JP7019826B2 - 共通の地理的位置依存制御情報を用いる複数の装置のための複数のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｉｅｓ）によるデータ送信 - Google Patents

Description

優先権主張

本出願は、２０１７年１０月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／５７５，９０７号、および２０１８年８月２７日に出願された米国特許仮出願第６２／７２３，０９４号に対する優先権を主張し、本出願の譲受人に譲渡される。

本発明は、一般に無線通信に関し、より詳細には、共通の地理的位置制御情報を用いる複数のユーザ機器（ＵＥ）装置に複数のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｉｅｓ）を備える時間周波数リソースを有する信号を送信するための装置および方法に関する。

従来の通信システムでは、基地局はサービスエリア内の複数の装置に信号を送信し、ここで各装置は特定の地理的位置に基づいて固有の制御情報を受信する。ＵＥ装置の地理的位置に依存する制御情報のいくつかの例は、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ）アンテナに関連するパラメータを含む。いくつかの状況では、ＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）パラメータも同じになる場合がある。

ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）およびＮＢ－ＩｏＴ（ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）は、必ずしも人間の相互作用を必要としない１つ以上のエンティティが関与するデータ通信の形式である。ＭＴＣおよびＮＢ－ＩｏＴ装置は、狭帯域（ＮＢ）装置として分類できる。特定の実装に応じて、ＮＢ装置は１つ以上のサーバまたは他の装置と通信できる。通常、ＭＴＣはＬＰＷＡＮ（ｌｏｗ－ｐｏｗｅｒ ｗｉｄｅ－ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）タイプの通信に関連し、ＮＢ－ＩｏＴはインターネットまたは相互（アドホックネットワーク）に接続された小型装置に関連している。ネットワークオペレータは、サーバがネットワークオペレータによって制御されているかどうかに関係なく、ＭＴＣまたはＩｏＴサーバへのネットワーク接続を提供する。ＭＴＣ装置とは通常、マシンタイプコミュニケーション用に装備され、ＰＬＭＮ（ｐｕｂｌｉｃ ｌａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）を通してＭＴＣサーバおよび／または他のＭＴＣ装置と通信するユーザ機器（ＵＥ）装置である。いくつかの状況では、ＭＴＣ装置は他のエンティティとの有線または無線接続を通してローカルに通信する場合もある。

ＮＢ－ＩｏＴの例には、ヘッドセット、Ｇｏｏｇｌｅメガネ、Ｆａｃｅｂｏｏｋ Ｏｃｕｌｕｓなどの消費者向け製品が含まれる。他方、ＭＴＣは自動販売機、メータ、車両モデム、およびその他の同様の装置により関連している。

ＭＴＣ装置は、様々な用途でますます使用されている。一般的な使用分野のいくつかの例としては、セキュリティ、追跡、健康、支払い、リモート診断、計測、家電などがある。多くの特定の用途のいくつかには、監視システム制御、物理的アクセスの制御（建物へのアクセスなど）、フリート管理、注文管理、資産追跡、ナビゲーション、交通情報、道路通行料、ＰＯＳ、自動販売機、ゲーム機、バイタルサインの監視、Ｗｅｂアクセス遠隔医療ポイント、センサー、照明、ポンプ、バルブ、およびエレベーターのリモートメンテナンスと制御、車両診断、電力、ガス、水道、および暖房の計測、系統制御、ならびにデジタルフォトフレーム、カメラおよび電子ブックの管理と制御が含まれる。

これらのタイプの装置は通常、通信ネットワーク上で動作する他のタイプの装置よりも狭い帯域幅のチャネルを使用するため、ＮＢ－ＩｏＴおよびＭＴＣ装置はＮＢ（ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ）装置として分類できる。ＮＢ装置は、通例、通信仕様により動作する、ＭＢＢ（ｍｏｂｉｌｅ ｂｒｏａｄｂａｎｄ）ネットワーク上で動作できる。したがって、ＮＢ装置とＭＢＢ装置の両方は、通信ネットワーク内の同じ機器によってサービスされ得る。

基地局は、送信信号を第１の装置及び第２の装置に送信し、前記送信信号は、異なるニューメロロジーを備える時間周波数リソースを含み、前記第１の装置への第１のデータ、前記第２の装置への第２のデータ、及び共通の地理的依存制御情報を両方の装置に伝達する。前記送信は、第１のニューメロロジーを有する第１のセットの時間周波数リソース及び第２のニューメロロジーを有する第２のセットの時間周波数リソースを含む。前記第１のデータは前記第１のセットの時間周波数リソースを介して送信され、前記共通の地理的依存制御情報は前記第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される。

基地局が、少なくとも第１の装置１０８および第２の装置を含む複数の同じ場所に配置されたユーザ機器（ＵＥ）装置に複数の装置送信を送信する無線通信システムのブロック図である。

第１の装置データが第１のセットの時間周波数リソースおよび装置固有の制御情報を介して送信され、第２の装置データが第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される一例の複数の装置送信のブロック図である。

第１の装置データ１１６および第２の装置データが第１のセットの時間周波数リソースを介して送信され、装置固有の制御情報が第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される一例の複数の装置送信のブロック図である。

第１の装置データおよび第２の装置データ、ならびに装置固有の制御情報が、第１のセットの時間周波数リソース介して送信され、共通の位置依存制御情報が、第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される一例の複数の装置送信のブロック図である。

階層化データおよび制御メッセージを含む複数の装置送信を複数のユーザ機器（ＵＥ）装置に送信する基地局を備える通信システムのブロック図である。

データ階層化技術が階層化変調を含む一例の基地局のブロック図である。

階層化データ信号が階層化変調信号である一例のＵＥ装置のブロック図である。

第１の装置がＭＢＢ ＵＥ装置であり、第２の装置がＭＢＢ ＵＥ装置の近くにあるＭＴＣ装置（非ＭＴＣ装置）である通信リソース割り当てを示す、基地局からの複数の装置送信の一例の図で、階層化変調はデータを階層化するために使用される。

データ階層化技術がＣＤＭ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を含む一例の基地局のブロック図である。

ＭＴＣデータがＴＤＭ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用してＭＢＢデータにオーバーレイされる、ＣＤＭを使用するデータ階層化信号のブロック図である。

ＭＴＣデータがＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用してＭＢＢデータにオーバーレイされる、ＣＤＭを使用するデータ階層化信号のブロック図である。

階層化データ信号がＣＤＭを使用して階層化される一例のＵＥ装置８００のブロック図である。

スペクトルの連続ブロックが、第２のセットの時間周波数リソースに隣接する第１のセットの時間周波数リソースを含む一例の基地局からの送信のブロック図である。

互いに近接する複数の装置に複数の装置送信を送信する一方法の一例のフローチャートである。

ＭＢＢ ＵＥ装置で複数の装置送信１０４を受信する一方法のフローチャートである。

特定の状況では、複数のユーザ機器（ＵＥ）装置が互いに近接して配置されることがある。このような状況は、複数の装置が同じユーザに関連付けられていて、同時に使用されている場合に発生する可能性がある。例えば、ユーザがスマートフォンでビデオを見て、ヘッドセットで関連するオーディオストリームを聞いている場合である。近年、ますます多くのユーザが異なる目的で複数の装置を使用している。例えば、ユーザはスマートフォン、タブレット、およびスマートウォッチを所持し、各装置は無線接続を有している。これらの装置はすべて、個別にネットワークに接続して異なる機能を実行している。ネットワークに接続されている装置の数が増えると、トラフィックの負荷が増加し、同様にこれらの装置の管理も増加する。効率的な無線サービスを同じユーザが使用する複数の装置に提供するために、スペクトルリソースおよび制御信号の量を削減する必要がある。

本明細書で説明される技術は、ＵＥ装置のそれぞれのデータおよびＵＥ装置の地理的位置に基づき基地局によって生成される共通の地理的依存制御データを含む共通制御メッセージを含む送信信号を送信することにより、複数のユーザ機器（ＵＥ）装置の近接性を利用する。ＵＥ装置は互いに十分に近く、ＵＥ装置の１つに適用される地理的依存制御情報を他のＵＥ装置に適用して、各装置でデータ信号を正常に受信することができる。信号送信には、異なるニューメロロジーを有する時間周波数リソースのセットが含まれ、ここで装置の少なくとも１つのデータは、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する１つのセットを介して送信され、共通の地理的依存制御情報を含む制御メッセージは、第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する別のセットを介して送信される。第１のデータおよび第２のデータが同じセットの時間周波数リソースで送信される場合、第２のデータは第１のデータで使用されていない時間周波数リソースを占有することができるか、２つのデータセットがコード分割多重化技術または階層化変調技術を使用して共通の時間周波数リソースを共有することができる。

