JP2018534886A - 白紙の状態の同期信号設計およびセル探索アルゴリズム - Google Patents

Abstract

本開示の態様は、狭帯域動作および拡張コンポーネントキャリア（ｅＣＣ）システムなどの他の白紙の状態のＯＦＤＭベースのシステムのための同期信号の設計のための技法を提供する。デュアルレイヤＰＳＳを生成し、送信するためにＢＳによって実行され得る動作および、相応して、ＵＥがデュアルレイヤＰＳＳを検出するための技法のための例示的な方法が提供される。ＰＳＳは、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成され得る。

Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、それらの全体がすべて参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１５年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６２／２５１，６３７号、２０１６年２月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／２９８，４４４号、および２０１６年４月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／３２２，７０９号の利益を主張する２０１６年８月２４日に出願された米国特許出願第１５／２４５，４９８号の優先権を主張する。

[0002]本開示のいくつかの態様は、概して、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、白紙の状態のＯＦＤＭベースのシステムのための同期信号の設計および／または生成ならびにそれらの同期信号を使用するセル探索アルゴリズムに関する。

[0003]ワイヤレス通信システムは、音声、データなど、様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース（たとえば、帯域幅および送信電力）を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続システムであり得る。そのような多元接続システムの例としては、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標）：3rd Generation Partnership Project）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ（登録商標）：Long Term Evolution）／ＬＴＥアドバンストシステムおよび直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムがある。

[0004]概して、ワイヤレス多元接続通信システムは、複数のワイヤレス端末のための通信を同時にサポートすることができる。各端末は、順方向リンクおよび逆方向リンク上での送信を介して１つまたは複数の基地局と通信する。順方向リンク（またはダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを指し、逆方向リンク（またはアップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを指す。この通信リンクは、単入力単出力、多入力単出力または多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムを介して確立され得る。

[0005]ワイヤレス通信ネットワークは、いくつかのワイヤレスデバイスのための通信をサポートすることができるいくつかの基地局を含み得る。ワイヤレスデバイスはユーザ機器（ＵＥ）を含むことができる。ＵＥのいくつかの例としては、セルラーフォン、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスモデム、ハンドヘルドデバイス、タブレット、ラップトップコンピュータ、ネットブック、スマートブック、ウルトラブックなどがあり得る。いくつかのＵＥは、基地局、別のリモートデバイス、または何らかの他のエンティティと通信し得る、センサー、メーター、ロケーションタグなどのリモートデバイスを含み得る、マシンタイプ通信（ＭＴＣ：machine-type communication）ＵＥと見なされ得る。マシンタイプ通信（ＭＴＣ）は、通信の少なくとも１つの端部上の少なくとも１つのリモートデバイスに関与する通信を指すことがあり、必ずしも人間の対話を必要とするとは限らない１つまたは複数のエンティティを伴うデータ通信の形態を含み得る。ＭＴＣ ＵＥは、たとえば、パブリックランドモバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）を介した、ＭＴＣサーバおよび／または他のＭＴＣデバイスとのＭＴＣ通信が可能であるＵＥを含み得る。

[0006]本開示のいくつかの態様は、基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、概して、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成することと、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）にＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信することとを含む。

[0007]本明細書でより詳細に説明するように、バイナリコードカバーは、［１ １ １ １ −１ −１ １ １ １ −１ １］の１１個のシンボルシーケンスの長さを備え得る。少なくとも１つのシーケンスは、５のルートインデックスをもつサイズが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを備え得る。少なくとも１つのシーケンスは、最適化されたＰＳＳ候補のセットに対応する候補基本シーケンスのセットから選択され得る。最適化されたＰＳＳ候補のセットは、所与のバイナリコードカバーのための候補シーケンスのスライディング自己相関関数に関与する最適化手順を使用して評価され得る。

[0008]態様によれば、少なくとも１つのシーケンスは、シーケンスのペアを備え得る。シーケンスのペアは、直交シーケンスまたは擬似直交シーケンスのうちの１つを備え得る。直交シーケンスのペアは、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの補間に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。

[0009]態様によれば、ＰＳＳおよびＳＳＳは、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づき得る。

[0010]態様によれば、ＢＳは、フレーム中の隣接するサブフレーム中でＰＳＳおよびＳＳＳを送信し得る。いくつかのシンボルは、より広いシステム帯域幅上で通信する第２のタイプのＵＥと通信するために使用されるリソース要素と同じサブキャリア間隔を有するリソース要素にマッピングされ得る。

[0011]態様によれば、ＰＳＳおよびＳＳＳは、第２のタイプのＵＥと通信するために使用されない１つまたは複数のサブフレームのリソース要素を使用して送信され得る。

[0012]ＳＳＳは、セル識別情報（セルＩＤ）と追加のシステム情報とを搬送するために使用され得る。追加のシステム情報は、少なくともサブフレームＩＤを備える。ＳＳＳは、擬似直交シーケンスに基づいて生成され得る。

[0013]本開示のいくつかの態様は、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための方法を提供する。本方法は、概して、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出することと、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行することと、１つまたは複数の狭帯域領域内で、初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出することとを備える。

[0014]バイナリコードカバーは、［１ １ １ １ −１ −１ １ １ １ −１ １］の１１個のシンボルシーケンスの長さを備え得る。少なくとも１つのシーケンスは、基本シーケンスを備え得る。基本シーケンスは、５のルートインデックスをもつサイズが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを備え得る。

[0015]ＵＥによる初期時間および周波数取得を実行することは、時間領域中のＰＳＳのスライディング自己相関手順を伴い得る。スライディング自己相関手順は、隣接ＰＳＳシンボルと非隣接ＰＳＳシンボルとの間でシンボルごとの相関を実行することを伴い得る。

[0016]ＰＳＳの検出は、複数のサブフレームを介したＰＳＳ再送信に基づいて実行され得る。ＰＳＳの検出は、ＰＳＳ再送信のコヒーレント累積を伴い得る。初期時間および周波数取得は、時間領域中で実行され得る。

[0017]初期時間取得を実行することは、ＰＳＳに対して粗いおよび細かいシンボル境界推定を実行することを含み得る。初期周波数取得を実行することは、フラクショナル搬送周波数オフセット（ＣＦＯ）を発見するために時間同期されたＰＳＳの時間領域中の自己相関に基づいて、ＰＳＳから、フラクショナル周波数オフセット補正を実行することと、ＰＳＳの整数ＣＦＯを発見するために、ＰＳＳから、時間領域中にＰＳＳと受信信号のレプリカとの間の整数周波数オフセット補正ベース相互相関を実行することとを含み得る。

[0018]いくつかのシンボルは、より広いシステム帯域幅上で通信する第２のタイプのＵＥと通信するために使用されるリソース要素と同じサブキャリア間隔を有するリソース要素にマッピングされ得る。ＰＳＳおよびＳＳＳは、第２のタイプのＵＥと通信するために使用されない１つまたは複数のサブフレームのリソース要素を使用して受信され得る。ＰＳＳおよびＳＳＳは、フレームの隣接するサブフレーム上で受信され得る。

[0019]態様によれば、ＵＥは、ＳＳＳから、セル識別情報（セルＩＤ）と追加のシステム情報とを決定し得る。追加のシステム情報は、少なくともサブフレームＩＤを含み得る。

[0020]ＰＳＳおよびＳＳＳイズは、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づき得る。

[0021]本開示のいくつかの態様は、基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成するための手段と、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）にＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信するための手段とを含む。

[0022]本開示のいくつかの態様は、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出するための手段と、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行するための手段と、１つまたは複数の狭帯域領域内で、初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出するための手段とを含む。

[0023]本開示のいくつかの態様は、基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサと結合されたメモリとを含む。少なくとも１つのプロセッサは、概して、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成することと、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）にＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信することとを行うように構成される。

[0024]本開示のいくつかの態様は、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための装置を提供する。本装置は、概して、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサと結合されたメモリとを含む。少なくとも１つのプロセッサは、概して、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出することと、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行することと、１つまたは複数の狭帯域領域内で、初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出することとを行うように構成される。

[0025]本開示のいくつかの態様は、基地局（ＢＳ）に、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成することと、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）にＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信することとを行わせる命令を記憶したコンピュータ可読媒体を提供する。

[0026]本開示のいくつかの態様は、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）に、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出することと、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行することと、１つまたは複数の狭帯域領域内で、初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出することとを行わせる命令を記憶したコンピュータ可読媒体を提供する。

[0027]方法、装置、システム、コンピュータ可読媒体、および処理システムを含む多数の他の態様が提供される。

[0028]本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信ネットワークの一例を概念的に示すブロック図。 [0029]本開示のいくつかの態様による、ワイヤレス通信ネットワークにおいてユーザ機器（ＵＥ）と通信している基地局の一例を概念的に示すブロック図。 [0030]ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）における周波数分割複信（ＦＤＤ）のための例示的なフレーム構造を示す図。 [0031]ノーマルサイクリックプレフィックスをもつ２つの例示的なサブフレームフォーマットを示す図。 [0032]本開示のいくつかの態様による、ＢＳによって実行され得る例示的な動作を示す図。 [0033]本開示のいくつかの態様による、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信するＵＥによって実行され得る例示的な動作を示す図。 [0034]本開示のいくつかの態様による、デュアルレイヤＰＳＳシーケンス構造の一例を示す図。 [0035]本開示の態様による、送信機における例示的なコードカバーマッピングおよびデュアルレイヤＰＳＳシーケンス生成を示す図。 [0036]本開示の態様による、送信機における例示的なコードカバー、基本シーケンスマッピングおよびデュアルレイヤＰＳＳシーケンス生成を示す図。 [0037]本開示の態様による、ＮＢ−ＳＳＳ生成の一例を示す図。 [0038]本開示の態様による、ＰＳＳおよびＳＳＳを生成するための例示的なステップを示す図。 [0039]本開示の態様による、ＰＳＳおよびＳＳＳを送信するように構成された例示的な送信機を示す図。 [0040]本開示の態様による、ＰＳＳおよびＳＳＳを受信するように構成された例示的な受信機を示す図。 [0041]本開示の態様による、例示的な受信機プロセスフロー図を示す図。 [0042]本開示の態様による、例示的な受信機プロセスフロー図を示す図。 [0043]本開示の態様による、スライディング自己相関関数についての一例を示す図。 [0044]本開示の態様による、相互相関を改善することについての一例を示す図。 [0045]本開示の態様による、同期信号のための例示的なリソース割振りを示す図。 [0046]本開示の態様による、同期信号のための例示的なリソース割振りを示す図。 [0047]本開示の態様による、同期信号のための例示的なリソース割振りを示す図。 [0048]本開示の態様による、非一様のＣＰ長さの場合のＮＢ−ＰＳＳシンボルのための時間領域サイクリックシフトを示す図。

[0049]本開示のいくつかの態様は、概して、狭帯域動作のための同期信号の設計および対応するセル探索アルゴリズムに関する。本明細書で説明する同期信号は、レガシーＯＦＤＭシンボル構造に適合し得、狭帯域モノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）および／または拡張コンポーネントキャリア（ｅＣＣ）のために構成されたデバイスなどの白紙の状態のＯＦＤＭベースのシステムによって使用され得る。ｅＣＣシステムの一例は、５Ｇの新しい無線（ＮＲ：new radio）システムであり得る。本明細書でより詳細に提示されるように、態様は、（１）同期信号を生成するための望ましいコードカバーおよび基本シーケンスを識別するために使用され得るアルゴリズム、（２）受信デバイスに生成された同期信号を（たとえば、基地局によって）送信すること、および（３）送信された同期信号を（たとえば、ユーザ機器によって）受信することについて説明する。同期信号は、周波数およびタイミング同期および／または他のシステム情報を取得するためにＵＥによって使用され得る。

[0050]態様によれば、少なくとも１つの基本シーケンスは、最適化されたＰＳＳ候補のセットに対応し得る候補基本シーケンスのセットから選択され得る。最適化されたＰＳＳ候補のセットは、最適化手順を使用して評価され得る。最適化手順は、所与のバイナリコードカバーのための候補シーケンスのスライディング自己相関関数を伴い得る。

[0051]本明細書で説明するように、１次同期信号（ＰＳＳ）は、バイナリコードカバーと少なくとも１つの基本シーケンスとを使用して生成され得る。バイナリコードカバーは、［１ １ １ １ −１ −１ １ １ １ −１ １］の１１個のシンボルシーケンスの長さであり得る。基本シーケンスは、５のルートインデックスをもつサイズが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを備え得る。

