特許第6339026号(P6339026)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6339026LTETDDのためのシステム中心周波数を判断するための周波数走査方法
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(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】6339026
(24)【登録日】2018年5月18日
(45)【発行日】2018年6月6日
(54)【発明の名称】LTETDDのためのシステム中心周波数を判断するための周波数走査方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 48/16 20090101AFI20180528BHJP
   H04W 72/04 20090101ALI20180528BHJP
【FI】
   H04W48/16 110
   H04W72/04 131
【請求項の数】15
【全頁数】32
(21)【出願番号】特願2014-560098(P2014-560098)
(86)(22)【出願日】2013年3月1日
(65)【公表番号】特表2015-515771(P2015-515771A)
(43)【公表日】2015年5月28日
(86)【国際出願番号】US2013028674
(87)【国際公開番号】WO2013131006
(87)【国際公開日】20130906
【審査請求日】2016年2月4日
(31)【優先権主張番号】13/781,394
(32)【優先日】2013年2月28日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/606,340
(32)【優先日】2012年3月2日
(33)【優先権主張国】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】595020643
【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】QUALCOMM INCORPORATED
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100109830
【弁理士】
【氏名又は名称】福原 淑弘
(74)【代理人】
【識別番号】100158805
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 守三
(74)【代理人】
【識別番号】100112807
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 貴志
(74)【代理人】
【識別番号】100184332
【弁理士】
【氏名又は名称】中丸 慶洋
(72)【発明者】
【氏名】シュ、フィリン
(72)【発明者】
【氏名】チャッラ、ラグー・ナラヤン
(72)【発明者】
【氏名】マーモウド、ヒシャム・エー.
【審査官】 廣川 浩
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2010/0226264(US,A1)
【文献】 国際公開第2009/049950(WO,A1)
【文献】 国際公開第2011/065033(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24− 7/26
H04W 4/00−99/00
3PP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断することと、ここで周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルが、前記周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、前記周波数スペクトルセグメント中の前記周波数にわたる前記エネルギーの分布とによって特徴づけられる;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成することと、前記第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成することと、前記第2のリストが、しきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
前記第1および第2のリスト中で識別された複数の前記周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断することと
を備え、
ここで、前記受信無線周波数信号は、アクセスポイントによって送信されたダウンリンク信号と、ユーザ機器によって送信されたアップリンク信号とを含み、時間間隔の数が、前記アップリンク信号なしに、前記ダウンリンク信号を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択される、
ユーザ機器(UE)におけるワイヤレス通信の方法。
【請求項2】
前記ダウンリンク周波数を判断することが、
前記複数の時間間隔について生成された複数の前記第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられた1つのマージされた第1のリストにマージすることと、前記複数の時間間隔について生成された複数の前記第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられた1つのマージされた第2のリストにマージすること、または
あらかじめ定義された数の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、前記マージされた第1のリストを前記マージされた第2のリストと合成することと、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて前記合成リスト中で識別された複数の前記スペクトルセグメントを探索すること、または
前記判断されたダウンリンク周波数に対応する絶対無線周波数チャネル番号を識別すること、
含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記ダウンリンク周波数を前記判断することが前記第1のリストをマージすることと前記第2のリストをマージすることとを含むとき、前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストがスペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられ、
前記ダウンリンク周波数を前記判断することが、前記マージされた第1のリストを前記マージされた第2のリストと合成することと前記スペクトルセグメントを探索することとを含むとき、複数のスペクトルセグメントが、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストから前記合成リストに加えられ、前記マージされた第1のリストが、前記マージされた第2のリストよりも高い優先度を有する
求項2に記載の方法。
【請求項4】
各時間間隔の持続時間が、前記ワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応する、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記複数の時間間隔の各々中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値が、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化される、または、前記複数の時間間隔が、
連続する時間間隔を備え、前記複数の時間間隔が、前記ワイヤレス通信システムのフレーム送信時間の1/2にわたる、または、
10個の時間間隔を備え、前記複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有し、前記複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す、
請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記スペクトル推定値が平均化されるとき、対応する時間間隔からのスペクトル推定値が、パイプラインを使用して平均化される、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記第1のリスト中で識別される前記周波数スペクトルセグメントがガードバンドによって制限される、または、雑音しきい値が、事前構成されたオフセット値に追加された1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断される、または、雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値だけ前記雑音フロアをオフセットすることによって判断される、または、前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセットと、前記周波数スペクトルセグメント中で識別された最も低いエネルギー周波数の1つまたは複数のエネルギーレベルとの組合せに基づいて判断される、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断するための手段と、ここで周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルが、前記周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、前記周波数スペクトルセグメント中の前記周波数にわたる前記エネルギーの分布とによって特徴づけられる;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成するための手段と、前記第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成するための手段と、前記第2のリストが、しきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
前記第1および第2のリスト中で識別された複数の前記周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断するための手段と
を備え、
ここで、前記受信無線周波数信号は、アクセスポイントによって送信されたダウンリンク信号と、ユーザ機器によって送信されたアップリンク信号とを含み、時間間隔の数が、前記アップリンク信号なしに、前記ダウンリンク信号を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択される、
ユーザ機器(UE)におけるワイヤレス通信のための装置。
【請求項9】
前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が、
前記複数の時間間隔について生成された前記第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第1のリストにマージするための手段と、前記複数の時間間隔について生成された前記第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第2のリストにマージするための手段、
あらかじめ定義された数の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、前記マージされた第1のリストを前記マージされた第2のリストと合成するための手段と、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて前記合成リスト中で識別された複数の前記スペクトルセグメントを探索するための手段、または
前記判断されたダウンリンク周波数に対応する絶対無線周波数チャネル番号を識別するための手段、
を含む、請求項8に記載の装置。
【請求項10】
前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が前記第1のリストをマージし、前記第2のリストをマージするための前記手段を含み、前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストがスペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられ、
前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が、前記マージされた第1のリストを前記マージされた第2のリストと合成するための前記手段と複数の前記スペクトルセグメントを探索するための前記手段を含むとき、複数のスペクトルセグメントが、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストから前記合成リストに加えられ、前記マージされた第1のリストが、前記マージされた第2のリストよりも高い優先度を有する
請求項9に記載の装置。
【請求項11】
各時間間隔の持続時間が、前記ワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応する、請求項8に記載の装置。
【請求項12】
前記複数の時間間隔の各々中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値が、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化される、または、前記複数の時間間隔が、
連続する時間間隔を備え、前記複数の時間間隔が、前記ワイヤレス通信システムのフレーム送信時間の1/2にわたる、または、
10個の時間間隔を備え、前記複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有する、
求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記スペクトル推定値が平均化されるとき、対応する時間間隔からのスペクトル推定値が、パイプラインを使用して平均化される、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