少なくともいくつかの例では、第１の装置制御情報および第２の装置制御情報を含む装置固有の制御情報も、信号送信で送信される。装置固有の制御情報には、データ階層化が使用されるデータ層制御情報が含まれる。データ層制御情報は特定の装置に適用され、その装置がその装置に向けられたデータ階層化信号内のデータを回収できるようにする。したがって、複数のＵＥ装置は、地理的依存制御情報を含む同じ送信信号を受信するが、特定の装置を対象とするデータのみを回収する。その結果、データ信号を受信するすべてのＵＥ装置に適用される制御メッセージを送信すると同時に、すべてのＵＥ装置にデータを送信するために同じ時間、周波数、空間の通信リソースが使用されるため、通信リソースが効率的に利用される。加えて、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）および第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する通信リソースを介する少なくとも１つの装置のデータを有する１つのセットのリソースを介して共通の制御情報を送信することにより、追加の利点が実現される。以下で説明するように、説明された技術は、マシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）を含む用途において特に有用であり得る。

図１Ａは、基地局１０２が、少なくとも第１の装置１０８および第２の装置１１０を含む複数の同じ場所に配置されたユーザ機器（ＵＥ）装置１０６に複数の装置送信１０４を送信する無線通信システム１００のブロック図である。無線通信システム１００は、通信ネットワークに接続された基地局がＵＥ装置との間で無線を送受信し、装置に無線サービスを提供する任意のタイプの無線通信ネットワークまたはシステムであり得る。したがって、通信システムはワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）またはワイヤレスワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）のどのようなタイプでもよい。本明細書で説明される例では、通信システムは、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）４Ｇおよび５Ｇ仕様の１つ以上などの少なくとも１つの通信仕様により動作する。

基地局１０２は、ｅＮＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ｇＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、トランシーバ、ラジオヘッド、または３ＧＰＰ通信仕様の改訂により動作するその他のシステムにおいて同様のタスクを実行する他の任意の装置である。基地局１０２の様々な機能および動作は、任意の数の装置、回路、電子機器、コード、または要素で実装され得る。基地局１０２は、複数の装置送信１０４を、相互に十分接近して、送信１０４を受信するために少なくともいくつかの同様の受信部設定をもたらす、少なくとも２つのＵＥ装置１０８、１１０に送信する。

基地局１０２からの送信は、ＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）スキームを採用し、本明細書の例では、デジタルデータが複数のキャリア周波数で符号化されるＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号である。送信に使用される通信リソースには、時間が複数のサブキャリアに分割される時間周波数リソースが含まれる。本明細書の例では、基地局は、ＦＤＭベースの複数のニューメロロジーをサポートすることにより、連続スペクトルのブロックで異なるサービスを提供する。ＯＦＤＭニューメロロジーは、各サービスタイプの異なる要件を満たすために構成可能であり得る。送信１０４は、少なくとも２つのセットの異なるニューメロロジーを用いて時間周波数リソースを利用する。ニューメロロジーは、時間周波数リソースの構造および編成を定義する。ＯＦＤＭ送信の場合、ニューメロロジーは少なくともサブキャリア間隔（ＳＣＳ）、およびサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を定義する。ＳＣＳの違いにより、シンボル期間が異なり、したがって、関連するＣＰの長さが異なる。ニューメロロジーは、各サービスタイプの異なる要件を満たすために構成可能である。

この例では、複数の装置送信１０４は、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する第１のセットの時間周波数リソース１１２および第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する第２のセットの時間周波数リソース１１４を含む。第１の装置１０８の第１の装置データ１１６は、第１のセットの時間周波数リソース１１２のリソースの少なくともいくつかを介して送信される。両方のＵＥ装置に適用可能な共通の地理的依存制御情報１１８は、第２のセットの時間周波数リソース１１４の少なくともいくつかのリソースを介して送信される。

本明細書の例では、第２の装置データ１２０および装置固有の制御情報１２２、１２４も、複数の装置送信１０４で送信される。第２の装置データ１２０および装置固有の制御情報１２２、１２４は、特定の実装例に応じて、第１のセットの時間周波数通信リソース１１２または第２のセットの時間周波数通信リソース１１４を使用して送信され得る。第２の装置データ１２０ならびに第１の装置固有の制御情報１２２および第２の装置固有の制御情報１２４を表すブロックは、図１において破線で示され、データおよび情報が、第１のセット１１２および第２のセット１１４から構成される通信リソースの異なる組み合わせで送信され得ることを示す。以下で説明されるように、例えば、第２の装置データは、第１のセットの時間周波数リソース１１２を介して送信され得、ここで第１の装置制御情報１２２および第２の装置制御情報１２４は、第２のセットの時間周波数リソース１１４を介して送信される。

図１Ｂは、第１の装置データ１１６が第１のセットの時間周波数リソースおよび装置固有の制御情報１２２、１２４を介して送信され、第２の装置データが第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される一例の複数の装置送信１０４のブロック図である。したがって、第２の装置データ１２０は、第１の装置データ１１６を送信するための時間周波数リソースとは異なるニューメロロジーを有する時間周波数リソースを介して送信される。第１の装置制御情報１２２および第２の装置制御情報１２４も、第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する時間周波数リソースを介して送信される。そのようなシナリオは、第１の装置がサービスのために比較的高いモバイルブロードバンド（ＭＢＢ）データレートを必要とするＵＥ装置であり、第２のＵＥ装置が比較的低いデータレートを必要とするＭＴＣ装置である場合に有用であり得る。したがって、そのようなシナリオの第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）は、より高いデータレートを促進し、例えば、比較的広いサブキャリアをもたらすサブキャリア間隔（ＳＣＳ）を含む場合がある。第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）は、例えば、より狭いサブキャリアを含むＳＣＳで、より低いデータレートをより効率的にサポートすることができる。本明細書で説明される他の例と同様に、第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を用いて共通の位置制御情報１１８を送信することは、システムの送信効率を増大させる。

図１Ｃは、第１の装置データ１１６および第２の装置データ１１８が第１のセットの時間周波数リソースを介して送信され、装置固有の制御情報１２２、１２４が第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される一例の複数の装置送信１０４のブロック図である。

図１Ｄは、第１の装置データ１１６および第２の装置データ１１８、ならびに装置固有の制御情報１２２、１２４が、第１のセットの時間周波数リソース介して送信され、共通の位置依存制御情報１１８が、第２のセットの時間周波数リソースを介して送信される一例の複数の装置送信１０４のブロック図である。そのようなシナリオは、ページング／ウェイクアップ信号が第２のセットの時間周波数リソース１１４でヘッドセットおよびスマートフォンに送信され、次にデータ／制御がキャリア１１２の両方の装置に送信される場合に有用であり得る。

図１Ｃおよび図１Ｄの例のような状況では、第１の装置データ１１６および第２の装置データ１２０は、同じセットの時間周波数リソース（例えば、第１のセットの時間周波数リソース）を使用して送信され、２つのデータセットは、階層化変調および／またはＣＤＭ技術を使用して同じリソースを共有し得るか、あるいは第２の装置データ１２０を第１の装置データで占有されていないセットの未使用の時間周波数リソースに適用することによって、第２の装置データ１２０をリソースのセットに「パンクチャ」し得る。したがって、複数の装置送信１０４は、時間、周波数、および空間リソースを共有して、相互に近くに位置する複数の装置に情報を送信する。データが階層化される場合、複数の装置送信１０４は、複数の近接装置に適用される共通の位置依存制御情報１１８およびデータ階層化パラメータに関する各装置の装置固有階層化制御情報を含む装置固有のデータ制御情報１２２、１２４を含む。階層化されたデータは、同じ時間、周波数、空間の通信リソースを使用して、装置依存のデータを各装置に伝達する。各装置は、装置固有の制御情報１２２、１２４の共通の位置依存制御情報１１８および装置依存情報を使用して、その装置に向けられた階層化データからデータ１１６、１２０を受信する。したがって、２つの同じ場所に配置された装置の場合、第１の装置１０８は装置固有の制御情報１２２の第１の情報を適用して第１の装置データ１１６を回収し、第２の装置は装置固有の制御情報１２４の第２の情報を適用して第２の装置データ１２０を回収する。近接する装置は、空間ベクトルおよびＭＩＭＯパラメータなどの共通の制御情報が少なくとも類似し、いくつかの状況では同じになるように、相互に十分に近接している。いくつかの環境では、装置が相互に１フィート以内にある場合がある。他の環境では、装置間の距離は２フィート未満である。さらに他の環境では、装置は相互に３フィート未満である。特定のシステムの実装およびチャネルの状態によっては、装置間の他の距離も可能であり得る。

