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技術 帯域幅制限のある通信デバイスに対するセルラー通信システムサポート

出願人 テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン(パブル)
発明者 アクスモン,ヨアキムエリクソン,エリクリンドフ,ベングトヴァレン,アンデシュウィルヘルムソン,レイフ
出願日 2016年5月11日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2016-095474
公開日 2016年10月6日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2016-178671
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 無線回路網 変数パラメータ 定数パラメータ ノード要素 物理層仕様 プログラマブル回路 通常接続 追加遅延
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図面 (19)

課題

第1の種類の通信デバイス受信可帯域幅より狭い受信可能帯域幅を有する第2の種類の通信デバイスをノードにより提供することが可能とする方法を提供する。

解決手段

セルラー通信システムにおいてホストセルを提供するネットワークノードは、第1の時間間隔で、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅にわたる制御チャネルで第1の制御チャネル情報を送信する。第1の制御チャネルは、第1の種類の通信デバイスがホストセルからデータを受信できるようにするために必要な情報を通信する。第1の種類の通信デバイスは、第1の帯域幅の幅を示す信号を受信できる。第2の時間間隔で、第2の制御チャネル情報は、第1のM−セルの第2の制御チャネルで送信される。第2の制御チャネルは、第1の帯域幅より狭い第2の帯域幅を占有する。第2の時間間隔は、第1の時間間隔のいずれとも一致しない。

概要

背景

一般にセルラー通信システムは、移動端末ワイヤレスカバレッジ無線有効範囲領域)を提供する陸上ネットワークを含み、これによりネットワークのワイヤレスカバレッジ内を移動しつつサービスを受信し続けることが可能になる。「セルラー」という用語は、カバレッジの全域がいわゆる「セル」に分割されるということに由来する。一般に各セルは、陸上ネットワークと関連付けられた特定の無線トランシーバ基地局(またはその等価物)により提供される。多くの場合、そのようなトランシーバ基地局を「基地局」と呼ぶ。移動デバイスが1つのセルから別のセルに移動する時、ネットワークは、移動デバイスにサービスを提供している現在のサービングセルから「新しい」セルにハンドオーバを実行する。このように、移動デバイスのユーザは、ネットワークへの接続を再確立する必要なくサービスの継続性を享受する。図1は、複数のセル103を利用してシステムカバレッジ101を提供するセルラー通信システムを示す。

移動通信サービスを提供するために利用される無線周波数スペクトルは、システムにおいて全てのユーザの間で何らかの方法で共有されなければならない限られたリソースである。従って、電波スペクトルの1つの移動デバイスによる使用(送信および受信の双方)が別の移動デバイスの使用を妨害すること、並びに1つのセルの通信が別のセルの通信を妨害することを防止するために、多くの技術が開発されている。周波数分割多元接続FDMA)等のいくつかの技術は、ある特定の周波数を1人のユーザに割り当てて他のユーザを除外することを含む。時分割多元接続TDMA)等の他の技術は、多数のユーザが周波数の独占的な使用を許可される各ユーザに固有のある特定の時間にだけそのユーザと1つ以上の周波数を共有できるようにすることを含む。FDMAおよびTDMAの技術は互いに相反するものではなく、多くのシステムは双方の技術を共に採用する。その一例は、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム(GSM)である。

設計者がより一層高度な機能(例えば、より高速な通信速度、干渉に対する耐性、より高いシステム容量等)を有するシステムを開発しようと努力する時、無線周波数リソースを共有する種々の手段を含む種々の技術的特徴取り入れられる。多数の可能な例のうちの1つを挙げると、3GPP TR 36.201、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRAN); Long Term Evolution(LTE)physical layer; General description」により規定されるような発展ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)LTE(Long Term Evolution)技術は、非常に広範な運用帯域幅およびさらには搬送波周波数にわたり動作できる。さらにE−UTRANシステムは、マイクロセル(すなわち、一般の人々が容易に行けるショッピングセンターまたは他の建物等の限られた領域を範囲に含む低電力基地局が受け持つセル)から最大100kmに及ぶ範囲を有するマクロセルまでの広範な距離内で動作できる。種々の適応例において発生する可能性のある種々の無線状況対処するために、直交周波数分割多元接続(OFDMA)技術は、種々の伝搬状況に非常に適切に適応できる無線アクセス技術であるためにダウンリンク(すなわち、基地局からユーザ機器「UE」への通信リンク)で使用される。OFDMAにおいて、使用可能なデータストリームは、並列に送信される多数の狭帯域副搬送波サブキャリア)に分配される。各サブキャリアは、狭帯域であるためにフラットフェージングしか経験しない。これにより、受信機において各サブキャリアを復調することが非常に容易になる。

オペレータがGSM等の旧式の通信システムをLTEネットワーク置換する計画をしているため、LTEを介したマシンタイプコミュニケーションMTC)が益々注目を集めてきている。例えば接続されたセンサアラームおよび遠隔制御装置等のMTCデバイスは、GSMネットワークにおいて一般的であり、より古いUE(例えば、移動電話機)と共存している。一般にMTCデバイスは、低速のビットレートおよび低頻度通信動作を特徴とする。MTCデバイスの数は、今後数年の間に激増することが予想される。

LTEのリリース8/9バージョンにおいて、サポートされたセル帯域幅は、約1.4〜20MHz(LTE用語において6個および100個のリソースブロック(RB))の範囲であり、LTEの物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は全セル帯域幅にわたって配置されており、これは、全てのUEが制御情報を受信するために全セル帯域幅にわたり受信をサポートしなければならないことを意味する。UEがデータチャネル物理ダウンリンク共有チャネルPDSCH」)上で情報を受信できる無線周波数スペクトルにおける位置を識別する情報のいずれかがサブフレーム(1ms周期)においてUEに送信されるか、あるいは多数のUEにブロードキャスト通信される場合、制御チャネルはそのような情報を搬送する。

LTEリリース8は、レガシー(従来)端末に悪影響を及ぼすことなくその後のリリースにおいてマルチメディアブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MBSFN)を導入できるように、MBSFNに対して使用されたサブフレームのユニキャストシグナリングマルチキャストシグナリングとの間でサブフレーム毎時間分割多重化を既にサポートしている。LTEの以前のバージョンに従って設計されたあらゆる端末(「レガシー端末」)は、MBSFNをサポートしていないが、MBSFNサブフレームであるものとしてシグナリングされたサブフレームは端末が受信するものを含まないため、これらのサブフレームにおいて受信が回避されることを認識している。1つの例外は、特に正常なサブフレームに隣接する場合に端末が使用してもよい(例えば、チャネル推定または測定(例えば、無線リンク監視「RLM」または基準信号受信電力「RSRP」)のために)セル固有基準信号(CRS)を搬送するサブフレームにおける第1のOFDMシンボルである。ここでは、マルチキャスト動作のためだけではなく、ABS(Almost Blank Subframe)と共にヘテロジニアスネットワーク展開シナリオにおける中継および改善された測定のコンテキストで使用するために、MBSFNサブフレームが説明されている。

通信のためにセルラシステムを利用するMTCデバイスが益々普及してきている。しかし、既存のLTEの要件を満たすことにより、MTCデバイスがより高価になり且つ、MTCデバイスが自身のサービス要件品質満足するために通常必要とする電力より多くの電力を消費するようになるために、LTE等の通信システムを利用して通信できるMTCデバイスを開発するという概念は問題を提起する。上述したように、一般にMTCデバイスは、少量のデータをシグナリングするために低いデータ転送速度しか必要としない。MTCデバイスの分類の一例はセンサ装置である。そのようなデバイスの重要な必要条件は、それらデバイスのコストおよび消費電力が低いことである。一般にコストおよび消費電力を増加させるセルラシステムパラメータの例は、システム帯域幅および応答時間である。現在の標準化リリースに従って規定されたようにLTEを使用するには、デバイスが最大20MHzのシステム帯域幅をサポートすることが必要である。そのような広い帯域幅をサポートすることにより、LTE MTCデバイスに対するコストは増加する。MTCデバイスの相対的に低いデータ転送速度をサポートするのに狭いシステム帯域幅(例えば、最大で数MHz)しか必要ないため、そのようなサポートは、実質的にはMTCデバイスの観点から不要である。

また、ハイブリッド自動再送要求HARQ)応答を発行する期間が短く且つ制御シグナリングデータ情報出現することを示す)とデータ情報の実際の送信との間の時間間隔が短いという点から、LTEは短い応答時間を必要とする。(LTEシステムにおいて、PDCCHは、PDCCHと同一のサブフレームに含まれるPDSCHにおけるデータを指示する)。これらの時間の必要条件を満足するには、処理速度(電力を駆動する)および/または並列処理ベースバンドチップ領域およびそれによりコストを増加する)の必要性に対して高い要求がされる。低いデータ転送速度をサポートし且つ必要な電力が低いMTCデバイスは、必要とされるクロッキング速度または並列処理の要求を軽減するために、長い応答時間(例えば、制御情報およびデータを復号化するより長い時間)を最適に使用すべきである。

先に挙げた点は、20MHzより低いシステム帯域幅で動作するようにMTCデバイスを制限することが有益である理由を示す。しかし、全てのセルラネットワークが電力およびコストの効率のよいMTCデバイスをサポートする場合、それらが狭い帯域幅のみを使用するように制限することを要求するのは制限しすぎとなる。

現在、狭帯域幅のみをサポートし且つ/あるいは不十分な復号化性能を有するMTCデバイス間には不一致(例えば、PDCCHとPDSCH上の可能なデータとの間のより長い遅延の要求)があり、それは、現在第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)規格により規定されているように、そのようなデバイスがLTEシステムに接続できることを妨げている。そのようなMTCデバイスがセルサーチを実行でき且つたった1.4MHz帯域幅でマスタ情報ブロック(MIB)を受信できるようにしても、従来のLTEセルをキャンプオンすることは依然として不可能である。なぜなら、MTCデバイスが例えばランダムアクセスチャネル(RACH)を介してランダムアクセスを実行できるようにするために必要とされる更なるブロードキャスト情報(例えば、システム情報ブロック「SIB」)を受信できることが、MTCデバイスが全LTE帯域幅をサポートでき、並びにさらにはMTCデバイスが現在の規格と比較して何の追加遅延規制もなくPDCCHおよびPDSCHを復号化できるためには必要となる。

従って、MTCデバイスが相対的に低い性能特性(例えば、サポートされる帯域幅のサイズおよび/または処理電力の点で)を保持できるようにし、さらには通常接続デバイスに対してより高い性能を要求する近年のセルラー通信システムに接続できる方法および装置を有することが望ましい。近年のセルラー通信システムは、LTEシステム等であるがそれに限定されない。

概要

第1の種類の通信デバイス受信可能帯域幅より狭い受信可能帯域幅を有する第2の種類の通信デバイスをノードにより提供することが可能とする方法を提供する。セルラー通信システムにおいてホストセルを提供するネットワークノードは、第1の時間間隔で、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅にわたる制御チャネルで第1の制御チャネル情報を送信する。第1の制御チャネルは、第1の種類の通信デバイスがホストセルからデータを受信できるようにするために必要な情報を通信する。第1の種類の通信デバイスは、第1の帯域幅の幅を示す信号を受信できる。第2の時間間隔で、第2の制御チャネル情報は、第1のM−セルの第2の制御チャネルで送信される。第2の制御チャネルは、第1の帯域幅より狭い第2の帯域幅を占有する。第2の時間間隔は、第1の時間間隔のいずれとも一致しない。

目的

一般にセルラー通信システムは、移動端末にワイヤレスカバレッジ(無線有効範囲領域)を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

セルラー通信システムにおいてホストセルサービスを提供するネットワークノードを動作させる方法であって、1つ以上の第1タイムインターバルにおいて、無線周波数スペクトラムの第1帯域幅にわたって延在する第1制御チャネルで第1制御チャネル情報を送信するステップであって、当該第1制御チャネルは第1タイプの通信デバイスに前記ホストセルからのデータを受信させるために必要となる情報を通信するものであり、当該第1タイプの通信デバイスは前記無線周波数スペクトラムにおける前記第1帯域幅を有する信号を受信できるものである、前記ステップと、1つ以上の第2タイムインターバルにおいて、第1のM−セルの第2制御チャネルで第2制御チャネル情報を送信するステップであって、当該第2制御チャネルは前記無線周波数スペクトラムの第2帯域幅を占有しており、前記第2帯域幅は前記第1帯域幅よりも狭く、前記1つ以上の第2タイムインターバルは前記1つ以上の第1タイムインターバルのいずれとも重複しておらず、これにより前記第1タイプの通信デバイスの受信可能帯域幅と比較して狭い受信可能帯域幅を有する第2タイプの通信デバイスが前記ネットワークノードによってサービスを提供されるようになる、前記ステップとを有することを特徴とする方法。

