な通信動作を実行して様々な通信プロトコルを実施するように基地局３０００を制御するために用いられる通信ルーチン２２２３を含む。ルーチン２２１１はまた、本発明の方法の工程を実施するように基地局３０００を制御するために用いられる基地局制御ルーチン２２２５を含む。基地局制御ルーチン２２２５は、送信スケジューリング(scheduling)および、または通信資源割当を制御するために使用されるスケジューリングモジュール２２２２を含む。従って、モジュール２２２２は、例えば現在のネットワーク接続のポイントとして基地局３０００を使用している無線端末にアップリンク及びダウンリンクチャネルセグメントを割り当てるスケジューラー(scheduler)としての役割を果たすこともできる。基地局制御ルーチン２２２５は更に、送信機制御モジュール２２２３と、ビーコンシグナリングモジュール２２２４と、広帯域同期信号発生モジュール２２２６とを含む。送信機制御モジュール２２２３は、２つの連続する時間ＯＦＤＭシンボル送信時間期間中に保存されている送信スケジュール情報２２３２に従って繰返し(on a recurring basis)狭帯域ビーコン信号を送信するように送信機２２０４を制御し、前記狭帯域ビーコン信号は前記２つの連続するＯＦＤＭシンボル送信時間期間中に送信機２２０４によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む。送信機制御モジュール２２２３は送信電力制御モジュール２２２５を含む。いくつかの実施形態において、送信電力制御モジュール２２２５は、ビーコン信号が送信される２つの連続するシンボル時間期間中に使用される送信機送信電力の少なくとも８０パーセントをビーコン信号に供給するように送信機２２０４を制御する。送信機制御モジュール２２２３は更に、例えば狭帯域ビーコン信号と並行して、発生された広帯域同期信号の送信を制御する。ビーコン信号モジュール２２２４は、例えば単一のトーンに電力がかなり集中しており、かつ少なくとも２つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間の期間を有する、本発明によるビーコン信号を発生し、少なくとも２つのＯＦＤＭシンボル送信時間期間中そのビーコンに関して同じ物理的トーンが用いられる。広帯域同期信号発生モジュール２２２６は本発明による広帯域同期信号を、例えばその広帯域同期信号の時間インターバル中に送信される電力の４０パーセント未満を使用し、送信機２２０４によって使用されているダウンリンクトーンブロック中のトーンの少なくとも３０パーセントを使用して発生させる。いくつかの実施形態において、広帯域同期信号は複数の物理的トーンを使用し、前記複数の物理的トーンは２つの連続するシンボル送信時間期間のそれぞれの期間中に同じ物理的トーンを含む。いくつかの実施形態においては、ダウンリンクトーンブロックは、均一に間隔を空けられた連続するトーンである１１３のトーンの組を具備する。いくつかのそのような実施形態において、広帯域同期信号は１１３のトーンのうちの少なくとも５０を含む。いくつかの実施形態において、ビーコン信号と広帯域同期信号は２つの連続するシンボル送信時間期間、すなわち同じ２つの連続するシンボル送信時間期間、を占有する。

メモリ２２１０は更に、通信ルーチン２２２３と制御ルーチン２２２５とによって使用されるデータ／情報２２１２を含む。データ／情報２２１２は、ユーザによって実行されているアクティブな(active)セッションのリスト作っている各アクティブな移動局ユーザ２２１３、２２１３’用のエントリを含み、また、セッションを実行するためにユーザによって使用されている移動局（ＭＴ）を特定する情報と、例えばセッションに関連するユーザデータのような情報とを含む。データ／情報２２１２は更に、基地局３０００によって送信されるビーコンに関連した、例えばトーン情報や電力情報、時間期間情報（例えば２つの連続するＯＦＤＭシンボル時間期間）、繰返し(recurring)ダウンリンクタイミング構造内の時間位置などの、ビーコン信号情報２２２８を含む。基地局３０００によって送信される広帯域同期信号に関連した、例えばトーン情報、電力レベル情報、時間期間情報、例えばビーコン信号と並行な、繰返しダウンリンクタイミング構造内の時間位置などの、広帯域同期信号情報２２３０はまたデータ／情報２２１２の一部として含まれている。データ／情報２２１２は更に、保存された送信スケジュール情報２２３２（例えばビーコンおよび広帯域同期信号はそのスケジュールのどこで送信されるべきかを特定する情報を含む繰返し(recurring)送信スケジュール）と、保存された周波数構造情報２２３４（例えば基地局によって使用されたダウンリンク及びアップリンク搬送周波数を特定する情報と、トーンブロック内のトーンの数（例えば１１３）と、及びトーンブロックのトーンに関連したチャネルセグメント構造情報）とを含んでいる。

サーバ装置および、またはホスト装置は、図９に図示されている例示的なアクセスルータの回路と同じかもしくは類似しているが、特定のサーバ／ホスト装置の要求に適したインターフェースおよび、または制御ルーチンを有する回路を用いて実施されてもよい。そのようなサーバおよび、またはホスト中の制御ルーチンおよび、またはハードウエアは、装置に上記の方法を実施させる。