図２は、階層化データ２０２および制御メッセージ２０４を含む複数の装置送信１０４を複数のユーザ機器（ＵＥ）装置１０８、１１０に送信する基地局１０２を含む通信システム１００のブロック図である。図２は、図１Ａのシステム１００の一例であり、第１の装置データ１１６および第２の装置データ１２０は、第１のセットの時間周波数リソース１１２で階層化データ２０２として送信される。図２の例の場合、装置固有データ１２２、１２４および通信位置依存制御情報１１８は、第２のセットの時間周波数リソース１１４を介して送信される。したがって、制御メッセージ２０４および階層化データ信号２０２は、複数の装置送信１０４の一例である。基地局１０２は、第１の装置１０８に向けられた第１の装置データ１１８が信号の第１のデータ層内で送信され、第２の装置１１０に向けられた第２のデータ１２０が信号の第２のデータ層内で送信されるように、階層化データ信号２０２上にデータを配置する。データ階層化はいくつかの技術のいずれかを使用して適用できるが、本明細書で説明される２つの例には、データに階層化変調を適用すること、およびデータにコード分割多重化（ＣＤＭ）を適用することが含まれる。基地局１０２は、ＵＥ装置１０８、１１０でのデータ階層化信号２０２の受信に関する制御情報を含む制御メッセージ２０４も送信する。制御メッセージ２０４は、共通の地理的位置依存制御情報１１８および各装置の少なくとも１つのデータ層情報フィールドを含む。図２の例では、２つのデータ階層化情報フィールド２１８、２２０が第１の装置に割り当てられ、２つのデータ階層化情報フィールド２２２、２２４が第２の装置１１０に割り当てられる。上述のように、共通の地理的位置依存制御情報１１８は、ＵＥ装置１０８、１１０の位置をもたらすか、そうでなければそれに依存する制御情報である。共通の地理的位置依存制御情報１１８の例には、ＭＩＭＯ設定ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＰＭＩ確認ビット、ＰＤＳＣＨとＲＳの間の電力オフセット、ＤＭ－ＲＳスクランブリングシーケンスインデックス、層の数、および位相追跡ＲＳシーケンスインデックスが含まれる。上述のように、制御メッセージ２０４は、各ＵＥ装置１０８、１１０に関連付けられたデータ階層化情報フィールド２１８、２２０、２２２、２２４に配置されるデータ階層化情報２２６、２２８も含む。本明細書で説明される例の場合、各データ層情報フィールドは、特定のＵＥ装置に向けられ、関連するＵＥ装置がそのＵＥ装置に向けられたデータを回収することを可能にする情報を含む。データ層情報フィールド２１８、２２０、２２２、２２４は、ＵＥ装置を対象とするデータを回収するためにＵＥ装置によって使用されるデータ階層化に関する情報を含む。階層化変調を使用してデータが階層化されている状況では、データ層情報フィールドには、ＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）、ＲＶ（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＮＤＩ（ｎｅｗ ｄａｔａ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、および各データストリームのデータシーケンス情報が含まれ得る。ＣＤＭがデータ階層化に使用される場合、データ階層化情報フィールドは、例えば、スクランブルまたは拡散に使用される関連するＣＤＭコードへの情報を含み得る。図２の例の場合、制御メッセージ２０４は、第１の装置１０８の第１のデータ階層化情報フィールド２１８、第１の装置の第２のデータ階層化情報フィールド２２０、第２の装置の第１のデータ階層化情報フィールド２２２、および第２の装置の第２のデータ階層化情報フィールド２２４を含む。したがって、第１のデータ階層化情報２２６は、第１のフィールド２１８および第２のフィールド２２２を含み、ここで第１のフィールド２１８は、第１の装置１０８の情報を含み、第２のフィールド２２２は、第２の装置１１０の情報を含む。第２のデータ階層化情報２２８は、第１のフィールド２２０および第２のフィールド２２４を含み、ここで第１のフィールド２２０は第１の装置１０８の情報を含み、第２のフィールド２２４は第２の装置１１０の情報を含む。一例として、第１のデータ階層化情報２２６は、第１のフィールドが第１の装置に向けられた第１のデータの第１のデータ層（第１の変調および符号化レート）のＭＣＳを含み、第２のフィールドが第２の装置に向けられた第２のデータ層（第２の符号化レート）の第２のデータ層の第２のＭＣＳを含む、ＭＣＳであり得る。第２のデータ階層化情報２２８は、データが変調シンボルのＬＳＢまたはＭＳＢに割り当てられるかどうかの表示を含み得る。ＣＤＭがデータ階層化に使用される場合、データ階層化情報２２６は、各フィールドの各装置の多重化コードを含み得る。制御メッセージ２０４は、特定の状況に応じて、任意の数のデータ階層化情報パラメータおよびフィールドを含むことができる。データに関する装置固有の制御情報に加えて、制御メッセージには、データに関連する共通の制御情報が含まれる。例えば、データに使用される時間周波数リソースがＵＥ装置に対して同じである場合、データに関連する共通の制御情報は、データがデータ信号内に配置される時間周波数リソースを識別する情報を含み得る。

したがって、基地局１０２は、制御メッセージ２０４を、制御チャネル２３０を介して第１のＵＥ装置１０８および第２のＵＥ装置１１０に送信し、データチャネル２３２を介してデータ階層化信号２０２の第１のデータ１１６および第２のデータ１２０を第１のＵＥ装置１０８および第２のＵＥ装置１１０に送信する。制御チャネル２３０は、第２のセットの時間周波数リソース１１４を介して第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を使用して送信される。データチャネル２３２は、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）および第１のセットの時間周波数リソース１１２の少なくともいくつかを使用する。第１のＵＥ装置１０８は、制御メッセージ２０４を受信し、共通の制御情報１１８をデータ階層化信号２０２の受信に適用し、第１の装置データ階層化情報フィールド２１８、２２０のデータ階層化制御情報２２６、２２８を適用して、第１のデータ（Ｄ１データ）１１６を回収する。第２のＵＥ装置１１０は、制御メッセージ２０４を受信し、共通の制御情報１１８を適用して、データ階層化信号２０２を受信し、第２の装置のデータ階層化情報フィールド２２２、２２４のデータ階層化制御情報２２６、２２８を適用して、第２のデータ（Ｄ２データ）１２０を回収する。

図３は、データ階層化技術が階層化変調を含む一例の基地局３００のブロック図である。したがって、図３の基地局３００は、上記の例における基地局１０２の一例である。基地局３００は、各装置のデータを別々に符号化し、符号化されたデータを変調して、両方の装置に送信される階層化変調信号を生成する。図３の例の場合、基地局３００は、ｅＮＢ、ｅＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、トランシーバ局、ラジオヘッド、または４Ｇおよび５Ｇ仕様などの３ＧＰＰ通信仕様の改訂により動作するその他のシステムにおいて同様のタスクを実行する他の任意の装置である。基地局３００を参照して説明されたブロックの様々な機能および動作は、任意の数の装置、回路、電子機器、コード、または要素で実装され得る。２つ以上の機能ブロックを単一の装置に統合することができ、任意の単一のブロックで実行されるように説明された機能をいくつかの装置に実装することができる。例えば、基地局３００の２つのエンコーダ３０６、３１０の機能は、異なるセットのビットに異なる符号化レートを適用することができる単一の装置によって実行され得る。また、エンコーダ３０６、３１０およびシーケンサ３１４の機能は、いくつかの環境では単一の信号処理装置によって実行され得る。

