(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおけるアップリンクスケジューリングのための帯域幅を要請する移動局であって、
前記移動局は、
基地局と通信する送信器と、
前記移動局の識別子に対する第１の部分ビットとあらかじめ定められた帯域幅要請情報の第２の部分ビットとを使用して帯域幅要請情報を構成し、前記基地局に帯域幅要請チャネルで前記帯域幅要請情報の送信を制御する制御部とを有し、
前記帯域幅要請情報の全ビットの数は、１６であり、前記第１の部分ビットの数は、１２であり、前記第２の部分ビットの数は、４であり、
前記全ビットの中の３ビットがプリアンブルインデックスを使用して前記帯域幅要請情報の帯域幅要請プリアンブルで送信される
ことを特徴とする移動局。
【請求項２】
前記帯域幅要請情報は、次の数式により形成され、
【数１】
0005557404.tif 000027
ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４，ｂ１５は前記１６ビットに対応し、ｐ０，ｐ１，ｐ２は前記プリアンブルインデックスであり、Ｓ０，…，Ｓ１５は前記帯域幅要請情報が含む迅速アクセスメッセージを構成するビットを示す
ことを特徴とする請求項１に記載の移動局。
【請求項３】
無線通信ネットワークにおけるアップリンクスケジューリングのための基地局であって、
前記基地局は、
移動局から帯域幅要請情報を受信する受信部と、
前記移動局の識別子に対する第１の部分ビット及び前記帯域幅要請情報からあらかじめ定められた帯域幅要請情報の第２の部分ビットを取得する制御器とを有し、
前記帯域幅要請情報の全ビットの数は、１６であり、前記第１の部分ビットの数は、１２であり、前記第２の部分ビットの数は、４であり、
前記全ビットの中の３ビットがプリアンブルインデックスを使用して前記帯域幅要請情報の帯域幅要請プリアンブルで送信される
ことを特徴とする基地局。
【請求項４】
前記帯域幅要請情報は、下記の数式により形成され、
【数２】
0005557404.tif 000028
ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４，ｂ１５は前記１６ビットに対応し、ｐ０，ｐ１，ｐ２は前記プリアンブルインデックスであり、Ｓ０，…，Ｓ１５は前記帯域幅要請情報が含む迅速アクセスメッセージを構成するビットを示す
ことを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
無線通信ネットワークにおけるアップリンクスケジューリングのための帯域幅を要請する方法であって、
前記移動局の識別子に対する第１の部分ビット及びあらかじめ定められた帯域幅要請情報の第２の部分ビットを使用して帯域幅要請情報を構成するステップと、
前記基地局に帯域幅要請チャネルで前記帯域幅要請情報を送信するステップとを有し、
前記帯域幅要請情報の全ビットの数は、１６であり、前記第１の部分ビットの数は、１２であり、前記第２の部分ビットの数は、４であり、
前記全ビットの中の３ビットがプリアンブルインデックスを使用して前記帯域幅要請情報の帯域幅要請プリアンブルで送信される
ことを特徴とする帯域幅要請方法。
【請求項６】
前記帯域幅要請情報は、下記の数式により形成され、
【数３】
0005557404.tif 000029
ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４，ｂ１５は前記１６ビットに対応し、ｐ０，ｐ１，ｐ２は前記プリアンブルインデックスであり、Ｓ０，…，Ｓ１５は前記帯域幅要請情報が含む迅速アクセスメッセージを構成するビットを示す
ことを特徴とする請求項５に記載の帯域幅要請方法。
【請求項７】
無線通信システムにおけるアップリンクスケジューリングを行う方法であって、
移動局から帯域幅要請情報を受信するステップと、
前記移動局の識別子に対する第１の部分ビット及び前記帯域幅要請情報からあらかじめ定められた帯域幅要請情報の第２の部分ビットを取得するステップとを有し、
前記帯域幅要請情報の全ビットの数は、１６であり、前記第１の部分ビットの数は、１２であり、前記第２の部分ビットの数は、４であり、
前記全ビットの中の３ビットがプリアンブルインデックスを使用して前記帯域幅要請情報の帯域幅要請プリアンブルで送信される
ことを特徴とするアップリンクスケジューリング方法。
【請求項８】
前記帯域幅要請情報は、下記の数式により形成され、
【数４】
0005557404.tif 000030
ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４，ｂ１５は前記１６ビットに対応し、ｐ０，ｐ１，ｐ２は前記プリアンブルインデックスであり、Ｓ０，…，Ｓ１５は前記帯域幅要請情報が含む迅速アクセスメッセージを構成するビットである
ことを特徴とする請求項７に記載のアップリンクスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、無線通信システムに関し、移動局と基地局間の帯域幅要請チャネルでのプリアンブルシーケンスをインデキシングするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ改訂案は、移動局（Mobile station：以下、“ＭＳ”と称する）が基地局（Base station：以下、“ＢＳ”と称する）にアップリンク（ＵＬ）帯域幅割り当てが必要であることを示すために帯域幅要請（ＢＷＲＥＱ）を送信するようにする。ＭＳは、様々な方法を介してＢＳから帯域幅を要請することができる。これらの方法は、帯域幅要請指示子、単独型帯域幅要請（standalone bandwidth request）、ＭＡＣ  ＰＤＵ内の拡張ヘッダーで送信されるピギーバック型帯域幅要請（piggybacked bandwidth request）、及び高速フィードバックチャネルを用いる帯域幅要請に基づくコンテンションベースのランダムアクセス（contention based random access）の使用を含む。
