JP2012054971A - マルチモード基地局を使用する無線通信システムにおいて使用される方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低電力／低干渉レベルの動作である送信待機モードを有するマルチモード基地局を提供する。
【解決手段】マルチモード基地局は、送信待機モードおよびアクティブモードを有する。送信待機モード（１３２２）は、アクティブモードと比較して、低電力／低干渉レベルの動作であり、パイロットトーンシグナリングなどの同期シグナリングは、アクティブモードに対して電力レベルおよび／またはレートが低減され、スリープ状態登録端末を有することができる。アクティブから送信待機へのモード遷移（１３２０）は、非アクティブ周期、スケジューリング情報、基地局モード変更信号、無線端末状態遷移の検出等に基づくことが可能である。送信待機からアクティブへのモード遷移は、スケジューリング情報、アクセス信号、ウエイクアップ信号、ハンドオフ信号、無線端末状態変更信号、基地局モード変更信号等に基づくことが可能である。
【選択図】図１３Ａ

Description

本発明は、装置が、たとえば、複数動作モードをサポートする基地局、および／または、複数動作モードをサポートする基地局と相互作用する無線端末を含むことが可能である、無線通信システムを実施するための方法および装置に関する。

通常、無線通信システムでは、基地局は、アクティブ動作モードでパワーオンされ、連続的に動作される。このアクティブ動作モードでは、基地局は、繰返しタイミングおよび周波数構造など、ダウンリンクのタイミングおよび周波数構造に従って動作される。ビーコン信号およびパイロット信号などの同期信号が、関連付けられた所定の電力レベルにおいてスケジュールに基づいて送信される。これらの同期信号の電力レベルおよび送信レートは、基地局によって現在サービスされているユーザの数および／または状態に関係なく、通常は変化しない。高人口密度セルラカバレージエリアでは、これは重大な考慮事項ではない。その理由は、任意の所与の時間において、基地局をネットワーク接続点として使用し、かつユーザデータを通信する少なくとも１つまたは複数のアクティブユーザが通常は存在するからである。それらのアクティブ無線端末は、正確なタイミング同期を維持し、および正確な現在チャネル推定を維持するためなど、フルレベルの同期信号を必要とする。

しかし、低人口密度を有する遠隔農村エリアおよび／または時間もしくはスケジュールの関数として大きく変化する負荷要件を有する領域など、いくつかのセルラカバレージエリアでは、例えば送信電力を低減するため、および／または基地局によって生成された干渉を低減するためなど、ある時間においておよび／またはある条件下において、基地局が動作されることが可能である方法および装置が開発される場合、有利であろう。たとえば、農村エリアの列車の線路に沿った基地局などの基地局は、基地局が、ユーザデータを受信および／または送信するなど、ユーザデータを通信することを必要とする登録無線端末を有さない膨大な時間間隔を有することが可能であることを考慮する。そのような状況下では、そのような期間中、基地局の電力は、正規の電力レベルにおいてフルセットの同期信号を送信することによって浪費される。さらに、高い人口密度を有し、かつ通常は多くのアクティブユーザを有することが可能である近傍セルが、不必要な同期ブロードキャストシグナリングから生成された干渉によって悪影響を受ける。隣接セルにおいて経験される干渉レベルを低減することによって、その隣接セルのデータスループットは、たとえば所与の送信電力レベルおよび変調スキームについて符号化レートを増大させることができることによって、増大させることができる。

変化するシステムの条件に応答してブロードキャスト同期信号を低減することを可能にする方法および装置が開発されることが望ましい。そのような方法および装置が、必要なときにフルレベルの同期信号に再び迅速に遷移すること、容易に検出可能な再アクティベーションシグナリング、シームレスなハンドオフ動作、およびスケジュール情報の関数として同期シグナリングの異なるレベル間を遷移する能力のうちの少なくともいくつかをサポートする場合、有益である。また、複数レベルの同期シグナリングをサポートするように開発された方法および装置が、同期シグナリングのレベルに関係なく、無線端末スリープ状態において登録無線端末をサポートすることができる場合、有利である。さらに、低レベルの同期シグナリングが、基地局の存在を検出することができる能力、および／または基地局が受信した信号強度をネットワーク接続点として潜在的に使用することができる他の隣接基地局と比較することができる能力を有する無線端末を依然として提供する場合、有益である。

上記を考慮すると、マルチモード基地局動作を実施およびサポートする新規な方法および装置が必要である。

本発明は、装置が、たとえば、複数動作モードをサポートする基地局、および／または複数動作モードをサポートする基地局と相互作用するための無線端末を含むことが可能である、無線通信システムを実施するための方法および装置に関する。

本発明の様々な実施形態において、基地局は、フルオンモードなどの第１のモードおよびスリープモードなどの第２のモードなど、複数モードの動作をサポートする。いくつかの実施形態では、３つ以上の動作モードが、基地局によってサポートされる。各モードは、たとえば、パイロットトーンもしくはビーコン信号のグループなどのいくつかの特定の周期信号を送信するために使用される少なくとも１つの周期信号の異なるシグナリングレートおよび／または異なる電力レベルに対応する。

複数動作モードをサポートすることによって、制御信号の基地局送信は、アクティブな無線端末がセルに存在しないときなど、より高いレベルのシグナリングが必要とされないとき、低減することができる。周波数および／または電力レベルに関して基地局送信を低減することによって、近傍セルの通信との干渉を低減することができる。これにより、隣接する基地局による送信が互いに干渉することがあるマルチ基地局システムにおいて、スループットを向上させることが可能になる。特定の動作モードに応じて、基地局は、データのブロードキャスト送信などのダウンリンクシグナリンクをサポートすることが可能であるが、より高レベルの制御シグナリングを必要とする可能性があるデータのアップリンク送信をサポートしない可能性がある。テキストデータ、画像データ、音声データ、および／またはユーザアプリケーションデータなど、無線端末と基地局との間のユーザデータのダウンリンク通信およびアップリンク通信の両方をサポートするモードは、通常、１つまたは複数のフルオンなどのより高い基地局動作モードに対応する。

異なる基地局動作モード中、異なるレベルおよび／またはレートのシグナリングおよび／または送信出力電力が、動作モードに応じてサポートされる。たとえば、いくつかの実施形態では、フルオン状態において第１の周期レートで通常は送信されるパイロット信号および／または様々な制御信号が、基地局フルオン動作モードと比較して、基地局スリープ動作モード中に低減されたレートで送信される。いくつかの実施形態では、スリープモード中に送信されるパイロット信号の数は、フルオン動作モードと比較して、スリープ動作モード中の個々の記号送信期間中、低減される。いくつかの実施形態では、パイロット信号がスリープ動作モード中に送信される間の個々の記号送信期間の数は、反復ダウンリンクタイミング構造におけるグルーピングを表す同じ数の連続ＯＦＤＭ記号送信期間など、同じ数のＯＦＤＭ記号送信期間と比較して、パイロット信号がフルオン動作モードで送信される間の個々の記号送信期間の数から低減される。いくつかの実施形態では、部分オンモードまたはスリープモードの動作中、特定の信号が送信される電力レベルは、フルオン動作モード中に使用される電力レベルと比較して低減される。

動作モード間の基地局の遷移は、複数の方式でトリガすることができる。基地局は、例えば、列車スケジュール、コミュータースケジュール、または他のタイプのスケジュールなど、所定のスケジュールに従って異なるモードで動作することが可能である。そのようなスケジュールは、基地局が、無線端末データ通信アクティビティの期間に通常は対応することが知られている特定の時間点においてフルオン状態で動作するように設計されることが可能である。代替として、またはスケジュールされた基地局動作モードに加えて、いくつかの実施形態では、基地局は、データ通信アクティビティの検出レベルに対応するように基地局が動作モードを提供および調節するセルにおける無線端末アクティビティを監視する。たとえば、基地局は、所定の期間、あるいはセルがいかなるアクティブな無線端末または登録済無線端末をも含まないと決定されるとき、テキスト、音声、または他のタイプのユーザアプリケーションデータなどのユーザデータが送信されていない期間を検出することに応答して、フルオン状態から、より少ない制御シグナリングを有するより低いアクティブ動作モードに遷移することが可能である。

基地局スリープ動作モードからフルオン動作モードへの遷移は、いくつかの実施形態では、移動ノードからウエイクアップ信号を受信することによってトリガされる。移動ノードスリープ動作モードから、移動ノードがアップリンクにおいてユーザデータを送信することができる移動ノードアクティブ動作モードに遷移するという無線端末登録信号および／または移動ノード要求は、さほどアクティブではない基地局動作モードからよりアクティブな基地局動作モードへの基地局の動作の変化をトリガするために使用されるウエイクアップ信号および／または制御信号として役立つことができる。

本発明の方法および装置は、異なるアクティビティモードを有する基地局をサポートする。送信電力の節約は、複数基地局動作モードをサポートする１つの利点であるが、低減された基地局アクティビティ動作モードをサポートすることによって達成される低減レベルの信号干渉は、スリープ状態または他の低減された基地局アクティビティ動作モードで動作するとき、近傍セルの干渉を減少させることによって、全体的なシステムスループットを増大させることができる。

本発明の多くの追加の特徴、利点、および実施形態が、以下の詳細な記述において議論される。

本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用する典型的な通信システムの図。 本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用する典型的な基地局の図。 本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用する典型的な無線端末の図。 本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつアクティブモードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図。 典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図。 他の典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図。 さらに他の典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図。 本発明により実施され、送信アクティブ動作モードに現在あり、基地局のセルがアクティブ無線端末を含む、典型的な基地局を示す図。 本発明により実施され、送信待機動作モードで現在動作し、基地局のセルが、ターンオフされるいかなる無線端末も含むが、スリープ状態またはアクティブ状態のいかなる無線端末も含まない、典型的な基地局を示す図。 本発明により実施され、送信待機動作モードで現在動作し、基地局のセルが、ターンオフされる無線端末、およびスリープ状態にある無線端末を含むが、アクティブ状態のいかなる無線端末も含まない、典型的な基地局を示す図。 本発明による典型的な実施形態について、送信アクティブ動作モードおよび基地局送信待機動作モードの特性を示す表の図。 基地局動作モード切換において使用される無線セルおよびスケジュール情報により経路指定された列車を含み、通信システムが、本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用して実施される、典型的な通信システムを示す図。 本発明による基地局を動作させる典型的な方法の流れ図。 本発明による基地局を動作させる典型的な方法の流れ図。 本発明による基地局を動作させる典型的な方法の流れ図。 本発明により実施される典型的な基地局の状態ブロック図の図。 さらに他の典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図。 本発明の典型的な実施形態における一連の時間順次動作を示し、動作が、無線リンク上で通信された基地局ウエイクアップシグナリングを含む、図。 本発明の様々な実施形態による典型的な基地局ウエイクアップシグナリングを説明するための典型的なＯＦＤＭアップリンクタイミングおよび周波数構造の一部を示す図。 本発明のいくつかの実施形態による、基地局アクティブ動作モードおよび基地局送信待機動作モードに対応する典型的なアクセス間隔アップリンクエアリンクリソース、典型的なセグメント、および典型的なシグナリングを示す図。 本発明による無線端末を動作させる典型的な方法の流れ図。

図１は、本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用する典型的な通信システム１００の図である。典型的な通信システム１００は、たとえば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）多元接続無線通信システムとすることが可能である。典型的なシステム１００は、複数の基地局（ＢＳ １ １０６，ＢＳ Ｍ １０８）を含み、各ＢＳ（１０６，１０８）は、対応するセルラカバレージエリア（セル １ １０２，セル Ｍ １０４）を有する。ＢＳ（１０６，１０８）は、本発明により実施され、（ｉ）アクティブ動作モードおよび（ｉｉ）送信待機動作モードをサポートする。ＢＳは、バックホールネットワークを介して共に結合される。システム１００はまた、ルータなどのネットワークノード１１０をも含む。ネットワークノード１１０は、ネットワークリンク（１２０，１２２）を介してそれぞれ（ＢＳ １ １０６，ＢＳ Ｍ １０８）に結合される。ネットワークリンク１２４は、他のＢＳ、ルータ、認証−許可アカウンティング（ＡＡＡ）ノード、ホームエージェントノード、その他、および／またはインターネットなど、他のネットワークノードにネットワークノード１１０を結合する。ネットワークリンク（１２０，１２２，１２４）は、たとえば、光ファイバリンク、ケーブルリンク、および／または指向性マイクロ波リンクなどの高容量無線リンクとすることが可能である。

システム１００はまた、複数の無線端末（ＷＴ １ １１２，ＷＴ Ｎ １１４；ＷＴ １’ １１６，ＷＴ Ｎ’ １１８）をも含む。ＷＴ（１１２，１１４，１１６，１１８）の少なくともいくつかは、通信システムにわたって移動し、かつ現在位置するセル内の基地局を介してネットワーク接続点を確立することが可能である移動ノードである。ＷＴ（１１２，１１４，１１６，１１８）は、たとえば、セルフォン、移動データ端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、ならびに／あるいは音声、ビデオ、テキスト、メッセージ、および／またはファイルの通信をサポートする他の無線通信デバイスとすることが可能である。ＷＴ（１１２，１１４，１１６，１１８）は、マルチモード基地局（１０６，１０８）での無線通信シグナリングをサポートするために、本発明に従って実施される。

ＷＴ（１１２，１１４）は、セル １ １０２に現在配置され、それぞれ無線リンク（１２６，１２８）を介してＢＳ１ １０６に結合することができる。ＷＴ（１１６，１１８）は、セルＭ １０４に現在配置され、それぞれ無線リンク（１３０，１３２）を介してＢＳ Ｍ １０８に結合することができる。ＷＴ（１１２，１１４，１１６，１１８）は、アクティブ状態またはスリープ状態など、異なる状態で動作することが可能である。いくつかの実施形態では、ＷＴのアクティブ状態は、アクティブオン状態およびアクティブホールド状態をサポートするＷＴでさらに限定されることが可能である。