第１の装置１０８を対象とする第１のデータ３０２は、Ｋ１個の情報ビットを含む。第２の装置１１０を対象とする第２のデータ３０４は、Ｋ２個の情報ビットを含む。第１のデータ情報ビット３０２は、第１のセットの符号化ビット３０８を生成するために、第１の符号化レート（Ｒ１）を有する第１のエンコーダ３０６によって符号化される。第２のデータ情報ビット３０４は、第２のセットの符号化ビット３１２を生成するために、第２の符号化レート（Ｒ２）を有する第２のエンコーダ３１０によって符号化される。シーケンサ３１４は、変調器３１６によって変調されるビットのシーケンスにおいて、第１のセットの符号化ビット３０８からのビットと第２のセットの符号化ビット３１２からのビットを組み合わせる。この例では、ビットのシーケンスは、同数の第１の符号化ビット３０８および第２の符号化ビット３１２を含む。変調器３１６は、階層化変調を符号化ビットのシーケンスに適用するＰ次変調器である。ＭＣＳマネージャ３１８は、ＵＥ装置の１つからのフィードバック３２０に少なくとも部分的に基づいて、符号化レートおよび変調次数を決定する。ＭＣＳマネージャ３１６は、必要なサービス品質（ＱｏＳ）およびチャネル状態を評価して、適切な変調次数および符号化レートを決定する。この例では、ＵＥ装置の１つだけが、基地局３２０によって送信された信号の受信に関するフィードバック３２０を提供する。ＵＥ装置１０８、１１０は互いに近くにあるので、１つの装置からのフィードバックは、別の装置によって提供されるフィードバックに類似していると想定される。しかしながら、いくつかの環境では、フィードバック３２０は、それらが相互に近くに配置されている場合でも、複数のＵＥ装置によって提供され得る。装置フィードバックの例には、チャネルの状態およびタイミングに関連するパラメータが含まれる。

変調器３１６によって生成されたＬ個のシンボルは、送信部によって送信される前に、リソースおよび空間プロセッサ３２２によって処理される。制御メッセージを含む制御情報３２４も、送信前にプロセッサ３２２によって処理される。リソースマッピングには、送信に使用されるタイムスロットおよびサブキャリアの割り当てが含まれる。空間処理には、送信前に信号にＭＩＭＯパラメータに基づく空間係数を適用することが含まれる。例えば、ビームフォーミングベクトル（プリコーディング）を送信信号に適用できる。制御情報は、送信信号と同じ空間処理パラメータを有し得る。

送信部３２６は、基地局３００のサービスエリア、またはサービスエリアのセクタ内で階層化変調信号１０４を送信する。この例では、第１のセットの符号化ビット３０８の個数（Ｋ１）が第２のセットの符号化ビット３１２の個数（Ｋ２）に等しくなるように、符号化レートＫ１およびＫ２が選択される。Ｌがデータ階層化信号１０４で生成された変調シンボルの総数である場合、第１のセットの符号化ビットの符号化ビットの個数と第２のセットの符号化ビットの符号化ビットの個数は、ｐＬ／２に等しく、ここでｐは変調器３１６の変調次数である。第１のエンコーダの符号化レートはＲ１、第２のエンコーダの符号化レートはＲ２で、ここでＲ１＝Ｋ１／（ｐＬ／２）およびＲ２＝Ｋ２／（ｐＬ／２）である。

図３の例では、階層化された変調は第１のデータ１１６が変調シンボルの最上位ビット（ＭＳＢ）によって表され、第２のデータが変調シンボルの最下位ビット（ＬＳＢ）によって提示されるように、符号化ビットの順序付けに由来する。シーケンサ３１４は、第１のエンコーダ３０６からの符号化ビットをシンボルの最上位ビットとして、第２のエンコーダ３１０からの符号化ビットをシンボルの最下位ビットに適用する。いくつかの状況では、符号化されたビットのシーケンスは事前に決定され、静的である。しかしながら、他の環境では、送信におけるビットのシーケンスは動的に変化するか、その他の場合はＵＥ装置１０８、１１０に知られていない。その結果、基地局３００は、シーケンスを制御メッセージ２０４の制御情報の一部としてＵＥ装置１０８、１１０に提供する。シーケンスがＵＥ装置に知られている場合、シーケンス情報は送信されない。例えば、シーケンスが１つのエンコーダからの最上位ビットおよび第２のエンコーダからの最下位ビットの使用を含み、装置１０８、１１０が割り当てを認識している場合、シーケンス情報をＵＥ装置に送信する必要がない場合がある。

通常、基地局は、変調および符号化スキーム（ＭＣＳ）構成情報をＵＥ装置に提供する。本明細書の例では、基地局２００は、両方の符号化レートのＭＣＳ情報を提供する。その結果、基地局はＭＣＳ１とＭＣＳ２を送信する。受信部は制御チャネルを復号し、それに応じて関連するデータストリームを復調／復号する。上述のように、制御メッセージ２０４は、ＵＥ装置の位置に依存する共通の制御情報１１８およびデータを送信するために使用され、両方のＵＥ装置に適用されるリソースに関連する制御情報を含む。制御メッセージ２０４は、各ＵＥ装置に固有のデータ層に関連する特定の制御情報も含む。図３の例では、制御メッセージ２０４は、第１のデータのＭＣＳ、第２のデータのＭＣＳ、第１のデータのＬＳＢまたはＭＳＢを示すシーケンス情報、第２のデータのＬＳＢまたはＭＳＢを示すシーケンス情報、第１のデータのＲＶおよびＮＤＩ、第２のデータのＲＶおよびＮＤＩ、信号のデータ位置（これは、第１のデータと第２のデータで同じである）、ならびに空間処理に必要なＭＩＭＯ送信モードおよびパラメータ（これは、第１のデータと第２のデータで同じである）を含む。変調層に関する追加のパラメータも、第１のデータおよび第２のデータのそれぞれに提供され得る。例えば、３ＧＰＰ ＴＲ ３６．８５９ ｖ１３．０．０、２０１５年１２月のセクション５で説明されている重ね合わせ送信技術が使用される場合、振幅の重み（√α）が提供される場合がある。いくつかの状況では、追加の情報が制御メッセージ２０４で提供されてもよい。例えば、第１のデータと第２のデータの間の関係が提供されてもよい。そのような情報は、例えば、一方の装置がユーザにビデオを提供し、他方の装置がオーディオを提供している場合、各装置でのデータバッファリングのためのビデオストリームのデータブロック番号に一致するオーディオストリームのブロック番号を含み得る。

図４は、階層化データ信号が階層化変調信号である一例のＵＥ装置４００のブロック図である。したがって、ＵＥ装置４００は、図２を参照して説明された例のＵＥ装置１０８およびＵＥ装置１１０としての使用に適したＵＥ装置の一例である。ＵＥ装置４００を参照して説明されたブロックの様々な機能および動作は、任意の数の装置、回路、電子機器、コード、または要素で実装され得る。２つ以上の機能ブロックを単一の装置に統合することができ、任意の単一のブロックで実行されるように説明された機能をいくつかの装置に実装することができる。例えば、受信部４０２、復調器４０４、ならびに他の空間処理およびデマッピング機能４０４の機能は、いくつかの環境では単一の受信部装置によって実行され得る。

受信部４０２は、基地局１０２（２００）からデータ階層化信号１０４を受信する。リソースデマッピングおよび空間プロセッサ４０４は、空間処理およびデマッピングを実行する。この例では、受信部４０２はＭＩＭＯパラメータを適用し、制御情報に基づいて空間処理を実行する。リソースデマッピングは、制御チャネルをデータチャネル（ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨ）の時間／周波数リソースから分離する。ＰＤＣＣＨを復号した後、受信部４０２は、正確なＰＤＳＣＨ時間／周波数リソースを決定して、復調および復号の前にデータビットを抽出する。

制御メッセージ２０４を含む制御チャネル情報は、制御チャネルデコーダ４０６によって復号され、信号のデータチャネル部分は、復調器４０８によって復調される。制御チャネルデコーダ２０６は、ＵＥ装置４００に関連付けられ、割り当てられたデータ階層化情報フィールド内に位置する変調次数およびデータ階層化パラメータに関する制御メッセージ２０４の内容を決定する。復調器４０８は、制御チャネルデコーダによって決定された変調次数パラメータを適用して、符号化ビット３０８および符号化ビット３１２を含む符号化ビット４１０のシーケンスを生成する。制御チャネルデコーダ４０６によって取り出されたデータ階層化情報により、デコーダ４１２は、ＵＥ装置４００に向けられたデータを回収する。したがって、ＥＵ装置４００が第１のＵＥ装置１０８である場合、制御チャネルデコーダ４０６は、第１のＵＥ装置１０８に割り当てられた符号化レートおよびシーケンス順序を識別し、デコーダ４１２は、情報を適用して第１のデータ１１６を回収する。ＥＵ装置４００が第２のＵＥ装置１１０である場合、制御チャネルデコーダ４０６は、第２のＵＥ装置１１０に割り当てられた符号化レートおよびシーケンス順序を識別し、デコーダ４１２は、情報を適用して第２のデータ１２０を回収する。

