JP4690333B2 - 多搬送波無線通信システムにおいてセクタ間及び／又はセル間のハンドオフを改善する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムに関し、特に、使用されるべき且つ／又はハンドオフを実行するネットワーク接続ポイントの選択を容易にする方法及び装置に関する。

セルは１つ以上のセクタを含むことができる。複数のセクタを持っていないセルは単一セクタセルである、すなわち、それはセクタを１つだけ有する。信号は、通常、１つの搬送周波数と、例えば該搬送周波数を囲む１つ以上のトーンなどの、対応する帯域幅とを使用するセクタトランスミッタによって送信される。いろいろなセル及び／又は１つのセルの複数のセクタは、しばしば、そのセクタ又はセルによって使用される搬送周波数を中心とするいろいろな周波数帯域を使用する。周波数再利用システムでは、隣接するセル及び／又はセクタの搬送周波数が別々であることが良くある。１つの搬送周波数に対応する複数の信号を受信するために、無線端末装置は、使用されるべき搬送周波数に関連付けられた周波数帯域に対応するように自分のレシーバを、例えばレシーバフィルタなどを、調整しなければならない。レシーバを複数の搬送周波数間でスイッチングするにはおそらく時間がかかるであろう。従って、単一のフィルタチェーンを有するレシーバでは、いろいろな搬送波の間での遷移が原因となって、スイッチングのプロセスのためにレシーバが情報を受信できない期間が生じる可能性がある。

与えられた搬送周波数で基地局と通信し多搬送波システムを通って移動する例えばモバイルノードなどの無線端末装置は、何時ハンドオフを行って例えば新たなセル及び／又はセクタに対応する新たな搬送周波数に遷移するかを決定しなければならない。上記のように、隣のセクタ及び／又はセルは別の搬送周波数を使っているかも知れず、セクタ又はセルの境界を横断するとき、無線端末装置は通常新しい搬送周波数を識別して該新しい搬送周波数にスイッチングしなければならない。

通常、モバイルノードは、レシーバに関連するハードウェア及びコストの制約から、一度に１つの搬送周波数帯域を聞く。なぜならば、コスト上の理由から、複数の並列レシーバフィルタチェーンは実際上高価すぎるからである。或る公知のシステムでは、他の搬送波へのスイッチングの前に、使用されている動作搬送波帯域での通信が消失し或いは顕著に劣化するまでモバイルノードは待つ。或るシステムでは、無線端末装置は、信号の存在及び／又は強度を調べるために、そのレシーバを定期的に別の搬送波帯域にスイッチングする。あいにく、他の搬送波を探すためにスイッチングされる間、レシーバは現在使用されている搬送波から信号を受信することができない。どんな搬送波にスイッチングできるか、何時新しい搬送波にスイッチングするかを判定する公知の方法は、通信の中断、ハンドオフプロセス中のギャップ、及び／又は適切な搬送周波数帯域を監視し決定することに関する資源の無駄という結果をもたらしかねない。

以上の論議にかんがみて、無線端末装置がハンドオフを何時開始するべきであるかを決定する改善された方法が必要とされていることが理解されるべきである。好ましくは、新しい或いは改善された方法は、モバイルノードが隣のセル又はセクタの搬送周波数を探すために自分のレシーバを他の周波数帯域にスイッチングすることを必要とするべきでない。

本発明は、無線端末装置のレシーバが自分の現在の動作搬送周波数に留まりながら、なお隣のセクタ又はセルにより使用されている搬送波を識別するために使用され得る情報を隣のセクタ及び／又はセルの基地局から受け取ることを可能にする。これは、いろいろなセクタ及び／又はセルの基地局トランスミッタを、隣のセクタ又はセルで使用される周波数帯域内に（周波数に関して）狭い大パワー信号成分を含む信号を定期的に送信するように制御することによって達成される。

本発明を使用するシステムでは、いろいろなセクタ及び／又はセルの基地局トランスミッタは、各々、本出願においてビーコン信号と称される大パワー信号を、隣のセクタ又はセルで使用される周波数帯域内に定期的に送信する。ビーコン信号は、ユーザデータ信号等の他の信号より比較的に大きなパワーで送信される例えば信号トーン等の１つ以上の（周波数に関して）狭い信号成分を含む信号である。或る実施態様では、ビーコン信号は各々１つ以上の信号成分を含み、その各信号成分は別々のトーンに対応する。或る実施態様ではビーコン信号成分は、ユーザデータ及び／又は非ビーコン制御信号を送信するために使用される信号トーンの平均トーンあたり信号エネルギの１０倍、２０倍、３０倍或いはそれ以上であるトーンあたり信号エネルギを含む。ビーコン信号の１つ又は複数の成分の周波数は、その特定のビーコン信号を送信したトランスミッタに対応するユーザデータ、セル識別子及び／又はセクタ識別子を伝えるために該ビーコンを送信したトランスミッタにより使用される搬送波等の情報を伝達するために使用され得る。或る情報は複数のビーコン信号を使用することにより伝達され、その場合、複数のビーコン信号成分の周波数は例えば直ぐ上に記載されたタイプのトランスミッタ情報を伝える。

例えば複数の大パワートーン等の多数のビーコンを同時に送信し得るけれども、多くの実施態様においてせいぜい１個のビーコン信号がトランスミッタにより任意の所与の送信期間に、例えばシンボル送信期間に、送信される。その１個のビーコン信号は、１個の大パワー信号トーンを、或いは或る実施態様では数個の大パワートーンを、含むことができる。ビーコン信号は、１つの代表的なＯＦＤＭ実施態様では、ＯＦＤＭシンボル送信時間に対応する送信時間中にトランスミッタにより送信される。しかし、これは単に１つの代表的実施態様であり、他の実施態様では送信時間は異なっても良い。

各ビーコン信号トーンは例えば所定周波数で送信され、これによりビーコン信号成分の周波数が例えばセル、セクタ及び／又は搬送波情報などの伝達情報に使用されることを可能にする。或る実施態様では、ビーコン信号は単一のトーンに対応する。ビーコン信号は周波数に関して固定されていても良く、或いは、例えば１つのセル又はセクタに対応する特定のホッピングシーケンスなどの所定パターンに従っていろいろな時点でいろいろな周波数で送信され得る。

種々の実施態様においてトランスミッタはビーコン信号を隣のセクタ又はセルの周波数帯域内に送信するときにはユーザデータを送信しないが、或る実施態様ではトランスミッタはユーザデータを送信し続け、ビーコン信号送信はそのトランスミッタによりサービスされるセクタへのデータ信号及び／又は他の信号の送信に加えて行われる。

隣のセル又はセクタの周波数帯域内に送信されるビーコン信号は、隣のセル又はセクタの中のモバイルノードにより、そのモバイルノードのレシーバが合わされている周波数帯域を変更することを必要とせずに、検出され得る。ビーコン信号の電力レベルは相対的に高いので、それらを検出するのは容易である。検出されたビーコン信号の周波数は、例えば各トーンで受信されたエネルギに基づいて、無線端末装置により容易に判定され得る。ビーコン周波数の検出は、無線端末装置がそのビーコン信号を送信するセル又はセクタに関連する搬送周波数またはシンボルタイミング等の同期化情報を取得する前に行われ得、そしてビーコンが隣のセルからのものである多くの場合に実際にそのように行われることが良くある。受信されたビーコン信号の周波数は、検出されたビーコン信号を送信したセクタ又はセルを判定するために使用され得、そして種々の実施態様において実際にその様に使用される。受信されたビーコン信号の例えばパワー等の信号強度に関する情報を蓄積し、いろいろなセクタに対応するビーコン信号の強度を比較することによって、モバイルはハンドオフを何時実行するべきか決定することができる。ハンドオフ動作をトリガーした受信されたビーコン信号の周波数から、ハンドオフをどの搬送周波数へ行うべきか決定することができる。隣のセクタ又はセルの搬送周波数は、ビーコン信号を送信するためにいろいろなセクタ及び／又はセルにより使用される搬送周波数を示す蓄積されている情報から判定される。

近隣のセクタ又はセルにより隣のセクタ又はセルの周波数帯域内に送信されたビーコン信号から得られる情報は、その隣のセクタ又はセルの中の無線端末装置が、境界領域に接近しつつあるものが存在するとき、該無線端末装置がハンドオフを実行するべきとき、及び該ハンドオフ後にどんな新しい搬送周波数を使用するべきか、を特定することを可能にする。これは、近隣のセクタ及び／又はセルの搬送波を識別するために該無線端末装置にそのレシーバを異なる周波数帯域に切り換えさせずに、達成され得る。

トランスミッタが隣のセクタ又はセルの周波数帯域内にビーコン信号を送信する時間の長さは、普通は、例えばテキスト、ビデオ、音声又は他のユーザアプリケーションデータなどのユーザデータを伝えるために該トランスミッタが使用する周波数帯域中に該トランスミッタがユーザデータを送り込む時間のほんの小部分である。

本発明の多数の付加的な特徴、利点及び実施態様について以下の詳細な説明において論じる。

各セルは、１つのセルの各セクタに別々の信号を送信する１つの基地局を含む。各セルは１つ以上のセクタを含む。セルの各セクタ用に別々のアンテナ及び／又はトランスミッタを設けることができる。基地局は、本発明に従って、セルの各セクタから、例えば別々のときに、複数のビーコン信号を送信する。例えばユーザデータ及び／又は個々の無線端末装置向けの制御情報などの情報を該セクタ内の無線端末装置に伝えるために、普通は、特定のセクタにより使用される周波数帯域内で１つ以上のビーコン信号が送信される。ユーザデータはテキストデータ、音声データ及び／又は他のタイプのユーザアプリケーションデータを含むことができる。その様なビーコン信号を用いて、例えばセクタ識別子、セル識別子、及び／該セクタで使用される搬送周波数などの情報を伝えることができる。本発明に従って、基地局は、例えば隣のセクタ又はセルによりその隣のセクタ又はセル内の特定の無線端末装置に対応するユーザデータ及び／又は制御信号を伝達するために使用される周波数帯域内の所定周波数でビーコン信号を定期的に送信するためにセクタトランスミッタを使用する。その結果、複数のセクタが同じ周波数帯域内に、例えば別々のときに、ビーコン信号を送信することができる。特定の周波数帯域内のビーコン信号の発信源であるセクタを識別し易くするために、各セクタは、セクタにより使用される任意の所与の周波数帯域内の別々の所定周波数でビーコンを送信する。

何時ハンドオフを実行するべきか決定するために、隣りのセクタ及び／又はセルから受信されたビーコン信号の強度を、それ自身の現在の基地局セクタ送信から受信されるビーコン信号の強度と比較することができる。本発明に従って隣のセクタ／セルからのビーコン信号を監視し評価することによって、無線端末装置は、多くの場合に、ハンドオフ後に使用されるべき搬送周波数を決定しにくいシステムで発生するサービスの中断或いは途絶を伴なわずにとぎれのないハンドオフを行うことができる。

１つの代表的なＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）実施態様では、ビーコン信号は、例えば周波数などの単一のトーンで送信される割合に大きなパワーの信号として実現される。ビーコン信号を送信するために使用されるパワーは、或る実施態様では、そのビーコン信号を送信するトランスミッタに対応するセクタにおいてデータ信号又はパイロット信号を伝えるために使用される最大パワー信号トーンの平均パワーの２倍より大きく、そして多くの場合に５ないし６倍より大きい。

必ずしも全ての実施態様ではない或る実施態様においては、ビーコン信号を送信するために使用されるパワーは、該ビーコンの送信の起点であるセクタにおいてデータ信号又はパイロット信号を伝えるために使用される全てのトーンの平均トーンあたりパワーの２０倍より大きく、この平均トーンあたりパワーは該ビーコン信号の送信に先行する例えば１或いは２秒の送信期間などの送信期間に関連する。例えば、その１秒の期間に１００個の別々のトーンが使用されれば、平均の１秒あたりのトーンあたりパワーはその１秒間における総送信パワーを１００で割った値であろう。１つの１秒期間は複数のシンボル送信期間を含み得る。１つのビーコン信号が１つのシンボル期間に１つのトーンで送信されると仮定すれば、そのビーコン信号は、特定の代表的実施態様では、その１秒の期間において１つのシンボル送信期間中に送信される１つのトーンの平均エネルギの２０倍より大きなエネルギを有することになろう。

