JP2014509482A - 通信システムにおける従来のofdmホストキャリアへの仮想キャリアの挿入 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モバイル通信デバイスへの、または/および、からのデータを通信するためのモバイル通信システム。前記モバイル通信システムは、各々が前記モバイル通信デバイスへの、および/または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するように動作する送信機および受信機を含む1または2以上の基地局と、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第1の周波数範囲にわたる複数のリソースエレメントを提供し、第1および第2のモバイル通信デバイスを備える。前記第1のモバイル通信デバイスは、前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信可能である。前記1または2以上の基地局によって提供される前記無線アクセスインターフェースは、仮想キャリアを提供するように構成され、前記仮想キャリアは、前記第1の周波数範囲内でかつ前記第1の周波数範囲よりも小さい第2の周波数範囲内で1または2以上のリソースエレメントを提供し、前記第2のモバイル通信デバイスは、前記仮想キャリアを通じて、前記仮想キャリアの検出により、ダウンリンク通信を受信するように動作する。
【選択図】図14
Description
図1は、従来のモバイル通信ネットワークの基本的な機能性を説明している概要図を提供する。
図4は、キャリア幅でダウンリンクチャネルを通じて基地局から送信されるダウンリンク通信を復調できるように端末によって追行されるプロセスであるLTEの「キャンプオン」のプロセスを説明する。このプロセスを用いることで、端末は、セルに対するシステム情報を含む通信の一部を識別することができ、そのため、セルに対する設定情報を復調できる。
あるデバイス、MTCデバイス(例えば、上述のスマートメータのような準自律または自律無線通信デバイス)のようなある部類は、相対的に低頻度な間隔での少量のデータの通信によって特徴づけられる通信アプリケーションをサポートし、そのため、従来のLTE端末よりも大幅に簡易であり得る。多くの状況では、キャリア帯域幅の全体にわたるLTEダウンリンクフレームからのデータを受信および処理可能な従来のハイパフォーマンスなLTEの受信部を低い性能である端末に備えることは、少量のデータを通信することのみ必要とするデバイスにとってあまりにも複雑すぎるものであり得る。そのため、これは、LTEネットワークのおける低性能であるMTC型デバイスの広域展開の実用性を限定する。代わりに、端末へ送信され得るデータ量により比例するより単純な受信部を有するMTCデバイスのような低性能端末を提供することが好ましい。以下では、本発明の例において、「仮想キャリア」が、従来のOFDM型ダウンリンクキャリア(例えば、「ホストキャリア」)に挿入される。従来のOFDM型ダウンリンクキャリアで送信されるデータとは違って、仮想キャリアで送信されるデータは、ダウンリンクのOFDMのホストキャリアの全帯域幅を処理する必要なく、受信され復調され得る。その結果、仮想キャリアで送信されるデータは、低減された複雑性の受信部を用いて受信され復調され得る。
上述したように、従来のLTE端末がセルにおいてデータの送信および受信を開始し得る前に、まずセルにキャンプオンしなければならない。適合されたキャンプオンプロセスはまた、端末が仮想キャリアでデータを受信し得る前に提供されなければならない。
上述のように、仮想キャリア端末は、仮想キャリア送信を受信し復調し得る前に、仮想キャリアを位置付けなければならない。仮想キャリアの存在および位置の決定について、いくつかの選択肢が利用可能であり、それらは、別個にまたは組み合わせて実装され得る。これらの選択肢のいくつかは後述される。
上述したように、ダウンリンクのサブフレームの制御領域を構成するLTEにおけるシンボル数は、送信される必要がある制御データの量に依存して動的に変動する。概して、この変動は、1から3のシンボルの間である。図5を参照しても理解できるように、ホストキャリアの制御領域の広さにおける変動は、仮想キャリアにとって利用可能なシンボル数における相違を生じさせ得る。例えば、図5を見ても分かるように、制御領域が長さにおいて3のシンボルであり、サブフレームに14のシンボルがある場合、仮想キャリアは11のシンボルの長さである。しかし、次のサブフレームにおいて、ホストキャリアの制御領域が1のシンボルに減らされる場合、そのサブフレームにおける仮想キャリアにとっては13のシンボルが利用可能であり得る。
