CN100571082C

CN100571082C - 一个无线系统中的信标信令

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Publication number: CN100571082C
Application number: CNB038230011A
Authority: CN
Inventors: 拉吉弗·拉罗亚; 弗兰克·A·兰尼; 厉隽怿
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: KR101007770B1; CN1685647A; US20040109432A1; AU2003265672A8; AU2003265672A1; WO2004019529A3; WO2004019529A8; EP1540865A2; US7366200B2; CA2536217A1; WO2004019529A2; KR20050059136A; EP1540865A4

Abstract

用于同步和/或其他用途的几个高功率音调在一个时间段期间在一个FDM系统中被发射到一个区域中，例如一个小区的扇区，例如一个符号发射时间段。在正常数据发射符号时段期间信号是用例如每个符号时间中的至少10个音调被发射的。在一个符号时间中少于5个高功率信号被发射，其中用于发射到所述区域中的最大总发射机功率的至少80%被分配给高功率信号，其中最大总发射机功率是根据一个时间段确定的，该时间段可包括一个或多个数据和/或高功率音调发射时段。当高功率音调被发射时，用于发射到该区域中的发射机功率的最多20%可用于发射其他音调，其中功率通常被分布在多个音调间。在高功率信号的发射期间本来将在一个符号时间中被发射的某些信号常常不被使用。

Description

一个无线系统中的信标信令

背景技术

展频OFDM(正交频分复用)多路访问是频谱效率高的无线通信技术的一个例子。OFDM可用于提供无线通信服务。

在OFDM展频系统中，总的频谱带宽通常被分成多个正交音调，即子载波频率。在一个蜂巢式网络中，同样的带宽通常被重复使用在系统的所有小区中。为了信道(频率)多样性和干扰平均，那些音调跳频过所述带宽。音调跳频遵循预定义的音调跳频序列，以便一个给定小区的跳频的音调不会彼此碰撞。相邻小区中使用的音调跳频序列可以是不同的，以便平均小区间的干扰。

音调跳频序列的一种典型形式是

Fj (t) = \frac{SLOPE}{{\frac{1}{j} \mod N + t}} \mod N - - - (1)

在以上方程中，N是音调的总数，t是OFDM符号索引，j是一个音调跳频序列的索引，j＝1，...，N-1，而F_j(t)是在时刻t被第j个音调跳频序列占据的音调的索引。SLOPE是唯一确定一个给定的小区中使用的音调跳频序列的一个小区特定参数。相邻小区可使用不同值的SLOPE。

信息(控制和数据)通过各种物理信道被传输。一个物理信道对应于方程(1)中定义的一个或多个音调跳频序列。因此，那些音调跳频序列有时被称为数据音调跳频序列。在一个物理信道中，基本传输单元是一个信道片段(segment)。一个信道片段包括通常对应于多个OFDM符号的、对应于在某个时间区间上数据信道的一个(或多个)数据音调跳频序列的多个音调。

除了数据音调跳频序列外，OFDM展频系统还可以在一个下行链路中使用一个导引(pilot)来促进各种操作，这些操作可包括同步和信道估计。一个导引通常对应于一个或多个导引音调跳频序列。正如US专利申请09/551,791中所公布的，一个导引音调跳频序列的一种典型形式为

Pilot_j(t)＝SLOPE·t+O_jmodN (2)

通过利用SLOPE的不同值，将出现不同的导引序列。不同的导引序列可被用于不同小区中。

在以上方程中，N、t和SLOPE是与方程(1)中所使用的参数同样的参数，j是一个导引音调跳频序列的索引，Pilot_j(t)是在时刻t被第j个导引音调跳频序列所占据的音调的索引，而O_j是第j个导引音调跳频序列的一个固定偏置数。通常一个系统中的小区使用同一套偏置{O_j}。

在OFDM展频系统中，导引和数据音调跳频序列通常是周期性的，它们的周期相同，并且对于参数SLOPE使用相同的值。一个音调跳频序列的一个周期的时间区间有时被称为一个超级时隙(superslot)。从而，一个超级时隙对应于一个周期，在该周期之后一个导引序列将会重复。导引、物理信道和信道片段的结构一般从一个超级时隙到另一个重复，因此一旦超级时隙的边界已经被标识则这些结构就能被唯一确定。

图1显示了一幅频率对时间图100，用于描述数据和导引音调跳频序列、控制和数据业务信道、信道片段和超级时隙的一般概念。

图1包括一个第一行102、一个第二行104、一个第三行106、一个第四行108和一个第五行110。每行102、104、106、108、110对应于频域中的一个不同的正交频率音调。

图1还包括一个第一列112、一个第二列114、一个第三列116、一个第四列118、一个第五列120、一个第六列122、一个第七列124、一个第八列126、一个第九列128和一个第十列130。每列112、114、116、118、120、122、124、126、128、130对应于时域中的一个OFDM符号时间。

在图1的例子中，超级时隙133、135各具有一个等于音调跳频序列的周期的周期。第一超级时隙133具有五个OFDM符号时间的一个周期，这些OFDM符号时间由第一至第五列112、114、116、118、120所表示，并且由垂直时间域边界线111和121所定界。第二超级时隙135也具有五个OFDM符号时间的一个周期。超级时隙135对应于第六至第十列122、124、126、128、130，并且由垂直时域边界线121和131所定界。

在第一超级时隙期间(列112、114、116、118、120)，为一个第一业务片段显示数据音调跳频序列。在每个符号周期中三个音调专用于第一业务片段。第一范例业务信道片段的数据音调跳频序列由图1中从左到右下降的对角线阴影所描绘。在第二超级时隙期间(列122、124、126、128、130)，为一个第二业务片段显示数据音调跳频序列。数据音调跳频序列在每个超级时隙133、135中重复。第二范例业务信道片段的数据音调跳频序列由图1中的上升对角线阴影所描绘。在由第一列112和第六列122所表示的OFDM时间区间期间，业务信道数据被显示为包括由第一行102、第二行104和第三行106所表示的频率音调。在由第二列114和第七列124所表示的OFDM时间区间期间，业务信道数据被表示为包括由第一行102、第三行106和第五行110所表示的频率音调。在由第三列116和第八列126表示的OFDM时间区间期间，业务信道数据被显示为包括由第二行104、第四行108和第五行110所表示的频率音调。在由第四列118和第九列128表示的OFDM时间区间期间，业务信道数据被显示为包括由第一行102、第三行106和第四行108所表示的频率音调。在由第五列120和第十列130表示的OFDM时间区间期间，业务信道数据被显示为包括由第二行104、第三行106和第四行108所表示的频率音调。

图1还显示了一个导引音调跳频序列。导引音调跳频序列在每个超级时隙133、135中重复。导引音调跳频序列在图1中是通过利用小的水平线阴影描绘的。在由第一列112和第六列122表示的OFDM时间区间期间，导引音调被分配给由第五行110所表示的频率音调。在由第二列114和第七列124表示的OFDM时间区间期间，导引音调被分配给由第四行108所表示的频率音调。在由第三列116和第八列126表示的OFDM时间区间期间，导引音调被分配给由第三行106所表示的频率音调。在由第四列118和第九列128表示的OFDM时间区间期间，导引音调被分配给由第二行104所表示的频率音调。在由第五列120和第十列130表示的OFDM时间区间期间，导引音调被分配给由第一行102所表示的频率音调。

在某些OFDM展频系统中，业务信道是按逐片段的方式被分配的。具体地，业务信道片段可以被独立分配给不同的无线终端。一个时序安排器确定在每个业务信道片段中使用的与一种特定信道编码和调制方案所关联的发射功率量和突发数据速率。不同业务信道片段的发射功率和突发数据速率可以是不同的。

分区是提高无线系统容量的一种流行的方法。例如，图2描述了包括三个扇区(sector)的一个小区200：扇区1201、扇区2203和扇区3205。小区200还包括一个基站207，该基站采用一个3-扇区天线，包括天线扇区1209、天线扇区2211和天线扇区3213。分区后的天线在扇区201、203、205之间提供了某种隔离。在一个理想的系统中，同样的频谱可以在全部扇区201、203、205中被重复使用，不会互相干扰，从而使图2中所示的3-扇区系统中的系统能力(在一个全小区上)增至三倍。不幸的是，在现实世界中是不可能实现理想信号分离的，这一般来说使得在某些系统中分区的使用复杂化。

理论上，将分区集成到一个OFDM展频系统中将提高整体系统性能。但是由于有限的天线隔离和物体的反射而引起的扇区之间的干扰可能限制在一个全小区上获得的实际能力。因此可以意识到需要这样的方法和装置：允许在一个OFDM系统中使用分区，并且是以一种能够避免与分区相关联的许多干扰问题的情况下提高这种系统的能力的方式。

发明内容

根据本发明，同样的频谱，例如频率，可以在一个分区的OFDM系统中的一个小区的每个扇区中被重复使用。在本发明的某些实施例中，一个小区的扇区是根据音调频率、OFDM符号时序、数据音调跳频序列、信道片段和超级时隙边界被同步的。在某些实施例中使用了更少的传输特性或参数的同步。实际上，本发明的某些特征，例如下文所讨论的信标(beacon)信号，可以在一个小区的扇区之间的频率同步最小或者不存在的情况下被使用。

在各种实施例中，一个小区的扇区间的符号时序是基本同步的，例如，符号传输开始时间被同步为在被传输的符号中包含的一个循环前缀的持续时间内。正如现有技术已知的，添加一个循环前缀(例如符号的一部分的一个复本以便同样的数据处于被传输的符号的两端)是常见的。循环前缀提供了相对于时序误差的某种保护，并且可以以扇区间可能出现的时序差的可接受的量被用作一个缓冲器。

系统中的不同小区可以但不需要就诸如频率这样的传输特性同步。在同步的扇区实施例中，对于一个特定扇区中的任何控制或数据业务信道，在同一小区的其他每个同步的扇区中有一个对应的控制或数据业务信道。不同扇区中的对应的信道将具有同样配置的频率音调和时间间隔，例如传输频率和符号传输时间。为了传输，信道被分成片段。从而，对应的信道将具有对应的信道片段。由于在完全同步的扇区实施例中扇区间的高度同步，因此在这种实施例中扇区间的干扰被集中于对应的信道片段之间。不对应的信道片段将会看到彼此间的扇区间干扰相当小。

在某些实施例中，一个小区的每个扇区中使用的导引的SLOPE(斜率)值相同，但是偏置不同。这导致了重复的导引音调序列在每个扇区中是相同的，但是序列的开始点按照时间来说是不同的。从而，在任何时间点，一个小区的不同扇区中的导引可以是不同的。

当分区后的OFDM展频系统被用在一个蜂巢式网络中时，根据本发明，相邻小区可能使用SLOPE的不同值，以确定导引和信道音调跳频序列。不同小区中的斜率偏置设置可以是相同的。不同的小区不需要并且不必要根据音调频率、OFDM符号时序、音调跳频序列、信道片段或超级时隙边界被同步。

根据本发明的一个特征，在某些实施例中，分配给一个小区的不同扇区的对应信道片段的发射功率(如果信道片段是活动的的话)在每个扇区中是基本相同的。在这种情况下，一个小区的扇区中的对应的活动信道片段的发射功率之间的差异不大于Delta，其中Delta是用于控制扇区间的信道功率差异的一个值。对于不同信道可使用不同的Delta。在一个实施例中，对于至少一条信道，Delta被设置为一个常数，例如零。在另一个实施例中，对应信道的不同群组之间，对应信道片段的不同群组之间的Delta可以不同，或者Delta可以作为对应信道片段中使用的突发数据速率的或某种其他标准的一个函数。一个时序安排器可用于以一种集中的方式协调一个小区的不同扇区中的功率分配。根据本发明，同一扇区中的业务信道之间被分配的功率的动态范围可以是大的，而不同扇区中的对应业务信道之间被分配的功率的动态范围是有限的。在某些实施例中，不同扇区的对应信道之间的差对于一个小区的每个扇区中被活动使用的信道片段被保持为小于3dB相对功率差以下。