１つのビーコン信号が１つの代表的ＯＦＤＭ実施態様において送信されるとき、かなりの量の送信パワーが、例えば該ビーコン信号を構成する単一のトーンなどの１つ或いは少数のトーンに集中する。この量のパワーは、該ビーコンを確実に検出するのに充分であり、送信される他の非ビーコントーンの平均パワーより多い。ビーコン信号のために使われないトーンは使用されなくても良く、時には実際に使用されない。しかし、或る場合には、ビーコンを送信するために使用されないトーンが、ビーコンのパワーレベルより低いパワーレベルで他の情報を送信するためになお使用される。或る実施態様では、隣のセクタにより使用される周波数帯域内にビーコン信号を送信するとき、該ビーコン信号を送信するセクタの周波数帯域において使用される複数のトーンのうちの或るトーンは、パワーが該ビーコン信号に集中するので該セクタのトランスミッタによって使用されないままであっても良い。しかし、その様な制限は必須ではない。

図１は、本発明の１つの代表的実施態様に従って実現された基地局（ＢＳ）１０２に対応する代表的な３セクタセル１００を示す。ＢＳ１０２はセクタ化された基地局である。基地局（ＢＳ）１０２は、例えばユーザデータ及び制御信号などの普通の信号を、搬送周波数ｆ_１を用いてセクタ１ １０６内に送信する。ＢＳ１０２は、搬送周波数ｆ_２を用いて普通の信号をセクタ２ １０８内に、また搬送周波数ｆ_３を用いて普通の信号をセクタ３ １１０内に送信する。本発明に従って実現された無線端末装置（ＷＴ）１０４がセクタ１ １０６とセクタ２ １０８との間の境界区域に示されている。ＷＴ１０４は、そのレシーバの周波数帯域設定を変更することを必要とせずに隣接するセクタ基地局トランスミッタから例えば１つ以上のビーコン信号などの信号を受信することができる。それ自身の現在のセクタ基地局トランスミッタ及び隣接するセクタ基地局トランスミッタから受信された情報は、ハンドオフ決定を行うときにＷＴ１０４によって使用され得る。

図２は、本発明に従う代表的無線通信システム２００における３つの代表的セル（セル１、セル２、セル３）を示す。各セルは１つの基地局と３つのセクタとを含み、この３つのセクタの各々は、その特定のセクタ内の無線端末装置との普通の通信のために別々の搬送周波数（ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３）と、対応する周波数帯域とを使用する。同じ３つの搬送周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３と、各搬送波に関連付けられた帯域幅とが各セルで再使用される。セル１ ２０２は、搬送周波数（ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３）を夫々使用する基地局１（ＢＳ１）２０８と３つのセクタ（セクタ１ ２１４、セクタ２ ２１６、セクタ３ ２１８）とを含む。セル２ ２０４は、搬送周波数（ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３）を夫々使用する基地局２（ＢＳ２）２１０と３つのセクタ（セクタ１ ２２０、セクタ２ ２２２、セクタ３ ２２４）とを含む。セル３ ２０６は、搬送周波数（ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３）を夫々使用する基地局３（ＢＳ３）２１２と３つのセクタ（セクタ１ ２２６、セクタ２ ２２８、セクタ３ ２３０）とを含む。図２は、本発明に従って実現された代表的な無線端末装置（ＷＴ）２３２も含んでいる。このＷＴは、セル１ ２０２のセクタ１ ２１４とセル２ ２０４のセクタ２ ２２２との間の境界に位置している。ＷＴ２３２は、そのレシーバの周波数帯域設定を搬送周波数ｆ_１に対応する帯域から変化させることを必要とせずに、例えば、搬送波ｆ_１に対応するセル１セクタ１で使用される周波数帯域に隣接するセクタの基地局トランスミッタから送信されたそれ自身のセル及び／又は隣接するセルからの１つ以上のビーコン信号などの信号を受信することができる。それ自身の現在のセクタ及び隣接するセクタの基地局トランスミッタから受信された情報は、ＷＴ２３２によって、ハンドオフ決定を行うときに使用され得る。

ＷＴ２３２のハンドオフは、本発明の方法に従って別々のセルの別々の基地局セクタの間で、或いは同じセルの別々の基地局セクタの間で実行され得る。

図２の例の総周波数帯域は、隣接して位置する３つの周波数帯域（スロット）に分割されている。該周波数帯域は、各セクタにおいて同じサイズである。一般に、総周波数帯域は各セクタにおいて同一でなくても良く、周波数帯域（スロット）は互いに素であっても良く、また各セクタにおいて同一でなくても良い。或る実施態様では、ＢＳ２０８，２１０，２１２は、例えば大パワー放送信号などのビーコン信号を送信する。或る実施態様では、各セクタにおけるビーコン信号送信は、スケジューリングされるとき、時間が経過するにつれて代わる３つの周波数範囲（帯域）で行われ得る。他の実施態様では、基地局は複数の搬送周波数帯域幅範囲（帯域）のうちの２つ以上で複数のビーコン信号を送信し、複数のビーコンが複数の周波数帯域でセクタトランスミッタから同時に送信される。

図３は、周波数に対する代表的基地局セクタ送信シグナリングを示す３つのグラフ３０２，３０４，３０６を示している。この代表的シグナリングは、図１に示されている代表的セル１００或いは図２に示されている代表的セル（２０２，２０４，２０６）のいずれかで送信され得る。

図３の上のグラフ３０２は、基地局セクタ１トランスミッタからのシグナリングを示す。グラフ３０２は、例えばいろいろなシンボル送信期間などの、いろいろなときに送信され得る信号の複合体である。搬送周波数ｆ_１を中心とする第１周波数帯域３１０は、普通のシグナリングというラベル３１９で示されているようにセクタ１内の無線端末装置に信号及び情報を送るために使用される。定期的に、例えば、普通の信号などのデータを送信していないときに、セクタ１内のトランスミッタは該第１周波数帯域内のビーコン信号Ｓ１Ｆ１（セクタ１搬送周波数１）３２０を送信する。この周波数は、第１搬送周波数から一定オフセットだけ離れていても良くて、該第１セクタで使用される搬送周波数を識別してこれと同期化するために無線端末装置によって使用され得る。搬送波ｆ_２が使用される近隣のセクタ内のＷＴに情報を提供するために、定期的に、第１セクタトランスミッタは、第２搬送周波数ｆ_２に対応する第２周波数帯域３１２内の所定周波数でビーコン信号Ｓ１Ｆ２ ３２２を送信する。この信号は、隣接するセクタ内のＷＴによって、これらの端末装置が自分たちのレシーバ周波数を搬送波ｆ_２に関連する帯域３１２から例えばセクタ１で使用される第１周波数帯域３１０などの他の帯域に調整することを必要とせずに、検出され得る。更に、搬送波ｆ_３が使用されている近隣のセクタ内のＷＴに情報を提供するために、定期的に、第１セクタトランスミッタは、第３搬送周波数ｆ_３に対応する第３周波数帯域３１４内の所定周波数でビーコン信号Ｓ１Ｆ３ ３２４を送信する。この信号は、該第３周波数帯域が使用されている隣接するセクタ内のＷＴによって、これらの端末装置が自分たちのレシーバ周波数を該第３周波数帯域３１４から例えばセクタ１で使用される第１周波数帯域３１０などの他の帯域に調整することを必要とせずに、検出され得る。

図３の中央のグラフ３０４は、基地局セクタ２トランスミッタからのシグナリングを示す。該グラフ３０４は例えばいろいろなシンボル送信期間等のいろいろな時に送信され得る信号の複合体である。普通のシグナリング３３１というラベルによって示されているように信号及び情報をセクタ２内の無線端末装置に送信するために、搬送周波数ｆ_２を中心とする第２周波数帯域３１２が使用される。定期的に、例えば普通の信号などのデータを送信していない時などに、セクタ２内のトランスミッタは第２周波数帯域３１２内のビーコン信号Ｓ２Ｆ２（セクタ２搬送周波数２）３３２を送信する。この周波数は、第２搬送周波数から一定オフセットだけ離れていても良くて、該第２セクタで使用される搬送周波数を識別してこれと同期化するためにセクタ２内の無線端末装置によって使用され得る。搬送波ｆ_１が使用される近隣のセクタ内のＷＴに情報を提供するために、定期的に、第２セクタトランスミッタは、第１搬送周波数ｆ_１に対応する第１周波数帯域３１０内の所定周波数でビーコン信号Ｓ２Ｆ１ ３３０を送信する。この信号は、第１搬送周波数を使用する隣接するセクタ内のＷＴによって、これらの端末装置が自分たちのレシーバ周波数を例えばセクタ２で使用される第２周波数帯域３１２などの他の帯域に調整することを必要とせずに、検出され得る。更に、搬送波ｆ_３が使用されている近隣のセクタ内のＷＴに情報を提供するために、定期的に、第２セクタトランスミッタは、第３搬送周波数ｆ_３に対応する第３周波数帯域３１４の所定周波数でビーコン信号Ｓ２Ｆ３ ３３４を送信する。この信号は、該第３周波数帯域が使用されている隣接するセクタ内のＷＴによって、これらの端末装置が自分たちのレシーバ周波数を例えばセクタ２で使用される第２周波数帯域３１２などの他の帯域に調整することを必要とせずに、検出され得る。

図３の下のグラフ３０６は、基地局セクタ３トランスミッタからのシグナリングを示す。グラフ３０６は、例えばいろいろなシンボル送信期間等のいろいろな時に送信され得る信号の複合体である。普通のシグナリング３４３というラベルによって示されているように信号及び情報をセクタ３内の無線端末装置に送信するために、搬送周波数ｆ_３を中心とする第３周波数帯域３１４が使用される。定期的に、例えば普通の信号などのデータを送信していない時などに、セクタ３内のトランスミッタは第３周波数帯域内のビーコン信号Ｓ３Ｆ３（セクタ３搬送周波数３）３４４を送信する。このビーコン信号の周波数は、第３搬送周波数から一定オフセットだけ離れていても良くて、該第３セクタで使用される搬送周波数を識別してこれと同期化するためにセクタ３内の無線端末装置によって使用され得る。搬送波ｆ_１が使用される近隣のセクタ内のＷＴに情報を提供するために、定期的に、第３セクタトランスミッタは、第１搬送周波数ｆ_１に対応する第１周波数帯域３１０内の所定周波数でビーコン信号Ｓ３Ｆ１ ３４０を送信する。この信号は、第１搬送周波数を使用する隣接するセクタ内のＷＴによって、これらの端末装置が自分たちのレシーバ周波数を例えばセクタ３で使用される第３周波数帯域３１４などの他の帯域に調整することを必要とせずに、検出され得る。更に、搬送波ｆ_２が使用されている近隣のセクタ内のＷＴに情報を提供するために、定期的に、第３セクタトランスミッタは、第２搬送周波数ｆ_２に対応する第２周波数帯域３１２の所定周波数でビーコン信号Ｓ３Ｆ２ ３４２を送信する。この信号は、該第２周波数帯域が使用されている隣接するセクタ内のＷＴによって、これらの端末装置が自分たちのレシーバ周波数を例えばセクタ３で使用される第３周波数帯域３１４などの他の帯域に調整することを必要とせずに、検出され得る。

各ビーコン信号は、そのビーコン信号を発したセクタに関連する搬送波を一意に特定することができる。図３に示されている９個の代表的ビーコン信号は別々の周波数である。従って、検出されたビーコン信号の周波数を既知のビーコン周波数のセットに属する周波数と突き合わせて、どのセクタトランスミッタがその検出されたビーコン信号の発信源であったのかを判定することが可能である。

