(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は１つ以上の主搬送波と１つ又は１つ以上の副搬送波を含むマルチキャリアの通信システムに用いるアップリンク制御の処理の方法であって、前記方法は、
異なるタイプのランダムアクセスチャネルを前記主搬送波及び前記副搬送波上の異なるタイプのアップリンク動作に割り当てるステップと、
前記通信システム中のユーザ端末が、前記マルチキャリア上で異なるアップリンク動作を実行するように構成するステップとを含み、
初期アップリンクの同期化、ハンドオーバー及び帯域幅要求は、主搬送波にのみ行われる
アップリンク制御方法。
【請求項２】
前記主搬送波にのみ、初期ランダムアクセスチャネルをそれぞれ割り当てるステップを更に含み、
前記初期ランダムアクセスチャネルは、通信システムのユーザ端末が初期アップリンクの同期化を行なうように構成される請求項１に記載のアップリンク制御方法。
【請求項３】
１つ目の前記主搬送波で、複数のスーパーフレームのそれぞれに少なくとも１回、前記初期ランダムアクセスチャネルを伝送するステップを更に含み、
前記初期ランダムアクセスチャネルの位置は、前記１つ目の前記主搬送波に割り当てられたブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）によって示される請求項２に記載のアップリンク制御方法。
【請求項４】
前記主搬送波と副搬送波のそれぞれに周期ランダムアクセスチャネルを割り当てるステップを更に含み、
前記周期ランダムアクセスチャネルは、通信システムのユーザ端末が周期アップリンクの同期化を行なうように構成される請求項１に記載のアップリンク制御方法。
【請求項５】
１つ目の前記主搬送波と副搬送波で、複数のスーパーフレームのそれぞれに少なくとも１回、前記周期ランダムアクセスチャネルを伝送するステップを更に含む請求項４に記載のアップリンク制御方法。
【請求項６】
前記１つ目の前記主搬送波と副搬送波で、第１と第２の割り当てパターンが異なる、第１と第２の既定の割り当てパターンに基づいた１つ目と２つ目の複数のスーパーフレームのそれぞれに、前記周期ランダムアクセスチャネルを伝送するステップを更に含む請求項５に記載のアップリンク制御方法。
【請求項７】
前記主搬送波と副搬送波のそれぞれにハンドオーバーランダムアクセスチャネルを割り当てるステップを更に含み、
前記ハンドオーバーランダムアクセスチャネルは、通信システムのユーザ端末がハンドオーバーを行なうように構成される請求項１に記載のアップリンク制御方法。
【請求項８】
１つ目の前記主搬送波で、複数のスーパーフレームに前記ハンドオーバーランダムアクセスチャネルを伝送するステップを更に含み、
前記ハンドオーバーランダムアクセスチャネルの位置は、前記１つ目の前記主搬送波に割り当てられたブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）によって示される請求項７に記載のアップリンク制御方法。
【請求項９】
前記主搬送波にのみ、帯域幅要求ランダムアクセスチャネルをそれぞれ割り当てるステップを更に含み、
前記帯域幅要求ランダムアクセスチャネルは、通信システムのユーザ端末が帯域幅要求を行なうように構成される請求項１に記載のアップリンク制御方法。
【請求項１０】
１つ目の前記主搬送波で、複数のスーパーフレームに、前記帯域幅要求ランダムアクセスチャネルを伝送するステップを更に含み、
前記帯域幅要求ランダムアクセスチャネルの位置は、前記１つ目の前記主搬送波に割り当てられたユニキャストサービス制御チャネル（ＵＳＣＣＨ）によって示される請求項９に記載のアップリンク制御方法。
【請求項１１】
１つ又は１つ以上の主搬送波と１つ又は１つ以上の副搬送波を含むマルチキャリアの通信システムのアップリンク制御の処理を行う基地局であって、
異なるタイプのランダムアクセスチャネルを前記主搬送波及び前記副搬送波上の異なるタイプのアップリンク動作に割り当て、
前記通信システム中のユーザ端末が、前記マルチキャリア上で異なるアップリンク動作を実行するように構成し、
初期アップリンクの同期化、ハンドオーバー及び帯域幅要求は、主搬送波にのみ行われるようにする基地局。
【請求項１２】
前記基地局は、前記主搬送波にのみ、初期ランダムアクセスチャネルをそれぞれ割り当てるように更に構成され、
前記初期ランダムアクセスチャネルは、ユーザ端末が前記基地局と初期アップリンクの同期化を行なうように構成される請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記基地局は、前記主搬送波と副搬送波に、周期ランダムアクセスチャネルをそれぞれ割り当てるように更に構成され、
前記周期ランダムアクセスチャネルは、ユーザ端末が前記基地局と周期アップリンクの同期化を行なうように構成される請求項１１に記載の基地局。
【請求項１４】
前記基地局は、前記主搬送波にのみ、ハンドオーバーランダムアクセスチャネルをそれぞれ割り当てるように更に構成され、
