(57)【要約】  通信ネットワーク（１０）は、基地局（２８）及びエアインタフェース（３２）を介して基地局（２８）と通信する無線端末（３０）を含む。基地局（２８）は、レンジング手順中に無線端末（３０）の識別又は分類を行なう。識別又は分類は、無線端末（３０）が拡張機能を有するか否かを考慮する。分類は、無線端末（３０）の送信特性に基づいて行なわれる。基地局（２８）は、無線端末（３０）の拡張機能を利用して無線端末（３０）と通信できる。
2011507391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局（２８）及びエア・インタフェースを介して該基地局（２８）と通信する無線端末（３０）を含む通信ネットワーク（１０）の動作の方法であって、
前記基地局（２８）が、レンジング手順中に前記無線端末（３０）の分類を実行するステップであって、該分類は前記無線端末（３０）が拡張能力を有しているか否かであり、かつ、該分類は前記無線端末（３０）の送信特性に基づいて実行される、ステップと、
前記基地局（２８）が、前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用して前記無線端末（３０）と通信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）との更なる通信のために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）にパラメータをダウンロードするために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
コードワードのセットが、前記レンジング手順中における使用のために割り当てられ、前記送信特性は、コードワードの前記セットのサブセットの要素であり前記無線端末（３０）により利用されるコードワードを含み、前記サブセットが、前記レンジング手順中における前記拡張機能を有する無線端末による使用のために予約されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する無線端末による使用のために割り当てられたコードワードの表示を割り当て、前記無線端末（３０）に同報することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に前記拡張機能を有する無線端末（３０）により使用可能となるように時間−周波数グリッドの特定部分を割り当て、前記送信特性は、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による時間−周波数グリッドの前記特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）により使用可能な時間−周波数グリッドの前記特定部分の表示を同報することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記拡張能力によって、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）は、８０２．１６ｍ特有の信号および手順の少なくとも一方を使用可能になることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記レンジング手順は、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順、バンド幅競合手順の何れか１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
基地局（２８）であって、
エア・インタフェース（３２）を介して無線端末（３０）と通信するように構成された送受信部（３８）と、
レンジング・ユニットと、
を備え、
前記レンジング・ユニット（３６）は、レンジング手順中に前記無線端末（３０）の分類を実行するよう構成され、該分類は前記無線端末（３０）が拡張能力を有しているか否かであり、かつ、該分類は前記無線端末（３０）の送信特性に基づいて実行されることを特徴とする基地局。
【請求項１２】
前記レンジング・ユニット（３６）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）との更なる通信のために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記レンジング・ユニット（３６）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）にパラメータをダウンロードするために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用するよう構成されることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記レンジング手順中における使用のためにコードワードのセットを割り当てるリソース割当部を更に備え、前記送信特性は、コードワードの前記セットのサブセットの要素であり前記無線端末（３０）により利用されるコードワードを含み、前記サブセットが、前記レンジング手順中における前記拡張機能を有する無線端末による使用のために予約されることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１５】
前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１６】
前記基地局（２８）は、前記拡張機能を有する無線端末（３０）により使用可能となるように時間−周波数グリッドの特定部分を割り当てるよう構成され、前記送信特性は、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による時間−周波数グリッドの前記特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１７】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）により使用可能な時間−周波数グリッドの前記特定部分の表示を同報するよう構成されることを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
【請求項１８】
前記拡張能力によって、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）は、８０２．１６ｍ特有の信号および手順の少なくとも一方を使用可能になることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１９】
前記レンジング手順は、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順、バンド幅競合手順の何れか１つであることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項２０】
無線端末（３０）であって、
エア・インタフェース（３２）を介して基地局（２８）と通信するように構成された送受信部（４８）と、
レンジング手順中に、前記無線端末（３０）が拡張能力を有することを示すのに役立つ送信特性を有する信号を送信するよう構成された端末レンジング・ユニット（４６）と、
を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項２１】
前記送信特性は、コードワードのセットのサブセットの要素であり前記無線端末（３０）により利用されるコードワードを含み、前記サブセットが、前記レンジング手順中における前記拡張機能を有する無線端末による使用のために予約されることを特徴とする請求項２０に記載の無線端末。
【請求項２２】
前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項２０に記載の無線端末。
【請求項２３】
前記拡張能力によって、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）は、８０２．１６ｍ特有の信号および手順の少なくとも一方を使用可能になることを特徴とする請求項２０に記載の無線端末。
【請求項２４】
無線端末（３０）の動作の方法であって、
基地局（２８）と前記無線端末（３０）との間で実行されるレンジング手順中に、前記無線端末（３０）が拡張能力を有することを示す送信特性を有する信号を送信するステップと、
残りの前記レンジング手順の実行において前記無線端末（３０）の拡張能力を使用するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信に関し、特に、無線通信に関わる初期レンジング手順に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セルラ無線システムにおいて、無線端末（移動端末、移動局及び移動ユーザ機器ユニット（ＵＥ）としても周知である）は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の基地局を介して１つ以上のコアネットワークと通信する。無線端末（ＷＴ）は、移動電話（”セルラ”電話）等の移動局及び移動端末を有するラップトップであってもよく、例えば無線アクセスネットワークと音声及び／又はデータを通信するポータブルデバイス、ポケットデバイス、ハンドヘルドデバイス、コンピュータを含むデバイス又は車載移動デバイスであってもよい。例えば無線基地局（ＲＢＳ）である基地局は、いくつかのネットワークにおいて”ノードＢ”又は”Ｂノード”とも呼ばれる。基地局は、エアインタフェース（例えば、無線周波数）を介して基地局の範囲内にある無線端末と通信する。
