JP2010268472A - Improved beacon signals facilitating signal detection and timing synchronization - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a method and apparatus for providing signals suitable for transmitter identification and / or timing or other adjustments associated with the transmitter, and more particularly to generate and use improved beacon signals. Method and apparatus.
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。 Narrow high power signals can be periodically transmitted from the base station transmitter to allow the mobile device to identify nearby transmitters and make various signal measurements. To determine the relative strength of signals received from different transmitters and / or to facilitate mobile adjustments, such as timing adjustments, to facilitate communication with a base station from which beacon signals are received, Signal measurement is used.
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。 In some systems, beacon signals are transmitted periodically by each transmitter in the system. Normally, nearby transmitters transmit beacon signals at different times. In most cases, a wireless terminal receiving a beacon can identify a transmitter, such as a base station or a base station sector, from frequency, time, and / or other beacon signal related information. In some known systems, the beacon signal is transmitted using a single tone during a single symbol transmission period with data being transmitted by the transmitter in subsequent symbol periods.
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。 The narrow band nature of such beacon signals makes them difficult to use for timing synchronization. In order to facilitate timing synchronization, a broadband signal from the transmitter is preferred.
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。 Assuming that the beacon signals tend to be very high power signals, they are relatively easy to detect even if the receiver is not fully synchronized with the transmitter with respect to symbol timing. Unfortunately, if the timing synchronization with the transmitter station is not accurate, the total energy of the beacon signal may not be detected within a single symbol period. This makes it difficult to measure the energy of beacons from different base station transmitters where there may be no timing synchronization. It is important that accurate energy estimation is possible in order for the mobile body to perform accurate signal strength estimation.
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。 In view of the above description, it should be recognized that an improved beacon signal transmission method is needed. Improved beacon signaling and / or transmitting beacon signals, facilitating both accurate energy detection and / or timing synchronization with a transmitter (eg, base station or base station sector transmitter) and / or It is desirable that the method used be available.
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。 The present invention relates to a method and apparatus for generating, transmitting and / or using improved narrowband beacon signals. According to the present invention, narrowband beacon signals are transmitted over a period of time corresponding to multiple symbol transmission time periods (eg, two or more OFDM symbol transmission time periods). The beacon signal of the present invention will occupy the same tone for multiple consecutive symbol transmission time periods. Beacon signals transmitted in accordance with the present invention are transmitted at a high power level. The beacon signal can be transmitted at a transmit power level per tone of 3 db, 6 db or above the per tone transmit power level used to transmit user data. In some embodiments, the transmitter energy imparted to the beacon signal includes more than 60 percent of the total transmitter transmit power during the time period during which the beacon signal is transmitted. However, this is not essential and may not occur in some implementations.
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。 In addition to the beacon signal, a broadband signal such as a synchronization signal may be transmitted along with the beacon signal. The tones in the wideband synchronization signal remain the same as the dedicated beacon signal tones transmitted with that wideband signal during the multiple symbol transmission time period.
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。 Wideband signal transmission with beacon signals is optional and does not occur in all cases where beacon signals are transmitted.
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。 The tones assigned to the wideband signal are typically less than 50 percent of the tones used by the transmitter. A relatively large number of tones are often used as null tones when a beacon signal is transmitted. This provides tones that can be used by the receiver in determining signal jamming levels while allowing the power that would otherwise be given to these tones to be allocated to the beacon signal. . This is because the null tone is predictable and can be used by the receiver for disturbance measurements.
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。 The receiver can use the wideband signal to perform the timing adjustment. It can further use wideband signal and null tone measurements to form a channel estimate that can be used in communicating with the base station that transmitted the received beacon signal.
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。 Since the energy of the signal exists for more than one symbol transmission time period, the beacon signal of the present invention having multiple symbol transmission time periods facilitates the use of energy detection techniques. Thus, a receiver that is not fully synchronized with the transmitter does not need to be fully synchronized with the transmitter of the beacon signal and is received during the period of time the beacon signal is received (eg, symbol transmission time period). It must be possible to measure the signal energy.
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。 Many additional features, benefits and embodiments of the present invention are described and described in the detailed description which follows.