前記ハンドオーバーランダムアクセスチャネルは、ユーザ端末がハンドオーバーを前記基地局に行なうように構成される請求項１１に記載の基地局。
【請求項１５】
前記基地局は、前記主搬送波にのみ、帯域幅要求ランダムアクセスチャネルをそれぞれ割り当てるように更に構成され、
前記帯域幅要求ランダムアクセスチャネルは、ユーザ端末が前記基地局から帯域幅割り当てを要求するように構成される請求項１１に記載の基地局。
【請求項１６】
１つ又は１つ以上の主搬送波と１つ又は１つ以上の副搬送波を含むマルチキャリアの通信システムのアップリンク制御の処理を行う移動局であって、
異なるタイプのアップリンク動作を前記マルチキャリア上の異なるタイプのランダムアクセスチャネルに行なうように構成し、
初期アップリンクの同期化、ハンドオーバー及び帯域幅要求は、主搬送波にのみ行われるようにされる移動局。
【請求項１７】
前記移動局は、初期ランダムアクセスチャネルで前記基地局と初期アップリンクの同期化を行なうように更に構成され、
前記初期ランダムアクセスチャネルは、前記主搬送波の１つに割り当てられる請求項１６に記載の移動局。
【請求項１８】
前記移動局は、周期ランダムアクセスチャネルで前記基地局と周期アップリンクの同期化を行なうように更に構成され、
前記周期ランダムアクセスチャネルは、前記主搬送波又は副搬送波の１つに割り当てられる請求項１６に記載の移動局。
【請求項１９】
前記移動局は、ハンドオーバーランダムアクセスチャネルで前記基地局にハンドオーバーを行なうように更に構成され、
前記ハンドオーバーランダムアクセスチャネルは、前記主搬送波の１つに割り当てられる請求項１６に記載の移動局。
【請求項２０】
前記移動局は、帯域幅要求ランダムアクセスチャネルで前記基地局に帯域幅割り当て要求を行なうように更に構成され、
前記帯域幅要求ランダムアクセスチャネルは、前記主搬送波の１つに割り当てられる請求項１６に記載の移動局。
【請求項２１】
前記マルチキャリアにおいて作動される通信接続、及び、前記通信接続のそれぞれのサービスの質（ＱｏＳ）を決め、且つ
前記決定に基づいて前記主搬送波において前記帯域幅要求を伝送するように構成される請求項２０に記載の移動局。
【請求項２２】
前記通信接続が同じサービスの質（ＱｏＳ）のレベルを有すると決定された時、前記移動局は、
前記通信接続に要求される全帯域幅を計算し、且つ
前記全帯域幅の前記帯域幅要求として集約要求を前記主搬送波に伝送するように構成される請求項２１に記載の移動局。
【請求項２３】
前記通信接続が異なるサービスの質（ＱｏＳ）のレベルを有すると決定された時、前記移動局は、
前記通信接続を同じサービスの質のレベルを有する複数のグループの通信接続に分割し、
前記グループの通信接続のそれぞれに要求される全帯域幅を計算して、複数の計算された帯域幅を作り出し、且つ
前記主搬送波への請求が達成された時、分割された複数の計算された帯域幅を伝送するように構成される請求項２１に記載の移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリアアップリンク制御のシステムと方法に関し、特に、アップリンク制御方法、これに用いられる基地局及び移動局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャリア方式に基づいた無線通信システム、例えば直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースの通信システムは、その広い応用により世界的な人気を呼んでいる。マルチキャリア方式は、マルチキャリア通信システムを、連続的な搬送波（キャリア）と不連続的な搬送波を含む複数の搬送波で動作させる。複数の搬送波のそれぞれは、比較的狭い周波数帯域に対応し、異なる帯域幅を有する。
【０００３】
通常、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と無線周波（ＲＦ）モジュールは、それぞれの帯域に用いられることができ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）モジュールは、マルチキャリア通信システムに用いられてマルチキャリアの機能性をサポートする。異なるユーザ端末の異なる機能に基づいて、例えば基地局（ＢＳ）、第３世代移動通信システム（ＵＭＴＳ）規格で定められたノードＢ、又はアクセスポイント（ＡＰ）等のネットワーク側は、異なるユーザ端末に異なる帯域幅を提供することができる。例えば、マルチキャリア方式に基づいて、基地局は、使用可能な帯域幅リソースをフレキシブルに用いて高い処理能力を得ることができる。
【０００４】
複数の搬送波を制御して用いるために、複数の搬送波のそれぞれは、全構成された搬送波としても知られる主搬送波と、部分構成された搬送波としても知られる副搬送波に分類される。例えば、主搬送波は通常、制御情報とデータの両方の伝送に用いられ、副搬送波は通常、データのみの伝送に用いられる。制御情報とデータの伝送の特長によって、ダウンリンク制御方法は、主搬送波と副搬送波に対して異なるダウンリンク制御構造を用いることができる。
【０００５】
