例示的な実施形態の詳細な説明が、次に様々な図を参照して述べられる。この説明は、可能な実装形態の詳細な例を提供するが、その詳細は、例示的なものであり、決して本出願の範囲を限定するようには意図されていないことに留意されたい。
図1Aは、1つまたは複数の開示される実施形態が実施され得る例示的な通信システム100を示す図である。通信システム100は、複数の無線ユーザに、音声、データ、ビデオ、メッセージング、同報通信などのコンテンツを提供する複数のアクセスシステムとすることができる。通信システム100は、複数の無線ユーザに、無線帯域幅を含むシステムリソースを共用することにより、このようなコンテンツにアクセスできるようにする。例えば、通信システム100は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)、ゼロテールユニークワードDFT拡散OFDM(ZT UW DTS−s OFDM)、ユニークワードOFDM(UW−OFDM)、リソースブロック−フィルタ処理されたOFDM(resource block-filtered OFDM)、フィルタバンクマルチキャリア(FBMC)、および同様のものなど、1つまたは複数のチャネルアクセス法を使用することができる。
図1Aで示すように、通信システム100は、無線送受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102d、RAN104/113、CN106/115、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、および他のネットワーク112を含むことができるが、開示された実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、および/またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。WTRU102a、102b、102c、102dのそれぞれは、無線環境で動作し、かつ/または通信するように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、WTRU102a、102b、102c、102dは、そのいずれも「ステーション」および/または「STA」と呼ばれ得るが、無線信号を送信かつ/または受信するように構成され、またユーザ装置(UE)、移動局、固定または移動加入者ユニット、サブスクリプションベースのユニット、ページャ、セルラ式電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、ホットスポットもしくはMi−Fiデバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、時計もしくは他の装着可能なもの、頭部搭載型ディスプレイ(HMD)、車両、ドローン、医用デバイスおよび応用(例えば、遠隔手術)、産業用デバイスおよび応用(例えば、ロボット、ならびに/または産業および/または自動化処理チェーン状況で動作する他の無線デバイス)、家庭用電子デバイス、商用および/産業用無線ネットワークで動作するデバイスなどを含むことができる。WTRU102a、102b、102c、および102dのいずれも、相互に交換可能にUEと呼ばれ得る。
通信システム100はまた、基地局114aおよび/または基地局114bを含むことができる。基地局114a、114bのそれぞれは、CN106/115、インターネット110、および/または他のネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易するために、WTRU102a、102b、102c、102dの少なくとも1つと無線でインターフェースをとるように構成された任意のタイプのデバイスとすることができる。例として、基地局114a、114bは、送受信機基地局(BTS)、ノードB、eNodeB、ホームノードB、ホームeNodeB、gNB、NRノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、無線ルータ、および同様のものとすることができる。基地局114a、114bが、それぞれ、単一の要素として示されているが、基地局114a、114bは、任意の数の相互接続された基地局および/またはネットワーク要素を含み得ることが理解されよう。
基地局114aは、RAN104/113の一部とすることができ、それはまた、基地局制御装置(BSC)、無線ネットワーク制御装置(RNC)、中継ノードなどの他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)を含むことができる。基地局114aおよび/または基地局114bは、セル(図示せず)と呼ばれ得る1つまたは複数のキャリア周波数で無線信号を送信および/または受信するように構成され得る。これらの周波数は、認可スペクトル、未認可スペクトル、または認可および未認可スペクトルの組合せとすることができる。セルは、時間経過に対して比較的固定され得る、または変化し得る特定の地理学的エリアに対して無線サービスを行うための通達範囲を提供することができる。セルは、セルセクタへとさらに分割され得る。例えば、基地局114aに関連付けられたセルは、3つのセクタに分割され得る。したがって、一実施形態では、基地局114aは、3つの送受信機、すなわち、セルの各セクタに対して1つを含むことができる。実施形態では、基地局114aは、多入力多出力(MIMO)技術を使用することができ、またセルの各セクタに対して複数の送受信機を利用することができる。例えば、望ましい空間方向において、信号を送信および/または受信するために、ビーム形成が使用され得る。
基地局114a、114bは、無線インターフェース116を介して、WTRU102a、102b、102c、102dの1つまたは複数のものと通信することができ、それは、任意の適切な無線通信リンクとすることができる(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、センチメートル波、マイクロメートル波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光など)。無線インターフェース116は、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を用いて確立され得る。
より具体的には、上記のように、通信システム100は、複数のアクセスシステムとすることができ、またCDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMA、および同様のものなど、1つまたは複数のチャネルアクセススキームを使用することができる。例えば、RAN104/113における基地局114a、およびWTRU102a、102b、102cは、広帯域CDMA(WCDMA)を用いて無線インターフェース115/116/117を確立できるユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実施することができる。WCDMAは、高速パケットアクセス(HSPA)および/または進化型HSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンク(DL)パケットアクセス(HSDPA)および/または高速ULパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、進化型UMTS地上無線アクセス(E−UTRA)などの無線技術を実施することができ、それは、ロングタームエボリューション(LTE)、および/またはLTEアドバンスト(LTE−A)、および/またはLTEアドバンストプロ(LTE−A Pro)を用いて、無線インターフェース116を確立することができる。
実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、新無線(NR)を用いる無線インターフェース116を確立できるNR無線アクセスなどの無線技術を実施することができる。
実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、複数の無線アクセス技術を実施することができる。例えば、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、例えば、デュアルコネクティビティ(DC)原理を用いて、LTE無線アクセス、およびNR無線アクセスを共に実施することができる。したがって、WTRU102a、102b、102cにより利用される無線インターフェースは、複数タイプの無線アクセス技術により、かつ/または複数タイプの基地局(例えば、eNBおよびgNB)との間で送られる送信により特徴付けられ得る。
他の実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、IEEE802.11(すなわち、Wireless Fidelity(WiFi)、IEEE802.16(すなわち、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV−DO、暫定基準2000(IS−2000)、暫定基準95(IS−95)、暫定基準856(IS−856)、グローバルシステムフォーモバイル通信(GSM)、GSMエボリューション拡張データレート(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)、および同様のものなどの無線技術を実施することができる。
図1Aの基地局114bは、例えば、無線ルータ、ホームノードB、ホームeNodeB、またはアクセスポイントとすることができ、また職場、家庭、車両、キャンパス、産業施設、空中回廊(例えば、ドローンで使用される)、車道、および同様の場所など、局所化されたエリアにおける無線接続を容易にするために任意の適切なRATを利用することができる。一実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立するために、IEEE802.11などの無線技術を実施することができる。実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立するために、IEEE802.15などの無線技術を実施することができる。さらに他の実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、ピコセルまたはフェムトセルを確立するために、セルラベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−A、LTE−A Pro、NRなど)を利用することができる。図1Aで示されるように、基地局114bは、インターネット110への直接接続を有することができる。したがって、基地局114bは、CN106/115を介してインターネット110にアクセスする必要のないこともあり得る。
RAN104/113は、CN106/115と通信することができ、それは、WTRU102a、102b、102c、102dの1つまたは複数のものに対して、音声、データ、アプリケーション、および/またはボイスオーバインターネットプロトコル(VoIP)サービスを提供するように構成された任意のタイプのネットワークとすることができる。データは、異なるスループット要件、待ち時間要件、誤り許容要件、信頼性要件、データスループット要件、移動性要件、および同様のものなど、様々なサービス品質(QoS)要件を有することがあり得る。CN106/115は、呼制御、課金サービス、移動体位置ベースサービス、プリペイドコーリング、インターネット接続、ビデオ配信などを提供し、かつ/またはユーザ認証などの高水準のセキュリティ機能を実施することができる。図1Aで示されていないが、RAN104/113および/またはCN106/115は、RAN104/113と同じRAT、または異なるRATを使用する他のRANと直接または間接的に通信できることが理解されよう。例えば、NR無線技術を利用することのできるRAN104/113に接続されるのに加えて、CN106/115はまた、GSM、UMTS、CDMA2000、WiMAX、E−UTRA、またはWiFi無線技術を使用する別のRAN(図示せず)と通信することもできる。
CN106/115はまた、PSTN108、インターネット110、および/または他のネットワーク112にアクセスするための、WTRU102a、102b、102c、102dに対するゲートウェイとして働くことができる。PSTN108は、基本電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコル群における伝送制御プロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、および/またはインターネットプロトコル(IP)などの共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスの大域システムを含むことができる。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダにより所有され、かつ/または運営される有線および/または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク112は、RAN104/113と同じRAT、または異なるRATを使用できる1つまたは複数のRANに接続された別のCNを含むことができる。
通信システム100におけるWTRU102a、102b、102c、102dのいくつか、またはすべては、マルチモード機能を含むことができる(例えば、WTRU102a、102b、102c、102dは、様々な無線リンクを介して、様々な無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含むことができる)。例えば、図1Aで示されるWTRU102cは、セルラベースの無線技術を使用できる基地局114aと、かつIEEE802無線技術を使用できる基地局114bと通信するように構成され得る。