本発明によれば、例えばモバイルノードなどの無線端末装置は、自分自身の基地局セクタトランスミッタと、別の、例えば隣接する基地局セクタトランスミッタとから、ビーコン信号を受信することができる。ビーコン信号は、その無線端末装置が例えばデータなどの普通のシグナリング及び／又は制御シグナリングのために現在使用している同じ周波数帯域内で受信され、これによりＷＴは周波数帯域を切り替えなくても良い。ＷＴは、例えばパワーなどの、ビーコン信号強度の測定を行う。これらの測定は、例えばトーンなど、周波数測定に加えて行われる。いろいろな基地局セクタトランスミッタから受信されたいろいろなビーコン信号の強度の比較が、隣接するセクタによって使用される搬送周波数へのハンドオフを何時行うかを決定し、その隣接するセクタ内の無線端末装置に情報を供給するために、使用される。ビーコン信号比較は、また、ハンドオフ後に普通のシグナリングのために該無線端末装置がどの搬送周波数を使用するべきかも示す。或る実施態様では、この搬送周波数は、受信された複数のビーコン信号のうちの強い方を送信した基地局セクタトランスミッタにより使用される普通のシグナリングのための搬送周波数であると判定される。

例えば、セクタ１で動作していて、従って基地局から情報を受信するなどの普通のシグナリングのために搬送周波数ｆ_１とそれに関連する帯域幅３１０とを使用している図１に示されている無線端末装置１０４を考察する。しかし、それはまた、搬送周波数ｆ_１に対応する周波数帯域３１０内のビーコン信号についても監視を行っている。図３の左側部分を参照すると、搬送波ｆ_１に対応する第１周波数帯域３１０において３つのセクタの各々でＢＳが送信するシグナリングを示している。無線端末装置１０４は、セクタ１からのビーコン信号３２０の受信された強度を、第１周波数帯域３１０内で検出された隣接セクタのビーコン信号３３０及び３４０の受信された強度と比較する。該無線端末装置がセクタ１及びセクタ２を分ける境界に近づいてゆくとき、該ＢＳセクタ２により送信された第１周波数帯域内のビーコン信号Ｓ２Ｆ１ ３３０の受信強度は、セクタ１ビーコン信号Ｓ１Ｆ１ ３２０から受信される信号強度に対して相対的に強まってゆく。或るポイントで、受信されたビーコン信号強度のこの比較と該無線端末装置内の判定基準とに基づいて、該無線端末装置は、セクタ２で普通のシグナリング用に使用される周波数である搬送周波数ｆ_２へのハンドオフを開始する。該無線端末装置は、例えば、強い方の受信されたビーコン信号の周波数ドメインにおけるビーコントーン位置に基づくなどして、基地局と無線端末装置との間の公知の所定の了解に基づいて搬送周波数ｆ_３ではなくて搬送周波数ｆ_２に切り替わることを知る。

同じセルの各セクタからのシグナリングは、互いにタイミング同期化され得る。或る実施態様では、与えられた搬送波帯域への同じセルの隣接する複数のセクタトランスミッタによるビーコン信号送信の間には一定の時間オフセットがある。或る実施態様では、１つの所与のセクタトランスミッタによるいろいろな搬送波帯域へのビーコン信号の送信の間に一定の時間オフセットがある。

セクタ境界におけるハンドオフに関して記載された本発明の同じ或いは類似の方法が、セル境界に位置している図２の無線端末装置２３２の場合のようなセル境界でのハンドオフに関しても使用される。そのような場合、ハンドオフは１つのセルのセクタから他のセルのセクタへ行われる。セルに関し、該ビーコンの位置は、例えばスロープ識別子などのセル識別子等のセル情報を伝えるためにも使用され得る。いろいろなセルがビーコン信号用のいろいろな所定周波数を使用することができる。時間の経過に伴なうビーコン信号の変化及び／又はビーコン信号のトーン位置を用いて、例えばスロープ情報などのセル識別情報及び／又は例えばセクタタイプなどのセクタ識別情報を伝えることができる。一実施態様では、ビーコン信号の変化は、トーン上のホッピングパターンを介してのビーコン位置の変化である。ここでトーンは１つのセルに対応するセル識別子として使用されるスロープを示すことができる。

図４は、セクタ及びセルのレベルにビーコン信号識別子を提供するために２つの異なる隣接するセルが同じセクタすなわち代表的セクタ１においてビーコン周波数位置指定に僅かな変化を有する例を示す。例えば、図４０２は、図２のセル１ ２０２トランスミッタのＢＳ１ ２０８セクタ１ ２１４から送信された信号に対応することができ、図４０４は図２のセル２ ２０４トランスミッタのＢＳ２ ２１０セクタ１ ２２０から送信された信号に対応することができる。図４０２は、搬送周波数ｆ_１と関連する帯域幅４０６と、搬送周波数ｆ_２と関連する帯域幅４０８と、搬送周波数ｆ_３と関連する帯域幅４１０とを含む。搬送波ｆ_１のための帯域幅４０６内で、ＢＳ１セクタ１トランスミッタはビーコン信号４１２と、例えばユーザデータ及び制御信号などの普通のシグナリング４１４とを送信する。搬送波ｆ_２のための帯域幅４０８内で、ＢＳ１セクタ１トランスミッタはビーコン信号４１６を送信する。搬送波ｆ_３のための帯域幅４１０内で、ＢＳ１セクタ１トランスミッタはビーコン信号４１８を送信する。種々の信号４１２，４１４，４１６、及び４１８は別々の時に送信されて良く、例えば普通のシグナリング４１４は大部分の時間に送信され、４１２，４１６，４１８を含むビーコン信号の集合のビーコン信号は普通のシグナリング４１４の代りに時折所定の順序で定期的に送信される。普通のシグナリング４１４は、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含むユーザデータを含む。ビーコン信号４１２，４１６、及び４１８は、トランスミッタ情報を伝えるが、特定ユーザ向けの情報は伝えない。図４０４は、搬送周波数ｆ_１に関連する帯域幅４０６と、搬送周波数ｆ_２に関連する帯域幅４０８と、搬送周波数ｆ_３に関連する帯域幅４１０とを含む。搬送波ｆ_１のための帯域幅４０６内で、ＢＳ２セクタ１トランスミッタはビーコン信号４２０と、例えばユーザデータ及び制御信号などの普通のシグナリング４２２とを送信する。搬送波ｆ_２のための帯域幅４０８内で、ＢＳ２セクタ１トランスミッタはビーコン信号４２４を送信する。搬送波ｆ_３のための帯域幅４１０内で、ＢＳ２セクタ１トランスミッタはビーコン信号４２６を送信する。種々の信号４２０，４２２，４２４、及び４２６は、別々の時に送信されて良く、例えば普通のシグナリング４２２は大部分の時間に送信され、４２０，４２４，４２６を含むビーコン信号のセットのビーコン信号は普通のシグナリング４２２の代りに時折所定の順序で定期的に送信される。同じ帯域４０６内のビーコン信号４１２及び４２０は異なる周波数位置にあるので、該ビーコン信号を受信した無線端末装置はその２つのセルを識別することができる。同じ帯域４０８内のビーコン信号４１６及び４２４は異なる周波数位置にあるので、該ビーコン信号を受信した無線端末装置はその２つのセルを識別することができる。同じ帯域４１０内のビーコン信号４１８及び４２６は異なる周波数位置にあるので、該ビーコン信号を受信した無線端末装置はその２つのセルを識別することができる。

２つのセルは互いにタイミング同期化されていなくても良く、一般的にはタイミング同期化されていない。従って、セル間ハンドオフ動作では、無線端末装置はおそらくタイミング同期化動作を行う必要があり、例えば、それらは、例えばテキスト或いは音声データなどのユーザデータを送信する前に、新たなセルから空中で受信した１つ以上の信号に基づいてシンボル送信タイミング調整を行う。本発明により、粗タイミング同期化を達成し、またハンドオフ動作中の休止時間の最小化を達成するためにビーコン信号又は他の放送信号を使用することができる。

図５は、本発明の方法により、例えば同セル基地局の隣接する基地局セクタトランスミッタなどの２つの基地局セクタトランスミッタからの代表的シグナリングの図５００を示す。図５０２は、水平軸５１６上の時間に対する垂直軸５１４上の搬送波ｆ_１周波数帯域への基地局セクタ１トランスミッタシグナリングのプロットである。図５０４は、水平軸５２０上の時間に対する垂直軸５１８上の搬送波ｆ_２周波数帯域への基地局セクタ１トランスミッタシグナリングのプロットである。図５０６は、水平軸５２４上の時間に対する垂直軸５２２上の搬送波ｆ_３周波数帯域への基地局セクタ１トランスミッタシグナリングのプロットである。図５０８は、水平軸５２８上の時間に対する垂直軸５２６上の搬送波ｆ_１周波数帯域への基地局セクタ２トランスミッタシグナリングのプロットである。図５１０は、水平軸５３２上の時間に対する垂直軸５３０上の搬送波ｆ_２周波数帯域への基地局セクタ２トランスミッタシグナリングのプロットである。図５１２は、水平軸５３６上の時間に対する垂直軸５３４上の搬送波ｆ_３周波数帯域への基地局セクタ２トランスミッタシグナリングのプロットである。代表的シグナリングプロット（５０２，５０４，５０６，５０８，５１０，５１２）において、時間軸（５１６，５２０，５２４，５２８，５３２，５３６）は同じである。代表的プロット（５０２，５０４，５０６，５０８，５１０，５１２）において、ユーザデータを含む普通のシグナリングは幅が広くて高さが低い長方形により表されており、トランスミッタ情報を含むが特定ユーザ向けデータを含まないビーコンシグナリングは幅が狭くて高さが高い長方形によって表されている。ユーザデータは、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含む。ビーコン信号は、セクタトランスミッタのパワーの少なくとも６０％を、周波数帯域の１／５未満を占めるトーンに集中させる信号である。

セクタ１基地局トランスミッタは、ビーコン信号５３８をｆ_１周波数帯域に、普通シグナリング５４０をｆ_１周波数帯域に、ビーコン信号５４２をｆ_２周波数帯域に、普通シグナリング５４４をｆ_１周波数帯域に、ビーコン信号５４６をｆ_３周波数帯域に、普通シグナリング５４８をｆ_１周波数帯域に、順に送信する。シグナリングの集合（５３８，５４０，５４２，５４４，５４６，５４８）に対応する送信のシグナリングのタイプ及び帯域のシーケンスは、図示されているようにシグナリング集合（５３８’、５４０’、５４２’、５４４’、５４６’、５４８’）により、次にシグナリング集合（５３８”、５４０”、５４２”、５４４”、５４６”、５４８”）により、反復される。

セクタ２基地局トランスミッタは、普通シグナリング５４７をｆ_２周波数帯域に、ビーコン信号５４８をｆ_１周波数帯域に、普通シグナリング５５０をｆ_２周波数帯域に、ビーコン信号５５２をｆ_２周波数帯域に、普通シグナリング５５４をｆ_２周波数帯域に、ビーコン信号５５６をｆ_３周波数帯域に、普通シグナリング５５８をｆ_２周波数帯域に、順に送信する。シグナリングの集合（５４８，５５０，５５２，５５４，５５６，５５８）に対応する送信のシグナリングのタイプ及び帯域のこのシーケンスは、図示されているようにシグナリング集合（５４８’、５５０’、５５２’、５５４’、５５６’、５５８’）により、次にシグナリング集合（５４８”、５５０”、５５２”、５５４”、５５６”、５５８”）により、反復される。

第１及び第２の基地局トランスミッタは同じセル内にあり、ｆ_２帯域への第１セクタ基地局トランスミッタのビーコン信号送信とｆ_１周波数帯域への第２セクタ基地局トランスミッタのビーコン信号送信との間には一定のタイミングオフセットがある。ビーコン信号５４８及び５４２の間のタイミング関係は間隔５６０として示されており、ビーコン信号５４２及び５４８’の間のタイミング関係は間隔５６２として示されている。或る実施態様では、同じセルの複数のセクタトランスミッタの間のタイミング同期化は、別々のセクタトランスミッタによって同時にビーコン信号が送信されるようになっている。

