JP2007529953A - 通信システムにおける柔軟なスペクトル割り振りのための方法および装置 - Google Patents

通信システムにおける柔軟なスペクトル割り振りのための方法および装置 Download PDF

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Abstract

開示されている実施形態は、共有周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法およびシステムを与え、スペクトルは、第１の数のセグメントをもつことができ、各セグメントは、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもつ。１つの態様では、共有周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法は、クラスタの第１のグループをユーザの第１のグループに固定的に割り当てて、ユーザの第１のグループが、割り当てられたクラスタに固定されて留まる行為と、クラスタの第２のグループをユーザの第２のグループに割り当てて、ユーザの第２のグループが割り当てられたクラスタ内でホップする行為とを含む。
【選択図】 図１

Description

関連出願への相互参照
本特許出願は、２００４年３月１９日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、それによって本明細書において参照によって明示的に取り入れられている仮出願第６０／５５４，８９９号（"Flexible Spectrum Allocation in OFDMA"）に対して優先権を主張している。
本発明は、概ね、通信に関し、より具体的には、通信システムにおける複数のユーザへの柔軟なスペクトル割り振りのための技術に関する。
通信システムは、音声、パケットデータ、等のような、種々の通信サービスを提供するために広く展開されている。これらのシステムは、使用可能なシステム資源を共有することによって多数のユーザと同時に通信するのを支援することができる時間、周波数、および／または符号分割多元接続システムであり得る。このような多元接続システムの例は、符号分割多元接続(Code Division Multiple Access, CDMA)システム、マルチプルキャリアＣＤＭＡ(Multiple-Carrier CDMA, MC-CDMA)、広帯域ＣＤＭＡ(Wideband CDMA, W-CDMA)、高速ダウンリンク パケット アクセス(High-Speed Downlink Packet Access, HSDPA)、時分割多元接続(Time Division Multiple Access, TDMA)システム、周波数分割多元接続(Frequency Division Multiple Access, FDMA)システム、および直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)システムを含む。
通信システムは、帯域幅の割り振りを用いて、干渉を避け、リンクの信頼性を向上し得る。したがって、干渉を改善する柔軟な帯域幅の割り振りのための技術が、当技術において必要とされている。
開示されている実施形態は、共有周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法およびシステムを与える。スペクトルは、第１の数のセグメントをもつことができ、各セグメントは、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもつ。１つの態様において、共有周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法は、クラスタの第１のグループをユーザの第１のグループに柔軟に割り当てて、ユーザの第１のグループが、割り当てられたクラスタに固定されて留まるようにする行為と、クラスタの第２のグループをユーザの第２のグループに割り当てて、ユーザの第２のグループが、割り当てられたクラスタ内でホップするようにする行為とを含む。
本発明の特徴および性質は、別途記載される詳細な説明から、同じ参照符号が全体的に対応して同定している図面と共に採用されるとき、より明らかになるであろう。
“例示的”という用語は、本明細書において“例、事例、または実例としての役割を果たす”ことを意味するために使用されている。本明細書に記載されている何れの実施形態または設計も、他の実施形態または設計よりも好ましいまたは好都合であると、必ずしも、解釈されると限らない。
“アクセス端末”は、音声またはデータ、あるいはこの両者の接続をユーザに与えるデバイスを指す。アクセス端末は、ラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピュータのような、コンピューティングデバイスに接続されても、または、パーソナルディジタルアシスタントのような、独立デバイスであってもよい。アクセス端末は、加入者ユニット、移動局、移動体、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、またはユーザ装置とも呼ばれ得る。アクセス端末は、加入者局、無線デバイス、セルラ電話、ＰＣＳ電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(Session Initiation Protocol, SIP)電話、ワイヤレス ローカル ループ(wireless local loop, WLL)ステーション、パーソナル ディジタル アシスタント（personal digital assistant, PDA）、無線接続能力をもつハンドヘルドデバイス、または無線モデムに接続された他の処理デバイスであり得る。
“アクセスポイント”は、エアーインターフェースによって、１つ以上のセクタを通って、アクセス端末と通信するアクセスネットワーク内のデバイスを指す。アクセスポイントは、受信したエアーインターフェースのフレームをＩＰパケットに変換することによって、アクセス端末と、ＩＰネットワークを含み得るアクセスネットワークの残りとの間のルータとしての役割を果たす。さらに加えて、アクセスポイントは、エアーインターフェースの属性の管理を調整する。
図１は、周波数スペクトルの分割のための１つの実施形態を示している。例えば、ＯＦＤＭＡシステムにおいて、順方向リンク(forward link, FL)または逆方向リンク(reverse link, RL)、あるいはこの両者のチャネル周波数スペクトルは、Ｎ個の直交副搬送波またはトーンを含み得る。図１に示されている１つの実施形態では、Ｎ個のトーンの組をＮｓ個のセグメント102に分割することができ、各セグメントは、Ｍｓ個の周波数トーンのサイズをもつ。１つの実施形態では、セグメントは、周波数スペクトルにおいて連続しており、一方で、他の配置も可能である。
