特許 6010135 半二重および全二重のための通信システム、基地局および通信方法

(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】6010135

(24)【登録日】2016年9月23日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】半二重および全二重のための通信システム、基地局および通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20161006BHJP

   H04W 4/04 20090101ALI20161006BHJP

   H04W 28/06 20090101ALI20161006BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 131

   H04W4/04 190

   H04W28/06 130

【請求項の数】34

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2014-548179(P2014-548179)

(86)(22)【出願日】2012年12月17日

(65)【公表番号】特表2015-506601(P2015-506601A)

(43)【公表日】2015年3月2日

(86)【国際出願番号】GB2012053155

(87)【国際公開番号】WO2013093435

(87)【国際公開日】20130627

【審査請求日】2015年10月13日

(31)【優先権主張番号】1122095.1

(32)【優先日】2011年12月22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】ビール マーティン

【審査官】 田部井 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１１６３６５（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２００９−１８８４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１９１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Pei-Kai Liao, et al.，Backward Compatible FDD 802.16m Frame Structure for Full-Duplex and Half-Duplex MS Operations [online]，IEEE C802.16m-08/031r1，URL:http://www.ieee802.org/16/tgm/docs/C80216m-08_031r1.doc，２００８年 １月２２日，[検索日:2016.05.27]，ＵＲＬ，URL:http://www.ieee802.org/16/tgm/docs/C80216m-08_031r1.doc

(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】

無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムであって、
各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするのに使用され、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが前記物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするのに使用され、
各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、前記物理共有チャネルをサポートするために、全二重モードにおいて動作する基地局と端末デバイスとの間の通信リンクについて使用され、異なる追加の物理チャネルをサポートするために、基地局と半二重モードにおいて動作する端末デバイスとの間の通信リンクについて使用される、通信システム。

【請求項2】

前記無線サブフレームはダウンリンク無線サブフレームであり、
通信リンクが半二重で動作する場合に前記追加の物理チャネルをサポートし、通信リンクが全二重で動作する場合に前記物理共有チャネルをサポートする前記シンボルは、前記無線サブフレームの末尾にある、請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記追加の物理チャネルは、複数の無線サブフレームにまたがる送信時間間隔（ＴＴＩ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を有する、請求項１から２のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項4】

前記追加の物理チャネルは、前記端末デバイスのサブセットと関連付けられる通信をサポートするために使用される、請求項１から３のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項5】

前記追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスの前記サブセットは、マシンタイプコミュニケーション、ＭＴＣ（ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、デバイスを含む、請求項４に記載の通信システム。

【請求項6】

前記追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスの前記サブセットは、休止状態の端末デバイスを含む、請求項４に記載の通信システム。

【請求項7】

前記追加の物理チャネルは、ブロードキャスト／マルチキャストシグナリングをサポートするために使用される、請求項１から６のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項8】

前記追加の物理チャネルは、追加キャリアの可用性を示すために使用される、請求項１から７のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項9】

前記追加の物理チャネルは、前記追加キャリアの特性を示すためにさらに使用される、請求項８に記載の通信システム。

【請求項10】

前記追加の物理チャネルは、前記無線インターフェースに関連したシステム情報を示すために使用される、請求項１から９のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項11】

前記追加の物理チャネルは、端末デバイスへのページングメッセージを搬送するために使用される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項12】

無線サブフレームにおける前記追加の物理チャネルは、後続の無線サブフレームにおける前記物理共有チャネルのための制御情報を提供するために使用される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項13】

複数の無線サブフレームからの前記追加の物理チャネルと関連付けられたシンボルは、前記追加の物理チャネルと関連付けられた無線サブフレームとして、グループとして扱われる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項14】

ある無線サブフレームにおける前記追加の物理チャネルは、他の無線サブフレームにおける前記追加の物理チャネルと関連付けられた送信リソースを端末デバイスのそれぞれ１つに割り当てるための追加の制御チャネルを提供する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項15】

前記追加の物理チャネルをサポートするために使用されるシンボルに隣接したシンボルも前記追加の物理チャネルをサポートするために使用される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項16】

無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムにおいてデータを通信する方法であって、前記方法は、
全二重において動作する基地局と端末デバイスの間の通信リンクについての第１の無線フレーム構造を用いてデータを送信することと、
半二重において動作する基地局と端末デバイスの間の通信リンクについての第２の無線フレーム構造を用いてデータを送信することと、を含み、 前記第１および第２の無線フレーム構造の両方は、複数のシンボルを含む無線サブフレームを含み、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするのに使用され、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが前記物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするのに使用され、
前記第１の無線フレーム構造の各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、前記物理共有チャネルをサポートするために使用されることに対し、前記第２の無線フレーム構造の各無線サブフレームの先頭または末尾にある対応するシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される、方法。

【請求項17】

前記無線サブフレームはダウンリンク無線サブフレームであり、通信リンクが半二重で動作する場合に前記追加の物理チャネルをサポートし、通信リンクが全二重で動作する場合に前記物理共有チャネルをサポートする前記シンボルは前記無線サブフレームの末尾にある、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記追加の物理チャネルは、複数の無線サブフレームにまたがる送信時間間隔（ＴＴＩ）を有する、請求項１６または１７に記載の方法。

【請求項19】

前記追加の物理チャネルは、前記端末デバイスのサブセットと関連付けられる通信をサポートするために使用される、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスの前記サブセットは、マシンタイプコミュニケーション、ＭＴＣ、デバイスを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスの前記サブセットは、休止状態の端末デバイスを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項22】

前記追加の物理チャネルは、ブロードキャスト／マルチキャストシグナリングをサポートするために使用される、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項23】

前記追加の物理チャネルは、追加キャリアの可用性を示すために使用される、請求項１６から２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

前記追加の物理チャネルは、さらに前記追加キャリアの特性を示すために使用される、請求項２３に記載の方法。

【請求項25】

前記追加の物理チャネルは、前記無線インターフェースに関連したシステム情報を示すために使用される、請求項１６から２４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項26】

前記追加の物理チャネルは、端末デバイスにページングメッセージを搬送するために使用される、請求項１６から２５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項27】

無線サブフレームにおける前記追加の物理チャネルは、後続の無線サブフレームにおける前記物理共有チャネルのための制御情報を提供するために使用される、請求項１６から２６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項28】

複数の無線サブフレームからの前記追加の物理チャネルと関連付けられたシンボルが、前記追加の物理チャネルと関連付けられた無線サブフレームとして、グループとして扱われる、請求項１６から２７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項29】

ある無線サブフレームにおける前記追加の物理チャネルは、他の無線サブフレームにおける前記追加の物理チャネルと関連付けられた送信リソースを前記端末デバイスのそれぞれ１つに割り当てるための追加の制御チャネルを提供する、請求項１６から２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項30】

前記追加の物理チャネルをサポートするために使用されるシンボルに隣接したシンボルも前記追加の物理チャネルをサポートするために使用される、請求項１６から２９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項31】

無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成される複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムにおける使用のための基地局であって、
各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが前記物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重通信モードにおいて動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいて前記物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重通信モードにおいて動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいて異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用され、
前記基地局は、半二重通信モードにおいて動作する端末デバイスをサポートする通信セルの中にあり、前記追加の物理チャネルを用いて端末デバイスと通信するように動作可能である、基地局。

【請求項32】

無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムで基地局を動作させる方法であって、
各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが前記物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては前記物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用され、
前記基地局は、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルの中にあり、前記方法は、前記追加の物理チャネルを用いて端末デバイスと通信することを含む、方法。

【請求項33】

半二重モードの端末デバイスをサポートするモードにおいて動作する無線インターフェース上で端末デバイスと通信するように構成された基地局であって、
無線サブフレームの送信および／または受信によって前記無線インターフェースを介して通信するように動作可能な送受信機を備え、
各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが前記物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームの末尾にあるシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される、基地局。

【請求項34】

半二重モードの端末デバイスをサポートするモードにおいて動作する無線インターフェース上で端末デバイスと通信するために基地局を動作させる方法であって、
前記無線インターフェースを介して無線サブフレームを送信し、かつ／または受信することを含み、
各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが前記物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、
各無線サブフレームの末尾にあるシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される、方法。

【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いてデータを送信するための方法、システム、および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

３ＧＰＰ定義のＵＭＴＳおよびＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）アーキテクチャに基づくシステムのような第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なる音声サービスやメッセージングサービスよりも高度なサービスをサポートすることができる。

【0003】

例えば、ＬＴＥシステムによって提供される改善された無線インターフェースおよび拡張データレートがあれば、ユーザは、以前は固定回線データ接続を介してのみ利用可能であったはずのモバイルビデオストリーミングやモバイルビデオ会議といった高データレートのアプリケーションを享受することができる。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、すなわち、ネットワークへのアクセスが可能な地理的な場所は急速に増加すると予想される。

