JP6689833B2 - 物のインターネットのセルラ通信における開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクス - Google Patents

Description

相互参照

[0001]本特許出願は、２０１４年１０月９日に出願され、「Open-Loop Timing and Cyclic Prefixes in Cellular Internet of Things Communication」と題され、本願の譲受人に譲渡された、Ｌｉらによる米国特許出願第１４／５１０，９１０号に対する優先権を主張する。

開示の分野
[0002]以下は、一般に、ワイヤレス通信に関し、さらに詳しくは、物のインターネット（ＩｏＴ）のセルラ通信（cellular internet of things (IoT) communication）における開ループタイミング（open-loop timing）およびサイクリックプレフィクスに関する。

関連技術の説明
[0003]ワイヤレス通信システムは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャスト等のような様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース（たとえば、時間、周波数、および電力）を共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることができる多元接続システムであり得る。このような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム（たとえば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ（登録商標））システム）を含む。

[0004]例によれば、ワイヤレス多元接続通信システムは、複数の通信デバイスのための通信を各々が同時にサポートする多くの基地局を含み得、それは、他にユーザ機器（ＵＥ）としても知られ得る。基地局は、（たとえば、基地局からＵＥへの送信のために）ダウンリンクチャネル上で、（たとえば、ＵＥから基地局への送信のために）アップリンクチャネル上で、ＵＥｓと通信し得る。

[0005]いくつかのＵＥｓは、自動化された通信を提供し（provide for）得る。自動化されたＵＥｓは、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）通信またはマシンタイプ通信（ＭＴＣ）をインプリメントする（implementing）ものを含み得る。Ｍ２ＭまたはＭＴＣは、デバイスが、人間の介在なしに、互いに、または、基地局と通信することを可能にするデータ通信技術を称し得る。Ｍ２ＭまたはＭＴＣデバイスはＵＥｓを含み得、物のインターネット（ＩｏＴ）の一部として使用され得る。ＩｏＴにおけるいくつかのＭ２ＭまたはＭＴＣデバイスは、少量のデータを低頻度で通信し得るパーキングメータ、水およびガスメータ、および他のセンサを含み得る。

[0006]いくつかのケースでは、ＩｏＴに含まれるＵＥは、電力制限されたデバイスであり得、閉ループ同期（closed loop synchronization）は、デバイスの利用可能な電力リソース（すなわち、バッテリ）における著しい消耗（drain）であり得る。ＵＥが少量のデータを低頻度で送信するケースでは、閉ループタイミングを維持するコストは、許容されないことがある（may not be justified）。たとえば、閉ループタイミングスキームでは、ＵＥは、データ送信を同期させるタイミングアドバンスを受信するために、基地局へアップリンク信号を送信し得る。このようなシナリオでは、閉ループタイミングアップリンク送信のオーバヘッドコストは、著しい電力消費という結果になり得る。

[0007]本開示は、一般に、ワイヤレス通信システムに関し、特に、セルラＩｏＴ通信において開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための改善されたシステム、方法、および／または装置に関し得る。ＵＥは、初期アクセス手順に基づいて、セルとの接続を確立し得る。ＵＥは、セルからダウンリンク信号を受信し得る。ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を含み、ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを含む。ＵＥは、セルへアップリンク信号を送信し得、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり得、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有する。ＵＥは、受信されるダウンリンク信号の到着時間（a time of arrival）を推定し得る。ＵＥは、受信されるダウンリンク信号の推定された到着時間に基づいて、セルへのアップリンク信号のための送信シンボル時間（a transmit symbol time）を決定し得る。ＵＥは、セルへのアップリンク信号の送信のためのリソースの割当を受信し得る。いくつかの例において、アップリンク信号を送信することは、アップリンク信号の送信のために割り当てられた（allocated）リソースの少なくとも半分を含む拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信（a first transmission of data）を送信することを含む。

[0008]ＵＥにおけるワイヤレス通信の方法が説明される。この方法は、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、セルからダウンリンク信号を受信することと、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、セルへアップリンク信号を送信することと、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、を含み得る。

[0009]ＵＥにおけるワイヤレス通信のための装置が説明される。この装置は、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立するための手段と、セルからダウンリンク信号を受信するための手段と、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、セルへアップリンク信号を送信するための手段と、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、を含み得る。

[0010]ＵＥにおけるワイヤレス通信のためのさらなる装置が説明される。この装置は、プロセッサと、プロセッサと電子通信するメモリと、メモリに記憶された命令と、を含み得、ここにおいて、命令は、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、セルからダウンリンク信号を受信することと、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、セルへアップリンク信号を送信することと、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、を行うためにプロセッサによって実行可能である。

[0011]ＵＥにおけるワイヤレス通信のためのコードを記憶する非一時的なコンピュータ読取可能な媒体が説明される。このコードは、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、セルからダウンリンク信号を受信することと、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、セルへアップリンク信号を送信することと、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、を行うために実行可能な命令を含み得る。

[0012]上述した方法、装置、および／または、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体のいくつかの例では、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔（a subcarrier spacing）は、アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる。これに加えて、または、この代わりに、いくつかの例では、アップリンク信号は、ペイロードデータトラフィックを含む。

[0013]上述した方法、装置、および／または、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体のいくつかの例はさらに、受信されるダウンリンク信号の到着時間を推定することと、受信されるダウンリンク信号の推定された到着時間に基づいて、セルへのアップリンク信号のための送信シンボル時間を決定することと、を含み得る。これに加えて、または、この代わりに、いくつかの例では、第２のサイクリックプレフィクスの長さは、第１のサイクリックプレフィクスの長さよりも長い。

[0014]上述した方法、装置、および／または、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体のいくつかの例では、第２のサイクリックプレフィクスの長さは、第１のサイクリックプレフィクスの少なくとも２倍の長さである。これに加えて、または、この代わりに、いくつかの例では、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、アップリンク信号のサブキャリア間隔よりも大きい。

[0015]上述した方法、装置、および／または、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体のいくつかの例では、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、アップリンク信号のサブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさである。これに加えて、または、この代わりに、いくつかの例は、セルへのアップリンク信号の送信のためのリソースの割当を受信することを含み得、アップリンク信号を送信することは、アップリンク信号の送信のために割り当てられたリソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信を送信すること、を備える。

[0016]上述した方法、装置、および／または、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体のいくつかの例はさらに、ＵＥとセルとの間の通信のための往復遅延を考慮する（account for a round trip delay）ために、アップリンク信号を同期させることを含み得る。これに加えて、または、この代わりに、いくつかの例は、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）手順に基づいてネットワークとデータを交換することを含み得る。

[0017]前述は、以下に続く詳細な説明がより良く理解され得るために、本開示に従った例の特徴および技術的利点をかなり広く概説した。追加の特徴および利点が、以下に説明されるであろう。開示された概念および特定の例は、本開示の同じ目的を実行するための他の構成を修正または設計するための基礎として容易に理解され得る。このような等価な構成（constructions）は、添付された特許請求の範囲の範囲から逸脱しない。本明細書に開示された概念の特性は、添付図面と関連して考慮されたとき、それらの体系（organization）および動作の方法の両方とも、関連付けられた利点とともに、以下の説明からより良好に理解されるであろう。図面の各々は、例示および説明の目的のみのためにであって、特許請求の範囲の限定の定義としてではなく、提供される。

[0018]本開示の性質および利点のさらなる理解は、以下の図面に対する参照によって実現され得る。添付図面では、同様のコンポーネントまたは特徴が、同じ参照ラベルを有し得る。さらに、同じタイプの様々なコンポーネントが、ダッシュによる参照ラベルや、同様のコンポーネント間で区別する第２のラベルにしたがって区別され得る。明細書において、単に第１の参照ラベルが使用されている場合、この説明は、第２の参照ラベルに関わらず、同じ第１の参照ラベルを有する同様のコンポーネントのうちのいずれか１つに適用可能である。

[0019]図１は、本開示の様々な態様に従う、物のインターネット（ＩｏＴ）のセルラ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するワイヤレス通信システムの例を例示する。 [0020]図２は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するワイヤレス通信サブシステムの例を例示する。 [0021]図３Ａおよび図３Ｂは、本開示の様々な態様に従う、異なる長さのサイクリックプレフィクスを使用するアップリンク送信およびダウンリンク送信それぞれの例を例示する。 図３Ａおよび図３Ｂは、本開示の様々な態様に従う、異なる長さのサイクリックプレフィクスを使用するアップリンク送信およびダウンリンク送信それぞれの例を例示する。 [0022]図４は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するためのプロセスフロー図の例を例示する。 [0023]図５は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するように構成されたユーザ機器（ＵＥ）のブロック図を示す。 [0024]図６は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するように構成されたＵＥのブロック図を示す。 [0025]図７は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信における開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスの使用のために構成された通信管理モジュールのブロック図を示す。 [0026]図８は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するように構成されたＵＥを含むシステムのブロック図を例示する。 [0027]図９は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための方法を例示するフローチャートを示す。 [0028]図１０は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための方法を例示するフローチャートを示す。 [0029]図１１は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための方法を例示するフローチャートを示す。

