(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための方法であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するステップと、
チャネル推定を実行するステップであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのドップラー推定値、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記現在サブフレームの前のいくつかのサブフレームに少なくとも部分的に基づいて、前記ドップラー推定値が調整される、ステップとを含む方法。
【請求項２】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値未満である場合、前記チャネル推定が、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づいて実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値よりも大きい場合、前記チャネル推定が前記現在サブフレーム中の受信した基準信号のみに基づいて実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
ワイヤレス通信のための方法であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するステップと、
チャネル推定を実行するステップであって、前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含む、ステップとを含み、
前記チャネル推定が、前記UEがサブフレーム間の位相の連続性が維持される高電流モードで動作している場合のみ、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づく、方法。
【請求項５】
前記チャネル推定を実行する前記ステップが、
前記ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記サブフレーム中の基準信号シンボルに0係数を使用するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
ワイヤレス通信のための方法であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するステップと、
チャネル推定を実行するステップであって、前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含む、ステップとを含み、
前記チャネル推定を実行する前記ステップが、
群遅延を使用して、前記現在サブフレーム中の少なくとも第1の基準信号シンボルをスキップするステップを含む、方法。
【請求項７】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するための手段と、
チャネル推定を実行するための手段であって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのドップラー推定値、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記現在サブフレームの前のいくつかのサブフレームに少なくとも部分的に基づいて、前記ドップラー推定値が調整される、手段とを備える装置。
【請求項８】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値未満である場合、前記チャネル推定が、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づいて実行される、請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値よりも大きい場合、前記チャネル推定が前記現在サブフレーム中の受信した基準信号のみに基づいて実行される、請求項7に記載の装置。
【請求項１０】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するための手段と、
チャネル推定を実行するための手段であって、前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含む、手段とを備え、
前記チャネル推定が、前記UEがサブフレーム間の位相の連続性が維持される高電流モードで動作している場合のみ、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づく、装置。
【請求項１１】
前記チャネル推定を実行するための前記手段が、
前記ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記サブフレーム中の基準信号シンボルに0係数を使用するための手段を備える、請求項7に記載の装置。
【請求項１２】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するための手段と、
チャネル推定を実行するための手段であって、前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含む、手段とを備え、
前記チャネル推定を実行するための前記手段が、
群遅延を使用して、前記現在サブフレーム中の少なくとも第1の基準信号シンボルをスキップするための手段を備える、装置。
【請求項１３】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信すること、および
チャネル推定を実行することであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのドップラー推定値、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記現在サブフレームの前のいくつかのサブフレームに少なくとも部分的に基づいて、前記ドップラー推定値が調整される、こと
を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項１４】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値未満である場合、前記チャネル推定が、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づいて実行される、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値よりも大きい場合、前記チャネル推定が前記現在サブフレーム中の受信した基準信号のみに基づいて実行される、請求項13に記載の装置。
【請求項１６】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信すること、および
チャネル推定を実行することであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
前記チャネル推定が、前記UEがサブフレーム間の位相の連続性が維持される高電流モードで動作している場合のみ、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づく、こと
を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項１７】
前記チャネル推定を実行することが、
前記ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記サブフレーム中の基準信号シンボルに0係数を使用することを含む、請求項13に記載の装置。
【請求項１８】
ワイヤレス通信のための装置であって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信すること、および
チャネル推定を実行することであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
群遅延を使用して、前記現在サブフレーム中の少なくとも第1の基準信号シンボルをスキップすることを含む、こと
を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを備える装置。
【請求項１９】
ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムであって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するためのコード、および
チャネル推定を実行するためのコードであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのドップラー推定値、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記現在サブフレームの前のいくつかのサブフレームに少なくとも部分的に基づいて、前記ドップラー推定値が調整される、コードを有するコンピュータプログラム。
