JP6776337B2 - 無線フレーム構成 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信システムにおける無線通信、特に、セルにおけるフレーム構成に関する。

背景

旺盛な移動データ需要、何十億ものデバイスが接続されるモノのインターネット（ＩｏＴ）の登場により、電気通信のさらなる発展が求められている。遠隔健康管理や高度なロジスティックのような技術のため、より高速な反応を追求すべくネットワーク応答時間が今後益々短くなることが求められるであろう。

摘要

ある態様では、独立請求項の主題が提供されている。いくつかの実施形態が従属請求項に定義されている。

１つまたは複数の実施例を、図面と以下の説明により詳細に説明する。その他の特徴も、この説明と図面から、さらに請求項から明らかになるであろう。

以下に実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態が適用可能な無線通信システムを示す図である。 図２は、本発明のいくつかの実施形態に係るフレーム構成を選択する処理を示す図である。 図３は、本発明のいくつかの実施形態に係るフレーム構成を選択する処理を示す図である。 図４は、本発明のある実施形態に係るフレキシブル特殊サブフレームのフレーム構造を示す図である。 図５は、本発明のある実施形態に係るフレキシブル特殊サブフレームのサブフレーム構成のシグナリングを記述するシグナリング図である。 図６は、本発明のある実施形態に係るセルにおけるディスカバリ参照信号を構成し伝送するための処理を示す図である。 図７は、本発明のある実施形態に係るセルにおけるディスカバリ参照信号を構成し伝送するための処理を示す図である。 図８は、本発明のある実施形態に係る端末デバイスにおけるセルの探索を実行する手順を示す図である。 図９は、本発明のいくつかの実施形態に係る装置の構造を示すブロック図である。 図１０は、本発明のいくつかの実施形態に係る装置の構造を示すブロック図である。

以下の実施形態は例示のためのものである。本明細書で複数箇所にわたって「ある実施形態」、「１つの実施形態」、または「いくつかの実施形態」と言及している場合があるが、これは必ずしもそれぞれの言及が同一の実施形態に向けられているものではなく、また、特定の特徴が単一の実施形態にのみ適用されるわけでもない。異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて、別の実施形態とすることもできる。

Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）に基づくユニバーサルモバイル通信システム（Universal Mobile Telecommunication System：ＵＭＴＳ、３Ｇ）based、ＨＳＰＡ（High-Speed Packet Access）、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥアドバンスト、および／または５Ｇシステムのうちの少なくともいずれかのような無線システムにて、本明細書に記載の実施形態が実現できる。ただし、本実施形態はこれらのシステムに限定されるものではない。

実施形態は例示されるシステムに限定されることはなく、当業者であればそのソリューションを、必要な特性を持つ別の通信システムに適用可能であろう。上記列挙されたうちの５Ｇシステムは、適用可能な通信システムの一例である。５ＧのネットワークアーキテクチャはＬＴＥアドバンストにかなり近いものになると予想される。５Ｇはおそらくマルチ入力、マルチ出力（Multiple Input - Multiple Output：ＭＩＭＯ）アンテナや、現行のＬＴＥにおけるネットワーク構成と比して圧倒的多数の基地局やノードを使用するであろう（いわゆるスモールセルという概念である）。すなわち、マクロセルサイトと、より小規模のローカルエリアアクセスノードとの協働、さらにはカバレッジおよびデータレート向上のため多様な無線技術を利用することが考えられる。５Ｇは、それぞれ特定の用途および／またはスペクトルに特化した複数の無線アクセス技術（Radio Access Technology：ＲＡＴ）を用いるとみられている。

将来のネットワークは、ネットワーク機能の仮想化（Network Functions Virtualization：ＮＦＶ）を利用することが確実視されている。ＮＦＶは、ネットワークノード機能の、サービスを提供するために動作的に接続またはリンクされる「ブロック」、またはエンティティへの仮想化を提唱するネットワークアーキテクチャの概念である。仮想化ネットワーク機能（Virtualized Network Function：ＶＮＦ）は、専用ハードウェアではなく、標準的または汎用サーバを使用してコンピュータプログラムコードが稼働する１または複数の仮想化マシンを含んでもよい。さらに、クラウドコンピューティングやクラウドデータストレージも利用できる。無線通信において、これはノード動作が少なくとも部分的に、遠隔無線ヘッド（Remote Radio Head：ＲＲＨ）に動作接続されたサーバ、ホスト、またはノードにおいて実行されてもよいことを意味する。さらに、ノード動作を複数のサーバ、ノード、ホストで分担することもできる。ここで、コアネットワーク動作と基地局動作の分業は、ＬＴＥの場合とは異なっている、または分業が行われない可能性もあることが理解されよう。ソフトウェア定義ネットワーキング（Software-Defined Networking：ＳＤＮ）、ビッグデータ、オールＩＰのような、現状のネットワーク構成、管理を覆しうるようなさらなる新規技術も利用されうる。

図１に、本発明の実施形態が適用されうる移動体通信システムの一例を示す。ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、第３世代パートナーシッププロジェクト（Third Generation Partnership Project：３ＧＰＰ）のＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）、今後実現される５Ｇ技術のような無線移動体通信ネットワークは、通常、セル１００を実現するネットワーク要素１１０のようなネットワーク要素を少なくとも１つ含む。各セルは、例えば、マクロセル、マイクロセル、フェムトセル、またはピコセルであってもよい。ネットワーク要素１１０は、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａの場合のように、エボルブドノードＢ基地局（ｅＮＢ）であってもよいし、セル内の無線通信制御や無線リソースの管理が可能なその他の装置であってもよい。５Ｇ技術は、上述のようにＬＴＥ−Ａと同様に実現できる。ネットワーク要素１１０は、基地局またはアクセスノードと称してもよい。移動体通信システムは、例えば、ｅＮＢのような、各セルまたは複数のセル１００、１０２、１０４を制御するネットワーク要素１１０、１１２、１１４の無線アクセスネットワークからなってもよい。ネットワーク要素１１０〜１１４はそれぞれ、端末デバイス１２０に対して広大なカバレッジ範囲を提供するマクロセル１００〜１０４を制御してもよい。ネットワーク要素１１０〜１１４は、端末デバイス１２０をインターネットのようなその他のネットワークに対して無線アクセス可能とするため、アクセスノードと称してもよい。これに加えて、１または複数のローカルエリアアクセスノード１１６が、マクロセル１００〜１０４を制御するネットワーク要素１１０、１１２、１１４の制御エリア内に配置されてもよい。ローカルエリアアクセスノード１１６は、マクロセル１００内に設けられうるサブセル１０６内で無線アクセスを可能としてもよい。当該サブセルの例としては、マイクロセル、ピコセル、および／またはフェムトセルが挙げられる。通常、サブセルにより、マクロセル内にホットスポットが形成される。ローカルエリアアクセスノード１１６の動作は、その制御エリアにサブセルが含まれるネットワーク要素１１０により制御されてもよい。ネットワーク要素１１０と、その他のネットワーク要素１１２〜１１６は、デュアルコネクティビティ（Dual Connectivity：ＤＣ）に対応してもよい。この場合、端末デバイス１２０はネットワーク要素１１０〜１１６による無線アクセスネットワークに対して複数の無線リソース制御（Radio Resource Control：ＲＲＣ）接続を構築する。端末デバイス１２０は、ネットワーク要素１１０と一のＲＲＣ接続を構築し、ローカルエリアアクセスノード１１６と別のＲＲＣ接続を構築してもよい。これにより、通信性能の向上が図られる。

ネットワーク要素１１０は単独で、またはその他のネットワーク要素１１６とともに、キャリアアグリゲーションを利用してもよい。この場合、端末デバイス１１２は、連続または非連続の周波数帯上にあってもよい、複数のコンポーネントキャリアからリソースが割り当てられる。一のネットワーク要素１１０が一のコンポーネントキャリア、例えば主コンポーネントキャリアを提供してもよく、別のネットワーク要素１１６が別のコンポーネントキャリア、例えば副コンポーネントキャリアを提供してもよい。主コンポーネントキャリアに対応するネットワーク要素１１０が、すべてのコンポーネントキャリア上のリソースのスケジューリングを実行してもよい。または、ネットワーク要素１１０、１１６がそれぞれ対応するコンポーネントキャリアのスケジューリングを制御してもよい。あるいは、ネットワーク要素１１０が一のコンポーネントキャリア、例えば主コンポーネントキャリア、および別のコンポーネントキャリア、例えば、副コンポーネントキャリアを提供してもよい。