１つの実施形態では、各セグメントは、Ｎｃ個のクラスタの組104にさらに分割され、サイズＭｃのトーンの各々は、各セクタ／セル108、110と関係付けられている。１つの実施形態では、セクタ／セルと関係付けられたクラスタは、オーバーラップしていない副搬送波の割り当てをもつ。図１に与えられている例では、セグメントのサイズは、Ｍｓ＝３２トーンであり、少なくとも１つのセグメント、例えば、第１のセグメント106は、各セクタ／セル108、110において、サイズＭｃ＝８のトーンをもつＮｃ＝４のクラスタに分割されているが、任意の数のトーンまたはクラスタ、あるいはこの両者が使用され得ると考えられる。図１に示されるクラスタ104は、各セクタ／セル108、110において、不連続の、オーバーラップしていない副搬送波割り当てパターンをもち、ネットワーク内の隣り合うセクタ／セルは、異なるクラスタパターンをもつ。１つの実施形態にしたがうと、セクタ／セル、例えば、セクタ108と関係付けられたクラスタの各々は、別のセクタ／セル、例えば、セクタ110と関係付けられたクラスタの各々に対して異なっている。
１つの実施形態では、同じクラスタパターンの組が、所与のセクタ／セルにおいて幾つかまたは全てのセグメントに使用され、そのようなクラスタパターンが、セクタ／セルの特徴として使用され得る。クラスタパターンの組は、セグメントＩＤまたはクラスタＩＤ、あるいはこの両者を含むＩＤによって定められることができ、これは、獲得段階において、アクセス端末（access terminal, AT）に通信され得るか、または、その代わりに、セクタ／セルの獲得シグネチャにリンクされ得る。別途記載されるように、クラスタパターンの組の適切な設計は、ユーザ干渉ダイバーシティを向上する。
１つの実施形態では、図１に示されているように、所与のセグメントにおける所与のクラスタ(サブチャネル)が、ユーザに割り振られ得る。その代わりに、所与のセグメントにおける２つ以上のクラスタ、または２つ以上のセグメントにおける２つ以上のクラスタが、ユーザに割り振られてもよい。図１の例では、割り振りの細分性は、Ｍｃ＝８トーンであるが、割り振りの細分性は任意の数のトーンであり得ると考えられる。ユーザは、１つまたは多数の割り当てにおいて、多数のクラスタを割り当てられ得る。割り当て方式は、さらに詳しく別途記載される。
１つの実施形態では、全ユーザは、全セグメントのための、制御チャネル、または制御チャネルにおいて送られる項目、例えば、チャネル品質指標(channel quality indicator, CQI)を与えられ得る。ＣＱＩは、幾つかまたは全てのトーンにおいて獲得されるチャネル特徴から計算され得る。１セグメントごとの結果のＣＱＩは、例えば、そのセグメントからの幾つかまたは全てのトーンの、ＳＮＲ、シャノン容量、等のような品質基準を平均することによって得られ得る。
１つの実施形態では、ある特定のチャネル感知スケジューリング(channel sensitive scheduling, CSS)基準にしたがって、所与のセグメントとユーザとの間の“最高”の整合が識別される。１つの実施形態では、ＲＬまたはＦＬ、あるいはこの両者におけるチャネル情報は、ユーザを、共有周波数スペクトルの１つ以上のセグメントにスケジュールするのに使用され得る。少なくとも1つのクラスタが空いているとき、スケジューラは、ユーザを1つ以上のクラスタに割り当て得る。そのような割り当ては、例えば、チャネル利得に関して測定された、良好なチャネル品質に基づき、それをセキュリティ保護すると予想され得る。割り当てにおいて、ユーザは、隣り合うセクタ／セルにおいて動作している種々の干渉するユーザに晒され得る。図１に関して既に記載されたように、異なるセクタ／セルに対応するクラスタパターンの組が不同であることは、ユーザが１つの干渉源に晒されない、または少数のユーザが晒されることを保証し、それによって、干渉ダイバーシティを保証する。
図１に示されている例では、所与のセクタ／セル108と関係付けられた何れかのクラスタが、隣り合うセクタ／セル110と関係付けられたクラスタの各１つと、等しい量の帯域幅または等しい数のトーンにおいてオーバーラップする。この例では、そのようなクラスタは、２個のトーンにおいてオーバーラップするが、６個のトーンにおいて異なる。したがって、開示されている分割、例えば、図１に示されているように、Ｎｃ＝４のクラスタおよび１つのクラスタ当り１人のユーザの分割は、干渉ダイバーシティを向上する。同様のやり方で、他の隣り合うセクタ／セルにおけるクラスタパターンの組は、十分な干渉ダイバーシティを保証するように設計され得る。既に記載された十分な干渉ダイバーシティの条件は、ユーザが、同じセグメントにおいて２個以上のクラスタを割り当てられないと仮定する。通常、別途記載されるように、例えば、１人のユーザが、全共有帯域幅の実質的な部分を割り当てられているときは、ユーザは同じセグメント内の２個以上のクラスタを割り当てられ得る。
上述の例は、チャネル感知スケジューリング（ＣＳＳ）を干渉ダイバーシティと共にどのように保証するかの例を与えている。この原理にしたがうと、チャネル割り当ての細分性、干渉ダイバーシティ、およびＣＳＳ効率間における希望の折り合いを、Ｎｓ、Ｍｃ、およびＮｃの適切な値を選択することによって達成することができる。開示されている帯域幅割り振り方式は、他の帯域幅割り振り技術と比較して、割り当て帯域幅にオーバーヘッドを取り入れなくてよい。
１つの実施形態では、帯域幅の割り振りに使用され得るビットの総数は、
Figure 2007529953
である。１つの実施形態では、帯域幅分割は、トーンが無駄にされないという意味で、“密（compact）”であり、したがって、
Ｎｓ・Ｎｃ・Ｍｃ＝Ｎである。
Figure 2007529953
１つの実施形態では、ＲＬまたはＦＬ、あるいはこの両者におけるチャネル品質情報は、例えば、上述のＣＳＳスケジューリングのアプローチにしたがって、共有周波数スペクトルにおいてユーザをスケジュールするのに使用され得る。例えば、歩行ユーザのように、移動しない、またはゆっくりと移動するユーザ端末の場合において、チャネル品質が変化しない、または非常にゆっくりと変化するときは、ＣＳＳのアプローチが使用され得る。１つの実施形態では、周波数副搬送波のクラスタの第１のグループの少なくも１つが、第１のグループのこのようなユーザの各々に固定的に割り当てられる。ユーザの第１のグループの各々が移動していない、またはゆっくりと移動している場合に、このような静的または固定された割り当てにおいて、例えば、チャネル品質、速度、またはドップラにおける変化、あるいは表示（例えば、ＮＡＣＫ、すなわち、幾つかのパケットが受信されていないという表示）のために、ユーザの第１のグループの各々は、ユーザが再割り当てされるまで、クラスタの第１のグループの少なくとも１つに固定的に割り当てられる。
