無線通信システムにおける媒体アクセス制御フレーム構造
無線フレームにおいて第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てるように構成された無線通信インフラストラクチャエンティティ。無線フレームは第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含む。無線フレームは、第1のプロトコルに準拠した無線端末に対し第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる第1のプロトコル割当制御メッセージと、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる第2のプロトコル割当制御メッセージとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に無線通信に関する。より詳細には、本発明は、遅延時間サポートの改良された、無線通信システムにおける媒体アクセス制御フレーム構造に関する。
【背景技術】
【0002】
高度無線通信システムに対する重要な考慮事項は、一方向エアインタフェースの遅延時間である。エアインタフェース遅延時間は、主として媒体アクセス制御(MAC)フレームの持続時間に依存する。例えば、発展中のIEEE802.16mプロトコルでは、提案されている目標遅延時間は約10ミリ秒(msec)未満であるが、一部のオブザーバからは、他の発展中のプロトコル(例えば、3GPP LTE(Long Term Evolution))と競うにはさらに小さな遅延時間が必要となり得ることが示唆されている。IEEE802.16mプロトコルは、IEEE802.16eプロトコル用のWiMAX−OFDMA仕様の発展版である。しかしながら、従来型の(legacy)IEEE802.16eのTDDフレーム構造の持続時間は比較的長く、IEEE802.16m用に設定された遅延時間目標を達成することは不可能である。
【0003】
発展的な無線通信システムには、従来型のシステム設備をサポートすることも求められる。例えば、一部のIEEE802.16eおよびIEEE802.16mの基地局ならびに移動局は、より新しいシステムへのアップグレードが行われている間にも同じネットワーク内に共存する可能性が高い。したがって、IEEE802.16eの移動局はIEEE802.16mの基地局との互換性を有する必要があり、IEEE802.16eの基地局にはIEEE802.16mの移動局をサポートすることが求められる。したがって、エアインタフェース用のフレーム構造は、より小さな遅延時間を達成することを目的とするとともに、幾つかの実施形態では後方互換性を維持することを目的として提案されている。
【0004】
1つの従来型のシステムは、IEEE802.16−2004(IEEE規格802.16−2004仕様書:第16部:ローカルおよびメトロポリタンエリアネットワーク用のIEEE規格:固定ブロードバンド無線接続システム用のエアインタフェース(Part 16: IEEE Standard for Local and metropolitan area networks: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems)、2004年6月)、IEEE802.16e−2005修正版(IEEE規格802.16e−2005、ローカルおよびメトロポリタンエリアネットワーク用のIEEE規格、第16部::固定ブロードバンド無線接続システム用のエアインタフェース、補正2:ライセンス帯域における固定および移動の組み合わせ動作用の物理層および媒体アクセス制御層(Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands)、およびIEEE規格802.16−2004/Cor1−2005 、正誤表1、2005年12月)、およびIEEE802.16Cor2/D3(このサブセットは、第4.1.1.2章(帯域クラスインデックス(Band Class Index))により規定される特定の周波数範囲を除き、WiMAXフォーラム移動体システムプロファイル(WiMAX Forum Mobile System Profile)リリース1.0(1.4.0修正版:2007−05−02)によって定義される)により規定される無線MAN−OFDMA性能のサブセットに準拠したシステムとして定義される。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】無線通信システムを示す図。
【図2】次世代の1:2サブフレームに対しマッピングの行われた従来型のプロトコルフレームを示す図。
【図3】デューティサイクルが75%であるフレーム構造構成を示す図。
【図4】デューティサイクルが25%である別のフレーム構造構成を示す図。
【図5】スーパーフレーム構造構成を示す図。
【図6】持続時間が等しい複数のサブブロックを有するフレームを示す図。
【図7】持続時間が等しい複数のサブブロックを有する別のフレームを示す図。
【図8】持続時間が等しい複数のサブブロックを有するフレームを示す図。
【図9】持続時間が等しい複数のフレームを含むスーパーフレームを示す図。
【図10】ハイブリッドフレーム構造の一例を示す図。
【図11】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図12】第1および第2のプロトコルリソース領域を有する別のフレームを示す図。
【図13】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図14】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図15】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図16】第1および第2のリソース領域を有する複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスを示す図。
【図17】第1および第2のリソース領域を有する複数の無線フレームからなる別のシーケンスを示す図。
【図18】第1および第2のリソース領域を有する複数の無線フレームからなる別のシーケンスを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0006】
添付の図面とともに以下の詳細な説明を充分に参照することによって、当業者には、本発明の様々な態様、特徴、および利点がより明らかとなる。図面は明瞭さのための単純化されている場合があり、必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【0007】
図1において、無線通信システム100には、地理的領域を通じて分散されたネットワークを形成する1つ以上の固定の基地インフラストラクチャユニットが含まれる。基地ユニットは、アクセスポイント、アクセス端末、ノードB(Node−B)、eNode−B、または本技術分野において用いられる他の用語で呼ばれることもある。1つ以上の基地ユニット101,102は、サービングエリア(例えば、セル)内またはセルセクタ内の複数のリモートユニット103,110にサービス提供する。リモートユニットは固定であってもよく、端末であってもよい。このリモートユニットは、加入者ユニット、移動局、ユーザ、端末、加入者局、ユーザ機器(UE)、端末、または本技術分野において用いられる他の用語で呼ばれることもある。
【0008】
一般に、基地ユニット101,102は、ダウンリンク通信信号104,105を送信し、同じ資源(時間および/または周波数)のうちの少なくとも一部においてリモートユニットにサービス提供する。リモートユニット103,110は、アップリンク通信信号106,113を介して1つ以上の基地ユニット101,102と通信を行う。この1つ以上の基地ユニットは、リモートユニットにサービス提供する1つ以上の送信器および1つ以上の受信器を備えてよい。リモートユニットも、1つ以上の送信器および1つ以上の受信器を備えてよい。
【0009】
一実施形態では、この通信システムはアップリンク送信にOFDMAまたは次世代のシングルキャリア(SC)ベースのFDMAアーキテクチャ(インタリーブ化FDMA(IFDMA)、ローカライズ化FDMA(LFDMA)、IFDMAまたはLFDMAを伴うDFT拡散OFDM(DFT−SOFDM)など)を利用する。OFDMベースのシステムでは、無線リソースには、サブキャリアのグループであるスロットへ分割される、OFDMシンボルが含まれる。OFDMベースのプロトコルの一例は、IEEE802.16(e)である。
【0010】
一般に、この無線通信システムには、より新しい技術(例えば、GSMからUMTSおよびその将来的なUMTSリリースへの発展)によってアップグレードの行われるシステムに典型的であるように、複数の通信技術が実装されてよい。図1では、例えば、基地ユニット101のうちの1つ以上は、従来型の技術の基地局(例えば、IEEE802.16(e)プロトコルの基地局)であり、他の基地局は、より新しい世代の技術(例えば、IEEE802.16(m)プロトコル)の基地局である。これらの場合、一般に、新しい技術が従来型の技術との後方互換性を有することが所望される。IEEE802.16(e)の発展版では、後方互換性の制約は、従来型のフレーム構造(例えば、持続時間が5ミリ秒の802.16(e)フレーム)が802.16(m)基地局によってサポートされる必要があることを意味する。これに加えて、遅延の影響を受けやすいアプリケーションを効率的にサポートするために、802.16(m)基地局は共通のフレーム構造内で802.16(m)端末および従来型の端末の両方にサービス提供する必要がある。
【0011】
フレーム構造に関しては、一般に、遅延時間を減少させるために持続時間の比較的短いフレームを設計することが必要である。したがって、後方互換性を有する802.16mのシステムにおいて小さな遅延時間を供給するには、従来型の802.16(e)フレームに基づくサブフレーム構造を開発する必要がある。この遅延時間の要件に対処するには、持続時間が5ミリ秒未満のフレームを設計する必要がある。しかしながら、従来型のトラフィックに対し効率的にサービス提供するには、802.16(m)システムが5ミリ秒の従来型のフレームを有する必要もある。したがって、802.16(m)システムが減少した遅延時間と従来型の802.16(e)デバイスのサポートとを有するには、2つのブロードクラスのフレームが必要である。この第1のクラスには、802.16(e)TDDの従来型のフレームと同様、1つのDLインターバルおよび1つのULインターバルを有するフルフレーム(5ミリ秒の持続時間を有する)が含まれる。フレームの第2のクラスにはサブフレームが含まれる。例えば、5ミリ秒フレームは、N個のDLインターバルおよびN個のULインターバルを有する。このフレームは、N個の送信/受信切替ギャップ(TTG)および受信/送信切替ギャップ(RTG)のインターバルを含んでもよい。TTGおよびRTGに関連したオーバヘッドを制限するために、Nを小さく保持することも可能である(通常、N=2)。この代表的な方式では、従来型の802.16(e)TDDフレームはフルフレームであることのみが可能であり、802.16(m)フレームは好適にはサブフレーム1:2であるが、フルフレームであることも可能である。h−フレームはフルフレームまたはサブフレーム1:2のいずれであることも可能である。図2には、従来型の802.16(e)TDDフレームとの後方互換性を有する802.16(m)のサブフレーム1:2を示す。ここで、第1、第3のブロックはダウンリンクブロックであり、第2、第4のブロックはアップリンクブロックである。一般に、ブロックのインターバルの長さは異なることが可能である。
【0012】
802.16(m)の5ミリ秒フレームは、次の型の基本領域から構成されることが理解される。802.16(e)端末に対するダウンリンクトラフィックの送信に用いられるe−DL領域、e−UL:802.16(e)端末によってデータおよび制御メッセージの送信用に割り当てられる領域、m−DL:802.16(m)端末に対する送信用に割り当てられる領域、およびm−UL:802.16(m)端末による送信用に割り当てられる領域。e−DLおよびe−UL領域も、802.16(m)端末との間の送信に用いることが可能である。一般に、802.16(m)領域の構造(サブチャネルおよびパイロット構造)は、802.16(e)領域の構造とは異なることがある。従来型の端末およびより新しい世代の端末の数に応じて、5ミリ秒フレーム全体を802.16(e)サービスまたは802.16(m)サービスに割り当てることが必要な場合がある。
【0013】
これらの異なる領域の型を用いると、トラフィックサービス要件に適合させるように様々な5ミリ秒フレーム構造の型を生成することが可能である。これには次のものが含まれる。すなわち、従来型の802.16(e)TDD端末にサービス提供するために用いられるe−DLおよびe−UL領域のみからなるe−フレーム(従来型のモードでは、これらのフレームにより802.16(m)端末もサービス提供されることが可能である)、802.16(m)端末のみにサービス提供するだけのためのm−DLおよびm−UL領域からなるm−フレーム、ならびに、802.16(e)および802.16(m)端末にサービス提供するためのe−DL/e−ULおよびm−DL/m−UL領域の両方を含むh−フレームである。802.16(m)部分および802.16(e)部分は、802.16(m)の制御チャネル、パイロット、およびサブチャネル化によって柔軟性が提供されるように、時分割多重化されていることが求められる。
【0014】
デバイス型の個体数およびトラフィックパターンに応じて、セル/セクタにおける従来型の仮想フレームとしてm−フレームまたはh−フレームを取り扱うことが必要な場合がある。それらのフレームにおけるm−DLおよびm−UL領域は、従来型のシステムとは異なるサブチャネル/パイロット構造を有する場合があるが、それらの領域は従来型の端末では用いられない「デッドゾーン(dead zone)」として取り扱う必要がある。このフルフレームは、従来型の802.16(e)フレームに構造が類似しており、フレームリソースを完全に利用して従来型の仮想フレームに対し容易にマッピング可能である。しかしながら、サブフレーム1:Nは(やはり従来型の802.16(e)仮想フレームに対しマッピング可能であるが)、1つ以上の「デッドゾーン」を含んでおり、DL/UL同期を確実にするために802.16(e)(TDD)送信は許可されない。
【0015】
802.16(m)基地ユニットは、フルフレームにより従来型の802.16(e)端末にサービスを提供することが可能である。サブフレーム1:Nによりサービスを提供するために、802.16(m)基地ユニットはN個の隣接したサブフレームに対して従来型の仮想的な5ミリ秒フレームのマッピングを行い、一連のサブフレームは、一連の従来型の5ミリ秒仮想フレームとして組織されることが可能である。このとき、従来型の仮想フレームにおける時分割複信(TDD)スプリット位置には、N個の選択肢が存在する。TDDシステムの全システム同期要件によってダウンリンクおよびアップリンク送信のインターバルに対し追加の制約が課され、従来型の802.16(e)TDD端末間において送信が行われないデッドゾーンが生成される。しかしながら、これらのデッドゾーンにおいて、802.16(m)端末間の送信は可能である。図3には、従来型の802.16(e)TDD端末においてデューティサイクルが75%の5ミリ秒フレームが用いられる、第1の構成を示す。このフレームは、従来型のプリアンブル302、DLマップ304、およびデッドゾーン306を含んでおり、デッドゾーン306には、802.16(m)アップリンクインターバルに従来型のダウンリンク割当が存在しない。図4には、第2の構成を示す。第2の構成では、フレームはデッドゾーン406を含んでおり、デッドゾーン406には、802.16(m)ダウンリンクインターバルに従来型のダウンリンク割当が存在しない。
【0016】
デッドゾーンを指し示す一般的なメッセージ構造およびそのパラメータを、テーブル1に示す。
【0017】
【表1】
上記のメッセージにおいて、パラメータ「場所(location)」は、時間によるフレーム内における位置を示す(フレーム内におけるシンボル番号、絶対時間、開始フレームからの時間オフセット、または他の何らかの指定の時間からのオフセットによって表され得る)ので、パラメータの「場所」の解釈は、そのパラメータの「専用のパイロットタグ」の値に依存する。「専用のパイロットタグ」が1の場合、「場所」の後のパイロットシンボルは専用であり、0の場合、「場所」の後のパイロットシンボルが専用のパイロットではないことを示す。したがって、専用のパイロットを有するゾーンは、次の2つのメッセージ、すなわち、専用のパイロットタグ=1および場所=「T1」の第1のメッセージと、それに続く専用のパイロットタグ=0および場所=「T2」の第2のメッセージとの発生によって記述される。ここで、T2≧T1である。このゾーン内の割り当られたリソースである従来型の端末は、そのバースト内のパイロットのみをチャネル推定に用いることが求められる。このゾーン内の割当リソースでない従来型の端末は、このゾーンにおけるパイロットを無視するとともに、専用のパイロットゾーン内のデータ送信のうちのいずれも復号する必要はない。このことは、MSがこのゾーンにおいて16e移動体に割当を行わないことと組み合わされ、間接的に16e移動体を使用不能とする、すなわち、このゾーンから16e移動体は隔離される。したがって、16e移動体は、このゾーンに存在するものすべてを効果的に無視する。
【0018】
デッドゾーンを指し示すために用いることの可能なメッセージの一例は、IEEE802.16e仕様のSTC_DL_ZONE_IE()であり、このメッセージにおけるパラメータ「OFDMAシンボルオフセット」および「専用のパイロット」は、上記のテーブル1の一般的なメッセージにおけるパラメータ「場所」および「専用のパイロットタグ」に相当する。
【0019】
デッドゾーンを実装するために用いることの可能な別のメッセージ構造およびそのパラメータを、テーブル2に示す。
【0020】
【表2】
