JP5080623B2 - マルチセクターセル内で用いるパイロット信号 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、マルチセクターセル内、例えば、同期化されたセクター送信を用いるセル内にパイロット信号を送信する方法及び装置に関する。
本発明は、無線通信システムに関し、特に、チャネル状態の測定を実行する方法及び装置に関する。

無線通信システム例えば、セルラーシステムにおいて、チャネル状態は、無線システムの動作中、重要な考慮すべき事柄である。無線通信システム内では、基地局（ＢＳ）は、複数の無線端末機（ＷＴ）例えば、移動ノードと交信する。無線端末機が、基地局のセル内の異なる位置へ移動している時、基地局と無線端末機との間の無線通信チャネルの状態は、例えば、雑音及び干渉のレベルを変えることにより変化するおそれがある。無線端末機の受信機が体験する雑音及び干渉は、背景雑音、自己雑音及びセクター間干渉を含む可能性がある。背景雑音を、基地局の送信電力レベルから独立するものとして分類できる。しかし、自己雑音及びセクター間干渉は、基地局の送信電力レベル、例えば、１つ又はそれ以上のセクター内の送信電力に依存する。

通信チャネルの状態を評価するのに典型的に用いる１つの方法は、基地局がパイロット信号を送信することであり、これらパイロット信号は、送信リソースのわずかな部分で典型的に送信される信号であり、一般的に、１つの一定電力レベルで送信される既知の（予め決められた）シンボルから成る。無線端末機はパイロット信号を測定し、信号対雑音比（ＳＮＲ）のようなスカラー比または同等の測定基準の形態でＢＳへ報告する。雑音／干渉が、送信された信号に依存しない場合、例えば、背景雑音が支配的であり、自己雑音及びセクター間干渉からの影響がほんのわずかである場合、このような１つのスカラー測定基準は、無線端末機で受信したＳＮＲがどのように信号送信電力と共に変化するかをＢＳが予測するのに充分である。この場合、基地局は、用いられる特定の誤り訂正符号化方式及び変調に対する許容可能な無線端末機受信ＳＮＲを達成するのに必要な送信電力の最小レベルを決定できる。しかし、全部の雑音／干渉が、信号送信電力に依存する有意成分を、例えば、隣接するセクター内への基地局送信によるセクター間干渉を含む場合、１つの一定の強度レベルのパイロット信号からＳＮＲを得るのに一般に用いられる技術は不充分である。このような場合、この一般に用いられる技術により得られた情報、例えば、１つの送信電力レベルのＳＮＲは、信号送信電力の関数としてＷＴで受信したＳＮＲをＢＳが正確に予測するのに不充分であり、不適切である。基地局が、受信ＳＮＲを基地局信号送信電力レベルに関連付ける無線端末機の関数について解決できるように追加のチャネルの品質情報を発生し、無線端末機により収集し、基地局に中継する必要がある。無線端末機の通信チャネルに対するこのような関数を得ることにより、用いられる特定の符号化速度、誤り訂正符号及び変調に対する受信ＳＮＲの許容可能なレベルを知っている基地局のスケジューラは、適切な電力レベルでチャネル内に無線端末機セグメントを効率良く割り当てることができ、従って、無駄になる送信電力を制限し、且つ／または、干渉の全レベルを減少させる許容可能なＳＮＲを達成できる。

上述の記載に基づいて、特にマルチセクター無線通信システムの場合に、基地局で送信された電力の関数として無線端末機で受信された信号のＳＮＲを得るのに充分な情報を基地局に供給するチャネル品質の測定、評価及び報告用の新規な装置及び方法が必要であること明らかである。更に、改善され、且つ／または、より多様なチャネル品質の測定を支援するため、セルの別のセクターを形成する干渉及び自己雑音の分析を容易にさせることができる新たなパイロット信号パターン、シーケンス及び／またはパイロット信号送信電力レベルが望まれている。

例えば、異なるパイロット信号送信電力レベルの使用により複数のチャネル品質測定を容易にする改善したパイロット信号シーケンスを説明する。様々な実施形態では、パイロット信号の測定を行うセクターと同じトーンを用いて、例えば同期的に送信したパイロットシーケンスは、セルの別のセクターからの干渉の影響を決定することを容易にする。

異なるセクターが、ほぼ同じ電力を用いて同時にトーンで送信する場合、干渉中、別のセクターからの信号は、自己雑音と類似または同一のものと見なされる。その理由は、送信電力が、セクター内で遭遇する雑音の量に影響を及ぼすからである。

隣接するセクターからの雑音の影響を測定するために、予め選択された、従って既知の非ゼロの電力を有するパイロット信号が、受信したパイロット信号の測定を行うセクターに送信されると同時に、セクターヌルパイロット、例えば、ゼロの電力を有するパイロットが、隣接するセクターに送信される。背景雑音の測定を容易にするため、幾つかの実施形態でセルヌルが支援される。セルヌルの場合、セルのセクターのすべては、背景雑音を測定するのに用いるトーンでヌルパイロットを送信する。測定中、ゼロの電力がこのトーンでセルに送信されるので、いずれかの測定されたトーンの信号は雑音に、例えば、セル間干渉を含む可能性がある背景雑音に起因する。

本発明のパイロットシーケンス及び信号測定は、無線端末機（ＷＴ）と、このＷＴからチャネル状態フィードバック情報を受信するＢＳとが、信号依存雑音の存在下、信号送信電力の関数としてＷＴに対するダウンリンク受信ＳＮＲを予測できる機構を具える。本発明によれば、通常、個々のＷＴからのフィードバックは、１つのＳＮＲ値と対立するものとして、ＷＴごとに少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値を含み、２つのチャネル品質インジケータ値の各々は、異なる関数を用いて発生される。２つのチャネル品質インジケータ値発生器関数の一方は、既知の第１送信電力を有する受信パイロット信号に対応する第１パイロット信号測定値を入力として有する。２つのチャネル品質インジケータ値発生器関数の他方は、既知の第１送信電力とは異なる既知の第２送信電力を有する別の受信パイロット信号に対応する第２パイロット信号測定値を入力として有する。第１及び第２のチャネル品質インジケータ値発生器関数の各々は、ソフトウェアモジュールとして、またはハードウェア回路として実装でき、また、これらチャネル品質インジケータ値発生器関数に追加の入力を有することができる。

異なる関数を用いて発生されたＷＴごとの少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値を含む個々のＷＴからのフィードバックにより、基地局（ＢＳ）が、受信機で必要とされるそれぞれのＳＮＲに依存する別々の、例えば最小の信号電力で、異なるＷＴへ送信できる。ＢＳにより送信される全電力は典型的に既知であり、あるいは一定であるが、異なるＷＴに割り当てられた割合は異なり、時間と共に変更できる。ＷＴ受信機では、受信した信号電力の関数としての全雑音の依存性を、本発明で「雑音特性線」と称する直線によりモデル化できる。雑音特性線が一般に原点を通過しないので、１つのスカラーパラメータは、この線を特徴付けるのに充分ではない。この線を決定するのに少なくとも２つのパラメータを必要とする。

基地局はパイロット信号をダウンリンクに送信する。本発明によれば、異なる強度レベルのパイロット信号を送信することにより、無線端末機に対する雑音特性線を決定できる。一般に、第１パイロット信号は、第１点を得るために第１電力レベルで送信され、第２パイロット信号は、第１電力レベルと異なる第２電力レベルで送信されて第２データ点を得る。幾つかの実施形態では、第２電力レベルをゼロとすることができる。無指向性アンテナを用いるセル内で、すなわち、たった１つのセクターを有するセル内で、上記のパイロット信号方式を用いることができる。

本発明は、セクター化されたセルラー環境において、信号送信電力の関数としてＳＮＲを更に決定する。セクター化の一方法では、セルの異なるセクターの各々が、セクターの各々に送信するのにすべて、または、ほとんどすべての送信リソース（例えば、周波数帯域）を用いることができる。各セクターから送信された全電力は典型的に一定、または既知であるが、異なるＷＴは、異なる電力を有する信号を受信できる。セクター間の分離が充分でないので、あるセクターに送信された信号は別のセクターに対する雑音（干渉）となる場合がある。更に、各セクターが所定の自由度（例えば、時間枠）で、全く同一の、または、ほぼ同一の信号電力を送信する（または、異なるセクターにわたって一定の割合で信号電力を送信する）ように制約されていれば、別のセクターから所定のセクター内のＷＴへの干渉が、信号依存雑音または自己雑音の特性を有する。このことは、特に、異なるセクターが、同一の、または比例する電力を所定の自由度で、例えば、ＯＦＤＭ多重アクセスシステム内のトーンで送信するように制約されている実施形態で生じる信号電力に別のセクターからの干渉が対応する場合である。

本発明によれば、別々の予め決定された既知の強度レベルの規則正しいパイロットが、ＢＳによりＷＴへ送信された信号電力に関するＷＴでの全雑音の依存性を特徴付けるために基地局から無線端末機へ送信される。少なくとも幾つかのパイロットを同じトーンで同時に送信するのに、異なるセクターを制御でき、また、しばしば制御する。異なるセクターは、各セクター内にトーンで送信されたパイロット信号に対して別々の予め決められた送信電力レベルを用いてしばしば制御される。例えば、第１電力レベルのパイロット信号をトーン１で時間Ｔ１に送信するのに第１セクターを制御し、その一方で、第１電力レベルと異なる第２電力レベルのパイロット信号をトーン１で同じ時間Ｔ１に送信するのに、隣接するセクターを制御できる。

本発明の一実施形態によれば、「セルヌルパイロット」は、ＢＳによりＷＴへ送信された信号電力に関するＷＴでの全雑音の依存性を特徴付けるのに、規則正しいパイロットと共に用いられる。セルヌルパイロットは、セルのいかなるセクターも幾らかの電力を送信しないダウンリンクリソース（自由度）である。これら自由度で測定された雑音は、ＷＴでの信号独立雑音の推定値を構成する。規則正しいパイロット（または、簡単にパイロット）は、セルの各セクターが一定または予め決められた電力を用いて既知のシンボルを送信するリソース（自由度）である。従って、パイロットで測定された雑音はセクター間干渉を含み、信号依存雑音を含む全雑音の推定値を構成する。

本発明の１つの特徴は、「セクターヌルパイロット」の概念に関する。例えば、ＷＴが２つのセクター間の境界にあり、境界におけるＷＴが別のセクターからいかなる干渉をも受信しないようにセクター間のスケジューリングが調整される場合、ＷＴでの雑音を推定するのにセクターヌルパイロットを、セクター化されたセルラー無線システム内で用いることができる。セクターヌルパイロットを、セル内の１つのセクターが信号エネルギーを送信せず、残りの、または隣接するセクターが規則正しい、例えば非ゼロのパイロットを送信するダウンリンクリソースとすることができる。

より一般的には、セルのセクターの下位セットがゼロの信号をダウンリンクリソースで送信し、残りのセクターが、規則正しいパイロットを送信する場合のように別の種類のセクターヌルパイロットを規定できる。しかも、より一般的には、セクター内で調整されるスケジューリングを、ＢＳが幾つかのセクターにおける送信電力を減少させて（しかし、必ずしも除去する必要はない）、別のセクターからＷＴが受信する干渉を減少させるようにすることができる。幾つかの場合では、データが、パイロット信号をトーンで送信するセクターと隣接するセクター内にこのトーンで送信される。

様々な規則正しい強度のパイロット及び／または様々なヌルパイロットタイプを用いて、ＷＴは受信機で雑音を、様々な状況下、このＷＴに送信された信号電力の関数として推定することができる。ＢＳが、オムニセル環境及びセクター化セル環境の双方で、異なるＷＴへ送信するのに用いる電力を決定できるため、本発明はＷＴからＢＳへのこの情報の伝達にも関する。従来の技術とは異なり、チャネル品質情報は１つのスカラー値でなく、背景雑音に加えて自己雑音及び／またはセクター間雑音の影響を反映するのに用いることができる２つ以上の値を含む。

セルラー無線システムに基づくＯＦＤＭに関する本発明の一実施形態では、パイロットは、基地局により特定のトーン（及び特定のシンボル時間）で一定または所定の電力を用いて送信される既知のシンボルを含み、ヌルパイロットは典型的に、何もない状態のままにされたトーン、つまり、ゼロの送信電力を有するトーンである。

ここで「オムニセル」として既知である無指向性アンテナの配置で用いられる実施形態では、ＷＴは、パイロットの送信電力に依存する雑音を含むすべての雑音／干渉源を含むパイロットトーンのＳＮＲを測定する。更に、ＷＴは、（複数の）セルヌルパイロットトーンを用いて雑音をも測定する。この雑音測定値と受信パイロット電力との割合を取って、信号独立雑音／干渉に制限されたＳＮＲを得る。ＷＴは、これら２つのＳＮＲ値、または、統計値の幾つかの等価な組み合わせをＢＳへ返信する。

指向性セクターアンテナを用いるセクター化された配置の実施形態では、１つのセルは複数のセクターに分割され、これらセクターの幾つか、またはすべては、１の周波数再利用に対応する同じ周波数帯域（自由度）を共有できる。この状況では、セルヌルパイロットに加えて、本発明は、すべてのセクターでなく、セクターの下位セット内に存在するセクターヌルパイロットの利用を記述し、しかも、１つのセクター内のヌルパイロットトーンが別の幾つかまたはすべてのセクター内のパイロットトーンと時間／周波数同期するようにパイロットトーンにパターンを与える。このことにより、ＷＴは、セクターの異なる組み合わせからの干渉を含む２つ以上の信号対雑音比を測定できる。リバースリンク上では、ＷＴは、ＢＳが基地局の送信電力の関数としてＷＴでの受信ＳＮＲレベルの推定を行うことができるＳＮＲ関連の統計値セットを報告する。ＢＳは、報告されたチャネル品質値を用いて、ＷＴで所望のＳＮＲを達成するために送信する電力レベルを決定する。

本発明によれば、無線端末機は、異なる第１及び第２の予め選択された、従って既知の電力レベルで送信された少なくとも２つの異なる受信パイロット信号の測定を行う。２つの電力レベルを、例えば、一定の非ゼロの電力レベルとゼロの送信電力レベルとにすることができる。しかし、１つの電力レベルをゼロの電力レベルとするという必須条件がなければ、別の電力レベルの組み合わせも可能である。第１の受信パイロット信号の測定から得た値を、第１関数により処理して第１チャネル品質インジケータ値を生成する。第２の受信パイロット信号の測定から得た第２の測定した信号値を、第１関数と異なる第２関数により処理して第２チャネル品質インジケータ値を生成する。第１及び第２チャネル品質インジケータ値を無線端末機から基地局へ送信する。幾つかの実施形態では、それらを１つのメッセージで送信し、一方、別の実施形態では、それらを別々のメッセージで送信する。チャネル品質インジケータ値を、例えば、ＳＮＲ値または電力値とすることができる。従って、第１及び第２チャネル品質インジケータ値を双方ともＳＮＲ値とすることができ、または、双方とも電力値とすることができ、または、一方をＳＮＲ値とし、他方を電力値とすることができる。チャネル品質インジケータ値として、別の種類の値をも用いることができ、ＳＮＲ及び電力値は一例である。

