JP4933593B2 - 無線周波数ホッピング通信システムにおけるブロードキャストサービス及びソフトハンドオフのための干渉管理 - Google Patents

Description

本発明は一般に、通信に関し、特に、無線周波数ホッピング（ＦＨ）通信システムにおけるブロードキャストサービス及びソフトハンドオフへの干渉を管理する技術に関する。

周波数ホッピング通信システムにおいて、データは、「ホップ期間（hop periods）」と称され得る、異なる時間間隔に異なる周波数サブバンドで送信される。これらの周波数サブバンドは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、他のマルチキャリア変調技術、又は何らかの他の構成（constructs）によって提供されてもよい。周波数ホッピングによって、データ送信は、サブバンドからサブバンドへ擬似ランダム的にホップする。このホッピングは、周波数ダイバーシティを提供し、データ送信が、狭帯域干渉、ジャミング、フェージング等といった有害なパス効果に一層耐えることを可能にする。

直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムは、ＯＦＤＭを利用し、複数のユーザを同時にサポートできる。周波数ホッピングＯＦＤＭＡシステムの場合、所定のユーザのデータは、特定のＦＨシーケンスに関連付けられた「トラヒック」チャネルで送信され得る。このＦＨシーケンスは、以下に述べられるように、ＦＨ関数及びトラヒックチャネル番号に基づいて生成されてもよい。ＦＨシーケンスは、各ホップ期間におけるデータ送信に使用するための特定のサブバンドを示す。複数のユーザのための複数のデータ送信は、異なるＦＨシーケンスに関連付けられた複数のトラヒックチャネルで同時に送信され得る。これらのＦＨシーケンスは、１つのトラヒックチャネルのみ、従って、１つのデータ送信のみが、各ホップ期間の各サブバンドを使用するように、互いに直交となるように定義される。これらの直交するＦＨシーケンスによって、複数のデータ送信は、周波数ダイバーシティの利益を享受しながらも互いに干渉しない。

ＯＦＤＭＡシステムは、複数のセルと共に展開されてもよい。セルは、その用語が使用される文脈に応じて、システムにおける基地局、及び／又は当該基地局の受信可能領域を指し得る。１つのセルにおける所定のサブバンドでのデータ送信は、隣接するセルにおける同一のサブバンドでの別のデータ送信に対する干渉として作用する。セル間の干渉を無作為化する（randomize）ために、各セルのＦＨシーケンスは通常、隣接するセルのＦＨシーケンスに対して擬似ランダム（pseudo-random）であるように定義される。これらの擬似ランダムＦＨシーケンスによって、干渉ダイバーシティが達成され、所定のセルにおけるユーザのデータ送信は、他のセルにおける他のユーザのデータ送信からの平均的な干渉を受ける（observes）。

マルチセルのＯＦＤＭＡシステムでは、「ソフトハンドオフ」をサポートすることが望ましいが、これは、ユーザが複数の基地局と同時に通信する処理である。ソフトハンドオフは、異なるロケーションにおける複数の基地局へのデータの送信、又は異なるロケーションにおける複数の基地局からのデータの送信を介する有害なパス効果に対して、空間ダイバーシティを提供することができる。しかし、ソフトハンドオフは、周波数ホッピングを使用することで複雑になる。これは、セル間の干渉を無作為化するために、１つのセルの複数のＦＨシーケンスが、複数の隣接するセルの複数のＦＨシーケンスに対して、擬似ランダムであり、直交ではないためである。ユーザが複数の基地局とソフトハンドオフ中である場合、当該ソフトハンドオフ・ユーザは、これらの複数の基地局のうち指定された１つのＦＨシーケンスを使用するように指示され得る。ソフトハンドオフ・ユーザのデータ送信は、指定された基地局の他のユーザのデータ送信に対しては直交するだろうが、他の基地局のユーザのデータ送信に対しては擬似ランダムであろう。ソフトハンドオフ・ユーザは、他の基地局のユーザに対して干渉をもたらすであろうし、また、これらのユーザから干渉を受信するであろう。干渉は、影響を受ける全てのユーザ性能を低下させる。

従って、当技術分野には、周波数ホッピングＯＦＤＭＡシステムにおけるソフトハンドオフへの干渉を管理する技術への必要性がある。

無線周波数ホッピング通信システム（たとえば、ＯＦＤＭＡシステム）において干渉を管理する技術が本明細書に提供される。これらの技術は、ソフトハンドオフ、ブロードキャストサービスなどをサポートするのに使用され得る。これらの技術はまた、リバースリンクだけでなく、フォワードリンクにも使用され得る。明確にするために、これらの技術は、２つのセクタｓ_１及びｓ_２とのソフトハンドオフについて以下に述べられるが、ここでセクタとはセルの一部である。

ソフトハンドオフへの干渉を管理する第１のスキームでは、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）はソフトハンドオフ・ユーザに使用され、ＦＨ関数

は、セクタｓ_１においてソフトハンドオフ中ではないユーザに使用され、ＦＨ関数

は、セクタｓ_２においてソフトハンドオフ中ではないユーザに使用され、ＦＨ関数

及び

は、もし必要であれば、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）に直交するように修正される。ユーザには、セクタｓ_１及びｓ_２とのソフトハンドオフを開始するとき、トラヒックチャネルｒが割り当てられるが、これはＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義される。トラヒックチャネルｒの識別子（ＩＤ）とＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、セクタｓ_１及びｓ_２の他のユーザに知らされる。セクタｓ_１の他のユーザの各々は、そのトラヒックチャネルが、ソフトハンドオフ・ユーザによって使用されるトラヒックチャネルｒと干渉しないように、ＦＨ関数

を修正する。同様に、セクタｓ_２の他のユーザの各々は、そのトラヒックチャネルが、トラヒックチャネルｒと干渉しないように、ＦＨ関数

を修正する。ＦＨ関数

及び

を修正する種々の方法は、以下に述べられる。

ソフトハンドオフへの干渉を管理する第２のスキームでは、ソフトハンドオフ・ユーザに使用されるＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）と、各セクタｓ_ｉによってソフトハンドオフ中ではないユーザに使用されるＦＨ関数

とは、ＦＨ関数

の修正が必要とされないよう、直交するように予め定義されている。ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、セクタｓ_１及びｓ_２の双方によってソフトハンドオフ・ユーザに使用される。セクタｓ_１は、ソフトハンドオフ中ではないユーザにＦＨ関数

を使用し、セクタｓ_２は、ソフトハンドオフ中ではないユーザにＦＨ関数

を使用する。ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、ＦＨ関数

及び

の双方に直交する、又は、ＦＨ関数

及び

の双方と低い相関関係を有するように予め定義される。ＦＨ関数

は、ＦＨ関数

に対して擬似ランダムであるように定義され得る。所定の数（Ｒ）のトラヒックチャネルがＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義され、最大でＲ人のソフトハンドオフ・ユーザをサポートするために使用されてもよい。各セクタｓ_ｉについて、Ｎ−Ｒ個のトラヒックチャネルがＦＨ関数

で定義され、最大でＮ−Ｒ人のソフトハンドオフ中ではない他のユーザに使用され得るが、ここでＮは使用可能なサブバンドの総数である。

本発明の種々の面及び実施形態は、以下に更に詳細に述べられる。

図１は、ＯＦＤＭＡシステムを示す。 図２は、ＯＦＤＭＡシステムの１つのセクタの周波数ホッピングを示す。 図３は、ソフトハンドオフ・ユーザによるＦＨ関数の変更を示す。 図４は、ＦＨ関数の変更を通して干渉を管理する処理を示す。 図５は、直交するように予め定義されたＦＨ関数の使用を通じて干渉を管理する処理を示す。 図６Ａは、ＯＦＤＭＡシステムにおける基地局のブロック図を示す。 図６Ｂは、ＯＦＤＭＡシステムにおける端末のブロック図を示す。

詳細な説明

本発明の特徴、本質及び利点は、同様の符号は全体を通して同様に識別する図面と共に以下に示す詳細な説明を参照すれば、一層明らかになるであろう。

本明細書において「例示的な」という語は、「例、実例、又は例証となる」ということを意味するために使用される。本明細書において「例示的な」として記載される如何なる実施形態又はデザインも、他の実施形態又はデザインに対して必ずしも好適又は有利であるとして解釈されるべきではない。

