(57)【要約】【課題】  無線ネットワークへの参入手順を改善し得る無線通信システム及び方法を提供する。【解決手段】  無線通信方法は、基地局にて、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供し、優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信し、優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信することを含む。該複数のレンジングコードは、基地局が優先エンドポイントへのネットワークアクセスの提供を止めた後に受信される。当該方法はまた、基地局にて、受信した複数のレンジングコードが、上記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定された所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定することを含む。当該方法は更に、基地局にて、受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するとの決定に応答して、優先エンドポイントにネットワークへの参入を与えることを含む。【選択図】  図３Ａ
2010109984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局にて、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定した所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階と
を有する無線通信方法。
【請求項２】
前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、（ａ）第１の受信レンジングコードに関する時間遅延が第２の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有し、且つ
前記ネットワークへの参入を与える段階は更に、前記（ａ）の段階における決定に応じて、前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、前記受信した複数のレンジングコードのレンジングスロットが、前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードのレンジングスロットと一致することを決定することを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが優先的なものであることを決定する段階と、
前記所定のレンジングコードセットを、第２のエンドポイントから受信した少なくとも１つのレンジングコードと比較したことに応答して、前記第２のエンドポイントが優先的なものでないことを決定する段階と
を更に有し、
前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階は、前記第２のエンドポイントに参入を与えるかを決定する前に、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階に先立って、前記優先エンドポイントの１つ以上のパラメータを格納する段階と、
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記１つ以上のパラメータを使用する段階と
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
優先エンドポイントにて、該優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも１つの暗号パラメータを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局を介して前記ネットワークに参入する段階と
を有する無線通信方法。
【請求項７】
前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングスロットを生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを送信する段階は、前記基地局に前記一組のレンジングスロットにて前記一組のレンジングコードを送信することを有する、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記暗号パラメータを用いて乱数を生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを生成する段階は、前記一組のレンジングコードの各レンジングコードを、前記乱数の異なる部分を用いて生成することを有する、
請求項６に記載の方法。
【請求項９】
無線機と１つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供し、
前記優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信し、且つ
基地局が前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する
よう動作し、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定された所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定し、且つ
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える
よう動作する、
無線通信システム。
【請求項１０】
無線機と１つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
ネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加し、且つ
前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも１つの暗号パラメータを受信する
よう動作し、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成し、
前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信し、
前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信し、且つ
前記基地局を介して前記ネットワークに参入する
よう動作する、
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して無線通信に関し、より具体的には無線ネットワークへの参入を改善し得るシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の特定の形態において、エンドポイントは無線ネットワークへのアクセスを得るために基地局と通信しなければならない。エンドポイントと基地局との間でのこの最初の通信は、エンドポイントがどのように無線ネットワークに参入するかというものである。ネットワーク参入手順に伴う問題には、エンドポイントが無線ネットワークに参入し得る待ち時間及び速さが含まれる。また、優先エンティティがより速く無線ネットワークへのアクセスを得られるようにすることも困難である。さらに、ネットワーク参入手順は、悪意のユーザによる攻撃を許してしまうことがあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、無線ネットワークへの参入手順を改善し得る無線通信システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態において、無線通信方法は、基地局にて、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する段階を含む。当該方法は、基地局にて、優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信する段階を含む。さらに、当該方法は、基地局にて、優先エンドポイントから複数のレンジング（ranging）コードを受信する段階を含む。該複数のレンジングコードは、基地局が優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に受信される。また、当該方法は、基地局にて、受信した複数のレンジングコードが、所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階を含む。この所定のレンジングコードセットは、上記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定される。さらに、当該方法は、基地局にて、受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、優先エンドポイントにネットワークへの参入を与える段階を含む。
【０００５】
一部の実施形態において、受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、（ａ）第１の受信レンジングコードに関する時間遅延が第２の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有していてもよい。さらに、ネットワークへの参入を与える段階は更に、上記（ａ）の段階における決定に応じて、ネットワークへの参入を与えることを有していてもよい。
【０００６】
様々な実施形態において、受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、受信した複数のレンジングコードのレンジングスロットが、所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードのレンジングスロットと一致することを決定することを含んでいてもよい。上記少なくとも１つの暗号パラメータは、少なくとも１つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有していてもよい。
【０００７】
一実施形態によれば、無線通信システムは無線機を含む。無線機は、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供するよう動作する。無線機はまた、優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信するよう動作する。さらに、無線機は、優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信するよう動作する。該複数のレンジングコードは、基地局が優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に受信される。当該システムはまた、受信した複数のレンジングコードが、所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定するよう動作する１つ以上のプロセッサを含む。該所定のレンジングコードセットは、上記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定される。上記１つ以上のプロセッサはまた、受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、優先エンドポイントにネットワークへの参入を与えるよう動作する。
【発明の効果】
【０００８】
特定の実施形態は、実装される具体的な機能に応じて、以下のような技術的利点のうちの一部又は全てを示すこともあるし、それらの何れをも示さないこともある。レンジングが、特定のユーザをその他のユーザより優先するように行われ得る。そのような優先ユーザに対して、エンドポイントがネットワークに参入するのに要する時間が短縮され得る。また、暗号法を用いることにより、レンジング処理が悪意のユーザに攻撃されにくいものにされ得る。その他の技術的利点が、以下の説明、図面及び特許請求の範囲から当業者に容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
添付の図面とともに以下の詳細な説明を参照する。図面において、同様の参照符号は同様の部分を表す。
【図１】特定の一実施形態に従った、様々な通信ネットワークを有する通信システムを例示する図である。
【図２】エンドポイントと、フェムト基地局と、ネットワークアクセス装置とを有する無線ネットワークの一実施形態を例示する図である。
【図２Ａ】図２のフェムト基地局の特定の構成要素の一実施形態を例示する図である。
【図３Ａ】通信セッション中のフェムト基地局とエンドポイントとの間でのパラメータ交換の一実施形態を例示するフローチャートである。
【図３Ｂ】フェムト基地局と優先エンドポイントとの間でのレンジング処理の一実施形態を例示するフローチャートである。
【図４】強化されたネットワーク参入手順に参画するときのエンドポイントの処理の一実施形態を例示する状態図である。
【図５】強化されたネットワーク参入手順に参画するときのフェムト基地局の処理の一実施形態を例示する状態図である。
【図６】レンジングの成功確率の一例を示すグラフである。
【図７Ａ】専用のレンジングコードを用いる強化されたネットワークレンジング手順の一実施形態を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】専用のレンジングコードを用いる強化されたネットワークレンジング手順の一実施形態を示すフローチャートである。