【０００３】
ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）は、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（ＧＳＭ）から発展した第３世代の移動通信システムであり、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）アクセス技術に基づいて改善された移動通信サービスを提供することを目的とする。実質的にＵＴＲＡＮは、ユーザ機器ユニット（ＵＥ）に広帯域符号分割多元接続を提供する無線アクセスネットワークである。ＵＭＴＳネットワークの無線アクセスネットワークは、各々が基地局により対応される複数のセルに分割される地域を範囲に含む。基地局は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）等のＵＭＴＳタイプのネットワークの他の要素に接続されてもよい。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ又は”３Ｇ”）は、例えばＧＳＭ無線アクセスネットワーク技術及び／又は第２世代（”２Ｇ”）無線アクセスネットワーク技術である先行技術を更に発展させることを約束した。
【０００４】
ブロードバンド無線アクセス規格のＩＥＥＥ８０２．１６ワーキンググループは、ブロードバンド無線メトロポリタンエリアネットワークのグローバルな展開に対する形式仕様を開発している。８０２．１６関連規格は、正式には無線ＭＡＮと呼ばれるが、ＷｉＭＡＸ（”Worldwide Interoperability for Microwave Access”）フォーラムと呼ばれる業界グループによりＷｉＭＡＸと名付けられた。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５（正式にはＩＥＥＥ８０２．１６ｅとして周知である）は、その仕様と同一系列であり、例えばサービス品質のより適切なサポート及びスケーラブルＯＦＤＭＡの使用を含む多くの拡張を実現することにより移動性に対処する。一般に、８０２．１６規格は、エアインタフェースの２つの側面である物理層（ＰＨＹ）及び媒体アクセス制御層（ＭＡＣ）を実質的に規格化する。
【０００６】
物理層を考慮すると、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、スケーラブルＯＦＤＭＡを使用してデータを搬送し、最大２０４８個のサブキャリアを有する１．２５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚのチャネル帯域幅をサポートする。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、適応変調及び符号化をサポートするため、信号が適切である場合には高効率の６４ＱＡＭ符号化方式が使用され、信号の品質が低い場合にはロバスト性がより高いＢＰＳＫ符号化機構が使用される。中間の状態では、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫが更に採用可能である。他の物理層の特徴は、ＮＬＯＳ（見通し外）環境において良い性能を提供するための多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナのサポート及び良い誤り訂正性能を得るためのハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）を含む。
【０００７】
媒体アクセス制御層（ＭＡＣ）に関して、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、イーサネット（登録商標）、ＡＴＭ及びＩＰ等の有線技術がエアインタフェースにカプセル化される方法及びデータが分類される方法等を記述する複数の収束副層を含む。更にこれは、認証中に安全な鍵交換を使用し且つデータ転送中に暗号化を使用することにより安全な通信が配信される方法を記述する。ＭＡＣ層の更なる特徴は、（スリープモード及びアイドルモードを使用する）節電メカニズム及びハンドオーバ・メカニズムを含む。
【０００８】
ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｅのフレーム構造を図１に示す。ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｅのフレーム長の一例は、５ｍｓであり、時分割複信（ＴＤＤ）を使用する。プリアンブルは、ダウンリンク（ＤＬ）に同期するために移動局により使用され、プリアンブルの直後に現れるＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰメッセージは、ダウンリンク及びアップリンク上の移動局に割当情報を与える。ダウンリンク及びアップリンク割当ての例を図１に示す。送信遷移ギャップ（ＴＴＧ）及び受信遷移ギャップ（ＲＴＧ）は、移動局が受信から送信及び送信から受信に切り替わるために使用されるギャップである。
【０００９】
上述したように、現在のＷｉＭＡＸは直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を利用する。ＯＦＤＭのように、ＯＦＤＭＡは、同時に送信されるいくつかの狭帯域サブキャリア（例えば、チャネルの利用可能な帯域幅［例えば、５、１０、２０ＭＨｚ］全体に依存して５１２、１０２４又はそれ以上）にわたりデータストリームを分割することによりデータストリームを送信する。サブキャリアは、各々がサブチャネルと呼ばれる複数のサブキャリアのグループに分割される。サブチャネルを形成するサブキャリアは隣接する必要はない。多くのビットが同時に移送されるため、各サブキャリアにおける送信速度は結果として得られる全体のデータ転送速度よりはるかに遅い。これは、種々の方向からの信号の僅かに異なる到着時刻により起こるマルチパスフェージングの影響を最小限にするために実際の無線環境において重要である。
【００１０】
ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍは、より速いデータ転送速度及びより短い待ち時間を得ることを目的としてＩＥＥＥ規格８０２．１６ｅを発展させたものであることを意図する。ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍのフレーム構造は、全ての内容が参考として本明細書に取り入れられる２００８年６月１２日に出願された”TELECOMMUNIATIONS FRAME STRUCTURE ACCOMMODATING DIFFERING FORMATS”という名称の米国特許出願第１２／１３８，０００号（特許文献１）で提供される。ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍとその先行規格であるＩＥＥＥ規格８０２．１６ｅとの間の後方互換性が要求される。新しい変調方式を導入するのと同時に後方互換性の問題に対処する規格の拡張については、全ての内容が参考として本明細書に取り入れられる２００８年１０月２７日に出願された！”BACKWARDS COMPATIBLE IMPLEMENTATIONS OF SC-FDMA UPLINK IN WiMAX”という名称の米国特許出願第１２／２５９，０６８号（特許文献２）で説明される。
【００１１】
いくつかのレンジングモード、例えば初期レンジング、ハンドオーバ、周期的レンジング及び帯域幅競合は、ＷｉＭＡＸで実行される。電力調整、タイミングオフセット推定及び基地局と無線端末との間の同期等の重要な動作は、本明細書においては初期レンジング手順とも呼ばれるＷｉＭＡＸ初期レンジングモードで達成される。
【００１２】
ＷｉＭＡＸ対応無線端末の初期レンジング手順又は初期エントリは、基地局による一連のトランザクション段階を含み、一般にこれを図２に示す。例えば、非特許文献１及び非特許文献２を参照。
【００１３】
初期レンジング手順は、無線端末が基地局からのダウンリンク信号を走査することにより開始する。無線端末は、無線端末がフレームプリアンブルを聞くまで可能な各周波数をリスンすることにより走査する。チャネルを見つけた後、無線端末はプリアンブルを使用して基地局と同期できる。無線端末は、フレームに使用しているタイムスロット位置のマップであるダウンリンクマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）を読み出せる。従って、図２に示すように、初期レンジング手順の段階２−１は走査及び同期化を含む。
【００１４】
無線端末がチャネルと同期すると、段階２−２のように、無線端末は、基地局による同報通信を使用して周期的に送出されるダウンリンク及びアップリンクチャネル記述子を走査（例えば、リスン）する必要がある。
