現在好ましい実施形態の作成および使用について、以下詳細に説明する。しかし、本開示が、多種多様な特定のコンテキストにおいて具現化されることが可能な多くの適用可能な発明概念を提供することを理解されたい。説明される特定の実施形態は、本開示を作成および使用する特定の方法を単に例示するに過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。
実施形態において、不連続の測定および送信をネットワークにおいて提供する方法は、コントローラデバイスによってユーザ機器(UE)に、継続時間がUEに推測的に認識されないことがある基準信号(RS)を送信することと、UEによって、RSを受信することと、UEによって、RSの一部を処理することとを含む。実施形態において、RS継続時間は、OFDMシンボル継続時間の倍数ではない。実施形態において、UEは、タイミングおよび周波数同期をRSの一部から取得する。
通常、Third Generation Partnership Project(3GPP) Long Term Evolution(LTE)準拠の通信システムのような最新の無線通信システムにおいて、複数のセルまたは進化型NodeB(eNB)(一般に、NodeB、基地局(BS)、基地端末局、通信コントローラ、ネットワークコントローラ、コントローラ、アクセスポイント(AP)などとも称される)は、各セルが複数の送信アンテナを有して、セルのクラスタに配列されてよい。さらに、各セルまたはeNBは、公正性、比例公正性、ラウンドロビンなどの優先度メトリックに基づいて、ある期間にわたり、複数のユーザ(一般に、ユーザ機器(UE)、無線デバイス、移動局、ユーザ、サブスクライバ、端末などとも称される)にサービスを提供していることがある。セル、送信ポイント(TP)、アクセスポイント(AP)、基地局、コントローラ、通信コントローラ、eNBなどの用語は、本開示全体を通じて同義的に使用されてよいことに留意されたい。セル、送信ポイント、およびeNBなどの区別は、必要に応じて行われる。また、UEという用語が、基地局、ユーザ、サブスクライバ、移動局、モバイル、端末などとも称され、本開示全体を通じて同義的に使用されてよいことにも留意されたい。
図1Aに示されるように、システム100は、第1の無線デバイス101および第2の無線デバイス102への無線リンク106を使用して通信する通信コントローラ105を備える一般的な無線ネットワークである。無線リンク106は、通常時分割複信(TDD)構成に一般的に使用されるようなシングルキャリア周波数、または周波数分割複信(FDD)構成に使用されるようなキャリア周波数のペアを含むことができる。システム100において示されていないのは、バックホール、管理エンティティなどのような通信コントローラ105をサポートするために使用されるネットワーク要素のうちのいくつかである。コントローラからUEへの送信/受信は、ダウンリンク(DL)送信/受信と呼ばれ、UEからコントローラへの送信/受信は、アップリンク(UL)送信/受信と呼ばれる。通信コントローラ105は、アンテナ、送信機、受信機、プロセッサ、および非一時的コンピュータ可読ストレージおよび/またはメモリを含むことがある。通信コントローラ105は、送信ポイント(TP)、BS、無線基地局(BTS)、AP、eNB、ネットワークコントローラ、コントローラ、基地端末局などとして実施されてよい、またはそのように称されてよい。これらの用語は、本開示全体を通じて同義的に使用されてよい。
図1Bに示されるように、システム120は、無線リンク106(実線)を使用して無線デバイス101に、および無線リンク106を使用して無線デバイス102に通信する通信コントローラ105を備える例示の無線異種ネットワーク(HetNet)である。ピコセルのような第2の通信コントローラ121は、カバレッジエリア123を有し、無線リンク122を使用して無線デバイス102に通信することができる。通常、無線リンク122および無線リンク106は、同じキャリア周波数を使用するが、無線リンク122および無線リンク106は、異なる周波数を使用することができる。通信コントローラ105および通信コントローラ121を接続するバックホール(図示せず)があってよい。HetNetは、マクロセルおよびピコセル、または一般により高電力のノード/より広いカバレッジとより低電力のノードを持つアンテナ/より小さいカバレッジを持つアンテナを含むことがある。より低電力のノード(またはより低電力のポイント、ピコ、フェムト、マイクロ、中継ノード、リモート無線ヘッド(RRH)、リモート無線ユニット、分散アンテナなど)は一般に、ライセンススペクトルで動作する低電力の無線アクセスポイントである。スモールセルは、より低電力のノードを使用することがある。より低電力のノードは、家庭および会社、ならびに大都市および郊外の公共空間のセルラーカバレッジ、容量、およびアプリケーションの向上をもたらす。実施形態において、ライセンス帯域とは、個々のエンティティが、所与の地理的エリアにおいてその帯域内の指定されたチャネル上で送信する独占的権利のライセンス料を支払うという意味である。
図1Bのシステム120のようなネットワークにおいて、複数のコンポーネントキャリアで動作している複数のマクロポイント105および複数のピコポイント121があってよく、任意の2つのポイントの間のバックホールは、配備に応じて高速バックホールまたは低速バックホールであることが可能である。2つのポイントが高速バックホールを有する場合、たとえば、通信方法およびシステムを簡略化するため、または協調を向上させるために、高速バックホールは完全に使用されることがある。ネットワークにおいて、送信または受信用にUEのために構成されたポイントは、複数のポイントを含むことがあり、ポイントのいくつかのペアは、高速バックホールを有することがあるが、ポイントの他のいくつかのペアは、低速バックホールまたは任意のバックホールを有することがある。
配備において、eNodeBは、1または複数のセルを制御することがある。複数のリモート無線ユニットは、ファイバケーブルによってeNodeBの同じベースバンドユニットに接続されることがあり、ベースバンドユニットとリモート無線ユニットとの間の待ち時間は非常に小さい。したがって、同じベースバンドユニットは、複数のセルの協調送信/受信を処理することができる。たとえば、eNodeBは、UEへの複数のセルの送信を協調させることがあり、これは協調マルチポイント(CoMP)送信と呼ばれる。eNodeBはまた、UEからの複数のセルの受信を協調させることもあり、これはCoMP受信と呼ばれる。この場合、同じeNodeBを持つこれらのセルの間のバックホールリンクは、高速バックホールであり、UEの異なるセルにおいて送信されるデータのスケジューリングは、同じeNodeBにおいて容易に協調されることが可能である。
HetNetの拡張として、低電力のノードを使用する高密度に配備される可能性のあるスモールセルが、特に屋内および屋外のシナリオにおけるホットスポット配備にとって、モバイルトラフィックの急増に対処するものと有望視されている。低電力のノードは一般に、送信電力がマクロノードおよびBSクラスより低いノードを意味し、たとえばピコおよびフェムトeNBが共に適用できる。3GPPにおける進行中の研究である、E−UTRAおよびE−UTRANのスモールセル拡張は、高密度に配備される可能性のある低電力のノードを使用して屋内および屋外のホットスポットエリアにおける拡張パフォーマンスのための追加機能に重点的に取り組む。
図1Cに示されるように、システム110は、キャリアアグリゲーション(CA)で構成される標準的な無線ネットワークであり、ここでは、通信コントローラ105が、無線リンク106(実線)を使用して無線デバイス101に、および無線リンク107(破線)および無線リンク106を使用して無線デバイス102に通信する。いくつかの実施形態の配備において、無線デバイス102の場合、無線リンク106は、プライマリコンポーネントキャリア(PCC)と呼ばれることが可能であり、一方で無線リンク107は、セカンダリコンポーネントキャリア(SCC)と呼ばれることが可能である。いくつかのキャリアアグリゲーションの配備において、PCCは、無線デバイスから通信コントローラにフィードバックを提供されることが可能であり、一方でSCCはデータトラフィックを搬送することができる。3GPP Rel−10仕様において、コンポーネントキャリアはセルと呼ばれる。複数のセルが同じeNodeBによって制御される場合、複数のセルをスケジュールするために同じeNodeB内に単一のスケジューラがあってよいので、複数のセルのクロススケジューリングは、実施されることが可能である。CAにより、1つのeNBは、プライマリセル(PCell)およびセカンダリセル(SCell)を形成する複数のコンポーネントキャリアを操作および制御することがある。Rel−11設計において、eNodeBは、マクロセルおよびピコセルの両方を制御することがある。この場合、マクロセルとピコセルとの間のバックホールは、高速バックホールである。eNodeBは、マクロセルおよびピコセルの両方の送信/受信を動的に制御することができる。
図1Dに示されるように、システム130は、無線リンク106(実線)を使用して無線デバイス101に、および無線リンク106を使用して無線デバイス102に通信する通信コントローラ105を備える実施形態の無線異種ネットワークである。スモールセルのような第2の通信コントローラ131は、カバレッジエリア133を有し、無線リンク132を使用して無線デバイス102に通信することができる。もう1つのスモールセルの通信コントローラ135は、カバレッジエリア138を有し、無線リンク136を使用する。通信コントローラ135は、無線リンク136を使用して無線デバイス102に通信することができる。カバレッジエリア133および138は、重複することがある。無線リンク106、132、および136のキャリア周波数は、同じようにしてよいし、または異なるようにしてよい。
図1Eは、デュアル接続用に構成された実施形態のシステムを示す。マスターeNB(MeNB)は、Xnインターフェイス(Xnはいくつかの固有の場合にX2であることが可能である)のようなインターフェイスを使用して1または複数のセカンダリeNB(SeNB)に接続される。バックホールは、このインターフェイスをサポートすることができる。SeNBの間には、X2インターフェイスがあってよい。UE1のようなUEは、MeNB1およびSeNB1に無線で接続される。第2のUEであるUE2は、MeNB1およびSeNB2に無線で接続することができる。
直交周波数分割多重(OFDM)システムにおいて、周波数帯域幅は、周波数領域において複数のサブキャリアに分割される。時間領域において、1つのサブフレームは、複数のOFDMシンボルに分割される。各OFDMシンボルは、複数のパス遅延によるシンボル間の干渉を回避するために巡回プレフィックスを有することがある。1つのリソースエレメント(RE)は、1つのサブキャリアおよび1つのOFDMシンボル内で時間−周波数リソースによって定義される。たとえば物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)のデータチャネル、およびたとえば物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)の制御チャネルのような、基準信号および他の信号は、時間−周波数領域において異なるリソースエレメントで直交および多重化される。さらに、信号は、リソースエレメントに変調されマップされる。各OFDMシンボルについて、周波数領域内の信号は、たとえばフーリエ変換を使用して時間領域の信号に変換され、シンボル間の干渉を回避するために、追加された巡回プレフィックスと共に送信される。
各リソースブロック(RB)は、複数のREを含む。図2Aは、通常の巡回プレフィックス(CP)を伴う実施形態のOFDMシンボルを示す。各サブフレーム内に、0から13までラベル表示された14個のOFDMシンボルがある。各サブフレーム内のシンボル0から6は、偶数番号のスロットに対応し、各サブフレーム内のシンボル7から13は、奇数番号のスロットに対応する。図において、サブフレームの1つのスロットのみが示されている。各RB内に0から11までラベル表示された12のサブキャリアがあり、したがってこの例において、RBペアに12×14=168のREがある(RBは、スロット内のシンボル数による12のサブキャリア)。各サブフレームにおいて、複数のRBがあり、その数は帯域幅(BW)に依存することがある。
図2Bは、LTEにおいて使用される2つのフレーム構成を示す。フレーム200は通常、FDD構成に使用され、ここでは、0から9でラベル表示されたすべての10のサブフレームは、同じ方向に(この例においてはダウンリンク)通信する。各サブフレームは、継続時間が1ミリ秒であり、各フレームは継続時間が10ミリ秒である。フレーム210は、TDD構成を示し、ここでは、特定のサブフレームは、ダウンリンク送信(網掛けなしボックス(サブフレーム0および5)のような)、アップリンク送信(縦線(サブフレーム2))、およびアップリンクとダウンリンク送信の両方を含む特殊(網掛けボックス(サブフレーム1))に割り当てられている。ダウンリンク(アップリンク)送信に専用の全サブフレームは、ダウンリンク(アップリンク)サブフレームと呼ばれることが可能である。サブフレーム6は、TDD構成に応じて、ダウンリンクまたは特殊サブフレームのいずれかであることが可能である。濃い網掛けボックスの各々(サブフレーム3、4、7、8、および9)は、TDD構成に応じて、ダウンリンクサブフレームまたはアップリンクサブフレームのいずれかであることが可能である。フレーム210において使用される色は例示的なものであるが、参照により本明細書に組み入れられる標準TSG36.211 Rel.11に基づく。
図2Cおよび図2Dは、シンボルおよび周波数に関して区分されるダウンリンクサブフレームの実施形態を示す。サブフレーム205のようなサブフレームは、(RBの数が6より大きいと仮定して)周波数領域において3つのセクションに分割される。6RBのダウンリンク帯域幅(たとえば、ダウンリンクキャリアの帯域幅)について、類似した図が示されることが可能である。
図2Cにおいて、サブフレーム205は、サブフレーム0および5についてのFDD構成のシンボル割り当ての実施形態を示す。濃い網掛けは、共通基準信号(CRS)を有するシンボルを示す。例では、CRSがアンテナポート0で送信されるか、またはアンテナポート0および1で送信されると仮定する。横線網掛けは、2次同期信号(SSS)の位置を示す。薄い網掛けは、1次同期信号(PSS)の位置を示す。PSSおよびSSSは共に、ダウンリンクキャリアの中央の6つのリソースブロックを占有する。スロット1のシンボル0、1、2、3の右下網掛けは、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)がサブフレーム0について占有する位置を表す。PBCHは、標準のRel.11において、サブフレーム5で送信されない。PSS、SSS、およびCRSがオーバーヘッドと見なされることが可能であることに留意されたい。
図2Dにおいて、サブフレーム215は、図2BのTDDサブフレーム210のサブフレーム0および5についてのシンボル割り当ての実施形態を示す。同様に、サブフレーム218は、TDDサブフレーム210のサブフレーム1および6についてのシンボル割り当ての実施形態を示す。サブフレーム215およびサブフレーム218の双方において、濃い網掛けは、CRSを有するシンボルを示す。例ではまた、CRSがアンテナポート0で送信されるか、またはアンテナポート0および1で送信されると仮定する。サブフレーム215の横線網掛けは、SSSの位置を示す。サブフレーム218の薄い網掛けは、PSSの位置を示す。PSSおよびSSSは共に、ダウンリンクキャリアの中央の6つのRBを占有する。サブフレーム218の格子網掛けは、サブフレームの残りのシンボルが、ダウンリンク(サブフレーム6がダウンリンクサブフレームである場合)であるか、またはサブフレームが特殊サブフレームである場合に、ダウンリンクシンボル、ガードタイム、およびアップリンクシンボルの組み合わせであることを示す。図2Cと同様に、スロット1のシンボル0、1、2、3の右下網掛けは、PBCHがサブフレーム0について占有する位置を表す。PBCHは、標準のRel.11において、サブフレーム5で送信されない。PSS、SSS、およびCRSがオーバーヘッドと見なされることが可能であることに留意されたい。PBCHの情報コンテンツ(つまり、マスター情報ブロック)は、40msごとに変わることができる。