通信ネットワークに複数のｅＮＢがある場合、ＬＴＥで定義されているように、ｅＮＢ同士がＸ２インタフェースを介して接続されてもよい。さらに別の通信方法をネットワーク要素間に利用してもよい。ネットワーク要素１１０〜１１６は、エボルブド・パケット・コア（ＥＰＣ）１３０、より具体的には移動管理エンティティ（Mobility Management Entity：ＭＭＥ）１３２、システム・アーキテクチャ・エボリューション・ゲートウェイ（ＳＡＥ−ＧＷ）１３４に対して、Ｓ１インタフェースを介して接続されてもよい。

図１の無線システムは、機械型通信（Machine Type Communication：ＭＴＣ）に対応してもよい。ＭＴＣは、少なくとも１つの端末デバイス１２０等の大量のＭＴＣ対応デバイスにサービスを提供可能とするものであってもよい。少なくとも１つの端末デバイス１２０は、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、およびＭＴＣネットワークのような無線通信ネットワークに対してユーザ通信を実行するためのその他のデバイスを含んでもよい。これらのデバイスは、音声、動画、および／またはデータ送信のための通信リンクのような、ＭＴＣスキームよりも高度な機能を提供してもよい。ただし、ＭＴＣでは、少なくとも１つの端末デバイス１２０がＭＴＣデバイスとして理解されてもよい。なお、少なくとも１つの端末デバイス１２０は例えば位置、加速度、および／または温度のような情報を提供するセンサデバイス等のその他のＭＴＣ対応デバイスを含んでもよいことが理解されよう。

ＭＴＣにおいて、無線通信ネットワークはＭＴＣデバイスによる不規則で膨大な量のアクセスに対処する必要がありうる。ＭＴＣデバイスが大量に配備されうることから、干渉および／または限定的カバレッジが問題となりうる従前のネットワーク制限要因と異なり、ネットワークアクセスが制限要因となりうる。ＭＴＣデバイスの多くは、散発的に少量のデータを送信するものであってもよい。この場合、ＭＴＣデバイスは、基本的にネットワーク要素１１０〜１１６および／または移動体通信ネットワークに対して非接続なスリープモードとなる。したがって、ＭＴＣデバイスの消費電力が非常に低く抑えられる。

図２および３は、例えばネットワーク要素１１０が提供するセル１００のような、移動体通信システムのセルにおけるフレーム伝送を構成する処理を示す。図２は、セル１００を制御するネットワーク要素１１０にて実行される処理を示し、図３はセル１００における端末デバイス１２０において、セル１００内のネットワーク要素１１０と通信するための処理を示す。

図２を参照すると、ネットワーク要素１１０はダウンリンク伝送のみに利用される少なくとも１つのサブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第１の無線フレーム構成を提供する（ブロック２００）。ネットワーク要素はさらに、少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第２の無線フレーム構成を提供する（ブロック２０２）。この特殊サブフレームは、フレキシブルダウンリンクサブフレームまたはフレキシブルアップリンクサブフレームとして構成可能である。フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームはそれぞれ、アップリンク部およびダウンリンク部の両方を含む。アップリンク部およびダウンリンク部はいずれも、制御情報および参照信号の少なくとも一方を搬送するものである。ブロック２０４では、ネットワーク要素は、少なくとも第１および第２の無線フレーム構成を含む無線フレーム構成群から、無線フレーム構成を選択する。ブロック２０６では、ネットワーク要素は、選択された無線フレーム構成を示す情報要素を搬送する無線信号を伝送する。

図３を参照すると、ブロック３００において、端末デバイス１２０はダウンリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第１の無線フレーム構成の定義を記憶する。さらにブロック３０２において、端末デバイスは、フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームの一方として構成可能な少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第２の無線フレーム構成の定義を記憶する。フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームはそれぞれ、アップリンク部およびダウンリンク部の両方を含む。アップリンク部およびダウンリンク部はいずれも、制御情報および参照信号の少なくとも一方を搬送するものである。ブロック３０４では、端末デバイス１２０は、ネットワーク要素１１０から移動体通信システムのセルに適用される無線フレーム構成を示す情報要素を搬送する無線信号を受信する。ブロック３０６において、受信した情報要素に基づき、端末デバイスは第１の無線フレーム構成および第２の無線フレーム構成を少なくとも含む無線フレーム構成群から、無線フレーム構成を選択し、選択されたフレーム構成を当該セルにおけるネットワーク要素との通信に使用する。

ある実施例では、第１の無線フレーム構成はさらに、アップリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームと、アップリンク部とダウンリンク部とを含む少なくとも１つの特殊サブフレームを含む。第１の無線フレーム構成はＬＴＥ無線フレーム構成に対応するものであってもよい。以下の表１は、時分割（Time Division：ＴＤ）−ＬＴＥシステムにおける従来の無線フレーム構成を示す。表１は、１０個のサブフレームを含む無線フレームの構造を示す。無線フレームは１０ミリ秒（ｍｓ）フレームであってもよく、その場合、ＴＤ−ＬＴＥにおけるサブフレームが１ｍｓサブフレームとなる。

表１において、「Ｄ」は例えばアクセスノードから端末デバイスへの、ダウンリンク伝送専用のダウンリンクサブフレームを示し、「Ｕ」は例えば端末デバイスからアクセスノードへの、アップリンク伝送専用のアップリンクサブフレームを示し、「Ｓ」はアップリンク部とダウンリンク部とを含む特殊サブフレームを示す。ＬＴＥシステムにおいて、特殊サブフレーム構成は、システム情報ブロック１（ＳＩＢ１）内のネットワーク要素１１０〜１１６で表されるため、半静的パラメータとなる。すなわち、無線フレーム構成におけるすべての特殊サブフレームは同種となる。特殊サブフレームは、ダウンリンクサブフレームからアップリンクサブフレームへの切換えにおける、ガードサブフレームとみなすことができる。

ある実施例では、無線フレーム構成群は、表１における無線フレーム構成の１または複数、さらにはすべてのものを含む。表１の無線フレーム構成のうちの１つが第１の無線フレーム構成となる。

第２の無線フレーム構成は、ダウンリンク特殊サブフレームまたはアップリンク特殊サブフレームとして構成されうる少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む。いずれの構成であっても、フレキシブル特殊サブフレームは双方向制御／参照信号を含むため、全フレキシブル特殊サブフレームにおいて非データ情報の双方向通信が可能である。フレキシブル特殊サブフレームの構成に応じて、ダウンリンク特殊サブフレームではアップリンク伝送時間よりもダウンリンク伝送時間が長くなり、アップリンク特殊サブフレームではダウンリンク伝送時間よりもアップリンク伝送時間が長くなるように、ダウンリンクまたはアップリンク伝送が強調されてもよい。

ある実施例では、フレキシブル特殊サブフレームの一構成によると、アップリンクおよびダウンリンクの両者に等しい伝送時間が割り当てられる。

ある実施形態では、フレキシブル特殊サブフレームの各構成において、ダウンリンク部とアップリンク部との間のガード期間の長さが定義される。異なる構成により、異なる長さのガード期間が定義されてもよい。したがって、ネットワーク要素は、長さ、アップリンク部と、ダウンリンク部と、ガード期間の順序に関して、フレキシブル特殊サブフレームの構造を構成できる。

以下の表２は、第２の無線フレーム構成に読み込まれるいくつかの無線フレーム構成の実施形態を示す。表２における無線フレーム構成の１または複数、さらにはすべてのものが、ネットワーク要素１１０によりセルで使用される無線フレーム構成が選択される無線フレーム構成群に含まれうる。セルに応じて選択がなされるものであってもよいが、いくつかの実施形態では、ネットワーク要素１１０は、各ユーザまたは複数ユーザのグループに応じて無線フレーム構成を選択してもよい。したがって、ネットワーク要素は複数の無線フレーム構成を並列に利用してもよく、この場合、異なる無線フレーム構成が異なるユーザまたはユーザグループで使用される。

