(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信ネットワークにおける移動局による実行のための方法であって：
該移動局に関わるレンジング動作の間に前記ネットワークから第一の移動局識別子を受信する段階と；
前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信される少なくとも一つのメッセージから割り当てられたレンジング・コード及び／又は割り当てられたレンジング・スロットを、前記第一の移動局識別子を使って抽出する段階と；
前記レンジング動作が基地局で完了したことを示すメッセージに含まれる第二の移動局識別子を受信する段階と；
前記レンジング動作が完了したのちの接続状態の間に前記第一の移動局識別子とは異なる前記第二の移動局識別子を使って前記ネットワークと通信する段階とを含む、
方法。
【請求項２】
前記第一の移動局識別子が前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信される第一のメッセージに含まれる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第一のメッセージの受信に先立ち：
一組のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージを前記ネットワークに送信する段階をさらに含む、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第一のメッセージがさらに、前記一組のレンジング資源を同定する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第一のメッセージにおいて同定されている前記一組のレンジング資源に基づいて、前記第一のメッセージが前記移動局に宛てられていることを判別する段階をさらに含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第一の移動局識別子を受信したのち：
一組のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージを前記ネットワークに送信する段階をさらに含む、
請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記レンジング動作の間に受信される前記少なくとも一つのメッセージの少なくとも一つが前記レンジング動作の完了の指標を含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第二の移動局識別子が、前記レンジング動作の間に受信される特定のメッセージ中に含められる、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記特定のメッセージが前記移動局に宛てられていることを、前記特定のメッセージ中の前記第一の移動局識別子の存在に基づいて判定する段階をさらに含む、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記移動局が、一意的な識別子によって他の移動局に比して一意的にアドレス指定可能であり、当該方法がさらに、前記第二の移動局識別子を受信するのに先立って：
前記一意的な識別子を含むメッセージを前記ネットワークに送信する段階を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記一意的な識別子を含む前記メッセージが上りリンク・パラメータに従って送られ、当該方法がさらに、
前記ネットワークから、前記一意的な識別子を含む前記メッセージの送信のための前記上りリンク・パラメータを示す承認メッセージを受信する段階を含む、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記承認メッセージが前記第一の移動局識別子を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
受信回路および処理エンティティを有する移動局であって、
前記受信回路は、ネットワークからメッセージを受信するよう構成され、前記メッセージの少なくとも一つはレンジング動作の間に受信され、第一の移動局識別子を含み、前記受信回路は、前記レンジング動作が基地局で完了したことを示すメッセージに含まれる第二の移動局識別子を受信するよう構成され；
前記第二の移動局識別子は、前記第一の移動局識別子と異なり；
前記処理エンティティは、前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信された少なくとも一つのメッセージから割り当てられたレンジング・コード及び／又は割り当てられたレンジング・スロットを、前記第一の移動局識別子に基づいて抽出し、前記レンジング動作が完了したのちの接続状態の間に前記第二の移動局識別子を使って前記ネットワークと通信するよう構成されている、
移動局。
【請求項１４】
移動体通信ネットワークにおける基地局による実行のための方法であって：
移動局に宛てられた第一のメッセージを出力する段階であって、前記第一のメッセージはレンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子、並びに、割り当てられたレンジング・コード及び／又は割り当てられたレンジング・スロットを含む、段階と；
前記レンジング動作が完了したことを判別する段階と；
前記レンジング動作の完了ののちに前記移動局に宛てられた第二のメッセージを出力する段階であって、前記第二のメッセージは、前記ネットワークとのその後の通信において接続状態の間に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を含む、段階とを含む、
方法。
【請求項１５】
前記第一のメッセージを出力する段階が、前記移動局からレンジング・メッセージを受信した後に実行され、前記レンジング・メッセージは一組のレンジング資源によって特徴付けられる、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記移動局からグローバルに一意的な識別子を受信する段階と；
前記グローバルに一意的な識別子に基づいてメモリを参照して前記第二の移動局識別子を取得する段階とを含む、
請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記レンジング動作の完了前に、前記第一の移動局識別子を使う前記移動局への少なくとも一つのメッセージを送る段階をさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記レンジング動作の完了後に、前記第二の移動局識別子を使う前記移動局への少なくとも一つのメッセージを送る段階をさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
移動局に宛てられたメッセージを送信するよう構成された送信回路と；
移動局に関わるレンジング動作が完了したときを判別すること、前記レンジング動作の間に送信される第１のメッセージに、前記レンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子を、並びに、割り当てられたレンジング・コード及び／又は割り当てられたレンジング・スロットを挿入すること、および前記レンジング動作が完了した後の接続状態の間に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を前記レンジング動作の完了ののちに送信される第二のメッセージに挿入することのために構成された処理エンティティとを有する、
基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
2008年4月15日付のドラフトIEEE802.16mシステム記述文書IEEE802.16m-08/003r1は、「本規格[802.16m]はIEEE802.16無線MAN-OFDMA仕様を補正して、ライセンスされた帯域での動作のための高度な無線インターフェースを提供する。これは「IMTアドバンスト」次世代移動体ネットワークのセルラー層要件を満たす。この補正は、レガシーの無線MAN-OFDMA設備のための継続的なサポートを提供する。本規格の目的は、報告書ITU-R  M.2072においてITUによって記述されているような将来の高度なサービスおよびアプリケーションをサポートするのに必要なパフォーマンス上の改善を与えることである。」と述べている。
【０００３】
また、IEEE802.16mシステム要件文書IEEE802.16m-07/002r4は「制御用の信号伝達のためのオーバーヘッドおよびベアラー・データ転送に関係するオーバーヘッドを含むオーバーヘッドは、あらゆるアプリケーションについて、全体的なパフォーマンスを妥協させることなく、システム機能の適切なサポートを保証しつつ実現可能な限り削減しなければならない。」と述べている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は従来技術の問題を軽減または解消する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第一の広い側面によれば、本発明は、移動体通信ネットワークにおける移動局による実行のための方法を提供しようとする。本方法は、該移動局に関わるレンジング動作の間に前記ネットワークから第一の移動局識別子を受信する段階と；前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信される少なくとも一つのメッセージの内容を、前記第一の移動局識別子を使って抽出する段階と；前記レンジング動作が完了したのちに前記ネットワークから受信される少なくとも一つのメッセージの内容を、前記第一の移動局識別子とは異なる第二の移動局識別子を使って抽出する段階とを含む。
【０００６】
第二の広い側面によれば、本発明は、ネットワークからメッセージを受信するよう構成された受信回路であって、前記メッセージの少なくとも一つはレンジング動作の間に受信され第一の移動局識別子を含む、受信回路と；前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信された少なくとも一つのメッセージの内容を、前記第一の移動局識別子に基づいて抽出し、前記レンジング動作が完了したのちに前記ネットワークから受信された少なくとも一つのメッセージの内容を、前記第一の移動局識別子とは異なる第二の移動局識別子に基づいて抽出するよう構成された処理実体とを有する移動局を提供しようとする。
【０００７】
第三の広い側面によれば、本発明は、コンピュータ可読命令を含むコンピュータ可読記憶媒体を提供しようとする。前記命令は、移動局内のコンピューティング実体によって実行されたとき、前記移動局に：第一の移動局識別子を使うことに基づいて、レンジング動作の間にネットワークから受信される少なくとも一つのメッセージの内容を抽出する段階と；前記第一の移動局識別子とは異なる第二の移動局識別子を使うことに基づいて、前記レンジング動作が完了したのちに前記ネットワークから受信される少なくとも一つのメッセージの内容を抽出する段階とを実行させる。
【０００８】
第四の広い側面によれば、本発明は、ネットワークからメッセージを受信する手段であって、前記メッセージの少なくとも一つはレンジング動作の間に受信され第一の移動局識別子を含む、手段と；前記第一の移動局識別子に基づいて、前記レンジング動作の間に前記ネットワークから受信された少なくとも一つのメッセージの内容を抽出し、前記第一の移動局識別子とは異なる第二の移動局識別子に基づいて、前記レンジング動作が完了したのちに前記ネットワークから受信された少なくとも一つのメッセージの内容を抽出する手段とを有する移動局を提供しようとする。
【０００９】
第五の広い側面によれば、本発明は、移動体通信ネットワークにおける基地局による実行のための方法であって：移動局に宛てられた第一のメッセージを出力する段階であって、前記第一のメッセージはレンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子を含む、段階と；前記レンジング動作が完了したことを判別する段階と；前記移動局に宛てられた第二のメッセージを出力する段階であって、前記第二のメッセージは、前記ネットワークとのその後の通信において前記移動局が使うための第二の移動局識別子を含む、段階とを含む、方法を提供しようとする。
【００１０】
第六の広い側面によれば、本発明は、基地局であって：移動局に宛てられたメッセージを出力するよう構成された送信回路と；移動局に関わるレンジング動作が完了したときを判別すること、前記レンジング動作の間に送信されるメッセージの第一のものに、前記レンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子を挿入すること、および前記レンジング動作が完了した後に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を前記メッセージの第二のものに挿入することのために構成された処理実体とを有する基地局を提供しようとする。
【００１１】
第七の広い側面によれば、本発明は、コンピュータ可読命令を含むコンピュータ可読記憶媒体を提供しようとする。前記命令は、基地局内のコンピューティング実体によって実行されたとき、前記基地局に：レンジング動作に関わる移動局に宛てられた第一のメッセージ中に、前記レンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子を挿入する段階と；前記レンジング動作が完了した後に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を、前記移動局に宛てられた第二のメッセージ中に挿入する段階とを実行させる。
【００１２】
第八の広い側面によれば、本発明は、基地局であって：移動局に宛てられたメッセージを出力する手段と；移動局に関わるレンジング動作が完了したときを判別する手段と；前記レンジング動作の間に送信されるメッセージの第一のものに、前記レンジング動作の間に前記移動局が使うための第一の移動局識別子を挿入する手段と、前記レンジング動作が完了した後に前記移動局が使うための第二の移動局識別子を前記メッセージの第二のものに挿入する手段とを有する基地局を提供しようとする。
【００１３】
第九の広い側面によれば、本発明は、データ送信方法であって：メモリにアクセスして、ある受信者に関して確立されたサービス・フローに関連付けられた、該受信者に送信されるべきある量のデータを取得する段階と；前記メモリにアクセスして、前記サービス・フローを特徴付ける制御情報を取得する段階と；前記データの少なくとも一部をデータグラムのペイロードに入れ、該データグラムのヘッダに前記サービス・フローを特徴付ける制御情報を入れることによってデータグラムを形成する段階であって、前記サービス・フローを特徴付ける制御情報は前記ヘッダのうち16ビットより少ない部分を占める、段階と；前記データグラムで電波周波数（radio  frequency）信号を変調し、前記電波周波数信号を無線媒体を通じて放出する段階とを含む方法を提供しようとする。
