JP2009543380A - ブロードキャストチャンネル送信方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既知の方法および構成に比して有利な効果を奏するブロードキャストチャンネル送信方法を提供する。
【解決手段】
本発明のブロードキャストチャンネル送信方法は、それぞれシステム帯域幅（２０）のセグメント（１〜１６）内に設けられた一連のブロック（１〜１６）としてブロードキャストチャンネルデータを伝送し、１個よりも多くのセグメント（１〜１６）を受信可能なユーザ端末が、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の時間（Ｔ）の倍数である時間内に、異なるブロックを異なるセグメントから受信するように、それぞれの一連のブロック（１〜１６）内のブロードキャストチャンネルデータを分布させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ブロードキャストチャンネルを送信する方法および構成に関するものであり、特に異なる性能レベルのユーザ端末（ＵＥ）ハンドセットに対応するためのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）セル用ブロードキャストチャンネルに関するものである。

現状での最大限の性能を有するハンドセットに加えて、最小限のハンドセット性能しか持たないＵＥハンドセットにＬＴＥセルのブロードキャストチャンネル（ＢＣＨ）が対応していることは当然重要である。そのような性能の低いハンドセットは、比較的高性能なハンドセットよりも全体の能力として低い能力しか有していないのは当然である。

性能の低いＵＥが、専用チャンネルを伝送するサブキャリアとブロードキャストチャンネルを伝送するサブキャリアとの間で受信帯域をシフトし続けることが許されないとみなされるような場合においては、比較的狭い帯域、すなわち最も性能の低いＵＥハンドセットの帯域でブロードキャストデータを伝送し、これにより専用チャンネル用のスペースを確保しておく必要がある。もちろん、これは、ブロードキャスト情報のすべてを取得するために必要な時間に対する制限となる。システム帯域幅の一部を性能の低いＵＥハンドセット専用にして、他の部分を性能の高いＵＥハンドセット専用にすることはもちろん可能であるが、それでもなお制限が残る。異なる性能を有するＵＥハンドセットに対応する試みもなされているが、これらは一般的に、ブロードキャストチャンネルを狭くし、ブロードキャストチャンネルを繰り返し、さらに上述した狭帯域ブロードキャストチャンネルを繰り返すことを行うものであり、それでもなお特に知覚かつ浪費される通信システム能力に関して制限および不都合が残る。

本発明は、ブロードキャストチャンネル送信のための既知の方法および構成に比して有利な効果を奏するブロードキャストチャンネル構造を用いたブロードキャストチャンネル送信方法およびブロードキャストチャンネル送信手段を提供しようとするものである。

本発明の第１の代表的な態様によれば、それぞれシステム帯域幅のセグメント内に設けられた一連のブロックとしてブロードキャストチャンネルデータを伝送し、１個よりも多くのセグメントを受信可能なユーザ端末が、ある期間内に異なるブロックを異なるセグメントから受信するように、それぞれの一連のブロック内のブロードキャストチャンネルデータを分布させ、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の合計時間が上記期間の倍数である、ブロードキャストチャンネル送信方法が提供される。

本発明の他の代表的な態様によれば、それぞれシステム帯域幅のセグメント内に設けられた一連のブロックとしてブロードキャストチャンネルデータを伝送する手段であって、１個よりも多くのセグメントを受信可能なユーザ端末が、ある期間内に異なるブロックを異なるセグメントから受信するように配置され、それぞれの一連のブロック内のブロードキャストチャンネルデータが分布するように配置された手段を備え、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の合計時間が上記期間の倍数である、ブロードキャストチャンネル送受信手段が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明を単なる一例として説明する。

まず図１に目を向けると、２０ＭＨｚシステム帯域幅２０の例が示されており、ここではユーザ端末ハンドセットアロケーション２２とブロードキャストチャンネル２４が示されている。

この図示された例においては、ユーザ端末アロケーション２２は、２．５ＭＨｚ帯域を有しており、一般的に、ユーザ端末は、ブロードキャストチャンネルデータを得るために、そのＲＦ帯域をブロードキャストチャンネル２４の帯域にシフトさせる必要がある。図１は、そのＲＦ帯域において可能なシフトを含めて、２．５ＭＨｚの性能のＵＥハンドセットのポジショニングも示している。