【００１５】
段階２−３のように、無線端末は、基地局に対して初期レンジングを実行するために競合スロットを待つ必要がある。初期レンジング手順において、無線端末はレンジング信号を基地局に送出する。無線端末は、このレンジング信号を送出する際の電力及びタイミングの初期推定値を使用し、そのような推定値は、ダウンリンク上の基地局により送出される信号から導出されてもよい。
【００１６】
段階２−４において、基地局は、リソース割当て、並びに可能性として電力及びタイミングの調整を含むメッセージを送出することによりこのレンジング信号に応答する。従って、初期レンジングは、無線端末の送信電力及び送信タイミング（ＰＨＹパラメータ）を向上するために使用可能である。この初期応答中、基地局と無線端末との間のプライマリ接続識別子が確立されるか又は割り当てられる。
【００１７】
段階２−５において、上記割当てに応答して、無線端末は制御信号を基地局に送信し、それによりセキュリティアルゴリズム（例えば、使用される許可、認証及び鍵管理方法）としてそのような問題の交渉に使用されるプライマリ管理チャネルを確立する。段階２−５において、基地局は、無線端末から公開鍵を用いた証明書を取得して無線端末を認証する。基地局による認証が成功すると、無線端末は基地局に対して許可され、許可中に安全な通信のための他の鍵が確立される。
【００１８】
段階２−６は、メッセージの更なる交換を使用することを含み、例えばデータ送信のためのセカンダリ管理接続及び転送接続が確立される。
【００１９】
レンジング動作は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コードを使用して実行される。一般に、これらのＣＤＭＡコードのセットは、上述のレンジングモード毎に識別される。更に詳細には、複数のＣＤＭＡコードが各レンジングモード（例えば、初期レンジング、ハンドオーバ、周期的レンジング及び帯域幅競合）に割り当てられる。無線端末は、レンジングチャネル中にそれらのレンジングコードのいずれかを無作為に選択し且つ送信できる。
【００２０】
従って、初期レンジング手順において、新しい無線端末（例えば、新しい加入者局（ＳＳ））は、初期レンジングに利用可能なセットのコードの１つを無作為に選択し、選択したコードを使用して基地局に送信する。ＣＤＭＡコードを含む初期レンジング信号は、段階２−３においてＳＳにより送出される。一般に、無線端末からの初期送信は、無作為に選択されたレンジングスロットにおいて指定されたレンジングチャネルで行なわれる。基地局は、新しい無線端末（例えば、新しい加入者局）の一致もその機能も認識していないが、ＣＤＭＡコード信号を受信する。初期レンジング手順中に受信されるＣＤＭＡコード信号に応答して、段階２−４のように、基地局は、受信したＣＤＭＡコードを含む割当て及びＣＤＭＡコード信号が無線端末から基地局により受信された時間を確認応答として無線端末に送出する。この応答は、新しい無線端末が割当てを識別するのを助長するため、新しい無線端末は基地局により識別された割当てに関する情報を送出することにより基地局と更なる情報をやり取りできる。端末は、自身の機能により制限される送信信号を使用することが理解される。
【００２１】
ＷｉＭＡＸシステムにおいて動作するいくつかの無線端末は、ＷｉＭＡＸのアップグレードされたバージョン又は後続バージョンと互換性があるがＷｉＭＡＸにより提供される拡張機能を利用できない古い端末（例えば、”レガシー”端末）であってもよい。例えば、ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｅに対するＷｉＭＡＸ ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍの後方互換性に関して、８０２．１６ｅバージョンの無線端末は８０２．１６ｍネットワークにおいて動作可能であるが、（８０２．１６ｅバージョン又は”拡張”無線端末とは異なり）８０２．１６ｍネットワークの拡張機能を十分に利用できない。８０２．１６ｍの出現により、８０２．１６ｍバージョンの無線端末は、レガシー無線端末より非常に多くの機能を有することが予想される。例えばそれらの無線端末は、更に複雑なＭＩＭＯ信号を受信できてもよく、異なる変調を受信できてもよく、あるいはレガシー無線端末が信号を受信できない時間−周波数グリッドの一部分においてダウンリンク（ＤＬ）信号を受信できてもよい。無線端末は、時間周波数グリッドの異なる部分において送信できてもよく、更に効率的な送信信号を使用してもよい。端末がそれらの高度な機能を使用できることを基地局が認識していない場合、基地局は端末に対するレガシー機能のみを仮定して端末にリソースを割り当てる必要がある。
【００２２】
図３に示すような従来の実現例において、基地局は、初期レンジング手順が完了するまで、特定の無線端末がレガシー無線端末であるか又は拡張無線端末であるかを発見しない。すなわち、初期レンジング手順の完了後の時点においてのみ、基地局は通信する無線端末が機能拡張された無線端末であることを確認でき、その後無線端末の拡張機能は有利に採用される。
【００２３】
レンジングは、帯域幅要求の目的でＷｉＭＡＸシステムにおいて使用される。無線端末が送出するデータを有する場合、無線端末はＢＷ要求レンジングの目的で基地局により割り当てられるＣＤＭＡコードのセットから無作為に選択されたＣＤＭＡコードを使用して基地局に帯域幅要求レンジング信号を送出する。この信号は、帯域幅要求レンジングの目的で識別された時間−周波数グリッドの特定部分において更に送出される。そのようなコードの受信に応答して、基地局は端末に割当信号を送出し、受信したＣＤＭＡコード及び要求の時間−周波数位置によってのみそれを識別する。無線端末はこの割当てを使用して、データを送出してもよく又は送出する必要のあるデータに関する更なる情報を含む更なる要求を送出してもよい。無線端末は、自身の機能により送信に関して制限される。端末が拡張送信機能を有することを基地局が検出できない場合、基地局は、単に端末に対するレガシー機能を仮定してリソースを割り当てることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】米国特許出願第１２／１３８，０００号
【特許文献２】米国特許出願第１２／２５９，０６８号
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】Kim, Hyung-Joon, IEEE802.16/WiMAX Security, http://www.ibluemojo.com/contents/IEEE%20802.16%20Security.pdf
【非特許文献２】Boone, Paul et al., "Strategies for Fast Scanning and Handovers in WiMAX/802.16", WiMAX OFDMA Ranging, Altera Corporation, Application Note 430, August 2006, version 1.0
【発明の概要】
【００２６】
１つの態様において、本明細書で開示される技術は、基地局及びエアインタフェースを介して基地局と通信する無線端末を含む通信ネットワークを動作させる方法に関する。方法は、基地局がレンジング手順中に無線端末を識別するか又は分類することを含む。識別又は分類は、無線端末が拡張機能を有するか否かを考慮する。分類は、無線端末の送信特性に基づいて行なわれる。基地局は、無線端末の拡張機能を利用して無線端末と通信できる。
【００２７】
レンジング手順は、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順及び帯域幅要求手順のうちの１つ以上であってもよい。
【００２８】
本明細書で開示される技術は、無線端末の拡張機能の早期使用を容易にする。例えば無線端末の拡張機能がレンジング手順において検出される場合、基地局はレンジング手順中に無線端末と更に通信するために無線端末の拡張機能を利用できる。そのような更なる通信は、例えばレンジング手順中に無線端末にパラメータをダウンロードすることを含むことができる。基地局は、無線端末の拡張機能を考慮して無線端末による送信に対してリソースを更に割り当ててもよい。
【００２９】
一例において、コードワードのセットはレンジング手順中に使用されるように割り当てられる。送信特性は、コードワードのセットのサブセットの要素である無線端末により利用されるコードワードを含む。サブセットは、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用するために予約される。そのようなサブセットは、同報メッセージにおいて基地局により識別されてもよい。
【００３０】
別の例において、送信特性は、拡張機能を有する無線端末により初期レンジング手順中に使用するために予約された時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。
【００３１】
