JP6641026B2 - 信号伝達および制御チャネル構造 - Google Patents

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Description

[関連出願の参照]
本出願は、2016年2月4日に出願され、かつ「Signaling and Control Channel Structures for Multiple Services」と題する米国特許出願第15/015,649号の優先権を主張し、その内容全体が、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
本出願は、複数のサービスに対する信号伝達および制御チャネル構造に関する。
単一のネットワーク内で利用可能な複数のサービスは、大幅に異なる帯域幅要件を有する場合がある。その例には、全体のシステム帯域幅内で比較的狭い帯域幅要件を有するマシンタイプの通信(MTC)と、システム帯域幅内で比較的大きな帯域幅要件を有する拡張型モバイルブロードバンド(eMBB)が含まれる。
効率的な帯域幅を使用することが一般的に必要である。さらに、MTCデバイスは可能な限り低コストであることが望ましい。現在のロングタームエボリューション(LTE)システムは、同じ帯域幅内の同じ信号伝達および制御チャネル構造で異なるサービスがサポートされる信号伝達および制御チャネル構造からなる。新規サービスの導入は、新規サービスの異なる帯域幅とカバレッジ要件に対応するのに十分な柔軟性を持ち得ない同じ構造によってのみサポートされることができる。
態様によると、第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信するステップであり、第1の信号伝達情報は第1のデータに関連する初期アクセス情報を含むステップと、第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するステップとを含む方法が提供される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信は第1の副搬送波間隔を有する物理リソースを使用し、第2の論理周波数リソース上の送信は、第1の副搬送波間隔とは異なる第2の副搬送波間隔を有する物理リソースを使用する。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソースは論理周波数サブバンドであり、第2の論理周波数リソースは論理周波数サブバンドである。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、方法は、第2の論理周波数リソースで第2のデータおよび第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するステップであり、第2の信号伝達情報は第2のデータに関連する初期アクセス情報を含むステップをさらに含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の信号伝達情報は、放送、同期、およびACK/NACK信号伝達を含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の信号伝達情報は、ランダムアクセス信号伝達を含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のマシンタイプの通信(MTC)チャネルに対してのものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のMTCチャネルに対してのものである。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信および第2の論理周波数リソース上の送信は送信機により実行される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のサービスに関してのものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のサービスに関してのものであり、方法はさらに、第1のサービスに対し、第1の論理周波数リソースを第1の物理周波数リソースにマッピングするステップと、第2のサービスに対し、第2の論理周波数リソースを第2の物理周波数リソースにマッピングするステップとを含み、マッピングのうちの少なくとも1つは、サービス固有の方法で実行される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の物理周波数リソース上の送信は第1の副搬送波間隔を使用し、第2の物理周波数リソース上の送信は、第1の副搬送波間隔とは異なる第2の副搬送波間隔を使用する。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1のサービスは、マシンタイプの通信(MTC)であり、第1の論理周波数リソースを第1の物理周波数リソースにマッピングするステップは、直接マッピングを実行するステップを含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のサービスに関してのものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のサービスに関してのものであり、方法はさらに、第2のサービスに対し、デフォルトのフレーム構造を使用して初期アクセスを提供するステップを含み、第2のサービスに対して初期アクセスが完了した後で、第2のサービスに関するさらなる通信は、第2の論理周波数リソース内で自己完結される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース内にある。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース外にある。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソースはさらに、初期アクセス用に使用される1次論理周波数リソースと、2次論理周波数リソースに分割され、方法はさらに、初期アクセス中に、初期アクセス以外の第1のサービスに関する通信に対して1次論理周波数リソースまたは2次論理周波数リソースを使用するかについての命令を送信するステップを含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、方法は、各論理周波数リソースに対して対応するハイパーセル識別子を使用するステップをさらに含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、方法は、サービスおよびデバイス機能に基づいて設定可能な方法でエアインタフェース構成の論理−物理周波数リソースへのマッピングを実行するステップをさらに含む。