前記第1のリスト中で識別される前記周波数スペクトルセグメントがガードバンドによって制限される、または、雑音しきい値が、事前構成されたオフセット値に追加された1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断される、または、雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値だけ前記雑音フロアをオフセットすることによって判断される、または、前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセットと、前記周波数スペクトルセグメント中で識別された最も低いエネルギー周波数の1つまたは複数のエネルギーレベルとの組合せに基づいて判断される、請求項8に記載の装置。
【請求項15】
プログラムコードを有するコンピュータプログラムであって、前記プログラムコードは、コンピュータ上で実行されたときに、請求項1乃至7のうちのいずれか一項に従う前記方法を前記コンピュータに行わせるためのプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2012年3月2日に出願された「FREQUENCY SCAN METHOD FOR DETERMINING THE SYSTEM CENTER FREQUENCY FOR LTE TDD」と題する米国仮特許出願第61/606,340号の利益を主張する。
【0002】
[0002] 本開示は、一般に通信システムに関し、より詳細には、無線周波数チャネル番号を捕捉するための方法に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] ワイヤレス通信システムは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストなどの様々な電気通信サービスを提供するために広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信電力)を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続技術を採用し得る。そのような多元接続技術の例には、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD−SCDMA)システムがある。
【0004】
[0004] これらの多元接続技術は、様々なワイヤレスデバイスが都市、国家、地域、さらには地球規模で通信することを可能にする共通プロトコルを提供するために、様々な電気通信規格において採用されている。新生の電気通信規格の例は、Long Term Evolution(LTE)である。LTEは、Third Generation Partnership Project(3GPP)によって公表されたUniversal Mobile Telecommunications System(UMTS)モバイル規格の拡張セットである。LTEは、スペクトル効率を改善することによってモバイルブロードバンドインターネットアクセスをより良くサポートし、コストを下げ、サービスを改善し、新しいスペクトルを利用し、また、ダウンリンク(DL)上ではOFDMAを使用し、アップリンク(UL)上ではSC−FDMAを使用し、多入力多出力(MIMO)アンテナ技術を使用して他のオープン規格とより良く統合するように設計されている。しかしながら、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるにつれて、LTE技術のさらなる改善が必要である。好ましくは、これらの改善は、他の多元接続技術と、これらの技術を採用する電気通信規格とに適用可能であるべきである。
【発明の概要】
【0005】
[0005] 本開示の一態様では、ワイヤレス通信の方法が、複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメント(frequency spectrum segment)の電力プロファイルを判断する(determine)ことを備える。周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルは、周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、周波数スペクトルセグメント中の周波数にわたるエネルギーの分布とによって特徴づけられ得る。
【0006】
[0006] 本開示の一態様では、周波数スペクトルセグメントの第1のリストが各時間間隔について生成され、第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する。各時間間隔についての周波数スペクトルセグメントの第2のリストが生成され得、第2のリストは、雑音フロアに対するしきい値エネルギーよりも大きい平均エネルギーまたは総エネルギーを有する各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する。
【0007】
[0007] 本開示の一態様では、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数が、第1および第2のリスト中で識別された周波数スペクトルセグメントに基づいて判断される。複数の時間間隔について生成された第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージ(merge)された第1のリストにマージすることと、複数の時間間隔について生成された第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第2のリストにマージすることとによって、ダウンリンク周波数が判断される。マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストは、総スペクトルセグメントエネルギーまたは平均スペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられる。
【0008】
[0008] 本開示の一態様では、ダウンリンクを判断することが、あらかじめ定義された数(predefined number)の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リスト(combined list)を取得するために、マージされた第1のリストをマージされた第2のリストと合成することと、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて合成リスト中で識別されたスペクトルセグメントを探索することとを含み得る。あらかじめ定められた数(predetermined number)は、所望の最大絶対無線周波数チャネル番号捕捉時間(maximum absolute radio frequency channel number acquisition time)を取得するように選択される。スペクトルセグメントは、それらの発生頻度(frequency of occurrence)とリスト優先度とに基づいて、マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストからの合成リストに加えられ、マージされた第1のリストが、マージされた第2のリストよりも高い優先度を有し得る。
【0009】
[0009] 本開示の一態様では、ダウンリンク周波数を判断することが、判断されたダウンリンク周波数に対応する絶対無線周波数チャネル番号を識別することを含む。
【0010】
[0010] 本開示の一態様では、受信無線周波数信号が、アクセスポイントによって送信されたダウンリンク信号と、ユーザ機器によって送信されたアップリンク信号とを含み、時間間隔の数が、アップリンク信号なしに、ダウンリンク信号を備える少なくとも1つの時間間隔を与えるように選択される。
【0011】
[0011] 本開示の一態様では、各時間間隔の持続時間がワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応する。複数の時間間隔が、連続する時間間隔を備え得、複数の時間間隔が、ワイヤレス通信システムのフレーム送信時間の1/2にわたり得る。複数の時間間隔が10個の時間間隔を備え得、複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有し、合計少なくとも5ミリ秒の持続時間となり得る。いくつかの実施形態では、複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す。
【0012】
[0012] 本開示の一態様では、複数の時間間隔の各々中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値が、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化される。対応する時間間隔からのスペクトル推定値が、パイプラインを使用して平均化され得る。
【0013】
[0013] 本開示の一態様では、第1のリスト中で識別される周波数スペクトルセグメントがガードバンド(guard band)によって制限される。雑音しきい値が、事前構成されたオフセット値に追加された1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され得る。いくつかの実施形態では、雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値によって雑音フロアをオフセットすることによって判断される。
【0014】
[0014] 本開示の一態様では、ダウンリンク周波数を判断することが、時分割複信(time division duplex)アップリンクダウンリンクパターンを判断することを含む。周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断することが、時分割複信帯域インデックス番号を選択することを含み得る。周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断することが、低雑音増幅器のための利得状態を設定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】[0015] ネットワークアーキテクチャの例を示す図。
図2】[0016] アクセスネットワークの例を示す図。
図3】[0017] LTEにおけるDLフレーム構造の例を示す図。
図4】[0018] LTEにおけるULフレーム構造の例を示す図。
図5】[0019] ユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの例を示す図。
図6】[0020] アクセスネットワーク中の発展型ノードBおよびユーザ機器の例を示す図。
図7】[0021] 異種ネットワーク中のセルラー領域を示す図。
図8】[0022] 干渉ダウンリンクおよびアップリンク信号を示す図。
図9】[0023] アップリンクおよびダウンリンク信号中のスペクトルを示す図。
図10】[0024] ワイヤレス通信の方法のフローチャート。
図11】[0025] ワイヤレス通信の方法のフローチャート。
図12】[0026] 例示的な装置中の異なるモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図。
図13】[0027] 処理システムを採用する装置のためのハードウェア実装形態の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
[0028] 添付の図面に関して以下に示す発明を実施するための形態は、様々な構成を説明するものであり、本明細書で説明する概念が実施され得る唯一の構成を表すものではない。発明を実施するための形態は、様々な概念の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。ただし、これらの概念はこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが当業者には明らかであろう。いくつかの例では、そのような概念を不明瞭にしないように、よく知られている構造および構成要素をブロック図の形式で示す。
【0017】
[0029] 次に、様々な装置および方法に関して電気通信システムのいくつかの態様を提示する。これらの装置および方法について、以下の詳細な説明において説明し、(「要素(elements)」と総称される)様々なブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなどによって添付の図面に示す。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装され得る。そのような要素をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【0018】
[0030] 例として、要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム(processing system)」を用いて実装され得る。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の好適なハードウェアがある。処理システム中の1つまたは複数のプロセッサはソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味すると広く解釈されたい。
【0019】
[0031] したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装した場合、機能は、コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体上に1つまたは複数の命令またはコードとして符号化され得る。コンピュータ可読媒体はコンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM(登録商標)、CD−ROMまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、この場合、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)はデータをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【0020】
