特許第6967048号(P6967048)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6967048柔軟な直交周波数分割多重化の物理トランスポートデータフレームの動的な構成
(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】6967048
(24)【登録日】2021年10月26日
(45)【発行日】2021年11月17日
(54)【発明の名称】柔軟な直交周波数分割多重化の物理トランスポートデータフレームの動的な構成
(51)【国際特許分類】
   H04L 27/26 20060101AFI20211108BHJP
【FI】
   H04L27/26 112
【請求項の数】11
【外国語出願】
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2019-160319(P2019-160319)
(22)【出願日】2019年9月3日
(62)【分割の表示】特願2018-4080(P2018-4080)の分割
【原出願日】2015年8月7日
(65)【公開番号】特開2020-5288(P2020-5288A)
(43)【公開日】2020年1月9日
【審査請求日】2019年10月2日
(31)【優先権主張番号】62/034,583
(32)【優先日】2014年8月7日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517031959
【氏名又は名称】ワン メディア,エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】サイモン,マイケル,ジェイ.
(72)【発明者】
【氏名】シェルビー,ケヴィン,エー.
(72)【発明者】
【氏名】アーンショウ,マーク
【審査官】 谷岡 佳彦
(56)【参考文献】
【文献】 特開平09−135230(JP,A)
【文献】 特開平10−022973(JP,A)
【文献】 特開2008−288782(JP,A)
【文献】 特開2010−252178(JP,A)
【文献】 特表2010−522500(JP,A)
【文献】 特表2013−509784(JP,A)
【文献】 特表2016−529831(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2009/0135713(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04L 27/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
変動レートブロードキャスト信号を送信するためのコンピュータプログラムであって、実行されたときに少なくとも1つのプロセッサに、
データフレームのペイロード領域を構築し、前記ペイロード領域のサンプルは、指定されたサンプル速度に対応し、前記指定されたサンプル速度は、複数のサンプル速度から選択され、
前記ペイロード領域の前記サンプルを1つまたは複数の区画へと分割し、前記区画の各々は、OFDMシンボルの対応する組を含み、
前記データフレームを含むトランスポートストリームにシグナリング情報を埋め込み、前記シグナリング情報は、前記指定されたサンプル速度を示すデータを含み、
前記指定されたサンプル速度に少なくとも部分的に基づいて前記トランスポートストリームを送信する
ようにさせる、コンピュータプログラム。
【請求項2】
らに、前記少なくとも1つのプロセッサに、ブロードキャストネットワークのオペレータからの前記指定されたサンプル速度を示すデータを受信させる、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【請求項3】
らに、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記フレームの非ペイロード領域に前記シグナリング情報を埋め込ませる、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【請求項4】
前記1つまたは複数の区画の各区画は、前記1つまたは複数の区画に関連付けられたOFDMシンボルに対するFFTサイズの対応する値を有する、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【請求項5】
らに、前記少なくとも1つのプロセッサに、各区画に対して、前記区画に対する指定された最小のサブキャリア間隔を満たす前記区画に対するサブキャリア間隔を定義するために、前記区画および前記指定されたサンプリングレートに対する前記FFTサイズを選択させる、請求項4に記載のコンピュータプログラム。
【請求項6】
前記1つまたは複数の区画の各区画は、前記1つまたは複数の区画に関連付けられたOFDMシンボルに対するサイクリックプレフィックスサイズの対応する値を有する、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【請求項7】
前記1つまたは複数の区画のある区画に対応する前記サイクリックプレフィックスサイズは、192、384、512、768、1024、1536、2048、3072、および4096サンプルからなる群から選択される、請求項6に記載のコンピュータプログラム。
【請求項8】
前記1つまたは複数の区画のうちの第1の区画に対応する前記FFTサイズは、前記1つまたは複数の区画のうちの第2の区画に対応する前記FFTサイズより小さい、請求項4に記載のコンピュータプログラム。
【請求項9】
前記1つまたは複数の区画に関連付けられたOFDMシンボルに対するサイクリックプレフィックスは、対応する最小のガードインターバル期間に基づいてサイズ制約を満たす、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【請求項10】
前記ペイロード領域の前記1つまたは複数の区画のうちの1つは、前記ペイロード領域内の前記OFDMシンボルの最初の隣接するサブセットを表している、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【請求項11】
記少なくとも1つのプロセッサに、OFDMシンボルクラスタを形成するために前記データフレームの前記ペイロード領域内の前記OFDMシンボルをインタリーブさせることをさらに含む、請求項1に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、2014年8月7日に出願した米国特許出願第62/034,583号の優先権を主張するものである。
【0002】
[0002] 本開示は、ワイヤレス通信の分野に関し、より詳しくは、ブロードキャストネットワークにおける送信の構成において柔軟性を実現するために、直交周波数分割多重(「OFDM」)の物理トランスポートフレームを動的に構築するための機構に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] 今日の世界では、多くの電子デバイスが、他の接続されているデバイスからのデータの受信にワイヤレス接続に依存している。典型的なワイヤレス展開では、データを送信する1つまたは複数のワイヤレスアクセスポイント、およびワイヤレスアクセスポイントからデータを受信する1つまたは複数のデバイスがある場合がある。
【0004】
[0004] そのようなシナリオでは、異なるデバイスは、異なる伝播チャネル特性を持つ場合があり、これらは、同じワイヤレスアクセスポイントからのそれらのワイヤレスデータ受信に影響する場合がある。たとえば、ワイヤレスアクセスポイントに近い、および/または場所が固定されている(またはゆっくり移動している)デバイスは、高速度で移動している、および/またはワイヤレスアクセスポイントからより離れているデバイスよりも優れた伝播チャネル条件を持つことができる。第1のデバイスは、(たとえば、高い順方向誤り修正(FEC)符号化率、高い変調レベル、および/または直交周波数分割多重(以下、「OFDM」と呼ぶ)システムにおけるより小さなサブキャリア間隔など)パラメータの1組で符号化および送信されるデータを受信することができるデバイスの群に該当する場合がある一方、第2のデバイスは、データが(たとえば、低いFEC符号化率、低い変調レベル、および/またはOFDM方式におけるより広いサブキャリア間隔など)パラメータの第2の組で符号化および送信されることを必要とするデバイスの群に該当する場合がある。
【0005】
[0005] 多数のデバイスがすべて、共通のソースから同一のデータを受信することを希望するシナリオが多くある。そのような例の1つは、ブロードキャストテレビであり、様々な家庭にある多数のテレビがすべて、興味のある番組を伝達する共通のブロードキャスト信号を受信する。そのようなシナリオでは、各デバイスに同じデータを個々にシグナリングするより、そのようなデバイスにデータをブロードキャストまたはマルチキャストする方が極めて効率的である。しかし、異なる品質レベルを持つ番組(たとえば、高解像度のビデオ、標準解像度のビデオなど)は、異なる伝播チャネル特性を用いてデバイスの異なる群に送信される必要がある場合がある。他のシナリオでは、特定のデバイスに、デバイスに特有のデータを送信することが望ましい場合があり、そのデータを符号化および送信するために使用されるパラメータは、デバイスの場所および/または伝播チャネル条件に依存する場合がある。
【0006】
[0006] 上に記述したように、伝送されたデータの異なる組は、同時または時分割多重化の方法(または両方)で、異なる符号化および送信パラメータを用いて送信される必要がある場合がある。特定のデータセットで送信されるデータの量および/またはそのデータセットに対する符号化および送信パラメータは、時間とともに変動する場合がある。
【0007】
[0007] 同時に、高速ワイヤレスデータに対する需要は増加し続け、潜在的に時間の変動に基づいて利用可能なワイヤレスリソース(ワイヤレススペクトルの特定の部分など)を可能な限り最も効率的に使用することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
[0008] 現代および未来の高速ワイヤレスネットワークは、様々な展開シナリオの効率的な処理に対応するように設計されなければならない。展開シナリオの全領域においてサービスを支援するために、ワイヤレスデータ伝達において幅広い柔軟性を実現する機構がここに開示され、これは、以下に限定しないが、受信機の移動性(たとえば、固定、ノマディック、モバイルなど)、セルサイズ(たとえばマクロ、マイクロ、ピコ)、単一または複数の周波数ネットワーク(SFNまたはMFN)、異なるサービスの多重化、および帯域幅の共有を含む場合がある。
【0009】
[0009] A.実施形態の1組では、指定された時間的な長さを持つフレームを構成および送信する方法は、以下のように実装することができる。方法は、基地局からの送信を構成する際に柔軟性を実現することができる。
【0010】
[0010] 方法は、基地局のデジタル回路を使用して、動作を実行することを含む場合があり、その動作は、(a)フレームの1つまたは複数の区画の各々について、区画に属するOFDMシンボルに対する対応するOFDMシンボル長を決定することであって、OFDMシンボル長は、対応するFFTサイズおよび対応するサイクリックプレフィックスサイズに基づき、対応するサイクリックプレフィックスサイズは、対応する最小のガードインターバル期間に基づいてサイズ制約を満たすことと、(b)区画を通じたOFDMシンボルの結合においてOFDMシンボル長の合計を計算することと、(c)合計およびフレームのペイロード領域の長さに基づいていくつかの過剰なサンプルを計算することと、(d)フレームを構築することとを含む。
【0011】
[0011] フレームを構築するというアクションは、結合の各OFDMシンボルについて、過剰なサンプルの数およびOFDMシンボルのインデックスの少なくとも1つを使用して、結合の少なくとも1つのサブセットの正確に1つにOFDMシンボルを割り当てることと、フレームにOFDMシンボルを埋め込む前に、結合の少なくとも1つのサブセットの各々において、各OFDMシンボルのサイクリックプレフィックスサイズに数を追加することであって、結合の少なくとも1つのサブセットの各々に対して一意の数が使用されることとを含むことができる。
【0012】
[0012] 方法は、また、基地局の送信機を使用して、ワイヤレスチャネルを通じてフレームを送信することを含むことができる。
【0013】
[0013] 一部の実施形態では、フレームを構築するアクションは、また、結合の少なくとも1つのサブセットの1つについて、そのサブセットに対する一意の数をゼロに設定することを含む。
【0014】
[0014] 一部の実施形態では、結合の少なくとも1つのサブセットの1つは、結合におけるOFDMシンボルの最初の隣接するサブセットを表している。
【0015】
