(57)【要約】【課題】二つ以上のシステムまたは波形の同じRF搬送波および帯域幅上への時分割多重（TDM）および／または周波数分割多重（FDM）からなる伝送フレームを提供する。【解決手段】方法は、下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームを含むフレームを提供する段階であって、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はレガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられ、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はIEEE802.16m規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる、段階と；前記フレームを使って、上りリンク方向および下りリンク方向のうちの少なくとも一つで移動局と無線通信する段階とを含む。マルチバンド動作のために802.16mフレーム構造を使う、また中継サポートのために802.16mフレーム構造を使う方法も提供される。【選択図】図１
2011019220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームを含むフレームを提供する段階であって、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はレガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられ、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はIEEE802.16m規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる、段階と；
前記フレームを使って、上りリンク方向および下りリンク方向のうちの少なくとも一つで移動局と無線通信する段階とを含む、
方法。
【請求項２】
前記下りリンク・サブフレームと上りリンク・サブフレームがギャップによって隔てられており、前記ギャップは前記下りリンク・サブフレームと上りリンク・サブフレームのうち、レガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられた部分に隣接する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記フレームが5msの継続時間である、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
４個のフレームからなり各フレームが互いに保護帯域によって隔てられるスーパーフレームを生成する段階をさらに含む、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
前記スーパーフレームが20msの継続時間である、請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームがそれぞれ複数のミニスロットを有し、前記下りリンク・サブフレーム内の第一のミニスロットは、レガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる、請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
前記上りリンク・サブフレーム内の第一のミニスロットは、レガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記スーパーフレームの境界より１シンボル前のところに共通同期チャネルを定義する、請求項４記載の方法。
【請求項９】
基地局および少なくとも一つの中継局を含む請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の方法であって、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分が、基地局と中継局との間の無線通信のための中継ゾーンとして割り当てられる、方法。
【請求項１０】
前記下りリンク・サブフレームの一部が、中継局がその中継局に対する親／子から受信した無線通信のためのグローバル受信ゾーンとして割り当てられる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記下りリンク・サブフレームの一部が、中継局がその中継局の親／子に送信する無線通信のためのグローバル送信ゾーンとして割り当てられる、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記上りリンク・サブフレームの一部が、中継局がその中継局の親／子に送信する無線通信のためのグローバル送信ゾーンとして割り当てられる、請求項９ないし１１のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう構成された少なくとも一つのプロセッサを有する無線通信装置。
【請求項１４】
プロセッサによって実行されたときに請求項１ないし１２のうちいずれか一項記載の方法を実行する命令を記憶するコンピュータ可読媒体を有するコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項１５】
第一の移動局および第二の移動局を含む複数の移動局ならびにサービスする基地局を有する無線通信ネットワークを動作させる方法であって：
システム帯域幅を複数の帯域幅セグメントに分割する段階を含み、帯域幅セグメントは各移動局について一つであり、前記第一の移動局と関連付けられた帯域幅セグメントはIEEE802.16m規格を利用して動作するよう構成されている、方法。
【請求項１６】
前記第二の移動局と関連付けられた帯域幅セグメントは、レガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成されている、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
第三の移動局をさらに有し、前記第三の移動局と関連付けられた帯域幅セグメントは、レガシーのIEEE802.16規格およびIEEE802.16m規格の両方を利用して動作するよう構成されている、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第一のセグメントに関連付けられた帯域幅セグメントについてのフレーム構造が、下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームを含み、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分がレガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられ、前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はIEEE802.16m規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる、
方法。
【請求項１９】
前記フレームが5msの継続時間である、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームがそれぞれ複数のミニスロットを有し、前記下りリンク・サブフレーム内の第一のミニスロットは、レガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる、請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波アクセス用世界規模相互運用性フォーラム（WiMAX:  Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access  Forum）は、無線データ通信（wireless  data  communications）のためのラジオ・インターフェース（radio  interface）を記述する仕様を開発した。この仕様は、電気電子技術者協会（IEEE:  Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers）802.16e-2005規格（本稿では「IEEE802.16e規格」と称する）として知られており、ここに参照によって組み込まれる。WiMAXは、より高い容量を提供し、より大きな通信距離を許容し、移動性（異なるアクセス・ポイントを横断するアクセス）を提供することが意図されている。
【０００３】
電気電子技術者協会（IEEE）802.16ブロードバンド無線アクセス作業分科会タスクグループm（TGm）は、IEEE802.16m:P802.16――ローカルエリアネットワークおよび都市圏ネットワークのためのIEEE規格‐パート16：固定ブロードバンド無線アクセス・システムのための空中インターフェース‐補正：ローカルエリアネットワークおよび都市圏ネットワークのためのIEEE規格‐パート16：固定および移動ブロードバンド無線アクセス・システムのための空中インターフェース‐先進空中インターフェース――として知られるべきIEEE規格802.16への補正を開発するために設立されている。IEEE802.16m規格に関係する文書は、http://www.ieee802.org/16/tgm/において入手可能である。これらの文書は、http://www.archive.org/において利用可能なインターネット・ウェブ・アーカイブのサービスを利用することによって、いかなる時日でも考慮されることができる。たとえば、次のURLは、本願の出願日である2007年12月10日の時点でのIEEE802.16m文書のコピーへのアクセスを提供する：http://web.archive.org/web/20071210/ieee802.org/16/tgm/。本願はその一部継続出願である。
【０００４】
寄稿されたものか公式なものかを問わず、http://web.archive.org/web/20071210/ieee802.org/16/tgm/に挙げられているあらゆる文書はここにその全体において参照によって組み込まれる。
【０００５】
本願の背景に特に関連するのは、本願で名前が挙げられる発明者によって上記のIEEE802.16m作業分科会に寄稿された文書である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いくつかの実施形態では、本発明の概念は、一般にWiMAX規格と称されるIEEE802.16規格および特にIEEE802.16m規格として一般に知られる次世代のIEEE802.16規格との関連で使用されうる。
【０００７】
本稿に記載されるいくつかの実施形態は、時分割二重（TDD:  time  division  duplexing）を用い、いくつかの実施形態は周波数分割二重（FDD:  frequency  division  duplexing）を用いる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の側面によれば、時分割式または周波数分割式またはその両方で多重化できる複数の型のシステムまたはOFDMA伝送フォーマットが提供される。各周波数分割セグメントはさらに複数のシステムを横断して時分割多重されることができる。同じスーパーフレーム・フォーマット、フレーム・フォーマットおよびより小さなフレーム・フォーマットが、時分割多重、周波数分割多重および両者の混合に対して適用できる。放送チャネルの同じ同期チャネルおよびシステム・パラメータが、時分割多重化、周波数分割多重化および両者の混合に対して適用できる。この側面は、基地局および移動局からなる単一ホップ・システムならびに基地局（base  station）、中継局（relay  station）（または中間ノード）および移動局（mobile  station）からなるマルチホップ・システムに適用できる。この側面は、マルチホップ・ネットワークの各ホップを横断して複数システムの伝送および多重化に適用できる。
【０００９】
第二の側面によれば、二つ以上のシステムまたは波形を同じラジオ周波数（RF:  Radio  Frequency）搬送波〔キャリア〕および帯域幅上に時分割多重（TDM:  time  division  multiplexing）および／または周波数分割多重（FDM:  frequency  division  multiplexing）することからなる伝送フレームが提供される。伝送フレームは、同じサイズの複数のより小さなフレームからなり、それぞれのより小さなフレームは時間‐周波数資源定義の基本単位をなし、時分割二重（TDD）は下りリンクと上りリンクの間の区分けをし、時分割多重（TDM）は二つ以上のOFDMAシステムまたはフォーマットの間の区分けをする。フレーム内のTDD下りリンク部分または上りリンク部分の開始は、同じRF搬送波および帯域幅上に多重化される異なるシステムについては異なることができる。スーパーフレームは同じサイズの複数のフレームからなり、各フレームはさらに同じサイズの複数のより小さなフレームに分割される。スーパーフレーム境界および継続時間は、TDM式またはFDM式に同じRF搬送波および帯域幅上に多重化される異なるシステムについて異なることができる。伝送フレームまたはスーパーフレームは、複数の型のシステムによって共有されるユニバーサル・プリアンブルのようなユニバーサル同期チャネルと、対応するシステムによって使用されるシステム固有同期チャネルまたはシステム固有プリアンブルからなる。システム固有同期チャネルは、対応するシステムのスーパーフレーム内で固定した位置に現れる。ユニバーサル同期チャネルおよびシステム固有同期チャネルは、フレームまたはスーパーフレーム内の一つまたは複数の指定されたより小さなフレームの一つまたは複数のシンボルを抜き去る（puncture  out）。スーパーフレームは、スーパーフレーム内の所定の位置における一つまたは複数のシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルからなる。それらのシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルは、スーパーフレーム内の同じ時間‐周波数資源上に重畳される。フレームまたはスーパーフレーム内でのシステムの、ハイブリッドARQ（HARQ:  Hybrid  ARQ）受け取り確認（ACK:  acknowledgement）および再送信のタイミングは、ACK遅延、再送信遅延、並行HARQチャネル数、TDD下りリンク（DL）対上りリンク（UL）比およびシステムに割り当てられたTDM資源によって定義される。この情報は、基地局によって、ブロードキャスト式またはユニキャスト式に移動局に信号伝達され（signaled）、移動局はこの情報に基づいてHARQ  ACKタイミングおよび再送信タイミングを演繹する。