幾つかの実施形態では、ＷＴはセクター境界に対する位置を決定し、その位置情報を基地局へ報告する。この位置情報は基地局へ報告される。報告される位置情報は、通常、２つのチャネル品質インジケータ値に加えられ、時々、別々のメッセージとして送信される。しかし、幾つかの場合では、位置情報は、２つのチャネル品質インジケータ値として同じメッセージで送信される。

本発明の方法及び装置の多数の追加の特徴、利点及び実施形態を以下に詳細に説明する。

図１は本発明を説明するのに用いた送信機及び受信機を示した簡略図である。 図２は例示的な無線セルラーシステムを示す。 図３は、雑音が、送信した信号電力に依存し、本発明を説明するのに用いた一例を示す。 図４は、受信電力対全雑音を表し、本発明を説明するのに用いた例示的な雑音特性線の一例を示す。 図５は、データトーン、非ゼロのパイロットトーン及びヌルパイロットトーンを示す本発明の例示的な実施形態に対応する電力対周波数のグラフを示す。 図６は、ＳＮＲ１すなわち、信号依存及び信号独立雑音を含む無線端末機受信ＳＮＲと、ＳＮＲ０すなわち、信号依存雑音を含まない無線端末機受信ＳＮＲとの間の関係を３つの場合、すなわち、雑音が信号から独立している場合と、信号依存雑音が信号に等しい場合と、信号依存雑音が信号よりも低い場合とに対して示すグラフである。 図７は、本発明による非ゼロのパイロットトーン、セクターヌルパイロットトーン及びセクターヌルパイロットトーンを示す本発明の３セクターＯＦＤＭ実施形態に対する例示的な信号送信を示す。 図８は、本発明による非ゼロのパイロット、セクターヌルパイロット及びセルヌルパイロットのトーンホッピングの一例を示す。 図９は、本発明のセクター境界情報の態様に関して本発明を説明するのに用いた３セクター実施形態における例示的な無線端末機に対する３つの状態を示す。 図１０は、本発明に従ってセルが３つより多いセクターを含む場合について繰り返される３セクタータイプを用いる方式を示す。 図１１は、本発明を実施する例示的な通信システムを示す。 図１２は、本発明に従って実施される例示的な基地局を示す。 図１３は、本発明に従って実施される例示的な無線端末機を示す。 図１４は、本発明に従ってセルの複数のセクター内にパイロットトーンを同期的に送信するステップを示す。 図１５は、本発明に従ってパイロット信号送信電力情報と共に例示的なパイロットトーン送信を示す。 図１６は、本発明に従ってパイロット信号送信電力情報と共に例示的なパイロットトーン送信を示す。 図１７は、本発明に従ってパイロット信号送信電力情報と共に例示的なパイロットトーン送信を示す。 図１８は、本発明による単一のシンボル送信期間中の１０個の異なるトーンでの信号送信を示す表である。 図１９は、本発明の方法を実施する例示的な無線端末機の動作を示すフローチャートである。 図２０は、本発明の方法を実施する例示的な基地局の動作を示すフローチャートである。

本発明の方法及び装置は、１つ以上のマルチセクターセルを用いる無線通信システムに利用するのに都合良く適する。図１１には、図示の１つのセル１１０４を有する例示的なシステム１１００を示すが、このシステムが、多くのこのようなセル１１０４を含むことができ、また、しばしば含むものと理解すべきである。各セル１１０４は、複数のＮ個のセクターに分割されている。ここで、Ｎは、１よりも大きい正の整数である。システム１１００は、各セル１１０４が３個のセクター、すなわち、第１のセクター（Ｓ０）１１０６、第２のセクター（Ｓ１）１１０８及び第３のセクター（Ｓ２）１１１０に細分されている場合を示す。セル１１０４は、Ｓ０／Ｓ１セクター境界１１５０、Ｓ１／Ｓ２セクター境界１１５２及びＳ２／Ｓ０セクター境界１１５４を含む。セクター境界は、受信機が配置されたセクターからの送信と、隣接するセクターからの送信とを受信機が区別するのを困難にさせるほぼ同じレベルで、複数のセクター例えば、隣接するセクターからの信号を受信できる境界である。セル１１０４では、複数のエンドノード（ＥＮ）、例えば、移動ノードのような無線端末機（ＷＴ）は、基地局（ＢＳ）１１０２と交信する。２つのセクター（Ｎ＝２）、並びに、３つよりも多いセクター（Ｎ＞３）を有するセルも可能である。セクター（Ｓ０）１１０６では、複数のエンドノードＥＮ（１）１１１６、ＥＮ（Ｘ）１１１８は、それぞれに無線リンク１１１７、１１１９を介して基地局１（１１０２）に結合されている。セクター（Ｓ１）１１０８では、複数のエンドノードＥＮ（１’）１１２０、ＥＮ（Ｘ’）１１２２は、それぞれに無線リンク１１２１、１１２３を介して基地局１（１１０２）に結合されている。セクター（Ｓ２）１１１０では、複数のエンドノードＥＮ（１”）１１２４、ＥＮ（Ｘ”）１１２６は、それぞれに無線リンク１１２５、１１２７を介して基地局１（１１０２）に結合されている。本発明によれば、基地局１１０２は複数の電力レベルのパイロット信号をＥＮ１１１６、１１１８、１１２０、１１２２、１１２４、１１２６へ送信し、３つのセクター間では、様々な予め決められた且つ既知のレベルのパイロット信号の送信の同期化がある。本発明によれば、エンドノード、例えばＥＮ（１）１１１６はフィードバック情報、例えばチャネル品質インジケータ値を基地局１１０２に報告し、これにより、基地局１１０２が、基地局より送信された信号電力の関数として無線端末機受信ＳＮＲを決定できる。基地局１１０２は、ネットワークリンク１１１４を介してネットワークノード１１１２に結合されている。ネットワークノード１１１２は、例えば、中間ノード、別の基地局、ＡＡＡノード、ホームエージェントノードなどのような別のネットワークノードと、インターネットとにネットワークリンク１１２９を介して結合されている。セル内で動作するＥＮがセル１１０４の外側のピアノードと交信できるようにネットワークノード１１１２はセル１１０４の外側にインターフェースを形成する。セル１１０４内のＥＮは、セル１１０４のセクター１１０６、１１０８、１１１０内で移動でき、あるいは、別の基地局に対応する別のセルへ移動できる。ネットワークリンク１１１４、１１２９を、例えば、光ファイバケーブルとすることができる。

図１２には、本発明に従って実施される例示的な基地局（ＢＳ）１２００を示す。基地局１２００は、図１１の例示的な通信システム１１００に示した基地局１１０２をより詳細に表現している。基地局１２００は、受信機１２０２及び送信機１２０４にそれぞれ結合されたセクター化アンテナ１２０３、１２０５を含む。受信機１２０２は復号器１２１２を含み、一方、送信機１２０４は符号器１２１４を含む。基地局１２００は、Ｉ／Ｏインターフェース１２０８、プロセッサ、例えばＣＰＵ１２０６、並びにメモリ１２１０も含む。送信機１２０４は、セクター化送信アンテナ１２０５を介してパイロット信号を複数のセクターへ同期的に送信するのに用いられる。受信機１２０２、送信機１２０４、プロセッサ１２０６、Ｉ／Ｏインターフェース１２０８及びメモリ１２１０はバス１２０９を介して連結され、このバス上では、様々な素子がデータ及び情報をやり取りできる。Ｉ／Ｏインターフェース１２０８は基地局１２００をインターネット及び別のネットワークノードに結合する。

メモリ１２１０は、ルーチン１２１８及びデータ／情報１２２０を含む。ルーチン１２１８は、プロセッサ１２０６により実行されている時、本発明に従って基地局１２００を動作させる。ルーチン１２１８は、通信ルーチン１２２２、受信信号処理ルーチン１２６０及び基地局制御ルーチン１２２４を含む。受信信号処理ルーチン１２６０は、受信信号からチャネル品質インジケータ値、例えば、ＷＴ報告メッセージを抽出するチャネル品質インジケータ値抽出モジュール１２６２と、受信メッセージからＷＴ位置情報を抽出する位置情報抽出モジュール１２６４とを含む。幾つかの実施形態では、位置情報は、セクター境界に対するＷＴの位置を示す。抽出したチャネル品質インジケータ値、例えば、ＳＮＲまたは電力値は、ＷＴへ送信する信号に対する送信電力を計算するのに用いる送信電力計算ルーチン１２２６へ供給される。基地局制御ルーチン１２２４は、スケジューラモジュール１２２５と、送信電力計算ルーチン１２２６と、パイロット信号発生及び送信制御ルーチンを有する信号送信ルーチン１２２８とを含む。

データ／情報１２２０は、データ１２３２、パイロットホッピングシーケンス情報１２３４及び無線端末機データ／情報１２４０を含む。データ１２３２は、受信機の復号器１２１２からのデータ、送信機の符号器１２１４へ送信されるデータ、中間処理ステップの結果などを含むことができる。パイロットホッピングシーケンス情報１２３４は、電力レベル情報１２３６及びトーン情報１２３８を含む。電力レベル情報は、本発明に従ってパイロットトーンホッピングシーケンス内で、様々な強度のパイロットを発生させるため、異なるトーンに加えられる異なる電力レベルを規定する。これらパイロット値は、送信前に、例えば、予め選択された一定値に設定され、ＢＳ１２００と、ＢＳ１２００が提供するセル内のＷＴとの双方で既知である。トーン情報１２３８は、各端末機ＩＤ１２４６に対する各セクターに対してパイロットトーンホッピングシーケンス内のどのトーンを特定の強度レベルのパイロットトーンとして用いるべきか、どのトーンをセクターヌルトーンとすべきか、そして、どのトーンをセルヌルトーンとすべきかを規定する情報を含む。無線端末機データ／情報１２４０は、セル内で動作する各無線端末機に対するデータ情報セット、すなわち、ＷＴ１情報１２４２及びＷＴＮ情報１２５４を含む。各情報セット、例えばＷＴ１情報１２４２は、データ１２４４、端末機ＩＤ１２４６、セクターＩＤ１２４８、チャネル品質インジケータ値１２５０及びセクター境界位置情報１２５２を含む。データ１２４４は、ＷＴ１から送信されたユーザーデータと、ＷＴ１と交信するピアノードへ送信されるユーザーデータとを含む。端末機ＩＤ１２４６は、ＷＴ１へ割り当てられた基地局指定識別子である。すなわち、予め決定された時間に様々な強度のパイロット信号を含む特定のパイロットトーンホッピングシーケンスが、各特定の端末機ＩＤ１２４６に対応する基地局により発生される。

セクターＩＤ１２４８は、ＷＴ１が動作しているセクターが３つのセクターＳ０、Ｓ１、Ｓ２のうちのどれであるかを識別する。チャネル品質インジケータ値１２５０は、基地局が、基地局送信信号電力の関数として予想されるＷＴ１受信ＳＮＲレベルを計算するのに用いることができるチャネル品質報告メッセージ内で、ＷＴ１により基地局へ送信される情報を含む。チャネル品質インジケータ値１２５０は、本発明に従って、基地局により送信された様々な強度のパイロット信号についてＷＴ１により実行された測定値からＷＴ１により発生されている。セクター境界位置情報１２５２は、高レベルの干渉を体験するセクター境界に近いということをＷＴ１が検出したかどうかを識別する情報と、ＷＴ１が近くに配置されたセクター境界がどれであるかを識別する情報とを含む。この情報は、ＷＴ１により送信され、ＢＳにより受信される位置フィードバック情報から得られ、または発生される。チャネル品質インジケータ値１２５０及びセクター境界位置情報１２５２は、基地局１２００とＷＴ１との間の１つ以上のダウンリンクチャネルに関する情報を具える、ＷＴ１から基地局１２００へのチャネル品質フィードバック情報を表す。

通信ルーチン１２２２は、様々な通信動作を実行し、様々な通信プロトコルを実装するために基地局１２００を制御するのに用いられる。基地局制御ルーチン１２２４は、基本的な基地局機能、例えば、信号発生及び受信、スケジューリングを実行するため、並びに、異なる送信強度レベルのパイロット信号の発生と、無線端末機報告情報の使用、受信及び処理とを含む本発明の方法のステップを実行するために基地局１２００を制御するのに用いられる。信号送信ルーチン１２２８は、無線端末機への信号及び無線端末機からの信号、例えば、データトーンホッピングシーケンスに従うＯＦＤＭ信号を発生及び検出する送信機１２０４及び受信機１２０４を制御する。パイロット信号発生及び送信制御ルーチンは、各セクターに対する特定のパイロットトーンホッピングシーケンスを発生させるために、パイロットホッピングシーケンス情報１２３４を含むデータ／情報１２２０を用いる。電力レベル情報１２３６内に含まれるパイロットトーンの電力レベルと、各パイロットに対する特定のパイロットトーンを各セクター内に特定の時間で受信するのに選択された特定のトーンとは、パイロット信号発生及び送信制御ルーチン１２３０の指揮下で調整及び制御される。このルーチン１２３０は、例えば、図１５〜１７に示すようにパイロットトーンの送信を制御する。異なるパイロットトーンの送信に役割を果たす個々の処理命令、例えばソフトウェア命令は、図１５〜１７で説明し、示すようにパイロットトーンシーケンスを送信するために基地局を制御するのに一緒に動作する別個の手段として解釈できる個々の部品またはモジュールである。送信電力を制御しながら、例えば、送信周波数及び／またはシンボル送信時間に関してセルのセクター間での様々な種類のパイロット信号の送信を調整及び／または同期化することにより、様々なレベルの送信パイロットトーン、例えば、既知の予め決定された一定レベルのパイロットトーン、セクターヌルパイロットトーン並びにセルヌルパイロットトーンを受信する無線端末機が、測定した信号値からチャネル品質インジケータ値１２５０を獲得し、例えば計算できる。本発明によれば、規則的な（非ヌル）パイロットトーン、セクターヌルパイロットトーン及びセルヌルパイロットトーンは、通常に送信されるデータトーンを取り替え、またはパンチスルーすることができる。スケジューリングモジュール１２２５は、送信スケジューリング及び／または通信リソースの割り当てを制御するのに用いられる。本発明によれば、基地局送信信号電力の関数として各無線端末機の受信ＳＮＲを示す情報をスケジューラ１２２５に供給できる。チャネル品質インジケータ値１２５０から発生した前記の情報をスケジューラが、チャネルセグメントをＷＴに割り当てるために用いることができる。このことにより、ＢＳ１２００が、ＷＴへ供給するために選択された特定のデータ速度、符号化方式及び／または変調に対する受信ＳＮＲ要件を満たす充分な送信電力を持つチャネルのセグメントを割り当てることができる。