[0032] 図1は、LTEネットワークアーキテクチャ100を示す図である。LTEネットワークアーキテクチャ100は発展型パケットシステム(EPS:Evolved Packet System)100と呼ばれることがある。EPS100は、1つまたは複数のユーザ機器(UE)102と、発展型UMTS地上波無線アクセスネットワーク(E−UTRAN:Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)104と、発展型パケットコア(EPC:Evolved Packet Core)110と、ホーム加入者サーバ(HSS:Home Subscriber Server)120と、事業者のIPサービス122とを含み得る。EPSは他のアクセスネットワークと相互接続することができるが、簡単のために、それらのエンティティ/インターフェースは図示していない。図示のように、EPSはパケット交換サービスを提供するが、当業者なら容易に諒解するように、本開示全体にわたって提示する様々な概念は、回線交換サービスを提供するネットワークに拡張され得る。
【0021】
[0033] E−UTRANは、発展型ノードB(eNB)106と他のeNB108とを含む。eNB106は、UE102に対してユーザプレーンプロトコル終端と制御プレーンプロトコル終端とを与える。eNB106は、X2インターフェース(たとえば、バックホール)を介して他のeNB108に接続され得る。eNB106はまた、基地局、送受信基地局、無線基地局、無線送受信機、送受信機機能、基本サービスセット(BSS:basic service set)、拡張サービスセット(ESS:extended service set)、または何らかの他の好適な用語で呼ばれることがある。eNB106は、UE102にEPC110へのアクセスポイントを与える。UE102の例には、セルラーフォン、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP:session initiation protocol)電話、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)、衛星無線、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲーム機、または任意の他の同様の機能デバイスがある。UE102は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の好適な用語で呼ばれることもある。
【0022】
[0034] eNB106はS1インターフェースによってEPC110に接続される。EPC110は、モビリティ管理エンティティ(MME:Mobility Management Entity)112と、他のMME114と、サービングゲートウェイ116と、パケットデータネットワーク(PDN:Packet Data Network)ゲートウェイ118とを含む。MME112は、UE102とEPC110との間のシグナリングを処理する制御ノードである。概して、MME112はベアラおよび接続管理を行う。すべてのユーザIPパケットはサービングゲートウェイ116を通して転送され、サービングゲートウェイ116自体はPDNゲートウェイ118に接続される。PDNゲートウェイ118はUEのIPアドレス割振りならびに他の機能を与える。PDNゲートウェイ118は事業者のIPサービス122に接続される。事業者のIPサービス122は、インターネットと、イントラネットと、IPマルチメディアサブシステム(IMS:IP Multimedia Subsystem)と、PSストリーミングサービス(PSS:PS Streaming Service)とを含み得る。
【0023】
[0035] 図2は、LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク200は、いくつかのセルラー領域(セル)202に分割される。1つまたは複数のより低い電力クラスのeNB208は、セル202のうちの1つまたは複数と重複するセルラー領域210を有し得る。より低い電力クラスのeNB208は、リモートラジオヘッド(RRH:remote radio head)と呼ばれることがある。より低い電力クラスのeNB208は、フェムトセル(たとえば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、またはマイクロセルであり得る。マクロeNB204は各々、それぞれのセル202に割り当てられ、セル202中のすべてのUE206にEPC110へのアクセスポイントを与えるように構成される。アクセスネットワーク200のこの例には集中コントローラはないが、代替構成では集中コントローラが使用され得る。eNB204は、無線ベアラ制御、承認制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイ116への接続性を含む、すべての無線関係機能を担当する。
【0024】
[0036] アクセスネットワーク200によって採用される変調および多元接続方式は、展開されている特定の電気通信規格に応じて異なり得る。LTE適用例では、周波数分割複信(FDD:frequency division duplexing)と時分割複信(TDD:time division duplexing)の両方をサポートするために、OFDMがDL上で使用され、SC−FDMAがUL上で使用される。当業者なら以下の詳細な説明から容易に諒解するように、本明細書で提示する様々な概念は、LTE適用例に好適である。ただし、これらの概念は、他の変調および多元接続技法を採用する他の電気通信規格に容易に拡張され得る。例として、これらの概念は、Evolution−Data Optimized(EV−DO)またはUltra Mobile Broadband(UMB)に拡張され得る。EV−DOおよびUMBは、CDMA2000規格ファミリーの一部として3rd Generation Partnership Project 2(3GPP2)によって公表されたエアインターフェース規格であり、CDMAを利用して移動局にブロードバンドインターネットアクセスを提供する。これらの概念はまた、広帯域CDMA(W−CDMA)(登録商標)、ならびにTD−SCDMA、TDMAを採用するGlobal System for Mobile Communications(GSM)(登録商標)、Evolved UTRA(E−UTRA)、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、およびOFDMAを採用するFlash−OFDMなど、CDMAの他の変形態を採用するUniversal Terrestrial Radio Access(UTRA)に拡張され得る。UTRA、E−UTRA、UMTS、LTEおよびGSMは、3GPP団体からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2団体からの文書に記載されている。採用される実際のワイヤレス通信規格および多元接続技術は、特定の適用例およびシステムに課された全体的な設計制約に依存することになる。
【0025】
[0037] eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有し得る。MIMO技術の使用により、eNB204は、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートするために空間領域を活用することが可能になる。空間多重化は、データの異なるストリームを同じ周波数上で同時に送信するために使用され得る。データストリームは、データレートを増加させるために単一のUE206に送信されるか、または全体的なシステム容量を増加させるために複数のUE206に送信され得る。これは、各データストリームを空間的にプリコードし(すなわち、振幅および位相のスケーリングを適用し)、次いでDL上で複数の送信アンテナを通して空間的にプリコードされた各ストリームを送信することによって達成される。空間的にプリコードされたデータストリームは、異なる空間シグナチャとともに(1つまたは複数の)UE206に到着し、これにより、(1つまたは複数の)UE206の各々がそのUE206に宛てられた1つまたは複数のデータストリームを復元することが可能になる。UL上で、各UE206は、空間的にプリコードされたデータストリームを送信し、これにより、eNB204は、空間的にプリコードされた各データストリームのソースを識別することが可能になる。
【0026】
[0038] 空間多重化は、概して、チャネル状態が良好であるときに使用される。チャネル状態があまり良好でないときは、送信エネルギーを1つまたは複数の方向に集中させるためにビームフォーミングが使用され得る。これは、複数のアンテナを通して送信するためのデータを空間的にプリコードすることによって達成され得る。セルのエッジにおいて良好なカバレージを達成するために、送信ダイバーシティと組み合わせてシングルストリームビームフォーミング送信が使用され得る。
【0027】
[0039] 以下の詳細な説明では、DL上でOFDMをサポートするMIMOシステムを参照しながらアクセスネットワークの様々な態様について説明する。OFDMは、OFDMシンボル内のいくつかのサブキャリアを介してデータを変調するスペクトル拡散技法である。サブキャリアは正確な周波数で離間する。離間は、受信機がサブキャリアからデータを復元することを可能にする「直交性(orthogonality)」を与える。時間領域では、OFDMシンボル間干渉をなくすために、ガードインターバル(たとえば、サイクリックプレフィックス)が各OFDMシンボルに追加され得る。ULは、高いピーク対平均電力比(PAPR:peak-to-average power ratio)を補償するために、SC−FDMAをDFT拡散OFDM信号の形態で使用し得る。
【0028】
[0040] 図3は、LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図300である。フレーム(10ms)は、等しいサイズの10個のサブフレームに分割され得る。各サブフレームは、2つの連続するタイムスロットを含み得る。2つのタイムスロットを表すためにリソースグリッドが使用され得、各タイムスロットはリソースブロックを含む。リソースグリッドは複数のリソース要素に分割される。LTEでは、リソースブロックは、周波数領域中に12個の連続サブキャリアを含んでおり、各OFDMシンボル中のノーマルサイクリックプレフィックスについて、時間領域中に7個の連続OFDMシンボル、または84個のリソース要素を含んでいる。拡張サイクリックプレフィックスについて、リソースブロックは、時間領域中に6個の連続OFDMシンボルを含んでおり、72個のリソース要素を有する。R302、304として示されるリソース要素のいくつかはDL基準信号(DL−RS:DL reference signal)を含む。DL−RSは、(共通RSと呼ばれることもある)セル固有RS(CRS:Cell-specific RS)302と、UE固有RS(UE−RS:UE-specific RS)304とを含む。UE−RS304は、対応する物理DL共有チャネル(PDSCH)がマッピングされるリソースブロック上のみで送信される。各リソース要素によって搬送されるビット数は変調方式に依存する。すなわち、UEが受信するリソースブロックが多いほど、また変調方式が高いほど、UEのデータレートは高くなる。
【0029】
[0041] 図4は、LTEにおけるULフレーム構造の例を示す図400である。ULのための利用可能なリソースブロックは、データセクションと制御セクションとに区分され得る。制御セクションは、システム帯域幅の2つのエッジにおいて形成され得、構成可能なサイズを有し得る。制御セクション中のリソースブロックは、制御情報を送信するためにUEに割り当てられ得る。データセクションは、制御セクション中に含まれないすべてのリソースブロックを含み得る。ULフレーム構造は、データセクション中の連続するサブキャリアのすべてを単一のUEに割り当てることを可能にし得る連続サブキャリアを含むデータセクションを生じる。
【0030】
[0042] UEには、eNBに制御情報を送信するために、制御セクション中のリソースブロック410a、410bが割り当てられ得る。UEには、eNBにデータを送信するために、データセクション中のリソースブロック420a、420bも割り当てられ得る。UEは、制御セクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理UL制御チャネル(PUCCH:physical UL control channel)中で制御情報を送信し得る。UEは、データセクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理UL共有チャネル(PUSCH:physical UL shared channel)中でデータのみまたはデータと制御情報の両方を送信し得る。UL送信は、サブフレームの両方のスロットにわたり得、周波数上でホッピングし得る。
【0031】
[0043] 初期システムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:physical random access channel)430中でUL同期を達成するためにリソースブロックのセットが使用され得る。PRACH430は、ランダムシーケンスを搬送し、いかなるULデータ/シグナリングも搬送することができない。各ランダムアクセスプリアンブルは、6つの連続するリソースブロックに対応する帯域幅を占有する。開始周波数はネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、ある時間リソースおよび周波数リソースに制限される。周波数ホッピングはPRACHにはない。PRACH試みは単一のサブフレーム(1ms)中でまたは少数の連続サブフレームのシーケンス中で搬送され、UEは、フレーム(10ms)ごとに単一のPRACH試みだけを行うことができる。