図１は、多数のユーザをサポートする例示的なＯＦＤＭＡシステム１００を示す。システム１００は、多数の端末１２０の通信をサポートする多数の基地局１１０を備える。基地局は、端末と通信するために使用される固定された局であり、アクセスポイント、ノードＢ、又は何らかの他の用語で称され得る。複数の端末１２０は通常、システム全体に渡って分散され、各端末は固定されていても移動可能であってもよい。端末はまた、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信装置、又は何らかの他の用語で称され得る。各端末は、任意の所定の瞬間に、１以上の基地局とフォワードリンクで、及び／又は、１以上の基地局とリバースリンクで通信し得る。これは、端末がアクティブであるか否か、ソフトハンドオフがサポートされているか否か、及び、端末がソフトハンドオフ中であるか否かに依存する。フォワードリンク（即ち、ダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクをいい、リバースリンク（即ち、アップリンク）は、端末から基地局への通信リンクをいう。

システムコントローラ１３０は、複数の基地局１１０を結合し、（１）基地局１１０に関する調整及び制御、（２）これらの基地局間でのデータのルーティング、及び（３）これらの基地局によってサービスされる端末のアクセス及び制御といった、多数の機能を実行し得る。

各基地局１１０は、それぞれの地理的な範囲１０２に受信可能領域を提供する。簡単にするため、各基地局の受信可能領域は、しばしば理想的な六角形で表される。容量を増加させるため、各基地局の受信可能領域は、複数のセクタ１０４に分割され得る。例えば、図１に示されるように、各セルは、３つのセクタに分割されてもよい。この場合、簡単にするため、セクタ化されたセルの各セクタは、当該セルの１／３である理想的な１２０度のくさび形（wedge）で表され得る。各セクタは、対応するベーストランシーバサブシステム（ＢＴＳ）によってサービスされてもよい。セクタ化されたセルの場合、当該セルの基地局は通常、当該セルの複数のセクタの全てのＢＴＳを備える。「セクタ」という用語は、その用語が使用される文脈に応じて、ＢＴＳ及び／又はその受信可能領域に言及し得る。以下の説明は、各セルが複数のセクタに分割されるものと仮定する。簡単にするため、以下の説明において、「基地局」という用語は、セルにサービスする固定された局と、セクタにサービスする固定された局との双方について総称的に使用される。

ＯＦＤＭＡシステム１００はＯＦＤＭを利用するが、これは、システム帯域幅全体を多数（Ｎ個）の直交周波数サブバンドに有効に分割する変調技術である。これらのサブバンドは一般に、トーン、サブキャリア、ビン（bins）、及び周波数サブチャネルとも称される。ＯＦＤＭによって、各サブバンドは、データで変調され得る、それぞれのサブキャリアに関連付けられる。一部のＯＦＤＭシステムでは、Ｎ_Ｄ個のサブバンドのみがデータ送信に使用され、Ｎ_Ｐ個のサブバンドがパイロット送信に使用され、Ｎ_Ｇ個のサブバンドは使用されずに、システムがスペクトルマスク要件（spectral mask requirements）を満たすことを可能にするガードサブバンドとしての機能を果たし、ここでＮ_Ｓ＝Ｎ_Ｄ＋Ｎ_Ｐ＋Ｎ_Ｇである。簡単にするため、以下の説明は、Ｎ個のサブバンド全てをデータ送信に使用できるものと仮定する。

（１．周波数ホッピングを備えるソフトハンドオフ）
図２は、ＯＦＤＭＡシステムにおける１つのセクタについての周波数ホッピングを示す。周波数ホッピングは、上述したように、干渉の無作為化（randomization）及び有害なパス効果に対する周波数ダイバーシティを含む種々の利益を得るのに使用され得る。この例としては、Ｎ＝８であり、８個のサブバンドに１乃至８のインデックスが割当てられる。各トラヒックチャネルが各ホップ期間の８個のサブバンドのうちの１つを使用する、最大８個トラヒックチャネルが定義され得る。１ホップ期間は、１又は複数のＯＦＤＭシンボルの期間に等しくなるように定義されてもよい。

各トラヒックチャネルは、異なるＦＨシーケンスに関連付けられる。セクタの全てのトラヒックチャネルについてのＦＨシーケンスは、ＦＨ関数ｆ_ｓ（ｋ，Ｔ）を用いて生成されてもよく、ここでｋはトラヒックチャネル番号又はＩＤを示し、Ｔはシステム時間を示すが、これはホップ期間を単位にして与えら得る。Ｎ個の異なるＦＨシーケンスは、ＦＨ関数ｆ_ｓ（ｋ，Ｔ）のｋのＮ個の異なる値を用いて生成され得る。各トラヒックチャネルのＦＨシーケンスは、各ホップ期間に当該トラヒックチャネルで使用するための特定のサブバンドを示す。図２では、各トラヒックチャネルが、サブバンドからサブバンドへ、そのＦＨシーケンスによって決定された擬似ランダムにホップするのが見て取れる。トラヒックチャネルｋのＦＨシーケンスは、以下のように与えられ得る。

ここで、ｉは、ホップ期間Ｔにトラヒックチャネルｋで使用するためのサブバンドのインデックスである。任意のホップ期間Ｔについて、異なる値のｋは、異なる値のｉという結果になる。従って、各ホップ期間について、異なるトラヒックチャネルには異なるサブバンドが使用される。

図２は、２つの例示的なトラヒックチャネル１及び４に使用されるサブバンドを示す。トラヒックチャネル１に使用されるＦＨシーケンス及びサブバンドは、格子模様のボックスで示され、トラヒックチャネル４に使用されるＦＨシーケンス及びサブバンドは、斜線を引いたボックスで示される。この例では、トラヒックチャネル４のＦＨシーケンス、即ち、ｆ_ｓ（４，Ｔ）は、チャネル１のＦＨシーケンス、即ち、ｆ_ｓ（１，Ｔ）を垂直にシフトしたものである。従って、トラヒックチャネル４に使用されるサブバンドは、トラヒックチャネル１に使用されるサブバンドに以下の様に関連する。

セクタ内の干渉を回避するため、各セクタｓ_ｉのＦＨシーケンスは、互いに直交するように定義され得る。この直交性の条件は、

のように表され得る。方程式（２）は、任意のホップ期間Ｔについて、２つのトラヒックチャネルｋ及びｍは、同一のサブバンドを使用しないということを示す。各ホップ期間において各サブバンドを使用することを１つのトラヒックチャネルにのみ許可することで、同一のセクタにおいて複数のトラヒックチャネルで送信される複数のデータ送信間で干渉が回避される。直交性の条件は、図２に示されるように、セクタｓ_ｉのＦＨシーケンスを互いに垂直にシフトされたものとなるように定義することで達成され得る。直交性の条件はまた、何らかの他の方法でＦＨシーケンスを定義することで達成されてもよい。

マルチセクタＯＦＤＭシステムの場合、１つのセクタのユーザについてのデータ送信は、別のセクタのユーザのデータ送信に干渉する。セクタ毎に異なるＦＨ関数が使用され得る。

セクタ間の干渉を無作為化するために、異なるセクタのＦＨ関数は、擬似ランダムであるべきである。例えば、セクタｓ_１のＦＨ関数

は、セクタｓ_２のＦＨ関数

に対して擬似ランダムであるように定義され得る。この場合、トラヒックチャネルｋについてセクタｓ_１で使用されるＦＨシーケンスは、トラヒックチャネルｍについてセクタｓ_２で使用されるＦＨシーケンスに対して擬似ランダムであるだろう。トラヒックチャネルｋとｍとの間の干渉は、これらのトラヒックチャネルのＦＨシーケンスの間に「衝突（collision）」がある度に、即ち、