【0004】

図１は、ＬＴＥ原理に従って動作し、以下でさらに説明する本発明の実施形態を実装するように変更され得る従来のモバイル通信ネットワーク／システムの一部の基本的機能を示す概略図を提供する。図１の様々な要素および各要素の動作モードは周知であり、３ＧＰＰ（ＲＴＭ）団体によって管理される関連規格で定義されており、また、この主題に関する多くの書籍、例えば、Ｈｏｌｍａ Ｈ．ａｎｄ Ｔｏｓｋａｌａ Ａ［１］などにも記載されている。

【0005】

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、その範囲内で端末デバイス１０４との間でデータが通信され得るカバレッジエリア１０３（すなわちセル）を提供する。データは、無線ダウンリンクを介して、基地局１０１から各基地局１０１のカバレッジエリア１０３内の端末デバイス１０４へ送信される。データは、無線アップリンクを介して、端末デバイス１０４から基地局１０１へ送信される。コアネットワーク１０２は、それぞれの基地局１０１を介して、端末デバイス１０４への、および端末デバイス１０４からのデータをルーティングし、認証、モビリティ管理、課金などといった機能を提供する。端末デバイスは、移動局、ユーザ機器（ＵＥ：ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ユーザ端末、モバイル無線機などとも称され得る。基地局は、トランシーバ基地局（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ）／ＮｏｄｅＢ／ｅＮｏｄｅ Ｂなどとも称され得る。

【0006】

３ＧＰＰ定義のＬＴＥアーキテクチャに従って構成されるシステムのようなモバイル通信システムは、直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ベースの無線ダウンリンク用のインターフェース（いわゆるＯＦＤＭＡ）およびシングルキャリア周波数分割多重接続ベースの無線アップリンク用のインターフェース（いわゆるＳＣ−ＦＤＭＡ：ｓｉｎｇｌｅ−ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）を使用する。図２は、ＯＦＤＭベースのＬＴＥダウンリンク無線フレーム２０１を例示する概略図を示す。ＬＴＥダウンリンク無線フレームは、ＬＴＥ基地局（エンハンスドＮｏｄｅ Ｂとして知られる）から送信され、１０ｍｓ持続する。ダウンリンク無線フレームは１０個のサブフレームを含み、各サブフレームは１ｍｓ持続する。プライマリ同期信号（ＰＳＳ：ｐｒｉｍａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）およびセカンダリ同期信号（ＳＳＳ：ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）は、ＬＴＥフレームの第１および第６のサブフレームで送信される。物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）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、例えば、キャンプオン手続中に使用される。

【0007】

図３は、例示的な従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームの構造を示すグリッドの概略図である。サブフレームは、１ｍｓの期間にわたって送信される予め決定される数のシンボルを含む。各シンボルは、ダウンリンク無線キャリアの帯域幅全体にわたって分散された予め決定される数の直交サブキャリアを含む。

【0008】

図３に示される例示的サブフレームは、１４個のシンボル、および２０ＭＨｚの帯域幅全体にわたって拡散された１２００個のサブキャリアを含み、フレームにおける第１のサブフレームである（よって、それはＰＢＣＨを含む）。ＬＴＥでの送信のための最小のユーザデータ割当ては、１つのサブフレーム上で送信される１２個のサブキャリアを含むリソースブロックである）。明確にするために、図３では、各個別リソースエレメントは示されず、代わりに、サブフレームグリッドにおける各個別ボックスが１シンボルで送信される１２個のサブキャリアに対応する。

【0009】

図３は、４つのＬＴＥ端末に対するリソース割当て３４０、３４１、３４２、３４３をハッチングで示す。例えば、第１のＬＴＥ端末（ＵＥ１）に対するリソース割当て３４２は、１２個のサブキャリアの５ブロック（つまり、６０個のサブキャリア）にわたって広がっており、第２のＬＴＥ端末（ＵＥ２）に対するリソース割当て３４３は、１２個のサブキャリアの６ブロックにわたって広がっている。

【0010】

物理層制御情報が、サブフレームの最初のｎシンボルを含むサブフレームの制御領域３００（図３では、点付きの陰影により示される）で送信され、３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅ではｎは１〜３シンボルの間で可変であり、１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅ではｎは２〜４シンボルの間で可変である。具体例を提供するために、以下の説明は、３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅を有するホストキャリアに関するものであり、よって、ｎの最大値は３になる。制御領域３００で送信されるデータは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）、および物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ＨＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）で送信されるデータを含む。

【0011】

ＰＤＣＣＨは、サブフレームのどのサブキャリアが特定のＬＴＥ端末に割り当てられているかを示す制御データを含む。よって、図３に示されるサブフレームの制御領域３００で送信されるＰＤＣＣＨデータは、ＵＥ１には参照番号３４２によって識別されるリソースのブロックが割り当てられ、ＵＥ２には参照番号３４３によって識別されるリソースのブロックが割り当てられることなどを示すことになるはずである。

【0012】

ＰＣＦＩＣＨは、制御領域のサイズ（すなわち、１〜３シンボル）を示す制御データを含む。

【0013】

ＰＨＩＣＨは、以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成功裏に受信されたか否かを示すＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ハイブリッド自動再送要求））データを含む。

【0014】

時間周波数リソースグリッドの中央帯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）を含む情報の送信のために使用される。この中央帯３１０は、典型的には、７２サブキャリア幅（１．０８ＭＨｚの送信帯域幅に相当）である。ＰＳＳおよびＳＳＳは、検出されると、ＬＴＥ端末デバイスがフレーム同期を達成し、ダウンリンク信号を送信するエンハンスドＮｏｄｅ Ｂの物理層セル識別を確認することを可能にする同期信号である。ＰＢＣＨはセルに関する情報を搬送し、この情報は、ＬＴＥ端末がセルに適正にアクセスするために使用するパラメータを含むマスタ情報ブロック（ＭＩＢ：ｍａｓｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）を含む。物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）で個々のＬＴＥ端末に送信されるデータは、サブフレームの他のリソースエレメントで送信され得る。

【0015】

図３は、システム情報を含み、Ｒ_３４４の帯域幅上に広がるＰＤＳＣＨの一領域も示す。従来のＬＴＥフレームはリファレンス信号も含むことになるが、リファレンス信号は明確にするために図３には示されていない。

【0016】

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成に応じて変動し得る。典型的には、この変動は、１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅内に含まれる７２個のサブキャリアから２０ＭＨｚのチャネル帯域幅内に含まれる１２００個のサブキャリアまでである（図３に概略的に示されるように）。当技術分野で公知のように、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、およびＰＨＩＣＨで送信されるデータは、周波数ダイバーシティを実現するために、典型的には、サブフレームの帯域幅全体にわたってサブキャリア上に分散される。

【0017】

図２および図３は、従来のＬＴＥ通信システムにおけるダウンリンクフレーム構造に関するが、利用可能な時間リソースおよび周波数リソースが、ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ（物理アップリンク制御チャネル））やＰＵＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ（物理アップリンク共有チャネル））といった、異なるチャネルに割り当てられる時間要素および周波数要素にどのように分割されるかに関しては、アップリンクにも概ね同様のフレーム構造が用いられる。

【0018】

通信システムのためのいくつかの様々な動作モードがあり、これらの動作モードは、基地局と端末デバイスとの間の通信の双方向性に由来する。特に、通信システムは、時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）モードまたは周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）モードで動作し得て、さらに、基地局と端末デバイスとの間の通信は、半二重または全二重であり得る。

【0019】

半二重動作モードは、基地局から端末デバイスへの通信（ダウンリンク通信）および端末デバイスから基地局への通信（アップリンク通信）が同時に行われない動作モードである。すなわち、端末デバイスは送信と受信を同時に行わない。基地局も、所与の端末デバイスに関して、送信と受信を同時に行わない（しかし、原則として、個々の端末デバイスとの半二重通信をサポートする基地局は、ある端末デバイスに送信する間に、同時に別の端末デバイスから受信してもよい）。

【0020】

全二重動作モードは、特定の端末デバイスと関連付けられたダウンリンク通信およびアップリンク通信が同時に行われ得る動作モードである。すなわち、端末デバイスと基地局は、相互間で、送信と受信を同時に行うことができる。

【0021】

ＴＤＤ動作モードは、ダウンリンク通信およびアップリンク通信が、同じ周波数を用いて異なる時間に行われる動作モードである。よって、ＴＤＤ動作モードは半二重モードである。

【0022】

ＦＤＤ動作モードは、ダウンリンク通信およびアップリンク通信が、異なる周波数を用いて行われる動作モードである。ＦＤＤ動作モードは、半二重または全二重であり得る。

【0023】

これらの様々な潜在的な動作モードの各々と関連付けられる様々なメリットおよびデメリットは周知である。

【0024】

図４は、送信リソースの無駄を生じさせ得る半二重通信で発生する特定の問題を概略的に表す。図４は、基地局と端末デバイスとの間の半二重通信をサポートする通信システムにおける２つのサブフレームを概略的に表す。この例では、通信システムは、例えば図１から図３に示されるようなＬＴＥ準拠のシステムであると仮定される。図４では、時間は左から右に延びており、ダウンリンクサブフレームは時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間に発生し、アップリンクサブフレームは時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間に発生すると仮定される。時刻Ｔ１、時刻Ｔ２、および時刻Ｔ３は、基地局クロックに従ったサブフレーム境界の時刻である。

