(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを無線通信システムにおける基地局と複数の端末デバイスとの間で通信するために、前記基地局を動作させる方法であって、前記方法は、
前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを通信することと、
前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内にある第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループとは異なる前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを通信しないことと、
前記ＯＦＤＭのサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアと前記第２のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアとの間の境界から離れたＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータの量と比較して、少ない量のユーザプレーンのデータが、この境界における周波数に構成されるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ユーザプレーンのデータは、前記境界におけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて、低減されたレートで通信される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記境界におけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータはない、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループおよび前記第２のグループの両方を用いて、リファレンス信号を送信することをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループを用いて、前記基地局から送信される時間ドメインおよび／または周波数ドメインにおける前記リファレンス信号の密度は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記基地局から送信される時間ドメインおよび／または周波数ドメインにおけるリファレンス信号の密度よりも高い、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
制御プレーンのデータが前記基地局によって通信されない場合、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループのみを用いて、リファレンス信号を前記基地局から送信することをさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを無線通信システムにおける複数の端末デバイスと通信する基地局であって、前記基地局は、
前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信し、
前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内にある第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループとは異なる前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信せず、
前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信するように設定される、基地局。
【請求項９】
前記基地局は、前記第１のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアと前記第２のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアとの間の境界から離れたＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータの量と比較して、少ない量のユーザプレーンのデータが、前記境界における周波数に構成されるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるように設定される、請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記基地局は、ユーザプレーンのデータが、前記境界におけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて、低減されたレートで通信されるように設定される、請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記基地局は、前記境界におけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータがないように設定される、請求項９に記載の基地局。
【請求項１２】
前記基地局は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループおよび前記第２のグループの両方を用いて、リファレンス信号を送信するように設定される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記基地局は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループの時間および／または周波数において前記送信されるリファレンス信号の密度が、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループにおいて前記送信されるリファレンス信号の密度よりも高くなるように設定される、請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記基地局は、制御プレーンのデータが前記基地局によって通信されていない場合、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループのみを用いて、リファレンス信号を送信するように設定される、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１５】
第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する無線通信システムにおいて、データを通信するために、端末デバイスを動作させる方法であって、前記無線通信システムは、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて通信するように設定される第１の基地局と、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内にある第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループとは異なる前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて通信するように設定される第２の基地局と、を備え、前記端末デバイスは、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記第２の基地局とのみ通信するように設定され、前記第１の基地局と通信するように動作可能でない、方法。
【請求項１６】
第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する無線通信システムにおける使用のための端末デバイスであって、前記無線通信システムは、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて通信するように設定される第１の基地局と、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内にある第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループとは異なる前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて通信するように設定される第２の基地局と、を備え、前記端末デバイスは、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記第２の基地局とのみ通信するように設定され、前記第１の基地局と通信するように動作可能でない、端末デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル通信システムにおける、送信リソースの割り当ておよびデータの送信についての方法、システム、および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ定義のＵＭＴＳおよびＬｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）アーキテクチャに基づくシステムのような第３および第４世代モバイル通信システムは、前世代のモバイル通信システムによって提供される単なる音声サービスやメッセージングサービスよりも高度なサービスをサポートし得る。
【０００３】
例えば、ＬＴＥシステムによって提供される改善された無線インターフェースおよび改良されたデータレートによって、ユーザは、以前は固定回線のデータ接続を介してのみ利用可能であったモバイルビデオストリーミングおよびモバイルビデオ会議といった高いデータレートのアプリケーションを享受可能である。そのため、第３および第４世代ネットワーク展開への要望は強く、これらのネットワークのカバレッジエリア、つまり、ネットワークへのアクセスが可能な地理的な場所は急速に増加することが予想される。
【０００４】
第３および第４世代ネットワークの予想される広域展開は、利用可能な高いデータレートを活かすというよりも、ロバストな無線インターフェースおよび偏在性が向上したカバレッジエリアを利用するクラスのデバイスおよびアプリケーションの並行開発をもたらす。例として、比較的低頻度で少量のデータを通信する準自律的または自律的な無線通信デバイス（つまり、ＭＴＣデバイス）に代表されるような、いわゆるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）アプリケーションがある。例として、例えば、消費者の家に設置され、ＭＴＣ中央サーバに返る消費者のガス、水道、電気などの公共施設の使用量に関係するデータ情報を定期的に送信する、いわゆるスマートメータが含まれる。ＭＴＣタイプのデバイスの特徴に関するさらなる情報は、例えば、ＥＴＳＩ  ＴＳ  １２２  ３６８  Ｖ１０．５３０（２０１１−７）／３ＧＰＰ  ＴＳ  ２２．３６８  ｖｅｒｓｉｏｎ  １０．５．０  Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）［１］のような対応する規格においてみることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＴＣタイプの端末などの端末が、第３または第４世代モバイル通信ネットワークが提供する広域なカバレッジエリアを利用することは便利であり得るが、現在ではデメリットがある。スマートフォンなどの従来の第３または第４世代端末デバイスとは異なり、ＭＴＣタイプの端末は、比較的簡素で廉価であることが好ましい。ＭＴＣタイプの端末が実行する機能のタイプ（例えば、データの収集および報告）は、特段複雑な処理の実行を必要としない。しかし、第３および第４世代モバイル通信ネットワークは、概して、無線インターフェースに先進のデータ変換技術を使用し、それによって、より複雑で高価な無線送受信機の実装が必要となり得る。スマートフォンは、一般的に、典型的なスマートフォンタイプの機能を実行するための高速なプロセッサを必要とするため、スマートフォンにそのような複雑な送受信機を備えることはもっともである。しかし、上記のように、現在は、比較的廉価でより簡素なデバイスでＬＴＥタイプのネットワークを用いて通信したいという要望がある。これと並行して、例えば、低減された帯域幅動作のような、異なる動作機能性を有するデバイスにネットワークアクセシビリティを提供する動きが、そのようなデバイスをサポートする通信システムにおいて、利用可能な帯域幅の使用を最適化するために切望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の第１の態様によれば、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを無線通信システムにおける基地局と複数の端末デバイスとの間で通信するために、前記基地局を動作させる方法が提供される。前記方法は、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを通信することと、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを通信しないことと、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信することと、を含む。
【０００７】
一部の実施形態に従って、前記第１のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアと前記第２のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアとの間の境界から離れたＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータの量と比較して、少ない量のユーザプレーンのデータが、この境界における周波数に構成されるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信される。
【０００８】
一部の実施形態に従って、ユーザプレーンのデータは、前記境界におけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて、低減されたレートで通信される。
【０００９】
一部の実施形態に従って、前記境界におけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて、通信されるユーザプレーンのデータはない。
【００１０】
一部の実施形態に従って、前記方法は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループおよび前記第２のグループの両方を用いて、リファレンス信号を送信することをさらに含む。