であり、２つのセクタにおける２つのトラヒックチャネルが、同一のホップ期間に同一のサブバンドを使用する度に、発生する。しかし、干渉は、ＦＨ関数

及び

の擬似ランダムな本質により、無作為化されるであろう。一般に、擬似ランダムなＦＨ関数をもって、１つのセクタのユーザが別のセクタのユーザに対して直交することを保証することはできない。従って、各セクタのＦＨシーケンスは、
１．セクタ内の干渉を回避するために互いに直交し、且つ、
２．セクタ間の干渉を無作為化するために、他のセクタのＦＨシーケンスに対して擬似ランダム
であると定義され得る。

上記の制約により、１つのセクタによってトラヒックチャネルｋを割当てられたユーザは、同一のセクタによって他のトラヒックチャネルを割当てられた他のユーザ全てに対して直交するであろう。しかし、このユーザは、異なるＦＨ関数を使用する、別のセクタのユーザ全てに対しては直交しないであろう。従って、複数のセクタとのソフトハンドオフ中であり、且つ、トラヒックチャネルｒを割当てられたユーザは、これらのセクタのＦＨシーケンスが上述したように定義される場合、これらのセクタの他のユーザ全てに対して直交しないであろう。この場合、ソフトハンドオフ・ユーザに対して干渉をもたらす／ソフトハンドオフ・ユーザによって干渉がもたらされることなく、ソフトハンドオフをサポートすることはできない。

干渉を回避しつつ複数のセクタとのソフトハンドオフをサポートするために、直交ＦＨ関数が、ソフトハンドオフ・ユーザとこれらの複数のセクタの他のユーザとに使用される。直交ＦＨ関数は、種々の方法で獲得され得るが、その一部が以下に述べられる。以下の説明では、（例えば、所定のユーザにソフトハンドオフをサポートする）複数のセクタが同期して（synchronously）動作されると仮定する。同期動作は、同一のセル又は基地局に属するセクタについては容易に達成される。

（Ａ．第１のスキーム−ソフトハンドオフのためのＦＨ関数の修正）
ソフトハンドオフへの干渉を回避するための第１のスキームでは、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）がソフトハンドオフ・ユーザに使用され、各セクタのＦＨ関数

が、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）に直交するように修正される。例として、２つのセクタｓ_１及びｓ_２とのソフトハンドオフをサポートするために、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）が、これらのセクタ双方によって共有されてもよい。セクタｓ_１及びｓ_２とのソフトハンドオフ中であり、且つ、トラヒックチャネルｒを割当てられたユーザの場合、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、割当てられたトラヒックチャネルｒのＦＨシーケンスを得るために使用される。このソフトハンドオフ・ユーザによって各ホップ期間Ｔにデータ送信のために使用されるサブバンドｊは、ｊ＝ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）として与えられ得る。

ソフトハンドオフ・ユーザと、セクタｓ_１及びｓ_２双方の他のユーザ全てとの間に直交性を維持するために、セクタｓ_１のＦＨ関数

と、セクタｓ_２のＦＨ関数

は、以下の様に修正され得る。

ここで、

は、セクタｓ_１の修正されたＦＨ関数であり、

は、セクタｓ_２の修正されたＦＨ関数であり、
Ｋは、セクタｓ_１の全てのアクティブなトラヒックチャネルの組を示し、
Ｍは、セクタｓ_２の全てのアクティブなトラヒックチャネルの組を示す。

方程式（３ａ）及び（３ｂ）において、システムは同期的であると仮定され、システム時間Ｔは全てのセクタについて共通であると仮定される。

方程式（３ａ）は、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で生成され、ソフトハンドオフ・ユーザに使用されるＦＨシーケンスは、修正されたＦＨ関数

で生成され、セクタｓ_１の他のユーザに使用されるＦＨシーケンスに直交することを示す。方程式（３ｂ）は、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で生成されるＦＨシーケンスは、修正されたＦＨ関数

で生成され、セクタｓ_２の他のユーザに使用されるＦＨシーケンスに対しても直交することを示す。同様の修正は、任意の数のセクタに拡張され得る。ソフトハンドオフＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）と修正されたＦＨ関数

及び

を得るための例示的な方法の一部が、以下に述べられる。

第１のスキームの第１の実施形態では、各セクタｓ_ｉのＦＨ関数

は、以下の様に修正される。ユーザが複数のセクタとのソフトハンドオフを始める場合、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義されるトラヒックチャネルｒがユーザに割当てられる。ユーザにはまた、ユーザがソフトハンドオフ中である各セクタｓ_ｉによってトラヒックチャネルｖ_ｉを割当てられる。各セクタのユーザは、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）のアプリオリな知識を有するか、この情報を知らされ（signaled）てもよい。ソフトハンドオフ・ユーザに割当てられたトラヒックチャネルｒは、これらの複数のセクタの他のユーザ全てに知らされる。各セクタｓ_ｉによってソフトハンドオフ・ユーザに割当てられるトラヒックチャネルｖ_ｉも、セクタｓ_ｉの他のユーザに知らされる。例えば、ソフトハンドオフ・ユーザは、セクタｓ_１によってトラヒックチャネルｖ_１を、セクタｓ_２によってトラヒックチャネルｖ_２を割当てられてもよく、ここでｖ_１はｖ_２と等しくても等しくなくてもよい。トラヒックチャネルｒは、セクタｓ_１及びｓ_２の双方の他のユーザに知らされ、トラヒックチャネルｖ_１はセクタｓ_１の他のユーザに知らされ、トラヒックチャネルｖ_２はセクタｓ_２の他のユーザに知らされるであろう。

セクタｓ_ｉの他のユーザ各々は、以下を有する。

１．ソフトハンドオフ・ユーザに使用されるＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）と、
２．ソフトハンドオフ・ユーザに割当てられ、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義されるトラヒックチャネルｒのＩＤと、
３．セクタｓ_ｉによってソフトハンドオフ・ユーザに割当てられ、ＦＨ関数

で定義されるトラヒックチャネルｖ_１のＩＤ。

トラヒックチャネルｒは、ソフトハンドオフ・ユーザによってデータ送信に実際に使用されるものである。

セクタｓ_ｉの各ユーザは、そのセクタｓ_ｉについての、修正されたＦＨ関数

を以下の様に定義し得る。

方程式（４）は、セクタｓ_ｉの各ユーザが、その割当てられたトラヒックチャネルｋのサブバンドを、これらのサブバンドがソフトハンドオフ・ユーザに使用されるトラヒックチャネルｒのサブバンドと同一ではない場合、即ち、

の場合に、使用することを示す。セクタｓ_ｉの各ユーザは、その割当てられたトラヒックチャネルｋのサブバンドがトラヒックチャネルｒのサブバンドと同一である度に、トラヒックチャネルｖ_ｉのサブバンドを使用する。

要するに、ソフトハンドオフ・ユーザはトラヒックチャネルｒを使用することを許可されるが、当該トラヒックチャネルｒはセクタｓ_ｉの他のユーザのトラヒックチャネルに対して直交ではないかもしれない。ソフトハンドオフ・ユーザには、より高い優先度が与えられ、そのデータ送信はトラヒックチャネルｒで送信される。セクタｓ_ｉの他の全てのユーザは、トラヒックチャネルｒとの衝突が無い場合、それらの割当てられたトラヒックチャネルを使用する。これらのユーザは、これらのトラヒックチャネルがトラヒックチャネルｒと衝突する度にトラヒックチャネルｖ_ｉを使用することで、ソフトハンドオフ・ユーザとの干渉を回避する。これらの他のユーザに割当てられたトラヒックチャネルのＦＨシーケンスと、トラヒックチャネルｖ_ｉのＦＨシーケンスとは、これらが全て同一のＦＨ関数

で生成されるので、互いに直交である。従って、ソフトハンドオフ・ユーザとセクタｓ_ｉの他のユーザとの間に干渉は発生しない。

図３は、ソフトハンドオフ・ユーザに起因するＦＨ関数の修正を示す。この例の場合、（格子模様のボックスで示される）トラヒックチャネル１のＦＨシーケンスと、（斜線を引いたボックスで示される）トラヒックチャネル４のＦＨシーケンスは、上述したようにセクタｓ_ｉのＦＨ関数

