JP2010109984A - 無線通信システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
無線ネットワークへの参入手順を改善し得る無線通信システム及び方法を提供する。
【解決手段】
無線通信方法は、基地局にて、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供し、優先エンドポイントに少なくとも1つの暗号パラメータを送信し、優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信することを含む。該複数のレンジングコードは、基地局が優先エンドポイントへのネットワークアクセスの提供を止めた後に受信される。当該方法はまた、基地局にて、受信した複数のレンジングコードが、上記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて決定された所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定することを含む。当該方法は更に、基地局にて、受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するとの決定に応答して、優先エンドポイントにネットワークへの参入を与えることを含む。
【選択図】 図3A
Description
と表し得る。ただし、Cm[i]は、レンジングスロットtでレンジングコードを送信するM個のユーザのうちのm番目のユーザからのi番目の副搬送波におけるレンジングコードであり、n(t)はスロットtにおけるノイズ信号であり、SFは1つのレンジング用サブチャネルで使用される副搬送波の数であり、Nは多重伝搬チャネルの数であり、TbはOFDMAシンボル期間であり、tTTDは伝送時間の遅延を表す。i番目の副搬送波のチャネルモデルは:
と表すことができる。ただし、Aは減衰係数であり、αはランダムな大きさであり、exp{j}はランダムな位相であり、τはi番目のパスのマルチパス遅延である。
に従って行われ得る。ただし、生じ得る全ての伝送時間遅延及びクロックオフセット値がΔtで表されている。Rは、複数のスロットにまたがる相関を計上する値を提供する。相関器284−294によって出力される信号の強度は、信号内に存在するコード又はシンボルを正しく識別する統計的な可能性に依存して増大あるいは低減される。比較器296は、相関器284−294によって決定された検出シンボル又はコードが一組の所定のシンボル又はコードと一致するかを決定し得る。
− RCIu={rciu[0],rciu[1],・・・,rciu[K−1]}、
ただし、rciu[i]=RCI[FCu[STu+i],STu+i]
− TTDu={ttdu[0],ttdu[1],・・・,ttdu[K−1]}、
ただし、ttdu[i]=TTD[FCu[STu+i],STu+i]
と簡略化する。故に、
の場合に限り、レンジングスロットSTuから始まりレンジングスロットSTu+K−1までのユーザuからの一組のレンジングコードを検出する処理を提示することができる。ただし、TH1は、所定のレンジングコードセットのベクトルの長さKの関数である定数である。一般に、TH1の選択は、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを首尾良く検出する確率と、異なるエンドポイントからの複数の単一レンジングポイントを誤検出する確率との間のトレードオフを考慮する。TH1の値が高いほど(すなわち、Kに近いほど)、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを首尾良く検出する確率は低くなるが、同時に、優先エンドポイントから送信されたレンジングコードセットを誤って検出する確率も同様に低くなる。従って、一部の実施形態において、fBSは、優先エンドポイントがレンジングコードセットを提示したことを認識するまで、優先エンドポイントによって送信されたレンジングコードセットのうちの部分集合のみを検出してもよい。fBSは、受信した検出レンジングコードの一部が優先エンドポイントによって送信されたであろうレンジングコードセットに一致すると決定した場合、ステップ345に進み得る。fBSは、受信したレンジングコードが優先エンドポイントによって送信されたかもしれないレンジングコードセットに一致しないと決定した場合、受信したレンジングコードを、異なるエンドポイントによって送信された個別のレンジングコードとして取り扱い得る。
に従って検査することができる。ただし、Δtはレンジングスロット群の推定平均伝送時間遅延である。換言すれば、首尾良く受信されたレンジングコード群の平均TTD差がεより小さい場合、これらのコードは同一のエンドポイントからであると見なすことができる。その他の好適方法も採用され得る。fBSは、検出した一組のレンジングコードが同一のエンドポイントからであると決定した場合、ステップ350に進み得る。そう決定しなかった場合、fBSは、受信したレンジングコードを、該レンジングコードの全てが優先的地位を有しないエンドポイント群によって送信されたものであるかのように処理し得る(すなわち、通常のレンジング手順)。
Pr[ユーザuの成功]=Pr[成功|衝突なし]・Pr[衝突なし]=p・Pr[衝突なし]
であり、
である。故に、
である。
である。パラメータが適切に選択される場合、レンジングコードセットを首尾良く検出する確率は、単一のレンジングコードを検出する場合より遙かに高い。表1の右欄に列挙したパラメータ値を用いた分析の結果を図6に示す。x軸はTH1を示し、y軸はユーザからの1つのレンジングコードセットを首尾良く検出する確率Pfsを表している。TH1=3且つm=5のときPfs=0.9771であり、これは、M=100の場合に単一のレンジングコードを首尾良く検出する確率Ps=0.8074より遙かに高い。
TH1=3且つm=5のときPfa=3.815×10−4であり、TH1=4且つm=5のときPfa=4.470×10−6である。
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに少なくとも1つの暗号パラメータを送信する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて決定した所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階と
を有する無線通信方法。
(付記2) 前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、(a)第1の受信レンジングコードに関する時間遅延が第2の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有し、且つ
前記ネットワークへの参入を与える段階は更に、前記(a)の段階における決定に応じて、前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記1に記載の方法。