本発明の別の態様によると、ユーザ機器における方法であって、第1の周波数サブバンドを用いて初期システムアクセスを実行するステップと、第2のサブバンドで継続中の通信のために使用するリソースの割り当てを受信するステップと、第2のサブバンドを用いて継続中の通信を実行するステップとを含む方法が提供される。
本発明のさらなる態様によると、第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信するように構成される第1の送信機であり、第1の信号伝達情報は第1のデータに関連する初期アクセス情報を含む第1の送信機と、第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するように構成される第2の送信機とを備える装置が提供される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソースは、論理周波数サブバンドであり、第2の論理周波数リソースは論理周波数サブバンドである。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第2の送信機は、第2の論理周波数リソースで第2のデータおよび第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信し、第2の信号伝達情報は第2のデータに関連する初期アクセス情報を含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の信号伝達情報は、放送、同期、およびACK/NACK信号伝達を含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の信号伝達情報は、ランダムアクセス信号伝達を含む。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のマシンタイプの通信(MTC)チャネルに対するものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のMTCチャネルに対するものである。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、第1の論理周波数リソース上の送信および第2の論理周波数リソース上の送信は送信機により実行される。
本発明のさらに別の態様によると、第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信することにより第1のサービスを提供するように構成される送信機であり、第1の信号伝達情報は第1のデータに関連する初期アクセス情報を含む送信機を備え、送信機はさらに、第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するように構成される、装置が提供される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、装置は、第2のサービスに対し、デフォルトのフレーム構造を使用して初期アクセスを提供し、第2のサービスに対して初期アクセスが完了した後で、第2のサービスに関する継続中の通信を第2の論理周波数リソース内に提供するように構成される。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース内にある。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース外にある。
さらなる態様によると、前述の態様のいずれかにおいて、装置は、各論理周波数リソースに対して対応するハイパーセル識別子を使用するように構成される
ここで、本開示の実施形態は、添付図面を参照して説明する。
図1は、複数のサービスに対するリソースの割り当てを示す時間周波数リソース割り当て図の例である。 図2Aは、異なるサービスに対する異なるハイパーセルIDを示すシステム図である。 図2Bは、異なるサービスを提供する単一のハイパーセルIDを示すシステム図である。 図3Aは、論理パーティショニングおよびサービス依存のマッピングの例である。 図3Bは、論理パーティショニングおよびサービス依存のマッピングの別の例である。 図4は、狭いサブバンド内のデフォルトのフレーム構造およびMTCフレーム構造の共存の例である。 図5は、デフォルトのフレーム構造および隣接する自己完結型のMTCフレーム構造の例である。 図6Aは、複数のサービススライスを送信する送信機のブロック図である。 図6Bは、サービススライスを受信する受信機のブロック図である。
ソフトウエア設定可能なエアインタフェース(SoftAI)は、多様なサービスおよびデバイス機能に対応するために提案されている。例えば、「System and Method for Dynamically Configurable Air Interface」と題される、米国特許出願第20140016570号を参照されたい。デフォルトのフレーム構造は、ユーザ機器(UE)の初期アクセスを容易にし、かつUEに他のサブバンドにおいてフレーム構造設定を使用するように指示するために定義されてもよい。デフォルトのフレーム構造は、様々なサービスへの初期アクセスのために使用されてもよく、サービス特有である必要はない。そのような状況では、UEは、デフォルトのフレーム構造を含むサブバンドと、指示されたフレーム構造を含むサブバンドの両方を受信することができる必要がある。
MTCデバイスは、低コストのデバイスであることが望ましく、これらのデバイスが狭帯域の送信および受信のみをサポートすることを必要とし得る。非常に広いシステム帯域幅(例えば、100MHz)の場合、デフォルトのフレーム構造(制御信号伝達用)とマシンタイプ通信(データ交換用)の複数のサブバンドを同時にサポートする低コストのMTCデバイスの作成は実現し得ない。
いくつかの実施形態では、システム帯域幅は、各サービスに対してそれぞれのサブバンドで構成される。サービスの少なくとも1つについては、信号伝達およびデータチャネルの自己完結型のセットが構成されたサブバンド内で定義され得、そのサービスを取得するUEは、システム帯域幅全体ではなく、構成されたサブバンドを監視するだけでよい。
