▶ フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオの特許一覧
(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】
(24)【登録日】2022-08-18
(45)【発行日】2022-08-26
(54)【発明の名称】狭帯域用の物理的に分離されたチャンネル、低複雑な受信機
(51)【国際特許分類】
H04W 48/10 20090101AFI20220819BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20220819BHJP
H04L 27/26 20060101ALI20220819BHJP
【ＦＩ】
H04W48/10
H04W72/04 132
H04W72/04 131
H04L27/26 113
【請求項の数】
27
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2020204648
(22)【出願日】2020-12-10
(62)【分割の表示】P 2019516410の分割
【原出願日】2017-09-25
(65)【公開番号】P2021061606
(43)【公開日】2021-04-15
【審査請求日】2021-01-12
(31)【優先権主張番号】16190658.1
(32)【優先日】2016-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】591037214
【氏名又は名称】フラウンホッファー－ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオ
(74)【代理人】
【識別番号】100079577
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 全啓
(72)【発明者】
【氏名】フェーレンバッハ トーマス
(72)【発明者】
【氏名】ヴィルス トーマス
【審査官】▲高▼木 裕子
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１５－５０３２６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／００３７５１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３２１３７０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１０／０８７１７２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００
Ｈ０４Ｌ ２７／２６
３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４
ＳＡ ＷＧ１－４
ＣＴ ＷＧ１、４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信機であって、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）は、無線信号（２２０）を受信して処理するように構成され、前記無線信号（２２０）は、少なくとも第１の周波数帯域（ＳＣ）および第２の周波数帯域（Ｄ１）を含み、前記第１の周波数帯域（ＳＣ）は第１の信号（２２２）を含み、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）は第２の信号（２２４）を含み、前記第１の信号（２２２）および前記第２の信号（２２４）はそれぞれ、複数のフレーム（２２６，Ｍ－フレーム）を含み、各フレーム（２２６，Ｍ－フレーム）は複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）を有し、
前記第１の信号（２２２）の１つまたは複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報を含み、
前記第２の信号（２２４）の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）はすべて、いかなる接続情報も含まず、前記第２の信号を聴取している受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が、前記無線通信システムとの接続を確立することができないようになっており、
前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）は、前記接続情報を使用して前記無線通信システムとの接続を確立するように構成され、そして、前記無線通信システムとの前記接続を確立した後、かつ、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）を示す帯域情報に応答して、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）で動作するように構成され、
前記接続情報はシステム情報を含み、前記システム情報は、前記受信機がランダムなアクセスのために使用する複数の周波数帯域からランダムな選択を提供し、
周波数帯域におけるランダムアクセススロットが発生する間隔がシグナリングされる、受信機。
【請求項2】
前記第１の信号（２２２）の各サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、前記接続情報を含む、請求項１に記載の受信機。
【請求項3】
前記接続情報は、同期情報（Ｍ－ＰＳＣＨ，Ｍ－ＳＳＣＨ）をさらに含む、請求項１または請求項２に記載の受信機。
【請求項4】
前記第１の信号（２２２）の１つまたは複数の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、制御チャンネル（Ｍ－ＰＤＣＣＨ）のための領域であって、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）は前記制御チャンネル内の情報を使用して、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）の動作および／または前記無線通信システムとの通信を制御するように構成される、領域、
ランダムアクセスチャンネル（Ｍ－ＲＡＣＨ）のための領域、
ダウンリンクチャンネル（Ｍ－ＰＤＳＣＨ）のための領域、および／または
アップリンクチャンネル（Ｍ－ＰＵＳＣＨ）のための領域、および／または
アップリンク制御チャンネル（Ｍ－ＰＵＣＣＨ）のための領域、および／または
マルチキャストＤＬもしくはＵＬチャンネルのための領域、
のうちの１つ以上を含む、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の受信機。
【請求項5】
前記無線信号（２２０）は第３の周波数帯域を含み、前記第３の周波数帯域は前記第１の信号（２２２）を含む、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の受信機。
【請求項6】
前記無線信号（２２０）は第４の周波数帯域を含み、前記第４の周波数帯域は前記第２の信号（２２４）を含む、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の受信機。
【請求項7】
前記第２の周波数帯域（Ｄ１）における前記第２の信号（２２４）は、前記第４の周波数帯域を示すさらなる帯域情報システム情報を含み、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）は、前記さらなる帯域情報に応じて前記第２の周波数帯域（Ｄ１）において動作するように構成される、請求項６に記載の受信機。
【請求項8】
前記帯域情報は、特定の受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）について、それぞれの帯域の容量に依存して、または受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）の種類に依存して、または受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が提供する特定の機能に依存して、または、たとえば、緊急情報をシグナリングするために用いられる優先メッセージ等の受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）側で搬送されるメッセージタイプに依存して、前記第２および前記第４の無線周波数帯域を示す、請求項６または請求項７に記載の受信機。
【請求項9】
前記受信機は複数の前記周波数帯域間をホップするように構成される、請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の受信機。
【請求項10】
前記第２の信号（２２４）の１つまたは複数の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、制御チャンネル（Ｍ－ＰＤＣＣＨ）のための領域であって、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）は前記制御チャンネル内の情報を使用して、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）の動作および／または前記無線通信システムとの通信を制御するように構成された、領域、
ランダムアクセスチャンネル（Ｍ－ＲＡＣＨ）のための領域、
ダウンリンクチャンネル（Ｍ－ＰＤＳＣＨ）のための領域、
アップリンクチャンネル（Ｍ－ＰＵＳＣＨ）のための領域、および／または
マルチキャストＤＬもしくはＵＬチャンネルのための領域、
のうちの１つ以上を含む、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の受信機。
【請求項11】
前記第２の信号（２２４）のすべての前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、制御チャンネル（Ｍ－ＰＤＣＣＨ）のための領域のみ、
ランダムアクセスチャンネル（Ｍ－ＲＡＣＨ）のための領域のみ、
ダウンリンクチャンネル（Ｍ－ＰＤＳＣＨ）のための領域のみ、
