JP2012519434A - マルチキャリア直交周波数分割多重（ｏｆｄｍ）システム中のキャリア形態を伝える装置と方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチキャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム中のキャリア形態を伝える装置と方法を提供する。
【解決手段】グローバルキャリア形態を含むメッセージが、無線マルチキャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム中に提供される。グローバルキャリア形態は、グローバルキャリア形態情報、例えば、ＯＦＤＭネットワーク中、異なる基地局の複数の使用可能なＲＦキャリアの中心周波数を含む。グローバルキャリア形態は、単一、又は、マルチキャリア群の情報を含み、各キャリア群は、単一、又は、複数の連続ＲＦキャリアを有し、各キャリア群は、マルチキャリア形態インデックス、及び、周波数割り当てインデックスと相関し、マルチキャリア形態インデックスは、キャリア形態ルックアップテーブルに含まれるキャリア形態情報に対応し、周波数割り当てインデックスは、周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応する。
【選択図】図９

Description

本発明は、マルチキャリアワイヤレスコミュニケーションシステムに関するものであって、特に、マルチキャリアＯＦＤＭシステム中のキャリア形態に関するものである。

現在のワイヤレスコミュニケーションシステム中、５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚ無線帯域幅は、通常、１００Ｍｂｐｓに達するピーク伝送速度に用いられる。次世代のワイヤレスシステムには、更に高いピーク伝送速度が必要とされる。例えば、第四世代（“４Ｇ”）移動通信システムである、ＩＭＴ−先進システムのＩＴＵ−Ｒでは、１Ｇｂｐｓピーク伝送速度に達するように要求する。しかし、現在の伝送技術は、１００ｂｐｓ／Ｈｚ伝送スペクトル効果を達成するのが非常に困難である。未来の数年で、予想できる伝送スペクトル効果は僅かに１５ｂｐｓ／Ｈｚである。これにより、次世代ワイヤレスコミュニケーションシステムにとって、１Ｇｂｐｓピーク伝送速度を達成するために、更に広い無線帯域幅（即ち、少なくとも４０ＭＨｚ）を必要とする。

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、高伝送速度を達成する効果的な多重化スキームで、周波数選択性チャネル上で実現され、インターキャリア干渉の障害がない。二種類の代表的な機構が、ＯＦＤＭシステムに用いられて、更に幅広い無線帯域幅を実現する。単一のＯＦＤＭシステムでは、単一の無線周波数（ＲＦ）キャリアが用いられて、一広帯域無線信号を運び、マルチキャリアＯＦＤＭシステムでは、複数のＲＦキャリアが用いられて、狭帯域幅の複数の無線信号を運ぶ。単一のＯＦＤＭシステムと比べて、マルチキャリアＯＦＤＭシステムは、例えば、更に簡単な下位互換性、既存のシングル−キャリアハードウェア設計の好ましい再利用、更に優れた移動局ハードウェアフレキシビリティ、アップリンク伝送のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）の低下等、様々な長所を有す。よって、マルチキャリアＯＦＤＭシステムは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ（即ち、ＷｉＭＡＸ２．０システム）と３ＧＰＰＲｅｌｅａｓｅ１０（即ち、ＬＴＥ−先進システム）ドラフト標準のベースラインシステム機構となり、システム要求を満たす。

しかし、マルチキャリアＯＦＤＭシステムは、通常、更に複雑なキャリア形態を有する。キャリア形態は、一般に、ＲＦキャリアの数量、各キャリアの中心周波数、各キャリアの帯域幅、各キャリアの物理インデックス、隣接するキャリアのサブキャリアアラインメントパラメータ等を含む。キャリア形態が複雑なため、移動局にとって、ＯＦＤＭネットワーク全体上で、どのＲＦキャリアがどの基地局によりサポートされるのかを知ることが困難である。現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格中、ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージ（隣接広告メッセージ）が基地局に定義されて、キャリアバイキャリア基準で、隣接セルの基本帯域幅と周波数情報を放送する。しかし、各キャリアのこのような繰り返しの放送は、無線で、不要なオーバーヘッドを生じ、非効率である。よって、効果的に、前記マルチキャリアＯＦＤＭシステムのグローバルキャリア形態を、基地局から移動局に伝送することが課題である。

本発明の課題は、マルチキャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム中のキャリア形態を伝える装置と方法を提供することである。

グローバルキャリア形態メッセージが、無線マルチキャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムに提供される。前記グローバルキャリア形態メッセージは、前記ＯＦＤＭネットワーク中の全ての利用可能なＲＦキャリアのグローバルキャリア形態情報を含む。本実施形態では、前記グローバルキャリア形態メッセージは、前記ＯＦＤＭシステム中の利用可能なキャリア群の総数量と各キャリア群の情報を含む。各キャリア群は、単一、又は、複数の連続ＲＦキャリアの群からなる。各キャリア群にとって、前記グローバルキャリア形態メッセージは、マルチキャリア形態インデックス、周波数割り当てインデックス、キャリア群中でサポートされるＲＦキャリアの総数量、及び、キャリア群中の各ＲＦキャリアに用いられる物理的キャリアインデックスも含む。