で生成される。ユーザｙは、セクタｓ_ｉによってトラヒックチャネル１を割当てられる。ソフトハンドオフ・ユーザは、セクタｓ_ｉによってトラヒックチャネル４を割当てられる。ソフトハンドオフ・ユーザはまた、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義されるトラヒックチャネルｒを割当てられる。トラヒックチャネルｒのＦＨシーケンスは、図３中で陰影を付けたボックスによって示される。

ソフトハンドオフ・ユーザは、トラヒックチャネルｒをデータ送信に使用する。ユーザｙは、トラヒックチャネル１とトラヒックチャネルｒとの間に衝突が無い場合、トラヒックチャネル１をホップ期間１乃至５におけるデータ送信に使用する。ホップ期間６で衝突が発生するが、この場合、ユーザｙはトラヒックチャネル４（即ち、サブバンド８）をデータ送信に使用する。ユーザｙはこの場合も、トラヒックチャネル１とｒとの間に衝突が無い場合、トラヒックチャネル１をホップ期間７乃至１２におけるデータ送信に使用する。ホップ期間１３で再び衝突が発生するが、この場合、ユーザｙはトラヒックチャネル４（即ち、サブバンド３）をデータ送信に使用する。ユーザｙは、トラヒックチャネル１とｒとの間に衝突が無い場合、トラヒックチャネル１をホップ期間１４乃至１６におけるデータ送信に使用する。トラヒックチャネル１について、修正されたＦＨ関数

で生成されたＦＨシーケンスは、「Ｘ」のボックスで示される。

上述した修正例は、任意の数のソフトハンドオフ・ユーザに拡張され得る。ホップ期間毎に、セクタｓ_ｉでソフトハンドオフ中でない各ユーザは、そのトラヒックチャネルｋがソフトハンドオフ・ユーザ各々のトラヒックチャネルｒと衝突するか否かを判定する。衝突がある場合、ソフトハンドオフ中でないユーザは、衝突が発生したソフトハンドオフ・ユーザにそのセクタｓ_ｉによって割当てられたトラヒックチャネルｖ_ｉを使用する。

各セクタｓ_ｉのユーザは、当該セクタに少なくとも１人のソフトハンドオフ・ユーザが存在する度に、ＦＨ関数

を修正する。ソフトハンドオフ・ユーザに割当てられたトラヒックチャネルｒ及びｖ_ｉは、当該ソフトハンドオフ・ユーザがセクタｓ_ｉとのソフトハンドオフを開始又は終了する度に、セクタｓ_ｉの他のユーザに知らされてもよい。ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）も必要であれば他のユーザに知らされてもよい。通知（signaling）は、指定された制御チャネルを介して達成され得る。セクタｓ_ｉの他のユーザは、この情報がないか制御チャネルをモニタし、必要に応じて修正を行う。

複数のセクタとソフトハンドオフ中であるユーザの各々には、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義される１つのトラヒックチャネルを割当てられるが、当該関数は、これら複数のセクタに共通であり、共用される。各ソフトハンドオフ・ユーザはまた、当該ユーザがソフトハンドオフ中である複数のセクタの各々によって１つのトラヒックチャネルｖ_ｉを割当てられる。従って、各ソフトハンドオフ・ユーザは、このユーザにソフトハンドオフをサポートしているセクタの各々からの１つのトラヒックチャネルを使用する。可能なトラヒックチャネルの数は、ソフトハンドオフ・ユーザのために、全てのセクタで１つ減少する。これは、ソフトハンドオフ中のユーザが、当該ユーザがソフトハンドオフ中の各セクタのウォルシュ符号を使い果たす、ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムのフォワードリンクに類似する。

第１のスキームの第２の実施形態では、複数のセクタとソフトハンドオフ中であるユーザについて、当該セクタのうちの１つが「サービング」又は「アンカー」セクタとして指定され、それ以外のセクタのＦＨ関数のみが修正される必要がある。

例えば、ユーザｘは最初、セクタｓ_１と通信し得るが、セクタｓ_１によってトラヒックチャネルｒを割当てられる。ユーザｘはその後、セクタｓ_２との受信可能領域内に移動し得るが、セクタｓ_２によってトラヒックチャネルｖを割当てられる。セクタｓ_１がサービングセクタとして指定される場合、ユーザｘはセクタｓ_１及びｓ_２とトラヒックチャネルｒで通信し続けるが、これはセクタｓ_１によって割当てられたものである。要するに、セクタｓ_１のＦＨ関数

は、ソフトハンドオフ・ユーザのＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）として使用される。セクタｓ_２のその他のユーザは、セクタｓ_２のＦＨ関数

を、トラヒックチャネルｒに直交するように、以下のように修正するであろう。

あるいは、ユーザｘは最初、セクタｓ_１と通信し得るが、セクタｓ_１によってトラヒックチャネルｖを割当てられ、その後セクタｓ_２の受信可能領域内に移動し得るが、セクタｓ_２によってトラヒックチャネルｒを割当てられる。セクタｓ_２がサービングセクタとして指定される場合、ユーザｘはセクタｓ_１及びｓ_２とトラヒックチャネルｒで通信するが、これはセクタｓ_２によって割当てられたものである。要するに、セクタｓ_２のＦＨ関数

は、ソフトハンドオフ・ユーザのＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）として使用される。セクタｓ_１のその他のユーザは、セクタｓ_１のＦＨ関数

を、トラヒックチャネルｒと直交するように、以下の様に修正するであろう。

第２の実施形態の場合、サービングセクタのその他のユーザは、それらのＦＨ関数を修正する必要がない。その他の１つ（又は複数）のセクタのユーザのみが、それらのＦＨ関数をソフトハンドオフ・ユーザと直交するように修正する必要がある。従って、第２の実施形態は、ソフトハンドオフをサポートするのに必要な通知の量を減少させることができる。

ソフトハンドオフ・ユーザとの干渉を回避するためにＦＨ関数を修正する、いくつかの実施形態を上述してきた。ＦＨ関数は他の方法で修正されてもよく、これは本発明の範囲内である。一般に、ソフトハンドオフをサポートする各セクタのＦＨ関数

は、ソフトハンドオフ・ユーザに使用されるＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）と直交するように、又は低い相関関係を有するように修正され得る。

図４は、ＦＨ関数の修正を通じて、無線周波数ホッピング通信システムにおける干渉を管理する例示的な処理４００のフロー図を示す。処理４００は、セクタの基地局と端末との双方によって、当該セクタに少なくとも１人のソフトハンドオフ・ユーザが存在する度に、実行され得る。最初に、第１のＦＨ関数が得られる（ステップ４１２）。第１のＦＨ関数で定義される第１のトラヒックチャネルの識別子も得られる（ステップ４１４）。第１のＦＨ関数は、上記説明のｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）に対応し、第１のトラヒックチャネル識別子はｒに対応する。

第２のＦＨ関数は、第１のＦＨ関数及び第１のトラックチャネル識別子に基づいて修正されて、修正された第２のＦＨ関数が得られる（ステップ４１６）。第２のＦＨ関数は、上記説明の

に対応し、修正された第２のＦＨ関数は、

に対応する。第２のＦＨ関数で定義される第３のトラヒックチャネルの識別子が得られてもよい。第３のトラヒックチャネル識別子は、上記説明のｖ_ｉに対応する。この場合、第２のＦＨ関数は更に、第３のトラヒックチャネル識別子に基づいて、例えば方程式（４）に示されるように修正される。第２のＦＨ関数は、修正された第２のＦＨ関数で定義される第２のトラヒックチャネルと第１のトラヒックチャネルとが直交するように、又は低い相関関係を有するように修正される。第２のトラヒックチャネルは、フォワードリンク及び／又はリバースリンクでのデータ送信に使用される（ステップ４１８）。

第１のＦＨ関数は、ソフトハンドオフ・ユーザに使用されてもよく、第２のＦＨ関数は、ソフトハンドオフ中ではないユーザに使用されてもよい（上述した第１の実施形態の場合）。第１のＦＨ関数はまた、システムの１つの基地局用であってもよく、第２のＦＨ関数は、システムの別の基地局用であってもよい（上述した第２の実施形態の場合）。

（Ｂ．第２のスキーム−ソフトハンドオフのための予め定義されたＦＨ関数）
ソフトハンドオフへの干渉を回避するための第２のスキームでは、各セクタは、ソフトハンドオフ中ではないユーザには１つのＦＨ関数