[0052]ＵＥは、バイナリコードカバーと少なくとも１つの基本シーケンスとを使用して生成された送信されたＰＳＳを受信し得、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行し得る。初期時間および周波数取得は、時間領域中のＰＳＳのスライディング自己相関手順を伴い得る。態様によれば、スライディング自己相関手順は、隣接ＰＳＳシンボルと非隣接ＰＳＳシンボルとの間でシンボルごとの相関を実行することを伴い得る。

[0053]ＵＥは、１つまたは複数の狭帯域領域内で、受信されたＰＳＳから導出された初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出し得る。

[0054]本明細書で説明する技法は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡおよび他のネットワークなど、様々なワイヤレス通信ネットワークのために使用され得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は、しばしば互換的に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、ユニバーサル地上波無線アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００など、無線技術を実装し得る。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）、およびＣＤＭＡの他の変形態を含む。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））などの無線技術を実装し得る。ＯＦＤＭＡネットワークは、発展型ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ：evolved UTRA）、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ：ultra mobile broadband）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ（登録商標）などの無線技術を実装し得る。ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ：universal mobile telecommunication system）の一部である。周波数分割複信（ＦＤＤ）と時分割複信（ＴＤＤ）の両方における３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥ−アドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）は、ダウンリンク上ではＯＦＤＭＡを利用し、アップリンク上ではＳＣ−ＦＤＭＡを利用するＥ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの新しいリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、およびＧＳＭは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と称する団体からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００およびＵＭＢは、「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と称する団体からの文書に記載されている。本明細書で説明する技法は、上記のワイヤレスネットワークおよび無線技術、ならびに他のワイヤレスネットワークおよび無線技術に使用され得る。明快のために、本技法のいくつかの態様が以下ではＬＴＥ／ＬＴＥアドバンストに関して説明され、以下の説明の大部分でＬＴＥ／ＬＴＥアドバンストの用語が使用される。ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａは、一般にＬＴＥと呼ばれる。

例示的なワイヤレス通信システム
[0055]図１に、本開示の態様が実施され得る例示的なワイヤレス通信ネットワーク１００を示す。たとえば、提示される技法および本明細書で説明する同期信号は、ＵＥと通信するために１つまたは複数のＢＳによって使用され得る。ＵＥは、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信し得る。相応して、本明細書で説明する技法により、ＵＥ受信機は、送信された同期信号を効率的に探索することが可能になり得る。本明細書で説明するように、同期信号の少なくとも１つは、広帯域ＬＴＥシステムと共存し得るデュアルレイヤ１次同期信号であり得る。

[0056]ネットワーク１００は、ＬＴＥネットワークまたは何らかの他のワイヤレスネットワークであり得る。ワイヤレスネットワーク１００は、いくつかの発展型ノードＢ（ｅＮＢ）１１０と他のネットワークエンティティとを含み得る。ｅＮＢは、ユーザ機器（ＵＥ）と通信するエンティティであり、基地局、ノードＢ、アクセスポイントなどと呼ばれることもある。各ｅＮＢは、特定の地理的エリアに通信カバレージを与え得る。３ＧＰＰでは、「セル」という用語は、この用語が使用されるコンテキストに応じて、ｅＮＢのカバレージエリアおよび／またはこのカバレージエリアをサービスしているｅＮＢサブシステムを指すことがある。

[0057]ｅＮＢは、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、および／または他のタイプのセルに通信カバレージを与え得る。マクロセルは、比較的大きい地理的エリア（たとえば、半径数キロメートル）をカバーし得、サービスに加入しているＵＥによる無制限アクセスを可能にし得る。ピコセルは、比較的小さい地理的エリアをカバーし得、サービスに加入しているＵＥによる無制限アクセスを可能にし得る。フェムトセルは、比較的小さい地理的エリア（たとえば、自宅）をカバーし得、フェムトセルとの関連を有するＵＥ（たとえば、限定加入者グループ（ＣＳＧ）中のＵＥ）による制限付きアクセスを可能にし得る。マクロセルのためのｅＮＢはマクロｅＮＢと呼ばれることがある。ピコセルのためのｅＮＢはピコｅＮＢと呼ばれることがある。フェムトセルのためのｅＮＢはフェムトｅＮＢまたはホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ）と呼ばれることがある。図１に示されている例では、ｅＮＢ１１０ａがマクロセル１０２ａのためのマクロｅＮＢであり得、ｅＮＢ１１０ｂがピコセル１０２ｂのためのピコｅＮＢであり得、ｅＮＢ１１０ｃがフェムトセル１０２ｃのためのフェムトｅＮＢであり得る。ｅＮＢは、１つまたは複数の（たとえば、３つの）セルをサポートし得る。「ｅＮＢ」、「基地局」および「セル」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。

[0058]ワイヤレスネットワーク１００はまた、中継局を含み得る。中継局は、上流局（たとえば、ｅＮＢまたはＵＥ）からデータの送信を受信し、そのデータの送信を下流局（たとえば、ＵＥまたはｅＮＢ）に送ることができるエンティティである。中継局は、他のＵＥに対して送信を中継することのできるＵＥであってもよい。図１に示す例では、中継局１１０ｄは、ｅＮＢ１１０ａとＵＥ１２０ｄとの間の通信を容易にするためにマクロｅＮＢ１１０ａおよびＵＥ１２０ｄと通信することができる。中継局は、リレーｅＮＢ、リレー基地局、リレーなどと呼ばれることもある。

[0059]ワイヤレスネットワーク１００は、様々なタイプのｅＮＢ、たとえば、マクロｅＮＢ、ピコｅＮＢ、フェムトｅＮＢ、リレーｅＮＢなどを含む異種ネットワークであり得る。これらの異なるタイプのｅＮＢは、異なる送信電力レベルと、異なるカバレージエリアと、ワイヤレスネットワーク１００における干渉に対する異なる影響とを有し得る。たとえば、マクロｅＮＢは、高い送信電力レベル（たとえば、５〜４０ワット）を有し得るが、ピコｅＮＢ、フェムトｅＮＢ、およびリレーｅＮＢは、より低い送信電力レベル（たとえば、０．１〜２ワット）を有し得る。

[0060]ネットワークコントローラ１３０は、ｅＮＢのセットに結合し得、これらのｅＮＢの協調および制御を行い得る。ネットワークコントローラ１３０は、バックホールを介してｅＮＢと通信し得る。ｅＮＢはまた、たとえば、ワイヤレスバックホールまたはワイヤラインバックホールを介して直接または間接的に互いに通信し得る。

[0061]ＵＥ１２０（たとえば、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）は、ワイヤレスネットワーク１００全体にわたって分散され得、各ＵＥは固定または移動であり得る。ＵＥは、アクセス端末、端末、移動局、加入者ユニット、局などと呼ばれることもある。ＵＥは、セルラーフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、コードレスフォン、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、タブレット、スマートフォン、ネットブック、スマートブック、ウルトラブックなどであり得る。図１において、両矢印付きの実線は、ダウンリンクおよび／またはアップリンク上での、ＵＥと、そのＵＥをサービスするように指定されたｅＮＢであるサービングｅＮＢとの間の所望の送信を示す。両矢印付きの破線は、ＵＥとｅＮＢとの間の干渉する可能性のある送信を示す。

[0062]ワイヤレス通信ネットワーク１００（たとえば、ＬＴＥネットワーク）中の１つまたは複数のＵＥ１２０はまた、狭帯域帯域幅ＵＥであり得る。これらのＵＥは、ＬＴＥネットワーク中の（たとえば、より広い帯域幅上で動作することが可能な）レガシーおよび／または高度ＵＥと共存し得、ワイヤレスネットワーク中の他のＵＥと比較して制限された１つまたは複数の能力を有し得る。たとえば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１２では、ＬＴＥネットワーク中のレガシーおよび／または高度ＵＥと比較して、狭帯域ＵＥは、（レガシーＵＥに対する）最大帯域幅の低減、単一の受信無線周波数（ＲＦ）チェーン、ピークレートの低減（たとえば、トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ）のための最大１０００ビットがサポートされ得る）、送信電力の低減、ランク１送信、半二重動作などのうちの１つまたは複数を用いて動作し得る。いくつかの場合には、半二重動作がサポートされる場合、狭帯域ＵＥは、送信動作から受信動作への（または受信から送信への）緩和された切替えタイミングを有し得る。たとえば、ある場合には、レガシーおよび／または高度ＵＥのための２０マイクロ秒（μｓ）の切替えタイミングと比較して、狭帯域ＵＥは１ミリ秒（ｍｓ）の緩和された切替えタイミングを有し得る。

[0063]いくつかの場合には、（たとえば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１２における）狭帯域ＵＥはまた、ＬＴＥネットワーク中のレガシーおよび／または高度ＵＥがダウンリンク（ＤＬ）制御チャネルを監視するのと同様に離れて、ＤＬ制御チャネルを監視することが可能であり得る。リリース１２狭帯域ＵＥは、依然として、通常ＵＥと同様の方法でダウンリンク（ＤＬ）制御チャネルを監視し得、たとえば、最初の数個のシンボル中の広帯域制御チャネル（たとえば、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：physical downlink control channel））、ならびに比較的狭帯域を占有するが、サブフレームの長さにわたる狭帯域制御チャネル（たとえば、拡張ＰＤＣＣＨ（ｅＰＤＣＣＨ））について監視する。

[0064]いくつかの態様によれば、狭帯域ＵＥは、より広いシステム帯域幅内で（たとえば、１．４／３／５／１０／１５／２０ＭＨｚにおいて）共存しながら、利用可能なシステム帯域幅）から区分される１．４ＭＨｚまたは６つのリソースブロック（ＲＢ：resource block）の特定の狭帯域割当てに制限され得る。さらに、狭帯域ＵＥはまた、１つまたは複数のカバレージ動作モードをサポートすることが可能であり得る。たとえば、狭帯域ＵＥは、１５ｄＢまでのカバレージ拡張をサポートすることが可能であり得る。

[0065]本明細書で使用される、限られた通信リソース、たとえばより小さい帯域幅をもつデバイスは、一般に狭帯域ＵＥと呼ばれることがある。同様に、（たとえば、ＬＴＥにおける）レガシーおよび／または高度ＵＥなどのレガシーデバイスは、一般に広帯域ＵＥと呼ばれることがある。概して、広帯域ＵＥは、狭帯域ＵＥよりも大きい量の帯域幅上で動作することが可能である。

[0066]いくつかの場合には、ＵＥ（たとえば、狭帯域ＵＥまたは広帯域ＵＥ）は、ネットワークにおいて通信する前にセル探索および捕捉プロシージャを実行し得る。ある場合には、一例として図１に示されているＬＴＥネットワークに関して、ＵＥがＬＴＥセルに接続されておらず、ＬＴＥネットワークにアクセスすることを希望するとき、セル探索および捕捉プロシージャが実行され得る。これらの場合、ＵＥは、ちょうど電源投入した、ＬＴＥセルへの接続を一時的に失った後に接続を復元した、などであり得る。

[0067]他の場合には、ＵＥがＬＴＥセルにすでに接続されているとき、セル探索および捕捉プロシージャが実行され得る。たとえば、ＵＥは、新しいＬＴＥセルを検出していることがあり、新しいセルへのハンドオーバを準備し得る。別の例として、ＵＥは、１つまたは複数の低電力状態において動作していることがあり（たとえば、間欠受信（ＤＲＸ）をサポートし得）、１つまたは複数の低電力状態を出ると、（ＵＥがまだ接続モードにあるにもかかわらず）セル探索および捕捉プロシージャを実行しなければならないことがある。

[0068]図２に、図１の基地局／ｅＮＢの１つであり得る基地局／ｅＮＢ１１０および図１のＵＥの１つであり得るＵＥ１２０の設計のブロック図を示す。基地局１１０はＴ個のアンテナ２３４ａ〜２３４ｔを装備し得、ＵＥ１２０はＲ個のアンテナ２５２ａ〜２５２ｒを装備し得、ここで、概してＴ≧１およびＲ≧１である。

