(57)【要約】直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおける信号伝送のために構成される局を開示する。局は、副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するように構成される、プロセッサを含む。局はさらに、１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するように構成される、伝送機を含む。ある実施形態によれば、所定の値は、少なくとも１つのチャネルラスタによって均等に分割されてもよい。所定の値は、ある実施形態によれば、１２．５ＫＨｚであってもよい。代替として、所定の値は、１つ以上の低移動度移動局については６．２５ＫＨｚであり、および／または所定の値は、１つ以上の高移動度移動局については２５ＫＨｚである。局は、アップリンクおよびダウンリンク伝送のために構成される移動局または基地局であってもよい。
2012529193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおける信号伝送のための方法であって、
副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するステップと、
前記１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、前記固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記所定の値は、少なくとも１つのチャネルラスタによって均等に分割される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記チャネルラスタの一般的な値は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、および３００ｋＨｚのうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の値は、１２．５ＫＨｚである、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の値は、１つ以上の低移動度移動局については６．２５ＫＨｚである、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の値は、１つ以上の高移動度移動局については２５ＫＨｚである、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記フレーム構造は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）進化型フレーム構造である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記フレーム構造は、周波数分割二重（ＦＤＤ）フレーム構造である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記フレーム構造は、時分割二重（ＴＤＤ）フレーム構造である、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記フレーム構造は、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍフレーム構造である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記フレーム構造は、ＦＤＤフレーム構造である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フレーム構造は、ＴＤＤフレーム構造である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号伝送は、アップリンク伝送である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記信号伝送は、ダウンリンク伝送である、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおける信号伝送のための局であって、
副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するように構成される、プロセッサと、
１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するように構成される、伝送機と、
を備える、局。
【請求項１６】
前記所定の値は、少なくとも１つのチャネルラスタによって均等に分割される、請求項１５に記載の局。
【請求項１７】
前記チャネルラスタの一般的な値は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、および３００ｋＨｚのうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の局。
【請求項１８】
前記所定の値は、１２．５ＫＨｚである、請求項１６に記載の局。
【請求項１９】
前記所定の値は、１つ以上の低移動度移動局については６．２５ＫＨｚである、請求項１６に記載の局。
【請求項２０】
前記所定の値は、１つ以上の高移動度移動局については２５ＫＨｚである、請求項１６に記載の局。
【請求項２１】
前記フレーム構造は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）進化型フレーム構造である、請求項１５に記載の局。
【請求項２２】
前記フレーム構造は、周波数分割二重（ＦＤＤ）フレーム構造である、請求項１５に記載の局。
【請求項２３】
前記フレーム構造は、時分割二重（ＴＤＤ）フレーム構造である、請求項２１に記載の局。
【請求項２４】
前記フレーム構造は、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍフレーム構造である、請求項１５に記載の局。
【請求項２５】
前記フレーム構造は、ＦＤＤフレーム構造である、請求項２４に記載の局。
【請求項２６】
前記フレーム構造は、ＴＤＤフレーム構造である、請求項２４に記載の局。
【請求項２７】
前記信号伝送は、アップリンク伝送である、請求項１５に記載の局。
【請求項２８】
前記信号伝送は、ダウンリンク伝送である、請求項１５に記載の局。
【請求項２９】
直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおける信号伝送のための方法を行うために、その上に実行可能な命令を記憶するコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記方法は、
副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するステップと、
前記１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、前記固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するステップと
を含む、コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３０】
前記所定の値は、少なくとも１つのチャネルラスタによって均等に分割される、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３１】
前記チャネルラスタの一般的な値は、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、および３００ｋＨｚのうちの少なくとも１つを含む、請求項３０に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３２】
前記所定の値は、１２．５ＫＨｚである、請求項３０に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３３】
前記所定の値は、１つ以上の低移動度移動局については６．２５ＫＨｚである、請求項３０に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３４】
前記所定の値は、１つ以上の高移動度移動局については２５ＫＨｚである、請求項３０に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３５】
前記フレーム構造は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）進化型フレーム構造である、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３６】
前記フレーム構造は、周波数分割二重（ＦＤＤ）フレーム構造である、請求項３５に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３７】
前記フレーム構造は、時分割二重（ＴＤＤ）フレーム構造である、請求項３５に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３８】
前記フレーム構造は、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍフレーム構造である、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項３９】
前記フレーム構造は、ＦＤＤフレーム構造である、請求項３８に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項４０】
前記フレーム構造は、ＴＤＤフレーム構造である、請求項３８に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項４１】
前記信号伝送は、アップリンク伝送である、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項４２】
前記信号伝送は、ダウンリンク伝送である、請求項２９に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項４３】
直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおける信号伝送のための方法であって、
フレーム、またはサブフレーム、およびスーパーフレームのうちの少なくとも１つの内側で、１つより多くの周期的プレフィックス値を使用して、ＯＦＤＭシンボルを伝送するステップを含む、方法。
【請求項４４】
フレームの中で少なくとも１つのダウンリンクサブフレームおよび１つのアップリンクサブフレームを伝送するステップと、
前記ダウンリンクサブフレームの中の最後のＯＦＤＭ符号は、伝送／受信移行ギャップ（ＴＴＧ）時間のためのスペースを作るように区切られる、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記スーパーフレームおよび前記フレームのうちの少なくとも１つの開始部分において、フレーム構成情報を伝送するステップをさらに含み、
前記フレーム構成情報は、トライデータ構造で設計される、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおける信号伝送のための方法であって、
複数の無線周波数チャネルを伝送するステップを含み、
隣接する無先周波数チャネルの間で必要とされる保護周波数帯がない、方法。
【請求項４７】
複数の直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおける信号伝送のための方法であって、
前記複数のＯＦＤＭＡ通信システムの代替的無線フレームを伝送するステップと、
各ＯＦＤＭＡ通信システムの各無線フレームの始まりを１ｍｓ期間と同期させるステップと
を含む、方法。
【請求項４８】