アップリンクチャンネル（Ｍ－ＰＵＳＣＨ）のための領域のみ、または
マルチキャストＤＬもしくはＵＬチャンネルの領域、
を含む、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の受信機。
【請求項12】
前記第１の周波数帯域（ＳＣ）を受信し、前記システム情報に応答して、前記第１の周波数帯域（ＳＣ）から前記第２の周波数帯域（Ｄ１）に切り替えられるように構成される受信機セクション（２１４）を含み、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）は、前記帯域情報を用いて前記第１の周波数帯域（ＳＣ）から前記第２の周波数帯域（Ｄ１）に切り替えるように構成される、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の受信機。
【請求項13】
複数の周波数帯域を同時に受信し、そして、前記第１および第２の信号（２２２，２２４）を同時に処理するように構成される受信機セクション（２１４）を含む、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の受信機。
【請求項14】
複数の周波数帯域において信号を同時に送信するように構成される送信機セクションを含む、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の受信機。
【請求項15】
前記受信機はＩｏＴデバイスであり、前記無線通信システムは、非ＩｏＴデバイスおよびＩｏＴデバイスに作用するように構成され、前記第１および第２の周波数帯域（ＳＣ，Ｄ１）は、非ＩｏＴデバイスが動作可能である周波数帯域の帯域幅よりも狭い帯域幅を有する、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の受信機。
【請求項16】
前記無線通信システムは、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）ベース信号を使用する、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の受信機。
【請求項17】
前記ＩＦＦＴベース信号は、ＣＰを有するＯＦＤＭ、ＣＰを有するＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭ、またはＣＰのないＩＦＦＴベース波形を含む、請求項１６に記載の受信機。
【請求項18】
ＣＰを有するＯＦＤＭはダウンリンク伝送のために使用され、ＣＰを有するＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭ、またはシングルトーン伝送は、アップリンク伝送のために使用される、請求項１７に記載の受信機。
【請求項19】
前記第１の信号（２２２）は、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）を示す前記帯域情報を含む、請求項１ないし請求項１８のいずれかに記載の受信機。
【請求項20】
送信機であって、前記送信機は無線信号（２２０）を送信するように構成され、前記無線信号（２２０）は少なくとも第１の周波数帯域（ＳＣ）および第２の周波数帯域（Ｄ１）を含み、前記第１の周波数帯域（ＳＣ）は第１の信号（２２２）を含み、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）は第２の信号（２２４）を含み、前記第１の信号（２２２）および前記第２の信号（２２４）はそれぞれ、複数のフレーム（２２６，Ｍ－フレーム）を含み、各フレーム（２２６，Ｍ－フレーム）は複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）を有し、
前記第１の信号（２２２）の１つまたは複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報を含み、
前記第２の信号（２２４）の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）はすべて、いかなる接続情報も含まず、前記第２の信号を聴取している受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が、前記無線通信システムとの接続を確立することができないようになっており、
前記接続情報はシステム情報を含み、前記システム情報は、前記受信機がランダムなアクセスのために使用する複数の周波数帯域からランダムな選択を提供し、
周波数帯域におけるランダムアクセススロットが発生する間隔がシグナリングされる、送信機。
【請求項21】
無線通信システムは、請求項１ないし請求項１９のいずれかに記載の受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）と、
請求項２０に記載の送信機と、
を含む、無線通信システム。
【請求項22】
無線通信システムの受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）によって、無線信号（２２０）を受信し、処理するステップであって、前記無線信号（２２０）は少なくとも第１の周波数帯域（ＳＣ）および第２の周波数帯域（Ｄ１）を含み、前記第１の周波数帯域（ＳＣ）は第１の信号（２２２）を含み、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）は第２の信号（２２４）を含み、前記第１の信号（２２２）および前記第２の信号（２２４）はそれぞれ、複数のフレーム（２２６，Ｍ－フレーム）を含み、各フレーム（２２６，Ｍ－フレーム）は複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）を有し、前記第１の信号（２２２）の１つまたは複数の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報を含み、そして、前記第２の信号（２２４）の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）はすべて、いかなる接続情報も含まず、前記第２の信号を聴取している受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が、前記無線通信システムとの接続を確立することができないようになっている、受信し、処理するステップと、前記接続情報を使用して受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）と前記無線通信システムとの接続を確立するステップと、そして、
前記無線通信システムとの前記接続を確立した後に、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）を示す帯域情報に応答して、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）で前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）を動作するステップと、
を含む、方法であって、
前記接続情報はシステム情報を含み、前記システム情報は、前記受信機がランダムなアクセスのために使用する複数の周波数帯域からランダムな選択を提供し、
周波数帯域におけるランダムアクセススロットが発生する間隔がシグナリングされる、方法。
【請求項23】
無線通信システムの送信機によって、無線信号（２２０）を送信するステップであって、前記無線信号（２２０）は少なくとも第１の周波数帯域（ＳＣ）および第２の周波数帯域（Ｄ１）を含み、前記第１の周波数帯域（ＳＣ）は第１の信号（２２２）を含み、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）は第２の信号（２２４）を含み、前記第１の信号（２２２）および前記第２の信号（２２４）はそれぞれ、複数のフレーム（２２６，Ｍ－フレーム）を含み、各フレーム（２２６，Ｍ－フレーム）は複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）を有する、送信するステップを含む方法であって、前記第１の信号（２２２）の１つまたは複数の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報を含み、そして
前記第２の信号（２２４）の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）はすべて、いかなる接続情報も含まず、前記第２の信号を聴取している受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が、前記無線通信システムとの接続を確立することができないようになっており、
前記接続情報はシステム情報を含み、前記システム情報は、前記受信機がランダムなアクセスのために使用する複数の周波数帯域からランダムな選択を提供し、
周波数帯域におけるランダムアクセススロットが発生する間隔がシグナリングされる、方法。
【請求項24】
無線通信デバイスの送信機によって、無線信号（２２０）を送信するステップであって、前記無線信号（２２０）は少なくとも第１の周波数帯域（ＳＣ）および第２の周波数帯域（Ｄ１）を含み、前記第１の周波数帯域（ＳＣ）は第１の信号（２２２）を含み、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）は第２の信号（２２４）を含み、前記第１の信号（２２２）および前記第２の信号（２２４）はそれぞれ、複数のフレーム（２２６，Ｍ－フレーム）を含み、各フレーム（２２６，Ｍ－フレーム）は複数のサブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）を有し、前記第１の信号（２２２）の１つまたは複数の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）は、受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報を含み、そして、前記第２の信号（２２４）の前記サブフレーム（２００，Ｍ－サブフレーム）はすべて、いかなる接続情報も含まず、前記第２の信号を聴取している受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）が、前記無線通信システムとの接続を確立することができないようになっている、送信するステップと、前記無線通信システムの受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）によって、前記無線信号（２２０）を受信し、処理するステップと、