図１３には、本発明に従って実施される例示的な無線端末機１３００を示す。無線端末機１３００を無線エンドノード、例えば移動ノードとして用いることができる。無線端末機１３００は、図１１の例示的な通信システム１１００に示したＥＮ１１１４、１１１６、１１１８、１１２０、１１２２、１１２４をより詳細に表現している。無線端末機１３００は、バス１３１０を介して連結された受信機１３０２、送信機１３０４、プロセッサ、例えばＣＰＵ１３０６及びメモリ１３０８を含み、このバス上では、素子がデータ及び情報をやり取りできる。無線端末機１３００は、受信機及び送信機１３０２、１３０４にそれぞれ結合された受信機アンテナ及び送信機アンテナ１３０３、１３０５を含む。受信機１３０２は復号器１３１２を含み、一方、送信機１３０４は符号器１３１４を含む。メモリ１３０８内に記憶された１つ以上のルーチン１３２０の制御下にあるプロセッサ１３０６により、無線端末機１３００が、ここで開示した本発明の方法に従って動作する。メモリ１３２０は、ルーチン１３２０及びデータ／情報１３２２を含む。ルーチン１３２０は、通信ルーチン１３２４及び無線端末機制御ルーチン１３２６を含む。無線端末機制御ルーチン１３２６は、パイロット信号測定モジュール１３３０、チャネル品質インジケータ値発生モジュール１３３２、セクター境界位置決定モジュール１３３１及びチャネル品質インジケータ値送信制御モジュール１３３３を有する信号送信ルーチン１３２８を含む。データ／情報１３２２は、ユーザーデータ１３３４、例えば、無線端末機１３００からピアノードへ送信された情報と、ユーザー情報１３３６とパイロット信号送信情報１３５０とを含む。ユーザー情報１３３６は、測定信号値情報１３３７、品質インジケータ値情報１３３８、セクター境界位置情報１３４０、端末機ＩＤ情報１３４２、基地局ＩＤ情報及びチャネル報告情報１３４６を含む。パイロット信号送信情報１３５０は、ホッピングシーケンス情報１３５２、電力レベル情報１３５４及びトーン情報１３５６を含む。測定信号値情報１３３７は、受信したパイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つの測定であって、パイロット信号測定モジュール１３３０の制御下で実行された測定から得た測定信号値を含む。品質インジケータ値情報１３３８は、チャネル品質インジケータ値発生モジュール１３３２からの出力を含む。チャネル品質インジケータ値情報１３３８を基地局へ送信すると、このチャネル品質インジケータ値情報により基地局が、送信された信号電力の関数としてＷＴ受信ＳＮＲを決定できる。セクター境界位置情報１３４０は、無線端末機がセクター境界領域内に存在するかを、例えば、無線端末機が、高いセクター間干渉レベルを体験しているかを識別する情報と、２つの隣接するセクターのどちらが境界領域セクターであるかを識別する情報とを含む。基地局は、送信電力をターンオフしてセクター間干渉を減少すべきである隣接セクター内のチャネルを識別するのにセクター境界情報を用いることができる。チャネル報告情報１３４６は、得られたチャネル品質インジケータ値１３３８、または、チャネル品質インジケータ値１３３８の一部を含み、しかも、セクター境界位置情報１３４０を含むことができる。チャネル報告情報１３４６を、各品質インジケータ値に対する個々のメッセージで、または、１つのメッセージに含まれる品質インジケータ値の群で構築できる。メッセージを、所定の時間で周期的に専用のチャネルで送信できる。端末機ＩＤ情報１３４２は、基地局のセルラーサービスエリア内で動作する間、無線端末機１３００へ適用される基地局割り当て識別子を表す。基地局ＩＤ情報１３４４は、基地局に特有である情報、例えば、ホッピングシーケンス内の傾き値を含み、しかも、セクター識別情報を含む。

パイロットホッピングシーケンス情報１３５２は、基地局ＩＤ情報１３４４を有する所定の基地局に対して、パイロット信号を評価するのにいつの時点の、例えばＯＦＤＭシンボル時間のどのトーン１３５６を測定すべきかを識別する。パイロット信号電力レベル情報１３５４は、パイロットトーンホッピングシーケンス１３５２に含まれる割り当てられたパイロット信号トーン１３５６での無線端末機へのパイロット信号の送信レベルを識別する。パイロット信号電力レベル情報１３５４は、セクター及びセルヌルパイロットトーンをも識別する。

通信ルーチン１３２４は、様々な通信動作を実行し、様々な通信プロトコルを実装するために無線端末機１３００を制御するのに用いられる。

無線端末機制御ルーチン１３２６は、本発明の方法に従って無線端末機１３００の基本的な機能を制御する。無線端末機信号ルーチン１３２８は、受信機１３０２、送信機１３０４、信号発生及び受信の制御を含む無線端末機信号送信の基本的な機能を制御し、パイロット信号の測定、品質インジケータ値の発生、並びにチャネル品質インジケータ値の送信を含む本発明の方法による無線端末機の動作を制御する。パイロット信号測定モジュール１３３０は、基地局ＩＤ情報１３４４、ホッピングシーケンス情報１３５２及びトーン情報１３５６により識別される受信パイロット信号の測定を制御する。パイロット信号測定ルーチン１３３０は、パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して、測定した各パイロット信号に対応する測定信号値を発生する。チャネル品質インジケータ値発生モジュール１３３２は、電力推定モジュール１３６１及びＳＮＲ推定モジュール１３６２を含む。チャネル品質インジケータ値発生モジュール１３３２は、パイロット信号測定モジュール１３３０から出力された測定信号値１３３７を用いる関数に従って品質インジケータ値を発生する。モジュール１３３２は、互いに異なる第１及び第２チャネル品質インジケータ値関数を実行する第１及び第２セットの命令を含む。電力推定モジュール１３６１は、（複数の）受信パイロット信号に含まれる受信電力を推定するのにプロセッサ１３０６を制御するソフトウェア命令を含む。ＳＮＲ推定モジュール１３６２は、（複数の）受信パイロット信号の信号対雑音比を推定するのにプロセッサ１３０６を制御するソフトウェア命令を含む。セクター境界位置決定モジュール１３３１は、受信信号内に含まれる情報から、セクター境界に対する無線端末機１３００の位置を決定する。また、セクター境界位置決定モジュール１３３１は、無線端末機が近くにある隣接セクター境界がどれであるか、そして、どの隣接セクターがＷＴ１３００に対して、高い干渉レベルをもたらしているかを区別できる。セクター境界位置決定モジュール１１３１から出力された情報は、セクター境界位置情報１３４０内に含まれる。チャネル品質インジケータ値送信制御ルーチン１３３３は、基地局への品質チャネル値インジケータ情報及びセクター境界情報の送信を制御する。チャネル品質インジケータ値送信制御ルーチン１３３３はメッセージ発生モジュール１３３５を含む。メッセージ発生モジュール１３３５は、チャネル品質インジケータ値を伝達するのに用いられるメッセージを発生するために機械で実行可能な命令を用いてプロセッサ１３０６を制御する。メッセージ発生モジュール１３３５は、１つのチャネル品質インジケータ値を有するメッセージを発生でき、または、１つのメッセージ内に少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値を含むことができる。メッセージ発生モジュール１３３５は、位置情報、例えばセクター境界位置情報１３４０を含むメッセージも発生でき、または、このような情報を、チャネル品質インジケータ値を含むメッセージ内に組み入れることができる。メッセージ発生モジュール１３３５により発生されたメッセージは、チャネル品質インジケータ値送信制御モジュール１３３３の制御下で送信される。第１及び第２値に対応するメッセージを、送信目的のためにインタリーブする、例えば、交互に行うことができる。チャネル品質インジケータ値送信制御モジュール１３３３は、幾つかの実施形態では、チャネル品質インジケータ値を伝達するのに専用の通信チャネルセグメントを用いて周期的にメッセージを送信する。また、モジュール１３３３は、ＷＴ１３００により用いられる基地局により専用される予め選択された専用の時間枠に対応して送信時間を制御し、従って、専用の時間枠を用いることから別の無線端末機を排除する。

図１は、本発明を説明するのに用いる送信機１０１及び受信機１０３を示す簡略図である。送信機１０１を、例えば、基地局１２００の送信機１２０４とすることができ、一方、受信機１０３を、無線端末機１３００の受信機１３０２とすることができる。システム１１００のような通信システムでは、送信機１０１は、受信機１０３へデータを送信する適切な方法について、しばしば、選択する必要がある。選択肢は、誤り訂正符号の符号化速度、変調及び送信電力レベルを含むことができる。一般に、賢明な選択を行うために、送信機１０１にとって、送信機１０１から受信機１０３への通信チャネルに関する知識を有するのが望ましい。図１には、例示的なシステム１００を示す。このシステム１００では、送信機１０１が、データトラフィック１０２をフォワードリンク１０５で受信機１０３へ送信する。受信機１０３から送信機１０１へリバースリンク１０７で、受信機１０３がフォワードリンクのチャネル状態１０６を送信機１０１へ報告する。送信機１０１は次に、報告されたチャネル状態情報１０６を用いて、送信するためのパラメータを適切に設定する。

図２には、例示的な無線セルラーシステム２００を示す。この無線セルラーシステムでは、送信機は、アンテナ２０５を有する基地局（ＢＳ）２０１内に含まれ、受信機は、アンテナ２０７を有する無線端末機（ＷＴ）２０３、例えば、移動端末機または固定端末機内に含まれ、これにより、基地局２０１が（複数の）ダウンリンクチャネル２０８で情報を無線端末機２０３へ伝達できる。ＢＳ２０１は、しばしばパイロット信号２０９を送信し、これらパイロット信号は、送信リソースのわずかな部分で典型的に送信される信号であり、一般的に、一定電力で送信された既知の（予め決定された）シンボルから成る。ＷＴ２０３は、受信したパイロット信号２０９に基づいてダウンリンクチャネル状態２１３を測定し、チャネル状態２１３をアップリンクチャネル２１５でＢＳ２０１へ報告する。チャネル状態２１３が、フェーディング及びドップラー効果により時間と共にしばしば変化するので、それらが時間と共に変化するのに従って、ＷＴ２０３がチャネル状態２１３を追跡及び報告できるようにＢＳ２０１がパイロット２０９を頻繁に、または継続的に送信するのが望ましいことに留意すべきである。ＷＴ２０３は、受信した信号強度と、パイロット信号２０９に関する雑音及び干渉とに基づいてダウンリンクチャネル状態２１３を評価できる。雑音及び干渉の組み合わせを、これ以降、「雑音／干渉」または、時々、単に「雑音」と称する。従来の技術では、この種類の情報は、信号対雑音比（ＳＮＲ）のような１つのスカラー比または同等の測定基準の形態で通常に報告される。雑音／干渉が、送信された信号に依存しない場合、このような信号スカラー測定基準のすべては一般に、受信されたＳＮＲが信号送信電力と共にどのように変化するかを予測するのにＢＳ２０１で必要とされる。このような場合、ＢＳ２０１は、単一の受信された値から、送信するのに選択される符号化及び変調に対する正確な（最小の）送信電力を決定できる。残念ながら、マルチセクターの場合では、送信信号から生じた雑音は、異なる送信電力レベルに対して正確なＳＮＲを予測するのに不充分である１つのスカラー値を形成する有意信号成分であるおそれがある。

多くの通信状況では、特に、本発明のマルチセクターシステム１１００のようなセルラー無線システムでは、雑音は信号送信電力に独立せず、それに依存する。信号電力に比例するか、大まかに比例する「自己雑音」と称する雑音の成分が一般に存在する。図３には、雑音が信号送信電力に依存する一例を示す。図３では、グラフ３００が、横軸３０３上の全雑音に対し縦軸３１７上に関心ある信号の受信電力を示す。信号依存部分３０９と信号独立部分３０７との合計である線３０５により表す全雑音は、受信した信号電力３１７に対してプロットされている。自己雑音に対して多くの理由がある。自己雑音の一例は、受信信号と干渉する不均等な信号エネルギーである。この雑音は、信号強度に比例する。不均等な信号エネルギーは、チャネル推定の誤り、またはイコライザ係数の誤りから、あるいは、多くの別の理由から生じる可能性がある。自己雑音が信号独立雑音に匹敵するか、あるいは、信号独立雑音よりも大きい状況では、（パイロットで測定できる）１つのスカラーダウンリンクＳＮＲ値は、もはや、信号送信電力の関数としてＷＴ１３００で受信したＳＮＲをＢＳ１２００が正確に予測するのに適切でない。

本発明は、各ＷＴ１３００が、信号依存雑音３０９の存在下、信号送信電力の関数としてダウンリンク受信ＳＮＲを予測し、この情報をＢＳ１２００へ伝達できる方法及び装置を提供する。これにより、ＢＳ１２００が、各ＷＴに必要とされるそれぞれのＳＮＲに依存する異なる（最小）信号電力で異なるＷＴへ送信できる。ＢＳ１２００により送信された全電力は典型的に既知または一定であるが、異なるＷＴ１３００に割り当てられた割合は時間と共に異なり、変化できる。ＷＴ受信機１３０２では、受信した信号電力３１７の関数としての全雑音３０３の依存性を、図３に示すような、この明細書で「雑音特性線」と称する直線３０５によりモデル化することができる。雑音特性線３０５が原点を一般に通過しないので、１つのスカラーパラメータは、この線３０５を特徴付けるのに充分でない。この線３０５を決定するのに少なくとも２つのパラメータ、例えば、２つのチャネル品質インジケータ値が必要とされる。この線を決定する簡単な方法は、いずれかの２つの異なった点が直線を一意的に決定するため、線上の２つの異なった点、例えば点３１１、３１５の位置を識別することである。実際問題として、点がすぐそばにある場合よりも、点が離れて選択される場合の方が、線を決定する精度がより良いといったように、制限された精度で点を決定できることに留意すべきである。

基地局１２００はパイロット信号をダウンリンクで送信する。本発明によれば、異なる強度レベルのパイロット信号を送信することにより、無線端末機に対する雑音特性線を決定できる。一般に、第１パイロット信号は、第１点を得るため、第１電力レベルで送信され、第２パイロット信号は、第２データ点を得るため、第１電力レベルと異なる第２電力レベルで送信される。各パイロット信号に対して異なるトーンを用いる場合、第１及び第２パイロットを同時に送信できる。

図３に関して、第１パイロット信号は、受信したパイロット電力レベル３１７及び対応の全雑音レベル３１９を識別する線３０５上に第１点３１５を発生するために測定され、処理される。本発明の実施形態によれば、ＢＳ１２００は、非ゼロのパイロットに加えて「ヌルパイロット」信号をダウンリンクで送信する。ヌルパイロットは、ＢＳ１２００がゼロの信号電力を送信し、例えば、ゼロ電力を有するパイロット信号を送信する送信リソース（自由度）から成っている。第２パイロット信号、すなわちヌルパイロット信号は線３０５上に点３１１を生じさせ、信号独立雑音３０７に同等のヌルパイロット雑音レベル３１３を識別する。パイロット及びヌルパイロットの双方について測定された雑音に基づいて、ＷＴ１３００は、２つの異なる信号電力、例えば、０電力と、受信したパイロット電力３１７とで２つの異なる雑音推定値３１３、３１５を得る。これら２つの点３１１、３１５から、ＷＴ１３００は図３の全雑音特性線３０５を決定できる。しかも、ＷＴ１３００は次に、この線３０５のパラメータ（例えば、傾き及び切片、または、幾つか別の等価な組の情報）をＢＳ１２００へ伝達でき、これらパラメータにより、ＢＳ１２００が、複数のチャネル品質値を報告したＷＴ１３００への送信時の所定の送信信号電力に対する受信ＳＮＲを決定できる。ヌルパイロットがゼロ信号電力を有し、他方では、別のパイロットが通常、比較的大きい電力で送信されるので、図３のヌルパイロット及び非ゼロのパイロットに対応する２つの点３１１、３１５は比較的離れて、線３０５を特徴付ける良好な精度をもたらす。