図１０は、本発明に従って実施される例示的な無線端末４０００（例えば移動ノード）を図示している。例示的な無線端末４０００は、本発明に従って実施される例示的な無線端末、例えば、図１の無線端末１１０、図８の移動ノード１ １４、移動ノードＮ １６、移動ノード１’ １４’、または移動ノードＮ’ １６’のいずれでもよい。移動ノード４０００は移動端末（ＭＴ）として使用されてもよい。無線端末４０００は、様々な要素(elements)がデータ及び情報を交換することができるバス２３１１を介して互いに結合される、受信機２３０２と、送信機２３０４と、プロセッサ２３０６と、ユーザＩ／Ｏ装置２３０７と、およびメモリ２３１０とを含む。

無線端末４０００は、受信機モジュール２３０２と送信機モジュール２３０４に夫々結合されている受信機アンテナ２３０３と送信機アンテナ２３０５を含む。無線端末受信機２３０３はアンテナ２３０２を介して、ビーコン信号と広帯域タイミング同期信号とを含むダウンリンク信号を受信する。いくつかの実施形態において、単一のアンテナは、例えばデュープレクス(duplex)モジュールと組み合わせて、受信機及び送信機用に使用される。受信機モジュール２３０２は復号器２３３３を含み、送信機モジュール２３０４は符号器２３３５を含む。マイクロホン、キーパッド、キーボード、カメラ、マウス、スイッチ、スピーカ、ディスプレイなどのユーザＩ／Ｏ装置２３０７は、無線端末４０００のユーザがユーザデータを入力し、ユーザデータを出力し、アプリケーションを制御し、無線端末の少なくともいくつかの動作を制御（例えば通信セッションを開始）することを可能にする。

メモリ２３１０はルーチン２３２１とデータ／情報２３６２とを含む。メモリ２３１０中に保存されている１以上のルーチン２３２１の制御下にあるプロセッサ２３０６（例えばＣＰＵ）はデータ／情報２３６２を用いて、無線端末４０００を本発明の方法に従って動作させる。無線端末動作を制御するために、ルーチン２３２１は通信ルーチン２３２３と無線端末制御ルーチン２３２５とを含む。通信ルーチン２３２３は、無線端末４０００によって使用される様々な通信プロトコルを実施する。無線端末制御ルーチン２３２５は、無線端末が本発明の方法に従って動作することを保証することができる。無線端末制御ルーチン２３２５はビーコン信号検出モジュール２３２７と、ビーコン信号測定及び評価モジュール２３２９と、広帯域同期信号評価モジュール２３３１と、チャネル推定モジュール２３５４と、ハンドオフ制御モジュール２３５５とを含む。ビーコン信号検出モジュール２３２７は、複数のセルおよび、またはセクター基地局送信機からのビーコン信号を検出・特定するために用いられる。ビーコン信号測定及び評価モジュール２３２９は受信したビーコン信号のエネルギレベルおよび、または強度を測定して、他の受信ビーコン信号に関してビーコン信号を評価する。広帯域同期信号評価モジュール２３３１は受信した広帯域同期信号を処理し、それら信号から、例えば移動ノードの接続ポイントとして異なる基地局との通信を設定する際に用いられる、同期タイミングを決定する。広帯域同期信号評価モジュール２３３１は受信した広帯域同期信号を処理して、タイミング調節制御信号を生成する。チャネル推定モジュール２３５４は、受信した広帯域同期信号とその広帯域信号に含まれるヌルトーンとに基づいてチャネル推定を行う。ハンドオフ制御モジュール２３５５は、例えば１つの基地局から別の基地局へ接続ポイント変更をするために使用され、ハンドオフ制御モジュール２３５５は、広帯域信号評価モジュール２３３１によって供給される情報を使用してハンドオフプロセス中の適切な時間に送信機２３０４のタイミングの調節を制御する。さらに、ハンドオフ制御モジュール２３５５は、チャネル推定を発生するために用いられる広帯域信号が送信されたポイントに接続しているときに使用されるべき別のチャネル推定３５２を初期化するために、広帯域信号に基づくチャネル推定２３５１を使用する。

データ／情報２３６２は、例えばユーザ情報、装置情報、無線端末４０００状態情報、ピアノード情報、アドレシング(addressing)情報、ルーティング(routing)情報、セッションパラメータ、無線端末４０００に割り当てられたアップリンク及びダウンリンクチャネルセグメントを特定する情報のようなエア(air)リンク資源情報のような、ユーザ／装置／セッション／資源情報２３１２を含む。ユーザ／装置／セッション／資源情報２３１２は、本発明の方法および、または本発明を実施するために使用されるデータ構造を実施するためにアクセスされ、使用されることができる。データ／情報２３６２は更に、システム基地局情報（基地局１データ／情報２３６０、・・・、基地局Ｎデータ／情報２３６１）の複数のセットを含むシステムデータ／情報２３３３を含む。基地局１データ／情報２３６０は、ビーコン情報２３３５と、同期信号情報２３３７と、タイミング情報２３３９と、周波数情報２３４１とを含む。データ／情報２３６２は更に、端末ＩＤ２３４３（例えば基地局割当て識別子）と、タイミング情報２３４５（例えば現在の接続のポイントに関する、および別の基地局にも関する）と、基地局識別情報２３４７（例えば、現在の接続ポイントのＩＤおよび受信したビーコン信号に関連した各基地局のＩＤ）とを含む。データ／情報２３６２は、無線端末４０００との通信セッションにおいて無線端末４０００のピアノードとの間で送受信されるデータ２３４９（例えば、音声データ、画像データ、オーディオデータ、テキストデータ、ファイルデータなどのユーザデータ）をさらに含む。