この4つのパラメータによって、時間周波数リソースの矩形のデッドゾーンが記述される。このメッセージにおいて、パラメータ「開始シンボル(starting symbol)」は、時間によるフレーム内におけるデッドゾーンの開始する位置を示す(フレーム内におけるシンボル番号、絶対時間、開始フレームからの時間オフセット、または他の何らかの指定の時間からのオフセットによって表され得る)。「シンボルカウント」は、「開始シンボル」から開始する、デッドゾーンの持続時間を示す。パラメータ「開始サブチャネル」は、サブキャリア周波数におけるデッドゾーンの開始する場所を示す。これはサブキャリア単位、またはサブキャリアのグループであるサブチャネル単位である。「サブチャネルカウント」は、周波数範囲におけるデッドゾーンの長さを示す。この一般的なメッセージ型の一例は、IEEE802.16e仕様のPAPR_Reduction_and_Safety_Zone_Allocation_IE()である。このメッセージにおいて、パラメータ「OFDMAシンボルオフセット」、「サブチャネルオフセット」、「OFDMAシンボルの数」、および「サブチャネルの数」は、一般的なデッドゾーンメッセージの型その2における、パラメータ「開始シンボル」、「開始サブチャネル」、「シンボルカウント」、および「サブチャネルカウント」にそれぞれ対応する。PAPR_Reduction_and_Safety_Zone_Allocation_IE()におけるPAPR_Reduction_Safety_Zoneパラメータは、従来型の端末に対し減少した干渉ゾーンを指示するように、「1」に設定されることが求められる。これによって、そのゾーンにおいてアップリンク送信を実行しないよう、効果的に端末に対し指示が与えられる。
【0021】
効率的な従来型のサポートと小さな遅延時間の802.16(m)サービスとの間のバランスを比較検討することは、一様なフレームサイズを伴う課題である。上述のフルフレームでは、効率的な従来型のサポートが提供されるものの、802.16(m)端末に対する遅延時間性能が犠牲となる。サブフレームでは、802.16(m)端末の小さな遅延時間のサポートが提供されるものの、デッドゾーンの形態により従来型の端末に対する性能が犠牲となる。
【0022】
一実施形態では、一様でない構成はフルフレームおよびサブフレームの両方を含み、このフルフレームおよびサブフレームは時間を通じてインタリーブ化される。1つのセル内では、フルフレームは主としてそのセルに存在する従来型の端末にサービス提供するために用いられ、サブフレームは主として802.16(m)端末にサービス提供するために用いられる。しかしながら、緊急の遅延制約を有するパケットのサービス提供を行うために、いずれのフレーム型を用いていずれの型の端末をサービスすることも可能である。このフルフレームおよびサブフレームは、反復するパターンにより組織され、スーパーフレームと呼ばれる。
【0023】
図5のスーパーフレームでは、インタリーブ化のパターンは、2つのサブフレーム1:2に続く1つのフルフレームからなる。このパターンは、一般に全セクタ/セルを通じて同じである。第1のスーパーフレームは、デューティサイクルが75%の802.16(e)TDD仮想フレーム構成を含み、第2のスーパーフレームは、デューティサイクルが25%の802.16(e)TDD仮想フレーム構成を含む。一般に、同じ802.16(e)TDD仮想フレームでは、異なる基地局については構成オプションが異なってよい。1つの基地局が802.16(e)仮想フレームを用いて従来型の端末と通信を行うとともに、アップリンク送信およびダウンリンク送信の間に所望されない干渉を生じることなく、別の近隣の基地局が16mのサブフレーム1:2構造を用いて16mの基地局と通信を行うことができる。スーパーフレームにおける異なる型のフレームの比率とそのインタリーブ化パターンは、一般にそのシステムにおける802.16(e)端末および802.16(m)端末の比率によって決定される。この構成は、隣接した複数のセルにおける基地ユニットの送信および受信の間に競合が存在しない(例えば、隣接したセルの間にTDD Tx/Rx境界の競合が存在しない)ことを保証するように、システム全体に実装されてよい。
【0024】
このように、次世代無線通信インフラストラクチャエンティティ(例えば、図1における802.16(m)基地ユニット)は、2つ以上の領域を各々含む複数のフレームを含むスーパーフレームを送信する。それらの領域は、TDDシステムの場合、一般にアップリンクまたはダウンリンク通信用に端末に対し割り当てられる何らかのリソースである。スーパーフレームは、一般にシーケンスにより送信される。このスーパーフレーム構造は、隣接したセルにおける基地ユニットの送信および受信の間に競合が存在しないことを保証するために、TDDシステムの全基地局へ通信され、全セクタおよびセルの同期を維持する必要がある。この構造は、スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性を指定する制御メッセージにより通信されてよい。この制御メッセージは、陸線ネットワークを通じて、または基地局の間の無線通信リンクなど他の手段によって、他の基地局へ送信されてよい。この制御メッセージも、スーパーフレームの1つ以上のフレームにより端末へ送信されてよい。このメッセージでは、そのメッセージが発生するのと同じスーパーフレームの各フレーム内の、または別のスーパーフレーム(例えば、後続のスーパーフレーム)のフレームにおける領域の構成特性が指定されてよい。一実施形態では、スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性は、制御メッセージのマップにより、または他の手段によって指定される。いずれの場合にも、幾つかの実施形態では、制御メッセージにはスーパーフレームに適用可能なマップを指定する参照番号が含まれ、それによって、その構成特性を含む制御メッセージのバージョンを端末が区別することが可能となる。
【0025】
一実施形態では、この領域の構成特性は次を含む群から選択される:領域の数、領域のサイズ、領域の型(例えば、TDDシステムのアップリンクまたはダウンリンク)、および領域の順序。複数の特性が指定されてもよい。一実施形態では、TDDシステムにおいて、制御メッセージはフレームの領域がアップリンク領域であるかダウンリンク領域であるかを指定する。したがって、この領域は、アップリンク領域およびダウンリンク領域を含む領域の群から選択される。制御メッセージは、スーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域の数を指定してもよい。一部の実施形態では、制御メッセージは、スーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域のサイズを指定する。図5では、フレームは、一般に、異なる数のリソースブロックを有する(リソースブロックはダウンリンクまたはアップリンクの送信インターバルである)。例えば、第1、第2の5ミリ秒サブフレームは4つのリソースブロックを有し、第3の5ミリ秒サブフレームは2つのブロックを有する。
【0026】
従来型の互換性を提供するとともに、提案のフレームワークに基づき遅延時間を減少させるフレームを構成する、様々な手法が存在する。新しいプロトコルフレーム構造の設計において考慮する必要のある別の要因は、TDDおよびFDDの両方に対するサポートである。好適には、TDDおよびFDDの両方に対し同様のフレームおよびサブフレーム構造が適用可能である。
【0027】
一実施形態では、フレームは等しいサイズの複数のブロックへ分割され、それらのブロックは、1つ以上のプロトコル(例えば、IEEE802.16(e)および/または802.16(m))をサポートする。そのようなフレームは、802.16(m)無線通信インフラストラクチャエンティティが802.16(e)無線端末および802.16(m)無線端末の両方に無線リソースを割り当てることを可能とする。一般に、この無線フレームは、最初のブロックおよび最後のブロックを含む、複数のブロックを含み、各ブロックは複数のシンボルを含む。一実施形態では、各ブロックはほぼ同数のシンボルを含む。第1のブロックは、第1のプロトコルプリアンブル(例えば、802.16(e)など従来型のプロトコルプリアンブル)を含む。フレームの最初のブロック以外のブロックは、第1のプロトコルプリアンブルを含まない。
【0028】
一般に、この無線フレームは1つ以上の第1のプロトコルブロックおよび/または1つ以上の第2のプロトコルブロック(例えば、802.16(e)および/または802.16(m)ブロック)を含む。一部の実施形態では、このフレームは第1および第2のプロトコルブロックの両方を含む。別の実施形態では、このフレームは第2のプロトコルブロック(例えば、802.16(m)ブロック)のみを含む。この無線フレームは、第1のプロトコルブロック内におけるリソースを割り当てるための割当制御メッセージを含む。第1および第2プロトコルブロックを含むフレームでは、無線フレームは、第1のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージと、第2のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第2のプロトコル割当制御メッセージとを含む。一実施形態では、この割当制御メッセージは、第1のプロトコル割当制御メッセージが位置する無線フレームとは異なる無線フレーム(例えば、後続のフレーム)の第1のプロトコルブロック内のリソースを割り当てるための、第1のプロトコル割当制御メッセージである。一実施形態では、第1の割当制御メッセージは第1のブロックに位置する。第1のブロックは、第1または第2のプロトコルブロック(例えば、802.16(e)または802.16(m)のブロック)であってよい。
【0029】
サブブロックは、フレームにおけるその位置およびそのサブブロックの特性に基づき記述されてよい。例えば、802.16(e)プロトコルおよび802.16(m)プロトコルの両方をサポートする5ミリ秒フレームは、上述の領域型のうちの1つとして特性が決定されてよい。802.16(m)サブブロックには、5つの型が存在する。各サブブロックは、後方互換性の目標および効率的な802.16(m)性能を達成するように設計されたユニークな特性を有する。802.16(m)DLリードサブブロック(DL Lead Sub−Block)は、第1のシンボルに従来型の802.16(e)プリアンブルを含む。フレームの残りのシンボルは、802.16(m)に対し割り当てられてよい。このサブブロックは、第1のサブフレームによってのみ送信されてもよい。802.16(m)DLリード互換性(DL Lead Compatible)サブブロックは、従来型の端末との後方互換性のための16eプリアンブルに加え、802.16(e)FCHおよび802.16e DL−MAPを含む。残りのシンボルは、802.016(m)に対し割り当てられる。リード互換性サブブロックは、第1のサブフレームによってのみ送信されてもよい。802.16(m)同期(Synchronization)サブブロックは、802.16(m)端末を同期させるとともに802.16(m)フレームのより広い態様を記述するために用いられ得る、ブロードキャスト制御を含む。このサブブロックは、同期の基準として、5ミリ秒フレームにおいてユニークな位置を占有する。第2のサブフレームは、この同期サブブロックにおいて、適切であるが必須ではない位置である。802.16(m)DLサブブロックは、802.16(m)ダウンリンクデータおよび802.16(m)制御を含む、一般的な16mサブブロックである。これは、第2、第3、または第4のサブフレームを占有してよい。802.16(m)ULサブブロックは、802.16(m)ダウンリンクデータおよび802.16(m)制御を含む、一般的な802.16(m)サブブロックである。これは、第2、第3、または第4のサブフレームを占有してよい。
【0030】
802.16(m)フレーム構造において割り当てられ得る802.16(e)サブブロックには、5つの型が存在する。これらのサブブロックは、802.16(e)フレームの従来型の仕様にフレームに従っており、従来型の移動体による従来型の802.16(e)フレームから区別することは不可能である。従来型のDLリードサブブロック(Legacy DL Lead Sub−Block)は、802.16(e)プリアンブル、802.16(e)FCH、802.16(e)DL−MAPを含む、従来型のフレームと同一である。このサブブロックは、802.16(e)ダウンリンクデータを含み、通常、UL MAPを含む。従来型のDL二次サブブロック(Secondary Sub−Block)は、従来型の802.16(e)ニューメロロジー(numerology)と同一であり、802.16(e)DLデータを含む。この従来型のDL二次サブブロックは、従来型のDLリードサブブロックにのみ続いてもよい。従来型のDL三次サブブロック(Tertiary Sub−block)ブロックは、従来型の802.16(e)ニューメロロジーと同一であり、802.16(e)DLデータを含む。この従来型のDL三次サブブロックは、従来型のDL二次サブブロックにのみ続いてもよい。従来型のUL三次サブブロックは、従来型のアップリンクデータを含み、また従来型のアップリンク制御を含んでもよい。従来型のULテールサブブロック(Tail Sub−Block)は従来型のアップリンクデータを含み、また従来型のアップリンク制御を含んでもよい。
【0031】
一実施形態では、割り当てられるサブブロックの型は、フレーム位置に依存する。次のサブブロックは、第1のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)リードサブブロック、802.16(m)DLリード互換性サブブロック、および従来型のDLリードサブブロック。次のサブブロックは、第2のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)同期サブブロック、802.16(m)DLサブブロック、802.16(m)ULサブブロック、および従来型のDL二次サブブロック。次のサブブロックは、第3のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)DLサブブロック、802.16(m)ULサブブロック、従来型のDL三次サブブロック、および従来型のUL三次サブブロック。次のサブブロックは、第4のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)DLサブブロック、802.16(m)ULサブブロック、および従来型のULテールサブブロック。
【0032】
これらの異なる領域の型を用いると、上でも述べたように、トラフィックサービス要件に適合させるように様々なフレーム構造の型を生成することが可能である。一般に、フレームの第1のブロックはDL領域であり、第1のシンボルはプリアンブル用に割り当てられる。DLブロックの最後のシンボル(または比較的半径が大きなセルでは最後の2つまたは3つのシンボル)は、次のブロックがULブロックの場合、TTG用に割り当てられる。最後のブロックがULブロックである場合、5ミリ秒フレームの最後の部分はRTG用に割り当てられる。追加のDL/ULスプリットについては、DLブロック(ULブロックに続く)の第1のシンボルは、RTG用に割り当てられる。
【0033】
図6は、等しいサイズのサブブロックを有する代表的な802.16(m)フレーム600である。このフレームは、プリアンブル602およびRTG604を含む。4つのブロック606,608,610,612は全て、m−DLまたはm−UL領域を含み、従来型の802.16(e)構造を含んでいない。m−フレームの第1のブロック(サブフレーム)は、802.16(m)−DL領域を含む。幾つかの可能なTDDスプリット、すなわち、75%、50%、25%、または100%(フルDLまたはフルULフレーム)が存在する。m−フレームについてフルフレームおよびサブフレーム1:2フォーマットの両方を構成可能である。m−フレームは802.16(e)データをサポートしていないので、このフレームの制御オーバヘッドは802.16(m)制御チャンネル設計に応じて小さくてよい。3ビット程度で、802.16(m)フレームの構成を信号で送ることができる。このフレームは、フレームあたり12個のシンボルを有する、5ミリ秒フレームである。他の実施形態では、しかしながら、フレームの持続時間はより長くてもより短くてもよく、各ブロックは、何らかの他の数のシンボルを含んでもよい。
【0034】
図7は、ハイブリッドフレーム700である。ハイブリッドフレーム700はHEM−Iフレームとも呼ばれ、同じ5ミリ秒のインターバルで802.16(e)および802.16(m)のデータトラフィックにサービス提供するように設計された、サイズの等しいサブブロックを有する。このフレームは、プリアンブル702およびRTG704を含む。第1のブロックは、1シンボルのプリアンブルで始まる802.16(e)DL領域であり、これに802.16(e)MAP806と、802.16(e)DLトラフィックリソース領域708とが続く。他の3つのブロックは、802.16(e)領域および802.16(m)領域(DLまたはUL)の組み合わせである。802.16(e)端末では、802.16(m)サブフレームは専用のパイロットを含む別個のゾーンにある。フルフレームおよびサブフレーム1:2の両方を、この型のフレームを用いて構成可能である。この構造には、次の幾つかの制約がある。第2のブロックがe−ULであることは不可能である(従来型の802.16(e)システムにおいて許可されるTTDスプリットを満たさないため)。すなわち、サブフレーム1:2を構成するには、第2のブロックがm−ULである必要がある。これには、802.16(m)MAPが第1のブロックに位置するか、先の5ミリ秒フレームインターバルに位置することが必要である。フレーム700は、802.16(e)トラフィックをサポートするためにフルサイズ16eMAPオーバヘッドを含む。しかしながら、フレームの一部は802.16(m)トラフィック用に割り当てられているので、このフレームにおける802.16(e)ユーザの数は従来型の802.16(e)フレームより少ない。フレーム700の制御チャネルオーバヘッドは中程度である。5ビット程度で、802.16(m)フレームの構成を信号で送ることができる。
【0035】
図8は、フレーム800である。フレーム800はHEM−IIフレームとも呼ばれ、802.16(m)データトラフィックのみをサポートする、サイズの等しいサブブロックを有する。このフレームは、プリアンブル802およびRTG804を含む。このシンボルには、802.16(e)基本MAP806が続く。802.16(e)基本MAPは後方互換性を保証しており、IEEE802.16e圧縮マップに含まれる必須要素など必須のMAP IEのみを含む。IEEE802.16e圧縮マップは、次の必須要素、すなわち、圧縮されたマップインジケータ、UL−MAPの付加された予約済みビット、マップ(Map)メッセージ長、PHY同期フィールド(PHY Synchronization Field)、DCDカウント(Count)、オペレータID(Operator ID)、セクタID(Sector ID)、OFDMAシンボル数、およびDL IEカウント。
【0036】
802.16(e)基本MAPのサイズは、約2〜約4のOFDMシンボルである。第1のブロックの残りは、802.16(m)−DL領域808を含む。最後のブロックは802.16(m)UL領域を含み、他の2つのブロックは802.16(m)DLまたは802.16(m)UL領域を含む。フルフレームおよびサブフレーム1:2の両方を、この構成を用いて構成可能である。フレーム800用の制御オーバヘッドは、802.16(e)データトラフィックをサポートしないので、小さい。2ビット程度で、フレーム800の構成を信号で送ることができる。図7のフレーム700および図8のフレーム800が1つの型のフレームへ組み合わせられる場合にも、それらを分離することによって制御信号送信が節約される。
