(57)【要約】  倍幅通信チャネルを利用するシステムにおいて、特定のＣＰＥが、単一のチャネルの帯域幅を超える持続的なレートを要求する場合、ＣＰＥへのデータ、ＣＰＥからのデータが、チャネルＡとチャネルＢにわたって分割される。また、特定のＣＰＥの帯域幅要件が、単一のチャネルの容量を超えるデータ転送速度でピークに達した際、ＣＰＥのデータが、２つのチャネルにわたって分割される。一実施形態では、単一幅のＣＰＥは、倍幅チャネルを使用して通信するように構成された基地局と通信していることを知ることなしに、基地局と通信することができる。
2008503942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から複数のＣＰＥにデータを伝送する方法であって、
それぞれのＣＰＥに伝送されるべきデータを受信するステップと、
第１のＣＰＥは単一幅のＣＰＥであると、第２のＣＰＥは倍幅のＣＰＥであると判定されるように、前記複数のＣＰＥの帯域幅構成を判定するステップと、
前記第１のＣＰＥに所定の帯域幅の第１のチャネルでデータを伝送するステップと、
前記第２のＣＰＥに前記第１のチャネルでデータを伝送し、かつ前記第２のＣＰＥに前記所定の帯域幅の第２のチャネルでデータを同時に伝送するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１のチャネルに関するデータ・フレームは、前記第１のＣＰＥと前記第２のＣＰＥ向けのデータを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のチャネルで前記データを伝送するステップは第１の無線機によって実行され、前記第２のチャネルで前記データを伝送するステップは第２の無線機によって実行される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルで前記データを伝送するステップは、単一の無線機によって実行される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の帯域幅は２５ＭＨｚである請求項１に記載の方法。
【請求項６】
所定の帯域幅の第１のチャネルと、前記所定の帯域幅の第２のチャネルとを同時に伝送するように構成された倍幅のＣＰＥによって基地局からデータを受信する方法であって、
前記第１のチャネルでデータを受信し、かつ前記第２のチャネルでデータを同時に受信するステップを含む方法。
【請求項７】
通信システムにおいて第１のチャネルと第２のチャネルで伝送するためのデータに優先順位を付けるための方法であって、
複数のＣＰＥのそれぞれを、単一幅のＣＰＥかまたは倍幅のＣＰＥとして分類するステップと、
基地局によって前記複数のＣＰＥに伝送するためのデータをバッファリングし、前記基地局は、２つの単一幅チャネル、チャネルＡとチャネルＢを伝送するように構成され、前記データは、前記分類に応じて、（ａ）チャネルＡで伝送されるようにチャネルＡバッファの中、（ｂ）チャネルＢで伝送されるようにチャネルＢバッファの中、または（ｃ）チャネルＡとチャネルＢの両方で伝送されるようにチャネルＣバッファの中にバッファリングされるステップと、
チャネルＡデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＡバッファと前記チャネルＣバッファからデータをプルするステップによって、チャネルＡで伝送するための前記チャネルＡデータ・フレームを生成するステップと、
チャネルＢデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＢバッファと前記チャネルＣバッファからデータをプルするステップによって、チャネルＢで伝送するための前記チャネルＢデータ・フレームを生成するステップと
を含む方法。
【請求項８】
所定の帯域幅をそれぞれが有する２つのデータ・チャネルで同時に基地局にデータを送信するように構成された送信機を有するＣＰＥから、データを送信する方法であって、
前記基地局に送信するために１つまたは複数のエンド・ユーザ接続からデータを受信するステップであって、前記データは、データ・ブロック１からＮに細分され、ブロックＮは前記データの最後のブロックである、前記ステップと、
前記第１のデータ・チャネルで送信するために、前記データのブロック１ないしＭをバッファリングするステップであって、その際、ＭがＮより小さい、前記ステップと、
前記第２のデータ・チャネルで送信するために、前記ブロックのブロックＭ＋１ないしＮをバッファリングするステップと、
前記第１のデータ・チャネルで前記１ないしＭのデータ・ブロックを送信するステップと、
前記第２のデータ・チャネルで前記Ｍ＋１ないしＮのデータ・ブロックを送信し、それぞれのデータ・ブロックが、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルで同時に送信されるステップと
を含む方法。
【請求項９】
倍幅の基地局において複数のＣＰＥからデータを受信する方法であって、
所定の帯域幅を有する第１のチャネルで、第１の単一幅のＣＰＥからのデータと倍幅のＣＰＥからのデータを含む第１のデータ・フレームを受信するステップと、
所定の帯域幅を有する第２のチャネルで、第２の単一幅のＣＰＥからのデータと前記倍幅のＣＰＥからのデータを含む第２のデータ・フレームを受信するステップと
を含み、前記第１と第２のデータ・フレームが前記倍幅の基地局において同時に受信されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記所定の帯域幅は、規制上の標準において指定された帯域幅以下である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
倍幅の基地局において倍幅のＣＰＥからデータを受信する方法であって、
所定の帯域幅を有する第１のチャネルで、前記倍幅のＣＰＥからのデータを含む第１のデータ・フレームを受信するステップと、
前記所定の帯域幅を有する第２のチャネルで、前記倍幅のＣＰＥからのデータを含む第２のデータ・フレームを受信するステップと
を含み、前記第１のデータ・フレームと前記第２のデータ・フレームが前記倍幅の基地局において同時に受信されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
複数のＣＰＥと通信する基地局であって、
第１の通信チャネルで伝送するための第１のデータを変調するように構成された第１のモデムと、
第２の通信チャネルで伝送するための第２のデータを変調するように構成された第２のモデムと、
前記第１のモデムと前記第２のモデムに結合され、前記第１のデータと前記第２のデータを中間周波数に変換して、第１の伝送データと第２の伝送データを生成するように構成された中間周波数モジュールと、
第１の伝送チャネルで前記第１の伝送データを伝送し、第２の伝送チャネルで前記第２の伝送データを伝送するように構成された無線機と
を含む基地局。
【請求項１３】
複数のＣＰＥと通信する基地局であって、
第１の通信チャネルで伝送するための第１のデータを変調するように構成された第１のモデムと、
第２の通信チャネルで伝送するための第２のデータを変調するように構成された第２のモデムと、
前記第１のモデムと前記第２のモデムに結合され、前記第１のデータと前記第２のデータを中間周波数に変換して、第１の伝送データと第２の伝送データを生成するように構成された中間周波数モジュールと、
第１の伝送チャネルで前記第１の伝送データを伝送することと、第２の伝送チャネルで前記第２の伝送データを伝送することを同時に行うように構成された１つまたは複数の無線機と
を含む基地局。
【請求項１４】
前記中間周波数モジュールは、前記第１の伝送データを第１の無線機に伝送するように構成され、前記第２の伝送データを第２の無線機に伝送するようにさらに構成された請求項１２に記載の基地局。
【請求項１５】
前記中間周波数モジュールは、前記第１の伝送データと前記第２の伝送データを単一の無線機に伝送するように構成された請求項１２に記載の基地局。
【請求項１６】
基地局にデータを伝送するためのカスタマ構内設備（ＣＰＥ）であって、
帯域幅が、所定の帯域幅以下である第１のチャネルで伝送するためのデータをバッファリングするように構成された第１のバッファと、
帯域幅が、前記所定の帯域幅以下である第２のチャネルで伝送するためのデータをバッファリングするように構成された第２のバッファと、
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルでデータを同時に伝送するように構成された無線機と
を含むＣＰＥ。
【請求項１７】
通信システムにおいてデータを伝送するシステムであって、
標準によって確立された帯域幅以下である帯域幅を有する第１のチャネルでデータを伝送するように構成され、前記標準によって確立された帯域幅以下である帯域幅を有する第２のチャネルでデータを伝送するように構成された基地局と、
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルでデータを受信するように構成され、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルで受信されたデータの少なくとも一部をマージして、受信データ信号を形成するように構成されたＣＰＥと
を含むシステム。
【請求項１８】
前記標準は、標準機構によって確立された請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記標準は、政府によって確立された規制上の標準である請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のチャネルでデータを受信し、前記第２のチャネルではデータを受信しないように構成された１つまたは複数の単一幅のＣＰＥをさらに含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第２のチャネルでデータを受信し、前記第１のチャネルではデータを受信しないように構成された１つまたは複数の単一幅のＣＰＥをさらに含む請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
１つまたは複数の基地局から複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局にデータを送信する方法であって、
それぞれのＣＰＥ局に送信されるべき情報を受信するステップと、
少なくとも第１のＣＰＥ局は単一幅のＣＰＥ局であり、第２のＣＰＥ局は倍幅のＣＰＥ局であると判定するステップを含めて、前記複数のＣＰＥ局の個々のＣＰＥ局の帯域幅構成を判定するステップと、
前記第１のＣＰＥ局に、所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第１のチャネルで情報を送信するステップと、
前記第２のＣＰＥ局に、前記第１のチャネルで情報を送信する一方で、前記第２のＣＰＥ局に、前記所定の帯域幅および前記所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第２のチャネルで情報を実質的に同時に送信するステップと
を含む方法。
【請求項２３】
前記第１のＣＰＥ局と前記第２のＣＰＥ局向けの情報を有する少なくとも１つのデータ・フレームを前記第１のチャネルで伝送するステップをさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
情報が第１の無線送信機を介して前記第１のチャネルで伝送され、かつ情報が第２の無線送信機を介して前記第２のチャネルで伝送される請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
情報が単一の無線送信機を介して前記第１のチャネルと前記第２のチャネルで伝送される請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは、２５ＭＨｚのそれぞれの所定の帯域幅を備える請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
基地局から情報を倍幅のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局が受信する方法であって、
所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第１のチャネルでデータを伝送し、前記所定の帯域幅および前記所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第２のチャネルでデータを伝送することを同時に行うよう、前記倍幅のＣＰＥ局を編成するステップと、
前記第１のチャネルでデータを受信することを、前記第２のチャネルでデータを受信することと実質的に同時に行うステップと
を含む方法。
【請求項２８】
通信システムにおいて第１のチャネルと第２のチャネルで伝送するためのデータに優先順位を付ける方法であって、
複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局の個々のＣＰＥ局を、単一幅のＣＰＥ局かまたは倍幅のＣＰＥ局として分類するステップと、
チャネルＡとチャネルＢの２つの単一幅チャネルで伝送することができる基地局によって前記分類されたＣＰＥ局の少なくとも１つに伝送するためのデータを、（ａ）チャネルＡで伝送されるようにチャネルＡバッファの中、（ｂ）チャネルＢで伝送されるようにチャネルＢバッファの中、または（ｃ）チャネルＡとチャネルＢの両方で伝送されるようにチャネルＣバッファの中に、前記ＣＰＥ局の前記少なくとも１つが、単一幅のＣＰＥ局として分類されるか、倍幅のＣＰＥ局として分類されるかに少なくともある程度基づいてバッファリングするステップと、
チャネルＡデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＡバッファと前記チャネルＣバッファから、チャネルＡで伝送するための前記チャネルＡデータ・フレームを満たすステップと、
チャネルＢデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＢバッファと前記チャネルＣバッファから、チャネルＢで伝送するための前記チャネルＢデータ・フレームを満たすステップと
を含む方法。
【請求項２９】
第１のデータ・チャネルと第２のデータ・チャネルで同時に基地局にデータを送信するように構成された送信機を有するカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局から、データを伝送する方法であって、
前記基地局に送信するために１つまたは複数のエンド・ユーザ接続からデータを受信するステップであって、前記データは、データ・ブロック１ないしＮに細分され、ブロックＮは、前記データの最後のブロックである、前記ステップと、
前記第１のデータ・チャネルで送信するために、前記データのブロック１ないしＭをバッファリングするステップであって、その際ＭはＮより小さい、前記ステップと、
前記第２のデータ・チャネルで伝送するために、前記ブロックのブロックＭ＋１ないしＮをバッファリングするステップと、