【００１１】
一部の実施形態に従って、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループを用いて、前記基地局から送信される時間ドメインおよび／または周波数ドメインにおける前記リファレンス信号の密度は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記基地局から送信される時間ドメインおよび／または周波数ドメインにおけるリファレンス信号の密度よりも高い。
【００１２】
一部の実施形態に従って、前記方法は、制御プレーンのデータが前記基地局によって通信されないときに、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループのみを用いて、リファレンス信号を前記基地局から送信することをさらに含む。
【００１３】
発明の別の態様によれば、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを無線通信システムにおける複数の端末デバイスと通信する基地局が提供される。前記基地局は、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信し、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信せず、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記複数の端末デバイスと通信するように設定される。
【００１４】
発明の別の態様によれば、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する無線通信システムにおいて、データを通信するために、端末デバイスを動作させる方法が提供される。前記無線通信システムは、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて通信するように設定される第１の基地局と、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて通信するように設定される第２の基地局と、を備え、前記端末デバイスは、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記第２の基地局とのみ通信するように設定され、前記第１の基地局と通信するように動作可能でない。
【００１５】
発明の別の態様によれば、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する無線通信システムにおける使用のための端末デバイスが提供される。前記無線通信システムは、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて通信するように設定される第１の基地局と、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて通信するように設定される第２の基地局と、を備え、前記端末デバイスは、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記第２の基地局とのみ通信するように設定され、前記第１の基地局と通信するように動作可能でない。
【００１６】
発明の別の態様によれば、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、無線通信システムにおけるデータを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する方法が提供される。前記方法は、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを第１の基地局と第１の端末デバイスとの間で通信することと、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを第２の基地局と第２の端末デバイスとの間で通信することと、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記第１の基地局と第１の端末デバイスとの間で通信することと、を含む。
【００１７】
したがって、前記第２の基地局は、実質的に、前記第１の基地局の動作帯域幅内に定義されるが、異なる基地局から動作する仮想キャリアであるものを用いて、関連付けられる端末デバイスとの通信をサポートするために、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを使用し得る。前記仮想キャリアは、例えば、マシンタイプコミュニケーションに関連するマシンタイプの端末デバイスのような、前記第１の基地局によってサービスを提供される端末デバイスと比較して、低減された動作能力を有する特定の種類の端末デバイスにサービスを提供するように主に構成され得る。例えば、前記第２の基地局によってサービスを提供される端末デバイスは、前記第２の周波数帯域幅に相当する、制限された動作帯域幅能力を有し得る。
【００１８】
前記第２の基地局は、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、またはホーム基地局（ｅ−ＮｏｄｅＢ）と称され得るものであり得る。さらに、一部の例では、前記方法は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループを用いるか、または、例えば、インターネット接続を介した有線リンクを用いて、中継データを前記第１の基地局と前記第２の基地局との間で通信することをさらに含み得る。
【００１９】
一部の例では、前記第１のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアと前記第２のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアとの間の境界から離れたＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータの量と比較して、低減された量のユーザプレーンのデータが、この境界における周波数に構成されるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信され得る。例えば、ユーザプレーンのデータは、前記境界における前記ＯＦＤＭサブキャリアを用いて、より低いレートで通信され得るか、または前記境界における前記ＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータはない場合がある。このようなガード領域を提供することは、例えば、前記２つの基地局からの送信信号間に周波数の不整合がある場合、前記２つの基地局からの送信信号における意図しない重複による干渉を低減することを助け得る。
【００２０】
前記方法は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループおよび前記第２のグループの両方を用いて、リファレンス信号を前記第１の基地局から送信することをさらに含み得る。これは、前記第１の（ホスト）基地局にキャンプオンされた従来のモバイル端末が、異なる基地局間の単一の時間周波数のグリッド内からの送信リソースの分割に関わらず、それらの通常の様式で動作することを助け得る。
【００２１】
前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループを使用する前記第１の基地局からの時間および／または周波数におけるリファレンス信号の密度は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、前記第１の基地局から送信されるリファレンンスシンボルの密度よりも高くなり得る。これは、前記第１の基地局の全動作帯域幅にわたって、リファレンスシンボルが観察されることが想定される前記第１の基地局にキャンプオンされたモバイル端末の動作の途絶と、サブキャリアの前記第２のグループを使用する前記第２の基地局による割り当てに利用可能なリソースの分裂との間の折衷案を提供し得る。
【００２２】
リファレンス信号に周波数において隣接していない前記第２のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信されるユーザプレーンのデータの量と比較して、低減された量のユーザプレーンのデータが、リファレンス信号が送信される、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループにおけるＯＦＤＭサブキャリアに周波数において隣接する少なくとも１つのＯＦＤＭサブキャリアを用いて通信され得る。例えば、より低いレートのデータがここで送信され得るか、またはデータがここで送信されない場合がある。このガード領域の使用は、前記２つの基地局からの送信信号間に周波数の不整合がある場合、前記２つの基地局からの送信信号における意図しない重複による干渉を低減することをさらに助け得る。
【００２３】
別の例では、前記第１の基地局からのリファレンス信号は、前記第２の基地局がユーザプレーンのデートを送信している間に、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループのみを用いて、送信され得る。
【００２４】
一部の例示的な実装では、制御プレーンのデータが前記第１の基地局と前記第１の端末デバイスとの間で通信されている間は、前記第２の基地局と前記第２の端末デバイスとの間で通信されるユーザプレーンのデータはない場合がある。
【００２５】
前記方法は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータをさらなる基地局とさらなる端末デバイスとの間で通信することをさらに含み得る。したがって、前記第２の基地局および前記さらなる基地局は、同じリソースを用いてデータを通信するように設定され得ることによって、前記利用可能なリソースの効率的な再利用が可能となる。前記第２の基地局と同様に、一部の例では、前記さらなる基地局は、前記第１の基地局についての中継基地局として機能し得、中継データを前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループを用いるか、または、例えば、インターネット接続を介した有線リンクを用いて、第１の基地局と通信する。
【００２６】
前記第２の基地局に関連付けられる通信セルの地理的な範囲は、前記第１の基地局に関連付けられる通信セルの地理的な範囲よりも小さくあり得、前記第１の基地局に関連付けられる通信セルの地理的な範囲内であり得る。
【００２７】
発明の別の態様によれば、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、データを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する無線通信システムが提供される。前記システムは、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを第１の端末デバイスと通信するように設定される第１の基地局と、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、ユーザプレーンのデータを第２の端末デバイスと通信するように設定される第２の基地局と、を備え、前記第１の基地局は、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記第１の端末デバイスと通信するように設定される。
【００２８】
発明の第１の態様および他の態様に関して上述した発明の特徴および態様は、等しく適用可能であり、発明の様々な態様に従って、上述した特定の組合せだけでなく、発明の実施形態と適宜組み合わせられ得ることが認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
ここで、本発明の実施形態が、ほんの一例として、添付の図面を参照して説明されるが、同様部分には対応する参照番号が付される。
【図１】従来のモバイル通信ネットワークの例を示す概略的な図を提供する。
【図２】従来のＬＴＥ無線フレームを示す概略的な図を提供する。
【図３】従来のＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略的な図を提供する。
【図４】従来のＬＴＥ「キャンプオン」手続きを示す概略的な図を提供する。
【図５】発明の実施形態に従って仮想キャリアが挿入されたＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図６】仮想キャリアにキャンプオンするための、適応されたＬＴＥの「キャンプオン」手続きを示す概略的な図を提供する。
【図７】本発明の実施形態に従う、ＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図８】物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を示す概略的な図を提供する。
【図９】本発明の実施形態に従う、ＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図１０】発明の実施形態に従って仮想キャリアが挿入されたＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図１１Ａ】本発明の実施形態に従う、ＬＴＥダウンリンクサブフレーム中の位置信号の位置付けを示す概略的な図を提供する。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態に従う、ＬＴＥダウンリンクサブフレーム中の位置信号の位置付けを示す概略的な図を提供する。
【図１１Ｃ】本発明の実施形態に従う、ＬＴＥダウンリンクサブフレーム中の位置信号の位置付けを示す概略的な図を提供する。
【図１１Ｄ】本発明の実施形態に従う、ＬＴＥダウンリンクサブフレーム中の位置信号の位置付けを示す概略的な図を提供する。
【図１２】サブフレームのグループを示す概略的な図を提供し、そのサブフレームにおいて、２つの仮想キャリアが本発明の実施形態に係るホストキャリアの帯域内の場所を変更する。
【図１３Ａ】本発明の実施形態に従ってアップリンク仮想キャリアが挿入されているＬＴＥアップリンクサブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図１３Ｂ】本発明の実施形態に従ってアップリンク仮想キャリアが挿入されているＬＴＥアップリンクサブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図１３Ｃ】本発明の実施形態に従ってアップリンク仮想キャリアが挿入されているＬＴＥアップリンクサブフレームを示す概略的な図を提供する。