【請求項２０】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値未満である場合、前記チャネル推定が、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づいて実行される、請求項19に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２１】
前記UEの前記調整されたドップラー推定値が閾値よりも大きい場合、前記チャネル推定が前記現在サブフレーム中の受信した基準信号のみに基づいて実行される、請求項19に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２２】
ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムであって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するためのコード、および
チャネル推定を実行するためのコードであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
前記チャネル推定が、前記UEがサブフレーム間の位相の連続性が維持される高電流モードで動作している場合のみ、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づく、コードを有するコンピュータプログラム。
【請求項２３】
前記チャネル推定を実行するための前記コードが、
前記ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない前記サブフレーム中の基準信号シンボルに0係数を使用するためのコードを含む、請求項19に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２４】
ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムであって、
ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するためのコード、および
チャネル推定を実行するためのコードであって、
前記チャネル推定が、前記現在サブフレーム中の前記受信した基準信号、前記UEのモビリティ特性、および前記現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づき、前記現在サブフレームの前のサブフレームが、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレームを含み、
群遅延を使用して、前記現在サブフレーム中の少なくとも第1の基準信号シンボルをスキップするためのコードを含む、コードを有するコンピュータプログラム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第119条に基づく優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2012年3月9日に出願された米国仮特許出願第61/609,087号の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、一般に通信システムに関し、より詳細には、非スタガ解除されたチャネル推定を有効化するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストなど、様々な電気通信サービスを提供するために広く展開されている。通常のワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信電力)を共有することによって複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続技術を利用することができる。そのような多元接続技術の例としては、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、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)システムが挙げられる。
【０００４】
これらの多元接続技術は、異なるワイヤレスデバイスが自治体、国家、地域、さらには地球規模のレベルで通信するのを可能にする共通プロトコルを提供するために、様々な電気通信規格において採用されている。新生の電気通信規格の一例は、ロングタームエボリューション(LTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表されたUniversal  Mobile  Telecommunications  System(UMTS)モバイル規格に対する拡張セットである。それは、スペクトル効率を改善することによってモバイルブロードバンドインターネットアクセスをよりよくサポートすること、コストを下げること、サービスを改善すること、新しいスペクトルを利用すること、および、ダウンリンク(DL)上のOFDMAとアップリンク(UL)上のSC-FDMAと多入力多出力(MIMO)アンテナ技術とを使用して他のオープン規格とよりよく統合することを行うように設計されている。しかし、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるのに伴い、LTE技術をさらに改善することが必要とされている。好ましくは、これらの改善は、他の多元接続技術、およびこれらの技術を利用する電気通信規格に適用可能であるべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様では、ワイヤレス通信のための方法が提供される。方法は一般に、ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するステップと、チャネル推定を実行するステップであって、チャネル推定が、現在サブフレーム中の受信した基準信号、UEのモビリティ特性、および現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づく、ステップとを含む。
【０００６】
本開示の一態様では、ワイヤレス通信のための装置が提供される。装置は一般に、ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信するための手段と、チャネル推定を実行するための手段であって、チャネル推定が、現在サブフレーム中の受信した基準信号、UEのモビリティ特性、および現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づく、手段とを含む。
【０００７】
本開示の一態様では、ワイヤレス通信のための装置が提供される。装置は一般に、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを含む。少なくとも1つのプロセッサは一般に、ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信すること、およびチャネル推定を実行することであって、チャネル推定が、現在サブフレーム中の受信した基準信号、UEのモビリティ特性、および現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づくことを行うように構成される。
【０００８】
本開示の一態様では、ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータプログラム製品は一般に、ユーザ機器(UE)において、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信すること、およびチャネル推定を実行することであって、チャネル推定が、現在サブフレーム中の受信した基準信号、UEのモビリティ特性、および現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づくことを行うコードを有するコンピュータ可読媒体を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。
【図２】アクセスネットワークの一例を示す図である。
【図３】LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図である。
【図４】LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図である。
【図５】ユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。
【図６】本開示のいくつかの態様による、アクセスネットワーク中の発展型ノードBおよびユーザ機器の一例を示す図である。
【図７】本開示のいくつかの態様による、電気通信システムにおけるフレーム構造の一例を概念的に示すブロック図である。
