【文献】
IPWireless Inc.,Backwards compatible support for reduced bandwidth MTC LTE UEs,3GPP TSG RAN WG1 Meeting #67 R1-114268,2011年11月14日,p.1-4
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記共通な情報は、前記第1の集合および前記第2の集合のモバイルユニットに共通な第1の部分を含み、前記第1の集合の1以上のモバイルユニットに対する情報を含む第2の部分をさらに含む、請求項1に記載のモバイル通信システム。
前記共通な情報は、前記第1の集合および/または第2の集合の1以上のモバイルユニットに対するページング情報を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。
前記共通な情報にアクセスするように構成されている前記少なくとも1つのモバイルユニットは、前記少なくとも1つのモバイルユニットの受信機を、前記共通な情報に対する周波数範囲で送信を受信するように設定するように構成されている前記少なくとも1つのモバイルユニットを含む、請求項8に記載のモバイル通信システム。
前記共通な情報にアクセスするように構成されている前記少なくとも1つのモバイルユニットは、前記第1のキャリアおよび前記第2のキャリアで前記1以上の基地局によって送信されたデータを、ある時点で受信するようにさらに構成されている、請求項11に記載のモバイル通信システム。
【発明を実施するための形態】
【0015】
例示的実施形態が3GPP LTEアーキテクチャとの関連で概略的に説明される。しかし、発明は3GPP LTEアーキテクチャでの実装に限定されない。反対に、いずれの適切なモバイルアーキテクチャも関連していると想定される。
【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103(つまり、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104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】
Long Term Evolution(LTE)アーキテクチャと定義される3GPPに従って構成されるような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)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所定数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にわたって分散された、所定数の直交サブキャリアを有する。
【0020】
図3で示される例示的サブフレームは、14のシンボルおよび20MHzの帯域幅にわたって離間された1200のサブキャリアを有する。LTEでデータが送信され得る最も小さい単位は、1つ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つ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つ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つ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端末に割り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が割り当てられる、などを示し得る。PCFICHは、制御領域のサイズ(つまり、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NodeB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、R344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設定に依存して変わり得る。概して、この変動は、
図3に示されるように、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るサブキャリアに分散される。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、全チャネル帯域幅を受信することができなければならない。
【0027】
図4は、ダウンリンクチャネルを通じて基地局から伝送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、端末はまず、中央帯のPSSおよびSSSを用いて基地局と同期し(ステップ400)、ついでPBCHを復調する(ステップ401)。一旦端末がステップ400および401を行なったならば、端末は基地局と同期される。
【0029】
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(R310の帯域幅)よりも大きな帯域幅(R320の帯域幅)で動作する。
【0030】
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の位置を突き止め(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R320全体で動作することを端末に要求する。
【0031】
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。
【0032】