【図１４】本発明の例に従って構成される、適応されたＬＴＥモバイル通信ネットワークの一部を示す概略的な図を提供する。
【図１５Ａ】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおけるホストキャリアと仮想キャリアとの間の送信リソースの例示的な割当てを概略的に表す。
【図１５Ｂ】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおけるホストキャリアについての送信リソースの例示的な割当てを概略的に表す。
【図１５Ｃ】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおける仮想キャリアについての送信リソースの例示的な割当てを概略的に表す。
【図１６】発明の実施形態に係るモバイル通信ネットワークアーキテクチャを概略的に示す。
【図１７Ａ】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおけるホストキャリアについての送信リソースの２つの例示的な割当てを概略的に表す。
【図１７Ｂ】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおけるホストキャリアについての送信リソースの２つの例示的な割当てを概略的に表す。
【図１８】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおけるホストキャリアと仮想キャリアとの間の送信リソースの例示的な割当てを概略的に表す。
【図１９】発明の実施形態に従って構成されるＬＴＥモバイル通信ネットワークにおける仮想キャリアについての送信リソースの例示的な割当てを概略的に表す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
発明の実施形態は、特に、「ホストキャリア」の帯域幅内で動作する「仮想キャリア」と称され得るものの関連で採用され得る。仮想キャリアの概念は、本出願人による同時係属中の英国特許出願第１１０１９７０．０号［２］、第１１０１９８１．７号［３］、第１１０１９６６．８号［４］、第１１０１９８３．３号［５］、第１１０１８５３．８号［６］、第１１０１９８２．５号［７］、第１１０１９８０．９号［８］、および第１１０１９７２．６号［９］に記載され、その内容は参照によって本明細書に包含される。さらなる詳細に関しては、本出願人による同時係属中のこれらの出願を参照されたいが、容易に参照するために、仮想キャリアの概略的な概念がここでも提供される。
【００３１】
＜従来のネットワーク＞
図１は、従来のモバイル通信ネットワークの一部の基本的な機能性を示す概略的な図を提供する。
【００３２】
ネットワークは、コアネットワーク１０２に接続された複数の基地局１０１を含む。各基地局は、カバレッジエリア１０３（つまり、セル）を提供し、カバレッジエリア１０３内では、データが端末デバイス１０４へ、かつ端末デバイス１０４から通信され得る。データは、無線ダウンリンクを介して、基地局１０１から、それぞれのカバレッジエリア１０３内の端末デバイス１０４へ送信される。データは、無線アップリンクを介して、端末デバイス１０４から基地局１０１に送信される。コアネットワーク１０２は、それぞれの基地局１０１を介して、データを端末デバイス１０４へ、かつ端末デバイス１０４からルーティングし、認証、移動性管理、課金などの機能を提供する。
【００３３】
３ＧＰＰ定義のＬｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）アーキテクチャに従って構成されるシステムのようなモバイル通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースの、無線ダウンリンク（いわゆるＯＦＤＭＡ）および無線アップリンク（いわゆるＳＣ−ＦＤＭＡ）用のインターフェースを使用する。図２は、ＯＦＤＭベースのＬＴＥダウンリンク無線フレーム２０１を示す概略的な図を示す。ＬＴＥダウンリンク無線フレームは、ＬＴＥ基地局（改良されたノードＢとして知られる）から送信され、１０ｍｓ持続する。ダウンリンク無線フレームは、１０のサブフレームからなり、各サブフレームは１ｍｓ持続する。プライマリ同期信号（ＰＳＳ）およびセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）は、ＬＴＥフレームの第１および第６のサブフレームで送信される。プライマリブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）は、ＬＴＥフレームの第１のサブフレームで送信される。ＰＳＳ、ＳＳＳ、およびＰＢＣＨは、以下でより詳細に説明される。
【００３４】
図３は、例示的な従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームの構造を示すグリッドの概略的な図である。サブフレームは、１ｍｓ期間中に送信される所定数のシンボルを含む。各シンボルは、ダウンリンク無線キャリアの帯域幅にわたって分布される所定数の直交サブキャリアを含む。
【００３５】
図３に示される例示的なサブフレームは、１４のシンボル、および２０ＭＨｚの帯域幅にわたって拡散される１２００のサブキャリアを含む。ＬＴＥでの送信にとって最も小さいユーザデータの割当てとは、１つのスロット（０．５サブフレーム）をまたいで送信される１２のサブキャリアを含むリソースブロックである。明確にするために、図３では、それぞれ個別のリソースエレメントが示されない代わりに、サブフレームのグリッドにおけるそれぞれの個別のボックスは、１つのシンボルで送信される１２のサブキャリアに対応する。
【００３６】
図３は、４つのＬＴＥ端末に対するリソース割当て３４０、３４１、３４２、３４３をハッチングで示す。例えば、第１のＬＴＥ端末（ＵＥ１）に対するリソース割当て３４２は、１２のサブキャリアの５つのブロック（つまり、６０のサブキャリア）にまたがって広がっており、第２のＬＴＥ端末（ＵＥ２）に対するリソース割当て３４３は、１２のサブキャリアの６つのブロックにまたがって広がっている、などである。
【００３７】
制御チャネルデータは、サブフレームの最初のｎシンボルを含むサブフレームの制御領域３００（図３では、点付きの陰影により示される）で送信され、ｎは３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅に対して１〜３シンボルの間で変動し得、ｎは１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅に対して２〜４シンボルの間で変動し得る。具体例を提供するために、以下の説明は、３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅を有するホストキャリアに関し、そのため、ｎの最大値は３になる。制御領域３００で送信されるデータは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、および物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）で送信されるデータを含む。
【００３８】
ＰＤＣＣＨは、サブフレームのどのシンボルのどのサブキャリアが特定のＬＴＥ端末に割り当てられているのかを示す制御データを含む。したがって、図３に示されるサブフレームの制御領域３００で送信されるＰＤＣＣＨデータは、参照番号３４２によって識別されたリソースのブロックが、ＵＥ１に割り当てられており、参照番号３４３によって識別されたリソースのブロックが、ＵＥ２に割り当てられていることなどを示す。
【００３９】
ＰＣＦＩＣＨは、制御領域のサイズ（つまり、１〜３シンボル）を示す制御データを含む。
【００４０】
ＰＨＩＣＨは、以前に送信されたアップリンクデータが、ネットワークによって成功裏に受信されたか否かを示すＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）データを含む。
【００４１】
時間周波数リソースグリッドの中央帯３１０のシンボルは、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）、および物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含む情報の送信に使用される。この中央帯３１０は、一般的には、７２のサブキャリア幅（１．０８ＭＨｚの送信帯域幅に相当）である。ＰＳＳおよびＳＳＳは、同期信号であって、それら同期信号は検出されると、ＬＴＥ端末デバイスがフレーム同期達成可能となり、ダウンリンク信号を送信する改良されたＮｏｄｅＢのセル識別を確定可能となる。ＰＢＣＨは、セルに関する情報を搬送する。このセルに関する情報は、ＬＴＥ端末がセルに適切にアクセスするために使用するパラメータを含むマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）を含む。物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で個々のＬＴＥ端末に送信されたデータは、サブフレームの他のリソースエレメントで送信され得る。これらのチャネルのさらなる説明を以下に提供する。
【００４２】
図３は、ＰＤＳＣＨの領域も示し、ＰＤＳＣＨの領域は、システム情報を含み、Ｒ３４４の帯域幅をまたいで広がる。従来のＬＴＥフレームも、以下でさらに説明されるリファレンス信号を含むことになるが、明確にするために図３には示されない。
【００４３】
ＬＴＥチャネルにおけるサブキャリアの数は、送信ネットワークの設定に応じて、変動し得る。概して、この変動は、（概略的に図３に示されるように、）１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅内に含まれる７２のサブキャリアから２０ＭＨｚのチャネル帯域幅内に含まれる１２００のサブキャリアまでである。当技術分野で公知のように、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、およびＰＨＩＣＨで送信されるデータは、周波数ダイバーシティを実現するために、一般的にサブフレームの帯域幅全体にわたってサブキャリアに分布される。そのため、従来のＬＴＥ端末は、制御領域を受信および復調するために、チャネル帯域幅全体を受信することができなければならない。
【００４４】
図４は、ダウンリンクチャネルを介して、基地局によって伝送されたダウンリンク送信信号を端末が復調し得るように端末が従う処理であるＬＴＥ「キャンプオン」処理を示す。この処理を用いて、端末は、セルに対するシステム情報を含む送信信号の一部を識別可能であり、したがって、このセルに対する設定情報を復調可能である。
【００４５】
図４から分かるように、従来のＬＴＥキャンプオン手続きでは、端末は、まず、中央帯のＰＳＳおよびＳＳＳを用いて基地局と同期し（ステップ４００）、次いでＰＢＣＨを復調する（ステップ４０１）。端末は、ステップ４００および４０１を実行すると、基地局と同期される。
【００４６】
次いで、端末は、キャリア３２０の帯域幅全体にわたって分布されるＰＣＦＩＣＨをサブフレームごとに復調する（ステップ４０２）。上記のように、ＬＴＥダウンリンクキャリアは、最大２０ＭＨｚの幅（１２００のサブキャリア）であり得、そのため、ＬＴＥ端末は、ＰＣＦＩＣＨを復調するために、２０ＭＨｚの帯域幅で送信信号を受信および復調できなければならない。２０ＭＨｚキャリア帯域でのＰＣＦＩＣＨ復調段階において、端末は、同期およびＰＢＣＨ復調に関係するステップ４００および４０１の期間中（Ｒ３１０の帯域幅）よりも非常に大きな帯域幅（Ｒ３２０の帯域幅）で動作する。
【００４７】
そして、端末は、特に、システム情報の送信信号を識別し、かつ端末の個別の割当て許可を識別するために、ＰＨＩＣＨの場所を確認し（ステップ４０３）、ＰＤＣＣＨを復調する（ステップ４０４）。割当て許可は、システム情報を位置特定し、その端末のデータをＰＤＳＣＨにおいて位置特定するために、端末によって使用される。システム情報および個別の割当ては、両方ともＰＤＳＣＨで送信され、キャリア帯域３２０内でスケジューリングされる。ステップ４０３および４０４は、キャリア帯域の帯域幅Ｒ３２０全体で動作することを端末に要求もする。
【００４８】
ステップ４０２から４０４において、端末は、サブフレームの制御領域３００に含まれる情報を復調する。上記説明のように、ＬＴＥでは、上記３つの制御チャネル（ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、およびＰＤＣＣＨ）は、キャリアの制御領域３００にわたって発見され得、制御領域は、上記のように、範囲Ｒ３２０にまたがって広がり、各サブフレームの最初の１、２または３つのＯＦＤＭシンボルを占有する。サブフレームにおいては、制御チャネルは、一般的には、制御領域３００内の全てのリソースエレメントを使用するわけではないが、全てのリソースエレメントは、領域全体にわたって散在するため、ＬＴＥ端末は、３つの制御チャネルそれぞれを復調するために、制御領域３００全体を同時に受信することができなければならない。
【００４９】
そして、端末は、システム情報またはこの端末に送信されたデータを含むＰＤＳＣＨを復調し得る（ステップ４０５）。
【００５０】
上記説明のように、ＬＴＥサブフレームにおいて、ＰＤＳＣＨは、一般的に、ＰＳＳ、ＳＳＳまたはＰＢＣＨによって占有された制御領域でもリソースエレメントでもないリソースエレメントのグループを占有する。図３に示される異なるモバイル通信端末（ＵＥ）に割り当てられたリソースエレメントのブロック３４０、３４１、３４２、３４３中のデータは、キャリア全体の帯域幅よりも帯域幅が小さいが、それらのブロックを復調するためには、端末は、まず、周波数範囲Ｒ３２０にわたって拡散するＰＤＣＣＨを受信し、ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨリソースがＵＥに割り当てられることを示すか否か、かつＰＤＳＣＨリソースが復調されるべきことを示すか否か、を確定する。ＵＥがサブフレーム全体を受信すると、ＵＥは、次いで、ＰＤＣＣＨによって示された（存在するとすれば）当該周波数範囲のＰＤＳＣＨを復調し得る。そのため、例えば、上記のＵＥ１は制御領域３００の全体を復調し、次いで、リソースブロック３４２のデータを復調する。
【００５１】
＜仮想ダウンリンクキャリア＞