次に図２に目を向けると、より性能の低いＵＥハンドセットのサポートに対応させようとした例が示されており、これは上記と同様に２０ＭＨｚシステム帯域２０との関係で示されている。ここで、上記と同様に２．５ＭＨｚ帯域を有するＵＥハンドセットアロケーション２２がブロードキャストチャンネル２６に近づけるように、このブロードキャストチャンネル２６は狭く設定されている。この構成は、ブロードキャストチャンネル２６から非常に遠くにあるリソースを割り当てるものではなく、ブロードキャストチャンネル用のアロケーションを小さくする必要があり、したがって、専用のアロケーション用のリソースを十分にとっておくためにはこれを時間的に広げる必要がある。上記と同様に、図２は２．５ＭＨｚの性能のＵＥハンドセットの可能なポジショニングも示している。

図１〜図４を考慮すると、ブロードキャストチャンネルについての特定の記述は、連続的なリソースアロケーションを意味するものではなく、むしろ相対的に異なるリソース占有を呈するようにブロードキャストチャンネルの幅が変化することを示していることが当然に理解できる。

次に図３に目を向けると、比較的高速な中央ブロードキャストチャンネル２８と、繰り返される低速のブロードキャストチャンネル要素２８’とを含む２０ＭＨｚ帯域幅２０が上記と同様に示されている。ＵＥハンドセットは、繰り返される低速のブロードキャストチャンネル帯域のうちの１つ２８’’に近接する２．５ＭＨｚ帯域アロケーション２２を有している。

これから理解できるように、ブロードキャストチャンネルは、システム帯域幅の中央では高速で送信され、性能の低いＵＥハンドセットに割り当てられたソースの近傍では低速で送信される。

ブロードキャストチャンネルはシステム帯域幅２０内のいくつかの固定位置２８’および２８’’で送信され、ブロードキャストチャンネルの２８’’のインスタンスが性能の低いＵＥのリーチ内にあるように、性能の低いＵＥにリソース２２が割り当てられる。上記と同様に２．５ＭＨｚの性能のＵＥハンドセットの可能なポジショニングが図示されている。

次に図４に目を向けると、３ＧＰＰ Ｔｄｏｃ Ｒ２−０６０５８４における最近の提案が示されており、これは、全システム帯域幅にわたって１種類のブロードキャストチャンネルを分布させており、１．２５ＭＨｚの性能のユーザ端末ハンドセットに対する最小のソースレートをサポートするように構成されている。

図４に示されるように、先の図面に示されたものと同一の２０ＭＨｚシステム帯域幅２０の中に、それぞれ１．２５ＭＨｚ帯域３２で分離された分布ブロードキャストチャンネル３０が示されている。

しかしながら、図４に関しては、最も性能の低いハンドセットを除くすべてのＵＥハンドセットが、ブロードキャスト情報の複数のコピーを常に受信するということが理解できるが、これは当然システム能力の浪費とみることができる。

より高性能なＵＥデバイスに対してシステム情報取得速度を上げるようにブロードキャストチャンネルの異なる冗長なインスタンスが用いられる限りにおいて、無駄になる能力を減らすことができるという点で、本発明は好都合で役に立つものである。

理想的には、Ｎ×１．２５ＭＨｚ帯域幅の性能を有する移動体は、１．２５ＭＨｚの性能のＵＥハンドセットが必要とする時間の１／Ｎの時間ですべてのシステム情報を得る。

Ｐを１より大きい整数として、最高性能Ｎが最も性能の低いＵＥハンドセットの性能の２^Ｐ倍であるとき、最も性能の低いデバイスよりも高性能なＵＥハンドセットデバイスの大多数についてのアクセス時間が短くなるような方法でブロードキャストシステム情報を時間および周波数に関して分布させることが可能になる。

また、通常、システムオペレータは、特定のセルにスペクトラムを割り当てる方法に関して柔軟性を求めるが、本発明はこれに対応することができる。２０ＭＨｚシステム帯域幅のような広帯域は、少なくともはじめのうちは完全に利用可能とはならないことがあることに留意されたい。したがって、スペクトラムアロケーションを時間変化させる必要がある。このため、本発明が直面している問題に対処する解決案のうち固定広帯域を前提とするものは、実際には利用できないか、システムをより複雑で不便にするような拡張を必要としている。