を使用し、ソフトハンドオフ中のユーザには別のＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）を使用する。ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、ソフトハンドオフがサポートされる複数のセクタによって共有される。これら複数のセクタの各々について、ＦＨ関数

とｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）とが直交するように予め定義されるが、これらは、

として表され得るが、ここでＩは、ソフトハンドオフをサポートする全てのセクタの組である。方程式（７）の制約は、これら複数のセクタにおけるソフトハンドオフ・ユーザとその他のユーザとの間の直交性を確保する。複数のセクタについての、ＦＨ関数

は、互いに擬似ランダムであり得る。

例として、ソフトハンドオフが２つのセクタｓ_１及びｓ_２によってサポートされる場合を考えてほしい。セクタｓ_１は、ソフトハンドオフ中ではないユーザにＦＨ関数

を使用し、ソフトハンドオフ中のユーザにＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）を使用する。セクタｓ_２は、ソフトハンドオフ中ではないユーザにＦＨ関数

を使用し、ソフトハンドオフ中のユーザには同一のＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）を使用する。ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、ＦＨ関数

と

との双方に直交する。ＦＨ関数

は、ＦＨ関数

に対して擬似ランダムであってもよい。所定の数（Ｒ個）のトラヒックチャネルは、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義され、セクタｓ_１及びｓ_２について最大でＲ人のソフトハンドオフ・ユーザをサポートするのに使用され得る。セクタ毎に、Ｎ−Ｒ個のトラヒックチャネルは、当該セクタのＦＨ関数

で定義され、当該セクタでソフトハンドオフ中ではない、最大でＮ−Ｒ人の他のユーザに使用されてもよい。ソフトハンドオフに使用される各トラヒックチャネルは、ソフトハンドオフをサポートする複数のセクタ各々の１つのチャネルを占める。容量を効率よく利用するために、ソフトハンドオフ・トラヒックチャネルの数は、予期されるソフトハンドオフ・ユーザの数と一致するように選択されてもよい。

上記の例の場合、ユーザは、セクタｓ_１及びｓ_２とのソフトハンドオフ開始時に、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義されるトラヒックチャネルのうちの１つを割当てられる。セクタｓ_１及びｓ_２双方のその他のユーザは、それらのトラヒックチャネルがソフトハンドオフに割当てられるトラヒックチャネルに直交するため、それらに割当てられたトラヒックチャネルを修正なしに使用し続けることができる。ソフトハンドオフ・ユーザは、ソフトハンドオフ・トラヒックチャネルを別のユーザに割当てることができるように、ソフトハンドオフを終了する時に、ＦＨ関数

で定義されるトラヒックチャネルのうちの１つを割当てられてもよい。

第２のスキームは、ソフトハンドオフをサポートするための通知の量が、より少なくて済む。特に、ソフトハンドオフ・ユーザのみが、ソフトハンドオフの開始時及び終了時に、どのトラヒックチャネルを使用すべきかを知らされる必要がある。ソフトハンドオフをサポートするセクタのその他のユーザには、通知が要求されない。しかし、第２のスキームの場合は、たとえソフトハンドオフ・ユーザが存在しないときでも、ソフトハンドオフをサポートするためにリソースが確保される。

図５は、無線周波数ホッピング通信システムにおける干渉を、直交するように予め定義された、又は、低い相関関係を有するＦＨ関数を用いて管理する、例示的な処理５００のフロー図を示す。最初に、第１のＦＨ関数（例えば、

）で定義される第１のトラヒックチャネルの割当てが受信される（ステップ５１２）。第１のトラヒックチャネルは、第１の基地局とのフォワードリンク及び／又はリバースリンクでの通信に使用される（ステップ５１４）。第２のＦＨ関数（例えば、ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ））で定義される第２のトラヒックチャネルの割当てが受信される（ステップ５１６）。第１及び第２のＦＨ関数は、直交するか、低い相関関係を有する。第２のトラヒックチャネルは、第１の基地局及び第２の基地局の双方とのフォワードリンク及び／又はリバースリンクでの通信に使用される（ステップ５１８）。第２の基地局は、そのトラヒックチャネルを定義するのに用いられらる第３のＦＨ関数（例えば、

）に関連付けられる。第２及び第３のＦＨ関数は、直交するか、低い相関関係を有する。第１のＦＨ関数は、第３のＦＨ関数に対して擬似ランダムである。

ソフトハンドオフへの干渉を回避するための、２つの特定のスキームが上述されてきた。他のスキームも上記の説明に基づいて案出され得るが、これは本発明の範囲内である。

（２．ＦＨ関数）
トラヒックチャネルのＦＨシーケンスを生成するのに使用されるＦＨ関数は、種々の方法で定義され得る。ＦＨ関数の例示的なデザインは、以下に述べられる。このデザインについて、各セクタは、一意の擬似乱数（ＰＮ）符号を割当てられるが、これは線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）で生成され得る。例えば、ＩＳ−９５及びＩＳ−２０００によって定義されるショートＰＮ符号が、ＦＨ関数に使用されてもよい。各セクタについて、当該セクタのＬＦＳＲは、各ホップ期間Ｔにおいて更新され、ＬＦＳＲの内容は、当該ホップ期間Ｔにおける当該セクタのＰＮ符号の新たな値を含む。セクタｓ_ｉのＬＦＳＲにおけるＢ個の最下位のビット（ＬＳＢｓ）に対応する２進数は、ＰＮ_ｉ（Ｔ）と表され得るが、ここでＢ＝ｌｏｇ_２（Ｎ）である。セクタｓ_ｉのＦＨ関数

は、

と定義され得る。

実施を簡単にするため、異なるセクタのＰＮ符号は、ＩＳ−９５システム及びＩＳ−２０００システムに使用されるものと類似した、共通のＰＮ符号の異なる時間シフトとなるように定義されてもよい。この場合、各セクタは、一意の時間シフトを割当てられ、当該セクタのＰＮ符号は、割当てられた時間シフトによって識別することができる。共通のＰＮ符号はＰＮ（Ｔ）と表されてもよく、セクタｓ_ｉに割当てられた時間シフトはΔＴ_ｉと表されてもよく、また、セクタｓ_ｉのＬＦＳＲにおける２進数は、ＰＮ（Ｔ＋ΔＴ_ｉ）と表され得る。セクタｓ_ｉのＦＨ関数

は、

と定義され得る。各セクタは、そのＰＮ符号を、従って、そのＦＨ関数

を特定するために、その時間シフトΔＴ_ｉを知らせることができる。このデザインは、３つ以上のセクタとのソフトハンドオフを容易にサポートすることができる。

ＦＨ関数の上記のデザインは、ソフトハンドオフのためにＦＨ関数を修正する、上述した第１のスキームに有利に使用され得る。第１のスキームの第１の実施形態の場合、ソフトハンドオフに使用されるＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、セクタに割当てられる時間シフトに対して一意な時間シフトΔＴ_ｓｈｏで定義されてもよい。ユーザが複数のセクタとのソフトハンドオフを開始する場合、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）の一意の時間シフトΔＴ_ｓｈｏは、これら複数のセクタの他のユーザ全てに知らされ得る。サービングセクタのＦＨ関数がＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）として使用される、第１のスキームの第２の実施形態の場合、サービングセクタの一意の時間シフトは、他の１つ（又は複数の）セクタの他のユーザに知らされる。双方の実施形態の場合、他のユーザは、知らされた時間シフトに基づいてＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）を確認することができ、それらのＦＨ関数を然るべく修正することができる。

上記のデザインはまた、ソフトハンドオフに予め定義されたＦＨ関数を使用する、上述した第２のスキームのＦＨ関数を得るために使用され得る。特定の時間シフト（例えば、ΔＴ_ｓｈｏ＝０）がＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）に使用され、一意の時間シフトΔＴ_ｉが各セクタに割当てられるが、ここでΔＴ_ｉ≠ΔＴ_ｓｈｏである。ソフトハンドオフのためのＲ個のトラヒックチャネルは、時間シフトΔＴ_ｓｈｏで以下の様に定義されてもよく、