【図８Ａ】通常のレンジングコードを用いる強化されたネットワークレンジング手順の一実施形態を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】通常のレンジングコードを用いる強化されたネットワークレンジング手順の一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、特定の一実施形態に従った、様々な通信ネットワークを有する通信システムを示している。通信システム１００は複数のネットワーク１１０を有し得る。各ネットワーク１１０は、その他のネットワーク及び／又は通信プロトコルから独立して、あるいはそれらと協働して、の何れかで様々なサービスのうちの１つ以上をサポートするように設計された多様な通信プロトコルのうちの何れかを有する多様な通信ネットワークのうちの何れかとし得る。例えば、ネットワーク１１０は、有線接続又は無線接続（例えば、ＷｉＭＡＸサービス）を介してネットワーク及び／又はインターネットへのアクセスを容易にし得る。ネットワークアクセスは、オンラインゲーム、ファイル共有、ピアツーピア・ファイル共有（Ｐ２Ｐ）、インターネット回線を利用した音声通信（Voice  over  Internet  protocol；ＶｏＩＰ）電話、インターネット回線を利用した映像通信（video  over  IP）電話、又はネットワークにより一般的に提供されるその他の種類の機能を可能にし得る。特定の実施形態において、ネットワーク１１０のうちの１つ以上は、ＷｉＭＡＸとして広く知られた、ｍＢＳ１２０等のマクロ基地局（ｍＢＳ）とｆＢＳ１９０等のフェムト基地局（ｆＢＳ）とを含み得るＩＥＥＥ８０２．１６に基づく無線ネットワークを有していてもよい。これらの構成要素の各々は、エンドポイント１４０に、ネットワーク１１０の１つ以上への無線接続１５０を用いたアクセスを提供する。
【００１１】
説明の便宜上、以下の説明では、関与する様々なエンティティに対して、簡略化した用語を用いることがある。‘オーナー’は、ｆＢＳを購入したエンティティ、又はそれに対してｆＢＳが登録されたエンティティを意味し得る。‘ユーザ’は、それに対して無線サービスが提供されるエンティティを意味し得る。‘インターネットサービス’は、オーナーが例えばインターネット等の外部ネットワークにアクセスするために使用するサービスを意味し得る。単純化のために用語‘インターネット’が使用されるが、この用語は、インターネットに限定されるものではなく、公衆ネットワーク及び私的ネットワークを含め、ｆＢＳが自身のバックホール接続を構築する（更に後述する）ために使用し得るその他の種類のネットワークをも含む。‘インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）’は、インターネットサービスをオーナーに提供するエンティティを意味し得る。‘無線サービス’又は‘キャリアサービス’は、例えばＷｉＭＡＸ等、ユーザが無線アクセスのために使用するサービスを意味し得る。‘無線サービスプロバイダ（ＷＳＰ）’は、ユーザ又はオーナーに無線サービスを提供するエンティティを意味し得る。これらの用語は単純化のために使用されており、取り得る全ての実施形態の全範囲を表すものではない。例えば、オーナーは同時にユーザであってもよく、ＩＳＰは同時にＷＳＰであってもよい。他の一例として、ＩＳＰはオーナーにインターネットアクセスを直接的に提供しなくてもよい（例えば、ＩＳＰは建物にインターネットアクセスを提供し、建物所有者がｆＢＳオーナーにインターネットアクセスを提供してもよい）。
【００１２】
図１に示した実施形態において、ネットワーク１１０ａは複数のｆＢＳ１９０を含んでいる。ｆＢＳ１９０は、本質的に、オーナーがＷＳＰから購入した（あるいは借りた）小型基地局であり得る。オーナーは例えば自身の建物などにｆＢＳを設置することを担う。ｆＢＳは、設置されると、オーナーの建物内の信号カバレッジを高めるために使用され得る地理的に小さい受信可能領域を提供する。状況に応じて、オーナーは、（例えば、ｆＢＳが公衆ｆＢＳである場合など）この受信可能領域をその他の未知のユーザと共有してもよいし、（例えば、ｆＢＳが私的なｆＢＳである場合など）それを既知の／権限を有するユーザに限定してもよい。図１に示した状況において、ｆＢＳ１９０はネットワークアクセス装置１８０に接続されている。この接続は、ｆＢＳ１９０に、ＷＳＰのネットワークであるＷＳＮネットワーク１１０ｄへのバックホール接続を提供してもよい。ネットワークアクセス装置１８０はオーナーに全般的なインターネットアクセスを提供してもよい。ｆＢＳ１９０は、ＷＳＰに結合された専用のバックホール通信回線を用いるのではなく、オーナーの既存のインターネットアクセスを使用する。実施形態及び状況に応じて、ＩＳＰ及びＷＳＰは同一のエンティティであってもよい。
【００１３】
一部の実施形態において、エンドポイント１４０は、レンジングチャネル、レンジングコード及び／又はレンジングスロットを用いることにより、ｆＢＳ１９０との通信セッションを開始するように構成され得る。エンドポイントからｆＢＳへ、１つ以上のレンジングコードが、１つ以上のレンジングチャネル上の１つ以上のレンジングスロットにて送信され得る。ｆＢＳは該１つ以上のレンジングコードを受信し、該レンジングコードを送信したエンドポイントとの通信セッションに入るかを決定し得る。様々な実施形態において、レンジングコードは多様な異なる種類の符号化方式を有し得る。例えば、レンジングコードは、一連の２進数を含んでいてもよいし、例えばＱＡＭ（直交振幅変調）シンボル、ＱＰＳＫ（四相位相変調）シンボル、又はＢＰＳＫ（二相位相変調）シンボル等のシンボルであってもよい。レンジングスロットは、レンジングコードに関するタイミングパラメータ又は周波数パラメータを表し得る。例えば、レンジングコードは、ｆＢＳと交信するときに特定のタイムスロットにて送信され得る。他の一例として、レンジングコードは特定の１つの周波数又は一組の副周波数上で伝達されてもよい。ＷｉＭＡＸプロトコルにおいては、エンドポイントはｆＢＳに、レンジング目的に専用のアップリンクフレーム上でＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）コードを送信し得る。
【００１４】
一部の実施形態においては、エンドポイントがネットワークに参入するためには、レンジング処理後に幾つかのステップが行われなければならない。これらのステップは、例えば、エンドポイントとｆＢＳとの間で基本能力を交渉すること、基地局に登録すること、ＩＰ接続性を構築すること、時刻を確立すること、操作パラメータを転送すること、及び供給接続を構築することを含み得る。このネットワーク参入手順は、ネットワークへの参入を高速化するように変更されてもよい。更に後述するように、このような強化は、以前にこのｆＢＳに接続していた複数のエンドポイントに利用可能にされてもよい。
【００１５】
ネットワーク参入手順は強化され得る。例えば、図１に示したような、ｆＢＳ１９０がネットワークへのアクセスを多様なエンドポイント１４０に許可するために使用される環境において、ｆＢＳは特定のエンドポイントに優先的なサービスを提供してもよい。これは、優先されないその他のエンドポイントとは対照的であってもよい。例えば、ｆＢＳ１９０はｆＢＳ１９０のオーナーに属さないエンドポイントにネットワークアクセスを提供してもよいと上述した。ｆＢＳ１９０のオーナーがネットワークに参入することを望むとき、ネットワークへのアクセスのためにｆＢＳ１９０を使用してはいるが該オーナーに属さない他のエンドポイントに代えて、該オーナーが優先されてもよい。
【００１６】
この優先を達成するため、一部の実施形態において、オーナー又はその他の優先エンドポイントは、優先的に扱われるべきエンドポイントから送信されたものとしてｆＢＳ１９０が認識し得る一組のレンジングコード（以下、レンジングコードセットとも呼ぶ）を送信し得る。このようなレンジングはネットワーク参入又はハンドオーバの処理で使用されてもよい。一部の実施形態において、ハンドオーバ処理は、エンドポイントがｆＢＳからｍＢＳへ移管されるとき、及び／又はｍＢＳからｆＢＳに移管されるときに生じ得る。また、一部の実施形態において、優先エンティティに属するレンジングコードセットは、暗号的に安全な手段を用いて、疑似ランダム的に決定されてもよい。これは、悪意のユーザが優先アクセスを得るためにレンジングコードセットを単に複製して使用することを困難にし得る。これら及びその他の実施形態の更なる詳細は、図２−６に関連して後述する。
【００１７】
ｆＢＳを用いるとき、レンジング処理を強化することに加えて、レンジング処理後のネットワーク参入処理も最適化され得る。例えば、ｆＢＳを定期的に使用するエンドポイントの特徴又はパラメータは、該エンドポイントに関するネットワークへの参入を容易にするために使用し得るように、ｆＢＳに記憶されてもよい。対照的に、これがレンジング前に行われなかった場合、エンドポイントは、該エンドポイントのパラメータについてｆＢＳに通知するメッセージをｆＢＳに送信しなければならないとし得る。レンジング後にｆＢＳとエンドポイントとの間で送信されるメッセージの量を削減することは、一部の実施形態において、エンドポイントがネットワークに参入するために要する時間を短縮し得る。これら及びその他の実施形態の更なる詳細は、図２−６に関連して後述する。
【００１８】
図１の通信システム１００の例は、ネットワーク１１０ａ−１１０ｄという４つの異なるネットワークを含んでいるが、用語“ネットワーク”は、ウェブページ、電子メール、文字チャット、ＶｏＩＰ及びインスタントメッセージによって伝送される信号、データ又はメッセージを含めて、信号、データ及び／又はメッセージを伝送可能な何らかのネットワーク又は複数のネットワークの組み合わせを全般的に規定するものと解釈されるべきである。ネットワークの範囲、サイズ及び／又は構成に応じて、ネットワーク１１０ａ−１１０ｄの各々は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＭＡＮ、ＰＳＴＮ、ＷｉＭＡＸネットワーク、例えばインターネット等の地球規模で分布されたネットワーク、イントラネット、エクストラネット、又はその他の形態の無線若しくは有線のネットワークとして実現され得る。
【００１９】
ネットワーク１１０は、如何なる数の、また、如何なる組み合わせの、有線リンク１６０、無線接続１５０、ノード１７０及び／又はエンドポイント１４０を含んでいてもよい。説明のため、そして単なる例として、ネットワーク１１０ａは、少なくとも部分的にＷｉＭＡＸによって実現され得るＭＡＮであり、ネットワーク１１０ｂはＷＡＮ（例えば、長距離光ネットワーク又はインターネット）であり、ネットワーク１１０ｄは、ネットワーク１１０ａに無線サービス（例えば、ＷｉＭＡＸ）を提供することを担うＷＳＰによって操作され得る無線サービスネットワーク（ＷＳＮ）であり、ネットワーク１１０ｃは、そのユーザにインターネットアクセスを提供することを担うＩＳＰによって操作され得るインターネットサービスネットワーク（ＩＳＮ）である。図１には示していないが、ＷＳＮネットワーク１１０ｄ及びＩＳＮネットワーク１１０ｃの双方は、サーバ、モデム、ゲートウェイ、及びそれぞれのサービスを提供するのに必要なその他の要素を含み得る。ネットワーク１１０は４つの別々のネットワークとして描かれているが、状況に応じて、これらのネットワークのうちの２つ以上が単一のネットワークであってもよい。例えば、ＷＳＰ及びＩＳＰは、同一のネットワーク上で双方のサービスに必要な要素を管理する同一の企業体であってもよく、故に、ＩＳＮネットワーク１１０ｃ及びＷＳＮネットワーク１１０ｄは単一のネットワークにまとめられていてもよい。また、複数のネットワーク１１０間の相互接続は、図１に示したものとは異なっていてもよい。
【００２０】
一般的に、ネットワーク１１０ａ−ｄは、エンドポイント１４０及び／又はノード１７０（後述）間での情報のパケット、セル、フレーム又はその他の部分（ここでは概してパケットと称する）の通信を提供する。特定の実施形態において、ネットワーク１１０ａ−ｄはＩＰネットワークとし得る。ＩＰネットワークは、データをパケット内に配置し、各パケットを個別に、１つ以上の通信パスに沿って、選択された宛先に伝送することによってデータを伝送する。ネットワーク１１０ａ−ｄの何れかが、これに限定されるものではないが、インターネットを含むその他のＩＰネットワークに結合されていてもよい。ＩＰネットワークはデータを送信する共通の方法を共有するので、信号は、相互に接続された相異なるＩＰネットワーク上に位置する複数の装置間で伝送され得る。その他のＩＰネットワークに結合されることに加えて、ネットワーク１１０ａ−ｄの何れかが、インタフェース又は例えばゲートウェイ等の構成要素の使用を介して非ＩＰネットワークに結合されていてもよい。
【００２１】
ネットワーク１１０は、相互に、そしてその他のネットワークに、複数の有線リンク１６０、無線接続１５０及びノード１７０を介して接続され得る。有線リンク１６０、無線接続１５０及びノード１７０は、様々なネットワークを接続するだけでなく、エンドポイント１４０を、相互に、そしてネットワーク１１０の何れかに結合されるかその一部であるその他の構成要素に相互接続する。ネットワーク１１０の相互接続は、エンドポイント１４０がデータを通信したり相互間での信号伝達を制御したりすることを可能にし、且つ、介在する要素又は装置がデータを通信したり信号を制御したりすることを可能にする。従って、エンドポイント１４０のユーザは、ネットワーク１１０のうちの１つ以上に結合された各ネットワーク要素との間で、データの送受信を行ったり信号を制御したりすることが可能にされ得る。
【００２２】
上述のように、無線接続１５０は、例えばＷｉＭＡＸを用いた、２つの構成要素間の無線リンクを表す。特定の場合において、ＷｉＭＡＸ  ｍＢＳの拡張範囲は１つ以上のｆＢＳと協働して、ネットワーク１１０ａが、比較的少ない数の有線リンクを用いながら、ＭＡＮに結合された一層広い地理的領域をカバーすることを可能にし得る。より具体的には、都市圏の方々にｍＢＳ１２０及びｆＢＳ１９０を適切に配置することにより、複数のアクセス局が、ｍＢＳ１２０と通信するために無線接続１５０又は既存の有線リンクを使用し、且つ該都市圏の全体で無線エンドポイント１４０と通信するために無線接続１５０を使用することが可能となり得る。ｍＢＳ１２０は、無線接続１６０ａを介して、その他のｍＢＳ、ネットワーク１１０ｄの構成要素、無線接続を構築不能なネットワーク要素、及び／又は例えばインターネット等のＭＡＮの外部のその他のネットワークと通信し得る。
【００２３】