LTE−Aシステムのダウンリンク送信において、UEがPDCCHおよび他の共通チャネルの復調、ならびに測定およびいくつかのフィードバックのチャネル推定を実行するための基準信号があり、これは図2Eの図230に示されるように、E−UTRAのRel−8/9仕様から継承されるCRSである。専用/復調基準信号(DMRS)は、E−UTRAのRel−10においてPDSCHチャネルと共に送信されることが可能である。DMRSは、PDSCH復調の間にチャネル推定のために使用される。DMRSはまた、UEによるEPDCCHのチャネル推定のために拡張PDCCH(EPDCCH)と共に送信されることもできる。表記(E)PDCCHは、EPDCCHおよび/またはPDCCHを示す。
図2Fの図240に示されるように、Rel−10において、チャネル状況インジケータ基準信号(CSI−RS)は、CRSおよびDMRSに加えて導入されている。CSI−RSは、特に複数のアンテナの場合に、チャネル状況を測定するため、Rel−10のUEに使用される。PMI/CQI/RIおよび他のフィードバックは、Rel−10およびUE以外のCSI−RSの測定に基づいてよい。PMIは、プリコーディングマトリクスインジケータであり、CQIは、チャネル品質インジケータであり、RIは、プリコーディングマトリクスのランクインジケータである。UEに対して構成された複数のCSI−RSリソースがあってよい。各CSI−RSリソースごとについて、eNBによって割り当てられた固有の時間−周波数リソースおよびスクランブルコードがある。
図2Gは、サブフレーム0および1についてのFDD構成について、図1Aの105のような通信コントローラからの送信電力の例示的なプロット220を示す。プロット220は、たとえダウンリンク上に送信する他のデータがないとしても、通信コントローラがCRS(濃い網掛け)、SSS(横線網掛け)、PSS(薄い網掛け)、およびPBCH(格子網掛け)のような信号を引き続き送信することを示す。これらの信号の送信は、通信コントローラ121が無線デバイス102のようなUEにサービスを提供していないときでも、図1Bにおけるようなシステムで観察される干渉を増大させることができる。この干渉は、システム容量を減少させることができる。
しかし、これらの信号を完全に除去することは、システム操作を損なう可能性がある。たとえば、無線デバイスは、(時間および周波数を)同期し、次いで測定を行うために、これらの信号に依存する。
図2Hは、図2Hの流れ図250において提示されている、CRS、SSS、およびPSS信号を使用する無線デバイスの実施形態を示す流れ図である。ステップ252において、無線デバイスはまず、送信されたPSSを検出する。次いで、ステップ254において、無線デバイスは、SSSを検出することができる。PSSおよびSSSの両方を有することで、無線デバイスは、1)フレーム構成(FDDまたはTDD)、2)特定のダウンリンクサブフレームに使用された巡回プレフィックス、3)セルID、および4)サブフレーム0の位置、のような無線デバイス情報を提供する。さらに、無線デバイスは、PSSおよびSSSを使用して粗い周波数およびタイミング同期を実行することができる。
無線デバイスは、セルID、巡回プレフィックス、およびサブフレーム0の位置を認識しているので、無線デバイスは、ステップ256において示されるように、サブフレーム0および5のCRSに測定を行うことができる。例示の測定は、基準信号受信電力(RSRP)、受信信号強度インジケータ(RSSI)、および基準信号受信品質(RSRQ)である。CRSは、周波数およびタイミング同期を改善するために使用されることが可能である。通信コントローラが(受信信号品質に関して)満足していることを測定が示す場合、無線デバイスは、PBCHを処理して、CRSが送信されるアンテナポートの数、フレーム番号付け(たとえば、0から1023)、およびダウンリンク帯域幅(ダウンリンクキャリアの帯域幅)などの他の情報を決定するよう選択してよい。
図2Hの残りのステップは、UEがどのようにeNBに割り当てられることができるかを示す。ステップ260において、UEは、SIB1、SIB2などのシステム情報ブロードキャスト(SIB)メッセージをリッスンする。SIBメッセージをリッスンするため、UEは通常、PDCCHを受信してダウンリンク制御情報(DCI)を処理し、SIBメッセージを搬送するPDSCHの変調、符号化などの情報を取得する。ステップ262において、UEは、測定の目的でさらにCRSを処理してよい。ステップ264において、UEは、1または複数のキャリアにおけるセルを比較して、適切なセルを選択することがある。ステップ266において、UEは、このキャリアでキャンプオンすることを決定してよい。ステップ268において、UEは、ステップ270におけるRRC_CONNECTED状態に入るために、アップリンクでランダムアクセスチャネル(RACH)を送信することによって、ランダムアクセス手順を開始することがある。ステップ270において、UEとeNBとの間にメッセージ交換があってよい。UEは、RRC_CONNECTED、およびRRC_IDLEという2つの状態を有し、「connected」という用語は、RRC_CONNECTEDを表すことができ、「idle」は、RRC_IDLEを表すことができる。UEがRRC_CONNECTEDに入った後に、UEは、RRCConnectionSetupCompleteメッセージをeNBに送信する。
UEをアタッチする(割り当てる、キャンプする)ことなく、干渉をeNBから低減させるための1つの概念は、それらのeNBをオフにすることである。UEが到着すると、eNBは次にオンになる。同様に、それ以上トラフィックがなくなると、eNBは次にオフになることが可能である。しかし、UEが、PSS、SSS、およびCRSのような信号の永続的送信に基づいて、eNBの品質を識別すること、すなわち、それらの信号がない場合にUEがどのように品質を測定することができるようなオン−オフメカニズム(オン/オフ適応)をサポートするために、規格に多くの変更がある。スモールセルのオン/オフ適応、またはさらに一般的にはネットワーク適応に関する他の論点は、(1)カバレッジの課題:スモールセルのオン/オフにかかわらずセルラーカバレッジを確保すること、(2)アイドルのUEの課題:オン/オフを操作するスモールセルがアイドル状態のUEをサポートすることができるか、アイドルのUEをサポートするために何が行われる必要があるか、接続状態でUE/eNBがデータを交換することができるか、(3)レガシーUEのサポート(この特徴を有していないUEをサポートする方法)、(4)高速オン/オフ適応はどのようにサポートされ得るか?を含む。さらに具体的には、スモールセルディスカバリおよび測定の拡張、デュアルコネクティビティまたはさらに広範に、マルチストリームアグリゲーション(MSA)、CoMPおよび拡張CoMP(eCoMP)(CoMP Scenario 4(RRHによって作成された送信/受信ポイントがマクロセルと同じセルIDを有するマクロセルカバレッジ内の低電力RRHを伴うネットワーク)、非理想的バックホール上の協調を含む)、マッシブキャリアアグリゲーションなどのような(Rel−11/12またはさらにそれ以降の)手順/メカニズムを所与として、高速オン/オフ適応がどのようにサポートされ得るか。
(たとえば、時間より短い時間スケールのような)オン/オフ適応または電力適応を頻繁に操作するスモールセルは、迅速な適応によりアイドルのUEは、セル再選択に頻繁に入って電力を消費することになり得るので、アイドルのUEのサポートに適していないことがある。同様に、スモールセルは、マクロセルが提供することができるカバレッジサポートに適していないことがある。そのようなスモールセルは主に、カバレッジレイヤによって提供される基本機能に加えて、アクティブなUEの高いトラフィック需要をサポートするために使用されてよい。カバレッジレイヤ上のセルは、オン/オフ適応を実行しないことがある(少なくとも頻繁にはそうしないことがある)。アイドルのUEは、カバレッジレイヤのセルのみに接続されてよい。この結果、スモールセルは、少なくともレガシーUEの観点からは、独立型のセルである必要はなくなる。しかし、特定の孤立したローカルエリアにおいては、カバレッジが懸念事項ではなく、高い容量が望ましいいくつかのシナリオが存在することがあり、そのような場合には、オン/オフを操作する独立型のスモールセルが配備されてよい。
したがって、通常の配備のシナリオは、セルがネットワーク適応を実行しない(もしくは少なくともあまり頻繁または著しくは実行しない)カバレッジレイヤ、およびセル(主にスモールセル)がネットワーク適応を実行し得るキャパシティレイヤを含む。カバレッジ/モビリティおよびアイドルのUEのサポートは主に、カバレッジレイヤによって提供される。通常、UEは、まず、カバレッジレイヤのセルに接続し、次いで必要に応じてキャパシティレイヤのスモールセルに接続する。スモールセルは、カバレッジレイヤ内のスモールセルと同一チャネルまたは非同一チャネルであってよい。1つの実施形態の配備は、図1Bに示される。
スモールセルを配備して操作する1つの効率的な方法として、仮想セル構成(たとえば、CoMP Scenario 4)が採用され、スモールセルは、高いトラフィック需要を伴うUEのために日和見的に構成されてオンにされる。したがって、そのようなネットワークにおいて、カバレッジおよびアイドルのUEのサポートは、確保され、スモールセルの採用によって影響を受けることはない。
スモールセルの動的オン/オフのメカニズムは、スモールセルネットサークのさらなる進化が想定される場合に、さらに有益であると見られる。具体的には、顧客のサービス品質の期待および費用効果のあるサービス提供のオペレータの要件を満たしつつ、増加の一途をたどるデータ容量のニーズに対処するため、スモールセルネットワークの高密度化が提案される。大まかに言うと、スモールセルネットワークの密度を2倍にすることにより、ネットワークの容量を倍増させることができる。しかし、高密度化は、より高い干渉、特に、永続的に送信される共通チャネル(たとえば、CRS)によって引き起こされる干渉をもたらす。スモールセルを日和見的にオフにすることにより、干渉の低減および高密度ネットワークの効率の改善を大いに助けることができる。
ネットワークを高密度化することによってネットワークリソースを増大させることと並行して、ネットワークリソースを増大させるもう1つの方法は、さらに多くの使用可能なスペクトルリソースを利用することであり、これには、マクロと同じタイプのライセンススペクトルリソースのみならず、マクロと異なるタイプのライセンススペクトルリソース(たとえば、マクロはFDDセルであるが、スモールセルはFDDおよびTDDキャリアの両方を使用してよい)、ならびにアンライセンススペクトルリソースおよび共有スペクトル、さらにミリメートル波長(mmWave、mmwave、またはmm−wave、mmWなど)レンジの高周波数スペクトルでさえ含む。アンライセンススペクトルは、規制要件に従うことを条件として、一般に任意のユーザによって使用されることが可能である。従来、アンライセンススペクトルは、サービス品質(QoS)要件を保証することが概して困難であるため、セルラーネットワークによって使用されない。アンライセンススペクトルでの動作は主に、たとえばWiFiネットワークのような無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を含む。ライセンススペクトルが一般に希少であり高額であるということから、セルラーオペレータによるアンライセンススペクトルの利用が検討されてよい。高周波数帯域およびアンライセンス/共有ライセンス帯域上では通常、TDDが使用され、したがってチャネル相互関係が通信に利用される可能性があることに留意されたい。
アンライセンススペクトルでは、概して同じ周波数リソース上で動作する複数のノード間の事前協調はない。したがって、コンテンションベースプロトコル(CBP)が使用されてよい。米国連邦通信委員会(FCC)のパート90のセクション90.7(パラグラフ58)によれば、CBPは以下のように定義されている。
CBP−−−「2つ以上の送信機が同時に同じチャネルにアクセスを試みる場合に必然的に発生するイベントを定義すること、および送信機が、他の送信機が動作する妥当な機会をもたらすことでルールを確立することによって、複数のユーザが同じスペクトルを共有することとなるプロトコル。そのようなプロトコルは、新しい送信を開始するための手順、チャネルの状態(使用可能または使用不可)を決定するための手順、およびビジーチャネルの場合に再送信を管理するための手順からなるようにしてよい。」チャネルの状態がビジーであることはまた、チャネル使用不可、チャネル送信不可、チャネル占有などと呼ばれてもよく、チャネルの状態がアイドルであることはまた、チャネル使用可能、チャネル送信可、チャネル非占有などと呼ばれてもよい。
最も使用されるCPBの1つは、IEEE802.11またはWiFiの「リッスンビフォアトーク」(LBT)操作手順である(たとえば、「Wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications」IEEE Std 802.11−2007(IEEE Std 802.11−1999の改訂)において見出することができる)。この手順はまた、衝突回避を有するキャリア感知多重アクセス(CSMA/CA)プロトコルでも知られている。キャリア感知は、任意の送信の試行の前に実行され、送信は、キャリアがアイドル状態であると感知される場合に限り実行され、それ以外の場合は、次の感知のランダムバックオフ時間が適用される。検知は一般に、クリアチャネル評価(CCA)手順を通じて行われ、チャネル内電力が所与のしきい値を下回るかどうかを決定する。ETSI EN301 893 V1.7.1の第4.9.2節において、これは、2つのタイプの適応機器、すなわちフレームベースの機器および負荷ベースの機器を説明する。
フレームベースの機器のタイミング300の実施形態は、図3Aに示される。キャリア感知のための実施形態の方法301についての流れ図の例は、図3Bに示される。一般的なリッスンビフォアトークのメカニズムについての実施形態の方法320の流れ図は、図3Cに示される。
ここで、図3Bを参照すると、方法301は、ステップ302で開始し、ここで、通信コントローラは波形信号をUEから受信する。ステップ304において、通信コントローラは、信号を処理し、決定変数Xを生成する。ここでの信号処理は一般的に、ベースバンドで通常実行されるデジタル領域において行われるものであり、サンプリング、A/D変換、プリコーディング重み付けとの受信機のデジタル結合などを含むことがある。決定変数Xは、チャネルがアイドルまたはビジーであるかを決定するために使用される。ステップ306において、通信コントローラは、決定変数がしきい値Tより小さいかどうかを決定する。しきい値は、標準化された値であるか、または標準もしくはいくつかの規定から派生されてよく、デバイスタイプに固有、空間固有などであってよい。しきい値はまた、トラフィック負荷、干渉の状態などに従って、指定された範囲内で変化することが許容されてよい。ステップ306において、通信コントローラが、決定変数Xの値がしきい値Tより小さいと決定する場合、方法301はステップ308に進み、ここで、通信コントローラは、キャリアチャネルがアイドルであることを決定し、その後、方法301は終了する。ステップ306において、通信コントローラが、決定変数Xの値がしきい値Tより小さくないと決定する場合に次に、方法300はステップ310に進み、ここでは通信コントローラは、キャリアチャネルがビジーであることを決定し、その後、方法301は終了する。