信号雑音及び様々な信号送信の問題点をこれから更に説明する。図４のグラフ４００は、横軸４０３上の全雑音に対し縦軸４０１上に関心ある信号の受信電力をプロットしている。図４には、例示的な雑音特性線４０５を示す。本発明によれば、線４０５を特徴付けるため、ＢＳ１２００は、ＷＴ１３００が、線上の少なくとも２つの異なる点、例えば、線４０５を特徴付ける点４０７、４０９を測定できる信号を送信する。その後、これら測定から得られた情報をＢＳ１２００へ送信する。例えば、ＢＳ１２００は、図４で示すように電力Ｙ１、Ｙ２として受信される２つの異なる信号電力Ｐ１、Ｐ２を送信できる。ＷＴ１３００は、Ｙ１（４１５）及びＹ２（４１９）として示す対応の受信信号電力と、Ｘ１（４１３）及びＸ２（４１７）として示すそれぞれに対応の全雑音とを測定する。Ｘ１（４１３）、Ｘ２（４１７）、Ｙ１（４１５）及びＹ２（４１９）から、線４０５の傾き及び切片を一意的に決定できる。一実施形態では、Ｐ１及びＰ２は既知で一定である。別の実施形態では、Ｐ２を、パイロット信号に対応するパイロット電力とし、一方、Ｐ１を、ある送信リソースを占めるが、ゼロの送信電力を有するヌル信号を表すゼロとすることができる。しかし、一般には、Ｐ１を必ずしもゼロとすべき必要はない。例えば、Ｐ１を、Ｐ２よりも小さいある正の数とすることができ、幾つかの実施形態では、Ｐ１が、Ｐ２よりも小さいある正の数である。

ＢＳ１２００が、受信したフィードバック情報から雑音特性線４０５を決定した後、ＢＳ１２００は、所定の送信電力Ｑに対してＷＴ受信機１３０２でのＳＮＲを決定できる。例えば、図４には、所定の送信電力Ｑに対応するＳＮＲを決定する手順を示す。まず、ＢＳ１２００は、点（Ｙ２、Ｐ２）及び（Ｙ１、Ｐ１）間で直線的に補間することにより送信電力Ｑの対応の受信信号電力Ｙ４２１を検出する。

送信電力Ｑに対応する対応の雑音電力を、点（Ｘ２、Ｐ２）及び（Ｘ１、Ｐ１）間で直線的に補間することにより得る。

次に、ＳＮＲ（Ｑ）、すなわち、ＢＳ送信電力Ｑに対する、ＷＴ１３００により分かったＳＮＲを得る。

図４に示す雑音特性線４０５上の点Ａ４１１はＸ４２０のｘ軸値とＹ４２１のｙ軸値とを有し、送信電力Ｑに対応する。送信電力Ｑを用いれば、点Ａ４１１及び原点４２２を結ぶ線の傾きがＳＮＲ（Ｑ）、すなわち、ＷＴ受信機１３０２でのＳＮＲであることに留意すべきである。従って、ＷＴ１３００から報告された統計値により生成された雑音特性線４０５から、ＢＳ１２００は、例えば、ＷＴ１３００に対する所定のＳＮＲ要件を満たすのにどれほどの送信電力を必要とするかを決定でき、また、決定する。

図５には、横軸５０３上の周波数に対し電力を縦軸５０１上にプロットするグラフ５００を示す。図５は、無線セルラーネットワークが直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）を用いる本発明の例示的な一実施形態に対応する。この例示的な場合では、チャネル内にマルチパスフェージングが存在する場合であっても、異なるトーンの送信は受信機で互いに干渉しないように周波数５０５は３１個の直交トーンに分割されている。ＯＦＤＭシンボル内において、信号送信の最小単位は、時間及び周波数リソースの組み合わせに対応する単一トーンである。

図５には、所定のＯＦＤＭシンボルにおけるトーンの電力プロファイルを示す。この実施形態では、パイロット５１５は、トーンに一定のパイロット電力５０７で送信される既知のシンボルであり、ヌルパイロット５１３は、ゼロの送信電力を持つトーンである。これらパイロットトーン５１５及びヌルパイロットトーン５１３は時間と共にホップすることができ、このことは、１つのＯＦＤＭシンボルから次のＯＦＤＭシンボルへ、それらが占有する位置が変更できることを意味する。延長された期間にわたって、パイロット信号の送信は、ホッピングシーケンスの繰り返しにより周期的である。４つのパイロットトーン５１５と１つのヌルパイロットトーン５１３とを図５に示す。ＢＳ１２００及びＷＴ１３００の双方にとって、パイロット５１５及びヌルパイロット５１３のトーン位置は既知である。対応の送信電力レベル５０９を有する２６個のデータトーン５１１も図５に示す。パイロットトーン送信電力レベル５１５がデータトーン送信電力レベル５０９よりも著しく高く、これにより、無線端末機が容易にパイロットトーンを見分けることができることを図５が示している。一般に、データトーン送信電力５０９は、必ずしも、図５に示すようにすべてのデータトーンにわたって同一である必要はなく、レベル５０９はデータトーンごとに変更できる。

無指向性アンテナ内に配置された無線配備状態の状況では、実施形態は、セルヌルパイロットとして既知の単一のヌルパイロットを指定する。図５に示すように、パイロットトーンが電力Ｐで送信され、データトラフィックを伝えるトーンが電力Ｑで送信されると仮定する。パイロットに対する受信信号に注目することにより、ＷＴ１３００は、ＳＮＲ（Ｐ）と称するＳＮＲを測定できる。基地局１２００にとって、目標はＳＮＲ（Ｑ）の推定値を獲得できるということであり、このＳＮＲ（Ｑ）は、Ｐと異なる電力Ｑの基地局送信データに対応する、無線端末機１３００により分かったＳＮＲである。

受信ＳＮＲの知識は、支援できる符号化速度及び変調群の組み合わせを決定するので重要である。特定の対象のブロック誤り率（例えば、単一の符号語の送信が不正確である確率）と各符号化速度及び変調群とに対して、失敗した送信の確率が特定の対象の割合（例えば、１％ブロック誤り率）よりも低くなるために受信ＳＮＲが超えなければならない最小ＳＮＲを規定できる。この観点から、所望の符号化速度及び変調群に対する最小ＳＮＲを超えるＳＮＲを発生する送信電力Ｑについて解決するため、ＢＳ１２００がＳＮＲ（Ｑ）を正確に推定できるのが望ましい。

ＳＮＲ（Ｑ）とＱとの間の関係は、信号依存雑音に依存する。説明目的のため、信号依存雑音が送信電力に比例し、図３、４に示す雑音特性線３０５、４０５を用いて、全雑音の依存性を受信信号電力の関数として特徴付けると仮定する。この原理を同様に別の状況へ拡張できる。

ＢＳが電力Ｐで送信する場合、無線端末機により受信された電力がαＰとなるようにαはチャネルゲインを示す。Ｎは信号独立雑音を示し、γＰは信号依存雑音を示し、ここで、γは送信電力Ｐに対する比例定数である。次に、パイロットトーンに関するＳＮＲを測定する場合、ＷＴ１３００は以下のＳＮＲを測定する。

ここで、Ｐはパイロットの一定の送信電力であり、Ｎは、ＷＴ１３００により分かった信号独立雑音である。これを「ＳＮＲ１」と称して、信号依存干渉を１つの事象として処理することを示す。

ヌルパイロットを用いることにより、ＷＴ１３００が、信号独立雑音Ｎを分離して測定できる。その理由は、このヌルトーンでは、ＢＳ１２００により送信されたゼロの電力が存在するためである。この信号独立雑音ＮをＢＳパイロットの受信電力αＰと比較することにより、信号依存雑音を含まないＳＮＲを推定できる。この比を、ＳＮＲ０（Ｐ）＝αＰ／Ｎにより表し、ここで、「ＳＮＲ０」は、いかなる信号依存雑音をも考慮しないことを示す。この場合、ＳＮＲ１（Ｐ）とＳＮＲ０（Ｐ）との間の関係は、

により得られ、表記上の簡素化のため、

と規定する。図３、４に示す雑音特性線と比較すると、ＳＮＲ０（Ｐ）がこの線のｘ軸切片に対応し、他方、ＳＲＲ１はこの線の傾きに相当することが分かる。次に、ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ１の関数として、

と書くことができる。一実施形態では、測定値ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ１はＷＴ１３００によりＢＳ１２００へ報告される。これらの報告から、ＢＳ１２００はＳＮＲ１（Ｐ）を計算できる。

図６のグラフ６００には、縦軸６０１上のＳＮＲ１（Ｐ）と横軸６０３上のＳＮＲ０（Ｐ）との間の関係を示す。ここで、ＳＮＲはｄＢの単位でプロットされている。３つの曲線は、ＳＲＲ１＝０、ＳＲＲ１＝０．５及びＳＲＲ１＝１をそれぞれ表す線６０５、６０７、６０９により示す。ＳＲＲ１＝０（線６０５）の場合は、雑音が信号から独立する状態に対応するので、ＳＮＲ１（Ｐ）＝ＳＮＲ０（Ｐ）である。ＳＲＲ１＝１（線６０９）の場合は、信号依存雑音が信号に等しい場合に対応するので、ＳＮＲ１（Ｐ）が０ｄＢを超えることは決してできない。

ＷＴ１３００から受信された情報から、ＢＳ１２００は次に、データトラフィックに対する送信電力Ｑの関数として受信ＳＮＲを計算できる。ＷＴ１３００により受信されたＳＮＲは信号依存雑音を含み、以下の形態をとる。

逆数及び置き換えを実行することにより下記の式を得る。

従って、ＷＴ１３００により報告された値ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ１の関数として、いずれかの送信電力Ｑに対してＷＴ１３００により分かったＳＮＲを予測できる。これら導出は、ＢＳ１２００が、送信電力に比例する信号依存雑音の存在下、送信電力の関数としてＳＮＲを予測できる統計値をＷＴ１３００がヌルパイロットを用いて決定し、ＢＳ１２００へ送信できることを示す。

ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ１の送信というよりはむしろ、ＷＴ１３００がＢＳ１２００へ送信できる別の等価なセットの報告があり、これら等価なセットの報告が本発明の範囲内に含まれることに留意すべきである。

本発明の方法及び装置は、マルチセクターセルに特に有用である。無線セルラーシステムでは、基地局１２００は、図１１に示すように各セルが複数のセクターに分割されている構成内にしばしば配置されている。セクター化された環境では、セクター１１０６、１１０８、１１１０間の干渉は、受信ＳＮＲに重大な影響を及ぼす。信号独立部分に加えて、全雑音は、各々が、同じセル１１０４内の別のセクターからの信号電力に比例する信号依存部分も含む。この場合の雑音特性は、図３に示すものよりも複雑である。その理由は、このセクター化された状況では、全雑音は、１つどころではなく、２つ以上の信号依存成分を含むためである。しかし、今では、より高い次元空間で規定された直線により全雑音を依然として特徴付けることができる。この雑音特性線を、例えば、切片及び傾きにより表現できる。切片は信号独立雑音部分の関数であり、各傾きは、特定の信号電力に対する信号依存雑音部分の比例性に対応する。

しかし、ある筋書きでは、雑音特性線の描写を簡素化できる。例えば、セクター化の例示的な方法では、セルの各セクターが、各セクターに送信するのにすべて、またはほとんどすべての送信リソース、例えば周波数帯域を用いることができる。各セクターから送信された全電力は典型的に一定または既知であるが、異なるＷＴ１３００は全電力の異なる部分を受信できる。セクター間の分離が充分でないので、あるセクターに送信された信号は別のセクターに対する雑音（干渉）となる。更に、各セクター１１０６、１１０８、１１１０が、全く同一で、且つ比例する、またはほぼ比例する信号電力を所定の自由度で送信するように制約されていれば、別のセクターから所定のセクター１１０６、１１０８、１１１０内のＷＴ１３００への干渉が、信号依存雑音または自己雑音のように現れる。このことは、別のセクターからの干渉が信号電力に対応するので、雑音特性線が、図３に示すものに類似するような場合である。

本発明によれば、ＢＳ１２００は、すべての信号独立雑音を有する雑音特性線の切片をＷＴ１３００が評価できる「セルヌルパイロット」のような信号を送信する。その上、一例として、セクターの境界１１５０、１１５２、１１５４におけるＷＴ１３００が別のセクターから干渉を受信しないように（または、軽減された干渉を受信するように）セクター１１０６、１１０８、１１１０間のスケジューリングを調整できる。本発明によれば、ＢＳ１２００は、セクターの下位セットからの信号依存雑音だけを考慮して雑音特性線の傾きをＷＴ１３００が評価できる「セクターヌルパイロット」のような信号を送信する。本発明によれば、ＷＴ１３００は次に、信号独立ＳＮＲ及びこれらの異なる傾き、または、ある等価なセットの情報をリバースリンクでＢＳ１２００へ戻して報告する。

図７は、直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）を用いるセクター化されたセルラー無線システムの場合における本発明の実施形態による信号送信をグラフ７００に示す。ＢＳ１２００が３つのセクター７０１、７０３、７０５を有すると考え、この場合、同じ搬送周波数がすべてのセクター７０１、７０３、７０５で再利用される。セクター７０１、７０３、７０５に対応するパイロット電力レベルを参照番号７０９、７１３、７１７によりそれぞれ示す。第１〜第３のセクターの各々に対するデータ信号電力レベルを参照番号７１１、７１５、７１９によりそれぞれ示す。別の個数のセクターの状況を以下に説明する。基地局１２００の３つのセクター１１０６、１１０８、１１１０を、図７に示すようにＳ０（７０１）、Ｓ１（７０３）及びＳ２（７０５）により示す。図７は、所定のＯＦＤＭシンボル７０７のダウンリンク送信に対するトーン割り当てを示し、３つのセクターにわたって、データトーン例えば、例示的なデータトーン７２８と、パイロットトーン例えば、例示的なパイロットトーン７２８と、ヌルパイロットトーン例えば、例示的なヌルパイロットトーン７２１との配列の一例を含む。各セクターが同じ周波数帯域を共有すると仮定するので、セクター間の対応のトーンは互いに干渉する。例示を目的として、トーンの位置及び順序を示してあり、異なる実施形態で変更できることに留意すべきである。