[0015] 一部の実施形態では、結合の少なくとも1つのサブセットおよび結合の少なくとも1つのサブセットの各々に対する一意の数は、その送信を受信するリモートデバイスに既知のアルゴリズムにより決定される。
【0016】
[0016] B.実施形態の1組では、基地局によってフレームを構築および送信する方法は、以下のように実装することができる。
【0017】
[0017] 方法は、基地局のデジタル回路を使用して、動作を実行することを含むことができ、動作は、フレームのペイロード領域を構築することを含む。ペイロード領域は、複数の区画を含み、区画の各々は、対応する複数のOFDMシンボルを含み、各区画は、その区画においてOFDMシンボルに対する、対応するFFTサイズおよび対応するサイクリックプレフィックスサイズを持つ。
【0018】
[0018] 方法は、また、基地局の送信機を使用して、ワイヤレスチャネルを通じてフレームを送信することを伴う場合がある。
【0019】
[0019] 一部の実施形態では、動作は、また、フレームの非ペイロード領域にシグナリング情報を埋め込むことを含み、シグナリング情報は、区画の各々に対するFFTサイズおよびサイクリックプレフィックスサイズを示している。
【0020】
[0020] 一部の実施形態では、区画の各々は、オーバーヘッドリソース要素(参照シンボルなど)の対応する組を含む。これらの実施形態では、動作は、また、フレーム内のオーバーヘッドリソース要素を予約した後、1つまたは複数のサービスデータストリームから区画の各々へのシンボルデータをスケジューリングすることを含むことができる。
【0021】
[0021] 一部の実施形態では、区画の第1は、モバイルデバイスに送信することを目標とし、区画の第2は、固定されたデバイスに送信することを目標とする。これらの実施形態では、第1の区画に対応するFFTサイズは、第2の区画に対応するFFTサイズより小さい場合がある。
【0022】
[0022] 一部の実施形態では、区画の第1は、大きな遅延拡散を持つことが予想される第1のユーザデバイスに送信することを目標とし、区画の第2は、より小さな遅延拡散を持つことが予想される第2のユーザデバイスに送信することを目標とする。これらの実施形態では、第1の区画に対するサイクリックプレフィックスサイズは、第2の区画に対するサイクリックプレフィックスサイズより大きい場合がある。
【0023】
[0023] 一部の実施形態では、フレームは、予想されるユーザの移動性ならびにFFTサイズおよびサイクリックプレフィックスサイズによって決定されるような必要とされるセル有効範囲による上に記述した区画に加えて(またはその代替案として)、1つまたは複数の他の要素により分割することができる。たとえば、要素は、データ転送速度を含むことができ、異なる区画は異なるデータ転送速度を持つ。特に、異なる区画は、(モノのインターネットの回線に沿って)高いデータ転送速度または低いデータ転送速度を持つ場合があり、低い電力受信に対してはより低いデューティサイクルを用いる。一例では、要素は、綿密なクラスタ化対ゆるいクラスタ化を含み、時間ダイバーシティは、低電力デバイスがウェイクアップし、それが必要とするデータを消費し、次いで、スリープに戻るのを可能にするために犠牲にされる。一例では、要素は、帯域形作りまたは他の干渉緩和手法を可能にするために、より低い変調オーダーを使用して、帯域端がより堅牢に符号化されることを可能にする周波数区画化を含むことができる。
【0024】
[0024] C.実施形態の1組では、基地局によってフレームを構築および送信するための方法は、以下のように実装することができる。
【0025】
[0025] 方法は、基地局のデジタル回路を使用して、動作を実行することを含むことができ、動作は、(a)複数の区画を構築することであって、区画の各々は、OFDMシンボルの対応する組を含み、各区画におけるOFDMシンボルは、対応するFFTサイズに準拠し、対応する最小のガードインターバルを満たすことと、(b)OFDMシンボルクラスタを形成するために区画のOFDMシンボルを時間インタリーブすることによってフレームを構築することであって、OFDMシンボルクラスタは、各区画に対するOFDMシンボルクラスタサイズの指定された値および各区画に対するOFDMシンボルクラスタ期間の指定された値によって定義されることとを含む。
【0026】
[0026] 方法は、また、基地局の送信機を使用して、ワイヤレスチャネルを通じてフレームを送信することを含むことができる。
【0027】
[0027] 一部の実施形態では、区画の第1は、モバイルデバイスに送信することを目標とし、区画の第2は、固定されたデバイスに送信することを目標とする。これらの実施形態では、第1の区画に対応するFFTサイズは、第2の区画に対応するFFTサイズより小さい場合がある。
【0028】
[0028] 一部の実施形態では、上記の動作は、また、フレームにシグナリング情報を埋め込むことを含むことができ、シグナリング情報は、各区画に対するOFDMシンボルクラスタサイズの指定された値および各区画に対するOFDMシンボルクラスタ期間の指定された値を示している。
【0029】
[0029] 一部の実施形態では、ユーザデバイスは、(1)フレームを受信する、(2)ユーザデバイスが割り当てられている特定の区画について、フレームのシグナリング情報に基づいて、OFDMシンボルクラスタサイズおよびOFDMシンボルクラスタ期間の対応する指定された値を決定する、および(3)対応する指定された値を使用して、特定の区画のOFDMシンボルクラスタに属するOFDMシンボルを回復するように構成することができる。
【0030】
[0030] D.実施形態の1組では、基地局によってトランスポートストリームを構築および送信するための方法は、以下のように実装することができる。トランスポートストリームは、フレームを含む。
【0031】
[0031] 方法は、基地局のデジタル回路を使用して、動作を実行することを伴う場合があり、動作は、(a)フレームのペイロード領域を構築することであって、ペイロード領域のサンプルは、指定されたサンプル速度に対応し、指定されたサンプル速度は、基地局の送信回路によってサポートされる可能なサンプル速度の母集団から選択され、ペイロード領域のサンプルは、1つまたは複数の区画に分割され、区画の各々は、OFDMシンボルの対応する組を含むことと、トランスポートストリームにシグナリング情報を埋め込むことであって、シグナリング情報は、指定されたサンプル速度を示す情報を含むこととを含む。
【0032】
[0032] 方法は、また、基地局の送信機を使用して、ワイヤレスチャネルを通じてトランスポートストリームを送信することを含むことができる。
【0033】
[0033] 一部の実施形態では、指定されたサンプル速度は、その基地局を含むブロードキャストネットワークのオペレータによって指定された。
【0034】
[0034] 一部の実施形態では、上記のシグナリング情報は、フレームの非ペイロード領域に埋め込まれている。代替実施形態では、シグナリング情報は、トランスポートストリームの前のフレームに埋め込まれ得る。
【0035】
[0035] 一部の実施形態では、各区画は、その区画に含まれるOFDMシンボルに対してFFTサイズの対応する値を持つ。
【0036】
[0036] 一部の実施形態では、各区画に対して、その区画のFFTサイズおよびユーザに指定されたサンプリングレートは、その区画に対する指定された最小のサブキャリア間隔(またはドップラ耐性)を満たすその区画に対するサブキャリア間隔を定義するために選択された。
【0037】
[0037] 本発明は、好ましい実施形態の以下の詳細な説明について、以下の図面に関連して考慮されたときに、より深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0038】
図1A】[0038]複数の基地局を含むブロードキャストネットワークの一実施形態を示す図である。
図1B】[0039]サイクリックプレフィックスおよび有益な部分の両方を含む直交周波数分割多重(「OFDM」)シンボルの一実施形態を示す図である。
図2】[0040]例示的なフレーム構造の概要を示す図である。
図3A】[0041]PPDCHの明確な時間分離を用いる物理区画データチャネル(PPDCH:Physical Partition Data CHannel)時分割多重化の例を示す図である。
図3B】[0042]PPDCHの明確な時間分離を用いる例示的な物理区画データチャネル(PPDCH)時分割多重化を示す図である。
図4A】[0043]PPDCHの時間インタリーブを用いるPPDCH時分割多重化の例を示す図である。
図4B】[0044]PPDCHの時間インタリーブを用いるPPDCH時分割多重化の例を示す図である。
図5】[0045]一実施形態による、ペイロードデータを運ぶための異なる物理チャネルの関係を示す図である。
図6】[0046]一実施形態による、フレームごとに変動するPFDCHサンプリングレートを示す図である。
図7】[0047]一実施形態による、フレームのペイロード領域内のOFDMシンボルのサイクリックプレフィックスに過剰なサンプルを配布する例を示す図である。
図8】[0048]一実施形態による、OFDMシンボル内の有益なサブキャリアを示す図である。
図9】[0049]一実施形態による、PPDCH周波数分割多重化の例を示す図である。
図10】[0050]一実施形態による、PPDCH内の論理リソースのレイアウトを示す図である。
図11】[0051]一実施形態による、PPDCH内の論理的なストライプおよび論理的なサブバンドを示す図である。
図12】[0052]一実施形態による、論理的なサブバンドに属する論理的なストライプへの仮想的なサブバンドに属する仮想的なストライプのマッピングを示す図である。
図13】[0053]一実施形態による、論理的なストライプへの仮想的なストライプの例示的な回転およびマッピングを示す図である。
図14】[0054]一実施形態による、仮想的なストライプへの論理的なストライプの例示的な回転およびマッピングを示す図である。
図15】[0055]一実施形態による、PPDCHの仮想リソースに物理サービスデータチャネル(PSDCH:Physical Service Data CHannel)をマッピングする例を示す図である。
図16】[0056]一実施形態による、受信機との通信のための連結された物理フレームデータチャネル(PFDCH:Physical Frame Data CHannel)、PPDCH、およびPSDCH記述子の例を示す図である。
図17】[0057]基地局によってフレームを構築および送信するための方法の一実施形態を示す図であり、フレームは、複数の区画を含み、各々は、対応するFFTサイズおよび対応するサイクリックプレフィックスサイズを持つ。
図18】[0058]基地局によってフレームを構築および送信するための方法の一実施形態を示す図であり、過剰なサンプルは、フレームにおいてOFDMシンボルのサイクリックプレフィックスに配布される。
図19】[0059]基地局によってフレームを構築および送信するための方法の一実施形態を示す図であり、フレームは、複数の区画を含み、各々は、対応するFFTサイズおよび対応するサイクリックプレフィックスサイズを持ち、区画は時間インタリーブされる。
図20】[0060]基地局によってフレームを構築および送信するための方法の一実施形態を示す図であり、フレームのペイロード領域に関連付けられたサンプル速度は構成可能である。
【発明を実施するための形態】
【0039】
[0061] 本発明は、様々な変更および代替形式が可能であるが、その特定の実施形態について、図面の例を用いて示し、本明細書に詳細に記述している。しかし、それらの図面および詳細な説明は、本発明を開示された特定の形式に制限することを意図するものではなく、逆に、添付された特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の精神および範囲内に該当するすべての変更、等価物、および代替案をすべて包含することを意図するものであることを理解されたい。
本特許で使用される頭文字のリスト
ATS:補助終了シンボル
BG:ブロードキャストゲートウェイ
BS:基地局
CP:サイクリックプレフィックス
CRC:巡回冗長検査
DC:直流
FEC:順方向誤り修正
FFT:高速フーリエ変換
IFFT:逆高速フーリエ変換
LDPC:低密度パリティチェック
MAC:メディアアクセス制御
MFN:多重周波数ネットワーク
MHz:メガヘルツ
OFDM:直交周波数分割多重
PDU:プロトコルデータユニット
PHY:物理レイヤ
PFDCH:物理フレームデータチャネル
PPDCH:物理区画データチャネル
PSDCH:物理サービスデータチャネル
QAM:直交振幅変調
RS:参照シンボル
SFN:単一周波数ネットワーク
ブロードキャストネットワークアーキテクチャ
【0040】