ここで、図3Cを参照すると、方法320は、ステップ302で開始し、ここでは、通信コントローラはフレームを組み立てる。ステップ304において、通信コントローラは、図3Bに関して上記で説明したようなキャリア感知を実行して、チャネルがアイドルであるかを決定する。ステップ304において、通信コントローラが、チャネルはアイドルではないが、ビジーであると決定する場合に次に、方法320はステップ306に進み、ここで、通信コントローラは、フレームを送信するのをやめてランダムバックオフタイマーが満了するのを待ち、その後、方法はステップ304に戻る。ステップ304において、通信コントローラが、チャネルがアイドルであると決定する場合に次に、方法320はステップ308に進み、ここで、通信コントローラはフレームを送信し、その後、方法は終了する。
WiFiは、リッスンビフォアトークメカニズムを適用する最も優れた例である。WiFiは、802.11標準技術を、(物理およびMACレイヤを含む)エアインターフェイスとして使用する。802.11において、通信チャネルは、CSMA/CAを使用するDCF(分散協調機能)と呼ばれる機能による分散チャネルアクセスと呼ばれるメカニズムの下で局によって共有される。DCFは、物理および仮想キャリア感知機能の双方を使用して、媒体の状態を決定する。物理キャリア感知は、PHYに常駐し、フレーム長の延期と共にエネルギー検出およびプリアンブル検出を使用して、いつ媒体がビジーであるかを決定する。仮想キャリア感知はMACに常駐し、無線チャネルの使用を阻止することをアナウンスするMACヘッダの時間期間フィールドで搬送される予約情報を使用する。仮想キャリア感知メカニズムは、ネットワーク割り当てベクトル(NAV)と呼ばれる。無線チャネルは、物理および仮想キャリア感知メカニズムがともに、無線チャネルがアイドルであることを示す場合に限り、アイドルであると決定される。送信のためのデータフレームを伴う局は、まず、固定の継続時間、つまりDCFフレーム間隔(DIFS、DCF inter-frame space)についての無線チャネルを感知することによってCCAを実行する。無線チャネルがビジーである場合、局は、チャネルがアイドルになるまで待ち、DIFSを延期して、次に、(スロットの整数でバックオフタイマーを設定することにより)さらなるランダムバックオフ期間を待機する。バックオフタイマーは、アイドルスロットごとに1つずつ減らし、チャネルがビジーであると感知されるとフリーズする。バックオフタイマーがゼロに到達すると、局は、データ送信を開始する。チャネルアクセス手順340は、図3Dに示される。
アンライセンススペクトルにおける動作の法的要件を満たし、WiFiのような他の無線アクセス技術(RAT)と共存するため、アンライセンススペクトル上の送信は、時間的に継続的または永続的にすることができない。むしろ、要求に応じて、オン/オフまたは日和見的送信および測定が採用されてよい。
さらに、高周波数帯域における、特に28GHzから60GHz(または73GHz以上まで)の帯域における動作の場合、これらは概して、マイクロ波(一般に6GHz未満)とは非常に異なる伝搬特性を有するmmWaveの管理体制に属する。たとえば、mmWaveは、マイクロ波の場合より距離にわたるより高いパスロスを経験する。いくつかの周波数において、酸素/空気吸収などに起因する追加の損失は、無視できないこともある。加えて、高周波数において、波長、アンテナサイズ、およびアンテナ間隔はすべて、低周波数における場合より小さくでき、1つの直接的な結果は、受信機においてアンテナエレメントが、低周波数の場合ほど多くないエネルギーを取り込むことである。これらの要因は、mmWaveのカバレッジの範囲を大きく縮小し得る。したがって、高周波数帯域は、マクロセル動作よりスモールセル動作により適切であり、これらは一般に、効率的な送信のために膨大な数のアンテナ(たとえば、>16、および場合によっては数百にもなることがある)でのビームフォーミングに依存する。高周波数においては、小さい波長、アンテナサイズ、およびアンテナ間隔により、膨大な数のアンテナを伴うノードを装備することが実現可能であることに留意されたい。結果として、膨大な数のアンテナにより形成されるビームは、たとえば10度またはさらに小さいビーム幅を有しており、非常に狭くなる可能性がある。際立って対照的に、従来の無線通信において、ビーム幅は概して、数十度などのはるかに広い。一般に、狭いビームはmmWaveの特徴であると見なされる。一般的な経験則として、マッシブMIMOによるビームフォーミングゲインは、N×Kにより大まかに推定されることができ、ここで、Nは送信アンテナの数であり、Kは受信アンテナの数である。これは、チャネルマトリクスHの2ノルムが、(N×K)1/2に従って大まかに拡大縮小されるからであり、したがって、送信ノードによるプリコーディングベクトルがpであり、受信ノードによる合成ベクトルがwである場合、そのとき、結合チャネルはw’Hpであり、適切にwおよびpを選択することによって、エネルギーの結合チャネルゲインは、より少ないアンテナの場合よりはるかに高いN×Kを達成することができる。現在、mmWave帯域のほとんどが、セルラー通信のための専用のライセンスキャリアとして割り当てられていないが、帯域のうちのいくつかは、アンライセンスキャリアとして、セルラーにより使用可能であることができる。将来、さらに多くのmmWave帯域が、アンライセンスキャリアまたはライセンスキャリアのいずれかとして、セルラーにより使用可能であってよい。
したがって、スモールセルネットワークのさらなる進化を考慮すると、主要なシナリオは、ノード密度の側面およびスペクトルの側面において豊富なリソースを備えるスモールセルネットワークであってよく、ここで、スペクトルリソースは低周波数(3GHz以下または6GHz以下)および/または高周波数(6GHzまたは28GHz超)、および/またはアンライセンス/共有ライセンス/ライセンス帯域にあってよいことが理解されよう。具体的には、アンライセンススペクトルで動作しているLTEが、アンライセンスLTE(U−LTE)またはアンライセンス上のLTE(LTE−U)、またはLTEを使用するライセンス支援のアクセス(LAA−LTE)と呼ばれる場合。これらのシナリオにおいて、スモールセルは概して、より広いエリアのマクロセルで覆われている。そのようなシナリオは、ホットエリアと呼ばれてよく、それはホットスポットと比較すると拡張されたエリアを示す。そのようなホットエリアは一般に、ネットワークオペレータによって配備され制御される。そのようなホットエリアについて、柔軟に選択されたリソースでの不連続の、日和見的、またはオンデマンドの送信(ならびに受信)および(信号および/またはさまざまなタイプの干渉の)測定が必要とされる。
実施形態の方法は、適応リソース選択である。換言すると、ネットワークは、UEのために使用されるセルのサブセットおよび/またはキャリアリソースを適応可能に選択してよい。UEの観点からは、ネットワークに含まれることになるより多くのノードリソースおよびスペクトルリソースがあるので、UEは、複数の「セル」を発見することができる(ライセンスコンポーネントキャリア、またはCCは一般に、キャリアアグリゲーションに従ってセルと見なされ、他のノードまたはキャリアは、物理セルIDに関連していても、または関連しなくてよい仮想セルIDを伴う仮想セルまたは一般化セルと見なされてよい)。これらのセルは、(たとえば、低速時間スケールで)UEに対して構成されてよいが、すべてが使用されるわけではない。ネットワークは、セルのサブセットを選択し、(たとえば、RRCもしくはMACシグナリングを介して、または高速応答のために物理レイヤシグナリングを介して)UEに信号伝達する。セルがUEに対して選択されない場合、それはオフにされて、ディスカバリバースト(ディスカバリRSバースト、またはDRSバースト)でのみ送信されてよい。セルが選択される場合、セルは、オンであるか、またはオンにされなければならない。遷移時間は、可能な限り短いことが望ましい。1つの実施形態において、セルの帯域幅はあらかじめ定められていないが、使用のために選択されるときに決定されるか、または送信の処理中に決定される。たとえば、セルおよび/またはUEは、スペクトルの使用を感知し、次いであまり占有されていないスペクトルの部分を決定してよい。
ネットワーク適応、または適応送信は、既存の手順に基づくスモールセルオン/オフのように、3GPPにおいて研究されてきた。しかし、主要な焦点では、半静的タイムスケールにおいてスモールセルのオン/オフを達成するために、ハンドオーバー、Scellアクティブ化/非アクティブ化、およびデュアルコネクティビティ手順のような、既存の手順を再使用してきた。オン/オフは、数十ミリ秒から数百ミリ秒であってよい。より高速もしくはより動的なオン/オフ、またはオン/オフ遷移時間(遷移遅延)を短縮した高度に日和見的な送信/受信/測定は、より高いパフォーマンスゲインをもたらし、U−LTEサポートおよびmmWave日和見的使用にとって潜在的に必要であるため、非常に望ましい。したがって、いかなる時において動的オン/オフをサポートする手順および設計が望ましい。一般に、そのようなセルは、アクティブ化されたScellであってよい。いくつかの場合には、セルは、単に、アクティブ化されるかまたは非アクティブ化される、構成済みのScellとすることができる。
レガシー手順(たとえば、ハンドオーバー、Scellアクティブ化/非アクティブ化)に基づくスモールセルのオン/オフと比較すると、実施形態L1手順に基づくスモールセルのオン/オフは、その独特の特性、範囲、ターゲット、およびシナリオを有することがある。
実施形態L1手順に基づくスモールセルのオン/オフは、オン/オフのためにレガシー手順(ハンドオーバーおよびScellアクティブ化/非アクティブ化)に依存しなくてよい。加えて、実施形態L1手順は、その標準の影響を主として物理レイヤに限定することがあり、一般に物理レイヤは上位レイヤより動的で柔軟であるため、上位レイヤ(MAC、RRCなど)への重大な影響に至らないことがある。しかし、上位レイヤによる必要なサポートは、除外されないことがある。
実施形態L1手順は、結果として、ハンドオーバーおよびScellアクティブ化/非アクティブ化のような既存の手順に基づくオン/オフと比較して、短縮された遷移時間をもたらすことがある。実施形態L1手順は、高速なオン/オフにつながることがあり、一方、既存の手順によるオン/オフは、半静的オン/オフのカテゴリに分類される。
3GPP36.133によれば、有効なRRM測定が使用可能である場合、そのとき、24ms未満のアクティブ化時間は、既存のScellアクティブ化/非アクティブ化に基づいて実現可能とすることができる。24msは、4msのMAC CEデコーディング時間、およびDL送信の少なくとも4つのサブフレームを含む。TDD構成0によるTDDキャリアの場合、UEが4つのDLサブフレームを受信するために20msを要する。FDDの場合、UEが4つのDLサブフレームを受信するために4msだけ要するので、24msより高速な遷移時間が、レガシーScellアクティブ化手順により実現可能とすることができる。
実施形態L1手順は、より高速な遷移をもたらすことがある(それ以外の場合、ネットワークは単にScellアクティブ化/非アクティブ化手順に依存することができる)。3GPP TR36.872において結論づけられているように、短縮された遷移時間は、より優れたパフォーマンスをもたらす。したがって、UEの複雑性を大幅に増大させることなく、高い信頼性で達成可能である場合、サブフレームレベルのScellオン/オフは検討されてよい。実現可能な遷移時間スケールは、後に分析される。したがって、遷移時間が、最悪の場合に1無線フレーム(10ms)の継続時間より長くならないことを目標とすることが望ましく、サブフレームレベルの遷移が望ましく、またはサポートされてもよい。
さまざまなシナリオは、さまざまな要件、およびさまざまな設計を規定することがある。次のシナリオの一部または全部は、実施形態L1手順について考慮されてよい。1)共同設置対非共同設置:高速オン/オフで動作するScellはPcellと共同設置または非共同設置されてよい、2)帯域間CA対帯域内CA:高速オン/オフで動作するScellは、Pcellと異なる帯域または同じ帯域にあってよく、帯域内の場合、ScellおよびPcellのキャリアは隣接または非隣接であってよい、3)同期化対非同期化:高速オン/オフで動作するScellは、Pcellと時間同期または非同期であってよい。
実施形態L1手順の設計の複雑性および適応可能性は共に、シナリオを定義するときに考慮されてよい。帯域間および帯域内の少なくとも共同設置および同期化のシナリオは、考慮されてよく、非同期化のシナリオもまた研究されてよい。したがって、同期化のシナリオは、最初に対処されてよく、次いで非同期化のシナリオが、時間/周波数追跡の課題および関連するUE挙動の課題をさらに考慮することによって対処されてよい。
Scellのオン/オフ状態がUEにどのように伝達されるかは、UEの複雑性および信頼性に影響を及ぼす。たとえば、DCIを使用してオン/オフ状態を伝達することは、UEがすでにそのような操作を実行することができるので、UEの複雑性を大幅に増大させることはない。さらに、DCIがPcellからのみ送信される場合、UEがScellを常時監視する必要はないので、そのとき、指示を受信するためのUEの複雑性は低いと見なされる。加えて、指示を搬送するために(たとえば、PDCCH/PDSCHのような)既存の信号と類似する信号を使用することは、それらの送信が既存のメカニズムによって十分に保護されているので、信頼できるものと見なされる。
一方、UEが、すべてのアクティブ化されたScellについてのあらゆるサブフレームで、サブフレームがオン状態またはオフ状態にあるかを自律的に検出する必要がある場合、UEの複雑性は大幅に増大したと見なされる。UEの自律検出は通常、RS(たとえば、CRS)および/または(E)PDCCHのブラインド検出を伴い、いくつかの場合では、UEは、さらなる(E)PDCCHデコーディングの試行のためにRSの検出を仮定することが必要になることがある。その結果、UE自律検出の信頼性は、一貫性を有していないことがあり、チャネル品質、ブラインド検出のUE実施、チャネル推定結果、UEとScellとの間の同期精度などのさまざまな要因に依存することがある。要因のいずれかによって生じた検出の見落としは、Scellがオフ状態にあるとUEに誤解されることがある。
したがって、実施形態L1シグナリングは、Scellのオン/オフ状態を示すために実施形態L1手順に導入されてよい。これは、低いUEの複雑性および高い信頼性で任意のサブフレームにおいてScellの高速オン/オフをサポートすることができる(固有の設計による)。
オフからオンへの遷移において時間/周波数トラッキングおよび自動ゲイン制御を可能にするため、時間/周波数トラッキングは、実施形態L1手順が設計されるシナリオ(たとえば、同期または非同期)に大きく依存することがある。時間同期のシナリオが検討される場合、Scellの時間/周波数トラッキングは、Pcellに依存することができ、オフからオンへの遷移中にトラッキングに時間を費やされる必要はない。非同期または粗い同期キャリアが想定される場合、時間/周波数トラッキングを達成するためにある程度の時間が許容されてよく、初期時間/周波数トラッキングのための正確なサブフレームの数は、ディスカバリ基準信号(DRS)設計などの設計に依存する。たとえば、DRS設計が、1つのDRS出現から得られるタイミングが次のDRS出現まで(たとえば、3μs以内)保持されることが可能である場合、そのとき、初期時間トラッキングにゼロのサブフレームが必要とされ、それ以外の場合、2つ以上のサブフレームが必要となることがある。
RF同調(RFがオンであると仮定して)およびAGC設定によって生じた遷移遅延は、研究されてきた。これらの関連する研究から、RF同調およびAGC設定によって生じた遅延が、多くても、2〜3の140μsのOFDMシンボル継続時間であることがあると推定してよい。しかし、140μsの2つのシンボルは、周期的DRS/CSI−RSが送信されることが可能であれば、アクティブ化Scell高速オン/オフの場合に緩い上界であってよい。通常の遅延は、そのような場合には0シンボルであるか、またはいくつかの場合では多くとも1シンボルであってよい。これは、UEが、そのRFおよびAGCを最新のDRS/CSI−RSに基づかせることができるからである。これには、標準化サポートが必要となる、つまり標準がUEに、最新のDRS/CSI−RSに基づいてそのRF/AGCを設定するよう求める必要があり、これが新たなUE挙動であることに留意されたい。通常、DRS周期性は数十ミリ秒であり、CSI−RS周期性は5msおよび数十ミリ秒であるので、少なくともアナログAGCは引き続き有効であり、デジタルAGCは余分な遅延を生じることなくデジタルに調整されることが可能である。要約すると、低いUEモビリティ、同期ネットワーク、および時間の十分な密度を伴う周期的DRS/CSI−RS送信の場合、時間/周波数トラッキング、RF同調、およびAGC設定に必要とされる遷移時間は、ごくわずかであり得るので、簡略化された設計が実現可能であってよい。他の場合、遷移時間を明らかにするために追加の設計が必要とされる。
