(57)【要約】【課題】混合モードの無線通信システムにおける長さ可変のサイクリックプレフィックスの必要が存在する。【解決手段】無線通信ネットワーク・インフラ・エンティティ（２００）における方法には、複数のシンボルのシーケンスを伝送する工程が含まれる。シンボルのうちの一部は第１の伝送モード、例えば、ポイントツーポイント伝送モードに関連し、シンボルのうちの他の一部は第１の伝送モードと異なる第２の伝送モード、例えば、ポイントツーマルチポイント伝送モードに関連する。また、シンボルを伝送する工程の前に、第１のサイクリックプレフィックスを用いて第１の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、第２のサイクリックプレフィックスを用いて第２の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程とが含まれる。一実施形態では、サイクリックプレフィックスの継続時間は異なる。【選択図】      図２
2006222956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワーク・インフラ・エンティティにおける無線通信方法であって、
複数のシンボルのシーケンスを伝送するシンボル伝送工程と、
複数のシンボルのうちの一部は第１の伝送モードに関連し、かつ、複数のシンボルのうちの他の一部は第１の伝送モードと異なる第２の伝送モードに関連することと、
シンボル伝送工程の前に第１のサイクリックプレフィックスを用いて第１の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、
シンボル伝送工程の前に第２のサイクリックプレフィックスを用いて第２の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、
第１のサイクリックプレフィックスは第２のサイクリックプレフィックスと異なることとからなる方法。
【請求項２】
共通のキャリアを用いて複数のシンボルのシーケンスを伝送する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の継続時間を有する第１のサイクリックプレフィックスを用いて第１の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、
第２の継続時間を有する第２のサイクリックプレフィックスを用いて第２の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、
第１の継続時間は第２の継続時間と異なることとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ブロードキャスト伝送を用いて第１の伝送モードに関連するシンボルを伝送する工程と、
ユニキャスト伝送を用いて第２の伝送モードに関連するシンボルを伝送する工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
フォーマット変換されるシンボルが関連する伝送モードに応じてサイクリックプレフィックスの特性を動的に変更する工程と、
変更された特性により第１のサイクリックプレフィックスと第２のサイクリックプレフィックスとは区別されることとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
複数のシンボルは１つ以上のフレームを構成することと、
フォーマット変換後にフレームがフレーム長制約を満たすように、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するため、フレームからシンボルをパンクチャする工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
複数のシンボルは１つ以上のフレームを構成することと、
フォーマット変換後にフレームが指定数のシンボルを含み、かつ、フレーム長制約を満たすように、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するため、フレームの固定数のシンボルのペイロードを減少させる工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
シーケンスにおけるシンボルが関連する伝送モードを示すサイクリックプレフィックス・スケジューリング情報を受信する工程と、
サイクリックプレフィックス・スケジューリング情報に基づくサイクリックプレフィックス継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いてシンボルをフォーマット変換する工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
複数のシンボルは固定数のシンボルを有する１つ以上のフレームを構成することと、
フレームにおけるシンボルの数と、フレームにおけるシンボルのペイロードとを減少させることなく、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するように、フレームの継続時間を拡張する工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数のシンボルは補完的なアップリンク・サイクル及びダウンリンク・サイクルを有する１つ以上のフレームを構成することと、
フォーマット変換されたシンボルの位置するサイクルを増大させ、その補完的なサイクルを減少させることにより、継続時間がより長いサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容する工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
シーケンスにおける１つ以上のシンボルを第１のキャリアにてブロードキャスト・モードで伝送する工程と、
シーケンスにおける他の１つ以上のシンボルを第２のキャリアにてユニキャスト・モードで伝送する工程と、
第１のキャリア及び第２のキャリアのうちの一方のキャリアにてシンボルを受信するように、他方のキャリアにて指示する工程とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
複数のフレームを構成する複数のシンボルを伝送する工程と、
１つ以上のフレームは第１の伝送モードに関連する１つ以上のシンボルと、第２の伝送モードに関連する他の１つ以上のシンボルとからなることとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
複数のフレームを構成する複数のシンボルを伝送する工程と、
１つのフレームは第１の伝送モードにのみ関連するシンボルからなることと、