請求項2

前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅は、前記無線周波数スペクトラムの前記第1帯域幅における周波数上の位置内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項3

前記第2タイプの通信デバイスに情報を送信するステップをさらに有し、前記情報は前記1つ以上の第2タイムインターバルが何であるかを通知する情報であることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。

請求項4

前記第2タイプの通信デバイスに情報を送信するステップをさらに有し、前記情報は前記無線周波数スペクトラムにおけるどの部分に前記無線周波数スペクトラムにおける前記第2帯域幅が配置されているかを通知する情報であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。

請求項5

前記無線周波数スペクトラムにおけるどの部分に前記無線周波数スペクトラムにおける前記第2帯域幅が配置されているかを通知する前記情報は、前記無線周波数スペクトラムにおける第3帯域幅を占有するチャネル上で送信され、当該第3帯域幅は前記第1帯域幅よりも狭く、前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅の周波数上の位置は前記無線周波数スペクトラムの前記第3帯域幅の周波数上の位置と異なっていることを特徴とする請求項4に記載の方法。

請求項6

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第1タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第2タイムインターバルは当該フレーム内の他の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、当該他の1つ以上のサブフレームは、前記無線周波数スペクトラムの前記第1帯域幅にわたって延在する制御チャネルで情報を送信するためには使用されないサブフレームであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。

請求項7

前記フレームにおける前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレームにおいて送信される前記第2制御チャネル情報は、前記第2タイプの通信デバイスについての1つ以上のダウンリンク物理データチャネルとして使用される前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレーム内における1つ以上のタイムインターバルおよび/または周波数を示していることを特徴とする請求項6に記載の方法。

請求項8

前記フレームにおける前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレームにおいて送信される前記第2制御チャネル情報は、前記第2タイプの通信デバイスについての1つ以上のダウンリンク物理データチャネルとして使用される前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレーム内でより後の1つ以上のタイムインターバルおよび/または周波数を示していることを特徴とする請求項6に記載の方法。

請求項9

前記他の1つ以上のサブフレームの間は前記第1タイプの通信デバイスが前記第1制御チャネルの受信を試行しないようにするために、前記第1タイプの通信デバイスに対して信号を送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項6に記載の方法。

請求項10

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第1タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第2タイムインターバルは当該フレーム内の当該1つ以上のサブフレーム内の異なる時間において生じ、前記1つ以上の第1タイムインターバルのいずれもが前記第2タイムインターバルのいずれとも重複していないことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。

請求項11

システム情報を送信するステップをさらに有し、当該システム情報は、前記第2タイプの通信デバイスに対して、前記第1のM−セルにおけるランダムアクセスチャネルアクセスするときに使用されるランダムアクセスパラメータと、M−セルのサブフレームパターンであって、前記サブフレームパターンに関連付けられている各M−セルは前記第2帯域幅を有する前記無線周波数スペクトラムにおける予約された部分に対応している、当該サブフレームパターンと、ホストセルのサブフレームパターンと、ホストセルの前記サブフレームパターンを演繹的推定可能にする情報とのうち1つ以上を通知する情報であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。

請求項12

ランダムアクセス送信信号を受信するステップと、前記ランダムアクセス送信信号が前記第2タイプの通信デバイスからものであるか判定し、前記ランダムアクセス送信信号が前記第2タイプの通信デバイスからものであれば、前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅の時間上の位置および/または周波数上の位置を識別する情報を前記第2タイプの通信デバイスに送信することによって、当該第2タイプの通信デバイスをM−セルに配置させるステップとをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項13

1つ以上の第3タイムインターバルにおいて、前記第1のM−セルの第3制御チャネルで第3制御チャネル情報を送信するステップをさらに有し、前記第3制御チャネル情報は前記第2タイプの通信デバイスによって受信されることを意図された情報であり、前記1つ以上の第3タイムインターバルは、前記1つ以上の第1タイムインターバルまたは前記1つ以上の第2タイムインターバルのいずれとも重複していないことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載の方法。

請求項14

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第2タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第3タイムインターバルは当該フレーム内の当該サブフレーム内の他の1つ以上のタイムインターバルにおいて生じることを特徴とする請求項13に記載の方法。

請求項15

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第2タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第3タイムインターバルは当該フレーム内の他のサブフレーム内における1つ以上の他のタイムインターバルにおいて生じることを特徴とする請求項13に記載の方法。

請求項16

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第2タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記方法はさらに、1つ以上の第3タイムインターバルにおいて、第2のM−セルの第3制御チャネルで第3制御チャネル情報を送信するステップを有し、前記第3制御チャネルは前記無線周波数スペクトラムの第3帯域幅を占有しており、当該第3帯域幅は前記第1帯域幅よりも狭く、前記1つ以上の第3タイムインターバルは前記フレーム内の前記1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記第2タイムインターバルの1つ以上と重複しており、これにより前記第1タイプの通信デバイスの受信可能帯域幅と比較して狭い受信可能帯域幅を有する他の第2タイプの通信デバイスが前記ネットワークノードによってサービスを提供されるようになり、前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅の周波数上の位置は、前記無線周波数スペクトラムの前記第3帯域幅の周波数上の位置とは異なっていることを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項17

前記第1タイプの通信デバイスと通信するときに第1のハイブリッド自動再送要求HARQプロトコルを使用するステップと、前記第2タイプの通信デバイスと通信するときに第2のHARQプロトコルを使用するステップとをさらに有し、前記第1のHARQプロトコルについての1つ以上のタイミング要件は前記第2のHARQプロトコルについての1つ以上のタイミング要件とは異なっていることを特徴とする請求項1ないし16のいずれか1項に記載の方法。

請求項18

前記ホストセルがサポートしている前記第2タイプの通信デバイスに関連した能力を識別する情報を送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項1ないし17のいずれか1項に記載の方法。

請求項19

セルラー通信システムにおいて通信デバイスを制御する方法であって、当該通信デバイスは、無線周波数スペクトラムの所定の帯域幅だけで動作する無線機器を備えており、前記方法は、前記無線周波数スペクトラムの領域であって前記所定の帯域幅より広くない帯域幅の第1領域でセルサーチ手順を実行するように前記無線機器を動作させることと、前記セルラー通信システムにおいてセルが見つかった後で、前記無線周波数スペクトラムの領域であって前記所定の帯域幅より広くない帯域幅の第2領域で前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させることと、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域に対して同調している間に、前記セルラー通信システムによって送信されているシステム情報を受信するよう前記無線機器を動作させることと、前記無線周波数スペクトラムの第3領域で前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させることとを有し、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域と前記第3領域とのうち少なくとも1つは前記無線周波数スペクトラムの前記第1領域とは異なっていることを特徴とする方法。

請求項20

前記セルラー通信システムにおいてセルが見つかった後で、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域で前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させることは、前記無線周波数スペクトラムの前記第1領域で送信されている情報であって、前記第2領域の周波数上での位置について前記通信デバイスに対して直接的または間接的に通知する情報を受信することと、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域において前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させることとを有することを特徴とする請求項19に記載の方法。

請求項21

前記情報は、前記セルラー通信システムによって前記システム情報がいつ送信されるかについて直接的にまたは間接的に前記通信デバイスに対して追加で通知することを特徴とする請求項20に記載の方法。

請求項22

前記無線周波数スペクトラムの前記第1領域および前記第2領域はともに、前記無線周波数スペクトラムの領域であって、前記セルラー通信システムによって使用するために割り当てられている領域内に位置していることを特徴とする請求項19ないし21のいずれか1項に記載の方法。

請求項23

セルラー通信システムにおいてホストセルにサービスを提供するネットワークノードを動作させる装置であって、1つ以上の第1タイムインターバルにおいて、無線周波数スペクトラムの第1帯域幅にわたって延在する第1制御チャネルで第1制御チャネル情報を送信する回路であって、当該第1制御チャネルは第1タイプの通信デバイスに前記ホストセルからのデータを受信させるために必要となる情報を通信するものであり、当該第1タイプの通信デバイスは前記無線周波数スペクトラムにおける前記第1帯域幅を有する信号を受信できるものである、前記回路と、1つ以上の第2タイムインターバルにおいて、第1のM−セルの第2制御チャネルで第2制御チャネル情報を送信する回路であって、当該第2制御チャネルは前記無線周波数スペクトラムの第2帯域幅を占有しており、前記第2帯域幅は前記第1帯域幅よりも狭く、前記1つ以上の第2タイムインターバルは前記1つ以上の第1タイムインターバルのいずれとも重複しておらず、これにより前記第1タイプの通信デバイスの受信可能帯域幅と比較して狭い受信可能帯域幅を有する第2タイプの通信デバイスが前記ネットワークノードによってサービスを提供されるようになる、前記回路とを有することを特徴とする装置。

請求項24

記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅は、前記無線周波数スペクトラムの前記第1帯域幅における周波数上の位置内に配置されていることを特徴とする請求項23に記載の装置。

請求項25

前記第2タイプの通信デバイスに情報を送信する回路をさらに有し、前記情報は前記1つ以上の第2タイムインターバルが何であるかを通知する情報であることを特徴とする請求項23または24に記載の装置。

請求項26

前記第2タイプの通信デバイスに情報を送信する回路をさらに有し、前記情報は前記無線周波数スペクトラムにおけるどの部分に前記無線周波数スペクトラムにおける前記第2帯域幅が配置されているかを通知する情報であることを特徴とする請求項23ないし25のいずれか1項に記載の装置。

請求項27

前記無線周波数スペクトラムにおけるどの部分に前記無線周波数スペクトラムにおける前記第2帯域幅が配置されているかを通知する前記情報は、前記無線周波数スペクトラムにおける第3帯域幅を占有するチャネル上で送信され、当該第3帯域幅は前記第1帯域幅よりも狭く、前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅の周波数上の位置は前記無線周波数スペクトラムの前記第3帯域幅の周波数上の位置と異なっていることを特徴とする請求項26に記載の装置。

請求項28

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第1タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第2タイムインターバルは当該フレーム内の他の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、当該他の1つ以上のサブフレームは、前記無線周波数スペクトラムの前記第1帯域幅にわたって延在する制御チャネルで情報を送信するためには使用されないサブフレームであることを特徴とする請求項23ないし27のいずれか1項に記載の装置。

請求項29

前記フレームにおける前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレームにおいて送信される前記第2制御チャネル情報は、前記第2タイプの通信デバイスについての1つ以上のダウンリンク物理データチャネルとして使用される前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレーム内における1つ以上のタイムインターバルおよび/または周波数を示していることを特徴とする請求項28に記載の装置。

請求項30

前記フレームにおける前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレームにおいて送信される前記第2制御チャネル情報は、前記第2タイプの通信デバイスについての1つ以上のダウンリンク物理データチャネルとして使用される前記他の1つ以上のサブフレームのうちの1つのサブフレーム内でより後の1つ以上のタイムインターバルおよび/または周波数を示していることを特徴とする請求項28に記載の装置。

請求項31

前記他の1つ以上のサブフレームの間は前記第1タイプの通信デバイスが前記第1制御チャネルの受信を試行しないようにするために、前記第1タイプの通信デバイスに対して信号を送信する回路をさらに有することを特徴とする請求項28に記載の装置。

請求項32

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第1タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第2タイムインターバルは当該フレーム内の当該1つ以上のサブフレーム内の異なる時間において生じ、前記1つ以上の第1タイムインターバルのいずれもが前記第2タイムインターバルのいずれとも重複していないことを特徴とする請求項23ないし26のいずれか1項に記載の装置。

請求項33

システム情報を送信する回路をさらに有し、当該システム情報は、前記第2タイプの通信デバイスに対して、前記第1のM−セルにおけるランダムアクセスチャネルにアクセスするときに使用されるランダムアクセスパラメータと、M−セルのサブフレームパターンであって、前記サブフレームパターンに関連付けられている各M−セルは前記第2帯域幅を有する前記無線周波数スペクトラムにおける予約された部分に対応している、当該サブフレームパターンと、ホストセルのサブフレームパターンと、ホストセルの前記サブフレームパターンを演繹的に推定可能にする情報とのうち1つ以上を通知する情報であることを特徴とする請求項23ないし32のいずれか1項に記載の装置。