表２では、「ＳＦ」はフレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームまたはフレキシブル特殊アップリンクサブフレームとして、動的に構成できるフレキシブル特殊サブフレームを示し、「ＳＤ」は、統計的に（または準統計的に）フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームとして構成されるフレキシブル特殊サブフレームを示し、「ＳＵ」は統計的に（または準統計的に）フレキシブル特殊アップリンクサブフレームとして構成されるフレキシブル特殊サブフレームを示す。ＳＤは、統計的に（または準統計的に）フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームとして構成されるＳＦとみなしてもよい。ＳＵは、統計的に（または準統計的に）フレキシブル特殊アップリンクサブフレームとして構成されるＳＦとみなしてもよい。上述のようにＳＤおよびＳＵは、それぞれダウンリンク部およびアップリンク部を含んでもよい。これにより、表１のＤおよびＵからの区別が可能である。統計的にまたは準統計的に構成されたフレキシブル特殊サブフレームを使用することにより、セル間干渉調整の向上が図られる。さらに、サブフレームＳＦよりも、サブフレームＳＤおよびＳＵに対してより高度なチャネル推定、電力制御が実行できる。ＳＤおよびＳＵは、重要さらには決定的シグナリングメッセージの送信等の特殊用途に使用してもよい。

表２に示す実施形態では、無線フレーム構成の一部は、例えば、無線フレーム構成７、９、１１のような、フレキシブル特殊アップリンクまたはダウンリンクサブフレームとして動的に構成可能なフレキシブル特殊サブフレームからなる。表２の無線フレーム構成の一部では、フレキシブル特殊アップリンクまたはダウンリンクサブフレームとして動的に構成可能なフレキシブル特殊サブフレームがサブセットを形成する。これには例えば、これは無線フレーム構成８および１０が該当する。ただし、無線フレーム構成８および１０においても、サブフレームの大部分はフレキシブル特殊アップリンクまたはダウンリンクサブフレームとして動的に構成可能なフレキシブル特殊サブフレームが占める。

表２の無線フレーム構成群の変形例として、無線フレーム構成の少なくとも一部は、表２の各無線フレーム構成が依然としてフレキシブル特殊サブフレームＳＦ、ＳＤ、ＳＵの少なくとも１つを含むように、表１のダウンリンクサブフレームＤおよび／またはアップリンクサブフレームＵを含んでもよい。ただし、その一部の無線フレーム構成においても、フレキシブル特殊サブフレームがサブフレームの大部分を占める。したがって、アップリンクとダウンリンク間の柔軟な切換えが可能となる。ある実施形態では、少なくとも１つの無線フレーム構成におけるすべてのサブフレームがフレキシブル特殊サブフレームとなる。

サブフレームの大部分またはすべてを（各サブフレームにおけるアップリンク部およびダウンリンク部による）双方向制御対応フレキシブル特殊サブフレームとすることで、表１の無線フレーム構成よりも低レイテンシを実現できる。表１の無線フレーム構成では、２つのアップリンクサブフレーム間において、９連続ダウンリンクフレームともなりうる（構成５）。この場合、例えば、アップリンクサブフレームでのみ可能な、確認メッセージＡＣＫ／ＮＡＫの伝送のような、アップリンク通信が大幅に遅延しうる。そこで、少なくとも大部分を双方向制御対応サブフレームとすることで、低レイテンシ、並列ハイブリッド自動再生要求（Hybrid Automatic Repeat Request：ＨＡＲＱ）処理およびＨＡＲＱバッファの低減が実現できる。サブフレームがすべてフレキシブル特殊サブフレームであれば、確認メッセージが各サブフレームにおいてＤＬ方向とＵＬ方向の両方で送信できることから、例えば、ＦＤＤ ＬＴＥのような周波数分割二重（Frequency Division Duplexing：ＦＤＤ）システムと同様にして、ＨＡＲＱ認識スケジューリングを含むＨＡＲＱ処理を実現できる。

以下に、図４を参照にしてフレキシブル特殊サブフレームのいくつかの実施形態を説明する。図４は、フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８の実施形態と、フレキシブル特殊アップリンクサブフレーム４１８の実施形態を示す。フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８は、ダウンリンク部４００と、アップリンク部４０６と、ダウンリンク部とアップリンク部との間のガード期間４０４を含む。ＬＴＥの用語に従い、ダウンリンク部４００は、ダウンリンク・パイロット・タイム・スロット（ＤｗＰＴＳ）として示され、アップリンク部４０６はアップリンク・パイロット・タイム・スロット（ＵｐＰＴＳ）として示される。ダウンリンク部４００は、例えば、ダウンリンクサウンディング参照信号のような、１または複数のダウンリンク制御チャネルおよび／またはダウンリンク参照信号を搬送してもよい。この参照信号は、チャネル推定、セル発見、同期等に使用されてもよい。ダウンリンク部により搬送されるダウンリンク制御チャネルは、物理ダウンリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）および／またはその他の物理層制御チャネルを含んでもよい。ダウンリンク部４００は、例えば物理ダウンリンク共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）によりユーザデータを搬送してもよい。

フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８は、さらなるダウンリンク部４０２を含んでもよい。このダウンリンク部は、端末デバイス１２０へのペイロードデータを含みうるダウンリンクデータを含んでもよいし、当該ダウンリンクデータからなってもよい。

アップリンク部４０６は、アップリンク制御信号および／またはアップリンク参照信号を含んでもよい。アップリンク制御信号は、ＨＡＲＱ処理の確認メッセージＡＣＫ／ＮＡＫ、アップリンク伝送リソースのスケジューリングを要求するスケジューリングリクエスト（ＳＲ）、ネットワーク要素１１０と端末デバイス１２０との間の無線環境の質を示唆するチャネル情報インジケータ（Channel Information Indicator：ＣＳＩ）のうちの、少なくとも１つを含んでもよい。

フレキシブル特殊アップリンクサブフレーム４１８は、ダウンリンク部４１０と、アップリンク部４１６と、ダウンリンク部とアップリンク部との間のガード期間４１２とを含んでもよい。フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８と同様に、ダウンリンク部４１０はダウンリンク・パイロット・タイム・スロット（ＤｗＰＴＳ）として示され、アップリンク部４１６はアップリンク・パイロット・タイム・スロット（ＵｐＰＴＳ）として示される。ダウンリンク部４１０は、ダウンリンク制御チャネルおよび／または例えば、ダウンリンクサウンディング参照信号のようなダウンリンク参照信号を１または複数搬送するものであってもよい。

フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８は、さらなるアップリンク部４１４を含んでもよい。このアップリンク部４１４は、端末デバイス１２０からのペイロードデータを含みうるアップリンクデータを含んでもよいし、当該アップリンクデータからなってもよい。

アップリンク部４１６は、アップリンク制御信号および／またはアップリンク参照信号を含んでもよい。アップリンク制御信号は、ＨＡＲＱ処理の確認メッセージＡＣＫ／ＮＡＫ、アップリンク伝送リソースのスケジューリングを要求するスケジューリングリクエスト（ＳＲ）、ネットワーク要素１１０と端末デバイス１２０との間の無線環境の質を示唆するチャネル情報インジケータ（ＣＳＩ）のうちの、少なくとも１つを含んでもよい。

図４に示すように、フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８はダウンリンクデータを伝送するためのさらなるダウンリンク部４０２を含み、フレキシブル特殊アップリンクサブフレーム４０８はアップリンクデータを伝送するためのさらなるアップリンク部４１４を含む。

いくつかの実施形態では、フレキシブル特殊サブフレームは、さらなるダウンリンク部４０２と、さらなるアップリンク部４１４とを含んでもよい。フレキシブル特殊サブフレームは、サブフレームにおけるリンク方向に対する伝送リソースの割り当てに応じて、フレキシブル特殊アップリンクサブフレームまたはフレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームであると定義されてもよい。アップリンク方向よりもダウンリンク方向により多くの伝送リソースが割り当てられる場合、サブフレームはフレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームであると定義されてもよい。ダウンリンク方向よりもアップリンク方向により多くの伝送リソースが割り当てられる場合に、サブフレームはフレキシブル特殊アップリンクサブフレームであると定義されてもよい。リンク方向に対し、伝送リソースは動的に割り当てられてもよい。

表２に示すように、サブフレームの長さは各無線フレーム構成に対して個別に定義されてもよい。したがって、異なるサブフレーム長が異なる無線フレーム構成に適用されてもよい。