ここで図1を参照すると、例えば、20MHz以上のシステム帯域幅が第1のサブバンド100と第2のサブバンド101とに分割される第1の例が示されている。システム帯域幅は、同じ搬送波周波数で動作するシステムに関連する帯域幅である。より多くのサブバンドが存在し得る。異なるヌメロロジーまたはチャネル化が2つのサブバンド内で用いてもよい。例えば、共通譲渡され、同時係属であり、「System and Scheme of Scalable OFDM Numerology」と題する、Liqing Zhangらに対する米国仮特許出願第62/169,342号、「Resource Block Channelization for OFDM−based Numerologies」と題する米国出願第14/942,983号、および「System and Method for Bandwidth Division and Resource Block Allocation」と題する米国出願第15/006,772を参照されたい。
各サービススライスは、各サブバンド100、101内に実装される。この例では、eMBBサービスがサブバンド100内に実装され、MTCサービスがサブバンド101内に実装されるが、より一般的には、いくつかの実施形態では、2つ以上の異なるサービスが2つ以上の対応するサブバンド内に設けられている。サブバンド位置、フレーム構造設定、および帯域幅は、サービススライスごとにあらかじめ定義されることができる。図示の例では、送信リソースはダウンリンク送信用である。より一般的には、本明細書に記載の方法およびシステムは、アプリケーションに応じて、ダウンリンクまたはアップリンク、もしくはダウンリンクおよびアップリンクの両方に適用されることができる。サブバンド100およびサブバンド101などの複数のサブバンド上のダウンリンク送信は、同一のまたは異なるネットワーク要素からであってもよい。
第1のサブバンド100は、データ用の送信リソース、およびデータに関連する信号伝達情報を含むエアインタフェース構成に割り当てられる。図示された例では、データおよびシグナリング情報は、eMBBであり得る第1のサービスに関連付けられる。初期アクセスのためのデフォルトのフレーム構造109は、サブバンド100内で定義される。
デフォルトのフレーム構造109は、デフォルトの同期チャネル106と、デフォルトの放送チャネル108とを含む。デフォルトのフレーム構造は、継続的に、例えば、10ミリ秒毎に繰り返される。より一般的には、別々に割り当てられたリソースまたは周期性を有するデフォルトの構造が提供されてもよい。デフォルトのフレーム構造はまた、ランダムアクセスチャネル(図示せず)を含むことができる。初期アクセスに必要なチャネルは、デフォルトのフレーム構造に含まれる。図示の例では、これらは、直交周波数分割多重(OFDM)シンボルおよびフレームのタイミングを得るためのデフォルトの同期チャネル106と、基本システム情報を搬送するデフォルトの放送チャネル108とを含む。デフォルトのフレーム構造内の残スペースは、データを搬送するために使用されることができる。
初期アクセスに必要でない他のチャネルは、デフォルトのフレーム構造109の内部になくてもよい。図示の例では、そのような追加チャネルは、部分的にデフォルトのフレーム構造109内にあり、部分的にデフォルトのフレーム構造109の外側にあるeMMB104のための制御チャネルと、肯定応答/否定応答(ACK/NACK)チャネル110とを含む。
動作において、デフォルトのフレーム構造109では、eMBBサービスのための初期アクセスは、デフォルトのフレーム構造によって提供されるチャネルを使用して実行することができる。デフォルトのフレーム構造は、継続中の通信にどのリソースを使用するかをUEに通知するために使用されることもできる。eMBBの場合、これは、サブバンド100内のリソースを割り当てることを含むことになろう。
第2のサブバンド101は、データ用の送信リソースとMTC用の信号伝達情報とを含む無線インタフェース構成に割り当てられる。MTC同期チャネル111およびMTC放送チャネル112を含む初期アクセスのためのリソースを含むフレーム構造120が示されている。MTCに対する同期化は、例えば、100ms毎に実行されてもよい。フレーム構造120はまた、MTC、ACK/NACKチャネル114、およびMTC制御チャネル116を含む継続中の通信のための他のリソースも含む。いくつかの実施形態では、サブバンド101は、所与のシステム帯域幅のエッジに位置する。
サブバンド101内では、MTC同期チャネル111および放送チャネル112は、デフォルトのフレーム構造109とは異なるMTCフレーム構造に従って定義されてもよい。チャネル111および112は、チャネル106と108とは異なる周期性または異なるマッピング(例えば、長期にわたってマッピングされた)を有し得る。例えば、MTC同期チャネル111は、MTCデバイスの低い移動性のために、デフォルトの同期チャネル106よりも長い周期性を有し得る。MTC放送チャネル112は、システム情報の変化が少ないため、デフォルトの放送チャネル108よりも長い周期性を有し得る。動作において、MTC UEは、同期およびシステム情報に対する事前定義されたMTCフレーム構造設定に同調する。
上記の例では、異なるサービスがサブバンド100、101のそれぞれの中に実装されている。別の実施形態では、同じサービスが2つ以上のサブバンドのそれぞれ内で実装され、サブバンドの各々は、初期アクセスに必要なものと、継続中の通信に必要なものの両方を含む、そのサブバンドにおけるエンドツーエンド通信に必要なすべてのリソースを含む。特定の実施形態では、隣接していてもいなくてもよい2つのサブバンドのそれぞれにおいてMTCサービスが提供される。これは、1つのサブバンド内に収まらない大量のMTCトラフィックが存在する状況に適している。それぞれ初期アクセスと継続中の通信の両方にリソースを提供する2つのサブバンドを提供することにより、UEは、初期アクセスに対する帯域外制御チャネルに依存する必要はない。いくつかの実施形態では、所与のサービスを提供する2つのサブバンド、例えば、MTC、があり、所与のUEに割り当てられたサブバンドは予め定義されてもよい。別の例を再び図1を参照して説明する。この例では、システム帯域幅は、前の例で説明したのと同じ第1のサービスに対するサブバンド101と、第2のサービスに対するサブバンド103とに分割される。