【図８】本開示のいくつかの態様による、TDD-LTE規格におけるフレーム中のダウンリンク/アップリンク(DL/UL)構成の例示的なリストを示す図である。
【図９】LTE規格によるスペシャルサブフレーム中のDwPTS/UpPTS構成の例示的なリストを示す図である。
【図１０】本開示のいくつかの態様による、オーバーヘッド信号を有するLTEフレームの一実施形態を示す図である。
【図１１】本開示のいくつかの態様による、TDD-LTEシステムにおいてチャネル推定を実行するための例示的な動作を示す図である。
【図１２】本開示のいくつかの態様による、UEがチャネル推定を実行している間にソフトリセットおよびドップラーアドバンスの中から選ぶことができるシナリオを示す図である。
【図１３】本開示のいくつかの態様による、UEがチャネル推定を実行している間にソフトリセットおよびドップラーアドバンスの中から選ぶことができるシナリオを示す図である。
【図１４】本開示のいくつかの態様による、UEがチャネル推定を実行している間にソフトリセットおよびドップラーアドバンスの中から選ぶことができるシナリオを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明する概念が実施され得る唯一の構成を表すことは意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。しかし、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にするのを回避するために、よく知られている構造および構成要素はブロック図の形式で示されている。
【００１１】
次に、電気通信システムのいくつかの態様を、様々な装置および方法を参照して提示する。これらの装置および方法は、以下の発明を実施するための形態で説明され、様々なブロック、モジュール、構成要素、回路、ステップ、プロセス、アルゴリズムなど(「要素」と総称される)によって添付の図面に示される。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装され得る。そのような要素をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
【００１２】
例として、要素または要素の任意の部分または要素の任意の組合せを、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」で実装することができる。プロセッサの例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアが挙げられる。処理システム内の1つまたは複数のプロセッサは、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味するように広く解釈されるべきである。
【００１３】
したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいは符号化され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、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。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含み得る。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(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、およびブルーレイディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【００１４】
図1は、本開示の態様が実施され得る例示的なLTEネットワークアーキテクチャ100を示す図である。
【００１５】
LTEネットワークアーキテクチャ100は、発展型パケットシステム(EPS)100と呼ぶことができる。EPS100は、1つまたは複数のユーザ機器(UE)102、発展型UMTS地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)104、発展型パケットコア(EPC)110、ホーム加入者サーバ(HSS)120、およびオペレータのIPサービス122を含み得る。EPSは、他のアクセスネットワークと相互接続する可能性があるが、簡単にするために、それらのエンティティ/インターフェースは示していない。図示のように、EPSはパケット交換サービスを提供するが、当業者なら容易に諒解するように、本開示の全体を通して提示する様々な概念は、回路交換サービスを提供するネットワークに拡張することができる。
【００１６】
E-UTRANは、発展型ノードB(eNB)106および他のeNB108を含む。eNB106は、UE102にユーザプレーンプロトコルおよび制御プレーンプロトコルの終端を提供する。eNB106は、X2インターフェース(たとえば、バックホール)を介してその他のeNB108に接続され得る。eNB106は、基地局、トランシーバ基地局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)と呼ばれるか、または他の何らかの適切な用語で呼ばれることもある。eNB106は、EPC110へのアクセスポイントをUE102に提供する。UE102の例としては、セルラーフォン、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)フォン、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)、衛星無線、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲームコンソール、または同様に機能する任意の他のデバイスが挙げられる。UE102は、当業者によって、移動局、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、リモートユニット、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、リモートデバイス、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、リモート端末、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、クライアントと呼ばれるか、または他の何らかの適切な用語で呼ばれることもある。
【００１７】
eNB106はS1インターフェースによってEPC110に接続される。EPC110は、モビリティ管理エンティティ(MME)112、他のMME114、サービングゲートウェイ116、およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ118を含む。MME112は、UE102とEPC110との間のシグナリングを処理する制御ノードである。一般に、MME112は、ベアラおよび接続管理を提供する。すべてのユーザIPパケットは、サービングゲートウェイ116を介して転送され、サービングゲートウェイ116自体は、PDNゲートウェイ118に接続される。PDNゲートウェイ118は、UE  IPアドレス割振りならびに他の機能を提供する。PDNゲートウェイ118は、オペレータのIPサービス122に接続される。オペレータのIPサービス122は、インターネット、イントラネット、IPマルチメディアサブシステム(IMS)、およびPSストリーミングサービス(PSS)を含み得る。
【００１８】
図2は、LTEネットワークアーキテクチャにおけるアクセスネットワーク200の一例を示す図である。この例では、アクセスネットワーク200は、いくつかのセルラー領域(セル)202に分割される。1つまたは複数の低電力クラスeNB208は、セル202のうちの1つまたは複数と重なるセルラー領域210を有することができる。低電力クラスeNB208はリモート無線ヘッド(RRH)と呼ぶことができる。低電力クラスeNB208は、フェムトセル(たとえば、ホームeNB(HeNB))、ピコセル、またはマイクロセルとすることができる。マクロeNB204は各々、それぞれのセル202に割り当てられ、セル202中のすべてのUE206にEPC110へのアクセスポイントを提供するように構成される。アクセスネットワーク200のこの例では集中型コントローラはないが、代替構成では集中型コントローラが使用されてもよい。eNB204は、無線ベアラ制御、アドミッション制御、モビリティ制御、スケジューリング、セキュリティ、およびサービングゲートウェイ116への接続性を含めた、すべての無線関連機能を担う。
【００１９】