本発明によれば、ダウンリンク信号は１つ以上のセルヌルパイロットを含む。これらセルヌルパイロットは、各セクター７０１、７０３、７０５により共有されるヌルトーンである。セルヌルパイロット７２９では、各セクター７０１、７０３、７０５内にゼロの送信電力が存在する。その上、ダウンリンク信号は、１つ以上のセクターヌル７２１、７２３、７２５を含み、この場合、送信電力は、セクター７０１、７０３、７０５の下位セット内でのみゼロである。セクターヌルパイロットと同じトーンでは、別のセクター内のＷＴ１３００にとって既知であり、一定である送信電力を持つパイロットトーンまたはデータトーンを有するのが望ましい。例えば、セクターＳ１（７０３）のセクターヌルパイロット７２３は、対応のセクターＳ０（７０１）のパイロットトーン７３１と対応のセクターＳ２（７０５）のパイロットトーン７３７とを有する。

図７に示す一実施形態では、４つのパイロットと１つのセクターヌルパイロットと１つのセルヌルパイロットとが各セクター７０１、７０３、７０５に存在する。例えば、セクターＳ０（７０１）は４つのパイロット７３１、７３３、７３５、７３７と１つのセクターヌルパイロット７２１と１つのセルヌルパイロット７２９とを有する。これらパイロットは、各セクターが２つの固有のパイロットを有し、この場合、パイロットを２つの別のセクターの各々と共有するように配置されている。例えば、セクターＳ０（７０１）は固有のパイロット７３５、７２７を有し、パイロット７３１はトーン周波数をセクターＳ２（７０５）のパイロット７３７と共有し、パイロット７３３はトーン周波数をセクターＳ１（７０３）のパイロット７３９と共有する。更に、１つのセクターに対するセクターヌルパイロットは別のセクターのパイロットトーンと一致する。例えば、セクターＳ２（７０５）のヌルトーン７２５に対して、パイロット７３３、７３９はそれぞれ、セクターＳ０（７０１）、Ｓ１（７０３）内に同じトーンで送信される。パイロットトーン、セルヌルトーン及びセクターヌルトーンの位置は、ＢＳ１２００及びＷＴ１３００の双方に既知である。

パイロットは、周波数ダイバーシティのような様々な理由により時間と共に位置を変化し、または「ホップ」する。図８には、パイロット、セルヌルパイロット及びセクターヌルパイロットのトーンホッピングの一例を示す。図８のグラフ８００は、横軸８０３上の時間に対し周波数を縦軸８０１上にプロットする。小さな垂直下位区分８０５の各々はトーンに対応し、小さな水平下位区分８０７の各々がＯＦＤＭシンボル時間に対応する。各パイロットトーン８０９を、垂直に陰影を付けた小さなボックスにより表す。各セクターヌルパイロット８１１を、水平に陰影を付けた小さなボックスにより表す。各セルヌルパイロット８１３を、斜めに交差する陰影を付けた小さなボックスにより表す。

一実施形態では、パイロットトーンは、モジュール線状ホッピングパターンに従って原則的にホップする。本発明によれば、セクターヌルトーンは、同じ傾き値を有するパイロットホッピングと同じモジュール線状パターンに従ってホップする。更に、本発明の一実施形態では、セルヌルパイロットトーンも、同じ傾き値を有するパイロットホッピングと同じモジュール線状パターンに従ってホップする。

一実施形態では、データトーンは、順序を変えたモジュール線状ホッピングパターンに従って原則的にホップする。本発明の別の実施形態では、セルヌルパイロットは、データホッピングと同じく、順序を変えたモジュール線状パターンに従ってホップする。この実施形態では、セルヌルパイロットトーンがパイロットトーンに一致する場合、各セクターのパイロットトーンの送信が一時停止され、パイロットトーンが効果的に消去されるか、あるいは、パイロットトーンの送信はセクターの少なくとも幾つかで継続し、セルヌルパイロットトーンは効果的に使用できなくされる。

ＷＴ１３００が、基地局１２００のセクターＳ０と確立されたリンクを有し、Ｓ０からＷＴ１３００へのチャネルゲインがαにより得られると仮定する。同様に、Ｓ１からＷＴ１３００へのチャネルゲインがβにより得られ、Ｓ２からＷＴ１３００へのチャネルゲインがγにより得られると仮定する。最後に、完全を期して、Ｓ０からＷＴ１３００へのリンク内の信号依存雑音は、δのチャネルゲインを有する送信電力に比例する自己雑音を含むと仮定する。

３つのセクターに関するデータトーンに対する送信電力がＱ０、Ｑ１及びＱ２によりそれぞれ得られると仮定する。次に、Ｓ０からＷＴ１３００へのリンクに対する受信ＳＮＲを、以下の式により得る。

この説明の残りの間、別のセクターによる干渉（βＱ１、γＱ２）が、同じセクターからの信号依存雑音δＱ０よりもはるかに重要であると仮定するので、簡素化のため、このことは、後の説明で省略する。

パラメータセットが、Ｓ０からＷＴ１３００へのダウンリンクデータ送信に対する受信ＳＮＲを予測するのに充分な情報を具えるようにＷＴ１３００はパラメータセットを基地局へ供給する必要がある。この情報を得るため、ヌルパイロットトーンを用いることができる。各セクター内の送信がゼロであるセルヌルパイロットを用いて、信号独立雑音を測定できる。これを、Ｓ０からのパイロットの受信強度と比較すると、以下のＳＮＲを得る。

次に、隣接するセクターの１つが送信していない状態でＳＮＲを測定するのにセクターヌルパイロットトーンを用いることができ、また、様々な実施形態で用いる。特に、セクターＳ０に対して、Ｓ２内のセクターヌルパイロットトーンに対応するパイロットトーンを考慮する。次に、セクターＳ０内のこのパイロットに基づいてＳＮＲを測定することにより値を得る。

ここで、干渉セクターは（パスゲインβを有する）Ｓ１である。同様に、Ｓ１内のセクターヌルトーンであるパイロットトーンに関するＳＮＲを測定することにより、干渉セクターは（パスゲインγを有する）セクターＳ２であり、結果として生じるＳＮＲを、下記の式より得る。これら２つの場合、雑音特性線の傾きは、それぞれβ／α、及びγ／αである。

次に、別のセクター内のセクターヌルパイロットに対応しないパイロットトーンを用いてＳＮＲを直接に測定する場合、このＳＮＲ測定値は別の２つのセクターからの干渉を考慮する。この測定値は２つのセクターからの干渉を含むので、この測定値をＳＮＲ２と称する。

この場合、雑音特性線の傾きは、（β＋γ）／αである。

以下のＳＲＲを雑音特性線の正確な傾き値と規定することにより、ＳＮＲ１^β（Ｐ）、ＳＮＲ１^γ（Ｐ）及びＳＮＲ２（Ｐ）をＳＮＲ０（Ｐ）に関係付けることができる。

ＳＲＲ自体をＳＮＲの観点から以下のように計算できる。

ＳＲＲ２を、ＳＲＲ１^β及びＳＲＲ１^γの合計として見出せることに留意すべきである。

次に、ＳＮＲをＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲの観点から書くことができる。

ＷＴ１３００がこれら統計値（例えば、ＳＮＲ０（Ｐ）、ＳＲＲ１^β、ＳＲＲ１^γ、ＳＲＲ２）の充分なセットを基地局１２００へ報告すれば、基地局１２００は、ＷＴ１３００により受信されたＳＮＲを送信電力Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２に基づいて予測できる。一般に、電力Ｑ１、Ｑ２を有するセクターＳ１、Ｓ２からの干渉を伴う電力Ｑ０を有するデータ送信に対してＷＴ１３００により分かったＳＮＲは、送信電力Ｐを有するパイロットトーンについて行った測定の観点から得られる。

図９では、セクターＳ０内の例示的なＷＴに対する３つの状態を線図９００に示す。セル９０１は、３つのセクターＳ０（９０３）、Ｓ１（９０５）、Ｓ２（９０７）を含む。図９は、セクターＳ１（９０５）との境界付近にＷＴ９０９を示す。この場合、ＷＴ９０９は、セクターＳ１（９０５）から著しいダウンリンク干渉を受信する。３つのセクターＳ０（９２３）、Ｓ１（９２９）、Ｓ２（９２７）を含むセル９２１は、セクター境界から離れたセクターＳ０（９２３）の中央にＷＴ９２９を示す。３つのセクターＳ０（９４３）、Ｓ１（９４５）、Ｓ２（９４７）を含むセル９４１は、セクターＳ２（９４１）との境界付近にＷＴ９４９を示す。この場合、ＷＴ９４９は、セクターＳ２（９４７）から著しいダウンリンク干渉を受信する。

本発明の一実施形態では、これら３つの状態の各々に対して、ＷＴは、リバースリンク例えば、アップリンク上に伝達する情報量を減少させるため、測定統計値の下位セットをＢＳ１２００へ送信する。

図９に示す状態では、セル９０１に関して、セクターＳ０（９０３）内のＷＴ９０９がセクターＳ１（９０５）から著しい干渉を受信すると仮定する。次に、基地局用の調整されたスケジューラ１２２５は、セクターＳ０（９０３）からＷＴ９０９への送信と干渉するセクターＳ１（９０５）内のデータ送信をターンオフできる。その間、セクターＳ２（９０７）が、セクターＳ０の場合と同じ、または、ほぼ同じ送信電力Ｑを有するようにセクターＳ２（９０７）内の送信を調整する。次に、ＷＴ９０９により分かったＳＮＲを下記の式により得る。この場合、ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ１^γを報告するのに充分である。

次に、セル９２１に関する図９に示す状態に対して、ここでは、ＷＴ９２９はセクター境界付近に存在せず、ＷＴ９２９へ過度の干渉をもたらさずに大部分の、または、すべてのセクターに送信することが可能である。この場合、３つのセクターの各々が同じ電力Ｑでデータを送信すべきであるとする仮定を基地局のスケジューラ１２２５が単純化させると仮定する。次に、セクターＳ０（９２３）からの送信に対してＷＴ９２９が分かったＳＮＲを下記の式により得る。この場合、ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ２を報告するのに充分である。

次に、セル９４１に関する図９に示す状態に対して、ＷＴ９４９は、セクターＳ２（９４７）とのセクター境界付近に位置する。ＷＴ９４９がセクターＳ２（９４７）から著しい干渉を受信するので、基地局１２００用の調整されたスケジューラ１２２５は、セクターＳ２（９４７）内の対応のデータ送信をターンオフできる。その間、セクターＳ０（９４３）の場合と同じ送信電力Ｑを有するようにセクターＳ１（９４５）に対する送信を調整すると仮定する。ＷＴ９４９により分かったＳＮＲを下記の式により得る。この場合、ＳＮＲ０（Ｐ）及びＳＲＲ１^βを報告するのに充分である。

従って、送信電力が、ある値Ｑに等しく、または、０に等しくなるようにＢＳ１２００が送信電力を制限すれば、３つの実現可能な構成体の各々では、ＷＴ１３００からＢＳ１２００へ送信するのに情報の下位セットのみを必要とする。特に、一実施形態では、無線端末機１３００は、現在、ＷＴ１３００が（例えば、図９のセル９０１、図９のセル９２１、及び図９のセル９４１に示すような）どの状態にあるかについて決定する。この情報を、ＷＴ１３００により２ビットのセクター境界インジケータとしてＢＳ１２００へ送信できる。セクター境界インジケータは、セクター境界に対する無線端末機位置情報を示す。ＷＴ１３００が境界上に存在するので、隣接するセクター内の送信をターンオフする必要があるかを最初のビットが示すことができる。次のビットは、２つのセクターのどちらがより干渉を生じさせるかを示すことができる。実行可能な２ビットのセクター境界インジケータは、以下で述べるように表１の第１列目にリストされる。表１の第２列目は、雑音影響情報を示す。第３列目は、対応のセクター境界インジケータの受信に応答してＢＳ１２００により行われるべき制御動作をリストする。第４列目は、同じ行内にリストされた対応の報告されるセクター境界インジケータに与えられて報告される２つのチャネル品質インジケータ値をリストする。

このように、ＷＴ１３００は、これに好ましい構成がどれかを基地局１２００へ身分確認するので、ＷＴ１３００はＳＮＲ０（Ｐ）及び３つのＳＲＲの１つだけを報告すれば足りる。

任意の数のセクターを有するマルチセクターセルを次に説明する。本発明の別の実施形態では、任意の数のセクターが存在する状態に対して、セクターは、Ｓ０、Ｓ１及びＳ２と呼び名を付ける３つのセクタータイプに分割されている。セクタータイプのこの分類は、２つの隣接するセクターが同じタイプを持たないように行われる。２つの隣接しないセクターに対して、干渉の影響が、重要でない程度に充分少ないので、干渉の主な原因が、異なるタイプの隣接するセクターからのものであると考えられると仮定する。従って、この状態を、３セクターセルの場合と類似した形で処理できる。その理由は、各セクター内の干渉の主な原因が、２つの隣接するセクターによってもたらされるからである。

図１０は、３個、４個及び５個のセクターをそれぞれ有する例示的なセル１００１、１０２１、１０４１のセクタータイプを示す線図１０００を含む。セル１００１は、第１セクターＳ０タイプセクター１００３、第１セクターＳ１タイプセクター１００５及び第１セクターＳ２タイプセクター１００７を含む。セル１０２１は、第１セクターＳ０タイプセクター１０２３、第１セクターＳ１タイプセクター１０２５、第１セクターＳ２タイプセクター１０２７及び第２Ｓ２タイプセクター１０２９を含む。セル１０４１は、第１セクターＳ０タイプセクター１０４３、第１セクターＳ１タイプセクター１０４５、第１セクターＳ２タイプセクター１０４７、第２Ｓ０タイプセクター１０４９及び第２Ｓ１タイプセクター１０５１を含む。以下で述べる表２は、異なる数のセクターを考慮する一例を示す。この表で、セクタータイプのリストの順序は、セクターを囲むように（例えば、時計回りに）進行する順序に対応する。

上記のセクタータイプ方式を用いて、３つのセクターの場合に対してセルヌルパイロット及びセクターヌルパイロットを含む方式を任意の数のセクターに対して用いることができる。

ＯＦＤＭシステムとの関連で説明したが、本発明の方法及び装置を、多くの非ＯＦＤＭを含む広範囲の通信システムに適用できる。更に、幾つかの特徴を非セルラーシステムに適用できる。

様々な実施形態では、ここで説明するノードは、本発明の１つ以上の方法に対応するステップ、例えば、信号処理、メッセージ生成及び／または送信ステップを実行するのに１つ以上のモジュールを用いて実施される。従って、幾つかの実施形態では、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を、ソフトウェア、ハードウェアまたは、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装できる。例えば１つ以上のノードで、上述した方法のすべて、または一部を実施するため、機械、例えば、追加のハードウェアを持っているか、持っていない汎用コンピュータを制御するメモリ装置、例えば、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどのような機械可読媒体内に含まれるソフトウェアのように機械で実行可能な命令を用いて、多くの上述した方法または方法のステップを実施できる。従って、特に、本発明は、機械、例えばプロセッサ及び関連のハードウェアに、上述した（複数の）方法の１つ以上のステップを実行させるため、機械で実行可能な命令を含む機械可読媒体に関する。