図２は、本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用する典型的な基地局２００の図である。典型的なＢＳ２００は、図１のシステム１００のＢＳ（１０６，１０８）のいずれかとすることが可能である。典型的なＢＳ２００は、様々なエレメントがデータおよび情報を交換することが可能であるバス２１２を介して共に結合された受信器２０２、送信器２０４、プロセッサ２０６、Ｉ／Ｏインターフェース２０８、およびメモリ２１０を含む。受信器２０２は、基地局２００がそれを介して複数の無線端末からアップリンク信号を受信することが可能である受信アンテナ２０３に結合される。受信されたアップリンク信号は、たとえば、アクセス信号、基地局ウエイクアップ信号、ハンドオフ信号、ＷＴ状態変更信号、リソースの要求、ユーザデータ、電力制御情報信号、タイミング制御情報信号、肯定応答信号を含むことが可能である。受信器２０２は、たとえばアップリンクトラフィックチャネルセグメントにおいて通信されたユーザデータの符号化ブロックを復号するように、送信前にＷＴによって以前に符号化された受信アップリンク信号を復号する復号器２１４を含む。送信器２０４は、ＢＳがそれを介してダウンリンク信号をＷＴに送信することができる送信アンテナ２０５に結合される。ダウンリンク信号は、たとえば、ビーコン信号、パイロット信号、電力制御信号、タイミング制御信号、登録信号、ページング信号、割当て信号、およびユーザデータ信号を含むことが可能である。送信器２０４は、たとえばユーザデータのブロックをダウンリンクトラフィックチャネルセグメントに符号化するように、ダウンリンクデータおよび／または情報を符号化する符号器２１６を含む。異なる基地局動作モードでは、異なるセットのダウンリンク信号が通信されることが可能であり、異なる電力レベルが、同じタイプのダウンリンク信号について使用されることが可能であり、および／または異なる信号の送信周波数は異なることが可能である。Ｉ／Ｏインターフェース２０８は、ＢＳ２００を他のネットワークノードおよび／またはインターネットに結合するバックホールネットワークに対するインターフェースをＢＳ２００に提供する。Ｉ／Ｏインターフェース２０８上で通信される信号は、たとえば、ＢＳ２００の動作モードを交換することに関するスケジューリング情報、ＢＳウエイクアップ信号、コマンド化ＢＳモード変更信号、およびＷＴハンドオフ信号を含むことが可能である。

メモリ２１０は、ルーチン２１８およびデータ／情報２２０を含む。ＣＰＵなどのプロセッサ２０６が、基地局２００の動作を制御し、かつ本発明の方法を実施するために、ルーチン２１８を実行し、メモリ２１０のデータ／情報２２０を使用する。ルーチン２１８は、通信ルーチン２２２および基地局制御ルーチン２２４を含む。通信ルーチン２２２は、ＢＳ２００によって使用される様々な通信プロトコルを実施する。基地局制御ルーチン２２４は、スケジューリングモジュール２２６、基地局モード遷移モジュール２２８、アクティブモードモジュール２３０、送信待機モードモジュール２３２、受信器制御モジュール２３４、送信器制御モジュール２３６、およびＩ／Ｏインターフェース制御モジュール２３８を含む。

スケジュラなどのスケジューリングモジュール２２６は、ＷＴに対してアップリンクおよびダウンリンクのセグメントをスケジュールする。スケジューリングは、ＢＳ２００の動作モードの関数である。いくつかの実施形態では、ＢＳがアクティブ動作モードにあるとき、ＢＳは、ＷＴに対してアップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルセグメントをスケジュールすることができ、一方、ＢＳが送信待機動作モードにあるとき、ＢＳは、ＷＴに対してアップリンクまたはダウンリンクのトラフィックチャネルセグメントをスケジュールしない。

基地局モード遷移制御モジュール２２８は、アクティブ動作モードと送信待機動作モードとの間のＢＳ２００の遷移を制御する。基地局モード遷移制御モジュール２２８は、アクティブモードから送信待機モード、または送信待機モードからアクティブモードなど、基地局動作モード間において遷移するか、およびいつ遷移するかを決定する際に、モード遷移基準２７０、モード遷移スケジュール情報２６９、アクティブユーザ数２５３、非アクティブ時間２５４、受信アクセス信号２５５、受信ウエイクアップ信号２５６、受信ハンドオフ信号２５７、受信状態変更信号２５８、受信モード変更信号２４９、および／または現在モード２５２を含めて、メモリ２２０内のデータ／情報２２０を使用する。モード遷移プロセスの一部として、モード遷移モジュール２２８は、アクティブモードモジュール２３０および送信待機モジュール２３２の一方をアクティブにし、他方を非アクティブにする。

アクティブモード制御モジュール２３０は、基地局アクティブ動作モードのＢＳ動作を制御する。アクティブモードモジュール２３０は、第１の同期シグナリングモジュール２４０、トラフィックチャネルシグナリングモジュール２４２、および第１のページングモジュール２４４を含む。第１の同期シグナリングモジュール２４０は、同期信号の電力レベルおよびレートを制御するために、アクティブモード同期信号情報２７２を含むデータ／情報２２０を使用する。その同期信号はビーコン信号およびパイロット信号を含む。アクティブ動作モードでは、同期信号のうちの少なくともいくつかは、基地局が送信待機動作モードで動作しているとき、（ｉ）より高い電力レベルおよび（ｉｉ）より高いレートのうちの少なくとも一方で送信されるように制御される。アクティブ動作モードでは、基地局２００は、アクティブ動作モードで動作し、かつＢＳ割当てＷＴアクティブユーザ識別子を現在有するＢＳ２００に現在登録されているＷＴなど、ＢＳ２００によってサービスされているＷＴをアクティブにするために、アップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルセグメントをスケジュールするスケジューリングモジュール２２６で、アップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルシグナリングをサポートする。アップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルセグメントは、ユーザデータ／情報を搬送するために使用される。トラフィックチャネルシグナリングモジュール２４２は、ダウンリンクトラフィックチャネル信号の符号化、変調、および送信に関する動作を制御し、アップリンクトラフィックチャネル信号の復号、復調、および復元に関する動作を制御する。第１のページングモジュール２４４は、基地局アクティブ動作モードでページング動作を制御する。

送信待機モード制御モジュール２３２は、基地局送信待機動作モードのＢＳ動作を制御する。送信待機モードモジュール２３２は、第２の同期シグナリングモジュール２４６および第２のページングモジュール２４４を含む。第２の同期シグナリングモジュール２４６は、同期信号の電力レベルおよびレートを制御するために、送信待機モード同期信号情報２７９を含むデータ／情報２２０を使用する。この同期信号は、ビーコン信号およびパイロット信号のうちの少なくとも１つを含む。送信待機動作モードでは、同期信号のうちの少なくともいくつかは、基地局がアクティブ動作モードで動作しているとき、（ｉ）より低い電力レベルおよび（ｉｉ）より低いレートのうちの少なくとも一方で送信されるように制御される。

受信器制御モジュール２３４は、受信器２０２の動作を制御し、送信器制御モジュールは、送信器２０４の動作を制御し、Ｉ／Ｏインターフェース制御モジュールは、Ｉ／Ｏインターフェース２０８の動作を制御する。いくつかの実施形態では、モジュール２３４、２３６、および／または２３８は、ＢＳの現在動作モード２５２に応じて、アクティブモードモジュール２３０または送信待機モジュール２３２のうちの何れか一方と共に動作する。

データ／情報２２０は、ＷＴデータ情報２５０システムデータ／情報２５１、現在モード２５２、アクティブユーザ数２５３、非アクティブ時間２５４、および現在送信電力情報２５９を含む。ある時には、以下の受信アクセス信号情報２５５、受信ウエイクアップ信号情報２５６、受信ハンドオフ信号情報２５７、受信状態変化信号情報２５８、および受信モード変化信号情報２４９のうちの１つまたは複数が、データ情報２２０に含まれうる。

ＷＴデータ情報２５０は、ＢＳ２００によって現在サービスされているＷＴに応じて、異なる時間に異なる情報セットを含む。ある時には、ＢＳは、現在登録され、かつサービスされているスリープ状態またはアクティブ状態のうちの何れか一方のユーザを有さない可能性がある。他の時には、ＢＳは、ＢＳ２００によってサービスされている１つまたは複数のユーザを有することが可能であり、ＷＴデータ／情報２５０は、（ＷＴ １データ／情報２６０、・・・、ＷＴ Ｎデータ／情報２６１）を含み、各セットのデータ／情報は、現在サービスされているＷＴユーザに対応する。ＷＴ １データ情報２６０は、ユーザデータ２６２、ＷＴ識別情報２６４、デバイス／セッション／リソース情報２６３、およびＷＴユーザ状態情報２６５を含む。ユーザデータ２６２は、たとえば、ＷＴ １を意図した、および／またはＷＴ １との通信セッションにおいてＷＴ １のピアノードに送信されることを意図した音声、ビデオ、テキスト、データファイルデータ、および情報を含む。ＷＴ識別情報２６４は、固有デバイス識別子、基地局割当て登録ユーザ識別子、および／または基地局割当てアクティブユーザ識別子など、ＷＴ １に関連付けられた識別子を含む。デバイス／セッション／リソース情報２６３は、たとえばモバイルフォン、データ端末、モデル、クラス、ティアなどＷＴデバイスのタイプを識別する情報、ルーティング情報、ピアノード識別情報、セッション時間情報などを含むセッション情報、ならびに割当てアップリンクおよび／またはダウンリンクトラフィックチャネルセグメント、割当て専用制御チャネルセグメント、ＷＴ１を対象としたページのための割当てリソースなどを含むリソース情報を含む。ＷＴユーザ状態情報２６５は、スリープ状態、アクティブホールドＯＮ状態、またはアクティブホールド状態など、ＷＴ １の現在動作状態を識別する情報を含む。

現在モード２５２は、ＢＳ２００の現在動作モード、アクティブモード、または送信待機モードを識別する情報を含む。アクティブユーザ数２５３は、アクティブ動作状態においてＢＳ２００に現在登録されているＷＴの数を識別する。非アクティブ時間２５４は、少なくとも１つのＷＴがＢＳ２００の観点からアクティブになってからの時間量のＢＳ２００によって維持された時間カウンタである。非アクティブ時間２５４がモード遷移基準２７０のしきい値を超えるとき、モード遷移モジュール２２８は、ＢＳをアクティブモードから送信待機モードに遷移させる。

受信アクセス信号情報２５５は、登録要求など、検出された、ＷＴによるアクセスに対するた受信要求を表す。いくつかの実施形態では、ある条件下において、受信アクセス信号２５５は、送信待機モードからアクティブ動作モードの遷移をトリガするために、遷移モジュール２２８によって使用されることが可能である。たとえば、ＷＴは、ＢＳ２００のセルに入っている可能性があり、かつユーザデータを通信することを所望し、ＢＳは、送信待機モードにあることが可能であり、ＷＴは、競合に基づくアクセス間隔中にアップリンクアクセス信号を送信することが可能であり、この受信信号は、アクティブモードへのＢＳ２００の遷移をアクティブにするために、遷移モジュール２２８によってトリガに使用されることが可能である。

受信ウエイクアップ信号情報２５５は、基地局を送信待機モードからアクティブモードに遷移させることに対する検出された受信要求を表す。たとえば、無線端末は、ダウンリンクブロードキャスト同期信号の電力レベルおよび／またはレートを監視することによって、ＢＳ２００が送信待機モードにあると決定するが、アクティブユーザになることを所望すると判断する。したがって、ＷＴは、ウエイクアップ信号をＢＳに送信する。たとえば、いくつかの実施形態では、タイミング／周波数構造内の所定の時間における１つまたは複数のトーンが、ウエイクアップ信号を受信するために確保されることが可能である。いくつかの実施形態では、アクセス信号について確保された同じエアリンクリソースは、ウエイクアップ信号用に使用されることも可能である。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号は、アクセス信号とは異なる特性を有する。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号は、アクセス信号と同じであり、ＢＳ２００は、現在モード２５２に応じて受信信号を異なる様式で取り扱う。

受信ハンドオフ信号２５７は、ハンドオフ動作に関連付けられた情報を含む。いくつかの実施形態では、ある時は、ハンドオフ信号は、無線リンクを介してＷＴと通信されることが可能である。いくつかの実施形態では、ある時は、ハンドオフ信号は、Ｉ／Ｏインターフェース２０８を経てバックホールネットワークを介して通信されることが可能であり、たとえばよりシームレスなおよび／またはより迅速なハンドオフ動作を可能にする。受信ハンドオフ信号情報２５７は、ＷＴデータ／情報およびアクティブユーザ数２５３を更新するために、ＢＳ２００によって使用されることが可能である。たとえば、受信ハンドオフ信号情報２５７が、最後の現在アクティブユーザが隣接基地局にハンドオフされていること示す場合、この情報は、アクティブユーザ数２５３を更新し、かつ非アクティブタイマ２５４の開始をトリガするために使用されることが可能である。他の例として、受信ハンドオフ信号情報２５７が、スリープ状態のユーザなど、ＢＳ２００における最後の現在登録ユーザが隣接基地局にハンドオフされていることを示す場合、ハンドオフ信号情報２５７は、非アクティビティ遅延タイマが遷移基準に到達することを待たずに、アクティブモードから送信待機モードの遷移をトリガするために使用されることが可能である。さらに他の例として、受信ハンドオフ情報２５７が、アクティブなＷＴが隣接ＢＳからＢＳ２００にハンドオフされることになっており、かつＢＳ２００が送信待機モードに現在あることを示す場合、この情報は、たとえば、ＷＴがハンドオフを実行するとき、ＢＳ２００がアクティブモードで動作し、よりシームレスなハンドオフ動作を提供するように、アクティブモードへの基地局２００の遷移をトリガするために使用されることが可能である。

受信モード変更信号情報２４９は、たとえば中央管理コマンドノードから、基地局モードの変更が実行されることを指示するコマンド化されたモード変更メッセージにおいて受信された情報を含む。たとえば、中央管理ノードは、スケジュールにより、または全体的な干渉レベル、負荷パターン、優先順位事項、緊急考慮事項などにより、モード変更を指示していることが可能である。他の例として、隣接基地局が、コマンド化されたモード変更メッセージをＢＳ２００に送信することが可能である。

受信状態変更信号情報２５８は、たとえばスリープからアクティブまたはアクティブからユーザなど、状態変化の要求を示すＷＴから受信された情報を含む。ＢＳの動作モードは、相応して影響を受ける。たとえば、ＢＳが現在送信待機モードにあり、かつ、現在登録されているが、スリープ状態にあるＷＴの１つがアクティブ状態に遷移されることを要求することを示す信号をＢＳが受信する場合、遷移モジュール２２８は、基地局２００をアクティブモードに遷移させることが可能である。他の例として、ＢＳが、１つのアクティブなＷＴのみを有して現在アクティブモードにあり、かつアクティブなＷＴが、スリープ状態へ遷移することを要求する場合、ＢＳは、アクティブユーザ数２５３をゼロに設定し、非アクティブカウンタを開始し、これにより、タイムアウト基準に到達する前に他のＷＴがアクティブ状態にならない場合、基地局は送信待機モードに遷移することができる。