シグナリング５３８，５４０，５４４、及び５４８に対応する複数の間隔の複合体を含む時間間隔は、第１セクタ基地局トランスミッタが第１周波数帯域すなわちｆ_１帯域に送信するが第２周波数帯域すなわちｆ_２帯域には送信しないように操作される第１期間である。ビーコン信号５４２に対応する時間間隔は、第１セクタ基地局トランスミッタが第２周波数帯域すなわちｆ_２帯域内に送信するように操作され、第１セクタ基地局トランスミッタが第１周波数帯域すなわちｆ_１帯域内には送信しない第２期間である。該第２期間は少なくとも該第１期間の１／５未満である。或る実施態様では、該第２期間は該第１期間の１／２０未満である。これらの操作は、図示されているように、ｆ_１帯域のシグナリング５３８’、５４０’、５４４’及び５４８’、並びにｆ_２帯域のシグナリング５４２’によって反復される。

シグナリング５５０，５５２，５５４、及び５５８に対応する間隔の複合体を含む時間間隔は、第２セクタ基地局トランスミッタが第２周波数帯域すなわちｆ_２帯域に送信するが第１周波数帯域すなわちｆ_１帯域の中には送信しないように操作される第３期間である。ビーコン信号５４８に対応する時間間隔は、第２セクタ基地局トランスミッタが第１周波数帯域すなわちｆ_１帯域内に送信するように操作され、第２セクタ基地局トランスミッタが第２周波数帯域すなわちｆ_２帯域内には送信しない第４期間である。該第４期間は、少なくとも該第３期間の１／５未満である。或る実施態様では、該第４期間は該第３期間の１／２０未満である。これらの操作は、図示されているように、ｆ_２帯域のシグナリング５５０’、５５２’、５５４’及び５５８、並びにｆ_１帯域のシグナリング５４８’によって反復される。

もし２つの基地局トランスミッタが隣接する複数のセルのトランスミッタであれば、シグナリングは類似しているであろうが、２つのトランスミッタ間のタイミングは必ずしも同期化されていないであろう。

図６は、本発明の方法を利用する本発明により実現された代表的通信システム６００を示す。該代表的システムは複数のセル（セル１ ６０２、セルＭ ６０４）を含む。各セルは、例えば基地局などのアクセスノードの無線カバレージエリアを表す。セル１ ６０２は基地局１ ６０６に対応し、セルＭ６０４は基地局Ｍ ６０８に対応する。各セルは複数のセクタに区分されている。この代表的システムは３セクタ実施態様を示しているが、本発明によれば、３つより少ないか或いは多いセクタを有するセルも可能である。該代表的システムは、１つのセルの各セクタにおいて別々の搬送周波数を使用する。他の実施態様では、１つのセル内で、例えば隣り合っていないセクタによって再使用されるなどして、周波数が複数のセクタにより再使用され得る。セクタ１は搬送周波数ｆ_１を使用し；セクタ２は搬送周波数ｆ_２を使用し；セクタ３は搬送周波数ｆ_３を使用する。該代表的システムの他のセルの同じセクタによって同じ搬送周波数が使用される。或る実施態様では、システムのいろいろなセルで使用される搬送周波数は少し異なっていても良い。更に他の実施態様では、別々のセルで使用される搬送周波数は顕著に異なっていても良い。セル１ ６０２はセクタ１ ６１０と、セクタ２ ６１２と、セクタ３ ６１４とを含む。セルＭ ６０４は、セクタ１ ６１６と、セクタ２ ６１８と、セクタ３ ６２０とを含む。セル１セクタ１ ６１０がセルＭセクタ２ ６１８と重なり合う代表的境界領域６２２が示されており、そこでは本発明に方法に従ってハンドオフ動作が行われ得る。本発明の方法に従って、同じセルの別々のセクタの間の境界領域でもハンドオフ動作が行われ得る。

図６の代表的システムは、各セルの各セクタにおいて例えばモバイルノードなどの無線端末装置等の複数のエンドノードＥＮ １、ＥＮ Ｎも含む。該無線端末装置は無線リンクを介して基地局に結合される。該エンドノードがモバイル装置であれば、それらは該システムのセクタ及びセルの中を移動することができる。本発明の方法に従って、該エンドノードは複数の基地局セクタトランスミッタからの同じ搬送波帯域内の例えばビーコン信号等の信号を受信して処理することができる。本発明の方法に従って、該エンドノードは、１つの基地局セクタ接続ポイントから他の基地局セクタ接続ポイントへのハンドオフ動作を開始して実行する過程で複数の基地局セクタトランスミッタから得られた情報を使用することができる。モバイル装置は、時には移動通信装置又はモバイルノードと称されることがある。セル１ ６０２セクタ１ ６１０は複数のＥＮ（ＥＮ１ ６２４、ＥＮ Ｎ ６２６）を含み、セル１ ６０２セクタ２ ６１２は複数のＥＮ（ＥＮ１ ６２８、ＥＮ Ｎ ６３０）を含み、セル１ ６０２セクタ３ ６１４は複数のＥＮ（ＥＮ１ ６３２、ＥＮ Ｎ ６３４）を含む。セルＭ ６０４セクタ１ ６１６は複数のＥＮ（ＥＮ１ ６３６、ＥＮ Ｎ ６３８）を含み、セルＭ ６０４セクタ２ ６１８は複数のＥＮ（ＥＮ１ ６４０、ＥＮ Ｎ ６４２）を含み、セル１ ６０４セクタ３ ６２０は複数のＥＮ（ＥＮ１ ６４４、ＥＮ Ｎ ６４６）を含む。

アクセスノード（基地局）（６０６，６０８）は、夫々ネットワークリンク（６５０，６５２）を介して例えばルータ等のネットワークノード６４８に結合されている。ネットワークノード６４８は、ネットワークリンク６５４を介して他のネットワークノード及びインターネットに結合されている。ネットワークリンク（６５０，６５２，６５４）は、例えば光ファイバケーブルなどであって良い。

セクタ境界領域は、３つのセクタ（６１０，６１２，６１４）又は（６１６，６１８，６２０）を分離する各セル内の分割線として特定され、セル境界領域（６２２）はセル１及びセルＭの間の重なり合い領域として示されている。無線端末装置が該システム内を移動してセクタ境界及び／又はセル境界に近づき且つ／又はこれらを横断するとき、搬送周波数の変化を含むハンドオフ動作が本発明に従って実行され得る。

本発明に従って基地局（６０６，６０８）は、（３つの搬送周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３に関連する）３つの周波数帯域の各々の中のビーコン信号を各セルの各セクタ内に定期的に送信する。本発明に従って、エンドノード（６２４，６２６，６２８，６３０，６３２，６３４，６３６，６３８，６４０，６４２，６４４，６４６）は、セクタ間及び／又はセル間のハンドオフに関する決定を行うため、現在の動作の周波数帯域内のビーコン信号を監視している。

図７は、本発明に従って実現された代表的アクセスノード（基地局）７００を示す。図７の基地局７００は、図６，１又は２のシステムの基地局のうちのいずれかの詳細な表現であり得る。基地局７００は、例えばＣＰＵなどのプロセッサ７０２と、例えば基地局７００の各セクタに１つずつの複数のレシーバ（セクタ１レシーバ７０４、セクタ２レシーバ７０６、・・・、セクタＮレシーバ７０８）と、基地局の各セクタに１つずつの複数のトランスミッタ（セクタ１トランスミッタ７１０、セクタ２トランスミッタ７１２、・・・、セクタＮトランスミッタ７１４）と、Ｉ／Ｏインターフェース７１６と、クロックモジュール７１８と、メモリ７２０とを含む。例えば基地局の各セクタに１つずつのビーコントランスミッタ回路（ビーコンセクタ１トランスミッタ７１０２’、ビーコンセクタ２トランスミッタ７１２’、・・・ビーコンセクタＮトランスミッタ７１４’）は、ビーコン信号と普通の制御／ユーザデータ信号とを生成するために別々の回路が使用される実施態様においてセクタトランスミッタの一部として含まれ得る。各基地局セクタレシーバ（７０４，７０６，７０８）はセクタアンテナ（セクタ１受信アンテナ７３０、セクタ２受信アンテナ７３２、セクタＮ受信アンテナ７３４）に夫々結合され、例えば、ハンドオフを求める要求を含むアップリンク信号、タイミング制御信号、パワー制御信号、及びユーザデータなどの信号を、カバーされるセクタ内の無線端末装置から受信することができる。各セクタトランスミッタ（７１０，７１２，７１４）は、ビーコン信号を、それ自身のセクタにおいて普通のシグナリングのために使用される周波数帯域内に、また該システム中の隣接するセクタトランスミッタにより普通のシグナリングのために使用される周波数帯域内に送信する。各レシーバ（７０４，７０６，７０８）はデコーダ（７３６，７３８，７４０）を夫々含み、これは、受信されたアップリンクの符号化された信号を復号して、伝達される情報を抽出する。各セクタトランスミッタ（７１０，７１２，７１４）は、夫々セクタアンテナ（セクタ１送信アンテナ７４２、セクタ２送信アンテナ７４４、セクタＮ送信アンテナ７４６）に結合され、本発明に従って、トランスミッタ情報を含むビーコン信号と、ユーザデータ、割り当て信号（ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｓｉｇｎａｌｓ）、肯定応答信号及びパイロット信号を含む普通のダウンリンクシグナリングとを含む信号をカバーされるセクタ内に送信することができる。各セクタトランスミッタ（７１０，７１２，７１４）は、ダウンリンク情報を送信前に符号化するためにエンコーダ（７４８，７５０，７５２）を夫々含む。或る実施態様では、基地局７００は、セルの各セクタのための別々のレシーバ、トランスミッタ、及び／又はアンテナを含み、使用する。或る実施態様では、基地局は、該基地局によってカバーされる各セクタから信号を受信するようにセクタ化された機能を有する単一のレシーバ、該基地局によってカバーされる各セクタ内に送信するセクタ化された機能を有する単一のトランスミッタ、及び／又は例えば別々のセクタに対応する別々のエレメントを有するアンテナなどのセクタ化された複数のアンテナを使用する。或る実施態様では、セクタビーコントランスミッタ回路（７１０，７１２，７１４）が含まれていて、対応するセクタの送信アンテナ（７４２，７４４，７４６）に夫々結合されている。セクタビーコントランスミッタ（７１０’、７１２’、７１４’）は、ユーザデータが送信されている間にビーコンシグナリングの一部又は全部を送信するために使用され、複数のビーコン信号の１つ以上のセル内への送信を可能にし、この様にして、ビーコン送信機能の一部又は全部をビーコン関連回路にオフロードすることによって正常な普通シグナリング送信の中断を制限する。

基地局Ｉ／Ｏインターフェース７１６は基地局７００を例えば他のアクセスノード（基地局）、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などの他のネットワークノードに結合させる。Ｉ／Ｏインターフェース７１６は、ＢＳ７００をネットワーク接続ポイントとして使用するＷＴが別のＢＳを自分たちのネットワーク接続ポイントとして使用する例えばピアノードなどの他のＷＴと通信することを可能にする。

該基地局によりカバーされる種々のセクタの間のタイミング同期を維持するためクロックモジュール７１８が使用される。同じセルの別々のセクタ間の同期は、複数のビーコン信号が別々の基地局セクタトランスミッタから該ビーコン信号間に一定のタイミングオフセットを持って送信されることを可能にする。同じセルの別々のセクタ間の同期は、また、ハンドオフに関与するＷＴが、或る実施態様においては、さもなければ必要とされる或るタイミング同期化動作を省略し得るので、より効率的なセル内セクタ間ハンドオフ動作を提供する。

メモリ７２０は、ルーチン７５４とデータ／情報７５６とを含む。プロセッサ７０２は、ルーチン７５４を実行し、また、スケジューリング、基地局パワー制御、基地局タイミング制御、通信、普通シグナリングという標準的機能を含み、またビーコンシグナリング及びハンドオフ動作を含む本発明の新たな機能を含む基地局７００の動作を制御するためにメモリ７２０内のデータ／情報７５６を使用する。