請求項34

ランダムアクセス送信信号を受信する回路と、前記ランダムアクセス送信信号が前記第2タイプの通信デバイスからものであるか判定し、前記ランダムアクセス送信信号が前記第2タイプの通信デバイスからものであれば、前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅の時間上の位置および/または周波数上の位置を識別する情報を前記第2タイプの通信デバイスに送信することによって、当該第2タイプの通信デバイスをM−セルに配置させる回路とをさらに有することを特徴とする請求項23に記載の装置。

請求項35

1つ以上の第3タイムインターバルにおいて、前記第1のM−セルの第3制御チャネルで第3制御チャネル情報を送信する回路をさらに有し、前記第3制御チャネル情報は前記第2タイプの通信デバイスによって受信されることを意図された情報であり、前記1つ以上の第3タイムインターバルは、前記1つ以上の第1タイムインターバルまたは前記1つ以上の第2タイムインターバルのいずれとも重複していないことを特徴とする請求項23ないし34のいずれか1項に記載の装置。

請求項36

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第2タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第3タイムインターバルは当該サブフレーム内の他の1つ以上のタイムインターバルにおいて生じることを特徴とする請求項35に記載の装置。

請求項37

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第2タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記1つ以上の第3タイムインターバルは当該フレーム内の他のサブフレーム内における1つ以上の他のタイムインターバルにおいて生じることを特徴とする請求項35に記載の装置。

請求項38

前記セルラー通信システムのエアインタフェースは連続したフレームに分割されており、各フレームは複数の連続したサブフレームを有しており、前記1つ以上の第2タイムインターバルはフレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記装置はさらに、1つ以上の第3タイムインターバルにおいて、第2のM−セルの第3制御チャネルで第3制御チャネル情報を送信する回路を有し、前記第3制御チャネルは前記無線周波数スペクトラムの第3帯域幅を占有しており、当該第3帯域幅は前記第1帯域幅よりも狭く、前記1つ以上の第3タイムインターバルは前記フレーム内の前記1つ以上のサブフレームにおいて生じ、前記第2タイムインターバルの1つ以上と重複しており、これにより前記第1タイプの通信デバイスの受信可能帯域幅と比較して狭い受信可能帯域幅を有する他の第2タイプの通信デバイスが前記ネットワークノードによってサービスを提供されるようになり、前記無線周波数スペクトラムの前記第2帯域幅の周波数上の位置は、前記無線周波数スペクトラムの前記第3帯域幅の周波数上の位置とは異なっていることを特徴とする請求項23に記載の装置。

請求項39

前記第1タイプの通信デバイスと通信するときに第1のハイブリッド自動再送要求(HARQ)プロトコルを使用する回路と、前記第2タイプの通信デバイスと通信するときに第2のHARQプロトコルを使用する回路とをさらに有し、前記第1のHARQプロトコルについての1つ以上のタイミング要件は前記第2のHARQプロトコルについての1つ以上のタイミング要件とは異なっていることを特徴とする請求項23ないし38のいずれか1項に記載の装置。

請求項40

前記ホストセルがサポートしている前記第2タイプの通信デバイスに関連した能力を識別する情報を送信する回路をさらに有することを特徴とする請求項23ないし39のいずれか1項に記載の装置。

請求項41

セルラー通信システムにおいて通信デバイスを制御する装置であって、当該通信デバイスは、無線周波数スペクトラムの所定の帯域幅だけで動作する無線機器を備えており、前記装置は、前記無線周波数スペクトラムの領域であって前記所定の帯域幅より広くない帯域幅の第1領域でセルサーチ手順を実行するように前記無線機器を動作させる回路と、前記セルラー通信システムにおいてセルが見つかった後で、前記無線周波数スペクトラムの領域であって前記所定の帯域幅より広くない帯域幅の第2領域で前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させる回路と、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域に対して同調している間に、前記セルラー通信システムによって送信されているシステム情報を受信するよう前記無線機器を動作させる回路と、前記無線周波数スペクトラムの第3領域で前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させる回路とを有し、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域と前記第3領域とのうち少なくとも1つは前記無線周波数スペクトラムの前記第1領域とは異なっていることを特徴とする装置。

請求項42

前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域で前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させる前記回路は、前記セルラー通信システムにおいてセルが見つかった後で、前記無線周波数スペクトラムの前記第1領域で送信されている情報であって、前記第2領域の周波数上での位置について前記通信デバイスに対して直接的または間接的に通知する情報を受信し、前記無線周波数スペクトラムの前記第2領域において前記無線機器が動作するように当該無線機器を同調させる回路を有していることを特徴とする請求項41に記載の装置。

請求項43

前記情報は、前記セルラー通信システムによって前記システム情報がいつ送信されるかについて直接的にまたは間接的に前記通信デバイスに対して追加で通知することを特徴とする請求項42に記載の装置。

請求項44

前記無線周波数スペクトラムの前記第1領域および前記第2領域はともに、前記無線周波数スペクトラムの領域であって、前記セルラー通信システムによって使用するために割り当てられている領域内に位置していることを特徴とする請求項41ないし43のいずれか1項に記載の装置。

技術分野

0001

本発明は、セルラー通信システムに関し、特に、セルラー通信システムにおけるフル(全)帯域幅デバイスおよびリミテッド(限定)帯域幅デバイスの双方に対するサポートに関する。

背景技術

0002

一般にセルラー通信システムは、移動端末ワイヤレスカバレッジ無線有効範囲領域)を提供する陸上ネットワークを含み、これによりネットワークのワイヤレスカバレッジ内を移動しつつサービスを受信し続けることが可能になる。「セルラー」という用語は、カバレッジの全域がいわゆる「セル」に分割されるということに由来する。一般に各セルは、陸上ネットワークと関連付けられた特定の無線トランシーバ基地局(またはその等価物)により提供される。多くの場合、そのようなトランシーバ基地局を「基地局」と呼ぶ。移動デバイスが1つのセルから別のセルに移動する時、ネットワークは、移動デバイスにサービスを提供している現在のサービングセルから「新しい」セルにハンドオーバを実行する。このように、移動デバイスのユーザは、ネットワークへの接続を再確立する必要なくサービスの継続性を享受する。図1は、複数のセル103を利用してシステムカバレッジ101を提供するセルラー通信システムを示す。

0003

移動通信サービスを提供するために利用される無線周波数スペクトルは、システムにおいて全てのユーザの間で何らかの方法で共有されなければならない限られたリソースである。従って、電波スペクトルの1つの移動デバイスによる使用(送信および受信の双方)が別の移動デバイスの使用を妨害すること、並びに1つのセルの通信が別のセルの通信を妨害することを防止するために、多くの技術が開発されている。周波数分割多元接続FDMA)等のいくつかの技術は、ある特定の周波数を1人のユーザに割り当てて他のユーザを除外することを含む。時分割多元接続TDMA)等の他の技術は、多数のユーザが周波数の独占的な使用を許可される各ユーザに固有のある特定の時間にだけそのユーザと1つ以上の周波数を共有できるようにすることを含む。FDMAおよびTDMAの技術は互いに相反するものではなく、多くのシステムは双方の技術を共に採用する。その一例は、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム(GSM)である。

0004

設計者がより一層高度な機能(例えば、より高速な通信速度、干渉に対する耐性、より高いシステム容量等)を有するシステムを開発しようと努力する時、無線周波数リソースを共有する種々の手段を含む種々の技術的特徴取り入れられる。多数の可能な例のうちの1つを挙げると、3GPP TR 36.201、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRAN); Long Term Evolution(LTE)physical layer; General description」により規定されるような発展ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)LTE(Long Term Evolution)技術は、非常に広範な運用帯域幅およびさらには搬送波周波数にわたり動作できる。さらにE−UTRANシステムは、マイクロセル(すなわち、一般の人々が容易に行けるショッピングセンターまたは他の建物等の限られた領域を範囲に含む低電力基地局が受け持つセル)から最大100kmに及ぶ範囲を有するマクロセルまでの広範な距離内で動作できる。種々の適応例において発生する可能性のある種々の無線状況対処するために、直交周波数分割多元接続(OFDMA)技術は、種々の伝搬状況に非常に適切に適応できる無線アクセス技術であるためにダウンリンク(すなわち、基地局からユーザ機器「UE」への通信リンク)で使用される。OFDMAにおいて、使用可能なデータストリームは、並列に送信される多数の狭帯域副搬送波サブキャリア)に分配される。各サブキャリアは、狭帯域であるためにフラットフェージングしか経験しない。これにより、受信機において各サブキャリアを復調することが非常に容易になる。

0005

オペレータがGSM等の旧式の通信システムをLTEネットワーク置換する計画をしているため、LTEを介したマシンタイプコミュニケーションMTC)が益々注目を集めてきている。例えば接続されたセンサアラームおよび遠隔制御装置等のMTCデバイスは、GSMネットワークにおいて一般的であり、より古いUE(例えば、移動電話機)と共存している。一般にMTCデバイスは、低速のビットレートおよび低頻度通信動作を特徴とする。MTCデバイスの数は、今後数年の間に激増することが予想される。

0006

LTEのリリース8/9バージョンにおいて、サポートされたセル帯域幅は、約1.4〜20MHz(LTE用語において6個および100個のリソースブロック(RB))の範囲であり、LTEの物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は全セル帯域幅にわたって配置されており、これは、全てのUEが制御情報を受信するために全セル帯域幅にわたり受信をサポートしなければならないことを意味する。UEがデータチャネル物理ダウンリンク共有チャネルPDSCH」)上で情報を受信できる無線周波数スペクトルにおける位置を識別する情報のいずれかがサブフレーム(1ms周期)においてUEに送信されるか、あるいは多数のUEにブロードキャスト通信される場合、制御チャネルはそのような情報を搬送する。

0007

LTEリリース8は、レガシー(従来)端末に悪影響を及ぼすことなくその後のリリースにおいてマルチメディアブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MBSFN)を導入できるように、MBSFNに対して使用されたサブフレームのユニキャストシグナリングマルチキャストシグナリングとの間でサブフレーム毎時間分割多重化を既にサポートしている。LTEの以前のバージョンに従って設計されたあらゆる端末(「レガシー端末」)は、MBSFNをサポートしていないが、MBSFNサブフレームであるものとしてシグナリングされたサブフレームは端末が受信するものを含まないため、これらのサブフレームにおいて受信が回避されることを認識している。1つの例外は、特に正常なサブフレームに隣接する場合に端末が使用してもよい(例えば、チャネル推定または測定(例えば、無線リンク監視「RLM」または基準信号受信電力「RSRP」)のために)セル固有基準信号(CRS)を搬送するサブフレームにおける第1のOFDMシンボルである。ここでは、マルチキャスト動作のためだけではなく、ABS(Almost Blank Subframe)と共にヘテロジニアスネットワーク展開シナリオにおける中継および改善された測定のコンテキストで使用するために、MBSFNサブフレームが説明されている。

0008

通信のためにセルラシステムを利用するMTCデバイスが益々普及してきている。しかし、既存のLTEの要件を満たすことにより、MTCデバイスがより高価になり且つ、MTCデバイスが自身のサービス要件品質満足するために通常必要とする電力より多くの電力を消費するようになるために、LTE等の通信システムを利用して通信できるMTCデバイスを開発するという概念は問題を提起する。上述したように、一般にMTCデバイスは、少量のデータをシグナリングするために低いデータ転送速度しか必要としない。MTCデバイスの分類の一例はセンサ装置である。そのようなデバイスの重要な必要条件は、それらデバイスのコストおよび消費電力が低いことである。一般にコストおよび消費電力を増加させるセルラシステムパラメータの例は、システム帯域幅および応答時間である。現在の標準化リリースに従って規定されたようにLTEを使用するには、デバイスが最大20MHzのシステム帯域幅をサポートすることが必要である。そのような広い帯域幅をサポートすることにより、LTE MTCデバイスに対するコストは増加する。MTCデバイスの相対的に低いデータ転送速度をサポートするのに狭いシステム帯域幅(例えば、最大で数MHz)しか必要ないため、そのようなサポートは、実質的にはMTCデバイスの観点から不要である。

0009

また、ハイブリッド自動再送要求HARQ)応答を発行する期間が短く且つ制御シグナリングデータ情報出現することを示す)とデータ情報の実際の送信との間の時間間隔が短いという点から、LTEは短い応答時間を必要とする。(LTEシステムにおいて、PDCCHは、PDCCHと同一のサブフレームに含まれるPDSCHにおけるデータを指示する)。これらの時間の必要条件を満足するには、処理速度(電力を駆動する)および/または並列処理ベースバンドチップ領域およびそれによりコストを増加する)の必要性に対して高い要求がされる。低いデータ転送速度をサポートし且つ必要な電力が低いMTCデバイスは、必要とされるクロッキング速度または並列処理の要求を軽減するために、長い応答時間(例えば、制御情報およびデータを復号化するより長い時間)を最適に使用すべきである。