ＭＴＣデバイス（例えば、上記スマートメータのような準自律的または自律的な無線通信デバイス）などのあるクラスのデバイスは、比較的低頻度な間隔で少量のデータ送信することを特徴とする通信アプリケーションをサポートし、したがって、従来のＬＴＥ端末よりも大幅に簡素であり得る。多くのシナリオでは、そのような低能力な端末に全キャリア帯域幅にわたり、ＬＴＥダウンリンクフレームからデータを受信および処理し得る従来の高性能なＬＴＥ受信機ユニットを提供すると、少量のデータのみを通信すればよいデバイスにとって複雑さが過剰になる場合がある。そのため、このことは、ＬＴＥネットワークにおいて、低能力なＭＴＣタイプのデバイスを広域に展開するという実用性を制限し得る。代わりに、端末へ送信され得るデータ量により釣り合う、さらに簡素な受信機ユニットを備えるＭＴＣデバイスのような低能力な端末を提供することが好ましい。以下に記載されるように、本発明の例に従って、「仮想キャリア」が従来のＯＦＤＭタイプのダウンリンクキャリア（つまり、「ホストキャリア」）の送信リソース内に提供される。従来のＯＦＤＭタイプのダウンリンクキャリアで送信されるデータとは異なり、仮想キャリアで送信されるデータは、ダウンリンクのホストＯＦＤＭキャリアの全帯域幅を処理する必要なく、受信および復調され得る。その結果、仮想キャリアで送信されるデータは、複雑さを低減した受信機ユニットを用いて受信および復調され得る。
【００５２】
図５は、ＬＴＥダウンリンクサブフレームを示す概略的な図を提供し、ＬＴＥダウンリンクサブフレームは、本発明の例に従ってホストキャリアに挿入された仮想キャリアを含む。
【００５３】
従来のＬＴＥダウンリンクサブフレームを踏まえて、最初のｎシンボル（ｎは図５において、３である）は、ＰＤＣＣＨで送信されるデータなどのダウンリンク制御データの送信用に確保される制御領域３００を形成する。しかし、図５から分かるように、ＬＴＥダウンリンクサブフレームは、この例では、制御領域３００の外側の中央帯３１０の下に位置付けされた、仮想キャリア５０１を形成するリソースエレメントのグループを含む。以下にさらに説明されるように、仮想キャリア５０１で送信されるデータをホストキャリアの残り部分で送信されるデータとは論理的に別物として扱うことが可能であり、かつ制御領域３００からの制御データ全ては復調せずに、仮想キャリア５０１で送信されるデータを復調可能なように、仮想キャリア５０１は適応される。図５は、中央帯の下の周波数リソースを占有する仮想キャリアを示すが、一般に、仮想キャリアは、例えば、中央帯の上の他の周波数リソースまたは他の中央帯を含む周波数リソースを占有し得る。仮想キャリアが、ホストキャリアのＰＳＳ、ＳＳＳまたはＰＢＣＨによって使用されるいずれかのリソースに重複するように設定され、またはホストキャリアで動作する端末デバイスが正しい動作のために必要とし、既知の所定場所で発見することを想定する、ホストキャリアによって送信されるその他の信号によって使用されるリソースに重複するように設定される場合、仮想キャリアの信号は、ホストキャリアの信号のこれらの態様が維持されるように構成され得る。
【００５４】
図５から分かるように、仮想キャリア５０１で送信されるデータは、制限された帯域幅にわたって送信される。これは、ホストキャリアの帯域幅より小さいいずれかの適切な帯域幅でもあり得る。図５に示される例では、仮想キャリアは、２．１６ＭＨｚの送信帯域幅に相当する１２のサブキャリアの１２のブロック（つまり、１４４のサブキャリア）を含む帯域幅にわたって送信される。従って、仮想キャリアを使用する端末は、２．１６ＭＨｚの帯域幅をまたいで送信されるデータを受信および処理可能な受信機を備えさえすればよい。これによって、低能力な端末（例えば、ＭＴＣタイプの端末）が、簡素化した受信機ユニットを備えることができ、上記説明のように、従来は信号の帯域幅全体にわたってＯＦＤＭ信号を受信および処理可能な受信機を備えるように端末に要求したＯＦＤＭタイプの通信ネットワーク内で、依然として動作可能となる。
【００５５】
上記説明のように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭベースのモバイル通信システムにおいて、ダウンリンクデータは、サブフレーム単位でサブフレーム上の異なるサブキャリアで送信されるように動的に割り振られる。従って、全てのサブフレームにおいて、ネットワークは、どのシンボルのどのサブキャリアがどの端末に関するデータを含むかをシグナリングする（つまり、ダウンリンク許可シグナリング）。
【００５６】
図３から分かるように、従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームでは、この情報は、サブフレームの最初のシンボル中にＰＤＣＣＨで送信される。しかし、先に説明したように、ＰＤＣＣＨで送信される情報は、サブフレームの帯域幅全体にわたって拡散されるので、低減された帯域幅の仮想キャリアの受信のみ可能な簡素化した受信機ユニットを有するモバイル通信端末によって受信され得ない。
【００５７】
従って、図５から分かるように、仮想キャリアの最後のシンボルは、仮想キャリア５０１のどのリソースエレメントが仮想キャリアを使用するユーザ機器（ＵＥ）に割り当てられたかを示す制御データの送信のために、仮想キャリアに対する制御領域５０２として確保され得る。一部の例では、仮想キャリアの制御領域５０２を含むシンボルの数は、例えば３つのシンボルに固定され得る。他の例では、仮想キャリアの制御領域５０２は、制御領域３００と同様に、例えば、１〜３シンボルの間でサイズが変動し得る。
【００５８】
仮想キャリアの制御領域は、例えば、仮想キャリアの最初の数シンボルなどの、いずれかの適切な位置に配置され得る。図５の例では、これは、第４、第５、および第６のシンボルに仮想キャリアの制御領域を位置付けることを意味し得る。しかし、仮想キャリアの制御領域の位置は、ホストキャリアの制御領域３００のシンボルの数に応じて変動することはないので、仮想キャリアの制御領域の位置をサブフレームの最後のシンボルに固定することが有用であり得る。これは、データを仮想キャリアで受信するモバイル通信端末が請け負う処理を単純化することを助け得る。なぜならば、仮想キャリアの制御領域が常にサブフレームの最後のｎシンボルに位置付けられることが分かっている場合、端末は、仮想キャリアの制御領域の位置をサブフレームごとに確定する必要がないからである。
【００５９】
さらなる実施形態では、仮想キャリアの制御シンボルは、別個のサブフレームにおける仮想キャリアのＰＤＳＣＨの送信信号を参照し得る。
【００６０】
一部の例では、仮想キャリアは、ダウンリンクサブフレームの中央帯３１０内に配置され得る。これは、仮想キャリアをホストキャリアの帯域幅内に導入することにより引き起こされるホストキャリアのＰＤＳＣＨリソースへの影響を低減することを助け得る。なぜならば、ＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨに占有されるリソースは、仮想キャリア領域内に含まれることになり、残りのホストキャリアのＰＤＳＣＨ領域には含まれないからである。そのため、ＰＳＳ、ＳＳＳ、およびＰＢＣＨのオーバヘッドを担うために、ホストキャリアか、それとも仮想キャリアが選ばれるかに従って、仮想キャリアの場所は、例えば、想定される仮想キャリアのスループットに応じて、中央帯の内側または外側に適切に選ばれ得る。
【００６１】
＜仮想キャリアの「キャンプオン」処理＞
上記説明のように、従来のＬＴＥ端末は、セルにおいてデータの送受信を開始し得る前に、まず、そのセルにキャンプオンする。適応されたキャンプオン処理が、仮想キャリアを使用する端末に提供され得る。
【００６２】
図６は、本発明の例に従うキャンプオン処理を概略的に示すフロー図を示す。２つの分岐が図６に示される。仮想キャリアの使用を意図するＵＥに関連付けられる処理の異なるステップが、「仮想キャリア」という概略的な見出しの下に示されている。「レガシーＬＴＥ」という概略的な見出しの下に示されるステップは、ホストキャリアの使用を意図するＵＥに関連付けられる。これらのステップは、図４のステップに相当する。この例では、キャンプオン手続きの最初の２ステップ４００、４０１は、仮想キャリアとホスト（レガシーＬＴＥ）キャリアの両方に共通である。
【００６３】
仮想キャリアのキャンプオン処理は、図５に示される例示的なサブフレームを参照して説明する。図５では、１４４のサブキャリアの帯域幅を有する仮想キャリアは、１２００のサブキャリアに相当する帯域幅を有するホストキャリアの動作帯域幅内に挿入される。上記のように、ホストキャリアの帯域幅よりも動作帯域幅が小さい受信機ユニットを有する端末は、ホストキャリアのサブフレームの制御領域におけるデータを完全に復調することはできない。しかし、１２のサブキャリアの１２のブロックのみ（つまり、２．１６ＭＨｚ）の動作帯域幅を有する端末の受信機ユニットは、この例示的な仮想キャリア５０２で送信される制御データおよびユーザデータを受信可能である。
【００６４】
上記のように、図６の例では、仮想キャリア端末に対する最初のステップ４００および４０１は、図４に示される従来のキャンプオン処理と同じである。しかし、仮想キャリア端末は、以下に説明するように、さらなる情報をＭＩＢから抽出し得る。両タイプの端末（つまり、仮想キャリア端末およびホスト／レガシーキャリア端末）は、ホストキャリア内の７２のサブキャリア中央帯で搬送される情報を用いて、基地局と同期するために、ＰＳＳ／ＳＳＳ、およびＰＢＣＨを使用し得る。しかし、そのとき、従来のＬＴＥ端末は、ＰＣＦＩＣＨ復調ステップ４０２を実行する（ホストキャリアの制御領域３００を受信および復調可能な受信機ユニットが必要となる）ことによって、処理を継続するが、仮想キャリアでデータを受信するためにセルにキャンプオンする端末（「仮想キャリア端末」と呼ばれ得る）は、代わりにステップ６０６および６０７を実行する。
【００６５】
本発明のさらなる実施形態では、ホストキャリアデバイスのステップ４００および４０１と同じ従来の初期のキャンプオン処理を再び使用することと対照的に、分割同期およびＰＢＣＨの機能性が仮想キャリアデバイスに提供され得る。
【００６６】
ステップ６０６では、仮想キャリア端末は、いずれかの仮想キャリアがホストキャリア内に提供される場合、仮想キャリア特有のステップを用いて仮想キャリアを位置特定する。このステップがどのように実行され得るかについての様々な例が以下にさらに説明される。仮想キャリア端末は、仮想キャリアを位置特定すると、仮想キャリア内の情報にアクセスし得る。例えば、仮想キャリアが従来のＬＴＥのリソース割当て方法を反映する場合、仮想キャリア端末は、仮想キャリア内の制御部分を復調するように進行し得る。この制御部分は、例えば、仮想キャリア内のどのリソースエレメントが、特定の仮想キャリア端末またはシステム情報に対して割り当てられたかを示し得る。例えば、図７は、サブフレームＳＦ２に対して割り当てられた仮想キャリア３３０内のリソースエレメントのブロック３５０〜３５２を示す。しかし、仮想キャリア端末が従来のＬＴＥ処理（例えば、ステップ４０２〜４０４）に従う必要または反映する必要はなく、これらのステップは、例えば、仮想キャリアのキャンプオン処理について、全く異なる様式で実装されてもよい。
【００６７】
仮想キャリア端末は、ステップ６０７を実行する場合に、ＬＴＥのようなステップに従っていようと、異なるタイプのステップに従っていようと関係なく、割り当てられたリソースエレメントをステップ６０８で復調し得、それによって、基地局が仮想キャリアをブロードキャストすることによって送信されたデータを受信し得る。ステップ６０８で復調されたデータは、例えば、ネットワーク設定の詳細を含むシステム情報の残りを含み得る。
【００６８】
ダウンリンクデータが、従来のＬＴＥを使用するホストキャリアで送信された場合に、仮想キャリア端末は、ダウンリンクデータを復調および受信する帯域幅能力を有していなかったとしても、さらに初期のＬＴＥのステップを再び使用して、制限された帯域幅を有するホストキャリア内の仮想キャリアに依然としてアクセスし得る。ステップ６０８は、ＬＴＥのような様式または異なる様式で実装され得る。例えば、複数の仮想キャリア端末は、仮想キャリアを共有し、図７のＳＦ２に示される仮想キャリアの共有を管理するために割り当てられた許可を有し得、あるいは、別の例では、仮想キャリア端末は、仮想キャリア端末自体のダウンリンク送信信号に仮想キャリア全体を割り当て得、あるいは、仮想キャリアは、ある数のサブフレームについてのみ、仮想キャリア端末に全体的に割り当てられ得る。
【００６９】
したがって、仮想キャリアのキャンプオン処理に提供される柔軟性の程度は大きい。例えば、従来のＬＴＥのステップまたは処理を再び使用すること、または反映し、端末の複雑さおよび新たなエレメントを実装する必要性を低減することと、ＬＴＥは、より大きい帯域のホストキャリアを念頭に設計されているため、新たな仮想キャリア特有の態様または実装を加えて、狭帯域の仮想キャリアの使用を潜在的に最適化することとのバランスを調節することが可能である。
【００７０】
＜ダウンリンク仮想キャリアの検出＞
上記のように、仮想キャリア端末は、仮想キャリアでの送信信号を受信および復調し得る前に、（ホストキャリアの時間周波数リソースグリッド内で）仮想キャリアを位置特定するべきである。仮想キャリアの存在および場所の確定について、いくつかの代替案が利用可能であるが、それらは別々または組み合わせて実装され得る。それらオプションのうちの一部を以下に説明する。
【００７１】
仮想キャリアの検出を容易するために、仮想キャリア位置情報は仮想キャリア端末に提供され得るので、その結果、いずれかの仮想キャリアが存在するとすれば、より容易に仮想キャリアを位置特定できる。例えば、そのような位置情報は、１以上の仮想キャリアがホストキャリア内に提供されるという標識、またはホストキャリアが現在、いずれの仮想キャリアも提供しないという標識を含み得る。位置情報は、例えば、仮想キャリアの帯域幅のＭＨｚまたはリソースエレメントのブロックでの標識も含み得る。それとは別に、または組み合わせて、仮想キャリア位置情報は、仮想キャリアの中央周波数および帯域幅を含み得ることによって、仮想キャリア端末にいずれかのアクティブな仮想キャリアの場所および帯域幅を付与する。仮想キャリアが、例えば、疑似乱数ホッピングアルゴリズムに従って、各サブフレーム中の異なる周波数位置で発見される場合、位置情報は、例えば、疑似乱数パラメータを示し得る。そのようなパラメータは、開始フレーム、および疑似乱数アルゴリズムに対して用いられるパラメータを含み得る。これらの疑似乱数パラメータを用いることで、仮想キャリア端末は、いずれのサブフレームに対する仮想キャリアが、どこで発見され得るのかを知ることができる。
【００７２】
（従来のＬＴＥ端末と比較して）仮想キャリア端末についてのわずかな変更に関連付けられる実装上の特徴は、仮想キャリアについての位置情報を、マスタ情報ブロックを既に搬送しているＰＢＣＨ内に含めるか、またはＭＩＢをホストキャリア中央帯に含めることであろう。図８に示すように、ＭＩＢは、２４ビット（ＤＬ帯域幅を示す３ビット、システムフレーム番号、つまりＳＦＮを示す８ビット、およびＰＨＩＣＨの設定に関する３ビット）で構成される。そのため、ＭＩＢは、１以上の仮想キャリアについての位置情報を搬送するために使用され得る１０の予備のビットを含む。例えば、図９は、ＰＢＣＨが、いずれかの仮想キャリア端末に仮想キャリアを指し示すために、ＭＩＢおよび位置情報（「ＬＩ」）を含む例を示す。