上述の例の変形例において、基地局は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用可能であるとして時間−周波数グリッドの特定部分を割り当てる。送信特性は、拡張機能を有する無線端末により時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。例えば基地局は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順に対して使用可能である時間−周波数グリッドの特定部分の指示を同報できる。
【００３２】
別の態様において、本明細書で開示される技術は、電気通信ネットワークの基地局、例えば基地局ノードに関する。基地局は、エアインタフェースを介して無線端末と通信するように構成される送受信部とレンジングユニットとを含む。レンジングユニットは、レンジング手順中に無線端末を分類するように構成される。分類は、無線端末が拡張機能を有するか否かを考慮する。分類は、無線端末の送信特性に基づいて行なわれる。
【００３３】
一実施形態において、基地局は、レンジング手順中に使用するコードワードのセットを割り当てるように構成されるリソース割当器を含む。送信特性は、コードワードのセットのサブセットの要素である無線端末により利用されるコードワードを含む。サブセットは、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用するためにリソース割当器により予約される。
【００３４】
別の実施形態において、送信特性は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用するために予約された時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。
【００３５】
上述の実施形態の変形例において、基地局は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用可能であるとして時間−周波数グリッドの特定部分を割り当てるように構成されるリソース割当器を含む。送信特性は、拡張機能を有する無線端末により時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。
【００３６】
別の態様において、本明細書で開示される技術は、送受信部及び端末レンジングユニットを含む無線端末に関する。送受信部は、エアインタフェースを介して基地局と通信するように構成される。端末レンジングユニットは、基地局が関わるレンジング手順において使用するために予約された送信特性を利用するように構成され、予約された送信特性は、無線端末が拡張機能を有することを指示するものとして基地局により認識される送信リソースである。
【００３７】
一実施形態において、拡張機能により、拡張機能を有する無線端末は８０２．１６ｍ特有の信号及び／又は手順を利用できる。
【００３８】
本発明の上述の目的、特徴及び利点、並びに他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に示すような好適な実施形態に関する以下の更に特定の説明から明らかとなるだろう。図中、図中符号は同一の部分を示す。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を示すことに重点を置いている。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｅに対するフレーム構造を示す図である。
【図２】初期レンジング手順の一連の段階の例を示す図である。
【図３】初期レンジング手順の完了後に無線端末の拡張機能を発見する基地局の従来の実現例を示す図である。
【図４】基地局が初期レンジング手順の完了前に無線端末の拡張機能を発見する本明細書で開示する技術の１つの態様を示す図である。
【図５】レンジング手順中に無線端末の拡張機能の早期識別を容易にする一般的な通信ネットワークの一例を示す概略図である。
【図６】本明細書で開示する技術の方法と関連して実行される代表的な限定しない動作又はステップの例を示すフローチャートである。
【図７】図６の方法と関連して利用される送信特性の種々の実現例の例を示す図である。
【図８】レンジング手順中に無線端末の拡張機能の早期識別を行なうように構成される基地局の一例を示す概略図である。
【図９】レンジング手順中に拡張機能端末として識別されるように構成される無線端末の一例を示す概略図である。
【図１０】予約されたコードワードがレンジング手順中に使用されることを検出することにより無線端末の拡張機能の早期識別を行なうように構成される基地局の一例を示す概略図である。
【図１１】予約されたコードワードがレンジング手順中に使用されることに基づいて拡張機能端末として識別されるように構成される無線端末の一例を示す概略図である。
【図１２】時間−周波数グリッドの予約された部分がレンジング手順中に使用されることを検出することにより無線端末の拡張機能の早期識別を行なうように構成される基地局の一例を示す概略図である。
【図１３】時間−周波数グリッドの予約された部分がレンジング手順中に使用されることに基づいて拡張機能端末として識別されるように構成される無線端末の一例を示す概略図である。
【図１４】時間−周波数グリッドの一例を示す図である。
【図１５】例示的モードの一つの変形例を示すフローチャートである。
【図１６】拡張機能無線端末により知覚されるような基地局と無線端末との間で通信されるフレームの一例に対する拡張フレーム構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下の説明において、本発明を完璧に理解するために特定のアーキテクチャ、インタフェース、技術等の特定の詳細を説明の目的で示すが、それらに限定されない。しかし、本発明がそれらの特定の詳細から逸脱する他の実施形態において実現されてもよいことは、当業者には明らかとなるだろう。すなわち、当業者は、本明細書で明示的に説明せず且つ明示的に図示しないが本発明の原理を具体化し且つ本発明の趣旨の範囲内に含まれる種々の構成を考案できるだろう。いくつかの例において、周知のデバイス、回路及び方法の詳細な説明は、不必要な詳細により本発明の説明を曖昧にしないために省略される。本明細書において本発明の原理、態様及び実施形態を説明する全ての表現、並びに本発明の特定の例は、本発明の構造的な等価物及び機能的な等価物の双方を含むことを意図する。更に、そのような等価物は、現在周知の等価物、並びに将来開発される等価物すなわち構造に関係なく同一の機能を実行するように開発される任意の要素の双方を含むことが意図される。
【００４１】
従って、例えば本明細書のブロック図が技術の原理を具体化する例示的な回路網の概念図を表せることは、当業者には理解されるだろう。同様に、任意のフローチャート、状態遷移図及び擬似コード等は、コンピュータ可読媒体で実質的に表されてもよく且つコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されるか否かに関わらずコンピュータ又はプロセッサにより実行されてもよい種々の処理を表すことが理解されるだろう。
【００４２】
”プロセッサ”又は”コントローラ”でラベル付けされるか又は説明される機能ブロックを含む種々の要素の機能は、専用ハードウェア、並びに適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行できるハードウェアを使用することにより提供されてもよい。プロセッサにより提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共有プロセッサにより、あるいは一部が共有されるか又は分散されてもよい複数のプロセッサにより提供されてもよい。更に、”プロセッサ”又は”コントローラ”という用語を明示的に使用することは、ソフトウェアを実行できるハードウェアを限定的に示すものとして理解されるべきではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを格納する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び不揮発性記憶装置を含んでもよいがそれらに限定されない。
【００４３】
本明細書で説明する技術は、図５に概略的に示されるような電気通信システム１０の例において有利に示されるが、それに限定されない。以下に説明するように、図５の電気通信システム１０は、レンジング手順中における無線端末の拡張機能の早期識別を容易にする。レンジング手順は、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順及び帯域幅競合手順のうちの１つ以上であってもよい。
【００４４】
図５の電気通信システム１０の例は、１つ以上の外部（例えば、コア）ネットワークに接続される無線アクセスネットワーク２０を示す。外部ネットワークは、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）及び／又は統合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）等のコネクション指向ネットワーク、並びに／あるいは（例えば）インターネット等のコネクションレス外部コアネットワークを含んでもよい。１つ以上の外部ネットワークは、例えば、ゲートウェイ汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）サポートノード（ＧＧＳＮ）と共に動作するサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）及び移動交換センタ（ＭＳＣ）ノード等の不図示のサービングノードを有する。