【００１０】
第三の側面によれば、複数の同じサイズのフレームからなるスーパーフレームが提供される。ここで、各フレームはさらに複数の同じサイズのより小さなフレームに分割されることができる。プリアンブル・フレームまたはより小さなフレームが、スーパーフレーム内の所定の位置に位置され、スーパーフレーム境界を定義する。プリアンブル・フレームまたはより小さなフレームは、共通同期チャネルおよびセル固有同期チャネルからなる。共通同期チャネルは、プリアンブル・フレームまたはより小さなフレームと同じRF搬送波および帯域幅上に多重化されるシステムの型を示すために、一意的なシーケンスによってスクランブルされる。
【００１１】
第四の側面によれば、同じまたは異なる帯域幅をもつ複数のセグメントに分割されたシステム帯域幅が提供される。各セグメントは一つまたは複数のシステムまたはOFDMA伝送フォーマットをサポートする。システム、伝送フォーマットまたは時間‐周波数資源定義は一つまたは複数のセグメントにまたがることができる。基地局は、異なるセグメント上で異なる型のシステムまたはOFDMA伝送フォーマットを同時にサポートできる。基地局は、単一搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて一つの中心周波数および一つの高速フーリエ変換（FFT:  Fast  Fourier  Transform）で、あるいは複数搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて複数の中心周波数および複数のFFTで、送受信できる。移動局は、単一搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて一つの中心周波数および一つのFFTで、あるいは複数搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて複数の中心周波数および複数のFFTで、送受信できる。移動局は、一つまたは複数のセグメント上で、基地局とは異なる中心周波数およびFFTサイズを使って送受信できる。移動局は、一つまたは複数の特定のセグメント上で同期およびネットワーク・エントリーを実行する。該特定のセグメントは、そのセグメントにおけるプリアンブルの存在を通じて基地局によって暗黙的に指示されるか、システム・パラメータ・ブロードキャスト信号伝達を通じて基地局によって明示的に指示される。移動局は、ネットワーク・エントリー後に一つまたは複数のセグメントに半静的にまたは動的に割り当てられることができる。セグメント間の保護帯域（guard  bands）またはトーンが半静的にまたは動的に含められ、あるいは除外されることができる。一つまたは複数のセグメントは、複数のシステムによって共有されるユニバーサル同期チャネルおよびシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルを含む。追加的なシステム固有の同期チャネルおよびシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルは同じまたは異なるセグメントのセット内に位置されることができる。ユニバーサル同期チャネルおよびシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルは、帯域全体の中心周波数上に、あらかじめ定義された帯域幅をもって位置されることができる。
【００１２】
第五の側面によれば、信号をその親ノードおよび子ノードに同時に同じRF搬送波上で送信するノードが提供される。ノードは信号をその親ノードおよび子ノードから同時に同じRF搬送波上で受信する。ノードは信号をその親ノードおよび子ノードに同時に同じRF搬送波上でグローバル時間‐周波数資源ゾーン上で送信する。ノードは、信号をその親ノードおよび子ノードから同時に同じRF搬送波上でグローバル時間‐周波数資源ゾーン上で受信する。一組の直交時間‐周波数サブチャネルが、グローバル時間‐周波数資源ゾーンにおいて定義される。サブチャネルの組は、親ノードおよび子ノードへの送信または親ノードおよび子ノードからの受信によって共有される。グローバル時間‐周波数資源ゾーンは、DLサブフレームおよび／またはULサブフレーム内に構成されてもよい。これは、異なる移動局（MS:  Mobile  Station）がDL伝送およびUL伝送について同じグローバル・ゾーンを使用し得ないようにするためである。そのような使用は干渉問題につながりうる。グローバル時間‐周波数ゾーン上で、奇数ホップまたは偶数ホップのアクセス・ノードのいずれか一方がそのゾーンをMSへの送信（またはMSからの受信）のために使用しうる。一つが奇数ホップのRSからMSへの通信のために構成され、一つが偶数ホップのRSからMSへの通信のために構成されている二つのグローバル時間／周波数資源ゾーンが、DLサブフレームのために構成されうる。同様に、上りリンク・サブフレームのために二つのグローバル・ゾーンが構成されてもよい。ノードは、同じ時間‐周波数資源を使って、その親ノードおよび子ノードから同時に受信する（またはその親ノードおよび子ノードに同時に送信する）。干渉回避または干渉除去を使ってデータが回復できる。グローバル時間‐周波数資源ゾーンは、自己構成設定（self-configuration）および自己組織化（self-organization）動作のための複数のノード（BSおよび／またはRSおよび／またはMS）の間の信号伝達用交換のために、定義される。
【００１３】
実施形態は、修正されたフレーム構造をIEEE802.16規格に含め、それによりレガシー・システム（たとえばIEEE802.16e規格に基づくもののような展開済みのシステム）のための上位互換性（レガシー・サポートともいう）を可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、この修正されたフレーム構造は、IEEE802.16m規格との関連で使用されてもよい。
【００１４】
第六の側面によれば、下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームを含むフレームを提供する段階を含む方法が提供される。下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はレガシーのIEEE802.16規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられ、下りリンク・サブフレームおよび上りリンク・サブフレームの諸部分はIEEE802.16m規格を利用して動作するよう構成された移動局との通信のために割り当てられる。前記方法はさらに、前記フレームを使って、上りリンク方向および下りリンク方向のうちの少なくとも一つで移動局と無線通信する段階を含む。
【００１５】
第七の側面によれば、第一の移動局および第二の移動局を含む複数の移動局ならびにサービスする基地局を有する無線通信ネットワークを動作させる方法であって、システム帯域幅を、各移動局について一つで複数の帯域幅セグメントに分割する段階を含み、前記第一の移動局と関連付けられた前記帯域幅セグメントはIEEE802.16m規格を利用して動作するよう構成されている、方法が提供される。
【００１６】
ここで、本発明について付属の図面を参照して一層詳細に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】いくつかの実施形態との関連で使用される代表的なフレーム構造のブロック図である。
【図２】いくつかの実施形態との関連で使用される代表的なフレーム構造のブロック図である。
【図３Ａ】レガシー・システムとIEEE802.16mシステムが共通のULからDLへの切り換え〔スイッチ〕時間を共有するが異なるDLからULへの切り換え時間をもつ場合の代表的なフレーム構造を示すブロック図である。
【図３Ｂ】レガシー・システムとIEEE802.16mシステムが共通のDLからULへの切り換え時間を共有するが異なるULからDLへの切り換え時間をもつ場合の代表的なフレーム構造を示すブロック図である。
【図４】Ａは、IEEE802.16m  TDD比2:3での、DLハイブリッド自動反復要求（HARQ）往復遅延時間を図解するブロック図である。Ｂは、IEEE802.16m  TDD比3:2での、DL  HARQ往復遅延時間を図解するブロック図である。
【図５】Ａは、IEEE802.16m  TDD比2:3での、UL  HARQ往復遅延時間を図解するブロック図である。Ｂは、IEEE802.16m  TDD比3:2での、UL  HARQ往復遅延時間を図解するブロック図である。
【図６】いくつかの実施形態との関連で使用される代表的なスーパーフレーム構造のブロック図である。
【図７】いくつかの実施形態との関連で使用される代替的なスーパーフレーム構造のブロック図である。
【図８Ａ】ある実施形態に基づく、IEEE802.16m移動局（MS）のための初期システム・アクセスのための例示的なステップのフローチャートである。
【図８Ｂ】別の実施形態に基づく、IEEE802.16m移動局（MS）のための初期システム・アクセスのための例示的なステップのフローチャートである。
【図９】ある実施形態に基づく、スーパーフレームがK個のフレームからなる場合の代表的なフレーム構造のブロック図である。
【図１０】ある実施形態に基づく、スーパーフレームがP個のミニスロットからなる場合の代表的なフレーム構造のブロック図である。
【図１１Ａ】20MHzの利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅１２００が複数のセグメントに分割される場合の、第一の例示的なマルチ帯域シナリオのブロック図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示されるマルチ帯域シナリオの代表的なフレーム構造を示すブロック図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａおよび１１Ｂのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSのための初期アクセスのためのステップを示すフローチャートである。
【図１２Ａ】利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅が複数のセグメントに分割される場合の、第二の例示的なマルチ帯域シナリオを示すブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示されるマルチ帯域シナリオの代表的なフレーム構造を示すブロック図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａおよび１２Ｂのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSのための初期アクセスのためのステップを示すフローチャートである。
【図１３Ａ】利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅が複数のセグメントに分割される場合の、第三の例示的なマルチ帯域シナリオを示すブロック図である。
【図１３】Ｂは、図１３Ａに示されるマルチ帯域シナリオの代表的なフレーム構造を示し、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかの第一のオプションを示すブロック図である。Ｃは、図１３Ａに示されるマルチ帯域シナリオの代表的なフレーム構造を示し、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかの第二のオプションを示すブロック図である。
【図１３Ｄ】図１３のＢのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSのための初期アクセスのためのステップを示すフローチャートである。
【図１３Ｅ】図１３のＣのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSのための初期アクセスのためのステップを示すフローチャートである。
【図１４Ａ】利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅が複数のセグメントに分割される場合の、第四の例示的なマルチ帯域シナリオを示すブロック図である。
【図１４】Ｂは、図１４Ａに示されるマルチ帯域シナリオの代表的なフレーム構造を示し、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかの第一のオプションを示すブロック図である。Ｃは、図１４Ａに示されるマルチ帯域シナリオの代表的なフレーム構造を示し、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかの第二のオプションを示すブロック図である。
【図１４Ｄ】図１４のＢのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSのための初期アクセスのためのステップを示すフローチャートである。
【図１４Ｅ】図１４のＣのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSのための初期アクセスのためのステップを示すフローチャートである。
【図１５】ある実施形態に従って与えられる、TDDのためのマルチホップ中継を達成するためのフレーム構造の第一の例を示すブロック図である。
【図１６】Ａは、マルチホップ中継をサポートするTDDにおける第二の実施形態を示す代表的な無線通信ネットワークのブロック図である。Ｂは、Ａに示される第二の例のためのDLおよびULサブフレームを示すブロック図である。
【図１７】マルチホップ中継のための第二の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図である。
【図１８】マルチホップ中継のための、だがFDDのための第三の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図である。
【図１９】マルチホップ中継のための、やはりFDDのための第四の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図である。
【図２０】マルチホップ中継のための、やはりFDDのための第五の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の概念はさまざまな通信システムにおいて使用されうるが、いくつかの実施形態では、これらの概念は特に、一般にWiMAX規格と称されるIEEE802.16規格、特に一般にIEEE802.16m規格として知られる次世代IEEE802.16規格に適用可能でありうる。
【００１９】