現在送信電力情報２５９は、ＢＳの現在送信に関する情報である。本発明によれば、送信待機動作モード中の非トラフィックチャネル信号の送信に関連付けられたＢＳ平均送信電力は、アクティブ動作モード中の非トラフィックチャネル信号の送信に関連付けられた平均送信電力と比較して低減される。たとえば、送信待機動作モード中に各パイロット信号の電力レベルを低減することによって、平均送信電力は低減される。代替として、ＯＦＤＭ記号送信時間間隔あたりのパイロット信号トーンの数をたとえば４から１に低減することによって、平均送信電力は低減される。代替として、パイロット信号が搬送される最中であるＯＦＤＭ記号送信時間間隔をスキップすることによって、平均送信電力は低減される。

システムデータ／情報２５１は、アクティブモード情報２６６、送信待機モード情報２６７、アップリンク／ダウンリンクタイミングおよび周波数構造情報２６８、スケジュール情報２６９、モード遷移基準情報２７０、ならびに電力情報２７１を含む。

アクティブモード情報２６６は、アクティブ動作モードにいる間にＢＳによって生成されて送信される同期信号に関連付けられた特性情報を含む同期信号情報２７２を含む。同期信号情報２７２は、ビーコン信号情報２７３およびパイロット信号情報２７４を含む。ビーコン情報２７３は、各ビーコン信号の１つまたは複数のビーコントーンに関連付けられた基準電力レベルなどの電力情報２７５、およびアクティブモードにある間にビーコン信号の送信レートを識別する情報などのレート情報２７６を含む。パイロット情報２７４は、パイロットトーンに関連付けられた基準電力レベルなどの電力情報２７７、ならびにアクティブモードにある間、どのＯＦＤＭ送信時間間隔がパイロットトーンを送信するために使用されるか、およびパイロットトーンが通信されるＯＦＤＭ送信時間間隔のそれぞれにおいてどのくらいの数のパイロットトーンが同時に通信されるかを識別する情報などのレート情報２７８を含む。

送信待機モード情報２６７は、送信待機モードにいる間にＢＳによって生成されて送信される同期信号に関連付けられた特性情報を含む同期信号情報２７９を含む。同期信号情報２７９は、ビーコン信号情報２８０およびパイロット信号情報２８１を含む。ビーコン情報２８０は、各ビーコン信号の１つまたは複数のビーコントーンに関連付けられた基準電力レベルなどの電力情報２８２、および送信待機モードにある間にビーコン信号の送信レートを識別する情報などのレート情報２８３を含む。パイロット情報２８１は、パイロットトーンに関連付けられた基準電力レベルなどの電力情報２８４、ならびに送信待機モードにある間、どのＯＦＤＭ送信時間間隔がパイロットトーンを送信するために使用されるか、およびパイロットトーンが通信されるＯＦＤＭ送信時間間隔のそれぞれにおいてどのくらいの数のパイロットトーンが同時に通信されるかを識別する情報などのレート情報２８５を含む。本発明によれば、送信待機動作モードで基地局によって送信された同期信号のうちの少なくともいくつかは、アクティブ動作モードに関して、（ｉ）低減された電力レベルおよび（ｉｉ）低減されたレートのうちの少なくとも一方で送信される。これにより、同じ周波数を使用している隣接セルの観点から干渉レベルが低減されることになる送信待機動作モードにある間、基地局によって出力される送信平均電力はより低くなる。

アップリンク／ダウンリンクタイミングおよび周波数構造情報２６８は、たとえば、アップリンクキャリア周波数、アップリンクトーンブロック、ダウンリンクキャリア周波数、ダウンリンクトーンブロック、アップリンクトーンホッピング情報、ダウンリンクトーンホッピング情報、反復タイミングおよび周波数構造のセグメント定義、ビーコン情報、パイロット情報、ＯＦＤＭ記号送信タイミング情報、ならびにたとえばハーフスロット、スロット、スーパースロット、ビーコンスロット、ウルトラスロットなどへのＯＦＤＭ記号のグルーピングなどを含む。スケジュール情報２６９は、アクティブモードと送信待機モードとの間で基地局をいつ遷移させるかを識別する格納されたスケジュール情報を含む。様々な実施形態において、スケジュール情報２６９は、複数の異なる時間についてデータ、時間、および対応するモード情報を含む。スケジュール情報２６９は、所定のスケジュールおよび／または調整することができるスケジュールを含んでもよい。たとえば、ＢＳ２００は、遠隔低密度人口領域に配置されることが可能であり、スケジュール情報２６９は、列車のスケジュール、または基地局のセルに列車が存在することが予期されることに合致して基地局がアクティブモードになるように調整されたスケジュールに基づくことが可能である。調整情報は、遅延、キャンセルされた列車、および／または追加された臨時列車のために通信されることが可能である。

モード遷移基準情報２７０は、モード切換を実施するか、およびいつ実施するかを決定することにおいて、基地局モード遷移制御モジュール２２８によって使用される非アクティブ時間制限などの情報を含む。電力情報２７１は、基準ＢＳ公称ベースライン電力レベルなどのＢＳ電力情報、ならびに特定電力レベル、または、様々なデータ送信レートにおけるビーコン、パイロット、フラッシュ割当て、正規割当て、ページング、トラフィックチャネルなど、ＢＳによって送信される異なるタイプの信号のそれぞれに関連付けられたベースラインレベルからのオフセットを含む。

図３は、本発明により実施され、かつ本発明の方法を使用する典型的な無線端末（ＷＴ）３００の図である。典型的なＷＴ３００は、図１の例示システム１００のＷＴ（１１２，１１４，１１６，１１８）のいずれかとすることが可能である。

典型的なＷＴ３００は、様々な構成要素がデータおよび情報を交換することが可能であるバス３１２を介して共に結合された受信器３０２、送信器３０４、プロセッサ３０６、ユーザＩ／Ｏデバイス３０８、およびメモリ３１０を含む。受信器３０２は、それを介してＷＴ３００がＢＳ２００からダウンリンク信号を受信することができる受信アンテナ３０３と結合されている。

基地局２００が送信待機動作モードにあるとき、ダウンリンク信号は、低減されたレートおよび／または低減された電力レベルにおいて、ビーコン信号およびパイロット信号などの同期信号を含む。基地局２００がアクティブ動作モードにあるとき、ダウンリンク信号は、送信待機モードと比較してより高いレートおよび／またはより高い電力レベルにおけるビーコン信号およびパイロット信号などの同期信号を含む。アクティブＢＳ動作モードでは、アップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルシグナリングがサポートされ、ダウンリンク信号は、通常、割当て信号およびトラフィックチャネル信号をも含む。受信器３０２は、送信前に基地局によって符号化された受信ダウンリンク信号を復号する復号器３１４を含む。

送信器３０４は、ＷＴ３００が介してアップリンク信号をＢＳ２００に送信することができる送信アンテナ３０５に結合される。いくつかの実施形態では、同じアンテナが、受信器および送信器の両方に使用される。アップリンク信号は、アクセス信号、ＢＳウエイクアップ信号、ＷＴ状態変化要求信号、アップリンクトラフィックチャネルセグメントリソースに対する要求、ハンドオフ信号、電力およびタイミング制御信号、ならびにユーザデータ信号を含むことができる。送信器３０４は、送信前にアップリンク信号のうちの少なくともいくつかを符号化する符号器３１６を含む。

ユーザＩ／Ｏデバイス３０８は、たとえば、スイッチ、マイクロフォン、スピーカ、ディスプレイ、キーパッド、キーボード、タッチスクリーン、マウス、カメラなどを含み、ユーザデータ／情報を入力し、かつ受信ユーザデータ／情報を出力するためのインターフェースを提供する。ユーザＩ／Ｏデバイス３０８により、たとえばコールを開始する、モード変更の要求を開始する、記憶情報にアクセスする、電源をオフにする、電源オフなど、ＷＴ３００のオペレータが、ＷＴの少なくともいくつかの動作を制御することも可能になる。

メモリ３１０は、ルーチン３１８およびデータ／情報３２０を含む。ＣＰＵなどのプロセッサ３０６が、ルーチン３１８を実行し、そして、無線端末の動作を制御し、かつ本発明の方法を実施するために、メモリ３１０のデータ／情報３２０を使用する。ルーチン３１８は、ＷＴ３００によって使用される通信プロトコルを実施する通信ルーチン３２２、および無線端末制御ルーチン３２４を含む。ＷＴ制御ルーチン３２４は、基地局モード判定モジュール３２６、ウエイクアップ信号モジュール３２７、アクセス信号モジュール３２８、ハンドオフシグナリングモジュール３３０、ＷＴ状態遷移モジュール３３２、タイミング／同期モジュール３３３、基地局識別モジュール３３４、受信器制御モジュール３３６、送信器制御モジュール３３８、およびユーザＩ／Ｏモジュール３３９を含む。

基地局モード判定モジュール３２６は、ビーコン信号および／またはパイロット信号など、評価されている受信同期信号を送信したＢＳが、たとえば送信待機モードまたはアクティブモードのような現在動作中の動作モードを判定するために、メモリ３１０のデータ情報３２０を使用する。たとえば、いくつかの実施形態では、低減されたレートのパイロットトーンシグナリングが、ＢＳが送信待機モードにあることを示し、受信したパイロットトーンの検出レートが、ＢＳのモードを判定するためにモジュール３２６によって使用される。他の例として、いくつかの実施形態では、低減された電力レベルのパイロット信号が、基地局が送信待機モードにあることを示し、受信したパイロット信号のレベルは、判定の実施において受信ビーコン信号のレベルと比較されることが可能である。いくつかの実施形態では、受信したパイロットトーンの検出されたレベル・シフトが、基地局のモード変更を表すことが可能である。ＢＳモード判定モジュール３２６は、相対電力レベル決定モジュール３２７およびレート分析モジュール３２９のうちの１つまたは複数を含む。ＢＳモード判定モジュール３２６は、同期信号電力レベルおよび少なくともいくつかの同期信号のレートのうちの少なくとも１つを評価するために、受信した同期信号を処理する。相対電力レベル決定モジュール３２７は、パイロットトーン信号およびビーコン信号など、受信した同期信号のうちの少なくとも２つのタイプの間の相対電力レベルを決定する。レート分析モジュール３２９は、異なる動作モードに対応する受信同期信号レートを区別する。たとえば、いくつかの実施形態では、基地局は、基地局の送信待機動作モードおよびアクティブ動作モードについて異なるパイロットトーン信号レートを使用し、レート分析モジュール３２９は、受信パイロットトーンレートを測定し、基地局動作モードで受信パイロットトーンレートを識別する。いくつかの実施形態では、パイロットトーンレートの正確な測定は実施されないが、受信信号は、たとえば同期シグナリングのレベルを異なる基地局動作モードの１つに関連付けることができるように、レート分析モジュール３２９によって処理される。相対電力レベル決定モジュール３２７および／またはレート分析モジュール３２９は、入力として受信同期信号情報３４１を使用し、出力として処理済み同期信号情報３４７を生成する。

基地局モード判定モジュール３３１は、少なくとも２つの異なる同期信号の相対電力レベルおよび／または少なくとも１つのタイプの同期信号のレートに基づいて、基地局動作モードを判定する。たとえば、相対電力レベル決定モジュール３２７および／またはレート分析モジュール３２９から出力された処理済み同期信号情報３４７は、基地局の現在動作モードを判定するために、ＢＳモード検出情報３７２と共に、基地局モード判定モジュール３３１によって使用される。

いくつかの他の実施形態では、基地局モード判定モジュール３２６は、ダウンリンクシグナリングのレベルおよび／または１つまたは複数のあるタイプの信号が無いことに基づいて、動作モードを判定する。たとえば、いくつかのそのような実施形態では、基地局モード判定モジュール３２６は、アップリンクトラフィックチャネルセグメントに対応する割当て信号の存在または欠如に基づいて、基地局動作モードを判定する。

ウエイクアップ信号モジュール３２７は、ウエイクアップ信号の生成、およびＷＴ３００が、たとえば基地局に登録するため、ＷＴがアップリンクトラフィックチャネルデータを送信することが可能であるようにスリープ状態からアクティブ状態に変更するためなど、基地局をウエイクアップすることを所望するとき、判定モジュール３２６によって送信待機動作モードにあると検出されたＢＳ２００などのＢＳ２００へのウエイクアップ信号の送信を制御する。

アクセス信号モジュール３２８は、たとえば、アップリンクタイミングおよび周波数構造において所定のトーンを使用して所定のアクセス間隔中、アクセス信号を生成し、アクセス信号をＢＳ２００に送信することを制御する。アクセス信号は、正確なタイミング同期を必要とせず、基地局への登録要求を開始するために使用される。ハンドオフシグナリングモジュール３３０は、ハンドオフ要求信号の生成およびハンドオフ要求信号のＢＳへの送信の制御を含めて、ＷＴ３００に関するハンドオフ動作を制御する。状態遷移モジュール３３２は、ＷＴ３００の状態遷移動作、ならびにＷＴスリープ状態からＷＴアクティブ状態、およびＷＴアクティブ状態からＷＴスリープ状態への遷移など、ＢＳ３００に通信される遷移の要求を制御する。いくつかの実施形態では、ＷＴアクティブ状態は、アクティブホールド状態およびアクティブオン状態を含むとしてさらに限定される。状態遷移に対する要求は、状態変更要求信号、およびいくつかの実施形態では状態変更要求と考慮されることが可能であるエアリンクアップリンクリソースに対する要求を含むことが可能である。いくつかの実施形態では、ＷＴ状態遷移は、ＢＳによって追跡され、ＢＳモード遷移の決定においてＢＳによって使用される。

タイミング／同期モジュール３３３は、たとえば、ＢＳによって維持され、かつダウンリンクシグナリング同期信号に関して基準とされるアップリンクタイミングおよび周波数構造に従って、他のＷＴ送信と同期して到着するようにＷＴアップリンク送信を同期するなど、タイミング同期および周波数同期の動作を実施する。いくつかの実施形態では、ＷＴは、受信されたビーコン信号および／またはパイロット信号に基づいて粗レベルの同期を獲得し、高レベルのタイミング同期を必要とせずに、ＢＳウエイクアップ信号および／またはアクセス信号を通信する。タイミング／同期モジュール３３３は、基地局がアクティブ動作モードにある間に通信されたアップリンクトラフィックチャネル信号を含めて、規則的なアップリンクシグナリングについて、サイクリックプレフィクス期間内になど、高レベルの同期を達成する。基地局識別モジュール３３４は、ビーコン信号などの同期信号を送信する基地局を識別し、この識別は、基地局、セクタ、および／またはキャリア周波数に関連付けられたネットワーク接続点を決定することを含むことができる。受信器制御モジュール３３６は、受信器３０２の動作を制御し、送信器制御モジュール３３８は、送信器３０４の動作を制御し、ユーザＩ／Ｏモジュール３３９は、ユーザＩ／Ｏデバイス３０８を制御する。ＷＴ制御モジュールのいくつかは、特定の動作を実施することと関連して動作することが可能である。たとえば、送信器制御モジュール３３８は、ある時間においてウエイクアップ信号モジュール３２７と共に動作することが可能である。