前記複数のＯＦＤＭＡ通信システムのうちの１つ以上の副搬送波間隔は、異なる、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記複数のＯＦＤＭＡ通信システムのうちの１つ以上の周波数帯域幅は、異なる、請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
所定の単位リソースブロックサイズを伴うサブフレームを伝送するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５１】
前記所定の単位リソースブロックサイズは、１６副搬送波×６シンボルである、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記所定の単位リソースブロックサイズは、４副搬送波×６シンボルである、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記所定の単位リソースは、多重アンテナ伝送技術をサポートする、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記伝送機は、所定の単位リソースブロックサイズを伴うサブフレームを伝送するように構成される、請求項１５に記載の局。
【請求項５５】
前記所定の単位リソースブロックサイズは、１６副搬送波×６シンボルである、請求項５４に記載の局。
【請求項５６】
前記所定の単位リソースブロックサイズは、４副搬送波×６シンボルである、請求項５４に記載の局。
【請求項５７】
前記所定の単位リソースは、多重アンテナ伝送技術をサポートする、請求項５４に記載の局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本願は、２００９年５月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／１８２，６５８号（名称「Ｆｕｒｔｈｅｒ  Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ＯＦＤＭＡ  Ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ」）および２００９年６月８日に出願された米国仮特許出願第６１／１８５，１７０号（名称「Ｆｕｒｔｈｅｒ  Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ＯＦＤＭＡ  Ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ」）の優先権を主張し、これらの内容は全体が本明細書に参照されることにより援用される。
【０００２】
本発明は、概して、無線通信システムにおける数秘術に関し、より具体的には、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）通信システムにおける固定副搬送波間隔を伴う信号伝送に関する。
【背景技術】
【０００３】
２つの競合ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術は、ロングタームエボリューション進化型（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）−Ａｄｖａｎｃｅｄ）およびＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍに基づく。３ＧＰＰは、４Ｇ規格として採用される、新たに完成したＬＴＥ規格に基づくＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ仕様を開発している。Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）のエアインターフェース仕様がＩＥＥＥ  ８０２．１６規格によって提供されており、ＩＥＥＥ  ８０２．１６  Ｔａｓｋ  Ｇｒｏｕｐ  ｍ（ＴＧｍ）は、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ提出のために、既存のＩＥＥＥ  ８０２．１６およびＷｉＭＡＸプロファイルに基づいて、進化的仕様を活発に開発している。
【０００４】
しかしながら、ＬＴＥおよびＩＥＥＥ  ８０２．１６は、副搬送波間隔の異なる値を採用してきた。ＬＴＥは、その副搬送波間隔を１５ＫＨｚに固定しているが、ＩＥＥＥ  ８０２．１６は、その副搬送波間隔を、異なる複数組のシステム帯域幅に対する変数、すなわち、１０．９３７５ＫＨｚ、７．８１２５ＫＨｚ、９．７６５６２５ＫＨｚ等にしている。ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍの設計が、それをうまく将来に費用効果的、世界的、および競争的な技術にさせることが所望される。これらの必要性を満たすことは、世界的なＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の必要性を満たし続けながら、レガシー移動局をサポートする必要性によって、どのようにＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍが制約されるかという間でいくらかのバランスを必要とする。
【０００５】
ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ  ＳＲＤは、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍがＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ要件を満たすべきであることを要求する。そしてＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍの一部として含まれる全ての強化は、継続進化の概念を推進するべきであり、技術が８０２．１６ｍを超えて進歩するにつれて、ＩＥＥＥ  ８０２．１６が競争的性能を維持することを可能にする。他方では、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ規格は、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍが、ＷｉＭＡＸ  Ｆｏｒｕｍ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ｒｅｌｅａｓｅ  １．０によって特定される能力セットに準拠するシステムであるとして定義される、無線ＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ参照システム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）に対する継続的サポートおよび相互運用性を提供するべきであることを要求する。例えば、後方互換性要件に基づいて、８０２．１６ｍ基地局は、両方が同じＲＦ搬送波上で動作している時に８０２．１６ｍおよびレガシー移動局をサポートするべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、現在のレガシーシステム設計に存在する問題がある。それらのうちのいくつかは、システム実装、ネットワーク配備、および機器費用に好ましくない影響を及ぼす。したがって、８０２．１６ｍシステムが設計される際に、レガシーシステムの欠点の継承を防止することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここで開示される実施形態は、前述の先行技術で提示される問題のうちの１つ以上を解決すること、ならびに添付の図面とともに考慮される時、以下の詳細説明を参照することによって容易に明らかとなる、追加の特長を提供することを目的とする。
【０００８】
以下の説明では、８０２．１６ｍ（本明細書では「１６ｍ」と呼ばれる）が費用効果的、競争的、世界的な技術になるために、１６ｍが動作することを目的としており、利用可能かつ潜在的な将来の搬送波帯域幅に極めて適合する無線環境に適正に役立つ値に、副搬送波間隔が固定される、ＯＦＤＭＡ構成への異なるアプローチを採用するべきであると規定する、本発明の実施形態が開示される。この目的を達成するために、種々の実施形態によれば、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍの物理層は、１２．５ｋＨｚの固定副搬送波間隔に基づくように提案され、例えば、このアプローチおよびこの特定の間隔の選択の根拠、ならびに現在のＯＦＤＭＡパラメータを保持することに関する問題は、本書の残りの部分で詳細に説明される。チャネル間干渉を伴わずに、２つのチャネルが隣接チャネルにおいて並んで稼働することができるように、ＴＤＤ  ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄが同じ副搬送波間隔を採用できることも提案される。１２．５ＫＨｚの同じ副搬送波間隔を用いると、例えば、ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄおよびＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍの両方が、同じサンプリング周波数を共有することができ、同じハードウェアが、世界中の全ての周波数帯における全ての利用可能な帯域幅においてＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄおよびＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍの両方をサポートすることができる。
【０００９】
本発明の一実施形態は、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムにおける信号伝送のための方法を対象とする。ある実施形態によれば、方法は、副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するステップと、１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するステップとを含んでもよい。
【００１０】
別の実施形態は、ＯＦＤＭＡシステムにおける信号伝送のために構成される、局を対象とする。局は、副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するように構成されるプロセッサを含む。局はさらに、１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するように構成される伝送機を含む。局は、アップリンクおよびダウンリンク伝送のために構成される移動局または基地局であってもよい。
【００１１】
さらに別の実施形態は、ＯＦＤＭＡシステムにおける信号伝送のための方法を行うために、その上に実行可能な命令を記憶するコンピュータ読み取り可能媒体を対象とする。方法は、副搬送波間隔を全ての利用可能な帯域幅の中の１つ以上のサブフレームに対する所定の値に固定するステップと、１つ以上のサブフレームのフレーム構造にかかわらず、固定副搬送波間隔を有する信号を伝送するステップとを含んでもよい。
【００１２】
ある実施形態によれば、所定の値は、少なくとも１つのチャネルラスタによって均等に分割されてもよい。チャネルラスタの一般的な値は、例えば、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、および／または２５０ｋＨｚのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００１３】
所定の値は、ある実施形態によれば、１２．５ＫＨｚであってもよい。代替として、所定の値は、１つ以上の低移動度移動局については６．２５ＫＨｚであり、および／または所定の値は、１つ以上の高移動度移動局については２５ＫＨｚである。本明細書で説明される提案された解決法を採用することによって、ＩＥＥＥ  ８０１６ｍ設計は、著しく向上した性能を伴って、はるかにクリーンかつ単純になる。とりわけ明白となる、上記で説明される問題および課題は、本明細書で説明される提案された解決法によって解決することができる。