本実施形態では、マルチキャリア形態インデックスは、キャリア形態ルックアップテーブルに含まれるキャリア形態情報に対応する。前記周波数割り当てインデックスは、周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応する。注意すべきことは、ある具体例中、周波数割り当てルックアップテーブルは、予め定義された方程式により代替することができることで、本発明は、ルックアップテーブルを例として、描写を簡潔にする。前記キャリア形態ルックアップテーブルは、各キャリア群の周波数オフセット情報も含む。周波数オフセットは、前記ＲＦキャリアの中心周波数に応用されて、連続ＲＦキャリア間の重複サブキャリアが照準する。

他の実施形態では、移動局はスキャニングを実行し、且つ、ＲＦキャリアで、基地局により伝送される無線信号を検出する。ネットワークエントリー工程後、ＭＳは、ＢＳにより伝送される前記グローバルキャリア形態を含むメッセージを受信し、且つ、ネットワーク全体のグローバルキャリア形態情報を得る。キャリア形態情報に基づいて、ＭＳは、別のＲＦキャリアで、効果的に、スキャニングを実行することができる。ＭＳは、ＢＳにより伝送される後続メッセージから、追加情報も得ることができる。後続メッセージは、前記グローバルキャリア形態メッセージに含まれる物理的キャリアインデックスを用いて、特定のＲＦキャリアの帯域幅と中心周波数を識別する。別の例中、メッセージは、明確に、ネットワークによりサポートされる各キャリアの中心周波数を示すパラメータを含む。

混合３Ｇ／４Ｇ部署を有するＯＦＤＭネットワーク中、３Ｇゾーンと４Ｇゾーン両方は、あるＲＦキャリアに存在する。一新規態様中、サービング基地局は、メッセージを移動局に伝送し、メッセージは、サービング基地局によりサポートされる別のＲＦキャリアのフレーム境界を示す。例えば、フレームオフセット値は、ＲＦキャリアのフレーム境界に相対する別のＲＦキャリアのフレーム境界を示すのに用いられ、サービングＢＳは、前記メッセージをＲＦキャリア上でＭＳに伝送する。メッセージの受信後、ＭＳは異なるキャリアのフレーム境界を得て、スキャニングにおける消耗時間が短い。

効果的に、前記マルチキャリアＯＦＤＭシステムのグローバルキャリア形態を、基地局から移動局に伝送することができる。

本実施形態に係る無線マルチキャリアＯＦＤＭシステムを示す図である。 グローバルキャリア形態メッセージの詳細を示す図である。 無線マルチキャリアＯＦＤＭシステム中、全ての可能なキャリア群のキャリア形態情報を含むキャリア形態ルックアップテーブルの例を示す図である。 ＯＦＤＭシステム１０中の二個の連続ＲＦキャリアを示す図である。 ＯＦＤＭシステム中の二個の連続ＲＦキャリアのサブキャリアアラインメント前後を示す図である。 配列された重複サブキャリアを有する二個の連続ＲＦキャリアの周波数オフセット計算を示す図である。 配列された重複サブキャリアを有する二個の連続ＲＦキャリアの周波数オフセット計算を示す図である。 無線マルチキャリアＯＦＤＭシステム中の全ての可能なキャリア群のキャリア形態情報を含むキャリア形態ルックアップテーブルの例を示す図である。 ４個の異なるキャリア群を有する無線マルチキャリアＯＦＤＭシステムを示す図である。 無線マルチキャリアＯＦＤＭシステム中、グローバルキャリア形態メッセージを受信する移動局を示す図である。 マルチキャリアＯＦＤＭシステム中、グローバルキャリア形態メッセージを送受信する方法のフローチャートである。 一新規態様による混合３Ｇ／４Ｇ部署を有するマルチキャリアＯＦＤＭシステムを示す図である。 マルチキャリアＯＦＤＭシステム中、フレーム境界を示す方法を示す図である。

図１は、本実施形態に係る無線マルチキャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム１０を示す図である。マルチキャリアＯＦＤＭシステム１０は、複数の基地局からなり、それぞれ、一つ、又は、複数の無線周波数（ＲＦ）キャリアをサポートする。例えば、ＯＦＤＭネットワーク１０中の４個の連続したＲＦキャリア＃１〜＃４はＢＳによりサポートされ、ＢＳ１２とＢＳ１３は、全部で４個のＲＦキャリア＃１〜＃４をサポートし、ＢＳ１４は、二個のＲＦキャリア＃２と＃３をサポートし、ＢＳ１５は、二個のＲＦキャリア＃３と＃４をサポートする。各基地局は、メモリ２１、プロセッサ２２、エンコーダ／デコーダ２３、及び、アンテナ２５に結合される無線周波数（ＲＦ）送信器と受信器２４を有する。同様に、各移動局（即ち、ＭＳ１１）は、メモリ３１、プロセッサ３２、エンコーダー／デコーダ３３、及び、アンテナ３５に結合されるＲＦ送信器と受信器３４とを有する。本実施形態では、各基地局は、グローバルキャリア形態を含むメッセージを、マルチキャリアＯＦＤＭシステム１０内の移動局に放送する。ＭＳ１１は、グローバルキャリア形態を含むメッセージを受信し、メッセージをデコードし、マルチキャリアＯＦＤＭネットワーク全体中のグローバルキャリア形態を得る。