サブバンド103は、前の例で説明したのと同じサブバンド100と、別のサブバンド102にさらに細分される。2つのサブバンド100、102は、例えば、同じサービス、例えば、eMBBに対して2つの異なるヌメロロジーオプションをサポートするために使用されてもよい。別の例では、2つのサブバンド100、102は、2つの異なるサービス、例えば、eMBBサービスおよび放送サービスに対して2つの異なるヌメロロジーオプションをサポートするために使用されてもよい。2つのサブバンド100、102は、共通の制御チャネルを共有することができる。例えば、制御チャネル104は、サブバンド100および102に対するリソース割り当てなどの制御情報を提供するために使用されることができる。サブバンド100および102などの、単一のサービスに対して複数のサブバンドが提供されるいくつかの実施形態では、デフォルトのフレーム構造は、サービスに対して提供される複数のサブバンド内の継続中の通信にどのリソースを使用するかをユーザに通知するために使用されることができる。例えば、サブバンド100上のデフォルトのフレーム構造109を使用して初期アクセスを実行するUEは、継続中の通信に対するサブバンド100またはサブバンド102内のリソースについて通知され、またはそれを使用するように指示されることができる。このシナリオにおけるUEは、サブバンド103を受信および復号することができる必要があることに留意されたい。UEが継続中の通信に対して初期アクセスに使用されたものとは異なるサブバンドを使用するように指示されるいくつかの実施形態では、後続のアクセスに対して異なるサブバンドも使用する。いくつかの実施形態では、サブバンド100、101、102のサイズは、ネットワークによって時間の経過に伴い調整されることができる。この調整は、システムの利用可能な帯域幅、異なるサブバンド上の異なるサービスのトラフィック負荷、または異なるサブバンド上でサポートされるUEの数に基づくことができる。さらに、信号伝達および制御チャネル構造は、サブバンド帯域幅を変化させる場合に異なってもよい。
いくつかの実施形態では、チャネル構造は、異なるサービスの異なるカバレッジ要件をサポートするように実装される。例えば、eMBB制御チャネルは、MTC制御チャネルとは異なるカバレッジ要件を有してもよい。例えば、MTC制御チャネルは、地下の機器に到達することが必要なことも、デバイスの移動性に対応する必要がないこともあり得る。
各UEは、特定のサブバンド内の受信信号を処理する役割を担う。ネットワークの観点からは、サブバンドは必ずしも特定のサービス専用ではない。必要なすべてのチャネルが考慮された後に残されたリソースは、他の目的に割り当てられることができる。
いくつかの実施形態では、異なるサービスのデータチャネルおよび制御チャネルは、異なるハイパーセルIDによってカバーされてもよい。システム帯域幅が、例えば、eMBBのような第1のサービススライス(サービススライス#1)用の第1のサブバンド200と、例えば、MTCのような第2のサービススライス(サービススライス#2)用の第2のサブバンド202とに分割される例が図2Aに示されている。第1のハイパーセル(ハイパーセル#1、より一般的には第1の論理エンティティ)204は、第1のサービススライス上で動作するネットワーク要素206、208、210、212、214、216から構成され、第2のハイパーセル(ハイパーセル#2、より一般的には第2の論理エンティティ)218は、第2のサービススライス上で動作する要素214、220、222から構成される。ネットワーク要素は、例えば、ネットワークコントローラに接続された基地局、アクセスポイント、またはリモート無線ヘッド(RRH)とすることができる。ネットワーク要素214は、両方のサービススライス上で動作していることが分かる。この場合、ネットワーク要素214の送信機は、サービススライス#1 200およびサービススライス#2 202の両方に対する信号伝達情報を送信する。ネットワーク要素206、208、210、212、216は、サービススライス#1 200に対する信号伝達情報を送信する。ネットワーク要素220、222は、サービススライス#2 202に対する信号伝達情報を送信する。図2Bは、サービススライス#1とサービススライス#2の両方が単一のハイパーセル230によって提供される別の例を示す。
いくつかの実施形態では、論理−物理周波数パーティションマッピングは、サービスシナリオおよびデバイス機能に基づいて設定可能である。例えば、低コストのMTCサービスなどの第1のサービスは、物理的に限定されたサブバンド内に直接的な論理−物理マッピングを有してもよく、eMBBなどの第2のサービスは、論理リソースを物理リソースにマッピングするためにホッピングパターンを使用してもよい。
図3Aには300において2つのサービススライスに対する論理パーティショニングが示される一例が示されている。図3の左側の周波数軸は、論理周波数リソースを表す。パーティション302は第1のサービススライスに割り当てられ、パーティション304は第2のサービススライスに割り当てられる。ホッピングパターンを使用してパーティション302が305でリソース306にマッピングされ、パーティション304が制限されたサブバンド308に直接マッピングされるように、サービス依存マッピングが採用される。2つのマッピング305、307は、論理周波数のブロックを物理リソースにマッピングするための2つの異なるマッピングオプションを示す。別の例が、サブバンド310に対する物理リソース320への直接マッピング314と、サブバンド312に対するホッピングパターンを使用した物理リソース320へのマッピング314との組み合わせを示す図3Bに示されている。
別の例が、システム全体の帯域幅のサブバンド400内に定義されるデフォルトのフレーム構造を示す図4に示されている。この例では、MTCのフレーム構造404は、時分割多重(TDM)式でデフォルトのフレーム構造402と同じサブバンド内で発生する。有益なことに、このような構造では、MTCデバイスは、デフォルトのフレーム構造を使用して初期アクセスを実行し、MTCフレーム構造との継続中の通信を実行し、2つのサブバンドを監視するだけでよい。これは、サブバンド間でホッピングする能力を必要としない、より低コストのMTCデバイスを構築することを可能にする。