【0025】

図４に概略的に示されるように、ダウンリンクサブフレームは１４個のシンボルを含む（動作帯域幅はここでは重要ではない）。ダウンリンクサブフレームは、図４では２回表されている。上図はＢＳ：ＤＬ（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｄｏｗｎｌｉｎｋ（基地局ダウンリンク））と記されており、基地局によって送信されるダウンリンクサブフレームを表す。これは、Ｔ１およびＴ２でサブフレーム境界と適正に位置合わせされる。ダウンリンクサブフレームの下の図はＵＥ：ＤＬ（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｄｏｗｎｌｉｎｋ（ユーザ装置ダウンリンク））と記されており、端末デバイス（ユーザ装置）によって受信されるダウンリンクサブフレームを表す。端末デバイスによって受信されるダウンリンクサブフレームは、基地局クロックに従ったＴ１およびＴ２でサブフレーム境界と適正に位置合わせされない。これは、無線信号が基地局から端末デバイスに到達するのに要する時間に対応する伝搬遅延Δｐのためである。

【0026】

図４に概略的に示されるように、アップリンクサブフレームも１４個のシンボルを含む（動作帯域幅はここでもやはり重要ではない）。アップリンクサブフレームも、図４では２回表される。下図はＢＳ：ＵＬ（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｕｐｌｉｎｋ（基地局アップリンク））と記されており、基地局によって送信されるアップリンクサブフレームを表す。標準的な技法によれば、通信システムは、基地局によって受信されるアップリンクサブフレーム（ＢＳ：ＵＬ）がＴ２およびＴ３でサブフレーム境界と適正に位置合わせされるように動作するように構成される。よって、基地局に関する限り、アップリンクサブフレームの受信は、ダウンリンクサブフレームの送信が完了し次第、開始する。これを実現するには、アップリンク伝搬遅延を見込んで、端末デバイスがＴ２の前にアップリンクの送信を開始することが必要である。これはタイミングアドバンスと称される。よって、図４のアップリンクサブフレームの上図はＵＥ：ＵＬ（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｕｐｌｉｎｋ（ユーザ機器アップリンク））と記されており、端末デバイス（ユーザ機器）によって送信されるアップリンクサブフレームを表す。アップリンクサブフレームの先頭が時刻Ｔ２に基地局に到着するように、端末デバイスによる送信は時刻Ｔ２−Δｐに開始する（ここでは、アップリンク伝搬遅延はダウンリンク伝搬遅延と同じであると仮定される）。

【0027】

図４に示されるように、ダウンリンクおよびアップリンクの伝搬遅延は、端末デバイスから見たダウンリンクサブフレームの末尾が、端末デバイスによって送信されるアップリンクサブフレームの先頭の後になることを意味する。よって、端末デバイスから見ると、ダウンリンクサブフレーム（ＵＥ：ＤＬ）の末尾とアップリンクサブフレーム（ＵＥ：ＵＬ）の先頭との間に伝搬遅延の２倍のオーバーラップが生じる。半二重動作モードでは、端末デバイスは送信および受信を同時に行うことができず、そのため、端末デバイスは、アップリンクサブフレームの送信を開始しているオーバーラップ期間には受信することができない。しかも、端末デバイスが受信から送信へ瞬時に切り換わることは、一般的には可能でない。このために、どのデータも受信され得ず、送信され得ない、受信と送信との間の時間という期間が生じることになる。この切換え期間（Δｓ）が、図４に、端末デバイスから見たアップリンクサブフレームの図の先頭にある黒い領域４００によって概略的に示される。（図４の様々な期間は必ずしも縮尺通りに示されているとは限らないことに留意されたい。）

【0028】

ダウンリンク伝搬遅延、アップリンクにおけるタイミングアドバンスの必要性、および切換え遅延の最終結果は、合成期間Δｔ（＝２Δｐ＋Δｓ）であり、その間、半二重モードで動作する端末デバイスは、ダウンリンクサブフレームの末尾でデータを受信することができない。この期間は、図４には、ダウンリンクサブフレームの各図（ＢＤ：ＤＬ、ＵＥ：ＤＬ）の末尾近くのグレーの陰影で概略的に表される。この問題を考慮するために、端末デバイスが、事実上ダウンリンクサブフレームをパンクチャリングして、端末デバイスによってデータが受信されないアイドルシンボルを導入することが知られている。アイドルシンボルの数は、切換えおよび伝搬遅延の大きさに依存することになる。典型的には、１個または２個のアイドルシンボルが生じることになる。図４に示される例では、２個のアイドルシンボルが必要とされ、これらのシンボルはばつ印を含むものとして概略的に示される。切換え時間が低く、基地局の比較的近くにある端末デバイスでさえも（よって、被る伝搬遅延が比較的短い）、少なくとも１個のアイドルシンボルが生じることになる。これは、利用可能な物理伝送リソースの約７％の損失を表す。

【0029】

図４は、確立された技法に従った、ダウンリンクサブフレームの末尾でのアイドルシンボルの導入を示す。しかし、アイドルシンボルは、端末デバイスが送信と受信を同時に行えないことを見込んで、代わりに、アップリンクサブフレームの先頭に導入されてもよいはずであることが理解されるであろう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0030】

アイドルシンボルの必要性を回避する一つのやり方は、半二重モードで動作する端末デバイスのためのアップリンクサブフレームおよびダウンリンクサブフレームのスケジューリングを制限して、特定の端末デバイスがダウンリンクにスケジュールされていたサブフレームの直後のサブフレームで当該端末デバイスが決してアップリンクにスケジュールされないように保証することのはずである。しかし、これは、所与の端末デバイスのために維持され得る最大データレートを低減させ、さらに、スケジューリング手続に複雑さを導入し、スケジューリングの柔軟性を低減させることになる。

【0031】

したがって、通信システムにおける半二重動作に付随する上記の問題に対処するための改善された技法についてのニーズがある。

【課題を解決するための手段】

【0032】

本発明の一態様によれば、無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムが提供され、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重モードにおいて動作する基地局と端末デバイスとの間の通信リンクにおいては物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重モードにおいて動作する基地局と端末デバイスとの間の通信リンクにおいては異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0033】

追加の物理チャネルは、半二重または全二重の通信をサポートするために使用されてもよい。

【0034】

ある実施形態によれば、無線サブフレームはダウンリンク無線サブフレームであり、通信リンクが半二重モードで動作しているかそれとも全二重モードで動作しているかに応じて物理共有チャネルまたは追加の物理チャネルをサポートするシンボルは無線サブフレームの末尾にある。

【0035】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、複数の無線サブフレームにまたがる送信時間間隔（ＴＴＩ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を有する。

【0036】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、端末デバイスのサブセットと関連付けられた通信をサポートするために使用される。

【0037】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、マシンタイプコミュニケーション、ＭＴＣ（ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、デバイスを含む。

【0038】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、休止状態の端末デバイスを含む。

【0039】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、ブロードキャスト／マルチキャストシグナリングをサポートするために使用される。

【0040】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、追加キャリアの可用性を示すために使用される。

【0041】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、さらに追加キャリアの特性を示すために使用される。

【0042】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、無線インターフェースに関連したシステム情報を示すために使用される。

【0043】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、端末デバイスにページングメッセージを搬送するために使用される。

【0044】

ある実施形態によれば、無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、後続の無線サブフレームにおける物理共有チャネルのための制御情報を提供するために使用される。

【0045】

ある実施形態によれば、複数の無線サブフレームからの追加の物理チャネルと関連付けられたシンボルが、追加の物理チャネルと関連付けられた無線サブフレームとして、グループとして扱われる。

【0046】

ある実施形態によれば、ある無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、他の無線サブフレームにおける追加の物理チャネルと関連付けられた送信リソースを端末デバイスのそれぞれに割り当てるための追加の制御チャネルを提供する。

【0047】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルをサポートするために使用されるシンボルに隣接したシンボルも追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0048】

本発明の一態様によれば、無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムでデータを通信する方法が提供され、当該方法は、全二重モードで動作する基地局と端末デバイスとの間の通信リンクに第１の無線フレーム構造を用いてデータを送信することと、半二重モードで動作する基地局と端末デバイスとの間の通信リンクに第２の無線フレーム構造を用いてデータを送信することと、を含み、第１および第２の無線フレーム構造は、どちらも、複数のシンボルを含む無線サブフレームを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、第１の無線フレーム構造の各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルは物理共有チャネルをサポートするために使用されるのに対し、第２の無線フレーム構造の各無線サブフレームの先頭または末尾にある対応するシンボルは異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0049】

