(57)【要約】  ワイヤレスデバイスと複数の基地局との間の複数の接続を確立し、直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの異なるセグメントによってこれらの接続を使用してデータを伝送するための方法および装置が提供される。複数の接続は、ワイヤレスデバイスのためのデータスループットを増やすために多元（例えば、三元）並行処理、多元（例えば、三元）のハンドオーバー、または並行処理と多元ハンドオーバーとのハイブリッドのために使用されてもよい。【選択図】図5
2011523280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)第1の基地局と第1の接続を確立することと、ここにおいて、前記第1の接続は、直交周波数分割多重接続（OFDMA）フレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とする、
(b)第2の基地局と第2の接続を確立することと、ここにおいて、前記第２の接続は、前記OFDMAフレームの第２のセグメントに基づいて第２の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および
(c)前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第１および第２の接続によって前記第1および第２の基地局とデータを交換することと
を具備する方法。
【請求項２】
前記第１および第２のセグメントは、異なるダウンリンク（DL）データを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記第１および第２のセグメントからの前記異なるDLデータを並行に処理することをさらに具備する請求項2に記載の方法。
【請求項４】
並行に処理することは、前記第１および第２のセグメントにそれぞれ基づいて前記第１および第２の信号の間の遅れについて調節をすることを具備する、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記遅れは、前記第１および第２の基地局の間の送信遅れおよび／または前記第１および第２のセグメントにそれぞれ基づいて前記第１および第２の信号を受信する際の伝播遅れを具備する、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２のセグメントは、同じサービスからであり、同じダウンリンク（DL）データを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
(d)帯域幅許可に基づいて前記第1または前記第２のセグメントの間で選択をすることと、および
(e)ワイヤレス通信のために、前記選択されたセグメントを使用することと
をさらに具備する請求項6に記載の方法。
【請求項８】
(f)選択されなかった前記第１または前記第２のセグメントを無視すること
をさらに具備する請求項7に記載の方法。
【請求項９】
新しいOFDMAフレームにより(c)ないし(e)を繰り返すことをさらに具備する請求項7に記載の方法であって、前記選択されたセグメントは、OFDMAフレームベースで前記第１および第２のセグメントのうちの異なる１つであってもよい、請求項7に記載の方法。
【請求項１０】
第3の基地局と第3の接続を確立することと、ここにおいて、前記第3の接続は、前記OFDMAフレームの第3のセグメントに基づいて第3の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および
前記OFDMAフレームによって区切られた前記時間内に前記第1、第２、および第３の接続によって前記第1、第2、および第3の基地局とデータを交換することと
をさらに具備する請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１、第２、および第３のセグメントのうちの少なくとも２つは、少なくとも２つの異なるサービスからの異なるダウンリンク（DL）データを有する、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１、第２、および第３のセグメントは、第３の異なるサービスからの異なるダウンリンク（DL）データを有する、請求項10に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１、第２、および第３のセグメントは、同じサービスからであり、同じダウンリンク（DL）データを有する、請求項10に記載の方法。
【請求項１４】
帯域幅許可に基づいて前記第１、第２、または前記第３のセグメントの間で選択をすることと、および
ワイヤレス通信のために、前記選択されたセグメントを使用することと
をさらに具備する請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
選択されなかった前記第１、第２、および第３のセグメントのうちの２つを無視することをさらに具備する請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１および第２の信号の信号強度を決定することと、および
信号強度がドロップ閾値よりも下である前記第１および第２の接続のうちの１つを削除することと
をさらに具備する請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
OFDMAフレームの第３のセグメントに基づいて第３の信号の信号強度を決定することと、および
前記第３の信号の前記信号強度が加算閾値よりも上である場合、および前記第３のセグメントが前記第１または前記第２のセグメントとは異なるサブチャネルグループを使用する場合、第３の基地局との第3の接続を追加することと
をさらに具備する請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
OFDMAフレームの第3のセグメントに基づいて第3の信号の信号強度を決定することと、および
前記第3の信号の前記信号強度が加算閾値よりも上であり、前記第1または前記第２の信号の信号強度よりも少なくともマージン分だけ大きい場合、第3の基地局への第3の接続と前記第1および第2の接続のうちの1つとを入れ替えることと
をさらに具備する請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
前記OFDMAフレームは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.16ファミリー規格の1つまたは複数の規格にしたがっているフォーマットを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項２０】
ワイヤレス通信のための受信機であって、
第1の基地局と第1の接続を確立するように構成されている第1の接続確立論理と、ここにおいて、前記第1の接続は、前記受信機によって受信される第1の信号を使用するデータ伝送および直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの第1のセグメントに基づくことを必要とする、
第2の基地局と第2の接続を確立するように構成されている第2の接続確立論理と、ここにおいて、前記第2の接続は、前記受信機によって受信される第2の信号を使用するデータ伝送および前記OFDMAフレームの第2のセグメントに基づくことを必要とする、および
前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続によって前記第1および第2の基地局とデータを交換するように構成されているデータ論理と
を具備する受信機。
【請求項２１】
前記第1および第2のセグメントは、異なるダウンリンク（DL）データを有しており、および前記データ論理は、前記第1および第2のセグメントから前記異なるDLデータを並行に処理するように構成されている、請求項20に記載の受信機。
【請求項２２】
前記データ論理は、前記第1および第2のセグメントに基づいて前記第1および第2の信号の間の遅れについて調節をするように構成されている、請求項21に記載の受信機。
【請求項２３】
帯域幅許可に基づいて前記第1または前記第2のセグメントの間で選択をするように構成されている選択論理をさらに具備する請求項20に記載の受信機であって、前記第1および第2のセグメントは、同じサービスからである、請求項20に記載の受信機。
【請求項２４】
第3の基地局と第3の接続を確立するように構成されている第3の接続確立論理をさらに具備する請求項20に記載の受信機であって、前記第3の接続は、前記OFDMAフレームの第3のセグメントに基づいて第3の信号を使用するデータ伝送を必要とし、および前記データ論理は、前記OFDMAフレームによって区切られた前記時間内に前記第1、第2、および第3の接続によって前記第1、第2、および第3の基地局とデータを交換するように構成されている、請求項20に記載の受信機。
【請求項２５】
前記OFDMAフレームは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.16ファミリー規格の1つまたは複数の規格にしたがっているフォーマットを有する、請求項20に記載の方法。
【請求項２６】
ワイヤレス通信のための装置であって、
第1の基地局と第1の接続を確立するための手段と、ここにおいて、前記第1の接続は、直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とする、
第2の基地局と第2の接続を確立するための手段と、ここにおいて、前記第2の接続は、前記OFDMAフレームの第2のセグメントに基づいて第2の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および