[0062] 実施形態の1組では、図1Aに示すように、ブロードキャストネットワーク100を構成することができる。ブロードキャストネットワーク100は、実例として基地局BS、BS、...、BSによって提案された、複数の基地局101a、101b、...、101nを含むことができる(以下、基地局101と呼ぶ)。ブロードキャストゲートウェイ(「BG」)102は、様々な通信媒体のいずれかを通じて基地局101に結合することができる。たとえば、一実施形態では、ブロードキャストゲートウェイ102は、インターネットを通じて、またはより一般的には、コンピュータネットワークを介して基地局101に結合することができる。各基地局101は、1つまたは複数のユーザデバイス103に情報をワイヤレスで送信する(各ユーザデバイスUDは、塗りつぶした円によって示されている)。ユーザデバイス103の一部は、テレビおよびデスクトップコンピュータなど固定されたデバイスの場合がある。ユーザデバイス103の他のものは、タブレットコンピュータまたはラップトップコンピュータなどノマディック(nomadic)デバイスの場合がある。ユーザデバイス103の他のものは、携帯電話、自動車ベースのデバイス、航空機ベースのデバイスなどモバイルデバイスの場合がある。
ブロードキャストネットワーク100のオペレータ(「Op」)104は、(たとえばインターネットを介して)ブロードキャストゲートウェイ102にアクセスし、ゲートウェイ102にネットワーク構成または操作命令を提供することができる。たとえば、オペレータ104は、以下のアイテムの1つまたは複数などの情報を提供することができる:基地局の1つまたは複数に対するユーザデバイス移動性の予想される配布、基地局の1つまたは複数のセルサイズ、単一周波数ネットワーク(SFN)または多重周波数ネットワーク(MFN)としてブロードキャストネットワークまたはネットワークのサブセットが運用されるかどうかの選択、異なるサービス(たとえばテレビのコンテンツストリーム)が異なるタイプのユーザデバイスにどのようにして割り当てられるかの仕様、およびブロードキャストネットワークが対応する期間を通じて使用しない帯域幅の部分の識別。
【0041】
[0063] ブロードキャストゲートウェイは、ネットワーク構成または操作命令に基づいてブロードキャストネットワークの1つまたは複数の基地局に対して送信制御情報を決定することができる。所与の基地局について、ブロードキャストゲートウェイは、送信サンプル速度、区画の数、区画のサイズ、FFTサイズ、および各区画に対するサイクリックプレフィックスサイズを決定することができる。ブロードキャストゲートウェイは、基地局へ送信制御情報を送ることができるため、基地局は、送信制御情報によりフレームを構築および送信することができる。他の実施形態では、ゲートウェイ自体は、各ゲートウェイによって送信されるフレームを生成し、基地局へフレームを送ることができる。さらに他の実施形態では、ゲートウェイは、基地局へのフレームの構築のために低水準命令(たとえば物理レイヤ命令)を生成し、基地局へそれらの命令を送ることができ、基地局は、命令に基づいてフレームを単に生成することができる。
OFDMシンボルおよびFFT/IFFTサイズ
【0042】
[0064] 直交周波数分割多重(OFDM)システムは、送信のために周波数領域データを時間領域に変換するために、送信機で逆高速フーリエ変換(「IFFT」)動作を使用し、もともと送信されたデータを回復するために、周波数領域へ受信された時間領域値を変換するために、受信機で高速フーリエ変換(「FFT」)動作を使用する。以下の文では、FFTという用語が一般的に使用されるが、記述されたパラメータは、FFTおよびIFFTの両方の動作に対する周波数および時間の次元に対応する。
【0043】
[0065] 説明を目的として、ここでは、F=12.288MHzという例示的な基準となるサンプリングレートが一般的に使用される。これは制限することが目的ではなく、他のサンプリングレートも使用することができる。1つのサンプルに対応する対応する基準となる時間ユニットは、T=1/F秒である。
【0044】
[0066] 多種多様の伝播条件および異なるエンドユーザシナリオに対応するために、異なるFFT/IFFTのサイズおよびサイクリックプレフィックス長の範囲をサポートすることができる。スケジューラなど個別のエンティティは、以下のガイドラインを使用して、各フレームについて適切なFFT/IFFTサイズおよびサイクリックプレフィックス長を選択することができる。
【0045】
[0067] 最初に、意図されるユーザ移動性をサポートするために必要とされる最小のサブキャリア間隔が決定される。移動速度が上がるとより大きなドップラ偏移が得られるため、周波数Δfでより広いサブキャリア間隔を必要である。サブキャリア間隔は、以下のように計算することができる。これは、より大きなFFTサイズが固定されたシナリオに使用されるであろうことを意味し、より小さなFFTサイズが移動シナリオで使用される。
【0046】
【数1】
【0047】
[0068] TSymという合計時間長を用いる各OFDMシンボルは、図1Bに示した例示的なOFDMシンボル102に示すように、TCPという時間長を用いるサイクリックプレフィックスおよびTという時間長を用いる有益な部分という2つの部分から構成される。OFDMシンボル102の有益な部分104は、IFFT/FFTの動作に必要なものに対応するデータの量を指す。サイクリックプレフィックス106は、単にOFDMシンボルの有益な部分104の最後のNCPサンプル108のコピーであり、したがって、OFDMシンボル102に含まれているオーバーヘッドを本質的に表している。
【0048】
[0069] OFDMシンボル102の有益な部分104は、FFT(NFFT)のサイズと等しいいくつかの時間サンプル、および以下と等しい時間長を持つ。
【0049】
【数2】
【0050】
[0070] サイクリックプレフィックス106は、TCPの対応する時間長を用いる指定された数のサンプル(NCP)を含む。サイクリックプレフィックス106は、同じOFDMシンボル102の有益な部分の終了部分からコピーされたサンプル値から構成され、連続するOFDMシンボル102の間の符号間干渉からの保護を提供する。
【0051】
[0071] FFT/IFFT内で実際に使用されるサブキャリアの数は、(隣接チャネル間の保護帯域を可能にするために)使用されるサブキャリアによって占められた帯域幅は、システムの帯域幅未満でなければならないので、(FFTサイズおよびサンプリング周波数の関数である)サブキャリア間隔とシステムの帯域幅の両方に依存している。また、直流(DC)キャリアは使用されないことに注意すること。
【0052】
[0072] 表1は、使用できる可能なFFTサイズのリストを示している。2の整数累乗であるFFTサイズは、単純化を理由にワイヤレス実装において好ましい場合がある。各OFDMシンボル102の使用可能な部分に対応する時間長(TU)、サブキャリア間隔(Δf)、および700MHzという例示的な搬送周波数で処理できる最大のドップラ速度も示されている。ここでは、最大ドップラ速度は、サブキャリア間隔の10%と等しいドップラ周波数シフトが得られる受信機の速度として定義される(ここで使用される10%は、現在開示されている発明にとって必要ではないことを理解されたい。実際は、割合は、値の範囲における任意の値を取ることができる)。この表の値は、12.288MHzという想定される例示的なサンプリング周波数に基づいている。
【0053】
【表1】
【0054】
[0073] 表2は、18.432MHzという異なる例示的なサンプリングレートに対する同じ情報を示している。見られるように、所与のFFTサイズについて、18.432MHzのサンプリングレートは、12.288MHzというサンプリングレートと比較して、より短いOFDMシンボル長(TU)、より広いサブキャリア間隔(Δf)、および処理できるより高い最大ドップラ速度が得られる。
【0055】
【表2】

サイクリックプレフィックス長およびサイクリックプレフィックス長の選択
【0056】
[0074] 次に、サイクリックプレフィックス(「CP」)長は、意図される範囲要件を満たすために選択することができる。サイクリックプレフィックスは、連続するOFDMシンボルの間の符号間干渉に対処するために使用される。そのような符号間干渉は、受信機に到着するわずかに異なる時間遅延を持つ送信された信号のコピーから発生し、そのようなコピーは、単一周波数ネットワーク(「SFN」)において複数の基地局からの同一シグナリングおよび/またはマルチ経路の伝播環境における送信された信号の反射の結果として生じる。結果的に、隣接する基地局の間に大きな距離を持つSFNにおいて(または潜在的に著しいマルチ経路散乱を持つ伝播環境において)、より大きなCP長が選択される。反対に、隣接する基地局がともにより接近したSFNでは、より短いCP長を使用することができる。
【0057】
[0075] CP長は、全体的なOFDMシンボル長に関するパーセントとして見られ得る(CPによって消費されるパーセントオーバーヘッド(percent overhead)が生じる)。しかし、範囲の計画においては、(12.288MHzの例示的なサンプリング周波数によって定義されるように)サンプルにおいて測定されるようなCP長を見る方が有益である。
【0058】
[0076] 無線信号は、12.288MHzという例示的なサンプリング周波数に対して、1サンプルの時間に約24.4メートルを伝播する。
【0059】
[0077] 表3は、サイクリックプレフィックス長(サンプル数)および各OFDMシンボルの有益な部分に(割合として)関連して指定された様々な例示的なサイクリックプレフィックス長に対する対応する範囲(km単位)を示している。ここでも、表の値は、12.288MHzという例示的なサンプリング周波数に基づいている。
【0060】
【表3】
【0061】
[0078] 上記のサイクリックプレフィックス長は、実例としてのみ考えられるべきである。特に、サイクリックプレフィックス長は、2の累乗(または2の累乗の倍数)に制限されるものと必ずしも考えられるべきでない。サイクリックプレフィックス長は、任意の正の整数値を持つことができる。
ペイロードデータ用語
【0062】
[0079] ワイヤレスシステムでは、データは、一般的に、一連のフレームにおいて送信することができ、これは一定の期間を表すものである。図2は、一般的なフレーム構造の概要を示している。フレーム202は、実際のペイロードデータを運ぶペイロード領域204および制御または他のシグナリング情報を運ぶことができるゼロ以上の非ペイロード領域206および208に分割することができる。図2の例では、個別の非ペイロード領域206および208が、フレーム202の開始部分および終了部分の陰が付けられた部分によって示されている。時間の相対的な長さ(水平軸)および各領域に対するシンボルの数は、この例示的な図では縮尺して示されていない。
【0063】
[0080] フレームのペイロード部204は、物理フレームデータチャネル(「PFDCH」)と呼ばれ得て、(制御データまたは他のシグナリングデータとは対照的に)基地局によって送信される実際のペイロードデータを運ぶ。説明を目的として、各フレーム202は、1秒という時間長を持ち、ペイロード領域(PFDCH)204は、990msという時間長を持つことを想定することができるが、これらの例示的な長さは、制限することが目的ではない。
【0064】
[0081] OFDMワイヤレスフレーム202、特にペイロード部分204は、時間次元ではOFDMシンボルに、周波数次元では副搬送波に分割される。OFDMのデータ運搬能力の最も基本的な(時間周波数)単位はリソース要素であり、これは、時間次元における1つのOFDMシンボルによって周波数次元において1つの副搬送波として定義される。各リソース要素は、1つのQAM変調シンボル(またはQAMコンスタレーション)を運ぶことができる。
【0065】
[0082] 固定されたシステム帯域幅に利用可能な副搬送波の数は、サブキャリア間隔に依存し、これは、次に、選択されたFFTサイズおよびサンプリング周波数に依存する。OFDMシンボルの時間長は、また、選択されたFFTサイズ、ならびに選択されたサイクリックプレフィックス長およびサンプリング周波数にも依存する。固定された期間(フレームの長さなど)内に利用可能なOFDMシンボルの数は、その期間内に含まれる個々のOFDMシンボルの時間長に依存する。
【0066】
[0083] PFDCH204は、1つもしくは複数の区画または物理区画データチャネル(以下、「PPDCH」と呼ぶ)に分割することができる。PPDCHは、周波数次元におけるいくつかの副搬送波および時間次元内のいくつかのOFDMシンボルを測定する長方形の論理的な領域である。PPDCHは、システムの完全な周波数帯域幅、またはPFDCH204の完全な時間長に及ぶ必要はない。これは、複数のPPDCHが同じPFDCH204内で時間および/または周波数で多重化されることを可能にする。
【0067】