ある実施例では、表２の無線フレーム構成内の一部または全部のサブフレーム長が、表１同様に１ｍｓであってもよい。

ある実施例では複数のサブフレーム長を無線フレーム構成に設定する際、より短いサブフレーム長で送信されるマルチキャリア信号のサブキャリア間隔をより広く設定し、より長いサブフレーム長で送信されるマルチキャリア信号のサブキャリア間隔をより狭く設定してもよい。例えば２０メガヘルツ（ＭＨｚ）キャリアの場合、１ｍｓサブフレームに対して１５キロヘルツ（ｋＨｚ）のサブキャリア間隔を設定し、０．２５ｍｓサブフレームに対して６０ｋＨｚのサブキャリア間隔を設定してもよい。この例では、高速フーリエ変換の固定サイズを想定してもよい。サブキャリア間隔を長くするほど、マルチキャリア信号の帯域幅が増加する。例えば、２０ＭＨｚキャリアで６０ｋＨｚ間隔の場合、８０ＭＨｚキャリア帯域幅となりうる。同様の時間−周波数スケーリングにより、可変サブフレーム長が実現できる。一般的な用途として、同じ数のサブキャリアとマルチキャリアシンボルとが送信されることが考えられるが、ここで時間−周波数スケーリングによりサブキャリア間隔を延ばしてサブフレーム長を短縮したり、サブキャリア間隔を短縮してサブフレーム長を延ばしたりできる。

別の実施形態では、例えばマルチキャリアシンボルのようなシンボルを異なる数だけ割り当てることで、異なるサブフレーム長を適用してもよい。例えば、サブフレーム長１ｍｓの無線フレーム構成が、サブフレーム長０．２５ｍｓの無線フレーム構成よりも多くのキャリアシンボルを含んでもよい。言い換えると、サブフレーム長１ｍｓの無線フレーム構成が、サブフレーム長０．２５ｍｓの無線フレーム構成よりも多くのサブキャリアを含んでもよく、これにより一定のキャリア帯域幅が実現される。

さらに、帯域幅の異なる複数のキャリアに対して、異なるサブフレーム長の無線フレーム構成が適用されるように可変帯域幅を利用してもよい。例えば、１ｍｓサブフレームを、２０ＭＨｚ以下の帯域幅のキャリアまたはセルに利用し、１ｍｓ未満のサブフレームを、２０ＭＨｚを超える帯域幅のキャリアまたはセルに利用してもよい。

さらに別の実施形態として、上述の各実施形態を組み合わせてもよい。例えば、サブフレームの異なる部位に、異なるサブキャリア間隔および／または帯域幅を利用してもよい。例えば、さらなるダウンリンク部４０２およびさらなるアップリンク部４１４に第１のサブキャリア間隔を適用し、ダウンリンク部４００、４１０およびアップリンク部４０６、４１６に異なる第２のサブキャリア間隔を適用してもよい。ただし、サブフレームのすべてのシンボルに対して、同一の巡回プレフィックスを適用してもよい。サブフレームのダウンリンク部４００／４１０、アップリンク部４０６／４１６、ガード期間４０４／４１２の合計長さは、当該サブフレームのさらなるダウンリンク部４０２／アップリンク部４１４の１または複数のマルチキャリアシンボルの長さと等しくてもよい。無線フレームの長さは、サブフレームの数でみれば、すべての無線フレーム構成で同一であってもよい。例えば、表２に示す実施形態のように、１０個のサブフレームとなる。また、異なる無線フレーム構成に対して、無線フレームの時間長がスケーリングされてもよく、これはスケーリングサブフレーム長に対応する。

ある実施例では、サブフレームの時間領域スケーリングを利用することで、サブフレーム内の任意のタイミングを示してもよい。これにより、例えば定期的な無線リソースを示すことができる。

ある実施例では、すべての無線フレーム構成および／またはすべてのサブフレーム構成において、フレキシブル特殊サブフレームの先頭がダウンリンク部となる。これにより、アップリンク部またはさらなるアップリンク部がフレキシブル特殊サブフレームの末尾となる。サブフレームは、ダウンリンク部の後に、さらなるダウンリンク部またはガード期間を含んでもよい。

ある実施例では、サブフレーム内でさらなるダウンリンク部とダウンリンク部とが連続する。同様に、サブフレーム内でさらなるアップリンク部とアップリンク部とが連続してもよい。

ある実施例では、ネットワーク要素１１０は、表１の無線フレーム構成と表２の無線フレーム構成とに対応する。別の実施形態では、ネットワーク要素は、表２の無線フレーム構成のみ、例えばフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレーム構成のみに対応する。

次に、フレキシブル特殊サブフレームのダウンリンク部４００、４０２、４１０、アップリンク部４０６、４１４、４１６の一部を定義するいくつかの実施形態を説明する。以下の表３は、フレキシブル特殊サブフレームのいくつかのサブフレーム構成を示す。表３の実施形態において、サブフレームの長さは、１４シンボルに固定されている。

上述のように、フレキシブル特殊サブフレームの長さは、例えば時間−周波数スケーリングに応じて可変であってもよい。したがって、表３における長さは例示的と捉えられ、「可変」とも定義できる。

以下の表４は、フレキシブル特殊サブフレームのいくつかの別のサブフレーム構成を示す。この実施形態において、サブフレームの長さは可変である。

例えば、ネットワーク要素が表１および表２の無線フレーム構成に対応する実施形態では、ネットワーク要素は、特殊サブフレームおよびフレキシブル特殊サブフレームに対して、少なくとも部分的に表３または表４における同じサブフレーム構成を利用してもよい。例えば、サブフレーム構成０〜９を特殊サブフレームおよびフレキシブル特殊サブフレームに適用してもよい。ただし、例えば表３のサブフレーム構成１０〜１５や、表４のサブフレーム構成１０〜１４のように、サブフレーム構成の一部はフレキシブル特殊サブフレームにのみ適用可能であってもよい。

フレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームにおけるダウンリンク部とさらなるダウンリンク部との割合、フレキシブル特殊アップリンクサブフレームにおけるアップリンク部とさらなるアップリンク部との割合についてのいくつかの実施形態をここで説明する。ある実施例では、ダウンリンク部４００、４１０およびアップリンク部４０６、４１６の長さは、例えば１マルチキャリアシンボルに固定されてもよい。ガード期間４０４、４１２の長さは、表３および表４にて定義されている。これ以外の部分がさらなるダウンリンク／アップリンク部に利用される。別の実施形態では、ダウンリンク部４００、４１０、アップリンク部４０６、４１６、さらなるダウンリンク部４０２、さらなるアップリンク部４１４の長さは、明確に信号通知されるか、サブフレーム構成において定義される。

例えば、サブフレーム構成２は、ダウンリンク部４００に１シンボル、さらなるダウンリンク部４０２に９シンボル、ガード期間４０４に３シンボル、アップリンク部４０６に１シンボルが割り当てられたフレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８を定義しうる。

例えば、サブフレーム構成４は、ダウンリンク部４００に１シンボル、さらなるダウンリンク部４０２に１１シンボル、ガード期間４０４およびアップリンク部４０６それぞれに１シンボルが割り当てられたフレキシブル特殊ダウンリンクサブフレーム４０８を定義しうる。

例えば、表３のサブフレーム構成１２は、ダウンリンク部４１０に１シンボル、ガード期間４１２に１シンボル、さらなるアップリンク部４１４に１１シンボル、アップリンク部４１６に１シンボルのフレキシブル特殊アップリンクサブフレーム４１８を定義しうる。

例えば、表４のサブフレーム構成１２は、ダウンリンク部４１０に２シンボル、ガード期間４１２に１シンボル、さらなるアップリンク部４１４に３シンボル、アップリンク部４１６に１シンボルのフレキシブル特殊アップリンクサブフレーム４１８を定義しうる。

ある実施例では、すべてのサブフレーム構成において、フレキシブル特殊サブフレームの先頭がダウンリンク部４００、４１０となる。これにより、サブフレームそのものにおいて、フレキシブル特殊サブフレームのリンク方向を動的に示すことができる。ダウンリンク部４００、４１０において搬送される制御チャネルについて、リンク方向が示されてもよい。動的スケジューリングにより、サブフレーム構成を高速で現在のトラフィック需要に適用可能となる。したがって、性能向上が図られる。図５は、フレキシブル特殊サブフレームに対する、動的なリンク方向選択の一実施形態を示す。