詳細な説明

[0030]いくつかのケースにおいて、ワイヤレスで通信する自動化されたデバイスのネットワークは、物のインターネット（ＩｏＴ）と称され得る。ＩｏＴネットワークを介して通信するデバイス（たとえば、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）デバイス）は、自動化されたメータ（meters）、センサ等を含み得る。いくつかの事例では、自動化されたデバイスは、比較的低いスループットアプリケーション（たとえば、基地局へアップデートを送る水位センサ（a water level sensor））を有し得る。ライセンスされたスペクトルにおいて動作するセルラシステムを含む、自動化されたデバイスによる使用のために利用可能な多くのワイヤレス通信システムが存在し得る。しかしながら、セルラシステムは、高スループットアプリケーションを使用するデバイスのために最適化され得る。低スループット条件（たとえば、低頻度で少量のデータ伝送）に従って動作するデバイスは、より高いスループットデバイスに関連付けられたものとは異なる設計考慮（design considerations）を表し得る。たとえば、自動化されたデバイスは、バッテリ交換（replacement）なしで、長い時間期間動作するように設計され得る。

[0031]いくつかのケースでは、セルラシステムは、タイミング同期オーバヘッドを低減することによって、個々のＩＯＴデバイスにおける電力使用を最適化し得る。たとえば、（ＵＥのような）ＩＯＴデバイスは、開ループタイミングを支持して（in favor of）、閉ループタイミングを見合わせ（forego）得る。そのようなものとして、ＩＯＴデバイスは、不必要なタイミングおよび同期通信に参加しないことによって電力を節約することができ得る。しかしながら、開ループタイミングの使用は、より長いアップリンクサイクリックプレフィクスが使用されないのであれば、非同期となる基地局の地理的カバレッジエリア内の異なるＩＯＴデバイスからの通信という結果となり得る。よって、開ループタイミングスキームでは、ＩＯＴデバイスから基地局へのアップリンク送信は、往復遅延がカバーされるように、ダウンリンクサイクリックプレフィクス長さとは異なるサイクリックプレフィクス長さを備え得る。いくつかの事例では、アップリンクのサイクリックプレフィクス長さは、ダウンリンクのサイクリックプレフィクス長さよりも長くなり得る。この例または他の例において、アップリンクのサブキャリア間隔は、ダウンリンクのサブキャリア間隔とは異なり得る（たとえば、ダウンリンクのサブキャリア間隔は、アップリンクのサブキャリア間隔よりも大きくなり得る）。

[0032]いくつかの例において、デバイスは、ダウンリンクメッセージを復調するために、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を、アップリンク変調のために、ガウシアンミニマムシフトキーイング（ＧＭＳＫ）とシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）との組合せを利用し得る。アップリンク変調プロセスは、Ｍポイント離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いてシンボルベクトルを生成することと、周波数領域ガウシアンフィルタを用いてシンボルベクトルをフィルタリングすること（filtering）と、逆ＤＦＴを利用して、フィルタリングされたシンボルベクトルから、サンプルベクトルを生成することと、ＧＭＳＫを利用してサンプルベクトルを変調することと、を含み得る。いくつかのケースでは、アップリンク変調は、基地局から受信された狭帯域リソース割当に基づき得る。

[0033]いくつかの例において、デバイスは、ＵＥに事前に知られ、ローカル領域におけるセルのグループに共通である波形を使用してセルと同期し得る。デバイスは、次いで、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）時間を決定し得る。デバイスは、ＰＢＣＨを受信し得、セルのための物理レイヤＩＤと、アップリンク送信のための周波数とを決定するためにそれを使用し得る。ＰＢＣＨはまた、チャネルコンフィギュレーション（a channel configuration）を示し得、それは、デバイスが、ランダムアクセス手順を実行することを可能にし得る。チャネルコンフィギュレーションは、共有されるトラフィックチャネルの時間および周波数リソースコンフィギュレーションを含み得る。いくつかのケースでは、デバイスは、制御チャネル送信のインデクス（an index）に基づいて、データ送信のためのリソースを決定し得る。いくつかのケースでは、制御チャネル送信とデータチャネル送信との間にあらかじめ決定された遅延が存在し得る。デバイスは、次いで、この遅延中に、低電力状態に入り得る。

[0034]別の例において、基地局は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）信号を送信するための時間および／または周波数リソース（time and/or frequency resources）をデバイスへ割り当て得る。このような事例では、リソース割当は、ＰＲＡＣＨ信号のタイプおよびクラスに基づいて配分され（be apportioned）得る。たとえば、ＵＥは、規則的にスケジュールされたトラフィックを送信するために、第１のリソースのサブセット（a first subset of resources）を、オンデマンドトラフィック（on-demand traffic）を送信するために、第２のリソースのサブセットを、割り当てられ得る。規則的にスケジュールされたトラフィックは、たとえば、あらかじめ決定された時間インターバル（たとえば、２４時間の時間インターバル）で基地局へレポートされるセンサ測定結果（measurements）を含み得る。対照的に、オンデマンドトラフィックは、少なくとも１つのレポーティングトリガの検出（たとえば、デバイスにおける異常（an abnormality）の検知）に基づいて開始された即興的な（impromptu）送信を含み得る。

[0035]いくつかの例において、デバイスは、サービングセルとの接続を確立するために初期アクセス手順を実行し得る。デバイスは、次いで、不連続送信（ＤＴＸ）サイクルおよびアクノレッジメントスケジュールを含む規則的な送信スケジュールを、サービングセルと調整し（arrange）得る。デバイスは、低電力モードに入り得、ＤＴＸサイクルのスリープインターバル中、あらゆる送信を控え得る。デバイスは、次いで、ウェイクアップし（wake up）得、スリープインターバル後、別のアクセス手順を実行することなく、サービングセルへメッセージを送信し得る。デバイスは、規則的な送信スケジュールによってカバーされていない時間において送信するために別のアクセス手順を実行し得る。たとえば、メッセージに対するアクノレッジメント（ＡＣＫ）が受信されない場合、デバイスは、再送信のために、別のアクセス手順を実行し得る。

[0036]また別の例において、ＩｏＴデバイスは、後続する第２の通信セッションのための電力およびタイミング制御情報を決定するために、基地局との第１の通信セッションから、記憶された制御情報を使用し得る。具体的には、この例において、デバイスは、基地局との第１の通信セッションを確立し得、送信信号シンボルタイミング、および／または、アップリンク送信に関連付けられた電力制御レベルを調節する際にデバイスを支援するために、第１の通信セッション中、基地局から、閉ループ制御情報を受信し得る。このような事例では、デバイスは、第１の通信セッション中、閉ループ制御情報から導出された送信電力およびシンボルタイミング情報をそのメモリに記憶し得る。続いて、デバイスは、基地局との第２の通信セッションを確立するため、送信信号電力および／またはシンボルタイミングを決定するために、第１の通信セッションからの、記憶された閉ループ制御情報を利用し得る。

[0037]以下の説明は、例を提供し、特許請求の範囲に記述された範囲、適用可能性、または例を限定しない。本開示の範囲から逸脱することなく、議論された要素の機能および構成（arrangement）における変更がなされ得る。様々な例は、様々な手順またはコンポーネントを、必要に応じて、省略、代用、または追加し得る。たとえば、説明された方法は、説明されたものとは異なる順序で実行され得、様々なステップが、追加、省略、または組み合わされ得る。さらに、いくつかの例に関して説明された特徴が、他の例においても組み合わされ得る。

[0038]図１は、本開示の様々な態様に従う、物のインターネット（ＩｏＴ）のセルラ通信における開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するワイヤレス通信システム１００の例を例示する。システム１００は、基地局１０５、少なくとも１つのＵＥ１１５、およびコアネットワーク１３０を含む。コアネットワーク１３０は、ユーザ認証、アクセス認証、トラッキング、インターネットプロトコル（ＩＰ）接続（connectivity）、および他のアクセス、ルーティング、またはモビリティ機能を提供し得る。基地局１０５は、バックホールリンク１３２（たとえば、Ｓ１等）を通してコアネットワーク１３０とインターフェースする。基地局１０５は、ＵＥｓ１１５との通信のために無線コンフィギュレーションおよびスケジューリングを実行し得るか、または、基地局コントローラ（図示せず）の制御下で動作し得る。様々な例において、基地局１０５は、バックホールリンク１３４（たとえば、Ｘ１等）を介して互いに、直接的または間接的に（たとえば、コアネットワーク１３０を通して）のいずれかで通信し得、それは、ワイヤードまたはワイヤレス通信リンクであり得る。

[0039]基地局１０５は、１つまたは複数の基地局アンテナを介してＵＥｓ１１５とワイヤレスに通信し得る。基地局１０５の各々は、各々の地理的カバレッジエリア１１０のための通信カバレッジを提供し得る。いくつかの例では、基地局１０５は、基地トランシーバ局、無線基地局、アクセスポイント、無線トランシーバ、ノードＢ、ｅノードＢ（ｅＮＢ）、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、または他のいくつかの適切な用語として称され得る。基地局１０５のための地理的カバレッジエリア１１０は、カバレッジエリアの一部のみを構築するセクタに分割され得る（図示せず）。ワイヤレス通信システム１００は、異なるタイプの基地局１０５（たとえば、マクロおよび／またはスモールセル基地局）を含み得る。異なる技術のために、オーバラップする地理的カバレッジエリア１１０が存在し得る。

[0040]いくつかの例では、ワイヤレス通信システム１００は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）ネットワークである。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａネットワークでは、エボルブドノードＢ（ｅＮＢ）という用語は、一般に、基地局１０５を説明するために使用され得る一方、ＵＥという用語は、一般に、ＵＥｓ１１５を説明するために使用され得る。ワイヤレス通信システム１００は、異なるタイプのｅＮＢｓが、様々な地理的領域のためのカバレッジを提供するヘテロジニアスな（heterogeneous）ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａネットワークであり得る。たとえば、各ｅＮＢまたは基地局１０５は、マクロセル、スモールセル、および／または、他のタイプのセルのための通信カバレッジを提供し得る。「セル」という用語は、コンテキストに依存して、基地局、基地局に関連付けられたキャリアまたはコンポーネントキャリア、あるいは、キャリアまたは基地局のカバレッジエリア（たとえば、セクタ等）を説明するために使用され得る３ＧＰＰ（登録商標）用語である。

