JP6513877B2 - 狭帯域ｌｔｅ配置のための同期信号及びチャネル構造 - Google Patents

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Description

この出願は、2015年6月24日付で出願された米国仮特許出願第62/196,530号に基づく優先権を主張し、米国仮特許出願第62/196,530号の内容は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本開示は、一般的には、無線通信の分野に関し、より具体的には、狭帯域(NB)無線システムにおける同期のための技術に関する。
セルラーモノのインターネット(CIoT)の適用シナリオにおけるマシン型通信(MTC)デバイスの大規模な展開を支援することと関連して、MTC技術は、ロングタームエボリューション(LTE)の標準化の取組みのための作業項目(WI)であり続けている。例えば、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)LTE標準化のrelease 13(Rel.13)のための技術仕様書グループ(TSG)無線アクセスネットワーク(RAN)作業項目(WI)は、"MTCのためのさらなるLTE物理層の強化"と題されている。
ユーザ機器(UE)のブロック図であり、そのUEは、ロングタームエボリューション(LTE)ネットワークの中の進化型NodeB(eNB)が提供する無線通信リンクによってIoTネットワークにアクセスするCIoTデバイスとして実現される。 同期及びセルサーチの手順のフローチャートである。 LTEシステムにおけるフレーム構造のブロック図である。 スペクトラム図のグループを示し、そのグループは、セルラーIoTデバイスによる使用のためにより広い帯域の無線システムの中に位置している複数の狭帯域周波数帯の3つの例を示している。 狭帯域のダウンリンクチャネルの構造を示すブロック図である。 通常のサイクリックプレフィックスを有する1つのサブフレームの中の同期ブロックのブロック図である。 拡張したサイクリックプレフィックスを有する1つのサブフレームの中の同期ブロックのブロック図である。 通常のサイクリックプレフィックスを有する1つのサブフレームの中の同期ブロックのブロック図であり、そのサブフレームにおいて、その同期ブロックは、すべてのサブキャリアを包含している。 時間領域におけるプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号のマッピングのための複数のオプションを示すブロック図である。 時間領域におけるプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号のマッピングのための複数のオプションを示すブロック図である。 時間領域におけるプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号のマッピングのための複数のオプションを示すブロック図である。 時間領域におけるプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号のマッピングのための複数のオプションを示すブロック図である。 同期ブロック又は同期スロットのブロック図であり、その同期ブロック又は同期スロットにおいては、各々のスロットの最後の2つのシンボルを使用して同期信号を提供する。 mシーケンスの長さ7の発生器を実装するためのロジックを表すブロック図である。 電子デバイス回路のブロック図である。 UEのブロック図である。
複数の添付の図面を参照して行われる複数の実施形態に関する以下の詳細な説明から、複数の態様及び複数の利点が明らかになるであろう。複数の異なる図面において複数の同じ参照番号を使用して、同じ要素又は同様の要素を特定してもよい。以下の説明では、請求項に記載された発明のさまざまな態様の完全な理解を促すために、限定の意図ではなく説明の目的で、特定の構造、アーキテクチャ、インターフェイス、技術等の特定の細部が記載される。一方で、これらの特定の細部とは異なる複数の他の例にしたがって、請求項に記載された発明のさまざまな態様を実用化することが可能であるということが、本開示の恩恵を受ける当業者には明らかとなるであろう。複数の例において、よく知られたデバイス、回路、及び方法の説明は、不必要な細部によって本発明の説明を不明瞭にしないように、省略される。
図1は、LTEシステム102とIoTネットワーク104との間のMTC送信を容易にするCIoTシステム100を示す。UE110の電源がオンになると、UE110は、最初に、LTEシステム102の中の(短縮表現がeNodeB又はeNBとして表される進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)NodeBとして知られている)進化型NodeBの時間パラメータ及び周波数パラメータを決定して、要求される場合に、UE110が、ダウンリンク(DL)信号120を復調し、及びアップリンク(UL)信号124を送信することを可能にする。時間パラメータ及び周波数パラメータは、シンボルタイミング及びフレームタイミングの決定、キャリア周波数の誤差推定、及び物理セル識別情報(ID)の取得を容易にする。さらに、アイドルモードにあるUE110は、周期的にウェイクアップして、(図2に示されているように)同期信号を検出し、そして、セルサーチを実行する。
同期及びセルサーチに成功すると、UE110は、その後、eNB114からIoTネットワーク104への通信リンク130を完全に確立することが可能である。リンク130の接続性は、アプリケーションサーバ140又はモニタリングデバイス等のさまざまな他のデバイスとIoTデバイス136との間のMTC送信を提供する。
図2は、以下のように説明される同期及びセルサーチのための例示的な手順200を示している。UEの電源がオンになると、UEは、時間情報及び周波数情報を取得することを試み、そして、周辺に存在する強度が最も大きなeNBを特定して、その強度の最も大きなeNBとの間で無線通信のためのネットワーク接続を確立することを試みる。LTEでは、(図3に示されている)プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)は、ダウンリンク方向に周期的にブロードキャストされている。プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)は、10ミリ秒(ms)の無線フレームごとに2回送信される。UEは、最初に、それらの同期信号を使用して、206で示されているシンボルタイミング及び分数のキャリア周波数オフセット(fractional carrier frequency offset)(CFO)の同期202を達成する。その後、UEは、208で示されているようにPSSを復号して、セクター識別情報212を取得する。その後、UEは、216で示されているようにSSSを復号して、218で示されているように504個のセル識別情報(ID)から物理層セルIDを導き出し、そして、分数のキャリア周波数オフセット(CFO)及び整数のキャリア周波数オフセット(CFO)の双方の修正を含むキャリア周波数同期、スロットのタイミング同期、サブフレームのタイミング同期、及び(LTE無線)フレームの始端(BOF)のタイミング同期を完了することを試みる。いずれのセルIDも決定されない場合には、222で示されているように、同期202を反復する。いずれかのセルIDが決定される場合には、UEは、230で示されているようにセル確認を実行し始める。いずれのセルも確認されない場合には、236で示されているように、同期202を反復する。これらの手順の後に、UEは、セル特有参照信号を測定することに進むことが可能であり、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)におけるマスター情報ブロック(MIB)を復号する。
レガシーLTEシステムは、1.4メガヘルツ(MHz)の最小の帯域幅に基づいている。これに対して、実際の利用可能な(増加した)システム帯域幅とは無関係に、中心に位置している6つの物理リソースブロック(PRB)(すなわち、1.4[MHz]にわたるPRB)は、同期チャネルの送信に使用されており、UEは、上記の同期及びセルサーチ手順を開始するのにそれらの同期チャネルを使用する。図3は、周波数領域及び時間領域におけるそのようなレガシー同期構造300を示している。周波数領域において、レガシー同期構造300のPSS及びSSSの各々は、長さ62のシーケンスを含み、そのシーケンスは、直流(DC)サブキャリアの周りの中心の62個のサブキャリアにマッピングされている。時間領域において、PSS及びSSSは、各々の同期信号のために1つのシンボルで合計2つの連続的なシンボルを占有し、10[ms]の無線フレームの間に2回送信される。
対照的に、低電力及び低複雑度のための設計目的は、MTC及びCIoTの展開と関連して、さらなる物理層の強化のために考慮される。大規模な数の低電力且つ低複雑度のMTCデバイスをサポートすることを目的として、例えば、レガシーLTEシステムとの共存のために、少なくともダウンリンクにおいて、15[kHz]のサブキャリア間の間隔を保ちつつ、180[kHz]の帯域幅を有する狭帯域のシステムが想定される。上記の目的を満たすために、例えば、レガシーシステムの最小の1.4[MHz]のシステム帯域幅よりも狭い200キロヘルツ(kHz)又は180キロヘルツ(kHz)等の狭い周波数のダウンリンク送信帯域幅が、効率的なMTCの動作のために考慮される。このように、6つのPRBベースの同期チャネル構造を使用することは不可能であり、本開示は、より小さな帯域幅を使用して、レガシーシステムの機能と同じ機能を達成する新たな設計を説明する。
特に、おおよそ180[kHz]からおおよそ200[kHz]までの範囲において、より一層狭い帯域幅を考慮する場合に、図4は、そのようなダウンリンク送信帯域幅の複数の位置についての3つの例示的なスペクトラム図400を示している。例402は、別の用途で使用される汎欧州ディジタル移動電話システム(GSM)のスペクトラム帯域における独立型の展開として(例えば、混ざっていない状態の設計にしたがった)MTCサービスのための非LTEスペクトラム割当を示している。例404及び406は、それぞれ、(例えば、複数のレガシーLTE UEと共存している場合の)既存のLTE帯域の間の帯域幅割当及び既存のLTE帯域の中での帯域幅割当を示している。
したがって、本明細書における複数の実施形態は、180[kHz]の狭帯域用の同期チャネルの設計に関している。上記の同期チャネルの設計は、PSS、SSS、及び同期チャネルの構造のさまざまな実施形態を含む。狭帯域(NB)同期信号(SS)の設計の複数の利点は、(1) 180[kHz]までの狭帯域及び15[kHz]までのサブキャリア間の間隔のための時間領域の拡張を伴う新たな同期チャネル構造及び数秘学; (2) 狭帯域送信に起因する増加した時間的な不確定要素を前提とした新たな同期信号シーケンスの設計; (3) より小さなサンプリングレートを使用する低電力設計の検討; 及び(4) メモリ及び処理リソースを減少させた低複雑度設計の検討、である。
図5は、(NB-IoTシステムとも称される)NB-LTEシステムのための例示的なダウンリンクチャネル構造500を示し、ダウンリンクチャネル構造500は、1つのPRBの(180[kHz]までの)ダウンリンク帯域幅と等しいダウンリンク帯域幅を有する。NB物理同期チャネル(PSCH)502、NB物理ブロードキャストチャネル(PBCH)504、NB物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)506、及びNB物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)508は、時分割多重(TDM)にしたがって、さまざまな時間領域の組み合わせ又は時間領域の小組み合わせの中に分配される。1つの実施形態によれば、同期チャネル及びNB-PSCH502は、T_PSCH512の継続時間ごとに周期的に送信される。
図6及び7は、例示的なサブフレーム600及び700を示し、それらのサブフレーム600及び700は、1つの送信時間間隔(TTI)の中に位置している(syncブロック又はSBとも称される)同期ブロック構造を含む。特に、図6は、通常のサイクリックプレフィックス(CP)長さに適合したSB構造702を示す。図7は、拡張されたCP長さに適合したSB構造702を示す。SB602及びSB702は、第1のスロットの最後の2つのシンボル及び第2のスロットのうちの最初の6つのシンボルを包含する。以下で説明されるように、同期信号シーケンスの少なくとも一部は、SBの中に提供される。
図6及び7は、時間領域に関して、NB-PSCH syncシンボルが、TTIの最初の4つのシンボル608及び708に位置しているレガシーDL制御チャネル領域には割り当てられないということを示す。このことは、最初の4つのシンボルでの、例えば、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)、物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)及び物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(PHICH)等のより広い帯域のLTE DL制御チャネルとのリソースの衝突を回避することによって、レガシーLTEシステムとの共存を維持する。にもかかわらず、NB-MTCシステムが、(レガシーLTEシステムと共存しており、かつ)レガシーLTEシステムにおいて使用されるスペクトラムを割り当てられる場合に、NB-PSCHは、依然として、LTE共通参照信号(CRS)と衝突する場合がある。したがって、レガシーDL制御チャネル領域の範囲外のシンボルでの衝突をさらに回避する1つの実施形態において、NB-SSは、LTEマルチキャストブロードキャストマルチメディアサービス単一周波数ネットワーク(MBSFN)サブフレームを使用して送信され、LTE MBSFNサブフレームは、レガシーDL制御チャネル領域の範囲外のサブフレームの中にいかなるCRS送信も有していない。いくつかの実施形態において、レガシーDL制御チャネル領域のための予約を、TTIの最初の3つのシンボルに制限してもよい。他の例では、LTE CRSが送信されるシンボルを回避するように、SBを定義してもよい。そのような例示的な設計は、本開示の中で後にさらに説明される。