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)。
【0033】
1以上の基地局がモバイルユニットに情報を送信するためのいくつかのキャリアを提供する場合、各キャリアで送信されたデータに重複があることがある。例えば、基地局がこの基地局によって提供される2以上のキャリアでシステム情報を伝送する場合、システム情報は2つのキャリアに共通な情報を含むことがあり得、したがって、2つのキャリアで送信されたシステム情報に複製が存在することがある。この複製はリソースの最適な使用とは考えられないことがあり、したがって、この複製を減少させることが切望され得る。
【0034】
以下の2つの例は、どのようにこの複製が2つの例示的状況下で減少され得るかを説明する。第1の状況では、2つのキャリアが提供され、一方のキャリアは他方のキャリア内に提供される。第2の状況では、2つのキャリアが提供され、それら2つのキャリアは重複しない周波数範囲を有する。しかし、発明はこれら2つの具体例に限定されない。少なくとも、1以上の基地局によって2以上のキャリアが提供されるいずれの状況であって、1以上のモバイルユニットに送信された、第1および第2のキャリア中のデータに複製があり得る状況が実施形態として適切な状況であると想定されることが特に意図される。
【0035】
<仮想ダウンリンクキャリアの例>
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的な無線通信デバイス)のようなある部類のデバイスは、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の受信部を備えるような低い性能である端末を提供することは、少量のデータを通信することのみを必要とするデバイスにとって過剰に複雑であり得る。そのため、これは、LTEネットワークに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。したがって、これは、「仮想キャリア」と呼ばれることがある概念の出現をもたらし、「仮想キャリア」は、従来のダウンリンクキャリア(つまり「ホストキャリア」)に挿入される。従来の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。完全にするために、可能な仮想キャリアの例を短く説明する。しかし、さらなる詳細は、上記の同時係属中の英国出願に記載され得る。
【0036】
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。
【0037】
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、ホストキャリア320内のいずれかの適切な位置にあってもよく、例えば、中央帯の上、および/または、中央帯と重複する周波数範囲にあってもよい。
【0038】
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。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、端末にキャリアの全帯域幅にわたる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通信ネットワーク内で動作し得ることを可能にする。
【0039】
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。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位置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、仮想キャリアで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。
【0040】
任意であるが、仮想キャリアの制御シンボルは、別個のサブフレームにおける仮想キャリアの送信を参照し得る。
【0041】
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。
【0042】
図6は、仮想チャネルに対するキャンプオンのプロセスを説明しているフローダイアグラムを示している。
図6の例では、第1のステップ400および401が
図4に示される従来のキャンプオンのプロセスに類似している。ステップ606では、ホストキャリア内に仮想キャリアが提供される場合、仮想キャリア端末が仮想キャリアを位置付けする。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り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に対して割り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。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。
【0043】
仮想キャリアの検出を容易にするために、仮想キャリアが存在する場合、より容易に仮想キャリアを位置付けできるように、仮想キャリア位置情報が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標識を有し得る。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標識を有し得る。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、例えば、疑似乱数アルゴリズム(pseudo−random hopingalgorithm)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。