【０００３】
コンテンションベースのランダムアクセス方法において、複数のＭＳは、共通チャネル上の限定されたプリアンブルシーケンスセットをめぐって競合する。８０２．１６ｍ標準は、２４個の直交アクセスシーケンス又はプリアンブルシーケンスを定義する。各移動局は、ランダムに（２４個の可能なプリアンブルシーケンスの中から）プリアンブルシーケンスを選択し、他の移動局がこのプリアンブルシーケンスを選択しないことを希望し得る。他のＭＳが同一のプリアンブルシーケンスを選択する場合に、２つのプリアンブルシーケンスがＢＳで衝突したという。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、無線通信ネットワークにおける帯域幅を要請する方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、無線通信ネットワークにおけるアップリンクスケジューリングのための方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
本発明のまた他の目的は、帯域幅要請チャネルでのプリアンブルシーケンスをインデキシングする方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、無線通信ネットワークにおける帯域幅要請のための移動局が提供される。上記移動局は、帯域幅要請チャネルで迅速アクセスメッセージ及び帯域幅要請プリアンブルシーケンスを基地局に送信するように構成され、Ｂ個のビットの上記迅速アクセスメッセージは、ＢＭＳ個のビットである上記移動局識別子(ＳＴＩＤ)及び（Ｂ−ＢＭＳ）個のビットである帯域幅要請情報を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の実施形態の他の態様によれば、無線通信ネットワークにおけるアップリンクスケジューリングのための基地局が提供される。上記基地局は、帯域幅要請チャネルで迅速アクセスメッセージ及び帯域幅要請プリアンブルシーケンスを移動局から受信し、この際に、Ｂ個のビットの上記迅速アクセスメッセージは、ＢＭＳ個のビットの上記移動局識別子（ＳＴＩＤ）及び（Ｂ−ＢＭＳ）個のビットの帯域幅要請情報を含み、上記帯域幅要請プリアンブルシーケンスに対応するプリアンブルインデックスを決定し、上記Ｂ個のビットの上記迅速アクセスメッセージから（Ｂ−ＢＭＳ）個のビット部分を決定するように構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の実施形態のさらに他の態様によれば、無線通信ネットワークにおける帯域幅を要請する方法が提供される。上記方法は、帯域幅要請チャネルで迅速アクセスメッセージ及び帯域幅要請プリアンブルシーケンスを基地局に送信するステップを有し、Ｂ個のビットの上記迅速アクセスメッセージは、ＢＭＳ個のビットである上記移動局識別子（ＳＴＩＤ）及び（Ｂ−ＢＭＳ）個のビットである帯域幅要請情報を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によるＭＳは、プリアンブルシーケンスのインデックスに対応するプリアンブルシーケンスを送信するように構成され、ＢＳは、ＭＳが使用する迅速アクセスメッセージを復旧するように構成される。
【００１１】
本開示及びその長所に対するより完全な理解のために、同一の参照符号は、同一の構成要素を示す添付された図面と関連してなされた下記の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による例示的な無線ネットワークを示す図である。
【図２】本発明の実施形態による無線移動局を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースの移動局に対する５−ステップ帯域幅要請手順を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースの移動局に対する３−ステップ帯域幅要請迅速アクセス手順を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による５−ステップ帯域幅要請手順にデフォルトされる３−ステップ帯域幅要請迅速アクセス手順を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を使用するためにＯＦＤＭＡ物理階層を用いる帯域幅要請に対するリソース構造を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるプリアンブルシーケンスをインデキシングする方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を詳細に説明するに先立って、本明細書の全般にわたって使用される特定の単語及び語句の定義を開示することが望ましい。“含む（include）”及び “備える（comprise）”という語句だけではなく、その派生語（derivatives thereof）は、限定ではなく、含有を意味する。“又は（or）”という用語は、“及び／又は（and/or）”の意味を包括する。“関連した（associated with）”及び“それと関連した（associated therewith）”という語句だけではなく、その派生語句は、“含む（include）”、“含まれる（be included within）”、“相互に連結する（interconnect with）”、“包含する（contain）”、“包含される（be contained within）”、“連結する（connect to or with）”、“結合する（couple to or with）”、“疎通する（be communicable with）”、“協力する（cooperate with）”、“挿入する（interleave）”、“並列する（juxtapose）”、“近接する（be proximate to）”、“接する（be bound to or with）”、“有する（have）”、及び“特性を有する（have a property of）”などを意味することができる。制御器は、少なくとも１つの動作を制御する装置、システム又はその一部を意味するもので、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらのうちの２つ以上の組合せで実現することができる。ある特定の制御器に関連した機能性は、ローカルでも遠隔でも、集中するか又は分散することができることに留意しなければならない。特定の単語及び語句に関するこのような定義は、本明細書の全般にわたって規定されるもので、当業者には、大部分の場合ではなくても、多くの場合において、このような定義がそのように定義された単語及び語句の先行使用にはもちろん、将来の使用にも適用されるものであることが自明である。