0010

先に挙げた点は、20MHzより低いシステム帯域幅で動作するようにMTCデバイスを制限することが有益である理由を示す。しかし、全てのセルラネットワークが電力およびコストの効率のよいMTCデバイスをサポートする場合、それらが狭い帯域幅のみを使用するように制限することを要求するのは制限しすぎとなる。

0011

現在、狭帯域幅のみをサポートし且つ/あるいは不十分な復号化性能を有するMTCデバイス間には不一致(例えば、PDCCHとPDSCH上の可能なデータとの間のより長い遅延の要求)があり、それは、現在第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)規格により規定されているように、そのようなデバイスがLTEシステムに接続できることを妨げている。そのようなMTCデバイスがセルサーチを実行でき且つたった1.4MHz帯域幅でマスタ情報ブロック(MIB)を受信できるようにしても、従来のLTEセルをキャンプオンすることは依然として不可能である。なぜなら、MTCデバイスが例えばランダムアクセスチャネル(RACH)を介してランダムアクセスを実行できるようにするために必要とされる更なるブロードキャスト情報(例えば、システム情報ブロック「SIB」)を受信できることが、MTCデバイスが全LTE帯域幅をサポートでき、並びにさらにはMTCデバイスが現在の規格と比較して何の追加遅延規制もなくPDCCHおよびPDSCHを復号化できるためには必要となる。

0012

従って、MTCデバイスが相対的に低い性能特性(例えば、サポートされる帯域幅のサイズおよび/または処理電力の点で)を保持できるようにし、さらには通常接続デバイスに対してより高い性能を要求する近年のセルラー通信システムに接続できる方法および装置を有することが望ましい。近年のセルラー通信システムは、LTEシステム等であるがそれに限定されない。

課題を解決するための手段

0013

尚、本明細書において使用される場合の用語「備える」は、記載される特徴、数字、ステップまたは構成要素の存在を特定するものとして解釈され、この用語を使用することは、1つ以上の他の特徴、数字、ステップ、構成要素またはそれらの集合の存在または追加を除外するわけではない。

0014

本発明の一態様によると、上述した目的および他の目的は、例えばセルラー通信システムにおいてホストセルを提供するネットワークノードを動作させる方法および装置において実現される。そのような動作は、1つ以上の第1のタイムインターバル(時間間隔)で、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅にわたる制御チャネルで第1の制御チャネル情報を送信することを含み、第1の制御チャネルは、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅を有する信号を受信できる第1のタイプ(種類)の通信デバイスがホストセルからデータを受信できるようにするために必要な情報を通信する。1つ以上の第2の時間間隔で、第2の制御チャネル情報は、第1の帯域幅より狭い無線周波数スペクトルの第2の帯域幅を占有する第1のM−セルにおける第2の制御チャネルに送信され、1つ以上の第2の時間間隔が1つ以上の第1の時間間隔のいずれとも一致しないため、第1の種類の通信デバイスの受信可能帯域幅より狭い受信可能帯域幅を有する第2の種類の通信デバイスをネットワークノードにより提供することが可能になる。

0015

いくつかの実施形態の一態様において、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅は、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅における周波数毎の位置内に周波数毎に配置される。

0016

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、1つ以上の第2の時間間隔がどんなものであるかを通知する情報を第2の種類の通信デバイスに送信することを含む。

0017

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅無線周波数スペクトルのどの部分に配置されるかを通知する情報を第2の種類の通信デバイスに送信することを含む。限定しない例として、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅が無線周波数スペクトルのどの部分に配置されるかを通知する情報は、第1の帯域幅より狭い無線周波数スペクトルの第3の帯域幅を占有するチャネルで送信され、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅の周波数毎の位置は、無線周波数スペクトルの第3の帯域幅の周波数毎の位置とは異なる。

0018

いくつかの実施形態の一態様において、セルラー通信システムのエアインタフェースは、各々が連続して発生する複数のサブフレームを含む連続して発生するフレームに分割され、1つ以上の第1の時間間隔は、フレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて発生し、1つ以上の第2の時間間隔は、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅にわたって配置される制御チャネルでいずれの情報を送信するのにも使用されないフレーム内における1つ以上の異なるサブフレームにおいて発生する。これらの実施形態のいくつかの例示的な代替例において、
・フレーム内の1つ以上の異なるサブフレームのうちの1つにおいて送信された第2の制御チャネル情報は、第2の種類の通信デバイスに対するそれぞれの1つ以上のダウンリンク物理データチャネルとして使用される1つ以上の異なるサブフレームのうちの1つのサブフレーム内の1つ以上の時間間隔および/または周波数を示すか、
・フレーム内の1つ以上の異なるサブフレームのうちの1つにおいて送信された第2の制御チャネル情報は、第2の種類の通信デバイスに対するそれぞれの1つ以上のダウンリンク物理データチャネルとして使用される1つ以上の異なるサブフレームのうちの後の1つのサブフレーム内の1つ以上の時間間隔および/または周波数を示すか、あるいは
・動作は、信号を第1の種類の通信デバイスに送出することを含み、その結果、第1の種類の通信デバイスは、1つ以上の異なるサブフレームの区間において第1の制御チャネルを受信しようとしない。

0019

いくつかの実施形態の一態様において、セルラー通信システムのエアインタフェースは、各々が連続して発生する複数のサブフレームを含む連続して発生するフレームに分割され、1つ以上の第1の時間間隔は、フレーム内の1つ以上のサブフレームの間に発生し、1つ以上の第2の時間間隔は、フレーム内の1つ以上の異なるサブフレーム内の種々の時間において発生し、1つ以上の第1の時間間隔は、1つ以上の第2の時間間隔のうちのいずれとも一致しない。

0020

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、
第1のM−セルのランダムアクセスチャネルにアクセスする際に使用するためのランダムアクセスパラメータ
サブフレームパターンと関連付けられた各々が第2の帯域幅を有する無線周波数スペクトルの予約された部分であるM−セルのサブフレームパターン、
ホストセルのサブフレームパターン、および
ホストセルのサブフレームパターンが推定されうる情報
のうちの1つ以上を第2の種類の通信デバイスに通知するシステム情報を送信することを含む。

0021

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、ランダムアクセス送信を受信することと、ランダムアクセス送信が第2の種類の通信デバイスから来たことを確認することと、それに応答して無線周波数スペクトルの第2の帯域幅の時間毎および/または周波数毎の位置を識別する情報を第2の種類の通信デバイスに送出することにより、第2の種類の通信デバイスがM−セルを配置できるようにすることとを含む。

0022

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、1つ以上の第1の時間間隔または1つ以上の第2の時間間隔のいずれとも一致しない1つ以上の第3の時間間隔で、第2の種類の通信デバイスにより受信されることを意図する第3の制御チャネル情報を第1のM−セルの第3の制御チャネルで送信することを含む。

0023

いくつかの実施形態の一態様において、セルラー通信システムのエアインタフェースは、各々が連続して発生する複数のサブフレームを含む連続して発生するフレームに分割され、1つ以上の第2の時間間隔は、フレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて発生し、1つ以上の第3の時間間隔は、サブフレーム内の1つ以上の異なる時間間隔で発生する。

0024

いくつかの実施形態の一態様において、セルラー通信システムのエアインタフェースは、各々が連続して発生する複数のサブフレームを含む連続して発生するフレームに分割され、1つ以上の第2の時間間隔は、フレーム内の1つ以上のサブフレームにおいて発生し、1つ以上の第3の時間間隔は、フレーム内の異なるサブフレーム内の1つ以上の異なる時間間隔で発生する。

0025

いくつかの実施形態の一態様において、セルラー通信システムのエアインタフェースは、各々が連続して発生する複数のサブフレームを含む連続して発生するフレームに分割され、1つ以上の第2の時間間隔は、フレーム内の1つ以上のサブフレームの間に発生し、動作は、1つ以上の第3の時間間隔で、第1の帯域幅より狭い無線周波数スペクトルの第3の帯域幅を占有する第2のM−セルの第3の制御チャネルで第3の制御チャネル情報を送信することを含み、1つ以上の第3の時間間隔がフレーム内の1つ以上のサブフレームの間に発生し且つ第2の時間間隔のうちの1つ以上と一致することにより、第1の種類の通信デバイスの受信可能帯域幅より狭い受信可能帯域幅を有する異なる第2の種類の通信デバイスをネットワークノードにより提供することが可能になり、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅の周波数毎の位置は、無線周波数スペクトルの第3の帯域幅の周波数毎の位置とオーバラップしない。

0026

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、第1の種類の通信デバイスと通信する際に第1のハイブリッド自動再送要求(HARQ)プロトコルを使用することと、第2の種類の通信デバイスと通信する際に第2のHARQプロトコルを使用することとを含み、第1のHARQプロトコルの1つ以上のタイミング要求は、第2のHARQプロトコルの1つ以上のタイミング要求とは異なる。

0027

いくつかの実施形態の一態様において、動作は、ホストセルがサポートする第2の種類の通信デバイスに関連した機能を識別する情報を送信することを含む。

0028

本発明の他の態様によると、上述した目的および他の目的は、例えばセルラー通信システムにおいて無線周波数スペクトルの事前定義済みの帯域幅より広くない帯域幅で動作する無線機器を有する通信デバイスを制御する方法および装置において実現される。そのような動作は、事前定義済みの帯域幅より広くない帯域幅を有する無線周波数スペクトルの第1の領域においてセルサーチ手順を実行するように無線機器を操作することを含む。セルラー通信システムにおいてセルを発見した後、無線機器は、事前定義済みの帯域幅より広くない帯域幅を有する無線周波数スペクトルの第2の領域において無線機器を動作させるようにチューニングされる。無線周波数スペクトルの第2の領域にチューニングされている間、無線機器は、セルラー通信システムにより送信されるシステム情報を受信するように操作され、無線周波数スペクトルの第3の領域において無線機器を動作させるように同調され、無線周波数スペクトルの第2の領域および第3の領域のうちの少なくとも一方は、無線周波数スペクトルの第1の領域とは異なる。

0029

いくつかの実施形態の一態様において、セルラー通信システムにおいてセルを発見した後、無線周波数スペクトルの第2の領域において無線機器を動作させるように無線機器をチューニングすることは、第2の領域の周波数毎の位置について通信デバイスに直接または間接的に通知する無線周波数スペクトルの第1の領域において送信された情報を受信することと、無線周波数スペクトルの第2の領域において無線機器を動作させるように無線機器をチューニングすることとを含む。

0030

いくつかのそのような実施形態の一態様において、さらに情報は、システム情報がセルラー通信システムにより送信される時間について通信デバイスに直接または間接的に通知する。

0031

いくつかの実施形態の一態様において、無線周波数スペクトルの第1の領域および第2の領域の双方は、セルラー通信システムが使用するために割り当てられる無線周波数スペクトルの領域内に配置される。

図面の簡単な説明

0032

図1は、複数のセルを利用してシステムカバレッジを提供するセルラー通信システムを示す図である。
図2は、ホストセルおよびM−セルの双方であるセル203を提供するように本発明のいくつかの態様に従って動作されるネットワークノード201を示す図である。
図3は、1つのOFDMシンボル間隔の間に1つのOFDMサブキャリアに対応する例示的なLTEダウンリンク物理リソース(「リソースエレメント」)および時間周波数グリッドを示す図である。
図4は、周波数領域におけるダウンリンクサブキャリアがリソースブロックにグループ化される方法を示す時間周波数グリッドを示す図である。
図5aは、スロット毎に7個のOFDMシンボルを通信できるいわゆる「通常の」サイクリックプレフィックス長を示す図である。
図5bは、サイズがより長いために、スロット毎に6個のOFDMシンボルしか通信できない拡張サイクリックプレフィックスを示す図である。
図6は、LTEシステムの無線インタフェースの構造を示す図である。
図7は、レガシーLTEシステムの無線インタフェース(時間周波数グリッド)の構造を示す図である。
図8は、1つの点で、本発明の例示的な実施形態に係る通信システムノードにより実行されるステップ/処理を示すフローチャートである。
図9は、ノード図8を参照して説明されるような方法でホストセルおよびM−セルを作成している例示的なサブフレームの時間周波数グリッドを示す図である。
図10は、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係る通信システムノードにより実行されるステップ/処理を示すフローチャートである。
図11は、複数のM−セルが予約されたサブフレーム内に積み重ねられうる方法を示す時間周波数グリッドを示す図である。
図12は、1つ以上のM−セルが独占的に使用するためにノードにより予約されている例示的なサブフレームの時間周波数グリッドを示す図である。
図13は、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係るMTCデバイスにより実行されるM−セルサーチおよび接続に関連するステップ/処理を示すフローチャートである。
図14は、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係るMTCデバイスにより実行されるステップ/処理を示すフローチャートである。
図15は、MIBおよびホストセルスペクトルリソース内の種々の他のMTC要素に対するその関係を示すタイミング/周波数図である。
図16は、本発明の種々の態様を実行するシステム要素を示すブロック図である。
図17は、本発明のいくつかの例示的な実施形態に係る限定帯域幅通信デバイスを示すブロック図である。