上述のように、ＭＴＣ装置は、ＭＴＣ装置が他の装置およびサーバと情報を交換する多くのアプリケーションにますます使用されている。ＭＴＣ装置との通信を容易にするネットワークは、ＭＴＣ装置の特定の要件と制限に対応しながら、多数のＭＴＣ装置による増加したトラフィックを処理する必要がある。同時に、ユーザは少なくともいくつかの装置がＭＴＣを利用する、ますます多くの装置を動作させている。その結果、同じユーザに関連付けられたＭＴＣ装置が近接しているため、本明細書で説明される技術を適用して通信リソースをより効率的に利用する機会が提供される。制御情報のためのリソースの全体的な消費量を削減することに加えて、データ階層化技術は、同じ時間周波数空間リソースを使用して複数の装置にサービスを提供する。その上、異なるニューメロロジーの使用は、より低いデータレートにより適したニューメロロジーを介して共通の位置制御情報１１８を送信し、より高いデータレートにより適したニューメロロジーを使用してＵＥ装置のＭＢＢデータを送信することにより、効率の向上を可能にする。

図５は、第１の装置１０８がＭＢＢ ＵＥ装置であり、第２の装置１１０がＭＢＢ ＵＥ装置の近くにあるＭＴＣ装置（非ＭＴＣ装置）である通信リソース割り当てを示す、基地局１０２からの複数の装置送信１０４の一例の図で、階層化変調はデータを階層化するために使用される。したがって、複数の装置送信１０４は、図５の例では、階層化変調送信５００である。例として、ＭＢＢ ＵＥ装置はスマートフォンであり得、ＭＴＣ装置は、両方の装置が単一のユーザによって使用されているヘッドセットであり得る。ヘッドセットはＭＴＣ装置であるため、スマートフォンよりも大幅に狭い帯域幅で動作するので、より狭い帯域幅で信号を送受信する。この例では、送信５００の制御メッセージ５０２は、ＭＴＣ装置およびスマートフォンの制御情報を含む。送信５００は、第１のセットの通信リソース５０６が第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）使用し、第２のセットの通信リソース５０８が第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を使用する、スペクトル５０４の連続ブロックを利用する。この例では、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）は一般に、より高いデータレートの送信の送信を容易にし、第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）は、より低いデータレートの送信の送信を容易にする。例えば、第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）は、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）よりも狭いサブキャリアを備えるＳＣＳを含み得る。ＭＢＢ ＵＥ装置１０８の装置データ５１０は、第１のセットの通信リソース５０６内で送信される。共通の位置依存情報および装置固有の制御情報１２２、１２４を含む、制御情報５０２は、第２のセットの通信リソース５０８内で送信される。ＭＴＣ装置データは、第１のセットの通信リソースとともに送信されるが、階層化変調またはＣＤＭを使用して直交層上で送信される。この例では、スマートフォン１０８のデータ情報は、第１のセットの通信リソースの５０６の全帯域幅に分配され、ヘッドセット（ＭＴＣ装置）の情報は、第２のセットの通信リソースの送信の一部にのみ見られる。したがって、図５の例では、第２のセットの通信リソースのサブキャリア上の時間リソースのいくつかのみが両方の装置１０８、１１０のデータで多層化される。第２のセットの通信リソース５０６での時間リソースの残りは、第３の装置の階層化データを含み得るか、またはＵＥ装置１０８のデータのみを含み得る。他の状況では、通信リソース５０６のセット全体が、２つの装置１０８、１１０の階層化データを含み得る。

スマートフォン（ＵＥ装置）１０８は、制御メッセージ５０２を復号し、スマートフォンに向けられた第１のデータ層５１２のデータ５１０を回収する。ヘッドセット１１０は、制御メッセージ５０２を復号し、ヘッドセット（ＭＴＣ装置）１１０に向けられた第２のデータ層５１６のデータ５１４を回収する。したがって、基地局は、送信信号をＵＥ装置およびＭＴＣ装置に送信し、ここで２つの装置は、装置位置に依存する制御情報の少なくともいくつかが同じであるほど十分に近い。送信信号は、ＵＥ装置のＵＥデータを伝達する複数のデータサブキャリアを含む。ＵＥデータに使用されるデータサブキャリアの少なくとも一部は、ＵＥデータ層にＵＥデータを含め、ＭＴＣデータ層にＭＴＣ装置のＭＴＣデータを含めることによって、ＭＴＣ装置のＭＴＣデータも伝達する。送信信号は、ＵＥ装置およびＭＴＣ装置によるデータサブキャリアの受信に適用される地理的位置依存制御情報を伝達する複数の制御サブキャリアも含む。両方の装置に適用される地理的位置依存制御情報に加えて、制御サブキャリアは、ＵＥデータ層からのＵＥデータの回収に適用されるＵＥデータ層制御情報およびＭＴＣデータ層からのＭＴＣデータの回収に適用されるＭＴＣデータ層制御情報を含むデータ層制御情報も伝達する。この例では、データ層制御情報は、ＵＥフィールドがＵＥデータ層制御情報を含み、ＭＴＣフィールドがＭＴＣデータ層制御情報を含むように、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）の異なるフィールドに配置される。他のデータ層情報の中で、ＵＥデータ層制御情報は、ＵＥデータを伝達する時間周波数リソースを識別し、ＭＴＣデータ層制御情報は、ＭＴＣデータを伝達する時間周波数リソースを識別する。上述のように、地理的位置依存制御情報は、それらの共通の位置のために両方の装置に適用される制御情報を含み、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）パラメータおよび送信モードパラメータなどのパラメータを含む場合がある。

本明細書で説明される例では、送信信号は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）仕様または５Ｇ仕様の少なくとも１つの改訂により送信され、制御サブキャリアが地理的位置依存制御情報およびデータ層制御情報を伝達するための物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を提供する。また、ＰＤＣＣＨの追加のダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フィールドは、ＭＴＣデータが、ＵＥデータを搬送しているサブキャリアの少なくともいくつかに含まれる表示を含むことができる。

図５の例では階層化変調が使用されるため、データ層制御情報は、ＵＥデータ層のＵＥ変調次数およびＭＴＣデータ層のＭＴＣ変調次数を含む。この例の上述の技術を適用すると、ＵＥデータの情報ビットは第１の符号化レートでエン符号化して第１の符号化ビットを生成でき、ＭＴＣデータの情報ビットは第２の符号化レートでエン符号化して第２の符号化ビットを生成できる。次に、第１の符号化ビットおよび第２の符号化ビットは、変調器によって変調されて、ＭＴＣデータとＵＥデータの両方を表すシンボルを含む変調信号を生成する。データ層制御情報は、第１の符号化レートおよび第２の符号化レートを含む。変調の前に、第１の符号化ビットおよび第２の符号化ビットはビットのシーケンスに配置され、ビットのシーケンスが変調されると、ＵＥデータは各変調シンボルのＬＳＢまたはＭＳＢで表され、ＭＴＣデータはＵＥデータに使用されていないＬＳＢセットまたはＭＳＢセットのもう一方によって表される。次に、ＵＥデータ層制御情報は、ＬＳＢまたはＭＳＢがＵＥデータを表しているかどうかを識別し、ＭＴＣデータ層制御情報は、ＬＳＢまたはＭＳＢがＭＴＣデータを表しているかどうかを識別する。

いくつかの状況では、ＭＴＣデータは、ＭＴＣ装置に知られている所定の形式である場合がある。その結果、ＭＴＣデータ層制御情報は、限られた情報形成のみを含み得る。一例では、ＭＴＣデータ層制御情報は、ＭＴＣデータがＵＥデータを伝達するデータサブキャリアの一部にオーバーレイされることを示す階層化データインジケータのみを含む。したがって、ＭＴＣデータ階層化情報フィールドは、階層化されたＭＴＣデータがあるかどうかを示す１ビットのフラグを含み得る。所定のフォーマットは、ＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）、ＭＴＣデータのサイズ、およびデータサブキャリアの部分にオーバーレイされたＭＴＣデータの時間周波数リソースを含み得る。状況によっては、所定のフォーマットは、ＵＥデータおよびＭＴＣデータの共通の空間リソースも含み得る。