【００１４】
本開示のさらなる特徴および利点、ならびに本開示の種々の実施形態の構造および動作について、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
【００１５】
１つ以上の種々の実施形態による本開示について、以下の図面を参照して詳細に説明する。図面は、例証のみを目的として提供され、本開示の例示的実施形態を表すに過ぎない。これらの図面は、読者の本開示に対する理解を促進するために提供され、本開示の広さ、範囲、または適用性を制限すると見なされるべきではない。例証の明確化および容易性のため、これらの図面は必ずしも縮尺されていないことに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態による、例示的なＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ移動無線チャンネル動作環境の説明図である。
【図２】図２は、実施形態による、例示的なＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ通信システムの説明図である。
【図３】図３（ａ）−３（ｃ）は、実施形態による、ＴＤＤおよびＦＤＤ帯における１２．５ｋＨｚの共通副搬送波間隔の実施例を示す。
【図４】図４は、実施形態による、隣接搬送波として操作される無線通信システムにおける搬送波の略図である。
【図５】図５は、実施形態による、隣接搬送波として操作される無線通信システムにおける搬送波の略図である。
【図６】図６は、実施形態による、保護周波数帯を伴わない混合帯域幅マルチキャリア配備の説明図を示す。
【図７Ａ】図７（ａ）および７（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、１型および２型フレーム構造に対する例示的フレーム構造を提供する。
【図７Ｂ】図７（ａ）および７（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、１型および２型フレーム構造に対する例示的フレーム構造を提供する。
【図８Ａ】図８（ａ）および８（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、ＦＤＤモードおよびＴＤＤモード用の３型フレームに対する例示的フレーム構造を提供する。
【図８Ｂ】図８（ａ）および８（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、ＦＤＤモードおよびＴＤＤモード用の３型フレームに対する例示的フレーム構造を提供する。
【図９】図９は、実施形態による、スーパーフレームおよびフレーム構成びトライデータ構造を図示する。
【図１０Ａ】図１０（ａ）および１０（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、ＦＤＤモードおよびＴＤＤモード用の４型フレーム構造に対する例示的フレーム構造を提供する。
【図１０Ｂ】図１０（ａ）および１０（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、ＦＤＤモードおよびＴＤＤモード用の４型フレーム構造に対する例示的フレーム構造を提供する。
【図１１】図１１（ａ）および１１（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、１および２データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【図１２】図１２は、実施形態による、４データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【図１３−１】図１３は、本開示の実施形態による、８データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【図１３−２】図１３は、本開示の実施形態による、８データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【図１４】図１４（ａ）および１４（ｂ）は、実施形態による、アップリンクのみが分布したリソースブロックのパイロットパターンを示す。
【図１５】図１５は、実施形態による、ＴＤＤモードでの３型フレーム構造によるレガシーサポートの実施例を示す。
【図１６】図１６は、実施形態による、ＴＤＤモードでの４型フレーム構造によるレガシーサポートの実施例を示す。
【図１７】図１７は、実施形態による、混合基地局および移動局を伴う配備の例示的な説明図を示す。
【図１８】図１８は、実施形態による、１０ＭＨｚチャネル帯域幅を伴うレガシーＩＥＥＥ  ８０２．１６システム配備の実施例を示す。
【図１９】図１９は、実施形態による、保護周波数帯を伴わない、１０、２０、および３０ＭＨｚチャネル帯域幅を伴うマルチキャリア配備の実施例を示す。
【図２０】図２０は、実施形態による、１型および２型フレーム構造に対するマルチＣＰネットワーク配備を図示する。
【図２１】図２１は、実施形態による、３型フレーム構造に対するマルチＣＰネットワーク配備を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明は、当業者が本発明を作製および使用することを可能にするように提示される。特定のデバイス、技法、および用途の説明は実施例としてのみ提供される。本明細書で説明される実施例に対する種々の修正は、当業者に容易に明白となり、本明細書で定義される一般的な原則は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、他の実施例および用途に適用されてもよい。このように、本発明は、本明細書で説明され、示される実施例に限定されることを意図せず、請求項と一致する範囲に合致するものである。
【００１８】
「例示的」という言葉は、本明細書では、「実施例または例証としての機能を果たすこと」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明される任意の側面または設計は、必ずしも他の側面または設計より好ましい、または有利として解釈されるべきではない。
【００１９】
ここで、対象となる技術の側面を詳細に参照し、これらの実施例は添付の図面に図示され、図中、類似参照番号は、全体を通して類似要素を参照する。
【００２０】
本明細書で開示されるプロセスにおけるステップの特定の順序または階層が、例示的アプローチの実施例であることを理解されたい。設計選好に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、本開示の範囲内にとどまりながら再配設されてもよいことが理解される。添付の方法の請求項は、サンプル順序における種々のステップの要素を提示し、提示される特定の順序または階層に限定されることを意図しない。
【００２１】
本明細書で開示される実施形態は、基地局から移動局への伝送方向がダウンリンクと呼ばれる一方で、反対方向がアップリンクと呼ばれる、無線セルラー通信システムを説明する。ダウンリンクおよびアップリンクの両方において、経時的な無線信号伝送は、周期的フレーム（または、サブフレーム、スロット等）に分割される。各無線フレームは、データシンボル（ＤＳ）および参照シンボル（ＲＳ）を含む複数の時間シンボルを含有する。データシンボルは、データ情報を搬送し、一方、参照シンボルは、伝送機および受信機の両方において既知であり、チャネル推定目的に使用される。本開示で説明される機能は、基地局または移動局のいずれかによって実施されてもよいことに留意されたい。移動局は、携帯電話機等のユーザデバイスであってもよく、移動局はまた、ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれてもよい。
【００２２】
本開示の側面は、通信システム用のＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡフレーム構造のためのシステムおよび方法に向けられている。本発明の実施形態は、本明細書では、１つの実践的用途の状況、つまり、基地局と複数の移動デバイスとの間の通信において説明される。この状況において、例示的システムは、基地局と複数の移動デバイスとの間にデータ通信を提供するように適用可能である。しかしながら、本開示の実施形態は、そのような基地局と移動デバイスの通信用途に限定されず、本明細書で説明される方法は、移動体から移動体への通信、またはワイヤレスローカルループ通信等の他の用途において利用されてもよい。詳細説明を一読後、当業者には明らかとなるように、これらは実施例にすぎず、本発明はこれらの実施例による動作に限定されない。運ばれるデータへのフレーム内リソースの配分は、フレーム構造内に編成されるデータ伝送を伴う任意のデジタル通信システムに適用することができ、フレーム内のそのようなリソースセットの全ては、異なるサイズの部分に応じて、運ばれているデータに柔軟に分割することができる。したがって、本開示は、いずれの特定の種類の通信システムにも限定されないが、本開示の実施形態は、例示的なＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムに関して本明細書で説明される。
【００２３】
以下で付加的に詳細に説明されるように、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡフレーム構造は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ帯域幅を効果的に利用するように動作可能である、効果的にサイズ決定された周期的プレフィックスを伴う可変長サブフレーム構造を備える。フレーム構造は、複数の無線通信システムとの適合性を提供する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による、移動無線チャネル動作環境１００を示す。移動無線チャネル動作環境１００は、基地局（ＢＳ）１０２、移動局（ＭＳ）１０４、種々の障害物１０６／１０８／１１０、および地理的地域１０１を覆う概念的六角形セル１２６／１３０／１３２／１３４／１３６／１３８／１４０の集団を含む。各セル１２６／１３０／１３２／１３４／１３６／１３８／１４０は、その意図されたユーザに十分な無線受信範囲を提供するように、その割り当てられた帯域幅で動作する基地局を含んでもよい。例えば、基地局１０２は、移動局１０４に十分な受信範囲を提供するように、割り当てられたチャネル伝送帯域幅で動作してもよい。図１の例示的な移動局１０４は、自動車であるが、移動局１０４は、携帯電話等の任意のユーザデバイスであってもよい。代替として、移動局１０４は、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙデバイス等のパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ＭＰ３プレーヤ、または他の類似の携帯用デバイスであってもよい。いくつかの実施形態によると、移動局１０４は、ワイヤレスノートブックコンピュータ、ワイヤレスパームトップコンピュータ、または他のモバイルコンピュータデバイス等のパーソナルワイヤレスコンピュータであってもよい。
【００２５】
基地局１０２および移動局１０４は、それぞれ、ダウンリンク無線フレーム１１８、およびアップリンク無線フレーム１２４を介して通信してもよい。各無線フレーム１１８／１２４は、データシンボル１２２／１２４を含んでもよい、サブフレーム１２０／１２６にさらに分割されてもよい。この移動無線チャネル動作環境１００において、基地局１０２から伝送される信号は、上記の動作条件の問題を抱える場合がある。例えば、マルチパス信号成分１１２は、自然および／または人工の物体１０６／１０８／１１０による伝送信号の反射、拡散、および回折の結果として発生する場合がある。受信機アンテナ１１４において、多数の信号が、異なる遅延、減衰、および移送を伴って多くの異なる方向から着信してもよい。概して、第１の受信されたマルチパス成分１１６（典型的に、視線成分）の着信時点と、最後の受信されるマルチパス成分（可能性として、マルチパス信号成分１１２のいずれか）の着信時点との間の時間差は、遅延拡散と呼ばれる。種々の遅延、減衰、および位相を伴う信号の組み合わせは、受信信号にＩＳＩおよびＩＣＩ等の歪みを生じる場合がある。歪みは、受信信号の受信および有用な情報への変換を困難にする場合がある。例えば、遅延拡散は、無線フレーム１２４の中に含有される有用な情報（データシンボル）の中にＩＳＩを引き起こす場合がある。