【0032】
[0044] 図5は、LTEにおけるユーザプレーンおよび制御プレーンのための無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図500である。UEおよびeNBのための無線プロトコルアーキテクチャは、レイヤ1と、レイヤ2と、レイヤ3との3つのレイヤとともに示されている。レイヤ1(L1レイヤ)は最下位レイヤであり、様々な物理レイヤ信号処理機能を実装する。L1レイヤを本明細書では物理レイヤ506と呼ぶ。レイヤ2(L2レイヤ)508は、物理レイヤ506の上にあり、物理レイヤ506を介したUEとeNBとの間のリンクを担当する。
【0033】
[0045] ユーザプレーンでは、L2レイヤ508は、ネットワーク側のeNBにおいて終端される、媒体アクセス制御(MAC:media access control)サブレイヤ510と、無線リンク制御(RLC:radio link control)サブレイヤ512と、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP:packet data convergence protocol)514サブレイヤとを含む。図示されていないが、UEは、ネットワーク側のPDNゲートウェイ118において終端されるネットワークレイヤ(たとえば、IPレイヤ)と、接続の他端(たとえば、ファーエンドUE、サーバなど)において終端されるアプリケーションレイヤとを含むL2レイヤ508の上にいくつかの上位レイヤを有し得る。
【0034】
[0046] PDCPサブレイヤ514は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間で多重化を行う。PDCPサブレイヤ514はまた、無線送信オーバーヘッドを低減するために上位レイヤデータパケットのヘッダ圧縮と、データパケットを暗号化することによるセキュリティと、UEに対するeNB間のハンドオーバサポートとを与える。RLCサブレイヤ512は、上位レイヤデータパケットのセグメンテーションおよび再統合と、紛失データパケットの再送信と、ハイブリッド自動再送要求(HARQ:hybrid automatic repeat request)による、順序が乱れた受信を補正するデータパケットの並べ替えとを行う。MACサブレイヤ510は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行う。MACサブレイヤ510はまた、UEの間で1つのセル中の様々な無線リソース(たとえば、リソースブロック)を割り振ることを担当する。MACサブレイヤ510はまたHARQ動作を担当する。
【0035】
[0047] 制御プレーンでは、UEおよびeNBのための無線プロトコルアーキテクチャは、制御プレーンのためのヘッダ圧縮機能がないことを除いて、物理レイヤ506およびL2レイヤ508について実質的に同じである。制御プレーンはまた、レイヤ3(L3レイヤ)中に無線リソース制御(RRC:radio resource control)サブレイヤ516を含む。RRCサブレイヤ516は、無線リソース(すなわち、無線ベアラ)を取得することと、eNBとUEとの間のRRCシグナリングを使用して下位レイヤを構成することとを担当する。
【0036】
[0048] 図6は、アクセスネットワーク中でUE650と通信しているeNB610のブロック図である。DLでは、コアネットワークからの上位レイヤパケットが、コントローラ/プロセッサ675に与えられる。コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤの機能を実装する。DLでは、コントローラ/プロセッサ675は、様々な優先度メトリックに基づいてヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および並べ替えと、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化と、UE650への無線リソース割振りとを行う。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作と、紛失パケットの再送信と、UE650へのシグナリングとを担当する。
【0037】
[0049] 送信(TX)プロセッサ616は、L1レイヤ(すなわち、物理レイヤ)のための様々な信号処理機能を実装する。信号処理機能は、UE650における前方誤り訂正(FEC:forward error correction)と、様々な変調方式(たとえば、2位相シフトキーイング(BPSK:binary phase-shift keying)、4位相シフトキーイング(QPSK:quadrature phase-shift keying)、M位相シフトキーイング(M−PSK:M-phase-shift keying)、多値直交振幅変調(M−QAM:M-quadrature amplitude modulation))に基づいた信号コンスタレーションへのマッピングとを可能にするために、コーディングとインターリービングとを含む。次いで、符号化され変調されたシンボルは並列ストリームに分割される。各ストリームは、次いでOFDMサブキャリアにマッピングされ、時間領域および/または周波数領域中で基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)を使用して互いに合成されて、時間領域OFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルを生成する。OFDMストリームは、複数の空間ストリームを生成するために空間的にプリコードされる。チャネル推定器674からのチャネル推定値は、符号化および変調方式を判断するために、ならびに空間処理のために使用され得る。チャネル推定値は、UE650によって送信される基準信号および/またはチャネル状態フィードバックから導出され得る。次いで、各空間ストリームは、別個の送信機618TXを介して異なるアンテナ620に与えられる。各送信機618TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調する。
【0038】
[0050] UE650において、各受信機654RXは、そのそれぞれのアンテナ652を通して信号を受信する。各受信機654RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、受信(RX)プロセッサ656に情報を与える。RXプロセッサ656は、L1レイヤの様々な信号処理機能を実装する。RXプロセッサ656は、UE650に宛てられた任意の空間ストリームを復元するために、情報に対して空間処理を実行する。複数の空間ストリームがUE650に宛てられた場合、それらはRXプロセッサ656によって単一のOFDMシンボルストリームに合成され得る。RXプロセッサ656は、次いで高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)を使用してOFDMシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号のサブキャリアごとに別々のOFDMシンボルストリームを備える。各サブキャリア上のシンボルと基準信号とは、eNB610によって送信される、可能性が最も高い信号のコンスタレーションポイントを判断することによって復元され、復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器658によって計算されるチャネル推定値に基づき得る。軟判定は、次いで、物理チャネル上でeNB610によって最初に送信されたデータおよび制御信号を復元するために復号され、デインターリーブされる。データおよび制御信号は、次いで、コントローラ/プロセッサ659に与えられる。
【0039】
[0051] コントローラ/プロセッサ659はL2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサは、プログラムコードとデータとを記憶するメモリ660に関連し得る。メモリ660は、コンピュータ可読媒体と呼ばれることがある。ULでは、コントローラ/プロセッサ659は、コアネットワークからの上位レイヤパケットを復元するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間での多重分離と、パケット再統合と、復号と、ヘッダの復元と、制御信号処理とを行う。上位レイヤパケットは、次いで、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを表すデータシンク662に与えられる。また、様々な制御信号がL3処理のためにデータシンク662に与えられ得る。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作をサポートするために肯定応答(ACK)および/または否定応答(NACK)プロトコルを使用した誤り検出を担当する。
【0040】
[0052] ULでは、データソース667は、コントローラ/プロセッサ659に上位レイヤパケットを与えるために使用される。データソース667は、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを表す。eNB610によるDL送信に関して説明した機能と同様に、コントローラ/プロセッサ659は、ヘッダ圧縮と、暗号化と、パケットのセグメント化および並べ替えと、eNB610による無線リソース割振りに基づいた論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化とを行うことによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンのためのL2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作、紛失パケットの再送信、およびeNB610へのシグナリングを担当する。
【0041】
[0053] eNB610によって送信される基準信号またはフィードバックからの、チャネル推定器658によって導出されるチャネル推定値は、適切な符号化および変調方式を選択することと、空間処理を可能にすることとを行うために、TXプロセッサ668によって使用され得る。TXプロセッサ668によって生成される空間ストリームは、別個の送信機654TXを介して異なるアンテナ652に与えられる。各送信機654TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調する。
【0042】
[0054] UL送信は、UE650における受信機機能に関して説明した方法と同様の方法でeNB610において処理される。各受信機618RXは、そのそれぞれのアンテナ620を通して信号を受信する。各受信機618RXは、RFキャリア上で変調された情報を復元し、RXプロセッサ670に情報を与える。RXプロセッサ670はL1レイヤを実装し得る。
【0043】
[0055] コントローラ/プロセッサ675はL2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ675は、プログラムコードとデータとを記憶するメモリ676に関連し得る。メモリ676は、コンピュータ可読媒体と呼ばれることがある。ULでは、コントローラ/プロセッサ675は、UE650からの上位レイヤパケットを復元するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の多重分離と、パケットリアセンブリと、復号(decipher)と、ヘッダ復元(decompression)と、制御信号処理とを行う。コントローラ/プロセッサ675からの上位レイヤパケットはコアネットワークに与えられ得る。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作をサポートするためにACKおよび/またはNACKプロトコルを使用した誤り検出を担当する。
【0044】
[0056] 図7は、eNB710と、複数のUE720、722および724とを備える異種ネットワークにおけるセルラー領域を示す図700である。本発明の態様は、eNB710とUE722との間で使用され得るE−UTRAチャネルを見つけることを試みているUE722によるセル探索中のタイミングと周波数との捕捉(acquisition)に関する。E−UTRAチャネルに関連する周波数は、E−UTRA絶対無線周波数チャネル番号(EARFCN:E-UTRA absolute radio frequency channel number)を識別し得る。各E−UTRAチャネルは、UE722によって使用され得る帯域幅の異なる組合せを有し得、FDDまたはTDDをサポートし得る。FDDスペクトルは、同時送信のためのアップリンク帯域とダウンリンク帯域とを必要とし、TDDは、アップリンクとダウンリンクとが同じ周波数上でただし異なる時間に送信される単一の帯域を必要とする。いくつかの事例では、TDDのためのLTE帯域割振りとFDDのためのLTE帯域割振りとが重複し得、アップリンク信号とダウンリンク信号とが同じ帯域中に現れ得る可能性がある。
【0045】
[0057] また、図8を参照すると、UE722は、ダウンリンクシグナリングのために使用される周波数のE−UTRA帯域に対応する特性を有するスペクトルセグメントを検査することによって、セル探索中にダウンリンク信号808を求め得る。一例では、TDD帯域#38は、キャリアごとに9MHz帯域幅をもつ6つのキャリアに分割され得る。本発明のいくつかの実施形態は、帯域全体をカバーするために6つのキャリアのすべてを走査し得る。
【0046】
[0058] スペクトルセグメントは、それがいくつかの要件を満たす場合、LTEダウンリンク信号を特徴づけ得る。LTEシステムにおけるダウンリンク信号は、たとえば、帯域幅にわたって平坦なまたは他のスペクトルプロファイルと、ガードバンドによるスペクトルのエッジにおける急な低下とによって特徴づけられるプロファイルを有し得る。LTEは、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHzまたは20MHzの帯域幅を有するチャネルを定義する。スペクトルプロファイルは、平坦であり、または別の形状を有し、ガードバンドによって制限され得る。UE722は、スペクトルの電力プロファイルが、ガードバンドに対応するチャネルのエッジにおける電力の急な低下をもつ、(たとえば、チャネル帯域幅にわたって十分に平坦な)LTEダウンリンク信号に関連するプロファイルに一致する場合、受信信号がLTEダウンリンク信号を備えると判断し得る。図8に、LTEシステムにおけるダウンリンクスペクトル802を示す。