１つの実施形態では、共有周波数スペクトルは、移動度またはチャネル品質、あるいはこの両者の変化する度合いをもち得るか、または頻繁にＮＡＣＫが受信されているときに、ユーザの第２のグループに割り振られ得る。１つの実施形態では、例えば、ドップラ効果を経験している、高速で移動しているユーザ端末またはユーザ、あるいはこの両者は、例えば、車両のユーザの場合に、周波数ホッピング（frequency Hopping, FH）のアプローチが、チャネル品質または速度、あるいはこの両者における高速の変化を保証するのに使用され得る。１つの実施形態では、ユーザの第２のグループは、クラスタの第２のグループに（動的に）割り当てられ、したがって、ユーザは、クラスタの割り当てられたグループ内でホップする。
１つの実施形態では、ＣＳＳスケジューリングモードのもとで動作しているユーザの第１のグループからのユーザは、このようなユーザの少なくとも１つの特徴、例えば、チャネル品質、移動度、ドップラ効果、発行されたＮＡＣＫ率、等が変化するとき、ＦＨモードのもとで動作するユーザの第２のグループに再割り当てされ得る。１つの実施形態では、ＣＳＳに割り当てられたクラスタのグループが、ＦＨに再割り当てされることができ、この逆も可能である。
図２は、複数の異なるユーザへの柔軟な周波数スペクトルの割り振りを実施する１つの実施形態を示している。クラスタのグループ化または関係付けは、ＣＳＳでスケジュールされるユーザとＦＨでスケジュールされるユーザとの間の柔軟な帯域幅分割または割り振り、あるいはこの両者を可能にする。同じまたは異なる、あるいはこの両者のセグメントからのクラスタは、ある特定のサイズのグループＮｇへグループ化され得る。グループ構造は、アクセスポイント、幾つかまたは全てのアクセス端末、あるいはこの両者に知られていてもよい。グループ化構造は固定されていてもよく、各グループはグループＩＤによって特定され得る。既に記載されたクラスタパターンの組と同様に、グループ化構造は、異なるセクタ／セルにおいて異なり得る。異なるセクタ／セルのためのグループ構造が不同であることが、向上した干渉ダイバーシティを可能にし得る。
１つの実施形態では、チャネル割り当てメッセージは、クラスタＩＤおよび／またはセグメントＩＤに加えて、ＦＨ／ＣＳＳの指標またはフラグ、例えば、ＦＨ／ＣＳＳのスケジューリングのためのユーザ、グループ、または複数のユーザ、および／またはクラスタのグループを識別する１ビットの指標を含み得る。ＣＳＳ割り当ての場合は、ユーザは、新しい割り当てまで、割り当てられたクラスタのグループに留まる。ＦＨ割り当ての場合は、ユーザは、所定のホッピングパターンにしたがって、例えば、ラウンドロビン方式で、割り当てられたクラスタのグループ内でホップする。１つの実施形態では、同じグループ内の全クラスタは、ＣＳＳまたはＦＨの何れかのスケジューリングに割り当てられる。
図２に示されている例では、第１のグループ202は、第１のセグメント206内の第１のクラスタ204、Ｋ番目のセグメント210内の第１のクラスタ208、およびＮｓ−１番目のセグメント214内の第１のクラスタ212を含み得る。第２のグループ216は、第１のセグメント206内の第２のクラスタ224、Ｋ＋１番目のセグメント230内の第２のクラスタ228、およびＮｓ−１番目のセグメント214内の第２のクラスタ232を含み得る。既に記載したように、クラスタの他のグループの配置が使用されてもよく、例えば、異なるセグメントからの異なるクラスタが一緒にグループ化されてもよい。
１つの実施形態にしたがうと、第１のグループ202は、ＣＳＳでスケジュールされるグループとして指定され得る。すなわち、第１のグループ202に割り当てられたユーザは、第１のグループ202内のクラスタに固定的に割り当てられることを意味する。これは、このようなユーザが移動していない、またはゆっくりと移動している、すなわち、そのチャネル品質が、時間にしたがって気付くことができるように変化しないであろうという事実のためであり得る。１つの実施形態にしたがうと、第２のグループ216は、ＦＨでスケジューリングされるグループとして指定され得る。すなわち、第２のグループ216に割り当てられたユーザは、第２のグループ216内のクラスタに（動的に）割り当てられ、したがって、ユーザが、クラスタの割り当てられたグループ内でホップし得ることを意味する。これは、このようなユーザが高速で移動しており、そのチャネル品質が、時間にしたがって迅速に変化し得るという事実のためであり得る。
１つの実施形態にしたがうと、ユーザのグループは、クラスタの第１のグループ202に割り当てられる。割り当ては、既に記載したように、ユーザのチャネル品質に基づき、例えば、ユーザ１は、第１のセグメント206において高いチャネル品質をもち、ユーザ２は、Ｋ番目のセグメント210において高いチャネル品質をもち、ユーザ３は、Ｎｓ−１番目のセグメント214において高いチャネル品質をもち得る。ユーザ１、２、および３が全て、例えば、移動していないか、またはゆっくりと移動しているユーザであるので、ＣＳＳにおいてスケジュールされているとき、ユーザ、１、２、および３は、それぞれ、第１のグループ202内のクラスタ204、208、および212に固定的に割り当てられ得る。
１つの実施形態にしたがうと、ユーザ４、５、および６は、クラスタの第２のグループ216に割り当てられる。しかしながら、このようなユーザが、迅速に変化するチャネル品質または速度、あるいはこの両者をもち、したがって、ＦＨにおいてスケジュールされてときは、第２のグループ216内のクラスタ224、228、および232に動的に割り当てられ得る。このようなユーザは、所定の、または実時間で構成されたホッピング方式にしたがって、第２のグループ216内のクラスタからクラスタへホップし得る。
１つの実施形態では、移動度、ドップラ、またはユーザの何か他の特徴が変わるとき、ユーザは異なるグループに再び割り当てられ得るか、またはクラスタの再グループ化が行われ得る。上述の例において、ユーザ２および３が高速で移動することになり、一方で、ユーザ４および５が移動しなくなる、またはゆっくりと移動することになるとき、ユーザ１、４、および５は、それぞれ、第１のグループ202内のクラスタ204、208、および212に固定的に割り当てられ、ユーザ２、３、および６は、それぞれ、第２のグループ216内のクラスタ224、228、および232間でホップするように（動的に）割り当てられ得る。ＦＨでは、異なる数のグループまたはクラスタ、あるいはこの両者が使用され得ると考えられる。