为了促进对应于不同扇区的信道片段的信号鉴别，在生成各个扇区中的发射信号时，可以在不同的扇区中使用不同的加扰比特序列，并且某些时候确实是这样做的。无线终端接收机可使用一个特定的加扰比特序列，以便选择性地解调来自一个基站的一个预期的扇区传输的信号。作为替换，无线终端接收机也可以使用多个加扰比特序列，以便同时解调来自一个基站的多个扇区传输或来自多个基站的信号。

一个无线终端的信道情况可以按照处于两个特性区域之一来描述。在第一区域中，SIR不被扇区间干扰所限制。当在第一区域中时，基站可以通过分配高发射功率提高接收到的SIR，从而提供一个提高后的SIR。在第二区域中，SIR被扇区间干扰所限，在这种情况下，分配高发射功率可能不会显著提高接收到的SIR，因为随着信道功率在每个扇区的对应信道中一致增大，扇区间的干扰会增强。

在某些实施例中，无线终端估计其信道情况特性并且通知基站，以便基站能够根据功率和突发数据速率分配做出合理的时序安排决定。信道情况信息可包括区别扇区间干扰和其他干扰的信息。根据本发明，基站的时序安排器可利用报告的无线终端的信道情况特性，包括功率信息、信号强度和SIR，来将无线终端匹配到每个扇区中的适当信道。关于提供额外的功率或者将一个无线终端的片段分配给一个具有高功率的信道的决定可以根据相对于其他干扰的扇区间干扰指示来做出。通过这种方式，可以从较高的发射功率中获益的无线终端，例如受到低的扇区间干扰的无线终端，可以以优先于受到相对高的扇区间干扰的无线终端而被分配到高功率信道。高功率信道片段的分配可以用于通过评估和降低扇区间和小区间干扰来对系统进行负载平衡，改进或优化系统性能和/或增加吞吐能力。

根据本发明的一个实施例，如果一个无线终端在一个扇区的小区边界区域内操作，并且被分配了一个信道片段，则小区的时序安排器可以使对应于邻近边界区域的扇区中的信道片段的音调不被分配，以降低或消除扇区间干扰。根据本发明，非扇区边界区域中无线终端之间的分区隔离可以通过时序安排器将对应于具有不同功率水平的信道的信道片段选择性地分配给不同的无线终端来管理。低功率信道片段通常被分配给靠近发射机的无线终端，而高功率信道片段被分配给远离基站的无线终端。一个扇区中的低功率信道的数目通常超过高功率信道的数目，使得在许多情况下，扇区的总发射功率中分配给相对少的高功率信道的部分多于分配给大量低功率信道的部分。

基站可频繁地和/或周期性地在一个时间段(例如一个符号周期)上发送一个信标信号，例如一个或几个音调上的一个相对高功率的信号。在信标传输期间，发射功率集中于一个或少数几个音调，例如信标信号的音调。功率的这种高度集中可能使得在信标音调中分配一个扇区的总发射功率的80％或更多。在一个实施例中，信标信号是在一个超级时隙的一个固定的OFDM符号持续时间(例如第一个或最后一个OFDM符号)被发送的，并且可以在每个超级时隙上或每隔几个超级时隙重复。在这种情况下，信标信号被用于指示超级时隙边界。因此，一旦定位了信标信号的时间位置，则可以确定超级时隙的边界。根据本发明，信标信号可以被分配为执行不同任务，例如输送不同类型的信息。信标可以被分配为利用固定的预定频率，频率本身可输送信息，例如，一个频带的边界或频率可以对应于一个索引号码，例如扇区索引号码。其他信标可以被分配多个或变化的频率，这些频率可以涉及用于输送信息的一个或多个索引号码，其中信息可以是例如用于确定信标被发送到其中的小区的跳频序列的斜率值。根据要输送的信息，可以从信标音调集合的预定群组中选出携带信标信号中的高功率的音调集合。信标信号中的不同信标音调集合的使用可指示特定的系统信息，例如SLOPE的值，频带的边界和扇区索引。

在本发明的一个实施例中，发送的信标的类型按照传输时间的一个函数变化，例如在时域交变。在本发明的另一个实施例中，如果在一个特定音调频率处发生一次失败或问题，则信标频率音调分配可以被重新配置。通过利用时域和频域二者来改变信标信号传输和输送的信息，可以以一种高效的方式将大量信息输送给移动装置。此信息可用于，例如，确定移动装置的扇区/小区位置，卸载由导引所要求的某些功能(例如对超级时隙边界的同步)，降低导引穿过所需要的时间，评估接收强度，并且提供有用信息，以预测和改进扇区和小区之间越区切换的效率。

根据本发明，在某些实施例中，一个上行信号的频率、符号时序和超级时隙结构从属于下行信号的频率、符号时序和超级时隙结构，并且在一个小区的不同扇区中是同步的。在一个实施例中，数据音调跳频序列和信道片段在一个小区的各扇区间是同步的。在另一个实施例中，数据音调跳频序列和信道片段在一个小区的各个扇区间是随机的，以便一个扇区中的一个信道片段可以与同一小区的另一个扇区中的多个信道片段干扰。

本发明的信标特征的一个实施例针对一种操作一个频分复用通信系统中的一个基站发射机的方法。该基站发射机利用N个音调的一个集合，以便利用第一信号在一个第一时间段上将信息通信给一个第一区域，例如一个小区的扇区，所述的第一时间段至少为两秒长，其中N大于10，并且所述方法包括在一个第二时间段期间发射一个包括一组X个音调的集合的第二信号，其中X小于5，并且在所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间被所述的基站发射机用于发射到所述的第一区域中的最大平均总基站发射功率的至少80％被分配给所述的X个音调集合。第一时间段可以是一个大的时间区间，例如几分钟、几小时或几日。在某些情况下，第一时间段至少为30分钟长。在特定实施中X等于一或二。第二时间段可以是一个时间段，例如发射信标信号的一个符号发射时间段。在某些情况下，在第二时间段期间，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X个音调中的至少一半音调在所述的第二时间段期间不被使用。在某些实现中在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X音调没有一个在所述的第二时间段期间就到所述的第一区域中的传输而言被使用。在其他实现中，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X个音调中的多个在所述的第二时间段期间被用于所述的第一区域中。基站可以是一个通信系统的一部分，其中所述通信系统是一个正交频分复用系统。在某些OFDM实现中，所述的第二时间段是一个用于发射一个正交频分复用符号的时间段。第二时间段，例如信标发射时间段，可以在所述的第一时间段中周期性地重复。此例中的方法还可包括在一个第三时间段期间发射一个包括Y个音调的集合的第三信号，其中Y＜N，所述的Y个音调的第三集合中的每个音调具有第一时间段期间的任何1秒时段期间由所述的基站发射机用于发射到所述的第一区域中的所述的最大平均总基站发射功率的20％或更少，所述的第三时间段的持续时间与所述的第二时间段相等。在某些实施例中，第三时间段可以是一个符号时间，在该符号时间中数据信号、导引信号和/或控制信号被发射。第三时间段可以与第二时间段不同，或者与第二时间段交迭。当第三时间段与第二时间段交迭或者相同时，所述时间段期间发射的总功率的一小部分可以被在Y个音调上调制的数据、导引和/或控制信号所用，例如由于第一区域中的一个(或多个)信标信号(例如一个或多个高功率音调)消耗至少80％的功率，所述的小部分可能为20％或更少。可以并且在不同实施例中确实以一个预定的固定频率发射高功率音调，例如一个或多个信标音调。所述预定的频率可以并且通常确实相对于所述的N个音调的集合中的最低频率音调有一个＞0的固定的频率偏置。这允许了信标信号提供关于N个音调集合的边界的一个指示。

在不同实施例中，所述的X个音调(例如信标音调)中的至少一个在第一区域中以一个频率被发射，所述频率是作为一个基站标识符和一个扇区标识符两者中的至少一个的一个函数被确定的。在许多实现中，对于所述的第一时间段中的所述的第二时间段的每个重复，在所述的第一时间段中有所述的第三时间段的Z个重复，其中Z至少为10，例如，数据发射符号时间段的数目比信标信号符号时间段的数目多得多。在某些情况下Z至少为400，例如对于每个信标发射信号时间有至少400个数据发射符号时间。在某些实现中，在一个第四时间段中，包括G个音调的一个第四信号被发射到第一区域中，其中G小于5，并且在所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间由所述的基站发射机用于发射到第一区域中的所述的最大平均总基站发射机功率的至少80％被分配给所述的G个音调。G个音调可以对应于，例如，一个符号发射时间，在该符号发射时间中与第二时间段中发射的信标信号不同的一个信标信号被发射。在一个实施例中，所述的G个音调中至少一个音调的频率是一个基站标识符和一个扇区标识符两者之中至少一个的函数，并且所述的G个音调中的所述的至少一个音调不是所述的X个音调的集合中的一个音调。在不同实施中，第二和第四时间段在所述的第一时间段中周期性地重复。在某些实施例中，一个基站包括一个发射机控制例程，它包括控制在第一、第二、第三和第四发射时间段中每一个时间段期间信号的生成和发射的模块，例如软件模块或代码块。当第一信号时间段完全由第二、第三和第四信号发射时间段构成并且用这些时间段的控制模块控制发射时，可能不会为第一信号时间段使用一个单独的控制模块。因此，发射控制装置可能包括一个或多个软件模块，其中每个软件模块控制一个不同的发射特征，例如在待审的权利要求之中的一条中陈述的本发明的一个单独的发射特征。从而，虽然在一个基站中可能只出现单个发射机控制例程，但是该单个例程可能并且经常确实包括多个不同的控制模块。本发明的信标发射方法可以被应用于一个多扇区小区的每个扇区。