【0047】
[0059] UE722は、チャネルの中心周波数を見つけて、同期するように構成され得る。UEは、受信RF信号中の検出されたスペクトルのエネルギーおよび電力プロファイルに基づいて中心周波数を識別し得る。近くにあるおよび/または高電力UE724によって送信されたアップリンク信号804の存在は、UE722が正確な中心周波数を識別するのを妨げ得、UE722が利用可能なチャネルのためのEARFCNを取得するのを妨げ得る。UE724によるアップリンク送信808は、一般に、ダウンリンク送信808よりも狭い帯域幅を有するが、著しくより高い電力を有し得る。さらに、TDDモードでは、UE724からのアップリンク送信808は、eNB710のダウンリンク送信808と重複し得る。したがって、UE722は、ダウンリンクスペクトルプロファイルに一致するダウンリンクチャネルを識別し得るが、スペクトル内の電力分布に基づいてチャネルの中心周波数を誤識別し得る。図9は、純粋なアップリンク信号についてのスペクトル900と、純粋なダウンリンク信号についてのスペクトル902と、アップリンク信号とダウンリンク信号とが重複したときに観測されるスペクトル904との例を与える。
【0048】
[0060] UE722は、ダウンリンクフレーム送信期間またはフレーム送信期間の一部分または他の間隔に対応する時間期間中にRF信号のスペクトルを特徴づけることによってダウンリンク信号を検出し得る。LTEシステムでは、たとえば、フレーム送信時間が10ミリ秒であり得、時間期間が5ミリ秒であり得る。UE722は、第1のリスト中において、一般に、低電力ガードバンドを特徴づけるチャネルエッジにおける急な低下をもつ、ダウンリンク信号に関連する電力プロファイルを有するスペクトルに対応するEARCFN候補を識別し得る。EARFCN候補はスペクトルセグメントの中心周波数によって識別され得る。1つまたは複数のアップリンク信号がダウンリンク信号の送信中に存在するときに、第1のリストが相対的に短くなり得ることが予想され得る。
【0049】
[0061] UE722は、EARCFNに対応するスペクトルが、しきい値を超える合成エネルギーまたは平均エネルギーを有するとき、EARFCN候補の第2のリストをコンパイルし得る。平均エネルギーは、たとえば、Hz当たりのエネルギーとして表され得る。いくつかの実施形態では、第2のリストは、第1のリストに含めるのに適格でなかったスペクトルに関係する候補を備え得る。エネルギーしきい値は雑音フロアに対して定義され得、しきい値は、EARFCN候補を削除するかまたは適格とするために使用され得る。雑音フロアは、ガードバンド中の周波数など、いくつかの周波数のエネルギーレベルから計算され得る。最低エネルギー周波数におけるエネルギーは、雑音フロアを計算するために使用され得、しきい値は、ワイヤレスシステムの特定の特性に適応するように補正係数または他の構成されたオフセットを使用して設定され得る。一例では、しきい値は、ある割合のスペクトルセグメントの考慮からの削除を可能にするように選択された2〜3dBの構成されたオフセットを使用して設定され得る。
【0050】
[0062] 第2のリストは、近くにあるUE724から受信したアップリンク信号の存在下でさえ、UE722がシステムEARCFNを見つけることを可能にし得る。第2のリストに記載されたいくつかの候補は、エネルギーしきい値を超えるが、ダウンリンク信号中で予想された周波数の範囲なしで高電力アップリンク信号の周波数を有する、総エネルギーまたは平均エネルギーを有するスペクトルに対応し得る。したがって、第1のリストは、一般に、アップリンク信号によって与えられた周波数を含むスペクトルを含まないので、第1のリスト中で見つけられたEARFCN候補は、使用可能なEARCFNをもたらす可能性がより高く、UE722は、より高い程度の信頼性をもつダウンリンクチャネルについての中心周波数の位置を特定し得る。
【0051】
[0063] UE722によってコンパイルされたリストは、タイミングおよび周波数情報を捕捉し、使用可能なEARCFNを最終的に判断するためにUE722が探索し得る、いくつかのEARFCN候補を与え得る。実行されるべき探索の数により、捕捉時間が長くなることがある。たとえば、TDD帯域#38は50MHz帯を備え得、合成リストは約500以上の探索を与え得る。タイミングおよび周波数の捕捉には50msかかり得るので、UE722は、空の帯域38を探索するのに25秒以上を費やし得る。
【0052】
[0064] セル捕捉時間は、ダウンリンク信号とアップリンク信号とを分離することによって改善され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのスペクトルセグメントがアップリンク信号なしにダウンリンク信号を備えることを保証するために、スロット送信時間に対応する時間間隔中のスペクトルセグメントが分析され得る。一例では、0.5msの時間間隔中の10個のスペクトル推定値がLTEスロット送信タイミングに対応する。LTEシステムにおけるDLフレーム構造300(図3参照)は、10msの持続時間を有し得、10個の等しいサイズのサブフレームに分割され、各々が0.5msの2つのスロットを有し得る。
【0053】
[0065] 10msのフレーム送信時間を有するLTEシステムの場合、10個のスペクトル推定値は、EARCFN捕捉プロセス中の5ms期間にわたり得る。本発明のいくつかの実施形態では、他のスロット中の干渉アップリンク信号のスペクトルを除外しながら、ダウンリンク信号を備える少なくとも1つのスペクトルセグメントをキャプチャするために、5ms総期間にわたる10個以上の時間間隔のセットの各々中にスペクトル推定値が取得される。タイミングチャート810は、ダウンリンク送信822とアップリンク送信824と他の送信826とが異なる時間に発生するTDDタイミング820を示す。複数の時間間隔828中のスペクトルセグメントが、5msウィンドウ830内で分析され得、時間間隔のセットの各0.5ms時間間隔中で見つけられたスペクトルの特性が、ダウンリンク信号が存在するかどうかを判断するために分析される。いくつかの実施形態では、より滑らかでより一貫したスペクトル推定値を取得するために、時間間隔828の2つ以上のセット830の対応する時間間隔828中のスペクトル推定値が平均化され得る。一例では、RF信号中および/または特定のスペクトルセグメント中で観測されるローディング変動およびフェージング変動をなくすために、パイプラインベースの平均化が使用され得る。パイプライン平均化には、時間期間(time period)の連続するセット間の平均化において使用される中間値を維持するために追加のメモリが必要であり得る。
【0054】
[0066] より短い時間間隔828中でのスペクトルセグメントの検査は、処理時間の著しい増加、したがって、増加した捕捉時間を必要とし得る。いくつかの実施形態では、並列処理によっておよび/または探索されるべきEARFCN候補の数を制限することによって、捕捉時間が低減され得る。
【0055】
[0067] 時間間隔のセット830中の各時間間隔828について、UE722は、LTEチャネル帯域幅に対応する周波数の範囲にわたってある電力プロファイルを有し、スペクトルエッジにおける急な低下として現れ得るスペクトルセグメントの上縁および下縁におけるガードバンドを有する、発見されたスペクトルセグメントに対応するEARFCN候補を第1のリスト中で識別し得る。第2のリスト中では、UE722は、雑音フロアに対して定義されたしきい値を超える合成エネルギーを有するスペクトルの発生を識別し得る。
【0056】
[0068] 短縮された時間間隔828は、時間間隔828中で見つけられたスペクトルセグメントに対応する周波数または周波数の範囲に関係する多数の候補EARFCNを生成し得る。UE722は、セル探索のための限られた数のEARCFN候補を選択し得、時間間隔828の1つまたは複数のセットについての第1のリストと、時間間隔828の1つまたは複数のセットについての第2のリストとを統合し得る。UE722はまた、リストのコンテンツに優先度を付け、第1のリストを第2のリストセットよりも優先させ、および/または探索されるべきいくつかのチャネルを取得するために第1および第2のリストを連結し得る。いくつかの実施形態では、1つまたは複数のリスト中での周波数または周波数の帯域の発生頻度に基づいて、結果に優先度が付けられ得る。同数の発生を有する異なる周波数は、対応するスペクトルセグメントのエネルギーレベルに従ってソートされ得る。
【0057】
[0069] 一例では、UE722は、10個の時間間隔のセットから生成された第1のリストのすべてを合成またはマージし得、時間間隔のセットから生成された第2のリストのすべてを合成またはマージし得る。UEは、次いで、識別された周波数の発生頻度の順序によって、合成された第1のリストと合成された第2のリストの各々をソートし得る。UEは、第1のリスト中で識別された周波数のエネルギーに基づいて、合成された第1のリストをソートし得る。UEは、次いで、探索のための第3のリストを取得するために、合成された第2のリストからのエントリを合成された第1のリストに追加し得る。
【0058】
[0070] いくつかの実施形態では、UEは、グループのメンバーシップが、たとえば50個のエントリであり得る、あらかじめ定義された数(predefined number)のエントリを超えない、探索されるべきスペクトルセグメントの第3のリストまたはグループをコンパイルし得る。一般に、第1のリスト中のエントリはより高いレベルの信頼性に関連付けられ得、第1のリストは、したがって、第3のリストへの選択の目的でより高い優先度を割り当てられ得る。いくつかの実施形態では、第1リストと第2のリストの両方中で識別されたスペクトルセグメントは、両方のリスト中での発生頻度に基づいて優先度を付けられ得る。いくつかの実施形態では、第1のリストと第2のリストの両方中で識別されたスペクトルセグメントは、第1のリスト中での発生頻度と、第2のリスト中で識別された時間間隔828中で検出された電力レベルとに基づいて優先度を付けられ得る。
【0059】
[0071] いくつかの実施形態では、スペクトルセグメントの分析が、ワイヤレスシステムに関係する追加情報をもたらし得る。たとえば、時間間隔828中で観測されたスペクトルセグメントの周波数とタイミングとの分析が、時分割複信アップリンクダウンリンクパターンを判断するために使用され得る。
【0060】
[0072] 図10は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート1000である。本方法は、TDD帯域におけるEARFCNを識別するためにUE710によって実行され得る。ステップ1002において、UE710は、第1のTDD帯域を現在TDD帯域として選択する。現在TDD帯域は、時分割複信帯域インデックス番号を使用して識別され得る。さらに、UE107は、スペクトルセグメント中で観測されたエネルギーなど、1つまたは複数のファクタに基づいて低雑音増幅器のための利得状態を設定し得る。ステップ1004において、UE710は、現在帯域中に存在する周波数を表すスペクトル推定値を取得し得る。ステップ1006において、UE107は、時間間隔中の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断する。周波数スペクトルセグメントは、現在TDD帯域のチャネルに対応し得る。電力プロファイルは、周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、周波数スペクトルセグメント中の周波数にわたるエネルギーの分布とによって特徴づけられ得る(図8参照)。ステップ1008において、UE107が、スペクトルセグメントがダウンリンク信号の電力プロファイルに一致する電力プロファイルを有すると判断した場合、ステップ1014において、候補の第1のリスト中でスペクトルセグメントおよび/または時間間隔が識別され得る。一例では、図9のスペクトル900に示すように、概して平坦な電力セグメント802がチャネル帯域幅にわたって広がり得る。ステップ1010において、UE107が、スペクトルセグメントの電力プロファイルがしきい値エネルギーを超えると判断した場合、ステップ1016において、候補の第2のリスト中でスペクトルセグメントおよび/または時間間隔が識別され得る。スペクトルセグメントは、図9の例示的なスペクトル902および904に示すように、近接して位置する高電力UEがスペクトルセグメント中でアップリンク信号804を送信するとき、しきい値を超えるエネルギーを有し得る。
【0061】
[0073] ステップ1012において、UE107は、第1および第2のリスト中で識別された時間間隔および/またはスペクトルセグメントに基づいて(ステップ1020における)ワイヤレス通信システムのEARFCNを判断し得る。EARFCNが判断され得ない場合、UE107は別のTDD帯域を探索し、ステップ1018において現在帯域インデックスを増分し、ステップ1004において探索を再開し得る。
【0062】
[0074] 図10に示すプロセスでは、スペクトルセグメントは、10ms以上になり得るLTEシステムのフレーム持続時間の一部分に対応する時間期間に関係し得る。たとえば、スペクトルセグメントは、5msの使用された期間に関係し得る。図10に示すプロセスは、より大きい数のより短いタイミング間隔を使用する本発明のいくつかの実施形態において適応および採用され得る。本発明のいくつかの実施形態は、合計5msになる時間間隔のセットを使用してプロセスを実行し、したがって、図10に関して説明したスペクトルセグメントの数の倍数をもたらす。
【0063】
[0075] 図11は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート1100である。本方法はUE107によって実行され得る。ステップ1102において、UE107は、時間間隔828のセットに対するインデックスを作成し得る。インデックスは、スペクトルセグメントが分析される現在の時間間隔828を識別するために使用され得る。いくつかの実施形態では、スペクトルセグメントが並列に処理されるときを含めて、インデックスが使用されないことがある。