図１は、ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍに準拠したマルチキャリア通信システムに用いる従来のダウンリンク制御方法１００を示している。説明を容易にするために、フレーム構造１０２は、マルチキャリアシステムのマルチキャリアの主搬送波ＣＨ０、第１副搬送波ＣＨ１と、第２副搬送波ＣＨ２を示している。例えば、フレーム構造１０２は、例えば、第１と第２スーパーフレーム１０４と１０６の複数のスーパーフレームを含む。複数のスーパーフレームのそれぞれは、複数のフレームを更に含むことができる。ＩＥＥＥ規格８０２．１６ｍに基づいて、複数のスーパーフレームのそれぞれは、４つのフレーム１１２、１１４、１１６、１１８を含むことができる。通常、同期制御チャネル（ＳＣＨ）１２２、ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）１２４と、ユニキャストサービス制御チャネル（ｕｎｉｃａｓｔ ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ； ＵＳＣＣＨ）１２６を含む３つの制御チャネルが、ダウンリンク制御に用いられる。
【０００６】
例えば、ＳＣＨ１２２は、時間、周波数、フレーム同期、基地局の識別の基準信号を提供する。ＳＣＨ１２２は、主搬送波ＣＨ０にのみ割り当てられることができる。また、ＳＣＨ１２２は、主搬送波ＣＨ０で１つ又は１つ以上のそれぞれのフレーム、例えば図１に示す４つのそれぞれのフレームに伝送されることができる。また、ＳＣＨ１２２の位置は、複数のスーパーフレームのそれぞれに固定されることができる。副搬送波ＣＨ１とＣＨ２は、ＳＣＨ１２２を主搬送波ＣＨ０と共有することができる。
【０００７】
また例えば、ＢＣＨ１２４は、システム構成情報と送信情報（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、例えば、隣接基地局情報、ページング情報等を提供することができる。ＢＣＨ１２４は、主搬送波ＣＨ０にのみ割り当てられることができる。また、ＢＣＨ１２４は、主搬送波ＣＨ０で１つ又は１つ以上のそれぞれのフレーム、例えば図１に示すような４つのそれぞれのフレームに伝送されることができる。また、ＢＣＨ１２４の位置は、複数のスーパーフレームのそれぞれに固定されることができる。副搬送波ＣＨ１とＣＨ２は、ＢＣＨ１２４を主搬送波ＣＨ０と共有することができる。
【０００８】
また例えば、ＵＳＣＣＨ１２６は、ユニキャストサービスのリソース配分を提供することができる。ＵＳＣＣＨ１２６は、主搬送波ＣＨ０と副搬送波ＣＨ１とＣＨ２に割り当てられることができる。また、ＵＳＣＣＨ１２６とＳＣＨ１２２は、異なる時間に伝送されることができ、ＵＳＣＣＨ１２６とＢＣＨ１２４も異なる時間に伝送されることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、マルチキャリアのアップリンク制御のシステムと方法に関し、アップリンク制御方法、これに用いられる基地局及び移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に基づいて、複数の搬送波に基づいた通信システムに用いるアップリンク制御方法が提供される。前記方法は、異なるタイプのランダムアクセスチャネルを異なるタイプのアップリンク動作に割り当てるステップを含む。
【００１１】
また、本発明に基づいて、異なるタイプのランダムアクセスチャネルを異なるタイプのアップリンク動作に割り当てる基地局が提供される。
【００１２】
また、本発明に基づいて、異なるタイプのアップリンク動作を異なるタイプのランダムアクセスチャネルに行なう移動局が提供される。
【００１３】
また、本発明に基づいて、移動局が提供される。前記移動局は、帯域幅要求が伝送される通信接続用の前記通信接続のそれぞれのサービスの質（ＱｏＳ）を決めるステップ、決定に基づいて帯域幅要求を伝送するステップを含む。
【００１４】
また、本発明に基づいて、帯域幅要求が伝送される通信接続用の前記通信接続のそれぞれのサービスの質（ＱｏＳ）を決め、決定に基づいて帯域幅要求を伝送するように構成される移動局が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、マルチキャリア通信システムに用いる従来のダウンリンク制御方法を示す図である。
【図２】図２は、本発明の典型的な実施形態に基づいたマルチキャリア通信システムに用いるアップリンク制御方法を示す図である。
【図３】図３は、本発明の典型的な実施形態に基づいたマルチキャリア通信システムに用いるアップリンク制御方法を示す図である。
【図４】図４は、本発明の典型的な実施形態に基づいたマルチキャリア通信システムに用いるアップリンク制御方法を示す図である。
【図５】図５は、本発明の典型的な実施形態に基づいた基地局から帯域幅割り当てを要求する移動局の集約要求方法を示す図である。
【図６】図６は、本発明の典型的な実施形態に基づいた基地局から帯域幅割り当てを要求する移動局の分割要求方法を示す図である。