上述のように、ネットワーク１１０ａのカバレッジ品質は、ｆＢＳ１９０の使用により増強され得る。より具体的には、ＷｉＭＡＸ  ｆＢＳの比較的狭められた受信可能範囲は、ネットワーク１１０ａが、例えば建物内といった、より狭い領域内のユーザに、改善された信号品質及び／又は信号容量を提供することを可能にし得る。ｆＢＳ１９０は、既存のネットワークアクセスの使用によってアクセスリンクを提供することが可能であってもよい。より具体的には、ｆＢＳ１９０はオーナーのネットワークアクセス装置１８０に接続し得る。接続されると、ｆＢＳ１９０は、ＷＳＰのネットワーク（例えば、ネットワーク１１０ｄ）へのバックホール接続のために、ＩＳＰのネットワーク（例えば、ネットワーク１１０ｃ）を介してオーナーのＩＳＰによって提供されるオーナーのインターネットアクセスを使用し得る。
【００２４】
ノード群１７０は、ネットワーク要素、モデム、セッションボーダーコントローラ、ゲートキーパー、ＩＳＮゲートウェイ、ＷＳＮゲートウェイ、セキュリティゲートウェイ、ＯＡＭ＆Ｐ（operation  administration  maintenance  and  Provisioning；保守運用と提供）サーバ、ネットワークアクセスプロバイダ（ＮＡＰ）サーバ、基地局、カンファレンス・ブリッジ、ルータ、ハブ、スイッチ、ゲートウェイ、エンドポイント、又は、通信システム１００内でパケット交換を可能にする任意数の通信プロトコルを実装したその他のハードウェア、ソフトウェア若しくは埋込ロジック、の如何なる組み合わせを含んでいてもよい。
【００２５】
ネットワークアクセス装置１８０は、ハードウェア、コンピュータ読み取り可能媒体に埋め込まれたソフトウェア、及び／又は、ハードウェアに組み込まれた、あるいはその他の方法で格納された符号化ロジック（例えば、ファームウェア）の何らかの組み合わせによって、ｆＢＳ１９０にインターネットアクセスを提供し得る。特定の実施形態において、ネットワークアクセス装置１８０はオーナーのＩＳＰによって供給され得る。例えば、オーナーのＩＳＰがケーブルテレビ会社である場合、該ＩＳＰはケーブルモデムをネットワークアクセス装置１８０として供給し得る。他の一例として、オーナーのＩＳＰが電話会社である場合、該ＩＳＰはｘＤＳＬモデムをネットワークアクセス装置１８０として供給し得る。明らかなように、ネットワークアクセス装置１８０はｆＢＳ１９０以外の構成要素にインターネットアクセスを提供してもよい。例えば、オーナーは、インターネットにアクセスするために、自身のパーソナルコンピュータをネットワークアクセス装置１８０に接続してもよい。
【００２６】
エンドポイント１４０及び／又はノード１７０は、ハードウェア、コンピュータ読み取り可能媒体に埋め込まれたソフトウェア、及び／又は、ハードウェアに組み込まれた、あるいはその他の方法で格納された符号化ロジック（例えば、ファームウェア）の何らかの組み合わせによって、ユーザにデータ又はネットワークサービスを提供し得る。例えば、エンドポイント１４０ａ−１４０ｋは、セル方式携帯電話、ＩＰ電話、コンピュータ、ビデオモニタ、カメラ、携帯情報端末、又は、ネットワーク１１０のうちの１つ以上を用いてパケット（又は、フレーム）の通信を支援するその他のハードウェア、ソフトウェア及び／又は符号化ロジックを含み得る。
【００２７】
図１は特定の数及び構成のエンドポイント、接続、リンク及びノードを示しているが、通信システム１００は、如何なる数又は構成の、データを通信するための構成要素をも意図するものである。また、通信システム１００の要素は、互いに対して中央に位置する（ローカルな）構成要素や、通信システム１００全体に分散された構成要素を含んでいてもよい。
【００２８】
図２は、無線ネットワークを例示しており、エンドポイント２７０、ネットワークアクセス装置（ＮＡＤ）２５１及びｆＢＳ２５０を含む特定の一実施形態に従ったシステム２００をより詳細に示している。図示した実施形態は、複数のネットワーク２０５、ｆＢＳ２５０、ネットワークアクセス装置２５１及び複数のエンドポイント２７０を含む簡略化した状況である。エンドポイント２７０は、ネットワーク２０５ｃへのアクセスを得るためにｆＢＳ２５０を用いる。エンドポイント２７０ａは、更に後述するように、ｆＢＳ２５０から優先サービスを受信することができる。
【００２９】
様々な実施形態において、システム２００は、如何なる数の、有線又は無線ネットワーク、ｍＢＳ、エンドポイント、ｆＢＳ、及び／又は、有線又は無線の何れの接続であろうとデータや信号の通信を容易にする、あるいはそれに関与するその他の構成要素、を有していてもよい。エンドポイント２７０ａ及びｆＢＳ２５０は、ＰＨＹ／ＨＷブロック２７４及び２５４、ＭＡＣ／ＳＷブロック２７７及び２５７を有している。ｆＢＳ２５０は更に通信インタフェース２５６を有している。エンドポイント２７０ａ及びｆＢＳ２５０はまた、無線機２７２及び２５２、アンテナ２７８及び２５８を含んでいる。これらの構成要素は、協働して、例えば無線ネットワーク（例えば、ＷｉＭＡＸ無線ネットワーク）内で無線接続をエンドポイントに提供すること等、無線接続無線ネットワークに関する機能を提供する。一部の実施形態において、ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４及び２７４は、通信プロトコルの物理層と相互作用するように動作可能な要素及びハードウェアを有する。ＭＡＣ／ＳＷブロック２５７及び２７７は、通信プロトコルのメディアアクセス制御層と相互作用するように動作可能な要素及びソフトウェアを有し得る。以下、図２の態様及び構成要素に関する更なる細部を説明する。
【００３０】
ネットワーク２０５は、１つ以上の異なるオペレータによって操作される別個であるが相互接続された複数のネットワークを有し得る。より具体的には、ネットワーク２０５ａはＩＳＰのネットワークであり、ネットワーク２０５ｂは公衆ネットワーク（例えば、インターネット）であり、ネットワーク２０５ｃはＷＳＰのネットワークとし得る。ｆＢＳ２５０のオーナーはインターネットアクセスのためにネットワーク２０５ａを使用し得る。該オーナーにネットワークアクセスを提供するに当たり、ＩＳＰのネットワーク２０５ａは、モデム２２２、サーバ２２４、及びＩＳＰゲートウェイ２２６を含み得る。モデム２２２は、オーナーのネットワークアクセス装置２５１との通信のためにＩＳＰによって使用され得る。故に、ネットワークアクセス装置２５１及びモデム２２２は、これらが相互にデータを通信することを可能にする相補的なハードウェア及び／又はソフトウェアを有し得る。ネットワークアクセス装置２５１は、図１に関連して説明したネットワークアクセス装置１８０と同様に、オーナーのアクセスポイントとして作用する。モデム２２２は、ＩＳＰのネットワーク２０５ａとオーナーのネットワークアクセス装置２５１との間のゲートウェイとして作用する。特定の実施形態において、モデム２２２はセキュリティゲートウェイ機能を含んでいてもよい。サーバ２２４は、例えば、ＯＡＭ＆Ｐサーバ、認証・認可・課金（Authentication，Authorization  and  Accounting；ＡＡＡ）サーバ、動的ホスト構成プロトコル（Dynamic  Host  Configuration  Protocol；ＤＨＣＰ）、又はＩＳＰがオーナーにネットワークアクセス（又は、ＩＳＰによって提供されるその他の機能）を提供するために必要とするその他のサーバ等、１つ以上のサーバを有し得る。ＩＳＰゲートウェイ２２６は、ネットワーク２０５ａをネットワーク２０５ｂと接続するために必要なハードウェア及び／又はソフトウェアを有し得る。
【００３１】
ネットワーク２０５ｃはＷｉＭＡＸサービスプロバイダのネットワークとし得る。状況に応じて、ネットワーク２０５ｃは、ユーザ又はオーナーのＷｉＭＡＸサービスプロバイダのネットワークとし得る。ＷｉＭＡＸサービスを提供するに当たり、ネットワーク２０５ｃはサーバ２３２及びゲートウェイ２３４を使用し得る。サーバ２３２は、例えば、ＯＡＭ＆Ｐサーバ、ネットワークアクセスプロバイダ（ＮＡＰ）サーバ、ＡＡＡサーバ、自己組織型ネットワーク（Self  Organizing  Network；ＳＯＮ）サーバ、又はＷｉＭＡＸプロバイダがｆＢＳ２５０を設定／認証してユーザにＷｉＭＡＸサービスを提供するために必要とするその他のサーバ等、１つ以上のサーバを有し得る。ゲートウェイ２３４は、ネットワーク２０５ｃをネットワーク２０５ｂと接続するために必要なハードウェア及び／又はソフトウェアを有し得る。
【００３２】
ネットワーク２０５ａ及び２０５ｃはネットワーク２０５ｂを介して結合され得る。一部の実施形態において、ネットワーク２０５ｂはインターネットとし得る。故に、このような実施形態においては、ｆＢＳ２５０はインターネットを介してＷＳＰのネットワークであるネットワーク２０５ｃに接続される。ネットワーク２０５ｂは、単一のネットワークとして図示されているが、如何なる数の、図１に関連して説明したようなネットワークを有していてもよい。例えば、ネットワーク２０５ｂは、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＭＡＮ、ＰＳＴＮ、又はこれらの組み合わせを有していてもよい。
【００３３】
ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４及び２７４は、それぞれ、ｆＢＳ２５０及びエンドポイント２７０ａの動作に必要なハードウェアを含み得る。例えば、ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４及び２７４は各々、１つ以上のプロセッサと、アナログ−デジタル変換器及びデジタル−アナログ変換器とを有し得る。各プロセッサは、マイクロプロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、その他の好適な計算装置やリソース、又は、無線ネットワークに関する機能を単独あるいはその他の要素（例えば、メモリ）とともに提供するように動作可能なハードウェア、ソフトウェア及び／又は符号化ロジックの組み合わせとし得る。この機能は、ここで説明するような様々な無線機能を提供することを含む。例えば、このような構成要素を用いて、エンドポイント２７０ａは送信のためにレンジングコードセットを生成し、ｆＢＳ２５０は受信したレンジングコードを分析し、それを所定のレンジングコードセットと比較し得る。
【００３４】
一部の実施形態において、ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４は１つ以上の相関器を含み得る。相関器は別個の部品であってもよいし、その機能が上述のハードウェアの組み合わせを用いて提供されてもよい。相関器は、受信信号を所定のシンボルと比較し、受信信号と所定のシンボルとの間の類似度に基づく値を出力することによって動作し得る。これら及びその他の実施形態の更なる詳細は、図２Ａ−６に関連して後述する。
【００３５】
また、ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４及び２７４の各々はメモリモジュールを有していてもよい。各メモリモジュールは、以下に限定されないが、磁気媒体、光媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、取り外し可能媒体、又はその他の好適な局所あるいは遠隔メモリ部品を含む、如何なる形態の不揮発性メモリであってもよい。これらのメモリモジュールは、それぞれ、ｆＢＳ２５０及びエンドポイント２７０によって使用される好適なデータ、命令、ロジック又は情報を格納し得る。このような好適なデータ、命令、ロジック又は情報は、コンピュータ読み取り可能媒体に埋め込まれたソフトウェア、及び／又はハードウェアに組み込まれた、あるいはその他の方法で格納された符号化ロジック（例えば、ファームウェア）を含み得る。様々な実施形態において、このメモリモジュールは、ｆＢＳ２５０がエンドポイント２７０のネットワーク参入をどのようにして容易にするかのパラメータ及びプロトコルに関する情報及び／又は命令を格納し得る。例えば、所定のレンジングコードが、エンドポイント２７０のうちの１つ以上を優先的なものとして指定するロジックとともに格納されてもよい。一部の実施形態において、ｆＢＳ２５０のＰＨＹ／ＨＷブロック２５４は、例えばｍＢＳ１２０等のマクロ基地局と同様に構成されてもよい。
【００３６】
ＭＡＣ／ＳＷブロック２５７及び２７７は、それぞれ、ｆＢＳ２５０及びエンドポイント２７０ａの動作に必要なソフトウェア、ロジック、又はその他の情報を含み得る。特定の実施形態において、これらのソフトウェア、ロジック又はその他の情報は、ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４及び２７４のメモリモジュールに格納されてもよい。これは様々に使用され得る。例えば、ブロック２５７及び２７７は、例えばネットワーク参入手順にて使用する暗号的に安全な乱数又はパラメータを生成するために用いられるパラメータ等、様々なパラメータを格納し得る。エンドポイント２７０のうちの１つ以上を優先的なものとして指定する手順が格納されることも可能である。他の一例として、１つ以上のエンドポイント２７０に対応するレンジングコードの組が同様に格納されてもよい。
【００３７】
無線機２５２及び２７２は、それぞれ、アンテナ２５８及び２７８に結合され、あるいはその一部にされ得る。無線機２５２及び２７２は、その他のｍＢＳ、ｆＢＳ及び／又はエンドポイントに無線接続を介して送出されるデジタルデータを受信し得る。無線機の動作例に関する更に多くの情報は、図２Ａ−６及びそれらそれぞれの説明を参照することによって理解され得る。
【００３８】
アンテナ２５８及び２７８は、データ及び／又は信号を無線で送受信可能な如何なる形式のアンテナであってもよい。一部の実施形態において、アンテナ２５８及び２７８は、２ＧＨｚと６６ＧＨｚとの間の無線信号を送信／受信するように動作可能な、１つ以上の無指向性アンテナ、セクタアンテナ又はパネルアンテナを有し得る。無指向性アンテナは、あらゆる方向に対して無線信号を送信／受信するために使用され、セクタアンテナは、特定領域内の装置に対して無線信号を送信／受信するために使用され、パネルアンテナは、比較的直線的に無線信号を送信／受信するために使用される見通し線（ライン・オブ・サイト）アンテナとし得る。一緒になって、無線機２５２及びアンテナ２５８、無線機２７２及びアンテナ２７８、の各々は無線インタフェースを形成する。
