特許 5969508 通信システムにおける従来のＯＦＤＭホストキャリアへの仮想キャリアの挿入

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969508

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】通信システムにおける従来のＯＦＤＭホストキャリアへの仮想キャリアの挿入

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20160804BHJP

   H04J 11/00 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 133

   H04J11/00 Z

【請求項の数】42

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2013-552268(P2013-552268)

(86)(22)【出願日】2012年2月1日

(65)【公表番号】特表2014-509482(P2014-509482A)

(43)【公表日】2014年4月17日

(86)【国際出願番号】GB2012050213

(87)【国際公開番号】WO2012104634

(87)【国際公開日】20120809

【審査請求日】2015年1月7日

(31)【優先権主張番号】1101982.5

(32)【優先日】2011年2月4日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】513018028

【氏名又は名称】エスシーエー アイピーエルエー ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】マクナマラ ダレン

(72)【発明者】

【氏名】リリー アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】ダーウッド ピーター

(72)【発明者】

【氏名】ビール マーティン

【審査官】 桑原 聡一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１３６４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１１８３８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５２３７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Alcatel-Lucent，M2M Communication[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#53b R1-082504，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_53b/Docs/R1-082504.zip＞，２００８年 ６月３０日

【文献】 ZTE，Discussion on MTC features priorities[online]， 3GPP TSG-RAN WG2♯69 R2-101089，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_69/Docs/R2-101089.zip＞，２０１０年 ２月２２日

【文献】 Fujitsu，On support of low-cost MTC terminals with reduced Tx/Rx bandwidths[online]， 3GPP TSG-RAN WG1#66 R1-112669，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_66/Docs/R1-112669.zip＞，２０１１年 ８月２２日

【文献】 IPWireless Inc.，Review of approaches for bandwidth reduction for low complexity MTC LTE Ues[online]， 3GPP TSG-RAN WG1♯67 R1-114267，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_67/Docs/R1-114267.zip＞，２０１１年１１月１４日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モバイル通信デバイスへの、および／または、からのデータを通信するためのモバイル通信システムであって、
前記モバイル通信デバイスへの、および／または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するように動作する送信機および受信機を各々が有する１または２以上の基地局と、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第１の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供し、および、
第１および第２のモバイル通信デバイスと、
を備え、
前記第１のモバイル通信デバイスは、前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信するよう動作し、
前記１または２以上の基地局によって提供される前記無線アクセスインターフェースは、仮想キャリアを提供するように構成され、前記仮想キャリアは、前記第１の周波数範囲内でかつ前記第１の周波数範囲よりも小さい第２の周波数範囲内で１または２以上のリソースエレメントを提供し、
前記仮想キャリアは、前記第１のモバイル通信デバイスが前記１または２以上の基地局のうちの１つに接続するための物理ブロードキャストチャネルと同じ周波数範囲の中に提供され、および、
前記第２のモバイル通信デバイスは、前記仮想キャリアの検出により、前記仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信するように動作する、
モバイル通信システム。

【請求項2】

前記第１のモバイル通信デバイスは、少なくとも前記第１の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有する第１の型の受信機を備え、および、
前記第２のモバイル通信デバイスは、前記第２の周波数範囲の帯域幅より狭いまたは等しいデータを同時に受信するための帯域幅を有する第２の型の受信機を備える、
請求項１に記載のモバイル通信システム。

【請求項3】

前記１または２以上の基地局によって提供される前記無線アクセスインターフェースは、さらに複数の仮想キャリアを提供するように構成される、
請求項１または２に記載のモバイル通信システム。

【請求項4】

１または２以上のリソースエレメントは、前記無線アクセスインターフェースが１または２以上の仮想キャリアを提供することを示す仮想キャリア信号を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項5】

前記第２のモバイル通信デバイスは、仮想キャリア信号を検出すると、仮想キャリアについて前記第１の周波数範囲をスキャンするように動作する、
請求項４に記載のモバイル通信システム。

【請求項6】

前記仮想キャリア信号は、前記第１の周波数範囲内の仮想キャリアの位置の指示、および／または、仮想キャリアの帯域幅の指示を有する、
請求項４または５に記載のモバイル通信システム。

【請求項7】

前記第２のモバイル通信デバイスは、仮想キャリアの周波数範囲を示す仮想キャリア信号の検出により、前記仮想キャリアの周波数範囲で送信されるデータを受信するために自身の受信機を設定するように動作する、
請求項４〜６のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項8】

前記仮想キャリア信号を提供するための前記１または２以上のリソースエレメントは、物理ブロードキャストチャネルで提供される、
請求項４〜７のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項9】

前記物理ブロードキャストチャネルは、前記１または２以上の基地局のうちの１つに接続するための前記第１のモバイル通信デバイスに対するチャネルである、
請求項８に記載のモバイル通信システム。

【請求項10】

ある仮想キャリアについて仮想キャリア信号を提供するための前記１または２以上のリソースエレメントは、前記ある仮想キャリアで提供される、
請求項４〜９のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項11】

３ＧＰＰのＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの仕様に従って構成される、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項12】

前記仮想キャリア信号は、全てのサブフレーム中に提供されるわけではない、
請求項４〜１１のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項13】

前記仮想キャリア信号は、前記仮想キャリアにわたるいくつかのまたは全てのサブキャリアの中で、かつ１または２以上のＯＦＤＭシンボルの中で提供される、
請求項１０または１１に記載のモバイル通信システム。

【請求項14】

第２の型の受信機は、少なくとも６のリソースブロックであり、１００のリソースブロックよりも少ない範囲の通信を同時に受信するための帯域幅を有する、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項15】

前記仮想キャリアは、少なくとも１のリソースブロックであり、１００のリソースブロックより少ない大きさの帯域幅を有する、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項16】

前記仮想キャリアは、６のリソースブロックの大きさの帯域幅を有する、
請求項１５に記載のモバイル通信システム。

【請求項17】

ダウンリンクデータは、時間的に隣接するサブフレーム中で提供され、
前記仮想キャリアは、第１のサブフレームにおいては前記第２の周波数範囲の中で提供され、
前記仮想キャリアは、前記第１のサブフレームの後の前記サブフレームにおいては前記第１の周波数範囲内でかつ前記第１の周波数範囲よりも小さい第３の周波数範囲で提供される、
請求項１〜１６のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項18】

前記仮想キャリアの帯域幅および／または範囲は、一定間隔で変化し、選択的に、前記仮想キャリアの帯域幅および／または範囲は、サブフレームごとにまたは１０のサブフレームごとに変化する、
請求項１７に記載のモバイル通信システム。

【請求項19】

前記第３の周波数範囲は、前記第２の周波数範囲と同じである、
請求項１７または１８に記載のモバイル通信システム。

【請求項20】

前記第２の周波数範囲から第３の周波数範囲への周波数範囲の変化は、疑似乱数アルゴリズムに基づく、
請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のモバイル通信システム。

【請求項21】

請求項１〜２０のいずれか１項に記載のモバイル通信システムで用いるための、
モバイル通信デバイス。

【請求項22】

請求項１〜２０のいずれか１項に記載のモバイル通信システムで用いるための第２の型の受信機を有する、
モバイル通信デバイス。

【請求項23】

モバイル通信システムにおけるモバイル通信端末への、および／または、からのデータを通信する方法であって、
前記モバイル通信端末への、および／または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供すること、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第１の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供し、
モバイル通信デイバスの第１のグループに対して、前記第１の周波数範囲にわたる複数のリソースエレメント内に分散されるデータを送信すること、
モバイル通信デバイスの前記第１のグループの中の第１のモバイル通信デバイスが、前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信すること、
前記無線アクセスインターフェースを通じて仮想キャリアを提供すること、前記仮想キャリアは、前記第１の周波数範囲内でかつ前記第１の周波数範囲よりも小さい第２の周波数範囲内の１または２以上リソースエレメントを提供し、
前記仮想キャリアは、前記第１のモバイル通信デバイスが前記１または２以上の基地局のうちの１つに接続するための物理ブロードキャストチャネルと同じ周波数範囲の中に提供され、および、
少なくとも１の前記仮想キャリアを通じてモバイル通信デバイスの第２のグループに対してデータを送信すること、
モバイル通信デバイスの前記第２のグループの中の第２のモバイル通信デバイスが、前記仮想キャリアを検出すること、および、
前記第２のモバイル通信デバイスが、前記仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信すること、を含む、
方法。

【請求項24】

前記無線アクセスインターフェースを通じて複数の仮想キャリアを提供すること、をさらに含む、
請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記第１のモバイル通信デバイスは、少なくとも前記第１の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有する第１の型の受信機を備え、および、
前記第２のモバイル通信デバイスは、前記第２の周波数範囲の帯域幅より狭いまたは等しいデータを同時に受信するための帯域幅を有する第２の型の受信機を備える、
請求項２３〜２４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項26】

１または２以上のリソースエレメントの中に、無線アクセスインターフェースが仮想キャリアを提供することを示す仮想キャリア信号を提供すること、をさらに含む、
請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項27】

前記仮想キャリアを検出する前記第２のモバイル通信デバイスは、
仮想キャリア信号を検出する前記第２のモバイル通信デバイス、および、
仮想キャリアについて前記第１の周波数範囲をスキャンする前記第２のモバイル通信デバイス、を備える、
請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記仮想キャリアを検出する前記モバイル通信デバイスは、
仮想キャリアの周波数範囲を示す仮想キャリア信号を検出する前記第２のモバイル通信デバイス、および、
前記仮想キャリアの範囲で送信される通信を受信する自身の受信機を設定する前記第２のモバイル通信デバイス、を備える、
請求項２６または２７に記載の方法。

【請求項29】

前記仮想キャリア信号は、前記第１の周波数範囲内の仮想キャリアの位置の指示、および／または、仮想キャリアの帯域幅の指示を有する、
請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項30】

物理ブロードキャストチャネルの中に前記仮想キャリア信号を提供すること、をさらに含む、
請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項31】

前記物理ブロードキャストチャネルは、前記モバイル通信システムに接続するための前記第１のモバイル通信デバイスに対するチャネルである、
請求項３０に記載の方法。

【請求項32】

ある仮想キャリアについて前記ある仮想キャリア内に前記仮想キャリア信号を提供すること、をさらに含む、
請求項２６〜３１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項33】

前記モバイル通信システムは、３ＧＰＰのＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの仕様に従って構成されるシステムである、
請求項２３〜３２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項34】

前記仮想キャリア信号は、全てのサブフレーム中に提供されるわけではない、
請求項２６〜３３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項35】

前記仮想キャリア信号は、前記仮想キャリアにわたるいくつかのまたは全てのサブキャリアの中で、および１または２以上のＯＦＤＭシンボルの中で提供される、
請求項３２または３３に記載の方法。

【請求項36】

前記仮想キャリアは、少なくとも１のリソースブロックであり、１００のリソースブロックより少ない大きさの帯域幅を有する、
請求項２３〜３５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項37】