図５を参照すると、ネットワーク要素１１０は、ブロック２０４においてセルの無線フレーム構成を選択し、ステップ５００にて、セルにおける選択された無線フレーム構成を示す信号を送信する。ステップ５００においてはまた、端末デバイス１２０が無線フレーム構成を受信し、当該無線フレーム構成をブロック３０６にて適用する。機能２０４、５００、３０６は、上述のとおりに実行できる。ブロック５０２では、ネットワーク要素は次のサブフレームのリンク方向を選択する。この選択は、伝送用のネットワーク要素に記憶されたダウンリンクデータの量（ダウンリンクリソースの必要性）、ペンディング中のアップリンクスケジューリング要求の数（アップリンクリソースの必要性）、またはその他基準（複数可）に基づいていてもよい。次のサブフレームのリンク方向を選択すると、ネットワーク要素は次のサブフレームのダウンリンク部に対して、サブフレームのリンク方向を示す情報要素を挿入し、サブフレームのダウンリンク部を送信し始めてもよい（ステップ５０４）。サブフレームが開始すると、端末デバイスはダウンリンク部の制御チャネルをスキャンしてサブフレームのリンク方向を判定し、いくつかの実施形態では端末デバイスがサブフレーム内のリソースを有するか否かを示す別の情報要素を対象にする。端末デバイスがサブフレーム内のリソースを有する場合、端末デバイスはサブフレームのリンク方向を示す情報要素に応じて信号処理を実行してもよい（ブロック５０６）。例えば、情報要素によりフレキシブル特殊アップリンクサブフレームと示されている、サブフレーム内のアップリンク伝送リソースが端末デバイスに割り当てられていれば、この端末デバイスはサブフレームのさらなるアップリンク部において、アップリンクデータを送信してもよい。

ある実施例では、ステップ５０４においてサブフレームのダウンリンク部で搬送される情報要素は、表３または表４のサブフレーム構成インデックスを示すものであってもよい。

異なる無線フレーム構成（いくつかの実施形態では、サブキャリア間隔）を提供することで、端末デバイス１２０におけるセルディスカバリが複雑化しかねない。セルディスカバリは、セル探索を実行する際に、端末デバイス１２０によりスキャンされるディスカバリ参照信号のブロードキャストを実行させるネットワーク要素１１０に基づいてもよい。図６および図７は、いくつかの実施形態に係る無線フレーム構成を利用する際に、セル探索をしやすくするためのいくつかの実施形態を示す。

図６は、全無線フレーム構成において、同じディスカバリ参照信号がブロードキャストされる実施形態を示す。図６を参照すると、ネットワーク要素はブロック２０４において無線フレーム構成を選択し、ブロック２０６において無線フレーム構成を示す。ブロック６００において、ネットワーク要素１１０は周期的ディスカバリ信号伝送を実行する。その後、ネットワーク要素はブロック６０２にて新たな異なる無線フレーム構成を選択し、ブロック６０４において新たな無線フレーム構成を示してもよい。ブロック６０４の後、ネットワーク要素はブロック６０６において、ブロック６００で送信されたものと同じ構成のディスカバリ参照信号を送信してもよい。本実施形態では、ブロック２０４および６０２で選択され、ブロック２０６および６０４で示された無線フレーム構成に関わらず、ネットワーク要素は所定の一定の無線フレーム構成により、周期的ディスカバリ信号を送信してもよい。

ディスカバリ参照信号は、すべての無線フレーム構成において、同じサブキャリア間隔および周期性を有してもよい。アップリンク部またはさらなるアップリンク部においてディスカバリ参照信号が伝送される場合、ディスカバリ参照信号の伝送により、アップリンク伝送が阻害されうる。例えば、ネットワーク要素１１０は、ディスカバリ参照信号の周期的伝送に重複するようなアップリンクリソースのスケジューリングを控えてもよい。周期的ディスカバリ参照信号に重複する伝送リソースを指定する周期的アップリンク伝送リソースが割り当てられたことを通知する端末デバイスは、当該伝送リソースでの送信を控えてもよい。通常、割り当てられた周期的アップリンク伝送リソースの周期性は、ディスカバリ参照信号の周期性と異なるため、重複は限定的である。

図６に示す本実施形態では、端末デバイス１２０は、ディスカバリ信号に適用された単一のスキャン構成のみを使用して、ディスカバリ信号をスキャンする必要がありうる。

図７において、ネットワーク要素は複数のディスカバリ参照信号構成を利用する。例えば、ディスカバリ参照信号の周期性および／またはディスカバリ参照信号のサブキャリア間隔が、無線フレーム構成に適用されてもよい。ディスカバリ参照信号は、当該ディスカバリ参照信号をダウンリンク部にマッピングする周期性に従うものであってもよく、ディスカバリ参照信号は、無線フレーム構成における別の信号に対して同じサブキャリア間隔が使用されるものであってもよい。

ブロック２０４で無線フレーム構成を選択すると、ネットワーク要素１１０は無線フレーム構成に関連するディスカバリ信号を選択し、選択されたディスカバリ信号をブロック７００において送信してもよい。

図７に示す本実施形態では、端末デバイス１２０は複数のスキャン構成のみを使用して、ディスカバリ信号をスキャンしてもよい。図８は、端末デバイス１２０が実行するスキャン手順の実施形態を示す。図８を参照すると、端末デバイスはブロック８００において、ディスカバリ参照信号（ＤＲＳ）探索用の複数の構成を記憶してもよい。異なる構成により、異なる周期および／または異なる規模の高速フーリエ変換を定義するものであってもよい。ＤＲＳのサブキャリア間隔が異なれば、高速フーリエ変換の長さも異ならせる必要がありうる。

ブロック８０２において、端末デバイスはＤＲＳ構成を選択し、ＤＲＳ構成にマッピングされたＤＲＳの無線チャネルのスキャンを開始する。端末デバイスは、ＤＲＳ構成の周期性に基づくＤＲＳの少なくとも１つの期間をスキャンしてもよい。ブロック８０４において、端末デバイスはＤＲＳ構成のＤＲＳが発見されたかを判定する。発見されていなければ、処理はブロック８０２に戻り、端末デバイスが新たなＤＲＳ構成を選択し、新たにスキャンを実行する。ＤＲＳが発見されれば、端末デバイスはＤＲＳを送信するセルに同期し、セルにおいて送信されるブロードキャスト信号からセルのシステム情報を抽出してもよい。システム情報は、例えばセルにおいて使用される無線フレーム構成を定義する。

ネットワーク要素１１０が表１の無線フレーム構成に対応し（レガシーデバイス）、表２に示す無線フレーム構成にも対応する実施形態では、表１の無線フレーム構成のみに対応する端末デバイスと、表１および表２に示す無線フレーム構成に対応する端末デバイスが存在ししうる。このような場合、表２に示す無線フレーム構成を少なくとも一部の端末デバイスが使用可能であることが望ましい。両種の端末デバイスを同じキャリア信号に適用することによるこの問題を、ネットワーク要素が解決できるようにするいくつかの実施形態を以下に説明する。

ある実施例では、サブフレームのサブセット、または無線フレーム構成のサブフレーム一部がレガシーデバイスに対応する。この実施形態において、サブフレームの長さは１ｍｓであってもよい。表５は、そのような無線フレーム構成の一例を示す。

表５に示すように、この無線フレーム構成は表１の無線フレーム構成０の変形例であって、所与のサブフレームが変形されることでフレキシブル特殊サブフレームとなる。ネットワーク要素は、レガシーデバイスが表１のサブフレーム種（Ｄ、Ｓ、Ｕ）に対応するサブフレームに割り当てられ、フレキシブル特殊サブフレーム種に対応するデバイスが対応するサブフレームに割り当てられるように、無線フレーム構成の使用を構成してもよい。これに加えて、フレキシブル特殊サブフレーム種に対応するデバイスは、表１のサブフレーム種（Ｄ、Ｓ、Ｕ）に対応するサブフレームに割り当てられてもよい。物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）がレガシーデバイスにより送信されない場合、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＫを含まないアップリンクサブフレームをフレキシブル特殊サブフレームＳＦに変換してもよい。ＰＵＣＣＨのＨＡＲＱを含むアップリンクサブフレームＵは、レガシーデバイスに占められていない場合、フレキシブル特殊サブフレームＳＦに変換されてもよい。

フレキシブル特殊サブフレームに対応するすべてのデバイスは、ネットワーク要素が参照信号またはショート・ランダム・アクセス・チャネル（Ｓ−ＲＡＣＨ）をアップリンク部にスケジューリングしないことを前提として、特殊サブフレームＳのアップリンク部を使用してもよい。

残るサブフレームまたはサブフレームの部分は、フレキシブル特殊サブフレームＳＦとして指定されてもよい。ただし、ネットワーク要素は、各サブフレームにおいてレガシーデバイスが存在するか否かにより、サブフレーム構成を判定してもよい。例えば、特殊サブフレームＳは、レガシーデバイス（同期信号を含む）に対して十分なリソースを提供するため、ダウンリンク部ＤｗＰＴＳ１用に特定の構成を有してもよい。ダウンリンク部の長さは、シンボル３つを超えるものであってもよい。