[0069]基地局１１０において、送信プロセッサ２２０が、１つまたは複数のＵＥについてデータソース２１２からデータを受信し、ＵＥから受信されたＣＱＩに基づいて各ＵＥのための１つまたは複数の変調およびコーディング方式（ＭＣＳ）を選択し、そのＵＥのために選択されたＭＣＳに基づいて各ＵＥのためのデータを処理（たとえば、符号化および変調）し、すべてのＵＥについてデータシンボルを与え得る。送信プロセッサ２２０はまた、（たとえば、ＳＲＰＩなどのための）システム情報および制御情報（たとえば、ＣＱＩ要求、許可、上位レイヤシグナリングなど）を処理し、オーバーヘッドシンボルおよび制御シンボルを与え得る。プロセッサ２２０はまた、基準信号（たとえば、ＣＲＳ）および同期信号（たとえば、ＰＳＳおよびＳＳＳ）のための基準シンボルを生成し得る。送信（ＴＸ）多入力多出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ２３０は、適用可能な場合、データシンボル、制御シンボル、オーバーヘッドシンボル、および／または基準シンボルに対して空間処理（たとえば、プリコーディング）を実行し得、Ｔ個の出力シンボルストリームをＴ個の変調器（ＭＯＤ）２３２ａ〜２３２ｔに与え得る。各変調器２３２は、出力サンプルストリームを取得するために、（たとえば、ＯＦＤＭなどのために）それぞれの出力シンボルストリームを処理し得る。各変調器２３２はさらに、ダウンリンク信号を取得するために、出力サンプルストリームを処理（たとえば、アナログ変換、増幅、フィルタ処理、およびアップコンバート）し得る。変調器２３２ａ〜２３２ｔからのＴ個のダウンリンク信号は、それぞれＴ個のアンテナ２３４ａ〜２３４ｔを介して送信され得る。

[0070]ＵＥ１２０において、アンテナ２５２ａ〜２５２ｒが、基地局１１０および／または他の基地局からダウンリンク信号を受信し得、受信信号をそれぞれ復調器（ＤＥＭＯＤ）２５４ａ〜２５４ｒに与え得る。各復調器２５４は、入力サンプルを取得するために、それの受信信号を調整（たとえば、フィルタ処理、増幅、ダウンコンバート、およびデジタル化）し得る。各復調器２５４はさらに、受信シンボルを取得するために、（たとえば、ＯＦＤＭなどのための）入力サンプルを処理し得る。ＭＩＭＯ検出器２５６は、すべてのＲ個の復調器２５４ａ〜２５４ｒから受信シンボルを取得し、適用可能な場合、受信シンボルに対してＭＩＭＯ検出を実行し、検出されたシンボルを与え得る。受信プロセッサ２５８は、検出されたシンボルを処理（たとえば、復調および復号）し、ＵＥ１２０のための復号されたデータをデータシンク２６０に与え、復号された制御情報およびシステム情報をコントローラ／プロセッサ２８０に与え得る。チャネルプロセッサは、ＲＳＲＰ、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＱ、ＣＱＩなどを決定し得る。

[0071]アップリンク上では、ＵＥ１２０において、送信プロセッサ２６４が、データソース２６２からのデータと、コントローラ／プロセッサ２８０からの（たとえば、ＲＳＲＰ、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＱ、ＣＱＩなどを備えるレポートのための）制御情報とを受信し、処理し得る。プロセッサ２６４はまた、１つまたは複数の基準信号のための基準シンボルを生成し得る。送信プロセッサ２６４からのシンボルは、適用可能な場合、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２６６によってプリコーディングされ、（たとえば、ＳＣ−ＦＤＭ、ＯＦＤＭなどのための）変調器２５４ａ〜２５４ｒによってさらに処理され、基地局１１０に送信され得る。基地局１１０において、ＵＥ１２０および他のＵＥからのアップリンク信号は、アンテナ２３４によって受信され、復調器２３２によって処理され、適用可能な場合はＭＩＭＯ検出器２３６によって検出され、ＵＥ１２０によって送られた、復号されたデータおよび制御情報を取得するために、受信プロセッサ２３８によってさらに処理され得る。プロセッサ２３８は、復号されたデータをデータシンク２３９に与え、復号された制御情報をコントローラ／プロセッサ２４０に与え得る。基地局１１０は、通信ユニット２４４を含み、通信ユニット２４４を介してネットワークコントローラ１３０に通信し得る。ネットワークコントローラ１３０は、通信ユニット２９４と、コントローラ／プロセッサ２９０と、メモリ２９２とを含み得る。

[0072]コントローラ／プロセッサ２４０および２８０は、それぞれ基地局１１０およびＵＥ１２０における動作を指示し得る。さらに、プロセッサ２８０および／または他のプロセッサあるいはアンテナ２５２および復調器／変調器２５４などのＵＥ１２０にあるモジュールは、本明細書で説明し、図６に示す動作を実行または指示し得る。プロセッサ２４０および／または他のプロセッサあるいはアンテナ２３４および復調器／変調器２３２などの基地局１１０にあるモジュールは、本明細書で説明し、図５に示す動作を実行または指示し得る。メモリ２４２および２８２は、それぞれ基地局１１０およびＵＥ１２０のためのデータおよびプログラムコードを記憶し得る。スケジューラ２４６は、ダウンリンクおよび／またはアップリンク上でのデータ送信のためにＵＥをスケジューリングし得る。

[0073]図３に、ＬＴＥにおけるＦＤＤのための例示的なフレーム構造３００を示す。ダウンリンクおよびアップリンクの各々の送信タイムラインは無線フレームの単位に区分され得る。各無線フレームは、所定の持続時間（たとえば、１０ミリ秒（ｍｓ））を有し得、０〜９のインデックスをもつ１０個のサブフレームに区分され得る。各サブフレームは２つのスロットを含み得る。したがって、各無線フレームは、０〜１９のインデックスを有する２０個のスロットを含むことができる。各スロットは、Ｌ個のシンボル期間、たとえば、ノーマルサイクリックプレフィックスでは７つのシンボル期間（図３に示す）、または拡張サイクリックプレフィックスでは６つのシンボル期間を含み得る。各サブフレーム中の２Ｌ個のシンボル期間は、０〜２Ｌ−１のインデックスを割り当てられ得る。

[0074]ＬＴＥでは、ｅＮＢは、ｅＮＢによってサポートされるセルごとにシステム帯域幅の中心においてダウンリンク上で１次同期信号（ＰＳＳ）と２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信し得る。ＰＳＳおよびＳＳＳは、図３に示されているように、それぞれ、ノーマルサイクリックプレフィックスをもつ各無線フレームのサブフレーム０および５中のシンボル期間６および５中で送信され得る。ＰＳＳおよびＳＳＳは、セル探索および捕捉のためにＵＥによって使用され得、情報の中でも、複信モードの指示とともにセルＩＤを含んでいることがある。複信モードの指示は、セルが時分割複信（ＴＤＤ）フレーム構造を利用するのか周波数分割複信（ＦＤＤ）フレーム構造を利用するのかを示し得る。ｅＮＢは、ｅＮＢによってサポートされるセルごとにシステム帯域幅にわたってセル固有基準信号（ＣＲＳ：cell-specific reference signal）を送信し得る。ＣＲＳは、各サブフレームのいくつかのシンボル期間において送信され得、チャネル推定、チャネル品質測定、および／または他の機能を実行するためにＵＥによって使用され得る。ｅＮＢはまた、いくつかの無線フレームのスロット１中のシンボル期間０〜３中に物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ：physical broadcast channel）を送信し得る。ＰＢＣＨは何らかのシステム情報を搬送し得る。ｅＮＢは、いくつかのサブフレームにおいて物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：physical downlink shared channel）上でシステム情報ブロック（ＳＩＢ：system information block）などの他のシステム情報を送信し得る。ｅＮＢは、サブフレームの第１のＢ個のシンボル期間中に、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：physical downlink control channel）上で制御情報／データを送信し得、Ｂは各サブフレームについて構成可能であり得る。ｅＮＢは、各サブフレームの残りのシンボル期間中に、ＰＤＳＣＨ上でトラフィックデータおよび／または他のデータを送信し得る。

[0075]チャネル品質測定が、定義されたスケジュールに従ってＵＥによって実行され得、そのようなスケジュールはＵＥのＤＲＸサイクルに基づく。たとえば、ＵＥは、ＤＲＸサイクルごとにサービングセルのための測定を実行することを試み得る。ＵＥはまた、非サービングネイバリングセルのための測定を実行することを試み得る。非サービングネイバーセルのための測定は、サービングセルのためのものとは異なるスケジュールに基づいて行われ得、ＵＥは、ＵＥが接続モードにあるとき、非サービングセルを測定するためにサービングセルから離調する必要があり得る。

[0076]チャネル品質測定を容易にするために、ｎ ｅＮＢが特定のサブフレーム上でセル固有基準信号（ＣＲＳ）を送信し得る。たとえば、ｅＮＢは、所与のフレームのためのサブフレーム０および５上でＣＲＳを送信し得る。狭帯域ＵＥは、この信号を受信し、受信された信号の平均電力、またはＲＳＲＰを測定し得る。狭帯域ＵＥはまた、すべてのソースからの総受信信号電力に基づいて受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ：Receive Signal Strength Indicator）を計算し得る。また、ＲＳＲＱが、ＲＳＲＰとＲＳＳＩとに基づいて計算され得る。

[0077]測定を容易にするために、ｅＮＢは、それのカバレージエリア中のＵＥに測定構成を与え得る。測定構成は測定報告のためのイベントトリガを定義し得、各イベントトリガは、関連するパラメータを有し得る。ＵＥが、構成された測定イベントを検出したとき、ＵＥは、関連する測定対象に関する情報とともにｅＮＢに測定報告を送ることによって応答し得る。構成された測定イベントは、たとえば、しきい値を満たす、測定された基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）または測定された基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）であり得る。ＵＥがそれの測定報告を送る前に、測定イベントがどのくらい長く残存しなければならないかを定義するために、トリガ時間（ＴＴＴ：time-to-trigger）パラメータが使用され得る。このようにして、ＵＥは、それの無線状態の変化をネットワークにシグナリングし得る。

[0078]図４は、ノーマルサイクリックプレフィックスをもつ２つの例示的なサブフレームフォーマット４１０および４２０を示す。利用可能な時間周波数リソースはリソースブロックに区分され得る。各リソースブロックは、１つのスロット中の１２個のサブキャリアをカバーし得、いくつかのリソース要素を含み得る。各リソース要素は、１つのシンボル期間内に１つのサブキャリアをカバーすることができ、実数値または複素数値であり得る１つの変調シンボルを送信するために使用され得る。

[0079]サブフレームフォーマット４１０は、２つのアンテナのために使用され得る。ＣＲＳは、シンボル期間０、４、７および１１中にアンテナ０および１から送信され得る。基準信号は、送信機および受信機によってアプリオリに知られる信号であり、パイロットと呼ばれることもある。ＣＲＳは、たとえば、セル識別情報（ＩＤ）に基づいて生成される、セルに固有である基準信号である。図４では、ラベルＲａをもつ所与のリソース要素について、アンテナａからはそのリソース要素上で変調シンボルが送信され得、他のアンテナからはそのリソース要素上で変調シンボルが送信されないことがある。サブフレームフォーマット４２０は、４つのアンテナとともに使用され得る。ＣＲＳは、シンボル期間０、４、７、および１１中にアンテナ０および１から送信され得、シンボル期間１および８中にアンテナ２および３から送信され得る。サブフレームフォーマット４１０とサブフレームフォーマット４２０の両方について、ＣＲＳは、セルＩＤに基づいて決定され得る、均等に離間したサブキャリア上で送信され得る。ＣＲＳは、それらのセルＩＤに応じて、同じまたは異なるサブキャリア上で送信され得る。サブフレームフォーマット４１０と４２０の両方に関して、ＣＲＳに使用されないリソース要素が、データ（たとえば、トラフィックデータ、制御データ、および／または他のデータ）を送信するために使用され得る。

[0080]ＬＴＥにおけるＰＳＳ、ＳＳＳ、ＣＲＳおよびＰＢＣＨは、公開されている「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」と題する３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１に記載されている。

[0081]ＬＴＥにおけるＦＤＤのためのダウンリンクおよびアップリンクの各々のためにインターレース構造が使用され得る。たとえば、０〜Ｑ−１のインデックスをもつＱ個のインターレースが定義され得、ここで、Ｑは、４、６、８、１０、または何らかの他の値に等しくなり得る。各インターレースは、Ｑ個のフレームだけ離間したサブフレームを含み得る。特に、インターレースｑは、サブフレームｑ、ｑ＋Ｑ、ｑ＋２Ｑなどを含み得、ここで、ｑ∈｛０，．．．，Ｑ−１｝である。