描かれている図表には示されていないが、1つのサブフレームの最初のシンボルから同期ブロックを割り当ててもよい。例えば、NB-MTCが、より広い帯域のレガシーLTEシステムと共存しておらず、NB-MTCと競合するいずれのレガシーDL制御チャネルも存在しない展開のシナリオにおいて、そのような実施形態を使用してもよい。
図6及び７は、周波数領域における12個のサブキャリア610及び710を示し、周波数サンプリングレートが320[kHz]又は160[kHz]の2つのオプションが存在してもよい。320[kHz]のより高いサンプリングレートにおいて、15[kHz]のサブキャリア間の間隔を前提として、シンボルごとに21個の複素数のサンプルが存在する。したがって、同期信号シーケンスのために、1つのPRBの中で12個のトーンのすべてを使用してもよい。これに対して、160[kHz]のより低いサンプリングレートは、シンボルごとに最大で10個までの複素数のサンプルを提供し、同期信号シーケンスのために12個のトーンのうちの10個のトーンを使用してもよい。ここで、電力消費は、サンプリングレートに比例するということに留意すべきである。各々のサンプリングにおいて、11個のトーン又は12個のトーンではなく、10個のトーンを使用することによって、50%の電力の節約を達成することが可能である。このことは、MTC UEがほとんどの時間でアイドルモードにとどまっており、セルサーチ(PSS/SSS検出)が、周期的に行われる主要な活動となっているMTC適用シナリオにとって特に有益である。このような検討によれば、同期ブロックの中で中心の10個のサブキャリアを使用することが、160[kHz]のサンプリングレートにとって好ましい。その一方で、図6及び7に示されているように、15[kHz]の1つのサブキャリア612及び712が、狭帯域の各々の側に保護のために維持されている。
他の実施形態において、図8は、サブフレーム800を示し、サブフレーム800では、SB802は、例えば、320[kHz]のサンプリングレートを採用する場合に、12個のサブキャリア810がNB-PSCH送信のために割り当てられるようにするように拡張されている。この場合には、わずかに長いパンクチャリングされたシーケンス又はわずかに短いパンクチャリングされたシーケンスを使用してもよく、それらのパンクチャリングされたシーケンスは、検出の性能にいくらかのわずかな強化をもたらすことが可能である。他の実施形態においては、11個のサブキャリアを使用してもよい。
いわゆるこの1つのPRBベースの(狭帯域の)システムと関連する1つの問題は、そのシステムのDCサブキャリアの位置である。ダウンリンクにおける直交周波数分割多重(OFDM)シンボルの構成においては、受信において0中間周波数(IF)を有して、直接変換受信機アーキテクチャを支援するために、1つの空いているDCサブキャリアが存在してもよい。eNBの送信機において、2つの一般的なアプローチが存在する。2つのアプローチのうちの1つは、そのeNBの送信機において12個のサブキャリアのすべてが利用されるようにする一方で、UEの受信機が、一切変更を加えないが、最小限の性能の制約にしたがった追加的な干渉を考慮するか、又は、半分だけサブキャリアをシフトさせ、それによって、干渉の影響が、1つのサブキャリアではなく複数のサブキャリアに分散するようにするということである。2つのアプローチのうちの他の1つは、そのeNBの送信機が、DCサブキャリアとして上記の狭帯域の中央に1つのサブキャリアを定義し、他の11個のサブキャリアのみにデータをマッピングし、上記のDCサブキャリアにはデータをマッピングしないということである。そのUEの受信機には影響はないが、利用可能なリソースは、1/12だけ減少する。上記の第1のアプローチが本開示の中で考えられてきたが、選択されたシーケンスにおける1つ又は複数のシンボルをパンクチャリングすることによって、又は、320 [kHz]のより高いレートを使用して信号をサンプリングすることによって、第2のアプローチのための11個のサブキャリアへとすべての設計を容易に適合させることが可能であろう。ここでは、パンクチャリングを行うことによって、そのパンクチャリングを行わない場合にはDCサブキャリアと一致するリソースエレメント(RE)にマッピングされるであろう同期シーケンス(PSS/SSSシーケンス)が単に送信されないということを暗に示している。例えば、シーケンス{…,xn-2,xn-1,xn,xn+1,xn+2,…}がサブキャリア{…,sn-2,sn-1,sn,sn+1,sn+2,…}にマッピングされる場合に、サブキャリアsnに対応するシーケンスインデックスがパンクチャリングされるように複数のサブキャリアへとマッピングされるシーケンスのパンクチャリングされたバージョンは、シーケンス{…,xn-2,xn-1,xn+1,xn+2,…}がサブキャリア{…,sn-2,sn-1,sn+1,sn+2,…}にマッピングされるというマッピングを含むであろう。
上記のすべての検討によれば、複数の異なるNB-PSCHオプションにしたがって複数の異なる信号を使用して、選択されたPSS/SSSシーケンスをマッピングして、同期ブロックにしてもよい。複数のオプションの例は、以下で説明され、図9乃至12の時間領域の解説の中に示される。
図9は、第1のNB-PSCHの同期ブロック(SB)のオプション900を示している。その同期ブロックは、SSSの連続的な4つのシンボルが後に続くPSSの連続的な4つのシンボルからなっている。この設計オプションの他の例として、通常のサイクリックプレフィックス(CP)(NCP)構成を使用するシステムのために、PSSシンボルのセットとSSSシンボルのセットとの間に2シンボルギャップが存在してもよく、拡張されたCP(ECP)構成を使用するシステムのために、PSSシンボルのセットとSSSシンボルのセットとの間にいかなるギャップも存在しなくてもよい。例えば、(第1のスロットの中の#4及び第2のスロットの中の#6等の)2つの空のシンボルを示している図6といかなる空のシンボルも示していない図7とを比較するべきである。このようにして、サブフレーム600は、PSSシンボルとSSSシンボルとの間に2シンボルギャップを収容してもよく、PSS及びSSSの各々は、シンボル#4及びシンボル#6を使用することによって、依然として、継続時間において4つのシンボルに維持される。基本的に、上記のギャップは、通常のCPの場合に、PSS及びSSSの間に間隔をあけて離している。そして、そのようなギャップは、UEが、PSS信号及びSSS信号の相対的な位置に基づいて、NCPの使用及びECPの使用を識別するのを支援することが可能である。PSSブロックとSSSブロックとの間の複数の異なる相対的なギャップの上記の概念は、(例えば、図11及び図12においてそれぞれオプション1100及びオプション1200として示されている)後の段落で議論される他のNB-PSCH SBのオプションにも適用可能である。図13と関連して後に説明されるように、PSSシンボルの配置とSSSシンボルの配置との間に複数の異なるサイズにされたギャップを実現することも可能であり、図13は、NCPの構成において共通参照信号(CRS)シンボルを回避する他の例を示している。
図10は、NB-PSCH SBのオプション1000を示す。PSSシーケンス及びSSSシーケンスのシンボルの対が、syncブロックに中に分配されている。これらのSSSシンボル及びPSSシンボルは、インターリーブされ、交互に送信される。いったん、PSSが非コヒーレント的に検出された場合に、上記の構成は、SSSのコヒーレント検出を支援することが可能である。
図11は、NB-PSCH SBのオプション1100を示している。上記のオプションは、複数のPSS送信の間にSSS送信を割り当てることを含む。上記のオプションにしたがって、UEは、PSSによるチャネル推定に基づいてSSSのコヒーレント検出を実行してもよい。
図12は、NB-PSCH SBのオプション1200を示している。好ましくは、オプション1200の合計の継続時間が、L個の(従来の)シンボル継続時間と等しくなっている限り、NB-SSシンボルの数(L)のための単一のCP1210を使用して、(1つが複数のシンボルの長さとなっている)相対的に長い同期信号シーケンスを設計してもよい。例えば、図12に示されている例では、Lは、4に等しく、CP1210は、オプション1200の(PSS又はSSSの)合計の継続時間が4つの従来のLTEシンボルの継続時間に収まるように設計される。
さらに、NB-PSCHは、NB-MTCシステムのN個のサブフレームにわたって分散されるN個のsyncブロックを含んでもよい。(N＝1の場合の)1つのsyncブロックが前の説明において考えられてきたが、(例えば、拡張された等の)ある特定のカバレッジ能力及び性能目標を達成するために、(N＞1の場合の)複数の連続的な同期ブロックにわたるBN-PSCHの送信を容易に拡張することが可能である。そのような場合には、PSS及びSSSは、複数の異なる設計オプションにしたがって、複数のSBにわたる拡散パターンによって単に反復されるか又は符号化されるかのいずれかである。
図13は、(例えば、各々が7個のシンボルからなる2つの連続的なスロットである)NCPサブフレーム構成1300との関連で、複数の同期シンボル1302の間に5シンボルギャップが存在してもよいということを示している。そして、(図7の各々が7個のシンボルからなる2つの連続的なスロットである)ECPサブフレーム構成について、PSSが第1のスロットの中の最後の2つのシンボルを占有し、SSSが第2のスロットの中の最後の2つのシンボルを占有すると仮定した場合には、そのギャップは、4つのシンボルであってもよい。例えば、PSS/SSSの追加的な反復を可能にするため等により、複数の追加的なシンボルが必要となる場合に、それらの追加的なシンボルは、複数の(例えば、時間的に連続である)1[ms]のサブフレームにマッピングされてもよい。
図13は、また、他の実施形態として、複数の同期信号が、複数の同期シンボルを搬送するサブフレームの各々のスロットの最後の2つのシンボルに配置されて、レガシーLTEデバイスとともにLTE帯域において動作するために、いずれのCRSも回避するということを示している。同期信号を有するサブフレームのスロットは、いわゆる同期スロットと称される。SSS及びPSSは、(図10のNB-PSCH SBのオプション1000において説明されているように)各々のスロットにおいて対にされてもよく、N個の連続的なスロットを占有してもよい。N＝4の場合に、NB-PSCHのために割り当てられるシンボルの数は、前に説明したように1つのSBと同等である。結果として、選択された同期信号シーケンスのリソースエレメントへのマッピングは、1つのSB又は4つの連続的な同期スロットのための方法と同じ方法で行われてもよい。同様にして、周波数領域においては、(再び)サンプリングレートによって決まる10個のサブキャリアのオプション又は12個のサブキャリアのオプションが存在してもよい。
以前の図面には示されていないが、PSS/SSS信号は、また、レガシー物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)の送信及び巡回冗長検査(CRC)コードの送信のために割り当てられていないすべてのOFDMシンボルの中で送信されてもよい。例えば、図13のNCPサブフレーム構成のために、第1のスロットの中のOFDMシンボル#5及び#6、及び第2のスロットの中のOFDMシンボル#2、#3、#5、及び#6が、PSS/SSSの送信に利用可能である。
上記の例において、PSSは、SSSの前に送信されるということに留意すべきである。一方で、SSSがPSSの前に送信される場合の事例に上記の設計を簡単に拡張することが可能である。このようにして、図13は、PSS/SSS及びSSS/PSSの順序がさまざまな実施形態に応じて相互に交換可能であるということを、"/"が示しているということを示している。
sync信号の送信の周期性については、オプションの数が考慮される。一般的に、短い間隔は、より迅速な同期及びセルサーチにつながる一方で、短い間隔は、また、限度のあるリソースに大きなオーバーヘッドを課する。より長い間隔は、オーバーヘッドの観点から効率的であるが、一方で、より長い間隔は、また、より長いサーチ時間を必然的に伴う場合があり、より長いサーチ時間は、より大きな電力消費を意味する。フレーム境界が、SSSの検出に1回のみの成功したことよって復元されるべきであることから、上記のことは、無線フレームの構造によって決まる。
フレーム構造の1つの例として、1つのサブフレームグループが、(各々が1[ms]の)6つの送信時間間隔(TTI)からなり、1つの無線フレームが、10個のサブフレームグループ、すなわち、60[ms]の長さを有するということを仮定する。複数の異なる性能の検討のために、以下では、いくつかの設計のオプションが説明される。同じPSSが毎回送信されることとなるが、SSSは、無線フレームの中のそのSSSの相対的な位置によって識別されるべきであり、それによって、SSSの検出に1回のみ成功したことによってフレーム境界を決定することが可能である。
送信オプションT1:PSS及びSSSは、無線フレームごとに1回送信される。60[ms]の無線フレームに対して、T_PSCHは、60[ms]に等しい。同期信号は、60[ms]のフレームの中の#0のTTIにおいて開始する。
送信オプションT2:PSS及びSSSは、レガシーLTEシステムにおけるように、無線フレームごとに2回送信される。60[ms]の無線フレームに対して、T_PSCHは、30[ms]に等しい。同期信号は、60[ms]のフレームの中の#0及び#30のTTIにおいて開始する。