前記仮想キャリアは、６のリソースブロックの大きさの帯域幅を有する、
請求項３６に記載の方法。

【請求項38】

時間的に隣接するサブフレーム中のダウンリンクデータを提供すること、
第１のサブフレームに対して前記第２の周波数範囲内の１または２以上のリソースブロックを前記仮想キャリアに割り当てること、および、
前記第１のサブフレームの後の前記サブフレームに対して第３の周波数範囲内の１または２以上のリソースブロックを前記仮想キャリアに割り当てること、をさらに含む、
請求項２３〜３７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項39】

前記仮想キャリアの帯域幅および／または範囲は、一定間隔で変化し、選択的に、前記仮想キャリアの帯域幅および／または範囲は、サブフレームごとにまたは１０のサブフレームごとに変化する、
請求項３８に記載の方法。

【請求項40】

前記第３の周波数範囲は、前記第２の周波数範囲と同じである、
請求項３８または３９に記載の方法。

【請求項41】

前記第２の周波数範囲から第３の周波数範囲へ周波数範囲を疑似乱数アルゴリズムに基づいて変化させること、をさらに含む、
請求項３８〜４０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項42】

モバイル通信システムにおけるモバイル通信端末への、および／または、からのデータを通信する装置であって、
前記モバイル通信端末への、および／または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するための手段と、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第１の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供し、
モバイル通信デイバスの第１のグループに対して、前記第１の周波数範囲にわたる複数のリソースエレメント内に分散されるデータを送信するための手段と、
前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信する、モバイル通信デバイスの前記第１のグループの中の第１のモバイル通信デバイス、
前記無線アクセスインターフェースを通じて仮想キャリアを提供するための手段と、前記仮想キャリアは、前記第１の周波数範囲内でかつ前記第１の周波数範囲よりも小さい第２の周波数範囲内の１または２以上リソースエレメントを提供し、
前記仮想キャリアは、前記第１のモバイル通信デバイスが前記１または２以上の基地局のうちの１つに接続するための物理ブロードキャストチャネルと同じ周波数範囲の中に提供され、および、
少なくとも１の前記仮想キャリアを通じてモバイル通信デバイスの第２のグループに対してデータを送信するための手段と、
前記仮想キャリアを検出する、モバイル通信デバイスの前記第２のグループの中の第２のモバイル通信デバイス、および
前記仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信する、前記第２のモバイル通信デバイス、を備える、
装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モバイル通信システムにおける伝送リソースおよび伝送データの割当てについての方法、システムおよび装置に関する。

【背景技術】

【0002】

３ＧＰＰに基づいて定められたＵＭＴＳおよびＬｏｎｇ Ｔｉｍｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）アーキテクチャのような第３および第４世代モバイル通信システムは、前世代のモバイル通信システムによって提供される単純な音声やメッセージのサービスよりも洗練されたサービスをサポートし得る。

【0003】

例えば、ＬＴＥシステムによって提供される改良された無線インターフェースおよび向上されたデータ転送速度により、ユーザは、以前では固定回線のデータ接続を通じてしか利用できなかったモバイルビデオストリーミングおよびモバイルテレビ会議のような高いデータ転送速度のアプリケーションを楽しむことができる。そのため、第３および第４世代ネットワークの展開への要望は強く、これらのネットワークのカバレッジエリア、例えば、ネットワークに対するアクセスが可能な地理的な場所、は急速に増加することが予想される。

【0004】

第３および第４世代ネットワークの予想される広域展開は、利用可能な高いデータ転送速度を利用することよりもむしろ、ロバストな無線インターフェースおよびカバレッジエリアの偏在性の向上を利用するデバイスおよびアプリケーションの部類の並行開発につながっている。例として、相対的に低い頻度で少量のデータを通信する準自律的および自律的な無線通信デバイス（例えば、ＭＴＣデバイス）に代表されるような、いわゆるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）アプリケーションがある。例として、いわゆるスマートメータ、例えば、消費者の家に設置され、ＭＴＣ中央サーバに返る消費者のガス、水道、電気などの公共施設の使用量に関係するデータ情報を定期的に送信する、が含まれる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＭＴＣ型の端末のような端末にとって、第３または第４世代モバイル通信ネットワークによって提供される広域なカバレッジエリアを利用することはうってつけであるが、現在では不利益がある。スマートフォンのような第３または第４世代モバイル端末とは異なり、ＭＴＣ型の端末は、相対的に単純かつ廉価であれることが好ましい。ＭＴＣ型の端末によって実行される機能の種類（例えば、バックデータの収集および報告）は、実行に特段複雑な処理を要求しない。しかし、第３および第４世代モバイル通信ネットワークは、概して、より複雑で高価な無線送受信機の実装を要求し得る無線インターフェースにおける先進のデータ変換技術を用いる。スマートフォンは、概して、典型的なスマートフォン型の関数を実行するのに高速なプロセッサを要求するものであるため、スマートフォンにそのような複雑な送受信機を含めることはもっともである。しかし、上記に示されているように、現在は、ＬＴＥ型ネットワーク用いて通信するために、相対的に安上がりで簡易なデバイスを使うことが切望されている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の側面によれば、モバイル通信デバイスに向けて、および／または、からの通信データに対するモバイル通信システムが提供される。モバイル通信システムは、１または２以上の基地局を備え、各基地局は、モバイル通信デバイスに向けて、および／または、からの通信データに対する無線アクセスインターフェースを提供するために、動作可能な送信機および受信機を有する。無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクについてのホストキャリアを提供し、ホストキャリアは、通信データに対する第１の周波数帯にわたって複数のリソースエレメントを提供する。モバイル通信システムは、第１および第２のモバイル通信デバイスも備える。第１のモバイル通信デバイスは、ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信する動作が可能である。１または２以上の基地局によって提供される無線アクセスインターフェースは、仮想キャリアを提供するように構成され、仮想キャリアは、１または２以上の第１の周波数帯に含まれかつそれより狭い第２の周波数帯のリソースエレメントを提供する。第２のモバイル通信デバイスは、仮想キャリアの検出によって仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信する動作が可能である。

【0007】

従来のモバイル通信ネットワークでは、データは概して、少なくともデータの一部が実質上周波数キャリアの全帯域にわたる周波数キャリア（第１の周波数帯）で、ネットワークからモバイル端末へ送信される。通常、モバイル端末は、全周波数キャリアに及ぶデータを受信して復調しなければ、ネットワーク内で動作することができず、そのため、縮小した帯域幅の性能である送受信部を有するモバイル端末の使用が不可能にされる。

【0008】

しかし、本発明のこの側面によれば、従来のキャリア（「ホストキャリア」）を有するリソースエレメントの部分集合は「仮想キャリア」として定義され、ホストキャリアはある帯域（第１の周波数帯）を持ち、仮想キャリアはホストキャリアの帯域と比べて縮小した帯域（第２の周波数帯）を持つ。仮想キャリア端末に対するデータは、仮想キャリアのリソースエレメントの集合に分かれて送信される。

【0009】

従来のダウンリンクキャリアで送信されるデータとは異なり、仮想キャリアで送信されたデータは、ダウンリンクホストキャリアの全帯域のプロセスを必要としない端末によって受信され復調され得る。その結果、仮想キャリアで送信されたデータは、縮小した複雑性を有する送受信部を使って受信され復調され得る。

【0010】

縮小した複雑性である送受信部が備えられたデバイス（以降「仮想キャリア端末」とする）は、従来のＬＴＥ型デバイス（以降は一般にＬＴＥ端末とする）より簡易で、安上がりに構築され得る。その結果、ＬＴＥ型ネットワークにおけるＭＴＣ型アプリケーション向けのデバイスの設置は、より積極的となり得る。なぜなら、仮想キャリアの提供は、より安上がりで、簡易な送受信部のモバイル端末の利用を許すからである。

【0011】

さらに、いくつかの例においては、ホストキャリアに挿入される仮想キャリアは、論理的に異なる「ネットワーク内のネットワーク」を提供する手段となり得る。言い換えると、仮想キャリアを通じて送信されるデータは、ホストキャリアネットワークによって送信されるデータと論理的に区別して扱われ得る。そのため、仮想キャリアは、「覆われた」従来のネットワークであり、ＤＭＮデバイス（例えば、仮想キャリア端末）にメッセージデータを伝達するのに用いられる、いわゆる専用メッセージングネットワーク（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｍｅｓｓａｇｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ：ＤＭＮ）を提供するのに用いられ得る。

【0012】

本発明の一実施形態では、複数の仮想キャリアが、ホストキャリアに挿入され得る。縮小した性能である送受信部を持つデバイスで利用可能なリソースは、１のホストキャリアの中に提供される仮想キャリアの数を増加させることによって、事実上、増加され得る。

【0013】

本発明の一実施形態によれば、１または２以上のリソースエレメントは、無線アクセスインターフェースが１または２以上の仮想キャリアを提供することを示すこと、例えば、仮想キャリアの第１の周波数帯における位置の表示、および／または、仮想キャリアの帯域の表示、のための仮想キャリア信号を有する。１つの例では、第２のタイプの受信機を持つモバイル通信端末仮想は、キャリア信号を検出すると、仮想キャリアについて第１の周波数帯をスキャンし、および／または、仮想キャリアの周波数帯で送信されたデータを受信するためにその受信機を設定する動作が可能である。これは、第２のタイプ（例えば、縮小した性能である端末）の受信機を持つ端末にとって仮想キャリアに合わせる変更を容易にする。

【0014】

本発明の多様なさらなる側面および実施形態は、添付の特許請求の範囲において提供され、モバイル通信デバイスに向けた、および／または、からの通信データに対するモバイル通信システムネットワークの要素を含むが、それに限定されず、モバイル通信デバイスネットワークおよびモバイル通信システムのモバイル通信デバイスに向けた、および／または、からの通信データに対する手法が用いられる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

本発明の実施形態は、類似部分に同じ参照番号が付けられた添付図面を参照しながら例としてのみ、説明され得る。

【図1】図１は、従来のモバイル通信ネットワークの例を説明している概要図を提供する。

【図2】図２は、従来のＬＴＥダウンリンクの無線フレームを説明している概要図を提供する。

【図3】図３は、従来のＬＴＥダウンリンクの無線サブフレームを説明している概要図を提供する。

【図4】図４は、従来のＬＴＥの「キャンプオン」手続きを説明している概要図を提供する。

【図5】図５は、発明のある実施形態による仮想キャリアが挿入された従来のＬＴＥダウンリンクの無線サブフレームを説明している概要図を提供する。

【図6】図６は、仮想キャリアに適合されたキャンプオンするためのＬＴＥの「キャンプオン」手続きを説明している概要図を提供する。

【図7】図７は、本発明のある実施形態によるＬＴＥダウンリンクの無線サブフレームを説明している概要図を提供する。

【図8】図８は、物理的なブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を説明している概要図を提供する。