【００１４】
以下で説明する図１乃至図７及び本明細書で本発明の原理を記述するのに使用される様々な実施形態は、ただ例示的なものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈するべきではない。当業者であれば、本発明の原理が適切に配置された任意の無線通信システムで実現することができるものであることは自明である。
【００１５】
次の文書及び標準説明を本出願に主張するように本発明に一体化する。
ＩＥＥＥ  Ｃ８０２．１６ｍ−０９／００１０ｒ２、ＩＥＥＥ８０２．１６改訂作業文書、編集：Ｒｏｎ  Ｍｕｒｉａｓ、２００９年６月（以下、“００１０ｒ２”文書と称する）及び
ＩＥＥＥ  Ｃ８０２．１６ｍ−０８／０００３ｒ９ａ、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステム説明書、編集：Ｓｈｋｕｍｂｉｎ  Ｈａｍｉｔｉ）、２００９年６月（以下、“０００３ｒ９ａ”文書と称する）。
【００１６】
本発明の実施形態は、帯域幅要請チャネルでのプリアンブルシーケンスをインデキシングする方法を提供する。開示された実施形態は、帯域幅要請指示子に基づくコンテンションベースのランダムアクセスの使用に基づく。しかしながら、他の帯域幅要請方法が本発明に使用され得ることを理解するのであろう。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態による例示的な無線ネットワーク１００を示す。図示した実施形態において、無線ネットワーク１００は、基地局（Base station：ＢＳ）１０１、基地局（ＢＳ）１０２、及び基地局（ＢＳ）１０３を含む。基地局１０１は、基地局１０２及び基地局１０３と通信する。また、基地局１０１は、インターネット（Internet）、私設ＩＰネットワーク、又は他のデータネットワークのようなインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１３０と通信する。
【００１８】
基地局１０２は、基地局１０１を介して基地局１０２のサービスエリア１２０内の複数の加入者局（subscriber station）にＩＰネットワーク１３０に対する無線広帯域アクセスを提供する。第１の複数の加入者局（Subscriber Station：ＳＳ）は、加入者局（ＳＳ）１１１、加入者局（ＳＳ）１１２、加入者局（ＳＳ）１１３、加入者局（ＳＳ）１１４、加入者局（ＳＳ）１１５、及び加入者局（ＳＳ）１１６を含む。加入者局１１１乃至１１６は、移動電話、移動ＰＤＡ、及び任意の移動局（ＭＳ）のような任意の無線通信装置となり得るが、これに限定されない。一実施形態において、ＳＳ１１１は、小企業（Small Business：ＳＢ）内に位置し得、ＳＳ１１２は、企業（Enterprise：Ｅ）内に位置し得、ＳＳ１１３は、ＷｉＦｉホットスポット（ＨＳ）に位置し得、ＳＳ１１４は、住宅内に位置し得、ＳＳ１１５及びＳＳ１１６は、移動装置であり得る。
【００１９】
基地局１０３は、基地局１０１を介して基地局１０３のサービスエリア１２５内の複数の加入者局にＩＰネットワーク１３０に対する無線広帯域アクセスを提供する。サービスエリア１２５内の複数の加入者局は、加入者局１１５及び加入者局１１６を含む。本発明の他の実施形態において、基地局１０２及び１０３は、基地局１０１を介して間接的に接続されるよりは、光ファイバー、ＤＳＬ、ケーブル、又はＴ１／Ｅ１ラインのような有線広帯域接続を用いてインターネットに直接接続され得る。
【００２０】
他の実施形態において、基地局１０１は、より少ないか又はより多いＢＳと通信状態となり得る。また、図１では、６個の加入者局だけが図示されているが、無線ネットワーク１００が６個以上の加入者局にも無線広帯域アクセスを提供し得るものと理解される。加入者局１１５及び加入者局１１６がサービスエリア１２０及びサービスエリア１２５の双方のエッジ上にあることに留意する。加入者局１１５及び加入者局１１６の各々は、基地局１０２及び基地局１０３のすべてと通信し、相互にインターフェーシングするセル−エッジ（cell-edge）装置とも言える。例えば、ＢＳ１０２とＳＳ１１６間の通信は、ＢＳ１０３とＳＳ１１５間の通信と干渉し得る。また、ＢＳ１０３とＳＳ１１５間の通信は、ＢＳ１０２とＳＳ１１６間の通信と干渉し得る。
【００２１】
加入者局１１１乃至１１６は、音声、データ、ビデオ、ビデオ遠隔会議、及び／又は他の広帯域サービスにアクセスするためにＩＰネットワーク１３０への広帯域アクセスを使用し得る。本発明の一実施形態によると、１つ又は複数のＳＳ１１１乃至ＳＳ１１６は、ＷｉＦｉ無線ラン（ＷＬＡＮ）のアクセスポイント（Access Point：ＡＰ）と関連し得る。ＳＳ１１６は、無線使用可能なラップトップコンピュータ（wireless-enabled laptop computer）、パーソナルデータアシスタント（personal data assistant：ＰＤＡ）、ノートブック、小型装置（handheld device）、又は他の無線使用可能な装置を含む様々な移動装置の中の１つであり得る。ＳＳ１１４は、例えば、無線使用可能なパーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ゲートウェイ、又は他の装置であり得る。