図1Bは、例示的なWTRU102を示すシステム図である。図1Bで示されるように、WTRU102は、いくつかある中で特に、プロセッサ118、送受信機120、送信/受信素子122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、取外し不可能なメモリ130、取外し可能なメモリ132、電源134、全地球測位システム(GPS)チップセット136、および/または他の周辺装置138を含むことができる。WTRU102は、前述の要素の任意の下位の組合せを含むことができるが、なお実施形態との一貫性を有していることが理解されよう。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連付けられた1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、書き替え可能ゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械、および同様のものとすることができる。プロセッサ118は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力/出力処理、および/またはWTRU102を無線環境で動作できるようにする任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ118は、送受信機120に結合され得るが、送受信機120は、送信/受信素子122に結合され得る。図1Bは、プロセッサ118と送受信機120とを別々の構成要素として示しているが、プロセッサ118および送受信機120は、電子パッケージまたはチップにおいて共に一体化され得ることが理解されよう。
送信/受信素子122は、無線インターフェース116を介して、基地局(例えば、基地局114a)に信号を送信する、または信号を受信するように構成され得る。例えば、一実施形態では、送信/受信素子122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されたアンテナとすることができる。実施形態では、送信/受信素子122は、例えば、IR、UV、または可視光信号を送信および/または受信するように構成された発光体/検出器とすることができる。さらに別の実施形態では、送信/受信素子122は、RFおよび光信号を共に送信および/または受信するように構成され得る。送信/受信素子122は、無線信号の任意の組合せを送信および/または受信するように構成され得ることが理解されよう。
送信/受信素子122が、図1Bで単一の要素として示されているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信素子122を含むことができる。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を使用することができる。したがって、一実施形態では、WTRU102は、無線インターフェース116を介して、無線信号を送信および受信するために、2つ以上の送信/受信素子122(例えば、複数のアンテナ)を含むことができる。
送受信機120は、送信/受信素子122により送信される信号を変調し、かつ送信/受信素子122により受信される信号を復調するように構成され得る。前述のように、WTRU102は、マルチモード機能を有することができる。したがって、送受信機120は、WTRU102が、例えば、NRおよびIEEE802.11などの複数のRATにより通信できるようにするための複数の送受信機を含むことができる。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128(例えば、液晶表示(LCD)ディスプレイユニット、または有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合され得るが、またそこからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ118はまた、ユーザデータを、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128に出力することができる。加えて、プロセッサ118は、取外し不可能なメモリ130、および/または取外し可能なメモリ132など、任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、かつデータをそこに記憶することができる。取外し不可能なメモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読出し専用メモリ(ROM)、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。取外し可能なメモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカード、および同様のものを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ118は、サーバまたは家庭用コンピュータ(図示せず)など、WTRU102上に物理的に位置していないメモリからの情報にアクセスし、かつそこにデータを記憶することができる。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、またWTRU102における他の構成要素に電力を配布し、かつ/または制御するように構成され得る。電源134は、WTRU102に電力を供給するための任意の適切なデバイスとすることができる。例えば、電源134は、1つまたは複数の乾電池(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池、および同様のものを含むことができる。
プロセッサ118はまた、WTRU102の現在位置に関する位置情報(例えば、経度および緯度)を提供するように構成され得るGPSチップセット136に結合され得る。GPSチップセット136からの情報に加えて、またはそれに代えて、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)から無線インターフェース116を介して位置情報を受け取り、かつ/または2つ以上の近傍の基地局から受信される信号のタイミングに基づき、その位置を決定することができる。WTRU102は、実施形態との一貫性を有しながら、任意の適切な位置決定法により位置情報を取得できることを理解されよう。
プロセッサ118は、さらなる特徴、機能性、および/または有線もしくは無線接続性を提供する1つまたは複数のソフトウェアおよび/またはハードウェアモジュールを含むことのできる他の周辺装置138にさらに結合され得る。例えば、周辺装置138は、加速度計、電子コンパス、衛星送受信機、デジタルカメラ(写真および/またはビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビジョン送受信機、手を使用しないヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタルミュージックプレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、仮想現実および/または拡張現実感(VR/AR)デバイス、活動量計(activity tracker)、および同様のものを含むことができる。周辺装置138は、1つまたは複数のセンサを含むことができ、センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、磁力計、方向センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、ジオロケーション(geolocation)センサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、磁力計、気圧計、ジェスチャセンサ、生物測定センサ、および/または湿度センサのうちの1つまたは複数のものとすることができる。
WTRU102は、(例えば、UL(例えば、送信用)とダウンリンク(例えば、受信用)との両方に対する特定のサブフレームに関連付けられた信号のいくつかまたはすべての送信および受信が、一致するおよび/または同時であることができる全二重無線を含むことができる。全二重無線は、干渉管理ユニットを含み、ハードウェア(例えば、チョーク)により、またはプロセッサによる(例えば、別個のプロセッサ(図示せず)もしくはプロセッサ118による)信号処理により自己干渉を低下させる、およびまたは実質的に除去することができる。実施形態において、WRTU102は、(例えば、UL(例えば、送信用)かダウンリンク(例えば、受信用)かのいずれかに対する特定のサブフレームに関連付けられた)信号のいくつか、またはすべての送信および受信に対して半二重無線を含むことができる。
図1Cは、実施形態によるRAN104およびCN106を示すシステム図である。上記のように、RAN104は、無線インターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するために、E−UTRA無線技術を使用することができる。RAN104はまた、CN106と通信することができる。
RAN104は、eNodeB160a、160b、160cを含むことができるが、RAN104は、実施形態との一貫性を有しながら任意の数のeNodeBを含み得ることが理解されよう。eNodeB160a、160b、160cは、それぞれ、無線インターフェース116を介して、WTRU102a、102b、102cと通信するための1つまたは複数の送受信機を含むことができる。一実施形態では、eNodeB160a、160b、160cは、MIMO技術を実施することができる。したがって、eNodeB160aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aに無線信号を送信し、かつ/またはそこから無線信号を受信することができる。
eNodeB160a、160b、160cのそれぞれは、特定のセル(図示せず)と関連付けられ、また無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ULおよび/またはDLにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成され得る。図1Cで示されるように、eNodeB160a、160b、160cは、X2インターフェースを介して互いに通信することができる。
図1Cで示されるCN106は、モビリティ管理エンティティ(MME)162、サービングゲートウェイ(SGW)164、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ(またはPGW)166を含むことができる。前述の要素のそれぞれは、CN106の一部として示されているが、これらの要素のいずれも、CN運営者以外のエンティティによって所有され、かつ/または運営され得ることが理解されよう。
MME162は、S1インターフェースを介して、RAN104におけるeNodeB162a、162b、162cの各々に接続され、制御ノードとして働くことができる。例えば、MME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザの認証、ベアラの活動化/非活動化、WTRU102a、102b、102cの初期アタッチ間の特定のサービングゲートウェイを選択すること、および同様のものを扱うことができる。MME162は、RAN104と、GSMおよび/またはWCDMAなどの他の無線技術を使用する他のRAN(図示せず)との間を切り換えるための制御プレーン機能を提供することができる。
SGW164は、S1インターフェースを介して、RAN104におけるeNodeB160a、160b、160cのそれぞれに接続され得る。SGW164は、概して、WTRU102a、102b、102cとの間で、ユーザデータパケットの経路指定をし、かつ転送することができる。SGW164は、eNodeB間のハンドオーバの間にユーザプレーンをアンカリングすること、DLデータがWTRU102a、102b、102cに利用可能になったとき、ページングをトリガすること、WTRU102a、102b、102cのコンテキストを管理し、かつ記憶すること、ならびに同様のものなど、他の機能を実施することができる。
SGW164は、PGW166に接続され得るが、それは、WTRU102a、102b、102cに、インターネット110などのパケット交換網へのアクセスを提供して、WTRU102a、102b、102cとIP使用可能なデバイスとの間の通信を容易にすることができる。
CN106は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、CN106は、WTRU102a、102b、102cに、PSTN108などの回線交換網へのアクセスを提供し、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。例えば、CN106は、CN106とPSTN108との間のインターフェースとして働くIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができる、またはそれと通信することができる。さらに、CN106は、WTRU102a、102b、102cに、他のサービスプロバイダにより所有され、かつ/または運営される他の有線および/または無線ネットワークを含むことのできる他のネットワーク112へのアクセスを提供することができる。