【００４５】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０は、少なくともいくつかの実施形態において、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）２６及び１つ以上の無線基地局ノード２８を含むことができる。簡潔にするために、図５の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０は、１つの基地局ノード２８を含むものとして示される。基地局は、当該技術において無線基地局、ノードＢ、ｅノードＢ２８又はＢノード（本明細書において、これら全てが同義で使用される）とも呼ばれる場合があることは、当業者には理解されるだろう。
【００４６】
無線端末（ＷＴ）３０は、無線又はエアインタフェース３２を介して１つ以上のセル又は１つ以上の基地局（ＢＳ）２８と通信できる。種々の実現例において、無線端末（ＷＴ）３０は、例えば移動端末、移動局又はＭＳ、ユーザ機器ユニット（ＵＥ）、ハンドセット又はリモートユニット等の種々の名称で周知である。各無線端末（ＷＴ）は、移動電話、モバイルラップトップ、ページャ、パーソナルデジタルアシスタント又は他の類似する移動デバイス、ＳＩＰ電話、固定コンピュータ、並びにマイクロソフト社のネットミーティング、プッシュ・ツー・トークのクライアント等のリアルタイムアプリケーションを有するラップトップ等の無数のデバイス又は機器のうちのいずれかであってもよい。
【００４７】
図５に示すように、一実施形態において、基地局２８は基地局レンジングユニット３６及び送受信部３８を含む。本明細書で説明する理由のために、基地局レンジングユニット３６は、拡張機能端末の早期検出／識別を有する基地局レンジングユニットとしても周知である。送受信部３８は、基地局との接続に参加している無線端末とエアインタフェースを介して情報のフレーム（図５においてフレームＦとして示す）を通信することに関係する。送受信部３８は、フレームのダウンリンク（ＤＬ）部分又はバーストを送信する送信機と、フレームのアップリンク（ＵＬ）部分又はバーストを受信する受信機との双方を含む。本明細書において使用されるように、”送受信部”は、１つ以上の送受信部を含むことができ、必要に応じて複数のアンテナを含む複数のサブキャリア又はサブチャネル（例えばＯＦＤＭＡ及びＳＣ−ＦＤＭＡ等であるが、それらに限定されない）の形態でデータストリーム等を送信／受信するのに適する無線送信及び／又は受信機器を更に含む。
【００４８】
図５は、初期レンジング手順の完了後に基地局２８との接続に参加できる無線端末（ＷＴ）３０の一実現例を更に示す。無線端末（ＷＴ）３０は、無線端末レンジングユニット４６及び送受信部４８を含む。送受信部４８は、エアインタフェース３２を介して基地局２８とフレームＦを通信するように構成され、基地局２８からフレームのダウンリンク（ＤＬ）バーストを受信する受信機及び基地局２８にフレームのアップリンク（ＵＬ）バーストを送信する送信機を含む。
【００４９】
ある時点において、基地局２８の基地局レンジングユニット３６及び無線局３０の端末レンジングユニット４６は、本明細書において高度なレンジング手順又は早期検出レンジング手順として周知であるレンジング手順に関わる。早期検出レンジング手順の実行回数は、従来のレンジング動作の回数に対応可能であり、従って、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順又は帯域幅競合手順であってもよい。例えば初期レンジング手順は、ＷｉＭＡＸ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０への無線局３０のエントリ時（例えば、無線局３０の電源投入時）に開始可能である。
【００５０】
レンジング手順が完了するまで特定の無線端末がレガシー無線端末であるか又は拡張無線端末であるかを基地局が発見しない先の実現例（図３に示す）とは異なり、早期検出レンジング手順においては、基地局はほぼ図４に示す方法でレンジング手順の完了前に無線端末の拡張機能を発見する。このために、基地局レンジングユニット３６は、早期検出レンジングユニット（例えば、拡張機能端末の早期検出／識別を有するレンジングユニット）として図５に示され、端末レンジングユニット４６は、拡張機能の早期検出を容易にする端末レンジングユニットとして図５に示される。早期検出レンジング手順を実行することにより、基地局は、早期検出レンジング手順の完了後ではなく、早期検出レンジング手順中に無線局の拡張機能を発見できる。早期検出レンジング手順の実行の結果、早期検出レンジング手順中又は早期検出レンジング手順の終了時に、基地局及び機能拡張無線端末は、実質的に無線端末の拡張機能を直接利用して更なる通信に関わることができるという利点を有する。これらの拡張機能は、例えば更に複雑なＭＩＭＯ信号を受信する機能、異なる変調を受信する機能、レガシー無線端末では信号を受信できない時間−周波数グリッドの一部分においてダウンリンク（ＤＬ）信号を受信する機能、レガシー端末とは異なる時間周波数グリッドの部分で送信する機能及び／又は更に効率的な送信信号を使用する機能を含むことができる。
【００５１】
図６は、本明細書で開示する技術の方法と関連して実行される代表的な動作又はステップの例を示すがそれらに限定されず、特に図４で示される早期検出レンジング手順の一般的なバージョンのある特定の態様を示す。図６に示す一般的な早期検出レンジング動作は、図２により示され且つ図２と関連して上述された（限定しない例として）種類のレンジング手順全体において行なわれることが理解されるだろう。図２で説明したレンジング手順は初期レンジング手順であるが、類似する動作が他の種類のレンジング手順（ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順及び／又は帯域幅競合手順）に対して実行可能であること、並びに図６の動作がそれら他のレンジング手順の動作においても形成可能であることは理解されるだろう。
【００５２】
動作６−０は、無線端末が拡張機能を示す送信特性を選択及び使用することを含む。次に説明するように、”無線端末の送信特性”は、無線端末が拡張機能を有することの所定の指示又は事前に構成された指示として無線端末により採用される任意の無線リソースを意味する。適切な送信特性の例を以下に提供する。
【００５３】
図６の早期検出レンジング手順の動作６−１は、基地局２８がレンジング手順中に無線端末の分類を行なうことを含む。分類は、無線端末３０が拡張機能を有するか否かを考慮する。一般的には、分類は、動作６−０で選択及び利用された無線端末の送信特性に基づいて基地局２８により行なわれる。
【００５４】
図６の早期検出初期レンジング手順の動作６−２は、基地局２８が無線端末の拡張機能を利用して無線端末と通信することを含む。無線端末の拡張機能を利用する動作６−２の通信は、レンジング手順中に行なわれてもよく、あるいはレンジング手順の後で、例えばレンジング手順の終了時に又は接続が無線局３０と基地局２８との間に確立された後で行なわれてもよい。
【００５５】
動作６−２の通信の一例は、基地局２８がレンジング手順中に無線端末と更に通信するために無線端末の拡張機能を利用することを含む。例えば基地局は、複数の拡張端末のみが受信できる時間−周波数グリッドの一部分において無線端末に割当てを送出してもよく、且つ／又は１つの拡張端末のみが受信できる割当てを送出してもよく、且つ／又は１つの拡張端末のみが送信するために利用できる割当てを送出してもよい。
【００５６】
早期検出レンジング手順の実行の結果、早期検出レンジング手順中又は早期検出レンジング手順の終了時に、基地局及び機能拡張無線端末は、実質的に無線端末の拡張機能を直接利用して更なる通信に関わることができるという利点を有する。これらの拡張機能は、例えば更に複雑なＭＩＭＯ信号を受信する機能、異なる変調を受信する機能、レガシー無線端末では信号を受信できない時間−周波数グリッドの一部分においてダウンリンク（ＤＬ）信号を受信する機能、レガシー端末とは異なる時間周波数グリッドの部分で送信する機能及び／又は更に効率的な送信信号を使用する機能を含むことができる。
【００５７】
当然、基地局２８に対するレンジング手順に関わる特定の無線局３０が拡張機能を有していないと動作６−１で判定される場合、無線端末がレガシー端末であることが早期検出レンジング手順中に認識されるため、レンジング手順後の通信は通常の方法（例えば、拡張されない方法）で実行される。
【００５８】
上述したように、動作６−１は、基地局が無線端末の送信特性に基づいて無線局３０の分類を行なうことを含む。上記で示したように、”無線端末の送信特性”は、無線端末が拡張機能を有することの所定の指示又は事前に構成された指示として無線端末により採用される任意の無線リソースを意味する。このために、図７は、図６の方法と関連して利用される送信特性の種々の実現例のうち２つの例を示す図であるが、送信特性はそれらに限定されない。
【００５９】