別の例が図5に示されている。この例では、予め定義されたデフォルトフレーム構造504を含む第1のサブバンド500がある。MTC用の自己完結型のフレーム構造506であり、例えば、MTC用に構成されたMTC同期および放送チャネルを含む第2のサブバンド502がある。動作において、UEは、MTC構成(例えば、マシンタイプのサービスに対するサブバンド)の初期同期およびシステム情報用の、あらかじめ定義されたデフォルトのフレーム構造504に同調する。これは、システムへの初期アクセスまたはMTCサブバンド位置の変更の場合のみに対する。この例では、2つのサブバンド500、502は、UEが広い帯域幅をサポートする必要がないような物理帯域幅(図示せず)に集合的に限定される。
後続のネットワークエントリでは、UEは、MTCサブバンド502において直ちに初期アクセスを実行する。MTC同期および関連システム情報は、マシンタイプのサービスに対するサブバンドで搬送され、したがって、サブバンド502はMTC操作に対し自己完結されている。
MTCデバイスの受信能力を最小限にすることが望ましい実施形態では、自己完結型のMTCフレーム構造は、周波数においてデフォルトのフレーム構造に近接して配置される。
MTC UEの初期アクセスの例示的な方法では、MTC UEは、サポートされる帯域内の潜在的搬送波周波数(無線周波数(RF)チャネル)を探索する。各搬送波周波数は、例えば、E−UTRA絶対無線周波数チャネル番号(EARFCN)によって識別され得る。各帯域のキャリア周波数の数は、スペクトル帯域内のフルセットから縮小されたセットであってもよい。各潜在的搬送波周波数について、MTC UEは、同期チャネルを検出することによって同期を獲得しようとする。いくつかの実施形態では、MTC UEは、MTC固有の同期チャネルおよび通常の同期チャネルを試行する。
ここで図6Aを参照すると、自己完結的な方法で1つまたは複数のサービスに対するチャネルを送信するために使用されることができる送信機の一部の例示的な簡略ブロック図が示されている。この例では、それぞれがL>=2である対応するヌメロロジーを有するL個のサービスがあるが、より一般的には、各サービスに対して異なるヌメロロジーを使用する必要はない。
各サービスについて、それぞれの送信チェーン600、602が存在する。図6Aは、第1および第Lのヌメロロジーのための単純化された機能を示し、他のヌメロロジーのための機能も同様である。異なるサービスの送信が異なるネットワーク要素からのものである場合、送信チェーン600は第1のネットワーク要素にあり、送信チェーン602は第2のネットワーク要素にある。また、図6Bには、第1のヌメロロジーを使用して動作する受信機のための受信チェーン603の簡略化された機能性が示されている。
第1のヌメロロジーのための送信チェーン600は、コンステレーションマッピング部610、副搬送波マッピング部/グルーピング部611、副搬送波間隔SC1を有するIFFT612、パイロットシンボル(P/S)およびサイクリックプレフィックス挿入部614、およびスペクトル整形フィルタ616を含む。動作において、コンステレーションマッピング部610は、K1個のUEについてのデータまたは信号伝達618を含むユーザコンテンツを受信する(K1>=1)。サブバンド内の自己完結型データおよび信号伝達の場合、サービスに関する初期アクセス情報を含む信号伝達情報がユーザコンテンツ618の一部として含まれる。第1の論理周波数リソース内で初期アクセスが実行される場合、送信チェーン600のユーザコンテンツ618は、初期アクセスのための信号伝達情報を含み、別の送信チェーンのユーザコンテンツは、継続中の通信のためのコンテンツ(例えば、送信チェーン602のユーザコンテンツ630)を含む。
コンステレーションマッピング部610は、第1のサービスに対するデータおよびシグナリング情報をコンステレーションシンボルのそれぞれのストリームにマッピングし、コンステレーションシンボル620のストリームを出力する。シンボル当たりのビット数は、コンステレーションマッピング部610によって使用される特定のコンスタレーションに依存する。4直交振幅変調(4−QAM)の例では、各ユーザに対する2ビットがそれぞれのQAMシンボルにマッピングされる。
副搬送波マッピング部/グルーピング部611は、各OFDMシンボル期間について、コンステレーションマッピング部610によって生成されたコンステレーションシンボルをグループ化し、622でIFFT612のP個までの入力にマッピングする。グルーピングおよびマッピングは、規定されたリソースブロック定義および送信チェーン600で処理されているK1個のUEのコンテンツに対する割り当てに従い、スケジューラ情報に基づいて実行されるが、このスケジューラ情報は、チャネル化およびリソースブロック割り当てに基づいている。Pは、IFFT612のサイズである。P個の入力のすべてが必ずしも各OFDMシンボル期間に使用されるわけではない。IFFT612は、最大でP個のシンボルを受信し、624でP個の時間領域サンプルを出力する。これに続いて、いくつかの実装では、時間領域パイロットシンボルが挿入され、サイクリックプレフィックスがブロック614で追加される。スペクトル整形フィルタ616は、送信チェーン602などの他の送信チェーンの出力との干渉を緩和するために、送信チェーン600の出力でのスペクトルを制限するフィルタf1(n)を適用する。スペクトル整形フィルタ616はまた、各サブバンドをその割り当てられた周波数位置へシフトすることも実行する。
送信チェーン602のような他の送信チェーンの機能は同様である。全ての送信チェーンの出力は、チャネル上での送信前に結合器604において結合される。
図6Bは、603に示す第1のヌメロロジーで動作するUEに対する受信チェーンの簡略ブロック図を示す。いくつかの実施形態では、既定のユーザ機器は、1つのサービス(例えば、MTC)のみをサポートし、特定のヌメロロジーで動作するように恒久的に構成されている。いくつかの実施形態では、特定のUEは設定可能なヌメロロジーで動作する。受信チェーン603は、スペクトル整形フィルタ630、サイクリックプレフィックス除去器およびパイロットシンボルプロセッサ632、高速フーリエ変換(FFT)634、副搬送波デマッピング部636および等化器638を含む。受信チェーンの各要素は、送信チェーンで実行されたものに対応する逆動作を実行する。別のヌメロロジーで動作するUEの受信チェーンも同様である。
いくつかの実施形態では、システム帯域幅は、各サービスに対するそれぞれのサブバンドで構成され、少なくとも1つのサブバンドが、将来の使用のために予約される。信号伝達およびデータチャネルの自己完結型のセットは、既存のサブバンドとは完全に独立し、かつ既存のサブバンドを妨害することなく、予約されたサブバンド内に定義することができる。これは、ある程度の将来のプルーフィングを提供する。