【0064】
[0076] ステップ1104において、UE107は、複数の時間間隔828中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断し得る。各時間間隔828の持続時間はワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応し得、複数の時間間隔は連続する時間間隔828を備え、ワイヤレス通信システムの1/2フレーム送信時間に広がり得る。複数の時間間隔が10個の時間間隔を備え得、複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有し、合計少なくとも5ミリ秒の持続時間となり得る。いくつかの実施形態では、複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す。
【0065】
[0077] 複数の時間間隔828の各々中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値は、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化され得る。対応する時間間隔からのスペクトル推定値は、パイプラインを使用して平均化され得る。
【0066】
[0078] いくつかの実施形態では、UE107は、周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断するより前に、時分割複信帯域インデックス番号を選択し得る。いくつかの実施形態では、UE107は、周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断しながら、低雑音増幅器のための利得状態を設定し得る。
【0067】
[0079] 周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルは、周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、周波数スペクトルセグメント中の周波数にわたるエネルギーの分布とによって特徴づけられ得る(たとえば、図9のスペクトル900参照)。受信無線周波数信号は、アクセスポイント(たとえばeNB710)によって送信されたダウンリンク信号802と、ユーザ機器724によって送信されたアップリンク信号804とを含み得る。時間間隔828の数(number)は、アップリンク信号824からの周波数なしに、ダウンリンク信号822に対応する周波数を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択され得る。
【0068】
[0080] ステップ1106において、UE107が、現在時間間隔828中のスペクトルセグメントがダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有すると判断した場合、ステップ1112において、現在時間間隔828についての周波数スペクトルセグメントの第1のリスト中でスペクトルセグメントが識別され得る。一例では、ダウンリンク信号は、図9のスペクトル900に示すように、チャネル帯域幅にわたって広がり得る概して平坦な電力セグメント802として特徴づけられるプロファイルを有し得る。第1のリスト中で識別される周波数スペクトルセグメントはガードバンドによって制限され得る。ワイヤレスシステムは、1.4MHzと、3MHzと、5MHzと、10MHzと、15MHzと、20MHzとのうちの1つまたは複数を含む複数のダウンリンクチャネル帯域幅を定義し得る。
【0069】
[0081] ステップ1108において、UE107が、現在の時間間隔828中のスペクトルセグメントが雑音フロアに対するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有すると判断した場合、ステップ1116において、現在の時間間隔828についての周波数スペクトルセグメントの第2のリスト中でスペクトルセグメントが識別され得る。スペクトルセグメントは、図9の例示的なスペクトル902および904に示すように、近接して位置する高電力UEがスペクトルセグメント中でアップリンク信号804を送信するとき、しきい値を超えるエネルギーを有し得る。第1のリスト中で識別される周波数スペクトルセグメントはガードバンドによって制限され得、事前構成されたオフセット値に追加された1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて、雑音しきい値が判断され得る。いくつかの実施形態では、雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値によって雑音フロアをオフセットすることによって判断される。
【0070】
[0082] ステップ1110において、UE107は、別の時間間隔828が処理のために残っているかどうかを判断し得、それに応じて、ステップ1118において、時間間隔カウンタを増分する。
【0071】
[0083] 時間間隔828のすべて中のスペクトルセグメントを処理した後、ステップ1118において、UE107は、第1および第2のリスト中で識別された周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断(determine)し得る。UE107は、第1および第2のリスト中の最も頻繁に識別された周波数スペクトルセグメントからのダウンリンク周波数を判断し得る。UE107は、複数の時間間隔について生成された第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第1のリストにマージすることと、時間間隔のセットについて生成された第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第2のリストにマージすることとによって、ダウンリンク周波数を判断し得る。マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストは、スペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられ得る。
【0072】
[0084] UE107は、あらかじめ定義された数の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、マージされた第1のリストをマージされた第2のリストと合成し得る。あらかじめ定められた数は、所望の最大絶対無線周波数チャネル番号捕捉時間を取得するように選択され得る。UE107は、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて合成リスト中で識別されたスペクトルセグメントを探索し得る。UE107は、スペクトルセグメントを、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストからの合成リストに加え、マージされた第1のリストが、マージされた第2のリストよりも高い優先度を有し得る。
【0073】
[0085] UE107は、利用可能なアップリンクおよびダウンリンク周波数に対応する、EAFRCNなどの、絶対無線周波数チャネル番号(absolute radio frequency channel number)を識別することによって、ダウンリンク周波数を判断し得る。UE107は、時分割複信アップリンクダウンリンクパターンを判断し得る。
【0074】
[0086] 図12は、例示的な装置1202中の異なるモジュール/手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図1200である。装置1202はUE107であり得る。装置1202は受信モジュール1204を含み、受信モジュール1204は、RF信号1232を受信し、スペクトルセグメント1220を与える。スペクトルセグメントは、複数の時間間隔828中に存在し得る。各時間間隔828の持続時間は、ワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応し得、複数の時間間隔は、連続する時間間隔828を備え、ワイヤレス通信システムの1/2フレーム送信時間にわたり得る。複数の時間間隔が10個の時間間隔を備え得、複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有し、合計少なくとも5ミリ秒の持続時間となり得る。いくつかの実施形態では、複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す。
【0075】
[0087] 複数の時間間隔828の各々中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値は、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化され得る。対応する時間間隔からのスペクトル推定値は、パイプラインを使用して平均化され得る。
【0076】
[0088] 装置1202は、複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断するモジュール1206を含む。周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルは、周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、周波数スペクトルセグメント中の周波数にわたるエネルギーの分布とによって特徴づけられ得る(たとえば、図9のスペクトル900参照)。受信無線周波数信号は、アクセスポイント(たとえばeNB710)によって送信されたダウンリンク信号802と、ユーザ機器724によって送信されたアップリンク信号804とを含み得る。時間間隔828の数(number)は、アップリンク信号824からの周波数なしに、ダウンリンク信号822に対応する周波数を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択され得る。
【0077】
[0089] 装置1202は、各時間間隔828について周波数スペクトルセグメントの第1のリスト1226を生成するモジュール1208を含み、第1のリストは、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、各時間間隔828中の周波数スペクトルセグメントを識別する。一例では、ダウンリンク信号は、図9のスペクトル900に示すように、チャネル帯域幅にわたって広がり得る平坦または他の形の電力セグメント802として特徴づけられる電力またはエネルギープロファイルを有し得る。第1のリスト中で識別される周波数スペクトルセグメントはガードバンドによって制限され得る。ワイヤレスシステムは、1.4MHzと、3MHzと、5MHzと、10MHzと、15MHzと、20MHzとのうちの1つまたは複数を含む複数のダウンリンクチャネル帯域幅を定義し得る。
【0078】
[0090] 装置1202は、各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリスト1228を生成するモジュール1210を含み、第2のリストは、雑音フロアに対するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する。スペクトルセグメントは、図9の例示的なスペクトル902および904に示すように、近接して位置する高電力UEがスペクトルセグメント中でアップリンク信号804を送信するとき、しきい値を超えるエネルギーを有し得る。
【0079】
[0091] 装置1202は、第1のリスト1226および第2のリスト1228中で識別された周波数スペクトルセグメントに基づいてワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数1230を判断するモジュール1210を含む。UE107は、第1および第2のリスト中の最も頻繁に識別された周波数スペクトルセグメントからのダウンリンク周波数を判断し得る。モジュール1210は、複数の時間間隔について生成された第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第1のリストにマージすることと、時間間隔のセットについて生成された第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第2のリストにマージすることとによって、ダウンリンク周波数を判断し得る。マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストは、スペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられ得る。
【0080】
[0092] モジュール1210は、あらかじめ定義された数の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、マージされた第1のリストをマージされた第2のリストと合成し得る。あらかじめ定められた数は、所望の最大絶対無線周波数チャネル番号捕捉時間を取得するように選択され得る。モジュール1210は、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて合成リスト中で識別されたスペクトルセグメントを探索し得る。モジュール1210は、スペクトルセグメントを、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストからの合成リストに加え、マージされた第1のリストが、マージされた第2のリストよりも高い優先度を有し得る。
【0081】
[0093] モジュール1210は、利用可能なアップリンクおよびダウンリンク周波数に対応する、EAFRCNなど、絶対無線周波数チャネル番号を識別することによって、ダウンリンク周波数を判断し得る。モジュール1210は、時分割複信アップリンクダウンリンクパターンを判断し得る。
【0082】