前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続によって前記第1および第2の基地局とデータを交換するための手段と
を具備する装置。
【請求項２７】
第3の基地局と第3の接続を確立するための手段をさらに具備する請求項26に記載の装置であって、前記第3の接続は、前記OFDMAフレームの第3のセグメントに基づいて第3の信号を使用するデータ伝送を必要とし、およびデータを交換するための前記手段は、前記OFDMAフレームによって区切られた前記時間内に前記第1、第2、および第3の接続によって前記第1、第2、および第3の基地局とデータを交換するための手段である、請求項26に記載の装置。
【請求項２８】
前記OFDMAフレームは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.16ファミリー規格の1つまたは複数の規格にしたがっているフォーマットを有する、請求項26に記載の装置。
【請求項２９】
第1の基地局と第1の接続を確立するように構成されている第1の接続確立論理と、ここにおいて、前記第1の接続は、直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とする、
第2の基地局と第2の接続を確立するように構成されている第2の接続確立論理と、ここにおいて、前記第2の接続は、前記OFDMAフレームの第2のセグメントに基づいて第2の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および
前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続によって前記第1および第2の基地局から前記第1および第2の信号を受信するための受信機フロントエンドと
を具備する移動デバイス。
【請求項３０】
第3の基地局と第3の接続を確立するように構成されている第3の接続確立論理をさらに具備する、請求項29に記載の移動デバイスであって、前記第3の接続は、前記OFDMAフレームの第3のセグメントに基づいて第3の信号を使用するデータ伝送を必要とし、および前記受信機フロントエンドは、前記OFDMAフレームによって区切られた前記時間内に前記第1、第2、および第3の接続によって前記第1、第2、および第3の基地局から前記第1、第2、および第3の信号を受信するためである、請求項29に記載の移動デバイス。
【請求項３１】
前記OFDMAフレームは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.16ファミリー規格の1つまたは複数の規格にしたがっているフォーマットを有する、請求項29に記載の移動デバイス。
【請求項３２】
ワイヤレス通信のためのプログラムを含む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)第1の基地局と第1の接続を確立することと、ここにおいて、前記第1の接続は、直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とし、
(b)第2の基地局と第2の接続を確立することと、ここにおいて、前記第2の接続は、前記OFDMAフレームの第2のセグメントに基づいて第2の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および
(c)前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続を使用してデータ伝送することと
を具備す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３３】
前記第１および第２のセグメントからの異なるDLデータを並行に処理することをさらに具備する、請求項32に記載のコンピュータ可読媒体であって、並行に処理することは、前記第1および第2のセグメントにそれぞれ基づいて前記第1および第2の信号の間の遅れについて調節をすることを具備する、請求項32に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３４】
(d)帯域幅許可に基づいて前記第1または前記第2のセグメントの間で選択することと、ここにおいて、前記第1および第2のセグメントは、同じサービスからであり、同じダウンリンク（DL）データを有する、および
(e)ワイヤレス通信のために、前記選択されたセグメントを使用することと
をさらに具備する請求項32に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３５】
第3の基地局と第3の接続を確立することと、ここにおいて、前記第3の接続は、前記OFDMAフレームの第3のセグメントに基づいて第3の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および
前記OFDMAフレームによって区切られた前記時間内に前記第1、第2、および第3の接続によって前記第1、第2、および第3の基地局とデータを交換することと
をさらに具備する請求項32に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３６】
前記第1、第２、および第３のセグメントのうちの少なくとも２つは、少なくとも２つの異なるサービスからの異なるダウンリンク（DL）データを有する、請求項35に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３７】
帯域幅許可に基づいて前記第１、第２、または前記第3のセグメントの間で選択することと、ここにおいて、前記第１、第２、および第３のセグメントは、同じサービスからであり、同じダウンリンク（DL）データを有する、および
ワイヤレス通信のために、前記選択されたセグメントを使用することと
をさらに具備する請求項35に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３８】
前記OFDMAフレームは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.16ファミリー規格の1つまたは複数の規格にしたがっているフォーマットを有する、請求項32に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示のある実施形態は、一般にワイヤレス通信に関係し、より詳細には、ワイヤレスデバイスと複数の基地局との間の複数の接続を確立すること、および直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの異なるセグメントを通ってこれらの接続を使用してデータを交換することに関係する。
【背景技術】
【０００２】
IEEE802.16に基づくOFDM（直交周波数分割多重）およびOFDMAワイヤレス通信システムは、複数のサブキャリアの周波数の直交性に基づいて、システムにおいてサービスを提供するために登録されているワイヤレスデバイス（つまり、移動局）と通信するために基地局のネットワークを使用し、およびマルチパスフェージングおよ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いくつかの技術的利点を達成するために実装されることができる。各々の基地局（BS）は、移動局（MS）へおよびMSからデータを伝達する無線周波数（RF）信号を送信および受信する。典型的に、移動局（MS）は、一度に１つの基地局（例えば、サービング基地局）のみと通信をする。このBSは、基地局の独自のスケジューリング・アルゴリズムに基づいてMSに帯域幅を割り当て、およびMSは、他の基地局からの帯域幅を使用することが制限される。
【発明の概要】
【０００３】
本件開示のある実施形態は、一般に、ワイヤレスデバイスと複数の基地局との間の複数の接続を確立すること、および直交周波数分割多元接続（OFDMA）フレームの異なるセグメントによってこれらの接続を使用してデータを交換することに関係する。複数の接続は、多元（例えば、三元）並行処理、多元（例えば、三元）ハンドオーバー、または並行処理と多元ハンドオーバーとのハイブリッドのために使用されてもよい。
【０００４】
本件開示のある実施形態は、ある方法を提供する。前記方法は、一般に、第1の基地局と第1の接続を確立することと、ここにおいて、前記第1の接続は、OFDMAフレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とする、第2の基地局と第2の接続を確立することと、ここにおいて、前記第2の接続は、前記OFDMAフレームの第2のセグメントに基づいて第2の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続によって前記第1および第2の基地局とデータを交換することとを含む。
【０００５】
本件開示のある実施形態は、ワイヤレス通信のための受信機を提供する。前記受信機は、一般に、第1の基地局と第1の接続を確立するように構成されている第1の接続確立論理と、ここにおいて、前記第1の接続は、前記受信機によって受信される第1の信号を使用するデータ伝送およびOFDMAフレームの第1のセグメントに基づくことを必要とする、第2の基地局と第2の接続を確立するように構成されている第2の接続確立論理と、ここにおいて、前記第２の接続は、前記受信機によって受信される第２の信号を使用するデータ伝送および前記OFDMAフレームの第２のセグメントに基づくことを必要とする、および前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第１および第２の接続によって前記第１および第２の基地局とデータを交換するように構成されているデータ論理とを含む。