WTRUが、図1A〜図1Dで無線端末として述べられているが、いくつかの代表的な実施形態では、このような端末は、通信ネットワークとの有線通信インターフェースを(例えば、一時的に、または恒久的に)使用できることも企図される。
代表的な実施形態では、他のネットワーク112は、WLANとすることができる。
インフラストラクチャ基本サービスセット(BSS)モードにおけるWLANは、BSSに対するアクセスポイント(AP)、およびそのAPに関連付けられた1つまたは複数のステーション(STA)を有することができる。APは、配信システム(DS)への、またはBSSに、かつ/またはBSSからトラフィックを搬送する別のタイプの有線/無線ネットワークへのアクセスもしくはインターフェースを有することができる。BSSの外側から生ずるSTAへのトラフィックはAPを介して到来し、STAに送達され得る。BSSの外側の宛先へのSTAから生ずるトラフィックは、各宛先に送達されるようにAPに送られ得る。BSS内のSTA間のトラフィックは、例えば、APを介して送られ得るが、ソースSTAは、トラフィックをAPに送ることができ、またAPは、トラフィックを宛先のSTAに送達することができる。BSS内のSTA間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックであると考えられ、かつ/またはそのように呼ばれ得る。ピアツーピアトラフィックは、ダイレクトリンクのセットアップ(DLS)で、ソースと宛先STAとの間で(例えば、その間で直接)送られ得る。いくつかの代表的な実施形態では、DLSは,802.11e DLS、または802.11zトンネルDLS(TDLS)を使用することができる。独立したBSS(IBSS)モードを使用するWLANは、APを有しないこともあり得るが、IBSS内の、またはそれを使用するSTA(例えば、STAのすべて)は、互いに直接通信することができる。通信のIBSSモードは、本明細書において、通信の「アドホック」モードと呼ばれることもあり得る。
802.11acインフラストラクチャ動作モード、または同様の動作モードを使用する場合、APは、プライマリチャネルなどの固定チャネルでビーコンを送信することができる。プライマリチャネルは、固定された幅(例えば、20MHz幅の帯域幅)、またはシグナリングにより動的に設定された幅とすることができる。プライマリチャネルは、BSSの動作チャネルとすることができ、またAPとの接続を確立するためにSTAによって使用され得る。いくつかの代表的な実施形態では、例えば、802.11システムでは、衝突回避を備えたキャリア検知の多重アクセス(CSMA/CA)が実施され得る。CSMA/CAの場合、STA(例えば、あらゆるSTA)は、APも含めて、プライマリチャネルを感知することができる。プライマリチャネルが、特定のSTAにより、ビジー状態にあると感知/検出される、かつ/または決定された場合、特定のSTAは取り下げることができる。1つのSTA(1つのステーションだけ)が、所与のBSSにおいて、任意の所与の時間に送信することができる。
高スループット(HT)STAは、40MHz幅のチャネルを形成するために、例えば、主となる20MHzチャネルを、隣接する、または非隣接の20MHzチャネルと組み合わせることにより、40MHz幅のチャネルを通信に使用することができる。
非常に高いスループット(VHT)STAは、20MHz、40MHz、80MHz、および/または160MHz幅のチャネルをサポートすることができる。40MHzおよび/または80MHzチャネルは、隣接する20MHzチャネルを組み合わせることによって形成され得る。160Hzチャネルは、8個の隣接する20MHzチャネルを組み合わせることにより、または2つの隣接しない80MHzチャネルを組み合わせることにより形成され得るが、それは、80+80構成と呼ばれ得る。80+80構成の場合、チャネル符号化の後、データは、データを2つのストリームへと分割できるセグメントパーサを通され得る。逆高速フーリエ変換(IFFT)処理、および時間ドメイン処理が、別々に各ストリームに対して行われ得る。ストリームは、2つの80MHzチャネルにマップされ、データは、送信STAによって送信され得る。受信STAの受信機において、80+80構成に対する前述の動作が逆にされ、組み合わされたデータは、メディアアクセス制御(MAC)に送られ得る。
Sub−1GHz動作モードが、802.11afおよび802.11ahでサポートされる。チャネル動作帯域幅および搬送波は、802.11nおよび802.11acで使用されるものに対して802.11afおよび802.11ahでは低減される。802.11afは、TVホワイトスペース(TVWS)スペクトルにおいて、5MHz、10MHz、および20MHz帯域幅をサポートし、また802.11ahは、非TVWSスペクトルを使用して1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、および16MHz帯域幅をサポートする。代表的な実施形態によれば、802.11ahは、マクロカバレッジエリアにおけるMTCデバイスなど、メータタイプ制御/マシンタイプ通信をサポートすることができる。MTCデバイスは、例えば、いくつかの、かつ/または限定された帯域幅に対するサポート(例えば、それに対するサポートだけ)を含む限定された機能など、いくつかの機能を有することができる。MTCデバイスは、(例えば、非常に長い電池寿命を維持するために)閾値を超える電池寿命を有する電池を含むことができる。
802.11n、802.11ac、802.11af、および802.11ahなど、複数のチャネルおよびチャネル帯域幅をサポートできるWLANシステムは、プライマリチャネルとして指定され得るチャネルを含む。プライマリチャネルは、BSSにおけるすべてのSTAによりサポートされる最大の共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有することができる。プライマリチャネルの帯域幅は、BSS内で動作するすべてのSTAの中から、最小の帯域幅動作モードをサポートするSTAによって設定および/または制限され得る。802.11ahの例では、プライマリチャネルは、AP、およびBSSにおける他のSTAが、2MHz、4MHz、8MHz、16MHz、および/または他のチャネル帯域幅動作モードをサポートする場合であっても、1MHzモードをサポートする(それだけをサポートする)STA(例えば、MTCタイプのデバイス)に対する1MHz幅とすることができる。キャリア感知および/またはネットワーク割当てベクトル(NAV)設定は、プライマリチャネルの状況に依存することがあり得る。例えば、APに送信するSTA(1MHzの動作モードだけをサポートする)に起因して、プライマリチャネルがビジー状態である場合、周波数帯の大部分がアイドル状態のままであり、かつ利用可能であり得るとしても、利用可能な周波数帯全体がビジー状態であると見なされ得る。
米国では、802.11ahにより使用され得る利用可能な周波数帯は、902MHzから928MHzである。朝鮮、韓国では、利用可能な周波数帯は、917.5MHzから923.5MHzである。日本では、利用可能な周波数帯は、916.5MHzから927.5MHzである。802.11ahに利用可能な全体の帯域幅は、国の法規に応じて6MHzから26MHzである。
図1Dは、実施形態によるRAN113およびCN115を示すシステム図である。上記のように、RAN113は、NR無線技術を使用して、無線インターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信することができる。RAN113はまた、CN115と通信することができる。
RAN113は、gNB180a、180b、180cを含むことができるが、実施形態との一貫性を有しながら、RAN113は、任意の数のgNBを含み得ることが理解されよう。gNB180a、180b、180cは、それぞれ、無線インターフェース116を介して、WTRU102a、102b、102cと通信するための1つまたは複数の送受信機を含むことができる。一実施形態では、gNB180a、180b、180cは、MIMO技術を実施することができる。例えば、gNB180a、180bは、ビーム形成を利用して、gNB180a、180b、180cに信号を送信し、かつ/または信号をそこから受信することができる。したがって、例えば、gNB180aは、複数のアンテナを使用して、WTRU102aに無線信号を送信し、かつ/またはそこから無線信号を受信することができる。実施形態では、gNB180a、180b、180cは、キャリアアグリゲーション技術を実施することができる。例えば、gNB180aは、WTRU102a(図示せず)に複数のコンポーネントキャリアを送信することができる。これらのコンポーネントキャリアのサブセットは、未認可スペクトル上のものとすることができるが、残りのコンポーネントキャリアは、認可スペクトル上のものとすることができる。実施形態では、gNB180a、180b、180cは、複数基地局間協調送信(CoMP:Coordinated Multi−Point)技術を実施することができる。例えば、WTRU102aは、gNB180aおよびgNB180b(および/またはgNB180c)からの協調された送信を受信することができる。
WTRU102a、102b、102cは、スケーラブルなニューメロロジに関連付けられた送信を用いて、gNB180a、180b、180cと通信することができる。例えば、OFDMシンボルスペーシング、および/またはOFDMサブキャリアスペーシングは、異なる送信、異なるセル、および/または無線送信スペクトルの異なる部分に対して変化することができる。WTRU102a、102b、102cは、様々な、もしくはスケーラブルな長さのサブフレーム、または送信時間間隔(TTI)(例えば、様々な数のOFDMシンボルを含む、および/または様々な長さの絶対時間が続く)を用いて、gNB180a、180b、180cと通信することができる。
gNB180a、180b、180cは、スタンドアロン構成で、かつ/または非スタンドアロン構成で、WTRU102a、102b、102cと通信するように構成され得る。スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、他のRAN(例えば、eNodeB160a、160b、160cなど)にさらにアクセスすることなく、gNB180a、180b、180cと通信することができる。スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、モビリティアンカーポイントとして、gNB180a、180b、180cのうちの1つまたは複数のものを利用することができる。スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、未認可帯域における信号を用いてgNB180a、180b、180cと通信することができる。非スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、eNodeB160a、160b、160cなどの別のRANとも通信/接続しながら、gNB180a、180b、180cと通信/接続することができる。例えば、WTRU102a、102b、102cは、DC原理を実施して、実質的に同時に、1つまたは複数のgNB180a、180b、180c、および1つまたは複数のeNodeB160a、160b、160cと通信することができる。非スタンドアロン構成では、eNodeB160a、160b、160cは、WTRU102a、102b、102cに対するモビリティアンカーとして働くことができ、またgNB180a、180b、180cは、WTRU102a、102b、102cをサービスするためにさらなる到達範囲および/またはスループットを提供することができる。
gNB180a、180b、180cのそれぞれは、特定のセル(図示せず)に関連付けることができ、また無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ULおよび/またはDLにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、デュアル接続、NRとE−UTRAとの間の相互接続、ユーザプレーン機能(UPF)184a、184bに向けたユーザプレーンデータの経路指定、アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)182a、182bに向けた制御プレーン情報の経路指定、および同様のものを処理するように構成され得る。図1Dで示されるように、gNB180a、180b、180cは、Xnインターフェースを介して互いに通信することができる。
図1Dで示されるCN115は、少なくとも1つのAMF182a、182b、少なくとも1つのUPF184a、184b、少なくとも1つのセッション管理機能(SMF)183a、183b、およびおそらくデータネットワーク(DN)185a、185bを含むことができる。前述の要素のそれぞれは、CN115の一部として示されているが、これらの要素のいずれも、CN運営者以外のエンティティにより所有され、かつ/または運営され得ることが理解されよう。