【0044】
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。
【0045】
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、後に示されるようないくつかの異なる方法に基づき得る。
【0046】
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。
【0047】
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モバイル通信端末が利用することができる場合、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。
【0048】
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の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。つまり、仮想サブキャリアの長さは、(m〜n)シンボルに設定され、ここで、mは、サブフレームにおけるシンボルの総数であり、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、いずれのサブフレームの第1のnシンボル中に、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。
【0049】
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。
【0050】
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。一例では、ホストキャリアの制御領域のサイズの明確な標識は、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。他の例では、仮想キャリアは、あらかじめ定義された信号を含み、その位置は、ホストキャリアの制御領域におけるシンボル数を示す。例えば、予め定義された信号は、所定の3ブロックのリソースエレメントのうちの1つで送信され得る。端末がサブフレームを受信すると、端末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のブロックにおいて発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域が1のシンボルを含むことを示す。予め定義された信号がリソースエレメントの第2の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2の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3の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のシンボル有することを示す。
【0051】
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の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。
【0052】
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。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。
【0053】
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の参照信号は、概して、全ての第6の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、たとえ仮想キャリアが1リソースブロック(つまり、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。
【0054】
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。
【0055】
当然のことながら、いくつかの例では、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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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つ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、2以上の仮想キャリアを含み得る。例えば、
図8は、ホストキャリア320内に2つの仮想キャリアVC1(330)およびVC2(331)が提供され、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例を示す。しかし、他の例では、2つの仮想キャリアのうちの一方または両方は、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。
【0059】
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。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。
【0060】
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。
【0061】