现在将描述针对本发明的各种同步特征的用于一个分区的小区的一个基站中的一种通信方法。根据该方法基站利用正交频分复用符号将符号(例如调制后的符号)发射到所述小区的多个扇区中。频分复用符号是通过以下方式被生成的：在一个或多个符号上调制信息，并且在大多数情况下添加一个循环前缀来形成要发射的调制后的符号。一个实施例中，该方法包括操作每个扇区以利用一个音调集合来发射多个正交频分复用符号，每个正交频分复用符号。符号在符号发射开始时间被发射。从而，每个被发射的符号具有一个符号发射开始时间。根据本发明每个扇区被控制为使用同样的音调集合、同样的每个符号发射时段持续时间以及基本相同的符号开始时间。在各种实施例中，每个所述的正交频分复用符号包括一个具有一个循环前缀长度的循环前缀。在这些实施例中的某些实施例中，基本相同的符号发射开始时间是这样的：任何两个相邻扇区的符号发射开始时间之间的差至多是用于发射一个循环前缀的时间量。一个跳频序列集合通常被用于将音调分配给所述小区的一个第一扇区中的一个第一通信信道集合。同一跳频序列集合被用于将音调分配给所述小区的其他每个扇区中的一个对应的通信信道集合。每个跳频序列有一个开始时间。在一个实施例中，在每个所述的扇区中所述的跳频序列集合中的每个跳频序列的开始时间是相同的。为了允许设备区别带有要发射的不同信息的、对应于一个小区的不同扇区的信号，例如调制后的符号在发射前可能会经受一个加扰操作。在不同扇区中使用不同的加扰序列。从而，加扰序列提供了一种区别对应于不同扇区的数据的方式。从而，在至少一个实施例中，调制符号的加扰在用所述的被发射的符号发射所述的调制符号之前被执行，其中在小区的每个扇区中使用不同的加扰序列。一个小区的每个扇区中的通信信道通常被划分成片段，小区的每个扇区中的对应信道的片段具有同样的片段划分，并且具有基本相同的片段开始时间，以便对于一个扇区中的一个信道的一个片段，存在对应信道的另一个片段，其中两个片段使用相同的跳频序列集合和相同的片段开始时间。在某些实施例中，不同小区中的相同信道的片段的片段开始时间之差不大于用于发射一个循环前缀的时间。导引音调通常在小区的每个扇区中被发射。在各种实施例中本发明的方法包括，根据一个导引音调跳频序列在小区的每个扇区中发射一部分导引音调，在每个扇区中使用相同的导引音调跳频序列，但是在一个小区的每个扇区中使用不同的固定音调偏置。导引音调跳频序列可以是一个斜率跳频序列。在这种实施中，相邻小区可使用不同的斜率值来确定要使用的斜率跳频序列。在某些实现中，小区的每个扇区中的导引音调根据一个导引音调跳频序列集合被发射，在每个扇区中使用同一导引音调跳频序列集合，但是在小区的每个扇区中使用不同的固定音调偏置。在这种情况下，在对应于一个扇区的一个导引音调跳频序列集合中的导引音调跳频序列通常被相对于彼此偏置，偏置是一个对应的预先选择的偏置集合，在小区的每个扇区中所述对应的预先选择的偏置集合是相同的。此外，在这种情况下，由于在相邻扇区中使用不同的固定的音调偏置，小区的任何两个相邻扇区所使用的导引音调跳频序列集合可能不是相同的。由于在相邻扇区中为导引音调跳频序列使用不同的固定音调偏置，在小区的任何两个相邻扇区中使用的导引音调跳频序列集合不需要并且某些时候确实不是相同的。

本发明的功率控制方法可以被单独或者与本发明的其他特征和/或方法结合使用。根据本发明的一种典型功率控制方法，一个音调集合被用于一个小区中。所述小区中的一个发射机用来自所述的音调集合的音调在多个符号时间上发射到所述小区的一个第一扇区中。所述小区包括一个邻接所述的第一扇区的第二扇区。发射机在第一和第二通信信道中发射到所述的第二扇区中，在所述的多个符号时间的一个第一子集中的每一个的期间第一通信信道包括所述的音调集合的第一子集，在所述的多个符号时间的所述的第一子集中的每一个期间第二通信信道包括所述的音调集合的第二子集，所述的音调集合的所述的第一子集和所述的音调集合的所述的第二子集在每个符号时间期间彼此不同。在一个这样的实施中，所述的典型方法包括操作发射机以便以一种与所述发射机到所述的第二扇区中的发射同步的方式在所述的第一和第二信道上发射到所述的第一扇区中；并且控制在所述的多个符号时间的所述的第一子集期间在第一扇区中对应于第一信道的音调的一个总发射功率，使其大于发射到第二扇区中的对应于第一信道的音调的一个总功率的20％并且小于其500％。在某些实施中，控制对应于第一信道的音调的总发射功率包括将在所述的第一符号时间子集中使用的总功率限制为不大于由所述的发射机在任何的1小时时段期间用在第一扇区中的一个最大平均总发射功率的一个固定分数，所述的固定分数还被用于将在符号时间的第一子集期间在第二扇区中对应于第一信道的音调的总发射功率限制为不大于由所述发射机在任何1小时时段期间用在第二扇区中一个最大平均总发射功率的所述的固定分数，所述的固定分数小于100％。在某些实施中，符号时间是正交频分复用的符号发射时间段。在这种情况下音调通常为正交频分音调。在至少两个符号时间期间所述的音调集合可以是并且经常确实是不同的。在不同时间被发射的符号可以对应于不同的符号星座图。在某些实施中，所述的发射机在符号时间的所述的第一子集期间在所述的第一信道上将对应于一个第一星座图的符号发射到所述的第一扇区中，并且在所述的多个符号时间的一个第二子集期间发射对应于一个第二星座图的符号，所述的第二星座图包括的符号比所述的第一星座图多，在这种情况下，所述方法包括控制在所述的多个符号时间的第二子集期间第一扇区中对应于第一信道的一个总发射功率大于在所述的多个符号时间的所述的第二子集期间对应于第一信道的在第二扇区中发射的音调的一个总功率的50％并且小于其200％。在另一个实施例中，所述发射机在所述的多个符号时间的所述的第一子集期间在所述的第一信道上以一个第一信道编码速率将符号发射到第一扇区中，并且在所述的多个符号时间的一个第二子集期间以一个第二信道编码速率发射符号，所述的第二信道编码速率高于所述的第一信道编码速率。在这种实现中，所述方法进一步包括控制在所述的多个符号时间的第二子集期间在第一扇区中的对应于第一信道的音调的一个总发射功率大于发所述的多个符号时间的所述的第二子集期间对应于第一信道的在第二扇区中被发射的音调的一个总功率的50％并且小于其200％。在所述的多个符号时间的第一子集期间在第一扇区中的对应于第一信道的发射的音调的总发射功率可以是并且在某些实现中确实是等于在所述的多个符号时间的所述的第一子集期间在第二扇区中的第一信道中的发射的音调的总发射功率。在许多情况下，所述的多个符号时间的第一子集将包括许多，例如至少14个，连续的符号时间。所述方法进一步包括控制在所述的多个符号时间的一个第四子集期间对应于第一信道的在第一扇区中被发射的音调的总功率大于在所述的多个符号时间的所述的第四子集期间对应于第二信道的在所述的第一扇区中被发射的音调的总功率的200％或者小于其50％。在某些实现中，所述的功率控制方法包括在所述的多个符号时间的一个第四子集期间对应于第一信道的在第一扇区中被发射的音调的总功率大于在所述的多个符号时间的所述的第四子集期间对应于第二信道的在所述的第一扇区中被发射的音调的总功率的200％或者小于其50％。所述的多个符号时间的第四子集有时候包括至少14个连续的符号时间并且在某些情况下大于40。在某些实现中，所述的第一和第二扇区在所述的多个符号时间的一个第二子集期间使用一个第三通信信道，所述的第三通信信道包括在所述的多个符号时间的每个所述的第二子集期间的所述的音调集合的一个第三子集。在这种情况下，所述的功率控制方法常进一步包括在所述的多个符号时间的所述的第二子集期间控制所述的发射机的步骤，以限制被所述的发射机发射的对应于所述的第三通信信道的音调上的总发射功率小于被发所述的发射机用于在所述的多个符号时间的所述的第二子集期间将对应于第三信道的音调发射到所述的第二扇区中的总发射功率的10％。在某些情况下，为了限制例如用于发射控制信号的片段的扇区之间的干扰，所述方法包括在所述的多个符号时间的所述的第二子集期间控制所述的发射机，以限制被所述的发射机发射的对应于所述的第三通信信道的音调上的总发射功率为零。在各种实现中，本发明的方法进一步针对将对应于所述的第三通信信道的控制资源(例如片段)的分配给无线终端。在这种实现中，所述方法包括操作基站或其中包括的一个装置以标识对应于所述的第一和第二扇区之间的一个边界的一个边界区域中的无线终端；并且将对应于所述的第三信道的资源(例如信道片段)分配给所述的被标识的无线终端中的至少一个。标识边界区域中的无线终端可包括从一个无线终端接收指示由所述无线终端测量的一个扇区间干扰量的第一信息以及指示由所述无线终端测量的一个背景干扰量的第二信息。标识边界区域中的无线终端还可以作为选择地或者附加地包括从所述的边界区域中的一个无线终端中接收一个信号(例如一个位置信号)，一个表示所述的无线终端在所述的边界区域中的信号。在某些功率控制实施例中，所述的第一和第二扇区在所述的多个符号时间的一个第三子集期间使用所述的第三通信信道，所述的多个符号时间的所述的第三子集与所述的多个符号时间的所述的第二子集不同。在这种情况下，所述方法可进一步包括在所述的多个符号时间的所述的第三子集期间控制所述的发射机在由所述发射机发射到第一扇区中的对应于所述的第三通信信道的音调上使用的一个总发射功率至少为在所述的多个符号时间的所述的第三子集期间由所述的第二扇区用于将对应于第三信道的音调发射到第二扇区中的1000％。此1000％表示用于第二扇区中的功率的10倍的功率。此功率差常足以使在第一扇区中见到的扇区间干扰是信号干扰中的一个相对小的成分。在某些实现中，所述的第一和第二扇区在所述的多个符号时间的一个第三子集期间使用所述的第三通信信道，所述的多个符号时间的所述的第三子集与所述的多个符号时间的所述的第二子集不同。在这种实现中所述方法进一步包括：在所述的多个符号时间的所述的第三子集期间控制所述的发射机在由所述的发射机发射到第一扇区中的对应于所述的第三通信信道的音调上使用的一个总发射功率至少为在所述的多个符号时间的所述的第三子集期间由所述的第二扇区用于将对应于第三信道的音调发射到第二扇区中的1000％。在刚才讨论的功率控制实现中，一个基站控制例程可包括不同的代码片段以执行每个被陈述的控制操作。此外，虽然在每个扇区中基站发射机的天线或其他元件可能不同，但是在许多实现中与基站相关联的公共控制逻辑和控制功能负责根据本发明的一个或多个特征控制不同扇区中的发射。

本发明的另外的特征、益处和实现例在以下的详细说明中被讨论。

附图说明

图1描绘了数据和导引音调跳频序列、控制和数据业务信道、信道片段和超级时隙的一般概念。

图2显示了一个三扇区小区，带有一个采用一个3扇区天线的基站。

图3显示了一个带有一个基站的三扇区小区，描述了扇区间边界干扰区域的概念。

图4描述了根据本发明的一种利用小区分区的典型通信系统。

图5描述了根据本发明可用于图4的通信系统中的一个典型接入节点。

图6描述了根据本发明可用于图4的通信系统中的一个典型终端节点。

图7描述了根据本发明的遍及一个小区的扇区的频率音调同步。

图8描述了根据本发明的遍及一个小区的扇区的OFDM符号时间同步。

图9描述了根据本发明，在一个小区的所有扇区中，在任何OFDM时间由第j个音调跳频序列占据的音调频率是相同的，并且超级时隙的边界是相同的。图9进一步描述了根据本发明的在一个小区的扇区内的对应的控制或数据信道片段的概念。

图10显示了频率音调被分布在两个业务信道上的一种典型情况。根据本发明，对于每个控制或数据业务信道，在小区的三个典型扇区上的任何OFDM时间的音调跳频序列是相同的。

图11描述了根据本发明在一个小区的每个扇区中具有相同的斜率值但是具有一个不同的偏置值的典型导引音调跳频序列。

图12描述了根据本发明图11的导引音调跳频序列刺破图10的数据序列的概念。

图13显示了一个表，该表描述了根据本发明的一个实施例的一个小区的相同扇区中的不同业务信道片段和一个小区的所有扇区中的对应的业务信道片段之间的典型功率分配。

图14显示了关于普通OFDM信号的每个音调的功率对频率音调的图。

图15显示了关于信标信号发射的时间的每个音调的功率对频率音调的图，其中根据本发明的一个实现总功率只集中在两个音调上。

图16显示了关于信标信号发射的时间的每个音调的功率对频率音调的图，其中根据本发明的一个实现总功率只集中在一个音调上。

图17显示了关于信标信号发射的时间的每个音调的功率对频率音调的图，它描述了根据本发明的一个实施例的一个预定的信标信号群组。

图18显示了频率对OFDM符号时间的图，它描述了根据本发明的一个实施例的在时域中的连续信标的不同功能的概念。

图19显示了频率对OFDM符号时间的图，它描述了根据本发明的一个实施例的在时域中发射交变的信标类型的概念。

具体实施方式

对于OFDM展频系统，用于一个特定小区中的音调全部是正交的。因此，数据跳频序列和物理信道不彼此干扰。给定无线信道传播特性，根据其位置，一个无线终端可能经历一个大动态范围的信道情况，其中信道情况是按照信干比(SIR)或信噪比(SNR)来测量的。这样的一种性质可被利用来增强系统能力。例如，根据本发明，一个时序安排器可以通过同时服务带有非常不同的无线信道情况的无线终端来最优化地平衡业务信道中的功率。在该情况下，带有一个恶劣的无线信道情况的一个无线终端可能被分配一大部分发射功率并且可能被分配一小部分带宽，从而获得服务鲁棒性，而带有一个良好的无线终端情况的另一个无线终端可能被分配一小部分发射功率并且可能被分配一大部分带宽，仍能够实现一个高突发数据速率。