別の例として、サブフレーム０におけるダウンリンクＨＡＲＱの確認を伝送するためのサブフレームは、統計的にフレキシブル特殊アップリンクサブフレームＳＵとして指定されてもよい。１または複数のレガシーデバイスからのアップリンク制御情報を含むサブフレームは、アップリンクフレームに固定されてもよい。すなわち、当該サブフレームからダウンリンク部が省略されてもよい。

別の例として、ダウンリンクサブフレームＤまたは特殊サブフレームＳにおいて送信される任意のダウンリンク信号は、レガシー信号を不変としてもよい。当該レガシー信号は、主同期信号、副同期信号、セル固有参照信号を含んでもよい。

特殊サブフレームＳ構成のシグナリングに際して、ネットワーク要素は無線フレーム構成を、デバイス固有高次レイヤ（例えばレイヤ３）により、シグナリングしてもよい。レガシーデバイスを含まないセルは、当該セル内でブロードキャストされるシステム情報における特殊サブフレーム構成をシグナリングしてもよい。フレキシブル特殊サブフレーム構成は、図５を参照にして上述したとおりにシグナリングされてもよい。

例えば、表１〜表５の実施形態は、時分割多重化（ＴＤＤ）に基づき説明される。例えば、第１の無線フレーム構成および第２の無線フレーム構成の両方が、ＴＤＤの原理を利用する。図２、図３の実施形態は、周波数分割二重（Frequency-Division Duplexing：ＦＤＤ）または補助ダウンリンク／アップリンク（ＳＤＬ／ＳＤＵ）スキームにも適用できる。補助ダウンリンク／アップリンクは、主キャリアを捕捉するための補助キャリアとして定義してもよい。この場合、補助キャリアは、ダウンリンク／アップリンク伝送のみに使用される。したがって、補助キャリアは補助ダウンリンク／アップリンクリソースである。

このような図２、図３の実施形態では、第１の無線フレーム構成はＦＤＤ、ＳＤＬ、および／またはＳＤＵに応じて適用されてもよい。以下の表６はそのような場合の第１の無線フレーム構成の実施形態を示す。

表６を参照すると、無線フレーム構成Ａは周波数帯域、もしくはＦＤＤまたはＳＤＬスキームに応じたダウンリンク伝送専用のキャリアに利用されてもよい。無線フレーム構成Ｂは、周波数帯域、もしくはＦＤＤまたはＳＤＵスキームに応じたアップリンク伝送専用のキャリアに利用されてもよい。ＦＤＤスキームの場合、フレーム構成ＡおよびＢは第１のフレーム構成として同時に利用できる。同様に、無線フレーム構成ＣおよびＤを、ダウンリンク帯域に利用でき、無線フレーム構成Ｅをアップリンク帯域に利用できる。これら無線フレーム構成Ｃ、Ｄ、Ｅは、例えば、ＵｐＰＴＳやＤｗＰＴＳのようなアップリンク部およびダウンリンク部を含む上述の特殊サブフレームＳでありうる特殊サブフレームを利用できる。ある実施例では、構成がＳＤＬ／ＳＤＵであれば、特殊サブフレームのアップリンク部およびダウンリンク部を使用しないように構成してもよい。特殊サブフレームは、さらなるアップリンク／ダウンリンクリソースをダウンリンク／アップリンクスキームに提供するために使用されてもよい。例えば、未承認の周波数帯域であれば、伝送時間が最大限限定され、特殊サブフレームを伝送の中断に利用できる。

ある実施例では、ネットワーク要素１１０は、例えば、表６から選択される第１の無線フレーム構成と、表２から選択される第２の無線フレーム構成を含む無線フレーム構成群を利用してもよい。第１の無線フレーム構成は第１の周波数帯域に利用でき、第２の無線フレーム構成はネットワーク要素１１０により操作される第２の周波数帯域に利用できる。この２つの無線フレーム構成は、同時に使用できる。

別の実施形態では、ネットワーク要素は第１の無線フレーム構成（表６）を第２の無線フレーム構成（表２）に切り換えて、第１の時間で第１の無線フレーム構成が使用され、第１の時間よりも後の第２の時間で第２の無線フレーム構成が使用されるようにしてもよい。第１の無線フレーム構成および第２の無線フレーム構成は、同じ周波数帯域または異なる周波数帯域で動作してもよい。

図９および図１０は、本発明のいくつかの実施形態に係る装置を示す。図９は、ネットワーク要素１１０に関連して、上述の機能を実行するように構成された装置を示す。図１０は、端末デバイス１２０に関連して、上述の機能を実行するように構成された装置を示す。各装置は、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコード（ソフトウェア）２２、４２を含む少なくとも１つのメモリ２０、４０のような通信制御回路機構１０、３０を有する。少なくとも１つのメモリとコンピュータプログラムコード（ソフトウェア）は、少なくとも１つのプロセッサにより、対応する装置に上述の各装置の実施形態のいずれか１つを実現させるように構成されている。

メモリ２０、４０は、任意の適切なデータ記憶技術により実現されてもよい。当該技術としては半導体メモリデバイス、フラッシュメモリ、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、備え付けメモリ、着脱式メモリが挙げられる。メモリは、無線インタフェースを介してセル内で通信するための構成データを記憶するための構成データベース２４、４４を有してもよい。例えば、構成データベース２４、４４は、各装置が対応する無線フレーム構成、例えば表１および／または表２に示す無線フレーム構成を記憶してもよい。

装置はさらに、１または複数の通信プロトコルに応じて、通信接続性を実現するハードウェアおよび／またはソフトウェアを含む通信インタフェース（ＴＸ／ＲＸ）２６、４６をさらに含んでもよい。この通信インタフェースにより、装置は移動体通信システムで通信する機能を持ち、例えば通信ネットワーク要素１１０および端末デバイス１２０の通信を実現可能とする。通信インタフェース２６、４６は、増幅器、フィルタ、周波数変換器、変調（復調）器、エンコーダ／デコーダ回路機構、１または複数のアンテナのような、一般的によく知られた要素を有してもよい。通信インタフェース２６、４６は、ネットワーク要素１１０および端末デバイス１２０をセル内で無線通信可能とする無線インタフェース要素を有してもよい。

図９に示す実施例では、ネットワーク要素１１０の機能の少なくとも一部は、２つの物理的に独立したデバイス間で共有され、１つの動作実体が構成されるようにしてもよい。したがって、装置は、上述の処理の少なくとも一部を実行するための、物理的に独立した１または複数のデバイスを含む動作実体を表すものとみなすことができる。したがって、共有アーキテクチャを利用する図９の装置は、基地局施設内の遠隔無線ヘッド（ＲＲＨ）に（例えば無線または有線ネットワークにて）動作接続されるホストコンピュータまたはサーバコンピュータ等の、遠隔制御ユニット（Remote Control Unit：ＲＣＵ）を含んでもよい。ある実施例では、上述したネットワーク要素１１０の処理の少なくとも一部は、ＲＣＵにより実行されてもよい。ある実施例では、上述の処理の少なくとも一部を、ＲＲＨとＲＣＵで分担して実行してもよい。そのため、ＲＣＵは図９に示す要素を有し、通信インタフェース２６がＲＣＵをＲＲＨと接続可能としてもよい。一方、ＲＲＨは、例えば無線周波数信号処理回路機構とアンテナとを有してもよい。

ある実施例では、ＲＣＵは、ＲＲＨと通信するための仮想ネットワークを生成してもよい。通常、仮想ネットワーキングは、ハードウェア、ソフトウェアネットワークリソース、ネットワーク機能を単一のソフトウェア型管理エンティティとしての仮想ネットワークに統合する処理を含む。ネットワーク仮想化は、リソースの仮想化と組み合わされることも多いプラットフォームの仮想化を含んでもよい。ネットワーク仮想化は、外部仮想ネットワーキングに分類できる。すなわち、多くのネットワークまたはネットワークの一部をサーバコンピュータまたはホストコンピュータ（すなわち、ＲＣＵ）に統合するのである。外部ネットワーク仮想化の目的は、ネットワーク共有の最適化である。内部仮想ネットワーキングにも分類可能である。すなわち、ネットワーク的機能を、単一のシステム上のソフトウェア収容部に持たせるのである。仮想ネットワーキングは、端末デバイスの検査にも利用できる。

ある実施例では、仮想ネットワークにより、ＲＲＨとＲＣＵとの間で柔軟に動作が分配される。実際、任意のデジタル信号処理タスクがＲＲＨとＲＣＵのいずれで実行されてもよく、実装に応じて、ＲＲＨとＲＣＵに対する分配の境界線が引かれてもよい。