メモリ７２０内のデータ／情報７５６は、該基地局によりカバーされる各セクタについてのセットなど（セクタ１データ／情報セット７７６、セクタＮデータ／情報セット７８２）の、データ／情報の複数のセットを含む。セクタ１データ／情報セット７７６は、データ７８４と、セクタ情報７８６と、ビーコン情報７８８と、無線端末装置（ＷＴ）データ／情報７９０とを含む。データ７８４は、無線端末装置へ送信され、また無線端末装置から受信されるユーザデータを含む。セクタ情報７８６は、搬送波情報７９６と、周波数帯域情報７９８とを含む。搬送波情報７８６は、セクタ１と、該システム内の隣接するセクタとに関連する搬送周波数を含む。周波数帯域情報７８６は、搬送波情報７８６に対応する帯域幅情報を含む。セクタ情報７８６は、セクタ１内での普通シグナリングに関連する搬送波及び帯域、並びに、特定ユーザ向けデータは送信せずにビーコン信号を送信するべき搬送波及び帯域を特定する。

ビーコン情報７８８は、トーン情報７０１、タイミング情報７０３、トーンホッピング情報７０５、パワー情報７０７、及びトランスミッタ情報７０９を含む。トーン情報７０１は、セクタ１トランスミッタからのビーコン信号を特定の周波数又はトーンと関連付ける情報を含む。タイミング情報７０３は、例えば、セクタ１トランスミッタ７１０がｆ_１搬送波帯域にビーコン信号を送信するべき時、セクタ１トランスミッタ７１０がｆ_２搬送波帯域にビーコン信号を送信するべき時、及びセクタ１トランスミッタ７１０がｆ_３搬送波帯域にビーコン信号を送信するべき時などのビーコン信号送信タイミングを特定する情報などを含む。タイミング情報７０３は、セクタ１トランスミッタ７１０により送信される複数のビーコン信号間のタイミング関係及び順序、及び例えばセクタ１トランスミッタ７１０及びセクタ２トランスミッタ７１２などの隣接する複数のセクタトランスミッタにより送信されるビーコン信号同士のタイミング関係などの、複数のビーコン信号同士のタイミング関係を特定する情報も含む。例えばホッピングシーケンスを生成するために使用される情報などのトーンホッピング情報７０５は、例えば、特定の周波数帯域内のセクタ１トランスミッタに対応するビーコンのトーン又は複数のトーンのセットが時間の関数として変化し得る時などに、ビーコン信号のために使用される。パワー情報７０７は、セクタ１トランスミッタにより送信されるビーコン信号の各々についての送信パワーレベル情報を含む。或る実施態様では、基地局セクタトランスミッタは、該セクタ送信パワーの少なくとも６０％をビーコン信号のトーンに集中する。トランスミッタ情報７０９は、例えば基地局セクタトランスミッタ識別子などの、ビーコン信号を特定の基地局セクタトランスミッタと関連付ける、ビーコン信号により伝達される情報を含む。

ＷＴデータ／情報７９０は、各ＷＴについての複数のＷＴデータ／情報セット、すなわちＷＴ１データ／情報７９２、ＷＴＮデータ／情報７９４、を含む。ＷＴ１データ／情報７９０は、ユーザデータ７１１、端末装置ＩＤ情報７１３、セクタＩＤ情報７１５、モード情報７１７、専用資源情報７１９、及びハンドオフメッセージ７２１を含む。例えばＷＴ１との通信セッションにおけるＷＴ１のピアノードへの／からのデータなどのユーザデータ７１１は、音声データ７２３、テキストデータ７２５、及び／又はユーザアプリケーションデータ７２７を含む。端末装置ＩＤ情報７１３は、セクタ１基地局割り当て識別子などの、ＷＴを基地局に関連付ける情報を含む。セクタＩＤ情報７１５は、ＷＴ１が現在付着させられているセクタを特定して、例えばセクタ１トランスミッタなどの、その特定された接続ポイントのセクタトランスミッタによって普通シグナリングのために使用される特定の搬送周波数にＷＴ１を関連付ける情報を含む。セクタＩＤ情報７１５は、ＷＴ１がハンドオフ要求において新しい接続ポイントとして要求したセクタを特定する情報も含む。モード情報７１７は、例えばオン（ＯＮ）、ホールド（Ｈｏｌｄ）、スリープ（Ｓｌｅｅｐ）、アクセス（Ａｃｃｅｓｓ）などの、ＷＴ１の動作状態を特定する情報を含む。例えばダウンリンクセグメント及びアップリンクセグメントなどの専用資源情報６９０は、スケジューラモジュール７６６によってＷＴ１に割り当てられているトラフィックチャネルセグメントを含む。ハンドオフメッセージ７２１は、例えば複数の基地局セクタトランスミッタからの受信され、測定され且つ比較されたビーコン信号に応じたＷＴ１からのハンドオフ要求メッセージなどの、ハンドオフ動作に関連する情報を含む。

ルーチン７５４は、例えば該基地局によってカバーされる各セクタについてのもの（セクタ１ルーチン７５８、・・・、セクタＮルーチン７６０）などの、ルーチンの複数のセットを含む。ルーチン７５８は、通信ルーチン７６２と、基地局制御ルーチン７６４とを含む。通信ルーチン７６２は、基地局により使用される種々の通信プロトコルを実行する。本発明に従って、基地局制御ルーチン７６４は、データ／情報７５６を使用して、レシーバ７０４、トランスミッタ７１０、随意のビーコントランスミッタ７２２、Ｉ／Ｏインターフェース７１６、スケジューリング、普通の制御及びデータシグナリング、ビーコンシグナリング、及びハンドオフ動作を含む基地局セクタ１動作を制御する。基地局制御ルーチン７６４は、スケジューラモジュール７６６及びシグナリングルーチン７６８を含む。シグナリングルーチン７６８は、ビーコンルーチン７７０、普通シグナリングルーチン７７２、及びハンドオフルーチン７７４を含む。例えばスケジューラなどのスケジューラモジュール６５９は、例えば、セグメントの形の時間上の帯域幅などのエアリンク資源をアップリンク通信及びダウンリンク通信のために複数の無線端末装置に対してスケジュールする。

シグナリングルーチン７６８は、レシーバ、デコーダ、トランスミッタ、エンコーダ、普通信号生成、ビーコン信号生成、データ及び制御トーンホッピング、信号送信、信号受信、及びハンドオフシグナリングを制御する。ビーコンルーチン７７０は、本発明に従って、例えばセクタ１ビーコン情報７８８などのビーコン情報を含むデータ／情報７５６を使用して、ビーコン信号の生成及び送信を制御する。本発明に従って、ビーコン信号は、そのセクタにより普通シグナリングのために使用され或いは該システム内の隣接するセクタによって普通シグナリングのために使用されると特定された搬送周波数帯域の各々において各セクタトランスミッタにより送信され得る。本発明の或る実施態様によれば、セクタトランスミッタによりビーコン信号が、普通シグナリングのためにそれが使用する周波数帯域以外の別の周波数帯域に送信されるとき、その基地局セクタトランスミッタによる普通シグナリングは、該ビーコン信号に対応する期間の間、中断される。

或る実施態様では、基地局７００のセクタ１からのビーコン信号は、セクタトランスミッタ７１０を通して送信される。他の実施態様では、ＢＳ７００のセクタ１からのビーコン信号の一部又は全部はビーコントランスミッタ７２２によって送信され得る。

普通シグナリングルーチン７７２は、普通のダウンリンクシグナリング及びアップリンクシグナリングの動作を制御する。普通ダウンリンクシグナリングは、パイロット信号、割り当て信号、肯定応答信号、他の制御信号、及びダウンリンクトラフィックチャネル信号を含む。ダウンリンクトラフィックチャネル信号は、例えばユーザデータ７１１を特定のＷＴに伝達する信号などの、特定ユーザ向け信号を含む。

ハンドオフルーチン７７４は、例えばハンドオフメッセージ７２１などの、基地局７００セクタ１から送信され該基地局７００セクタ１により受信されるハンドオフシグナリングを制御する。

ルーチン７５８及びデータ／情報７５６は図７においてセクタ毎に示されているが、或る実施態様では、機能、ルーチン、モジュール、及び／又は情報は複数のセクタ間で共有され得る。例えば、Ｉ／Ｏインターフェース７０２の動作に関連する通信ルーチン及び機能は共通であって該セクタ間で共有され得る。

図８は、本発明に従って実現された、モバイルノードなどの代表的無線端末装置（エンドノード）８００を示す。図８の無線端末装置８００は、図６，１又は２のシステムのいずれかのエンドノードのより詳細な表現であり得る。代表的無線端末装置８００は、レシーバ８０２、トランスミッタ８０４、ＣＰＵなどのプロセッサ８０６、ユーザＩ／Ｏ装置８０８、及びメモリ８１０を含んでおり、これらはバス８１２を介して相互に結合され、これを介してこれらの種々のエレメントはデータ及び情報を交換することができる。デコーダ８１４を含むレシーバ８０２はアンテナ８１６に結合されており、これを介して、無線端末装置８００は、本発明に従って同じ搬送波帯域内で複数の基地局セクタトランスミッタから送信されたビーコンシグナリングを含むシグナリングを受信することができる。代表的ＷＴ８００において、レシーバ８０２は一度に１つの搬送波帯域に同調され得る。レシーバ８０２内のデコーダ８１４は、普通のシグナリングを復号することができ、また、ビーコンシグナリングによって上書きされ或いは妨害された情報を回復するために誤り訂正符号化プロセスを使用することができる。トランスミッタ８０４は、アンテナ８２０に結合されており、異なる搬送周波数を使用する他のセクタへのハンドオフを開始する要求を含むシグナリング及び情報を基地局に送ることができる。例えばキーボード、キーパッド、マウス、マイクロホン、ディスプレイ及び／又はスピーカなどのユーザＩ／Ｏ装置８０８は、ＷＴ８００のユーザがピアノードに向けられたユーザデータを入力することを可能にし、またピアノードから発せられ受信されたユーザデータを出力する。無線端末装置のメモリ８１０は、ルーチン８２２及びデータ／情報８２４を含む。プロセッサ８０６は、ルーチン８２２を実行し、また本発明のビーコン関連機能の実行を含む無線端末装置８００の動作を制御するためにメモリ８１０内のデータ／情報８２４を使用する。

無線端末装置データ／情報８２４は、無線端末装置８００との通信セッション時にピアノードとやり取りされるべく意図されているデータ情報及びファイルなどのユーザデータ８２６を含む。ユーザデータ８２６は、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメントで普通のダウンリンクシグナリングの一部として受信された音声、テキスト、及び／又は、ユーザアプリケーションデータを含む。ユーザ情報８２８は、端末装置ＩＤ情報８３２、基地局ＩＤ情報８３４、セクタＩＤ情報８３６、モード情報８３８、特定されたビーコン情報８４０、資源情報８４２、及びハンドオフ情報８４４を含む。端末装置ＩＤ情報８３２は、該ＷＴが結合されている基地局セクタにより該ＷＴ８００に割り当てられた、該無線端末装置８００を該基地局セクタに対して特定する識別子であって良い。基地局ＩＤ情報８３４は、例えば、該基地局に関連付けられていて、該通信システム内の複数の基地局のうちの該基地局を特定するホッピングシーケンスで使用されるスロープの値であり得る。セクタＩＤ情報８３６は、それを通して普通のシグナリングが伝達されるセクタ化された基地局のトランスミッタ／レシーバのセクタＩＤを特定する情報を含み、該無線端末装置８００が位置するセルのセクタに対応する。モード情報８３８は、例えばオン／ホールド／スリープ／アクセスなどの、無線端末装置８００の現在の状態を特定する。特定されたビーコン情報８４０は、例えば、セル／セクタＩＤ、信号強度レベル、フィルタリングされた信号強度レベル、及び、それからビーコン信号が送信されたセクタにおける普通シグナリングに関連付けられた搬送周波数などの、受信され測定された各ビーコン信号に関する情報を含むことができる。特定されたビーコン情報８４０は、隣接セクタビーコンを現在のＷＴセクタビーコンと比較する情報、測定されたビーコン信号同士を比較する情報、及び／又はハンドオフ基準に対して測定されたビーコン信号から引き出された情報を含むことができる。資源情報８４２は、ユーザデータ８２６を含む普通の信号を基地局セクタトランスミッタから特定のＷＴ８００に伝えるために使用される、ダウンリンクトラフィックチャネルセグメントを含むＷＴ８００に割り当てられたセグメントを特定する情報を含む。ハンドオフ情報８４４は、例えば、複数の基地局セクタトランスミッタから受信されたビーコン信号同士の比較に基づいてハンドオフを開始するように求めるＷＴ８００からの要求情報メッセージを含む。