前記第１のデータ・チャネルで前記１ないしＭのデータ・ブロックを送信するステップと、
前記第２のデータ・チャネルで前記Ｍ＋１ないしＮのデータ・ブロックを送信し、それぞれのデータ・ブロックは、前記第１のデータ・チャネルと前記第２のデータ・チャネルで実質的に同時に送信されるステップと
を含む方法。
【請求項３０】
１つまたは複数の基地局において複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局からデータを受信する方法であって、
第１のチャネルで、第１の単一幅のＣＰＥ局からのデータと、倍幅のＣＰＥ局からのデータとを含む第１のデータ・フレームを受信するステップと、
第２のチャネルで、第２の単一幅のＣＰＥ局からのデータと、前記倍幅のＣＰＥ局からのデータとを含む第２のデータ・フレームを受信するステップと
を含み、前記第１と第２のデータ・フレームは、前記倍幅の基地局において実質的に同時に受信されることを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは、規制上の標準に準拠するチャネル帯域幅以下である所定の帯域幅を含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
１つまたは複数の基地局において倍幅のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局からデータを受信する方法であって、
前記１つまたは複数の基地局において第１のチャネルで、前記倍幅のＣＰＥ局からのデータを含む第１のデータ・フレームを受信するステップと、
前記１つまたは複数の基地局において第２のチャネルで、第２のデータ・フレームを受信するステップと
を含み、前記第１のデータ・フレームと前記第２のデータ・フレームは、前記１つまたは複数の基地局において実質的に同時に受信されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局と通信する基地局であって、
第１の通信チャネルで伝送するための第１のデータを変調する第１のモデムと、
第２の通信チャネルで伝送するための第２のデータを変調する第２のモデムと、
前記第１のモデムと前記第２のモデムに結合され、前記第１のデータと前記第２のデータを、第１の伝送データと第２の伝送データを伝送する１つまたは複数の中間周波数信号に変換するように構成された中間周波数モジュールと、
前記１つまたは複数の中間周波数信号に応答して、第１の伝送チャネルで前記第１の伝送データを伝送し、第２の伝送チャネルで前記第２の伝送データを伝送するように構成された無線機と
を含む基地局。
【請求項３４】
複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局と通信する基地局であって、
第１の通信チャネルで伝送するための第１のデータを変調する第１のモデムと、
第２の通信チャネルで伝送するための第２のデータを変調する第２のモデムと、
前記第１のモデムと前記第２のモデムに結合され、前記第１のデータと前記第２のデータを、第１の伝送データと第２の伝送データを伝送する１つまたは複数の中間周波数信号に変換することができる中間周波数モジュールと、
前記１つまたは複数の中間周波数信号に応答して、第１の伝送チャネルで前記第１の伝送データを伝送し、第２の伝送チャネルで前記第２の伝送データを伝送するステップを実質的に同時に行うことができる１つまたは複数の無線機とを含む基地局。
【請求項３５】
前記中間周波数モジュールは、前記第１の伝送データを第１の無線機に伝送することができ、かつ前記第２の伝送データを第２の無線機に伝送することがさらにできる請求項３４に記載の基地局。
【請求項３６】
前記中間周波数モジュールは、前記第１の伝送データと前記第２の伝送データを単一の無線機に伝送するように構成された請求項３４に記載の基地局。
【請求項３７】
基地局にデータを伝送するためのカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局であって、
帯域幅およびデータ転送速度のいずれかまたは双方が、所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方以下である第１のチャネルで伝送するためのデータを格納する第１のバッファと、
帯域幅およびデータ転送速度のいずれかまたは双方が、前記所定の帯域幅および前記所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方以下である第２のチャネルで伝送するためのデータを格納するように構成された第２のバッファと、
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルでデータを実質的に同時に伝送するように構成された無線機と
を含むカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局。
【請求項３８】
通信システムにおいてデータを伝送するシステムであって、
標準によって確立された帯域幅およびデータ転送速度のいずれかまたは双方以下である帯域幅およびデータ転送速度のいずれかまたは双方を有する第１のチャネルでデータを伝送するように構成され、かつ前記標準によって確立された前記帯域幅および前記データ転送速度のいずれかまたは双方かまたはそれ以下である帯域幅およびデータ転送速度のいずれかまたは双方を有する第２のチャネルでデータを伝送するように構成された基地局と、
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルでデータを受信するように構成され、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルで受信された前記データの少なくとも一部をマージして、受信データ信号を形成するようにさらに構成されたＣＰＥ局と
を含むシステム。
【請求項３９】
前記標準によって確立された前記帯域幅および前記データ転送速度のいずれかまたは双方は、標準機構によって確立された請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記標準によって確立された前記帯域幅および前記データ転送速度のいずれかまたは双方は、政府機関によって確立された請求項３８に記載のシステム。
【請求項４１】
前記第１のチャネルでデータを受信し、前記第２のチャネルではデータを受信しないように構成された１つまたは複数の単一幅のＣＰＥ局をさらに含む請求項３８に記載のシステム。
【請求項４２】
前記第２のチャネルでデータを受信し、前記第１のチャネルではデータを受信しないように構成された１つまたは複数の単一幅のＣＰＥ局をさらに含む請求項３８に記載のシステム。
【請求項４３】
複数のＣＰＥ局に伝送されるべきデータを受信する手段と、
少なくとも第１のＣＰＥ局が、単一幅のＣＰＥ局であると判定し、第２のＣＰＥ局が、倍幅のＣＰＥ局であると判定することを含め、前記複数のＣＰＥ局の帯域幅構成を判定する手段と、
基地局から、所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第１のチャネルで、前記第１のＣＰＥ局にデータを伝送する手段と、
前記基地局から、前記第１のチャネルで、前記第２のＣＰＥ局にデータを伝送する手段と、
前記基地局から、前記所定の帯域幅および前記所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第２のチャネルで、前記第２のＣＰＥ局にデータを伝送する一方で、前記第１のチャネルから前記第２のＣＰＥ局にデータを実質的に同時に伝送する手段と
を含む装置。
【請求項４４】
前記基地局から、前記第１のＣＰＥ局と前記第２のＣＰＥ局向けのデータとを有する少なくとも１つのデータ・フレームを前記第１のチャネルで伝送する手段をさらに含む請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記第１のチャネルでデータを伝送するための前記手段は、第１の無線機を含み、前記第２のチャネルでデータを伝送するための前記手段は、第２の無線機を含む請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記第１のチャネルでデータを伝送するための前記手段と前記第２のチャネルでデータを伝送するための前記手段は、単一の無線機を含む請求項４３に記載の装置。
【請求項４７】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは、２５ＭＨｚのそれぞれの所定の帯域幅を備える請求項４３に記載の装置。
【請求項４８】
所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第１のチャネルでデータを伝送し、前記所定の帯域幅および前記所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方の第２のチャネルでデータを実質的に同時に伝送するように倍幅のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局を構成する手段と、
前記第１のチャネルで伝送された前記データを基地局において、前記第２のチャネルで伝送された前記データを前記基地局において受信するのと同時に受信する手段とを含む装置。
【請求項４９】
複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局の個々のＣＰＥ局を、単一幅のＣＰＥ局かまたは倍幅のＣＰＥ局として分類する手段と、
２つの単一幅チャネル、チャネルＡとチャネルＢを伝送することができる基地局によって前記ＣＰＥ局の少なくとも１つに伝送するためのデータを、（ａ）チャネルＡで伝送されるようにチャネルＡバッファの中、（ｂ）チャネルＢで伝送されるようにチャネルＢバッファの中、または（ｃ）チャネルＡとチャネルＢの両方で伝送されるようにチャネルＣバッファの中に、前記少なくとも１つのＣＰＥ局が、単一幅のＣＰＥ局として分類されるか、倍幅のＣＰＥ局として分類されるかに少なくともある程度基づいてバッファリングする手段と、
チャネルＡデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＡバッファと前記チャネルＣバッファから、チャネルＡで伝送するための前記チャネルＡデータ・フレームを満たす手段と、
チャネルＢデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＢバッファと前記チャネルＣバッファから、チャネルＢで伝送するための前記チャネルＢデータ・フレームを満たす手段と
を含む装置方法。
【請求項５０】
基地局に伝送するために１つまたは複数のエンド・ユーザ接続からＣＰＥ局において、データ・ブロック１ないしＮに細分され、ブロックＮは、前記データの最後のブロックであるデータを受信する手段と、
前記基地局に第１のデータ・チャネルで伝送するために、前記受信したデータのブロック１ないしＭ（ここで、ＭはＮより小さい）をバッファリングする手段と、
前記基地局に第２のデータ・チャネルで伝送するために、前記受信したデータのブロックＭ＋１ないしＮをバッファリングする手段と、
前記ＣＰＥ局から前記基地局に前記第１のデータ・チャネルで前記１ないしＭのデータ・ブロックを伝送する手段と、
それぞれのデータ・ブロック１ないしＭと、データ・ブロックＭ＋１ないしＮが、前記第１のデータ・チャネルと前記第２のデータ・チャネルで実質的に同時に伝送されるように、前記ＣＰＥ局から前記基地局に前記第２のデータ・チャネルで前記Ｍ＋１ないしＮのデータ・ブロックを伝送する手段と
を含む装置。
【請求項５１】
倍幅の基地局において第１のチャネルから、第１の単一幅のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局からのデータと倍幅のＣＰＥ局からのデータを含む第１のデータ・フレームを受信する手段と、
第２のチャネルで、第２の単一幅のＣＰＥ局からのデータと前記倍幅のＣＰＥ局からのデータを含む第２のデータ・フレームを受信する手段と
を含む装置であって、前記第１のデータ・フレームと前記第２のデータ・フレームは、前記倍幅の基地局において実質的に同時に受信されることを特徴とする装置。
【請求項５２】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは、規制上の標準に準拠するチャネル帯域幅以下およびチャネル・データ転送速度以下のいずれかまたは双方である、所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方を含む請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
基地局において第１のチャネルで、前記倍幅のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局からのデータを含む第１のデータ・フレームを受信する手段と、
前記基地局において第２のチャネルで、第２のデータ・フレームを受信する手段と
を含む装置であって、前記第１のデータ・フレームと前記第２のデータ・フレームは、前記基地局において実質的に同時に受信されることを特徴とする装置。
【請求項５４】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルはそれぞれ、所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方を備える請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
１つまたは複数の基地局と、
複数のカスタマ構内設備（ＣＰＥ）局と
を含むシステムであって、
前記ＣＰＥ局の少なくとも第１のＣＰＥ局は、単一幅通信チャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方を行うことができ、前記ＣＰＥ局の少なくとも第２のＣＰＥ局は、倍幅通信チャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方を行うことができることを特徴とするシステム。
【請求項５６】
前記第１のＣＰＥ局は、所定の帯域幅および所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方を有する第１のチャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方を行うことができ、
前記第２のＣＰＥ局は、前記第１のチャネル情報で、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方を行う一方で、前記所定の帯域幅および前記所定のデータ転送速度のいずれかまたは双方を有する第２のチャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方を実質的に同時に行うことができる請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは、２５ＭＨｚの所定の帯域幅を備える請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記１つまたは複数の基地局は、第１の無線機を介して前記第１のチャネルで情報を送受信することができ、第２の無線機を介して前記第２のチャネルで情報を送受信することができる請求項５６に記載のシステム。