図１は、ある実施形態に基づいて与えられる、レガシー・サポートを提供するフレーム構造を示す図である。フレーム構造は、特にレガシー・サポートのための第一のセットのゾーンおよびIEEE802.16m規格のような新しい規格のもとで動作する端末のみとの通信のために設計された第二のセットのゾーンを与えるようセグメント分割される。図１に示されるフレーム構造は、IEEE802.16e規格のもとで動作する端末へのレガシー・サポートを与えるために使用できる一つのフレーム構造の代表例として意図されているのみである。当業者は、同じ目的を果たすために代替的なフレーム構造を用いることができることを理解するであろう。
【００２０】
本発明の諸実施形態は、時分割二重（TDD）モードおよび周波数分割二重（FDD）モードの両方をサポートする。図１は、TDDの下りリンクおよび上りリンク伝送の場合について代表的なフレーム構造を示す。FDDの下りリンクおよび上りリンク伝送の場合については、下りリンク（DL）サブフレーム２０２および上りリンク（UL）サブフレーム２０４が、別個の時間ではなく、別個の搬送波周波数上になる。DLサブフレーム２０２およびULサブフレーム２０４の以下の記述は、FDDシステムにも当てはまる。
【００２１】
動作上、図１のフレーム構造は、レガシー・ゾーンおよびIEEE802.16mゾーンを定義し、レガシー・ゾーンがレガシーDLサブフレームおよびレガシーULサブフレームの先頭に位置されることによって、IEEE802.16mシステムおよびレガシー・システム両方をサポートする。レガシー・ゾーンおよびIEEE802.16mゾーンの継続時間は、半静的にまたは動的に構成設定できる。
【００２２】
図１では、DLサブフレーム２０２がULサブフレーム２０４と連続して示されている。各サブフレームの長さは、レガシー・システムと互換となるよう設計される。DLサブフレーム２０２は、送信遷移ギャップ（TTG:  Transmit  Transition  Gap）２０６によってULサブフレーム２０４から分離される。TTG  ２０６は、フレームの送信と受信の間の緩衝期間であり、下りリンクと上りリンクの衝突を防止する。ULサブフレーム２０４は、TTG  ２０６と同様の機能を果たす受信遷移ギャップ（RTG:  Receive  Transition  Gap）２０８で終端される。
【００２３】
DLサブフレーム２０２は、下りリンク・プリアンブル２１０、フレーム構成情報を与えるフレーム制御ヘッダ（FCH:  frame  control  header）２１２、MAPメッセージ２１４、レガシー（すなわち802.16e）データ・ゾーン２１６ならびにIEEE802.16m制御およびデータ・ゾーン２１７からなる。
【００２４】
ULサブフレーム２０４は、802.16e  ULレンジング（ranging）ゾーン２１８、802.16e  UL制御およびデータ・ゾーン２２０ならびにIEEE802.16m  UL制御およびデータ・ゾーン２２２からなる。
【００２５】
プリアンブル２１０、FCH  ２１２、TTG  ２０６、RTG  ２０８および802.16e  ULレンジング・ゾーン２１８は、レガシーMSをサポートするための必須機能である。
【００２６】
MAPメッセージ２１４、802.16eデータ・ゾーン２１６および802.16e  UL制御およびデータ・ゾーン２２０は、802.16eデータ・バーストがスケジュールされるときにレガシー802.16e  MSをサポートするための機能である。
【００２７】
IEEE802.16m制御およびデータ・ゾーン２２２は、IEEE802.16mデータ・バーストがスケジュールされるときにIEEE802.16m対応のMSをサポートするための機能である。
【００２８】
レガシー・システムおよびIEEE802.16mシステムのために異なるTDD比が構成設定できる。レガシー・システムのDL/UL切り換えは、下りリンク・チャネル記述子／上りリンク・チャネル記述子（DCD/UCD:  Downlink  Channel  Descriptor/Uplink  Channel  Descriptor）においてブロードキャストされ、ネットワークを横断して同期される。いくつかの実施形態では、レガシー・システムのDL/UL切り換えはほとんど静的に構成設定されるべきである。IEEE802.16mについても、DL/UL切り換えは静的に構成設定されるべきである。IEEE802.16mシステムおよびレガシー・システムは、異なるTDD  DL/UL切り換え時間をもつことができる。
【００２９】
レガシー・システム・プリアンブル２１０は、レガシー端末およびIEEE802.16m端末によって同期およびシステム・アクセスのために使用されることができる。IEEE802.16m端末の同期性能を高めるために、共通同期チャネルのような追加的なIEEE802.16mプリアンブル（図示せず）が追加されることができる。
【００３０】
図２は、いくつかの実施形態との関連で使用される代表的なサブフレーム構造３００のブロック図である。図２は、下りリンク伝送および上りリンク伝送の時分割二重（TDD）の場合を示している。下りリンク伝送および上りリンク伝送のFDDの場合については、図２に示される下りリンクと上りリンクのサブフレームは、別個の時間ではなく、別個の搬送波周波数上になる。以下の記述は、FDDシステムのDLおよびULにも等しく当てはまる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、継続時間5msのレガシー・フレーム３００は、８個のミニスロット３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０（サブフレームともいう）からなる。ミニスロット３０６、３０８、３１０および３１２はDLサブフレーム３０１をなし、サブフレーム３１４、３１６、３１８および３２０はULサブフレーム３０３をなす。各ミニスロットは６個のシンボルを含むが、この数は変わってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、第一のミニスロット（この場合はミニスロット３０６）はプリアンブル・ミニスロットである。TDDの場合、一つのシンボルは、TDD保護時間、すなわちTTG/RTGとして使うために抜かれる（punctured）。残りの５個のシンボルはプリアンブル、FCHおよびMAPならびに可能性としてはレガシー・データ・ゾーンからなる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、DLミニスロットはプリアンブル・ミニスロットで始まり、ULミニスロットはレガシーULミニスロットで始まる。
【００３４】
IEEE802.16mミニスロット３１０、３１２、３１６、３１８および３２０は、IEEE802.16mの制御およびデータの両方を含む。制御およびデータのためのチャネライゼーション（channelization）、すなわち論理的なチャネルの物理的なトーンへのマッピングは各ミニスロット内で定義される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、複数の隣接するまたは隣接しないミニスロットを連結することによって、拡大されたミニスロットが定義される。DLでは、制御およびデータのための時間ダイバーシチを改善するために、チャネライゼーションは、拡大されたミニスロット内の諸ミニスロットを横断して定義される。ULでは、時間はミニスロット内で定義される。しかしながら、MSは、ULカバー率（coverage）を改善するために、拡大されたミニスロット内の諸ミニスロットを横断して資源を割り当てられることができる。
【００３６】
DLおよびULの両方で、拡大されたミニスロット内の拡大された基本資源ユニット（基本チャネル・ユニットとも呼ばれる）が、B個の基本資源ユニットの連結によって定義される。拡大されたミニスロット内の各ミニスロットから一つの基本資源ユニットである。ここで、Bは拡大されたミニスロット内のミニスロットの数である。拡大された基本チャネル・ユニットの目的は、拡大されたミニスロット内のミニスロットの数に基づく資源サイズのスケーラビリティを許容し、ミニスロットおよび拡大されたミニスロットのための同じ制御チャネル構造を許容することである。
【００３７】
拡大されたミニスロットおよび通常のミニスロットは、システム内で、周波数分割多重（FDM）式および／または時分割多重（TDM）式に共存できる。OFDMA時間／周波数資源の別個のセットがミニスロットおよび拡大されたミニスロットに割り当てられる。制御およびデータのためのチャネライゼーションは、OFDMA時間／周波数資源の各セット内で定義される。
【００３８】
IEEE802.16m  TDD比は、Mをフレーム内のIEEE802.16m  DLミニスロットの数、Nをフレーム内のIEEE802.16m  ULミニスロットの数として、M:Nと定義される。図２の例では、TDD比は2:3である。
【００３９】
図３Ａは、レガシー・システムおよびIEEE802.16mシステムが共通のULからDLへの切り換え時間を共有するが、異なるDLからULへの切り換え時間をもつ場合のフレーム４００を示すブロック図である。この場合は、レガシー・システム・プロファイルが、ある数、たとえば21個を超えるシンボルをもつULをサポートしない場合に価値がある。
【００４０】
図３Ｂは、レガシー・システムおよびIEEE802.16mシステムが共通のDLからULへの切り換え時間を共有するが、異なるULからDLへの切り換え時間をもつ場合の代表的なフレーム構造４５０を示すブロック図である。この場合は、高いDL:UL比が望まれる場合およびレガシー・システムがULフィードバック／要求においてより低い遅延をもつことを保証したい場合に価値がある。
【００４１】
いくつかの実施形態では、ULサブフレームとDLサブフレームとの間のギャップは常に、レガシー・ミニスロットに隣接することを注意しておく。これは、レガシー・ユーザーが最初のミニスロットだけで情報を探索すればよいようにするためである。
【００４２】
図４のＡは、IEEE802.16m  TDD比2:3で、DL  HARQ往復遅延時間を図解するブロック図である。最小のHARQ  ACKおよびRetrx（再送信［retransmission］）遅延ならびにHARQチャネル数は、レガシー、IEEE802.16mの特定の区分けおよびTDD比（TDDの場合）に対応するシステム・ブロードキャスト信号伝達において定義される。これらのパラメータが定義されると、精密なHARQタイミングが演繹できる。図４のＡの実施形態では、ACK遅延およびretrx遅延は４ミニスロットであり、HARQチャネルは２つである。
【００４３】
図４のＢは、IEEE802.16m  TDD比3:2で、DL  HARQ往復遅延時間を図解するブロック図である。図４のＢの実施形態では、ACK遅延およびretrx遅延は４ミニスロットであり、HARQチャネルは４つである。
【００４４】
図５のＡは、IEEE802.16m  TDD比2:3で、UL  HARQ往復遅延時間を図解するブロック図である。図５のＡの実施形態では、ACK遅延およびretrx遅延は４ミニスロットであり、HARQチャネルは４つである。
【００４５】
図５のＢは、IEEE802.16m  TDD比3:2で、UL  HARQ往復遅延時間を示す。図５のＢの実施形態では、ACK遅延およびretrx遅延は４ミニスロットであり、HARQチャネルは４つである。
【００４６】
図４のＡ、Ｂ、図５のＡ、Ｂのそれぞれに示したような実施形態では、最初のミニスロットはレガシー・システムのためにリザーブされる。
【００４７】
図４のＡおよび図５のＢでは、陰を付けた各ブロックは対応するDL  tx/retrxおよびUL  ACKを示す。同様に、図５のＡおよび図５のＢでは、陰を付けた各ブロックは対応するUL  tx/retraxおよびDL  ACKを示す。
【００４８】
図６は、スーパーフレーム構造の代表例のブロック図である。図６は、下りリンク伝送および上りリンク伝送の時分割二重（TDD）の場合を示している。下りリンク伝送および上りリンク伝送の周波数分割二重（FDD）の場合については、図６に示される下りリンクおよび上りリンクのサブフレームは、別個の時間ではなく、別個の搬送波周波数上となる。DLサブフレームおよびULサブフレームの以下の記述は、それぞれFDDシステムのDLおよびULにも当てはまる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、スーパーフレーム７００はK個のフレームからなる。いくつかの実施形態では、K＝4である。スーパーフレーム７００は、複数のフレーム７０２、７０４……からなり、この例において、フレーム７０２、７０４は5msの継続時間である。
【００５０】
スーパーフレーム７００の先頭またはスーパーフレーム内の何らかの所定の固定位置における第一のミニスロット７１２は、第一および第二ブロードキャスト・チャネルのようなIEEE802.16mシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルを含む。また、（共通同期チャネルのような）IEEE802.16mだけのための追加的なプリアンブルをも含んでいてもよい。さらに、（共通同期チャネルのような）IEEE802.16mだけのための該追加的なプリアンブルは、スーパーフレーム内の固定位置に、だが第一／第二ブロードキャスト・チャネルとは別個に位置されることができる。
【００５１】
この実施形態では、各フレーム（フレーム７０２のような）はDLサブフレーム７０６およびULサブフレーム７０８からなる。（DLサブフレーム７０６などの）各サブフレームは、いくつかの、この実施形態では４個の、ミニスロットからなる。
【００５２】
この実施形態では、各サブフレームは互いから、TTG/RTG  ７１０のようなギャップによって分離される。
【００５３】
DLサブフレーム７０６は、DLミニスロット７１２、７１４、７１６および７１８からなる。DLミニスロット７１２は、レガシーDLプリアンブル、FCH、MAPおよびレガシー・データのためにリザーブされる。DLミニスロット７１４は、レガシーDLデータを含むレガシーDLミニスロットである。DLミニスロット７１６は、IEEE802.16m第一および第二ブロードキャスト・チャネルを含むIEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットである。DLミニスロット７１６は、共通同期チャネルのようなIEEE802.16mプリアンブル・データをも含んでいてもよい。DLミニスロット７１８は、IEEE802.16制御およびデータを含むIEEE802.16m  DLミニスロットである。
【００５４】
この実施形態において、ULサブフレーム７０８は、ULミニスロット７２２、７２０、７２４および７２６からなる。ULミニスロット７２０は、レガシーULデータおよび制御を含むレガシーULミニスロットである。ULミニスロット７２２、７２２、７２４および７２６は、IEEE802.16m制御およびデータを含むIEEE802.16m  ULミニスロットである。