【図9】図９は、本発明のある実施形態によるＬＴＥダウンリンクの無線サブフレームを説明している概要図を提供する。

【図10】図１０は、発明のある実施形態による仮想キャリアが挿入されたＬＴＥダウンリンクの無線サブフレームを説明している概要図を提供する。

【図11A】図１１Ａは、本発明の実施形態によるＬＴＥダウンリンクのサブフレーム中の位置信号の位置を説明している概要図を提供する。

【図11B】図１１Ｂは、本発明の実施形態によるＬＴＥダウンリンクのサブフレーム中の位置信号の位置を説明している概要図を提供する。

【図11C】図１１Ｃは、本発明の実施形態によるＬＴＥダウンリンクのサブフレーム中の位置信号の位置を説明している概要図を提供する。

【図11D】図１１Ｄは、本発明の実施形態によるＬＴＥダウンリンクのサブフレーム中の位置信号の位置を説明している概要図を提供する。

【図12】図１２は、本発明のある実施形態による２つの仮想キャリアがホストキャリアの幅の中で位置を変更するサブフレームの集合を説明している概要図を提供する。

【図13A】図１３Ａは、本発明のある実施形態によるアップリンクの仮想キャリアが挿入されたＬＴＥアップリンクのサブフレームを説明している概要図を提供する。

【図13B】図１３Ｂは、本発明のある実施形態によるアップリンクの仮想キャリアが挿入されたＬＴＥアップリンクのサブフレームを説明している概要図を提供する。

【図13C】図１３Ｃは、本発明のある実施形態によるアップリンクの仮想キャリアが挿入されたＬＴＥアップリンクのサブフレームを説明している概要図を提供する。

【図14】図１４は、本発明のある実施形態に従って構成される適合されたＬＴＥモバイル通信ネットワークの一部を示している概要図を提供する。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜従来のネットワーク＞
図１は、従来のモバイル通信ネットワークの基本的な機能性を説明している概要図を提供する。

【0017】

前述のネットワークは、コアネットワーク１０２に接続された複数の基地局１０１を含む。各基地局は、内ではモバイル端末１０４に、および、からデータが通信され得るカバレッジエリア（例えば、セル）を提供する。データは、無線ダウンリンクを通じて基地局１０１からカバレッジエリア１０３内のモバイル端末１０４に送信される。データは、無線アップリンクを通じてモバイル端末１０４から基地局１０１に送信される。コアネットワーク１０２は、モバイル端末への、および、からのデータを送り、認証、モバイル端末管理、料金請求等のような機能を提供する。

【0018】

ＬＴＥアーキテクチャと定義される３ＧＰＰに従って構成されるそれらのモバイル通信システムは、無線ダウンリンク（いわゆるＯＦＤＭＡ）および無線アップリンク（いわゆるＳＣ−ＦＤＭＡ）に対するインターフェースを基にした直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる。データは、複数の直交サブキャリアのアップリンクおよびダウンリンクで送信される。図２は、ＬＴＥダウンリンクの無線フレーム２０１を基にしたＯＦＤＭを説明している概要図を示す。ＬＴＥダウンリンクの無線フレームは、ＬＴＥ基地局（改良されたノードＢとして知られる）から送信され、１０ｍｓ持続する。ダウンリンクの無線フレームは、１０個のサブフレームを備え、各サブフレームは１ｍｓ持続する。プライマリ同期信号（ＰＳＳ）はおよびセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）は、ＬＴＥフレームの第１から第６のサブフレームで送信される。プライマリブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）は、ＬＴＥフレームの第１のサブフレームで送信される。ＰＳＳ、ＳＳＳ、およびＰＢＣＨは、後でより詳細に説明される。

【0019】

図３は、従来のダウンリンクのＬＴＥサブフレームの一例における構造を説明するグリッドを提供する概要図を提供する。サブフレームは、１ｍｓ期間中に送信されるいくつかの所定のシンボルを有する。各シンボルは、ダウンリンクの無線キャリアの帯域幅の全域にわたって分散された、いくつかの所定の直交サブキャリアを有する。

【0020】

図３で示されるサブフレームの例は、１４のシンボルおよび２０ＭＨｚの帯域幅にわたって間隔を置いて配置される１２００のサブフレームを有する。ＬＴＥでデータが送信され得る最も小さい単位は、１のサブフレーム中に送信される１２のサブキャリアである。明確にするために、図３において、各個のリソースエレメントは図示されていない代わりに、サブフレームのグリッドにおける各個のボックスは、１のシンボルで送信される１２のサブキャリアに対応する。

【0021】

図３は、４つのＬＴＥ端末に対するリソース割当て３４０、３４１、３４２、３４３を示す。例えば、第１のＬＴＥ端末（ＵＥ１）に対するリソース割当て３４２は、１２のサブキャリアの５のブロックにまたがって広がっており、第２のＬＴＥ端末（ＵＥ２）に対するリソース割当て３４３は１２のサブキャリアの６のブロックにまたがって広がっている、等である。

【0022】

制御チャネルデータは、サブフレームの第１のｎシンボルを有するサブフレームの制御領域３００で送信され、ｎは３ＭＨｚまたは３ＭＨｚより大きいチャネル帯域幅に対して１から３の間で変化し得、ｎは１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅に対して２から４の間で変化し得る。明確にするために、次の説明は、ｎの最大値を３とし得る３ＭＨｚまたは３ＭＨｚより大きいチャネル帯域幅のホストキャリアに関係する。制御領域３００で送信されるデータは、物理下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）および物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）で送信されるデータを含む。

【0023】

ＰＤＣＣＨは、サブフレームのシンボルが特定のＬＴＥ端末に割当てられたサブキャリアを示す制御データを含む。そのため、図３で示されるサブフレームの制御領域３００で送信されたＰＤＣＣＨデータは、ＵＥ１は第１のリソースブロック３４２を割当てられ、ＵＥ２は第２のリソースブロック３４３が割当てられる、などを示し得る。ＰＣＦＩＣＨは、制御領域のサイズ（例えば、１から３の間のシンボル）を示す制御データを含み、ＰＨＩＣＨは、前に送信されたアップリンクデータがネットワークによってうまく受信されたか否かを示すＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）データを含む。

【0024】

あるサブフレームにおいて、サブフレームの中央帯３１０のシンボルは、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）および物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含む情報の送信に使われる。この中央帯３１０は、概して７２のサブキャリアの広さ（１．０８ＭＨｚの送信帯域幅に相当）である。ＰＳＳおよびＳＳＳは、ＬＴＥ端末１０４にフレーム同期を得ることを許可し、ダウンリンク信号を送信する改善されたＮｏｄｅ Ｂのセル識別を決定する同期信号である。ＰＢＣＨは、ＬＴＥ端末がセルにアクセスするために要求するパラメータを含むマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）を含むセルの情報を運ぶ。物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で個のＬＴＥ端末に送信された他データは、サブフレームのリソースエレメントの残りのブロックで送信され得る。これらのチャネルのさらなる説明は、次の節で提供される。

【0025】

図３はまた、システム情報を含み、Ｒ_３４４の帯域幅に広がるＰＤＳＣＨの領域を示す。

【0026】

ＬＴＥチャネルにおけるサブキャリアの数は、送信ネットワークの構造に依存して変わり得る。概して、この変動は、１．４ＭＨｚチャネル帯域幅内に含まれる７２のサブキャリアから２０ＭＨｚチャネル帯域幅内に含まれる１２００のサブキャリアである。当技術分野で周知のように、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨおよびＰＨＩＣＨで送信されるデータは、概して、サブフレームの帯域幅全体にわたって分散される。そのため、従来のＬＴＥ端末は、制御領域を受信し復調するために、サブフレームの全帯域幅を受信することができなければならない。

【0027】

＜従来のキャンプオン手続き＞
図４は、キャリア幅でダウンリンクチャネルを通じて基地局から送信されるダウンリンク通信を復調できるように端末によって追行されるプロセスであるＬＴＥの「キャンプオン」のプロセスを説明する。このプロセスを用いることで、端末は、セルに対するシステム情報を含む通信の一部を識別することができ、そのため、セルに対する設定情報を復調できる。

【0028】

図４を見ても分かるように、従来のＬＴＥキャンプオンの手続きでは、上述のように、端末はまず、キャリアの中央帯３１０のＰＳＳおよびＳＳＳを用いて基地局と同期する（ステップ４００）。図３を参照して分かるように、中央帯３１０は帯域幅の幅Ｒ３１０を有し、当該幅は、キャリアの中央（例えば、中央のサブキャリアを占めている）である。

【0029】

端末は、この中央帯を検出し、サイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）期間とセルＩＤを示すＰＳＳおよびＳＳＳを検出する。ＬＴＥにおけるＰＳＳおよびＳＳＳは、各無線フレームの第１から第６のサブフレームでのみ送信される。もちろん、異なるシステム、例えばＬＴＥ無しのシステムでは、幅３１０は、キャリア幅の中央でなくてもよく、７２のサブキャリアまたは１．０８ＭＨｚより広くまたは狭くあり得る。同様に、サブフレームは、異なる１サイズまたは複数のサイズであり得る。

【0030】

端末は、中央帯３１０で運ばれるＰＢＣＨを復調し（ステップ４０１）、ＰＢＣＨは、特に、Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ（ＭＩＢ）を含む。ＭＩＢは、特に、ダウンリンクキャリアの帯域幅Ｒ_３２０、Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ（ＳＦＮ）およびＰＨＩＣＨの設定を示す。ＰＢＣＨで運ばれるＭＩＢを用いることで、端末は、キャリアの帯域幅Ｒ_３２０を認識させられ得る。中央帯３１０がどこにあるかを端末が知ることによって、端末はダウンリンクキャリアの正確な幅Ｒ_３２０を知る。

【0031】

各サブフレームに対して、端末は、キャリア３２０の全幅にわたって分散されるＰＣＦＩＣＨを復調する（ステップ４０２）。上述のように、ＬＴＥのダウンリンクキャリアは、最大２０ＭＨｚの幅（１２００のサブキャリア）であり、そのため、ＬＴＥ端末はＰＣＦＩＣＨを復調するために、２０ＭＨｚの帯域幅で通信を受信および復調する性能を有しなければならない。その段階で、２０ＭＨｚキャリア幅で、端末は、同期およびＰＢＣＨ復調に関係するステップ４００および４０１の期間中（Ｒ_３１０の帯域幅）よりも大きな帯域幅（Ｒ_３２０の帯域幅）で動作する。