図１の例では、グローバルキャリア形態メッセージ２０は、ＯＦＤＭシステム１０内で利用可能なキャリア群の総数を含む。各キャリア群は、一つ、又は、それ以上の連続ＲＦキャリアの群からなる。各キャリア群に対し、グローバルキャリア形態メッセージ２０は、マルチキャリア形態インデックスインデックス、周波数割り当てインデックスインデックス、キャリア群でサポートされるＲＦキャリアの総数、及び、キャリア群中、各ＲＦキャリアの物理的キャリアインデックスインデックスも含む。各キャリア群のマルチキャリア形態インデックスは、キャリア形態ルックアップテーブル１７に対するインデックスとなり、対応するキャリア群の本質的なキャリア形態を含む。この他、各キャリア群の周波数割り当てインデックスは、周波数割り当てルックアップテーブル１８に対するインデックスとなり、対応するキャリア群の基準ＲＦキャリアのグローバル周波数位置を含む。キャリア形態ルックアップテーブル１７と周波数割り当てルックアップテーブル１８の両方は、各基地局のメモリ２１に保存され、且つ、基地局から、ＭＳ１１のメモリ３１に更新される。よって、グローバルキャリア形態メッセージ２０を放送することにより、ＭＳ１１は、ＯＦＤＭネットワーク全体のグローバルキャリア形態を知ることができる。更に、実際のキャリア形態と周波数情報に代わって、インデックスを放送することにより、更によい効果を達成する。

図２は、グローバルキャリア形態メッセージ２０の詳細を示す図である。図２で示されるように、グローバルキャリア形態メッセージ２０は、４−ビットフィールドを含み、利用可能なキャリア群の数を示す。各キャリア群にとって、グローバルキャリア形態メッセージ２０は、マルチキャリア形態インデックスの６−ビットフィールド、周波数割り当てインデックスの６−ビットフィールド、及び、ＲＦキャリアの数を示す６−ビットフィールドを含む。各ＲＦキャリアにとって、グローバルキャリア形態メッセージ２０は、物理的キャリアインデックスの６−ビットフィールド、及び、二重モードの１−ビットフィールド（即ち、“０”はＴＤＤに用い、及び、“１”はＦＤＤに用いる）を含む。グローバルキャリア形態メッセージ２０も、この設定メッセージを放送する現在のＲＦキャリアの物理的キャリアインデックスを含む。

図３は、無線マルチキャリアＯＦＤＭシステムで、可能な全てのキャリア群のキャリア形態情報を含むキャリア形態ルックアップテーブル３０の例を示す図である。図３で示されるように、マルチキャリア形態インデックス（即ち、整数１〜７）によりインデックスがつけられる７個の異なるキャリア群インデックスがある。各マルチキャリア形態インデックスは、対応するキャリア形態と周波数オフセット情報に対応する。例えば、図１のＯＦＤＭネットワーク１０は、マルチキャリア形態インデックス７である一キャリア群を有するように設定される。キャリア群＃７は、｛５，５，５，５｝のキャリア形態を有し、４個の連続したＲＦキャリアを示し、それぞれ、５ＭＨｚ帯域幅を有する。この他、キャリア群＃７は、｛０，−１．５６２９，−３．１２４８，−４．６８６７｝ｋＨｚの周波数オフセットを有する。以下で更に詳細に示されるように、周波数オフセットは、各キャリア群内の隣接するＲＦキャリアに応用され、サブキャリアアラインメント操作に用いられる。

図４は、ＯＦＤＭシステム１０中の二個の連続ＲＦキャリア＃１と＃２を示す図である。ＯＦＤＭシステム中、対応するＲＦキャリアの各周波数チャネルで伝送される無線信号の中心周波数は、ＯＦＤＭシステムでもともと定義されたものと同じではない。図４で示されるように、ＲＦキャリア＃１は、無線信号＃１を運び、周波数チャネル＃１により伝送され、ＲＦキャリア＃２は、無線信号＃２を運び、周波数チャネル＃２により伝送される。各ＲＦキャリアのもともと定義された中心周波数間の間隔はＸＨｚ（即ち、１０ＭＨｚ）であるが、無線信号＃２の中心周波数はΔｆＨｚのオフセットでシフトされ、二個の連続ＲＦキャリア間の重複サブキャリアが配列される。

図５は、ＯＦＤＭシステム中の二個の連続ＲＦキャリア＃１と＃２のサブキャリアアラインメント前後を示す図である。図５で示されるように、サブキャリア間隔（即ち、１０．９３７５ｋＨｚ、又は、１５ｋＨｚ）と各ＲＦキャリアのもともと定義された中心周波数の間隔（即ち、ＸＭＨｚ＝１０ＭＨｚ）とは一致しないため、キャリア＃１とキャリア＃２間の重複サブキャリアは配列されない。サブキャリアアラインメント後、ΔｆＨｚのオフセットはキャリア＃２の中心周波数に応用され、重複サブキャリアが配列される。サブキャリアアラインメントは、マルチキャリアＯＦＤＭシステム中の基本的な要求事項である。これは、サブキャリアアラインメントは、マルチキャリア基地局が、大きいＦＦＴ（即ち、４０９６ＦＦＴ）を有する広帯域トランシーバ（即ち、４０ＭＨｚ）を用いて、異なるＲＦキャリアで、複数の狭帯域無線信号（即ち、１０ＭＨｚ波形）を生成できるようにするからである。このようなマルチキャリア基地局は、フレキシブルに、単一キャリアとサポートされる異なる数のキャリアとを有するマルチキャリア移動局となる。この他、サブキャリアアラインメントは、保護サブキャリアで、データ伝送を可能にし、システムスループット全体とピーク伝送速度を増加する。