AMF182a、182bは、N2インターフェースを介して、RAN113におけるgNB180a、180b、180cのうちの1つまたは複数のものに接続され、かつ制御ノードとして働くことができる。例えば、AMF182a、182bは、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ネットワークスライシングをサポートすること(例えば、様々な要件を有する様々なPDUセッションを処理すること)、特定のSMF183a、183bを選択すること、登録エリアの管理、NASシグナリングの終了、モビリティ管理、および同様のものを扱うことができる。ネットワークスライシングは、WTRU102a、102b、102cで利用されるサービスのタイプに基づいて、WTRU102a、102b、102cに対するCNポートをカスタマイズするために、AMF182a、182bによって使用され得る。例えば、様々なネットワークスライスが、超高信頼低遅延(URLLC)アクセスを利用するサービス、拡張大容量モバイルブロードバンド(eMBB)アクセスを利用するサービス、マシンタイプ通信(MTC)アクセスに対するサービス、および/または同様のものなど、様々な使用例に対して確立され得る。AMF162は、RAN113と、LTE、LTE−A、LTE−A Pro、および/またはWiFiなどの非3GPPアクセス技術など他の無線技術を使用する他のRAN(図示せず)との間を切り換えるための制御プレーン機能を提供することができる。
SMF183a、183bは、N11インターフェースを介して、CN115におけるAMF182a、182bに接続され得る。SMF183a、183bはまた、N4インターフェースを介して、CN115におけるUPF184a、184bに接続され得る。SMF183a、183bは、UPF184a、184bを選択し、制御することができ、またUPF184a、184bを通るトラフィックの経路指定を構成することができる。SMF183a、183bは、UEのIPアドレスを管理し、割り振ること、PDUセッションを管理すること、ポリシ施行およびQoSを制御すること、ダウンリンクデータ通知を提供すること、および同様のものなど、他の機能を実施することができる。PDUセッションタイプは、IPベース、非IPベース、イーサネットベース、および同様のものとすることができる。
UPF184a、184bは、N3インターフェースを介してRAN113におけるgNB180a、180b、180cのうちの1つまたは複数のものに接続され得るが、それは、WTRU102a、102b、102cに、インターネット110などのパケット交換網へのアクセスを提供して、WTRU102a、102b、102cとIP使用可能デバイスとの間の通信を容易にすることができる。UPF184、184bは、パケットを経路指定し、かつ転送すること、ユーザプレーンポリシを施行すること、マルチホームPDUセッションをサポートすること、ユーザプレーンQoSを処理すること、ダウンリンクパケットをバッファすること、モビリティアンカリングを提供すること、および同様のものなど、他の機能を実施することができる。
CN115は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、CN115は、CN115とPSTN108との間のインターフェースとして働くIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含む、またはそれと通信することができる。さらに、CN115は、他のサービスプロバイダにより所有され、かつ/または運営される他の有線および/または無線ネットワークを含むことのできる他のネットワーク112へのアクセスを、WTRU102a、102b、102cに提供することができる。一実施形態では、WTRU102a、102b、102cは、UPF184a、184bへのN3インターフェースにより、またUPF184a、184bとDN185a、185bとの間のN6インターフェースにより、UPF184a、184bを介してローカルデータネットワーク(DN)185a、185bに接続され得る。
図1A〜図1Dの図、および図1A〜図1Dの対応する記述において、WTRU102a〜d、基地局114a〜b、eNodeB160a〜c、MME162、SGW164、PGW166、gNB180a〜c、AMF182a〜b、UPF184a〜b、SMF183a〜b、DN185a〜b、および/または本明細書で述べられる任意の他のデバイスのうちの1つまたは複数のものに関して本明細書で述べられる機能のうちの1つまたは複数のもの、またはすべては、1つまたは複数のエミュレーションデバイス(図示せず)によって実施され得る。エミュレーションデバイスは、本明細書で述べられる機能のうちの1つまたは複数のもの、またはすべてをエミュレートするように構成された1つまたは複数のデバイスとすることができる。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスを試験するために、ならびに/またはネットワークおよび/またはWTRU機能をシミュレートするために使用され得る。
エミュレーションデバイスは、実験室環境で、かつ/または運営者ネットワーク環境で他のデバイスの1つまたは複数の試験を実施するように設計され得る。例えば、1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、1つまたは複数の、またはすべての機能を実施できるが、通信ネットワーク内の他のデバイスを試験するために、有線および/または無線通信ネットワークの一部として、完全に、または部分的に実施される、かつ/または展開される。1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、1つまたは複数の、またはすべての機能を実施できるが、有線および/または無線通信ネットワークの一部として一時的に実施/または展開される。エミュレーションデバイスは、試験を行うために別のデバイスに直接結合され得る、かつ/または空中を介する無線通信を用いて試験を行うことができる。
1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、1つまたは複数の、すべても含む機能を実施することができるが、有線および/または無線通信ネットワークの一部としては実施/展開されない。例えば、エミュレーションデバイスは、1つまたは複数の構成要素の試験を実施するために、試験用実験室、および/または展開されない(例えば、試験用の)有線および/または無線通信ネットワークにおける試験シナリオで利用され得る。1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、試験装置とすることができる。データを送信および/または受信するために、直接RF結合、および/またはRF回路(例えば、1つまたは複数のアンテナを含むことができる)を介する無線通信が、エミュレーションデバイスによって使用され得る。
本明細書で開示される1つまたは複数の特徴は、図1A〜図1Dで述べられたデバイス、方法、および/またはシステムのうちの1つまたは複数のものを用いて実施され得る。
制御情報および/またはデータを符号化するために、例えば、ターボ符号化および低密度パリティ検査(LDPC)符号化などの符号化スキームに加えて、ポーラ符号化が使用され得る。ポーラ符号は、例えば、ターボ符号およびLDPC符号などの他のチャネル符号化スキームと比較して、符号化および復号ならびに符号構成において、独特の特徴を提供することができる。
ポーラ符号は、例えば、式1により表され得る。
ただし、
は、入力ブロックのベクトルとすることができ、また
は、出力符号ブロックのベクトルとすることができる。2つのベクトルは、同じ長さのN(例えば、0からN−1、N=2nのインデックス)を有することができる。入力ブロックにおける1つまたは複数のビットは、固定値(例えば、0)に設定され得る。固定値を有するビットの位置は、セットAcにより表現され得る。可変の2進値を有する情報ビットの位置は、セットAにより示され得る。GNは、生成行列とすることができる。生成行列GNは、例えば、式2により表され得る。
ただし、BNは、ビット反転行列とすることができる。入力ベクトルをビット反転させる演算は、例えば、積演算により実施され得る。例えば、ビット「001」に対してビット反転を用いると、ビットは、「100」へと変換され得る。
は、Fのn番目のクロネッカー積とすることができる。Fは、例えば、式3により表され得る。
図2は、ポーラ符号の例を示している。例では、ポーラ符号は、エンコーダでビット反転を行わずに構成され得る。例えば、GNは、例えば、式4により表され得る生成行列とすることができる。
入力の順序は、例えば、ビット反転行列に含まれるものと比べて変更され得る。
例では、ポーラ符号に対するパラメータは、(Ν、Κ、Α)=(8、5、{3,4,5,6,7})とすることができる。5ビット、例えば、u4、u6、u5、u3、u7は、入力ビットとすることができる。入力ビットシーケンスのインデックス順序は、例えば、{3,4,5,6,7}から{6,1,5,3,7}など、ビット反転演算により変わることができる。8ビット、例えば、x0、x1、・・・、x7は、ポーラエンコーダから出力されたものを表すことができる。例えば、A={3,4,5,6,7}であるため、AC={0,1,2}のビット位置は、固定値0を有することができる。この符号の符号化率はR=5/8とすることができる。
固定値を有するセットACは、凍結ビットと呼ばれ得る。セットAは、非凍結ビットまたは情報ビットと呼ばれ得る。ポーラ符号の符号構成は、凍結ビットの位置を決定することができる。例では、入力ビットのうちの最も信頼性の低いN−Kビットが、凍結ビットであるように選択され得る。
ポーラ符号構成は、1つまたは複数の手順を用いて実装され得る。例では、符号構成は、バタチャリヤ限界(Bhattacharyya bound)を用いて実施され得る。バタチャリヤ限界の符号構成は、例えば、他の符号構成の手順に対して簡単であり得る。バタチャリヤは、いくつかのチャネル状態に適用することはできない。バタチャリヤ限界の符号構成は、例えば、中間のサイズの(例えば、数千ビットの)Nに対して十分な性能を提供することができる。
図3は、GNの例示的な分解を示す。生成行列は、例えば、式5により表され得る。
ただし、例えば、
、
、およびN=2nであり、Iaは、a×aの識別行列とすることができ、
、
であり、またDNは、ベクトル(a0、a1、・・・、aN-1)を、例えば、
へとマップできる置換行列とすることができる。
GNは、GN1およびGN2で表される形へと分解され得る。GN1およびGN2は、Nよりも小さなブロックサイズN1およびN2を有するポーラ符号の生成行列とすることができる。ポーラ符号は、内符号および外符号による連結符号とすることができる。例えば、それらは、(1)内符号、例えば、長さN1のN2ポーラ符号、および(2)外符号、例えば、長さN2のN1線形ブロック符号と解釈され得る。例では、内符号および外符号は、同じ形の基本的なポーラ符号構造を有することができ、かつポーラ符号と同じタイプの復号手順により復号され得る。
多段復号がポーラ符号に対して提供され得る。例えば、逐次除去(SC)復号と比較して、複雑さの低い復号手順が実施され得る。このような復号手順は、ポーラ符号における分解特性を利用することによって実施され得る。復号は、例えば、ポーラ符号が、内符号と外符号の連結であると見なされるとき、連結された符号を復号することに基づいて実施され得る。長さN2の外符号の復号は、例えば、長さN1の内符号を復号した後に実施され得る。図3で示されるように、Piは、外符号
のi番目のエンコーダとして定義され得る。Qjは、内符号
のj番目のエンコーダとして定義され得る、ただし、j=0、1、・・・、N1−1、およびj=0、1、・・・、N2−1である。
図4は、多段復号の例を示す。図4で示されるように、402で、符号化ブロックQjのそれぞれの最初の入力ビットの尤度または対数尤度が、復号され、かつ/または計算され得る。404で、Qjのそれぞれのk番目の入力ビットが、Pkを復号するための入力ビットとして使用され得る。
図4でさらに示されるように、k番目の段(例えば、k=0で開始する)に対して、0段からk−1段までの復号された入力ビットが、再符号化され得る。408で、再符号化は、402で、符号化ブロックQjの最初の入力ビットの尤度または対数尤度が計算された後、かつ/またはP0の入力ビットが404で復号された後、実施され得る。406で、P0に属するビットのそれぞれが、復号されているかどうかの検査が実施され得る。再符号化されたビットは、k番目の入力ビットを有するようにQjから次の尤度または対数尤度を計算するために使用され得る。k番目の段では、P0、・・・、Pk-1が復号され、再符号化されて、Qjの0〜(k−1)番目の入力ビットに対して使用され得る。
前の段からの再符号化ビットは、現在のk番目の入力ビットを有するように、Qj(j=0、1、・・・、N2−1)を復号する性能を向上させるために使用され得る。Qjに対する入力ビットの尤度確率もしくは対数尤度値は、復号手順により提供され得る(例えば、SC復号またはML復号(最尤復号)など)。前の段の復号されたビットは、誤りを有する可能性がある。誤りは、次の段の復号に影響を与える可能性があり、また誤りを伝播する可能性がある。前の段からの誤り伝搬は、例えば、早い段階での誤り性能を、後段の誤り性能よりもよくすることにより、阻止または低減され得る。
統合SC復号が、ポーラ符号に提供され得る。例えば、ポーラ符号は、スペクトル効率の高い変調、およびマッパーとポーラエンコーダの間のビットインターリーバと組み合わせることができる。インターリーブされたポーラ符号化ビットのmビットは、例えば、M=2m−ary変調が適用されたとき、チャネルへと送信される単一のシンボルにマップされ得る。ビットインターリーバのインターリーブする範囲は、例えば、性能を向上させるために、内側のポーラ符号の長さN1に制限され得る。N1は、変調次数mよりも大きいことも、大きくないこともあり得る。
尤度確率または対数尤度値は、例えば、ポーラ復号の最初の段において、デマッパーから計算され得る(例えば、ビットごとに計算される)。デマッパーからビットごとに初期化された値を用いるSC復号は、並列復号と呼ばれ得る。ポーラ符号の性能は、例えば、デマッパーユニットおよびデインターリーブユニットの組み合わされた演算を導入することにより、向上され得る。例えば、統合SC復号を採用することにより、符号化ビット間の相関の影響は、無視され得る。これは、加算性白色ガウス雑音(AWGN)チャネルにおいて性能向上を生ずる可能性がある。