別のフレームは第２の伝送モードにのみ関連するシンボルからなることとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
無線通信デバイスにおける無線通信方法であって、
シンボルのシーケンスを伝送するシンボル伝送工程と、
各シンボルは２つ以上の異なる伝送モードのうちの１つにより伝送されることと、
各シンボルはシンボルが伝送されるモードに応じた特性を有するサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されることと、
異なる伝送モードに対するサイクリックプレフィックス特性は異なることと、
シンボル伝送工程の前に、シンボルの受信者がシンボルのうちの少なくとも一部に関するサイクリックプレフィックス特性を判定し得る情報を伝送する情報伝送工程とからなる方法。
【請求項１５】
シーケンスにおける１つ以上のシンボルをブロードキャスト・モードにて伝送する工程と、
シーケンスにおける他の１つ以上のシンボルをユニキャスト・モードにて伝送する工程と、
ブロードキャスト・モードにて伝送されるシンボルのサイクリックプレフィックス継続時間はユニキャスト・モードにて伝送されるシンボルのサイクリックプレフィックス継続時間より長いこととを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
情報伝送工程は１つ以上の伝送モードにより伝送されるシンボルのシーケンスにおける位置を指示する工程を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
情報が伝送される受信者端末がネットワークへの接続、ブロードキャストサービスへの加入、及び情報の要求のうちの１つを実行した時、情報伝送工程が実行されることを含む
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
シンボルのシーケンスは複数のフレームを構成することと、
シンボルの受信者がシンボルのうちの少なくとも一部に関するサイクリックプレフィックス特性を判定し得る情報をＮフレーム毎に１回以上、伝送する工程を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
無線通信ハンドセットにおける無線通信方法であって、
複数のシンボルのシーケンスを受信するシンボル受信工程と、
各シンボルは２つ以上の異なる伝送モードのうちの１つにより伝送されることと、
各シンボルはシンボルが伝送されるモードに応じたサイクリックプレフィックス継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されることと、
異なる伝送モードに対するサイクリックプレフィックス継続時間は異なることと、
シーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を用いてシンボルを復調する工程とからなる方法。
【請求項２０】
シンボル受信工程の前に受信した通信において、シーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を取得する工程を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
シンボルのサイクリックプレフィックス及びペイロードインターバルに関する受信機の観測に基づき、シーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を取得する工程を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
第１のキャリアにて伝送される複数のシンボルのシーケンスを受信する工程の前に、第２のキャリアにて受信した通信において、第１のキャリアにて伝送されるシーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を取得する工程を含む請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信に関する。より詳細には、本発明はフレームのシンボルからなる１つのサブシーケンスが複数の受信者に対しブロードキャストされ、他のサブシーケンスが単一の受信者に対し伝送される混合モード無線通信システムのプロトコル、ネットワーク及びデバイス、並びにそれらに対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、インターリーブ周波数分割多重（ＩＦＤＭ）及びシングルキャリア変調を含む一部の変調方式では、リンク構築の際、いわゆる「サイクリックプレフィックス（ＣＰ；ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）」手法が利用される場合がある。ＣＰは主として、受信機における等化器設計及び実装を簡単にするために用いられる。等化器は主として、マルチパス・チャネル状況、即ち、チャネルが時間分散性である状況において、変調されたシンボルの受信を可能とするために用いられる。また、ＣＰを用いることによって、マルチパス・チャネルを介する変調シンボルの伝送により定義される線形変換を、従来の畳み込み演算ではなく巡回畳み込み演算とすることが可能である。このことは、ＯＦＤＭ及びＩＦＤＭ等、周波数又はサブキャリアの成分の組により周波数領域において構築される変調方式の場合、得られる等化演算が単一の複素数スカラによる各受信サブキャリアの変換と見なされ得るため、特に効果的である。
【０００３】
上述の結果が得られるＣＰを設計するための一手法は、図１に示すように、長さＴｕの時間領域を占めるシンボルのペイロード部分のうち、シンボルの一端の長さＴｇのガードインターバル部分を、シンボルの開始部へコピーすることである。いわゆるサイクリックポストフィクス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｏｓｔｆｉｘ）手法を含む、他のＣＰ設計手法も実施可能である。サイクリックポストフィクス手法では、ＣＰがシンボルのペイロード部分に対しプレフィックス（前に付加）されるのではなく、ポストフィクス（後に付加）される。各手法により提示される異なる設計は送信機及び受信機にて折衷される。しかしながら、ＣＰにより新たな情報は提供されないため、Ｔｇ／Ｔｕに比例してスループットが減少する。したがってＣＰの継続時間であるＴｇを最小化することが所望されるが、以下でさらに説明するように、ＣＰ継続時間は任意の有意なマルチパス・チャネルの成分の最大遅延時間より大きいという一般要件に反しないことが必要である。なお、一部の環境においては、ＣＰ継続時間をマルチパス・チャネルの最大遅延時間未満とすることがスループットに関して最適である場合がある。しかしながら、その場合にもＣＰ継続時間がマルチパス・チャネルの遅延時間に比例するという一般規則は残るため、以下では、ＣＰ継続時間がマルチパス・チャネル遅延時間より大きいという、より簡単な指針を用いる。