【００５５】
ギャップ７１０がフレーム７０２をフレーム７０４から分離する。フレーム７０４は、DLサブフレーム７４０およびULサブフレーム７４２からなる。DLサブフレーム７４０はDLミニスロット７３０、７３２、７３４および７３６からなる。DLミニスロット７３０はレガシーDLプリアンブル、FCH、MAPおよびレガシー・データのためにリザーブされる。DLミニスロット７３２は、レガシーDLデータを含むレガシーDLミニスロットである。DLミニスロット７３４および７３６は、IEEE802.16m制御およびデータを含むIEEE802.16m  DLミニスロットである。
【００５６】
DLサブフレーム７４０は、ギャップ７１０によってULサブフレーム７４２から分離されている。ULサブフレーム７０８は、ULミニスロット７５０、７５２、７５４および７５６からなる。ULミニスロット７５０は、レガシーULデータおよび制御を含むレガシーULミニスロットである。ULミニスロット７５２、７５４および７５６は、IEEE802.16m制御およびデータを含むIEEE802.16m  ULミニスロットである。
【００５７】
図７は、図６に示したものに対する代替的なスーパーフレーム構造の実施形態のブロック図である。この実施形態における相違は、共通同期チャネル／シンボル８０２がスーパーフレーム８００境界の前に位置されていることである。この共通同期チャネル／シンボルは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット８０４内に含まれることができる。
【００５８】
図８Ａは、ある実施形態に基づく、IEEE802.16mをサポートするよう構成されたMSのための初期システム・アクセスのための例示的なステップのフローチャートである。
【００５９】
ステップ９００で、手順が開始される。
【００６０】
ステップ９０２で、IEEE802.16m対応のMSが、IEEE802.16m共通同期チャネル／シンボルを使って（そのようなチャネル／シンボルが存在すれば）、粗同期およびスーパーフレーム境界検出を実行しうる。
【００６１】
ステップ９０４では、IEEE802.16m対応MSは、レガシー・プリアンブルを使って、精密同期およびセル探索を実行しうる。
【００６２】
ステップ９０６では、IEEE802.16m対応MSは、レガシー・ブロードキャスト制御チャネル、たとえばFCHおよびMAPをデコードし、したがってレガシーMAPからIEEE802.16mゾーンの位置を決定しうる。
【００６３】
ステップ９０８では、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mゾーン内で第一ブロードキャスト・チャネルをデコードしうる。第一ブロードキャスト・チャネルは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット内の先頭または所定の資源位置において送信されることができる。（スーパーフレームはL個のフレームからなることができる。ここで、Lはあらかじめ定義されている。IEEE802.16m共通同期チャネルがない場合はスーパーフレーム境界はレガシーMAPにおいて指示されることができる。それ以外の場合には、スーパーフレーム境界は、ステップ９０２において検出された共通同期チャネルの位置によって含意される。）第一ブロードキャスト・チャネル（primary  broadcast  channel）は、あるスーパーフレームと別のスーパーフレームとで変化しない、展開全体にわたる（deployment-wide）PHYパラメータを含むことができる。たとえば、システム帯域幅、マルチ搬送波構成、システム時間などである。第一ブロードキャスト・チャネルは、堅牢さを改善するために、複数のスーパーフレームにわたって、エンコードされるまたは反復符号化（repetition  coding）を用いることができる。
【００６４】
ステップ９１０では、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mゾーン内の第二ブロードキャスト・チャネルをデコードしうる。第二ブロードキャスト・チャネルは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット内の所定の資源位置の先頭において送信されることができる。第二ブロードキャスト・チャネル（secondary  broadcast  channel）は、一つのスーパーフレーム内でエンコードされることができる。第二ブロードキャスト・チャネルは、対応するスーパーフレーム内のPHYフレームおよびPHYトラフィックおよび制御チャネルの適正なデコードのための本質的なPHYパラメータを含むことができる。その情報（チャネライゼーション、ゾーン構成）は、スーパーフレーム毎に変化できる。
【００６５】
ステップ９１２では、IEEE802.16m対応MSはシステム・パラメータ・ブロードキャスト・メッセージをデコードできる。システム・パラメータ・ブロードキャスト・メッセージは通常のトラフィック・チャネル上で送ることができ、半静的に構成設定される物理層およびMAC層MACシステム・パラメータ、たとえばHOパラメータ、電力制御パラメータなどを含む。
【００６６】
IEEE802.16m対応MSは、レガシーDLゾーン内のレガシー・システムのブロードキャスト・メッセージ（すなわちDCDおよびUCD）をもデコードして、レガシー・システムとIEEE802.16mシステムとの間で共有される共通のシステム情報を得ることができることを注意しておく。第一および第二ブロードキャスト・チャネルは、同じOFDMA時間／周波数資源上に重畳されることができ、第一および第二ブロードキャスト・チャネルをデコードするために相続くデコード（successive  decoding）を用いることができる。
【００６７】
ステップ９１４で、手順が終了する。
【００６８】
図８Ｂは、別の実施形態に基づく、IEEE802.16m移動局（MS）のための初期システム・アクセスのための例示的なステップのフローチャートである。
【００６９】
ステップ９５０で、手順が開始される。
【００７０】
ステップ９５２で、IEEE802.16m対応のMSが、共通同期シンボルを使って、粗同期およびスーパーフレーム境界検出を実行する。MSは次いで、レガシー・サポートが有効にされているか無効にされているかを、共通同期シンボル上のスクランブル・シーケンス（scrambling  sequence）検出を通じて検出する。
【００７１】
ステップ９５４では、IEEE802.16m対応MSは、レガシー・プリアンブルを使って、精密同期およびセル探索を実行する。
【００７２】
ステップ９５６では、IEEE802.16m対応MSは、第一ブロードキャスト・チャネルをデコードする。第一ブロードキャスト・チャネルは、プリアンブル・ミニスロット内の所定の資源位置において送信される。第一ブロードキャスト・チャネルは、あるスーパーフレームと別のスーパーフレームとで変化しない、展開全体にわたるPHYパラメータを含む。たとえば、システム帯域幅、マルチ搬送波構成、システム時間などである。第一ブロードキャスト・チャネルは、堅牢さを改善するために、複数のスーパーフレームにわたって、エンコードされるまたは反復符号化を用いることができる。
【００７３】
ステップ９５８では、IEEE802.16m対応MSは、第二ブロードキャスト・チャネルをデコードする。第二ブロードキャスト・チャネルは、プリアンブル・ミニスロット内の所定の資源位置において送信される。第二ブロードキャスト・チャネルは、一つのスーパーフレーム内でエンコードされる。第二ブロードキャスト・チャネルは、対応するスーパーフレーム内のPHYフレームおよびPHYトラフィックおよび制御チャネルの適正なデコードのための本質的なPHYパラメータを含む。その情報（チャネライゼーション、ゾーン構成）は、スーパーフレーム毎に変化できる。
【００７４】
ステップ９６０では、IEEE802.16m対応MSはシステム・パラメータ・ブロードキャスト・メッセージをデコードする。システム・パラメータ・ブロードキャスト・メッセージは通常のトラフィック・チャネル上で送られ、半静的に構成設定されるPHY/MACシステム・パラメータ、たとえばHOパラメータ、電力制御パラメータなどを含む。
【００７５】
第一および第二ブロードキャスト・チャネルは、同じOFDMA時間／周波数資源上に重畳されることができ、第一および第二ブロードキャスト・チャネルをデコードするために相続くデコードを用いることができる。
【００７６】
ステップ９７０で、手順が終了する。
【００７７】
当業者は、図１ないし図８Ｂに記載されるような、フレーム内でのIEEE802.16mおよびレガシー資源のTDMの代わりに、IEEE802.16mおよびレガシー資源は周波数分割多重（FDM）されることもできることを認識するであろう。
【００７８】
一組の物理的サブキャリア（sub-carrier）がレガシー・システムのためにリザーブされる。
【００７９】
それらのリザーブされたサブキャリアは、IEEE802.16m資源定義によってバイパスされる。すなわち、IEEE802.16m論理サブチャネル資源は、リザーブされていない物理的サブキャリアにのみマッピングする。
【００８０】
レガシー・システム用にリザーブされているサブキャリアは、フレームからフレームへと動的に変化できる。
【００８１】
レガシー・システムの部分使用サブキャリア（PUSC:  Partially  Used  Sub-Carrier）チャネライゼーションまたは分散チャネライゼーションの場合、いくつかの主要なサブグループまたはゾーンがレガシー・システムのためにリザーブされる。よって、レガシー論理サブチャネル資源は、それらのリザーブされたサブグループにマッピングする。
【００８２】
レガシー・システムの帯域適応変調および符号化（AMC:  Adaptive  Modulation  and  Coding）または局所化されたチャネライゼーションの場合、局所化された資源ユニットまたはタイルの数は動的にレガシー・システムおよびIEEE802.16mシステムに割り当てられることができる。
【００８３】
図１ないし図８Ｂおよび対応する記述は、当業者が以下の有利な機能を実現することを可能にしうる。
【００８４】
伝送フレームが、二つ以上のシステムまたは波形の同じRF搬送波および帯域幅上への時分割多重（TDM）および／または周波数分割多重（FDM）からなる。
【００８５】
伝送フレームが、複数の同じサイズの、より小さなフレームからなる。ここで、各より小さなフレームは、時間‐周波数資源定義の基本単位をなし、時分割二重（TDD）が下りリンクと上りリンクの間の区分けをし、時分割多重（TDM）が二つ以上のOFDMAシステムまたはフォーマットの間の区分けをする。
【００８６】
フレーム内のTDD下りリンク部分または上りリンク部分の先頭は、同じRF搬送波および帯域幅上に多重化される異なるシステムについて、異なることができる。
【００８７】
スーパーフレームは複数の同じサイズのフレームからなり、各フレームはさらに複数の同じサイズの、より小さなフレームに分割される。スーパーフレーム境界および継続時間は、同じRF搬送波および帯域幅上にTDM式またはFDM式に多重化される異なるシステムについて、異なることができる。
【００８８】
伝送フレームまたはスーパーフレームは、複数の型のシステムによって共有されるユニバーサル・プリアンブルのようなユニバーサル同期チャネルと、対応するシステムによって使用されるシステム固有同期チャネルまたはシステム固有プリアンブルからなる。システム固有同期チャネルは、対応するシステムのスーパーフレーム内で固定した位置に現れる。ユニバーサル同期チャネルおよびシステム固有同期チャネルは、フレームまたはスーパーフレーム内の一つまたは複数の指定された、より小さなフレームの一つまたは複数のシンボルを抜き去る（puncture  out）。
【００８９】
スーパーフレームは、スーパーフレーム内の所定の位置における一つまたは複数のシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルからなる。それらのシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルは、スーパーフレーム内の同じ時間‐周波数資源上に重畳される。
【００９０】
フレームまたはスーパーフレーム内でのシステムの、ハイブリッドARQ（HARQ）受け取り確認（ACK）および再送信のタイミングは、ACK遅延、再送信遅延、並行HARQチャネル数、TDD  DL:UL比およびシステムに割り当てられたTDM資源によって定義される。この情報は、基地局によって移動局にブロードキャストされ、移動局はこの情報に基づいてHARQ  ACKタイミングおよび再送信タイミングを演繹する。
【００９１】
図９および図１０は、他の実施形態との関連で使用される代替的なフレーム構造を示すブロック図である。両方の図において、スーパーフレームは複数の同じサイズのフレームからなるものとして示されている。ここで、各フレームはさらに複数の同じサイズの、より小さなフレームに分割できる。同様に、プリアンブル・フレームまたはより小さなフレームが、スーパーフレーム内の所定の位置に位置されることができ、スーパーフレーム境界を定義する。
【００９２】
図９および図１０は、単一帯域動作の場合についてレガシー・サポートが無効にされるときの下りリンク伝送および上りリンク伝送のTDDの場合を示している。下りリンク伝送および上りリンク伝送のFDDの場合については、図９および図１０に示される下りリンクおよび上りリンク・サブフレームが別個の時間ではなく別個の搬送波周波数上になる。DLサブフレームおよびULサブフレームの以下の記述は、それぞれFDDシステムのDLおよびULにも当てはまる。
【００９３】
図９は、ある実施形態に基づく、スーパーフレーム１０００がK個のフレーム１００２、１００４、１００６および１００８からなる場合の代表的なフレーム構造を示すブロック図である。
【００９４】
各フレーム（たとえばフレーム１００２）は、J個のミニスロット１０１０、１０１２…１０２４からなる。Jは、レガシー・サポート・モードに合わせるために8に設定できる。TDDのDLからULへの、ULからDLへの切り換えは、フレーム内で定義される。DL/ULの区分けは、ミニスロットの単位で定義される。
【００９５】
スーパーフレーム１０００の先頭にある最初のミニスロット１０１０は、プリアンブル・ミニスロットである。プリアンブル・ミニスロットは、IEEE802.16m対応MSが、レガシー・サポートが有効にされている場合と同じ同期およびセル探索手順を実行するよう、定義される。プリアンブル・ミニスロット１０１０は、共通同期シンボル１０２６を含み、それに続いてレガシー・プリアンブルと同じ構造であることができるセル固有プリアンブル・シンボル１０２８、第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト・チャネルがある。