サブキャリアアラインメント操作は、隣接する連続ＲＦキャリアの中心周波数に影響するので、キャリア形態情報の一部として、関連する周波数オフセット情報を含むことが望ましい。図３に戻ると、キャリア形態ルックアップテーブル３０は、各キャリア群のキャリア形態情報と周波数オフセット情報両方を含む。情報を結合することにより、キャリア群Ｙ中のＲＦキャリアＸの正確な中心周波数位置が計算される。例えば、キャリア群＃７は、｛５，５，５，５｝ＭＨｚのキャリア形態と｛０，−１．５６２９，−３．１２４８，−４．６８６７｝ｋＨｚの周波数オフセットを有する。まず、基準キャリア＃１（即ち、ｘｘｘＭＨｚ）のグローバル周波数位置は、キャリア群＃７に関連する“周波数割り当てインデックス”により識別される。次に、サブキャリアアラインメント前のキャリア＃３の中心周波数は、（ｙｙｙ＝（ｘｘｘ＋（５＋５）／２＋（５＋５）／２）ＭＨｚ）に導き出される。一番目の“（５＋５）／２”は、キャリア＃１とキャリア＃２の公称帯域幅で、サブキャリアアラインメント前のキャリア＃１とキャリア＃２の中心周波数の間隔を意味する。同一線に沿った二番目の“（５＋５）／２”は、キャリア＃２とキャリア＃３の公称帯域幅である。最後に、サブキャリアアラインメント後のキャリア＃３の正確な中心周波数は、−３．１２４８ｋＨｚ（即ち、ｙｙｙＭＨｚ−３．１２４８ｋＨｚ）の関連する周波数オフセット値を更に加算することにより計算される。

注意すべきことは、サブキャリアアラインメントを使用し、各キャリア群中のＲＦキャリアが連続するだけではなく、配列された重複サブキャリアを有することである。二個の隣接する連続ＲＦキャリアが配列されたサブキャリアを有さない場合、それらは、異なるキャリア群に分類される。

図６Ａと６Ｂは、配列された重複サブキャリアを有する二個の連続ＲＦキャリアの周波数オフセット計算を示す図である。二つの前提が設けられた上で、周波数オフセットを計算する。一番目に、サブキャリア間隔は１０．３９７５ｋＨｚである。二番目に、ＲＦキャリアの中心周波数は、スペクトル領域の内側方向にシフトして、サブキャリアアラインメント操作後のＲＦスペクトルマスク上の障害を回避する。図６Ａの例では、各ＲＦキャリアは５ＭＨｚ帯域幅を有し、ＲＦキャリア＃２が基準キャリアである。図６Ａで示される計算に従って、ＲＦキャリアの中心周波数＃１はΔｆ＝９．３７４５ｋＨｚシフトして、サブキャリアアラインメントを達成する。同様に、図６Ｂの例では、各連続ＲＦキャリアは、それぞれ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、及び、５ＭＨｚ帯域幅を有し、ＲＦキャリア＃１が基準キャリアである。図６Ｂで示される計算によると、ＲＦキャリアの中心周波数＃２はΔｆ＝−７．８２１７ｋＨｚシフトし、ＲＦキャリアの中心周波数＃３はΔｆ＝−９．３７４５ｋＨｚシフトし、サブキャリアアラインメントを達成する。よって、サブキャリアアラインメントの周波数オフセット計算は、各ＯＦＤＭシステムに応用されるキャリア形態とサブキャリア間隔に基づいて、前もって計算される。よって、このような情報がキャリア形態ルックアップテーブルに含まれるのは有利である。

図７は、無線マルチキャリアＯＦＤＭシステム中の全ての可能なキャリア群のキャリア形態情報を含むキャリア形態ルックアップテーブル７０の他の例を示す図である。図７の例では、２７個のキャリア群が定義される。各キャリア群は、マルチキャリア形態インデックス（即ち、整数１〜２７）によりインデックスが付けられる。各キャリア群にとって、キャリア形態ルックアップテーブル７０は、キャリア群帯域幅、キャリア形態情報、基準キャリアインデックス、及び、周波数オフセット情報を含む。よって、このキャリア形態ルックアップテーブルに含まれる特定のキャリア群のキャリア形態情報は、マルチキャリア形態インデックスの簡単な整数値により参照される。

