(57)【要約】  通信ネットワークは、エアインタフェース（３２）を通じて情報フレーム（Ｆ）を通信する、基地局（２８）および無線端末（３０）を備える。フレーム（Ｆ）は、短縮型シンボルを収容するように準備または処理される。フレームの準備または処理は、（１）フレームの少なくともいくつかのＯＦＤＭシンボルがフレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有し、かつ、（２）フレームの少なくとも１つの短縮ＯＦＤＭシンボルがシンボル期間Ｔｂａｓｅ／Ｎを有する、ように行われる。ここで、Ｎは１を超える整数であり、基本周波数間隔１／ＴｂａｓｅのＮ次高調波の整数倍の周波数であるサブキャリアのサブセットが選ばれたＯＦＤＭシンボルに対して使用される。一実施形態例では、短縮型シンボルは、フレームの少なくとも１つのバージョンの切替ギャップに相当するフレームの部分に挿入される。
2011510569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、エアインタフェースを介して情報を搭載したフレームを該基地局と通信する無線端末とを含む通信ネットワークを運用する方法であって、
（１）  前記フレームを搬送するために使用される複数のサブキャリアの周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに対応したシンボル期間Ｔｂａｓｅをそれぞれ有し、前記フレームを構成する複数のＯＦＤＭシンボルのうち少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルと、
（２）  前記フレームを構成するＯＦＤＭシンボルであって、シンボル期間をＴｂａｓｅ／Ｎへ短縮された少なくとも１つの期間短縮型ＯＦＤＭシンボルと
を準備または生成するステップを有することを特徴とし、
前記Ｎは１を超える整数であり、前記複数のＯＦＤＭシンボルから選択されたＯＦＤＭシンボルを搬送するために前記複数のサブキャリアのうちの一部のサブキャリアが使用され、前記一部のサブキャリアの各周波数は、１／ＴｂａｓｅのＮ次の高調波の整数倍した周波数であることを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも１つのフレームにおける切替ギャップに対応した位置に前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルを挿入するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フレーム内において前記切替ギャップに対応した位置に整数個の前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルを挿入するステップをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フレームは、時分割複信（ＴＤＤ）型フレームまたは周波数分割複信（ＦＤＤ）型フレームであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
基地局であって、
エアインタフェースを介して無線端末とフレームを通信する通信部と、
フレーム処理部と
を備え、
前記フレーム処理部は、
（１）  前記フレームを搬送するために使用される複数のサブキャリアの周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに対応したシンボル期間Ｔｂａｓｅをそれぞれ有し、前記フレームを構成する複数のＯＦＤＭシンボルのうち少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルと、
（２）  前記フレームを構成するＯＦＤＭシンボルであって、シンボル期間をＴｂａｓｅ／Ｎへ短縮された少なくとも１つの期間短縮型ＯＦＤＭシンボルと
を準備または生成することを特徴とし、
前記Ｎは１を超える整数であり、前記複数のＯＦＤＭシンボルから選択されたＯＦＤＭシンボルを搬送するために前記複数のサブキャリアのうちの一部のサブキャリアが使用され、前記一部のサブキャリアの各周波数は、１／ＴｂａｓｅのＮ次の高調波の整数倍した周波数であることを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記フレーム処理部は、少なくとも１つのフレームにおける切替ギャップに対応した位置に前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルを挿入することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
前記フレーム処理部は、前記フレーム内において前記切替ギャップに対応した位置に整数個の前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルを挿入することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記フレーム処理部は、前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルと、シンボル期間がＴｂａｓｅである前記ＯＦＤＭシンボルとの両方について、変調された複数のサブキャリアを時間領域のサンプル列へ変換する高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ）部または離散フーリエ逆変換（ＩＤＦＴ）部を備えることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項９】
前記フレームは、時分割複信（ＴＤＤ）型フレームまたは周波数分割複信（ＦＤＤ）型フレームであることを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項１０】
無線端末であって、
エアインタフェースを介して基地局からフレームを受信する通信部と、
フレーム処理部と
を備え、
前記フレーム処理部は、前記フレームを復調して、
（１）  前記フレームを搬送するために使用される複数のサブキャリアの周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに対応したシンボル期間Ｔｂａｓｅをそれぞれ有し、前記フレームを構成する複数のＯＦＤＭシンボルのうち少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルと、
（２）  前記フレームを構成するＯＦＤＭシンボルであって、シンボル期間をＴｂａｓｅ／Ｎへ短縮された少なくとも１つの期間短縮型ＯＦＤＭシンボルと
を抽出することを特徴とし、
前記Ｎは１を超える整数であり、前記複数のＯＦＤＭシンボルから選択されたＯＦＤＭシンボルを搬送するために前記複数のサブキャリアのうちの一部のサブキャリアが使用され、前記一部のサブキャリアの各周波数は、１／ＴｂａｓｅのＮ次の高調波の整数倍した周波数であることを特徴とする無線端末。
【請求項１１】
前記フレーム処理部は、少なくとも１つのフレームにおける切替ギャップに対応した位置から前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルを抽出することを特徴とする請求項１０に記載の無線端末。
【請求項１２】