データ／情報２３６２はタイミング調節制御信号情報２３５０と、広帯域信号／ヌルトーンに基づくチャネル推定２３５１と、新たな接続ポイント用のチャネル推定２３５２とをさらに含む。タイミング調節制御信号情報２３５０は広帯域信号評価モジュール２３３１の出力であり、ハンドオフ制御モジュール２３５５により入力として用いられる。広帯域信号／ヌルトーンに基づくチャネル推定２３５１はチャネル推定モジュール２３５４の出力であり、ハンドオフ制御モジュール２３５５への入力として用いられ、それは新たな接続ポイント用のチャネル推定２３５２、別のチャネル推定の初期化にチャネル推定２３５１を使用する。

図１１は本発明による、基地局（例えば図９の例示的な基地局３０００）の例示的な動作方法のフローチャート１１００である。例示的な方法は工程１１０２において開始され、そこにおいて、基地局は電源を入れられ(powered on)、初期化されている。動作は開始工程１１０２から工程１１０４および工程１１１０に進む。工程１１０４において、基地局は、基地局によって使用されている繰返し(recurring)送信構造中の現在の時間インデックスを維持するように動作される。現在の時間インデックス１１０６は工程１１０４からの出力である。工程１１０４は基地局動作中に進行しながら(on an ongoing basis)実行されている。工程１１１０において、基地局は現在の時間インデックス１１０６と保存されている送信スケジュール情報１１０８とを比較する。工程１１１２において、基地局はその比較の結果に基づいて続行する。その比較が、ビーコン信号が送信されるべきであることを示す場合、動作は工程１１１６に進み、それ以外の場合は、動作は工程１１１４に進む。

工程１１１４において、基地局は、例えばビーコン信号を含んでいないＯＦＤＭシンボル信号のような、非ビーコン信号を送信するよう動作される。動作は工程１１１４から接続ノードＡ１１２２を介して工程１１１０に進む。

工程１１１６において、基地局は狭帯域ビーコン信号と広帯域同期信号とを並行に送信するよう動作される。工程１１１６は並行して実行されるサブ工程１１１８、１１２０および１１２２を含む。サブ工程１１１８において、基地局は、２つの連続するシンボル時間期間中に送信される任意の非ビーコン信号より高い電力で、その２つの連続するシンボル送信時間期間中に１つのトーンを占有するビーコン信号を送信するようにその送信機を動作させる。いくつかの実施形態において、狭帯域ビーコン信号は、繰返しビーコン信号送信時間期間の少なくとも１つの発生の期間中およびその間に送信機によって使用されるダウンリンクトーンの２パーセント未満に対応する。サブ工程１１２０において、基地局は、送信機によって使用されているダウンリンクトーンブロック中のトーンのうち４０パーセントを超えるトーンでヌル値を送信するようにその送信機を動作させる。いくつかの実施形態において、サブ工程１１２０において、基地局は、例えば１１３のトーンのダウンリンクトーンブロックのうち５７のヌルトーン等、単一の高電力ビーコントーンが送信されるトーンを含み、かつ基地局送信機に対応するダウンリンクトーンブロック中の総ダウンリンクトーン数の５０パーセントを超えるダウンリンクトーンでヌルトーンを送信するようにその送信機を動作させる。サブ工程１１２２において、基地局は、少なくとも５０の非ゼロ信号値を含む広帯域同期信号を送信するように送信機を動作させ、各非ゼロ信号値はダウンリンクトーンブロック中のトーンのうちの異なる一つで送信される。動作は工程１１１６から接続ノードＡ１１２２を介して工程１１１０に進む。

いくつかの実施形態において、繰返し送信スケジュールは、繰返し（recurring)ビーコン信号のそれぞれの間の少なくとも５０のシンボル送信時間期間中に送信機が信号を送信するようなものである。いくつかの実施形態において、２つの連続するＯＦＤＭシンボル送信時間期間の期間を有する狭帯域ビーコン信号は、ビーコンスロットごとに１回、ダウンリンクトーンブロックに対応する基地局セクター送信機によって送信され、ここで、例えば、ビーコンスロットは繰返し送信スケジュールにおける８９２の連続するＯＦＤＭシンボル送信時間期間である。

図１１のフローチャート１１００は、本発明による基地局の例示的な動作方法を記述している。フローチャート１１００の方法は、基地局に対応する接続ポイントとして動作しているセル全体をカバーする基地局送信機と、基地局セクターに対応する接続ポイントとして動作している基地局セクターに対応する基地局送信機と、セルおよびトーンブロック／キャリア(carrier)の組み合わせに対応する接続ポイントとして動作しているダウンリンクキャリアおよび、またはダウンリンクトーンブロックと関連づけられている基地局セル送信機と、および基地局セクター及びトーンブロック／キャリアの組み合わせに対応する接続ポイントとして動作しているダウンリンクキャリアおよび、またはダウンリンクトーンブロックと関連付けられている基地局セクター送信機とを含む様々な構成に適応可能である。