【0032】

端末は、特に、システム情報の通信を識別するために、および個々の割当て許可を識別するために、ＰＨＩＣＨの場所を突き止め（ステップ４０３）、ＰＤＣＣＨを復調する（ステップ４０４）。割当て許可は、システム情報を検索し、ＰＤＳＣＨにおけるその端末のデータを検索するために、端末によって利用される。システム情報および個々の割当ての両方は、ＰＤＳＣＨで送信され、キャリア幅３２０内でスケジュールされる。ステップ４０３および４０４はまた、キャリア幅の帯域幅Ｒ_３２０全体で動作することを端末に要求する。

【0033】

ステップ４０２から４０４において、端末は、サブフレームの制御領域３００に含まれる情報を復調する。上述したように、ＬＴＥでは、上述の３つの制御チャネル（ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨ）は、キャリアの制御領域３００にわたって発見され得、制御領域は、上述のように、Ｒ３２０の幅にわたって延長され、各サブフレームの第１の１、２または３のＯＦＤＭシンボルを占有する。サブフレームにおいては、制御チャネルは、概して、制御領域３００内の全リソースエレメントを使用しないが、全領域にわたってばらまかれるため、ＬＴＥ端末は、３つの各制御チャネルを復調するために、制御領域３００の全体を一度に受信することができなければならない。

【0034】

端末は、システム情報またはこの端末に送信されたデータを含むＰＤＳＣＨを復調し得る（ステップ４０５）。

【0035】

上述したように、ＬＴＥのサブフレームにおいて、ＰＤＳＣＨは、一般に、ＰＳＳ、ＳＳＳまたはＰＢＣＨによって占有される制御領域でもリソースエレメントでもないリソースエレメントの集合を占有する。図３において示されるリソースエレメントのブロック３４０、３４１、３４２、３４３におけるデータは、キャリア全体の帯域幅よりも狭い帯域幅を有するが、これらのブロックを復調するために、端末はまず、Ｒ３２０の周波数帯にわたるＰＤＣＣＨを受信し、ＰＤＳＣＨリソースが復調されるべきであることをＰＤＣＣＨが示す場合、一度全サブフレームを受信し、ＰＤＣＣＨによって示される関連のある周波数帯のみでＰＤＳＣＨのみを復調する。例えば、上述のＵＥ１は制御領域３００の全体およびリソースブロック３４２のデータを復調する。

【0036】

＜仮想ダウンリンクキャリア＞
あるデバイス、ＭＴＣデバイス（例えば、上述のスマートメータのような準自律または自律無線通信デバイス）のようなある部類は、相対的に低頻度な間隔での少量のデータの通信によって特徴づけられる通信アプリケーションをサポートし、そのため、従来のＬＴＥ端末よりも大幅に簡易であり得る。多くの状況では、キャリア帯域幅の全体にわたるＬＴＥダウンリンクフレームからのデータを受信および処理可能な従来のハイパフォーマンスなＬＴＥの受信部を低い性能である端末に備えることは、少量のデータを通信することのみ必要とするデバイスにとってあまりにも複雑すぎるものであり得る。そのため、これは、ＬＴＥネットワークのおける低性能であるＭＴＣ型デバイスの広域展開の実用性を限定する。代わりに、端末へ送信され得るデータ量により比例するより単純な受信部を有するＭＴＣデバイスのような低性能端末を提供することが好ましい。以下では、本発明の例において、「仮想キャリア」が、従来のＯＦＤＭ型ダウンリンクキャリア（例えば、「ホストキャリア」）に挿入される。従来のＯＦＤＭ型ダウンリンクキャリアで送信されるデータとは違って、仮想キャリアで送信されるデータは、ダウンリンクのＯＦＤＭのホストキャリアの全帯域幅を処理する必要なく、受信され復調され得る。その結果、仮想キャリアで送信されるデータは、低減された複雑性の受信部を用いて受信され復調され得る。

【0037】

図５は、本発明の例によるホストキャリアに挿入された仮想キャリアを含むＬＴＥダウンリンクサブフレームを説明している概要図を提供する。

【0038】

従来のＬＴＥダウンリンクサブフレームを踏まえて、第１のｎシンボル（ｎは図５における３である）は、ＰＤＣＣＨで送信されるデータのようなダウンリンク制御データの送信に対して確保される制御領域３００を形成する。しかし、図５を見ても分かるように、ＬＴＥダウンリンクサブフレームの制御領域３００の外側は、仮想キャリア５０１を形成する中央帯３１０の下部のリソースエレメントの集合を含む。明確にするために、仮想キャリア５０１は、仮想キャリア５０１で送信されるデータが、ホストキャリアの残り部分で送信されるデータと論理的に区別されて扱われ得、最初に制御領域３００からの全ての制御データを復調せずに復調され得るように、適合される。図５は、仮想キャリアが中央帯の下部の周波数リソースを占有することを示すが、一般に、仮想キャリアは、中央帯の上部の周波数リソースまたは中央帯を含む周波数リソースのどちらかを二者択一的に占有する。仮想キャリアがホストキャリアのＰＳＳ、ＳＳＳまたはＰＢＣＨによって利用されるいずれかのリソース、または、ホストキャリアで動作するモバイル端末が正しい動作を要求し得、予め決められた所定の位置を発見することを期待し得るホストキャリアによって送信される他のいずれかの信号、が重複して設定される場合、仮想キャリアの信号は、ホストキャリアのこれらの側面が維持されるように構成され得る。

【0039】

図５を見ても分かるように、仮想キャリア５０１で送信されるデータは、限定された帯域幅にわたって送信される。これは、ホストキャリアの帯域幅より狭いことを提供するいずれかの適切な帯域幅であり得る。図５に示される例では、仮想キャリアは、２．１６ＭＨｚの通信帯域幅に相当する１２のサブキャリアの１２ブロック（例えば、１４４のサブキャリア）を有する帯域幅にわたって送信される。その結果、仮想キャリアで送信されるデータを受信する端末は、２．１６ＭＨｚの帯域幅で送信されるデータを受信および処理できる受信機を装備されることのみ必要とする。これは、低性能端末（例えば、ＭＴＣ型端末）に、単純化された受信機が備えられることを可能にするが、それでも、上述したような、端末に信号が全帯域幅にわたるＯＦＤＭ信号を受信および処理できる受信部を備えられることを要求する従来的なＯＦＤＭ型の通信ネットワーク内で動作し得ることを可能にする。

【0040】

上述したように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭに基づくモバイル通信システムにおいて、ダウンリンクデータは、サブフレーム単位でサブフレームの異なるサブキャリアで送信されるように動的に配置される。その結果、サブフレームごとに、ネットワークは、端末に関係するデータを含むシンボルのサブキャリアを信号で伝えなければならない（例えば、ダウンリンク許可信号）。

【0041】

図３を見ても分かるように、従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームにおいて、この情報は、サブフレームの第１の１のシンボルまたは複数のシンボル中にＰＤＣＣＨで送信される。しかし、すでに述べたように、ＰＤＣＣＨで送信される情報は、サブフレームの全帯域幅にわたって広がっており、そのため、縮小した仮想キャリアの帯域幅を受信することしかできない単純化された受信部を有するモバイル通信端末によって受信され得ない。

【0042】

その結果、図５を見ても分かるように、仮想キャリアの最後のシンボルは、仮想キャリア５０１のリソースエレメントが割当てられたことを示す制御データの送信に対して割り当てられる仮想キャリアの制御領域５０２として受信され得る。いくつかの例によれば、仮想キャリアの制御領域５０２を有するシンボルの数は、例えば３のシンボルに固定される。他の例では、仮想キャリアの制御領域５０２は、例えば、１から３のシンボルの間でサイズが変化し得る。

【0043】

仮想キャリアの制御領域は、例えば、仮想キャリアの最初のいくつかのシンボルにおいて仮想キャリア内の適切な場所に位置付けられ得る。図５の例では、これは、第４、第５、第６のシンボルに仮想キャリアの制御領域が位置付けられることを意味し得る。しかし、サブフレームの最後のシンボルにおける仮想キャリアの制御領域の位置を固定することは、利益をもたらす。なぜなら、たとえホストキャリアの制御領域のシンボル数が変化しても、仮想キャリアの制御領域の位置は変化しないためである。これは、仮想キャリアのデータを受信するモバイル通信端末によって引き受けられた処理を単純化する。なぜなら、それらにとって、仮想キャリアの制御領域は、サブフレームの最後のシンボルに常に位置付けられていると知られているので、サブフレームごとに仮想キャリアの制御領域の位置を決定する必要がないためである。

【0044】

さらなる実施形態では、仮想キャリアの制御シンボルは、分けられたサブフレームにおける仮想キャリアのＰＤＳＣＨ送信を参照し得る。

【0045】

いくつかの例では、仮想キャリアは、ダウンリンクサブフレームの中央帯３１０内に位置付けられ得る。これは、ＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨによって占有されるリソースが仮想キャリアの領域に含まれ得るが、ホストキャリアＰＤＳＣＧＨ領域内には含まれ得ないために仮想キャリアの挿入によって引き起こされるホストキャリアのＰＤＳＣＨリソースの減少を最小化する。そのため、例えば、期待される仮想キャリアのスループットに依存するため、仮想キャリアの位置は、ＰＳＳ、ＳＳＳおよびＰＢＣＨのオーバヘッドを減らすようにホストキャリアまたは仮想キャリアが選択されることにより、中央帯の内側または外側のどちらかに適切に選択され得る。

【0046】

＜仮想キャリアの「キャンプオン」手続き＞
上述したように、従来のＬＴＥ端末がセルにおいてデータの送信および受信を開始し得る前に、まずセルにキャンプオンしなければならない。適合されたキャンプオンプロセスはまた、端末が仮想キャリアでデータを受信し得る前に提供されなければならない。

【0047】

図６は、本発明の例によるキャンプオンプロセスを説明しているフロー図を示す。仮想キャリアのキャンプオンプロセスは、１４４のサブキャリアの帯域幅を伴う仮想キャリアが１２００のサブキャリアの帯域幅を伴うホストキャリアの中に挿入される図５で示されたサブフレームを参照して説明される。上述のように、ホストキャリアの動作帯域幅以下の動作帯域幅である受信部を有する端末は、ホストキャリアのサブフレームの制御領域にあるデータを復調することができない。しかし、端末の受信部を提供することは、少なくとも１２のサブキャリア（例えば、２．１６ＭＨｚ）の１２のブロックの動作帯域幅を有し、そして、それは例である仮想キャリア５０２で送信されるデータを受信し得る。

【0048】

図６の例によれば、最初のステップ４００および４０１は、図４に示される従来のキャンプオンプロセスと同じであるが、仮想キャリア端末は、後述するように、ＭＩＢから追加情報を抽出し得る。両方の端末は、ホストキャリア内の７２のサブキャリアの中央帯で運ばれる情報を用いて基地局と同期をとるために、ＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨを用い得る。しかし、従来のＬＴＥ端末は、ホストキャリアの制御領域３００を受信および復調し得る受信部を要求するＰＣＦＩＣＨの復調ステップ４０２を実行することによって、プロセスを継続するが、仮想キャリアでデータを受信するためにセルにキャンプオンする端末（以降では「仮想キャリア端末」と呼ぶ）は、代わりにステップ６０６および６０７を実行する。

