(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アクセスネットワーク（１０）の基地局（２０）であって：
無線インターフェースを通して、情報のフレームを、第１のチャネル帯域幅での無線端末の通信を許容する第１の無線アクセス技術システムに従って設定される１またはそれ以上の第１の無線端末（３０−１）、および、前記第１のチャネル帯域幅よりも大きい第２のチャネル帯域幅での無線端末の通信を許容する第２の無線アクセス技術システムに従って設定される１またはそれ以上の第２の無線端末（３０−２）、と通信するように設定される送受信回路（２８）；および
前記第１および第２の無線端末の両方が、これらの無線端末のそれぞれに提供することを意図されたフレームからデータを受信および抽出できるように、前記第１および第２の無線端末へ送信されるべきデータを、前記第１の無線アクセス技術システムおよび前記第２の無線アクセス技術システムの両方と互換性があるフレームフォーマットを用いる１つのフレームになるように処理する、フレームハンドラ（２６）とを備え、
２以上の定数倍の前記第１チャネル帯域幅が前記第２チャネル帯域幅に埋め込められ、
前記フレームフォーマットは、前記第１の無線アクセス技術システムに従うフレーム構造及び前記第２の無線アクセス技術システムのみに従うフレーム構造を有し、前記第１のチャネル帯域幅を介した前記第１の無線端末（３０−１）との通信と、前記第２のチャネル帯域幅を介した前記第２の無線端末（３０−２）との通信が同時に行われること、を特徴とする基地局（２０）。
【請求項２】
無線アクセスネットワーク（１０）において基地局（２０）を操作するための方法であって：
無線インターフェースを通して、情報のフレームを、第１のチャネル帯域幅での無線端末の通信を許容する第１の無線アクセス技術システムに従って設定される１またはそれ以上の第１の無線端末（３０−１）、および、前記第１のチャネル帯域幅よりも大きい第２のチャネル帯域幅での無線端末の通信を許容する第２の無線アクセス技術システムに従って設定される１またはそれ以上の第２の無線端末（３０−２）、と通信すること；および
前記第１および第２の無線端末の両方が、これらの無線端末のそれぞれに提供することを意図されたフレームからデータを受信および抽出できるように、前記第１および第２の無線端末へ送信されるべきデータを、前記第１の無線アクセス技術システムおよび前記第２の無線アクセス技術システムの両方と互換性があるフレームフォーマットを用いる１つのフレームになるように処理することを備え、
２以上の定数倍の前記第１チャネル帯域幅が前記第２チャネル帯域幅に埋め込められ、
前記フレームフォーマットは、前記第１の無線アクセス技術システムに従うフレーム構造及び前記第２の無線アクセス技術システムのみに従うフレーム構造を有し、前記第１のチャネル帯域幅を介した前記第１の無線端末（３０−１）との通信と、前記第２のチャネル帯域幅を介した前記第２の無線端末（３０−２）との通信が同時に行われること、を特徴とする方法。
【請求項３】
前記フレームフォーマットは、前記第２の無線アクセス技術システムのために設計され、前記第１の無線アクセス技術システムと下位互換性がある、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の無線アクセス技術システムは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を用いるシステムであり、
前記第２の無線アクセス技術システムは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ技術を用いるシステムである、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フレームフォーマットは、前記第２のチャネル帯域幅のうちのサブバンドを用いて前記１またはそれ以上の第１の無線端末へ送信されるデータを含み、
前記サブバンドは、前記第１のチャネル帯域幅に対応する、
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のチャネル帯域幅は、複数のサブバンドを含む、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記フレームは、前記フレームにおける複数のサブバンドにわたって前記第２の無線端末のうちの１つに送信されるデータ、および、前記第１の無線端末のそれぞれについて単一のサブバンドだけを用いて前記１またはそれ以上の第１の無線端末のそれぞれに送信されるデータを含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の無線端末にデータを送信するために用いられる前記サブバンドを示す制御メッセージが、前記第１の無線端末へのデータの送信のために用いられるサブバンドにおいて送信される、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の無線端末にデータを送信するために用いられる前記サブバンドを示す制御メッセージが、前記第２の無線端末だけへのデータの送信のために用いられるサブバンドにおいて送信される、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記サブバンドは、前記第１の無線アクセス技術におけるガードサブキャリアを有し、
前記フレームは、複数のサブバンドおよび１またはそれ以上の前記ガードサブキャリアを用いて前記１またはそれ以上の第２の無線端末に送信されるデータを含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記フレームを定義する１またはそれ以上のシステムパラメータが、ベースサブバンドに含まれ、
前記フレームに含まれる制御メッセージが、前記第２の無線アクセス技術システムに従って設定される前記第２の無線端末に向けられ、前記１またはそれ以上の第２の無線端末に送信されるデータを受信することに関連するシステムパラメータを示す、
請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記フレームを定義する１またはそれ以上のパラメータが、ベースサブバンドに含まれ、
前記ベースサブバンドは、前記１またはそれ以上の第２の無線端末に送信されるデータを受信するために必要なシステムパラメータを示す、前記第１の無線アクセス技術に関連する制御メッセージを含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記フレームを定義する１またはそれ以上のパラメータが、ベースサブバンドに含まれ、
１またはそれ以上のプリアンブルシーケンスの使用が、前記サブバンドのうちのどれが前記ベースサブバンドであるかを示す、
請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
サブバンドに含まれる、前記第１の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上のプリアンブルの第１のセットが、サブバンドを前記第１の無線アクセス技術システムに関連するものとして識別し、サブバンドに含まれる、前記第２の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上のプリアンブルの異なる第２のセットが、サブバンドを前記第２の無線アクセス技術システムに関連するものとして識別する、
請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
前記フレームを定義する１またはそれ以上のパラメータが、前記１またはそれ以上の第２の無線端末に送信されるデータの受信に関連するシステムパラメータを示す、前記第２の無線アクセス技術システムに従って設定される前記第２の無線端末に向けた制御メッセージとともに、ベースサブバンドに含まれ、
１またはそれ以上のプリアンブルの前記第１または第２のセットのサブセットが、どのサブバンドが前記ベースサブバンドであるかを示す、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の無線端末のそれぞれは１つのサブバンドにおける帯域幅割り当てだけを受信し、前記第２の無線端末の少なくとも１つは結合されて１つの帯域幅割り当てとして扱われる複数のサブバンドにおける帯域幅割り当てを受信するようなサブバンドの中で、１またはそれ以上の制御メッセージを用いて、前記第１の無線アクセス技術システムに関連するサブバンドのための帯域幅割り当てが無線端末にシグナルされる、