ある実施形態によれば、無線サブフレームはダウンリンク無線サブフレームであり、通信リンクが半二重モード全二重モードで動作しているかどうかに応じて物理共有チャネルまたは追加の物理チャネルをサポートするシンボルは無線サブフレームの末尾にある。

【0050】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、複数の無線サブフレームにまたがる送信時間間隔（ＴＴＩ）を有する。

【0051】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、端末デバイスのサブセットと関連付けられた通信をサポートするために使用される。

【0052】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、マシンタイプコミュニケーション、ＭＴＣ、デバイスを含む。

【0053】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、休止状態の端末デバイスを含む。

【0054】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、ブロードキャスト／マルチキャストシグナリングをサポートするために使用される。

【0055】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、追加キャリアの可用性を示すために使用される。

【0056】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、さらに追加キャリアの特性を示すために使用される。

【0057】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、無線インターフェースに関連したシステム情報を示すために使用される。

【0058】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、端末デバイスにページングメッセージを搬送するために使用される。

【0059】

ある実施形態によれば、無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、後続の無線サブフレームにおける物理共有チャネルのための制御情報を提供するために使用される。

【0060】

ある実施形態によれば、複数の無線サブフレームからの追加の物理チャネルと関連付けられたシンボルが、追加の物理チャネルと関連付けられた無線サブフレームとして、グループとして扱われる。

【0061】

ある実施形態によれば、ある無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、他の無線サブフレームにおける追加の物理チャネルと関連付けられた送信リソースを端末デバイスのそれぞれに割り当てるための追加の制御チャネルを提供する。

【0062】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルをサポートするために使用されるシンボルに隣接したシンボルも追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0063】

本発明の一態様によれば、無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムで使用するための基地局が提供され、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用され、当該基地局は、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルの中にあり、追加の物理チャネルを用いて端末デバイスと通信するように動作可能である。

【0064】

本発明の一態様によれば、無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムで基地局を動作させる方法が提供され、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用され、当該基地局は、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルの中にあり、当該方法は、追加の物理チャネルを用いて端末デバイスと通信することを含む。

【0065】

本発明の一態様によれば、半二重モードの端末デバイスをサポートするモードで動作する無線インターフェース上で端末デバイスと通信するように構成された基地局が提供され、当該基地局は、無線サブフレームの送信および／または受信によって無線インターフェースを介して通信するように動作可能な送受信機を備え、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0066】

本発明の一態様によれば、半二重モードの端末デバイスをサポートするモードで動作する無線インターフェース上で端末デバイスと通信するための基地局を動作させる方法が提供され、当該方法は、無線インターフェースを介して無線サブフレームを送信し、かつ／または受信することを含み、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0067】

本発明の一態様によれば、無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムで使用するための端末デバイスが提供され、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用され、当該端末デバイスは、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては追加の物理チャネルを用いて基地局と通信するように動作可能に構成される。

【0068】

ある実施形態によれば、無線サブフレームはダウンリンク無線サブフレームであり、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいて追加の物理チャネルをサポートするシンボルは無線サブフレームの末尾にある。

【0069】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、複数の無線サブフレームにまたがる送信時間間隔（ＴＴＩ）を有する。

【0070】

ある実施形態によれば、端末デバイスは、通信をサポートするために追加の物理チャネルが使用される複数の端末デバイスのサブセットのうちの１つである。

【0071】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、マシンタイプコミュニケーション、ＭＴＣ、デバイスを含む。

【0072】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、休止状態の端末デバイスを含む。

【0073】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、ブロードキャスト／マルチキャストシグナリングをサポートするために使用される。

【0074】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、追加キャリアの可用性を示すために使用される。

【0075】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、さらに追加キャリアの特性を示すために使用される。

【0076】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、無線インターフェースに関連したシステム情報を示すために使用される。

【0077】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、端末デバイスにページングメッセージを搬送するために使用される。

【0078】

ある実施形態によれば、無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、後続の無線サブフレームにおける物理共有チャネルのための制御情報を提供するために使用される。

【0079】

ある実施形態によれば、複数の無線サブフレームからの追加の物理チャネルと関連付けられたシンボルが、追加の物理チャネルと関連付けられた無線サブフレームとして、グループとして扱われる。

【0080】

ある実施形態によれば、ある無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、他の無線サブフレームにおける追加の物理チャネルと関連付けられた送信リソースを端末デバイスに割り当てるための追加の制御チャネルを提供する。

【0081】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルをサポートするために使用されるシンボルに隣接したシンボルも追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0082】

ある実施形態によれば、端末デバイスは、さらに物理制御チャネルおよび物理共有チャネルを用いて基地局と通信するように動作可能である。

【0083】

本発明の一態様によれば、無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成された複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムで端末デバイスを動作させる方法が提供され、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、全二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては物理共有チャネルをサポートするために使用され、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいては異なる追加の物理チャネルをサポートするのに使用され、そして当該方法は、半二重通信モードで動作する端末デバイスをサポートする通信セルにおいて追加の物理チャネルを用いて基地局と通信することを含む。

【0084】

ある実施形態によれば、無線サブフレームはダウンリンク無線サブフレームであり、半二重通信をサポートする通信セルにおいて追加の物理チャネルをサポートするシンボルは無線サブフレームの末尾にある。

【0085】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、複数の無線サブフレームにまたがる送信時間間隔（ＴＴＩ）を有する。

【0086】

ある実施形態によれば、端末デバイスは、通信をサポートするために追加の物理チャネルが使用される複数の端末デバイスのサブセットのうちの１つである。

【0087】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、マシンタイプコミュニケーション、ＭＴＣ、デバイスを含む。

【0088】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルによってサポートされる端末デバイスのサブセットは、休止状態の端末デバイスを含む。

【0089】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、ブロードキャスト／マルチキャストシグナリングをサポートするために使用される。

【0090】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、追加キャリアの可用性を示すために使用される。

【0091】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、さらに追加キャリアの特性を示すために使用される。

【0092】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、無線インターフェースに関連したシステム情報を示すために使用される。

【0093】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルは、端末デバイスにページングメッセージを搬送するために使用される。

【0094】

ある実施形態によれば、無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、後続の無線サブフレームにおける物理共有チャネルのための制御情報を提供するために使用される。

【0095】

ある実施形態によれば、複数の無線サブフレームからの追加の物理チャネルと関連付けられたシンボルが、追加の物理チャネルと関連付けられた無線サブフレームとして、グループとして扱われる。

【0096】

ある実施形態によれば、ある無線サブフレームにおける追加の物理チャネルは、端末デバイスのために他の無線サブフレームにおける追加の物理チャネルと関連付けられた送信リソースを割り当てるための追加の制御チャネルを提供する。

【0097】

ある実施形態によれば、追加の物理チャネルをサポートするために使用されるシンボルに隣接したシンボルも追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0098】

ある実施形態によれば、端末デバイスは、さらに物理制御チャネルおよび物理共有チャネルを用いて基地局と通信するように動作可能である。

【0099】

本発明の一態様によれば、半二重モードの端末デバイスをサポートするモードで動作する無線インターフェース上で基地局と通信するように構成された端末デバイスが提供され、当該端末デバイスは、無線サブフレームの送信および／または受信によって無線インターフェースを介して通信するように動作可能な送受信機を備え、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0100】

本発明の一態様によれば、半二重モードの端末デバイスをサポートするモードで動作する無線インターフェース上で基地局と通信するための端末デバイスを動作させる方法が提供され、当該方法は、無線インターフェースを介して無線サブフレームを送信し、かつ／または受信することを含み、各無線サブフレームは複数のシンボルを含み、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルが物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームの先頭または末尾にあるシンボルが、異なる追加の物理チャネルをサポートするために使用される。

【0101】

本発明の第１の態様に関連して上述した本発明の特徴および態様は等しく適用可能であり、本発明の他の態様と適宜組み合わされてよいことが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0102】

次に本発明の実施形態が、例示にすぎないが、添付の図面を参照して説明される。図面において、類似の部分には対応する参照番号が付される。

【0103】

【図1】図１は、従来のモバイル通信ネットワークの例を示す概略図を提供する。

【図2】図２は、従来のＬＴＥ無線フレームを示す概略図を提供する。

【図3】図３は、従来のＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図を提供する。

【図4】図４は、基地局と端末デバイスとの間の半二重通信をサポートする通信システムの２つのサブフレームを概略的に表す。

【図5】図５は、本発明の一実施形態による無線通信システムを概略的に表す。

【図6A】図６Ａは、図５の無線通信システムにおいて基地局によって送信されるダウンリンクサブフレームを概略的に表す。

【図6B】図６Ｂは、図５の無線通信システムにおいて２つの異なるタイプの端末デバイスによって受信される、図６のダウンリンクサブフレームを概略的に表す。

【図6C】図６Ｃは、図５の無線通信システムにおいて２つの異なるタイプの端末デバイスによって受信される、図６のダウンリンクサブフレームを概略的に表す。

【図7】図７は、従来のＬＴＥベースの無線通信システムにおいて、パケットネットワークからのデータがトランスポートチャネルにどのようにマップされ得るかを概略的に表す。

