JP2011512713A - 無線通信ノード、無線通信ノードにおける方法及び製品 - Google Patents

Abstract

無線通信ノードは、異なるタイプのパーティションを連結して構築したものを含むデータコンテナ構造により、データを、無線リンクを介して通信する。データコンテナ構造における異なるタイプのパーティションは、異なる無線アクセス技術により情報を搬送する。

Description

本発明は、一般に、無線リンクにおける所与のセッションにおいて、異なるタイプのパーティションを含むデータコンテナ構造で通信することに関する。

移動局が他の移動局と通信できるようにするため、又は移動局が有線ネットワークに結合された有線端末と通信できるようにするため、様々な無線アクセス技術が提案され実現されている。無線アクセス技術の具体例は、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）により規定されているGSM（移動通信用グローバルシステム）又はUMTS（ユニバーサル移動通信システム）等の技術（テクノロジ）、3GPP2により規定されているCDMA2000（符号分割多重アクセス2000）技術、又はその他の無線アクセス技術を含む。

他のタイプの無線アクセス技術は、WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）技術である。WiMAXは、IEEE（電気電子技術者協会）802．16標準仕様に基づいている。WiMAX無線アクセス技術は、無線によるブロードバンドアクセスをもたらすように設計されている。

さらに高速のデータレートをサポートするため、IEEEは、IEEE802．16mとして知られている新たな無線標準仕様を発展させつつある。802．16mは毎秒１ギガビット（Gbps）に及ぶほどの無線データレートをサポートできることが期待されている。そのような高速データレートを達成する機能は、多入力多出力（MIMO）技術を利用することに基づいている。MIMOでは、送信側及び受信側において複数のアンテナを利用することで、データが、送信機の複数の送信アンテナから複数のパスを介して送信さら、受信機のアンテナで受信できるようにする。

IEEE802．16mのような新しい無線アクセス技術を開発する際、無線アクセス技術は、従来の（legacy）移動局と、新しい無線アクセス技術をサポートする移動局とが並存する問題に対処しなければならない。例えば、WiMAX無線アクセスネットワークの場合において、802．16mが実現される際、WiMAX無線アクセスネットワークは、従来のWiMAX移動局（例えば、IEEE802．16eによるアクセスをサポートする移動局）と802．16m移動局との双方と通信することをサポートする必要がある。従来の移動局及び802．16mの移動局双方が並存する場合、そのような移動局の無線アクセスをサポートする基地局は、様々な移動局及び基地局の間でやりとりされるアップリンク及びダウンリンク双方のデータを処理する必要がある。

しかしながら、従来の技術において、従来のWiMAX移動局及び802．16m移動局と効率的に通信できるような効率的な仕組みは提案も規定もされていない。

本発明の一形態による方法は、
無線通信ノードにより実行される方法であって、
異なるタイプのパーティションを連結して構築したものを含むデータコンテナ構造により、データを、無線リンクを介して通信するステップを有し、前記データコンテナ構造における前記異なるタイプのパーティションは、異なる無線アクセス技術により情報を搬送する、方法である。

異なるタイプの移動局をサポートする無線アクセスネットワークを含む本発明の好適実施例による通信ネットワークのブロック図。 好適実施例によるタイプ１のフレームを示す図。 好適実施例によるタイプ２のフレームを示す図。 タイプ１のフレーム及びタイプ２のフレームの連結を含む好適実施例によるスーパーフレームを示す図。 別の好適実施例によるタイプ１のフレームを示す図。 別の好適実施例によるタイプ２のフレームを示す図。 他の好適実施例によるスーパーフレームを示す図。 他の好適実施例によるスーパーフレームを示す図。 他の好適実施例によるスーパーフレームを示す図。

概して、一実施例によれば、異なるタイプの移動局との通信効率を改善するため、あるデータコンテナ構造（data container structure）が無線リンクを介して通信され、データコンテナ構造は、異なるタイプの移動局のデータを運ぶように設定可能な異なるタイプのパーティションを連結したものを含む。

その他の又は代替的な特徴は、以下の説明、図面及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

以下の説明において、幾つかの実施例の理解を促すため、様々な具体的詳細が説明される。しかしながら、幾つかの実施例はそのような具体的詳細によらずに実現されてもよいこと、及び説明された実施例に対する様々な変形例及び修正例が可能であることが、当業者に理解されるであろう。