【００２２】
点線は、サービスエリア１２０及び１２５の近似範囲を示し、これらは、例示及び説明のためにほぼ円形で図示する。例えば、サービスエリア１２０及び１２５のような基地局と関連したサービスエリアは、基地局の構成、及び自然的及び人工的障害物と関連した無線環境での変化に基づいて不規則な形態を含む他の形態を有し得ることを明確に理解しなければならない。
【００２３】
また、基地局と関連したサービスエリアは、時間に従って一定でなく、基地局及び／又は加入者局の送信電力レベルの変動、気象条件、及び他の要因に基づいて動的（拡張、収縮、又は変化する形態）であり得る。本発明の一実施形態によると、例えば、基地局１０２及び１０３のサービスエリア１２０及び１２５のような基地局のサービスエリアの半径は、基地局から２キロメートル未満で約５０キロメートルまでの範囲内で拡張され得る。
【００２４】
当技術分野で周知のように、基地局１０１、１０２、又は１０３のような基地局は、サービスエリア内の複数のセクタをサポートするために指向性アンテナ（directional antennas）を使用し得る。図１において、基地局１０２及び１０３の各々は、ほぼサービスエリア１２０及び１２５の中央に示される。他の実施形態において、指向性アンテナの使用は、基地局がサービスエリアの境界の近傍、例えば、円錐形（cone-shaped）又はなし形（pear-shaped）のサービスエリアのポイントに位置し得る。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態による無線移動局２００の構成を示す図である。特定の実施形態において、無線移動局２００は、図１に示す加入者局１１１乃至１１６の中の任意の加入者局を示し得る。図２に示す無線移動局（ＭＳ）２００の実施形態は、ただ例示のためのものである。無線移動局２００の他の実施形態が本発明の範囲から逸脱することなく使用され得る。
【００２６】
無線移動局２００は、アンテナ２０５、無線周波数（ＲＦ）送受信器２１０、送信（ＴＸ）処理回路２１５、マイクロフォン２２０、及び受信（ＲＸ）処理回路２２５を含む。また、移動局２００は、スピーカ２３０、メインプロセッサ２４０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース（ＩＦ）２４５、キーパッド２５０、ディスプレー２５５、メモリ２６０、電力マネージャ２７０、及びバッテリー２８０を備える。
【００２７】
メインプロセッサ２４０は、移動局２００の全般的な動作を制御するためにメモリ２６０内に記憶された基本オペレーションシステム（ＯＳ）プログラム２６１を実行する。このような動作において、メインプロセッサ２４０は、公知の原理に従って、無線周波数（ＲＦ）送受信器２１０、受信（ＲＸ）処理回路２２５、及び送信（ＴＸ）処理回路２１５により逆方向チャネル信号の送信及び順方向チャネル信号の受信を制御する。
【００２８】
メインプロセッサ２４０は、メモリ２６０内に存在する他のプロセス及びプログラムを実行することができる。メインプロセッサ２４０は、実行プロセスにより要請されるように、データをメモリ２６０の内部に又は外部に移動させることができる。また、メインプロセッサ２４０は、Ｉ／Ｏインターフェース２４５に結合される。移動局２００のオペレータは、キーパッド２５０を用いてデータを移動局２００に入力する。他の実施形態は、他のタイプのディスプレーを使用し得る。
【００２９】
移動局は、アップリンク帯域幅割り当てが必要であれば、このアップリンク帯域幅割り当てが必要であることをＢＳに指示するために帯域幅要請を送信し得る。移動局は、様々な方法を介して基地局から帯域幅を要請することができる。これらの方法は、帯域幅要請指示子、単独型帯域幅要請、ＭＡＣ  ＰＤＵ内の拡張ヘッダーで送信されるピギーバック型帯域幅要請、及び高速フィードバックチャネルを用いる帯域幅要請に基づくコンテンションベースのランダムアクセスの使用を含む。
【００３０】
帯域幅要請指示子に基づくコンテンションベースのランダムアクセスを用いて帯域幅を要請する２つの手順について説明する。同時にサポートされ得る２つの手順は、５−ステップ手順及び３−ステップ迅速アクセス手順を含む。５−ステップ手順は、独立して使用され得るか又は迅速アクセスメッセージのデコーディングの際に失敗する場合には３−ステップ迅速アクセス手順のためのフォールバックモード（fallback mode）として使用され得る。
【００３１】
図３は、本発明の一実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースの移動局に対する５−ステップ帯域幅要請手順を示す方法を説明する。移動局２００及び基地局１０２に関する方法３００を説明する。しかしながら、このような方法３００は、任意の類似した構成を有する無線装置及び基地局に使用され得ることを理解しなければならない。
【００３２】
図３を参照すると、ステップ３０１で、移動局２００は、プリアンブルシーケンスのセットからランダムに選択されたプリアンブルシーケンスである帯域幅要請指示子を帯域幅要請チャネルのために割り当てられたリソース内の基地局１０２に送信する。プリアンブルシーケンスは、直交性又は低い相関関係のような望ましい特性を有するシーケンスのクラスに属する数字のシーケンスである。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍの場合に、プリアンブルシーケンスは、すべて直交する。
【００３３】
ステップ３０２で、基地局１０２は、帯域幅要請指示子に応答する。この応答は、デコーディングの成功又は失敗によって異なる。ＢＳ１０２が帯域幅要請指示子のデコーディングに成功した場合に、基地局１０２は、ＢＷ  ＲＥＱヘッダーのアップリンク送信に対する許可を移動局２００に送信する。
【００３４】