【図8】図８は、本発明の一実施形態による無線通信システムにおいて、パケットネットワークからのデータがトランスポートチャネルにどのようにマップされ得るかを概略的に表す。

【発明を実施するための形態】

【0104】

本発明の実施形態は、普通なら半二重動作モードではアイドル状態になるはずの無線フレームシンボルが、それにもかかわらず通信をサポートするために使用され得るという本発明者の気づきに基づいている。ある意味で、これは、追加の通信チャネルを提供するための、半二重通信リンクのアイドルシンボルの再利用とみなされ得る。

【0105】

図５は、本発明の一実施形態による通信システム５００を概略的に示す。この例の通信システム５００は、概ね、ＬＴＥタイプのアーキテクチャに基づいている。よって、通信システム５００の動作の多くの態様は、標準的で、周知であり、簡潔にするために、ここでは詳細に説明されない。以下で具体的に説明されない通信システム５００の動作的な態様は、任意の公知の技法に従って、例えば、ＬＴＥ規格などに従って実装され得る。

【0106】

通信システム５００は、無線ネットワーク部に結合されたコアネットワーク部（進化型パケットコア）５０２を備える。無線ネットワーク部は、基地局（進化型ＮｏｄｅＢ）５０４、第１の端末デバイス５０６、および第２の端末デバイス５０８を含む。当然ながら、実際には、無線ネットワーク部は、様々な通信セルにわたって多数の端末デバイスにサービスする複数の基地局を含むことになることが理解されるであろう。しかし、簡潔にするために図５には１つの基地局と２つの端末デバイスだけが示されている。

【0107】

従来のモバイル無線ネットワークと同様に、端末デバイス５０６、５０８は、基地局（トランシーバ基地局）５０４との間でデータを通信するように構成される。同様に、基地局は、コアネットワーク部におけるサービングゲートウェイ、Ｓ−ＧＷ（ｓｅｒｖｉｎｇ ｇａｔｅｗａｙ）（図示せず）に通信に関して接続されており、Ｓ−ＧＷは、基地局５０４を介した通信システム５００における端末デバイスへのモバイル通信サービスのルーティングおよび管理を実行するように構成される。モビリティ管理および接続性を維持するために、コアネットワーク部５０２は、モビリティ管理エンティティ（図示せず）も含み、モビリティ管理エンティティは、ホーム加入者サーバ、ＨＳＳ（ｈｏｍｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｅｒｖｅｒ）に記憶された加入者情報に基づいて通信システムにおいて動作する端末デバイス５０６、５０８との進化型パケットシステム（ＥＰＳ：ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）接続を管理する。コアネットワークにおける他のネットワーク構成要素（やはり簡潔にするために図示されていない）には、ポリシ課金およびリソース機能、ＰＣＲＦ（ｐｏｌｉｃｙ ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ならびに、パケットデータネットワークゲートウェイ、ＰＤＮ−ＧＷ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｇａｔｅｗａｙ）が含まれ、ＰＤＮ−ＧＷは、コアネットワーク部５０２から外部パケットデータネットワーク、例えばインターネットなどへの接続を提供する。上述したように、図５に示される通信システム５００の様々な要素の動作は、本明細書で論じる本発明の実施形態に従った機能を提供するように変更される部分は別として、概ね従来通りであり得る。

【0108】

この例では、第１の端末デバイス５０６は、半二重動作モードで基地局５０４と通信する従来のスマートフォンタイプの端末デバイスであると仮定する。よって、従来通りに、端末デバイス５０４は、無線信号の送受信のための送受信部５０６ａと、スマートフォン５０６を制御するように構成された制御部５０６ｂとを備える。制御部５０６ｂは、無線通信システムにおける機器のための従来のプログラミング／構成技術を用いて所望の機能性を提供するように適切に構成／プログラムされたプロセッサユニットを備えてもよい。送受信部５０６ａおよび制御部５０６ｂは、別個の要素として図５に概略的に示されている。しかし、これらの部分の機能は、多種多様なやり方で、例えば、単一の適切にプログラムされた集積回路を用いて提供され得ることが理解されるであろう。スマートフォン５０６は、一般に、その動作機能と関連付けられた様々な他の要素を備えることが理解されるであろう。

【0109】

この例では、第２の端末デバイス５０８は、マシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）端末デバイスであると仮定する。これらのタイプのデバイスは、典型的には、比較的低頻度で少量のデータを通信する準自律的な、または自律的な無線通信デバイスである。例としてはいわゆるスマートメータが含まれ、スマートメータは、例えば、顧客の家に設置され、情報、すなわち、ガス、水道、電気などといった公共設備の顧客の消費に関連したデータを中央ＭＴＣサーバへ周期的に送り返す。ＭＴＣタイプのデバイスの特性に関するさらなる情報は、例えば、ＥＴＳＩ ＴＳ １２２ ３６８ Ｖ１０．５３０（２０１１−７）／３ＧＰＰ ＴＳ ２２．３６８ ｖｅｒｓｉｏｎ １０．５．０ Ｒｅｌｅａｓｅ １０）［２］のような対応する規格に記載されている。よって、ＭＴＣデバイスは、ある意味、例えば待ち時間に関して、相対的に低いＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）を有する相対的に低帯域幅の通信チャネルによってサポートされ得るデバイスとみなされ得る。ここでは、図５のＭＴＣ端末デバイス５０８がそうしたデバイスであると仮定する。

【0110】

スマートフォン５０６と同様に、ＭＴＣデバイス５０８は、無線信号の送受信のための送受信部５０８ａと、ＭＴＣデバイス５０８を制御するように構成された制御部５０８ｂとを備える。制御部５０８ｂは、無線通信システムにおける機器のための従来のプログラミング／構成技術を用いて、本明細書で説明する所望の機能性を提供するように適切に構成／プログラムされたプロセッサユニットを備えてもよい。送受信部５０８ａおよび制御部５０８ｂは、表現しやすいように、別個の要素として図５に概略的に示されている。しかし、これらの部分の機能は、当分野の確立された手法に従った多種多様なやり方で、例えば、単一の適切にプログラムされた集積回路を用いて提供され得ることが理解されるであろう。ＭＴＣデバイス５０８は、一般に、その動作機能と関連付けられた様々な他の要素を備えることが理解されるであろう。

【0111】

基地局５０４は、無線信号の送信および受信のための送受信部５０４ａと、基地局５０４を制御するように構成された制御部５０４ｂとを備える。制御部５０４ｂは、無線通信システムにおける機器のための従来のプログラミング／構成技術を用いて、本明細書で説明する所望の機能性を提供するように適切に構成／プログラムされたプロセッサユニットを備えてもよい。送受信部５０４ａおよび制御部５０４ｂは、表現しやすいように、別個の要素として図５に概略的に示されている。しかし、これらの部分の機能は、当分野の確立された手法に従った多種多様なやり方で、例えば、単一の適切にプログラムされた集積回路を用いて提供され得ることが理解されるであろう。基地局５０４は、一般に、その動作機能と関連付けられた様々な他の要素を備えることが理解されるであろう。

【0112】

よって、基地局５０４は、第１の無線通信リンク５１０上でスマートフォン５０６とデータを通信し、第２の無線通信リンク５１２上でＭＴＣデバイス５０８とデータを通信するように構成される。

【0113】

図６Ａは、本発明の一実施形態による、基地局５０４から端末デバイス５０６、５０８へのダウンリンク通信に使用されるフレーム構造のサブフレーム６００を概略的に表す。利用可能なダウンリンクリソースの時分割および周波数分割に関しての基地局５０４のための全般的なダウンリンクフレーム構造は、従来のＬＴＥネットワークのフレーム構造に従う。すなわち、ダウンリンクフレーム構造は、１４シンボルを含むサブフレームを中心としており（通常のサイクリックプレフィックスが適用される場合は）、図６Ａは、任意の数のＯＦＤＭサブキャリアにまたがる１つのそうしたサブフレームのシンボルを表す。