【００３９】
通信インタフェース２５６は、ｆＢＳ２５０とネットワーク２０５との間での信号及び／又はデータの有線通信に使用され得る。例えば、通信インタフェース２５６は、ネットワークアクセス装置２５１上の対応するインタフェース（例えば、イーサネット(登録商標)インタフェース）に適合したインタフェース（例えば、ＲＪ−４５）を有し得る。図示していないが、エンドポイント２７０も有線インタフェースを含んでいてもよい。
【００４０】
ｆＢＳ１９０に関して上述したように、ｆＢＳ２５０は、本質的に、家庭又はオフィスに有限な受信可能領域を提供する小型基地局であり得る。ｆＢＳ２５０は、実施形態及び構成に応じて、公衆的であってもよいし私的であってもよい。ｆＢＳ２５０は、ＷｉＭＡＸサービスプロバイダがバックホール接続を供給するのとは異なり、ネットワークアクセス装置２５１を介したユーザのネットワークアクセスを頼りにして、ネットワーク２０５ｃへのバックホール接続を提供し得る。
【００４１】
ネットワークアクセス装置２５１は、オーナーにインターネットアクセスを提供するために使用され得る。ｆＢＳ２５０は、ＷｉＭＡＸネットワーク２０５ｃへの自身のバックホール接続に、インターネットアクセスを使用し得る。ネットワークサービスの種類及び／又はユーザのサービスプロバイダに応じて、ネットワークアクセス装置２５１は、ケーブルモデム、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）モデム、光ファイバモデム、その他のモデム、ゲートウェイ、又はオーナーのネットワークサービスプロバイダにより提供されるネットワークアクセス装置とし得る。オーナーは、ｆＢＳ２５０とネットワークアクセス装置２５１との間に、如何なる数のルータ、スイッチ及び／又はハブを有していてもよい。
【００４２】
バックホール接続を構築する部分として、ｆＢＳ２５０はネットワークアクセス装置２５１と通信し得る。ネットワークアクセス装置２５１は、ユーザのＩＳＰによって提供された、あるいは権限を与えられたものであってもよく、ＩＳＰのネットワーク２０５ａへのアクセスをｆＢＳ２５０に提供し、その後、ＩＳＰのネットワーク２０５ａが、ネットワーク２０５ｂを介したネットワーク２０５ｃへのアクセスを許可し得る。ネットワーク２０５ａにアクセスすることは、モデム２４１がＩＳＰのモデム２２２と交信することを伴い得る。
【００４３】
ＩＳＰは、ユーザにインターネットアクセスを提供するに当たり、１つ以上のサーバ２２４（例えば、ＯＡＭ＆Ｐサーバ、ＡＡＡサーバ、ＤＨＣＰサーバ）を操作し得る。例えば、ユーザは、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）プロバイダとのネットワークアクセス用のＤＳＬアカウントを有していてもよい。サーバ２２４は、ユーザが料金の支払いを済ましてＤＳＬプロバイダと良好な状態にあることを確かなものとし得る。
【００４４】
ＩＳＰゲートウェイ２２６は、ＩＳＰネットワーク２０５ａをインターネット（例えば、ネットワーク２０５ｂ）と接続し得る。これは、ｆＢＳ２５０がインターネットを介してＷｉＭＡＸネットワーク２０５ｃにアクセスすることを可能にする。ネットワーク２０５ａをインターネットと接続するに当たり、ゲートウェイ２２６は必要なフォーマット機能及び／又はセキュリティ機能を実行してもよい。
【００４５】
ＷｉＭＡＸネットワーク２０５ｃは、それ自身のゲートウェイ２３４及びサーバ２３２を有し得る。ＩＳＰネットワーク２０５ａのゲートウェイ及びサーバと同様に、ゲートウェイ２３４及びサーバ２３２は、ユーザが有効なＷｉＭＡＸアカウントを有すること、及びネットワーク２０５ｃが例えばネットワーク２０５ｂ等のその他のネットワークと通信できることを確保し得る。サーバ２３２はまた、ｆＢＳ２５０の様々な特徴及び機能を提供するために使用され得る情報、データ、命令及び／又はロジックを格納していてもよい。例えば、サーバ２３２はｆＢＳ２５０に、エンドポイント２７０との無線接続２９０に関するチャネル情報を提供してもよい。
【００４６】
エンドポイント２７０は、ｆＢＳ２５０との間でデータ及び／又は信号の送信及び受信を行うことが可能な如何なる種類のエンドポイントであってもよい。エンドポイント２７０の取り得る種類は、デスクトップコンピュータ、ＰＤＡ、セル方式携帯電話、スマートフォン、ノート型コンピュータ、及び／又はＶｏＩＰ電話を含み得る。
【００４７】
図２Ａは、無線機２５２及びＰＨＹ／ＨＷブロック２５４の一実施形態をより詳細に例示している。無線機２５２は、低域通過フィルタ２６２に結合された増幅器２６０を含んでいる。低域通過フィルタ２６２の出力は増幅器２６４に結合される。この構成により、無線機２５２は、増幅器２６０を用いて受信信号を増幅し、低域通過フィルタ２６２を用いて受信信号をフィルタリングし、増幅器２６４を用いて、フィルタリングされた信号を増幅し得る。受信信号は：
【数１】
2010109984.tif 000003
と表し得る。ただし、Ｃｍ［ｉ］は、レンジングスロットｔでレンジングコードを送信するＭ個のユーザのうちのｍ番目のユーザからのｉ番目の副搬送波におけるレンジングコードであり、ｎ（ｔ）はスロットｔにおけるノイズ信号であり、ＳＦは１つのレンジング用サブチャネルで使用される副搬送波の数であり、Ｎは多重伝搬チャネルの数であり、ＴｂはＯＦＤＭＡシンボル期間であり、ｔＴＴＤは伝送時間の遅延を表す。ｉ番目の副搬送波のチャネルモデルは：
【数２】
2010109984.tif 000004
と表すことができる。ただし、Ａは減衰係数であり、αはランダムな大きさであり、ｅｘｐ｛ｊ｝はランダムな位相であり、τはｉ番目のパスのマルチパス遅延である。
【００４８】
ＰＨＹ／ＨＷ２５４は、アナログ−デジタル変換器２８０、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）２８２、相関器２８４−２９４、及び比較器２９６を含んでいる。ＰＨＹ／ＨＷ２５４は、増幅器２６４から増幅された信号を受信し、ＡＤＣ２８０を用いて該信号をデジタル形式に変換し得る。ＡＤＣ２８０から出力されるデジタル信号は、ＦＦＴ２８２を用いて周波数ドメインに変換され得る。ＦＦＴ２８２の出力は相関器２８４−２９４に送信される。相関器２８４−２９４は、ＦＦＴ２８２の出力を分析し、該信号内に様々なコード又はシンボル（例えば、レンジングコード等）が存在するかを決定し得る。相関器２８４−２９４は、コード又はシンボルが検出されたかを指し示す信号を出力し得る。これは：
【数３】
2010109984.tif 000005
に従って行われ得る。ただし、生じ得る全ての伝送時間遅延及びクロックオフセット値がΔｔで表されている。Ｒは、複数のスロットにまたがる相関を計上する値を提供する。相関器２８４−２９４によって出力される信号の強度は、信号内に存在するコード又はシンボルを正しく識別する統計的な可能性に依存して増大あるいは低減される。比較器２９６は、相関器２８４−２９４によって決定された検出シンボル又はコードが一組の所定のシンボル又はコードと一致するかを決定し得る。
【００４９】
これまで、幾つかの異なる実施形態及び特徴を提示してきた。特定の実施形態は、これらの特徴の１つ以上を、動作上の必要性及び／又は要素の制約に応じて組み合わせ得る。これは、様々な組織及びユーザのニーズに対するネットワーク２００の多大な適応性を可能にし得る。以下、これらの構成要素が特定の実施形態の機能を提供するためにどのように相互作用するかを説明する助けとなるよう、幾つかの例を説明する。
【００５０】
再び図２を参照するに、エンドポイント２７０ａは、一部の実施形態において、ｆＢＳ２５０とのレンジングセッションに入ることにより、ネットワークに参入することを試み得る。この試みに先んじて、エンドポイント２７０ａ及びｆＢＳ２５０は通信セッションにあり、１つ以上のパラメータが例えばＭＡＣ／ＳＷブロック２５７及び２７７に格納されているとし得る。これらのパラメータは、エンドポイント２７０ａの動作能力、エンドポイント２７０ａに関する認証情報、及びエンドポイント２７０ａとｆＢＳ２５０との間で共有された暗号パラメータを含み得る。格納された暗号パラメータを用いて、エンドポイント２７０ａは、ＰＨＹ／ＨＷブロック２７４及び／又はＭＡＣ／ＳＷブロック２７７を用いて、レンジングコードセットを選択するために使用する乱数を生成し得る。エンドポイント２７０ａは、無線機２７２及びアンテナ２７８を用いて、生成したレンジングコードセットをｆＢＳ２５０に送信し得る。ｆＢＳ２５０は、無線機２５２及び／又はアンテナ２５８を用いて、送信された該レンジングコードセットと、その他のエンドポイント（例えば、エンドポイント２７０ｂ等）によって送信されたその他のレンジングコードとを受信し得る。レンジングコードの受信の前、最中又は後に、ｆＢＳ２５０は、暗号パラメータを用いて、レンジングコードセットを生成し得る。ｆＢＳ２５０は、該レンジングコードセットを、ＰＨＹ／ＨＷブロック２５４及び／又はＭＡＣ／ＳＷブロック２５７を用いて生成してもよい。相関器２８４、２８６、２８８、２９２及び２９４と比較器２９６とを用いて、ｆＢＳ２５０は、受信したレンジングコードがｆＢＳ２５０によって生成されたレンジングコードセットと一致するかを決定し得る。受信したレンジングコードの一部が一致する場合、ｆＢＳ２５０は、エンドポイント２７０ａを優先エンドポイントと認識して、エンドポイント２７０ａとネットワーク参入手順を開始し得る。エンドポイント２７０ａによって開始されるネットワーク参入手順は、一部の実施形態において、格納されたパラメータを用いることによって短縮され得る。故に、ｆＢＳ２５０は、ＭＡＣ／ＳＷブロック２５７を用いて、エンドポイント２７０ａに関する格納パラメータを検索し、エンドポイント２７０ａのネットワーク参入を容易にするように進め得る。特定の実施形態において、エンドポイント２７０ａは、特定のレンジングコードセットで送信することを必要とせずに、優先的なものとして認識されてもよい。このような及びその他の実施形態において、エンドポイント２７０ａは、ｆＢＳ２５０との通常のレンジングセッションの後に認証コードを送信してもよい。ｆＢＳ２５０は、該認証コードを用いて、エンドポイント２７０ａを優先的なものとして識別し得る。このような認証コードの一例は、暗号に基づくメッセージ認証コード（cipher-based  message  authentication  code；ＣＭＡＣ）タイプ−レングス−バリュー（ＴＬＶ）である。従って、優先エンドポイント２７０ａは、全ての方法が特別なレンジングコード手順を用いることを必要とするわけではない多様な方法で、優先的なものとしてｆＢＳ２５０によって認識され得る。
【００５１】
一部の実施形態において、エンドポイント２７０ｂは、エンドポイント２７０ａと構成要素に関して同様に構成されてもよく、やはり、ｆＢＳ２５０とのレンジングセッションに入ることにより、ネットワークに参入することを試み得る。エンドポイント２７０ａと対照的に、エンドポイント２７０ｂは、１つ以上のレンジングコードをランダムに選択して、ｆＢＳ２５０に送信してもよい。従って、一部の実施形態において、ｆＢＳ２５０によって受信されるレンジングコードは、共有暗号パラメータに従ってエンドポイント２７０ａによって選択されたレンジングコードと、エンドポイント２７０ｂによって送信された、ランダムに選択された１つ以上のレンジングコードとの双方を含み得る。エンドポイント２７０ａによって送信されたレンジングコードの処理の前、最中又は後、ｆＢＳ２５０は、エンドポイント２７０ｂから受信した通信が認識可能なレンジングコードであったかを決定し得る。認識可能なものであった場合、ｆＢＳ２５０はエンドポイント２７０ｂとのネットワーク参入手順に入り得る。しかしながら、このネットワーク参入手順は、ｆＢＳ２５０が、ＰＨＹ／ＨＷ２５４及び／又はＭＡＣ／ＳＷブロック２５７内に存在するとし得るメモリ素子内に、エンドポイント２７０ｂに関するパラメータを格納していない点で、エンドポイント２７０ａとのネットワーク参入手順を開始とは異なり得る。その結果、ｆＢＳ２５０は、エンドポイント２７０ｂのネットワーク参入を容易にするためにｆＢＳ２５０が使用し得る情報及びパラメータをエンドポイント２７０ｂと通信するため、メッセージの送信及び受信を行う必要がある。
【００５２】
以上の例においては、エンドポイント２７０ａは優先エンドポイントと見なされ、エンドポイント２７０ｂは非優先エンドポイントと見なされる。エンドポイント２７０ａは、例えば、ｆＢＳ２５０のオーナーに関連していてもよく、エンドポイント２７０ｂは、ｆＢＳ２５０によって提供されるネットワークの単なる１ユーザに関するエンティティに付随していてもよい。一部の実施形態においては、ｆＢＳ２５０は公衆ｆＢＳとしてもよい。そのような場合、エンドポイント２７０ａは、優先的に取り扱われるべく支払いをしたユーザ又はユーザ群に関連していてもよく、エンドポイント２７０ｂに関連するエンティティはそうしていないものであってもよい。従って、エンドポイント２７０ａ及び２７０ｂには多様な状況が存在し得るが、様々な実施形態において、ｆＢＳ２５０は、何れのエンドポイントを優先的に取り扱うかを、受信したレンジングコードを用いて検出し得る。
【００５３】
これまで、幾つかの異なる実施形態及び特徴を提示してきた。特定の実施形態は、これらの特徴の１つ以上を、動作上の必要性及び／又は要素の制約に応じて組み合わせ得る。これは、様々な組織及びユーザのニーズに対するネットワーク２００の多大な適応性を可能にし得る。
【００５４】
図３Ａは、通信セッション中のｆＢＳとエンドポイントとの間でのパラメータ交換の一実施形態を例示するフローチャートである。図３Ｂは、フェムト基地局と優先エンドポイントとの間でのレンジング処理の一実施形態を例示するフローチャートである。一般に、図３Ａ−３Ｂに示すステップ群は、必要に応じて、組み合わされ、変更され、あるいは削除されてもよく、また、この処理の例に更なるステップが追加されてもよい。さらに、記載のステップ群は好適な如何なる順序で実行されてもよい。
【００５５】