図8は、レイヤ1手順800の実施形態を示す図である。UEは、Scellの監視を開始するためのインジケータを受信しない限り、DRSまたは周期的CSI−RSまたは周期的CRS(その存在および周期性は構成可能である)を含むサブフレームを除きアクティブ化されたScellを監視しない。UEがシグナリングを受信した後、それは(E)PDCCHを監視し始め、複数のサブフレームのデータを受信することがある。最後に、UEは、それがScellの監視を停止するためのインジケータを受信した後、Scellを監視するのを止める。
低いUEの複雑性および高い信頼性で任意のサブフレームにおいてスモールセルのオフからオンへの遷移をサポートするため、Scellのオフからオンへのインジケータは、多くの実施形態においてUEが常に監視するPcellから送信されてよい。Scellのオンからオフへの遷移の場合は、ある種の暗黙的指示が可能であることがある。たとえば、監視停止インジケータは、特定の時間にわたり(E)PDCCHの不在に基づいて暗黙的であることがある。しかし、いくつかの場合では、オフからオンおよびオンからオフへの指示について、統一的な解決策を有することは、簡単であり有益であり得る。したがって、指示ビットが使用されるように、Scellのオフからオンおよびオンからオフへの指示の両方に明示的DCIメッセージを使用することも検討されてよい。指示ビットがScellに対して設定されると、次にそれはScellがオンになることを示し、それ以外の場合、Scellはオフになる。複数のScellの状態遷移を指示するために、ビットマップが形成されてPcellから送信されることが可能であり、ビットとScellとの間のマッピングは、RRCシグナリングにおいて事前定義されることが可能である。もう1つのビットは、直接にオン/オフ状態を指示することに加えて、Scellの状態変化を指示するためなどの必要に応じて、各Scellごとに追加されることが可能である。これは、同じScellについて、そこにアタッチされたUEが異なる状態(監視中または監視中ではない)を有することがあるので、必要とされることがある。Scellのオン/オフ状態を送信することだけで、インジケータを受信すると強制的に監視を開始または停止するようUEに強制するが、いくつかの場合は、ネットワークがUEに単にそれらの現在の状態を保持するよう求めるのであれば、これは望ましくない。たとえば、ビット1は、UEがそれらの現在の状態を保持し得るか、またはビット2に従って更新し得るかを指示するために使用され、ビットはオン/オフを指示するために使用される。あるいは、Scell識別子は、インジケータと共に搬送されてよい。たとえば、eNBは、Scell1がオンになる、オフになる、またはUEがそれらの現在の状態を保持もしくは反転させ得ることを1または2つのビットで指示してよい。もう1つの実施形態は、状態が反転されるか、またはオン/オフ状態を指示することなく保持される必要があるかどうかを単に指示することであるが、これは、UEが1つのインジケータを見逃した場合に、それ以降正しく機能しないことがあり得るという欠点を有することがある。たとえば、eNBは、UEがそれらの現在の状態を保持もしくは反転させ得るかどうかを1つのビットで指示してよい。要約すると、さまざまな実施形態は、オン切替えとオフ切替え、現在の状態の反転と現在の状態の保持、という可能性のある状態を信号伝達するために提供されることができる。状態の1または複数が、指示されることがある。
上記の設計により、UEは、Pcellからオン状態の指示を受信するとScellのRS/(E)PDCCHを監視し始め、Pcellからオフ状態の指示を受信するとScellを監視するのを止める。オン状態の指示は、明示的DCIシグナリングであるか、またはScellアクティブ化シグナリングであってよい。オフ状態の指示は、明示的DCIシグナリングであるか、またはScell非アクティブ化シグナリングであってよい。オン/オフ状態インジケータは、UEに対して監視インジケータおよび非監視インジケータとしての役割を果たす(ただし、構成されたDRS/CSI−RSを伴うサブフレームは、UEに対してScellがアクティブ化される場合、UEによって常に監視されることに留意されたい)。手順およびUE監視の挙動の1つの実施形態は、図8に示される。監視/非監視インジケータが明示的または暗黙的であってよいことに留意されたい。非監視インジケータの実施形態は、非アクティブなタイマーに基づいてよい。インジケータのもう1つの実施形態は、DRX構成に基づいてよい、つまり、UEがDRXに入ると、それは監視するのを止め、それがオン期間に入りDRXサイクルのアクティブ時間に、それはキャリアを監視する。DRXベースの実施形態、および非DRXベースの実施形態は、組み合わされてよい。監視期間において、UEは、自身またはクロスキャリアの(E)PDCCHスケジューリングに基づいてPDSCHを受信することがある。(E)PDCCHによってスケジュールされたサブフレームにおいて、UEは、PDSCHおよびCRS/拡張RSを監視する。監視期間の他のサブフレームにおいて、1つの設計では、CRSは後方互換性のために引き続き存在することがあるが(つまり、UEのキャリアについての仮定はRel−11と同じである)、別の設計では、CRSは、すべての非PDSCHサブフレームまたはすべての非PDSCH/CSI−RSサブフレームに存在しないことがある(つまり、キャリアは実施形態のキャリアタイプとして機能する)。非監視期間において、UEは、Scell上の構成されたサブフレームでそれぞれ、DRSおよびCSI−RSのみを監視する。しかし、CSI−RSサブフレームで、CRSは、後方互換性のために引き続き存在するか、または実施形態のキャリアタイプとして存在しないことがある。これら以外は、非監視期間中に監視され得る送信はない。しかし、上記のUE監視および非監視動作は、主として、オン/オフを実行するScellのためのものであり、UEが、オン/オフを実行しないPcellおよび他のScellを常に監視することに留意されたい。したがって、UEが、Scellのオン/オフ状態にはかかわりなくScellについてPcell(または別のScell)から指示および/またはスケジューリング情報を常に受信できることが実現可能である。指示/クロスキャリアスケジューリングは、UE固有であってよい。それは、Scellの、次のサブフレームではなく、現在のサブフレームを監視するようUEに伝達するか(データのショートバースト、またはScellチャネルを測定する機会、更新タイミングなどをUEに提供するために有用であることがある)、または特に通知のない限り現在のサブフレームからScellを監視するよう(または監視しないよう、それぞれ)UEに伝達(UEグループ固有の方法ではなく、UE固有の方法でUE監視の挙動を変更するために有用であることがある)してよい。したがって、たとえ明示的DCIが監視を指示していない場合であっても、クロスキャリア指示または監視に関するスケジューリング情報を受信すると、UEは、指示/スケジューリング情報に従って動作する。全体として、これは、ネットワークにより大きい柔軟性をもたらす。PcellとScellとの間のサブフレーム境界が整合されている場合、そのときUEは、Scellサブフレーム(または少なくとも最初のいくつかのシンボル)をバッファに入れる必要があり、その間UEは、Pcell制御シグナリングを検出しようと試みる。しかし、Scellのサブフレーム境界が、Pcellのサブフレーム境界より遅れている場合、そのときUEは、Pcellからの指示/スケジューリング情報を見つけた後にScellをバッファに入れることを開始することができる。
UEは、それがDCIのオフからオンへのインジケータを受信するサブフレーム上のScellのRS/(E)PDCCHの監視を開始することがある。UEがScellから受信するために必要とされる短い遷移時間がある場合がある。同期キャリアおよび周期的DRS/CSI−RS送信の場合には、トラッキング、RF同調、またはAGC設定のために必要とされる時間はない。しかし、1つのOFDMシンボル継続時間は、インジケータ検出のために必要となることがある。つまり、UEは、遷移の第1のサブフレームの第3のOFDMシンボルから開始するScellから受信することがある。一方、UEがScellと同期されず、および/またはRF同調およびAGC設定が必要な場合、それは(E)PDCCHをデコードできるかまたはデータを受信できる前に、ある長い継続時間にわたりScellからいくつかの信号(たとえば、CRS/PSS/など)を受信する必要がある。
実施形態は、フレーム構造が遷移のための2つのOFDMシンボル継続時間に基づいて設計され、Scellサブフレーム境界がPcellサブフレーム境界と整合されるものである。つまり、DCIは、第1のOFDMシンボルのPcellで送信され、DCIのUE検出/デコーディングは、最大1つのOFDMシンボル継続時間を要する。他の遷移時間は必要とされない。次いで、Scell送信は、第3のOFDMシンボルにおいて開始することができる。PDCCHは、このScellサブフレームで送信されることはできないが、EPDCCHは送信されることが可能である。第3のシンボルの前に、レガシー標準による任意の送信でスケジュールされていないREの場合、Scellは、必要に応じて精細な同期、RF同調/再同調およびAGC設定に使用されてよいあらゆるものを送信することができる。
実施形態は、フレーム構造が遷移のための3つのOFDMシンボル継続時間に基づいて設計され、Scellサブフレーム境界がPcellサブフレーム境界と整合されるものである。つまり、DCIは、第1のOFDMシンボルのPcellで送信され、DCIのUE検出/デコーディングは、1つのOFDMシンボル継続時間を要し、次いでScellは、第3のシンボルで信号(データではない)を送信する。データは、第4のシンボルから送信され、制御情報は、他のセル(たとえば、Pcell)から生じることだけが可能である。第3のシンボルでScellによって送信された信号は、精細な同期化が必要である場合、RSを含むことができ、RF同調/再同調およびAGC設定が必要とされる場合、任意の信号を含むことができる。
実施形態は、フレーム構造が遷移のための5つのOFDMシンボル継続時間に基づいて設計され、Scellサブフレーム境界がPcellサブフレーム境界と整合されるものである。つまり、DCIは、第1および場合によっては第2/第3のOFDMシンボルのPcellで送信され、DCIのUE検出/デコーディングは、1つのOFDMシンボル継続時間を要し、次いでScellは、レガシー標準に従って送信される、第5のシンボルでCRSを送信する。データは、第6または第7のシンボルから送信され、制御情報は、他のセル(たとえば、Pcell)から生じることだけが可能である。第6のシンボルの前に、レガシー標準による任意の送信でスケジュールされていないREの場合、Scellは、必要に応じて精細な同期、RF同調/再同調およびAGC設定に使用されてよいあらゆるものを送信することができる。
実施形態は、Scellがアクティブ化された後、UEが各サブフレームを監視することを求める。したがって、UEは、各Scellサブフレームをバッファに入れ(しかし、Pcell DCI検出結果が使用可能になるまで、さらなる操作/処理は必要とされない)、その間、それはPcell DCIをデコードしようと試みる。ScellがオンにされるPcell DCIが検出されない場合、バッファに入れられたサブフレームは廃棄され、それ以外の場合、サブフレームはさらに処理されて、あらゆるシンボルがデータ送信のために使用されることが可能である。
実施形態は、Scellサブフレーム境界を、固定された時間にわたりPcellサブフレーム境界より遅れるようにシフトする。オフセットは、最大遷移時間として選択されることが可能である。たとえば、DCI遷移に1つのシンボル、DCI検出に1つのシンボル、およびAGC設定に1つのシンボルが必要とされる場合、3つのシンボルのオフセットが適用されることが可能である。ScellサブフレームがPcellより3シンボル後に開始しても、Scellは、Scellサブフレーム境界の1サブフレーム前の信号(たとえば、AGC設定のRS)を送信することができる、つまりUEの直後のシンボルがDCI検出を完了することに留意されたい。UEは、DCIが検出された直後に受信を開始する必要があり、サブフレームの最後のシンボルをScellから受信する。次いで、Scellの次のサブフレームが開始すると、UEは、そのAGC(またはタイミング、またはRFなど)を正しく設定させることができ、次のサブフレームは、(E)PDCCH/RS/などを伴う完全なサブフレームである。OFDMシンボルの数に関して固定のオフセットは、ScellがUEに追加されると、RRCシグナリングまたはシステム情報でUEに送信されてよい。UEは、2つのキャリアがそのようなオフセットで構成される場合、任意のクロスキャリア指示のオフセットを適用するものとする。1つの実施形態において、各レイヤ上のセルは、整合されたサブフレーム境界を有するが、スモールセルレイヤ(キャパシティレイヤ、U−LTEレイヤなど)は、固定のオフセットだけマクロレイヤ(カバレッジレイヤ)より遅れている。
代替は、暗黙的インジケータを使用することである。この場合、Pcellは、オン/オフ状態に関していかなる明示的インジケータも送信しない。UEは、あらゆるサブフレームを監視し、このScell上にRSおよび/または(E)PDCCHがあるかどうかを検出する。RSが検出されるが、このUEに対して検出される(E)PDCCHはなく、UEはその測定(CSI測定および/またはRRM測定)を更新することができ、またRSは、時間/周波数トラッキングおよびAGCでUEを補助することができる。このUEに対する(E)PDCCHが検出されるが、復調に使用されるDMRSを除いて検出されるRSがない場合、DMRSがScellのどこか他で検出されたRS(そのようなRSは拡張RSの一部であってよく、後にさらに説明される)または指定されたDRSと疑似の共同設置に信号伝達されてよい場合があり得る。RSが検出され、このUEに対する(E)PDCCHが検出されて、UEはその測定(CSI測定および/またはRRM測定)を更新することができ、RSは、時間/周波数トラッキングおよびAGCでUEを補助することができ、RSはPDCCHおよび場合によってはデータの復調に使用されてよい場合があり得る。
明示的インジケータまたは「暗黙的インジケータ」のいずれの場合も、ネットワークは、どのサブフレームでインジケータが送信されてよいかをさらに制限して、UEの監視時間を短縮することがある。FDD PcellおよびTDD Scell、ならびにFDD PcellおよびTDD eIMTA Scell、ならびにTDD Pcell/Scellなどの場合が検討されてよい。たとえば、ターンオンの遷移は、サブフレーム0(およびサブフレーム5)においてのみ生じてもよく、したがってインジケータはサブフレーム9(およびサブフレーム4)でのみ送信されてよい。2または4サブフレームのような、インジケータとターンオンの遷移との間のより長い遅延もまた、使用されてよい。遅延の後のサブフレームがDLサブフレームではない場合、そのとき、ターンオンは、遅延の後の第1のDLサブフレームで生じることになる。