当該技術分野において周知であるように、LTEのようなOFDMベースの通信システムでは、各シンボルのサブキャリアの数は、概して、参照信号の送信のために確保される。参照信号は、サブフレームのチャネル帯域幅およびOFDMシンボルにわたって分散されたサブキャリアで送信される。参照信号は、繰り返しのパターンに構成され、そのため、各サブキャリアで送信されるデータに適用されるチャネル関数を推定するために外挿法および内挿法を用いることにより、受信機によって利用され得る。これらの参照信号はまた、概して、受信信号の強度指標の測定基準、自動周波数制御の測定基準、および自動利得制御の測定基準のような追加的な目的のために利用される。LTEにおける、各サブフレーム内でサブキャリアに位置する参照信号の位置は、予め定義され、そのため、各端末の受信機において知られている。
これまでの発明の例は、概して、図5で例として示されるように、1の仮想キャリアが挿入されたホストキャリアについて説明されてきた。しかし、いくつかの例では、ホストキャリアは図12で例として示されるように、1以上の仮想キャリアを含み得る。図12は、ホストキャリア320内に2の仮想キャリアVC1(330)およびVC2(331)が提供される例を示す。この例では、2の仮想キャリアは、疑似乱数アルゴリズムによりホストキャリアの幅内の位置が変化する。しかし、他の例では、2の仮想キャリアのうちの1または両方は、常にホストキャリアの周波数範囲内の同じ周波数範囲で発見され得、および/または、異なるメカニズムにより位置が変化し得る。LTEでは、ホストキャリア内の仮想キャリアの数は、ホストキャリアのサイズによってのみ制限される。しかし、ホストキャリア内の多すぎる仮想キャリアは、従来のLTE端末へデータを送信するために利用可能な帯域幅を過度に制限し得、そのため、オペレータは、例えば、従来のLTEユーザ/仮想キャリアユーザの割合により、ホストキャリア内の仮想キャリアの数を決定し得る。
これまでのところ、仮想キャリアはダウンリンクに対する適用性について考察されてきたが、いくつかの例では、仮想キャリアはまた、アップリンク中に挿入され得る。LTEのようなモバイル通信システムでは、フレーム構造およびアップリンク中で使用されるサブキャリアの間隔は、ダウンリンク中で使用されるものに相当する(図2中で例として示されるように)。周波数分割複信(FDD)ネットワークでは、アップリンクおよびダウンリンクの両方は、全てサブフレームで機能しているのに対し、時分割複信(TDD)ネットワークでは、サブフレームは、アップリンク、ダウンリンクのどちらか一方に対し割当てられ得、またはさらにアップリンクおよびダウンリンクの部分に再分割され得る。
本発明の実施形態によれば、上述の仮想キャリア端末はまた、アップリンクデータを送信するための縮小した性能である送信機が備えられ得る。仮想キャリア端末は、縮小した帯域幅にわたってデータを送信するよう構成される。縮小した性能である送信部の提供は、例えば、MTC型のアプリケーションの利用のために縮小した性能で製作されるデバイスの部類を有する縮小した性能である受信部が備えられることによって達成されるそれらと同等の利益をもたらす。
従来のLTE技術によれば、PRACHは、仮想キャリアに割り当てられるサブキャリア内にあり得ることを保証され得ない。そのため、いくつかの実施形態では、基地局は、仮想アップリンクキャリア内の二次的なPRACHを提供し、その位置は、仮想キャリアでシステム情報を通じて仮想キャリア端末に示され得る。これは、PRACH1303が仮想キャリア1301内に配置される図13bで例として示される。そのため、仮想キャリア端末は、仮想アップリンクキャリア内の仮想キャリアのPRACHでPRACH要求を送信する。PRACHの位置は、仮想キャリアダウンリンク指示チャネルの中、例えば、仮想キャリアのシステム情報の中で、仮想キャリア端末に示され得る。
図14は、本発明の例に従って構成されるLTEモバイル通信システムの一部を示す概要図を提供する。システムは、カバレッジエリア(例えば、セル)内の複数の従来のLTE端末1402および縮小した性能である端末1403へデータを運ぶコアネットワーク1408に接続される適合され改善されたNode B(eNB)1401を含む。従来のLTE端末1402に含まれる送受信部1406の性能と比較した場合に、各縮小した性能である端末1403は、縮小した帯域幅にわたるデータを受信可能な受信部および縮小した帯域幅にわたるデータを送信可能な送信部を含む送受信部1405を有する。
Claims (47)
- モバイル通信デバイスへの、および/または、からのデータを通信するためのモバイル通信システムであって、
前記モバイル通信デバイスへの、および/または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するように動作する送信機および受信機を各々が有する1または2以上の基地局と、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第1の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供し、および、