本発明による例示的な無線通信システムは、本発明の方法に従ってそれぞれ動作する複数の基地局送信機を含んでもよい。例えば、第１のセル中の第１の送信機は、少なくとも２つの連続する時間期間中に繰返し(recurring)スケジュールで、その２つの連続する時間期間中に第１の送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む狭帯域ビーコン信号を送信するよう動作され、また、第１の送信機に隣接して設置されている第２の基地局送信機は少なくとも２つの連続する時間期間中に狭帯域ビーコン信号を送信するよう動作され、前記狭帯域ビーコン信号はその２つの連続する時間期間中にその第２の送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む。いくつかの実施形態において、第１及び第２の送信機は通信システムの隣接するセル内に設置され、第１及び第２の送信機は異なる非重複の時間期間中にビーコン信号を送信する。様々な実施形態において、第１の送信機は第１の送信機からのビーコン信号に対応する２つの連続する時間期間のうちの少なくとも１つの期間中に広帯域信号を送信するよう動作される。いくつかのそのような実施形態において、広帯域信号はビーコン信号と同じ期間を有する。いくつかの実施形態において、広帯域信号とビーコン信号は２つの連続するシンボル送信時間期間を占有する。いくつかの実施形態において、ビーコン信号はビーコン信号送信の２つの連続する時間期間のそれぞれについて同じ単一の物理的トーンを使用する。いくつかの実施形態において、広帯域信号は複数の物理的トーンを使用し、前記複数の物理的トーンは前記少なくとも２つの連続する時間期間のそれぞれの期間中に同じ物理的トーンを含む。様々な実施形態において、広帯域信号は第１の送信機によって使用されるトーンの少なくとも３０パーセントを使用して、ビーコン信号送信の前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間の直後のシンボル送信時間期間中にシンボルを送信する。いくつかの実施形態において、１１３トーンのダウンリンクトーンブロックのうち少なくとも５０トーンは広帯域信号に使用される。

様々な実施形態において、ビーコン信号はビーコン送信インターバルの前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間中に送信機電力の少なくとも８０パーセントを使用する。いくつかの実施形態において、広帯域信号はビーコン送信インターバルの前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間のうちの１つの期間中に送信機電力の２０パーセント以下を使用する。様々な実施形態において、広帯域信号は周波数幅に関して狭帯域ビーコン信号よりも少なくとも５倍広い。様々な実施形態において、広帯域信号は周波数幅に関して狭帯域ビーコン信号よりも少なくとも１０倍広い。様々な実施形態において、広帯域信号は周波数幅に関して狭帯域ビーコン信号よりも少なくとも２０倍広い。

いくつかの実施形態において、ビーコン信号は３トーン未満の幅である。いくつかのそのような実施形態において、ビーコン信号は単一のトーン幅であり、送信機は少なくとも１００トーン（例えば１１３トーン）のダウンリンクトーンブロックを用いて送信する。いくつかの実施形態において、送信機はＯＦＤＭ送信機であり、シンボル時間は単一のＯＦＤＭシンボルを送信するために使用される時間である。

図１２は本発明による、無線端末（例えば移動ノード）の例示的な動作方法のフローチャート１２００である。例示的な無線端末は、例えば図１０の無線端末４０００である。例示的な方法は、工程１２０２において開始し、ここにおいて無線端末は電源を入れられ初期化されている。動作は開始工程１２０２から工程１２０４及び１２０６に進む。工程１２０４において、無線端末は第１の基地局送信機から並行に送信されたビーコン信号（例えば単一トーンビーコン信号）及び広帯域信号（例えば広帯域同期信号）を受信するよう動作される。工程１２０６において、無線端末は第２の基地局送信機から並行に送信されたビーコン信号及び広帯域信号を受信するよう動作される。動作は工程１２０４から工程１２０８及び１２１０に進む。動作は工程１２０６から工程１２１２及び１２１４に進む。

工程１２１０において、第１のビーコン信号が第１の測定時間インターバルの全期間中に第１の送信機から受信される第１の測定時間インターバル中に第１の基地局送信機から受信した第１のビーコン信号の受信エネルギ量を無線端末が測定し、第１の信号エネルギ値、すなわち測定エネルギ１ １２２０を発生する。工程１２１２において、第２のビーコン信号が第２の測定時間インターバルの全期間中に第２の送信機から受信される第２の測定時間インターバル中に第２の基地局送信機から受信した第２のビーコン信号の受信エネルギ量を無線端末が測定し、第２の信号エネルギ値、すなわち測定エネルギ２ １２２４を発生する。

工程１２０８において、無線端末は第１の基地局送信機からの受信広帯域信号に基づいて送信機タイミング調節、すなわちタイミング調節１ １２１８を決定する。動作は工程１２０８から工程１２１６に進む。工程１２１６において、無線端末は第１の基地局送信機からの受信広帯域信号に対しチャネル推定動作を行い、チャネル推定１ １２３２を取得する。

工程１２１４において、無線端末は第２の基地局送信機からの受信広帯域信号に基づいて、送信機タイミング調節、すなわちタイミング調節２ １２２６を決定する。動作は工程１２１４から工程１２２８に進む。工程１２２８において、無線端末は第２の基地局送信機からの受信広帯域信号に対しチャネル推定動作を行い、チャネル推定２ １２３４を取得する。