[0094] 本装置は、上述のフローチャート図10および図11中のアルゴリズムのステップの各々を実行する追加のモジュールを含み得る。したがって、上述のフローチャート図10および図11の中の各ステップは、1つのモジュールによって実行され得、本装置は、それらのモジュールのうちの1つまたは複数を含み得る。それらのモジュールは、述べられたプロセス/アルゴリズムを行うように特に構成された1つまたは複数のハードウェア構成要素であるか、述べられたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実装されるか、プロセッサによる実装のためにコンピュータ可読媒体内に記憶されるか、またはそれらの何らかの組合せであり得る。
【0083】
[0095] 図13は、処理システム1314を採用する装置1202’のためのハードウェア実装形態の一例を示す図である。処理システム1314は、バス1324によって概略的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス1324は、処理システム1314の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス1324は、プロセッサ1304によって表される1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェアモジュールと、モジュール1204、1206、1208、1210、1212と、コンピュータ可読媒体1306とを含む様々な回路を互いにリンクする。バス1324はまた、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路など、様々な他の回路をリンクし得るが、これらの回路は当技術分野においてよく知られており、したがって、これ以上説明しない。
【0084】
[0096] 処理システム1314はトランシーバ1310に結合され得る。トランシーバ1310は、1つまたは複数のアンテナ1320に結合される。トランシーバ1310は、伝送媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を与える。処理システム1314は、コンピュータ可読媒体1306に結合されたプロセッサ1304を含む。プロセッサ1304は、コンピュータ可読媒体1306に記憶されたソフトウェアの実行を含む一般的な処理を担当する。ソフトウェアは、プロセッサ1304によって実行されたとき、処理システム1314に、特定の装置のための上記で説明した様々な機能を実行させる。コンピュータ可読媒体1306はまた、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1304によって操作されるデータを記憶するために使用され得る。処理システムは、モジュール1204、1206、1208、1210、および1212のうちの少なくとも1つをさらに含む。モジュール1204、1206、1208、1210、および1212は、プロセッサ1304中で動作するか、コンピュータ可読媒体1306中に常駐する/記憶されたソフトウェアモジュールであるか、プロセッサ1304に結合された1つまたは複数のハードウェアモジュールであるか、またはそれらの何らかの組合せであり得る。処理システム1314は、UE650の構成要素であり得、メモリ660、および/またはTXプロセッサ668と、RXプロセッサ656と、コントローラ/プロセッサ659とのうちの少なくとも1つを含み得る。
【0085】
[0097] 一構成では、ワイヤレス通信のための装置1202/1202’は、RF信号を受信するための手段1204と、複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断するための手段1206と、各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成するための手段1208であって、第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する、手段1208と、各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成するための手段1210であって、第2のリストが、雑音フロアに対するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する、手段1210と、第1および第2のリスト中で識別された周波数スペクトルセグメントに基づいてワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断するための手段1212とを含む。
【0086】
[0098] 手段1204は、複数の時間間隔828中に存在し得るスペクトルセグメント1220を与え得る。各時間間隔828の持続時間は、ワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応し得、複数の時間間隔は、連続する時間間隔828を備え、ワイヤレス通信システムの1/2フレーム送信時間にわたり得る。複数の時間間隔が10個の時間間隔を備え得、複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有し、合計少なくとも5ミリ秒の持続時間となり得る。いくつかの実施形態では、複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す。
【0087】
[0099] 複数の時間間隔828の各々中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値は、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化され得る。対応する時間間隔からのスペクトル推定値は、パイプラインを使用して平均化され得る。
【0088】
[00100] 手段1206は、周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、周波数スペクトルセグメント中の周波数にわたるエネルギーの分布とによって特徴づけられる電力プロファイル(たとえば、図9のスペクトル900参照)を判断し得る。受信無線周波数信号は、アクセスポイント(たとえばeNB710)によって送信されたダウンリンク信号802と、ユーザ機器724によって送信されたアップリンク信号804とを含み得る。時間間隔828の数は、アップリンク信号824からの周波数なしに、ダウンリンク信号822に対応する周波数を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択され得る。
【0089】
[00101] 一例では、手段1208は、ダウンリンク信号が、図9のスペクトル900に示すように、チャネル帯域幅にわたって広がり得る平坦または他の形の電力セグメント802によって特徴づけられる電力プロファイルを有すとき、一致を判断し得る。第1のリスト中で識別される周波数スペクトルセグメントはガードバンドによって制限され得る。ワイヤレスシステムは、1.4MHzと、3MHzと、5MHzと、10MHzと、15MHzと、20MHzとのうちの1つまたは複数を含む複数のダウンリンクチャネル帯域幅を定義し得る。
【0090】
[00102] 手段1210は、図9の例示的なスペクトル902および904に示すように、たとえば、近接して位置する高電力UEがスペクトルセグメント中でアップリンク信号804を送信するとき、しきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する周波数スペクトルセグメントを判断し得る。第1のリスト中で識別される周波数スペクトルセグメントはガードバンドによって制限され得、事前構成されたオフセット値に追加された1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて、雑音しきい値が判断され得る。いくつかの実施形態では、雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値によって雑音フロアをオフセットすることによって判断される。
【0091】
[00103] 手段1210は、第1および第2のリスト中の最も頻繁に識別された周波数スペクトルセグメントからのダウンリンク周波数を判断し得る。手段1210は、複数の時間間隔について生成された第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第1のリストにマージすることと、時間間隔のセットについて生成された第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第2のリストにマージすることとによって、ダウンリンク周波数を判断し得る。マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストは、スペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられ得る。
【0092】
[00104] 手段1210は、あらかじめ定義された数(predefined number)の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、マージされた第1のリストをマージされた第2のリストと合成し得る。あらかじめ決められた数(predetermined number)は、所望の最大絶対無線周波数チャネル番号捕捉時間を取得するように選択され得る。手段1210は、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて合成リスト中で識別されたスペクトルセグメントを探索し得る。手段1210は、スペクトルセグメントを、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、マージされた第1のリストおよびマージされた第2のリストからの合成リストに加え、マージされた第1のリストが、マージされた第2のリストよりも高い優先度を有し得る。
【0093】
[00105] 手段1210は、利用可能なアップリンクおよびダウンリンク周波数に対応する、EAFRCNなど、絶対無線周波数チャネル番号を識別することによって、ダウンリンク周波数を判断し得る。手段1210は、時分割複信アップリンクダウンリンクパターンを判断し得る。
【0094】
[00106] 上述の手段は、上述の手段によって具陳される機能を実行するように構成された、装置1202、および/または装置1202’の処理システム1314の上述のモジュールのうちの1つまたは複数であり得る。上記で説明したように、処理システム1314は、TXプロセッサ668と、RXプロセッサ656と、コントローラ/プロセッサ659とを含み得る。したがって、一構成では、上述の手段は、上述の手段によって具陳した機能を実行するように構成されたTXプロセッサ668と、RXプロセッサ656と、コントローラ/プロセッサ659とであり得る。
【0095】
[00107] 開示したプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は再構成され得ることを理解されたい。さらに、いくつかのステップは組み合わせられるかまたは省略され得る。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
【0096】
[00108] 以上の説明は、当業者が本明細書で説明した様々な態様を実行できるようにするために提供したものである。これらの態様に対する様々な変更は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義した一般的原理は他の態様に適用することができる。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示された態様に限定されるものではなく、言語的主張に矛盾しない最大限の範囲を与えられるべきであり、単数形の要素への言及は、明確にそう明記されていない限り、「ただ1つの(one and only one)」を意味するものではなく、「1つまたは複数の(one or more)」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの(some)」という語は、1つまたは複数の、を表す。当業者に知られている、または後に知られることになる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素のすべての構造的および機能的均等物は、参照により本明細書に明白に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されるものである。さらに、本明細書に開示したいかなることも、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に具陳されているかどうかにかかわらず、公に供するものではない。いかなるクレーム要素も、その要素が「のための手段(means for)」という語句を使用して明確に具陳されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1] 複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断することと、ここで周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルが、前記周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、前記周波数スペクトルセグメント中の前記周波数にわたる前記エネルギーの分布とによって特徴づけられる;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成することと、前記第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成することと、前記第2のリストが、雑音フロアに関係するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
前記第1および第2のリスト中で識別された複数の前記周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断することと
を備える、ワイヤレス通信の方法。
[C2] 前記ダウンリンク周波数を判断することが、