図4は、適応リソース選択および日和見的送信/測定400の実施形態を示す図である。マクロキャリアは通常、Pcellとしての役割を果たし、オフにはならない。それは、CRSおよび他の共通チャネルを定期的に送信する。UEは一般に、CRSのマクロCC、共通チャネル、他のCCに関連するシグナリング、および場合によってはデータを常に監視する。マクロCCに加えて、UEは、複数のセルを(たとえば、DRSによって)発見しており、それらのうちのいくつかは可能な送信ポイントとしてUEに構成されてよい。ノード1およびノード2は、ライセンススペクトルで動作するスモールセルであってよく、それぞれが2つ以上のCC、たとえばCC1およびCC2を有することがある。それらは、高速バックホールを介して接続されてよい。それらは、長いデューティサイクルでDRSを定期的に送信することがある。それらは、測定/送信が必要とされない限り、非DRSバーストでオフにされてよい。たとえば、マクロは、次のサブフレームにおいて(0サブフレーム、1サブフレーム、またはさらに多くのサブフレームの遅延で)、ノード1および/またはノード2がCC1/CC2でRSおよび/またはデータを送信することがあると指示してよい。次いで、ノードは、オンにされてよく、UEは、監視およびCSIレポートのフィードバックを開始する。
チャネル品質、干渉協調目的、負荷分散/移動などに応じて、動的ポイント選択(DPS、または動的ポイントブランキングの略DPB)が実行されてよい。Rel−11 CoMPで使用されるDPSとは異なり、ここで、セルが選択されない場合に、RS送信はオフにされてよく、セルが選択される場合に、RS送信はオンにされてよい。スケジューリング情報は、マクロまたはいずれかのセルからであってよいが、シグナリングは、次の数個のサブフレームのセルのサブセットにおいてなど、UEがどのようにスケジューリングを受信することがあるかを指示するために、送信側セルから送信されてよい。同様に、セルは、アンライセンススペクトルのセル(たとえば、ノード3 CC3およびノード3 CC4)を監視するようUEにさらに指示することがある。これらのセルは一般に、周期的測定を使用しないので、非周期的な測定がリンク適応機能を提供するためにトリガーされてよい。通常、測定は、アンライセンスセルでのデータ送信に先行することがあるが、それらはまた、セルが選択される場合に同時に送信されてよく、場合によってはより高いデコーディングエラー確率を伴うか、または測定結果がネットワークにより取得されるまで控えめなデータ送信を伴う。
図5は、リンク適応の要求に応じたCSI測定/フィードバックの設計の実施形態の方法500を示す図である。図5において、CC1は、UEが監視しているキャリアであってよい(たとえば、CC1はPcellまたはアクティブ化されたScellであってよい)。CC2は、日和見的オン/オフセルであり、CC1との高速バックホールを有する。CC2によって送信されるCSI測定およびレポートのDL RSは、それが選択されていない場合にはないことがある。CC2での送信をサポートするため、CC1は、CC2の非周期的CSIトリガーを送信することがある。同時に、CC2は、RS送信を開始することがある。トリガーを受信すると、UEは、CC2(および場合によってはデータ)の監視を開始する。非周期的CSIレポートが生成されて、ネットワーク(たとえば、CC1)に送信されてよい。CSIレポートにより、CC2は、その送信のためのリンク適応を適宜実行することができる。次いで、UEとCC2との間の操作は、CSI測定の周期的RSが送信されることがあり、周期的CSIレポートが実行されることがあるような既存のものと類似してよい。あるいは、UEは、RSの存在を決定するためにRS検出に依存することがある。たとえ非周期的トリガーが現在の仕様で定義されているものを再使用することがあるとしても、それは引き続き従来のシナリオにおけるようなさまざまUEの挙動に至り、UEはそのCSI測定のRSを受信しているが、測定レポートはトリガーが受信されるまで生成またはレポートされないことがあることが分かる、一方、実施形態のシナリオにおいては、UEはトリガーが受信されるまでそのCSI測定のRSを受信しないことがある。
非周期的CSIトリガーは、既存のものより多くの情報を含むことがある。たとえば、それは、少なくともUEがどのくらい長くCC2を監視することがあるかをUEに伝えることがある(たとえば、それは、少なくとも5つのサブフレームを監視するようUEに伝えることがあるが、第5のサブフレームでデータを引き続き受信しているUEを除いて、UEはそれらの5つのサブフレームの後に監視を継続することができる)。オン切替えまたはCC2は、1つのUEのみのものではないことがあり、複数のUEが、トリガーを受信する必要があってよい。この場合、グループDCIは、複数のUEによる測定およびレポートをトリガーするために使用されてよい。トリガーはまた、2つ以上のセルを指定するために使用されてよい。たとえば、それは、いくつかのセルを監視するようUEのグループに依頼することがある。
図6は、U−LTEで動作している、リンク適応の要求に応じたCSI測定/フィードバックの実施形態のシステム600を示す。CC1は、UEが監視しているセルラーセルであってよく、CC2は、アンライセンスキャリアで動作し、CC1との高速バックホールを有する(たとえば、CC1およびCC2は共同設置される)日和見的オン/オフセルであってよい。一般に、CC2によって送信されるCSI測定およびレポートのDL RSは、それが選択されていない場合にはない。加えて、CC2は、一定期間にわたりアンライセンスキャリアで送信を感知しなくなるまで送信することができない、つまりCC2はチャネルを使用する前にクリアチャネル評価(CCA)を実行する必要がある。
CC2での送信をサポートするため、最初に、CC2は、サブフレームの最後の数個のOFDMシンボルでCCAを実行してよい。チャネルがクリアである場合、そのときCC1はCC2の非周期的CSIトリガーを送信することがあり、それ以外の場合、CC2は、サブフレームの連続番号にわたりCCAを繰り返すことがある。一般に、トリガーは、成功したCCAに続くサブフレームのそのPDCCHにおいてCC1によって送信され、次いでUEは、多くても数シンボルの継続時間でトリガーを検出してデコードすることがある。次いで、トリガーの最後以降のそのサブフレーム内のシンボルxから、CC2はRS送信を開始してよい。トリガーを受信すると、UEは、CC2(および場合によってはデータ)の監視を開始する。非周期的CSIレポートが生成されて、ネットワーク(たとえば、CC1)に送信されてよい。CSIレポートにより、CC2は、その送信のためのリンク適応を適宜実行することができる。実施形態において、CC2は、CCAの後のチャネルを予約する必要があってよい。CC2はまた、トリガーが送信されるサブフレームの最初の数シンボルまでCCAを実行し、CCAの直後にRSを送信してよい。トリガーは、代わりにCC1のEPDCCHで送信されてよく、これはサブフレームの最後のシンボルを占有するが、通常は最初の数シンボルではない。この場合、トリガーを含むCCAおよびEPDCCHは、1つのサブフレームで行われてよい。次いで、RS/データ送信は、EPDCCHの後のサブフレームからのみ開始することができる。UEが、EPDCCHを検出してデコードし、CC2の監視に備える時間を有することを確認するため、RS/データ送信は、そのサブフレームの最初の数OFDMシンボルを避けることがある。CSI−RSは、DL RSの適切な候補であってよい。あるいは、CRSが使用されることになる場合、それはそのサブフレームの第2のスロットでのみ送信されてよい。
図8のような上記の説明では、CCAがサブフレームの最後にあり、次のサブフレームがCCAを行わず制御/データ送信のみを開始するという仮定に基づいているが、サブフレーム境界の定義はまた、CCAがサブフレームの始めにあると見なされるように変更されることも可能であることが指摘されるべきである。結果として得られるフレーム構造は、PDCCH/EPDCCHが関連付けられているOFDMシンボルの範囲が縮小されることを除いて、類似している。この変更は、フレーム構造の上記およびすべての下記実施形態に適用可能である。
RSおよび場合によってはデータ送信が、CC2のサブフレームの最初の数シンボルで生じないことがあることに留意されたい。言い換えれば、CC2がこの手順を開始するごとに、数シンボルが失われることがある。そのような日和見的送信が頻繁に生じ、各送信が長くない場合、オーバーヘッドは高いことがある。あるいは、CC2は、図7のシステム700によって示されるように、CC1から時間シフトされてよい。簡略にするため、シフトはスロットであってよいが、それは1または複数のOFDMシンボル継続時間のような他の継続時間である場合がある。次いで、RSおよび場合によってはデータは、トリガーが送信された直後にCC2によってサブフレームで送信されることが可能である。UEは、(CC1サブフレームタイミングに基づいて)CC1からトリガーを受信し、それは、RSおよび場合によってはデータに対するその直後にCC2のサブフレームをバッファに入れることを開始する。ライセンスキャリアは、同じサブフレーム境界を有することがあり(許容可能なタイミングエラーの傾向がある)、アンライセンスキャリアは、ライセンスを基準タイミングとして使用するが、サブフレーム境界の(場合によっては共通の)シフトを伴う。したがって、ネットワークおよびUEが2つのタイミング(関連しているが)を保持することを犠牲にして、アンライセンスサブフレームは十分に利用されることが可能である。
実施形態において、DL RSは、動的オン/オフスキームにより良好に適させるための機能拡張であってよい。RRM測定に一般に使用されるDRSの場合、U−LTEシステムのようなシステムにおいて、それらは、機会が存在するかどうかに応じて、周期的に送信することができないことがある。この課題を解決するための1つの方法は、トリガーベースのDRS(引き続きDRSと呼ばれるかまたは他の何らかのRSと呼ばれてよい)送信、測定、および/またはレポートを使用することである。言い換えれば、DRSは、eNBが送信機会を捕らえた後に限り送信されることがあり、eNBは測定を実行するためにUEに通知することができる。この場合、ネットワークは、UEがこのトリガーの例についてRRM測定をレポートすることもあるかどうかの別のインジケータを提供してよい。
DRSバーストに含まれるいくつかの信号はまた、CSI測定、トラッキングなどに使用されてよい。それでもなお、Scellがオンになるとき、旧式のCSIのみが使用可能であるという事態が引き続き生じることがある。CSI測定のための拡張RSが使用されてよい。RSは、トリガーの後の最初サブフレームで可能な限り早期に生じることがある。RSは、フルパワーで送信されてよい。RSは、全帯域幅を占有することがある。適切なミューティング/直交化は、CRSのPDSCHミューティング、非ゼロパワーCSI−RSに対するゼロパワーCSI−RS、重複したREの異なるセルの巡回シフトのようなRSのSINRを改善するために使用されてよい。1つの例は、サブフレームの最初のシンボルでの、巡回シフトされた拡張CSI−RSである。そのような拡張RSは、CSI測定精度およびトラッキングパフォーマンスを大幅に高めることができる。この拡張RSは、後においてさらに説明される。そのような拡張RSにより、時間領域内のRSの密度は、信頼性のあるCSI測定を保証するために非常に高くする必要はなくなる。干渉測定を考慮に入れるため、IMRはまた、CSI−IMRまたは巡回シフトベースのIMRのような、サブフレームの最初のシンボルで構成されてよい。そのような拡張RSは、あらゆるデータ搬送のサブフレームに出現する必要はないが、少なくとも、これらが送信されることが可能なオン切替え後の初期サブフレームの場合を除く。それらはまた、オン切替え後で、オフ切替え前に周期的であることが可能である。
たとえ拡張RSであっても、オン切替え後の最初の数サブフレームにおいて、最新または正確なCSIは使用可能ではないことがある。ネットワークは、(オープンループMIMO、送信機多様性のような)控えめなMCSおよび送信スキームのような、控えめなスケジューリングおよび送信に依存することがある。MCSおよび送信スキームは、クローズドループMIMOまたはMU−MIMOのような、より信頼性の高いCSIが使用可能になった後に更新されてよい。送信モードの変更は、必要に応じて、DCIで指示されるか、またはCSI可用性遅延に関連付けられている固定の遅延(たとえば、5ms)として指定されてよい。
アンライセンスキャリア上のネットワークノードは、チャネル使用を定期的に監視する必要があり、UEはこのために構成されることがある。これらの目的のため、これらのセルは、いくつかの時間/周波数リソースであらゆるものを送信するわけではないことがある。同じオペレータによって制御されるセルの場合、それらは同時にミュートすることがあり(すべてのチャネルで広帯域、通常WiFiチャネルに整合)、UEは送信を行うことはない。これは、周期的に行われてよい。ブランクのサブフレームパターンが使用されてよいか、または、スロット/シンボル、またはそれらの混合のような、より小さい時間細分性が使用されてよい。eICICに定義されているような既存のブランキングパターンは、再使用されてよいが(およびシグナリングメカニズムも同様)、オールモストブランクサブフレーム(ABS)の代わりに、ブランクサブフレームが使用される。セルはミュート継続時間に感知し、それらは他のU−LTEシステムまたはWiFiシステムによる送信を感知することがある。統計は、記録されて、U−LTEシステムにおけるリソース割り当て/回避を協調するため、およびWiFiシステムの対話にアクセスするためにネットワークによって使用される。
これまで見てきたように、低周波数または高周波数で、ライセンスまたはアンライセンスのスペクトルでキャリアの動的オン/オフをサポートするため、またはアンライセンススペクトルでLTEと類似のシステムをサポートするため、拡張RSおよび関連する実施形態のUE挙動は重要である。さらなる説明がここで行われる。実施形態において、拡張RS(eRS)は、コンポーネントキャリアの全帯域幅を占有することがある。RSは、図9Aに示されるように、サブフレーム900の最初のOFDMシンボルに位置してよい。RSは、周波数領域においてハイパワーおよび高密度で送信されてよい。RS伝搬サブフレームは、キャリア送信のためにオンにされると直ちに送信されてよい。キャリアのオン切替えがUEの観点からのものであってよいことに留意されたい。キャリアのオン切替えは、クロスキャリアスケジューリング方法または、非周期的CSIレポート要求のような他のトリガー方法を使用して別のキャリアによって指示されてよい。オン切替えはまた、UE自律検出によって暗黙的に指示されてよい。RSは、UEが時間/周波数トラッキング、RF再同調、およびAGC調整を迅速に実行するのを補助するように設計されてよい。トリガーを受信すると、UEは、時間/周波数トラッキングを実行する。この目的のため、RSは、あらゆるREを占有することがある。再使用が、スモールセルのクラスタ内、または近隣のスモールセル内の潜在的な課題となる場合、再使用は、異なるセルからの異なる巡回シフトを適用することによって行われてよく、セルはすべて、図9Bのサブフレーム902に示されるものと同じスクランブリングシーケンスで送信することができる。セルが厳密に時間同期される場合、複数またはすべてのセルは、いくつかのREで1つの共通の巡回シフトで送信してよく、よりよく時間を追跡するようにそれらの送信がUEによってアグリゲートされることが可能になっている。他のREおよび/またはすべてのREでは、セルはそれらのRSをそれらの割り当てられた巡回シフトで送信してよいことに留意されたい。
キャリアとUEとの間のタイミングエラーが重大ではない(たとえば、巡回プレフィックス長の範囲内)場合、eRSは、UEがFFTウィンドウを決定するのを補助するためにPSSまたはCRSのような同期化のためのいかなる信号も搬送する必要はなく、その代わりに、それはUEが適切なデジタル処理で復調のためにUEによって使用されることが可能なDMRS(または同様のもの)、もしくはCSIフィードバックに使用されることが可能なCSI−RS(または同様のもの)であってよい。周期的PSS/CRS/DRS送信を伴うキャリアは、CRS/DRS周期性が長すぎない場合、このカテゴリに分類される。しかし、キャリアとUEとの間のタイミングエラーがCP長より大きい場合、UEがFFTウィンドウを決定して、詳細な同期を達成するのを補助できる信号は、eRSに含まれる必要がある。信号は、PSSと類似の信号、またはCRSと類似の信号であることが可能である。1つの実施形態において、信号は、サブフレームの最初の数シンボルに集中されたDRSにすることができる。1つの実施形態において、1または複数のPSSと類似のシーケンスは、eRSシンボルに存在するか、または1つのサブフレーム内の2つ以上のeRSシンボルに分散するか、または2つ以上のeRSサブフレームに分散することができる(たとえば、同期化を達成するためにUEの1つのグループの1つのサブフレーム内の最初のシンボルの1つのPSS)。長時間にわたりPSS/CRS/DRS送信を伴わないキャリアは、このカテゴリに分類される。たとえば、周期的DRSが構成されていないアンライセンスキャリアである。もう1つの例は、周期的DRSが構成されていない日和見的ライセンスキャリアである。