動作は工程１２１０及び１２１２から工程１２２２に進み、そこにおいて無線端末は第１と第２の測定信号エネルギ値（１２２０、１２２４）を比較する。動作は工程１２２２から工程１２３０に進む。工程１２３０において、無線端末は第１及び第２のエネルギ値の比較結果に基づいて第１の基地局送信機あるいは第２の基地局送信機に対応する接続ポイントを選択する。動作は工程１２３０から工程１２３６に進む。工程１２３６において、無線端末は、工程１２３０の選択した接続ポイントは無線端末が現在タイミング同期（例えば閉ループタイミング同期）をとっている接続ポイントであるか否かを判定する。選択された接続ポイントが無線端末がタイミング同期をとっていない接続ポイントであるとき、動作は工程１２３８に進み、それ以外の場合は、動作は接続ノードＡ１２４２を介して工程１２０４及び１２０６に進む。

工程１２３８において、無線端末は選択された接続ポイント、チャネル推定１ １２３２あるいはチャネル推定２ １２３４に対応する受信広帯域信号に基づくチャネル推定動作結果を使用して、他のチャネル推定（例えば、次の非ビーコンダウンリンク信号に関して使用されるチャネル推定）を初期化する。動作は工程１２３８から工程１２４０に進む。工程１２４０において、無線端末は、選択した接続ポイント、タイミング調節１ １２１８あるいはタイミング調節２ １２２６に対応する受信広帯域信号に基づいて判定したタイミング調節を使用して送信機タイミング信号調節を行う。動作は工程１２４０から接続ノードＡ１２４２を介して工程１２０４及び１２０６に進み、追加のビーコン信号を受信する。

いくつかの実施形態において、第１及び第２の測定時間インターバルは異なっている。いくつかのそのような実施形態において、第１および第２の測定時間インターバルは互いに非重複である。いくつかの実施形態において、広帯域信号は少なくとも１５トーン幅周波数帯において間隔を空けられたマルチプルトーンを含んでいる。

いくつかの実施形態において、送信機タイミング調節を決定するおよび、または受信広帯域信号に基づくチャネル推定動作を行う工程は、選択がその接続ポイントを使用するためになされて、かつ、その選択された接続ポイントが新たな接続ポイントまたはハンドオフに対応するときに、与えられた接続ポイントに関して行われる。しかし、選択がその接続ポイントの使用以外のためになされたとき、あるいは、その接続ポイントが進行中のチャネル推定を有し、閉ループタイミング同期されている現在使用中の接続ポイント（例えば現在使用中のアクティブなリンク接続ポイント）であるときには、送信機タイミング調節を決定するおよび、または受信広帯域信号に基づくチャネル推定動作を行う工程は、与えられた接続ポイントに関して行われない。

いくつかの実施形態において、無線端末は送信機に対応するダウンリンクトーンブロック（例えば均一に間隔を空けて連続する１１３のトーン）のダウンリンク信号を受信する。いくつかのそのような実施形態において、広帯域信号はダウンリンクトーンブロックのトーンの少なくとも３０パーセントを含む。いくつかの実施形態において、広帯域信号は非ゼロ値を伝達する少なくとも５０トーンを含む。いくつかの実施形態において、ビーコントーンは、ビーコンが送信されるインターバル中に送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを使用して送信されており、一方、同じインターバル中の広帯域信号は、ビーコンが送信されるインターバル中に送信機によって送信される電力の４０パーセント以下を使用して送信されている。

いくつかの実施形態において、第１および第２の基地局送信機は異なる位置に配置された異なる基地局に対応している。いくつかの実施形態において、第１および第２の基地局送信機は同じ基地局の異なる基地局セクター送信機に対応している。いくつかの実施形態において、第１および第２の基地局送信機は異なるダウンリンクトーンブロックおよび、またはキャリアに対応している。いくつかの実施形態において、第１および第２の基地局送信機は同じ基地局の同じセクターの異なるトーンブロックおよび、またはキャリアに対応している。

いくつかの実施形態において、基地局送信機はビーコン／広帯域シグナリング送信時間期間中に少なくともいくつかのトーンブロックトーンで意図的な(intentional)ヌルを送信する。

本発明のいくつかの実施形態において、ビーコン信号はビーコン信号と同じシンボル時間中に広帯域信号を送信するために使用されるトーンのうちの１つの上に乗っている(rides)。そのような実施において、広帯域信号はビーコン信号と同じトーンを占有してもよい。他の実施形態において、ビーコンおよび広帯域信号は同じトーンを使用しない。広帯域信号は、その信号が広がる(be spread)帯域中の各トーンを占有する必要はないが、複数の間隔を空けられたトーンを使用して実施されてもよい。広帯域信号トーンのスペーシング(spacing)は予め選択されることができ、従って無線端末に知られている。

本発明の技術はソフトウェア、ハードウェアおよび、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを用いて実施されることができる。本発明は、例えば本発明を実施する通信システム、基地局、移動端末のような移動ノードのような、装置に関するものである。また本発明は方法、例えば本発明による移動ノード、基地局および、または通信システム（例えばホスト）の制御および、または動作を行う方法、に関する。更に、本発明は機械を制御して本発明による１以上の工程を実施させる機械可読命令を含む機械可読媒体（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤｓ、ハードディスクなど）に関する。