[0041]マクロセルは一般に、比較的大きな地理的エリア（たとえば、半径数キロメートル）をカバーし、ネットワークプロバイダとのサービス加入を有するＵＥｓ１１５による無制限のアクセスを許可し得る。スモールセルは、マクロセルと比較して低電力の基地局（a lower-powered base station）であり、マクロセルと同じまたは異なる（たとえば、ライセンスされた、ライセンスされていない（unlicensed）、等といった）周波数帯域において動作し得る。スモールセルは、様々な例に従って、ピコセル、フェムトセル、およびマイクロセルを含み得る。ピコセルは、たとえば、小さな地理的エリアをカバーし得、ネットワークプロバイダとのサービス加入を有するＵＥｓ１１５による無制限のアクセスを許可し得る。フェムトセルもまた、小さな地理的エリア（たとえば、自宅）をカバーし得、フェムトセルとの関係を有するＵＥｓ１１５（たとえば、クローズされた加入者グループ（ＣＳＧ）におけるＵＥｓ１１５、自宅にいるユーザのためのＵＥｓ１１５等）による制限されたアクセスを提供し得る。マクロセルのためのｅＮＢは、マクロｅＮＢと称され得る。スモールセルのためのｅＮＢは、スモールセルｅＮＢ、ピコｅＮＢ、フェムトｅＮＢ、またはホームｅＮＢと称され得る。ｅＮＢは、１つまたは複数（たとえば２、３、４等）のセル（たとえば、コンポーネントキャリア）をサポートし得る。

[0042]ワイヤレス通信システム１００は、同期または非同期動作をサポートし得る。同期動作の場合、基地局１０５は、同様のフレームタイミングを有し得、異なる基地局１０５からの送信は、時間においてほぼアラインされ（aligned）得る。非同期動作の場合、基地局１０５は、異なるフレームタイミングを有し得、異なる基地局１０５からの送信は、時間においてアラインされないことがある。本明細書において説明された技法は、同期または非同期動作のいずれかのために使用され得る。

[0043]開示された様々な例のうちのいくつかを適応させ得る通信ネットワークは、階層状の（layered）プロトコルスタックに従って動作するパケットベースのネットワークであり得る。ユーザプレーンでは、ベアラまたはパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ：packet data convergence protocol）レイヤにおける通信は、ＩＰベースであり得る。無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤは、論理チャネルを介して通信するために、パケットセグメント化および再アセンブリを実行し得る。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤは、優先度ハンドリング（priority handling）と、論理チャネルのトランスポートチャネルへの多重化とを実行し得る。ＭＡＣレイヤはまた、リンク効率を向上させるため、ＭＡＣレイヤにおける再送信を提供するために、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）を使用し得る。制御プレーンでは、無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコルレイヤは、ＵＥ１１５と基地局１０５との間のＲＲＣ接続の確立、設定（configuration）、および維持を提供し得る。ＲＲＣプロトコルレイヤはまた、ユーザプレーンデータのための無線ベアラのコアネットワーク１３０サポートのために使用され得る。物理（ＰＨＹ）レイヤでは、トランスポートチャネルが、物理チャネルにマッピングされ得る。

[0044]ＵＥｓ１１５は、ワイヤレス通信システム１００の全体にわたって分布され得、各ＵＥ１１５は、固定式またはモバイルであり得る。ＵＥ１１５はまた、モバイル局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、遠隔ユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、遠隔デバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、遠隔端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または他のいくつかの適切な用語を含み得るか、または、当業者によってこのように称され得る。ＵＥ１１５は、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局等であり得る。ＵＥは、マクロｅＮＢｓ、スモールセルｅＮＢｓ、リレー基地局等を含む様々なタイプの基地局およびネットワーク機器と通信することができ得る。

[0045]ワイヤレス通信システム１００では、いくつかのＵＥｓは、自動化された通信を提供し得る。自動化されたワイヤレスデバイスは、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）通信またはマシンタイプ通信（ＭＴＣ）をインプリメントするものを含み得る。Ｍ２Ｍおよび／またはＭＴＣは、デバイスが、人間の介在なしに、互いにまたは基地局と通信することを可能にするデータ通信技術を称し得る。たとえば、Ｍ２Ｍおよび／またはＭＴＣは、情報を測定またはキャプチャし、この情報を活用、または、プログラムまたはアプリケーションとインタラクトする人間へこの情報を提示することができる中央サーバまたはアプリケーションプログラムへこの情報を中継するための、センサまたはメータを統合するデバイスからの通信を称し得る。いくつかのＵＥｓ１１５は、情報を収集、または、自動化されたマシンの挙動（behavior）を可能にするように設計されたようなＭＴＣデバイスであり得る。ＭＴＣデバイスのためのアプリケーションの例は、スマートメータリング（smart metering）、インベントリモニタリング（inventory monitoring）、水位モニタリング、機器モニタリング、ヘルスケアモニタリング、野生生物モニタリング、天候および地質学イベントモニタリング、フリート管理およびトラッキング（fleet management and tracking）、遠隔セキュリティセンシング、物理アクセス制御、および、トランザクションベースのビジネス課金（charging）を含む。ＭＴＣデバイスは、低減されたピークレートで、半複信（half-duplex）（１方向）の通信を使用して動作し得る。ＭＴＣデバイスはまた、アクティブな通信に従事していないとき、節電「ディープスリープ」モードに入るように構成され得る。Ｍ２ＭまたはＭＴＣデバイスであるワイヤレス通信システム１００におけるＵＥｓ１１５はまた、ＩｏＴの一部でもあり得る。よって、ワイヤレス通信システム１００はまた、ＩｏＴシステムを含み得るか、またはＩｏＴシステムの一部であり得る。

[0046]ワイヤレス通信システム１００に示される通信リンク１２５は、ＵＥ１１５から基地局１０５へのアップリンク（ＵＬ）送信、および／または、基地局１０５からＵＥ１１５へのダウンリンク（ＤＬ）送信を含み得る。ダウンリンク送信はまた、順方向リンク送信とも呼ばれ得る一方、アップリンク送信はまた、逆方向リンク送信とも呼ばれ得る。各通信リンク１２５は、１つまたは複数のキャリアを含み得、ここで、各キャリアは、上述した様々な無線技術に従って変調された複数のサブキャリアから構成される信号（たとえば、異なる周波数の波形信号）であり得る。変調された各信号は、異なるサブキャリア上で送信され得、制御情報（たとえば、基準信号、制御チャネル等）、オーバヘッド情報、ユーザデータ等を搬送し得る。通信リンク１２５は、（たとえば、ペアスペクトルリソースを使用する）周波数分割複信（ＦＤＤ）、または（たとえば、非ペアスペクトルリソースを使用する）時分割複信（ＴＤＤ）動作を使用して双方向通信を送信し得る。フレーム構造は、ＦＤＤ（たとえば、フレーム構造タイプ１）およびＴＤＤ（たとえば、フレーム構造タイプ２）のために定義され得る。

[0047]システム１００のいくつかの実施形態では、基地局１０５および／またはＵＥｓ１１５は、基地局１０５とＵＥｓ１１５との間の通信品質および信頼性を向上させるために、アンテナダイバーシティスキームを適用するための複数のアンテナを含み得る。これに加えて、または、この代わりに、基地局１０５および／またはＵＥｓ１１５は、同じまたは異なるコード化されたデータを搬送する複数の空間レイヤ（spatial layers）を送信するために、マルチパス環境を活用し得る多入力多出力（ＭＩＭＯ）技法を採用し得る。

[0048]ワイヤレス通信システム１００は、複数のセルまたはキャリアにおける動作、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）またはマルチキャリア動作と称され得る特徴をサポートし得る。キャリアはまた、コンポーネントキャリア（ＣＣ）、レイヤ、チャネル等とも称され得る。「キャリア」、「コンポーネントキャリア」、「セル」、および「チャネル」という用語は、本明細書において相互置換可能に使用され得る。ＵＥ１１５は、キャリアアグリゲーションのために、複数のダウンリンクＣＣｓと、１つまたは複数のアップリンクＣＣｓとを用いて構成され得る。キャリアアグリゲーションは、ＦＤＤおよびＴＤＤコンポーネントキャリアの両方と共に使用され得る。

[0049]いくつかの例では、ワイヤレス通信システム１００は、ダウンリンク送信において直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を、アップリンク送信においてシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）を利用し得る。ＯＦＤＭＡおよびＳＣ−ＦＤＭＡは、複数（Ｋ個）の直交サブキャリアへシステム帯域幅を区分し、それは、トーンまたはビン（bins）とも一般に称される。各サブキャリアは、データを用いて変調され得る。隣接するサブキャリア間の間隔は固定され得、サブキャリアの総数（Ｋ個）は、システム帯域幅に依存し得る。たとえば、Ｋは、１．４、３、５、１０、１５、または２０メガヘルツ（ＭＨｚ）の対応するシステム帯域幅（ガード帯域を備えた）各々のために、１５キロヘルツ（ＫＨｚ）のサブキャリア間隔を有する７２、１８０、３００、６００、９００、または１２００に等しくなり得る。システム帯域幅はまた、サブ帯域へ区分され得る。たとえば、サブ帯域は、１．０８ＭＨｚをカバーし得、１、２、４、８、または１６のサブ帯域が存在し得る。