【図７】図７は、本発明の典型的な実施形態に基づいた典型的な基地局のブロック図である。
【図８】図８は、本発明の典型的な実施形態に基づいた典型的な基地局のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
本発明に沿った典型的な実施形態では、複数の搬送波に基づいた無線通信システムに用いられるアップリンク制御方法（以下マルチキャリア通信システムと記載する）が提供される。複数の搬送波のそれぞれが周波数帯域に対応して異なる帯域幅を有することができる。マルチキャリア通信システムは、例えば基地局（ＢＳ）、第３世代移動通信システム（ＵＭＴＳ）規格で定められたＥ−ノードＢ、第３世代移動体通信（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システム、又はアクセスポイント（ＡＰ）と、例えば移動局（ＭＳｓ）等の１つ又は１つ以上のユーザ端末を含むことができる。ネットワーク側は、１つ又は１つ以上の複数の搬送波でユーザ端末とワイヤレスで通信することができる。
なおこれは、例示を目的としたものであり、マルチキャリア通信システムは、少なくとも１つの基地局と１つの移動局を含むＩＥＥＥ規格８０２.１６ｍに準拠した通信システムとされている。
【００１８】
本発明に沿った典型的な実施形態では、複数の搬送波のそれぞれは、主搬送波又は副搬送波である。主搬送波は、全構成された搬送波ともいわれ、一般的に制御情報とデータの両方を伝送するのに用いられる。副搬送波は、部分構成された搬送波ともいわれ、一般的にデータのみを伝送するのに用いられる。マルチキャリア通信システムは、１つ又は１つ以上の主搬送波と１つ又は１つ以上の副搬送波を有する。
【００１９】
本発明に沿った典型的な実施形態では、基地局と例えばアップリンク測距（ｒａｎｇｉｎｇ）動作のランダムアクセス動作を行なう移動局に基づいたアップリンク制御構造が提供される。例えば、測距は、移動局と基地局間の通信品質を維持する移動局によって行なわれたアップリンク手順（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）である。基地局が移動局から測距信号を受信した時、基地局は、受信した測距信号を処理し、例えばタイミングオフセット、周波数オフセットと、強度（ｐｏｗｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）等のさまざまな通信パラメータを計算することができる。計算に基づいて基地局は、通信品質を維持するために移動局が必要な任意の調整、例えば送信電力の調整又は送信タイミングの調整を移動局に示すことができる。
【００２０】
本発明に沿った典型的な実施形態では、移動局は、異なるタイプのランダムアクセス動作、例えば初期レンジング、周期レンジング（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｒａｎｇｉｎｇ）、ハンドオーバーレンジング（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｒａｎｇｉｎｇ）、又は帯域幅要求レンジング（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｒｅｑｕｅｓｔ ｒａｎｇｉｎｇ）等を行なうことができる。例えば、移動局はそれがネットワークエントリを行なう時、初期レンジングを行なうことができる。移動局は、それがオンにされた時にネットワークエントリを行なうことができる。また例えば、移動局は、例えば移動局の位置が変えられ、通信品質を維持するために移動局が送信電力及び／又は送信タイミングの調整をする必要があるならば、周期レンジングを行なうことができる。また例えば、同じ基地局又は異なる基地局に属することができる、異なる主搬送波間でハンドオーバーを行った時、移動局は、ハンドオーバーレンジングを行なうことができる。もう１つの実施形態として、基地局から帯域幅リソースを要求したい時、移動局は帯域幅要求レンジングを行なうことができる。
【００２１】
本発明に沿った典型的な実施形態では、異なるタイプのランダムアクセスチャネル、例えば異なるタイプのレンジングチャネルは、異なるタイプの測距動作に割り当てられることができる。例えば、アップリンク制御構造は、移動局に割り当てられ、初期レンジングを行なう初期レンジングチャネル、移動局に割り当てられ、周期レンジングを行なう周期レンジングチャネル、移動局に割り当てられ、ハンドオーバーレンジングを行なうハンドオーバーレンジングチャネル、及び／又は、移動局に割り当てられ、帯域幅要求レンジングを行なう帯域幅要求レンジングチャネルを含むことができる。これらのレンジングチャネルとそれらの割り当ては下記に詳細に説明される。
【００２２】