第1および第2のモバイル通信デバイスと、
を備え、
前記第1のモバイル通信デバイスは、前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信するよう動作し、
前記1または2以上の基地局によって提供される前記無線アクセスインターフェースは、仮想キャリアを提供するように構成され、前記仮想キャリアは、前記第1の周波数範囲内でかつ前記第1の周波数範囲よりも小さい第2の周波数範囲内で1または2以上のリソースエレメントを提供し、および、
前記第2のモバイル通信デバイスは、前記仮想キャリアの検出により、前記仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信するように動作する、
モバイル通信システム。 - 前記第1のモバイル通信デバイスは、少なくとも前記第1の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有する第1の型の受信機を備え、および、
前記第2のモバイル通信デバイスは、前記第2の周波数範囲の帯域幅より狭いまたは等しいデータを同時に受信するための帯域幅を有する第2の型の受信機を備える、
請求項1に記載のモバイル通信システム。 - 前記1または2以上の基地局によって提供される前記無線アクセスインターフェースは、さらに複数の仮想キャリアを提供するように構成される、
請求項1または2に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリアは、前記第1のモバイル通信デバイスが前記1または2以上の基地局のうちの1つに接続するための物理ブロードキャストチャネルと同じ周波数範囲の中に提供される、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 1または2以上のリソースエレメントは、前記無線アクセスインターフェースが1または2以上の仮想キャリアを提供することを示す仮想キャリア信号を有する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記第2のモバイル通信デバイスは、仮想キャリア信号を検出すると、仮想キャリアについて前記第1の周波数範囲をスキャンするように動作する、
請求項5に記載のモバイル通信システム。 - 前記信号は、前記第1の周波数範囲内の仮想キャリアの位置の指示、および/または、仮想キャリアの前記帯域幅の指示を有する、
請求項5または6に記載のモバイル通信システム。 - 前記第2のモバイル通信デバイスは、仮想キャリアの周波数範囲を示す仮想キャリア信号の検出により、前記仮想キャリアの周波数範囲で送信されるデータを受信するために自身の受信機を設定するように動作する、
請求項5〜7のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリア信号を提供するための前記1または2以上のリソースエレメントは、物理ブロードキャストチャネルで提供される、
請求項5〜8のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記物理ブロードキャストチャネルは、前記1または2以上の基地局のうちの1つに接続するための前記第1のモバイル通信デバイスに対するチャネルである、
請求項9に記載のモバイル通信システム。 - ある仮想キャリアについて仮想キャリア信号を提供するための前記1または2以上のリソースエレメントは、前記ある仮想キャリアで提供される、
請求項5〜10のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 3GPPのLong Term Evolutionの仕様に従って構成される、
請求項1〜11のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリア信号は、全てのサブフレーム中に提供されるわけではない、
請求項5〜12のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリア信号は、前記仮想キャリアにわたるいくつかのまたは全てのサブキャリアの中で、かつ1または2以上のOFDMシンボルの中で提供される、
請求項11または12に記載のモバイル通信システム。 - 第2の型の受信機は、少なくとも6のリソースブロックであり、100のリソースブロックよりも少ない範囲の通信を同時に受信するための帯域幅を有する、
請求項1〜14のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリアは、少なくとも1のリソースブロックであり、100のリソースブロックより少ない大きさの帯域幅を有する、