【請求項５９】
前記１つまたは複数の基地局は、単一の無線機を介して、前記第１のチャネルで情報を送受信することと前記第２のチャネルで情報を送受信することができる請求項５６に記載のシステム。
【請求項６０】
前記第１のチャネルで、前記１つまたは複数の基地局に送信されるデータ・フレームと前記１つまたは複数の基地局から受信されるデータ・フレームのいずれかまたは双方は、前記第１のＣＰＥ局に送信される情報および前記第１のＣＰＥ局から受信される情報のいずれかまたは双方と、前記第２のＣＰＥ局に送信される情報および前記第２のＣＰＥ局から受信される情報のいずれかまたは双方を含む請求項５６に記載のシステム。
【請求項６１】
前記１つまたは複数の基地局は、
前記第１のＣＰＥ局からのデータと前記第２のＣＰＥ局からのデータとを含む第１のデータ・フレームを前記第１のチャネルで受信する受信機と、
前記第２のＣＰＥ局からのデータと単一幅のＣＰＥ局である第３のＣＰＥ局からのデータとを含む第２のデータ・フレームを受信する受信機と
をさらに含み、前記第１のデータ・フレームと前記第２のデータ・フレームは、実質的に同時に受信される請求項５６に記載のシステム。
【請求項６２】
前記第２のＣＰＥ局は、前記第１のチャネルで受信された情報の少なくとも一部と、前記第２のチャネルで受信された情報の部分とをマージして、受信データ信号を形成することができる請求項５６に記載のシステム。
【請求項６３】
前記第１のＣＰＥ局は、前記第２のチャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方を行うことができず、前記複数のＣＰＥ局は、前記第２のチャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信するスことのいずれかまたは双方ができ、前記第１のチャネルで、前記１つまたは複数の基地局に情報を送信することと前記１つまたは複数の基地局から情報を受信することのいずれかまたは双方ができない単一幅のＣＰＥ局である第３のＣＰＥ局をさらに含む請求項５６に記載のシステム。
【請求項６４】
前記１つまたは複数の基地局は、
少なくとも単一幅チャネルＡと第２の単一幅チャネルＢで情報を伝送することと、
前記ＣＰＥ局の個々のＣＰＥ局を単一幅のＣＰＥ局かまたは倍幅のＣＰＥ局として分類することと、
前記分類することに応じて、前記複数のＣＰＥ局に伝送するためのデータを（ａ）チャネルＡで伝送されるようにチャネルＡバッファの中、（ｂ）チャネルＢで伝送されるようにチャネルＢバッファの中、または（ｃ）チャネルＡとチャネルＢの両方で伝送されるようにチャネルＣバッファの中にバッファリングすることと、
チャネルＡデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＡバッファと前記チャネルＣバッファからデータをプルすることによって、チャネルＡで伝送するための前記チャネルＡデータ・フレームを生成することと、
チャネルＢデータ・フレームが一杯になるまで、前記チャネルＢバッファと前記チャネルＣバッファからデータをプルすることによって、チャネルＢで伝送するための前記チャネルＢデータ・フレームを生成することとができる請求項５５に記載のシステム。
【請求項６５】
前記１つまたは複数の基地局は、前記第１のＣＰＥ局を単一幅のＣＰＥ局として識別することと前記第２のＣＰＥ局を倍幅のＣＰＥ局として識別することができる請求項５５に記載のシステム。
【請求項６６】
前記第２のＣＰＥ局は、
第１のチャネルと第２のチャネルで実質的に同時に前記１つまたは複数の基地に情報を伝送することができる送信機と、
１名または複数名のエンド・ユーザからデータを受信する（前記データはデータ・ブロック１ないしＮに細分され、ブロックＮは前記データの最後のブロックである）１つまたは複数の接続と、
前記第１のチャネルで前記１つまたは複数の基地局に伝送するための前記データのブロック１ないしＭを格納する（ここで、ＭはＮより小さい）第１のバッファと、
前記第２のチャネルで前記１つまたは複数の基地局に伝送するための前記ブロックのブロックＭ＋１ないしＮを格納する第２のバッファと
をさらに含み、
前記送信機は、前記第１のバッファの中に格納されたデータ・ブロックと前記第２のバッファの中に格納されたデータ・ブロックを実質的に同時に伝送することができる請求項５５に記載のシステム。
【請求項６７】
前記１つまたは複数の基地局は、
第１の通信チャネルで前記第２のＣＰＥ局に伝送するための第１のデータを変調する第１のモデムと、
第２の通信チャネルで前記第２のＣＰＥ局に伝送するための第２のデータを変調するように構成された第２のモデムと、
前記第１のモデムと前記第２のモデムに結合され、前記第１のデータと前記第２のデータを、前記第１の伝送データと前記第２の伝送データの少なくとも一部分を伝送する中間周波数信号に変換することができる中間周波数モジュールとをさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項６８】
前記１つまたは複数の基地局は、
少なくともある程度、前記中間周波数信号に基づき、第１の伝送チャネルで前記第１のデータを伝送することができる第１の無線送信機と、
少なくともある程度、前記中間周波数信号に基づき、第２の伝送チャネルで前記第２のデータを伝送することができる第２の無線送信機とをさらに含む請求項６７に記載のシステム。
【請求項６９】
前記１つまたは複数の基地局は、少なくともある程度、前記中間周波数信号に基づき、第１の伝送チャネルで前記第１のデータを伝送することと、第２の伝送チャネルで前記第２のデータを伝送することができる単一の無線機をさらに含む請求項６７に記載のシステム。
【請求項７０】
前記第２のＣＰＥ局は、
第１のチャネルで伝送するためのデータを格納する第１のバッファと、
第２のチャネルで伝送するためのデータを格納する第２のバッファと、
前記第１のバッファの中に格納されたデータを、前記第２のバッファの中に格納された前記データと実質的に同時に伝送することができる無線送信機と
をさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項７１】
前記ＣＰＥ局の少なくとも１つにビデオ・サービスを提供することができるビデオ・サーバをさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項７２】
前記ＣＰＥ局の１つに結合された少なくとも１つのホーム・ゲートウェイをさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項７３】
前記１つまたは複数の基地局に結合されて、前記ＣＰＥ局の１つまたは複数に少なくとも１つのＡＴＭサービスを提供する少なくとも１つのＡＴＭスイッチをさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項７４】
前記ＡＴＭスイッチは、前記ＣＰＥ局の前記１つまたは複数に、ビデオ・サービス、音声サービス、とデータ・サービスの少なくとも１つを提供することができる請求項７３に記載のシステム。
【請求項７５】
前記１つまたは複数の基地局は、セクタ能動アンテナ・アレイを含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項７６】
前記１つまたは複数の基地局は、階層データ・トランスポート・プロトコルに従ってフォーマットされた少なくとも１つのデータ・パケットにマップされたＭＡＣデータ・メッセージをトランスポートするメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）デバイスをさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【請求項７７】
前記ＭＡＣデバイスは、前記ＣＰＥ局からの要求に応答して、前記ＣＰＥ局に利用可能なアップリンク帯域幅およびダウンリンク帯域幅のいずれかまたは双方を割り当てることができる請求項７６に記載のシステム。
【請求項７８】
前記１つまたは複数の基地局に結合されて、前記ＣＰＥ局の１つまたは複数にインターネット・サービスへのアクセスを提供するバックホール接続をさらに含む請求項５５に記載のシステム。
【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し、より詳細には、通信システムにおいて倍幅チャネルを実装するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
参照により全体が本明細書に組み込まれている、「Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈｉｎ  ａ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許第６，０１６，３１１号で説明される無線通信システムは、複数の加入者無線局と基地局の間における双方向通信を円滑にする。その際、基地局は、複数のデバイスと通信するように構成され、固定のネットワーク・インフラストラクチャに結合される。例示的な通信システムには、モバイル・セルラー電話システム、パーソナル通信システム（「ＰＣＳ」）、コードレス電話機が含まれる。それらの無線通信システムの１つの目的は、加入者ユニット・ユーザを固定のネットワーク・インフラストラクチャ（通常、有線システム）に接続するために、複数の加入者ユニットとそれぞれの基地局の間においてオンデマンドで通信チャネルを提供することである。複数のアクセス・スキームを有する無線システムでは、時間「フレーム」が、基本情報伝送単位として、しばしば使用され、各フレームは、複数のタイム・スロットに細分され、一部のタイム・スロットが、制御目的で使用され、また一部のタイム・スロットが、情報転送のために使用される。加入者ユニットは、通常、情報が双方向で交換されることを可能にする「二重化」スキームを使用して、選択された基地局と通信する。
【０００３】
基地局から加入者ユニットへの伝送は、一般に、「ダウンリンク」伝送と呼ばれる。加入者ユニットから基地局への伝送は、一般に、「アップリンク」伝送と呼ばれる。所与のシステムの設計基準に依存して、従来技術の無線通信システムは、通常、時間分割二重（「ＴＤＤ」）法または周波数分割二重（「ＦＤＤ」）法を使用して、基地局と加入者ユニットの間における情報の交換を円滑にしてきた。ＴＤＤ二重化システムとＦＤＤ二重化システムはともに、当技術分野において周知である。
【０００４】
最近、広帯域の、つまり、「ブロードバンド」の無線通信ネットワークが、音声、データ、ビデオなどの向上したブロードバンド・サービスの配信のために提案されている。ブロードバンド無線通信システムは、通常、複数の基地局と、複数の固定の加入者局、つまり、カスタマ構内設備（Customer Premises Equipment:「ＣＰＥ」）との間における双方向通信を円滑にする。一実施態様では、複数のＣＰＥがそれぞれ、住宅カスタマとビジネス・カスタマをともに含む、複数のエンド・ユーザ接続に結合されている。システムのエンド・ユーザ接続は、異なる様々な使用要件や帯域幅要件を有することが可能である。各基地局は、数百以上の住居ＣＰＥやビジネスＣＰＥにサービスを提供することができ、各ＣＰＥは、数百以上のエンド・ユーザ接続にサービスを提供することができる。例示的なブロードバンド無線通信システムが、組み込まれた米国特許第６，０１６，３１１号で説明されている。
【０００５】
基地局とＣＰＥの間のデータの伝送は、通常、特定の周波数において、特定の周波数帯域幅内、つまり、チャネル内で行われる。例えば、ポイント・ツー・マルチポイント・システムやポイント・ツー・ポイント・システムにおいて使用される通常のチャネル帯域幅には、７ＭＨｚ、１４ＭＨｚ、２５ＭＨｚ、２８ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、５６ＭＨｚが含まれる。ＲＦ通信システムにおいて、基地局とＣＰＥによって使用されるトランシーバは、通常、特定の周波数範囲内で通信信号を送受信するように構成された無線トランシーバ、または単に「無線機」を含む。チャネルの帯域幅は、そのチャネルを使用する無線リンクを実装するのに使用される技術と相俟って、そのチャネルで利用可能なユーザ・データ帯域幅を決める。例えば、６４−ＱＡＭ変調（後段でさらに詳細に説明する）を使用する０．２５のロールオフ率を有する２５ＭＨｚチャネルは、１２０Ｍｂｐｓのビットレートをもたらす。また、通常、順方向誤り訂正（「ＦＥＣ」）も、データ信号に適用されて、利用可能な帯域幅を低減させる。例えば、ＦＥＣが、生のビットレートの２５％を消費することが珍しくない。この例では、伝送される信号の２５％を消費するＦＥＣの使用により、９０Ｍｂｐｓのビットレートが、ユーザ・トラフィック、無線リンク制御（ＲＬＣ）、メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）、ネットワーク管理の組合せに利用可能であるように残る。当業者には理解されるように、９０Ｍｂｐｓのレートは、１００ＢａｓｅＴ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）サービス上でピーク転送速度に達する単一のユーザを完全にサポートするのに十分ではない。この問題は、基地局とＣＰＥの間のリンクが、１００ＢａｓｅＴサービス群などの複数のサービスを使用する、またはＧｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔサービスのいくらかの部分にサービスを提供しようと試みる状況において、さらに明白である。したがって、より幅の広いチャネルでデータの伝送をサポートして、より大きい帯域幅の情報を通信できるようにするシステムおよび方法の必要性が存在する。
【０００６】
単に、より大きい帯域幅のチャネルに対応するモデムと無線機を設計することが、この問題に対する現在の１つのアプローチである。しかし、このアプローチは、規模の経済性の要件、柔軟性の要件、規制上の要件に悩まされるであろう。例えば、規制上の要件が、しばしば、通信チャネルの幅を制限する。さらに、一部のシステムは、いくつかの標準に対する準拠または相互運用性を維持するのに、より小さいチャネルを要する。例えば、ＥＴＳＩ  ＢＲＡＮ  ＨｉｐｅｒＡｃｃｅｓｓは、準拠のために２８ＭＨｚチャネルを義務付ける。１つの市場のために１つのデバイス（例えば、２８ＭＨｚチャネル）を構築し、別の市場のために別のデバイス（例えば、５６ＭＨｚチャネル）を構築することは、デバイスが全部合わせて同一であったとした場合に得られる可能性がある、より安い部品価格などの、規模の利を利用する能力を小さくする可能性がある。例えば、所与の地理的場所において、一部のＣＰＥだけが、標準または規制によって義務付けられるよりも高い帯域幅を必要とする、またはサポートすることが可能である。従来技術によれば、基地局は、そのより高い帯域幅のＣＰＥに対応するために、高い帯域幅のユーザ向けに１つ、低い帯域幅のユーザ向けに１つの、２つの別々のシステムを使用する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現行技術における前述した欠陥のため、既存の通信システムや通信標準における運用性を維持しながら、通信チャネルの帯域幅を増大させるためのシステムおよび方法が、所望される。したがって、１つの帯域幅の２つの完全に独立したチャネル、または単一のデバイスにおける帯域幅の２倍の複合チャネルを提供するシステムが、所望される。さらに、規制または標準に準拠する２つの単一帯域幅のチャネルを使用して、２倍の帯域幅チャネルを有するデータ・サービスを論理的に提供して、これにより、１つの単一帯域幅チャネルで対応できるよりも大きい、持続的なレート、またはピーク・レートを有するサービスのトランスポートを可能にする手段を提供することが、有利である。以下の説明では、「単一幅」という用語は、例えば、該当する標準および規制以下である帯域幅などの、所定の帯域幅を有する通信チャネルを使用して通信する基地局とＣＰＥに関して使用される。基地局やＣＰＥに関して本明細書で使用される「倍幅」という用語は、参照される基地局またはＣＰＥが、それらの特定の基地局やＣＰＥに関して使用される「単一幅」帯域幅の２倍である帯域幅を有する通信チャネルを使用して通信することを示す。したがって、単一幅のＣＰＥとともに、倍幅のＣＰＥをサポートするシステムが、所望される。特に、倍幅のＣＰＥと通信する能力を提供しながら、単一幅のＣＰＥに対する変更を全く要求することなしに、既存の単一幅のＣＰＥと適切に通信するシステムが、所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、無線通信システムにおいてデータを伝送するための新奇な方法および装置である。一実施態様における、基地局から複数のＣＰＥにデータを伝送する方法は、それぞれのＣＰＥに伝送されるべきデータを受信すること、第１のＣＰＥは単一幅のＣＰＥであると、第２のＣＰＥは倍幅のＣＰＥであると前記複数のＣＰＥの帯域幅構成を判定すること、前記第１のＣＰＥに、所定の帯域幅の第１のチャネルでデータを伝送すること、前記第２のＣＰＥに、第１のチャネルでデータを伝送し、かつ、所定の帯域幅の第２のチャネルでデータを同時に伝送することを含む。
【０００９】
別の実施態様では、倍幅のＣＰＥによって基地局からデータを受信する方法であって、その倍幅のＣＰＥは、所定の帯域幅の第１のチャネルと、所定の帯域幅の第２のチャネルとを同時に伝送するように構成され、本方法は、第１のチャネルでデータを受信し、かつ第２のチャネルでデータを同時に受信することを含む。
【００１０】
別の実施態様では、通信システムにおいて第１のチャネルと第２のチャネルで伝送するためのデータに優先順位を付けるための方法であって、複数のＣＰＥのそれぞれを、単一幅のＣＰＥ、または倍幅のＣＰＥとして分類すること、基地局によって複数のＣＰＥに伝送するためのデータをバッファリングすることを含み、基地局は、２つの単一幅チャネル、すなわちチャネルＡとチャネルＢで伝送するように構成され、データは、分類に応じて、（ａ）チャネルＡで伝送されるようにチャネルＡバッファの中、（ｂ）チャネルＢで伝送されるようにチャネルＢバッファの中、または（ｃ）チャネルＡとチャネルＢの両方で伝送されるようにチャネルＣバッファの中にバッファリングされ、さらに、チャネルＡデータ・フレームが一杯になるまで、バッファＡとバッファＣからデータをプルすることによって、チャネルＡで伝送するためのチャネルＡデータ・フレームを生成すること、ならびにチャネルＢデータ・フレームが一杯になるまで、バッファＢとバッファＣからデータをプルすることによって、チャネルＢで伝送するためのチャネルＢデータ・フレームを生成することを含む。
【００１１】
別の実施態様では、所定の帯域幅をそれぞれが有する２つのデータ・チャネルで同時に基地局にデータを伝送するように構成された送信機を有するＣＰＥから、データを伝送する方法が開示される。一実施態様では、この方法は、基地局に伝送するために１つまたは複数のエンド・ユーザ接続からデータを受信し、データは、データ・ブロック１ないしＮに細分され、その際ブロックＮはデータの最後のブロックであり、第１のデータ・チャネルで伝送するために、前記データのブロック１ないしＭをバッファリングし、ただしＭはＮより小さい、第２のデータ・チャネルで伝送するために、前記ブロックのブロックＭ＋１ないしＮをバッファリングすること、第１のデータ・チャネルで１ないしＭのデータ・ブロックを伝送することを含む。本方法は、第２のデータ・チャネルでＭ＋１ないしＮのデータ・ブロックを伝送し、それぞれのデータ・ブロックは、第１のチャネルと第２のチャネルで同時に伝送されることをさらに含むことが可能である。
【００１２】
別の実施態様では、倍幅の基地局において複数のＣＰＥからデータを受信する方法が、所定の帯域幅を有する第１のチャネルで、第１の単一幅のＣＰＥからのデータと倍幅のＣＰＥからのデータを含む第１のデータ・フレームを受信することと、所定の帯域幅を有する第２のチャネルで、第２の単一幅のＣＰＥからのデータと倍幅のＣＰＥからのデータとを含む第２のデータ・フレームを受信することとを含み、第１と第２のデータ・フレームは、倍幅の基地局において同時に受信される。
【００１３】
別の実施態様では、倍幅の基地局において倍幅のＣＰＥからデータを受信する方法であって、所定の帯域幅を有する第１のチャネルで、倍幅のＣＰＥからのデータを含む第１のデータ・フレームを受信することと、所定の帯域幅を有する第２のチャネルで、倍幅のＣＰＥからのデータを含む第２のデータ・フレームを受信することとを含み、第１のデータ・フレームと第２のデータ・フレームは、倍幅の基地局において同時に受信される。
【００１４】
別の実施態様では、複数のＣＰＥと通信するための基地局が、第１の通信チャネルで伝送するための第１のデータを変調するように構成された第１のモデムと、第２の通信チャネルで伝送するための第２のデータを変調するように構成された第２のモデムと、第１のモデムと第２のモデムに結合され、第１のデータと第２のデータを中間周波数に変換して、第１の伝送データと第２の伝送データを生成するように構成された中間周波数モジュールと、第１の伝送チャネルで第１の伝送データを伝送し、第２の伝送チャネルで第２の伝送データを伝送するように構成された無線機とを含む。
【００１５】
別の実施態様では、複数のＣＰＥと通信するための基地局であって、その基地局が、第１の通信チャネルで伝送するための第１のデータを変調するように構成された第１のモデムと、第２の通信チャネルで伝送するための第２のデータを変調するように構成された第２のモデムと、第１のモデムと第２のモデムに結合され、第１のデータと第２のデータを中間周波数に変換して、第１の伝送データと第２の伝送データを生成するように構成された中間周波数モジュールと、第１の伝送チャネルで第１の伝送データを伝送することと第２の伝送チャネルで第２の伝送データを伝送することを同時に行うように構成された１つまたは複数の無線機とを含む。
【００１６】
別の実施態様では、基地局にデータを伝送するためのカスタマ構内設備（ＣＰＥ）であって、そのＣＰＥは、帯域幅が所定の帯域幅以下である第１のチャネルで伝送するためのデータをバッファリングするように構成された第１のバッファと、帯域幅が所定の帯域幅以下である第２のチャネルで伝送するためのデータをバッファリングするように構成された第２のバッファと、第１のチャネルと第２のチャネルでデータを同時に伝送するように構成された無線機とを含む。
【００１７】
別の実施態様では、標準によって確立された帯域幅を有する単一のチャネルを使用して可能であるよりも高いビットレートでデータを伝送するためのシステムであって、標準以下である帯域幅を有する第１のチャネルでデータを伝送するように構成され、標準以下である帯域幅を有する第２のチャネルでデータを伝送するようにさらに構成された基地局と、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルでデータを受信するように構成され、第１のチャネルと第２のチャネルで受信されたデータの少なくとも一部をマージして、受信データ信号を形成するようにさらに構成されたＣＰＥとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の諸実施態様を添付の図面に関して説明する。すべての図において、同様の符号は、同様の要素を参照する。本明細書で提示される説明で使用される用語は、単に、本発明のいくつかの特定の実施態様の詳細な説明に関連して利用されるという理由で、限定された形、または制約された形で解釈されるものではない。さらに、本発明の諸実施態様は、いくつかの新奇な特徴を含むことが可能であり、それらの特徴のいずれの単一の特徴も、望ましい属性を単独で担うこと、または本明細書で説明される本発明を実施するのに不可欠であることはない。
【００１９】
本明細書で使用される「モジュール」という用語は、いくつかのタスクを実行するＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどのソフトウェア・コンポーネントまたはハードウェア・コンポーネントを意味するが、それらに限定されない。モジュールは、アドレス指定可能な記憶媒体上に常駐するように構成され、１つまたは複数のプロセッサ上で実行できるように構成されるソフトウェアであってよい。このため、モジュールには、例として、ソフトウェア・コンポーネント、オブジェクト指向ソフトウェア・コンポーネント、クラス・コンポーネント、タスク・コンポーネントなどのコンポーネント、プロセス、ファンクション、属性、手続き、サブルーチン、プログラム・コードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、変数が含まれる。コンポーネントとモジュールにおいて与えられる機能は、組み合わされて、より少ないコンポーネントとモジュールになることも、さらに分離されて、さらなるコンポーネントとモジュールになることも可能である。さらに、コンポーネントとモジュールは、１つまたは複数のコンピュータ上で実行するように実装されるのが望ましい。
【００２０】
図１は、基地局１１０と複数のＣＰＥの例示的な構成を示すブロック図であり、ＣＰＥは符号１２０によってそれぞれが識別されている。例示的な基地局１１０は、それぞれのセクタＩ〜IV内で、ＣＰＥ１２０のようなデバイスと通信する無線トランシーバなどの４つのトランシーバ１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄを含む。例示的な目的で、図１は、セクタIII内だけのＣＰＥを示す。しかし、基地局１１０の４つのトランシーバ構成によって、基地局は、例示される４つのセクタＩ〜IVのいずれのセクタ内のＣＰＥ１２０とも通信することが可能となる。このため、トランシーバ１３０ＡがセクタＩ内のＣＰＥと通信するように構成され、トランシーバ１３０ＢがセクタＩＩ内のＣＰＥと通信するように構成され、トランシーバ１３０ＣがセクタIII内のＣＰＥと通信するように構成され、トランシーバ１３０ＤがセクタIV内のＣＰＥと通信するように、任意の数のＣＰＥ１２０がセクタＩ〜IVのいずれかのセクタ内に位置される。図１の例示的な構成は、基地局１００のサービス・エリアの約１／４をそれぞれが範囲に含む４つのセクタを含む。他の諸実施形態では、より少ない、またはより多いセクタが、より少ない、またはより多いトランシーバ１３０によってサービスされてもよい。
【００２１】
図１の実施形態では、６つのＣＰＥ１２０がセクタIII内に示されている。より詳細には、ＣＰＥ１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅがそれぞれ、セクタIII内にあり、トランシーバ１３０Ｃを介して基地局１１０と通信するように構成される。当業者には理解されるように、基地局１１０や様々なＣＰＥ１２０は、いくつかの異なる物理レイヤ（ＰＨＹ）オプションを使用して通信するように構成される。多くのシステムでは、ＰＨＹは、オペレーションが要求される最悪ケースの環境条件に対処するのに十分な余裕をもたらすように選択され、したがって、通常、システムは、全てに要求されるよりも、しかし１年に数分間だけである、堅牢で、遅いデータ転送速度で動作する。ＰＨＹの選択は、データ転送速度に密接に結び付いており、そのため、システムの容量に密接に結び付いている。より堅牢なＰＨＹは、より遅いデータ転送速度とより低い総容量を提供する。より堅牢なＰＨＹが、最も困難な環境条件下でオペレーションを提供するように選択された場合、システムのデータ転送速度は、それほど困難でない環境条件中でさえ、低下する。さらにＰＨＹモードは、フレームごとに変更されることも、特定の通信リンクにおける複数のフレームに対して一定のままであることもある。
【００２２】
本明細書で説明される例では、データ・フレームは、異なるダウンリンクＰＨＹモードを有する複数のサブフレームを含む。それらのダウンリンクＰＨＹモードは、ＤＭ1、ＤＭ2、ＤＭ3、ＤＭ4という表記によって本明細書で一般的に表される。各ダウンリンクＰＨＹモードを使用して伝送されるデータは、１つまたは複数のＣＰＥ１２０に向けられる。受信側ＣＰＥ１２０は、そのＣＰＥ１２０の好ましいＰＨＹモード、および／またはより堅牢なＰＨＹモードを使用して、伝送されたデータを取得する。多くのＣＰＥ１２０が、任意の１つのダウンリンクＰＨＹモードに割り当てられ、各ＣＰＥ１２０は、アドレスまたは識別子に基づき、同一の時間ブロック中にデータを取得する。したがって、一実施形態では、ＣＰＥ１２０は、特定のＰＨＹモード（以下にさらに説明する）に関して、データ・フレームの一部分からデータを取得する。
【００２３】
ＣＰＥ１２０から基地局１１０によって受信されるデータ・フレーム、アップリンク・データも、同様にサブフレームに分割されることが可能である。本明細書で説明される例では、アップリンク・サブフレームは、ＵＭ1、ＵＭ2、ＵＭ3、ＵＭ4という表記によって本明細書で一般的に表されるＰＨＹモードに関連付けられる。もちろん、より多い、またはより少ないアップリンクＰＨＹモードとダウンリンクＰＨＹモードが、様々な実施形態において使用できる。一実施形態では、アップリンク時間ブロックが、基地局１１０にデータを伝送するためにＣＰＥ１２０に割り当てられる。したがって、複数のＣＰＥ１２０が、各ＣＰＥの好ましいＰＨＹモードに基づき、単一の時間ブロックに割り当てられるであろう。例えば、ＣＰＥ１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０ＣがＵＭ2に割り当てられたり、ＣＰＥ１２０Ｄ、１２０Ｅ、１２０Ｆが、ＵＭ1に割り当てられたりすることがある。この例では、アップリンク・データ・フレームのＵＭ1部分の全長が、３つすべてのＣＰＥ１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃの帯域幅要件に相当し、アップリンク・データ・フレームのＵＭ2部分の全長が、ＣＰＥ１２０Ｄと１２０Ｅの帯域幅要件に相当する。ダウンリンクＰＨＹモードの場合と同様に、単一のＣＰＥ１２０に、複数のアップリンクＰＨＹモードが割り当てられてもよい。