前記フレーム内において前記切替ギャップに対応した位置から整数個の前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルを抽出することを特徴とする請求項１１に記載の無線端末。
【請求項１３】
前記フレームは、時分割複信（ＴＤＤ）型フレームまたは周波数分割複信（ＦＤＤ）型フレームであることを特徴とする請求項１０に記載の無線端末。
【請求項１４】
前記フレーム処理部は、前記期間短縮型ＯＦＤＭシンボルと、シンボル期間がＴｂａｓｅである前記ＯＦＤＭシンボルとの両方について、時間領域の波形を周波数領域へ変換する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部または離散フーリエ変換部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の無線端末。
【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、送信フレームなどにおいて未使用のリソースまたはスペースの有効利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なセルラ無線システムでは、無線端末（移動端末、移動機および移動ユーザ装置（ＵＥ）としても知られる）が、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の基地局経由で１つ以上のコアネットワークと通信する。無線端末（ＷＴ）は、移動電話機（「セルラ」電話機）および移動終端(mobile termination)を有するラップトップなどの移動機でもよく、従って、例えば無線アクセスネットワークと音声および／またはデータを通信するポータブル型、ポケット型、ハンドヘルド型、コンピュータ内蔵型または車載型の移動デバイスでもよい。例えば無線基地局（ＲＢＳ）などの基地局は、一部のネットワークにおいて「ＮｏｄｅＢ」または「Ｂノード」とも呼ばれる。基地局は、基地局の範囲内に位置している無線端末とエアインタフェース（例えば、無線周波数）を通じて通信する。
【０００３】
ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、第３世代移動通信システムであり、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）から発展し、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）アクセス技術に基づく改良された移動通信サービスの提供を意図している。ＵＴＲＡＮは、本質的に、ユーザ装置（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ネットワーク内の無線アクセスネットワークは、複数のセルに分割されている地理的エリアをカバーし、基地局から各セルにサービスを提供する。基地局は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）などのＵＭＴＳタイプのネットワーク内における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または「３Ｇ」）は、例えばＧＳＭベースおよび／または第２世代（「２Ｇ」）無線アクセスネットワーク技術などの先行技術のさらなる進展に着手している。
【０００４】
ブロードバンド無線アクセス標準に関するＩＥＥＥ８０２．１６ワーキンググループは、広帯域無線メトロポリタンエリアネットワークの世界的配備に向けて正式の仕様を開発している。８０２．１６ファミリの標準は、正式には無線ＭＡＮと呼ばれるが、ＷｉＭＡＸフォーラムと称する産業グループからＷｉＭＡＸ（“Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ”から）と呼ばれている。ＷｉＭＡＸ全般に関するさらなる情報に関しては、例えば非特許文献１および２を参照されたい。それら全部の内容全体を参照によって本明細書に引用したものとする。
【０００５】
非特許文献１（以前はＩＥＥＥ８０２．１６ｅとして知られていた）は、一連の規格の１つであり、例えばサービス品質に対するサポートの向上およびスケーラブルＯＦＤＭＡの使用を含む多くの強化を実装することにより、移動性の向上に取り組んでいる。一般に、８０２．１６標準は、本質的にエアインタフェースの２つの側面である物理層（ＰＨＹ）と媒体アクセス制御層（ＭＡＣ）を標準化している。
【０００６】
物理層に関して、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、データ伝送ために、チャネル帯域幅１．２５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚをサポートし、最大２０４８のサブキャリアを有するスケーラブルＯＦＤＭＡを使用する。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、適応変調符号化をサポートして、良好な信号状態では高効率の６４ＱＡＭ符号化スキームを使用するのに対して、信号状態が悪い場合はよりロバストなＢＰＳＫ符号化メカニズムを使用する。これらの中間の状態では、１６ＱＡＭおよびＱＰＳＫも用いられてもよい。他の物理層の特徴には、ＮＬＯＳ（Ｎｏｎ−Ｌｉｎｅ−Ｏｆ−Ｓｉｇｈｔ：非見通し通信）環境において良好な性能を提供するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）アンテナのサポートと、誤り訂正性能を向上したハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）のサポートとが含まれている。
【０００７】
媒体アクセス制御層（ＭＡＣ）に関して、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、イーサネット、ＡＴＭおよびＩＰなどの有線技術をエアインタフェースでどのようにカプセル化するか、データをどのように分類するか等を説明した多くのコンバージェンス（集合型）サブレイヤを包含している。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅは、認証中に安全な鍵交換を使用し、かつデータ転送中に暗号化を使用することで、安全な通信をどのように達成するかも記載している。ＭＡＣ層のさらなる特徴には、（スリープモードおよびアイドルモードを使用する）省電力メカニズムおよびハンドオーバメカニズムを含む。
【０００８】
ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅ用のフレーム構造が、図１に示されている。ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅに関しては、１つのモード例ではフレーム長が５ｍｓであり、時分割複信（ＴＤＤ）を使用する。ダウンリンク（ＤＬ）に同期するために移動機でプリアンブルが使用され、プリアンブルに直ぐ続いて存在するＤＬ−ＭＡＰメッセージおよびＵＬ−ＭＡＰメッセージが、移動機にダウンリンクおよびアップリンクについての割り当て情報を与える。ダウンリンクおよびアップリンクの割り当て例が、図１に示されている。
【０００９】