データ／情報３２０は、無線端末データ／情報３３６、アクセス信号情報３３８、基地局ウエイクアップ信号情報３４０、ハンドオフ信号情報３４２、状態変化信号情報３４４、受信同期信号情報３４１、処理済み同期信号情報、およびシステムデータ／情報３５０を含む。ＷＴデータ／情報３３６は、ユーザデータ３５２、デバイス／セッション／リソース情報３５４、ＷＴ識別情報３５６、ＷＴユーザ状態情報３５８、基地局識別情報３６０、および基地局モード情報３６２を含む。

ユーザデータ３５２は、たとえば、ＷＴ３００のピアに通信される、またはＷＴ３００のピアから受信される音声、ビデオ、テキスト、ファイルに対応するデータを含む。デバイス／セッション／リソース情報３５３は、たとえば、ＷＴ３００が現在接続されているＢＳがアクティブ動作モードにある間、ＷＴ３００に割り当てられたダウンリンクおよびアップリンクのトラフィックチャネルセグメントを識別する情報など、ＷＴ３００との通信セッションにあるＷＴ３００のピアの識別情報、経路指定情報、およびＷＴ３００に対応するエアリンクリソース情報を含む。ＷＴ識別情報３５６は、基地局割当て登録ユーザ識別子、基地局割当てアクティブユーザ識別子、ページング識別子情報、および／またはグループ識別子情報などを含めて、ＷＴ３００に関連付けられたおよび／またはＷＴ３００に割り当てられた識別子を含む。ＷＴユーザ状態情報３５８は、ＷＴがスリープ状態またはアクティブ状態であるかを識別する情報を含む。ＷＴユーザ状態情報３５８はまた、いくつかの実施形態では、ＷＴがアクティブオン状態またはアクティブホールド状態にあるかをさらに識別する情報をも含む。基地局識別情報３６０は、基地局がＷＴの現在ネットワーク接続点として使用されていることを識別する情報、および／またはＷＴが登録してネットワーク接続点として使用することを所望するＢＳを識別する情報を含む。たとえば、基地局ＩＤ情報３６０は、受信ビーコン信号および／または受信パイロット信号から導出されることが可能である。基地局モード情報３６０は、たとえば識別された基地局について、基地局の動作モードを識別する情報を含む。たとえば、任意の所与の時間において、基地局は、たとえば、低減する出力信号、より低い出力電力を有し、かつより少ない干渉を生成するスリープ動作モードなど、送信待機動作モードにあることが可能であり、または、基地局は、たとえば、フルアップ動作モードを表し、かつアップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルシグナリングをサポートするなどのアクティブ動作モードにあることが可能である。

たとえば、電力レベル情報、変調信号値情報、および拡張部分情報を含む信号特性など、アクセス信号仕様を含むアクセス信号情報３３８は、ＷＴ３００を基地局に登録するために使用されるアクセス信号を生成するために、アクセス信号モジュール３２８によって使用される。たとえば、電力レベル情報、変調信号値情報、および拡張部分情報を含む信号特性など、ウエイクアップ信号仕様を含むＢＳウエイクアップ信号情報３４０は、送信待機動作モードにある基地局をウエイクアップするために使用されるウエイクアップ信号を生成するために、ウエイクアップ信号モジュール３２７によって使用される。ハンドオフ信号情報３４２は、ハンドオフ信号を生成するために使用される情報、および受信したハンドオフ信号から抽出された情報を含む。状態変更信号情報３４４は、状態変更要求メッセージの情報、および、ＷＴにアクティブユーザ識別子を割り付けるなど、ＢＳがＷＴ状態変更を許可したことを示す情報など、ＷＴ３００状態変更に関する情報を含む。

受信同期信号情報３４１は、受信器３０２によって受信された受信ダウンリンク同期信号に対応する受信ビーコン信号情報３４３および受信パイロット信号情報３４５を含む。受信同期信号情報３４３は、相対電力レベル決定モジュール３２７および／またはレート分析モジュール３２９への入力として使用される。処理済み同期信号情報３４７は、電力レベル情報３４９およびレート情報３５１を含む。処理済み同期信号情報３４７は、基地局モード判定モジュール３３１によって入力として使用される、相対電力決定モジュールおよび／またはレート分析モジュール３２９から出力された情報を含む。電力レベル情報３４９は、たとえば、受信ビーコン信号に関連付けられた決定済み電力レベル、受信パイロットトーン信号に関連付けられた決定済み電力レベル、および２つのタイプの受信信号間の相対電力比を含む。レート情報３５１は、たとえば、受信信号タイプの決定済みレートを含む。いくつかの実施形態では、パイロットトーン信号の決定済みレートは、たとえば、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔において同時に通信されたパイロットトーン信号の識別された数である。パイロットトーン信号の決定済みレートの他の例は、たとえば、パイロットトーン信号を含む第１のＯＦＤＭ送信時間間隔の数と、パイロットトーン信号が送信されない間における第２のＯＦＤＭ送信時間間隔の数との比である。

処理済み同期信号情報３４７と組み合わされた受信ビーコン信号情報３４３は、たとえば、受信信号の電力レベル、受信ビーコンに関連付けられたトーン、受信ビーコン信号に関連付けられたタイミング構造内の時間、受信ビーコンに関連付けられた基地局、セクタ、および／またはキャリアなど、受信ビーコン信号に関する、および／または受信ビーコン信号から導出された情報を含む。処理済み同期信号情報３４７と組み合わされた受信パイロット信号情報３４５は、たとえば、受信パイロットの電力レベル、ＯＦＤＭ送信時間間隔あたりのパイロットの数および／またはパイロットを含むＯＦＤＭ記号送信時間間隔の一部を含む受信パイロットシグナリングのレート、受信ビーコンに対する受信パイロットの相対電力、ならびに／あるいは、たとえばパイロットスロープから導出された基地局識別子であるパイロットから導出された基地局識別情報など、受信パイロット信号に関する、および／または受信パイロット信号から導出された情報を含む。

システムデータ／情報３５０は、複数のセットの基地局情報（ＢＳ １情報３６４、ＢＳ Ｎ情報３６６）を含む。ＢＳ １情報３６４は、アクティブモード情報３６８、送信待機モード情報３７０、基地局モード検出情報３７２、アップリンク／ダウンリンクタイミングおよび周波数構造情報３７４、ならびに基地局識別情報３７６を含む。

アップリンク／ダウンリンクタイミングおよび周波数構造情報３７４は、たとえば、アップリンクキャリア周波数と、アップリンクトーンブロック情報と、アップリンクトーンホッピングシーケンス情報と、アップリンクセグメント情報と、ダウンリンクキャリア周波数と、ダウンリンクトーンブロック情報と、ダウンリンクトーンホッピングシーケンス情報と、ＯＦＤＭ記号送信時間間隔情報と、ハーフスロット、スロット、スーパースロット、ビーコンスロット、ウルトラスロットなどのへのＯＦＤＭ記号送信時間間隔のグルーピング情報を含む。アクティブモード情報３６８は、トラフィックチャネルセグメントおよび信号、専用制御チャネルセグメントおよび信号など、アクティブモードに関連するセグメント、信号、および機能に関する情報を含む。送信待機モード情報３７０は、基地局ウエイクアップシグナリングおよびウエイクアップ動作に関連付けられた信号など、送信待機モードに関連するセグメント、信号、および機能に関する情報を含む。基地局モード検出情報３７２は、ＢＳ動作モードを判定する目的で、受信したビーコンおよび／またはパイロットを評価するために基地局判定モジュール３２６によって使用される情報を含む。ＢＳモード検出情報３７２は、たとえば、異なる基地局動作モード間を区別するために使用されることが可能である各ＢＳ局動作モードに関連付けられたレート情報および／または電力レベル情報を含む。たとえば、情報３７２は、各モードにおけるパイロット信号のレート、および／または各モードにおけるビーコン信号に対するパイロット信号の相対電力レベルを含むことが可能である。基地局識別情報３７６は、ＢＳ１に関連付けられたダウンリンクタイミングおよび周波数構造内の所定の周波数および／または時間において生じ、かつシステムの複数の基地局の中からＢＳ１を識別する１セットのビーコントーンなど、受信信号に対応するＢＳをＢＳ ＩＤモジュール３３４が判定することを可能にする情報を含む。識別は、使用されるセル、セクタ、および／またはキャリア周波数の識別情報を含むことが可能である。

図４は、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつアクティブモードで動作する間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されるタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図４００である。垂直軸４０２は、基地局によってダウンリンクシグナリングに使用されたトーンブロックにおけるトーンインデックス番号（０，１，２，・・・，１５）を表す。水平軸４０４は、時間を表し、各単位は、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔を表す。格子の各小さい正方形は、基本送信単位であり、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の持続時間の１つのトーンに対応するＯＦＤＭトーン記号を表す。変調記号が、格子の各ＯＦＤＭトーン記号に対応して搬送されることが可能である。凡例４０６は、凡例要素４０８に示されるように、格子正方形の完全シェーディングが、電力レベルＰ_Ｂのビーコントーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。凡例４０６はまた、凡例要素４１０に示されるように、格子正方形の垂直線シェーディングが、電力レベルＰ_Ｐのパイロットトーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。

図５は、典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図５００である。基地局は、図４の記述に対応する同じ基地局とすることが可能であるが、この場合はアクティブモードではなく、送信待機モードで動作している。垂直軸５０２は、基地局によってダウンリンクシグナリングについて使用されるトーンブロックにおけるトーンインデックス番号（０，１，２，・・・，１５）を表す。水平軸５０４は、時間を表し、各単位は、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔を表す。格子の各小さい正方形は、基本送信単位であり、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の所要時間の１つのトーンに対応する、ＯＦＤＭトーン記号を表す。変調記号が、格子の各ＯＦＤＭトーン記号に対応して搬送されることが可能である。凡例５０６は、凡例要素５０８に示されるように、格子正方形の全シェーディングが、電力レベルＰ_Ｂのビーコントーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。凡例５０６はまた、凡例要素５１０に示されるように、格子正方形の水平線シェーディングが、Ｐ_ＰＲ＜Ｐ_Ｐとして、電力レベルＰ_ＰＲのパイロットトーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。この典型的な実施形態では、通信された各パイロット信号の電力レベルを低減することによって、基地局の全体的な平均送信電力は、アクティブ動作モードに対して送信待機動作モードで低減される。

図６は、他の典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図６００である。基地局は、図４の記述に対応する同じ基地局とすることが可能であるが、この場合はアクティブモードではなく、送信待機モードで動作している。垂直軸６０２は、基地局によってダウンリンクシグナリングについて使用されたトーンブロックにおけるトーンインデックス番号（０，１，２，・・・，１５）を表す。水平軸６０４は、時間を表し、各単位は、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔を表す。格子の各小さい正方形は、基本送信単位であり、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の所要時間の１つのトーンに対応するＯＦＤＭトーン記号を表す。変調記号が、格子の各ＯＦＤＭトーン記号に対応して搬送されることが可能である。凡例６０６は、凡例要素６０８に示されるように、格子正方形の全シェーディングが、電力レベルＰ_Ｂのビーコントーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。凡例６０６はまた、凡例要素６１０に示されるように、格子正方形の垂直線シェーディングが、電力レベルＰ_Ｐのパイロットトーン信号を意味することを示す。図４では、２８の連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔が示されている。図４では、ＯＦＤＭ記号送信間間隔のうちの３つが、１つのビーコントーン信号を含み、かつパイロット信号を含まないが、一方他の２５のＯＦＤＭ記号送信時間間隔は、それぞれ、４つのパイロットトーン信号を含む。図６の比較では、３つのビーコン信号ＯＦＤＭ記号送信時間間隔は変更されていない。しかし、パイロットシグナリングは、低減されている。図６では、７つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔が、それぞれ４つのパイロット信号を含み、一方、他の１８のＯＦＤＭ記号送信時間間隔は、ゼロのパイロット信号を含む。この典型的な実施形態では、パイロットシグナリングのレートを低減することによって、基地局の全体的な平均送信電力は、アクティブ動作モードに対して送信待機動作モードでは低減される。

図７は、さらに他の典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図７００である。基地局は、図４の記述に対応する同じ基地局とすることが可能であるが、この場合はアクティブモードではなく、送信待機モードで動作している。垂直軸７０２は、基地局によってダウンリンクシグナリングについて使用されたトーンブロックにおけるトーンインデックス番号（０，１，２，・・・，１５）を表す。水平軸７０４は、時間を表し、各単位は、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔を表す。格子の各小さい正方形は、基本送信単位であり、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の所要時間の１つのトーンに対応するＯＦＤＭトーン記号を表す。変調記号が、格子の各ＯＦＤＭトーン記号に対応して搬送されることが可能である。凡例７０６は、凡例要素７０８に示されるように、格子正方形の全シェーディングが、電力レベルＰ_Ｂのビーコントーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。凡例７０６はまた、凡例要素７１０に示されるように、格子正方形の垂直線シェーディングが、電力レベルＰ_Ｐのパイロットトーン信号を意味することを示す。図４では、２８の連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔が示されている。図４では、ＯＦＤＭ記号送信間間隔のうちの３つが、１つのビーコントーン信号を含み、かつパイロット信号を含まないが、一方他の２５のＯＦＤＭ記号送信時間間隔は、それぞれ、４つのパイロットトーン信号を含む。図７の比較では、３つのビーコン信号ＯＦＤＭ記号送信時間間隔は変更されていない。しかし、パイロットシグナリングは、低減されている。図７では、２５のＯＦＤＭ記号送信時間間隔が、それぞれ唯１つのパイロット信号を含む。この典型的な実施形態では、パイロットシグナリングのレートを低減することによって、基地局の全体的な平均送信電力は、アクティブ動作モードに対して送信待機動作モードでは低減される。