図９を参照すると、装置は、端末デバイス、無線アクセスネットワークの別のアクセスノード、コアネットワーク１３０のネットワーク要素により制御プレーンシグナリングを実行する制御回路機構１２を有してもよい。制御回路機構１２は、ネットワーク要素１１０において、ステップ２０６、５００、５０４、６００、６０４、６０６、および７００を実行してもよい。

装置はさらに、構成データベース２４に記憶された無線フレーム構成から無線フレーム構成を選択するように構成された無線フレーム構成選択回路機構１８をさらに有してもよい。無線フレーム構成を選択すると、無線フレーム構成選択回路機構は制御回路機構１２に対して、第１のネットワーク要素で制御されるセル内のシステム情報として、無線フレーム構成をブロードキャストするように指示する。装置はさらに、各フレキシブル特殊サブフレームに対してサブフレーム構成を動的に選択するサブフレーム構成選択回路機構１４をさらに有してもよい。選択の後、サブフレーム構成選択回路機構１４は、サブフレームのサブフレーム構成を示す情報要素を各フレキシブル特殊サブフレームに含めるよう、制御部に指示する。サブフレーム構成は、フレキシブル特殊サブフレームがフレキシブル特殊ダウンリンクサブフレームであるか、フレキシブル特殊アップリンクサブフレームであるかを定義してもよい。

装置はさらに、ペイロードデータを送受信するように構成されたデータ通信回路機構１６をさらに有してもよい。データ通信回路機構１６は、各フレキシブル特殊サブフレームに対して、サブフレーム構成選択回路機構１４からの、当該フレキシブル特殊サブフレームがさらなるダウンリンク部またはさらなるアップリンク部を含むかを示す情報を受信してもよい。フレキシブル特殊サブフレームがさらなるダウンリンク部を含む場合、データ通信回路機構は当該さらなるダウンリンク部におけるデータ送信を制御してもよい。フレキシブル特殊サブフレームがさらなるアップリンク部を含む場合、データ通信回路機構１６は当該さらなるアップリンク部からデータを抽出してもよい

図１０を参照すると、装置は、例えば、アクセスノード１１０のような移動体通信システムの１または複数のネットワーク要素により、制御プレーンシグナリングを実行する制御回路機構３２を有してもよい。制御回路機構３２はさらに、セル探索手順も実行してもよい。制御回路機構３２は、端末デバイス１２０においてステップ３０４、５００、５０４、８０２を実行してもよい。

装置はさらに、ネットワーク要素から受信したシステム情報に基づいて、セル内で使用される無線フレーム構成を判定するように構成され、セルにおけるアップリンクおよびダウンリンク通信に対して無線フレーム構成を実現するように制御回路機構３２を構成する、無線フレーム構成コントローラ３８を含んでもよい。

装置はさらに、ペイロードデータの送受信を実行するように構成されるデータ通信回路機構１６を有してもよい。データ通信回路機構３６は、各フレキシブル特殊サブフレームに対して、当該フレキシブル特殊サブフレームがさらなるダウンリンク部またはさらなるアップリンク部を含むかを示す情報を制御回路機構３２から受信する。フレキシブル特殊サブフレームがさらなるアップリンク部を含む場合、データ通信回路機構３６は当該さらなるアップリンク部におけるデータ送信を制御してもよい。フレキシブル特殊サブフレームがさらなるダウンリンク部を含む場合、データ通信回路機構３６は当該さらなるダウンリンク部からデータを抽出してもよい。

本明細書において、「回路機構」という用語は、（ａ）アナログおよび／またはデジタル回路機構のみにおける実装等のハードウェアのみからなる回路実装、（ｂ）回路とソフトウェア（および／またはファームウェア）との組合せ、例えば（それぞれ該当する場合）：（ｉ）プロセッサ（複数可）または（ｉｉ）協働して装置に各種機能を実行させるプロセッサ（複数可）の一部／デジタル信号プロセッサ（複数可）を含むソフトウェア、ソフトウェア、およびメモリ（複数可）の組合せ、（ｃ）動作にソフトウェアまたはファームウェアを必要とするマイクロプロセッサ（複数可）またはマイクロプロセッサ（複数可）の一部（当該ソフトウェアまたはファームウェアは物理的に存在しない場合も含む）等の回路のすべてを指す。この「回路機構」の定義は、本明細書に記載されたすべての「回路機構」について当てはまる。さらに、本明細書において、「回路機構」という用語は、単にプロセッサ（または複数のプロセッサ）あるいはプロセッサの一部とそれに付随するソフトウェアおよび／またはファームウェアを実装したものも包含する。「回路機構」という用語は、例えば特定の要素に該当する場合、ベースバンド集積回路やアプリケーションプロセッサ集積回路（携帯電話用）、またはサーバ内で用いられる同様の集積回路、移動体ネットワークデバイス、あるいはその他のネットワークデバイスをも包含する。

ある実施例では、図２〜図８を参照して説明した処理の少なくとも一部が、上述の処理の少なくとも一部を実施するための対応する手段を含む装置によって実施されてもよい。上述の処理を実施するための手段の例としては、検出器、プロセッサ（デュアルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ等）、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、受信機、送信機、エンコーダ、デコーダ、メモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ソフトウェア、ファームウェア、ディスプレイ、ユーザインタフェース、ディスプレイ回路機構、ユーザインタフェース回路機構、ユーザインタフェースソフトウェア、ディスプレイソフトウェア、回路、アンテナ、アンテナ回路機構、および回路機構のうちの少なくとも１つが挙げられる。ある実施例では、これらの少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、およびコンピュータプログラムコードが、図２〜図８に示す実施形態のいずれかに係る１または複数の動作を実行するための処理手段を形成し、あるいは１または複数のコンピュータプログラムコード部を備える。

本明細書に記載の技術や方法は、様々な手段によって実装されてもよい。例えば、これらの技術は、ハードウェア（１または複数のデバイス）、ファームウェア（１または複数のデバイス）、ソフトウェア（１または複数のモジュール）、またはこれらの組合せによって実装されてもよい。ハードウェア実装の場合、実施形態の装置（複数可）は、１または複数の特定用途向け集積回路（Application-Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（Digital Signal Processing Device：ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書に記載の機能を実施するように設計されたその他の電子部、またはこれらの組合せにおいて実装されてもよい。ファームウェアまたはソフトウェアの場合、本明細書に記載の機能を実施する少なくとも１つのチップセットのモジュール（例えば、手順、機能等）を介して実装することができる。ソフトウェアのコードは、メモリ部に格納され、プロセッサによって実行されてもよい。このメモリ部は、プロセッサの内部または外部のいずれに実装されてもよい。プロセッサの外部に実装される場合、メモリ部は、従来公知である各種手段を介してプロセッサに通信可能に接続可能である。これに加えて、本明細書に記載のシステムの構成要素は、関連して記載された各種態様等の実現を容易にするために位置を変更したり、追加の構成要素で補完したりしてもよく、これらの構成要素は図示した厳密な構成に限定されないことは、当業者には自明であろう。

上述の実施形態は、コンピュータプログラムまたはその一部によって定義されたコンピュータ処理の形式で実施されてもよい。図２〜図８を参照して説明した方法の実施形態は、対応する命令を含むコンピュータプログラムの少なくとも一部によって実施されてもよい。このコンピュータプログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、またはその中間型のいずれの形式であってもよく、当該プログラムを搬送可能な任意のエンティティやデバイスであってもよい、ある種のキャリアに格納されてもよい。例えば、当該コンピュータプログラムは、コンピュータやプロセッサで可読のコンピュータプログラム配布媒体に格納されてもよい。このコンピュータプログラム媒体は、例えば、記録媒体、コンピュータメモリ、読取専用メモリ、電気キャリア信号、電気通信信号、およびソフトウェア配布パッケージを含むが、これらに限定されるものではない。コンピュータプログラム媒体は非一時的媒体であってもよい。図示して説明した実施形態を実施するためのソフトウェアのコーディングは、当該分野の当業者の技術常識の範疇にある。

図面を参照した例に沿って本発明を説明したが、本発明は上述の説明に限定されるものではなく、請求項の範囲内で各種変形可能であることは明らかである。したがって、すべての語句は広く解釈すべきであり、実施形態を限定ではなく例示するものと解釈される。技術の進展に伴い、本発明の概念が各種方法で実装されうることは、当業者には自明であろう。さらに、上述の実施形態は、必須ではないが、他の実施形態と各種方法で組み合わせてもよいことも当業者には自明であろう。

Claims (24)

