(57)【要約】サービングセクタを用いた、モバイル局（ＭＳ）の通常オペレーションの間に、１つまたは複数の近隣セクタを用いてレンジングするための方法及び装置が提供される。レンジング結果は、近隣セクタのうちの１つについてのサービスエリアを提供している別の基地局（ＢＳ）へのハンドオーバプロセスを加速するために、頻繁に更新されることができる。
2011523279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信することと、
（ｂ）前記ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して、１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストを送信することと、
（ｃ）前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストに基づいて、１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信することと、
（ｄ）前記レンジングレスポンスに基づいて、レンジング結果を更新することと、
を備えているワイヤレス通信のための方法。
【請求項２】
前記更新されたレンジング結果に基づいてハンドオーバを開始すること、をさらに備えている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
初期レンジングは、前記ハンドオーバについて実行されない、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記レンジング結果が更新されつづけるために、ステップａ−ｄを繰り返すこと、をさらに備えている請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記レンジング結果は、タイミング、周波数、またはパワー調整情報、のうちの少なくとも１つを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＵＬパケットは第１のトランシーバから送信されており、前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、第２のトランシーバから送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＵＬパケットと前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、同じトランシーバから送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、ネットワークスケジューリングにしたがって任意の時間に送信されるので、前記近隣基地局からの前記初期レンジング領域割り付けは、前記サービング基地局からの帯域幅割り付けとオーバーラップしない、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１６ファミリの標準規格のうちの１つまたは複数の標準規格に従ったフォーマットを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信するように構成された第１の送信論理と、
前記ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して、１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストを送信するように構成された第２の送信論理と、
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するように構成された受信論理と、
前記レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するように構成された更新論理と、
を備えているワイヤレス通信のためのトランシーバ。
【請求項１１】
前記更新されたレンジング結果に基づいてハンドオーバを開始するように構成されたハンドオーバ開始論理、をさらに備えている請求項１０に記載のトランシーバ。
【請求項１２】
前記ハンドオーバ開始論理は、前記ハンドオーバについて初期レンジングを実行しない、請求項１１に記載のトランシーバ。
【請求項１３】
前記レンジング結果は、タイミング、周波数、またはパワー調整情報、のうちの少なくとも１つを備えている、請求項１０に記載のトランシーバ。
【請求項１４】
前記第１の送信論理は、前記第２の送信論理が前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するために使用するのとは異なる無線周波数（ＲＦ）チャネルを使用して前記ＵＬパケットを送信するように構成されている、請求項１０に記載のトランシーバ。
【請求項１５】
前記第１の送信論理は、第１のセットのサブキャリアを使用して前記ＵＬパケットを送信するように構成されており、前記第２の送信論理は、第２のセットのサブキャリアを使用して前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するように構成されており、前記第１のセットのサブキャリアと前記第２のセットのサブキャリアは、同じ無線周波数（ＲＦ）チャネル内にある、請求項１０に記載のトランシーバ。
【請求項１６】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１６ファミリの標準規格のうちの１つまたは複数の標準規格に従ったフォーマットを有する、請求項１０に記載のトランシーバ。
【請求項１７】
通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信するための手段と、
前記ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して、１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストを送信するための手段と、
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストに基づいて、１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するための手段と、
前記レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するための手段と、
を備えているワイヤレス通信のための装置。
【請求項１８】
前記更新されたレンジング結果に基づいてハンドオーバを開始するための手段、をさらに備えている請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
ハンドオーバを開始するための手段は、前記ハンドオーバについて初期レンジングを実行しない、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ＵＬパケットを送信するための手段は、第１のトランシーバであり、前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するための手段は、第２のトランシーバである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記ＵＬパケットを送信するための手段と前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するための手段は、同じトランシーバである、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するための手段は、ネットワークスケジューリングにしたがって任意の時間に前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するように構成されているので、前記近隣基地局からの前記初期レンジング領域割り付けは、前記サービング基地局からの帯域幅割り付けとオーバーラップしない、請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１６ファミリの標準規格のうちの１つまたは複数の標準規格に従ったフォーマットを有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２４】
通常のオペレーションモードの間にサービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信するように、前記ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストを送信するように、そして、前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するように、構成されたトランシーバと、
前記レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するように構成された更新論理と、
を備えているモバイルデバイス。
【請求項２５】