様々な実施形態において、ここに記載されているノードは本発明の１以上の方法に対応する工程（例えば、信号処理、メッセージ発生および、または送信工程）を実行するための１以上のモジュールを使用して実施される。このように、いくつかの実施形態において、本発明の様々な特徴はモジュールを用いて実施される。このようなモジュールはソフトウェア、ハードウェアあるいはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを用いて実施されてもよい。上述した方法や方法工程の多くは、例えば１以上のノードの上述した方法の全てあるいは一部を実施するように機械（例えば追加ハードウェアを有するあるいは有さない汎用コンピュータ）を制御するためのメモリ装置のような機械可読媒体（例えばＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなど）に含まれる、例えばソフトウェアのような、機械実行可能な命令を使用して実施可能である。従って、とくに、本発明は上述した方法の工程のうち１以上を機械（例えばプロセッサ及び関連ハードウェア）に実行させる機械実行可能な命令を含む機械可読媒体に関する。

ＯＦＤＭシステムの環境（context）において説明したが、本発明の方法および装置の少なくともいくつかは、多くの他の周波数分割多重システムおよび非ＯＦＤＭおよび、または非セルラー(cellular)システムを含む通信システムの広い範囲に適応可能である。本発明の多くの方法及び装置は更に、マルチセクター・マルチセル(multi-sector multi-cell)無線通信システムの環境に適応可能である。

上述した本発明の方法及び装置の多くの更なる変形は、本発明の上記の説明から当業者に明らかであろう。そのような変更は本発明の技術的範囲内であると考えられる。本発明の方法及び装置はＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）および、またはアクセスノードと移動ノードとの間に無線通信リンクを提供するために用いられることのできる様々な他のタイプの通信技術と共に使用されてもよく、また様々な実施形態において使用されている。いくつかの実施形態においては、アクセスノードは、ＯＦＤＭおよび、またはＣＤＭＡを使用して移動ノードとの通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施形態において、移動ノードは本発明の方法を実施するための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（ＰＤＡｓ）や、受信機・送信機回路および論理および、またはルーチンを含むその他の携帯型装置として実施される。

Claims (60)