N1=mである例では、Qjに対する内側符号化ビットの尤度確率は、例えば、各符号化ビットに対するビットごとの処理とは対照的に、単一のチャネルシンボルから復号される(例えば、直接復号される)、または計算され得る。並列復号の複雑さは、O(N・2m)+O(NlogN)により示され得る。統合SC復号の複雑さは、
によって示され得る。統合SC復号は、例えば、N1=mの場合、低い複雑さを有することができる。
図5は、パリティ検査(PC)ポーラ符号化の例を示す。図5で示されるように、PCポーラ符号化においては、凍結されるサブチャネルのサブセットは、PC凍結サブチャネルとして選択され得る。PC機能が、サブチャネルに対して誤り訂正に使用され得る。例では(例えば、各パリティ検査サブチャネル位置で)、PC凍結サブチャネルに対するPC機能に含まれる復号ビットは、リスト復号ツリー(list decoding tree)を除くことを助けることができる。例では、PC機能を満たす1つまたは複数の経路は残るが、残りのものは削除され得る。残りのものは、直ちに削除され得る。図5で示されるように、PC機能は、例えば、逐次除去ベースの復号器と矛盾しないように、前方に限って確立され得る。
不均一誤り保護(UEP)が、無線通信システムで適用され得る。例は、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)を介するアップリンク制御情報(UCI)送信とすることができる。アップリンク制御情報(例えば、ACK/NACK、ランク指標(RI)、およびチャネル状態情報(CSI)など)は、独立したチャネル符号化スキームを有する基地局に送信され得る。各UCIに対する誤り訂正の別個の割振りは(例えば、UCIタイプのそれぞれに対して同様の誤り保護を用いるのではなく)、限られたアップリンクリソースの効率を向上させることができる。
例えば、新無線(NR)多元アクセス(MA)では、アップリンク情報を基地局に送信するために、自律的な/許可不要の/競合が使用され得る。アップリンク送信に関連する制御情報は、例えば、UCIおよび/またはユーザ識別情報(例えば、ユーザの差別化のために)を含むことができる。ダウンリンク送信に関連する制御情報は、例えば、ACK/NACK情報を含むことができる。
不均一誤り保護は、例えば、各情報カテゴリに対して、別個の符号化スキームを用いることに基づくことができる。情報ビットのタイプは、制御情報およびデータを含むことができる。制御情報およびデータは連結され得る。不均一誤り機能は、単一の符号化手法によって、各情報タイプに対して課すことができる。このようなエラー機能を課すことは、埋め込まれた不均一誤り保護と呼ばれ得る。
埋め込まれた不均一誤り保護は、1つまたは複数の利益を提供することができる。制御情報のための専用の、または追加のエンコーダおよび復号器は不必要になり得る。基地局およびユーザ装置における実装が改善される、または簡単化され得る。埋め込まれた不均一誤り保護は、例えば、ブロックサイズを増加することにより、性能を向上させることができる。制御情報の別個の符号化に対するブロック長は、埋め込まれた不均一誤り保護に対するブロック長よりも小さくすることができる。いくつかの符号化スキーム(例えば、ターボ符号、ポーラ符号、LDPC符号、および他の符号)は、大きなブロックサイズに対して、向上された性能を提供することができる。埋め込まれた不均一誤り保護を用いる制御情報送信は、例えば、大きな制御情報ビットブロックに対して、性能と複雑さの間の良好なトレードオフを提供することができる。
多段DCI(例えば、2段DCI)は、ダウンリンク制御情報をWTRUに信号送りするために提供され得る。タイムクリティカルな制御情報は、タイムクリティカルでない可能性のある制御情報よりも速やかに送達されることが必要なり得る。タイムクリティカルな制御情報は、第1のDCIを用いて送達され、クリティカルでない制御情報は、第2のDCIを用いて搬送され得る。2段のDCIが、例えば、第2のDCIが構成可能であるように構成され得る。例では、第2のDCIは、単一のDCIに利用可能なリソースが十分ではない可能性のあるとき、例えば、DCIの残りの部分を送信するために、リソースのさらなる割振りが提供され得るように構成され得る。
ダウンリンク制御情報コンテンツは、2段DCI用に分割され得る。例では、DCI全体が、2段DCIへと分割され得る。例えば、タイムクリティカルなDCI、およびタイムクリティカルでないDCIがあり得る。タイムクリティカルでないDCIコンテンツは、例えば、新規データ指示(NDI)と、冗長バージョン(RV)と、変調および符号化スキーム(MCS:modulation and coding scheme)とを含むことができる。UCIは、例えば、第1のDCIまたは第2のDCIに含まれ得る。UCIに関連する制御情報は、例えば、リソース割振り、および/またはACK/NACKのタイミングを含むことができる。プリコーディング制御情報は、第1のDCIまたは第2のDCIで提供され得る。プリコーディング制御情報は、例えば、広帯域プリコーディング情報、および/またはサブバンドプリコーディング情報を含むことができる。ダウンリンク制御チャネルの性能は、例えば、ポーラ符号の分解に基づいて向上され得る。
符号化ビット(例えば、チャネル符号化の後)は、符号化率を、チャネル状態に、かつ/または所定のサイズに適合させるようにレートマッチされ得る。レートマッチングアルゴリズムは、反復を含むことができる。例えば、符号化ビットの一部は、符号化率を低減するために、または符号化ブロックサイズを増加するために反復され得る。低い符号化率は、固定されたマザー符号化率(例えば、ターボ符号、もしくはテイルバイティング畳込み符号(TBCC)などのチャネル符号において)に対する反復により取得され得る。
ポーラ符号化では、マザー符号化率は、他のチャネル符号におけるように使用されない可能性がある。ポーラ符号化では、レートマッチングは、例えば、最終的なサイズよりも大きいブロックサイズ(N)が想定され得る場合、パンクチャリングによって、入力ビットのサイズ(K)または符号化ビットのサイズを変えることにより実施され得る。Nの最大値は、例えば、システムにおける許容可能な限度に、かつ/または符号化率ドメインにおける実際の使用範囲を考慮することに基づいて固定され得る。最大値Nよりも大きいブロックサイズに対して反復が使用され得る。ポーラ符号は、符号化および復号に対して特有の構造を有することができる。他のチャネル符号で使用される反復のパターンの使用は、最適な性能を提供しない可能性がある。ポーラ符号化の特性を用いて改良された設計が提供され得る。
制御情報の不均一な保護が提供され得る。不均一な保護は、例えば、マルチレベル分解によって提供され得る。図6は、2つのセットの場合の不均一な保護の例を示す。図6で、信頼性ランク関数r(i)が、符号構成後、r(i)、i=0、1、・・・、N−1として定義され得る。信頼性ランク関数r(i)は、i番目の入力ビットの信頼性ランクを示すことができる。r(10)=26、およびN=128である例では、128入力ビットの中で、11番目のビットは、27番目の最も信頼性のあるビットとすることができる。r(i)の逆関数は、p(j)と示され得る。逆関数p(j)は、(例えば、各)信頼性ランクに対する入力インデックスを示すことができる。逆関数p(j)は、信頼性によって分類され得る入力インデックスを示すことができる。凍結ビットの選択は、例えば、0≦j<N−Kである入力インデックスp(j)を有するビットを選択することによって実施され得る。最も信頼性の低いN−Kビットは、凍結ビットとすることができる。例えば、N−K≦j<Nである入力ビットインデックスp(j)を有する残りの(例えば、最も信頼性のある)Kビットは、非凍結ビットとすることができる。非凍結ビットは、入力情報ビットに割り振られ得る。
ポーラ符号を用いる不均一な保護は、例えば、ポーラエンコーダの入力ビット全体をいくつかのセットに分割することによって達成され得る。サブセットのそれぞれに対する復号演算(例えば、ポーラ復号器で)が実施され得る。復号演算は、セットごとに実施され得る。入力ビットは、本明細書で述べられる手法の1つまたは複数のものを用いて分割され得る。
例では、入力ビットは、漸進的な入力インデックスに基づいて分割され得る。例えば、UEPレベルのVセットに対して、入力インデックス0〜N−1は、
など、Vセットへと分割され得る。v番目のセットに対する要素の数は、Nvとすることができる。例では、例えば、セットのそれぞれが、等しい要素を有する場合、T0=・・・=TV-1=N/Vである。
例では、入力ビットは、漸進的な信頼性ランクに基づいて分割され得る。この例では、様々なセットは、入力インデックスに変えて、信頼性ドメインに基づいて形成され得る。この場合のポーラ符号の入力ビットは、
と分割され得る。
例では、入力ビットは、非漸進的な手法に基づいて分割され得る。インデックスドメインおよび信頼性ランクドメインに対して、オフセットを用いてあらゆるV番目の要素が選択されて、セットを構成することができる。例では、V−2の場合、偶数の入力インデックスが1つのセットを含み、奇数の入力インデックスが、別のセットを含むことができる。例えば、偶数のインデックスセットは、ゼロオフセットを有することができ、また奇数インデックスセットは、1のオフセット値を有することができる。
例では、pv(j)が、各セットに対して定義され得る。pv(j)は、v番目のセット内におけるj番目の信頼性のあるビットの位置を示すことができる。例えば、Tv−Kvビットを選択することにより、凍結ビットが決定され得る。RV=Kv/Tvは、v番目のセットに対する有効な符号化率として定義され得る。不均一保護のレベルは、例えば、有効な符号化率を変えることにより制御され得る。低い有効符号化率は、高い有効符号化率に対する誤り保護の機能と比較して、誤り保護の高い機能を有することができる。
図6は、漸進的な入力インデックスベースのセット構成が使用される場合、V=2を有するUEPの例を示す。本明細書で述べるように、例えば、漸進的な入力インデックスセット構成を用いるとき、セットのそれぞれに対する凍結ビットを決定するために、様々な手法が使用され得る。
UEPを考慮しない第1の手法では、例えば、凍結ビットは、入力ビット全体の信頼性に基づいて選択され得る。例えば、最も信頼性の低いN−Kビットが、凍結ビットとして選択され得る。各セットに対して凍結ビットが決定され得る。例えば、UEPを考慮することなく、全体の信頼性に基づいて凍結ビットが選択された後、各セットの凍結ビットが決定され得る。Kvは、v番目のセットに対して一定の値に設定され得る。v番目のセットの符号化率は、Rv=Kv/Tvと決定され得る。例では、符号化率は、任意に調整されることはできない。符号化率は、入力ビットに対する符号構成、およびその信頼性の構成に依存し得る。Tvの値は、例えば、パンクチャリングの後、変化され得る。Tvの値は、Kvビットが達成されるまでの凍結ビットおよび非凍結ビットの合計として定義され得る。
第2の手法では、例えば、各セットに対して、最も信頼性の低いTv−Kvが、凍結ビットとして選択され得る。符号化率は、任意に調整され得る。本明細書で述べられた2つの手法は、共に実施され得る。例えば、第2の手法は、第1の手法の後、または前に適用され得る。
ポーラ符号をパンクチャする場合、凍結ビットを決定するのに使用される第1の手法は、本明細書で述べるように利益を提供することができる。ポーラ符号をパンクチャするために、様々なパンクチャリングアルゴリズムが使用され得る。例では、ポーラ符号に対する入力ビットの信頼性は、パンクチャリングの後に変更され得る。ポーラ符号は、使用されるパンクチャリングアルゴリズムにかかわらず、変わり得る。信頼性の変化、および凍結ビットの対応する変化は、符号化率、Rv=Kv/Nvに影響を与える可能性がある。例では、セットのそれぞれの符号化率は、第1の手法に対して調整され得る。Nvを選択するためのアルゴリズムが、例えば、第2の手法に対して実施され得る。第2の手法は、パンクチャリングの後に、より最適化された精密な制御を提供することができる。
Tv=N2を有する例では、ポーラ符号における分解の構造が、UEPと組み合わされ得る。サイズN2を有する各入力ビットブロックに対して、独立した符号構成が構成され、各ブロックの符号化率が調整され得る。
図7は、UEPのBLER性能を示す。様々な実装形態に対するUEP性能の例が図7で示される。例は、漸進的な入力インデックスベースのセット構成、および第1の例示的な手法に基づく符号化率に基づいている。表1は、図7で示す例に対するシミュレーション条件を提供する。
例では(例えば、UEPを含まない)、第1のセット{0,・・・,511}における有効な符号化率は、129/512(K1=129、T1=512)とすることができ、それは、例えば、バタチャリヤモデリングを用いる符号構成の結果から導出され得る。第2のセット{512,・・・,1023}における有効な符号化率は、383/512(K2=383、T2=512)として導出され得る。不均一BLER性能は、第1のセットと第2のセットの間に存在することができる。不均一な性能は、ビットの信頼性が、ビットインデックスが増加するにつれて増加できるようにするポーラ符号設計により、第1のセットと第2のセットの間に存在することができ、また少数の信頼性のあるビットは、第1のセットの閾値を満たすことができる。例では、有効な符号化率は、(K1=114、T1=512、およびK2=398、T2=512)または(K1=84、T1=512、およびK2=428、T2=512)などのパラメータに設定され得る(例えば、UEP手順に基づいて)。不均一な誤り機能は、符号化率全体を一定に(例えば、1/2に)保ちながら制御され得る。