前記トランシーバは、第１のセットのサブキャリアを使用して前記ＵＬパケットを送信するように、そして第２のセットのサブキャリアを使用して前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するように構成されており、前記第１のセットのサブキャリアと前記第２のセットのサブキャリアは、同じ無線周波数（ＲＦ）チャネル内にある、請求項２４に記載のモバイルデバイス。
【請求項２６】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１６ファミリの標準規格のうちの１つまたは複数の標準規格に従ったフォーマットを有する、請求項２４に記載のモバイルデバイス。
【請求項２７】
通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信するように構成された第１のトランシーバと、
前記ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストを送信するように、そして前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するように構成された第２のトランシーバと、
前記レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するように構成された更新論理と、
を備えているモバイルデバイス。
【請求項２８】
前記第１のトランシーバは、前記第２のトランシーバが前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信するために使用するのとは異なる無線周波数（ＲＦ）チャネルを使用して前記ＵＬパケットを送信するように構成されている、請求項２７に記載のモバイルデバイス。
【請求項２９】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１６ファミリの標準規格のうちの１つまたは複数の標準規格に従ったフォーマットを有する、請求項２７に記載のモバイルデバイス。
【請求項３０】
ワイヤレス通信のための更新されたレンジング結果を維持するためのプログラムを含んでいるコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行されるとき、
（ａ）通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信することと、
（ｂ）前記ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して、１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストを送信することと、
（ｃ）前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストに基づいて、１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信することと、
（ｄ）前記レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新することと、
を備えているオペレーションを実行する、
コンピュータ可読媒体。
【請求項３１】
前記更新されたレンジング結果に基づいてハンドオーバを開始すること、をさらに備えている請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３２】
初期レンジングは、前記ハンドオーバについて実行されない、請求項３１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３３】
前記レンジング結果が更新されつづけるために、ステップａ−ｄを繰り返すこと、をさらに備えている請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３４】
前記レンジング結果は、タイミング、周波数、またはパワー調整情報、のうちの少なくとも１つを備えている、請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３５】
前記ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の８０２．１６ファミリの標準規格のうちの１つまたは複数の標準規格に従ったフォーマットを有する、請求項３０に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【分野】
【０００１】
本開示のある実施形態は、一般的にはワイヤレス通信システムに関し、より具体的には、ワイヤレス通信システムにおけるハンドオーバの間のレンジングプロセス(ranging process)に関する。
【背景】
【０００２】
ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｘの下のＯＦＤＭ及びＯＦＤＭＡのワイヤレス通信システムは、マルチプルサブキャリアの周波数の直交性に基づいて、システムにおけるサービスについて登録されたワイヤレスデバイス（すなわちモバイル局）と通信するために基地局のネットワークを使用し、マルチパスフェージング及び干渉に対する抵抗、のような広帯域ワイヤレス通信のための複数の技術的な利益を達成するためにインプリメントされることができる。各基地局（ＢＳ）は、モバイル局（ＭＳ）に対してデータを伝達する無線周波数（ＲＦ）信号を出し(emits)、モバイル局（ＭＳ）からデータを伝達する無線周波数（ＲＦ）信号を受信する。様々な理由、例えばモバイル局（ＭＳ）が１つの基地局によってカバーされたエリアから離れて移動し、別の基地局によってカバーされたエリアに入る、により、ハンドオーバ（ハンドオフとも知られている）は、１つの基地局から別の基地局へと通信サービス（例えば、進行中呼び出しまたはデータセッション）をトランスファするために実行されることができる。
【０００３】
３つのハンドオーバ方法は、モバイルＷｉＭＡＸ仕様においてサポートされており、１つは必須(mandatory)で、他の２つはオプションである。必須のハンドオーバ方法は、ハードハンドオーバ（ＨＨＯ）と呼ばれ、最初にモバイルＷｉＭＡＸによってインプリメントされるのに必要な唯一のタイプである。ＨＨＯは、あるＢＳから別のＢＳまでの接続の急なトランスファ(abrupt transfer)を意味する。ハンドオーバ決定は、ＭＳによって報告された測定結果に基づいて、ＭＳまたはＢＳによって行われることができる。ＭＳはＲＦスキャンを周期的に実行し、近隣の基地局の信号の品質を測定することができる。ハンドオーバ決定は、例えば、現在のセルを越えているあるセルの信号強度、信号フェージングまたは干渉をもたらすＭＳ変更ロケーション、またはより高いサービスの品質（ＱｏＳ）を必要とするＭＳ、から生じる。スキャニングは、ＢＳによって割り付けられたスキャニングインターバルの間に実行される。これらのインターバルの間に、ＭＳはまた、初期レンジング(initial ranging)をオプションで実行すること、そして、１つまたは複数の近隣基地局と関連づけること、ができる。いったんハンドオーバ決定が行われると、ＭＳは、ターゲットＢＳのダウンリンク送信との同期を始めることができ、スキャニングの間にそれがなされなかった場合にはレンジングを実行することができ、前のＢＳとの接続を終了することができる。ＢＳにおける配信されなかったプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）は、タイマが終了する(expires)まで、維持される。
【発明の概要】
【０００４】
本開示のある実施形態は、一般的には、サービングセクタを用いたモバイル局の通常オペレーションの間に、近隣セクタを用いて初期レンジングを実行することと(performing initial ranging with neighboring sectors during normal operation of a mobile station with its serving sector)、そして、近隣セクタのうちの１つについてのサービスエリアを提供している別の基地局へのハンドオーバプロセスを加速するためにレンジング結果(ranging results)を更新することと、に関する。
【０００５】
本開示のある実施形態は、方法を提供する。方法は、通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してアップリンク（ＵＬ）パケットを送信することと、ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数のレンジングリクエスト(ranging requests)を送信することと、レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンス(ranging responses)を受信することと、そして、レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新することと、を一般的に含む。
【０００６】