仮想キャリアが提供される状況では、ホストキャリアおよび仮想キャリアに、モバイル端末へブロードキャストされた一部のデータの複製が存在する場合がある。例えば、仮想キャリアは、ホストキャリアにおいて「ホストされる」ので、ホストキャリアについて送信されたシステム情報の一部は、仮想キャリアにおいて端末に関連し得る。2つのキャリアが論理的に独立して扱われるので、そのような情報の複製は、キャリアの各々が自律的であることを保証するために必要であり、不可避であることが概して認識される。
【0062】
第1の例示的実施形態では、ホストキャリアおよび仮想キャリアは各々、ブロードキャストおよび/またはマルチキャスト情報を含む同じデータを指す許可または割当て情報を含み得る。ブロードキャストおよび/またはマルチキャスト情報は、例えば、ユニキャスト情報でない情報を指す。ユニキャスト情報とは、1つの特定の端末のみに伝送される情報である。
【0063】
例えば、
図3では、リソース割当て340は、「UE4」と識別された端末のためのものであり、いずれの他の端末のためのものではない。そのような情報は、この端末のみに伝送されるため、情報はユニキャスト情報として伝送される。その場合、制御領域は、「許可」とも呼ばれる、割り当てられたリソース340に対するPDCCH割当てメッセージを含み、このメッセージは、UE4に対するRNTIによってスクランブルされている。RNTIとは、少なくともキャリアまたはセルにおける端末に対する固有の識別子である。別の例において、さらに
図3では、システム情報は、キャリア、例えばリソース割当て344で伝送され得る。システム情報は一般的に、このキャリアを用いるセル内の全ての端末に伝送される。LTEでは、システム情報に対するPDCCH割当てメッセージは、このキャリアを用いて全端末に伝送されたデータを識別するために使用されるシステム情報RNTI(SI−RNTI)によって一般的にスクランブルされる。システム情報とは、ブロードキャストされた情報の一例である。ブロードキャスト情報を伝送する単数または複数の基地局は、割り当てられたリソースにおけるデータを実際に端末が読み込むか否かを認識しない場合があることに注意されたい。
【0064】
図9の例では、簡潔にするために、2つのサブフレームSF1およびSF2が示されており、仮想キャリア501がホストキャリア320内に提供される。第2のサブフレームSF2では、システム情報は、割り当てられたリソース344で、ホストキャリア内でブロードキャストされる。リソース割当てメッセージまたは許可301は、ホストキャリアの制御領域301において発見され得ることが一般的に予想され、許可は、割り当てられたリソース344を指す。本発明の例では、割当てメッセージまたは許可503は、仮想キャリア501、例えば仮想キャリアの制御領域502において発見され得る。そのような許可から予想されるが、この例では、この許可503は、仮想キャリア中の割り当てられたリソースは指さず、ホストキャリア中の割り当てられたリソース344を指す。
図9の例では、仮想キャリアを用いる端末が許可503を復調する場合、端末は、仮想チャネルで送信されたデータを復調するまたは復調し続けるか、またはシステム情報を含む割り当てられたリソース344で送信されたデータ(またはデータの一部)を受信し、復調するために受信機を再設定するかを決定し得る。したがって、ホストキャリアを用いる端末および仮想キャリアを用いる端末は、ホストキャリアのみで伝送された同じシステム情報344を用いて、両キャリアで通信するために要求されるシステム情報を発見および復調することが可能である。
【0065】
仮想キャリアに、ある制約、例えば、仮想キャリアに対する最大帯域幅が課される場合、それらの制約の一部が、指されている割り当てられたリソースに適用されなければならない場合がある。例えば、モバイルネットワークが1以上の仮想キャリアを、72のサブキャリアに限定された容量(つまり、6リソースブロックの帯域幅)の受信機を有する端末に提供する場合、モバイルネットワークは、マルチキャスト/ブロードキャストされた情報を提供して同じ制約をこのマルチキャスト/ブロードキャストされた情報に適用する単数または複数の基地局に対して適切であり得る。つまり、この例では、マルチキャスト/ブロードキャストされた情報の帯域幅は、72サブキャリア以下となる。
【0066】
図9の例では、マルチキャスト/ブロードキャストされた情報はホストキャリア内に提供されるが、マルチキャスト/ブロードキャストされた情報は、
図10に示すように、仮想キャリア内に提供されてもよい。
図10の例では、マルチキャスト/ブロードキャストされた情報は、割り当てられたリソース344で伝送されたシステム情報であり、これらの割り当てられたリソースは、仮想キャリア501内に提供される。その場合、仮想キャリア501は、次のサブフレームにおける仮想キャリア501のシステム情報を指す割当てメッセージまたは許可503を含む。従来のシステムにおいて、ホストキャリア320は、ホストキャリアに割り当てられたリソースを指す割当てメッセージまたは許可を含むに過ぎないが、本例においては、ホストキャリア320は、システム情報を含み、仮想キャリア501に提供された割り当てられたリソース344を指す割当てメッセージまたは許可503を含む。これは、仮想キャリアを用いた、限定された帯域幅容量しか有さない端末がシステム情報メッセージを受信するために、受信機を異なる中心周波数に再チューニングする必要がないという長所がある。ホストキャリア320を介して通信する端末は、例えば、許可301を復調し得る。端末が、割り当てられたリソース344のシステム情報を復調することを決定する場合、端末は、単に割当てメッセージ301に従って復調する。したがって、ホストキャリアを用いる端末および仮想キャリアを用いる端末は、仮想キャリアのみで伝送されたシステム情報を発見および復調することが可能である。