無線端末装置システム情報８３２は、タイミング情報８４６、ビーコンＩＤ情報８４８、ハンドオフ基準情報８５０、及びセル／セクタＩＤ情報８５２を含む。タイミング情報８４６は、（ｉ）ＯＦＤＭシンボル送信間隔、（ｉｉ）スロット、スーパースロット、ビーコンスロット、及びウルトラスロット、ビーコン信号同士の間隔などのＯＦＤＭシンボル間隔のグルーピング、（ｉｉｉ）普通シグナリングに関してのビーコン信号送信タイミング、及び／又は（ｉｖ）同じセル内の別々のセクタトランスミッタからのビーコン信号同士の固定されたタイミング関係、を定める情報を含むＯＦＤＭ送信タイミング情報を含む。ビーコンＩＤ情報８４８は、該通信システムにおける特定のセクタ／セルのビーコンを特定搬送波帯域内の特定周波数と関連付け、ＷＴ８００が各々の受信されたビーコン信号の発信源基地局セクタトランスミッタを特定することを可能にする例えばルックアップテーブル、方程式などの情報を含むことができる。ハンドオフ基準８５０は、例えば、隣接するセクタからのビーコン信号の強度レベルに関する最低スレショルド及び／又は該ＷＴ自身のセクタ受信ビーコン信号強度に関しての隣接セクタ受信ビーコン信号の比較強度に関してのスレショルドレベルなどの、隣接するセクタ／セルへのハンドオフ要求をトリガーするために無線端末装置８００により使用されるスレショルドリミットを含むことができる。セル／セクタＩＤ情報８５２は、データ、情報、制御信号、及びビーコン信号の処理、送信及び受信に用いられるホッピングシーケンスを構築するために使用される情報を含むことができる。セルセクタＩＤ情報８５２は、該通信システム内の基地局の各セクタ／セルを特定の搬送周波数、帯域幅、及びトーンのセットと関連付ける情報を含む搬送波情報８５４を含む。

ルーチン８２２は、通信ルーチン８５６と無線端末装置制御ルーチン８５８とを含む。無線端末装置制御ルーチン８５８は、シグナリングルーチン８６０を含む。シグナリングルーチン８６０は、ビーコンルーチン８６２と普通シグナリングモジュール８６４とを含む。

無線端末装置通信ルーチン８５６は、無線端末装置８００により使用される種々の通信プロトコルを実行する。無線端末装置制御ルーチン８５８は、パワー制御、タイミング制御、シグナリング制御、データ処理、Ｉ／Ｏ、及び本発明のビーコン関連機能の制御を含む無線端末装置８００の基本制御機能を実行する。シグナリングルーチン８６０は、メモリ８１０内のデータ／情報８２４を使用して、レシーバ８０２及びトランスミッタ８０４の動作を制御する。ビーコンルーチン８６２は、ビーコン処理及び識別（ＩＤ）モジュール８６６と、ビーコン強度測定モジュール８６８と、ビーコン信号比較モジュール８７０と、ハンドオフモジュール８７２とを含む。ビーコン処理及びＩＤモジュール８６６は、ビーコンＩＤ情報８４８及びセル／セクタＩＤ情報８５２を含むシステム情報８３２を使用して、受信されたビーコン信号を特定し、該情報をユーザの特定されたビーコン情報８４０に格納する。ビーコン信号強度測定モジュール８６８は、受信されたビーコン信号の信号強度を測定し、該情報をユーザの特定されたビーコン情報８４０に格納する。ビーコン比較モジュール８７０は、隣接するセクタ／セルへのハンドオフを何時開始するか決定するために、特定されたビーコン情報を比較する。ビーコン比較モジュール８７０は、個々のビーコン信号強度レベルをハンドオフ基準８５０内の最低スレショルドレベルと比較することができる。該ビーコン比較モジュールは、ＷＴ自身の現在のセクタ接続ポイントビーコン信号と隣接セクタ／セルのビーコン信号との相対信号強度レベルを比較することができる。該ビーコン比較モジュールは、相対強度レベル差測定値をハンドオフ基準８５０内のスレショルドレベルと比較することができる。

ハンドオフモジュール８７２は、ビーコン比較モジュール８７０からの出力によってトリガーされたとき、セクタ間及び／又はセル間ハンドオフを開始させるシグナリングを生成することができる。ハンドオフ後に使用されるべき新しい搬送周波数は、本発明に従って前もって特定されている。

或る実施態様では、基地局は、システム周波数帯域の各々に対応するビーコン信号を所与のセクタ内に送信することができない。或る実施態様では、基地局は、所与のセクタ内に送信されるビーコン信号を、それ自身のセクタ及び隣接するセクタによって普通シグナリングのために使用される周波数帯域に対応するサブセットに限定することができる。或る実施態様では、基地局は、所与のセクタ内に送信されるビーコン信号を、隣接するセクタで普通シグナリングのために使用される周波数帯域に対応するサブセットに限定することができる。

３つの搬送波スロット（周波数帯域）に帯域幅が分割されている代表的通信システムについて示されているけれども、本発明は、システム内のいたるところで同じ周波数帯域が使用されるのではない他の通信システムに応用され得る。

或る実施態様では、本発明の要素の種々の特徴は、通信システムの一部分において実現され、該システムの他の部分では実現されなくても良い。そのような実施態様では、本発明に従って実現された無線端末装置は、セクタ間の及び／又はセル間のハンドオフに関する決定を行うときに、利用可能ならば本発明のビーコンシグナリングの特徴及び方法を利用することができ、他の場合には公知のハンドオフ手法を使用することができる。

図９は、本発明に従っていろいろな周波数帯域に信号を送信するような無線通信システムにおいて、基地局トランスミッタを操作する代表的方法のフローチャート９００である。操作はステップ９０２から始まり、ここで基地局トランスミッタは給電され初期化される。操作はステップ９０２からステップ９０４及びステップ９０８に同時に進む。ステップ９０４において、第１基地局トランスミッタは、第１期間において例えば音声、テキスト及び／又は画像を含むユーザデータを第１周波数帯域内に送信するように操作される。この第１期間に前記第１基地局トランスミッタは第２周波数帯域内に送信しない。操作はステップ９０４からステップ９０６に進む。ステップ９０６において、該第１基地局トランスミッタは第２期間に例えばビーコン信号を第２周波数帯域内に送信するように操作され、前記第２期間は前記第１期間より短くて、例えば該第１期間の１／Ｎであり、このＮは２より大きな正の値であって、例えば３，５，１０，２０，１００又は特定の実施態様に応じた他の何らかの値である。或る実施態様では、該第２期間は少なくとも前記第１期間の五分の一より短い。他の実施態様では、該第２期間は該第１期間の十分の一より短く、更に他の実施態様では該第２期間は該第１期間の１／１００より短い。或る実施態様では該第１及び第２の周波数帯域は同じサイズである。該第１及び第２の期間の間の関係の結果として、該第１トランスミッタは該第１周波数帯域内に該第２周波数帯域よりも多く、例えば２０倍、５０倍、１００倍、或いはそれ以上、送信する。或る実施態様では、第１基地局は、前記第２期間の全体又は一部にわたって例えばユーザデータ又は他の信号を該第１周波数帯域内に送信する。これは、実行されるとき、随意のステップ９０７で行われる。操作は、実施態様に依存してステップ９０６又は９０７からステップ９０４に戻り、ステップ９０４，９０６及び９０７のシーケンスが反復され、例えばステップ９０４及び９０６は定期的間隔で実行される。或る実施態様では、ステップ９０６において、第１トランスミッタは、第２周波数帯域の五分の一未満を占める１つ以上のトーンで送信パワーの６０％を送信する。同じ又は他の実施態様では、ステップ９０６において、第１基地局トランスミッタは、直前の１秒間においてトーンを送信するために使用されていた平均トーンあたりパワーの少なくとも２０倍で１つのトーンを第２周波数帯域内に送信する。ステップ９０４は、複数のトーンでの第１周波数帯域内への音声、テキスト及びユーザアプリケーションデータなどのユーザデータの送信を含むことができる。

或る実施態様では、ステップ９０４及び９０６の各々は、少なくとも１つの複素シンボルを含む少なくとも１つのＯＦＤＭ信号の送信を含む。或る実施態様ではステップ９０６は少なくとも２つのＯＦＤＭシンボルを送信するように第１トランスミッタを操作する動作を含む。或る実施態様では、ステップ９０６で第２周波数帯域内に送信するために使用されるトーンの数は３より少ない。或る実施態様においては、ステップ９０６で第２周波数帯域内に送信される情報は、第１基地局トランスミッタが第１期間中にユーザデータを送信するために使用される任意の１つのトーンで送信するのに比して、少なくとも１つのトーンで少なくともＭ倍のパワー量を用いて送信されるトランスミッタデータであり、このＭは２より大きな正の整数であって、例えば３，５，６，１０，２０，５０或いは他の何らかの数である。第１送信期間は或る実施態様では複数のシンボル送信期間を含み、第２送信期間は一実施態様では少なくとも１つのシンボル送信期間を含み、該第１送信期間は前記第２期間より多くのシンボル送信期間を含む。

ステップ９０８に戻ると、ステップ９０８において、第３の期間中に第２基地局トランスミッタは例えばユーザデータ及び／又は他の信号を前記第２周波数帯域内に送信するように操作される。該第３期間中に第２基地局トランスミッタは前記第１周波数帯域内に送信しない。第１期間及び第３期間は同じ持続時間であっても良いが必ずしも同じ持続時間でなくても良く、またタイミングに関して同期化されていなくても良い。操作はステップ９０８からステップ９１０に進む。ステップ９１０において、第２基地局トランスミッタは、前記第３期間より短い第４期間に例えばビーコン信号を前記第１周波数帯域内に送信するように操作される。該第４期間は、前記第２期間と同じ長さであっても良いが、必ずしも同じ長さでなくても良い。或る実施態様では、該第４期間は少なくとも前記第３期間の五分の一より短い。他の実施態様では、該第４期間は該第３期間の１／１０より短く、更に他の実施態様では該第４期間は該第３期間の１／１００より短い。該第３期間については、該第１期間に関して論じられた期間などの他の期間も可能である。操作はステップ９１０からステップ９０８に戻るか、或いは、該第４期間の少なくとも一部分にわたって該第２トランスミッタによってユーザデータが該第２周波数帯域内に送信される場合には随意のステップ９１１に進む。ステップ９０８及び９１０のシーケンスは、例えば定期的間隔で、反復される。ステップ９０８は、音声、テキスト、画像データなどのユーザデータの送信を含むことができる。

全部ではなくて一部の実施態様では、該第２期間に、前記第１基地局トランスミッタは前記第１周波数帯域内に送信しない。或る実施態様では、該第２期間は前記第１期間の１／２０より短い。或る実施態様では、前記第１及び第２の周波数帯域は同じサイズである。第１及び第２の周波数帯域が同じサイズである或る実施態様では、該方法は該第１基地局トランスミッタを第２期間に該第２周波数帯域内に送信するように操作するステップを含み、該第２周波数帯域内への送信は、具体的実施態様に依存して、送信されるパワーの少なくとも５，１０，２０，３０，４０，５０又は６０％を、該第２周波数帯域の１／５未満を占める１つ以上のトーンに集中する操作を含む。或る実施態様では、該第２期間に該第２周波数帯域の１つのトーンで送信されるパワーは、前記第２期間に該第２周波数帯域内の他の任意のトーンで該トランスミッタにより送信されるパワーの少なくとも２倍を含む。

或る実施態様では、第１周波数帯域内に送信するように第１基地局トランスミッタを操作するステップ９０４の操作はユーザデータを前記第１周波数帯域内に送信することを含む。該ユーザデータは、例えば、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含む。或る実施態様では、第２期間に第２周波数帯域内に送信するように該第１基地局トランスミッタを操作するステップ９０６は、トランスミッタ情報を送信するが特定ユーザ向けのデータを送信しないことを含む。多くの実施態様において、ステップ９０４及びステップ９０６は、各々、少なくとも１つの複素シンボルを含む少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルを送信するように第１基地局トランスミッタを操作することを含む。