ステップ３０５にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは或るエンドポイントにネットワークアクセスを提供し得る。この通信セッション中、例えばステップ３０７にて、該エンドポイントは優先エンドポイントとして認識され得る。これは、該エンドポイントによってｆＢＳに送信された、優先的地位を要求するメッセージ、インストールの最中又は後にｆＢＳ内に構築された設定、及び／又はｆＢＳにてネットワークから受信された、ｆＢＳが該エンドポイントを優先的なものとして取り扱うことを要求するメッセージ、に応答して行われ得る。ステップ３０５の通信セッションの開設にて使用されたパラメータは、該エンドポイントが優先的なものとして認識されたことに応答して、ステップ３１０にて、ｆＢＳ及び該エンドポイントに格納され得る。これらのパラメータは、通信セッションを認証し且つ／或いは容易にするために使用される通信パラメータを含み得る。これらのパラメータはエンドポイント及び／又はｆＢＳの能力を指し示してもよい。格納パラメータはまた、識別パラメータを含んでいてもよい。これは、ｆＢＳによって優先エンドポイントとして取り扱われることの、エンドポイントによる承認に応答して行われてもよい。一部の実施形態において、ｆＢＳ及びエンドポイントは、現通信セッションの後に別の通信セッションに入ることを望むとき、更に後述するように、より速く通信セッションに入れるように格納パラメータを用いてもよい。
【００５６】
ステップ３１５にて、一部の実施形態において、ｆＢＳ及びエンドポイントは１つ以上の暗号パラメータを交換し得る。これは、該エンドポイントが優先エンドポイントとしてｆＢＳによって取り扱われるべきであると決定されたことに応じて行われ得る。暗号パラメータは、暗号的に安全な疑似乱数を生成するために使用されてもよい。暗号パラメータは一部の実施形態においてｆＢＳによって生成されてもよい。このパラメータは、エントロピー入力を含んでいてもよく、また、各エンドポイント固有に生成されてもよい。暗号パラメータを生成するために使用され得るパラメータの例は、信用証明、フレーム番号、ＭＡＣアドレス、又はそのエンドポイント及びその通信セッションに基づくその他の項目を含む。暗号パラメータは、ｆＢＳとエンドポイントとの間で暗号的に伝送され得る。１つの好適な暗号法は、トラフィック暗号鍵（ＴＥＫ）によるＡＥＳ−ＣＣＭ（Advanced  Encryption  Standard  CTR  Mode  with  CBC-MAC）である。その他の好適な暗号法も採用され得る。一部の実施形態において、上記１つ以上の暗号パラメータは、通信フレームごとに異なり且つエンドポイントごとに固有なものにされ得る。
【００５７】
ステップ３０５にて発生された通信セッションが終了した後、該エンドポイントは、優先エンドポイントとして識別されることを望んで、該ｆＢＳとの新たな通信セッションを構築しようとしてもよい。一部の実施形態において、これを達成するため、例えばステップ３２０にて、該エンドポイントによって、暗号パラメータを用いてレンジングコードセット及びレンジングスロットが選択され得る。例えば、エンドポイントは、交換した暗号パラメータを用いて乱数を生成し得る。乱数の生成には、ブロック暗号に基づくＤＲＢＧ機構のカテゴリーのＡＥＳ−１２８アルゴリズムが使用されてもよい。乱数は、暗号的に安全な疑似乱数発生器を用いて生成されてもよい。レンジングコード及びレンジングスロットは、一組のレンジングコード及びレンジングスロットから選択するためのインデックスとして乱数の１つ以上のビットを選択することによって、乱数を用いて決定されてもよい。例えば、レンジングスロットを開始することは、一組のレンジングスロットへのインデックスとして乱数の第１最上位バイトを用いることによって選択され得る。各レンジングコードは、一組のレンジングコードへのインデックスとして乱数の一部を用いることによって選択されてもよい。例えば、ｉ番目のレンジングコードは、一組の利用可能なレンジングコードへのインデックスとして乱数のｉ＋１番目の最上位バイトを用いることによって選択され得る。また、同様に乱数を用いて確認コードが生成されてもよく、例えば、確認コードを選択するためのインデックスとして、乱数の最下位バイトが用いられ得る。
【００５８】
ステップ３２５にて、エンドポイントは、ステップ３２０にて決定されたレンジングスロットにて、レンジングコードをｆＢＳに送信し得る。エンドポイントは、優先エンドポイントとして識別されるために、１つのレンジングコードではなく、レンジングコードセットをｆＢＳに送信してもよい。斯くして、エンドポイントは、更に後述するように、ネットワークにアクセスすることに関して、ｆＢＳによる優先的取扱を受け得る。
【００５９】
ステップ３３０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、レンジングスロット内のレンジングコードを表す受信信号を分析し得る。このステップにて検出が行われ、ｆＢＳは、もし存在すれば何れのレンジングコードが受信されたかを決定する。この検出は相関器を用いて行われ、相関器の出力として相関値が決定され、相関値が閾値を超える場合に一致が決定される。この検出処理の前、最中又は後に（例えば、ステップ３３５にて）、各レンジングスロットに対して伝送時間遅延（ＴＴＤ）が決定されてもよい。ステップ３３０及び３３５を達成するために、図２及び２Ａに関して説明した実施形態が用いられ得る。
【００６０】
ステップ３４０にて、一部の実施形態において、検出されたレンジングコードが分析され、これらのレンジングコードが、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを含んでいるかが決定される。ｆＢＳは、受信したレンジングコードと比較するため、ステップ３２０にて優先エンドポイントが行ったのと同様にして、一組のレンジングコード及びレンジングスロットを選択してもよい。受信したレンジングコードを、ｆＢＳが生成した組と比較することには、多様な手順を用いることができ、以下、これをどのように達成するかという一例を説明する。一部の実施形態において、受信したレンジングコードは、各レンジングスロットにおけるそれらのＴＴＤ値とともに、認識コード識別子（Recognized  Code  Indicator；ＲＣＩ）行列及び伝送時間遅延（ＴＴＤ）行列という２つの行列に記録される。一部の実施形態において、ＲＣＩ［ｉ，ｊ］は、コードｉがスロットｊに現れるとき１に等しく、それ以外のとき０に等しい。ＲＣＩ行列の第ｉ行第ｊ列の要素ＲＣＩ［ｉ，ｊ］は、コードｉがスロットｊに現れたかの指標を表す。ＴＴＤ行列の第ｉ行第ｊ列の要素ＴＴＤ［ｉ，ｊ］は、スロットｊに現れたコードｉの伝送時間遅延を表す。ｆＢＳは、検出したレンジングコードが、優先エンドポイントから送信されたはずのレンジングコードのベクトルと一致するかを決定する。或る１つのフレームを考えると、優先エンドポイントユーザｕからの一連のレンジングコードは、レンジングスロットＳＴｕから始まりレンジングスロットＳＴｕ＋Ｋ−１までの（ＦＣ［ＳＴｕ］，ＳＴｕ＋１，・・・，ＦＣ［ＳＴｕ＋Ｋ−１］）である。ユーザｕに関するＲＣＩ及びＴＴＤの表現を：
−    ＲＣＩｕ＝｛ｒｃｉｕ［０］，ｒｃｉｕ［１］，・・・，ｒｃｉｕ［Ｋ−１］｝、
ただし、ｒｃｉｕ［ｉ］＝ＲＣＩ［ＦＣｕ［ＳＴｕ＋ｉ］，ＳＴｕ＋ｉ］
−    ＴＴＤｕ＝｛ｔｔｄｕ［０］，ｔｔｄｕ［１］，・・・，ｔｔｄｕ［Ｋ−１］｝、
ただし、ｔｔｄｕ［ｉ］＝ＴＴＤ［ＦＣｕ［ＳＴｕ＋ｉ］，ＳＴｕ＋ｉ］
と簡略化する。故に、
【数４】
2010109984.tif 000006
の場合に限り、レンジングスロットＳＴｕから始まりレンジングスロットＳＴｕ＋Ｋ−１までのユーザｕからの一組のレンジングコードを検出する処理を提示することができる。ただし、ＴＨ１は、所定のレンジングコードセットのベクトルの長さＫの関数である定数である。一般に、ＴＨ１の選択は、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを首尾良く検出する確率と、異なるエンドポイントからの複数の単一レンジングポイントを誤検出する確率との間のトレードオフを考慮する。ＴＨ１の値が高いほど（すなわち、Ｋに近いほど）、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを首尾良く検出する確率は低くなるが、同時に、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを誤って検出する確率も同様に低くなる。従って、一部の実施形態において、ｆＢＳは、優先エンドポイントがレンジングコードセットを提示したことを認識するまで、優先エンドポイントによって送信されたレンジングコードセットのうちの部分集合のみを検出してもよい。ｆＢＳは、受信した検出レンジングコードの一部が優先エンドポイントによって送信されたであろうレンジングコードセットに一致すると決定した場合、ステップ３４５に進み得る。ｆＢＳは、受信したレンジングコードが優先エンドポイントによって送信されたかもしれないレンジングコードセットに一致しないと決定した場合、受信したレンジングコードを、異なるエンドポイントによって送信された個別のレンジングコードとして取り扱い得る。
【００６１】
ステップ３４５にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、全てのレンジングスロット内の識別された一組のレンジングコードがほぼ同一のＴＴＤを有するかを検査し得る。これらのコードは全て、同一の優先エンドポイントから送信されたはずだからである。ＴＴＤの最大許容差をεとする。一組のレンジングコードが同一の優先エンドポイントからのものであるかは、
【数５】
2010109984.tif 000007
に従って検査することができる。ただし、Δｔはレンジングスロット群の推定平均伝送時間遅延である。換言すれば、首尾良く受信されたレンジングコード群の平均ＴＴＤ差がεより小さい場合、これらのコードは同一のエンドポイントからであると見なすことができる。その他の好適方法も採用され得る。ｆＢＳは、検出した一組のレンジングコードが同一のエンドポイントからであると決定した場合、ステップ３５０に進み得る。そう決定しなかった場合、ｆＢＳは、受信したレンジングコードを、該レンジングコードの全てが優先的地位を有しないエンドポイント群によって送信されたものであるかのように処理し得る（すなわち、通常のレンジング手順）。
【００６２】
一部の実施形態において、ｆＢＳはＴＴＤ差を用いて、優先的でないエンドポイントによって送信されたレンジングコードを分析してもよい。例えば、悪意のエンドポイントは、構築されたプロトコルに反することであるが、ネットワークに入るよう選択される確立を高めるために、複数のレンジングコードで送信することがある。受信したレンジングコードに関するＴＴＤ値を比較することにより、ｆＢＳはそのような悪意ある行動を検出し、そのようなエンティティにネットワークに入る機会を割り当てないようにすることができる。様々な実施形態において、一組のレンジングコードが同様のＴＴＤ値を含むが、優先エンドポイントによって生成されたレンジングコードセットと一致しない場合、ｆＢＳは、該一組のレンジングコードは不正を働くエンドポイントによって送信されたものであると推察し、それらのレンジングコードを無視してもよい。
【００６３】
ステップ３５０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは優先エンドポイントに、アクセスが許可されたことを指し示すメッセージを送信し得る。ｆＢＳは、受信したレンジングコードセットによってエンドポイントの身元を認識し得る。この認識に基づき、ｆＢＳは、該エンドポイントにネットワークへの参入を提供することを容易にするよう、例えばステップ３１０にて格納されたパラメータ等、パラメータを検索し得る。エンドポイントへのメッセージは、例えば割当て情報など、ネットワークに入るためにエンドポイントが使用し得る情報を含んでいてもよい。好適なメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）仕様書にて与えられているＣＤＭＡ割当てＩＥメッセージを含み得る。セキュリティ信用証明はｆＢＳ及びエンドポイントによって検証され得る。例えば、ステップ３６０にて、エンドポイントは認証コードをｆＢＳに送信し得る。一部の実施形態において、これは暗号に基づくメッセージ認証コード（ＣＭＡＣ）であってもよい。この認証コードを送信するために使用されるメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにて与えられているようなＲＮＧ−ＲＥＱメッセージとしてもよい。ｆＢＳはこの認証コードを検証し、該認証コードが検証された後、メッセージをエンドポイントに提供し得る。例えば、ｆＢＳは、優先エンドポイントと共有するＣＭＡＣ鍵に基づいてｆＢＳによって生成された認証コードを含むＲＮＧ−ＲＳＰメッセージ（ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにて与えられている）を用い得る。
【００６４】
ｆＢＳはまた、優先エンドポイントによって送信された一組のコードに属さない受信レンジングコードを処理し得る。ｆＢＳは、先ず、優先エンドポイントにネットワークへの参入を割当て、その後、利用可能なリソースが残されている場合に、その他の受信レンジングコードの何れかに割当てで応答することをランダムに選択し得る。一部の実施形態において、ｆＢＳは、優先エンドポイントがネットワークに入ろうと試みていることを決定すると、レンジングセッションに参画しているその他のエンドポイントには如何なる割当ても提供しないと決定してもよい。
【００６５】
ステップ３７０にて、一部の実施形態において、エンドポイントは、通信セッションのための参入処理を完了し、ネットワークと通信することが可能になる。故に、一部の実施形態において、レンジングコードセットを送信することにより、エンドポイントはネットワークへの優先アクセスを与えられ得る。
【００６６】