【0037】
図9には、固定の持続時間サブブロックを有する複数の5ミリ秒フレームを含む、スーパーフレーム900の一般的な構造を示す。このフレームは、802.16(e)端末もしくは802.16(m)端末またはそれらの組み合わせをサポートする。一実施形態では、802.16(m)フレーム構造は20ミリ秒スーパーフレームに基づく。制御オーバヘッドを減少させ、802.16(m)移動体用のシグナリングおよび検出を単純化する(ブラインド検出を回避する)ために、このスーパーフレームの第1のフレーム902は、図8に示した型であるか、図6に示したm−フレームである。802.16(m)ブロードキャストチャネル(m−BCH)904は、第1のフレームの第1のブロックの端部に位置しており、端末が初期化される時、20ミリ秒の位相を決定するために用いられることが可能である。この802.16(m)フレーム構造は、従来型の802.16(e)端末に対し透明性を有する。したがって、802.16(e)端末が新たな制御信号を検出する必要はない。ハイブリッドフレームでは、802.16(m)領域は専用のパイロットを有する別個のゾーンを割り当てられる。スーパーフレームおよびフレームおよびサブフレーム構造において802.16(m)端末のシグナリングを行う際の制御信号は、階層構造に基づく。この信号は、m−BCHの一部であり、20ミリ秒毎に送信される。この符号化されたBCHは、40ミリ秒のインターバル(x−2の場合)内のx(例えば、x=2)個のスーパーフレームへマッピング可能である。この信号のサイズは減少され、信号がブロードキャストされるので、信頼性が高くなる。代表的なスーパーフレーム構造制御信号を、テーブル1に示す。
【0038】
【表3】
テーブル2には、m−フレームのサブフレーム構造制御信号を示す。
【0039】
【表4】
テーブル5には、HEM−IIサブフレーム構造制御信号を示す。
【0040】
【表5】
テーブル7には、代表的なHEM−Iサブフレーム構造制御信号を示す。
【0041】
【表6】
図9では、上記の代表的なフレーム構造を、TDD 16mシステムについて記載する。しかしながら、代替の一実施形態では、同様のフレーム/サブフレーム構造をFDD802.16(m)に対し適用することが可能である。また、1つの5ミリ秒フレーム内に4つのサブフレームしか存在しない場合であっても、1つのスーパーフレーム内には16のサブフレームが存在する。テーブル1〜4の制御信号はサブフレーム毎にDL/ULおよびe/mを割り当てることが可能であるので、DL/ULとe/mとの間の分割(スプリッティング)の粒度は、1/16、すなわち、6.25%である。
【0042】
図10には、802.16(e)および802.16(m)をサポートする代表的なハイブリッドフレーム構造を示す。説明したように、この5ミリ秒フレームは802.16(e)プリアンブルから始まる。802.16(e)端末は、802.16(m)領域が別個のゾーンとして割り当てられている802.16(e)MAPから、802.16(e)および802.16(m)の割当を決定する。802.16(m)領域は1つ以上のmサブフレームからなるが、このサブフレームはサイズが固定であり、802.16(e)DL領域と802.16(e)UL領域との間に位置している。この方式は、サブフレームサイズが異なること、DL/ULが分離していること、およびe/mが固定であることを除き、HEM−Iと類似している。図10には1つの代表的な構造を示す。このmサブフレームの持続時間は、48シンボルの因子から選択可能であり、この場合には16シンボルである。h−フレーム構造におけるmサブフレームの数およびサイズは、負荷、遅延、または他の要件に基づき、変更可能である。この場合、ハイブリッド(h)フレームには、2つのmサブフレームが存在する。h−フレーム内のmサブフレームの位置は、TTGがm−フレーム領域によって覆われている限り、任意の場所であってよい。完全なDL/UL同期および最大のフレーム利用は、従来型のTDDスプリットに対してmサブフレームを入念に設計することによって、達成可能である。フルフレームは、5ミリ秒フレームにおいて1つのmサブフレームを用いることによって構成可能であり、サブフレーム1:2は2つのmサブフレームを用いて構成可能である。寸法の固定されたmサブフレーム構造によって、802.16(m)端末がブラインド検出を用いて802.16(m)割当を決定することが補助されるが、明示的な制御シグナリングが用いられてもよい。
【0043】
上記の例では、従来型の802.16(m)トラフィックに対するフレームリソースの割当と、DLおよびULインターバルに対する割当とは、明確に12シンボルブロックである。この方式では、必要な制御オーバヘッドは小さいが、従来型および802.16(m)の区分の限られた集合と、TDDスプリットの限られた集合としか可能でない。この章では、従来型および16mの区分サイズの柔軟な割当を可能とするとともに、DL/ULトラフィック比に適応する際の柔軟性をより大きくする、より広範囲のTDDスプリットを可能とする、代替の一方式について記載する。この方式では、次のうちの1つ以上、すなわち、従来型の802.16(e)フレーム、802.16(m)フレーム、および/またはハイブリッドフレーム、を含むスーパーフレーム構造が存在する。幾つかの実施形態では、スーパーフレームの長さは5ミリ秒の何倍かであるので、5ミリ秒のハイブリッドフレームはスーパーフレーム構造の特別な場合である。他の実施形態では、スーパーフレーム長さは5ミリ秒とは異なることが可能である。802.16(e)フレームは従来型のフレームと同じである。802.16(m)フレームは、802.16(e)サービスをサポートする必要はなく、従来型の構成要素を有する必要がない。802.16(m)フレームはフルフレームの構造を有してもよく、N個のmサブフレームからなるサブフレーム1:Nの構造を有してもよい。mサブフレームは、場合によっては、広範囲のTDDスプリットを有するように構成可能である。同じ5ミリ秒の期間内で802.16(e)端末および802.16(m)端末をサポートするハイブリッドフレームでは、この5ミリ秒のインターバルは802.16(e)領域および802.16(m)領域へと区分される。2つの異なる型の区分について記載する。
【0044】
図11には、第1、第2のプロトコルに準拠した無線通信端末に対する割当無線リソースに適切なリソース領域区分(例えば、802.16(e)および802.16(m)区分)のサイズにおける柔軟性を有する、フレーム構造を示す。5ミリ秒フレームは、e−DL、e−UL、m−DL、およびm−UL領域を有することができる。しかしながら、802.16(e)領域のサイズがそれらの領域において用いられるサブチャネル型の粒度によって課される制約を受けることを除き、フレームサイズ(シンボルの数)に制約は存在しない。ダウンリンク無線フレームは、一般に、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含む。この無線フレームは、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージと、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てるための第2のプロトコル割当制御メッセージも含む。幾つかの実施形態では、第1のプロトコル割当制御メッセージは、第1のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることが可能であり、第2のプロトコル割当制御メッセージは、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることが可能である。
【0045】
無線通信インフラストラクチャエンティティ、例えば、802.16(m)基地局は、一般に、例えば、第1のプロトコルに準拠した無線端末および第2のプロトコルに準拠した無線端末に無線リソースを割り当てるために、複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスを送信する。一実施形態では、このシーケンスの無線フレームの50パーセント(50%)以上は、任意の802.16(e)移動体ユニットがシステムに対する同期を維持することを可能とするために、例えば、第1のプロトコルプリアンブル(例えば、802.16(e)プリアンブル)を含む。この実施形態では、第1のプロトコルプリアンブルを含む無線フレームは、第1のプロトコル割当制御メッセージを含んでもよく、含まなくてもよい。
【0046】
第2のプロトコル(例えば、802.16(m))割当制御メッセージが、無線フレーム内の所定の場所に位置してもよい。既知または所定の場所に第2のプロトコル割当メッセージを配置することによって、メッセージの場所のブラインド検出を試みることを回避することが可能となるので、802.16(m)移動局の複雑性を減少させることが可能である。ブラインド検出には、通常、適切なメッセージCRC(巡回冗長検査)が取得されるまで複数のリソース集合を通じてメッセージの復号を試みることが伴う。第1のプロトコルリソース領域は、一般に、パイロットサブキャリアを含む。一実施形態では、無線フレームは、第1のプロトコル端末が第2のプロトコルリソース領域においてパイロットサブキャリアを用いるべきでないことを示すメッセージを含む(例えば、第1のプロトコル端末に対する割当が存在しない専用のパイロットゾーンを示すメッセージの送信によって、または安全ゾーンを示すメッセージその他の手段によって)。第2の領域のサブキャリアは、存在しなくてもよく、第1の領域のパイロットと異なる場所に存在してもよい。別の実施形態では、このメッセージは、第2のプロトコルリソース領域を含む専用のパイロットインターバルを識別する。無線フレームは、第1のプロトコルリソース領域の境界を識別するメッセージも含んでよい(例えば、第1のプロトコル端末に対する割当が存在しない専用のパイロットゾーンを示すメッセージの送信によって、または安全ゾーンを示すメッセージその他の手段によって)。
【0047】
図11では、フレームの第1のシンボルは、802.16(m)MAPか、802.16(m)MAPのサブセット、または802.16(e)MAPから独立に802.16(m)領域を識別する802.16(m)MAPポインタを含む。これに、1シンボルの802.16(e)プリアンブルおよび802.16(e)MAPが続く。802.16(e)MAPは、安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンを用いて、16m領域を示す。802.16(m)ゾーンにおいて、802.16(e)構造より効率的な新しいパイロット/サブチャネル/制御構造を定義することが可能である。この例では、802.16(e)DLおよびUL領域がPUSCゾーンを用いるように示している。しかしながら、これに代えて他の802.16(e)順列を用いることも可能である。また、802.16(m)ダウンリンクおよびアップリンクゾーン(ダウンリンクおよびアップリンク上の第2のプロトコル領域)では、順列、パイロットパターン、およびパイロット密度、ならびにサブキャリア間隔、サイクリックプレフィックス長、またはシンボル持続時間など他のパラメータは、802.16(e)において定義されているものと同じであってもよく、異なっていてもよい。他の実施形態では、フレームの第1のシンボルは802.16(e)プリアンブルおよび802.16(m)MAPを含み、上記の制御チャネル/制御シグナリングは、フレームにおいて1つ以上の異なる位置に存在する。例えば、16mDLとしてラベルの付けられているフレームの部分内である(例えば、802.16(e)パースペクティブからの専用のパイロットゾーンまたは安全/PAPR減少ゾーン)。一般に、802.16(m)MAPは、時間多重化されている必要はないが、時分割多重化(TDM)、周波数分割多重化(FDM)、または符号分割多重化(CDM)の任意の組み合わせを用いて多重化されることが可能である。また、802.16(m)MAPおよびその情報は、ブロードキャストされてもよく(例えば、そのセルカバレッジ領域内に現在存在する802.16(m)移動体のほぼ全部によって復号可能であることが意図される)、専用であってもよく(例えば、特定の移動体または移動体のグループによってのみ復号可能であることが意図される)、またはブロードキャストおよび専用の組み合わせであってもよい(例えば、制御/シグナリング情報の一部がブロードキャストされ、移動体に特異的な制御/シグナリングは専用である)。
【0048】
また、(特に)図11では、16m安全オーバーライドインジケータが802.16(e)MAP/制御チャネル構造内に示されている。これは、特定の802.16(e)安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンが802.16(m)移動体の802.16(m)ゾーンとして用いられていることを802.16(m)移動体に識別させるために含められることの可能な、随意の態様である。これは2つ以上の態様において利用可能である。第1に、802.16(m)移動体は、802.16(e)MAP/制御チャネル構造を復号することが可能である場合、802.16(m)ゾーンがフレーム内のどこにあるのかを知る。次いで、802.16(m)MAPが802.16(m)ゾーン内の既知の位置にある場合、802.16(m)移動体はMAPの検出を単純化するにはMAPをどこに配置するかを知る。換言すると、この状況では、802.16(m)MAPの位置に対するポインタが802.16(m)移動体へ提供される。第2に、特定の安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンが802.16(m)ゾーンとして用いられることを802.16(m)移動体が知っている場合、802.16(e)MAPを用いて802.16(m)ゾーンにおいて802.16(m)移動体にリソースを割り当てることが可能である。802.16(m)ゾーンにおいてリソースを割り当てる802.16(e)MAPのこの使用は、単独で行われてもよく(例えば、フレームに別個の802.16(m)MAPが存在しないとき)、別個の802.16(m)MAPによって行われ得るリソース割当に加えて行われてもよい。16m安全オーバーライドインジケータは、802.16(e)プロトコルとの互換性を有する手法により、802.16(e)MAPに含まれることが可能である。例えば、あらかじめ決定した利用可能なまたは予約済みのダウンリンクインターバル使用符号インジケータ(DIUC)もしくは802.16(e)プロトコルの拡張DIUC(例えば、特定の802.16(e)の機能に対しまだ割り当てられていない)を16m安全オーバーライドインジケータとして用いること、またはサービス提供することが可能である。そのようなインジケータは、ダウンリンクMAPもしくはアップリンクMAP(アップリンクMAPでは、DIUCに相当するのはアップリンクインターバル使用符号またはUIUCである)または両方において使用可能である(なお、用語DIUC/UIUCは本発明の記載において総称的に用いられるが、これらの用語は拡張DIUC/UIUC、拡張−2 DIUC/UIUC、および拡張DIUC/UIUC−依存のIEを含む場合もある)。利用可能なDIUCを利用する場合、解釈不能なDIUCまたはUIUCを無視することを802.16(e)移動体が一般に知らないことのために、802.16(e)移動体の動作が損なわれはしない。他の802.16(e)互換の方法も可能である(他の情報要素すなわちIEにおいて他の予約済みの符号またはフィールドを利用することなど)が、802.16(e)移動体の動作が損なわれないことを保証するには注意が必要である。一般に、従来型の(802.16(e))MAP領域に示される安全ゾーン/専用のパイロットオーバーライドは、非明示的に指定されてもよく、明示的に指定されてもよい。非明示の一例は、フレームの16m領域にポインタを提供する新しい16mのみのMAP IEを定義すること(例えば、予約済みのDIUC/UIUCに基づき)であり、このポインタは、例えば、802.16(e)安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンの開始部に一致するように設定される。別の一例は、IEによって安全/専用のパイロットゾーン内のリソースに16m移動体を割り当て可能とする(既存の16eMAP IEまたは新たに定義される16mMAP IEを用いて)ことである。明示的なオーバーライドの一例は、安全/専用のパイロットゾーンIEを無視するように16m移動体に指示を与える新しいIE(例えば、予約済みのDIUC/UIUCに基づく)である。なお、幾つかの実施形態では、従来型のMAP領域により示される安全ゾーン/専用のパイロットオーバーライドは、これに代えて、全てのフレームにおいて送信されるのではなく間欠的に送信される、ダウンリンクチャネル記述子(DCD)など、高位層シグナリングにより示されてもよい(MAPによってではなく)。これによって、特に16mゾーンのサイズ/配置が遅くしか変化しない場合、MAPオーバヘッドが減少する。
【0049】
図12では、第1の802.16(m)サブフレーム(領域もしくはリソースの領域またはゾーンとも呼ばれる)は、従来型のTDD境界の前に安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンによって形成される802.16(m)領域に完全に含まれている。DLおよびULインターバルは隣接している。第2のmサブフレームのDLインターバルも、従来型のTDD境界の前に配置されている。しかしながら、そのULインターバルは、802.16(e)UL領域によってそれから分離されている。第1のmサブフレームのULインターバルが第2のmサブフレームのDLインターバルに隣接することは、AMCおよびMIMOビーム形成などにおけるリンク適応性能に有益である。しかしながら、充分な処理時間を欠くために、この隣接が高速再送信には有害な場合がある(次のフレームのDLインターバルまで待機が必要な場合がある)。
【0050】
図13では、2つの802.16(m)サブフレームが、2つの安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンによって形成される2つの802.16(m)領域に配置されている。両方のサブフレームについて、ULインターバルがDLインターバルに隣接している。この方式の欠点は、従来型のTTG(802.16(m)フレーム構造または802.16(e)の従来型の仮想フレームには必要でない)における未使用リソースである。