【００９６】
共通同期チャネルは、そのプリアンブル・フレームまたはより小さなフレームと同じRF搬送波および帯域幅上に多重化されるシステムの型を指示するために、一意的なシーケンスによってスクランブルされる。よって、レガシー・サポートが有効にされているか無効にされているかを指示するために、共通同期シンボル１０２６内で異なるスクランブル・シーケンス（scrambling  sequences）が使用できる。
【００９７】
図１０は、ある実施形態に基づく、スーパーフレーム１１００がP個のミニスロット１１０２、１１０４……１１３２からなる場合の代表的なフレーム構造を示すブロック図である。
【００９８】
TDD  DL/ULの区分けは、ミニスロットの単位で定義される。TDD比は、隣接するDLミニスロットの数Mに隣接するULミニスロットの数を続けてM:Nによって定義される。
【００９９】
スーパーフレーム１１００の先頭にある最初のミニスロット１１０２は、プリアンブル・ミニスロット１１０２である。プリアンブル・ミニスロット１１０２は、IEEE802.16m対応MSが、レガシー・サポートが有効にされている場合と同じ同期およびセル探索手順を実行するよう、定義される。プリアンブル・ミニスロット１１０２は、共通同期シンボル１１３４を含み、それに続いてレガシー・プリアンブルと同じ構造であることができるセル固有プリアンブル・シンボル１１３６、第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト・チャネルがある。
【０１００】
レガシー・サポートが有効にされているか無効にされているかを指示するために、共通同期シンボル１１３４内で異なるスクランブル・シーケンス（scrambling  sequences）が使用される。
【０１０１】
以下の記述は、IEEE802.16mマルチ帯域動作のためのフレーム構造を述べる。これは、次の場合、すなわち：１）IEEE802.16m  MSがIEEE802.16m  BSより小さなまたは同じ帯域幅上で動作する；２）レガシーMSがIEEE802.16m  BSより小さなまたは同じ帯域幅上で動作する、場合に適用可能である。
【０１０２】
単一搬送波モードでは、システム帯域幅にまたがる単一の広帯域FFTがBSで使用される。BSは、システム帯域幅までの種々の帯域幅容量をもつMS（レガシーMSおよびIEEE802.16m  MS）をサポートする。このモードは、連続スペクトル割り当ての場合に好適である。
【０１０３】
複数搬送波モードでは、システム帯域幅は複数の、より小さな帯域にセグメント分割される。各帯域において、別個の高速フーリエ変換（FFT）およびフィルタが使用される。このモードは、システム帯域幅までの種々の帯域幅容量をもつMSをサポートする。このモードは、非連続スペクトル割り当ての場合に、およびオペレータ搬送波アップグレート（operator  carrier-upgrade）・シナリオのために好適である。
【０１０４】
種々の帯域幅容量をもつIEEE802.16m  MSを許容することには、システム・オーバーヘッドに対する影響がある。第一に、システム帯域幅内で隣り合う帯域の間に保護帯域が必要とされる。第二に、IEEE802.16mプリアンブルおよびブロードキャスト信号伝達が、対応する型のIEEE802.16m  MSをサポートする帯域内に存在しなければならない。
【０１０５】
システム帯域幅内で、ゼロまたは複数のレガシー専用帯域、ゼロまたは複数の混合（レガシーおよびIEEE802.16m）帯域およびゼロまたは複数のIEEE802.16m専用帯域があることができる。
【０１０６】
IEEE802.16m  MSが種々の帯域幅容量をもって動作できるようにすることは、システム・オーバーヘッドに対して影響をもちうることを注意しておくべきである。システム帯域幅内で隣り合う帯域の間に保護帯域が必要とされる。さらに、IEEE802.16mプリアンブルおよびブロードキャスト信号伝達が、対応する型のIEEE802.16m  MSをサポートする帯域内に存在しなければならない。
【０１０７】
所与のIEEE802.16m展開帯域幅について、三つのシナリオについて述べる。
【０１０８】
シナリオ１（レガシー・サポートの場合）は、IEEE802.16mシステム帯域幅がレガシーMSによってサポートされる帯域幅より大きい場合である。この場合、IEEE802.16mシステムおよびレガシー・システムは、FDM式およびTDM式の両方でオーバーレイされる。
【０１０９】
シナリオ２は、IEEE802.16mシステム帯域幅が、IEEE802.16m対応MSによってサポートされる帯域幅より大きい場合である。
【０１１０】
シナリオ３は、シナリオ１とシナリオ２の組み合わせである。この場合、シナリオ１と２についての提案される方式の組み合わせを使うことができる。
【０１１１】
図１１Ａないし図１４Ｅは、下りリンク伝送および上りリンク伝送のTDDの場合を示す。下りリンク伝送および上りリンク伝送のFDDの場合については、図１１Ａ〜図１４Ｃに示される下りリンク伝送および上りリンク伝送は、別個の時間ではなく、別個の搬送波周波数上になる。以下のDLサブフレームおよびULサブフレームの記述は、それぞれFDDシステムのDLおよびULにも当てはまる。
【０１１２】
図１１Ａは、20MHzの利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅１２００が複数のセグメント１２０２、１２０４および１２０６に分割される場合の、第一の例示的なマルチ帯域シナリオ（上記のシナリオ１を参照）を示すブロック図である。IEEE802.16m  DL/UL伝送は単一搬送波上であり、FFTは帯域幅全体をカバーする。
【０１１３】
二つの5MHzレガシー専用帯域（この場合、セグメント１２０２および１２０４によって表される）および一つの10MHz  IEEE802.16m専用帯域１２０６がある。保護帯域１２０８がレガシー・サポート・セグメント１２０２とレガシー・サポート・セグメント１２０４を分離する。保護帯域１２１０がレガシー・サポート・セグメント１２０４と非レガシー・サポート・セグメント１２０６を分離する。保護帯域を避けるために、いかなる非レガシー・サポート・セグメントも、互いに隣接しているべきである。
【０１１４】
ネットワーク内のいかなるレガシーMSも（この例では、レガシーMS1およびレガシーMS2）、5MHz帯域幅で、512-FFTで動作する。
【０１１５】
いかなるIEEE802.16m対応MSも（この例ではMS3）10MHzで1K  FFTで動作する。
【０１１６】
図１１Ｂは、図１１Ａに示したマルチ帯域シナリオ１２００のフレーム構造を示す。フレーム１２５２および１２５４はレガシー・フレームである。ここで、レガシーおよびIEEE802.16m伝送は先に定義したようにTDMである（これらのフレームは、図１１Ａにおけるレガシー・サポート・セグメント１２０２および１２０４に対応することが意図されている）。フレーム１２５６は非レガシー・フレーム（図１１Ａにおける非レガシー・サポート・セグメント１２０６に対応することが意図されている）である。ここで、フレーム構造は、IEEE802.16mプリアンブルがプリアンブル・ミニスロット上で伝送されなくてもよいという点を除いて、先に定義したとおりである。
【０１１７】
フレーム構造１２５０は、DLミニスロット１２０１およびULミニスロット１２０３からなる。要求される保護帯域１２５７がフレームを分離する。任意的な保護帯域１２５９は、レガシーおよびIEEE802.16mミニスロットの生起が諸セクタを通じて同期されていない場合にのみ要求される。
【０１１８】
IEEE802.16mサブチャネルは、ミニスロットごとにIEEE802.16mについて利用可能な諸セグメントを横断して定義される（すなわち物理的なサブキャリアにマッピングされる）か、各セグメント内で定義される。対応して、IEEE802.16m制御チャネルは、利用可能な諸セグメントを横断してサブチャネル資源割り当てを指示するためにIEEE802.16mについて利用可能な諸セグメントを横断して定義されるか、各セグメント内でサブチャネル資源を指示するために各セグメント内で定義される。
【０１１９】
IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかについては種々のオプションがある。
【０１２０】
オプション１：IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット１２５８は、非レガシー・サポート・セグメント１２５６内に位置される。これは、時間的に、レガシー・プリアンブル・ミニスロットと一致する。このオプションが図１１Ｂに示されている。
【０１２１】
オプション２：IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットは、非レガシー・サポート・セグメント１２５６内に位置される。IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット１２６０、１２６２は時間的にレガシー・プリアンブル・ミニスロットと一致しない。レガシー・プリアンブル・ミニスロットが送信される時点で、非レガシー・サポート・セグメント上では何の送信もないことがありうる。これは、BS送信電力が、レガシー・プリアンブル伝送に集中することを許容する。これは、初期アクセスのためのシステムのカバー率を改善できる。このオプションは図示していない。
【０１２２】
オプション３：IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットと共通同期が、単一帯域の場合と同じように、レガシー・サポート・セグメント１２５２内に（すなわちレガシー・プリアンブルDLミニスロット１２６２内に）位置される。これは推奨される。というのも、プリアンブル検出後、IEEE802.16m対応MSは全体的なシステム帯域幅、どこで非レガシー・サポート・セグメントが見出せるか、レガシー・サポートが有効にされているかどうかの知識を持たないであろうからである。さらに、このオプションは、IEEE802.16m対応MSが、単一帯域およびマルチ帯域動作の両方について、同じ同期およびセル探索ならびに初期アクセス手順を使うことを許容する。レガシー・プリアンブルが送信される時点および／またはIEEE802.16m共通同期シンボルが送信される時点および／またはIEEE802.16m第一／第二ブロードキャスト・チャネルが送信される時点で、非レガシー・サポート・セグメント上では何の送信もないことがありうる。これは、BS送信電力がプリアンブル伝送およびブロードキャスト・チャネル伝送に集中することを許容する。これは、初期アクセスについてのシステムのカバー率を改善できる。
【０１２３】
図１１Ｃは、図１１Ａおよび図１１Ｂのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSについての初期アクセスのステップを示すフローチャートである。
【０１２４】
ステップ１２７５で、プロセスが始まる。
【０１２５】
ステップ１２８０で、IEEE802.16m対応MSはIEEE802.16m共通同期、レガシー・プリアンブルを検出し、同期およびセル探索を実行する。
【０１２６】
ステップ１２８５で、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上の第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト・チャネルをデコードする。
【０１２７】
ステップ１２９０で、IEEE802.16m対応MSは、システム・パラメータ・ブロードキャスト・メッセージをデコードする。これらのチャネルおよびメッセージ内の情報は、全体的なシステム帯域幅、レガシーおよび非レガシー・サポート・セグメントおよびそれらの対応するIEEE802.16mミニスロット、FFTサイズおよび保護帯域を示す。
【０１２８】
ステップ１２９５で、プロセスは終了する。
【０１２９】
図１２Ａは、20MHzの利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅１３００が複数のセグメント１３０２、１３０４および１３０６に分割される第二の例示的なマルチ帯域シナリオ（シナリオ１）を示すブロック図である。
【０１３０】
スペクトルの一つまたは複数の5MHzセグメント（この場合、セグメント１３０２および１３０４）は、レガシー・サポート・セグメントとして定義される。保護帯域１３０８がレガシー・サポート・セグメント１３０２とレガシー・サポート・セグメント１３０４を分離する。保護帯域１３１０がレガシー・サポート・セグメント１３０４と非レガシー・サポート・セグメント１３０６を分離する。保護帯域を避けるために、いかなる非レガシー・サポート・セグメントも、互いに隣接しているべきである。
【０１３１】
この例では、レガシーMS1およびレガシーMS2は5MHz帯域幅で、512-FFTで動作する。
【０１３２】
IEEE802.16m機能をもつMS3  １３１６は、10MHz帯域幅で1K  FFTで動作する。IEEE802.16m  DL/UL伝送は、複数搬送波、たとえば512-FFTをもつ搬送波１、512-FFTをもつ搬送波２、1k-FFTをもつ搬送波３上である。これは、MS3  １３１６のようなIEEE802.16m対応MSが、一つまたは複数のセグメント／搬送波上で同時に送信／受信しうるということを意味する。それは、複数のFFTサイズを使って複数搬送波デコードを実行するまたは2K-FFTを使って単一搬送波広帯域デコードを実行することによる。
【０１３３】
図１２Ｂは、図１２Ａに示したマルチ帯域シナリオ１３００の代表的なフレーム構造を示す。マルチ帯域シナリオ１３５０は、DLミニスロット１３５１およびULミニスロット１３５３からなる。
【０１３４】
セグメント１３５２および１３５４は、レガシー・サポート・セグメントである。ここで、レガシーおよびIEEE802.16m伝送は先に定義したようにTDMである。セグメント１３５６は非レガシー・サポート・セグメントである。ここで、フレーム構造は、IEEE802.16mプリアンブルがプリアンブル・ミニスロット上で伝送されないことがありうるという点を除いて、先に定義したとおりである。要求される保護帯域１３５９がセグメントを分離する。
【０１３５】
IEEE802.16mサブチャネルは、各セグメント内で定義される（すなわち物理的なサブキャリアにマッピングされる）。IEEE802.16m制御チャネルは、そのセグメントを横断してサブチャネル資源割り当てを指示するために各セグメント内で定義される。
【０１３６】
IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかについては種々のオプションがある。
【０１３７】