ステップ３０３で、移動局２００がＢＷ  ＲＥＱヘッダーに対するアップリンク（ＵＬ）許可を基地局１０２から受信する場合に、移動局２００は、アップリンク許可により示されるリソースで単独型帯域幅要請メッセージヘッダーを基地局１０２に送信する。しかしながら、移動局２００がアップリンク許可を基地局１０２から受信しなかった場合に、移動局２００は、帯域幅要請が失敗したものと見なし、この手順を再開始し得る。
【００３５】
ステップ３０４で、ＢＷ  ＲＥＱヘッダーのデコーディングに成功すると、基地局１０２は、アップリンク許可を移動局２００に送信する。しかしながら、デコーディングが失敗する場合に、基地局１０２は、否定受信確認を送信する。
【００３６】
ステップ３０５で、アップリンク許可が基地局１０２により送信されたものと仮定する場合に、移動局２００は、アップリンク許可で示された割り当てられたリソースを用いて送信する。あるいは、否定受信確認を受信する場合に、移動局２００は、帯域幅要請が失敗したものと見なし、この手順を再開始し得る。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ８０２．１６ｍベースの移動局に対する３−ステップ帯域幅要請迅速アクセス手順を示す方法を説明する。方法４００は、移動局２００及び基地局１０２について説明される。しかしながら、方法４００は、任意の類似した構成を有する無線装置及び基地局に使用され得ることを理解しなければならない。
【００３８】
図４を参照すると、ステップ４０１で、移動局２００は、帯域幅要請チャネルに対して割り当てられたリソースで帯域幅要請指示子及び迅速アクセスメッセージを基地局１０２に送信する。この迅速アクセスメッセージは、要請された帯域幅のサイズ、移動局２００を識別するための情報及び帯域幅要請のタイプを含み得る。この迅速アクセスメッセージの一部又は全部は、ＢＷ  ＲＥＱ指示子として送信されたプリアンブルシーケンスに加えてＢＷ  ＲＥＱチャネルのデータ部分で送信される。いくつかの実施形態において、この迅速アクセスメッセージは、１２ビット移動局ＩＤ（ＳＴＩＤ）及び４ビット帯域幅サイズ／優先順位指示子（ＢＷＳｉｚｅ）（時には、“フローＩＤ”とも称する）を含む１６ビットメッセージである。これより多いか又は少ないビットを有する迅速アクセスメッセージも可能である。
【００３９】
ステップ４０２で、基地局１０２は、帯域幅要請指示子及び迅速アクセスメッセージに対する応答を提供する。この応答は、プリアンブルシーケンス及び迅速アクセスメッセージの両方のデコーディングの成功又は失敗によって異なる。基地局１０２が帯域幅要請指示子及び迅速アクセスメッセージのデコーディングに成功した場合に、ＢＷ  ＡＣＫ  Ａ−ＭＡＰ  ＩＥを用いて明示的な受信確認又はアップリンク送信に対する許可を移動局２００に送信する。基地局１０２が帯域幅要請指示子又は迅速アクセスメッセージのデコーディングに失敗した場合に、基地局１０２は、対応する帯域幅要請機会に対する否定受信確認を示すＢＷ  ＡＣＫ  Ａ−ＭＡＰ  ＩＥを送信する。
【００４０】
次いで、ステップ４０３で、アップリンク許可が基地局１０２により送信されたものと仮定する場合に、移動局２００は、帯域幅要請メッセージの送信を開始する。あるいは、移動局２００が迅速アクセスメッセージのデコーディング失敗を示す否定受信確認（帯域幅要請指示子のデコーディングに対する肯定受信確認）を受信する場合、又はまったく何も受信しなかった場合、図５に示すように、移動局２００は、帯域幅要請タイマーを開始し、ＢＷＲＥＱ手順を標準５−ステップ手順にデフォルト（default）する。
【００４１】
図５は、本発明の実施形態による３−ステップ帯域幅要請迅速アクセス手順を５−ステップ帯域幅要請手順にデフォルトする動作フローチャートである。図５を参照すると、ステップ５０１及びステップ５０２は、図４のステップ４０１及びステップ４０２に対応する。ステップ５０３で、移動局２００は、単独型帯域幅要請メッセージヘッダーを基地局１０２に送信する。
【００４２】
ステップ５０４で、移動局２００がデフォルトである５−ステップ手順を用いてアップリンク許可を受信する場合に、移動局２００は、タイマーを中止させる。あるいは、否定受信確認（ＡＣＫ）を受信するか又は帯域幅要請タイマーが満了する場合に、移動局２００は、帯域幅要請が失敗したものと見なし、この手順を再開始し得る。
【００４３】
ステップ５０５で、アップリンク許可が基地局１０２により送信されたものと仮定し、移動局２００は、アップリンク許可で示された割り当てられたリソースを使用して送信する。
【００４４】
図５に示す５−ステップ帯域幅要請手順は、図４に示す３−ステップ帯域幅要請手順に対するフォールバックモードである。ステップ５０２に示すように、ＣＤＭＡ  ＡＬＬＯＣＡＴＩＯＮ  Ａ−ＭＡＰ  ＩＥを用いる基地局１０２は、移動局２００の割り当てを許可することにより単独型帯域幅要請ヘッダーを送信する。
【００４５】
３−ステップ帯域幅要請は、あるタイムクリティカルなメッセージ及び頻繁に使用されるメッセージに限定され得る。このようなタイムクリティカルなメッセージ及び頻繁に使用されるメッセージの例には、次のようなメッセージがある。
【００４６】
ＶｏＩＰ（ＡＭＲ）フルレートパケット（full rate packet）；
ＶｏＩＰ（ＡＭＲ）ＳＩＤ；
ＭＡＣ  ＨＯ−ＲＥＱメッセージ；
ＭＡＣシグナリングヘッダー（帯域幅要請ヘッダー）；
ＲｏＨＣヘッダー；及び
ＴＣＰ  ＡＣＫ
【００４７】
この列挙されたメッセージは、包括的なものではなく３−ステップ帯域幅要請手順を使用することができるメッセージタイプの例示的なものである。この列挙されたメッセージの共通する１つの特徴は、計算可能なメッセージサイズである。したがって、帯域幅を要請するメッセージのタイプを認識している場合に、このメッセージを送信するために移動局に許可されなければならない帯域幅の量も認識している。
【００４８】