多くの実施態様において、前記第２期間に送信される複素シンボルの数は、前記第１期間に送信される複素シンボルの数の１／１０より少ない。

種々の実施態様において、前記第４期間に、前記第２基地局トランスミッタは前記第２周波数帯域内に送信しない。或る実施態様では、第２基地局トランスミッタは、前記第３期間に、例えば少なくとも或る音声又はテキストデータなどのユーザデータを送信する。或る実施態様では、第２基地局トランスミッタは、前記第４期間に例えばセル及びセクタ識別情報などの基地局情報を送信するが、ユーザデータは送信しない。或る実施態様では、第１及び第２の基地局トランスミッタは、物理的に隣り合うセルの中にある。或る実施態様では、第１及び第２の基地局トランスミッタは同じセルの中にあって、第１基地局トランスミッタを使用するステップ９０６の実行と第２基地局トランスミッタを使用するステップ９１０の実行との間には固定されたタイミングオフセットがある。

例えば、フローチャート９００の方法を使用する下記の代表的実施態様を考察する。第１基地局は第１セルの中にあり、第２基地局は同じＯＦＤＭ無線通信システムの隣接するセルの中にある。第１基地局は第１基地局トランスミッタを含み、第２基地局は第２基地局トランスミッタを含む。第１周波数帯域は、第１基地局によって、例えばトラフィックチャネル割り当て信号、ダウンリンクパイロット信号、他の制御信号などのその正規のダウンリンクシグナリングと、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含む無線端末装置へのユーザデータなどのダウンリンクトラフィックチャネル信号とのために使用される周波数帯域である。第１周波数帯域は少なくとも１１３個の連続するトーンのセットを含む。第２周波数帯域は、第２基地局によって、例えばトラフィックチャネル割り当て信号、ダウンリンクパイロット信号、他の制御信号などのその正規のダウンリンクシグナリングと、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含むダウンリンクトラフィックチャネル信号とのために使用される周波数帯域である。第２周波数帯域は、第１周波数帯域と同じサイズであって、少なくとも、１１３個の連続するトーンのセットを含む。第１周波数帯域の１１３個のトーンのセットは、或る代表的実施態様では第２周波数帯域の１１３個のトーンのセットと重なり合わない。代表的システムでは、複素シンボルを含むＯＦＤＭ変調シンボルが、該トーンのうちの少なくともいくつかを用いて伝達される。

この特定の代表的実施態様では、第１及び第２の基地局トランスミッタの動作は互いにタイミング同期化されていなくて、例えば、第１セル内の基地局におけるシンボル送信タイミングは第２セル内の基地局におけるシンボル送信タイミングとは違っていても良い。この特定の一代表的実施態様においては、各基地局トランスミッタは、各々の９０４個の連続するＯＦＤＭ送信時間間隔のうちの９０３個の間普通シグナリングを送信し、各々の９０４個の連続するＯＦＤＭ送信時間間隔のうちの残りの１つの間ビーコン信号を送信する。ビーコン信号は、この２セルの例において送信されるとき、例えば該トランスミッタがその中に位置する基地局セクタによって普通シグナリングのために使用される帯域などの該基地局トランスミッタ自身の周波数帯域の中に、或いは隣接するセル又はセクタによってその普通シグナリングのために使用される帯域の中に、送信される。これは、単一のレシーバチェーンを有する無線端末装置がその現在の接続ポイント及び現在の周波数帯域を使用して動作を続行しながら、普通シグナリングのために別々の周波数帯域を使用する他の基地局に関する情報をなお入手することを可能にする。

種々の実施態様において、所与の基地局トランスミッタについて、該基地局トランスミッタ該トランスミッタは、自分自身の帯域と、隣接するセル又はセクタによる普通シグナリングに対応する隣接する帯域のうちの１つ以上の帯域とにビーコン信号を順に送信するように複数のビーコン信号を交互に送信することができる。このタイミングは定期的に反復される。ビーコン信号は、或る実施態様では大パワー信号であり、例えば、実施態様により、ユーザデータを送信するために使用されるトーンの平均パワーの２倍、３倍或いは１０倍よりも多くを有する単一のトーンである。ビーコン信号に関連する基地局トランスミッタのパワーのレベルが高いために、該基地局からのダウンリンク放送シグナリングを監視している無線端末装置にとってはビーコン信号は容易に検出可能で且つ認識可能である。別々の基地局によって別々のトーンが使用され得て、ＷＴがビーコン信号の発生源を特定することを可能にする。普通、ビーコン信号は如何なる特定ユーザ向けデータも伝えないが、その代わりに例えばトランスミッタ識別子情報及び／又はトランスミッタパワーレベル情報などのトランスミッタ情報を伝える。

他の例として、フローチャート９００の方法を使用する下記の代表的実施態様を考察する。夫々２つ以上のセクタを有するセクタ化されたセルを含む代表的ＯＦＤＭ通信システムを考察する。各々のセクタ化されたセルは、１つ又は複数の基地局と複数の基地局トランスミッタのセットとを含み、１つの基地局トランスミッタが各セクタに対応する。各基地局トランスミッタはそれ自身の基地局の一部であって良く、或いは複数の基地局トランスミッタが単一の基地局の一部としてまとめられても良い。第１及び第２の基地局トランスミッタは同じセルの隣接するセクタ同士に対応することができる。そのような代表的実施態様では、第１周波数帯域は、第１基地局トランスミッタによって、例えばトラフィックチャネル割り当て信号、ダウンリンクパイロット信号、他の制御信号などのその正規のダウンリンクシグナリングと、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含む無線端末装置へのユーザデータなどのダウンリンクトラフィックチャネル信号とのために使用される周波数帯域である。この特定の代表的実施態様では、第１周波数帯域は少なくとも１１３個の連続するトーンのセットを含む。この特定の実施態様において第２周波数帯域は、第２基地局トランスミッタによって、例えばトラフィックチャネル割り当て信号、ダウンリンクパイロット信号、他の制御信号などのその正規のダウンリンクシグナリングと、音声、テキスト、及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含むダウンリンクトラフィックチャネル信号とのために使用される周波数帯域である。第２周波数帯域は、この代表的実施態様では、第１周波数帯域と同じサイズであって、また１１３個の連続するトーンのセットを含む。この代表的実施態様では、第１周波数帯域の１１３個のトーンのセットは、第２周波数帯域の１１３個のトーンのセットと重なり合わない。複素シンボルを含むＯＦＤＭ変調シンボルが、これらのトーンのうちの少なくともいくつかを用いて伝達される。

この第２の特定の例においては同じセルの中にある第１及び第２の基地局トランスミッタの動作は互いにタイミング同期化されている。この例において各基地局トランスミッタは、ＯＦＤＭシンボル送信期間の大半の間、例えば各々の９０４個の連続するＯＦＤＭシンボル送信時間間隔のうちの９０３個の間、普通シグナリングを送信し、また、遥かに少数のシンボル送信時間間隔の間、例えば各々の９０４個の連続するＯＦＤＭシンボル送信時間間隔のうちの残りの１つの間、ビーコン信号を送信する。ビーコン信号は、送信されるとき、基地局トランスミッタによって普通シグナリングのために使用される帯域である該基地局セクタトランスミッタ自身の周波数帯域の中に、或いは隣接するセルによってその普通シグナリングのために使用される帯域の中に、送信される。これは、単一のレシーバチェーンを有する無線端末装置がその現在の接続ポイント及び現在の周波数帯域を使用して動作を続行しながら、普通シグナリングのために別々の周波数帯域を使用する他の隣接する基地局トランスミッタに関する情報をなお入手することを可能にする。この特定の代表的実施態様において、同じセルの隣接するセクタ基地局トランスミッタ同士のビーコンシグナリングタイミングは一定のタイミングオフセットを有する。

この第２の例において、所与の基地局トランスミッタについて、該基地局トランスミッタは、例えば、自分自身の帯域と、同じセルの隣接するセクタによる普通シグナリングに対応する隣接する帯域の各々とにビーコン信号を順に送信するように複数のビーコン信号を交互に送信することができる。このタイミングは定期的に反復される。ビーコン信号は、大パワー信号であり、例えば前の例に関して記載された信号である。ビーコン信号に関連するパワーのレベルが高いために、該基地局トランスミッタからのダウンリンク放送シグナリングを監視している無線端末装置にとってはビーコン信号は容易に検出可能で且つ認識可能である。別々の基地局によって別々のトーンが使用され得て、ＷＴがビーコン信号の発生源を特定することを可能にする。普通、ビーコン信号は如何なる特定ユーザ向けデータも伝えないが、例えばトランスミッタ識別子情報及び／又はトランスミッタパワーレベル情報などのトランスミッタ情報を伝える。

実施態様の細目に関して本発明に従って多数のバリエーションが可能である。例えば、１つの周波数帯域内でダウンリンクシグナリングのために使用されるトーンのセットは１１３個のトーン以外の別の数、例えば遥かに大きな１０００トーンなどの数を含むことができる。或る実施態様では、基地局トランスミッタによりビーコンシグナリングに使用される時間の非ビーコンダウンリンクシグナリングに対する比は１／９０３とは違っていても良いが、非ビーコントランスミッタシグナリング時間に対するビーコンの比は、必ずしも全部ではなくて大部分の実施態様において、少なくとも１／５である。或る実施態様では、例えば２個或いは数個のトーンのセットは、単一のトーンの代わりに１つのビーコン信号を構成する。

本発明を使用する種々の代表的実施態様が上で論じられた。しかし、これらは、本発明に従って実施され得る多くの可能な実施態様のうちのほんの数個に過ぎない。

本発明の種々の方法例をステップの系列として記載する。或る実施態様は、いろいろなステップを実行することを含む。ステップの種々の組み合わせについて、ステップの前のグループをいろいろに参照して、以下に記載する。

ステップのいろいろな可能な組み合わせを含む代表的方法をいくつか記載する。下記の方法は代表的なものであって、本発明に含まれ得る方法及び／又はステップの組み合わせはこれらだけではない。

ＯＦＤＭシステムと関連して記載されてはいるが、本発明の方法及び装置は、多くの非ＯＦＤＭ及び／又は非セルラーシステムを含む多様な通信システムに応用可能である。

種々の実施態様において、本書に記載されているノードは、例えば信号処理、ビーコン生成、ビーコンＩＤ、ビーコン測定、ビーコン比較、ハンドオフ、メッセージ生成及び／又は送信のステップなどの、本発明の１つ以上の方法に対応するステップを実行する１つ以上のモジュールを用いて実現される。或る実施態様では、本発明の種々の特徴がモジュールを用いて実現される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア或いはソフトウェア及びハードウェアの組み合わせを用いて実現され得る。上記方法或いは方法ステップの多くは、例えば１つ以上のノードにおいて上記方法の全体又は部分を実行するべく、例えば付加的ハードウェアを伴なうか又は伴なわない汎用コンピューターなどのマシンを制御する、例えばＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどの記憶装置等の機械可読媒体に含まれるソフトウェアなどの機械実行可能な命令を用いて実行され得る。従って、本発明は、特に、例えばプロセッサ及び関連するハードウェアなどの機械に上記方法の１つ以上のステップを実行させるための機械実行可能な命令を含む機械可読媒体に向けられている。

本発明のシステムは、本発明の方法に従って実行される前記の種々のステップの各々を実行するように本発明のシステムの種々のエレメントを制御するための、例えば制御回路及び／又は制御ソフトウェアなどの制御モジュールを含む。制御ルーチンのいろいろなステップ或いは制御回路のいろいろなエレメントが例えばいろいろな方法ステップの実行などのいろいろな動作を制御することができる。従って、制御モジュールは、本発明に従って１つ以上のステップを実行するための、例えばコードのブロックなどの、複数の手段を含むことができる。