本发明的OFDM展频系统可以与分区的天线相结合以改进整体系统性能。但是在现实中天线隔离永远不是完美的。发射到一个扇区中的一个信号可能以一个衰减因子泄漏到另一个扇区中，从而引起扇区间的干扰，例如扇区间干扰。扇区间干扰可能减少功率和突发数据速率分配的获取。例如，在没有扇区间干扰的情况下，带有一个良好的无线信道情况的一个无线终端可能被分配一小部分发射功率并且仍然实现高突发数据速率。在存在扇区间干扰的情况下，该无线终端可能不能以相同的发射功率量实现同样高的突发数据速率。当扇区间干扰来自一个以高得多的功率发射(例如为了服务另一个带有恶劣信道情况的无线终端)的业务信道时，该情况变得特别严重。

图3描述了一个典型小区300，它包括3个扇区：扇区1301、扇区2303和扇区3305，以及一个包括一个3扇区天线的基站307。基站307可以通过无线链接与位于小区300内的任意位置的终端节点(例如移动节点或移动终端)通信。从一个干扰观点来看，小区可以被认为是由扇区边界区域和非扇区边界区域所组成的，在扇区边界区域中来自一个相邻扇区的干扰可能是一个严重问题。在图3对小区300的描绘中，非扇区边界区域与边界区域是被区分开来的。小区300包括非扇区边界区域1309、非扇区边界区域2311和非扇区边界区域3313。小区300还包括扇区边界区域：扇区1-2边界区域315、扇区2-3边界区域317和扇区3-1边界区域319。分区隔离的程度可以按照非扇区边界区域309、311和313之间的泄漏量来描述。例如如果一个移动节点位于非扇区边界区域1309中，则泄漏可能由于预期用于扇区2303的信号和预期用于扇区3305的信号而发生。非扇区边界区域309、311、313中的泄漏通常为-13dB至-15dB，并且可能取决于诸如基站307的天线类型这样的因素。在扇区边界区域(有时称为0dB区域)，即区域315、317和319中，在接收点处来自两个相邻扇区天线的信号强度可能几乎是相等的。本发明描述了当用于一个分区的配置中时改进系统能力的方法和装置。

为了进行描述和说明，一个3-扇区小区300被用于图3和图7、8、9、10、11、12和13的后续的例子中。但是，要理解本发明可应用于其他分区方案。在一个分区的小区中，扇区被编上索引。例如，在图3的3-扇区小区300中，扇区索引可以为1、2和3。

图4描述了根据本发明的一个采用小区分区和无线通信的典型通信系统400。通信系统400包括多个小区，小区1438，小区N440。小区1438表示位于小区1438中的接入节点(AN)1402的覆盖区域。接入节点1402可以是，例如，一个基站。小区1438被细分为多个扇区，扇区1442、扇区Y 444。一条虚线446表示扇区442、444之间的边界。每个扇区442、444表示对应于位于接入节点1402处的分区的天线的一个扇区的预期的覆盖区域。扇区1442包括多个终端节点(EN)，即分别通过无线链接423、425连接到AN 1402的EN(1)422、EN(X)424。类似的，扇区Y 444包括多个终端节点(EN)，即分别通过无线链接427、429连接到AN 1402的EN(1’)426、EN(X’)428。EN 422、424、426、428可以是例如移动节点或移动终端，并且可以在整个系统400内移动。

小区N 440被细分为多个扇区，扇区1448、扇区Y 450，带有扇区边界446’。小区N 440与小区1438类似，包括一个接入节点M 402’，以及分别通过无线链接423’、425’、427’、429’被连接到AN M 402’的多个EN 422’、424’、426’、428’。

接入节点402、402’分别通过网络链接412、414被连接到一个网络节点406。网络节点406通过网络链接420被连接到其他网络节点，例如其他接入节点、中间节点、本地代理节点或认证授权会计(AAA)服务器节点。网络链接412、414、420可以是例如光纤缆。

图5描述了本发明的一个典型接入节点500，它可以用于图4的通信系统400中，例如图4的AN1 402。接入节点400包括一个处理器502(例如CPU)、一个无线通信接口504、一个网络/互联网接口506以及一个存储器508。处理器502、无线通信接口504、网络/互联网接口506和存储器508被一条总线510连接到一起，元件502、504、506、508可在总线510上交换数据和信息。

处理器502通过执行例程和利用存储器528内的数据控制接入节点500的操作，以便操作接口504、506，执行控制接入节点500的基本功能所必需的处理，以及根据本发明实现分区系统中采用的特征和改进。

无线通信接口504包括分别被连接到分区的天线516、518的一个接收机电路512和一个发射机电路514。接收机电路512包括一个解扰器电路520，发射机电路514包括一个加扰器电路522。分区的天线516从一个或多个移动节点接收信号，例如图4的EN1422。接收机电路512处理接收到的信号。如果移动节点在发射时利用了加扰，则接收机电路512利用其解扰器520去除加扰序列。发射机电路514包括一个加扰器522，根据本发明它可以用于随机化被发射的信号。接入节点500可以在其分区的天线518上发射信号到移动节点，例如图4的EN1422。

网络/互联网接口506包括一个接收机电路524和一个发射机电路526，它们使得接入节点500能够被连接到其他网络节点，例如其他接入节点、AAA服务器、本地代理节点等，并且通过网络链接与这些节点交换数据和信息。

存储器包括例程528和数据/信息530。例程包括信号生成例程532和一个时序安排器534。时序安排器534包括各种例程，例如一个扇区间接口例程536、一个小区间接口例程538、一个功率分配例程540以及一个无线终端/业务&片段匹配例程542。数据/信息530包括数据/控制信息544、导引信息546、信标信息548、音调频率信息550、OFDM信号时序信息552、数据音调跳频序列554、信道片段556、超级时隙边界信息558、斜率值560、导引值562、delta 564、突发数据速率566、MN信道情况信息568、功率信息570和MN扇区信息572。音调频率信息550包括用于不同信号的音调集合：用于OFDM信号的N个音调的集合、用于某些信标信号的X个音调的集合，用于OFDM信号的Y个音调的集合以及用于其他信标信号的G个音调的集合，以及与各个音调集合相关联的重复速率信息。功率信息570包括宽的和窄的扇区间发射功率控制范围信息、信道间发射功率分配范围信息、边界发射功率范围信息以及为每个扇区中的信道分配的功率水平。

信号生成例程532利用数据/信息530，例如超级时隙边界信息558、音调频率信息550和/或OFDM符号时序信息552，来执行信号同步和生成操作。信号生成例程532也利用数据/信息，例如数据音调跳频序列554、数据/控制信息544、导引信息546、导引值562和/或扇区信息572来实现数据/控制跳频和导引跳频序列。此外信号生成例程532可利用数据/信息530，例如信标信息530，来根据本发明生成信标信号。

扇区间接口例程利用本发明的方法和数据/信息530，例如导引信息546、MN信道情况信息568和MN扇区信息572，来执行操作，以估计和减小一个特定小区内的扇区间干扰。小区间接口例程536利用本发明的方法和数据/信息530，例如报告来的MN信道情况信息568和斜率值560以估计和减小小区间干扰的影响。功率分配例程540利用本发明的方法和数据信息，例如功率信息570和delta564，来控制对各种业务信道的功率分配，例如，以便优化性能。无线终端/业务和片段匹配例程542利用数据/信息530，例如MN信道情况信息568、功率信息570、信道片段556和突发数据速率566，以便根据本发明将无线终端根据其功率需要的一个函数分配到一个适当的信道片段中。

以下将更详细讨论接入节点500的各种特定功能和操作。

图6描述了一个典型终端节点(EN)600，例如一个无线终端，例如根据本发明可能用于图4的典型通信系统中的移动节点(MN)、移动装置、移动终端、移动设备、固定无线设备等。在此应用中，在不同的位置可能用终端节点的不同的术语和不同的典型实施例来提及终端节点，例如无线终端、移动节点、移动装置、移动终端、固定无线设备等；要理解本发明的装置和方法也可用于终端节点的其他实施例、变体和描述。终端节点600包括一个处理器602(例如CPU)、一个无线通信接口604以及一个存储器606。处理器602、无线通信接口604和存储器606被一条总线608连接到一起，元件602、604、606可在总线608上交换数据和信息。

处理器602通过执行例程和利用存储器606内的数据控制终端节点600的操作，以便操作无线通信接口604，执行控制终端节点600的基本功能所必需的处理，同时根据本发明实现分区系统中采用的特征和改进。

无线通信接口604包括分别被连接到天线614、616的一个接收机电路610和一个发射机电路612。接收机电路610包括一个解扰器电路618，发射机电路612包括一个加扰器电路620。天线614从一个接入节点接收广播信号，例如图4的AN1402。接收机电路610处理接收到的信号，并且如果接入节点在发射时利用了加扰，则接收机电路610可利用其解扰器618(例如解码器)去除加扰。发射机电路612包括一个加扰器620(例如编码器)，根据本发明它可以用于随机化被发射的信号。终端节点600可以在其天线616上发射编码后的信号到接入节点。

存储器606包括例程622和数据/信息624。例程622包括跳频序列例程626、一个信道情况监控/报告例程628和一个信标信号例程630。数据/信息624包括MN信道情况信号632、功率信息634、音调频率信息636、OFDM信号时序信息638、数据音调跳频序列640、信道分配信息642、超级时隙边界信息644、斜率值646、导引值648、斜率索引650、信标信息652、扇区标识654和小区标识656。

跳频例程626包括一个数据/控制跳频序列例程634和一个导引跳频序列例程632，它利用本发明的方法和数据/信息624，例如音调频率信息636、OFDM信号时序信息638、数据音调跳频序列640、信道分配信息642、超级时隙边界信息644、斜率值646和/或导引值648，来执行操作，以便处理接收到的数据、标识移动装置600在其中操作的小区656和扇区654以及图5中与终端节点600通信的对应的接入节点500。信道情况监控/报告例程628利用本发明的方法和数据信息624，例如MN信道情况信息632、功率信息634和信道分配642来执行操作，以便估计到接入节点500的无线链接的状态和质量，并且随后将该数据报告回给接入节点500，用于时序安排。信标信息例程630根据本发明执行与信标信号相关的操作。信标信号例程630利用数据/信息624，例如信标信息652、功率信息634、音调频率信息636、超级时隙边界644和/或斜率索引650，以执行诸如超级时隙边界的同步等的功率，确定频带边界和扇区索引654、确定斜率值646、确定小区位置656和导引值648。