概して、好適実施例によれば、様々なタイプの移動局に関するデータを無線通信する技法又は仕組みが提供され、そのデータは、異なるタイプのパーティションの設定可能な連結を含むフレキシブルハイブリッドデータコンテナ構造（flexible hybrid data container structure）により運ばれる。一実施例におけるデータコンテナ構造は、「スーパーフレーム」として言及され、「スーパーフレーム」は、データの複数のパーティション（パーティション（区分け、区切り）は、「フレーム」とも言及される。）を含む任意のデータ構造である。説明を確実にするため、異なるタイプのフレームの設定可能な連結（configurable concatenations of frames of different types）を含むフレキシブルハイブリッドスーパーフレームに関し−これは、同じ又は同様な技術が、他のタイプのフレキシブルハイブリッドデータコンテナ構造及びパーティションに適用可能であることに留意を要する。

スーパーフレームにおける様々なタイプのフレームは、（移動局から基地局への）アップリンクデータ及び（基地局から移動局への）ダウンリンクデータを搬送するのに使用可能なだけでなく、制御情報を搬送することにも使用可能である。アップリンク／ダウンリンクデータ及び制御情報をまとめて「情報」として言及してもよい。アップリンク又はダウンリンクの「データ」は、例えば、音声パケット又はパケットデータのようなベアラトラフィックに関する。

異なるタイプの移動局は、異なる無線アクセス技術にしたがって動作する移動局に関する。１つの具体例として、無線アクセス技術は、IEEE（電気電子技術者協会）802．16標準仕様により規定されているWiMAX（マイクロ波を利用した世界標準の通信方式）であり、これはIEEE802．16e標準仕様を含む。他の無線アクセス技術としては、802．16m技術がある。

ハイブリッドスーパーフレームに含まれている異なるタイプのフレームは、異なる構造を持っていてもよい。例えば、スーパーフレームは、第１構造を有する第１タイプの少なくとも１つの第１フレーム、及び異なる構造である第２構造を有する第２タイプの少なくとも１つの第２フレームを含んでもよい。第１フレームの数及び第２フレームの数は、設定可能であり、柔軟性をもたらす。

好適実施例において、ハイブリッドスーパーフレームは、時間分割多重されたデータを含む第１タイプの少なくとも１つの第１フレームと、周波数分割多重されたデータを含む第２タイプの第２フレームとを含む。フレームの各々は、例えば、WiMAX移動局及び802．16m移動局のような異なるタイプの移動局のデータを運ぶことができる。説明の便宜上、特定の標準仕様が示されているが、本発明の実施例は、他の標準仕様にしたがう無線アクセス技術にも適用可能であることに留意を要する。

「時間分割多重された」データは、複数のタイムスロットで通信される（多重された）複数の部分を有するデータに関する。時間分割多重されたデータの具体例として、第１のデータ部分が所与のキャリアの第１の時間スロットで通信され、第２のデータ部分が同じキャリアの第２の時間スロットで通信される。

「周波数分割多重された」データは、異なる周波数による異なるキャリアで通信される複数の部分を有するデータに関する。例えば、第１のデータ部分は第１の周波数の第１のキャリアで通信され、第２のデータ部分は第２の周波数の第２のキャリアで通信される。WiMAXの場合、「周波数分割多重データ」は、様々な周波数による様々なサブキャリアで通信される複数の部分を有するデータに関する。「キャリア」及び「サブキャリア」は交換可能に（同義的に）使用される。

一実施例において、スーパーフレームにおいて連結された異なるタイプのフレームは、異なる多重法を利用するフレームである（例えば、第１のフレームには時間分割多重データが含まれ、第２のフレームには周波数分割多重データが含まれる。）。

他の好適実施例において、ハイブリッドスーパーフレームで連結されているフレームは、単独のダウンリンクサブレーム（アップリンク制御及びダウンリンク制御ならびにデータを含むダウンリンク情報を通信するためのサブフレーム）及び単独のアップリンクサブフレーム（アップリンク情報を通信するためのサブフレーム）を有する少なくとも１つの第１フレーム（タイプ１）と、フレキシブルで可変な数のアップリンク及びダウンリンクサブフレームを有する少なくとも１つの第２フレーム（タイプ２）とを含む。

タイプ２のフレームは、フレームに含めることが可能なアップリンク及びダウンリンクのサブフレーム数に柔軟性を持たせるように、不均一な長さのサブフレームを含むことができる。例えば、１つのフレームは、１つ以上のアップリンクサブフレーム及び１つ以上のダウンリンクサブフレームを含むことができる。第１フレームは、第２フレームとは異なる数のアップリンクサブフレーム数及び／又はダウンリンクサブフレーム数を含むことができる。１つより多いアップリンクサブフレーム及び／又は１つより多いダウンリンクサブフレームが１つのフレームに適合するように、（アップリンク及び／又はダウンリンクの）サブフレームの長さは可変である。フレーム内の複数のサブフレームを規定する際のこの柔軟性は、より短い待ち時間及びより高いスループットの特性を備えた優れた無線通信システムパフォーマンスを可能にする。