【００１４】
本願の他の側面および特徴は、付属の図面および付録との関連で開示の個別的な実施形態の以下の説明を見れば、当業者には明白となるであろう。
【００１５】
本願の諸実施形態について、これから、あくまでも例として、付属の図面を参照しつつ述べる。図面においては、異なる図における同様の要素を表すために同様の参照符号が使われている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】セルラー通信システムのブロック図である。
【図２】本願のいくつかの実施形態を実装するために使用されうる例示的な基地局のブロック図である。
【図３】本願のいくつかの実施形態を実装するために使用されうる例示的な無線端末のブロック図である。
【図４】本願のいくつかの実施形態を実装するために使用されうる例示的な中継局のブロック図である。
【図５】本願のいくつかの実施形態を実装するために使用されうる例示的なOFDM送信機構造の論理的な構成のブロック図である。
【図６】本願のいくつかの実施形態を実装するために使用されうる例示的なOFDM受信機構造の論理的な構成のブロック図である。
【図７】全体的なネットワーク構造の例を示すIEEE802.16m-08/003r1の図１である。
【図８】全体的なネットワーク構造における中継局を示すIEEE802.16m-08/003r1の図２である。
【図９】システム参照モデルを示すIEEE802.16m-08/003r1の図３である。
【図１０】IEEE802.16mプロトコル構造を示すIEEE802.16m-08/003r1の図４である。
【図１１】IEEE802.16m  MS/BSデータ・プレーン処理フローを示す、IEEE802.16m-08/003r1の図５である。
【図１２】IEEE802.16m  MS/BS制御プレーン処理フローを示すIEEE802.16m-08/003r1の図６である。
【図１３】マルチキャリア・システムをサポートするための一般プロトコル構造を示すIEEE802.16m-08/003r1の図７である。
【図１４】本発明の個別的な限定しない実施形態に基づく、最初にネットワークにはいる場合の、基地局と該基地局とのレンジング動作に関わる移動局との間のメッセージ・フローを示す流れ図である。
【図１５】媒体アクセス制御プロトコル・データ・ユニット（MAC  PDU:  medium  access  control  protocol  data  unit）のヘッダを概念的に示す図である。
【図１６】図１４の流れ図の変形を示す図である。
【図１７】図１４の流れ図のもう一つの変形を示す図である。
【図１８】本発明の個別的な限定しない実施形態に基づく、移動局がアイドル状態からネットワークに再入する場合の、基地局と該基地局とのレンジング動作に関わる移動局との間のメッセージ・フローを示す流れ図である。
【図１９】本発明の個別的な限定しない実施形態に基づく、位置更新の場合の、基地局と該基地局とのレンジング動作に関わる移動局との間のメッセージ・フローを示す流れ図である。
【図２０】初期化状態、アクセス状態、接続状態およびアイドル状態を含むいくつかの可能な状態を示す、移動局の状態図である。
【図２１】移動局が初期化状態に出入りする遷移を行う様子をより詳細に示す図である。
【図２２】移動局がアクセス状態に出入りする遷移を行う様子をより詳細に示す図である。
【図２３】移動局が接続状態に出入りする遷移を行う様子をより詳細に示す図である。
【図２４】移動局がアイドル状態に出入りする遷移を行う様子をより詳細に示す図である。  本記述および図面は単に本発明のある種の実施形態を例解するためであって、理解の助けであることははっきりと理解されるものとする。本記述および図面は本発明の限界の定義であることは意図されていない。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本開示では、IEEE802.16およびIEEE802.16mが言及される。以下では、「IEEE802.16」は、これに限られないがIEEE  Std  802.16-2004および-2009を含むIEEE  Std  802.16-の諸バージョンを包含することが意図されている。一方、「IEEE802.16m」はこれに限られないがIEEE802.16m-08/003rおよび/003r1および/003r9aを含むIEEE802.16m-08の諸バージョンを包含することが意図されている。上記の文書のすべてはここに参照によって本稿に組み込まれるが、郵便番号10016-5997、米国ニューヨーク州ニューヨーク、パーク・アベニュー３  IEEEから入手可能であり、本発明のある種の実施形態が応用を見出しうるコンテキストに関する追加的な背景情報を得るために参照することができる。
【００１８】
図面を参照するに、図１は、複数のセル１２内の無線通信を制御する基地局コントローラ（BSC:  base  station  controller）１０を示している。これらのセルは対応する基地局（BS:  base  station）１４によってサービスされる。いくつかの構成では、各セルはさらに複数のセクター１３またはゾーン（図示せず）に分割される。一般に、各BS１４は、対応するBS  １４に関連付けられたセル１２内にある移動局（MS:  mobile  station）１６との通信を容易にする。MS  １６は代替的に、移動端末、無線局、無線端末、加入者局、加入者端末などとも称することができる。
【００１９】
BS  １４に対してMS  １６が動くと、チャネル条件の有意な変動を生じることがある。図のように、BS  １４およびMS  １６は、通信のための空間ダイバーシチを与えるために複数のアンテナを含んでいてもよい。いくつかの構成では、BS  １４とMS  １６との間の通信においてリレー（または中継局（RS:  relay  station））１５が支援してもよい。MS  １６は任意のセル１２、セクター１３、ゾーン（図示せず）、BS  １４またはRS  １５から、別のセル１２、セクター１３、ゾーン（図示せず）、BS  １４またはRS  １５にハンドオフされることができる。いくつかの構成では、BS  １４は、バックホール・ネットワーク１１を通じて、互いと、および別のネットワーク（いずれも図示しないコア・ネットワークまたはインターネットのような）と通信する。いくつかの構成では、BSC  １０は必要とされない。
【００２０】
図２を参照するに、BS  １４の例が示されている。BS  １４は一般に、制御システム２０、ベースバンド・プロセッサ２２、送信回路２４、受信回路２６、複数のアンテナ２８およびネットワーク・インターフェース３０を含む。受信回路２６は、MS  １６（図３に示す）およびRS  １５（図４に示す）によって提供される一つまたは複数のリモート送信機からの情報を担持する電波周波数信号を受信する。低ノイズ増幅器およびフィルタ（図示せず）が、処理のために該信号を増幅し、該信号から広帯域干渉を除去するために協力してもよい。次いで、下方変換およびデジタル化回路（図示せず）が、フィルタ処理された受信された信号を中間またはベースバンド周波数信号に下方変換し、それが次いでデジタル化されて一つまたは複数のデジタル・ストリームにされる。
【００２１】
ベースバンド・プロセッサ２２はデジタル化された受信信号を処理して、受信信号において伝達される情報またはデータ・ビットを抽出する。この処理は典型的には、復調、復号および誤り訂正動作を含む。よって、ベースバンド・プロセッサ２２は一般に、一つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（DSP:  digital  signal  processor）または特定用途向け集積回路（ASIC:  application-specific  integrated  circuit）において実装される。受信された情報は、次いで、直接またはRS  １５の支援により、ネットワーク・インターフェース３０を介して無線ネットワークを通じて送られる、あるいはBS  １４によってサービスされる別のMS  １６に送信される。
【００２２】
送信側では、ベースバンド・プロセッサ２２は、音声、データまたは制御情報を表しうるデジタル化されたデータを、制御システム２０の制御のもとでネットワーク・インターフェース３０から受け取り、該データを送信のためにエンコードする。エンコードされたデータは送信回路２４に出力され、そこで所望される送信周波数（単数または複数）をもつ一つまたは複数の搬送波信号によって変調される。電力増幅器（図示せず）が変調された搬送波信号を送信のために適切なレベルに増幅し、変調された搬送波信号を整合ネットワーク（matching  network）（図示せず）を通じてアンテナ２８に届ける。変調および処理の詳細は下記でより詳細に述べる。
【００２３】
図３を参照するに、MS  １６の例が示されている。BS  １４と同様に、MS  １６は制御システム３２、ベースバンド・プロセッサ３４、送信回路３６、受信回路３８、複数のアンテナ４０およびユーザー・インターフェース回路４２を含む。受信回路３８は、一つまたは複数のBS  １４およびRS  １５からの情報を担持する電波周波数信号を受信する。低ノイズ増幅器およびフィルタ（図示せず）が、処理のために該信号を増幅し、該信号から広帯域干渉を除去するために協力してもよい。次いで、下方変換およびデジタル化回路（図示せず）が、フィルタ処理された受信された信号を中間またはベースバンド周波数信号に下方変換し、それが次いでデジタル化されて一つまたは複数のデジタル・ストリームにされる。
【００２４】
ベースバンド・プロセッサ３４はデジタル化された受信信号を処理して、受信信号において伝達される情報またはデータ・ビットを抽出する。この処理は典型的には、復調、復号および誤り訂正動作を含む。ベースバンド・プロセッサ３４は一般に、一つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（DSP:  digital  signal  processor）および特定用途向け集積回路（ASIC:  application-specific  integrated  circuit）において実装される。送信のために、ベースバンド・プロセッサ３４は、音声、ビデオ、データまたは制御情報を表しうるデジタル化されたデータを、制御システム３２から受け取り、送信のためにエンコードする。エンコードされたデータは送信回路３６に出力され、そこで所望される送信周波数（単数または複数）にある一つまたは複数の搬送波信号を変調するために変調器によって使われる。電力増幅器（図示せず）が変調された搬送波信号を送信のために適切なレベルに増幅し、変調された搬送波信号を整合ネットワーク（matching  network）（図示せず）を通じてアンテナ４０に届ける。当業者に利用可能なさまざまな変調および処理技法が、直接または中継局を介した移動端末と基地局の間の信号伝送のために使われる。
【００２５】
直交周波数分割多重（OFDM:  orthogonal  frequency  division  multiplexing）変調では、伝送帯域が複数の直交する搬送波に分割される。各搬送波は送信されるべきデジタル・データに従って変調される。OFDMは送信帯域を複数の搬送波に分割するので、搬送波当たりの帯域幅は減少し、搬送波当たりの変調時間は増大する。複数の搬送波が並行して伝送されるので、任意の所与の搬送波上でのデジタル・データまたはシンボルの伝送レートは、単一の搬送波が使われるときよりも低い。
【００２６】
OFDM変調は、送信されるべき情報に対して逆高速フーリエ変換（IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform）を実行することを利用する。復調のためには、受信信号に対する高速フーリエ変換（FFT:  Fast  Fourier  Transform）の実行が送信された情報を回復する。実際上は、IFFTおよびFFTは、それぞれ逆離散フーリエ変換（IDFT:  Inverse  Discrete  Fourier  Transform）および離散フーリエ変換（DFT:  Discrete  Fourier  Transform）を実行するデジタル信号処理によって提供される。よって、OFDM変調の特徴的な部分は、伝送チャネル内の複数の帯域について直交する搬送波が生成されるということである。変調される信号は比較的低い伝送レートをもち、それぞれの帯域内に留まることのできるデジタル信号である。個々の搬送波がデジタル信号によって直接変調されるのではない。その代わり、すべての搬送波がIFFT処理によって一度に変調される。
【００２７】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA:  Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）は、OFDM変調方式のマルチユーザー版である。OFDMAでは、多重アクセスは個々のユーザーにサブキャリアのサブセットを割り当てることによって達成される。これは、複数のユーザーからの同時の低データ・レート伝送を可能にする。OFDMと同様、OFDMAは複数の密な間隔のサブキャリアを用いるが、サブキャリアは、サブキャリアのグループに分けられる。各グループはサブチャネルと名付けられる。サブチャネルをなすサブキャリアは隣り合う必要はない。上りリンクでは、送信機は一つまたは複数のサブチャネルを割り当てられてもよい。サブチャネル化（sub-channelization）は、チャネル条件およびデータ要件に依存して、MSに割り当てられることのできるサブチャネルを定義する。サブチャネル化を使って、同じ時間スロット内で、BSは、より低いSNR（Signal-to-Noise  Ratio［信号対雑音比］）をもつユーザー装置（MS）にはより多くの送信電力を、またより高いSNRをもつユーザー装置にはより少ない電力を割り当てることができる。サブチャネル化はまた、BSが、屋内のMSに割り当てられるサブチャネルにより高い電力を割り当てられるようにする。その結果、建物内のカバー率が改善される。上りリンクにおけるサブチャネル化は、ユーザー装置に割り当てられているある種のサブチャネル（単数または複数）のみに電力を集中できるので、ユーザー装置の送信電力を節約できる。この電力節約機能は、バッテリー電力を使うユーザー装置にとって特に有用である。
【００２８】