図６は、データ階層化技術がＣＤＭ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を含む一例の基地局６００のブロック図である。したがって、図６の基地局６００は、図１Ｂの例における基地局１０２の一例である。基地局６００は、各装置のデータを別々に符号化し、変調データが直交コードでコード分割多重化される前に、生成する各セットの符号化データを別々に変調する。ＣＤＭ信号は、装置に送信される前にさらに処理される。図６の例では、基地局６００は、ｅＮＢ、ｅＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、または３ＧＰＰ通信仕様の改訂により動作するその他のシステムにおいて同様のタスクを実行する他の任意の装置である。基地局６００を参照して説明されたブロックの様々な機能および動作は、任意の数の装置、回路、電子機器、コード、または要素で実装され得る。２つ以上の機能ブロックを単一の装置に統合することができ、任意の単一のブロックで実行されるように説明された機能をいくつかの装置に実装することができる。例えば、基地局６００の２つのエンコーダ６０６、６１０の機能は、異なるセットのビットに異なる符号化レートを適用することができる単一の装置によって実行され得る。

図６の例では、第１の装置は、モバイルブロードバンド（ＭＢＢ）を利用するＵＥ装置であり、第２の装置は、ＭＴＣ ＵＥ装置である。１つの状況では、ＵＥ装置はスマートフォンであり、ＭＴＣ ＵＥ装置は上述のヘッドセットである。

第１の装置１０８を対象とする第１のデータ６０２は、ＭＢＢ情報ビットを含む。第２の装置１１０を対象とする第２のデータ６０４は、ＭＴＣ情報ビットを含む。第１のＭＢＢデータ情報ビット６０２は、第１のセットの符号化ビット６０８を生成するために、第１の符号化レート（Ｒ１）を有する第１のエンコーダ６０６によって符号化される。ＭＴＣデータ情報ビット６０４は、第２のセット符号化ビット６１２を生成するために、第２の符号化レート（Ｒ２）を有する第２のエンコーダ６１０によって符号化される。第１の符号化ビット６０８は、デマルチプレクサ６１４で逆多重化されて、各ストリームがコード分割マルチプレクサ６１６によってＣＤＭコード（Ｃ_０、Ｃ_１）で拡散される２つのストリームを生成する。コード分割マルチプレクサ６１６は、第１のデータ層および第２のデータ層を生成するために、第１の装置データおよび第２の装置データにＣＤＭ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用するように構成される。この例では、ＭＢＢデータ信号は２つのストリームに分離され、ここで一方のストリームはＣＤＭコードＣ_０で拡散され、もう一方のストリームはコードＣ_１で拡散される。ＭＴＣ符号化ビット６１２は、別のＣＤＭコード（Ｃ_２）で拡散される。ＣＤＭコード（Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２）はこの例では直交である。ＣＤＭ拡散データストリームは、ＰＮ（ｐｓｅｕｄｏ ｒａｎｄｏｍ）シーケンスがｍｏｄ２乗算器６２０によって結合された信号に適用される前に、結合器６１８で結合される。（ウォルシュコードとは異なり）ＰＮシーケンスは通常、Ｍシーケンスによって形成される。Ｍシーケンスには優れた循環自己相関プロパティがあり、ここでＭシーケンスと同じＭシーケンスの遅延バージョンとの相互相関により、相互相関値が非常に低くなる（すなわち、最小干渉）。したがって、第１の装置用の信号は、第２の装置で受信されたときにはるかに小さくなる。

変調器６２２は、ＭＣＳマネージャ６２４によって提供される変調器次数を使用して、ｍｏｄ２乗算器６２０によって生成された信号を変調する。ＭＣＳマネージャ６２４は、ＵＥ装置の１つからのフィードバック６２５に少なくとも部分的に基づいて、符号化レートおよび変調次数を決定する。ＭＣＳマネージャ６２４は、必要なサービス品質（ＱｏＳ）およびチャネル状態を評価して、適切な変調次数および符号化レートを決定する。この例では、ＵＥ装置の１つだけが、基地局６００によって送信された信号の受信に関するフィードバック６２５を提供する。ＵＥ装置１０８、１１０は互いに近くにあるので、１つの装置からのフィードバックは、別の装置によって提供されるフィードバックに類似していると想定される。しかしながら、いくつかの環境では、フィードバック６２５は、それらが相互に近くに配置されている場合でも、複数のＵＥ装置によって提供され得る。装置フィードバックの例には、チャネルの状態およびタイミングに関連するパラメータが含まれる。

変調された信号は、リソースおよび空間プロセッサ６２６によってさらに処理される。プロセッサ６２６は、空間処理およびリソースマッピングを適用する。リソースマッピングには、送信に使用されるタイムスロットおよびサブキャリアの割り当てが含まれる。空間処理には、送信前に信号にＭＩＭＯパラメータに基づく空間係数を適用することが含まれる。例えば、ビームフォーミングベクトルを送信信号に適用できる。

送信部６２８は、基地局６００のサービスエリア、またはサービスエリアのセクタ内でデータ階層化信号１０４を送信する。図６の例では、制御メッセージ２０４は、符号化されたビットを拡散するために使用されるＣＤＭコード（Ｃ_０、Ｃ_１、Ｃ_２）を識別する。また、この例では、送信部６２８はＯＦＤＭ送信部である。例えば、フィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）技術などの他のタイプの関連する送信技術を使用して信号を送信することができる。

通常、基地局は、変調およびＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）構成情報をＵＥ装置に提供する。本明細書の例では、基地局６００は、両方の符号化レートのＭＣＳ情報を提供する。その結果、基地局はＭＣＳ１とＭＣＳ２を送信する。受信部は制御チャネルを復号し、それに応じて関連するデータストリームを復調／復号する。上述のように、制御メッセージは、ＵＥ装置の位置に依存する共通の制御情報１１８およびデータを送信するために使用され、両方のＵＥ装置に適用されるリソースに関連する制御情報を含む。制御メッセージ２０４は、各ＵＥ装置に固有のデータ層に関連する特定の制御情報も含む。図６の例の場合、制御メッセージ２０４は、第１のデータのＭＣＳ、第２のデータのＭＣＳ、第１のデータのＲＶおよびＮＤＩ、第２のデータのＲＶおよびＮＤＩ、第１のデータのハイブリッドＨＡＲＱパラメータおよび第２のデータのハイブリッドＨＡＲＱパラメータ、信号のデータ位置（これは、第１のデータと第２のデータで同じある）、ならびに空間処理に必要なＭＩＭＯおよび送信モードのパラメータ（これは、第１のデータと第２のデータで同じある）を含む。いくつかの状況では、追加の情報が制御メッセージ２０４で提供されてもよい。例えば、第１のデータと第２のデータの間の関係が提供されてもよい。そのような情報は、例えば、一方の装置がユーザにビデオを提供し、他方の装置がオーディオを提供している場合、各装置でのデータバッファリングのためのビデオストリームのデータブロック番号に一致するオーディオストリームのブロック番号を含み得る。

したがって、ＣＤＭデータ階層化送信では、単一の制御チャネルおよび単一のリソース割り当てにより、互いに近接している２つの装置に２つのデータストリームを配信できる。一般に、ＣＤＭを使用すると、データレートが低下するが、複数の装置のリソース（スペクトル）を同時に使用できる。データレートの低下の程度は、ＰＮシーケンス（例えば、Ｍシーケンス）の長さに依存する。拡散コードが長いほど、データレートの低下は大きくなるが、拡散ゲインは増加する。しかしながら、ＣＤＭデータ階層化技術により、ネットワークは、アプリケーションまたは装置タイプに基づいて特定の装置に１つ以上のＣＤＭコード（例えば、ウォルシュコード）を割り当てることにより、サポートされる装置間のデータレートにバイアスをかけることができる。特に、装置のそれぞれに必要なデータレートに応じて、ネットワークは、ある装置に割り当てられたＣＤＭコードの数を別の装置と比較して変化させることができる。図６の例では、第１の装置（ＭＢＢ装置）には２つのＣＤＭコード（Ｃ_０およびＣ_１）が割り当てられ、一方、第２の装置１１０は第１の装置１０８よりも比較的低いデータレートを必要とするので、第２の装置（ＭＴＣ装置）１１０には１つのＣＤＭコード（Ｃ２）が提供される。第１の装置の受信部は、Ｃ_０およびＣ_１で符号化された２つのデータストリームからのデータを結合する。この例では、すべてのコードのコード長は同じである。