【0067】
図11A、
図11Bおよび
図11Cの例では、システム情報を仮想キャリア501内に提供する2つの例を示す。
図11Aの例では、システム情報は、仮想キャリアでデータを送信するために、サブフレームで利用可能なリソースの全て、または実質的に全てを使用する。この例において、リソース502は、仮想キャリア内に制御部分を提供するために、サブフレーム内に確保される。しかし、例えば、
図11Bの他の例では、制御情報の送信のためにいずれのリソースも確保されない場合がある。その場合、サブフレームに対する仮想キャリア501内のリソース344の全て、または実質的に全てがシステム情報を伝送するために使用され得、その他の使用のためには、リソースは確保されていない。
【0068】
図11Cの例では、システム情報344は、このサブフレームに対して、仮想キャリア501を介してデータを送信するために利用可能なリソースの全てではなく、一部のみで伝送される。この例では、リソース502も制御情報を伝送するために確保されているが、他の例では、制御情報に対してリソースが確保されない場合がある。また、
図10の例では、システム情報を指す仮想キャリア割当てメッセージ503が、このシステム情報を提供するサブフレームに先行するサブフレームに提供される。
図11Cの例では、許可503は、リソース割当て503からシステム情報344を指す矢印によって示されるように、許可503が指すシステム情報と同じサブフレームに提供され得る。このような例は、
図12に示される例に類似しており、許可503は、システム情報と同じサブフレームに提供される。
図12の例では、システム情報がホストキャリア内にどのように提供されるか詳細は示されていない。例えば、これは、
図11A〜11Cの説明図に類似する場合もあるが、異なって提供されることもある。
【0069】
システム情報344も、
図10に示された、つまりリソース割当て503がサブフレームまたは先行するサブフレームに提供されるのと類似した作法で仮想キャリア501に提供され得る。例えば、11Cの許可503は、実際には、サブフレームまたは次のサブフレームにおけるマルチキャスト/ブロードキャストされた情報またはユニキャスト情報を指している場合がある。
【0070】
したがって、端末がデータを受信するためにホストキャリアまたはホストキャリア内に提供された仮想キャリアを用い得、2つのキャリアは自律的な作法で提供され、端末にとって重要な、仮想キャリアおよびホストキャリア中の情報が一度のみ提供され得、許可またはリソース割当ては、キャリアのうちの1つに提供され、他方のキャリアに提供された情報を指すシステムおよび方法が提供されている。結果として、マルチキャスト/ブロードキャスト情報を送信するために割り当てられたリソースの数を減少させることが可能であり、これによって、キャリアのスループットおよび効率を改善することができる。
【0071】
<複数キャリアの例>
他の例では、少なくとも2つのキャリアが提供され、2つのキャリアは、範囲が重複せず、2つの別個の周波数範囲に提供される。そのような2つのキャリアの例は、
図13に示される。2つのキャリア1210および1230は、2つの異なる周波数帯域に提供され、モバイル端末は、2つのキャリア1210および1230を介して1以上の基地局によって送信されたデータを受信するために、キャリアのうちの一方または両方を用い得る。例えば、モバイル端末は、従来のモバイルネットワーク構成でキャリアの各々を用いることが可能であり、つまりキャリアは、モバイル端末が1以上の基地局からデータを受信する際に介される唯一のダウンリンクキャリアであり得る。例えば、LTE標準の当初のリリースでは、基地局と通信する端末は、通常、1つかつ1つのみのダウンリンクキャリアを介してダウンリンクデータを受信する。このキャリアは、例えば、「キャリア1」1210または「キャリア2」1230であり得る。端末が2つ(または2以上)のキャリア、例えばキャリア1210および1230に接続される従来にない状況では、端末は、データを両キャリアから同時に受信する。したがって、そのような端末は、例えば、1つのキャリアを用いた場合よりも、2つのキャリアによって、少なくとも2倍の量のデータを受信し得るため、向上したスループットを享受可能である。
【0072】
また、端末の唯一のダウンリンクキャリアとして使用され得るいずれのキャリアも端末に自律的なキャリアを提供しなければならないため、キャリア1210とキャリア1230の各々は、このキャリアを用いる端末に、このキャリアを用いるために必要な情報を提供しなければならない。結果として、従来は、1つのキャリア中の割り当てられたリソースが、同キャリア中の割当てメッセージまたは許可に1対1の関係で対応する。例えば、
図13では、システム情報に対して割り当てられ、第1のキャリア1210で伝送されるリソース1222および1223は、それぞれ、1つの対応する割当てメッセージ1212および1213を有し、その結果として、第1のキャリアを用いる端末は、このキャリアに対するシステム情報を発見することが可能となる。同様に、第2のキャリア1230は、システム情報に対して割り当てられたリソース1242および対応する割当てメッセージ1232を含み、その結果として、第2のキャリアを用いる端末は、システム情報を発見および復調し得る。割り当てられたリソースは、1以上の端末に対するいずれのタイプのデータに対しても割り当てられ得るので、システム情報の選択は、純粋に例示である。例えば、リソースは、割当てメッセージ1233に関連付けられたTVデータ1243のような他のタイプのブロードキャストまたはマルチキャストされたデータに対して割り当てられ得る。他の例では、送信されたデータは、「UE1」と識別された1つの端末に対する割り当てられたリソース1244によって示されるような、1つの端末に対してのみ送信されたデータ(ユニキャストデータ)であり得る。やはり、割り当てられたリソース1244は、割り当てられたリソースを指す割当てメッセージまたは許可1234に関連付けられている。