オプション１：IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット１３５８は、非レガシー・サポート・セグメント１３５６内に位置される。これは、時間的に、レガシー・プリアンブル・ミニスロットと一致する。このオプションが図１２Ａに示されている。
【０１３８】
オプション２：IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットは、非レガシー・サポート・セグメント１３５６内に位置されるが、時間的にレガシー・プリアンブル・ミニスロットと一致しない。よって、ミニスロット１３７０、１３７２または１３７４のいずれも使用できる。レガシー・プリアンブル・ミニスロットが送信される時点で、非レガシー・サポート・セグメント上では何の送信もないことがありうる。これは、BS送信電力が、レガシー・プリアンブル伝送に集中することを許容する。これは、初期アクセスのためのシステムのカバー率を改善できる。これは図１２Ａには示していない。
【０１３９】
オプション３：IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロットと共通同期が、単一帯域の場合と同じようにレガシー・サポート・セグメント１３５２内に、すなわちDLミニスロット１３６０または１３６２内に位置される。これは推奨される。というのも、プリアンブル検出後、IEEE802.16m対応MSは全体的なシステム帯域幅、どこで非レガシー・サポート・セグメントが見出せるか、レガシー・サポートが有効にされているかどうかの知識を持たないであろうからである。さらに、このオプションは、IEEE802.16m対応MSが、単一帯域およびマルチ帯域動作の両方について、同じ同期およびセル探索ならびに初期アクセス手順を使うことを許容する。レガシー・プリアンブルが送信される時点および／またはIEEE802.16m共通同期シンボルが送信される時点および／またはIEEE802.16m第一／第二ブロードキャスト・チャネルが送信される時点で、非レガシー・サポート・セグメント上では何の送信もないことがありうる。これは、BS送信電力がプリアンブル伝送およびブロードキャスト・チャネル伝送に集中することを許容する。これは、初期アクセスについてのシステムのカバー率を改善できる。
【０１４０】
図１２Ｃは、図１２Ａおよび図１２Ｂのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSについての初期アクセスのステップを示すフローチャートである。
【０１４１】
ステップ１３７５で、プロセスが始まる。
【０１４２】
ステップ１３８０で、IEEE802.16m対応MSはIEEE802.16m共通同期、レガシー・プリアンブルを検出し、レガシー・セグメントの一つの上で同期およびセル探索を実行する。
【０１４３】
ステップ１３８５で、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上の第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト・チャネルをデコードする。
【０１４４】
ステップ１３９０で、IEEE802.16m対応MSは、システム・パラメータおよびブロードキャスト・メッセージをデコードする。これらのチャネルおよびメッセージ内の情報は、全体的なシステム帯域幅、レガシーおよび非レガシー・サポート・セグメントおよびそれらの対応するIEEE802.16mミニスロット、FFTサイズおよび保護帯域を示す。
【０１４５】
ステップ１３９５で、プロセスは終了する。
【０１４６】
図１３Ａは、20MHzの利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅１４００が複数のセグメント１４０２、１４０４および１４０６に分割される第三の例示的なマルチ帯域シナリオ（上述のシナリオ２参照）を示すブロック図である。
【０１４７】
図１３Ａでは、それぞれ5MHz、10MHzおよび20MHzの帯域幅をサポートする三つの型のIEEE802.16m対応MSがある。IEEE802.16m対応MS1（第一の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１４０２上で512-FFTをもって動作する。IEEE802.16m対応MS2（第一の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１４０４上で512-FFTをもって動作する。IEEE802.16m対応MS3（第二の型のIEEE802.16m対応MS）は、10MHzセグメント１４０６上で1k-FFTをもって動作する。IEEE802.16m対応MS4（第二の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１４０２および１４０４上で1k-FFTをもって動作する。IEEE802.16m対応MS5（第三の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１４０２および１４０４ならびに10MHzセグメント１４０６上で2k-FFTをもって動作する。
【０１４８】
保護帯域１４０８が5MHzセグメント１４０２と5MHzセグメント１４０４を分離する。保護帯域１４１０が5MHzセグメント１４０４と10MHzセグメント１４０６を分離する。保護帯域の数を最小限にするために、セグメントの数は最小限にすべきである。
【０１４９】
この例では、IEEE802.16m対応BSは、2k-FFT動作を使って単一搬送波上で送信／受信する。
【０１５０】
IEEE802.16mサブチャネルは、図１３Ａに示される各セグメント内で定義できる。MSは、MS帯域幅容量に等しいまたはそれ以下の帯域幅をもつ諸セグメントにおいて、サブチャネル資源を割り当てられることができる。
【０１５１】
たとえば、5MHz  MSは、BSがより低速な方法で（ネットワーク・エントリー後のユニキャスト制御信号伝達を通じて）対応するセグメントの中心周波数を信号伝達することによって5MHzセグメント１４０２、１４０４のいずれかに割り当てられることができる。10MHz  MSは、BSがより低速な方法で（ネットワーク・エントリー後のユニキャスト制御信号伝達を通じて）二つの5MHzセグメント１４０２、１４０４または10MHzのセグメント１４０６の中心周波数を信号伝達することによって、二つの5MHzセグメント１４０２、１４０４または10MHzのセグメント１４０６のうちのいずれかに割り当てられることができる。20MHz  MSは、中心周波数は変わらないので、5MHzセグメント１４０２、１４０４および10MHzのセグメント１４０６のうち任意のものに割り当てられることができる。
【０１５２】
図１３のＢは、図１３Ａに示されるマルチ帯域シナリオ１４００のさらなる詳細を示しており、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかについての第一のオプションを示している。マルチ帯域シナリオ１５４０は、DLミニスロット１４５１およびULミニスロット１４５３からなる。
【０１５３】
セグメント１４５２および１４５４は5MHzセグメントである。セグメント１４５６は10MHzセグメントである。任意的な保護帯域１４５９がセグメントを分離する。すべての周波数サブキャリアが広帯域MSに割り当てられるのであれば、保護帯域は必要とされない。たとえば、二つの5MHzセグメントの間の保護帯域は、両方のセグメントが10MHz  MSに割り当てられる場合には必要とされない。各ミニスロット上での保護トーンの存在は、ブロードキャスト・チャネル、たとえば第二ブロードキャスト・チャネルを通じて信号伝達される。
【０１５４】
この第一のオプションでは、プリアンブル・ミニスロット１４６１は、検出時間を最小にするためにRF周波数の中心に位置される。プリアンブル・ミニスロットが送信される帯域幅は、IEEE802.16m対応MSの帯域幅容量の最小であるべきである。
【０１５５】
図１３のＣは、図１３Ａに示されるマルチ帯域シナリオ１４００の代表的なフレーム構造を示しており、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかについての第二のオプションを示している。マルチ帯域シナリオ１４８０は、DLミニスロット１４９１およびULミニスロット１４９３からなる。
【０１５６】
セグメント１４８２および１４８４は5MHzセグメントである。セグメント１４８６は10MHzセグメントである。任意的な保護帯域１４８９がセグメントを分離する。
【０１５７】
この第二のオプションでは、プリアンブル・ミニスロット１４８１は、一つまたは複数のセグメントのところに位置される（図１３のＣには二つのセグメントが示されている）。この場合、MSは、セグメントの複数の可能な選択にわたってプリアンブルを探索しなければならない。これは、プリアンブルが一つまたは複数のセグメントに位置されているレガシー・サポート・モードと整合するために好ましいオプションとなりうる。
【０１５８】
図１３Ｄは、図１３のＢのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSについての初期アクセスのステップを示すフローチャートである。
【０１５９】
ステップ１４２０で、プロセスが始まる。
【０１６０】
ステップ１４２２で、IEEE802.16m対応MSは、セグメントの一つの上でIEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上のセル固有プリアンブルおよび共通同期を検出し、同期およびセル探索を実行する。
【０１６１】
ステップ１４２４で、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上の第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト制御チャネルをデコードする。これらのチャネル内の情報は、システム帯域幅、帯域幅セグメント、リザーブされたトーンおよび保護トーンを含む。
【０１６２】
ステップ１４２６で、IEEE802.16m対応MSは、MSの帯域幅容量ならびに第一／第二ブロードキャスト・チャネルにおいてBSによって示された推奨される初期ネットワーク・エントリー・セグメント（単数または複数）に基づいて、セグメントの一つに対する初期ネットワーク・エントリーを実行する。BSは、初期ネットワーク・エントリー・セグメントとして一つまたは複数のセグメントを指定できることを注意しておく。
【０１６３】
ステップ１４２８で、プロセスは終了する。
【０１６４】
図１３Ｅは、図１３のＣのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSについての初期アクセスのステップを示すフローチャートである。
【０１６５】
ステップ１４３０で、プロセスが始まる。
【０１６６】
ステップ１４３２で、IEEE802.16m対応MSは、セグメントの一つの上でIEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上のセル固有プリアンブルおよび共通同期を検出し、同期およびセル探索を実行する。
【０１６７】
ステップ１４３４で、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上の第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト制御チャネルをデコードする。これらのチャネル内の情報は、システム帯域幅、帯域幅セグメント、リザーブされたトーンおよび保護トーンを含む。
【０１６８】
ステップ１４３６で、MSが、MSの帯域幅容量ならびに第一／第二ブロードキャスト・チャネルにおいてBSによって示された推奨される初期ネットワーク・エントリー・セグメント（単数または複数）に基づいて、セグメントの一つに対する初期ネットワーク・エントリーを実行する。BSは、初期ネットワーク・エントリー・セグメントとして一つまたは複数のセグメントを指定できることを注意しておく。ネットワーク・エントリーのために指定されたセグメントは、プリアンブル・ミニスロットを含むセグメントと同じであっても異なっていてもよい。
【０１６９】
ステップ１４３８で、プロセスは終了する。
【０１７０】
図１４Ａは、20MHzの利用可能なIEEE802.16mシステム帯域幅１５００が複数のセグメント１５０２、１５０４および１５０６に分割される第四の例示的なマルチ帯域シナリオ（上述のシナリオ２参照）を示すブロック図である。
【０１７１】
図１４Ａでは、複数のセグメント１５０２、１５０４および１５０６は、三つの異なる帯域幅容量（この場合、それぞれ5MHz、10MHzおよび20MHzの帯域幅）をもつIEEE802.16m対応MSをサポートする。IEEE802.16m対応MS1（第一の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１５０２上で512-FFTをもって動作する。IEEE802.16m対応MS2（やはり第一の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１５０４上で512-FFTをもって動作する。IEEE802.16m対応MS3（第二の型のIEEE802.16m対応MS）は、10MHzセグメント１５０６上で1k-FFTをもって動作する。
【０１７２】
IEEE802.16m対応MS4（やはり第二の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１４０２および１４０４上または10MHzセグメント１５０６上で1k-FFTをもって動作する。換言すれば、MS4は、同時に、二つの隣接する5MHzセグメントまたは一つの10MHzセグメントをデコードできる。
【０１７３】
IEEE802.16m対応MS5（第三の型のIEEE802.16m対応MS）は、5MHzセグメント１５０２および１５０４ならびに10MHzセグメント１５０６上で2k-FFTをもって動作する。換言すれば、MS5は、同時に、それぞれ対応するFFTサイズを用いて複数のセグメントをデコードすることができ、あるいは単一の2k-FFTを用いて広帯域デコードを実行することができる。
【０１７４】
保護帯域１５０８は、5MHzセグメント１５０２と5MHzセグメント１５０４を分離する。保護帯域１５１０は、5MHzセグメント１５０４と10MHzセグメント１５０６を分離する。保護帯域の数を最小にするため、セグメントの数は最小にされるべきである。
【０１７５】
この例では、IEEE802.16m対応BSは、それぞれ各セグメントの対応するFFTサイズを用いて複数の搬送波上で送信／受信する。
【０１７６】
IEEE802.16mサブチャネルは、図１４Ａに示される各セグメント内で定義できる。MSは、MS帯域幅容量に等しいまたはそれ以下の帯域幅をもつ諸セグメントにおいて、サブチャネル資源を割り当てられることができる。
【０１７７】