本開示のある実施形態はワイヤレス通信のためのトランシーバを供給する。トランシーバは、通常のオペレーションモードの間に、サービング基地局に対してＵＬパケットを送信するように構成された第１の送信論理と、ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して、１つまたは複数レンジングリクエストを送信するように構成された第２の送信論理と、レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するように構成された受信論理と、レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するように構成された更新論理と、を一般的に含む。
【０００７】
本開示のある実施形態はワイヤレス通信のための装置(apparatus)を供給する。装置は、通常のオペレーションモードの間にサービング基地局に対してＵＬパケットを送信するための手段と、ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数のレンジングリクエストを送信するための手段と、レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するための手段と、レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するための手段と、を一般的に含む。
【０００８】
本開示のある実施形態はモバイルデバイスを提供する。モバイルデバイスは、通常のオペレーションモードの間にサービング基地局に対してＵＬパケットを送信するように、ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数のレンジングリクエストを送信するように、そしてレンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するように、構成されたトランシーバと、レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するように構成された更新論理と、を一般的に含む。
【０００９】
本開示のある実施形態は、モバイルデバイスを提供する。モバイルデバイスは、通常のオペレーションモードの間にサービング基地局に対してＵＬパケットを送信するように構成された第１のトランシーバと、ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数のレンジングリクエストを送信するように、そして、レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信するように、構成された第２のトランシーバと、そして、レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新するように構成された更新論理と、を一般的に含む。
【００１０】
本開示のある実施形態は、プロセッサによって実行されるときに、あるオペレーションを実行する、ワイヤレス通信のための更新されたレンジング結果を維持するためのプログラムを含んでいるコンピュータ可読媒体(computer-readable medium)を提供する。そのオペレーションは、通常のオペレーションモードの間にサービング基地局に対してＵＬパケットを送信することと、ＵＬパケットを送信しながら１つまたは複数の近隣基地局に対して１つまたは複数のレンジングリクエストを送信することと、レンジングリクエストに基づいて１つまたは複数のレンジングレスポンスを受信することと、レンジングレスポンスに基づいてレンジング結果を更新することと、を一般的に含む。
【００１１】
本開示の上記で記載された特徴が詳細に理解されることができる方法で、上記で簡潔に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによってなされており、実施形態のいくつかは、添付図面において図示されている。添付図面は、本開示の典型的な実施形態のみを図示しているが、本開示が他の同等な効果的な実施形態を認めることができるため、その範囲を限定するものとしてみなされない、ということは留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示のある実施形態に従って、ワイヤレス通信システムの例を図示する。
【図２】図２は、本開示のある実施形態に従って、ワイヤレスデバイスにおいて利用されることができる様々なコンポーネントを図示する。
【図３】図３は、本開示のある実施形態に従って、直交周波数分割多重化及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ）技術を利用するワイヤレス通信システム内で使用されることができる例示的な送信機と例示的な受信機を図示する。
【図４】図４は、本開示のある実施形態に従って、３つのセグメントを備えた、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）についての例示的なＯＦＤＭＡフレームを図示する。
【図５】図５は、本開示のある実施形態に従って、ＯＦＤＭＡフレームの例示的なアップリンク（ＵＬ）サブフレームを図示する。
【図６Ａ】図６Ａ−Ｃは、本開示のある実施形態に応じて、ある基地局から別の基地局へと切り替えるときのハンドオーバタイムラインの例を図示する。
【図６Ｂ】図６Ａ−Ｃは、本開示のある実施形態に応じて、ある基地局から別の基地局へと切り替えるときのハンドオーバタイムラインの例を図示する。
【図６Ｃ】図６Ａ−Ｃは、本開示のある実施形態に応じて、ある基地局から別の基地局へと切り替えるときのハンドオーバタイムラインの例を図示する。
【図７】図７は、本開示のある実施形態に従って、サービングセクタで通常オペレーションを実施する間に１つまたは複数の近隣セクタとのレンジングにより集められた更新されたレンジング結果を使用している、加速されたハンドオーバのための例示的なオペレーションのフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、本開示のある実施形態に従って、図７の加速されたハンドオーバのための例示的なオペレーションに対応する手段のブロック図である。
【図８Ａ】図８Ａ−Ｃは、本開示のある実施形態に従って、サービングセクタを用いて通常オペレーションを実施している間に１つまたは複数の近隣セクタを用いてレンジングすることと(ranging with)、そして、更新されたレンジング結果を使用している加速されたハンドオーバを実行することと、を図示する。
【図８Ｂ】図８Ａ−Ｃは、本開示のある実施形態に従って、サービングセクタを用いて通常オペレーションを実施している間に１つまたは複数の近隣セクタを用いてレンジングすることと、そして、更新されたレンジング結果を使用している加速されたハンドオーバを実行することと、を図示する。
【図８Ｃ】図８Ａ−Ｃは、本開示のある実施形態に従って、サービングセクタを用いて通常オペレーションを実施している間に１つまたは複数の近隣セクタを用いてレンジングすることと、そして、更新されたレンジング結果を使用している加速されたハンドオーバを実行することと、を図示する。
【図９】図９は、本開示のある実施形態に従って、初期のレンジングからレンジングレスポンス（ＲＮＧ−ＲＳＰ）メッセージのフォーマットを図示する。
【詳細な説明】
【００１３】
本開示のある実施形態は、サービングセクタを用いたモバイル局（ＭＳ）の通常オペレーションの間に、１つまたは複数の近隣セクタを用いてレンジングするための技術及び装置を提供する。レンジング結果は、近隣セクタのうちの１つについてのサービスエリアを提供している別の基地局（ＢＳ）へのハンドオーバプロセスを加速するために、頻繁に更新されることができる。
【００１４】
例示的なワイヤレス通信システム(Exemplary Wireless Communication System)
本開示の方法及び装置は、ブロードバンドワイヤレス通信システムにおいて利用されることができる。用語「ブロードバンドワイヤレス(broadband wireless)」は、与えられたエリア上で、ワイヤレス、ボイス、インターネット、及び／またはデータネットワークアクセスを提供する技術を指す。
【００１５】
ＷｉＭＡＸは、マイクロ波接続のためのワールドワイドな相互作用性(Worldwide Interoperability for Microwave Access)を表わしており、長距離の高スループットブロードバンド接続を提供する、標準ベースブロードバンドワイヤレス技術である。今日、ＷｉＭＡＸには、固定ＷｉＭＡＸとモバイルＷｉＭＡＸの２つのアプリケーションがある。固定ＷｉＭＡＸアプリケーションは、ポイント・ツー・マルチポイントであり、例えば、家と会社へのブロードバンドアクセスを可能にする。モバイルＷｉＭＡＸは、ブロードバンドスピードでのセルラネットワークの十分なモビリティを提供する。
【００１６】