(付記3) 前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、前記受信した複数のレンジングコードのレンジングスロットが、前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードのレンジングスロットと一致することを決定することを有する、付記1に記載の方法。
(付記4) 前記少なくとも1つの暗号パラメータは、少なくとも1つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有する、付記1に記載の方法。
前記所定のレンジングコードセットを、第2のエンドポイントから受信した少なくとも1つのレンジングコードと比較したことに応答して、前記第2のエンドポイントが優先的なものでないことを決定する段階と
を更に有し、
前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階は、前記第2のエンドポイントに参入を与えるかを決定する前に、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記1に記載の方法。
(付記6) 前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階に先立って、前記優先エンドポイントの1つ以上のパラメータを格納する段階と、
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記1つ以上のパラメータを使用する段階と
を更に有する付記1に記載の方法。
(付記7) 優先エンドポイントにて、該優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも1つの暗号パラメータを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局を介して前記ネットワークに参入する段階と
を有する無線通信方法。
(付記8) 前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングスロットを生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを送信する段階は、前記基地局に前記一組のレンジングスロットにて前記一組のレンジングコードを送信することを有する、
付記7に記載の方法。
(付記9) 前記少なくとも1つの暗号パラメータは、少なくとも1つの暗号的に安全な疑似乱数発生器信用証明を有する、付記7に記載の方法。
前記基地局から前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記1つ以上のパラメータを使用する段階と
を更に有する付記7に記載の方法。
前記一組のレンジングコードを生成する段階は、前記一組のレンジングコードの各レンジングコードを、前記乱数の異なる部分を用いて生成することを有する、
付記7に記載の方法。
(付記12) 無線機と1つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供し、
前記優先エンドポイントに少なくとも1つの暗号パラメータを送信し、且つ
基地局が前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する
よう動作し、
前記1つ以上のプロセッサは、
前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて決定された所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定し、且つ
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える
よう動作する、
無線通信システム。
(付記13) 前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定することは更に、(a)第1の受信レンジングコードに関する時間遅延が第2の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有し、且つ
前記ネットワークへの参入を与えることは更に、前記(a)の段階における決定に応じて、前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記12に記載のシステム。
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが優先的なものであることを決定し、
前記所定のレンジングコードセットを、第2のエンドポイントから受信した少なくとも1つのレンジングコードと比較したことに応答して、前記第2のエンドポイントが優先的なものでないことを決定する
よう動作し、且つ
前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることは、前記第2のエンドポイントに参入を与えるかを決定する前に、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
付記12に記載のシステム。
前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信することに先立って、前記優先エンドポイントの1つ以上のパラメータを格納し、且つ
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記1つ以上のパラメータを使用する
よう動作する、付記12に記載のシステム。
前記無線機は、
ネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加し、且つ
前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも1つの暗号パラメータを受信する
よう動作し、
前記1つ以上のプロセッサは、
前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成し、
前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信し、
前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信し、且つ
前記基地局を介して前記ネットワークに参入する
よう動作する、
無線通信システム。
(付記19) 前記1つ以上のプロセッサは更に、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングスロットを生成するよう動作し、且つ
前記一組のレンジングコードを送信することは、前記基地局に前記一組のレンジングスロットにて前記一組のレンジングコードを送信することを有する、
付記18に記載のシステム。