図７に示す一例において、コードワードのセットは、レンジング手順中に使用するために割り当てられる。本明細書で使用されるように、”コードワード”という用語は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）で利用される種類の拡散コードを含む。この例において、送信特性は、コードワードのセットのサブセットの要素である無線端末により利用されるコードワードを含み、サブセットは、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用するために予約される。この例の変形例として、基地局は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順に対して使用可能であるコードワードのサブセットの指示を同報できる。図７のこの一例については、図１０及び図１１に示す実施形態に関して更に詳細に説明する。
【００６０】
図７に示す別の例において、送信特性は、レンジング手順中に拡張機能を有する無線端末により使用するために予約される時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。この例の変形例において、基地局は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順中に使用可能であるとして時間−周波数グリッドの特定部分を割り当てる。例えば基地局は、拡張機能を有する無線端末によりレンジング手順に対して使用可能である時間−周波数グリッドの特定部分の指示を同報できる。送信特性は、拡張機能を有する無線端末により時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。図７のこの更なる例については、図１２及び図１３に示す実施形態に関して詳細に説明する。
【００６１】
図８は、一般的な基地局ノードの一例、例えば基地局２８（８）の更なる詳細を示す。図５と同様に、基地局２８（８）は、レンジング手順中に無線端末の拡張機能の早期識別を行なうように構成される。図８は、基地局レンジングユニット３６及び送受信部３８に加えて基地局フレームハンドラ４０及びリソース割当器４５を含むものとして基地局２８（８）を示す。
【００６２】
基地局２８（８）のフレームハンドラ４０は、図９の無線局３０（８）等の無線端末と基地局２８（８）との間で通信されるフレームＦを処理することに関わる。この技術において、フレームがダウンリンク（ＤＬ）部分又はバースト及びアップリンク（ＵＬ）部分又はバーストの双方を有するため、基地局２８（８）のフレームハンドラ４０は、フレームフォーマッタ４２（送受信部３８による送信の前のダウンリンク（ＤＬ）バーストの準備を容易にする）及びフレームデフォーマッタ４４（無線端末（ＷＴ）３０から送受信部３８により受信されるアップリンク（ＵＬ）バーストの処理を容易にする）を含む。
【００６３】
簡潔にするために、図８は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の他のノードに対するインタフェース、フレームフォーマッタ４２により構成されるダウンリンク（ＤＬ）バーストに含まれる前にデータが収集又はアセンブルされるキュー、フレームフォーマッタ４２により構成されるダウンリンク（ＤＬ）バーストに含む信号情報を準備する生成器又はプロセッサ、アップリンク（ＵＬ）バーストから取得されたデータがデフォーマッタ４４による処理後に格納されるキュー、アップリンク（ＵＬ）バーストに含まれるデータ及び／又は信号を利用する基地局２８（８）のユニット、あるいは基地局２８（８）の構成ユニット又は機能性を監視又は調整するノードプロセッサ等の基地局２８（８）の他の周知の機能性及び／又はユニットを示さない。
【００６４】
図８は、拡張端末検出器６０を含むものとして基地局レンジングユニット３６を示す。拡張端末検出器６０は、早期検出レンジング手順における無線局からの送信が拡張機能無線局であるものとして無線局を示すか又は無線局に印をつける送信特性を有することを認識するように構成される基地局レンジングユニット３６のサブユニット又は他の機能性である。図８は、リソース割当器４５が早期検出レンジング手順中に拡張端末により使用するために予約されたリソースのセット（例えば、予約されたリソース６２）を更に含むか又はそのリソースのセットと関連して動作することを更に示す。予約されたリソースの一例について、図１０及び図１１の実施形態に関して以下に説明する。予約されたリソースの別の例について、図１２及び図１３の実施形態に関して以下に説明する。
【００６５】
図９は、レンジング手順中に拡張機能端末として識別されるように構成される一般的な無線端末の例及び特に無線局３０（９）の更なる詳細を示す。例えば図９は、端末レンジングユニット４６がレンジング手順のために予約されたリソース４９、例えば無線端末の拡張機能を示すために予約されるレンジングリソースを更に含むことを示す。予約されたリソースの一例について、図１０及び図１１の実施形態に関して以下に説明する。予約されたリソースの別の例について、図１２及び図１３の実施形態に関して以下に説明する。
【００６６】
無線端末３０（９）は、端末レンジングユニット４６及び送受信部４８に加えて無線端末フレームハンドラ５０を含む。上述したように、この技術において、フレームは、ダウンリンク（ＤＬ）部分又はバースト及びアップリンク（ＵＬ）部分又はバーストの双方を有する。従って、無線端末３０（９）のフレームハンドラ５０は、フレームデフォーマッタ５２（基地局２８から送受信部４８により受信されるダウンリンク（ＤＬ）バーストの処理を容易にする）及びフレームフォーマッタ５４（基地局への送受信部４８による送信の前のアップリンク（ＵＬ）バーストの準備を容易にする）を含む。
【００６７】
無線局３０（９）の他の構成要素又は機能ユニットの例には、ユーザインタフェース７０及び実行可能なアプリケーション７２のセットが含まれる。ユーザインタフェース７０は、キーパッド／キーボード、表示装置及び一般に無線端末に提供されるものとして周知のそのような他のデバイス等の１つ以上の入出力デバイスを含む。アプリケーション７２は、例えば本明細書で参照されるＷｉＭＡＸ技術を利用するサービスを含むことができる。ここでも、簡潔にするために、図９は無線端末３０（９）の他の周知の機能性及び／又はユニットを示さない。
【００６８】
予約されたレンジングリソース４９は、無線端末が拡張機能を有することを示すために利用される１つ以上のリソースを格納するか又は含むメモリ又は論理であってもよい。これらの予約されたリソースは、拡張されていない端末又はレガシー端末により利用されるレンジングリソースとは異なる。このために、少なくともいくつかの実施形態において、図９の無線端末の端末レンジングユニット４６はレンジングリソース選択器７６を更に含む。レンジングリソース選択器７６は、拡張機能を有することを認識するか又は知っている無線端末が例えばレンジング動作においてレガシー端末により利用される通常のリソースではなく予約されたレンジングリソースのうちの１つを使用することを可能にする論理を含む。
【００６９】
基地局レンジングユニット３６及び端末レンジングユニット４６を含むがそれらに限定されない無線端末又は基地局ノードの任意の実施形態に対して説明される要素、ユニット又は機能性は、それらの用語が本明細書で包括的に説明されるため、１つ以上のプロセッサ又はコントローラにより実現される。そのような”ユニット”のいずれも単一の構成要素に限定されず、例えば、機能はいくつかの構成要素、チップ、プロセッサ又は構造等の間で分散される。
【００７０】
図１０及び図１１は、コードワードのセットがレンジング手順中に使用するために割り当てられる基地局２８（１０）及び無線局３０（１１）の実施形態を示す。図１０の実施形態において、リソース割当器４５は、例えば基地局２８（１０）と無線端末との間の通信で利用されるコードワードのセットを監視する。本実施形態において、予約されたリソース６２（１０）は、コードワードのサブセットを含み、サブセットは、拡張機能を有する無線端末に対する早期検出レンジング手順において使用するために予約される。図１０の実施形態において、拡張端末検出器６０（１０）は、レンジング手順に参加する無線端末が予約されたセット６２に属するコードワードのうちの１つを利用している時期を検出するように構成される。同様に、無線局３０（１１）の端末レンジングユニット４６は、早期検出レンジング手順中に拡張機能無線端末により使用するために予約されるコードワードのサブセット５９（１１）にアクセスできる。無線局３０（１１）により維持される予約されたコードワードのサブセット５９（１１）は、基地局２８（１０）により維持される予約されたコードワードのサブセット６２（１０）のサブセットと同一の内容を有することができるか又はそのサブセットを含むことができる。サブセット５９（１１）及び６２（１０）は、各ノードの適切なメモリ（例えば、不揮発性メモリ）に維持される。使用されるサブセット５９（１１）は、一般に無線端末により受信される同報メッセージにおいて基地局により識別され、適切なメモリに格納される。
【００７１】
図１２は、レンジング手順中の時間−周波数グリッドの予約部分の使用を検出することにより無線端末（無線端末３０（１３）等）の拡張機能の早期識別を行なうように構成される基地局ノード２８（１２）の一例を示す。図１３は、レンジング手順中の時間−周波数グリッドの予約部分の使用に基づいて拡張機能端末として識別されるように構成される無線端末３０（１３）の例を示す。