モバイルＷｉＭＡＸは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）及びＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）技術に基づいている。ＯＦＤＭは、様々な高速データレート通信システムにおいて近年幅広く採用された、デジタルマルチキャリア変調技術である。ＯＦＤＭを用いて、送信ビットストリームは、マルチプル低レートサブストリームに分割される。各サブストリームは、マルチプル直交サブキャリアのうちの１つで変調され、複数の並列サブチャネルのうちの１つにわたって送信される。ＯＦＤＭＡは、ユーザが異なるタイムスロットにおけるサブキャリアを割り当てられる多元接続技術である。ＯＦＤＭＡは、サービス必要条件の、様々な変動アプリケーション、データレート、及び品質を、多くのユーザに提供することができる、柔軟な多元接続技術である。
【００１７】
ワイヤレスインターネットおよび通信における急速な成長は、ワイヤレス通信サービスの分野において、増加する高速データ転送速度の需要をもたらした。今日ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムは、最も有望な研究領域のうちの１つとしてみなされており、次世代のワイヤレス通信の重要な技術とみなされている。これは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ変調スキームが従来の単独キャリア変調スキームよりも、例えば、変調効率、スペクトラム効率、柔軟性、及び強力なマルチパス電磁波耐性(strong multipath immunity)、のような多くの利益を提供することができるという事実に起因する。
【００１８】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｘは、固定及びモバイルのブロードバンドワイヤレスアクセス（ＢＷＡ）システムの無線インタフェースを定義する新興標準規格団体である。これらの標準規格は、少なくとも４つの異なる物理層（ＰＨＹ）と１つのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）層を定義する。４つの物理層のうちのＯＦＤＭ物理層とＯＦＤＭＡ物理層は、それぞれ、固定及びモバイルのＢＷＡエリアにおいて、最も使われている。
【００１９】
図１は、ワイヤレス通信システム１００の例を図示する。ワイヤレス通信システム１００は、ブロードバンドワイヤレス通信システムであってもよい。ワイヤレス通信システム１００は、多数のセル１０２のための通信を提供することができ、セルのそれぞれは、基地局１０４によってサービス提供される。基地局１０４は、ユーザ端末１０６と通信する固定局であってもよい。基地局１０４は、代替的に、アクセスポイント、ノードＢ、または他の用語を指すことができる。
【００２０】
図１は、システム１００の全体にわたって分散された様々なユーザ端末１０６を図示する。ユーザ端末１０６は、固定（すなわち、静止）またはモバイルであってもよい。ユーザ端末１０６は、代替的に、遠隔局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、モバイル局、局、ユーザ機器などを指すことができる。ユーザ端末１０６は、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルドデバイス、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、パソコン（ＰＣ）などのようなワイヤレスデバイスであってもよい。
【００２１】
様々なアルゴリズム及び方法は、基地局１０４とユーザ端末１０６との間のワイヤレス通信システム１００における送信に使用されることができる。例えば、信号はＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ技術に従って、基地局１０４とユーザ端末１０６との間で、送信され受信されることができる。その場合には、ワイヤレス通信システム１００はＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムと呼ばれる。
【００２２】
基地局１０４からユーザ端末１０６までの送信を容易にする通信リンクは、ダウンリンク１０８と呼ばれ、ユーザ端末１０６から基地局１０４までの送信を容易にする通信リンクは、アップリンク１１０と呼ばれる。あるいは、ダウンリンク１０８は順方向リンクあるいは順方向チャネルと呼ばれてもよく、アップリンク１１０は、逆方向リンクあるいは逆方向チャネルと呼ばれてもよい。
【００２３】
セル１０２はマルチプルセクタ１１２に分割されることができる。セクタ１１２は、セル１０２内の物理的なサービスエリアである。ワイヤレス通信システム１００内の基地局１０４は、セル１０２の特定セクタ１１２内のパワーのフローを集中させるアンテナを利用することができる。そのようなアンテナは指向性アンテナ(directional antennas)と呼ばれることができる。例えば、図１で図示されているように、基地局１０４Ａは、セクタＡ  １１２Ａについての指向性サービスエリアを提供することができ、基地局１０４ＢはセクタＢ  １１２Ｂについての指向性サービスエリアを提供することができ、基地局１０４ｃは、セクタＣ  １１２ｃについての指向性サービスエリアを提供することができる。
【００２４】
図２は、ワイヤレスデバイス２０２において利用されることができる様々なコンポーネントを図示する。ワイヤレスデバイス２０２は、ここにおいて説明された様々な方法をインプリメントするように構成されることができるデバイスの一例である。ワイヤレスデバイス２０２は、基地局１０４あるいはユーザ端末１０６であってもよい。
【００２５】
ワイヤレスデバイス２０２は、ワイヤレスデバイス２０２のオペレーションを制御するプロセッサ２０４を含むことができる。プロセッサ２０４はまた、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と呼ばれてもよい。読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の両方を含むことができる、メモリ２０６は、プロセッサ２０４に対して、命令とデータを提供する。メモリ２０６の一部分はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）を含むことができる。プロセッサ２０４は、典型的には、メモリ２０６内で保存されたプログラム命令に基づいて、論理及び算術の演算を実行する。メモリ２０６における命令は、ここにおいて説明された方法をインプリメントするように実行することができる。
【００２６】
ワイヤレスデバイス２０２はまた、ワイヤレスデバイス２０２と遠隔ロケーションとの間のデータの送信及び受信を可能にするために、送信機２１０と受信機２１２を含むことができるハウジング２０８を含むことができる。送信機２１０と受信機２１２は、トランシーバ２１４へと組み合わせられることができる。アンテナ２１６は、ハウジング２０８に対して取り付けられ、トランシーバ２１４に電気的に結合されうる。ワイヤレスデバイス２０２はまた、マルチプル送信機、マルチプル受信機、マルチプルトランシーバ、及び／または、マルチプルアンテナを含むことができる（図示せず）。
【００２７】
ワイヤレスデバイス２０２はまた、トランシーバ２１４によって受信された信号のレベルを検出し定量化するために使用されることができる信号検出器２１８を含むことができる。信号検出器２１８は、合計エネルギー、パイロットサブキャリアからのパイロットエネルギーまたはプリアンブルシンボルからの信号エネルギー、パワースペクトル密度、のようなエネルギー及び他の信号を検出することができる。ワイヤレスデバイス２０２はまた、信号を処理することにおいて使用されるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２２０を含むことができる。
【００２８】
ワイヤレスデバイス２０２の様々なコンポーネントは、バスシステム２２２によって一緒に結合されることができ、バスシステムは、データバスに加えて、パワーバス、制御信号バス、そしてステータス信号バスを含むことができる。
【００２９】
図３は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用するワイヤレス通信システム１００内で使用されることができる送信機３０２の例を図示する。送信機３０２の部分は、ワイヤレスデバイス２０２の送信機２１０においてインプリメントされることができる。送信機３０２は、ダウンリンク１０８上でユーザ端末１０６に対してデータ３０６を送信するために、基地局１０４においてインプリメントされることができる。送信機３０２はまた、アップリンク１１０上で基地局１０４に対してデータ３０６を送信するために、ユーザ端末１０６においてインプリメントされることができる。
【００３０】
送信されるべきデータ３０６は、直列／並列（Ｓ／Ｐ）コンバータ３０８に対して入力として提供されているように、示されている。Ｓ／Ｐコンバータ３０８は、送信データをＮ個の並列データストリーム３１０へ分割することができる。
【００３１】