図14では、802.16(m)領域が既知の場所で開始するサブフレーム構造を示す。このため、第1のシンボルの(または、これに代えて、予約済みのDIUCを利用することに基づいてなど、802.16(e)互換の手法により802.16(e)MAPに埋め込まれる、もしくは含まれる)802.16(m)MAPポインタ/MAPサブセット/MAPは、他の実施形態(例えば、図10の構造)におけるように必要ではない。図14では、802.16(m)UL領域は、両方の802.16(m)サブフレームの802.16(m)DL領域の前に現われる。このため、UL MAP関連性は、好適には、次の802.16(m)サブフレームに対するものである。最初の802.16(m)サブフレームについては、UL領域はe−DL領域の後に位置し、TTGインターバルによって分離されている。このため、802.16(m)領域の開始場所は、既知のTTGインターバルの場所に基づくブラインド検出によって検出可能である。第2のmサブフレームの開始場所は、第1のmサブフレームにより記述されることが可能である。先のmサブフレームのm−DLインターバルからのm−ULインターバルの分離を大きくすることによって、より高速なHARQフィードバックが可能となり、より高速な再送信およびより小さなパケット遅延時間が得られる。
【0051】
図15は、5ミリ秒ハイブリッドフレームの構造が、FCH(すなわち、4スロット)後に802.16(e)DL−MAPの第1のDL−MAP−IE()を用いてブロードキャストされる、代替の802.16(m)フレーム構造である。これらのIE()は802.16(e)端末によって破棄される。複数のそうしたIE()は、より大きな反復因子を得ることによって、より大きな信頼性/カバレッジを得るために使用可能である。この構造では、802.16(e)MAPから独立して802.16(m)制御の効率的な検出が可能なことがあり、効率的なマイクロスリープを802.16(m)端末に実装可能である。この構造の主な利点は、802.16(m)MAPポインタ/MAPサブセット/MAPにシンボル全体を割り当てる必要がないことである。mサブフレームにおける通常のDL/ULの順序を維持することが可能である。上記のフレーム構造では、802.16(e)DLおよびUL領域のいずれかを0まで減少させることによって、802.16(m)トラフィックにフレーム全体を割り当てることが可能である。802.16(m)フレームは、後方互換性でないが、802.16(e)のDLおよびUL領域ならびに802.16(e)MAPを除去することによって構成可能である。802.16(e)MAPに802.16(m)フレーム構造情報を含めるための別の方法は、802.16(e)の予約済みのDIUC/UIUCのうちの所定の1つを利用して、特定のIEにおける情報がフレーム記述情報であることを示すことである。一例として、DL−MAP−IE()構造では、Extented−2 DIUC依存のIE()(DIUC値14に相当する)を用いることが可能である。このExtented−2 DIUC依存IE()構造では、0x0B−0x0Dまたは0x0Fの範囲のExtended−2 DIUCの予約済みの値を用いて、802.16mフレーム構造を記述することが可能である。このIEにおける長さパラメータは、バイトでのフレーム構造サイズに設定される。これに代えて、HARQ−DL−MAP−IE()を用いることが可能である(Extented−2 DIUC値0x07を有するExtented−2 DIUC依存IE()を用いて)。このHARQ−DL−MAP−IE()構造は、範囲0b0111−0b1111(予約済みであり、802.16(e)構造には用いられない)の値に設定された「モード」パラメータを有する。使用可能な別の構造は、DIUC=15のDL−MAP−IE()であり、これは拡張DIUC(Extended DIUC)依存IE()構造を識別する。拡張DIUCパラメータに範囲0x09−0x0Aまたは0x0C−0x0Eの予約済みの値を用いて、802.16(m)フレーム構造の記述を構成可能である。
【0052】
図16には、第1、第2のプロトコル(例えば、802.16(e)および802.16(m))に準拠した無線通信端末に対する割当無線リソースに適切なリソース領域区分(例えば、802.16(e)および802.16(m)区分)のサイズにおける柔軟性を有する、フレーム構造を示す。一実施形態では、シーケンスのうちの50パーセント(50%)以上の無線フレームは第1のプロトコル(例えば、802.16(e)プロトコル)プリアンブルを含む。このシーケンスは、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含み、第1のプロトコル割当制御メッセージは第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当て、第2のプロトコル割当制御メッセージは第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる。
【0053】
図17では、共通のフレームnの制御メッセージによって、第1、第2のプロトコル(例えば、802.16(e)および802.16(m)プロトコル)の両方に対するフレームn+1における割当が記述される。図17には、共通のフレームn+1における第1、第2のリソース領域が、先行するフレームnの制御メッセージによって記述されることも示す。一実施形態では、第1、第2のプロトコル割当制御メッセージは共通のフレームにおいて発生し、第1のプロトコル割当制御メッセージは、この共通のフレームに続くフレームにおいて、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当て、第2のプロトコル割当制御メッセージは、この共通のフレームに続くフレームにおいて、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる。別の実施形態では、第1、第2のプロトコルリソース領域は共通のフレームにおいて発生し、第1のプロトコル割当制御メッセージはこの共通のフレームに先行するフレームにおいて発生し、第2のプロトコル割当制御メッセージはこの共通のフレームに先行するフレームにおいて発生する。
【0054】
図18には、共通のフレームnの第1、第2のプロトコルに対する制御メッセージを示す。第1のプロトコル制御メッセージの一部は、フレームn+1の第1のプロトコル領域においてリソースを割り当て、第2のプロトコル制御メッセージは、同じフレームnの第2のプロトコル領域においてリソースを割り当てる。
【0055】
本発明の一部の実施形態では、第1のプロトコル割当制御メッセージ(例えば802.16(e)MAP)は、第1のプロトコルおよび第2のプロトコルの両方に準拠した無線端末(例えば、802.16(m)端末)に対し、第1のプロトコルリソース領域(例えば、802.16(e)領域またはゾーン)内のリソースを割り当てることが可能である。この場合、802.16(e)領域内のリソースの割り振られた/割り当てられた802.16(m)端末は、802.16(e)プロトコルを用いて、受信および/または送信を行うことが必要な場合がある。このようにして802.16(e)領域内の802.16(m)移動体にリソースを割り振る/割り当てることは、負荷のバランスを取る目的で有利なことがある。例えば、802.16(m)領域が完全に割り当てられ/利用されていながら、802.16(e)領域が完全には利用されていない時間が存在し得る。これは、トラフィックパターンおよびスケジューリングポリシーに基づき、動的に発生し得る。そのような場合、802.16(m)端末に対するより大きなトラフィック総量を収容するために、802.16(m)端末のうちの一部に802.16(e)領域のリソースを割り当てることが可能である。
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に無線通信に関する。より詳細には、本発明は、遅延時間サポートの改良された、無線通信システムにおける媒体アクセス制御フレーム構造に関する。
【背景技術】
【0002】
高度無線通信システムに対する重要な考慮事項は、一方向エアインタフェースの遅延時間である。エアインタフェース遅延時間は、主として媒体アクセス制御(MAC)フレームの持続時間に依存する。例えば、発展中のIEEE802.16mプロトコルでは、提案されている目標遅延時間は約10ミリ秒(msec)未満であるが、一部のオブザーバからは、他の発展中のプロトコル(例えば、3GPP LTE(Long Term Evolution))と競うにはさらに小さな遅延時間が必要となり得ることが示唆されている。IEEE802.16mプロトコルは、IEEE802.16eプロトコル用のWiMAX−OFDMA仕様の発展版である。しかしながら、従来型の(legacy)IEEE802.16eのTDDフレーム構造の持続時間は比較的長く、IEEE802.16m用に設定された遅延時間目標を達成することは不可能である。
【0003】
発展的な無線通信システムには、従来型のシステム設備をサポートすることも求められる。例えば、一部のIEEE802.16eおよびIEEE802.16mの基地局ならびに移動局は、より新しいシステムへのアップグレードが行われている間にも同じネットワーク内に共存する可能性が高い。したがって、IEEE802.16eの移動局はIEEE802.16mの基地局との互換性を有する必要があり、IEEE802.16eの基地局にはIEEE802.16mの移動局をサポートすることが求められる。したがって、エアインタフェース用のフレーム構造は、より小さな遅延時間を達成することを目的とするとともに、幾つかの実施形態では後方互換性を維持することを目的として提案されている。
【0004】
1つの従来型のシステムは、IEEE802.16−2004(IEEE規格802.16−2004仕様書:第16部:ローカルおよびメトロポリタンエリアネットワーク用のIEEE規格:固定ブロードバンド無線接続システム用のエアインタフェース(Part 16: IEEE Standard for Local and metropolitan area networks: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems)、2004年6月)、IEEE802.16e−2005修正版(IEEE規格802.16e−2005、ローカルおよびメトロポリタンエリアネットワーク用のIEEE規格、第16部::固定ブロードバンド無線接続システム用のエアインタフェース、補正2:ライセンス帯域における固定および移動の組み合わせ動作用の物理層および媒体アクセス制御層(Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands)、およびIEEE規格802.16−2004/Cor1−2005 、正誤表1、2005年12月)、およびIEEE802.16Cor2/D3(このサブセットは、第4.1.1.2章(帯域クラスインデックス(Band Class Index))により規定される特定の周波数範囲を除き、WiMAXフォーラム移動体システムプロファイル(WiMAX Forum Mobile System Profile)リリース1.0(1.4.0修正版:2007−05−02)によって定義される)により規定される無線MAN−OFDMA性能のサブセットに準拠したシステムとして定義される。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】無線通信システムを示す図。
【図2】次世代の1:2サブフレームに対しマッピングの行われた従来型のプロトコルフレームを示す図。
【図3】デューティサイクルが75%であるフレーム構造構成を示す図。
【図4】デューティサイクルが25%である別のフレーム構造構成を示す図。
【図5】スーパーフレーム構造構成を示す図。
【図6】持続時間が等しい複数のサブブロックを有するフレームを示す図。
【図7】持続時間が等しい複数のサブブロックを有する別のフレームを示す図。
【図8】持続時間が等しい複数のサブブロックを有するフレームを示す図。
【図9】持続時間が等しい複数のフレームを含むスーパーフレームを示す図。
【図10】ハイブリッドフレーム構造の一例を示す図。
【図11】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図12】第1および第2のプロトコルリソース領域を有する別のフレームを示す図。
【図13】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図14】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図15】第1および第2のプロトコルリソース領域を有するフレームを示す図。
【図16】第1および第2のリソース領域を有する複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスを示す図。
【図17】第1および第2のリソース領域を有する複数の無線フレームからなる別のシーケンスを示す図。
【図18】第1および第2のリソース領域を有する複数の無線フレームからなる別のシーケンスを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0006】
添付の図面とともに以下の詳細な説明を充分に参照することによって、当業者には、本発明の様々な態様、特徴、および利点がより明らかとなる。図面は明瞭さのための単純化されている場合があり、必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【0007】
図1において、無線通信システム100には、地理的領域を通じて分散されたネットワークを形成する1つ以上の固定の基地インフラストラクチャユニットが含まれる。基地ユニットは、アクセスポイント、アクセス端末、ノードB(Node−B)、eNode−B、または本技術分野において用いられる他の用語で呼ばれることもある。1つ以上の基地ユニット101,102は、サービングエリア(例えば、セル)内またはセルセクタ内の複数のリモートユニット103,110にサービス提供する。リモートユニットは固定であってもよく、端末であってもよい。このリモートユニットは、加入者ユニット、移動局、ユーザ、端末、加入者局、ユーザ機器(UE)、端末、または本技術分野において用いられる他の用語で呼ばれることもある。
【0008】
一般に、基地ユニット101,102は、ダウンリンク通信信号104,105を送信し、同じ資源(時間および/または周波数)のうちの少なくとも一部においてリモートユニットにサービス提供する。リモートユニット103,110は、アップリンク通信信号106,113を介して1つ以上の基地ユニット101,102と通信を行う。この1つ以上の基地ユニットは、リモートユニットにサービス提供する1つ以上の送信器および1つ以上の受信器を備えてよい。リモートユニットも、1つ以上の送信器および1つ以上の受信器を備えてよい。
【0009】
一実施形態では、この通信システムはアップリンク送信にOFDMAまたは次世代のシングルキャリア(SC)ベースのFDMAアーキテクチャ(インタリーブ化FDMA(IFDMA)、ローカライズ化FDMA(LFDMA)、IFDMAまたはLFDMAを伴うDFT拡散OFDM(DFT−SOFDM)など)を利用する。OFDMベースのシステムでは、無線リソースには、サブキャリアのグループであるスロットへ分割される、OFDMシンボルが含まれる。OFDMベースのプロトコルの一例は、IEEE802.16(e)である。
【0010】
一般に、この無線通信システムには、より新しい技術(例えば、GSMからUMTSおよびその将来的なUMTSリリースへの発展)によってアップグレードの行われるシステムに典型的であるように、複数の通信技術が実装されてよい。図1では、例えば、基地ユニット101のうちの1つ以上は、従来型の技術の基地局(例えば、IEEE802.16(e)プロトコルの基地局)であり、他の基地局は、より新しい世代の技術(例えば、IEEE802.16(m)プロトコル)の基地局である。これらの場合、一般に、新しい技術が従来型の技術との後方互換性を有することが所望される。IEEE802.16(e)の発展版では、後方互換性の制約は、従来型のフレーム構造(例えば、持続時間が5ミリ秒の802.16(e)フレーム)が802.16(m)基地局によってサポートされる必要があることを意味する。これに加えて、遅延の影響を受けやすいアプリケーションを効率的にサポートするために、802.16(m)基地局は共通のフレーム構造内で802.16(m)端末および従来型の端末の両方にサービス提供する必要がある。
【0011】
フレーム構造に関しては、一般に、遅延時間を減少させるために持続時間の比較的短いフレームを設計することが必要である。したがって、後方互換性を有する802.16mのシステムにおいて小さな遅延時間を供給するには、従来型の802.16(e)フレームに基づくサブフレーム構造を開発する必要がある。この遅延時間の要件に対処するには、持続時間が5ミリ秒未満のフレームを設計する必要がある。しかしながら、従来型のトラフィックに対し効率的にサービス提供するには、802.16(m)システムが5ミリ秒の従来型のフレームを有する必要もある。したがって、802.16(m)システムが減少した遅延時間と従来型の802.16(e)デバイスのサポートとを有するには、2つのブロードクラスのフレームが必要である。この第1のクラスには、802.16(e)TDDの従来型のフレームと同様、1つのDLインターバルおよび1つのULインターバルを有するフルフレーム(5ミリ秒の持続時間を有する)が含まれる。フレームの第2のクラスにはサブフレームが含まれる。例えば、5ミリ秒フレームは、N個のDLインターバルおよびN個のULインターバルを有する。このフレームは、N個の送信/受信切替ギャップ(TTG)および受信/送信切替ギャップ(RTG)のインターバルを含んでもよい。TTGおよびRTGに関連したオーバヘッドを制限するために、Nを小さく保持することも可能である(通常、N=2)。この代表的な方式では、従来型の802.16(e)TDDフレームはフルフレームであることのみが可能であり、802.16(m)フレームは好適にはサブフレーム1:2であるが、フルフレームであることも可能である。h−フレームはフルフレームまたはサブフレーム1:2のいずれであることも可能である。図2には、従来型の802.16(e)TDDフレームとの後方互換性を有する802.16(m)のサブフレーム1:2を示す。ここで、第1、第3のブロックはダウンリンクブロックであり、第2、第4のブロックはアップリンクブロックである。一般に、ブロックのインターバルの長さは異なることが可能である。
【0012】
802.16(m)の5ミリ秒フレームは、次の型の基本領域から構成されることが理解される。802.16(e)端末に対するダウンリンクトラフィックの送信に用いられるe−DL領域、e−UL:802.16(e)端末によってデータおよび制御メッセージの送信用に割り当てられる領域、m−DL:802.16(m)端末に対する送信用に割り当てられる領域、およびm−UL:802.16(m)端末による送信用に割り当てられる領域。e−DLおよびe−UL領域も、802.16(m)端末との間の送信に用いることが可能である。一般に、802.16(m)領域の構造(サブチャネルおよびパイロット構造)は、802.16(e)領域の構造とは異なることがある。従来型の端末およびより新しい世代の端末の数に応じて、5ミリ秒フレーム全体を802.16(e)サービスまたは802.16(m)サービスに割り当てることが必要な場合がある。