以下将更详细地讨论终端节点600的各种特定功能和操作。

现在将说明扇区上的物理层完全同步。

根据本发明，相同的频谱在分区的OFDM展频系统的一个小区中的各个扇区中被重复使用。此外，根据本发明的一个特定典型实施例，一个小区的各个扇区就音调频率、OFDM符号时序、数据音调跳频序列、信道片段和超级时隙边界来说是完全同步的。虽然这种同步是理想的，但是本发明的某些方面内容可以用于一个小区中的扇区间的同步并不那么完全的系统中，正如特定的典型实施例中的情况那样。具体地，在一个小区的每个扇区中，相同的音调集合被使用，完全相同的音调频率集合被包括在每个集合中。OFDM符号时序也是完全相同的。图7700描述用于形成一个小区的3个扇区中的每一个中的音调频率集合。图7的水平轴707对应于频率。每个垂直箭头表示一个频率音调。

行701、703、705各对应于典型小区的一个不同的扇区。相同的N个音调的集合被用于每个扇区中，每个扇区中使用的音调被编上0至N-1的索引。

图8800描述了用于3个扇区中的OFDM符号时序。图8的水平轴807表示在每个扇区中如何根据符号时间分割时间，例如用于发射一个OFDM符号的时间。水平轴807上的每个分割标记一个小区中的每个扇区中的一个新的符号时间的开始。行1(801)对应于扇区1中的符号时间，而行2和3(803、805)对应于同一小区的扇区2和3中的符号时间。注意符号开始时间在小区的三个扇区中是同步的。小区的每个扇区用相同的OFDM符号索引和同样的方程(1)中的SLOPE值导出数据音调跳频序列。因此，在每个扇区中，在任何OFDM时间由第j个音调跳频序列占据的音调频率是完全相同的，并且超级时隙边界也是完全相同的。

此外，在典型小区的每个扇区中物理层信道和信道片段是以相同方式构造的。图9显示了一幅频率对时间图900，以描述在图3所示的典型小区的3个扇区中的控制和数据业务信道和信道片段。

图9显示了在单个超级时隙中图3所示的典型小区的3个扇区中的每一个中的符号的发射。在图9的例子中，每个水平分割对应于一个符号发射时间，其中典型超级时隙对应于5个符号时间。

在图9的例子中，一个超级时隙943，即数据/控制音调跳频序列的一个周期的时间区间，被显示为五个OFDM符号时间的串联，由第一至第五列932、934、936、938、940表示，并且由垂直时间域边界线931和941定界。

图9包括对应于小区的一个第一扇区的第一至第五行902、904、906、908和910的第一群组。行902、904、906、908、910中的每一行对应于扇区1的频域中的一个不同的正交频率音调。

第一至第五行912、914、916、918和920的一个第二群组对应于小区的一个第二扇区。行912、914、916、918、920中的每一行对应于扇区2的频域中的一个不同的正交频率音调。

第一至第五行922、924、926、928和930的一个第三群组对应于小区的一个第三扇区。行922、924、926、928、930中的每一行对应于扇区3的频域中的一个不同的正交频率音调。

相同的频率音调由扇区1的第一行902、扇区2的第一行912和扇区3第一行922所表示。类似的，频率音调相等存在于以下集合的三个扇区上：(第二行904、第二行914、第二行924)、(第三行906、第三行916、第三行926)、(第四行908、第四行918、第四行928)、(第五行910、第五行920、第五行930)。

图9还包括第一至第五列932、934、936、938和940。列932、934、936、938、940中的每一列对应于时域中的一个OFDM符号时间。

阴影在图9中被用于描述对应于特定扇区内的一个典型信道的片段。例如，在由第一列932表示的OFDM符号时间区间期间，扇区1的一个业务信道对应并且使用由第一行902、第二行904和第三行906表示的3个音调频率。在图9的例子中，三个扇区使用相同的分配方案将音调分配给信道。从而在扇区2和扇区3中与扇区1中相同的音调被用于信道。

当OFDM符号时间在超级时隙943上变化时，数据/控制音调跳频发生，并且被数据/控制信道使用的音调频率变化。可以看到对于一个特定扇区中的数据/控制业务信道片段，在其他2个扇区中的每一个中有一个对应的数据/控制业务信道片段，因为典型实施例中的每个扇区具有相同的频率音调和时间间隔配置。3个扇区中对应于相同信道的片段有时被称为“对应的信道片段”。

图10显示了一幅频率对时间图1000，以描述3个扇区中的多个对应的数据/控制业务信道片段。

图10的第一到第十五行1002、1004、1006、1008、1010、1012、1014、1016、1018、1020、1022、1024、1026、1028、1030分别与图9的行902、904、906、908、910、912、914、916、918、920、922、924、926、928、930对应于相同的频率音调。图10的第一至第五列1032、1034、1036、1038、1040分别与图9的第一至第五列932、934、936、938和940对应于相同的OFDM符号时间。由图10的边界线1031和1041定界的一个超级时隙1043对应于图9的超级时隙943。

带有从左到右下降的线阴影的区域被用于表示对应的数据/控制业务片段(例如对应于相同信道的片段)的一个第一集合。带有从左向右上升的线阴影的区域表示图10中的一个第二对应的数据/控制业务片段。例如，在由第二列1034所表示的OFDM时间区间中，扇区1中的第一数据/控制业务片段使用由第一行1002、第三行1006和第六行1010表示的频率音调，而扇区1中的第二数据/控制业务片段使用由第二行1004和第四行1008所表示的频率音调。

在典型实施中可以看出对于一个特定扇区中的任何控制或数据业务信道片段，在其他2个扇区中的每一个中有一个对应的控制或数据业务信道片段，它具有相同的频率音调和时间区间配置。3个扇区中的那些片段在以下的讨论中被称为“对应的信道片段”。注意由于扇区之间的完全同步，扇区间的干扰集中于对应的信道片段之间。其他信道片段通常在彼此之间只看到很小或者可忽略的扇区间干扰。

图11显示了一幅频率对时间图1100，以描述3个扇区中的导引音调跳频序列。

图11的第一至第十五行1102、1104、1106、1108、1110、1112、1114、1116、1118、1120、1122、1124、1126、1128、1130分别与图9的行902、904、906、908、910、912、914、916、918、920、922、924、926、928、930对应于相同的频率音调。图11的第一至第五列1132、1134、1136、1138、1140分别与图9的第一至第五列932、934、936、938和940对应于相同的OFDM符号时间。由图11的边界线1131和1141定办的一个超级时隙1143对应于图9的超级时隙943。

导引音调跳频序列由图11中的水平线阴影所表示。一个小区的每个扇区中所使用的导引音调跳频序列并不全是相同的，以便除了获得其他益处以外还能促进一个移动节点的扇区标识。从而，在图11中，在三扇区小区的每个扇区中导引音调跳频序列被显示为是不同的。图11通过水平阴影描述了一个小区中的3个扇区中的导引，其中没有导引交迭。

根据本发明，用于典型小区的每个扇区中的导引具有相同的SLOPE值，但具有不同的偏置集合{O_j}。这些已知的偏置可以被包括在储存在基站中的导引值信息562和/或移动节点导引值偏置信息648中。在该例中，在3-扇区小区中，扇区1使用偏置{O_j，1}，扇区2使用偏置{O_j，2}，扇区3使用偏置{O_j，3}。偏置集合{O_j，1}、{O_j，2}和{O_j，3}不是完全相同的，导致同一时刻在不同的扇区中不同的频率被用于导引。在一个实施例中，偏置集合是完全不交迭的，即偏置集合中没有两个元素是完全相同的。因此，不同扇区中的导引不彼此干扰。在另一个实施例中，{O_j，2}和{O_j，3}是从{O_j，1}导出的：对于所有的j，O_j，2＝O_j，1+D₂mod N，以及O_j，3＝O_j，1+D₃mod N，其中D₂和D₃是由扇区索引确定的两个非零常数。

根据本发明，导引跳频序列和数据跳频序列复用。即在一个特定的OFDM符号时间中，如果一个导引序列占据了与另一个数据序列相同的音调，则该音调被导引序列所使用，排除本该在该音调上发射的数据。实际上，在该OFDM符号时间数据序列被刺破(punch)。可以用误差校正码和误差校正技术从发射的数据中恢复被刺破(例如被忽略)的数据。

图12显示了一幅频率对时间图1200，它是图10和11的一个组合或覆盖，用于描述图10的数据/控制序列被图11的导引序列所刺破。每行对应于一个频率，其中每个水平片段对应于一个不同的符号发射时间。

图12的第一至第十五行1202、1204、1206、1208、1210、1212、1214、1216、1218、1220、1222、1224、1226、1228、1230分别与图9的行902、904、908、910、916、918、920、922、924、926、928、930对应于相同的频率音调。图12的第一至第五列1232、1234、1236、1238、1240分别与图9的第一至第五列932、934、936、938和940对应于相同的OFDM符号时间。由图12的边界线1231和1241定界的一个超级时隙1243对应于图9的超级时隙943。

从左向右下降的线阴影被用于描述对应于一个第一数据或控制信道的片段。从左向右上升的线阴影表示对应于一个第二数据或控制对应信道的片段。数据/控制信道片段顶上的圈表示导引音调刺穿数据/控制序列，以排除本该在该片段中被发射的数据。

当分区的OFDM展频系统被用于一个峰巢式网络中时，根据本发明，相邻的小区使用不同的SLOPE值来确定导引和数据音调跳频序列。在本发明的典型系统中，在系统的众多小区中的每一个中偏置集合{O_j，1}、{O_j，2}和{O_j，3}是相同的。不同的小区不需要并且常常确实没有根据音调频率、OFDM符号时序、音调跳频序列、信道片段或超级时隙边界同步，既使在一个单个的小区扇区中可能共同具有这样的特征/特性。

现在将说明根据本发明的各种特征的一个小区的扇区间和一个扇区内的功率分配。

扇区间干扰主要发生在对应的信道片段之间这一事实对一个小区的扇区中的对应的信道片段间的功率分配施加了限制。

为了描述起见，首先假设对应的信道片段全都是活动的，即正在用于发射信号。根据本发明的一个特征，分配给对应的信道片段的发射功率在一个小区的每个扇区中是基本相同的。例如，在3-扇区系统中，如果所有的3个对应的信道片段都是活动的，则3个扇区中的那些信道片段的发射功率之间的差应该不多于一个参数Delta。在典型实施例中，图5的时序安排器534负责以一种集中的方式协调小区的每个扇区中的功率分配。

作为Delta信息564储存在基站中的Delta的值影响由于扇区间干扰而可能产生的影响。例如，对一个大的Delta，两个对应的信道片段的发射功率可能相当不同。因此，扇区间干扰可能对两个对应的信道片段中具有较小的发射功率的那一个引起较大的干扰。在本发明的一个实施例中，Delta 564被设置为一个常数，例如零。在本发明的另一个实施例中，Delta 564可以变化。实际上，根据本发明，对应的信道片段的不同群组的Delta 564的值可能不同。例如，对应的控制信道片段的Delta可以并且有时候确实与对应的数据业务信道片段的Delta不同，从策略观点来看，这反映了不同信道上的不同干扰级别的容限。在本发明的一个实施例中，Delta是用于对应的信道片段中的突发数据速率的一个函数。例如，考虑对应的业务信道片段。如果片段之一使用高的信道编码和调制速率，例如为了支持高的突发数据速率，则一个小的Delta值是理想的，并且根据本发明小的Delta值被采用。作为其功能的一部分，当时序安排器534协调一个小区的扇区中的功率分配和突发数据速率分配时，时序安排器534确定Delta 564的适当值。

根据本发明，时序安排器，包括图5的例程542，可以独立挑选小区的扇区的对应的数据业务信道片段中要被安排时序的无线终端。实现的突发数据速率取决于由图5的例程540确定的功率分配和被安排时序的无线终端的信道情况(例如由信息568所指示)，从而在一个小区的不同扇区中可能是不同的。