Ｎ個の並列データストリーム３１０は、マッパー３１２に対して入力として供給されることができる。マッパー３１２は、Ｎ個のコンスタレーションポイント上へＮ個の並列データストリーム３１０をマッピングすることができる。マッピングは、２相位相変調（ＢＰＳＫ）、直角位相変調（ＱＰＳＫ）、８相位相変調位相変調（８ＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）などのようないくつかの変調コンスタレーションを使用して行われることができる。したがって、マッパー３１２は、Ｎ個の並列シンボルストリーム３１６を出力することができ、各シンボルストリームは、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）３２０のＮ個の直交サブキャリアのうちの１つに対応する。これらのＮ個の並列シンボルストリーム３１６は、周波数ドメインで表わされており、ＩＦＦＴコンポーネント３２０によって、Ｎ個の並列時間ドメインサンプルストリーム３１８に変換されることができる。
【００３２】
用語についての簡単な注釈が提示される。周波数ドメインにおけるＮ個の並列変調は、周波数ドメインにおけるＮ個の変調シンボルと等しく、周波数ドメインにおけるＮ個の変調シンボルは、周波数ドメインにおけるＮマッピングとＮポイントＩＦＦＴと等しく、周波数ドメインにおけるＮマッピングとＮポイントＩＦＦＴは、時間ドメインにおける１つの（有用）ＯＦＤＭシンボルと等しく、時間ドメインにおける１つの（有用）ＯＦＤＭシンボルは、時間ドメインにおけるＮ個のサンプルと等しい。時間ドメインの１つのＯＦＤＭシンボルであるＮｓは、Ｎｃｐ（ＯＦＤＭシンボルあたりのガードサンプルの数）＋Ｎ（ＯＦＤＭシンボルあたりの有用なサンプルの数）と等しい。
【００３３】
Ｎ個の並列時間ドメインサンプルストリーム３１８は、並列／直列（Ｐ／Ｓ）コンバータ３２４によって、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルストリーム３２２へと変換されることができる。ガード挿入コンポーネント３２６は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルストリーム３２２における連続ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボル間で、ガードインターバルを挿入することができる。ガード挿入コンポーネント３２６の出力は、無線周波数（ＲＦ）フロントエンド３２８によって望ましい送信周波数帯域にアップコンバートされることができる。アンテナ３３０は、結果として生じる信号３３２を送信することができる。
【００３４】
図３はまた、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用するワイヤレス通信システム１００内で使用されることができる受信機３０４の例を図示する。受信機３０４の部分は、ワイヤレスデバイス２０２の受信機２１２においてインプリメントされることができる。受信機３０４は、ダウンリンク１０８上で基地局１０４からデータ３０６を受信するために、ユーザ端末１０６においてインプリメントされることができる。受信機３０４はまた、アップリンク１１０上でユーザ端末１０６からデータ３０６を受信するために、基地局１０４においてインプリメントされることができる。
【００３５】
送信された信号３３２は、ワイヤレスチャネル３３４にわたって伝達されることを示されている。信号３３２’がアンテナ３３０’によって受信されるとき、受信された信号３３２’は、ＲＦフロントエンド３２８’によってベースバンド信号にダウンコンバートされることができる。ガード除去コンポーネント３２６’は、ガード挿入コンポーネント３２６によってＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボル間で挿入されたガードインターバルを除去することができる。
【００３６】
ガード除去コンポーネント３２６’の出力は、Ｓ／Ｐコンバータ３２４’に供給されることができる。Ｓ／Ｐコンバータ３２４’は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルストリーム３２２’をＮ個の並列の時間ドメインシンボルストリーム３１８’に分割することができ、それらのそれぞれは、Ｎ個の直交サブキャリアのうちの１つに対応する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）コンポーネント３２０’は、Ｎ個の並列時間ドメインシンボルストリーム３１８’を周波数ドメインに変換し、そして、Ｎ個の並列周波数ドメインシンボルストリーム３１６’を出力することができる。
【００３７】
デマッパー３１２’は、マッパー３１２によって実行されたシンボルマッピングオペレーションの逆を実行し、それによって、Ｎ個の並列データストリーム３１０’を出力する。Ｐ／Ｓコンバータ３０８’は、Ｎ個の並列のデータストリーム３１０’を単一データストリーム３０６’へと組み合わせることができる。理想的には、このデータストリーム３０６’は、送信機３０２に対して入力として供給されたデータ３０６に対応する。
【００３８】
例示的なＯＦＤＭＡフレーム(Exemplary OFDMA Frame)
図４を参照すると、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）インプリメンテーションについてのＯＦＤＭＡフレーム４００は、限定的な例ではなく、一般的な例として図示されている。ＯＦＤＭＡフレームの他のインプリメンテーション、例えばフル及びハーフデュプレクス周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）が使用されることができ、その場合には、フレームは、ダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）メッセージが異なるキャリア上で同時に送信されるという同じ概念である。ＴＤＤインプリメンテーションでは、各フレームは、ＤＬサブフレーム４０２とＵＬサブフレーム４０４に分割されることができ、そしてそれらは、ＤＬ及びＵＬの送信衝突を防ぐために、小さいガードインターバル(a small guard interval)によって、あるいは、より具体的には、送信／受信の遷移ギャップと受信／送信の遷移ギャップ（それぞれ、ＴＴＧ４０６、ＲＴＧ４０７）によって分けられる。ＤＬ対ＵＬのサブフレームの比は、異なるトラヒックプロファイルをサポートするために、３：１から１：１へと変わってもよい。
【００３９】
ＯＦＤＭＡフレーム４００内では、様々な制御情報が含まれることができる。例えば、フレーム４００の第１のＯＦＤＭＡシンボルは、プリアンブル４０８であってもよく、そしてそれは、同期化に使用されるいくつかのパイロット信号（パイロット）を含むことができる。プリアンブル４０８の内部の固定パイロットシーケンスは、受信機３０４が周波数と位相エラーを推定し、送信機３０２に同期することを可能にすることができる。さらに、プリアンブル４０８における固定パイロットシーケンスは、ワイヤレスチャネルを推定し等化するために利用されることができる。プリアンブル４０８は、ＢＰＳＫ変調されたキャリアを含むことができ、典型的には１つのＯＦＤＭシンボル長である。プリアンブル４０８のキャリアは、出力増大される(power-boosted)ことができ、ＷｉＭＡＸ信号におけるデータ部分の周波数ドメインにおけるパワーレベルよりも一般的に数デシベル（ｄＢ）高い（例、９ｄＢ）。使用されるプリアンブルキャリアの数は、ゾーンの３つのセグメント４０９のうちのどれが使用されるかを示すことができる。例えばキャリア０、３、６、…は、セグメント０（４０９０）が使用される予定であるということを示し、キャリア１、４、７、…は、セグメント１（４０９１）が使用される予定であるということを示し、そして、キャリア２、５、８、…は、セグメント２（４０９２）が使用される予定であるということを示す。
【００４０】
フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）４１０は、プリアンブル４０８に続き、セグメント４０９にあたり１つのＦＣＨ４１０がある。ＦＣＨ４１０は、フレーム構成情報、例えば使用可能なサブチャネル、変調及び符号化スキーム、及び現在のＯＦＤＭＡフレームについてのＭＡＰメッセージ長さ、を提供することができる。フレーム構成情報の概略を示しているデータ構造、例えばダウンリンクフレームプレフィクス（ＤＬＦＰ）、がＦＣＨ４１０にマッピングされることができる。モバイルＷｉＭＡＸのためのＤＬＦＰは、使用されるサブチャネル（ＳＣＨ）ビットマップ、０に設定されたリザーブされたビット、反復符号化インジケーション、符号化インジケーション、ＭＡＰメッセージ長さ、及び０に設定された４つのリザーブされたビットを備えることができる。ＦＣＨ４１０にマッピングされる前に、２４ビットのＤＬＦＰは、最小の順方向誤り訂正（ＦＥＣ）ブロックサイズである４８ビットブロックを形成するために複製される(duplicated)ことができる。
【００４１】