【0013】
これらの異なる領域の型を用いると、トラフィックサービス要件に適合させるように様々な5ミリ秒フレーム構造の型を生成することが可能である。これには次のものが含まれる。すなわち、従来型の802.16(e)TDD端末にサービス提供するために用いられるe−DLおよびe−UL領域のみからなるe−フレーム(従来型のモードでは、これらのフレームにより802.16(m)端末もサービス提供されることが可能である)、802.16(m)端末のみにサービス提供するだけのためのm−DLおよびm−UL領域からなるm−フレーム、ならびに、802.16(e)および802.16(m)端末にサービス提供するためのe−DL/e−ULおよびm−DL/m−UL領域の両方を含むh−フレームである。802.16(m)部分および802.16(e)部分は、802.16(m)の制御チャネル、パイロット、およびサブチャネル化によって柔軟性が提供されるように、時分割多重化されていることが求められる。
【0014】
デバイス型の個体数およびトラフィックパターンに応じて、セル/セクタにおける従来型の仮想フレームとしてm−フレームまたはh−フレームを取り扱うことが必要な場合がある。それらのフレームにおけるm−DLおよびm−UL領域は、従来型のシステムとは異なるサブチャネル/パイロット構造を有する場合があるが、それらの領域は従来型の端末では用いられない「デッドゾーン(dead zone)」として取り扱う必要がある。このフルフレームは、従来型の802.16(e)フレームに構造が類似しており、フレームリソースを完全に利用して従来型の仮想フレームに対し容易にマッピング可能である。しかしながら、サブフレーム1:Nは(やはり従来型の802.16(e)仮想フレームに対しマッピング可能であるが)、1つ以上の「デッドゾーン」を含んでおり、DL/UL同期を確実にするために802.16(e)(TDD)送信は許可されない。
【0015】
802.16(m)基地ユニットは、フルフレームにより従来型の802.16(e)端末にサービスを提供することが可能である。サブフレーム1:Nによりサービスを提供するために、802.16(m)基地ユニットはN個の隣接したサブフレームに対して従来型の仮想的な5ミリ秒フレームのマッピングを行い、一連のサブフレームは、一連の従来型の5ミリ秒仮想フレームとして組織されることが可能である。このとき、従来型の仮想フレームにおける時分割複信(TDD)スプリット位置には、N個の選択肢が存在する。TDDシステムの全システム同期要件によってダウンリンクおよびアップリンク送信のインターバルに対し追加の制約が課され、従来型の802.16(e)TDD端末間において送信が行われないデッドゾーンが生成される。しかしながら、これらのデッドゾーンにおいて、802.16(m)端末間の送信は可能である。図3には、従来型の802.16(e)TDD端末においてデューティサイクルが75%の5ミリ秒フレームが用いられる、第1の構成を示す。このフレームは、従来型のプリアンブル302、DLマップ304、およびデッドゾーン306を含んでおり、デッドゾーン306には、802.16(m)アップリンクインターバルに従来型のダウンリンク割当が存在しない。図4には、第2の構成を示す。第2の構成では、フレームはデッドゾーン406を含んでおり、デッドゾーン406には、802.16(m)ダウンリンクインターバルに従来型のダウンリンク割当が存在しない。
【0016】
デッドゾーンを指し示す一般的なメッセージ構造およびそのパラメータを、テーブル1に示す。
【0017】
【表1】
上記のメッセージにおいて、パラメータ「場所(location)」は、時間によるフレーム内における位置を示す(フレーム内におけるシンボル番号、絶対時間、開始フレームからの時間オフセット、または他の何らかの指定の時間からのオフセットによって表され得る)ので、パラメータの「場所」の解釈は、そのパラメータの「専用のパイロットタグ」の値に依存する。「専用のパイロットタグ」が1の場合、「場所」の後のパイロットシンボルは専用であり、0の場合、「場所」の後のパイロットシンボルが専用のパイロットではないことを示す。したがって、専用のパイロットを有するゾーンは、次の2つのメッセージ、すなわち、専用のパイロットタグ=1および場所=「T1」の第1のメッセージと、それに続く専用のパイロットタグ=0および場所=「T2」の第2のメッセージとの発生によって記述される。ここで、T2≧T1である。このゾーン内の割り当られたリソースである従来型の端末は、そのバースト内のパイロットのみをチャネル推定に用いることが求められる。このゾーン内の割当リソースでない従来型の端末は、このゾーンにおけるパイロットを無視するとともに、専用のパイロットゾーン内のデータ送信のうちのいずれも復号する必要はない。このことは、MSがこのゾーンにおいて16e移動体に割当を行わないことと組み合わされ、間接的に16e移動体を使用不能とする、すなわち、このゾーンから16e移動体は隔離される。したがって、16e移動体は、このゾーンに存在するものすべてを効果的に無視する。
【0018】
デッドゾーンを指し示すために用いることの可能なメッセージの一例は、IEEE802.16e仕様のSTC_DL_ZONE_IE()であり、このメッセージにおけるパラメータ「OFDMAシンボルオフセット」および「専用のパイロット」は、上記のテーブル1の一般的なメッセージにおけるパラメータ「場所」および「専用のパイロットタグ」に相当する。
【0019】
デッドゾーンを実装するために用いることの可能な別のメッセージ構造およびそのパラメータを、テーブル2に示す。
【0020】
【表2】
この4つのパラメータによって、時間周波数リソースの矩形のデッドゾーンが記述される。このメッセージにおいて、パラメータ「開始シンボル(starting symbol)」は、時間によるフレーム内におけるデッドゾーンの開始する位置を示す(フレーム内におけるシンボル番号、絶対時間、開始フレームからの時間オフセット、または他の何らかの指定の時間からのオフセットによって表され得る)。「シンボルカウント」は、「開始シンボル」から開始する、デッドゾーンの持続時間を示す。パラメータ「開始サブチャネル」は、サブキャリア周波数におけるデッドゾーンの開始する場所を示す。これはサブキャリア単位、またはサブキャリアのグループであるサブチャネル単位である。「サブチャネルカウント」は、周波数範囲におけるデッドゾーンの長さを示す。この一般的なメッセージ型の一例は、IEEE802.16e仕様のPAPR_Reduction_and_Safety_Zone_Allocation_IE()である。このメッセージにおいて、パラメータ「OFDMAシンボルオフセット」、「サブチャネルオフセット」、「OFDMAシンボルの数」、および「サブチャネルの数」は、一般的なデッドゾーンメッセージの型その2における、パラメータ「開始シンボル」、「開始サブチャネル」、「シンボルカウント」、および「サブチャネルカウント」にそれぞれ対応する。PAPR_Reduction_and_Safety_Zone_Allocation_IE()におけるPAPR_Reduction_Safety_Zoneパラメータは、従来型の端末に対し減少した干渉ゾーンを指示するように、「1」に設定されることが求められる。これによって、そのゾーンにおいてアップリンク送信を実行しないよう、効果的に端末に対し指示が与えられる。
【0021】
効率的な従来型のサポートと小さな遅延時間の802.16(m)サービスとの間のバランスを比較検討することは、一様なフレームサイズを伴う課題である。上述のフルフレームでは、効率的な従来型のサポートが提供されるものの、802.16(m)端末に対する遅延時間性能が犠牲となる。サブフレームでは、802.16(m)端末の小さな遅延時間のサポートが提供されるものの、デッドゾーンの形態により従来型の端末に対する性能が犠牲となる。
【0022】
一実施形態では、一様でない構成はフルフレームおよびサブフレームの両方を含み、このフルフレームおよびサブフレームは時間を通じてインタリーブ化される。1つのセル内では、フルフレームは主としてそのセルに存在する従来型の端末にサービス提供するために用いられ、サブフレームは主として802.16(m)端末にサービス提供するために用いられる。しかしながら、緊急の遅延制約を有するパケットのサービス提供を行うために、いずれのフレーム型を用いていずれの型の端末をサービスすることも可能である。このフルフレームおよびサブフレームは、反復するパターンにより組織され、スーパーフレームと呼ばれる。
【0023】
図5のスーパーフレームでは、インタリーブ化のパターンは、2つのサブフレーム1:2に続く1つのフルフレームからなる。このパターンは、一般に全セクタ/セルを通じて同じである。第1のスーパーフレームは、デューティサイクルが75%の802.16(e)TDD仮想フレーム構成を含み、第2のスーパーフレームは、デューティサイクルが25%の802.16(e)TDD仮想フレーム構成を含む。一般に、同じ802.16(e)TDD仮想フレームでは、異なる基地局については構成オプションが異なってよい。1つの基地局が802.16(e)仮想フレームを用いて従来型の端末と通信を行うとともに、アップリンク送信およびダウンリンク送信の間に所望されない干渉を生じることなく、別の近隣の基地局が16mのサブフレーム1:2構造を用いて16mの基地局と通信を行うことができる。スーパーフレームにおける異なる型のフレームの比率とそのインタリーブ化パターンは、一般にそのシステムにおける802.16(e)端末および802.16(m)端末の比率によって決定される。この構成は、隣接した複数のセルにおける基地ユニットの送信および受信の間に競合が存在しない(例えば、隣接したセルの間にTDD Tx/Rx境界の競合が存在しない)ことを保証するように、システム全体に実装されてよい。
【0024】
このように、次世代無線通信インフラストラクチャエンティティ(例えば、図1における802.16(m)基地ユニット)は、2つ以上の領域を各々含む複数のフレームを含むスーパーフレームを送信する。それらの領域は、TDDシステムの場合、一般にアップリンクまたはダウンリンク通信用に端末に対し割り当てられる何らかのリソースである。スーパーフレームは、一般にシーケンスにより送信される。このスーパーフレーム構造は、隣接したセルにおける基地ユニットの送信および受信の間に競合が存在しないことを保証するために、TDDシステムの全基地局へ通信され、全セクタおよびセルの同期を維持する必要がある。この構造は、スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性を指定する制御メッセージにより通信されてよい。この制御メッセージは、陸線ネットワークを通じて、または基地局の間の無線通信リンクなど他の手段によって、他の基地局へ送信されてよい。この制御メッセージも、スーパーフレームの1つ以上のフレームにより端末へ送信されてよい。このメッセージでは、そのメッセージが発生するのと同じスーパーフレームの各フレーム内の、または別のスーパーフレーム(例えば、後続のスーパーフレーム)のフレームにおける領域の構成特性が指定されてよい。一実施形態では、スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性は、制御メッセージのマップにより、または他の手段によって指定される。いずれの場合にも、幾つかの実施形態では、制御メッセージにはスーパーフレームに適用可能なマップを指定する参照番号が含まれ、それによって、その構成特性を含む制御メッセージのバージョンを端末が区別することが可能となる。
【0025】
一実施形態では、この領域の構成特性は次を含む群から選択される:領域の数、領域のサイズ、領域の型(例えば、TDDシステムのアップリンクまたはダウンリンク)、および領域の順序。複数の特性が指定されてもよい。一実施形態では、TDDシステムにおいて、制御メッセージはフレームの領域がアップリンク領域であるかダウンリンク領域であるかを指定する。したがって、この領域は、アップリンク領域およびダウンリンク領域を含む領域の群から選択される。制御メッセージは、スーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域の数を指定してもよい。一部の実施形態では、制御メッセージは、スーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域のサイズを指定する。図5では、フレームは、一般に、異なる数のリソースブロックを有する(リソースブロックはダウンリンクまたはアップリンクの送信インターバルである)。例えば、第1、第2の5ミリ秒サブフレームは4つのリソースブロックを有し、第3の5ミリ秒サブフレームは2つのブロックを有する。
【0026】
従来型の互換性を提供するとともに、提案のフレームワークに基づき遅延時間を減少させるフレームを構成する、様々な手法が存在する。新しいプロトコルフレーム構造の設計において考慮する必要のある別の要因は、TDDおよびFDDの両方に対するサポートである。好適には、TDDおよびFDDの両方に対し同様のフレームおよびサブフレーム構造が適用可能である。
【0027】
一実施形態では、フレームは等しいサイズの複数のブロックへ分割され、それらのブロックは、1つ以上のプロトコル(例えば、IEEE802.16(e)および/または802.16(m))をサポートする。そのようなフレームは、802.16(m)無線通信インフラストラクチャエンティティが802.16(e)無線端末および802.16(m)無線端末の両方に無線リソースを割り当てることを可能とする。一般に、この無線フレームは、最初のブロックおよび最後のブロックを含む、複数のブロックを含み、各ブロックは複数のシンボルを含む。一実施形態では、各ブロックはほぼ同数のシンボルを含む。第1のブロックは、第1のプロトコルプリアンブル(例えば、802.16(e)など従来型のプロトコルプリアンブル)を含む。フレームの最初のブロック以外のブロックは、第1のプロトコルプリアンブルを含まない。
【0028】
一般に、この無線フレームは1つ以上の第1のプロトコルブロックおよび/または1つ以上の第2のプロトコルブロック(例えば、802.16(e)および/または802.16(m)ブロック)を含む。一部の実施形態では、このフレームは第1および第2のプロトコルブロックの両方を含む。別の実施形態では、このフレームは第2のプロトコルブロック(例えば、802.16(m)ブロック)のみを含む。この無線フレームは、第1のプロトコルブロック内におけるリソースを割り当てるための割当制御メッセージを含む。第1および第2プロトコルブロックを含むフレームでは、無線フレームは、第1のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージと、第2のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第2のプロトコル割当制御メッセージとを含む。一実施形態では、この割当制御メッセージは、第1のプロトコル割当制御メッセージが位置する無線フレームとは異なる無線フレーム(例えば、後続のフレーム)の第1のプロトコルブロック内のリソースを割り当てるための、第1のプロトコル割当制御メッセージである。一実施形態では、第1の割当制御メッセージは第1のブロックに位置する。第1のブロックは、第1または第2のプロトコルブロック(例えば、802.16(e)または802.16(m)のブロック)であってよい。
【0029】
サブブロックは、フレームにおけるその位置およびそのサブブロックの特性に基づき記述されてよい。例えば、802.16(e)プロトコルおよび802.16(m)プロトコルの両方をサポートする5ミリ秒フレームは、上述の領域型のうちの1つとして特性が決定されてよい。802.16(m)サブブロックには、5つの型が存在する。各サブブロックは、後方互換性の目標および効率的な802.16(m)性能を達成するように設計されたユニークな特性を有する。802.16(m)DLリードサブブロック(DL Lead Sub−Block)は、第1のシンボルに従来型の802.16(e)プリアンブルを含む。フレームの残りのシンボルは、802.16(m)に対し割り当てられてよい。このサブブロックは、第1のサブフレームによってのみ送信されてもよい。802.16(m)DLリード互換性(DL Lead Compatible)サブブロックは、従来型の端末との後方互換性のための16eプリアンブルに加え、802.16(e)FCHおよび802.16e DL−MAPを含む。残りのシンボルは、802.016(m)に対し割り当てられる。リード互換性サブブロックは、第1のサブフレームによってのみ送信されてもよい。802.16(m)同期(Synchronization)サブブロックは、802.16(m)端末を同期させるとともに802.16(m)フレームのより広い態様を記述するために用いられ得る、ブロードキャスト制御を含む。このサブブロックは、同期の基準として、5ミリ秒フレームにおいてユニークな位置を占有する。第2のサブフレームは、この同期サブブロックにおいて、適切であるが必須ではない位置である。802.16(m)DLサブブロックは、802.16(m)ダウンリンクデータおよび802.16(m)制御を含む、一般的な16mサブブロックである。これは、第2、第3、または第4のサブフレームを占有してよい。802.16(m)ULサブブロックは、802.16(m)ダウンリンクデータおよび802.16(m)制御を含む、一般的な802.16(m)サブブロックである。これは、第2、第3、または第4のサブフレームを占有してよい。
【0030】
802.16(m)フレーム構造において割り当てられ得る802.16(e)サブブロックには、5つの型が存在する。これらのサブブロックは、802.16(e)フレームの従来型の仕様にフレームに従っており、従来型の移動体による従来型の802.16(e)フレームから区別することは不可能である。従来型のDLリードサブブロック(Legacy DL Lead Sub−Block)は、802.16(e)プリアンブル、802.16(e)FCH、802.16(e)DL−MAPを含む、従来型のフレームと同一である。このサブブロックは、802.16(e)ダウンリンクデータを含み、通常、UL MAPを含む。従来型のDL二次サブブロック(Secondary Sub−Block)は、従来型の802.16(e)ニューメロロジー(numerology)と同一であり、802.16(e)DLデータを含む。この従来型のDL二次サブブロックは、従来型のDLリードサブブロックにのみ続いてもよい。従来型のDL三次サブブロック(Tertiary Sub−block)ブロックは、従来型の802.16(e)ニューメロロジーと同一であり、802.16(e)DLデータを含む。この従来型のDL三次サブブロックは、従来型のDL二次サブブロックにのみ続いてもよい。従来型のUL三次サブブロックは、従来型のアップリンクデータを含み、また従来型のアップリンク制御を含んでもよい。従来型のULテールサブブロック(Tail Sub−Block)は従来型のアップリンクデータを含み、また従来型のアップリンク制御を含んでもよい。