制御情報は、データと多重化され得る。例えば、アップリンクデータパケットまたはアップリンクフレームが、例えば、ACK/NACK、またはCSIもしくはMIMO関連フィードバック情報を含む制御情報を含む場合、アップリンクデータパケットおよびアップリンク制御情報は多重化され得る。ACK/ANCKおよびRIは、例えば、他のフィードバック情報よりも高い信頼性を有する誤り保護が必要になり得る。ACK/ANCKおよびRIは、したがって、例えば、高い信頼性の誤り保護を有するポーラ符号化パケットまたはフレーム(例えば、入力ビットドメインにおける)の部分に配置され得るが、図2で示されたポーラ符号構造を有する高い信頼性の部分が使用される。
図8は、UEPに対する情報ビット割振りの例である。図8(a)で示されるように、ACK/NACKまたはRIに対応するビットは、ポーラ符号化パケットまたはフレームで強い保護部分に位置することができる。CSIは、例えば、CSIがACK/NACKまたはRIよりも高いもしくは等しい信頼性を必要としない場合、データに隣接して配置され得る。
図8(b)で示されるように、ユーザ識別情報(例えば、無線ネットワーク一時識別子(RNTI))は、ACK/NACKまたはRIなど、高い信頼性を備えた他の制御情報に隣接して位置することができる。この構成は、例えば、ユーザ識別情報のすべて、または一部が、データと共に搬送され得る場合に使用され得る。例えば、WTRU ID(またはRNTI)が、アップリンクデータに対して、許可不要のアップリンク送信に含まれる場合である。WTRU IDは、強い保護を有するポーラ符号化パケットもしくはフレームに部分的に含まれ得る。
最初に復号されるポーラ符号の一部のBLER性能は、後で復号される部分よりも良好にすることができる。これは、最初の部分が復号されたとき、ジーニ情報(genie information)への依存が低いためであり得る。逐次除去(SC)復号は、例えば、前に(例えば、現在のビットを復号する前に)復号されたビットに対する値が、成功裏に復号されており、誤りがないものと仮定することができる。成功したと想定されるこれらの前に復号されたビットは、知られた事前情報、またはジーニ情報と見なされ得る。ポーラ符号化における第1の非凍結ビットは、例えば、SC復号を用いた最良の復号性能を有することができる。したがって、第1の非凍結ビットは、例えば、ACK/NACK情報など、高い信頼性で搬送されるべき情報に使用され得る。
ダウンリンク多元接続(MA)の例では、アップリンクデータに対するACK/NACKは、ダウンリンクデータ送信に含まれ得る。ポーラ符号化におけるダウンリンクACK/NACK情報は、入力情報ビットの第1の非凍結ビット(または開始部分)に位置することができる。
WTRU IDは、DCI符号化に対するポーラ符号凍結ビットに含まれる、または凍結ビットと共に使用され得る。PDCCHチャネルに対する巡回冗長検査(CRC)パリティビットは、例えば、符号化のためにテイルバイティング畳込み符号(TBCC)を用いる間に、WTRU ID(例えば、C−RNTI)を用いてスクランブルされ得る。WTRU IDの使用は、例えば、誤警報率(false alarm rate)を低減するために使用され得る。WTRU IDは、例えば、DCIを符号化または復号するためにポーラ符号化を用いる場合に使用され得る。
例では、WTRU IDは、ポーラ符号の凍結セットに含まれる、またはそれと共に使用され得る。ポーラ符号の凍結セットのサブセットは、非ゼロの値を有することができる。エンコーダおよび復号器の両方に知られた1つまたは複数のビットが、凍結ビットとして使用され得る。例えば、eNBおよびWTRUに知られ得るWTRU IDが、凍結ビットとして指定され得る。WTRU IDのすべて、または一部は、凍結ビットに含まれる、または凍結ビットとして使用され得る。WTRU IDを使用することは、例えば、WTRU IDのそれぞれが一意のものであり得るため、誤警報率を低減するために使用され得る。一意のWTRU IDを用いると、DCI情報は、関連するWTRU IDまたは関連する凍結ビットを有するWTRUによって復号され得る。WTRU IDは、ポーラ符号の元の凍結ビットを用いてスクランブルされ得る。
凍結ビットの一部としてWTRU IDを含むスキームが、パリティ検査(PC)ポーラ符号化に適用され得る。PCポーラ符号におけるPC凍結ビットは、情報ビットから導出され得る。例えば、PCポーラ符号は、WTRUに関連付けられたWTRU IDでマスクされ得る。元のPC凍結ビットは、WTRU IDでXOR演算され得る。WTRU IDは、元のPC凍結ビットをスクランブルするために使用され得る。WTRU IDは、例えば、WTRUに関連付けられたDCIメッセージの誤警報率を低減するために使用され得る。図9は、PCポーラ符号により符号化されたDCIの例である。図9で示されるように、PC凍結ビットは、WTRU IDとXOR演算され得る。
いくつかのタイプのデータまたはトラフィックを搬送するために、ポーラエンコーダおよび/またはポーラ復号器に関連付けられた異なるビットチャネルが使用され得る。本明細書の様々な図で示されるように、いくつかのタイプのデータまたはトラフィックは、適切な信頼性レベルを備えるビットチャネルにマップされ得る。
多段(例えば、2段など)DCIが実施され得る。例えば、2段DCIが、マルチレベル分解を用いて実施され得る。例では、例えば、
であり、N2=2のとき、分解が構成され得る。
図10は、ポーラ符号化される2段DCIの例示的な構造を示す。例では、PC1は、独立した符号構成を備えた独立したポーラエンコーダとすることができる。PC1は、例えば、ベースカーネル行列によりPC0に関連付けられ得る。PC1は、PC0を考慮することなく、独立した復号を有することができる。PC0は、例えば、PC0との関連付けが、復号プロセスに含まれていない可能性のあるとき、独立した符号構成を有する独立したポーラエンコーダとすることができる。例では、PC1からの対数尤度(LL)値が、PC0を復号するために使用され得る。
例では、第1のDCIは、PC1によって符号化され、また第2のDCIはPC0によって符号化され得る。PC1における入力ビットの数は、K1とすることができ、それは、PC0における入力ビットK0の数とは異なることができる。PC1で符号化されたビット、例えば、c1、c3、・・・、cN-3、cN-1は、インターリーブされ、さらなるベースバンド処理のために、変調シンボルにマップされ得る。これは、第1の制御チャネルと呼ばれ得る。PC0ビット部分(PC0により符号化され、かつXOR演算によりPC1と組み合わされたもの)、例えば、c0、c2、・・・、cN-4、cN-2は、インターリーブされ、さらなるベースバンド処理のために、変調シンボルにマップされ得る。これは、第2の制御チャネルと呼ばれ得る。例では、第1の制御チャネルおよび第2の制御チャネルは、別々のDCIを搬送することができる。第1の制御チャネルは、第1のDCIを搬送することができ、第2の制御チャネルは、第2のDCIを搬送することができる。制御情報は、別々のかつ/または特有の時間/周波数/空間/ビームドメインで送信され、かつ受信され得る。様々なインデックス付け手順が使用され得る。例では、ビット反転行列が適用され得ない場合、PC1符号化ビットに対するインデックス付けは、
として示すことができ、またPC0部分ビットに対するインデックス付けは、
として示すことができる。
図11は、多段DCIに対する多段復号の例を示す。図11は、2段DCIに対する復号プロセスの例を示す。図11で示されるように、1102で、WTRUは、第1の制御チャネルに関連付けられた制御シンボルを受信することができる。1104で、WTRUは、第1の制御チャネルに関連付けられた受信されたシンボルを復号して、第1のDCIを取得することができる。1106で、WTRUは、第1のDCIに対する手順を処理しかつ/または実行することができる。1108で、復号された第1のDCIは、再符号化され得る。1110で、第2の制御チャネルに関連付けられたチャネルシンボルを受信することができる。1112で、再符号化されたPC1ビットは、第2の制御チャネルに対して受信されたシンボルからのLLと組み合わされ得る。1114で、PC0は復号されて第2のDCIを復号することができる。1116で、第2のDCIに関連する処理が、実施され得る。再符号化されたPC1ビットおよびPC0ビットの組合せは、完全な復号に対するN符号化ビットシンボルの完全なサイズを構成することができる。これは、第2のDCIの復号における性能向上を提供することができる。第2のDCIに対する復号は、例えば、再符号化および組合せが実施されない場合、半分のサイズN/2によって行われ得る。第1のDCIに対する復号プロセス中に生ずるおそれのある誤り(例えば、チャネル障害に起因して)は、検出され得る。第2のDCIに対する残りの復号プロセスは、例えば、第1のDCIの復号において誤りが検出されたとき、進行しないことになり得る.第2のDCIの完全な成功裏の復号は、例えば、完了したことが、第1のDCI復号に誤りがなかったことを示していることを考えると、正確さまたは向上した性能を示すことができる。
図11で示される2段DCIは、多段DCIへと拡張され得る。
の例では、N1レベルのDCI、およびN1段の復号を含む手順があり得る。N1>2のとき、複数の入力ビットブロック、および対応する出力ビットブロックが組み合わされ得る。例えば、N1=4の場合、最初の3つの入力ブロックは、組み合わされて、第2段のDCIに使用され、また最後のブロックは、第1段のDCIに使用され得る。これは、異なる符号化ブロック長を有する2段DCIに対する別の構成例とすることができる。例では、最後の3つのブロックが組み合わされて、第1のDCIに使用され、また最初のブロックが、第2段のDCIに使用され得る。
多段DCI(例えば、2段DCI)が、誤警報率を低減するために使用され得る。例えば、2段DCIでは、DCIのそれぞれは、別々に符号化され得る。複数のDCIは、順次復号され得る。第1のDCIの復号は、例えば、ブラインド検出および限られた数のCRCビットに起因して、誤警報を受ける可能性がある。CRC検査を通過し得る誤った第1のDCIが復号される可能性がある。第1のDCIの誤った復号は、ダウンリンク制御情報を復号するのに失敗して、データを受信/送信するのに失敗する可能性がある。
例えば、第2のDCIを符号化するとき、第1のDCIに対する誤り検出の第2のレベルが展開され得る。誤り検出の第2のレベルは、第1のDCIの誤警報率を低減するために使用され得る。例では、例えば、第2のDCIを符号化するためにポーラ符号を使用するとき、第1のDCIの一部またはすべては、凍結ビットの一部とすることができる。
図12は、ポーラ符号化される2段DCIに対する例示的なエンコーダの構造を示し、第1のDCIのいくつか、またはすべてが、例えば、WTRUの復号器で受信するために、第2のDCIの符号化において凍結ビットとして使用される。図12で示されるように、第1のDCIに対応する情報ビットは、例えば、WTRUの復号器で受信するために、ポーラ符号化され得る。第1のDCIに対応する情報ビットは、第2のDCIに対応する情報ビットを符号化するための凍結ビットとして使用され得る。図12で示されるように、第2のDCIは、第2のDCIをポーラ符号化するために使用される凍結ビットの一部として埋め込まれた第1のDCIに対応する情報を用いてポーラ符号化され得る。例えば、ポーラ符号化において、凍結ビットは、ビットの一定なセットとすることができる。凍結ビットのそれぞれは、例えば、ゼロなどの一定値のものであり得る。凍結ビットは、エンコーダおよび復号器に知られているはずである。図12で示されるように、第1のDCIに対応する情報を含む凍結セットは、第2のDCIをマップするために使用されるビットチャネルよりも低い信頼性を有するビットチャネルにマップされ得る。
WTRUは、ポーラ符号化された第1のDCIを受信することができる。WTRUは、ポーラ符号化された第1のDCIを復号することができる。WTRUは、ポーラ符号化された第2のDCIを受信することができる。第1のDCIまたは第2のDCIは、グループDCIとすることができる。第2のDCIに関連付けられたポーラ符号化された送信は、凍結セットの一部とすることができる埋め込まれた第1のDCIを含むことができる。ポーラ符号化された第2のDCIは、高い信頼性を備えた複数のビットチャネルにより受信され得る。埋め込まれた第1のDCIは、低い信頼性を備えた複数のビットチャネルにより受信され得る。WTRUは、復号された第1のDCIを凍結ビットの一部として用いて、ポーラ符号化された第2のDCIを復号することができる。例えば、WTRUは、逐次除去(SC)復号、多段復号、または統合SC復号のうちの少なくとも1つを用いて、第1のDCIまたは第2のDCIを復号することができる。多段復号、および統合SC復号機構が、本明細書で述べられる。
第2のDCIを符号化している間に、エンコーダにおいて第1のDCIを凍結セットに挿入することは、例えば、第1のDCIが正しく復号されているとき、復号器における第2のDCIの復号に影響しないはずであり、それは、その場合、第1のDCIが、エンコーダと復号器で共に知られているからである。第1のDCIを凍結ビットとして使用して第2のDCIを復号することは、例えば、第1のDCIが正しく復号されていない場合、成功しない可能性がある。例えば、WTRUが第1のDCIを知っていると仮定すると、WTRUは、第1のDCIの復号誤りを検出することができる。WTRUは、第2のDCIの誤った復号が検出された場合、第1のDCIと第2のDCIを共に廃棄することができる。WTRUは、WTRUが第2のDCIの復号を正しく検出した場合、第1のDCIと第2のDCIの両方を保持することができる。