好適実施例において、ハイブリッドスーパーフレーム内に異なるタイプのフレームを包含できる機能は、従来の移動局及び新しい技術の移動局を含む様々なタイプの移動局をサポートしなければならない無線アクセスネットワークにおいて、より柔軟性及び効率に優れたデータ通信を可能にする。「従来（Legacy）」の移動局とは、旧式の無線アクセス技術にしたがって動作する移動局であり、「新しい技術の移動局」とは、最近の（又はより新しい）無線アクセス技術にしたがって動作する移動局である。一実施例において、従来の移動局は、WiMAX無線アクセス技術（例えば、IEEE802．16eにより規定されるもの）にしたがって動作する移動局であり、新しい技術の移動局は、IEEE802．16m無線アクセス技術にしたがって動作する移動局である。より一般的には、従来の移動局及び新しい技術の移動局だけでなく、本実施例は、異なるタイプの無線アクセス技術をサポートする異なるタイプの移動局に使用可能である。

説明の便宜上、従来の又はWiMAXの移動局及び802．16mの移動局が使用される。しかしながら、好適実施例による同じ技術が、他の無線アクセス技術にしたがって動作すする移動局とともに使用可能である。

図１は、カバレッジエリア102に関する基地局104を有する無線アクセスネットワーク100を含む通信ネットワークを示す。無線アクセスネットワーク100は、各自がカバレッジエリアに関連付けられている複数の基地局を含む。

基地局104は、基地局104のカバレッジエリア102の中で移動局106A及び106Bと通信することができる。基地局104は、従来の移動局106Aのような従来移動局及び802．16m移動局106B双方との通信をサポートすることができる。

基地局104はベーストランシーバ局（BTS）を有し、カバレッジエリア102内の移動局と無線周波数（RF）による通信を行う。また、基地局104は、基地局に関連するタスクを制御する基地局コントローラ又は無線ネットワークコントローラを含んでもよい。

図１に示されているように、基地局104はシステムコントローラ108に接続されている。無線アクセスネットワーク100が、IEEE802．16標準仕様により規定されているようなWiMAXアクセスネットワークであった場合、システムコントローラ108はアクセスサービスネットワーク（ASN）ゲートウェイとすることができる。さらにシステムコントローラ108はゲートウェイノード110に接続され、ゲートウェイノードは、無線アクセスネットワーク100をインターネットのような外部ネットワーク112に接続する。WiMAXの場合、ゲートウェイノード110は、接続サービスネットワーク（CSN）ノードとして言及される。

図１に示されているように、基地局104は、ストレージ124に接続された１つ以上の中央処理装置（CPU）122において実行可能なソフトウェア120を含んでもよい。基地局104は、移動局と無線通信するためのエアインターフェース126と、システムコントローラ108と通信するためのネットワークインターフェース128とを有する。

図１に示されているソフトウェア120は、基地局104に設けられている様々なソフトウェアモジュールを表し、ソフトウェアモジュールは、基地局104におけるデータプレーン及び制御プレーンにおけるソフトウェアモジュールを含む。特に、基地局104のソフトウェア120により実行可能なタスクは、好適実施例にしたがってスーパーフレームによりデータを通信することである。ソフトウェア120は、様々な移動局に関するデータの通信の予定を立てる（スケジューリングを行う）スケジューラを含んでもよい。移動局106A又は106Bの各々も、同様に、ストレージに接続されたCPUにおいて実行可能なソフトウェアを含んでもよい。

図２は、タイプ１のフレーム200（200A及び200Bが図示されている）。フレーム200各々は、（基地局から移動局へ下りリンク情報を運ぶ）ダウンリンクサブフレームと、（移動局から基地局へ上りリンク情報を運ぶ）アップリンクサブフレームとを含む。各フレームのフレーム持続期間（フレーム長）は、フレームにおける従来のプリアンブル（レガシープリアンブル）の開始により始まり、次のフレームにおけるレガシープリアンブルの開始において終了する。例えば、図２の場合、フレーム200Aのフレーム持続期間は、フレーム200Aに含まれているレガシープリアンブル202の開始とともに始まり、次のフレーム200Bに含まれている次のレガシープリアンブル202の開始により終了する。フレーム200A及び200Bの各々は、レガシーフレーム（legacy frames）として言及されてよい（なぜならそれらは従来のプリアンブルの間で規定されているからである。）。