送信オプションT3:PSS及びSSSは、無線フレームごとに倍数N回送信される。整数N回は、N×T_PSCHが指定された無線フレームの長さと等しいかぎり、T_PSCHを使用して選択されてもよい。
(N＝4の場合の)無線フレームごとに4つのPSS/SSSの1つの例として、60[ms]の無線フレームに対して、T_PSCHは、15[ms]に等しい。同期信号は、60[ms]の無線フレームの中の#0、#15、#30、及び#45のTTIにおいて開始する。
同期チャネルの設計の他の態様は、PSS及びSSSの送信のための信号シーケンスである。以下の段落は、PSSシーケンスの検討及びPSSシーケンスのためのオプションの一般的な概要を与え、SSSシーケンスのためのオプションが後に続く。
直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムのための同期信号シーケンスに関して、Zadoff-Chu(ZC)シーケンスは、最も重要なシーケンスであり、PSS/SSS、アップリンクランダムアクセスプリアンブル、及びアップリンク参照信号を含むレガシーLTEにおいて幅広く使用されてきた。ZCシーケンスは、一定の振幅を有し、その一定の振幅は、効果的にピーク対平均電力比(PAPR)を制限する。ZCシーケンスは、また、理想的なサイクリックな自己相関を有し、同一のZCシーケンスから複数の直交シーケンスを生成することを可能とする。さらに、ZCシーケンスは、理想的な自己相関を有するいずれかの2つのシーケンスの間での最小の相互相関の値を実現する。
一方で、若干の周波数エラー又はタイミングの不確実性が存在する場合には、完全な自己相関の特性は、もはや持続することは不可能である。この場合には、疑似乱数(PN)シーケンスがより頑健であり、ZCシーケンスをしのぐ場合がある。
一般的に、ZCベースのPSSの設計については、いくつかのオプションを検討することが可能であり、それらのオプションは、ZCシーケンスの長さ及びPSS送信のために割り当てられるサブキャリアの数によって決まる。ZCシーケンスの長さがPSS送信のために割り当てられるサブキャリアの数よりも小さい場合には、システム帯域幅の端部に位置する複数のサブキャリアが使用されないままとなる場合がある。他の実施形態では、PSSシンボルの生成のためにZCシーケンスのサイクリックな拡張を採用する。ZCシーケンスの長さがPSS送信のために割り当てられるサブキャリアの数よりも大きい場合には、ZCシーケンスの中の複数の要素が、PSSシンボルの生成のためにパンクチャリングされる。ここで、パンクチャリングすることによって、インデックス{…,zn-3,zn-2,zn-1,zn}を有するZCシーケンスが、サブキャリア{…,sn-3,sn-2,sn-1,sn}にマッピングされる場合に、より少ない数のサブキャリア{…,sn-3,sn-2}にマッピングされるそのシーケンスのパンクチャリングされたバージョンは、シーケンス{…,zn-3,zn-2}がサブキャリア{…,sn-3,sn-2}にマッピングされるというマッピングを含む。
以下では、PSSシーケンスの設計のために、PSSシーケンスをマッピングして同期ブロックにする複数の技術を含む複数のオプションが説明される。
PSSオプションP1:反復を伴う短いZCシーケンス; 長さ11(奇素数)のZCシーケンスが、以下の式
(外1)
Figure 0006513877
にしたがって生成される。nは、そのZCシーケンスの中の10個の位置(又は項)のインデックスであり、uは、そのZCシーケンスの基底シーケンスのインデックスであり、du(n)は、uによってパラメータ化される各々の基底ZCシーケンスの各々の位置nでの複素数値を表す。
ZCシーケンスは、その後、パンクチャリングされて、10の長さのシーケンスとなり、各々のシンボルにおいて、10つの中心のサブキャリアにマッピングされる。u={0,1,…,9}のうちの最も小さな周波数オフセット感度を有する3つの基底インデックスの組み合わせを選択してもよい。この組み合わせの選択により、より小さなバッファサイズ及びより短いシーケンスの乗算による受信機での複雑度を減少させることが可能である。複数のOFDMシンボルにわたっての短いZCシーケンスの単純な反復により、可能性のある性能の劣化を補償することが可能となる。このようにして、短い長さのZCシーケンスが生成され、複数のOFDMシンボルにわたって反復される。
他の実施形態において、12つのサブキャリアが使用されている場合に、長さ11のシーケンスを長さ12のシーケンスへとサイクリックに拡張(cyclic-extended)してもよい。
PSSオプションP2:拡散コード(spreading code)を使用する短いZCシーケンス; PSSオプションP1におけるZCシーケンスと同じ長さ10の短いZCシーケンスが、1つのsyncブロックの中で又は複数のsyncブロックにわたって、複数のシンボルにわたる拡散コードとともに使用される。
一般性を失うことなく、以下の設計が、使用されているシンボルの数に応じて適用されてもよい。PSSの4つのシンボル(1つのsyncブロック)については、有効であることがわかっている例示的な拡散コードは、[−1,＋1,−1,−1]又は[＋1,＋1,＋1,−1]である。PSSの8つのシンボル(2つのsyncブロック)については、有効であることがわかっている例示的な拡散コードは、[＋1,＋1,−1,−1,＋1,−1,−1,−1]又は[−1,＋1,＋1,−1,−1,−1,＋1,−1]である。PSSの16つのシンボル(4つのsyncブロック)については、有効であることがわかっている例示的な拡散コードは、[＋1,−1,−1,＋1,＋1,＋1,−1,−1,＋1,−1,＋1,＋1,−1,＋1,−1,−1]又は[−1,−1,＋1,＋1,−1,＋1,＋1,−1,−1,−1,−1,＋1,＋1,＋1,＋1,−1]である。
他の実施形態において、12つのサブキャリアが使用されている場合に、長さ11のシーケンスを長さ12のシーケンスへとサイクリックに拡張してもよい。
PSSオプションP3:異なる基底インデックスを有する短いZCシーケンス; 長さ11(奇素数)のZCシーケンスが、PSSオプションP1における式にしたがって生成される。生成されたZCシーケンスは、その後、パンクチャリングされて、長さ10のシーケンスとなり、各々のシンボルにおける10つの中心のサブキャリアにマッピングされる。基底インデックスのセットs＝[u_1,u_2,u_k]が、u＝{0,1,…,9}から選択され、syncブロックの中のk番目のPSSシンボルのためのシーケンスを生成するのに使用される。3つの異なる基底インデックスのセットが、eNBによってあらかじめ定義され、UEは、ZCシーケンスの(それらのあらかじめ定義された)検出されたセットに対応する3つのセクターIDのうちの1つを識別するであろう。他の実施形態において、12つのサブキャリアが使用されている場合に、長さ11のシーケンスを長さ12のシーケンスへとサイクリックに拡張してもよい。
PSSオプションP4:反復又は拡散コードを使用する最大の長さのシーケンス(MLS又はm-シーケンス); ZCシーケンスの利点は、その理想的な自己相関特性にある一方で、周波数エラー及びタイミングの不確実性が存在する場合には、その自己相関特性は、持続することが不可能となる。このことは、狭帯域MTCの場合により可能性が高くなり、上記の場合のには、周波数エラーは、MTCデバイスの中で採用されている低コスト発振器によってより高くなる場合があり、タイミングエラー(タイミングの不確実性)は、180[kHz]のより狭い帯域幅により本来的によりいっそう大きい。この場合には、他の実施形態にしたがった展開のために、単純な(2値の)PNシーケンスがより頑健である場合がある。
図14は、長さ7のPNシーケンスを生成するm-シーケンス生成器1400を示している。m-シーケンス生成器1400は、線形フィードバックシフトレジスタとして実現されてもよく、その線形フィードバックシフトレジスタは、x3＋x＋1の原始多項式を実装するように構成される。例えば、図14は、3つのシフト(遅延)レジスタ1410、1420、及び1430を示している。シフトレジスタ1410は、その入力においてX0の値を受信し、その出力においてその値X0の遅延させられたバージョンX1を生成する。X1の値は、排他的OR(XOR)ロジック機能1440の第1の入力のために分岐させられ、同時に、レジスタ1420の入力に供給される。それにより、シフトレジスタ1420は、その入力においてX1の値を受信し、そのX1の値の遅延させられたバージョンX2を生成する。X2の値は、その後、シフトレジスタ1430の入力に供給される。それにより、シフトレジスタ1430は、その入力においてX2の値を受信し、システム出力としてそのX2の値の遅延させられたバージョンX3を生成する。X3の値は、XORロジック機能1440の第2の入力のために分岐させられる。XORロジック機能1440は、X1及びX3の値にXOR演算を実行して、次の値X0を生成する。この方法によって、長さ7のシーケンスが生成される。その後、生成されたシーケンスは、長さ10のシーケンスへとサイクリックに拡張され(cyclic-extended)、1つのシンボルの複数のサブキャリアにわたって割り当てられる。
他の実施形態によれば、原始多項式x4＋x＋1にしたがって長さ15のm-シーケンスを生成してもよい。その後、生成されたシーケンスをパンクチャリングして、長さ10のシーケンスにしてもよく、1つのシンボルにおける複数のサブキャリアにわたってその長さ10のシーケンスを割り当ててもよい。他の実施形態において、(例えば、12つのサブキャリアが使用されている場合に)長さ15のシーケンスをパンクチャリングして、長さ12のシーケンスとしてもよい。
いくつかの実施形態において、PSSオプションP1と関連して説明された単純な反復又はPSSオプションP2と関連して説明された拡散コードを適用して、1つのsyncブロック又は複数のsyncブロックにわたって同期信号を拡張してもよい。
PSSオプションP5:反復又は拡散コードを使用するバーカーコード(Barker code); 短い長さのシーケンスの1つとして、バーカーコードは、良好な自己相関特性及び極めて低い相関サイドローブを有し、フレーム同期のために通信デバイスにおいて使用することが可能である。以下は、長さ11のバーカーコード:[−1,−1,−1,1,1,1,−1,1,1,−1,1]の1つの例である。上記のコードを切り詰め(truncate)て、長さ10のシーケンスとしてもよく、1つのシンボルに割り当ててもよい。他の実施形態において、(例えば、12つのサブキャリアが使用されている場合に)長さ11のバーカーコードシーケンスをサイクリックに拡張して、長さ12のシーケンスとしてもよい。また、PSSオプションP1と関連して説明された単純な反復又はPSSオプションP2と関連して説明された拡散コードを適用して、1つのsyncブロック又は複数のsyncブロックにわたって同期信号を拡張してもよい。
他の実施形態において、以下に示されている長さ7のバーカーコードを採用してもよい。採用されたバーカーコードは、その後、サイクリックに拡張されて、長さ10のシーケンスとなり、1つシンボルにおける複数のサブキャリアにわたって割り当てられてもよい。例えば、上記のバーカーコードは、長さ7のバーカーコード:[−1,−1,−1,1,1,−1,1]である。
セカンダリ同期信号は、主として、UEが無線フレーム境界を決定することができるように設計され、168個のセルIDのうちの1つを識別する。レガシー設計の再利用は、UEの実装にとって有益である。SSSについては、SSSの存在について周波数領域のコヒーレント検出又は非コヒーレント検出を実行することが可能である場合があるので、レガシーLTEにしたがった(長さ62の)長いシーケンスを採用することが可能である。
SSSが無線フレームの中で送信される回数に関しては、さまざまな設計が存在してもよく、それらの設計は、単一のSSSの検出の試行に基づくフレーム境界の検出のために、UE受信機において複数のsyncブロックを組み合わせることを可能とするように送信される望ましいsyncブロックの数によって決まる。
SSSオプションS1:2つの長さ31のm-シーケンス; レガシーLTEにおけるような長さ62のSSSシーケンスを採用してもよい。各々のSSSシーケンスは、(本明細書においてはSSC1及びSSC2と称される)2つのサイクリックにシフトされたバージョンから構成され、長さ31のm-シーケンスの各々は、3GPP技術仕様書(TS)36.211 V12.6.0(2015-06)の6.11.2.1節において説明されている方法にしたがって生成された後に、インターリーブされそしてスクランブルされる。レガシーLTEシステムにおいて行われているように1つのシンボルにSSSシーケンスをマッピングするのではなく、このオプションは、断片化され(fragmented)そして複数のシンボルにマッピングされるSSSシーケンスを考慮する。1つの例として、(図13の同期スロットの例において説明されたように)6つの同期スロットにわたってPSSを送信してもよいが、一方で、PSSを各々のSSSと対にしてもよく、それによって、SSSについてコヒーレント検出を達成することが可能である。上記の特定の変形は、送信オプションT2との間で互換性を有している。要するに、PSS及びSSSは、(60[ms]の無線フレームの長さの間に)無線フレームごとに2回、すなわち、30[ms]ごとに送信される。
SSSオプションS2:インターリーブ及びスクランブルを行わないm-シーケンス; (オプションS1の)同じ2つの長さ31のm-シーケンスを使用し、インターリーブ及びスクランブルを行うことなく、単純に連結する(concatenate)。SSSシーケンスが、例えば、送信オプションT1におけるように1つの無線フレームの間に1回のみ送信される場合に、上記の手法は、受信機の複雑度を有意に減少させる。