たとえば、5MHz  MSは、BSがより低速な方法で（ネットワーク・エントリー後のユニキャスト制御信号伝達を通じて）対応するセグメントの中心周波数を信号伝達することによって5MHzセグメント１５０２、１５０４のいずれかに割り当てられることができる。10MHz  MSは、BSがより低速な方法で（ネットワーク・エントリー後のユニキャスト制御信号伝達を通じて）二つの5MHzセグメント１５０２、１５０４または10MHzのセグメント１５０６の中心周波数を信号伝達することによって、二つの5MHzセグメント１５０２、１５０４または10MHzのセグメント１５０６のうちのいずれかに割り当てられることができる。20MHz  MSは、中心周波数が変わらないので、5MHzセグメント１５０２、１５０４および10MHzのセグメント１５０６のうち任意のものに割り当てられることができる。
【０１７８】
図１４のＢは、図１４Ａに示されるマルチ帯域シナリオ１５００の代表的なフレーム構造を示しており、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかについての第一のオプションを示している。マルチ帯域シナリオ１５５０は、DLミニスロット１５５１およびULミニスロット１５５３からなる。
【０１７９】
セグメント１５５２および１５５４は5MHzセグメントである。セグメント１５５６は10MHzセグメントである。必須の保護帯域１５５９がセグメントを分離する。
【０１８０】
この第一のオプションでは、プリアンブル・ミニスロット１５６１は、検出時間を最小にするためにRF周波数の中心に位置される。プリアンブル・ミニスロットが送信される帯域幅は、IEEE802.16m対応MSの帯域幅容量の最小であるべきである。
【０１８１】
図１４のＣは、図１４Ａに示されるマルチ帯域シナリオ１５００のさらなる詳細を示しており、プリアンブル・ミニスロットがどこに位置されることができるかについての第二のオプションを示している。マルチ帯域シナリオ１５８０は、DLミニスロット１５９１およびULミニスロット１５９３からなる。
【０１８２】
セグメント１５８２および１５８４は5MHzセグメントである。セグメント１５８６は10MHzセグメントである。必須の保護帯域１５８９がセグメントを分離する。
【０１８３】
この第二のオプションでは、プリアンブル・ミニスロット１５８１は、一つまたは複数のセグメントのところに位置される（図１４のＣには二つのセグメントが示されている）。この場合、MSは、セグメントの複数の可能な選択にわたってプリアンブルを探索しなければならない。これは、プリアンブルがセグメントの一つまたは複数のところに位置されているレガシー・サポート・モードと整合するために好ましいオプションとなりうる。
【０１８４】
図１４Ｄは、図１４のＢのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSについての初期アクセスのステップを示すフローチャートである。
【０１８５】
ステップ１５２０で、プロセスが始まる。
【０１８６】
ステップ１５２２で、IEEE802.16m対応MSは、セグメントの一つの上でIEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上のセル固有プリアンブルおよび共通同期を検出し、同期およびセル探索を実行する。
【０１８７】
ステップ１５２４で、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上の第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト制御チャネルをデコードする。これらのチャネル内の情報は、システム帯域幅、帯域幅セグメント、リザーブされたトーンおよび保護トーンを含む。
【０１８８】
ステップ１５２６で、MSは、MSの帯域幅容量ならびに第一／第二ブロードキャスト・チャネルにおいてBSによって示された推奨される初期ネットワーク・エントリー・セグメント（単数または複数）に基づいて、セグメントの一つに対する初期ネットワーク・エントリーを実行する。BSは、初期ネットワーク・エントリー・セグメントとして一つまたは複数のセグメントを指定できることを注意しておく。
【０１８９】
ステップ１５２８で、プロセスは終了する。
【０１９０】
図１４Ｅは、図１４のＣのマルチ帯域シナリオを使う、IEEE802.16m対応MSについての初期アクセスのステップを示すフローチャートである。
【０１９１】
ステップ１５３０で、プロセスが始まる。
【０１９２】
ステップ１５３２で、IEEE802.16m対応MSは、セグメントの一つの上でIEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上のセル固有プリアンブルおよび共通同期を検出し、同期およびセル探索を実行する。
【０１９３】
ステップ１５３４で、IEEE802.16m対応MSは、IEEE802.16mプリアンブル・ミニスロット上の第一ブロードキャスト・チャネルおよび第二ブロードキャスト制御チャネルをデコードする。これらのチャネル内の情報は、システム帯域幅、帯域幅セグメント、リザーブされたトーンおよび保護トーンを含む。
【０１９４】
ステップ１５３６で、MSが、MSの帯域幅容量ならびに第一／第二ブロードキャスト・チャネルにおいてBSによって示された推奨される初期ネットワーク・エントリー・セグメント（単数または複数）に基づいて、セグメントの一つに対する初期ネットワーク・エントリーを実行する。BSは、初期ネットワーク・エントリー・セグメントとして一つまたは複数のセグメントを指定できることを注意しておく。ネットワーク・エントリーのために指定されたセグメントは、プリアンブル・ミニスロットを含むセグメントと同じであっても異なっていてもよい。
【０１９５】
ステップ１５３８で、プロセスは終了する。
【０１９６】
図１１Ａないし図１４Ｅおよび上記の対応する記述は、当業者に、以下の有利な機能を実現できるようにしうる。
【０１９７】
システム帯域幅が、各セグメントが同じまたは異なる帯域幅をもつ複数のセグメントに分割できる。各セグメントは一つまたは複数のシステムまたはOFDMA伝送フォーマットをサポートする。システム、伝送フォーマットまたは時間‐周波数資源定義は一つまたは複数のセグメントにまたがることができる。
【０１９８】
基地局は、異なるセグメント上で異なる型のシステムまたはOFDMA伝送フォーマットを同時にサポートできる。基地局は、単一搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて一つの中心周波数および一つのFFTで、あるいは複数搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて複数の中心周波数および複数のFFTで、送信／受信できる。
【０１９９】
移動局は、単一搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて一つの中心周波数および一つのFFTで、あるいは複数搬送波式に、つまり複数のセグメントを通じて複数の中心周波数および複数のFFTで、送信／受信できる。
【０２００】
移動局は、一つまたは複数のセグメント上で、基地局とは異なる中心周波数およびFFTサイズを使って送信／受信できる。
【０２０１】
移動局は、ネットワーク・エントリー後、一つまたは複数のセグメントに半静的または動的に割り当てられることができる。
【０２０２】
セグメント間の保護帯域またはトーンが半静的にまたは動的に含められ、あるいは除外されることができる。
【０２０３】
一つまたは複数のセグメントは、複数のシステムによって共有されるユニバーサル同期チャネルおよびシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルを含む。追加的なシステム固有の同期チャネルおよびシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルが同じまたは異なるセグメントのセット内に位置されることができる。
【０２０４】
ユニバーサル同期チャネルおよびシステム・パラメータ・ブロードキャスト・チャネルは、帯域全体の中心周波数上に、あらかじめ定義された帯域幅をもって位置されることができる。
【０２０５】
図１５は、ある実施形態に基づいて提供される、TDDについての、マルチホップ中継を達成するためのフレーム構造の第一の例を示すブロック図である。この第一の例は、別個のDLおよびULアクセス・ゾーン１６０２、１６０４と中継ゾーン１６０６、１６０８を示している。アクセス・ゾーンは、BS/RSがMSと通信できるようにするために使用される。中継ゾーンは、BS/RSがRSと通信できるようにするために使用される。
【０２０６】
BSにおけるDLサブフレーム１６００では、一つまたは複数のDLミニスロット１６０１、１６０３、１６０５がDLアクセス・ゾーンのために使用され、一つまたは複数のDLミニスロット１６０７がDL中継ゾーンのために使用される。RSにおけるDLサブフレーム１６００では、一つまたは複数のDLミニスロット１６０９、１６１１、１６１３がDLアクセス・ゾーンのために使用され、一つまたは複数のDLミニスロット１６１５がDL中継ゾーンのために使用される。
【０２０７】
BSにおけるULサブフレームでは、一つまたは複数のULミニスロット１６１７、１６１９がULアクセス・ゾーンのために使用され、一つまたは複数のULミニスロット１６２１、１６２３がUL中継ゾーンのために使用される。RSにおけるULサブフレームでは、一つまたは複数のULミニスロット１６２５、１６２７がULアクセス・ゾーンのために使用され、一つまたは複数のULミニスロット１６２９、１６３１がUL中継ゾーンのために使用される。
【０２０８】
図１６のＡは、マルチホップ中継をサポートするTDDにおける第二の実施形態を示す無線通信ネットワークの代表例のブロック図である。図１６のＡでは、グローバル・ゾーンの概念が導入される。
【０２０９】
親ノードおよび子ノードへの同時伝送のためにグローバル送信ゾーンが定義される。親ノードおよび子ノードからの同時受信のためにグローバル受信ゾーンが定義される。
【０２１０】
MSは、アクセス・ノード（たとえばRSまたはBS）への送信／受信のためにグローバル・ゾーンを使ってもよい。しかしながら、所与のグローバル・ゾーンは、干渉を避けるために、移動端末全部による受信または送信のいずれかのために使用されうる。したがって、グローバル・ゾーンは、DLサブフレームまたはULサブフレーム内で定義されうる。それにより、移動端末は、ULまたはDL送信のためにグローバル・ゾーンを使うことのみが許容される。これらのグローバル・ゾーンは、奇数ホップ・ノードまたは偶数ホップ・ノードのどちらかにおけるMS通信のために使用されるよう構成されうる。二つのDLグローバル・ゾーンが構成されることができる。一方は奇数ホップのRSからMSへの伝送のため、他方は偶数ホップのRSからMSへの通信のためである。同様に、ULサブフレームにおいても二つのグローバル・ゾーンが構成されてもよい。
【０２１１】
各グローバル・ゾーン内で、親ノードおよび子ノードへの／からの伝送は、親ノードおよび子ノードに割り当てられた資源をオーバーレイするために、互換チャネライゼーション構造（compatible  channelization  structures）の同じセットを使う。
【０２１２】
専用パイロットの場合、一つの解決策は、送信／受信する親および子について同じタイル構造を定義することである。
【０２１３】
共通パイロットの場合、一つの解決策は、親および子について直交した共通パイロット構造を定義することである。
【０２１４】
グローバル・ゾーン上での伝送は、グローバル・ゾーン送信／受信に関わる一つまたは複数のノードおよび／または送信／受信に関わるそれらのノードの親ノードによって、および／または基地局によって中央集中式のスケジューラのもとで、スケジュールされることができる。
【０２１５】
グローバル・ゾーンに加えて、親RS/BSからMSへの通信のために構成されることのできるアクセス・ゾーンおよび親RS/BSから子RSへの通信のために構成されることのできる中継ゾーンのような、別個の非グローバル・ゾーンが構成されることができる。
【０２１６】
BS、MSおよびRSの間のデータ通信に加えて、グローバル・ゾーンは、ネットワーク自己構成設定および自己組織化動作のために異なるノードの間で信号伝達情報の送信／受信のためにも使用されることができる。
【０２１７】
図１６のＡの例では、無線通信ネットワーク１７００は、MS1  １７０２、BS1  １７０４、RS1  １７０６、MS3  １７０８、RS2  １７１０およびMS2  １７１２からなる。図１６のＡでは、T1AはMSへの送信のためのDLアクセス・ゾーン（access  zone）を指し、T1Rは（親から子への通信のための）DL中継ゾーン（relay  zone）を指し、T1GはDLグローバル・ゾーン（global  zone）を指し（ここで、第一のまたは奇数ホップのRSは子および親の両方から通信を受信し；第二のまたは偶数ホップのRSは子および親の両方に送信する）、T2Aは（MSからの送信のための）ULアクセス・ゾーンを指し、T2Rは（子から親への通信のための）UL中継ゾーンを指し、T2GはULグローバル・ゾーンを指す（ここで、第一のまたは奇数ホップのRSは子および親の両方に送信し；第二のまたは偶数ホップのRSは子および親の両方から受信する）。記号SCはサブチャネル（subchannel）のことである。
【０２１８】
図１６のＢは、図１６のＡに示される第二の例についてのDLおよびULサブフレーム１７５０、１７６０を示すブロック図である。DLサブフレームT1  １７５０は、ゾーンT1A  １７５２、ゾーンT1R  １７５４およびゾーンT1G  １７５６からなる。ULサブフレーム１７６０は、ゾーンT2A  １７６２、ゾーンT2R  １７６４およびゾーンT2G  １７６６からなる。
【０２１９】
この第二の例示的な技法では、ノード（たとえばRS）が、その親ノード（たとえばBSまたは親RS）および子ノード（たとえば子RSまたはMS）に同時に送信するためにグローバル・ゾーンが定義される。ノード（たとえばRS）が、その親ノード（たとえばBSまたは親RS）および子ノード（たとえば子RSまたはMS）から同時に受信するためにもう一つのグローバル・ゾーンが定義される。
【０２２０】
図１６のＡおよび図１６のＢに示される種々のゾーンは以下の通り：
DLアクセス・ゾーン（T1A）：これは、時間スロットT1におけるDLサブフレーム内のBS/RSからMSへのDL伝送ゾーンである。
【０２２１】
DL中継ゾーン（T1R）：これは、時間スロットT1におけるDLサブフレーム内のBS/RSからRSへのDL中継ゾーンであり、これは、親BS/RSから子RSへの伝送のために排他的に使用できる。
【０２２２】