[0084] 異なるPPDCHは、持つことを強要されないが、異なるFFTサイズおよび/または異なるサイクリックプレフィックス長を持つことができる。PFDCH204を複数のPPDCHに分割することの背後にある主な意図は、異なるカテゴリの端末に対するサービスの提供をサポートすることである。たとえば、固定された端末は、大きなFFTサイズおよびより接近したサブキャリア間隔を用いてPPDCHを介してプログラムデータが供給される場合がある一方、モバイル端末は、より小さなFFTサイズおよびより広いサブキャリア間隔を用いて異なるPPDCHを介してプログラムデータが供給される場合がある。
【0068】
[0085] 図3Aおよび図3Bは、それぞれ分割されたPFDCH302および310という2つの例を示している。これらの例示的な構成は、以前に述べた1秒という例示的なフレーム長および990msというPFDCH長を使用し、これは、各例示的なフレームの最初に10msの非ペイロード領域を残す。図3Aに示した例では、2つのPPDCH304および306は異なるFFTサイズを使用し、それぞれノマディックユーザおよび固定されたユーザに供給することが意図される場合がある。図3Bに示した例では、3つのPPDCH312、314、および316は、異なるFFTサイズを使用し、それぞれモバイルユーザ、ノマディックユーザ、および固定されたユーザに供給することが意図される場合がある。サンプルで測定されるのと同じサイクリックプレフィックス長は、異なるカテゴリのユーザに対する望まれる送信範囲が同じであることが望まれる場合、PPDCHのすべてに対して使用することができる。しかし、同じサイクリックプレフィックス長が複数のPPDCHを横断して使用されることを必要とする制約はないため、構成されたサイクリックプレフィックス長は、PPDCHによって変動する場合があり、異なるPPDCHに対する異なるサイクリックプレフィックス長の使用は、実際に、特定のワイヤレス供給シナリオでは望ましい場合がある。
【0069】
[0086] 図3は、時分割多重化が使用されるときの異なるPPDCHの間の厳密な時間分離を示しているが、図4Aおよび図4Bに示すように、異なるPPDCHからのOFDMシンボルまたはOFDMシンボルクラスタは、所与のフレーム構成に対する時間ダイバーシティを最大化するために、相互に時間インタリーブできることを理解されたい。図4Aでは、PFDCH402は、第1のPPDCHに属するOFDMシンボルクラスタ404および第2のPPDCHに属するOFDMシンボルクラスタ406を用いて時間インタリーブされる方法で分割されている。図4Bでは、PFDCH412は、第1のPPDCHに属するOFDMシンボルクラスタ414、第2のPPDCHに属するOFDMシンボルクラスタ416、および第3のPPDCHに属するOFDMシンボルクラスタ418を用いて時間インタリーブされる方法で分割されている。
【0070】
[0087] 上記の手法の各々には利点がある。図3Aおよび図3Bなどにおける厳密な時間分離では、受信する端末は、各フレームの一部に対してのみその無線をアクティブ化する必要があり、これにより電力消費を減らすことができる。図4Aおよび図4Bに示したような時間インタリーブを使うと、より大きな時間ダイバーシティを達成することができる。
【0071】
[0088] 図3Aおよび図3Bならびに図4Aおよび図4BのPPDCHは、同じサイズであるが、同じフレーム内のPPDCHが同じ長さであるという要件はない。実際は、異なる変調レベルおよび符号化率は、異なるPPDCH内で使用される可能性が高いので、異なるPPDCHのデータ運搬能力は、また、大きく異なる場合がある。
【0072】
[0089] フレーム内の各PPDCHは、ゼロ以上の物理サービスデータチャネル(Physical Service Data CHannel)(以下、「PSDCH」と呼ぶ)を含むことができる。PPDCH内の物理リソースの一部またはすべては、未使用のまま残される場合があることを理解されたい。PSDCHのコンテンツは、対応するPPDCH内の物理リソースの指定された組を使用して、符号化および送信される。各PSDCHは、データを運ぶ目的のために正確に1つのトランスポートブロックを含む。トランスポートブロックは、メディアアクセス制御(「MAC」)プロトコルデータユニット(「PDU」)に対応する場合があり、送信される上位レイヤからのデータバイトの組を表している。
【0073】
[0090] 様々なペイロード関連の物理チャネルの関係は図5に示されている。各フレームは、1つのPFDCH502を含む。PFDCH502は、1つまたは複数のPPDCH504を含む。各PPDCH504は、ゼロ以上のPSDCH506を含む。
フレームごとの変動するサンプリングレート
【0074】
[0091] 12.288MHzの例示的なサンプリングレートは、一般的に、ここでは説明を目的として使用されているが、これは制限を目的とするものではなく、他のサンプリングレートも使用できることをすでに述べた。
【0075】
[0092] 特に、フレームのデータペイロード部分に使用されるサンプリングレート(すなわちPFDCH)は、フレームごとに変動することが許可される場合がある。すなわち、図2に示した206などの非ペイロード領域は、受信機で認識されている固定されたサンプリングレート(12.288MHzなど)を使用する。この非ペイロード領域206は、同じフレーム202のPFDCH204に対して使用されるサンプリングレートに関して受信機に通知する制御情報をシグナリングすることができる。図6は、この制御信号の例を示している。フレーム550で、PFDCH554に使用される12.288MHzのサンプリングレートは、非ペイロード領域552の制御情報を介してシグナリングされる。フレーム560で、PFDCH564に対して使用される18.432MHzのサンプリングレートは、非ペイロード領域562の制御情報を介してシグナリングされる。フレーム570で、PFDCH574に対して使用される15.36MHzのサンプリングレートは、非ペイロード領域572の制御情報を介してシグナリングされる。
【0076】
[0093] 図6は、実例を示すことのみを意図するものであり、他のサンプリングレートの使用およびシグナリングは排除されない。別の実施形態では、PFDCHサンプリングレートは、固定されたパターンに従う場合がある。たとえば、奇数のフレームのPFDCHは、12.288MHzなど、より低いサンプリングレートを使用することができる一方、偶数のフレームのPFDCHは、18.432MHzなど、より高いサンプリングレートを使用することができる。これは、事前に決定するか、または受信するデバイスにシグナリングすることができる。さらに別の実施形態では、受信されたPFDCHに対して使用されるサンプリングレートは、同じフレーム内に含まれる制御信号に含まれているのではなく、受信機に別々にシグナリングすることができる。
サイクリックプレフィックスへの過剰なサンプルの配布
【0077】
[0094] 物理的な意味では、PFDCHは、時間領域においていくつかの連続するサンプルから構成される。このサンプルの数は、同じフレームの非ペイロード領域におけるサンプルの長さを引いた、1フレームにおけるサンプルの総数と等しい。たとえば、12.288MHzという例示的なサンプリング周波数および1秒という例示的なフレーム長に対して1228万8000のサンプルがある場合がある。
【0078】
[0095] PFDCH内に含まれているOFDMシンボルの長さが決定された後、これらのOFDMシンボルによって消費されたサンプルの総数は、PFDCHに割り当てられたサンプルの総数未満の場合がある可能性が高い。以前に記述したようなPFDCH区画に依存して、異なるPPDCHに属するOFDMシンボルは、異なるFFTサイズおよび/またはサイクリックプレフィックス長のために、異なる長さを持つ場合があり、それらの長さの合計が、PFDCHによって消費されると予想されるサンプルの数と正確に等しいことを保証するのが不可能な作業である可能性がある。しかし、FFTサイズの選択、サイクリックプレフィックス長の選択、および/または複数のPPDCHへのPFDCH区画に制約をかけることは不得策である。その理由は、これは、特定のワイヤレスフレームの構成に対して望まれる柔軟性を著しく低下させるためである。過剰なサンプルを使い切る方法が必要である。
【0079】
[0096] 特定のPFDCHに対して扱われる過剰なサンプルの正確な数(Nexcess)は、以下のように計算することができる。
【0080】
【数3】

ここで、Npayloadは、PFDCHに割り当てられるサンプルの数である。Nsymは、PFDCHにおけるOFDMシンボルの総数である(OFDMシンボルのインデックスは0で始まる)。Nは、i番目のOFDMシンボルにおけるサンプルの数である(対応するFFTサイズにサンプルの指定されたサイクリックプレフィックス長を加えたものに等しい)。(異なるFFTサイズおよび/またはサイクリックプレフィックス長を持つ)複数のPPDCHが存在する場合、PFDCHのOFDMシンボルのすべてが同じサイズだとは限らない場合があることに注意されたい。
【0081】
[0097] 上記の等式は、以下のように簡素化することができる。
【0082】
【数4】

ここで、Npayloadは、PFDCHに割り当てられたサンプルの数である。NPPDCHは、PFDCHにおけるPPDCHの総数である(PPDCHのインデックスは0で始まる)。Np,symは、p番目のPPDCHに対して構成されたOFDMシンボルの総数である。Np,FFTは、p番目のPPDCHに対して構成されたFFTサイズである。Np,CPは、p番目のPPDCHに対して構成されたサンプルのサイクリックプレフィックス長である。
【0083】
[0098] 図7は、過剰なサンプル602を配布するための1つの例示的な実施形態を示している。特に、
PFDCH内の最初のNexcess mod Nsym OFDMシンボルに対するサイクリックプレフィックス長604は、[Nexcess/Nsym]サンプル606によってそれぞれ拡張される。加えて、PFDCH内の最後のNsym−(Nexcess mod Nsym)OFDMシンボルに対するサイクリックプレフィックス長604は、[Nexcess/Nsym]サンプル606によってそれぞれ拡張される。
【0084】
[0099] また、PFDCH内のOFDMシンボルで過剰なサンプルを配布するための他の実施形態が可能であることを理解されたい。たとえば、値N(ここでN<Nsym)は、シグナリングされるか、または事前に決定される場合がある。過剰なサンプルを配布するために、
PFDCH内の最初のN個のOFDMシンボルに対するサイクリックプレフィックス長は、[Nexcess/N]サンプルによってそれぞれ拡張される。加えて、
PFDCH OFDMシンボルN+1に対するサイクリックプレフィックス長は、Nexcess−N×[Nexcess/N]サンプルによって拡張される。
【0085】
[00100] 過剰なPFDCHサンプルを配布するためのさらなる追加の実施形態が容易に導き出すことができることは当業者には理解されるであろう。
ペイロードの構造およびマッピング
【0086】
[00101] この節では、ワイヤレスフレームのPFDCHがどのように構造化されるか、ペイロード区画(PPDCH)がどのように指定されるか、PSDCHがどのように特定の物理リソースにマッピングされるかなどに関して詳細に規定する。よって、この節の内容は、以前に紹介された概念に基礎を置いている。
【0087】
[00102] 設計の背後にある重要な要素は、論理リソースに仮想リソースをマッピングし、次いで、物理リソースに論理リソースをマッピングするという概念である。
ペイロード区画のマッピング
【0088】
[00103] 物理的な意味では、PFDCHは、時間領域においていくつかの連続するサンプルから構成される。このサンプルの数は、フレームの非ペイロード領域における1つのフレームのサンプルの総数と等しい。たとえば、12.288MHzという例示的なサンプリング周波数および1秒という例示的なフレーム長に対して1228万8000のサンプルがある場合がある。
【0089】
[00104] 論理的な意味では、PFDCHは、時間領域におけるいくつかのOFDMシンボルおよび周波数領域におけるいくつかのサブキャリアからなる。サイクリックプレフィックスへの過剰なサンプル配布前のPFDCH内のすべてのOFDMシンボルのサンプルの長さの合計は、上に計算したようにPFDCHに利用可能なサンプルの数以下でなければならない。
【0090】
[00105] 同じPPDCHに属するOFDMシンボルは、サイクリックプレフィックスへの過剰なサンプル配布に従って、本質的に同じ長さを持つが、異なるPPDCHに属するOFDMシンボルは、異なる長さを持つ場合がある。結果的に、PFDCH内のすべてのOFDMシンボルは、必ず同じ長さを持つとは限らない。
【0091】
[00106] 同様に、周波数領域におけるサブキャリアの数は、システム帯域幅およびサブキャリア間隔の関数である。サブキャリア間隔は、選択されたFFTサイズおよびサンプリング周波数に依存し、したがって、別個のFFTサイズが2つのPPDCHに対して構成されている場合、PPDCHによって変動する場合がある。
【0092】