図１５は、さらに他の典型的な実施形態について、本発明により実施される基地局に利用可能なダウンリンクエアリンクリソースを表し、かつ送信待機モードで動作している間、それらのリソースを使用して基地局によって送信されたタイミング同期信号を示す、典型的な時間周波数格子の図１５００である。基地局は、図４の記述に対応する同じ基地局とすることが可能であるが、この場合はアクティブモードではなく、送信待機モードで動作している。垂直軸１５０２は、基地局によってダウンリンクシグナリングについて使用されたトーンブロックにおけるトーンインデックス番号（０，１，２，・・・，１５）を表す。水平軸１５０４は、時間を表し、各単位は、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔を表す。格子の各小さい正方形は、基本送信単位であり、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の所要時間の１つのトーンに対応するＯＦＤＭトーン記号を表す。変調記号が、格子の各ＯＦＤＭトーン記号に対応して搬送されることが可能である。凡例１５０６は、凡例要素１５０８に示されるように、格子正方形の全シェーディングが、電力レベルＰ_Ｂのビーコントーン信号がトーン記号を占めることを意味することを示す。図４では、２８の連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔が示されている。図４では、ＯＦＤＭ記号送信間間隔のうちの３つが、１つのビーコントーン信号を含み、かつパイロット信号を含まず、一方、他の２５のＯＦＤＭ記号送信時間間隔は、それぞれ、４つのパイロットトーン信号を含む。図１５の比較では、３つのビーコン信号ＯＦＤＭ記号送信時間間隔は変更されていない。しかし、パイロットシグナリングは、排除されている。この典型的な実施形態では、パイロットシグナリンのレートをゼロに低減することによって、基地局の全体的な平均送信電力は、アクティブ動作モードに対して送信待機動作モードでは低減される。

図４〜７および１５は、本発明による同期シグナリング電力および／またはレートの低減の概念を説明するために提供されている。エアリンクリソースの特性、同期シグナリングのタイプ、電力低減量、および／またはレート低減量は、システムのタイプ、およびシステムの仕様に応じて変わる可能性がある。

アクティブモードで動作する基地局の１つの典型的なＯＦＤＭ無線通信システムでは、たとえば、ＯＦＤＭ記号送信時間間隔は、約１０マイクロ秒であり、ダウンリンクトーンブロックは、１１３の連続トーンを備え、ビーコン信号は、２つの連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔ごとに１つのトーンを占め、ビーコン信号は、９１２のＯＦＤＭ記号送信時間間隔のビーコンスロット中に１回出現し、４つのパイロットトーン信号が、ビーコンスロット中の８９６のＯＦＤＭ記号送信時間間隔のそれぞれの最中に通信されることが可能であり、パイロット信号は、基地局送信電力の約１８％を占める。いくつかのそのような典型的なシステムでは、送信待機で動作する基地局は、アクティブモードで以前にパイロットトーン記号が送信された各８つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔ごとの１つのパイロットトーン信号など、低減されたレベルのパイロットシグナリングを有する。この典型的な基地局送信待機動作モードは、ビーコンスロットにおける１１２のＯＦＤＭ記号送信時間間隔ごとに１つのパイロットトーン信号に対応する。いくつかのそのような典型的な実施形態では、ビーコンシグナリングは、２つの基地局動作モード間で変化しない。ビーコン信号は、通常、パイロット信号よりはるかに高い電力レベルで送信されるが、はるかにより小さい周波数で通信され、エネルギーは、１つまたは数個のトーンに集中され、したがって干渉の被害を限定する。しかし、パイロットは、はるかにより頻繁に通信され、アクティブモードにある間、基地局待機電力の著しい部分を消費する。したがって、送信待機モードでパイロットシグナリングを低減または制限することにより、より有益な干渉低減を達成することができる。さらに、いくつかのそのような実施形態では、基地局は、送信待機動作モードで動作している間、ダウンリンクトラフィック信号を送信せず、それにより、基地局の送信電力および干渉レベルをさらに減少させる。

ＣＤＭＡシステムなど、他のタイプの無線通信システムでは、拡散コード同期信号が使用されることが可能であり、拡散コード同期信号の電力レベルおよび数は、アクティブ動作モードと比較して送信待機動作モードで動作しているとき、低減される。

図８は、セルラカバレージエリアであるセルＫ８０２を有する典型的な基地局ＢＳ Ｋ８０４を示す図８００である。セルＫ８０２は、無線リンク（８０８，８０９）を介してＢＳ Ｋ８０４にそれぞれ結合された２つの典型的な無線端末（ＷＴ Ａ ８０６，ＷＴ Ｂ ８０７）を含む。ＢＳ Ｋ８０４は、図２の典型的なＢＳ２００に従うことが可能であり、一方、ＷＴ ＡおよびＷＴ Ｂは、図３の典型的なＷＴ３００に従うことが可能である。ＢＳ Ｋ８０４は、現在、基地局アクティブ動作モードにある。ＷＴ Ａ８０６は、ＷＴアクティブオン動作状態にある。ＷＴ Ｂ８０７は、ＷＴアクティブホールド動作状態にある。

図９は、セルラカバレージエリアであるセルＬ９０２を有する典型的な基地局ＢＳ Ｌ９０４を示す図９００である。セルＬ９０２は、２つの典型的な無線端末（ＷＴ Ｃ ９０６，ＷＴ Ｄ ９０８）を含む。ＢＳ Ｌ９０４は、図２の典型的なＢＳ２００に従うことが可能であり、一方、ＷＴ Ｃ９０６およびＷＴ Ｄ９０８は、図３の典型的なＷＴ３００に従うことが可能である。ＷＴ Ｃ９０６およびＷＴ Ｄ９０８は、現在、オフ状態にある。ＷＴは、ＢＳ Ｌ９０４によって現在サービスされているセルＬには存在せず、基地局Ｌ９０４は、送信待機動作モードで現在動作している。

図１０は、セルラカバレージエリアであるセルＰ１００２を有する典型的な基地局ＢＳ Ｐ１００４を示す図１０００である。セルＰ１００２は、２つの典型的な無線端末（ＷＴ Ｅ１００６，ＷＴ Ｆ１００８）を含む。ＢＳ Ｐ１００４は、図２の典型的なＢＳ２００に従うことが可能であり、一方、ＷＴ Ｅ１００６およびＷＴ Ｆ１００８は、図３の典型的なＷＴ３００に従うことが可能である。ＢＳ Ｐ１００４は、現在、基地局アクティブ動作モードで動作している。ＷＴ Ｅ１００６は、現在オフであり、ＢＳ Ｐ１００４によってサービスされていない。ＷＴ Ｆ１００８は、現在スリープ動作状態にあり、無線リンク１０１０を介してＢＳ Ｐ１００４に結合されている。ＷＴは、アクティブ動作状態にあるＢＳ Ｐ１００４によってサービスされているセルＰ１００２には存在しない。

図１１は、本発明による典型的な実施形態について基地局アクティブ動作モードおよび基地局送信待機動作モードの特性を示す表１１００の図である。第１情報列１１０２は、基地局アクティブ動作モードに関する情報を列挙する。第２情報列１１０４は、基地局送信待機動作モードに関する情報を列挙する。第１行１１０６は、基地局アクティブモードで、ＢＳが、アクティブモードのＷＴおよびスリープモードのＷＴをサービスすることができ、一方、ＢＳ送信待機動作モードで、ＢＳが、スリープ動作モードのＷＴをサービスすることができることを識別する。

第２行１１０８は、この典型的な実施形態では、ビーコン信号がアクティブ動作モードおよび送信待機動作モードの両方において通信されることを示す。この実施形態では、ビーコンシグナリングは、基地局の動作モードに関係なく、同じである。いくつかの実施形態では、ビーコン信号は、たとえば１つまたは２つまたは連続する数個のＯＦＤＶ記号送信時間間隔について、１つまたは２もしくは３もしくは４などの数個のトーンを占める比較的高電力の信号である。いくつかのそのような実施形態では、ダウンリンクトーンブロックの他のトーンは、ビーコン信号送信中、未使用のままである。いくつかの実施形態では、ビーコンシグナリングは、電力および／またはレートがアクティブモードと比較して送信待機モードで低減されるように、２つのモードで異なることが可能である。いくつかの実施形態では、ビーコン信号は、１つまたは複数の同じＯＦＤＭ記号送信時間間隔中に通信されている、１つまたは数個の高電力トーン、および１１３トーンのトーンブロックからの２５から７５のトーンなど、より多数の低電力トーンを含むことが可能である。いくつかのそのような実施形態では、送信待機動作モードで、高電力トーンは、影響を受けないことが可能であるが、より低い電力のトーンのレートおよび／または電力レベルは、アクティブモードに対して低減されることが可能である。

第３行１１１０は、パイロット信号が、アクティブ動作モードおよび送信待機動作モードの両方において通信されることを示す。しかし、この典型的な実施形態では、パイロット信号の送信レートおよびパイロット信号の電力レベルは、アクティブモードに対して送信待機モードでは低減される。いくつかの実施形態では、（ｉ）パイロット信号電力レベルおよび（ｉｉ）パイロットシグナリングのレートのうちの一方が、アクティブモードに対して送信待機モードでは低減される。

第４行１１１２は、この典型的な実施形態では、アップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルデータが、基地局アクティブモードで通信されるが、基地局送信待機動作モードでは通信されないことを示す。

第５行１１１４は、ページング信号が、アクティブモードおよび送信待機動作モードの両方において通信されることを示す。いくつかの実施形態では、ページングシグナリングは、基地局動作モードに応じて、異なるレートで通信されることが可能であり、および／または異なる特性を有することが可能である。たとえば、アクティブモードでは、ページングの機会は、送信待機モードでより頻繁に生じることが可能である。さらに、いくつかの実施形態では、アクティブモードのページング信号は、より多くの情報を搬送することが可能であり、および／またはページングが向けられるＷＴによるより迅速な応答を可能にするように構築されることが可能である。

図１２は、本発明に従って実施され、かつ本発明の方法を使用する、典型的な通信システムを示す図１２００である。図１２は、複数の基地局（ＢＳ１ １２１０，ＢＳ２ １２１２，ＢＳ３ １２１４）を含み、それぞれが、対応するセルラカバレージエリア（セル１ １２１６，セル２ １２１８，セル３ １２２０）をそれぞれ有する。列車の軌道１２０２が、軌道１２０２上に配置された典型的な列車１２０４と共に示されている。一般的には、２つ以上の列車が、通信システムによってカバーされるエリアにおいて同時に運行していることが可能である。典型的な列車１２０４は、複数の移動ノード（ＭＮ １ １２０６，ＭＮ Ｎ １２０８）を含む。

典型的な通信システムはまた、無線リンク（１２２６，１２２８，１２３０）を介してそれぞれ（ＢＳ １ １２１０，ＢＳ ２ １２１２，ＢＳ ３ １２１４）に結合されたネットワークノード１２２２をも含む。ネットワークノード１２２２は、ネットワークリンク１２３２を介して他のネットワークノードおよび／またはインターネットに結合される。ネットワークリンク（１２２６，１２２８，１２３０，１２３２）は、たとえば、光ファイバリンク、ケーブルリンク、および／または指向性マイクロ波リンクなどの高容量無線リンクとすることが可能である。ネットワークノード１２２２は、スケジュール情報１２２４を含む。

スケジュール情報１２２４は、たとえば１つまたは複数の列車が各ＢＳのセルラカバレージエリア内にいついるかを識別する、列車スケジュール情報を含む。ネットワークノード１２２２は、スケジュール情報および／またはスケジュール情報から導出された情報をＢＳに通信することによって、送信待機からアクティブモードへ、およびアクティブモードから送信待機モードへの基地局の切換に影響を与えることができる。たとえば、ネットワークノード１２２２は、スケジュール情報を各ＢＳに送信することができ、ＢＳは、相応して切り換わることができる。あるいは、ネットワークノードは、基地局モード切換動作を命令する目的でモード切換コマンド信号を各基地局にいつ発行するかを決定するために、スケジュール情報を使用することができる。

いくつかの実施形態では、たとえばすでに適所にあり、かつ衝突を防止するために使用される、軌道センサなどの列車追跡および／または列車位置検出機構から導出された情報が、アクティブモードから送信待機モードし、および送信待機モードからアクティブモードへの基地局の遷移の制御において使用される。いくつかの実施形態では、たとえば列車１２０４の現在位置、列車１２０４の方向、および列車１２０５の速度を考慮に入れてネットワークノード１２２２によって指示された、軌道１２０２に沿った基地局の制御された基地局モード遷移が行われる。

一例として、セル１２１６，１２１８、および１２２０を通って延びる軌道１２０２のエリアが、非常に低い人口密度を有するかなり遠隔的な農村エリアであると考慮する。そのような実施形態では、列車１２０４がセル（１２１６，１２１８，１２２０）にないとき、基地局（１２１０，１２１２，１２１４）を送信待機動作モードに置き、それにより送信電力を低減し、干渉を低減することが有利である可能性がある。しかし、列車がセル（１２１６，１２１８，１２２０）に入ろうとしているとき、またはそのセルにあるとき、アクティブモードで動作している基地局を有することが有利である可能性がある。いくつかの実施形態では、軌道に沿ってリンクが存在することがあり、隣接基地局が、列車ＭＮ（１２０６，１２０８）が１つの基地局から次にハンドオフされる際、モード間を遷移する。低減された干渉は、他の隣接基地局が通常はアクティブ動作モードで連続的に動作されることが可能であるより高人口の領域と境界を接するセル境界エリアにおいてなど、セル境界エリアにおいて特に有益である可能性がある。

いくつかの実施形態では、いくつかの条件下において、基地局は、列車が、たとえば安全性のために、橋またはトンネルなどの特定の位置またはその近傍にあるとき、送信待機モードになるように命令される。

図１２の列車の実施形態に関して記述された方法はまた、他の輸送網にも適用可能である。たとえば、基地局は、飛行経路に沿って配置されることが可能であり、基地局モード動作遷移は、飛行スケジュール情報に連動させることが可能である。

図１３Ａ、図１３Ｂ、および図１３Ｃの組合せを備える図１３は、本発明による基地局を動作させる典型的な方法の流れ図１３００である。典型的な基地局は、図２の基地局２００とすることが可能である。典型的な方法は、基地がパワーオンされて初期化されるステップ１３０２において開始される。動作は、ステップ１３０２からステップ１３０６、ステップ１３０８に進み、接続ノードＡ１３０３を介してステップ１３０４に進む。

ステップ１３０６において、基地局は、アクティブモードに設定され、次いでステップ１３１０において、基地局は、アクティブ動作モードで動作される。ステップ１３１０の動作は、第１の期間中、第１のレートで同期信号を送信することを含む。たとえば、同期信号は、ビーコン信号とパイロット信号の組合せを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、アクティブ動作モードは、１つまたは複数のアクティブユーザをサポートし、かつアップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルシグナリングをサポートすることができる基地局フルアップ動作状態とみなすことができる。同期シグナリングの第１のレートは、基地局によってサービスされているＷＴについて比較的迅速な同期およびチャネル推定をサポートするようなものとすることが可能である。動作は、ステップ１３１０からステップ１３１２に進む。