前記基地局との前記通信セッションを終了させることに先立って、前記基地局の1つ以上のパラメータを格納し、且つ
前記基地局から前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記1つ以上のパラメータを使用する
よう動作する、付記18に記載のシステム。
前記一組のレンジングコードを生成することは、前記一組のレンジングコードの各レンジングコードを、前記乱数の異なる部分を用いて生成することを有する、
付記18に記載のシステム。
110、205 ネットワーク
120 マクロ基地局
140、270 エンドポイント
150、290 無線接続
160 有線リンク
170 ノード
180、251 ネットワークアクセス装置
190、250 フェムト基地局
224、232 サーバ
226、234 ゲートウェイ
252、272 無線機
254、274 PHY/HWブロック
257、277 MAC/SWブロック
280 アナログ−デジタル変換器
282 高速フーリエ変換
284−294 相関器
296 比較器
Claims (10)
- 基地局にて、優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに少なくとも1つの暗号パラメータを送信する段階と、
前記基地局にて、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて決定した所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階と、
前記基地局にて、前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階と
を有する無線通信方法。 - 前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、(a)第1の受信レンジングコードに関する時間遅延が第2の受信レンジングコードに関する時間遅延に略等しいことを決定する段階を有し、且つ
前記ネットワークへの参入を与える段階は更に、前記(a)の段階における決定に応じて、前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
請求項1に記載の方法。 - 前記受信した複数のレンジングコードが所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定する段階は更に、前記受信した複数のレンジングコードのレンジングスロットが、前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードのレンジングスロットと一致することを決定することを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが優先的なものであることを決定する段階と、
前記所定のレンジングコードセットを、第2のエンドポイントから受信した少なくとも1つのレンジングコードと比較したことに応答して、前記第2のエンドポイントが優先的なものでないことを決定する段階と
を更に有し、
前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える段階は、前記第2のエンドポイントに参入を与えるかを決定する前に、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与えることを有する、
請求項1に記載の方法。 - 前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する段階に先立って、前記優先エンドポイントの1つ以上のパラメータを格納する段階と、
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントが前記ネットワークに参入するのに要する時間量を短縮するよう前記1つ以上のパラメータを使用する段階と
を更に有する請求項1に記載の方法。 - 優先エンドポイントにて、該優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも1つの暗号パラメータを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信する段階と、
前記優先エンドポイントにて、前記基地局を介して前記ネットワークに参入する段階と
を有する無線通信方法。 - 前記優先エンドポイントにて、前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングスロットを生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを送信する段階は、前記基地局に前記一組のレンジングスロットにて前記一組のレンジングコードを送信することを有する、
請求項6に記載の方法。 - 前記暗号パラメータを用いて乱数を生成する段階を更に有し、
前記一組のレンジングコードを生成する段階は、前記一組のレンジングコードの各レンジングコードを、前記乱数の異なる部分を用いて生成することを有する、
請求項6に記載の方法。 - 無線機と1つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
優先エンドポイントにネットワークへのアクセスを提供し、
前記優先エンドポイントに少なくとも1つの暗号パラメータを送信し、且つ
基地局が前記優先エンドポイントに前記ネットワークへのアクセスを提供することを止めた後に、前記優先エンドポイントから複数のレンジングコードを受信する
よう動作し、
前記1つ以上のプロセッサは、
前記受信した複数のレンジングコードが、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて決定された所定のレンジングコードセットの複数のレンジングコードと一致するかを決定し、且つ
前記受信した複数のレンジングコードが前記所定のレンジングコードセットの前記複数のレンジングコードと一致すると決定したことに応答して、前記優先エンドポイントに前記ネットワークへの参入を与える
よう動作する、
無線通信システム。 - 無線機と1つ以上のプロセッサとを有し、
前記無線機は、
ネットワークへのアクセスを提供する基地局との通信セッションに参加し、且つ
前記通信セッション中に、前記基地局から少なくとも1つの暗号パラメータを受信する
よう動作し、
前記1つ以上のプロセッサは、
前記基地局との前記通信セッションを終了させた後に、前記少なくとも1つの暗号パラメータを用いて一組のレンジングコードを生成し、
前記基地局に前記一組のレンジングコードを送信し、
前記一組のレンジングコードを送信したことに応答して、前記基地局から、前記ネットワークに参入する優先アクセスを受信し、且つ
前記基地局を介して前記ネットワークに参入する
よう動作する、
無線通信システム。
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