アクセスネットワーク200によって用いられる変調方式および多元接続方式は、導入されている特定の電気通信規格に応じて異なり得る。LTE適用例では、DL上ではOFDMが使用され、UL上ではSC-FDMAが使用されて、周波数分割複信(FDD)と時分割複信(TDD)の両方がサポートされる。当業者なら以下の詳細な説明から容易に諒解するように、本明細書で提示する様々な概念は、LTE適用例に好適である。しかし、これらの概念は、他の変調技法および多元接続技法を利用する他の電気通信規格に容易に拡張することができる。例として、これらの概念は、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)またはウルトラモバイルブロードバンド(UMB)に拡張することができる。EV-DOおよびUMBは、CDMA2000規格ファミリの一部として第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)によって公表されたエアインターフェース規格であり、CDMAを利用してブロードバンドインターネットアクセスを移動局に提供する。これらの概念はまた、広帯域CDMA(W-CDMA)およびTD-SCDMAなどのCDMAの他の変形体を利用するUniversal  Terrestrial  Radio  Access(UTRA)、TDMAを利用するGlobal  System  for  Mobile  Communications(GSM（登録商標）)、OFDMAを利用する発展型UTRA(E-UTRA)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、およびフラッシュOFDMに拡張することができる。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、およびGSM(登録商標)は、3GPP組織からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは、3GPP2組織からの文書に記載されている。利用される実際のワイヤレス通信規格および多元接続技術は、特定の適用例およびシステムに課された全体的な設計制約に依存することになる。
【００２０】
eNB204は、MIMO技術をサポートする複数のアンテナを有することができる。MIMO技術の使用により、eNB204は、空間領域を利用して、空間多重化、ビームフォーミング、および送信ダイバーシティをサポートすることができる。空間多重化を使用して、異なるデータストリームを同じ周波数上で同時に送信することができる。データストリームを単一のUE206に送信してデータレートを増大させることができ、または、複数のUE206に送信して全体的なシステム容量を増大させることができる。これは、各データストリームを空間的にプリコーディングし(たとえば、振幅および位相のスケーリングを適用し)、次いで、空間的にプリコーディングされた各ストリームをDL上で複数の送信アンテナを介して送信することによって、達成される。空間的にプリコーディングされたデータストリームは、異なる空間シグネチャとともにUE206に到達し、これにより、UE206の各々は、そのUE206に向けられた1つまたは複数のデータストリームを回復することができる。UL上では、各UE206は、空間的にプリコーディングされたデータストリームを送信し、これにより、eNB204は、空間的にプリコーディングされた各データストリームのソースを識別することができる。
【００２１】
空間多重化は、一般に、チャネル条件が良いときに使用される。チャネル条件があまり良好でないときは、ビームフォーミングを使用して、送信エネルギーを1つまたは複数の方向に集中させることができる。これは、複数のアンテナを介して送信するためにデータを空間的にプリコーディングすることによって達成することができる。セルのエッジで良いカバレージを達成するために、単一ストリームのビームフォーミング送信を、送信ダイバーシティと組み合わせて使用することができる。
【００２２】
以下の詳細な説明では、アクセスネットワークの様々な態様について、DL上でOFDMをサポートするMIMOシステムを参照しながら説明する。OFDMは、OFDMシンボル内でいくつかのサブキャリアにわたってデータを変調するスペクトル拡散技法である。サブキャリアは、正確な周波数で間隔があけられる。間隔があけられることで「直交性」がもたらされ、この直交性により、受信機は、サブキャリアからデータを回復することができる。時間領域では、ガード間隔(たとえば、サイクリックプレフィックス)を各OFDMシンボルに加えて、OFDMシンボル間干渉を抑制することができる。ULは、SC-FDMAをDFT拡散OFDM信号の形で使用して、高いピーク対平均電力比(PAPR)を補償することができる。
【００２３】
図3は、LTEにおけるDLフレーム構造の一例を示す図300である。フレーム(10ms)は、0〜9のインデックスを有する、等しいサイズの10個のサブフレームに分割され得る。各サブフレームは、連続する2つのタイムスロットを含むことができる。リソースグリッドを使用して2つのタイムスロットを表すことができ、各タイムスロットはリソースブロックを含む。リソースグリッドは、複数のリソース要素に分割される。LTEでは、リソースブロックは、周波数領域における連続する12個のサブキャリアを含み、また、各OFDMシンボル中の通常のサイクリックプレフィックスの場合、時間領域における連続する7つのOFDMシンボル、すなわち84個のリソース要素を含む。拡張サイクリックプレフィックスの場合、リソースブロックは、時間領域における連続する6つのOFDMシンボルを含み、72個のリソース要素を有する。R302、304として示す、リソース要素のうちのいくつかは、DL基準信号(DL-RS)を含む。DL-RSは、セル固有RS(CRS)(共通RSと呼ばれることもある)302およびUE固有RS(UE-RS)304を含む。UE-RS304は、対応する物理DL共有チャネル(PDSCH)のマッピング先であるリソースブロック上のみで送信される。各リソース要素によって搬送されるビットの数は、変調方式に依存する。したがって、UEが受信するリソースブロックが多いほど、かつ変調方式が高いほど、UEのデータレートは高くなる。
【００２４】
LTEでは、eNBは、eNBの各セルに対して、プライマリ同期信号(PSS)およびセカンダリ同期信号(SSS)を送ることができる。プライマリ同期信号およびセカンダリ同期信号は、通常のサイクリックプレフィックス(CP)を有する各無線フレームのサブフレーム0および5の各々において、それぞれシンボル期間6および5で送られ得る。同期信号は、セルの検出および取得のためにUEによって使用され得る。eNBは、サブフレーム0のスロット1において、シンボル期間0から3で、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)を送ることができる。PBCHは、特定のシステム情報を搬送することができる。
【００２５】
eNBは、各サブフレームの第1のシンボル期間において、物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)を送ることができる。PCFICHは、制御チャネルに使用されるシンボル期間の数(M)を搬送することができ、Mは、1、2または3に等しくてもよく、サブフレームにより異なっていてもよい。また、Mは、小さいシステム帯域幅、たとえば、10個未満のリソースブロックを有する帯域幅に対しては、4に等しくてもよい。eNBは、各サブフレームの最初のM個のシンボル期間において、物理HARQインジケータチャネル(PHICH)および物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)を送ることができる。PHICHは、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)をサポートするための情報を搬送することができる。PDCCHは、UEに対するリソースの割振りに関する情報と、ダウンリンクチャネルに対する制御情報とを搬送することができる。eNBは、各サブフレームの残りのシンボル期間において、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)を送ることができる。PDSCHは、ダウンリンク上でのデータ送信がスケジュールされたUEのためのデータを搬送することができる。
【００２６】
eNBは、eNBによって使用されるシステム帯域幅の中心1.08MHzにおいて、PSS、SSSおよびPBCHを送ることができる。eNBは、これらのチャネルが送られる各シンボル期間中の全体のシステム帯域幅にわたって、PCFICHおよびPHICHを送ることができる。eNBは、システム帯域幅のある部分で、UEのグループにPDCCHを送ることができる。eNBは、システム帯域幅の特定の部分で、特定のUEにPDSCHを送ることができる。eNBは、ブロードキャスト方式で、すべてのUEにPSS、SSS、PBCH、PCFICHおよびPHICHを送ることができ、ユニキャスト方式で、特定のUEにPDCCHを送ることができ、ユニキャスト方式で、特定のUEにPDSCHを送ることもできる。
【００２７】