いずれの場合においても、オペレータが動的に調整可能な柔軟な解決策を好む傾向があることは理解できよう。

以下においてさらに明確になるであろう本発明の特有の利点は、（２０ＭＨｚシステム帯域幅に向けて将来発展することが見込まれるが）狭い帯域のセルに、提案される分布ブロードキャストチャンネルが配列されることにある。そして、ブロードキャストチャンネルの構造は、帯域が併合されるのと同じである。システム帯域が広がると、十分な性能を有するＵＥハンドセットに関するシステム情報を要求する時間は短くなり、ブロードキャストチャンネルを再設定する必要もなく、また元の狭帯域システム用に作られたＵＥハンドセットデバイスに対するサポートをなくしてしまうこともない。

ブロードキャストチャンネルは、アクセスゲートウェイで都合よく生成することができ、マッピングはeNodeBで実現することができる。もちろん、スペクトラムアロケーションがeNodeBで異なる場合には、本発明は、eNodeBごとに異なるブロードキャストチャンネルを送信することをアクセスゲートウェイに要求することなく、独立したマッピングを都合よく提供することができる。

本発明の概念についてのさらなる説明として、またＮ＝２^Ｐという性能因子を考慮すると、以下の表がＰ＝４の状態を示している。これから理解できるように、システム帯域幅が２０ＭＨｚ、最低性能帯域幅が１．２５ＭＨｚであって、図示された全ブロードキャストチャンネルサイクルを取得するための時間がＵＥハンドセットの性能に依存していることがわかるような構成を示している。

すなわち、最も性能の低いＵＥハンドセットデバイス、すなわち１．２５ＭＨｚの性能を有するものについては、全ブロードキャストチャンネルサイクルを取得するための時間が期間Ｔであり、最も帯域幅性能の高い２０ＭＨｚ、すなわち最も性能の低いものの１６倍の性能のＵＥデバイスハンドセットについては、全ブロードキャストチャンネルサイクルを取得するための時間はもちろんＴ／１６となる。

上記表に示されているように、ブロードキャストチャンネルサイクルが１６個のブロックに分割されるように、完全なシステム帯域幅は１６個の１．２５ＭＨｚのセグメントに分割される。これらのブロックはＳＩＢに関係しておらず、最大取得時間を最小化するためにいくつかの情報要素がサイクル内で依然として繰り返される場合があることは理解されよう。以下の図面においては、説明の便宜上、ブロックの種類として１〜１６の番号をつけている。すべてのＵＥデバイスハンドセットは全体としてそのようなセグメントを読み込むことができるので、ブロードキャストチャンネルがセグメント内で実際にどのように割り当てられるのかは特に重要なことではない。

最も重要なことは、特定のセグメントが、サブフレームの数を表す１６種類の中から特定の情報ブロックを区間Ｔにわたって伝送することができることである。

ブロードキャストチャンネルの構造は、全システム帯域幅にわたって同一であり、セグメントは、ある時点に伝送されるブロックの種類によって異なるだけである。

次に図５に目を向けると、１６セグメントに分割された２０ＭＨｚシステム帯域幅２０に対する情報ブロックの部分的グリッドシステムの例が示されている。要求される取得時間を達成するために、ＵＥハンドセットデバイスの性能に相当する幅の長方形の中にすべてのブロックが存在するように、かつ理想的にはその中で繰り返されないように、ブロックの種類を分布させなければならない。？の記号は本発明が克服しようとしている不確定性を示している。

図５に関して、システム帯域２０が、それぞれ１．２５ＭＨｚ帯域を表す１６個のセグメントにどのように分割されるかが一番上の行から理解できる。帯域幅の３番目のセグメントに関して、ブロードキャストチャンネルデータの１６個すべてのブロックが、期間Ｔにわたって、最も性能の低いＵＥハンドセットデバイス、すなわち１．２５ＭＨｚの性能のデバイスによって受信されることが理解できる。

しかしながら、システム帯域幅内のセグメント７および８を見ると、２．５ＭＨｚの性能のＵＥハンドセットデバイスでは、ブロックがセグメント７および８内で適切に分布しているとすると、期間Ｔ／２内で全ブロードキャストチャンネルサイクルを適切な分布で取得することが可能になることが理解できる。

最後に、セグメント９〜１２を参照すると、５ＭＨｚの性能のＵＥハンドセットデバイスが、期間Ｔ／４内で全ブロードキャストチャンネルサイクルを取得することができることが理解できる。

本発明は、特にロングタームエボリューションセル用の分布ブロードキャストチャンネルとシステム帯域幅の利用法を提供するものであり、サポートされるＵＥハンドセットの性能にＰが依存すると仮定すると、ブロードキャストサイクルは２^Ｐ個の種類のブロックに分けられることが理解できるであろう。