【００２６】
ＯＦＤＭは、遅延拡散および他の困難な動作条件を軽減することができる。ＯＦＤＭは、割り当てられた無線通信チャネルを、等しい帯域幅のいくつかの直交サブチャネルに分割する。各サブチャネルは、周波数が最適な帯域幅効率のために平等かつ最小限に離間される、一意の副搬送波信号群によって変調される。副搬送波信号群は、直交するように選択され、副搬送波のうちのいずれか２つの内積がゼロに等しいことを意味する。このようにして、システムに割り当てられる帯域幅全体は、直交副搬送波に分割される。ＯＦＤＭＡは、ＯＦＤＭのマルチユーザ版である。基地局１０２等の通信デバイスについて、多重アクセスは、直交副搬送波の一部を個々の加入者デバイスに割り当てることによって達成される。加入者デバイスは、基地局１０２が通信している移動局１０４であってもよい。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態による、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ伝送を伝送および受信するための例示的な無線通信システム２００を示す。システム２００は、本明細書において詳細に説明する必要のない、周知または従来の動作機能をサポートするように構成される構成要素および要素を含んでもよい。例示的実施形態では、システム２００は、無線通信環境１００（図１）等の無線通信環境でＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡデータシンボルを伝送および受信するために使用することができる。システム２００は、概して、基地局トランシーバモジュール２０２、基地局アンテナ２０６、基地局プロセッサモジュール２１６、および基地局メモリモジュール２１８を伴う基地局１０２を備える。システム２００は、概して、移動局トランシーバモジュール２０８、移動局アンテナ２１２、移動局メモリモジュール２２０、移動局プロセッサモジュール２２２、およびネットワーク通信モジュール２２６を伴う移動局１０４を備える。当然ながら、ＢＳ１０２およびＭＳ１０４の両方は、本発明の範囲から逸脱することなく、付加的または代替的なモジュールを含んでもよい。
【００２８】
さらに、システム２００のこれらおよび他の要素は、データ通信バス（例えば、２２８、２３０）、または任意の好適な相互接続配設を使用して、共に相互接続されてもよい。そのような相互接続は、無線システム２００の種々の要素間の通信を促進する。当業者であれば、本明細書で開示される実施形態に関連して説明される、種々の例証的のブロック、モジュール、回路、および処理論理が、ハードウェア、コンピュータ読み取り可能ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の実用実践的な組み合わせにおいて実装されてもよいことを理解するであろう。ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアのこの相互交換性および互換性を明確に例証するため、種々の例証的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概して、それらの機能性に関して説明される。そのような機能性がハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとして実装されるかどうかは、システム全体に課される、特定の用途および設計制約に依存する。本明細書で説明される概念に精通する者は、各特定の用途に好適な様式においてそのような機能を実装してもよいが、そのような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を生じるものとして解釈されるべきではない。
【００２９】
例示的なＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステム２００では、基地局トランシーバ２０２および移動局トランシーバ２０８はそれぞれ、伝送機モジュールおよび受信機モジュール（図示せず）を備える。加えて、この図には示されないが、当業者であれば、伝送機が２台以上の受信機へ伝送してもよく、複数の伝送機が同じ受信機へ伝送してもよいことを認識するであろう。ＴＤＤシステムでは、伝送および受信タイミングのギャップは、伝送から受信への移行、およびその逆から保護するように、保護周波数帯として存在する。
【００３０】
図２において表されるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムの特定の実施例では、「アップリンク」トランシーバ２０８は、アップリンク受信機とアンテナを共有するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ伝送機を含む。二重スイッチは、代替として、時複信の様式で、アップリンク伝送機または受信機をアップリンクアンテナに連結してもよい。同様に、「ダウンリンク」トランシーバ２０２は、ダウンリンク伝送機とダウンリンクアンテナを共有するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ受信機を含む。ダウンリンク二重スイッチは、代替として、時複信の様式で、ダウンリンク伝送機または受信機をダウンリンクアンテナに連結してもよい。
【００３１】
多くのＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムは、両方向にＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ技術を使用するが、当業者であれば、本発明の本実施形態は、反対方向に代替的な伝送技術（または無線封止さえも）を用いて、１つのだけの方向にＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ技術を使用するシステムに適用可能であることを認識するであろう。さらに、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡトランシーバモジュール２０２／２０８は、無制限に、周波数分割二重（ＦＤＤ）通信技法等の他の通信技法を利用してもよいことが、当業者によって理解されるべきである。
【００３２】
移動局トランシーバ２０８および基地局トランシーバ２０２は、無線データ通信リンク２１４を介して通信するように構成される。移動局トランシーバ２０８および基地局トランシーバ２０２は、特定の無線通信プロトコルおよび変調スキームをサポートすることができる、好適に構成されたＲＦアンテナ配設２０６／２１２と連携する。例示的実施形態では、移動局トランシーバ２０８および基地局トランシーバ２０２は、第３世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ／３ＧＰＰ  ＬＴＥ）、第３世代パートナーシッププロジェクト２ウルトラモバイルブロードバンド（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  ２  Ｕｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ／３Ｇｐｐ２  ＵＭＢ）、時分割同期コード分割多重アクセス（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）、およびマイクロ波アクセス用の無線相互運用性（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ／ＷｉＭＡＸ）等の業界標準をサポートするように構成される。移動局トランシーバ２０８および基地局トランシーバ２０２は、８０２．１６ｅ、８０２．１６ｍ等のＩＥＥＥ８０２．１６の将来のバージョンを含む、代替的または付加的な無線データ通信プロトコルをサポートするように構成されてもよい。
【００３３】
ある実施形態によれば、基地局１０２は、無線リソースの割り当ておよび配分を制御し、移動局１０４は、割当プロトコルを復号し、解釈するように構成される。例えば、そのような実施形態は、複数の移動局１０４が、１つの基地局１０２によって制御される同じ無線チャネルを共有する、システムで採用されてもよい。しかしながら、代替実施形態では、移動局１０４は、特定のリンクの無線リソースの割当を制御し、本明細書で説明されるように、無線リソースコントローラまたはアロケータの役割を実装することができる。
【００３４】
プロセッサモジュール２１６／２２２は、本明細書で説明される機能を果たすように設計される、汎用プロセッサ、コンテンツアドレス可能メモリ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け定集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、任意の好適なプログラム可能論理デバイス、離散ゲートもしくはトランジスタ論理、離散ハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組み合わせを用いて、実装または実現されてもよい。このようにして、プロセッサは、マイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機械等として実現されてもよい。プロセッサはまた、例えば、デジタル信号プロセッサおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のプロセッサ、デジタル信号プロセッサコアと併せた１つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成等の、コンピューティングデバイスの組み合わせとして実装されてもよい。プロセッサモジュール２１６／２２２は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステム２００の動作に関連する機能、技法、および処理タスクを実行するように構成される処理ロジックを備える。具体的には、処理ロジックは、本明細書で説明されるＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡフレーム構造パラメータをサポートするように構成される。
実践的実施形態では、処理論理は、基地局の中に存在してもよく、および／または基地局トランシーバ２０２と通信するネットワークアーキテクチャの一部であってもよい。
【００３５】
本明細書で開示される実施形態に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで、ファームウェアで、プロセッサモジュール２１６／２２２によって実行されるソフトウェアモジュールで、またはそれらの任意の実践的な組み合わせで、直接具現化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で公知の任意の他の形態の記憶媒体として実現されてもよい、メモリモジュール２１８／２２０に存在してもよい。この点について、プロセッサモジュール２１６／２２０が、メモリモジュール６１８／６２０から情報を読み出し、メモリモジュール６１８／６２０に情報を書き込むことができるように、メモリモジュール２１８／２２０は、それぞれプロセッサモジュール２１８／２２２に連結されてもよい。実施例として、プロセッサ２１６、およびメモリ２１８、プロセッサ２２２、およびメモリ２２０は、それぞれのＡＳＩＣに存在してもよい。メモリモジュール２１８／２２０はまた、プロセッサ２１６／２２０に組み込まれてもよい。実施形態では、メモリモジュール２１８／２２０は、プロセッサ２１６／２２２によって実行される命令の実行中に、一時的変数または他の中間情報を記憶するためのキャッシュメモリを含んでもよい。メモリモジュール２１８／２２０はまた、プロセッサ２１６／２２０によって実行される命令を記憶するための不揮発性メモリを含んでもよい。