【０００４】
セルラー通信ネットワーク等、複数サイト通信ネットワークにおいては、幾つかの異なる種類の伝送が可能である。ポイントツーポイント（ユニキャスト）伝送においては、単一のサイトが単一のユーザ局に対し伝送する。ユニキャスト伝送は、ユーザ局に対し幾つかのサイトが伝送するダウンリンク・マクロダイバーシチ伝送により強化され得るが、その場合にも、通信ネットワークからの伝送は単一のユーザ局に対し行われる。ポイントツーマルチポイント（マルチキャスト）伝送においては、ネットワークの全ユーザ局のサブセットを構成する複数のユーザ局に対し、単一のサイトが伝送する。ブロードキャスト伝送においては、単一のサイト又は複数のサイトがネットワークの全ユーザ局又はネットワークのユーザ局のサブセットに対し伝送する。したがって、マルチキャスト伝送はブロードキャスト伝送に含まれる。ブロードキャスト・システムにおいては、各サイトにより伝送されるデータの基本的な情報の内容は同一であるが、各サイトから伝送される変調シンボルのストリームが異なる場合がある。サイマルキャストは、各サイトにより伝送される
変調シンボルのストリームが同一であり、各サイトにより伝送される波形の周波数、同期（タイミング）及び振幅が調整されている、ブロードキャスト伝送である。サイマルキャスト・システムにおいては、得られる受信波形が、端末と各サイマルキャスト送信機との間の（伝播遅延時間を含む）マルチパス・チャネルの総和を介する単一フレームのシンボルの伝送と等しく見なされ得る。サイマルキャスト・ネットワークは、単一周波数ネットワーク（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＳＦＮ）と呼ばれる場合もある。
【０００５】
ポイントツーポイント（ユニキャスト）伝送においてサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が効果的であるためには、ＣＰの継続時間、即ち、ＣＰ長であるＴｇが、遅延時間Ｔｍ以上であることが必要である。ここで、遅延時間Ｔｍは、稼働中の単一の送信機から端末へのリンクに関連するマルチパス・チャネルの有意な最大遅延時間に関連する遅延時間である。ＣＰ長より大きいマルチパス・チャネル成分は（受信機の構成によっては）受信機における自己干渉源となり得る。それによって、達成可能な信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）が低下し、例えば、ビット誤り率及びフレーム誤り率の上昇、レート適応型ネットワークにおいて維持可能な伝送ビットレートの低下等、受信機性能の悪化が示される。
【０００６】
最大振幅のマルチパス成分より比較的小さい振幅のマルチパス成分は有意でないと見なされ、マルチパス遅延時間Ｔｍを決定する際に用いられない。しかしながら、送信機と受信機との間の伝播遅延時間は、一般的には、遅延時間の定義に含められる。ユニキャスト・システムにおいては、受信機がタイミングの基準、即ち、受信ウィンドウを調整し、観測される単一の伝送タイミング遅延時間に適合させるため、遅延時間Ｔｍに対する伝播遅延時間Δτの寄与は実質的に無視される。しかしながら、サイマルキャスト・システムにおいては、受信ウィンドウは、例えば、最も近くの送信機、即ち、伝播遅延時間が最小の送信機に関して確立される場合や、ＳＮＲマルチパス成分が最も強い、即ち、最大の送信機に関して確立される場合がある。サイマルキャスト・システムにおいて、より遠くのサイマルキャスト送信機にて観測されるマルチパス成分に対し寄与し得る遅延時間は、マルチパス効果による遅延時間と、伝播遅延時間差Δτによる遅延時間との総和である。伝播遅延時間差Δτは、受信機のタイミング基準を確立させるために用いられた送信機と、最も遠くのサイマルキャスト送信機との間の伝播遅延時間の差である。
【０００７】
マルチパス遅延時間が優勢であるユニキャスト・システムにおいて受信機により観測される最大の遅延時間Ｔｍは、伝播遅延時間差が優勢であるブロードキャスト・システム又はサイマルキャスト・システムにおけるより小さい。セルラー通信システムの配備においては、最大の伝播遅延時間差Δτと最大のマルチパス遅延時間成分とは有意に異なる場合がある。例えば、サイト間距離が２８００ｍであるマクロ・セルラー配備では、通常の最大伝播遅延時間差は約９．３μｓである。この時、一例として国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｎｉｏｎ；ＩＴＵ）媒体Ａのマルチパス・チャネルを用いる場合、マルチパス成分は優勢なマルチパス成分より１０ｄＢ小さく、遅延時間は約１μｓに過ぎない。このため、Ｔｇ≧ｍａｘ（Ｔｍ，Δτ）の要件に従ってユニキャスト・システム及びブロードキャスト・システムに対しＣＰ長を同一とする設計は、非効率的である。
【０００８】
ＤＶＢ−Ｔ及びＤＶＢ−Ｈを含むデジタルテレビ放送（ＤＶＢ）並びにＩＥＥＥ８０２．１６ｅ等は、周知のＯＦＤＭ系システムである。それらのシステムにおいてはＣＰ遅延時間の値の組がサポートされており、ＣＰに対し割り当てられる全ＯＦＤＭバーストに関する分数Ｔｇ／Ｔｕは、Ｔｇ／Ｔｕ∈｛１／３２，１／１６，１／８，１／４｝であるＴｇ／Ｔｕの組から選択される。これによりＣＰ継続時間を遅延時間Ｔｍに適合させることが可能となり、関連するＣＰオーバヘッドは最小化される。しかしながら、利用可能なＣＰの組から使用するＣＰを選択する処理は、初期のネットワーク設定中に１度しか行われ
ず、その後、ＣＰは変更されない。
【０００９】
一部のネットワークにおいては、単一の基地局が１つのフレーム内でユニキャスト・モード及びブロードキャスト・モードの両方にて伝送する。この場合、フレームのシンボルのうちの１つの連続的なサブシーケンスは複数の受信者に対しブロードキャストされ（ブロードキャスト領域）、フレームのシンボルのうちの他の連続的なサブシーケンスは単一の受信者に対し伝送される（ユニキャスト領域）。そのようなスキームは、特に、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅプロトコルによりサポートされている。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅプロトコルはＩＥＥＥ８０２．１６ｄの拡張仕様であり、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４（８０２．１６ｄ）仕様としても知られる。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅにおいては、両方のモードに対し、即ち、ユニキャスト領域及びマルチキャスト領域に対し、ＣＰ長は一定であるとの指定がある。上述のように、両方のモードに対しＣＰ長を同一とする設計は、両方のモードの動作を通じて観測される最大のマルチパス・チャネル遅延時間により単一のＣＰ長が決定されるため、即ち、Ｔｇ≧ｍａｘ（Ｔｍ，Δτ）の要件に従うため、非効率的である。