[00107] 異なるPPDCHは、時間および/または周波数で多重化され得る。
【0093】
[00108] 各PPDCHは、インデックス(たとえばPPDCH#0、PPDCH#1)を介して参照することができるため、PSDCHは、特定のPPDCHに割り当てられ得る。
【0094】
[00109] PPDCHに割り当てられた正確な物理リソースは、以下に示す例示的な量の組を介して指定することができる。
PPDCH内の各OFDMシンボルの長さを決定する、FFTサイズおよびサイクリックプレフィックス長、時間次元においてPPDCHに割り当てられる物理リソース、および周波数次元においてPPDCHに割り当てられる物理リソース。
時間次元におけるPPDCH物理リソースの指定
【0095】
[00110] 時間次元では、特定のPPDCHは、以下の例示的な量を介して定義することができる。
このPPDCHに割り当てられるOFDMシンボルの総数、このPPDCHに対するPFDCH内の絶対的なOFDMシンボルの開始位置(インデックスは0で始まる)、このPPDCHに対するOFDMシンボルクラスタの定期性、およびこのPPDCHに対するOFDMシンボルクラスタごとに割り当てられた連続するOFDMシンボルの数。
【0096】
[00111] 所与のPPDCHに割り当てられたOFDMシンボルの総数が、このPPDCHに対するOFDMシンボルクラスタ期間ごとに割り当てられた連続するOFDMシンボルの数の整数倍であるという要件はない。
実例として、表4は、図3Aおよび図3Bに示した例示的なペイロード区画に対応する例示的なパラメータ設定を示し、(時間次元で)3つの同じサイズのPPDCHがある。ここでは、3つのPPDCHの間には厳密な時間分割がある。その結果、PFDCHは、この例では合計440+232+60=732のOFDMシンボルを含む。特に、PPDCH#0は、OFDMシンボル0から439を含み、各々の長さは9216サンプルであり、PPDCH#1は、OFDMシンボル440から671を含み、各々の長さは17408サンプルであり、PPDCH#2は、OFDMシンボル672から731を含み、各々の長さは66560サンプルである。
【0097】
[00112] この例では、また、いくつかの追加的な過剰なサンプルがあり、これは様々なOFDMシンボルのサイクリックプレフィックスに配布することができることに注意されたい。
【0098】
【表4】
【0099】
[00113] 別の実例では、フレーム構造が図4の下部に示されている。表5は、図4Aおよび図4Bに示したフレーム構造が得られる例示的なPPDCHパラメータを示している。この例では、PFDCHは、合計754個のOFDMシンボルを含む。特に、
PPDCH#0は、OFDMシンボル0〜15、26〜41、52〜67、...、728〜743を含む。PPDCH#1は、OFDMシンボル16〜23、42〜49、68〜75、...、744〜751を含む。PPDCH#2は、OFDMシンボル24〜25、50〜51、76〜77、...、752〜753を含む。
【0100】
【表5】
【0101】
[00114] 異なるPPDCHは、同じOFDMシンボルクラスタの定期性を持つこと、複数のPPDCHは、それらの長さ全体を通じて同一に時間インタリーブされることという要件はないことに注意されたい。たとえば、表5では、PPDCH#0は、よりマクロな意味で相互にインタリーブすることができる2つのPPDCH(#0Aおよび#0B)に分割することができる。表6は、そのような構成の例を示している。特に、PPDCH#0Aは、OFDMシンボル0〜15、52〜67、104〜119、...、672〜687、728〜743を含み、PPDCH#0Bは、OFDMシンボル26〜41、78〜93、130〜145、...、646〜661、702〜717を含み、PPDCH#1は、OFDMシンボル16〜23、42〜49、68〜75、...、744〜751を含み、PPDCH#2は、OFDMシンボル24〜25、50〜51、76〜77、...、752〜753を含む。
あるいは、2つのPPDCHは、それぞれだいたいPFDCHの第1および第2の半分を占める場合がある。表7は、そのような構成の例を示している。特に、PPDCH#0Aは、OFDMシンボル0〜15、26〜41、52〜67、...、338〜353、364〜379を含み、PPDCH#0Bは、OFDMシンボル390〜405、416〜431、...、702〜717、728〜743を含み、PPDCH#1は、OFDMシンボル16〜23、42〜49、68〜75、...、744〜751を含み、PPDCH#2は、OFDMシンボル24〜25、50〜51、76〜77、...、752〜753を含む。
【0102】
【表6】
【0103】
【表7】

周波数次元におけるPPDCH物理リソースの指定
【0104】
[00115] 各OFDMシンボル内のサブキャリアは、有益なサブキャリアおよび有益でないサブキャリアに分割することができる。有益なサブキャリアは、有益でないサブキャリアであるDCサブキャリアを例外として、保護帯域を引いたシステムの帯域幅内に位置する。有益でないサブキャリアは、保護帯域を引いたシステムの帯域幅の外部に位置する。
【0105】
[00116] 有益なサブキャリアの正確な数は、FFTサイズおよびサンプリング周波数の関数であり、これらはサブキャリア間隔およびシステムの帯域幅をともに決定する。
【0106】
[00117] 図8は、有益なサブキャリアおよび有益でないサブキャリアに関係する追加の詳細を示している。完全なIFFT/FFT範囲(サイズ)702内では、有益なサブキャリア704は、DCサブキャリア708を例外として、保護帯域を引いたシステムの帯域幅706内に位置するものである。有益でないサブキャリア710は、保護帯域を引いたシステムの帯域幅の外部に位置する。
【0107】
[00118] OFDMシンボルのすべての有益なサブキャリアがPPDCHに明示的に割り当てられるという要件はない。各有益なリソース要素は、最大1つのPPDCHにのみ割り当てられ得ることに注意されたい。PPDCHに関連付けられていない有益なリソース要素は、0の値を割り当てられ得る。有益でないサブキャリアは、また、0の値を割り当てられ得る。
【0108】
[00119] 周波数次元では、特定のPPDCHは、特定の量を介して定義することができる。たとえば、特定のPPDCHは、このPPDCHに属するいくつかの有益なサブキャリアによって定義することができる。この量は、OFDMシンボルごとのすべての有益なサブキャリアの総数以下でなければならない。これは、周波数次元ではPPDCHの実際のサイズを指定する。DCサブキャリアは、有益なサブキャリアであると考えられないため、DCサブキャリアが、特定のPPDCH内に位置する場合、そのサブキャリアは、そのPPDCHに属する有益なサブキャリアの数に対して数えられないことを理解されたい。一例では、特定のPPDCHは、このPPDCHに属する第1のサブキャリアの絶対的なインデックスによって定義することができる。サブキャリアは、0で始まり、サブキャリアの総数引く1(すなわち、FFTサイズ引く1)に向けて連続的に上向きに進むようにインデックスすることができる。したがって、サブキャリア0は、本質的に最低周波数サブキャリアである。
【0109】
[00120] 複数のPPDCHは、周波数次元において相互に隣同士に多重化することができる。しかし、周波数次元では、PPDCHの実際のインタリーブはない。すなわち、周波数次元では、各PPDCHは、物理的なサブキャリアの隣接する組を占める。
【0110】
[00121] 図9は、周波数次元で相互に隣同士に多重化された2つのPPDCH802および804の例を示している。有益なサブキャリアの約2/3は、PPDCH#0 802に割り当てられ、有益なサブキャリアの残りの1/3は、PPDCH#1 804に割り当てられる。表8は、図9に示した2つの例示的なPPDCH802および804に対する周波数次元において対応するPPDCHパラメータを含む。この例では、両方のPPDCHは、同じFFTサイズおよびサイクリックプレフィックス長を使用するように構成されている。
【0111】
【表8】

PPDCH内のPSDCHマッピング
【0112】
[00122] PSDCHは、それらの割り当てられたPPDCH内の仮想リソースにマッピングされ、次に、仮想リソースは、同じPPDCH内の論理リソースにマッピングされ、次いで、各PPDCHの論理リソースは、PFDCH内の実際の物理リソースにマッピングされる。このプロセスは、以下の節に詳細に記述されている。
PPDCHに対する論理リソース
【0113】
[00123] 特定のPPDCHが対応する物理リソースにどのように関連付けられているかについて以前に記述した。正確にどの物理リソースがPPDCHに属するかにかかわらず、図10に示したように、PPDCHの論理リソースは、周波数次元と時間次元の両方で隣接していると考えられ得る。ここでは、PPDCH902の論理的なサブキャリア904は、最低周波数である、図の左側の0で番号が始まり、連続的に上向きに右方向に進む。同様に、PPDCH902の論理的なOFDMシンボル906は、最も早い時間である、図の一番上の0で番号が始まり、時間を通じて前方に移動して連続的に上向きに進み、図の下部に進む。
【0114】
[00124] 図11では、PPDCHのコンテンツに対する追加の論理リソース概念を紹介する。ストライプは、周波数次元において1つのサブキャリアを測定し、時間次元において、PPDCHの全持続時間またはOFDMシンボルのすべてを通じて実行するリソースの組である。ストライプは、周波数次元においてサブバンドへとグループ化され、周波数次元における各サブバンドのサブバンド幅は、PPDCHに対して指定されたストライプの数と等しい。各論理的なサブバンドは、図に示すように、4つの論理的なサブバンド1004、1006、1008、および1010を示す、いくつかの論理的なストライプからなり、各々は10個の論理的なストライプからなる。PPDCHの論理リソース内の特定のストライプ1002は、論理的なサブバンドインデックス1006およびその論理的なサブバンド1006内の論理的なストライプインデックス1002を介して参照することができる。図11に示すように、論理的なサブキャリアは、左の最低周波数サブキャリアから開始し、右向きに移動しながら周波数を上向きに進むことができる。論理的なサブバンドは、0で始まるようにインデックスされ、周波数とともに連続的に上向きに進む。
【0115】
[00125] PPDCHに割り当てられた有益なサブキャリアの数は、その同じPPDCHに対するサブバンド幅の整数倍でなければならないという制約があるため、各PPDCHは、常に整数個のサブバンドを含む。しかし、PPDCH割り当てがサブバンド0で始まる、またはサブバンドN−1で終わるという要件はない。一例では、システムは、スペクトル共有を促進するためにバンドエッジで選択的にサブバンドを減らすか、または他の方法で、規定されたスペクトルマスクに関する帯域外発射を抑制する。
PPDCHに対する仮想リソース
【0116】
[00126] いくつかの論理的なストライプを含む各論理的なサブバンドに対応するのは、同数の仮想的なストライプを含む同じサイズの仮想的なサブバンドである。各サブバンド内では、OFDMシンボルごとに仮想的なストライプから論理的なストライプへと1対1のマッピングが存在する。これは、論理的なストライプを取得するために、仮想的なストライプを混ぜることと概念的に同等であると考えられ得る。仮想的なサブバンドは、対応する論理的なサブバンドと同じインデックスを持っている。
【0117】
[00127] 図12は、論理的なサブバンドに属する論理的なストライプへの仮想的なサブバンドに属する仮想的なストライプのマッピングの例を示している。ここでは、各サブバンドの幅は、10ストライプ(WSB=10)である。上部で仮想的なサブバンド1102に属する10個の仮想的なストライプ1106は、下部で論理的なサブバンド1104に属する10個の論理的なストライプ1110に1対1のストライプマッピング1108を持っている。ストライプマッピング1108は、現在の論理的なOFDMシンボルインデックス1112に依存し、したがって、1つの論理的なOFDMシンボルから次のものへと変動する場合がある。
【0118】
[00128] 表9は、例示的な仮想的から論理的へのストライプマッピングを含み、表10は、対応する例示的な論理的から仮想的へのストライプマッピングを含む。ストライプマッピングは、論理的なOFDMシンボルインデックスの関数として変動する場合があり、この例では時間次元においてPSM=10の定期性を持つことを理解されたい。一般性を損なうことなく、仮想的なストライプ#0は、参照シンボルまたはパイロットシンボルに対して常に予約されていることを想定することができる。表10では、参照シンボルを含む論理的なストライプ(すなわち、仮想的なストライプ#0にマッピングされる)は、この例で使用されている参照シンボルパターンを示すために、太字で強調表示されている。この例では、参照シンボルパターンは、5つの論理的なOFDMシンボルごとに繰り返す一方、データストライプマッピングパターンは、10個の論理的なOFDMシンボルごとに繰り返す。