動作では、OFDMは、少なくともBS  １４からMS  １６への下りリンク（DL）伝送のために使用できる。各BS  １４は「n」個の送信アンテナ２８（n≧1）を備え、各MS  １６は「m」個の受信アンテナ４０（m≧1）を備える。特に、それぞれのアンテナは、適切な二重器（duplexer）またはスイッチを使って受信兼送信用に使用でき、このようにラベル付けされているのは明確のためにすぎない。（RS  １５を使う場合、OFDMはBS  １４からRS  １５への、またRS  １５からMS  １６への下りリンク伝送のために使用されてもよい。）
上りリンク方向では、MS  １６はOFDMAデジタル変調方式を使ってもよい。（RS  １５を使う場合、OFDMAはBS  １４からRS  １５への、またRS  １５からMS  １６への上りリンク伝送のために使用されてもよい。）
下りリンクにおけるOFDMおよび上りリンクにおけるOFDMAの選択は決して限定するものではなく、他の変調方式を使うこともできることは理解しておくべきである。
【００２９】
図４を参照するに、RS  １５の例が示されている。BS  １４およびMS  １６と同様に、RS  １５は制御システム１３２、ベースバンド・プロセッサ１３４、送信回路１３６、受信回路１３８、複数のアンテナ１３０および中継回路１４２を含む。中継回路１４２はRS  １５がBS  １４とMS  １６の間の通信において支援できるようにする。受信回路１３８は一つまたは複数のBS  １４およびMS  １６からの情報を担持する電波周波数信号を受信する。低ノイズ増幅器およびフィルタ（図示せず）が、処理のために該信号を増幅し、該信号から広帯域干渉を除去するために協力してもよい。次いで、下方変換およびデジタル化回路（図示せず）が、フィルタ処理された受信された信号を中間またはベースバンド周波数信号に下方変換し、それが次いでデジタル化されて一つまたは複数のデジタル・ストリームにされる。
【００３０】
ベースバンド・プロセッサ１３４はデジタル化された受信信号を処理して、受信信号において伝達される情報またはデータ・ビットを抽出する。この処理は典型的には、復調、復号および誤り訂正動作を含む。ベースバンド・プロセッサ１３４は一般に、一つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（DSP:  digital  signal  processor）および特定用途向け集積回路（ASIC:  application-specific  integrated  circuit）において実装される。
【００３１】
送信のためには、ベースバンド・プロセッサ１３４は、音声、ビデオ、データまたは制御情報を表しうるデジタル化されたデータを、制御システム１３２から受け取り、該データを送信のためにエンコードする。エンコードされたデータは送信回路１３６に出力され、そこで所望される送信周波数（単数または複数）にある一つまたは複数の搬送波信号を変調するよう変調器によって使用される。電力増幅器（図示せず）が変調された搬送波信号を送信のために適切なレベルに増幅し、変調された搬送波信号を整合ネットワーク（matching  network）（図示せず）を通じてアンテナ１３０に届ける。上述したように、当業者に利用可能なさまざまな変調および処理技法が、直接または中継局を介して間接的に、移動端末と基地局の間の信号伝送のために使われる。
【００３２】
図５を参照しつつ、論理的なOFDM送信アーキテクチャについて述べる。まず、BSC  １０が、直接またはRS  １５の支援により、さまざまなMS  １６に送信されるべきデータを、BS  １４に送る。BS  １４は、該データを送信のためにスケジュールするとともに、スケジュールされたデータを送信するための適切な符号化および変調方式を選択するために、移動端末に関連付けられたチャネル品質指標（CQI:  channel  quality  indicator）を使ってもよい。CQIはMS  １６から直接であってもよいし、あるいはMS  １６によって与えられる情報に基づいてBS  １４で決定されてもよい。いずれにせよ、各MS  １６についてのCQIは、チャネル振幅（または応答）が当該OFDM周波数帯域を通じて変動する度合いの関数である。
【００３３】
ビットのストリームであるスケジュールされたデータ４４は、データ・スクランブル論理４６を使って、該データに関するピーク対平均電力比を低下させる仕方でスクランブルされる。CRC付加論理４８を使って、スクランブルされたデータについての巡回冗長検査（CRC:  cyclic  redundancy  check）が決定され、スクランブルされたデータにアペンドされる。次に、MS  １６での復元および誤り訂正を容易にするために該データに冗長性を効果的に加えるよう、チャネル・エンコーダ論理５０を使ってチャネル符号化が実行される。ここでもまた、特定のMS  １６についてのチャネル符号化はCQIに基づく。いくつかの実装では、チャネル・エンコーダ論理５０は既知のターボ符号化（turbo  encoding）技法を使う。エンコードされたデータは次いでレート・マッチング論理５２によって処理されて、エンコードに伴うデータ拡大が補償される。
【００３４】
ビット・インターリーバ論理５４は、連続するデータ・ビットの損失を最小限にするために、エンコードされたデータにおけるビットを系統的に並べ替える。結果として得られるデータ・ビットは、マッピング論理５６によって、選ばれたベースバンド変調に依存して、対応するシンボルに系統的にマッピングされる。たとえば直交振幅変調（QAM:  Quadrature  Amplitude  Modulation）または直交位相偏移符号化（QPSK:  Quadrature  Phase  Shift  Key）変調が使用できる。特定の移動端末について、CQIに基づいて変調度（degree  of  modulation）を選択できる。周波数選択的なフェージングによって引き起こされる周期的なデータ損失に対して送信されるデータの安全性をさらに強化するために、シンボル・インターリーバ論理５８を使って、シンボルが系統的に並べ替えられてもよい。
【００３５】
この時点で、ビットのグループが、振幅および位相の配位図〔コンステレーション〕における位置を表すシンボルにマッピングされたことになる。空間的ダイバーシチが所望されるとき、シンボルのブロックが次いで時空間ブロック符号（STC:  space-time  block  code）エンコーダ論理６０によって処理される。これは、送信される信号を干渉に対してより耐性にし、MS  １６でより容易に復号されるようにする仕方でシンボルを修正する。STCエンコーダ論理６０ははいってくるシンボルを処理し、BS  １４についての送信アンテナ２８の数に対応する「n」個の出力を提供する。図５に関して上述した制御システム２０および／またはベースバンド・プロセッサ２２がSTCエンコードを制御するためのマッピング制御信号を与える。この時点では、「n」個の出力についてのシンボルは、送信されるべき、MS  １６によって復元されることができるデータを表すと想定する。
【００３６】
今の例では、BS  １４が二つのアンテナ２８を有し（n＝2）、STCエンコーダ論理６０がシンボルの二つの出力ストリームを与えると想定する。したがって、STCエンコーダ論理６０によって出力される各シンボル・ストリームは、理解の容易のため別個に図示されている対応するIFFTプロセッサ６２に送られる。当業者は、そのようなデジタル信号処理を、単独でまたは本稿に記載される他の処理との組み合わせで提供するために、一つまたは複数のプロセッサが使用されうることを認識するであろう。一例では、IFFTプロセッサ６２は、逆フーリエ変換を与えるようそれぞれのシンボルに対して作用する。IFFTプロセッサ６２の出力は時間領域のシンボルを提供する。時間領域信号はフレームにまとめられ、フレームはプレフィックス挿入論理６４によってプレフィックスに関連付けられる。結果として得られる信号のそれぞれは、対応するデジタル上方変換（DUC:  digital  up-conversion）およびデジタル‐アナログ（D/A:  digital-to-analog）変換回路６６を介して、デジタル領域において中間周波数に上方変換され、アナログ信号に変換される。結果として得られる（アナログ）信号は次いで、RF回路６８およびアンテナ２８を介して、所望されるRF周波数において同時に変調され、増幅され、送信される。特に、意図されるMS  １６によって知られているパイロット信号が諸サブキャリアの間に分散される。のちに詳細に論じるMS  １６は、該パイロット信号をチャネル推定のために使用できる。
【００３７】
ここで、送信された信号を、BS  １４から直接またはRS  １５の支援によりMS  １６が受信することを例解する図６を参照する。送信された信号がMS  １６のアンテナ４０のそれぞれに到着すると、それぞれの信号は対応するRF回路７０によって復調され、増幅される。簡明のため、二つの受信経路のうちの一方しか詳細に説明および図示はしない。アナログ‐デジタル（A/D）変換器兼下方変換回路７２は、デジタル処理のためにアナログ信号をデジタル化し、下方変換する。結果として得られるデジタル信号は、受信された信号レベルに基づいてRF回路７０における増幅器の利得を制御するために、自動利得制御回路（AGC:  automatic  gain  control  circuitry）７４によって使用されてもよい。
【００３８】
最初、デジタル化された信号は同期論理７６に与えられる。同期論理７６は、いくつかのOFDMシンボルをバッファリングし、二つの相続くOFDMシンボルの間の自己相関を計算する粗同期論理７８を含む。相関結果の最大に対応する結果として得られる時間インデックスが、微細同期の探索窓を決定する。微細同期論理８０は、この探索窓を、ヘッダに基づく精密な枠組み開始位置を決定するために使用する。微細同期論理８０の出力は、フレーム整列論理８４によるフレーム取得を容易にする。その後のFFT処理が時間領域から周波数領域への正確な変換を与えるよう、適正な枠組み整列は重要である。微細同期アルゴリズムは、ヘッダによって担持される受信されたパイロット信号と、既知のパイロット・データのローカルなコピーの間の相関に基づく。ひとたびフレーム整列取得が発生すると、OFDMシンボルのプレフィックスがプレフィックス除去論理８６により除去され、結果として得られるサンプルが周波数オフセット補正論理８８に送られる。該周波数オフセット補正論理８８は、送信機と受信機における整合しない局部発振器によって引き起こされるシステム周波数オフセットを補償する。同期論理７６は周波数オフセットおよびクロック推定論理８２を含むことができる。これはヘッダに基づき、送信される信号に対するそのような効果を推定し、そうした推定を、OFDMシンボルを適正に処理するよう補正論理８８に提供するのを助ける。
【００３９】
この時点で、時間領域におけるOFDMシンボルは、FFT処理論理９０を使った周波数領域への変換準備ができている。その結果は周波数領域シンボルであり、それが処理論理９２に送られる。処理論理９２は、分散パイロット抽出論理９４を使って、ちりばめられたパイロット信号を抽出し、チャネル推定論理９６を使って、抽出されたパイロット信号に基づいてチャネル推定を決定し、チャネル再構成論理９８を使って、すべてのサブキャリアについてのチャネル応答を提供する。サブキャリアのそれぞれについてチャネル応答を決定するために、パイロット信号は本質的には、時間および周波数の両方において既知のパターンで諸OFDMサブキャリアを通じてデータ・シンボルの間に分散された複数のパイロット・シンボルである。図６を続けると、処理論理は、受信されたパイロット・シンボルを、ある時点であるサブキャリアにおいて予期されるパイロット信号と比較し、送信されたパイロット・シンボルを含んでいたサブキャリアについてのチャネル応答を決定する。パイロット・シンボルが与えられなかった残りのサブキャリアの全部ではないまでも大半についてのチャネル応答を推定するために、その結果が補間される。実際のチャネル応答および補間されたチャネル応答は、全体的なチャネル応答を推定するために使われる。全体的なチャネル応答は、OFDMチャネルにおけるサブキャリアの全部ではないまでも大半についてのチャネル応答を含む。
【００４０】
各受信経路についてチャネル応答から導出される周波数領域シンボルおよびチャネル再構成情報が、STCデコーダ１００に与えられる。STCデコーダ１００は、送信されたシンボルを復元するよう、両方の受信経路上でSTC復号を提供する。チャネル再構成情報は、それぞれの周波数領域シンボルを処理するときに伝送チャネルの効果を除去するに十分な等化情報を、STCデコーダ１００に提供する。
【００４１】
復元されたシンボルは、送信機のシンボル・インターリーバ論理５８に対応するシンボル・デインターリーバ論理１０２を使ってもとの順序に戻される。デインターリーブされたシンボルは次いで、マッピング解除論理１０４を使って復調またはマッピング解除されて、対応するビット・ストリームにされる。次いでそれらのビットは、送信機アーキテクチャのビット・インターリーバ論理５４に対応するビット・デインターリーバ論理１０６を使ってインターリーブ解除される。インターリーブ解除されたビットは次いで、レート・マッチング解除論理１０８によって処理され、最初にスクランブルされたデータおよびCRCチェックサムを復元するためのチャネル・デコーダ論理１１０に提出される。したがって、CRC論理１１２はCRCチェックサムを除去し、スクランブルされたデータを伝統的な仕方で検査し、該データを、既知の基地局スクランブル解除コードを使ってスクランブル解除してもともと送信されたデータ１１６を復元するために、スクランブル解除論理１１４に提供する。
【００４２】
データ１１６を復元するのと並行して、CQIまたは少なくともBS  １４においてCQIを生成するのに十分な情報が決定され、BS  １４に送信される。上記のように、CQIは搬送波対干渉比（CR:  carrier-to-interference  ratio）および当該OFDM周波数帯域中でさまざまなサブキャリアを通じてチャネル応答が変動する度合いの関数であってもよい。この実施形態については、情報を送信するために使われているOFDM周波数帯域における各サブキャリアについてのチャネル利得が、互いに対して比較され、当該OFDM周波数帯域を通じてチャネル利得が変動する度合いが決定される。変動の度合いを測定するには数多くの技法が利用可能であるが、一つの技法は、データを送信するために使われているOFDM周波数帯域を通じて各サブキャリアについてのチャネル利得の標準偏差を計算することである。
【００４３】
いくつかの実施形態では、中継局は、一つの電波だけを使って時分割の仕方で動作してもよいし、あるいはまた複数の電波を含んでもよい。
【００４４】