第2のDCIの符号化において、例えば、WTRU ID(例えば、セル無線ネットワーク一時識別子(C−RNTI))、またはグループIDを適用することによって、第1のDCIの誤警報率は低減され得る。例えば、WTRU IDのすべてもしくは一部と、第1のDCIのすべてもしくは一部のXORが、第2のDCIを符号化する間に、凍結ビットとして使用され得る。
図13は、ポーラ符号化される2段DCIに対する例示的なエンコーダの構造を示しており、第1のDCIがWTRU IDとXOR演算され、またXOR演算されたビットのすべてまたはいくつかが、第2のDCIの符号化において、凍結ビットをして使用され得る。図13で示されるように、WTRU IDとXOR演算されたDCIは、第2のDCIをポーラ符号化するために使用される凍結セットの一部として埋め込まれ得る。XOR演算は、例えば、スクランブル演算など、別の演算で置き換えられ得る。
パリティ検査(PC)ポーラ符号は、第1のDCIを符号化するために使用され得る。PCポーラ符号を用いる場合、WTRU IDは、本明細書の図9で示されるように、PC凍結ビットをスクランブルするために使用され得る。PCポーラ符号は、第2のDCIを符号化するために使用され得る。第1のDCIは、第2のDCIをポーラ符号化するために使用され得るPC凍結の一部として埋め込まれ得る。第1のDCIは、例えば、図14で示されるように、第2のDCIを符号化するためにPC凍結ビットをスクランブルするのに使用され得る。
図14は、PCポーラ符号化される2段DCIに対する例示的なエンコーダの構造を示しており、第2のDCIは、第1のDCIとXOR演算されたPC凍結ビットを用いてPCポーラ符号により符号化され得る。WTRU IDは、PC凍結ビットをXOR演算するために、第1のDCIと共に使用され得る。WTRU IDのすべて、または一部は、例えば、PC凍結ビットとのXOR演算を行うとき、第1のDCIのすべて、または一部と連結され得る。例では、図14で示されるように、WTRU IDのすべて、または一部は、第1のDCIのすべて、または一部とXOR演算され、それは、PC凍結ビットとXOR演算され得る。例では、第2のDCIを符号化するとき、WTRU IDのすべて、もしくは一部、または第1のDCI情報のすべて、もしくは一部に加えて、またはそれに代えて、第1のDCIに対するCRCビットが使用され得る。図14で示されるように、PC凍結ビットとXOR演算された第1のDCIは、第2のグループDCIがマップされ得るビットチャネルよりも信頼性の低いビットチャネルにマップされ得る。
多段(例えば、2段)グループベースのDCIが提供され得る。グループ設定において、PDCCHのそれぞれは、CRC(例えば、16ビットCRC)により保護され得るDCIを搬送することができる。DCIのそれぞれは、例えば、複数のWTRUが、単一のTTIにおいてスケジュールされたとき、CRCオーバヘッドを生成する別個のPDCCHで送信され得る。ポーラ符号は、新無線(NR)においては、DL制御チャネルを符号化/復号するために使用され得る。NR DL制御チャネルは、NR−PDCCHまたはNR−ePDCCHとすることができる。グループベースのDCIは、単一のCRCによって保護され得る複数のDCIを共にグループ化することができる。単一のCRCによって保護されるこのようなグループベースのDCIは、CRCオーバヘッドを低減し、かつチャネル符号化ゲインを高めるために使用され得る。ポーラ符号化は、次いで、このようなグループベースのDCIを符号化/復号するために使用され得る。ポーラ符号化では、ゲインは、情報ブロックの長さに比例することができる。
例では、スケジュールされたWTRUは、複数のグループへと分割され得る。グループのそれぞれは、グループ識別(グループID)を有することができる。グループ識別情報は、無線リソース制御(RRC)メッセージ、またはレイヤ2(L2)メッセージによって信号送りされ得る。単一のCRCにより保護されたDCIのグループのそれぞれは、グループベースのDCIが意図されたWTRUを識別する指示が追加され得る。DCIグループとのWTRUの関係は、例えば、2進ビットマップ、または事前に定義/指定されたシーケンスにより示され得る。グループ化されたDCIから計算され得るCRCパリティビットは、スクランブルされ得る。例えば、CRCパリティビットは、グループ識別(グループID)を用いてスクランブルされ得る。グループIDは、送信機と、受信機のそれぞれとの両方で知られているはずである。WTRUは、グループベースのDCIをモニタするように構成され得る。WTRUは、例えば、グループIDに基づき、かつグループ内のWTRUの指示に基づいて、DCIをブラインド検出することができる。グループ化されたDCIはCRCと共に、ポーラ符号化され得る。
2段のDCI手順が、グループベースのDCIに適用され得る。2つのグループベースのDCIが、別々に符号化され、順次復号され得る。第1のグループDCIの復号は、例えば、ブラインド検出および限られた数のCRCビットに起因して、誤警報を受ける可能性がある。不正確なグループDCIは、データをさらに復号することができない結果となり得る。例えば、第2のグループDCIを符号化するとき、誤り検出のさらなるレベルを展開することにより、第1のグループDCIに関連する誤警報率が低減され得る。例では、第1のグループDCIの一部またはすべては、第2のグループDCIを符号化するためにポーラ符号を使用するとき、凍結ビットとして使用され得る。
図15は、ポーラ符号化される2段グループベースのDCIに対する例示的なエンコーダの構造を示す。図15で示されるように、第1のグループDCIは、凍結ビットまたは凍結ビットの一部として使用され得る。第2のグループDCIは、凍結セットの一部として埋め込まれた第1のグループDCIに対応する情報を用いてポーラ符号化され得る。図15で示されるように、第1のグループDCIに対応する情報を含む凍結セットは、第2のグループDCIをマップするのに使用されるビットチャネルよりも信頼性の低いビットチャネルにマップされ得る。
第1のグループDCIに関連する誤警報率を低減させる例では、グループIDが、第2のグループDCIの符号化において利用され得る。例えば、第1のDCIのすべて、または一部とXOR演算されるグループIDのすべて、または一部は、第2のグループDCIを符号化する間、凍結ビットとして利用され得る。図16は、ポーラ符号化される2段グループDCIに対する例示的なエンコーダの構造を示す。図16で示されるように、グループIDとXOR演算される第1のグループDCIは、第2のグループDCIの符号化において、凍結ビットとして利用され得る。第2のグループDCIは、グループIDとXOR演算された第1のグループDCIに対応する情報を用いてポーラ符号化され得る。グループIDとXOR演算された第1のグループDCIは、第2のグループDCIに対応する凍結セットの一部として埋め込まれ得る。例では、XOR演算は、例えば、スクランブリング演算など、別の演算によって置き換えられ得る。図16で示されるように、第1のグループDCIに対応する情報を含む凍結セットは、信頼性の低いビットチャネルにマップされ得るが、第2のグループDCIは、より高い信頼性を有するビットチャネルにマップされ得る。
第1のグループDCIを符号化するために、通常のポーラ符号に代えてPCポーラ符号が使用され得る。第1のグループDCIを符号化するためにPCポーラ符号が使用される場合、例えば、図9で示されるように、グループIDは、PC凍結ビットをスクランブルするために使用され得る。PCポーラ符号は、第2のグループDCIを符号化するために使用され得る。第2のグループDCIを符号化するために、PCポーラ符号が使用されるとともに、第1のグループDCIは、PC凍結ビットをスクランブルするために使用され、かつ第2のグループDCIを符号化するために使用され得る。
図17は、PCポーラ符号によって符号化される第2のグループDCIの例である。図17で示されるように、PC凍結ビット、またはPC凍結セットは、第1のグループDCIとXOR演算され得る。PC凍結ビットをXOR演算するために、第1のグループDCIと共にグループIDが使用され得る。グループIDのすべて、または一部は、例えば、PC凍結ビットをXOR演算する場合、第1のグループDCIのすべて、または一部と連結され得る。
例では、グループIDのすべて、または一部は、第1のグループDCIのすべて、または一部とXOR演算され得るが、それは、PC凍結ビットとXOR演算され得る。例では、第1のグループDCIに対するCRCビットは、例えば、第2のグループDCIをポーラ符号化する間、グループIDのすべて、もしくは一部、または第1のグループDCI情報のすべて、もしくは一部に対して置き換えられ得る。したがって、第1のグループDCIのすべて、もしくは一部は、第2のグループDCIをポーラ符号化するために使用され得る凍結セットの一部として埋め込まれ得る。図17で示されるように、第1のグループDCIに対応し、かつPC凍結ビットとXOR演算される情報を含む凍結セットは、第2のグループDCIをマップするために使用されるビットチャネルよりも信頼性の低いビットチャネルにマップされ得る。
ポーラ符号に対して、レートマッチングが提供され得る。ポーラ符号のレートマッチングを達成するために、ブロックベースのパンクチャリングが使用され得る。パンクチャリングは、ポーラ符号を再構成することなく使用され得る。例示的な第1のパターンNpは、パンクチャされたビットの数とすることができ、符号化ビットの位置BR(N−1−p、n)、p=0、1、・・・、Np−1がパンクチャされ得る。ビット予約行列(reserving matrix)がエンコーダで適用されたとき(例えば、式2の生成行列)、対応する入力ビットN−1−p、p=0、1、・・・、Np−1が、凍結ビットに含まれ得る。パンクチャリングの前のいくつかの凍結ビットを非凍結ビットに含めて、例えば、その含めることにより、同じ数の入力ビットを保持できるようにする。これは、再構成を必要としないはずである。入力ビットの中の元の信頼性の順序が再使用され得る。ビット反転行列がエンコーダで適用されない場合(例えば、式4における生成行列)、凍結ビットに含まれる対応する入力ビットは、BR(N−1−p、n)によって表され得る。BR()は、ビット反転の演算とすることができる。例えば、BR(3、3)=BR(011、3)=110、長さ3を有する。再構成を必要とし得ない他のパンクチャリングパターンがあり得る。
例示的な第2のパターンでは、Npは、パンクチャされたビットの数とすることができ、また符号化ビットの位置N−1−p、p=0、1、・・・、Np−1がパンクチャされ得る。ビット予約行列がエンコーダで適用されたとき(例えば、式2の生成行列)、対応する入力ビットの位置BR(N−1−p、n)、p=0、1、・・・、Np−1は、凍結ビットに含まれ得る。ビット予約行列がエンコーダで適用されない場合(例えば、式4における生成行列)、凍結ビットに含まれる対応する入力ビットは、例えば、ビット反転行列が適用されないとき、N−1−pとすることができる。パンクチャされた出力ビットに対応する入力ビットは、ゼロ値を有することができる。こうすることは、事前定義されたときに任意の値を有することのできる凍結ビットの他の実装形態とは異なることができる。
ポーラ符号のマルチレベル構造が提供され得る。パンクチャリングパターンは、ブロックまたはグループベースのパターンへと拡張され得る。長さN1のブロックに基づく同じパターンが適用され得る。本明細書で述べられる例示的な第1および第2のパターンは、例えば、
のブロックに対してなど、ブロックベースの手法へと拡張され得る。
例示的な第1のブロックベースのパターンでは、Npがパンクチャされるビットの数であると仮定すると、パンクチャされ得る符号化ビットの位置は、
、p=0、1、・・・、Np/NB−1、i=0、1、・・・、NB−1によって与えられ得る。ビット予約行列がエンコーダで適用される場合(例えば、式2の生成行列)、対応する入力ビット(N/NB−1−p)×NB+i、p=0、1、・・・、Np/NB−1、i=0、1、・・・、NB−1は、凍結ビットに含まれ得る。1つまたは複数の凍結ビット(例えば、パンクチャリングの前)は、例えば、入力ビットを凍結ビットに含めて、入力ビットの全体数を一定に維持することにより、非凍結ビットに含まれ得る。このような凍結ビットの再構成は実施されず、入力ビットの中の元の信頼性の順序が再使用され得る。
Npの数のパンクチャされたビットを有する例示的な第2のブロックベースのパターンでは、パンクチャされ得る符号化ビットの位置は、
によって与えられ得る。入力ビットの対応する位置
は、例えば、本明細書で述べるように、ビット反転行列が適用されない場合(例えば、式4の生成行列)、凍結ビットに含まれ得る。
例示的な第3のブロックベースのパターンでは、Npがパンクチャされるビットの数であると仮定すると、パンクチャされ得る符号化ビットの位置は、(N/NB−1−p)×NB+i、p=0、1、・・・、Np/NB−1、i=0、1、・・・、NB−1によって与えられる。ビット反転行列がエンコーダで適用される場合(例えば、式2の生成行列)、入力ビットの対応する位置
が、凍結ビットに含まれ得る。
例示的な第4のブロックベースのパターンでは、Npがパンクチャされるビットの数であると仮定すると、パンクチャされ得る符号化ビットの位置は、例えば、ビット反転行列が適用できない場合、(N/NB−1−p)×NB+i、p=0、1、・・・、Np/NB−1、i=0、1、・・・、NB−1によって与えられる。本明細書で述べるように、例えば、ビット反転行列が適用できない場合(すなわち、式4の生成行列)、対応する入力ビットは、(N/NB−1−p)×NB+i、p=0、1、・・・、Np/NB−1、i=0、1、・・・、NB−1とすることができる。