さらに、実装の単純さ及び動作の単純さのために短いシーケンスを考慮する。PSSに関する複数のオプションのうちの1つと同様に、原始多項式x4＋x＋1を使用して長さ15のm-シーケンスを生成してもよい。その後、長さ15のm-シーケンスは、パンクチャリングされて、長さ10のシーケンス又は長さ12のシーケンスとなり、1つのシンボルにおける複数のサブキャリアにわたって割り当てられる。15つのシンボルから3つのシンボル又は5つのシンボルをパンクチャリングする数多くの異なる方法が存在する。結果として、当業者は、168個のセルIDのうちの1つへの一意のパンクチャリングされたm-シーケンスのマッピングを容易に達成することが可能である。
一方で、短いシーケンスの低い検出性能によって、拡散コードを使用して同じSSSシーケンスを搬送する複数のシンボルは、検出における信号対雑音比を上昇させることが予想される。
SSSオプションS3:SSSは、無線フレームごとに1回送信される。1つのsyncブロックが無線フレームごとに1回送信される場合には、シーケンス:[−1,＋1,−1,−1]又は[＋1,＋1,＋1,−1]のうちの1つが、SSSの4つのシンボルにわたって適用される。2つの連続的なsyncブロックが無線フレームごとに1回送信される場合には、シーケンス:[＋1,＋1,−1,−1,＋1,−1,−1,−1]又は[−1,＋1,＋1,−1,−1,−1,＋1,−1]のうちの1つが、SSSの8つのシンボルにわたって適用される。4つの連続的なsyncブロックが無線フレームごとに1回送信される場合には、シーケンス:[＋1,−1,−1,＋1,＋1,＋1,−1,−1,＋1,−1,＋1,＋1,−1,＋1,−1,−1]又は[−1,−1,＋1,＋1,−1,＋1,＋1,−1,−1,−1,−1,＋1,＋1,＋1,＋1,−1]のうちの1つが、SSSの16つのシンボルにわたって適用される。
SSSオプションS4:SSSは、無線フレームごとに2回送信される。1つのsyncブロックが無線フレームごとに2回送信される場合には、2つのシーケンス:[−1,＋1,−1,−1]及び[＋1,＋1,＋1,−1]が、2回のSSS送信にわたって交互に適用される。2つの連続的なsyncブロックが無線フレームごとに2回送信される場合には、2つのシーケンス:[＋1,＋1,−1,−1,＋1,−1,−1,−1]及び[−1,＋1,＋1,−1,−1,−1,＋1,−1]が、2回のSSS送信にわたって交互に適用される。4つの連続的なsyncブロックが、無線フレームごとに2回送信される場合には、2つのシーケンス:[＋1,−1,−1,＋1,＋1,＋1,−1,−1,＋1,−1,＋1,＋1,−1,＋1,−1,−1]及び[−1,−1,＋1,＋1,−1,＋1,＋1,−1,−1,−1,−1,＋1,＋1,＋1,＋1,−1]が、2回のSSS送信にわたって交互に適用される。
UEは、そのSSSシーケンスの拡散コードに基づいて、そのSSSシーケンスの単一の検出によってフレーム境界を決定することが可能となるであろう。
さらに、特に、きわめて長い無線フレームの間に複数回SSSを送信することが可能である。同じアプローチにしたがって、コンピュータサーチによって複数の追加的なシーケンスを探索してもよく、それらの探索された追加的なシーケンスは、複数の異なるSSS機会(SSS occasions)に適用され、それによって、各々のSSSを一意に識別することが可能であり、単一のSSS検出によってフレーム境界を決定することが可能である。
オプション1000のインターリーブされたSSS及びPSSについて、1つのみのシンボルを使用してPSSをすでに識別している場合には、UEは、後に続くSSSシンボルの絶対的位置を取得することによって、(通常の又は拡張された)サイクリックプレフィックス(CP)の長さを決定することが可能となる場合がある。一方で、UEがPSS検出のために複数のシンボルを利用する場合には、CPの長さの決定を可能とするのに、より多くの仮説が存在する場合がある。
一方で、上記の設計は、主として、LTE周波数分割複信(FDD)システムのために構成されている。わずかに異なる相対的なPSS/SSS位置を有する時分割複信(TDD)システムにその設計を拡張することは容易である。同期手順では、ネットワークがFDDモードにあるか又はTDDモードにあるかをUEが決定するのに、PSS及びSSSの検出された相対的な位置を使用してもよい。
他の実施形態において、複数の異なる拡散コードを使用することによって、CPの長さ及び/又はFDD/TDDシステムの決定を実現してもよい。例えば、通常のCPについて、PSS信号に適用されている拡散コードは、[−1,＋1,−1,−1]であってもよく、一方、拡張されたCPについて、PSS信号の送信のための拡散コードは、[＋1,＋1,＋1,−1]であってもよい。FDD/TDDシステムの判別のために同じ設計原理を適用してもよい。
本明細書において使用されているように、"回路"の語は、1つ又は複数のソフトウェアプログラム又はファームウェアプログラムを実行する特定用途向け集積回路(ASIC)、電子回路、(共有プロセッサ、専用プロセッサ、又はグループプロセッサ等の)プロセッサ、及び/又は(共有メモリ、専用メモリ、又はグループメモリ等の)メモリ、組合せ論理回路、及び/又は説明された機能を実現する他の適切なハードウェア構成要素を指してもよく、これらのハードウェア構成要素の一部であってもよく、又はこれらのハードウェア構成要素を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、回路は、1つ又は複数のソフトウェアモジュール又はファームウェアモジュールの中で実装されてもよく、又は、その回路と関連する機能は、1つ又は複数のソフトウェアモジュール又はファームウェアモジュールによって実装されてもよい。いくつかの態様においては、回路は、少なくともその一部分がハードウェアの中で動作可能なロジックを含んでもよい。
図15は、さまざまな実施形態にしたがった電子デバイス回路1500を図示するブロック図であり、電子デバイス回路1500は、eNB回路、UE回路、ネットワークノード回路、又はいくつかの他のタイプの回路であってもよい。複数の実施形態において、電子デバイス回路1500は、eNB、UE、ネットワークノード、又はいくつかの他のタイプの電子デバイスであってもよく、これらの電子デバイスに組み込まれていてもよく、又は、そうでない場合には、これらの電子デバイスの一部であってもよい。複数の実施形態において、電子デバイス回路1500は、無線送信回路1510及び受信回路1512を含んでいてもよく、無線送信回路1510及び受信回路1512は、制御回路1514に接続されていてもよい。複数の実施形態において、送信回路1510及び/又は受信回路1512は、示されているトランシーバー回路の要素又はモジュールであってもよい。電子デバイス回路1500は、1つ又は複数のアンテナの1つ又は複数のアンテナ素子1516に接続されていてもよい。本明細書のいずれかの場所で説明されている動作と同様の動作を実行するように、電子デバイス回路1500及び/又は電子デバイス回路1500の複数の構成要素を構成してもよい。
電子デバイス回路1500がUEであるか、又はUEに組み込まれているか、又はそうでない場合にはUEの一部である実施形態において、受信回路1512は、狭帯域(NB)LTEシステムの中の進化型NodeB(eNB)のダウンリンク送信によって、NB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するように構成されてもよく、そのNB-PSCHは、同期信号を含むとともにチャネル構造を有し、その同期信号は、プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)を含み、チャネル構造は、相互に間隔をあけられておおよそ15[kHz]だけ離れている複数のサブキャリアによって定義されるとともに、ダウンリンク送信帯域幅の中にその全体が位置している。制御回路1514は、その後、eNBとの間でUEからのMTC情報に関するアップリンク送信のための接続を確立するために、同期信号を復号して、そのeNBからの時間パラメータ及び周波数パラメータを取得するように構成されてもよい。
いずれかの適切に構成されたハードウェア及び/又はソフトウェアを使用し、本明細書で説明された複数の実施形態を実装して、1つのシステムとしてもよい。図16は、1つの態様について、ユーザ機器(UE)デバイス1600の例示的な構成要素を図示しているブロック図である。いくつかの実施形態において、そのUEデバイス1600は、アプリケーション回路1602、ベースバンド回路1604、無線周波数(RF)回路1606、フロントエンドモジュール(FEM)回路1608、及び1つ又は複数のアンテナ1610を含んでもよく、これらの構成要素は、少なくとも図16に示されているように接続されている。
アプリケーション回路1602は、1つ又は複数のアプリケーションプロセッサを含んでもよい。非限定的な例によれば、アプリケーション回路1602は、1つ又は複数のシングルコアプロセッサ又はマルチコアプロセッサを含んでもよい。1つ又は複数のプロセッサは、複数の汎用プロセッサ及び(例えば、グラフィックスプロセッサ、アプリケーションプロセッサ等の)複数の専用プロセッサのいずれかの組み合わせを含んでもよい。それらのプロセッサは、メモリ/記憶装置と接続されてもよく、及び/又はメモリ/記憶装置を含んでもよく、メモリ/記憶装置に格納されている複数の命令を実行して、さまざまなアプリケーション及び/又はオペレーティングシステムがシステムで実行されるのを可能とするように構成されてもよい。
非限定的な例によれば、ベースバンド回路1604は、1つ又は複数のシングルコアプロセッサ又はマルチコアプロセッサを含んでいてもよい。ベースバンド回路1604は、1つ又は複数のベースバンドプロセッサ及び/又は制御ロジックを含んでもよい。ベースバンド回路1604は、RF回路1606の受信信号経路から受信されるベースバンド信号を処理するように構成されてもよい。ベースバンド回路1604は、また、RF回路1606の送信信号経路のためのベースバンド信号を生成するように構成されてもよい。ベースバンド処理回路1604は、ベースバンド信号の生成及び処理のため、及びRF回路1606の動作を制御するために、アプリケーション回路1602とのインターフェイスを提供してもよい。
非限定的な例によれば、ベースバンド回路1604は、第2世代(2G)ベースバンドプロセッサ1604A、第3世代(3G)ベースバンドプロセッサ1604B、第4世代(4G)ベースバンドプロセッサ1604C、及び他の既存の世代及び開発段階にあるか又は(例えば、第5世代(5G)、第6世代(6G)等の)将来的に開発されるであろう世代のための1つ又は複数の他のベースバンドプロセッサ1604Dを含んでもよい。(例えば、ベースバンドプロセッサ1604A乃至1604Dのうちの少なくとも1つの)ベースバンド回路1604は、さまざまな無線制御機能を取り扱ってもよく、それらのさまざまな無線制御機能は、RF回路1606を通じての1つ又は複数の無線ネットワークとの通信を可能にする。非限定的な例によれば、無線制御機能は、信号変調/復調機能、符号化/復号化機能、無線周波数シフト機能、他の機能、及びこれらの機能の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604の変調/復調回路は、高速フーリェ変換(FFT)機能、プリコーディング機能、及び/又は信号点配置のマッピング/逆マッピング機能、他の機能、及びそれらの機能の組み合わせを実行するようにプログラミングされてもよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604の符号化/復号化回路は、畳み込み機能、テールバイティング畳み込み(tail-biting convolution)機能、ターボ符号化器/復号化器機能、ビタビ符号化器/復号化器機能、低密度パリティチェック(LDPC)符号化器/復号化器機能、他の機能、及びこれらの機能の組み合わせを実行するようにプログラミングされてもよい。変調/復調機能及び符号化器/復号化器機能の複数の実施形態は、これらの例には限定されず、他の適切な機能を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604は、プロトコルスタックの複数の要素を含んでもよい。非限定的な例によれば、進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク(EUTRAN)プロトコルの複数の要素は、例えば、物理(PHY)層要素、メディアアクセス制御(MAC)層要素、無線リンク制御(RLC)層要素、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)層要素、及び/又は無線リソース制御(RRC)層要素を含んでもよい。PHY層、MAC層、RLC層、PDCP層、及び/又はRRC層のシグナリングのためにプロトコルスタックの複数の要素を実行するように、ベースバンド回路1604の中央処理ユニット(CPU)1604Eをプログラミングしてもよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604は、1つ又は複数の音声ディジタル信号プロセッサ(DSP)1604Fを含んでもよい。それらの音声DSP1604Fは、圧縮/解凍及びエコー除去のための複数の要素を含んでもよい。それらの音声DSP1604Fは、他の適切な処理要素を含んでもよい。
ベースバンド回路1604は、メモリ/記憶装置1604Gをさらに含んでもよい。メモリ/記憶装置1604Gは、そのメモリ/記憶装置1604Gに格納され、ベースバンド回路1604のプロセッサによって実行される複数の動作のためのデータ及び/又は命令を含んでもよい。いくつかの実施形態において、メモリ/記憶装置1604Gは、適切な揮発性メモリ及び/又は不揮発性メモリのいずれかの組み合わせを含んでもよい。メモリ/記憶装置1604Gは、また、様々なレベルのメモリ/記憶装置のいずれかの組み合わせを含んでもよく、それらの様々なレベルのメモリ/記憶装置は、これらには限定されないが、(例えば、ファームウェア等の)埋め込み型のソフトウェア命令を有するリードオンリーメモリ(ROM)、(例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DARM)等の)ランダムアクセスメモリ、キャッシュ、バッファ等を含んでもよい。いくつかの実施形態において、メモリ/記憶装置1604Gは、さまざまなプロセッサの間で共有されてもよく、又は、特定のプロセッサに専用であってもよい。
いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604の複数の構成要素は、単一のチップ又は単一のチップセットの中で適切に組み合わせられてもよく、或いは、同じ回路基板に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604及びアプリケーション回路1602の複数の構成要素のうちの一部又はすべてを、例えば、1つのシステムオンチップ(SoC)等に一緒に実装してもよい。
いくつかの実施形態において、ベースバンド回路1604は、1つ又は複数の無線技術に準拠した通信を提供してもよい。いくつかの実施形態において、例えば、ベースバンド回路1604は、進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク(EUTRAN)及び/又は他の無線大都市圏ネットワーク(WMAN)、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)、及び無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)との通信をサポートしてもよい。ベースバンド回路1604が1つより多くの無線プロトコルに関する無線通信をサポートするように構成される態様は、マルチモードベースバンド回路と称されてもよい。
RF回路1606は、非固形の媒体により、変調された電磁放射を使用して複数の無線ネットワークとの通信を可能にしてもよい。さまざまな実施形態において、RF回路1606は、スイッチ、フィルタ、増幅器等を含み、無線ネットワークとの通信を容易にしてもよい。RF回路1606は、受信信号経路を含んでもよく、その受信信号経路は、フロントエンドモジュール(FEM)回路1608から受信したRF信号をダウンコンバートしてベースバンド回路1604にベースバンド信号を提供する回路を含んでもよい。RF回路1606は、送信信号経路を含んでもよく、その送信信号経路は、ベースバンド回路1604によって供給されたベースバンド信号をアップコンバートして、送信のためにFEM回路1608にRF出力信号を供給する回路を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、RF回路1606は、受信信号経路及び送信信号経路を含んでいてもよい。RF回路1606の受信信号経路は、ミキサー回路1606A、増幅器回路1606B、及びフィルタ回路1606Cを含んでもよい。RF回路1606の送信信号経路は、フィルタ回路1606C及びミキサー回路1606Aを含んでいてもよい。RF回路1606は、合成器回路1606Dをさらに含んでもよく、合成器回路1606Dは、受信信号経路及び送信信号経路のミキサー回路1606Aによって使用するために周波数を合成するように構成される。いくつかの実施形態において、受信信号経路のミキサー回路1606Aは、合成器回路1606Dによって供給された合成された周波数に基づいて、FEM回路1608から受信したRF信号をダウンコンバートするように構成されていてもよい。増幅器回路1606Bは、ダウンコンバートされた信号を増幅するように構成されていてもよい。
フィルタ回路1606Cは、ローパスフィルタ(LPF)又はバンドパスフィルタ(BPF)を含んでもよく、ローパスフィルタ(LPF)又はバンドパスフィルタ(BPF)は、ダウンコンバートされた信号から望ましくない信号を除去して、出力ベースバンド信号を生成するように構成されてもよい。さらなる処理のためにベースバンド回路1604に出力ベースバンド信号を供給してもよい。いくつかの実施形態において、出力ベースバンド信号は、ゼロ周波数ベースバンド信号を含んでもよいが、言うまでもなく、このことは必須ではない。いくつかの実施形態において、受信信号経路のミキサー回路1606Aは、パッシブミキサーを含んでもよいが、複数の実施形態の範囲は、この点においては限定されない。
いくつかの実施形態において、送信信号経路のミキサー回路1606Aは、合成器回路1606Dによって供給された合成された周波数に基づいて、入力ベースバンド信号をアップコンバートして、FEM回路1608のためのRF出力信号を生成するように構成されてもよい。ベースバンド回路1604によってベースバンド信号を供給してもよく、フィルタ回路1606Cによってそのベースバンド信号をフィルタリングしてもよい。フィルタ回路1606Cは、ローパスフィルタ(LPF)を含んでもよいが、複数の実施形態の範囲は、この点においては限定されない。
いくつかの実施形態において、受信信号経路のミキサー回路1606A及び送信信号経路のミキサー回路1606Aは、2つ以上のミキサーを含んでもよく、それぞれ、直角位相ダウンコンバージョン及び/又はアップコンバージョンのために設計されてもよい。いくつかの実施形態において、受信信号経路のミキサー回路1606A及び送信信号経路のミキサー回路1606Aは、2つ以上のミキサーを含んでもよく、(例えば、ハートレイイメージリジェクション等の)イメージリジェクションのために設計されてもよい。いくつかの実施形態において、受信信号経路のミキサー回路1606A及び送信信号経路のミキサー回路1606Aは、それぞれ、ダイレクトダウンコンバージョン及び/又はダイレクトアップコンバージョンのために設計されてもよい。いくつかの実施形態において、受信信号経路のミキサー回路1606A及び送信信号経路のミキサー回路1606Aは、スーパーヘテロダイン動作のために構成されてもよい。
いくつかの実施形態において、出力ベースバンド信号及び入力ベースバンド信号は、アナログベースバンド信号であってもよいが、複数の実施形態の範囲は、この点においては限定されない。他の実施形態において、出力ベースバンド信号及び入力ベースバンド信号は、ディジタルベースバンド信号であってもよい。これらの実施形態においては、RF回路1606は、アナログディジタル変換器(ADC)回路及びディジタルアナログ変換器(DAC)回路を含んでもよく、ベースバンド回路1604は、ディジタルベースバンドインターフェイスを含み、RF回路1606と通信してもよい。
いくつかのデュアルモードの実施形態において、各々のスペクトラムのための信号を処理するために個別の無線集積回路(IC)回路を用意してもよいが、複数の実施形態の範囲は、この点においては限定されない。
いくつかの実施形態において、合成器回路1606Dは、フラクショナルN合成器及びフラクショナルN/N+1合成器のうちの1つ又は複数を含んでもよいが、他のタイプの周波数合成器が適切である可能性がある場合には、複数の実施形態の範囲は、この点においては限定されない。例えば、合成器回路1606Dは、デルタシグマ合成器、周波数逓倍器、又は周波数分周器を有する位相ロックループを含む合成器、他の合成器、及びそれらの組み合わせを含んでもよい。
合成器回路1606Dは、周波数入力及び分周器制御入力に基づいて、RF回路1606のミキサー回路1606Aによって使用するために、出力周波数を合成するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、合成器回路1606Dは、フラクショナルN/N+1合成器であってもよい。
いくつかの実施形態において、電圧制御発振器(VCO)によって周波数入力を提供してもよい。望ましい出力周波数に応じて、ベースバンド回路1604又はアプリケーション回路1602のいずれかによって分周器制御入力を提供してもよい。いくつかの実施形態において、アプリケーション回路1602によって示されるチャネルに基づいて、(例えば、N等の)分周器制御入力をルックアップテーブルから決定してもよい。
RF回路1606の合成器回路1606Dは、分周器、遅延ロックループ(DLL)、マルチプレクサ、及び位相アキュムレータを含んでもよい。いくつかの実施形態において、分周器は、複数係数分周器(dual modulus divider (DMD))を含んでもよく、位相アキュムレータは、ディジタル位相アキュムレータ(DPA)を含んでもよい。いくつかの実施形態において、DMDは、(例えば、実行に基づいて)N又はN+1のいずれかによって入力信号を分周して、周波数分周比を実現するように構成されてもよい。いくつかの例示的な実施形態において、DLLは、複数の従属接続された同調可能な遅延要素、位相検出器、電荷ポンプ、及びD型フリップフロップのセットを含んでもよい。これらの実施形態において、それらの遅延要素は、VCOの周期を細分化して、Ndに等しいパケットの位相にするように構成されてもよく、Ndは、遅延線の中にある遅延要素の数である。この方法により、DLLは、遅延線を通った際の合計の遅延量がVCOの1サイクルとなることを保証するのに役立つように、負帰還を提供してもよい。
いくつかの実施形態において、合成器回路1606Dは、出力周波数としてキャリア周波数を生成するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、その出力周波数は、(例えば、キャリア周波数の2倍、キャリア周波数の4倍等の)キャリア周波数の倍数であってもよく、直角位相生成器及び分周器回路と関連して使用されて、互いに対して複数の異なる位相を有するとともに上記のキャリア周波数を有する複数の信号を生成してもよい。いくつかの実施形態において、その出力周波数は、L0周波数(fL0)であってもよい。いくつかの実施形態において、RF回路1606は、IQ/極性変換器を含んでもよい。
フロントエンドモジュール(FEM)回路1608は、受信信号経路を含んでもよく、その受信信号経路は、1つ又は複数のアンテナ1610から受信したRF信号に作用し、その受信した信号を増幅し、さらなる処理のためにRF回路1606に受信した信号の増幅されたバージョンを提供するように構成される回路を含んでもよい。FEM回路1608は、また、送信信号経路を含んでもよく、その送信信号経路は、1つ又は複数のアンテナ1610のうちの少なくとも1つによって送信するために、RF回路1606によって提供された送信のための信号を増幅するように構成される回路を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、FEM回路1608は、送信/受信スイッチを含んでもよく、送信/受信スイッチは、送信モード動作と受信モード動作との間でスイッチングをするように構成される。FEM回路1608は、受信信号経路及び送信信号経路を含んでいてもよい。FEM回路1608の受信信号経路は、低雑音増幅器(LNA)を含んでもよく、低雑音増幅器(LNA)は、受信したRF信号を増幅し、(例えば、RF回路1606に)出力として増幅された受信したRF信号を提供してもよい。FEM回路1608の送信信号経路は、電力増幅器(PA)及び1つ又は複数のフィルタを含んでもよく、電力増幅器(PA)は、(例えば、RF回路1606によって提供された)入力RF信号を増幅するように構成され、1つ又は複数のフィルタは、(例えば、1つ又は複数のアンテナ1610のうちの1つ又は複数によって)その後の送信のために、RF信号を生成するように構成される。
いくつかの実施形態において、UEデバイス1600は、例えば、メモリ/記憶装置、ディスプレイ、カメラ、1つ又は複数のセンサ、入力/出力(I/O)インターフェイス、他の要素、及びそれらの要素の組み合わせ等の追加の要素を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、UEデバイス1600は、本明細書において説明された1つ又は複数のプロセス、技術、及び/又は方法、或いはそれらの部分を実行するように構成されてもよい。
例
1. おおよそ180キロヘルツ(kHz)からおおよそ200[kHz]の範囲内にあるダウンリンク送信帯域幅を有する狭帯域(NB)ロングタームエボリューション(LTE)システムを使用してマシン型通信(MTC)を実現するユーザ機器(UE)であって、当該ユーザ機器(UE)は、
前記狭帯域(NB)ロングタームエボリューション(LTE)システムにおいて進化型NodeB(eNB)のダウンリンク送信によってNB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するように構成される受信機回路であって、前記NB物理同期チャネル(NB-PSCH)は、同期信号を含むとともにチャネル構造を有し、前記同期信号は、プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)を含み、前記チャネル構造は、相互に間隔をあけられておおよそ15[kHz]だけ離れている複数のサブキャリアによって定義されるとともに全体が前記ダウンリンク送信帯域幅の中に位置している、受信機回路と、
前記進化型NodeB(eNB)との間で、当該ユーザ機器(UE)からのMTC情報のアップリンク送信のための接続を確立するために、前記同期信号を復号して、前記進化型NodeB(eNB)からの時間パラメータ及び周波数パラメータを取得するように構成される制御回路と、を含むユーザ機器(UE)である。
2. 前記受信機回路は、さらに、前記ダウンリンク送信の時分割多重(TDM)にしたがって、前記ダウンリンク送信の第1の時分割多重(TDM)部分の間に前記NB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するとともに、前記ダウンリンク送信の第2の時分割多重(TDM)部分の間に1つ又は複数の他のダウンリンクチャネルを受信するように構成される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