請求項1〜15のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリアは、6のリソースブロックの大きさの帯域幅を有する、
請求項16に記載のモバイル通信システム。 - ダウンリンクデータは、時間的に隣接するサブフレーム中で提供され、
前記仮想キャリアは、第1のサブフレームにおいては前記第2の周波数範囲の中で提供され、
前記仮想キャリアは、前記第1のサブフレームの後の前記サブフレームにおいては前記第1の周波数範囲内でかつ前記第1の周波数範囲よりも小さい第3の周波数範囲で提供される、
請求項1〜17のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 前記仮想キャリアの帯域幅および/または範囲は、一定間隔で変化し、選択的に、前記仮想キャリアの帯域幅および/または範囲は、サブフレームごとにまたは10のサブフレームごとに変化する、
請求項18に記載のモバイル通信システム。 - 前記第3の周波数範囲は、前記第2の周波数範囲と同じである、
請求項18または19に記載のモバイル通信システム。 - 前記第2の周波数範囲から第3の周波数範囲への周波数範囲の前記変化は、疑似乱数アルゴリズムに基づく、
請求項18〜20のいずれか1項に記載のモバイル通信システム。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載のモバイル通信システムで用いるための、
モバイル通信デバイス。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載のモバイル通信システムで用いるための前記第2の型の受信機を有する、
モバイル通信デバイス。 - モバイル通信システムにおけるモバイル通信端末への、および/または、からのデータを通信する方法であって、
前記モバイル通信端末への、および/または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供すること、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第1の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供し、
モバイル通信デイバスの第1のグループに対して、前記第1の周波数範囲にわたる複数のリソースエレメント内に分散されるデータを送信すること、
モバイル通信デバイスの前記第1のグループの中の第1のモバイル通信デバイスが、前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信すること、
前記無線アクセスインターフェースを通じて仮想キャリアを提供すること、前記仮想キャリアは、前記第1の周波数範囲内でかつ前記第1の周波数範囲よりも小さい第2の周波数範囲内の1または2以上リソースエレメントを提供し、および、
少なくとも1の前記仮想キャリアを通じてモバイル通信デバイスの第2のグループに対してデータを送信すること、
モバイル通信デバイスの前記第2のグループの中の第2のモバイル通信デバイスが、前記仮想キャリアを検出すること、および、
前記第2のモバイル通信デバイスが、前記仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信すること、を含む、
方法。 - 前記無線アクセスインターフェースを通じて複数の仮想キャリアを提供すること、をさらに含む、
請求項24に記載の方法。 - 前記仮想チャネルは、前記モバイル通信ネットワークに接続するためのモバイル通信デバイスの前記第1のグループのデバイスに対する物理ブロードキャストチャネルと同じ周波数範囲の中のチャネルで提供される、
請求項24または25に記載の方法。 - 前記第1のモバイル通信デバイスは、少なくとも前記第1の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有する第1の型の受信機を備え、および、
前記第2のモバイル通信デバイスは、前記第2の周波数範囲の帯域幅より狭いまたは等しいデータを同時に受信するための帯域幅を有する第2の型の受信機を備える、
請求項24〜26のいずれか1項に記載の方法。 - 1または2以上のリソースエレメントの中に、無線アクセスインターフェースが仮想キャリアを提供することを示す仮想キャリア信号を提供すること、をさらに含む、
請求項24〜27のいずれか1項に記載の方法。 - 前記仮想キャリアを検出する前記第2のモバイル通信デバイスは、
仮想キャリア信号を検出する前記第2のモバイル通信デバイス、および、
仮想キャリアについて前記第1の周波数範囲をスキャンする前記第2のモバイル通信デバイス、を備える、
請求項28に記載の方法。 - 前記仮想キャリアを検出する前記モバイル通信デバイスは、
仮想キャリアの周波数範囲を示す仮想キャリア信号を検出する前記第2のモバイル通信デバイス、および、