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。
FIG. 1 is an illustration of an exemplary
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)。
In FIG. 1, the point of connection of an exemplary
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。
FIG. 2 shows an example in which the timings of the base stations C and D are offset by an amount less than one symbol time period, an example in which each beacon signal occupies one OFDM symbol time period, and a wireless terminal An example in which the E receiver is synchronized to the base station C is shown. A symbol time period is the time used in the system to transmit modulation symbols. Multiple modulation symbols may be transmitted in parallel using different tones during a single symbol time period, and the combination of modulation symbols transmitted in a single OFDM symbol transmission time period is sometimes referred to as an OFDM symbol . A single symbol time period is sometimes referred to as a symbol period or a symbol transmission time period, or an OFDM symbol transmission time period. First diagram 202 illustrates a beacon signal 204 transmitted by exemplary base station C with respect to
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。
According to the present invention, an OFDM beacon signal having a duration of at least two OFDM symbol transmission time periods is generated and used. This approach simplifies the detection operation by a wireless terminal receiver such as the
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。
FIG. 3 shows an example where the timings of
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。
4 and 5 illustrate exemplary OFDM beacon signals according to the present invention. FIG. 4 is a diagram 400 of frequency on the
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。
FIGS. 6 and 7 illustrate exemplary
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。
FIG. 7 is a diagram 700 of power on the
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。
FIG. 8 illustrates an exemplary
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。
Each base station (12, 12 ') transmits a beacon signal (19, 19') according to the present invention. The beacon signals 19, 19 'can be received and processed by mobile nodes in the transmitting base station's cell and by mobile nodes in other (eg adjacent) cells in the system. For example, the
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。
FIG. 9 illustrates an exemplary base station 3000 (eg, access node (router)) implemented in accordance with the present invention.
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。 The server device and / or host device is the same or similar to the circuit of the exemplary access router illustrated in FIG. 9, but with an interface and / or control routine suitable for the specific server / host device requirements. May be implemented using a circuit having: Such a server and / or control routine and / or hardware in the host causes the apparatus to perform the method described above.
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。
FIG. 10 illustrates an exemplary wireless terminal 4000 (eg, mobile node) implemented in accordance with the present invention.
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。
Data / information 2362 includes, for example, user information, device information,
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。
Data / information 2362 further includes timing adjustment control signal information 2350, channel estimate 2351 based on wideband signal / null tone, and channel estimate 2352 for the new connection point. Timing adjustment control signal information 2350 is the output of broadband signal evaluation module 2331 and is used as an input by
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。
FIG. 11 is a flowchart 1100 of an exemplary method of operating a base station (eg,
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。
In step 1114, the base station is operated to transmit a non-beacon signal, such as an OFDM symbol signal that does not include a beacon signal. Operation proceeds from step 1114 to step 1110 via
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。
In
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。 In some embodiments, the repetitive transmission schedule is such that the transmitter transmits signals during at least 50 symbol transmission time periods between each of the recurring beacon signals. In some embodiments, a narrowband beacon signal having a duration of two consecutive OFDM symbol transmission time periods is transmitted by a base station sector transmitter corresponding to a downlink tone block once per beacon slot, where Thus, for example, a beacon slot is 892 consecutive OFDM symbol transmission time periods in a repetitive transmission schedule.
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。 The flowchart 1100 of FIG. 11 describes an exemplary method of operating a base station according to the present invention. The method of flowchart 1100 includes a base station transmitter covering an entire cell operating as a connection point corresponding to a base station, and a base station corresponding to a base station sector operating as a connection point corresponding to a base station sector. A base station cell transmitter associated with a transmitter and a downlink carrier and / or downlink tone block operating as an attachment point corresponding to a cell and tone block / carrier combination; and a base station It can be adapted to various configurations including downlink carriers operating as attachment points corresponding to sector and tone block / carrier combinations and / or base station sector transmitters associated with downlink tone blocks.