【００１０】
リャン（Ｌｉａｎｇ）らによる、２００１年６月７日出願の「無線通信装置及び方法（Wireless communication apparatus and method ）」と題する特許文献１、及び２００２年１月１８日出願の「無線通信装置及び方法（Wireless communication apparatus and method ）」と題する特許文献２では、無線通信システムのダウンリンク性能の改良が開示されている。それらの文献では、複数の伝送アンテナを有する基地局と、少なくとも１つの受信アンテナを有する移動体端末とを含む通信システムにおいて、周波数選択フェージングチャネルにおける伝送ダイバーシチ利得を改良する方法が説明されている。
【００１１】
コール（Ｃｏｌｅ）による、１９９９年３月２日出願の「可変幅サイクリックプレフィックスを用いるトランシーバ（Transceiver with variable width cyclic prefix ）」と題する特許文献３では、可変幅サイクリックプレフィックスを用いるトランシーバが開示されている。
【００１２】
ツァニス（Ｔｚａｎｎｅｓ）らによる、２００３年３月７日出願の「高レートＯＦＤＭ通信用システム及び方法（Systems and methods for high rate OFDM communications ）」と題する特許文献４では、無線マルチキャリア通信システムにおける通信方法が開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００２６３４８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００７１２２２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５３５，５５０号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／００４７２９６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、混合モードの無線通信システムにおける長さ可変のサイクリックプレフィックスの必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、無線通信ネットワーク・インフラ・エンティティにおける無線通信方法であって、複数のシンボルのシーケンスを伝送するシンボル伝送工程と、複数のシンボルのうちの一部は第１の伝送モードに関連し、かつ、複数のシンボルのうちの他の一部は第１の伝送モードと異なる第２の伝送モードに関連することと、シンボル伝送工程の前に第１のサイクリックプレフィックスを用いて第１の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、シンボル伝送工程の前
に第２のサイクリックプレフィックスを用いて第２の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、第１のサイクリックプレフィックスは第２のサイクリックプレフィックスと異なることとからなることを要旨とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、共通のキャリアを用いて複数のシンボルのシーケンスを伝送する工程を含むことを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、第１の継続時間を有する第１のサイクリックプレフィックスを用いて第１の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、第２の継続時間を有する第２のサイクリックプレフィックスを用いて第２の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換する工程と、第１の継続時間は第２の継続時間と異なることとを含むことを要旨とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、ブロードキャスト伝送を用いて第１の伝送モードに関連するシンボルを伝送する工程と、ユニキャスト伝送を用いて第２の伝送モードに関連するシンボルを伝送する工程とを含むことを要旨とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、フォーマット変換されるシンボルが関連する伝送モードに応じてサイクリックプレフィックスの特性を動的に変更する工程と、変更された特性により第１のサイクリックプレフィックスと第２のサイクリックプレフィックスとは区別されることとを含むことを要旨とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、複数のシンボルは１つ以上のフレームを構成することと、フォーマット変換後にフレームがフレーム長制約を満たすように、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するため、フレームからシンボルをパンクチャする工程とを含むことを要旨とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、複数のシンボルは１つ以上のフレームを構成することと、フォーマット変換後にフレームが指定数のシンボルを含み、かつ、フレーム長制約を満たすように、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するため、フレームの固定数のシンボルのペイロードを減少させる工程とを含むことを要旨とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、シーケンスにおけるシンボルが関連する伝送モードを示すサイクリックプレフィックス・スケジューリング情報を受信する工程と、サイクリックプレフィックス・スケジューリング情報に基づくサイクリックプレフィックス継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いてシンボルをフォーマット変換する工程とを含むことを要旨とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、複数のシンボルは固定数のシンボルを有する１つ以上のフレームを構成することと、フレームにおけるシンボルの数と、フレームにおけるシンボルのペイロードとを減少させることなく、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するように、フレームの継続時間を拡張する工程とを含むことを要旨とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、複数のシンボルは補完的なアップリンク・サイクル及びダウンリンク・サイクルを有する１つ以上のフレームを構成することと、フォーマット変換されたシンボルの位置するサイクルを増大させ、その補完的なサイクルを減少させることにより、継続時間がより長いサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容する工程とを含むことを要旨とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、シーケンスにおける１つ以上のシンボルを第１のキャリアにてブロードキャスト・モードで伝送する工程と、シーケンスにおける他の１つ以上のシンボルを第２のキャリアにてユニキャスト・モードで伝送する工程と、第１のキャリア及び第２のキャリアのうちの一方のキャリアにてシンボルを受信するように、他方のキャリアにて指示する工程とを含むことを要旨とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、複数のフレームを構成する複数のシンボルを伝送する工程と、１つ以上のフレームは第１の伝送モードに関連する１つ以上のシンボルと、第２の伝送モードに関連する他の１つ以上のシンボルとからなることとを含むことを要旨とする。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、複数のフレームを構成する複数のシンボルを伝送する工程と、１つのフレームは第１の伝送モードにのみ関連するシンボルからなることと、別のフレームは第２の伝送モードにのみ関連するシンボルからなることとを含むことを要旨とする。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、無線通信デバイスにおける無線通信方法であって、シンボルのシーケンスを伝送するシンボル伝送工程と、各シンボルは２つ以上の異なる伝送モードのうちの１つにより伝送されることと、各シンボルはシンボルが伝送されるモードに応じた特性を有するサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されることと、異なる伝送モードに対するサイクリックプレフィックス特性は異なることと、シンボル伝送工程の前に、シンボルの受信者がシンボルのうちの少なくとも一部に関するサイクリックプレフィックス特性を判定し得る情報を伝送する情報伝送工程とからなることを要旨とする。
【００２７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の方法において、シーケンスにおける１つ以上のシンボルをブロードキャスト・モードにて伝送する工程と、シーケンスにおける他の１つ以上のシンボルをユニキャスト・モードにて伝送する工程と、ブロードキャスト・モードにて伝送されるシンボルのサイクリックプレフィックス継続時間はユニキャスト・モードにて伝送されるシンボルのサイクリックプレフィックス継続時間より長いこととを含むことを要旨とする。
【００２８】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の方法において、情報伝送工程は１つ以上の伝送モードにより伝送されるシンボルのシーケンスにおける位置を指示する工程を含むことを要旨とする。
【００２９】
請求項１７に記載の発明は、請求項１４に記載の方法において、情報が伝送される受信者端末がネットワークへの接続、ブロードキャストサービスへの加入、及び情報の要求のうちの１つを実行した時、情報伝送工程が実行されることを含むことを要旨とする。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１４に記載の方法において、シンボルのシーケンスは複数のフレームを構成することと、シンボルの受信者がシンボルのうちの少なくとも一部に関するサイクリックプレフィックス特性を判定し得る情報をＮフレーム毎に１回以上、伝送する工程を含むことを要旨とする。
【００３１】
請求項１９に記載の発明は、無線通信ハンドセットにおける無線通信方法であって、複数のシンボルのシーケンスを受信するシンボル受信工程と、各シンボルは２つ以上の異なる伝送モードのうちの１つにより伝送されることと、各シンボルはシンボルが伝送されるモードに応じたサイクリックプレフィックス継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されることと、異なる伝送モードに対するサイクリックプレ
フィックス継続時間は異なることと、シーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を用いてシンボルを復調する工程とからなることを要旨とする。
【００３２】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の方法において、シンボル受信工程の前に受信した通信において、シーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を取得する工程を含むことを要旨とする。
【００３３】
請求項２１に記載の発明は、請求項１９に記載の方法において、シンボルのサイクリックプレフィックス及びペイロードインターバルに関する受信機の観測に基づき、シーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を取得する工程を含むことを要旨とする。
【００３４】
請求項２２に記載の発明は、請求項１９に記載の方法において、第１のキャリアにて伝送される複数のシンボルのシーケンスを受信する工程の前に、第２のキャリアにて受信した通信において、第１のキャリアにて伝送されるシーケンスにおける各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間に関する先験的な情報を取得する工程を含むことを要旨とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本開示は、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルのシーケンスを固定端末又は移動体無線端末に対し伝送する、無線通信ネットワーク・インフラ（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）・エンティティに関する。このシンボルはシンボルのシーケンス、例えば、フレームとして伝送される。通信システムの例には、サイクリックプレフィックスの使用が有効である変調フォーマットを用いる、セルラーネットワーク及び無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）が含まれる。変調フォーマットの例には、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、インターリーブ周波数分割多重（ＩＦＤＭ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、シングルキャリア変調等が含まれるが、変調フォーマットはそれらに限定されるものではない。