ここで図７を参照するに、例示的なネットワーク参照モデルが示されている。これは、本発明の限定しない実施形態に基づく、上述したBS  １４、MS  １６およびRS  １５の間の無線通信をサポートするネットワークの論理的な表現である。ネットワーク参照モデルは、機能的な実体およびこれらの機能的な実体の間で相互運用性が達成される参照点を同定する。特に、ネットワーク参照モデルはMS  １６、アクセス・サービス・ネットワーク（ASN:  Access  Service  Network）および接続サービス・ネットワーク（CSN:  Connectivity  Service  Network）を含む。
【００４５】
ASNは、加入者（たとえばIEEE802.16eまたはIEEE802.16mの加入者）に電波アクセスを提供するために必要とされるネットワーク機能の完全なセットとして定義できる。ASNは一つまたは複数のBS  １４および一つまたは複数のASNゲートウェイといったネットワーク要素を有することができる。ASNは、二つ以上のCSNによって共有されてもよい。ASNは以下の機能を提供できる：
・MS  １６とのレイヤー１およびレイヤー２の接続性；
・加入者セッションについての認証、許諾およびセッション・アカウント管理のためにAAAメッセージを加入者のホーム・ネットワーク・サービス・プロバイダー（H-NSP:  Home  Network  Service  Provider）に転送；
・加入者の好まれるNSPのネットワーク発見および選択；
・MS  １６とのレイヤー３（L3）接続性（たとえばIPアドレス割り当て）を確立するための中継機能；
・電波資源管理。
【００４６】
上記の機能に加え、ポータブルおよびモバイル環境については、ASNはさらに以下の機能を提供できる：
・ASNにアンカーされた移動性（ANS-anchored  mobility）；
・CSNにアンカーされた移動性（CSN-anchored  mobility）；
・ページング；
・ASN-CSNトンネリング。
【００４７】
CSNのほうは、加入者にIP接続性サービスを提供するネットワーク機能のセットとして定義できる。CSNは以下の機能を提供できる：
・ユーザーセッションのための、MS  IPアドレスおよびエンドポイント・パラメータの割り当て；
・AAAプロキシまたはサーバー；
・ユーザー加入プロファイルに基づくポリシーおよびアドミッション制御；
・ASN-CSNトンネリング・サポート；
・加入者課金および事業者間決済；
・ローミングのためのCSN間トンネリング；
・ASN間の移動性。
【００４８】
CSNは、位置ベースのサービス、ピアツーピア・サービスのための接続、プロビジョニング、許諾および／またはIPマルチメディア・サービスへの接続といったサービスを提供できる。CSNはさらに、ルーター、AAAプロキシ／サーバー、ユーザー・データベースおよび連携動作するゲートウェイMS（interworking  gateway  MSs）といったネットワーク要素を有していてもよい。IEEE802.16mのコンテキストでは、CSNはIEEE802.16m  NSPの一部として、あるいは現行のIEEE802.16e  NSPの一部として展開されてもよい。
【００４９】
さらに、改善されたカバー率および／または容量を提供するためにRS  １５が展開されてもよい。図８を参照するに、レガシーRSをサポートできるBS  １４は「レガシー・ゾーン」においてレガシーRSと通信する。BS  １４は、「16mゾーン」におけるレガシー・プロトコル・サポートを提供することは要求されない。中継プロトコル設計は、IEEE802-16jの設計に基づくことができる。ただし、「レガシー・ゾーン」において使用されるIEEE802-16jプロトコルとは異なっていてもよい。
【００５０】
ここで図９を参照するに、MS  １６とBS  １４の両方に当てはまるシステム参照モデルが示されている。このシステム参照モデルは、媒体アクセス制御（MAC）共通部分サブレイヤー、収束（convergence）サブレイヤー、セキュリティ・サブレイヤーおよび物理（PHY）レイヤーを含むさまざまな機能ブロックを含む。
【００５１】
収束サブレイヤーは、CS  SAPを通じて受信された外部ネットワーク・データを、MAC  SAPを通じてMAC  CPSによって受信されるMAC  SDU中にマッピングし、外部ネットワークSDUを分類してMAC  SFIDおよびCIDに関連付けること、ペイロード・ヘッダ抑制／圧縮（PHS:  Payload  header  suppression/compression）を実行する。
【００５２】
セキュリティ・サブレイヤーは、認証および安全な鍵交換および暗号化を実行する。
【００５３】
物理レイヤーは物理レイヤー・プロトコルおよび機能を実行する。
【００５４】
MAC共通部分サブレイヤーについてこれから詳細に述べる。第一に、媒体アクセス制御（MAC）が接続指向である（connection-oriented）ことは理解されるであろう。すなわち、MS  １６上のサービスへのマッピングおよびQoSのさまざまなレベルを関連付ける目的のために、データ通信は「接続」のコンテキストにおいて実行される。具体的には、MS  １６がシステムにインストールされるときに「サービス・フロー」がプロビジョニングされてもよい。MS  １６の登録後まもなく、接続はこれらのサービス・フローと関連付けられる（サービス・フロー当たり一つの接続）。帯域幅を要求する基準を提供するためである。さらに、顧客のサービス・ニーズが変わるときに、新しい接続が確立されることがある。接続は、MACを利用するピア収束プロセス間のマッピングとサービス・フローの両方を定義する。サービス・フローは、その接続上で交換されるMACプロトコル・データ・ユニット（PDU）についてのQoSパラメータを定義する。このように、サービス・フローは帯域幅割り当てプロセスと一体である。特に、MS  １６は上りリンク帯域幅を、接続毎に（暗黙的にサービス・フローを特定して）要求する。帯域幅は、BSによってMSに対して、当該MSからの接続毎要求に応答する承認の集合として、承認されることができる。
【００５５】
さらに図１０を参照するに、MAC共通部分サブレイヤー（CPS:  common  part  sublayer）は、電波資源制御および管理（RRCM:  radio  resource  control  and  management）機能および媒体アクセス制御（MAC）機能に分類される。
【００５６】
RRCM機能は、電波資源機能に関係するいくつかの機能ブロックを含む。それは次のようなものである。
・電波資源管理
・移動性管理
・ネットワーク入場管理
・位置管理
・アイドル・モード管理
・セキュリティ管理
・システム構成管理
・MBS（Multicast  and  Broadcasting  Service［マルチキャストおよびブロードキャスト・サービス］）
・サービス・フローおよび接続管理
・中継機能
・自己組織化
・マルチキャリア。
【００５７】
電波資源管理
電波資源管理ブロックは、トラフィック負荷に基づいて電波ネットワーク・パラメータを調整し、付加制御（負荷均衡化）、入場許可制御（admission  control）および干渉制御の機能をも含む。
【００５８】
移動性管理
移動性管理ブロックは、RAT内／RAT間ハンドオーバーに関係した機能をサポートする。移動性管理ブロックは、公告および測定を含むRAT内／RAT間ネットワーク・トポロジー取得を扱い、候補近隣ターゲットBS／RSを管理し、MSがRAT内／RAT間ハンドオーバー動作のいずれを実行するかを決定する。
【００５９】
ネットワーク入場管理
ネットワーク入場管理（Network  Entry  Management）ブロックは、初期化およびアクセス手順を受け持つ。ネットワーク入場管理ブロックは、アクセス手順、すなわちレンジング（ranging）、基本機能ネゴシエーション、登録などの間に必要とされる管理メッセージを生成しうる。
【００６０】
位置管理
位置管理ブロックは位置ベース・サービス（LBS:  location  based  service）をサポートすることを受け持つ。位置管理ブロックは、LBS情報を含むメッセージを生成してもよい。
【００６１】
アイドル・モード管理
アイドル・モード管理ブロックは、アイドル・モードの間の位置更新動作を管理する。アイドル・モード管理ブロックは、アイドル・モード動作を制御し、コア・ネットワーク側にあるページング・コントローラからのページング・メッセージに基づいてページング公告メッセージを生成する。
【００６２】
セキュリティ管理
セキュリティ管理ブロックは、安全な通信のための認証／許諾および鍵管理を受け持つ。
【００６３】
システム構成管理
システム構成管理ブロックは、システム構成（configuration）パラメータと、MSへの送信のためのシステム・パラメータおよびシステム構成情報とを管理する。
【００６４】
MBS（Multicast  and  Broadcasting  Service［マルチキャストおよびブロードキャスト・サービス］）
MBSブロックは、ブロードキャストおよび／またはマルチキャスト・サービスに関連する管理メッセージおよびデータを制御する。
【００６５】
サービス・フローおよび接続管理
サービス・フローおよび接続管理ブロックは、アクセス／ハンドオーバー／サービス・フロー生成手順の間に「移動局識別子」（または局識別子（station  identifiers）―STID）および「フロー識別子（flow  identifiers）」（FID）を割り当てる。移動局識別子およびFIDについては下記でさらに論じる。
【００６６】
中継機能
中継機能ブロックは、マルチホップ中継機構をサポートするための機能を含む。該機能は、BSとアクセスRSとの間の中継経路を維持するための手順を含む。
【００６７】
自己組織化
自己組織化ブロックは、自己構成および自己最適化機構をサポートするための機能を実行する。該機能は、自己構成および自己最適化のための測定を報告するようRS／MSに要求し、該RS／MSから該測定を受信する手順を含む。
【００６８】
マルチキャリア
マルチキャリア（MC:  Multi-carrier）ブロックは、共通MACエンティティが複数の周波数チャネルにまたがるPHYを制御することを可能にする。それらのチャネルは異なる帯域幅であってもよく（たとえば5、10および20MHz）、連続的（contiguous）または非連続的な周波数帯域にあってもよい。それらのチャネルは、同じまたは異なる二重化モード、たとえば周波数分割二重（FDD:  Frequency  Division  Duplexing）、時分割二重（TDD:  Time  Division  Duplexing）または双方向キャリアおよび放送専用キャリアの混合であってもよい。連続的な諸周波数チャネルについては、データ送信のために使われるために、重なり合った保護サブキャリアが周波数領域において整列させられる。
【００６９】
媒体アクセス制御（MAC）は、物理レイヤーおよびリンク制御に関係した機能ブロックを含む。それは次のようなものである。
・PHY制御
・制御信号伝達
・スリープ・モード管理
・QoS
・スケジューリングおよび資源多重化
・ARQ
・フラグメンテーション／パッキング
・MAC  PDU形成
・複数電波共存
・データ転送
・干渉管理
・BS間調整。
【００７０】
PHY制御
PHY制御ブロックは、レンジング、測定／フィードバック（CQI）およびHARQ  ACK/NACKのようなPHY信号伝達を扱う。CQIおよびHARQ  ACK/NACKに基づいて、PHY制御ブロックはMSが見るチャネル品質を推定し、変調および符号化方式（MCS:  modulating  and  coding  scheme）を調整することを介してリンク適応を実行する。レンジング手順では、PHY制御ブロックは、電力調整、周波数オフセットおよびタイミング・オフセット推定を用いて上りリンク同期を行う。
【００７１】
制御信号伝達
制御信号伝達（Control  Signalling）ブロックは、資源割り当てメッセージを生成する。スリープ・モード管理ブロックはスリープ・モード動作を扱う。
【００７２】
スリープ・モード管理
スリープ・モード管理ブロックはまた、スリープ動作に関係したMAC信号伝達を生成してもよく、スリープ期間に従って適正に動作するために、スケジューリングおよび資源多重化ブロックと通信してもよい。
【００７３】
QoS
QoSブロックは、各接続について、サービス・フローおよび接続管理ブロックからのQoSパラメータ入力に基づいてQoS管理を扱う。
【００７４】
スケジューリングおよび資源多重化
スケジューリングおよび資源多重化ブロックは、接続の属性に基づいて、パケットをスケジュールし、多重化する。接続の属性を反映するために、スケジューリングおよび資源多重化ブロックは、QoSブロックから各接続についてのQoS情報を受け取る。
【００７５】
ARQ
ARQブロックはMAC  ARQ機能を扱う。ARQを有効にされた接続については、ARQブロックは論理的にMAC  SDUをARQブロックに分割し、各論理ARQブロックに番号付けする。ARQブロックはまた、フィードバック・メッセージ（ACK/NACK情報）のようなARQ管理メッセージの生成もする。
【００７６】
フラグメンテーション／パッキング
フラグメンテーション／パッキング・ブロックは、スケジューリングおよび資源多重化ブロックからのスケジューリング結果に基づいて、MSDUを断片化またはパッキングすることを実行する。
【００７７】
MAC  PDU形成
MAC  PDU形成ブロックは、BS/MSがユーザー・トラフィックまたは管理メッセージをPHYチャネル中に送信できるよう、MAC  PDUを構築する。MAC  PDU形成ブロックは、MACヘッダを追加し、サブヘッダを追加してもよい。
【００７８】
複数電波共存
複数電波共存ブロックは、同じ移動局上に共通して位置されるIEEE802.16mおよび非IEEE802.16mの電波の同時並行的な動作をサポートするための機能を実行する。
【００７９】
データ転送
データ転送ブロックは、BSとMSの間の経路上にRSが存在する場合に転送（forwarding）機能を実行する。データ転送ブロックは、スケジューリングおよび資源多重化ブロックおよびMAC  PDU形成ブロックのような他のブロックと協働してもよい。
【００８０】
干渉管理
干渉管理ブロックは、セル間／セクタ間干渉を管理する機能を実行する。その動作は下記を含みうる。
【００８１】
・MACレイヤー動作
・MAC信号伝達を介して送られる干渉測定／評価報告
・スケジューリングおよび柔軟な周波数再使用による干渉緩和
・PHYレイヤー動作
・送信電力制御
・干渉ランダム化
・干渉打ち消し
・干渉測定
・送信ビーム形成／事前符号化。
【００８２】
BS間調整
BS間調整ブロックは、情報、たとえば干渉管理を交換することによって、複数のBSの動作を協調させる機能を実行する。該機能は、バックボーン信号伝達による、およびMS  MACメッセージングによるBS間の干渉管理などについての情報を交換する手順を含む。該情報は、干渉特性、たとえば干渉測定結果などを含んでいてもよい。