【０００６】
本件開示のある実施形態は、ワイヤレス通信のための装置を提供する。前記装置は、一般に、第1の基地局と第１の接続を確立するための手段と、ここにおいて、前記第１の接続は、OFDMAフレームの第１のセグメントに基づいて第１の信号を使用するデータ伝送を必要とする、第２の基地局と第２の接続を確立するための手段と、ここにおいて、前記第２の接続は、前記OFDMAフレームの第２のセグメントに基づいて第２の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第２の接続によって前記第１および第２の基地局とデータを交換するための手段とを含む。
【０００７】
本件開示のある実施形態は、ある移動デバイスを提供する。前記移動デバイスは、一般に、第1の基地局と第1の接続を確立するように構成されている第1の接続確立論理と、ここにおいて、前記第1の接続は、OFDMAフレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とする、第2の基地局と第2の接続を確立するように構成されている第2の接続確立論理と、ここにおいて、前記第2の接続は、前記OFDMAフレームの第2のセグメントに基づいて第2の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続によって前記第1および第2の基地局から前記第1および第2の信号を受信するための受信機フロントエンドを含む。
【０００８】
本件開示のある実施形態は、ワイヤレス通信のためのプログラムを含む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、あるオペレーションを実行するコンピュータ可読媒体を提供する。前記オペレーションは、一般に、第1の基地局と第1の接続を確立することと、ここにおいて、前記第1の接続は、OFDMAフレームの第1のセグメントに基づいて第1の信号を使用するデータ伝送を必要とする、第2の基地局と第2の接続を確立することと、ここにおいて、前記第２の接続は、前記OFDMAフレームの第２のセグメントに基づいて第２の信号を使用するデータ伝送を必要とする、および前記OFDMAフレームによって区切られたある時間内に前記第1および第2の接続によって前記第1および第2の基地局とデータを交換することとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本件開示の上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（上で簡単に要約されたもののより特定の説明）は、実施形態への参照によってより得られることができる。これらのうちのいくつかは、添付の図面において例示されている。しかしながら、添付の図面は、本件開示のある典型的な実施形態のみを例示していることに留意されるべきである。したがって、本件開示の範囲を限定するものとしてみなされるべきではなく、説明のために他の同等の有効な実施形態を認めてもよい。
【図１】図1は、本件開示のある実施形態にしたがって、ワイヤレス通信システムの一例を例示している。
【図２】図2は、本件開示のある実施形態にしたがって、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例示している。
【図３】図3は、本件開示のある実施形態にしたがって、直交周波数分割多重およ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送信機の一例および受信機の一例を例示している。
【図４】図4は、本件開示のある実施形態にしたがって、3つのセグメントを備える時分割二重（TDD）のためのOFDMフレームの一例を例示している。
【図５】図5は、本件開示のある実施形態にしたがって、三元並行処理のためのワイヤレスデバイスと3つの基地局との間の、異なるデータを備える3つの接続を例示している。
【図６】図6は、本件開示のある実施形態にしたがって、OFDMフレームのセグメントによってワイヤレスデバイスと複数の基地局との間の複数の接続を確立し、当該接続を使用してデータを交換するためのオペレーションの一例のフローチャート図である。
【図６Ａ】図6Aは、本件開示のある実施形態にしたがって、図6の複数の接続を確立および使用するためのオペレーションの一例に対応する手段のブロック図である。
【図７】図7は、本件開示のある実施形態にしたがって、三元並行処理、三元ハンドオーバー、またはこれらのハイブリッド方式のためのシナリオの一例を例示している。
【図８】図8は、本件開示のある実施形態にしたがって、3つの異なる基地局から受信されるOFDMAフレームのセグメントを時間的に整列させるように構成されている受信機ブロック図を例示している。
【図９Ａ】図9Aは、本件開示のある実施形態にしたがって、ワイヤレスデバイスが図7における開始位置から位置を変えるのにともなって、現在の接続を削除し、新規の接続を追加するためのシナリオを例示している。
【図９Ｂ】図9Bは、本件開示のある実施形態にしたがって、ワイヤレスデバイスが図7における開始位置から位置を変えるのにともなって、現在の接続を削除し、新規の接続を追加するためのシナリオを例示している。
【図１０Ａ】図10Aは、本件開示のある実施形態にしたがって、ワイヤレスデバイスにおいて受信される信号の強度に基づいて新規の接続を追加し、現在の接続を削除するためのオペレーションの一例のフローチャート図を例示している。
【図１０Ｂ】図10Bは、本件開示のある実施形態にしたがって、ワイヤレスデバイスにおいて受信される信号の強度に基づいて新規の接続を追加し、現在の接続を削除するためのオペレーションの一例のフローチャート図を例示している。
【図１１】図11は、本件開示のある実施形態にしたがって、三元ハンドオーバーのためのワイヤレスデバイスと3つの基地局との間の、異なるデータを備える3つの接続を例示している。
【図１２】図12は、本件開示のある実施形態にしたがって、三元並行処理、三元ハンドオーバー、およびこれらのハイブリッドの利点を比較およびリストしているチャートである。
【発明の詳細な説明】
【００１０】
本件開示のある実施形態は、ワイヤレスデバイスと複数の基地局との間の複数の接続を確立するため、およびOFDMA（直交周波数分割多元接続）フレームの異なるセグメントによってこれらの接続を使用してデータを交換するための技術および装置を提供する。複数の接続は、ワイヤレスデバイスのためのデータスループットを増すために、多元（例えば、三元）並行処理、多元（例えば、三元）ハンドオーバー、または並行処理と多元ハンドオーバーとのハイブリッドのために使用されることができる。
【００１１】
ワイヤレス通信システムの例
本件開示の方法および装置は、広帯域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。「広帯域ワイヤレス」という用語は、所与のエリアにわたるワイヤレス、音声、インターネットおよび／またはデータのネットワーク接続を提供する技術のことをいう。
【００１２】
WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Accessを表す）は、長距離にわたって高いスループットの広帯域接続を提供する規格ベースの広帯域ワイヤレス技術である。今日、WiMAXの２つの主要なアプリケーションがある。これらは、固定WiMAXおよびモバイルWiMAXである。固定WiMAXアプリケーションは、例えば、家庭およびビジネスへの広帯域接続を可能にするポイント・ツー・マルチポイントである。モバイルWiMAXは、広帯域スピードにおけるセルラーネットワークの完全な移動性を提案する。
【００１３】
モバイルWiMAXは、OFDM（直交周波数分割多重）およびOFDMA（直交周波数分割多元接続）技術に基づく。OFDMは、様々な高いデータレート通信システムにおける広い採用を最近見い出したデジタルマルチキャリア変調技術である。OFDMにより、送信ビットストリームは、複数の低いレートのサブストリームに分割される。各々のサブストリームは、複数の直交サブキャリアの１つにより変調され、複数の並列サブチャネルのうちの１つのサブチャネル上で送られる。OFDMAは、異なる時間スロットにおいてユーザにサブキャリアが割り当てられる多元接続技術である。OFDMAは、広く様々なアプリケーション、データレート、およびサービス品質要求を多くのユーザに用立てることができる柔軟な多元接続技術である。
【００１４】
ワイヤレスインターネットおよびワイヤレス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高いデータレートの要求を強めることをもたらした。OFDM／OFDMAシステムは、今日、最も将来性のある研究分野のうちの１つ、およびワイヤレス通信の次世代のための重要な技術、とみなされている。これは、OFDM／OFDMA変調方式が、通常のシングルキャリア変調方式にまさって、変調の効率、スペクトルの効率、柔軟性および強いマルチパスの免疫性のような多くの利点を提供することができるという事実に起因する。
【００１５】
IEEE802.16ｘは、固定型および移動型広帯域ワイヤレス接続（BWA）システムのための空間インターフェースを定義するための新規の規格組織である。これらの規格は、少なくとも4つの異なる物理層（PHY）および１つのメディアアクセス制御（MAC）層を定義した。4つの物理層のうちOFDM物理層およびOFDMA物理層は、固定型および移動型BWAエリアにおいてそれぞれ最も広く普及している。
【００１６】