各セグメント４０９におけるＦＣＨ４１０に続き、ＤＬ−ＭＡＰ４１４とＵＬ−ＭＡＰ４１６は、それぞれ、ＤＬサブフレーム４０２とＵＬサブフレーム４０４についてサブチャネル割り付けと他の制御情報を指定することができる。ＯＦＤＭＡの場合には、複数ユーザは、フレーム４００内のデータ領域を割り付けられることができ、これらの割り付けは、ＤＬ−ＭＡＰ４１４とＵＬ−ＭＡＰ４１６において指定されることができる。ＭＡＰメッセージは、各ユーザのバーストプロファイルを含むことができ、そしてそれは、特定リンクにおいて使用される変調及び符号化スキームを定義する。ＭＡＰメッセージは、そのセグメント４０９のためのすべてのユーザに達することを必要とする重要な情報を含むので、ＤＬ−ＭＡＰ４１４及びＵＬ−ＭＡＰ４１６は、レート１／２符号化及び反復符号化を用いてＢＰＳＫまたはＱＰＳＫのような非常に信頼できるリンク上で送信されることができる。ＯＦＤＭＡフレームのＤＬサブフレーム４０２は、通信されているダウンリンクデータを含んでいる様々なビット長のＤＬバーストを含むことができる。したがって、ＤＬ−ＭＡＰ４１４は、ダウンリンクゾーンに含まれるバーストのロケーションと、ダウンリンクバーストの数、そして、時間方向（すなわち、シンボル）と周波数方向（すなわち、サブチャネル）の両方におけるそれらのオフセットと長さを加えて、説明することができる。
【００４２】
同様に、ＵＬサブフレーム４０４は、通信されているアップリンクデータから成る様々なビット長のＵＬバーストを含むことができる。したがって、ＤＬサブフレーム４０２において第１のＤＬバーストとして送信される、ＵＬ−ＭＡＰ４１６は、異なるユーザについてのＵＬバーストのロケーションについての情報を含むことができる。ＵＬサブフレーム４０４は、図４で図示されているようなさらなる制御情報、例えば、帯域幅リクエストと同様に、ネットワークエントリの間、周期的にその後で、閉ループ時間、周波数、パワー調整を実行するためにモバイル局について割り付けられたＵＬレンジングサブチャネル４２２を含むことができる。ＵＬサブフレーム４０４はまた、ＤＬハイブリッド自動繰り返しリクエスト肯定応答(hybrid automatic repeat request acknowledgment)(ＨＡＲＱ  ＡＣＫ）をフィードバックするためにモバイル局（ＭＳ）について割り付けられたＵＬ ＡＣＫ（図示されず）、及び／または、チャネル品質インジケータチャネル（Channel Quality Indicator channel）（ＣＱＩＣＨ）上でチャネル状態情報(channel state information)をフィードバックするためにＭＳについて割り付けられたＵＬ ＣＱＩＣＨ（図示されず）、を含むことができる。
【００４３】
図５を参照すると、ＵＬサブフレーム４０４はまた、コンテンションベースのアクセスのために２つの初期チャネルを含むことができる。コンテンションベースの初期レンジングチャネル５０２は、例えば、新しく加わるモバイル局の初期レンジングのために使用されることができる。コンテンションベースの帯域幅リクエストチャネル５０４は、例えば、すでに関連づけられたモバイル局のベストエフォートトラヒック／帯域幅リクエストのために使用されることができる。さらに、モバイル局１０６が基地局１０４に対してひとつのパケットのみを送信するつもりである場合には、モバイル局１０６は、専用帯域幅を獲得する代わりに、ＵＬサブフレーム４０４のコンテンションベース部分５０６を使用することができる。ＵＬレンジングサブチャネル４２２は、ＵＬサブフレーム４０４のコンテンションベース部分５０６に使用されることができる。
【００４４】
１つまたは複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）ＰＤＵｓ５１２からマッピングされているＵＬデータバースト５１０を含む異なるモバイル局についてのＵＬ物理層（ＰＨＹ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）５０８は、コンテンションベース部分５０６に続く。ＭＡＣ  ＰＤＵ５１２は、ＭＡＣ層管理メッセージを備えることができる。プリアンブル４０８、ＦＣＨ４１０、ＤＬ−ＭＡＰ４１４、及び、ＵＬ−ＭＡＰ４１６のすべては、受信機３０４が受信された信号を正確に復調することを可能にする情報を搬送することができる。
【００４５】
図４に戻ると、異なる「モード(modes)」はＯＦＤＭＡにおけるＤＬ及びＵＬ送信のために使用されることができる。あるモードが使用される時間ドメインにおけるエリアは、一般にゾーンと呼ばれる。１つのタイプのゾーンはＤＬ−ＰＵＳＣ（サブチャネルのダウンリンク部分使用）ゾーン４２４と呼ばれ、それに対して利用可能なすべてのサブチャネルを使用しなくてもよい（すなわち、ＤＬ−ＰＵＳＣゾーン４２４は、特定グループのサブチャネルのみ使用する）。合計６つのサブチャネルグループがあり、それらは、最大３つのセグメント４０９に割り当てることができる。したがって、セグメントは１から６のサブチャネルグループを含む（例えば、図４で図示されているように、セグメント０は、２つのサブチャネルグループ０及び１を含むことができ、セグメント１は、２つのサブチャネルグループ２及び３を含むことができ、セグメント２は、２つのサブチャネルグループ４及び５を含むことができる）。別のタイプのゾーンはＤＬ−ＦＵＳＣ（サブチャネルのダウンリンクフル使用）ゾーン４２６と呼ばれる。ＤＬ−ＰＵＳＣと異なり、ＤＬ−ＦＵＳＣは、いずれのセグメントも使用しないが、完全な周波数範囲にわたって、すべてのバーストを分配することができる。
【００４６】
例示的な加速されたハンドオーバ(Exemplary Accelerated Handover）
図６Ａのタイムライン６００を参照すると、モバイル局は、例えば、上記で説明されているようなＯＦＤＭＡフレームを使用している通常オペレーションモード６０２の間に、サービングセクタＡ  １１２Ａと通信することができる。モバイル局が、セクタＡから新しいセクタ、例えばセクタＢ  １１２Bにサービスを切り替えることを決定するとき、モバイル局は、セクタＡとの通信を休止することができる。モバイル局は、新しいセクタＢを用いた初期レンジングプロセス６０４（また、ハンドオーバレンジングとしても知られている）を開始することができる。いったん満足のいくレンジングレスポンスが受信されると、モバイル局は、新しいセクタＢへのハンドオーバ６０６を実行することができ、通常オペレーション６０８は、モバイル局が新しいサービングセクタＢと通信するように再開することができる。
【００４７】
レンジングプロセス６０４は、場合によっては、完成するのに長い時間かかる。したがって、トラヒックブレイク時間（すなわち、モバイル局とネットワークとの間でトラヒックが交換されない、時間インターバル）は、レンジングプロセス６０４を完了するのにかかる時間によって直接決まる。レンジングプロセス６０４をスピードアップすることによって、トラヒックブレイク時間は、縮小されることができ、そしてデータスループットが増大されうる。
【００４８】
従って、図７は、例えば、モバイルＷｉＭＡＸシステムにおいて加速されたハンドオーバ（ハンドオフとしても知られている）のための例示的なオペレーション７００のフローチャートである。オペレーション７００は、例えば、７０１で始まり、ユーザ端末は、通常オペレーションモードで、制御及びデータパケットを送信し受信する。例えば、図８ＡのセクタＡ  １１２Ａにおけるモバイル局８００は、基地局１０４Ａとワイヤレスで通信する。この場合には、セクタＡは、モバイル局８００のためのサービングセクタである。モバイルＷｉＭＡＸでは、サービングセクタは、いずれの近隣セクタ、例えばノンサービングセクタＢ  １１２Ｂ及びノンサービングセクタＣ  １１２Ｃ、についての情報をブロードキャストすることができる。この情報は、近隣セクタのチャネル構造と、それらの初期のレンジング領域ロケーションを含むことができる。
【００４９】
７０２で、１つまたは複数の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）レンジングコード／レンジングリクエストは、サービングセクタに対して、いずれのパケットと共に１つまたは複数の近隣セクタに送信されることができる。承諾されたアップリンク帯域幅が近隣セクタによって割り付けられた初期レンジング領域とオーバーラップしないとき、あるいは、モバイル局がサービングセクタによっていずれのアップリンク帯域幅を承諾されないとき、ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエスト（単数または複数）があるＯＦＤＭＡフレームにおいて送信されることができる。例えば、サービングセクタのモバイル局８００は、図８Ａで図示される基地局１０４Ａに対して、パケット、例えばＵＬデータバースト８０２を送信することができる。さらに、モバイル局８００は、サービングセクタにパケットを送信しながら、ノンサービングセクタＢ  １１２ＢとノンサービングセクタＣ  １１２Ｃとのコンテンションベース初期レンジングを実行することができる。言いかえれば、セクタＢとセクタＣを用いたレンジングプロシージャは、モバイル８００がセクタＡとトラヒックを交換しながら、並列で実施されることができる。ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエスト（単数または複数）は、ＵＬデータバースト８０２と同じＯＦＤＭＡフレームで送信されることができるので、データスループットは、通常のオペレーションの間にレンジングすることによって、影響されない可能性が最も高い。