ここでｒは、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義されるトラヒックチャネルのインデックスであり、ｒ＝{１，…，Ｒ}である。セクタｓ_ｉのＦＨ関数

は、

と定義され得るが、ここでｋは、セクタｓ_ｉのＦＨ関数

で定義されるトラヒックチャネルのインデックスであり、ｋ＝{１，…，Ｋ}且つＫ＝Ｎ−Ｒであり、ｖは、セクタｓ_ｉによってソフトハンドオフ・ユーザに割当てられるトラヒックチャネルのインデックスである。方程式（１１）では、（ＰＮ（Ｔ＋ΔＴ_ｉ）＋ｋ） ｍｏｄ Ｎが、（ＰＮ（Ｔ＋ΔＴ_ｓｈｏ）＋ｒ） ｍｏｄ Ｎと等しい場合、トラヒックチャネルｒとの衝突が発生する。この場合、（ＰＮ（Ｔ＋ΔＴ_ｉ）＋ｖ） ｍｏｄ Ｎによって示されるサブバンドは、トラヒックチャネルｋに使用される。方程式（１１）は、上述した修正技術を有効に使用して、各セクタｓ_ｉのＦＨ関数

を得る。方程式（１１）はまた、各セクタｓ_ｉのＦＨ関数

が方程式（９）に示されるように得られ、次に方程式（４）に示されるように修正されて、セクタｓ_ｉに使用される修正された方程式を得る、方程式（４）、（９）及び（１０）の結合と見てもよい。上述したように、ソフトハンドオフ中ではないユーザは、それらのセクタによって割当てられ、ＦＨ関数

で定義されるトラヒックチャネルを使用する。ソフトハンドオフ中のユーザは、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）で定義されるトラヒックチャネルを使用する。

ソフトハンドオフに使用され得るＦＨ関数を得るための例示的なデザインが上述されてきた。一般に、上述したソフトハンドオフのための制約は、他の方法で定義され得る多数のＦＨ関数によって満たされ得る。

（３．マルチセルシステム）
簡単にするため、上記の説明の一部においては、干渉を管理するための技術が２つのセクタについて特に述べられてきた。マルチセルシステムでは、多くのセルが存在することがあり、各セルは複数（例えば、３つ）のセクタに分割され得る。ソフトハンドオフは種々の方法でサポートされ得る。

一実施形態において、各セクタは、その隣接するセクタの各々と、異なる共有のＦＨ関数を有する。セクタの各組の共有されるＦＨ関数は、当該セクタの組とソフトハンドオフ中のユーザに使用される。セクタの組とソフトハンドオフ中の各ユーザについて、当該セクタの組の共有のＦＨ関数と割当てられたトラヒックチャネルとは、ソフトハンドオフ・ユーザに知らされる。異なるセクタのＦＨ関数が異なる時間シフトで定義される、上述したデザインの場合、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）の一意の時間シフトは、ユーザがソフトハンドオフを開始する度に知らされてもよい。

別の実施形態では、１つの共有のＦＨ関数が、システムの全てのセクタのソフトハンドオフに使用される。この実施形態は、例えば、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）が予め定義される、上述した第２のスキームと関連して有利に使用され得る。ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）は、全てのユーザにアプリオリに知られていてもよく、ユーザがソフトハンドオフを開始する度に知らされる必要はないであろう。ソフトハンドオフ・ユーザは、割当てられたトラヒックチャネルｒを知らされる必要があるのみである。この実施形態の場合、セクタｓ_１及びｓ_２とソフトハンドオフ中のユーザは、セクタｓ_３及びｓ_４とソフトハンドオフ中の別のユーザと同一のトラヒックチャネルを使用し得る。この場合、それらのデータ送信は、互いに干渉するであろう。しかし、２つの異なる組のセクタとソフトハンドオフ中の２人のユーザは、互いに小さな干渉しか起こさないだろう。このシナリオは、隣接するセクタに使用されるトラヒックチャネルを各セクタに通知する（例えば、システムコントローラ１３０を介した）ネットワークシグナリングによって、回避されるか、最小限にされ得る。

（４．ソフトハンドオフの利点）
本明細書に記載される技術は、フォワードリンクとリバースリンクとの双方に種々の利点を提供することができる。これらの利点の一部は、以下に列挙される。

リバースリンクでは、複数のセクタとソフトハンドオフ中のユーザからのデータ送信は、これらのセクタの各々によって受信され、処理される。ソフトハンドオフ・ユーザが得られる利点は、当該ユーザが、
１．ソフトハンドオフ・ダイバーシティ利得の恩恵を受け、
２．複数のセクタの他のユーザからの干渉を観測せず、
３．複数のセクタの他のユーザに干渉を起こさないということである。

第１の利点（即ち、ダイバーシティ利得）は、ＣＤＭＡシステムと同様である。第２及び第３の利点は、本明細書に記載される技術を使用することで、ソフトハンドオフへの干渉／ソフトハンドオフからの干渉が回避され得るので、ＯＦＤＭＡシステムに特有である。セクタの端（edge）にいるユーザは、それらの基地局と通信するのに大きな送信電力を必要とし、通常、不相応な（disproportionate）量のセクタ間の干渉を引き起こす。従って、この干渉を除去することは、全てのユーザに大きな利益をもたらし得る。

フォワードリンクでは、ソフトハンドオフは、種々のデザインによってサポートされ得る。１つのデザインでは、（一般に「１ｘ」システムと称される）ＩＳ−２０００を実施するＣＤＭＡシステムにおけるように、複数のセクタは、データをソフトハンドオフ・ユーザに同時に送信する。このデザインの場合、フォワードリンクでの利点は、リバースリンクでの利点と類似する。別のデザインでは、セクタのうちの１つ（最良のセクタ）のみがデータをユーザに任意の時に送信する。最良のセクタは、ユーザによって最も強く受信されるセクタであり得る。このデザインは、（一般に「１ｘＥＶ−ＤＯ」システムと称される）ＩＳ−８５６を実施するＣＤＭＡシステムで使用される。このデザインの場合、ソフトハンドオフ・ユーザが得られる利点は、
１．複数のセクタのユーザからの干渉を観測せず、
２．複数のセクタの他のユーザに干渉を起こさない
ことである。

（５．ブロードキャストサービス）
ブロードキャストは、指定されたブロードキャストエリアのユーザ全てへのデータの送信であるが、当該エリアは、単独のセクタ又は複数のセクタであってよい。ブロードキャストサービスは、２つのタイプ、即ち、
１．セクタ特有のブロードキャスト−単独のセクタ内のユーザへのデータのブロードキャストと、
２．局地的なブロードキャスト−２以上のセクタ（例えば、幾つかの隣接するセクタ）で構成される領域内のユーザへのデータのブロードキャストと
に分類され得る。ブロードキャスト送信は、ブロードキャストエリア内に位置する全てのユーザに受信されることを意図されているので、ブロードキャストデータレートは標準的には、ブロードキャストエリアの最悪の場合のユーザのチャネル状態によって判定される。ＣＤＭＡシステムの場合、最悪の場合のユーザは通常、セクタの端に位置し、低いキャリア対総干渉及び雑音比（Ｃ／Ｉ）を有するが、干渉及び雑音電力は通常、他のセクタからの干渉によって左右される。

本明細書に記載された技術は、ＯＦＤＭＡシステムにおけるブロードキャストサービスをサポートするのに有利に使用され得る。局地的なブロードキャストサービスの場合、他のセクタからの干渉は、本明細書に記載される技術を用いて除去することができる。ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）は、ブロードキャストサービスについて定義されてもよい。同一のＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）は、領域内の全てのセクタによる局地的なブロードキャストサービスに使用され得る。各セクタは、ブロードキャストデータを、ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）で定義されるブロードキャストチャネルｂで送信する。１つのスキームでは、領域の各セクタのＦＨ関数

は、ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）に直交するように修正されてもよい。別のスキームでは、ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）は、ブロードキャスト領域の全てのセクタのＦＨ関数