図1は、本件発明の実施形態が採用されることができるワイヤレス通信システム100の一例を例示している。ワイヤレス通信システム100は、広帯域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、いくつかのセル102のために通信を提供することができる。セル102の各々は、基地局104によってサービスされる。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、アクセスポイント、ノードB、またはいくつかの他の用語で代替的に呼ばれてもよい。
【００１７】
図1は、システム100の全体にわたって分散される様々なユーザ端末106を図示している。ユーザ端末106は、固定型（つまり、静止型）または移動型であってもよい。ユーザ端末106は、遠隔局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、移動局、局、ユーザ設備などと代替的に呼ばれてもよい。ユーザ端末106は、セルラー電話、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、パーソナルコンピュータ（PC）などのようなワイヤレスデバイスであってもよい。
【００１８】
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における送信のために様々なアルゴリズムおよび方法が使用されてもよい。例えば、OFDM/OFDMA技術にしたがって基地局104とユーザ端末106との間で信号が送信および受信されることができる。この場合、ワイヤレス通信システム100は、OFDM/OFDMAシステムと呼ばれてもよい。
【００１９】
基地局104からユーザ端末106への送信を容易にする通信リンクは、ダウンリンク108と呼ばれてもよく、ユーザ端末106から基地局104への送信を容易にする通信リンクは、アップリンク110と呼ばれてもよい。代替的に、ダウンリンク108は、順方向リンクまたは順方向チャネルと呼ばれてもよく、アップリンク110は、逆方向リンクまたは逆方向チャネルと呼ばれてもよい。
【００２０】
セル102は、複数のセクター112に分割されることができる。セクター112は、セル102内の物理的カバレッジエリアである。ワイヤレス通信システム100内の基地局104は、セル102の特定のセクター112内に電力の流れを集中す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、指向性アンテナと呼ばれてもよい。例えば、図1において例示されているように、基地局104Aは、セクターA112Aの方向のカバレッジを提供することができ、基地局104Bは、セクターB112Bの方向のカバレッジを提供することができ、基地局104Cは、セクターC112Cの方向のカバレッジを提供することができる。
【００２１】
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例示している。ワイヤレスデバイス202は、本件明細書記載の様々な方法を実装するように構成されていてもよい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またはユーザ端末106であってもよい。
【００２２】
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、中央処理装置（CPU）と呼ばれてもよい。メモリ206（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）の両方を含んでもよい）は、プロセッサ204に命令およびデータを提供する。メモリ206のうちの一部はまた、非発揮性ランダムアクセスメモリ（NVRAM）を含んでもよい。プロセッサ204は、典型的に、メモリ206内に記憶されるプログラム命令に基づいて論理算術演算を実行する。メモリ206における命令は、本件明細書記載の方法を実装するために実行可能であってもよい。
【００２３】
ワイヤレスデバイス202はまた、ワイヤレスデバイス202と遠隔位置との間のデータの送信および受信を可能にするために送信機210および受信機212を含むことができるハウジング208を含んでもよい。送信機210および受信機212は、１つの送受信機214に統合されることができる。アンテナ216は、ハウジング208に取り付けられてもよく、送受信機214に電気的に結合されてもよい。ワイヤレスデバイス202はまた、複数の送信機、複数の受信機、複数の送受信機、および／または複数のアンテナ（図示されていない）を含む。
【００２４】
ワイヤレスデバイス202はまた、送受信機214によって受信される信号レベルを検出および量子化するために使用されることができる信号検出器218を含んでもよい。信号検出器218は、全体のエネルギー、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、電力スペクトル密度、および他の信号としてそのような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、処理信号における使用のためにデジタル信号プロセッサ（DSP）220を含むことができる。
【００２５】
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る。バスシステム222は、データバスに加えて、電力バス、制御信号バス、および状態信号バスを含むことができる。
【００２６】
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の一例を例示している。送信機302のうちの複数の部分は、ワイヤレスデバイス202の送信機210において実装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にデータ306を送信するために基地局104において実装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にデータ306を送信するためにユーザ端末106において実装されることができる。
【００２７】
送信されるデータ306は、直並列（S/P）変換器308への入力として提供されるよう図示されている。S/P変換器308は、送信データをN個の並列データストリーム310に分割することができる。
【００２８】
N個の並列データストリーム310は、次に、マッパー312への入力として提供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（信号点配置）上にN個の並列データストリーム310をマップすることができる。当該マッピングは、BPSK（2値位相シフトキーイング）、QPSK（直交位相シフトキーイング）、8PSK（8位相シフトキーイング）、QAM（直交振幅変調）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なされることができる。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る。ここにおいて、各々のシンボルストリーム316は、IFFT（逆高速フーリエ変換）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、IFFTコンポーネント320によってN個の並列の時間ドメインのサンプルストリーム318に変換されることができる。
【００２９】
用語についての簡単な注意がこれから提供される。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い。当該N個の変調シンボルは、周波数ドメインにおけるN個のマッピングおよびNポイントIFFTと等しい。当該N個のマッピングおよびNポイントIFFTは、時間ドメインにおける１つの（有用な）OFDMシンボルと等しい。当該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。時間ドメインにおける１つのOFDMシンボル、Nsは、Ncp（OFDMシンボルごとのガードサンプルの数）+N（OFDMシンボルごとの有用なサンプルの数）と等しい。
【００３０】
N個の並列の時間ドメインのサンプルストリーム318は、並直列（P/S）変換器324によってOFDM/OFDMAシンボルストリーム322に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における連続するOFDM/OFDMAシンボルの間に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、次に、無線周波数（RF）フロントエンド328によって所望の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、次に、結果の信号332を送信することができる。
【００３１】
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の一例を例示している。受信機304の複数の部分は、ワイヤレスデバイス202の受信機212において実装されてもよい。受信機304は、ダウンリンク108上で基地局104からデータ306を受信するためのユーザ端末106において実装されてもよい。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を受信するための基地局104において実装されてもよい。
【００３２】
送信信号332は、ワイヤレスチャネル334にわたって移動をしているよう図示されている。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、次に、ガード挿入コンポーネント326によってOFDM/OFDMAシンボルの間に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。