図４及び５は、それぞれ、エンドポイント及びｆＢＳの一実施形態に係る状態図を示している。図示した状態図は、優先エンドポイントが優先的なものであると識別されるためにレンジングコードセットをｆＢＳに送信した後に、優先エンドポイント及びｆＢＳが入る様々な状態を例示している。レンジングコードセットを送信した後、優先エンドポイントは、ｆＢＳからの応答を待つ間、状態４０２に留まり得る。ｆＢＳは状態５０２にあり、レンジングコードを受信するよう待機している。優先エンドポイントは、状態４０２に入る時にタイマーを設定し得る。優先エンドポイントがｆＢＳからの通信を受信する前にタイマーが満了すると、優先エンドポイントは時間切れ状態である状態４０６に入り得る。そして、優先エンドポイントは状態４０８に進み、エンドポイントが１つのレンジングコードのみを送信し得る通常のレンジングセッションに入る。一部の実施形態において、優先エンドポイントは、優先エンドポイントとしてネットワークに参入することを再度試み、そのために別のレンジングコードセットを送信してもよい。そのような実施形態においては、優先エンドポイントは時間切れの後、状態４０８の代わりに状態４０２に進み得る。
【００６７】
ｆＢＳはレンジングコードを受信すると状態５０４に移行し得る。状態５０６にて、ｆＢＳは、受信したレンジングコードを検出し、優先エンドポイントからのレンジングコードセットが送信されたかを決定するよう試みる。これは、一部の実施形態において、図２及び３にて説明したようにして行われ得る。状態５０８にて、ｆＢＳはレンジングセッションが成功したかを決定し得る。これは、上述のように、レンジングコードの検出、及び／又はエンドポイントが優先的に取り扱われるために送信されたレンジングコードセットの検出に関連する確率に基づき得る。レンジングが成功でない場合、ｆＢＳは状態５１４に入り、状態５２０においてのように、継続するメッセージを優先エンドポイントに送信する（例えば、ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージで応答する）か、状態５１６においてのように、レンジングセッションを中止するかの何れかを行い得る。これらのメッセージの各々は、一部の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにて与えられているＲＮＧ−ＲＳＰコマンドを用いて送信されてもよい。ｆＢＳが優先エンドポイントに継続メッセージを送信した場合（状態５２０）、ｆＢＳは状態５０２に戻り、レンジングコードセットを受信するのを待つ。一方、ｆＢＳが（状態５１６においてのように）中止メッセージを送信した場合、ｆＢＳは状態５１８に移行し、レンジングセッションを中止し得る。
【００６８】
ｆＢＳが状態５１６においてのように中止メッセージを送信した場合、優先エンドポイントは状態４０８に移行し得る。ｆＢＳが成功又は継続のメッセージを送信した場合、優先エンドポイントは状態４１０に移行し、ｆＢＳから受信したメッセージに基づいて１つ以上のローカルパラメータを調整し得る。一部の実施形態において、これは行われる必要がなくてもよく、ｆＢＳは直接的に状態４１２に進んでもよい。状態４１２にて、優先エンドポイントは、ｆＢＳから受信したメッセージが継続メッセージ又は成功メッセージであるかを決定し得る。それが継続メッセージである場合、優先エンドポイントは状態４１４にて、レンジングコードを再送信するために別のレンジング機会を待ち得る。一部の実施形態において、エンドポイントは別のレンジングコードセットを送信してもよい。ｆＢＳから受信したメッセージが成功メッセージである場合、優先エンドポイントは状態４１６にて、ｆＢＳからの割当てを待ち得る。優先エンドポイントが状態４１６に移行する前又は後、優先エンドポイントはタイマーを開始させてもよい。ｆＢＳからの割当ての受信前に該タイマーが満了した場合、エンドポイントは状態４１８に入り、通常のレンジング手順を使用することを試みることによって状態４２０に進み得る。一部の実施形態において、エンドポイントは、時間切れ状態４１８に入った後、優先エンドポイントとして取り扱われるよう、レンジングコードセットを送信することを再度試みてもよい。
【００６９】
ｆＢＳは、優先エンドポイントを識別するものとしてレンジングコードセットを首尾良く検出した場合、状態５１０に入り得る。状態５１０にて、ｆＢＳは、優先エンドポイントがネットワークに参入するための割当てを含むメッセージを送信し得る。一部の実施形態において、このメッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにより与えられているようなフェムトＣＤＭＡ割当てＩＥとしてもよい。そして、ｆＢＳは状態５１２に移行し、優先エンドポイントからの認証パラメータを待ち得る。このパラメータは、ｆＢＳとエンドポイントとの間での通信セッションの保護及び／又は認証を行うために使用されるパラメータを含み得る。例えば、ｆＢＳは暗号に基づくメッセージ認証コード（ＣＭＡＣ）パラメータを待ってもよい。
【００７０】
エンドポイントは状態４２２にて割当てを受信し得る。そして、エンドポイントは状態４２４に移行し、１つ以上の認証コード（例えば、ＣＭＡＣパラメータ等）をｆＢＳに送信し得る。一部の実施形態において、エンドポイントは、ｆＢＳへのＣＭＡＣパラメータを含むＲＮＧ−ＲＥＱメッセージ（ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにより与えられている）を用いてもよい。そして、エンドポイントは、状態４２６にてタイマーを開始させ、状態４２８にてｆＢＳからの応答を待ち得る。ｆＢＳが応答する前に該タイマーが満了した場合、エンドポイントは時間切れ状態４３０に入り且つ状態４３２に進み、優先エンドポイントとして取り扱われることを試みないｆＢＳとの通常のレンジングセッションに入ることを試み得る。一部の実施形態において、エンドポイントは、通常のレンジングセッションに入ることに代えて、優先的に取り扱われるために、レンジングコードセットを送信することを再度試みてもよい。
【００７１】
状態５２２にて、ｆＢＳは優先エンドポイントから認証パラメータを受信し得る。ｆＢＳは、状態５２４にて認証パラメータを検証するために進み得る。一部の実施形態において、これは、エンドポイントによって送信されたＣＭＡＣパラメータを検証することを含み得る。検証が失敗した場合、ｆＢＳはレンジング処理を中止し状態５１８に入り得る。検証が成功した場合、ｆＢＳはエンドポイントにメッセージを送信し、状態５２５にて、このエンドポイントに関する格納パラメータを検索し得る。このメッセージは、例えばＣＭＡＣパラメータ等の認証パラメータを含むことができ、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにより与えられているＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを用いて送信されてもよい。エンドポイントは、状態４３４にてこのメッセージを受信し、状態４３６にて認証コードを検証し得る。エンドポイントがこのメッセージ又は認証パラメータ（例えば、ＣＭＡＣパラメータ等）を検証することができない場合、エンドポイントは状態４３２に進み、優先エンドポイントとして取り扱われるよう試みないｆＢＳとの通常のレンジングセッションに入ることを試み得る。一部の実施形態において、エンドポイントは、通常のレンジングセッションに入ることに代えて、優先的に取り扱われるために、レンジングコードセットを送信することを再度試みてもよい。エンドポイントがこのメッセージ及び／又はパラメータを検証することができる場合、エンドポイントは、段階４３７にてｆＢＳの格納パラメータを検索し、ｆＢＳも動作状態５２６に入る動作状態４３８に進み、ネットワークに参入し得る。
【００７２】
図４及び５に関連して説明した実施形態は、ネットワーク参入手順がどのように強化され得るかを例示するものである。さらに、一部の実施形態においては、エンドポイントが優先的なものであると認識した後に、ｆＢＳは、以前の通信セッション中の該エンドポイントに関する格納情報を検索してもよい。以前の通信セッション中、エンドポイントはｆＢＳがパラメータをキャッシュに格納することを要求することがあり得る。このような要求は、一部の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにより与えられているＲＥＧ−ＲＥＱ型メッセージを用いて送信されてもよい。ｆＢＳは、これに応答して、例えば能力情報、デフォルトのサービスフローの設定、及びエンドポイントのＳＴＩＤ等の識別情報などの、エンドポイントに関する情報を保存し得る。情報を保存した後、ｆＢＳは、同様にエンドポイントにｆＢＳに関する情報を保存させ得る、パラメータをキャッシュに格納したことを確認するメッセージで応答してもよい。ｆＢＳは、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにより与えられているＲＥＧ−ＲＳＰ型メッセージを用いてもよい。これは、通常のネットワーク参入手順の１つ以上のステップを省略することを可能にし得る。これらのステップは、能力情報の交換、登録、及び／又はデフォルトフローの設定を含み得る。これは、一部の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルにおけるネットワーク参入手順を短縮するために使用され得る。
【００７３】
強化されたレンジング処理の幾つかの実施形態についての理論的分析を、この処理の実行可能性及び実現可能性を示すために説明する。表１は、この分析において使用されるシンボルの定義を示している。
【表１】
2010109984.tif 000008
【００７４】
先ず、単一のレンジングコードの場合を検討する。２つ以上の局が同一のレンジングスロットで送信される同一のコードを選択する場合にレンジング処理は失敗すると仮定する。換言すれば、レンジング処理は、衝突が発生しない場合にのみ成功する。様々な理由により、衝突が発生しない場合であっても、レンジングの成功確率は１となることは保証されない。ｐは、衝突状態がない場合のレンジングの成功確率を表すために用いられ、１より小さい。エンドポイントｕに関し、そのレンジングコードを復号する成功確率は：
Ｐｒ［ユーザｕの成功］＝Ｐｒ［成功｜衝突なし］・Ｐｒ［衝突なし］＝ｐ・Ｐｒ［衝突なし］
であり、
【数６】
2010109984.tif 000009
である。故に、
【数７】
2010109984.tif 000010
である。
【００７５】
次に、Ｍ個のエンドポイントのうちのｍ個がアクティブな優先エンドポイントであるとする。各優先エンドポイントがＫ個の連続したレンジングスロット上でＫ個のレンジングコードを送信する。この状況は、単一のレンジングコードを送信するエンドポイントがＭ＋（Ｋ−１）ｍ個存在する場合と等価である。衝突の確率は、１つのフレーム中により多くのレンジングコードが送信されることによって増大するが、以下に示すように、確率の増大は小さいものである。
【００７６】
総数Ｋ個のレンジングコードのうちのＴＨ１個のレンジングコードが首尾良く検出されるかというレンジングコードセットの場合の確率は、
【数８】
2010109984.tif 000011
である。パラメータが適切に選択される場合、レンジングコードセットを首尾良く検出する確率は、単一のレンジングコードを検出する場合より遙かに高い。表１の右欄に列挙したパラメータ値を用いた分析の結果を図６に示す。ｘ軸はＴＨ１を示し、ｙ軸はユーザからの１つのレンジングコードセットを首尾良く検出する確率Ｐｆｓを表している。ＴＨ１＝３且つｍ＝５のときＰｆｓ＝０．９７７１であり、これは、Ｍ＝１００の場合に単一のレンジングコードを首尾良く検出する確率Ｐｓ＝０．８０７４より遙かに高い。
【００７７】
一方、複数の異なるエンドポイントによって送信された一組のレンジングコードを誤検出する確率は、以下のように考察することができる（ここではＴＴＤの一貫性は考慮しておらず、この分析は、後処理のステップ２のみを考慮しているため控えめなものである）：
【数９】
2010109984.tif 000012
ＴＨ１＝３且つｍ＝５のときＰｆａ＝３．８１５×１０−４であり、ＴＨ１＝４且つｍ＝５のときＰｆａ＝４．４７０×１０−６である。
【００７８】
図７Ａ及び７Ｂは、専用のレンジングコードを用いる強化されたネットワークレンジング手順の一実施形態を示すフローチャートである。一般に、図７Ａ及び７Ｂに示すステップ群は、必要に応じて、組み合わされ、変更され、あるいは削除されてもよく、また、この処理の例に更なるステップが追加されてもよい。さらに、記載のステップ群は好適な如何なる順序で実行されてもよい。
【００７９】
図７Ａを参照するに、ステップ７０５にて、一部の実施形態において、ｆＢＳはネットワークへのアクセスをエンドポイントに提供し得る。この通信セッション中、エンドポイントは、例えばステップ７０７にて、優先エンドポイントとして認識され得る。これは、該エンドポイントによってｆＢＳに送信された、優先的地位を要求するメッセージ、インストールの最中又は後にｆＢＳ内に構築された設定、及び／又はｆＢＳにてネットワークから受信された、ｆＢＳが該エンドポイントを優先的なものとして取り扱うことを要求するメッセージ、に応答して行われ得る。ステップ７０５の通信セッションの開設にて使用されたパラメータは、該エンドポイントが優先的なものとして認識されたことに応答して、ステップ７１０にて、ｆＢＳ及び該エンドポイントに格納され得る。これらのパラメータは、通信セッションを認証し且つ／或いは容易にするために使用される通信パラメータを含み得る。これらのパラメータはエンドポイント及び／又はｆＢＳの能力を指し示してもよい。格納パラメータはまた、該エンドポイントがｆＢＳに接続されるときに構築されるデフォルト接続のパラメータを含んでいてもよい。格納パラメータはまた、識別パラメータを含んでいてもよい。例えば、エンドポイントは、ｆＢＳに関するＭＡＣアドレス及びＣＭＡＣ  ＴＬＶパラメータを格納し、ｆＢＳはエンドポイントに関する同様の情報を格納し得る。ネットワーク参入手順中に交換されるその他の情報も、エンドポイント及び／又はｆＢＳによって格納されてもよい。これは、エンドポイントが、ｆＢＳによって優先エンドポイントとして取り扱われることを要求すること応答して行われてもよい。一部の実施形態において、ｆＢＳ及びエンドポイントが、現通信セッションの後にｆＢＳが該エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する別の通信セッションに入ることを望むとき、ｆＢＳ及びエンドポイントは、更に後述するように、より速く通信セッションに入れるように格納パラメータを用いてもよい。
【００８０】