前記接続情報を使用して、前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）と前記無線通信システムとの接続を確立するステップと、そして、
前記無線通信システムとの前記接続を確立した後に、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）を示す帯域情報に応答して、前記第２の周波数帯域（Ｄ１）で前記受信機（ＵＥ1－ＵＥ3，１０４1－１０４2，２１２，ＲＸ）を動作するステップと、
を含む、方法であって、
前記接続情報はシステム情報を含み、前記システム情報は、前記受信機がランダムなアクセスのために使用する複数の周波数帯域からランダムな選択を提供し、
周波数帯域におけるランダムアクセススロットが発生する間隔がシグナリングされる、方法。
【請求項25】
コンピュータ上で実行されたときに請求項２２に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体。
【請求項26】
コンピュータ上で実行されたときに請求項２３に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体。
【請求項27】
コンピュータ上で実行されたときに請求項２４に記載の方法を実行する命令を格納するコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信ネットワークまたはシステム、より具体的には、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－Ｔｈｉｎｇｓ：モノのインターネット）デバイスのような狭帯域の低複雑な受信機によってアクセスされる無線通信ネットワークまたはシステムの分野に関する。実施の形態は、複数の物理的に分離されたチャンネルを使用して無線通信ネットワークにアクセスする、ＩｏＴデバイスのような狭帯域の低複雑な受信機に関する。
【背景技術】
【0002】
ＩｏＴデバイスは、電子装置、ソフトウェア、センサー、アクチュエーターなどが埋め込まれた物理的装置、車両、建物、および他の品目、ならびにこれらの装置が既存のネットワークインフラストラクチャにわたってデータを収集および交換することを可能にするネットワーク接続性を含み得る。図１は、複数の基地局ｅＮＢ1～ｅＮＢ5を含む無線通信システムのような、そのようなネットワークインフラストラクチャの一例の概略図である。そして、各々が、セル１００1から１００5によって概略的に表される基地局を囲む特定のエリアにサービスする。基地局は、セル内のユーザにサービスするために提供される。ユーザは、据え置き型の装置でもモバイル型の装置でもよい。さらに、無線通信システムは、基地局またはユーザに接続するＩｏＴデバイスによってアクセスされ得る。図１は、５つのセルのみの例示的な図を示すが、無線通信システムはより多くのそのようなセルを含み得る。図１は、セル１００2内にあり、基地局ｅＮＢ2によってサービス提供される、ユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とも呼ばれる２人のユーザＵＥ1およびＵＥ2を示す。基地局ｅＮＢ4によってサービス提供される別のユーザＵＥ3がセル１００4に示されている。矢印１０２、１０２2および１０２3は、ユーザＵＥ1、ＵＥ2およびＵＥ3から基地局ｅＮＢ2、ｅＮＢ4にデータを送信するため、または基地局ｅＮＢ2、ｅＮＢ4からユーザＵＥ1、ＵＥ2、ＵＥ3にデータを送信するためのアップリンク／ダウンリンク接続を概略的に表す。さらに、図１はセル１００4内の２つのＩｏＴデバイス１０４1および１０４2を示しており、これらは固定装置または移動装置であり得る。ＩｏＴデバイス１０４1は、矢印１０５1によって概略的に表されるようにデータを送受信するために基地局ｅＮＢ4を介して無線通信システムにアクセスする。矢印１０５2によって概略的に表されるように、ＩｏＴデバイス１０４2は、ユーザＵＥ3を介して無線通信システムにアクセスする。
【0003】
無線通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システム、ＬＴＥ規格によって定義された直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムのような周波数分割多重に基づく任意のシングルトーンまたはマルチキャリアシステムであり得る。ＣＰの有無にかかわらず、他のＩＦＦＴベース信号、例えば、ＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭ多重アクセスのための非直交波形のような他の波形、例えば、フィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ：Ｆｉｌｔｅｒ－Ｂａｎｋ Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ）を使用することができる。
【0004】
ユーザＵＥ1、ＵＥ2、ＵＥ3のような標準ＬＴＥデバイスは第１の帯域幅内で動作し、ＩｏＴデバイス１０４1および１０４2は第１の帯域幅より狭い第２の帯域幅内で動作する。第２の帯域幅は、以下ではＮＢ－ＩｏＴとも呼ばれる標準のＬＴＥリリース１３（ＬＴＥ Ｒｅｌ． １３）のＮＢ－ＩｏＴ拡張に従って定義され得る。ＬＴＥ規格に従って動作する無線通信システムは、１．４ＭＨｚ、３．０ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚのシステム帯域幅、またはこれらの任意の組み合わせからなる集合システム帯域幅、そして２００ｋＨｚによる標準のＬＴＥリリース１３のＮＢ－ＩｏＴ拡張に従う帯域幅を有する。
【0005】
データ伝送のためのＯＦＤＭＡシステムは、それぞれが７個のＯＦＤＭシンボルによって１２個のサブキャリアによって定義され、様々な物理チャンネルおよび物理信号がマッピングされるリソース要素のセットを含む、複数の物理リソースブロック（ＰＲＢ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を備えるＯＦＤＭＡベースの物理リソースグリッドを含み得る。リソース要素は、時間領域の１つのシンボルと周波数領域の１つのサブキャリアで構成される。例えば、ＬＴＥ規格によれば、１．４ＭＨｚのシステム帯域幅は６つのＰＲＢを含み、標準のＬＴＥリリース１３のＮｂ－ＩｏＴ拡張に従う２００ｋＨｚの帯域幅は、１つのＰＲＢを含む。ＬＴＥおよびＮＢ－ＩｏＴによれば、物理チャンネルは、ダウンリンクペイロードデータとも呼ばれるユーザ固有データを含む物理ダウンリンク共有チャンネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、例えば、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ：Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ Ｂｌｏｃｋ）またはシステム情報ブロック（ＳＩＢ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ Ｂｌｏｃｋ）を含む物理ブロードキャストチャンネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、例えば、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む物理ダウンリンク制御チャンネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）などを含むことができる。物理信号は、基準信号（ＲＳ）、同期信号などを含み得る。ＬＴＥリソースグリッドは、周波数領域、たとえば、１．４ＭＨｚにおいて一定の帯域幅を有する、時間領域における１０ｍｓのフレームを含む。フレームは１ｍｓ長の１０個のサブフレームを有し、各サブフレームはサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）長に応じて６個または７個のＯＦＤＭシンボルの２つのスロットを含む。
【0006】
図２は、異なる選択されたＴｘアンテナ・ポートに対して２つのアンテナ・ポートを有する例示的なＬＴＥ ＯＦＤＭＡベースのサブフレームを示す。サブフレームは、それぞれがサブフレームの１つのスロットと周波数領域内の１２個のサブキャリアとからなる２つのリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を含む。周波数領域のサブキャリアは、サブキャリア０からサブキャリア１１として示されており、そして、時間領域では、各スロットは、たとえば、スロット０は、ＯＦＤＭシンボル０から６であり、そして、スロット１は、ＯＦＤＭシンボル７から１３であるように、７個のＯＦＤＭシンボルを含む。ホワイトボックス１０６は、ペイロード領域とも呼ばれるペイロードまたはユーザ・データを含む、ＰＤＳＣＨに割り当てられたリソース要素を表す。制御領域とも称される物理制御チャンネル（非ペイロードまたは非ユーザ・データを含む）のためのリソース要素は、ハッチングされたボックス１０８によって表される。例によれば、リソース要素１０８は、ＰＤＣＣＨ、物理制御フォーマットインジケータチャンネル（ＰＣＦＩＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、および物理ハイブリッドＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ：自動再送要求）インジケータチャンネル（ＰＨＩＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ＡＱＲ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てられ得る。クロスハッチングされたボックス１１０は、チャンネル推定に使用され得るＲＳ（ｃｅｌｌ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ：セル固有の参照信号）に割り当てられているリソース要素を表す。