当業者にとって、上述した本発明の方法及び装置に対する多数の追加の変形態様が、本発明の上記の説明を考慮して明らかとなる。このような変形態様は、本発明の範囲内であると考えられるべきである。本発明の方法及び装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）及び／または、アクセスノードと移動ノードとの間で無線通信リンクを形成するのに用いることができる様々な別の種類の通信技術を用いることができ、そして、様々な実施態様で用いる。幾つかの実施態様では、アクセスノードは、ＯＦＤＭ及び／またはＣＤＭＡを用いて移動ノードと通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施態様では、移動ノードは、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（ＰＤＡ）または、本発明の方法を実施するため、受信機／送信機回路とロジック及び／またはルーチンとを含む別の携帯装置として実施される。

図１４には、本発明に従って、セルの複数のセクター内にパイロットトーンを同期的に送信する例示的な方法１４００のステップを示す。この方法は開始ノード１４０２で始まり、ステップ１４０４に進み、ここでは、現在シンボル時間カウンタを例えば、１に初期化する。シンボルは例示的なシステムに１シンボル時間当たり１シンボルで送信され、このシンボル時間は、標準的に、送信されるシンボルの一部分のコピーである周期的な接頭辞と一緒に１つのシンボルを送信するのに用いられる時間であり、このコピーは、マルチパス干渉及び少数のシンボル送信タイミングエラーから保護する冗長性のために加えられる。

動作はステップ１４０４からステップ１４０６へ進み、ここでは、各セクター内に現在シンボル時間で送信すべきパイロットシンボルを、セルの各セクター内に予め選択された送信電力レベルを用いる予め選択されたパイロット送信シーケンス、例えばパイロットトーンホッピングシーケンスに従って各セクター内に同じトーンを用いて同期的に送信するように送信機を制御する。パイロットはセルの各セクター内に並行に送信されるが、トーンで送信される電力レベルを、ある予め選択されたレベルまたは、ヌルトーンの場合にはゼロとすることができる。各セクター内のパイロット信号の送信時間を一般に同期化するが、セクター間にわずかなタイミングオフセットを生じてもよい。従って、各セクターは、異なるシンボル送信時間を実際には用いることができる。しかし、各セクター内のシンボル時間は、各セクター内にシンボルを送信するのに用いるシンボル時間内に充分な重複があるように充分に同期化される。通常、充分な重複は、周期的な接頭辞を送信するのに用いられる時間であって、時々、周期的接頭辞期間と称する時間に対応する時間の少なくとも一期間内にシンボル送信開始時間が存在するように同期化されるようになっている。従って、シンボル時間内に完全な重複がなくても、異なるセクターのシンボル時間内に通常、充分な重複がある。

セルの各セクター内の所定のトーンで用いるべき電力を電力レベル情報１２３６から決定しながら、特定のシンボル時間中にどのトーンをパイロットトーンに用いるかを、パイロットホッピングシーケンストーン情報１２３４に含まれたトーン情報１２３８から決定する。

ステップ１４０６で、現在シンボル時間にパイロットトーンを送信した後、動作はステップ１４０８へ進み、ここでは、現在シンボル時間カウントを１だけ増加する。次に、ステップ１４１０で、現在シンボル時間が最大シンボル時間に達したかどうかを確かめるために検査を行う。現在シンボル時間が最大に等しければ、現在シンボル時間を１にリセットして、ステップ１４０６で、パイロットホッピングシーケンスが繰り返し始められるようにする。基地局送信が停止するか、または、ある別の事象が、中断すべきパイロット信号送信処理を生じさせるまで、パイロットトーンの周期的な送信は、実施されているパイロットトーンホッピングシーケンスに従って繰り返しを継続する。

次に、図１５〜１７を関して、様々な例示的なパイロットトーン送信をパイロット信号送信電力情報と共に示す。

本発明によれば、パイロットトーンは、同じトーンを用いてセルの複数のセクター内に同時に、または、ほぼ同時に送信される。本発明の様々な実施形態では、シンボル送信時間は、セルの様々なセクター内で同期化される。完全な同期化を仮定すると、いずれかの所定の時間でセルの様々なセクター内に送信されたパイロットトーン間には、時間の点から見て完全な重複がある。残念ながら、上述したように、正確な同期化は、高周波数で動作する別々の増幅器及びアンテナ間で送信を同期化する複雑性に関連する様々な理由のために可能でない場合がある。しかし、同期化されたセクターの実施形態では、充分な量のシンボル時間の重複がセクター間に存在する。従って、各セクターシンボル送信時間の少なくとも一部分の間、完全な重複が可能であると仮定する信号測定を行う充分な重複を伴ってパイロット送信を達成できる。上述したように、本発明の同期化の実施形態では、セルの様々なセクター間のシンボル送信開始時間の間の差は、送信シンボルと共に通常、含まれる周期的な接頭辞の期間よりも一般に少ない。

説明の目的のため、マルチセクターセルの各セクターに同期的に同時に送信される信号、例えばシンボルとの完全な同期化が存在すると仮定する。しかし、上記の説明により、通常、このような正確な同期化が発生せず、本発明を実施するのに必要ないこと明らかである。従って、各セクター内の送信は、隣接するセクターのシンボル時間からわずかにオフセットした異なるシンボル時間に対応する。本発明によれば、パイロットトーンがセルの各セクター内に同じセットのトーンで同期的に送信される間、セルの異なるセクター内のパイロットトーンの電力は、特定のセクターにおいて、背景雑音と同様に（複数の）別のセクター、例えば、隣接するセクターからの雑音の影響を決定するのを容易にする異なる信号測定を可能にするように制御される。

複数の異なる信号測定を容易にするため、単一のシンボル送信時間中、複数のパイロットトーンを用いることができる。あるいはまた、１つのパイロット信号をシンボル時間ごとに用いることができ、パイロット信号は、異なる、例えば、連続するシンボル時間中、異なる電力レベルに割り当てられている。このような場合では、異なるシンボル時間中に行うパイロット信号測定を用いて、本発明に従って基地局に戻す２つの異なるチャネル品質インジケータ値を生成できる。

図１５は、本発明の例示的な一実施形態で実施される２セクターパイロットトーン送信シーケンスを示す表１５００である。以下に説明するように、図１５に示すシーケンスを、Ｎセクターを有するシステムまで拡張させることができる。ここで、Ｎは、１よりも大きい任意の数である。図１５に示すシーケンスは、２つのセクターすなわち、セクターＡ及びセクターＢを含むセルに対して実施される。各セクター内のシンボル時間がわずかにオフセットする可能性があるが、シンボル時間を充分に重複させることができるので、実際には、多くの場合、２つのわずかに異なるシンボル時間ではあるが、同じシンボル時間として説明する。時間と題する第１列１５０２は、セクター間での完全な同期化を仮定してトーンが送信されるシンボル時間に関連する。パイロット信号目的のため、同じトーンが各シンボル時間に用いられる一実施形態では、各シンボル時間１〜４は、異なる現在シンボル時間に対応する。トーンと題する第２列１５０４は、パイロット信号が送信されるトーン、例えば周波数をリストする。各行は、１つのトーンに対応する。異なる行は、特定の実施形態に依存して同じ、または異なるトーンに対応できる。例えば、第１〜第４シンボル時間が、同じ現在シンボル時間である場合では、列１５０４にリストされた第１〜第４トーンは、各パイロット信号が１つのトーンを必要とするので異なる。しかし、列１５０２の第１〜第４シンボル時間が、異なる現在シンボル時間に対応する場合では、列１５０４にリストされたトーンは同一、または異なることができる。

上述したように、各行１５１２、１５１４、１５１６、１５１８は、セルの各セクターＡ、Ｂのトーン、例えば、パイロット信号の送信に用いられるトーンの送信に対応する。各セクターの送信電力レベルは異なる、または同一とすることができる。各々の場合では、いずれかの時点で送信されるパイロットトーンは、予め選択された送信電力で送信される。従って、パイロット信号が送信されるトーンと、送信電力とは、基地局１２００及び無線端末機１３００の双方に既知である。その理由は、この情報が双方の装置に記憶され、双方の装置が、セル内で得られるタイミング情報から現在シンボル時間を知るからである。図１５では、第３列１５０６は、特定の行が対応するトーンを用いてセクターＡに送信されるパイロット信号に対するパイロット信号送信電力レベルをリストする。同様に、第４列１５０８は、特定の行が対応するトーンを用いてセクターＢに送信されるパイロット信号に対するパイロット信号送信電力レベルをリストする。３セクターの実施形態を後で説明するため、各列１５０の列１５１０が含まれるが、図１５に関して説明した２セクターの実施形態では用いられない。

列１５０６、１５０８内の各長方形は、指示されたセクター内に、列１５０２に示す一般的なシンボル時間で、列１５０４に示すトーンを用いてパイロット信号を送信するステップを表す。実際には、トーンはセクターＡ、Ｂの各々に、わずかに異なるシンボル時間で、例えば、列１５０２にリストしたシンボル時間にほぼ対応する第１及び第２シンボル時間で送信される。第１の予め選択された送信電力を有する非ゼロのパイロットを示すのに１を用い、他方、ヌルトーンの送信、例えば、ゼロの電力で送信されるパイロット信号の送信を示すのに０を用いる。

シンボル時間１では、トーン１を用いて、１のパイロット信号をセクターＡに送信しながら、ヌルパイロット信号をセクターＢに送信するということを行１５１２に示す。このことは、同じトーンでセクターＡに送信したことにより生じたセクターＢでのセクター間干渉の影響を測定できるようにする。しかも、これによりセクターＡが、セクターＢの送信による干渉の存在なしにセクターＡでの減衰を正確に測定できる。行１５１４はシンボル時間２に対応し、この場合、セクターＡにヌルトーンを送信し、セクターＢに１のパイロット信号を送信するのにトーン２を用いる。このことによりセクターＡは、同じトーンでセクターＢに送信したことによる信号干渉の量を決定できる。行１５１６はシンボル時間３に対応し、この場合、セクターＡ、Ｂの双方にヌルパイロット信号を送信するのにトーン３を用い、これにより、トーン３で可能な一般の背景雑音の測定を行う。行１５１８はシンボル時間４に対応し、この場合、１のパイロット信号をセクターＡ、Ｂの双方に送信するのにトーン４を用いる。このような場合では、各セクターは、同じ非ゼロの電力レベルで各セクターＡ、Ｂに同時に送信された信号を持つ影響を測定できる。通常、パイロット信号は、本発明の１つの特徴に従って基地局１２００へ帰還される第１及び第２チャネル品質インジケータ値を生成するのに用いられる２つの異なる関数に入力として必要とされる充分な信号測定を、無線端末機を用いて行うため、図１５の第１及び第２行１５１２、１５１４の双方と、行１５１６、１５１８の少なくとも１つとに従って送信される。

図１６には、３セクターシステムに対する例示的なパイロットトーン送信シーケンスを示す。図１５の例示のように、第１列１６０２はシンボル送信時間に対応し、第２列１６０４はトーンに対応し、一方、列１６０６、１６０８、１６１０はそれぞれ、セルの３つのセクターＡ、Ｂ、Ｃの各々のパイロット信号送信を示す。従って、図１５の例示のように、第１〜第５行１６１２、１６１４、１６１６、１６１８、１６２０の１つに対応する列１６０６、１６０８、１６１０の各長方形は、指示されたセクター内に、指示されたトーンでパイロット信号を送信するステップを表す。各行に用いられるトーンは、上述したように各セクター内で同じであるが、各シンボル時間が同一の現在シンボル時間に対応すれば、第１〜第５トーンの各々は異なる。しかし、第１〜第５シンボル時間の各々が異なれば、第１〜第５トーンは同じ、または異なることができる。

図１６の実施形態では、少なくとも１つのパイロット信号が各セクターに対して送信され、ヌルパイロットが、隣接するセクター内に同じトーンで送信されることに留意すべきである。また、背景雑音の測定を容易にするセルヌルとして説明した行１６２０の使用に留意すべきである。

図１７は、図１６に類似する３セクター実施形態を示す表１７００であり、各セクターに送信されるパイロットを、電力レベルの点から見て、より一般的に説明する。１５個のパイロットＰ１〜Ｐ１５の送信を図１７の実施態様に示す。各行が、異なる送信シンボル時間に対応する場合、各パイロットは、異なるシンボル時間で送信される。リストされた信号の各々が、同じシンボル時間で送信される場合、３つの異なるシンボル時間が示され、各セクターの送信時間がわずかに異なるが、別のセクター内に用いるのと同じシンボル時間にほぼ対応する。

図１５、１６の例示で示すように、各行１７１２、１７１４、１７１６、１７１８、１７２０のパイロットは、同じトーンを用いて送信されるが、異なる行は、異なるトーンに対応できる。第１列１７０２にリストしたように、５つの異なるシンボル時間で送信するように示しているが、セクター送信時間の変化が考慮される場合、表題のセクター上にリストされた各長方形は、実際には、異なるシンボル時間に対応でき、各行のシンボル時間はほぼ重複し、厳密な同期化の場合、全く同じである。第１〜第１５パイロットＰ１〜Ｐ１５の各々の電力レベルを丸かっこ内に表す。例えば、Ｐ１に対する送信電力はｐ１である。図１６の例示のような幾つかの場合では、２つの異なる電力レベルが支援され、複数の既知の電力レベルを支援できる。図１７の最後の行１７２０は、トーン５を用いるヌルパイロット信号の各セクターＡ、Ｂ、Ｃ内の送信を表す。これらパイロット信号の電力レベルは、各々の場合で０である。

図１８は、単一のシンボル送信期間中の１０個の異なるトーンでの信号送信を示す表１７５０を示す。図１８の実施形態では、ヌルパイロット信号を表すのに０を用いる一方で、データを送信する電力レベルよりも一般に高い１つの既知のゼロでない送信電力レベルのパイロットを表すのに１を用いる。表１７５０では、セクターＡ、Ｂ、Ｃの１つへのデータ送信を表すのにＤを用いる。データ信号Ｄは、通常、パイロット信号レベル１よりも低い電力レベルのトーンで送信され、従って、隣接するセクター内のパイロットと著しい干渉を生じさせないことができる。データは、図示したシンボル時間中、図１８に示さない追加のトーンで各セクターに一般に送信される。本発明のＯＦＤＭの実施形態では、所定のセクターでのこのような追加のデータトーンはパイロットトーンと干渉しない。その理由は、これらデータトーンが、パイロット信号を送信するのに用いられたトーンに対して直交するためである。図１９には、本発明に従って送信された基地局１２００からの受信されたパイロット信号を処理するために無線端末機を動作する方法１８００を示す。受信されたパイロット信号を、既知の異なる送信電力レベルで送信されたパイロット信号とすることができ、これにより受信機が、様々な雑音の影響、例えば、セクター間干渉のみならず背景雑音をも決定するのに有用である様々な信号測定及び計算を行うことができる。