【００３３】
ガード除去コンポーネント326’の出力は、S/P変換器324’に提供されることができる。S/P変換器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のシンボルストリーム318’に分割することができる。ここにおいて、当該シンボルストリーム318’の各々は、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個の並列の時間ドメイン・シンボルストリーム318’を周波数ドメインに変換し、N個の並列の周波数ドメイン・シンボルストリーム316’を出力することができる。
【００３４】
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することができる。それによって、N個の並列のデータストリーム310’を出力する。P/S変換器308’は、N個の並列のデータストリーム310’を単一のデータストリーム306’に結合することができる。理想的には、このデータストリーム306’は、送信機302への入力として提供されたデータ306に対応する。
【００３５】
OFDMフレームの例
次に図4を参照すると、ここには、時分割多重化（TDD）実装のためのOFDMフレーム400が典型的かつ非制限的事例として描かれている。全二重および半二重の周波数分割二重化（FDD）のような他のOFDMフレーム実装が使用されてもよく、その場合には、ダウンリンク（DL）メッセージおよびアップリンク（UL）メッセージの両方が、異なるキャリア上で同時に送信されることを除いて、当該フレームは同一である。TDD実装では、各々のフレームは、DLサブフレーム402およびULサブフレーム404に分割されることができる。これらのフレームは、DLおよびUL送信の衝突を防ぐ目的達成のために、小さなガードインターバル、またはより具体的には、送信／受信および受信／送信の推移ギャップ（それぞれTTGおよびRTGという）によって分離されることができる。DL対ULサブフレーム比率は、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まで変更可能である。
【００３６】
OFDMAフレーム400内には、様々な制御情報が含まれてもよい。例えば、フレーム400の最初のOFDMAシンボルは、プリアンブル408であってもよく、プリアンブル408は、同期化のために使用されるいくつかのパイロット信号（パイロット）を含んでもよい。プリアンブル408内部の固定パイロットシーケンスにより、受信機304は、周波数誤りおよび位相誤りを推定し、送信機302に同期化することができる。さらに、プリアンブル408中の固定パイロットシーケンスは、ワイヤレスチャネルの評価および等化のために利用されることができる。プリアンブル408は、BPSK調整されたキャリアを含んでもよく、典型的には、1つのOFDMシンボルの長さである。プリアンブル408のキャリアは、電力ブーストされてもよく、典型的には、WiMAX信号中のデータ部分の周波数ドメインの電力レベルより若干のデシベル（ｄＢ）（例えば9ｄＢ）だけ高くされている。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してもよい。例えば、キャリア0、3、6．．．は、セグメント0（4090）が使用されるべきことを示し、キャリア1、4、7、．．．は、セグメント1（4091）が使用されるべきことを示し、およびキャリア2、5、8、．．．は、セグメント2（4092）が使用されるべきことを示してもよい。
【００３７】
フレーム制御ヘッダー（FCH）410は、プリアンブル408の後に続いてもよい。ここにおいて、１つのセグメント409につき１つのFCH410である。FCH 410は、使用可能なサブチャネル、変調および符号化の方式、および現在のOFDMAフレームのためのMAPメッセージ長のようなフレーム構成情報を提供してもよい。フレーム構成情報の概要を示すダウンリンクフレームプリフィックス（DLFP）のようなデータ構造は、FCH  410にマップされることができる。モバイルWiMAXのためのDLFPは、使用されたサブチャネル（SCH）ビットマップ、0にセットされているリザーブビット、繰返し符号化表示、符号化表示、MAPメッセージ長さ、および0にセットされた4つのリザーブビットを具備してもよい。24ビットのDLFPは、FCH 410にマップされる前に、48ビットのブロックを形成するために複製されてもよい。その複製は、最小前方誤り訂正（FEC）ブロックサイズである。
【００３８】
各々のセグメント409におけるFCH 410に続いて、DL-MAP 414およびUL-MAP 416は、DLおよびULサブフレーム402、404のためにサブチャネル割当てと他の制御情報とをそれぞれ指定してもよい。OFDMAにおいて、多数のユーザがフレーム400内のデータ領域を割り当てられてもよく、またこれらの割当ては、DLおよびUL-MAP414、416の中で指定されることができる。MAPメッセージは、各々のユーザに関するバーストプロファイルを含んでもよく、そのプロファイルは、特定リンク中で使用される変調および符号化の方式を定義する。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届く必要のある重要情報を含んでいるので、DLおよびUL-MAP414、416は、レート1/2符号化および繰返し符号化を備えたBPSKまたはQPSKのような非常に信頼性の高いリンク上で送信されることが多い。
【００３９】
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む様々なビット長のDLバーストを含んでもよい。このように、DL-MAP 414は、ダウンリンクゾーンに含まれるバーストの位置およびダウンリンクバーストの数、並びに時間（すなわちシンボル）および周波数（すなわちサブチャネル）方向の両方におけるそれらのオフセットおよび長さを記述するものであってもよい。プリアンブル408、FCH410、およびDL-MAP414は、全体として、受信機304が受信信号を正しく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。
【００４０】
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なる様々なビット長のULバーストを含んでもよい。したがって、DLサブフレーム402中の最初のDLバーストとして送信されたUL-MAP 416は、異なるユーザのためのULバーストの位置に関する情報を含んでもよい。ULサブフレーム404は、帯域幅要求に加えて、ネットワークエントリーの間および周期的にその後に閉ループ時間、周波数、および電力調節を実行するために移動局に割り当てられるUL領域サブチャネル422のような、図4において例示されているような追加の制御情報を含むことができる。ULサブフレーム404は、DLハイブリッド自動再送要求アクノレッジ(HARQ ACK)をフィードバックするために移動局（MS）について割り当てられるUL ACK（図示されていない）、および/またはチャネル品質インジケータチャネル（CQICH）に関するチャネル状態情報をフィードバックするためにMSについて割り当てられるUL CQICH（図示されていない）を含んでもよい。
【００４１】
OFDMにおいて、DLおよびUL送信のために異なる「モード」が使用されてもよい。あるモードが使用される時間ドメインのエリアを一般にゾーンという。1つのゾーンタイプは、DL-PUSC（downlink partial usage of subchannel）ゾーン424と呼ばれ、それにとっ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、特定のグループのサブチャネルのみを使用すればよい）。DL-PUSCゾーン424は、全部で6個のサブチャネルグループに分けられることができる。6個のサブチャネルグループは、3つのセグメント409まで割り当てられることができる。したがって、セグメント409は、1から6のサブチャネルグループを含んでもよい（例えば、図4において例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および1を含んでもよく、セグメント1は、2つのサブチャネルグループ2および3を含んでもよく、およびセグメント2は、2つのサブチャネルグループ4および5を含んでもよい）。別のゾーンタイプは、DL-FUSC（downlink full usage of subchannels）ゾーン426と呼ばれる。DL-PUSCと異なり、DL-FUSCは、セグメントを使用せず、しかも周波数範囲全域にすべてのバーストを分散することができる。
【００４２】
典型的に、3の周波数再使用ファクター（K）は、DL-PUSCゾーン424が、サブチャネルにしたがって周波数ドメインにおいて3つのセグメント409に分割されることができるところにおいて使用される。この方式において、各々のセグメント409は、図4において例示されているようにおよび上述のように2つのサブチャネルグループからなっていてもよい。各々のサブチャネルグループにおけるサブキャリアは、連続的でなくてもよい。さらに、各々の基地局104は、N個（例えば、N = 3）の異なる方向に送信をするために同じセルサイト上にN個のセクターアンテナを有してもよく、この場合、周波数再使用パターンは、N/K（例えば、3/3）となる。このようにして、セル102は、3つのセクター112に分割されることができ、DL-PUSCゾーン424の各々のセグメント409は、１つのセクター112と関連させられていてもよい。
【００４３】