ステップ７１５にて、一部の実施形態において、ｆＢＳ及び／又はエンドポイントは、後続の通信セッション中に使用するレンジングコードを決定し得る。これは、エンドポイントがｆＢＳによって優先エンドポイントとして取り扱われるべきと決定したことに応答して行われ得る。レンジングコードは、強化されたネットワーク参入手順を優先エンドポイントに提供するために使用される特別あるいは専用のレンジングコードとし得る。ｆＢＳは、１つ以上のレンジングコードを優先エンドポイントによる使用に専用にするように構成され得る。一部の実施形態において、ｆＢＳは、ステップ７０７にて為された決定に従って該エンドポイントを優先的なものとして取り扱うため、これらの専用レンジングコードのうちの１つを、後続の通信セッションにおいて該エンドポイントに使用されるように選択し、この決定を該エンドポイントに送信し得る。
【００８１】
ステップ７０５にて開始された通信セッションが例えばステップ７１７にて終了した後、エンドポイントは、図７Ｂに示すように、該エンドポイントが優先エンドポイントとして取り扱われることを望むｆＢＳとの新たな通信セッションを構築しようとしてもよい。これを達成するため、一部の実施形態において、専用レンジングコードが、図７Ａの方法のステップ７１５における決定に基づいてエンドポイントによって選択され、図７Ｂの方法のステップ７２０にてｆＢＳに送信される。
【００８２】
ステップ７３０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、１つ以上のエンドポイントから送信されたレンジングスロット内のレンジングコードを表す受信信号を分析し得る。ｆＢＳは、もし存在すれば何れのレンジングコードを受信したかを決定する。この検出は相関器を用いて行われ、相関器の出力として相関値が決定され、相関値が閾値を超える場合に一致が決定される。このステップを達成するために、図２−３に関連して説明した実施形態を用い得る。
【００８３】
ステップ７４０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは検出したレンジングコードを分析し、これらのレンジングコードが、優先エンドポイントから送信された特別な（あるいは専用の）レンジングコードを含んでいるかを決定し得る。ｆＢＳは、受信したレンジングコードの組が専用レンジングコードを含んでいないと決定した場合、何れのエンドポイントも優先的に取り扱わない通常のレンジングセッションに従事するよう進み得る。ｆＢＳは、受信したレンジングコードの組が専用あるいは特別のレンジングコードを含んでいると決定した場合、優先エンドポイントがネットワークへのアクセスを得ようとしていることを認識し、ステップ７５０に進み得る。
【００８４】
ステップ７５０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、ステップ７４０にて検出した専用レンジングコードを送信したエンドポイントに割当てメッセージを送信し得る。ｆＢＳは、一部の実施形態において、このエンドポイントにその他のエンドポイントより大きい優先度を与えるように割当てメッセージを送信し得る。例えば、ｆＢＳは、専用レンジングコードを送信したエンドポイントに割当てを送信した後に、その他のエンドポイントに割当てメッセージを送信し得る。他の一例として、ｆＢＳは、専用レンジングコードを送信したエンドポイントが現レンジングセッション内で割当てメッセージを受信することを確実にするよう、専用レンジングコードを送信したエンドポイントにその他のエンドポイントより高い優先順位を付けてもよい。一部の実施形態において、この割当てメッセージは、通常のレンジングコード（すなわち、専用／特別でないレンジングコード）で送信したエンドポイントに送信される割当てメッセージとは異なるものにしてもよい。様々な実施形態において、ステップ７５０にて送信される割当てメッセージに存在し得る１つの相違は、エンドポイントが識別及び／又は認証情報をｆＢＳに送信することを可能にするために該当エンドポイントに割り当てられる帯域幅の大きさが通常より大きいというものである。ステップ７６０にて、一部の実施形態において、エンドポイントは、ステップ７５０にて送信された割当てメッセージを受信したことに応答して、識別及び／又は認証情報をｆＢＳに送信し得る。ステップ７６０にて送信される情報は、例えば、識別パラメータ（例えば、ＭＡＣアドレス又はＳＴＩＤ（局ＩＤ）ＴＬＶ等）及び／又は認証パラメータ（例えば、ＣＭＡＣ  ＴＬＶ等）を含み得る。このような情報は、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを用いて送信されてもよい。
【００８５】
ステップ７７０にて、ｆＢＳは、ステップ７６０にてエンドポイントから送信された識別及び／又は認証情報の正当性を確認し得る。例えば、ｆＢＳは識別情報（例えば、ＭＡＣアドレス又はＳＴＩＤ  ＴＬＶ等）を用いて、このエンドポイントが優先エンドポイントであるかを確認し得る。一部の実施形態において、ｆＢＳはまた、ステップ７６０にてエンドポイントによって送信された認証情報を分析し得る。認証情報はエンドポイントに固有とし得る。認証情報は動的に生成されてもよい。一部の実施形態において、認証情報を評価するためにｆＢＳは識別情報を用い得る。例えば、エンドポイントがＭＡＣアドレス（又はＳＴＩＤ  ＴＬＶ）及びＣＭＡＣ  ＴＬＶを送信する場合、ｆＢＳはＭＡＣアドレスを用い、該ＭＡＣアドレスを用いるエンドポイントの格納パラメータにアクセスすることにより、送信されたＣＭＡＣ  ＴＬＶの正当性を確認し得る。様々な実施形態において、その他の形態の識別及び／又は認証もステップ７６０及び７７０にて使用され得る。ｆＢＳが、ステップ７６０にて送信された情報の正当性を確認することができない場合、ｆＢＳは、現レンジングセッションに関して、このエンドポイントにネットワークへのアクセスを提供することを拒否してもよい。一部の実施形態において、これは、実際には優先エンドポイントでないにもかかわらず、ネットワークへの優先アクセスを得るために特別／専用レンジングコードを嗅ぎ付けて使用するエンドポイントを、ｆＢＳがふるい落とすことを可能にし得る。ｆＢＳがステップ７６０にて送信された情報の確認に成功した場合、ｆＢＳは、ネットワーク参入処理を容易にするため、このエンドポイントに関する格納パラメータを検索し得る。このパラメータは、ステップ７１０にて格納された情報を含み得る。
【００８６】
ステップ７８０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、ステップ７７０にて正当性を確認された情報を有するエンドポイントに、識別及び／又は認証情報を送信し得る。例えば、ｆＢＳはＭＡＣアドレス（又は、ＳＴＩＤ  ＴＬＶ）及び／又はＣＭＡＣ  ＴＬＶを送信し得る。一部の実施形態において、この情報はＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルのＲＮＧ−ＲＳＰメッセージにて送信されてもよい。エンドポイントは、ステップ７７０にて説明したｆＢＳと同様にして、この情報の正当性を確認し得る。この確認が成功した場合、エンドポイントは、例えばステップ７１０にて格納された情報など、ｆＢＳに関する格納パラメータを検索し得る。一部の実施形態において、検索された格納パラメータを用い、ｆＢＳ及びエンドポイントはネットワーク参入手順を完了させ、ステップ７９０にて、エンドポイントがネットワークと通信することが可能になる。これは、格納パラメータの検索により、ｆＢＳ及びエンドポイントが格納パラメータの交換に要する時間を省略することができ、エンドポイントがネットワークに、通常のレンジングセッション及びネットワーク参入手順より速く参入することを可能にし得る。
【００８７】
図８Ａ及び８Ｂは、通常のレンジングコードを用いる強化されたネットワークレンジング手順の一実施形態を示すフローチャートである。一般に、図８Ａ及び８Ｂに示すステップ群は、必要に応じて、組み合わされ、変更され、あるいは削除されてもよく、また、この処理の例に更なるステップが追加されてもよい。さらに、記載のステップ群は好適な如何なる順序で実行されてもよい。
【００８８】
図８Ａを参照するに、ステップ８０５にて、一部の実施形態において、ｆＢＳはネットワークへのアクセスをエンドポイントに提供し得る。この通信セッション中、エンドポイントは、例えばステップ８０７にて、優先エンドポイントとして認識され得る。これは、該エンドポイントによってｆＢＳに送信された、優先的地位を要求するメッセージ、インストールの最中又は後にｆＢＳ内に構築された設定、及び／又はｆＢＳにてネットワークから受信された、ｆＢＳが該エンドポイントを優先的なものとして取り扱うことを要求するメッセージ、に応答して行われ得る。ステップ８０５の通信セッションの開設にて使用されたパラメータは、該エンドポイントが優先的なものとして認識されたことに応答して、ステップ８１０にて、ｆＢＳ及び該エンドポイントに格納され得る。これらのパラメータは、通信セッションを認証し且つ／或いは容易にするために使用される通信パラメータを含み得る。これらのパラメータはエンドポイント及び／又はｆＢＳの能力を指し示してもよい。格納パラメータはまた、識別パラメータを含んでいてもよい。例えば、エンドポイントは、ｆＢＳに関するＭＡＣアドレス（又は、ＳＴＩＤ  ＴＬＶ）及びＣＭＡＣ  ＴＬＶパラメータを格納し、ｆＢＳはエンドポイントに関する同様の情報を格納し得る。ネットワーク参入手順中に交換されるその他の情報も、エンドポイント及び／又はｆＢＳによって格納されてもよい。一部の実施形態において、ｆＢＳ及びエンドポイントが、現通信セッションの後に別の通信セッションに入ることを望むとき、ｆＢＳ及びエンドポイントは、更に後述するように、より速く通信セッションに入れるように格納パラメータを用いてもよい。
【００８９】
ステップ８０５にて開始された通信セッションがステップ８１２にて終了した後、エンドポイントは、図８Ｂに示すように、該エンドポイントが優先エンドポイントとして取り扱われることを望むｆＢＳとの新たな通信セッションを構築しようとしてもよい。これを達成するため、一部の実施形態において、何れのエンドポイントにも利用可能なレンジングコードが、図８Ｂの方法のステップ８２０にてｆＢＳに送信され得る。
【００９０】
ステップ８３０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、１つ以上のエンドポイントから送信されたレンジングスロット内のレンジングコードを表す受信信号を分析し得る。ｆＢＳは、もし存在すれば何れのレンジングコードを受信したかを決定する。ステップ８２０にてエンドポイントによって送信されたレンジングコードはステップ８３０で検出される。この検出は相関器を用いて行われ、相関器の出力として相関値が決定され、相関値が閾値を超える場合に一致が決定される。このステップを達成するために、図２−３に関連して説明した実施形態を用い得る。
【００９１】
ステップ８４０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、ステップ８３０でレンジングコードを受信したことに応答して、ステップ８２０にてレンジングコードを送信したエンドポイントに割当てメッセージを送信し得る。ステップ８５０にて、一部の実施形態において、エンドポイントは、ステップ８４０にて送信された割当てメッセージを受信したことに応答して、識別及び／又は認証情報をｆＢＳに送信し得る。ステップ８５０にて送信される情報は、例えば、識別パラメータ（例えば、ＭＡＣアドレス又はＳＴＩＤ  ＴＬＶ等）及び／又は認証パラメータ（例えば、ＣＭＡＣ  ＴＬＶ等）を含み得る。このような情報は、一部の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを用いて送信されてもよい。様々な実施形態において、エンドポイントは、識別及び／又は認証情報をｆＢＳに送信する前に、より広い帯域幅の要求をｆＢＳに送信してもよい。これは、ステップ８４０にてｆＢＳによってエンドポイントに与えられた割当てが、エンドポイントが識別及び／又は認証パラメータを送信することに不十分であるとエンドポイントが決定したことに応じて行われ得る。このような要求は、一部の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルのＲＮＧ−ＲＥＱメッセージにて送信されてもよい。これら及びその他の実施形態において、エンドポイントは、十分な割当てを受けると、ステップ８５０で識別及び／又は認証情報を送信し得る。ｆＢＳは、新たな帯域幅割当てを有する更なる割当てメッセージをエンドポイントに送信することによって、より広い帯域幅を提供し得る。
【００９２】
ステップ８６０にて、ｆＢＳは、ステップ８５０にてエンドポイントから送信された識別及び／又は認証情報の正当性を確認し得る。例えば、ｆＢＳは識別情報（例えば、ＭＡＣアドレス又はＳＴＩＤ  ＴＬＶ等）を用いて、このエンドポイントが優先エンドポイントであるかを確認し得る。一部の実施形態において、ｆＢＳはまた、ステップ８５０にてエンドポイントによって送信された認証情報を分析し得る。認証情報はエンドポイントに固有とし得る。認証情報は動的に生成されてもよい。一部の実施形態において、認証情報を評価するためにｆＢＳは識別情報を用い得る。例えば、エンドポイントがＭＡＣアドレス又はＳＴＩＤ  ＴＬＶとＣＭＡＣ  ＴＬＶとを送信する場合、ｆＢＳはＭＡＣアドレスを用い、該ＭＡＣアドレスを用いるエンドポイントの格納パラメータにアクセスすることにより、送信されたＣＭＡＣ  ＴＬＶの正当性を確認し得る。その他の形態の識別及び／又は認証もステップ８５０及び８６０にて使用され得る。ｆＢＳが、ステップ８５０にて送信された情報の正当性を確認することができない場合、ｆＢＳは、該エンドポイントと通常のレンジングセッションに入ってもよい。ｆＢＳがステップ８５０にて送信された情報の確認に成功した場合、ｆＢＳは、ネットワーク参入処理を容易にするため、このエンドポイントに関する格納パラメータを検索し得る。このパラメータは、ステップ８１０にて格納された情報を含み得る。
【００９３】