いくつかの実施形態では、上述したように、複数の異なるヌメロロジーが使用される。これらはサブバンドにわたって異なり、各サービススライスには異なる数量が使用される。いくつかの実施形態では、複数のヌメロロジーが1つのサービスに使用される。異なるヌメロロジーの使用の点から柔軟なフレーム構造が提案されている。ヌメロロジーは、副搬送波間隔およびOFDMシンボル持続時間に関して定義され、逆高速フーリエ変換(IFFT)長さ、送信時間間隔(TTI)長さ、およびサイクリックプレフィックス(CP)長さまたは期間などの他のパラメータによって定義されてもよい。これらのヌメロロジーは、副搬送波間隔が異なるヌメロロジー間のように互いの倍数であり、TTI長さも異なるヌメロロジー間のように互いの倍数であるという意味でスケーラブルである。複数のヌメロロジーにわたるこのようなスケーラブルな設計は、実装利益、例えば、時分割二重(TDD)コンテキストにおけるスケーラブルな全てのOFDMシンボル期間を提供する。本出願人の同時係属中の、「System and Scheme of Scalable OFDM Numerology」と題するLiqing Zhangらに対する米国仮出願第62/169,342号も参照されたい。
以下の表1は、「フレーム構造」下の4列にスケーラブルなヌメロロジーを有する柔軟なフレーム構造設計の例を含む。フレームは、4つのスケーラブルなヌメロロジーの1つまたは組み合わせを使用して構築できる。比較のために、表の右側の列には、従来の固定LTEヌメロロジーが示されている。表1において、各ヌメロロジーは、第1の数のOFDMシンボルに対して第1のサイクリックプレフィックス長を使用し、第2の数のOFDMシンボルに対して第2のサイクリックプレフィックス長を使用する。例えば、「フレーム構造」の第1列では、TTIは、サイクリックプレフィックス長が1.04μsの3つのシンボルと、サイクリックプレフィックス長が1.3μsの4つのシンボルとを含む。
第1の列は、60kHzの副搬送波間隔でのヌメロロジーに対応し、これは最短のOFDMシンボル持続時間も有する。これは、Vehicle−to−Any(V2X)通信や、より一般的には工業用制御アプリケーションなどの超低遅延通信に適している。第2の列は、30kHzの副搬送波間隔でのヌメロロジーに対応している。第3の列は、15kHzの副搬送波間隔でのヌメロロジーに対応している。このヌメロロジーは、TTIに7つのシンボルしか存在しないことを除いて、LTEと同じ構成を有する。これは、ブロードバンドサービスに適し得る。第4の列は、7.5kHzの副搬送波間隔でのヌメロロジーに対応し、4つのヌメロロジーの中で最も長いOFDMシンボル持続時間も有する。これは、カバレッジの向上と放送に役立ち得る。列挙された4つのヌメロロジーのうち30kHzと60kHzの副搬送波間隔を有するものは、副搬送波間隔がより広いため、ドップラー拡散(高速移動条件)に対してより堅固である。
Figure 0006641026
表1の例の特定のヌメロロジーは説明のためのものであり、他のヌメロロジーを組み合わせた柔軟なフレーム構造を代わりに用いることができることを理解されたい。
OFDMベースの信号は、複数のヌメロロジーが同時に存在する信号を送信するために使用されることができる。より具体的には、複数のサブバンドOFDM信号は、それぞれ異なるサブバンド内に並行して生成することができ、各サブバンドは異なる副搬送波間隔(より一般的には、異なるヌメロロジーを有する)を有する。複数のサブバンド信号は、送信用の、例えば、ダウンリンク送信用の単一の信号に結合される。あるいは、複数のサブバンド信号は、例えば、複数のUEからのアップリンク送信用に、別々の送信機から送信されてもよい。特定の例では、フィルタリングされたOFDM(f−OFDM)が採用され得る。f−OFDMの場合、各サブバンドOFDM信号のスペクトルを整形するためにフィルタリングが用いられ、その後、サブバンドOFDM信号は、送信用に結合される。f−OFDMは、帯域外放射を低減し、送信を改善し、異なる副搬送波間隔の使用の結果として導入される非直交性に対処する。
いくつかの実施形態では、リソースブロック定義は設定可能である。例えば、リソースブロック当たりのトーンの数は、時間またはシステム帯域幅にわたって変化されることができる。例えば、本出願人の同時係属中であり,2015年11月26日に出願された、「Resource Block Channelization for OFDM−based Numerologies」と題する米国出願第14/952983号を参照されたい。
例1.方法は、第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信するステップであり、第1の信号伝達情報は第1のデータに関連する初期アクセス情報を含むステップと、第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するステップとを含む。
例2.例1の方法において、第1の論理周波数リソース上の送信は第1の副搬送波間隔を有する物理リソースを使用し、第2の論理周波数リソース上の送信は、第1の副搬送波間隔とは異なる第2の副搬送波間隔を有する物理リソースを使用する。
例3.例1または例2の方法において、第1の論理周波数リソースは論理周波数サブバンドであり、第2の論理周波数リソースは論理周波数サブバンドである。
例4.例3の方法において、方法は、第2の論理周波数リソースで第2のデータおよび第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するステップであり、第2の信号伝達情報は第2のデータに関連する初期アクセス情報を含むステップをさらに含む。
例5.例1から例4のいずれか1つの方法において、第1の信号伝達情報は、放送、同期、およびACK/NACK信号伝達を含む。
例6.例1から例5のいずれか1つの方法において、第1の信号伝達情報は、ランダムアクセス信号伝達を含む。
例7.例4から例6のいずれか1つの方法において、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のマシンタイプの通信(MTC)チャネルに対してのものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のMTCチャネルに対してのものである。