【0119】
[00129] 表9では、論理的なOFDMシンボルインデックス、または行インデックス、および仮想的なストライプインデックス、または列インデックスは、論理的なOFDMシンボルのその特定の対に対する論理的なストライプインデックスおよび仮想的なストライプインデックスに対応する表の項目を決定するために使用することができる。反対に、表10では、論理的なOFDMシンボルインデックス、または行インデックス、および論理的なストライプインデックス、または列インデックスは、論理的なOFDMシンボルのその特定の対に対する仮想的なストライプインデックスおよび論理的なストライプインデックスに対応する表の項目を決定するために使用することができる。
【0120】
【表9】
【0121】
【表10】
【0122】
[00131] 一例では、各PPDCHに対するパラメータの組は、1つまたは複数の量を含む。たとえば、パラメータの組は、周波数次元にサブバンド幅を含むことができ、これはストライプまたはサブキャリアの単位の場合がある。一例では、パラメータの組は、時間次元にストライプマッピングの定期性をさらに含むことができ、これは論理的なOFDMシンボルの単位の場合がある。PPDCHの論理的なOFDMシンボルの数は、ストライプマッピングの定期性の整数倍であることは必要とされないことを理解されたい。一例では、パラメータの組は、ストライプマッピングをさらに含むことができ、これは、サブバンド幅と等しい列の数、およびストライプマッピングの定期性と等しい行の数を持つ表の形をしている場合がある。あるいは、以下の節に記述したようなストライプマッピングをシグナリングする、より簡潔な形式を使用することができる。
【0123】
[00132] 仮想的なOFDMシンボルは、論理的なOFDMシンボルと本質的に直接的に同等であるので、仮想的なOFDMシンボルの概念は定義されていないことを理解されたい。たとえば、仮想的なOFDMシンボル#Nは、論理的なOFDMシンボル#Nと同じである。
論理的から仮想的へのストライプマッピングの簡潔なシグナリング
【0124】
[00133] 一例では、無線を通じて完全な論理的から仮想的へのストライプマッピングをシグナリングすると、PPDCHごとに送信される必要があるストライプマッピング表の潜在的なサイズにより、制限されたワイヤレスリソースが非効率的に使用されることになる。したがって、使用されるストライプマッピングを受信機にシグナリングする例示的なより簡潔な形式について記述する。次に、この簡潔なシグナリングは、完全な論理的から仮想的へのストライプマッピング表をPPDCHごとに受信機で構築することを可能にする。
【0125】
[00134] 優れた仮想的⇔論理的のストライプマッピングに対する望ましい2つの要件は、以下のとおりである。第1に、
ストライプマッピングは、分散された参照シンボルを持つ能力をサポートするべきである。たとえば、ストライプマッピングは、異なる論理的なOFDMシンボルにおいて異なる論理的なストライプに参照シンボルをマッピングする能力をサポートするべきである。第2に、ストライプマッピングは、他の仮想データストライプより優れたチャネル推定を一貫して持つ一部の仮想データストライプを回避するために、参照シンボルに隣接している論理的なストライプにマッピングされる仮想データストライプを変動させるべきである。
【0126】
[00135] 一例では、各PPDCHに対するストライプマッピングアルゴリズムは、いくつかの量を含む場合があり、これにより無線を通じてシグナリングする必要がある情報の量が減る。たとえば、
ストライプマッピングの定期性(PSM)は、以前に定義されたのと同じ量の場合がある。参照シンボルの論理的なストライプマッピングの位置(LRS(k))のベクトルは、ストライプマッピングの定期性と等しい長さを持つことができる。各OFDMシンボルk(PSMを法とする)について、これは、(参照シンボルを含む)仮想的なストライプ0がマッピングする論理的なストライプを指定する。これにより、参照シンボルの位置は、シンボルごとにOFDMシンボルで変動させられることが可能になる。ストライプ回転のベクトルは、ストライプマッピングの定期性と等しい長さの値を持つことができる。各OFDMシンボルk(PSMを法とする)に対して。これは、論理的なストライプインデックスを取得するために、仮想的なストライプ0以外の仮想的なストライプまたは参照シンボル以外のデータを運ぶ仮想的なストライプのすべてのいずれかに「回転」が適用されるように指定する。この量は、RVL(k)、または仮想的なストライプインデックスを取得するために、参照シンボルを運ぶ論理的なストライプLRS(k)以外の論理的なストライプ(または参照シンボル以外のデータを運ぶ論理的なストライプのすべて)と呼ばれる場合がある。この量はRLV(k)と呼ばれる場合がある。
【0127】
[00136] 表11は、表9および表10に対応する例に対するストライプマッピングを指定する簡潔な形式を含む。この例については、ストライプマッピングの定期性はPSM=10であり、サブバンドの幅はWSB=10であることを思い出すこと。加えて、仮想的から論理的および論理的から仮想的へのストライプ回転は、以下のように表現することができる。
式(5)
VL(k)+RLV(k)=WSB−1
【0128】
【表11】
【0129】
[00137] 図13は、仮想的から論理的へのストライプ回転がどのように機能するかについての概念的なビューを示している。この例は、表11からモジュロの論理的なOFDMシンボルk=6に対応する。見られるように、仮想的なストライプ0 1202の参照シンボルは、論理的なストライプLRS(k)=4 1204に真っすぐに通り抜けてマッピングされる。RVL(k)=8の回転(WSB=10を法とする)は、データの仮想的なストライプ1206に適用される。次に、回転されたデータの仮想的なストライプ1208は、利用可能な論理的なストライプ1210に本質的に真っすぐに通り抜けてマッピングされ、これは、参照シンボルによってすでに占められている論理的なストライプ#4 1204を例外として、論理的なストライプのすべてを含む。
【0130】
[00138] 図14は、対応する論理的から仮想的へのストライプ回転および表11からモジュロの論理的なOFDMシンボルk=6に対するマッピングを示している。ここでは、参照シンボルLRS(k)=4 1302を運ぶ論理的なストライプは抽出され、仮想的なストライプ#0 1304にマッピングされる。RLV(k)=1の回転モジュロWSB=10は、データの論理的なストライプ1308に適用され、次いで、これらの回転されたデータの論理的なストライプ1310は、#9を通じてデータの仮想的なストライプ1312#1に真っすぐに通り抜けてマッピングされる。
【0131】
[00139] kは、ストライプマッピングの定期性(PSM)を法とする論理的なOFDMシンボルインデックスとし、これはこの例では10と等しい。送信機で、モジュロシンボルkに対する参照シンボルは、仮想的なストライプインデックス0から、表に示した対応する論理的なストライプインデックスLRS(k)(0≦LRS(k)<WSB)にマッピングされる。
式(6)
(k,LRS(k))=S(k,0)
受信機で、このプロセスが逆転され、モジュロシンボルkに対する参照シンボルは、表に示された対応する論理的なストライプインデックスLRS(k)から、仮想的なストライプインデックス0にマッピングされる。
式(7)
(k,0)=S(k,LRS(k))
送信機での仮想的から論理的へのデータストライプマッピングについて、以下の例示的な手順が従われ得る。S(k,i)(0<SV(k,i)<WSB)およびS(k,i)(0≦SL(k,i)<WSBおよびS(k,i)≠LRS(k))は、モジュロシンボルk(0≦k<PSM)に対して相互にマッピングする仮想的および論理的なストライプインデックスの対応する対を表しているとする。RVL(k)(0≦RVL(k)<WSBおよびRVL(k)≠(LRS(k)+WSB−1)mod WSB)は、モジュロシンボルkに対するデータに対する仮想的から論理的へのストライプ回転を表しているとする。次に、特定の仮想的なデータストライプインデックスS(k,i)(0<i<WSB)に対応する論理的なデータストライプインデックスS(k、i)は、以下のように計算することができる。有効なストライプマッピングについて、RVL(k)≠(LRS(k)+WSB-1)mod WSBは、すべてのkに対してRVL(k)+1≠LRS(k)という意味であることに注意すること。
【0132】
【数5】

式(9)
(k,i)=i
【0133】
【数6】
【0134】
【数7】
【0135】
[00140] 受信機で、次に、下に示すように、特定の論理的なデータストライプインデックスS(k,i)(0≦i<WSBおよびi≠LRS(k))に対応する仮想的なデータストライプインデックスS(k、i)を計算することができる。RLV(k)=WSB−RVL(k)−1は、モジュロシンボルkに対するデータに対する仮想的から論理的へのストライプ回転を表している。
式(12)
x(k)=WSB−RLV(k)
i=0...WSB−1およびi=LRS(k)
式(13)
(k,i)=i
x(k)<LRS(k)の場合、
【0136】
【数8】

反対に、x(k)≧LRS(k)の場合、
【0137】
【数9】
【0138】
[00141] 表12は、PFDCH内の各PPDCHに提供される必要があるパラメータのリストを要約している。
【0139】
【表12】

仮想リソースへのPSDCHのマッピング
【0140】
[00142] 仮想的なストライプ#0は、参照シンボルに対して常に予約することができる。仮想的なストライプ#0は、任意の望まれる論理的なストライプにマッピングすることができるので、これは一般性の損失にはならない。
【0141】
[00143] 参照シンボル密度は、サブバンド幅の逆数として容易に計算することができる。サブバンド幅10を用いる上に示した例では、参照シンボル密度は10%である。反対に、望まれる参照シンボル密度は、また、構成するべき適切なサブバンド幅を取得するために使用することができる。
【0142】
[00144] サブバンドブロックは、時間次元において1つのOFDMシンボルによって周波数次元における1つのサブバンドを測定するリソース要素の組として定義される。リソースは、サブバンドブロックの単位でPSDCHに割り当てら得て、各仮想的なサブバンド内の仮想的なストライプのサブセットは、特定のPSDCHに割り当てられ得る。
【0143】
[00145] 仮想リソースは、以下のパラメータを介してPSDCHに割り当てられ得る。このPSDCHに割り当てられるサブバンドブロックの総数、このPSDCHに割り当てられる最初のサブバンドブロックのサブバンドインデックス、サブバンドクラスタサイズまたはこのPSDCHに割り当てられるサブバンドクラスタ期間ごとの連続するサブバンドブロックの数、論理的なOFDMシンボルに対する最初のサブバンドは、先行する論理的なOFDMシンボルに対する最後のサブバンドに連続すると考えられる、このPSDCHに割り当てられる連続するサブバンドクラスタの定期性を指定する、このPSDCHに対するサブバンドクラスタ定期性、このPSDCHに対する仮想的なサブバンド内の最初の割り当てられた仮想的なストライプのインデックス、このPSDCHに対する仮想的なサブバンド内の連続する割り当てられた仮想的なストライプのストライプクラスタサイズまたは数、このPSDCHによって占められる最初の論理的なOFDMシンボルのインデックス、このPSDCHによって占められる論理的なOFDMシンボルクラスタごとの論理的なOFDMシンボルクラスタサイズまたは連続する論理的なOFDMシンボルの数、およびこのPSDCHに対する論理的なOFDMシンボルクラスタ定期性。
【0144】
[00146] PSDCHに割り当てられたリソース要素の総数は、割り当てられたサブバンドブロックの総数に、仮想的なサブバンド内の連続する割り当てられた仮想的なストライプの数をかけることによって取得することができることを理解されたい。
【0145】
[00147] 図15は、PPDCH内の仮想のリソースの組へPSDCHをマッピングするために、どのように上記のパラメータを使用することができるかを示している。表13は、図15に示した例示的なPSDCHマッピングに対応するパラメータを含む。この例では、このPSDCHに割り当てられたリソース要素の総数は、16、または割り当てられたサブバンドブロックの総数に4をかけた数、または仮想的なサブバンド内の連続する割り当てられた仮想的なストライプの数(64と等しい)に等しい。図では、サブバンドクラスタ1402のすべてではないが大部分が、どのサブバンドがどのサブバンドクラスタに属するかを示すために囲まれている。
【0146】
【表13】
【0147】