図２は、典型的な実施形態に基づいた上述のマルチキャリア通信システムに用いるアップリンク制御方法２００を示している。説明を容易にするために、フレーム構造２０２は、マルチキャリアの主搬送波ＣＨ０、第１副搬送波ＣＨ１と、第２副搬送波ＣＨ２を示している。例えば、フレーム構造２０２は、例えば、第１と第２スーパーフレーム２０４と２０６の複数のスーパーフレームを含む。複数のスーパーフレームのそれぞれは、複数のフレームを更に含むことができる。示された実施形態では、マルチキャリア通信システムは、通信システムに基づいたＩＥＥＥ規格８０２.１６ｍである。よって、示された実施形態では、複数のスーパーフレームのそれぞれは、４つのフレーム２１２、２１４、２１６と、２１８を含むことができる。各フレームは、複数のダウンリンクとアップリンクサブフレーム（図示せず）を更に含むことができる。
【００２３】
また、同期制御チャネル（ＳＣＨ）２２２とブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）２２４は、例えば主搬送波ＣＨ０の主搬送波にのみ割り当てられることができ、ユニキャストサービス制御チャネル（ＵＳＣＣＨ）２２６は、例えば主搬送波ＣＨ０と副搬送波ＣＨ１とＣＨ２の主搬送波と副搬送波に割り当てられることができる。
【００２４】
本発明に沿った典型的な実施形態では、例えば初期レンジングチャネル２３２の初期ランダムアクセスチャネルは、例えば主搬送波ＣＨ０の主搬送波にのみ割り当てられる。初期レンジングチャネルを例えば、副搬送波ＣＨ１とＣＨ２の副搬送波に割り当てる必要はない。よって、移動局は、主搬送波ＣＨ０でネットワークエントリと初期アップリンクの同期化を行なうことができる。上述のように、ＳＣＨ２２２は、主搬送波にのみ割り当てられる。そのため、ネットワークエントリ中、移動局が副搬送波ＣＨ１又はＣＨ２等のＳＣＨ２２２を有しない搬送波を検出した場合、移動局は、移動局が主搬送波ＣＨ０等の主搬送波を検出し、検出された主搬送波を用いて初期アップリンクの同期化を行なうと決めるまで、その搬送波を飛ばして周波数のスキャンに進むことができる。続いて移動局は、主搬送波ＣＨ０でネットワークエントリを行なうことができる。
【００２５】
１つの典型的な実施形態では、初期レンジングチャネル２３２は、主搬送波ＣＨ０で複数のスーパーフレームのそれぞれに伝送される。例えば、初期レンジングチャネル２３２は、フレーム２１２の第１アップリンクサブフレームに伝送される。また、スーパーフレームの初期レンジングチャネル２３２の位置は、そのスーパーフレームのＢＣＨ２２４によって示される。上述のように、ＢＣＨ２２４は、主搬送波ＣＨ０等の主搬送波にのみ割り当てられる。一旦移動局が主搬送波ＣＨ０で例えばスーパーフレーム２０４のスーパーフレームにＳＣＨ２２２を検出すれば、移動局は、スーパーフレーム２０４のＢＣＨ２２４の読み取りを進め、スーパーフレーム２０４の初期レンジングチャネル２３２の位置に関する情報を得る。よって、移動局は、ネットワークエントリを行ない、主搬送波ＣＨ０の初期レンジングチャネル２３２を用いて同期化を達成し、不適切な同期化となる可能のある副搬送波の初期レンジングを避けることができる。移動局は、ネットワークエントリを行った後、他のキャリアからサポートを要求することができる。
【００２６】
図３は、典型的な実施形態に基づいた、上述のマルチキャリア通信システムに用いるアップリンク制御方法３００を示している。説明を容易にするために、フレーム構造３０２は、マルチキャリアの主搬送波ＣＨ０、第１副搬送波ＣＨ１と、第２副搬送波ＣＨ２を示している。例えば、フレーム構造３０２は、例えば、第１と第２スーパーフレーム３０４と３０６の複数のスーパーフレームを含む。複数のスーパーフレームのそれぞれは、複数のフレームを更に含むことができる。示された実施形態では、マルチキャリア通信システムは、通信システムに基づいたＩＥＥＥ規格８０２.１６ｍである。よって、示された実施形態では、複数のスーパーフレームのそれぞれは、４つのフレーム３１２、３１４、３１６と、３１８を含むことができる。各フレームは、複数のダウンリンクとアップリンクサブフレーム（図示せず）を更に含むことができる。
【００２７】
また、上述のように、同期制御チャネル（ＳＣＨ）３２２、ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）３２４と、初期レンジングチャネル３３２は、例えば主搬送波ＣＨ０のような主搬送波にのみ割り当てられることができ、ユニキャストサービス制御チャネル（ＵＳＣＣＨ）３２６は、例えば主搬送波ＣＨ０、副搬送波ＣＨ１とＣＨ２のような主搬送波と副搬送波に割り当てられることができる。
【００２８】
本発明に沿った典型的な実施形態では、例えば周期レンジングチャネル３３４の周期ランダムアクセスチャネルは、例えば主搬送波ＣＨ０のような主搬送波と、副搬送波ＣＨ１とＣＨ２のような副搬送波に割り当てられる。例えば、移動局は、主搬送波ＣＨ０と副搬送波ＣＨ１とＣＨ２間で切り換えることができる。異なる搬送波の中心周波数により、周期レンジングチャネル３３４は、主搬送波と副搬送波の両方に割り当てられて、移動局が周期的アップリンクの同期化を行なうのをサポートする。よって、主搬送波ＣＨ０で動作している場合、移動局は、主搬送波ＣＨ０に周期的アップリンクの同期化を行なうか、又は副搬送波ＣＨ１又はＣＨ２で動作している場合、副搬送波ＣＨ１又はＣＨ２に周期的アップリンクの同期化を行なう。