いくつかのリソース要素が、各シンボル期間において利用可能であり得る。各リソース要素(RE)は、1つのシンボル期間において1つのサブキャリアをカバーすることができ、実数または複素数の値であり得る1つの変調シンボルを送るために使用され得る。各シンボル期間において基準信号に使用されないリソース要素は、リソース要素グループ(REG)となるように並べられ得る。各REGは、1つのシンボル期間に4つのリソース要素を含み得る。PCFICHは4つのREGを占有することができ、4つのREGは、シンボル期間0において、周波数全体でほぼ等しく間隔を置かれ得る。PHICHは3つのREGを占有することができ、3つのREGは、1つまたは複数の構成可能なシンボル期間において、周波数全体に分散し得る。たとえば、PHICHのための3つのREGは、すべてシンボル期間0に属してもよく、または、シンボル期間0、1および2に分散してもよい。PDCCHは、9、18、36、または72個のREGを占有することができ、これらのREGは、たとえば、最初のM個のシンボル期間において、利用可能なREGから選択され得る。REGの特定の組合せのみが、PDCCHに対して許可され得る。
【００２８】
UEは、PHICHおよびPCFICHに使用される特定のREGを知っていてもよい。UEは、PDCCHのためにREGの異なる組合せを検索してもよい。検索すべき組合せの数は、通常、PDCCHに対して許可された組合せの数よりも少ない。eNBは、UEが検索する組合せのいずれにおいても、PDCCHをUEに送ることができる。
【００２９】
図4は、LTEにおけるULフレーム構造の一例を示す図400である。ULのための利用可能なリソースブロックは、データセクションと制御セクションとに区分され得る。制御セクションは、システム帯域幅の2つの端部に形成されてよく、構成可能なサイズを有し得る。制御セクション中のリソースブロックは、制御情報の送信のためにUEに割り当てられ得る。データセクションは、制御セクションに含まれないすべてのリソースブロックを含み得る。このULフレーム構造により、データセクションは連続的なサブキャリアを含むことになり、これにより、単一のUEに、データセクション中の連続的なサブキャリアのすべてを割り当てることができる。
【００３０】
制御情報をeNBに送信するために、制御セクション中のリソースブロック410a、410bをUEに割り当てることができる。また、データをeNBに送信するために、データセクション中のリソースブロック420a、420bをUEに割り当てることができる。UEは、制御セクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理UL制御チャネル(PUCCH)中で、制御情報を送信することができる。UEは、データセクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理UL共有チャネル(PUSCH)中で、データのみ、またはデータと制御情報の両方を送信することができる。UL送信は、サブフレームの両方のスロットにまたがることができ、周波数にわたってホップすることができる。
【００３１】
1組のリソースブロックを使用して、初期システムアクセスを実行し、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)430中でUL同期を達成することができる。PRACH430は、ランダムシーケンスを搬送し、いかなるULデータ/シグナリングも搬送できない。各ランダムアクセスプリアンブルは、連続する6つのリソースブロックに対応する帯域幅を占める。開始周波数は、ネットワークによって指定される。すなわち、ランダムアクセスプリアンブルの送信は、いくつかの時間リソースおよび周波数リソースに制限される。PRACHでは、周波数ホッピングはない。PRACH試行は、単一のサブフレーム(1ms)中で、または少数の連続的なサブフレームのシーケンス中で搬送され、UEは、フレーム(10ms)ごとに単一のPRACH試行しか行うことができない。
【００３２】
図5は、LTEにおけるユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す図500である。UEおよびeNBの無線プロトコルアーキテクチャは、レイヤ1、レイヤ2、およびレイヤ3という3つのレイヤで示される。レイヤ1(L1レイヤ)は、最下位レイヤであり、様々な物理レイヤ信号処理機能を実施する。本明細書では、L1レイヤは物理レイヤ506と呼ばれる。レイヤ2(L2レイヤ)508は、物理レイヤ506の上にあり、物理レイヤ506を介したUEとeNBとの間のリンクを担う。
【００３３】
ユーザプレーンでは、L2レイヤ508は、媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ510、無線リンク制御(RLC)サブレイヤ512、およびパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ514を含み、これらは、ネットワーク側のeNBにおいて終端する。図示されていないが、UEは、L2レイヤ508の上にいくつかの上位レイヤを有することができ、これらは、ネットワーク側のPDNゲートウェイ118において終端するネットワークレイヤ(たとえば、IPレイヤ)と、接続の他端(たとえば、遠端UE、サーバなど)において終端するアプリケーションレイヤとを含む。
【００３４】
PDCPサブレイヤ514は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間の多重化を行う。PDCPサブレイヤ514は、無線送信のオーバーヘッドを低減するための上位レイヤのデータパケットのヘッダ圧縮、データパケットを暗号化することによるセキュリティ、およびeNB間のUEのハンドオーバのサポートも提供する。RLCサブレイヤ512は、上位レイヤのデータパケットのセグメント化および再アセンブリ、紛失したデータパケットの再送信、ならびに、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)による順序の狂った受信を補償するためのデータパケットの並べ替えを行う。MACサブレイヤ510は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行う。MACサブレイヤ510はまた、1つのセルの中の様々な無線リソース(たとえば、リソースブロック)の複数のUEへの割振りを担う。MACサブレイヤ510はまた、HARQ動作を担う。
【００３５】
制御プレーンでは、UEおよびeNBの無線プロトコルアーキテクチャは、制御プレーンのヘッダ圧縮機能がないことを除いて、物理レイヤ506およびL2レイヤ508に関して実質的に同じである。制御プレーンはまた、レイヤ3(L3レイヤ)中に無線リソース制御(RRC)サブレイヤ516を含む。RRCサブレイヤ516は、無線リソース(すなわち、無線ベアラ)を取得すること、およびeNBとUEとの間のRRCシグナリングを使用して下位レイヤを構成することを担う。
【００３６】
図6は、アクセスネットワーク中でeNB610がUE650と通信するブロック図である。
【００３７】
eNB610からUE650へのダウンリンク送信の場合、コアネットワークからの上位レイヤパケットがコントローラ/プロセッサ675に与えられる。コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤの機能を実装する。DLでは、コントローラ/プロセッサ675は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケットのセグメント化および並べ替え、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化、ならびに、様々な優先度メトリックに基づくUE650への無線リソース割振りを行う。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作、紛失したパケットの再送、およびUE650へのシグナリングを担う。
【００３８】
TXプロセッサ616は、L1レイヤ(すなわち、物理レイヤ)の様々な信号処理機能を実装する。これらの信号処理機能は、UE650における順方向誤り訂正(FEC)を容易にするための符号化およびインタリービングと、様々な変調方式(たとえば、2値位相シフトキーイング(BPSK)、直交位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M-PSK)、M直交振幅変調(M-QAM))に基づく信号コンスタレーションへのマッピングとを含む。次いで、符号化され変調されたシンボルは、並列ストリームに分割される。次いで、各ストリームは、OFDMサブキャリアにマッピングされ、時間および/または周波数領域で基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで逆高速フーリエ変換(IFFT)を使用して一緒に結合されて、時間領域OFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルが生成される。OFDMストリームは、空間的にプリコーディングされて、複数の空間ストリームが生成される。チャネル推定器674からのチャネル推定値を、符号化変調方式の決定ならびに空間処理に使用することができる。チャネル推定値は、UE650によって送信された基準信号および/またはチャネル条件フィードバックから導出することができる。次いで、各空間ストリームは、別個の送信機618TXを介して異なるアンテナ620に与えられる。各送信機618TXは、送信用のそれぞれの空間ストリームによってRF搬送波を変調する。