請求項７に記載の方法。
【請求項１７】
前記帯域幅割り当ては、ダウンリンクおよびアップリンク帯域幅割り当てを含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
無線端末装置（３０−２）であって：
無線インターフェースを通して、情報のフレームを、基地局（２０）と通信するための送受信回路（３２−２）であって、前記無線端末および前記基地局は、前記基地局がサポートするように設定される第２の無線アクセス技術に関連する第２のチャネル帯域幅よりも大きい第１のチャネル帯域幅での無線通信を許容する第１の無線アクセス技術システムに従って設定され、前記第１の無線アクセス技術に従って設定される前記第１のチャネル帯域幅が、前記第２の帯域幅に対応するそれぞれのサブバンドとともに複数のサブバンドを含み、１またはそれ以上の前記サブバンドが、前記第２の無線アクセス技術に従って設定される送受信回路（３２−２）；および
前記第１の無線アクセス技術および前記第２の無線アクセス技術の両方と互換性があるフレームフォーマットを用いて、前記基地局に送信されるデータを処理してフレームにするよう設定され、前記データは、複数のサブバンドにわたって送信のために割り当てられるフレームハンドラ（３４−２）とを備え、
２以上の定数倍の前記第１チャネル帯域幅が前記第２チャネル帯域幅に埋め込められ、
前記フレームフォーマットは、前記第１の無線アクセス技術に従うフレーム構造及び前記第２の無線アクセス技術のみに従うフレーム構造を有し、前記第１のチャネル帯域幅を介した通信と、前記第２のチャネル帯域幅を介した通信が同時に行われることを特徴とする無線端末装置（３０−２）。
【請求項１９】
前記第１の無線アクセス技術は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ技術であり、
前記第２の無線アクセス技術は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を用いる、
請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記サブバンドは、前記第２の無線アクセス技術におけるガードサブキャリアを含み、
前記フレームフォーマットは、複数のサブバンドおよび１またはそれ以上の前記ガードサブキャリアを用いて送信されるデータを含む、
請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記送受信回路は、前記第１のチャネル帯域幅にわたって送信される前記基地局からの信号を復調し、前記信号を復号化するためのＯＦＤＭ受信機を含む、
請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記復号化された信号は、前記フレームフォーマットを定義する１またはそれ以上のパラメータを伴う制御メッセージが入ったベースサブバンドを含む、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記基地局によって送られる１またはそれ以上のプリアンブルシーケンスの使用が、どの前記サブバンドが前記ベースサブバンドであるかを示す、
請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記ＯＦＤＭ受信機が、前記基地局によって前記サブバンドの中で送信されるプリアンブルに基づいて、どの前記サブバンドが前記ベースサブバンドであるかを決定する、
請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記ＯＦＤＭ受信機は、前記第２の無線アクセス技術に対応する前記サブバンドのガードサブキャリアにおいて送信される情報を処理するように設定される、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２６】
前記基地局からの前記信号は、第２の無線アクセス技術に従って通信する第２の無線端末にデータを送信するために用いられる前記サブバンドを示す制御メッセージを含み、第１の無線アクセス技術に従って通信する第１の無線端末へのデータの送信のために用いられるサブバンドにおいて送信される、
請求項２１に記載の装置。
【請求項２７】
前記基地局からの前記信号は、第２の無線アクセス技術に従って通信する第２の無線端末にデータを送信するために用いられる前記サブバンドを示す制御メッセージを含み、前記第２の無線端末だけへのデータの送信のために用いられるサブバンドにおいて送信される、
請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、異なる無線通信システムの間の互換性に関し、以下で説明される一実施形態例においては、レガシーと、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：orthogonal  frequency  division  multiplexing）または直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を用いる新しい無線通信システムとの間の互換性に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な無線通信システムにおいて、しばしばユーザ設備ユニット（ＵＥ：user  equipment  units）として言及されるユーザ通信無線端末は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：radio  access  network）を介して、インターネットのような他のネットワークと通信する。無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は、セル領域に分割された地理的領域をカバーし、各セル領域は、いくつかのネットワークにおいて“ノードＢ”または改良されたノードＢとも呼ばれる基地局によってサービスを提供される。セルは、基地局施設にある無線基地局設備によって無線カバレッジが提供される地理的領域である。
【０００３】
ＷＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）で動作する、ＵＴＭＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）のような３Ｇ（Third  Generation）のセルラー無線システムは、回線交換無線チャネルおよびパケット交換無線チャネルを含む、異なる種類の無線チャネルを用いる。混合された音声／データ、回路／パケット交換３Ｇシステムは、音声中心で、回路交換の第２世代（２Ｇ：second  generation）システムから進化した。回路交換チャネルは、あるときは専用チャネルと呼ばれ、通常はコネクションの持続時間の間１人のユーザにのみ割り当てられ、その１人のユーザだけに関連する情報を搬送する。パケット交換チャネルは共有され、スケジュールされたチャネルであって、複数のユーザコネクションのためのパケットが搬送される。ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）のＵＴＭＳおよびＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）のような、４Ｇ（Fourth  generation）のＯＦＤＭＡベースのシステムは、パケットデータに基づくエアインターフェース設計を用いる。専用トラフィックチャネルは、システムの異なるトラフィック特性を扱う能力を統一するために、共有される無線リソースを控えめに容認する。ユーザ装置が、基地局リソーススケジューラにリソースを要求し、基地局リソーススケジューラが、そのような要求に対してスケジュールに従って利用可能な無線リソースを付与する、というパラダイムにメディアアクセス制御が移行している。データを、アップリンクおよび／またはダウンリンクにおいて、ユーザ設備（ＵＥ）から、および／またはユーザ装置へ送信する実際の要求に応じて、基地局におけるスケジューラは、送信されるデータトラフィックの種類に関連するサービス品質要求を満たし、同時に、システムのキャパシティを最適化するために、動的に無線リソースを割り当てる。
【０００４】