に直交するように予め定義される。いずれにしても、ブロードキャストチャネルの干渉は回避され、より高いデータレートがブロードキャストチャネルに使用され得る。同一のブロードキャストストリームは、領域の全てのセクタによってブロードキャストチャネルで送信されるので、種々の送信ダイバーシティ技術（例えば、時間的に変化するフェーズオフセット）が一定の有害な干渉を回避するために使用されてもよい。ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）とブロードキャストチャネルｂは、領域のユーザにアプリオリに知られていてもよい。ブロードキャストサービスをサポートするために付加的なシグナリングは必要とはされないであろう。

セクタ特有のブロードキャストサービスの場合、各セクタは、そのブロードキャストチャネル上の干渉を回避することができる。例えば、ブロードキャストチャネルｂとＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）は、他のセクタに知らされてもよい。これらのセクタの各々のＦＨ関数

は、ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）と直交するように修正され得る。あるいは、ブロードキャストチャネル上の干渉を回避するために何の試みがなされなくてもよい。この場合、各セクタは、ブロードキャストデータをそのブロードキャストチャネルで送信するが、これは他のセクタからの干渉を受ける（experiences）。

（６．システム）
図６Ａは、ＯＦＤＭＡシステム１００の基地局１１０ｘの一実施形態のブロック図を示す。簡単にするため、基地局１１０の送信機部分のみが図６Ａに示されている。また、簡単にするため、１つのトラヒックチャネルと１つのブロードキャストチャネルのみのデータ送信が以下に述べられている。

基地局１１０ｘ内で、エンコーダ／変調器６１４は、トラヒックデータとブロードキャストデータとをデータソース６１２から受け取り、制御データと他のデータとをコントローラ６３０から受け取る。トラヒックデータは、特定の端末へのトラヒックチャネルｋでの送信に指定される。ブロードキャストデータは、基地局１１０ｘの受信可能領域下の全ての端末へのブロードキャストチャネルｂでの送信に指定される。制御データは、ＦＨ情報を含む。ＦＨ情報は、ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）、ブロードキャストチャネルｂのＩＤ、基地局１１０ｘのＦＨ関数

を修正するのに使用される情報（例えば、ＦＨ関数ｆ_ｓｈｏ（ｒ，Ｔ）と、基地局１１０とソフトハンドオフ中の各ユーザに割当てられるトラヒックチャネルｒ及びｖ_ｉのＩＤ）等を含み得る。エンコーダ／変調器６１４は、受け取ったデータをフォーマットし、符号化し、インタリーブし、変調して、変調シンボル（又は単に、「データシンボル」）を提供する。各変調シンボルは、当該変調シンボルに使用される変調スキームの信号コンステレーションにおける特定の点の複素数値である。

スイッチ６１６は、データシンボルを受け取り、これらのシンボルを適当なサブバンドに多重化する。各ホップ期間Ｔにおいてトラヒックチャネルｋに使用すべき特定のサブバンドは、トラヒックチャネルのＦＨシーケンスによって判定される。このＦＨシーケンスは、ＦＨ情報によって示されるように、ＦＨ関数への修正が必要であるか否かに応じて、ＦＨ関数

又は、修正されたＦＨ関数

を用いて、ＦＨプロセッサ６４０によって生成される。各ホップ期間Ｔにおいてブロードキャストチャネルｂに使用すべき特定のサブバンドは、ブロードキャストチャネルのＦＨシーケンスによって判定される。このＦＨシーケンスは、ＦＨ関数ｆ_ｂｃ（ｂ，Ｔ）を用いてＦＨプロセッサ６４０によって生成される。

スイッチ６１６は、トラヒックチャネルｋ及びブロードキャストチャネルｂの適当なサブバンドにデータシンボルを提供する。トラヒックチャネルｋは、トラヒックチャネルのＦＨシーケンスによって判定された擬似ランダムな方法で、サブバンドからサブバンドへ動的にホップする（例えば、図２及び３に示されるように）。同様に、ブロードキャストチャネルｂは、ブロードキャストチャネルのＦＨシーケンスによって判定された擬似ランダムな方法で、サブバンドからサブバンドへ動的にホップする。スイッチ６１６はまた、パイロットシンボルをパイロットサブバンドで提供し、パイロット送信又はデータ送信に使用されない各サブバンドにゼロの信号値を提供する。ＯＦＤＭシンボル期間毎に、スイッチ６１６は、Ｎ個のサブバンドに対してＮ個の出力シンボル（データシンボル、パイロットシンボル、及びゼロから成る）を提供する。

高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット６１８は、ＯＦＤＭシンボル期間毎に、Ｎ個のシンボルを受け取る。ＩＦＦＴユニット６１８は、Ｎ個のシンボルをＮ点逆ＦＦＴを使用して時間ドメインに変換して、Ｎ個の時間ドメインのサンプルを含む、１つの「変換された」シンボルを得る。サイクリックプレフィックス生成器６２０は、変換されたシンボル各々の一部を繰り返して、Ｎ＋Ｃ_Ｐ個のサンプルを含む１つのＯＦＤＭシンボルを形成するが、ここでＣ_Ｐは、繰り返されているサンプルの数である。繰り返される部分は、サイクリックプレフィックスとしばしば称され、周波数選択的なフェージングによって引き起こされるシンボル間の干渉に対処するのに使用される。ＯＦＤＭシンボル期間は、１つのＯＦＤＭシンボルの期間に対応するが、これはＮ＋Ｃ_Ｐ個のサンプル期間である。サイクリックプレフィックス生成器６２０は、ＯＦＤＭシンボルのストリームを提供する。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）６２２は、ＯＦＤＭシンボルストリームを処理して、変調された信号を得るが、これはアンテナ６２４から端末に送信される。

図６Ｂは、ＯＦＤＭＡシステム１００の端末１２０ｘの一実施形態のブロック図を示す。簡単にするため、端末１２０ｘの受信機部分のみが図６Ｂに示されている。

基地局１１０ｘによって送信された、変調された信号は、アンテナ６５２で受信され、受信された信号は、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）６５４に提供され、処理されて、サンプルが提供される。１ＯＦＤＭシンボル期間のサンプルの組は、１つの受信されたＯＦＤＭシンボルを表す。サイクリックプレフィックス除去ユニット６５６は、各ＯＦＤＭシンボルに付加されたサイクリックプレフィックスを除去して、受信された変換されたシンボルを得る。ＦＦＴユニット６５８は、受信された変換されたシンボルの各々を、Ｎ点ＦＦＴを使用して周波数ドメインに変換して、Ｎ個のサブバンドについてのＮ個の受信されたシンボルを得る。

スイッチ６６０は、ＯＦＤＭシンボル期間毎にＮ個の受信されたシンボルを獲得し、トラヒックチャネルｋ及びブロードキャストチャネルｂについて受信されたデータシンボルを復調器／デコーダ６６２に提供する。トラヒックチャネルｋは、サブバンドからサブバンドへ動的にホップするので、スイッチ６６０は、基地局１１０ｘのスイッチ６１６と一致して動作して、適当なサブバンドからの受信されたデータシンボルをトラヒックチャネルに提供する。スイッチ６６０に提供され、トラヒックチャネルｋについてスイッチ６６０によって使用されるＦＨシーケンスは、基地局１１０ｘでスイッチ６１６に使用されるものと同一である。このＦＨシーケンスは、基地局１１０ｘから受信されるＦＨ情報によって示されるように、ＦＨ関数に対する修正が必要であるか否かに応じて、ＦＨ関数

又は、修正されたＦＨ関数

に基づいてＦＨプロセッサ６８０によって生成される。ＦＨプロセッサ６８０はまた、ブロードキャストチャネルｂのＦＨシーケンスをスイッチ６６０に提供するが、これはこのＦＨシーケンスを用いて、ブロードキャストチャネルｂの適当なサブバンドから、受信されたデータシンボルを得る。端末１２０ｘのＦＨシーケンスと基地局１１０ｘのＦＨシーケンスとは同期化される。

復調器／デコーダ６６２は、トラヒックチャネルｋについての受信されたデータシンボルを復調し、逆インタリーブし、復号して、復号されたトラヒックデータを提供するが、これは記憶のためにデータシンク６６４に提供されてもよい。復調器／デコーダ６６２はまた、ブロードキャストチャネルｂについての受信されたデータシンボルを復調し、逆インタリーブし、復号して、復号されたブロードキャストデータを提供する。一般に、端末１２０ｘ内のユニットによる処理は、基地局１１０ｘの対応するユニットによって実行される処理に対して相補的である。