UEが周波数トラッキングを実行するのを補助するための実施形態は、拡張RSをサブフレームの2つのOFDMシンボルで送信することである。2つのシンボルをさらに遠く隔てることで、それに応じて周波数トラッキングのパフォーマンスもさらに良好になる。第1は、サブフレームの最初のシンボルに置かれてよい。第2は、サブフレームの最後の使用可能なシンボルに置かれてよい。ライセンスキャリアの場合、これは、図9Cに示されるように、サブフレーム904の最後にあってよい。しかし、ネットワーク/UEがリッスンを実行する必要があるアンライセンスの場合には、サブフレームの最後のシンボルはリッスンに使用されてよく、RSは、図9Fのサブフレーム910に示されるように、これの直前に置かれてよい。RS伝搬シンボルを遠く隔てておくことによって、良好な周波数トラッキングのパフォーマンスをもたらすことができる。しかし、周波数トラッキングの精度が、2つのRS伝搬シンボルを相互に近づけることで満足できる場合、第2は、トラッキングがより早く行われるように、第1に近づけて配置されてよい。たとえば、図9Eのサブフレーム908に示されるように、第2は、次のスロットの最初のOFDMシンボルに配置されてよい。正確にどこに配置するかは、要件およびオフ継続時間に基づいてドリフト率を計算することによって導くことができる。eRSの第2のシンボルは、eRS REによって単独で占有されなくてよく、いくつかのREは、それぞれ図9Cおよび9Dのサブフレーム904および906によって示されるように、データ送信または他の目的のために使用されてよい。これらの実施形態は、組み合わされてよい。
拡張RSにより、サブフレームは、自己完備型になることがある。言い換えれば、サブフレームは、トラッキングおよびAGC調整および場合によっては復調のために異なるサブフレームの他のRS(たとえば、CRS)のRSに依存する必要がなくなることがある。DRSは引き続き、低負荷サイクルで周期的に、またはネットワークトリガーに基づいて非周期的に、ときおり使用されてよく、DRSは、粗い時間/周波数トラッキング、RRM測定、およびAGCをもたらしてよい。DRSポートと拡張RSポートの間の疑似の共同設置関係は、UEが拡張RS(またはDRS)のためにDRS(または拡張RS)を使用して以前達成されたトラッキング/測定/AGCを利用できるように指定されてよい。拡張RSはまた、周波数トラッキングを完了するために第1および第2のサブフレームの最初のOFDMシンボルに依存するように、連続サブフレームに配置されてよいが、それでは第1のサブフレームは完全に自己完備型ではないことがある。
そのような自己完備型のサブフレームは、あらゆるデータサブフレームに必要なわけではない。特にそのようなサブフレームは、より高いオーバーヘッドを有することがある。加えて、UEが自己完備型のサブフレームからトラッキングおよびAGCを取得した後、UEは、少なくとも数サブフレームの継続時間にわたりトラッキング/AGCを保持することができ、DMRSのみが復調に必要とされてよい。したがって、サブフレーム、自己完備型サブフレーム、および依存型サブフレームの2つ以上のタイプがあってよい。依存型サブフレームは、単独機能することができず、これはネットワークに固有の疑似共同設置の関係を使用して別のサブフレームのRSに基づいてチャネル特性を導き出す必要がある。UEは、キャリアがオンになるごとに、第1のサブフレームが自己完備型サブフレームであり、その後のすべてのサブフレームが依存型サブフレームであると仮定することがある。しかし、後のサブフレームはまた、トラッキングパフォーマンスを保持するために、自己完備型サブフレームであってよい。次いで、自己完備型サブフレームの出現は、周期的(5または10msごとに1回のように、事前構成される)か、または非周期的(物理レイヤまたはMACレイヤシグナリングによる)として信号伝達されてよい。自己完備型サブフレームの出現はまた、図9Gのサブフレーム912によって示されるように、UE自律検出に委ねられてよく、ここでトラッキングのためのeRSは、数サブフレームに1回だけ送信されるが、データサブフレーム(依存型サブフレーム)はeRSを含まないことがある。しかし、後の出現におけるeRS送信は、後の出現が、スロードリフトの理由から非常に精細な調整のために限って使用されるので、第1の出現ほど高い周波数領域密度を有する必要はないことがある。
拡張RSはまた、MIMOサポートにその時間/周波数/巡回シフトリソースのうちのいくつかを使用することがある。たとえば、巡回シフトは、1つのセルからさまざまなアンテナポートに関連付けられているチャネル条件を指示するために使用されてよい。したがって、1つのREにおいて、セルは2つ以上の巡回シフトを送信することがある。合計送信電力は、ポートにわたり一様に分割されてよい。
CSI測定は、RSの受信時に拡張RSに基づいてよい。1シンボルの拡張RSは、妥当なCSI測定に十分であってよく、UEは可能な限り迅速に測定をレポートすることがある。1シンボルの拡張RSが十分ではない場合、拡張RSのもう1つのシンボルが追加されてよく、それは待ち時間を短縮するために第1のシンボルの次であってよい。
拡張RSのスクランブリングシーケンスは、DMRSシーケンスであってよく、そのようなDMRSは、図9Hのサブフレーム914に示されるように、eDMRSと呼ばれてよい。eRSは、DMRSシーケンスを使用することがあるし、または使用しないことがあり、したがって、eDMRSの一部であってよし、または一部でなくてよい。プリコーディングは、図9Iのサブフレーム916に示されるように、eDMRSの一部または全部に実行されてよい。より高いランクを指示するRSはまた、設計されることが可能である。そのような拡張DMRSは、複数のセクションを含むことがあり、あるものはトラッキング/AGCのみに使用されてよく、他のいくつかは、PDSCHの復調に使用されてよい。たとえば、第1のOFDMシンボルのいくつかのREにeRSが存在することがあり、一方で第1のOFDMシンボルの他のREにeDMRSが存在することがある。それらのeRS REは、中央の6つのRBまたは固有のRBに位置していることがある。eDMRSは、UE固有、またはセル固有として設計されてよく、後者の場合、ネットワークは、UEに、それがどのDMRSを復調に使用するかを信号伝達することがある。ある意味において、DL RS設計は、UL RS設計と似ていることがある。たとえば、図9Iにおいて、複数のプリコーディングがいくつかのeDMRS REに適用され、このサブフレームまたは次のサブフレームのPDSCHについて、各PDSCHは、プリコーディングインデックスに関連付けられてよく、UEは関連付けられているeDMRSを復調のために使用することができる。プリコーディングは、すべてのサブフレームで共通であってよく、これは特定のビーム形成方向をカバーするために限られた数の定義済みのプリコーディングベクトル/マトリクスを有することがある(たとえばすべての可能な方向をカバーするために、合計12のプリコーディングベクトル/マトリクス)。したがって、eDMRSは、それらのプリコーディングベクトル/マトリクスおよびランクに従ってインデックス付けされてよく、(E)PDCCHによってスケジュールされるPDSCHは、UEが復調に使用するeDMRSインデックスで指示されることになる。CSI測定およびフィードバックはまた、これらのeDMRSに基づいてもよく、UEは、データ速度を最大化すると期待されるeDMRSインデックスをレポートする、つまり、UEは、非プリコード化RSに基づいてプリコーディングおよびランクを仮定することによってデータ速度を推定する必要はなく、代わりに、これは複数のプリコード化RSを測定することによってデータ速度を推定する。あるいは、プリコーディングベクトル/マトリクスは、事前定義されないことがあり、UEは、あるサブフレームから他のサブフレームまで仮定しないことがあり、eDMRSは不変のままである。
実施形態は、さまざまなシナリオに適用されてよい。サブフレームレベルのスモールセルのオン/オフの場合、DRSが構成されていないか、DRS周期性が長いのであれば、eRSは、時間同期化、チャネル推定、測定、CSIフィードバック/などに使用されることが可能である。セルがオンになるとき最初のサブフレームにおいて、eRSは、可能な限り迅速に、UEがタイミング/AGCなどを取得するのを補助することができる。この場合、eRSは効果的に、DRSの役割を果たすことができるが、柔軟性を伴う(たとえば、非周期的に送信される)。次いで、eDMRSは、復調/CSIフィードバックなどに使用されることが可能である。DRSが十分な短い周期性で構成され、タイミングが課題ではない場合、eDMRSは構成されることができる。アンライセンス帯域で動作するLTEの場合、概して周期的DRSがあることは不可能であり、eRSは要求に応じて非周期的に送信されることが可能であり、これはタイミングのためのPSSと類似の信号およびチャネル推定、測定、CSIフィードバックなどのための追加のRSを含むことがある。eRSはまた、レガシーDMRSを置き換えるために使用されてもよいeDMRSを含むことがある。加えて、高周波数帯域で動作するLTEの場合、eRSは、タイミング同期のためのPSSと類似の信号、トレーニングとフィードバックを組み合わせるプリコーディングおよび受信のためのセル固有/UE固有のeDMRS、ならびにデータ復調のためのセル固有/UE固有のeDMRSを含むことがある。
さらに、可変継続時間RS(VDRS)と呼ばれるRSの実施形態の設計は、上記のeRS実施形態、フレーム構造実施形態、および測定/手順実施形態に導入されることが可能である。VDRSの実施形態の設計は、コンポーネントキャリアの動的オン/オフ、動的キャリア選択、U−LTE動作、およびmmWave動作を含むさまざまなシナリオに適用されることが可能であるが、これらに限定されることはない。一般的に言えば、VDRSは、必ずしもOFDMシンボル継続時間の倍数ではない継続時間で送信または受信されることが可能なRSであるが、受信機は引き続きRSを検出することができる。詳細は、後において示される。
U−LTEにおいて、制御/データ送信は、サブフレームの第1のOFDMシンボルから開始することがある。しかし、サブフレームで送信するために、キャリア感知は、サブフレームが開始する前に実行される必要があることがある、つまり、eNBは、サブフレームが開始する前にチャネル使用されることが可能か可能ではないかを決定する必要がある(法的CCAおよびバックオフ要件に従う)。しかし、eNBが、チャネルは使用可能であると決定する場合、これはチャネルを占有するために特定の信号を送信することによって直ちにチャネルを予約する必要があり、そうしない場合、その他のノード(たとえば、WiFi AP)はU−LTEサブフレームが開始する前に送信を開始することがある。実施形態において、eNBは、これがチャネルが使用可能であると決定した直後にRSを送信することがある。しかし、通常は制御/データ送信は、次のサブフレームの第1のシンボルに延期される必要があるので、RSの継続時間は、RSの開始時間が感知結果ごとに異なる可能性があるので、あらかじめ定められることが不可能であり、固定ではなくなる。言い換えれば、可変長のRSが必要とされてよい。
図10は、従来技術の基準信号の方法に関する問題を示すフレームのシステム1000の図である。システム1000は、各々データ送信期間1002に関連付けられている2つのフレーム、ミュート期間1004、ならびに感知および予約期間1006を含む。データ送信期間1002は、時間「A」マイクロ秒を占有することがある。ミュート期間1004は、1ミリ秒の1つのサブフレームを占有することがある。送信および予約期間1006は、数十のスロットを含むことがあり、スロットのうちのいくつかは感知に専用であり、いくつかはtx予約信号のためのものである。予約信号の送信は、「任意の」時間に開始することがある。しかし、OFDMシンボルのUEタイミングは、送信がOFDMシンボルの厳密に最初に開始しないことがあるので、感知スロットまたはeNBタイミングと整合しないことがある。
しかし、開示される可変継続時間基準信号(VDRS)は、これらの問題を克服する。
図11は、VDRS1100の実施形態を示す図である。VDRS1100は、1つのベース信号(SVDRS)の3つのレプリカを伴う1つのOFDMシンボルを含むことがある。VDRSの省略されるかまたは完全なシンボルが送信されることが可能である。たとえば、送信は、OFDMの最初ではない時間1102まで開始しないことがある。VDRSの一部を取り込むUEは、部分1104がベース信号の少なくとも1つの完全なレプリカを含む限り、これを検出することができる。複数のアンテナポートは、直交巡回シフトまたはFDMを通じて多重化される。VDRSは、eNBの予約信号としての役割を果たすことがある。UEはまた、VDRSを使用して、アンテナポートチャネル推定を実行することも、複数のSVDRSに基づく周波数推定を実行することも、FFTタイミングウィンドウ調整推定を実行することもできる。
図12Aにおいて、U−LTEのVDRSのフレーム1200の実施形態が示される。感知結果に基づいて、ノードは、これが、サブフレームnの第2のスロットの第6のOFDMシンボルの終わり前にチャネルの占有を開始することができると決定する。第7のシンボルの開始まで待つことなく、ノードは、VDRSの送信を開始することができる。次いで、チャネルを検知している他のノード(たとえば、WiFiノード)は、送信を行わない。次いで、ノードは、次のサブフレームの開始までVDRSを送信することができる。UEのような受信側ノードは、構成済みのVDRS開始時間ウィンドウ以来潜在的VDRS送信を監視することが求められる。UEは、VDRSの開始からVDRSを正確に取り込むことができないことがある、つまりこれは、VDRSの何らかのある一部を逃すことがある。しかし、UEは引き続き、VDRSの不完全な部分のみに基づいてVDRSを検出することができることがある。VDRSのこの特殊な特性は、VDRSの特殊設計に由来するものであり、これについては後において詳細に説明される。
VDRSのフレーム1202の実施形態は、図12Bにおいて示され、これはVDRSが1つのOFDMシンボル継続時間より短いことが可能であることを示す。VDRS周期係数がMである場合、UEがOFDMシンボル継続時間の1/Mほどの長さの継続時間でVDRSを取り込むことができる限り、およびノードに関してUEのタイミングエラーがOFDMシンボル継続時間の+/−1/(2M)ほどの大きさである限り、UEはVDRSを検出して、ノードからタイミングを取得することができる。
VDRSは、U−LTEについて以前説明された実施形態に適用されることが可能である。たとえば、図12Cにおいて、実施形態のシステム1204は、VDRSがトリガリングメカニズム(縮尺どおりには描かれていない)と共に使用されることが可能であることを示す。CC1は、たとえば第1のOFDMシンボルでトリガーを送信することがあり、UEは、トリガーを受信して、しばらくの間、たとえばシンボル継続時間の約半分の間、受信した信号を処理することがある。CC2は、第1のシンボルからVDRSを送信し、次いで第4のシンボルからRS/データを送信することがある。この場合、UEは、第3のシンボルの終わりまで約1.5シンボルからVDRSの取得を開始することができる。異なるUEは、トリガーの処理を終了する異なる機能を有することがあるので、異なるUEは、異なる時点からVDRSの取得を開始することがあるが、これが十分に長いVDRSを取得することができる限り、これはVDRSを検出することができることに留意されたい。
図12Dは、トリガーおよびサブフレーム境界オフセットを伴う場合に適用するVDRSの実施形態のシステム1206を示す。