前記仮想キャリアの範囲で送信される通信を受信する自身の受信機を設定する前記第2のモバイル通信デバイス、を備える、
請求項28または29に記載の方法。 - 前記信号は、前記第1の周波数範囲内の仮想キャリアの位置の指示、および/または、仮想キャリアの前記帯域幅の指示を有する、
請求項28〜30のいずれか1項に記載の方法。 - 物理ブロードキャストチャネルの中に前記仮想キャリア信号を提供すること、をさらに含む、
請求項28〜31のいずれか1項に記載の方法。 - 前記物理ブロードキャストチャネルは、前記モバイル通信システムに接続するための前記第1のモバイル通信デバイスに対するチャネルである、
請求項32に記載の方法。 - ある仮想キャリアについて前記ある仮想キャリア内に前記仮想キャリア信号を提供すること、をさらに含む、
請求項28〜33のいずれか1項に記載の方法。 - 前記モバイル通信システムは、3GPPのLong Term Evolutionの仕様に従って構成されるシステムである、
請求項24〜34のいずれか1項に記載の方法。 - 前記仮想キャリア信号は、全てのサブフレーム中に提供されるわけではない、
請求項28〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記仮想キャリア信号は、前記仮想キャリアにわたるいくつかのまたは全てのサブキャリアの中で、および1または2以上のOFDMシンボルの中で提供される、
請求項34および35に記載の方法。 - 前記仮想キャリアは、少なくとも1のリソースブロックであり、100のリソースブロックより少ない大きさの帯域幅を有する、
請求項24〜37のいずれか1項に記載の方法。 - 前記仮想キャリアは、6のリソースブロックの大きさの帯域幅を有する、
請求項38に記載の方法。 - 時間的に隣接するサブフレーム中のダウンリンクデータを提供すること、
第1のサブフレームに対して前記第2の周波数範囲内の1または2以上のリソースブロックを前記仮想キャリアに割り当てること、および、
前記第1のサブフレームの後の前記サブフレームに対して第3の周波数範囲内の1または2以上のリソースブロックを前記仮想キャリアに割り当てること、をさらに含む、
請求項24〜39のいずれか1項に記載の方法。 - 前記仮想キャリアの帯域幅および/または範囲は、一定間隔で変化し、選択的に、前記仮想キャリアの帯域幅および/または範囲は、サブフレームごとにまたは10のサブフレームごとに変化する、
請求項40に記載の方法。 - 前記第3の周波数範囲は、前記第2の周波数範囲と同じである、
請求項40または41に記載の方法。 - 前記第2の周波数範囲から第3の周波数範囲へ周波数範囲を疑似乱数アルゴリズムに基づいて変化させること、をさらに含む、
請求項40〜42のいずれか1項に記載の方法。 - 実質上、前記図を参照して上述されるような、モバイル通信デバイスへの、および/または、からのデータを通信するための、
モバイル通信システム。 - 実質上、前記図を参照して上述されるような、
モバイル通信デバイス。 - 実質上、前記図を参照して上述されるような、モバイル通信デバイスへの、および/または、からのデータを通信するための、
方法。 - モバイル通信システムにおけるモバイル通信端末への、および/または、からのデータを通信する装置であって、
前記モバイル通信端末への、および/または、からのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するための手段と、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンクでホストキャリアを提供し、前記ホストキャリアは、通信データに対して第1の周波数範囲にわたって複数のリソースエレメントを提供し、
モバイル通信デイバスの第1のグループに対して、前記第1の周波数範囲にわたる複数のリソースエレメント内に分散されるデータを送信するための手段と、
前記ホストキャリアを通じてダウンリンク通信を受信する、モバイル通信デバイスの前記第1のグループの中の第1のモバイル通信デバイス、
前記無線アクセスインターフェースを通じて仮想キャリアを提供するための手段と、前記仮想キャリアは、前記第1の周波数範囲内でかつ前記第1の周波数範囲よりも小さい第2の周波数範囲内の1または2以上リソースエレメントを提供し、および、
少なくとも1の前記仮想キャリアを通じてモバイル通信デバイスの第2のグループに対してデータを送信するための手段と、
前記仮想キャリアを検出する、モバイル通信デバイスの前記第2のグループの中の第2のモバイル通信デバイス、および
前記仮想キャリアを通じてダウンリンク通信を受信する、前記第2のモバイル通信デバイス、を備える、
装置。
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