コントローラ６３０及び６７０は、それぞれ基地局１１０ｘ及び端末１２０ｘにおける動作を指示する。メモリユニット６３２及び６７２は、それぞれコントローラ６３０及び６７０によって使用されるデータ及びプログラムコードにストレージを提供する。コントローラ６３０は、端末１２０ｘへのデータ送信に使用するＦＨ関数及びトラヒックチャネル、ブロードキャストに使用するＦＨ関数及びブロードキャストチャネルなどを判定する。適切なＦＨ情報は、端末１２０ｘに知らされる。コントローラ６７０は、ＦＨ情報を受け取り、基地局１１０ｘからブロードキャストデータ及びトラヒックデータを受信するのに使用される適当なＦＨシーケンスを生成するようにＦＨプロセッサ６８０に指示する。メモリユニット６３２及び６７２はまた、ＦＨ関数及び／又はＦＨシーケンスを記憶するのに使用される。

明確にするために、６Ａ及び６Ｂは、それぞれフォワードリンクで送信されるデータ送信の送信及び受信を示す。同様の処理は、リバースリンクでのデータ送信について実行され得る。

本明細書に記載される技術は、他の無線周波数ホッピング通信システムだけでなく、周波数ホッピングＯＦＤＭＡシステムにも使用され得る。例えば、これらの技術は、離散マルチトーン（discrete multi-tone）（ＤＭＴ）といった、他のマルチキャリア変調技術を採用するシステムに使用されてもよい。

本明細書に記載される技術は、ソフトハンドオフ、ブロードキャストサービス、及び、干渉の管理が性能を改善することができる他のタイプの通信に使用され得る。例えば、これらの技術は、セクタの端に位置する不利な条件の（disadvantaged）ユーザのＣ／Ｉを改善するために使用されてもよい。このユーザは、近くのセクタからの過度の干渉を受けるかもしれず、要求されるデータレートを達成できないかもしれない。近くのセクタのＦＨ関数は、このユーザに干渉を殆どもたらさないか、全くもたらさないように一時的に修正され得る。この不利な条件のユーザのトラヒックチャネルは、「保護されたトラヒックチャネル」と称されてもよい。他のセクタのユーザのＦＨ関数は、保護されたトラヒックチャネルとの衝突を回避又は最小限にするため、修正され得る。例えば、他のユーザは、保護されたトラヒックチャネルとの衝突がある度に、一時的に送信を停止するか、他のサブバンドで送信してもよい。一旦、この不利な条件のユーザにサービスが提供されると（served）、これらの近くのセクタの修正されていないＦＨ関数は使用され得る。

本明細書に記載される技術は、種々の手段で実施され得る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組合せで実施されてもよい。ハードウェアでの実施の場合、これらの技術の処理ユニット（例えば、コントローラ６３０及び６７０、ＦＨプロセッサ６４０及び６８０など）は、１以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書に記載される機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニットにおいて、又は、これらの組合せにおいて実施され得る。

ソフトウェアでの実施の場合、本明細書に記載される技術は、本明細書に記載される機能を実行するモジュール（例えば、プロシージャ、関数など）で実施され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば、図６Ａ及び６Ｂのメモリユニット６３２及び６７２）に記憶され、プロセッサ（例えば、コントローラ６３０及び６７０）によって実行されてもよい。メモリユニットは、プロセッサ内に実装されても、プロセッサの外部に実装されてもよいが、プロセッサの外部に実装される場合、メモリユニットは、当技術分野で公知であるように、種々の手段を介してプロセッサに通信可能に結合されることができる。

本明細書には、参考のため、及び、特定のセクションの位置を確認するために見出しが含まれている。これらの見出しは、その下部に記載される内容の範囲を限定することを意図されておらず、これらの内容は、明細書全体を通して他のセクションに適用し得る。

開示された実施形態の先の記載は、如何なる当業者も本発明を製造又は使用することができるように提供されている。これらの実施形態に対する種々の修正は、当業者には容易に明白となるであろうし、本明細書に定義される一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用され得る。従って、本発明は、本明細書に示された実施形態に限定されることを意図されたものではなく、本明細書に開示された原理及び新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲に一致すべきものである。

Claims (4)

1. 無線周波数ホッピング（ＦＨ）通信システムにおいて干渉を管理する方法であって、
   第１の基地局から第１のトラヒックチャネル上の第１の送信を受信すること、そこでは、前記第１のトラヒックチャネルは前記第1の基地局と関連付けられた第1のＦＨ関数で定義される、
   前記第1の基地局及び第2の基地局から第２のトラヒックチャネル上の第2の送信を受信すること、そこでは前記第２のトラヒックチャネルは第2のＦＨ関数で定義される、そこでは第3のＦＨ関数は前記第2の基地局と関連付けられる、そこでは前記第2のＦＨ関数は前記第１および第3のＦＨ関数の両方に対して直交する又は低い相関関係を有する、そこでは前記第1のＦＨ関数は前記第3のＦＨ関数に対して擬似ランダムである、
   前記第2のＦＨ関数で定義される第3のトラヒックチャネルの識別子を獲得すること、そこでは前記第3のトラヒックチャネルは前記第1のトラヒックチャネルと関連付けられる、そこでは前記第2のＦＨ関数は前記第3のトラヒックチャネルの識別子に基づいてさらに修正される、前記修正された第2のＦＨ関数は
   

   

   として与えられ、そこでは、
   ｒは前記第1のトラヒックチャネルの識別子である、
   ｋは前記第2のトラヒックチャネルの識別子である、
   ｖは前記第3のトラヒックチャネルの識別子である、
   Ｔはシステム時間を示す、
   ｆ _１ （ｒ，Ｔ）は前記第１のＦＨ関数であり、時間Ｔにおいてトラヒックチャネルｒに使用するための特定のサブバンドを示す、
   ｆ _２ （ｋ，Ｔ）は前記第2のＦＨ関数である、そして、
   ｆ _２ （ｖ，Ｔ）は前記修正された第２のＦＨ関数である、
   を備える方法。
2. 前記第２の送信はブロードキャストデータを含む請求項１の方法。
3. 無線周波数ホッピング（ＦＨ）通信システムにおける装置であって、
   第１の基地局から第１のトラヒックチャネル上の第１の送信を受信するための手段、そこでは、前記第１のトラヒックチャネルは前記第1の基地局と関連付けられた第1のＦＨ関数で定義される、
   前記第1の基地局及び第2の基地局から第２のトラヒックチャネル上の第2の送信を受信するための手段、そこでは前記第２のトラヒックチャネルは第2のＦＨ関数で定義される、そこでは第3のＦＨ関数は前記第2の基地局と関連付けられる、そこでは前記第2のＦＨ関数は前記第１および第3のＦＨ関数の両方に対して直交する又は低い相関関係を有する、そこでは前記第1のＦＨ関数は前記第3のＦＨ関数に対して擬似ランダムである、
   前記第2のＦＨ関数で定義される第3のトラヒックチャネルの識別子を獲得するための手段、そこでは前記第3のトラヒックチャネルは前記第1のトラヒックチャネルと関連付けられる、そこでは前記第2のＦＨ関数は前記第3のトラヒックチャネルの識別子に基づいてさらに修正される、前記修正された第2のＦＨ関数は
   

   

   として与えられ、そこでは、
   ｒは前記第1のトラヒックチャネルの識別子である、
   ｋは前記第2のトラヒックチャネルの識別子である、
   ｖは前記第3のトラヒックチャネルの識別子である、
   Ｔはシステム時間を示す、
   ｆ _１ （ｒ，Ｔ）は前記第１のＦＨ関数であり、時間Ｔにおいてトラヒックチャネルｒに使用するための特定のサブバンドを示す、
   ｆ _２ （ｋ，Ｔ）は前記第2のＦＨ関数である、そして、
   ｆ _２ （ｖ，Ｔ）は前記修正された第２のＦＨ関数である、
   を備える装置。
4. 前記第２の送信はブロードキャストデータを含む請求項３の装置。

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