【００８３】
ここで図１１を参照する。図１１は、ユーザー・トラフィック・データ・フローおよびBS  １４およびMS  １６における処理を示している。破線の矢印は、ネットワーク・レイヤーから物理レイヤーへの、およびその逆のユーザー・トラフィック・データ・フローを示している。送信側では、ネットワーク・レイヤー・パケットが収束サブレイヤー、ARQ機能（もしあれば）、フラグメンテーション／パッキング機能およびMAC  PDU形成機能によって処理されて、物理レイヤーに送られるべきMAC  PDU（単数または複数）が形成される。受信側では、物理レイヤーSDUがMAC  PDU形成機能、フラグメンテーション／パッキング機能、ARQ機能（もしあれば）および収束サブレイヤー機能によって処理されて、ネットワーク・レイヤー・パケットが形成される。実線の矢印は、ユーザー・トラフィック・データの処理に関係する、CPS機能の間およびCPSとPHYの間の制御プリミティブを示す。
【００８４】
ここで図１２を参照する。図１２はCPS制御プレーン信号伝達フローおよびBS  １６およびMS  １４における処理を示している。送信側では、破線の矢印は、制御プレーン機能からデータ・プレーン機能への制御プレーン信号伝達のフローおよび空中を送信されるべき対応するMAC信号伝達（たとえばMAC管理メッセージ、MACヘッダ／サブヘッダ）を形成するためのデータ・プレーン機能による制御プレーン信号伝達の処理を示している。受信側では、破線の矢印はデータ・プレーン機能による受信された空中MAC信号伝達の処理ならびに制御プレーン機能による対応する制御プレーン信号伝達の受領を示している。M_SAP/C_SAPとMAC機能ブロックとの間の実線の矢印は、ネットワーク制御および管理システム（NCMS:  Network  Control  and  Management  System）への／からの制御および管理プリミティブを示している。M_SAP/C_SAPへの／からのプリミティブは、BS間干渉管理、RAT間／RAT内移動性管理などといったネットワーク関連機能および位置管理、システム構成などといった管理関係機能を定義する。
【００８５】
MAC管理メッセージの限定しない例は、DL-MAP、UL-MAP、DCDおよびUCDを含む。IEEE802.16および／またはIEEE802.16mからの命名法が採用されているが、いずれの規格に対する厳密な準拠も必須要件ではないこと、当業者は一般的な命名法の使用が本発明の限定ではなく理解を助けるものであることを認識するであろうことは理解しておくべきである。
【００８６】
DL-MAPおよびUL-MAPは、それぞれ下りリンクおよび上りリンク情報へのアクセスを定義するために使用できる。DL-MAPは、下りリンク上でバースト開始時間を定義するMAC管理メッセージである。等価に、UL-MAPは、スケジューリング区間の間にすべてのMSについての（上りリンク）アクセス全体を定義する情報の集合である。基本的に、DL-MAPおよびUL-MAPは、BSによってブロードキャストされる、下りリンクおよび上りリンク・フレームのディレクトリと見ることができる。
【００８７】
DCD（Downlink  Channel  Descriptor［下りリンク・チャネル記述子］）メッセージは、他の有用な下りリンク・パラメータに加えて、バーストの際に下りリンク物理チャネルが使用できるバースト・プロファイル（物理パラメータ・セット）を提供するために、周期的な時間間隔で、BS  １４によって送信される、ブロードキャストされるMAC管理メッセージである。UCD（Uplink  Channel  Descriptor［上りリンク・チャネル記述子］）メッセージは、他の有用な上りリンク・パラメータに加えて、上りリンク物理チャネルが使用できるバースト・プロファイル（物理パラメータ・セット）を提供するために、周期的な時間間隔で、BS  １４によって送信される、ブロードキャストされるMAC管理メッセージである。
【００８８】
ここで図１３を参照する。図１３はマルチキャリア・システムをサポートするための一般的なプロトコル・アーキテクチャを示している。共通MACエンティティが複数の周波数チャネルにまたがるPHYを制御してもよい。一つのキャリア上で送られるいくつかのMACメッセージが他のキャリアにも適用されてもよい。これらのチャンネルは異なる帯域幅であってもよく（たとえば5、10または20MHz）、連続的または非連続的な周波数帯域上であってもよい。それらのチャネルは、異なる二重化モード、たとえばFDD、TDDまたは双方向キャリアおよび放送専用キャリアの混合であってもよい。共通MACエンティティは、一時には一つのチャネルのみでの動作または連続的もしくは非連続的チャンネルを横断した総合といった、異なる機能を持つ諸MS  １６の同時の存在をサポートしてもよい。
【００８９】
図２０は、MS  １６についての可能な状態遷移図を示している。限定しない例として、この図は、初期化状態、アクセス状態、接続状態およびアイドル状態の４つの状態を示している。
【００９０】
初期化状態
初期化状態では（図２１参照）、MS  １６は、アクセス状態にはいる前にスキャンし、同期し、システム構成情報を取得することによってセル選択を実行する。MS  １６が適正にシステム構成状態デコードおよびセル選択を実行できない場合、スキャンおよび下りリンク同期の実行に戻る。MS  １６が該情報のデコードに成功し、ターゲットBS  １４を選択する場合、MS  １６はアクセス状態に遷移する。
【００９１】
アクセス状態
アクセス状態では（図２２参照）、MS  １６は、ターゲットBS  １４でのネットワーク入場を実行する。ネットワーク入場（network  entry）は、レンジング、認証前の機能ネゴシエーション、認証および許諾、機能交換および登録からなる複数ステップのプロセスである。
【００９２】
下りリンク・スキャンおよび同期から接続が確立される点に至るまでのシステム入場手順の内訳は、限定しない例として、次のようであることができる。
・下りリンク・スキャンおよび同期ならびに（上りリンク資源を承認する）承認メッセージの取得および下りリンク・チャネルおよび上りリンク・チャネルの記述の取得；
・初期レンジング；
・機能ネゴシエーション；
・許諾および認証／鍵交換；
・BS  １４での登録；
・接続確立。
【００９３】
ネットワーク入場を完了できなかったら、MS  １６は初期化状態に遷移してもよい。
【００９４】
接続状態
接続状態にあるときは、MS  １６は、スリープ・モード、アクティブ・モードおよびスキャン・モードの三つのモードのうちの一つで動作しうる（図２３参照）。接続状態の間、MS  １６は、アクセス状態の間に確立された一つまたは複数の基本的接続を維持することができる。さらに、MS  １６およびBS  １４は追加的な転送接続を確立してもよい。MS  １６はハンドオーバーの間接続状態に留まってもよい。MS  １６はBS  １４からの指令に際して接続状態からアイドル状態に遷移してもよい。基本的接続（単数または複数）を維持できないことも、MS  １６に、初期化状態への遷移を促してもよい。
【００９５】
ここで接続状態における動作モードを参照するに、MS  １６がアクティブ・モードにあるとき、BS  １４は、実装されるプロトコルによって提供される最も早い利用可能な機会に送信および受信するようMS  １６をスケジュールしてもよい。すなわち、MSはBS  １４にとって「利用可能である」と想定される。MS  １６は、アクティブ・モードからスリープまたはスキャン・モードへの遷移を要求してもよい。スリープまたはスキャン・モードへの遷移は、BS  １４からのコマンドに基づいて行われることができる。MS  １６は、接続状態のアクティブ・モードからアイドル状態に遷移してもよい。
【００９６】
スリープ・モードにあるとき、MS  １６およびBS  １４は、時間的な資源のスリープ窓および傾聴窓への分割について合意する。MS  １６は傾聴窓の間にのみBS  １４からの送信を受信することができると期待され、いかなるプロトコル交換もその時間の間に開始される必要がある。MS  １６のアクティブ・モードへの遷移は、BS  １４から受信される制御メッセージによって促される。MS  １６は、傾聴区間の間、接続状態のスリープ・モードからアイドル状態に遷移してもよい。
【００９７】
スキャン・モードにあるとき、MS  １６はBS  １４によって指示される測定を実行する。MS  １６は、スキャン・モードにある間は、BS  １４にとって利用不能である。MS  １６は、スキャンのためにBS  １４とネゴシエーションされた期間がひとたび満了したら、アクティブ・モードに戻る。
【００９８】
アイドル状態
アイドル状態（図２４参照）は、限定しない例として、その動作およびMACメッセージ生成に基づいて、ページング利用可能モードおよびページング利用不能モードという二つの別個のモードを含んでいてもよい。アイドル状態の間、MS  １６は、ページング利用可能モードとページング利用不能モードの間の切り換えによって電力節約を実行してもよい。
【００９９】
アイドル・モードでは、MS  １６は一つまたは複数のページング・グループに属してもよい。アイドル・モードにあるとき、MS  １６は、ユーザー移動性に基づいて異なる大きさおよび形のページング・グループを割り当てられてもよい。MS  １６は、該MSのページング傾聴区間の間、ページング・メッセージをモニタリングする。MSのページング傾聴区間の開始は、ページング・サイクルおよびページング・オフセットに基づいて導出される。ページング・オフセットおよびページング・サイクルは、スーパーフレーム数を使って定義できる。
【０１００】
このように、MS  １６は、ページング利用可能モードにある間は、BS  １４によって（特化したページング・メッセージを使って）ページングされうる。MS  １６が接続状態に戻る指示をもってページングされたら、MS  １６はそのネットワーク再入場のためにアクセス状態に遷移する。
【０１０１】
MS  １６はまた、アイドル状態の間に位置更新手順をも実行してもよい。
【０１０２】
ページング利用不能モードの間は、MS  １６は、電力消費を減らすために下りリンク・チャネルをモニタリングする必要はない。
【０１０３】
MSはグローバル・アドレス（またはグローバル識別子）および動作中にMS  １６を同定する論理アドレス（または論理識別子）をもつ。具体的には、グローバル・アドレスは、IEEE登録機関によって管理される24ビットの組織毎一意識別子（Organizationally  Unique  Identifier）（OUI）値に基づく、グローバルに一意的な48ビットのIEEE拡張一意識別子（Extended  Unique  Identifier）（EUI-48（商標））であることができる。しかしながら、これは本発明の限定や制約ではない。
【０１０４】
論理識別子に関する限り、これらは一つまたは複数の「フロー識別子」（FID）および一つまたは複数の「移動局識別子」を含むことができる。FIDはMS  １６がネットワークと確立した、管理接続および転送接続を一意的に同定できる。いくつかの個別的なFIDが事前割り当てされてもよい。移動局識別子のほうはBS  １４のドメイン内でMS  １６を一意的に同定する。さまざまな型のSTIDは次のようなものでありうる。
【０１０５】
アクセスID：レンジング動作を実行するときに（すなわち、アクセス状態にある間のネットワーク入場に際して、またはネットワーク再入場に際して、またはアイドル状態にある間の位置更新の間に）MS  １６に割り当てられる一時的な識別子。このIDは、BS  １４がMS  １６からのレンジング・コード送信を最初に検出したときに、BS  １４によってMS  １６に割り当てられることができる。
【０１０６】
MS  ID：接続状態における使用のためにMS  １６に割り当てられる識別子。MS  IDはアクセスIDを置換し、レンジング動作の間にMS  １６に送られることができる。特定のMSの専用にされた下りリンク制御情報（たとえば下りリンクPHYバースト／資源割り当て）は、MSIDを使って宛先指定されることができる。MS  IDは、必須ではないが、アクセスID識別子と同じ長さであってもよい。
【０１０７】
アイドルID：アイドル状態で使うためにMSに割り当てられる識別子。信号伝達オーバーヘッドを減らし、位置のプライバシーを提供するために、特定のページング・グループ内にある、アイドル状態のMSを一意的に同定するよう、アイドルIDが割り当てられてもよい。アイドルIDは、MS  １６が同じページング・グループ内に留まる限り、そのMS  １６にとって有効なままである。アイドルIDはアイドル状態にはいる際、あるいはページング・グループ変更に起因する位置更新の際に割り当てられてもよい。アイドルIDは、ページ応答または位置更新の目的のために、アイドル状態にあるMS  １６によって送られるメッセージに含められることができる。
【０１０８】
例として、上述した移動局識別子は8ビット、10ビットまたは12ビットの長さであることができる。ただし、本発明から外れることなく、より長いまたはより短いSTIDも可能である。異なる移動局識別子は異なる長さであることができる。たとえば、アクセスIDはMS  IDと同じ長さであることができ、その両方がアイドルIDより短いのでもよい。しかしながら、これは単に例であり、限定するものと考えられるべきではない。他の移動局識別子が存在してもよく、たとえばブロードキャストまたはマルチキャスト・サービスのためにリザーブされることができる。
【０１０９】
当業者によって認識されるであろうように、MAC  PDUは、ヘッダ、接続アドレスおよびある型の媒体（たとえば電波チャネル）を通じて情報を制御および転送するのに使われるデータ・プロトコル情報を含むデータのパッケージ（データ・ビットのグループまたはデータグラム）である。ここで図１５を参照するに、所与の接続に関連して生成されたMAC  PDUは、制御情報とともに対応するFIDを保持するヘッダを含む。（制御情報はたとえば、MAC  PDUのペイロードの長さを示す長さフィールドおよびセットされればヘッダの拡張部分（図示せず）に追加的情報が現れることを示す拡張ヘッダ（EH:  Extended  Header）ビットである。）MAC  PDUはまた、ヘッダの後に（たとえばユーザー・データに）、データのペイロードおよび誤り検査ビット（CRC）ビットをも有していてもよい。ペイロードは、さまざまなトラフィック接続に関連する管理メッセージおよびデータを担持するために使われてもよい。
【０１１０】