上述したように、ＷｉＭＡＸは、現在のところ直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を利用している。ＯＦＤＭと同様に、ＯＦＤＭＡは、データストリームを同時に送信されるいくつか（チャネルの利用可能全帯域［例えば、５、１０、２０ＭＨｚ］しだいで、例えば５１２、１０２またはそれ以上）の狭帯域サブキャリア上に分配して送信する。サブキャリアはサブキャリアのグループに分けられ、各グループはサブチャネルとも呼ばれる。サブチャネルを形成するサブキャリアは、隣接している必要はない。多くのビットが並列に伝送されるので、各サブキャリアの伝送速度は、結果として生じる全体のデータレートよりはるかに遅くてもよい。これは、様々な方向から来る信号の少しばかり異なる到着時間により引き起こされるマルチパスフェージングの効果をできるだけ少なくするために、実際の無線環境において重要である。
【００１０】
ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅなどの時分割複信（ＴＤＤ）では、ダウンリンク（ＤＬ）およびアップリンク（ＵＬ）の送信は、同じ周波数帯を占有する。同じ周波数帯を使用する受信と送信との間の適切な切り替えを保証するために、図１に示されるように、ＴＤＤのＤＬおよびＵＬは、それらの間に短くない切替ギャップ（遷移期間）を有して、通常適切な時期に交互に入れ替わる。図１に示される切替ギャップは、基地局（ＢＳ）の動作に関して名付けられている。それ故、基地局（ＢＳ）の送信から受信への切り替えを可能にする期間は送信／受信切替ギャップ（ＴＴＧ）と呼ばれる。基地局（ＢＳ）が受信から送信に切り替わるための期間は受信／送信切替ギャップ（ＲＴＧ）と呼ばれる。
【００１１】
切替ギャップ（例えば、ＴＴＧおよびＲＴＧ）は、以下のように十分に大きい必要がある。
【００１２】
１．ＵＬ送信を開始する前に、受信部および送信部が、総合ＤＬセル間干渉が衰えるのに妥当な時間を有し、逆の場合も同様である。
【００１３】
２．ＴＤＤの送受信部が、送信モードと受信モードとの切り替えに十分な時間を有する。
【００１４】
現在のＩＥＥＥ８０２．１６のＴＤＤシステムでは、１つのＴＴＧと１つのＲＴＧだけが、１つのフレーム内に存在する。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様が進展するにつれて、スループットを高くするためにＨＡＲＱ遅延を短縮し、かつ移動性を高くするためにＣＱＩ報告レートを増加する手段として、より短いＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームを含める提案がある。そのようなものの一例は、ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｍであり、これは、データレートの高速化およびより遅延の短縮化を目指したＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅの進展を意図している。
【００１５】
ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｍのフレーム構造例が図２に示されている。特許文献１ではこのフレーム構造が検討されている。特許文献１の内容全体を参照によって本明細書に引用する。図２は、そのフレーム構造が２つのダウンリンクバースト［ＤＬバースト１（「ＤＬ１」）およびＤＬバースト２（「ＤＬ２」）］と、２つのアップリンクバースト［ＵＬバースト１（「ＵＬ１」）およびＵＬバースト２（「ＵＬ２」）］とを有することを示す。フレーム内のバーストの順序は、ＤＬ１、ＵＬ１、ＤＬ２、それからＵＬ２である。図２のフレームは、４つの切替ギャップを有し、それらは、ＤＬ１とＵＬ１との間のＴＴＧ１、ＵＬ１とＤＬ２との間のＲＴＧ１、ＤＬ２とＵＬ２との間のＴＴＧ２、およびＵＬ２と（次のフレームの）次のダウンリンクバーストとの間のＲＴＧ２である。
【００１６】
ＵＬ１は中継局でも使用されてもよいことにも注意すべきである。その場合、その中継局の支配下にある移動機（ＭＳ）は、ＵＬ１をやはりそのレガシー（従来型）のＤＬの一部として取り扱い、シンボルタイミングは、ＤＬ１と同じままであるべきである。この場合、ＴＴＧ１の終端に特別の制約がある。中継局は、ＵＬ１中に送信しており、基地局の視点からは移動機として取り扱われるが、その支配下にあるＭＳからはＤＬの一部と見られる。ＵＬ１期間中のシグナリングおよびデータフォーマットは、例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｊに仕様が定められている。
【００１７】
ＷｉＭＡＸシステムで動作している無線端末の一部はより古い端末（例えば、「レガシー」端末）でもよく、ＷｉＭＡＸの改良版または後継版と互換性があるが、ＷｉＭＡＸで推奨されている高度な能力を利用できない。例えば、ＷｉＭＡＸの互換性を考えると、ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｍはＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅに戻り、８０２．１６ｅ版の無線端末は８０２．１６ｍネットワークで動作しうるが、（８０２．１６ｍ版または「高度」無線端末とは違って）８０２．１６ｍネットワークの高度な能力を十分に利用できない。８０２．１６ｍの出現で、８０２．１６ｍ版の無線端末は、レガシー無線端末より大幅に多くの能力を有することが期待されている。例えば、それらの端末は、より複雑なＭＩＭＯ信号を受信できてもよく、異なる変調信号を受信できてもよく、またレガシー無線端末が信号を受信できない時間−周波数グリッドの部分でダウンリンク（ＤＬ）信号を受信できてもよい。それらはまた、時間−周波数グリッドの異なる部分で送信し、より効率的な送信信号を使用できてもよい。端末がこれらの高度機能を有することを基地局が知らない場合、基地局は、端末がレガシー能力だけを有すると想定して、リソースを端末に割り当てる必要がある。
【００１８】
さて、切替ギャップの説明に戻ると、時分割複信（ＴＤＤ）のフレームと周波数分割複信（ＦＤＤ）のフレームの両方とも、切替ギャップがありうる。ＦＤＤのギャップは、２．５ｍｓの整数倍であるＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅフレーム期間がＯＦＤＭシンボル期間（シンボル長）の起こりうる値で割り切れないことによってもたらされる。例えば、移動ＷｉＭＡＸプロファイルでは、ＯＦＤＭシンボル期間は約１０２．８６μｓであり、これは、約６２．７２μｓの未使用の残余期間を残すことを意味する。この理由は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボル長が帯域幅および選択されたサイクリックプレフィックス長で決定されるからである。
【００１９】
ＴＤＤのフレームギャップ（間隔）に関して、ＯＦＤＭシンボルが約１０２μｓで、かつ、５ＭＨｚの帯域幅で１／８のサイクリックプレフィックスを用いて一例を説明する。送信切替ギャップ（ＴＴＧ）が１０６μｓおよび受信切替ギャップ（ＲＴＧ）が６０μｓなので、約４０μｓが未使用のままであるが、無駄な無線リソースの割合は極めて少ない。表１は、８０２．１６ｅシステム用の現在のＷｉＭＡＸシステムプロファイルの送信切替ギャップ（ＴＴＧ）の値および受信切替ギャップ（ＲＴＧ）の値を示す。表１は、帯域幅（ＢＷ）、物理スロット（ＰＳ）およびサンプリング周波数（「ｆｓ」）を含む種々のパラメータを示す。
【００２０】