U−LTEの場合におけるVDRSは、チャネルが使用可能であるときにチャネルを予約するために有用であるだけでなく、UEが時間/周波数同期を取得し、チャネル推定を実行し、RRM/CSI測定を実行するなどのためにも有用であることが可能である。VDRSは、eRS設計と組み合わされることが可能である。
VDRSはまた、たとえチャネルを予約するために日和見的キャリアが必要とされない場合であっても、ライセンスキャリアによる動的オン/オフの場合に有用である。実施形態において、日和見的キャリアは、クロスキャリアスケジューリングに依存する。このシナリオにおいて、日和見的キャリアのサブフレーム境界は、シフトされることがあるし、またはシフトされないことがある。いずれにしても、VDRSは、U−LTEの場合と同様に送信されることが可能である。理由は、日和見的キャリアとUEまたはスケジューリングキャリアとの間の起こり得るタイミングエラー、スケジューリングシグナリングをデコードするUEの不確実な継続時間、(AGC設定、RF再同調、トラッキングなどのため)新たにオンにされる日和見的キャリアを取得するUEの不確実な継続時間などを含むことができる。一方、日和見的キャリアが自己スケジューリングに依存する場合、VDRSはまた、データサブフレームに先立って送信されるか、またはデータサブフレームに埋め込まれることも可能であり、UEがVDRSに基づいてオン/オフの検出、タイミング/周波数トラッキングなどの取得などを行えるようにする。周波数トラッキングがVDRSの1つの送信に基づくことがあるが、正確に言えば、VDRSの2つ以上の送信が使用されることが可能であることに留意されたい。
図12Eは、VDRSの周波数領域送信1208、およびVDRSの時間領域送信の実施形態を示す。この例において、VDRS周期係数は2である。周波数領域において、VDRSは1つおきのREに出現し、ブランクのREを補償するために3dBの出力増大が適用されることが可能である。時間領域において、VDRSは、OFDMシンボルの一部のみを占有する(波形の実線部分で示される)。VDRSが全OFDMシンボルに及ぶ場合、信号波形の後半は、前半の正確な繰り返しになるであろう。一般に、UEは、波形の正確な開始または終了を取り込むことができないが、これは、(2つのうちの)1つの完全な波形が含まれるように、そのFFTウィンドウを配置する柔軟性を有する。したがって、UEは引き続き、部分的に受信されたVDRSを検出することができる。VDRS送信が、全シンボル継続時間に及ぶことがあるし、または及ばないことがあることに留意されたい。CPは、VDRSには必要とされない。
周期係数がMである場合、VDRSは、周波数領域においてM個のREごとに1回送信され、時間領域においてそれ自体をM回繰り返す。これは、通常のもののM倍の間隔のサブキャリアとして効果的に見られることがある(いずれの場合も、DCは同じ位置にあり、送信のために除去される)。UEが少なくとも1つの完全な波形を含む信号の一部分を取り込むことができ、UEが、以前取得した粗い同期化または仮定のいずれかによってタイミングの曖昧性を解決することができる場合、UEは、VDRSを検出して精細な同期化を取得することができる。Mはまた、1にすることもできる。Mが分数であってもよく、この場合、VDRS送信のために複数のOFDMシンボルが1つの延長されたシンボルとして結合されることに留意されたい。しかし、ノードおよびUEは、(たとえば、標準化および/またはRRC/PHY構成により)リソースおよびVDRSの信号形式の共通の理解を有するべきである。
VDRSは、eRS/eDMRS設計の1または複数の実施形態と組み合わされることが可能である。
VDRSはまた、mmWave通信において有用である。一例として、mmWave OFDMシンボル継続時間は、短いことがあり(現在のLTEにおいて1msより短い、たとえば、10μs)、したがってそのCPもまた短い(たとえば、1μs)。これは、UEとmmWaveセルの間のタイミングエラーに対して、UE受信をさらに脆弱なものにすることがある。たとえば、UEはそのPcellに同期化され、PcellおよびScellは、わずか数マイクロ秒ほど、たとえば+/−3μsのタイミングエラーで同期化される。これは、マイクロ波通信には十分である。しかし、Scellが、より短いCP長、+/−3μsで動作しているmmWaveセルである場合、タイミングエラーはCP長をかなり超えることがある。この場合、VDRSは、送信されることが可能である。VDRS周期係数が2である場合、UEは、上記の例におけるタイミングエラーが5μsほどの大きさである限り受信することができる。
VDRSの設計は、以下のように説明される。
実施形態において、VDRSは、可変継続時間の信号であり、ベース信号の巡回拡大によって生成され、シンボルの開始および終了タイミングに関連する各時間インスタンスにおいてVDRSの位相は、決定性である。位相は、p(t)のような、各シンボル内の時間の確定関数であり、ここでtは0(シンボル開始時間に対応する)からT(シンボル終了時間に対応する)であり、p(t)はtにおいて決定性であり、関数は送信機および受信機の両方に知られている。以下に示される式は、そのようなものの例である。したがって、SVDRSと呼ばれるベースバンドVDRSの実施形態は、以下のとおりである。
アンテナポートが巡回シフト多重である場合、および
アンテナポートが周波数分割多重(FDM)である場合。
この式において、Pは構成されたアンテナポートの合計数を示し、TはVDRSの送信継続時間を示し、Mは周期係数を示し、Cpは巡回シフトの量を制御するアンテナポート固有の設計パラメータを示し、akはセル固有のスクランブリングシーケンスを示す。ダウンリンクスロットのOFDMシンボルl内のアンテナポートp上の時間連続信号
は、次の式によって定義される。
0<=t<(NCPJ+N)×T5の間、
および
である。変数Nは、Δf=15KHzサブキャリア間隔の場合、2048と等しく、Δf=7.5KHzサブキャリア間隔の場合、4096と等しい。時間連続信号に関する追加情報は、参照により本明細書に組み入れられる、3GPP TS36.211 V12.60(2015−06)、Technical Specificationに見出されることがある。
VDRSは、1/M OFDMシンボル長の継続時間を有する1つの基本信号SVDRSの1または多数のレプリカから成る。ノードにおいてMを適正に選択することにより、これは、VDRSを受信するUEがSVDRSの少なくとも1つの完全なコピーを取得できることを保証することができる。SVDRSでのFFT操作は、結果として、アンテナポートチャネル推定、1または多数のSVDRSに基づく周波数推定、FFTタイミングウィンドウ調整推定などを容易にする直交サブキャリアをもたらす。連続波形設計は、ネットワーク最大タイミング不確定性要件を緩和する。
さらに、複数のアンテナポートは、直交巡回シフトまたはFDMを通じて多重化される。VDRSが複数のSVDRSを含むので、個々のSVDRSに基づく推定は、パフォーマンス向上のために容易に結合されることが可能である。
他の実施形態の設計はまた、ベースバンド信号生成式を適正に修正/詳細化することにより得られることが可能である。たとえば、TはOFDMシンボル継続時間またはその倍数として設定されることが可能であり、異なるパラメータまたはスクランブリングシーケンスは、(異なるアンテナポート、異なるMなどのような)異なるOFDMシンボルに使用されることが可能である。
図12Fは、それぞれ時間領域1210および周波数領域1212における、10MHz、T=120μs、M=2およびP=1の例を示す。時間領域において、信号は繰り返されるが、必ずしも整数の繰り返し回数ではない。周波数領域において、出力は1つおきのREで分散される。
図12Gは、10MHz、M=2、P=1およびワンパスチャネル、UE FFTサイズ=1024/M=512および取り込み時間間隔=1/15K/2s、SNR=0dBの場合のUE VDRS処理1214の実施形態を示す。手順1214は、SVLRS信号抽出1216で開始し、その後、512ポイントFFT 1218が実行される。次に、シーケンススクランブル解除1220が実行され、その後に512ポイントIFFT 11222が続く。図12Gから理解されることができるように、信号のピーク1224は中央にはないので、UEは、ピークが中央に出現するように、タイミング調整が必要であると理解する。そのようにすることによって、UEは、ノードのタイミングを取得する。
図12Hは、10MHz、M=2、巡回シフト多重およびワンパスチャネルを伴うP=2、UE FFTサイズ=1024/M=512および取り込み時間間隔=1/15K/2s、SNR=0dBの場合のUE VDRS処理1226の実施形態を示す。手順1226は、SVLRS信号抽出1228で開始し、その後に512ポイントFFT 1230が続く。次に、シーケンススクランブル解除1232が実行される。次に、512ポイントIFFT 1234が実行される。UEはまた、そのタイミングをノードのタイミングと一致するように調整するが、曖昧性が生じる場合には、曖昧性を解決するために、シーケンス相関および仮説検証が使用されることが可能である。
VDRSは、UE送信のためのノードに制限されない。それはまた、ノード(UL)送信、バックホールオーバー・ジ・エア通信などのためにUEに使用されてもよい。
図13は、ホストデバイスにインストールされることがある本明細書において説明される方法を実行するための実施形態の処理システム1300のブロック図を示す。示されているように、処理システム1300は、プロセッサ1304、メモリ1306、およびインターフェイス1310〜1314を含み、これらは図13に示されるように配置されて(または配置されなくて)よい。プロセッサ1304は、計算および/または他の処理関連のタスクを実行するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合であってよく、メモリ1306は、プロセッサ1304による実行のためのプログラミングおよび/または命令を格納するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合であってよい。実施形態において、メモリ1306は、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。インターフェイス1310、1312、1314は、処理システム1300が他のデバイス/コンポーネントおよび/またはユーザと通信できるようにする任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合であってよい。たとえば、インターフェイス1310、1312、1314の1または複数は、プロセッサ1304から、ホストデバイスおよび/またはリモートデバイスにインストールされたアプリケーションに、データ、制御、または管理メッセージを伝達するように適合されてよい。もう1つの例として、インターフェイス1310、1312、1314の1または複数は、ユーザまたはユーザデバイス(たとえば、パーソナルコンピュータ(PC)など)が処理システム1300と対話/通信できるようにするように適合されてよい。処理システム1300は、長期ストレージ(たとえば、不揮発性メモリなど)のような、図13には示されていない追加のコンポーネントを含むことがある。
いくつかの実施態様において、処理システム1300は、電気通信ネットワークにアクセスしているか、またはその一部であるネットワークデバイスに含まれる。1つの例において、処理システム1300は、基地局、中継局、スケジューラ、コントローラ、ゲートウェイ、ルータ、アプリケーションサーバ、または電気通信ネットワーク内の任意の他のデバイスのような、無線または有線電気通信ネットワークのネットワーク側デバイス内にある。他の実施形態において、処理システム1300は、移動局、ユーザ機器(UE)、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレット、ウェアラブル通信デバイス(たとえば、スマートウォッチなど)、または電気通信ネットワークにアクセスするように適合された任意の他のデバイスのような、無線または有線電気通信ネットワークにアクセスするユーザ側デバイス内にある。
いくつかの実施形態において、インターフェイス1310、1312、1314の1または複数は、処理システム1300を、電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信および受信するように適合された送受信機に接続する。
図14は、電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信および受信するように適合された送受信機1400のブロック図を示す。送受信機1400は、ホストデバイスにインストールされてよい。示されているように、送受信機1400は、ネットワーク側インターフェイス1402、カプラー1404、送信機1406、受信機1408、信号プロセッサ1410、およびデバイス側インターフェイス1412を含む。ネットワーク側インターフェイス1402は、無線または有線電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信および受信するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含むことがある。カプラー1404は、ネットワーク側インターフェイス1402を介して双方向通信を容易にするように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含むことがある。送信機1406は、ベースバンド信号を、ネットワーク側インターフェイス1402を介する送信に適切な変調キャリア信号に変換するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合(たとえば、アップコンバータ、電力増幅器など)を含むことがある。受信機1408は、ネットワーク側インターフェイス1402を介して受信されたキャリア信号を、ベースバンド信号に変換するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合(たとえば、ダウンコンバータ、低雑音増幅器など)を含むことがある。信号プロセッサ1410は、ベースバンド信号を、デバイス側インターフェイス1412を介する通信に適切なデータ信号に変換するように、またはその逆に変換するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含むことがある。デバイス側インターフェイス1412は、信号プロセッサ1410とホストデバイス内のコンポーネント(たとえば、処理システム1300、ローカルエリアネットワーク(LAN)ポートなど)の間のデータ信号を伝達するように適合された任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含むことがある。
送受信機1400は、任意のタイプの通信媒体を介してシグナリングを送信および受信することがある。いくつかの実施形態において、送受信機1400は、無線媒体を介してシグナリングを送信および受信する。たとえば、送受信機1400は、セルラープロトコル(たとえば、Long Term Evolution(LTE)など)、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)プロトコル(たとえば、WiFiなど)、または任意の他のタイプの無線プロトコル(たとえば、Bluetooth、近距離無線通信(NFC)など)のような、無線電気通信プロトコルに従って通信するように適合された無線送受信機であってよい。そのような実施形態において、ネットワーク側インターフェイス1402は、1または複数のアンテナ/放射素子を含む。たとえば、ネットワーク側インターフェイス1402は、単一アンテナ、複数分離アンテナ、たとえば単一入力多出力(SIMON)、多入力単一出力(MISO)、多入力多出力(MIMO)など、マルチレイヤ通信用に構成されたマルチアンテナアレイを含むことがある。他の実施形態において、送受信機1400は、たとえば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなどの有線媒体を介してシグナリングを送信および受信する。具体的な処理システムおよび/または送受信機は、示されているコンポーネントのすべて、またはコンポーネントのサブセットのみを利用することがあり、統合のレベルはデバイスごとに異なることがある。