[0050]いくつかのケースでは、ＵＥ１１５は、開ループタイミング同期を採用し得、それは、電力を節約し得る。たとえば、ＵＥ１１５は、初期アクセス手順に基づいて、基地局１０５との接続を確立し得る。この後、初期アクセス手順中、閉ループタイミング同期を確立する代わりに、ＵＥ１１５は、開ループタイミング同期を使用して基地局１０５との通信を続けることを可能とされ得る。たとえば、初期アクセス手順後、ＵＥ１１５は、基地局１０５からダウンリンク信号を受信し得る。ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を含み得、さらに、第１のサイクリックプレフィクスを含み得る。それに加えて、ＵＥ１１５は、アップリンク信号を基地局１０５へ送信し得、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり得る。アップリンク信号が基地局に到着する間の時間のウィンドウは、開ループタイミング同期の使用によって著しく変動し得るので、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し得る。特に、第２のサイクリックプレフィクスは、以下により詳細に説明されるように、第１のサイクリックプレフィクスよりも長くなり得る。

[0051]図２は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するワイヤレス通信サブシステム２００の例を例示する。ワイヤレス通信サブシステム２００は、ＵＥ１１５−ａ−１およびＵＥ１１５−ａ−２を含み得、それらは、図１を参照して上述したＵＥｓ１１５の例であり得る。ワイヤレス通信サブシステム２００はまた、基地局１０５−ａ−１を含み得、それは、図１を参照して上述した基地局１０５の例であり得る。ＵＥ１１５−ａ−１およびＵＥ１１５−ａ−２は、通信リンク１２５−ａ−１および通信リンク１２５−ａ−２を各々経由して基地局１０５−ａ−１と通信し得る。図１を参照して上述したように、通信リンク１２５−ａ−１および通信リンク１２５−ａ−２は、アップリンクおよびダウンリンク通信を備え得る。

[0052]閉ループタイミングスキームでは、基地局１０５は、ある時間のウィンドウ内でアップリンクが到着するように、ＵＥ１１５からのアップリンク送信を同期させ得る。たとえば、基地局１０５は、往復遅延（たとえば、基地局１０５とＵＥ１１５との間を信号が伝搬するのに要する時間）をカバーするために、ＵＥ１１５へタイミングアドバンス（a timing advance）を送り得る。タイミングアドバンスは、ＵＥ１１５から送られた信号に基づいて決定され得る。この追加の信号およびタイミングアドバンスの確立は、低頻度で少量のデータ送信になる傾向のあるＩｏＴデバイスのための不必要かつ費用さえもかさむオーバヘッド（unnecessary and even costly overhead）を表し得る。

[0053]それに加えて、いくつかの事例では、異なるＵＥｓ１１５は、異なる往復遅延を経験し得る。たとえば、ＵＥ１１５−ａ−２と基地局１０５−ａ−１との間の距離は、ＵＥ１１５−ａ−１と基地局１０５−ａ−１との間の距離よりもより遠方であり得る。このようなシナリオでは、通信リンク１２５−ａ−２は、通信リンク１２５−ａ−１と比較して、より長い送信経路を有し得る。したがって、通信リンク１２５−ａ−２は、通信リンク１２５−ａ−１よりも長い往復遅延を経験し得る。よって、ＵＥ１１５−ａ−１からのアップリンクは、ＵＥ１１５−ａ−２からのアップリンクとは異なる時間において基地局１０５−ａ−１において受信され得、それは、低減された信号受信という結果になり得る。したがって、通信サブシステム２００は、信号受信を改善し得、電力リソースを節約し得る開ループタイミングをインプリメントし得る。

[0054]たとえば、ＵＥ１１５−ａ−１は、初期アクセス手順に基づいて、基地局１０５−ａ−１との接続を確立し得る。初期アクセス手順は、ＵＥ１１５−ａ−１が、システム情報ブロック（ＳＩＢ）を復号することと、ＳＩＢに基づいて、基地局１０５−ａ−１へランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）プリアンブルを送信することと、を含み得る。たとえば、ＲＡＣＨプリアンブルは、６４のあらかじめ決定されたシーケンスのセットからランダムに選択され得る。これは、基地局１０５−ａ−１が、システムへのアクセスを同時に試みている複数のＵＥｓ１１５を区別することを可能にし得る。基地局１０５−ａ−１は、ＵＬリソース許可（grant）およびテンポラリセル無線ネットワークテンポラリ識別情報（a temporary cell radio network temporary identity）（Ｃ−ＲＮＴＩ）を提供するランダムアクセス応答で応答し得る。閉ループシステムでは、ランダムアクセス応答は、タイミングアドバンスをも含み得る。しかしながら、タイミングアドバンスは、開ループタイミングシステムにおいて使用されない。

[0055]初期ランダムアクセス手順後、ＵＥ１１５−ａ−１は、基地局１０５−ａ−１からダウンリンク信号を受信し得る。いくつかの例では、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を含み得る。それに加えて、ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを含み得る。ＵＥ１１５−ａ−１は、受信されるダウンリンク信号の到着時間を推定し得る。ＵＥ１１５−ａ−１は、受信されるダウンリンク信号の推定された到着時間に基づいて、基地局１０５−ａ−１へのアップリンク信号のための送信シンボル時間を決定し得る。送信シンボル時間を使用して、ＵＥ１１５−ａ−１は、基地局１０５−ａ−１へのアップリンク信号の送信中に使用される第２のサイクリックプレフィクスを調節し得る。アップリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり得、第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し得る。

[0056]図３Ａは、本開示の様々な態様に従う、開ループタイミングシステムにおいて使用され得るアップリンク信号送信３００の例を例示する。図１または図２を参照して上述されるように、アップリンク信号送信３００は、ＵＥ１１５によって通信リンク１２５を介してなされ得る基地局１０５への送信の例であり得る。いくつかの実施形態では、アップリンク信号送信３００は、データペイロードトラフィックを含み得る。

[0057]たとえば、アップリンク信号送信３００は、２つの部分、すなわち、サイクリックプレフィクス３０５およびペイロード３１０を含む複数のシンボルを備え得る。サイクリックプレフィクス３０５は、マルチパスの影響（effects）を緩和するために使用され得る。たとえば、マルチパスシナリオでは、ＵＥ１１５からのアップリンクは、いくつかの異なる送信経路から、基地局１０５において受信され得る。このような事例では、アップリンクは、遅延広がり（delay spread）を経験し得、指定された受信時間内で基地局１０５によって完全に受信されないこともあり得る。この遅延を補償するために、遅延広がりに関わらず、信号の全体が復元され得るように、各シンボルの一部が、その各々のシンボルの先頭（beginning）（たとえば、サイクリックプレフィクス）へ追加され得る。開ループタイミングでは、アップリンク信号送信３００は、往復遅延のみならず、遅延広がりをもカバーするためにサイクリックプレフィクス３０５が十分長くなるように構成され得る。

[0058]図３Ｂは、本開示の様々な態様に従う、開ループタイミングシステムにおいて使用され得るダウンリンク信号送信３０２の例を例示する。ダウンリンク信号送信３０２は、図１または図２を参照して上述したように、基地局１０５によって、通信リンク１２５を介してなされ得るＵＥ１１５への送信の例であり得る。

[0059]ダウンリンク信号送信３０２は、２つの部分、すなわち、サイクリックプレフィクス３１５およびペイロード３２０を含む複数のシンボルを備え得る。開ループタイミングでは、ＵＥ１１５は、任意の時間においてダウンリンク送信を受信し得る。よって、サイクリックプレフィクス３１５の長さは、往復遅延をカバーする必要がないことがあり、比較的短くなり得る。言い換えれば、開ループタイミングは、ＵＥ１１５が、任意の時間においてダウンリンク送信を受信することを可能にし得、基地局１０５は、ある受信時間に従って、アップリンク送信を受信し得る。よって、（図３Ａの）アップリンクサイクリックプレフィクス３０５の長さは、ダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５の長さとは異なり得る。いくつかの事例では、アップリンクサイクリックプレフィクス３０５の長さは、ダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５の長さよりも長くなり得る。たとえば、アップリンクサイクリックプレフィクス３０５の長さは、ダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５の少なくとも２倍の長さであり得る。

[0060]いくつかの事例では、アップリンク信号のサブキャリア間隔は、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔とは異なり得る。送信シンボル時間は、サブキャリア間隔の関数であり、よって、アップリンクのサブキャリア間隔を変化させることは、アップリンクシンボルの送信シンボル時間を変化させ得る。たとえば、サブキャリア間隔と送信シンボル時間との間の逆の関係により、より大きなサブキャリア間隔は、より短い送信シンボル時間という結果になり得る。したがって、より短いダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５（送信シンボル時間もまた、より小さくなり得ることを意味する）を利用するダウンリンク信号送信３０２では、より大きなサブキャリア間隔が使用され得る。逆に、より長いアップリンクサイクリックプレフィクス３０５（送信シンボル時間もまた、より長くなり得ることを意味する）を利用するアップリンク信号送信３００では、より小さなサブキャリア間隔が使用され得る。したがって、いくつかの実施形態では、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、アップリンク信号のサブキャリア間隔よりも、大きくなり得る。この例、または、他の例において、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、アップリンク信号のサブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさであり得る。

[0061]図４は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するためのプロセスフロー図４００の例を例示する。プロセスフロー図４００は、ＵＥ１１５−ｂを含み得、それは、図１または図２を参照して上述したＵＥ１１５の例であり得る。プロセスフロー図４００はまた、基地局１０５−ｂを含み得、それは、図１または図２を参照して上述した基地局１０５の例であり得る。