【表１】
2011510569.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】米国特許出願第１２／１３８，０００号明細書、発明の名称「異なるフォーマットを収容する通信フレーム構造」、出願日：２００８年６月１２日
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅ−２００５
【非特許文献２】ＩＥＥＥ標準８０２．１６−２００４／訂正１−２００５（ＩＥＥＥ標準８０２．１６−２００４の誤植および修正）、「ローカルおよびメトロポリタンエリアネットワークに関するＩＥＥＥ標準パート１６：固定および移動ブロードバンド無線アクセスシステム用のエアインタフェース、修正２：認可帯における固定と移動の合同運用のための物理層および媒体アクセス制御層」、２００６年２月２８日発行
【非特許文献３】ＩＥＥＥ標準８０２．１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
既存の解決手段の問題は、送信間隔（ギャップ）を無視できないＴＤＤの場合に主に現在化する。ＤＬ／ＵＬサブフレーム切替点が例えば図２に示されるように挿入される場合、システム性能が低下するであろう。そのような低下は、より多くの時間リソースが切替ギャップのために無駄にされて、データ送信に使用されないことから生じるであろう。新しいより短いＤＬ／ＵＬサブフレームをレガシーのＤＬ  ＯＦＤＭシンボルタイミングに時間合わせする必要がある場合、問題はさらに悪化する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の実施形態における１つの態様によれば、本明細書で開示された技術は、基地局と、その基地局とエアインタフェースを通じて情報フレームを通信する無線端末とを備える通信ネットワークの動作方法に関する。本方法は、短縮型シンボルを収容するフレームを準備または処理する工程と、インタフェースを通じてフレームを送信する工程とを備える。フレームの準備または処理は、（１）フレームの少なくともいくつかのＯＦＤＭシンボルが、フレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有し、かつ、（２）フレームの少なくとも１つの短縮ＯＦＤＭシンボルが、シンボル期間Ｔｂａｓｅ／Ｎを有する、ように行われる。ここで、Ｎは１を超える整数であり、基本周波数間隔１／ＴｂａｓｅのＮ次高調波の整数倍の周波数であるサブキャリアのサブセットが選ばれたＯＦＤＭシンボルで利用される。一実施形態例では、本方法が、フレームの少なくとも１つのバージョンの切替ギャップに相当するフレームの部分に短縮型シンボルを挿入する工程をさらに備える。
【００２５】
別の態様によれば、本明細書に開示された技術は、送受信部および多種類のシンボル期間フレームハンドラを備える基地局に関する。送受信部は、無線端末とエアインタフェースを通じてフレームを通信するように構成される。フレームハンドラは、（１）フレームの少なくともいくつかのＯＦＤＭシンボルが、フレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有し、かつ、（２）フレームの少なくとも１つの短縮ＯＦＤＭシンボルが、シンボル期間Ｔｂａｓｅ／Ｎを有するようにフレームを準備または処理するように構成される。ここで、Ｎは１を超える整数であり、基本周波数間隔１／ＴｂａｓｅのＮ次高調波の整数倍の周波数であるサブキャリアのサブセットが、選択されたＯＦＤＭシンボルで利用される。一実施例では、フレームハンドラが、フレームの少なくとも１つのバージョンの切替ギャップに相当するフレームの部分に短縮型シンボルを挿入するようにさらに構成される。
【００２６】
さらに別の態様によれば、本明細書に開示された技術は、無線端末に関する。無線端末は、送受信部および多種類シンボル期間フレームハンドラを備える。送受信部は、基地局からエアインタフェースを通じてフレームを受信するように構成される。フレームハンドラは、（１）フレームの少なくともいくつかのＯＦＤＭシンボルが、フレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有し、かつ、（２）フレームの少なくとも１つの短縮ＯＦＤＭシンボルが、シンボル期間Ｔｂａｓｅ／Ｎを有するようにフレームを復調するように構成される。ここで、Ｎは１を超える整数であり、基本周波数間隔１／ＴｂａｓｅのＮ次高調波の整数倍の周波数であるサブキャリアのサブセットが選ばれたＯＦＤＭシンボルで利用される。一実施形態例では、フレームハンドラが、フレームの少なくとも１つのバージョンの切替ギャップに相当するフレームの部分から短縮型シンボルを取得するようにさらに構成される。
【００２７】
従って、例えば部分直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルなど、デュレーション（期間）が短縮されたシンボルが、データパケットの送信に使用されてもよい。有利なことに一実施例では、短縮型シンボルの使用について、通常期間のシンボルで使用されるのと同じ高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算が使用可能である。より短時間のサポートに関して特定のサブセットのサブキャリア間の直交性が利用される。部分ＯＦＤＭシンボルの使用は、新しいＴＴＧ／ＲＴＧの挿入によって残された未使用スペースを満たすために使用されてもよい。
【００２８】
本発明の前述および他の目的、特徴および利点は、参照文字が種々の図面を通して同じ部分に言及する添付図面に示される好ましい実施形態についての以下のより具体的な説明から明らかになるであろう。図面は、必ずしも一定の割合で拡大縮小されておらず、代わりに本発明の原理を示すための強調が行われている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．１６によるＴＤＤフレーム構造の線図である。
【図２】遅延改善のために特別のアップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームとの切り替えを有するフレーム構造の線図である。
【図３】期間の異なるシンボルを備えるフレームの実施および利用のために、適切な環境例として役立つ通信システム例の線図である。
【図４】図４Ａは、期間の異なるシンボルを有するフレームの第１の構成例を示す図であり、図４Ｂは、期間の異なるシンボルを有するフレームの第２の構成例を示す図である。
【図５】有効なＯＦＤＭシンボル時間、基本周波数間隔および高調波の関係を示す線図である。
【図６】部分シンボル時間ＯＦＤＭ信号に関する基本周波数間隔の偶数倍を示す線図である。
【図７】部分シンボル時間ＯＦＤＭ信号に関する基本周波数間隔の３倍の整数倍を示す線図である。
【図８】一実施形態例による、ＯＦＤＭ送信部およびＯＦＤＭ受信部を含む直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下の記述では、本発明の完全な理解を提供する手段として、限定でなく説明のために、特定のアーキテクチャ、インタフェース、技法等のような具体的な詳細を述べる。しかし、本発明がこれらの具体的な詳細から逸脱した他の実施形態で実施されてもよいことは、当業者には明らかであろう。すなわち、当業者は、本明細書に明示的に記述も図示もされていないが、本発明の原理を具体化し、かつその精神および範囲内に含まれる種々の構成を工夫できるであろう。いくつかの事例では、周知のデバイス、回路および方法についての詳細記述は、不必要な詳細によってかえって本発明の記述が不明瞭にならないようにするために、省略されている。本発明の原理、態様および実施形態ならびにそれらの具体例を列挙する本明細書の全表現は、それらの構造上と機能上の両方の均等物を包含することを意図している。さらに、そのような均等物は、現在周知の均等物および将来開発される均等物、すなわち構造にかかわらず同じ機能を実行するあらゆる開発要素を含むことを意図している。