一般に、レガシープリアンブルは、基地局によりダウンリンクにおいて提供され、移動局が無線信号を捕捉し及び移動局が基地局に同期できるようにする制御情報を含む。プリアンブルは、変調方式、伝送レート及びフレーム全体を送信するための時間の長さを示す情報を含む。さらに、レガシープリアンブルは、フレーム制御ヘッダ及びダウンリンク／アップリンクMAP情報を含むことができ、ダウンリンク／アップリンクMAP情報は、ダウンリンク及びアップリンクの通信に使用されるリソース、変調方式及び符号化方式を規定し、これらはスケジューリンググラント情報に含まれる。レガシープリアンブルは、一実施例では、IEEE802．16eにおいて規定されているプリアンブルである。

フレーム200Aのレガシープリアンブル202は、フレーム200Aのダウンリンクサブフレームに含まれている。フレーム200Aのダウンリンクサブフレームは、以下の情報を含む：基地局から移動局へ送信される従来の（レガシー）ダウンリンクデータ（従来の移動局に対するダウンリンクデータ）を搬送するためのセグメント204、IEEE802．16mにより規定されているプリアンブルである802．16mプリアンブル206、及び従来の及び802．16mダウンリンクデータ双方を含むセグメント208。

802．16mプリアンブル206はダウンリンクマップ（DL−MAP）情報を含み、ダウンリンクマップ情報は、基地局から移動局へのダウンリンクデータを通信するのに使用されるリソースを指定する。DL−MAP情報は、特定の移動局へ基地局がダウンリンクデータを送信する開始時間についての情報を提供する。802．16mプリアンブル206は、802．16m移動局をサポートするためのプリアンブルシーケンス及び／又は同期チャネルを含んでもよい。

図２に示されているように、16mフレームは、２つの連続した16mプリアンブルの間で規定され、図２に示されているように、16mフレームはレガシーフレーム200A、200Bに対してオフセットを持っている（シフトされている）。

ダウンリンクサブフレームのセグメント208のダウンリンクのレガシーデータ及び802．16mデータが伝送されるリソースは、基地局のスケジューラにより指定可能である。ダウンリンクのレガシー及び802．16mデータを移動局へ伝送するのに使用される割り当てリソースは、802．16mプリアンブル206により移動局に与えられるDL−MAP情報で指定される。

ダウンリンクサブフレームに続いてギャップ210が設けられ、ギャップは、ダウンリンクデータの通信及びアップリンクデータの通信の間の切り替え時間を表す。ギャップ210に続いて、レガシー及び802．16mの移動局双方に対するアップリンクデータを含むアップリンクサブフレーム212が通信される。再び、移動局がアップリンクサブフレーム212のアップリンクデータを送信することができるリソースは、基地局のスケジューラにより決定される。アップリンクサブフレームに続いて、アップリンク送信と、次のフレーム200Bにおけるダウンリンク送信とを切り替えるための別のギャップ214が設けられている。

図２に示すように、タイプ１のフレーム200各々は、１つのダウンリンクサブフレーム及び１つのアップリンクサブフレームを有する。

図３は、タイプ２のフレーム300（300A及び300Bとして示されている）を示す。各フレーム300において、１つより多いダウンリンクサブフレーム及び／又は１つより多いアップリンクサブフレームがあってよい。すなわち、図３に示されるように、レガシーフレーム内に含まれているダウンリンク及びアップリンクサブフレームの数について柔軟であるように、ダウンリンク及びアップリンクサブフレームは可変の長さを有する（300A又は300B）。レガシーフレーム300Aは（アップリンク及びダウンリンク伝送を切り替える）２つの切り替えポイントを有し、レガシーフレーム300Bは４つの切り替えポイントを有する。

フレーム300Aはセグメント308、310、304及び312を含む第１のダウンリンクサブフレームを含む（セグメント308はレガシープリアンブルであり、セグメント310はレガシーダウンリンクデータを搬送し、セグメント304は802．16mプリアンブル搬送し、セグメント312はレガシー及び802．16mダウンリンクデータの双方を搬送する。）。（ダウンリンク−アップリンクの切り替えポイントに対応する）ギャップ314の後に、フレーム300Aにおけるアップリンクサブフレーム316が設けられ、アップリンクサブフレーム316は、レガシー及び802．16mアップリンクデータ双方を搬送する。（アップリンク−ダウンリンクの切り替えポイントに対応する）別のギャップ318に続いて、第２のダウンリンクサブフレームが設けられ、第２のダウンリンクサブフレームは、802．16mプリアンブル306及びセグメント320（802．16mダウンリンクデータを含む。）を含む。