【0049】

本発明のさらなる実施形態では、分割同期およびＰＢＣＨの機能性は、ホストキャリアデバイスのステップ４００および４０１という同じ従来の初期のキャンプオンプロセスの再利用とは対照的に、仮想キャリアデバイスに備えられ得る。

【0050】

ステップ６０６では、仮想キャリア端末は、どの仮想キャリアもホストキャリア内に提供される場合、仮想キャリア特有のステップを用いて仮想キャリアを位置付ける。このステップの多様な可能性の実施形態は、さらに後述される。一旦、仮想キャリア端末が仮想キャリアを位置付けると、それは仮想キャリア内の情報にアクセスし得る。例えば、仮想キャリアが従来のＬＴＥリソース割当て方法を反映する場合、仮想キャリア端末は、例えば、特定の仮想キャリア端末またはシステム情報に対して割当てられた仮想キャリア内のリソースエレメントを示し得る仮想キャリア内の制御位置を復調し得える。例えば、図７は、サブフレームＳＦ２に対して割当てられた仮想キャリア３３０内のリソースエレメント３５０から３５２のブロックを示す。しかし、従来のＬＴＥプロセス（例えば、ステップ４０２−４０４）を追行または繁栄することは仮想キャリア端末に要求されず、これらのステップは、例えば、仮想キャリアのキャンプオンプロセスとは全く別に実装され得る。

【0051】

仮想キャリア端末が、ステップ６０７の実行時に、ＬＴＥのようなステップまたは異なるタイプのステップを追行するかどうかに関わらず、仮想キャリア端末は、ステップ６０８で割当てられたリソースエレメントを復調し、それによって基地局によって送信されたデータを受信する。ステップ６０８で復調されたデータは、ネットワーク設定の詳細を含むシステム情報の残りを含み得る。

【0052】

仮想キャリア端末が、ダウンリンクデータを復調し、受信する帯域幅性能を有しておらず、従来のＬＴＥを用いてホストキャリアでそれが送信された場合であっても、初期のＬＴＥステップを再利用する間、それはなお、限定された帯域幅を有するホストキャリア内の仮想キャリアにアクセスし得る。ステップ６０８はまた、ＬＴＥのような作法または異なる作法で実装され得る。例えば、仮想キャリア端末は、仮想キャリアを共有し得、図７のＳＦ２に示されるように共有している仮想キャリアを管理するために割当てられた許可を有し得る。または、他の例では、仮想キャリア端末は、自己のダウンリンク送信に対して割当てられた全ての仮想キャリアを有し得、または、仮想キャリアは、サブフレームのある数に対してのみ仮想キャリア端末に割当てられ得る。

【0053】

そのため、仮想キャリアのキャンプオンプロセスが提供される柔軟性の程度がある。例えば、従来のＬＴＥステップまたはプロセスの再利用と反映の間のバランスを調整する所定の選択肢があり、それによって、端末の複雑性および新規要素の実装の必要性を低減し、新規の仮想キャリアの特定の側面または実装を追加し、それによって、ＬＴＥが広い幅のホストキャリアで設計されたことを考慮して、仮想キャリアの狭い幅の使用の潜在的に最適化する。

【0054】

＜ダウンリンク仮想キャリアの検出＞
上述のように、仮想キャリア端末は、仮想キャリア送信を受信し復調し得る前に、仮想キャリアを位置付けなければならない。仮想キャリアの存在および位置の決定について、いくつかの選択肢が利用可能であり、それらは、別個にまたは組み合わせて実装され得る。これらの選択肢のいくつかは後述される。

【0055】

仮想キャリアの検出を容易にするために、仮想キャリア位置情報が、そのいずれかが存在すれば、より容易に、仮想キャリアを位置付けることができるように、仮想キャリア端末に提供され得る。例えば、そのような位置情報は、１または２以上の仮想キャリアがホストキャリア内に提供されること、またはホストキャリアが現在はいずれの仮想キャリアも提供しないことの明示を有し得る。それはまた、仮想キャリアの帯域幅の、例えば、ＭＨｚまたはリソースエレメントのブロックでの明示を有し得る。それに代えて、または、組み合わせて、仮想キャリアの位置情報は、仮想キャリアの周波数および帯域幅の中央を有し得、それによって仮想キャリア端末にいずれかの機能している仮想キャリアの正確な位置および帯域幅が与えられる。各サブフレームでの異なる周波数位置で仮想キャリアが発見された場合には、疑似乱数アルゴリズム（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｈｏｐｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）に対する例によれば、位置情報は、例えば、疑似乱数のパラメータを示し得る。そのようなパラメータは、開始フレームおよび疑似乱数アルゴリズムに対して用いられるパラメータを含み得る。これらの疑似乱数パラメータを用いることで、仮想キャリア端末は、仮想キャリアがどのサブフレームで発見され得るのかを知ることができる。

【0056】

仮想キャリア端末にほとんど変更を要求しない（従来のＬＴＥ端末と比べて）都合の良い実装は、マスタ情報ブロックをすでに運んでいるＰＢＣＨ、またはホストキャリアの中央帯のＭＩＢに位置情報を含めることである。図８に示されるように、ＭＩＢは、２４ビット（ＤＬ帯域幅を示す３ビット、システムフレームナンバーまたはＳＦＮを示す８ビット、およびＰＨＩＣＨの設定とみなす３ビット）で構成される。そのため、ＭＩＢは、１または２以上の仮想キャリアについての位置情報を運ぶのに用いられ得る１０の予備のビットを有する。例えば、図９は、いくつかの仮想キャリア端末を１の仮想キャリアに指し示すためのＭＩＢおよび位置情報（「ＬＩ」）をＰＢＣＨが含む例を示す。

【0057】

あるいは、この位置情報は、例えば、ＰＢＣＨの外側の中央帯に提供され得る。例えば、それは常にＰＢＣＨの後および隣接して提供され得る。中央帯であるがＰＢＣＨの外側に位置情報を提供することによって、従来のＰＢＣＨは、仮想キャリアの利用という目的に対しては変更されなかったが、もしあっても、仮想キャリア端末は、仮想キャリアを検出するために位置情報を容易に発見し得る。

【0058】

仮想キャリアの位置情報は、提供されるとしたら、ホストキャリア上の他の場所に提供され得るが、中央帯にそれを提供することは都合が良い。なぜなら、仮想キャリア端末は、中央帯で動作するように受信機を優先的に設定し得、また仮想キャリア端末は、位置情報を発見するための受信機の設定を調整する必要がないためである。

【0059】

提供される仮想キャリアの位置情報の数に応じて、仮想キャリア端末は、仮想キャリア送信を受信する受信機を調整し得るか、または、それを行う前に、さらなる位置情報を要求し得る。

【0060】

例えば、仮想キャリア端末に、正確な仮想キャリアの周波数範囲としての詳細を明示するかはともかく、仮想キャリアの存在、および／または、仮想キャリアの帯域幅の明示する位置情報が提供される場合、または、仮想キャリア端末に、いずれの位置情報も提供されない場合、仮想キャリア端末は、仮想キャリアについてホストキャリアをスキャンし得る（例えば、いわゆるブラインドサーチプロセスを実行する）。仮想キャリアについてホストキャリアをスキャンすることは、のちに示されるようないくつかの異なる方法に基づき得る。

【0061】

第１の方法によれば、仮想キャリアは、４か所の例に関して図１０における例で説明されるように、ある予め決められた位置にのみ挿入され得る。そして、仮想キャリア端末は、仮想キャリアについて４つの位置Ｌ１−Ｌ４をスキャンする。仮想キャリア端末が仮想キャリアを検出した場合、それはダウンリンクデータを受信するための仮想キャリアに「キャンプオン」し得る。この方法では、仮想キャリア端末は、例えば、内部メモリを読み込むことによって、前もって可能性のある仮想キャリアの位置を知る必要がある。仮想キャリアの検出は、仮想キャリア上の既知の物理チャネルの復調を試行することによって達成され得る。そのようなチャネルの復調の成功は、例えば、復調されたデータにおける成功した巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって示され、仮想キャリアの成功した位置を示し得る。

【0062】

第２の方法によれば、仮想キャリアは、ホストキャリアをスキャンする仮想キャリア端末が仮想キャリアの存在を識別するための信号を検出し得るように位置信号を含み得る。ありえる位置信号の例が図１１Ａから１１Ｄで説明される。図１１Ａから１１Ｃの例では、仮想キャリアは、位置信号の場所である周波数範囲をスキャンする端末がこの信号を検出し得るように無作為な位置信号を常に送信する。「無作為な」信号は、いずれの情報もそれ自体としては運ばない信号を含むことになっている、または解釈されることになっておらず、ただ仮想キャリア端末が検出し得る特定の信号およびパターンを含むに過ぎない。これは、例えば、位置信号全体にわたる一連の有効ビット、位置信号にわたって０および１の交互、または他の適切な無作為信号であり得る。位置信号が、リソースエレメントの隣接するブロックででき得る、または、隣接しないブロックで形成され得ることは特筆すべきである。例えば、それは仮想キャリアの頂上におけるリソースエレメントのその他全てのブロックに位置付けられ得る。

【0063】

図１１Ａの例では、位置信号３５３は、仮想キャリア３３０の幅Ｒ_３３０にわたって延長され、常にサブフレーム内の仮想キャリアにおいて同じ位置で発見される。仮想キャリア端末が仮想キャリアのサブフレームにおける位置信号を検索する場所を知っている場合、それはサブフレーム内のこの位置のみをスキャンすることによって位置信号に対するスキャンプロセスを単純化し得る。図１１Ｂは、このサブフレームの端において、全てのサブフレームは、仮想キャリアのサブフレームの上部端に１つおよび下部端に１つの２つの部分を有する位置信号３５４を含む類似の例を示す。そのような位置信号は、例えば、仮想キャリア端末が前もって仮想キャリアの帯域幅を知らなかった場合に、仮想キャリア幅の上部および下部の端の確実な検出を容易にし得るため、有益であり得る。

【0064】

図１１Ｃの例では、位置信号３５５は、第２のサブフレームＳＦ２においてはともかく、第１のサブフレームＳＦ１において提供される。例えば、位置信号は、すべての２つのサブフレームを提供し得る。位置信号の周波数は、スキャン時間の低減とオーバヘッドの低減とのバランスを調整して選択され得る。言い換えると、位置信号がより多くの頻度で提供されればされる程、端末の仮想キャリアの検出にかかる時間が短くなるが、オーバヘッドはよりかかる。