ＭＴＣデータシンボルは、ＴＤＭ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）またはＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用してＭＢＢデータにオーバーレイされる。図７Ａは、ＭＴＣデータがＴＤＭ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用してＭＢＢデータにオーバーレイされる、ＣＤＭを使用するデータ階層化信号７００のブロック図である。したがって、図７Ａの送信は、階層化されたデータがＣＤＭ／ＴＤＭを使用して実行される複数の装置送信１０４および制御メッセージ２０４の一例である。送信７００は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）などの制御部分７０２、および物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）などのデータ部分６７０４を含む。データ部分７０４は、ＭＢＢデータ７０６およびＭＴＣデータ７０８を含み、ここでＭＴＣデータ７０８は、ＣＤＭを使用してＭＢＢデータにオーバーレイされる。

図７Ｂは、ＭＴＣデータがＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用してＭＢＢデータにオーバーレイされる、ＣＤＭを使用するデータ階層化信号７１０のブロック図である。したがって、図７Ｂの送信は、ＣＤＭ／ＦＤＭを使用してデータ階層化が実行される複数の装置送信１０４および制御メッセージ２０４の一例である。

したがって、ＭＴＣデータシンボルは、ＭＢＢデータ送信のためのより大きなリソース割り当ての一部であるＭＢＢデータシンボルにＣＤＭ／ＴＤＭまたはＣＤＭ／ＦＤＭのいずれかでオーバーレイされる。一般的に、ＭＴＣ送信は、比較的大きな制御シグナリングオーバーヘッドで比較的非常に少量のデータを有する。２つの装置間で制御リソースを共有すると、関連するＭＢＢデータに使用される制御信号を共有することで、ＭＴＣデータ送信の制御オーバーヘッドを大幅に削減できる。ＤＬ制御情報（ＤＣＩ）を搬送する同じＰＤＣＣＨは、スケジューリング割り当てを取得するために両方の装置によって復号される。この例では、ＤＣＩに追加フィールドが追加され、ＭＢＢデータの一部がＣＤＭ送信を有することを装置に示している。ＤＬ制御情報（ＤＣＩ）は、他のタイプの制御チャネル内で送信できる。いくつかの状況では、例えば、３ＧＰＰ通信仕様の少なくとも１つの改訂で定義された拡張物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）を使用できる。このようなスキームは、これらのタイプの装置が採用する可能性がある狭帯域幅受信部のために、ＭＴＣ装置に利点を提供する可能性がある。

図８は、階層化データ信号がＣＤＭを使用して階層化される一例のＵＥ装置８００のブロック図である。図８の例では、単一のＣＤＭコードのみが、復調信号のスクランブル解除または逆拡散に使用される。結果として、図８は、図６に示される実装のための第２のＵＥ装置１１０の一例である。説明された技術は、他のＵＥ装置に適用されてもよく、第１の装置のような複数のＣＤＭコードが使用されてもよい。ＵＥ装置８００を参照して説明されたブロックの様々な機能および動作は、任意の数の装置、回路、電子機器、コード、または要素で実装され得る。２つ以上の機能ブロックを単一の装置に統合することができ、任意の単一のブロックで実行されるように説明された機能をいくつかの装置に実装することができる。例えば、受信部８０２、復調器８０６、ならびに他の空間処理およびデマッピング機能８０４の機能は、いくつかの環境では単一の受信部装置によって実行され得る。

受信部８０２は、基地局１０２から複数の装置信号１０４を受信する。リソースデマッピングおよび空間プロセッサ８０４は、ＭＩＭＯおよび空間パラメータを実行して、上述のように信号をデマッピングし、空間的に処理する。制御メッセージ２０４を含む制御チャネル情報は、制御チャネルデコーダ８０６によって復号され、信号のデータチャネル部分は逆拡散され、次に復調器８０８によって復調される。ＤＬ制御情報（ＤＣＩ）を搬送する第２のセットの時間周波数リソース１１４内の同じ制御チャネルは、スケジューリング割り当てを取得するために両方の装置によって復号される。

いくつかの環境では、ＣＤＭコード（Ｃ_２）は、ＭＴＣ装置のＩＤ（ＩＤ）を３２または６４のＣＤＭコードの１つにハッシュすることに基づいて構成される。例えば、ＭＴＣ ＩＤが基地局１０２に知られている場合、ＭＴＣ装置は、そのＩＤを適用して、どのＣＤＭコードがＭＴＣデータに使用されているかを決定することができる。したがって、代替として、制御情報からＣＤＭコード（Ｃ_２）を決定するＣＣＨデコーダ８０６に対して、ＣＤＭコードは、ＭＴＣ ＩＤに基づいて選択され得る。

制御チャネルデコーダ８０６は、ＵＥ装置８００に関連付けられ、割り当てられたデータ階層化情報フィールド内に位置する変調次数およびデータ階層化パラメータに関する制御メッセージ２０４の内容を決定する。データ階層化制御情報フィールドには、着信信号を逆拡散するためのＣＤＭコード（Ｃ_２）が含まれる。復調器８０８は、制御チャネルデコーダによって決定された変調次数パラメータを適用して、符号化ビット７１２を含む符号化ビット８１０のシーケンスを生成する。制御チャネルデコーダ８０６によって取り出された制御情報により、デコーダ８１２は、ＵＥ装置８００に向けられたＭＴＣデータを回収する。

図９は、スペクトル９００の連続ブロックが、第２のセットの時間周波数リソース１１４に隣接する第１のセットの時間周波数リソース１１２を含む一例の基地局１０２からの送信のブロック図である。図９の例では、第１のセットの時間周波数リソースは、より広いサブキャリアを備えるＳＣＳを含むＯＦＤＭニューメロロジーを有し、第２のセットの時間周波数リソースは、より狭いサブキャリアを備えるＳＣＳを含むＯＦＤＭニューメロロジーを有する。第１のセットのリソース１１２は、ダウンリンク（ＤＬ）データチャネル９０２、アップリンク制御（ＵＬ）チャネル９０４およびＤＬ制御チャネルをサポートする。ＤＬデータチャネルは、ＭＢＢ ＵＥ装置１０８のためのＭＢＢデータおよびＭＴＣ ＵＥ装置１１０のためのＭＴＣデータ９１０、９１２を伝達する。共通の地理的依存制御情報１１８は、ＭＴＣダウンリンク制御チャネル９１０で送信される。この例では、第１のセットの通信リソースのＭＢＢデータおよびＭＴＣデータの位置を識別する装置固有の制御情報１２２、１２４は、第２のセットの通信リソースのＭＴＣ制御チャネル９１０内でも送信される。いくつかの状況では、第１のＵＥ装置の装置固有の制御情報は、ＤＬ制御チャネル９０６で送信される。

この例では、ブランクシンボル９１６は、ＭＢＢ送信における受信から送信（ＲＸ／ＴＸ）へのスイッチングギャップの時間期間と一致するように、ＭＴＣ ＤＬチャネル内で「パンクチャ」される。いくつかの状況では、ＵＬ ＭＢＢ送信の時間期間と一致するように、ＭＴＣ ＤＬ内でブランクシンボルがパンクチャされる。

図１０は、互いに近接する複数の装置に複数の装置送信１０４を送信する一方法の一例のフローチャートである。図１０のステップは、示されているものとは異なる順序で実行することができ、いくつかのステップを、単一のステップに組み合わせることができる。追加のステップが実行される場合、およびいくつかのステップが省略される場合がある。この例では、本方法は基地局１０２によって実行される。

ステップ１００２で、基地局は、複数の装置の送信１０４を第１の装置および第２の装置に送信し、ここで２つの装置は互いに近接している。上述のように、装置は互いに十分に接近しているため、空間ベクトルおよびＭＩＭＯパラメータなどの位置に依存する制御情報は少なくとも類似しており、同じになる場合がある。この例では、複数の装置送信は、第１の装置に向けられた第１の装置データおよび第２の装置に向けられた第２の装置データを含み、ここで少なくとも第１の装置データは、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する第１のセットの時間周波数通信リソースを使用して送信される。

ステップ１００４で、制御情報が第１の装置および第２の装置に送信され、ここで制御情報は両方の装置に共通の地理的位置依存制御情報を含む。制御メッセージには、各装置に固有の装置固有のデータ制御情報も含まれ得る。少なくとも地理的位置依存制御情報は、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）とは異なる第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する第２のセットの時間周波数通信リソースを使用して送信される。制御情報およびデータを受信する各装置は、共通の制御情報および装置固有の制御情報を適用して、その装置に向けられたデータを回収する。