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。 An exemplary wireless communication system according to the present invention may include a plurality of base station transmitters each operating in accordance with the method of the present invention. For example, the first transmitter in the first cell has a recurring schedule during at least two consecutive time periods and the power transmitted by the first transmitter during the two consecutive time periods. And a second base station transmitter located adjacent to the first transmitter is narrow during at least two consecutive time periods. Operated to transmit a band beacon signal, the narrowband beacon signal includes at least 60 percent of the power transmitted by the second transmitter during the two consecutive time periods. In some embodiments, the first and second transmitters are located in adjacent cells of the communication system, and the first and second transmitters transmit beacon signals during different non-overlapping time periods. In various embodiments, the first transmitter is operated to transmit the broadband signal during at least one of two consecutive time periods corresponding to the beacon signal from the first transmitter. In some such embodiments, the wideband signal has the same duration as the beacon signal. In some embodiments, the wideband signal and the beacon signal occupy two consecutive symbol transmission time periods. In some embodiments, the beacon signal uses the same single physical tone for each of two consecutive time periods of beacon signal transmission. In some embodiments, the wideband signal uses a plurality of physical tones, and the plurality of physical tones includes the same physical tone during each of the at least two consecutive time periods. In various embodiments, the wideband signal uses at least 30 percent of the tones used by the first transmitter during a symbol transmission time period immediately following the at least two consecutive symbol time periods of beacon signal transmission. Send symbol. In some embodiments, at least 50 tones of the 113 tone downlink tone block are used for wideband signals.
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。 In various embodiments, the beacon signal uses at least 80 percent of the transmitter power during the at least two consecutive symbol time periods of the beacon transmission interval. In some embodiments, the wideband signal uses no more than 20 percent of the transmitter power during one of the at least two consecutive symbol time periods of the beacon transmission interval. In various embodiments, the wideband signal is at least 5 times wider than the narrowband beacon signal in terms of frequency width. In various embodiments, the wideband signal is at least 10 times wider in frequency bandwidth than the narrowband beacon signal. In various embodiments, the wideband signal is at least 20 times wider in frequency bandwidth than the narrowband beacon signal.
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。 In some embodiments, the beacon signal is less than 3 tones wide. In some such embodiments, the beacon signal is a single tone width and the transmitter transmits using a downlink tone block of at least 100 tones (eg, 113 tones). In some embodiments, the transmitter is an OFDM transmitter and the symbol time is the time used to transmit a single OFDM symbol.
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。
FIG. 12 is a
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。
In
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。
In
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。
In
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。
Operation proceeds from
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。
In
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。 In some embodiments, the first and second measurement time intervals are different. In some such embodiments, the first and second measurement time intervals are non-overlapping with each other. In some embodiments, the wideband signal includes multiple tones spaced in at least a 15 tone width frequency band.
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。 In some embodiments, the step of determining a transmitter timing adjustment and / or performing a channel estimation operation based on the received wideband signal is made when the selection is made to use the connection point and the selected connection. It is done for a given connection point when the point corresponds to a new connection point or handoff. However, when a selection is made for other than the use of that connection point, or the connection point has an ongoing channel estimate and is in closed loop timing synchronization (e.g. Active link connection points), the steps of determining transmitter timing adjustments and / or performing channel estimation operations based on received wideband signals are not performed for a given connection point.
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。 In some embodiments, the wireless terminal receives a downlink signal of a downlink tone block (eg, 113 uniformly spaced consecutive tones) corresponding to the transmitter. In some such embodiments, the wideband signal includes at least 30 percent of the tones of the downlink tone block. In some embodiments, the wideband signal includes at least 50 tones that convey a non-zero value. In some embodiments, the beacon tone is transmitted using at least 60 percent of the power transmitted by the transmitter during the interval during which the beacon is transmitted, while the wideband signal during the same interval is Is transmitted using less than 40 percent of the power transmitted by the transmitter during the transmission interval.
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。 In some embodiments, the first and second base station transmitters correspond to different base stations located at different locations. In some embodiments, the first and second base station transmitters correspond to different base station sector transmitters of the same base station. In some embodiments, the first and second base station transmitters correspond to different downlink tone blocks and / or carriers. In some embodiments, the first and second base station transmitters correspond to different tone blocks and / or carriers of the same sector of the same base station.
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。 In some embodiments, the base station transmitter transmits an intentional null on at least some tone block tones during the beacon / broadband signaling transmission time period.