【００３９】
UE650において、各受信機654RXは、それぞれのアンテナ652を介して信号を受信する。各受信機654RXは、RF搬送波上に変調された情報を回復し、この情報を受信機(RX)プロセッサ656に与える。RXプロセッサ656は、L1レイヤの様々な信号処理機能を実装する。RXプロセッサ656は、情報に対して空間処理を実行して、UE650に向けられた空間ストリームがあればそれを回復する。複数の空間ストリームがUE650に向けられている場合、これらをRXプロセッサ656によって単一のOFDMシンボルストリームに結合することができる。次いで、RXプロセッサ656は、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、OFDMシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号の各サブキャリアについて別個のOFDMシンボルストリームを含む。各サブキャリア上のシンボル、および基準信号は、eNB610によって送信された最も可能性の高い信号コンスタレーションポイントを決定することによって、回復され復調される。
【００４０】
これらの軟判定は、チャネル推定器658によって計算されたチャネル推定値に基づくことができる。次いで、軟判定は復号されデインタリーブされて、物理チャネル上でeNB610によって元々送信されたデータおよび制御信号が回復される。次いで、データおよび制御信号は、コントローラ/プロセッサ659に与えられる。
【００４１】
コントローラ/プロセッサ659は、L2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサは、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ660に関連付けられ得る。メモリ660は、コンピュータ可読媒体と呼ぶことができる。ULでは、コントローラ/プロセッサ659は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化、パケット再アセンブリ、暗号化解除、ヘッダ圧縮解除、制御信号処理を行って、コアネットワークからの上位レイヤパケットを回復する。次いで、上位レイヤパケットはデータシンク662に与えられ、データシンク662は、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを表す。様々な制御信号も、L3処理のためにデータシンク662に与えられ得る。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作をサポートするために、肯定応答(ACK)および/または否定応答(NACK)プロトコルを使用した誤り検出を担う。
【００４２】
ULでは、データソース667を使用して、上位レイヤパケットがコントローラ/プロセッサ659に与えられる。データソース667は、L2レイヤの上のすべてのプロトコルレイヤを表す。eNB610によるDL送信に関して説明した機能と同様に、コントローラ/プロセッサ659は、ヘッダ圧縮、暗号化、パケットのセグメント化および並べ替え、ならびに、eNB610による無線リソース割振りに基づく論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行うことによって、ユーザプレーンおよび制御プレーンのL2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ659はまた、HARQ動作、紛失したパケットの再送、およびeNB610へのシグナリングを担う。
【００４３】
eNB610によって送信された基準信号またはフィードバックからチャネル推定器658によって導出されたチャネル推定値を、TXプロセッサ668によって使用して、適切な符号化変調方式を選択し、空間処理を容易にすることができる。TXプロセッサ668によって生成された空間ストリームは、別個の送信機654TXを介して、異なるアンテナ652に与えられる。各送信機654TXは、送信用のそれぞれの空間ストリームによってRF搬送波を変調する。
【００４４】
いくつかの態様によれば、チャネル推定は、スタガ解除を無効化することによって得られたチャネルインパルス応答(CIR)を、スタガ解除を有効化することによって得られたCIRと整合させることによって実行され得る。性能の利益は、(たとえば、以前のDLサブフレームからの)古い推定値の使用を回避し、スタガ解除されたCIRが利用可能になるまで待つ必要がないことによって実現され得る。このことは、ハードウェア設計の再利用も可能にすることができ、スタガ解除されたCIRと同じチャネルタップ長を有する非スタガ解除されたCIRに対応する。
【００４５】
UL送信は、eNB610において、UE650における受信機機能に関して説明した方法と同様の方法で処理される。各受信機618RXは、それぞれのアンテナ620を介して信号を受信する。各受信機618RXは、RF搬送波上に変調された情報を回復し、この情報をRXプロセッサ670に与える。RXプロセッサ670は、L1レイヤを実装することができる。
【００４６】
コントローラ/プロセッサ675は、L2レイヤを実装する。コントローラ/プロセッサ675は、プログラムコードおよびデータを記憶するメモリ676に関連付けられ得る。メモリ676は、コンピュータ可読媒体と呼ぶことができる。ULでは、コントローラ/プロセッサ675は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の多重化解除、パケット再アセンブリ、暗号化解除、ヘッダ圧縮解除、制御信号処理を行って、UE650からの上位レイヤパケットを回復する。コントローラ/プロセッサ675からの上位レイヤパケットは、コアネットワークに与えられ得る。コントローラ/プロセッサ675はまた、HARQ動作をサポートするために、ACKおよび/またはNACKプロトコルを使用した誤り検出を担う。
【００４７】
例示的なフレーム構造
図7は、時分割複信ロングタームエボリューション(TDD-LTE)搬送波のフレーム構造700を示す。図示のように、TDD-LTE搬送波は、長さが10msであるフレーム702を有する。フレーム402は2つの5msハーフフレーム704を有し、ハーフフレーム704の各々は5つの1msサブフレーム706を含む。各サブフレーム706は、ダウンリンクサブフレーム(D)、アップリンクサブフレーム(U)、またはスペシャルサブフレーム(S)であり得る。ダウンリンクサブフレームおよびアップリンクサブフレームは、2つの0.5msスロット708に分割され得る。スペシャルサブフレームは、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替えをサポートするために、ダウンリンクパイロットタイムスロット(DwPTS)710、ガード期間(GP)712、およびアップリンクパイロットタイムスロット(UpPTS)714に分割され得る。図9に示すように、構成に応じて、DwPTS、UpPTS、およびGPの継続時間は異なり得る。
【００４８】
図8は、LTE規格による、TDD-LTEフレーム702中のダウンリンク/アップリンク構成の例示的なリストを示す。この表では、D、U、およびSはそれぞれ、ダウンリンクサブフレーム、アップリンクサブフレーム、およびスペシャルサブフレーム706を示す。図示のように、スペシャルサブフレームSは、DwPTS710フィールド、GP712フィールド、およびUpPTS714フィールドからなってもよい。
【００４９】
図示のように、TDD-LTEフレームについて、5ms切替えポイント周期および10ms切替えポイント周期のためのいくつかのDL/UL構成を選ぶことができる。構成0、1、および2は、10ms  TDD-LTEフレーム702内に2つの同一の5msハーフフレーム704を有する。サブフレーム0および5ならびにDwPTSは常にダウンリンクであり得る。UpPTSおよびスペシャルサブフレームの後のサブフレームは常にアップリンクであり得る。
【００５０】
図9は、LTE規格によるスペシャルサブフレーム中のDwPTS/UpPTS構成の例示的なリストを示す。この表には、シンボルにおけるDwPTS長およびUpPTS長の9つの例示的な変形形態が列挙されている。ただし、各構成におけるDwPTS、GP、およびUpPTSの合計長は1サブフレームに等しくてもよい。
【００５１】