[0082]ワイヤレスネットワークは、ダウンリンクおよびアップリンク上でのデータ送信のためにハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）をサポートし得る。ＨＡＲＱの場合、送信機（たとえば、ｅＮＢ）は、パケットが受信機（たとえば、ＵＥ）によって正確に復号されるか、または何らかの他の終了条件が遭遇されるまで、パケットの１つまたは複数の送信を送り得る。同期ＨＡＲＱの場合、パケットのすべての送信が単一のインターレースのサブフレーム中で送られ得る。非同期ＨＡＲＱの場合、パケットの各送信は任意のサブフレーム中で送られ得る。

[0083]ＵＥは、複数のｅＮＢのカバレージ内に位置され得る。これらのｅＮＢのうちの１つが、そのＵＥをサービスするために選択され得る。サービングｅＮＢは、受信信号強度、受信信号品質、経路損失など、様々な基準に基づいて選択され得る。受信信号品質は、信号対雑音干渉比（ＳＩＮＲ：signal-to-noise-and-interference ratio）、または基準信号受信品質（ＲＳＲＱ：reference signal received quality）、または何らかの他のメトリックによって定量化され得る。ＵＥは、ＵＥが１つまたは複数の干渉ｅＮＢからの高い干渉を観測し得る支配的干渉シナリオにおいて動作し得る。

[0084]旧来のＬＴＥ設計の焦点は、スペクトル効率の改善、ユビキタスカバレージ、および拡張サービス品質（ＱｏＳ）サポートに対するものである。現在のＬＴＥシステムのダウンリンク（ＤＬ）およびアップリンク（ＵＬ）リンクバジェットは、比較的大きいＤＬおよびＵＬリンクバジェットをサポートし得る、最先端のスマートフォンおよびタブレットなど、ハイエンドデバイスのカバレージのために設計される。

[0085]ワイヤレス通信ネットワーク（たとえば、ワイヤレス通信ネットワーク１００）中の１つまたは複数のＵＥは、ワイヤレス通信ネットワーク中の他の（広帯域）デバイスと比較して、狭帯域ＵＥなど、限られた通信リソースを有するデバイスであり得る。狭帯域ＵＥでは、限られた量の情報のみが交換される必要があり得るので、様々な要件が緩和され得る。たとえば、（広帯域ＵＥに対して）最大帯域幅が低減され得、単一の受信無線周波数（ＲＦ）チェーンが使用され得、ピークレートが低減され得（たとえば、トランスポートブロックサイズのために最高１００ビット）、送信電力が低減され得、ランク１送信が使用され得、半二重動作が実行され得る。

[0086]いくつかの場合には、半二重動作が実行される場合、狭帯域ＵＥは、送信から受信に（または受信から送信に）遷移するための緩和された切替え時間を有し得る。たとえば、切替え時間は、通常ＵＥのための２０μｓから狭帯域ＵＥのための１ｍｓに緩和され得る。リリース１２狭帯域ＵＥは、依然として、通常ＵＥと同様の方法でダウンリンク（ＤＬ）制御チャネルを監視し得、たとえば、最初の数個のシンボル中の広帯域制御チャネル（たとえば、ＰＤＣＣＨ）、ならびに比較的狭帯域を占有するが、サブフレームの長さにわたる狭帯域制御チャネル（たとえば、ｅＰＤＣＣＨ）を監視する。

[0087]いくつかのシステムでは、たとえば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１３では、狭帯域は、利用可能なシステム帯域幅内の（たとえば、６つ以下のリソースブロック（ＲＢ）の）特定の狭帯域割当てに制限され得る。しかしながら、狭帯域は、たとえば、ＬＴＥシステム内で共存するために、ＬＴＥシステムの利用可能なシステム帯域幅内の異なる狭帯域領域に再同調する（たとえば、動作するおよび／またはキャンピングする）ことが可能であり得る。

[0088]ＬＴＥシステム内での共存の別の例として、狭帯域ＵＥは、レガシー物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）（たとえば、概して、セルへの初期アクセスのために使用され得るパラメータを搬送するＬＴＥ物理チャネル）を（繰返しで）受信し、１つまたは複数のレガシー物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：physical random access channel）フォーマットをサポートすることが可能であり得る。たとえば、狭帯域ＵＥは、複数のサブフレームにわたるＰＢＣＨの１回または複数回の追加の繰返しでレガシーＰＢＣＨを受信することが可能であり得る。別の例として、狭帯域ＵＥは、ＬＴＥシステムにおけるｅＮＢにＰＲＡＣＨの１回または複数回の繰返しを送信する（たとえば、１つまたは複数のＰＲＡＣＨフォーマットがサポートされる）ことが可能であり得る。ＰＲＡＣＨは、狭帯域ＵＥを識別するために使用され得る。また、繰り返されるＰＲＡＣＨ試みの数は、ｅＮＢによって構成され得る。

[0089]狭帯域ＵＥはまた、リンクバジェット制限付きデバイスであり得、それのリンクバジェット制限に基づいて、（たとえば、狭帯域ＵＥに送信される異なる量の繰返しメッセージを伴う）異なる動作モードで動作し得る。たとえば、いくつかの場合には、狭帯域ＵＥは、繰返しがほとんどない（すなわち、ＵＥがメッセージを正常に受信するために必要とされる繰返しの量が少ないことがあるか、または繰返しが必要とされないことさえある）通常カバレージモードで動作し得る。代替的に、いくつかの場合には、狭帯域ＵＥは、大きい量の繰返しがあり得るカバレージ拡張（ＣＥ：coverage enhancement）モードで動作し得る。たとえば、３２８ビットペイロードの場合、ＣＥモードにある狭帯域ＵＥは、ペイロードを正常に受信するために、ペイロードの１５０回以上の繰返しを必要とし得る。

[0090]いくつかの場合には、たとえば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１３の場合、狭帯域ＵＥは、ブロードキャスト送信およびユニキャスト送信のそれの受信に関する制限された能力を有することがある。たとえば、狭帯域ＵＥによって受信されたブロードキャスト送信のための最大トランスポートブロック（ＴＢ）サイズは、１０００ビットに制限され得る。さらに、いくつかの場合には、狭帯域ＵＥは、サブフレーム中で２つ以上のユニキャストＴＢを受信することが可能でないことがある。いくつかの場合には（たとえば、上記で説明したＣＥモードとノーマルモードの両方の場合）、狭帯域ＵＥは、サブフレーム中で２つ以上のブロードキャストＴＢを受信することが可能でないことがある。さらに、いくつかの場合には、狭帯域ＵＥは、サブフレーム中でユニキャストＴＢとブロードキャストＴＢの両方を受信することが可能でないことがある。

[0091]ＬＴＥシステムにおいて共存する狭帯域ＵＥはまた、ページング、ランダムアクセスプロシージャなどのいくつかのプロシージャのための新しいメッセージを（たとえば、これらのプロシージャのためにＬＴＥにおいて使用される従来のメッセージとは対照的に）サポートし得る。言い換えれば、ページング、ランダムアクセスプロシージャなどのためのこれらの新しいメッセージは、非狭帯域ＵＥに関連する同様のプロシージャのために使用されるメッセージとは別個であり得る。たとえば、ＬＴＥにおいて使用される従来のページングメッセージと比較して、狭帯域ＵＥは、非狭帯域ＵＥが監視および／または受信することが可能ないことがあるページングメッセージを監視および／または受信することが可能得る。同様に、従来のランダムアクセスプロシージャにおいて使用される従来のランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージと比較して、狭帯域ＵＥは、同じく、非狭帯域ＵＥによって受信されることが可能でないことがあるＲＡＲメッセージを受信することが可能であり得る。狭帯域ＵＥに関連する新しいページングおよびＲＡＲメッセージはまた、１回または複数回繰り返され（たとえば、「バンドル」され）得る。さらに、新しいメッセージについて異なる繰返し数（たとえば、異なるバンドリングサイズ）がサポートされ得る。

[0092]いくつかの態様によれば、各狭帯域領域が合計６つ以下のＲＢである帯域幅にわたる複数の狭帯域領域は、狭帯域ＵＥおよび／または狭帯域動作によってサポートされ得る。いくつかの場合には、狭帯域動作における各狭帯域ＵＥは、一度に（たとえば、１．４ＭＨｚまたは６つのＲＢにおいて）１つの狭帯域領域内で動作し得る。しかしながら、狭帯域動作における狭帯域ＵＥは、任意の所与の時間に、より広いシステム帯域幅における他の狭帯域領域に再同調し得る。いくつかの例では、複数の狭帯域ＵＥが同じ狭帯域領域によってサービスされ得る。他の例では、複数の狭帯域ＵＥが、（たとえば、各狭帯域領域が６つのＲＢにわたる）異なる狭帯域領域によってサービスされ得る。また他の例では、狭帯域ＵＥの異なる組合せが、１つまたは複数の同じ狭帯域領域および／あるいは１つまたは複数の異なる狭帯域領域によってサービスされ得る。

[0093]たとえば、ＬＴＥ Ｒｅｌ−１３における、いくつかのシステムは、狭帯域ＵＥならびに他のＵＥのためのカバレージ拡張およびサポートを導入する。本明細書で使用するカバレージ拡張という用語は、概して、ネットワーク内の（狭帯域デバイスなどの）デバイスのカバレージ範囲を拡張する任意のタイプの機構を指す。カバレージ拡張（ＣＥ）のための１つの手法は、（たとえば、複数のサブフレームにわたって、または以下でより詳細に説明されるように、同じサブフレーム内の複数のシンボルにわたって）複数回同じデータを送信することを指すバンドリングである。

[0094]いくつかのシステムでは、狭帯域ＵＥは、より広いシステム帯域幅中で動作しながら狭帯域動作をサポートし得る。たとえば、狭帯域ＵＥは、システム帯域幅のうちの狭帯域領域中で送信および受信し得る。上述のように、狭帯域領域は６つのリソースブロック（ＲＢ）にわたり得る。

[0095]いくつかのシステムは、ＵＥとｅＮＢとの間の１５５．７ｄＢ最大結合損失にマッピングする最高１５ｄＢのカバレージ拡張をもつ狭帯域ＵＥを与え得る。したがって、狭帯域ＵＥおよびｅＮＢは、低い信号対雑音比（たとえば、−１５ｄＢ〜−２０ｄＢのＳＮＲ）において測定を実行し得る。いくつかのシステムでは、カバレージ拡張はチャネルバンドリングを含み得、ここにおいて、狭帯域ＵＥに関連するメッセージが１回または複数回繰り返され（たとえば、バンドルされ）得る。

[0096]いくつかのデバイスは、レガシータイプ通信と非レガシータイプ通信の両方と通信することが可能であり得る。たとえば、いくつかのデバイスは、（システム帯域幅全体の）狭帯域領域ならびにより広い帯域領域の両方において通信することが可能であり得る。上記の例は、狭帯域領域を介して通信する低コストまたはＭＴＣデバイスを指すが、たとえば、周波数選択性および指向性送信を利用する、他の（非低コスト／非ＭＴＣ）タイプのデバイスも、狭帯域領域を介して通信し得る。

白紙の状態の同期信号設計およびセル探索アルゴリズム
[0097]本開示のいくつかの態様は、同期信号のための設計を提供し、これは、狭帯域物のインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）デバイスなど、より広いシステム帯域幅の狭帯域領域を使用して通信するデバイスによって検出され得る。そのような同期信号は、周波数およびタイミング同期のために使用され得るＰＳＳとシステム情報を搬送するために使用され得るＳＳＳとを含み得る。本開示の態様によれば、説明する同期信号は、狭いチャネル帯域幅を占有し得、同じ周波数帯域中に展開されるレガシーＧＳＭ／ＷＣＤＭＡ／ＬＴＥシステムと共存し得る。

[0098]セル同期は、ＵＥとＢＳとの間に通信リンクを確立する際の初期ステップのうちの１つであり、ＵＥとＢＳとにあるそれぞれのトランシーバの間のタイミングおよび周波数の不確かさを解決するのを助ける。典型的なセル探索プロシージャは、４つの動作、すなわち、（１）信号検出、（２）シンボルタイミングおよびキャリア周波数取得、（３）フレームタイミング、および（４）物理的セルＩＤ識別を含み得る。狭帯域またはｅＣＣに基づくＬＴＥシステムでは、レガシーＰＳＳ／ＳＳＳ構造は、ＵＥによる信頼できるセル探索に好適でないことがある。したがって、本開示の態様は、ＢＳ（たとえば、ｅＮＢ）によって生成され、送信され得る新しい同期信号構造を提供する。さらに、本明細書で説明する態様は、セルを探索しながらＵＥによって実装され得る効率的な、低複雑度の、低レイテンシな探索アルゴリズムのための技法を提供する。