【００５０】
この初期レンジングは、いずれのアソシエーションシグナリングメッセージを含むことなく、ＯＦＤＭＡフレーム４００において、ＵＬサブフレーム４０４のコンテンションベースの初期レンジングチャネル５０２を使用して実行されることができる。モバイル局８００は、ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストメッセージを送信するためにどの初期レンジングスロットが使用されるかを決定するために、不完全な指数バックオフアルゴリズム(truncated exponential backoff algorithm)を使用することができる。モバイル局８００は、最小のパワー設定を使用して、ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエスト（単数または複数）を送信することができ、レンジングレスポンスを受信するまたはタイムアウトが生じるまで、次第に高くなっている送信パワーで再びトライする。
【００５１】
７０４で、近隣セクタ（単数または複数）からの１つまたは複数のレンジングレスポンスが受信され復号されることができる。例えば、近隣セクタＢ  １１２Ｂと近隣セクタＣ  １１２Ｃ（それぞれ、基地局１０４Ｂ、基地局１０４Ｃによって送信される）からのブロードキャストレンジングレスポンス（ＲＮＧ−ＲＳＰ）メッセージ８０４Ｂ、８０４Ｃは、図８Ｂで図示されるように、モバイル局８００によって受信され復号されることができる。この受信スキームは、ＷｉＭＡＸ構成においてうまく機能しており、３つの異なるセクタ（例、セクタＡ、Ｂ、及びＣ）は、ＯＦＤＭＡフレームにおいて３つの異なるセグメント（すなわち、同じＲＦチャネルを備えた３つの異なるセットのサブキャリア）を使用する。セグメント内の各セットのサブキャリアがＲＦチャネルの全スペクトラムにわたって拡散するとき、すべての３つのセクタからのＩ／Ｑ(同相/直角位相)は、ＲＦ周波数にチューニングすることなく受信されることができ、そして、サンプルバッファによって保存されることができる。言いかえれば、モバイル局が３つのセクタのうちの１つ（例、サービングセクタ）と通信しているときでさえ、モバイル局は、ＲＦをチューニングすることなく、他の２つのセクタ（例、近隣セクタ）から情報を獲得することができる（同様に、情報を送信する）。
【００５２】
図８ＢのＲＮＧ−ＲＳＰ８０４は、図９でより詳細に図示される。ＲＮＧ−ＲＳＰ８０４は、８ビットの長さを有する管理メッセージタイプ９０２で始めることができ、そしてそれは、制御メッセージがＲＮＧ−ＲＳＰであるということを示す、値５（０００００１０１ｂ）を有する。管理メッセージタイプ９０２は、タイミング調整９０４、パワーレベル調整９０６、そして、オフセット周波数調整９０８に続く。タイミング調整９０４及びパワーレベル調整９０６は、初期ＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストの到達時間と信号の測定されたパワーに基づいており、リクエストを受信している基地局は、レンジングレスポンスでモバイル局に対するタイミングアドバンスとパワー調整をコマンドすることができる。オフセット周波数調整９０８は、レンジングステータス９１０に続き、そしてそれは、モバイル局に、レンジングを続けるかどうか（＝１）、レンジングを中断するかどうか（＝２）、成功によりレンジングを中止するかどうか（＝３）、または、再びレンジングするかどうか（＝４）を命令することができる。
【００５３】
図９のレンジングステータス９１０は、３２ビットの長さを有するレンジングコード属性９１２に続く。レンジングコード属性９１２の１０最上位ビット（ＭＳＢｓ）（すなわち、ビット３１−２２）は、レンジングコードを送信するために使用されるＯＦＤＭシンボル参照を示すことができるが、次の６ビット（すなわち、ビット２１−１６）は、使用されたＯＦＤＭＡサブチャネル参照を示すことができる。レンジングコード属性９１２のビット１５−８は、モバイル局によって送られたレンジングコードインデックスを示すことができる。８最下位ビット（ＬＳＢｓ）（すなわち、ビット７−０）は、モバイル局がレンジングコードを送信するとき、ＯＦＤＭＡフレームのフレーム数、８ＬＳＢｓに等しい。モバイル局は、ＲＮＧ−ＲＳＰ８０４に含まれる「レンジングコード属性(ranging code attributes)」に基づいて、それに対してＲＮＧ−ＲＳＰ８０４がアドレス指定されるかどうかを見分けることができる(discern)。
【００５４】
図７の７０６では、レンジング結果（例、タイミング、周波数、及びパワー情報）は更新される。更新されたレンジング結果は、モバイル局上でメモリにおいて保存されることができる。言いかえれば、図９のＲＮＧ−ＲＳＰ８０４の、タイミング調整９０４、パワーレベル調整９０６、及びオフセット周波数調整９０８は、今後の使用のために、モバイル局８００において保存されることができる。サービングセクタに対していずれのパケットと共に、１つまたは複数の近隣セクタに対して、初期レンジングについての１つまたは複数のＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストを送信することによって、モバイル局は、データスループットに影響を与えることなく、近隣セクタでレンジング結果を頻繁に更新する。
【００５５】
７０８でハンドオーバが実行される必要がない場合には、オペレーション７００は、７０２で始まることを繰り返す。しかしながら、ハンドオーバ（モバイル局または基地局によって開始される）が、７０８で望まれる場合には、７１０で、ハンドオーバは、近隣セクタのうちの１つ（すなわち、今後のサービングセクタ）から、更新されたレンジング結果を使用して実行されることができる。利用可能な頻繁に更新されたレンジング結果を有することによって、レンジング結果は、ハンドオーバプロセスの間に初期レンジングを減らすまたは取り除くことによって、ハンドオーバプロセスをスピードアップするために使用されることができる。言いかえれば、ハードハンドオーバ(hard handover)（ＨＨＯ）プロセスによるトラヒックブレイク時間は縮小されることができる。
【００５６】
さらに、上記で説明された図７のオペレーション７００は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準規格で規定される関連レンジングを実施する必要性が少ないので、ワイヤレスチャネルにおける、そして、関連調整についてのバックボーンネットワークにわたる、アソシエーション関連シグナリングメッセージ(association related signaling messages in the wireless channel)を減らすことを助ける。さらなる利点は、近隣セクタは、１つのセクタによる初期レンジング領域割り付けが別のセクタによってモバイル局に対して承諾された帯域割り付けでオーバーラップしないということを保証する場合に、ネットワークスケジューリングの援助で得られることができる。このように、モバイル局はＣＤＭＡレンジングコード／レンジングリクエストをいつでも送信することができる。
【００５７】
図６Ｂ及び６Ｃは、ハンドオーバプロセス、例えばセクタＡ１１２ＡからセクタＢ１１２Ｂまでのハンドオーバプロセス、における時間節約と、図６Ａと比較するとき本開示のある実施形態についてのトラヒックブレイク時間における潜在的な縮小と、を図示する。図６Ａのタイムライン６００と異なり、図６Ｂのタイムライン６１０におけるモバイル局は、例えばモバイル局がサービングセクタＡ１１２Ａからトラヒックを受信するまたはサービングセクタＡ１１２Ａに対して送信する、通常オペレーションモード６１２の間に、１つまたは複数の近隣セクタ（例、セクタＢ１１２Ｂ）を用いて頻繁にレンジングすることができる。いったんセクタＡからセクタＢまでのハンドオーバが実行されると、セクタＢへのハンドオーバ６０６は、セクタＢを用いたいずれの初期レンジングなしの更新されたレンジング結果に基づいて実行されることができる。図６ＢにおけるセクタＢへのハンドオーバ６０６のハンドオーバ時間を、セクタＢへのレンジング６０４とハンドオーバ６０６の図６Ａにおける著しく長い全体的なハンドオーバプロセス時間と比較する。
【００５８】
セクタＢへのハンドオーバ６０６は、通常オペレーションモード６１４に続き、１つまたは複数のノンサービング近隣セクタ、例えばセクタＡ１１２Ａ及び／またはセクタＣ１１２Ｃを用いてレンジングしながら、モバイル局は、新しいサービングセクタＢからトラヒックを受信し、新しいサービングセクタＢに対しトラヒックを送信する。このシナリオは、図８Ｃで図示されており、モバイル局８００は、セクタＢへと移動し、サービングセクタＡから近隣セクタＢまでのハンドオーバは、上記で説明されている更新されたレンジング結果を使用して実行されており、セクタＢは、新しいサービングセクタとなる。
【００５９】