ブラックボックス１１２は、他のアンテナ・ポート内のＲＳに対応し得る現在のアンテナ・ポート内の未使用のリソースを表す。物理制御チャンネルおよび物理参照信号に割り当てられたリソース要素１０８、１１０、１１２は、時間が経つにつれて均等に分配されない。より具体的には、サブフレームのスロット０において、シンボル０およびシンボル１に関連付けられたリソース要素は、物理制御チャンネルまたは物理参照信号に割り当てられ、シンボル０および１内のリソース要素は、ペイロード・データに割り当てられない。サブフレームのスロット０のシンボル４に関連付けられたリソース要素、ならびにサブフレームのスロット１のシンボル７および１１に関連付けられたリソース要素は、部分的には、物理制御チャンネルまたは物理参照信号に割り当てられる。図２に示されるホワイトリソース要素は、ペイロード・データまたはユーザ・データに関連付けられたシンボルを含み、シンボル２、３、５、および６のスロット０に含まれる。すべてのリソース要素１０６はペイロード・データに割り当てられてもよく、一方、より少ないリソース要素１０６はスロット０のシンボル４のペイロード・データに割り当てられ、リソース要素１０６はシンボル０および１のペイロード・データに割り当てられない。スロット１では、シンボル８、９、１０、１２、および１３に関連するリソース要素はすべてペイロード・データに割り当てられ、シンボル７および１１では、より少ないリソース要素がペイロード・データに割り当てられる。
【0007】
図３は、ＮＢ－ＩｏＴに従ってダウンリンクに使用され得る時間単位の例を示す。上述のように、ＮＢ－ＩｏＴは２００ｋＨｚの帯域幅内で動作することができ、これは周波数領域で１２個のサブキャリアまたは１個の物理リソースブロック（ＰＲＢ）に対応する。ダウンリンクは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）に基づいてもよく、ＬＴＥ規格によって定義されるのと同じサブキャリア間隔、同じＯＦＤＭシンボル期間、同じスロット・フォーマット、同じスロット期間、および同じサブフレーム期間を有してもよい。ＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）の特別な場合として、アップリンクは、ユーザ機器ごとにシングルトーン送信を含むＳＣ－ＦＤＭＡ（シングルキャリア周波数分割多元接続）に基づくことができる。さらに、マルチトーン送信のためにＰＡＰＲ（ピーク対平均電力比）低減技術を考慮することができる。ＮＢ－ＩｏＴシステムの帯域幅は最小のＬＴＥ帯域幅のわずか６分の１（例えば、１．４ＭＨｚ帯域幅システムでは６ＰＲＢ）であるという事実により、「Ｍ－フレーム」および「Ｍ－サブフレーム」と呼ばれる時間単位が導入される。図３は、Ｍ－フレームと呼ばれ、６０ｍｓの長さを有するＮＢ－ＩｏＴ無線フレームを示す。各Ｍ－フレームは、それぞれ６ｍｓの持続時間を有する１０個のＭ－サブフレーム２００を含む。各Ｍ－サブフレームは６つの連続したサブフレーム２０２を含み、各サブフレームは１ｍｓの長さを有する。各サブフレーム２０２は、図２に示すような構造を有し、２つのスロット２０４を含み、各スロットは７つのシンボル２０６を含み、各シンボルは実際の信号とサイクリックプレフィックスとを含む。
【0008】
図４（ａ）は、図３のＭ－フレームの最初の３つのＭ－サブフレーム２００0、２００1、および２００2の例を示す。Ｍ－サブフレームでは、最小スケジューリング単位は１ＰＲＢ（１ｍｓ×１８０ｋＨｚ）である。したがって、最大６人のユーザまたは装置がＭ－サブフレームのうちの１つ（１サブフレームにつき１人のユーザ）でスケジュールされ得る。ＬＴＥの原理に従って、トランスポートブロックは、１つのＭ－サブフレーム内でユーザに割り当てられたスケジューリングユニット（ＰＲＢ）にマッピングされる。たとえば、１．４ＭＨｚ帯域幅システムにおける６つのＰＲＢであるスケジューリング単位を分散されるＬＴＥとは異なり、周波数次元において、ＮＢ－ＩｏＴは、時間拡張アプローチを適用して、スケジューリング単位を時間次元に広げる。図４（ａ）は、ＮＢ－ＩｏＴリソース要素がどのようにそれぞれのＬＴＥダウンリンク物理チャンネルおよび物理信号にマッピングされるかをさらに示す。ＬＴＥと同様に、ＮＢ－ＩｏＴも以下のＬＴＥ物理チャンネルを含み得る：
－ Ｍ－ＰＢＣＨ ：システム情報のブロードキャストを含む
－ Ｍ－ＰＤＳＣＨ：ダウンリンクＵＥデータおよび制御情報を含む
－ Ｍ－ＰＤＣＣＨ：ダウンリンク制御情報、例えばスケジューリング情報を含む
－ Ｍ－ＰＳＣＨ ：無線通信ネットワークとの時間および周波数同期を得るために使用される一次同期信号（ＰＳＳ）および二次同期信号（ＳＳＳ）を含む。
－ Ｍ－ＰＢＣＨ ：システム情報のブロードキャストを含む
－ Ｍ－ＰＤＳＣＨ：ダウンリンクＵＥデータおよび制御情報を含む
－ Ｍ－ＰＤＣＣＨ：ダウンリンク制御情報、例えばスケジューリング情報を含む
－ Ｍ－ＰＳＣＨ ：無線通信ネットワークとの時間および周波数同期を得るために使用される一次同期信号（ＰＳＳ）および二次同期信号（ＳＳＳ）を含む。
【0009】
Ｍ－サブフレームの各々は、図２を参照して上述したものと同様の構造を有する６個のサブフレーム２０２0から２０２5を含む。ＬＴＥ物理チャンネルおよび物理信号は、図４（ａ）に示すように分布している。第１のＭ－サブフレーム２００0内の各サブフレーム２０２0～２０２5は、最初に、第１のＯＦＤＭシンボルとＭ－ＰＤＣＣＨにマッピングされる１２個のサブキャリアとによって定義されるリソース要素を含む。各サブフレームは、参照信号ＣＲＳにマッピングされたリソース要素だけでなく、Ｍ－ＰＢＣＨに、Ｍ－ＰＤＳＣＨにマッピングされたリソース要素をさらに含むことができる。第２のＭ－サブフレーム２００1はまた、６つのサブフレーム２０２0から２０２5を含み、各サブフレームは、Ｍ－ＰＤＣＣＨにマッピングされた第１のＯＦＤＭシンボルにおけるリソース要素を含む。また、各サブフレームは、参照信号ＣＲＳにマッピングされたリソース要素を含む。サブフレーム２０２0、２０２1、２０２3、２０２4および２０２5では、Ｍ－ＰＤＣＣＨにマッピングされたリソース要素および参照信号ＣＲＳにマッピングされたリソース要素を除いて、実質的にすべてのリソース要素がＭ－ＰＤＳＣＨにマッピングされる。サブフレーム２０２2において、Ｍ－ＰＤＣＣＨにマッピングされたリソース要素および参照信号ＣＲＳにマッピングされたリソース要素を除いて、実質的にすべてのリソース要素が、二次および一次同期信号を含むＭ－ＰＳＣＨにマッピングされる。６つのサブフレーム２０２0から２０２5を含む第３のＭ－サブフレーム２００2においては、Ｍ－ＰＤＣＣＨにマッピングされたリソース要素および参照信号ＣＲＳにマッピングされたリソース要素を除いて、Ｍ－ＰＤＳＣＨにマッピングされたリソース要素を含むすべてを供給する。図３に示すＭ－フレームを形成する残りのＭ－サブフレーム２００3～２００9は、図４（ａ）には示されていない。図４（ｂ）は、Ｍ－フレームのうちの２００0から２００9までの全てのＭ－サブフレームを示す。Ｍ－サブフレーム２００4、２００5、２００7、および２００9は、第３のＭ－サブフレーム２０２2と同じ構造を有する、すなわち、第１のリソースエレメント内の制御情報および参照信号に加えて、Ｍ－ＰＤＳＣＨにマッピングされたリソース要素のみを含む。Ｍ－サブフレーム２００3、２００6、および２００8は、Ｍ－サブフレーム２００3、および２００8では、一次および二次同期信号が最後のサブフレーム２０２5内にあることを除いて、第２のＭ－サブフレーム２００1と実質的に同じ構造を有する。
【0010】
したがって、上記の例では、第１のＭ－フレーム２００0ではリソース要素はＭ－ＰＢＣＨにマッピングされるが、第２および第３のＭ－サブフレーム２０２1および２０２2ではリソース要素はＭ－ＰＢＣＨにマッピングまたは割り当てられない。Ｍ－ＰＳＣＨの一次および二次同期信号ＰＳＳおよびＳＳＳは、第２、第４、第７および第９のＭ－サブフレーム２００1、２００3、２００6および２００8では送信されるが、第１のＭ－サブフレーム２００0では送信されず、第２のＭ－サブフレーム２００1に続くＭ－サブフレーム２００2、２００4、２００5、２００7および２００9でも送信されない。Ｍ－サブフレーム２００1、２００3、２００6および２００8では、ＰＳＳおよびＳＳＳは、連続したＯＦＤＭシンボルに配置される（図４（ｂ）のシンボル２０６を参照）。Ｍ－ＰＤＣＣＨは、より具体的には図４（ａ）および図４（ｂ）の例では、Ｍ－サブフレームにわたって分散され、各Ｍ－サブフレーム内の最初のＯＦＤＭシンボルにおけるリソース要素は、Ｍ－ＰＤＣＣＨにマッピングされる。Ｍ－ＰＤＣＣＨシンボルを受信している間にＭ－ＰＤＳＣＨシンボルのバッファリングを回避するために、ＮＢ－ＩｏＴに対して順方向スケジューリング方法が使用されてもよく、Ｍ－サブフレームにおいて与えられるＭ－ＰＤＣＣＨスケジューリング情報は、少なくとも１つのＭ－サブフレーム後で始まるＭ－ＰＤＳＣＨに適用可能であり得る。
【0011】
図５を参照して、ＮＢ－ＩｏＴの３つの動作モード、すなわち、インバンドＬＴＥ動作モード、スタンドアロンＧＳＭ動作モード、およびＬＴＥガード・バンド動作モードについて説明する。図５は、ＮＢ－ＩｏＴとも呼ばれる、ＮＢ－ＩｏＴに従った異なる動作モードの概略図である。図５（ａ）は、ＮＢ－ＩｏＴチャンネルとも呼ばれるＮＢ－ＩｏＴキャリアまたは周波数帯域３００がＬＴＥキャリアまたは周波数帯域３０１内に配置される、それに従ってインバンドＬＴＥ動作モードを示す。図５（ｂ）は、複数のＧＳＭ搬送波３０２の中にＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域３００を配置するスタンドアロンＧＳＭ動作モードを示す。ＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域３００は、ＧＳＭ搬送波から保護帯域によって分離されている。図５（ｃ）は、ＬＴＥガード・バンド動作モードを示しており、これによれば、ＮＢ－ＩｏＴキャリア３００は、標準ＬＴＥのキャリアの両端に設けられたＬＴＥガード・バンドの一方に配置される。
【0012】