【００７３】
あるいは、仮想キャリア位置情報は、中央帯の中で、かつＰＢＣＨの外側に提供され得る。例えば、仮想キャリア位置情報は、常にＰＢＣＨの後かつＰＢＣＨに隣接して提供され得る。位置情報を中央帯ではあるが、ＰＢＣＨの外側に提供することによって、従来のＰＢＣＨは、仮想キャリアを使用するために変更されるわけではないが、仮想キャリア端末は、いずれかの仮想キャリアが存在する場合、仮想キャリアを検出するために容易に位置情報を発見できる。
【００７４】
仮想キャリア位置情報は、提供される場合、ホストキャリアの各場所に提供され得る。しかし、仮想キャリア位置情報は、中央帯に提供されることが有利であり得る。なぜなら、例えば、仮想キャリア端末は、中央帯で動作するように受信機を設定し得るので、仮想キャリア端末は、位置情報を発見するために自身の受信機の設定を調節する必要がないからである。
【００７５】
提供される仮想キャリア位置情報の量に応じて、仮想キャリア端末は、仮想キャリアの送信信号を受信するように受信機を調節し得るか、または受信し得る前に、さらなる位置情報を要求し得る。
【００７６】
例えば、仮想キャリアの存在および／または仮想キャリア帯域幅を示すが、正確な仮想キャリアの周波数範囲に関する詳細は示さない位置情報が仮想キャリア端末に提供された場合、またはいずれの位置情報も仮想キャリア端末に提供されなかった場合、仮想キャリア端末は、仮想キャリアを求めてホストキャリアをスキャンし得る（例えば、いわゆるブラインドサーチ処理を実行する）。仮想キャリアを求めるホストキャリアのスキャンは、異なる手法にも基づき得るが、そのうちの一部を以下に提示する。
【００７７】
第１の手法によれば、仮想キャリアは、例えば、図１０の４つの場所の例に示されるように、ある所定の場所にのみ挿入され得る。そして、仮想キャリア端末は、どの仮想キャリアについても、４つの場所Ｌ１〜Ｌ４をスキャンする。もし仮想キャリア端末が仮想キャリアを検出するときは、仮想キャリア端末は、上記のように、ダウンリンクデータを受信するために、仮想キャリアに「キャンプオン」し得る。この手法では、可能性のある仮想キャリアの場所が予め仮想キャリア端末に提供され得る。例えば、それらの場所は、ネットワーク特有の設定として内部メモリに格納され得る。仮想キャリアの検出は、仮想キャリアの特定の物理チャネルの復調を試行することによって達成され得る。そのようなチャネルを成功裏に復調することは、例えば、復調されたデータにおける成功した巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって示されるが、仮想キャリアの成功した場所を示すことになる。
【００７８】
第２の手法によれば、仮想キャリアは、ホストキャリアをスキャンする仮想キャリア端末が仮想キャリアの存在を識別するために位置信号を検出し得るようにその位置信号を含み得る。可能性のある位置信号の例が図１１Ａから１１Ｄに示される。図１１Ａから１１Ｃの例では、仮想キャリアは、位置信号が存在する周波数範囲をスキャンする端末が、この位置信号を検出するように、無作為な位置信号を定期的に伝送する。「無作為な」信号とは、それ自体としてはどの情報も搬送しない、いずれかの信号を含むことをここでは意図されているか、または解釈されることを意味しておらず、仮想キャリア端末が検出可能な特定の信号またはパターンのみ含む。それは、例えば、位置信号全体にわたる一連の有効ビット、位置信号にわたって０および１が交互に出現するもの、またはその他の適切な無作為信号であり得る。位置信号が、リソースエレメントの隣接するブロックから構成され得るか、または、隣接していないブロックから形成され得ることは特筆すべきである。例えば、位置信号は、仮想キャリアの「上部」（つまり、周波数の上限）にリソースエレメントの１ブロック置きに配置され得る。
【００７９】
図１１Ａの例では、位置信号３５３は、仮想キャリア３３０の範囲Ｒ３３０にわたって、広がっており、常にサブフレーム内の仮想キャリアにおいて同じ位置で発見される。仮想キャリア端末が仮想キャリアのサブフレームにおいて、位置信号を探索すべき場所を知っている場合、仮想キャリア端末は、位置信号についてサブフレーム内のこの位置をスキャンするだけで、仮想キャリア端末のスキャン処理を単純化し得る。図１１Ｂは、全てのサブフレームが、位置信号３５４を含む類似例を示すが、位置信号３５４は、仮想キャリアのサブフレームの端部における、このサブフレームの上部の角および下部の角という２つの部分を含む。例えば、仮想キャリア端末が仮想キャリアの帯域幅を予め知らない場合、そのような位置信号が有用であり得る。なぜならば、そのような位置信号によって、仮想キャリア帯域の上部の周波数端および下部の周波数端を明確に検出することが容易になり得るからである。
【００８０】
図１１Ｃの例では、位置信号３５５は、第１のサブフレームＳＦ１には提供されるが、第２のサブフレームＳＦ２には提供されない。例えば、位置信号は、２サブフレームごとに提供され得る。位置信号の頻度は、スキャン時間の低減とオーバヘッドの低減とのバランスを調整するように選択され得る。言い換えると、位置信号が頻繁に提供されると、端末が仮想キャリアを検出する時間が短くなるが、オーバヘッドは大きくなる。
【００８１】
図１１Ｄの例では、位置信号は提供されるが、その位置信号は、図１１Ａ〜図１１Ｃのような無作為な信号ではなく、仮想キャリア端末に対する情報を含む信号である。仮想キャリア端末は、仮想キャリアをスキャンし、その信号が、例えば、仮想キャリア帯域幅またはその他仮想キャリアに関連する情報（位置情報または非位置情報）についての情報を含み得る場合に、信号を検出し得る。仮想キャリア端末は、この信号を検出した場合、それによって仮想キャリアの存在および場所を検出し得る。図１１Ｄに示されるように、位置信号は、無作為の位置信号と同様に、サブフレーム内の様々な場所で発見され得、その場所はサブフレーム単位で変動し得る。
【００８２】
＜ホストキャリアの制御領域サイズの動的変動＞
上記説明のように、ＬＴＥでは、ダウンリンクサブフレームの制御領域を構成するシンボルの数は、送信される必要がある制御データの量に応じて、動的に変動する。一般的に、この変動は、１〜３シンボルの間である。図５を参照して理解されるように、ホストキャリアの制御領域の幅の変動は、仮想キャリアが利用可能なシンボルの数に応じて相違を引き起こすことになる。例えば、図５から分かるように、制御領域の長さが３シンボルであり、サブフレームに１４のシンボルがある場合、仮想キャリアの長さは、１１シンボルである。しかし、次のサブフレームにおいて、ホストキャリアの制御領域が１シンボルまで減らされた場合、そのサブフレームには、仮想キャリアが利用可能な１３のシンボルがあることになる。
【００８３】
仮想キャリアが、ＬＴＥホストキャリアに挿入される際、仮想キャリアでデータを受信するモバイル通信端末は、各ホストキャリアのサブフレームの制御領域におけるシンボルの数を確定できる必要があり、モバイル通信端末は、ホストキャリアの制御領域が使用していない利用可能なシンボル全てを使用できる場合、そのサブフレーム中の仮想キャリアのシンボルの数を確定する。
【００８４】
従来、制御領域を形成するシンボルの数は、ＰＣＦＩＣＨの全サブフレームの最初のシンボルでシグナリングされる。しかし、ＰＣＦＩＣＨは、一般的には、ダウンリンクＬＴＥサブフレームの帯域幅全体にわたって分布され、そのため、仮想キャリアの受信のみ可能な仮想キャリア端末が受信できないサブキャリアで送信される。その結果、一実施形態では、制御領域が広がる可能性のあるいずれのシンボルも、仮想キャリアのｎｕｌｌシンボルとして予め定義される。つまり、仮想サブキャリアの長さは、（ｍ〜ｎ）シンボルに設定され、ただし、ｍは、サブフレームにおけるシンボルの総数であり、ｎは、制御領域のシンボルの最大数である。したがって、リソースエレメントは、いずれの所与のサブフレームの最初のｎシンボル中に、仮想キャリアでダウンリンクデータ送信するために割当てられることはない。
【００８５】
この実施形態は、実装が簡素であるが、スペクトル的には非効率である。なぜなら、サブフレーム中に、ホストキャリアの制御領域がシンボルの最大数よりも少ないシンボルを有する場合、仮想キャリアにおいて使用されないシンボルがでるからである。
【００８６】
別の実施形態では、ホストキャリアの制御領域のシンボルの数は、仮想キャリア自体で明示的にシグナリングされる。ホストキャリアの制御領域のシンボルの数が知られると、仮想キャリアのシンボルの数は、サブフレームのシンボルの総数をホストキャリアの制御領域のシンボルの数から引くことによって算出され得る。
【００８７】
一例では、ホストキャリアの制御領域のサイズの明示的な標識は、仮想キャリアの制御領域におけるある情報ビットによって付与される。言い換えると、明示的なシグナリングメッセージは、仮想キャリアの制御領域５０２における予め定義された位置に挿入される。この予め定義された位置は、仮想キャリアでデータを受信するよう適応された各端末に知られる。
【００８８】
別の例では、仮想キャリアは、予め定義された信号を含み、その場所は、ホストキャリアの制御領域におけるシンボルの数を示す。例えば、予め定義された信号は、リソースエレメントの３つの所定のブロックのうちの１つで送信され得る。端末は、サブフレームを受信するとき、予め定義された信号をスキャンする。予め定義された信号がリソースエレメントの第１のブロックで発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域が１つのシンボルを含むことを示す。予め定義された信号がリソースエレメントの第２のブロックで発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域が２つのシンボルを含むことを示し、予め定義された信号がリソースエレメントの第３のブロックで発見される場合、これは、ホストキャリアの制御領域は３つのシンボル含むことを示す。
【００８９】
別の例では、仮想キャリア端末は、ホストキャリアの制御領域のサイズが１シンボルであると想定して、まず、仮想キャリアの復調を試行するように構成される。これが成功しない場合、仮想キャリア端末は、ホストキャリアの制御領域のサイズが２シンボルである、などと想定して、仮想キャリア端末が仮想キャリアを成功裏に復調するまで、仮想キャリアの復調を試行する。
【００９０】
＜ダウンリンク仮想キャリアのリファレンス信号＞
当該技術分野において公知であるように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭベースの送信システムでは、サブフレーム全体のシンボルにおけるいくつかのサブキャリアが、一般的に、リファレンス信号の送信のために確保される。リファレンス信号は、チャネル帯域幅およびＯＦＤＭシンボルにわたって、サブフレーム全体に分布されるサブキャリアで送信される。リファレンス信号は、反復パターンで構成されており、外挿法および内挿法を用いて、各サブキャリアで送信されるデータに適用されるチャネル関数を推定するために、受信機によって使用され得る。これらのリファレンス信号は、典型的には、受信信号の電力標識についてのメトリクス、自動周波数制御のメトリクス、および自動利得制御のメトリクス確定することなどの追加的な目的のためにも使用される。ＬＴＥでは、各サブフレーム内にサブキャリアを担うリファレンス信号の位置が予め定義されるので、各端末の受信機において知られる。
【００９１】
ＬＴＥダウンリンクサブフレームでは、各送信アンテナポートからのリファレンス信号は、一般的に、６サブキャリアごとに挿入される。その結果、仮想キャリアがＬＴＥダウンリンクサブフレームに挿入される場合、仮想キャリアが１リソースブロック（つまり、１２のサブキャリア）という最小の帯域幅を有していても、仮想キャリアは、サブキャリアを担う、少なくともあるリファレンス信号を含むことになる。
【００９２】
各サブフレームに提供されるサブキャリアを担う十分なリファレンス信号が存在するので、受信機は、サブフレームで送信されるデータを復調するために、全ての単一のリファレンス信号を正確に受信する必要がない。しかし、理解されるように、受信されるリファレンス信号が多い程、受信機は、一般的により正確にチャネル応答を推定できるようになり、したがって、典型的にサブフレームから復調されるデータに取り込まれるエラーが少なくなる。従って、ホストキャリアでデータを受信するＬＴＥ通信端末との互換性を保つために、本発明の一部の例に従って、従来のＬＴＥサブフレームにおいてリファレンス信号を含むであろうサブキャリアの位置が仮想キャリアにおいて維持される。
【００９３】
理解されるように、本発明の例に従って、仮想キャリアのみ受信するように構成される端末は、サブフレームの帯域幅全体にわたって各サブフレームを受信する従来のＬＴＥ端末と比較して、受信するサブキャリアの数が低減される。その結果、能力が低減された端末は、より狭い範囲の周波数をまたぐより少数のリファレンス信号を受信するが、周波数の範囲がより狭いため、生成されるチャネル推定の精度が落ち得る。
【００９４】
一部の例では、簡素化された仮想キャリア端末は、移動性が低い場合があり、チャネル推定をサポートするために、必要とするリファレンスシンボルがより少ない。しかし、本発明の一部の例では、ダウンリンク仮想キャリアは、サブキャリアを担うさらなるリファレンス信号を含むことによって、能力が低減された端末が生成し得るチャネル推定の精度を向上させる。
【００９５】
一部の例では、サブキャリアを担うさらなるリファレンスの位置とは、サブキャリアを担う従来のリファレンス信号の位置に対して、体系的に散在されたような位置であり、それによって、サブキャリアを担う既存のリファレンス信号からのリファレンス信号と組み合わせた場合、チャネル推定のサンプリング頻度が向上する。これによって、仮想キャリアの帯域幅にわたって、能力が低減された端末が生成するチャネルのチャネル推定が改善可能となる。他の例では、サブキャリアを担うさらなるリファレンスの位置とは、仮想キャリアの帯域幅の端に体系的に配置された位置であり、それによって、仮想キャリアのチャネル推定の内挿の精度が向上する。
【００９６】
＜代替の仮想キャリア構成＞
これまでの発明の例は、例えば、図５に示されるように、概して、単一の仮想キャリアが挿入されたホストキャリアについて説明してきた。しかし、一部の例では、ホストキャリアは、例えば、図１２に示されるように、２以上の仮想キャリアを含み得る。図１２は、ホストキャリア３２０内に２つの仮想キャリアＶＣ１（３３０）およびＶＣ２（３３１）が提供される例を示す。この例では、２つの仮想キャリアは、疑似乱数アルゴリズムに従って、ホストキャリアの帯域内の場所を変更する。しかし、他の例では、２つの仮想キャリアのうちの一方または両方は、常にホストキャリアの周波数範囲内の同じ周波数範囲で発見され得、かつ／または異なるメカニズムに従って、位置を変更し得る。ＬＴＥでは、ホストキャリア内の仮想キャリアの数は、ホストキャリアのサイズによってのみ制限される。しかし、ホストキャリア内の仮想キャリアが多過ぎると、データを従来のＬＴＥ端末へ送信するために利用可能な帯域幅を過度に制限し得、そのため、オペレータは、例えば、従来のＬＴＥユーザ／仮想キャリアユーザの割合により、ホストキャリア内の仮想キャリアの数を決定し得る。