ブロードバンドアクセス規格のＩＥＥＥ８０２．１６ワーキンググループは、ブロードバンドワイヤレスＭＡＮ（Metropolitan  Area  Networks）のグローバルな展開のための正式な仕様書を作成する。８０２．１６ファミリーの規格は、公式にはＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮと呼ばれるが、しばしばＷｉＭＡＸとして言及される。ＷｉＭＡＸ／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、大きなチャネル帯域幅、例えば最大２０４８のサブキャリアを伴う、１．２５ＭＨｚと２０ＭＨｚとの間をサポートするために、スケーラブルな直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を用いる。別の重要な物理層の特徴は、ＮＬＯＳ（non-line-of-sight）状態（またはより高い帯域幅）において良好なパフォーマンスを提供するための、ＭＩＭＯ（multiple-in-multiple-out）アンテナのサポートである。マルチアンテナ技術は、ワイヤレス通信システムのデータレートおよび信頼性を著しく増加させうる。送信機および受信機が、ＭＩＭＯ（multiple-in-multiple-out）通信チャネルで複数アンテナを用いる場合、パフォーマンスは改善される。このようなシステムおよび／または関連技術が、一般的にＭＩＭＯとして言及される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願が対処する全般的な課題は、より低い信号帯域幅を伴う既存の通信システムと下位互換性をもつように、新しい、より高い帯域幅の通信システムをいかに最善に設計するかということである。ＩＥＥＥ８０２．１６の一連の規格におけるＯＦＤＭＡベースの例として、新しい規格ＩＥＥＥ８０２．１６ｍは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ基準システムであるＷｉＭＡＸフォーラムシステムプロファイルによってさらに規定されているように、既存のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格と下位互換性をもたなければならない。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍは、現在ではＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ基準システムによってサポートされている、最大２０ＭＨｚのチャネル帯域幅を伴うより高いデータレートで動作するが、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムでは、５または１０ＭＨｚチャネルだけを用いるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信をサポートすることが望ましい。参照を容易にするために、省略された８０２．１６ｅ／１６ｅおよび８０２．１６ｍ／１６ｍが以下で用いられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
無線アクセスネットワークの基地局は、第１のチャネル帯域幅での無線端末の通信を許容する第１の無線アクセス技術システムに従って設定される第１の無線端末、および、第１のチャネル帯域幅よりも大きい第２のチャネル帯域幅での無線端末の通信を許容する第２の無線アクセス技術システムに従って設定される第２の無線端末、と通信する送受信回路を含む。基地局のフレームハンドラは、第１および第２の無線端末の両方が、これらの無線端末のそれぞれに提供することを意図されたフレームからデータを受信および抽出できるように、第１の無線アクセス技術システムおよび第２の無線アクセス技術システムの両方と互換性があるフレームフォーマットを用いて、第１および第２の無線端末へ送信されるデータを処理してフレームにする。フレームフォーマットは、第２の無線アクセス技術システムのために設計され、第１の無線アクセス技術システムと下位互換性がある。具体的には、このフレームフォーマットは、新しいおよびレガシーのシステムによって利用される異なる帯域幅にわたって、新しいおよびレガシーの無線端末通信を可能にする。
【０００７】
フレームフォーマットは、第２のチャネル帯域幅のうちのサブバンドを用いて１またはそれ以上の第１の無線端末へ送信されるデータを含み、サブバンドは、第１のチャネル帯域幅に対応する。換言すれば、第２のチャネル帯域幅は複数のサブバンドに分割され、それぞれのサブバンドは第１のチャネル帯域幅に対応する。フレームフォーマットは、フレームにおける複数のサブバンドにわたって第２の無線端末のうちの１つに送信されるデータ、および、第１の無線端末のそれぞれについて単一のサブバンドだけを用いて１またはそれ以上の第１の無線端末のそれぞれに送信されるデータを含む。
【０００８】
第１の無線アクセス技術システムにおいて、それぞれのサブバンドは２つのガードバンドを含む。フレームフォーマットは、複数のサブバンドおよび１またはそれ以上のガードバンドを用いて第２の無線端末に送信されるデータを含む。用いられるこれらのガードバンドは、好適には、第２の帯域幅の上または下の端に位置しない。
【０００９】
フレーム長、用いられるチャネル帯域幅、ダウンリンクとアップリンクのシンボル比率、サブチャネル定義のための順列ベース（permutation  bases）などのような、ファイルフォーマットを定義する１またはそれ以上のパラメータは、“ベース”サブバンドに含まれる。例示的な一実施形態において、ベースサブバンドにおける制御メッセージは、第２の無線アクセス技術システムに従って設定される第２の無線端末に向けられ、１またはそれ以上の第２の無線端末へのサブバンド割り当てを示す。別の例示的な実施形態において、ベースサブバンドは、１またはそれ以上の第２の無線端末へのサブバンド割り当てを示す、第１の無線アクセス技術システムに関連する制御メッセージを含む。
【００１０】
第１の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上のプリアンブルが、どのサブバンドがベースサブバンドであるかを示すために用いられてもよい。第１の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上のプリアンブルの第１のセットが、サブバンドを第１の無線アクセス技術システムに関連するものとして識別し、第２の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上のプリアンブルの異なる第２のセットが、サブバンドを第２の無線アクセス技術システムに関連するものとして識別する。一実施形態例においては、１またはそれ以上のプリアンブルの異なるセットである第２のサブセットが、どのサブバンドがベースサブバンドであるかを示す。
【００１１】
第１の無線端末のそれぞれは、１つのサブバンドにおける帯域幅割り当てだけを受信し、第２の無線端末のそれぞれは、結合されて１つの割り当てとして扱われる複数のサブバンドにおける割り当てを受信するようなサブバンドの中で、１またはそれ以上の制御メッセージを用いて、第１の無線アクセス技術システムに関連するサブバンドのための帯域幅割り当てが無線端末にシグナルされてもよい。割り当ては、ダウンリンクおよびアップリンク帯域幅割り当てを含んでもよい。
【００１２】
好適な、限定的でない実施形態例において、第１の無線アクセス技術システムは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を用いるシステムであり、第２の無線アクセス技術システムは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ技術を用いるシステムである。第１のチャネル帯域幅は５ＭＨｚであり、第２のチャネル帯域幅は１５−２０ＭＨｚである。
【００１３】
本技術の別の側面は、無線インターフェースを通して情報のフレームを基地局と通信するための送受信回路を含む無線端末装置に関する。無線端末および基地局は、基地局がサポートするように設定される第２の無線アクセス技術に関連する第２のチャネル帯域幅よりも大きい第１のチャネル帯域幅での無線通信を許容する第１の無線アクセス技術システムに従って設定される。第１のチャネル帯域幅は複数のサブバンドを含み、それぞれのサブバンドは第２の帯域幅に対応する。フレームハンドラは、第１の無線アクセス技術および第２の無線アクセス技術の両方と互換性があるフレームフォーマットを用いて、基地局に送信するデータを処理してフレームにする。データは、複数のサブバンドにわたって送信のために割り当てられる。好適な例において、第１の無線アクセス技術はＩＥＥＥ８０２．１６ｍ技術であり、第２の無線アクセス技術はＩＥＥＥ８０２．１６ｅ技術を用いる。