ステップ１３１２において、基地局は、アクティブ状態においてサービスされているＷＴが存在するかをチェックするように動作される。たとえば、ＷＴは、それがそのネットワーク接続点として使用することを所望する基地局に登録することが可能である。典型的な登録された無線端末は、スリープ状態またはアクティブ状態など、異なる時間に異なる状態にあることが可能である。アクティブ状態は、アクティブホールド状態およびアクティブオン状態を含むようにさらに限定されることが可能である。ＢＳは、ＷＴがアクティブ状態に遷移するのを制御することが可能であり、制御動作は、ＷＴにアクティブユーザ識別子を割り当てることを含むことが可能である。ＢＳは、現在アクティブ状態にあるユーザの数を追跡することが可能である。ステップ１３１２において、サービスされているＢＳに現在登録されているＷＴが現在アクティブ状態にないなど、ＷＴアクティブ状態においてサービスされているＷＴが存在しないと判定された場合、動作は、ステップ１３１４に進む。そうでない場合、動作は、ステップ１３１６に進む。ステップ１３１６において、アクティブ状態の少なくとも１つの登録ＷＴが存在すると決定した基地局は、非アクティブタイマをリセットする。動作は、ステップ１３１６から再びステップ１３１２に進み、そこで、基地局は、アクティブ状態においてサービスされているＷＴが存在するかを確認するために、再びチェックする。

ステップ１３１４において、非アクティブタイマはインクリメントされる。動作は、ステップ１３１４からステップ１３１８に進む。ステップ１３１８において、基地局は、非アクティブタイマが所定の制限を超えたかをチェックする。タイマが所定の制限を超えた場合、動作は、ステップ１３２０に進む。そうでない場合、動作は、ステップ１３１２に戻り、そこで、基地局は、アクティブ状態においてサービスされているＷＴが存在するか否かに関して、再びチェックする。

ステップ１３２０において、基地局は、基地局を送信待機動作モードに遷移させるように動作される。送信待機動作モードは、基地局がアクティブユーザをサービスしていないが、スリープ状態のユーザをサービスしている可能性があり、また、基地局が、アクティブモードより低い平均出力電力を有するように動作され、それにより、システムにおいてより少ない干渉となる基地局動作状態である。動作は、ステップ１３２０からステップ１３２２に進む。ステップ１３２２において、基地局は、同期信号が送信される間である第２の期間中を含む送信待機動作モードで動作され、同期信号は、（ｉ）アクティブ動作モードより低いレート、および（ｉｉ）アクティブモードで送信された同期信号より低い電力レベルのうちの少なくとも一方で送信される。いくつかの実施形態では、ビーコン信号などの同期信号のいくつかは、両方の基地局動作モードで同じとすることが可能であり、一方、パイロット信号などの他の同期信号は、送信待機動作モードにある間、電力レベルおよび／またはレートについて低減されることが可能である。

ステップ１３０４に戻り、ステップ１３０４において、基地局は、現在時間を追跡するように動作される。動作は、ステップ１３０４からステップ１３２４に進む。ステップ１３２４において、基地局は、基地局がスケジュール情報に従ってモード遷移されるべきであることを現在時間が示すかについてチェックする。たとえば、ＢＳは、遠隔農村エリアに配置されることが可能であり、記憶されているかおよび／または基地局に通信された列車スケジュール情報に基づいて、移動無線端末を含む列車がそのセルラカバレージエリアの周辺内に現在あるか否かに応じて、モード間において遷移されることが可能である。基地局がモード遷移されるべきであると現在時間が示さない場合、動作は、ステップ１３２４から再びステップ１３０４に進む。しかし、スケジュール情報に基づいて、モード遷移が実施されるべきであると現在時間が示す場合、動作は、ステップ１３２４からステップ１３２６に進む。

ステップ１３２６において、基地局は、動作がステップ１３２８に進むアクティブモードに遷移するべきであるか、または動作がステップ１３３０に進む送信待機モードに遷移するべきであるかを判定するために動作される。ステップ１３２８において、基地局は、この遷移に関してさらなるアクションが必要とされない場合であるアクティブ状態にＢＳがすでにあるかに関してチェックする。しかし、ステップ１３２８において、ＢＳがアクティブモードにないと判定される場合、動作は、ステップ１３２８からステップ１３３２に進み、そこで、基地局は、アクティブモードに遷移するように動作される。動作は、ステップ１３３２から接続ノードＦ１３３４を介してステップ１３１０に進み、そこで、基地局は、アクティブモードで動作される。

ステップ１３３０に戻り、ステップ１３３０において、基地局は、この遷移に関してさらなるアクションが必要とされない場合である送信待機モードにＢＳがすでにあるかに関してチェックする。しかし、ステップ１３３０において、ＢＳが送信待機にモードにないと判定される場合、動作は、ステップ１３３０から接続ノードＧ１３３６を介してステップ１３２０に進み、そこで、基地局は、送信待機にモード遷移するように動作される。

ステップ１３０８に戻り、ステップ１３０８において、基地局は、進行状況に基づいて、無線リンクおよびバックホールネットワークインターフェース上で信号を受信するように動作される。動作は、それぞれ、ステップ１３０８から接続ノードに（Ｂ１３３８，Ｃ１３４６，Ｄ１３５２，Ｅ１３６４，Ｊ１３６５）を介してステップ（１３４０，１３４８，１３５４，１３６６，１３６７）に進む。

ステップ１３４０において、基地局は、基地局をＷＴのネットワーク接続点として使用するためにＢＳに登録することを求めているＷＴからのアクセス信号を監視する。動作は、ステップ１３４０にからステップ１３４２に進み、そこで、基地局は、アクセス信号が受信されたか否かに関してチェックする。アクセス信号が受信されていない場合、動作は、ステップ１３４０に戻る。そうでない場合、動作は、接続ノードＨ１３４４を介してステップ１３２８に進み、そこで、ＢＳは、ＢＳが現在アクティブモードにあるか否かに関してチェックする。

ステップ１３４８に戻り、ステップ１３４８において、基地局は、たとえばＷＴからの無線リンクを介しておよび／またはバックホールネットワークを介して、ウエイクアップ信号を監視する。バックホールネットワークを介したウエイクアップ信号は、ＷＴから、中央コマンドノードから、または隣接基地局などの他のネットワークノードから発信されることが可能である。たとえば、他の隣接ＢＳに現在接続されている無線端末は、無線端末が、ウエイクアップすることを求めている基地局にハンドオフされることになるハンドオフ動作を間もなく実施することを予期して、ウエイクアップ信号を開始し、その現在ネットワーク接続点を介して信号を通信することが可能である。ＷＴは、断続されないユーザデータ通信を得るためにこのウエイクアップ信号を開始することが可能であり、ウエイクアップ信号情報は、バックホールネットワークを介して送信待機モードにあるＢＳに最終的に通信される。他の例として、中央ネットワーク制御ノードは、バックホールを介してウエイクアップ信号をＢＳに送信することが可能であり、たとえば、列車スケジュール情報に従って制御を実施する。他の例として、ＢＳの外側セル周囲に近づいているアクティブ移動ユーザを認識している隣接基地局などの他の基地局が、バックホールを介してＢＳにウエイクアップ信号を送信することが可能であり、それにより、ＢＳは、アクティブモードに遷移し、アクティブ移動ユーザがそのセルに到着するとき、アクティブ移動ユーザについて準備することができる。さらに他の例として、最近パワーオンされたまたはスリープ状態にある基地局セルラカバレージエリアにあるＷＴが、ＢＳが送信待機モードにあることを検出する場合があり、ＷＴは、ウエイクアップ信号を生成し、無線チャネルを介してウエイクアップ信号をＢＳに送信する。動作は、ステップ１３４８からステップ１３５０に進み、そこで、基地局は、ウエイクアップ信号が受信されたか否かに関してチェックする。ウエイクアップ信号が受信されていない場合、動作は、ステップ１３４８に戻る。そうでない場合、動作は、接続ノードＨ１３４４を介してステップ１３２８に進み、そこで、ＢＳは、ＢＳが現在アクティブモードにあるか否かに関してチェックする。

ステップ１３５４に戻り、ステップ１３５４において、基地局は、たとえばＷＴからの無線リンクを介しておよび／またはバックホールネットワークを介して、ハンドオフ信号をモニタする。動作は、ステップ１３５４からステップ１３５６に進み、そこで、基地局は、ハンドオフ信号が受信されたか否かに関してチェックする。ハンドオフ信号が受信されていない場合、動作は、ステップ１３５４に戻る。そうでない場合、動作は、ステップ１３５８に進む。ステップ１３５８において、基地局は、受信ハンドオフ信号の結果として、動作モード変更が実施されるべきであるか否かに関し判定する。たとえば、受信ハンドオフ信号が、基地局によってサービスされている最後の現在登録されている無線端末から無線リンクを介しており、ハンドオフの終了後、基地局が送信待機動作モードに遷移することができることを考慮する。しかし、他の登録ＷＴがセル内において依然としてアクティブ状態にある間にそのような受信ハンドオフ信号が受信された場合、基地局モード変更は適切ではない。他の例として、ハンドオフ信号がバックホールネットワークを介しており、アクティブ無線端末が、基地局にハンドオフされることを追求しており、かつ基地局が、送信待機動作モードに現在あることを示すことを考慮する。そのような条件下では、基地局をアクティブモードに遷移させることが適切である。しかし、そのようなハンドオフ信号がバックホールネットワークを介して受信されたとき、基地局がすでにアクティブモードにある場合、基地局モード遷移は必要ではない。ステップ１３５８において、基地局が、結果としてモード変更が行われるべきであると判定する場合、動作は、ステップ１３６０に進む。そうでない場合、この受信ハンドオフ信号に応答してモード変更を開始するために、さらなる動作は実施されない。

ステップ１３６０において、基地局は、モード遷移の方向に応じて進む。モードがアクティブモードに遷移する場合、動作は、ステップ１３６０から接続ノードＩ１３６２を介してステップ１３３２に進む。モードが送信待機モードに遷移する場合、動作は、ステップ１３６０から接続ノードＧ１３３６を介してステップ１３２０に進む。

ステップ１３６６に戻り、ステップ１３６６において、基地局は、たとえば現在登録されているＷＴからの無線リンクを介して、状態変更信号を監視する。たとえば、登録ＷＴは、ユーザデータを送信および受信することが可能であるように、スリープ状態からアクティブ状態に遷移されるように要求することが可能である。動作は、ステップ１３６６からステップ１３６８に進み、そこで、基地局は、状態変更要求信号が受信されたか否かに関してチェックする。いくつかの実施形態では、トラフィックチャネルセグメントに対する要求など、追加のエアリンクリソースに対する要求が、状態変更要求信号と考慮される可能性がある。状態変更信号が受信されていない場合、動作は、ステップ１３６６に戻る。そうでない場合、動作は、ステップ１３７０に進む。ステップ１３７０において、基地局は、受信ＷＴ状態変更信号の結果として、動作モード変更が実施されるべきであるか否かを決定する。たとえば、状態変更信号が、アクティブ状態への変更を要求するスリープ状態にある基地局によってサービスされている現在登録されている無線端末からであり、基地局は、送信待機モードに現在ある場合、ＢＳはアクティブモードへの変更を実施するべきであることを考慮する。しかし、基地局がすでにアクティブモードにあった間にそのような受信ＷＴ状態変更信号が受信された場合、基地局モード変更は必要ではない。ステップ１３７０において、基地局が、結果としてモード変更が行われるべきであると判定する場合、動作は、ステップ１３６０に進む。そうでない場合、この受信ＷＴ状態変更要求信号に応答して基地局モード変更を開始するために、さらなる動作は実施されない。

ステップ１３６７に戻り、ステップ１３６７において、基地局は、ＢＳがその動作モードを変更するべきであることを示すバックホールネットワークを介したコマンドなど、モード変更信号をモニタする。たとえば、ネットワーク制御モードまたは隣接基地局ノードが、干渉試験、負荷条件、スケジュール、セキュリティ考慮事項などのいくつかの条件のうちの何れかにより、ＢＳをアクティブモードから送信待機モードにすることを一時的に命令すると判定している可能性がある。動作は、ステップ１３６７からステップ１３６９に進み、そこで、基地局は、モード変更要求信号が受信されたか否かに関してチェックする。モード変更信号が受信されていない場合、動作は、ステップ１３６７に戻る。そうでない場合、動作は、ステップ１３７１に進む。ステップ１３７１において、基地局は、動作モード変更が、受信した基地局状態変更信号の結果として実施されるべきであるか否かを判定する。たとえば、モード変更の異なる基準が、モード変更信号のソースおよびまたは基地局の現在条件に応じて適用されることが可能である。いくつかの受信モード変更信号は、他の考慮事項を有さずに基地局が実施するコマンドと考慮され、一方、他の受信モード変更信号は、基地局がモード変更に関して自由裁量を有する要求と考慮される。たとえば、モード変更コマンドが、中央制御ノードによるものであり、かつセキュリティの理由で発行された場合、モード変更は、他の考慮事項を有さずに実施されることが可能である。代替として、モード変更信号が、列車のスケジュールなどのスケジュールに基づいて、送信待機モードに遷移することを示唆し、かつ追加の登録済アクティブユーザが列車の外部にたまたまいる場合、コマンドは、基地局によって無視されることが可能である。ステップ１３７１において、基地局が、結果としてモード変更が行われるべきであると判定する場合、動作は、ステップ１３６０に進む。そうでない場合、この受信ＢＳモード変更信号に応答してモード変更を開始するために、さらなる動作は実施されない。

図１４は、本発明により実施される典型的な基地局の状態ブロック図の図１４００である。典型的な基地局は、図２の基地局２００とすることが可能である。典型的な基地局は、基地局アクティブ動作モードとも称される典型的な状態１ １４０２、および基地局送信待機動作モードとも称される典型的な状態２ １４０４を含む。矢印は、状態の遷移を生じさせるための条件を示す。基地局アクティブ動作モード１４０２から基地局送信待機動作モードへ１４０４の状態遷移は、検出された非アクティブ周期１４０６、スケジューリング情報１４０８、受信された基地局モード変更信号１４０９、アクティブからスリープ状態への少なくとも１つの無線端末の検出された遷移１４１０に応答することができ、たとえば、遷移により、基地局に現在登録されているすべての無線端末は、スリープ状態になる。基地局送信待機動作モード１４０４から基地局アクティブ動作モード１４０２への状態遷移は、スケジューリング情報１４１２、受信されたアクセス信号１４１４、受信されたウエイクアップ信号１４１６、受信されたハンドオフ信号１４１８、状態変更要求信号などの受信されたＷＴ状態変化信号１４２０、または受信基地局モード変更信号１４２２に応答することができる。