当該MSにローカルなので、各FIDはIEEE規格802.16-2004やIEEE規格802.16-2009において定義される16ビットのCIDより短い。ある限定しない実施形態では、FIDは4ビットの長さであることができる。別の限定しない実施形態では、FIDは3ビットの長さであることができる。本発明の範囲内で他の可能性も存在する。MACヘッダ内のFIDの使用も、16ビットのCIDが使用されるIEEE802.16-2004やIEEE802.16-2009において提案されているよりも短い全体的なMACヘッダにつながる。
【実施例】
【０１１１】
以下では、接続を確立するためにMS  １６およびBS  １４によって実行されることのできるレンジング動作について述べる。レンジング動作は、上記の適切な機能ブロックによって、特に、媒体アクセス制御（MAC）共通部分サブレイヤー（CPS）に属する機能ブロックによって実行される。これらの機能ブロックはたとえば、限定するものではないが、図１０との関連で先述した、ネットワーク入場管理ブロックおよびアイドル・モード管理ブロック（電波資源制御および管理――RRCM――機能の一部）ならびにPHY制御ブロック（媒体アクセス制御――MAC――機能の一部）を含んでいてもよい。
【０１１２】
レンジング動作の三つの限定しないシナリオを述べる。すなわち、MS  １６がネットワークへの初期接続を確立しようとする（すなわち、MS  １６は電源投入され、初期化状態を経て、アクセス状態からレンジングを実行する）シナリオＡと、MS  １６がネットワークに再入場する（たとえば、アイドル状態にあったのちに、異なるネットワークを使うためにネットワークを去ってその後戻った（すなわちローミング）のちに、など）際にレンジングを実行するシナリオＢと、MS  １６がアイドル状態にあったのちに位置更新のコンテキストにおいてレンジングを実行するシナリオＣである。
【０１１３】
シナリオＡ
シナリオＡでは、MS  １６はネットワークへの初期接続を確立しようとする。第一に、MS  １６は電源投入され、初期化状態を通過する。初期化状態の間に、MS  １６はスキャンおよび同期を実行する。換言すれば、MS  １６がネットワークに加わりたいときは、まず下りリンク周波数をスキャンして好適なチャンネルを探す。下りリンク・フレームを検出し次第、探索は完了である。次のステップは、BS  １４との同期を確立することである。ひとたびMS  １６がDL-MAPメッセージおよびDCDメッセージを受信したら、下りリンク同期フェーズは完了であり、MS  １６は、DL-MAPおよびDCDメッセージを受信し続ける限り、同期されたままとなる。同期が確立されたのち、MS  １６は、上りリンク・チャネル・パラメータを取得するためにUCDメッセージを待つ。
【０１１４】
ここで、MS  １６がアクセス状態にある間にレンジング動作が行われる。図１４を参照するに、BS  １４は、上りリンク・フレームにおいてMS  １６によって使用されるべき初期レンジング区間を定義する上りリンク承認メッセージ１４１０（たとえば、UL-MAPメッセージ）を発する。上りリンク承認メッセージの内容は、BS  １４内の上りリンク・スケジューラによって定式化されてもよい。上りリンク・スケジューラは上りリンク帯域幅を管理し、サービス・フロー（単数または複数）のQoS要求および帯域幅要求に基づいて上りリンク承認を割り当てられるMSをスケジュールする。上りリンク・スケジューラによって割り当てられる上りリンク承認はリザーブされたFIDのほうに向けられ（たとえばブロードキャストされ）、たとえばBPSK  1/2変調／FECをもつあらかじめ定義された堅牢なプロファイルを使用することができる。承認メッセージ１４１０の送信後、BS  １４は通常に動作を続ける（１４１２）。これは、承認メッセージ１４２２のような他の承認メッセージの周期的な発行を含む。
【０１１５】
その間、１４１４に示されるように、MS  １６は承認メッセージの受領を待っており、最終的には承認メッセージ１４１０を受け取るものと想定される。承認メッセージ１４１０の受領に際し、MS  １６は、一組のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージ１４１６を定式化する。たとえば、MS  １６は、ランダムに、一組の擬似ノイズ・レンジング・コードからコードを選択し、それをレンジング・サブチャネル上に変調し、その後それを、上りリンク・フレーム上で、一組の利用可能なレンジング・スロットのうちからのランダムに選択されたレンジング・スロットにおいて送信することができる。MS  １６は、レンジング・スロットを選択するために、ランダム選択またはランダム・バックオフを使うことができる。ランダム選択が使われる場合、MS  １６は、単一フレーム中のあらゆる利用可能なスロットから一つのレンジング・スロットを、一様ランダム・プロセスを使って選択できる。ただし、他の可能性も存在する。ランダム・バックオフが使われる場合、MS  １６は対応するバックオフ窓内のあらゆる利用可能なレンジング・スロットから一つのレンジング・スロットを、たとえば一様ランダム・プロセスを使って選択できる。
【０１１６】
BS  １４が、レンジング・メッセージ１４１６のレンジング・スロット内にレンジング・コードの存在を適正に検出する場合、BS  １４は、MS  １６に対してレンジング応答メッセージを発する。たとえば、レンジング応答（ranging  response）メッセージは、IEEE802.16または802.16mにおいて定義されるRNG-RSPメッセージと同様な形を取ることができる。このイベントを予期して、ステップ１４２６において、MS  １６は、BS  １４からRNG-RSPメッセージが受信されているかどうかを判定する。ある長さの時間が経過してなおRNG-RSPメッセージが受信されていない場合には、これは、BS  １４がレンジング・メッセージ１４１６のレンジング・スロット中のレンジング・コードの存在を適正に検出しなかったことを意味する。これは、電力問題、干渉などを含め、多様な理由のためであることができる。その間、MS  １６はさらなる承認メッセージの受信についても注意を払っている（ステップ１４２０）。介在するRNG-RSPメッセージをBS  １４から受信することなく、上記承認メッセージ１４２２が実際に受信された場合、MS  １６は上りリンク・フレームにおいて新しいレンジング区間を承認されることになる。
【０１１７】
応答して、先述したのと同様に、MS  １６は、一組のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージ１４２４を定式化する。具体的には、MS  １６は、ランダムに、一組の擬似ノイズ・レンジング・コードからコードを選択し、それをレンジング・サブチャネル上に変調し、その後それを、上りリンク・フレーム上で、一組の利用可能なレンジング・スロットのうちからのランダムに選択されたレンジング・スロットにおいて送信し、ステップ１４２６に戻る。BS  １４が、レンジング・メッセージ１４２４のレンジング・スロット中のレンジング・コードの存在を適正に検出する場合、BS  １４はレンジング応答メッセージをMS  １６に対して発する。このイベントを予期して、ステップ１４２６において、MS  １６は、BS  １４からレンジング応答メッセージが受信されているかどうかを判定する。ある長さの時間が経過してなおレンジング応答メッセージがまだ受信されていない場合には、MS  １６はさらなる別の承認メッセージをステップ１４２０で受信する、などとなる。しかしながら、BS  １４がレンジング・メッセージ１４２４のレンジング・スロット中のレンジング・コードの存在を適正に検出する場合（ステップ１４２８）、BS  １４はレンジング動作が成功かどうかを判定する（ステップ１４３０）。換言すれば、BS  １４がMS  １６を聞くことができるというだけでは、MS  １６が十分な電力、タイミングおよび周波数パラメータを使っていることにはならない。
【０１１８】
このように、ステップ１４３０の結果は、BS  １４が、レンジング動作が成功であったと判定したというものであってもよい。その場合、BS  １４は、この判定を示すレンジング応答メッセージ１４５０を発することに進む。他方、ステップ１４３０の結果が、BS  １４がレンジング動作が成功ではなかったと判定したことを示すというものであることもありうる。この場合、BS  １４は、ステップ１４３２に進み、パラメータ調整が計算される。これは、MS  １６によって使用される信号伝達を特徴付ける周波数、タイミングおよび電力の一つまたは複数に影響しうる。上りリンク信号の電力、タイミングおよび／または周波数（power,  timing  and/or  frequency）特性の調整を決定するには、さまざまなアルゴリズムが使用できる。また、ステップ１４３２において、BS  １４は、MS  １６によって使用されるべき新しいレンジング・コードおよび／または新しいレンジング・スロットを計算する。また、ステップ１４３２において、BS  １４は、MS  １６についてのアクセスIDを決定する。アクセスIDはまだMS  １６には未知である。アクセスIDは、レンジング動作の間にMS  １６に宛てられるコンテンツについて、アドレス、暗号化鍵またはスクランブル・コードとして、BS  １４によって使用されることができる。
【０１１９】
BS  １４は次いで、レンジング応答メッセージ１４３４を定式化することに進み、これがMS  １６に送られる。レンジング応答メッセージ１４３４は、レンジングが継続することを指定し、上りリンク信号のタイミング／周波数／電力特性に対する任意の必要な調整を提供する。さらに、レンジング応答メッセージ１４３４は、レンジング・メッセージ１４２４を送信するためにMS  １６によって使用されたレンジング・コードおよび／またはレンジング・スロットを指定する。これは、MS  １６が、レンジング応答メッセージ１４３４が実際に自分に宛てられていることを認識することを許容する。さらに、レンジング応答メッセージ１４３４は、次回、MS  １６によって使用されるべき、割り当てられたレンジング・コードおよび／または割り当てられたレンジング・スロットを同定する。さらに、レンジング応答メッセージ１４３４は、上述したアクセスIDを含む。
【０１２０】
次いで、レンジング応答メッセージ１４３４がMS  １６において受信される。MS  １６はステップ１４２６を実行し、レンジング応答メッセージ１４３４が実際にそのMSに宛てられたレンジング応答メッセージであることを判定する。具体的には、これは、そのMS  １６が前に使ったレンジング・コードおよび／またはレンジング・スロットがレンジング応答メッセージ１４３４内に存在するという事実に基づいて判定されることができる。したがって、MS  １６はステップ１４２６から出る際に「Y」分枝を取る。また、MS  １６は受信されたアクセスIDを、将来の使用のためにメモリに記憶する。また、MS  １６は、上りリンク方向で自らが使用する電力／時間／周波数特性に対する必要な調整を行う。MS  １６は次いで、一組のレンジング資源（およびまた調整された時間／周波数／電力）特性によって特徴付けられる別のレンジング・メッセージ１４３６を定式化することに進む。このときは、MS  １６は、レンジング応答メッセージ１４３４においてBS  １４から受信された、割り当てられたレンジング・コードおよび割り当てられたレンジング・スロットを使う。
【０１２１】
BS  １４はレンジング・メッセージ１４３６を受信し、レンジング動作が成功かどうかを判定する（ステップ１４３８）。ステップ１４３８の結果は、BS  １４がレンジング動作が成功であったと判定したというものでありうる。その場合、BS  １４はこの判定を示すレンジング応答メッセージ１４４８を発することに進む。しかしながら、この段階で、以前の電力／時間／周波数調整が十分でなかったことがありうる。したがって、ステップ１４３８の結果は、BS  １４が、レンジング動作が成功ではなかったと判定したというものであることもある。この場合、BS  １４は、ステップ１４４０に進み、さらなるパラメータ調整が計算される。これはやはり、MS  １６によって使用される信号伝達を特徴付ける周波数、タイミングおよび電力の一つまたは複数に影響することがありうる。上りリンク信号の電力、タイミングおよび／または周波数特性の調整を決定するには、さまざまなアルゴリズムが使用できる。また、ステップ１４４０において、BS  １４は、必須ではないが、MS  １６によって使用されるべき新しいレンジング・コードおよび／または新しいレンジング・スロットを計算してもよい。
【０１２２】
BS  １４は次いで、レンジング応答メッセージ１４４２を定式化することに進み、これがMS  １６に送られる。レンジング応答メッセージ１４４２は、レンジングが継続することを指定し、上りリンク信号のタイミング／周波数／電力特性に対する任意の必要なさらなる調整を提供する。さらに、レンジング応答メッセージ１４４２は、レンジング応答メッセージ１４３４においてMS  １６に以前に送られたアクセスIDを指定する。このアクセスIDは、MS  １６が、レンジング応答メッセージ１４４２が自分に宛てられていることを認識することを許容する。したがって、レンジング応答メッセージ１４４２において、レンジング・メッセージ１４３６を送信するためにMS  １６によって使用されたレンジング・コードおよび／またはレンジング・スロットを送信することは必要ない。さらに、レンジング応答メッセージ１４４２は、将来MS  １６によって使用されるべき、割り当てられたレンジング・コードおよび／または割り当てられたレンジング・スロットを、もしステップ１４４０で計算されていれば、同定する。
【０１２３】
ステップ１４４４では、MS  １６は、上りリンク方向で自らが使用する電力／時間／周波数特性に対する必要な調整を行う。MS  １６は次いで、一組のレンジング資源（およびまた調整された時間／周波数／電力）特性によって特徴付けられる別のレンジング・メッセージ１４４６を定式化することに進む。MS  １６は、過去に自分が使ったレンジング・コードおよびレンジング・スロットを使うか、レンジング応答メッセージ１４４２においてMS  １６によって指定された、割り当てられたレンジング・コードおよび／または割り当てられたレンジング・スロットを使う。BS  １４はMS  １６からレンジング・メッセージ１４４６を受信し、レンジング動作が成功かどうかを判定する（ステップ１４３８）。ステップ１４３８の結果は、BS  １４がレンジング動作が成功でなかったと判定したというものでありうる。その場合、BS  １４はステップ１４４０に戻る。しかしながら、何らかの時点で、レンジング動作は成功であったと考えられるであろう。すると、BS  １４はこの判定を示すレンジング応答メッセージ１４４８を発することに進む。レンジング応答メッセージ１４４８は、MS  １６を同定するアクセスIDをも含む。しかしながら、長ったらしいMACアドレスは必要とされない。
【０１２４】