【００３６】
シンボルは、例えば、セルラー通信ネットワークの基地局又はＷＬＡＮのアクセス・ポイント（ＡＰ）等、ネットワーク・インフラ・エンティティにおいて、サイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換される。本開示においては、任意のサイクリックプレフィックス又はサフィックスの構築が想定される。本明細書において用いる用語「サイクリックプレフィックス」には、シンボルに対し前に付加、後に付加、若しくは他の方法で付加された、又はシンボルと共にフォーマット変換されたサイクリックプレフィックス及びサフィックスが含まれる。また、サイクリックプレフィックスがヌル伝送からなる場合、即ち、シンボルが伝送されない場合も含まれる。
【００３７】
図２には、サイクリックプレフィックスを用いてシンボルをフォーマット変換する例示的なネットワーク・インフラ・エンティティ構成２００を示す。図２の構成には、サイクリックプレフィックス生成器２１０、変調器２２０、及びコントローラ２３０が含まれる。サイクリックプレフィックス生成器２１０は、変調器２２０により出力されるシンボルをフォーマット変換するためのサイクリックプレフィックスを生成する。変調器２２０はサイクリックプレフィックス生成器２１０に対しシンボルのシーケンスを出力する。サイクリックプレフィックス生成器２１０は、コントローラ２３０の制御下において、各シンボルに対しサイクリックプレフィックスを生成及び付加する。コントローラ２３０に関しては以下でさらに説明する。上述にて変調フォーマットの例を説明したが、変調器の出力は、実装される特定の変調フォーマットにより異なる。通常、変調器２２０により出力されるシンボルには、特性を有するペイロードが含まれる。
【００３８】
一部の実施形態では、シンボルのシーケンスは１つ以上のタイムスロット、即ち、１つ以上のフレームを構成する。このフレーム内には、特に、同期シンボルとして機能し得る既知の内容からなる他のシンボル、例えば、受信機におけるマルチパス・チャネル推定のために与えられるパイロット・シンボル等、シンボルの非ペイロード部分も含められてよい。例えば、一部の通信システムにおいては、各シンボルは特定数のサブキャリアからなり、そのうちの公称数のサブキャリアは基礎となる変調シンボルの構築に用いられる離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）成分の長さに等しく定義される。そのような通信システムでは、定義されるＮ個のサブキャリアの全てが必ずしも有効でないことが、一般に認識されている。
【００３９】
混合モードにおいては、シーケンスにおけるシンボルの一部は１つのモード、例えば、ポイントツーポイント伝送により伝送され、シーケンスにおける他のシンボルは別のモード、例えば、ポイントツーマルチポイント伝送により伝送される。ポイントツーマルチポイント伝送には、ブロードキャスト伝送、マルチキャスト伝送及びサイマルキャスト伝送が含まれる。一部の実施形態においては、混合モード伝送、例えば、ユニキャスト伝送及びブロードキャスト伝送が、共通のキャリアにて伝送される。他の実施形態においては、混合モード伝送は別個のキャリアにて伝送される。例えば、ポイントツーポイント伝送は１つのキャリアにて伝送され、ポイントツーマルチポイント伝送は別のキャリアにて伝送される。
【００４０】
一部の混合モードの実施形態においては、第１のサイクリックプレフィックスを用いて第１の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換し、第２のサイクリックプレフィックスを用いて第２の伝送モードに関連するシンボルをフォーマット変換される。ここで、第１のサイクリックプレフィックスの特性と、第２のサイクリックプレフィックスの特性とは異なる。一実施形態においては、第１の伝送モードに関連するシンボルと第２の伝送モードに関連するシンボルとは、サイクリックプレフィックス継続時間が異なることにより区別される。例えば、ブロードキャスト・モードにより伝送されるシンボルのフォーマット変換に用いるサイクリックプレフィックスの継続時間は、ユニキャスト・モードにより伝送されるシンボルに対し適用されるサイクリックプレフィックスの継続時間より長い。
【００４１】
図２において、コントローラ２３０はサイクリックプレフィックス生成器２１０に対し信号を送信し、変調器２２０から受信されたシンボルが伝送されるモードを示す。サイクリックプレフィックス生成器２１０は、フォーマット変換されたシンボルが伝送されるモードに応じた継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いて、シンボルをフォーマット変換する。このことに従い、サイクリックプレフィックス生成器２１０はシンボルが伝送されるモードに応じてサイクリックプレフィックス継続時間を変更又は調整する。より一般的には、サイクリックプレフィックス生成器は、サイクリックプレフィックスの継続時間に加えて、又はサイクリックプレフィックスの継続時間に代えて、サイクリックプレフィックスの他の特性を変更又は調整してよい。
【００４２】
複数のシンボルがフレームを構成する一部の実施形態において、フレームは２つ以上のモード、例えば、ユニキャスト・モード及びブロードキャスト・モードにより伝送されるシンボルからなる。この例示的な実施形態においては、サイクリックプレフィックス生成器２１０は、シンボルが伝送されるモードに応じた対応する継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いて、フレームの各シンボルを動的にフォーマット変換する。複数のシンボルがフレームを構成する他の実施形態では、フレームは１つのモード、例えば、ユニキャスト・モードのみ、又はブロードキャスト・モードのみにより伝送されるシンボルからなる。この例示的な実施形態においては、サイクリックプレフィックス生成器２１