図８は、４個の異なるキャリア群を有する無線マルチキャリアＯＦＤＭシステム８０を示す図である。更に多い数のＲＦキャリアがサポートされるので、ＯＦＤＭシステム８０は、相対する複雑なキャリア形態を有する。各ＲＦキャリアの帯域幅は異なり、各ＲＦキャリアの位置が分散されている。本実施形態では、ＯＦＤＭシステム８０は、４個の異なるキャリア群を有するように設定され、各キャリア群はマルチキャリア形態インデックスに関連し、図７のキャリア形態ルックアップテーブル７０に対応する。例えば、第一キャリア群＃１は、値が１２のマルチキャリア形態インデックスを有し、２０ＭＨｚ帯域幅の単一ＲＦキャリアに対応し、第二キャリア群＃２は、値が９のマルチキャリア形態インデックスを有し、｛５，５，５｝のキャリア形態と｛０，−１．５６２９，−３．１２４８｝の周波数オフセットを有する３個の連続ＲＦキャリアに対応し、第三キャリア群＃３は、値が１８のマルチキャリア形態インデックスを有し、｛５，１０，５｝のキャリア形態と｛０，−１．８１２７，−９．３７４５｝の周波数オフセットを有する３個の連続ＲＦキャリアに対応し、第四キャリア群＃４は、値が２４のマルチキャリア形態インデックスを有し、｛５，５，５，５｝のキャリア形態と｛０，−１．５６２９，−３．１２４８，−４．６８６７｝の周波数オフセットを有する４個の連続したＲＦキャリアに対応する。この他、各キャリア群も周波数割り当てインデックス（時に、開始周波数インデックスとも称される）と関連し、その正確な周波数位置に用いられる。例えば、第一キャリア群は、７００ＭＨｚバンドクラスに位置し、第三キャリア群は、２．５ＧＨｚバンドクラスに位置する。

これにより、ＯＦＤＭシステム８０は相対する複雑なキャリア形態を有するが、ネットワーク全体の不可欠なキャリア形態情報は、基地局により放送されるグローバルキャリア形態を含む簡単なメッセージにより、移動局に伝送される。実際のキャリア形態と周波数位置は、移動局のメモリに保存されたルックアップテーブルから読み出され、且つ、ルックアップテーブルのコンテンツは、任意の基地局から別のメッセージを伝送することにより動的に更新される。新規のグローバルキャリア形態メッセージがない公知のＯＦＤＭネットワークでは、基地局は、明確に、隣接セル情報を放送する必要があり、移動局は、一セルから別のセルのキャリア形態を記憶する必要がある。重複する中心周波数と帯域幅情報の各セルにとって、大量のオーバーヘッドを消耗して、各キャリアのキャリア形態を放送し、フェムトセルを含む全セルのそれらの情報を放送することも困難である。移動局の観点から、ＭＳは、どのキャリアが、基地局から伝送される信号を有する可能性があるか知らないので、移動局は各種可能性をスキャンする必要があり、よって、ＭＳは、スキャンのために更に多くの時間を費やす。すなわち、公知のＯＦＤＭネットワーク中の上述の全問題は、新規のグローバルキャリア形態メッセージの放送により解決される。

図９は、無線マルチキャリアＯＦＤＭシステム９０における、グローバルキャリア形態メッセージを受信する移動局を示す図である。ＯＦＤＭシステム９０は、移動局ＭＳ９１と基地局ＢＳ９２を有する。ＭＳ９１は、５ＭＨｚの受信器帯域幅を有し、ＢＳ９２は４個の連続したＲＦキャリアをサポートし、各ＲＦキャリアは５ＭＨｚ帯域幅である。図９で示されるように、ＭＳ９１は初期スキャニングを実行し、且つ、ＲＦキャリア＃１で、ＢＳ９２により伝送される無線信号を検出する。ネットワークエントリー工程後、ＭＳ９１は、ＢＳ９２により伝送されるグローバルキャリア形態メッセージ９３を受信し、ネットワーク全体のキャリア形態情報を得る。キャリア形態情報に基づいて、ＭＳ９１は、別のＲＦキャリアで、効果的にスキャニングを実行する。ＭＳ９１は、ＢＳ９２により伝送される後続メッセージから、追加情報も得る。後続メッセージは、グローバルキャリア形態メッセージ９３に含まれる物理的キャリアインデックスを用いて、特定のＲＦキャリアの帯域幅と中心周波数を識別する。

図１０は、マルチキャリアＯＦＤＭシステム９０中、グローバルキャリア形態メッセージを送受信する方法のフローチャートである。ステップ１０１にて、ＭＳ９１は初期スキャニングを実行し、ＯＦＤＭネットワーク９０中の任意の基地局により伝送される無線信号を検索する。他の例では、ＭＳ９１はハンドオーバスキャニングを実行する。一旦、ＭＳ９１が、ＢＳ９２の第一ＲＦキャリア（即ち、キャリア＃１）を検出すると、ＭＳ９１は、ネットワークエントリーを実行し、ＢＳ９２との通信を設定する（ステップ１０２）。ネットワークエントリー工程後、ＢＳ９２は、グローバルキャリア形態メッセージ９３をＭＳ９１に伝送する（ステップ１０３）。一例中、グローバルキャリア形態メッセージ９３を受信後、ＭＳ９１のデコーダはメッセージをデコードすることにより、各キャリア群の複数のマルチキャリア形態インデックスと周波数割り当てインデックスを得る。ＭＳ９１は、各キャリア群内の各ＲＦキャリアの物理的キャリアインデックスを得る。その後、ＭＳ９１は、ＯＦＤＭネットワーク９０中の全ＲＦキャリアの不可欠なキャリア形態情報と周波数情報を得る。ステップ１０４にて、キャリア形態情報に基づいて、ＭＳ９４は、別のＲＦキャリアに、スキャニングを実行する。続いて、ＭＳ９１とＢＳ９２は、別のメッセージの交換を継続し、メッセージは、特定のＲＦキャリアの追加情報を含む（ステップ１０５）。後続メッセージは、物理的キャリアインデックスを用いて、特定のＲＦキャリアを識別してもよく、必ずしも詳細なキャリアパラメータ、例えば、帯域幅や中心周波数を含む必要がない。