【００３１】
従って、例えば、本明細書のブロック図が本技術の原理を具体化する回路を示す概念図を表してもよいことが、当業者には理解されるであろう。同様に、フローチャート、状態遷移図、疑似コード等のいずれも、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体の中に実質的に表され、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているか否かにかかわらず、そのようなコンピュータまたはプロセッサで実行されてもよいことが理解されるであろう。
【００３２】
「プロセッサ」もしくは「コントローラ」と名付けられたか、またはそのように記述された機能ブロックを含む種々の要素の機能は、専用ハードウェアと、適切なソフトウェアと協力したソフトウェア実行能力のあるハードウェアとを用いて提供されてもよい。プロセッサで提供されるとき、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、または一部が共用もしくは分散されてもよい複数の個別のプロセッサによって提供されてもよい。さらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明示的使用は、ソフトウェア実行能力のあるハードウェアだけに言及していると解釈されるべきでなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェア格納用リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置を含んでもよいが、これらに限定されない。
【００３３】
本明細書に記載の技術は、図３に概略的に表されるシステムなどの通信システム１０の非限定の状況例に都合よく示されている。図３に例示する通信システム１０は、１つ以上の外部（例えば、コア）ネットワークに接続されていてもよい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）および／またはサービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）などのコネクション型ネットワークおよび／または（例えば）インターネットなどのコネクションレス外部コアネットワークを備えてもよい。１つ以上の外部ネットワークは、例えば１つ以上のコアサービスネットワーク（ＣＳＮ）コンポーネントと一緒に働くアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）ゲートウェイノードなどの、図示されていないサービングノードを有する。
【００３４】
無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０は、１つ以上のアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）ノード２６および１つ以上の無線基地局（ＲＢＳ）２８を有する。単純にするために、図３の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２０は、１つのＡＳＮノード２６および１つの基地局ノード（ＢＳ）２８だけを有するように示されている。通常各ＡＳＮ２６は、１つ以上の基地局（ＢＳ）２８に接続されているが、ノード数は本技術にとって必ずしも密接な関係がない。基地局が当技術分野では時には、無線基地局、ノードＢ、ｅＮｏｄｅＢ２８またはＢノード（これらのすべては本明細書では交換可能に使用される）とも呼ばれることを、当業者はやはり理解しているであろう。
【００３５】
図３に示されるように、無線端末（３０）は、無線またはエアインタフェース３２を通じて１つ以上のセルまたは１つ以上の基地局（ＢＳ）２８と通信する。異なる実施形態では、無線端末（ＷＴ）３０が、例えば移動端末、移動機もしくはＭＳ、ユーザ装置（ＵＥ）、ハンドセットまたは遠隔ユニットなどの異なる名前で知られてもよい。各移動端末（ＭＴ）は、移動電話機、移動ラップトップコンピュータ、ページャ、携帯情報端末もしくは他の類似の移動デバイス、ＳＩＰ電話機、なら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クライアント等のようなリアルタイムアプリケーションを備えた固定コンピュータまたはラップトップコンピュータなどの無数のデバイスまたは機器のどれでもよい。
【００３６】
図３に示されるように、一実施形態例では、基地局２８は、基地局送受信部３８および基地局フレームハンドラ４０を備える。送受信部３８は、基地局２８との接続に参加中の無線端末とエアインタフェース３２を通じた情報フレーム（図３にフレームＦと示されている）の通信にかかわっている。送受信部３８は、フレームのダウンリンク（ＤＬ）部分もしくはバーストを送信する送信部と、フレームのアップリンク（ＵＬ）部分もしくはバーストを受信する受信部との両方を有する。本明細書で使用する限り、「送受信部」は、１つ以上の送受信部を含んでもよく、（非限定の例としてＯＦＤＭＡおよびＳＣ−ＦＤＭＡなどの）複数のサブキャリアまたはサブチャネルの形態のデータストリームなどの送信／受信に適切な、複数のアンテナを適当なときには含む無線送信および／または受信装置をさらに含む。
【００３７】
基地局フレームハンドラ４０は、基地局２８と無線端末（ＷＴ）３０との間で通信される（フレームＦなどの）フレームの処理にかかわる。フレームＦの構造および構成のより詳細な態様については、以降で検討する。本技術では、フレームはダウンリンク（ＤＬ）部分もしくはバーストとアップリンク（ＵＬ）部分もしくはバーストの両方を有するので、フレームハンドラ４０は、（送受信部３８による送信の前にダウンリンク（ＤＬ）バーストの準備を促進する）フレームフォーマッタ４２と、（送受信部３８が無線端末（ＷＴ）３０から受信したアップリンク（ＵＬ）バーストの処理を促進する）基地局フレームデフォーマッタ４４とを備える。一実施形態例では、フレームハンドラ４０ならびにそのフレームフォーマッタ４２およびデフォーマッタ４４は、プロセッサおよびコントローラという用語を本明細書では拡大して説明しているので、１つ以上のプロセッサまたはコントローラで実現されてもよい。
【００３８】
単純にするために、図３は、基地局２８の他の周知の機能および／またはユニットを示していないが、それらは、（非限定の例として）無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の他のノードへのインタフェース、基地局フレームフォーマッタ４２が作成するダウンリンク（ＤＬ）バーストに含める準備としてデータを収集または集合するキュー、フレームフォーマッタ４２が作成するダウンリンク（ＤＬ）バーストに含めるためにシグナリング情報を準備する生成部またはプロセッサ、アップリンク（ＵＬ）バーストから取得したデータを基地局デフォーマッタ４４で処理後に格納するキュー、アップリンク（ＵＬ）バーストに含まれたデータおよび／またはシグナリングを利用する基地局２８のユニット、あるいは基地局２８の構成ユニットまたは機能を管理または調整するノードプロセッサまたは同種のものなどである。