図１６は、本発明の典型的な実施形態における一連の時間順次動作を示す図１６００である。ブロック図（１６０１，１６０３，１６０５，１６０７，１６０９，および１６１１）は、それぞれ、典型的なセルＡ１６０２の連続時間順次動作を表す。ブロック図１６０１は、セルＡ１６０２が、しばしば基地局スリープ動作モードと称される送信待機動作モードで動作する典型的な基地局Ａ１６０４を含むことを示す。この典型的なＢＳ１６０４では、送信待機動作モードで動作する間、ＢＳ１６０４は、ビーコン信号１６０６を送信するが、パイロット信号を送信しない。

ブロック図１６０３は、ＷＴ Ａ１６０８がセルに入った、またはセルにおいてパワーオンされ、ビーコン信号１６０６を受信したことを示す。ＷＴ１６０８は、復元されたビーコン信号情報からＢＳ Ａ１６０４を識別し、たとえばパイロット信号の欠如から、ＢＳ１６０４が送信待機モードにあることを認識する。

ブロック図１６０５は、ＷＴ１６０８がウエイクアップ信号１６１０をＢＳ Ａ１６０４に送信することを示す。ウエイクアップ信号１６１０は、アップリンクタイミングにおいて既知の位置にある比較的高電力の信号および２つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の所要時間を有する周波数構造など、正確なタイミング同期を必要とせずに、容易な検出のために実施される。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号１６１０は、ＷＴ１６０８とＢＳ１６０４の間のタイミング同期を必要とせずに、容易に検出するために実施され、たとえば、送信待機モードにあるＢＳは、ウエイクアップ信号についてある所定のトーンを連続的にモニタする。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号１６１０は、アクティブ基地局に登録するために通常使用されるアクセス信号と同じ特性を有する。

ブロック図１６０７は、基地局１６０４が、パイロット信号１６１２を含む制御およびユーザデータシグナリングに使用される通常のチャネルを再びアクティブにするなど、ウエイクアップ信号１６１０を認識し、アクティブ動作モードに遷移したことを示す。ブロック図１６０９は、ＷＴ１６０８が、ＢＳ１６０４がアクティブ動作モードにあることを認識し、ＷＴ１６０８が、たとえば、競合に基づくアクセスセグメントを使用してアップリンクタイミングおよび周波数構造におけるアクセス間隔の１つの最中に、アクセス要求信号１６１４を送信したことを示す。ブロック図１６１１は、ＷＴ Ａ１６０８の従来の登録が完了し、ＷＴ Ａ１６０８が、ＢＳ Ａ１６０４によってアクティブユーザとして許可されたことを示す。ＢＳ Ａ１６０４は、ユーザデータ信号１６１６が通信されているアップリンクおよびダウンリンクのトラフィックチャネルセグメントをＷＴ Ａに割り当てている。

図１７は、典型的なＯＦＤＭアップリンクタイミングおよび周波数構造の一部を示す図１７００である。基地局において、アップリンクタイミングは、ダウンリンクビーコン信号に対してなど、ダウンリンクタイミングに対して基準とすることができる。垂直軸１７０２は、アップリンクトーンを示し、たとえば１１３の連続トーンのアップリンクトーンブロック１７０１を含む。水平軸１７０４は、時間を表す。アップリンクタイミング構造は、アクセス間隔１７０６、１７０６’および規則的なアップリンクシグナリング間隔１７０８を含む。アクセス間隔１７０６などのアクセス間隔は、登録要求信号および基地局ウエイクアップ要求信号など、アクセス信号について使用することができる。いくつかの実施形態では、基地局動作モードに応じて、アクセス間隔のトーン記号の少なくともいくつかは、異なる目的に使用される。アクセス間隔中にＷＴによって送信された信号の少なくともいくつかは、基地局と正確にタイミング同期される必要はないが、一方規則的なアップリンクシグナリング間隔１７０８中にＷＴによって送信された信号は、通常、サイクリックプレフィックス期間内に対してなど、正確なタイミング同期を有する。いくつかの実施形態では、アクセス間隔中のシグナリングは、競合に基づくセグメントを使用し、一方、規則的なアップリンクシグナリング間隔中のシグナリングは、割り付けられたまたは割り当てられたセグメントを使用する。規則的なアップリンクシグナリング間隔は、割り当てられたアップリンクトラフィックチャネルセグメントシグナリングおよびアップリンク専用制御チャネルシグナリングを含めて、様々なシグナリングに使用することができる。

図１８は、本発明のいくつかの実施形態による、基地局アクティブ動作モードおよび基地局送信待機動作モードに対応する典型的なアクセス間隔アップリンクエアリンクリソース、典型的なセグメント、および典型的なシグナリングを示す図１８００である。時間周波数格子１８０２は、４８のトーン記号を含み、各トーン記号は、小さい正方形ブロックによって表され、各トーン記号は、１つのＯＦＤＭ記号送信時間間隔の１つのトーンのアップリンクエアリンクリソースを表す。時間周波数格子１８０２は、１６の連続トーン（トーン０，トーン１，・・・，トーン１５）のアップリンクトーンブロック１８０４を含み、アクセス間隔が３つの連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔（１８０８，１８１０，１８１２）を含むアクセス間隔１８０６の所要時間を有する。いくつかの実施形態では、アクセス間隔は、８つの連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔など、異なる所要時間を有する。

時間周波数格子１８１４は、２つのアクセスセグメントを含むように、基地局アクティブ動作モード中に分割された時間周波数格子１８０２を表す。いくつかの実施形態では、アクセス間隔中のアップリンクエアリンクリソースの一部が、アクセスセグメントのために確保される。凡例１８１６は、第１のアクセスセグメントのメンバであるトーン記号が、クロスハッチシェーディング１８２０によって示され、一方、第２のアクセスセグメントのメンバであるトーン記号が、垂直および水平線のシェーディング１８２２によって示されることを示す。基地局アクティブ動作モード中、基地局に登録して、基地局を無線端末のネットワーク接続点として使用することを求める無線端末が、アクセス要求信号を送信するために、アクセスセグメントの１つを使用する。いくつかの実施形態では、ＷＴは、そのアップリンクアクセス登録要求信号を通信するために使用するアクセスセグメントの１つをランダムに選択する。時間周波数格子１８１４’は、時間周波数格子１８１４を表すが、対角線シェーディング１８２４で表される追加のアクセス要求信号をも含む。アクセス要求シグナリングは、トーンあたり電力レベルＰ_ＡＣで送信され、ＷＴは、基地局に対して正確に同期される必要はなく、たとえば、タイミング同期誤りは、ＯＦＤＭ記号サイクリックプレフィクス期間より大きくなることが可能であるが、アクセス要求信号を基地局によって認識することができ、かつアクセスセグメントの時間制約内で基地局において受信されるべきであるように十分小さい。

時間周波数格子１８２６は、基地局送信待機動作モード中の時間周波数格子１８０２を表す。格子１８２６は、少なくとも１つのトーンウエイクアップセグメントを含む。凡例１８２８は、ウエイクアップセグメントのメンバであるトーン記号が、点線のシェーディング１８３０によって表されることを示す。基地局送信待機動作モード中、基地局をウエイクアップし、それにより基地局が送信待機モードからアクティブモードに遷移することを求める無線端末は、ウエイクアップ信号を送信するために、ウエイクアップセグメントを使用する。時間周波数格子１８２６’は、時間周波数格子１８２６を表すが、垂直線シェーディング１８３２で表される追加のウエイクアップ信号をも含む。ウエイクアップシグナリングは、同じＷＴについて、同じ検出ビーコン信号と同じ位置において、同じ量の残りの電池電力を有して、Ｐ_ＷＵ＞Ｐ_ＡＣとして、トーンあたり電力レベルＰ_ＷＵで送信される。ＷＴは、基地局に対して正確にタイミング同期される必要はなく、たとえば、タイミング同期誤りは、ＯＦＤＭ記号サイクリックプリフェイクス期間より大きくなる可能性があるが、ウエイクアップ信号を基地局によって認識されることができ、かつウエイクアップセグメントの時間制約内で基地局において受信されるべきであるように十分小さい。本発明のいくつかの実施形態によれば、ウエイクアップ信号について同時に使用されるトーンの数は、アクセス要求信号について同時に使用されるトーンの数からたとえば１に低減され、それにより、ＷＴは、ウエイクアップ信号のトーンあたり送信電力を著しく増大させ、基地局がウエイクアップ信号の検出を成功する可能性が増大させることが可能になる。

いくつかの実施形態では、送信待機動作モードで、基地局は、無線端末は基地局の存在を検出しおよび／または粗レベルの同期を決定するために使用することが可能である最小限のセットのシグナリングを除いて、すべての送信シグナリングをターンオフする。いくつかのそのようなＯＦＤＭ実施形態では、この最小限のセットのシグナリングは、ビーコンシグナリングであり、ビーコン信号は、アクティブ動作モードに対して同じまたは低減された電力レベルにおいて通信されることが可能である。いくつかのＯＦＤＭ実施形態では、この低減セットの信号は、ビーコンおよびパイロットとすることができ、パイロットは、アクティブモードのシグナリングに対して低減された電力および／またはレートで送信される。いくつかの実施形態では、たとえば受信ビーコンを介して基地局を検出した後の、基地局をウエイクアップすることを所望する無線端末は、ウエイクアップ信号を基地局に送信する。基地局は、ウエイクアップ信号を検出する際、基地局をアクティブ動作モードに遷移させる通常のチャネルを再びアクティブにする。様々な実施形態において、ウエイクアップ信号は、タイミング同期または正確なタイミング同期を必要とせずに容易に検出するように設計される。たとえば、典型的なＯＦＤＭ実施形態では、ウエイクアップ信号は、アップリンクタイミングおよび周波数構造において既知の位置のダブル記号トーンとすることができる。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号は、比較的高いアップリンク送信電力レベルにおいて通信された信号とすることができ、信号は、単一ＯＦＤＭトーン記号を意図した通常の変調記号値より所要時間が長く、信号は、２つ以上の連続ＯＦＤＭ記号送信時間間隔において通信される。いくつかの実施形態では、規則的なアクセス信号は、信号を受信している基地局が送信待機動作モードにある場合、ウエイクアップ信号と考えることができる。いくつかの実施形態では、アクセス信号について確保された同じエアリンクリソースは、ウエイクアップ信号用に確保されて使用されることが可能である。いくつかのそのような実施形態では、アクセス信号は、ウエイクアップ信号とは別個とすることが可能である。

図１９は、本発明による、移動ノードなどの無線端末を動作させる典型的な方法の流れ図１９００である。アップリンクデータ送信のための基地局とユーザデータチャネルを確立することを含む典型的な動作方法は、ステップ１９０２において開始される。たとえば、無線端末は、ステップ１９２０においてパワーオンされて初期化されていることが可能であり、無線端末が配置されるセルラカバレージエリアに対応する基地局ネットワーク接続点とアップリンク通信リンクを確立することを望む。他の例として、無線端末は、無線端末がそのセルに配置される基地局に現在登録されていることが可能であるが、ＷＴスリープ状態にあることが可能であり、ステップ１９０２において、ＷＴアクティブ状態に遷移する動作を開始し始める。他の例として、無線端末は、現在、ユーザデータチャネルを確立することを追及する新しい基地局に隣接して配置された異なる基地局ネットワーク接続点を有するアクティブユーザとすることが可能であり、無線端末は、境界領域に入る。動作は、ステップ１９０２からステップ１９０４に進む。

ステップ１９０４において、無線端末は、無線端末がユーザデータチャネルを確立することを求める対象である基地局が、低減されたアクティブ動作状態にあるかを判定する。ステップ１９０４は、サブステップ１９０６およびサブステップ１９０８を含む。サブステップ１９０６において、無線端末は、基地局から同期信号を受信する。次いでサブステップ１９０８において、無線端末は、受信した同期信号に基づいて基地局動作モードを判定する。

いくつかの実施形態では、サブステップ１９０８は、サブステップ１９１０を含み、そこで、無線端末は、基地局動作モードを判定するために信号電力レベルを評価する。いくつかの実施形態では、少なくともいくつかのタイプの同期信号のより高い信号電力レベルは、基地局フルオン動作モードを表し、一方、同じタイプの同期信号のより低い信号電力レベルは、基地局スリープ動作モードなど、低減された同期シグナリング動作モードを表す。様々な実施形態において、同期信号は、少なくとも２つのタイプの信号を含み、２つのタイプの信号の相対電力は、基地局動作モードを表す。いくつかのそのような実施形態では、少なくとも２つのタイプの信号は、ＯＦＤＭビーコン信号である第１のタイプの信号、およびパイロットトーン信号である第２のタイプの信号を含み、ビーコントーン信号は、パイロットトーン信号のトーン毎信号電力の少なくとも３倍のトーン毎電力を有する。いくつかのそのような実施形態では、ＯＦＤＭビーコントーン毎送信電力レベルは、基地局スリープモードおよび基地局アクティブモードの両方において同じである。しかし、パイロット信号のトーン毎送信電力は、基地局アクティブ動作モードに対して基地局スリープ動作モードでは低減される。

いくつかの実施形態では、サブステップ１９０８は、無線端末が、第１のタイプの同期信号が受信されるレートを判定し、判定されたレートを対応する基地局動作モードに相関させるサブステップ１９１２を含む。いくつかのそのような実施形態では、第１のタイプの同期信号は、パイロットトーン信号である。いくつかのそのような実施形態では、基地局は、判定されたレートが所定のしきい値より低いとき、基地局スリープ動作モードなど、低減された同期シグナリング動作モードにあると決定される
動作は、ステップ１９０４からステップ１９１４に進む。ステップ１９１４において、無線端末の動作は、基地局が低減されたアクティブ動作状態にあるか否かに応じて、異なる経路に沿って進む。基地局が、基地局スリープ状態動作など低減されたアクティブ状態にあるとき、動作は、ステップ１９１４からステップ１９１６に進む。しかし、基地局が、フルオンアクティブ基地局モードにあるなど、基地局が低減されたアクティブ状態にないとき、動作は、ステップ１９１４からステップ１９２６に進む。

ステップ１９１６において、無線端末は、ウエイクアップ信号、アクセス要求信号、ハンドオフ信号、または状態遷移要求信号を送信するなど、よりアクティブな同期シグナリング動作モードに遷移するように基地局をトリガするために使用される信号を送信する。