例8.例1から例7のいずれか1つの方法において、第1の論理周波数リソース上の送信および第2の論理周波数リソース上の送信は送信機により実行される。
例9.例1から例8のいずれか1つの方法において、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のサービスに関してのものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のサービスに関してのものであり、方法はさらに、第1のサービスに対し、第1の論理周波数リソースを第1の物理周波数リソースにマッピングするステップと、第2のサービスに対し、第2の論理周波数リソースを第2の物理周波数リソースにマッピングするステップとを含み、マッピングのうちの少なくとも1つは、サービス固有の方法で実行される。
例10.例9の方法において、第1の物理周波数リソース上の送信は第1の副搬送波間隔を使用し、第2の物理周波数リソース上の送信は、第1の副搬送波間隔とは異なる第2の副搬送波間隔を使用する。
例11.例9または例10の方法において、第1のサービスは、マシンタイプの通信(MTC)であり、第1の論理周波数リソースを第1の物理周波数リソースにマッピングするステップは、直接マッピングを実行するステップを含む。
例12.例1から例11のいずれか1つの方法において、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のサービスに関してのものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のサービスに関してのものであり、方法はさらに、第2のサービスに対し、デフォルトのフレーム構造を使用して初期アクセスを提供するステップを含み、第2のサービスに対して初期アクセスが完了した後で、第2のサービスに関するさらなる通信は、第2の論理周波数リソース内で自己完結される。
例13.例12の方法において、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース内にある。
例14.例12の方法において、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース外にある。
例15.例5から例14のいずれか1つの方法において、第1の論理周波数リソースはさらに、初期アクセス用に使用される1次論理周波数リソースと、2次論理周波数リソースに分割され、方法はさらに、初期アクセス中に、初期アクセス以外の第1のサービスに関する通信に対して1次論理周波数リソースまたは2次論理周波数リソースを使用するかについての命令を送信するステップを含む。
例16.例1から例15のいずれか1つの方法において、方法は、各論理周波数リソースに対して対応するハイパーセル識別子を使用するステップをさらに含む。
例17.例1から例16のいずれか1つの方法において、方法は、サービスおよびデバイス機能に基づいて設定可能な方法でエアインタフェース構成の論理−物理周波数リソースへのマッピングを実行するステップをさらに含む。
例18.ユーザ機器における方法は、第1の周波数サブバンドを用いて初期システムアクセスを実行するステップと、第2のサブバンドで継続中の通信のために使用するリソースの割り当てを受信するステップと、第2のサブバンドを用いて継続中の通信を実行するステップとを含む。
例19.装置は、第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信するように構成される第1の送信機であり、第1の信号伝達情報は第1のデータに関連する初期アクセス情報を含む第1の送信機と、第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するように構成される第2の送信機とを備える。
例20.例19の装置であって、第1の論理周波数リソースは、論理周波数サブバンドであり、第2の論理周波数リソースは論理周波数サブバンドである。
例21.例20の装置であって、第2の送信機は、第2の論理周波数リソースで第2のデータおよび第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信し、第2の信号伝達情報は第2のデータに関連する初期アクセス情報を含む。
例22.例19から例21のいずれか1つの装置であって、第1の信号伝達情報は、放送、同期、およびACK/NACK信号伝達を含む。
例23.例19から例22のいずれか1つの装置であって、第1の信号伝達情報は、ランダムアクセス信号伝達を含む。
例24.例21から例23のいずれか1つの装置であって、第1の論理周波数リソース上の送信は、第1のマシンタイプの通信(MTC)チャネルに対するものであり、第2の論理周波数リソース上の送信は、第2のMTCチャネルに対するものである。
例25.例19から例24のいずれか1つの装置であって、第1の論理周波数リソース上の送信および第2の論理周波数リソース上の送信は送信機により実行される。
例26.装置は、第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信することにより第1のサービスを提供するように構成される送信機であり、第1の信号伝達情報は第1のデータに関連する初期アクセス情報を含む送信機を備え、送信機はさらに、第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するように構成される。
例27.例26の装置であって、装置は、第2のサービスに対し、デフォルトのフレーム構造を使用して初期アクセスを提供し、第2のサービスに対して初期アクセスが完了した後で、第2のサービスに関する継続中の通信を第2の論理周波数リソース内に提供するように構成される。
例28.例27の装置であって、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース内にある。
例29.例27の装置であって、デフォルトのフレーム構造は、第2の論理周波数リソース外にある。
例30.例19から例29のいずれか1つの装置であって、装置は、各論理周波数リソースに対して対応するハイパーセル識別子を使用するように構成される
上記の教示に鑑みて、本開示の多数の変更および変形が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内において、本開示は、本明細書に具体的に記載されるものとは別の方法で実施され得ることを理解されたい。

Claims (17)