【0065】

図１１Ｄの例では、位置信号は、この位置信号が図１１Ａから１１Ｃにおける無作為の信号でなく提供されるが、仮想キャリア端末に対する情報を含む信号である。仮想キャリア端末は、それらが仮想キャリアをスキャンし、信号が、例えば、仮想キャリアの帯域幅またはその他の仮想キャリアに関連する情報（位置情報または位置でない情報）についての情報を含み得る場合に、この信号を検出し得る。この信号を検出した場合、それによって、仮想キャリア端末は、仮想キャリアの存在および位置を検出し得る。図１１Ｄで示されるように、位置信号は、無作為の位置信号のように、サブフレーム内の異なる位置で発見され得、その位置はサブフレーム単位で変化し得る。

【0066】

＜ホストキャリアの制御領域サイズの動的変化＞
上述したように、ダウンリンクのサブフレームの制御領域を構成するＬＴＥにおけるシンボル数は、送信される必要がある制御データの量に依存して動的に変動する。概して、この変動は、１から３のシンボルの間である。図５を参照しても理解できるように、ホストキャリアの制御領域の広さにおける変動は、仮想キャリアにとって利用可能なシンボル数における相違を生じさせ得る。例えば、図５を見ても分かるように、制御領域が長さにおいて３のシンボルであり、サブフレームに１４のシンボルがある場合、仮想キャリアは１１のシンボルの長さである。しかし、次のサブフレームにおいて、ホストキャリアの制御領域が１のシンボルに減らされる場合、そのサブフレームにおける仮想キャリアにとっては１３のシンボルが利用可能であり得る。

【0067】

仮想キャリアがＬＴＥホストキャリアに挿入されると、仮想キャリアでデータを受信するモバイル通信端末は、ホストキャリアの制御領域によって使われない利用可能な全てのシンボルをそれらが利用することができる場合、仮想キャリアのサブフレームにおける仮想キャリアのシンボル数を決定するために、各ホストキャリアサブフレームの制御領域におけるシンボル数を決定することができる必要がある。

【0068】

従来、制御領域を形成するシンボル数は、ＰＣＦＩＣＨの全サブフレームの第１シンボルに示される。しかし、ＰＣＦＩＣＨは、概して、ダウンリンクＬＴＥサブフレームの全帯域幅にわたって分散され、そのため、仮想キャリアの受信のみ可能な仮想キャリア端末が受信できないサブキャリアで送信される。その結果、ある実施形態では、可能な限り延長され得る制御領域にわたるシンボルは仮想キャリアのｎｕｌｌシンボルとして予め定義される。例えば、仮想キャリアの長さが（ｍ−ｎ）シンボルにセットされ、ｍはサブフレームのシンボルの合計値であり、ｎは制御領域のシンボル数の最大値である。従って、リソースエレメントは、どの所定のサブフレームの第ｎシンボル中にも、仮想キャリアでダウンリンクデータ送信するために割当てられることはない。

【0069】

この実施形態は、実装が単純であるが、スペクトル的には非効率であり得る。なぜなら、サブフレーム中で、ホストキャリアの制御領域がシンボル数の最大値より少ない場合、仮想キャリアにおいて使用されないシンボルがあり得るためである。

【0070】

別の実施形態では、ホストキャリアの制御領域のシンボル数は、仮想キャリア自体に明確に示されている。ホストキャリアの制御領域のシンボル数が一度知られた場合、仮想キャリアのシンボル数は、その数からサブフレームにおけるシンボル数の合計を引くことによって算出され得る。

【0071】

一例では、ホストキャリアの制御領域のサイズの明確な示唆は、仮想キャリアの制御領域におけるある情報ビットによって与えられる。言い換えると、明確な示唆のメッセージは、仮想キャリアの制御領域５０２における予め定義された位置に挿入される。この予め定義される位置は、仮想キャリアでデータを受信するよう適合された各端末によって知られる。

【0072】

他の例では、仮想キャリアは、ホストキャリアの制御領域におけるシンボル数を示す予め定義された位置の、信号を含む。例えば、予め定義された信号は、予め決められた３ブロックのリソースエレメントの１つで送信され得る。端末がサブフレームを受信すると、それは予め定義された信号をスキャンする。予め定義された信号がリソースエレメントの第１ブロックで発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域が１シンボルを有することを示し、予め定義された信号がリソースエレメントの第２ブロックで発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域は２シンボル有することを示し、予め定義された信号がリソースエレメントの第３ブロックで発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域は３シンボル有することを示す。

【0073】

他の例では、仮想キャリア端末は、ホストキャリアの制御領域のサイズが１シンボルであると推測して、仮想キャリアの復調を最初に試みるよう構成される。これが成功しない場合、仮想キャリア端末は、ホストキャリアの制御領域のサイズが２等であると推定して、仮想キャリア端末が仮想キャリアの復調に成功するまで、仮想キャリアの復調を試みる。

【0074】

＜ダウンリンク仮想キャリアの参照信号＞
当該技術分野において周知であるように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭベースの通信システムでは、各シンボルのサブキャリアの数は、概して、参照信号の送信のために確保される。参照信号は、サブフレームのチャネル帯域幅およびＯＦＤＭシンボルにわたって分散されたサブキャリアで送信される。参照信号は、繰り返しのパターンに構成され、そのため、各サブキャリアで送信されるデータに適用されるチャネル関数を推定するために外挿法および内挿法を用いることにより、受信機によって利用され得る。これらの参照信号はまた、概して、受信信号の強度指標の測定基準、自動周波数制御の測定基準、および自動利得制御の測定基準のような追加的な目的のために利用される。ＬＴＥにおける、各サブフレーム内でサブキャリアに位置する参照信号の位置は、予め定義され、そのため、各端末の受信機において知られている。

【0075】

ＬＴＥのダウンリンクサブフレームでは、各送信アンテナのポートから参照信号は、概して、全ての第６サブキャリアに挿入される。その結果、仮想キャリアがＬＴＥのダウンリンクサブフレームに挿入される場合、たとえサブキャリアが１リソースブロック（例えば、１２のサブキャリア）という最小の帯域幅を有していても、仮想キャリアは少なくともサブキャリアを有するいくつかの参照信号を含み得る。

【0076】

受信機が、サブフレームで送信されるデータを復調するために、全てのシングル参照信号を正確に受信する必要がないように、各サブフレームには提供されるサブキャリアに位置する十分な参照信号がある。しかし、当然のことながら、受信される参照信号が増えれば、受信機は、より精度の良いチャネル応答の推定が可能となり、そのため、概して、サブフレームから復調されるデータに入れ込まれるエラーが少なくなる。その結果、ホストキャリアでデータを受信するＬＴＥ通信端末との互換性を保つために、本発明のいくつかの例では、従来のＬＴＥサブフレームにおける参照信号を含み得るサブキャリアの位置は仮想キャリアで確保される。

【0077】

当然のことながら、本発明の例によれば、仮想キャリアのみ受信するように構成される端末は、サブフレームの全帯域幅にわたる各サブフレームを受信する従来のＬＴＥ端末と比べて、少ない数のサブキャリアを受信する。その結果、縮小した性能である端末は、精度の低いチャネル推定を生成させ得るより狭い範囲の周波数にわたるより少ない参照信号を受信する。

【0078】

いくつかの例では、単純化された仮想キャリア端末は、チャネル推定を支援するのにより少ない参照シンボルしか要求しない低モビリティを有し得る。しかし、本発明のいくつかの例では、ダウンリンク仮想キャリアは、縮小した性能である端末が生成させ得るチャネル推定の精度向上のために、サブキャリアを運ぶ追加の参照信号を含む。

【0079】

いくつかの例では、サブキャリアを運ぶ追加の参照の位置は、従来のサブキャリアを運ぶ参照信号の位置に対して、整然とちりばめられ、それによって、参照信号を混在させた場合は、存在しているサブキャリアを運ぶ参照信号からのチャネル推定のサンプリング頻度が増加する。これは、仮想キャリアの帯域幅にわたり縮小した性能である端末によって生成されるチャネルの改善されたチャネル推定をもたらす。他の例では、サブキャリアを運ぶ追加の参照信号の位置は、仮想キャリアの帯域幅の端に整然と配置され、それによって、仮想キャリアのチャネル推定の内挿の正確性が向上する。

【0080】

＜代替可能な仮想キャリアの構成＞
これまでの発明の例は、概して、図５で例として示されるように、１の仮想キャリアが挿入されたホストキャリアについて説明されてきた。しかし、いくつかの例では、ホストキャリアは図１２で例として示されるように、１以上の仮想キャリアを含み得る。図１２は、ホストキャリア３２０内に２の仮想キャリアＶＣ１（３３０）およびＶＣ２（３３１）が提供される例を示す。この例では、２の仮想キャリアは、疑似乱数アルゴリズムによりホストキャリアの幅内の位置が変化する。しかし、他の例では、２の仮想キャリアのうちの１または両方は、常にホストキャリアの周波数範囲内の同じ周波数範囲で発見され得、および／または、異なるメカニズムにより位置が変化し得る。ＬＴＥでは、ホストキャリア内の仮想キャリアの数は、ホストキャリアのサイズによってのみ制限される。しかし、ホストキャリア内の多すぎる仮想キャリアは、従来のＬＴＥ端末へデータを送信するために利用可能な帯域幅を過度に制限し得、そのため、オペレータは、例えば、従来のＬＴＥユーザ／仮想キャリアユーザの割合により、ホストキャリア内の仮想キャリアの数を決定し得る。

【0081】

いくつかの例では、機能している仮想キャリアの数は、従来のＬＴＥ端末および仮想キャリア端末の現在の要求に適合するように動的に調整され得る。例えば、仮想キャリア端末が接続されていない場合、またはそれらのアクセスが意図的に制限されている場合、ネットワークは、仮想キャリアのために事前に確保されたサブキャリア内で、ＬＴＥ端末にデータ送信のスケジューリングを開始するよう構成し得る。このプロセスは、機能している仮想キャリア端末の数が増加し始めると、逆転され得る。いくつかの例では、提供される仮想キャリアの数は、仮想キャリア端末の存在の増加に応じて増加され得る。例えば、ネットワークまたはネットワークエリアに存在する仮想キャリア端末の数が、閾値を超える場合、追加の仮想キャリアがホストキャリアに挿入される。そのため、ネットワークエレメントおよび／またはネットワークオペレータは、適当である場合はいつでも、仮想キャリアを作動させたり、または停止させたりし得る。