上述したように、フレーム300Aにおける３つのサブフレームは異なる長さを有する。

レガシーフレーム300各々のフレーム持続期間は、図２のレガシーフレーム200各々と同じフレーム持続期間である。すなわち、レガシーフレーム300各々のフレーム持続期間は、あるレガシープリアンブルの開始と、次のレガシープリアンブルの開始との間で規定されている。しかしながら、（レガシープリアンブルにより規定されるフレーム持続期間を有する）このレガシーフレーム構造に加えて、レガシーフレーム300各々は、レガシーフレームよりも短い長さの802．16mフレーム302A（図３）も含んでいる。

より短い持続期間の802．16mフレーム304Aは、802．16mプリアンブル304の開始及び次の802．16mプリアンブル306の開始の間で規定されている。802．16mプリアンブル304及び306の双方が同じフレーム300A内に設けられていることに留意を要する。図３に示される第２のフレーム300Bも、同様に、２つの802.16mプリアンブル332及び336を含み、これらは各自の802．16mフレームを規定する。また、図３に示されているように、２つの連続的な802．16mフレーム302A及び302Bは１つのレガシーフレームの期間内に設けられている。ただし、その２つの連続的な802．16mフレーム302A及び302Bは、レガシーフレーム各々に対してオフセットを持っている。802．16mフレーム302Bは、16mプリアンブル306及び332の間で規定されている。

第２のフレーム300Bは、レガシープリアンブル322を含む第１のダウンリンクサブフレーム322と、802．16mアップリンクデータを含む第１のアップリンクサブフレーム326と、第２のダウンリンクサブフレーム（レガシーダウンリンクデータセグメント330と、802．16mプリアンブル332と、レガシー及び802．16mのダウンリンクデータを搬送するセグメント334とを含む。）と、レガシー及び802．16mのアップリンクデータを含む第２のアップリンクサブフレーム338と、802．16mプリアンブル336及び802．16mダウンリンクデータセグメント340を含む第３のダウンリンクサブフレームとを含む。

アップリンク及びダウンリンクの通信を切り替えるため、アップリンク及びダウンリンクのサブフレームのペア各自の間にギャップ324、328、342及び344が設けられている。

一実施例によれば、図４に示されるように、ハイブリッドスーパーフレーム350は、タイプ１のフレーム200及びタイプ２のフレーム300を意図されるように連結したものを含む。具体的には、スーパーフレーム350は、タイプ１のフレーム200をX個（X≧1）及びタイプ２のフレーム300をY個（Y≧1）含むことができる。より一般的には、スーパーフレーム350は、タイプ１のフレーム200をX個（X≧0）及びタイプ２のフレーム300をY個（Y≧0）含むことができる。X及びYの値は、基地局がサービス提供している特定のカバレッジエリアにおけるレガシー及び802．16mの移動局数に基づいて設定可能である。異なるタイプのフレームを１つのスーパーフレームにフレキシブルに連結することで、優れた柔軟性を提供でき、基地局によるレガシー及び802．16m双方の無線通信をさらに効率的にサポートできるようになる。

図２及び３において、基地局は、レガシー及び802．16mの通信双方をサポートする基地局トランシーバ（BTS）を１つ有することを仮定している。別の実施例において、基地局は、レガシーの通信をサポートする第１の専用トランシーバと、802．16mの通信をサポートする第２のトランシーバとを含んでもよい。図５及び６は、基地局が、レガシー及び802．16mの無線通信用の別個の専用のトランシーバ（複数個のトランシーバ）を含んでいる場合における、タイプ1のフレーム及びタイプ２のフレームを示す。図５に示されているように、タイプ１のフレーム400は、第１のフレーム400A及び第２のフレーム400Bを含む。各フレーム400の構造は、図２に示されるフレーム200と同じ構造である。

しかしながら、（図６において500A及び500Bとして示されている）フレーム構造は、図３に示されているフレーム構造300とは異なる。図３のフレーム300と同様に、図６の各フレーム500は、１つより多いダウンリンクサブフレーム及び１つより多いアップリンクサブフレームを含むことができる。さらに、各フレーム500は２つの802．16mプリアンブルを含み、２つの802．16mプリアンブルは、（図３に示される構造と同様な）レガシーフレーム構造500よりも短い長さの802．16mフレーム構造（図６において502として表現されている）を規定している。

図６のフレーム500及び図３のフレーム300の相違は、各フレーム500において、ある条件の下では、異なる技術（例えば、レガシーと802．16mは相違する）のアップリンク及びダウンリンクの伝送を切り替える際に、スイッチングギャップが必要とされないことである。これが生じる１つの具体例は、レガシーアップリンクデータを含むセグメント504とそれに続くダウンリンク802．16mプリアンブル506との間で生じている。通常、レガシー及び802．16mの通信双方について同じトランシーバが使用されていた場合、セグメント504及び506の間にギャップが必要となる。しかしながら、専用のトランシーバがレガシー及び802．16mの通信各々について基地局内に設けられているので、レガシートランシーバはセグメント504においてレガシーのアップリンクデータを送信するのに使用可能であり、802．16mトランシーバは、レガシーアップリンクデータセグメント504の直後に802．16mプリアンブル506を送信するのに使用可能である。所与の条件の下でスイッチングギャップを回避することで、同一のフレーム500内でより多くの情報を送信でき、帯域の利用効率をさらに促すことができる。