【００３６】
メモリモジュール２１８／２２０は、本発明の例示的実施形態によれば、フレーム構造データベース（図示せず）を含んでもよい。フレーム構造パラメータデータベースは、以下で説明される様式で、システム２００の機能性をサポートするよう、必要に応じて、データを記憶、維持、および提供するように構成されてもよい。さらに、フレーム構造データベースは、プロセッサ２１６／２２２に連結されるローカルデータベースであってもよく、または、遠隔データベース、例えば、中央ネットワークデータベースおよび同等物であってもよい。フレーム構造データベースは、以下で説明されるように、無制限に、フレーム構造パラメータを維持するように構成されてもよい。このようにして、フレーム構造データベースは、フレーム構造パラメータを記憶する目的でルックアップテーブルを含んでもよい。
【００３７】
ネットワーク通信モジュール２２６は、概して、基地局トランシーバ２０２と、基地局トランシーバ２０２が接続されるネットワーク構成要素との間の双方向通信を可能にする、システム２００のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、処理ロジック、および／または他の構成要素を表す。例えば、ネットワーク通信モジュール２２６は、インターネットまたはＷｉＭＡＸトラフィックをサポートするように構成されてもよい。典型的な配備において、無制限に、ネットワーク通信モジュール２２６は、基地局トランシーバ２０２が、従来のイーサネット（登録商標）ベースのコンピュータネットワークと通信することができるように、８０２．３イーサネット（登録商標）インターフェースを提供する。このようにして、ネットワーク通信モジュール２２６は、コンピュータネットワーク（例えば、移動交換センター（ＭＳＣ））への接続のための物理的インターフェースを含んでもよい。
【００３８】
本明細書で説明される実施形態によれば、時間周波数割当単位は、リソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ／ＲＢ）と呼ばれる。リソースブロック（ＲＢ）は、特定数の副搬送波（周波数）および特定数のＯＦＤＭＡシンボル（タイムスロット）から成るサブフレーム内の固定サイズの長方形領域として画定される。ＲＢは、８０２．１６ｍユーザに割り当てられてもよい、最小基本時間周波数単位である。
【００３９】
図３（ａ）−３（ｃ）は、実施形態による、ＴＤＤおよびＦＤＤ帯における１２．５ｋＨｚの共通副搬送波間隔の実施例を示す。以下の表１は、８０２．１６ｍに対する主要設計考慮事項を満たす際に、新しい１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔が、現在の副搬送波間隔を保持するという種々のオプションとどのように匹敵するかを比較する、概要を提供する。
【００４０】
【表１−１】
2012529193.tif 000003
【００４１】
【表１−２】
2012529193.tif 000004
ＯＦＤＭＡ数秘術は、ＯＦＤＭ技術の基礎であり、物理層の基本的要素のうちの１つであるフレーム構造設計に直接影響を及ぼす。種々の問題が、レガシーシステムによって使用されるＯＦＤＭＡ数秘術、および現在のレガシーシステムに対するそれらの影響によって引き起こされる。以下の表は、現在のレガシーシステムによって定義される基本的なＯＦＤＭＡ数秘術を説明する。
【００４２】
【表２】
2012529193.tif 000005
５／１０／２０ＭＨｚ、３．５／７ＭＨｚ、および８．７５ＭＨｚを伴うレガシーシステムは、異なる一連の帯域幅、したがって異なる複数組のサンプリング周波数に基づいて導出される、異なる副搬送波間隔値を有する。そのような不適合サンプリング周波数セットは、機器が種々の帯域幅をサポートするために不必要な複雑性を課す。レガシーサポート要件に基づいて、８０２．１６ｍＢＳ１０２は、両方が同じＲＦ搬送波上で動作している時に８０２．１６ｍおよびレガシーＭＳ１０４をサポートすることができる。しかしながら、８０２．１６（または移動ＷｉＭＡＸ）配備には、３組のレガシー数秘術、すなわち、５／１０、７／１４、および８．７５がある。共通機器およびデバイスとの国際ローミング互換性を確保するために、それら全てをサポートすることが極めて重要である。しかしながら、これらのレガシーシステムは、副搬送波間隔等の異なる数秘術パラメータを有するだけでなく、しばしば異なる周波数帯に位置する。これらは、レガシーシステムをサポートする１６ｍ設計において有意な課題である。
【００４３】
典型的なレガシー１６ｅ設計に基づく数秘術は、参照することにより本明細書に組み込まれる、ＩＥＥＥ  ８０２．１５ｅ  ２００５の表３１０ａで見出すことができる。１０ＭＨｚ帯域幅に入る９１４の副搬送波のうち、情報を伝送するために使用することができる副搬送波は８４０しかない。したがって、帯域幅の８．８％は無駄である。さらに、９１４の副搬送波によって占有される帯域幅は、１０Ｍｈｚ搬送波帯域幅を完全には満たさない。以下は、最大周波数効率を計算する方法についての公式である。
【００４４】
【数１】
2012529193.tif 000006
式中、ＲＭｏｄｕｌａｔｉｏｎは、変調速度（例えば、１６ＱＡＭについては４）であり、ｎＵｓｅｄＳｕｂｃａｒｒｉｅｒｓは、公称システム帯域幅内の使用された副搬送波の数であり、Ｔｓｙｍｏｂａｌは、シンボル期間であり、ＢＷｓｙｓｔｅｍは、公称システム帯域幅である。
【００４５】
実施例によれば、システムの最大ｎＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙを計算するためにＣＰ＝０を設定する。
【００４６】
【数２】
2012529193.tif 000007
式中、ｆΔは、副搬送波間隔である。
【００４７】
【数３】
2012529193.tif 000008
式中、ｎＭａｘｉｍｕｍＳｕｂｃａｒｒｉｅｒｓは、公称システム帯域幅が有することができる、副搬送波の最大数である。
【００４８】
方程式２および方程式３を方程式１に代入すると、以下の結果となる。
【００４９】
【数４】
2012529193.tif 000009
周波数効率は、システム帯域幅内の使用された副搬送波の数に比例する。例えば、７３の保護副搬送波（ｎＭａｘｉｍｕｍＳｕｂｃａｒｒｉｅｒｓ-ｎＵｓｅｄＳｕｂｃａｒｒｉｅｒｓ＝９１４−８４１＝７３）および１つのＤＣ副搬送波を、データを伝送するために使用し、９１４という副搬送波の最大数で割ることができ、新しい１６ｍシステムは、即座に８．８％より効率的となり得る。隣接搬送波間の副搬送波間隔が整合しているため、本明細書で説明される提案された１６ｍ数秘術は、保護副搬送波を伴わずに全ての副搬送波がデータ伝送に使用されることを可能にする。これは、この実施例によれば、既存の１６ｅ数秘術を用いたＰＵＳＣ動作と比較すると、８．８％となる提案された１６ｍ数秘術を用いた動作を、意図的により効率的にする。演算子帯域幅が搬送波の周囲に十分な保護周波数帯を有する時には、８．８％が無駄になる必要はない。
【００５０】
例えば、サービスプロバイダはしばしば、事業が増大するにつれて、より多くの搬送波を立ち上げる、拡張可能配備計画等の解決策を好む。不適合副搬送波間隔は、同じシステム帯域幅または異なるシステム帯域幅の混合である搬送波を用いたマルチキャリアモードで稼働するために、１．２５ＭＨｚ系列（５、８．７５、１０、２０ＭＨｚ）および３．５ＭＨｚ系列（３．５、７、１４ＭＨｚ）に対する効率および融通性を不必要に制限させる。搬送波が図４および５で図示されるように隣接搬送波として操作される場合、不適合副搬送波間隔による搬送波間干渉が、保護副搬送波の存在を余儀なくさせる。加えて、同時に異なる帯域幅能力のデバイスをサポートするために、共通総帯域幅（共通ＦＦＴ）上のいくつかの複数の帯域幅のオーバーレイとして、複数の搬送波を操作することはできない。この特徴は、共通エアインターフェースに対する非常に異なる費用、複雑性、およびスループット要件を伴うデバイスをサポートできるために重要である（例えば、低速、低費用の遠隔データ収集／監視デバイスから、高性能マルチメディアデバイスまで）。
【００５１】
このマルチキャリアモードは、図６で図示されている。１２．５ｋＨｚを副搬送波間隔として使用すると、１６ｍが異なる周波数帯における異なるラスタと一致し、隣接搬送波間の副搬送波間隔が整合される。したがって、この副搬送波間隔は、同一または混合システム帯域幅を伴うマルチキャリア配備が容易にサポートされることを可能にする。この能力は、図６に示されるように、近隣搬送波間に保護副搬送波を伴わずにマルチキャリア配備をサポートすることができないＵＭＢおよびＬＴＥに比べて、競争上の利点を１６ｍに提供する。それは、マルチキャリア配備における多大な利点、および異なる１６ｍデバイスに対する国際ローミングを達成するための効果的な方法を実証する。
【００５２】
種々の実施形態によれば、ダウンリンク伝送スキームは、ＯＦＤＭ副搬送波間隔がΔｆ＝１２．５ｋＨｚである、周期的プレフィックスを使用する従来のＯＦＤＭに基づく。加えて、低移動度およびマルチキャストブロードキャストサービス（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ＭＢＳ）専用セルについては、縮小した副搬送波間隔Δｆｌｏｗ＝６．２５ｋＨｚと、例えば、新幹線を対象とするためのより高い移動度の受信範囲については、増大した副搬送波間隔Dｆｈｉ＝２５ｋＨｚとがあってもよい。以下の表３は、ある実施形態による、提案された基本的ＯＦＤＭ数秘術を提供する。
【００５３】
【表３】
2012529193.tif 000010
ある実施形態によれば、ＬＴＥ規格に従った無線フレームは、１０ｍｓの持続時間を含む。２つの無線フレーム構造が、依然としてＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄによってサポートされたままである。
１型−ＦＤＤに適用可能である
２型−ＴＤＤおよびＨ−ＦＤＤに適用可能である
図７（ａ）および７（ｂ）は、それぞれ、１型のフレーム構造および２型のフレーム構造を提供する。１０ｍｓ無線フレーム内に１０のサブフレームがあってもよく、各サブフレームは長さ１ｍｓである。共通サブフレームパラメータが、以下の表４で提供されている。
【００５４】
【表４】
2012529193.tif 000011
例えば、１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、２つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがあってもよい。本実施形態によれば、それぞれ、サブフレームにつき１２および１０個のＯＦＤＭシンボルに対応する、１ｍｓサブフレームのＣＰ選択肢がある。
・通常周期的プレフィックス１：ＴＣＰ１＝８９×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０）＝３．４７６５６２５μｓ、ＴＣＰ１＝８５×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃１から＃１１）＝３．３２０３１２５μｓ
・拡張周期的プレフィックス２：ＴＣＰ２＝５１２×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃９）＝２０μｓ、式中、Ｔｓ＝１／（２０４８×Δｆ）
６．２５ＫＨｚ副搬送波間隔の場合、１つだけのＣＰの長さがあってもよい。
・低Δｆ周期的プレフィックス１：ＴＣＰ−ｌｏｗ＝１７４×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０）＝６．７９６８７５μｓ、ＴＣＰ−ｌｏｗ＝１７０×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃１から＃５）＝６．６４０６２５μｓ