ULサブフレームに続くDLサブフレーム(本明細書では、「uDL」サブフレームと呼ぶ)の場合、以前のDLサブフレームは先行のいくつかのサブフレームであり得る。その結果、以下でさらに説明するように、アップリンクサブフレームの後のダウンリンクサブフレーム(uDLサブフレーム)と、スペシャルサブフレーム中のDwPTSとに関するエッジ条件があり得る。
【００５２】
ワイヤレスネットワークにおける例示的なチャネル推定
図10は、例示的なLTEフレーム900におけるオーバーヘッド信号の例示的な位置を示す。図示のように、LTEフレーム900は、サブフレーム0〜9に分割され得、各サブフレームは(時間的に)2つのスロット902Aおよび902Bにさらに分割される。スロットを0から番号付けし、サブフレーム0から開始すると、サブフレーム0の第2のスロットをスロット1と呼ぶことができ、サブフレーム5の第2のスロットをスロット11と呼ぶことができる。
【００５３】
図示のように、各スロットはシンボル904にさらに分割され得る。TDD-LTEシステムにおけるサービスを取得するために、UEはまず、TDD-LTEシステムのプライマリ同期信号(PSS)906、セカンダリ同期信号(SSS)908、および物理ブロードキャストチャネル(PBCH)910を検出することを必要とし得る。
【００５４】
図示のように、これらのオーバーヘッド信号は、送信帯域幅の中心1.08MHz(すなわち、6つのリソースブロック)を占有することができる。図示のように、PSSはサブフレーム1および6の第3のシンボルで送信され得、セルインデックス(0、1、2)およびサブフレームタイミングを識別するために使用され得る。セル識別情報(ID)グループインデックス(0、1、...、167)およびフレームタイミングを識別するために使用され得るSSS908は、スロット1および11の最終シンボルで送信され得る。
【００５５】
PBCH910は常に、サブフレーム0の第2のスロット(スロット1)で送信され得る。PBCH910は、全体的なDL送信帯域幅、物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(PHICH)構成、およびシステムフレーム番号(SFN)などの、UEがTDD  LTEシステムにおいて通信するのに必要とする様々なシステム情報を与え得る。
【００５６】
PSS906、SSS908、およびPBCH910を取得することに加えて、TDD-LTEセル上での測定を可能にするために、UEはチャネル推定を実行するために、基準信号(RS)を検出および測定することを必要とし得る。場合によっては、チャネル推定を実行するために、UEは、TDD-LTEフレーム900の時間間隔0.5〜1.43msに対応し得る、スロット1中のTDD-LTEセルおよびサブフレーム1の最初の3つのシンボルからのDL送信の測定値を取得することを必要とし得る。さらに、UEはまた、TDD-LTEフレーム900の時間間隔5.92〜6.43msに対応し得る、スロット11およびサブフレーム6の最初の3つのシンボルにおける測定値を取得することを必要とし得る。
【００５７】
UEは任意の所与のスロットにおいてRSを測定することができる。しかし、アップリンクサブフレームの後のダウンリンクサブフレーム(uDL)と、スペシャルサブフレーム中のDwPTSとに関するエッジ条件があり得る。そのようなエッジ条件は劣悪なチャネル推定をもたらす可能性があり、劣悪なチャネル推定はシステム性能に影響を及ぼす可能性がある。
【００５８】
図8に戻って参照すると、アップリンク-ダウンリンク構成0などの、複数のULサブフレームを有するアップリンク中心の構成において、エッジ条件が存在し得る。FDDシステムでは、UEは、周波数領域および時間領域において規則的なパターンを有するセル固有基準信号(CRS)トーンを含む連続的なダウンリンクサブフレームを有し得る。したがって、連続的なダウンリンクサブフレームにより、UEは(MBSFN送信を除き)チャネル推定を実行するうえでの問題がない場合がある。
【００５９】
しかし、TDDシステムでは、UEは、RSを測定し、チャネル推定を実行するための連続的なダウンリンクサブフレームを有さない場合がある。たとえば、アップリンク中心のサブフレーム構成0では、アップリンクサブフレーム2、3、および4の間、UEは基地局からの基準信号を受信しない場合がある。この比較的長い期間の間に、UEのモビリティ特性(たとえば、ドップラー推定値)またサービング基地局へのUEの近接度などの、UEに関する条件が変化している可能性がある。
【００６０】
その結果、TDDチャネルインパルス応答(CIR)推定は、アップリンク破損を回避し、アップリンクサブフレームによるチャネル相関解除を考慮しなければならない場合がある。本開示のいくつかの態様は、TDD-LTEシステムにおいてチャネル推定を実行するうえで全体的なシステムの複雑性を単純化するためにLTE  FDD  CRSチャネル推定の設計および実装を活用するための技法を提供する。
【００６１】
図11は、本開示のいくつかの態様による、TDD-LTEシステムにおいてチャネル推定を実行するための例示的な動作1100を示す。動作1100は、たとえば、UEによって実行され得る。
【００６２】
1102において、UEは、現在サブフレーム中の基地局からの基準信号を受信し得る。1104において、UEは、現在サブフレーム中の受信した基準信号、UEのモビリティ特性(たとえば、UEのドップラー推定値)、および現在サブフレームの前のサブフレームの構成に少なくとも部分的に基づいて、チャネル推定を実行し得る。いくつかの態様の場合、現在DLサブフレームの前のサブフレームは、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しないサブフレーム(たとえば、図8に示す構成0におけるアップリンクサブフレーム2、3、および4)を含み得る。
【００６３】
チャネル推定を実行することは、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない、現在サブフレームの前のいくつかのサブフレームに少なくとも部分的に基づいて、UEのドップラー推定値を調整することを含み得る。UEの調整されたドップラー推定値が閾値未満である場合、チャネル推定は、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づき得る。ただし、UEの調整されたドップラー推定値が閾値よりも大きい場合、チャネル推定は現在サブフレーム中の受信した基準信号のみに基づいて実行され得る。いくつかの態様の場合、チャネル推定は、UEがサブフレーム間の位相の連続性が維持される高電流モードで動作している場合のみ、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づき得る。
【００６４】
チャネル推定を実行している間のTDD-LTEシステムにおけるUEのシステム性能を改善するために、UEは、UEのモビリティ特性(たとえば、UEがどのくらいの速度で移動しているかを示すUEのドップラー推定値)、ならびに(たとえば、図8および図9に示すような)TDDアップリンク/ダウンリンクおよびスペシャルサブフレーム構成に応じて、アップリンク破損によるチャネル相関解除をモデル化し得る。
【００６５】
言い換えれば、UEのドップラー推定値およびサブフレーム構成は、チャネル推定を実行している間に一緒に考慮され得る。現在サブフレームnにおいてチャネル推定を実行しているとき、UEは、係数αに従って、現在サブフレームn中および少なくとも1つの以前のサブフレーム(n-1)中の受信した基準信号の組合せを考慮し得る。
0≦α≦1の場合、y(n)=α×x(n)+(1-α)×x(n-1)
式中、x(n)およびx(n-1)は受信した基準信号を表す。したがって、以前のサブフレームからの基準信号が考慮されない場合、αは1に設定され得る。一方、現在サブフレームからの基準信号が考慮されない(かつ履歴値のみが考慮される)場合、αは0に設定され得る。
【００６６】
いくつかの態様によれば、UEは、ガード期間におけるRSシンボル、およびスペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームのUpPTS、ULサブフレームに続くDLサブフレーム(uDLサブフレーム)中の第1のRSシンボルに0係数を使用することによって無限インパルス応答(IIR)フィルタリングをフリーズし得る。このようにすると、ダウンリンクチャネル推定を損なわないようにするために、非ダウンリンクサブフレームがスキップされ得る。uDLサブフレーム中の第2のRSシンボルについて、UEはIIRテーブルルックアップのためのドップラーアドバンシングを実行し得る。いくつかの態様の場合、UEは、ダウンリンク基準信号の送信が制限されるまたは存在しない、現在DLサブフレームの前のいくつかのDLサブフレームに少なくとも部分的に基づいて、UEのドップラー推定値を調整し得る。
DopplerEstimate_DA=f(DopplerEstimate,(最終DL以降の紛失したCRSシンボルの数))