前記複数の時間間隔について生成された複数の前記第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられた1つのマージされた第1のリストにマージすることと、
前記複数の時間間隔について生成された複数の前記第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられた1つのマージされた第2のリストにマージすることと
を含む、C1に記載の方法。
[C3] 前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストがスペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられる、C2に記載の方法。
[C4] 前記ダウンリンク周波数を判断することが、
あらかじめ定義された数の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、前記マージされた第1のリストを前記マージされた第2のリストと合成することと、
利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて前記合成リスト中で識別された複数の前記スペクトルセグメントを探索することと
を含む、C2に記載の方法。
[C5] 前記あらかじめ定められた数が、所望の最大絶対無線周波数チャネル番号捕捉時間を取得するように選択される、C4に記載の方法。
[C6] 複数のスペクトルセグメントが、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストから前記合成リストに加えられ、前記マージされた第1のリストが、前記マージされた第2のリストよりも高い優先度を有する、C4に記載の方法。
[C7] 前記ダウンリンク周波数を判断することが、前記判断されたダウンリンク周波数に対応する絶対無線周波数チャネル番号を識別すること
を含む、C1に記載の方法。
[C8] 前記受信無線周波数信号が、アクセスポイントによって送信されたダウンリンク信号と、ユーザ機器によって送信されたアップリンク信号と
を含み、時間間隔の数が、前記アップリンク信号なしに、前記ダウンリンク信号を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択される、C1に記載の方法。
[C9] 各時間間隔の持続時間が、前記ワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応する、C1に記載の方法。
[C10] 前記複数の時間間隔が、連続する時間間隔を備え、前記複数の時間間隔が、前記ワイヤレス通信システムのフレーム送信時間の1/2にわたる、C9に記載の方法。
[C11] 前記複数の時間間隔が10個の時間間隔を備え、前記複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有する、C9に記載の方法。
[C12] 前記複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す、C9に記載の方法。
[C13] 前記複数の時間間隔の各々中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値が、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化される、C9に記載の方法。
[C14] 対応する時間間隔からのスペクトル推定値が、パイプラインを使用して平均化される、C13に記載の方法。
[C15] 前記第1のリスト中で識別される前記周波数スペクトルセグメントがガードバンドによって制限される、C1に記載の方法。
[C16] 前記雑音しきい値が、事前構成されたオフセット値に追加された1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断される、C15に記載の方法。
[C17] 前記雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値によって前記雑音フロアをオフセットすることによって判断される、C15に記載の方法。
[C18] 前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセットと、前記周波数スペクトルセグメント中で識別された1つまたは複数の最も低いエネルギー周波数のエネルギーレベルとの組合せに基づいて判断される、C15に記載の方法。
[C19] 前記ダウンリンク周波数を判断することが、時分割複信アップリンクダウンリンクパターンを判断すること
を含む、C1に記載の方法。
[C20] 前記周波数スペクトルセグメントの前記電力プロファイルを判断することが、時分割複信帯域インデックス番号を選択すること
を含む、C19に記載の方法。
[C21] 前記周波数スペクトルセグメントの前記電力プロファイルを判断することが、低雑音増幅器のための利得状態を設定すること
を含む、C19に記載の方法。
[C22] 複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断するための手段と、ここで周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルが、前記周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、前記周波数スペクトルセグメントの前記周波数にわたる前記エネルギーの分布とによって特徴づけられる;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成するための手段と、前記第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成するための手段と、前記第2のリストが、雑音フロアに関係するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
前記第1および第2のリスト中で識別された前記周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断するための手段と
を備える、ワイヤレス通信のための装置。
[C23] 前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が、前記複数の時間間隔について生成された前記第1のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第1のリストにマージし、前記複数の時間間隔について生成された前記第2のリストを、スペクトルセグメントの発生回数によって順序付けられたマージされた第2のリストにマージする、C22に記載の装置。
[C24] 前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストがスペクトルセグメントエネルギーによってさらに順序付けられる、C23に記載の装置。
[C25] 前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が、あらかじめ定義された数の最も頻繁に発生するスペクトルセグメントに制限された合成リストを取得するために、前記マージされた第1のリストを前記マージされた第2のリストと合成し、利用可能なアップリンク周波数および利用可能なダウンリンク周波数を求めて前記合成リスト中で識別された前記スペクトルセグメントを探索する、C23に記載の装置。
[C26] あらかじめ定められた数が、所望の最大絶対無線周波数チャネル番号捕捉時間を取得するように選択される、C25に記載の装置。
[C27] スペクトルセグメントが、それらの発生頻度とリスト優先度とに基づいて、前記マージされた第1のリストおよび前記マージされた第2のリストから前記合成リストに加えられ、前記マージされた第1のリストが、前記マージされた第2のリストよりも高い優先度を有する、C25に記載の装置。
[C28] 前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が、前記判断されたダウンリンク周波数に対応する絶対無線周波数チャネル番号を識別する、C22に記載の装置。
[C29] 前記受信無線周波数信号が、アクセスポイントによって送信されたダウンリンク信号と、ユーザ機器によって送信されたアップリンク信号と
を含み、時間間隔の数が、前記アップリンク信号なしに、前記ダウンリンク信号を備える少なくとも1つの周波数スペクトルセグメントを与えるように選択される、C22に記載の装置。
[C30] 各時間間隔の持続時間が、前記ワイヤレス通信システムのダウンリンクスロット送信時間に対応する、C22に記載の装置。
[C31] 前記複数の時間間隔が、連続する時間間隔を備え、前記複数の時間間隔が、前記ワイヤレス通信システムのフレーム送信時間の1/2にわたる、C30に記載の装置。
[C32] 前記複数の時間間隔が10個の時間間隔を備え、前記複数の時間間隔の各々が0.5ミリ秒の持続時間を有する、C30に記載の装置。
[C33] 前記複数の時間間隔が10ミリ秒ごとに繰り返す、C30に記載の装置。
[C34] 前記複数の時間間隔の各々中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値が、別の複数の時間間隔中の対応する時間間隔中の前記受信無線周波数信号のスペクトル推定値と平均化される、C30に記載の装置。
[C35] 対応する時間間隔からのスペクトル推定値が、パイプラインを使用して平均化される、C34に記載の方法。
[C36] 前記第1のリスト中で識別される前記周波数スペクトルセグメントがガードバンドによって制限される、C22に記載の装置。
[C37] 前記雑音しきい値が、事前構成されたオフセット値に加えられた1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断される、C36に記載の方法。
[C38] 前記雑音フロアが、1つまたは複数のガードバンド周波数のエネルギーに基づいて判断され、前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセット値によって前記雑音フロアをオフセットすることによって判断される、C36に記載の方法。
[C39] 前記しきい値エネルギーが、事前構成されたオフセットと、前記周波数スペクトルセグメント中で識別された1つまたは複数の最も低いエネルギー周波数のエネルギーレベルとの組合せに基づいて判断される、C36に記載の方法。
[C40] 前記ダウンリンク周波数を判断するための前記手段が、時分割複信アップリンクダウンリンクパターンを判断する、C32に記載の装置。
[C41] 前記周波数スペクトルセグメントの前記電力プロファイルを判断するための前記手段が、時分割複信帯域インデックス番号を選択する、C34に記載の装置。
[C42] 前記周波数スペクトルセグメントの前記電力プロファイルを判断するための前記手段が、低雑音増幅器のための利得状態を設定する、C34に記載の装置。
[C43] 少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリと
を備える、ワイヤレス通信のための装置であって、
ここで前記少なくとも1つのプロセッサは、
複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断することと、ここで周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルが、前記周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、前記周波数スペクトルセグメント中の前記周波数にわたる前記エネルギーの分布とによって特徴づけられる;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成することと、前記第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成することと、前記第2のリストが、雑音フロアに関係するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
前記第1および第2のリスト中で識別された前記周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断することと
を行うように構成された、装置。
[C44] プログラムコードを記録した非一時的コンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品であって、前記プログラムコードは、
複数の時間間隔中の受信無線周波数信号の周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルを判断すること
をコンピュータに行わせるプログラムコードと、ここで周波数スペクトルセグメントの電力プロファイルが、前記周波数スペクトルセグメントのエネルギーと、前記周波数スペクトルセグメント中の前記周波数にわたる前記エネルギーの分布とによって特徴づけられる;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第1のリストを生成すること
をコンピュータに行わせるプログラムコードと、前記第1のリストが、ダウンリンク信号の電力プロファイルに一致するエネルギー分布を有する、前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
各時間間隔について周波数スペクトルセグメントの第2のリストを生成すること
をコンピュータに行わせるプログラムコードと、前記第2のリストが、雑音フロアに関係するしきい値エネルギーよりも大きい総エネルギーまたは平均エネルギーを有する前記各時間間隔中の周波数スペクトルセグメントを識別する;
前記第1および第2のリスト中で識別された前記周波数スペクトルセグメントに基づいて、ワイヤレス通信システムのダウンリンク周波数を判断すること
をコンピュータに行わせるプログラムコードと
を含む、コンピュータプログラム製品。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
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図10
図11
図12
図13