小区的各扇区中的对应的信道片段间的功率分配上的限制不会对一个扇区内的不同信道片段间的功率分配施加相同的限制。实际上，在一个特定扇区中，不同的信道片段可以被分配以相当不同的发射功率量。例如，考虑对应的业务信道片段。假设在一个特定时刻有两个业务信道片段。时序安排器534可以通过图5的例程542将一个恶劣信道情况的无线终端分配给每个扇区中的第一业务信道片段，并且将一个良好信道情况的无线终端分配给每个扇区中的第二业务信道片段。然后，时序安排器534可以最优化地平衡两个业务信道片段中的功率分配。例如，时序安排器534通过例程540将发射功率的一大部分(例如80％或更多)分配给第一业务信道片段，以便为恶劣信道无线终端赢得服务鲁棒性，并且将发射功率的一小部分(例如20％或更少)分配给第二业务信道片段以实现高突发数据速率。根据本发明，在同一扇区中的两个业务信道片段之间的分配的功率的动态可以较大，例如大于3dB相对功率差，而小区的各扇区中的对应的业务信道片段间的分配的功率的动态范围是有限的，例如，在某些实施例中小于3dB相对功率差。

图13描述了对于一个有两个业务信道片段且Delta值＝0典型情况，同一扇区中的业务信道片段之间和一个小区的多个扇区的对应的业务信道片段之间的功率分配。在图13的表1300中，第一列1308列出了业务片段号，第二列1310列出了扇区1功率分配信息，第三列1312列出了扇区2功率分配信息，第四列1314列出了扇区3功率分配信息。表1300的第一行1302列出了列头部信息。第二行1304列出了三个扇区上的业务信道1功率分配信息。第三行1306列出了三个扇区上的业务信道2功率分配信息。在该例中，Delta＝0，即对小区的每个扇区中的对应信道的分配是相同的，而信道间的功率分配差异是较大的，例如4倍的差异。

考虑本发明的以下典型实施例，根据本发明它包括2个相邻的扇区，在每个扇区中包括2个信道，并且在小区的每个扇区内的每个信道上带有基站发射功率控制。

发射机可以被控制为以一种同步的方式在一个第一和第二通信信道上操作，使发射既进入第一扇区中也进入第二扇区中。

在典型情况下，在一个时间段(例如符号时间的一个子集)期间对应于小区的第一扇区中的第一信道的音调的总发射功率(S1PC1)被控制为大于第二扇区中对应于第一信道(S2PC1)的发射的音调的总功率的20％并小于其500％。这可由一个宽的第一信道扇区间发射功率控制范围表示：20％＜(S1PC1/S2PC1)＜500％。

在某些实施例中，控制对应于第一信道的音调的总发射功率包括，限制用于符号时间的第一子集中的总功率不大于由发射机在任何1小时时段期间用在第一扇区中的一个最大平均总发射功率的一个固定的分数，所述的固定的分数还用于限制在符号时间的第一子集期间对应于第二扇区中的第一信道的音调的总发射功率不大于由发射机在任何1小时时段期间用在第二扇区中的一个最大平均总发射功率，所述的固定分数小于100％。

在某些实施例中，在一个时间段(例如符号时间的另一个子集)期间对应于小区的第一扇区中的第一信道(S1PC1)的音调的总发射功率被控制为大于第二扇区中对应于第一信道(S2PC1)的发射的音调的总功率的50％并小于其200％。这可由一个窄的第一信道扇区间发射功率控制范围表示：50％＜(S1PC1/S2PC1)＜200％。基站可监控用于一个时间区间的一个星座图中的符号数目，并且利用该信息确定是应用宽的扇区间信道控制范围还是应用窄的扇区间信道控制范围。当一个星座图中的符号数目较大时(例如每个集合由较多的元素调制时)，信道更易受干扰噪声影响，因此较窄的扇区间功率控制范围被基站所选择，允许基站更紧密地控制扇区内的用户间的干扰程度，并且将该干扰程度保持为一个可接受的低程度。基站也可以根据信道编码速率(例如编码速率是较慢的编码速率还是较快的编码速率)来决定是使用宽的扇区间功率控制范围还是使用窄的扇区间功率控制范围。如果信道对于一个时间区间使用较快的编码速率，则基站应该使用较窄的扇区间发射功率控制范围，因为较快的范围将使得用户更易受干扰影响，并且如果使用较窄的扇区间发射功率控制范围的话，用户间的干扰程度可以被基站更紧密地控制和管理，以保持一个可接受的程度。

在某些实施例中，时间区间或时间段，例如，涉及两个相邻扇区的一个特定信道上的发射功率控制使用一个较紧的扇区间功率控制范围或一个较窄的扇区间功率控制范围的符号时间子集，包括至少14个连续的符号时间。

在某些实施例中，在一个时间段(例如符号时间的区间)期间对应于第一扇区中的第一信道的音调的总发射功率可以等于第二扇区的第一信道中发射的音调的总功率。这一点可以被描述为：S1PC1＝S2PC1。图13描述了这样的一个例子，其中对于扇区1和扇区2对业务片段1的功率分配都＝80％(第二行1304、列21310和列31312)。

在某些实施例中，对于一个时间段，在一个特定扇区(例如第一扇区)内，第一扇区中为第一信道的发射的音调的总功率(S1PC1)可以大于第一扇区中为一个第二信道发射的音调的功率(S1PC2)的200％并小于其50％。一个扇区内的这一信道间发射功率控制范围可以表示为：((S1PC1/S1PC2)＜50％)或(S1PC1/S1PC2＞200％)。在图13的例子中显示了这样一个实施例，S1PC1＝80％(第二行1304、第二列1310)和S1PC2＝20％(第三行1306、第二列1310)；S1PC1/S1PC2＝400％。这使得基站可以采用功率选择的一个宽范围以便将用户匹配到功率水平。

基站控制一个小区的一个特定扇区内的两个信道间的发射功率水平的差处于大于200％或小于50％范围内的时间区间可以是至少14个连续的符号时间的一个区间。

根据本发明，无线终端可以被标识为处于边界区域中，例中扇区边界区域。对无线终端的通信资源(例如信道)的分配可以被控制。根据本发明，那些资源可以包括一个信道，该信道限制其受控音调的基站总发射功率＜边界无线终端扇区的一个相邻扇区中的同一信道中的对应的音调的总发射功率的10％。从而在这种情况下，相邻扇区间的相同信道的对应的音调上的基站总发射功率之比对于一个扇区将是10％或更少，而对于相邻的扇区将是1000％或更多。在另一个实施例中，所述的＜10％水平可以是0％；实际上在相邻的边界扇区中的相同信道上没有功率发射。根据本发明，一个扇区中的一个信道被分配很少或者不被分配功率的这些实现，对于扇区边界区域中的无线终端的操作是有用的，在这些区域中通常会经历高程度的干扰，例如图3的区域315、317和319。

将处于边界区域(例如扇区边界区域)中的图6的无线终端600的标识和分类以及根据标识的分配或资源可以在控制例程528之下由基站执行，其中控制例程528包括图5的扇区间干扰例程536、图5的无线终端/业务&片段匹配例程542和功率分配例程540。一个边界区域中的一个无线终端600的标识可以根据基站500接收和处理的从无线终端600获得的反馈信息来做出；所述反馈信息可包括经历的扇区间干扰、背景干扰和位置干扰程度。无线终端600可以在信道情况监控/报告例程628的指导下收集MN信道情况信息632并且将这种信息报告给基站500；所述信息可以在MN信道情况信息568中被基站500使用。

接下来考虑对应的信道片段不需要全是活动的。注意一个不活动的片段不会引起对其他对应的信道片段的扇区间干扰，并且也不被来自其他对应的信道片段的扇区间干扰所影响。因此，根据本发明的一个实施例，当时序安排器534协调一个小区的扇区中的功率分配时，只有活动的片段才被考虑。

如果一个无线终端，例如图6的MN 600，位于一个扇区边界处，例如图3的区域315、317或319，则它可能经历相当大的扇区间干扰量。在本发明的一个实施例中，时序安排器534使用扇区间干扰例程536和匹配例程542，以便将一个第一业务信道的片段分配给一个扇区边界中的一个无线终端，并且将对应的业务信道片段分配给其他扇区中的一个非扇区边界区域中的无线终端。在本发明的另一个实施例中，时序安排器534通过例程538和542将一个业务信道片段分配给一个扇区边界无线终端，并且保持其他扇区中的一个或多个对应的业务信道片段不活动，以便降低扇区间干扰。在这种情况下，分配给扇区边界区域中的无线终端的频率不会受到来自相邻扇区的干扰，因为在那些扇区中音调未被使用。在一个实施例中，有一种利用一个特定业务信道片段的模式，其中一个扇区周期性地保持片段不活动，同时某些其他扇区保持片段活动。所述模式可以是固定的，以便扇区不必以实时的方式彼此协调。例如，一个扇区(扇区A)保持一个业务片段不活动(即不将它分配给扇区中的任何无线终端)，同时其他两个扇区(扇区B和C)将片段分配给A和B之间以及A和C之间的扇区边界中的无线终端。在随后的业务片段中，扇区B保持一个业务片段不活动，同时其他两个扇区将片段分配给B和A之间以及B和C之间的扇区边界中的无线终端。然后，在随后的业务片段中，扇区C保持一个业务片段不活动，同时其他两个扇区将片段分配给C和A之间以及C和B之间的扇区边界中的无线终端。然后在没有三个扇区间的明确和实时的协调的情况下，整个模式重复。

一个小区的扇区间的完全的时序和频率同步的一个后果是，一个无线终端(例如图6的MN 600)，尤其是接近扇区边界(例如图4的边界446或446’)的，可能难以断定一个接收到的信道片段来自图6的哪个扇区654。为了在扇区间区分信道片段，不同的加扰比特序列可被用于不同的扇区中。

加扰是随机化发射的信号的一种公知方法。有许多实现加扰的方式。以下考虑一种特定实现以便描述。要理解本发明的原理不依赖于特定的典型实现。在图5的发射机514处，在一个特定的OFDM符号发射时间，来自不同信道片段的、由单独信道片段的编码器生成的符号被复用以形成一个符号矢量，然后该符号矢量被用于生成要发射的OFDM符号信号。加扰比特序列是一个随机二进制序列，对于发射机514和图6的接收机610都是已知的。在典型实施例中，根据加扰比特序列符号矢量被相位旋转。在接收机600处，在解码发生之前同样的加扰比特序列被用于对接收到的符号解旋转。

根据本发明的一个实施例，不同的加扰比特序列被用于不同的扇区中，并且扇区/加扰信息被储存在移动装置中。基站，即图5的500，在3个扇区中使用不同的加扰比特序列以生成它们各自的发射信号。图6的无线终端接收机使用对应于它所在的扇区的特定的加扰比特序列来选择性地解调来自基站500的一个预期的扇区发射的信号。作为替换，无线终端接收机600也可使用多个加扰比特序列来同时解调来自一个基站500的多个扇区发射或来自多个基站的信号，其中所使用的加扰序列对应于发射被恢复的信号的扇区所使用的加扰序列。

现在将说明本发明的信道情况测量和报告特征。为了促进下行业务信道片段的时序安排，例如功率分配和突发数据速率分配，图6的一个无线终端600可以在图6的例程628的控制下测量其下行业务情况，并且周期性地将包括图6的数据/信息632/634的信道情况报告发送给图5的基站500。

一个无线终端600的信道情况可以处于两个特性区域中。为了描述起见，假设信道情况是按照SIR(信号干扰比)测量的。在第一区域中，例如非扇区边界区域中，SIR被小区间干扰或无线传播损失所限制，而扇区间干扰是一个小成分。在该情况下，基站500可以在图5的例程538和540的控制下通过分配高的发射功率增加到无线终端600的一个业务信道片段的接收到的SIR。在第二区域中，例如扇区间边界区域中，SIR主要被扇区间干扰所限制。在该情况下，假定功率分配上有限制(例如小区的扇区中对应的数据业务信道片段上的扇区之间的一个小的Delta)的情况下，分配高的发射功率不会显著增加接收到的SIR，因为干扰的功率随着功率增加而增加。以上两个区域代表极端信道情况特性。在现实世界中，无线终端600的信道情况可能更通常位于刚才描述的两个极端区域之间。