[0099]本明細書でより詳細に説明されるように、（ｅＣＣなどの）白紙の状態のＯＦＤＭシステム中で動作するように構成された狭帯域モノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）ＵＥまたは他のデバイスなどの第１のタイプのＵＥのためにデュアルレイヤＰＳＳ構造が使用され得る。デュアルレイヤＰＳＳは、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用される長さＬのバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンス（たとえば、基本コード、基本シーケンス）とを使用して生成され得る。

[0100]一例によれば、少なくとも１つのシーケンスは、直交または擬似直交シーケンスのペア（たとえば、直交または擬似直交基本コードのペア）であり得る。ＰＳＳ信号は、Ｌ個のＰＳＳシンボルからなり得る。Ｌ個のＰＳＳシンボルの各々は、コードカバーによって要求されたように、下にある基本コードのＩＦＦＴをとることによって時間領域中に構築され得る。

[0101]デュアルレイヤＰＳＳ構造に基づいて、ＵＥは、時間領域自己相関を通してセルタイミング情報を確実に取得し得る。時間領域自己相関は、有利には、大きい初期周波数の不確かさに対してロバストである。デュアルレイヤＰＳＳの探索は、コードカバーのシンボルパターンとＰＳＳシンボルの直交性とにより、精度と複雑さの両方の点で既存の設計（ＷｉＦｉ（登録商標）の反復レガシーショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ：Legacy-Short Training Field）構造、共役Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンス、差動符号化されたＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスなど）よりも著しく優れていることがある。

[0102]態様によれば、ＳＳＳは、Ｍ個のＳＳＳシンボルからなり得、各ＳＳＳシンボルは、擬似直交であり得る基本コードの別のセットにマッピングされ得る。検出されたＰＳＳによって与えられた時間および周波数基準を用いて、ＵＥは、ＳＳＳ復号を通してセルＩＤを検出し得る。ＳＳＳシンボルの擬似直交性により、低コスト設計によくある時間／周波数ドリフト効果が、適時に確実に追跡され得る。

[0103]本開示のいくつかの態様によれば、ＮＢ−ＩｏＴ同期チャネル設計は、インバンド展開シナリオとスタンドアロン展開シナリオの両方に好適であり得る。さらに、提案された同期信号設計は、１つのＲＢよりも多くを使用する他のＬＴＥベースのＭＴＣ展開に拡張され得る。

[0104]本開示のいくつかの態様では、ＮＢ−ＩｏＴデバイスのインバンド展開は、（互換トーン間隔および帯域幅の場合のように）レガシーＬＴＥ数霊術に従い得る。さらに、導出されたＮＢ−ＩｏＴ ＰＳＳおよびＳＳＳ信号は、レガシーＬＴＥシステムのＯＦＤＭシンボル境界と整合され得る。

[0105]場合によっては、ＮＢ−ＩｏＴ同期信号は、レガシーＬＴＥ ＤＬ物理的信号および制御チャネルによって占有されないリソース要素を利用し得る。占有されていないリソース要素の利用は、他の設計が遭遇するリソースのセグメント化および干渉問題を回避し得る。したがって、本明細書で説明する同期信号は、広帯域ＬＴＥシステムと調和して共存し得る。

[0106]いくつかの態様によれば（図１４に示すように）、本明細書で提示する同期信号設計により、ＵＥは、初期ＤＬ同期のために最大２０ｐｐｍの周波数オフセットを用いる展開においてもフラクショナル搬送周波数オフセット（ＣＦＯ）と整数ＣＦＯの両方を実行することと、±２．５μｓ程度のシンボルタイミング精度を達成することとが可能になり得る。

[0107]本開示の説明するＳＳＳは、１３ビットを超える情報を搬送し得、これは、ＩｏＴデバイスの大規模展開に関連するセルＩＤの数の増加に対する需要を満たす。セルＩＤ情報に加えて、説明するＳＳＳはまた、たとえば、サブフレームＩＤおよび／または他のシステム情報を含む追加のシステム情報を搬送し得る。

[0108]図５に、本開示の態様による、基地局によって実行され得る例示的な動作５００を示す。基地局は、図２に示した１つまたは複数のモジュールを含み得るＢＳ１１０であり得る。態様によれば、ＢＳ１１０のコントローラ／プロセッサ２４０、送信プロセッサ２２０、送信ＭＩＭＯプロセッサ２３０、メモリ２４２、変調器／復調器２３２、および／またはアンテナ２３２のうちの１つまたは複数は、本明細書で説明する動作を実行するように構成され得る。

[0109]５０２において、ＢＳは、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用してＰＳＳを生成し得る。５０４において、ＢＳは、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのＵＥにＰＳＳとＳＳＳとを送信し得る。態様によれば、ＰＳＳは、狭帯域（ＮＢ）−ＰＳＳと呼ばれることがあり、ＳＳＳは、ＮＢ−ＳＳＳと呼ばれることがある。

[0110]図６に、本開示の態様による、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信するＵＥによって実行され得る例示的な動作６００を示す。ＵＥは、図２に示した１つまたは複数のモジュールを含み得るＵＥ１２０であり得る。態様によれば、ＵＥ１２０のコントローラ／プロセッサ２８０、受信プロセッサ２５８、メモリ２８２、変調器／復調器２５４、および／またはアンテナ２５２のうちの１つまたは複数は、本明細書で説明する動作を実行するように構成され得る。

[0111]６０２において、ＵＥは、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成されるＰＳＳを検出し得る。６０４において、ＵＥは、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行し得る。６０６において、ＵＥは、１つまたは複数の狭帯域領域内で、初期時間および周波数取得を改善するためにＳＳＳを検出し得る。

[0112]本明細書でより詳細に説明されるように、バイナリコードカバーと基本シーケンスとの選択は、ＰＳＳ生成にとって重要であり得る。バイナリコードカバーと基本シーケンスとに基づいて、デュアルレイヤ候補ＰＳＳシーケンスが構築され得る。時間領域中の候補デュアルレイヤＰＳＳのスライディング自己相関関数が計算され得る。さらに、サイドローブピーク間距離とサイドローブピーク間強度とが識別され得る。サイドローブピーク間距離が大きく、サイドローブピーク間強度が低いＰＳＳを選択することが望ましいことがある。

[0113]デュアルレイヤ候補ＰＳＳシーケンスの２次元相互相関関数は、時間周波数グリッドを介して計算され得る。態様によれば、時間領域中のグリッド次元は、検討されるべき残差タイミングオフセットよりも大きいことがあり、周波数領域中のグリッド次元は、検討されるべき残留周波数オフセットよりも大きいことがある。

[0114]候補ＰＳＳシーケンスの時間領域中のスライディング自己相関、２次元相互相関関数、および候補ＰＳＳのＰＡＰＲ／キュービックメトリック（ＣＭ）が設計ターゲットと比較され得る。比較に基づいて、ＰＳＳ候補は、有効な設計として受け入れられるか、または拒絶され得る。

[0115]これらのステップは、最良の設計の候補を識別しようとして繰り返され得る。態様によれば、ＰＳＳのための最良の設計は、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの長さとコードカバーの長さとに基づいて上記ステップを繰り返した後に選択され得る。

[0116]図７に、本開示の態様による、例示的なデュアルレイヤＰＳＳシーケンス構造７００を示す。図示のように、デュアルレイヤは、１つのＬＴＥ物理リソースブロック内のＬ×Ｋのローカライズされたまたは分散されたリソース要素へのマッピングに対応する。インバンド展開では、ＮＢ−ＩｏＴ割振りは、レガシーＬＴＥシステムの「予約された」リソース要素を回避し得る。

[0117]ＰＳＳは、Ｌ個の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを用いて設計され得、ここで、Ｌは、構成可能な整数であり、Ｌ個のＰＳＳシンボルが、ローカライズされたおよび／または分散されたリソース要素にマッピングされ得る。場合によっては、すべてのＬ個のＰＳＳシンボルが、ただ１つの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって生成され得る。サブキャリア間隔は、１５ＫＨｚであり得、帯域幅は、１８０ＫＨｚであり得る。ＰＳＳは、（レイヤＩのために）「基本コード」および（レイヤＩＩのために）「コードカバー」を使用してデュアルレイヤシーケンス設計方式に従って生成され得る。

[0118]ＰＳＳのリソース要素ｂ_l,kは以下に示すようにマッピングされ得る。

[0119]｛Ｃ_k｝は、時間領域と周波数領域の両方で良好な自己相関特性をもつ一定の大きさのシーケンスである。

[0120]本開示のいくつかの態様では、（レイヤＩのための）基本コードおよび（レイヤＩＩのための）コードカバーは、良好な自己相関および相互相関挙動を共同で所有する。これは、特に低いＳＮＲシナリオにおいて精度ならびにＵＥによる時間および周波数同期を改善し得る。基本コードとコードカバーとの選択された組合せは、大きいピーク対サイドローブ比および大きいピークサイドローブ間距離を達成し得、これは、ＵＥにより良い分解能を与え得る。たとえば、ＵＥがＰＳＳ信号を検出する場合、ＵＥは、ＰＳＳシーケンスの開始のロケーションをより良く決定し得る。ベースコードとコードカバーとは、低いＰＡＰＲおよびキュービックメトリックを有し、簡単な実装形態を有し、レガシーＯＦＤＭシンボル構造に適合し得、したがって、狭帯域実装形態と広帯域実装形態との間の干渉が（もしあれば）最小になる。

[0121]態様によれば、（レイヤＩのための）基本コードは、少なくとも１つの直交または擬似直交シーケンスに基づき得る。少なくとも１つの直交または擬似直交シーケンスは、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの補間に基づき得る。少なくとも１つの直交または擬似直交シーケンスは、ＰＳＳ、ＳＳＳ、および／またはＰＲＡＣＨ信号を生成するために使用され得る。

[0122]態様によれば、少なくとも１つの直交または擬似直交シーケンスは、ＰＳＳ信号構成のための直交または擬似直交シーケンスのペアを含み得る。シーケンスのペアを使用することは、ＵＥの同期信号検出能力（たとえば、ＰＳＳの不在対存在を検出すること）およびタイミング取得精度（たとえば、シンボル境界のロケーション）を改善し得る。

[0123]サイズがＮで、ルートがｕのＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスのための補間アルゴリズムの一例が以下に示される。

[0124]Ｋの補間比率、ここで、Ｋは正の実数であり、ＫＮが正の整数である、を仮定すると、補間シーケンスＺは、次式によって与えられ得る。

[0125]図８に、本開示の態様による、例示的なコードカバーマッピングおよびデュアルレイヤＰＳＳシーケンス生成８００を示す。態様によれば、ＢＳは、コードカバーとＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンス（基本シーケンス）とに基づいてＮＢ−ＰＳＳシンボルを生成し得る。コードカバーは、１１個のシンボルの長さをもつバイナリコードカバーであり得る。ＵＥによるセル捕捉の精度および信頼性を改善するように最適化されたコードカバーが図８の８０２に示される。最適化されたバイナリコードカバーは、時間領域中で１１個のＯＦＤＭシンボルにわたって適用され得、

となり得る。

[0126]ＰＳＳのデュアルレイヤ構造により、ＮＢ−ＰＳＳ信号のパフォーマンスは、バイナリコードカバーと基本シーケンスの両方に依存し得る。したがって、バイナリコードカバーと基本シーケンスとの選択を最適化または改善することは、ＰＳＳ生成にとって重要であり得る。一態様によれば、基本シーケンスは、長さがＫで、ルートインデックスがｕの短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスであり得る。基本シーケンスは、周波数領域中の１つのＲＢの１１個の連続するサブキャリアにわたって適用され得る。長さがＭ（たとえば、Ｍ＜Ｋ）のバイナリコードカバーが選択され得る。

[0127]図８の８０４に、本開示の態様による、ＮＢ−ＰＳＳシーケンス生成のための例示的なブロック図を示す。態様によれば、ＮＢ−ＰＳＳは、サブフレーム（たとえば、サブフレーム５）の最後の１１個のＯＦＤＭシンボルを占有し得る。Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから始まり、８０６において、トーン選択および／またはＣＲＳパンクチャリングがサブキャリアマッピングを通して実行される。ＮＢ ＰＳＳは、１つのＰＲＢの１１個の連続するサブキャリア（たとえば、シンボル（３〜１３））にマッピングされ得る。