【００１４】
加えて、サブバンドは、第１の無線アクセス技術におけるガードサブキャリアを含んでもよい。この場合において、フレームフォーマットは、複数のサブバンドおよび１またはそれ以上のガードサブキャリアを用いて送信されるデータを含む。
【００１５】
送受信回路は、第１のチャネル帯域幅にわたって送信される基地局からの信号を復調し、信号を復号化するためのＯＦＤＭ受信機を含む。復号化された信号は、フレームフォーマットを定義する１またはそれ以上のパラメータを伴うベースサブバンドを含む。一実施形態例において、基地局によって送られる１またはそれ以上のプリアンブルシーケンスの使用が、どのサブバンドがベースサブバンドであるかを示す。別の実施形態例において、サブバンドに含まれる、第１の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上のプリアンブルの第１のセットが、サブバンドを第１の無線アクセス技術システムに関連するものとして識別し、サブバンドに含まれる、第２の無線アクセス技術システムに関連する１またはそれ以上の異なるプリアンブルの第２のセットが、サブバンドを第２の無線アクセス技術システムに関連するものとして識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】それぞれが複数のサブキャリアを有する複数のサブチャネルに分割されたＯＦＤＭＡチャネルを示す。
【図２】８０２．１６ｅにおいて用いられるフレーム構造を示す。
【図３】１５ＭＨｚの８０２．１６ｍチャネルへの、５ＭＨｚの８０２．１６ｅサブバンドの組み込みを示す。
【図４】２０ＭＨｚの８０２．１６ｍチャネルへの、４つの５ＭＨｚの８０２．１６ｅサブバンドの組み込みを示す。
【図５】ベースサブバンドが８０２．１６ｍサブバンドである場合に、８０２．１６ｅおよび８０２．１６ｍの送信および関連する制御シグナリングのための帯域幅割り当てを実行するために用いられうる帯域幅割り当て方法を示す。
【図６】ベースサブバンドが８０２．１６ｅサブバンドである場合に、８０２．１６ｅおよび８０２．１６ｍの送信および関連する制御シグナリングのための帯域幅割り当てを実行するために用いられうる帯域幅割り当て方法を示す。
【図７】すべてのサブバンドがレガシー８０２．１６ｅシステムのために用いられる場合に、ベースサブバンドを示すためのプリアンブルのサブセットの使用を示す。
【図８】レガシータイプの無線端末と新しいタイプの無線端末との通信を可能にする無線通信システムの限定的でない例の機能ブロック図である。
【図９】レガシーシステムチャネル帯域幅がＯＦＤＭサブキャリア帯域幅の整数倍ではない場合の、送信機の限定的でない例の機能ブロック図である。
【図１０】図９における送信機からの情報を受信するための、新しいシステムの無線端末受信機の限定的でない例の機能ブロック図である。
【図１１】図９における送信機からの情報を受信するための、レガシーシステムの無線端末受信機の限定的でない例の機能ブロック図である。
【図１２】レガシーシステムチャネル帯域幅がＯＦＤＭサブキャリア帯域幅の整数倍である場合の、送信機の限定的でない例の機能ブロック図である。
【図１３】図１２における送信機からの情報を受信するための、新しいシステムの無線端末受信機の限定的でない例の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の明細書において、限定的でない説明の目的のために、特定のノード、機能エンティティ、技術、プロトコル、規格その他の特定の詳細が、記載される技術の理解を提供するために説明される。他の例では、よく知られた方法、装置、技術その他の詳細な説明は、不必要な詳細で説明を不明瞭にしないために省略される。個々の機能ブロックが図面において示される。当業者は、これらのブロックの機能が、個々のハードウェア回路を用いて、適切にプログラムされたマイクロプロセッサまたは汎用的なコンピュータと協働するソフトウェアプログラムおよびデータを用いて、ＡＳＩＣ（applications  specific  integrated  circuitry）、プログラムロジック配列および／または１またはそれ以上のＤＳＰ（digital  signal  processors）を用いて実装されうることを理解するであろう。
【００１８】
この技術は、より低い信号帯域幅を伴う既存の又はレガシーＯＦＤＭＡ無線通信システムとの下位互換性を可能にする、新しいＯＦＤＭＡ無線通信システムのための、フレームハンドラ、フレーム構造設計、ならびにシグナリングおよび帯域幅割り当て方法を提供する。以下の技術説明は、説明の目的だけのために、新しいＩＥＥＥ８０２．１６ｍタイプのシステムおよびレガシーのＩＥＥＥ８０２．１６ｅタイプのシステムの、限定的でない例示的な状況にある。この技術は、同様の下位互換性目的が当てはまるいかなる現代の無線通信システムにおいても用いられうる。それはＩＥＥＥ８０２．１６ｍおよびＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格には限定されない。よって、ＯＦＤＭは限定的ではない例であって、特に明記しない限り、この技術は他の多元接続技術に適用される。従って、以下で開示される特定の詳細から離れて、他の実施形態が実施されうることは当業者には明白である。
【００１９】
ＯＦＤＭＡは、同時に送信される複数の狭帯域のサブキャリア（例えば、５１２、１０２４、または利用可能なチャネルの帯域幅全体によってはさらに多くの）にデータストリームを分割することによってデータストリームを送信する。サブキャリアは、サブキャリアのグループに分割され、それぞれのグループはサブチャネルとして言及されるであろう。サブチャネルを形成するサブキャリアは、隣接していなくてもよい。あまりにも多くのビットが並行して搬送されるため、それぞれのサブキャリアでの送信速度は、全体の結果としてのデータレートよりもずっと低いものでありうる。これは、異なる方向からの信号がわずかに異なる到着時間で、複数の経路を介して受信機に到着する送信信号によるマルチパスフェージングの影響を最小化するために、実際の無線環境において重要である。
【００２０】
本明細書は、８０２．１６ｅ−８０２．１６ｍの限定的でない状況におけるものであるため、まずはいくつかの８０２．１６ｅシステムの側面を見直すことが有益である。無線端末は、５ＭＨｚチャネル帯域においてサブキャリアのサブセットを割り当てられる。５ＭＨｚチャネル帯域の両端の、未使用で残されたサブキャリアは、８０２．１６ｅシステムにおけるガードサブキャリアである。図１は、８０２．１６ｅの信号が、どのように分割され、また、５ＭＨｚチャネル帯域の端で未使用のガードサブキャリアを伴う複数のサブチャネルによってどのように搬送されるかを示す。８０２．１６ｅ帯域の中心のＤＣサブキャリアは、情報を送信するためには用いられない。
【００２１】
ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ  ＯＦＤＭＡ送信信号のためのフレーム構造が、図２において示される。一般に、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格が参照する文書の全体において、“レガシー８０２．１６ｅ端末”という用語は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ  ＯＦＤＭＡ端末またはＷｉＭＡＸ端末を同じように参照する。信号のためのフレーム長は５ｍｓであり、時分割複信（ＴＤＤ：time  division  duplexing）が、フレーム内で用いられうる。図２において垂直方向に示される最初のＯＦＤＭシンボルは、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）送信、チャネル評価、およびセルサーチへのＵＥ／無線端末の初期同期を容易にするプリアンブルである。続くフレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：frame  control  header）メッセージは、システムにおける“再利用”無線リソースに関するパラメータ、および、続くＤＬ−ＭＡＰメッセージの符号化パラメータを搬送する。プリアンブルに続くＭＡＰメッセージは、無線端末に、チャネル／サブキャリア割り当て情報を提供する。ＤＬバースト＃１におけるＤＬ−ＭＡＰメッセージは、フレームにおいてスケジュールされた無線端末へのダウンリンク帯域幅割り当てに関する情報を含む。ＤＬ−ＭＡＰメッセージには、アップリンク帯域幅割り当てを含むアップリンクＵＬ−ＭＡＰメッセージが続いてもよい。付加的に、ＤＬ−ＭＡＰメッセージには、システムにおけるさらに効率的なシグナリングを可能にするメッセージのために用いられる符号化レートにおいてさらなる柔軟性を提供することを除いては、ＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰと同様の機能性を提供する、サブＤＬ−ＵＬ−ＭＡＰメッセージが続いてもよい。ＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰメッセージは、図２においてその例が示されるダウンリンクおよびアップリンクデータバースト、すなわちダウンリンクバースト＃３、アップリンクバースト＃１その他のための割り当てを含む。送信遷移間隔（ＴＴＧ：transmit  transition  gap）および受信遷移間隔（ＲＴＧ：receive  transition  gap）は、無線端末によって、受信から送信へ、およびその逆に切り換えるために用いられる。
【００２２】
参考のＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ  ＯＦＤＭＡ信号との下位互換性を達成するために、図２におけるこれらの基本的なフレームの仕組みは、８０２．１６ｍシステムにおいて守られる必要がある。加えて、より狭いレガシー帯域幅、例えば５および１０ＭＨｚで通信するように設定されたレガシー８０２．１６ｅ無線端末は、８０２．１６ｍのより高いチャネル帯域幅、例えば１５または２０ＭＨｚが用いられる場合であっても、この同じフレーム構造を用いることが可能である必要がある。この望ましい下位互換性を可能にする技術が、以下で説明される。
【００２３】
すべての無線端末がすべてのＯＦＤＭチャネル帯域幅を復調する場合、１つのフレームの中において、ある無線端末が他の無線端末よりも少ないサブキャリアを割り当てられることは可能である。しかし、システムによって用いられる全体のチャネル帯域幅よりも低い帯域幅制限を有する無線端末、例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムにおいて動作する８０２．１６ｅ無線端末には、困難が伴う。本発明者らによって提案される新規なフレーム構造設計およびシグナリングおよび帯域幅割り当て方法は、レガシー（例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｅ）無線端末に、新しい（例えば８０２．１６ｍ）無線端末とも通信する新しい（例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｍ）基地局と通信することを可能にする。従って、限定的でない実施形態例のために、本発明者らによって提案されるＩＥＥＥ８０２．１６ｍフレーム構造設計は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅのフレーム構造との下位互換性がある。
【００２４】
本技術の第１の特徴は、１または好適には複数のレガシーシステムチャネルを、新しいシステムの単一のチャネルの中に埋め込む。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステム例は、ＯＦＤＭチャネル帯域幅におけるすべてのサブキャリアを用いることが可能であるが、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅシステム例は、これらのサブキャリアのサブセットだけを用いることができる。これらのサブセットは、“サブバンド”として参照される。従って、新しい８０２．１６ｍチャネルに含まれるそれぞれのレガシー８０２．１６ｅチャネルは、サブバンドに対応する。図３は、単一の８０２．１６ｅ  ５ＭＨｚサブバンドが、８０２．１６ｍ  １５ＭＨｚチャネル帯域幅の中でサポートされる単純な設定を示す。中心の５ＭＨｚの帯域幅が８０２．１６ｅ無線端末によって用いられ、１５ＭＨｚのチャネル帯域幅のほとんどすべてが８０２．１６ｍ無線端末によって用いられるであろう。
【００２５】
複数の８０２．１６ｅチャネル／サブバンドを８０２．１６ｍチャネルの中に埋め込む、別の限定的でない実施形態例が、それぞれ８０２．１６ｅおよび８０２．１６ｍシステムのために示された５ＭＨｚおよび２０ＭＨｚの帯域幅例とともに、図４において示される。図４は、８０２．１６ｍチャネル帯域幅の中の４つの８０２．１６ｅサブバンドを示す。しかしながら、図３におけるように、８０２．１６ｍ帯域幅のいくつかの部分は、付加的に、レガシー８０２．１６ｅ無線端末のためには用いられないであろう。このような帯域幅割り当ては、適切な技術を用いて無線端末へ通信され、いくつかの例が以下で説明される。
【００２６】
レガシー８０２．１６ｅ無線端末によって用いられるサブバンドにおけるフレーム構造は、図２において示されたような参考８０２．１６ｅシステムのものと同じままである。しかしながら、レガシー８０２．１６ｅ無線端末のためには用いられない８０２．１６ｍチャネル帯域幅の部分は、フレーム構造における８０２．１６ｍ関連の変調のために開かれている。ダウンリンクおよびアップリンク送信を分けるために時分割複信（ＴＤＤ）が用いられる場合、一方のシステムのダウンリンクから他方のシステムのアップリンクへ、およびその逆の干渉がないことを確実にするために、ダウンリンク−アップリンク比（downlink-to-uplink  ratio）は、好適には８０２．１６ｍおよび８０２．１６ｅシステムについて同じである。
【００２７】
本技術の第２の側面は、８０２．１６ｍ無線端末のためのデータを送信するために、８０２．１６ｅチャネル／サブバンドに関連する１またはそれ以上のガードサブキャリアを用いる。この特徴は、ＯＦＤＭを採用するレガシーシステムに適用できる。換言すれば、８０２．１６ｅ無線端末によって、ＯＦＤＭサブキャリアは、５ＭＨｚの端のガードサブキャリアが８０２．１６ｍ無線端末のためのダウンリンクデータ送信のために用いられうるものと想定される。８０２．１６ｅ無線端末における受信フィルタがこれらのサブキャリアを除去するため、８０２．１６ｍ無線端末へのダウンリンク送信のためのこのガードサブキャリアの使用は、８０２．１６ｅ無線端末には影響を及ぼさないであろう。
【００２８】
図３において示される例において、５ＭＨｚ中心サブバンドのどちらかの側のガードサブキャリアは、８０２．１６ｍダウンリンク送信のために用いられうる。図４において、“８０２．１６ｍキャリア”と呼ばれる、８０２．１６ｍシステムのための中心周波数は、８０２．１６ｅサブバンド２および３の端のガードサブキャリアの中に位置する。８０２．１６ｍ帯域幅に対する中心サブキャリア、ならびに帯域幅全体の外側の端でガードバンドに属するサブキャリア、すなわち、サブバンド１の、より低い周波数でのガードサブキャリア、および、サブバンド４の、より高い周波数でのガードサブキャリアを除いて、８０２．１６ｅガードバンドの中に位置するサブキャリアのほとんどは、ダウンリンクでの８０２．１６ｍ無線端末への送信のために用いられうる。チャネル間隔（spacing）がサブキャリア幅の倍数でない場合、レガシー５ＭＨｚ  １６ｅバンドの端のごく少数のサブキャリアは、未使用のまま残されなければならないであろう。アップリンクで、８０２．１６ｅガードバンドにおけるサブキャリアは、８０２．１６ｍ無線端末による情報送信のために用いられてもよい。しかしながら、これらのサブキャリアにおける８０２．１６ｅ無線端末送信からの干渉は著しいものでありうるため、これらのサブキャリアを用いることは、ダウンリンク、特に高い負荷ではあまり有用でない。アップリンクでの送信機の数は、ダウンリンクでの数よりもずっと大きく、ガードバンドにおける望まれない信号電力を、高い度合いでもたらす。
【００２９】