DLサブフレーム内のグローバル・ゾーン（T1G）：これは、時間スロットT1におけるDLサブフレーム内の共通ゾーンであり、このゾーンでは、RSは親BS/RSおよび子RSの両方にデータを送信／受信できる。このゾーンはまた、MSにデータを送るためにアクセスRS/BSによって使用されることもできる。
【０２２３】
ULアクセス・ゾーン（T2A）：これは、時間スロットT2におけるULサブフレーム内のMSからBS/RSへのUL伝送ゾーンである。
【０２２４】
UL中継ゾーン（T2R）：これは、時間スロットT2におけるULサブフレーム内のRSからBS/RSへのUL中継ゾーンである。これは、子RSからBS/RSへの伝送のために排他的に使用されることができる。
【０２２５】
ULサブフレーム内のULグローバル・ゾーン（T2G）：これは、時間スロットT2におけるULサブフレーム内の共通ゾーンである。このゾーンでは、RSは親RS/BSおよび子RSの両方にデータを送信／受信できる。このゾーンはまた、アクセスRS/BSにデータを送信するためにMSによって使用されることができる。
【０２２６】
グローバル・ゾーンにおける資源多重化のためには、二つのオプションがある：
オプション１：異なるノードへの／異なるノードからの異なる同時伝送には異なるOFDMA時間／周波数（またはサブチャネル）資源が割り当てられる。このオプションは、資源多重化を改善はしないが、遅延を改善する。図１６のＡにおいて、T1G-SCxおよびT1G-SCyは、時間T1におけるグローバル・ゾーンにおける異なるサブチャネル資源XおよびYを記述する。
【０２２７】
オプション２：複数のノードへの／複数のノードからの異なる同時伝送に同じOFDMA時間／周波数（またはサブチャネル）資源が割り当てられる。伝送を分離するために干渉回避または除去が使用される。このオプションは、遅延の改善に加えて、資源多重化利得をも提供する。この場合、図１６のＡにおいて、SCxおよびSCyは同じ時間／周波数資源を有し、SCaおよびSCbは同じ時間／周波数資源を有し、SCzおよびSCvは同じ時間／周波数資源を有し、SCwおよびSCuは同じ時間／周波数資源を有する。ある実施形態では、SCx、SCy、SCaおよびSCbはみな同じ時間／周波数資源を有する。SCz、SCv、SCwおよびSCuはみな同じ時間／周波数資源を有する。
【０２２８】
図１６のＡおよび図１６のＢに示されるこの第二の例では、第二のホップにおけるBSおよびRSはグローバル・ゾーン内のMSと通信できるが、第一のホップ内のRSはMSと通信するためにアクセス・ゾーンT1AおよびT2Aを使うことのみができる。あるいはまた、グローバル・ゾーンは、第一のホップRSはそのMSと通信するためにグローバル・ゾーンを使うことができるが、BSと通信するためには使うことができず、第二のホップRSはそのMSと通信するためにアクセス・ゾーンT1AおよびT2Aを使うことができるだけであるよう構成されることもできる。中継ゾーンT1RおよびT2Rは、BSがそれぞれRSに送信する、RSから受信するために使用される。第一ホップRSが第二ホップRSに送信し、第二ホップRSから受信するために他の中継ゾーンが定義されてもよい。
【０２２９】
図１７は、マルチホップ中継のための第二の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図である。図のように、複数のRSがあるところでは複数のグローバル・ゾーンが定義されることができる。図１７の例では、送信のために各RS（この場合は二つ）についてグローバル・ゾーンが定義され、受信のために各RS（この場合は二つ）についてもう一つのグローバル・ゾーンが定義される。こうして、BS  １８０１（または親RS）においてグローバル送信ゾーン１８０２、１８０６が、グローバル受信ゾーン１８０６、１８０８とともに、定義される。同様に、RS  １８０３においてグローバル送信ゾーン１８１２、１８１６が、グローバル受信ゾーン１８１０、１８１４とともに、定義される。最後に、子RS  １８０５において、グローバル送信ゾーン１８２０、１８２４が、グローバル受信ゾーン１８２２、１８２６とともに定義される。この例のすべての場合において、下りリンクと上りリンクの衝突を防ぐためにTTGおよびRTGが用いられる。
【０２３０】
各グローバル・ゾーン内で、親ノードおよび子ノードへの／親ノードおよび子ノードからの伝送は、親ノードおよび子ノードに割り当てられた資源をオーバーレイするために、互換チャネライゼーション構造（compatible  channelization  structures）の同じセットを使う。
【０２３１】
MSは、そのアクセス・ノードからグローバル・ゾーンにおいて受信または送信しうる。しかしながら、所与のグローバル・ゾーンにおいては、全部のMSが送信するか全部のMSが受信するかのいずれかである。これは、グローバル・ゾーンを下りリンク・サブフレームまたは上りリンク・サブフレーム内で割り当てることによって達成されうる。グローバル・ゾーンが下りリンク・サブフレームにあるとき、MSは（そのアクセス・ノードから）受信できるだけであり、上りリンク・サブフレームにあるときは、MSは送信できるだけである。
【０２３２】
グローバル・ゾーンに加えて、子MSへの／子MSからの伝送は、別個の非グローバル・ゾーン上で実行されることができる。
【０２３３】
図１８は、マルチホップ中継のための第三の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図であるが、今回は、FDDについてのものである。図示される技法は、第一の二ホップ（Two  Hops）側面を含む。
【０２３４】
RS  １９０２とその親ノードと、およびその子ノードとの間の通信は、異なる時間スロットT1およびT2において生起する。
【０２３５】
時刻T1では、RS  １９０２は、その親ノードBS  １９０４（または親RS）と、DLでは周波数F2を使って、ULでは周波数F1を使って通信する。
【０２３６】
時刻T2では、RSは、その子ノード（たとえばMSまたは子RS）と、DLでは周波数F2を使って、ULでは周波数F1を使って通信する。
【０２３７】
BS  １９０４は時刻T1またはT2でMS  １９０６と通信できる。MS  １９０６と通信するためにRS  １９０２によって使われるOFDMA資源のよりよい再利用のために、T2が好ましい。
【０２３８】
図１９は、マルチホップ中継のための第四の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図であり、やはりFDDについてのものである。図示される技法は、第二の二ホップ側面を含む。
【０２３９】
時刻T1において、RS  ２００２は同時に、ULではMS／子RS  ２００８からF1上で受信し、DLではBS／親RS  ２００４からF1上でグローバル・ゾーン上で受信する。
【０２４０】
時刻T1において、RS  ２００２は同時に、DLではMS  ２００８にF2上で送信し、ULではBS／親RS  ２００４にF2上でグローバル・ゾーン上で送信する。
【０２４１】
時刻T2において、BS／親RS  ２００４は、DLについてはF2上で、ULについてはF1上で、MS  ２００６に送信／MS  ２００６から受信する。
【０２４２】
時刻T1において、グローバル・ゾーンにおける資源多重化のために二つのオプションがある：
オプション１：異なるノードへの／異なるノードからの異なる伝送に異なるOFDMA時間／周波数資源が割り当てられる。このオプションは、資源多重化を改善はしないが、遅延を改善する。
【０２４３】
オプション２：複数のノードへの／複数のノードからの複数伝送に同じOFDMA時間／周波数資源が割り当てられる。伝送を分離するために、指向性アンテナを用いてまたは指向性アンテナなしで干渉打ち消しが使用できる。このオプションは、遅延の改善に加えて、資源多重化利得を提供する。
【０２４４】
図２０は、マルチホップ中継についての第五の実施形態のさらなる詳細を示すブロック図であり、やはりFDDについてのものである。図示される技法は、三以上ホップ側面を含む。
【０２４５】
ある特定の時間スロットにおいて、RSは同時にその親ノードおよび子ノードに、同じ搬送波周波数上で送信する。RSは同時にその親ノードおよび子ノードから、別の搬送波周波数上で受信する。RSおよびその次のホップのRS（親または子）は、送信および受信のために交互の搬送波周波数を使う。これは、下記の例で説明される。
【０２４６】
時刻T1では、中間RS  ２１０６は、グローバル・ゾーン上でのその子ノードおよび親ノード（すなわち、BS  ２１１０およびアクセスRS  ２１０２）への送信のためにF1を使い、グローバル・ゾーン上でのその子ノードおよび親ノードからの受信のためにF2
を使う。その次のホップRS、すなわちアクセスRS  ２１０２は、グローバル・ゾーン上でのその子ノードおよび親ノード（すなわち、中間RS  ２１０６およびMS  ２１０４）への送信のためにF2を使い、グローバル・ゾーン上でのその子ノードおよび親ノードからの受信のためにF1を使う。
【０２４７】
BS  ２１１０は、T1またはT2に、MS  ２１１２に送信／MS  ２１１２から受信できる。F2がDL用、F1がUL用である。OFDMA資源におけるよりよい再利用のためにT2が好ましい。
【０２４８】
時刻T2には、中間RS  ２１０６は、DLについてはF2で、ULについてはF1でMS  ２１０８に送信／MS  ２１０８から受信する。
【０２４９】
時刻T1において、グローバル・ゾーンにおける資源多重化のために二つのオプションがある：
オプション１：異なるノードへの／異なるノードからの異なる伝送に異なるOFDMA時間／周波数資源が割り当てられる。このオプションは、資源多重化を改善はしないが、遅延を改善する。
【０２５０】
オプション２：複数のノードへの／複数のノードからの複数伝送に同じOFDMA時間／周波数資源が割り当てられる。伝送を分離するために、指向性アンテナを用いてまたは指向性アンテナなしで干渉打ち消しが使用できる。このオプションは、遅延の改善に加えて、資源多重化利得を提供する。
【０２５１】
マルチホップ中継のために定義されているのと同じフレーム構造がネットワーク符号化（network  coding）をサポートするために使用できる。上記のようなグローバル・ゾーンは、ネットワーク・ノードが親ノード（単数または複数）および子ノード（単数または複数）両方への伝送を同時にマルチキャストする、また親ノード（単数または複数）および子ノード（単数または複数）から同時伝送を受信するために定義されることができる。
【０２５２】
図１５ないし図２０および上記の対応する記述は、当業者が以下の有利な機能を実現することを可能にしうる。
【０２５３】
ノードは、その親ノードおよび子ノードに、同時に同じRF搬送波上で信号を送信できる。ノードはその親ノードおよび子ノードから同時に同じRF搬送波上で信号を受信できる。
【０２５４】
ノードは、その親ノードおよび子ノードに同時に同じRF搬送波上でグローバル時間‐周波数資源ゾーン上で信号を送信できる。ノードは、その親ノードおよび子ノードから同時に同じRF搬送波上でグローバル時間‐周波数資源ゾーン上で信号を受信できる。
【０２５５】
一組の直交時間‐周波数サブチャネルが、グローバル時間‐周波数資源ゾーンにおいて定義できる。サブチャネルの組は、親ノードおよび子ノードへの送信または親ノードおよび子ノードからの受信によって共有される。
【０２５６】
グローバル時間‐周波数資源ゾーンは、DLサブフレームおよび／またはULサブフレーム内に構成されてもよい。これは、異なるMSがDL伝送およびUL伝送について同じグローバル・ゾーンを使用し得ないようにするためである。そのような使用は干渉問題につながりうる。グローバル時間‐周波数ゾーン上で、奇数ホップまたは偶数ホップのアクセス・ノードのいずれかがそのゾーンをMSへの送信（またはMSからの受信）のために使用しうる。一つが奇数ホップのRSからMSへの通信のために構成され、一つが偶数ホップのRSからMSへの通信のために構成されている二つのグローバル時間／周波数資源ゾーンが、DLサブフレームのために構成されうる。同様に、上りリンクのために二つのグローバル・ゾーンが構成されてもよい。
【０２５７】
ノードは、同じ時間‐周波数資源を使って、その親ノードおよび子ノードから同時に受信する（またはその親ノードおよび子ノードに同時に送信する）。干渉回避または干渉除去を使ってデータが回復できる。
【０２５８】
グローバル時間‐周波数資源ゾーンは、自己構成設定（self-configuration）および自己組織化（self-organization）動作のために複数のノード（BSおよび／またはRSおよび／またはMS）の間で信号伝達用の交換を行うために、定義される。
【０２５９】
記述してきたものは、単に本願の原理の適用を例示するものである。本発明の精神および範囲から外れることなく、他の構成および方法が当業者によって実装できる。
【図１】
2011019220.tif 000003
【図２】
2011019220.tif 000004
【図３Ａ】
2011019220.tif 000005
【図３Ｂ】
2011019220.tif 000006
【図４】
2011019220.tif 000007
【図５】
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【図６】
2011019220.tif 000009
【図７】
2011019220.tif 000010
【図８Ａ】
2011019220.tif 000011
【図８Ｂ】
2011019220.tif 000012
【図９】
2011019220.tif 000013
【図１０】
2011019220.tif 000014
【図１１Ａ】
2011019220.tif 000015
【図１１Ｂ】
2011019220.tif 000016
【図１１Ｃ】
2011019220.tif 000017
【図１２Ａ】
2011019220.tif 000018
【図１２Ｂ】
2011019220.tif 000019
【図１２Ｃ】
2011019220.tif 000020
【図１３Ａ】
2011019220.tif 000021
【図１３】
2011019220.tif 000022
【図１３Ｄ】
2011019220.tif 000023
【図１３Ｅ】
2011019220.tif 000024
【図１４Ａ】
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【図１４】
2011019220.tif 000026
【図１４Ｄ】
2011019220.tif 000027
【図１４Ｅ】
2011019220.tif 000028
【図１５】
2011019220.tif 000029
【図１６】
2011019220.tif 000030
【図１７】
2011019220.tif 000031
【図１８】
2011019220.tif 000032
【図１９】
2011019220.tif 000033
【図２０】
2011019220.tif 000034
【外国語明細書】
2011019220000001.pdf