実施例

0033

次に、図面を参照して本発明の種々の特徴を説明する。図中、同一の部分は同一の図中符号で識別される。

0034

次に、多数の例示的な実施形態と関連して、本発明の種々の態様をさらに詳細に説明する。本発明を理解しやすくするために、プログラムされた命令を実行できるコンピュータシステムまたは他のハードウェアの要素により実行される動作の手順に関して、本発明の多くの態様を説明する。各実施形態において、専用回路(例えば、専用機能を実行するように相互接続されたアナログおよび/または離散論理ゲート)、適切な命令セットを用いてプログラムされた1つ以上のプロセッサ、あるいはそれら双方の組合せにより種々の動作が実行可能であることが理解されるだろう。説明される1つ以上の動作を実行する「ように構成された回路網」という用語は、全てそのような実施形態を示すために本明細書において使用される(すなわち、1つ以上の専用回路および/または1つ以上のプログラムされたプロセッサ)。また、本発明は、プロセッサに本明細書において説明される技術を実行させる適切なコンピュータ命令の集合を含む固体メモリ磁気ディスクまたは光ディスク等のあらゆる形態のコンピュータ可読媒体内で完全に実施されるものとさらに考えられうる。従って、本発明の種々の態様は、多くの異なる形態で実施されてもよく、全てのそのような形態は、本発明の範囲内のものとして考えられる。本発明の種々の態様の各々に対して、上述の実施形態のあらゆるそのような形態は、本明細書において、説明される動作を実行する「ように構成された論理ロジック)」または説明される動作を実行する「ロジック」と呼ばれてもよい。

0035

本発明に則した実施形態の一態様において、セルラー通信システムにおいてセルを提供するネットワークノードは、従来の規格に準拠した通信デバイス(例えば、セルラー通信システムの全帯域幅(「第1の帯域幅」を有する信号を受信できる第1の種類の通信デバイス)をサポートする。このセルは、本明細書において「ホストセル」で示される。ネットワークノードは、第2の帯域幅より広くない信号を受信できる第2の種類の通信デバイス(例えば、MTCデバイス)もサポートする。第2の帯域幅は第1の帯域幅より狭い。単に利便性のために、本明細書にわたり「MTCデバイス」を用いる。しかし、マシンタイプコミュニケーションは本発明の必須の態様ではない。第2の種類の通信デバイスに人間の対話操作関与する場合でも、本発明に則した実施形態の種々の態様は、第2の帯域幅より広くない信号を受信できるいかなる第2の種類の通信デバイスにも適用可能である。従って、1つ以上の「MTCデバイス」に対する全ての参照は、一般に、実際のマシンタイプコミュニケーションデバイスおよび他のデバイスを含むがそれらに限定されない全ての形態の第2の種類の通信デバイスを含むものとして解釈されるべきである。

0036

例えば、限定しない例として(本発明の種々の態様は他のシステムにも適用可能である)LTEシステムを挙げると、ネットワークノードは、特殊なMTC向けの制御およびデータチャネルを含むリソースのうちのいくつかを割り当てて、第2の帯域幅(例えば、6個のRB)を占有できるにすぎない。このように、MTCデバイスとの通信を目標とする物理チャネルおよびシステム情報等のエンティティの新たな集合が規定される。本明細書において説明されるような新しいエンティティは、多くの例においてレガシーLTEシステムにおけるエンティティに対応する。本発明がマシンタイプコミュニケーションのみが使用するためのものとして限定されないため、新しいエンティティは、プレフィックス「M−」をより従来の用語に追加することで本明細書にわたり示される。「M−」は、MTCデバイスが使用することを意図すると考えられ(その用語が大まかに構成されるため)、且つホストセルのエンティティに対して補助的または状況によっては従属的な「MTC」、「修正された」、「小型の」、あるいは他のあらゆる種類のセルまたは態様を示すものであると広範囲に考えられうる。従って、MTCデバイスをサポートするホストセルの態様/エンティティを本明細書では「M−セル」と呼び、「M−セル」と呼ぶことは全て、説明の文脈に応じてこれらの態様/エンティティのいずれか1つまたはあらゆる組合せ、あるいは全てを示してもよい。LTEシステムにおける残りのリソース(例えば、無線周波数リソース)は、完全に有能なレガシー通信デバイス(すなわち、「第1の種類の通信デバイス」)をサポートするために使用可能である。従って、「ホストセル」および「M−セル」のカバレッジは地理的に一致しうる。

0037

再度限定しない例としてLTEシステムを挙げると、いくつかの実施形態において、M−セルは、通常の(レガシー)サブフレームの周波数において隣接するRBペアを予約し、且つホストセルのPDCCHにより占有されたシンボル位置とは異なるOFDMシンボル位置においてM−PDCCHを送信することにより作成されてもよい。あるいは、ホストセルのPDCCHにより別の方法で占有されるOFDMシンボル位置においてM−PDCCHが送信される特定のサブフレームが予約されてよい。

0038

M−PDCCHは、リソースブロック割り当てトランスポートフォーマットおよびダウンリンクデータチャネルを復調するために必要なHARQ情報、並びにスケジューリンググラントおよび電力制御コマンド等のアップリンク関連制御情報を含むレガシー(ホストセル)PDCCHと同一の種類の情報を搬送してもよい。しかし、M−PDCCHは、より少ない情報またはより多くの情報をさらに含んでもよく、PDCCHとは異なる方法で符号化されてもよい。

0039

モビリティは、シグナリングの繰り返しを回避するためにホストセルの中央の6個のRB(または等価の通信システムにおける同等の狭い帯域幅)に依然として基づいてよい。また、ある意味ではM−SIチャネルにより搬送されるものとして考えられうるシステム情報は、ここでもシグナリングの繰り返しを回避するために連係して送信されてよい。

0040

図2は、ホストセルおよびM−セルの双方であるセル203を提供するように本発明のいくつかの態様に従って運用されるネットワークノード201を示す。規格に準拠した(レガシー)UE205をサポートするために、ノード201は、通信システム規格に従って知られているように例えばPDCCHおよびPDSCHとして使用するために、無線周波数リソースのうちのいくつかを割り当てる。削減帯域幅通信デバイス(例えば、MTCデバイス)207がさらに通信システムに接続し且つそれを利用できるようにするために、ノード201は、例えばM−PDCCHおよびM−PDSCHとして使用するために無線周波数リソースの他の部分も割り当てる。上述したように、これらのチャネルは、レガシシステムに相当するもの(しかし、上述したように、それらはいくつかの態様において異なってもよい)に実質的に対応するが、削減帯域幅通信デバイスが通信システムに接続し且つそれを利用できるようにサイズおよび時間を調整される。

0041

次に、これらの態様および他の態様をさらに詳細に説明する。様々に説明される特徴を理解しやすくするために、LTEシステムと関連付けられた用語および特徴を使用する。しかし、これは、例のためだけに使用され、本発明と整合性のある種々の実施形態がLTEシステムにおいてのみ使用可能であると示唆することを意図しない。逆に、本発明に則した種々の実施形態が実現可能であり、従来のLTEシステムと同一の課題(例えば、実用的なMTCデバイスで満たすことが可能な帯域幅および/または処理電力を超えてしまうような要求)を内包し、且つ従来のLTEシステムと同様の方法でリソースを割り当てる機能を提供するあらゆる同等の通信システムにおいても、本発明は使用可能である。

0042

LTE物理層ダウンリンク伝送はOFDMベースとしている。従って、基本のLTEダウンリンク物理リソースは、図3に示されるような時間周波数グリッドであるとみなされうる。図3において、いわゆる「リソースエレメント」の各々は、1つのOFDMシンボルインターバルの間に1つのOFDMサブキャリアに対応する。

0043

図4に示されるように、周波数領域におけるダウンリンクサブキャリアはリソースブロック(RB)にグループ化される。図4において、各リソースブロックは、180kHzの公称リソースブロック帯域幅に対応する1つの0.5msスロットの間中12個のサブキャリア(通常のサイクリックプレフィックスが使用される場合に(示されるように)7個のOFDMシンボルまたは拡張サイクリックプレフィックスが使用される場合に6個のOFDMシンボル)から構成される。

0044

従って、DCサブキャリアを含むダウンリンクサブキャリアの総数は、Nc=12・NRB+1に等しく、式中、NRBは、12・NRB個の使用可能なサブキャリアから形成されうる最大数のリソースブロックである。LTE物理層仕様は、実際には、1.4MHzから20MHzの公称送信帯域幅に対応するNRB−min=6個以上のあらゆる数のリソースブロックからダウンリンク搬送波を構成できるようにする。これは、少なくとも物理層仕様の観点から非常に高いLTE帯域幅/スペクトルの柔軟性を実現する。

0045

図5aおよび図5bは、LTEダウンリンク伝送のための時間領域構造を示す。1msサブフレーム500の各々は、長さTslot=0.5ms(=15360・TSであり、各スロットは15,360個の時間単位TSを含む)の2つのスロットから構成される。各スロットは、多数のOFDMシンボルから構成される。

0046

サブキャリア間隔Δf=15kHzは、有効シンボル時間Tu=1/Δf≒66.7μs(2048・TS)に対応する。全体的なOFDMシンボル時間は、有効シンボル時間とサイクリックプレフィックス長TCPの和である。2つのサイクリックプレフィックス長が規定される。図5aは、スロット毎の7個のOFDMシンボルを通信できる通常のサイクリックプレフィックス長を示す。通常のサイクリックプレフィックスの長さTCPは、スロットの第1のOFDMシンボルに対して160・TS≒5.1μsであり、残りのOFDMシンボルに対して144・TS≒4.7μsである。

0047

図5bは、サイズがより長いために、スロット毎に6個のOFDMシンボルしか通信できない拡張サイクリックプレフィックスを示す図である。拡張サイクリックプレフィックスの長さTCP−eは、512・TS≒16.7μsである。

0048

通常のサイクリックプレフィックスの場合、スロットの第1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、残りのOFDMシンボルに対するものよりある程度大きいことが明らかとなる。これは、スロット毎の時間単位TSの数として0.5msスロット全体を単純に補充することが7個のOFDMシンボルにより均等に分割可能でないからである。

0049

リソースブロックのダウンリンク時間領域構造が考慮される場合(すなわち、0.5msスロットの間に12個のサブキャリアを使用すること)、各リソースブロックは、通常のサイクリックプレフィックス(図4に示された)の場合に12・7=84個のリソースエレメントから構成され、拡張サイクリックプレフィックス(不図示)の場合に12・6=72個のリソースエレメントから構成されることがわかる。

0050

端末の動作の別の重要な態様は、セルサーチ、同期および信号電力測定の手順を含むモビリティである。セルサーチは、端末が潜在的に接続できるセルを自身が発見する手順である。セルサーチ手順の一部として、端末は、セルのアイデンティティを取得し、識別されたセルのフレームタイミングを推定する。セルサーチ手順は、システムにアクセスするために必要とされる残りのパラメータを含むブロードキャストチャネルでシステム情報(SI)を取得するために必須のパラメータも提供する。

0051

複雑なセル設計を回避するために、物理層セルアイデンティティセル識別情報)の数は十分に多くあるべきである。例えば、LTE規格に従うシステムは504個の種々のセルアイデンティティをサポートする。これらの504個の種々のセルアイデンティティは、それぞれ3つのアイデンティティの168個のグループに分割される。