[0062]ＵＥ１１５−ｂは、初期アクセス手順４０５に基づいて、基地局１０５−ｂとの接続を確立し得る。上記で説明したように、初期アクセス手順４０５は、ＵＥ１１５−ｂから基地局１０５−ｂへのＲＡＣＨ信号の送信を含み得る。初期アクセス手順４０５が完了した後、ＵＥ１１５−ｂは、基地局１０５−ｂからダウンリンク信号４１０を受信し得る。ダウンリンク信号４１０は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を含み得、第１のサイクリックプレフィクス３１５−ａをも含み得る。ダウンリンク信号４１０およびダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５−ａは、図３Ｂを参照して説明されるように、ダウンリンク信号送信３０２およびダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５各々の態様であり得る。図３Ａおよび図３Ｂに関して上述したように、ダウンリンクサイクリックプレフィクス３１５−ａは、ペイロード３２０−ａと比較して相対的に短くなり得る。

[0063]ＵＥ１１５−ｂはまた、アップリンク信号４１５を基地局１０５−ｂへ送信し得、ここにおいて、アップリンク信号４１５は、第２のサイクリックプレフィクス３０５−ａを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり得、第２のサイクリックプレフィクス３０５−ａは、第１のサイクリックプレフィクス３１５−ａとは異なる長さを有する。アップリンク信号４１５およびサイクリックプレフィクス３０５−ａは、図３Ａを参照して上述したように、アップリンク信号送信３００およびアップリンクサイクリックプレフィクス３０５の態様であり得る。いくつかの例では、ダウンリンク信号４１０のサブキャリア間隔は、アップリンク信号４１５のサブキャリア間隔と異なる。いくつかの例では、アップリンク信号は、ペイロード３１０−ａのようなペイロードデータトラフィックを含む。

[0064]いくつかの例において、ＵＥ１１５−ｂは、受信されるダウンリンク信号４１０の到着時間を推定し得る。ＵＥ１１５−ｂは、受信されるダウンリンク信号４１０の推定された到着時間に基づいて、基地局１０５−ｂへのアップリンク信号４１５のための送信シンボル時間を決定し得る。いくつかの例では、第２のサイクリックプレフィクス３０５−ａの長さは、第１のサイクリックプレフィクス３１５−ａの長さよりも長い（たとえば、第２のサイクリックプレフィクス３０５−ａの長さは、第１のサイクリックプレフィクス３１５−ａの少なくとも２倍の長さであり得る）。この例、または、他の例では、ダウンリンク信号４１０のサブキャリア間隔は、アップリンク信号４１５のサブキャリア間隔よりも大きくなり得る。いくつかの実施形態では、ダウンリンク信号４１０のサブキャリア間隔は、アップリンク信号４１５のサブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさである。

[0065]いくつかの事例では、ＵＥ１１５−ｂは、基地局１０５−ｂへのアップリンク信号４１５の送信のためのリソースの割当を受信し得る。これらの事例では、アップリンク信号４１５の送信は、拡張サイクリックプレフィクス３０５−ａを含むアップリンクシンボル上で第１のデータの送信を送信することを含み得、ここで、サイクリックプレフィクス３０５−ａは、アップリンク信号４１５を送信するために割り当てられたリソースの少なくとも半分を含み得る。ＵＥ１１５は、ＵＥ１１５−ｂと基地局１０５−ｂとの間の通信のための往復遅延を考慮するためにアップリンク信号４１５を同期させ得る。いくつかの実施形態では、ＵＥ１１５−ｂは、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）手順に基づいてネットワークとデータを交換し得る。

[0066]図５は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するように構成されたＵＥ１１５−ｃのブロック図５００を示す。ＵＥ１１５−ｃは、図１〜図４を参照して説明されたＵＥ１１５の態様の例であり得る。ＵＥ１１５−ｃは、受信機５０５、通信管理モジュール５１０、および／または、送信機５１５を含み得る。ＵＥ１１５−ｃはまた、プロセッサを含み得る。これらのコンポーネントの各々は、互いに通信し得る。

[0067]受信機５０５は、パケット、ユーザデータ、および／または、様々な情報チャネルに関連付けられた制御情報（たとえば、制御チャネル、データチャネル、セルラＩｏＴ通信における開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスに関する情報等）のような情報を受信し得る。情報は、通信管理モジュール５１０、およびＵＥ１１５−ｃの他のコンポーネントへ渡され得る。

[0068]通信管理モジュール５１０は、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続の確立を容易にし得る。それに加えて、通信管理モジュール５１０は、受信機５０５と組み合わされて、セルからのダウンリンク信号の受信を容易にし得、ここで、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を含む。ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを含み得る。さらに、通信管理モジュール５１０は、送信機５１５と組み合わされて、セルへのアップリンク信号の送信を容易にし得る。アップリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり得、第２のサイクリックプレフィクスを含み得る。第２のサイクリックプレフィクスは、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し得る。

[0069]送信機５１５は、ＵＥ１１５−ｃの他のコンポーネントから受信された信号を送信し得る。いくつかの実施形態では、送信機５１５は、トランシーバモジュールにおける受信機５０５とコロケートされ（be collocated）得る。送信機５１５は、単一のアンテナを含み得るか、または、それは複数のアンテナを含み得る。

[0070]図６は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するように構成されたＵＥ１１５−ｄのブロック図６００を示す。ＵＥ１１５−ｄは、図１〜図５を参照して説明されたＵＥ１１５の態様の例であり得る。ＵＥ１１５−ｄは、受信機５０５−ａ、通信管理モジュール５１０−ａ、または送信機５１５−ａを含み得る。ＵＥ１１５−ｄはまた、プロセッサを含み得る。これらのコンポーネントの各々は、互いに通信し得る。通信管理モジュール５１０−ａはまた、初期アクセスモジュール６０５、ダウンリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１０、およびアップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５をも含み得る。

[0071]受信機５０５−ａは、通信管理モジュール５１０−ａへ、および、ＵＥ１１５−ｄの他のコンポーネントへ渡され得る情報を受信し得る。受信機５０５−ａは、図５の受信機５０５の例であり得る。通信管理モジュール５１０−ａは、図５を参照して上述され、以下にさらに説明される動作を実行し得る。送信機５１５−ａは、通信管理モジュール５１０−ａを含む、ＵＥ１１５−ｄの他のコンポーネントから受信した信号を送信し得る。送信機５１５−ａは、図５の送信機５１５の例であり得る。

[0072]通信管理モジュール５１０−ａの初期アクセスモジュール６０５は、図２〜図４を参照して上述したような初期アクセス手順に基づいて、セルとの接続の確立を容易にし得る。たとえば、初期アクセスモジュール６０５は、セルへのＲＡＣＨの送信を生成し調整し（coordinate）得る。ＲＡＣＨに応じて、初期アクセスモジュール６０５は、セルへのアップリンク信号の送信のためのリソースの割当を、セルから受信し得る。ＵＥ１１５−ｄは、セルとのそれの通信において開ループタイミングを使用し得るので、セルは、ＵＥ１１５−ｄへタイミングアドバンスを送信しないことがある。よって、セルとのこの初期アクセスにおいて、初期アクセスモジュール６０５はまた、セルとの開ループタイミングの使用を調整し得る。

[0073]ダウンリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１０は、セルからダウンリンク信号を受信するか、または、この受信を調整し得る。ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を含み得る。ダウンリンク信号はさらに、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスを含み得る。

[0074]アップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５は、セルへアップリンク信号を送信するか、または、この送信を調整し得る。アップリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり得、第２のサイクリックプレフィクスを有し得る。第２のサイクリックプレフィクスは、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し得る。いくつかの例では、第２のサイクリックプレフィクスの長さは、第１のサイクリックプレフィクスの長さよりも長くなり得る。いくつかの例では、第２のサイクリックプレフィクスの長さは、第１のサイクリックプレフィクスの少なくとも２倍の長さであり得る。さらに、いくつかの例では、アップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５によって調整されたアップリンク信号は、ペイロードデータトラフィックを含み得る。いくつかの例では、アップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５は、アップリンク信号の送信のために割り当てられたリソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上での第１のデータの送信を調整し得る。

[0075]図７は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信における開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスの使用のために構成された通信管理モジュール５１０−ｂのブロック図７００を示す。通信管理モジュール５１０−ｂは、図５または図６を参照して説明された通信管理モジュール５１０の態様の例であり得る。通信管理モジュール５１０−ｂは、初期アクセスモジュール６０５−ａ、ダウンリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１０−ａ、およびアップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５−ａを含み得る。これらのモジュールの各々は、図６を参照して上述した機能を実行し得る。通信管理モジュール５１０−ｂはまた、開ループタイミング制御モジュール７０５、およびサブキャリア間隔モジュール７１０を含み得る。

[0076]開ループタイミング制御モジュール７０５は、図２〜図４を参照して上述されるような受信されるダウンリンク信号の到着時間を推定し得る。開ループタイミング制御モジュール７０５はまた、受信されるダウンリンク信号の推定された到着時間に基づいて、セルへのアップリンク信号のための送信シンボル時間を決定し得る。開ループタイミング制御モジュール７０５はまた、ＵＥ１１５とセルとの間の通信のための往復遅延を考慮するために、アップリンク信号を同期させ得る。

[0077]サブキャリア間隔モジュール７１０は、図２〜図４を参照して上述したように、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔が、アップリンク信号のサブキャリア間隔よりも大きくなり得るように構成され得る。いくつかの例では、ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、アップリンク信号のサブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさであり得る。