【００９７】
一部の例では、アクティブな仮想キャリアの数は、従来のＬＴＥ端末と仮想キャリア端末の現在の要求に適合するように動的に調整され得る。例えば、仮想キャリア端末が接続されていない場合、またはそれらのアクセスが意図的に制限されている場合、ネットワークは、仮想キャリアのために事前に確保されたサブキャリア内で、ＬＴＥ端末へのデータ送信のスケジューリングを開始するよう構成し得る。この処理は、アクティブな仮想キャリア端末の数が増加し始めると、逆転され得る。一部の例では、提供される仮想キャリアの数は、存在する仮想キャリア端末の増加に応じて増加され得る。例えば、ネットワークまたはネットワークのエリアに存在する仮想端末の数が閾値を超過する場合、追加的な仮想キャリアがホストキャリアに挿入される。そのため、ネットワークエレメントおよび／またはネットワークオペレータは、適時、仮想キャリアをアクティブまたは非アクティブにし得る。
【００９８】
例えば、図５に示される仮想キャリアは、帯域幅が１４４サブキャリアである。しかし、他の例では、仮想キャリアは、１２〜（１２００のサブキャリア送信帯域幅のキャリアのための）１１８８サブキャリアの間のいずれかのサイズであり得る。ＬＴＥでは、中央帯は７２のサブキャリアの帯域幅を有するので、ＬＴＥ環境における仮想キャリア端末は、中央帯３１０を復調し得るように、優先して、少なくとも７２のサブキャリア（１．０８ＭＨｚ）の受信機帯域幅を有し、そのため、７２のサブキャリアの仮想キャリアは、使い勝手の良い実装の選択肢となり得る。仮想キャリアは、７２のサブキャリアを含み、仮想キャリア端末は、仮想キャリアにキャンプオンするために、受信機の帯域幅を調節する必要がなく、そのため、仮想キャリアは、キャンプオン処理実行の複雑さを低減し得るが、上記説明のように、仮想キャリアに対する帯域幅は、中央帯に対する帯域幅と同じである必要はなく、ＬＴＥに基づく仮想キャリアは、１２〜１１８８のサブキャリアの間のいずれのサイズでもあり得る。例えば、一部のシステムでは、７２サブキャリアより小さい帯域幅の仮想キャリアは、仮想キャリア端末の受信機のリソースの無駄と考えられ得るが、別の観点では、従来のＬＴＥ端末に対して利用可能な帯域幅を増加させることによって、ホストキャリアに対する仮想キャリアの影響を低減すると考えられ得る。そのため、仮想キャリアの帯域幅は、複雑性、リソース活用、ホストキャリアの性能、および仮想キャリア端末についての要求の間の所望のバランスを達成するために調節され得る。
【００９９】
＜アップリンク送信フレーム＞
これまでのところ、主にダウンリンクに関する仮想キャリアを説明してきたが、一部の例では、仮想キャリアは、アップリンクにも挿入され得る。
【０１００】
周波数分割複信（ＦＤＤ）ネットワークでは、アップリンクおよびダウンリンクは、両方とも全てのサブフレームにおいてアクティブであるのに対し、時分割複信（ＴＤＤ）ネットワークでは、サブフレームは、アップリンク、ダウンリンクのどちらか一方に割り振られ得るか、またはさらにアップリンク部分およびダウンリンク部分に細分され得る。
【０１０１】
ネットワークへの接続を開始するために、従来のＬＴＥ端末は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）でランダムアクセス要求する。ＰＲＡＣＨは、アップリンクフレーム中の所定のリソースエレメントのブロックに配置され、その位置は、ダウンリンクでシグナリングされるシステム情報でＬＴＥ端末にシグナリングされる。
【０１０２】
また、ＬＴＥ端末から送信される保留中のアップリンクデータがあり、端末がいずれのアップリンクリソースにもまだアップリンクデータに割り当てていない場合、端末は、ランダムアクセス要求ＰＲＡＣＨを基地局に送信し得る。そして、いずれかのアップリンクリソースが存在する場合、どのアップリンクリソースが、要求を行った端末デバイスに割り当てられるかに関して、基地局で決定される。次いで、アップリンクリソースの割当てが、ダウンリンクサブフレームの制御領域で送信される物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でＬＴＥ端末にシグナリングされる。
【０１０３】
ＬＴＥでは、各端末デバイスからの送信信号は余儀なくフレーム中の一組の連続するリソースブロックを占有する。物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）についての、基地局から受信されるアップリンクリソース割当て許可は、リソースブロックがチャネル帯域幅内のいずれにも配置され得る場合に、どの組のリソースブロックがその送信のために使用されるかを示す。
【０１０４】
ＬＴＥ物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）が使用する第１のリソースは、チャネルの上端と下端の両方に配置され、１リソースブロックが各ＰＵＣＣＨ送信によって占有される。サブフレームの第１の半分では、このリソースブロックは一方のチャネル端に配置され、サブフレームの第２の半分では、このリソースブロックは反対のチャネル端に配置される。さらにＰＵＣＣＨリソースが必要な場合、さらなるリソースブロックが、チャネル端から内部へ移動するように順次、割り振られる。ＰＵＣＣＨ信号は符号分割多重化されるため、ＬＴＥアップリンクは、同じリソースブロックに複数のＰＵＣＣＨ送信信号を収容することができる。
【０１０５】
＜仮想アップリンクキャリア＞
本発明の実施形態に従って、上記仮想キャリア端末は、アップリンクデータを送信する、能力が低減された送信機も提供され得る。仮想キャリア端末は、低減された帯域幅にわたってデータを送信するよう構成される。能力が低減された送信機ユニットの供給は、例えば、ＭＴＣタイプのアプリケーションと共に使用するために、例えば、能力が低減されて製造されるクラスのデバイスを、能力が低減された受信機に提供することで達成される利点に相当する利点をもたらす。
【０１０６】
ダウンリンク仮想キャリアと同様に、仮想キャリア端末は、帯域幅が低減した仮想キャリアよりも帯域幅が広いホストキャリア内のサブキャリアの低減した範囲にわたってアップリンクデータを送信する。これは図１３Ａに示される。図１３Ａから分かるように、アップリンクサブフレーム中のサブキャリアのグループは、ホストキャリア１３０２内に仮想キャリア１３０１を形成する。従って、仮想キャリア端末がアップリンクデータを送信する低減した帯域幅は、仮想アップリンクキャリアであるとみなされ得る。
【０１０７】
仮想アップリンクキャリアを実装するために、仮想キャリアにサービスを提供する基地局のスケジューラは、仮想キャリア端末に許可された全てのアップリンクリソースエレメントが、仮想キャリア端末の、能力が低減された送信機ユニットの低減した帯域幅の範囲に収まるサブキャリアであることを保証する。同様に、ホストキャリアにサービスを提供する基地局のスケジューラは、ホストキャリア端末に許可された全てのアップリンクリソースエレメントが、仮想キャリア端末によって占有される一組のサブキャリアの外側に収まるサブキャリアであることを典型的に保証する。しかし、仮想キャリアおよびホストキャリアについてのスケジューラは、一緒に実装されるか、または情報を共有する手段を有する場合、仮想キャリアリソースの一部または全てが仮想キャリアで端末デバイスによって使用されないであろうことを仮想キャリアのスケジューラが示す場合に、ホストキャリアのスケジューラは、仮想キャリアの領域内からサブフレーム中のホストキャリアの端末デバイスにリソースエレメントを割り振り得る。
【０１０８】
仮想キャリアアップリンクが、物理チャネルについてのリソースがチャネル端に存在すると想定されるＬＴＥ  ＰＵＣＣＨに類似する構造および動作方法に従う物理チャネルを包含する場合、仮想キャリア端末についてのそれらのリソースは、仮想キャリアの帯域幅の端に提供され得るのであって、ホストキャリアの端に提供されるわけではない。これは、仮想キャリアアップリンクの送信信号が、低減された仮想キャリアの帯域幅内に留まることが保証されることになるので、有利である。
【０１０９】
＜仮想アップリンクキャリアランダムアクセス＞
従来のＬＴＥ技術に従うと、ＰＲＡＣＨが、仮想キャリアに割り当てられるサブキャリア内に存在するであろうことを保証することはできない。そのため、一部の実施形態では、基地局は、二次的なＰＲＡＣＨを仮想アップリンクキャリア内に提供し、その場所は、仮想キャリアのシステム情報を介して、仮想キャリア端末にシグナリングされ得る。これは、例えば、ＰＲＡＣＨ１３０３が仮想キャリア１３０１内に配置される図１３Ｂに示される。したがって、仮想キャリア端末は、仮想アップリンクキャリア内の仮想キャリアのＰＲＡＣＨでＰＲＡＣＨ要求を伝送する。ＰＲＡＣＨの位置は、仮想キャリアダウンリンクシグナリングチャネル、例えば、仮想キャリアのシステム情報で仮想キャリア端末にシグナリングされ得る。
【０１１０】
しかし、他の例では、仮想キャリアのＰＲＡＣＨ１３０３は、例えば、図１３Ｃに示されるように、仮想キャリアの外側に置かれる。これによって、仮想キャリア端末によるデータの送信のために、仮想アップリンクキャリア内に余地が残される。仮想キャリアのＰＲＡＣＨの位置は、上記のように、仮想キャリア端末にシグナリングされるが、ランダムアクセス要求を送信するために、仮想キャリア端末は、仮想キャリアの送信機ユニットを仮想キャリアのＰＲＡＣＨ周波数に再チューニングする。なぜならば、仮想キャリアのＰＲＡＣＨの位置は仮想キャリアの外側にあるためである。そして、送信機ユニットは、アップリンクリソースエレメントが割り当てられるときに、仮想キャリア周波数に再チューニングされる。
【０１１１】
仮想キャリア端末が、仮想キャリアの外側のＰＲＡＣＨで送信を行うことが可能である一部の例では、ホストキャリアのＰＲＡＣＨの位置は、仮想キャリア端末にシグナリングされ得る。そして、仮想キャリア端末は、ランダムアクセス要求を伝送するために、従来のホストキャリアのＰＲＡＣＨリソースのみを使用し得る。この手法は、割り当てなければならないＰＲＡＣＨリソースがより少ない場合に有利である。
【０１１２】
しかし、基地局が、従来のＬＴＥ端末と仮想キャリア端末の両方からランダムアクセス要求を同じＰＲＡＣＨリソースで受信している場合、従来のＬＴＥ端末からのランダムアクセス要求と仮想キャリア端末からのランダムアクセス要求とを区別するためのメカニズムを基地局に提供する必要がある。
【０１１３】
そのため、一部の例では、時分割割当てが基地局で実装され、例えば、第１の組のサブフレームをまたいだＰＲＡＣＨ割当てが仮想キャリア端末に利用可能であり、第２の組のサブフレームをまたいだＰＲＡＣＨ割当てが従来のＬＴＥ端末に利用可能である。従って、基地局は、第１の組のサブフレーム中に受信されるランダムアクセス要求が仮想キャリア端末から生じ、第２の組のサブフレーム中に受信されるランダムアクセス要求が従来のＬＴＥ端末から生じると確定し得る。
【０１１４】
他の例では、仮想キャリア端末および従来のＬＴＥ端末の両方がランダムアクセス要求を同時に送信するのを防止するメカニズムは提供されない。しかし、従来、ランダムアクセス要求を送信するために使用されるランダムアクセスプリアンブルは、２つのグループに分けられる。第１のグループは、仮想キャリア端末によって排他的に使用され、第２のグループは、従来のＬＴＥ端末によって排他的に使用される。従って、基地局は、どのグループにランダムアクセスプリアンブルが属するかを確認するだけで、ランダム要求が従来のＬＴＥ端末または仮想キャリア端末から生じたのかを確定し得る。
【０１１５】
＜例示的なアーキテクチャ＞
図１４は、本発明の例に従って構成される、適応されたＬＴＥモバイル通信システムの一部を示す概略的な図を提供する。システムは、適応され改良されたＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）１４０１を含む。ＮｏｄｅＢ１４０１は、コアネットワーク１４０８に接続され、カバレッジエリア（セル）１４０４内の複数の従来のＬＴＥ端末１４０２および能力が低減された端末１４０３へデータを通信する。従来のＬＴＥ端末１４０２に含まれる送受信機ユニット１４０６の能力と比較した場合、能力が低減された端末１４０３は、それぞれ、低減した帯域幅にわたってデータを受信可能な受信機ユニットおよび低減した帯域幅にわたってデータを送信可能な送信機ユニットを含む送受信機ユニット１４０５を有する。
【０１１６】
適応されたｅＮＢ１４０１は、図５を参照して説明したように、仮想キャリアを含むサブフレーム構造を用いてダウンリンクデータを送信するように構成されており、かつ図１３Ｂまたは図１３Ｃを参照して説明したように、サブフレーム構造を用いてアップリンクデータを受信するように構成される。したがって、能力が低減された端末１４０３は、上記説明のように、アップリンク仮想キャリアおよびダウンリンク仮想キャリアを用いてデータを受信および送信可能である。
【０１１７】
上記説明のように、複雑さを低減した端末１４０３は、低減した帯域幅にわたって、アップリンク仮想キャリアおよびダウンリンク仮想キャリアでデータを受信および送信するので、ダウンリンクデータを受信および復調し、アップリンクデータを符号化および送信するために必要な送受信機ユニット１４０５の複雑さ、消費電力、およびコストは、従来のＬＴＥ端末に提供される送受信機ユニット１４０６と比較して、低減される。
【０１１８】
適応されたｅＮＢ１４０１は、セル１４０４内の端末のうちの１つに送信されるコアネットワーク１４０８からのダウンリンクデータを受信すると、そのデータが従来のＬＴＥ端末１４０２に向けられたものであるのか、それとも能力が低減された端末１４０３に向けられたものであるのかを確定するように構成される。これは、いずれかの適切な技術を用いて達成され得る。例えば、能力が低減された端末１４０３向けのデータは、そのデータがダウンリンク仮想キャリアで送信されなければならないことを示す仮想キャリアフラグを含み得る。ダウンリンクデータが、能力が低減された端末１４０３へ送信されることを適応されたｅＮＢ１４０１が検出する場合、適応されたｅＮＢ１４０１に含まれる適応されたスケジューリングユニット１４０９は、ダウンリンクデータが当該能力が低減された端末にダウンリンク仮想で送信されることを保証する。別の例では、ネットワークは、仮想キャリアが論理的にｅＮＢから独立するように構成される。より具体的には、仮想キャリアは、コアネットワークに別個のセルとして映るように構成され得るので、仮想キャリアがホストキャリアといずれかの関係があることは、コアネットワークには知られない。パケットは、従来のセルについてされる通りに、仮想キャリアへ／から単にルーティングされる。