【0082】

図５の例として示される仮想キャリアは、１４４のサブキャリアの帯域幅である。しかし、他の例では、仮想キャリアは、１２のサブキャリアから１１８８のサブキャリア（１２００のサブキャリア送信帯域幅のキャリアに対して）の間のいずれかのサイズであり得る。ＬＴＥにおいて中央帯は７２のサブキャリアの帯域幅を有するため、ＬＴＥ環境における仮想キャリア端末は、中央帯３１０を復調し得るように、優先して、少なくとも７２のサブキャリア（１．０８ＭＨｚ）の帯域幅の受信機を有し、そのため、７２のサブキャリアの仮想キャリアは、使い勝手の良い実装の選択肢を提供し得る。７２のサブキャリアを有する仮想キャリアにおいて、仮想キャリア端末は、キャンプオンプロセスを実行する複雑性を低減し得る仮想キャリアにキャンプオンすることに対して受信機の帯域幅を調整する必要はないが、中央帯に関しては、仮想キャリアと同じ帯域幅を有するようにという要求がなく、上述したように、ＬＴＥベースの仮想キャリアは、１２から１１８８のサブキャリアのどのサイズでもあり得る。例えば、いくつかのシステムでは、７２のサブキャリアより少ない帯域幅を有する仮想キャリアは、仮想キャリア端末の受信機のリソースの無駄と考えられ得るが、別の観点では、従来のＬＴＥ端末に対して利用できる帯域幅を増加させることによって、ホストキャリアにおける仮想キャリアの影響を低減させると考えられ得る。そのため、仮想キャリアの帯域幅は、複雑性、リソース活用、ホストキャリアのパフォーマンス、および仮想キャリア端末に対する要求の間の求められるバランスを達成するために調整され得る。

【0083】

＜アップリンクの送信フレーム＞
これまでのところ、仮想キャリアはダウンリンクに対する適用性について考察されてきたが、いくつかの例では、仮想キャリアはまた、アップリンク中に挿入され得る。ＬＴＥのようなモバイル通信システムでは、フレーム構造およびアップリンク中で使用されるサブキャリアの間隔は、ダウンリンク中で使用されるものに相当する（図２中で例として示されるように）。周波数分割複信（ＦＤＤ）ネットワークでは、アップリンクおよびダウンリンクの両方は、全てサブフレームで機能しているのに対し、時分割複信（ＴＤＤ）ネットワークでは、サブフレームは、アップリンク、ダウンリンクのどちらか一方に対し割当てられ得、またはさらにアップリンクおよびダウンリンクの部分に再分割され得る。

【0084】

ネットワーク接続を開始するために、従来のＬＴＥ端末は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）でランダムアクセス要求を作成する。ＰＲＡＣＨは、アップリンクフレーム中の所定のリソースエレメントのブロックに位置付けられ、その位置は、ダウンリンクで示されるシステム情報の中でＬＴＥ端末に示される。

【0085】

その結果、ＬＴＥ端末から送信される保留中のアップリンクデータがあり、端末がどのアップリンクリソースにもそれをまだ割当てない場合、それは基地局にＰＲＡＣＨランダムアクセス要求を送信し得る。いずれのアップリンクのリソースエレメントのブロックが要求を作成したモバイル端末に割り当てられるべきである場合、基地局で決定がなされる。アップリンクのリソースブロック割当てが、ダウンリンクサブフレームの制御領域で送信される物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でＬＴＥ端末に示される。

【0086】

ＬＴＥでは、各モバイル端末からの送信は、連続するリソースブロックの集合を占有するように抑制される。物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）に対し、その送信に使用するリソースブロックがチャネル帯域幅内のどこかに位置付けられ得る場合には、基地局から受信されるアップリンクのリソース割当て許可は、その送信に使用するリソースブロックの集合はどれであるかを示し得る。

【0087】

ＬＴＥの物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）によって使用される第１のリソースは、チャネルの上端および下端の両方に配置され、各ＰＵＣＣＨ通信は１のリソースブロックを占有する。サブフレームの第１の半分では、このリソースブロックは１のチャネル端に位置付けられ、サブフレームの第２の半分では、このリソースブロックは反対のチャネル端に位置付けられる。さらなるＰＵＣＣＨリソースが要求されると、追加のリソースブロックが、チャネル端から内部へ移動するような順次の態様で割当てられる。ＰＵＣＣＨ信号は符号分割多重化されるため、ＬＴＥアップリンクは同じリソースブロックで多重のＰＵＣＣＨ通信を許容する。

【0088】

＜仮想アップリンクキャリア＞
本発明の実施形態によれば、上述の仮想キャリア端末はまた、アップリンクデータを送信するための縮小した性能である送信機が備えられ得る。仮想キャリア端末は、縮小した帯域幅にわたってデータを送信するよう構成される。縮小した性能である送信部の提供は、例えば、ＭＴＣ型のアプリケーションの利用のために縮小した性能で製作されるデバイスの部類を有する縮小した性能である受信部が備えられることによって達成されるそれらと同等の利益をもたらす。

【0089】

ダウンリンク仮想キャリアと同様に、仮想キャリア端末は、縮小した帯域幅の仮想キャリアの帯域幅より広い帯域幅を有するホストキャリア内のサブキャリアの縮小した範囲にわたってアップリンクデータを送信する。これは図１３ａで示される。図１３ａを見ても分かるように、アップリンクのサブフレーム中のサブフレームのグループは、ホストキャリア１３０２内に仮想キャリア１３０１を形成する。その結果、仮想キャリア端末がアップリンクデータを送信する縮小した帯域幅は、仮想アップリンクキャリアを考慮され得る。

【0090】

仮想アップリンクキャリアを実装するために、仮想キャリアを供給する基地局のスケジューラは、仮想キャリア端末に許可された全てのアップリンクリソースエレメントが、仮想キャリア端末の縮小した性能である送信部の縮小した帯域幅の範囲内に収まるサブキャリアであることを保証する。同様に、ホストキャリアを供給する基地局のスケジューラは、概して、ホストキャリア端末に許可された全てのアップリンクリソースエレメントが、仮想キャリア端末によって占有されるサブキャリアの集合の外側に収まるサブキャリアであることを保証する。しかし、仮想キャリアおよびホストキャリアのスケジューラは、一緒に実装される、または情報を共有する方法を有する場合、いくつかのまたは全ての仮想キャリアリソースが仮想キャリアでモバイル端末によって使用され得ないことを、仮想キャリアのスケジューラが示す場合には、ホストキャリアのスケジューラは、サブフレーム中のホストキャリアのモバイル端末に仮想キャリアの領域内からリソースエレメントを割当て得る。

【0091】

仮想キャリアアップリンクが、ＬＴＥのＰＵＣＣＨに対して似たような動作の構造および方法に従う物理チャネルを包含し、物理チャネルのためのリソースがチャネル端にあると想定される場合、仮想キャリア端末に対しては、これらのリソースは、優先的に仮想キャリアの端にあって、ホストキャリアの端ではなくあり得る。これは、仮想キャリアアップリンク送信が、縮小した仮想キャリアの帯域幅内にとどまることを保証し得るため、有利である。

【0092】

＜仮想アップリンクキャリアランダムアクセス＞
従来のＬＴＥ技術によれば、ＰＲＡＣＨは、仮想キャリアに割り当てられるサブキャリア内にあり得ることを保証され得ない。そのため、いくつかの実施形態では、基地局は、仮想アップリンクキャリア内の二次的なＰＲＡＣＨを提供し、その位置は、仮想キャリアでシステム情報を通じて仮想キャリア端末に示され得る。これは、ＰＲＡＣＨ１３０３が仮想キャリア１３０１内に配置される図１３ｂで例として示される。そのため、仮想キャリア端末は、仮想アップリンクキャリア内の仮想キャリアのＰＲＡＣＨでＰＲＡＣＨ要求を送信する。ＰＲＡＣＨの位置は、仮想キャリアダウンリンク指示チャネルの中、例えば、仮想キャリアのシステム情報の中で、仮想キャリア端末に示され得る。

【0093】

しかし、他の例では、仮想キャリアのＰＲＡＣＨ１３０３は、図１３ｃで例として示されるように、仮想キャリアの外側に位置付けられる。これは、仮想キャリア端末別のデータの送信に対する仮想アップリンクキャリア内に余地を残す。仮想キャリアのＰＲＡＣＨの位置は、前述の通りに、仮想キャリア端末に示されるが、ランダムアクセス要求を送信するために、仮想キャリア端末が仮想キャリアのＰＲＡＣＨの周波数にそれらの送信部を再調整する。なぜなら、それが仮想キャリアの外側にあるためである。送信部は、アップリンクリソースエレメントが割り当てられた場合、仮想キャリアの周波数に再調整される。

【0094】

いくつかの例では、仮想キャリア端末は、仮想キャリアの外側のＰＲＡＣＨで送信可能である場合に、ホストキャリアのＰＲＡＣＨの位置は、仮想キャリア端末に示され得る。そして、仮想キャリア端末は、単純に、ランダムアクセス要求を送信するのに従来のホストキャリアのＰＲＡＣＨリソースを利用し得る。このやり方は、より少ないＰＲＡＣＨリソースを割り当てられなければならない場合に有益である。

【0095】

しかし、基地局が、同じＰＲＡＣＨリソースで従来のＬＴＥ端末および仮想キャリア端末の両方からランダムアクセス要求を受信している場合、従来のＬＴＥ端末からのランダムアクセス要求と仮想キャリア端末からのランダムアクセス要求とを区別するためのメカニズムが基地局に備えられる必要がある。

【0096】

そのため、いくつかの例では、例えば、サブフレームの第１の集合にわたって、仮想キャリア端末に対してＰＲＡＣＨの割当てに利用でき、サブフレームの第２の集合にわたって、従来のＬＴＥ端末に対してＰＲＡＣＨの割当てに利用できるよう、時分割割当てが基地局で実装される。その結果、基地局は、サブフレームの第１の集合中に受信されたランダムアクセス要求は仮想キャリア端末から生じ、サブフレームの第２の集合中に受信されたランダムアクセス要求は従来のＬＴＥ端末から生じたものと決定し得る。

【0097】

他の例では、仮想キャリア端末および従来のＬＴＥ端末の両方が同時にランダムアクセス要求を送信することを防止するメカニズムが提供されない。しかし、ランダムアクセス要求の送信に従来利用されるランダムアクセス予告は、２つのグループに分けられる。第１のグループは仮想キャリアによって排他的に利用され、第２のグループは従来のＬＴＥ端末によって排他的に利用される。その結果、どのグループにランダムアクセス予告が属するかを確認することによって、基地局は、簡単に、従来のＬＴＥ端末または仮想キャリア端末のどちらから生じたランダム要求かを決定し得る。

【0098】

＜アーキテクチャ例＞
図１４は、本発明の例に従って構成されるＬＴＥモバイル通信システムの一部を示す概要図を提供する。システムは、カバレッジエリア（例えば、セル）内の複数の従来のＬＴＥ端末１４０２および縮小した性能である端末１４０３へデータを運ぶコアネットワーク１４０８に接続される適合され改善されたＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）１４０１を含む。従来のＬＴＥ端末１４０２に含まれる送受信部１４０６の性能と比較した場合に、各縮小した性能である端末１４０３は、縮小した帯域幅にわたるデータを受信可能な受信部および縮小した帯域幅にわたるデータを送信可能な送信部を含む送受信部１４０５を有する。