２５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、２つのＣＰの長さがあってもよい。これらは、それぞれ、サブフレームにつき２１および１５個のＯＦＤＭシンボルに対応する、１ｍｓサブフレームのＣＰ選択肢である。
・高Δｆ周期的プレフィックス１：ＴＣＰ−ｈｉ１＝１９６×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０）＝７．６５６２５μｓ、ＴＣＰ−ｈｉ１＝１９５×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃１から＃２０）＝７．６１７１８７５μｓ
・高Δｆ周期的プレフィックス２：ＴＣＰ−ｈｉ２＝６９２×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃４）＝２７．０３１２５μｓ、ＴＣＰ−ｈｉ２＝６８２×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃１から＃１４）＝２６．６４０６２５μｓ
１型および２型フレーム構造の両方では、スロットの概念は、種々のリソースブロックの寸法を表すためだけに使用される。ＦＤＤについては、各１０ｍｓ間隔において、１０のサブフレームがダウンリンク伝送に利用可能であり、１０のサブフレームがアップリンク伝送に利用可能である。各サブフレーム持続時間は、１ｍｓである。アップリンクおよびダウンリンク伝送は、周波数領域中で分離される。
【００５５】
例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  ＴＤＤモードには、２型フレーム構造を使用することができる（例えば、図７（ｂ）参照）。１０ｍｓの長さの各無線フレームは、それぞれ長さ５ｍｓの２つのハーフフレームから成る。各ハーフフレームは、長さ１ｍｓの５つのサブフレームから成る。無線フレームの中の各サブフレームについて、「Ｄ」は、サブフレームがダウンリンク伝送のために留保されていることを表し、「Ｕ」は、サブフレームがアップリンク伝送のために留保されていることを表し、「Ｓ」は、ＤｗＰＴＳ、ＧＰ、およびＵｐＰＴＳという３つのフィールドを伴う特殊フレームを表す。
【００５６】
５ｍｓおよび１０ｍｓの両方のダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性を伴うアップリンク・ダウンリンク構成がサポートされてもよい。５ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、特殊サブフレームが両方のハーフフレームに存在する。１０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、特殊サブフレームが最初のハーフフレームに存在してもよい。
【００５７】
実施形態によれば、サブフレーム０および５、ならびにＤｗＰＴＳは、常にダウンリンク伝送のために留保されている。特殊サブフレームの直後のＵｐＰＴＳおよびサブフレームは、常にアップリンク伝送のために留保されている。しかしながら、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、種々の修正を行うことができると認識するであろう。ＦＤＤの場合、ＵＥ視点からの半二重を用いた動作をサポートすることができる。
【００５８】
以下の表５は、例示的なアップリンク・ダウンリンク構成を提供する。
【００５９】
【表５】
2012529193.tif 000012
以下の表６は、特殊サブフレームＳの例示的構成を提供する。
【００６０】
【表６】
2012529193.tif 000013
ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍフレーム構造では、無線スーパーフレームの概念が導入される。スーパーフレームは、２０ｍｓにわたって持続する。スーパフレーム内に、各フレームの長さが５ｍｓである、４つのフレームがあり得る。フレームは、上記で説明される２型ハーフフレームの同じ持続時間を有する。
【００６１】
ある実施形態によれば、２つの無線フレーム構造をＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍによってサポートすることができる。
・３型−ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ  ＦＤＤおよびＴＤＤモードに適用可能である
・４型−ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍ  ＦＤＤおよびＴＤＤモード用の随意的なフレーム構造
図８（ａ）および８（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、ＦＤＤモードおよびＴＤＤモード用の３型フレームに対する例示的フレーム構造を提供する。３型フレーム構造は、向上した周期的プレフィックス選択を伴って、上記で説明される１型フレーム構造と同様である。３型は、ＦＤＤおよびＴＤＤモードの両方をサポートするために使用することができる。５ｍｓ無線フレーム内に１０のサブフレームがあり、各サブフレームは長さ１ｍｓである。共通サブフレームパラメータが、表７で提供されている。
【００６２】
【表７】
2012529193.tif 000014
例えば、１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、４つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがある。それぞれ、サブフレームにつき１２、１０、１１、および９個のＯＦＤＭシンボルに対応する、１ｍｓサブフレームのＣＰ選択肢がある。
−通常周期的プレフィックス１：ＴＣＰ１＝８５×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃１１）＝３．３２０３１２５μｓ、周期的ポストフィックス＝４×Ｔｓ＝０．１５６２５μｓ
−拡張周期的プレフィックス２：ＴＣＰ２＝５１２×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃９）＝２０μｓ
−周期的プレフィックス３：ＴＣＰ３＝２７９×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃１０）＝１０．８９８４３７５μｓ、周期的ポストフィックス＝３×Ｔｓ＝０．１１７１８７５μｓ
−周期的プレフィックス４：ＴＣＰ４＝７９６×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃８）＝３１．０９３７５μｓ、周期的ポストフィックス＝４×Ｔｓ＝０．１５６２５μｓ、式中、Ｔｓ＝１／（２０４８×Δｆ）
６．２５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、２つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがある。それぞれ、サブフレームにつき６および５個のＯＦＤＭシンボルに対応する、１ｍｓサブフレームのＣＰ選択肢がある。
−高Δｆ周期的プレフィックス１：ＴＣＰ−ｌｏｗ１＝１７０×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃５）＝６．６４０６２５μｓ、周期的ポストフィックス＝４×Ｔｓ＝０．１５６２５μｓ
−低Δｆ周期的プレフィックス２：ＴＣＰ−ｌｏｗ１＝１０２４×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃４）＝４０μｓ
２５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、２つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがある。それぞれ、サブフレームにつき２１および１５個のＯＦＤＭシンボルに対応する、１ｍｓサブフレームのＣＰ選択肢がある。
−高Δｆ周期的プレフィックス１：ＴＣＰ−ｈｉ１＝１９５×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃２０）＝７．６１７１８７５μｓ、周期的ポストフィックス＝１×Ｔｓ＝０．０３９０６２５μｓ
−高Δｆ周期的プレフィックス２：ＴＣＰ−ｈｉ２＝６８２×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃１４）＝２６．６４０６２５μｓ、周期的ポストフィックス＝１０×Ｔｓ＝０．３９０６２５μｓ
−高Δｆ周期的プレフィックス３：ＴＣＰ−ｈｉ３＝８９×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃２２）＝３．４７６５６２５μｓ、周期的ポストフィックス＝１×Ｔｓ＝０．０３９０６２５μｓ
−高Δｆ周期的プレフィックス４：ＴＣＰ−ｈｉ４＝３９８×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃１７）＝１５．５４６８７５μｓ、周期的ポストフィックス＝４×Ｔｓ＝０．１５６２５μｓ
３型ＴＤＤモード（例えば、図８（ｂ）参照）について、サブフレームは、ダウンリンクおよびアップリンク伝送のために構成可能となる最小単位でもある。図８（ｂ）に示されるように、サブフレーム＃０は、常にダウンリンク伝送のために留保されている。サブフレーム＃１から始まって、各サブフレームは、ダウンリンクまたはアップリンク伝送のために構成可能となり得る。無線フレームの中の各サブフレームについて、「Ｄ」は、サブフレームがダウンリンク伝送のために留保されていることを表し、「Ｕ」は、サブフレームがアップリンク伝送のために留保されていることを表す。スロットの概念は、この実施例によれば、リソースブロックの寸法を表すためだけに使用される。
【００６３】
５ｍｓ、１０ｍｓ、および２０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性を伴うダウンリンク・アップリンク構成がサポートされる。５ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、切替点は各フレームに存在する。１０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、切替点は２つのフレームのうちの１つだけに存在する。２０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、切替点は４つのフレームのうちの１つだけに存在する。非常に急速なフィードバックが必要とされる、極めて高い移動度性能等をサポートする随意的な特徴として、複数の切替点も５ｍｓフレーム内でサポートされる。
【００６４】
スーパーフレーム構成では、「Ｄ」は、フレームがダウンリンク伝送のために留保されていることを表し、「Ｕ」は、フレームがアップリンク伝送のために留保されていることを表す。「Ｘ」は、以下の表８のフレーム構成インデックスによって示されるようにフレームを構成できることを表す。
【００６５】
【表８】
2012529193.tif 000015
２型フレーム構造とのＴＤＤ隣接チャネル共存は、以下の表９に示されるように、フレーム構成インデックス９から１５を伴うＴＤＤモードでの３型フレーム構造によって解決することもできる。これらの構成は、ダウンリンクからアップリンクへの切替点を、２型フレーム構造で動作するＴＤＤシステム、および潜在的に配備されたＴＤＤ−ＬＴＥになるものと一致させるために使用することができる。最小切替点周期性は、チャネル高速フィードバック機構を可能にするように２ｍｓである。
【００６６】
【表９】
2012529193.tif 000016