根据本发明，无线终端在例程628的控制下600估计(例如测量)其信道情况特性并且通知基站500确定的信道情况。这使得基站500能够根据功率和突发数据速率分配做出合理的时序安排决定。在本发明的一个实施例中，图6的数据632、634被包含在发送到基站的一个下行信道情况报告中。在某些实现中，无线终端600通过图5的例程536区分由于扇区间干扰引起的SIR，并且通过图5的例程536区分由于其他类型的衰减(例如小区间干扰)引起的SIR，并且将这样的信息提供给基站。这使得基站能够根据扇区间反馈信息而不仅仅是单个干扰指示执行功率分配决定，其中单个干扰指示使得难以确定分配更多功率是否会具有想要的有益的结果。

现在将说明一个或多个相对高功率的音调的使用，这里将这种音调称为一个信标信号。为了促进各种下行操作，根据本发明，图5的基站500可频繁和/或周期性地在信号生成例程532的控制下发射一个信标信号，该信号是包含信标信息548的信息530的一个函数。每个信标信号是在例如单个符号发射时段期间上发射的一个OFDM信号。当一个信标信号被发射时，大多数发射功率集中于少数音调上，例如包括信标信号的一个或两个音调。未用于信标信号的许多或大多数音调可能并且经常确实不被使用。在一个信标信号发射时间(这在某些实施例中可能是一个符号时间)期间，形成信标的音调可能包括由所述的基站用于在一个扇区中发射的一个最大平均总基站功率的80％或更多。在某些实施例中，某些附加的音调可能与信标发射同时携带信号，并且那些音调的总功率水平小于或等于信标发射时由基站用于在一个扇区中发射的最大平均基站功率的20％。

图14的图1400显示了一个普通的OFDM信号。垂直轴1402表示分配给音调的功率而水平轴1404对应于音调频率。单条1406、1408、1410、1412、1414、1416、1418、1420、1422、1424各对应于某个时刻(例如符号周期)每个不同的典型OFDM频率音调的功率水平。可以看见总功率被相对均衡地分解在各频率音调之间。

图15的图1500显示了根据本发明的一个典型实施例的一个典型信标信号。所述信标信号包括两个音调1506、1508。扇区发射功率的大部分被分配在信标的两个音调1506、1508之间，这两个音调中的每一个大约被分配了总功率的45-50％。垂直轴1502表示每个音调的功率而水平轴1504对应于音调频率。在图15的例子中，这导致了两个音调具有与通常用于发射数据的音调大致相等的总功率。单条1506、1508对应于信标发射时刻两个选中的OFDM频率音调中的每一个的功率水平。可以看出信标发射时总功率集中于两个选中的频率上。扇区发射功率显著集中于非常有限数目个音调上与常规的导引音调相当不同，在后者中导引可以以略高于用于发射数据的音调的功率水平被发射。

图16的图1600显示了根据本发明的另一个实施例的一个典型信标信号，其中总功率主要只被分配给单一的一个频率音调，该频率音调被分配了总扇区发射功率的约90-100％。垂直轴1602表示每个音调的功率而水平轴1604表示频率音调。一个单条1606对应于用作信标信号的单个被选中的OFDM频率音调的功率水平。可以看出信标发射时总功率集中于单个频率音调上，导致一个信标音调具有的功率水平至少是在其他时间用于在扇区中发射数据的最高功率音调的功率水平的5倍。

这种将功率集中于一个信标信号的一个优点是移动节点(例如图6的MN 600)可以容易并且迅速地标识一个(或多个)信标信号。这允许了在一个信标被发射的时刻向移动装置迅速和/或精确地输送信息，例如超级时隙边界同步信息，斜率(小区)信息或扇区信息。假定信标音调具有高功率，则它们易于检测，并且由于信标音调和数据音调之间通常较大的功率差异，一个数据音调被误判断为一个信标音调的概率相对较低。

在本发明的一个实施例中，信标信号可以在一个超级时隙的一个固定的OFDM符号持续时间期间被发射，例如第一个或最后一个OFDM符号。通过这种方式，一个信标音调可以被用于标志超级时隙边界。信标信号可以每个超级时隙或每几个超级时隙地重复。信标信号易于检测，因为它将极高的功率就集中于少数几个音调上。因此，一但信标信号的时间位置已经被定位到，则超级时隙边界可以以高度确定性被迅速确定。

在本发明的另一个实施例中，用作一个信标信号的一个或多个高功率音调被从信标音调或音调集合的一个预定的群组中选出。当多个高功率音调形成一个可能随时间变化的信标信号时，音调集合被使用。预定的信标音调的集合可以作为包含在图5的基站中储存的信标信息548和无线终端储存的信标信息652的一部分。利用不同的信标音调集合作为信标信号这一点可以用于指示或输送特定的系统信息，包括扇区标识信息。例如，信标信号可使用4个音调，如图17所示。在图17的图1700中，垂直轴1702表示每个音调的功率，而水平轴1704表示频率。图17显示了四个信标音调的一个集合：B11706、A11708、A21710和B21712。每个信标1706、1708、1710、1710的每个音调功率大致是相等的，使得每个信标音调被分配了扇区总发射功率的约25％。不同信标音调的频率位置，例如两个内侧的音调A11708和A21710，被用于指示小区中使用的SLOPE的值。某些频率音调的频率位置，例如外侧的音调B11706和B21712，被用于指示小区中使用的频带的边界，用于发射用途和/或可选地用于扇区索引。相邻小区的信标信号将具有不同的内侧信标音调频率位置A11708和A21710以指示不同的斜率值。从而在一个特定小区中，不同扇区的信标信号可能具有不同的B11706和B21712音调位置。假设外侧信标音调B11706和B21706被用于指示频率边界，假定每个扇区中使用相同的频带的情况下，则这些外侧信标音调在一个小区的每个扇区中可能是相同的。

特定信标信号被发射的时间可用于指示除了时隙边界外的其他东西。图18显示了一幅频率对OFDM符号时间图1800，描述了根据本发明的各种可能的实施例在时域中可能被发射的不同类型的信标。垂直轴1802表示频率，水平轴1804对应于OFDM符号时间。不同的信标信号将根据它单独或与其他信标信号结合输送的信息被描述为对应于一个特定信标类型。

一个类型1的信标信号1806被显示为在一个超级时隙的开始处被发射。在k个超级时隙的一个时间区间1812之后(其中k是一个整数值)，一个类型2的信标1808被发射。然后在k个超级时隙1814之后，一个类型3的信标1810被发射。三个信标1806、1808、1810的音调频率和/或信标音调功率水平是不同的。类型1的信标1802可用于输送频率最低限信息，指示在一个扇区中所使用频带的一个较低的频率边界。类型2的信标可用于提供一个斜率索引，例如斜率指示，一个无线终端可从中确定小区的斜率。利用类型2的信标来确定斜率使得一个无线终端能够确定移动节点位于哪个小区中。一个类型3的信标1810被用于，以与一个类型2的信标用于输送小区信息(例如斜率信息)的方式相同的方式，通过例如扇区号码的一个索引表或对应于特定频率音调值的导引偏置来输送扇区信息(例如允许移动装置标识扇区位置1、2、3)。如上文所讨论的，可以以不同的斜率值和不同扇区中的不同的导引偏置值来预配置不同的基站，这些值被用于控制一个基站的小区内的跳频序列。

图19显示了一幅频率对OFDM符号时间图1900，描述了根据本发明的一个实施例在时域中发射交变的信标类型以输送信息的概念。垂直轴1902表示频率而水平轴1904表OFDM符号时间。在图19所示的例子中，图5的基站500按以下序列发射交变的信标类型：类型1信标1906、类型2信标1908、类型1信标1910、类型2信标1912、类型1信标1914、类型2信标1916、类型1信标1918、类型2信标1920。所有的类型1信标1906、1910、1914、1918都是在相同的频率音调f₁ 1922上被发射的。类型2信标1908和1916是在频率音调f_2a 1924上被发射的，而类型2信标1912和1920是在频率音调f_2b 1926上被发射的。在时域中类型2信标在两个频率音调f_2a 1924和f_2b 1926之间交替切换。图6的移动节点600可以根据信标音调频率标识类型1信标。移动节点600可以通过一个索引表处理两种不同类型的信标，该索引表将每个音调频率转换为一个索引号码，最终转换为图6的一个斜率跳频值646，该值对于图6的一个特定小区656是特定的。移动节点600将接收两个索引号码，其中之一将对应于斜率索引650。接入节点500将用一个已定义的斜率指示方程在固定数目个斜率索引值上操作。根据移动装置掌握的该数据的信息，移动装置600可以确定哪个索引650对应于斜率646。

作为一个例子，考虑斜率索引范围为0≥X_S≥79，斜率指示方程为(X_S+39)Mod 80。X_S表示对接入节点500的斜率的索引。接入节点500在发射类型2信标时，在对应于X_S和(X_S+39)Mod 80的音调频率之间交变。在斜率索引值＝50的一个典型例子中，典型接入节点发射索引值50和9的类型2信标。移动节点600可能接收索引50信标，然后是索引9信标，或者可能接收索引9信标，然后是索引50信标，这取决于移动装置600首次检测到类型2信标信号的时间。为了使移动装置600确定哪一个是X_S或斜率索引(第一信标)，移动装置600利用第二信标的索引将与X_S相距39个索引数这一已知信息。如果移动装置600首先接收到9然后是50，则索引点数的变化为41；因此，第二个接收到的索引值50是要用于斜率索引650的真实值。如果移动装置600首先接收到50然后是9，则索引点数的变化是39，因此第一个接收到的索引值50是要用于斜率索引650的真实值。

通过利用对斜率或斜率指示的一个索引，提供了频率多样性，同时允许在一个特定音调频率出现故障的情况下重新配置。

信标对于标识小区和扇区位置(图6的656和654)以及接收一个(或多个)信标信号的移动装置600在扇区内的更精确的位置也可能有用，从而对于提供越区切换警告并且提高越区切换操作的效率是有用的。此外，通过接管有时候通过利用导引跳频序列和发射的导引信号而执行的某些功能，例如对超级时隙边界的同步，导引的数目和/或导引功率可以被减少。从而导引数据刺穿的时间可以被减少，并且还可能节省发射和处理导引所需的功率。