これらのガードサブキャリアの使用を容易にするために、８０２．１６ｅサブバンドは、指定された５ＭＨｚのサブバンドにおけるこれらのサブキャリアに加えて追加のサブキャリアを有するものとして、８０２．１６ｍ無線端末によって解釈されてもよい。これらの追加のガードサブキャリアは、サブチャネルとみなされてもよい。それゆえ、８０２．１６ｍ無線端末は、８０２．１６ｅガードサブバンドに関連するこのようなサブチャネルを、データ受信のために割り当てられうる。図４とともに説明されたように、８０２．１６ｍ無線端末のためのサブチャネル定義は、８０２．１６ｅサブバンドの位置に依存して変化するガードサブキャリアの使用を示す。８０２．１６ｅサブバンドが他の２つのサブバンドの中間にある場合は、左（サブバンドのより低い周波数側）および右（サブバンドのより高い周波数側）でのガードバンドからのサブキャリアが、サブチャネル定義において含まれる。一方、８０２．１６ｅサブバンドが８０２．１６ｍチャネルの端にある場合は、８０２．１６ｍチャネルの端にはないガードバンドからのサブキャリアだけが、サブチャネル定義において含まれる。
【００３０】
本技術の第３の側面は、１またはそれ以上の新しいフレーム構造のパラメータを、基地局、例えばフレームハンドラまたはスケジューラから、“ベースサブバンド”における８０２．１６ｍ無線端末へ、８０２．１６ｍ対応の無線端末だけに向けたメッセージを用いてシグナルする。このようなメッセージに含まれるパラメータは、フレーム長、用いられるチャネル帯域幅、ダウンリンクとアップリンクのシンボルの割合、サブチャネル定義のための順列ベースその他を含む。
【００３１】
本技術の第４の側面は、８０２．１６ｍ無線端末のための帯域幅割り当てに関する。帯域幅割り当ては、８０２．１６ｅ無線端末に対して１つのサブバンドにおいてだけなされるが、８０２．１６ｍ無線端末に対しては、帯域幅割り当ては複数の８０２．１６ｅサブバンドを含んで提供される。単一符号化された（single  coded）８０２．１６ｍデータブロックの送信が、結合された割り当てにわたって割り振られるように、割り当ての全体集合が、結合された割り当てとして扱われる。ベースサブバンド制御シグナリングは、８０２．１６ｍ信号を形成するサブバンドをどれに決定するかの情報を、８０２．１６ｍ無線端末に与える。例えば、図４において、ベースサブバンドにおけるシグナリングは、４つのサブバンドのすべてが、８０２．１６ｍ信号を形成するために用いられうるという情報を、８０２．１６ｍ無線端末に与える。しかし、８０２．１６ｍ無線端末への特定の帯域幅割り当ては、４より少ないサブバンドにわたっていてもよい。
【００３２】
ベースサブバンドが、８０２．１６ｍ向けのベースサブバンドである状況において、８０２．１６ｅＤＬ−ＭＡＰ／ＵＬ−ＭＡＰのような新しいメッセージは、８０２．１６ｍ無線端末のための帯域幅割り当てを示すために、８０２．１６ｍ向けのベースサブバンドにおいて送信されてもよい。代替的に、８０２．１６ｍ無線端末のためのサブバンド割り当ては、８０２．１６ｍ向けのサブバンドにおいて送信される、メッセージの異なるタイプを用いてシグナルされてもよい。基地局フレームハンドラは、好適には、８０２．１６ｅ無線端末に対してなされる帯域幅割り当てが、８０２．１６ｍ無線端末に対して割り当てられるフレームの部分を排除することを確実にする。このようにして、８０２．１６ｅサブバンドにおける不必要なシグナリングオーバヘッドが低減される。
【００３３】
図５における、限定的でないフレーム構造例を考慮する。図２で用いられたフレーム構造の方向が、周波数が横方向に、時間が縦方向になるように回転されている。８０２．１６ｍ向けのサブバンドにおける新しい制御シグナリング（Ｄ１と記され、特定の平行線模様で示される）は、ダウンリンクでのすべてのサブバンドにおける、８０２．１６ｍ無線端末へのサブバンド割り当て（Ａ１と記され、同じ平行線模様で示される）をシグナルする。この状況において、８０２．１６ｍ端末は、４つのサブバンドすべてにおいて帯域幅を割り当てられる。その一方、８０２．１６ｅサブバンド（Ａ１と記され、異なる平行線模様または模様を用いる）における８０２．１６ｅ無線端末へのサブバンド割り当ては、同じ８０２．１６ｅサブバンドの中のＤＬ−ＭＡＰシグナリングメッセージＤ１（Ａ１と記され、異なる平行線模様または模様に対応するものを用いる）を用いてシグナルされる。
【００３４】
すべてのサブバンドが８０２．１６ｅ無線端末にサービスを提供する必要がある場合、ベースサブバンドは８０２．１６ｅサブバンドである。この場合、８０２．１６ｅサブバンドにおける８０２．１６ｍ無線端末のための帯域幅割り当ては、これらの同じサブバンドにおける８０２．１６ｅ制御メッセージを用いてなされてもよい。こうして、８０２．１６ｍ無線端末は、８０２．１６ｍ帯域幅全体にわたる自身の帯域幅割り当てを決定するためにそれぞれの８０２．１６ｅサブバンドにおける制御メッセージを読み取り、それから、すべてのサブバンド割り当てを１つの結合された割り当てとして扱う。アップリンクでの８０２．１６ｍ無線端末のための割り当てＡ１からＡ４まで（特定の平行線において示される）が、同じサブバンドの中のＵＬ−ＭＡＰシグナリングメッセージＵ１からＵ４まで（同じ平行線において示される）を用いてシグナルされる一例が、図６において示されている。具体的には、サブバンド１におけるＵＬ−ＭＡＰシグナリングメッセージＵ１が、サブバンド１における割り当てＡ１をシグナルし、サブバンド２におけるＵＬ−ＭＡＰシグナリングメッセージＵ２が、サブバンド２における割り当てＡ２をシグナルし、以下同様である。図６におけるサブバンド割り当てＡ１からＡ４までは、８０２．１６ｍ無線端末によって、１つの結合された割り当てとして扱われる。
【００３５】
本技術の第５の側面は、プリアンブルを用いてベースサブバンドをシグナルする。プリアンブルは、無線端末がシステムのセルを効率的にサーチし、セル識別を実行し、およびチャネル評価のための付加的な情報を提供することを可能にするために用いられる。ベースサブバンドを示すための、特徴的な一連のプリアンブルの使用は、ベースサブバンドを識別し、それらを他のサブバンドから区別する、無線端末のための明確なシグナリングを可能にする。例えば、ベースサブバンドのための８０２．１６ｅプリアンブルのサブセットが、８０２．１６ｅサブバンドがベースサブバンドであるか否かを８０２．１６ｅ無線端末に示すために用いられてもよい。ベースサブバンドを識別するために、選択されたプリアンブルを用いることは、複数の８０２．１６ｅサブバンドをスキャンして８０２．１６ｍサブバンド割り当てを示す制御メッセージを探すことなくベースサブバンドを見つけることを可能にすることによって、８０２．１６ｍ無線端末の複雑さを低減する。８０２．１６ｍ無線端末は、セルサーチ動作を実行し、有効なプリアンブルシーケンスを識別しようと試みる。識別されたプリアンブルが、ベースサブバンドのために用意されたプリアンブルのサブセットに属する場合、端末は、そのサブバンドがベースサブバンドであると推測する。
【００３６】
図７において示される一例は、すべてのサブバンドが８０２．１６ｅ無線端末と通信するために用いられる場合に、ベースサブバンドを示すために用いられる８０２．１６ｅプリアンブルのサブセットを示す。２１以上の基地局セクタのセルの再利用パターンは、例において仮定されたものであって、２１のプリアンブルのサブセットが、ベースサブバンドのためだけに用いられる。残るプリアンブルは、通常の８０２．１６ｅサブバンドとして用いられる。図７は、アスタリスクで強調された、それぞれのセクタのためのベースサブバンドとともに、それぞれのセクタにおける４つのサブバンドのそれぞれのために用いられるプリアンブルシーケンス番号を示す。図において用いられるプリアンブルシーケンス番号は、説明の目的のためだけのものであって、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ仕様書における特定のプリアンブル番号を参照することを意図したものではない。
【００３７】
本技術の第６の側面は、８０２．１６ｍ無線端末だけが動作しうるサブバンドから、８０２．１６ｅ無線端末が動作しうるサブバンドを区別するために、異なるプリアンブルシーケンスを用いる。例えば、８０２．１６ｅサブバンドは、８０２．１６ｅシステムのために既に定義されたプリアンブルシーケンスを用いてもよい。８０２．１６ｅ無線端末がセルサーチ動作の結果として８０２．１６ｍサブバンドを見つけられないような、異なるプリアンブルシーケンスが、８０２．１６ｍシステムのために用いられてもよい。８０２．１６ｍ無線端末のために設計されたサブバンドの中で、どのサブバンドがベースサブバンドかを示すために、８０２．１６ｍプリアンブルのサブセットが用いられてもよい。