方法１８００は開始ノード１８０２で始まり、ステップ１８０４、１８０８でそれぞれ始まる２つの処理経路に沿って進行する。例えば、異なる送信電力レベルを有する複数のパイロット信号を、単一のシンボル時間中に送信する場合、２つの処理経路を並行に実施でき、あるいは、例えば、同じトーンを用いるが、異なる電力レベルで、異なるシンボル送信時間中にパイロットを連続して送信する場合では順次に実施できる。

ステップ１８０４では、無線端末機１３００は、送信電力Ｐ１で送信された第１パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第１測定信号値を発生する。次に、ステップ１８０６で第１測定信号値を用いる。ステップ１８０６では、少なくとも前記第１測定信号値を入力として用いる第１関数ｆ１に従って第１測定信号値から第１チャネル品質インジケータ値を発生する。関数ｆ１により発生された第１チャネル品質インジケータ値を、例えば、受信した前記第１パイロット信号に対応するＳＮＲ値または信号電力値とすることができる。第１チャネル品質インジケータ値を発生する場合、関数ｆ１は、第１測定信号値に加えて、別の信号測定値及び／または別の情報を入力として用いることができる。動作はステップ１８０６からステップ１８１２へ進行する。

幾つかの実施形態でステップ１８０４と並行して実行できるステップ１８０８では、無線端末機１３００は、Ｐ１と異なる送信電力Ｐ２で送信された第２パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定する。この測定は第２測定信号値を発生し、この第２測定信号値を次に、ステップ１８１０で用いる。ステップ１８１０では、第２測定信号値を入力として用いる第２関数ｆ２に従って第２測定信号値から第２チャネル品質インジケータ値を発生する。第２関数は前記第１関数と異なり、少なくとも第２測定信号値を入力として用いるが、別の信号測定値をも入力として用いることができる。幾つかの実施形態では、第２関数により発生された第２チャネル品質インジケータ値は、第２パイロット信号に対応するＳＮＲであり、一方、別の実施形態では、それは、第２パイロット信号に対応する信号電力値、例えば、受信した信号電力のインジケータである。動作はステップ１８１０からステップ１８１２へ進行する。

ステップ１８１２では、無線端末機１３００は、１つ以上のセクター境界に対する無線端末機の位置を、測定信号値及び／または上述の別の境界位置インジケータ値情報から決定する。ステップ１８１２で発生させた相対境界位置及び／または別の情報を用いて、ステップ１８１４では、無線端末機１３００は、例えば、表２の列１に示す値の１つに対応する値を有する境界位置インジケータ値１８１４を発生する。ステップ１８０６、１８１０からの第１及び第２チャネル品質インジケータ値とステップ１８１４からの境界位置インジケータ値とを用いて、動作は送信ステップ１８１６へ進行し、ここでは、発生した情報を基地局１２００へ返信する。

ステップ１８１６は、第１及び第２チャネル品質インジケータ値と境界位置インジケータ値とを、例えば１つ以上のメッセージの一部として送信することを含む。１つの処理経路をいずれかの特定の実施形態に用いる２つの二者択一の処理経路を示す。サブステップ１８２０で始まり、１８２６で終了する第１処理経路は、様々な情報が１つのメッセージに含まれる場合を表す。ステップ１８３０で始まり、ステップ１８４０で終了する第２処理経路は、異なるメッセージを用いて様々な値の各々を送信する場合に対応する。この状況のメッセージは広範に解釈されるべきであり、伝達すべき特定値を伝達する信号を含む。

ステップ１８２０では、第１チャネル品質インジケータ値を第１メッセージに組み入れる。次に、ステップ１８２２では、第２チャネル品質インジケータ値を第１メッセージに組み入れる。次に、ステップ１８２４では、境界位置インジケータ値を第１メッセージに組み入れる。ステップ１８１６で、第１メッセージを次に、基地局１２００へ例えば、第１メッセージを無線通信リンク上に送信することにより伝達する。このことは、無線端末機から基地局１２００へチャネル品質及び／または別のフィードバック情報を報告するのに用いる制御チャネルの１つ以上の専用の時間枠を用いて様々な実施形態で行われる。チャネル品質及び別の情報を報告するのに用いる無線端末機に対する時間枠の専用の結果として、セクター内の別の無線端末機または装置は時間枠を用いない。従って、専用の時間枠の使用により送信の衝突が回避される。その上、チャネルが、特定の制御情報を伝達するのに専用される場合、送信した値が何を意味するかを示すヘッダーまたは別の情報を送信する必要なしに時間枠内で値を発生し、送信できる。すなわち、基地局１２００は、利用される制御チャネルに送信された値が、ある予め選択された形式を持ち、例えば、２ビットの境界位置インジケータ値が後に続く第１及び第２チャネル品質インジケータ値を表すことになっているということを知っている。従って、このようなメッセージ及び／または値を送信するのに用いられるオーバーヘッド、例えばヘッダーオーバーヘッドの量を最小限に抑えることができる。生成した値の送信がステップ１８２６で完了したら、動作はステップ１８０４、１８０８に戻り、ここで、新たなパイロット信号について信号測定を行い、フィードバック処理が長期にわたって繰り返しを継続する。

ステップ１８１６に示す二者択一の値送信経路に対応するステップ１８３０では、第１チャネル品質インジケータ値を第１メッセージ、例えば信号に組み入れ、ステップ１８３２で、この第１メッセージを次に、基地局へ送信する。次に、ステップ１８３４では、第２チャネル品質インジケータ値を第２メッセージ、例えば信号に組み入れ、ステップ１８３６で、この第２メッセージを送信する。ステップ１８３８では、境界位置インジケータ値を第３メッセージに組み入れ、ステップ１８４０で、この第３メッセージを次に、基地局１２００へ送信する。ステップ８１２６で送信する結合されたメッセージの場合のように、フィードバック情報の伝達に専用される制御チャネルの専用セグメントを用いて、ステップ１８３２、１８３６、１８４０で送信する個々のメッセージを送信できる。動作はステップ１８４０からステップ１８０４、１８０８へ進行し、ここで、チャネルフィードバック情報を発生し、基地局１２００に情報を報告する処理を長期にわたって繰り返す。

図２０は、例えば、パイロットトーンを送信し、フィードバック情報を受信及び処理して、データ信号を送信する電力レベルを決定するように本発明に従って基地局（ＢＳ）１２００を動作する方法を示すフローチャート１９００である。この方法はステップ１９０２で始まり、ここでは、基地局１２００の電源をオンにし、この基地局を使用できるようにする。ステップ１９０４では、マルチセクターアンテナ１２０５に結合された基地局の送信機１２０４は、予め選択された電力レベル及びトーンを用いてパイロット信号を、マルチセクターセル、例えば１１０４の各セクター例えば、Ｓ０（１１０６）、Ｓ１（１１０８）、Ｓ２（１１１０）へ同時に同期的に送信して、セル１１０４の各セクター１１０６、１１０８、１１１０へのパイロットトーンの送信が同一セットのトーンを用い、パイロット信号が各セクター１１０６、１１０８、１１１０へほぼ同時に送信されるようにする。ステップ１９０４でのパイロットトーンの送信を、パイロットトーン電力レベル情報１２３６及びトーン情報１２３８を用いてパイロット信号発生及び送信制御ルーチン１２３０の指揮下で実行する。動作はステップ１９０６へ進行し、ここでは、ＢＳ１２００は、例えば、チャネル品質インジケータ値のセット、例えば第１及び第２チャネル品質インジケータ値とセクター境界位置情報とを含む少なくとも１つの無線端末機（ＷＴ）１３００からのメッセージを受信する。メッセージを、基地局１２００内に含まれる受信信号処理ルーチン１２６０の指揮下で受信する。ステップ１９０８では、基地局は、チャネル品質インジケータ値抽出モジュール１２６２の指揮下で、少なくとも２つの異なるチャネル品質インジケータ値１２５０を、無線端末機１３００から受信された例えば１つのメッセージから、または複数のメッセージから抽出する。幾つかの実施形態では、各チャネル品質インジケータ値は別々のメッセージ内にある。別の実施形態では、複数のチャネル品質インジケータ値は、ＷＴ１３００からの１つのメッセージ内に含まれる。次に、ステップ１９１０では、基地局１２００は、位置情報抽出モジュール１２６４の制御下で、受信したメッセージから位置情報を、例えば、マルチセクターセルの境界に対する無線端末機１３００の位置を示す境界位置インジケータ値を抽出する。この位置情報を、別々のメッセージ内にＷＴ１３００により送信されたものとすることができ、あるいは、チャネル品質インジケータ値を含むメッセージ内に含まれたものとすることができる。この位置情報は、ＷＴ１３００がセクター境界付近に存在するかを識別し、どのセクター境界が、例えば、隣接するセクターから高レベルの送信電力依存干渉を受信しているかを識別することができる。受信したメッセージから抽出したセクター境界情報をＢＳ１２００内のセクター境界位置情報１２５２内に記憶する。

ステップ１９１２へ進行し、基地局１２００は、送信電力計算ルーチン１２２６の指揮下で、第１及び第２チャネル品質インジケータ値１２５０を送信した無線端末機１３００で所望の信号対雑音比を達成するのに必要とされる送信電力の量を少なくとも前記第１及び第２チャネル品質インジケータ値１２５０から計算する。ステップ１９１４では、基地局スケジューラモジュール１２２５は、無線端末機１３００に対してスケジュールの決定を行うように動作する。サブステップ１９１６では、基地局スケジューラ１２２５は、決定したＳＮＲに基づいてＷＴ１３００に対して決定を行い、例えば、ＢＳ１２００は、ＷＴ１３００の受信したＳＮＲが、利用するデータ速度及び符号化方式に対する最小許容レベルを超えるようになる送信電力レベルを用いてＷＴ１３００へのチャネルセグメントのスケジュールを決定する。サブステップ１９１８では、ＢＳ１２００のスケジューラ１２２５は、セクター境界位置情報１２５２に基づいてＷＴ１３００に対する決定を行い、例えば、セクター境界付近にあると認識されたＷＴ１３００に対して、基地局１２００はチャネルセグメントをＷＴ１３００に割り当て、隣接セクター内の対応のチャネルセグメントはゼロの送信電力を有する。ステップ１９２０へ進行し、ＢＳ１２００の送信機１２０５は、例えば、符号器１２１４により符号化されたユーザーデータ１２４４を含む信号を、信号送信ルーチン１２２８の指揮下で、受信した前記少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値１２５０から決定された送信電力を用いて前記ＷＴ１３００へ予定時間に送信する。

動作はステップ１９２０からステップ１９０４へ進行し、方法を繰り返す。基地局１２００は、マルチセクターセルの各セクターへのパイロット信号の同期的な送信をステップ１９０４で定期的に繰り返す。しかし、異なる無線端末機１３００は、チャネル品質インジケータ値１２５０及びセクター境界位置情報１２５２のセットを含むメッセージを、無線端末機の動作状態、例えば、作動状態、保留状態、待機状態のような要素に依存する異なる時間及び／または異なる速度で送信できる。