ＮＢ－ＩｏＴに従って動作する受信機、例えば据え置き型またはモバイルＩｏＴデバイスまたは他のＬＴＥレガシー・ユーザは、情報を受信または送信するために、図１に示すもののような無線通信ネットワークとの接続を確立する必要がある。ネットワークへの接続を設定するために、受信機は、受信機がサブフレームレベルで同期し、物理層セル識別グループ番号を取得することを可能にする一次同期信号ＰＳＳおよび二次同期信号ＳＳＳを見つけるために、ＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域を聴取するように調整される。この同期手順に続いて、受信機は、Ｍ－ＰＢＣＨで提供されるマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）からシステム情報を読むことに進む。図６は、複数のＭ－フレームにわたる接続を確立するための情報を含むＭ－サブフレームの分布を示す。第１のＭ－サブフレーム２００0は、各Ｍ－フレームの始めに設けられ、続いて第２のＭ－サブフレーム２００1が設けられる。ＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域またはＮＢ－ＩｏＴチャンネルで送信された無線信号を聴取するとき、ＰＳＳおよびＳＳＳは平均１５ミリ秒ごとに受信され、６０ミリ秒のＭ－フレーム内で４回発生する（図３および図４参照）。システム情報は、２４０ｍｓの送信時間間隔（ＴＴＩ）を有する６０ｍｓごとにＭ－ＰＢＣＨを介して各Ｍ－フレーム内のすべてのＭ－サブフレーム０の一部で転送される。したがって、残りのＭ－サブフレーム２００2～２００9が接続およびシステム情報にマッピングされたいかなるリソース要素も含まないので、ＮＢ－ＩｏＴに従って動作する、ＩｏＴデバイスのような受信機の接続を確立することは遅延され得る。また、複数のＩｏＴデバイスにサービスを提供するとき、Ｍ－フレーム内の６つのＰＲＢをＩｏＴデバイス間で共有する必要があり、それはデータを送受信するときにさらなる遅延をもたらす可能性がある。したがって、ＮＢ－ＩｏＴチャンネルまたはＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域に接続して送信するときの同期、ランダム・アクセス、およびアクティビティ時間は、かなり長くなる可能性がある。また、例えば、複数のＮＢ－ＩｏＴチャンネルまたはＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域を使用する場合であっても、提供するＩｏＴデバイスの数を増やすために、各チャンネルは同じ構造を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明の目的は、ＮＢ－ＩｏＴチャンネルに接続し、ＮＢ－ＩｏＴチャンネル上で送受信する際の同期、ランダム・アクセス、およびアクティビティ時間を削減するために、ＮＢ－ＩｏＴチャンネルまたはＩｏＴ周波数帯域で効率的な低遅延アクセスを可能にするアプローチを提供することである。より多くのトラフィックとより多くのデバイスを処理できるようにするためのスケーラビリティを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この目的は、独立請求項に定義されている主題によって達成される。
【0015】
実施の形態は従属請求項に定義されている。
【0016】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図4a】図４は、図３のＭ－フレームの一例を示し、図４（ａ）は、Ｍ－フレームの最初の３つのＭ－サブフレーム、およびＮＢ－ＩｏＴリソース要素がどのようにそれぞれのＬＴＥダウンリンク物理チャンネルおよび物理信号にマッピングされるかを示す。
【図5】図５は、ＮＢ－ＩｏＴによる異なる動作モードの概略図であり、図５（ａ）は帯域内ＬＴＥ動作モードを示し、図５（ｂ）は独立型ＧＳＭ動作モードを示し、そして、図５（ｃ）は、ＬＴＥガード・バンド動作モードを示す。
【図8】図８は、無線信号が３つの周波数帯域またはチャンネルを含み、一方が同期情報、システム情報および制御チャンネル情報を含み、他方がダウンリンク共有データ・チャンネル専用である本発明のアプローチの一実施の形態を示す図である。図８（ａ）は従来のアプローチを示し、図８（ｂ）は本発明のアプローチの詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下において、本発明の好ましい実施の形態は、同じまたは類似の機能を有する要素が同じ参照符号によって参照される添付の図面を参照してさらに詳細に説明される。
【0019】
図７は、図１を参照して上述した無線通信ネットワークの送信機２１０と受信機２１２との間の無線伝送の概略図である。送信機２１０は基地局ｅＮＢまたはユーザ機器とすることができ、受信機２１２はＩｏＴデバイスまたはＮＢ－ＩｏＴに従って動作する別のユーザ機器とすることができる。受信機２１２は、アンテナ２１８に結合された受信部２１４および送信部２１６を含む。受信機２１２は、アンテナ２１８を介して、送信機２１０から無線信号を受信し、その無線信号は図７の２２０に示される。無線信号は、第１のチャンネルまたは第１の搬送波とも呼ばれる第１の周波数帯域ＳＣと、第２のチャンネルまたは第２の搬送波とも呼ばれる第２の周波数帯域Ｄ１とを含む。周波数帯域ＳＣ、Ｄ１のそれぞれは、信号を含むかまたは搬送する。第１の周波数帯域ＳＣは、複数のＭ－フレーム２２６n-1、２２６nおよび２２６n+1を有する第１の信号２２２を含む。第２の周波数帯域Ｄ１は、複数のＭ－フレーム２２８n-1、２２８nおよび２２８n+1を有する第２の信号２２４を含む。実施の形態によれば、第１の信号は、レガシー・ユーザをサポートするレガシーＬＴＥリリース１３のＮＢ－ＩｏＴキャリアであり得る。本発明によれば、第１の信号は、本明細書で説明されるように、第２／第３／第４の狭帯域搬送波を参照して、新しいユーザのための新しいシステム情報を転送することができる。Ｍ－フレームの数は、図７に示されるものより多くても少なくてもよい。Ｍ－フレームの各々は、１０個のＭ－サブフレームを含み、それらの各々は、図１および図２を参照して上述したような構造を有する。すなわち、図示の実施の形態によれば、各サブフレームは、１つのサブキャリアと１つのＯＦＤＭシンボルとによって定義される複数のリソースシンボルを含む。
【0020】
従来技術のアプローチ以外で、各Ｍ－サブフレーム内の第１のリソース要素がＭ－ＰＤＣＣＨ内の制御情報にマッピングまたは割り当てられる。そして、他のリソース要素は、Ｍ－ＰＢＣＨ、Ｍ－ＰＳＣＨ、Ｍ－ＰＤＳＣＨ、またはＭ－ＰＵＳＣＨ（物理アップリンク共有チャンネル）またはＭ－ＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャンネル）のうちの少なくとも１つにマッピングされる。本発明のアプローチによれば、第１および第２の周波数帯域ＳＣ、Ｄ１内の信号のうちの少なくとも１つは、単一または複数の予め定義された機能に専念される。例えば、第１の信号２２２のＭ－サブフレームは、一次および／または二次同期信号とシステム情報とを含む上述の同期チャンネルのように、接続情報を含みうる。一方、第２の信号２２４はサブフレームを有し、それらのすべては接続情報を含まない。受信機２１２は、受信した無線信号２２０を処理し、第１の信号２２２が送信される第１の周波数帯域ＳＣを聴取して接続情報を受信し、受信機２１２が、例えば送信機２１０との無線通信の設定によって無線通信ネットワークとの接続を確立できるようにする。言い換えれば、本発明のアプローチによれば、受信機２１２が通信ネットワークへの接続を確立することを可能にする接続情報は、第２の周波数帯域Ｄ１の第２の信号２２４では提供されない。そのため、第１の周波数帯域ＳＣを聴取していない受信機は、送信機２１０との接続を設定する位置にない。必要な接続情報が得られたときに初めて、帯域情報によって、さらなる情報またはデータを送受信するために使用される第２の周波数帯域Ｄ１について受信機に通知される。
【0021】
本発明のアプローチによれば、接続情報は、低減された遅延を有する受信機２１２と無線通信ネットワークとの同期を許容する上述した従来技術のアプローチよりも短い間隔で第１の信号２２２のＭ－サブフレーム内に配置することができる。第１の信号２２２の１つまたは複数のＭ－サブフレームでは、リソース要素を接続情報にマッピングすることができる。また、第１の信号２２２のＭ－サブフレーム内のリソース要素は、第２の信号２２４を含む第２周波数帯域Ｄ１を示す帯域情報にマッピングされる。受信機２１２は、帯域情報に基づいて、通信システムとの接続を同期させ確立した後、第２の周波数帯域Ｄ１で動作する。すなわち、受信セクション２１４は、例えば、第１の周波数帯域ＳＣから第２の周波数帯域Ｄ１への帯域情報に基づいて、受信セクション２１４を調整することによって、第２の信号２２４を処理する。他の実施の形態では、受信セクション２１４は、無線通信ネットワークとの接続が確立された後に、第１および第２の周波数帯域ＳＣ、Ｄ１を同時に聴取するように動作してもよく、第２の周波数帯域Ｄ１の第２の信号２２４が処理される。さらに他の実施の形態では、受信セクション２１４は、１つまたは複数の他のキャリア上で送信しながら１つまたは複数のキャリアを聴取するために、今述べた半二重モードではなく全二重モードで動作し得る。ＮＲ内の基地局も全二重モードで同じ周波数で送信および受信することができる。
【0022】
実施の形態によれば、第２の信号２２４は、Ｍ－ＰＤＳＣＨにマッピングされたリソース要素と同様にＭ－ＰＤＣＣＨ、Ｍ－ＰＵＳＣＨおよびＭ－ＲＡＣＨでもよい。第１の信号２２２から第２の信号２２４に向けられた後、受信機２１２は、第２の信号で受信された制御情報に従って動作し、Ｍ－ＲＡＣＨを使用してネットワークにアクセスするためのステップを実行し、Ｍ－ＰＤＳＣＨおよびＭ－ＰＵＳＣＨに提供されるリソース要素上でデータを送受信する。
【0023】