【0031】
一実施形態では、割り当てられるサブブロックの型は、フレーム位置に依存する。次のサブブロックは、第1のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)リードサブブロック、802.16(m)DLリード互換性サブブロック、および従来型のDLリードサブブロック。次のサブブロックは、第2のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)同期サブブロック、802.16(m)DLサブブロック、802.16(m)ULサブブロック、および従来型のDL二次サブブロック。次のサブブロックは、第3のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)DLサブブロック、802.16(m)ULサブブロック、従来型のDL三次サブブロック、および従来型のUL三次サブブロック。次のサブブロックは、第4のサブフレーム位置に割り当てられ得る:802.16(m)DLサブブロック、802.16(m)ULサブブロック、および従来型のULテールサブブロック。
【0032】
これらの異なる領域の型を用いると、上でも述べたように、トラフィックサービス要件に適合させるように様々なフレーム構造の型を生成することが可能である。一般に、フレームの第1のブロックはDL領域であり、第1のシンボルはプリアンブル用に割り当てられる。DLブロックの最後のシンボル(または比較的半径が大きなセルでは最後の2つまたは3つのシンボル)は、次のブロックがULブロックの場合、TTG用に割り当てられる。最後のブロックがULブロックである場合、5ミリ秒フレームの最後の部分はRTG用に割り当てられる。追加のDL/ULスプリットについては、DLブロック(ULブロックに続く)の第1のシンボルは、RTG用に割り当てられる。
【0033】
図6は、等しいサイズのサブブロックを有する代表的な802.16(m)フレーム600である。このフレームは、プリアンブル602およびRTG604を含む。4つのブロック606,608,610,612は全て、m−DLまたはm−UL領域を含み、従来型の802.16(e)構造を含んでいない。m−フレームの第1のブロック(サブフレーム)は、802.16(m)−DL領域を含む。幾つかの可能なTDDスプリット、すなわち、75%、50%、25%、または100%(フルDLまたはフルULフレーム)が存在する。m−フレームについてフルフレームおよびサブフレーム1:2フォーマットの両方を構成可能である。m−フレームは802.16(e)データをサポートしていないので、このフレームの制御オーバヘッドは802.16(m)制御チャンネル設計に応じて小さくてよい。3ビット程度で、802.16(m)フレームの構成を信号で送ることができる。このフレームは、フレームあたり12個のシンボルを有する、5ミリ秒フレームである。他の実施形態では、しかしながら、フレームの持続時間はより長くてもより短くてもよく、各ブロックは、何らかの他の数のシンボルを含んでもよい。
【0034】
図7は、ハイブリッドフレーム700である。ハイブリッドフレーム700はHEM−Iフレームとも呼ばれ、同じ5ミリ秒のインターバルで802.16(e)および802.16(m)のデータトラフィックにサービス提供するように設計された、サイズの等しいサブブロックを有する。このフレームは、プリアンブル702およびRTG704を含む。第1のブロックは、1シンボルのプリアンブルで始まる802.16(e)DL領域であり、これに802.16(e)MAP806と、802.16(e)DLトラフィックリソース領域708とが続く。他の3つのブロックは、802.16(e)領域および802.16(m)領域(DLまたはUL)の組み合わせである。802.16(e)端末では、802.16(m)サブフレームは専用のパイロットを含む別個のゾーンにある。フルフレームおよびサブフレーム1:2の両方を、この型のフレームを用いて構成可能である。この構造には、次の幾つかの制約がある。第2のブロックがe−ULであることは不可能である(従来型の802.16(e)システムにおいて許可されるTTDスプリットを満たさないため)。すなわち、サブフレーム1:2を構成するには、第2のブロックがm−ULである必要がある。これには、802.16(m)MAPが第1のブロックに位置するか、先の5ミリ秒フレームインターバルに位置することが必要である。フレーム700は、802.16(e)トラフィックをサポートするためにフルサイズ16eMAPオーバヘッドを含む。しかしながら、フレームの一部は802.16(m)トラフィック用に割り当てられているので、このフレームにおける802.16(e)ユーザの数は従来型の802.16(e)フレームより少ない。フレーム700の制御チャネルオーバヘッドは中程度である。5ビット程度で、802.16(m)フレームの構成を信号で送ることができる。
【0035】
図8は、フレーム800である。フレーム800はHEM−IIフレームとも呼ばれ、802.16(m)データトラフィックのみをサポートする、サイズの等しいサブブロックを有する。このフレームは、プリアンブル802およびRTG804を含む。このシンボルには、802.16(e)基本MAP806が続く。802.16(e)基本MAPは後方互換性を保証しており、IEEE802.16e圧縮マップに含まれる必須要素など必須のMAP IEのみを含む。IEEE802.16e圧縮マップは、次の必須要素、すなわち、圧縮されたマップインジケータ、UL−MAPの付加された予約済みビット、マップ(Map)メッセージ長、PHY同期フィールド(PHY Synchronization Field)、DCDカウント(Count)、オペレータID(Operator ID)、セクタID(Sector ID)、OFDMAシンボル数、およびDL IEカウント。
【0036】
802.16(e)基本MAPのサイズは、約2〜約4のOFDMシンボルである。第1のブロックの残りは、802.16(m)−DL領域808を含む。最後のブロックは802.16(m)UL領域を含み、他の2つのブロックは802.16(m)DLまたは802.16(m)UL領域を含む。フルフレームおよびサブフレーム1:2の両方を、この構成を用いて構成可能である。フレーム800用の制御オーバヘッドは、802.16(e)データトラフィックをサポートしないので、小さい。2ビット程度で、フレーム800の構成を信号で送ることができる。図7のフレーム700および図8のフレーム800が1つの型のフレームへ組み合わせられる場合にも、それらを分離することによって制御信号送信が節約される。
【0037】
図9には、固定の持続時間サブブロックを有する複数の5ミリ秒フレームを含む、スーパーフレーム900の一般的な構造を示す。このフレームは、802.16(e)端末もしくは802.16(m)端末またはそれらの組み合わせをサポートする。一実施形態では、802.16(m)フレーム構造は20ミリ秒スーパーフレームに基づく。制御オーバヘッドを減少させ、802.16(m)移動体用のシグナリングおよび検出を単純化する(ブラインド検出を回避する)ために、このスーパーフレームの第1のフレーム902は、図8に示した型であるか、図6に示したm−フレームである。802.16(m)ブロードキャストチャネル(m−BCH)904は、第1のフレームの第1のブロックの端部に位置しており、端末が初期化される時、20ミリ秒の位相を決定するために用いられることが可能である。この802.16(m)フレーム構造は、従来型の802.16(e)端末に対し透明性を有する。したがって、802.16(e)端末が新たな制御信号を検出する必要はない。ハイブリッドフレームでは、802.16(m)領域は専用のパイロットを有する別個のゾーンを割り当てられる。スーパーフレームおよびフレームおよびサブフレーム構造において802.16(m)端末のシグナリングを行う際の制御信号は、階層構造に基づく。この信号は、m−BCHの一部であり、20ミリ秒毎に送信される。この符号化されたBCHは、40ミリ秒のインターバル(x−2の場合)内のx(例えば、x=2)個のスーパーフレームへマッピング可能である。この信号のサイズは減少され、信号がブロードキャストされるので、信頼性が高くなる。代表的なスーパーフレーム構造制御信号を、テーブル1に示す。
【0038】
【表3】
テーブル2には、m−フレームのサブフレーム構造制御信号を示す。
【0039】
【表4】
テーブル5には、HEM−IIサブフレーム構造制御信号を示す。
【0040】
【表5】
テーブル7には、代表的なHEM−Iサブフレーム構造制御信号を示す。
【0041】
【表6】
図9では、上記の代表的なフレーム構造を、TDD 16mシステムについて記載する。しかしながら、代替の一実施形態では、同様のフレーム/サブフレーム構造をFDD802.16(m)に対し適用することが可能である。また、1つの5ミリ秒フレーム内に4つのサブフレームしか存在しない場合であっても、1つのスーパーフレーム内には16のサブフレームが存在する。テーブル1〜4の制御信号はサブフレーム毎にDL/ULおよびe/mを割り当てることが可能であるので、DL/ULとe/mとの間の分割(スプリッティング)の粒度は、1/16、すなわち、6.25%である。
【0042】
図10には、802.16(e)および802.16(m)をサポートする代表的なハイブリッドフレーム構造を示す。説明したように、この5ミリ秒フレームは802.16(e)プリアンブルから始まる。802.16(e)端末は、802.16(m)領域が別個のゾーンとして割り当てられている802.16(e)MAPから、802.16(e)および802.16(m)の割当を決定する。802.16(m)領域は1つ以上のmサブフレームからなるが、このサブフレームはサイズが固定であり、802.16(e)DL領域と802.16(e)UL領域との間に位置している。この方式は、サブフレームサイズが異なること、DL/ULが分離していること、およびe/mが固定であることを除き、HEM−Iと類似している。図10には1つの代表的な構造を示す。このmサブフレームの持続時間は、48シンボルの因子から選択可能であり、この場合には16シンボルである。h−フレーム構造におけるmサブフレームの数およびサイズは、負荷、遅延、または他の要件に基づき、変更可能である。この場合、ハイブリッド(h)フレームには、2つのmサブフレームが存在する。h−フレーム内のmサブフレームの位置は、TTGがm−フレーム領域によって覆われている限り、任意の場所であってよい。完全なDL/UL同期および最大のフレーム利用は、従来型のTDDスプリットに対してmサブフレームを入念に設計することによって、達成可能である。フルフレームは、5ミリ秒フレームにおいて1つのmサブフレームを用いることによって構成可能であり、サブフレーム1:2は2つのmサブフレームを用いて構成可能である。寸法の固定されたmサブフレーム構造によって、802.16(m)端末がブラインド検出を用いて802.16(m)割当を決定することが補助されるが、明示的な制御シグナリングが用いられてもよい。
【0043】
上記の例では、従来型の802.16(m)トラフィックに対するフレームリソースの割当と、DLおよびULインターバルに対する割当とは、明確に12シンボルブロックである。この方式では、必要な制御オーバヘッドは小さいが、従来型および802.16(m)の区分の限られた集合と、TDDスプリットの限られた集合としか可能でない。この章では、従来型および16mの区分サイズの柔軟な割当を可能とするとともに、DL/ULトラフィック比に適応する際の柔軟性をより大きくする、より広範囲のTDDスプリットを可能とする、代替の一方式について記載する。この方式では、次のうちの1つ以上、すなわち、従来型の802.16(e)フレーム、802.16(m)フレーム、および/またはハイブリッドフレーム、を含むスーパーフレーム構造が存在する。幾つかの実施形態では、スーパーフレームの長さは5ミリ秒の何倍かであるので、5ミリ秒のハイブリッドフレームはスーパーフレーム構造の特別な場合である。他の実施形態では、スーパーフレーム長さは5ミリ秒とは異なることが可能である。802.16(e)フレームは従来型のフレームと同じである。802.16(m)フレームは、802.16(e)サービスをサポートする必要はなく、従来型の構成要素を有する必要がない。802.16(m)フレームはフルフレームの構造を有してもよく、N個のmサブフレームからなるサブフレーム1:Nの構造を有してもよい。mサブフレームは、場合によっては、広範囲のTDDスプリットを有するように構成可能である。同じ5ミリ秒の期間内で802.16(e)端末および802.16(m)端末をサポートするハイブリッドフレームでは、この5ミリ秒のインターバルは802.16(e)領域および802.16(m)領域へと区分される。2つの異なる型の区分について記載する。
【0044】
図11には、第1、第2のプロトコルに準拠した無線通信端末に対する割当無線リソースに適切なリソース領域区分(例えば、802.16(e)および802.16(m)区分)のサイズにおける柔軟性を有する、フレーム構造を示す。5ミリ秒フレームは、e−DL、e−UL、m−DL、およびm−UL領域を有することができる。しかしながら、802.16(e)領域のサイズがそれらの領域において用いられるサブチャネル型の粒度によって課される制約を受けることを除き、フレームサイズ(シンボルの数)に制約は存在しない。ダウンリンク無線フレームは、一般に、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含む。この無線フレームは、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージと、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てるための第2のプロトコル割当制御メッセージも含む。幾つかの実施形態では、第1のプロトコル割当制御メッセージは、第1のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることが可能であり、第2のプロトコル割当制御メッセージは、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることが可能である。
【0045】
無線通信インフラストラクチャエンティティ、例えば、802.16(m)基地局は、一般に、例えば、第1のプロトコルに準拠した無線端末および第2のプロトコルに準拠した無線端末に無線リソースを割り当てるために、複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスを送信する。一実施形態では、このシーケンスの無線フレームの50パーセント(50%)以上は、任意の802.16(e)移動体ユニットがシステムに対する同期を維持することを可能とするために、例えば、第1のプロトコルプリアンブル(例えば、802.16(e)プリアンブル)を含む。この実施形態では、第1のプロトコルプリアンブルを含む無線フレームは、第1のプロトコル割当制御メッセージを含んでもよく、含まなくてもよい。
【0046】
第2のプロトコル(例えば、802.16(m))割当制御メッセージが、無線フレーム内の所定の場所に位置してもよい。既知または所定の場所に第2のプロトコル割当メッセージを配置することによって、メッセージの場所のブラインド検出を試みることを回避することが可能となるので、802.16(m)移動局の複雑性を減少させることが可能である。ブラインド検出には、通常、適切なメッセージCRC(巡回冗長検査)が取得されるまで複数のリソース集合を通じてメッセージの復号を試みることが伴う。第1のプロトコルリソース領域は、一般に、パイロットサブキャリアを含む。一実施形態では、無線フレームは、第1のプロトコル端末が第2のプロトコルリソース領域においてパイロットサブキャリアを用いるべきでないことを示すメッセージを含む(例えば、第1のプロトコル端末に対する割当が存在しない専用のパイロットゾーンを示すメッセージの送信によって、または安全ゾーンを示すメッセージその他の手段によって)。第2の領域のサブキャリアは、存在しなくてもよく、第1の領域のパイロットと異なる場所に存在してもよい。別の実施形態では、このメッセージは、第2のプロトコルリソース領域を含む専用のパイロットインターバルを識別する。無線フレームは、第1のプロトコルリソース領域の境界を識別するメッセージも含んでよい(例えば、第1のプロトコル端末に対する割当が存在しない専用のパイロットゾーンを示すメッセージの送信によって、または安全ゾーンを示すメッセージその他の手段によって)。
【0047】
図11では、フレームの第1のシンボルは、802.16(m)MAPか、802.16(m)MAPのサブセット、または802.16(e)MAPから独立に802.16(m)領域を識別する802.16(m)MAPポインタを含む。これに、1シンボルの802.16(e)プリアンブルおよび802.16(e)MAPが続く。802.16(e)MAPは、安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンを用いて、16m領域を示す。802.16(m)ゾーンにおいて、802.16(e)構造より効率的な新しいパイロット/サブチャネル/制御構造を定義することが可能である。この例では、802.16(e)DLおよびUL領域がPUSCゾーンを用いるように示している。しかしながら、これに代えて他の802.16(e)順列を用いることも可能である。また、802.16(m)ダウンリンクおよびアップリンクゾーン(ダウンリンクおよびアップリンク上の第2のプロトコル領域)では、順列、パイロットパターン、およびパイロット密度、ならびにサブキャリア間隔、サイクリックプレフィックス長、またはシンボル持続時間など他のパラメータは、802.16(e)において定義されているものと同じであってもよく、異なっていてもよい。他の実施形態では、フレームの第1のシンボルは802.16(e)プリアンブルおよび802.16(m)MAPを含み、上記の制御チャネル/制御シグナリングは、フレームにおいて1つ以上の異なる位置に存在する。例えば、16mDLとしてラベルの付けられているフレームの部分内である(例えば、802.16(e)パースペクティブからの専用のパイロットゾーンまたは安全/PAPR減少ゾーン)。一般に、802.16(m)MAPは、時間多重化されている必要はないが、時分割多重化(TDM)、周波数分割多重化(FDM)、または符号分割多重化(CDM)の任意の組み合わせを用いて多重化されることが可能である。また、802.16(m)MAPおよびその情報は、ブロードキャストされてもよく(例えば、そのセルカバレッジ領域内に現在存在する802.16(m)移動体のほぼ全部によって復号可能であることが意図される)、専用であってもよく(例えば、特定の移動体または移動体のグループによってのみ復号可能であることが意図される)、またはブロードキャストおよび専用の組み合わせであってもよい(例えば、制御/シグナリング情報の一部がブロードキャストされ、移動体に特異的な制御/シグナリングは専用である)。
【0048】