図６Ｃのタイムライン６２０で図示されているいくつかの実施形態の場合、セクタＢ１１２Ｂを用いたレンジング６１６は、セクタＢ１１２Ｂへのハンドオーバ６０６の前に、さらに生じる可能性がある。しかしながら、近隣セクタ（単数または複数）からレンジング結果を更新したことによって、レンジング６１６の間のレンジング時間は、図６Ａのタイムライン６００においてセクタＢ１１２Ｂを用いたレンジング６０４よりも、さらに著しく短い。これは、更新されたレンジング結果が、典型的なスタート地点（すなわち、最も低いパワー設定を備えており、いずれのタイミングまたは周波数オフセット調整も知らない）から初期レンジングを始めることとは対照的に、スタート地点として使用されることができるからである。
【００６０】
セクタＡ、Ｂ及びＣが同じＲＦチャネル内の異なるセットのサブキャリアよりもむしろ異なるＲＦチャネルを使用する構成では、通常トラヒックと並行した同じスキームのレンジングは、モバイル局が１以上の独立トランシーバを使用する場合には、さらに適用することができる。そのような場合には、第１のトランシーバは、サービングセクタと通信するために使用されることができ、第２のトランシーバは、いずれの近隣セクタを用いた初期レンジングを実行するために使用されることができる。
【００６１】
ここにおいて使用されているように、用語「決定すること(determining)」は、広範囲の動作を包含する。例えば、「決定すること(determining)」は、計算すること、コンピュートすること、処理すること、導出すること、吟味すること(investigating)、ルックアップすること(looking up)（例、表、データベース、または別のデータ構造においてルックアップすること）、確実にすること(ascertaining)、そして同様なものを含むことができる。また、「決定すること(determining)」は、受信すること（例、情報を受信すること）、アクセスすること（例、メモリにおけるデータにアクセスすること）、及び同様なものを含むことができる。また「決定すること(determining)」は、決意すること(resolving)、選択すること(selecting)、選ぶこと(choosing)、確立すること、及び同様なものを含むことができる。
【００６２】
情報と信号は、様々な異なる技術及び技巧のいずれかを使用して表わされることができる。例えば、上記の説明の全体にわたって参照されることができる、データ、命令、コマンド、情報、信号、及び同様なものは、電圧、電流、電磁波、磁場あるいは磁粒子、光場あるいは光学粒子、あるいはそれらのいずれの組み合わせ、によって表わされることができる。
【００６３】
本開示に関連して説明された様々な説明のための、論理ブロック、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、あるいは他のプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、あるいは、ここに説明された機能を実行するように設計されたそれらのいずれの組み合わせ、でインプリメントされる、あるいは実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、いずれの商業的に利用可能なプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいはステートマシン(state machine)であってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは他のそのような構成、としてインプリメントされることができる。
【００６４】
本開示に関して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されたソフトウェアモジュールにおいて、あるいは２つの組み合わせにおいて、具現化されることができる。ソフトウェアモジュールは、当技術セクタで知られているストレージ媒体のいずれの形態で存在することができる。使用されることができるストレージ媒体のいくつかの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、記録、ハードディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどを含む。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または多くの命令を備えることができ、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラムの中で、そして、マルチプルストレージ媒体上で、配信されることができる。ストレージ媒体は、プロセッサに結合されるので、プロセッサは、ストレージ媒体から情報を読み取ることができ、そしてストレージ媒体に情報を書き込むことができる。あるいは、ストレージ媒体は、プロセッサに一体化されてもよい。
【００６５】
ここに開示された方法は、上記方法を達成するための1つまたは複数のステップまたは動作を備える。方法のステップ及び/または動作は、特許請求項の範囲を逸脱することなく、互いに置き換えることができる。言いかえれば、ステップまたは動作の特定順序が指定されていない限り、特定のステップ及び／または動作の順序及び／または使用は、特許請求の範囲を逸脱することなく修正されることができる。
【００６６】
記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの組み合わせにおいてインプリメントされることができる。ソフトウェアでインプリメントされる場合には、機能は、コンピュータ可読媒体またはストレージ媒体上で、命令として、すなわち１つまたは複数のセットの命令として、記憶されることができる。ストレージ媒体は、コンピュータ、または、１つまたは複数の処理デバイス、によってアクセスされることができる、いずれの利用可能な媒体であることができる。例として、また限定されないが、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭあるいは他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージあるいは他の磁気ストレージデバイス、あるいは、命令あるいはデータ構造の形態で望まれるプログラムコードを保存あるいは搬送するために使用されることができる、また、コンピュータによってアクセスされることができる、任意の他の媒体を備えることができる。ディスク（Disk）とディスク（disc）は、ここにおいて使用されているように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザー（登録商標）ディスク、光学ディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスクおよびブルーレイディスクを含んでおり、ディスク(disks)は、磁気的にデータを再生し、ディスク(discs)はレーザーで光学的にデータを再生する。
【００６７】
ソフトウェアまたは命令はまた、送信媒体上で送信されることができる。例えば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、あるいは、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア(twisted pair)、デジタル加入者ライン(digital subscriber line)(ＤＳＬ)、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用している他の遠隔ソース、から送信される場合には、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、送信媒体(medium)の定義に含まれる。
【００６８】
さらに、ここにおいて記載された方法及び技術を実行するためのモジュール及び/または他の適切な手段は、ダウンロードされることができる、及び／または、そうでなければ適用可能なユーザ端末及び／または基地局によって得られることができる、ということが理解されるべきである。例えば、そのようなデバイスは、ここにおいて記載された方法を実行するための手段のトランスファ(transfer)を容易にするためにサーバに結合されることができる。あるいは、ここにおいて記載された様々な方法は、ストレージ手段（例、ＲＡＭ、ＲＯＭ、物理的なストレージ媒体、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスク等）を介して提供されることができるので、ユーザ端末及び／または基地局は、デバイスにストレージ手段を結合するまたは提供するときに、様々な方法を得ることができる。さらに、デバイスに対して、ここにおいて記載される方法及び技術を提供するためのいずれの他の適切な技術が使用されることができる。
【００６９】
上記で説明された正確な構成およびコンポーネントに請求項は制限されていないということは理解されるべきである。様々な修正、変更および変形は、特許請求の範囲を逸脱することなく、上記で説明された方法と装置の配置、オペレーション、および詳細において行なわれることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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