【0114】

基地局５０４は、従来の基地局が、ＬＴＥシステムにおいて半二重無線リンク上で動作する従来の端末デバイスとどのように通信するはずかに概ね対応する様式でスマートフォン５０６と通信するように構成されており、送信サブフレーム６００は対応する類似点を有する。よって、図６Ａに示す送信サブフレーム６００は、１４シンボル（通常のサイクリックプレフィックスの場合に対応する）を含む。この例では、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）をサポートするサブフレーム６００の他のシンボル上での特定の端末デバイスへのダウンリンク送信許可（およびアップリンク許可）を制御する（すなわち、その割当て情報を提供する）ための物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に３シンボルが割り当てられる。基地局５０４は、ＰＤＳＣＨによってサポートされるスマートフォン５０６といった様々な端末デバイスへのこのチャネル上のリソースの割当てを管理する役割を担う第１のスケジューラ５２０を含む。図６Ａの例では、ＰＤＣＣＨに割り当てられたシンボルは斜線のハッチングで示されており、ＰＤＳＣＨに割り当てられたシンボルはハッチングなしで示されている。図６Ａのサブフレーム６００のＰＤＳＣＨに割り当てられたシンボルは、サブフレームの最後のシンボルＰＤＳＣＨに割り当てられないという点で、従来のＬＴＥシステムのＰＤＳＣＨに割り当てられるシンボルと異なる。最後のシンボルは、代わりに、追加の物理チャネルをサポートするために別個に割り当てられ、追加の物理チャネルは、いくつかの例では、別個の低レートチャネルとも称され得る。別個の低レートチャネルに割り当てられたシンボルは、図６Ａでは、点付きの陰影で概略的に表されている。従来のＬＴＥシステムには、そうした別個の低レートチャネルについての規定はない。本発明の一実施形態によれば、基地局５０４は、従来のスマートフォン端末デバイス５０６には、ＰＤＣＣＨ上で搬送される割当てに従って、ＰＤＳＣＨに割り当てられたシンボルを用いて上位層データを送信する。（一般に、ＰＤＳＣＨ上で送信される上位層データは、ユーザプレーンデータと非物理層制御プレーンデータ（無線リソース制御（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）や非アクセス層（ＮＡＳ：Ｎｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングなど）の組合せを伝達する）。ＰＤＳＣＨ上で伝達されるユーザプレーンデータおよび非物理層制御プレーンデータは、上位層データ（すなわち、物理層より上位の層と関連付けられたデータ）と称され得る。この機能のための基礎をなすメカニズムおよび通信プロトコルは、概ね、従来の技法に従い得る。この例では、別個の低レートチャネルは、スマートフォン端末デバイス５０６との通信には使用されず、ＭＴＣ端末デバイス５０８との通信に使用される。

【0115】

図６Ｂは、スマートフォン端末デバイス５０６が基地局５０４によって送信されたサブフレーム６００をどのように受信するかに対応する受信サブフレーム６１０を概略的に表す。スマートフォン５０６は、半二重通信リンク５１０上で動作しているため、図４に関連して上述した理由で、ダウンリンクサブフレームの最後のシンボルでデータを受信することができない。すなわち、スマートフォン５０６は、次のサブフレームのための適切なタイミングアドバンスで送受信部５０６ａをアップリンク送信に備えさせることができるように、サブフレームの末尾が受信される前に、ダウンリンクサブフレームの受信を中止する必要がある。よって、スマートフォン５０６に関する限り、受信サブフレームは、ＰＤＣＣＨをサポートする３シンボル、ＰＤＳＣＨをサポートする１１シンボル、および半二重モードで動作するスマートフォン５０６によって受信され得ない１アイドルシンボルを含む。よって、この例では、基地局５０４とスマートフォン５０６との間の通信は、スマートフォン５０６から見て従来の様式で基地局によってサポートされる。これは、スマートフォン５０６が、別個の低レートチャネルの送信のために基地局によって使用されるサブフレームの最後のシンボルを受信しないためであり、よって、スマートフォン５０６は、この例では、この低レートチャネルの存在に気づかない。よって、完全に従来の端末デバイス５０６との通信がこの例示的な実施形態でサポートされ得ることが理解されるであろう。

【0116】

しかし、スマートフォン５０６、および類似の端末デバイスとの従来の通信をサポートするのみならず、本発明のこの実施形態による基地局５０４は、スマートフォン５０６によって受信されないダウンリンクサブフレームの最後のシンボルによってサポートされる新しい別個の低レートチャネルを用いて、ＭＴＣデバイス５０８、および類似のＭＴＣデバイスとの通信もサポートするように構成される。よって、アイドルシンボルはＬＴＥ通信システムの従来の原理に従った半二重モードで動作する端末デバイスによっては受信されないため、基地局は、一般的に、普通ならリソースの無駄を表すことになるはずのアイドルシンボルの再利用を提供するとみなされ得る。

【0117】

図６Ｃは、ＭＴＣ端末デバイス５０８が基地局５０４によって送信されたサブフレーム６００をどのように受信するかに対応する受信サブフレーム６２０を概略的に表す。ＭＴＣデバイスは、本発明の一実施形態によれば、事実上、サブフレームの最初の１３シンボルを無視し、サブフレームの最後のシンボルで搬送されるデータだけを受信し、復号するように構成される。ＭＴＣ端末デバイスは、サブフレームの最後のシンボルを識別し、復号するために、概ね従来の技法に基づいて、例えば、通常のやり方でブロードキャストされるシステム情報を用いて、全般的なタイミングおよびフレーム構造を確立してもよい。他の実施形態では、ＭＴＣ端末デバイスは、関連情報を異なるやり方で導出してもよく、例えば、普通ならアイドル状態のシンボルの再利用によって提供される追加のチャネルのためのシステム情報が追加のチャネル自体の上で搬送されてもよい。基地局５０４は、この例では、追加の別個の低レートチャネルによってサポートされる、ＭＴＣデバイス５０８といった様々な端末デバイスへのこのチャネル上のリソースの割当てを管理する役割を担う第２のスケジューラ５３０を含む。

【0118】

よって、上述の原理によれば、基地局５０４は、従来の端末デバイスが従来の様式とみなす半二重モードで動作する、スマートフォン５０６といった従来の端末デバイスとの通信をサポートするように構成される。しかし、基地局は、普通なら事実上無駄になるはずのシンボルを利用することによって、さらに新しい通信チャネルをサポートするように動作可能である。なぜならば、そのシンボルは、半二重モードで動作している場合にダウンリンクサブフレームを受信する従来の端末デバイスによって無視されるからである。よって、通信システムの全般的な実効ダウンリンク帯域幅が、利用可能なリソースのより効率のよい利用を通して増加される。具体的には、適切なタイミングアドバンスでの受信と送信との切換えのための十分な時間を与えるために、１アイドルシンボルを必要とする端末デバイスとの半二重動作モードをサポートする基地局について、利用可能なダウンリンク送信リソースにおける７％（すなわち、１／１３）を上回る増加が生じる。

【0119】

図５および図６の例では、半二重動作モードをサポートする基地局のためのダウンリンクサブフレームの末尾にある普通ならアイドル状態のシンボルによってサポートされる追加の低レートチャネルは、別個のタイプのデバイス、すなわち、ＭＴＣタイプのデバイスにサービスするために使用される。追加の低レートチャネルと関連付けられたダウンリンク送信リソースがデバイスにサービスするために使用される特定の様式、すなわち、特定の通信プロトコルおよび送信されるデータのタイプは重要ではなく、追加のチャネルがＭＴＣデバイスとの通信に使用され得るはずのいくつかの異なるやり方がある。追加のチャネルは、全二重モードまたは半二重モードで動作してもよい。例えば、追加のチャネルは、ＭＴＣデバイスと通信するために、従来のＬＴＥシステムのサブチャネル、例えば、ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨなどに概ね対応するサブチャネルに事実上分割されてもよい。単一のサブフレームのアイドルシンボルだけではなく、複数のサブフレームからの追加のチャネルと関連付けられたシンボルが、複数のシンボルを含む追加の低レートチャネルのためのサブフレームを事実上提供するように一緒に組み合わされてもよい。すなわち、追加の低レートチャネルと関連付けられた送信時間間隔（ＴＴＩ）が、図６Ａに示されるような種類の複数のサブフレームにまたがっていてもよい。例えば、１４個の連続したサブフレームからのアイドルシンボルは、まとめてグループ化されて１４アイドルシンボルからなる擬似サブフレームを提供するとみなされ得る。１４アイドルシンボルを含む擬似サブフレームは、次いで、図６Ａに示されるような従来の１４シンボルのサブフレームが、従来のＬＴＥ端末デバイスと通信するために使用されるのと概ね同じ様式でＭＴＣデバイスと通信するために使用されてもよい。よって、いくつかの連続したサブフレームからの新しい追加のチャネルと関連付けられたシンボルは、本発明の一実施形態に従って動作するＭＴＣデバイスのためのＰＤＣＣＨタイプのサブチャネルをサポートしてよく、擬似サブフレームからの残りのシンボルは、ＭＴＣデバイスのためのＰＤＳＣＨタイプのサブチャネルをサポートするために使用されてもよい。