いくつかの実施形態では、よりアクティブな同期シグナリング動作モードに遷移するように基地局をトリガするために使用される信号は、ウエイクアップ信号である。いくつかのそのような実施形態では、ウエイクアップ信号の特性は、スリープモードの基地局による容易な検出を提供するようなものである。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号は、５つ未満のＯＦＤＭトーンを含む。いくつかのそのような実施形態では、ウエイクアップ信号は、単一のＯＦＤＭトーンを使用する。様々な実施形態において、ウエイクアップ信号は、２つ以上のＯＦＤＭ記号送信期間中に続く連続期間中に送信される。様々な実施形態では、ウエイクアップ信号は、信号が、２つの連続するＯＦＤＭ記号送信時間間隔など、単一を超えるＯＦＤＭ送信時間間隔を占めるように送信され、無線端末は、基地局に対して正確にタイミング同期される必要はなく、たとえば、タイミング同期誤りは、ＯＦＤＭサイクリックプレフィックスより大きい可能性があるが、ウエイクアップを基地局によって検出することができるように十分小さく、たとえば、無線端末は、ＯＦＤＭ記号送信時間間隔内に基地局と同期される。いくつかの実施形態では、所定のセットのトーンがウエイクアップ信号に使用される。いくつかの実施形態では、所定のセットのトーンは、多くとも１つのトーンを含む。様々な実施形態において、ウエイクアップ信号は、ユーザデータを送信するために無線端末によって使用される平均電力レベルより高いトーン毎電力レベルにおいて無線端末によって送信される。いくつかのそのような実施形態では、ウエイクアップ信号は、無線端末によって使用される最高のトーン毎電力レベルにおいて無線端末によって送信される。いくつかの実施形態では、ウエイクアップ信号は、アクセス要求シグナリングに使用されるトーンの１つを使用して通信される。

いくつかの実施形態では、よりアクティブな同期シグナリング動作モードに遷移するように基地局をトリガするために使用される信号は、アクセス要求信号であり、無線端末は、アクセス要求信号が、フルオン同期シグナリング動作モードの基地局に送信される場合より、低減された同期シグナリング動作モードの基地局に送信される場合、アクセス要求信号の送信に続いて異なるように動作する。そのような実施形態では、基地局は、基地局の現在動作モードに応じて受信アクセス要求信号に応答して異なるプロセスを実施する。

無線端末がウエイクアップしてユーザデータチャネルを確立することを求める対象である基地局に隣接して配置された現在基地局に無線リンクを介してアクティブユーザとして無線端末が現在接続されているいくつかの実施形態では、よりアクティブ的な同期動作モードに遷移するように基地局をトリガするために使用される信号は、ハンドオフ動作の一部として現在基地局を経て送信される。たとえば、無線端末は、セクタまたはセル境界領域にあり、基地局のネットワーク接続点を切り換えることを予期し、したがって、そのような信号を現在のネットワーク接続点に送信することが可能であり、信号は、たとえばバックホールネットワークを介して、ウエイクアップされることを必要とする基地局に転送される。このようにして、ハンドオフ遅延は、最小限に抑えられることが可能である。

無線端末がよりアクティブな同期シグナリングモードに遷移させようと求める基地局に無線端末が既に登録されており、かつ無線端末がユーザデータを送信しない無線端末スリープ動作モードに無線端末があるいくつかの実施形態では、よりアクティブ的な同期動作モードに遷移するように基地局をトリガするために使用される信号は、ＷＴスリープモードからＷＴアクティブモードに遷移する無線端末による要求などの、状態遷移要求信号である。

動作は、ステップ１９１６からステップ１９１８に進む。ステップ１９１８において、無線端末は、基地局がオン状態に遷移する期間の間、待機する。いくつかの実施形態では、無線端末は、たとえば、基地局がアクティブ動作状態に遷移したことを確認するために、基地局シグナリングのレートおよび／または電力レベルについて、基地局シグナリングの変更をモニタする。いくつかの実施形態では、無線端末は、基地局モード遷移が、いくつかのＯＦＤＭ記号送信時間間隔内など、所定の時間量内において、または、シグナリング送信時間および基地局モード遷移動作を可能にした後のダウンリンクタイミング構造における次のスロットの開始など、タイミング構造内の予測点において、所定の時間量内において観測されていない場合、遷移を意図した信号を繰り返す。

次いで、ステップ１９２０において、無線端末は、基地局に関連付けられたアップリンクタイミングおよび周波数構造における競合に基づくアクセスセグメントを使用して、アクセス要求信号など、登録および／またはアクセス要求信号を基地局に送信する。たとえば、セルにとって新規な無線端末の場合、登録およびアクセス要求シグナリングの完全なシーケンスが生じることが可能である。しかし、現在基地局に登録されているが、ＷＴスリープモードにある無線端末では、ＷＴは、登録されたユーザ識別子を有することが可能であるが、アクティブユーザ識別子を獲得することを求めることが可能であり、かつ閉ループタイミング同期を開始することが可能である。

動作は、ステップ１９２０からステップ１９２２に進み、そこで、無線端末は、基地局からのフィードバック信号に基づいて、閉ループタイミング制御を実施する。無線端末が、同じ基地局の２つのセクタ接続点、または同じ基地局の同じセクタに対応する２つのキャリア周波数接続点など、同じセルに対応する２つの基地局ネットワーク接続点間においてハンドオフされている、いくつかの実施形態では、タイミング同期動作のいくつかまたはすべては、省略されることが可能である。いくつかの実施形態では、無線端末送信電力レベルに関する閉ループ制御も実施される。

次いで、ステップ１９２４において、無線端末は、基地局へのユーザデータの送信を開始する。たとえば、無線端末は、たとえばステップ１９２０において、以前に基地局アクティブユーザ識別子を割り当てられていることが可能であり、基地局スケジューラは、１つまたは複数のアップリンクトラフィックチャネルセグメントを無線端末に割り当てていることが可能であり、無線端末は、割り当てられたアップリンクトラフィックチャネルセグメントを使用してユーザデータを送信する。

ステップ１９２６に戻り、ステップ１９２６において、無線端末は、登録および／またはアクセス動作を開始し、次いで、ステップ１９２８において、無線端末は、基地局からのフィードバック信号に基づいて、閉ループタイミング制御を実施する。動作は、ステップ１９２８からステップ１９３０に進む。ステップ１９３０において、無線端末は、基地局へのユーザデータの送信を開始する。

ＯＦＤＭシステムに関して記述されたが、本発明の方法および装置の多くは、多くの非ＯＦＤＭおよび／または非セルラシステムを含めて、広範囲の通信システムに適用可能である。

様々な実施形態において、本明細書において記述されたノードは、たとえば、２つの基地局動作モード間において遷移する、アクティブ基地局動作モードで動作する、送信待機基地局動作モードで動作する、基地局動作モードを決定する、モード遷移を生じるようにシグナリングする、モード遷移に関係するシグナリングを処理する、モード遷移を実施するか否かを判定するなど、本発明の１つまたは複数の方法に対応するステップを実施するために１つまたは複数のモジュールを使用して実施される。いくつかの実施形態では、本発明の様々な特徴は、モジュールを使用して実施される。そのようなモジュールは、ソフトウエア、ハードウエア、またはソフトウエアとハードウエアの組合せを使用して実施されることが可能である。上述された方法または方法ステップの多くは、たとえば１つまたは複数のノードにおいて、上述された方法のすべてまたは一部を実施する目的で、追加のハードウエアを有するまたは有さない汎用コンピュータなどの機械を制御するために、たとえばＲＡＭ、フロッピディスクなどのメモリデバイスなどの機械可読媒体に含まれたソフトウエアなどの機械実行可能命令を使用して実施することができる。したがって、とりわけ、本発明は、上述された方法のステップの１つまたは複数をプロセッサおよび関連ハードウエアなどの機械に実施させるための機械実行可能命令を含めて機械可読媒体を対象とする。

上述された本発明の方法および装置に関する多くの追加の変形形態が、本発明の上記の記述を考慮すると当業者には明らかであろう。そのような変形形態は、本発明の範囲内にあると考慮される。本発明の方法および装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、および／またはアクセスノードと移動ノードの間の無線通信リンクを提供するために使用されることが可能である様々な他のタイプの通信技法で使用されることが可能であり、様々な実施形態で使用される。いくつかの実施形態では、アクセスノードは、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを使用して移動ノードと通信リンクを確立する基地局として実施される。様々な実施形態では、移動ノードは、本発明を実施するために、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）、または受信器／送信器回路および論理および／またはルーチンを含めて他の携帯デバイスとして実施される。

Claims (30)

1. 基地局を動作させる方法であって、
   第１の期間中にアクティブ動作モードで動作させることであって、前記アクティブ動作モードは、第１のレートで同期信号を送信することを含むことと、
   前記同期信号の少なくともいくつかが、（ｉ）前記アクティブモードよりも低いレート、および（ｉｉ）前記アクティブモードで送信された前記同期信号よりも低い電力レベルのうちの少なくとも一方で送信される第２の期間中に送信待機動作モードで動作させることとを備える、方法。
2. 前記第１の期間中の前記同期信号の平均送信電力レベルが、前記第２の期間中の前記少なくともいくつかの周期信号の平均送信電力レベルより高い、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の期間中、第１の平均電力量が、前記同期信号を送信するために使用され、前記同期信号が、１セットの非トラフィックチャネル信号であり、前記非トラフィックチャネル信号のセットが、制御信号および同期信号の１つを含み、
   前記第２の期間中、基地局送信器が、前記第１の平均送信電力レベルより低い平均送信電力レベルを使用して前記同期信号を送信する、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２の期間中に送信することが、
   前記同期信号が前記第１の期間中に送信される電力レベルに対して低減された電力レベルにおいて、前記同期信号のうちの少なくとも１つを送信することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記同期信号が、パイロット信号である、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の期間中に送信することが、低減されたレートで前記同期信号のうちの少なくともいくつかを送信することを含む、請求項３に記載の方法。
7. 前記少なくともいくつかの同期信号が、ビーコン信号およびパイロット信号の少なくとも１つを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１の期間が、パイロット信号である少なくともいくつかの同期信号が、並行して送信される単一のＯＦＤＭ記号送信期間であり、低減されたレートで前記同期信号のうちの少なくともいくつかを送信することが、前記同期信号の第１の数よりも少ないパイロット信号を記号送信期間内に送信することを含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記第１の期間および前記第２の期間が、繰返しダウンリンクタイミング構造における同じ記号送信期間に対応する、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１の期間が、ユーザデータが前記基地局と前記無線端末の間においてトラフィックチャネル上で通信される期間であり、
    前記第２の期間が、ユーザデータが前記基地局と前記無線端末の間で通信されない期間である、請求項２に記載の方法。
11. 前記第２の期間中、前記基地局が、無線通信リンク上においていかなる無線端末もサービスせず、または、無線通信チャネル上で前記基地局によってサービスされているすべての無線端末が、スリープ状態にある、請求項８に記載の方法。
12. 信号を受信し、
    前記受信信号に応答して、前記送信待機動作モードから前記アクティブ動作モードに遷移するように前記基地局を動作させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
13. 前記受信信号が、アクセス信号、基地局ウエイクアップ信号、ハンドオフ信号、および状態変化信号のうちの１つである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記信号が、前記無線端末からの信号である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記信号を受信するステップが、無線通信リンク上で前記信号を受信することを含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記信号を受信するステップが、前記基地局に結合されたネットワークノードから前記信号を受信することを含む、請求項１３に記載の方法。
17. スケジュールに基づいて、前記送信待機動作モードから前記アクティブ動作モードに遷移するように前記基地局を動作させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
18. 他のノードから受信された信号に応答して、前記送信待機動作モードから前記アクティブ動作モードに遷移するように前記基地局を動作させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
19. 送信チャネル非アクティブ期間を検出することに応答して、前記アクティブ動作モードから前記送信待機動作モードに遷移するように前記基地局を動作させることをさらに備える、請求項１に記載の方法。
20. 少なくとも１つの無線端末のアクティブ動作状態からスリープ動作状態への遷移を検出することに応答して、前記アクティブ動作モードから前記送信待機動作モードに遷移することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
21. 前記少なくとも１つの無線端末のアクティブ動作状態からスリープ動作状態への前記検出された遷移が、前記基地局によって現在サービスされている無線端末がアクティブ動作状態にないことを示す、請求項２０に記載の方法。
22. スケジュールに従って、前記アクティブ動作モードから前記送信待機動作モードに遷移することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
23. 信号を送信する送信器と、
    第１のアクティブ動作モード中の同期信号の送信を制御する第１の制御モジュールであって、前記第１のアクティブ動作モード中に第１のレートおよび第１の電力レベルで少なくともいくつかの同期信号の送信を制御する、第１の制御モジュールと、
    第２の同期信号動作モード中の同期信号の送信を制御する第２の制御モジュールであって、第２のレートおよび第２の電力レベルでの前記少なくともいくつかの同期信号の送信を制御し、前記第２のレートおよび前記第２の電力レベルの少なくとも一方が、前記第１のレートおよび前記第１の電力レベルに対してそれぞれ低減される、第２の制御モジュールとを備える、基地局。
24. 前記第１の同期信号動作モードと第２の同期信号動作モードとの間の遷移を制御する基地局モード遷移制御モジュールをさらに備える、請求項２３に記載の基地局。
25. 同期シグナリング動作モード間のいつ遷移するかの決定において、前記基地局モード遷移制御モジュールによって使用されるスケジュール情報を記憶するメモリをさらに備える、請求項２４に記載の基地局。
26. 前記スケジュール情報が、複数の異なる時間について日付、時間、および対応するモード情報を含む、請求項２５に記載の基地局。
27. 無線端末から信号を受信する受信器をさらに備え、
    前記基地局モード遷移制御モジュールが、前記受信器を介して受信されるウエイク信号、アクセス要求信号、および移動ノード状態遷移要求信号のうちの少なくとも１つに応答する、請求項２４に記載の基地局。
28. 前記基地局をネットワークノードに結合するインターフェースをさらに備え、
    前記基地局モード遷移制御モジュールが、前記インターフェースを経て通信されるハンドオフ信号、ウエイク信号、状態変化コマンド信号、および状態変化要求信号のうちの少なくとも１つに応答する、請求項２７に記載の基地局。
29. 前記基地局モード遷移制御モジュールが、ユーザデータがある期間中に通信されるアクティブアップリンクを有するユーザがいないことを検出することに応答して、前記第１のアクティブ動作モードから前記第２の同期信号モードに遷移する、請求項２８に記載の基地局。
30. 前記基地局送信器が、ＯＦＤＭ信号送信器である、請求項２９に記載の基地局。

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