１つのクラスタの割り当てにしたがうと、ＣＳＳとＦＨのユーザ間でのスペクトル分割は、Ｎｇ個のクラスタの細分性を与える。したがって、Ｎｇの選択は、一方における最小のダイバーシティのオーダ(Ｎｇ)と、他方におけるＮｇのクラスタのスペクトル分割の細分性との間の折り合い（Ｎｇ×Ｍｃのトーン）である。１つの実施形態では、相当に小さいＮｇは、満足のいくチャネルダイバーシティと分割の細分性とを保証する。例えば、小さいグループサイズは、ホップするクラスタが少数であるので、低いチャネルダイバーシティを可能にする。しかしながら、チャネルダイバーシティを向上する大きいグループサイズは、細分性を増し、すなわち、新しいユーザが新しいグループのクラスタを要求するたびに、多数のトーン（Ｎｇ×Ｍｃ）が加えられることを必要とし、これは、効率の悪いチャネル帯域幅の使用をもたらし得る。
１つの実施形態にしたがうと、多数のクラスタのグループ内の多数のクラスタが、１人のユーザに割り当てられ得る。１つの割り当てメッセージによってＭ個のクラスタを１人のユーザに割り当てるために、Ｍ個の(連続の)グループが使用され、一方で、各グループ内の正確なクラスタが、割り当てメッセージにおいて特定されているＩＤによって識別され得る。この場合は、(連続の)グループに対応するクラスタが、周波数においてインターリーブされ、各チャネル内の周波数ダイバーシティを保証し得る。
図２に示されている例示的なグループ化では、ユーザは、第１のグループ202の第１のクラスタ204と、第２のグループ216の第１のクラスタとに割り当てられることができ、すなわち、Ｍ＝２である。ユーザがＣＳＳにおいてスケジュールされるときは、ユーザは２のダイバーシティのオーダを認識し、すなわち、ユーザは、Ｍ＝２のクラスタ204、224に固定的に割り当てられる。しかしながら、ユーザがＦＨにおいてスケジュールされるときは、ユーザは、６のダイバーシティのオーダを認識し、すなわち、ユーザは、それぞれＮｇ＝３のクラスタのＭ＝２のグループ間でホップし得る。Ｍ＝２およびＮｇ＝３のこの選択において、ＦＨは、許容可能な干渉ダイバーシティを与える。
ここで、ユーザが、Ｍ＝４のクラスタのグループ内の第１のクラスタに割り当てられる場合を検討する。ユーザがＣＳＳへスケジュールされるときは、ユーザはＭ＝４のダイバーシティのオーダを認識し、ユーザがＦＨへスケジュールされるときは、ユーザは１２のオーダのダイバーシティを認識し得る。したがって、Ｍ＝４およびＮｇ＝３の選択において、ＣＳＳまたはＦＨの何れかが、満足のいく干渉ダイバーシティを与え得る。１つの実施形態では、高速で移動するユーザは、Ｍ＜Ｎｇであるときは、ＦＨモードにおいて、Ｍ≧Ｎｇであるときは、ＣＳＳまたはＦＨモードの何れかにおいてスケジュールされ得る。
図３は、図１および図２に関連して既に記載されたように、柔軟なスペクトル分割および割り振りを実施するための、アクセスポイント110xおよびアクセス端末120xのブロック図を示している。逆方向リンクでは、端末120xにおいて、送信(ＴＸ)データプロセッサ314は、データ緩衝器312からトラヒックデータを受信し、選択された符号化および変調方式に基づいて、各データパケットを処理し(例えば、符号化し、インターリーブし、シンボルマップし)、データシンボルを与える。データシンボルは、データのための変調シンボルであり、パイロットシンボルは、（事前に知られている）パイロットのための変調シンボルである。変調器316は、データシンボル、パイロットシンボル、および恐らくは、逆方向リンクのためのシグナリングを受信し、システムによって特定されているＯＦＤＭ変調または他の処理、あるいはこの両者を行い、出力チップのストリームを与える。送信機ユニット(ＴＭＴＲ)318は、出力チップストリームを処理し(例えば、アナログに変換し、フィルタにかけ、増幅し、および周波数アップコンバートし)、変調された信号を生成し、これは、アンテナ320から送信される。
アクセスポイント110xでは、端末120xおよび他の端末によって送信された変調された信号は、アンテナ352によって受信される。受信機ユニット(ＲＣＶＲ)354は、アンテナ352からの受信信号を処理し(例えば、調整し、ディジタル化し)、受信サンプルを与える。復調器(demodulator, Demod)356は、受信サンプルを処理し(例えば、復調し、検出し)、検出されたデータシンボル、すなわち、端末によってアクセスポイント110xへ送信されたデータシンボルの雑音を含む推定値を与える。受信(ＲＸ)データプロセッサ358は、各端末の検出されたデータシンボルを処理し(例えば、シンボルデマップし、デインターリーブし、復号し)、その端末のための復号されたデータを与える。
順方向リンクでは、アクセスポイント110xにおいて、トラヒックデータは、ＴＸデータプロセッサ360によって処理され、データシンボルを生成する。変調器362は、順方向リンクのためのデータシンボル、パイロットシンボル、およびシグナリングを受信し、ＯＦＤＭ変調または他の適切な処理、あるいはこの両者を行い、出力チップストリームを与え、これは、送信機ユニット364によってさらに調整され、アンテナ352から送信される。順方向リンクのシグナリングは、逆方向リンク上で基地局110xへ送信する全端末のための制御装置370によって生成される電力制御コマンドを含み得る。端末120xにおいて、基地局110xによって送信された変調された信号が、アンテナ320によって受信され、受信機ユニット322によって調整され、ディジタル化され、復調器324によって処理され、検出されたデータシンボルを得る。ＲＸデータプロセッサ326は、検出されたデータシンボルを処理し、端末のための復号されたデータと順方向リンクシグナリングとを与える。制御装置330は、電力制御コマンドを受信し、データ送信を制御し、アクセスポイント110xへの逆方向リンクにおいて電力を送信する。制御装置330および370は、それぞれ、端末120xおよびアクセスポイント110xの動作を指図する。メモリユニット332および372は、それぞれ、制御装置330および370によって使用されるプログラムコードおよびデータを記憶し、既に記載された柔軟なスペクトル分割または割り振り、あるいはこの両者を実施する。
開示された実施形態は、次の技術、すなわち、符号分割多元接続(Code Division Multiple Access, CDMA)システム、マルチプルキャリアＣＤＭＡ(Multiple-Carrier CDMA, MC-CDMA)、広帯域ＣＤＭＡ(Wideband CDMA, W-CDMA)、高速ダウンリンク パケット アクセス(High-Speed Downlink Packet Access, HSDPA)、時分割多元接続(Time Division Multiple Access, TDMA)システム、周波数分割多元接続(Frequency Division Multiple Access, FDMA)システム、および直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA)システムの何れか１つ、またはその組合せに適用され得る。