[0078]図８は、本開示の様々な態様に従って、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するように構成されたＵＥ１１５−ｅを含むシステム８００の図を示す。システム８００は、ＵＥ１１５−ｅを含み得、それは、図１〜図７を参照して上述したＵＥ１１５の例であり得る。ＵＥ１１５−ｅは、通信管理モジュール８１０を含み得、それは、図５〜図７を参照して上述した通信管理モジュール５１０の例であり得る。ＵＥ１１５−ｅはまた、ＭＴＣモジュール８２５を含み得る。ＭＴＣモジュール８２５は、以下により詳細に説明されるように、ＭＴＣ手順に基づいてネットワークとデータを交換し得る。ＵＥ１１５−ｅはまた、通信を送信するためのコンポーネントと、通信を受信するためのコンポーネントとを含む双方向音声およびデータ通信のためのコンポーネントを含み得る。たとえば、ＵＥ１１５−ｅは、ＵＥ１１５−ｆおよび／または基地局１０５−ｃと双方向で通信し得る。

[0079]ＭＴＣモジュール８２５は、図２〜図４を参照して上述したように、ＭＴＣ手順に基づいてネットワークとデータを交換し得る。それに加えて、ＭＴＣモジュール８２５は、ＵＥ１１５−ｅが、ダウンリンクメッセージを復調するために、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を、アップリンク変調のために、ガウシアンミニマムシフトキーイング（ＧＭＳＫ）とシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）との組合せを、利用することを支援し得る。アップリンク変調プロセスは、Ｍポイント離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いてシンボルベクトルを生成することと、周波数領域ガウシアンフィルタを用いてシンボルベクトルをフィルタリングすることと、逆ＤＦＴを利用して、フィルタリングされたシンボルベクトルから、サンプルベクトルを生成することと、ＧＭＳＫを利用してサンプルベクトルを変調することと、を含み得る。いくつかのケースでは、アップリンク変調は、基地局から受信された狭帯域リソース割当に基づき得る。

[0080]ＭＴＣ手順の他の例では、ＵＥ１１５−ｅは、ＵＥへ事前に知られ、ローカル領域内のセルのグループに共通である波形を使用して、セルと同期し得る。ＵＥは、次いで、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）時間を決定し得る。ＵＥ１１５−ｅは、ＰＢＣＨを受信し得、セルのための物理レイヤＩＤと、アップリンク送信のための周波数とを決定するためにそれを使用し得る。ＰＢＣＨはまた、チャネルコンフィギュレーションをも示し得、それは、ＵＥ１１５−ｅが、ランダムアクセス手順を実行することを可能にし得る。チャネルコンフィギュレーションは、共有されるトラフィックチャネルの時間および周波数リソースコンフィギュレーションを含み得る。いくつかのケースでは、ＵＥ１１５−ｅは、制御チャネル送信のインデクスに基づいて、データ送信のためのリソースを決定し得る。いくつかのケースでは、制御チャネル送信とデータチャネル送信との間にあらかじめ決定された遅延が存在し得る。ＵＥ１１５−ｅは次いで、遅延の間、低電力状態に入り得る。

[0081]ＭＴＣ手順の他の例では、ＭＴＣモジュール８２５は、基地局１０５−ｃによってＵＥ１１５−ｅへ割り当てられた時間および／または周波数リソースを識別するように構成され得る。この例では、リソース割当は、送信のためにスケジュールされたＰＲＡＣＨ信号のタイプおよびクラスに基づいて配分され得る。たとえば、ＭＴＣモジュール８２５は、ＵＥ１１５−ｅが、規則的にスケジュールされたトラフィックを送信するための第１のリソースのサブセットと、オンデマンドでトラフィックを送信するための第２のリソースのサブセットとを割り当てられることを決定し得る。規則的にスケジュールされたトラフィックは、たとえば、あらかじめ決定された時間インターバル（たとえば、２４時間の時間インターバル）で基地局へレポートされるセンサ測定結果を含み得る。対照的に、オンデマンドトラフィックは、少なくとも１つのレポーティングトリガの検出（たとえば、ＵＥ１１５−ｅにおける異常の検知）に基づいて開始される即興的な送信を含み得る。

[0082]ＭＴＣ手順の他の例では、ＵＥ１１５−ｅは、サービングセルとの接続を確立するために初期アクセス手順を実行し得る。ＵＥ１１５−ｅは、次いで、不連続送信（ＤＴＸ）サイクルおよびアクノレッジメントスケジュールを含む規則的な送信スケジュールを、サービングセルと調整し得る。ＵＥ１１５−ｅは、低電力モードに入り得、ＤＴＸサイクルのスリープインターバル中、いずれの送信をも控え得る。ＵＥ１１５−ｅは次いで、ウェイクアップし得、別のアクセス手順を実行することなく、スリープインターバル後、サービングセルへメッセージを送信し得る。ＵＥ１１５−ｅは、規則的な送信スケジュールによってカバーされていない時間において送信するための別のアクセス手順を実行し得る。たとえば、メッセージに対するアクノレッジメント（ＡＣＫ）が、受信されていない場合、ＵＥ１１５−ｅは、再送信のための別のアクセス手順を実行し得る。

[0083]ＭＴＣ手順の他の例では、ＭＴＣモジュール８２５は、後続する第２の通信セッションのための電力およびタイミング制御情報を決定するために、基地局との第１の通信セッションから、記憶された制御情報を使用することを容易にし得る。具体的には、この例において、ＭＴＣモジュール８２５は、基地局１０５−ｃとの第１の通信セッションを確立し得、アップリンク送信に関連付けられた送信信号シンボルタイミングおよび／または電力制御レベルを調節する際にＵＥ１１５−ｅを支援するために、第１の通信セッション中、基地局１０５−ｃから閉ループ制御情報を受信し得る。このような事例では、ＭＴＣモジュール８２５は、第１の通信セッション中、閉ループ制御情報から導出された送信電力およびシンボルタイミング情報をメモリ８１５に記憶することを容易にし得る。続いて、ＭＴＣモジュール８２５は、基地局１０５−ｃとの第２の通信セッションを確立するための送信信号電力および／またはシンボルタイミングを決定するために、第１の通信セッションからの、記憶された閉ループ制御情報を利用し得る。

[0084]ＵＥ１１５−ｅはまた、プロセッサモジュール８０５、（ソフトウェア（ＳＷ）８２０を含む）メモリ８１５、トランシーバモジュール８３５、および（１つまたは複数の）アンテナ８４０を含み得る。これらの各々は、（たとえば、バス８４５を介して）互いに、直接的または間接的に通信し得る。トランシーバモジュール８３５は、上述したように、１つまたは複数のネットワークと、（１つまたは複数の）アンテナ８４０および／またはワイヤードまたはワイヤレスリンクを介して、双方向に通信し得る。たとえば、トランシーバモジュール８３５は、基地局１０５および／または別のＵＥ１１５と双方向に通信し得る。トランシーバモジュール８３５は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のために（１つまたは複数の）アンテナ８４０へ提供し、（１つまたは複数の）アンテナ８４０から受信されたパケットを復調するためのモデムを含み得る。ＵＥ１１５−ｅは、単一のアンテナ８４０を含み得る一方、ＵＥ１１５−ｅはまた、複数のワイヤレス送信を同時に送信および／または受信することができる複数のアンテナ８４０を有し得る。

[0085]メモリ８１５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読取専用（ＲＯＭ）を含み得る。メモリ８１５は、実行されるとき、プロセッサモジュール８０５に、本明細書において説明された様々な機能（たとえば、セルラＩｏＴ通信における開ループタイミング、および、サイクリックプレフィクスの使用等）を実行させる命令を含むコンピュータ読取可能な、コンピュータ実行可能なソフトウェア／ファームウェアコード８２０を記憶し得る。あるいは、ソフトウェア／ファームウェアコード８２０は、プロセッサモジュール８０５によって直接的に実行可能ではないことがあるが、（たとえば、コンパイルされ実行されるとき）コンピュータに、本明細書において説明された機能を実行させ得る。プロセッサモジュール８０５は、インテリジェントハードウェアデバイス（たとえば、ＡＲＭ（登録商標）ベースのプロセッサ、または、インテル社（登録商標）によって製造されたもの、またはＡＭＤ（登録商標）、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ等のような中央処理装置（ＣＰＵ））を含み得る。

[0086]図９は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための方法９００を例示するフローチャートを示す。方法９００の動作は、ＵＥ１１５、または、図１〜図８を参照して説明されたようなそれのコンポーネントによってインプリメントされ得る。たとえば、方法９００の動作は、図５〜図９を参照して説明されたように通信管理モジュール５１０によって実行され得る。いくつかの例では、ＵＥ１１５は、以下に説明された機能を実行するために、ＵＥ１１５の機能的要素を制御するためのコードのセットを実行し得る。これに加えて、または、この代わりに、ＵＥ１１５は、特別目的ハードウェアを使用して、以下に説明された機能の態様を実行し得る。

[0087]ブロック９０５では、ＵＥ１１５は、図２〜図４を参照して上述した初期アクセス手順に基づいて、セルとの接続を確立し得る。いくつかの例では、ブロック９０５の動作は、図６を参照して上述したような初期アクセスモジュール６０５によって実行され得る。

[0088]ブロック９１０では、ＵＥ１１５は、セルからダウンリンク信号を受信し得、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスを備える。いくつかの例では、ブロック９１０の動作は、図６を参照して上述したように、ダウンリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１０によって実行され得る。