図６は、本発明の実施形態を使用するためにＯＦＤＭＡ物理階層を用いる帯域幅要請に対するリソース構造を示す図である。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍにおいて、帯域幅要請チャネルは、分散された３つの帯域幅要請タイル（tile）で構成されており、各帯域幅要請タイルは、図６に示すように６個のＯＦＤＭシンボルにより隣接した６個のサブキャリアとして定義される。ＯＦＤＭＡの基本概念及びＩＥＥＥ８０２．１６ｍでの物理階層リソースユニット構成の概念は、“００１０ｒ２”及び“０００３ｒ９ａ”文書に記述されている。
【００４９】
図６を参照すると、各帯域幅要請タイルは、プリアンブルシーケンスＰｒ０−Ｐｒ２３を含む。帯域幅要請指示子に対してプリアンブルシーケンスが存在する。迅速アクセスメッセージコードワードＭ０−Ｍ３５は、３つの帯域幅要請タイルのすべてにわたって分散される。物理階層直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）リソースは、３−ステップ及び５−ステップ帯域幅要請手順のすべてをサポートするように設計される。移動局は、５−ステップ帯域幅要請の場合には、帯域幅要請指示子のみを送信し、３−ステップ帯域幅要請手順の場合には、帯域幅要請指示子及び迅速アクセスメッセージのすべてを送信する。
【００５０】
この帯域幅要請指示子は、２４ビットの長さを有するアクセスシーケンス又はプリアンブルシーケンスである。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ標準は、２４個の直交アクセスシーケンスを定義しており、これらの各々は、２４ビットの長さを有する。移動局が３−ステップ帯域幅要請を使用することができるメッセージタイプを有する場合に、移動局は、特定のタイプに対応する２４個のシーケンスの中の１つを選択する。その後に、移動局は、プリアンブルシーケンス（帯域幅要請指示子として）及び迅速アクセスメッセージの両方を基地局に送信する。効率的な送信をサポートするために、迅速アクセスメッセージの一部は、プリアンブルインデックスで送信され得る。この迅速アクセスメッセージの一部をプリアンブルインデックスにマッピングするいくつかの実施形態を後述する。
【００５１】
この帯域幅要請指示子の受信の際に、基地局は、帯域幅要請指示子をデコーディングした後に、迅速アクセスメッセージを検出するために進行する。この迅速アクセスメッセージは、コヒーレントにデコーディングされることを意味する。この迅速アクセスメッセージのコヒーレント検出のためのチャネル推定は、この検出された帯域幅要請指示子シーケンスをパイロットシーケンスとして使用することにより類推される。帯域幅要請指示子及び迅速アクセスメッセージの配置を詳細に示す図６の設計は、このようなチャネル推定及びコヒーレントデコーディングを容易にする。
【００５２】
この迅速アクセスメッセージは、Ｂ個のビットのシーケンスで構成され得る。（１）移動局を唯一に識別するビットのシーケンス及び（２）帯域幅を要請するメッセージのタイプで構成され得る。このメッセージのタイプは、（１）このメッセージに対する優先順位、（２）このメッセージのフローＩＤ、及び／又は（３）所定のメッセージタイプを含み得る。このような配置の例において、迅速アクセスメッセージは、４ビットメッセージタイプが後続する１２ビットＭＳＩＤ（Mobile Station Identifier）を含み得るので、この迅速アクセスメッセージは、全１６ビットで示される。したがって、この迅速アクセスメッセージの一部がＢＷＲＥＱチャネルのデータ部分で送信されることを考慮すると、残りのビットは、このプリアンブルインデックスを用いて識別されることができる。
【００５３】
このプリアンブルインデックスを用いて残りのビットを識別する方法の中の１つは、メッセージのタイプと帯域幅要請指示子プリアンブルシーケンス間の１対１マッピングを定義するものである。一例に、ＶＯＩＰ（ＡＭＲ）フルレートパケットは、メッセージタイプ１であり、プリアンブルインデックス１にマッピングされると仮定する。このプリアンブルインデックス１の受信の際に、基地局は、要請された帯域幅サイズがＶＯＩＰ（ＡＭＲ）フルレートパケットに関するものであることを認識する。基地局は、各タイルでのチャネルを推定するためにプリアンブルシーケンスを使用した後に、ＭＳＩＤ（Station Indentifer：ＳＴＩＤ）を含んでいる迅速アクセスメッセージにコヒーレントにデコーディングするためにチャネル推定を使用する。この迅速アクセスメッセージのデコーディングに成功すると、基地局は、ＶＯＩＰ（ＡＭＲ）フルレートパケットを送信するために要請している移動局にアップリンク帯域幅を許可することができる。
【００５４】
このような１対１マッピングは、３−ステップ帯域幅要請手順に対するＢＷＲＥＱサイズを示す問題点を解決するが、効率的なものではないこともある。例えば、２以上のユーザが同一のＶＯＩＰ（ＡＭＲ）フルレートパケットに対して帯域幅を要請している場合に、ＢＷＲＥＱサイズを解決することができるが、基地局は、各ユーザから基地局までのチャネルを推定することができないこともあり、結果的に、この迅速アクセスメッセージをデコーディングすることができない。その結果、複数の移動ユーザ間の衝突が発生し得る。
【００５５】
以下に説明する実施形態を使用して、複数のユーザが帯域幅要請を同一のサービスに対して使用する場合に対して衝突を緩和することができる。開示された実施形態は、プリアンブルインデックスのマッピングがＢＷＲＥＱサイズだけに依存せず、移動局固有のＳＴＩＤにも依存する様々な解決策を提供する。
【００５６】
次の実施形態では、３−ステップＢＷＲＥＱメッセージに対する迅速アクセスメッセージのＢ個のビットをマッピングするための方法を説明する。ＢＷＲＥＱメッセージは、ＢＭＳ個のビットのＳＴＩＤ及びプリアンブルインデックスでの帯域幅要請サイズを示す残りの（Ｂ−ＢＭＳ）個のビットを含む。説明の便宜のために、ビット
【数１】
0005557404.tif 000002
は、移動局と関連した固有のＳＴＩＤとして定義される。残りのビット
【数２】
0005557404.tif 000003