以下将说明和讨论用于一个典型的频分复用通信系统(例如一个OFDM系统)中的本发明的每个音调基础上的不同强度级别和不同重复速率的各种基站信令法。将说明四个信号，可能包括如图14中所示的普通OFDM信号的第一信号，具有高功率水平的一个第二信号(例如如图15所示的一个信标信号)，一个第三信号，它包括具有普通OFDM信号功率水平的可以包括例如用户数据的信号，或者如果与一个信标同时发生的话，可具有利用信标分配后剩余的功率的功率水平，以及具有与第二信号可比较的高功率水平的一个第四信号(例如如图16所示的另一个信标信号)。图5的基站发射机514利用例如包括在图5的音调信息550中的N个音调的一个集合，其中N大于10，以便在一个第一时间段上用第一信号通信信息，其中第一时间段至少为两秒种长，并且在某些实施例中，第一时间段至少为30分钟。第一信号可包括例如业务信道上的用户数据并且可以通过用图5的数据音调跳频序列554被发射。有时称为一个信标信号的一个第二信号可以在一个第二时间段期间被发射，其中所述的信标信号包括包含在音调信息550中的一个X个音调的集合，其中X小于5，并且在第一时间段期间的任何1秒时间段期间由基站用于发射信号进入第一区域中的一个最大平均总基站发射功率的至少80％被分配给形成信标信号的X个音调的集合。在某些实施例中，用于发射第二(信标)信号的第二时间段可以是例如用于发射图5的一个OFDM符号552的时间段。在某些实施例中，第二时间段，例如信标时间段，在第一时间段中周期性地重复。X个音调(信标)中的某一些可以处于预定的固定频率；这样的固定频率(参见图17)可用于输送信息，例如扇区位置。X个音调(信标)中的某一些可能距离N个音调的集合中的最低频率音调有一个固定的频率偏置≥0；通过这种方式第二信号(信标信号)可以用于向无线终端600输送频率边界信息。X个音调(信标)中的某一些可以以一个频率被发射，该频率是作为一个基站标识符和一个扇区标识符两者之中的至少一个的一个函数被确定的。这可以允许一个无线终端快速标识它在其中操作的小区和扇区，迅速获取数据和导引跳频序列，并且迅速与基站同步。在某些实施例中，第二(信标)信号中的X的数字为一(参见图16)或二(参见图16)。从而以相对高的功率并且使能量集中于一个或几个音调上被发射的基站的第二(信标)信号易于被无线终端检测。在某些实施例中，在N个音调的集合中、但不在X个音调的集合中的N-X个音调的至少一半在信标发射时段期间未被使用。在其他实施例中，在N个音调的集合中、但不在X个音调的集合中的N-X个音调没有一个在信标发射时间期间被使用。通过限制在第二信号(信标音调区间)期间非X(信标)音调的发射，第二(信标)信号的水平可以被增加，并且与其他信号的混淆可以被减少，这样提供了无线终端对信标信号的更好的检测和标识。

第三信号也可在一个第三时间区间上被发射。第三信号可以包括包含在音调频率信息550中的Y个音调的一个集合，其中Y≤N，其中Y个音调的第三集合中的每个音调拥有所述的在第一时间段期间的任何1秒时段期间由基站发射机用于发射信号到第一区域中的最大平均基站发射功率的20％或更少。第三时间段可以与第二时间段具有相同的持续时间，例如与一个信标信号同时出现。在某些实施例中，数据、控制和导引信号中的至少两者可以在所述的Y个音调的集合中的至少某些音调上面被调制。在某些实施例中，Y(第三信号)音调的集合的重复速率是X(第二或信标信号)音调的集合的重复速率的至少10倍，而在其他实施例中，Y(第三信号)音调的集合的重复速率是X(第二或信标信号)音调的集合的重复速率的至少400倍.

一个第四信号也可以被基站500在一个第四时间段期间发射。第四信号包括包含在图5的音调频率信息550中的G个音调，其中G小于5，并且在第一时间段期间的任何1秒时段期间由基站用于发射信号进入第一区域中的最大平均总基站功率的至少80％被分配给G个音调。G个音调中至少一个音调不在X个音调的集合(第二信号音调集合)中，并且G个音调中至少一个音调的频率是一个基站标识符和一个扇区标识符两者中的至少一个的一个函数。第四信号还可以在第一时间区间期间周期性地重复。第四信号可以被视为一个第二信标信号，它在不同于第二信号的一个时间被发射并且输送不同的信息。

根据本发明信标信号被构造为在少数音调上集中相对高的功率水平。在信标发射时间期间，非信标音调可能不携带信息，或者在某些情况下，某些非信标音调可能携带信号，但是其强度远低于信标音调的强度。按照其特性，信标音调易于检测，并且可以迅速向无线终端输送信息，例如小区和/或扇区信息、频率边界信息和/或同步信息。

现在将说明上行链路问题。根据本发明，由一个无线终端生成的上行信号的频率、符号时序和超级时隙结构可以从属于下行信号的这些特征。在每个扇区中的下行信号的完全同步的情况下，与一个小区的每个扇区中的上行信号同步的音调频率、OFDM符号时序和超级时隙边界可以确保上行链路中的类似的同步，其中上行链路从属于下行链路。

在本发明的一个首选实施例中，数据音调跳频序列和信道片段在一个小区的扇区间是同步的。在该情况下，扇区间干扰集中于对应的信道片段之间。

在本发明的另一个实施例中，数据音调跳频序列是作为SLOPE参数和扇区索引两者的一个函数被确定的。在该情况下，没有对应的信道片段的概念。一个扇区中的一个信道片段可能与同一小区的其他扇区中的多个信道片段干扰。

本发明可以实现在硬件和/或软件中。例如，本发明的某些方面内容可以被实现为处理器执行的程序指令。作为替换或者另外地，本发明的某些方面内容可以被实现为集成电路，例如ASIC。在不同实施例中控制一个或多个发射器的控制装置可以被实现为一个控制例程的软件模块。本发明的装置是针对软件、硬件和/或软件和硬件的一个组合的。包含用于根据本发明控制一台机器实现一个或多个方法步骤的指令的机器可读介质是被预期的，并且被视为处于本发明的某些实施例的范围之内。

Claims

1.一种操作一个频分复用通信系统中的一个基站发射机的方法，所述的基站发射机利用N个音调的一个集合，以便利用第一信号在一个第一时间段上将信息传输到一个第一区域中，所述的第一时间段至少为两秒长，其中N大于10，并且所述方法包括：

在一个第二时间段期间将一个包括X个音调的一个集合的第二信号发射到所述的第一区域中，其中X小于5，并且在所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间被所述的基站发射机用于发射信号到所述的第一区域中的一个最大平均总基站发射功率的至少80％被分配给所述的X个音调的集合。

2.权利要求1所述的方法，其中所述的第一区域是一个小区的一个扇区。

3.权利要求1所述的方法，其中X等于一或二。

4.权利要求1所述的方法，其中在所述的第一区域中在所述的第二时间段期间，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X个音调中至少一半不被使用。

5.权利要求4所述的方法，其中在所述的第一区域中在所述的第二时间段期间，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X音调中没有一个被使用。

6.权利要求4所述的方法，其中在所述的第一区域中在所述的第二时间段期间，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X个音调中的多个音调被使用。

7.权利要求1所述的方法，

其中所述的第一区域是一个小区的一个扇区；并且

其中所述的通信系统是一个正交频分复用系统，并且所述的第二时间段是一个用于发射一个正交频分复用符号的时间段。

8.权利要求7所述的方法，其中所述的第二时间段在所述的第一时间段中周期性地重复。

9.权利要求7所述的方法，其中所述的方法进一步包括：

在一个第三时间段期间将一个包括Y个音调的一个集合的第三信号发射到所述的第一区域中，其中Y≤N，所述的Y个音调的第三集合中的每个音调具有所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间由所述的基站发射机用于发射到所述的第一区域中的所述的最大平均总基站发射功率的20％或更少，所述的第三时间段的持续时间与所述的第二时间段相等。

10.权利要求9所述的方法，其中所述的第三时间段与所述的第二时间段交迭，并且所述的方法进一步包括：

在所述的Y个音调的集合中的至少一些音调上调制数据、控制和导引信号中的至少两个。

11.权利要求9所述的方法，其中所述的第三时间段和所述的第二时间段是不相交的，并且所述的方法进一步包括：

12.权利要求7所述的方法：

其中所述的X个音调中的至少一个音调是以预定的固定频率被发射的；并且

其中所述的X个音调中的所述至少一个音调是以一个相对于所述的N个音调的集合中的最低频率音调具有一个≥0的固定频率偏置的频率被发射的。

13.权利要求7所述的方法，其中所述的X个音调中的至少一个音调是以一个频率被发射，所述频率是作为一个基站标识符和一个扇区标识符两者中的至少一个的函数被确定的。

14.权利要求9所述的方法，其中对于所述的第一时间段中的所述的第二时间段的每个重复，在所述的第一时间段中有所述的第三时间段的至少Z个重复，其中Z至少为10。

15.权利要求14所述的方法，其中Z至少为400。

16.权利要求7所述的方法，进一步包括：

在一个第四时间段中将包括G个音调的一个第四信号发射到所述的第一区域中，其中G小于5，并且在所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间由所述的基站发射机用于发射到所述的第一区域中的所述的最大平均总基站发射机功率的至少80％被分配给所述的G个音调。

17.权利要求16所述的方法，

其中所述的G个音调中至少一个音调的频率是一个基站标识符和一个扇区标识符两者之中至少一个的函数，并且

其中所述的G个音调中的所述至少一个音调不是所述X个音调集合中的一个音调。

18.权利要求17所述的方法，其中所述的第二和第四时间段在所述的第一时间段期间周期性地重复。

19.权利要求1所述的方法，其中所述的第一时间段至少为30分钟。

20.用于一个频分复用通信系统中的一个基站，所述基站包括

一个发射机，它利用N个音调的一个集合来将信息传输到一个第一区域中；

连接到所述的发射机的第一控制装置，用于控制所述的发射机在一个第一时间段上利用第一信号发射到所述的第一区域中，所述的第一时间段至少为两秒长，其中N大于10；以及

连接到所述的发射机的第二控制装置，用于控制所述的发射机在一个第二时间段期间将一个包括X个音调的一个集合的第二信号发射到所述的第一区域中，其中X小于5，并且在所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间被所述的基站发射机用于发射到所述的第一区域中的一个最大平均总基站发射功率的至少80％被分配给所述的X个音调的集合。

21.权利要求20所述的基站，其中所述的第一时间段至少为30分钟；并且其中所述的第一区域是一个包含第一和第二扇区的小区的第一扇区。

22.权利要求20所述的基站，其中所述的第一和第二控制装置是一个控制例程的不同部分；并且

其中X等于一或二。

23.权利要求20所述的基站，其中在所述的第二时间段期间在所述的第一区域中，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X个音调中至少一半不被使用。

24.权利要求23所述的基站，其中在所述的第二时间段期间在所述的第一区域中，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X音调没有一个被使用。

25.权利要求23所述的基站，其中在所述的第二时间段期间，在所述的N个音调的集合中、但不在所述的X个音调的集合中的N-X个音调中的多个音调被使用。

26.权利要求20所述的基站，其中所述的通信系统是一个正交频分复用系统，并且其中所述的第二时间段是一个用于发射一个正交频分复用符号的时间段。

27.权利要求26所述的基站，其中所述的第二时间段在所述的第一时间段中周期性地重复。

28.权利要求26所述的基站，进一步包括：

第三控制装置，用于控制发射机在一个第三时间段期间将一个包括Y个音调的一个集合的第三信号发射到所述的第一区域中，其中Y≤N，所述的Y个音调的第三集合中的每个音调具有所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间由所述的基站发射机用于发射信号到所述的第一区域中的所述最大平均总基站发射功率的20％或更少，所述的第三时间段的持续时间与所述的第二时间段相等。

29.权利要求28所述的基站，其中所述的第三时间段与所述的第二时间段不相交的，并且数据、控制和导引信号中的至少两个在所述的Y个音调的集合中的至少一些音调上被调制。

30.权利要求26所述的基站，其中所述的X个音调中的至少一个音调是以预定的固定频率被发射的。

31.权利要求26所述的基站，进一步包括：

第四控制装置，用于控制所述的发射机在一个第四时间段期间将包括G个音调的一个第四信号发射到所述的第一区域中，其中G小于5，并且在所述的第一时间段期间的任何1秒时段期间由所述的基站发射机用于发射音调到所述的第一区域中的所述的最大平均总基站发射机功率的至少80％被分配给所述的G个音调。

32.权利要求31所述的基站，

其中所述的G个音调中的所述至少一个音调不是所述的X个音调的集合中的一个音调。

33.权利要求32所述的基站，其中所述的第二和第四时间段在所述的第一时间段期间周期性地重复。