【0073】
図14に示される一例では、システム情報に対して割り当てられたリソース1245が第2のキャリア1230のサブフレームに提供される。第2のキャリア中の割り当てられたリソース1245は、同キャリア、つまり第2のキャリア中の許可または割当てメッセージ1235に関連付けられる。有利なことに、第2のキャリアに割り当てられたリソースが第1のキャリアの端末に対する情報を含む場合、第1のキャリアも第2のキャリア中の割り当てられたリソースに関連付けられた許可または割当てメッセージを含み得る。したがって、
図14の例では、システム情報に割り当てられたリソース1235が第1のキャリア1210についての情報を含む場合、第1および第2のキャリアを用いる端末は、第1のキャリアに提供された許可1215によって、第2のキャリア中のシステム情報に関連付けられ得る。
【0074】
別の例(図示されない)では、第1および第2のキャリアを用いるように構成された端末は、待機またはアイドル状態にあり得、第1または第2のキャリア上のページングチャネルを受信し得る。説明を容易にするために、端末は、第1のキャリアのページングチャネルを受信していると考えられるが、端末が第2のキャリアを受信している場合、等しく同じ道理が適用される。端末が第1のキャリアを受信している場合でも、第1および第2のキャリアを提供している1以上の基地局は、端末が第1および第2のページングチャネルのうちのどちらを受信しているのか、認識しない場合がある。従来のLTEまたは従来のモバイルシステムを用いると、1以上の基地局は、第1および第2のキャリアの端末をページングし、それによって、端末が受信しているキャリアのページングチャネルで端末をページングする場合に用いられるページングリソースの倍を使用する。
図14に類似する構成では、1以上の基地局は、端末をページングするためにページングチャネル、例えば、第2のキャリア1230のページングチャネルのみを使用し得、このページングチャネルに関連付けられた2つの許可を含み得る。一方の許可は、第1のキャリア1210にあり、第2の許可は、第2のキャリア1230にある。結果として、端末は、どのキャリアに提供されようとも、端末がどのキャリアおよび/またはチャネルを受信しようとも、ページングチャネルを発見することを保証される一方で、端末をページングするために用いるリソースは、半分に減少する。
【0075】
各キャリアは、独立したブロードキャスト/マルチキャストされた情報(例えば、1つのキャリアのみに対するシステム情報)を提供し得るか、ブロードキャスト/マルチキャストされたデータを提供しない場合があるか、および/または、共通なブロードキャスト/マルチキャストされた情報(例えば、2以上のキャリアに対するシステム情報)を提供し得る。例えば、
図15の説明図では、第1のキャリア1210は、第1および第2のキャリアを用いる端末に対する重要なデータを含む第1のサブフレームシステム情報データ1226を提供する。第1および第2のキャリア1210および1230は、共に、それぞれ、対応する割当てメッセージ1216および1236を、それぞれ制御部分1211および1231に提供する。この例では、次のサブフレームにおいて、第1および第2のキャリア1210および1230の各々は、このキャリアのみを用いる端末に、それぞれシステム情報データ1227および1245を提供する。キャリア中のシステム情報は、そのキャリアのみを使用する端末に対するものなので、システム情報データを指す他のキャリア中の割当てメッセージを含むことは非効率である。したがって、この例では、第1および第2のキャリア1210および1230は、それぞれのマルチキャストおよび/またはブロードキャストされたシステム情報データ1227および1245をそれぞれ指す割当てメッセージ1217および1235を提供する。
【0076】
他の例(図示されない)では、第2のサブフレームに対する第1のキャリア1210の制御部分1211も第2のキャリア1230中のシステム情報1245に関連付けられた許可または割当てメッセージを含み得る。
【0077】
上記の通り、いずれかのブロードキャストまたはマルチキャストされた情報が少なくとも2つのキャリアに提供された複数の割当てメッセージに関連付けられ得る。
図16の例は、第1のキャリア1210でブロードキャストまたはマルチキャストされたTVデータと第2のキャリア1230でブロードキャストまたはマルチキャストされたシステム情報との可能な組み合わせを示す。この例では、TVデータ1226、1227は、第1および第2のサブフレームの第1のキャリア1310に提供され、システム情報1245は、第2のサブフレームの第2のキャリア1330に提供される。TVデータに対して割り当てられたリソース1226および1227の各々は、それぞれ、2つの割当てメッセージ1216、1236および1217、1237に関連付けられる。したがって、第1のキャリア1210または第2のキャリア1230を用いるいずれかの端末は、第1のキャリア1210中のTVデータを指す割当てメッセージを提供され、2つのキャリアを用いた場合には、TVデータにアクセス可能である。例えば、オペレータがマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)、TVサービス、あるいは、いずれか他のタイプまたはブロードキャストもしくはマルチキャストされたサービスのようなあるブロードキャストサービス専用のキャリアを有することを切望する場合、オペレータは、第1のキャリアをそのようなサービス専用にし得、第2のキャリアを従来のキャリアとして用い得る。次いで、従来およびローエンドな端末は、従来の作法で第2のキャリアを使用し得るが、より進んだ端末は、これらのサービスに対して第1のキャリアを使用し得、これらのサービスを除く全てのサービスに対して第2のキャリアを使用し得、可能な限り両キャリアを同時に使用し得る。