[0089]ブロック９１５では、ＵＥ１１５は、セルへアップリンク信号を送信し得、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有する。いくつかの例において、ブロック９１５の動作は、図６を参照して上述したように、アップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５によって実行され得る。

[0090]図１０は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための方法１０００を例示するフローチャートを示す。方法１０００の動作は、図１〜図８を参照して上述したように、ＵＥ１１５またはそれのコンポーネントによってインプリメントされ得る。たとえば、方法１０００の動作は、図５〜図９を参照して上述したように、通信管理モジュール５１０によって実行され得る。いくつかの例では、ＵＥ１１５は、以下に説明された機能を実行するために、ＵＥ１１５の機能的要素を制御するためのコードのセットを実行し得る。これに加えて、または、この代わりに、ＵＥ１１５は、特別目的ハードウェアを使用して、以下に説明された機能の態様を実行し得る。方法１０００はまた、図９の方法９００の態様を組み込み得る。

[0091]ブロック１００５では、ＵＥ１１５は、図２〜図４を参照して上述したように、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立し得る。いくつかの例では、ブロック１００５の動作は、図６を参照して上述したように、初期アクセスモジュール６０５によって実行され得る。

[0092]ブロック１０１０では、ＵＥ１１５は、セルからダウンリンク信号を受信し得、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスを備える。いくつかの例では、ブロック１０１０の動作は、図６を参照して上述したように、ダウンリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１０によって実行され得る。

[0093]ブロック１０１５では、ＵＥ１１５は、図２〜図４を参照して上述したように、受信されるダウンリンク信号の到着時間を推定し得る。いくつかの例では、ブロック１０１５の動作は、図７を参照して上述したように、開ループタイミング制御モジュール７０５によって実行され得る。

[0094]ブロック１０２０では、ＵＥ１１５は、図２〜図４を参照して上述したように、受信されるダウンリンク信号の推定された到着時間に基づいて、セルへのアップリンク信号のための送信シンボル時間を決定し得る。いくつかの例では、ブロック１０２０の動作は、図７を参照して上述したように、開ループタイミング制御モジュール７０５によって実行され得る。

[0095]ブロック１０２５では、ＵＥ１１５は、セルへアップリンク信号を送信し得、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有する。いくつかの例において、ブロック１０２５の動作は、図６を参照して上述したように、アップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５によって実行され得る。

[0096]図１１は、本開示の様々な態様に従う、セルラＩｏＴ通信において、開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスを使用するための方法１１００を例示するフローチャートを示す。方法１１００の動作は、図１〜図８を参照して上述したように、ＵＥ１１５またはそれのコンポーネントによってインプリメントされ得る。たとえば、方法１１００の動作は、図５〜図９を参照して説明されたような通信管理モジュール５１０によって実行され得る。いくつかの例では、ＵＥ１１５は、以下に説明された機能を実行するために、ＵＥ１１５の機能的要素を制御するためのコードのセットを実行し得る。これに加えて、または、この代わりに、ＵＥ１１５は、特別目的ハードウェアを使用して、以下に説明された機能の態様を実行し得る。方法１１００はまた、図９および図１０の方法９００および方法１０００の態様を組み込み得る。

[0097]ブロック１１０５では、ＵＥ１１５は、図２〜図４を参照して上述したように、初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立し得る。いくつかの例では、ブロック１１０５の動作は、図６を参照して上述したように、初期アクセスモジュール６０５によって実行され得る。

[0098]ブロック１１１０では、ＵＥ１１５は、セルからダウンリンク信号を受信し得、ダウンリンク信号は、ＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号を備え、ダウンリンク信号はさらに、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスを備える。いくつかの例では、ブロック１１１０の動作は、図６を参照して上述したように、ダウンリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１０によって実行され得る。

[0099]ブロック１１１５では、ＵＥ１１５は、図２〜図４を参照して上述したように、セルへのアップリンク信号の送信のためのリソースの割当を受信し得る。いくつかの例では、ブロック１１１５の動作は、図６を参照して上述したように、初期アクセスモジュール６０５によって実行され得る。

[0100]ブロック１１２０では、ＵＥ１１５は、セルへアップリンク信号を送信し得、ここにおいて、アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、第２のサイクリックプレフィクスは、図２〜図４を参照して上述したように、第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有する。いくつかの例において、ブロック１１２０の動作は、図６を参照して上述したように、アップリンクサイクリックプレフィクスモジュール６１５によって実行され得る。

[0101]ブロック１１２０におけるアップリンク信号を送信することはさらに、図２〜図４を参照して上述したようなアップリンク信号の送信のために割り当てられたリソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で第１のデータの送信を送信することを含み得る。

[0102]よって、方法９００、１０００、および１１００は、セルラＩｏＴ通信における開ループタイミングおよびサイクリックプレフィクスの使用を提供し得る。方法９００、１０００、および１１００は、可能な実施形態を説明し、これら動作およびステップは、再調整され得るか、またはそうでなければ、他の実施形態が可能になるように修正され得ることが留意されるべきである。いくつかの例において、方法９００、１０００、および１１００のうちの２つ以上からの態様が、組み合わされ得る。

[0103]添付図面に関連して上述した詳細な説明は、典型的な実施形態を説明し、特許請求の範囲の範囲内でインプリメントされ得る、または、特許請求の範囲の範囲内であるすべての実施形態を表している訳ではない。この説明にわたって使用される「典型的」という用語は、「例、事例、または例示としてサービングする」ことを意味し、「他の実施形態に対して好適」または「有利」であることを意味しない。詳細な説明は、説明された技法の理解を提供する目的のための具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの技法は、これら具体的な詳細なしで実現され得る。いくつかの事例では、周知の構成およびデバイスが、説明された実施形態の概念を不明瞭にすることを回避するために、ブロック図形式で示される。

[0104]情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得る。たとえば、上記説明を通じて参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはこれらの任意の組合せによって表され得る。

[0105]本明細書における開示に関連して説明された様々な例示的なブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたは他のプログラマブルロジックデバイス、離散ゲートまたはトランジスタロジック、離散ハードウェアコンポーネント、または、本明細書において説明された機能を実行するために設計されたこれらの任意の組合せを用いてインプリメントまたは実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替例では、このプロセッサは、任意の従来式のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ（たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または、他の任意のこのようなコンフィギュレーション）としてインプリメントされ得る。

[0106]本明細書において説明された機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せにおいてインプリメントされ得る。プロセッサによって実行されるソフトウェアにおいてインプリメントされる場合、これら機能は、１または複数の命令またはコードとして、コンピュータ読取可能な媒体上に記憶されるか、または、コンピュータ読取可能な媒体を介して送信され得る。他の例および実施形態は、本開示および添付された特許請求の範囲の範囲内である。たとえば、ソフトウェアの性質により、上述した機能は、プロセッサ、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング（hardwiring）、または、これらのうちのいずれかの組合せによって実行されるソフトウェアを使用してインプリメントされ得る。機能をインプリメントする特徴はまた、これら機能の一部が異なる物理的なロケーションにおいてインプリメントされるように分散されることを含む様々な位置において物理的に配置され（located）得る。また、本明細書で使用されるように、特許請求の範囲に含まれる、アイテムのリストにおいて使用されるような「または」（たとえば、「〜のうちの少なくとも１つ」または「〜のうちの１つまたは複数）のようなフレーズによって開始される（prefaced）アイテムのリスト）は、たとえば、［Ａ，Ｂ，またはＣのうちの少なくとも１つ］のリストが、ＡまたはＢまたはＣまたはＡＢまたはＡＣまたはＢＣまたはＡＢＣ（すなわち、ＡとＢとＣ）を意味するように、離接的なリストを示す。

[0107]コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体と、コンピュータプログラムの１つの場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータまたは特別目的コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。例によれば、限定せず、コンピュータ読取可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電子的消去可能なプログラム可能な読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、コンパクトディスク（ＣＤ）ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または、所望されるプログラムコード手段を、命令またはデータ構造の形式で搬送または記憶するために使用され得、汎用または特別目的のコンピュータ、または、汎用または特別目的のプロセッサによってアクセスされ得る他の任意の媒体を備え得る。さらに、いかなる接続も、コンピュータ読取可能な媒体として適切に称される。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または、赤外線、無線およびマイクロ波のようなワイヤレス技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書において使用されるようなｄｉｓｋおよびｄｉｓｃは、ＣＤ、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、および、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクを含み、ｄｉｓｋは、通常、データを磁気的に再生する一方、ｄｉｓｃは、レーザを用いてデータを光学的に再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能な媒体の範囲内に含まれるべきである。

[0108]本開示の前述した説明は、当業者が、本開示を作成または使用することを可能にするために提供される。この開示に対する様々な変形は、当業者に容易に明らかになるであろう。そして、本明細書で定義された一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用され得る。よって、本開示は、本明細書で説明された例および設計に限定されないが、本明細書で開示された原理および新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