本実施形態では、ＢＳ９２は、後続の隣接広告メッセージ（即ち、ＡＡＩ＿ＮＢＲ−ＡＤＶ）をＭＳ９１に伝送する。隣接広告メッセージは、追加情報、例えば、隣接基地局の各ＲＦキャリアのＭＡＣプロトコルバージョン等を含む。ＭＳ９１は既に、グローバルキャリア形態メッセージ９３から、キャリア形態と物理的キャリアインデックスを知っているので、ＡＡＩ＿ＮＢＲ−ＡＤＶは、もはや帯域幅と中心周波数を運ぶ必要がなく、物理的キャリアインデックスを運んで、各ＲＦキャリアを識別するために、物理的キャリアインデックスを運べばよい。

次世代４Ｇシステムの継続的な発展にともない、ネットワーク展開は、革新経路よりも、発展経路が必要である。これにより、混合３Ｇ／４Ｇゾーンはいくつかのキャリアで共存できることが予期される。異なるキャリア上のフレーム境界は、時間ドメインで配列されていないので、移動局にとって、複数のキャリアの混合展開は、スキャニングを困難にする。移動局は、更に多くのスキャニング量を費やして、異なるキャリアで前記フレーム境界を得なければならない。

図１１は、本実施形態に係る混合３Ｇ／４Ｇ展開を有するマルチキャリアＯＦＤＭシステム１１０を示す図である。ＯＦＤＭシステム１１０は、３個のＲＦキャリア＃１、＃２と＃３をサポートする。ＲＦキャリア＃１と＃２は、４Ｇゾーンで操作し、ＲＦキャリア＃３は、３Ｇと４Ｇゾーンで操作する。図１１で示されるように、３Ｇゾーンのフレーム境界は、時間ドメインで、４Ｇゾーンのフレーム境界には配列されない。本実施形態において、移動局が一ＲＦキャリアで、サービング基地局に接続される時、サービング基地局は、メッセージを、サービング基地局によりサポートされる別のＲＦキャリアのフレーム境界を示す移動局に伝送する。図１１の例では、ＲＦキャリア＃１のために、サービングＢＳは、ＭＳに、キャリア＃２の４Ｇゾーンフレーム境界がゼロサブフレームオフセットで、キャリア＃２のフレーム境界が３個のサブフレームオフセットであることを通知する。ＲＦキャリア＃２のために、サービングＢＳは、ＭＳに、キャリア♯１の４Ｇゾーンフレーム境界がゼロサブフレームオフセットで、キャリア＃３のフレーム境界が３個のサブフレームオフセットであることを通知する。ＲＦキャリア＃３のために、サービングＢＳは、ＭＳに、キャリア＃１の４Ｇゾーンフレーム境界が５個のサブフレームオフセットで、キャリア＃２のフレーム境界が５個のサブフレームオフセットであることを通知する。

図１２は、マルチキャリアＯＦＤＭシステムにおける、フレーム境界を示す方法を示す図である。移動局は、ＲＦキャリア＃１で、そのサービング基地局に接続されると仮定する。サービングＢＳは、ＲＦキャリア＃１で、マルチキャリア制御メッセージ（即ち、ＡＡＩ＿ＭＣ−ＡＤＶ）をＭＳに伝送する。図１２の例では、マルチキャリア制御メッセージは、図１２の表１２０により定義される。マルチキャリア制御メッセージは、サービングＢＳの各ＲＦキャリアのスーパーフレームヘッダー（ＳＦＨ）サブパケット（ＳＵＢ−ＰＫＴ）情報を含む。同様に、ＳＦＨＳＵＢ−ＰＫＴは、図１２の表１２１により定義される。ＳＦＨＳＵＢ−ＰＫＴは、対応するＲＦキャリアのフレーム形態インデックスを含む。フレーム形態インデックスは、更に、図１２の表１２２に対応し、表１２２は、対応するＲＦキャリアのフレーム境界を示すダウンリンク（ＤＬ）フレームオフセットを含む。

上述のブロードキャスト技術は、ハードウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実行される。例えば、ブロードキャスト技術は、工程や関数を実行するモジュール（例えば、工程、関数等）で実施される。ファームウェア、又は、ソフトウェアコードは、メモリユニット（即ち、図１のメモリ２１）に保存され、プロセッサにより実行される（即ち、図１のプロセッサ２２）。

本発明では好ましい実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想と領域を脱しない範囲内で各種の変更や変形を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１０、８０、９０、１１０…ＯＦＤＭシステム
１１、９１…ＭＳ
１２、１３、１４、１５、９２…ＢＳ
１７、３０、７０…キャリア形態ルックアップテーブル
１８…周波数割り当てルックアップテーブル
２０、９３…グローバルキャリア形態メッセージ
２１、３１…メモリ
２２、３２…プロセッサ
２３、３３…エンコーダ／デコーダ
２４、３４…無線周波数（ＲＦ）送信器と受信器
２５、３５…アンテナ