【００２９】
また、基地局は、移動局からチャネル情報を得るか、又は移動局の状態の統計データを準備する。例えば、基地局は、移動局の負荷状態を計算することができる。よって、負荷状態に基づいて、基地局は、搬送波の周期レンジングチャネル３３４の割り当てを再構成し、移動局が例えば帯域幅、周期、又は周期レンジングチャネル３３４の位置を変えることによって周期的アップリンクの同期化を行なうことができる。
【００３０】
１つの実施形態では、既定の割り当てパターンは、周期レンジングチャネル３３４に用いられ、通信（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎｓ）オーバーヘッドを減少することができる。例えば、図３を参照すると、第１割り当てパターンは、主搬送波ＣＨ０に用いられ、周期レンジングチャネル３３４は、スーパーフレーム３０４と３０６のそれぞれの４つのフレームの１つ目（即ちフレーム３１２）に割り当てられる。また例えば、第２割り当てパターンと第３割り当てパターンは、第１副搬送波ＣＨ１に用いられ、周期レンジングチャネル３３４がスーパーフレーム３０４の４つのフレームの４つ目（即ちフレーム３１８）に割り当てられ、スーパーフレーム３０６の４つのフレームのそれぞれに割り当てられる。もう１つの実施形態では、第３割り当てパターンと第４割り当てパターンは、第２副搬送波ＣＨ２に用いられ、周期レンジングチャネル３３４がスーパーフレーム３０４の４つのフレームそれぞれに割り当てられ、スーパーフレーム３０６の４つのフレームのそれぞれに割り当てられるが、増加された帯域幅により小さいブロックの高さが増加されたのが周期レンジングチャネル３３４を示している。
【００３１】
よって、例えば、上述のように移動局は、初期レンジングチャネル３３２を用いて主搬送波ＣＨ０でネットワークエントリを行ない、同期化を達成することができる。基地局又は移動局が副搬送波ＣＨ１又はＣＨ２が移動局をサーブするのに必要であると決めた時、移動局はネットワークエントリを行なうことなく、周期レンジングチャネル３３４に周期レンジングすることで調整を行なうことができる。
【００３２】
本発明に沿った典型的な実施形態では、例えばハンドオーバーレンジングチャネル（図示せず）のハンドオーバーランダムアクセスチャネルが例えば、主搬送波ＣＨ０の主搬送波にのみ割り当てられることができる。移動局は、それが同じ基地局又は異なる基地局に属することができる、異なる主搬送波間で切り換わる時、ハンドオーバーを行なう。移動局は、主搬送波に割り当てられたハンドオーバーレンジングチャネルのハンドオーバーレンジングを行なうことで主搬送波にハンドオーバーを行なうことができる。また、ハンドオーバーレンジングチャネルの位置は、比較的低周波でスーパーフレームに変えられることができる。例えば、スーパーフレームのハンドオーバーレンジングチャネルの位置は、そのスーパーフレームのＢＣＨによって示される。
【００３３】
図４は、典型的な実施形態に基づいた、上述のマルチキャリア通信システムに用いるアップリンク制御方法４００を示している。説明を容易にするために、フレーム構造４０２は、マルチキャリアの主搬送波ＣＨ０、第１副搬送波ＣＨ１と、第２副搬送波ＣＨ２を示している。例えば、フレーム構造４０２は、例えば、第１と第２スーパーフレーム４０４と４０６の複数のスーパーフレームを含むことができる。複数のスーパーフレームのそれぞれは、複数のフレームを更に含むことができる。示された実施形態では、マルチキャリア通信システムは、通信システムに基づいたＩＥＥＥ規格８０２.１６ｍである。よって、示された実施形態では、複数のスーパーフレームのそれぞれは、４つのフレーム４１２、４１４、４１６と、４１８を含むことができる。各フレームは、複数のダウンリンクとアップリンクサブフレーム（図示せず）を更に含むことができる。
【００３４】
また、上述のように、同期制御チャネル（ＳＣＨ）４２２、ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）４２４と、初期レンジングチャネル４３２は、例えば主搬送波ＣＨ０のような主搬送波にのみ割り当てられる、ユニキャストサービス制御チャネル（ＵＳＣＣＨ）４２６と周期レンジングチャネル４３４は、例えば主搬送波ＣＨ０及び第１、第２の副搬送波ＣＨ１、ＣＨ２のような主搬送波と副搬送波に割り当てられる。
【００３５】
本発明に沿った典型的な実施形態では、例えば、帯域幅要求（ＢＲ）レンジングチャネル４３６の帯域幅要求（ＢＲ）ランダムアクセスチャネルは、例えば主搬送波ＣＨ０のような主搬送波にのみ割り当てられる。移動局が帯域幅リソースを必要な時、移動局は、帯域幅要求信号を帯域幅要求レンジングチャネル４３６で基地局に送信する。
【００３６】