[0128]８０８において、ゼロパディングされたＩＦＦＴは、ＰＳＳシンボルごとに時間領域サンプルを生成しようとして採用され得る。８１０において、サイクリックプレフィックスが挿入される。ゼロパディングされたＩＦＦＴおよびＣＰ挿入は、レガシーＬＴＥと同様であり得る。

[0129]８１２において、バイナリコードカバーが、時間領域中のシンボルに適用されて、８１４において、ＰＳＳを生成する。バイナリコードカバーは、８０２に示す長さが１１のコードカバーであり得る。態様によれば、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスは、長さが１１で、ルートインデックスが５で、サイクリックシフトがない短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスであり得る。

[0130]図９に、本開示の態様による、例示的なコードカバーおよび基本シーケンスマッピングならびにデュアルレイヤＰＳＳシーケンス生成９００を示す。図８と同様に、Ｓ＝［１ １ １ １ −１ −１ １ １ １ −１ １］の長さが１１のバイナリコードカバー９０２は、デュアルレイヤＰＳＳシーケンスを生成することの一部として時間領域中の１１個のＯＦＤＭシンボルに適用され得る。基本シーケンス９０４は、ＮＢ−ＰＳＳシーケンスを生成するために最後の１１個のＯＦＤＭシンボルに適用され得る。基本シーケンスは、以下の通りであり得る。

[0131]９０６に示す時間領域サイクリックシフトと、９０８に示す周波数領域回転とが、ＮＢ−ＰＳＳシーケンスを生成するためにＯＦＤＭシンボルに適用され得る。ＰＳＳシンボルごとの基本シーケンスの位相回転は以下の通りであり得る。

[0132]図９の９１０に、本開示の態様による、ＮＢ−ＰＳＳシーケンス生成のための例示的なブロック図を示す。態様によれば、ＮＢ−ＰＳＳは、サブフレーム（たとえば、サブフレーム５）の最後の１１個のＯＦＤＭシンボルを占有し得る。９１２において、ＮＢ−ＰＳＳシーケンス生成が、長さが１１でルートインデックスが５のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスで始まり得る。周波数領域位相回転９１６は、９１４においてサブキャリアマッピングに適用され得る。９１８において、ゼロパディングされたＩＦＦＴは、ＰＳＳシンボルごとに時間領域サンプルを生成しようとして採用され得る。９２０において、サイクリックプレフィックスが挿入される。ゼロパディングされたＩＦＦＴおよびＣＰ挿入は、レガシーＬＴＥと同様であり得る。９２２において、バイナリコードカバーが適用されて、ＰＳＳシンボル連結９２４を生成し得る。

[0133]図９Ａに、本開示の態様による、ＮＢ−ＳＳＳ生成９００Ａの一例を示す。ＮＢ−ＰＳＳ信号の設計および生成に従って、ＮＢ−ＳＳＳは、異なるルートインデックスとサイクリックシフトとをもつ長さが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの連結に基づいて構築され得る。たとえば、ルートインデックス９０４ａ ｕ₁〜ｕ₁₁とサイクリックシフト９０６ａ η₁〜η₁₁とは、それぞれ、ＬＴＥシンボル３〜１３（９０２Ａ）に適用されて、ＮＢ−ＳＳＳシンボル９０８Ａを生成し得る。

[0134]ＮＢ−ＰＳＳと同様に、ＮＢ−ＳＳＳ信号は、時間領域中のＬＴＥサブフレーム（たとえば、奇数インデックスをもつ無線フレームのサブフレーム９）の最後の１１個のＯＦＤＭシンボルにマッピングされ得、１つのＰＲＢの１１個の連続するトーンを占有し得る。一方、セルＩＤと追加のシステム情報とを通信するために、各ＮＢ−ＳＳＳシンボルは、ルートインデックスとサイクリックシフトとの特有の組合せを使用することができる。たとえば、以下に示すように、ｋ番目のＳＳＳシンボルＢ _kは、ルートインデックスがｕ_kで、サイクリックシフトがη_kのサイズが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスによって周波数領域中で表され得る。

[0135]９１０Ａに、本開示の態様による、ＮＢ−ＳＳＳシーケンス生成のためのブロック図を示す。

[0136]ルートインデックスとサイクリックシフトとのすべての可能な順列の中で、ＮＢ−ＳＳＳは、すべてのＮＢ−ＳＳＳシーケンスの中の良好な自己相関および相互相関、ＮＢ−ＰＳＳシーケンスとの低い相互相関、ＮＢ−ＰＳＳ検出のための最小の誤認警報、ならびに低いＰＡＰＲ／ＣＭのうちの１つまたは複数を満たすサブセットに限定され得る。

[0137]８０４に示したＮＢ−ＰＳＳ生成と同様に、ＮＢ−ＳＳＳは、９１２ＡにおいてＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから始まって生成され、トーン選択および／またはＣＲＳパンクチャリングが、９１４Ａにおいてサブキャリアマッピングを通して実行され得る。９１６Ａにおいて、ＩＦＦＴは、ＳＳＳシンボルごとに時間領域サンプルを生成しようとして採用され得る。９１８Ａにおいて、サイクリックプレフィックスが挿入され得る。ＩＦＦＴおよびＣＰ挿入は、レガシーＬＴＥと同様であり得る。

[0138]９２０Ａにおいて、サイクリックシフトがシンボルに適用されて、９２２Ａにおいて、ＳＳＳシンボルを生成し得る。

[0139]図１０に、本開示の態様による、ＮＢ−ＰＳＳ１００２とＮＢ−ＳＳＳ１００４とを生成するための例示的なステップ１０００を示す。図示のように、長さがＫ₁のサイクリックシフトされた短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを仮定すると、ＰＳＳシンボルは、ＣＲＳパンクチャリング、ゼロパディング、ＩＦＦＴ、ＣＰ挿入、および境界整合によって生成され得る。長さがＫ₂の、サイクリックシフトがｑで、ルートがｕで、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを仮定すると、ＳＳＳシンボルは、ＣＲＳパンクチャリング、ゼロパディング、ＩＤＦＴ、ＣＰ挿入、および境界整合を実行することによって生成していてよい。

[0140]図８〜図１０が、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づく同期信号の生成に言及したが、態様に従って、各ＰＳＳおよびＳＳＳシンボルは、完全なＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づき得る。短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを使用するのか、または完全なＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを使用するのかにかかわらず、ＰＳＳシーケンスとＳＳＳシーケンスとの間の相関は、異なるルートインデックスおよび／またはサイクリックシフトを検討することによって最小化され得る。

[0141]したがって、例によれば、図８に示したように、ＮＢ−ＰＳＳは、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの連結によって構築され得る。さらに、ＮＢ−ＰＳＳは、（周波数領域中の１つの物理リソースブロックの１１個の連続するサブキャリアにわたる）基本シーケンスと（時間領域中の１１個のＯＦＤＭシンボルにわたる）コードカバーとにデュアルレイヤ設計を採用し得る。

[0142]基本シーケンスは、時間領域と周波数領域の両方で良好な相関特性をもつ長さがＫ（Ｋ＝１１）のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを補間することによって時間領域中に構築され得る。各ＰＳＳシンボルは、１つの基本シーケンス（ＣＰを含む）を包含し得る。ＰＳＳシンボルから基本シーケンスへの１対１のマッピングは、長さが１１のバイナリコードカバーによって管理され得る。

[0143]コードカバーは、ランダム様のパターンをもつバイナリシーケンス｛Ｓ_l；Ｓ_l＝±１および１≦ｌ≦１１｝を備え得る。上記で説明したように、コードカバーのパターンは、セル捕捉の精度および信頼性を改善しようとして最適化され得る。

[0144]一例によれば、コードカバーと基本シーケンスとのジョイント最適化を通して、基本シーケンスとコードカバーとの以下の組合せが生成されたアＮＢ−ＰＳＳ信号のために使用され得る。

[0145]基本シーケンス：

[0146]コードカバー：

[0147]サンプリング周波数が１．９２ＭＨｚであるとき、１つのＰＳＳシンボル中にＮ＝１３７個のサンプルがあり、これは、サイズが１２８のゼロパディングされたＩＦＦＴにサイズが９のＣＰを加算することによって取得され得る。ＬＴＥシンボル境界に適合し、周期的シーケンス構造を維持しようとして、ＰＳＳシーケンスは、（図１７に示すように）第３のＯＦＤＭシンボルの開始と整合され得、サイクリックエクステンションによって最後のＰＳＳシンボルの終わりにもう１つのサンプルをスタックし得る。したがって、ＬＴＥサブフレームの最後の１１個のＯＦＤＭシンボルを占有する１３７×１１＋１個のサンプルがあることになる。

[0148]９個および１０個のサンプルのＣＰ長さをもつＰＳＳシンボルの生成される波形は無視できる差を示す。したがって、図８〜図１０に示すＣＰ挿入方式は、実現可能であり得るレガシーＬＴＥに完全に適合し得、これは、第５のＰＳＳシンボルにサイズが１０のＣＰをもたらし、ＰＳＳシンボルの残りに同じＣＰサイズを保つ。ＣＰを除去した後に、ＰＳＳシンボルの波形は、（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから生じた）中心対称特性を示し、これは、その後、相互相関演算を簡略化するために利用され得る。

[0149]デュアルレイヤＮＢ−ＰＳＳシーケンス設計に関して以下の所見がなされ得る。各ＰＳＳシンボルは、完全なＺＣシーケンスを包含し、したがって、シンボルごとに良好な相関特性を保持し得る。コードカバーの適用は、シンボルパターンをランダム化し、したがって、良好な相関特性が、シンボルにわたって拡張され得る。ＮＢ−ＰＳＳシーケンスは、周期的構造を示す。ＺＣシーケンスの定包絡線に加えて、ＰＡＰＲおよびＣＭ値をさらに低減しようとしてオーバーラップ加算演算がＰＳＳシンボル境界において適用され得る。ＮＢ−ＰＳＳシーケンスのＣＰ挿入は、レガシーＬＴＥのＣＰ挿入と同じに行われ得る。したがって、ＰＳＳシーケンス全体は、レガシーＬＴＥサブフレームの最後の１１個のＯＦＤＭシンボルと完全に整合され得る。

[0150]図１１に、本開示の態様による、ＮＢ−ＰＳＳとＮＢ−ＳＳＳとを送信するように構成された送信機１１００の例示的な構成要素を示す。ＰＳＳおよびＳＳＳ生成の生成に続いて、ＢＳなどの送信エンティティは、ＵＥなどの受信エンティティに生成された同期信号を送信し得る。

[0151]１１０２において、サイズが１１でルートが５の短いＺａｄｏｆｆ−ＣｈｕシーケンスがＯＦＤＭシンボルに適用され得る。１１０４において、送信機は、位相回転およびトーンマッピングを実行し得る。１１０６において、ＩＦＦＴをゼロパディングすることが、ＰＳＳシンボルごとに時間領域サンプルを生成するために実行され得る。１１０８において、ＣＰ挿入が、ＰＳＳシンボルに対して実行される。２進数として、コードカバー１１１０が、ＣＰ挿入の後に時間領域サンプルに適用される。１１１２において、送信ダイバーシティ（ＴＸＤ）プリコーディングが実行される。マルチプレクサ１１１６は、（ＴＸＤプリコーディング１１１２の出力からの）プリコーディングされた信号とＬＴＥ信号１１１４を多重化する。

[0152]デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１１１８は、多重化された信号を受信し得る。電力増幅器（ＰＡ）１１２０は、アンテナ１１２２による送信の前に信号を増幅し得る。

[0153]図１２に、本開示の態様による、ＮＢ−ＰＳＳとＮＢ−ＳＳＳとを受信する構成された受信機１２００の例示的な構成要素を示す。態様によれば、受信機１２００は、ＵＥの一部であり得る。

[0154]アンテナ１２０２は、送信エンティティ（たとえば、図１１に示した送信機１１００を含む基地局）によって送信された同期信号を受信し得る。低雑音増幅器１２０４は、受信信号を増幅し得る。アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１２０６は、デジタル信号処理のために受信信号を変換し得る。

[0155]デマルチプレクサ１２０８は、１２１０におけるＬＴＥ信号受信処理のためのＬＴＥ信号のためのＬＴＥ信号を生成するために受信信号をデムチプレックスし得る。デマルチプレクサ１２０８はまた、１２１２におけるデシメーションおよびシンボルグループ化のために信号を出力し得る。