【０１１９】
別の例では、適切なキャリア（つまり、ホストキャリアまたは仮想キャリア）へのトラフィック、または適切なキャリアからのトラフィックをルーティングするために、パケット検査がネットワーク内の適所で実行される。
【０１２０】
さらに別の例では、コアネットワークからｅＮＢへのデータは、特定の端末デバイスに対する特定の論理接続で通信される。ｅＮＢには、どの論理接続がどの端末デバイスに関連付けられるかを示す情報が提供される。どの端末デバイスが仮想キャリア端末であり、どの端末デバイスが従来のＬＴＥ端末であるかを示す情報もｅＮＢに提供される。この情報は、仮想キャリア端末が、仮想キャリアリソースを用いて最初に接続されるという事実から導出され得る。他の例では、仮想キャリア端末は、接続手続き中に、仮想キャリア端末の能力をｅＮＢに示すように構成される。その結果、ｅＮＢは、端末デバイスが仮想キャリア端末であるのか、それともＬＴＥ端末であるのかに基づいて、データをコアネットワークから特定の端末デバイスにマッピングし得る。
【０１２１】
アップリンクデータを送信するためのリソースをスケジューリングする場合には、適応されたｅＮＢ１４０１は、リソースがスケジューリングされた端末が、能力が低減された端末１４０３であるのか、それとも従来のＬＴＥ端末１４０２であるのかを確定するように構成される。一部の例では、これは、上記のように、仮想キャリアのランダムアクセス要求と従来のランダムアクセス要求とを区別する技術を用いて、ＰＲＡＣＨで送信されたランダムアクセス要求を解析することによって達成される。いずれの場合でも、能力が低減された端末１４０２がランダムアクセス要求を行ったことが、適応されたｅＮＢ１４０１で確定された場合に、適応されたスケジューラ１４０９は、いずれかのアップリンクリソースエレメントの許可も仮想アップリンクキャリア内に存在することを保証するように構成される。
【０１２２】
一部の例では、ホストキャリア内に挿入される仮想キャリアは、論理的に別個の「ネットワーク内のネットワーク」を提供するために使用され得る。言い換えると、仮想キャリアを介して送信されるデータは、ホストキャリアネットワークによって送信されるデータと論理的かつ物理的に別物として扱われ得る。そのため、仮想キャリアは、従来のネットワークに「かぶせられ」、メッセージングデータをＤＭＮデバイス（つまり、仮想キャリア端末）に通信するために使用されるいわゆる専用メッセージングネットワーク（ＤＭＮ）を実装するために使用され得る。
【０１２３】
＜仮想キャリアのさらなる例示的な応用例＞
本出願人による同時係属中の英国特許出願第１１０１９７０．０号［２］、第１１０１９８１．７号［３］、第１１０１９６６．８号［４］、第１１０１９８３．３号［５］、第１１０１８５３．８号［６］、第１１０１９８２．５号［７］、第１１０１９８０．９号［８］、および第１１０１９７２．６号［９］に説明される種類の仮想キャリアの概念は記載したので、ここでは、発明の実施形態に従って仮想キャリアの概念を一部拡張したものを説明する。
【０１２４】
図１５Ａは、ＬＴＥタイプの通信ネットワークの時間周波数送信リソースグリッド１５００における様々な領域が、上記のような仮想キャリアをサポートするための使用に関して、どのように割り当てられ得るかを表す概略的な図である。図１５Ａに示されるリソースグリッド１５００の範囲は、水平の時間方向に沿って一定間隔で配置された１０のサブフレーム１５１２（１フレーム全体に相当する）を含み、周波数において帯域幅Ｒ３２０に及ぶ。図１５Ａの各サブフレーム１５１２は、図５のサブフレームと同じ一般的なフォーマットに従うが、より簡素化して、概略的な様式で表される。
【０１２５】
したがって、図１５Ａの送信リソースグリッド１５００は、ホストキャリアＰＤＣＣＨ領域１５０２、ホストキャリアＰＤＳＣＨ領域１５０６、仮想キャリア領域１５１０、およびリファレンスシンボル領域１５０４を含む。仮想キャリア領域１５１０は、参照番号５０１および５０２によって識別される別個の領域によって図５に概略的に示されるように、別個の仮想キャリアＰＤＳＣＨ領域および仮想キャリアＰＤＣＣＨ領域を含み得る。しかし、上記のように、他の例示的な実装では、これらのＬＴＥタイプのネットワークの態様は、仮想キャリア動作の原理に反映されない場合がある。リファレンスシンボル領域１５０４は、ホストキャリアに対してのみ使用され得るか、またはそれらの領域は、仮想キャリアにキャンプオンされた端末によっても受信および使用され得る。
【０１２６】
図１５Ｂは図１５Ａに類似し、図１５Ａから理解される。しかし、図１５Ａは、ホストキャリアと仮想キャリアの両方に対する時間周波数送信リソースグリッド１５００の領域を概略的に表しているのに対して、図１５Ｂは、ホストキャリアに関連付けられた領域（つまり、ホストキャリアＰＤＣＣＨ領域１５０２、ホストキャリアＰＤＳＣＨ領域１５０６、およびリファレンスシンボル領域１５０４）のみを概略的に表す。実質的に、図１５Ｂは、ホストキャリア送信リソースグリッド１５３０と呼ばれ得るものを表す。陰影をつけずに示される図１５Ｂの領域は、仮想キャリアに関連付けられており、ホストキャリア送信リソースグリッド１５３０に「属さない」。
【０１２７】
図１５Ｃは、図１５Ａに類似し、図１５Ａから理解される。しかし、図１５Ａは、仮想キャリアとホストキャリアの両方に対する時間周波数送信リソースグリッド１５００の領域を概略的に表しているのに対して、図１５Ｃは、仮想キャリアに関連付けられる領域（つまり、仮想キャリア領域１５１０）のみを概略的に表す。したがって、図１５Ｃは、図１５Ｂに相当する。実質的に、図１５Ｃは、仮想キャリア送信リソースグリッド１５５０と呼ばれ得るものを表す。陰影をつけずに示される図１５Ｃの領域は、ホストキャリアに関連付けられており、仮想キャリア送信リソースグリッド１５５０に「属さない」。
【０１２８】
ホストキャリア送信リソースグリッド１５３０および仮想キャリア送信リソースグリッド１５５０は、合わせられた場合、図１５Ａの送信リソースグリッド１５１０全体に対応するように、一方が他方のスペースを「満たす」という点で、互いを補い合う。したがって、発明の一部の実施形態をまとめると、第１の周波数帯域幅（例えば、図１５Ａ〜図１５ＣではＲ３２０）に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、通信がサポートされる。ユーザプレーンのデータは、第１の周波数帯域幅（例えば、図１５Ｂの領域１５０６）にわたって分布されるＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、ホストキャリアで通信され得る。ユーザプレーンのデータは、第２の周波数帯域幅にわたって分布されるＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、仮想キャリアで通信され得る。ここで、第２の周波数帯域幅は、第１の周波数帯域幅よりも小さく、第１の周波数帯域幅内である（例えば、図１５Ｃの領域１５１０内）。しかし、ホストキャリアに対する制御プレーンのデータ（例えば、ＰＤＣＣＨ）は、ＯＦＤＭサブキャリアの両グループ（例えば、図１５Ｂの領域１５０２のＯＦＤＭサブキャリア）を用いて、通信され得る。
【０１２９】
図１６は、発明の実施形態に従って構成される一般的なＬＴＥベースの通信システム１６００に対するアーキテクチャを概略的に表す。システム１６００は、ｅ−ＮｏｄｅＢ（基地局）１６１０を含み、ｅ−ＮｏｄｅＢ（基地局）１６１０は、基地局／ｅ−ＮｏｄｅＢ１６１０のサービングセルにおける複数の端末デバイス１６１２および複数のホームｅＮｏｄｅ−Ｂ（ホーム基地局）１６５０と通信するように構成される。ホーム基地局１６５０は、ホーム基地局１６５０のサービングセル１６５８（これらのサービングセルは、図１６では家として概略的に表される）内のそれぞれの端末デバイス１６５２と通信するように構成される。従来同様、基地局１６１０、１６５０は、それぞれ、無線信号を送受信するための送受信機ユニット１６１０ａ、１６５０ａと、本明細書に説明される原理に従って、要求されるように動作するようにそれぞれの基地局１６１０、１６５０を制御するように設定されるコントローラユニット１６１０ｂ、１６５０ｂとを含み得る。例えば、それぞれのコントローラユニットは、所望の機能性を提供するように、無線通信システムにおける基地局に対する従来のプログラミング／設定技術を用いて適切に設定／プログラミングされるそれぞれのプロセッサユニットを含み得る。
【０１３０】
図１６に表される一般的な設定の多くの態様は、無線通信システムにおけるいわゆるマイクロセル、フェムトセル、またはピコセルの公知原理に従う。これらのスキームに従って、「マスタ」基地局（図１６の例では基地局１６１０）は、そのセル範囲内の従来の端末デバイス（図１６では端末デバイス１６１２など）との通信をサポートする。また、１以上のローカライズされた無線通信セルは、マスタ基地局のセルフットプリント内に配置されたローカルな基地局によってサポートされる。これらのローカライズされた無線通信セルは、動作しているセルのサイズ応じて、しばしば、マイクロセル、フェムトセル、またはピコセルと呼ばれる。それらのセルは、宅内無線通信のためのハブとして意図された使用を反映して、「ホーム」セルとも呼ばれ得る。便宜上、この例での「ローカルな」基地局１６５０は、全体的にフェムト基地局（フェムトｅ−ＮｏｄｅＢ）と呼ばれる。しかし、これは、異なるタイプの基地局を区別するための用語に関して、純粋に便宜的なものであることが認識されるであろうし、発明の実施形態を図１６の「ローカルな」基地局１６５０に関連するいずれの特定の地理的なセルサイズに制限するものとして解釈されるべきでない。
【０１３１】
フェムト基地局１６５０は、それぞれの範囲内の端末デバイス１６５２との無線通信をサポートするだけでなく、マスタ基地局１６１０とも通信し得る。それぞれのフェムト基地局１６５０は、マスタ基地局１６００と無線で通信し得、かつ／またはそれぞれのフェムト基地局１６５０は、それぞれのフェムト基地局１６５０の近くにＤＳＬ接続によって提供され得るような、例えば従来のインターネット接続を介する有線リンクで通信し得る。したがって、フェムト基地局は、実質的に、ゲートウェイ／中継の役割を、アタッチされた端末デバイス１６５２に提供し得ることによって、マスタ基地局１６５０と通信し、関連付けられているフェムト基地局１６５０を介して、マスタ基地局１６５０を越えて（例えば、インターネットに）通信するか、またはマスタ基地局１６５０に関わることなく、直接インターネットに通信する。
【０１３２】
本発明者は、図１６に示される、ローカルなフェムト基地局に接続された端末デバイス１６５２に関する類の設定は、上記種類のマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）デバイスの特徴を有する端末デバイスがサポートされることが望ましい設定であり得ることを認識している。さらに、そのような環境下では、相対的に能力が低い（例えば、動作帯域幅が低減した）ＭＴＣデバイス１６５２をサポート可能にすることが多くの場合望ましい。具体例として、図１６に示されるようなフェムトセル１６５８の範囲は、個人の自宅に相当し得、そのユーザの自宅内の端末デバイス１６５２には、例えば、テレビ受信機、メディアプレーヤー、およびゲーム機が含まれ得る。これらのデバイスは、フェムト基地局１６５０を介して、互い、および自宅の外側のデバイスと無線で設定され得る。
【０１３３】
本発明者は、上記仮想キャリアの概念は、マスタ基地局１６１０が、ホストキャリア（ＨＣ）に関連付けられるリソースを用いて通信をサポートし、フェムト基地局１６５０が、仮想キャリア（ＶＣ）に関連付けられるリソースを用いて通信をサポートすることによって、図１６に表される環境下に実装され得ることを認識している。この手法は、「マスタ」基地局１６１０に隣接する図１５Ｂのホストキャリア送信リソースグリッド１５３０の描写およびフェムト基地局１６５０のそれぞれに隣接する図１５Ｃの仮想キャリア送信リソースグリッド１５５０の描写によって概略的に図１６に表されている。
【０１３４】
異なるフェムト基地局１６５０およびその関連付けられる端末デバイス１６５２に関連する送信電力は、異なるフェムト基地局１６５０に関連付けられるシグナリング間に干渉をほとんど生じさせないレベルに設定され得る。これによって、同じ仮想キャリアリソース（例えば、図１５Ｃに示される仮想キャリアリソースなど）を異なるフェムト基地局１６５０に関連する通信に使用することが可能となる。例えば、特徴的なフェムトセルのサイズが数十メートル程度であり、近隣のフェムトセルが相当する距離で離間している場合、対応する特徴的な距離を越えて、信頼性のない検出に減衰する送信電力が使用され得る。この手法は、効率的な送信リソースであり得る。なぜならば、仮想キャリアに関連付けられるリソースは、同じマスタ基地局のフットプリント全体の中の異なるフェムトセル内で再利用され得るからである。
【０１３５】
したがって、発明の実施形態に従って通信ネットワークを動作させるモードは、仮想キャリアおよびホストキャリアが、異なるセルサイトによってサポートされるモードである。マスタ（または「ホスト」）基地局は、フェムト基地局の範囲外にある端末デバイスとの通信をサポートし得る。一部の例では、マスタ基地局は、非仮想キャリアリソースを用いて、フェムト基地局自体との通信もサポートし得る。ホスト基地局からの送信信号は、仮想キャリアと重複する周波数でＰＤＣＣＨおよびリファレンス信号送信を維持し得るので、上記様式で上位互換性を確保する。一方、フェムト基地局は、対応するフェムトセル内にあるＭＴＣデバイスのようなサービスデバイスに仮想キャリアリソースを用いる。この手法に従うことにより、通信システムは、既存の通信規格に従って動作するレガシーデバイスと称され得るものとの上位互換性を維持しつつ、異なる地理的な場所でのリソース再利用によって、より多くの低能力な端末デバイスを仮想キャリアでサポートし得る。
【０１３６】
図１５Ａ〜図１５Ｃおよび図１６を参照して説明した例示的な仮想キャリアの実装では、ホストキャリアに関連付けられるリファレンスシンボル１５０４は、ホストキャリアの全動作帯域幅にわたって維持される。これは、図１５Ｃの仮想キャリア送信リソースグリッド１５５０に「穴」を生じさせる。別の例では、ホストキャリアは、仮想キャリアの利用可能なリソースを増加させるため／分裂を低減するために、これらのリファレンスシンボルのうちの一部を使用しないように設定され得る。例えば、ホストキャリアは、仮想キャリアの帯域幅を含むＯＦＤＭサブキャリアのグループ内にあり、ホストキャリアＰＤＣＣＨ外にあるＯＦＤＭサブキャリアのリファレンスシンボルを使用しないように設定され得る。この手法は、図１７Ａに概略的に表される。
【０１３７】