【0078】
図16の例では、第2のキャリア1230の第2のサブフレームにブロードキャストされたシステム情報1245が提供され、2つの許可1215および1235がシステム情報1245に関連付けられている。第1の許可1215は、第1のキャリア1210にあり、第2の許可1235は第2のキャリア1230にある。
【0079】
また、概して、1つのサブフレームの割り当てられたリソースの1つのブロックが同サブフレーム中の(少なくとも)1つの許可に関連付けられる例が示される。しかし、発明は、その構成に限定されず、例えば、許可または割当てメッセージが他のサブフレームにあってもよく、かつ/または、割り当てられたリソースのブロックよりもサブフレーム毎の割当てメッセージが少なくとも多くともよい。例えば、
図17は、第2のキャリア1230中の1つの許可1238が第2のキャリア1230中のTVに対するリソースの少なくとも3つのブロックに関連付けられ、第1のキャリア1210中の1つの許可1248が第1キャリア中のTVに対するリソースの少なくとも3つのブロック1248a、1248b、1248cに関連付けられる例を示す。例えば、リソースは、疑似ランダムな作法でサブフレームからサブフレームに変化してもよく、1つの許可は、2以上のサブフレームに対するサービスまたはユーザに対して割り当てられたリソースの位置を示すのに十分であり得る。
【0080】
図18に示されるように、少なくとも2つのキャリアに提供された複数の割当てメッセージに関連付けられたブロードキャストまたはマルチキャストされた情報は、1つのキャリア中の端末に対する情報を含む部分、および/または一組のキャリアのうちの1つのキャリアに端末に対する情報を含む部分に分割されてもよく、一組のキャリアとは、いずれかの2以上のキャリアから成る集合である。
図18の例では、共通な情報(ブロードキャストまたはマルチキャストされた情報)が2つのキャリアC1およびC2に共通な情報に対する部分と、キャリアC1に関する情報に対する部分と、C2に関する情報に対する部分とを含む。この例では、各部分は、共通な情報に割り当てられたリソースのそれぞれ70%、20%および10%を表す。しかし、これらの部分の各々は、0%〜100%の範囲で、共通な情報に割り当てられたリソースのうちの任意の適切な割合を表してもよい。また、ブロードキャストまたはマルチキャストされた情報が、3以上のキャリアに対する情報を含む場合、共通な情報は、いずれかの適切な作法で分割され得ることによって、これら2以上のキャリアに関する関連情報が共通な情報に含まれ得る。
【0081】
また、共通な情報の分割は固定されていてもよく、または変化してもよい。例えば、分割は、フレーム毎に変化してもよく、または共通な情報にアクセスする可能性のある端末の各キャリアの数に基づいて変化してもよく、または任意の他の適切な係数もしくはパラメータに基づいて変化してもよい。
【0082】
また、添付の図に示される例は、説明のためのものに過ぎず、限定するためのものではない。例えば、割り当てられたリソースは、
図13の1222、1223、1242、1243および1244によって示されるように、データ送信のために利用可能なサブフレーム中のリソース全体にわたっては存在しない場合があり、
図13の割り当てられたリソース1224によって示されるような、それら利用可能なリソースの一部のみにわたって存在することがある。また、キャリア中の割当てメッセージは、LTEにおける割当てメッセージおよび割り当てられたリソースの従来的な相対構成であるため、例えば、許可1214およびリソース1224のように、同キャリアの割り当てられたリソースと同じサブフレームに概して示されている。しかし、許可は、割り当てられたリソースとは異なるサブフレームにあってもよい。
【0083】
同様に、発明を説明するために、例は概して、2つのキャリアを示すが、発明は、2つのキャリアに限定されず、2以上の任意の数のキャリアも、発明を使用するために適切である。
【0084】
概して、発明は、本実施形態で有利に実装され得るため、LTE環境下で説明してきたが、発明はLTE環境に限定されず、任意の他の適切な環境で実装されてもよい。
【0085】
<結論>
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。
【0086】
同様に、システム情報は、例示的な実施形態において使用されるブロードキャスト/マルチキャストされた情報の例に過ぎず、発明は、システム情報に限定されない。事実、任意の適切なタイプの情報が発明と共に用いられ得る。そのようなタイプの情報は、例えば、ページング、TVサービス、MBMS、集合情報なども含み得る。
【0087】
さらに、全ての実施形態において、各キャリアは、独立したブロードキャスト/マルチキャストされた情報(例えば、1つのキャリアのみに対するシステム情報)を提供する場合があり、ブロードキャスト/マルチキャストされたデータを提供しない場合があり、かつ/または共通なブロードキャスト/マルチキャストされた情報(例えば、2以上のキャリアに対するシステム情報)を提供する場合がある。
【0088】
さらに、アップリンクまたはダウンリンクリソース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。