しかしながら、周波数再使用ファクター3（K = 3）の１つの問題は、特定のセグメントのためのダウンリンク送信が全体の帯域幅の1/3（例えば、WiMAXの場合5MHz）しか使用することができないことである。したがって、移動局の最大のスループットは、割り当てられるスペクトル全体の帯域幅の1/3に制限され得る。
【００４４】
さらに、移動局は、様々なサービスを並行に実行することができる。例えば、ワイヤレスデバイスユーザは、インターネットサーフィンをすることと、ビデオストリームを見ることと、ビデオ通信することとを並行に行うことができる。もしこれらのサービスがすべて１つのセグメントによってサーブされることになっているとしたら、セクターがロードされ、そのセクターがすべてのリンクをまかなえるほど十分な帯域幅を有していないとき、これらのサービスへのリンクのうちの一部は、拒絶される可能性がある。そうではなくて、もしすべてのリンクがそれぞれ確立可能であるとしたら、各々のサービスのデータレートは、セグメントが１つであることによる容量上の制約に適合できるように減少させられる可能性が十分にある。
【００４５】
三元並行処理のための方法の一例
移動局（MS）ごとのスループットを増すために、OFDMAフレームの複数のセグメントを使用して異なるダウンリンク接続が確立されることができる。これは、異なるセグメントからの帯域幅（上限は、割り当てられたスペクトルの全帯域幅）をMSが利用することを可能にすることができ、いずれか１つの特定のセクター上の帯域幅要求を緩和することができる。
【００４６】
図5は、周波数再使用ファクター3にしたがって、三元並行処理のためのユーザ端末106と3つの基地局104との間の、異なるデータを備える3つの接続（接続0、接続1、および接続2）によるそのような並行処理方式を例示している。送信されているDLデータは、同じサービスからの異なるデータであってもよく、または図5に例示されているように、音声データ500、インターネットデータ502、およびストリーミングビデオデータ504のような異なるサービスからのデータを具備してもよい。
【００４７】
各々の接続からのDLデータは、DL-PUSCゾーン424の異なるセグメント409においてユーザ端末106に送信されることができる。例えば、接続0のためのデータは、セグメント0において１つまたは複数のDLデータバーストとして送信されることができ、接続1のためのデータは、セグメント1においてDLデータバーストとして送信されることができ、および接続2のためのデータは、セグメント2においてDLデータバーストとして送信されることができる。このようにして、ユーザ端末106は、すべての3つの接続を確立および維持し、セグメントごとに割り当てられた帯域幅の少なくとも限界までどのサービスのデータレートをも低減することなく潜在的に異なるサービスから異なるDLデータを並行に受信する。
【００４８】
図6は、例えば、OFDMAフレームのセグメントによってモバイルWiMAXシステムのワイヤレスデバイスと複数の基地局との間の複数の接続を確立するためおよび当該接続を使用してデータを交換するためのオペレーション600の一例のフローチャートである。オペレーション600は、602において、OFDMAフレームの第１のセグメントに基づいて第１の信号を使用してデータを伝送するために第1の基地局との第１の接続を確立することによって開始することができる。604において、第２の基地局との第2の接続は、同じOFDMAフレームの第２のセグメントに基づいて第２の信号を使用してデータを伝送するために確立されることができる。データは、606において、第１および第２の接続を使用して第１および第２の基地局からワイヤレスデバイスに伝送されることができる。オペレーション600から、二元並行処理が始まってもよい。K = 3の場合に同一のOFDMAフレームの第３のセグメントに基づいて第３の信号を使用して604の後に第３の基地局との第３の接続が確立された場合、606において三元並行処理／トラヒック伝送が生じてもよい。
【００４９】
例えば、図7は、三元並行処理のためのシナリオの一例を例示している。図7において、セクターB112Bに位置したワイヤレスデバイス700は、少なくとも3つの異なる基地局104から信号を受信することができる。セクターB112Bのためのカバレッジを提供する基地局とワイヤレスデバイス700との間の第1の接続702が確立されることができる。第１の接続702は、例えば、ワイヤレスデバイス700に特定のサービスのDLデータを送信するためにOFDMAフレームのセグメント0を使用することができる。第２の接続704は、セクターA112Aのためのカバレッジを提供する基地局とワイヤレスデバイス700との間で確立されることができ、および第3の接続706は、セクターC112Cのためのカバレッジを提供する基地局とワイヤレスデバイス700との間で確立されることができる。第２および第３の接続704、706は、例えば、ワイヤレスデバイス700に異なるDLデータを並行に送信するために同じOFDMAフレームのセグメント1およびセグメント2を使用することができる。
【００５０】
複数の接続から受信されるDLデータをユーザ端末106の受信機304が復調、復号、および解読するために、受信機304は、異なるセグメントを時間的に整列させることができるので、当該データは、OFDMAフレームの区切りに沿って並べるために同期されることができる。この時間的な配列問題は、異なる基地局がいくつかのワイヤレスシステムにおいて同期されないかもしれないこと（つまり、非同期性の基地局タイミング）を理由として、およびさらに、異なる基地局104からユーザ端末106への異なる伝播遅れを理由として発生するかもしれない。
【００５１】
図8は、3つの異なる基地局104から受信されるOFDMAフレームの様々なセグメント409を時間的に整列させるように構成されている受信機ブロック図800の一例を例示している。受信信号802は、遅れブロック804において3つの異なる時間調節を適用されてもよい。ここにおいて、各々の時間調節は、基地局のうちの１つからの遅れに基づく。セグメントは、例えば、プリアンブル408のパイロットを用いることによって同期化することができ、したがって、時間的に整列された信号806を生成するために、遅れブロック804において遅れが適用されることができる。時間ドメインから周波数ドメインにこれらの信号を伝送するためにFFTブロック808において時間的に整列された信号806の各々に高速フーリエ変換（FFT）が適用されることができる。
【００５２】
時間的に整列された信号806が周波数ドメインにいったん伝送されると、あるサブチャネルのためのデータは、特定のセグメント409のためのFCH410のDLFP412において示されるサブチャネルグループにしたがって抽出されてもよい。特定のセグメントのための抽出されたデータは、3つの接続からのダウンリンクデータを解読するために復調器／復号器ブロック810において復調および復号されてもよい。
【００５３】
ワイヤレスデバイスは、位置を変更するので、ある基地局から受信される信号は、特定のサービスタイプのための最小のサービス品質（QoS）を達成するために、受け入れられるビット誤り比率（BER）に使用するには弱すぎることになるかもしれない。したがって、この接続は、ドロップされ得る。しかしながら、ワイヤレスデバイスは、より強い信号を備える他の基地局に近づいてもよく、ドロップされた接続に取って代わる新しい接続が確立されてもよい。例えば、図7のワイヤレスデバイス700は、図9Aに例示されているように、第２の接続704がドロップされるように基地局1041のサービングセクターA112Aから十分遠くに離れてもよい。新しい接続を提供するのに十分に強い信号を備える他の基地局がない場合、ワイヤレスデバイスは、データを伝送するために、第1および第3の接続702、706のみを有する二元並行処理を行ってもよい。
【００５４】
次に、図9Bを参照すると、ワイヤレスデバイス700は、移動しつづけてもよく、新しいセクターA912Aに入ってもよい。ここにおいて、新しいセクターA912Aは、前述のセクターA112Aのためのセグメント409と同じサブチャネルグループを使用する。セクターB112Bのためのカバレッジを提供する第2の基地局1042のセクターBアンテナからの信号強度は弱すぎるかもしれず、ワイヤレスデバイス700はまた、新しいセクターA912Aのためのカバレッジを提供する第2の基地局1042のセクターAのアンテナからの強い信号も受信することができる。したがって、第1の接続702は、ドロップされてもよく、ワイヤレスデバイス700との第4の接続708が確立されてもよい。
【００５５】
今やワイヤレスデバイス700は、二元並行処理により実行していてもよく、およびセクターBと関連するセグメントは使用されていないのだから、ワイヤレスデバイスは、第4の基地局1044に新しい接続を追加することができてもよい。第4の基地局1044は、異なるセクターB912Bのためのカバレッジを提供することができる。ここにおいて、新しいセクターB912Bは、前述のセクターB112Bのためのセグメント409と同じサブチャネルグループを使用する。ワイヤレスデバイス700によって受信されるような第4の基地局1044からの信号がいったん十分に強くなると、ワイヤレスデバイスが自身のDLデータスループットを増すために三元並行処理を再び行うようにワイヤレスデバイス700との第5の接続710が確立されることができる。ワイヤレスデバイス700は移動を続けるうちに、デバイスは、第3の基地局1043のサービングセクターC112Cからはるか離れたところまで移動するかもしれず、そうなると、図9Bに例示されているように、第3の接続706は、ドロップされる。ワイヤレスデバイス700は、第5の基地局1045からの信号をすでに受信していたか、または近づくのにともなってその受信を開始するかのいずれかであってよいが、いずれにせよ、このようにして、デバイス700は、新しい接続を追加することができる。第5の基地局1045は、異なるセクターC912Cのためのカバレッジを提供することができる。ここにおいて、新しいセクターC912Cは、前述のセクターC112Cのためのセグメント409と同じサブチャネルグループを使用する。ワイヤレスデバイス700によって受信されるような第5の基地局1045からの信号がいったん十分に強くなると、ワイヤレスデバイス700との第6の接続712が確立されることができ、その結果、ワイヤレスデバイスが自身のDLデータスループットを増すために三元並行処理を再び行う。