言い換えれば、上記で説明した係数αはUEのドップラー推定値に従って決定され得る。ドップラー推定値が(たとえば、IIRテーブルルックアップに使用される値に対応する)閾値未満である場合、チャネル推定は、1つまたは複数の以前のダウンリンクサブフレーム中の受信した基準信号に少なくとも部分的に基づき得る(すなわち、α<1)。場合によっては、有効チャネル位相は、UL/DL切替えにもかかわらず、サブフレームにわたって自然に発生し得る。有効チャネルは、少なくとも、すべてが位相連続性を維持するeNB  TXおよびUE  RXを含み得る。無線送信機受信機(RTR)は、サブフレーム間の位相の連続性が維持される高電流モードに対応し得る。eNBの仕様はDL位相連続性を実施し得る。
【００６７】
ただし、ドップラー推定値が閾値よりも大きい場合、チャネル推定は、UL/DL切替え中の潜在的な不連続位相に対応するために、現在サブフレーム中の受信した基準信号のみに基づき得る(すなわち、α=1であり、事実上、以前のRSが考慮されないソフトリセットをもたらす)。このことは、チャネル相関解除またはeNB/UEが切替え中の連続位相を保証することができない可能性がある場合に起因し得る。場合によっては、RTRは位相を保持しない可能性がある低電力モードを可能にし得る。場合によっては、ドップラーに応じてソフトリセットとドップラーアドバンシングを自然に組み合わせるように、(たとえば)係数ルックアップテーブル(LUT)(の末尾に)1.0を有する列が追加され得る。
【００６８】
いくつかの態様によれば、ダウンリンクサブフレーム(たとえば、uDL)中であっても、任意の無効なチャネル推定をスキップするために、群遅延が利用され得る。たとえば、UEは、uDLサブフレーム中の第1のRSシンボルが古い可能性があるので、この第1のRSシンボルを制御およびデータ復調に使用しないことを保証するための対策を講じ得る。一例として、UEは、第1の有効なチャネル推定値が利用可能になる場合に少なくとも4つのシンボルを待つことによって、またはチャネル推定値のコヒーレントフィルタリングから決定された群遅延を待つことによって、どちらか大きいほうの群遅延を使用し得る。
【００６９】
さらに、場合によっては、以前のスロットがULスロットである場合、UEは雑音のTDスロット平均化を無効化し得る。いくつかの態様によれば、UEは、任意の利用可能なRSシンボルを使用することによって、スペシャルサブフレームの雑音推定を有効化し得る。無線リンク監視(RLM)の場合、uDL中のRS0が古い可能性があるので、UEはuDLのRS1のみを使用し得る。
【００７０】
図12〜図14は、本開示のいくつかの態様による、最も低いメッセージ消去レート(MXR)を実現するために、UEがチャネル推定を実行している間に(たとえば、以前のサブフレームからの基準信号を考慮して)ソフトリセットおよびドップラーアドバンスの中から選ぶことができるシナリオを示す。これらの図では、「DEMO」で標示された曲線は固定IIR  α係数を使用して取得されて、性能がチャネル条件、特に、ドップラー周波数に応じた可変IIR係数を使用して最適化され得ることを示す。
【００７１】
本明細書で提示するLTE  TDDチャネル推定は、現行のFDD設計および実装を活用して、システムの複雑性を単純化することができる。ただし、チャネル推定値更新のためのパイロットとともに連続的なダウンリンクサブフレームを有し得るFDDとは異なり、TDDはTDD  ULDL構成によるUL割込みに遭遇する。したがって、本開示の態様は、特にTDDモードにおいてチャネル推定性能を改善するために現行のLTEシステムで実施され得る技法を提供し得る。
【００７２】
開示したプロセスにおけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセスにおけるステップの特定の順序または階層は再構成可能であることを理解されたい。さらに、いくつかのステップを組み合わせるか、または省略することができる。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示した特定の順序または階層に制限されるものではない。
【００７３】
本明細書で使用する、項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」を指す句は、個々のメンバーを含む、それらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a、b、c、a-b、a-c、b-c、およびa-b-cをカバーするものとする。
【００７４】
上記の説明は、本明細書で説明する様々な態様を当業者が実施できるようにするために与えられる。これらの態様に対する様々な修正が当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義する一般的な原理は、他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は本明細書で示す態様に制限されるよう意図されているわけではなく、特許請求の範囲の文言と一致するすべての範囲が与えられるべきであり、単数の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するよう意図されている。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を意味する。当業者に知られている、または後で知られることになる本開示全体にわたって説明する様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されるものとする。さらに、本明細書で開示する内容は、そのような開示が特許請求の範囲で明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供することは意図されていない。いかなるクレーム要素も、要素が「のための手段(means  for)」という語句を使用して明確に記載されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００７５】
100  LTEネットワークアーキテクチャ、発展型パケットシステム(EPS)
102  ユーザ機器(UE)
104  発展型UMTS地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)
106  発展型ノードB(eNB)
108  他のeNB
110  発展型パケットコア(EPC)
112  モビリティ管理エンティティ(MME)
114  他のMME
116  サービングゲートウェイ
118  パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ
120  ホーム加入者サーバ(HSS)
122  オペレータのIPサービス
200  アクセスネットワーク
202  セルラー領域(セル)
204  マクロeNB
206  UE
208  低電力クラスeNB
210  セルラー領域
302  セル固有RS(CRS)
304  UE固有RS(UE-RS)
410a、410b  制御セクション中のリソースブロック
420a、420b  データセクション中のリソースブロック
430  物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)
506  物理レイヤ
508  レイヤ2(L2レイヤ)
510  媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ
512  無線リンク制御(RLC)サブレイヤ
514  パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ
516  無線リソース制御(RRC)サブレイヤ
610  eNB
616  TXプロセッサ
618  送信機
620  アンテナ
650  UE
652  アンテナ
654  受信機
656  RXプロセッサ
658  チャネル推定器
659  コントローラ/プロセッサ
660  メモリ
662  データシンク
667  データソース
668  TXプロセッサ
670  RXプロセッサ
674  チャネル推定器
675  コントローラ/プロセッサ
676  メモリ
702  フレーム
704  5msハーフフレーム
706  1msサブフレーム
708  0.5msスロット
710  ダウンリンクパイロットタイムスロット(DwPTS)
712  ガード期間(GP)
714  アップリンクパイロットタイムスロット(UpPTS)
900  LTEフレーム
902A、902B  スロット
906  プライマリ同期信号(PSS)
908  セカンダリ同期信号(SSS)
910  物理ブロードキャストチャネル(PBCH)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図８】
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【図９】
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