例えば、移動局は、主搬送波と副搬送波の１つを含む、異なる搬送波で、いくつかの通信接続を同時に構築することができる。帯域幅要求レンジングチャネル４３６が主搬送波と副搬送波の両方に割り当てられた場合、リソースのオーバーヘッドを生じる可能性があり、加えて、基地局は、異なる搬送波のそれぞれ１つから帯域幅要求を処理する必要がある可能性があり、基地局の複雑性を増す可能性がある。よって、本発明に沿った典型的な実施形態では、帯域幅要求レンジングチャネル４３６は、主搬送波にのみ割り当てられ、そのスーパーフレーム内の位置は、動的でＵＳＣＣＨ４２６によって示される。
【００３７】
１つの典型的な実施形態では、移動局は、帯域幅要求を副搬送波、主搬送波に構築された通信接続を含む１つ又は１つ以上の通信接続に伝送する可能性がある。例えば、主搬送波ＣＨ０と副搬送波ＣＨ１とＣＨ２に構築された通信接続の帯域幅要求が主搬送波ＣＨ０に伝送される。基地局側では、基地局は、アップリンクリソースを搬送波に、又は複数の搬送波の組み合わせに割り当てることができ、リソース割り当てに関する制御情報は、主搬送波に伝送される。また、移動局は、下記に示すように、集約要求（ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｒｅｑｕｅｓｔ）方法と分割要求（ｓｅｐａｒａｔｅ ｒｅｑｕｅｓｔ）方法を用いて帯域幅要求信号を送信する。
【００３８】
図５は、典型的な実施形態に基づいた基地局５０４から帯域幅割り当てを要求する移動局５０２の集約要求方法５００を示している。例えば、移動局５０２は、基地局５０４と複数の通信接続を構築することができる。通信接続が同じサービスの質（ＱｏＳ）のレベルに対応する場合、移動局５０２は、通信接続を集め、通信接続に要求される全帯域幅を計算する。移動局５０２は、続いて基地局５０４に全部の要求帯域幅の集約要求を伝送する。
【００３９】
例えば、移動局５０２と基地局５０４間は、第１と第２通信接続を有し、第１と第２通信接続は、同じサービスの質（ＱｏＳ）のレベルに対応する。第１通信接続が１０キロビット／秒（ｋｂｐｓ）の帯域幅、第２通信接続が２０キロビット／秒（ｋｂｐｓ）の帯域幅を必要とすると移動局５０２が決めた場合、移動局５０２は、第１と第２通信接続に要求される全帯域幅の３０ｋｂｐｓを計算することができる。移動局５０２は、続いて全帯域幅の３０ｋｂｐｓの集約要求を基地局５０４に伝送する。
【００４０】
図５に示すように、移動局５０２は、帯域幅要求（ＢＲ）インジケータ５１０を基地局５０４に伝送することにより、移動局５０２が複数の通信接続のための帯域幅割り当てを必要としていることを示す。例えば、ＢＲインジケータ５１０は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）コードであることができる。ＢＲインジケータ５１０を受けると基地局５０４は、ＣＤＭＡ割り当て情報要素（ＣＤＭＡ−ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ−ＩＥ）５１２を移動局５０２に伝送し、移動局５０２にＢＲインジケータ５１０が受信したことと、帯域幅リソースが移動局５０２に割り当てられてＢＲ信号を伝送したことを知らせる。移動局５０２は、グループ接続識別（ＣＩＤ）と通信接続に必要な全帯域幅に関する情報を含むＢＲ信号５１４を基地局５０４に更に伝送する。ＢＲ信号５１４は、特定メッセージ又は定義されたヘッダー形式であることができる。ＢＲ信号５１４の受信に応じて基地局５０４は、通信接続に帯域幅割り当てを与える（５１６）。
【００４１】
図６は、典型的な実施形態に基づいた基地局６０４から帯域幅割り当てを要求する移動局６０２の分割要求方法６００を示している。例えば、移動局６０２は、基地局６０４と複数の通信接続を構築することができる。通信接続が、異なるサービスの質（ＱｏＳ）のレベルに対応する場合、移動局６０２は、サービスの質（ＱｏＳ）のレベルに対応する通信接続を集め、複数のグループの通信接続を作り出す。移動局６０２は、通信接続のグループのそれぞれに要求される全帯域幅を計算する。移動局５０２は、続いて基地局５０４に全部の要求帯域幅の集約要求を伝送する。移動局６０２は、続いて通信接続のグループの１つにそれぞれ別の要求を基地局６０４に伝送する。
【００４２】
図６に示すように、移動局６０２は、帯域幅要求（ＢＲ）インジケータ６１０を基地局６０４に伝送することにより、移動局６０２が複数の通信接続のための帯域幅割り当てを必要としていることを示す。例えば、ＢＲインジケータ６１０は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）コードであることができる。ＢＲインジケータ６１０を受けると基地局６０４は、ＣＤＭＡ割り当て情報要素（ＣＤＭＡ−ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ−ＩＥ）６１２を移動局６０２に伝送し、移動局６０２にＢＲインジケータ６１０が受信したことを知らせる。続いて移動局６０２は、通信接続のグループの複数の帯域幅要求（ｍｕｌｔｉ−ＢＲ）信号に関する情報を含むＢＲ信号６１４を基地局６０４に伝送する。複数のＢＲ信号は、複数の特定メッセージ又は定義されたヘッダー形式であることができる。帯域幅要求信号６１４を受けることによって基地局６０４は、供与（ｇｒａｎｔ）メッセージ６１６を移動局６０２に伝送し、複数の帯域幅要求信号が与えられたことと、帯域幅リソースが移動局６０２に割り当てられて複数の帯域幅要求信号を伝送したことを示す。これによって、移動局６０２は、複数の帯域幅要求信号６１８を基地局６０４に更に伝送することができる。複数の帯域幅要求信号６１８は、グループ接続識別（ＣＩＤ）と通信接続のグループのそれぞれに必要な全帯域幅に関する情報を含むことができる。複数の帯域幅要求信号６１８の受信に応じて基地局６０４は、通信接続に帯域幅割り当てを与えることができる（６２０）。