0052

セルサーチの複雑さを軽減するために、一般にLTEに対するセルサーチは、知られている広帯域符号分割多元接続(WCDMA)システムの3つのステップのセルサーチ手順に類似する処理を構成するいくつかのステップで実行される。この手順で端末を支援するために、LTEは、ダウンリンク上で1次(プライマリ同期信号および2次(セカンダリ)同期信号を提供する。これは、LTEシステムの無線インタフェースの構造を示す図6において示される。LTEシステムの物理層は、10msの持続期間を有する汎用無線フレーム600を含む。図6は、LTE周波数分割二重通信FDD)システムに対する1つのそのようなフレーム600を示す。各フレームは、各々が一般に7個のOFDMシンボルから構成される0.5msの持続期間を有する20個のスロット(0から19の番号を付けられた)を有する。サブフレームは、隣接する2つのスロットから構成されるため、一般に14個のOFDMシンボルから構成される1msの持続期間を有する。1次同期信号および2次同期信号は、特定のシーケンスであり、サブフレーム0および5の各々の第1のスロットにおける最後の2つのOFDMシンボルに挿入される。1次同期信号は、2次同期信号が占有するより狭い帯域幅を占有できる。同期信号に加え、セルサーチ手順の動作の一部は、送信された信号の知られている位置において送信される基準信号も利用する。

0053

図7は、レガシーLTEFDDセルの無線インタフェース(時間周波数グリッド)の構造を示す。レガシーLTE FDDセルに割り当てられた無線周波数スペクトルは、1.4MHz(72個のサブキャリアまたは6個のRB)の最も狭いダウンリンクシステム帯域幅より広いことがわかるだろう。サブフレーム1〜3および6〜8は、MBSFNに対して使用されてもよく、あるいはシグナリングされて他の目的のために使用されてもよい。その場合、UEは、第1のOFDMシンボル間隔を超えて基準信号を期待できない。(図面が雑然とするのを回避するために、図7は、各サブフレーム内に各OFDMシンボル間隔を示さない。)物理報知チャネル(PBCH)(MIBを搬送する)および同期信号は、中央の72個のサブキャリアにわたり既知のOFDMシンボル位置において送信される。

0054

ホストセルおよびM−セルを同時にサポートするようにノード(例えば、ノード201)を動作することは、多数の態様を含み、その態様のうちのいくつかは他の態様の代替例であり、いくつかの代替例は共に使用可能である。本発明と整合性のある種々の実施形態が説明される時、これはより明らかとなる。

0055

図8は、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係る通信システムノードにより実行されるステップ/処理を示すフローチャートである。別の点で、図8は、説明される機能を実行するように構成された種々の示された回路網(例えば、ハードワイヤードプロセッサおよび/または適切にプログラムされたプロセッサ)を含む例示的な手段800を示すものとして考えられうる。

0056

MTCデバイスをサポートするために、一般的な信号およびブロードキャストチャネル(MIBが送信される)を送信されるリソースエレメントの時間/周波数グリッドに対応したバッファにデータを挿入すること(ステップ801)により、ノードは送信されるデータを準備する。特定のサブフレームの特定の時間間隔(本明細書において「第2の時間間隔」でも示される)で、周波数において隣接し、且つMTCデバイスが対処できるものより広くない帯域幅(本明細書において「第2の帯域幅」でも示される)を全体で占有するRBペアの1つ以上のブロックを予約すること(ステップ803)により、ノードは1つ以上のM−セルを作成する。ホストセルシステム帯域幅(本明細書において「第1の帯域幅」でも示される)全体にまたがる従来の(レガシー)PDCCHは、第1のOFDMシンボル間隔(本明細書において「1つ以上の第1の時間間隔」で示される)の1、2または3に挿入される(ステップ805)。M−PDCCHは、予約されたRBの帯域幅にまたがる時間シフトされたレガシーPDCCHに対応してもよいが、この予約されたRBの全てを使用することに制限されない。M−PDCCHは、M−PDSCHでもあり、いくつかの数の予約されたリソースエレメントに挿入される(ステップ807)。予約されたリソースエレメントは、何らかのレガシー物理チャネルが配置されるシンボル以外のいずれかのシンボルに配置されうる。M−PDCCHが挿入されるOFDMシンボル時間を事前にMTCデバイスに認識させてもよく(例えば、MTCデバイスにシグナリングすることにより、または標準化を介して実質的に認識させる)、あるいはMTCデバイスは、M−PDCCHを検出するためにブラインド検出技術を使用してもよい。

0057

M−PDCCHは、同一のサブフレーム内のM−PDCCHの直後に時間毎のM−PDSCH割り当てを指摘してもよい。あるいは、制御シグナリングは、M−PDCCHにより指摘された実際の割り当てがM−セルを搬送する後のサブフレームにおいて後続するようにさらにずらされてもよい。この後のサブフレームの時間における厳密な位置は、MTCデバイスにより演繹的に認識されたM−PDCCHによりMTCデバイスにシグナリングされてもよく、あるいはMTCデバイスにより無条件に検出されてもよい。M−PDSCHに割り当てられた周波数は、M−PDCCHにより占有された同一の帯域幅内にあってよいが、別の実施形態では異なるMTC対応の周波数帯域幅を占有してよい。

0058

全ての情報が挿入されると、チャネルは、符号化および送信される(ステップ809)。

0059

図9は、図8を参照して説明されるような方法でノードがホストセルおよびM−セルを作成している例示的なサブフレームの時間周波数グリッドを示す図である。この限定しない例において、ホストセルの制御チャネル(PDCCH)は、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅901にわたる。M−セルの制御チャネル(M−PDCCH)は、第1の帯域幅より狭い無線周波数スペクトルの第2の帯域幅903を占有する。この限定しない例においてさらに示されるように、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅は、無線周波数リソースの第1の帯域幅の周波数毎の位置内に周波数毎に配置される。よって、RBのペアは、M−セルが使用するために予約されている。第1のOFDMシンボルは、全ダウンリンクシステム帯域幅901にわたるレガシー(ホストセル)PDCCH(斜線により示された)を搬送する。予約されたRBペアにおいて、後続のOFDMシンボルのうちのいくつかは、全システム帯域幅には及ばないM−PDCCH(横縞により示された)(例えば、6個のRB)を搬送するため、MTCデバイスにより受信可能である。予約されたRBにおける残りのリソースエレメントは、M−PDSCH(格子状の斜線により示された)を搬送してもよい。基準信号(黒色正方形により示された)がレガシーUEおよびMTCデバイスの双方が使用するために使用可能であるように全ダウンリンクシステム帯域幅にわたりシステムが指定した位置をポピュレートすることを除けば、PDCCHおよび予約されたRBの外側の残りのリソースエレメントは、ホストセルPDSCH(空白により示された)を搬送してもよい。

0060

次に、ホストセルおよびM−セルを同時にサポートするようにノード(例えば、ノード201)を動作する別の方法に説明の焦点を移す。この代替例の種々の態様を図10に示す。図10は、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係る通信システムノードにより実行されるステップ/処理を示すフローチャートである。別の点で、図10は、説明される機能を実行するように構成された種々の示された回路網(例えば、ハードワイヤードプロセッサ回路網または適切にプログラムされたプロセッサ回路網)を含む例示的な手段1000を示すものとして考えられうる。

0061

これらの実施形態において、ノードは、M−セルとして独占的に使用するために特定のサブフレームを予約する(ステップ1001)。これは、予約されたサブフレームに搬送されたホストセル情報がないことを意味する。動作中、ノードは、現在のサブフレームが予約されたサブフレームのうちの1つであるかを検査する(判断ブロック1003)。現在のサブフレームが予約されたサブフレームのうちの1つでない(判断ブロック1003からの「NO」パス)の場合、ノードは、ホストシステムの規格に従って全ての信号およびチャネルを挿入して送信する(ステップ1005)。

0062

予約されたサブフレームの各々において、周波数毎に互いの上部に種々のM−セルを積み重ねることにより、ノードの無線周波数リソースを効率的に使用できるようになる。しかし、これはいずれの特定の実施形態においても必要条件ではない。従って、現在のサブフレームが予約されたサブフレームのうちの1つである(判断ブロック1003からの「YES」パス)場合、ノードは、RBペアを1つ以上のM−セルにセグメント化する(ステップ1007)。次にノードは、一般的な信号およびブロードキャストチャネルを挿入する(ステップ1009)。一般的なチャネルは、ホストセル(例えば、基準信号)に対して使用されたチャネルと同一であるか、あるいはその部分集合である。

0063

各M−セルは、M−セルのシステム帯域幅(ホストセルのシステム帯域幅より狭い)にまたがってもよいM−PDCCHを有する。このM−PDCCHは、M−セルがまたがる帯域幅に対するレガシーPDCCHに対応してもよいが、そのように限定されない。従って、いくつかの実施形態において、M−PDCCHは、より狭い帯域幅を有するレガシーセルの一部であった場合に、ちょうどレガシーPDCCHのように動作してよい。このように、M−セルは、予約されたサブフレームの間に厳密にレガシーセルのように機能するようにされてよい。別の実施形態において、レガシーPDCCHコンプライアンスから逸脱しうる。例えばM−PDCCHは、M−セルに対して予約された帯域幅全体を範囲に含まなくてもよい。別の例において、M−PDCCHは、レガシーPDCCH符号化とは異なる方法で符号化されてもよい(例えばM−PDCCHは、レガシーPDCCHにおいては許可されない形態を含んでもよい)。

0064

図8および図9を参照して上述した実施形態と同様に、M−PDCCHは、同一のサブフレームにおけるM−PDCCHの直後に時間毎および/または周波数毎のM−PDSCH割り当てを指摘してもよい。あるいは、制御シグナリングは、M−PDCCHにより指摘された実際の割り当てがM−セルを搬送する後のサブフレームにおいて後続するようにずらされてもよい。さらにM−PDCCHは、アップリンク(UL)上でMTCデバイスにより実行される送信のためのグラントおよび電力制御コマンド(TPC)等であるがそれらに限定されない追加情報を搬送してもよい。

0065

従って、ノードは、現在のサブフレーム内の計画されたOFDMシンボル間隔(第2の時間間隔)でM−セルのM−PDCCHおよびM−PDSCHをRBペアのセグメントに挿入する(ステップ1011)。全ての情報が配置されると、チャネルは符号化および送信される(ステップ1013)。次にノードは、送信される次のサブフレームを選択し(ステップ1015)、判断ブロック1003に戻ることで新たに選択された「現在の」サブフレームに対する処理を繰り返す。

0066

図11は、上述したように複数のM−セルが予約されたサブフレーム内に積み重ねられうる方法を示す時間周波数グリッドである。図11において、サブフレーム1および6は、M−セルとして独占的に使用するために予約され、これらのサブフレームの各々は、1以上の整数であるM−セルの何らかの番号nに区分される。残りのサブフレーム0、2〜5および7〜9は、ホストセルとして使用可能である。

0067

図12は、1 ≦ m ≦ nである1つ以上のM−セル1..m..nが独占的に使用するためにノードにより予約されている例示的なサブフレームの時間周波数グリッドを示す図である。これらのサブフレームは、図10および図11に関連して説明されたような方法で作成されている。レガシーPDCCHは、このサブフレームにおいて送信される必要はない。従って、各M−セルにおいて送信されたM−PDCCHは、第1のOFDMシンボル間隔で開始できる。基準信号(黒色の正方形により示された)がダウンリンクシステム帯域幅の全域にわたりシステムが指定した位置に依然として配置されることを除けば、各M−セルにおける残りのリソースエレメントは、M−PDSCHに対して使用される。

0068

レガシーUEが予約されたサブフレームにおいてPDCCHを復号化しようとする(その復号化動作は必然的に失敗する)のを防止するために、予約されたサブフレームは、ホストセルシステム情報において制限されたサブフレームまたはMBSFNサブフレームとして指摘されてもよい。しかし、これは、全ての実施形態における必要条件ではない。

0069

別の態様において、M−セルのM−PDCCHは、ホストセルにおいてPDCCHを搬送するシンボルに追加またはパンクチャされてもよい。M−セルが極めて重要な静的な情報を物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)等のホストセルPDCCH上でオーバラップすることがないように、特別な配慮がなされてもよい。

0070

さらに他の実施形態において、ノードは、いくつかのサブフレームが図8および図9に関連して上述したような方法でホストセルおよび1つ以上のM−セルの双方をサポートするよう手配してもよく、図10図12に関連して上述したような方法でM−セルを独占的に使用するために他のサブフレームをさらに予約してもよい。

0071

次に、ノードがMTCに関連したシステム情報(M−SI)をMTCデバイスに供給する方法に注目して説明する。ノードは、
・ランダムアクセスパラメータ(すなわち、どのアクセスシーケンスおよびどの時間周波数位置を使用するかを示す情報)、並びに/あるいは
・M−セルのサブフレームパターン(またはこれを推定できるようにする情報)、並びに/あるいは
・ホストセルのサブフレームパターン(CRSを含むサブフレーム)(またはこれを推定できるようにする情報)
等の情報を無制限に含むM−SIブロック(M−SIB)を送信してもよい。