【００２４】
以下に説明される様々な実施形態では、詳細な説明は、異なる３つのＰＨＹモードを使用して送信され、受信されるデータに言及する。各ＰＨＹモードは、異なる変調タイプ、すなわち、ＱＡＭ−４（ＱＰＳＫとも呼ばれる）、ＱＡＭ−１６、ＱＡＭ−６４を使用する。ＱＡＭ−４が最も堅牢な変調であるが、ＱＡＭ−１６変調されたデータ、またはＱＡＭ−６４変調されたデータと比べて、より遅いデータ転送速度である。例えば、一実施形態では、ＤＭ1とＵＭ1はＱＡＭ−４であり、ＤＭ2とＵＭ2はＱＡＭ−１６であり、ＤＭ3とＵＭ3はＱＡＭ−６４である。代替の諸実施形態では、他の任意の変調タイプ、ＦＥＣタイプ、または変調とＦＥＣタイプの組合せを、様々なダウンリンクＰＨＹモードやアップリンクＰＨＹモードに対して使用することができる。例えば、ＲＳ符号化システムがブロック・サイズまたはコード短縮の異なるバリエーションを使用し、畳み込み符号化システムがコード・レートを変更し、ターボ符号システムが任意のブロック・サイズ、コード・レート、またはコード短縮を使用するなどである。
【００２５】
一実施形態では、同一のＰＨＹモードを有する（例えば、同一の変調を使用して通信する）ＣＰＥ１２０は、しばしば、ダウンリンク伝送のために一緒にグループ化される。より詳細には、１つのＣＰＥ１２０に関連する様々なデータ・パケットが、伝送のためにデータを準備したキューイング機構そのものに依存して、他のＣＰＥ１２０のデータ・パケットと混合されることがある。その場合、ＣＰＥ１２０は、ダウンリンク伝送を受信している間、そのＣＰＥ１２０に割り当てられた変調を使用する時間ブロックの中のすべての記号を復調するように要求される。ヘッダなどの、より高位のレイヤのアドレス指定機構が、端末装置をその端末装置に属するデータに関連付ける。
【００２６】
通常、通信システムは、アップリンクとダウンリンクの１つまたは複数の物理チャネル上の利用可能な帯域幅を割り当てるメディア・アクセス・コントローラ（「ＭＡＣ」）を含んでいる。アップリンク・サブフレーム内やダウンリンク・サブフレーム内で、基地局ＭＡＣは様々なサービスの間で利用可能な帯域幅、すなわちサービス品質（「ＱｏＳ」）によって課せられる優先順位と規則に依存して、それぞれのＣＰＥが要求している帯域幅を割り当てる。
【００２７】
一実施形態では、ＭＡＣは、ＴＣＰ／ＩＰのような、より高位のレイヤと、物理チャネルのような物理レイヤとの間でデータをトランスポートする。ＭＡＣは、通常、基地局１１０内のプロセッサ上で実行するソフトウェアであるため、一部の基地局１１０は、この場合、ＭＡＣに結合されたＭＡＣコプロセッサを含む。一実施形態では、ＭＡＣコプロセッサは、ＭＡＣによって通常、実行されるタスクの多くを実行することにより、ＭＡＣから作業負荷の一部分を引き受ける。それらのタスクには、例えば、ダウンリンク中に、優先順位に従ってデータを並べ替えること、最高優先順位データのデータ・フレームを格納すること、変調タイプ、順方向誤り訂正（「ＦＥＣ」）タイプ、エンド・ユーザ接続ＩＤ、またはその他の基準に従ってデータ・フレームを並べ替えることが含まれる。アップリンク中、ＭＡＣコプロセッサは、すべてのデータを受信し、ＭＡＣまたはネットワーク・バックホールにデータを転送することが可能である。ダウンリンク・プロセスとアップリンク・プロセスの両方において、ＭＡＣコプロセッサをＭＡＣと連携して機能させることにより、通信システムのスループットが大幅に増加する。参照により本明細書に組み込まれている、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ  ａ  ＭＡＣ  ｃｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ｉｎ  ａ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」という名称の、Ｂｏｕｒｌａｓ他に発行された米国特許第６，４５９，６８７号が通信システムにおけるＭＡＣコプロセッサの使用のさらなる説明を与える。
【００２８】
一実施形態では、図１に示された通信システムのダウンリンク（例えば、基地局１１０から複数のＣＰＥ１２０へ）が、ポイント・ツー・マルチポイント・ベースで動作する。関連する米国特許第６，０１６，３１１号において説明されるとおり、中央基地局１１０は、いくつかのセクタに同時に伝送することができるセクタ能動アンテナ・アレイを含む。図１の例示的な実施形態では、能動アンテナ・アレイは、４つのトランシーバ（または無線機）１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄを含む。それら４つのトランシーバは、基地局１１０によってサービスされるそれぞれのセクタに同時に伝送するように構成されている。所与の周波数チャネル・セクタ内で、すべてのＣＰＥ１２０は、実質的に同一の伝送を受信する。
【００２９】
一実施形態では、ＣＰＥ１２０は、基地局１１０によって制御されるデマンド・ベースでアップリンクを共用する。特定のＣＰＥ１２０によって利用されるサービスのクラスに依存して、基地局１１０は、アップリンクで伝送するための継続的な権利を選択されたＣＰＥ１２０に発行したり、あるいは伝送する権利を、ＣＰＥ１２０からの要求を受け取った後に与えることもできる。個々にアドレス指定されたメッセージに加え、基地局１１０は、マルチキャスト・グループにメッセージを送信したり、すべてのＣＰＥ１２０にメッセージをブロードキャストすることもできる。
【００３０】
一実施形態では、基地局１１０は、アップリンクとダウンリンクに割り当てられた帯域幅のサブフレーム・マップを保持する。米国特許第６，０１６，３１１号においてより詳細に説明されるとおり、アップリンクとダウンリンクは、好ましくは、時間分割二重（すなわち「ＴＤＤ」）の形で多重化される。本発明は、ＴＤＤシステムにおける応用例に関して説明されるが、本発明は、そのように限定されない。本発明の方法および装置を、ＦＤＤシステムで使用するように容易に適合できることは、当業者には理解されよう。
【００３１】
ＴＤＤシステムにおいて使用するために適合させられた一実施形態では、フレームは、Ｎ個の連続する期間、つまり、タイム・スロットを含むものとして定義される（一実施形態では、Ｎは、一定のままであるのに対して、別の実施形態では、Ｎは、時間につれて変化する。この「フレーム・ベースの」アプローチによれば、最初のＮ1個のタイム・スロットは、ダウンリンク伝送だけのために動的に構成される（ただし、Ｎは、Ｎ1以上である）。残りのＮ2個のタイム・スロットは、アップリンク伝送だけのために動的に構成される（ただし、Ｎ2は、Ｎ−Ｎ1に等しい）。このＴＤＤフレーム・ベースのスキームの下では、ダウンリンク・サブフレームが、好ましくは、先に伝送され、フレーム同期のために必要である情報が先頭に付けられる。
【００３２】
別の実施形態では、適応時間分割二重（「ＡＴＤＤ」）システムが実装される。ＡＴＤＤモードでは、ダウンリンク対アップリンクに割り当てられるＴＤＤフレームのパーセンテージは、時間につれて変化するシステム・パラメータである。つまり、ＡＴＤＤシステムは、順次時間フレームにおけるアップリンク・データに対するダウンリンク・データの比を変更することができる。前述の例に関して、ＡＴＤＤシステムでは、Ｎ1とＮ2（ただし、Ｎ1はダウンリンク・サブフレームであり、Ｎ2はアップリンク・サブフレームである）は、Ｎ＝Ｎ1＋Ｎ2という関係を保ちながら、各データ・フレームに対して異なる。アップリンクとダウンリンクの間で分割されるデータ・フレームは、ＴＤＤフレームでも、ＡＴＤＤフレームでもよい。したがって、ＴＤＤフレームに関係して本明細書で説明されるシステムと方法は、ＡＴＤＤフレームに適合させられても、されなくてもよい。
【００３３】
図２は、通信システム（図１に示されるシステムなどの）によって使用されるＴＤＤまたはＡＴＤＤのフレーム構造２００を示す図である。図２に示されるとおり、フレーム２００は、２０４や２０４’のような複数の物理的スロット（「ＰＳ」）に細分される。図２の実施形態では、フレーム２００は、時間が１ミリ秒であり、８００の物理的スロットを含む。代替的に、本発明は、より長い、またはより短い時間を有し、より多くの、またはより少ないＰＳ２０４、２０４’を有するフレームで使用されてもよい。
【００３４】
前述したとおり、以下の詳細な説明は、異なる３つの変調タイプ、すなわち、ＱＡＭ−４、ＱＡＭ−１６、ＱＡＭ−６４を使用して送受信されるデータについて述べる。したがって、ダウンリンク・サブフレーム２１０とアップリンク・サブフレーム２２０のそれぞれは、ＱＡＭ−４、ＱＡＭ−１６、ＱＡＭ−６４などの、利用可能な変調タイプのそれぞれを使用して、伝送のための部分に細分されてもよい。代替の諸実施形態では、他の任意の変調タイプ、ＦＥＣタイプ、または変調タイプもしくはＦＥＣタイプのバリエーションを使用してもい。例えば、ＲＳ符号化システムがブロック・サイズまたはコード短縮の異なるバリエーションを使用し、畳み込み符号化システムがコード・レートを変更し、ターボ符号システムが任意のブロック・サイズ、コード・レート、またはコード短縮を使用してもよい。
【００３５】
図３は、１つまたは複数のＣＰＥに情報を伝送するのに基地局１１０によって使用される例示的なＴＤＤまたはＡＴＤＤのダウンリンク・サブフレーム２１０を示す図である。そのため、前段で与えられた例に関して、それぞれの１ミリ秒の時間フレーム（または他の所定の期間）の間に、ダウンリンク・サブフレーム２１０がまず、基地局１１０から、１つまたは複数のセクタにおけるＣＰＥ１２０に伝送される。ダウンリンク・サブフレームが伝送された後、アップリンク・サブフレーム２２０（図２）が、特定のＣＰＥ１２０から基地局１１０によって受信される。有利な実施形態では、ダウンリンク・サブフレーム２１０は、動的であり、したがって、各フレームは、例えば、ＭＡＣによって決められた、様々な量のダウンリンクＰＳ２０４（図２）を含むことが可能である。
【００３６】
有利な実施形態では、ダウンリンク・サブフレーム２１０は、フレーム制御ヘッダ３０２と、ＰＨＹ（例えば、変調タイプ、ＦＥＣタイプ、ＣＰＥインデックス、接続ＩＤの任意の組合せ）によってグループ化された複数のダウンリンク・データＰＳとを含む。図３の実施形態では、ダウンリンク・サブフレーム２１０のＰＳは、変調タイプ、すなわち、ＱＡＭ−４変調されたＰＳ３０４、ＱＡＭ−１６変調されたＰＳ３０４’、ＱＡＭ−６４変調されたＰＳ３０４”に従って分割される。変調タイプによるそれらのグループ化は、図３に示されるように、変調遷移ギャップ（「ＭＴＧ」）３０６によって分けられる。また、ＭＴＧは、ダウンリンク・サブフレーム２１０の後で、ダウンリンク・サブフレーム２１０と後続のアップリンク・サブフレームを分離するのにも使用される。ダウンリンク・サブフレームの様々な実施形態では、異なる形で変調されたデータ・ブロックの任意の１つまたは複数が存在しないこともある。一実施形態では、ＭＴＧ３０６は時間が０（「ゼロ」の）ＰＳである。
【００３７】
図３の実施形態では、フレーム制御ヘッダ３０２は、同期と等化の目的で物理プロトコル・レイヤによって使用されるプリアンブル３１０を含む。また、フレーム制御ヘッダ３０２は、ＰＨＹ（３１２）とＭＡＣ（３１４）の両方のための制御セクションも含む。ＦＤＤダウンリンク・サブフレームは、図３の構造と実質的に同一でよいが、Ｔｘ／Ｒｘ伝送ギャップ３０８を有さない。フレーム制御ヘッダ３０２のＰＨＹ制御部分３１２は、有利には、変調スキームが変化するＰＳのＩＤを示すブロードキャスト・メッセージを含むことである。
【００３８】
図４は、倍幅チャネル４００で伝送される通信信号の諸部分のフレーム構造を示すブロック図である。より詳細には、図４は、第１のチャネル（以降、「チャネルＡ」と呼ばれる）で伝送するためのフレーム構造４１０の一部分と、第２のチャネル（以降、「チャネルＢ」と呼ばれる）で伝送するためのフレーム構造４２０とを示し、チャネルＡ、Ｂは、有利には、基地局１１０から伝送され、倍幅チャネルを一緒に形成する。後段でさらに詳細に説明されるように、チャネルＡとチャネルＢはともに、ＣＰＥ１２０によって受信され、これにより、ＣＰＥ１２０が、単一のチャネルだけをＣＰＥ１２０が受信する場合の帯域幅の２倍まで受信することが可能になる。同様に、ＣＰＥ１２０は、倍幅チャネルを基地局１１０に伝送するように構成されてもよく、したがって、基地局１１０と、倍幅チャネルを送受信するために構成されたＣＰＥ１２０（以降、「倍幅のＣＰＥ」と呼ばれる）との間の通信は、倍幅チャネルを双方向で使用する。
【００３９】
図４に関して、ブロック４３０とブロック４４０は、チャネルＡで伝送されるべき例示的なフレーム構造４１０の諸部分の詳細を示す。より詳細には、ブロック４３０は、フレーム４１０のＱＰＳＫ部分におけるデータの構成を示し、ブロック４４０は、フレーム４１０のＱＡＭ−１６部分におけるデータの構成を示す。ブロック４３０とブロック４４０のそれぞれの中で、データの構成だけが順序に従って示されている。具体的には、ＣＰＥデータ・ブロック４３２のそれぞれは、その特定のＣＰＥデータ・ブロック４３２の中のデータが向けられた特定のＣＰＥを示す各ＣＰＥデータ・ブロック４３２に含まれたデータは、任意のフォーマットであってよく、任意のタイプのデータを含めることができる。
【００４０】
ブロック４３０、４４０と同様に、ブロック４５０、４６０は、チャネルＢで伝送されるべき例示的なフレーム構造４２０の諸部分の詳細を示す。より詳細には、ブロック４５０は、フレーム４２０のＱＰＳＫ部分におけるデータの構成を示し、ブロック４６０は、フレーム４２０のＱＡＭ−１６部分におけるデータの構成を示す。図４のブロック４３０、４４０、４５０、４６０の中にリストアップされた特定のＣＰＥ１２０は、図１に示されるＣＰＥ１２０と一致する。したがって、フレーム４１０、４２０は、無線機１３０Ｃによって、セクタIII内のＣＰＥ１２０への伝送に向けられる。
【００４１】
以下の表１は、図１のセクタIII内の複数のＣＰＥ１２０のそれぞれをリストアップし、各ＣＰＥ１２０が倍幅のＣＰＥであるかどうか、または代替的に、ＣＰＥ１２０が単一の通信チャネルで送受信することだけしかできないかどうかを示す。
【００４２】
【表１】
2008503942.tif 000003
【００４３】
表１に示されるとおり、ＣＰＥ１と５（１２０Ａと１２０Ｅ）は、チャネルＡを使用するが、チャネルＢは使用せずに基地局１１０と通信するように構成され、ＣＰＥ２と６（１２０Ｂと１２０Ｆ）は、チャネルＢを使用するが、チャネルＡは使用せずに基地局１１０と通信するように構成され、ＣＰＥ３と４（１２０Ｃと１２０Ｄ）はそれぞれ、チャネルＡとチャネルＢとを含む倍幅チャネルを使用して基地局１１０と通信するように構成される。したがって、図４に示されるとおり、チャネルＡは、ＣＰＥ１と、ＣＰＥ３〜５（１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅ）に伝送するためのデータを含み、チャネルＢは、ＣＰＥ２〜４と、ＣＰＥ６（１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｆ）に伝送するためのデータを含む。