０は、フレームの伝送モードに応じた対応する継続時間を有するサイクリックプレフィックスを用いて、各フレームのシンボルを動的にフォーマット変換する。
【００４３】
一部の実施形態においては、フレーム長の制約を満たすために、フレームを構成するシンボルの数を減少、即ち、パンクチャ（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）することにより、各シンボルに対し割当可能なＣＰ継続時間を拡張することが可能となる。パンクチャにより、フレームを構成する各シンボルのペイロードを減少させることなく、フレーム長制約を満たすことも可能となる。図２では、コントローラ２３０からの制御信号に応答し、フレームフォーマット変換器エンティティ２４０にてパンクチャが行われる。
【００４４】
図３には、強調した例を示す。この例では、より長いＣＰ継続時間を収容するために２４個のシンボルからなるフレームが１８個のシンボルのフレームに修正されているが、残るシンボルのペイロードを減少させることなく、フレーム長制約が満たされている。より詳細には、継続時間Ｔｓ＝Ｔｕ＋ＴｇｕのＰ個のシンボルからなるユニキャスト・モードのフレームにおいて、総フレーム継続時間Ｔｆは、Ｔｆ＝ＰＴｓにより与えられる。ここでＴｇｕは、ユニキャスト・モードにおけるＣＰ継続時間である。ブロードキャスト・フレームが伝送される場合、フレーム継続時間は同じであるが、伝送されるシンボルの総数はＱ個に修正される。ここで、Ｑ＜Ｐである。即ち、Ｒ＝Ｐ−Ｑとすると、Ｒ個のシンボルが、公称のフレーム・シンボルからパンクチャされている。この結果、シンボルあたりの利用可能な総継続時間はＴｓｂは、Ｔｓｂ＝Ｔｆ／Ｑで与えられる。シンボルあたりのペイロード継続時間はＴｕのまま一定であるため、ブロードキャスト・モードにおけるＣＰ継続時間Ｔｇｂは、Ｔｇｂ＝Ｔｓｂ−Ｔｕとなる。ここで、Ｔｇｂ＞Ｔｇｕである。ユニキャスト・モード及びブロードキャスト・モードのそれぞれに対しフレームの領域が割り当てられる場合、ブロードキャスト・モードに対し割り当てられた領域に含まれるシンボルをパンクチャする同じ手法が上述のように適用されてよい。ブロードキャスト・フレーム、即ち、ブロードキャスト領域を基準とし、続いて、ユニキャスト・フレーム、即ち、ユニキャスト領域に追加のシンボルを挿入する手法は均等である。
【００４５】
例示的な一実施形態においては、ＯＦＤＭシステムの「チップレート」は６．５２ＭＳ／ｓ、ＦＦＴ長が５１２、且つＴＴＩあたりのＯＦＤＭシンボル数は、２ｍｓあたり２４個である。このＯＦＤＭシステムでは、ＴＴＩあたりの総チップ数は１３０５６チップとなり、フレームあたりのＣＰ継続時間は４．９μｓである。２４個のシンボルからなるフレームを２２個のシンボルのフレームへ減少させる、即ち、パンクチャすることにより、１０８８（２×（５１２＋３２））チップが追加で取得される。この結果、シンボルあたりのＣＰ継続時間は１２．５μｓまで増大し、一部のブロードキャスト要件を超える。
【００４６】
ＣＰの継続時間を拡張する別の手法は、関連する実質的なシンボル（ペイロード）継続時間の長さＴｕを減少させることにより、ＣＰ継続時間を増大させることである。シンボルのペイロードを減少させることにより、フレームを構成するシンボルの数を減少させることなく、フレーム長制約を満たすことが可能となる。図２では、コントローラ２３０からの制御信号に応答し、変調器２２０にてペイロードの減少が行われる。ペイロードの減少は上述のパンクチャと共に用いられてもよい。図４において、ペイロードの減少の手段のみが用いられる場合、フレームフォーマット変換器エンティティは不要である。
【００４７】
特に、ＯＦＤＭ及びＩＦＤＭを含む周波数領域手法に基づく変調方式においては、制御信号に応答し、変調器、例えば、図２の変調器２２０にて実行される、基礎となるＦＦＴ又はＤＦＴ演算の継続時間の短縮により、シンボルのペイロードが減少され得る。例えば、２４個のシンボルからなるフレームにおいて実質的なシンボルの期間を５１２チップから４５８チップに減少させる場合、５４個のチップが生じる。この結果、シンボルあたり約１３μｓの継続時間が生じる。同じく、シンボルを構成するＮ次の直交基底関数の組の
長さも減少され得る。この手法では、シンボルのペイロードにて伝送される直交振幅変調（ＱＡＭ）シンボルの数が減少される代わりに、基底関数の組の直交性は保持される。これに代えて、基礎となる基底関数を長さＮのシーケンスから長さＭのシーケンスにパンクチャすることにより、シンボルのペイロード継続時間が減少されてもよい。パンクチャする手法では、ＯＦＤＭシンボルあたりの伝送されるＱＡＭシンボル数は保持されるが、基礎となる変調の直交性は失われる。
【００４８】
一部の実施形態では、フレームにおけるシンボルの数と、シンボルのペイロードとを減少させることなく、継続時間がより長いサイクリックプレフィックスを用いてフォーマット変換されたシンボルを収容するように、フレーム継続時間を拡張する。シンボルのアップリンク及びダウンリンク・サイクルが補完的な実施形態では、サイクリックプレフィックスによりフォーマット変換されたシンボルの位置するサイクルを増大させ、その補完的なサイクルを減少させることにより、継続時間がより長いサイクリックプレフィックスを収容する。例えば、シンボルのダウンリンク・サイクルが特定のサイクリックプレフィックス継続時間を収容するように増大されることに従って、アップリンク・サイクル及びダウンリンク・サイクルの総和が変わらないようにアップリンク・サイクルを減少させる。これらのスキームは単独で用いられてもよく、各々を組み合わせて用いられてもよく、上述の他のスキームと共に用いられてもよい。
【００４９】
以下でさらに説明するように、ブロードキャスト及びユニキャストのうちの１つ以上により伝送されるフレーム及びシンボルの受信者端末に対する通知、例えば、リソース・マッピングを用いる通知を行うための幾つかの方法を規定することが可能である。この通知により、修正されたサイクリックプレフィックス継続時間が利用されるシンボルを受信者端末が予測することが可能となる。一実施形態では、拡張された継続時間を有するシンボルのサイクリックプレフィックス特性をシンボルの受信者が判定し得る情報を、無線通信ネットワーク・インフラ・エンティティが伝送する。サイクリックプレフィックス特性は、例えば、ＣＰ継続時間であり、無線通信ネットワーク・インフラ・エンティティは、例えば、セルラー基地局又はＷＬＡＮアクセス・ポイントである。より詳細には、このスケジューリング情報は、他の無線通信デバイスにより、例えば、移動体端末、又はアドホック・ネットワークを構成するデバイスにより伝送され得る。一部の実施形態では、スケジューリング情報のソースはデータのソースと同じであり、他の実施形態では、スケジューリング情報は別のソースから取得される。シンボルの伝送モードに関する先験的な知識により、サイクリックプレフィックス特性、例えば、継続時間が暗示されるため、受信者端末は異なるモードに対するサイクリックプレフィックス継続時間を認識すると考えられる。