0072

M−SIは、他のシグナリングにより(例えば、ホストセルにより送信され且つその限定帯域幅のためにMTCデバイスによりさらに受信可能であるMIBにより)指摘された位置または最初にMTCデバイスがホストセルにアクセスする時に無条件に検出されるM−PDCCHにより明らかにされる位置において、MTC規格に従って事前に判定された時間周波数位置において送信されてもよい。M−SIは、限定帯域幅(例えば、6個のRB)にわたり送信される。M−SIは、ホストセルの搬送周波数の中央にあるM−セルにおいて送信されてもよいが、そのように限定されない。6個のRBの帯域幅にわたりホストセル搬送波周波数の周囲に送信される場合、MTCデバイスは、6個のRBの帯域幅にわたり且つ無線の周波数を変更することなく、セルサーチ、MIB取得およびSI取得を実行できる。

0073

本発明に則した実施形態の他の態様は、M−セルとの接続を確立するためにMTCデバイスが適切なランダムアクセスチャネルを使用できるようにすることに関する。いくつかの代替例が可能である。これらの代替例のうちの1つにおいて、MTCデバイスは、最初にホストセルと関連付けられたM−セルに接続する時、ホストセル搬送波周波数の中央にあり且つ標準化等を利用して全てのMTCデバイスに認識されるMTC「アトラクタ」セルに対するランダムアクセスを実行することにより接続してもよい。アトラクタM−セルは、M−SIを送信するものと同一のセルであってもよい。ランダムアクセス時間/周波数リソースは、ホストセルにおいて使用されるものと同一であってもよい。

0074

アトラクタM−セルは、ランダムアクセス要求を行うMTCデバイスのうちの1つ以上をサポートできるかもしれないが、一般には全てのリクエスタをサポートできない。従って、ランダムアクセス手順に応答して、ノードは、それがこのM−セルに接続されるMTCデバイスに適さない場合に他のM−セルのうちの1つにMTCデバイスを誘導するメッセージ要求側のMTCデバイスに送出する。その後、MTCデバイスは、別の方法でシグナリングされるまで無線リソース制御「アイドル」(RRC_IDLE)と無線リソース制御「接続されている」(RRC_CONNECTED)との状態遷移を通して自身が誘導されている対象のM−セルを記憶している。

0075

アトラクタM−セルを使用する代わりに、いくつかの実施形態において、MTCデバイスは、例えばMTCデバイスのIMSI(国際移動加入者識別番号)、ホストセル帯域幅およびM−SIからの情報を無制限に考慮してもよい標準化された式に基づいて対象のM−セル自体を判定する。この方法において、MTCデバイスは、MIBおよびM−SIを読み出した後、直接対象のM−セルに対してランダムアクセスを実行する。しかし、この場合でさえ、MTCデバイスをさらに別のM−セルに転送する機構は、ノードによる更なる負荷分散を可能にするために依然としてサポートされてもよい。

0076

M−SIおよびM−セルに対するランダムアクセス手順に関連した本発明の態様をさらに説明するために、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係るMTCデバイスにより実行されるM−セルサーチおよび接続に関連するステップ/処理を示すフローチャートである図13提示される。別の点で、図13は、M−セルサーチおよび接続を実行するMTCデバイスにおいて説明される機能を実行するように構成された種々の示された回路網(例えば、ハードワイヤードプロセッサ回路網および/または適切にプログラムされたプロセッサ回路網)を含む例示的な手段1300を示すものとして考えられうる。

0077

最初に、MTCデバイスは、M−セルサーチを実行し、セルのアイデンティティおよびタイミングを判定する(ステップ1301)。尚、ホストセルは、各々が無線周波数リソースの1.4MHz(6個のRB)しか占有しない1次同期信号および2次同期信号(例えば、図6および図7を参照)を利用して自身のセルサーチをサポートする。従って、MTCデバイスは、自身のM−セルサーチを実行するためにこれらの同一の信号を使用できる。

0078

次にMTCデバイスは、本明細書において「Alt A1」、「Alt A2」および「Alt A3」で示される3つの例示的な代替例のうちのいずれか1つに従ってそのシステム情報(M−SI)を取得する。最初にAlt A1を見ると、MTCデバイスは、ホストセルにより送信されるMIBを読み出す(ステップ1303)。ホストセルにおいてもMIBがわずか1.4MHz(6個のRB)しか占有しないため、これは可能である。本実施形態において、MIBは、M−SIが送信されている場合に配置されてもよい1つ以上の可能な次の位置を識別する(すなわち、時間/周波数の点で)情報を含む。この情報に基づいて、MTCデバイスは、M−SIから情報を検出および取得するためにブラインド検出技術を使用する(ステップ1305)。

0079

次に、Alt A2で示された実施形態を見ると、MTCデバイスは、ホストセルにより送信されるMIBを読み出す(ステップ1307)。本実施形態において、MIBは、次のM−SIの厳密な時間/周波数位置を直接または間接的に判定できる情報を含む。すなわち、MIBは、次のM−SIの時間/周波数位置を直接含むか、あるいはこれを間接的に示す1つ以上のレベルを利用してそれを提供する。このレベルを、本発明を限定するもではない一例として使用することにより、MIBは、MTCデバイスにより読み出し可能であり、且つ次のM−SIの厳密な時間/周波数位置を含む次の情報の時間/周波数位置を含む。この情報に基づいて、MTCデバイスは、M−SIから情報を検出および取得する(ステップ1309)。

0080

次に、Alt A3で示された実施形態を参照すると、MTCデバイスは、ホストセルにより送信されるMIBを読み出す(ステップ1311)。この代替例において、MTCデバイスは、次のM−SIがある時間/周波数位置を示す情報を事前に供給されている(例えば、標準化を介して)が、M−SIがいずれかの特定のサブフレームにおいて送信されているかについては認識していない。従って、MIBがこの情報を提供する(例えば、「M−SIが存在する」または「M−SIが存在しない」と示すフラグを利用して)結果、MTCデバイスはM−SIを読み出そうとするか否かを認識する。M−SIが次の認識された位置に存在することをMIBが示すと仮定すると、MTCデバイスはその位置においてM−SIを読み出す(ステップ1313)。

0081

代替例Alt A1、Alt A2またはAlt A3のうちのいずれか、あるいは他の何らかの等価の代替例が完了すると、MTCデバイスはMIBおよびM−SIを読み出した。従って、MTCデバイスは、この時点でM−セルへの接続設定を実行する準備ができている。本発明に則した実施形態の他の態様において、接続設定を実行することは、多数の別の方法のうちのいずれかで実行されてよく、そのうちの2つを図13に示す。これらは、それぞれ、Alt B1およびAlt B2で示される。

0082

最初にAlt B1を見ると、ここでの状況は、MTCデバイスが、自身が最終的に誘導される対象のM−セルの時間/周波数位置を認識しないが、RACH手順を実行するための初期のM−セルの位置を認識する(例えば、上述したように「アトラクタ」セルを使用すること、あるいはMIB情報から直接または間接的に取得された情報を利用すること等により標準化を介して)状況である。従って、MTCデバイスは、この「初期の」M−セルへの接続設定を実行する(例えば、M−SIから取得したRACHパラメータを使用して)(ステップ1315)。初期のM−セルへのこのアクセスに応答して、MTCデバイスは、対象のM−セルの時間/周波数位置を示す情報を受信する(ステップ1317)。対象のM−セルは、初期のM−セルと同一のセルであってよく、あるいは異なるM−セルであってよいことが可能である。

0083

対象のM−セルの時間/周波数位置を習得すると、MTCデバイスは、対象のM−セルにチューニング(同調)および接続する(ステップ1319)。次に、MTCデバイスは、通信の必要性を満足するために通信システムを利用してもよい。

0084

次に、Alt B2を考慮すると、このシナリオ前提は、MTCデバイス自身が対象のセルの時間/周波数位置を判定できることである。例えばそれは、上述したようなアトラクタセルがMTCデバイスに対する対象のセルである場合にも当てはまる。他の代替例において、MTCデバイスは、MTCデバイスに既に認識されている情報に基づいて時間/周波数位置を生成してもよい(上述したように)。そのような情報は、MTCデバイスのIMSI、ホストセル帯域幅およびM−SIからの情報のいずれかまたは全てを無制限に含んでもよい。従って、MTCデバイスは、自身が対象のM−セルの時間/周波数位置を判定して(ステップ1321)、既に判定されているRACH手順に従って(例えば、M−SIから取得されたRACHパラメータを使用して)対象のM−セルへの接続設定を実行する(ステップ1323)ことにより開始する。

0085

本発明に則した実施形態の他の態様において、MTCデバイスがその動作可能な帯域幅が中央にある周波数を変更できるという事実が有利に使用される。一態様において、いくつかの実施形態は、複数のM−セルのうちの1つのみにおいてM−SIを送信する。M−SIが送信されるM−セルのうちの特定の1つのM−セルは、ある期間にわたり静的であってよく、あるいは経時変化してもよい(しかし、依然として一度にM−セルのうちの1つのM−セルにだけ現れる)。これらの実施形態のうちの各々は、結果としてホストセルの無線周波数リソースを効率的に使用する。

0086

上述した態様の特徴を示すために、図14は、1つの点で、本発明の必ずしも全てではないがいくつかの例示的な実施形態に係るMTCデバイスにより実行されるステップ/処理を示すフローチャートである。別の点で、図14は、説明される機能を実行するように構成された種々の示された回路網(例えば、ハードワイヤードプロセッサおよび/または適切にプログラムされたプロセッサ)を含む例示的な手段1400を示すものとして考えられうる。

0087

MTCデバイスは、上述した方法のうちのいずれかの方法で対象のM−セルに接続する。その後、対象のM−セルは、MTCデバイスのサービングM−セルとして動作する。従って、MTCデバイスは、サービングM−セルに割り当てられるホストセルの無線周波数スペクトルのその部分にチューニングされた無線機器と共に通信システムにおいて動作する(ステップ1401)。

0088

これは、M−SIを再度読み出す必要性が生じるまで(例えば、システム情報の期限切れるか、あるいはシステム情報が変化したことをMTCデバイスが通知される場合に)継続する。これが起こる場合、MTCデバイスは、異なる無線周波数領域、すなわちM−SIを搬送するリソースブロックを含む周波数領域において動作できるように無線機器をチューニングする(ステップ1403)。MTCデバイスが使用した周波数領域のいくつかまたは全ては、ホストセルの動作帯域幅内に配置されてもよいが、別の実施形態ではホストセルの制御下で他の無線周波数帯域に配置されてもよい。異なる無線周波数帯域にチューニングすることは、技術的な観点から、異なる周波数または全てが同一の周波数帯域内にある周波数の集合にチューニングする標準的な無線機器とは異なることが理解されるだろう。例えば、フィルタに対する要求は非常に異なる。

0089

その中でそれがM−SIの周波数と一致するように動作している周波数領域を変更すると、MTCデバイスは、M−SIを読み出して(1405)、その周波数領域をサービングM−セルにより占有される周波数領域に再度チューニングする(ステップ1407)ため、その動作を継続できる。

0090

いくつかのMTCデバイスがサービングM−セルとの通信および更新されたM−SIの受信の双方を行うために周波数領域間ホップしている間、同一のホストシステムを有する他のいくつかのMTCデバイスに対して、サービングM−セルおよびM−SIを送信しているM−セルは全く同一のM−セルであってよいことが理解されるだろう。

0091

本発明に則した実施形態のさらに別の態様において、周波数の多様性は、事前定義済みの周波数ホップシーケンスを使用してM−セルに割り当てられた実際のリソースブロックを変動させることで向上されうる。実際の周波数ホップパターンは、必ずしも全てではないがいくつかの実施形態において、ダウンリンク方向およびアップリンク方向で異なってよい。

0092

次に、基準信号に注目して説明する。上述したように、MTCデバイスは、ホストシステムの全ダウンリンクシステム帯域幅にわたりシステムが指定した位置を割り当てる基準信号(例えば、CRS)を利用できる。そのような基準信号は、例えば図9および図12に示された黒色の正方形として示される。この方法により、MTCデバイスは、チャネル推定、無線リソース管理(RRM)および無線リンク監視(RLM)の測定のために更なるサブフレームを使用できる。これらの基準信号を利用するために、MTCデバイスは、自身のM−セルとホストセルとの間の周波数オフセットを考慮する。周波数オフセットは、ホストセルの中央のサブキャリアとM−セルの中央のサブキャリアとの間のオフセットである。また、LTEおよび同様のシステムの場合、使用可能な周波数帯域幅(第1の帯域幅)の中心周波数は、標準化により未使用のままである。M−セルの周波数領域が偶然ホストセルの中心周波数の中心にない限り、これは、M−セルの周波数領域(第1の帯域幅より狭い第2の帯域幅を有する)には当てはまらない。