図１７Ａは、図１５Ｂのホストキャリア送信リソースグリッド１５３０に類似し、ホストキャリア送信リソースグリッド１５３０から理解されるホストキャリア送信リソースグリッド１７１０を概略的に示し、対応するエレメントは対応する参照番号で識別される。しかし、図１７Ａのホストキャリア送信リソースグリッド１７１０は、リファレンスシンボル１５０４の構成において、図１５Ｂのホストキャリア送信リソースグリッド１５３０と異なる。特に、図１７Ａのホストキャリア送信リソースグリッド１７１０には、ホストキャリアのＰＤＣＣＨの外側にあるシンボルの仮想キャリアを構成するＯＦＤＭサブキャリアで送信されるホストキャリアリファレンスシンボルがない。つまり、ホストキャリアに対するリファレンスシンボル１５０４に関連付けられる、各サブフレームの仮想キャリアリソース（つまり、図１７Ａの陰影がない部分）に「穴」がない。
【０１３８】
ホスト送信リソースグリッドが図１７Ａに表されており、ホストキャリアにキャンプオンされた従来のＬＴＥ準拠端末デバイス（「レガシー」デバイス）は、いくつかの想定されるリファレンスシンボルが受信されないことを発見する。定義されたＬＴＥ標準に従って、この状況下で、レガシーデバイスは、何らかの理由によって、それらのリファレンス信号の受信に失敗したと想定し、受信したリファレンス信号（つまり、図１７Ａで仮想キャリア帯域幅外に送信されたリファレンス信号）から仮想キャリア周波数をまたぎ、チャネルのコンディションを内挿する。（ホストのＰＤＣＣＨ１５０２に関連付けられるＯＦＤＭシンボル内のリファレンスシンボルの構成は、この例では影響されないままである。）レガシー端末が、仮想チャネル周波数にわたって、チャネルコンディションを内挿する必要があるので、仮想キャリア周波数に対するレガシーデバイスのチャネル推定は、ある程度、劣化することになる。しかし、ホストキャリアにキャンプオンされたレガシーデバイスは、（この例では、ホストリファレンスシンボルが維持されないＰＤＣＣＨに関しては別として）一般的には、仮想キャリア周波数帯域ではサービスを提供されない。その結果として、レガシーデバイスが、スペクトルのそれらの領域に対するチャネルコンディションを内挿する影響は、最小になり得る。
【０１３９】
図１７Ｂは、図１５Ｂおよび図１７Ａのホストキャリア送信リソースグリッド１５３０、１７１０に類似し、ホストキャリア送信リソースグリッド１５３０、１７１０から理解されるホストキャリア送信リソースグリッド１７２０を概略的に示す。対応するエレメントは対応する参照番号で識別される。しかし、図１７Ｂのホストキャリア送信リソースグリッド１７２０は、リファレンスシンボル１５０４の構成において、図１５Ｂおよび図１７Ａのホストキャリア送信リソースグリッド１５３０、１７１０とは異なる。特に、図１７Ｂのホストキャリア送信リソースグリッド１７２０は、図１５Ｂのホストキャリア送信リソースグリッド（仮想キャリアリソース内でホストリファレンスシンボルが全面的な使用を伴う）と図１７Ａのホストキャリア送信リソースグリッド（仮想キャリアリソース内でホストリファレンスシンボルが使用されない）との折衷案を表す。したがって、図１７Ｂの例では、ホストキャリアのＰＤＣＣＨの外側のシンボル上の仮想キャリアを構成するＯＦＤＭサブキャリアで送信されるホストキャリアリファレンスシンボルの密度が、サブフレーム中の他の場所と比較して低減される。つまり、図１５Ｂと比較して、ホストキャリアに対するリファレンスシンボル１５０４に関連付けられる仮想キャリアリソース（つまり、図１７Ｂの陰影のない部分）に「穴」がより少ないが、図１７Ａと比較すると、穴がより多い。これは、ホストキャリアでのチャネル推定の改善と、ホストキャリアリファレンスシンボルによる仮想キャリアの分裂の低減とのバランスを提供する。図１７Ｂに示される例では、主に仮想キャリアのために確保される時間および周波数で送信されるホストキャリアリファレンスシンボルは、仮想キャリアとホストキャリアの境界近くで送信される。これは、ホストキャリア領域における内挿の影響を低減することを助け得る。
【０１４０】
ホストキャリアおよび仮想キャリアが異なるセルサイトから送信される一部の例示的な実装に対して考慮すべきことは、マスタ基地局とそれぞれのフェムト基地局間で時間および周波数を一致させることである。フェムト基地局に関連付けられる仮想キャリアリソースが、マスタ基地局に関連付けられるホストキャリアリソースにおける対応する「ギャップ」に綿密にマッピングされ、また逆も行われることが最適な動作として想定される。つまり、図１５Ｂおよび図１５Ｃの概略的なグリッドを合わせて、適切な登録で、過剰な埋め合わせでない図１５Ａに表されるグリッドを形成する場合、改善された動作が実現され得る。これは、ホストキャリアと仮想キャリアとの間の干渉を最小化することを助ける。
【０１４１】
時間的な同期（つまり、図１５Ｂと図１５Ｃ間の左右のアラインメントを対応させること）の観点からみると、フェムト基地局は、実質的にフェムト基地局のクロックをマスタ基地局のクロックに固定（ｌｏｃｋ）するために、ホストキャリアで送信されるマスタ基地局からの従来の同期シグナリング（例えば、ＰＳＳおよびＳＳＳ）のみに依存し得る。
【０１４２】
周波数同期／一致（つまり、図１５Ｂと図１５Ｃ間の上下のアラインメントを対応させること）の観点からみると、別々の発振器を相互固定するいずれの従来の技術を用いるか、または各地理的な場所で十分に高品質な周波数規格のみを用いて、周波数を適切な程度に一致させることが可能である。しかし、別の手法としては、ホストキャリアに関連付けられるＯＦＤＭサブキャリアと、関連するシンボル（つまり、両キャリアが潜在的にアクティブであるシンボル）における仮想キャリアに関連付けられるＯＦＤＭサブキャリアとの間の周波数インターフェースにガード領域を導入する。この手法は、図１８に概略的に表される。
【０１４３】
図１８は、図１５Ａの送信リソースグリッド１５１０に類似し、送信リソースグリッド１５１０から理解される送信リソースグリッド１８１０を概略的に示す。対応するエレメントは、対応する参照番号によって識別される。図１５Ａと同様に、図１８は、ホストキャリアＰＤＣＣＨ領域１５０２、ホストキャリアＰＤＳＣＨ領域１５０６、仮想キャリア領域１５１０、およびリファレンスシンボル領域１５０４を概略的に示す。しかし、図１８の送信リソースグリッド１８１０は、ガード領域１８２０（図では、ハッチングされて示される）を含むことによって、図１５Ａの送信リソースグリッドとは異なる。
【０１４４】
この例のガード領域は、仮想キャリアが使用されている場合に、ホストキャリアＰＤＳＣＨ領域１５０６と仮想キャリア領域１５１０の間（周波数空間）にシンボル中に配置されるＯＦＤＭサブキャリアのグループを含む。ガード領域は、ホストキャリアのＰＤＣＣＨ１５０２に対応する領域には広がらない。これは、ホストキャリアを使用するレガシー端末デバイスとの互換性を最大化させることを助ける（その際に、仮想キャリアは、使用のために割り当てられないので、この例示的な実装におけるこの領域に周波数の差異による干渉のリスクはないはずである）。
【０１４５】
発明の一部の例示的な実施形態に従って、マスタ基地局もフェムト基地局も、使用のために送信リソースをガード領域内に割り当てない。したがって、仮想キャリアのリソースグリッドがホストキャリアのリソースグリッドに比して、周波数においてドリフトし、ドリフトの大きさがガード領域の周波数範囲内である場合、２つのキャリア間の干渉はそれ程増加しないはずである。したがって、周波数におけるガード領域の範囲は、マスタ基地局とフェムト基地局の間に生じ得る、想定される周波数ドリフトに依存して、選ばれ得る。周波数ドリフトが小さいことが想定される場合、それに依存して、例えば、単一または少数のＯＦＤＭサブキャリアのみに及ぶ小さいガード領域が使用され得る。周波数ドリフトが大きいことが想定される場合、それに依存して、送信信号を重複させる潜在的な影響を低減するのを助けるために、より大きいガード領域が定義され得る。
【０１４６】
ホストキャリアに関連付けられるリファレンスシンボルが仮想キャリアの動作周波数の範囲内（例えば、図１５Ａ、図１７Ｂ、および図１８に概略的に示される）のＯＦＤＭサブキャリアに維持される場合、（周波数の観点で）リファレンスシンボルに隣接するガード領域を仮想キャリア帯域幅に含めることも助けとなり得る。この手法は、図１９に概略的に表される。
【０１４７】
図１９は、図１５Ａの送信リソースグリッド１５１０（の一部）に類似し、送信リソースグリッド１５１０（の一部）から理解される送信リソースグリッドの一部を概略的に示す。対応するエレメントは、対応する参照番号によって識別される。図１９に示すグリッドの一部は、１サブフレームに対する仮想キャリアの帯域幅に相当する。したがって、図１８は、ホストキャリアＰＤＣＣＨ領域１５０２の一部、仮想キャリア領域１５１０、およびホストキャリアに関連付けられるリファレンスシンボル１５０４を概略的に示す。しかし、図１８の送信リソースグリッドの一部は、リファレンスシンボルのガード領域１９２０（図では、ハッチングされて示される）を含むことによって、図１５Ａの送信リソースグリッドの対応する一部とは異なる。これらは、例えば、図１８に示されるキャリアインターフェースのガード領域１８２０に加えて、提供され得る。
【０１４８】
この例のリファレンスシンボルのガード領域１９２０は、ＯＦＤＭシンボル中に仮想キャリア領域１５１０内に生じるホストキャリアのリファレンスシンボルに（周波数空間で）隣接して配置されるＯＦＤＭサブキャリアのグループを、それらのリファレンスシンボルが送信されている場合に含む。この例では、リファレンスシンボルのガード領域１９２０は、各リファレンスシンボル１５０４の周波数の上側と下側の両方に提供される。
【０１４９】
発明の一部の例示的な実施形態に従って、マスタ基地局もフェムト基地局も、使用のために送信リソースをリファレンスシンボルのガード領域内に割り当てない。したがって、仮想キャリアのリソースグリッドは、ホストキャリアのリソースグリッドに比して周波数においてドリフトし、ドリフトの大きさがリファレンスシンボルのガード領域の周波数範囲内である場合、ホストキャリアのリファレンスシンボルと仮想キャリアでの送信信号との間で干渉はそれほど増加しないはずである。
【０１５０】
一部の例では、異なるガード領域１８２０、１９２０は、データ送信信号のためには全く使用されない場合がある一方で、他の例では、それらの領域は、データを高いエラー耐性で（例えば、低いレートで）送信するために、マスタ基地局およびフェムト基地局の一方または両方によって使用され得る。その結果として、ホストキャリアと仮想キャリアとの間の理想的ではない周波数登録によって、干渉が増えた場合でも、ガード領域で送信される一部のデータは、復調される見込みがそれなりにあり得る。
【０１５１】
添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を逸脱することなく、上記実施形態に様々な変更がなされ得ることが認識されるであろう。特に、発明の実施形態は、ＬＴＥモバイル無線ネットワークを参照して説明されたが、本発明は、ＧＳＭ、３Ｇ／ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００などの他の形態のネットワークに適用可能であることが認識されるであろう。本明細書で使用されるＭＴＣ端末という用語は、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイル通信デバイス、端末デバイスなどと置き換え可能である。さらに、基地局という用語は、ｅ−ｎｏｄｅＢと同じ意味で使用されたが、それらのネットワークエンティティに機能性の違いはないことを理解されたい。
【０１５２】
ホストキャリアおよび仮想キャリアが地理的に別個の基地局によってサポートされるスキームの上記説明は、例としてダウンリンクの送信信号に主に焦点を当てているが、同じ概念がアップリンクの送信信号にも等しく適用され得ることが認識されるであろう。
【０１５３】
したがって、第１の周波数帯域幅に及ぶ複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアを用いて、無線通信システムにおけるデータを複数の基地局と複数の端末デバイスとの間で通信する方法および装置が説明された。前記方法は、前記第１の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第１のグループを用いて、データを第１の基地局と第１の端末デバイスとの間で通信することと、前記第１の周波数帯域幅よりも小さく、前記第１の周波数帯域幅内である第２の周波数帯域幅にわたって分布される前記ＯＦＤＭサブキャリアの第２のグループを用いて、サブキャリアの前記第１のグループは用いずに、データを前記第１の基地局とは地理的に別個の第２の基地局と、第２の端末デバイスとの間で通信することであって、前記第１のグループおよび前記第２のグループは、相互に排他的である、ことと、前記ＯＦＤＭサブキャリアの前記第１のグループと前記第２のグループとの組合せを用いて、制御プレーンのデータを前記第１の基地局と前記第１の端末デバイスとの間で通信することと、を含む。ガード領域は、前記第１の基地局に関連付けられる送信信号の周波数と前記第２の基地局に関連付けられる送信信号の周波数との間の周波数ドメインに提供され得る。これは、前記２つの基地局からの送信信号間に周波数の不整合がある場合に、前記２つの基地局からの送信信号における意図しない重複を低減することを助け得る。
【０１５４】
本発明のさらなる特定の好ましい態様が添付の独立請求項および従属請求項に記載される。従属請求項の特徴は、特許請求の範囲に明示的に記載されるものを除いた組合せで、独立請求項の特徴と組み合わせられ得ることが認識されるであろう。
【０１５５】
＜参照文献＞
［１］ＥＴＳＩ  ＴＳ  １２２  ３６８  Ｖ１０．５３０（２０１１−７）／３ＧＰＰ  ＴＳ  ２２．３６８  ｖｅｒｓｉｏｎ  １０．５．０  Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）
［２］英国特許出願第１１０１９７０．０号
［３］英国特許出願第１１０１９８１．７号
［４］英国特許出願第１１０１９６６．８号
［５］英国特許出願第１１０１９８３．３号
［６］英国特許出願第１１０１８５３．８号
［７］英国特許出願第１１０１９８２．５号
［８］英国特許出願第１１０１９８０．９号
［９］英国特許出願第１１０１９７２．６号
【図１】
0006031516.tif 000002
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
0006031516.tif 000018
【図１３Ｃ】
0006031516.tif 000019
【図１４】
0006031516.tif 000020
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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