1. 少なくとも２つの連続するシンボル時間期間中に狭帯域ビーコン信号を繰返しスケジュールで送信するように第１のセル中の第１の送信機を動作させることを具備し、前記狭帯域ビーコン信号は前記２つの連続する時間期間中に前記第一の送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む、通信方法。
2. さらに、少なくとも２つの連続するシンボル時間期間中に狭帯域ビーコン信号を送信するように前記第１の送信機に隣接して設置されている第２の送信機を定期的に動作させることを具備し、前記狭帯域ビーコン信号は前記２つの連続する時間期間中に前記第２の送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む、請求項１に記載の通信方法。
3. 前記第１及び第２の送信機は通信システムの隣接したセルに設置され、前記第１及び第２の送信機は異なる非重複のシンボル時間期間中にビーコン信号を送信する、請求項２に記載の通信方法。
4. さらに、前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間のうちの少なくとも１期間中に広帯域信号を送信するように前記第１の送信機を動作させることを具備し、前記広帯域信号は前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間のうちの前記少なくとも１期間中に前記第１の送信機によって送信される電力の４０パーセント未満を使用する、請求項１に記載の通信方法。
5. 前記広帯域信号は前記ビーコン信号と同じ期間を有する、請求項４に記載の方法。
6. 前記ビーコン信号及び前記広帯域信号は２つの連続するシンボル送信時間期間を占有する、請求項５に記載の方法。
7. 前記ビーコン信号は、前記少なくとも２つの連続するシンボル送信時間期間の夫々に関して同じである単一の物理的トーンを使用する、請求項６に記載の方法。
8. 前記広帯域信号は複数の物理的トーンを使用し、前記複数の物理的トーンは前記少なくとも２つの連続するシンボル送信時間期間の夫々の間に同じ物理的トーンを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記広帯域信号は前記第１の送信機によって使用されるトーンの少なくとも３０パーセントを使用して、前記少なくとも２つの連続するシンボル送信時間期間の直後のシンボル送信時間期間にシンボルを送信する、請求項７に記載の方法。
10. １１３のトーンのうち少なくとも５０のトーンは前記広帯域信号の送信用に用いられる、請求項７に記載の方法。
11. 前記ビーコン信号は前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間中に送信機電力の少なくとも８０パーセントを使用する、請求項４に記載の通信方法。
12. 前記広帯域信号は前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間のうちの１期間中に送信機電力の２０パーセント以下を使用する、請求項１１に記載の通信方法。
13. 前記広帯域信号は、周波数幅に関して前記狭帯域ビーコン信号より少なくとも５倍広い、請求項１１に記載の通信方法。
14. 前記広帯域信号は、周波数幅に関して前記狭帯域ビーコン信号より少なくとも１０倍広い、請求項１１に記載の通信方法。
15. 前記広帯域信号は、周波数幅に関して前記狭帯域ビーコン信号より少なくとも２０倍広い、請求項１１に記載の通信方法。
16. 前記ビーコン信号は、３トーン未満の幅である、請求項１２に記載の通信方法。
17. 前記ビーコン信号は単一のトーンであり、前記送信機は少なくとも１００トーンを用いて各シンボル時間中に送信する、請求項１６に記載の通信方法。
18. 前記送信機はＯＦＤＭ送信機であり、シンボル時間は単一のＯＦＤＭシンボルを送信するために使用される時間である、請求項１７に記載の通信方法。
19. 前記第１及び第２の送信機は、セルに設置されている１つの基地局の様々なセクターに対応する送信機である、請求項２に記載の方法。
20. 前記第１及び第２の送信機は、隣接するセルに設置されている様々な基地局に対応する送信機である、請求項２に記載の方法。
21. さらに、前記第１及び第２の基地局送信機によって送信されるビーコン信号を受信し、かつ、前記送信機の夫々からの少なくとも１つのビーコン信号に関して、前記ビーコン信号が全シンボル時間の間に受信されるシンボル時間中に受信される前記エネルギを取得するために、前記送信機の夫々から受信される少なくとも１つのビーコン信号を測定するように無線端末を動作させることを具備する、請求項２に記載の方法。
22. さらに、エネルギが測定された前記全シンボル時間中に第１の基地局ビーコン信号が受信されたシンボル送信時間期間中にその受信された第１の基地局ビーコン信号から測定された前記エネルギと、エネルギが測定された全シンボル時間中に第２の基地局ビーコン信号が受信されたシンボル送信時間期間中にその受信された第２の基地局ビーコン信号から測定された前記エネルギとを比較するように前記無線端末を動作させることを具備する、請求項２１に記載の方法。
23. さらに、前記測定されたビーコン信号エネルギに基づいて、前記無線端末がどの送信機と相互作用すべきかの選択を行うことを具備する、請求項２２に記載の方法。
24. さらに、ビーコン信号と同じシンボル時間期間中に受信した広帯域信号に基づいてタイミング信号調節を行うように前記無線端末を動作させることを具備する、請求項２２に記載の方法。
25. 前記タイミング信号調節は、無線端末が、それがタイミング同期をまだとっていない送信機と相互作用すべきであることを決定した後に行われ、前記タイミング信号調節を行うために使用される前記広帯域信号は前記無線端末が相互作用すべき該送信機からのものである、請求項２５に記載の方法。
26. 前記無線端末はチャネル推定のために前記広帯域信号を使用する、請求項２４に記載の方法。
27. 前記広帯域信号は、少なくとも１５トーン幅周波数帯において間隔を空けられたマルチプルトーンを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 複数のトーンで送信を行う第１の送信機と；
    保存されている送信スケジュール情報と；及び
    少なくとも２つの連続するシンボル時間期間中に、前記保存されているスケジュール情報に従って繰返し狭帯域ビーコン信号を送信するよう前記第１の送信機を制御する第１送信機制御モジュールとを含み、前記狭帯域ビーコン信号は前記２つの連続する時間期間中に前記第１の送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む、
    第１の基地局を具備する通信システム。
29. さらに、前記第１の送信機に隣接して設置され、前記複数のトーンで送信を行う第２の送信機と；
    少なくとも２つの連続するシンボル時間期間中に別の狭帯域ビーコン信号を送信するよう前記第２の送信機を制御する第２の送信機制御モジュールとを具備し、前記別の狭帯域ビーコン信号は前記２つの連続する時間期間中に前記第２の送信機によって送信される電力の少なくとも６０パーセントを含む、請求項２８に記載のシステム。