【００３８】
上記で説明された技術は、図８において示されるような、限定的でない無線通信システム１０の例において実装されてもよい。無線基地局２０は、１またはそれ以上の外部ネットワークに接続されうる、通常は無線アクセスネットワークの一部分である。外部ネットワークは、例えば、ＰＳＴＮ（public  switched  telephone  network）のようなコネクション型のネットワーク、および／またはＩＳＤＮ（integrated  services  digital  network）、および／またはインターネットのようなコネクションレスの外部コアネットワークを含んでもよい。基地局２０は、特に、管理（supervisory）コントローラ２２、他の基地局、他の無線アクセスネットワークノード、コアネットワークノードその他と通信するための１またはそれ以上のネットワークインターフェース、フレームハンドラ２６、および無線送受信回路２８を含む。
【００３９】
フレームハンドラ２６は、複数の無線端末への情報が送信される前に、その情報をフォーマットする。上記の１６ｅ／１６ｍの例において、フレームハンドラ２６は、８０２．１６ｅおよび８０２．１６ｍ無線端末に向けた情報をフォーマットする。新しい８０２．１６ｍチャネルの中に１またはそれ以上のレガシー８０２．１６ｅチャネルを埋め込む、上記で説明された本技術の第１の側面のために、フレームハンドラは、８０２．１６ｅおよび８０２．１６ｍ端末の両方に関連する情報を受信する。次に、８０２．１６ｅ端末に向けた情報を、８０２．１６ｅをサポートするサブバンドに、８０２．１６ｍ無線端末に向けた情報を、この例においてはコントローラ２２によって実装される基地局スケジューラの出力に基づく適切なサブバンドにわたって、マップする。本技術の第２の側面のために、スケジューラがガードサブキャリアに位置するサブチャネルを８０２．１６ｍ無線端末に割り当てた場合、フレームハンドラ２６は、８０２．１６ｍ端末に送られる情報をガードサブキャリアにマップする。本技術の第３の側面のために、コントローラ２２は、システムパラメータを搬送する制御メッセージを編成し、フレームハンドラ２６は、制御メッセージをベースサブバンドにおける適切なサブチャネルにマップする。本発明の第４の側面のために、コントローラ２２におけるスケジューラは、８０２．１６ｅ端末にはそれぞれのサブバンドの中で、８０２．１６ｍ端末には複数のサブバンドにわたって、帯域幅を割り当てる。帯域幅割り当てメッセージは、コントローラ２２において編成され、フレームハンドラ２６によって、フレームの中の適切なサブチャネルにマップされる。本技術の第５および第６の側面のために、フレームハンドラ２６は、適切なプリアンブルシーケンスを、フレームの中のサブバンドにマップする。これは、特定のサブセットからのプリアンブルが、ベースサブバンドのために用いられる、すなわち、サブバンドが、重要なシステムパラメータを運ぶ制御メッセージを搬送するために行われる。また、異なるサブセットからのプリアンブルが、８０２．１６ｅ無線端末をサポートするサブバンド、および８０２．１６ｍ無線端末だけをサポートするサブバンドにマップされる。サブバンドのためのプリアンブルシーケンスは、コントローラ２２において格納され、基地局２０以外のエンティティによって割り当てられ、ネットワークインターフェース２４を介して基地局に伝えられてもよい。
【００４０】
代表的な無線端末３０−１および３０−２は、エアインターフェースを通して基地局２０と通信する。無線端末は、例えば移動端末、移動局、ユーザ設備ユニット（ＵＥ）、ハンドセット、リモートユニットのような様々な名前で知られるであろう。無線端末は、独立した装置であってもよく、またラップトップ、ＰＤＡ、ステーショナリーコンピュータ、電気製品その他のような、無数の装置および機器のいずれに組み入れられていてもよい。第１のタイプの無線端末３０−１は、限定的でない実施形態例においてはＩＥＥＥ８０２．１６ｅタイプのシステムである、レガシーまたは参考システムに対応する特定のタイプの無線アクセスシステムに基づいて通信する。無線端末３０−１は、送受信回路３２−１、フレームハンドラ３４−１、管理コントローラ３６−１、およびユーザインターフェース３８−１を含む。送受信回路３２−１およびフレームハンドラ３４−１は、レガシーフレーム構造および周波数帯域幅に従って動作するように設定されている。
【００４１】
無線端末３０−２は、限定的でない実施形態例においてはＩＥＥＥ８０２．１６ｍタイプのシステムである、潜在的にはより先進的な通信システムで通信できる。無線端末３０−２は、送受信回路３２−２、フレームハンドラ３４−２、管理コントローラ３６−２、およびユーザインターフェース３８−２を含む。送受信回路３２−２およびフレームハンドラ３４−２は、異なるフレーム構造および帯域幅割り当てを有する、８０２．１６ｅおよび８０２．１６ｍのタイプのシステムの両方での通信のために設定されている。
【００４２】
レガシー無線端末３０−１におけるフレームハンドラ３４−１は、限定的でない実施形態例において８０２．１６ｅシステムのために図２とともに説明されたものと同じ、通常のレガシーフレームフォーマットおよびシグナリングに従って動作する。しかしながら、基地局２０および無線端末３０−２におけるフレームハンドラ２６および３４−２は、それぞれ、レガシーと新しいシステムとの間の互換性を確保するために、付加的なフォーマット、デフォーマット、制御シグナリング、変調、および復調のタスクを実行する。送受信回路３２−２は、１またはそれ以上の８０２．１６ｅ信号が埋め込まれた８０２．１６ｍ信号を受信するように設定される。フレームハンドラ３４−２は、送受信回路３２−２によって処理される受信信号からの様々なサブバンドのためのプリアンブルシーケンスを構文解析するように設定される。プリアンブルシーケンスは、次に、どのサブバンドが８０２．１６ｅサブバンドで、どのサブバンドが、もしあれば８０２．１６ｍ向けのサブバンドであるかを決定するために、コントローラ３６−２によって用いられる。プリアンブルシーケンスは、どのサブバンドがベースサブバンドであるかを決定するためにも用いられる。フレームハンドラ３４−２は、次に、システムパラメータ情報を提供するベースサブバンドに対応する受信信号の部分から、制御メッセージを抽出する。コントローラ３６−２は、制御メッセージの中の情報を、無線端末３０−２の受信機を設定するために用いる。例えば、８０２．１６ｍ信号を形成するサブバンドの数を特定するパラメータは、続く送信におけるメッセージを抽出するためにフレームハンドラ３４−２によって用いられる。同様に、制御メッセージの中で受信されるパラメータは、８０２．１６ｍ無線端末のために用いられるガードサブキャリアの数、および一連のガードサブキャリアの中でサブチャネルを形成するサブキャリアの詳細な設定を特定してもよい。一度キーシステム情報が受信されると、フレームハンドラ３４−２は、端末のための帯域幅割り当てを受信および処理するように設定される。特定の帯域幅割り当ては、８０２．１６ｅまたは８０２．１６ｍ向けのサブバンドとともに、１つのサブバンドに限定されてもよく、また複数のサブバンドにまたがってもよい。
【００４３】
図９は、サブキャリア帯域幅が８０２．１６ｅサブバンド帯域幅に均等に分割されない場合に用いられうる基地局送信機４０の、限定的でない８０２．１６ｅ−１６ｍの例を示す。簡略化された機能ブロック図は、ダウンリンクで無線端末へ送信されるＭＡＣ層によるＰＤＵ（packet  data  units）を格納する、Ｎのサブバンドに対応するＮのバッファのうち３つのバッファ４２ａ−４２ｃを示す。バッファ４２ａおよび４２ｂは、８０２．１６ｅ無線端末に提供することを意図されたＰＤＵを格納し、バッファ４２ｃは、８０２．１６ｍ無線端末のためのＰＤＵを格納する。一般に、Ｎ番目のバッファからの８０２．１６ｍＰＤＵは、サブバンドの全体にわたって送られ、他のバッファからの８０２．１６ｅＰＤＵは、それらの対応するサブバンドにおいてだけ送られる。図において、８０２．１６ｅバッファ４２ａは、バッファ４２ａからのＰＤＵを含む第１の８０２．１６ｅキャリアのためのＯＦＤＭ信号を生成する個別のＯＦＤＭ変調器４２ａに組み合わせられる。ＯＦＤＭ変調器４４ｂは、バッファ４２ｂからのＰＤＵデータを含むｎ番目の８０２．１６ｅキャリアｎのためのＯＦＤＭデータ信号を生成する。ＯＦＤＭ変調器４４ａおよび４４ｂからの出力は、これらの信号を中心周波数キャリア１およびキャリアｎに周波数変換するために、それぞれキャリア信号Ｆキャリア１およびＦキャリアｎを用いるそれぞれの周波数ミキサ４６ａおよび４６ｂに提供される。中心周波数、キャリア１およびキャリアｎは、それぞれ、１６ｍ帯域幅の中に含まれる、関連する１６ｅサブバンドに対応する。ＯＦＤＭ変調器４４ｃの出力は、ミキサ４６ｃにおいて、８０２．１６ｍ向けのサブバンドであるＮ番目または最後のサブバンドに対応する中心周波数Ｎに対応するキャリアと混合される。