【００５６】
図10Aは、例えば、モバイルWiMAXシステムにおけるワイヤレスデバイスにおいて受信される信号の強度に基づいて新しい接続を追加するおよび現在の接続を削除するためのオペレーション1000の一例のフローチャート図である。このようにして、ワイヤレスデバイスは、処理されている現在のセグメント（複数）の信号強度および現在処理されていない潜在的な新しいセグメントの信号強度を継続的にモニターすることができる。
【００５７】
オペレーション1000は、1002において、ワイヤレスデバイスによって受信されるような新しいセグメント（つまり、新しいセクター）からのプリアンブル信号強度が追加閾値（S_ADD）よりも大きいかどうかを決定することによって開始することができる。追加閾値よりも大きいならば、1004において、新しいセグメントが、以前に確立された接続を備える現在のセグメントとは異なるサブチャネルグループを使用するかどうかが決定されることができる。したがって、新しいセグメントがS_ADDよりも大きい信号強度を有し、現在のセグメントとは異なるサブチャネルグループを使用する場合、新しいセグメントを使用する接続がワイヤレスデバイスに追加されることができる。しかしながら、1002において、新しいセグメントがS_ADDよりも少ないまたはS_ADDと等しい信号強度を有する、または1004において、現在のセグメントと同じサブチャネルグループを使用する場合、新しいセグメントを使用する接続は、追加されなくてもよい。
【００５８】
1008において、確立された接続を備えるいずれかの現在のセグメントが、ドロップ閾値（S_DROP）よりも少ないプリアンブル信号強度を有するかどうかが決定されることができる。ドロップ閾値よりも少ないプリアンブル信号強度を有するならば、1010において、低い信号強度を備える現存のセグメントを使用して確立された接続（複数）は、1010においてドロップされてもよく、オペレーション1000は、1002において開始することを繰り返してもよい。S_DROPよりも少ない信号強度を備える現在のセグメントがない場合、オペレーションは、1002において繰り返すことができる。
【００５９】
図10Bのオペレーション1050において例示されているようにいくつかの実施形態の場合、1002において、新しいセグメントのプリアンブル信号強度がS_ADDよりも大きいが、1004において、新しいセグメントが現在のセグメント（複数）と同じサブチャネルグループを使用する場合、新しいセグメントとの接続がなお確立されてもよい。1052において、新しいセグメントの信号強度が、同じサブチャネルグループを使用する現在のセグメントよりあるマージン分だけ良いかどうかが決定されることができる。現在のセグメントより悪い場合、新しいセグメントを使用する接続は、追加されなくてもよい。しかしながら、新しいセグメントの信号強度が著しくより良い（つまり、現在のセグメントよりもマージン分だけ良い）場合、現在のセグメントを使用する接続は、1008において、現在のセグメントのいずれかがS_DROPよりも低い信号強度を有するかどうかを決定する前に、1054において、新しいセグメントを使用する新しい接続と取り替えられることができる。このようにして、削除されるべき弱い信号強度（例えば、S_DROP以下）を備える任意の現在のセグメントを使用する接続を待たなくても、より良い信号強度を備えるセグメントを有する新しい接続が追加されることができる。
【００６０】
三元ハンドオーバーの例
通常、モバイルWiMAXにおいて、移動局は、一度に1つのサービング基地局のみと通信することができる。この基地局は、基地局のスケジューラーアルゴリズムに基づいて移動局に帯域幅を割り当てる。1つの基地局から別の基地局（または1つのセクターから別のセクター）にサービスを切り替わるために、移動局は、典型的に、自身のサービング基地局からターゲット基地局に切り替えるためにハンドオーバー（ハンドオフとしても知られている）を実行する。また、通常、移動局は、自身のサービング基地局からの帯域幅（例えば、あるサブチャネルグループ）のみを使用することができるが、近隣のセクターにおいてカバレッジを提供している非サービング基地局からの帯域幅を使用することができない。
【００６１】
1つのセグメントのためのデータスループットを増すために、本件開示のある実施形態にしたがって、各々のDL接続が並行処理について上述されたように1つのセグメントのみを通ってデータを送信するように、OFDMAフレームの複数のセグメント（例えば、2つまたは3つ）を使用して異なるダウンリンク接続が確立されることができる。しかしながら、移動局は、同時に複数のセグメントを受信および解析することができる。複数のセグメントは、移動局が、最も良い帯域幅の許可を移動局に提供するセグメントを（複数の基地局との接続から）選択することができるように、同じサービスからのデータを含むことができ、および選択されたセグメントと通信することができる。移動局は、OFDMAフレームベースで最も良いセグメントの選択を変更することができる。その変更は、多元ハンドオーバー（例えば、周波数再使用ファクター3の場合に3つの異なる基地局セクターの間の三元ハンドオーバー）とみなされてもよい。そのように、移動局は、受信される複数のセグメントのすべてをサービングセクターから来ていると見ることができる。多元ハンドオーバーのこの方式は、使用されたセグメントは変わっているかもしれないが、移動局がセグメント内のデータスループットを増すことを可能にすることができる。
【００６２】
図11は、周波数再使用ファクター3にしたがって、三元ハンドオーバーのためのユーザ端末106と3つの基地局104との間の、異なるデータを備える3つの接続（接続0、接続1、および接続2）により増加したデータスループットのためのハンドオーバー方式を例示する。送信されているDLデータは、音声データ1100（図示されている）、インターネットデータ、またはストリーミングビデオデータのような同じサービスからのデータであってもよい。各々の接続からのDLデータは、DL-PUSCゾーン424の異なるセグメント409においてユーザ端末106に送信されることができる。例えば、接続0のためのデータは、セグメント0における1つまたは複数のDLデータバーストとして送信されることができ、接続1のためのデータは、セグメント1におけるDLデータバーストとして送信されることができ、および接続2のためのデータは、セグメント2におけるDLデータバーストとして送信されることができる。このようにして、ユーザ端末106は、通信のために最も良い帯域幅の許可を備えるセグメントを選択する図6のオペレーション600において上述されたようにすべての3つの接続を確立および維持することができてもよい。ユーザ端末106は、これらのセグメントのうちの1つがその後のOFDMAフレームにおいて最も良い帯域幅の許可を提供するまで、他の2つのセグメントを無視することができる。
【００６３】
ハイブリッドハンドオーバー／並行処理の例
いくつかの実施形態の場合、上述の多元並行処理およびハンドオーバー方式は、ハイブリッド方式を形成するために結合されてもよい。K = 3の場合の事例として、移動局との3つの接続が確立されることができる。当該接続のうちの2つ（例えば、OFDMAフレームのセグメント0および1を使用する接続0および1）は、同様のデータを備える同じサービスからのDLデータを有してもよく、第3の接続（例えば、セグメント2を使用する接続2）は、異なるサービスからのDLデータを有してもよい。移動局は、（二元ハンドオーバーの場合）どちらのセグメントが最も良い帯域幅の許可を提供すかに依存してセグメント0と1との間で選択することができ、帯域幅の使用を増すために、選択されたセグメントからおよびセグメント2からのDLデータにより並行処理を実行することができる。
【００６４】
マルチプルWiMAX接続の例
図12は、上述のように、三元並行処理、三元ハンドオーバー、およびそれらのハイブリッドの利点を比較およびリストするチャート1200である。チャート1200は、タイプ1202をリストし、各々のタイプの簡単な説明1204を提供し、および通常のK = 3方式と比較して各々のタイプの利点1206に注目する。通常のK = 3方式は、移動局の最大のスループットが、割り当てられたスペクトル全体の帯域幅の1/3（例えば、WiMAXの場合5MHz）に制限され得る。
【００６５】
本件開示の実施形態は、周波数再使用ファクター3を考慮するとき、2つまたは3つの接続を確立することに関して説明されているが、上述された技術および装置は、他の構成と一緒に働くよう展開されてもよい。例えば、6個のセクターに分割されたセルの場合、6個の接続までが確立されることができ、セグメントの代わりに各々の接続のためにOFDMAフレーム内のサブチャネルグループが使用されてもよい。
【００６６】
上述のオペレーションは、いくつかの手段および機能ブロックに対応する様々なハードウェアおよび／またはソフトウェア・コンポーネント（複数）および／またはモジュール（複数）によって実行されることができる。例えば、上述の図6のオペレーション600は、図6Aにおいて例示されている手段および機能ブロック600Aに対応する様々なハードウェアおよび／またはソフトウェア・コンポーネント（複数）および／またはモジュール（複数）によって実行されてもよい。言い換えると、図6において例示されたブロック602ないし606は、図6Aにおいて例示された手段および機能ブロック602Aないし606Aに対応する。