0093

しかし、必ずしも全てではないがいくつかの実施形態において、M−セルは、自身の基準信号(すなわち、ホストセルにより送信されたものとは異なる基準信号)を使用してもよい。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、MTCデバイスは、ホストセル構成に基づいて、ホストセル基準信号により占有されたリソースを考慮することにより、リソースのマッピングおよび/または復号化に対する利点を依然として得てもよい。MTCデバイスは、上述のM−SIを解析することでM−セルサブフレームに加えて自身が使用できるサブフレームを推定できる。

0094

さらに他の態様は、受信および送信に関し、特にMTCデバイスと併せてHARQを使用することに関する。HARQに対するラウンドトリップ時間は、一般に、ホストセルに接続しているデバイスに対する標準化により設定される。しかし、上述したように、MTCデバイスには、肯定応答ACK)または否定応答(NACK)がデータ発信元再送される必要のある時間とデータの受信との間の迅速なターンアラウンドを満足するために必要とされる処理電力がないことが多い。ユニキャストトラフィックの全ての受信および初期のランダムアクセスがサービングM−セルにおいて実行された後の全ての送信から、本発明に則したいくつかの実施形態の別の態様において、HARQに対するラウンドトリップ時間は、M−セルサブフレームパターンを考慮するように構成される。従って、MTCデバイスは、ACK/NACKを返送することを要求される前に、データの受信後により多くの時間を有してもよい。

0095

また、(上述したような)M−PDCCHスタッガリング(ずらし)がサポートされる場合、ラウンドトリップ時間は、これも考慮するようにさらに変更される。

0096

本発明に則したいくつかの実施形態のさらに他の態様は、MIBまたは演繹的に認識された時間/周波数位置において組み込まれうる他の何らかの信号を介してM−セルの機能性を明らかにするノードを含む。後者は、演繹的に認識されたM−SI無線ネットワーク一時識別子(M−SI−RNTI)を使用してM−SIに対するM−PDCCHを無条件に復号化しようとするMTCデバイスを備えてもよい。

0097

いくつかの実施形態において、MTCデバイスがM−セルおよび/またはM−PDCCH、並びに/あるいはM−SIを配置し、且つ/あるいはそれがM−RACH手順を実行できる方法を認識できるようにするために有用な情報をMIBがMTCデバイスに供給できることが上述された。次に、図15を参照して、これらの態様をさらに詳細に説明する。図15は、MIB1501およびホストセルスペクトルリソース内の種々の他のMTC要素に対するその関係を示すタイミング/周波数図である。

0098

一態様において、MIB1501(ホストセルにおける標準的な位置を占有する)は、リソースブロックの位置および/またはシステム標準化された位置において(例えば、LTEシステムにおけるサブフレーム5において)送信される第1のシステム情報ブロック(SIB1)に割り当てられた変調および符号化方式(MCS)をMTCデバイスに通知する時間/周波数情報(円で囲まれた数字「1」により示された)を含む。レガシーSIBである第1のSIBは、それがMTCデバイスにより読み出されうるように周波数リソースを割り当てられる。第1のSIBは、RACH時間/周波数グリッドおよびRACH署名等の情報を含む。

0099

別の態様において、MIB1501は、リソースブロック(またはある特定のリソースブロック内の部分集合のリソースエレメント)の位置および/あるいはある特定のサブフレームにおいて送信される特定のM−SIBに割り当てられたMCSをMTCデバイスに通知する時間/周波数情報(円で囲まれた数字「2」により示された)を含む。

0100

さらに別の態様において、MIB1501は、リソースブロックの位置および/または特定のM−セルに割り当てられたMCSをMTCデバイスに通知する時間/周波数情報(円で囲まれた数字「3」により示された)を含む。この情報を備えることで、MTCデバイスは、M−セルと関連付けられたM−MIBおよび/またはM−SIBの位置を判定できる(例えば、標準化を介して)。

0101

さらに別の態様において、MIB1501は、接続設定のためにMTCデバイスが使用する時間/周波数グリッドにおいてMTC特有RACHシーケンスおよび/またはRACH領域の集合を含む。第1の変形例(円で囲まれた図中符号「4a」により示された)において、MTCデバイスは、標準化された時間/周波数位置に配置されるホストシステムの標準的なRACHを使用している。従って、MIB1501は、必ずしも位置情報をMTCデバイスに提供しなくてもよいが、少なくともRACHを介して接続設定を実行する際に使用されるべきMTC特有のRACHシーケンスを含む。第2の変形例(円で囲まれた図中符号「4b」により示された)において、MTCデバイスは、MTC特有のRACHを使用している。従って、MIBは、少なくとも接続設定のためにMTCデバイスが使用する時間/周波数グリッドにおいてRACH領域を含む。上述したように、MTCデバイスは、ノードからの更なる支援なしでRACH手順の間に使用するためのRACHシーケンスを導出できてもよい。あるいは、MIBは、このM−RACHシーケンスをMTCデバイスにさらに供給してよい。

0102

別の態様(円で囲まれた数字「5」により示された)において、MIB1501は、ホストシステム自身の(レガシー)PDCCH位置とは異なるホストシステムの無線周波数スペクトルの領域を占有すべき特定のM−PDCCHに割り当てられたリソースブロック、基準信号シーケンスまたは検索空間を示す。M−PDCCHは、MTC特有のSIBまたはSIBを指し示すダウンリンク割り当てを含む制御情報をMTCデバイスに供給する。

0103

さらに別の態様(必要以上の混乱を回避するために図示されない)において、MIB1501は、デバイスが上述のシステム情報を発見するためにブラインド復号化を実行できる種々のリソースブロックおよび/またはMCS割り当ての集合を直接または間接的に参照することを含む。

0104

図16は、本発明の種々の態様を実行するシステム要素を示すブロック図である。特に、ネットワークノード1601(例えば、上述の機能性を実行できるように構成されたeNodeB)は、ホストセル、並びに上述の1つ以上のM−セルを提供する信号を送出および受信できる送受信機1603に結合される。ネットワークノード1602は、ノードにより行われた動作に関連して上述したMTCに関連した態様のうちのいずれか1つまたは何らかの組合せを実行するように構成された回路網を含む。例えばそのような回路網は、完全にハードワイヤード回路網(例えば、1つ以上の特定用途向け集積回路ASIC」)であってよい。しかし、図16の例示的な実施形態において示されるのは、1つ以上のメモリ素子1607(例えば、ランダムアクセスメモリ磁気ディスクドライブ光ディスクドライブ読み出し専用メモリ等)およびネットワークインタフェース1609に結合されたプロセッサ1605を備えるプログラマブル回路網である。メモリ素子1607は、上述のノードに関連した態様のうちのいずれかを実行するように他のノード要素をプロセッサ1605が制御するように構成されたプログラム手段1611(例えば、プロセッサ命令の集合)を格納する。メモリ素子1607は、プログラム手段1611により特定されたような機能を実行する際にプロセッサ1605により必要とされてもよいような種々の定数パラメータおよび変数パラメータを示すデータ(不図示)も格納してもよい。ネットワークインタフェース1609により、ノード1601は、通信システムにおいて他のノード(不図示)と通信できる。

0105

図17は、上述の例において使用されたMTCデバイス等の限定帯域幅通信デバイス1700を示すブロック図である。限定帯域幅通信デバイスは、限定帯域幅通信デバイス1701が特定用途向け機能(例えば、ある種のセンサとして動作する)を実行し、且つ通信デバイスとしても動作できるようにする(例えば、センサデータサーバに通信し且つ場合によってはさらに命令を受信できる)他のユーザ機器(UE)回路網/ハードウェアコンポーネント1705に結合されたコントローラ1703を備える。他のUE回路網/ハードウェアコンポーネント1705は、一般に当該技術分野において知られており、1つ以上のアンテナ1709および(選択的に)センサ回路網1711(例えば、温度センサ音響センサ磁場センサ等)に結合された無線回路網1707等の要素を例として且つ無制限に含んでもよい。他のUE回路網/ハードウェアは、ある種のユーザインタフェース(例えば、ディスプレイキーボード、スイッチ)1713も備えてもよいが、限定帯域幅通信デバイスの使用を必要とする適応例は、ユーザインタフェース1713(例えば、リセットスイッチ)に対する非常に単純な必要性を有してもよく、あるいは全く有さなくてもよい。

0106

コントローラ1703は、MTCデバイスの動作に関連して上述したMTCに関連した態様のうちのいずれか1つまたは何らかの組合せを実行するように構成された回路網を含む。例えばそのような回路網は、完全にハードワイヤード回路網(例えば、1つ以上のASIC)であってよい。しかし、図17の例示的な実施形態において示されるのは、1つ以上のメモリ素子1717(例えば、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、読み出し専用メモリ等)に結合されたプロセッサ1715を備えるプログラマブル回路網である。メモリ素子は、上述のMTCデバイスに関連した態様のうちのいずれかを実行するように他のUE回路網/ハードウェアコンポーネント1705をプロセッサ1715が制御するように構成されたプログラム手段1719(例えば、プロセッサ命令の集合)を格納する。メモリ1717は、プログラム手段1719により特定されたような機能を実行する際にプロセッサ1715により必要とされてもよいような種々の定数パラメータおよび変数パラメータを示すデータ1721も格納してもよい。

0107

上述の本発明に則した実施形態の種々の態様は、狭い帯域幅だけをサポートする通信デバイスがより高い帯域幅を有するネットワークに接続し且つそこで動作できないという問題に対する解決策を提供する。種々の態様は、周波数分割二重通信(FDD)および時分割二重通信(TDD)の動作の双方に対して適用可能である。

0108

M−セル概念の1つの利点は、システムが、提供されたレガシデバイスの数とMTCデバイスの数との現在のバランスを一致させるために、M−セルの数を動的に調整してもよいということである。図8および図9に関連して示されたような実施形態は、ホストシステムがM−セルを1つずつ追加して最大の柔軟性を提供できるようにする。図10図12に関連して示されたような実施形態において、サブフレーム全体は、より少ない粒度を提供するが、レガシー(ホストセル)PDCCH送信のためにリソースエレメントが予約される必要がないために同時に潜在的により高い効率性を可能にするM−セルに割り当てられる。これらの実施形態の組合せを使用するシステムは、双方の実施形態の利点を利用してもよい。

0109

特定の実施形態を参照して本発明を説明した。しかし、上述した実施形態の形式以外の特定の形式で本発明を実施できることは、当業者には容易に明らかとなるだろう。

0110

例えば、示された例示的な実施形態のうちのいくつかは、レガシーシステムの(例えば、LTEシステムの)割り当てられた無線周波数帯域の帯域幅内に周波数毎に配置される無線周波数スペクトルの帯域幅を占有するM−セルを示す。(例えば、ホストセルシステムBW901内に周波数毎に配置されるM−セルシステムBW903を参照されたい。)しかし、示された種々のステップおよび他の図面に示された回路網、並びに対応するテキストは、これを本発明に則した実施形態の必須の特徴としないことがさらに理解される。逆に、レガシシステム(種々の制御チャネルを含む)は、いくつかの実施形態において、無線周波数スペクトルの第1の帯域幅より広くない帯域幅にわたってよい一方で、M−セルエンティティ(種々のM−セル制御チャネル、ランダムアクセスチャネル等を含む)は、第2の帯域幅の周波数毎の位置が第1の帯域幅の周波数毎の位置内にあるかに関して何の制約もなく、無線周波数スペクトルの第2の帯域幅(第2の帯域幅は第2の帯域幅より狭い)より広くない帯域幅にわたってよい。例えば、種々のM−セルエンティティのうちの1つ以上は、いくつかの実施形態において、レガシー通信システムが使用を許可される無線周波数帯域の完全に外側にある。(例えば、M−セル#1およびM−セル#n等の他のM−セルが、それらがホストシステムの周波数毎の帯域幅の位置内に周波数毎に配置されるか否かに関して全く制約を設けずに中央の72個のサブキャリアからのある距離に周波数毎に配置される間、ホストシステムの中央の72個のサブキャリア内にあるM−セル#mを示す図11を参照されたい。)。

0111

従って、説明された実施形態は、例示にすぎず、何らかの方法で制限するものとして考えられるべきではない。本発明の範囲は、先の説明ではなく添付の特許請求の範囲により与えられ、特許請求の範囲の範囲内の全ての変形例および等価物は、特許請求の範囲に含まれることを意図する。

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