【0120】

しかし、上述のように、普通ならアイドル状態のシンボルと関連付けられた追加のリソースが本発明の実施形態に従って再利用され得るいくつかの異なるやり方があり、いかなる特定の実装と関連付けられた特定の様式も、普通ならアイドル状態のシンボルを使用して追加の通信リソースを提供するという基本となる概念に影響を及ぼさない。すなわち、本発明の実施形態は、半二重モードで動作する基地局と関連付けられた普通ならアイドル状態のシンボルを利用する追加の通信チャネルを提供し得て、この追加の通信チャネルは、いくつかの異なる目的のいずれにも使用され得る。

【0121】

上述の例では、追加の通信チャネルは、低レートデバイス、例えば、ＭＴＣデバイスといった特定のクラスのデバイスへの低レート通信の送信のために使用される。よって、追加のチャネルは、メータ読取り、アクチュエータ制御、典型的にＭＴＣタイプの通信と関連付けられるその他の機能のいずれかといった通信をサポートするために役立つはずである。このようにして、より多くの利用可能な物理リソース（すなわち、ＯＦＤＭシンボル）が使用され得るように、サブフレームは、高レートデバイス（図５の第１の端末デバイス５０６、すなわち、スマートフォンなど）と低レートデバイス（図５の第２の端末デバイス５０８、すなわち、ＭＴＣデバイスなど）との間で事実上共用され得る。この実装形態では、低レートデバイスは、実質的には、高レートデバイスのアイドルシンボルでサポートされる。

【0122】

追加の通信チャネルの別の潜在的な用途は、休止状態（例えば、ＲＲＣ ＩＤＬＥモード）にある端末デバイスへのブロードキャスト／マルチキャストシグナリングの送信のためのものであり、さらに、これはどのようなタイプのデバイスについてもなされ得る。休止状態の端末デバイスは、アクティブに送信または受信を行うことはなく、そのため、たとえ半二重動作モードにあっても、それらの端末デバイスがサブフレームの最後のシンボルを受信することに問題はない。

【0123】

追加の通信チャネルの別の潜在的な用途は、端末デバイスが通信システムにおいてキャンプオンし得る追加キャリアの存在、場所、および／または帯域幅を示す信号の送信のためのものである。例えば、「ホストキャリア」の帯域幅内で動作するいわゆる「仮想キャリア」の概念が提案されており、これは例えば、同時係属中の英国特許出願第１１０１９７０．０号［３］、同第１１０１９８１．７号［４］、同第１１０１９６６．８号［５］、同第１１０１９８３．３号［６］、同第１１０１８５３．８号［７］、同第１１０１９８２．５号［８］、同第１１０１９８０．９号［９］、および同第１１０１９７２．６号［１０］に記載されている。仮想キャリアという概念の基礎をなす主な原理は、より広い帯域幅のホストキャリア内の周波数部分領域が、例えば、当該周波数部分領域内にすべての制御シグナリングを含む自己完結型のキャリアとして使用するために構成されるというものである。この手法の利点は、相対的に狭い帯域幅にわたってのみ動作の可能な低機能端末デバイスによる使用のためのキャリアを提供することである。よって、追加の通信チャネルは、仮想キャリア（または他の関連したキャリア）の存在／場所／帯域幅に関する情報を通信するために使用され得る。

【0124】

仮想キャリア（または他の関連したキャリア）をサポートする通信システムにおける追加の通信チャネルの別の潜在的な用途は、システム情報がホストキャリアについて変化した場合／変化したかどうかの標識を提供するシグナリングを搬送することである。システム情報が変化した場合、仮想キャリアにキャンプオンした端末デバイスは、仮想キャリア上の普通ならアイドル状態のシンボルによって提供される追加のチャネル上でシグナリングされる情報からこのことを判定することができるはずである。基地局とアクティブな通信状態にある端末デバイスがある場合には、それら特定の端末デバイスが、前のサブフレームにおける普通ならアイドル状態のシンボルを占有する追加のチャネルを受信することを可能とするために、アップリンクについてスケジュールされない時間があることを保証することは有益となり得る。

【0125】

仮想キャリア（または他の関連したキャリア）をサポートする通信システムにおける追加の通信チャネルの別の潜在的な用途は、ホストキャリアでシステム情報に使用されるリソースの標識を提供するためのものである。すなわち、サブフレームの最後のＯＦＤＭシンボルは、実際には、ホストキャリアにおけるシステム情報のためのＰＤＣＣＨとして機能し得る。

【0126】

追加の通信チャネルの別の潜在的な用途は、アイドルモードの端末デバイスへのページングメッセージの送信のためのものである。例えば、基地局とアクティブに通信していない端末デバイスは、適切なＤＲＸサイクルで各サブフレームにおける最後のシンボルを読み取るように構成されてもよい。

【0127】

追加の通信チャネルの別の潜在的な用途は、事実上、後続のサブフレームで端末デバイスのためのＰＤＣＣＨリソースを提供することである。よって、普通ならアイドル状態のシンボルは、より多くの端末デバイスに所与のダウンリンクサブフレームにおけるＰＤＳＣＨ上のリソースが割り当てられることを可能にする追加のＰＤＣＣＨリソースを提供する。これは、相対的に多数のＭＴＣタイプの端末デバイスにサービスする基地局にとって特に有益となり得る。なぜならば、これらのタイプのデバイスはごく少量のデータ送信しか必要としないと予想され、そのため、デバイスに割り当てるのに利用できる十分なＰＤＣＣＨリソースがある場合には、所与のサブフレームでさらに多くのデバイスがサービスされ得るはずだからである。代替として、あるサブフレームの末尾にある普通ならアイドル状態のシンボルは、後続のサブフレームで必要とされるＰＤＣＣＨシンボルの数を減らし、それによって、後続のサブフレームのより多くの部分がＰＤＳＣＨに使用されることを可能にするために使用されてもよい。

【0128】

よって、上述のように、半二重通信リンクと関連付けられたアイドルシンボルの再利用によって提供される追加のチャネルがそのために用いられ得る幅広い様々な用途がある。

【0129】

普通ならアイドル状態のシンボルを占有する追加のチャネルが通信システム内でどのように扱われ得るかに関しては、このチャネルは、単に別の利用可能なトランスポートチャネルとして扱われてもよい。基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ）は、概ね確立された技法に従って、追加のチャネル（物理層処理、ならびにＭＡＣ、ＲＬＣ、および本発明のＲＲＣシグナリングに関して）を送受信してもよい。上位層制御シグナリング（例えば、ＮＡＳシグナリング）は、通信システムＭＭＥ（従来のＬＴＥ通信チャネルについての）によって処理され得るはずであり、ユーザプレーンデータは、ＰＤＮゲートウェイ（やはり、従来のＬＴＥ通信についての）およびサービングゲートウェイから到来し得るはずである。

【0130】

図７は、従来のＬＴＥシステムにおいて、パケットネットワーク（インターネットなど）からのデータがトランスポートチャネルにどのようにマップされ得るかを概略的に表す。この標準的な方式によれば、データはＰＤＮ−ＧＷ７０２を介して通信システムに入る。ＰＤＮ−ＧＷは、１組の端末デバイス特有のポリシおよび課金制御（ＰＣＣ）規則を実装する。これらの規則は、パケットがＥＰＳベアラにどのようにマップされるべきかを定義する。例えば、この規則は、ＴＣＰ／ＩＰトラフィックについて、ある特定のＩＰソースもしくは宛先アドレスを有するパケットが特定のベアラにマップされるべきこと、またはある特定のＴＣＰポート番号を有するパケットが特定のベアラにマップされるべきことなどを、指定し得るはずである。ＰＤＮ−ＧＷは、これらのＰＣＣ規則に基づいて、インカミングデータを異なるＥＰＳベアラにフィルタリングする。これらのベアラとサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）７０４に接続するＳ５／Ｓ８ベアラとの間には１対１マッピングがあり、次いで、Ｓ−ＧＷから基地局７０６への、ならびに無線ベアラおよび論理チャネルとへの対応するＳ１ベアラの後続の１対１マッピングがある。次いで、基地局７０６におけるＭＡＣエンティティ７０８は、これらの論理チャネルをＤＬ−ＳＣＨトランスポートチャネル（ＤＬデータのための）上へ多重化する。データを無線ベアラと論理ベアラとに分割することは、スケジューラ（基地局における）が、異なる端末デバイス間で、また所与の端末デバイス内でも、データパケットの送信に優先順位を付けることを可能にすることが気づかれ得る。これは、例えば、基地局が、厳しいレイテンシのＱｏＳ要件を有する無線ベアラと関連付けられたデータを、さほど厳しくないレイテンシ要件を有するデータよりも優先して選択することを可能にする。