3. 前記同期信号は、160[kHz]のサンプリングレートで前記複数のサブキャリアのうちの中心の10つのサブキャリアにマッピングされ、それによって、第1のヌルサブキャリアは、前記中心の10つのサブキャリアのうちの最も高い周波数のサブキャリアに隣接し、第2のヌルサブキャリアは、前記中心の10つのサブキャリアのうちの最も低い周波数のサブキャリアに隣接する、例1又は2のユーザ機器(UE)である。
4. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、単一のサブフレームの同期ブロックの中に位置しており、前記単一のサブフレームは、連続的な第1のスロット及び第2のスロットを有し、前記同期ブロックは、前記第1のスロットの最後の2つのシンボル及び前記第2のスロットの最初の6つのシンボルに広がっている、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
5. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、サブフレームの同期ブロックの中に位置しており、前記同期ブロックは、前記サブフレームの各々のスロットの最後の2つのシンボルを含む、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
6. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、前記同期ブロックのシンボルの第1の部分の中に位置しており、前記セカンダリ同期信号(SSS)は、シンボルの前記第1の部分とは異なる前記同期ブロックのシンボルの第2の部分に位置している、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
7. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、前記NB物理同期チャネル(NB-PSCH)のシンボルの間で時間領域においてインターリーブされて、前記セカンダリ同期信号(SSS)のコヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
8. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、複数のプライマリ同期信号(PSS)の送信の間に配置されて、コヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
9. 前記同期信号は、同期信号シーケンスを含み、前記同期信号シーケンスは、後に続く複数のNB同期シンボル(NB-SS)のための単一のサイクリックプレフィックス(CP)を有するとともに、複数のシンボルの継続時間の合計の継続時間に等しい合計の継続時間を有する、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
10. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、長さ62のZadoff-Chuシーケンスを含み、前記長さ62のZadoff-Chuシーケンスは、通常のサイクリックプレフィックス(CP)構成にしたがって7つのシンボルにわたって又は拡張されたサイクリックプレフィックス(CP)及びパンクチャリング構成にしたがって6つのシンボルにわたって提供される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
11. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、前記切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又は前記サイクリックに拡張された長さ12のシーケンスは、反復パターンにしたがって複数のシンボルにわたって反復される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
12. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、前記切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又は前記サイクリックに拡張された長さ12のシーケンスは、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって反復される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
13. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、複数のシンボルにわたって提供される切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスのセットのうちの1つの要素を含み、前記セットのうちの各々の要素は、あらかじめ定義された基底インデックスパターンにしたがって異なる基底インデックスから生成される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
14. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、長さ15のm-シーケンスのセットのうちの1つの要素を含み、前記長さ15のm-シーケンスのセットのうちの要素は、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって拡散される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
15. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められて、長さ10のシーケンスとなるか、或いは、長さ11のバーカーコード又は長さ7のバーカーコードに基づくサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスである、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
16. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、2つのインターリーブされているとともにスクランブルされている長さ31のm-シーケンスを含み、前記受信機回路は、無線フレームごとに2回前記セカンダリ同期信号(SSS)を受信するように構成される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
17. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、インターリーブ及びスクランブルを使用しない2つの長さ31のm-シーケンスを含む、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
18. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、拡散コードに基づいて複数のシンボルにわたって拡散されるパンクチャリングされた疑似乱数(PN)シーケンスのセットのうちの要素を含む、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
19. 当該ユーザ機器(UE)は、前記拡散コードの検出に基づいてフレーム境界を決定するように構成される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
20. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、1つの無線フレームの中で1回送信されるか、2回送信されるか、又は4回送信され、当該UEは、前記セカンダリ同期信号(SSS)の検出の成功によってフレーム境界を識別するように構成される、いずれかの他の例のユーザ機器(UE)である。
21. おおよそ180キロヘルツ(kHz)からおおよそ200[kHz]の範囲内にあるダウンリンク送信帯域幅を有する狭帯域(NB)ロングタームエボリューション(LTE)システムを使用してマシン型通信(MTC)を実現するために、ユーザ機器(UE)が実行する方法であって、当該方法は、
前記狭帯域(NB)ロングタームエボリューション(LTE)システムにおいて進化型NodeB(eNB)のダウンリンク送信によってNB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するステップであって、前記NB物理同期チャネル(NB-PSCH)は、同期信号を含むとともにチャネル構造を有し、前記同期信号は、プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)を含み、前記チャネル構造は、相互に間隔をあけられておおよそ15[kHz]だけ離れている複数のサブキャリアによって定義されるとともに全体が前記ダウンリンク送信帯域幅の中に位置している、ステップと、
前記進化型NodeB(eNB)との間で、前記ユーザ機器(UE)からのMTC情報のアップリンク送信のための接続を確立するために、前記同期信号を復号して、前記進化型NodeB(eNB)からの時間パラメータ及び周波数パラメータを取得するステップと、を含む方法である。
22. 前記ダウンリンク送信の時分割多重(TDM)にしたがって、前記ダウンリンク送信の第1の時分割多重(TDM)部分の間に前記NB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するとともに、前記ダウンリンク送信の第2の時分割多重(TDM)部分の間に1つ又は複数の他のダウンリンクチャネルを受信するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
23. 前記同期信号は、160[kHz]のサンプリングレートで前記複数のサブキャリアのうちの中心の10つのサブキャリアにマッピングされ、それによって、第1のヌルサブキャリアは、前記中心の10つのサブキャリアのうちの最も高い周波数のサブキャリアに隣接し、第2のヌルサブキャリアは、前記中心の10つのサブキャリアのうちの最も低い周波数のサブキャリアに隣接する、いずれかの他の例の方法である。
24. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、単一のサブフレームの同期ブロックの中に位置しており、前記単一のサブフレームは、連続的な第1のスロット及び第2のスロットを有し、前記同期ブロックは、前記第1のスロットの最後の2つのシンボル及び前記第2のスロットの最初の6つのシンボルに広がっている、いずれかの他の例の方法である。
25. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、サブフレームの同期ブロックの中に位置しており、前記同期ブロックは、前記サブフレームの各々のスロットの最後の2つのシンボルを含む、いずれかの他の例の方法である。
26. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、前記同期ブロックのシンボルの第1の部分の中に位置しており、前記セカンダリ同期信号(SSS)は、シンボルの前記第1の部分とは異なる前記同期ブロックのシンボルの第2の部分に位置している、いずれかの他の例の方法である。
27. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、前記NB物理同期チャネル(NB-PSCH)のシンボルの間で時間領域においてインターリーブされて、前記セカンダリ同期信号(SSS)のコヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例の方法である。
28. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、複数のプライマリ同期信号(PSS)の送信の間に配置されて、コヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例の方法である。
29. 前記同期信号は、同期信号シーケンスを含み、前記同期信号シーケンスは、後に続く複数のNB同期シンボル(NB-SS)のための単一のサイクリックプレフィックス(CP)を有するとともに、複数のシンボルの継続時間の合計の継続時間に等しい合計の継続時間を有する、いずれかの他の例の方法である。
30. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、長さ62のZadoff-Chuシーケンスを含み、前記長さ62のZadoff-Chuシーケンスは、通常のサイクリックプレフィックス(CP)構成にしたがって7つのシンボルにわたって又は拡張されたサイクリックプレフィックス(CP)及びパンクチャリング構成にしたがって6つのシンボルにわたって提供される、いずれかの他の例の方法である。
31. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、前記切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又は前記サイクリックに拡張された長さ12のシーケンスは、反復パターンにしたがって複数のシンボルにわたって反復される、いずれかの他の例の方法である。
32. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、前記切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又は前記サイクリックに拡張された長さ12のシーケンスは、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって反復される、いずれかの他の例の方法である。
33. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、複数のシンボルにわたって提供される切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスのセットのうちの1つの要素を含み、前記セットのうちの各々の要素は、あらかじめ定義された基底インデックスパターンにしたがって異なる基底インデックスから生成される、いずれかの他の例の方法である。
34. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、長さ15のm-シーケンスのセットのうちの1つの要素を含み、前記長さ15のm-シーケンスのセットのうちの要素は、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって拡散される、いずれかの他の例の方法である。
35. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められて、長さ10のシーケンスとなるか、或いは、長さ11のバーカーコード又は長さ7のバーカーコードに基づくサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスである、いずれかの他の例の方法である。
36. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、2つのインターリーブされているとともにスクランブルされている長さ31のm-シーケンスを含み、当該方法は、無線フレームごとに2回前記セカンダリ同期信号(SSS)を受信するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
37. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、インターリーブ及びスクランブルを使用しない2つの長さ31のm-シーケンスを含む、いずれかの他の例の方法である。
38. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、拡散コードに基づいて複数のシンボルにわたって拡散されるパンクチャリングされた疑似乱数(PN)シーケンスのセットのうちの要素を含む、いずれかの他の例の方法である。
39. 前記拡散コードの検出に基づいてフレーム境界を決定するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
40. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、1つの無線フレームの中で1回送信されるか、2回送信されるか、又は4回送信され、当該方法は、前記セカンダリ同期信号(SSS)の検出の成功によってフレーム境界を識別するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
41. 狭帯域(NB)無線システムにおいて同期を達成するためのユーザ機器(UE)の装置であって、当該装置は、
15キロヘルツ(kHz)のサブキャリア間隔で間隔をあけた12つのサブキャリアによって構成されるNBロングタームエボリューション(LTE)ダウンリンク帯域幅を有するNBロングタームエボリューション(LTE)システムの1つ又は複数のサブフレームの中で、プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)を受信するように構成される回路を含む、装置である。
42. 前記回路は、さらに、ダウンリンク送信の時分割多重(TDM)にしたがって、前記ダウンリンク送信の第1の時分割多重(TDM)部分の間にNB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するとともに、前記ダウンリンク送信の第2の時分割多重(TDM)部分の間に1つ又は複数の他のダウンリンクチャネルを受信するように構成される、いずれかの他の例の装置である。
43. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、160[kHz]又は320[kHz]のサンプリングレートで、前記12つのサブキャリアのうちの中心のセットのサブキャリアにマッピングされる、いずれかの他の例の装置である。
44. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、単一のサブフレームの同期ブロックの中に位置しており、前記単一のサブフレームは、連続的な第1のスロット及び第2のスロットを有し、前記同期ブロックは、前記第1のスロットの最後の2つのシンボル及び前記第2のスロットの最初の6つのシンボルに広がっている、いずれかの他の例の装置である。
45. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、サブフレームの同期ブロックの中に位置しており、前記同期ブロックは、前記サブフレームの各々のスロットの最後の2つのシンボルを含む、いずれかの他の例の装置である。
46. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、前記同期ブロックのシンボルの第1の部分の中に位置しており、前記セカンダリ同期信号(SSS)は、シンボルの前記第1の部分とは異なる前記同期ブロックのシンボルの第2の部分に位置している、いずれかの他の例の装置である。
47. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、NB物理同期チャネル(NB-PSCH)のシンボルの間で時間領域においてインターリーブされて、前記セカンダリ同期信号(SSS)のコヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例の装置である。
48. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、複数のプライマリ同期信号(PSS)の送信の間に配置されて、コヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例の装置である。
49. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び/又は前記セカンダリ同期信号(SSS)は、同期信号シーケンスを含み、前記同期信号シーケンスは、後に続く複数のNB同期シンボル(NB-SS)のための単一のサイクリックプレフィックス(CP)を有するとともに、複数のシンボルの継続時間の合計の継続時間に等しい合計の継続時間を有する、いずれかの他の例の装置である。
50. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、長さ62のZadoff-Chuシーケンスを含み、前記長さ62のZadoff-Chuシーケンスは、通常のサイクリックプレフィックス(CP)構成にしたがって7つのシンボルにわたって又は拡張されたサイクリックプレフィックス(CP)及びパンクチャリング構成にしたがって6つのシンボルにわたって提供される、いずれかの他の例の装置である。
51. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、前記切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又は前記サイクリックに拡張された長さ12のシーケンスは、反復パターンにしたがって複数のシンボルにわたって反復される、いずれかの他の例の装置である。
52. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、前記切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又は前記サイクリックに拡張された長さ12のシーケンスは、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって反復される、いずれかの他の例の装置である。
53. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、複数のシンボルにわたって提供される切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、各々のシーケンスは、あらかじめ定義された基底インデックスパターンにしたがって異なる基底インデックスから生成される、いずれかの他の例の装置である。
54. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、長さ15のm-シーケンスを含み、前記長さ15のm-シーケンスは、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって拡散される、いずれかの他の例の装置である。
55. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、切り詰められて、長さ10のシーケンスとなるか、或いは、長さ11のバーカーコード又は長さ7のバーカーコードに基づくサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスである、いずれかの他の例の装置である。
56. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、2つのインターリーブされているとともにスクランブルされている長さ31のm-シーケンスを含み、前記回路は、無線フレームごとに2回前記セカンダリ同期信号(SSS)を受信するように構成される、いずれかの他の例の装置である。
57. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、インターリーブ及びスクランブルを使用しない2つの長さ31のm-シーケンスを含む、いずれかの他の例の装置である。
58. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、パンクチャリングされた疑似乱数(PN)シーケンスを含み、前記パンクチャリングされた疑似乱数(PN)シーケンスは、拡散コードに基づいて複数のシンボルにわたって拡散される、いずれかの他の例の装置である。
59. 前記ユーザ機器(UE)は、前記拡散コードの検出に基づいてフレーム境界を決定するように構成される、いずれかの他の例の装置である。
60. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、1つの無線フレームの中で1回送信されるか、2回送信されるか、又は4回送信され、前記UEは、前記セカンダリ同期信号(SSS)の検出の成功によってフレーム境界を識別するように構成される、いずれかの他の例の装置である。
61. 狭帯域(NB)無線システムにおいて同期を達成するためにユーザ機器(UE)が実行する方法であって、当該方法は、
15キロヘルツ(kHz)のサブキャリア間隔で間隔をあけた12つのサブキャリアによって構成されるNBロングタームエボリューション(LTE)ダウンリンク帯域幅を有するNBロングタームエボリューション(LTE)システムの1つ又は複数のサブフレームの中で、プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)を受信するステップを含む、方法である。
62. ダウンリンク送信の時分割多重(TDM)にしたがって、前記ダウンリンク送信の第1の時分割多重(TDM)部分の間にNB物理同期チャネル(NB-PSCH)を受信するとともに、前記ダウンリンク送信の第2の時分割多重(TDM)部分の間に1つ又は複数の他のダウンリンクチャネルを受信するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
63. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、160[kHz]又は320[kHz]のサンプリングレートで、前記12つのサブキャリアのうちの中心のセットのサブキャリアにマッピングされる、いずれかの他の例の方法である。
64. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び前記セカンダリ同期信号(SSS)は、NB物理同期チャネル(NB-PSCH)のシンボルの間で時間領域においてインターリーブされて、前記セカンダリ同期信号(SSS)のコヒーレント検出を容易にする、いずれかの他の例の方法である。
65. 前記プライマリ同期信号(PSS)及び/又は前記セカンダリ同期信号(SSS)は、同期信号シーケンスを含み、前記同期信号シーケンスは、後に続く複数のNB同期シンボル(NB-SS)のための単一のサイクリックプレフィックス(CP)を有するとともに、複数のシンボルの継続時間の合計の継続時間に等しい合計の継続時間を有する、いずれかの他の例の方法である。
66. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、複数のシンボルにわたって提供される切り詰められた長さ10のZadoff-Chuシーケンス又はサイクリックに拡張された長さ12のシーケンスを含み、各々のシーケンスは、あらかじめ定義された基底インデックスパターンにしたがって異なる基底インデックスから生成される、いずれかの他の例の方法である。
67. 前記プライマリ同期信号(PSS)は、長さ15のm-シーケンスを含み、前記長さ15のm-シーケンスは、拡散コードにしたがって複数のシンボルにわたって拡散される、いずれかの他の例の方法である。
68. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、2つのインターリーブされているとともにスクランブルされている長さ31のm-シーケンスを含み、当該方法は、無線フレームごとに2回前記セカンダリ同期信号(SSS)を受信するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