本発明についての上の記述にかんがみて、上記の本発明の方法及び装置に関して多数の付加的なバリエーションが当業者にとっては明らかであろう。そのようなバリエーションは本発明の範囲内で考慮されるべきである。本発明の方法及び装置は、アクセスノードとモバイルノードとの間に無線通信リンクを提供するために使用され得るＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、及び／又は他の種々のタイプの通信手法と共に使用され得、そして種々の実施態様において実際にそのように使用される。或る実施態様では、アクセスノードは、ＯＦＤＭ及び／又はＣＤＭＡを用いてモバイルノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。種々の実施態様において、モバイルノードは、ノートブックコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、又はその他の、本発明の方法を実行するためにレシーバ／トランスミッタ回路及び論理及び／又はルーチンを含む携帯可能な装置として実現される。

セクタ化された基地局と、セクタ境界に現在位置する無線端末装置とを含む代表的な３セクタ多搬送波セルの図であり、該基地局と無線端末装置とは本発明の代表的実施態様に従って実現される。 セクタ化された基地局を各々含む３つの代表的セルを含む、本発明に従って実現される代表的多搬送波無線通信システムの図であり、該システムはセル境界に現在位置する代表的無線端末装置も含んでいる。 本発明に従う、代表的セルのいろいろなセクタトランスミッタについての周波数に対する基地局セクタトランスミッタの代表的なシグナリングを示す。 本発明に従う、複数の異なるセルの同タイプ名称のセクタトランスミッタについての周波数に対する基地局セクタトランスミッタの代表的なシグナリングを示す。 本発明の代表的実施態様に従う、２つの隣り合う基地局セクタトランスミッタの３つの代表的周波数帯域についての時間に対する基地局セクタトランスミッタの代表的なシグナリングの図である。 本発明に従って実現された、本発明の方法を使用する、代表的な多搬送波セクタ化無線通信システムの図である。 本発明に従って実現された、本発明の方法を使用する代表的基地局の図である。 本発明に従って実現された、本発明の方法を使用する代表的な無線端末装置の図である。 本発明の方法に従って基地局を操作する代表的方法の図である。

符号の説明

１００ ３セクタセル、１０２，２０８，２１０，２１２，６０６，６０８，７００ 基地局、１０４，２３２ 無線端末装置、１０６，１０８，１１０，２２０，６０２ セクタ、２００ 無線通信システム

Claims (43)

1. 第１基地局トランスミッタを操作する方法であって：
   ｉ）前記方法は、前記第１基地局トランスミッタが第２周波数帯域内に送信しない第１期間に第１周波数帯域内に送信するように前記第１基地局トランスミッタを操作するステップを含んでおり；
   ｉｉ）前記方法は、前記第１期間より短い第２期間に、前記第１周波数帯域内の送信パワーより大きなパワーで、第２周波数帯域内に送信するように前記第１基地局トランスミッタを操作するステップを含んでおり、前記第１基地局は、前記第１周波数帯域内に送信する期間の１／Ｎより短い期間の間前記第２周波数帯域内に送信し、このＮは２より大きな正の値であり；
   ｉｉｉ）前記方法は、ステップｉ及びｉｉを反復するステップを含む、方法。
2. ステップｉ及びｉｉは、前記第１トランスミッタが前記第１周波数帯域内に送信する時間の長さが前記第２周波数帯域内に送信する時間の長さより平均で長いように、定期的間隔を置いて反復される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２期間に前記第１基地局トランスミッタは前記第１周波数帯域内に送信しない、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１トランスミッタは、時間に関して、前記第１トランスミッタが前記第２周波数帯域内に送信するより少なくとも２０倍長く前記第１周波数帯域内に送信する、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１及び第２の周波数帯域は同じサイズである、請求項１に記載の方法。
6. 第２期間に第２周波数帯域内に送信するように前記第１基地局トランスミッタを操作することは、送信されるパワーの少なくとも６０％を、前記第２周波数帯域の１／５未満を占める１つ以上のトーンに集中することを含む、請求項５に記載の方法。
7. 第２期間に第２周波数帯域内に送信するように前記第１基地局トランスミッタを操作することは、先行する１秒の時間間隔においてトーンを送信するために使用される平均トーン当たりパワーの少なくとも２０倍で１つのトーンを送信することを含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記第２期間に前記第１周波数帯域内に送信するように前記第１基地局トランスミッタを操作することを更に含む、請求項１に記載の方法。
9. 第１周波数帯域内に送信するステップｉは、複数の別々のトーンでユーザデータを前記第１周波数帯域内に送信することを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記ユーザデータは音声、テキスト及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
11. 第２周波数帯域内に送信するステップｉｉは、トランスミッタ情報を送信するが特定ユーザ向けデータを送信しないことを含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記トランスミッタ情報はセル識別情報及びセクタ識別情報のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 第２周波数帯域内に送信するステップｉｉは、前記第１周波数帯域内に情報を送信するために使用されるトーンの数より少ないトーンで情報を送信することを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記第２周波数帯域内に情報を送信するために使用されるトーンの前記数は３より少ない、請求項１１に記載の方法。
15. ステップｉ及びｉｉは、各々、少なくとも１つの複素シンボルを含む少なくとも１つのＯＦＤＭ信号を送信することを含む、請求項１１に記載の方法。
16. ステップｉｉは２つのＯＦＤＭシンボルを送信することを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記トランスミッタ情報は少なくとも１つのトーンを用いて送信され、前記第１トランスミッタは、該トランスミッタが前記第１期間に前記第１周波数帯域内にユーザデータを送信するために使用される任意の１つのトーンで送信するのに比して、前記の少なくとも１つのトーンで少なくともＭ倍のパワー量を送信し、このＭは２より大きい正の整数である、請求項１１に記載の方法。
18. 前記トランスミッタ情報は少なくとも１つのトーンを用いて送信され、前記第１トランスミッタは先行する１秒の時間間隔の間にトーンを送信するために使用された平均トーン当たりパワーの少なくとも２０倍を用いて前記の少なくとも１つのトーンを送信する、請求項１１に記載の方法。
19. Ｍは少なくとも５である、請求項１７に記載の方法。
20. 前記第１期間は複数のシンボル送信期間を含み、前記第２期間は前記第１期間より少ないシンボル送信期間を含む、請求項１５に記載の方法。
21. ｉｉｉ）前記方法は、第２基地局トランスミッタが前記第１周波数帯域内に送信しない第３期間に前記第２周波数帯域内に送信するように前記第２基地局トランスミッタを操作するステップを更に含み；
    ｉｖ）前記方法は、前記第３期間より短い第４期間に前記第１周波数帯域内に送信するように前記第２基地局トランスミッタを操作するステップを更に含み、前記第２基地局トランスミッタが前記第２周波数帯域内に送信する期間の１／Ｎより短い期間の間前記第２基地局トランスミッタは前記第１周波数帯域内に送信し；
    ｖ）前記方法は、ステップｉｉｉ及びｉｖを反復するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
22. ステップｉｉｉ及びｉｖの反復は、定期的間隔を置いて複数回実行される、請求項２１に記載の方法。
23. 前記第４期間には前記第２基地局トランスミッタは前記第２周波数帯域内に送信しない、請求項２１に記載の方法。
24. 前記第３期間に前記第２基地局トランスミッタはテキスト及び音声データのうちの少なくとも１つを含むユーザデータを送信する、請求項２１に記載の方法。
25. 前記第２基地局トランスミッタは前記第４期間に基地局情報を送信するがユーザデータは送信しない、請求項２４に記載の方法。
26. 前記第１及び第２の基地局トランスミッタは別々の物理的に隣接するセル内にある、請求項２５に記載の方法。
27. 前記第１及び第２の基地局トランスミッタは同じセル内にある、請求項２５に記載の方法。
28. 前記の第１及び第２のトランスミッタはセクタトランスミッタであり；
    前記第１基地局トランスミッタを使用するステップｉｉの実行と前記第２基地局トランスミッタを使用するステップｉｖの実行との間には一定の時間オフセットがある、請求項２７に記載の方法。
29. 基地局であって、該基地局は：
    第１及び第２の周波数帯域内に信号を送信するための第１トランスミッタと；
    前記第１トランスミッタが第２周波数帯域内に送信しない第１期間に第１周波数帯域内に送信し；
    少なくとも前記第１期間の１／５より短い第２期間に、前記第１周波数帯域内の送信パワーよりも大きなパワーで、第２周波数帯域内に送信するように前記第１トランスミッタを制御するための手段と；
    を含む、基地局。
30. 前記第２期間に前記第１トランスミッタは前記第１周波数帯域内に送信しない、請求項２９に記載の基地局。
31. 前記第１トランスミッタ制御手段は、前記第２期間に前記第１周波数帯域内に送信するように前記第１トランスミッタを制御する、請求項２９に記載の基地局。
32. 前記の第１及び第２の周波数帯域は同じサイズである、請求項２９に記載の基地局。
33. 前記第１基地局は：
    送信するべく記憶されたユーザデータのセットを更に含み、前記の記憶されたユーザデータのセットは音声、テキスト及びユーザアプリケーションデータのうちの少なくとも１つを含み；
    前記第１期間に前記第１周波数帯域内に送信するように前記第１トランスミッタを制御することは、前記の記憶されているユーザデータのうちの少なくとも或るものを前記第１周波数帯域内に送信するように前記トランスミッタを制御することを含む；
    請求項２９に記載の基地局。
34. 前記基地局は：
    トランスミッタ情報を更に含んでおり；
    前記第２周波数帯域内に送信するように前記第１トランスミッタを制御することは、前記第２周波数帯域内に如何なるユーザデータも送信することなく前記トランスミッタ情報のうちの少なくとも或るものを送信するように前記トランスミッタを制御することを含む；請求項３３に記載の基地局。
35. 前記第１トランスミッタ制御手段は、前記第１期間に前記第１周波数帯域内に送信するよりも少ない信号トーンを前記第２期間に前記第２周波数帯域内に送信するように前記トランスミッタを制御する、請求項３４に記載の基地局。
36. 前記第２期間に前記第１トランスミッタによって４個より少ない信号トーンが前記第２周波数帯域内に送信される、請求項３４に記載の基地局。
37. 前記第２周波数帯域内に送信される前記信号トーンは、前記第１期間に前記第１周波数帯域内にユーザデータを送信するために使用される最大パワーの少なくとも２倍で送信される、請求項３６に記載の基地局。
38. 前記基地局は、前記の第１及び第２の周波数帯域内に信号を送信するための第２トランスミッタを更に含み；
    前記基地局は、前記第２トランスミッタを制御するための手段を更に含み；
    前記手段は、前記第２トランスミッタが前記第１周波数帯域内に送信しない第３期間に前記第２周波数帯域内に送信するように前記第２トランスミッタを制御し；
    前記手段は、前記第３期間より短い第４期間に前記第１周波数帯域内に送信するように前記第２トランスミッタを制御し、前記第２トランスミッタが前記第２周波数帯域内に送信する期間の１／Ｎより短い期間の間前記第１周波数帯域内に送信するように前記第２トランスミッタを制御する；
    請求項２９に記載の基地局。
39. 前記の第１及び第２のトランスミッタは別々の物理的に隣接するセルの中にある、請求項３８に記載の基地局。
40. 前記の第１及び第２のトランスミッタは同じセルの別々のセクタの中にある、請求項３８に記載の基地局。
41. 前記第１トランスミッタ制御手段は、前記第１トランスミッタにユーザデータと前記第１トランスミッタに関連するトランスミッタ情報とを前記第１時間間隔に前記第１周波数帯域内に送信させ；
    前記第１トランスミッタ制御手段は、テキスト或いは音声ユーザデータを除いて前記第１トランスミッタに関連するトランスミッタ情報を前記第２周波数帯域内に送信させる；請求項４０に記載の基地局。
42. 前記第２トランスミッタ制御手段は、前記第２トランスミッタにユーザデータと前記第２トランスミッタに関連するトランスミッタ情報とを前記第２周波数帯域内に送信させ；前記第２トランスミッタ制御手段は、テキスト或いは音声ユーザデータを除いて前記第２トランスミッタに関連するトランスミッタ情報を前記第１周波数帯域内に送信させる；請求項４１に記載の基地局。
43. 前記第１トランスミッタに関連する前記トランスミッタ情報は第１トランスミッタ識別子であり、前記第２トランスミッタに関連する前記トランスミッタ情報は第２トランスミッタ識別子である、請求項４２に記載の基地局。

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