1. 移動体通信システムのネットワーク要素により、ダウンリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第１の無線フレーム構成を提供することと、
   前記ネットワーク要素により、フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームの一方として構成可能な少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第２の無線フレーム構成を提供することと、
   前記ネットワーク要素により、少なくとも前記第１および前記第２の無線フレーム構成を含む無線フレーム構成群から、無線フレーム構成を選択し、当該選択された無線フレーム構成を示す情報要素を搬送する無線信号を伝送することと、
   を含む方法であって、
   前記フレキシブルダウンリンクサブフレームおよび前記フレキシブルアップリンクサブフレームはそれぞれ、アップリンク部およびダウンリンク部の両方を含み、
   前記アップリンク部および前記ダウンリンク部はいずれも、制御情報および参照信号の少なくとも一方を搬送し、
   前記ネットワーク要素は、それぞれ前記少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを定義する複数の異なる無線フレーム構成を提供し、前記複数の異なる無線フレーム構成のうちの少なくとも２つが異なるサブフレーム長を有する、
   方法。
2. 前記第１の無線フレーム構成は、アップリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームと、アップリンク部およびダウンリンク部を含む少なくとも１つの特殊サブフレームとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記フレキシブル特殊サブフレームは、前記フレキシブルサブフレームが前記フレキシブルアップリンクサブフレームとして構成されているか、前記フレキシブルダウンリンクサブフレームとして構成されているかに応じて、さらなるアップリンク部またはさらなるダウンリンク部を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記さらなるアップリンク部はアップリンクデータを搬送し、前記さらなるダウンリンク部はダウンリンクデータを搬送する、請求項３に記載の方法。
5. 前記フレキシブル特殊サブフレームの前記アップリンク部は、端末デバイスが正しくダウンリンクメッセージできたかを示す確認メッセージを搬送する、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 無線フレーム構成のサブフレーム長が長いほど、サブフレームにおいてサブキャリア間隔が大きい、請求項１に記載の方法。
7. 前記第２の無線フレーム構成の前記フレキシブル特殊サブフレームは、前記第１の無線フレーム構成の特殊サブフレームのアップリンク部の最大長よりも大きいアップリンク部の最大長を有する、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. 前記ネットワーク要素において、フレキシブル特殊サブフレームごとに、前記フレキシブル特殊サブフレームがフレキシブル特殊ダウンリンクフレームであるかフレキシブル特殊アップリンクフレームであるかを示すこと、をさらに含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. 移動体通信システムの端末デバイスに、ダウンリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第１の無線フレーム構成の定義を記憶することと、
   前記端末デバイスに、フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームの一方として構成可能な少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第２の無線フレーム構成の定義を記憶することと、
   移動体通信システムのネットワーク要素から、前記移動体通信システムのセル内で適用される無線フレーム構成を示す情報要素を搬送する無線信号を受信することと、
   前記受信した情報要素に基づいて、少なくとも前記第１および前記第２の無線フレーム構成を含む無線フレーム構成群から、無線フレーム構成を選択し、当該選択されたフレーム構成を、前記セル内の前記ネットワーク要素との通信に使用することと、
   を含む方法であって、
   前記フレキシブルダウンリンクサブフレームおよび前記フレキシブルアップリンクサブフレームはそれぞれ、アップリンク部およびダウンリンク部の両方を含み、
   前記アップリンク部および前記ダウンリンク部はいずれも、制御情報および参照信号の少なくとも一方を搬送し、
   前記端末デバイスは、それぞれ前記少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを定義する複数の異なる無線フレーム構成の定義を記憶し、前記複数の異なる無線フレーム構成のうちの少なくとも２つが異なるサブフレーム長を有する、
   方法。
10. 前記第１の無線フレーム構成は、アップリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームと、アップリンク部およびダウンリンク部を含む少なくとも１つの特殊サブフレームとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記フレキシブル特殊サブフレームは、前記フレキシブルサブフレームが前記フレキシブルアップリンクサブフレームとして構成されているか、前記フレキシブルダウンリンクサブフレームとして構成されているかに応じて、さらなるアップリンク部またはさらなるダウンリンク部を含む、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記さらなるアップリンク部はアップリンクデータを搬送し、前記さらなるダウンリンク部はダウンリンクデータを搬送する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記フレキシブル特殊サブフレームの前記アップリンク部は、端末デバイスが正しくダウンリンクメッセージできたかを示す確認メッセージを搬送する、請求項９から１２のいずれかに記載の方法。
14. 無線フレーム構成のサブフレーム長が長いほど、サブフレームにおいてサブキャリア間隔が大きい、請求項９に記載の方法。
15. 前記第２の無線フレーム構成の前記フレキシブル特殊サブフレームは、前記第１の無線フレーム構成の特殊サブフレームのアップリンク部の最大長よりも大きいアップリンク部の最大長を有する、請求項９から１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記端末デバイスにおいて、
    フレキシブル特殊サブフレームを受信し、前記フレキシブル特殊サブフレームとともに前記フレキシブル特殊サブフレームがフレキシブル特殊ダウンリンクフレームであるかフレキシブル特殊アップリンクフレームであるかを示す情報を受信することと、
    前記受信した情報にマッピングされたサブフレーム構造を、前記受信したフレキシブル特殊サブフレームに適用することと、
    をさらに含む、請求項９から１５のいずれかに記載の方法。
17. 前記第１の無線フレーム構成は、ロング・ターム・エボリューション規格の仕様に対応する、請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
18. ダウンリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第１の無線フレーム構成を提供する手段と、
    前記ネットワーク要素により、フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームの一方として構成可能な少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第２の無線フレーム構成を提供する手段と、
    少なくとも前記第１および前記第２の無線フレーム構成を含む無線フレーム構成群から、無線フレーム構成を選択し、当該選択された無線フレーム構成を示す情報要素を搬送する無線信号を伝送する手段と、
    を備え、
    前記フレキシブルダウンリンクサブフレームおよび前記フレキシブルアップリンクサブフレームはそれぞれ、アップリンク部およびダウンリンク部の両方を含み、
    前記アップリンク部および前記ダウンリンク部はいずれも、制御情報および参照信号の少なくとも一方を搬送し、
    前記ネットワーク要素は、それぞれ前記少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを定義する複数の異なる無線フレーム構成を提供し、前記複数の異なる無線フレーム構成のうちの少なくとも２つが異なるサブフレーム長を有する、
    装置。
19. 少なくとも１つのメモリに、ダウンリンク伝送専用の少なくとも１つのサブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第１の無線フレーム構成の定義を記憶する手段と、
    前記少なくとも１つのメモリに、フレキシブルダウンリンクサブフレームおよびフレキシブルアップリンクサブフレームの一方として構成可能な少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを含む無線フレームのフレーム構造を定義する第２の無線フレーム構成の定義を記憶する手段と、
    移動体通信システムのネットワーク要素から、前記移動体通信システムのセル内で適用される無線フレーム構成を示す情報要素を搬送するメッセージを受信する手段と、
    前記受信した情報要素に基づいて、少なくとも前記第１および前記第２の無線フレーム構成を含む無線フレーム構成群から、無線フレーム構成を選択し、当該選択された無線フレーム構成を、前記セル内の前記ネットワーク要素との通信に使用する手段と、
    を備え、
    前記フレキシブルダウンリンクサブフレームおよび前記フレキシブルアップリンクサブフレームはそれぞれ、アップリンク部およびダウンリンク部の両方を含み、
    前記アップリンク部および前記ダウンリンク部はいずれも、制御情報および参照信号の少なくとも一方を搬送し、
    前記端末デバイスは、それぞれ前記少なくとも１つのフレキシブル特殊サブフレームを定義する複数の異なる無線フレーム構成の定義を記憶し、前記複数の異なる無線フレーム構成のうちの少なくとも２つが異なるサブフレーム長を有する、
    装置。
20. 処理手段及び記憶手段を備える装置であって、前記記憶手段はプログラム命令を格納し、前記プログラム命令は、前記処理手段に実行されると、前記装置に、請求項１から１７のいずれかに記載の方法を遂行させるように構成される、装置。
21. 請求項１８から２０のいずれかに記載の装置であって、前記装置に無線通信機能を提供するように構成される無線インタフェース要素を有する、装置。
22. 請求項１８に記載の装置と、請求項１９に記載の装置とを含むシステム。
23. 請求項１から１７のいずれかに記載の方法のすべてのステップを実行する手段を含む装置。
24. 装置の処理手段に実行されると、前記装置に、請求項１から１７のいずれかに記載の方法を遂行させるように構成されるプログラム命令を備える、コンピュータプログラム。

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