【００３９】
無線端末（ＷＴ）３０は、無線端末フレームハンドラ５０を備える。フレームハンドラ５０は、無線端末フレームフォーマッタ５２および無線端末フレームデフォーマッタ５４を備える。無線端末フレームフォーマッタ５２は、例えば、無線端末送受信部４８による基地局２８への送信の前に、フレームのアップリンク（ＵＬ）バーストを準備する働きをする。無線端末デフォーマッタ５４は、例えば、基地局２８からエアインタフェース３２を通じて送受信部４８が受信したダウンリンク（ＤＬ）バーストを処理する働きをする。図３は、無線端末（ＷＴ）３０がエアインタフェース３２を通じて基地局２８とフレームＦを通信／交換しているところを示す。
【００４０】
基地局２８に戻って、基地局フレームハンドラ４０は、フレームの少なくとも１つのシンボルがフレームの優勢のシンボルと比べて短縮された期間を有するように、フレームを生成または処理できるように構成される（フレームの優勢のシンボルは公称期間(nominal duration)または標準期間を有する）。それ故、基地局フレームハンドラ４０は、多種類シンボル期間フレームハンドラとしても知られている。公称期間または標準期間のシンボルは、例えば既存の非特許文献３に記載または規定または包含された期間を有するシンボルでもよい。
【００４１】
従って、公称期間または標準期間のシンボルは、フレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有してもよい。他方、短縮型シンボル（「部分シンボル」としても知られる）の一例は、シンボル期間Ｔｂａｓｅ／Ｎ（ここで、Ｎは１を超える整数）を有するシンボルである。
【００４２】
従って、基地局フレームハンドラ４０、すなわち多種類シンボル期間フレームハンドラ４０は、（１）フレームの少なくともいくつかのＯＦＤＭシンボルが、フレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有し、かつ、（２）フレームの少なくとも１つの短縮ＯＦＤＭシンボルが、シンボル期間Ｔｂａｓｅ／Ｎを有するようにフレームＦを準備または処理するように構成される。ここで、Ｎは１を超える整数であり、基本周波数間隔１／ＴｂａｓｅのＮ次高調波の整数倍の周波数であるサブキャリアのサブセットが短縮ＯＦＤＭシンボルに利用される。好ましくは、フレームの優勢な（例えば、半分を超える）ＯＦＤＭシンボルは、フレームで使用されるサブキャリアの基本周波数間隔１／Ｔｂａｓｅに一致するシンボル期間Ｔｂａｓｅを有する。
【００４３】
図４Ａは、期間の異なるシンボルを有するフレームのフォーマット例を示す。図４Ａのフレームは、ダウンリンクバースト（ＤＬＢ）およびアップリンクバースト（ＵＬＢ）を有する点で、図１のＩＥＥＥ標準８０２．１６ｅフレームに似ている。ダウンリンクバースト（ＤＬＢ）およびアップリンクバースト（ＵＬＢ）のそれぞれに、複数のシンボルが含まれている。しかし、図４Ａのフレームは、短縮型シンボル６０−１Ａおよび短縮型シンボル６０−２Ａなどの短縮型シンボルをホストまたは収容する２つのエリアを備える点で、図１のフレームとは異なる。短縮型シンボル６０−１Ａは、別の状況では図１のフレームの送信切替ギャップ（ＴＴＧ）であったろうフレームの少なくとも一部に存在するかまたはそれを占有する。同様に、短縮型シンボル６０−２Ａは、別の状況では図１のフレームの受信切替ギャップ（ＲＴＧ）であったろうフレームの少なくとも一部に存在するかまたはそれを占有する。
【００４４】
図４Ｂは、期間の異なるシンボルを有するフレームの別の（例えば、代替）フォーマット例を示す。図４Ｂのフレームは、２つのダウンリンクバースト（ＤＬＢ１およびＤＬＢ２）と２つのアップリンクバースト（ＵＬＢ１およびＵＬＢ２）とを有する点で、図２のフレームに似ている。２つのダウンリンクバーストのそれぞれ、および２つのアップリンクバーストのそれぞれに、複数のシンボルが含まれている。しかし、図４Ｂのフレームは、６０−１Ｂから６０−４Ｂまでの６０−４Ｂも含む短縮型シンボルなどの短縮型シンボルをホストまたは収容する４つのエリアを備える点で、図２のフレームとは異なる。短縮型シンボル６０−１Ｂは、別の状況では図２のフレームの送信／受信切替ギャップ（ＴＴＧ１）であったろうフレームの少なくとも一部に存在するかまたはそれを占有する。短縮型シンボル６０−３Ｂは、別の状況では図２のフレームの送信／受信切替ギャップ（ＴＴＧ２）であったろうフレームの少なくとも一部に存在するかまたはそれを占有する。短縮型シンボル６０−２Ｂは、別の状況では図２のフレームの受信／送信切替ギャップ（ＲＴＧ１）であったろうフレームの少なくとも一部に存在するかまたはそれを占有する。短縮型シンボル６０−４Ｂは、別の状況では図２のフレームの受信／送信切替ギャップ（ＲＴＧ２）であったろうフレームの少なくとも一部に存在するかまたはそれを占有する。
【００４５】
短縮型シンボル（「部分シンボル」または「部分ＯＦＤＭシンボル」としても知られる）は、別の状況ではフレームの残りの部分の送信に使用されるのと同じ高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算でデータパケットを送信するように使用されてもよい。さらに、本明細書に記載の技術によれば、より短時間のサポートに関して特定のサブセットのサブキャリア間の直交性が利用される。図４Ａおよび図４Ｂに示される２つの例で説明されるように、部分ＯＦＤＭシンボルの使用については、送信／受信切替ギャップ（ＴＴＧ）および／または受信／送信切替ギャップ（ＲＴＧ）の未使用スペース、ならびに特に、例えば図２の状況で発生する新しい送信／受信切替ギャップ（ＴＴＧ）または受信／送信切替ギャップ（ＲＴＧ）の挿入によって残された未使用スペースを満たすために使用されてもよい。
【００４６】
切替ギャップに挿入されるとき、ＯＦＤＭ信号の期間は、均一に間隔の空いたサブキャリアのサブセットだけを含めることで短縮されてもよい。これは、図５〜図７に示されており、それらを参照して理解される。図５では、ＯＦＤＭＡシンボルのサブキャリアが、周波数１／Ｔｂａｓｅ＝ｆｂａｓｅ、２ｆｂａｓｅ、…等、最大６ｆｂｓｅまで示されており、ここで、Ｔｂａｓｅは、有効ＯＦＤＭシンボル期間であり、その逆数は基本周波数間隔と呼ばれる。
【００４７】
図から分かるように、周波数２ｆｂａｓｅの期間はｆｂａｓｅの期間の１／２であり、周波数３ｆｂａｓｅの期間はｆｂａｓｅの期間の１／３である等である。従って、例えば２ｆｂａｓｅから始まる１つおきのサブキャリアの使用は、ＯＦＤＭＡシンボル期間を１／２に短縮するであろう一方で、直交性は１／２のＯＦＤＭシンボル期間の間のサポートに関してやはり維持される。これは図６に示されており、図６は、２ｆｂａｓｅの整数倍に基づく１／２のＯＦＤＭシンボル期間を示す。同じ原理に従って、第３のサブキャリア毎である３ｆｂａｓｅ、６ｆｂａｓｅ、９ｆｂａｓｅ等だけの使用は、直交性をやはり維持しながらＯＦＤＭシンボル期間を１／３に減らすであろう。これは図７に示されており、図７は、３ｆｂａｓｅの整数倍に基づく１／３のＯＦＤＭシンボル期間を有するＯＦＤＭ信号を示す。
【００４８】