は、帯域幅サイズ／優先順位指示子（ＢＷＳｉｚｅ）として定義される。後述するように、これらのビットは、３−ビットインデックスｐ０，ｐ１，ｐ２を生成するために使用される。バイナリー３−ビットインデックスの十進等価値（decimal equivalent）は、送信されたプリアンブルシーケンスのインデックスを示す。ＢＷＳｉｚｅだけでなくステーションＩＤを含むビットの一部は、この迅速アクセスメッセージを形成する。プリアンブルシーケンス及び迅速アクセスメッセージは、帯域幅要請チャネルで基地局に送信される。基地局は、プリアンブルシーケンスからプリアンブルインデックスを抽出し、対応するビットは、この迅速アクセスメッセージからデコーディングされる。このプリアンブルインデックス及び迅速アクセスメッセージの両方のビットは、基地局でＳＴＩＤ及びＢＷＳｉｚｅの両方を再構成するために使用される。
【００５７】
本発明の一実施形態において、ビット
【数３】
0005557404.tif 000004
は、３個のグループに分類され、それぞれのグループは、
【数４】
0005557404.tif 000005
個のビットを含む。パリティビットは、この３個のグループの各々に対して生成され、このプリアンブルインデックス（ビットの十進等価値）は、下記の数式（１）に示すように生成される。
【００５８】
【数５】
0005557404.tif 000006
【００５９】
一例として、迅速アクセスメッセージが１６ビット、ｓ０，ｓ１，ｓ２，．．．，ｓ１５のセットとして構成されると仮定する。また、ＳＴＩＤは、１２ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１１で示す）であり、ＢＷＳｉｚｅは、４ビット（ｄ０，ｄ１，ｄ２，ｄ３で示す）であると仮定する。そして、十進等価値がプリアンブルインデックスを形成する３ビットを下記の数式（２）に示すように定義する。
【００６０】
【数６】
0005557404.tif 000007
【００６１】
ここで、ｍｏｄは、モジュロ（modulo）演算子（ビット単位（bitwise）ＸＯＲ演算）である。ビットｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１１，ｄ０は、ＢＷＲＥＱタイルのデータ部分で含まれる。
【００６２】
迅速アクセスメッセージとこの迅速アクセスメッセージのデータ＋プリアンブルシーケンス部分間のマッピングは、以下に示すように定義される。ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１２は、ＢＷＲＥＱタイルのデータ部分に含まれたビットとし、ｂ１３，ｂ１４，ｂ１５は、プリアンブルインデックスを示すビットとすると、下記の数式（３）のように示される。
【００６３】
【数７】
0005557404.tif 000008
【００６４】
ここで、
【数８】
0005557404.tif 000009
である。
【００６５】
基地局がＢＷＲＥＱメッセージを移動局から受信する場合に、ＢＷＲＥＱメッセージを処理する。例えば、基地局は、ＢＷＲＥＱメッセージで受信されたプリアンブルシーケンスに対応するプリアンブルインデックスを決定する。このプリアンブルインデックスは、３個のパリティビットに対応する。その後に、基地局は、迅速アクセスメッセージからＢＷＲＥＱメッセージの１３−ビット部分を決定する。基地局は、１３個のビットを３個のグループに分類し、それぞれのグループは、実質的に同一の個数のビットを有する。その後に、基地局は、３個のパリティビットを３個のグループに分配する。その後に、基地局は、３個のグループのそれぞれのビットに対してビット単位（bitwise）ＸＯＲ演算を用いて１６−ビットメッセージの３-ビット部分を復旧する。
【００６６】
他の例において、この迅速アクセスメッセージは、１５個のビットのセット、ｓ０，ｓ１，ｓ２，．．．，ｓ１４で構成され、ここで、ビットストリングは、１２ビットＳＴＩＤ及び３ビットＢＷＳｉｚｅで構成される。迅速アクセスメッセージとこのメッセージのデータ＋プリアンブルシーケンス部分間のマッピングは、下記の数式（４）に示すように定義される。ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１１は、ＢＷＲＥＱタイルのデータ部分に含まれたビットとし、ｂ１２，ｂ１３，ｂ１４は、プリアンブルインデックスを示すビットとすると、下記の数式（４）のように示される。
【００６７】
【数９】
0005557404.tif 000010
【００６８】
ここで、
【数１０】
0005557404.tif 000011
本発明の他の実施形態において、ビット
【数１１】
0005557404.tif 000012
は、３個のグループに分類され、それぞれのグループは、
【数１２】
0005557404.tif 000013
個のビットを含んでいる。パリティビットは、３個のグループの各々に対して定義される。この３個のパリティビットｂＰＧ１、ｂＰＧ２、ｂＰＧ３は、下記の数式（５）に示すように定義される。
【００６９】
【数１３】
0005557404.tif 000014
【００７０】
しかしながら、この実施形態において、この３個のパリティビットは、単純に３ビットのプリアンブルインデックスとならない。その代りに、プリアンブルインデックスビットｐ０、ｐ１、ｐ２は、下記の数式（６）に示すようにマッピングされる。
【００７１】
【数１４】
0005557404.tif 000015
【００７２】
いくつかの他の実施形態を次に示す。複数のユーザが同一のサービスを要請する場合の衝突可能性の軽減及び／又は回避を行い得るということが次に記載されたすべての実施形態の長所の中の１つである。
【００７３】
本発明の他の実施形態において、ＳＴＩＤビットシーケンス
【数１５】
0005557404.tif 000016
は、まず、ビットシーケンスのインデックスの順序を変更するランダム化関数π（．）を用いてランダム化される。ランダム化関数をデコーディングするために、π（．）は、基地局だけでなく移動局に知られている必要がある。従来技術では、ランダム化関数π（．）は、インターリーバ（interleaver）とも知られている。この際に、シーケンス