[00148] PSDCHに対する仮想リソースマッピング内で、変調シンボルは、最初の占められた論理的なOFDMシンボルの最初の割り当てられたサブバンドブロックの最初の割り当てられた仮想的なストライプで始まるリソース要素にマッピングすることができ、各サブバンドブロック内の仮想的なストライプによって、次に、同じ論理的なOFDMシンボル内のサブバンドブロックによって、最後に論理的なOFDMシンボルによって進む。
【0148】
[00149] 上記の例では、変調シンボルは、仮想的なサブバンド1および論理的なOFDMシンボル4の仮想的なストライプ6/7/8/9に、次に、仮想的なサブバンド2および論理的なOFDMシンボル4の仮想的なストライプ6/7/8/9に、次に、仮想的なサブバンド0およびOFDMシンボル5の仮想的なストライプ6/7/8/9に、次に、仮想的なサブバンド1およびOFDMシンボル5の仮想的なストライプ6/7/8/9になど、割り当てられたサブバンドブロックの総数が処理されるまでマッピングされる。
受信機に提供されるフレームコンテンツの記述
【0149】
[00150] 一例では、符号化、FFTサイズなどについての情報を含む、各フレームのペイロードコンテンツのフォーマットに関する情報は、受信機がペイロードコンテンツを処理および復号するのを促進するために受信機に提供される。受信機にこのフォーマット情報を伝達するために使用することができる様々な方法がある。たとえば、ペイロードコンテンツの記述は、図2に示した非ペイロード領域の1つで各フレーム内においてシグナリングすることができる。あるいは、ペイロードコンテンツ構造が、フレームごとの場合よりもゆっくり変動する場合、ペイロードコンテンツの記述は、必要に応じてシグナリングすることができる。
【0150】
[00151] 一例では、受信機には、フレームの別個のPPDCHの数、およびフレームのPSDCHの数が提供される。各PPDCHについて、受信機は、そのPPDCHに割り当てられた物理的なリソース、FFTサイズ、およびサイクリックプレフィックス長がさらに提供される。そのPPDCHに割り当てられた物理リソースは、そのPPDCHに割り当てられたOFDMシンボルの数だけでなく、どの特定のシンボルがそのPPDCHに割り当てられているかを含む場合がある。別個のPPDCHは相互にインタリーブすることができることを理解されたい。各PSDCHについて、受信機は、そのPSDCHに関連付けられたサービス、そのPSDCHに割り当てられた物理的なリソース、そのPSDCHに使用される変調、およびバイト単位のトランスポートブロックサイズをさらに提供される。そのPSDCHに関連付けられたサービスは、特定のPSDCHが属するデータストリームの流れと見なすことができる。たとえば、特定のテレビ番組は、特定のサービスであると考えられ得る。
【0151】
[00152] 表14、表15、および表16は、それぞれ、受信機に提供することができるパラメータフィールドのより詳細な説明を提供する。表14に記載した1つのPFDCH記述子は、各フレームに必要な場合がある。表15に記載した1つのPPDCH記述子は、フレームに含まれている各PPDCHに必要な場合がある。表16に記載した1つのPSDCH記述子は、フレームに含まれている各PSDCHに必要な場合がある。
【0152】
【表14】
【0153】
【表15】
【0154】
【表16】
【0155】
[00153] 図16は、様々な記述子のすべてが、どのように受信機に伝達されるかの例を示している。この例では、フレームごとに単一のPFDCH記述子1502が最初に発生し、連結されたPPDCH記述子1504のすべてが直ちに続く。このフレームは、たとえば、n+1個のPPDCHを含む。次に、連結されたPSDCH記述子1506のすべてがこれに続く。このフレームでは、たとえば、PPDCH#0は、p+1個のPSDCHを持ち、PPDCH#nは、q+1個のPSDCHを持つ。
【0156】
[00154] 望まれる場合、図16に示す記述子の順序は、容易に再配置することができる。たとえば、特定のPPDCHに関連付けられたPSDCH記述子は、連結されたPPDCH記述子の群に続いてすべてがともに連結される代わりに、そのPPDCHに対する記述子の直後に続く場合がある。
【0157】
[00155] 実施形態の1組では、フレームを構築および送信する方法1700は、図17に示したアクションを含むことができる。方法1700は、また、以前に記述した特徴、要素、および実施形態のサブセットを含むことができる。たとえば、方法1700は、基地局またはアクセスポイントによって実装することができる。
【0158】
[00156] 工程1710で、基地局のデジタル回路は、動作を実行することができ、動作は、フレームのペイロード領域を構築することを含み、ペイロード領域は、複数の区画を含み、区画の各々は、対応する複数のOFDMシンボルを含み、各区画は、その区画においてOFDMシンボルに対する、対応するFFTサイズおよび対応するサイクリックプレフィックスサイズを持つ。
【0159】
[00157] 工程1720で、基地局の送信機は、ワイヤレスチャネルを通じてフレームを送信することができる。
【0160】
[00158] 一部の実施形態では、動作は、また、たとえば、上に様々に記述したように、フレームの非ペイロード領域のシグナリング情報を埋め込むことを含む。シグナリング情報は、区画の各々に対するFFTサイズおよびサイクリックプレフィックスサイズを示している。他の実施形態では、シグナリング情報は、たとえば前のフレームなど、他の場所に埋め込まれ得る。
【0161】
[00159] 一部の実施形態では、区画の各々は、参照シンボルなどオーバーヘッドリソース要素の対応する組を含む。これらの実施形態では、上記の動作は、また、フレーム内のオーバーヘッドリソース要素を予約した後、1つまたは複数のサービスデータストリームから区画の各々へのシンボルデータをスケジューリングすることを含むことができる。
【0162】
[00160] 異なる区画は、FFTサイズの異なる値を持つことができ、したがって、サブキャリア間隔の異なる値を持つことができる。たとえば、所与の区画に対するサブキャリア間隔は、その区画に対するFFTサイズに対するサンプル速度の比である。結果的に、異なる区画はユーザデバイスの運動により、異なる量のドップラ耐性、またはドップラ偏移に対する耐性を持つ。たとえば、区画の第1は、モバイルデバイスに送信することを目標とすることができる一方、区画の第2は、固定されたデバイスに送信することを目標とする。したがって、第1の区画に対応するFFTサイズは、第2の区画に対応するFFTサイズより小さいように構成される。これは、第1の区画がより大きなサブキャリア間隔、したがって、モバイルデバイスの運動によるサブキャリアの周波数偏移に対するより大きな耐性を持つことを可能にする。
【0163】
[00161] さらに、異なる区画は、異なるサイクリックプレフィックスサイズ、またはガードインターバル期間を持つことができ、したがって、異なる量の遅延拡散を許容することができる。たとえば、区画の第1は、大きな遅延拡散を持つことが予想されるユーザデバイスの第1の組に送信することを目標とする場合がある一方、区画の第2は、より小さな遅延拡散を持つことが予想されるユーザデバイスの第2の組に送信することを目標とする。したがって、第1の区画に対するサイクリックプレフィックスサイズは、第2の区画に対するサイクリックプレフィックスサイズより大きいように構成される。
【0164】
[00162] 所与のユーザデバイスは、ワイヤレス受信機を使用して、送信されたフレームを受信し、ユーザデバイスが割り当てられた区画からOFDMシンボルを抽出することができる。OFDMシンボルは、デジタル情報信号を取得するために復号され、これは次に、ユーザに表示されるか、あるいは出力される。基地局は、各ユーザデバイスまたはユーザデバイスの各タイプにそれが割り当てられている区画をシグナリングすることができる。基地局は、また、各区画で運ばれるサービスのタイプをシグナリングすることができる。区画は、本明細書に様々に記述したように、1つまたは複数のサービスデータストリームを含むことができる。区画が1つを超えるサービスデータストリームを含んでいる場合、ユーザデバイスは、アクセスが許可されているサービスデータストリームの1つまたは複数からOFDMシンボルを抽出することができる。基地局は、たとえば、ブロードキャストゲートウェイによって提供される許可制御情報に基づいて、ユーザデバイスに、どのサービスデータストリームにアクセスが許可されているかをシグナリングすることができる。
【0165】
[00163] 実施形態の1組では、指定された時間的な長さを持つフレームを構成および送信するための方法1800は、図18に示したアクションを含むことができる。方法1800は、また、以前に記述した特徴、要素、および実施形態のサブセットを含むことができる。方法1800は、たとえば、基地局またはアクセスポイントによって実装することができ、基地局からの送信を構成する際に柔軟性を実現することができる。
【0166】
[00164] 工程1810で、基地局のデジタル回路は、動作を実行ことができ、動作は、以下のように工程1815から1830を含む。
【0167】
[00165] 工程1815で、フレームの1つまたは複数の区画の各々について、デジタル回路は、区画に属するOFDMシンボルに対する対応するOFDMシンボル長を決定することができ、OFDMシンボル長は、対応するFFTサイズおよび対応するサイクリックプレフィックスサイズに基づき、対応するサイクリックプレフィックスサイズは、対応する最小のガードインターバル期間に基づいてサイズ制約を満たす。
【0168】
[00166] 工程1820で、デジタル回路は、区画を通じてOFDMシンボルの結合において、サンプルに関して、OFDMシンボル長の合計を計算することができる。
【0169】
[00167] 工程1825で、デジタル回路は、サンプルに関して、フレームのペイロード領域の合計および長さに基づいて、いくつかの過剰なサンプルを計算することができる。
【0170】
[00168] 工程1830で、デジタル回路は、フレームを構成することができる。フレームを構築するアクションは、たとえば、結合の各OFDMシンボルについて、過剰なサンプルの数およびOFDMシンボルのインデックスの少なくとも1つを使用して、結合の少なくとも1つのサブセットの正確に1つにOFDMシンボルを割り当てることと、フレームにOFDMシンボルを埋め込む前に、結合の少なくとも1つのサブセットの各々において、各OFDMシンボルのサイクリックプレフィックスサイズに数を追加することであって、一意の数は、結合の少なくとも1つのサブセットの各々に対して使用されることとを含むことができる。
【0171】
[00169] 各OFDMシンボルは、サブセットの1つだけに属する。言い換えると、2つのサブセットの交差は無効であり、サブセットのすべての結合は、フレームにおけるOFDMシンボルのすべての結合である。
【0172】
[00170] 一部のケースでは、過剰なサンプルは、利用可能なOFDMシンボルの間に平等に分割することができるため、完全な結合と等しい1つのサブセットだけがある。他の実施形態では、過剰なサンプルは、OFDMシンボルの2つ以上のサブセットに配布することができる。
【0173】
[00171] 以前に記述されたとともに、過剰なサンプルの数およびOFDMシンボルのインデックスの少なくとも1つは、どのサブセットに特定のOFDMシンボルが配置されるべきかを決定するために使用される。一部の実施形態では、2つの量の1つだけが使用される。
【0174】
[00172] 一例では、特定のサブセットについて、そのサブセットのOFDMシンボルのすべてのサイクリックプレフィックスは、同じ数によってインクリメントすることができる。異なるサブセットは、異なる数を使用することができる。
【0175】
[00173] 工程1835で、基地局の送信機は、ワイヤレスチャネルを通じてフレームを送信することができる。
【0176】
[00174] 一部の実施形態では、フレームを構築するアクションは、また、結合の少なくとも1つのサブセットの1つについて、そのサブセットに対する一意の数をゼロに設定することを含むことができる。
【0177】
[00175] 一部の実施形態では、結合の少なくとも1つのサブセットの1つは、結合のOFDMシンボルの最初の隣接するサブセットを表している。
【0178】
[00176] 一部の実施形態では、結合の少なくとも1つのサブセットおよび結合の少なくとも1つのサブセットの各々に対する一意の数は、この送信を受信するリモートデバイスに既知のアルゴリズムにより決定される。
【0179】
[00177] リモートデバイスは、その割り当てられた区画、割り当てられたサービスデータストリームにおける各OFDMシンボルに対応する受信されたフレームのサンプルの群を正確に決定するために、フレーム開始、シンボルのプリアンブルの長さ、ペイロード領域の開始、構成されたFFTサイズおよびサイクリックプレフィックス長、ならびにPFDCH長さなど、他の情報とともにサブセットについての情報を使用する。
【0180】