NBは、N1と同じ、または異なることができる。ブロックベースのパンクチャリングは、例えば、短縮化に基づくことのできるパンクチャリングのパターンに使用される、または拡張され得る。凍結ビットの再構成は、必要とされない可能性がある。例えば、ビット反転行列を使用しない場合、対応する入力ビットは、構造に依存することができる。対応する入力ビットは、例えば、エンコーダで適用されるビット反転行列を用いる(例えば、式2の生成行列)、または用いない(例えば、式4の生成行列)スキームに基づいて変更され得る。
ブロックベースのパンクチャリングは、分解構造のポーラ符号に対する再構成を必要としない可能性がある。図3で示されるように、要素符号ブロックPiのそれぞれは、再構成される必要がない可能性がある。例えば、短縮化に基づいて、信頼性順序のシフトがパンクチャリングに対して行われ得る。ブロックQjが、本明細書で述べるようにブロックベースのパンクチャリングを用いてパンクチャされると仮定し、かつ多段復号を仮定すると、図3で示されるように、固定長を有する同じパンクチャされたビットインデックスが、Piのそれぞれに適用され得る。
図18は、様々な例示的なパンクチャリング機構のブロック誤り率(BLER)性能比較を示す。図18は、例えば、N=1024、K=512、N1=4、および加算性白色ガウス雑音(AWGN)チャネル下のBPSK変調に基づくシミュレーションを示す。例えば、Np=128およびNp=384の2つの場合がシミュレートされ、比較される。ブロックベースのパンクチャリングの例では、ブロックのNB=N1=4符号化ビットが、前述の例示的パターンに従ってパンクチャされる、またはパンクチャされない。
図18における例の比較は、多段復号とSC復号の間で、極めてわずかな差の性能を示すだけである。多段復号を有するブロックに基づく第2のパンクチャリングパターンは、別のパンクチャリングパターンとほぼ同じ性能を示している。第1のパンクチャリングパターンは、第2のものよりも多くの差を示している。第2のブロックベースのパンクチャリングは、例えば、パンクチャされたビットが比較的少ない(例えば、Np=128)場合、別の(例えば、従来の)パンクチャリングスキームよりもわずかに(約0.1dB)良好な性能を示す。
各要素符号Piに対する符号化率は、例えば、ブロックベースのパンクチャリングが適用され、入力の数が同じであると、同一であり得る。各要素符号に対する異なる符号化率は、例えば、1つまたは複数の例示的な手法により実施され、達成され得る。
例では、要素符号の1つは、参照要素符号とすることができる。ブロックベースのパンクチャリングは、参照要素符号によって利用され得る。参照要素符号は、事前定義され得る。第1のDCIまたは第2のDCIを搬送する制御チャネル(例えば、対応する要素符号)は、参照要素符号として選択され得る。参照要素符号は信号送りされ、かつWTRU特有の、またはWTRUグループ特有のものとすることができる。参照要素符号は、動的に、または半静的に信号送りされ得る。参照要素符号は、最高の符号化率を必要とする、または最大数のパンクチャリングインスタンスを必要とし得る。参照要素符号を除く1つまたは複数の要素符号は、例えば、ブロックベースのパンクチャリングの後、各要素符号に要求され得る符号化率を満たすための反復を含むことができる。
複数のDCIが、例えば、分解に基づくことのできるスキームに代えて、別々の(例えば、独立した)制御チャネルによって構成され得る。基地局(例えば、gNB)は、スキームを決定し、かつそれをWTRUまたはUEに信号送りすることができる。スキームは、別々のスキームが、DCIのそれぞれに適用されるのか、それとも分解に基づくスキームが複数のDCIに適用されるのかの指示を提供することができる。シグナリングは、WTRU特有のもの、またはグループ特有のもの(例えば、WTRUまたはUEのグループに共通のもの)とすることができる。シグナリングは、動的なもの、または半静的なものとすることができる。
出力ビットの反復が利用され得る。例えば、ポーラエンコーダの出力ビットci(i=0、1、・・・、N−1)は、ビット反転のパターンを用いることにより反復され得る。Rビットが反復される必要があり得る例では、cBR(j、n)(j=0、1、・・・、R−1)が反復され得る。
ビット反転ベースの反復は、開始インデックスから(例えば、0からN−1まで)、または終了インデックスから(例えば、N−1から0まで)開始することができる。開始インデックスから開始することは、例えば、cBR(j、n)(j=0、1、・・・、R−1)によって示され得る。終了インデックスから開始することは、例えば、N−1、cBR(N-1-j、n)(j=0、1、・・・、R−1)によって示され得る。
ビット反転ベースの反復は、オフセットを有することができる。反復位置のインデックスは、例えば、(BR(j、n)+OBR)%N、または(BR(N−1−j、n)+OBR)%Nにより与えられ得る。OBRはオフセット値、%はモジュラー演算子とすることができ、またa%bは、a/bの剰余とすることができる。
ビット反転ベースの反復は、漸近的に一様なパターンを提供することができ、また広範囲な反復に対して安定した性能を提供することができる。ビット反転ベースの反復は、例えば、非常に簡単なハードウェア構成により実施され得る。
ポーラエンコーダの出力ビットci(i=0、1、・・・、N−1)は、連続的に反復され得る。例では(例えば、Rビットが反復され得る場合)、cj(j=0、1、・・・、R−1)、またはcN-1-j(j=0、1、・・・、R−1)は、オフセットを用いて、または使用せずに反復され得る。
反復は、入力ビットの信頼性を考慮する、または補償することができる。(例えば、F(k)(k=0、1、・・・、N−1)が、入力ビットにおけるN−1−k番目の信頼性のあるビットのインデックスを示すことのできる場合の)例では、F(k)(k=0、1、・・・、N−1)は、出力ビットにおける反復の位置の決定に含まれ得る。例えば、F(0)は、最も信頼性の低いビットの入力インデックスとすることができ、またF(N−1)は、最も信頼性のあるビットの入力インデックスとすることができる。
入力ビットは、信頼性のドメインで一様に選択され得る。選択された入力ビットに関連付けられた出力ビットは、反復され得る。出力ビットと入力ビットの間の関連付けは、入力ビットインデックスと出力ビットインデックスとの間の関係を示唆することができる。その関係は、複数タイプのものであり得る。例えば、入力ビットインデックスは、出力ビットインデックスのビット反転を含むことができる。例では、入力ビットインデックスは、出力ビットインデックスと同一にすることができる。
入力インデックスは、信頼性ドメインにおいて選択され得る(例えば、一様に選択される)。入力ビットインデックスの選択は、
および
の間隔を選択することを含むことができ、ただし、
は、実数aに最も近い整数を示すことができ、また
または
は、反復の出力ビットインデックスとすることができる。
例えば、符号化率が高く、かつ反復数が比較的大きいとき、ビット反転ベースの反復に代えて、信頼性ベースの反復が使用され得る。例えば、信頼性ベースの反復は、信頼性インデックスF(k)の記憶を必要とし、かつインデックス付けのためにさらなる演算を含む可能性があるため、信頼性ベースの反復は、ビット反転ベースの反復よりもさらに複雑になり得る。
入力インデックスは、例えば、ビット反転、ランダムタイプインターリーバ、および/またはレートマッチングアルゴリズムを用いて一様に選択され得る。ビット反転の例では、ビット反転ベースの反復に使用され得る反復インデックスが、入力ビットの選択に使用され得る。ランダムタイプインターリーバの例では、ランダムインターリーバからの出力ビットのいくつかの部分が、入力ビットの選択用に選択され得る。ランダムインターリーバは、例えば、LTEで使用されるサブブロックインターリーバとすることができる。
レートマッチングアルゴリズムの例では(例えば、LTEで使用される)、一様に分散されたパンクチャリングおよび反復のパターンを生成できるレートマッチングが、入力ビットの選択に使用され得る。レートマッチングアルゴリズムは、パンクチャリングまたは反復の数により規定され得る値を、初期値から減算することができる。減算は、繰り返して実施され得る。パンクチャリングまたは反復は、例えば、ゼロ未満の値に達したときに行うことができる。
信頼性ベースの反復は、信頼性ドメインまたは入力インデックスドメインの開始インデックスから開始することができる。信頼性ベースの反復は、信頼性ドメインまたは入力インデックスドメインの終了インデックスから開始することができる。例では、
または
または
または
など、反復の4つの変形形態があり得る。
信頼性ベースの反復の例では、信頼性ドメインまたは入力インデックスドメインに、オフセットが追加され得る。オフセットを追加した後、モジュラー演算が行われ得る。
図19は、制御情報に対するポーラ符号化システムの例である。例えば、誤り検出用のCRCビットが、制御情報に付加され得る(例えば、アップリンク制御情報(UCI)、およびダウンリンク制御情報(DCI))。図19で示されるように、マザー符号ブロックサイズは、符号化率R、情報ブロックサイズKなどの1つまたは複数の入力に基づいて決定され得る。CRCビット(例えば、16CRCビット)が、情報ブロックサイズKに付加され得る。符号化ビットの合計数は、例えば、
ビットと計算され得る。例えば、2n≦N<2n+1のように、整数nが決定され得る。例えば、ポーラ符号のマザー符号ブロックサイズは、2nと2n+1の間に決定され得る。望ましい符号化ビットNに一致させるために、反復スキーム(例えば、N−2nビットを反復することによる)が使用され得る。望ましい符号化ビットNに一致させるために、パンクチャリングスキーム(例えば、2n+1−Nビットをパンクチャすることによる)が使用され得る。パンクチャリングと反復の間の決定は、異なる基準に基づくことができる。例えば、(1)パンクチャリングスキームは、例えば、N−2n>T1ビットのときに使用され得る。その他の場合、反復スキームが使用され得る。(2)パンクチャリングスキームは、例えば、2n+1−N<T2ビットのときに使用され得る。その他の場合、反復スキームが使用され得る。(3)パンクチャリングスキームは、例えば、
のときに使用され得る。その他の場合、反復スキームが使用され得る。(4)例えば、
のとき、パンクチャリングスキームが使用され得る。その他の場合、反復スキームが使用され得る。
図19で示されるように、マザー符号ブロックサイズ(例えば、2nまたは2n+1)を決定することに加えて、短縮化機構としてパンクチャリングまたは反復が使用されるかどうかの決定が行われ得る。例えば、マザー符号ブロックサイズの決定は、シーケンス選択を決定するために使用され得る。シーケンス選択は、1つまたは複数の信頼性ランクシーケンスを決定する、または保管することができる。シーケンスは、例えば、チャネル状態(例えば、信号対雑音比(SNR))に基づき、制御情報を符号化するために選択され得る。マザー符号ブロックサイズは、例えば、決定された符号ブロックサイズへと、選択されたシーケンスを低減または拡大することができる。選択されたシーケンス(例えば、長さ2nまたは2n+1)が使用されて、制御情報の符号化に使用されるポーラ符号を決定することができる。SNRに依存する複数のシーケンス選択が適用され得る。
ポーラエンコーダは、例えば、入力シーケンスに基づいて、入力ビットを非凍結ビットセットにマップすることができる。ポーラエンコーダは、ポーラ符号化に対してXOR演算を適用することができる。ポーラエンコーダは、PCポーラ符号化、または他の(例えば、通常の)ポーラ符号化に基づくことができる。
ポーラエンコーダは、長さ2nまたは2n+1の出力シーケンスを生成することができる。出力ビットは、例えば、反復の場合、循環バッファに保管されるなど、保管され得る。出力ビットは、保管する前に、再シャッフル(例えば、再順序付け)されることも、されないこともあり得る。再シャッフルされた出力ビットは、循環バッファに保管され得る。例えば、再シャッフルは、シーケンスタイプの反復には実施されない可能性がある。再シャッフルは、ビット反転タイプの反復に実施され得る。上記で述べられた例示的な反復スキームが実施され得る。
特徴、要素、および行為(例えば、プロセスおよび手段)が、非限定的な例により述べられている。諸例は、LTE、LTE−A、新無線(NR)、または5Gプロトコルを対象とするが、本明細書の主題は、他の無線通信、システム、サービス、およびプロトコルに適用することができる。述べられた主題の各特徴、要素、行為、または他の態様は、図示されているか、記載されているかにかかわらず単独で実施され得るが、または本明細書で示された例にかかわらず、既知であろうと未知のものであろうと、任意の順序で、他の主題を含む任意の組合せで実施され得る。
特徴および要素が、特定の組合せにて上記で述べられているが、当業者であれば、各特徴または要素は、単独で使用され得る、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用され得ることが理解されよう。加えて、本明細書で述べられる方法は、コンピュータまたはプロセッサにより実行されるコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施され得る。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号(有線または無線接続を介して送信される)、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、これだけに限らないが、読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにCD−ROMディスクおよびデジタル多用途ディスク(DVD)などの光媒体を含む。ソフトウェアに関連付けられたプロセッサは、1つのWTRU、WTRU、端末、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータで使用される無線周波数送受信機を実施するために使用され得る。