本明細書に記載されているシグナリング送信技術は、種々の手段によって実施され得る。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せにおいて実施され得る。ハードウェアの実施では、シグナリングを処理する（例えば、圧縮および符号化する）のに使用される処理ユニットは、１つ以上の特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、ディジタル信号処理デバイス（digital signal processing device, DSPD）、プログラマブル論理デバイス（programmable logic devices, PLD）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、本明細書に記載されている機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはその組合せの中で実施され得る。シグナリングを復号し、逆圧縮するのに使用される処理ユニットも、１つ以上のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、等と共に実施され得る。
ソフトウェアの実施では、シグナリング送信技術は、本明細書に記載されている機能を行うモジュール(例えば、手続き、機能、等)で実施され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニット(例えば、図３のメモリユニット332または372)に記憶され、プロセッサ(例えば、制御装置330または370)によって実行され得る。メモリユニットは、プロセッサ内で実施されても、またはプロセッサの外部で実施されてもよい。
開示されている実施形態のこれまでの記述は、当業者が本発明を作成または使用するのを可能にするために与えられている。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易に明らかになり、本明細書に定められている一般的な原理は、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明は、本明細書に示されている実施形態に制限されることを意図されず、本明細書に開示されている原理および新規な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図されている。
周波数スペクトルの分割についての１つの実施形態を示す図。 柔軟な周波数スペクトルの割り振りについての１つの実施形態を示す図。 アクセスポイントとアクセス端末とのブロック図。
符号の説明
110x・・・アクセスポイント、120x・・・アクセス端末、204,208,224,228,232・・・クラスタ。

Claims (72)

  1. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る方法であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    第１のセグメント内の周波数副搬送波の第１のクラスタを、第１のセクタ／セル内の第１のユーザに割り当てることと、
    第２のセグメント内の周波数副搬送波の第２のクラスタを、第２のセクタ／セル内の第２のユーザに割り当てることとを含み、第１のクラスタおよび第２のクラスタが、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ方法。
  2. セグメント内のクラスタをユーザに割り当てることが、ユーザのチャネル品質に基づく請求項１記載の方法。
  3. 周波数スペクトルが、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて複数のユーザに割り振られた共有帯域幅を含む請求項１記載の方法。
  4. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る方法であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    周波数副搬送波のクラスタを、第１のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てることと、
    周波数副搬送波のクラスタを、第２のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てることとを含み、第１のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々に対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ方法。
  5. クラスタの少なくともの幾つかが、不連続の副搬送波の割り当てパターンをもつ請求項４記載の方法。
  6. 複数のユーザへ割り振るために周波数スペクトルを分割する方法であって、
    周波数スペクトルを第１の数のセグメントへ分割し、各セグメントが第２の数の周波数副搬送波をもつことと、
    第３の数の周波数副搬送波のセグメントを、セクタ／セルと関係付けられた第４の数のクラスタに分割し、その結果、少なくとも第５の数のクラスタが、オーバーラップしない周波数副搬送波の割り当てパターンをもつこととを含む方法。
  7. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セルと関係付けられた第６の数のクラスタに対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ請求項６記載の方法。
  8. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、同じやり方で第２のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々と異なる請求項６記載の方法。
  9. クラスタの少なくともいくつかが、不連続の副搬送波の周波数割り当てパターンをもつ請求項６記載の方法。
  10. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    周波数副搬送波のクラスタの第１のグループを、ユーザの第１のグループに割り当てて、ユーザの第１のグループがクラスタの第１のグループに固定的に割り当てられることと、
    周波数副搬送波のクラスタの第２のグループを、ユーザの第２のグループに割り当てて、ユーザの第２のグループがクラスタの第２のグループ内でホップすることとを含む方法。
  11. ユーザが、ユーザが固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示すフラグによって識別される請求項１０記載の方法。
  12. クラスタのグループが、クラスタのグループが固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示すフラグによって識別される請求項１０記載の方法。