【数１６】
0005557404.tif 000017
をランダム化されたビットシーケンスとする。この３個のパリティビットは、前の実施形態で説明したように生成されることができる。まず、ランダム化されたビット
【００７４】
【数１７】
0005557404.tif 000018
は、３個のグループに分類され、それぞれのグループは、
【数１８】
0005557404.tif 000019
個のビットを含んでいる。その後に、パリティビットは、３個のグループの各々に対して定義される。３個のパリティビットｂＰＧ１，ｂＰＧ２，ｂＰＧ３は、下記の数式（７）に示すように定義される。
【００７５】
【数１９】
0005557404.tif 000020
【００７６】
この後に、このプリアンブルインデックスビットｐ０，ｐ１，ｐ２は、下記の数式（８）に示すようにマッピングされる。
【００７７】
【数２０】
0005557404.tif 000021
【００７８】
図７は、本発明の他の実施形態によるプリアンブルシーケンスのインデキシング方法を示す図である。図７に示すように、３ビットサイクリックリダンダンシーチェック（cyclic redundancy check：ＣＲＣ）は、ＳＴＩＤのＢＭＳ個のビットから生成される。ビット単位ＸＯＲ演算（モジュロ２加算）は、プリアンブルインデックスｐ０，ｐ１，ｐ２を生成するために３ビットＣＲＣを３ビットＢＷＳｉｚｅ指示子と加算するのに使用される。
【００７９】
本発明の他の実施形態において、ＳＴＩＤビット
【数２１】
0005557404.tif 000022
は、ハッシュ（hash）関数を用いて３個のパリティビットｂＰＧ１、ｂＰＧ２、ｂＰＧ３にマッピングされる。ハッシュ値ＨＶは、下記の数式（９）に説明されるようなＳＴＩＤ値にモジュロ３演算を行った十進結果である。
【００８０】
【数２２】
0005557404.tif 000023
【００８１】
次いで、この３個のパリティビットｂＰＧ１、ｂＰＧ２、ｂＰＧ３を十進値ＨＶの２進等価値として定義する。プリアンブルインデックスビットｐ０，ｐ１，ｐ２は、下記の数式（１０）に示すようにマッピングされる。
【００８２】
【数２３】
0005557404.tif 000024
ここで、ｍｏｄは、モジュロ演算子である。
【００８３】
本発明の他の実施形態では、プリアンブルインデックスの３個のビットがＳＴＩＤのＢＭＳ個のビットからのｘ個のビットと、３ビットＢＷＳｉｚｅからの残りの（３−ｘ）ビットとを接続することにより類推される。一例として、迅速アクセスメッセージが１６個のビットｓ０，ｓ１，ｓ２，．．．，ｓ１５のセットとして構成され、ここで、ビットストリングは、ＳＴＩＤ及びＢＷＳｉｚｅで構成されると仮定する。この迅速アクセスメッセージとこの迅速アクセスメッセージのデータ＋プリアンブルシーケンス部分間のマッピングは、次のように定義される。ｂ０，ｂ１，ｂ２，．．．，ｂ１２をＢＷＲＥＱタイルのデータ部分に含まれているビットとし、ｂ１３，ｂ１４，ｂ１５をプリアンブルインデックスを示すビットとすると、下記の数式（１１）のように示される。
【００８４】
【数２４】
0005557404.tif 000025
【００８５】
したがって、この方法は、ＳＴＩＤのいくつかのビットを迅速アクセスメッセージの最後の部分に向けて移動させる。
【００８６】
本発明の他の実施形態において、ＳＴＩＤが最下位ビット（ＬＳＢ）から開始してますます増加してＭＳに割り当てられる場合に、ＳＴＩＤのいくつかの最上位ビット（ＭＳＢ）がゼロとなる場合が発生し得る。例えば、サービスエリアがいくつのＭＳだけを含むフェムトセル（femtocell）基地局においては、割り当てられたＬＳＢビットだけが３個のビットインデックスを生成するために使用され得る。３個のＬＳＢビットｂ０，ｂ１，ｂ２だけが割り当てられた値である場合に、このプリアンブルインデックスビットは、下記の数式（１２）に示すようにマッピングされ得る。
【００８７】
【数２５】
0005557404.tif 000026
【００８８】
ここで、Π（．）は、ランダム化関数である。
【００８９】
いくつかの実施形態では、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードから形成され、コンピュータ読み取り可能な媒体に搭載されるコンピュータプログラムにより上述した様々な関数を実施するか又はサポートする。“コンピュータ読み取り可能なプログラムコード”とは、ソースコード、オブジェクトコード、及び実行コードを含んで任意のタイプのコンピュータコードを含む。“コンピュータ読み取り可能な媒体”は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ)、又は任意の他のタイプのメモリのようなコンピュータによりアクセスされることができる任意のタイプの媒体を含む。
【００９０】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【００９１】
２００  無線移動局（ＭＳ）
２０５  アンテナ
２１０  無線周波数（ＲＦ）送受信器
２２５  受信（ＲＸ）処理回路
２１５  送信（ＴＸ）処理回路
２２０  マイクロフォン
２３０  スピーカ
２４０  メインプロセッサ
２４５  入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース（ＩＦ）
２５０  キーパッド
２５５  ディスプレー
２６０  メモリ
２６１  基本オペレーティングシステム
２７０  電力マネージャ
２８０  バッテリー
【図１】
0005557404.tif 000031
【図２】
0005557404.tif 000032
【図３】
0005557404.tif 000033
【図４】
0005557404.tif 000034
【図５】
0005557404.tif 000035
【図６】
0005557404.tif 000036
【図７】
0005557404.tif 000037