図１１は、ＭＢＢ ＵＥ装置で複数の装置送信１０４を受信する一方法のフローチャートである。図１１のステップは、示されているものとは異なる順序で実行することができ、いくつかのステップを、単一のステップに組み合わせることができる。制御情報は、例えば、いくつかの環境ではデータ信号の前に受信されてもよい。追加のステップが実行される場合、およびいくつかのステップが省略される場合がある。この例では、本方法は、第１のＵＥ装置１０８などのＭＢＢ ＵＥ装置によって実行される。

ステップ１１０２で、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する第１のセットの時間周波数通信リソースを使用して送信されたデータ信号が受信される。

ステップ１１０４で、制御情報が基地局から受信され、ここで制御情報は、ＭＢＢ ＵＥ装置によるデータ信号の受信および第２の装置による受信に適用される地理的位置依存制御情報を含む。制御情報は、装置固有の制御情報も含み得る。少なくとも地理的位置依存制御情報は、第１のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）とは異なる第２のニューメロロジー（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を有する第２のセットの時間周波数通信リソースを使用して送信される。

ステップ１１０６で、データ信号は、少なくとも地理的位置依存制御情報により復調および復号される。この例では、ＵＥ装置は、共通の位置依存制御情報および装置固有の制御情報を適用して、データ信号を復調および復号する。

上述のように、複数の装置のデータは、リソースが共有される第１のセットの通信リソースを介して送信され得る。階層化変調およびＣＤＭなどの技術は、同じリソースでデータの複数のセットを伝達するために使用され得る。

したがって、上述の様々な技術は、異なるＯＦＤＭニューメロロジーを使用することにより、共通の位置に配置された複数の装置にデータおよび制御情報を伝達するための効率的なメカニズムを提供する。制御情報は、装置が互いに近接しているために複数の装置に適用される共通の制御情報を含み、低いデータレートの送信により良く適合させたニューメロロジーを有する１つのセットリソースで送信することができ、同時にデータはより高いデータレートにより良く適合させたニューメロロジーを有するリソースを使用する複数の装置に送信することができる。いくつかの技術では、データを階層化することにより、共通のデータ時間周波数通信リソースを装置間で共有できる。その上、すべてではない装置からのフィードバックを使用して、送信が各装置に異なるデータを伝達する複数の装置が受信する送信の送信、空間、変調、符号化レート、およびタイミングパラメータを設定できる。例えば、併置されたすべての装置のタイミング調整は、グループの単一の装置のみからのフィードバックから決定され得る。上述の技術の効率と性能を向上させる機会に関するその他の考慮事項には、送信を受信する併置された装置が同じターゲットセルへすべてまとめてハンドオーバーされるモビリティメカニズムが含まれる。ＩＤＬＥモードの場合、併置された装置は、キャンピングのために同じセルを選択する必要がある場合があり、その結果、接続の確立およびページが、併置されたすべての装置に同時に適用される。

明らかに、この発明の他の実施形態および変更は、これらの教示を考慮して当業者には容易に思い浮かぶであろう。上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではない。この発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、特許請求の範囲には、上記明細書および添付の図面と併せて考察する場合のそのようなすべての実施形態および変更が含まれる。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、代わりに、同等物の全範囲とともに添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。

Claims (18)

1. 送信信号を第１の装置および第２の装置に送信することを含み、前記送信信号は、
   第１のニューメロロジーを有し、前記第１の装置のための第１の装置データを伝達する第１のセットの時間周波数通信リソースと、
   第２のニューメロロジーを有し、前記第１の装置および前記第２の装置による前記第１のセットの時間周波数通信リソースの少なくとも受信に適用される地理的位置依存制御情報を伝達する第２のセットの時間周波数通信リソースと、を含む方法。
2. 前記第１のセットの時間周波数通信リソースは、前記第２の装置のための第２の装置データを伝達する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のセットの時間周波数リソースの少なくとも一部は、第１のデータ層で前記第１の装置データの少なくとも一部を伝達し、第２のデータ層で前記第２の装置データを伝達する、請求項２に記載の方法。
4. 第１の変調次数を前記第１の装置データに適用し、第２の変調次数を前記第２の装置データに適用することにより、階層化変調を前記第１の装置データおよび前記第２の装置データに適用することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 第１の符号化ビットを生成するために第１の符号化レートで前記第１の装置データの情報ビットを符号化すること、
   第２の符号化ビットを生成するために第２の符号化レートで前記第２の装置データの情報ビットを符号化することと、をさらに含み、
   前記第１の符号化ビットおよび前記第２の符号化ビットは変調器によって変調される、請求項３に記載の方法。
6. 前記第２の装置データは、前記第１の装置データを伝達するために使用されない前記第１のセットの時間周波数通信リソースの未使用の時間周波数リソースによって伝達される、請求項３に記載の方法。
7. 前記第２のニューメロロジーを有する前記第２のセットの時間周波数通信リソースを使用して第１の装置固有の制御情報を送信することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
8. 前記第２のニューメロロジーを有する前記第２のセットの時間周波数通信リソースを使用して第２の装置固有の制御情報を送信することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の装置固有の制御情報は、前記第１の装置データに使用される第１の装置時間周波数リソースを示し、前記第２の装置固有の制御情報は、前記第２の装置データに使用される第２の装置時間周波数リソースを示す、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１のニューメロロジーは、第１の帯域幅を有するサブキャリアを備える第１のサブキャリア間隔（ＳＣＳ）を含み、
    前記第２のニューメロロジーは、前記第１の帯域幅より狭い帯域幅を有するサブキャリアを備える第２のＳＣＳを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記第１の装置は、モバイルブロードバンドユーザ機器（ＵＥ）装置であり、前記第２の装置がマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）ＵＥ装置である、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１の装置のための少なくともいくつかの制御情報が前記第２のセットの時間周波数通信リソースで伝達されることを示すインジケータを送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記第１のセットの時間周波数通信リソースにおける受信から送信へのスイッチングギャップの時間期間を一致させるために、前記第２のセットの時間周波数通信リソース内にブランクシンボルを導入することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記第１の装置からのアップリンク送信の時間期間を一致させるために、前記第２のセットの時間周波数通信リソース内にブランクシンボルを導入することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記第２のニューメロロジーを示し、少なくともサブキャリア間隔（ＳＣＳ）、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）およびシンボル期間を示すニューメロロジーインジケータを送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
16. 第１のユーザ機器（ＵＥ）装置および第２のＵＥ装置に送信信号を送信する送信部を備え、前記送信信号は、
    前記第１のＵＥ装置に向けられた第１のデータおよび前記第２のＵＥ装置に向けられた第２のデータと、
    第１のニューメロロジーを有し、前記第１のＵＥ装置の第１のデータを伝達する第１のセットの時間周波数通信リソースと、
    前記第１のＵＥ装置による前記第１のデータの受信に適用し、前記第２のＵＥ装置による前記第２のデータの前記受信を適用する地理的位置依存制御情報を伝達する第２のセットの時間周波数通信リソースと、を含む、基地局。
17. 第１のユーザ機器（ＵＥ）装置であって、
    前記第１のＵＥおよび第２のＵＥ装置に送信される送信信号を受信する受信部を備え、
    前記送信信号は、
    第１のニューメロロジーを有し、前記第１のＵＥ装置のための第１のデータを伝達する第１のセットの時間周波数通信リソースと、
    第２のニューメロロジーを有し、前記第１のＵＥ装置および前記第２のＵＥ装置による前記第１のセットの時間周波数通信リソースの少なくとも受信に適用される地理的位置依存制御情報を伝達する第２のセットの時間周波数通信リソースと、を含む第１のＵＥ装置。
18. 第１のユーザ機器（ＵＥ）装置を制御するプロセッサであって、
    前記第１のＵＥおよび第２のＵＥ装置に送信される送信信号を受信する処理を実行し、
    前記送信信号は、
    第１のニューメロロジーを有し、前記第１のＵＥ装置のための第１のデータを伝達する第１のセットの時間周波数通信リソースと、
    第２のニューメロロジーを有し、前記第１のＵＥ装置および前記第２のＵＥ装置による前記第１のセットの時間周波数通信リソースの少なくとも受信に適用される地理的位置依存制御情報を伝達する第２のセットの時間周波数通信リソースと、を含むプロセッサ。

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