したがって、本発明のアプローチは、それぞれが例えば２００ｋＨｚの帯域幅を有する１つまたは複数のＮＢ－ＩｏＴ周波数帯域またはチャンネル上に単一または複数の予め定義された機能をマッピングすることを可能にする。本発明のアプローチは、同じ機能のためにいくつかの２００ｋＨｚキャリア（帯域）を集約することを可能にする。例えば、ＮＢ－ＩｏＴキャリアがＬＴＥガード・バンドの内側に割り当てられている場合（上記の図５（ｃ）を参照）、２つのＮＢ－ＩｏＴキャリアが利用されてもよく、一方はＬＴＥコンポーネントキャリアの右側にあり、他方はＬＴＥコンポーネントキャリアの左側にある。これらのガード・バンドＮＢ－ＩｏＴキャリアは、「通常の」ＬＴＥバンドと同時に動作することができ、狭帯域または広帯域デバイスとして動作するＵＥに対して追加の情報またはよりロバストな情報を提供することができる。さらに、追加の情報が提供されてもよい。さらに、ＮＢ－ＩｏＴキャリアは、ダウンリンクＦＤＤコンポーネントキャリアとアップリンクＦＤＤコンポーネントキャリアとの間のデュプレックスギャップに割り当てられ、たとえば、ＬＴＥまたはＵＭＴＳ ＦＤＤシステムにおいて、集約されうる。
【0024】
実施例によれば、第１の信号２２２を含む第１の周波数帯域ＳＣは、帯域情報と共に、無線通信ネットワークへの接続を設定するために必要とされる同期チャンネル情報およびブロードキャスト情報、例えば、一次および／または二次同期信号、ＰＳＳ、ＳＳＳおよびブロードキャストチャンネルＭ－ＰＢＣＨを含むＭ－ＰＳＣＨおよびＭ－ＳＳＣＨを含むように専用化されてもよい。第２の信号２２４は、１つまたは複数のシステム情報、制御情報（Ｍ－ＰＤＣＣＨ）、Ｍ－ＰＤＳＣＨ、Ｍ－ＰＵＳＣＨまたはＭ－ＲＡＣＨを含む専用チャンネルであり得る。
【0025】
他の実施例によれば、３つ以上の周波数帯域は、例えば、上記の情報のうちの１つだけを含む専用信号である、それぞれ第３の信号と第４の信号を含む第３の周波数帯域と第４の周波数帯域を使用し得る。これまでの他の実施例によれば、関連チャンネルは、たとえば、第２の信号２２４が、特定の受信機２１２のためのデータおよび制御メッセージを含むように、たとえば、特定のユーザに関連する組み合わせチャンネルであり得る。他の実施例において、送信に関連したチャンネルは、組み合わされてもよく、例えば、第１の信号２２２は、同期、システム情報、および制御情報送信、ならびにＭ－ＰＤＳＣＨを提供するために使用されうるが、一方、第２の信号２２４は、Ｍ－ＲＡＣＨおよびＰＵＳＣＨのように、アップリンクのみに使用される。
【0026】
実施の形態によれば、ロードバランシングアプローチを提供することができ、それに従って、第１の信号２２２内のシステム情報または帯域情報は、制御情報およびランダムアクセスチャンネル情報を取得するために特定の受信機によって使用される第２の周波数帯域Ｄ１または第３および第４の周波数帯域を異なる受信機に示し、それによって、それぞれの帯域またはチャンネル内のトラフィックのバランスを取る。例えば、アラートを提供するＩｏＴデバイスのような特定の受信機２１２は、そのような種類のデバイスとの通信のために予約されている周波数帯域をシグナリングされ得る。他の実施の形態によれば、システム情報は、ネットワークに接続している受信機２１２に対して第２、第３または第４の周波数帯域をランダムに割り当てることができ、それによって、ランダムな選択を提供する。重み付けされたランダム選択もまた提供され得る。
【0027】
他の実施の形態によれば、周波数帯域のうちの１つは、アンカーチャンネルとして使用されてもよく、ホッピングシーケンス情報または再構成メッセージを受信機２１２に提供してもよい。
【0028】
図８は、無線信号が３つの周波数帯域またはチャンネルＳＣ、Ｄ１、Ｄ２を含む本発明のアプローチの一実施例を示す。一方のチャンネルＳＣは、同期情報、システム情報および制御チャンネル情報を含めることを専用とされる。他のチャンネルＤ１、Ｄ２は、ダウンリンク共有データ・チャンネル専用とされる。図８（ａ）は従来のアプローチを示し、図８（ｂ）は本発明のアプローチの詳細を示す。
【0029】
図８（ａ）は、従来のＮＢ－ＩｏＴに従って動作する３つのチャンネルまたは周波数帯域Ｃ１～Ｃ３を示す。チャンネルＣ１～Ｃ３のそれぞれに対して、３つのＭ－サブフレーム２００0～２００2が示されている。各チャンネルは、Ｍ－ＰＤＣＣＨおよびＭ－ＰＤＳＣＨの他にも最初のＭ－フレームサブフレーム２００0はＭ－ＰＢＣＨも含むという点で同じ構造を有する。後続のＭ－サブフレームはブロードキャスト情報を含まず、第２のＭ－サブフレーム２００1のみがＭ－ＰＳＣＨを含む。各チャンネルＣ１～Ｃ３の構造は、図４に示すものに対応する。したがって、チャンネルＣ１～Ｃ３のそれぞれは、受信機に提供されるべき全機能をカバーする情報を含む。
【0030】
図８（ｂ）は、単一または複数の予め定義された機能をいくつかのＮＢ－ＩｏＴ帯域またはチャンネルにマッピングする本発明のアプローチによる実施の形態を示す。図８（ａ）と同様に、ＩｏＴデバイスにサービスを提供するための３つの周波数帯域またはチャンネルＳＣ、Ｄ１、Ｄ２が使用される。やはり、３つの連続するＭ－サブフレーム２００0～２００2が示されている。図８（ａ）と比較すると、周波数帯域ＳＣ、Ｄ１、Ｄ２の各々は専用の周波数帯域またはチャンネルである。例えば、第１のチャンネルＳＣは同期チャンネルと呼ばれることがあり、図８（ａ）以外では、第１のチャンネルＳＣは、各Ｍ－サブフレーム２００0～２００2内にＭ－ＰＳＣＨおよびＭ－ＰＢＣＨを含む。さらに、ＰＤＣＣＨは、Ｍ－サブフレーム２００0～２００2のそれぞれに提供される。受信機２１２（図７参照）は、同期チャンネルＳＣを含む第１の周波数帯域ＳＣに同調されており、そして、同期情報およびブロードキャスト情報に基づいて、通信ネットワーク、たとえば送信機２１０への接続を確立することができる（図７参照）。さらに、同期チャンネルＳＣで提供されるさらなる情報は、利用可能なさらなる周波数帯域について受信機に知らせる。したがって、図８（ｂ）の実施の形態によれば、同期チャンネルＳＣ内の第１の信号は、各Ｍ－フレームの１つまたは複数のＭ－サブフレームがネットワークへの接続を許容する接続情報を含む。他の実施の形態によれば、同期チャンネルは、各Ｍ－サブフレームにおいて、利用可能なさらなる周波数帯域について受信機に知らせる帯域情報と共に接続情報のみを含み得る。接続情報は、各Ｍ－サブフレームにおいて連続的に送信されえ、または、例えばｎ番目のＭ－サブフレームにおいて間欠的に送信されうる。後者の場合、送信機が電池駆動装置、例えば他のＵＥであるとき、同期情報は送信機でのエネルギー消費を減らすために特定の時間に送信されるだけである。
【0031】
第２および第３の周波数帯域Ｄ１、Ｄ２またはチャンネルＤ１、Ｄ２はＭ－ＰＤＳＣＨ専用であり、第２および第３の周波数帯域Ｄ１、Ｄ２における第２および第３の信号２２４、２３０のサブフレームはいずれの接続情報も含まれない。受信機が通信ネットワークに接続すると、受信機は、ダウンリンクにおいてこれらのチャンネルＤ１、Ｄ２で提供されたデータを受信し処理するために、周波数帯域Ｄ１、Ｄ２の一方または両方の周波数帯域Ｄ１、Ｄ２に同調する。
【0032】
図８の実施の形態では、本発明のアプローチに従って、受信機２１２に提供されるべき特定の情報は、別々の物理的狭帯域チャンネルを介して送信される。本発明のアプローチの利点は、それがシステム全体をよりスケーラブルにするということである。例えば、より制御された帯域幅が必要とされる場合には、さらなるチャンネル、たとえば、Ｍ－ＰＤＣＣＨまたは追加の同期チャンネルにのみマッピングされたリソース要素を有するチャンネルが追加されてもよい。本発明のアプローチの別の利点は、専用同期帯域ＳＣ内に同期情報およびシステム情報を提供することにより、受信機２１２でのセルサーチ手順がより高速かつより簡単になることである。例えば、アクセス証明を改善するために、Ｍ－ＲＡＣＨのための専用チャンネルを使用することができ、それによって、ランダム・アクセス手順をスピードアップする。本発明のアプローチのさらに別の利点は、それが拡大縮小することである。例えば、１…ｎ個の利用可能な周波数帯域またはチャンネルは、ＮＢ－ＩｏＴキャリアアグリゲーションとも呼ばれる周波数領域で集めることができる。また、追加の容量が必要な場合は、追加のチャンネルを導入することができる。
【0033】
図８（ｂ）の例では、同期チャンネルＳＣを使用すること、またはこれらの同期チャンネルのうちの２つ以上を使用することは、例えば異なるチャンネルに関するさらなるシステム情報を指す少なくとも基本システム情報を有する同期情報を提供する。同期チャンネルＳＣ上で転送される同期情報に加えて、図８の実施の形態では、このチャンネル上でさらなる情報が送信される。他の実施の形態によれば、データもこのチャンネルで送信され得る。システム情報は、セルに関する必要な情報、例えばＦＦＴサイズなど、ならびにさらなるチャンネルの位置およびこれらのさらなるチャンネルの機能を含む。狭帯域アグリゲーションをサポートし、同時に複数の制御チャンネルを処理することができるＵＥの場合、制御データは、制御チャンネルのより良いリソース利用を可能にし得るいくつかの周波数帯域に分割され得る。基本システム・パラメータは、セルＩＤ、動作モード、さらなるＮＢ－ＩｏＴチャンネルまたはＬＴＥ帯域の位置、およびアクセス禁止フラグを含み得る。さらなる帯域をシグナリングすることによって、ＵＥは、システム情報ブロック（ＳＩＢ）を同期させ復号した後にこれらの帯域のうちの１つに切り替えることができる。そして、専用の狭帯域があるので、同期およびシステム情報ブロックはより頻繁に送信され得る。
【0034】
図８（ｂ）に示すように、チャンネルＤ１、Ｄ２は、ＤＬデータが送信され、ＩｏＴデバイスがＤＬ許可を受信した後にそれぞれの帯域にジャンプする専用のＤＬデータ・チャンネルであり得る。チャンネルＤ１、Ｄ２は、システム情報によってＩｏＴデバイスにシグナリングされる。さらに、これらのチャンネルにＩｏＴデバイスがスケジュールされていない場合、これらのチャンネルは非ＩｏＴデバイス、たとえば、ＬＴＥユーザが使用することがある。実施の形態によれば、上述のシステム情報はまた、残容量を有するチャンネルをアドバタイズすること、またはＵＥがそのようなチャンネルを選択する優先度／可能性をアドバタイズすることもできる。さらに、システムへの接続を直ちに設定する必要がある特定の装置がこれらのケースを使用することを可能にするために、チャンネルは特定のＵＥグループまたは特定の機能、たとえば、非常時のＭ－ＲＡＣＨについてアドバタイズされうる。
【0035】