BS  １４は次いで、承認メッセージ１４５２を発する。承認メッセージ１４５２は、MS  １６からの次の上りリンク送信をスケジュールする。この場合、MS  １６からの次の上りリンク送信は、MS  １６のグローバル・アドレス（たとえば48ビットのMACアドレス）を含むレンジング要求メッセージ１４５４である。たとえば、レンジング要求（ranging  request）メッセージ１４５４は、IEEE802.16または802.16mにおいて定義されるRNG-REQメッセージと同様な形を取ることができる。BS  １４によるグローバル・アドレスの受信は、BS  １４が、レンジング動作が成功裏に完了したMS  １６の真の素性を判別することを許容する。このように、ステップ１４５６において、BS  １４は、グローバル・アドレスに基づいてMS  IDを決定する。これは、グローバル・アドレスに基づいて、メモリ内のテーブル中でMS  IDを検索することによってできる。あるいはまた、MS  IDは、アドレスまたは識別子のプールから割り当てられ、そのグローバル・アドレスと関連付けて記憶されることができる。
【０１２５】
BS  １４は次いで、MS  IDおよびMSを同定するアクセスIDを含むレンジング応答メッセージ１４５８をMS  １６に送る。MS  １６はレンジング応答メッセージ１４５８を受信し、自分がこのメッセージの受信者であることを（アクセスIDに基づいて）判定する。MS  １６はMS  IDを抽出し、それをメモリ内に記憶することに進む。レンジング動作がこれで完了したので、MS  １６は接続状態にはいる。MS  １６は、接続状態の間、当該ネットワークとの将来の通信において上記MS  IDを使う。将来の通信は、管理接続およびトラフィック接続に関連するデータの送信および／または受信を含むことができる。
【０１２６】
アクセスIDはレンジング動作の間に使うために特に設計されているので、また限られた数の移動局しか任意の所与の時点でレンジングを実行しないであろうから、アクセスIDは少数のビットに、特に16未満のビットに限られることができることが認識されるはずである。例として、8ないし10ビットの範囲がアクセスIDの長さとして好適でありうる。また、同じアクセスIDが、異なる重なり合わない時間にレンジングを実行する異なる移動局によってリサイクルされることも考えられるという事実は、アクセスIDが所与のMSのグローバル・アドレスに対して一対一の対応をもたないということである。これは匿名性を保存し、セキュリティを高める。
【０１２７】
また、接続状態の間、MS  １６はグローバル・アドレスではなくMS  IDによって同定できるので、またMS  IDはサービスするBSのドメインにローカルなので、同様に少数のビット、特に16未満のビットが使用できる。ここでもまた、例として、8ないし10ビットの範囲が好適でありうる。しかしながら、これはアクセスIDとMSIDが同じ長さである必要があると含意するものではない。
【０１２８】
アクセスIDおよびMS  IDの比較的短い長さは、承認メッセージ（たとえばUL-MAP）、レンジング応答メッセージ（たとえばRNG-RSP）およびレンジング要求メッセージ（たとえばRNG-REQ）の短縮を引き起こすことも認識されるであろう。DL-MAP、DCDおよびUCDメッセージも同様に、短縮した長さの恩恵を受ける。
【０１２９】
第一の代替的な実施形態について、ここで図１６の流れ図を参照して述べる。特に、ステップ１４３８の結果が、BS  １４がレンジング動作が成功でなかったと判定したというものである場合を考える。この場合、BS  １４はステップ１６４０に進み、さらなるパラメータ調整が計算される。これはやはり、MS  １６によって使用される信号伝達を特徴付ける周波数、タイミングおよび電力の一つまたは複数に影響しうる。上りリンク信号の電力、タイミングおよび／または周波数特性の調整を決定するためには、さまざまなアルゴリズムが使用できる。また、ステップ１６４０では、BS  １４は、MS  １６によって使用されるべき新しいレンジング・コードおよび新しいレンジング・スロットを計算する。レンジングが続くにつれ、割り当てられたレンジング資源はますます小さくなるタイミング・オフセットをもってレンジング・チャンネルに対応する。たとえば、初期のレンジング試行は、より大きなレンジング・タイミング・オフセットを受け入れるよう意図されている６個のシンボルにまたがるレンジング領域において送られてもよい。レンジングが進行するにつれ、BS  １４は、３シンボル、次いで２シンボルなど、ますます短くなる継続時間にまたがるレンジング資源をMS  １６に割り当てることができる。割り当てられる最終的なレンジング資源は、OFDM巡回プレフィックス長の範囲内への同期しか受け入れられないことがありうる。（割り当てられる最終的なレンジング資源は周期的なレンジングのためにMS  １６によって保持されてもよい。）
BS  １４は次いで、レンジング応答メッセージ１６４２を定式化することに進み、これがMS  １６に送られる。レンジング応答メッセージ１６４２は、レンジングが継続することを指定し、上りリンク信号のタイミング／周波数／電力特性に対する任意の必要な調整を提供する。さらに、レンジング応答メッセージ１６４２は、将来MS  １６によって使用されるべき、割り当てられたレンジング・コードおよび割り当てられたレンジング・スロットを同定する。実際、ステップ１４４４において、MS  １６は、上りリンク方向で自らが使用する電力／時間／周波数特性に対する必要な調整を行う。MS  １６は次いで、一組のレンジング資源（およびまた調整された時間／周波数／電力）特性によって特徴付けられる別のレンジング・メッセージ１６４６を定式化することに進む。MS  １６は、レンジング応答メッセージ１６４２においてMS  １６によって指定された、割り当てられたレンジング・コードおよび割り当てられたレンジング・スロットを使う。
【０１３０】
第二の代替的な実施形態についてここで図１７の流れ図を参照して述べる。具体的には、この代替的実施形態では、ひとたびレンジング・メッセージにおいて使われたレンジング・コードおよびレンジング・スロットがBS  １４によって受信されたら（「聞かれる」）、MS  １６は、BS  １４がレンジング成功を示すレンジング応答メッセージを生成するまで、同じレンジング・コードおよびレンジング・スロットを使い続ける。
【０１３１】
代替的に、または追加的に、MS  １６およびBS  １４は、二つのエンティティの間の通信をスクランブルするためのシーケンス（または「スクランブル・コード」）を使う。第一のそのようなシーケンスは「初期レンジング・シーケンス」であり、第二のそのようなシーケンスは「継続レンジング・シーケンス」である。図１７に示されるように、初期レンジング・シーケンスは、MS  １６によって、BS  １４から最初のレンジング応答メッセージを受け取る前に送るレンジング・メッセージをスクランブルするために使われる。やはり図１７に示されるように、初期レンジング・シーケンスは、BS  １４によっても、MS  １６がアクセスIDを受け取る前にMS  １６に送られるメッセージをスクランブルするために使われる。やはり図１７に示されるように、継続レンジング・シーケンス（または任意的に初期レンジング・シーケンス）は、MS  １６によって、BS  １４からの最初のレンジング応答メッセージの受信とMS  IDの受信の間に送るレンジング・メッセージをスクランブルするために使用されることができる。このように、初期レンジング・シーケンス（そしてもし使われるなら、継続レンジング・シーケンス）はBS  １４およびMS  １６に知られていることが想定される。やはり図１７に示されるように、MS  １６がアクセスIDを受信したのちは、BS  １４は、アクセスIDを使ってMS  １６に宛てられるメッセージをスクランブルする。明らかに、受信側によって適切なスクランブル解除が実行される必要があり、よって、適切なスクランブル・コードの事前の知識が必要である。このため、MS  １６に宛てられるメッセージがアクセスIDを使ってスクランブルされることができるのは、MS  １６がアクセスIDを通知された後のみである。
【０１３２】
シナリオＢ
シナリオＢでは、MS  １６は、ネットワークに再入場する（たとえば、アイドル状態にあったのちに、異なるネットワークを使うために当該ネットワークを去ってその後戻った（すなわちローミング）のちに、など）際にレンジング動作に関わる。よって、このシナリオでは、同期は維持されてきたと想定される。ここで図１８の流れ図を参照する。図１８はMS  １６がアクセス状態にある間のBS  １４とMS  １６の動作を示している。レンジングは、自律的に（つまりMSが開始する）、あるいはMS  １６がアイドル状態のページング利用可能モードにある間にBS  １４からのページング・メッセージ１８０９に応答して生起できることは理解しておくべきである。ページング・メッセージ１８０９が受信される場合、ページング・メッセージ１８０９は、MS  １６によって使用されるべき、専用のレンジング・コードおよび専用のレンジング・スロットのような、専用のレンジング資源のセットを指定できる。
【０１３３】
BS  １４は、上りリンク・フレームにおいてMS  １６によって使用されるべき初期レンジング区間を定義する上りリンク承認メッセージ１８１０（たとえばUL-MAPメッセージ）を発する。上りリンク承認メッセージの内容は、BS  １４内の上りリンク・スケジューラによって定式化されることができる。上りリンク・スケジューラは、上りリンク帯域幅を管理し、サービス・フロー（単数または複数）のQoS要求および帯域幅要求に基づいて上りリンク承認を割り当てられるMSをスケジュールする。上りリンク・スケジューラによって割り当てられる上りリンク承認は、リザーブされたFIDのほうに向けられ（たとえばブロードキャストされ）、たとえばBPSK  1/2変調／FECをもつあらかじめ定義された堅牢なプロファイルを使用することができる。承認メッセージ１８１０の送信後、BS  １４は通常に動作を続ける（１８１２）。これは、承認メッセージ１８２２のような他の承認メッセージの周期的な発行を含む。
【０１３４】
その間、１８１２に示されるように、MS  １６は承認メッセージの受領を待っており、最終的には承認メッセージ１８１０を受け取るものと想定される。承認メッセージ１８１０の受領に際し、MS  １６は、ページング・メッセージ１８０９において指定されている一組の専用のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージ１８１６を定式化する。これは専用のレンジング・コードおよび／または専用のレンジング・スロットを含む。
【０１３５】
BS  １４が、レンジング・メッセージ１８１６の専用のレンジング・スロット内に専用のレンジング・コードの存在を適正に検出する場合、BS  １４は、MS  １６に対してレンジング応答メッセージを発する。たとえば、レンジング応答（ranging  response）メッセージは、IEEE802.16または802.16mにおいて定義されるRNG-RSPメッセージと同様な形を取ることができる。このイベントを予期して、ステップ１８２６において、MS  １６は、BS  １４からRNG-RSPメッセージが受信されているかどうかを判定する。ある長さの時間が経過してなおRNG-RSPメッセージが受信されていない場合には、これは、BS  １４がレンジング・メッセージ１８１６の専用のレンジング・スロット中の専用のレンジング・コードの存在を適正に検出しなかったことを意味する。これは、電力問題、干渉などを含め、多様な理由のためであることができる。その間、MS  １６はさらなる承認メッセージの受信についても注意を払っている（ステップ１８２０）。介在するRNG-RSPメッセージをBS  １４から受信することなく、上記承認メッセージ１８２２が実際に受信された場合、MS  １６は上りリンク・フレームにおいて新しいレンジング区間を承認されることになる。
【０１３６】
応答して、先述したのと同様に、MS  １６は、同じ一組の専用のレンジング資源によって特徴付けられるレンジング・メッセージ１８２４を定式化する。BS  １４が、レンジング・メッセージ１８２４の専用のレンジング・スロット中の専用のレンジング・コードの存在を適正に検出する場合、BS  １４はレンジング応答メッセージをMS  １６に対して発する。このイベントを予期して、ステップ１８２６において、MS  １６は、BS  １４からレンジング応答メッセージが受信されているかどうかを判定する。ある長さの時間が経過してなおレンジング応答メッセージがまだ受信されていない場合には、MS  １６はさらなる別の承認メッセージをステップ１８２０で受信する、などとなる。しかしながら、BS  １４がレンジング・メッセージ１８２４の専用のレンジング・スロット中の専用のレンジング・コードの存在を適正に検出する場合（ステップ１８２８）、BS  １４はレンジング動作が成功かどうかを判定する（ステップ１８３０）。換言すれば、BS  １４がMS  １６を聞くことができるというだけでは、MS  １６が十分な電力、タイミングおよび周波数パラメータを使っていることにはならない。
【０１３７】
このように、ステップ１８３０の結果は、BS  １４が、レンジング動作が成功であったと判定したというものであってもよい。その場合、BS  １４は、この判定を示すレンジング応答メッセージ１８５０を発することに進む。他方、ステップ１８３０の結果が、BS  １４がレンジング動作が成功ではなかったと判定したことを示すというものであることもありうる。この場合、BS  １４は、ステップ１８３２に進み、パラメータ調整が計算される。これは、MS  １６によって使用される信号伝達を特徴付ける周波数、タイミングおよび電力の一つまたは複数に影響しうる。上りリンク信号の電力、タイミングおよび／または周波数特性の調整を決定するには、さまざまなアルゴリズムが使用できる。また、ステップ１８３２において、BS  １４は任意的に、MS  １６によって使用されるべき新しいレンジング・コードおよび／または新しいレンジング・スロットを計算する。また、ステップ１８３２において、MS  １４は、MS  １６についてのアクセスIDを決定する。アクセスIDはまだMS  １６には未知である。アクセスIDは、レンジング動作の間にMS  １６に宛てられるコンテンツについて、アドレス、暗号化鍵またはスクランブル・コードとして、BS  １４によって使用されることができる。
【０１３８】
BS  １４は次いで、レンジング応答メッセージ１８３４を定式化することに進み、これがMS  １６に送られる。レンジング応答メッセージ１８３４は、レンジングが継続することを指定し、上りリンク信号のタイミング／周波数／電力特性に対する任意の必要な調整を提供する。さらに、レンジング応答メッセージ１８３４は、レンジング・メッセージ１８２４を送信するためにMS  １６によって使用されたレンジング・コードおよび／またはレンジング・スロットを指定する。これは、MS  １６が、レンジング応答メッセージ１８３４が実際に自分に宛てられていることを認識することを許容する。さらに、レンジング応答メッセージ１８３４は任意的に、ステップ１８３２で決定された新しいレンジング・コードおよび／または新しいレンジング・スロットを同定する。さらに、レンジング応答メッセージ１８３４は、上述したアクセスIDを含む。