スイッチングギャップを要しない別の具体例は、フレーム500Bにおける802．16mアップリンクデータセグメント508とレガシーダウンリンクデータセグメント510との間の通信において生じている。

ハイブリッドスーパーフレームは、タイプ１のX個のフレーム400及びタイプ２のY個のフレーム500を連結したものを含むことができる（個数は意図的に設定可能である。）。

好適な代替実施例において、スーパーフレームは他のタイプのフレームの連結を含むことができ、例えば、一部のフレームにおいて、レガシーデータ及び802．16mデータが時間分割多重（TDM）方式で伝送され、別のフレームにおいて、レガシーデータ及び802．16mデータが周波数分割多重（FDM）方式で伝送される。

例えば、図７に示されるように、第１フレーム600は、ダウンリンクサブフレーム616及びアップリンクサブフレーム604を含んでもよい。アップリンクサブフレーム604において、レガシー及び802．16mアップリンクデータは、異なるTDMサブパーティション各々608、610に分割される。TDMサブパーティション608は、レガシーアップリンクデータのみを搬送するタイムスロットを含み、TDMサブパーティション610は、802．16mアップリンクデータのみを搬送するタイムスロットを含む。この第１フレーム600のダウンリンクサブフレーム616におけるレガシーデータ及び802．16mデータは、別個のTDMサブパーティション620、622において提供される。あるいは、レガシーデータ及び802．16mデータを別個のTDMサブパーティションにより提供する代わりに、レガシーデータ及び802．16mデータは、スケジューリングに基づいて混合及び通信されてもよい。

第2フレーム602において、ダウンリンクサブフレーム624は、レガシーデータ及び802．16mデータを別個のTDMサブパーティション628、630に含んでいる。しかしながら、第２フレーム602におけるアップリンクサブフレーム606は、レガシー及び802．16mアップリンクデータ各々を搬送する異なるFDMサブパーティション612、614を含む。アップリンクFDM612は、レガシーアップリンクデータを搬送するサブキャリア群を含み、アップリンクFDMサブパーティション614は、802．16mアップリンクデータを搬送する別のサブキャリア群を含む。

第１のフレーム600は、TDMダウンリンクサブフレーム616及びTDMアップリンクサブフレーム604を含み、第２のフレーム602は、TDMダウンリンクサブフレーム624及びFDMアップリンクサブフレーム606を含む。

代替実施例において、ダウンリンクサブフレーム616及び624の何れかがFDMデータを搬送するように構成することも可能である。

さらに、連結されたフレーム600及び602はハイブリッドスーパーフレームを構成する。スーパーフレームは、第1のフレーム600のダウンリンクサブフレームの開始場所に設けられるスーパーフレームプリアンブル618を有する。プリアンブル618は、レガシープリアンブルに加えて、スーパーフレームヘッダを含む。スーパーフレームヘッダは、ブロードキャスト制御チャネル（BCCH）により通信され、例えば、アップリンクTDM及びアップリンクFDMのサブフレームが使用されるか否かを指定することができる。また、ダウンリンク又はアップリンクサブフレーム各々に関し、スーパーフレームはレガシー対16mの比率を指定し、サブフレーム各々の量を指定することで、レガシーデータと802．16mデータとの割り当てを指定する。さらに、スーパーフレームヘッダは、フレーム毎のダウンリンク／アップリンクの切り替えポイントの数を指定することもできる。典型的には、アップリンクデータ及びダウンリンクデータ間の切替ポイント数は２であるが、他の実施例において、より多くの数がサポートされていてもよい。

図７に示すスーパーフレームは、タイプ１のフレーム600及び602を含む。これに対して、図８に示すスーパーフレームは、タイプ１のフレーム及びタイプ２のフレーム双方を結合したものを含む。図８において、フレーム700はタイプ１のフレームであるが、フレーム702A及び702Bはそれぞれタイプ２のフレームである。各々のフレーム702（702A又は702B）において、アップリンクサブフレーム704のような、より短いサブフレームが指定可能である（アップリンクサブフレーム704は、ダウンリンクサブフレーム706よりも短い持続期間を有し、タイプ１のフレーム700におけるサブフレーム各々と同じ長さを有する。）。タイプ２の各フレーム702において、アップリンクサブフレームは、アップリンクTDMサブフレーム又はアップリンクFDMサブフレームとすることができる。