Claims (32)

1. グローバル無線周波数（ＲＦ）キャリア形態メッセージを、マルチキャリア直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク中の移動局に伝送するステップを含み、前記グローバルＲＦキャリア形態メッセージは、前記ＯＦＤＭネットワーク中の異なる基地局の複数の利用可能なＲＦキャリアのキャリア形態情報を含むことを特徴とする方法。
2. 前記グローバルＲＦキャリア形態メッセージは、一つ、又は、それ以上のキャリア群の情報を含み、前記の一つ、又は、それ以上のキャリア群の情報は、前記ＯＦＤＭネットワーク中の前記の複数の利用可能なＲＦキャリアを示し、各キャリア群は、一つ、又は、それ以上の連続ＲＦキャリアを含み、且つ、マルチキャリア形態インデックスに関連することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記マルチキャリア形態インデックスは、キャリア形態ルックアップテーブルに含まれる各キャリア群のキャリア形態情報に対応することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. キャリア群の前記キャリア形態情報は、前記キャリア群内の各ＲＦキャリアの帯域幅情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記各キャリア群は、重複サブキャリアと照準する一つ、又は、複数の連続ＲＦキャリアを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. キャリア群の前記キャリア形態情報は、周波数オフセット情報を含み、前記周波数オフセット情報は、前記キャリア群内の各ＲＦキャリアに応用され、サブキャリアアラインメントに用いられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 各キャリア群は、周波数割り当てインデックスと相関し、前記周波数割り当てインデックスは、周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応することを特徴とする請求項３に記載の方法。
8. ＲＦキャリアの中心周波数位置は、対応するマルチキャリア形態インデックスを用いて、前記キャリア形態ルックアップテーブルから導かれ、かつ、対応する周波数割り当てインデックスを用いて、前記周波数割り当てルックアップテーブルから導かれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 各キャリア群の前記周波数割り当てインデックスは、各キャリア群中の基準ＲＦキャリアの中心周波数に対応することを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 更に、
    ＲＦキャリアの物理的キャリアインデックスを含むメッセージを伝送するステップを含み、前記ＲＦキャリアの中心周波数と帯域幅情報は、前記グローバルＲＦキャリア形態メッセージに基づいて導き出され、前記物理的キャリアインデックスを含むメッセージは、前記中心周波数と前記帯域幅情報以外の前記ＲＦキャリアの追加情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク中の基地局のコンピュータ可読媒体で保存されるデータ構造であって、
    各キャリア群が一つ、又は、それ以上の連続ＲＦキャリアからなる前記ＯＦＤＭネットワーク中の利用可能な一数量のキャリア群と、
    各キャリア群のキャリア群情報とを含み、
    前記の各キャリア群情報は、
    キャリア形態ルックアップテーブルに含まれるキャリア形態情報に対応するマルチキャリア形態インデックスと、
    周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応する周波数割り当てインデックスとを含む
    ことを特徴とするデータ構造。
12. キャリア群の前記キャリア形態情報は、前記キャリア群内の各ＲＦキャリアの帯域幅情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のデータ構造。
13. 各キャリア群は、重複サブキャリアと配列される一つ、又は、複数の連続ＲＦキャリアを有し、前記キャリア群の前記キャリア形態情報は、更に、周波数オフセット情報を含み、前記周波数オフセット情報は、前記キャリア群内の各ＲＦキャリアに応用され、サブキャリアアラインメントに用いられることを特徴とする請求項１２に記載のデータ構造。
14. ＲＦキャリアの中心周波数位置は、対応するマルチキャリア形態インデックスを用いて、前記キャリア形態ルックアップテーブルから導かれ、かつ、対応する周波数割り当てインデックスを用いて、前記周波数割り当てルックアップテーブから導かれることを特徴とする請求項１１に記載のデータ構造。
15. コンピュータにより読み込み可能で、命令を記録する記録媒体であって、
    前記記録媒体が前記コンピュータに読み込まれることで、コンピュータにより実行される方法は、
    グローバル無線周波数（ＲＦ）キャリア形態メッセージを、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク中の移動局に伝送するステップを含み、前記グローバルＲＦキャリア形態メッセージは、前記ＯＦＤＭネットワーク中の異なる基地局の複数の利用可能なＲＦキャリアのキャリア形態情報を含むことを特徴とする記録媒体。
16. 前記グローバルＲＦキャリア形態メッセージは、一つ、又は、それ以上のキャリア群の情報からなるグローバルＲＦキャリア形態を含み、前記グローバルＲＦキャリア形態は、一つ、又は、それ以上の連続ＲＦキャリアを含み、各キャリア群は、キャリア形態ルックアップテーブルに含まれるキャリア形態情報に対応するマルチキャリア形態インデックス、及び、周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応する周波数割り当てインデックスに関連することを特徴とする請求項１５に記載の記録媒体。
17. キャリア群の前記キャリア形態情報は、前記キャリア群内の各ＲＦキャリアの帯域幅情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載の記録媒体。