図９は、専用周波数帯域を使用する本発明のアプローチによるＮＢ－ＩｏＴシステム、例えば、ランダムアクセスチャンネル用および制御チャンネル用の追加の帯域を含む図８（ｂ）に示すようなシステムを使用して、受信機を通信ネットワーク、より具体的にはその基地局に接続するための例を示す。（１）ＵＥは、最初に、初期時間および周波数同期にも使用されるＰＳＳおよびＳＳＳ信号のためにチャンネルを検索する。そのような同期信号を受信すると、（２）ＵＥは、Ｍ－ＰＢＣＨからのシステム情報、例えばＭ－ＲＡＣＨからＭ－ＰＤＣＣＨへのマッピングを復号する。さらに、優先度の高いアクセスまたは緊急アクセスのためのアクセス制限および／または特別なチャンネルがシグナリングされてもよい。（３）システムで指定された帯域ｉまたは帯域情報に対してランダム・アクセスが実行され、そして、（４）ＵＥは、接続プロセスを完了する上述のＭ－ＲＡＣＨからＭ－ＰＤＣＣＨへのマッピングに応じて帯域ｊ上のＭ－ＰＤＣＣＨにおける制御情報を復号する。このとき、図９に示すように、ＩｏＴデバイスは、通信ネットワークに接続されている。（５）ここで、データは、Ｍ－ＰＤＳＣＨで送信されてもよく、制御情報またはシステム情報によって、示されているように別々の周波数帯域で提供され得る。
【0036】
図１０は、１…Ｎ個のＭ－ＲＡＣＨチャンネルおよび１…Ｋ個のＭ－ＰＤＣＣＨチャンネルを有するシステムにおける上述のＭ－ＲＡＣＨからＭ－ＰＤＣＣＨへのマッピングの例を示す。Ｎは、Ｋに対して、より大きくても、より小さくても、または等しくてもよい。元のＲＡＣＨの予め定義されたＭ－ＰＤＣＣＨが初期のＲＡＣＨ応答に使用されてもよく、そして初期のランダム・アクセスの後に、特定のユーザが異なる制御チャンネルに割り当てられてもよい。このマッピングは受信機に格納されてもよく、または他のＵＥがこの情報を必要とする場合には、Ｍ－ＰＢＣＨを使用してブロードキャストされてもよい。図１０は、Ｎ個のＭ－ＲＡＣＨチャンネルおよびＫ個のＭ－ＰＤＣＣＨチャンネルの例を示しており、これらのチャンネルの各々は専用周波数帯域で送信され得る。例によれば、チャンネル１…Ｎ個および１…Ｋ個のそれぞれは、Ｍ－ＰＡＲＣＨまたはＭ－ＰＤＣＣＨのみを含む専用チャンネルであり得る。Ｍ－ＰＢＣＨによって提供されるマッピング情報は、制御情報を見つけるべき周波数帯域のみを示してもよい。他の実施の形態によれば、それぞれのチャンネルは他の情報も含み得る。そして、それぞれのランダム・アクセス情報および制御情報は、チャンネル内の特定の位置に配置され得る。この場合、Ｍ－ＰＢＣＨによって提供されるマッピング情報は、制御情報を見つけるべき周波数帯域およびそれぞれの周波数帯域内の位置、例えば、Ｍ－サブフレーム内のどのリソース要素が制御情報に割り当てられるかを示し得る。
【0037】
図１０の例では、いくつかの専用ランダムアクセスチャンネルを提供することができ、チャンネルまたは周波数帯域を利用可能な電力によって分離することができ、その結果、バッテリ駆動装置は、いくつかの再送信が受け入れられるＵＥよりも混雑の少ないＭ－ＲＡＣＨチャンネルに割り当てられ得る。これは、上述したように、ＵＥカテゴリ、情報タイプ（遅延許容情報／警報／緊急）またはＵＳＩＭ（ユニバーサル加入者識別モジュール）優先順位クラスに応じて、システム情報ブロック内でシグナリングされ得る。ランダム・アクセスに応答して、各帯域は専用Ｍ－ＲＡＣＨ応答チャンネル（Ｍ－ＰＤＣＣＨ）を有することができ、または専用Ｍ－ＲＡＣＨシーケンスは、ＵＥが聴取している制御チャンネルに依存することができる。
【0038】
図１１は、専用Ｍ－ＲＡＣＨチャンネルを用いたＮＢ－ＩｏＴシステムの一例を示す図である。図８と同様に、図１１（ａ）は、Ｍ－ＲＡＣＨチャンネルをシグナリングするための従来のアプローチを示し、そして、図１１（ｂ）は、本発明のアプローチによるシグナリングを示す。
【0039】
図１１（ａ）では、３つの周波数帯域またはチャンネルＣ１～Ｃ３が示されており、Ｍ－ＲＡＣＨは、第１および第２のＭ－サブフレーム２００0および２００1に設けられている。以下のＭ－フレームが、Ｍ－ＰＵＳＣＨに提供される。したがって、従来のアプローチによれば、ランダム・アクセス情報が第１および／または第２のＭ－サブフレーム２００0および２００1から取得された後に初めてランダム・アクセスが可能となる。
【0040】
図１１（ｂ）に示す本発明の実施の形態によれば、図８を参照して上述した同期チャンネルＳＣに加えて、いかなる接続情報も含まないチャンネルＤ１に加えて、さらなるチャンネル、または、接続情報を含まなくてもよい周波数帯域ＲＵ、Ｕ１、Ｕ２が提供される。周波数帯域ＲＵの狭帯域キャリアが、ランダム・アクセス情報のために提供され、追加のアップリンク・チャンネルＵ１、Ｕ２が、別々のキャリアまたは周波数帯域上に提供される。したがって、図１１（ａ）の従来のアプローチは、各狭帯域キャリアＣ１～Ｃ３上にそれ自体のＭ－ＲＡＣＨおよびＵＬリソースを有し、本発明のアプローチによれば、追加のチャンネルＵ１およびＵ２が追加のアップリンクリソースを提供しながら、リソースは専用チャンネルＲＵ上で一定のランダム・アクセスを可能にするように再編成される。
【0041】
他の実施の形態によれば、図１１（ａ）の従来のアプローチにおけるＭ－ＲＡＣＨおよびＵＬリソースは、各チャンネルＣ１～Ｃ３において、ＵＬリソースとランダムアクセスリソースは、同じチャンネルに維持されるように異なる方法で再編成され得る。しかしながら、図１１（ａ）以外では、ランダムアクセススロットは同時に開始するのではなく、シフトされる。図１２は、上述のようにリソースを再編成することによってシフトされたランダムアクセススロットの実施の形態を説明する。
【0042】
図１２（ａ）は、ＮＢ－ＩｏＴ信号におけるランダムアクセスシーケンスの従来の構成を示す。３つの周波数帯域または搬送波Ｃ１からＣ３を考慮すると、各チャンネルでランダム・アクセス情報は、チャンネル間で同期され、各チャンネルにおいて、同時に間隔Δｔ1で発生する。
【0043】
本発明の実施の形態によれば、この同期は回避される。むしろ、図１２（ｂ）に示されるように、各チャンネルＣ１～Ｃ３内で、ランダム・アクセス情報は、従来のアプローチにおいて、ランダムアクセススロット間の間隔Δｔ2が、間隔Δｔ1よりも短くなるように互いに対してシフトされる。それにより、例えば、周波数帯域Ｃ１～Ｃ３のそれぞれを聴取することができるＩｏＴデバイスの場合、アクセス時間を短縮することが可能になる。
【0044】
図１２（ｃ）は、周波数帯域Ｃ１からＣ３の信号を提供する送信機によるシグナリングの低減を可能にする本発明のアプローチの別の実施の形態を示す。３つの周波数帯域の場合には、ランダムアクセススロットは、同じ時間間隔Δｔ1で３つのチャンネルすべてを観察するときに通知される。しかしながら、第１のランダムアクセススロットは第１のキャリア上でシグナリングされ、第２のスロットは第２のキャリア上でシグナリングされ、そして第３のスロットは第３のキャリア内でシグナリングされる。これに続いて、次の第４のランダムアクセススロットが再び第１の搬送波においてシグナリングされる。これは、送信機によって要求される各チャンネルにおけるシグナリングを低減させる。
【0045】
上述の実施の形態によれば、機能固有の狭帯域チャンネルは、単純な（複雑さが低い）受信機が一度に単一の狭帯域チャンネル上で動作することを可能にする。受信機の受信機モジュール（図７参照）は半二重動作を提供することができ、すなわち一度に単一の周波数帯域で動作することを可能にする。他の実施の形態では、上述の狭帯域チャンネルのいくつか、あるいは標準ＬＴＥチャンネルと狭帯域チャンネルの組み合わせさえも集約するように、より複雑な装置、例えば、キャリアアグリゲーションまたは複数の周波数帯域でデータを受信することを可能にする広帯域受信モードで動作する受信機が提供され得る。この集約により、そのような装置はより速く同期し、より高い伝送速度を持ち、同時に制御データとユーザ・データを受信することが可能になる。より複雑なトランシーバ（ＩｏＴデバイスまたは基地局）は、１つまたは複数の狭帯域搬送波の同時送信および受信を伴う全二重モードで動作し得る。
【0046】
図１３は、６つの周波数帯域またはチャンネルを使用する狭帯域ＩｏＴシステム、および異なる受信モジュールを有するデバイスがどのようにそれぞれのチャンネルを利用するかの概略図を示す。図１３において、第１のチャンネルは、少なくとも情報ＰＳＳとＳＳＳを送信する同期チャンネルである。２番目のチャンネルはデータ・チャンネルであり、３番目のチャンネルは制御チャンネルである。第４チャンネルもまた同期チャンネルであり、第５および第６チャンネルもまたデータ・チャンネルである。第２、第３、第５および第６のチャンネルは、実施の形態によれば、受信機に通信ネットワークに接続することを許容するいかなる情報も含まない専用チャンネルである。図１３の実施の形態では、３つの異なる装置クラス、すなわち一度に単一の狭帯域チャンネル上で動作する受信機モジュールを有する２００ｋＨｚの装置が想定される。本発明のアプローチによれば、周波数帯域１～６のそれぞれにおいて送信される信号は、周波数帯域１および４において、接続情報および帯域情報であり、残りの周波数帯域２、３、５および６は、データおよび制御情報を含み、一方、帯域２、３、５および６を聴取している受信機は、通信ネットワークへの接続を設定することができないように、いかなる接続情報もない。
【0047】
２００ｋＨｚ受信機は最初に接続情報および帯域情報を受信するために周波数帯域１を聴取する。受信機が通信ネットワークに接続されると、周波数帯域１の帯域情報に基づいて、受信モジュールは受信機を動作させるための制御情報を導出するために周波数帯域３に同調される。制御情報は、データを受信または送信するために受信モジュールを周波数帯域２に切り替えるように受信機を制御するさらなる帯域情報を含む。
【0048】
図１３はさらに、２つの周波数帯域を同時に聴取することができ、接続情報および制御情報を得るために最初に２つの隣接する周波数帯域３および４を同時に聴取するように調整される４００ｋＨｚの装置を示す。そして、帯域情報に基づいて、受信機は、これらの帯域でデータを受信／送信するように周波数帯域５および６に同調され得る。
【0049】
図１３に示すさらなる装置は、４つの周波数帯域１～４を同時に聴取する８００ｋＨｚの装置であり、使用されうる同期帯域１および４から接続するための情報としてそのような装置のより速い接続を許容する接続情報を含む。制御情報はバンド３で見つけられ、同期バンドによってシグナリングされ、そしてデータはバンド２で送信／受信され得る。
【0050】