[0156]デシメーションおよびシンボルグループ化に続いて、コードカバーリフティング１２１４がシンボルに適用され得る。本明細書で（たとえば、図１３および図１４において）より詳細に説明されるように、ＵＥは、ＮＢ−ＰＳＳを検出しようとして１２１６においてスライディング自己相関を実行し得る。１２１８において、ＵＥは、ＮＢ−ＰＳＳ信号検出を実行し得る。１２２０において、ＵＥは、粗い時間および周波数同期を実行し得る。１２２２において、ＵＥは、改善された時間および周波数同期を実行し得る。改善された時間および周波数同期の後に、１２２４において、ＵＥは、ＮＢ−ＳＳＳ処理を実行し得る。

[0157]図１３に、本開示の態様による、例示的な受信機プロセスフロー図１３００を示す。ＵＥは、１３０２において、時間領域中のＰＳＳの信号検出およびタイミング基準取得でＤＬ同期を始め得る。ＰＳＳの信号検出およびタイミング基準取得は、スライディング自己相関のコヒーレント合成を含み得る。スライディング自己相関のコヒーレント合成を介して決定されたＰＳＳピーク情報を用いて、ＵＥは、１３０４において、ＰＳＳ（時間領域中の自己相関）に基づいてフラクショナル周波数オフセット補正を実行し得る。信号検出およびタイミング基準取得１３０２、フラクショナル周波数オフセット補正１３０４、ならびに改善されたタイミングおよび周波数オフセット補正１３０６がすべて時間領域中に実行され得るので、ＵＥ複雑さは最小化され得る。

[0158]１３０６において、ＰＳＳは、改善されたタイミングおよび周波数オフセット補正を実行するために使用され得る。その後、１３０８において、ＵＥは、ＳＳＳを処理し得る。ＳＳＳは、セルＩＤだけでなく、サブフレームＩＤなどの追加情報および／または時間／周波数ドリフトを含む他のシステム情報を復号するためにも使用され得る。

[0159]したがって、レガシーＬＴＥと同様に、ＮＢ−ＩｏＴデバイスのセル探索プロシージャは、フレーム開始検出（ＰＳＳ信号検出）と、シンボルおよびフレームタイミングオフセット推定と、ＣＦＯ推定と、物理的セルＩＤ識別とを含み得る。最初の３つの動作は、主にＮＢ−ＰＳＳ処理を伴うが、最後の手順は、ＮＢ−ＳＳＳのためのものである。

[0160]低複雑度実装形態では、ＰＳＳ信号検出ならびに時間および周波数オフセット推定は、ＮＢ−ＰＳＳシーケンスの周期的構造とＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの中心対称型の特性とを活用することによって時間領域中に完全に実装され得る。したがって、ＰＳＳの設計は、バッテリー他の再充電不可能ソースに電力供給される低コストＵＥに特に好適であり得る。

[0161]図１４に、本開示の態様による、例示的な受信機プロセスフロー図１４００を示す。図１４に示すＮＢ−ＩｏＴ探索器の状態遷移は、図１３に示した受信機プロセスへのさらなる詳細を与える。態様によれば、低減されたサンプリング周波数を用いる初期ＰＳＳ信号検出が以下のステップに従ってＵＥによって実行され得る。

[0162]ステップ１４０２〜１４０６は、図１３のステップ１３０２および１３０４の一部としてア実行され得る。１４０２において、ピークが「発見」されるまで、２４０ＫＨｚでスライディング自己相関が実行され得る。ピークが「発見」される場合、ＵＥは、１４０４において、粗いタイミングおよびフラクショナル周波数オフセットを推定し得る。ＵＥは、１４０６において、２４０ＫＨｚで相互相関を実行し得る。粗いタイミングおよびフラクショナル周波数オフセットを決定し、相互相関を実行した後に、ピークが「拒絶」される場合、アルゴリズムは、１４０２に移動して戻り、ここで、ＵＥは、ピークが発見されるまで、スライディング自己相関を実行する。

[0163]態様によれば、ＵＥは、受信信号の遅延および共役コピーと受信信号を相関させ得る。第２に、ＵＥは、個々に異なるラグサイズ（ＰＳＳシンボル長の整数倍）に対応する相関を合計し得る。第３に、ＵＥは、個々に各合計の絶対値をとり得る。第４に、ＵＥは、すべてのラグにわたる絶対値を合計し得る。第５に、低ＳＮＲおよび／またはカバレージ拡張の場合、上記で説明した第１〜第４のステップが、たとえば、（たとえば、ＰＳＳが２０ｍｓごとに送信され得るとき）２０ｍｓごとに繰り返され得る。すべてのラグにわたって合計された絶対値は、上記の２０ｍｓだけ離間した複数の観測間隔にわたって累積され得る。（たとえば、上記の第４および第５のステップからの）累積値は、ＰＳＳ信号が存在するのかどうかを決定しようとしてしきい値と比較され得る。累積値がしきい値を超える場合、ＰＳＳ信号が存在すると宣言され得る。

[0164]１４０６における相互相関の後に、（たとえば、整数周波数オフセットに関する追加情報なしに）ＰＳＳピークの存在が「確認」される場合、ＵＥは、１４０８において、１．９２ＭＨｚで相互相関を実行し得る。たとえば、ＰＳＳ信号を検出した後に、ＵＥは、初期タイミング取得を実行し得る。態様によれば、ＵＥは、より高いサンプリング周波数を使用して上記で説明した第１から第５のステップを通して、検出されたＰＳＳ信号のロケーションの周りで繰り返し得る。ＵＥは、次いで、累積のピークを発見し、ＰＳＳシンボルの起点としてピークのロケーションを発見し得る。改善された周波数およびタイミングオフセットは、１４１０において、セルＩＤ復号および追跡のために使用され得る。

[0165]ＵＥは、最初に、フラクショナル搬送周波数オフセット（ＣＦＯ）を発見するためにシンボルタイミング検出の後に時間領域中に自己相関を行うことで初期周波数取得を実行し得る。ＵＥは、フラクショナルＣＦＯの補正の後に時間領域中に相互相関を行うことによって整数ＣＦＯを発見し得る。ＵＥは、タイミングおよび周波数基準を確立した後にＳＳＳシーケンスを復号し得る。

[0166]態様によれば、受信機側で、ＮＢ−ＰＳＳシーケンスのスライディング自己相関が実行され得る。ＵＥは、（搬送周波数オフセット（ＣＦＯ）とは無関係の）ＣＦＯ減結合タイミングオフセットのためのコスト関数を構築し得る。コスト関数は、ＰＳＳシンボルペア（所与のｄ）の共整相されたサブベクトルをコヒーレントに合成し、各和の絶対値をとり、ＰＳＳシーケンス（１１個のシンボル）のスパンにわたって累積することによって決定され得る。コスト関数は、ＰＳＳシンボルのコヒーレント合成とＰＳＳ再送信のコヒーレント累積とによって表され得る。たとえば、ｔ＝τから開始するＲＸ信号ベクトルが、１１個のサブベクトルの連結γ（τ）＝［Ｒ₁ Ｒ₂．．．Ｒ₁₁］によって示され得ると仮定する。

[0167]γに対するコードカバー｛ｓ（ｌ）｝、ｌ＝１、２、．．．、１１が適用され得る。次いで、たとえば、タイミングオフセットが、０，Ｅ［Ａ_q（τ）］∝ｅ^jqθであるとき、隣接ＰＳＳシンボルと非隣接ＰＳＳシンボルとの間のシンボルごとの相関が次のように形成され得、

ここで、θ＝ｍｏｄ（２πｆＴ，２π）は、シンボルごとのＣＦＯ誘起の位相回転である（Ｔ＝ＣＰを含むＰＳＳシンボル持続時間）。
（ＢＬＵＥアルゴリズムに基づく）重み付き合成は、次式を使用して実行され得、

たとえば、タイミングオフセットが、０，Ｅ［ρ（τ）］∝ｅ^jθであるとき、ＢＬＵＥアルゴリズムからｗ_q∈（０，１］が取得される。
次に、ＰＳＳ再送信にわたるコヒーレント累積に関して、ｍ番目のＳＹＮＣ期間のための相関器出力が、ρ_m（τ）によって与えられ得る。随意の軽量フィルタ処理が平滑化のためにρ_m（τ）に適用され得る。αフィルタによる相関器出力のコヒーレント累積は、以下の通りであり得る。

タイミングオフセットのＭＬＥは、たとえば、タイミングオフセットが、０，Ｅ［ρ_Σ（τ）］∝ｅ^jθであるとき、

によって表され得る。ＰＳＳの存在の検出は、以下の通りであり得る。

タイミングオフセットの粗い推定値は、以下の通りであり得る。

周波数オフセットの推定値（１５ＫＨｚでの正規化、最大３０ＫＨｚの引き込み範囲）：

ｆ_Fの推定値は、次式によって自己相関器の「ピーク」の位相回転から取得され得る。

ｆ_Iの推定値は、ＰＳＳシーケンスの相互相関から取得され得る。
タイミングおよび周波数オフセットの改善された推定値は、小さい時間周波数グリッドを介した相互相関のピーク探索を通して取得され得、これは、スライディング自己相関を介して取得される粗いタイミングおよび周波数オフセット推定値を中心とし得る。

[0168]図１５に、本開示の態様による、スライディング自己相関関数１５００についての一例を示す。

[0169]図１６に、本開示の態様による、相互相関１６００を改善することについての一例を示し、ここにおいて、ピークは、残差時間／周波数オフセットに対応する時間周波数グリッドの上で一意である。

[0170]図１７〜図１９に、本明細書で説明する同期信号のための例示的なリソース割振りを示す。ＰＳＳおよびＳＳＳのための複数の送信機会が可能であり得る。

[0171]態様によれば、図１７に示すように、８０ｍｓの時間期間中にＰＳＳおよびＳＳＳのための４回の送信機会があり得、これにより、ＵＥによる信頼できるセルＩＤ検出が可能になり得る。態様によれば、ＰＳＳは、あらゆるフレーム中で送信され得る。さらに、ＰＳＳおよびＳＳＳは、１０ｍｓのフレームの隣接するサブフレーム（たとえば、サブフレーム３および４）中で送信され得る。上記で説明したように、各ＰＳＳおよびＳＳＳは、短いまたは完全なＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づき得る。

[0172]態様によれば、図１８に示すように、ＰＳＳは、各無線フレームの同じサブフレーム上で送信され得る。有利には、ＰＳＳは、改善されたＳＮＲとコヒーレントに合成され得る。ＰＳＳのインターレース送信および初期指示のためのそれの共役が検討され得る。自己相関のコヒーレント合成／累積は、不変のままであり得る。しかしながら、累積／ピーク探索のためのウィンドウ長さを５ｍｓから１０ｍｓに倍化する必要があり得る。

[0173]態様によれば、図１９に示すように、ＰＳＳは、奇数インデックスをもつ無線フレームのサブフレーム０および５上で再送信され得る。有利には、自己相関の累積／ピーク探索は、継続時間中の５ｍｓのタイムスロットに基づき得る。しかしながら、２０ｍｓの間隔ごとに、４つのスロットのうちの２つしかＰＳＳ信号を有しないことになる。他の２つは、４つのスロットの場合、ノイズのみになり得る。フレーム開始を知らない場合、４つのスロットは等しい重みで合成される必要があり得る。

[0174]態様によれば、ＰＳＳは、あらゆる無線フレームのサブフレーム５中で送信され得る。上記で説明したように、ＰＳＳは、サブフレーム５の最後の１１個のＯＦＤＭシンボルを占有し得る。１１個のＯＦＤＭシンボルは、長さが１１で、ルートが５で、サイクリックシフトのない短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づいて周波数領域中に生成され得る。ＰＳＳは、１つのＰＲＢの１１個の連続するサブキャリアにマッピングされ得る。

[0175]上記で説明したように、ＰＳＳは、ＯＦＤＭシンボルの連結である。ＯＤＦＭシンボルの生成の重要な部分は、ＣＰの生成である。レガシーＬＴＥの場合、ＯＦＤＭシンボルは、異なるＣＰ長さを有する。言い換えれば、ＯＦＤＭシンボルは、一様でないＣＰ長さを有する。シンボル＃０およびシンボル＃７のためのノーマルＣＰ長さは、１０／１．９２μｓであり、１２個のシンボルの残りのためのノーマルＣＰ長さは、９／１．９２μｓである。ＮＢ−ＩｏＴがレガシーＩｏＴフレームワークに適合し得るので、ＮＢ−ＩｏＴ ＣＰ長さも、レガシーＬＴＥに適合すべきである。言い換えれば、ＮＢ−ＰＳＳは、レガシーＬＴＥと後方互換性があるべきである。