次に図７〜図９に関して、本発明の概念において用いることができ、Ｐの値を変化させた様々な行列が示されている。

しかしながら、図６に関して、これはＰ＝３の場合を示しており、最も性能の低いユーザ端末デバイスが帯域幅セグメント内ですべてのデータブロックを得て、要求されたブロードキャストチャンネルサイクルを取得できることが理解できる。行列中のブロックの分布の仕方をみると、もちろん当該ＵＥハンドセットの性能によってではあるが、最も性能の低いＵＥハンドセットよりも２倍早く、４倍早く、あるいは８倍早くすべてのデータブロック１〜８を取得することが可能になる。図７に関して、Ｐ＝４の行列が示されており、適切なブロードキャストチャンネルデータの分布を提供するルールとして同一のものを適用することができ、ＴからＴ／１６までの取得時間を提供可能であることがブロックの分布から理解できる。

図８および図９は、完全を期するためのもので、実際には適用しにくいがそれぞれＰ＝２および１の状態について説明するものである。

本発明が、３ＧＰＰにおける特定の用途およびＬＴＥの性能を有するユーザハンドセットデバイスに関連した使用を提供するものであることは当然に理解されよう。

本発明が、ＬＴＥセルの全帯域幅にわたって分布させたブロードキャストチャンネルを提供するものであることは理解されるであろう。どのような最大帯域幅性能にしろ、どの帯域に同調されるにしろ、すべてのユーザ端末がすべてのシステム情報を読み込むことができるように、システム情報が時間的に異なる方法で配置される。より高性能のユーザ端末は、（その帯域幅性能に対して略反比例して時間的に）非常に高速にシステム情報を読み込むことができるので、ブロードキャストチャンネルの分布性による恩恵を受けることができる。本発明は、（おそらくセルごとに異なる）システム帯域幅の範囲に、単一のブロードキャストチャンネル構造を適合させるようなネットワークの設計を簡略化する際に役立つものであり、チャンネル構造を変更することなく、セルの帯域幅によって自動的にブロードキャストチャンネルの速度を高速化するものである。

本発明の第１の代表的な態様によれば、それぞれシステム帯域幅のセグメント内に設けられた一連のブロックとしてブロードキャストチャンネルデータを伝送し、１個よりも多くのセグメントを受信可能なユーザ端末が、ある期間内に異なるブロックを異なるセグメントから受信するように、それぞれの一連のブロック内のブロードキャストチャンネルデータを分布させ、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の合計時間が上記期間の倍数である、ブロードキャストチャンネル送信方法が提供される。

そのような方法は、性能の高いＵＥハンドセットと性能の低いＵＥハンドセットの両方のためにスペクトラム部を確保することなく、また性能の高いＵＥハンドセットの性能を犠牲にすることなく、両方のＵＥハンドセットを都合よくサポートすることができる。

以下の説明から理解できるように、本発明は、全システム帯域幅に比べて非常に低い帯域幅性能を有するＵＥハンドセットに対応することが要求される通信システムであって、性能の低いＵＥハンドセットが、その限界帯域幅から離れたスペクトラムアロケーションの間を飛び越えることができないような通信システムにおいて利益を有する。これは、要求に対して割り当てられたスペクトラム−リソースまたはその他のサービスが、ブロードキャストチャンネルを伝送するリソースの比較的近くになければならないことを要求している。

好ましくは、システム帯域幅のセグメントの組み合わせおよび各セグメント内における一連のブロックの時間的な状態は２次元正方グリッドとして表すことができる。

さらに、Ｐを０より大きい整数とすると因子Ｎ＝２^Ｐだけ異なる性能を有するＵＥに対するブロードキャストチャンネルを送信する方法が提供される。

また、この方法は、それぞれの一連のブロック内でブロックを繰り返すことを提供することができる。

さらに、ブロードキャストチャンネルは、好ましくは、アクセスゲートウェイで生成され、ブロードキャストチャンネルに対するマッピングがevolved NodeBで都合よく行われる。

本発明の他の代表的な態様によれば、それぞれシステム帯域幅のセグメント内に設けられた一連のブロックとしてブロードキャストチャンネルデータを伝送する手段であって、１個よりも多くのセグメントを受信可能なユーザ端末が、ある期間内に異なるブロックを異なるセグメントから受信するように配置され、それぞれの一連のブロック内のブロードキャストチャンネルデータが分布するように配置された手段を備え、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の合計時間が上記期間の倍数である、ブロードキャストチャンネル送受信手段が提供される。