18. 各キャリア群は、重複サブキャリアと照準する一つ、又は、複数の連続ＲＦキャリアを含み、前記キャリア群の前記キャリア形態情報は、更に、周波数オフセット情報を含み、前記周波数オフセット情報は前記キャリア群内の各ＲＦキャリアに応用され、サブキャリアアラインメントに用いられることを特徴とする請求項１７に記載の記録媒体。
19. ＲＦキャリアの中心周波数位置は、対応するマルチキャリア形態インデックスを用いて、前記キャリア形態ルックアップテーブルから導かれ、かつ、対応する周波数割り当てインデックスを用いて、前記周波数割り当てルックアップテーブルから導かれることを特徴とする請求項１６に記載の記録媒体。
20. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク中の全ての利用可能なＲＦキャリアに、グローバル無線周波数（ＲＦ）キャリア形態情報を提供し、前記グローバルＲＦキャリア形態情報は、前記ＯＦＤＭネットワーク中の異なる基地局の複数の利用可能なＲＦキャリアのキャリア形態情報を含むプロセッサと、
    前記グローバルＲＦキャリア形態情報を保存するメモリと、
    前記グローバルＲＦキャリア形態情報を含むメッセージを伝送する送信器と、
    を有するを特徴とする基地局。
21. 前記グローバルＲＦキャリア形態情報は、単一、又は、マルチキャリア群の情報を含み、各キャリア群は単一、又は、複数の連続ＲＦキャリアを含み、各キャリア群は、キャリア形態ルックアップテーブルに含まれるキャリア形態情報に対応するマルチキャリア形態インデックス、及び、周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応する周波数割り当てインデックスに関連することを特徴とする請求項２０に記載の基地局。
22. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワーク中の移動局により、スキャニングを実行するステップと、
    第一無線周波数（ＲＦ）キャリアで、基地局により伝送されるグローバルキャリア形態を含むメッセージを受信し、前記グローバルキャリア形態メッセージは、前記ＯＦＤＭネットワーク中の異なる基地局の複数の利用可能なＲＦキャリアのキャリア形態情報を含むステップと、
    第二ＲＦキャリアで、スキャニングを実行し、前記第二ＲＦキャリアの中心周波数は、少なくとも一部が、前記受信されたグローバルキャリア形態メッセージに基づいて導かれるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
23. 前記グローバルキャリア形態メッセージは、マルチキャリア形態インデックスを含み、前記マルチキャリア形態インデックスは、キャリア形態ルックアップテーブルに含まれるキャリア形態情報に対応することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記キャリア形態情報は、帯域幅と周波数オフセット情報を含み、前記周波数オフセット情報は、連続ＲＦキャリアに応用され、サブキャリアアラインメントに用いられることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記グローバルキャリア形態メッセージは、周波数割り当てインデックスを含み、前記周波数割り当てインデックスは、周波数割り当てルックアップテーブルに含まれるグローバル周波数位置に対応することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
26. 、前記基地局により伝送される第二メッセージを受信するステップをさらに含み、前記第二メッセージは、前記第二ＲＦキャリアの物理的キャリアインデックスを含み、前記移動局は、前記物理的キャリアインデックスに基づいて、前記第二ＲＦキャリアの追加情報を得ることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
27. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークで、基地局から伝送されるグローバルキャリア形態を含むメッセージを受信し、前記グローバルキャリア形態メッセージが、前記ＯＦＤＭネットワーク中の異なる基地局の複数の利用可能なＲＦキャリアのキャリア形態情報を含み、前記移動局が第一ＲＦキャリアで前記基地局に接続される、受信器と、
    少なくとも一部が、前記受信されたグローバルキャリア形態メッセージに基づいて、第二ＲＦキャリアの中心周波数を導き出すマルチキャリアデコーダとを有する
    ことを特徴とする移動局。
28. 前記移動局は、前記第二ＲＦキャリアで、スキャニングを実行することを特徴とする請求項２７に記載の移動局
29. 前記受信器は、前記基地局により伝送される第二メッセージを受信し、前記第二メッセージは、前記第二ＲＦキャリアの物理的キャリアインデックスを含み、前記移動局は、前記物理的キャリアインデックスに基づいて、前記第二ＲＦキャリアの追加情報を得ることを特徴とする請求項２７に記載の移動局。
30. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークで、サービング基地局から移動局に、マルチキャリア制御メッセージを伝送するステップを含み、前記移動局は、第一無線周波数（ＲＦ）キャリアで、前記サービング基地局に接続され、前記マルチキャリア制御メッセージは、前記第一ＲＦキャリアで伝送され、第二ＲＦキャリアのキャリアインデックスと前記第二ＲＦキャリアのフレーム境界情報を含むことを特徴とする方法。
31. 前記フレーム境界情報は、フレームオフセットを含み、前記フレームオフセットは、前記第二ＲＦキャリアの前記フレーム境界が前記第一ＲＦキャリアに関連することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. 前記フレーム境界情報は、前記第二ＲＦキャリアのスーパーフレームヘッダー（ＳＦＨ）情報に対応し、前記ＳＦＨ情報はフレーム形態インデックスを含み、前記フレーム形態インデックスは、更に、前記第二ＲＦキャリアの前記フレーム境界が前記第一ＲＦキャリアに関連することを示すフレームオフセットに対応することを特徴とする請求項３０に記載の方法。

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