また、(特に)図11では、16m安全オーバーライドインジケータが802.16(e)MAP/制御チャネル構造内に示されている。これは、特定の802.16(e)安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンが802.16(m)移動体の802.16(m)ゾーンとして用いられていることを802.16(m)移動体に識別させるために含められることの可能な、随意の態様である。これは2つ以上の態様において利用可能である。第1に、802.16(m)移動体は、802.16(e)MAP/制御チャネル構造を復号することが可能である場合、802.16(m)ゾーンがフレーム内のどこにあるのかを知る。次いで、802.16(m)MAPが802.16(m)ゾーン内の既知の位置にある場合、802.16(m)移動体はMAPの検出を単純化するにはMAPをどこに配置するかを知る。換言すると、この状況では、802.16(m)MAPの位置に対するポインタが802.16(m)移動体へ提供される。第2に、特定の安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンが802.16(m)ゾーンとして用いられることを802.16(m)移動体が知っている場合、802.16(e)MAPを用いて802.16(m)ゾーンにおいて802.16(m)移動体にリソースを割り当てることが可能である。802.16(m)ゾーンにおいてリソースを割り当てる802.16(e)MAPのこの使用は、単独で行われてもよく(例えば、フレームに別個の802.16(m)MAPが存在しないとき)、別個の802.16(m)MAPによって行われ得るリソース割当に加えて行われてもよい。16m安全オーバーライドインジケータは、802.16(e)プロトコルとの互換性を有する手法により、802.16(e)MAPに含まれることが可能である。例えば、あらかじめ決定した利用可能なまたは予約済みのダウンリンクインターバル使用符号インジケータ(DIUC)もしくは802.16(e)プロトコルの拡張DIUC(例えば、特定の802.16(e)の機能に対しまだ割り当てられていない)を16m安全オーバーライドインジケータとして用いること、またはサービス提供することが可能である。そのようなインジケータは、ダウンリンクMAPもしくはアップリンクMAP(アップリンクMAPでは、DIUCに相当するのはアップリンクインターバル使用符号またはUIUCである)または両方において使用可能である(なお、用語DIUC/UIUCは本発明の記載において総称的に用いられるが、これらの用語は拡張DIUC/UIUC、拡張−2 DIUC/UIUC、および拡張DIUC/UIUC−依存のIEを含む場合もある)。利用可能なDIUCを利用する場合、解釈不能なDIUCまたはUIUCを無視することを802.16(e)移動体が一般に知らないことのために、802.16(e)移動体の動作が損なわれはしない。他の802.16(e)互換の方法も可能である(他の情報要素すなわちIEにおいて他の予約済みの符号またはフィールドを利用することなど)が、802.16(e)移動体の動作が損なわれないことを保証するには注意が必要である。一般に、従来型の(802.16(e))MAP領域に示される安全ゾーン/専用のパイロットオーバーライドは、非明示的に指定されてもよく、明示的に指定されてもよい。非明示の一例は、フレームの16m領域にポインタを提供する新しい16mのみのMAP IEを定義すること(例えば、予約済みのDIUC/UIUCに基づき)であり、このポインタは、例えば、802.16(e)安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンの開始部に一致するように設定される。別の一例は、IEによって安全/専用のパイロットゾーン内のリソースに16m移動体を割り当て可能とする(既存の16eMAP IEまたは新たに定義される16mMAP IEを用いて)ことである。明示的なオーバーライドの一例は、安全/専用のパイロットゾーンIEを無視するように16m移動体に指示を与える新しいIE(例えば、予約済みのDIUC/UIUCに基づく)である。なお、幾つかの実施形態では、従来型のMAP領域により示される安全ゾーン/専用のパイロットオーバーライドは、これに代えて、全てのフレームにおいて送信されるのではなく間欠的に送信される、ダウンリンクチャネル記述子(DCD)など、高位層シグナリングにより示されてもよい(MAPによってではなく)。これによって、特に16mゾーンのサイズ/配置が遅くしか変化しない場合、MAPオーバヘッドが減少する。
【0049】
図12では、第1の802.16(m)サブフレーム(領域もしくはリソースの領域またはゾーンとも呼ばれる)は、従来型のTDD境界の前に安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンによって形成される802.16(m)領域に完全に含まれている。DLおよびULインターバルは隣接している。第2のmサブフレームのDLインターバルも、従来型のTDD境界の前に配置されている。しかしながら、そのULインターバルは、802.16(e)UL領域によってそれから分離されている。第1のmサブフレームのULインターバルが第2のmサブフレームのDLインターバルに隣接することは、AMCおよびMIMOビーム形成などにおけるリンク適応性能に有益である。しかしながら、充分な処理時間を欠くために、この隣接が高速再送信には有害な場合がある(次のフレームのDLインターバルまで待機が必要な場合がある)。
【0050】
図13では、2つの802.16(m)サブフレームが、2つの安全ゾーンまたは専用のパイロットゾーンによって形成される2つの802.16(m)領域に配置されている。両方のサブフレームについて、ULインターバルがDLインターバルに隣接している。この方式の欠点は、従来型のTTG(802.16(m)フレーム構造または802.16(e)の従来型の仮想フレームには必要でない)における未使用リソースである。
図14では、802.16(m)領域が既知の場所で開始するサブフレーム構造を示す。このため、第1のシンボルの(または、これに代えて、予約済みのDIUCを利用することに基づいてなど、802.16(e)互換の手法により802.16(e)MAPに埋め込まれる、もしくは含まれる)802.16(m)MAPポインタ/MAPサブセット/MAPは、他の実施形態(例えば、図10の構造)におけるように必要ではない。図14では、802.16(m)UL領域は、両方の802.16(m)サブフレームの802.16(m)DL領域の前に現われる。このため、UL MAP関連性は、好適には、次の802.16(m)サブフレームに対するものである。最初の802.16(m)サブフレームについては、UL領域はe−DL領域の後に位置し、TTGインターバルによって分離されている。このため、802.16(m)領域の開始場所は、既知のTTGインターバルの場所に基づくブラインド検出によって検出可能である。第2のmサブフレームの開始場所は、第1のmサブフレームにより記述されることが可能である。先のmサブフレームのm−DLインターバルからのm−ULインターバルの分離を大きくすることによって、より高速なHARQフィードバックが可能となり、より高速な再送信およびより小さなパケット遅延時間が得られる。
【0051】
図15は、5ミリ秒ハイブリッドフレームの構造が、FCH(すなわち、4スロット)後に802.16(e)DL−MAPの第1のDL−MAP−IE()を用いてブロードキャストされる、代替の802.16(m)フレーム構造である。これらのIE()は802.16(e)端末によって破棄される。複数のそうしたIE()は、より大きな反復因子を得ることによって、より大きな信頼性/カバレッジを得るために使用可能である。この構造では、802.16(e)MAPから独立して802.16(m)制御の効率的な検出が可能なことがあり、効率的なマイクロスリープを802.16(m)端末に実装可能である。この構造の主な利点は、802.16(m)MAPポインタ/MAPサブセット/MAPにシンボル全体を割り当てる必要がないことである。mサブフレームにおける通常のDL/ULの順序を維持することが可能である。上記のフレーム構造では、802.16(e)DLおよびUL領域のいずれかを0まで減少させることによって、802.16(m)トラフィックにフレーム全体を割り当てることが可能である。802.16(m)フレームは、後方互換性でないが、802.16(e)のDLおよびUL領域ならびに802.16(e)MAPを除去することによって構成可能である。802.16(e)MAPに802.16(m)フレーム構造情報を含めるための別の方法は、802.16(e)の予約済みのDIUC/UIUCのうちの所定の1つを利用して、特定のIEにおける情報がフレーム記述情報であることを示すことである。一例として、DL−MAP−IE()構造では、Extented−2 DIUC依存のIE()(DIUC値14に相当する)を用いることが可能である。このExtented−2 DIUC依存IE()構造では、0x0B−0x0Dまたは0x0Fの範囲のExtended−2 DIUCの予約済みの値を用いて、802.16mフレーム構造を記述することが可能である。このIEにおける長さパラメータは、バイトでのフレーム構造サイズに設定される。これに代えて、HARQ−DL−MAP−IE()を用いることが可能である(Extented−2 DIUC値0x07を有するExtented−2 DIUC依存IE()を用いて)。このHARQ−DL−MAP−IE()構造は、範囲0b0111−0b1111(予約済みであり、802.16(e)構造には用いられない)の値に設定された「モード」パラメータを有する。使用可能な別の構造は、DIUC=15のDL−MAP−IE()であり、これは拡張DIUC(Extended DIUC)依存IE()構造を識別する。拡張DIUCパラメータに範囲0x09−0x0Aまたは0x0C−0x0Eの予約済みの値を用いて、802.16(m)フレーム構造の記述を構成可能である。
【0052】
図16には、第1、第2のプロトコル(例えば、802.16(e)および802.16(m))に準拠した無線通信端末に対する割当無線リソースに適切なリソース領域区分(例えば、802.16(e)および802.16(m)区分)のサイズにおける柔軟性を有する、フレーム構造を示す。一実施形態では、シーケンスのうちの50パーセント(50%)以上の無線フレームは第1のプロトコル(例えば、802.16(e)プロトコル)プリアンブルを含む。このシーケンスは、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含み、第1のプロトコル割当制御メッセージは第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当て、第2のプロトコル割当制御メッセージは第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる。
【0053】
図17では、共通のフレームnの制御メッセージによって、第1、第2のプロトコル(例えば、802.16(e)および802.16(m)プロトコル)の両方に対するフレームn+1における割当が記述される。図17には、共通のフレームn+1における第1、第2のリソース領域が、先行するフレームnの制御メッセージによって記述されることも示す。一実施形態では、第1、第2のプロトコル割当制御メッセージは共通のフレームにおいて発生し、第1のプロトコル割当制御メッセージは、この共通のフレームに続くフレームにおいて、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当て、第2のプロトコル割当制御メッセージは、この共通のフレームに続くフレームにおいて、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる。別の実施形態では、第1、第2のプロトコルリソース領域は共通のフレームにおいて発生し、第1のプロトコル割当制御メッセージはこの共通のフレームに先行するフレームにおいて発生し、第2のプロトコル割当制御メッセージはこの共通のフレームに先行するフレームにおいて発生する。
【0054】
図18には、共通のフレームnの第1、第2のプロトコルに対する制御メッセージを示す。第1のプロトコル制御メッセージの一部は、フレームn+1の第1のプロトコル領域においてリソースを割り当て、第2のプロトコル制御メッセージは、同じフレームnの第2のプロトコル領域においてリソースを割り当てる。
【0055】
本発明の一部の実施形態では、第1のプロトコル割当制御メッセージ(例えば802.16(e)MAP)は、第1のプロトコルおよび第2のプロトコルの両方に準拠した無線端末(例えば、802.16(m)端末)に対し、第1のプロトコルリソース領域(例えば、802.16(e)領域またはゾーン)内のリソースを割り当てることが可能である。この場合、802.16(e)領域内のリソースの割り振られた/割り当てられた802.16(m)端末は、802.16(e)プロトコルを用いて、受信および/または送信を行うことが必要な場合がある。このようにして802.16(e)領域内の802.16(m)移動体にリソースを割り振る/割り当てることは、負荷のバランスを取る目的で有利なことがある。例えば、802.16(m)領域が完全に割り当てられ/利用されていながら、802.16(e)領域が完全には利用されていない時間が存在し得る。これは、トラフィックパターンおよびスケジューリングポリシーに基づき、動的に発生し得る。そのような場合、802.16(m)端末に対するより大きなトラフィック総量を収容するために、802.16(m)端末のうちの一部に802.16(e)領域のリソースを割り当てることが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第2のプロトコル無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
無線フレームにおいて、第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てることと、
前記無線フレームは、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含むことと、
前記無線フレームは、第1のプロトコル割当制御メッセージおよび第2のプロトコル割当制御メッセージを含むことと、
第1のプロトコル割当制御メッセージは、第1のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、第2のプロトコル割当制御メッセージは、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、を含む方法。
【請求項2】
前記無線フレームは複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスを構成し、前記シーケンスのうちの50パーセント以上の無線フレームは第1のプロトコルプリアンブルを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
第2のプロトコル割当制御メッセージは前記無線フレーム内の所定の場所に位置する、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
少なくとも第1のプロトコルリソース領域はパイロットサブキャリアを含み、前記無線フレームは、第1のプロトコル端末が第2のプロトコルリソース領域においてパイロットサブキャリアを用いるべきでないことを示すメッセージを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記メッセージは専用のパイロットインターバルを識別し、前記専用のパイロットインターバルは第2のプロトコルリソース領域を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記無線フレームは第1のプロトコルリソース領域の境界を識別するメッセージを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
前記無線フレームは前記無線フレームにおける第2の割当制御メッセージの場所を指すポインタを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
第1のプロトコルはIEEE802.16(e)であり、第2のプロトコルはIEEE802.16(m)である、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
第1のプロトコル割当制御メッセージは、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
第1のプロトコル割当制御メッセージは、さらに、第1のプロトコルおよび第2のプロトコルの両方に準拠した無線端末に対し、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
第2のプロトコル無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスにおいて、第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てることと、
前記無線フレームのシーケンスは、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含むことと、
前記無線フレームのシーケンスは、第1のプロトコル割当制御メッセージおよび第2のプロトコル割当制御メッセージを含むことと、
第1のプロトコル割当制御メッセージは第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、第2のプロトコル割当制御メッセージは第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、を含む方法。
【請求項12】
第1のプロトコル割当制御メッセージおよび第2のプロトコル割当制御メッセージは共通のフレームにおいて発生し、
第1のプロトコル割当制御メッセージは、前記共通のフレームに続くフレームにおいて、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当て、第2のプロトコル割当制御メッセージは、前記共通のフレームに続くフレームにおいて、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域は共通のフレームにおいて発生し、
第1のプロトコル割当制御メッセージは前記共通のフレームに先行するフレームにおいて発生し、第2のプロトコル割当制御メッセージは前記共通のフレームに先行するフレームにおいて発生する、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
前記シーケンスのうちの50パーセント以上の無線フレームは第1のプロトコルプリアンブルを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