従って一般的な法則として、基本周波数間隔１／ＴｂａｓｅのＮ次高調波の整数倍である周波数を有するサブキャリアを使用することによって、シンボル期間は、有効ＯＦＤＭシンボル期間の１／ＮすなわちＴｂａｓｅ／Ｎに事実上短縮されうる。
【００４９】
図８は、例示の基地局２８の一部分と例示の無線端末（ＷＴ）３０の一部分の両方の非限定の実施をより詳細に示す。図８は特に、例えば、基地局フレームハンドラ４０のフレームフォーマッタ４２に関してより詳細に、および無線端末（ＷＴ）３０の無線端末フレームデフォーマッタ５４に関してより詳細に示す。フレームフォーマッタ４２および無線端末フレームデフォーマッタ５４は期間の異なるシンボルの使用を促進するので、それらは、それぞれ、多種類シンボル期間フレームフォーマッタ４２および多種類シンボル期間フレームデフォーマッタ５４としても知られている。
【００５０】
図８のフレームフォーマッタ４２は、コントローラ１２４の制御下で動作しているように示されている。実際のところ、コントローラ１２４は、フレームフォーマッタ４２を構成する種々の例示的なユニットに接続されているように示されている。フレームフォーマッタ４２は、ユーザデータソース１２６からユーザデータを受信するように図８にさらに示されている。必要に応じてかつ特定の実装しだいで、基地局フレームハンドラ４０のフレームフォーマッタ４２は、シリアル−パラレル変換ならびにチャネル符号化およびインターリーブ処理のようなオプションの機能を実行することで、ユーザデータソース１２６から取得したユーザデータを操作する前処理部１２８を備える。基地局フレームハンドラ４０のフレームフォーマッタ４２は、（必要に応じて符号化および／またはインターリービングされた）ユーザデータを制御信号、同期信号、フレーミング信号およびパイロット信号などの非ユーザデータ信号と合成する合成部１３０も備える。図８では、そのような制御信号、同期信号、フレーミング信号およびパイロット信号は、非ユーザデータ信号ソース１３２から加えられるかまたは受け取られるように示されている。合成部１３０は、マルチプレクサまたはマルチプレクサ機能でもよく、非ユーザデータ信号をユーザデータのストリームに制御しながら挿入することによってビットストリームを生成する。パイロット信号を含む非ユーザデータ信号の挿入の制御は、コントローラ１２４が成し遂げる。合成部１３０から出力されたビットストリームは、変調部１３８によって一連のサブキャリアに変調される。当業者なら理解するように、変調部１３８が実行する変調は、本質的にビットのグループを複素数で表される一連の座標点にマッピングすることである。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１４０に印加する前に、変調部１３８から出力された複素数にパラレル−シリアル変換が実行されてもよい。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１４０は、変調キャリアを一連の時間領域サンプルに変換する。
【００５１】
逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１４０から出力された一連の時間領域サンプルは、オプションのポストプロセッサ１４２からさらに処理作用を受けてもよい。そのような後処理作用には、デジタル−アナログ増幅、ローパスフィルタリング、アップコンバージョン、巡回拡大、ウインドウイング、ピーク制御の１つ以上を含んでもよく、当業者はこれらのすべてを理解している。
【００５２】
これにより得られたＯＦＤＭ波形は、基地局送受信部３８に印加される。送受信部３８は、無線周波数（ＲＦ）回路および複数のチャネル送信要素を備える。チャネル送信要素は、例えばＯＦＤＭ波形（Ｉ，Ｑ出力またはデジタルＩＦ信号）を無線インタフェース３２を通じたチャネル１５０などのチャネルに加えるアンテナまたはアンテナシステムでもよい。
【００５３】
図８に示される無線端末３０の非限定の実施形態例は、前述の無線端末送受信部４８および無線端末フレームハンドラ５０の無線端末フレームデフォーマッタ５４を備える。無線端末送受信部４８は、アンテナまたはアンテナシステムでもよいチャネル受信要素、ならびにローパスフィルタリング要素、およびアナログ−デジタル変換要素を備える。無線端末送受信部４８のチャネル受信要素によって受信されたＯＦＤＭ波形（Ｉ，Ｑ出力またはデジタルＩＦ信号）は、コントローラ１６０の制御下で動作する無線端末フレームデフォーマッタ５４に加えられる。特に、ＯＦＤＭ波形はオプションの前処理部１６２に加えられる。前処理部１６２は、送信部と受信部の局部発信器の差によって引き起こされるキャリアオフセットを取り除き、適切な一連のサンプルを選択して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１６４に印加する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１６４は、時間領域波形を周波数領域に変換し、その後オプションでシリアル−パラレル変換が行われてもよい。タイミングが正しい場合は、個別のサブキャリアが復調部１６６で復調される。復調部１６６の出力は、分離部１７０に加えられる。分離部１７０は、非ユーザデータ信号とユーザデータ信号を区別し、デマルチプレクサなどの形態を取ってもよい。どのような形態を取ろうと、分離部１７０はコントローラ１６０によって支配される。コントローラ１６０は、例えばパイロット信号などの非ユーザデータ信号を検出し、その決定に従って分離部１７０の信号のゲーティングまたはルーティングを制御するように構成される。
【００５４】
分離部１７０でゲーティングされて出てきたユーザデータ信号は、オプションの後処理部１７４に加えられてもよい。後処理部１７４は、必要に応じてチャネル復号化、デインターリービング、およびパラレル−シリアル変換のような作用を行ってもよい。このようにして取得された、例えば音声、テキストまたは他の種類のアプリケーションでもよいユーザデータは、ユーザデータシンク１７６に加えられる。前に示したように、復調データストリームの中の非ユーザデータ信号は、コントローラ１６０が検出し使用してもよい。非ユーザデータ信号の中には、パイロット信号がある。
【００５５】
いくつかの実施では、ハードウェアの交換または新しいハードウェアの組み込みをする必要なしに、期間の異なるシンボルをＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５準拠のユニットまたはＩＥＥＥ標準８０２．１６ｍ準拠のユニットなどの標準ユニットに提供することが可能である。すなわち、この種類の部分シンボル期間ＯＦＤＭ信号を送信するためにも検出するためにも、新しいハードウェアを必要としない。データ変調に利用可能なサブキャリア数が減少するが、それが本質的に唯一の不利益である。ＯＦＤＭシンボルの１／Ｎの小部分の使用の場合、サブキャリアの１／Ｎだけをデータ変調に使用しうる。
【００５６】
同じハードウェアの使用の一例として、送信部側、例えば基地局２８において、同じＩＦＦＴ１４０が通常期間のシンボルと短縮型シンボルの両方に使用されてもよい。短縮型シンボルに関しては、Ｎ次高調波の整数倍のセット以外のサブキャリアはゼロに設定され、通常のＯＦＤＭシンボルと同じサイズのＦＦＴ（ＮＦＦＴ）が印加される。それに合わせて、図８は、コントローラ１２４が、短縮型シンボルに関して「以外のサブキャリアをゼロに設定」または「ゼロに以外のサブキャリアを設定」するように、ＩＦＦＴ１４０に指示しているところを示す。さらに、ＮＦＦＴサンプルの最初の１／ＮだけがＲＦ送信用にデジタルからアナログ波形に変換されるので、Ｄ／Ａ変換の前に残りの（Ｎ−１）／Ｎのサンプルはゼロに設定される。