【０１３９】
次いで、レンジング応答メッセージ１８３４がMS  １６において受信される。MS  １６はステップ１８２６を実行し、レンジング応答メッセージ１８３４が実際にそのMSに宛てられたレンジング応答メッセージであることを判定する。具体的には、これは、そのMS  １６が前に使ったレンジング・コードおよび／またはレンジング・スロットがレンジング応答メッセージ１８３４内に存在するという事実に基づいて判定されることができる。したがって、MS  １６はステップ１８２６から出る際に「Y」分枝を取る。また、MS  １６は受信されたアクセスIDを、将来の使用のためにメモリに記憶する。また、MS  １６は、上りリンク方向で自らが使用する電力／時間／周波数特性に対する必要な調整を行う。MS  １６は次いで、一組のレンジング資源（およびまた調整された時間／周波数／電力）特性によって特徴付けられる別のレンジング・メッセージ１８３６を定式化することに進む。このときは、MS  １６は、専用のレンジング・コードおよび専用のレンジング・スロットを、またはレンジング応答メッセージ１８３４においてBS  １４から受信された新しいレンジング・コードおよび新しいレンジング・スロットを使う。
【０１４０】
BS  １４はレンジング・メッセージ１８３６を受信し、レンジング動作が成功かどうかを判定する（ステップ１８３８）。ステップ１８３８の結果は、BS  １４がレンジング動作が成功であったと判定したというものでありうる。その場合、BS  １４はこの判定を示すレンジング応答メッセージ１８４８を発することに進む。しかしながら、この段階で、以前の電力／時間／周波数調整が十分でなかったことがありうる。したがって、ステップ１８３８の結果は、BS  １４が、レンジング動作が成功ではなかったと判定したというものであることもある。この場合、BS  １４は、ステップ１８４０に進み、さらなるパラメータ調整が計算される。これはやはり、MS  １６によって使用される信号伝達を特徴付ける周波数、タイミングおよび電力の一つまたは複数に影響することがありうる。上りリンク信号の電力、タイミングおよび／または周波数特性の調整を決定するには、さまざまなアルゴリズムが使用できる。また、ステップ１８４０において、BS  １４は、必須ではないが、MS  １６によって使用されるべきもう一つの新しい（「より新しい」）レンジング・コードおよび／またはもう一つの新しい（「より新しい」）レンジング・スロットを計算してもよい。
【０１４１】
BS  １４は次いで、レンジング応答メッセージ１８４２を定式化することに進み、これがMS  １６に送られる。レンジング応答メッセージ１８４２は、レンジングが継続することを指定し、上りリンク信号のタイミング／周波数／電力特性に対する任意の必要なさらなる調整を提供する。さらに、レンジング応答メッセージ１８４２は、レンジング応答メッセージ１８３４においてMS  １６に以前に送られたアクセスIDを指定する。このアクセスIDは、MS  １６が、レンジング応答メッセージ１８４２が自分に宛てられていることを認識することを許容する。したがって、レンジング応答メッセージ１８４２において、レンジング・メッセージ１８３６を送信するためにMS  １６によって使用されたレンジング・コードおよび／またはレンジング・スロットを送信することは必要ない。さらに、レンジング応答メッセージ１８４２は、将来MS  １６によって使用されるべき、前記より新しいレンジング・コードおよび／または前記より新しいレンジング・スロットを、もしステップ１８４０で計算されていれば、同定する。
【０１４２】
ステップ１８４４では、MS  １６は、上りリンク方向で自らが使用する電力／時間／周波数特性に対する必要な調整を行う。MS  １６は次いで、一組のレンジング資源（およびまた調整された時間／周波数／電力）特性によって特徴付けられる別のレンジング・メッセージ１８４６を定式化することに進む。MS  １６は、専用のレンジング・コードおよび専用のレンジング・スロットを使うか、前回自分が使った（ことがありうる）新しいレンジング・コードおよび新しいレンジング・スロットを使うか、レンジング応答メッセージ１８４２においてMS  １６によって指定された、前記より新しいレンジング・コードおよび前記より新しいレンジング・スロットを使う。BS  １４はMS  １６からレンジング・メッセージ１８４６を受信し、レンジング動作が成功かどうかを判定する（ステップ１８３８）。ステップ１８３８の結果は、BS  １４がレンジング動作が成功でなかったと判定したというものでありうる。その場合、BS  １４はステップ１８４０に戻る。しかしながら、何らかの時点で、レンジング動作は成功であったと考えられるであろう。すると、BS  １４はこの判定を示すレンジング応答メッセージ１８４８を発することに進む。レンジング応答メッセージ１８４８は、MS  １６を同定するアクセスIDをも含む。しかしながら、長ったらしいMACアドレスは必要とされない。
【０１４３】
BS  １４は次いで、承認メッセージ１８５２を発する。承認メッセージ１８５２は、MS  １６からの次の上りリンク送信をスケジュールする。この場合、MS  １６からの次の上りリンク送信は、MS  １６のアイドルIDを含むレンジング要求メッセージ１８５４である。たとえば、レンジング要求（ranging  request）メッセージ１８５４は、IEEE802.16または802.16mにおいて定義されるRNG-REQメッセージと同様な形を取ることができる。BS  １４によるアイドルIDの受信は、BS  １４が、レンジング動作が成功裏に完了したMS  １６の真の素性を判別することを許容する。このように、アイドルIDはMS  １６に一意的にマッピングされている。ステップ１８５６において、BS  １４は、アイドルIDに基づいてアクセスIDを決定する。これは、アイドルIDに基づいて、メモリ内のテーブル中でMS  IDを検索することによってできる。これは、グローバル・アドレスを決定する中間段階を含んでも含まなくてもよい。あるいはまた、MS  IDは、アドレスまたは識別子のプールから割り当てられ、そのアイドルIDと関連付けて記憶されることができる。
【０１４４】
BS  １４は次いで、MS  IDおよびMSを同定するアクセスIDを含むレンジング応答メッセージ１８５８をMS  １６に送る。MS  １６はレンジング応答メッセージ１８５８を受信し、自分がこのメッセージの受信者であることを（アクセスIDに基づいて）判定する。MS  １６はMS  IDを抽出し、それをメモリ内に記憶することに進む。レンジング動作がこれで完了したので、MS  １６は接続状態にはいる。MS  １６は、接続状態の間、当該ネットワークとの将来の通信において上記MS  IDを使う。将来の通信は、管理接続およびトラフィック接続に関連するデータの送信および／または受信を含むことができる。
【０１４５】
第一の代替的な実施形態は、図１６において流れ図を修正したものと同様の変更を図１８に組み込むことができる。
【０１４６】
第二の代替的な実施形態は、図１７において流れ図を修正したものと同様の変更を図１８に組み込むことができる。
【０１４７】
シナリオＣ
シナリオＣでは、MS  １６は、アイドル状態にある間に位置更新を実行するためにレンジング動作に関わる。位置更新は自律的（つまりMSが開始する）、あるいはMS  １６がアイドル状態のページング利用可能モードにある間にBS  １４からのページング・メッセージに応答して生起できる。特に、アイドル・モードにあるMSは、下記の位置更新トリガー条件の一つが満たされる場合に位置更新プロセス動作を実行できる。
【０１４８】
・ページング・グループ位置更新：MS  １４がページング・グループにおける変化を検出したときに、MS  １６は位置更新プロセスを実行する。MS  １６は、BS  １４によって送信されるページング・グループIDをモニタリングすることによって、ページング・グループの変化を検出する；
・タイマー・ベースの位置更新：MS  １６は、定期的に、アイドル・モード・タイマーの満了前に、位置更新プロセスを実行する；
・パワー・ダウン〔電力切断〕位置更新：MS  １４は、位置更新を、一度、その秩序立ったパワー・ダウン手順の一環として完遂しようと試みる；
・マルチキャスト／ブロードキャスト（MBS）位置更新：MBSゾーン遷移の間にアイドル状態にあるMBSデータを受信するとき、MS  １６はMBSデータの連続的な受信のためにMBSゾーン情報を取得するよう、MBS位置更新プロセスを実行してもよい。
【０１４９】
ここで図１９の流れ図を参照する。これはアイドル状態にある間にMS  １６が位置更新を実行する間のBS  １６およびMS  １６の動作を示している。特に、参照符号１８０９からMS  １６が該MS  １６のアイドルIDを含むレンジング要求メッセージ１８５４を発する点までの記述は、図１８を参照して上で述べたのと同一である。レンジング要求メッセージ１８５４は、それが位置更新であり、ネットワーク入場のコンテキストにおいて起こるのではないことを示すよう定式化されてもよい。ステップ１９５６では、レンジング要求メッセージ１８５４を受信したBS  １４は位置更新をアクノレッジする。これは、位置更新アクノレッジメントおよびMSを同定するアクセスIDを含むレンジング応答メッセージ１９５８をMS  １６に対して発することによってできる。MS  １６はこのレンジング応答メッセージ１９５８を受信し、自分がこのメッセージの受信者であることを（アクセスIDに基づいて）判別する。これでレンジング動作が完了したので、MS  １６は、さらなる位置更新が必要とされるまで、または接続状態にはいるよう指令されるまで、アイドル状態に戻る。MS  １６は、アイドル状態にある間、ネットワークとの将来の通信において、上記アイドルIDを使う。
【０１５０】
第一の代替的な実施形態は、図１６において流れ図を修正したものと同様の変更を図１９に組み込むことができる。
【０１５１】
第二の代替的な実施形態は、図１７において流れ図を修正したものと同様の変更を図１９に組み込むことができる。
【０１５２】
上述した実施形態の多くの変形が可能であることは理解しておくべきである。特に、メッセージはいかなる所望の仕方でスクランブルされ、エンコードされ、あるいは暗号化されてもよい。特に、図１７を参照して述べたスクランブル技法は、セキュリティを高めるため、ピーク電力を減らすため、あるいは他の理由のために、他のメッセージ・フロー図のいずれに適用されることもできる。
【０１５３】
さらに、上記のメッセージはIEEE802.16およびIEEE802.16m移動体通信規格のコンテキストで述べてきたが、本発明はより広く、第三世代パートナーシップ・プロジェクト（3GPP）によって発布されているロング・ターム・エボルーション（LTE）規格などの他の移動体通信規格に従って実装または設計されたものを含む他の通信システムにも適用できることを理解しておくべきである。
【０１５４】
さらに、上記の記述はアクセスIDおよびMS  IDを使った初期レンジングに焦点を当ててきたが、MS  １６はこれらの識別子の一方または両方を使って定期的なレンジングを実施してもよいことは理解しておくべきである。
【０１５５】
さらに、上記の記述は、直交周波数分割多重アクセス（OFDMA）PHYレイヤーを使ったポイントツーマルチポイント（PMP）実装に焦点を当ててきたが、本発明の諸実施形態は、メッシュ実装ならびに単一キャリア（SC:  single  carrier）PHY、単一キャリア・アクセス（SCa:  single-carrier  access）および直交周波数分解多重（OFDM）PHYを含む、他の実装およびPHYレイヤーにも適用されうることを理解しておくべきである。たとえば、SC、SCaおよびOFDM  PHYレイヤーでは、レンジング・コードを送るのではなく、MSは初期レンジング区間において、RNG-REQメッセージを送ってもよい。また、使用されるMACプロトコルは時分割二重（TDD）および／または周波数分割二重（FDD）をサポートしてもよい。
【０１５６】
さらに、本発明の諸実施形態が中継局（RS:  relay  station）に適用できることを理解しておくべきである。より具体的には、RSは、MSが、BSと対話しているかのように対話することを許容するような振る舞いをするとともに、BSが、MSと対話しているかのように対話することを許容するよう振る舞うことができる。一方、RSは初期レンジングに関する上記の特徴の一つまたは複数を実装してもよい。
【０１５７】
以上の図面および説明は、本願の実施形態を実装するために使用できる通信システムの一つの個別的な例を提供する。本願の実施形態が、この個別的な例とは異なるアーキテクチャをもつが本稿に記載される実施形態の実装と整合する仕方で動作する通信システムをもって実装できることは理解しておくべきである。
【０１５８】
当業者は、いくつかの実施形態では、MS  １６および／またはBS  １４が、一つまたは複数のコンピューティング装置の動作のための、よって上記の機能の一つまたは複数が実行されることを許容するコンピュータ可読プログラム・コード（命令）を記憶するコード・メモリ（図示せず）へのアクセスをもつ一つまたは複数のコンピューティング装置を有していてもよいことを理解するであろう。コンピュータ可読プログラム・コードは、固定された、有形で、前記一つまたは複数のコンピューティング装置によって直接読み取り可能な媒体（たとえば、リムーバブルディスケット、CD-ROM、ROM、固定ディスク、USBドライブ）上に記憶されることができる。あるいは、コンピュータ可読プログラム・コードはリモートに記憶され、ネットワーク（これに限らないがインターネットを含む）に接続されたモデムまたは他のインターフェース・デバイス（たとえば通信アダプター）を介して、非無線媒体（たとえば光学的またはアナログの通信線）または無線媒体（たとえばマイクロ波、赤外線または他の伝送方式）またはそれらの組み合わせのいずれかであってもよい伝送媒体を通じて、前記一つまたは複数のコンピューティング装置に伝送されることができてもよい。他の実施形態では、MS  １６および／またはBS  １４は、事前プログラムされたハードウェアまたはファームウェア要素（たとえば、特定用途向け集積回路（ASIC）、電気的に消去可能なプログラム可能型読み出し専用メモリ（EEPROM）、フラッシュメモリなど）または上記の機能の一つまたは複数が実行されることを許容する他の関係したコンポーネントを有していてもよい。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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