【００７２】
図１４は、ＷｉＭＡＸタイプのネットワークと共に利用される時間−周波数グリッドの一例を示す。図１４に示すように、グリッドは水平軸に沿って構成される時間（スロット）及び垂直軸に沿って構成されるキャリア周波数を有する。図１２及び図１３の実施形態において、送信特性は、レンジング手順中に拡張機能を有する無線端末により使用するために予約される時間−周波数グリッドの特定部分を利用することを含む。図１２の実施形態において、リソース割当器４５は、例えば時間−周波数グリッドを含むキャリア周波数及びタイムスロットのセットを監視する。本実施形態において、予約されたリソース６２（１２）［図１２及び図１４の双方に示す］は、グリッドにおけるスロット位置及びキャリア周波数のサブセットを含み、サブセットは、拡張機能を有する無線端末に対する早期検出レンジング手順において使用するために予約される。同様に、無線局３０（１３）の端末レンジングユニット４６は、同一のグリッドにおけるスロット位置及びキャリア周波数のサブセット５９（１３）にアクセスでき、サブセットは、拡張機能無線端末により使用するために予約される。無線局３０（１３）により維持される予約されたグリッド位置のサブセット５９（１３）は、基地局２８（１３）により維持される予約されたグリッド位置のサブセット６２（１２）のサブセットと同一の内容を有することができるか又はそのサブセットを含むことができる。サブセット５９（１３）及び６２（１２）を含むグリッド位置又は部分の場所は、各ノードの適切なメモリ（例えば、不揮発性メモリ）に維持される。
【００７３】
図１５に示すこの例の一変形例において、動作１５−０のように、基地局は拡張機能を有する無線端末により使用可能であるとして時間−周波数グリッドの予約部分を割り当て（予約されたリソース６２（１２）を介する）、レンジング手順に対して拡張機能を有する無線端末により使用可能である時間−周波数グリッドのその予約部分の指示をエアインタフェースを介して同報する。レンジング手順に対して拡張機能を有する無線端末により使用可能である時間−周波数グリッドの予約部分の指示の同報は、既存のメッセージ（ＵＣＤメッセージ等）の新しい情報要素（ＩＥ）で行なわれてもよく又は新しいメッセージに含まれてもよい。拡張機能を有する無線端末は、同報を検出し、レンジング手順送信に対して時間−周波数グリッドの特定の予約部分を使用することを認識している。図１５の方法の残りの動作は、図６の動作と同様の接尾語をつけられた番号を有し、それに従って理解される。例えば動作１５−１の場合、基地局は、無線端末がレンジング手順中の送信のために利用するグリッドの部分に基づいて分類する（無線端末が拡張機能無線端末であるか否か）。無線端末がレンジング手順中の送信のために特定の予約部分を使用する場合、基地局は、無線端末が拡張機能無線端末であることを即座に（例えば、レンジング手順中に）認識する。レンジング手順中の無線端末の送信がグリッドの特定の予約部分を使用しない場合、基地局は、無線端末をレガシー端末として即座に認識する。
【００７４】
上述の例の変形例において、基地局は、例えば同報メッセージを介して、拡張無線端末により利用される送信リソースのサブセットの指示を同報でき、無線端末を拡張機能端末として早期識別する。基地局は、拡張機能を有する端末が自身の機能を示すために使用してもよい送信リソースのサブセットを識別する。例えば基地局は、１００個のコードワードのセットのうち、コードワード１〜１０が初期レンジングに対してレガシー端末により使用され、コードワード１０〜２０が初期レンジングに対して拡張機能を有する端末により使用されることを指示してもよい。基地局は、他のレンジングの目的で利用可能なコードワードの他のサブセットを同様に識別してもよい。別の例において、基地局は、フレーム番号により識別される特定のフレームにおける特定のサブチャネルがレガシー端末により初期レンジングに対して使用され、その一方で異なるフレームにおける特定のサブチャネルが拡張機能を有する端末により初期レンジングに対して使用され、拡張機能を有する端末により使用される時間−周波数グリッドの部分を識別することを示してもよい。
【００７５】
上述の実施形態は、基地局が無線端末の一致を認識しない場合に基地局が初期割当てに対しても拡張機能を使用できるように、早期検出初期レンジング手順中に無線端末の拡張機能（例えば、８０２．１６ｍ機能）を有利に認識できることを示す。
【００７６】
上述したように、送信リソース（例えば、レンジングコード又は時間−周波数グリッド位置リソース）の種々のセットは、一方ではレガシー無線端末に対して使用され、他方では新しい無線端末又は新しい加入者局（ＳＳ）に対して使用される。拡張機能無線端末に対するこのリソースの表現又は予約は、無線端末が拡張機能（例えば、８０２．１６ｍ機能）を有するか否かを基地局が識別することを助長する。送信リソース／特性は、コードワード（拡張機能無線端末に対する予約されたコードワードを含む）、あるいはレンジング信号を送出する際に使用する新しいか又は拡張された無線端末又は加入者局に対して作成される時間／周波数グリッドにおける新しい割当て等の送信リソースであってもよい。この割当ては、レガシー無線端末により理解されないように設計される。あるいは、この予約された割当ては、レガシーＭＳが送信できない場所にある。受信したレンジング信号の場所は、基地局が無線端末の８０２．１６ｍ機能を識別するのを助長する。
【００７７】
図１０及び図１１に示す第１の限定しない実施形態において、新しい加入者局（ＳＳ）又は無線端末には、レガシー無線端末に割り当てられるのとは異なる初期レンジング、周期的レンジング及び帯域幅要求に対するＣＤＭＡコードのセットが割り当てられる。無線端末からＣＤＭＡコードを受信すると、ＢＳは、無線端末の機能（拡張機能であるか否か）を即座に判定でき、無線端末にリソースを割り当てるためにＤＬ送信機能を使用できる。
【００７８】
図１２及び図１３に示す第２の限定しない実施形態において、基地局２８は、新しい加入者局（ＳＳ）が初期レンジングメッセージ、周期的レンジングメッセージ及び帯域幅要求メッセージを送出する時間−周波数グリッドの異なる部分を識別する。図１５に示す方法において、新しい情報要素（ＩＥ）は、レガシー移動局（ＭＳ）により理解されないようにその割当てを送出するために使用される。この領域においてＣＤＭＡコードを受信すると、基地局は、ＭＳの機能を即座に識別できる。
【００７９】
上述のような拡張フレームの一例は図１６に示され、全ての内容が参考として本明細書に取り入れられる特許文献１において説明される。ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍに準拠し且つ特にＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍに適するがそれに限定されない図１６の例示する例において、図１６の５ｍｓのフレームは図示する目的で２つの２．５ｍｓのサブフレームに分割される。各サブフレームは、ダウンリンク（ＤＬ）部分及びアップリンク（ＵＬ）部分を有する。例えば、サブフレーム１ではダウンリンク（ＤＬ）バースト１及びアップリンク（ＵＬ）バースト１を有し、サブフレーム２ではダウンリンク（ＤＬ）バースト２及びアップリンク（ＵＬ）バースト２を有する。しかし、２つのサブフレームは必ずしも同等である必要はない。サブフレームの長さは、一方のサブフレームが他方より長くなるように構成可能である。しかし、双方のサブフレームの長さの合計は、送信及び受信遷移ギャップと合わせて５ｍｓである。拡張フレームＦのバーストはギャップにより分離され、送受信部を送信から受信に切り替えられる。例えば図４は、サブフレーム１のダウンリンク（ＤＬ）バースト１とサブフレーム１のアップリンク（ＵＬ）バースト１との間の第１の送信遷移ギャップ（ＴＴＧ１）、サブフレーム１のアップリンク（ＵＬ）バースト１とサブフレーム２のダウンリンク（ＤＬ）バースト２との間の第１の受信遷移ギャップ（ＲＴＧ１）、サブフレーム２のダウンリンク（ＤＬ）バースト２とサブフレーム２のアップリンク（ＵＬ）バースト２との間の第２の送信遷移ギャップ（ＴＴＧ２）及びサブフレーム２のアップリンク（ＵＬ）バースト２と次のフレームの第１のサブフレームのダウンリンク（ＤＬ）バースト１との間の第２の受信遷移ギャップ（ＲＴＧ２）を示す。ＴＴＧの存在により、リモート基地局からのダウンリンク（ＤＬ）送信からのアップリンク（ＵＬ）干渉を防止するのを助長する。一実施形態において、基地局２８はアップリンク（ＵＬ）サブフレーム１上の新しい無線端末に対するレンジングリソースを識別でき、その一方でレガシーｗｔに対するレンジングリソースは（ＵＬ）サブフレーム２上で割り当てられる。
【００８０】