[0109]本明細書において説明された技法は、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）、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、および他のシステムのような様々なワイヤレス通信システムのために使用され得る。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡシステムは、ＣＤＭＡ２０００、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）等のような無線技術をインプリメントし得る。ＣＤＭＡ２０００は、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＩＳ−２０００リリース０およびＡは、一般に、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、１Ｘ等と称される。ＩＳ−８５６（ＴＩＡ−８５６）は、一般に、ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ、高レートパケットデータ（ＨＲＰＤ）等と称される。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、およびＣＤＭＡの他の変形を含む。ＴＤＭＡシステムは、たとえばモバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））のような無線技術をインプリメントし得る。ＯＦＤＭＡシステムは、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）、エボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、フラッシュ−ＯＦＤＭ等のような無線技術をインプリメントし得る。ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の新たなリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、およびモバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）は、「第３世代パートナーシップ計画」（３ＧＰＰ）という名称の団体からの文書に説明されている。ＣＤＭＡ２０００およびＵＭＢは、「第３世代パートナーシップ計画２」（３ＧＰＰ２）という名称の団体からの文書に説明されている。本明細書において説明された技法は、上述したシステムおよび無線技術のためのみならず、他のシステムおよび無線技術のためにも使用され得る。しかしながら、上記の説明は、例の目的のためにＬＴＥシステムを説明しており、上記の説明の多くでＬＴＥ専門用語が使用されるが、この技法は、ＬＴＥアプリケーションを超えて適用可能である。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信の方法であって、
初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、
前記セルからダウンリンク信号を受信することと、前記ダウンリンク信号は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を備え、前記ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、
前記セルへアップリンク信号を送信することと、ここにおいて、前記アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、前記第２のサイクリックプレフィクスは、前記第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、
を備える、方法。
［Ｃ２］
前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記アップリンク信号は、ペイロードデータトラフィックを含む、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ４］
前記受信されるダウンリンク信号の到着時間を推定することと、
前記受信されるダウンリンク信号の前記推定された到着時間に基づいて、前記セルへの前記アップリンク信号のための送信シンボル時間を決定することと、
をさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ５］
前記第２のサイクリックプレフィクスの長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの長さよりも長い、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ６］
前記第２のサイクリックプレフィクスの前記長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの前記長さの少なくとも２倍の長さである、Ｃ５に記載の方法。
［Ｃ７］
前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔よりも大きい、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ８］
前記ダウンリンク信号の前記サブキャリア間隔は、前記アップリンク信号の前記サブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさである、Ｃ７に記載の方法。
［Ｃ９］
前記セルへの前記アップリンク信号の前記送信のためのリソースの割当を受信することをさらに備え、
ここにおいて、前記アップリンク信号の前記送信は、前記アップリンク信号の前記送信のために割り当てられた前記リソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信を送信すること、を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１０］
前記ＵＥと前記セルとの間の通信のための往復遅延を考慮するために、前記アップリンク信号を同期させること、をさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１１］
マシンタイプ通信（ＭＴＣ）手順に基づいてネットワークとデータを交換すること、をさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１２］
ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信のための装置であって、
初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立するための手段と、
前記セルからダウンリンク信号を受信するための手段と、前記ダウンリンク信号は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を備え、前記ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、
前記セルへアップリンク信号を送信するための手段と、ここにおいて、前記アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、前記第２のサイクリックプレフィクスは、前記第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、
を備える、装置。
［Ｃ１３］
前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記アップリンク信号は、ペイロードデータトラフィックを含む、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１５］
前記受信されるダウンリンク信号の到着時間を推定するための手段と、
前記受信されるダウンリンク信号の前記推定された到着時間に基づいて、前記セルへの前記アップリンク信号のための送信シンボル時間を決定するための手段と、
をさらに備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１６］
前記第２のサイクリックプレフィクスの長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの長さよりも長い、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１７］
前記第２のサイクリックプレフィクスの前記長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの前記長さの少なくとも２倍の長さである、Ｃ１６に記載の装置。
［Ｃ１８］
前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔よりも大きい、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１９］
前記ダウンリンク信号の前記サブキャリア間隔は、前記アップリンク信号の前記サブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさである、Ｃ１８に記載の装置。
［Ｃ２０］
前記セルへの前記アップリンク信号の前記送信のためのリソースの割当を受信するための手段をさらに備え、
ここにおいて、前記アップリンク信号の送信のための前記手段は、前記アップリンク信号の前記送信のために割り当てられた前記リソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信を送信するための手段、を備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ２１］
前記ＵＥと前記セルとの間の通信のための往復遅延を考慮するために、前記アップリンク信号を同期させるための手段、をさらに備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ２２］
マシンタイプ通信（ＭＴＣ）手順に基づいてネットワークとデータを交換するための手段、をさらに備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ２３］
ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信のための装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサと電気通信するメモリと、
前記メモリに記憶された命令と、
を備え、ここにおいて、前記命令は、
初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、
前記セルからダウンリンク信号を受信することと、前記ダウンリンク信号は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を備え、前記ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、
前記セルへアップリンク信号を送信することと、ここにおいて、前記アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、前記第２のサイクリックプレフィクスは、前記第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、
を行うために前記プロセッサによって実行可能である、装置。
［Ｃ２４］
前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる、Ｃ２３に記載の装置。
［Ｃ２５］
前記命令はさらに、
前記セルへの前記アップリンク信号の前記送信のためのリソースの割当を受信するために前記プロセッサによって実行可能であり、
ここにおいて、前記アップリンク信号を送信するための前記命令は、
前記アップリンク信号の前記送信のために割り当てられた前記リソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信を送信するための命令、を備える、Ｃ２３に記載の装置。
［Ｃ２６］
前記命令はさらに、
前記ＵＥと前記セルとの間の通信のための往復遅延を考慮するために、前記アップリンク信号を同期させるために前記プロセッサによって実行可能である、Ｃ２３に記載の装置。
［Ｃ２７］
ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信のためのコードを記憶する非一時的なコンピュータ読取可能な媒体であって、前記コードは、
初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、
前記セルからダウンリンク信号を受信することと、前記ダウンリンク信号は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を備え、前記ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、
前記セルへアップリンク信号を送信することと、ここにおいて、前記アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、前記第２のサイクリックプレフィクスは、前記第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、
を行うために実行可能な命令を備える、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体。
［Ｃ２８］
前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる、Ｃ２７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能な媒体。
［Ｃ２９］
前記命令はさらに、
前記セルへの前記アップリンク信号の前記送信のためのリソースの割当を受信するために実行可能であり、
ここにおいて、前記アップリンク信号を送信するための前記命令は、
前記アップリンク信号の前記送信のために割り当てられた前記リソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信を送信するための命令、を備える、Ｃ２７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能な媒体。
［Ｃ３０］
前記命令はさらに、
前記ＵＥと前記セルとの間の通信のための往復遅延を考慮するために、前記アップリンク信号を同期させるために実行可能である、Ｃ２７に記載の非一時的なコンピュータ読取可能な媒体。

Claims (15)

1. ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信の方法であって、
   初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立することと、
   前記セルからダウンリンク信号を受信することと、前記ダウンリンク信号は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を備え、前記ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、
   前記ダウンリンク信号を受信したことに応答して、前記セルへのアップリンク信号のための送信シンボル時間を決定することと、
   前記セルへ前記アップリンク信号を送信することと、ここにおいて、前記アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、前記第２のサイクリックプレフィクスは、前記第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、
   を備える、方法。
2. 前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる、請求項１に記載の方法。
3. 前記アップリンク信号は、ペイロードデータトラフィックを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２のサイクリックプレフィクスの長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの長さよりも長い、請求項１に記載の方法。
5. 前記第２のサイクリックプレフィクスの前記長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの前記長さの少なくとも２倍の長さである、請求項４に記載の方法。
6. 前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔よりも大きい、請求項１に記載の方法。
7. 前記ダウンリンク信号の前記サブキャリア間隔は、前記アップリンク信号の前記サブキャリア間隔の少なくとも２倍の大きさである、請求項６に記載の方法。
8. 前記セルへの前記アップリンク信号の前記送信のためのリソースの割当を受信することをさらに備え、
   ここにおいて、前記アップリンク信号の前記送信は、前記アップリンク信号の前記送信のために割り当てられた前記リソースの少なくとも半分を備える拡張サイクリックプレフィクスを含むアップリンクシンボル上で、第１のデータの送信を送信すること、を備える、請求項１に記載の方法。
9. 前記ＵＥと前記セルとの間の通信のための往復遅延を考慮するために、前記アップリンク信号を同期させること、をさらに備える、請求項１に記載の方法。
10. マシンタイプ通信（ＭＴＣ）手順に基づいてネットワークとデータを交換すること、をさらに備える、請求項１に記載の方法。
11. ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信のための装置であって、
    初期アクセス手順に基づいてセルとの接続を確立するための手段と、
    前記セルからダウンリンク信号を受信するための手段と、前記ダウンリンク信号は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）信号またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号を備え、前記ダウンリンク信号はさらに、第１のサイクリックプレフィクスを備え、
    前記ダウンリンク信号を受信したことに応答して、前記セルへのアップリンク信号のための送信シンボル時間を決定するための手段と、
    前記セルへ前記アップリンク信号を送信するための手段と、ここにおいて、前記アップリンク信号は、第２のサイクリックプレフィクスを有するＯＦＤＭＡ信号またはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のうちの１つであり、前記第２のサイクリックプレフィクスは、前記第１のサイクリックプレフィクスとは異なる長さを有し、
    を備える、装置。
12. 前記ダウンリンク信号のサブキャリア間隔は、前記アップリンク信号のサブキャリア間隔とは異なる、請求項１１に記載の装置。
13. 前記アップリンク信号は、ペイロードデータトラフィックを含む、請求項１１に記載の装置。
14. 前記第２のサイクリックプレフィクスの長さは、前記第１のサイクリックプレフィクスの長さよりも長い、請求項１１に記載の装置。
15. ユーザ機器（ＵＥ）におけるワイヤレス通信のためのコードを記憶する非一時的なコンピュータ読取可能な媒体であって、前記コードは、請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の方法の全てのステップを行うために実行可能な命令を備える、非一時的なコンピュータ読取可能な媒体。

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