特に、本発明は、本発明の様々な方法のステップの１つ以上に従って処理を実行するのにプロセッサまたは別の装置を制御するため、機械で実行可能な命令、例えば、ソフトウェアモジュールまたは命令を含むメモリ、コンパクトディスクなどのような機械可読媒体に関する。本発明の方法及び装置の様々な特徴を広範囲な通信システムに用いることができ、これら通信システムは、ＯＦＤＭ、ＣＤＭＡ及び別の種類の通信システムを含むが、これらに限定しない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]無線端末機により用いられるチャネル品質報告方法において、このチャネル品質報告方法が、
第１パイロットトーンに対応する第１パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第１信号測定値を発生するステップと、
少なくとも前記第１信号測定値を入力として用いる第１関数に従って前記第１信号測定値から第１のチャネル品質インジケータ値を発生するステップと、
この第１のチャネル品質インジケータ値を送信するステップと、
第２パイロットトーンに対応する第２パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第２信号測定値を発生するステップであって、この第２パイロット信号が、前記第１パイロット信号と異なる送信電力を有するステップと、
少なくとも前記第２信号測定値を入力として用いる第２関数に従って前記第２信号測定値から第２のチャネル品質インジケータ値を発生するステップと、
この第２のチャネル品質インジケータ値を送信するステップと
を有するチャネル品質報告方法。
[2]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、第１及び第２パイロット信号の１つを、ゼロの電力で送信されるヌル信号とするチャネル品質報告方法。
[3]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、第１関数に従って前記第１信号測定値から第１のチャネル品質インジケータ値を発生するステップが、受信した第１及び第２パイロット信号の少なくとも１つに含まれる電力を推定するステップを含むチャネル品質報告方法。
[4] 上記[3]に記載のチャネル品質報告方法において、第２関数に従って前記第２信号測定値から第２のチャネル品質インジケータ値を発生するステップが、受信した少なくとも第２パイロット信号に含まれる受信電力を推定するステップを含むチャネル品質報告方法。
[5]上記[3]に記載のチャネル品質報告方法において、第２関数に従って前記第２信号測定値から第２のチャネル品質インジケータ値を発生するステップが、受信した第２パイロット信号の信号対雑音比を推定するステップを更に含むチャネル品質報告方法。
[6]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、第１関数に従って前記第１信号測定値から第１のチャネル品質インジケータ値を発生するステップが、受信した第１パイロット信号の信号対雑音比を推定するステップを含むチャネル品質報告方法。
[7] 上記[6]に記載のチャネル品質報告方法において、第２関数に従って前記第２信号測定値から第２のチャネル品質インジケータ値を発生するステップが、受信した第２パイロット信号の信号対雑音比を推定するステップを含むチャネル品質報告方法。
[8]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、異なる非重複期間中、前記第１及び第２パイロットトーンを受信するチャネル品質報告方法。
[9] 上記[8]に記載のチャネル品質報告方法において、前記第１及び第２パイロットトーンが同一周波数に対応するチャネル品質報告方法。
[10]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、同一期間中、前記第１及び第２パイロットトーンを受信するチャネル品質報告方法であって、この第１及び第２パイロットトーンが、異なる周波数に対応するチャネル品質報告方法。
[11]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、第１のチャネル品質インジケータ値を送信するステップが、
前記第１のチャネル品質インジケータ値を第１のメッセージに組み入れるステップと、
前記第１のメッセージを無線通信リンク上に送信するステップと
を含むチャネル品質報告方法。
[12]上記[11]に記載のチャネル品質報告方法において、第２のチャネル品質インジケータ値を送信するステップが、
前記第２のチャネル品質インジケータ値を前記第１のメッセージに組み入れるステップと、
前記第１のメッセージ内に前記第１値を伴う前記第２のチャネル品質インジケータ値を無線通信リンク上に送信するステップと
を含むチャネル品質報告方法。
[13]上記[11]に記載のチャネル品質報告方法であって、
第１パイロット信号を測定して第１信号測定値を発生するステップと、
第１のチャネル品質インジケータ値を発生するステップと、
前記第１のチャネル品質インジケータ値を第１のメッセージに組み入れるステップと、
前記第１のメッセージを無線通信リンク上に送信するステップと、
第２パイロット信号を測定するステップと、
第２のチャネル品質インジケータ値を発生するステップと、
前記第２のチャネル品質インジケータ値を、前記第１のメッセージと異なる第２のメッセージに組み入れるステップと、
前記第２のメッセージを前記無線通信リンク上に送信するステップと
を繰り返し実行するステップを更に有するチャネル品質報告方法。
[14]上記[13]に記載のチャネル品質報告方法であって、
第１のチャネル品質インジケータ値を送信する前記ステップと、第２のチャネル品質インジケータ値を送信する前記ステップとを周期的に繰り返して、前記測定するステップと、前記発生するステップとを繰り返し実行することにより発生された対応の値を送信するステップを更に有し、発生された第１及び第２のチャネル品質値をインタリーブ方法で長期にわたって送信するチャネル品質報告方法。
[15]上記[14]に記載のチャネル品質報告方法において、前記インタリーブ方法が、前記第１及び第２のメッセージの送信を交互に行うステップを含むチャネル品質報告方法。
[16]上記[13]に記載のチャネル品質報告方法において、チャネル品質インジケータ値を伝達するのに専用される通信チャネルセグメントを用いて前記第１及び第２のメッセージを送信するチャネル品質報告方法であって、前記メッセージがチャネル品質値を報告するためのものであることを示す説明的なメッセージタイプを前記メッセージが持っていないチャネル品質報告方法。
[17]上記[16]に記載のチャネル品質報告方法において、前記無線端末機により用いるために専用される予め選択された専用時間枠中、前記メッセージを送信するチャネル品質報告方法であって、前記専用時間枠の専用が、前記専用時間枠を用いて別の無線端末機を排除するチャネル品質報告方法。
[18]上記[1]に記載のチャネル品質報告方法において、前記無線端末機がセクター化セルの第１のセクター内に配置され、この場合、各セクターが同一セットのトーンを用いるチャネル品質報告方法であって、第１パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第１信号測定を発生するステップが、
前記第１のセクターに隣接して配置されたセクターが、第１パイロットと同じトーンで、しかし、第１パイロット信号を送信するのに用いる予め選択された送信電力と異なる予め選択された送信電力を用いて別のパイロット信号を送信する期間中、前記第１パイロット信号の測定を実行するステップを含むチャネル品質報告方法。
[19]上記[18]に記載のチャネル品質報告方法において、前記別のパイロット信号をヌルパイロット信号とするチャネル品質報告方法であって、前記期間中、前記別のパイロット信号を送信するのに用いる前記異なる予め選択された送信電力をゼロとするチャネル品質報告方法。
[20]上記[19]に記載のチャネル品質報告方法において、第２パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第２信号測定値を発生する前記第２のステップが、
前記第１のセクターに隣接して配置されたセクターが、第２パイロットと同じトーンで、前記第２パイロット信号を送信するのに用いる予め選択された送信電力と同じ予め選択された送信電力を用いて更なるパイロット信号を送信する期間中、前記第２パイロット信号の測定を実行するステップを含むチャネル品質報告方法。
[21]上記[20]に記載のチャネル品質報告方法において、第１及び第２パイロット信号の測定を同じ時間に実行するチャネル品質報告方法。
[22]上記[21]に記載のチャネル品質報告方法において、
前記同じ時間中、ゼロの信号を送信する第３トーンで受信された電力を前記同じ時間に測定するステップを更に有するチャネル品質報告方法であって、前記同じ時間を、１つのシンボルを送信するのに用いるシンボル時間とするチャネル品質報告方法。
[23]上記[18]に記載のチャネル品質報告方法であって、
無線端末機が配置されたセクターに隣接する少なくとも２つのセクターに対する無線端末機の相対位置を前記第１及び第２信号測定に基づいて決定するステップと、
セクター境界に対する相対位置を示す位置情報を基地局へ送信するステップと
を更に有するチャネル品質報告方法。
[24]上記[23]に記載のチャネル品質報告方法であって、
セクター境界に対して決定された相対位置の関数として前記基地局へ送信されるチャネル情報を選択するステップを更に有するチャネル品質報告方法。
[25]上記[24]に記載のチャネル品質報告方法において、前記無線端末機が第２セクター境界に近い場合よりも前記無線端末機が第１セクター境界に近い場合、異なるチャネル状態情報を送信するチャネル品質報告方法。
[26]上記[18]に記載のチャネル品質報告方法において、第１のチャネル品質インジケータ値を、無線端末機が配置されたセクターと、干渉するセクターとのチャネルゲインの比の関数とするチャネル品質報告方法。
[27]上記[18]に記載のチャネル品質報告方法において、各セクターが前記第２トーンでヌルを送信する期間中、第２信号測定を発生するチャネル品質報告方法であって、前記第２のチャネル品質インジケータ値を、セルの各セクターが前記第２トーンで前記ヌルを送信している間の前記第２トーンの雑音の測定値とするチャネル品質報告方法。
[28]上記[18]に記載のチャネル品質報告方法において、前記チャネル品質報告方法が更に、チャネル品質情報を用いて、セルのセクター内の送信電力を制御することに関し、このチャネル品質報告方法が、
前記第１及び第２のチャネル品質インジケータ値を受信するために基地局を動作するステップと、
前記無線端末機で所望の信号対雑音比を達成するのに必要とされる送信電力の量の計算を第１及び第２のチャネル品質インジケータ値から行うために基地局を動作するステップであって、前記計算が、前記送信電力の量を決定するために、少なくとも２つの異なるチャネル品質インジケータ値を必要とするステップと
を有するチャネル品質報告方法。
[29]上記[28]に記載のチャネル品質報告方法において、前記無線端末機から送信された異なるセットの第１及び第２のチャネル品質インジケータ値を用いて前記送信電力の量の計算を行うために基地局を動作する前記ステップを周期的に繰り返すステップを更に有するチャネル品質報告方法であって、それぞれの異なるセットの第１及び第２のチャネル品質インジケータ値が、異なるシンボル時間に対応し、シンボル時間中、前記第１及び第２パイロット信号の測定を行うチャネル品質報告方法。
[30]パイロット信号を受信する受信機と、
第１パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第１信号測定値を発生し、第２パイロット信号の振幅及び位相の少なくとも１つを測定して第２信号測定値を発生する測定手段と、
少なくとも前記第１信号測定値を入力として用いる第１関数に従って前記第１信号測定値から第１のチャネル品質インジケータ値を発生し、少なくとも前記第２信号測定値を入力として用いる第２関数に従って前記第２信号測定値から第２のチャネル品質インジケータ値を発生するチャネル品質インジケータ値発生手段と、
第１及び第２のチャネル品質インジケータ値を送信する送信機と
を含む無線端末機。
[31]上記[30]に記載の無線端末機において、前記チャネル品質インジケータ値発生手段が、受信した第１及び第２パイロット信号の少なくとも１つに含まれる受信電力を推定するために処理装置を制御するソフトウェア命令を含む無線端末機。
[32]上記[31]に記載の無線端末機において、前記チャネル品質インジケータ値発生手段が、少なくとも第２の受信したパイロット信号に含まれる受信電力を推定するために処理装置を制御する追加のソフトウェア命令を更に含む無線端末機。
[33]上記[31]に記載の無線端末機において、前記チャネル品質インジケータ値発生手段が、受信した第２パイロット信号の信号対雑音比を推定するために処理装置を制御する追加のソフトウェア命令を更に含む無線端末機。
[34]上記[31]に記載の無線端末機において、送信する前記手段が、前記第１のチャネル品質インジケータ値を含む第１のメッセージを発生するメッセージ発生モジュールを含む無線端末機。
[35]上記[34]に記載の無線端末機において、前記メッセージ発生モジュールが前記第２のチャネル品質インジケータ値を前記第１のメッセージ内に含むようになっている無線端末機。
[36]上記[34]に記載の無線端末機において、前記メッセージ発生モジュールが、前記第２のチャネル品質インジケータ値を含む第２のメッセージを発生するために機械を制御する機械実行可能命令を含む無線端末機。
[37]上記[34]に記載の無線端末機であって、
セクター境界に対する無線端末機の位置を受信信号から決定する手段を更に有する無線端末機。
[38]上記[37]に記載の無線端末機において、前記メッセージ発生モジュールが前記第１のメッセージ内に位置情報を含むようになっている無線端末機。
[39]少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値を無線端末機から受信する受信機と、
前記無線端末機で所望の信号対雑音比を達成するのに必要とされる送信電力を少なくとも２つの異なるチャネル品質インジケータ値から決定する手段と
を有する基地局。
[40]上記[39]に記載の基地局において、前記少なくとも２つの異なるチャネル品質インジケータ値が、前記無線端末機により同時に行われた異なる電力信号測定に対応するようになっている基地局であって、決定された前記送信電力が前記少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値の関数である基地局。
[41]上記[40]に記載の基地局であって、
前記少なくとも２つのチャネル品質インジケータ値から決定された送信電力を用いて信号を前記無線端末機へ送信する手段を更に有する基地局。
[42]上記[41]に記載の基地局であって、
前記無線端末機から送信された１つのメッセージから、前記少なくとも２つの異なるチャネル品質インジケータ値を抽出する手段を更に有する基地局。
[43]上記[41]に記載の基地局であって、
前記無線端末機から受信された２つの別々のメッセージから、前記少なくとも２つの異なるチャネル品質値を抽出する手段を更に有する基地局。
[44]上記[40]に記載の基地局であって、
マルチセクターセル内に含まれる第２の境界に対する無線端末機の位置を示すチャネル品質インジケータ情報を受信する手段を更に有する基地局。
[45]上記[40]に記載の基地局において、
パイロット信号をセルの複数のセクターへ同時に送信するマルチセクター送信アンテナと、
セルの全セクターへのパイロットトーンの送信が同一セットのトーンを用い、パイロットトーンをほぼ同時に各セクターへ送信するように同期的にパイロット信号を各セクターへ送信するために前記マルチセクターアンテナに結合された送信機と
を更に有する基地局であって、前記無線端末機が前記複数のセクターの１つに配置されている基地局。

Claims (20)

1. 下記を備える無線端末機における通信の方法、
   無線通信信号を受信すること、該無線通信信号は特定の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を越えるように最適化されている、
   ここにおいて、該最適化は、チャネル品質インジケータ値のセットに基づいてる、該チャネル品質インジケータ値は、第１パイロット信号の少なくとも１つの第１のパラメータを測定することにおよび第２パイロット信号からの少なくとも１つの第２のパラメータを測定することとに応答して該無線端末機により発生され、該無線通信信号の電力は該第１および第２チャネル品質インジケータ値の関数である。
2. 該少なくとも１つの第１のパラメータおよび該少なくとも１つの第２のパラメータは、位相および振幅からなる群から選択されたパラメータである、請求項１記載の方法。
3. 該無線通信信号は、該無線端末機の位置に基づく電力レベルで送信される、請求項１記載の方法。
4. 該無線端末機の位置は１つ又はそれより多くのセクター境界に対する位置である、請求項３記載の方法。
5. 第１パイロット信号または第２パイロット信号のいずれかはヌルパイロット信号である、は請求項１記載の方法。
6. 該無線通信信号の変調は、該特定の受信信号対雑音比に依存する、請求項１記載の方法。
7. 該第１パイロット信号および該第２パイロット信号のうちの少なくとも１つは、所定の電力で送信されたパイロットトーン、ヌルパイロットトーン、パイロットトーンホッピングシーケンスにしたがって送信されたパイロットトーン、セクターヌルパイロットトーン、およびセルヌルパイロットトーンからなる群から選択される、請求項１記載の方法。
8. 該パイロットトーンホッピングシーケンスは、モジュール線形ホッピングパターンおよび順序を変えたモジュール線形ホッピングパターンからなる群から選択されたシーケンスである、請求項７記載の方法。
9. 下記を備える通信端末機、
   無線通信信号を受信するように構成された受信機、該無線通信信号は特定の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を越えるように最適化される、
   ここにおいて、該最適化は、チャネル品質インジケータ値のセットに基づく、該チャネル品質インジケータ値は、第１パイロット信号の少なくとも１つの第１のパラメータを測定することにおよび第２パイロット信号からの少なくとも１つの第２のパラメータを測定することとに応答して該通信端末機により発生され、通信信号の該電力は該第１および第２チャネル品質インジケータ値の関数である。
10. 該少なくとも１つの第１のパラメータおよび該少なくとも１つの第２のパラメータは、位相および振幅からなる群から選択されたパラメータである、請求項９記載の通信端末機。
11. 該無線通信信号は、該無線端末機の位置に基づく電力レベルで送信される、請求項９記載の通信端末機。
12. 該無線端末機の位置は１つ又はそれより多くのセクター境界に対する位置である、請求項１１記載の通信端末機。
13. 第１パイロット信号または第２パイロット信号のいずれかはヌルパイロット信号である、請求項９記載の通信端末機。
14. 該無線通信信号の変調は、該特定の受信信号対雑音比に依存する、請求項９記載の通信端末機。
15. 該第１パイロット信号および該第２パイロット信号のうちの少なくとも１つは、所定の電力で送信されたパイロットトーン、ヌルパイロットトーン、パイロットトーンホッピングシーケンスにしたがって送信されたパイロットトーン、セクターヌルパイロットトーン、およびセルヌルパイロットトーンからなる群から選択される、請求項９記載の通信端末機。
16. 該パイロットトーンホッピングシーケンスは、モジュール線形ホッピングパターンおよび順序を変えたモジュール線形ホッピングパターンからなる群から選択されたシーケンスである、請求項９記載の通信端末機。
17. 下記を備える通信端末機、
    無線通信信号を受信するための手段、
    該無線通信信号を処理するための手段、
    ここにおいて、該無線通信信号は特定の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を越えるように最適化され、該最適化はチャネル品質インジケータ値のセットに基づき、該チャネル品質インジケータ値は、第１パイロット信号の少なくとも１つの第１のパラメータを測定することにおよび第２パイロット信号からの少なくとも１つの第２のパラメータを測定することに応答して該通信端末機により発生され、該通信信号の電力は該第１および第２チャネル品質インジケータ値の関数である。
18. 該少なくとも１つの第１のパラメータおよび該少なくとも１つの第２のパラメータは、位相および振幅からなる群から選択されたパラメータである、請求項１７記載の通信端末機。
19. 第１パイロット信号または第２パイロット信号のいずれかはヌルパイロット信号である、請求項１７記載の通信端末機。
20. 下記を備える通信装置、
    通信プロセッサおよびメモリ、該メモリは、該通信プロセッサによって実行されるとき、無線通信信号を受信するように該通信装置を構成するプロセッサ実行可能な命令のセットを含む、該無線通信信号は特定の受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を越えるように最適化される、
    ここにおいて、該最適化は、チャネル品質インジケータ値のセットに基づく、該チャネル品質インジケータ値は、第１パイロット信号の少なくとも１つの第１のパラメータを測定することにおよび第２パイロット信号からの少なくとも１つの第２のパラメータを測定することとに応答して該無線端末機により発生され、該無線通信信号のは該第１および第２チャネル品質インジケータ値の関数である。

Images