上記と同様に、システム帯域幅を有するセグメントと一連のブロックの時間的な状態は正方グリッドとして表すことができる。

また、ＵＥデバイス間の性能の差は、Ｐを０より大きい整数とすると因子Ｎ＝２^Ｐとすることができる。

送信手段は、少なくとも１つの一連のブロック内でブロックを繰り返すように構成することができる。

本出願は、２００６年７月３日に出願された英国特許出願第０６１３０６５．２号に基づく優先権の利益を主張するものであり、前記英国出願のすべての開示は参照により本出願に組み込まれる。

本発明と比較して制約のあるブロードキャストチャンネルの構成を示す模式的なシステム帯域幅の説明図である。 本発明と比較して制約のあるブロードキャストチャンネルの構成を示す模式的なシステム帯域幅の説明図である。 本発明と比較して制約のあるブロードキャストチャンネルの構成を示す模式的なシステム帯域幅の説明図である。 本発明と比較して制約のあるブロードキャストチャンネルの構成を示す模式的なシステム帯域幅の説明図である。 システム帯域幅および本発明が直面する問題に伴う不確かなブロードキャストチャンネル構造についての模式的な説明図である。 本発明の第１の代表的な実施形態におけるブロック−分布グリッドである。 本発明の第２の代表的な実施形態におけるブロック−分布グリッドである。 本発明の第３の代表的な実施形態におけるブロック−分布グリッドである。 本発明の第４の代表的な実施形態におけるブロック−分布グリッドである。

符号の説明

１〜１６ セグメント（ブロック）
２０ ２０ＭＨｚシステム帯域
２２ ユーザ端末ハンドセットアロケーション
２４ ブロードキャストチャンネル
２６ ブロードキャストチャンネル
２８ 中央ブロードキャストチャンネル
２８’ 低速のブロードキャストチャンネル要素
２８” 低速のブロードキャストチャンネル帯域
３０ 分布ブロードキャストチャンネル
３２ １．２５ＭＨｚ帯域

Claims (9)

1. それぞれシステム帯域幅のセグメント内に設けられた一連のブロックとしてブロードキャストチャンネルデータを伝送し、１個よりも多くのセグメントを受信可能なユーザ端末が、ある期間内に異なるブロックを異なるセグメントから受信するように、それぞれの一連のブロック内のブロードキャストチャンネルデータを分布させ、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の合計時間が上記期間の倍数である、ブロードキャストチャンネル送信方法。
2. システム帯域幅のセグメントの組み合わせおよび各セグメント内における一連のブロックの時間的な状態は２次元正方グリッドとして表すことができる、請求項１に記載の方法。
3. Ｐを０より大きい整数とすると因子Ｎ＝２^Ｐだけ異なる性能を有するＵＥハンドセットに対するブロードキャストチャンネルを送信する、請求項１または２に記載の方法。
4. それぞれの一連のブロック内でブロックを繰り返すことを含む、請求項１、２、または３に記載の方法。
5. ブロードキャストチャンネルが、異なる帯域幅のセルに対して有効なアクセスゲートウェイで生成される、請求項１から４のいずれか１つに記載の方法。
6. それぞれシステム帯域幅のセグメント内に設けられた一連のブロックとしてブロードキャストチャンネルデータを伝送する手段であって、１個よりも多くのセグメントを受信可能なユーザ端末が、ある期間内に異なるブロックを異なるセグメントから受信するように配置され、それぞれの一連のブロック内のブロードキャストチャンネルデータが分布するように配置された手段を備え、１個のセグメントにおける全ブロックの受信の合計時間が上記期間の倍数である、ブロードキャストチャンネル送受信器。
7. システム帯域幅を有するセグメントと各セグメント内の一連のブロックの時間的な状態は正方グリッドとして表すことができる、請求項６に記載のブロードキャストチャンネル送受信器。
8. ＵＥデバイス間の性能の差は、Ｐを０より大きい整数とすると因子Ｎ＝２^Ｐである、請求項６または７に記載のブロードキャストチャンネル送受信器。
9. 少なくとも１つの一連のブロック内でブロックを繰り返すように構成される、請求項６、７、または８に記載のブロードキャストチャンネル送受信器。

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