第2のプロトコル割当制御メッセージは前記無線フレームのシーケンスのうちの少なくとも一部のフレーム内の所定の場所に位置する、請求項11に記載の方法。
【請求項16】
少なくとも第1のプロトコルリソース領域はパイロットサブキャリアを含み、前記無線フレームは、第1のプロトコル端末が第2のプロトコルリソース領域においてパイロットサブキャリアを用いるべきでないことを示すメッセージを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項17】
前記メッセージは専用のパイロットインターバルを識別し、前記専用のパイロットインターバルは第2のプロトコルリソース領域を含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記無線フレームは第1のプロトコルリソース領域の境界を識別するメッセージを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記無線フレームは前記無線フレームにおける第2の割当制御メッセージの場所を指すポインタを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
第1のプロトコルはIEEE802.16(e)であり、第2のプロトコルはIEEE802.16(m)である、請求項11に記載の方法。
【請求項21】
無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
無線フレームにおいて、第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てることと、
前記無線フレームは、最初のブロックおよび最後のブロックを含む、複数のブロックを含むことと、
各ブロックは複数のシンボルを含むことと、
最初のブロックは第1のプロトコルプリアンブルを含むことと、最初のブロック以外のブロックは第1のプロトコルプリアンブルを含まないことと、
前記複数のブロックの各ブロックは第1のプロトコルブロックおよび第2のプロトコルブロックのいずれかであることと、を含む方法。
【請求項22】
前記無線フレームは1つ以上の第1のプロトコルブロックと1つ以上の第2のプロトコルブロックとを含み、
前記無線フレームは、第1のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージを含み、
前記無線フレームは、第2のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第2のプロトコル割当制御メッセージを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記無線フレームは、第1のプロトコルブロック内におけるリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージを含み、
第1のプロトコル割当制御メッセージは第1のブロックに位置する、請求項21に記載の方法。
【請求項24】
第1のブロックは第1のプロトコルブロックである、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
第1のブロックは第2のプロトコルブロックである、請求項23に記載の方法。
【請求項26】
全てのブロックは第2のプロトコルブロックである、請求項23に記載の方法。
【請求項27】
第1のプロトコル割当制御メッセージは、第1のプロトコル割当制御メッセージが位置する無線フレームとは異なる無線フレームの第1のプロトコルブロック内のリソースを割り当てる、請求項23に記載の方法。
【請求項28】
各ブロックはほぼ同数のシンボルを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項29】
第1のプロトコルはIEEE802.16(e)であり、第2のプロトコルはIEEE802.16(m)である、請求項21に記載の方法。
【請求項30】
無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
スーパーフレームにおいて無線リソースを割り当てることと、
前記スーパーフレームは複数のフレームを含むことと、
各フレームは2つ以上の領域を含むことと、
前記スーパーフレームのうちの1つ以上のフレームは制御メッセージを含むことと、前記制御メッセージは前記スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性を指定することと、
前記領域の構成特性は、領域の数、領域の型、および領域の順序を含む群から選択されることと、を含む方法。
【請求項31】
領域の群から選択される各領域は、アップリンク領域およびダウンリンク領域を含み、
前記制御メッセージはフレームの領域がアップリンク領域であるかダウンリンク領域であるかを指定する、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記制御メッセージはスーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域の数も指定する、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記制御メッセージはスーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域のサイズを指定する、請求項31に記載の方法。
【請求項34】
前記制御メッセージはスーパーフレームの各フレーム内の領域のサイズを指定する、請求項30に記載の方法。
【請求項35】
前記スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性は前記制御メッセージのマップにより指定され、
前記制御メッセージはスーパーフレームに対し適用可能なマップを指定する参照番号を含む、請求項30に記載の方法。
【請求項36】
1つ以上のフレームは前記スーパーフレームのうちの他のフレームとは異なる数のブロックを有する、請求項30に記載の方法。
【請求項37】
1つ以上のフレームは2つのブロックを有し、他の1つ以上のフレームは4つのブロックを有する、請求項30に記載の方法。
【請求項1】
第2のプロトコル無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
無線フレームにおいて、第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てることと、
前記無線フレームは、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含むことと、
前記無線フレームは、第1のプロトコル割当制御メッセージおよび第2のプロトコル割当制御メッセージを含むことと、
第1のプロトコル割当制御メッセージは、第1のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、第2のプロトコル割当制御メッセージは、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、を含む方法。
【請求項2】
前記無線フレームは複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスを構成し、前記シーケンスのうちの50パーセント以上の無線フレームは第1のプロトコルプリアンブルを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
第2のプロトコル割当制御メッセージは前記無線フレーム内の所定の場所に位置する、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
少なくとも第1のプロトコルリソース領域はパイロットサブキャリアを含み、前記無線フレームは、第1のプロトコル端末が第2のプロトコルリソース領域においてパイロットサブキャリアを用いるべきでないことを示すメッセージを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記メッセージは専用のパイロットインターバルを識別し、前記専用のパイロットインターバルは第2のプロトコルリソース領域を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記無線フレームは第1のプロトコルリソース領域の境界を識別するメッセージを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
前記無線フレームは前記無線フレームにおける第2の割当制御メッセージの場所を指すポインタを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
第1のプロトコルはIEEE802.16(e)であり、第2のプロトコルはIEEE802.16(m)である、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
第1のプロトコル割当制御メッセージは、第2のプロトコルに準拠した無線端末に対し、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
第1のプロトコル割当制御メッセージは、さらに、第1のプロトコルおよび第2のプロトコルの両方に準拠した無線端末に対し、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
第2のプロトコル無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
複数の無線フレームからなる無線フレームのシーケンスにおいて、第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てることと、
前記無線フレームのシーケンスは、第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域を含むことと、
前記無線フレームのシーケンスは、第1のプロトコル割当制御メッセージおよび第2のプロトコル割当制御メッセージを含むことと、
第1のプロトコル割当制御メッセージは第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、第2のプロトコル割当制御メッセージは第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てることと、を含む方法。
【請求項12】
第1のプロトコル割当制御メッセージおよび第2のプロトコル割当制御メッセージは共通のフレームにおいて発生し、
第1のプロトコル割当制御メッセージは、前記共通のフレームに続くフレームにおいて、第1のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当て、第2のプロトコル割当制御メッセージは、前記共通のフレームに続くフレームにおいて、第2のプロトコルリソース領域内のリソースを割り当てる、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
第1のプロトコルリソース領域および第2のプロトコルリソース領域は共通のフレームにおいて発生し、
第1のプロトコル割当制御メッセージは前記共通のフレームに先行するフレームにおいて発生し、第2のプロトコル割当制御メッセージは前記共通のフレームに先行するフレームにおいて発生する、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
前記シーケンスのうちの50パーセント以上の無線フレームは第1のプロトコルプリアンブルを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
第2のプロトコル割当制御メッセージは前記無線フレームのシーケンスのうちの少なくとも一部のフレーム内の所定の場所に位置する、請求項11に記載の方法。
【請求項16】
少なくとも第1のプロトコルリソース領域はパイロットサブキャリアを含み、前記無線フレームは、第1のプロトコル端末が第2のプロトコルリソース領域においてパイロットサブキャリアを用いるべきでないことを示すメッセージを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項17】
前記メッセージは専用のパイロットインターバルを識別し、前記専用のパイロットインターバルは第2のプロトコルリソース領域を含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記無線フレームは第1のプロトコルリソース領域の境界を識別するメッセージを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記無線フレームは前記無線フレームにおける第2の割当制御メッセージの場所を指すポインタを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
第1のプロトコルはIEEE802.16(e)であり、第2のプロトコルはIEEE802.16(m)である、請求項11に記載の方法。
【請求項21】
無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
無線フレームにおいて、第1のプロトコルに準拠した無線端末と第2のプロトコルに準拠した無線端末とに無線リソースを割り当てることと、
前記無線フレームは、最初のブロックおよび最後のブロックを含む、複数のブロックを含むことと、
各ブロックは複数のシンボルを含むことと、
最初のブロックは第1のプロトコルプリアンブルを含むことと、最初のブロック以外のブロックは第1のプロトコルプリアンブルを含まないことと、
前記複数のブロックの各ブロックは第1のプロトコルブロックおよび第2のプロトコルブロックのいずれかであることと、を含む方法。
【請求項22】
前記無線フレームは1つ以上の第1のプロトコルブロックと1つ以上の第2のプロトコルブロックとを含み、
前記無線フレームは、第1のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージを含み、
前記無線フレームは、第2のプロトコルブロックにおけるリソースを割り当てるための第2のプロトコル割当制御メッセージを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記無線フレームは、第1のプロトコルブロック内におけるリソースを割り当てるための第1のプロトコル割当制御メッセージを含み、
第1のプロトコル割当制御メッセージは第1のブロックに位置する、請求項21に記載の方法。
【請求項24】
第1のブロックは第1のプロトコルブロックである、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
第1のブロックは第2のプロトコルブロックである、請求項23に記載の方法。
【請求項26】
全てのブロックは第2のプロトコルブロックである、請求項23に記載の方法。
【請求項27】
第1のプロトコル割当制御メッセージは、第1のプロトコル割当制御メッセージが位置する無線フレームとは異なる無線フレームの第1のプロトコルブロック内のリソースを割り当てる、請求項23に記載の方法。
【請求項28】
各ブロックはほぼ同数のシンボルを含む、請求項21に記載の方法。
【請求項29】
第1のプロトコルはIEEE802.16(e)であり、第2のプロトコルはIEEE802.16(m)である、請求項21に記載の方法。
【請求項30】
無線通信インフラストラクチャエンティティにおける方法であって、
スーパーフレームにおいて無線リソースを割り当てることと、
前記スーパーフレームは複数のフレームを含むことと、
各フレームは2つ以上の領域を含むことと、
前記スーパーフレームのうちの1つ以上のフレームは制御メッセージを含むことと、前記制御メッセージは前記スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性を指定することと、
前記領域の構成特性は、領域の数、領域の型、および領域の順序を含む群から選択されることと、を含む方法。
【請求項31】
領域の群から選択される各領域は、アップリンク領域およびダウンリンク領域を含み、
前記制御メッセージはフレームの領域がアップリンク領域であるかダウンリンク領域であるかを指定する、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記制御メッセージはスーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域の数も指定する、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記制御メッセージはスーパーフレームの各フレーム内のアップリンク領域またはダウンリンク領域のサイズを指定する、請求項31に記載の方法。
【請求項34】
前記制御メッセージはスーパーフレームの各フレーム内の領域のサイズを指定する、請求項30に記載の方法。
【請求項35】
前記スーパーフレームの各フレーム内の領域の構成特性は前記制御メッセージのマップにより指定され、
前記制御メッセージはスーパーフレームに対し適用可能なマップを指定する参照番号を含む、請求項30に記載の方法。
【請求項36】
1つ以上のフレームは前記スーパーフレームのうちの他のフレームとは異なる数のブロックを有する、請求項30に記載の方法。
【請求項37】
1つ以上のフレームは2つのブロックを有し、他の1つ以上のフレームは4つのブロックを有する、請求項30に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公表番号】特表2010−535001(P2010−535001A)
【公表日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−519284(P2010−519284)
【出願日】平成20年8月15日(2008.8.15)
【国際出願番号】PCT/US2008/073243
【国際公開番号】WO2009/023808
【国際公開日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.GSM
【出願人】(390009597)モトローラ・インコーポレイテッド (649)
【氏名又は名称原語表記】MOTOROLA INCORPORATED
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年8月15日(2008.8.15)
【国際出願番号】PCT/US2008/073243
【国際公開番号】WO2009/023808
【国際公開日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.GSM
【出願人】(390009597)モトローラ・インコーポレイテッド (649)
【氏名又は名称原語表記】MOTOROLA INCORPORATED
【Fターム(参考)】
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