  13. ユーザの少なくとも１つの特徴が変わったときに、このようなユーザをユーザの第１のグループからユーザの第２のグループへ、またはこのようなユーザをユーザの第２のグループからユーザの第１のグループへ再割り当てすることをさらに含む請求項１０記載の方法。
  14. 特徴が移動度を含む請求項１２記載の方法。
  15. クラスタの第１および第２のグループの各々が、ユーザの異なるグループに再割り当てされ、その結果、ユーザの第１のグループが、クラスタの第１のグループ内でホップし、ユーザの第２のグループが、クラスタの第２のグループ内のそれぞれの割り当てられたクラスタに留まり得る請求項１０記載の方法。
  16. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法であって、スペクトルが第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    第１の数のクラスタを第２の数のグループの各々に割り当てることと、
    ユーザを各グループ内の少なくとも１つのクラスタに割り当てることとを含む方法。
  17. 第２の数が第１の数よりも小さいときに、ユーザが第１の数のクラスタ間でホップするようにスケジュールされる請求項１６記載の方法。
  18. 第２の数が第１の数より小さいときに、ユーザが、第１の数のクラスタ間でホップするか、または割り当てられたクラスタに固定されて留まるようにスケジュールされる請求項１６記載の方法。
  19. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る方法を実施する手段を具体化するコンピュータ読み出し可能媒体であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    第１のセグメント内の周波数副搬送波の第１のクラスタを、第１のセクタ／セル内の第１のユーザに割り当てることと、
    第２のセグメント内の周波数副搬送波の第２のクラスタを、第２のセクタ／セル内の第２のユーザに割り当てることとを含み、第１のクラスタおよび第２のクラスタが、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつコンピュータ読み出し可能媒体。
  20. セグメント内のクラスタをユーザに割り当てることが、ユーザのチャネル品質に基づく請求項１９記載の媒体。
  21. 周波数スペクトルが、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて複数のユーザに割り振られた共有帯域幅を含む請求項１９記載の媒体。
  22. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る方法を実施する手段を具体化するコンピュータ読み出し可能媒体であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    周波数副搬送波のクラスタを、第１のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てることと、
    周波数副搬送波のクラスタを、第２のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てることとを含み、第１のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々に対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつコンピュータ読み出し可能媒体。
  23. クラスタの少なくとも幾つかが、不連続副搬送波の割り当てパターンをもつ請求項２２記載の媒体。
  24. 複数のユーザへ割り振るために周波数スペクトルを分割する方法を実施する手段を具体化するコンピュータ読み出し可能媒体であって、方法が、
    周波数スペクトルを第１の数のセグメントに分割し、各セグメントが第２の数の周波数副搬送波をもつことと、
    第３の数の周波数副搬送波のセグメントを、セクタ／セルと関係付けられた第４の数のクラスタに分割し、その結果、少なくとも第５の数のクラスタが、オーバーラップしない周波数副搬送波の割り当てパターンをもつこととを含むコンピュータ読み出し可能媒体。
  25. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セルと関係付けられた第６の数のクラスタに対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ請求項２４記載の媒体。
  26. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、同じやり方で第２のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々と異なる請求項２４記載の媒体。
  27. クラスタの少なくとも幾つかが、不連続の副搬送波の周波数割り当てパターンをもつ請求項２４記載の媒体。
  28. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法を実施する手段を具体化するコンピュータ読み出し可能媒体であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    周波数副搬送波のクラスタの第１のグループを、ユーザの第１のグループに割り当てて、ユーザの第１のグループがクラスタの第１のグループに固定的に割り当てられることと、
    周波数副搬送波のクラスタの第２のグループを、ユーザの第２のグループに割り当てて、ユーザの第２のグループがクラスタの第２のグループ内でホップすることとを含むコンピュータ読み出し可能媒体。
  29. ユーザが、ユーザが固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示すフラグによって識別される請求項２８記載の媒体。
  30. クラスタのグループが、クラスタのグループが固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示すフラグによって識別される請求項２８記載の媒体。
  31. ユーザの少なくとも１つの特徴が変わったときに、このようなユーザをユーザの第１のグループからユーザの第２のグループへ、またはこのようなユーザをユーザの第２のグループからユーザの第１のグループに再割り当てすることをさらに含む請求項２８記載の媒体。
  32. 特徴が移動度を含む請求項３０記載の媒体。
  33. クラスタの第１および第２のグループの各々が、異なるグループのユーザに再割り当てされ、その結果、ユーザの第１のグループが、クラスタの第１のグループ内でホップし、ユーザの第２のグループが、クラスタの第２のグループ内のそれぞれの割り当てられたクラスタに留まり得る請求項２８記載の媒体。