【0099】

適合されたｅＮＢ１４０１は、図５を参照して説明されるように仮想キャリアを含むサブフレーム構造を用いてダウンリンクデータを送信するように、および図１３ｂまたは１３ｃを参照して説明されるように仮想キャリアを含むサブフレーム構造を用いてアップリンクデータを受信するように構成される。そのため、縮小した性能である端末１４０３は、上述のように、アップリンクおよびダウンリンクの仮想キャリアを用いてデータを受信および送信することが可能である。

【0100】

上述したように、縮小した複雑性の端末１４０３は、アップリンクおよびダウンリンクの仮想キャリアで縮小した帯域幅にわたるデータを受信および送信するため、ダウンリンクデータを受信し復調すること、およびアップリンクデータを符号化し送信する必要のある送受信部１４０５の複雑性、消費電力、およびコストは、従来のＬＴＥ端末で提供される受信部１４０６と比べて低減される。

【0101】

セル１４０４内の端末の１つに送信されるべきコアネットワーク１４０８からのダウンリンクデータを受信すると、適合されたｅＮＢ１４０１は、データが従来のＬＴＥ端末１４０２または縮小した性能である端末１４０３向けであるかどうかを決定するように構成される。これは、いずれかの適切な技術を用いて達成され得る。例えば、縮小した性能である端末１４０３向けのデータは、データがダウンリンク仮想キャリアで送信されなければならないことを示す仮想キャリアフラグを含み得る。ダウンリンクデータが縮小した性能である端末１４０３へ送信されたことを適合されたｅＮＢ１４０１が検出する場合、適合されたｅＮＢに含まれる適合されたスケジューリング部１４０９は、ダウンリンク仮想で当の縮小した性能である端末にダウンリンクデータが送信されることを保証する。また別の例では、ネットワークは、仮想キャリアが論理的にｅＮＢから独立するように構成される。より詳細には、仮想キャリアは別のセルのようにコアネットワークに出現するよう構成される。コアネットワークの観点から、仮想キャリアは、セルのホストキャリアに対し、物理的に各配置され、またはいずれかの相互作用を有することは知られていない。パケットは、まさしく、いずれかの通常のセルに対してであるかのように、仮想キャリアへ／から届けられる。

【0102】

他の例では、パケットの調査は、適切なキャリア（例えば、ホストキャリアまたは仮想キャリア）へ、または、からの経路を決めるために、ネットワーク内の適した地点で実行される。

【0103】

またさらに別の例では、ｅＮＢ向けのコアネットワークからのデータは、特定のモバイル端末のために特定の論理ネットワークで通信される。ｅＮＢには、どの論理接続がどのモバイル端末と関連付けられているかを示す情報が提供される。また、どのモバイル端末が仮想キャリア端末か、および従来のＬＴＥ端末かを示す情報がｅＮＢに提供される。この情報は、仮想キャリア端末が最初は仮想キャリアリソースを用いて接続し得る、という事実から導き出され得る。他の例では、仮想キャリア端末は、接続手続き中は、ｅＮＢに対して自身の性能を示すように構成される。その結果、ｅＮＢは、モバイル端末が仮想キャリア端末、またはＬＴＥ端末のどちらかに基づいて、コアネットワークからのデータを特定のモバイル端末に対応付ける。

【0104】

アップリンクデータの送信のためのリソースのスケジューリング時には、適合されたｅＮＢ１４０１は、リソースがスケジュールされた端末が縮小した性能である端末１４０３または従来のＬＴＥ端末１４０２であるかどうかを決定するように構成される。いくつかの例では、これは、上述のように仮想キャリアのランダムアクセス要求と従来のランダムアクセス要求とを区別する技術を用いて、ＰＲＡＣＨで送信されたランダムアクセス要求を解析することによって達成される。いずれにせよ、適合されたｅＮＢ１４０１で、ランダムアクセス要求が縮小した性能である端末１４０２によって作成されたと決定された場合に、適合されたスケジューラ１４０９は、どのアップリンクリソースエレメントの許可も仮想アップリンクキャリア内にあることを保証するように構成される。

【0105】

いくつかの例では、ホストキャリア内に挿入される仮想キャリアは、論理的に異なる「ネットワーク内のネットワーク」を提供する手段となり得る。言い換えると、仮想キャリアを通じて送信されるデータは、ホストキャリアネットワークによって送信されるデータと論理的におよび物理的に異なるように扱われ得る。そのため、仮想キャリアは、「覆われた」従来のネットワークであるいわゆる専用メッセージングネットワーク（ＤＷＮ）を実装する手段となり得、ＤＭＮデバイス（例えば、仮想キャリア端末）にメッセージデータを通信する手段となり得る。

【0106】

上述から理解されるであろうが、本発明の実施形態は以下の例を含む。

【0107】

複数のＯＦＤＭサブキャリアを用いてデータを通信するように構成されるＯＦＤＭ無線通信システムにおける送信リソース割当て方法であって、前記方法は以下を含む。

【0108】

第１の型の端末に対して、第１の周波数の幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループによって提供される送信リソースを割り当てること。

【0109】

第２の型の端末に対して、第２の周波数の幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループによって提供される送信リソースを割り当て、前記第２のグループは前記第１のグループよりも小さく、前記第２の周波数幅は前記第１の周波数幅の中から選択されること。

【0110】

送信制御情報は、前記第１および第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループを合わせたものに相当する第１の帯域幅にわたる、前記第１の型の端末に対するリソース割当て情報を含むこと。

【0111】

送信制御情報は、前記第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループに相当する第２の帯域幅にわたる、前記第２の型の端末に対するリソース割当て情報を含むこと。

【0112】

複数のＯＦＤＭサブキャリアにわたって、複数のモバイル端末へ、および、からのデータを通信するように構成されるＯＦＤＭ無線通信システムであって、前記システムは以下を備える。

【0113】

第１の型のモバイル端末に対して、第１の周波数幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループによって提供される送信リソースを割当てるように、および第２の型のモバイル端末に対して、第２の周波数幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループによって提供される送信リソースを割当てるように、構成されるスケジューリング手段。前記第２のグループは、前記第１のグループよりも小さく、前記第２の周波数幅は前記第１の周波数幅の中から選択される。

【0114】

前記第１および第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループを合わせたものに相当する第１の帯域幅にわたって前記第１の型の端末に対するリソース割当て情報を有する制御情報を送信するように、および前記第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループに相当する第２の帯域幅にわたって前記第２の型の端末に対するリソース割当て情報を有する制御情報を送信するように、構成される送信手段。

【0115】

無線ダウンリンクで複数のＯＦＤＭを通じて基地局から送信されるデータを受信するための受信部、および無線アップリンクで複数のＯＦＤＭを通じて基地局へデータを送信するための送信部を備えるモバイル端末。第１の周波数幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループで第１の型のモバイル端末へデータを送信するように、および第２の周波数幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループで第２の型のモバイル端末へデータを送信するように、構成される基地局。前記第２のグループは、前記第１のグループよりも小さく、前記第２の周波数幅は前記第１の周波数の中から選択される。前記第１および第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループを合わせたものに相当する第１の帯域幅にわたって前記第１の型の端末に対するリソース割当て情報を有する制御情報を送信するように、および前記第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループに相当する第２の帯域幅にわたって前記第２の型の端末に対するリソース割当て情報を有する制御情報を送信するように、構成される基地局。ここで、前記モバイル端末の前記受信部は前記第２の周波数幅にわたる無線ダウンリンクでデータを受信するように制限される。

【0116】

モバイル通信システムにおける使用のためのネットワークエレメントであって、前記ネットワークエレメントは下記の動作が可能である。

【0117】

モバイル通信デバイスへ、および／または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェース、ダウンリンクでホストキャリアを提供する無線アクセスインターフェースを提供すること。前記ホストキャリアは、第１の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供する。

【0118】

モバイル通信デバイスの第１のグループに対するデータを送信すること。前記データは前記第１の周波数範囲にわたって前記複数のリソースエレメント内に分散される。

【0119】

前記無線アクセスインターフェースを通じて仮想キャリアを提供すること。前記仮想キャリアは、前記第１の周波数範囲内でかつ前記第１の周波数範囲よりも小さい第２の周波数範囲内で１または２以上のリソースエレメントを提供する。

【0120】

仮想キャリアを通じてモバイル通信デバイスの第２のグループに対してデータを送信すること。

【0121】

モバイル通信システムにおけるモバイル通信デバイスへの、および／または、からのデータを通信するためのネットワークエレメントの利用方法であって、前記方法は以下を有する。

【0122】

モバイル通信デバイスへの、および／または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェース、ダウンリンクでホストキャリアを提供する無線アクセスインターフェースを提供すること。前記ホストキャリアは、第１の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供する。

【0123】

モバイル通信デバイスの第１のグループに対してデータを送信すること。ここで、前記データは、前記第１の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメント内に分散される。

【0124】

無線アクセスインターフェースを通じて仮想キャリアを提供すること。前記仮想キャリアは、前記第１の周波数範囲内でかつ前記第１の周波数範囲よりも小さい第２の周波数範囲内で１または２以上のリソースエレメントを提供する。

【0125】

少なくとも１の仮想キャリアを通じてモバイル通信デバイスの第２のグループに対してデータを送信すること。

【0126】

基地局によって提供されるカバレッジエリア内の複数のＯＦＤＭサブキャリアにわたって複数のモバイル端末への、および、からのデータを通信するための基地局。前記基地局は、第１の型のモバイル端末に対して第１の周波数幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループによって提供される送信リソースを割当てるように、および第２の型のモバイル端末に対して第２の周波数幅内の複数のＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループによって提供される送信リソースを割り当てるように構成され、前記第２のグループは前記第１のグループよりも小さく、前記第２の周波数幅は前記第１の周波数幅の中から選択され、および、

【0127】

前記第１および第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループを合わせたものに相当する第１の帯域幅にわたって前記第１の型の端末に対するリソース割当て情報を有する制御情報を送信し、および前記第２のＯＦＤＭサブキャリアのグループに相当する第２の帯域幅にわたって前記第２の型の端末に対するリソース割当て情報を有する制御情報を送信するように、構成される。

【0128】

多様な修正が本発明の例に対してなされ得る。本発明の実施形態は、主として、従来のＬＴＥベースのホストキャリアに挿入される仮想キャリアを通じてデータを送信する縮小した性能である端末について、定義されている。しかし、いずれの適したデバイス、例えば、従来のＬＴＥ型端末と同じ性能を有するデバイス、またはさらに優れた性能を有するデバイスであっても説明された仮想キャリアを用いてデータを送信および受信し得ることを理解されたい。

【0129】

さらに、アップリンクまたはダウンリンクの部分集合に仮想キャリアを挿入する一般原則は、いずれの適したモバイル通信技術に適用され得、ＬＴＥベースの無線インターフェースを採用するシステムに限定される必要がないことを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14】