【００４４】
倍幅通信チャネルを利用するシステムにおいて、特定のＣＰＥ１２０が、単一のチャネルの帯域幅を超える持続的なレートを要求する場合、ＣＰＥ１２０へのデータ、ＣＰＥ１２０からのデータを、何らかの形（後段で図８〜１０に関連してさらに説明される）でチャネルＡとチャネルＢにわたって分割してもよい。また、特定のＣＰＥ１２０の帯域幅要件が、単一のチャネルの容量を超えるデータ転送速度でピークに達した際、ＣＰＥのデータを、２つのチャネルにわたって分割することもできる。最後に、データが、チャネル間で分割される必要がある前述した諸状況は、他のＣＰＥからのデータを、単に、帯域幅割当てアルゴリズムの都合のために、チャネルにわたって分割してもよい。
【００４５】
有利な実施形態では、単一幅のＣＰＥは、倍幅チャネルを使用して通信するように構成された基地局１１０と通信していることを知らなくても、基地局１１０と通信することができる。その実施形態では、単一幅のＣＰＥは、２つのサブチャネルを含む倍幅チャネルを伝送する基地局１１０の１つのサブチャネルだけと通信していることに気づきさえしない。したがって、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、既存の単一幅のＣＰＥと倍幅の基地局の間で、とぎれない通信をもたらしながら、さらなる帯域幅を有する倍幅のＣＰＥが、その倍幅の基地局と通信することも可能にする。
【００４６】
倍幅のＣＰＥ１２０が、倍幅チャネルで基地局１１０と通信している場合、２つのチャネルで受信されたデータをコンパイルする適切な順序を決定しなければならない。例えば、図１と図４に関して、ＣＰＥ３は、チャネルＡとチャネルＢの両方のＱＰＳＫ部分の中でデータを受け取る。両方のチャネルにおいてＣＰＥ３によって受け取られたデータは、通常、基地局１１０によって伝送されたとおりデータを生成するために、ＣＰＥ３によって組み立てられる。チャネルＡとチャネルＢは、ＣＰＥ３を含むセクタIII内の複数のＣＰＥ１２０のすべてに同時に伝送されるので、単一のＣＰＥ１２０からのデータ断片が、１つはチャネルＡで、１つはチャネルＢで同時に伝送される。したがって、基地局１１０が、両方のチャネルを使用して特定のＣＰＥ１２０にデータを伝送する場合、基地局１１０とＣＰＥ１２０は、個々のサービスまたは接続からのデータを順序付けるために同一のアルゴリズムを実施しなければならない。
【００４７】
一実施形態では、各フレーム２００（図２）内で、チャネルＡのデータは、チャネルＢのデータよりも論理的に早い。フレーム時間は短いので、これは、特定のＣＰＥ１２０に関するＣＰＥデータ・ブロック４３２の順序を決定するのにオーバヘッドを全く増加させずに、最小の遅延を加える。この実施形態では、基地局１１０は、チャネルＡに関するダウンリンクをまず構築し、そのダウンリンクを一杯にすると、チャネルＢに関するダウンリンクが構築される。これにより、データの論理的時間順序を正しく保つための簡単な方法が提供される。両方のチャネルに関するダウンリンクがデータで一杯にされた（構築された）後、基地局は、両方のフレームをそれぞれのチャネルで同時に伝送する。同様に、この実施形態では、ＣＰＥ１１０は、２つのチャネルでダウンリンク・データを同時に受信する。チャネルＡのデータは、宛先に直接に、または任意の後続の処理モジュール（例えば、ＡＡＬ−５  ＳＡＲファンクション）に転送されてもよいのに対して、チャネルＢのデータは、チャネルＡのフレーム全体が処理されるまで、バッファリングされる。チャネルＡからのデータが、宛先に転送された後、チャネルＢからのバッファリングされたデータが、次いで、宛先に転送される。
【００４８】
別の実施形態では、シーケンス番号が各ＣＰＥデータ・ブロック４３２に含められる。シーケンス番号は、各ＣＰＥデータ・ブロック４３２に関する元のデータ・ブロックの中の位置を示す。したがって、そのシーケンス番号は、受け取られたデータの適切な順序付けを可能にする。前述したシーケンス番号の使用は、自動再送要求（ＡＲＱ）などの目的でシーケンス番号を既に使用しているシステムにおいて特に有用である。例えば、ＡＲＱの使用は壊れたデータを再送する。破損は、両端が良好であるバーストの中間で生じることがあるので、再送はデータを乱れさせることがある。さらに、何が再送されるべきかを示す何らかの方法が存在する必要がある。以上の問題をともに解決するために、一部の従来技術のシステムでは、各パケットの中の既知の場所にパケット番号またはブロック番号を挿入しておく。これによって、再順序付けのためにデータの塊を識別し、何かが欠落している場合を判定することを可能にする。このため、一実施形態では、順序を確実にすることと、再送されなければならない欠落したデータを検出することの両方のために、同一のＡＲＱシーケンス番号が使用される。
【００４９】
図５Ａ、図５Ｂは、基地局５１０、５２０内に含まれ、倍幅通信信号を伝送するように構成された例示的な通信モジュールを示すブロック図である。基地局５１０、５２０のそれぞれは、第１のモデム５１２Ａと第２のモデム５１２Ｂを含む。第１のモデム５１２Ａは、チャネルＡ５２２で伝送するためのデータを受け取るように構成され、第２のモデム５１２Ｂは、チャネルＢ５２４で伝送するためのデータを受け取るように構成される。
【００５０】
基地局５１０、５２０のそれぞれはＩＦモジュール５４０も含む。一般に、ＩＦモジュール５４０は、トランシーバ５３０による伝送のためにモデム５１２Ａ、５１２Ｂから受け取ったデータ信号をアップコンバートするように構成される。一実施形態では、ＩＦモジュール５４０は、基地局の屋外ユニット（ＯＤＵ）部分の中に配置される。図５Ａ、図５Ｂの実施形態では、ＩＦモジュール５４０は、２つのモデム５１２Ａ、５１２Ｂから入力を受け取る。しかし、モデム５１２Ａとモデム５１２Ｂのそれぞれから入力を受け取るのに、別々のＩＦモジュール５４０を使用してもよい。いずれのアプローチでも、チャネルＡの信号パスとチャネルＢの信号パスは、アップコンバージョンを介して別である。チャネルのそれぞれに関するＩＦモジュールを単一のボード上で組み合わせることにより、いくらかの効率が得られる。例えば、２つのＩＦモジュールを単一のボード上に実装することにより、ＩＦモジュールを製造する費用が低減され、ＯＤＵ内などの、ハウジング内で要求されるスペースも縮小される。
【００５１】
一実施形態では、モデム５１２Ａ、５１２Ｂのそれぞれからの出力は、１４０ＭＨｚの変調された信号である。それらの変調された信号は、次に、ＩＦモジュール５４０によって受け取られ、ＩＦモジュール５４０は、信号の周波数をアップコンバートして、トランシーバ５４０による伝送のためのアップコンバートされた信号を提供する。一実施形態では、１４０ＭＨｚの変調された信号は、およそ２．５６ＧＨｚ（Ｓ帯域）の信号に変換される。以下の考察は、およそ２８ＧＨｚの周波数におけるミリメートル周波帯の範囲内でユーザ・データを伝送するシステムに関するが、システムはそのように限定されない。システムの諸実施形態は、例えば、２ＧＨｚないし６６ＧＨｚの周波数でユーザ・データを伝送するように設計される。
【００５２】
基地局５１０、５２０のそれぞれは、チャネルＡとチャネルＢの両方でデータを伝送するように構成される。基地局５１０は、チャネルＡとチャネルＢをともに含む単一の倍幅チャネルを伝送する、無線機などの単一のトランシーバ５３０Ａを含む。したがって、トランシーバ５３０Ａは、実施される標準の２倍の大きさの帯域幅を有するチャネルを使用して伝送するように構成される。次に、その倍幅チャネルが、実施される標準の範囲内に入る２つの単一幅チャネルとしてＣＰＥ１２０で受信される。例えば、特定の通信システムにおける標準が、２５ＭＨｚのチャネル帯域幅を要求する場合、トランシーバ５３０によって伝送される倍幅チャネルは５０ＭＨｚである。しかし、ＣＰＥ１２０は、５０ＭＨｚのチャネルを２つの２５ＭＨｚのチャネルと見なし、それに応じて、受信されたデータを既定の標準の範囲内で受け入れ、使用することができる。さらに、有利な実施形態では、いずれのベンダからの単一幅の標準準拠のＣＰＥも、基地局が、２つの単一幅チャネル（例えば、倍幅チャネルの２つのサブチャネル）で通信するように構成されていることを知ることなしに、他の単一幅のＣＰＥおよび倍幅のＣＰＥとともに、倍幅の基地局と通信することができる。
【００５３】
基地局５２０は、チャネルＡとチャネルＢなどの、２つの独立した単一幅チャネルを伝送する２つのトランシーバ５３０Ｂ、５３０Ｃを含む。ただし、単一幅チャネルのそれぞれは、該当する標準および／または規制上の要件の範囲内にある。該当する標準の範囲内にあるが、トランシーバ５３０Ｂ、５３０Ｃによって伝送されるチャネルの組合せは、チャネルのそれぞれ単独の２倍のデータ転送速度を潜在的に有する倍幅チャネルを形成する。例えば、特定の通信システムにおける標準が、２５ＭＨｚのチャネル帯域幅を要求する場合、チャネルＡ５２２とチャネルＢ５２４はそれぞれ、２５ＭＨｚ幅（標準、および規制上の要件の範囲内）である。しかし、ＣＰＥ１２０は、それらの２５ＭＨｚチャネルの両方を受信することができ、したがって、チャネルのいずれか単独において可能である速度の２倍までの速度でデータを受信することができる。例えば、一実施形態では、ＣＰＥ１２０は、２５ＭＨｚのチャネルの１つを受信するようにそれぞれが構成された２つの無線機１３０を含む。別の実施形態では、いずれのベンダからの単一幅の標準準拠のＣＰＥも、基地局５２０が、２つの単一幅チャネルで通信するように構成されていることを知ることなしに、他の単一幅のＣＰＥや倍幅のＣＰＥとともに、倍幅の基地局５２０と通信することができる。
【００５４】
図６は、例示的な基地局１１０（図１）内のコンポーネントの多くを示すブロック図である。図６に示されるとおり、基地局１１０は、屋内ユニット（「ＩＤＵ」）６０６と、屋外ユニット６０８ａ、６０８ｂ、６０８ｃ、６０８ｄのグループとを含む。一実施形態では、ＯＤＵのグループの中の各ＯＤＵ６０８は、基地局１１０のサービス・エリアのある特定のセクタ内でカスタマ・データを送受信することに向けられる。一実施形態では、ＯＤＵのグループからの複数のＯＤＵ６０８は同じセクタに向けられる。
【００５５】
基地局ＩＤＵ６０６の一実施形態は、少なくとも１つのモデム・インタフェース・カード（ＭＩＣ）６２８と、バックホール・インタフェース６２４とを含む。図６の実施形態では、各ＭＩＣ６２８ａ、６２８ｂ、６２８ｃ、６２８ｄは、通信リンク６２９（ａ〜ｄ）を介して１つのＯＤＵ６０８と通信して、ＭＩＣ６２８／ＯＤＵ６０８ペアを形成する。例えば、ＭＩＣ６２８（ａ）はＯＤＵ６０８（ａ）と通信し、ＭＩＣ６２８（ｂ）はＯＤＵ６０８（ｂ）と通信し、ＭＩＣ６２８（ｎ）はＯＤＵ１０８（ｎ）と通信して、ＭＩＣ／ＯＤＵのペアを形成する。各ＭＩＣ／ＯＤＵペアは、固定のＣＰＥ１２０とバックホール・インタフェース６２４との間でカスタマ・データを送受信する。ＭＩＣ６２８のそれぞれは、バックホール・インタフェース６２４とＯＤＵ６０８の間のインタフェースを提供する。
【００５６】
図７は、図６に示されたＭＩＣ６２８のモジュールのより詳細なブロック図である。一実施形態では、各ＭＩＣ１２８は、入出力モジュール７５０と、制御モジュール７３２と、カスタマ・データを変調／復調するための第１のモデム５１２Ａ、第２のモデム５１２Ｂと、制御モジュール７３２をモデム５１２Ａ、５１２Ｂに結合するバス７３４、７３６とを含む。一実施形態では、モデム５１２Ａとモデム５１２Ｂのいずれか、または両方が、ＭＩＣ１２８の他のサブコンポーネントを制御するための命令を格納するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を含む。図７の実施形態は、ＩＦモジュール５４０からの、制御メッセージなどのデータの変調と復調を行うように構成された周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ）モデム７４２Ａと７４２Ｂをさらに含む。例えば、モデムのいずれか、または両方が、ＭＩＣ１２８からＩＦモジュール５４０にＦＳＫ変調された制御メッセージを送るため、それぞれの周波数シフト・キーイング（ＦＳＫ）モデム７４２Ａと７４２Ｂと通信する。一実施形態では、ＭＩＣ６２８のコンポーネントは、単一のカードに組み込まれて、当技術分野において使用される標準サイズ・ボックスであるＩＤＵボックス内にＭＩＣ６２８がラック・マウントされる。以上のコンポーネントは、代替として、複数の位置において複数のボードの間に配置されてもよいことが、当業者には理解されよう。
【００５７】
一実施形態では、各ＭＩＣ６２８は、制御モジュール７３２の制御下にある。図７の例示的な実施形態では、制御モジュール７３２は、バックホール・インタフェース１２４につなぐ入出力モジュール７５０と通信している。制御モジュール７３２は、入出力モジュール７５０からパケット・データを受け取り、そのパケット・データを、ＩＦモジュール５４０に送られる前に、変調／復調のためにモデム５１２Ａ、５１２Ｂのそれぞれに伝送する。一実施形態では、ＩＦモジュール５４０は、ＩＤＵ６２８内に含められ、したがって、ＩＦモジュール５４０は、モデム５１２Ａ、５１２Ｂを含む回路基板に直接に接続されてもよい。その実施形態では、ＲＧ−６ケーブルなどのブロードバンド・ケーブルが、ＩＦモジュールを、トランシーバ５３０Ｂ、５３０Ｃを含むＯＤＵに結合するのに使用される。図７に示されるコンポーネントは、本明細書で説明されるシステムおよび方法に関連して、様々な構成で配置され、様々な形でグループ化され、１つまたは複数のハウジング内に配置されてもよいことが、当業者には理解されよう。一実施形態では、また、制御モジュール７３２はサービス関連品質（例えば、パケット誤り率（ＰＥＲ）またはセル損失比（ＣＬＲ））または無線リンク品質（例えば、ビット誤り率（ＢＥＲ）または信号対雑音比（ＳＮＲ））を決定することなどにより、受信されたパケット・データの品質を監視する。
【００５８】
図８は、ＭＩＣ１２８内の例示的な制御モジュール７３２のモジュール群のブロック図である。制御モジュール７３２は、一般に、ＭＡＣ８０４ＡソフトウェアやＭＡＣ８０４Ｂソフトウェアを実行するように動作可能な制御プロセッサ８０２と、入出力モジュール１５０からＣＰＥ１２０データを受け取り、優先順位を付けるように動作可能なサービス品質モジュール（「ＱｏＳ」）８０８と、モデム５１２Ａ、５１２Ｂにそれぞれ出力するためにデータ・フレームを格納し、並べ替えるようにそれぞれが動作可能な第１と第２のＭＡＣコプロセッサ（「ＭＣＰ」）８１０Ａ、８１０Ｂとを含む。以上の各コンポーネントのオペレーションを、以下により詳細に考察する。
【００５９】
一実施形態では、ハードウェアＭＣＰ８１０Ａ、８１０Ｂがそれぞれ、ハードウェアＱｏＳエンジン８０８とインタフェースするコプロセッサと、制御プロセッサ８０２によって実行されるソフトウェアで実施されるＭＡＣ４１０とを含む。しかし、以上のモジュールのそれぞれは、特定の機能を実行するように以下に説明されるが、以上のモジュールのいずれのモジュールの機能も、それらのモジュールの他のモジュールによって実行されてもよいことが企図されている。例えば、一実施形態では、ＭＣＰ８１０Ａに関して以下に説明される機能のいずれも、ＭＡＣ８０４Ａによって実行でき、同様に、ＭＡＣ８０４Ａに関して以下に説明される機能のいずれも、ＭＣＰ８１０Ａによって実行されてもよい。別の実施形態では、ＱｏＳエンジン８０８の機能は、ＭＣＰ８１０ＡとＭＣＰ８１０Ｂのいずれか、または両方によって実行され、別のＱｏＳエンジン８０８の必要性が除かれ、そのようなシステムを実施するのに要求される物理的スペースの量が、場合により、縮小される。