ステップ８７０にて、一部の実施形態において、ｆＢＳは、ステップ８６０にて正当性を確認された情報を有するエンドポイントに、識別及び／又は認証情報を送信し得る。例えば、ｆＢＳはＭＡＣアドレス（又は、ＳＴＩＤ  ＴＬＶ）及び／又はＣＭＡＣ  ＴＬＶを送信し得る。この情報はＩＥＥＥ８０２．１６（ｅ）プロトコルのＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを用いて送信されてもよい。エンドポイントは、ステップ８６０にて説明したｆＢＳと同様にして、この情報の正当性を確認し得る。この確認に成功した場合、エンドポイントは、例えばステップ８１０にて格納された情報など、ｆＢＳに関する格納パラメータを検索し得る。一部の実施形態において、検索された格納パラメータを用い、ｆＢＳ及びエンドポイントはネットワーク参入手順を完了させ、ステップ８８０にて、エンドポイントがネットワークと通信することが可能になる。これは、格納パラメータの検索により、ｆＢＳ及びエンドポイントが格納パラメータの交換に要する時間を省略することができ、エンドポイントがネットワークに、通常のレンジングセッション及びネットワーク参入手順より速く参入することを可能にし得る。正当性の確認に成功しなかった場合、エンドポイントはｆＢＳとの通信セッションを終了させ得る。
【００９４】
一部の実施形態において、図８Ａ及び８Ｂに関連して説明した手順例は多様な手法で用いられてもよい。例えば、図３Ａ及び３Ｂにおいてのようにレンジングコードセットを送信しようとするエンドポイントは、エンドポイントのネットワーク参入手順を強化するために、図８Ａ及び８Ｂのうちの１つ以上の実施形態を用いてもよい。例えば、レンジングコードセットが適切に識別されず、エンドポイントが単に、該エンドポイントがレンジングコードセットではなく１つのレンジングコードのみを送信したかのような割当てメッセージをｆＢＳから受信した場合、該エンドポイントは、強化されたネットワーク参入手順の恩恵を受けるために、ステップ８５０−８８０を用いて処理を進めてもよい。従って、この例において、図８Ａ及び８Ｂにて説明した実施形態は、優先サービスを得るための他の形態が成功しなかったときの代替シナリオとして用いられ得る。
【００９５】
幾つかの実施形態を例示し、詳細に説明したが、認識されるように、請求項の主旨及び範囲を逸脱することなく、様々な改変及び代用が可能である。
【００９６】
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
【００９７】
（付記１）  基地局にて、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定した所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階と
を有する無線通信方法。
（付記２）  前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、（ａ）第１の受信レンジングコードに関する時間遅延が第２の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有し、且つ
前記ネットワークへの参入を与える段階は更に、前記（ａ）の段階における決定に応じて、前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記１に記載の方法。
（付記３）  前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、前記受信した複数のレンジングコードのレンジングスロットが、前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードのレンジングスロットと一致することを決定することを有する、付記１に記載の方法。
（付記４）  前記少なくとも１つの暗号パラメータは、少なくとも１つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有する、付記１に記載の方法。
【００９８】
（付記５）  前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが優先的なものであることを決定する段階と、
前記所定のレンジングコードセットを、第２のエンドポイントから受信した少なくとも１つのレンジングコードと比較したことに応答して、前記第２のエンドポイントが優先的なものでないことを決定する段階と
を更に有し、
前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階は、前記第２のエンドポイントに参入を与えるかを決定する前に、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記１に記載の方法。
（付記６）  前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階に先立って、前記優先エンドポイントの１つ以上のパラメータを格納する段階と、
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記１つ以上のパラメータを使用する段階と
を更に有する付記１に記載の方法。
（付記７）  優先エンドポイントにて、該優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも１つの暗号パラメータを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局を介して前記ネットワークに参入する段階と
を有する無線通信方法。
（付記８）  前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングスロットを生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを送信する段階は、前記基地局に前記一組のレンジングスロットにて前記一組のレンジングコードを送信することを有する、
付記７に記載の方法。
（付記９）  前記少なくとも１つの暗号パラメータは、少なくとも１つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有する、付記７に記載の方法。
【００９９】
（付記１０）  前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させることに先立って、前記基地局の１つ以上のパラメータを格納する段階と、
前記基地局から前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記１つ以上のパラメータを使用する段階と
を更に有する付記７に記載の方法。
【０１００】
（付記１１）  前記暗号パラメータを用いて乱数を生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを生成する段階は、前記一組のレンジングコードの各レンジングコードを、前記乱数の異なる部分を用いて生成することを有する、
付記７に記載の方法。
（付記１２）  無線機と１つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供し、
前記優先エンドポイントに少なくとも１つの暗号パラメータを送信し、且つ
基地局が前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する
よう動作し、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて決定された所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定し、且つ
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える
よう動作する、
無線通信システム。
（付記１３）  前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定することは更に、（ａ）第１の受信レンジングコードに関する時間遅延が第２の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有し、且つ
前記ネットワークへの参入を与えることは更に、前記（ａ）の段階における決定に応じて、前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記１２に記載のシステム。
【０１０１】
（付記１４）  前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定することは更に、前記受信した複数のレンジングコードのレンジングスロットが、前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードのレンジングスロットと一致することを決定することを有する、付記１２に記載のシステム。
【０１０２】
（付記１５）  前記少なくとも１つの暗号パラメータは、少なくとも１つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有する、付記１２に記載のシステム。
【０１０３】
（付記１６）  前記１つ以上のプロセッサは更に、
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが優先的なものであることを決定し、
前記所定のレンジングコードセットを、第２のエンドポイントから受信した少なくとも１つのレンジングコードと比較したことに応答して、前記第２のエンドポイントが優先的なものでないことを決定する
よう動作し、且つ
前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることは、前記第２のエンドポイントに参入を与えるかを決定する前に、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記１２に記載のシステム。
【０１０４】
（付記１７）  前記１つ以上のプロセッサは更に、
前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信することに先立って、前記優先エンドポイントの１つ以上のパラメータを格納し、且つ
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記１つ以上のパラメータを使用する
よう動作する、付記１２に記載のシステム。
【０１０５】
（付記１８）  無線機と１つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
ネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加し、且つ
前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも１つの暗号パラメータを受信する
よう動作し、
前記１つ以上のプロセッサは、
前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成し、
前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信し、
前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信し、且つ
前記基地局を介して前記ネットワークに参入する
よう動作する、
無線通信システム。
（付記１９）  前記１つ以上のプロセッサは更に、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも１つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングスロットを生成するよう動作し、且つ
前記一組のレンジングコードを送信することは、前記基地局に前記一組のレンジングスロットにて前記一組のレンジングコードを送信することを有する、
付記１８に記載のシステム。
【０１０６】
（付記２０）  前記少なくとも１つの暗号パラメータは、少なくとも１つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有する、付記１８に記載のシステム。
【０１０７】
（付記２１）  前記１つ以上のプロセッサは更に、
前記基地局との前記通信セッションを終了させることに先立って、前記基地局の１つ以上のパラメータを格納し、且つ
前記基地局から前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記１つ以上のパラメータを使用する
よう動作する、付記１８に記載のシステム。
【０１０８】
（付記２２）  前記１つ以上のプロセッサは更に、前記暗号パラメータを用いて乱数を生成するよう動作し、
前記一組のレンジングコードを生成することは、前記一組のレンジングコードの各レンジングコードを、前記乱数の異なる部分を用いて生成することを有する、
付記１８に記載のシステム。
【符号の説明】
【０１０９】
１００、２００    通信システム
１１０、２０５    ネットワーク
１２０    マクロ基地局
１４０、２７０    エンドポイント
１５０、２９０    無線接続
１６０    有線リンク
１７０    ノード
１８０、２５１    ネットワークアクセス装置
１９０、２５０    フェムト基地局
２２４、２３２    サーバ
２２６、２３４    ゲートウェイ
２５２、２７２    無線機
２５４、２７４    ＰＨＹ／ＨＷブロック
２５７、２７７    ＭＡＣ／ＳＷブロック
２８０    アナログ−デジタル変換器
２８２    高速フーリエ変換
２８４−２９４    相関器
２９６    比較器
【図１】
2010109984.tif 000013
【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
2010109984.tif 000019
【図６】
2010109984.tif 000020
【図７Ａ】
2010109984.tif 000021
【図７Ｂ】
2010109984.tif 000022
【図８Ａ】
2010109984.tif 000023
【図８Ｂ】
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