【００５７】
同じハードウェアの使用に関して、受信側、例えば無線端末３０において、通常期間（例えば、Ｔｂａｓｅ期間）のＯＦＤＭＡシンボルの復調に使用されるのと同じＦＦＴモジュール１６４が、短縮型シンボルの復調に使用されてもよい。これは、ＦＦＴ後にＮ次高調波の整数倍のセットだけの検出を実行するために、短縮されたＴｂａｓｅ／ＮのＯＦＤＭ信号期間の外側にゼロを詰めることで行われてもよい。このために、図８は、コントローラ１６０が短縮型シンボルの復調のために「ゼロ詰め」動作を指示しているところを示す。
【００５８】
提案の周波数−時間スペースの部分使用は、送信切替ギャップ（ＴＴＧ）および受信切替ギャップ（ＲＴＧ）などの間隔だけでなく、任意の非整数シンボル時間切替ギャップまたはＦＤＤフレーム間間隔にも適用しうる。非整数シンボル時間切替ギャップは、シンボルタイミングがＯＦＤＭシンボルの整数倍でない場合に、シンボルタイミングをＯＦＤＭシンボルの整数倍になるように押し広げるために特別の間隔が必要とされるので発生する間隔である。ＦＤＤフレーム間間隔は、前に説明したように、フレーム期間をＯＦＤＭシンボル期間の起こりうる値で割り切れないときに発生する。
【００５９】
本明細書に開示の技術の利点は、少なくともいくつかの実施形態では、送信部において同じＦＦＴ回路が使用されてもよいのに対して、受信部は、部分シンボル時間ウインドウに同じデータ復調部および検出部を使ってもよい。部分シンボル期間ＯＦＤＭ信号は、ピークレートが減少し、かつ信号エネルギーを蓄積するための時間間隔が減少しているであろう。
【００６０】
部分シンボル期間を有する均一に間隔の空いたトーンのセットは、図２の状況において新しい切替ギャップのためにＯＦＤＭシンボルの整数倍の期間を無駄にする問題を解決しうる。その無駄になる理由は、新しい遷移期間が送信／受信切替ギャップ（ＴＴＧ）および受信／送信切替ギャップ（ＲＴＧ）には長過ぎることがあるからである。言い換えると、ＵＬ１期間のＯＦＤＭシンボルタイミングをＤＬ１およびＤＬ２に位置合わせし続けることを望む場合、ＯＦＤＭシンボル期間の０．３または１．１倍などの非整数倍の切替ギャップで十分であるときでさえ、ＴＴＧ１間隔はＯＦＤＭシンボルの整数倍でなければならない。
【００６１】
表１に示されるように、５ＭＨｚのＩＥＥＥ８０２．１６システムにおいては、ＯＦＤＭＡシンボル期間は１０２μｓであるのに対して、ＴＴＧおよびＲＴＧはそれぞれ１０５μｓおよび６０μｓである。新しいダウンリンク（ＤＬ）およびアップリンク（ＵＬ）はレガシーＤＬサブフレームの内側にあるので、ＴＴＧ、ＲＴＧおよび新しいＤＬ／ＵＬシンボル期間の合計は、ＯＦＤＭシンボルの整数倍に等しくなければならない。新しいＴＴＧ／ＲＴＧの合計に必要な長さが、ＯＦＤＭシンボルの整数倍に等しくない場合、新しいＴＴＧ／ＲＴＧの合計長をその必要な値より大きいＯＦＤＭシンボル期間の最小整数倍に丸めるようにして、割り増しの送信リソース（例えば、ＯＦＤＭシンボル）が失われることになる。
【００６２】
さらに、図２に表されるように、アップリンクバーストＵＬＢ１の一部が中継局で使用され、その配下の無線端末がＵＬＢ１をダウンリンクとして扱う場合、ＵＬＢ１シンボルタイミングをレガシーＤＬシンボルタイミングに位置合わせするという別の制約が適用されるであろう。そのシナリオでは、部分ＯＦＤＭシンボルの使用なしでは、ＴＴＧ１は、１つのＯＦＤＭシンボル分未満であることが許容される場合でさえ、少なくとも１つのシンボル分を取るであろう。５ＭＨｚ用の１０５μｓのＴＴＧが選ばれる場合、ＴＴＧが１０２μｓのＯＦＤＭシンボルより３μｓ長いというだけの理由で、２つのＯＦＤＭシンボル分が失われることになる。部分ＯＦＤＭシンボルを使用すると、ＯＦＤＭシンボルの１／２のＴＴＧで十分である場合、残りの１／２のＯＦＤＭシンボルはやはりデータ送信に使用されてもよい。部分ＯＦＤＭシンボルを使用すると、新しいＴＴＧ１はＤＬＢ１終了後の部分ＯＦＤＭシンボルの開始点まで押し広げられてもよい一方で、その部分ＯＦＤＭシンボルは、ピークレートが減少した状態でデータ送信にやはり使用されてもよい。
【００６３】
本明細書に開示の技術の利点には、以下のものを含む。
１．利用可能な時間リソースに対するＴＴＧ／ＲＴＧの影響の減少。
２．新しいＴＴＧ／ＲＴＧを挿入するとき、新しいＵＬ／ＤＬシンボルタイミングをレガシーシンボルタイミングに合わせる能力。
３．フルＯＦＤＭシンボル使用のためのレガシーＦＦＴ構造の再使用。
【００６４】
これまでの記述は多くの具体的事項を有するが、これらは、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきでなく、本発明の現在好ましい実施形態のいくつかの例証を単に提供していると解釈されるべきである。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその法的均等物によって決定されるべきである。それ故、本発明の範囲が当業者に明らかになるかもしれない他の実施形態を完全に包含し、それに応じて本発明の範囲が添付の特許請求の範囲以外の何ものによっても限定されないことが理解されるであろう。添付の特許請求の範囲では、単数形での要素の言及は、明示的にそのように述べられない限り「唯一」を意味しないで、正しくは「１つ以上」を意味することを意図している。上述の好ましい実施形態の要素の当業者に周知の構造上、化学上および機能上の均等物のすべては、参照によって本明細書に明示的に引用したものとし、本特許請求の範囲に包含することを意図している。さらに、本発明が解決を探求するあらゆる問題に、１つのデバイスまたは方法が取り組む必要はなく、それに関しては本特許請求の範囲に包含されている。さらに、要素、コンポーネントまたは方法ステップが特許請求の範囲に明示的に挙げられているかどうかにかかわらず、本開示の要素もコンポーネントも方法ステップも大衆に捧げる意図はない。本明細書の特許請求項の要素は、要素が句「のための手段」（“ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ”）を用いて明示的に挙げられていない限り、米国特許法第１１２条第６段落の条項のもとで解釈されないものである。
【００６５】
＜関連出願の説明＞
本願は、２００８年１月１６日付けで米国特許庁に出願された「ＴＤＤの切替ギャップ中における部分ＯＦＤＭシンボルの使用」と称する米国仮特許出願第６１／０２１，４９９号の優先権を主張するものであって、その出願の内容全体を参照によってここに援用する。本願は、以下のものの１つ以上に関する（それら全部の内容全体を参照によってここに援用する）：「異なるフォーマットを収容する通信フレーム構造」と称する米国特許出願第１２／１３８，０００号、「ＷｉＭＡＸにおけるＳＣ−ＦＤＭＡアップリンクの後方互換性のある実施」と称する米国特許出願第１２／２５９，０６８号、「高度無線端末の識別分類手順」と称する米国特許出願第１２／３３３，１４７号。
【図１】
2011510569.tif 000004
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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