【００６０】
一実施形態では、データは、入出力モジュール７５０からＱｏＳエンジン８０８に到着する。前述したとおり、各ＣＰＥ１２０は複数のエンド・ユーザ接続（「接続」）に結合される。各接続は、潜在的に異なるブロードバンド・サービスを使用する。このため、各接続は、いずれのデータ・パケットが先に送信されるべきかを判定するのにＱｏＳエンジン８０８が使用する、割り当てられたＱｏＳパラメータとトラフィック・パラメータを有する。ＱｏＳエンジン８０８は、データ・パケットが向けられた接続のそれぞれのＱｏＳパラメータとトラフィック・パラメータに従って、到着するデータに優先順位を付ける。ＱｏＳエンジン８０８は、それらのパラメータを、データ優先順位を判定するために、公平に重み付けされたラウンドロビン・キューイングなどの、当技術分野で周知の多くの技術と併せて使用することができる。
【００６１】
チャネルＡ  ＭＣＰ８１０Ａが、ＭＡＣ８０４ＡからＰＨＹ／ＭＡＣ制御メッセージとＭＡＣプロトコル・メッセージを受け取り、ＱｏＳエンジン８０８からデータ・パケットをプルし、ＣＰＥ１２０設定（変調、ＦＥＣなどの）を取得し、それらのデータ・パケットをチャネルＡに関するバッファの中に格納し、それぞれの接続のＰＨＹモードに従って、それらのデータ・パケットを並べ替える。チャネルＢ  ＭＣＰ８１０Ｂは、チャネルＡ  ＭＣＰ８１０Ａと同様に動作するが、チャネルＢ向けのデータを取得し、並べ替え、バッファリングする。前述したとおり、ＣＰＥ１２０の一部またはすべては、倍幅のＣＰＥであるのに対して、他のＣＰＥ１２０は、単一のチャネル上だけでデータを受信するように構成される。したがって、通信効率を最大化するために、ＭＣＰ８１０Ａ、８１０Ｂは、有利には、ＣＰＥ１２０のいずれが倍幅のＣＰＥであるかを判定して、データが、倍幅のＣＰＥへの伝送のために両方のチャネルに割り当てられるようにする。フレーム構築プロセスのより詳細な説明を、図９、図１０に関して以下に与える。
【００６２】
倍幅の基地局１１０において、所定のフレーム周期（例えば、１ミリ秒）が経過すると、バッファリングされたデータが、チャネルＡモデム５１２ＡとチャネルＢモデム５１２Ｂに転送される。
【００６３】
図９は、様々な単一幅のＣＰＥと倍幅のＣＰＥに伝送するためのデータを編成するのに使用されるコンポーネントの例示的な構成を示すブロック図である。図９の例では、ＭＣＰ８１０は、倍幅通信チャネルを実装するのに使用されるモデム５１２Ａ、５１２Ｂなどの、２つのモデムと通信するように構成される。しかし、他の諸実施形態では、図８に示されるように、各モデムに関して１つのＭＣＰ８１０が使用されてもよい。
【００６４】
図９の例では、ＣＰＥは、３つの接続タイプ・カテゴリに分けられる。詳細には、サブチャネルＡだけで動作する単一幅のＣＰＥへの接続は、カテゴリＡに入り、サブチャネルＢだけで動作する単一幅のＣＰＥへの接続は、カテゴリＢに入り、両方のサブチャネルにわたって分割できる倍幅のＣＰＥへの接続は、カテゴリＣに入る。符号９５４が、カテゴリＡの中の特定のＣＰＥからのデータ・セル・ブロック９５２を識別する。データ・セルの残りの行のそれぞれ（ラベルが付けられていないが、符号９５４によって参照されるセルの行と同様である）も、前述した接続タイプ・カテゴリの１つの中の特定のＣＰＥからのデータ・セルを表す。様々な実施形態では、特定の基地局によるサービス提供を受ける任意の数のＣＰＥが各接続タイプ・カテゴリに入る。例えば、一実施形態では、カテゴリＡとカテゴリＢの中のＣＰＥ（単一幅のＣＰＥ）の数は、カテゴリＣの中のＣＰＥ（倍幅のＣＰＥ）の数よりはるかに大きくてよい。
【００６５】
図９の例示的な実施形態では、ＭＡＣ８０４は異なるＰＨＹモードをそれぞれが使用するＷＡＮポートなどの複数のポートを含む。カテゴリＡの中の接続からのデータ・セルがポートＡ９７０向けにキューに入れられ、カテゴリＢの中の接続がポートＢ９７２向けにキューに入れられ、カテゴリＣの中の接続がポートＣ９７４向けにキューに入れられる。ポートＡ、Ｂ、Ｃ向けにデータ・セルがキューに入れられると、ＭＣＰ８１０が、重み付けられた公平なキューイングの形で、１フレーム当たりｎ個まで、セルをプルする。一実施形態では、ＭＣＰ８１０は、変調に従って各カテゴリの中のセルをバッファリングして、変調内の順序を保つ。図９に示されるとおり、例えば、カテゴリＡの中のＱＡＭ−４変調されたセルがＱ４バッファ９６０の中にバッファリングされ、カテゴリＡの中のＱＡＭ−１６変調されたセルがＱ１６バッファ９６２の中にバッファリングされ、カテゴリＡの中のＱＡＭ−６４変調されたセルがＱ６４バッファ９６４の中にバッファリングされる。その他のカテゴリの中のデータ・セルも、変調に応じて、ＭＣＰ８１０によって同様にバッファリングされる。
【００６６】
ＭＣＰ８１０は、トランシーバ１３０による伝送のためにチャネルＡ５２２とチャネルＢ５２４を埋めるために、カテゴリＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対して変調編成されたバッファからデータ・セルをプルするように構成される。有利な実施形態では、ポートＡ９７０および／またはポートＣ９７４から所与のフレーム中にプルされたセルが、チャネルＡ５２２に関するダウンリンク・サブフレームを埋めた場合、ＭＣＰ８１０は、ポートＡ９７０からセルをプルすることを止めるが、ポートＢ９７２、Ｃ９７４からプルすることは続ける。同様に、ポートＢ９７２および／またはポートＣ９７４から所与のフレーム中にプルされたセルが、チャネルＢ５２４に関するダウンリンク・サブフレームを埋めた場合、ＭＣＰ８１０は、ポートＢ９７２からセルをプルすることを止めるが、ポートＡ９７０とポートＣ９７４からプルすることは続ける。カテゴリＡ、Ｂ、Ｃからのセルの合わせた数が、チャネルＡ５２２とチャネルＢ５２４の両方の合わせた容量と等しくなると、ＭＣＰ８１０は、すべてのポート９７０、９７２、９７４からデータ・セルをプルすることを止める。データ・チャネルがバッファリングされると、データは、トランシーバ１３０による伝送に備えて、図７のモデム５１２Ａ、５１２Ｂのような、１つまたは複数のモデムに伝送されてもよい。
【００６７】
図１０は、例示的なＱｏＳエンジン８０８のオペレーションを示す流れ図である。前述したとおり、一部の実施形態では、ＱｏＳエンジン８０８の説明されるオペレーションは、ＭＡＣによって実行されても、ＭＣＰによって実行されてもよい。一般に、ＱｏＳエンジン８０８は、データを受け取り、宛先ＣＰＥを決定し、かつそのＣＰＥと受け取られたデータに関するサービス・パラメータを決定し、ＭＣＰ８１０Ａまたは８１０Ｂのいずれかに関するデータを格納する。
【００６８】
ステップ１０１０で、ＱｏＳエンジン８０８は、入出力（Ｉ／Ｏ）モジュール７５０からデータを受け取る。データは、各データ・パケットに関する宛先ＣＰＥ１２０が決定できる限り、任意の利用可能なフォーマットでよい。
【００６９】
ステップ１０２０で、ＱｏＳエンジン８０８は、受け取られたデータに関する宛先ＣＰＥ１２０と接続を決定する。これは、データのヘッダ部分の中などの、受け取られたデータの中に含まれる様々な情報を使用して決定される。
【００７０】
ステップ１０３０で、ＱｏＳエンジン８０８は、様々な接続向けに受け取られたデータに優先順位を付けるために、各接続に割り当てられたサービスのクラスを決定する。より詳細には、ＱｏＳエンジン８０８は、データ・パケットが向けられた接続のそれぞれのＱｏＳパラメータに従って、データ１３３に優先順位を付ける。ＱｏＳエンジン８０８は、それらのパラメータを、データ優先順位を決定するために、公平に重み付けられたラウンドロビン・キューイングなどの、当技術分野で周知の多くの技術と併せて使用することができる。
【００７１】
ステップ１０４０で、ＱｏＳエンジン８０８は、優先順位付けされたデータを１つまたは複数のバッファの中に格納し、データはＭＣＰ８１０によって要求されるまでそこに留まる。一実施形態では、データは、ＱｏＳエンジン８０８によって割り当てられた優先順位に従ってバッファの中で編成される。
【００７２】
ステップ１０５０で、ＱｏＳエンジン８０８によって格納されたデータが、ＭＣＰ８１０によって要求される。一実施形態では、データは、図９に関して前述したように、ＭＣＰ８１０によって要求される。ＭＣＰ８１０によるデータを求める要求に応答して、ＱｏＳエンジン８０８は、順序付けられたデータをＭＣＰ８１０に伝送する。
【００７３】
図１１は、Ｉ／Ｏモジュール７５０からデータを受け取る際、伝送のためにデータを編成する際、およびモデムＡ５１２ＡとモデムＢ５１２Ｂにデータを伝送する際の制御モジュール７３２のオペレーションを示す流れ図である。
【００７４】
ステップ１１１０で、ＭＡＣ８０４ＡとＭＡＣ８０４Ｂの少なくともいずれかが、チャネルＡとチャネルＢのそれぞれに関するＵＬマップを構築する。有利な実施形態では、倍幅の基地局１１０内のＭＡＣ８０４の１つだけが、チャネルＡとチャネルＢの両方に関するＵＬマップを生成する。例えば、図８に関して、ＭＡＣ８０４Ａが、チャネルＡとチャネルＢの両方に関するＵＬマップを生成することが可能である。別の実施形態では、ＭＡＣ８０４Ａが、チャネルＡに関するＵＬマップを生成し、ＭＡＣ８０４Ｂが、チャネルＢに関するＵＬマップを生成する。単一の倍幅チャネルを伝送する基地局５１０（図５Ａ）を有する有利な実施形態では、単一のＭＡＣ８０４が、チャネルＡとチャネルＢの両方に関するＵＬマップを構築するのに使用される。２つの独立した単一幅チャネルを伝送する基地局５２０（図５Ｂ）を有する実施形態では、２つのＭＡＣ８０４が、それぞれのチャネルに関するＵＬマップを構築するのに使用される。あるいは代替的に、別々のＭＡＣ８０４が、それぞれのチャネルに関するＵＬマップを構築するのに使用されてもよい。以下の文は、単一のＭＡＣ８０４Ａ（ＭＡＣ８０４Ａであることも、ＭＡＣ８０４Ｂであることも可能な）が、両方のチャネルに関するＵＬマップを生成するケースを説明する。
【００７５】
有利な実施形態では、アップリンク帯域幅を求めるＣＰＥからの要求に基づき、次のフレームに関してＵＬマップが生成される。それらの要求を使用して、ＭＡＣ８０４Ａは、キューの状態の論理的な像を再構築する。キュー・セットのその論理的ビューに基づき、ＭＡＣ８０４Ａは、アップリンク帯域幅を要求側のＣＰＥ１２０に割り当てる。アップリンク・マップは、次のフレームの中のある時点から開始し、ある量の帯域幅を特定のＣＰＥ１２０に割り当てる。その特定のＣＰＥ１２０が、次に、その帯域幅を、そのＣＰＥの複数の接続にわたって割り当てる。帯域幅割当ての動的性質のため、割当ては常に変化しており、したがってＣＰＥ１２０は、フレームごとに与えられる帯域幅に対する求められていない変更を受け取ることがある。あるフレームに関して、すべての待機中のデータを伝送するのに必要であるよりも少ない帯域幅が、ＣＰＥ１２０に割り当てられた場合、その特定のＣＰＥ１２０は、そのＣＰＥ１２０のＱｏＳアルゴリズムと公平性アルゴリズムを使用して、そのＣＰＥ１２０のキューを調整しなければならない。ＭＡＣ８０４Ａは、チャネルＡとチャネルＢのそれぞれに関するアップリンク・マップを生成するため、倍幅のＣＰＥ向けのデータ割当てが考慮される。より詳細には、高い優先順位（ＱｏＳエンジン８０８によって使用される優先順位付けスキームによって決定された）を有する倍幅のＣＰＥ１２０に、１つまたは複数のフレームの両方のチャネル上のアップリンク帯域幅が割り当てられる。このようにして、倍幅のＣＰＥからのアップリンク通信の帯域幅が増加するが、該当する業界標準や規制上の標準の範囲内に収まる。
【００７６】
ステップ１１２０に進むと、ＭＡＣコプロセッサ８１０のそれぞれが、ダウンリンク・フレームの中に挿入されるべき最高優先順位のデータをＱｏＳエンジン８０８から要求する。有利な実施形態では、ＱｏＳエンジン８０８は、宛先ＣＰＥ１２０と、ＣＰＥ１２０より先の宛先接続および／または宛先サービスと、決定された公平性アルゴリズムとのＱｏＳパラメータとトラフィック・パラメータに基づいて、応答する。
【００７７】
ステップ１１３０に進むと、ＱｏＳエンジン８０８から受け取られた最高優先順位のデータがバッファ内に格納される。データ・パケットは、変調タイプ、ＦＥＣタイプ、ＣＰＥインデックス、エンド・ユーザ接続ＩＤの任意の組合せに応じてバッファの中に格納される。例えば、一実施形態では、データ・パケットは、最初に変調タイプに応じて、次に、ＣＰＥ  ＩＤに応じて、最後にエンド・ユーザ接続ＩＤに応じて並べ替えられる。しかし、並べ替え基準は、異なる実施形態に関して変わる可能性があり、そのため、データは、任意の利用可能な基準セットに従ってバッファリングされてもよい。別の例として、データは、最初に、接続ＩＤによって並べ替えられ、次に、各接続のデータを単一のエンティティと見なして、それらのより少ない、より大きい塊をＣＰＥ  ＩＤによって並べ替え、次に、各ＣＰＥのデータを単一のエンティティと見なして、それらのより少ない、より大きい塊を変調によって並べ替える。別の実施形態では、データ・パケットは、ＦＥＣタイプに応じてだけ並べ替える。
【００７８】
有利な実施形態では、バッファは、チャネルＡとチャネルＢのそれぞれに関するデータを別々に格納する。例えば、ＱｏＳエンジン８０８から受け取ったデータが、チャネルＡの単一幅のＣＰＥ１２０向けである場合、そのデータは、チャネルＡで伝送するためのバッファの一部分の中に、または別々のバッファ（「チャネルＡバッファ」と呼ばれる）の中にバッファリングされる。一実施形態では、チャネルＡバッファの中に格納されるデータは、チャネルＡのＰＨＹモードに従ってバッファリングされる。同様に、ＱｏＳエンジン８０８から受け取ったデータが、チャネルＢの単一幅のＣＰＥ１２０向けである場合、そのデータは、チャネルＢで伝送するためのバッファの一部分の中に、または別々のバッファ（「チャネルＢバッファ」と呼ばれる）の中にバッファリングされる。この場合も、チャネルＢに関してバッファリングされるデータは、チャネルＢのＰＨＹモードに従ってバッファリングされてもよい。
【００７９】
ＱｏＳエンジン８０８から受け取ったデータが、倍幅のＣＰＥ１２０向けである場合、そのデータは、チャネルＡバッファまたはチャネルＢバッファのいずれにバッファリングされてもよい。一実施形態では、倍幅のＣＰＥ１２０向けのバッファリングされたデータは、チャネルＡとチャネルＢの両方の伝送のために順序付けられ（ステップ１１５０）、両方のチャネルで伝送され（ステップ１１６０）、ただし倍幅のＣＰＥ１２０からの一部のパケットはチャネルＡで伝送され、その他のパケットはチャネルＢで伝送される。代替的に、特定の倍幅のＣＰＥ１２０向けに受け取ったデータの諸部分は、チャネルＡバッファまたはチャネルＢバッファのいずれに格納されてもよく、したがって、倍幅のＣＰＥ１２０向けのデータは、バッファリングされる際に、２つのチャネルの間で分割される。いずれの場合も、両方のチャネルで倍幅のＣＰＥ１２０に伝送されるデータの時間順序は、保持されなければならず、いずれのチャネルにおいてもＣＰＥデータ・ブロック４３２（図４）の時間順序を特定するためのアルゴリズムに、基地局１１０と倍幅のＣＰＥ１２０の両方が従わなければならない。図９の説明は、単一幅のＣＰＥ１２０と倍幅のＣＰＥ１２０との通信が可能であるように、別々のチャネルのデータをバッファリングするための１つの例示的なアルゴリズムを説明する。