【００５０】
一実施形態では、サイクリックプレフィックス特性をシンボルの受信者が判定し得る情報の形態は、ブロードキャスト・シンボル及びユニキャスト・シンボルのうちの１つ以上を含む、フレームのマッピングその他の識別情報である。これに代えて、この情報により、ブロードキャスト・シンボル及びユニキャスト・シンボルのうちの１つ以上の位置するフレーム内の領域が識別されてもよい。これに代えて、この情報により、サイクリックプレフィックス特性が変更される時が示されてもよい。したがって、シンボルがブロードキャスト・モード及びユニキャスト・モードのいずれを用いて伝送されたかを、或いは、サイクリックプレフィックス継続時間その他の特性が変更される時を識別することにより、受信した各シンボルのサイクリックプレフィックス継続時間その他の特性に関する先験的な知識を受信者が得ることで、適正な同期及び復調が可能となる。
【００５１】
一実施形態では、シンボルのうちの少なくとも一部に関するサイクリックプレフィックス特性をシンボルの受信者が判定し得るマッピング情報又はスケジューリング情報は、１つ以上の時点において受信者に対し伝送される。一実施形態では、受信者端末がネットワ
ークに接続された時、若しくはサービス、例えば、ブロードキャストサービスに加入した時、又はその他のイベントが発生した時に、この情報が伝送される。それらの例示的な実施形態では、受信者端末がシンボルの受信を開始する前に、或いは少なくとも受信端末に信号の復調が必要となる前に、この情報が受信者端末に与えられる。一部の実施形態では、この情報はＬ３シグナリング又はＬ２シグナリングを介して伝送される。この情報は、例えば、いわゆるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）にて伝送される受信者端末の要求に応答し、共通制御チャネル又は専用制御チャネルにて伝送されてよい。
【００５２】
別の実施形態では、マッピング情報又はスケジューリング情報は、それらの情報、例えば、ブロードキャストサービス情報を受信者端末が要求する時に伝送される。端末がサービスの要求と、例えば、ＳＮＲ閾値又はＦＥＲレベル閾値に基づくブロードキャスト品質情報のフィードバックとを行う方法には、幾つかの事例が含まれる。例えば、端末がアップリンク・フレームの部分にＲＡＣＨチャネルを用いる事例、ＲＡＣＨチャネルがフレーム全体若しくは一連のフレームを占有する事例、初期のＲＡＣＨチャネル接続試行が所定シーケンスの組のうちの１つを疑似ランダム的に選択することにより実行される事例、異なるユーザ局に対し異なるアップリンク周波数位置（サブキャリア）が割り当てられる場合、端末がダウンリンク・ブロードキャスト・フレームに対応するアップリンク・フレームを用いてブロードキャスト要求及び品質報告を示す事例が含まれる。
【００５３】
一実施形態では、この情報は、共通シグナリング・チャネル又は専用シグナリング・チャネルを介し、１フレーム毎に又はＮフレーム毎に１回、受信者端末に対し伝送される。この情報により、特定のシンボル、複数のシンボル、若しくはフレームにおけるシンボルの領域、又はブロードキャスト・チャネル・マッピングに対して予約されるＮフレームからなる局所的なシーケンスの位置が示される。これに代えて、ＣＰ特性、例えば、継続時間が変更される時、スケジューリング情報が受信者端末に対し伝送されることにより、異なるサイクリックプレフィックス継続時間を端末が処理することが必要な時が示される。
【００５４】
一実施形態では、シーケンスにおける一部のシンボルは第１のキャリアにてブロードキャスト・モードで伝送され、シーケンスにおける他のシンボルは第２のキャリアにてユニキャスト・モードで伝送される。この実施形態では、無線通信デバイスは第１のキャリア及び第２のキャリアのうちの一方のキャリアにて受信者デバイスに対し命令を送信し、他方のキャリアにてシンボルを受信する。例えば、この命令は、ブロードキャスト伝送キャリアにてシンボルを受信するように、ユニキャスト伝送キャリアにて送信される。一方のキャリアにおけるユニキャスト伝送及び他方のキャリアにおけるブロードキャスト伝送に対するサイクリックプレフィックス継続時間を予め認識するように、受信者デバイスをプログラムすることが可能である。
【００５５】
一実施形態では、チャネル・マッピングは静的又は半永久的な手法にて識別される。この実施形態では、特定のブロードキャスト・チャネルに関連するシンボルを識別するように、或いは、予めプログラムされたマッピングのテーブルから上述のスキームのうちの１つに従いマッピングを選択するように、工場においてユーザ局がプログラムされる。ブロードキャスト・チャネル・リソース・マッピングにおける変更（半静的なマッピング又は動的マッピングが用いられる場合）において、ネットワーク全体及び関係するユーザ局が同時刻にマッピングを変更することが可能であるためには、作用時間が必要となる。
【００５６】
別の実施形態では、受信機はシンボルのＣＰ及びペイロードインターバルに関する受信機の観測を含むデータを検査することにより、自律的にＣＰ継続時間又はＣＰ継続時間の変更を検知する。例示的な一実施形態では、受信機は、例えば、時間領域補正、周波数領域補正、高次統計値の使用等によりＣＰ長を仮定し、受信したシンボルの巡回が観測される部分の長さを測定することにより、その仮定を検証する。これに加えて、受信機は隣接
シンボルに対する仮説検定の結果等、前後関係の情報を用い、シンボルのシーケンスに関連するＣＰ継続時間を識別してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】サイクリックプレフィックスが前に付加されている従来技術のシンボルの図。
【図２】サイクリックプレフィックスを用いてシンボルをフォーマット変換するための例示的な構成の図。
【図３】フレーム長を増大させずにサイクリックプレフィックスを収容するためのシンボルのパンクチャを示す図。
【図４】シンボル数を減少させないシンボルのペイロード減少を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
２１０…サイクリックプレフィックス生成器、２２０…変調器、２３０…コントローラ、２４０…フレームフォーマット変換器。
【図１】
2006222956.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006222956.tif 000005
【図４】
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