69. 前記セカンダリ同期信号(SSS)は、パンクチャリングされた疑似乱数(PN)シーケンスを含み、前記パンクチャリングされた疑似乱数(PN)シーケンスは、拡散コードに基づいて複数のシンボルにわたって拡散される、いずれかの他の例の方法である。
70. 前記拡散コードの検出に基づいてフレーム境界を決定するステップをさらに含む、いずれかの他の例の方法である。
71. モノのインターネット(IoT)システムとの間でのセルラー通信のためのユーザ機器(UE)の装置であって、当該装置は、
プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(PSS)を含む同期信号を受信するように構成される回路であって、前記同期信号は、1ミリ秒の継続時間を有する1つ又は複数のサブフレームの中で、かつ、複数のサブキャリアに割り当てられる180[kHz]よりも小さな帯域幅を有するシステムダウンリンク帯域幅によって受信され、前記複数のサブキャリアは、相互に間隔をあけられて15[kHz]だけ離れている、回路と、
前記同期信号を復号して、同期を達成するように構成されるコントローラと、を含む、装置である。
72. いずれかの列挙された例の中で説明された方法又はいずれかの列挙された例に関連する方法、及び/又は本明細書で説明されたいずれかの他の方法又はプロセスの1つ又は複数の要素を実行する手段を含む装置である。
73. 複数の命令を含む1つ又は複数の非一時的(又は一時的)コンピュータ読み取り可能な媒体であって、電子デバイスの1つ又は複数のプロセッサによって前記複数の命令が実行されると、前記複数の命令は、いずれかの列挙された例の中で説明された方法又はいずれかの列挙された例に関連する方法、及び/又は本明細書で説明されたいずれかの他の方法又はプロセスの1つ又は複数の要素を前記電子デバイスに実行させる、コンピュータ読み取り可能な媒体である。
74. いずれかの列挙された例の中で説明された方法又はいずれかの列挙された例に関連する方法、及び/又は本明細書で説明されたいずれかの他の方法又はプロセスの1つ又は複数の要素を実行する制御ロジック、送信ロジック、及び/又は受信ロジックを含む装置である。
75. 本明細書において示されそして説明された無線ネットワークにおいて通信する方法である。
76. 本明細書において示されそして説明された無線ネットワークを提供するシステムである。
77. 本明細書において示されそして説明された無線ネットワークを提供するデバイスである。
本明細書において開示された複数の実施形態と関連して使用することが可能である汎用コンピュータ、携帯電話、コンピュータプログラミングツール及びコンピュータプログラミング技術、ディジタル記憶媒体、及び通信ネットワーク等のインフラストラクチャのうちのいくつかは、すでに入手可能である。コンピューティングデバイスは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、論理回路等のプロセッサを含んでもよい。コンピューティングデバイスは、不揮発性メモリ、スタティックランダムアクセスメモリ(RAM)、ダイナミックRAM、リードオンリーメモリ(ROM)、ディスク、テープ、磁気メモリ、光メモリ、フラッシュメモリ、又は他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等のコンピュータ読み取り可能な記憶デバイスを含んでもよい。
ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組み合わせを使用して、複数の実施形態のさまざまな態様を実装することが可能である。構成要素又はモジュールは、1つ又は複数のソフトウェアプログラム又はファームウェアプログラムを実行する特定用途向け集積回路(ASIC)、電子回路、(共有プロセッサ、専用プロセッサ、又はグループプロセッサ等の)プロセッサ、及び/又は(共有メモリ、専用メモリ、又はグループメモリ等の)メモリ、組合せ論理回路、及び/又は他の適切な構成要素を指してもよく、これらの構成要素の一部であってもよく、又はこれらの構成要素を含んでいてもよく、これらの構成要素は、要求される機能を提供する。本明細書において使用されるように、ソフトウェアモジュール又はソフトウェア構成要素は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の中に位置し又は非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の上に位置するいずれかのタイプのコンピュータ命令又はコンピュータ実行可能なコードを含んでもよい。ソフトウェアモジュール又はソフトウェア構成要素は、例えば、複数のコンピュータ命令の1つ又は複数の物理的なブロック又は論理的なブロックを含んでもよく、それらの物理的なブロック又は論理的なブロックは、例えば、ルーティン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造等として体系化されてもよく、１つ又は複数のタスクを実行し、或いは、特定の抽象的なデータのタイプを実装する。
複数の実施形態において、ある特定のソフトウェアモジュール又はソフトウェア構成要素は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の複数の異なる場所に格納されている複数の異なる命令を含んでもよく、それらの複数の異なる命令は、一体として、そのモジュール又は構成要素の説明された機能を実装する。実際には、モジュール又は構成要素は、単一の命令であってもよく又は多くの命令であってもよく、そして、複数の異なるコードセグメントにわたって分散させられていてもよく、複数の異なるプログラムの間で分散させられていてもよく、複数のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体にわたって分散させられていてもよい。タスクが、コンピュータネットワークを介してリンクされているリモート処理デバイスによって実行される分散コンピューティング環境の中でいくつかの実施形態を実現してもよい。
上記の記載は、明確化の目的でいくつかの細部にしたがって説明されてきたが、上記の記載の原理から離れることなく、複数の変更及び修正を行うことが可能であるということが明らかとなるであろう。本明細書で説明されたプロセス及び装置の双方を実装する数多くの代替的な方法が存在するということに留意すべきである。したがって、複数の本実施形態は、制限的なものではなく例示的なものとして考えられるべきであり、本発明は、本明細書で説明された細部に限定されるべきではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びそれらの発明と等価な範囲の中で本発明を修正することが可能である。
当業者は、本発明の根本的な原理から離れることなく、上記で説明された複数の実施形態の細部に多くの変更を行うことが可能であるということを認識するであろう。例えば、狭帯域システムにおける同期チャネル構造及び対応する信号シーケンスの設計について、そして、複数の特定のシナリオに応じて、実行可能な設計である列記された複数のオプションの複数の組み合わせについて、さまざまな構成要素を上記で説明してきたが、いくつかの設計が、典型的な大規模MTCを使用する場合により適合している場合がある。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載された発明によってのみ決定されるべきである。

Claims (26)

  1. 無線アクセスネットワーク(RAN)ノードのための装置であって、
    少なくとも4つの時間領域シンボルについて、長さ11の周波数領域要素のZadoff-Chu(ZC)シーケンス及び前記Zadoff-Chu(ZC)シーケンスに適用可能なカバーコードを定義するための情報を受信するように構成されるメモリインターフェイスと、
    前記情報に基づいて、狭帯域プライマリ同期信号(NPSS)を生成するように構成されるプロセッサと、を含む、
    装置。
  2. 前記カバーコードは、＋1及び−1の値のカバーコードシーケンスを含む、請求項１に記載の装置。
  3. ＋1及び−1の値の前記カバーコードシーケンスは、複数の異なる時間領域シンボルに対応し、前記複数の異なる時間領域シンボルのうちの少なくとも複数の隣接する時間領域シンボルは、各々、前記カバーコードシーケンスのうちの＋1の値に対応する、請求項２に記載の装置。
  4. ＋1及び−1の値の前記カバーコードシーケンスは、複数の異なる時間領域シンボルに対応し、前記複数の異なる時間領域シンボルのうちの少なくとも複数の隣接する時間領域シンボルは、各々、前記カバーコードシーケンスのうちの−1の値に対応する、請求項２に記載の装置。
  5. 前記Zadoff-Chu(ZC)シーケンスは、基底インデックスを含み、前記基底インデックスは、0と9との間の範囲にある値を有する、請求項１に記載の装置。
  6. 前記値は5である、請求項５に記載の装置。
  7. 前記狭帯域プライマリ同期信号(NPSS)は、12個のサブキャリア又はより少ないサブキャリアを含む、請求項１に記載の装置。
  8. 前記狭帯域プライマリ同期信号(NPSS)は、16個のシンボル又はより少ないシンボルを含む、請求項１に記載の装置。
  9. ユーザ機器(UE)のための前記狭帯域プライマリ同期信号(NPSS)を送信するように構成される送信機をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  10. ユーザ機器(UE)のための装置であって、
    狭帯域プライマリ同期信号(NPSS)を受信するように構成されるメモリインターフェイスであって、前記NPSSは、少なくとも4つの時間領域シンボルについて、長さ11の周波数領域要素のZadoff-Chu(ZC)シーケンス及び前記Zadoff-Chu(ZC)シーケンスに適用されるカバーコードから生成される、メモリインターフェイスと、
    前記NPSSを処理して、狭帯域システムにおける時間同期及び周波数同期を取得するように構成されるプロセッサと、を含む、
    装置。
  11. 前記カバーコードは、＋1及び−1の値のカバーコードシーケンスを含む、請求項１０に記載の装置。
  12. ＋1及び−1の値の前記カバーコードシーケンスは、複数の異なる時間領域シンボルに対応し、前記複数の異なる時間領域シンボルのうちの少なくとも複数の隣接する時間領域シンボルは、各々、前記カバーコードシーケンスのうちの＋1の値に対応する、請求項１１に記載の装置。
  13. ＋1及び−1の値の前記カバーコードシーケンスは、複数の異なる時間領域シンボルに対応し、前記複数の異なる時間領域シンボルのうちの少なくとも複数の隣接する時間領域シンボルは、各々、前記カバーコードシーケンスのうちの−1の値に対応する、請求項１１に記載の装置。
  14. 前記Zadoff-Chu(ZC)シーケンスは、基底インデックスを含み、前記基底インデックスは、0と9との間の範囲にある値を有する、請求項１０に記載の装置。
  15. 前記値は5である、請求項１４に記載の装置。
  16. 前記NPSSは、12個のサブキャリア又はより少ないサブキャリアを含む、請求項１０に記載の装置。
  17. 前記NPSSは、16個のシンボル又はより少ないシンボルを含む、請求項１０に記載の装置。
  18. ユーザ機器(UE)での使用のためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムは、複数の命令を含み、前記複数の命令は、前記UEのプロセッサによって実行されると、前記UEに、
    狭帯域プライマリ同期信号(NPSS)を受信させ、前記NPSSは、少なくとも4つの時間領域シンボルについて、長さ11の周波数領域要素のZadoff-Chu(ZC)シーケンス及び前記Zadoff-Chu(ZC)シーケンスに適用されるカバーコードから生成され、
    前記NPSSを復号させて、狭帯域システムにおける時間同期及び周波数同期を取得させる、
    コンピュータプログラム。
  19. 前記カバーコードは、＋1及び−1の値のカバーコードシーケンスを含む、請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
  20. ＋1及び−1の値の前記カバーコードシーケンスは、複数の異なる時間領域シンボルに対応し、前記複数の異なる時間領域シンボルのうちの少なくとも複数の隣接する時間領域シンボルは、各々、前記カバーコードシーケンスのうちの＋1の値に対応する、請求項１９に記載のコンピュータプログラム。
  21. ＋1及び−1の値の前記カバーコードシーケンスは、複数の異なる時間領域シンボルに対応し、前記複数の異なる時間領域シンボルのうちの少なくとも複数の隣接する時間領域シンボルは、各々、前記カバーコードシーケンスのうちの−1の値に対応する、請求項１９に記載のコンピュータプログラム。
  22. 前記Zadoff-Chu(ZC)シーケンスは、基底インデックスを含み、前記基底インデックスは、0と9との間の範囲にある値を有する、請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
  23. 前記値は5である、請求項２２に記載のコンピュータプログラム。
  24. 前記NPSSは、12個のサブキャリア又はより少ないサブキャリアを含む、請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
  25. 前記NPSSは、16個のシンボル又はより少ないシンボルを含む、請求項１８に記載のコンピュータプログラム。
  26. 請求項１８乃至２５のうちのいずれか１項に記載のコンピュータプログラムを格納しているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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