【００８０】
ステップ１１４０に進むと、チャネルＡとＢに関するダウンリンク・フレームを埋めるのに十分なデータが、チャネルＡバッファとチャネルＢバッファのそれぞれの中に格納されているかどうかを、ＭＣＰ８１０が判定する。有利な実施形態では、チャネルＡの現在のダウンリンク・サブフレームが、単一幅チャネルを有するＣＰＥ向けのデータで完全に埋められているが、チャネルＢは、まだ一杯ではない場合、ＱｏＳエンジン８０８は、チャネルＡで単一幅のＣＰＥ向けのさらなるデータを全く供給せず、プロセスは、ステップ１１２０に戻る。したがって、プロセスが、ステップ１１２０に戻ると、チャネルＢ向けのデータだけが、ＱｏＳエンジン８０８から取り出される。同様に、チャネルＢの現在のダウンリンク・サブフレームが、単一幅チャネルを有するＣＰＥ向けのデータで完全に埋められているが、チャネルＡはまだ一杯ではない場合、ＱｏＳエンジン８０８は、チャネルＢで単一幅のＣＰＥ向けのさらなるデータを全く供給せず、プロセスは、ステップ１１２０に戻る。プロセスが、ステップ１１２０に戻ると、チャネルＡ向けのデータだけが、ＱｏＳエンジン８０８から取り出される。
【００８１】
チャネルＡとチャネルＢをともに埋めるのに十分なデータが受け取られると、プロセスは、ステップ１１５０に進む。有利な実施形態では、ステップ１１４０で、チャネルＡとチャネルＢの両方を埋めるのに十分なデータがバッファリングされる前に、フレームが終了したかどうかを、ＭＣＰ８１０のいずれか、または両方が判定する。有利な実施形態では、通信システム１００は、ネットワークにおけるすべての基地局１１０とすべてのＣＰＥ１２０を同期された状態に保つため、一定の既知の時間フレームを使用する。タイムアウト（例えば、１ミリ秒）が生じた際にバッファが完全に一杯ではない場合、バッファの中に既に入っているデータは、システムの同期を保つために送信されなければならない。一実施形態では、タイムアウトが生じた際にバッファが一杯ではない場合、モデムは、データのフレーム間のタイミングを保つために、充填セルまたは充填バイトで空のデータ・ブロックを埋める。別の実施形態では、ＭＣＰ８１０は、必要に応じて、チャネルＡバッファとチャネルＢバッファのいずれか、または両方の中の空のデータ・ブロックを埋めてから、データ・フレームをモデムに送る（ステップ１１６０）。
【００８２】
ステップ１１５０に進むと、特定の接続またはサービス向けのすべてのデータの時間順序を保つために確実となるように、チャネルＡとチャネルＢのそれぞれに関する単一幅のデータが、ＰＨＹモードによって順序付けられる。さらに、サービス内のデータの時間順序を保つことが確実となるように、倍幅のデータがＰＨＹモードによって順序付けられる。一実施形態では、倍幅のデータは、チャネルに関係なく適切な時間順序で配列され、次に、データは、各チャネルの正しいＰＨＹモード部分の中に挿入される。有利な実施形態では、倍幅チャネル向けのデータは、基地局１１０と倍幅のＣＰＥ１２０がともに従っている所定のアルゴリズムに従って配列される。前述したとおり、倍幅チャネル・データに関するＣＰＥデータ・ブロック４３２（図４）の間で適切な時間順序を保つための１つのアルゴリズムは、チャネルＡのデータをより早い時間に配置し、チャネルＢのデータをより遅い時間に配置することである。すると、受信側のＣＰＥ１２０は、チャネルＡからのブロックを最初に、次に、チャネルＢからのブロックを使用してＣＰＥデータ・ブロック４３２を組み立てることができる。
【００８３】
ステップ１１６０に進むと、チャネルＡとチャネルＢのそれぞれに関する順序付けられたデータが、対応するモデム５１２Ａ、５１２Ｂに伝送される。先行するステップの結果、データは、現時点で、モデム５１２が、それぞれの受信側のＣＰＥ１２０が、それぞれのデータを効率的に受信することができるようにデータを正しく送信するのに必要な情報のすべてを含む。
【００８４】
図１２は、アップリンク・サブフレーム中に基地局１１０によって実行されるステップを示す流れ図である。一般に、基地局１１０は、チャネルＡとチャネルＢの両方でデータを受信し、受信されたアップリンク・サブフレームの中のＣＰＥデータ・ブロックを順序付け、ユーザ・データをバックホールに伝送する。
【００８５】
ステップ１２１０から開始して、モデム５１２は、それぞれのチャネルでデータを受け取る。本明細書で説明されるシステムおよび方法によれば、一部の倍幅のＣＰＥ１２０は、チャネルＡとチャネルＢの両方で同時に伝送するように構成される。したがって、倍幅のＣＰＥ１２０からの伝送に関するデータ転送ビットレートは、単一幅のＣＰＥ１２０に関するビットレートの２倍である。さらに、通信システム１００は、現在、利用可能な機器によってサポートされる標準準拠と規制準拠のチャネルを使用するため、基地局１１０は、単一幅のＣＰＥ１２０と通信することもできる。一実施形態では、モデム５１２によって受け取られるデータには、単一幅のＣＰＥ１２０からのデータ（チャネルＡかまたはチャネルＢのいずれか）とともに、倍幅のＣＰＥ１２０からのデータ（チャネルＡとチャネルＢの両方）が含まれる。
【００８６】
ステップ１２２０で、受信されたデータは、送信元の接続またはサービスに応じて並べ替えられる。一実施形態では、単一のチャネルで受信されたＣＰＥデータ・ブロック４３２（図４）を並べ替えることには、その単一のチャネルで受信されたデータを受信された順序でバッファリングすることを必然的に伴う。しかし、倍幅のＣＰＥ１２０からのデータが、両方のチャネルで同時に受信される可能性があるため、基地局１１０は、受信されたデータの適切な順序を判定するための何らかのアルゴリズムを有さなければならない。一実施形態では、フレームの中の特定のＣＰＥ１２０から受信されたすべてのＣＰＥデータ・ブロック４３２に関して、その特定のＣＰＥ１２０からチャネルＡで受信されたデータが、受信された順序で、先にバッファリングされ、次に、その特定のＣＰＥ１２０からチャネルＢで受信されたデータが、受信された順序でバッファリングされる。２つの通信チャネルの間でデータ分割を順序付ける他の方法が、本明細書で説明されるシステムおよび方法に従って実施されてもよいことが、当業者には理解されよう。例えば、各ＣＰＥデータ・ブロック４３２は、特定のＣＰＥ１２０からのＣＰＥデータ・ブロック４３２の適切な順序付けを示す、シーケンス識別番号を含むことが可能である。
【００８７】
ステップ１２３０に進むと、転送モジュールが、順序付けられたデータを適切なロケーションに転送する。一実施形態では、転送モジュールは、データが、プロトコル・データであるか、またはＩ／Ｏインタフェース７５０に転送されるべきユーザ・データであるかを判定する。この判定は、例えば、接続ＩＤを使用して行うことができる。データが、プロトコル・データである場合、データは処理のためにＭＡＣ８０４に転送される。代替的に、データが、バックホール６１６に最終的に到達する必要があるユーザ・データである場合、データは、Ｉ／Ｏインタフェース７５０に転送される。
【００８８】
図１３は、データを編成して、基地局１１０に伝送する際にＣＰＥ１２０によって実行されるステップを示す流れ図である。
【００８９】
ステップ１３１０から開始して、データが、ＣＰＥ１２０と通信する１つまたは複数の接続から受信される。データは、各接続のサービス・クラス、または受信された順序などの、他の何からの要因に応じて、ＣＰＥ１２０においてバッファリングされてもよい。
【００９０】
ステップ１３２０に進むと、アップリンク向けにバッファの中にデータが待機している状態で、ＣＰＥ１２０が、どれだけのアップリンク帯域幅が、特定のＣＰＥ１２０に割り当てられているかを判定するために、アップリンク・マップを受け取る。一実施形態では、倍幅のＣＰＥは、各サブチャネルにつき１つずつ、２つのマップを受け取る。各サブチャネルに関して別々のアップリンク・マップを使用することにより、標準準拠が保たれ、単一幅のＣＰＥが、倍幅のＣＰＥに気づかないままにされる。さらに、各サブチャネルに関して別々のアップリンク・マップを使用することにより、各サブチャネルが、アップリンクにおいて独立にスケジュールされ、したがって、サブチャネルＡのＣＰＥの割当てが、サブチャネルＢのＣＰＥの割当てとは、フレーム内で異なる時間に位置することが可能になる。有利な実施形態では、いずれの単一幅のＣＰＥも、そのＣＰＥが通信しているサブチャネルに関するＵＬマップを受け取る。別の実施形態では、ＣＰＥ１２０のそれぞれが、チャネルＡとチャネルＢのそれぞれに関するアップリンク・マップを受け取る。別の実施形態では、倍幅のＣＰＥは、後続のフレームの両方のチャネルに帯域幅を与えるアップリンク・マップを受け取る。ＣＰＥ１２０は、どれだけのデータが、特定のＣＰＥの変調において、チャネルのそれぞれにおける割り当てられた帯域幅の中に入ることが可能であるかを判定する。
【００９１】
ステップ１３３０に進むと、ＣＰＥ１２０は、バッファの中に格納されたデータに優先順位を付ける。ＣＰＥ１２０に対する接続の登録時に、各接続に関して通常、特定される優先順位を使用し、割り当てられたアップリンク帯域幅の量を考慮して、ＣＰＥ１２０は、厳密な優先順位、または変更された厳密な優先順位、公平に重み付けされたスキーム、ラウンドロビン・スキーム、または他の優先順位付けスキームを使用して、データに優先順位を付ける。一実施形態では、ＣＰＥ１２０におけるバッファが、アップリンクの準備ができている優先されるデータを格納するのに使用される、優先される部分を含む。別の実施形態では、バッファは、優先されるデータを異なるセクションに移動せず、代わりに、バッファの中に格納されたデータのロケーションを示す一連のポインタを並べ替える。
【００９２】
ステップ１３４０に進むと、ＣＰＥ１２０が、アップリンク・サブフレームの中で特定のＣＰＥ１２０に割り当てられた時間を満たすアップリンク・データ・バーストを構築する。ＣＰＥ１２０が倍幅のＣＰＥ１２０である場合、ＣＰＥ１２０は、チャネルＡとチャネルＢにおける割り当てられた時間を満たすアップリンク・データ・バーストを構築する。基地局によってデータが適切に受信されるために、ＣＰＥ１２０は、チャネルＡとＢに関する受け取られたＵＬマップに従わなければならない。このため、任意の所与のフレーム内で、ＵＬマップは、特定の倍幅のＣＰＥが、ＡとＢの両方で、またはＡでだけ、またはＢでだけ割当てを受けること、あるいはＡとＢのいずれでも割当てを受けないことを示す。したがって、倍幅のＣＰＥでさえ、両方のチャネルで常に伝送することができるわけではない。有利な実施形態では、ＵＬマップは、所与のセクタ内のＣＰＥ１２０に関する優先順位とＱｏＳ要件に基づいて動的であり、したがって、特定のＣＰＥ１２０に関するＵＬ帯域幅の割当ては、フレームごとに調整されてもよい。データ・バーストは、基地局１１０に関連して前述したのと同様の形で、バッファの優先される部分からプルされたデータを使用して構築される。データ・バーストを構築する間、ＣＰＥ１２０は、パッキング、ペイロード・ヘッダ抑制、フラグメント化の任意の組合せを使用することができる。
【００９３】
ステップ１３５０に進むと、データ・バーストは、アップリンク・マップの中で割り当てられた時間に伝送される。倍幅のＣＰＥ１２０の場合、データは、チャネルＡとチャネルＢの両方で同時に伝送される。単一幅のＣＰＥ１２０に関して、データは、基地局１１０と他のＣＰＥ１２０が、倍幅チャネルを使用して通信するように構成されていることに起因する、ＣＰＥ１２０のオペレーションの変更を全く伴わずに、単一のチャネルで伝送される。
【００９４】
以上の説明は、本発明のいくつかの実施形態について詳細に述べている。しかし、文中で前述のものがどれだけ詳細に思われても、本発明は、多くの形で実施されてもよいことが理解されよう。やはり前述したとおり、本発明のいくつかの特徴または態様を説明する際に特定の用語の使用は、その用語が関連付けられた本発明の特徴または態様のいずれかの特定の特性を含むことに限定されるように、その用語が本明細書で再定義されていることを暗示するものと解釈されてはならないことに留意されたい。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲、およびあらゆるその均等物に従って解釈されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】ブロードバンド無線通信システムの簡略化されたブロック図である。
【図２】図１の通信システムのような通信システムによって使用されることが可能なＴＤＤまたはＡＴＤＤのフレーム構造、およびマルチフレーム構造を示す図である。
【図３】図１に示されるＣＰＥの１つまたは複数に情報を伝送するのに基地局によって使用されることが可能な、例示的なＴＤＤまたはＡＴＤＤのダウンリンク・サブフレームを示す図である。
【図４】倍幅チャネルにおいて伝送される通信信号の諸部分に関するフレーム構造を示すブロック図である。
【図５】倍幅の通信信号を伝送するようにそれぞれが構成された基地局の例示的な構成を示すブロック図である。
【図６】図１の例示的な基地局内のコンポーネントの多くを示すブロック図である。
【図７】図６に示されたＭＩＣのより詳細なブロック図である。
【図８】図６および図７のＭＩＣ内の例示的な制御モジュールのブロック図である。
【図９】様々な単一幅のＣＰＥおよび倍幅のＣＰＥに伝送するためのデータを編成するのに使用されるコンポーネントの例示的な構成を示すブロック図である。
【図１０】例示的なＱｏＳのオペレーションを示す流れ図である。
【図１１】Ｉ／Ｏモジュールからデータを受信する際、伝送のためにデータを編成する際、ならびにモデムＡとモデムＢにデータを伝送する際の制御モジュールのオペレーションを示す流れ図である。
【図１２】アップリンク・サブフレーム中に基地局によって実行されるステップを示す流れ図である。
【図１３】データを編成して、基地局１１０に伝送する際にＣＰＥによって実行されるステップを示す流れ図である。
【図１】
2008503942.tif 000004
【図２】
2008503942.tif 000005
【図３】
2008503942.tif 000006
【図４】
2008503942.tif 000007
【図５】
2008503942.tif 000008
【図６】
2008503942.tif 000009
【図７】
2008503942.tif 000010
【図８】
2008503942.tif 000011
【図９】
2008503942.tif 000012
【図１０】
2008503942.tif 000013
【図１１】
2008503942.tif 000014
【図１２】
2008503942.tif 000015
【図１３】
2008503942.tif 000016
【国際調査報告】
2008503942.tif 000017