【００６７】
本件明細書において使用されるように、用語「決定すること(determining)」は、広い様々な動作を含む。例えば、「決定すること(determining)」は、計算すること(calculating)、コンピュータ計算すること(computing)、処理すること(processing)、導き出すこと(deriving)、調査すること(investigating)、ルックアップすること(looking up)（例えば、テーブル、データベース、または他のデータ構造をルックアップすること）、確かめること(ascertaining)などを含んでもよい。また、「決定すること(determining)」は、受信すること(receiving)（例えば、情報を受信すること）、アクセスすること(accessing)（例えば、メモリ内のデータにアクセスすること）などを含んでもよい。また、「決定すること(determining)」は、解くこと(resolving)、選択すること(selecting)、選ぶこと(choosing)、確立すること(establishing)などを含んでもよい。
【００６８】
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表わされてもよい。例えば、上記説明全体を通じて参照されることができるデータ、命令、コマンド、情報、信号などは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁粒子、光波動場または光粒子、またはこれらのものの任意の組み合わせによって表わされることができる。
【００６９】
本件開示に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用目的プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、特定用途集積回路（ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）または他のプログラマブル論理デバイス（PLD）、離散的ゲートまたはトランジスタ論理、離散的ハードウェアコンポーネント、またはこれらのものの任意の組み合わせであって、本件明細書記載の機能を実行するように設計されたものによって実装または実行されることができる。汎用目的プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、その代わりに、任意の産業上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、または状態機械であってもよい。プロセッサは、コンピュータ計算デバイスの組み合わせとして、例えば、DSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと結合した1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意の同様の機器構成として、実装されることもできる。
【００７０】
本件開示に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはその2つの組み合わせにおいて直接具体化されることができる。ソフトウェアモジュールは、当該技術分野において知られている任意の形式の記憶媒体の中に在ることができる。記憶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、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、CD-ROMなどを含んで使用されてもよい。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具備してもよく、およびいくつかの異なるコードセグメント上、異なるプログラムの間、および複数の記憶媒体にわたって分散されることができる。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出す、または記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサと結合されていてもよい。そのかわりに、記憶媒体がプロセッサと一体化されていてもよい。
【００７１】
本件明細書において開示された方法は、説明された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具備する。当該方法、ステップ、および／または動作は、特許請求の範囲から逸脱しない範囲で相互に交換されることができる。言い換えると、ステップまたは動作の固有の順番が明記されない限り、順番および／または固有のステップおよび／または動作の使用は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で修正されることができる。
【００７２】
説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらのものの任意の組み合わせにおいて実装されることができる。ソフトウェアにおいて実装される場合、当該機能は、1つまたは複数の命令としてコンピュータ可読媒体上に記憶されることができる。記憶媒体は、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利用可能な媒体であってもよい。実例として、次のものには制限されないが、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMまたは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶または他の磁気記憶デバイス、または任意の他の媒体であって、コンピュータによってアクセス可能な命令またはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用されることができる媒体を具備することができる。本件明細書において使用されているようなディスク（diskおよびdisc）は、コンパクトディスク（CD）、レーザディスク、光ディスク、デジタル汎用ディスク（DVD）、フレキシブルディスク、およびブルーレイ（登録商標）ディスクを含む。なお、ディスク（disc）がレーザにより光学的にデータを再生するのに対し、ディスク（disk）は、通常磁気的にデータを再生する。
【００７３】
ソフトウェアまたは命令はまた、送信媒体上で送信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、より対線、デジタル加入者ライン（DSL）、またはワイヤレス技術（例えば、赤外線、無線、および電磁波）を使用して、ウェブサイト、サーバー、または他の遠隔ソースから送信される場合、当該同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、より対線、ＤＳＬ、またはワイヤレス技術（例えば、赤外線、無線、および電磁波）は、媒体の定義に含まれる。
【００７４】
さらに、本件明細書記載の方法および技術を実行するためのモジュールおよび／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および／またはそうでなければ、適用可能なものとしてユーザ端末および／または基地局によって得られることができることが認識されるべきである。例えば、そのようなデバイスは、本件明細書記載の方法を実行するための手段の送信を容易にするためにサーバーに結合されることができる。代替的に、本件明細書記載の様々な方法は、ユーザ端末および／または基地局がデバイスへの記憶媒体を結合または提供することに基づく様々な方法を得ることができるように記憶手段（例えば、RAM、ROM、コンパクトディスク（CD）またはフレキシブルディスクなどのような物理記憶媒体）によって提供されることができる。さらに、本件明細書記載の方法および技術をデバイスに提供するための任意の他の適切な技術が利用されることができる。
【００７５】
特許請求の範囲は、上で例示された寸分違わない構成およびコンポーネントに制限されないことが理解される。特許請求の範囲から逸脱することの範囲で上に記載された方法および装置のアレンジメント、オペレーション、および詳細において、様々な修正、変更、およびバリエーションがなされることができる。
【図１】
2011523280.tif 000003
【図２】
2011523280.tif 000004
【図３】
2011523280.tif 000005
【図４】
2011523280.tif 000006
【図５】
2011523280.tif 000007
【図６】
2011523280.tif 000008
【図６Ａ】
2011523280.tif 000009
【図７】
2011523280.tif 000010
【図８】
2011523280.tif 000011
【図９Ａ】
2011523280.tif 000012
【図９Ｂ】
2011523280.tif 000013
【図１０Ａ】
2011523280.tif 000014
【図１０Ｂ】
2011523280.tif 000015
【図１１】
2011523280.tif 000016
【図１２】
2011523280.tif 000017
【国際調査報告】
2011523280.tif 000018
2011523280.tif 000019
2011523280.tif 000020