ネットワークが配備される時、スーパーフレームはしばしば、デフォルトシステムプロファイルに構成される。しかしながら、スーパーフレームは、スーパーフレーム制御信号伝達を介して、そのフレーム構造を変化させることができる。異なるネットワーク配備に利用可能である、多くの異なるスーパーフレームおよびフレーム構造がある。しかしながら、限定された一式の構成のみが、特定のネットワーク内で実用的に使用されると考えられる。スーパーフレームヘッダによって空中で伝送されるスーパーフレームおよびフレーム構成に対するビットの数を最小限化するためには、トライデータ構造が構成情報を放送するために使用される。ネットワークがデフォルト構成で動作している場合、スーパーフレームおよびフレームがデフォルトモードで構成されていることを示すように、１つだけのビットが空中で伝送される。以下の表１０および図９を参照して実施例が提供され、図９のスーパーフレーム構成インデックス（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｘ／ＳＣＩ）およびフレーム構成インデックス（Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｘ／ＦＣＩ）の値は、例証目的で選択され、決して実施形態を限定することを目的としていない。
【００６７】
【表１０】
2012529193.tif 000017
４型フレーム構造では、サブフレームの概念が除去される。５ｍｓフレームは、複数のスロットでできている。通常のフレームは、最大で１０のスロットを含有する。スロットの概念は、リソースブロックの寸法を表すために使用される。各スロットは、６つのＯＦＤＭシンボルを含有する。ＦＤＤについては、各２０ｍｓスーパーフレーム間隔において、全てのフレームがダウンリンク伝送に利用可能であり、全てのフレームがアップリンク伝送に利用可能である。アップリンクおよびダウンリンク伝送は、周波数領域中で分離される。
【００６８】
図１０（ａ）および１０（ｂ）は、それぞれ、実施形態による、ＦＤＤモードおよびＴＤＤモード用の４型フレーム構造に対する例示的フレーム構造を提供する。フレームパラメータが表１１に提供されている。
【００６９】
【表１１】
2012529193.tif 000018
１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、３つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがある。それぞれ、フレームにつき６０、５４、および４８個のＯＦＤＭシンボルに対応する、５ｍｓフレームのＣＰ選択肢がある。
・周期的プレフィックス１：ＴＣＰ１＝８５×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃５９）＝３．３２０３１２５μｓ、フレームアイドルタイム＝２０×Ｔｓ＝０．７８１２５μｓ
・周期的プレフィックス２：ＴＣＰ２＝３２２×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃５３）＝１２．５７８１２５μｓ、フレームアイドルタイム＝２０×Ｔｓ＝０．７８１２５μｓ
・周期的プレフィックス３：ＴＣＰ３＝６１８×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃４７）＝２４．１４０６２５μｓ、フレームアイドルタイム＝３２×Ｔｓ＝１．２５μｓ、式中、Ｔｓ＝１／（２０４８×Δｆ）
６．２５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、２つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがある。それぞれ、フレームにつき３０および２７個のＯＦＤＭシンボルに対応する、５ｍｓフレームのＣＰ選択肢がある。
・低Δｆ周期的プレフィックス１：ＴＣＰＬ１＝１７０×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃２９）＝６．６４０６２５μｓ、フレームアイドルタイム＝２０×Ｔｓ＝０．７８１２５μｓ
・低Δｆ周期的プレフィックス２：ＴＣＰＬ２＝６４４×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃２６）＝２５．１５６２５μｓ、フレームアイドルタイム＝２０×Ｔｓ＝０．７８１２５μｓ
２５ｋＨｚ副搬送波間隔の場合、４つの周期的プレフィックス（ＣＰ）の長さがある。それぞれ、フレームにつき１０８、１０２、９６、および７８個のＯＦＤＭシンボルに対応する、５ｍｓフレームのＣＰ選択肢がある。
・高Δｆ周期的プレフィックス１：ＴＣＰＨ１＝１６１×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃１０７）＝６．２８９０６２５μｓ、フレームアイドルタイム＝２０×Ｔｓ＝０．７８１２５μｓ
・高Δｆ周期的プレフィックス２：ＴＣＰＨ２＝２３０×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃１０１）＝８．９８４３７５μｓ、フレームアイドルタイム＝９２×Ｔｓ＝３．５９３７５μｓ
・高Δｆ周期的プレフィックス３：ＴＣＰＨ３＝３０９×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃９５）＝１２．０７０３１２５μｓ、フレームアイドルタイム＝３２×Ｔｓ＝１．２５μｓ
・高Δｆ周期的プレフィックス４：ＴＣＰＨ４＝６１７×Ｔｓ（ＯＦＤＭシンボル＃０から＃７７）＝２４．１０１５６２５μｓ、フレームアイドルタイム＝２×Ｔｓ＝０．０７８１２５μｓ
図１０（ｂ）に示されるようなＴＤＤ型モードについて、スーパーフレームは４つのフレームから成り、各フレームは複数の複数のスロットでできている。通常のフレームは、最大で１０のスロットを含有する。スロットの概念は、リソースブロックの寸法を表すために使用されだけでなく、ダウンリンクおよびアップリンク伝送のために構成可能となる最小単位でもある。各スロットは、図１０（ｂ）に示されるように、６つのＯＦＤＭシンボルを含有する。スロット０は、常にダウンリンク伝送のために留保されている。スロット１から始まって、各スロットは、ダウンリンクまたはアップリンク伝送のために構成可能となり得る。異なるフレームの中のスロット持続時間は、選択されたＣＰサイズに応じて変化してもよい。無線フレームの中の各スロットについて、「Ｄ」は、スロットがダウンリンク伝送のために留保されていることを表し、「Ｕ」は、スロットがアップリンク伝送のために留保されていることを表す。
【００７０】
５ｍｓ、１０ｍｓ、および２０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性を伴うダウンリンク・アップリンク構成がサポートされる。５ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、切替点は各フレームに存在する。１０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、切替点は２つのフレームのうちの１つだけに存在してもよい。２０ｍｓのダウンリンクからアップリンクへの切替点周期性の場合、切替点は４つのフレームのうちの１つだけに存在する。より急速なフィードバックが必要とされる、極めて高い移動度性能等をサポートする随意的な特徴として、複数の切替点も５ｍｓフレーム内でサポートされる。
【００７１】
スーパーフレーム構成では、以下の表１２に示されるように、「Ｄ」は、フレームがダウンリンク伝送のために留保されていることを表し、「Ｕ」は、フレームがアップリンク伝送のために留保されていることを表す。「Ｘ」は、以下の表１３のフレーム構成インデックスによって示されるようにフレームを構成できることを表す。
【００７２】
【表１２】
2012529193.tif 000019
２型フレーム構造とのＴＤＤ隣接チャネル共存は、フレーム構成インデックス３から７を伴うＴＤＤモードでの４型フレーム構造によって解決することもできる（以下の表１３参照）。これらの構成は、ダウンリンクからアップリンクへの切替点を、２型フレーム構造で動作するＴＤＤシステムと一致させるために使用することができる。
【００７３】
【表１３】
2012529193.tif 000020
物理的リソースブロックは、時間領域中のＮｓｙｍｂ連続ＯＦＤＭシンボル、および周波数領域中の
【００７４】
【化１】
2012529193.tif 000021
連続副搬送波として定義され、Ｎｓｙｍｂおよび
【００７５】
【化２】
2012529193.tif 000022
は、表１４で更新される。したがって、アップリンクにおける物理的リソースブロックは、時間領域中の１つのスロットおよび周波数領域中の１８０ｋＨｚに対応する、いくつかのリソース要素から成る。
【００７６】
【表１４】
2012529193.tif 000023
以下の表１５は、サポートされたシステム帯域幅の実施例を提供する。当然ながら、サポートされたシステム帯域幅は、例示的目的のためにすぎず、決して本開示の範囲を限定することを目的としていない。
【００７７】
【表１５】
2012529193.tif 000024
ある実施形態によれば、３型および４型リソースブロックに対するリソースブロック内で、パイロットパターンが特定されてもよい。図１１（ａ）および１１（ｂ）は、それぞれ、１および２データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【００７８】
図１２は、本開示の実施形態による、４データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【００７９】
図１３は、本開示の実施形態による、８データストリームの例示的パイロットパターンを示す。
【００８０】
Ｎｓｙｍｂ＝５について、図１１（ａ）−１１（ｂ）または図１２に示されるようなパイロットパターンの最後のシンボルは削除されている。同様に、Ｎｓｙｍｂ＝３について、例示的実施形態によれば、パイロットパターンの最後の３つのシンボルは削除されている。
【００８１】
図１４（ａ）および１４（ｂ）は、アップリンクのみが分布したリソースブロック（ＬＲＵとしても知られている）のパイロットパターンを示す。Ｎｓｙｍｂ＝５について、図１３または図１４（ａ）−１４（ｂ）に示されるようなパイロットパターンの最後のシンボルは削除されている。同様に、Ｎｓｙｍｂ＝３について、パイロットパターンの最後の３つのシンボルは削除されている。
【００８２】
レガシーＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ  ８０２．１６）およびＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍシステムの混合配備では、ＴＤＤモードでのタイムゾーンの割当は、それぞれ３型および４型フレーム構造について、図１５および１６に示される通りである。ゾーンの持続時間は変化してもよい。この実施形態では、レガシー移動機器がこの領域中のレガシーゾーンを予期するため、あらゆるフレームはレガシー前文およびＭＡＰから始まり、その後にＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅＤＬゾーンが続き、次いで、高度移動機器にはＥＥＥ  ８０２．１６ｍＤＬゾーンが続く。同様に、混合配備では、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅＵＬ制御情報がこの領域中で送信されることが見込まれるため、ＵＬ部分はＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅＵＬゾーンから始まり、その後に高度移動機器にはＩＥＥＥ  ８０２．１６ｍＵＬゾーンがその後に続く。ここで、共存は、同じ周波数帯上で、かつ同一または近隣地理的地域内に共存する、配備として定義される。いずれのレガシー移動機器も存在しない未開発の配備では、レガシーゾーンを除去することができる。セル間干渉を低減するように、切替点をネットワークにわたって同期させることができる。
【００８３】