【００４３】
図７は、典型的な実施形態に基づいた典型的な基地局（ＢＳ）７００のブロック図を示している。例えば、基地局７００は、図２〜６に示された基地局である。図７に示すように、基地局７００は、１つ又は１つ以上の次の構成要素、コンピュータープログラム命令を実行してさまざまなプロセスと方法を行なう少なくとも１つの中央演算処理装置（ＣＰＵ）７０２、情報とコンピュータープログラム命令にアクセスして保存するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０４及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）７０６、データと情報を保存する記憶装置７０８、表、リスト、又は他のデータ構造を保存するデーターベース７１０、Ｉ／Ｏ装置７１２、インターフェース７１４、及び、アンテナ７１６等を含む。これらの各構成要素は、当技術分野で周知のものであるため、詳細は述べない。
【００４４】
図８は、典型的な実施形態に基づいた典型的な基地局（ＭＳ）８００のブロック図を示している。例えば、移動局８００は、図２〜６に示された移動局である。図８に示すように、基地局８００は、１つ又は１つ以上の次の構成要素、コンピュータープログラム命令を実行してさまざまなプロセスと方法を行なう少なくとも１つの中央演算処理装置（ＣＰＵ）８０２、情報とコンピュータープログラム命令にアクセスして保存するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０４及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）８０６、データと情報を保存する記憶装置８０８、表、リスト、又は他のデータ構造を保存するデーターベース８１０、Ｉ／Ｏ装置８１２、インターフェース８１４、及び、アンテナ８１６等を含む。これらの各構成要素は、当技術分野で周知のものであるため、詳細は述べない。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施形態を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行ない得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００４６】
１０２、２０２、３０２、４０２  フレーム構造
１０４、２０４、３０４、４０４  第１スーパーフレーム
１０６、２０６、３０６、４０６  第２スーパーフレーム
１１２、１１４、１１６、１１８、２１２、２１４、２１６、２１８、３１２、３１４、３１６、３１８、４１２、４１４、４１６、４１８  フレーム
１２２  同期制御チャネル（ＳＣＨ）
１２４  ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ）
１２６  ユニキャストサービス制御チャネル（ｕｎｉｃａｓｔ ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ； ＵＳＣＣＨ）
ＣＨ０  主搬送波
ＣＨ１  第１副搬送波
ＣＨ２  第２副搬送波
５０２、６０２  移動局
５０４、６０４  基地局
５１０、６１０  帯域幅要求（ＢＲ）インジケータ
５１２、６１２  ＣＤＭＡ割り当て情報要素
５１４、６１４  ＢＲ信号
５１６、６２０  帯域幅割り当て供与
６１８  複数の帯域幅要求信号
７００、８００  基地局
７０２、８０２  中央演算処理装置（ＣＰＵ）
７０４、８０４  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
７０６、８０６  リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
７０８、８０８  記憶装置
７１０、８１０  データーベース
７１２、８１２  Ｉ／Ｏ装置
７１４、８１４  インターフェース
７１６、８１６  アンテナ
【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６】
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【図７】
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【図８】
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