  34. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法を実施する手段を具体化するコンピュータ読み出し可能媒体であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    第１の数のクラスタを第２の数のグループの各々に割り当てることと、
    ユーザを各グループ内の少なくとも１つのクラスタに割り当てることとを含むコンピュータ読み出し可能媒体。
  35. 第２の数が第１の数よりも小さいときに、ユーザが第１の数のクラスタ間でホップするようにスケジュールされる請求項３４記載の媒体。
  36. 第２の数が第１の数より小さいときに、ユーザが第１の数のクラスタ間でホップするか、または割り当てられたクラスタに固定されて留まるようにスケジュールされる請求項３４記載の媒体。
  37. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る装置であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    第１のセグメント内の周波数副搬送波の第１のクラスタを、第１のセクタ／セル内の第１のユーザに割り当てる手段と、
    第２のセグメント内の周波数副搬送波の第２のクラスタを、第２のセクタ／セル内の第２のユーザに割り当てる手段とを含み、第１のクラスタおよび第２のクラスタが、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ装置。
  38. セグメント内のクラスタをユーザに割り当てることが、ユーザのチャネル品質に基づく請求項３７記載の装置。
  39. 周波数スペクトルが、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて複数のユーザに割り振られた共有帯域幅を含む請求項３７記載の装置。
  40. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る装置であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    周波数副搬送波のクラスタを、第１のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てる手段と、
    周波数副搬送波のクラスタを、第２のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てる手段とを含み、第１のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々に対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ装置。
  41. クラスタの少なくとも幾つかが、不連続の副搬送波の割り当てパターンをもつ請求項４０記載の装置。
  42. 複数のユーザへ割り振るために周波数スペクトルを分割する装置であって、
    周波数スペクトルを第１の数のセグメントへ分割する手段であって、各セグメントが第２の数の周波数副搬送波をもつ手段と、
    第３の数の周波数副搬送波のセグメントを、セクタ／セルと関係付けられた第４の数のクラスタに分割する手段であって、その結果、少なくとも第５の数のクラスタが、オーバーラップしない周波数副搬送波の割り当てパターンをもつ手段とを含む装置。
  43. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セルと関係付けられた第６の数のクラスタに対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ請求項４２記載の装置。
  44. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、同じやり方で第２のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々と異なる請求項４２記載の装置。
  45. クラスタの少なくともいくつかが、不連続の副搬送波の周波数割り当てパターンをもつ請求項４２記載の装置。
  46. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る装置であって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    周波数副搬送波のクラスタの第１のグループを、ユーザの第１のグループに割り当てる手段であって、ユーザの第１のグループがクラスタの第１のグループに柔軟に割り当てられる手段と、
    周波数副搬送波のクラスタの第２のグループを、ユーザの第２のグループに割り当てる手段であって、ユーザの第２のグループがクラスタの第２のグループ内でホップする手段とを含む装置。
  47. ユーザが、固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示す手段を含む請求項４６記載の装置。
  48. クラスタのグループが、固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示す手段をさらに含む請求項４６記載の装置。
  49. ユーザの少なくとも１つの特徴が変わったときに、このようなユーザをユーザの第１のグループからユーザの第２のグループへ、またはこのようなユーザをユーザの第２のグループからユーザの第１のグループへ再割り当てする手段をさらに含む請求項４６記載の装置。
  50. 特徴が移動度を含む請求項４８記載の装置。
  51. クラスタの第１および第２のグループの各々を、異なるグループのユーザに再割り当てする手段をさらに含み、その結果、ユーザの第１のグループが、クラスタの第１のグループ内でホップし、ユーザの第２のグループが、クラスタの第２のグループ内のそれぞれの割り当てられたクラスタに留まり得る請求項４６記載の装置。
  52. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る装置であって、スペクトルが第１の数のセグメントをもち、各セグメントがある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、
    第１の数のクラスタを第２の数のグループの各々に割り当てる手段と、
    ユーザを各グループ内の少なくとも１つのクラスタに割り当てる手段とを含む装置。
  53. 第２の数が第１の数よりも小さいときに、ユーザが第１の数のクラスタ間でホップするようにスケジュールする手段をさらに含む請求項５２記載の装置。