上記説明は多くの特定性を含むが、それらは本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の現時点で好適な実施形態の一部を単に例示する。従って、本発明の範囲は、当業者には明らかとなると考えられる他の実施形態を完全に含み、本発明の範囲は限定されないことが理解されるだろう。添付の請求の範囲において、単数で示す要素に対する図中符号は、明示的に示されない限り”１つのみ”を意味する意図はなく、”１つ以上”を意味する。当業者に周知の上述の好適な実施形態の要素に対する全ての構造的等価物、化学的等価物及び機能的等価物は、参考として本明細書に明示的に取り込まれ、本発明に含まれることが意図される。更に、装置又は方法は、本発明により解決しようとする全ての問題に対処する必要はない。また、本開示における要素、構成要素又は方法ステップは、その要素、構成要素又は方法ステップが請求の範囲に明示的に説明されるか否かに関わらず一般に公開される意図はない。
【図１】
2011507391.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011507391.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2011507391.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月15日(2010.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局（２８）及びエア・インタフェースを介して該基地局（２８）と通信する無線端末（３０）を含む通信ネットワーク（１０）の動作の方法であって、
前記基地局（２８）が、レンジング手順中に前記無線端末（３０）の分類を実行するステップであって、該分類は前記無線端末（３０）が拡張能力を有しているか否かであり、かつ、該分類は前記無線端末（３０）の送信特性に基づいて実行される、ステップと、
前記基地局（２８）が、前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用して前記無線端末（３０）と通信するステップと、
を含み、
前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）との更なる通信のために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）にパラメータをダウンロードするために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
コードワードのセットが、前記レンジング手順中における使用のために割り当てられ、前記送信特性は、コードワードの前記セットのサブセットの要素であり前記無線端末（３０）により利用されるコードワードを含み、前記サブセットが、前記レンジング手順中における前記拡張機能を有する無線端末による使用のために予約されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する無線端末による使用のために割り当てられたコードワードの表示を割り当て、前記無線端末（３０）に同報することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に前記拡張機能を有する無線端末（３０）により使用可能となるように時間−周波数グリッドの特定部分を割り当て、前記送信特性は、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による時間−周波数グリッドの前記特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）により使用可能な時間−周波数グリッドの前記特定部分の表示を同報することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記拡張能力によって、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）は、８０２．１６ｍ特有の信号および手順の少なくとも一方を使用可能になることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記レンジング手順は、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順、バンド幅競合手順の何れか１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
基地局（２８）であって、
エア・インタフェース（３２）を介して無線端末（３０）と通信するように構成された送受信部（３８）と、
レンジング・ユニットと、
を備え、
前記レンジング・ユニット（３６）は、レンジング手順中に前記無線端末（３０）の分類を実行するよう構成され、該分類は前記無線端末（３０）が拡張能力を有しているか否かであり、かつ、該分類は前記無線端末（３０）の送信特性に基づいて実行され、前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１１】
前記レンジング・ユニット（３６）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）との更なる通信のために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用するよう構成されることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
前記レンジング・ユニット（３６）は、前記レンジング手順中に、前記無線端末（３０）にパラメータをダウンロードするために前記無線端末（３０）の前記拡張能力を利用するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記レンジング手順中における使用のためにコードワードのセットを割り当てるリソース割当部を更に備え、前記送信特性は、コードワードの前記セットのサブセットの要素であり前記無線端末（３０）により利用されるコードワードを含み、前記サブセットが、前記レンジング手順中における前記拡張機能を有する無線端末による使用のために予約されることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１４】
前記基地局（２８）は、前記拡張機能を有する無線端末（３０）により使用可能となるように時間−周波数グリッドの特定部分を割り当てるよう構成され、前記送信特性は、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による時間−周波数グリッドの前記特定部分の利用を含むことを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１５】
前記基地局（２８）は、前記レンジング手順中に前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）により使用可能な時間−周波数グリッドの前記特定部分の表示を同報するよう構成されることを特徴とする請求項１４に記載の基地局。
【請求項１６】
前記拡張能力によって、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）は、８０２．１６ｍ特有の信号および手順の少なくとも一方を使用可能になることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１７】
前記レンジング手順は、初期レンジング手順、ハンドオーバ手順、周期的レンジング手順、バンド幅競合手順の何れか１つであることを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１８】
無線端末（３０）であって、
エア・インタフェース（３２）を介して基地局（２８）と通信するように構成された送受信部（４８）と、
レンジング手順中に、前記無線端末（３０）が拡張能力を有することを示すのに役立つ送信特性を有する信号を送信するよう構成された端末レンジング・ユニット（４６）と、
を備え、
前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする無線端末。
【請求項１９】
前記送信特性は、コードワードのセットのサブセットの要素であり前記無線端末（３０）により利用されるコードワードを含み、前記サブセットが、前記レンジング手順中における前記拡張機能を有する無線端末による使用のために予約されることを特徴とする請求項１８に記載の無線端末。
【請求項２０】
前記拡張能力によって、前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）は、８０２．１６ｍ特有の信号および手順の少なくとも一方を使用可能になることを特徴とする請求項１８に記載の無線端末。
【請求項２１】
無線端末（３０）の動作の方法であって、
基地局（２８）と前記無線端末（３０）との間で実行されるレンジング手順中に、前記無線端末（３０）が拡張能力を有することを示す送信特性を有する信号を送信するステップと、
残りの前記レンジング手順の実行において前記無線端末（３０）の拡張能力を使用するステップと、
を含み、
前記送信特性は、前記レンジング手順中における前記拡張能力を有する前記無線端末（３０）による使用のために予約された時間−周波数グリッドの特定部分の利用を含むことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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