図７及び８に示されるスーパーフレームでは、同じ基地局がレガシー及び802．16mの双方の通信をサポートするのに使用されていることを想定している。図９は、レガシー及び802．16mの通信をサポートするために異なる複数の基地局が使用されている様子を示す。図９において、タイプ１のフレーム800は、図８のタイプ１のフレーム700と同じ構造を有する。タイプ２のフレーム802Aは、図８のタイプ２のフレーム702Aと同じ構造を有する。しかしながら、図９のタイプ２のフレーム802Bでは、802．16mアップリンクデータセグメント804の通信と、レガシーのダウンリンクデータセグメント806の通信との切り替えの際、スイッチングギャップが省略可能であり、これは、図６のフレーム500A及び500Bにおけるスイッチングギャップの省略の場合と同様である。

上記のフレキシブルなハイブリッドスーパーフレームは、従来の無線アクセス通信から最新の無線アクセス通信に至るまでを効率的な方法で包含できるようにする。無線ネットワークにおける従来の移動局数が配備状態に応じて変化する場合、本フレーム構造のコンフィギュレーションは、そのように変化する数の従来の移動局を収容するように、比較的容易に変更可能である。また、アップリンクTDM又はアップリンクFDMサブフレームを使用することで、システムパフォーマンスを最適化することができる。アップリンク及びダウンリンクの通信間の切替数を決定できるという柔軟性ももたらされる。例えば、再送遅延（オリジナルデータの送信と、否定応答に起因するデータの再送との間の遅延）は、ダウンリンク／アップリンクの切り替えポイント数を最大数にすることで短縮できる。遅延時間を短縮することで、サービス品質を向上させることができる。

好適実施例におけるスーパーフレームによるデータ通信に関するタスクは、ソフトウェアにより制御可能である。そのようなソフトウェアの命令は、プロセッサにより実行される（例えば、図１のCPU122）。プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プロセッサモジュール又はサブシステム（１つ以上のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含む）、その他の制御又は演算装置を含む。「プロセッサ」は単独の阻止又は複数の素子をも包含する概念である。

（ソフトウェアの）命令及びデータは、各自の記憶装置に保存されており、記憶蔵置は、１つ以上のコンピュータにより読取可能な又はコンピュータにより使用可能な媒体として実現される。記憶媒体は半導体メモリ（ダイナミック又はスタティックランダムアクセスメモリ（DRAM又はSRAM）、消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（EPROM）、電気的に消去可能なプログラム可能なリードオンリメモリ（EEPROM）及びフラッシュメモリ等）、磁気ディスク（固定ディスク、フロッピディスク及び取り外し可能なディスク等）、テープ等を含むその他の磁気媒体、及び光媒体（コンパクトディスク（CD）又はディジタルビデオディスク（DVD）等）を含む様々な形式のメモリを含む。

以上のように様々な具体的詳細が本発明の理解を促すために説明されてきた。しかしながら、本発明はそのような具体的詳細によらずに実現されてもよいことは、当業者に理解されるであろう。本発明は限られた数の実施例と共に説明されてきたが、当業者はそれらに対する多種多様な修正例や変形例を認めるであろう。特許請求の範囲は、そのような修正例及び変形例を、本発明の精神及び範囲内のものとして包含するように意図されている。

Claims (20)