30. 前記第２の送信機は第２の基地局に設置され、前記第１および第２の送信機は通信システムの隣接するセルに設置されている、請求項２９に記載のシステム。
31. さらに、前記第１の基地局は、
    前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間の少なくとも１つの期間中に送信される広帯域信号を発生する広帯域信号発生モジュールを具備し、前記広帯域信号は前記少なくとも２つの連続するシンボル時間期間の前記少なくとも１つの期間中に前記第１の送信機によって送信される電力の４０パーセント未満を使用する、請求項２８に記載のシステム。
32. 前記広帯域ビーコン信号は前記ビーコン信号と同じ期間を有する、請求項３１に記載のシステム。
33. 前記ビーコン信号及び前記広帯域信号は２つの連続するシンボル送信時間期間を占有する、請求項３２に記載のシステム。
34. 前記ビーコン信号は、前記２つの連続するシンボル送信時間期間の夫々に関して同じである単一の物理的トーンを使用する、請求項３３に記載のシステム。
35. 前記広帯域信号は複数の物理的トーンを使用し、前記複数の物理的トーンは前記２つの連続するシンボル送信時間期間の夫々の期間中に同じである物理的トーンを含む、請求項３４に記載のシステム。
36. 前記広帯域信号は前記第１の送信機によって使用されるトーンの少なくとも３０パーセントを使用して、前記２つの連続するシンボル送信時間期間の直後のシンボル送信時間期間にシンボルを送信する、請求項３４に記載のシステム。
37. １１３のトーンのうち少なくとも５０のトーンは前記広帯域信号の送信用に用いられる、請求項３４に記載のシステム。
38. 前記制御モジュールは、前記２つの連続するシンボル時間期間中に使用される送信機送信電力の少なくとも８０パーセントを前記ビーコン信号に供給するように前記送信機を制御する送信電力制御モジュールを含む、請求項３１に記載のシステム。
39. 第１及び第２の送信機によって送信されるビーコン信号を受信することと；
    第１の測定時間インターバルの全期間中に第１のビーコン信号が前記第１の送信機から受信される前記第１の測定時間インターバル中に前記第１の送信機から受信される前記第１のビーコン信号の受信エネルギの量を測定して、第１の測定信号エネルギ値を発生することと；
    第２の測定時間インターバルの全期間中に第２のビーコン信号が前記第２の送信機から受信される前記第２の測定時間インターバル中に前記第２の送信機から受信される前記第２のビーコン信号の受信エネルギの量を測定して、第２の測定信号エネルギ値を発生することとを具備する、無線端末の動作方法。
40. 前記第１及び第２の測定時間インターバルは異なっている、請求項３９に記載の方法。
41. 前記第１及び第２の測定時間インターバルは互いに非重複である、請求項４０に記載の方法。
42. さらに、第１及び第２の測定信号エネルギ値を比較することを具備する、請求項３９に記載の方法。
43. さらに、前記第１及び第２の測定信号エネルギ値の前記比較の結果に基づいて、前記第１の送信機に対応する接続ポイントと前記第２の送信機に対応する接続ポイントとの間で選択を行うことを具備する、請求項４２に記載の方法。
44. さらに、ビーコン信号と同じシンボル時間期間中に受信される広帯域信号に基づいて、送信機タイミング信号調節を行う、請求項４２に記載の方法。
45. 前記送信機タイミング信号調節は、前記無線端末が、それがまだタイミング同期をとっていない接続ポイントと相互作用すべきであることを決定した後に行われる、請求項４４に記載の方法。
46. さらに、前記端末が接続しようとしている接続ポイントで送信機からビーコン信号と共に受信された前記受信広帯域信号に基づいてチャネル推定動作を実行することを具備する、請求項４４に記載の方法。
47. 前記広帯域信号は、少なくとも１５トーン幅周波数帯において間隔を空けられたマルチプルトーンを含む、請求項４６に記載の方法。
48. ビーコン信号測定モジュールと；及び
    前記広帯域同期信号を処理してタイミング調節制御信号を生成する広帯域信号評価モジュールとを具備する無線端末。
49. さらに、前記受信広帯域信号と前記広帯域信号と共に含まれるヌルトーンとに基づいてチャネル推定を実行するチャネル推定モジュールを具備する、請求項４８に記載の無線端末。
50. さらに、前記広帯域信号評価モジュールによって供給される情報を用いて、接続ポイントを変更し、送信機タイミングを調節するハンドオフ制御モジュールを具備する、請求項４９に記載の無線端末。
51. 前記ハンドオフ制御モジュールは前記広帯域信号に基づく前記チャネル推定を使用して、前記チャネル推定を発生するために用いられた前記広帯域信号が送信されたポイントに接続するときに使用される別のチャネル推定を初期化する、請求項５０に記載の無線端末。
52. 第１の繰返しビーコン信号送信時間期間中に狭帯域ビーコン信号を送信するように第１のセルの第１の送信機を動作させることを具備し、前記狭帯域ビーコン信号は前記第１の繰返しビーコン信号送信時間期間内に発生する２つの連続するシンボル送信時間期間中に送信され、前記狭帯域ビーコン信号は前記少なくとも２つの連続するシンボル送信時間期間中に送信されるいずれの非ビーコン信号トーンよりも高い電力レベルで前記送信機によって送信される信号トーンを占有する、通信方法。
53. さらに、前記高い電力レベルで送信される前記少なくとも１つの信号トーンと同じかもしくはそれを上回るトーン当りエネルギを有するいずれの信号も送信せずに、前記第１の繰返しビーコン信号送信時間期間の夫々の間の少なくとも５０のシンボル送信時間期間中に信号を送信するように前記第１の送信機を動作させる、請求項５２に記載の方法。
54. 前記狭帯域ビーコン信号は前記高い電力レベルを有する単一の信号トーンを含み、前記トーンの周波数は前記２つの連続するシンボル送信時間期間に関して同じである、請求項５３に記載の方法。
55. 前記狭帯域ビーコン信号は、前記第１の繰返しビーコン信号送信時間期間の少なくとも１つの発生の期間中および間に前記第１の送信機によって使用されるダウンリンクトーンの２パーセント未満に相当する、請求項５４に記載の方法。
56. さらに、前記第１の送信機に対応し、かつ前記単一の高電力トーンが送信されるトーンを含むダウンリンクトーンブロック中のダウンリンクトーンの総数の４０パーセントを超える数のダウンリンクトーンでヌル値を送信するように前記第１の送信機を動作させることを具備する、請求項５４に記載の方法。
57. さらに、前記第１の送信機に対応し、かつ前記単一の高電力トーンが送信されるトーンを含むダウンリンクトーンブロック中のダウンリンクトーンの総数の５０パーセントを超える数のダウンリンクトーンでヌル値を送信するように前記第１の送信機を動作させることを具備する、請求項５４に記載の方法。
58. 前記ダウンリンクトーンブロック中のトーンの数は１１３のトーンを含む、請求項５７に記載の方法。
59. さらに、前記連続するシンボル送信時間期間中に広帯域同期信号を送信するように前記第１の送信機を動作させることを具備する、請求項５７に記載の方法。
60. 前記広帯域同期信号は少なくとも５０の非ゼロ信号値を含み、各非ゼロ信号値は前記ダウンリンクトーンブロック中の異なる１つのトーンで送信される、請求項５９に記載の方法。

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