【0131】

図８は、本発明の一実施形態に従って動作するＬＴＥ通信システムにおいてパケットネットワーク（インターネットなど）からのデータが様々なチャネルにどのようにマップされ得るかを概略的に示す。図８の多くの態様は、例えば図７に示されるような、標準的なシステムの動作の仕方と同様であり、そこから理解されるであろう。よって、データはＰＤＮ−ＧＷ８０２を介して通信システムに入る。従来のシステムの場合と同様に、ＰＤＮ−ＧＷは、パケットがどのようにＥＰＳベアラにマップされるべきかを定義する１組の端末デバイス固有のポリシおよび課金制御（ＰＣＣ）規則を実装する。本発明のこの実施形態によるＰＣＣ規則は、低レートＭＴＣトラフィックを、普通ならアイドル状態のシンボルによってサポートされる新しい低レートチャネルにマップさせ、任意の他のトラフィック（例えば、高レートで送信されるべき同じデバイスについてのトラフィックなど）は従来のＤＳ−ＳＣＨトランスポートチャネルにマップさせるように構成される。所与のデバイスについてのＰＣＣ規則を決定するときに考慮に入れられ得るいくつかの考慮事項がある。典型的に高帯域幅のデバイス、例えばスマートフォンなどについては、そのデバイス特有のＰＣＣ規則は、いかなるデータも低レートチャネルにマップし得ない。低レート通信だけを用いて完全にサポートされ得るデバイスについては、ＰＣＣ規則は、データを低レートチャネルにマップするのみであり得る（すなわち、これらのデバイスは、低レートチャネルを使用することができるにすぎないはずである）。

【0132】

ＰＤＮ−ＧＷ８０２が関連するＰＣＣ規則に基づいてインカミングデータを様々なベアラにフィルタリングすると、これらのベアラと、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）８０４に接続するＳ５／Ｓ８ベアラとの間に１対１マッピングがあり、次いで、Ｓ−ＧＷ８０４から基地局８０６への、ならびに無線ベアラおよび論理チャネルへの対応するＳ１ベアラの後続の１対１マッピングがある。普通ならアイドル状態のシンボルによってサポートされる追加のチャネルと関連付けられたベアラ／チャネルは、図８では、水平の破線で概略的に表されている。基地局８０６におけるＭＡＣエンティティ８０８は、図において概略的に示されるように、論理チャネルを、２つの異なるトランスポートチャネル、すなわち、低レートのアイドルシンボルトランスポートチャネルとＤＬ−ＳＣＨトランスポートチャネルとに適宜多重化する。

【0133】

添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を逸脱することなく、上述の実施形態に様々な変更がなされ得ることが理解されるであろう。特に、本発明の実施形態は、主としてＬＴＥベースの通信システム／モバイル無線ネットワークを参照して説明したが、本発明は、ＧＳＭ、３Ｇ／ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００などといった他の形態のネットワークにも適用され得ることが理解されるであろう。

【0134】

また、図５の無線通信システムにはただ１つの基地局だけが示されているが、実際には、システムにおいて様々な通信セルをサポートする多くの基地局があるであろうことも理解されるであろう。これらの基地局のうちのいくつかは、半二重モードで動作して、上述の原理に従った機能を提供してもよく、他のいくつかの基地局は、全二重モードで動作して、上述の原理に従った機能を提供しなくてもよい。よって、全二重モードで動作する基地局については、各サブフレームの最後のシンボルは、従来のＬＴＥの技法に従ってダウンリンク共有チャネルをサポートし得る。

【0135】

上記の説明は、各サブフレームの１シンボルが追加のチャネルをサポートするために使用される例示的な実装形態に焦点を当てているが、状況によっては、例えば、従来の端末デバイスが十分なタイミングアドバンスを可能にするのに２アイドルシンボルを必要とするほどセルが大きい場合には、サブフレームにおけるそれら両方のアイドルシンボルが追加のチャネルをサポートするために使用されてもよい。代替として、各アイドルシンボルが別個の追加のチャネルをサポートするために使用されてもよい。

【0136】

さらに、上記の説明は、従来のＬＴＥタイプの通信が、ダウンリンクサブフレームの末尾にあるアイドルシンボルを用いて、送信／受信を切換えるための時間および半二重モードで動作する端末デバイスのタイミングアドバンスに備える例に焦点を当てているが、原則として、アイドルシンボルは、代わりに、アップリンクフレームの先頭に提供され得るはずである。よって、この場合には、フレームの最初のシンボル（１または複数の）は、上述のやり方と概ね同様に、追加のチャネルをサポートするために使用され得る。

【0137】

また、１４シンボルを含むＬＴＥフレーム構造に基づく上述の実施形態は、通常のサイクリックプレフィックスが適用されるＬＴＥタイプのフレーム構造のコンテキストで表される単なるいくつかの例にすぎないことも理解されるであろう。本発明の実施形態は、他のフレーム構造、例えば、拡張されたサイクリックプレフィックスが適用されるＬＴＥタイプのフレーム構造など、他の構造にも等しく適用可能である。このフレーム構造はより少数のシンボル（１４個ではなく１２個）と関連付けられるが、これは、本明細書で述べた原理の適用性に影響を与えない。

【0138】

さらに、上述の例では、半二重動作モードの普通ならアイドル状態のシンボルによってサポートされる追加のチャネルを用いた通信、およびサブフレームにおけるその他のシンボルを用いた通信は、１つの基地局によってサポートされるが、別の実装形態では、これら２つのタイプの通信は、異なる基地局によってサポートされてもよいはずであることも理解されるであろう。例えば、第２の基地局が、第１の基地局の半二重動作モードの普通ならアイドル状態のシンボルに対応するリソースを用いた追加のチャネル上での通信をサポートするために設けられてもよいはずである。この場合には、第１の基地局と第２の基地局とが同期されることが有益となり得て、この同期は、例えば、基地局間シグナリングに基づいて、または、外部から、例えば、無線通信システムのコアネットワーク部もしくは全地球測位衛星タイミング信号から提供される同期に基づいて容易に達成され得る。

【0139】

ある例示的な実装形態では、半二重の基地局が、端末デバイスに対して、１または複数のシンボルが追加のチャネルをサポートするために使用されているという標識を提供することが有益となり得る。これは、いずれの所与のサブフレームにおけるアイドルシンボルにも依存する必要のない（例えば、後続のサブフレームでアップリンクにスケジュールされないため）端末デバイスが、追加のチャネルを、それが当該端末デバイスの従来のＰＤＳＣＨ割当ての一部であると仮定して復号しようとすることから生じ得る潜在的な問題を回避することに役立ち得る。この状況が発生する可能性のある他の例示的な実施形態では、基地局は、単に、この問題を回避するようなやり方で端末デバイスをスケジュールしてもよく、例えば、セルにおける追加の物理チャネルの存在に気づいていないレガシーデバイスがある場合に、アクティブなレガシーデバイスがあり、基地局が、それらのレガシーデバイスが、それらの受信プロセスの間にアイドルシンボルを挿入することになるか否かを知らないときには、基地局は追加の物理チャネルをスケジュールし得ない。

【0140】

よって、無線サブフレームを含む無線フレーム構造を有する無線インターフェース上で通信するように構成され、各無線サブフレームが複数のシンボルを含む、複数の基地局および複数の端末デバイスを含む通信システムが説明されてきた。各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルは物理共有チャネルをサポートするために使用され、各無線サブフレームにおける少なくとも１つのシンボルは物理共有チャネルと関連付けられた物理制御チャネルをサポートするために使用される。各無線サブフレームの末尾（または先頭）にあるシンボルは、基地局と全二重モードにおいて動作する端末デバイスとの間の通信リンクにおいては物理共有チャネルをサポートするために使用されるが、対応するシンボルは、半二重モードにおいて動作する通信リンクにおいては、別個の物理チャネル、例えば、追加の低レートチャネルをサポートするために使用される。よって、全二重システムと比べて半二重システムにおいては普通ならアイドル状態になるはずの送信リソースが、事実上、別のチャネルに再利用され得る。

【0141】

本発明のさらなる特定の好ましい態様は添付の独立請求項および従属請求項に記載される。従属請求項の特徴は、特許請求の範囲に明示的に記載されるもの以外の組合せで独立請求項の特徴と組み合わせられてもよいことが理解されるであろう。

【0142】

＜参照文献＞
［１］Ｈｏｌｍａ Ｈ．ａｎｄ Ｔｏｓｋａｌａ Ａ，“ＬＴＥ ｆｏｒ ＵＭＴＳ ＯＦＤＭＡ ａｎｄ ＳＣ−ＦＤＭＡ ｂａｓｅｄ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ”， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ， ２００９
［２］ＥＴＳＩ ＴＳ １２２ ３６８ Ｖ１０．５３０（２０１１−０７）／３ＧＰＰ ＴＳ ２２．３６８ ｖｅｒｓｉｏｎ １０．５．０ Ｒｅｌｅａｓｅ １０）
［３］英国特許出願第１１０１９７０．０号
［４］英国特許出願第１１０１９８１．７号
［５］英国特許出願第１１０１９６６．８号
［６］英国特許出願第１１０１９８３．３号
［７］英国特許出願第１１０１８５３．８号
［８］英国特許出願第１１０１９８２．５号
［９］英国特許出願第１１０１９８０．９号
［１０］英国特許出願第１１０１９７２．６号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】