  54. 第２の数が第１の数より小さいときに、ユーザを、第１の数のクラスタ間でホップするか、または割り当てられたクラスタに固定されて留まるようにスケジュールする手段をさらに含む請求項５２記載の装置。
  55. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る方法を実行するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサであって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    第１のセグメント内の周波数副搬送波の第１のクラスタを、第１のセクタ／セル内の第１のユーザに割り当てることと、
    第２のセグメント内の周波数副搬送波の第２のクラスタを、第２のセクタ／セル内の第２のユーザに割り当てることとを含み、第１のクラスタおよび第２のクラスタが、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ少なくとも１つのプロセッサ。
  56. セグメント内のクラスタをユーザに割り当てることが、ユーザのチャネル品質に基づく請求項５５記載のプロセッサ。
  57. 周波数スペクトルが、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて複数のユーザに割り振られた共有帯域幅を含む請求項５５記載のプロセッサ。
  58. 周波数スペクトルを複数のユーザに割り振る方法を実行するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサであって、スペクトルが第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    周波数副搬送波のクラスタを、第１のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てることと、
    周波数副搬送波のクラスタを、第２のセクタ／セル内の複数のユーザの各々に割り当てることとを含み、第１のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セル内のユーザに割り当てられたクラスタの各々に対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ少なくとも１つのプロセッサ。
  59. クラスタの少なくとも幾つかが、不連続の副搬送波の割り当てパターンをもつ請求項５８記載のプロセッサ。
  60. 複数のユーザへの割り振るために周波数スペクトルを分割する方法を実行するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサであって、方法が、
    周波数スペクトルを第１の数のセグメントへ分割し、各セグメントが第２の数の周波数副搬送波をもつことと、
    第３の数の周波数副搬送波のセグメントを、セクタ／セルと関係付けられた第４の数のクラスタに分割し、少なくとも第５の数のクラスタが、オーバーラップしない周波数副搬送波の割り当てパターンをもつこととを含む少なくとも１つのプロセッサ。
  61. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、第２のセクタ／セルと関係付けられた第６の数のクラスタに対して、異なる周波数副搬送波割り当てパターンをもつ請求項６０記載のプロセッサ。
  62. 第１のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々が、同じやり方で第２のセクタ／セルと関係付けられたクラスタの各々と異なる請求項６０記載のプロセッサ。
  63. クラスタの少なくとも幾つかが、不連続の副搬送波の周波数割り当てパターンをもつ請求項６０記載のプロセッサ。
  64. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法を実行するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサであって、スペクトルが、第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタと関係付けられた第２の数のクラスタもち、方法が、
    周波数副搬送波のクラスタの第１のグループを、ユーザの第１のグループに割り振り、ユーザの第１のグループが、クラスタの第１のグループに固定的に割り当てられることと、
    周波数副搬送波のクラスタの第２のグループを、ユーザの第２のグループに割り当てて、ユーザの第２のグループがクラスタの第２のグループ内でホップすることとを含む少なくとも１つのプロセッサ。
  65. ユーザが、ユーザが固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示すフラグによって識別される請求項６４記載のプロセッサ。
  66. クラスタのグループが、クラスタのグループが固定割り当てにおいてスケジュールされているか、またはホッピング割り当てにおいてスケジュールされているかを示すフラグによって識別される請求項６４記載のプロセッサ。
  67. ユーザの少なくとも１つの特徴が変わったときに、このようなユーザをユーザの第１のグループからユーザの第２のグループへ、またはこのようなユーザをユーザの第２のグループからユーザの第１のグループへ再割り当てすることをさらに含む請求項６４記載のプロセッサ。
  68. 特徴が移動度を含む請求項６６記載のプロセッサ。
  69. クラスタの第１および第２のグループの各々が、異なるグループのユーザに再割り当てされ、その結果、ユーザの第１のグループが、クラスタの第１のグループ内でホップし、ユーザの第２のグループが、クラスタの第２のグループ内のそれぞれの割り当てられたクラスタに留まり得る請求項６４記載のプロセッサ。
  70. 周波数スペクトルを複数のユーザに柔軟に割り振る方法を実行するようにプログラムされた少なくとも１つのプロセッサであって、スペクトルが第１の数のセグメントをもち、各セグメントが、ある特定のセクタ／セルと関係付けられた第２の数のクラスタをもち、方法が、
    第１の数のクラスタを第２の数のグループの各々に割り当てることと、
    ユーザを各グループ内の少なくとも１つのクラスタに割り当てることとを含む少なくとも１つのプロセッサ。
  71. 第２の数が第１の数よりも小さいときに、ユーザが第１の数のクラスタ間でホップするようにスケジュールされる請求項７０記載のプロセッサ。
  72. 第２の数が第１の数より小さいときに、ユーザが、第１の数のクラスタ間でホップするか、または割り当てられたクラスタに固定されて留まるようにスケジュールされる請求項７０記載のプロセッサ。
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