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。 In some embodiments of the invention, the beacon signal rides on one of the tones used to transmit the wideband signal during the same symbol time as the beacon signal. In such an implementation, the wideband signal may occupy the same tone as the beacon signal. In other embodiments, the beacon and the broadband signal do not use the same tone. A wideband signal need not occupy each tone in the band in which the signal is spread, but may be implemented using multiple spaced tones. Spacing of wideband signal tones can be preselected and is therefore known to wireless terminals.
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。 The techniques of the present invention can be implemented using software, hardware and / or a combination of software and hardware. The present invention relates to a device, such as a communication node, a base station, a mobile node such as a mobile terminal, etc. that implements the present invention. The invention also relates to a method, for example a method for controlling and / or operating a mobile node, a base station and / or a communication system (eg a host) according to the invention. The present invention further relates to a machine readable medium (eg, ROM, RAM, CDs, hard disk, etc.) containing machine readable instructions for controlling a machine to perform one or more steps according to the present invention.
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。 In various embodiments, the nodes described herein use one or more modules to perform steps (eg, signal processing, message generation and / or transmission steps) corresponding to one or more methods of the present invention. Implemented. Thus, in some embodiments, various features of the present invention are implemented using modules. Such modules may be implemented using software, hardware or a combination of software and hardware. Many of the methods and method steps described above include, for example, a memory for controlling a machine (eg, a general purpose computer with or without additional hardware) to perform all or part of the method described above for one or more nodes. It can be implemented using machine-executable instructions, such as software, contained in a machine-readable medium such as a device (eg, RAM, floppy disk, etc.). Thus, in particular, the present invention relates to a machine-readable medium containing machine-executable instructions that cause a machine (eg, a processor and associated hardware) to perform one or more of the method steps described above.
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。 Although described in the context of an OFDM system, at least some of the methods and apparatus of the present invention are widely used in communication systems including many other frequency division multiplexing systems and non-OFDM and / or non-cellular systems. Adaptable to range. Many methods and apparatus of the present invention are further adaptable to the environment of multi-sector multi-cell wireless communication systems.
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。 Many further variations on the methods and apparatus of the invention described above will be apparent to those skilled in the art from the above description of the invention. Such modifications are considered to be within the scope of the present invention. The method and apparatus of the present invention, along with CDMA, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and various other types of communication technologies that can be used to provide a wireless communication link between an access node and a mobile node. And may be used in various embodiments. In some embodiments, the access node is implemented as a base station that establishes a communication link with the mobile node using OFDM and / or CDMA. In various embodiments, the mobile node is a notebook computer, personal data assistants (PDAs), or other portable devices including receiver / transmitter circuitry and logic and / or routines for performing the method of the present invention. To be implemented.
Claims (60)
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。 A first transmitter that transmits on multiple tones;
Stored transmission schedule information; and a first transmission that controls the first transmitter to repeatedly transmit a narrowband beacon signal according to the stored schedule information during at least two consecutive symbol time periods. A narrowband beacon signal comprising at least 60 percent of the power transmitted by the first transmitter during the two consecutive time periods.
A communication system comprising a first base station.
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。 A second transmitter installed adjacent to the first transmitter for transmitting on the plurality of tones;
A second transmitter control module that controls the second transmitter to transmit another narrowband beacon signal during at least two consecutive symbol time periods, the another narrowband beacon signal comprising: 30. The system of claim 28, comprising at least 60 percent of the power transmitted by the second transmitter during two consecutive time periods.
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。 Furthermore, the first base station is
A wideband signal generating module for generating a wideband signal to be transmitted during at least one of the at least two consecutive symbol time periods, wherein the wideband signal is the at least one of the at least two consecutive symbol time periods. 30. The system of claim 28, wherein less than 40 percent of the power transmitted by the first transmitter during a period is used.
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。 Receiving beacon signals transmitted by the first and second transmitters;
The first beacon signal received from the first transmitter during the first measurement time interval during which the first beacon signal is received from the first transmitter during the entire first measurement time interval. Measuring the amount of received energy of the beacon signal and generating a first measured signal energy value;
The second beacon signal received from the second transmitter during the second measurement time interval is received from the second transmitter during the second measurement time interval. Measuring a received energy amount of the beacon signal and generating a second measured signal energy value.
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。 A wireless terminal comprising: a beacon signal measurement module; and a broadband signal evaluation module that processes the broadband synchronization signal to generate a timing adjustment control signal.
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