主としてVDRSに関して説明されているが、信号設計は、(上記の式に示されるような)固有のRSまたは固有の信号に限定されることはない。開示されるシステムおよび方法は、スロット化通信システム(概ね決定性OFDMシンボル/スロット/サブフレーム/無線フレーム境界を伴うLTEのような、フレーム化通信システム、同期システム、フレームベースシステムとも呼ばれる)の波形の一部のみに基づいて正常に検出されることが可能である任意の信号に適用されることが可能である。たとえば、波形は、メッセージを1つのUEまたはすべてのUEに搬送することがある。可変継続時間の信号は、チャネルを予約するための予約信号であってよいが、信号はまたデータも搬送することができる。可変継続時間の信号は、不連続tx/rxの間に第1のシンボルで使用されてもよく、ここでUEはその詳細なトラッキングを失っていることがあり、シンボルの一部のみを取り込むことができる。
実施形態において、無線通信のための方法は、第1のデバイスによって、送信および受信の基準タイミングに従って第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングを決定するステップであって、1または複数のシンボルの各々は固定の継続時間を有するステップと、第1のデバイスによって、第1のキャリア上の可変継続時間の信号を決定するステップであって、可変継続時間の信号の開始タイミングは、基準タイミングに従って第1のキャリアの1または複数のシンボルのいずれかの開始タイミングからオフセットされるステップと、第1のキャリア上の第1のデバイスによって、可変継続時間の信号の開始タイミングにおいて、可変継続時間の信号を送信するステップとを含む。実施形態において、基準タイミングは、第1のデバイスの第2のキャリアの第2のタイミングである。第2のキャリアは、任意の他のキャリアの「基準」または「ベース」であってよい。したがって、第2のキャリアのタイミングは、自身にとって「基準タイミング」であってよいか、または単に自身のタイミングであってよい。言い換えれば、実施形態において、第2のキャリアが何を行うかにかかわらず、これは他者にとって基準と見なされる。したがって、第2のキャリアは、PCell(PCC)であることが可能であり、その他のキャリアは、上記で説明されるSCell(SCC)であることが可能である。また、実施形態において、タイミングは、詳細な時間情報、たとえば、シンボル境界タイミング、サブフレーム境界タイミングを含む。言い換えれば、タイミング情報は、シンボル/サブフレームがいつ開始/終了するかを含む。実施形態において、そのようなタイミングは、PSS/SSS/CRSを使用して詳細な時間同期を介してUEによって取得される必要がある。実施形態において、可変継続時間の信号の終了タイミングは、第1のキャリアの1または複数のシンボルの1つの終了タイミングと整合される。実施形態において、可変継続時間の信号の開始タイミングは、第1のキャリアでのクリアチャネル評価(CCA)手順の完了、データまたは制御情報の可用性、およびネットワーク制御デバイスの指示のうちの1つに従って決定される。実施形態において、第1のキャリア上で可変継続時間の信号を送信するステップは、可変継続時間の信号を第1のキャリア上の第2のデバイスに送信するステップを備え、第1のキャリア上の各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングは、可変継続時間の信号の送信前に第2のデバイスによって取得される。実施形態において、基準タイミングは、第1のデバイスの第2のキャリアへの第2のデバイスのタイミング同期を介して第2のデバイスによって取得される。実施形態において、第1のキャリアは、ライセンス帯域にはないキャリアである。実施形態において、第2のキャリアは、ライセンス帯域内のキャリアである。実施形態において、第1のデバイスの基準タイミングに従う第1のキャリア上の各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングは、第1のデバイスの第1のキャリア上のディスカバリ信号(DS)、基準信号(RS)、同期信号(PSS/SSS)のうちの1つに基づいて、第2のデバイスによって取得される。実施形態において、第1のデバイスの第1のキャリア上の各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングは、第1のデバイスの第2のキャリア上のそれらと整合される。実施形態において、第1のキャリア上の可変継続時間の信号の送信は、可変継続時間の信号の送信の前に第2のデバイスに信号伝達されない。実施形態において、第1のキャリア上の可変継続時間の信号の開始タイミングは、可変継続時間の信号の送信の前に第2のデバイスに信号伝達されない。実施形態において、第1のデバイスは、可変継続時間の信号の送信の前に第1のキャリアの監視を開始するための信号を、第2のキャリア上で第2のデバイスに送信する。実施形態において、可変継続時間の信号は、基準信号である。実施形態において、可変継続時間の信号は、ベース信号の巡回拡大によって生成され、シンボルの開始および終了タイミングに関連する各時間インスタンスにおいて可変継続時間の信号の位相は、決定性である。実施形態において、ベース信号は、位相の完全サイクルを含む。実施形態において、1または複数のシンボルの周期性は、ベース信号の周期性の倍数である。実施形態において、可変継続時間の信号は、第1のデバイスによって第2のデバイスに構成され、構成は、ベース信号の情報、シンボルの開始および終了タイミングに関連する各時間インスタンスにおける可変継続時間の信号の位相、およびベース信号の周期性の1または複数を備える。実施形態において、方法は、第1のデバイスによって、基準タイミングに従う第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングに従って各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングで1または複数のシンボルを送信するステップを含む。実施形態において、シンボルは、直交周波数分割多重(OFDM)シンボルである。実施形態において、可変継続時間の信号は、可変継続時間の第1の信号であり、可変継続時間の第1の信号の継続時間は、可変継続時間の第2の信号の継続時間とは異なる。実施形態において、可変継続時間の信号は、周波数グリッド、タイミング、シーケンス、巡回シフト、および可変継続時間の信号の送信に関するキャリア情報のうちの少なくとも1つに従って決定される。実施形態において、可変継続時間の信号は、複数の構成済みのアンテナポートに従って決定される。実施形態において、第1のデバイスの複数のアンテナポートは、直交巡回シフトを通じて多重化される。実施形態において、第1のデバイスの複数のアンテナポートは、周波数分割多重(FDM)を通じて多重化される。実施形態において、基準タイミングに従って第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングを決定するステップは、基準タイミングに従って第1のキャリアのシンボルの各々の開始タイミングおよび終了タイミングを決定するステップを含む。実施形態において、オフセットはゼロである。実施形態において、第1のデバイスは、evolved NodeB(eNB)である。
実施形態において、無線ネットワークにおける送信ポイントから可変継続時間の信号を受信するためのユーザ機器(UE)における方法は、第1のキャリアの可変継続時間の信号の構成を送信ポイント(TP)から受信するステップであって、構成シグナリングはTPから第2のキャリア上で受信されるステップと、第1のキャリアの監視を開始する信号を受信するステップであって、信号はTPから第2のキャリア上で受信されるステップと、第1のキャリアにおける可変継続時間の信号の少なくとも一部をTPから取り込むステップと、可変継続時間の部分信号に従ってタイミング情報を決定するステップであって、タイミング情報は、基準タイミングに従う第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングを備え、可変継続時間の信号の取り込まれた部分の開始タイミングは、1または複数のシンボルのいずれかの開始タイミングからオフセットされるステップとを含む。実施形態において、取り込まれた可変継続時間の信号の部分は、TPによって送信された可変継続時間の信号の部分より少ない部分を備える。実施形態において、可変継続時間の信号は、可変継続時間の第1の信号であり、可変継続時間の第1の信号の継続時間は、可変継続時間の第2の信号の継続時間とは異なる。実施形態において、可変継続時間の信号の継続時間は、あらかじめ定められていない。実施形態において、可変継続時間の信号の継続時間は、構成シグナリングにおいて構成されない。実施形態において、方法はまた、可変継続時間の信号の少なくとも一部の受信の前に、第1のキャリア上で各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングを取得するステップを含む。実施形態において、可変継続時間の信号の構成は、基準信号を備える。実施形態において、基準タイミングは、TPの第2のキャリア信号へのUEのタイミング同期を介してUEによって取得される。実施形態において、第1のキャリアは、ライセンス帯域にはないキャリアである。実施形態において、第2のキャリアは、ライセンス帯域にあるキャリアである。実施形態において、第1のキャリアは、複数のシンボルを備え、第1のキャリア上のシンボルの各々の開始タイミングおよび終了タイミングは、TPの第1のキャリア上のディスカバリ信号(DS)、基準信号(RS)、および同期信号(PSS/SSS)のうちの1つに従って、UEによって取得される。実施形態において、シンボルは、直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備える。実施形態において、可変継続時間の信号の終了タイミングは、第1のキャリア信号のシンボルの終了タイミングと整合される。実施形態において、可変継続時間の信号は、送信および受信の基準タイミングに従う第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングに従って決定され、シンボルの各々は固定の継続時間を有する。実施形態において、基準タイミングは、TPの第2のキャリアのタイミングである。実施形態において、TPの第1のキャリア上の各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングは、TPの第2のキャリア上のそれらと整合される。実施形態において、第1のキャリア上の可変継続時間の信号の開始タイミングは、可変継続時間の信号の送信の前に第2のデバイスに信号伝達されない。実施形態において、可変継続時間の信号は、基準信号である。実施形態において、可変継続時間の信号は、ベース信号の巡回拡大に従って決定され、シンボルの開始および終了タイミングに関連する各時間インスタンスにおいて可変継続時間の信号の位相は、決定性である。実施形態において、ベース信号は、位相の完全サイクルを含む。実施形態において、1または複数のシンボルの周期性は、ベース信号の周期性の倍数である。実施形態において、方法は、基準タイミングに従って各シンボルの開始タイミングおよび終了タイミングで1または複数のシンボルを受信するステップを含む。実施形態において、可変継続時間の信号は、直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを備える。実施形態において、可変継続時間の信号は、周波数グリッド、タイミング、シーケンス、巡回シフト、および可変継続時間の信号の送信に関するキャリア情報のうちの少なくとも1つに従って決定される。実施形態において、可変継続時間の信号は、TPの複数の構成済みのアンテナポートに従って決定される。実施形態において、TPの複数のアンテナポートは、直交巡回シフトおよび周波数分割多重(FDM)のうちの1つを通じて多重化される。
実施形態において、無線デバイスに信号を送信するためのネットワークデバイスは、プロセッサと、プロセッサにより実行するためのプログラミングを格納する非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体であって、プログラミングは、送信および受信の基準タイミングに従って第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングを決定するための命令であり、シンボルの各々は固定の継続時間を有する命令と、第1のキャリア上の可変継続時間の信号を決定するための命令であり、可変継続時間の信号の開始タイミングは、基準タイミングに従って第1のキャリアの1または複数のシンボルのいずれかの開始タイミングからオフセットされる命令と、第1のキャリア上で、可変継続時間の信号の開始タイミングにおいて、可変継続時間の信号を送信するための命令とを含む非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体とを含む。実施形態において、可変継続時間の信号は、可変継続時間の第1の信号であり、可変継続時間の第1の信号の継続時間は、可変継続時間の第2の信号の継続時間とは異なる。実施形態において、可変継続時間の信号の継続時間は、あらかじめ定められていない。実施形態において、可変継続時間の信号は、周波数グリッド、タイミング、シーケンス、巡回シフト、および可変継続時間の信号の送信に関するキャリア情報のうちの少なくとも1つに従って決定される。実施形態において、可変継続時間の信号は、複数の構成済みのアンテナポートに従って決定される。
実施形態において、無線ネットワークにおいて送信ポイントから基準信号を取得するためのネットワークデバイスは、プロセッサと、プロセッサにより実行するためのプログラミングを格納する非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体であって、プログラミングは、第1のキャリアの可変継続時間の信号の構成を送信ポイント(TP)から受信するための命令であり、構成シグナリングはTPから第2のキャリア上で受信される命令と、第1のキャリアの監視を開始する信号を受信するための命令であり、信号はTPから第2のキャリア上で受信される命令と、第1のキャリアにおける可変継続時間の信号の少なくとも一部をTPから取り込むための命令と、可変継続時間の部分信号に従って制御情報を決定するための命令であり、タイミング情報は、基準タイミングに従う第1のキャリアの1または複数のシンボルの開始タイミングおよび終了タイミングを備え、可変継続時間の信号の取り込まれた部分の開始タイミングは、1または複数のシンボルのいずれかの開始タイミングからオフセットされる命令とを含む非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体とを含む。
本発明は、具体的な実施形態に関して説明されてきたが、この説明は、限定的な意味で解釈されることを意図されていない。本発明の具体的な実施形態およびその他の実施形態のさまざまな変更および組み合わせは、説明を参照することで当業者に明らかとなろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、あらゆるそのような変更または実施形態を包含することが意図される。
図10は、従来技術の基準信号の方法に関する問題を示すフレームのシステム1000の図である。システム1000は、各々データ送信期間1002に関連付けられている2つのフレーム、ミュート期間1004、ならびに感知および予約期間1006を含む。データ送信期間1002は、時間「A」マイクロ秒を占有することがある。ミュート期間1004は、1ミリ秒の1つのサブフレームを占有することがある。感知および予約期間1006は、数十のスロットを含むことがあり、スロットのうちのいくつかは感知に専用であり、いくつかはtx予約信号のためのものである。予約信号の送信は、「任意の」時間に開始することがある。しかし、OFDMシンボルのUEタイミングは、送信がOFDMシンボルの厳密に最初に開始しないことがあるので、感知スロットまたはeNBタイミングと整合しないことがある。