  1. 第1のフレーム構造を有する第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび前記第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信するステップであり、前記第1の信号伝達情報は前記第1の論理周波数リソースでの通信に関する初期アクセス情報を含むステップと、
    前記第1のフレーム構造とは異なる第2のフレーム構造を有する第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するステップとを含む方法であって、
    前記第1の論理周波数リソースはさらに、初期アクセス用に使用される1次論理周波数リソースと、2次論理周波数リソースに分割され、前記方法はさらに、
    初期アクセス中に、初期アクセス以外の第1のサービスに関する通信に対して前記1次論理周波数リソースまたは前記2次論理周波数リソースを使用するかについての命令を送信するステップと
    を含む方法。
  2. 前記第1の論理周波数リソース上の送信は第1の副搬送波間隔を有する物理リソースを使用し、前記第2の論理周波数リソース上の送信は、前記第1の副搬送波間隔とは異なる第2の副搬送波間隔を有する物理リソースを使用する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の論理周波数リソースは第1の論理周波数サブバンドであり、前記第2の論理周波数リソースは第2の論理周波数サブバンドである、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記第2の論理周波数リソースで前記第2のデータおよび前記第2のデータに関連する前記第2の信号伝達情報を送信するステップであり、前記第2の信号伝達情報は前記第2のデータに関連する初期アクセス情報を含むステップをさらに含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記初期アクセス情報は、放送、同期、およびチャネルを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記第1の信号伝達情報は、ランダムアクセス信号伝達を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記第1の論理周波数リソース上の前記送信は、第1のサービスに関してのものであり、前記第2の論理周波数リソース上の前記送信は、第2のサービスに関してのものであり、
    前記方法はさらに、
    前記第1のサービスに対し、前記第1の論理周波数リソースを第1の物理周波数リソースにマッピングするステップと、
    前記第2のサービスに対し、前記第2の論理周波数リソースを第2の物理周波数リソースにマッピングするステップとを含み、
    前記マッピングのうちの少なくとも1つは、サービス固有の方法で実行され、
    前記第1の物理周波数リソース上の送信は第1の副搬送波間隔を使用し、前記第2の物理周波数リソース上の送信は、前記第1の副搬送波間隔とは異なる第2の副搬送波間隔を使用する、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 各論理周波数リソースに対して対応するハイパーセル識別子を使用するステップをさらに含む、請求項1からのいずれか一項に記載の方法。
  9. 第1のフレーム構造は、マシンタイプの通信(MTC)フレーム構造であり、
    前記MTCフレーム構造の中の少なくとも1つのチャネルは、前記第2のフレーム構造の中の対応するチャネルとは異なる周期性を持つ、請求項1に記載の方法。
  10. 前記MTCフレーム構造は、第1の同期チャネルを有し、
    前記第2のフレーム構造は、第2の同期チャネルを有し、
    前記第1の同期チャネルは、第2の同期チャネルよりも長い周期性を有する、請求項に記載の方法。
  11. 前記MTCフレーム構造は、第1の放送チャネルを有し、
    前記第2のフレーム構造は、第2の放送チャネルを有し、
    前記第1の放送チャネルは、第2の放送チャネルよりも長い周期性を有する、請求項に記載の方法。
  12. 第1のフレーム構造を有する第1の論理周波数リソースで第1のデータおよび前記第1のデータに関連する第1の信号伝達情報を送信するように構成される第1の送信機であり、前記第1の信号伝達情報は前記第1の論理周波数リソースでの通信に関する初期アクセス情報を含む第1の送信機と、
    前記第1のフレーム構造とは異なる第2のフレーム構造を有する第2の論理周波数リソースで第2のデータに関連する第2の信号伝達情報を送信するように構成される第2の送信機と
    を備えた装置であって、
    前記第1の論理周波数リソースはさらに、初期アクセス用に使用される1次論理周波数リソースと、2次論理周波数リソースに分割され、前記装置はさらに、
    初期アクセス中に、初期アクセス以外の第1のサービスに関する通信に対して前記1次論理周波数リソースまたは前記2次論理周波数リソースを使用するかについての命令を送信する装置。
  13. 前記第1の論理周波数リソースは、第1の論理周波数サブバンドであり、前記第2の論理周波数リソースは第2の論理周波数サブバンドである、請求項12に記載の装置。
  14. 前記第2の送信機は、前記第2の論理周波数リソースで前記第2のデータおよび第2のデータに関連する前記第2の信号伝達情報を送信し、前記第2の信号伝達情報は前記第2のデータに関連する初期アクセス情報を含む、請求項13に記載の装置。
  15. 前記第1のフレーム構造は、マシンタイプの通信(MTC)フレーム構造であり、
    前記MTCフレーム構造の中の少なくとも1つのチャネルは、前記第2のフレーム構造の中の対応するチャネルとは異なる周期性を持つ、請求項12に記載の装置。
  16. 前記MTCフレーム構造は、第1の同期チャネルを有し、
    前記第2のフレーム構造は、第2の同期チャネルを有し、
    前記第1の同期チャネルは、第2の同期チャネルよりも長い周期性を有する、請求項15に記載の装置。
  17. 前記MTCフレーム構造は、第1の放送チャネルを有し、
    前記第2のフレーム構造は、第2の放送チャネルを有し、
    前記第1の放送チャネルは、第2の放送チャネルよりも長い周期性を有する、請求項15に記載の装置。
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