1. 無線通信ノードにより実行される方法であって、
   異なるタイプのパーティションを連結して構築したものを含むデータコンテナ構造により、データを、無線リンクを介して通信するステップを有し、前記データコンテナ構造における前記異なるタイプのパーティションは、異なる無線アクセス技術により情報を搬送する、方法。
2. 前記データコンテナ構造により、前記データを、無線リンクを介して通信するステップにおいて、時間分割多重データを有する第１パーティションと、周波数分割多重データを有する第２パーティションを含む前記データコンテナ構造により、前記データを通信する、請求項１記載の方法。
3. 前記データコンテナ構造により、前記データを、無線リンクを介して通信するステップにおいて、WiMAX無線アクセス技術による情報及びIEEE802．16m無線アクセス技術による情報を搬送するデータコンテナ構造により、前記データを通信する、請求項１記載の方法。
4. 前記無線通信ノードが基地局であり、前記データコンテナ構造により、前記データを、無線リンクを介して通信するステップにおいて、複数の異なる無線アクセス技術により処理を行う複数のタイプの移動局に関するデータを通信する、請求項１記載の方法。
5. 前記データコンテナ構造により、前記データを、無線リンクを介して通信するステップにおいて、前記移動局のアップリンク及びダウンリンクのデータを通信し、前記アップリンク及び前記ダウンリンクのデータが、前記データコンテナ構造において他の移動局のデータと多重されている、請求１記載の方法。
6. 第１のパーティションにおいて、第１の無線アクセス技術により動作する第１のタイプの移動局用の第１のアップリンクデータと、異なる無線アクセス技術である第２の無線アクセス技術により動作する第２のタイプの移動局用の第２のアップリンクデータとを提供し、
   第２のパーティションにおいて、前記第１のタイプの移動局に対する第３のアップリンクデータと、前記第２のタイプの移動局に対する第４のアップリンクデータとを提供するステップをさらに有し、
   前記第１のアップリンクデータは、前記第１のパーティションにおいて、前記第２のアップリンクデータと時間分割多重され、
   前記第３のアップリンクデータは、前記第２のパーティションにおいて、前記第２のアップリンクデータと周波数分割多重されている、請求項１記載の方法。
7. 異なるタイプの移動局に対する時間分割多重されたダウンリンクデータを含む第３のパーティションを設けるステップをさらに有する、請求項６記載の方法。
8. 前記第１のタイプの移動局は少なくとも１つのWiMAX方式の移動局を含み、前記第２のタイプの移動局は少なくとも１つのIEEE802．16m方式の移動局を含む、請求項６記載の方法。
9. 前記データコンテナ構造により、前記データを、無線リンクを介して通信するステップにおいて、等しい長さのサブフレームを含む第１のパーティションと、異なる長さのサブフレームを含む第２のパーティションとを有する前記データコンテナ構造において、前記データを通信する、請求項１記載の方法。
10. 無線リンクに対するインターフェースと、プロセッサとを有する無線通信ノードであって、前記プロセッサにより、無線リンクを介してフレームを搬送するスーパーフレームに含まれたデータを通信し、前記スーパーフレームは、異なる無線アクセス技術による情報を搬送するために、異なるタイプのフレームが連結されたものを含む、無線通信ノード。
11. 前記スーパーフレームは、前記異なるタイプ各々の設定したフレーム数を指定するヘッダを有する、請求項１０記載の無線通信ノード。
12. 前記スーパーフレームのヘッダが、（１）時間分割多重又は周波数分割多重されたサブフレームが使用されているか否か、（２）第２の無線アクセス技術によるデータ量に対する、第１の無線アクセス技術によるデータ量の比率、及び（３）フレーム毎のダウンリンク／アップリンクの切り替え数の内の１つ以上を指定している、請求項１０記載の無線通信ノード。
13. 前記異なるタイプのフレームが、時間分割多重されたデータを有する第１のフレームと、周波数分割多重されたデータを有する第２のフレームとを含む、請求項１０記載の無線通信ノード。
14. 前記第１のフレームにおける前記時間分割多重データは、時間分割多重されたアップリンクデータを含み、前記第２のフレームにおける前記周波数分割多重データは、周波数分割多重されたアップリンクデータを含み、前記第１及び第２のフレーム各々は、時間分割多重されたダウンリンクデータを含む、請求項１３記載の無線通信ノード。
15. 前記異なるタイプのフレームが、等しい長さのサブフレームを含む第１のフレームと、異なる長さのサブフレームを含む第２のフレームとを有する、請求項１０記載の無線通信ノード。
16. 前記第１のフレームは、第１の無線アクセス技術によるヘッダ同士の間で規定される時間の長さを有し、前記第１のフレームは、異なる無線アクセス技術である第２の無線アクセス技術による単独のヘッダを含み、
    前記第２のフレームは、第１の無線アクセス技術によるヘッダ同士の間で規定される時間の長さを有し、前記第２のフレームは、前記第２の無線アクセス技術による複数のヘッダを含む、請求項１５記載の無線通信ノード。
17. 前記第２の無線アクセス技術によるフレーム構造は、前記第２の無線アクセス技術による複数のヘッダのペアの間で規定される、請求項１６記載の無線通信ノード。
18. 当該無線通信ノードが、基地局又は移動局を含む、請求項１０記載の無線通信ノード。
19. 無線通信ノードに手順を実行させる命令を含む少なくとも１つのコンピュータにより読取可能な記憶媒体を有する製品であって、該手順は、
    異なるタイプのパーティションを連結して構築したものを含むデータコンテナ構造により、データを、無線リンクを介して通信するステップを有し、前記データコンテナ構造における前記異なるタイプのパーティションは、異なる無線アクセス技術により情報を搬送する、製品。
20. 前記異なる無線アクセス技術は、WiMAX技術及びIEEE802．16m技術を含む、請求項１９記載の製品。

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