図１７は、実施形態による、混合基地局１０２および移動局１０４を伴う配備の例示的な説明図を示す。当然ながら、本開示は、いずれの特定の数また種類の基地局１０２または移動局１０４にも限定されない。
【００８４】
世界中のほぼ全てのＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ  ８０２．１６）配備は、マルチキャリア配備である。セクターは、無線周波数搬送波、または複数の搬送波さえもサポートしていてもよい。各搬送波は、８％以上の保護周波数帯およびＲＦフィルタによって解決される必要がある、近隣搬送波への帯域外干渉を有する。本明細書では、全てのチャネル帯域幅、例えば、５／１０／２０ＭＨｚ、３．５／７／１４ＭＨｚ、およびまた８．７５ＭＨｚについて適用される、１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔が提案される。１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔は、ＣＰオーバーヘッドを伴って移動度および周波数効率の良好なトレードオフという性質を有し、２５０ｋＨｚチャネルラスタに均等に分かれる。異なるチャネル帯域幅のサンプリング周波数は、この副搬送波間隔および適切なＦＦＴサイズに基づく。全てのチャネル帯域幅は、同じ基礎サンプリング周波数を有することを意味する。移動局１０４は、同じＯＦＤＭＡパラメータセットを利用しながら、異なる周波数帯における異なる搬送波帯域幅にローミングすることができる。この特徴は、単純化したコヒーレント４Ｇ規格のために、かつ健全な生態系およびそれ以上を開発するために重要である。また、１、２、および３型フレーム構造は、将来のＬＴＥ開発への後方互換性をサポートすることができる。
【００８５】
図１８は、実施形態による、１０ＭＨｚチャネル帯域幅を伴うレガシーＩＥＥＥ  ８０２．１６システム配備の実施例を示す。
【００８６】
図１９は、実施形態による、保護周波数帯を伴わない、１０、２０、および３０ＭＨｚチャネル帯域幅を伴うマルチキャリア配備の実施例を示す。
【００８７】
ある実施形態では、異なる無線シナリオに使用される、１２．５ｋＨｚ副搬送波間隔に基づく最大で４つのＣＰの長さがあってもよい。これらのＣＰの長さは、８０２．１６ｍについて構想される無線環境の広さに役立つために、ＣＰの必要な長さをＣＰによる容量損失と十分に平衡を保たせるために必要とされる。異なるＣＰの長さの間で、ＣＰ１は、典型的には、都市および屋内等の通常小型セル配備に使用される、最短ＣＰであり、ＣＰ２は、典型的には、郊外環境等の拡張セル受信範囲に使用され、１５ｕｓ持続時間を伴う長いＣＰは、大型地方セルと遭遇してもよい、大型遅延拡散に必要とされる。
【００８８】
使用された副搬送波の数は、実施形態によれば、置換モードとは無関係である。全ての種類の置換モードについて、同じ帯域幅を用いると、使用された副搬送波の数は同じになり得る。レガシーシステムサポートを考慮すると、ＴＤＭモードをＤＬおよびＵＬに使用することができる。
【００８９】
１、２、および３型フレーム構造に基づいて、システムは、同じＢＳ１０２において、かつ同じフレーム内で、複数のＣＰの長さをサポートするように構成可能となり得る。この特徴は、混合マクロ、マイクロ、ピコ、およびフェムトセルの配備、ならびに混合移動および固定用途ために特に有用である。
【００９０】
図２０および図２１に図示されるように、複数の周期的プレフィックスの長さを同じネットワーク配備内で構成することができ、異なる基地局１０２を、１、２、３、および４型フレーム構造に対する異なる周期的プレフィックスの長さに構成することができる。さらに、１、２、および３型フレーム構造について、異なる周期的プレフィックスの長さを、異なるサブフレームに対する同じ基地局１０２のセル内で選択することができる。提案された実装は、ＬＴＥにも採用することができる。
【００９１】
本明細書で説明される提案された解決法を採用することによって、ＩＥＥＥ  ８０１６ｍ設計は、著しく向上した性能を伴って、はるかにクリーンかつ単純になる。全ての以下の問題または課題は、現在の基本設計の最小限の変更のみを必要とする、提案された解決法によってうまく解決することができる。
【００９２】
本発明の種々の実施形態を上記で説明したが、それらは、制限ではなく一例のみとして提示されていることを理解されたい。同様に、種々の図面は、本開示のための構造上または他の構成例を表してもよく、これは、本開示に含まれ得る特徴および機能性を理解するのに役立つように行われる。本開示は、図示された基本設計概念または構成例に制限されず、種々の代替基本設計概念および構成を使用して実装することができる。加えて、本開示は、種々の例示的実施形態および実装の観点から上記で説明されるが、個別の実施形態のうちの１つ以上で説明される種々の特徴および機能性は、それらの適用性において、それらが説明される特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。そうではなく、単独またはいくつかの組み合わせにおいて、本開示の他の実施形態のうちの１つ以上に適用可能であり得て、そのような実施形態が説明されるかされないかにかかわらず、およびそのような特長が説明されるかされないかにかかわらず、実施形態の一部であるとして提示される。このように、本開示の広さおよび範囲は、上述の例示的実施形態のいずれにも制限されるべきではない。
【００９３】
本書では、本明細書で使用されるような「モジュール」という用語は、本明細書で説明される関連機能を果たすためのソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、およびこれらの要素の任意の組み合わせを指す。加えて、論議の目的で、種々のモジュールは、離散モジュールとして説明されるが、当業者には明白となるように、本発明の実施形態による関連機能を果たす単一モジュールを形成するように、２つ以上のモジュールが組み合わされてもよい。
【００９４】
本書では、「コンピュータプログラム製品」、「コンピュータ読み取り可能媒体」、および同等物という用語は、概して、メモリ記憶デバイス、または記憶ユニット等の媒体を指すために使用されてもよい。これら、および他の形式のコンピュータ読み取り可能媒体は、プロセッサに特定の動作を実施させるように、プロセッサによって使用するための１つ以上の命令を記憶することに関与してもよい。そのような命令は、概して、実行時にコンピューティングシステムを有効にする、「コンピュータプログラムコード」（コンピュータプログラムまたは他のグループの形式にグループ化されてもよい）と称される。
【００９５】
明確化の目的のために、上記の説明は、異なる機能ユニットおよびプロセッサを参照して本発明の実施形態を説明していることが理解されるであろう。しかしながら、異なる機能ユニット、プロセッサ、またはドメインの間での機能性の任意の好適な分散が、本発明から逸脱することなく使用されてもよいことが明白となるであろう。例えば、別個のプロセッサまたはコントローラによって果たされることが図示される機能性は、同じプロセッサまたはコントローラによって果たされてもよい。したがって、特定の機能ユニットへの参照は、厳密な論理または物理構造または編成を示すよりもむしろ、説明された機能性を提供するための好適な手段への参照に過ぎないと考えられる。
【００９６】
本書で使用される用語および語句、ならびにそれらの変化例は、特に明記されない限り、制限とは対照的に無制限として解釈されるべきである。前述の例として、「含む」という用語は、「無制限に含む」または同等物等を意味するものとして解釈されるべきであり、「実施例」という用語は、その包括的または限定的リストではなく、検討されている項目の例示的事例を提供するために使用され、「従来の」、「伝統的な」、「通常の」、「標準の」、「公知の」等の形容詞、および同様の意味の用語は、説明される項目を、所与の期間に、または所与の時点で利用可能な項目に限定するものとして解釈されるべきではない。しかし、代わりに、これらの用語は、現在、または将来の任意の時点で、利用可能であり、公知であってもよい、従来、伝統的、通常、または標準の技術を包含すると解釈されるべきである。同様に、「および」という接続詞で連結される項目群は、これらの項目のうちの各々およびあらゆるものがグループに存在することを要求するものとして読まれるべきではないが、特に明記されない限り、むしろ「および／または」として解釈されるべきである。同様に、「または」という接続詞で連結される項目群は、そのグループの中で相互排他性を要求するものとして解釈されるべきではないが、特に明記されない限り、むしろ「および／または」として解釈されるべきである。さらに、本開示の項目、要素、または構成要素は、単数形で説明または請求される場合があるが、単数形への限定が明示的に記述されない限り、複数形がその範囲内であると考えられる。いくつかの場合における「１つ以上」、「少なくとも」、「しかしこれらに制限されず」、または類似語句等の拡大する単語および語句の存在は、そのような拡大語句が存在しない場合の事例において、より狭義の事例が意図される、または要求されることを意味すると解釈されるべきではない。
【００９７】
加えて、メモリまたは他の記憶装置、ならびに通信構成要素が、本発明の実施形態で採用されてもよい。明確化の目的のために、上記の説明は、異なる機能ユニットおよびプロセッサを参照して本発明の実施形態を説明していることが理解されるであろう。しかしながら、異なる機能ユニット、処理論理要素、またはドメインの間での任意の好適な分散が、本発明から逸脱することなく使用されてもよいことが明白となるであろう。例えば、別個の処理論理要素またはコントローラによって果たされることが図示される機能性は、同じ処理論理要素またはコントローラによって果たされてもよい。したがって、特定の機能ユニットへの参照は、厳密な論理または物理構造または編成を示すよりもむしろ、説明された機能性を提供するための好適な手段への参照に過ぎないと考えられる。
【００９８】
さらに、個別に挙げられるが、複数の手段、要素、または方法のステップは、例えば、単一のユニットまたは処理論理要素によって実装されてもよい。加えて、個別の特徴が異なる請求項に含まれてもよいが、これらは、可能性として有利に組み合わされてもよい。異なる請求項に含まれていることは、特徴の組み合わせが実現可能および／または有利ではないことを暗示しない。また、請求項の１つの分類に１つの特徴を含むことは、この分類への限定を暗示しないが、むしろ特徴は、適宜に他の請求分類へ等しく適用可能であってもよい。
【図２１】
2012529193.tif 000025
【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７Ａ】
2012529193.tif 000032
【図７Ｂ】
2012529193.tif 000033
【図８Ａ】
2012529193.tif 000034
【図８Ｂ】
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【図９】
2012529193.tif 000036
【図１０Ａ】
2012529193.tif 000037
【図１０Ｂ】
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【図１１】
2012529193.tif 000039
【図１２】
2012529193.tif 000040
【図１３−１】
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【図１３−２】
2012529193.tif 000042
【図１４】
2012529193.tif 000043
【図１５】
2012529193.tif 000044
【図１６】
2012529193.tif 000045
【図１７】
2012529193.tif 000046
【図１８】
2012529193.tif 000047
【図１９】
2012529193.tif 000048
【図２０】
2012529193.tif 000049
【国際調査報告】
2012529193.tif 000050
2012529193.tif 000051