[0176]１．９２ＭＨｚの送信サンプリングレートを仮定すれば、（ＣＰ挿入の前の）ＮＢ−ＰＳＳシンボルは、サイズが１２８のゼロパディングされたＩＦＦＴによって生成され得る。時間領域中のサイクリックシフトは、図２０に関して説明されるように、ＰＳＳシンボルの準周期的構造を維持するためにもたらされ得る。時間領域中のサイクリックシフトは、周波数領域中の位相回転によって実装され得る。

[0177]たとえば、図８を参照しながら上記で説明したように、ルートインデックスが５の、長さが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスによって与えられるＰＳＳ基本シーケンスは、以下の通りであり得る。

[0178]ＰＳＳシンボルｌのための位相回転ｌは、以下の通りであり得る。

[0179]図２０に、非一様のＣＰ長さの場合のＮＢ−ＰＳＳシンボルのための時間領域サイクリックシフトを示す。態様によれば、送信機は、ＰＳＳを生成しながら非一様のサイクリックシフトを使用し得る。図２０に示すように、シンボル＃３〜６は、９つのサンプルのＣＰ長さを有し得、シンボル＃７は、１０個のサンプルのＣＰ長さを有し得、シンボル８〜１３は、９つのサンプルのＣＰ長さを有し得る。

[0180]位相回転は、サンプリング周波数＝１．９２ＭＨｚを仮定して導出され得る。

[0181]サイクリックシフトなしの時間領域サンプルは、以下の通りであり得る。

[0182]ｌ≧７の場合の周波数領域位相回転は、以下の通りであり得る。

[0183]ｌ≧７の場合の時間領域中の１つのサンプルのサイクリックシフトは、以下の通りであり得る。

[0184]上記で説明したように、ＢＳは、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成し得る。ＢＳは、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）にＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信し得る。

[0185]態様によれば、少なくとも１つのシーケンスは、最適化されたＰＳＳ候補のセットに対応する候補基本シーケンスのセットから選択され得る。

[0186]最適化されたＰＳＳ候補のセットは、所与のバイナリコードカバーのための候補シーケンスのスライディング自己相関関数に関与する最適化手順を使用して評価され得る。

[0187]より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）は、より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出するように構成され得る。ＵＥは、検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行し、１つまたは複数の狭帯域領域内で、初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出し得る。

[0188]初期時間および周波数取得を実行することは、時間領域中のＰＳＳのスライディング自己相関手順を含み得る。スライディング自己相関手順は、隣接ＰＳＳシンボルと非隣接ＰＳＳシンボルとの間でシンボルごとの相関を実行することを伴い得る。

[0189]態様によれば、ＰＳＳの検出は、複数のサブフレームを介したＰＳＳ再送信に基づいて実行され得る。ＰＳＳの検出は、ＰＳＳ再送信のコヒーレント累積を伴い得る。

[0190]白紙の状態のＰＳＳおよびＳＳＳ設計のうちのいくつかはＮＢ−ＩｏＴについて説明されたが、説明するＰＳＳおよびＳＳＳ設計は、ｅＣＣなどの他の白紙の状態のＯＦＤＭベースのシステムに拡張され得る。ｅＣＣなどの広帯域システムでは、ＰＳＳおよびＳＳＳシンボルの連結は、時間領域中でではなく周波数領域中で行われ得る。相応して、ＵＥにおけるＰＳＳおよびＳＳＳ処理は、周波数領域中のＲＢのブロックにわたって行われることになる。

[0191]情報および信号は多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの組合せによって表され得る。

[0192]さらに、本明細書の開示に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、ソフトウェア／ファームウェア、またはそれらの組合せとして実装され得ることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェア／ファームウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概してそれらの機能に関して上記で説明された。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェア／ファームウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。

[0193]本明細書の開示に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併用される１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。

[0194]本明細書の開示に関して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェア／ファームウェアモジュールで実施されるか、またはそれらの組合せで実施され得る。ソフトウェア／ファームウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、相変化メモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末中に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。

[0195]１つまたは複数の例示的な設計では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア／ファームウェア、またはそれらの組合せで実装され得る。ソフトウェア／ファームウェアで実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ／ＤＶＤまたは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用され得、汎用もしくは専用コンピュータ、または汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。さらに、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェア／ファームウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）およびＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ここで、ディスク（disk）は通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

[0196]特許請求の範囲を含めて、本明細書で使用される場合、２つ以上の項目の列挙中で使用されるとき、「および／または」という用語は、列挙された項目のうちのいずれか１つが単独で採用され得ること、または列挙された項目のうちの２つ以上の任意の組合せが採用され得ることを意味する。たとえば、組成が、構成要素Ａ、Ｂ、および／またはＣを含んでいると記述されている場合、その組成は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの組合せ、ＡとＣの組合せ、ＢとＣの組合せ、またはＡとＢとＣの組合せを含んでいることがある。また、特許請求の範囲を含めて、本明細書で使用される場合、項目の列挙（たとえば、「のうちの少なくとも１つ」あるいは「のうちの１つまたは複数」などの句で終わる項目の列挙）中で使用される「または」は、たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」の列挙が、ＡまたはＢまたはＣまたはＡＢまたはＡＣまたはＢＣまたはＡＢＣ（すなわち、ＡおよびＢおよびＣ）を意味するような選言的列挙を示す。

[0197]本開示についての以上の説明は、いかなる当業者も本開示を作成または使用することができるように与えられたものである。本開示への様々な変更は当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の変形形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で説明した例および設計に限定されるものではなく、本明細書で開示された原理および新規の特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。

Claims (37)

1. 基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のための方法であって、
   フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成することと、
   より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）に前記ＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信することと
   を備える、方法。
2. 前記バイナリコードカバーが、［１ １ １ １ −１ −１ １ １ １ −１ １］の１１個のシンボルシーケンスの長さを備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つのシーケンスが基本シーケンスを備える、ここにおいて、前記基本シーケンスが、５のルートインデックスをもつサイズが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを備える、請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つのシーケンスが、最適化されたＰＳＳ候補のセットに対応する候補基本シーケンスのセットから選択される、請求項１に記載の方法。
5. 最適化されたＰＳＳ候補の前記セットが、所与のバイナリコードカバーのための候補シーケンスのスライディング自己相関関数に関与する最適化手順を使用して評価される、請求項４に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのシーケンスが、シーケンスのペアを備える、請求項１に記載の方法。
7. シーケンスの前記ペアが、直交シーケンスまたは擬似直交シーケンスのうちの１つを備える、請求項６に記載の方法。
8. Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの補間に少なくとも部分的に基づいてシーケンスの前記ペアを決定すること
   をさらに備える、請求項６に記載の方法。
9. 前記ＰＳＳおよびＳＳＳが、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づく、請求項１に記載の方法。
10. 前記ＰＳＳおよびＳＳＳを送信することが、
    前記フレーム中の隣接するサブフレーム中で前記ＰＳＳおよびＳＳＳを送信すること
    を備える、請求項１に記載の方法。
11. 前記いくつかのシンボルが、前記より広いシステム帯域幅上で通信する第２のタイプのＵＥと通信するために使用されるリソース要素と同じサブキャリア間隔を有するリソース要素にマッピングされる、請求項１に記載の方法。
12. 前記ＰＳＳおよびＳＳＳが、前記第２のタイプのＵＥと通信するために使用されない前記１つまたは複数のサブフレームのリソース要素を使用して送信される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ＳＳＳが、セル識別情報（セルＩＤ）と追加のシステム情報とを搬送するために使用される、請求項１に記載の方法。
14. 前記追加のシステム情報が、少なくともサブフレームＩＤを備える、請求項１３に記載の方法。
15. 擬似直交シーケンスに基づいて前記ＳＳＳを生成すること
    をさらに備える、請求項１に記載の方法。
16. より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための方法であって、
    前記より広いシステム帯域幅の前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出することと、
    前記検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行することと、
    前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、前記初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出することと
    を備える、方法。
17. 前記バイナリコードカバーが、［１ １ １ １ −１ −１ １ １ １ −１ １］の１１個のシンボルシーケンスの長さを備える、請求項１６に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つのシーケンスが基本シーケンスを備える、ここにおいて、前記基本シーケンスが、５のルートインデックスをもつサイズが１１のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを備える、請求項１６に記載の方法。
19. 前記初期時間および周波数取得を実行することが、時間領域中の前記ＰＳＳのスライディング自己相関手順を伴う、請求項１６に記載の方法。
20. 前記スライディング自己相関手順が、隣接ＰＳＳシンボルと非隣接ＰＳＳシンボルとの間でシンボルごとの相関を実行することを伴う、請求項１９に記載の方法。
21. 前記ＰＳＳの検出が、複数のサブフレームを介したＰＳＳ再送信に基づいて実行される、請求項１６に記載の方法。
22. 前記ＰＳＳの前記検出が、ＰＳＳ再送信のコヒーレント累積を伴う、請求項２１に記載の方法。
23. 前記初期時間および周波数取得が、前記時間領域中で実行される、請求項１６に記載の方法。
24. 前記初期時間取得を実行することが、
    前記ＰＳＳに対して粗いおよび細かいシンボル境界推定を実行すること
    を備える、請求項１６に記載の方法。
25. 前記初期周波数取得を実行することが、
    フラクショナル搬送周波数オフセット（ＣＦＯ）を発見するために時間同期されたＰＳＳの時間領域中の自己相関に基づいて、前記ＰＳＳから、フラクショナル周波数オフセット補正を実行することと、
    前記ＰＳＳの整数ＣＦＯを発見するために、前記ＰＳＳから、前記時間領域中の前記ＰＳＳと受信信号のレプリカとの間の整数周波数オフセット補正ベース相互相関を実行することと
    を備える、請求項２４に記載の方法。
26. 前記いくつかのシンボルが、前記より広いシステム帯域幅上で通信する第２のタイプのＵＥと通信するために使用されるリソース要素と同じサブキャリア間隔を有するリソース要素にマッピングされる、請求項１６に記載の方法。
27. 前記ＰＳＳおよびＳＳＳが、前記第２のタイプのＵＥと通信するために使用されない前記１つまたは複数のサブフレームのリソース要素を使用して受信される、請求項２６に記載の方法。
28. 前記ＰＳＳおよびＳＳＳが、前記フレームの隣接するサブフレーム上で受信される、請求項１６に記載の方法。
29. 前記ＳＳＳから、セル識別情報（セルＩＤ）と追加のシステム情報とを決定することと
    をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
30. 前記追加のシステム情報が、少なくともサブフレームＩＤを備える、請求項２９に記載の方法。
31. 前記ＰＳＳおよびＳＳＳが、短いＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスに基づく、請求項１６に記載の方法。
32. 基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のための装置であって、
    フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成するための手段と、
    より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）に前記ＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とをミーンズ送信することと
    を備える、装置。
33. より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための装置であって、
    前記より広いシステム帯域幅の前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出するための手段と、
    前記検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行するための手段と、
    前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、前記初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出するための手段と
    を備える、装置。
34. 基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のための装置であって、
    フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成することと、
    より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）に前記ＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信することと
    を行うように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
    を備える、装置。
35. より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のための装置であって、
    前記より広いシステム帯域幅の前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出することと、
    前記検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行することと、
    前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、前記初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出することと
    を行うように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
    を備える、装置。
36. フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して１次同期信号（ＰＳＳ）を生成することと、
    より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）に前記ＰＳＳと２次同期信号（ＳＳＳ）とを送信することと
    を行うための命令を記憶した基地局（ＢＳ）によるワイヤレス通信のためのコンピュータ可読媒体。
37. より広いシステム帯域幅の１つまたは複数の狭帯域領域内で、フレームの１つまたは複数のサブフレーム内のいくつかのシンボルに適用されるバイナリコードカバーと少なくとも１つのシーケンスとを利用して生成される１次同期信号（ＰＳＳ）を検出することと、
    前記検出されたＰＳＳに基づいて初期時間および周波数取得を実行することと、
    前記１つまたは複数の狭帯域領域内で、前記初期時間および周波数取得を改善するために２次同期信号（ＳＳＳ）を検出することと
    を行うための命令を記憶した、前記より広いシステム帯域幅の前記１つまたは複数の狭帯域領域上で通信する第１のタイプのユーザ機器（ＵＥ）によるワイヤレス通信のためのコンピュータ可読媒体。