図１３を参照して上述した例では、４００ｋＨｚおよび８００ｋＨｚの装置は、適切な広帯域受信機によって達成され得る隣接周波数帯域を聴取するように示されている。しかしながら、他の例によれば、４００ｋＨｚおよび８００ｋＨｚの装置は、１つの周波数帯域のみを聴取して同時に動作する別々の狭帯域受信機を含み、そして、それぞれの狭帯域受信機モジュールを隣接する周波数帯域に同調させるとき、図１３に示されるような聴取スキームが達成され得る。他の例では、４００ｋＨｚおよび８００ｋＨｚの装置は、例えば、別々の狭帯域または広帯域受信機を異なる周波数に同調することによって、隣接していない周波数帯域で動作し得る。その結果、例えば４００ｋＨｚの装置の場合、第１狭帯域受信モジュールは接続情報を得るために周波数帯域１を聴取し、第２受信モジュールは制御情報を得るために周波数帯域３を聴取することができる。同様に、８００ｋＨｚの装置は別々の周波数帯域を聴取することができる。
【0051】
４００ｋＨｚおよび８００ｋＨｚの装置の場合、より高いデータレートおよび／または制御チャンネルとデータ・チャンネルの同時受信を達成することができる。同様に、ＵＥが広帯域送信機を有する場合、またはそれがいくつかの狭帯域送信機を有する場合、アップリンクにおいて、より高いデータレートを可能にする図１３の周波数帯域５および６のように、隣接帯域でもあり得るいくつかの帯域を同時に使用し得る。さらに、ダウンリンクおよびアップリンクにおけるいくつかのチャンネル間でホッピングすることによって、周波数ダイバーシティが達成され得る。図１３の例では、図５（ａ）および５（ｃ）に示すように、ＮＢ－ＩｏＴシステムをＬＴＥ帯域と一緒に使用する場合、下位２つのデータ・チャンネル５および６は、狭帯域ＩｏＴユーザとＬＴＥユーザとの間で動的に共有され得る。
【0052】
本発明の実施の形態は、基地局、移動端末のようなユーザ、およびＩｏＴデバイスを含む図１に示されるような無線通信システムにおいて実施され得る。図１４は、送信機ＴＸから受信機ＲＸに情報を送信するための無線通信システム２５０の概略図である。送信機ＴＸは、少なくとも１つのアンテナＡＮＴTXを含み、受信機ＲＸは少なくとも１つのアンテナＡＮＴRXを含む。他の実施の形態では、送信機ＴＸおよび／または受信機ＲＸは、ＭＩＭＯ、ＳＩＭＯまたはＭＩＳＯを実装するために２つ以上のアンテナを含み得る。矢印２５２によって示されるように、信号は、無線リンクのような無線通信リンクを介して送信機ＴＸと受信機ＲＸとの間で送信される。送信は、ＯＦＤＭＡ通信アプローチに従ってもよい。
【0053】
送信機ＴＸとＲＸとの間のシグナリングは、本発明の上述の実施の形態によれば、例えば、受信機ＲＸは、アンテナを介して、送信機ＴＸからの無線信号を受信し、無線信号を処理するための信号プロセッサ２５６を含むＯＦＤＭＡ復調器２５４に信号を供給する。無線信号は、少なくとも第１の周波数帯域ＳＣと第２の周波数帯域Ｄ１とを有する。第１周波数帯域ＳＣは第１の信号を含み、第２周波数帯域Ｄ１は第２の信号を含み、そして、第１の信号および第２の信号はそれぞれ、複数のフレームを有し、各フレームは複数のサブフレームを有する。第１の信号の１つまたは複数のサブフレームは、受信機が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報と、第２の周波数帯域Ｄ１を示す帯域情報とを含む。第２の信号のすべてのサブフレームは、接続情報が全くない。受信機ＲＸは、接続情報を用いて無線通信システムとの接続を確立し、かつ無線通信システムとの接続を確立した後、帯域情報に応答して、第２の周波数帯域Ｄ１で動作する。
【0054】
送信機ＴＸは、受信機ＲＸに送信されるべき信号を生成するための信号プロセッサ２６０を含むＯＦＤＭＡ変調器２５８を備える。送信機ＴＸは、少なくとも第１の周波数帯域ＳＣと第２の周波数帯域Ｄ１とを有する無線信号を送信することができる。第１周波数帯域ＳＣは第１の信号を含み、第２周波数帯域Ｄ１は第２の信号を含み、第１の信号および第２の信号はそれぞれ、複数のフレームを有し、各フレームは複数のサブフレームを有する。第１の信号の１つまたは複数のサブフレームは、受信機ＲＸが無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報と、第２の周波数帯域Ｄ１を示す帯域情報とを含む。第２の信号のすべてのサブフレームは、接続情報が全くない。送信機は、接続情報および帯域情報、ならびにそれぞれの周波数帯域内のサブフレーム内の他の情報を割り当てるように動作するＯＦＤＭＡ変調器を含む。
【0055】
図１５は、上記の実施の形態による、無線信号を受信機に送信するための無線通信システムにおける送信機３００のブロック図である。送信機３００は、チャンネルエンコーダ３０４によって符号化され、変調器３０６によって変調され、マッパー３０８によって複数の搬送波または周波数帯域にマッピングされたデータ３０２を受信する。制御信号３１４は、制御チャンネルユニット３１６および制御マッパー３１８によって提供され、パイロット・シンボル３２０は、パイロット・シンボル生成器３２２によって提供され、ＰＳＳ／ＳＳＳ信号３２４は、ＰＳＳ／ＳＳＳ信号生成器３２６から供給される。信号は、第１の周波数帯域ＳＣで送信される第１の信号が提供され、第２の周波数帯域Ｄ１で送信される第２の信号が提供されるように、コンバイナ３１２によって結合される。信号は、受信機が無線通信システムとの接続を確立することを許容する接続情報と、第２の周波数帯域Ｄ１を示す帯域情報とを含む１つまたは複数のサブフレームを有するように、そして、第２の信号の全てのサブフレームはいかなる接続情報も含まないように、組み合わされる。合成信号３２８は、ＩＦＦＴ＋ＣＰブロック３３０に提供され、ＤＡＣ３３２によってアナログ領域に変換される。アナログ信号３３６は無線送信のために処理され、そして最終的にアンテナ３３８によって送信される。
【0056】
記載された概念のいくつかの態様が装置という脈絡の中で記載されていた場合であっても、該態様も、対応する方法の説明を表現するものとして理解される。その結果、ブロックまたは装置の要素は、それぞれの方法のステップに対応するか、または方法ステップの特徴として理解されうる。類推によって、態様は、それとともに記載されていたか、または、方法ステップもブロックに対応し、または装置に対応する詳細あるいは特性の説明を表す。
【0057】
特定の実現要求に応じて、本発明の実施の形態は、ハードウェアにおいて、または、ソフトウェアにおいて、または、部分的にハードウェアにおいて、または、部分的にソフトウェアにおいて、実行されうる。その実現態様は、それぞれの方法が実行されるように、プログラミング可能なコンピュータシステムと協働しうるか、または、協働する、そこに格納された電子的に読み込み可能な制御信号を有するデジタル記憶媒体、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはＦＬＡＳＨメモリ、電子的に読み取り可能な制御信号が記憶されたハードドライブまたは他の磁気または光学メモリを使用して実行されうる。従って、デジタル記憶媒体は、コンピュータ読み込み可能でもよい。
【0058】
本発明による若干の実施の形態は、本願明細書において記載される方法のうちの一つが実行されるように、プログラミング可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み込み可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。
【0059】
通常、本発明の実施の形態は、プログラムコードを有するコンピュータ・プログラム製品として実施され、コンピュータ・プログラム製品がコンピュータ上で実行する場合、プログラムコードは、いくつかの方法を実行するために作動される。プログラムコードは、例えば、機械可読キャリアに格納される。
【0060】
他の実施の形態は、本願明細書において記載される方法のうちの一つを実行するためのコンピュータ・プログラムを含み、コンピュータ・プログラムが、機械可読キャリアに格納される。換言すれば、従って、コンピュータ・プログラムがコンピュータ上で実行する場合、本発明の方法の実施の形態は、本願明細書において記載される方法のうちの一つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータ・プログラムである。
【0061】
従って、本発明の方法のさらなる実施の形態は、本願明細書において記載される方法のうちの一つを実行するためのコンピュータ・プログラムを含むデータキャリア（または、デジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体）である。従って、本発明の方法のさらなる実施の形態は、本願明細書において記載される方法のうちの一つを実行するためのコンピュータ・プログラムを表しているデータストリームまたは一連の信号である。例えば、データストリームまたは一連の信号は、データ通信接続、例えば、インターネットを介して転送されるように構成されうる。さらなる実施の形態は、本願明細書において記載される方法のうちの一つを実行するために構成され、または適応される処理手段、例えば、コンピュータ、またはプログラミング可能な論理回路を含む。さらなる実施の形態は、その上にインストールされ、本願明細書において記載される方法のうちの一つを実行するためのコンピュータ・プログラムを有するコンピュータを含む。
【0062】
いくつかの実施の形態において、プログラミング可能な論理回路（例えば、現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））が、本願明細書において記載されるいくつかまたは全ての機能を実行するために使用されうる。いくつかの実施の形態において、現場でプログラム可能なゲートアレイは、本願明細書において記載される方法のいくつかを実行するために、マイクロプロセッサと協働しうる。一般に、いくつかの実施の形態において、方法は、いくつかのハードウェア装置によって、好ましくは実行される。
【0063】
上述した実施の形態は、本発明の原則の例を表すだけである。本願明細書において記載される装置および詳細の修正および変更は、他の当業者にとって明らかであるものと理解される。こういうわけで、記述の手段および実施の形態の議論によって、本願明細書において表された明細書の詳細な記載によりはむしろ、以下の請求項の範囲によってのみ制限されるように意図する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11a】
【図11b】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】