【００４４】
ミキサ４６ａ−４６ｃの出力は、合成ベースバンドＯＦＤＭ信号ｓ（ｔ）を生成する加算器４８において、すべて足し合わされる。合成ベースバンドＯＦＤＭ信号は、次に、合成信号を高周波（ＲＦ：radio  frequency）信号に周波数変換するＲＦ変調器４９に提供され、高周波信号は次に、無線インターフェースを通した、例えば無線端末３０−１および３０−２への送信のために、１またはそれ以上のアンテナに供給される。チャネル間隔、すなわち２つのサブバンドの間の間隔がサブキャリア周波数帯域の整数倍ではないこの実施形態例において、それぞれのサブバンドは、それ自身のＯＦＤＭ変調器および周波数変換器を必要とする。
【００４５】
図１０は、例えば無線端末３０−２において用いられうる受信機５０を示す。受信機５０は、当初に送られたＰＤＵを再生するために、基地局送信機４０によって送信された情報を受信および復号化してもよい。受信されたＲＦ信号は、ベースバンド信号ｓ（ｔ）にダウンコンバートされ、Ｎミキサに提供される。そのうち３つが、図において５２ａ、５２ｂおよび５２ｃによって表されている。ミキサは、ベースバンド信号ｓ（ｔ）の周波数を、各Ｎサブバンドのそれぞれの中心周波数に変換する。Ｎミキサからの周波数変換された出力は、サブバンドごとに１つのＮ  ＯＦＤＭ受信機に提供される。例えば、図において、ＯＦＤＭ受信機５４ａはサブバンド１からのデータを復調し、ＯＦＤＭ受信機５４ｂはサブバンドｎからのデータを復調し、ミキサ５２ｃはサブバンドＮからのデータを復調する。図における５４ａおよび５４ｂのような８０２．１６ｅサブバンドのための受信機からの復調された出力は、図における５４ｃのような８０２．１６ｍ向けのサブバンドのための受信機からのものと同様に、次に８０２．１６ｍＰＤＵを生成するために復号化器５６において復号化される。
【００４６】
図１１は、無線端末３０−１におけるレガシー無線端末受信機６０、および実行されうる処理の例を示す。ベースバンド受信信号ｓ（ｔ）は、ミキサ６２を介して、レガシー８０２．１６ｅ無線端末３０−１が受信するように設定されているサブバンドに対応する中心周波数ｎに周波数変換される。ミキサ６２の出力は、次にキャリアｎ用のＯＦＤＭ受信機６４において復調され、送信された８０２．１６ｅ  ＰＤＵを生成するために復号化器６６において復号化される。
【００４７】
図１２は、８０２．１６ｅサブバンドの間の間隔がサブキャリア帯域幅の整数倍である場合の、フレーム扱いおよび送受信処理のための、基地局送信機７０の例を示す。基地局送信機４０のように、基地局送信機７０は、８０２．１６ｅ  ＰＤＵを格納するためのバッファ７２ａおよび７２ｂ、ならびに８０２．１６ｍ  ＰＤＵを格納するためのバッファ７２ｃを含む。図９における基地局４０において必要とされる複数のＯＦＤＭ変調器４４ａ−４４ｃとは対照的に、基地局送信機７０は、単一のＯＦＤＭ変調器７６を含む。７２ｃのような、８０２．１６ｍ  ＰＤＵを含むバッファが、すべてのサブバンドにわたって送信されうるＰＤＵを提供するのに対して、８０２．１６ｅバッファ７２ａおよび７２ｂのそれぞれは、それぞれのサブバンドに対応するＰＤＵを提供する。データフォーマッタ７４は、ＰＤＵを符号化および変調する。符号化および変調されたＰＤＵは、コントローラ２２における基地局スケジューラの決定に従って、複数のサブキャリアにわたって分配される。８０２．１６ｅの符号化および変調されたＰＤＵは、８０２．１６ｅ  ＰＤＵがスケジューラによって割り当てられた単一のサブバンドに対応するサブキャリアにおいて送信される。８０２．１６ｍの符号化および変調されたＰＤＵは、スケジューラによって決定されたように、複数のサブバンドにわたるサブキャリアに割り当てられてもよい。図９において示されたものと同様のＲＦ変調器７８に提供されるＯＦＤＭ変調信号ｓ（ｔ）を生成するために、８０２．１６ｍチャネルのために設定されたＯＦＤＭ変調器７６を用いて変調される合成信号を、データフォーマッタ７４が提供する。ただ１つのＯＦＤＭ変調器７６を用いることは、基地局送信機７０のハードウェアコストおよび複雑さを、基地局送信機４０に比べて低減する。
【００４８】
図１３において示される、図１２において示された基地局送信機７０からの信号を受信するように設定された、限定的でない例の８０２．１６ｍ無線端末受信機８０のハードウェアコストおよび複雑さもまた、図１０において示された８０２．１６ｅ受信機に比べて低減される。受信されたベースバンド信号ｓ（ｔ）を復調するために、８０２．１６ｍチャネルに関連する、単一のＯＦＤＭ受信機８２だけが必要とされる。復調された信号は、受信されたＰＤＵを生成する８０２．１６ｍ復号化器８４によって復号化される。図１２におけるＯＦＤＭ変調器７６によって生成された信号を受信し、興味のあるサブバンドを復号化するために、図１１の受信機は、８０２．１６ｅ無線端末によって、以前に説明されたように用いられるであろう。
【００４９】
説明された本技術は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅのようなレガシーワイヤレス通信システムから、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍのような、より高い信号帯域幅を伴うシステムの進化へのシームレスな遷移を可能にする。レガシー８０２．１６ｅチャネルは、８０２．１６ｍ信号の、より大きな帯域幅の中に埋め込まれてもよい。いくつか、またはすべてのサブバンドが、レガシー８０２．１６ｅ無線端末のために用いられてもよい。本技術は、より大きなデータレートおよびよりよいパフォーマンスを伴う新しい８０２．１６ｍ無線端末を提供しながら、レガシー８０２．１６ｅ無線端末の途切れない動作を可能にする。以前は使われていなかった、８０２．１６ｅサブバンドのガードサブキャリアを用いることによって、より高い効率が達成される。レガシー８０２．１６ｅ無線端末のために用いられるサブバンドを含む、多くのサブバンドにわたる８０２．１６ｍ無線端末への帯域幅割り当てを可能にすることによって、より大きな帯域幅が８０２．１６ｍ端末に提供される。チャネルの２つのタイプのための明確なプリアンブルシーケンスサブセットを用いることによって、８０２．１６ｅと８０２．１６ｍとのサブバンドの間の区別が、最小限のオーバヘッドで達成される。キーシステムおよび帯域幅割り当て情報を含むベースサブバンドを示すための効果的な仕組みを提供することによって、システムエントリおよび８０２．１６ｍ端末の操作において招かれる複雑さが低減される。
【００５０】
様々な実施形態が示され、詳細に説明されたが、請求の範囲はいかなる特定の実施形態または例にも限定されない。上記の説明のいずれも、特定の要素、ステップ、範囲、または機能が、請求の範囲に含まれなければならない必要不可欠な要素であることを暗に示すように読み取られるべきではない。特許される対象の範囲は、請求の範囲によってのみ定義される。法律的な保護の範囲は、許可された請求項において挙げられる文言およびその均等物によって定義される。当業者には知られた、上記の好適な実施形態の要素のすべての構造的および機能的な均等物が、参照によって本明細書に組み入れられ、本請求の範囲に包含されることを明白に意図されている。その上、本請求の範囲に包含される装置または方法は、本発明によって解決が目指されるありとあらゆる課題に対処する必要はない。いかなる請求項も、“〜する手段”または“〜するステップ”という言葉が使われない限り、３５  ＵＳＣ  §１１２  第６パラグラフを行使することを意図されていない。さらに、本明細書におけるいかなる実施形態、特徴、コンポーネント、またはステップも、その実施形態、特徴、コンポーネント、またはステップが請求の範囲において挙げられるか否かにかかわらず、一般大衆に開放することを意図されたものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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