[00178] 実施形態の1組では、指定された時間的な長さを持つフレームを構築および送信する方法は、以下のように実装することができる。方法は、基地局からの送信を構成する際に柔軟性を実現することができることを理解されたい。方法は、基地局のデジタル回路を使用して、動作を実行することを含むことができ、この動作は、(a)フレームのペイロード領域に割り当てられたOFDMシンボルのサンプルの長さの合計を計算すること、(b)合計およびペイロード領域のサンプルの長さに基づいていくつかの過剰なサンプルを計算すること、および(c)フレームを構築することであって、フレームを構築するアクションは、フレームに割り当てられたOFDMシンボルの1つまたは複数の1つまたは複数のサイクリックプレフィックスに過剰なサンプルを配布することを含む。フレームは、基地局の送信機を使用して、ワイヤレスチャネルへ送信することができる。
【0181】
[00179] 実施形態の1組では、フレームを構築および送信するための方法1900は、図19に示したアクションを含むことができる。方法1900は、また、以前に記述した特徴、要素、および実施形態のサブセットを含むことができる。たとえば、方法1900は、基地局またはアクセスポイントによって実装することができる。
【0182】
[00180] 工程1910で、基地局のデジタル回路は、動作を実行ことができ、動作は、以下のように1915および1920を含む。
【0183】
[00181] 工程1915で、デジタル回路は、複数の区画を構築することができ、区画の各々は、OFDMシンボルの対応する組を含み、各区画におけるOFDMシンボルは、対応するFFTサイズに準拠し、対応する最小のガードインターバルを満たす。言い換えると、各区画に対して、その区画における各OFDMシンボルは、その区画に対する最小のガードインターバル以上であるサイクリックプレフィックスを持ち、その区画のFFTサイズと等しいFFTサイズを持つ。
【0184】
[00182] 工程1920で、デジタル回路は、上に様々に記述したように、OFDMシンボルクラスタを形成するために、区画のOFDMシンボルを時間インタリーブすることによってフレームを構築することができる。OFDMシンボルクラスタの各々は、区画の対応する1つに属する。OFDMシンボルクラスタは、各区画に対するOFDMシンボルクラスタサイズの指定された値および各区画に対するOFDMシンボルクラスタ期間の指定された値によって定義することができる。
【0185】
[00183] 工程1930で、基地局の送信機は、ワイヤレスチャネルを通じてフレームを送信することができる。
【0186】
[00184] 一部の実施形態では、区画の第1は、モバイルデバイスに送信することを目標とすることができる一方、区画の第2は、固定されたデバイスに送信することを目標とする。したがって、第1の区画に対応するFFTサイズは、第2の区画に対応するFFTサイズより小さいように構成される。
【0187】
[00185] 一部の実施形態では、上記の動作は、また、フレームにシグナリング情報を埋め込むことを含み、シグナリング情報は、各区画に対するOFDMシンボルクラスタサイズの指定された値および各区画に対するOFDMシンボルクラスタ期間の指定された値を示している。ユーザデバイスは、フレームを受信し、フレームからシグナリング情報を回復するように構成することができる。ユーザデバイスが割り当てられている特定の区画について、ユーザデバイスは、フレームのシグナリング情報に基づいて、OFDMシンボルクラスタサイズおよびOFDMシンボルクラスタ期間の対応する指定された値を決定する。次に、ユーザデバイスは、対応する指定された値を使用して、特定の区画のOFDMシンボルクラスタに属するOFDMシンボルを回復することができる。
【0188】
[00186] 実施形態の1組では、トランスポートストリームを構築および送信する方法2000は、図20に示したアクションを含むことができ、トランスポートストリームはフレームを含む。方法2000は、また、以前に上に記述した特徴、要素、および実施形態のサブセットを含むことができる。たとえば、方法2000は、基地局またはアクセスポイントによって実装することができる。
【0189】
[00187] 工程2010で、基地局のデジタル回路は、動作を実行ことができ、動作は、以下のように2015および2020を含む。
【0190】
[00188] 2015で、デジタル回路は、フレームのペイロード領域を構築することができ、ペイロード領域のサンプルは、指定されたサンプル速度に対応し、指定されたサンプル速度は、基地局の送信回路によってサポートされた可能なサンプル速度の母集団から選択され、ペイロード領域のサンプルは、1つまたは複数の区画に分割され、区画の各々は、OFDMシンボルの対応する組を含む。
【0191】
[00189] 工程2020で、デジタル回路は、トランスポートストリームにシグナリング情報を埋め込むことができ、シグナリング情報は、指定されたサンプル速度を示す情報を含む。
【0192】
[00190] 工程2030で、基地局の送信機は、ワイヤレスチャネルを通じてトランスポートストリームを送信することができる。
【0193】
[00191] 一部の実施形態では、サンプル速度は、この基地局を含むブロードキャストネットワークのオペレータによって指定されている。オペレータは、たとえば、図1Aに示されたブロードキャストゲートウェイ102にアクセスすることによって、サンプル速度を指定することができる。
【0194】
[00192] 一部の実施形態では、シグナリング情報は、フレームの非ペイロード領域に埋め込まれる。
【0195】
[00193] 一部の実施形態では、各区画は、その区画に含まれるOFDMシンボルに対してFFTサイズの対応する値を持つ。
【0196】
[00194] 一部の実施形態では、各区画に対して、その区画のFFTサイズおよびサンプリングレートは、その区画に対する指定された最小のサブキャリア間隔またはドップラ耐性を満たす区画に対するサブキャリア間隔を定義するために選択されている。
【0197】
[00195] 所与のユーザデバイスは、フレームおよびシグナリング情報を含むトランスポートストリームをワイヤレスで受信することができる。ユーザデバイスは、フレームのペイロード領域のサンプルを取り込むために、シグナリング情報によって指定されたサンプル速度を使用するように、そのOFDM受信機および/またはアナログ−デジタル変換回路を構成することができる。次に、ユーザデバイスは、様々に記述したように、適切な区画およびフレームのサービスデータストリームを復号することができる。
DVBとのコントラスト
【0198】
[00196] デジタルビデオブロードキャスティング(「DVB」)および第二世代の地上DVB−T2(Second Generation Terrestrial DVB-T2)は、混合されたスーパーフレーム(「SF」)構造を可能にするための機構としてフューチャエクステンションフレーム(「FEF」:Future Extension Frame)を含む。DVBによると、混合されたスーパーフレームは、同じネットワークを用いて、同じ周波数帯域において、各々がT2およびFEFのフレームの時間分割された送信など最適化された波形を用いて、固定とモバイルの両方のテレビサービスを送信することを許可する。
【0199】
[00197] 後方互換性を維持するために、DVB−T2は、FEFの導入を可能にするために複数の制約を課する。たとえば、DVB−T2によると、T2フレーム対FEFの比は固定され、SF内で繰り返される。加えて、SFは、T2フレームで開始する必要があり、FEFで終わるべきである。また、DVB−T2によると、連続する2つのFEFを持つことは可能ではない。
【0200】
[00198] 本開示は、そのような制約を課さない。特に、FFTモードとそれぞれの区画との間で割り当てられるトランスポートリソースの比は、シンボルにおけるFFTサイズ、CP期間、およびペイロード範囲を含む、各モードにおけるそれぞれの構成に統計的に基づいて決定される。加えて、フレームの開始部分または終了部分に挿入されるFFTモードに制限はない。また、FFTモードは、統計的な多重化配置を満たすために必要に応じて連続して繰り返す。
【0201】
[00199] 本開示とDVB−T2との間の1つの大きな違いは、FFTモードが多重化される方法である。FEFを用いるDVB−T2は、SFの期間を通じて配布されるフレームに基づいて運用する。サービスは、P1プリアンブルによって分離された個々のフレーム境界で時間において本質的に多重化される。本開示は、一方で、サービスが、同じフレーム内のOFDMシンボル境界で多重化されることを可能にするスケジューリング配置について記述しており、本質的な追加された柔軟性を提供する。2つを超えるモードが同じ移送で多重化することができ、多重レベルの移動性対スループットの効率が提供される。シンボル境界の時分割多重化により、一方のモードの範囲が増加し、時間ダイバーシティが最大化する。フレーム構成は、受信機にシグナリングされ、各FFTモードの定期性、および一方のサービスに関連付けられたペイロードを回復するために必要とされるシンボルを示す。
【0202】
[00200] 本開示は、周波数領域において区画を分離する選択肢をさらに許可し、それによって、各区画をサブキャリアの個別の組へと限定する。これは、DVB内で容易に指定可能でない能力である。
【0203】
[00201] 単一のDVBフレーム内で異なるFFTモードをマージさせる労力は、プリアンブル構造において変更を必要とし、レガシ受信機との後方互換性を害する。個別のP1プリアンブル領域に限定された、DVBにおいてフレームが多重化される方法を考慮すると、時間ダイバーシティに利得はない。FEフレームに対するT2の比に課される制限は、このDVB多重化配置の有用性を制限された組の手作業によるユースケースのシナリオへと制限する。
【0204】
[00202] 本明細書に記述した様々な実施形態のいずれも、たとえばコンピュータに実装された方法として、コンピュータ可読メモリ媒体として、コンピュータシステムとしてなど、様々な形式のいずれかで実現することができる。システムは、特定用途向け集積回路(ASIC)など1つまたは複数のカスタム設計のハードウェアデバイスによって、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など1つまたは複数のプログラム可能なハードウェア要素によって、ストアードプログラム命令を実行する1つまたは複数のプロセッサによって、または前述の任意の組み合わせによって実現することができる。
【0205】
[00203] 一部の実施形態では、非一時的コンピュータ可読メモリ媒体は、プログラム命令および/またはデータを記憶するように構成することができ、プログラム命令は、コンピュータシステムによって実行されると、コンピュータシステムに、たとえば、本明細書に記述した方法の実施形態のいずれか、または本明細書に記述した方法の実施形態の組み合わせ、または本明細書に記述した方法の実施形態のいずれかのサブセットまたは、そのようなサブセットの任意の組み合わせなどの方法を実行させる。
【0206】
[00204] 一部の実施形態では、コンピュータシステムは、プロセッサ(またはプロセッサの組)およびメモリ媒体を含むように構成することができ、メモリ媒体は、プログラム命令を記憶し、プロセッサは、メモリ媒体からプログラム命令を読み込み実行するように構成され、プログラム命令は、本明細書に記述された様々な方法の実施形態のいずれか(または本明細書に記述した方法の実施形態の任意の組み合わせ、もしくは本明細書に記述した方法の実施形態のいずれかのサブセット、もしくはそのようなサブセットの任意の組み合わせ)を実装するように実行可能である。コンピュータシステムは、様々な形式のいずれかで実現することができる。たとえば、コンピュータシステムは、(その様々な具現化物のいずれかにおける)パーソナルコンピュータ、ワークステーション、カード上のコンピュータ(computer on a card)、ボックス内の特定用途向けコンピュータ、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、携帯端末、モバイルデバイス、ウェアラブルコンピュータ、検出デバイス、テレビ、ビデオ取得デバイス、生体に埋め込まれたコンピュータなどの場合がある。コンピュータシステムは、1つまたは複数のディスプレイデバイスを含むことができる。本明細書に開示された様々な計算結果のいずれかは、ディスプレイデバイスを介して表示することができるか、または他の方法で、ユーザインターフェースデバイスを介して出力として提示することができる。
【0207】
[00205] 上記の実施形態は、極めて詳細に記述されているが、上記の開示が完全に理解されると、多数の変形および変更が当業者には自明になるであろう。以下の特許請求の範囲は、すべてのそのような変形および変更を包含することを意図するものである。
図1A
図1B
図2
図3A
図3B
図4A
図4B
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20